KR100972662B1 - 눌림방지부재를 가진 테스트소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 눌림방지부재를 가진 테스트소켓에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기적 테스트가 요구되는 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 형성되며 탄성물질에 도전성 입자가 함유되어 있는 다수의 도전부와, 탄성물질로 이루어지고 각각의 도전부를 절연시키는 절연부로 이루어진 탄성시트; 및 상기 탄성시트의 상측에 배치되고 상기 도전부와 대응되는 위치에 상기 도전부의 상단과 접촉되는 도전패드가 형성된 시트부재로 이루어진 테스트소켓에 있어서, 상기 각각의 도전부 사이에는 상기 반도체 디바이스에 의하여 상기 도전부가 일정거리 이상으로 압축되지 않도록, 상기 도전부보다 탄성률(modulus of elasticity)이 낮은 눌림방지부재가 배치된다.

도전부, 눌림방지부재, 절연부, 탄성시트

Description

눌림방지부재를 가진 테스트소켓{Test socket having pressing protection member}

본 발명은 눌림방지부재를 가진 테스트소켓에 대한 것으로서, 구체적으로는 반도체 디바이스가 상기 탄성시트를 가압하여도 그 탄성시트 내부의 도전부를 파손시키지 않는 눌림방지부재를 가진 테스트소켓에 관한 것이다.

일반적인 반도체 디바이스의 불량을 판정하기 위하여 제조가 완료된 반도체 디바이스의 단락여부를 판단한다. 이를 위하여 반도체 디바이스와 테스트장치 사이에 테스트소켓을 마련해두고, 반도체 디바이스의 단자와 테스트장치의 접촉패드를 서로 전기적으로 연결할 수 있도록 설계된다.

종래기술에 따른 테스트소켓(100)은 도 1에 도시한 바와 같이, 탄성시트(110) 를 포함한다. 상기 탄성시트(110)는 전기적 테스트가 요구되는 반도체 디바이스(130)의 단자(131)와 대응되는 위치에 형성되는 도전부(111)와, 상기 도전부(111)를 지지하면서 각각의 도전부(111)를 서로 절연시키는 절연부(112)로 이루어진다. 상기 도전부(111)는 실리콘 고무 등의 탄성물질에 다수의 도전성 입자가 내포된 것이며, 상기 절연부(112)는 실리콘 고무 등의 탄성물질로 이루어진다. 한 편, 상기 탄성시트(110)의 하단에는 소정의 지지부재(113)가 배치된다. 반도체 디바이스(130)는 상측에서 하측으로 하강하면서 상기 도전부(111)의 상면과 접촉하고, 이와 함께 도전부(111)를 가압함에 따라 그 도전부(111) 내의 도전성 입자들이 서로 접촉되도록 전기적인 도통상태를 만든다. 이때, 상기 테스트장치(140)로부터 소정의 신호가 인가되면, 그 신호가 도전부(111), 도전패드(122)를 통과하여 상기 반도체 디바이스(130)의 단자(131)로 전달되고, 응답신호는 단자(131), 도전패드(122), 도전부(111)를 거쳐 다시 접촉패드(141)로 전달되어 반도체 디바이스(130)의 불량여부를 판정하게 된다.

이러한 종래기술에 따른 테스트소켓은 탄성시트의 상단에 도전패드가 형성되어 있기 때문에, 반도체 디바이스의 단자가 몸체로부터 돌출되어 있는 경우에는 효율적으로 전기적 접속을 가능하게 한다. 다만, 도 1에 도시한 바와 같이, 몸체의 내부에 삽입되어 있거나, 돌출되더라고 몸체로부터 약간 돌출되어 되거나 돌출된 높이가 서로 다른 경우에는 문제가 있다. 구체적으로는 도 2에 도시한 바와 같이, 반도체 디바이스의 모든 단자들이 상기 테스트소켓에 정상적으로 접속될 수 있도록 하기 위하여 반도체 디바이스를 강하게 가압하는 경우에는 가압된 탄성시트가 부적절하게 변형될 수 있다. 특히, 상기 반도체 디바이스에 의하여 강하게 가압된 도전부는 심하게 양측으로 불룩하게 변형되어 항아리 형상이 될 수 있으며, 이에 따라 도전부 내의 도전성 입자들이 원래 위치에서 이탈되거나 기타 탄성시트 내의 실리콘 고무를 파손시킬 염려가 있다. 일단 과도한 가압력에 의하여 탄성시트가 파손되면 반도체 디바이스가 제거된 후에도 탄성시트가 원래상태로 복원되지 않아 추후 테스트시에 영향을 미칠 수 있으며, 결국에는 새로운 탄성시트로 교체해야 할 우려가 있다. 이는 전체적인 테스트 비용을 증가시키는 원인이 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 반도체 디바이스가 탄성시트를 파손시키지 않고도 안정적으로 전기적 접속할 수 있는 눌림방지부재를 가진 테스트소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 눌림방지부재를 가진 테스트소켓은, 전기적 테스트가 요구되는 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 형성되며 탄성물질에 도전성 입자가 함유되어 있는 다수의 도전부와, 탄성물질로 이루어지고 각각의 도전부를 절연시키는 절연부로 이루어진 탄성시트;를 포함하는 테스트소켓에 있어서, 상기 탄성시트에서 상기 도전부 이외에 부분에는 상기 반도체 디바이스에 의하여 상기 도전부가 일정이상으로 압축되지 않도록, 상기 도전부보다 탄성률(modulus of elasticity)이 낮은 눌림방지부재가 배치된다.

상기 테스트 소켓에서, 상기 눌림방지부재는, FR-5, 폴리이미드(Polyimide), 엔지니어링 플라스틱 및 세라믹 중의 어느 한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 테스트 소켓에서, 상기 눌림방지부재는 두께방향으로 연장되며 전체적으로 바형태를 이루고, 상기 도전부와 병렬적으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 테스트 소켓에서, 상기 도전부의 상측은 절연부로부터 돌출되고, 그 돌출된 도전부 상측의 직경은 절연부에 삽입되어 있는 도전부의 직경보다 큰 것이 바람직하다.

상기 테스트 소켓에서, 상기 눌림방지부재는 그 상단이 도전부의 상단보다 낮게 위치하고 있는 것이 바람직하다.

상기 테스트 소켓에서, 상기 탄성시트의 상측에 배치되고 상기 도전부와 대응되는 위치에 상기 도전부의 상단과 접촉되는 전도성패드가 형성된 시트부재가 더 마련되는 것이 바람직하다.

상기 테스트 소켓에서, 상기 눌림방지부재는 그 상단이 상기 시트부재의 하면과 접촉하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 테스트소켓에 따르면, 반도체 디바이스가 상기 탄성시트를 가압하더라도 눌림방지부재에 의하여 일정이상 탄성시트의 도전부가 압축되지 않기 때문에, 탄성시트에 발생할 수 있는 손상을 방지하는 효과가 있다.

도 3은 본 발명에 따른 테스트소켓의 측단면도이며, 도 4는 도 3의 작동도이다.

이하 본 발명에 따른 테스트소켓을 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명하겠다.

본 발명에 따른 테스트소켓(10)은 반도체 디바이스(130)와 테스트소켓(10)의 사이에 배치되어 상기 반도체 디바이스(130)의 단자(131)와 상기 테스트소켓(10)의 접촉패드(141)를 전기적으로 연결하는 것이다. 이러한 테스트소켓(10)은 탄성시트(30)를 포함한다.

상기 탄성시트(30)는 도전부(31), 절연부(32), 지지부재(33) 및 눌림방지부재(40)로 이루어진다.

상기 도전부(31)는, 반도체 디바이스(130)의 단자(131)와 대응되는 위치에 배열된다. 구체적으로는 도 3에 도시된 바와 같이 반도체 디바이스의 단자의 배열형태와 대응되도록 중앙부와 외곽의 모서리를 따라 다수 배치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 배열형태가 가능하다.

이러한 도전부(31)는 실리콘 고무 등의 탄성물질(31b)에 다수개의 도전성 입자(31a)를 함유하도록 구성되고, 상하방향으로 연장된 형태를 가진다. 도전성 입자(31a)는 도전성능이 우수한 철, 니켈, 코발트, 알루미늄, 구리, 및 이들 중 2이상의 합금으로 이루어지는 것이 바람직하나, 그외 도전성이 우수한 금속소재라면 무엇이라도 가능하다.

이러한 도전성 입자(31a)는 금, 은, 구리, 주석, 팔라듐, 로듐, 아연 및 크롬 중에서 선택적 적어도 하나의 금속에 의해 피복된 표면을 갖는 것도 가능하다. 이 중에서 금으로 표면을 피복하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 무전해 도금(화학도금) 을 이용하는 것이 좋다.

이러한 도전성 입자(31a)는 10 ~ 100 ㎛ 의 입경을 가진 것이 바람직하다. 도전성 입자(31a)의 입경이 10 ㎛ 보다 작은 경우에는 도전부(31) 내에 많은 도전성 입자(31a)를 함유하여야 하므로 전기적인 저항이 증가될 염려가 있어 바람직하지 못하다. 또한, 도전성 입자(31a)의 입경이 100 ㎛ 보다 큰 경우에는 반도체 디바이스의 단자에 의한 가압력을 흡수할 수 없는 단점이 있어 바람직하지 못하다.

도전성 입자(31a)의 체적비율은 실리콘 고무에 대하여 5 ~ 20 체적%의 비율을 가진 것이 바람직하다. 도전성 입자(31a)의 체적비율이 5 체적 % 보다 낮은 경우에는 충분한 도전성능을 가지지 못하여 바람직하지 못하고, 20 체적 %보다 높은 비율을 가진 경우에는 도전성 입자(31a)의 수가 지나치게 많아서 적절한 탄성능력을 가지지 못하게 되어 바람직하지 못하다.

한편, 상기 도전부(31)는 그 상측이 절연부(32)로부터 돌출되어 있으며, 그 돌출된 도전부(31) 상측(311)의 직경은 절연부(32)에 삽입되어 있는 도전부의 직경보다 크다. 이와 같이 도전부(31)의 상측(311)의 직경을 크게 하는 이유는 반도체 디바이스와 안정적으로 접촉되게 하기 위함이다. 구체적으로는 반도체 디바이스가 테스트를 위하여 하강하여 테스트 소켓에 안착되는 경우, 그 안착되는 테스트소켓 상의 위치가 원하는 위치로부터 벗어나는 경우라도 상기 도전부의 상측 직경이 커서 상기 반도체 디바이스의 단자가 도전부(31)와 안정적으로 접촉할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 절연부(32)는 실리콘 고무 등의 탄성물질(31b)로 이루어지며, 각각의 도전부(31)를 서로 지지한다. 이와 함께 각각의 도전부(31)가 서로 절연된 상태를 유지하도록 한다.

상기 지지부재(33)는 상기 절연부(32)의 하측을 덮어 지지하는 것으로서, 상기 도전부(31)와 대응되는 부분에는 관통공이 형성되어 있어 상기 도전부(31)가 상기 관통공을 통하여 하측에 배치된 테스트장치(140)의 접촉패드(141)와 접촉가능하게 한다.

상기 눌림방지부재(40)는, 탄성시트에서 도전부 이외의 부분에 배치되어 반도체 디바이스(130)에 의하여 상기 도전부(31)가 일정 이상 압축되지 않도록 하는 것이다.

이러한 눌림방지부재(40)는 상기 도전부(31)의 탄성율보다는 낮은 탄성율을 가진 소재를 사용하여, 외부의 가압력이 가해졌을 때 상기 도전부(31)보다는 적게 변형하게 된다. 구체적으로는 FR-5, 폴리이미드, 엔지니어링 플라스틱 및 세라믹 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하나, 이외에도 탄성율이 도전부(31)보다 낮은 소재라면 무엇이나 사용가능함은 물론이다.

그 눌림방지부재(40)는 그 상단이 도전부(31)의 상단보다 낮게 위치하고 있어, 반도체 디바이스(130)의 단자(131)가 도전부(31)에 접촉하기 전에 먼저 눌림방지부재(40)에 닿아서 반도체 디바이스(130)의 하강을 멈추게 하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 눌림방지부재(40)의 수는 특별하게 한정됨이 없으나, 대략 2개 내지 4개 또는 그 이상이 탄성시트(30) 내에 배치하는 것이 바람직하다.

이러한 눌림방지부재(40)는 두께방향으로 연장되며, 전체적으로 바형태를 이루는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태를 가진 것도 가능하다. 이러한 눌림방지부재(40)는 상기 도전부(31)와 병렬적으로 배치되어 있게 된다.

이러한 본 실시예에 따른 테스트소켓(10)은 다음과 같이 작용한다.

먼저, 비돌출형의 단자(131)를 가진 반도체 디바이스(130)를 하강하여 상기 테스트소켓(10)에 접촉한다. 구체적으로는 상기 반도체 디바이스(130)를 하강하여 상기 반도체 디바이스(130)의 단자(131)가 상기 테스트소켓(10)의 도전부(31)과 접촉하여 가압하면, 하측이 테스트장치(140)의 접촉패드(141)에 의하여 지지되는 도전부(13)는 두께방향으로 압축된다. 이때 도전부(31)는 그 내부의 도전성 입자(31a)들이 서로 접촉을 하면서 전기적 연결상태를 이루게 된다. 한편, 상기 도전부(31)의 인근에는 눌림방지부재(40)가 형성되어 있어 상기 탄성시트(30)가 일정거리 이상으로 압축되는 것을 방지한다. 반도체 디바이스(130)는 그 눌림방지부재(40)와 접촉하면 더 이상 하측으로 이동하지 않게 되거나, 미소하게 하측으로 이동한 후에 이동을 멈추게 되며, 그 이후에는 반도체 디바이스(130)를 하측으로 가압하여도 상기 탄성시트(30)가 눌리지 않게 된다. 이에 따라 도 4에 도시한 바와 같이, 탄성시트(30)는 반도체 디바이스(130)의 가압력의 크기와는 관계없이 일정정도로만 압축되게 되어 과도하게 도전부(31)를 가압하는 경우가 없을 뿐 만 아니라, 불필요하게 도전부(31)의 도전성 입자(31a)들이 원래 위치로부터 벗어나게 되거나 실리콘 고무가 파손되는 일이 없게 된다.

이러한 본 발명에 따른 테스트소켓은 다음과 같이 변형되는 것도 가능하다.

도 4에서는 도전부가 절연부에 비하여 돌출된 형태에 대하여 기술하였으나, 도 6에서와 같이 도전부(31)가 절연부(32)로부터 돌출되지 않는 형태에서도 본 발명의 눌림방지부재(40)가 적용될 수 있다. 이 때, 눌림방지부재(40)는 그 상단이 도전부(31)에 비하여 낮게 위치하고 있어, 전체적으로 볼때 상기 눌림방지부재(40)가 절연부(32)의 내부로 파뭍혀 있는 형태를 가지게 된다.

도 4에서는 테스트소켓에 탄성시트만이 형성되어 있는 구성을 기술하였으나, 상기 탄성시트의 위에 시트부재가 배치되는 것도 가능하다. 즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 시트부재(20)는 도전부(31)의 상단과 접촉되는 도전패드(22)가 형성된 것으로서, 구체적으로는 탄성시트(30)의 상측에 배치된다. 이러한 시트부재(20)에는 탄성시트(30)의 도전부(31)와 대응되는 위치에 관통공(21)이 형성된다. 그 관통공(21)에는 상하관통하는 소정의 도전패드(22)가 형성된다. 이러한 도전패드(22)는 도전성이 우수한 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 도전부(31)재의 표면에 금도금층이 형성되어 있는 것도 바람직하다.

이와 같이 탄성시트(30)의 상측에 시트부재(20)가 배치됨에 따라 반도체 디바이스(130)의 단자(131)에 뭍어있는 불필요한 이물질이 탄성시트(30)에 놓이게 되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 후술할 도전패드(22)가 상측으로 돌출되어 있음에 따라 전기적으로 안정적인 접속을 가능하게 하는 장점이 있게 된다. 상기 시트부재가 형성되어 있는 경우에는 상기 눌림방지부재(40)가 그 시트부재(20)의 하면과 접촉하는 것이 바람하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 눌림방지부재가 그 시트부재에 마련된 관통공(미도시)을 통과하여 상측으로 돌출된 형태를 가지는 것도 가능하다. 다만, 이때에도 상기 눌림방지부재의 상단은 도전패드의 상단보다 낮게 위치하여야 한다. 한편, 상기 시트부재의 관통공은 상기 탄성시트에 위치한 눌림방지부재의 중간부분 또는 하단의 외경보다 작은 직경을 가진 것이 바람직하다. 이는 탄성시트가 가압되거나 원상회복되어도 항상 일정한 시트상의 위치를 유지하도록 하여 상기 눌림방지부재와 인접한 실리콘 고무가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

이상에서 바람직한 실시예 및 변형예들을 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예 및 변형예들에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 테스트소켓의 도면.

도 2는 도 1의 작동도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테스트소켓의 도면.

도 4는 도 4의 작동도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테스트소켓의 도면.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 테스트소켓의 도면.

<도면부호의 상세한 설명>

10...테스트소켓 20...시트부재

21...관통공 22...도전패드

30...도전부 31...도전성 입자

32...탄성물질 40...절연부

50...눌림방지부재

Claims (7)

1. 전기적 테스트가 요구되는 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 위치에 형성되며 탄성물질에 도전성 입자가 함유되어 있는 다수의 도전부와, 탄성물질로 이루어지고 각각의 도전부를 절연시키는 절연부로 이루어진 탄성시트;를 포함하는 테스트소켓에 있어서,

   상기 탄성시트에서 상기 도전부 이외에 부분에는 상기 반도체 디바이스에 의하여 상기 도전부가 일정이상으로 압축되지 않도록, 상기 도전부보다 탄성률(modulus of elasticity)이 낮은 눌림방지부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 눌림방지부재를 가진 테스트소켓.
2. 제1항에 있어서,

   상기 눌림방지부재는, FR-5, 폴리이미드(Polyimide), 엔지니어링 플라스틱 및 세라믹 중의 어느 한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 눌림방지부재를 가진 테스트소켓.
3. 제1항에 있어서,

   상기 눌림방지부재는 두께방향으로 연장되며 전체적으로 바형태를 이루고, 상기 도전부와 병렬적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 눌림방지부재를 가진 테스트소켓.
4. 제1항에 있어서,

   상기 도전부의 상측은 절연부로부터 돌출되고, 그 돌출된 도전부 상측의 직경은 절연부에 삽입되어 있는 도전부의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
5. 제1항에 있어서,

   상기 눌림방지부재는 그 상단이 도전부의 상단보다 낮게 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 테스트소켓.
6. 제1항에 있어서,

   상기 탄성시트의 상측에 배치되고 상기 도전부와 대응되는 위치에 상기 도전부의 상단과 접촉되는 전도성패드가 형성된 시트부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
7. 제6항에 있어서,

   상기 눌림방지부재는 그 상단이 상기 시트부재의 하면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 눌림방지부재를 가진 테스트소켓.

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