KR101004297B1 - 스프링 조립체 및 그를 이용한 테스트 소켓 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링 조립체 및 스프링 조립체를 포함한 테스트 소켓에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 칩의 리드단자와 테스트장비의 테스트단자를 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓에 이용되며, 상기 리드단자 및 상기 테스트단자와 접촉하는 스프링 조립체에 있어서, 탄성 및 전도성을 가지며 일 방향으로 나선형태로 감긴 제1 스프링; 및 탄성 및 전도성을 가지며 제1 스프링이 감긴 일 방향과 반대 방향으로 나선형태로 감기고, 제1 스프링 내부에 삽입되도록 제1스프링의 내주 직경보다 작은 외주 직경을 가지는 제2 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체 및 상기 스프링 조립체를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 상이한 방향으로 나선형태로 감긴 2개의 스프링 조립체는 전기 저항 및 인덕턴스가 감소하여 전기 전달 특성이 개선되며, 원하는 길이의 스프링을 이용하여 간단하게 테스트 소켓의 높이 조절을 가능하게 하며, 스프링에 도금만을 해서 형성되기 때문에 그 제작 비용이 매우 저렴하여 적용 분야가 다양하다.
스프링 조립체, 제1 스프링, 제2 스프링, 테스트 소켓, 하우징, 접촉시트,

Description

스프링 조립체 및 그를 이용한 테스트 소켓{Spring structure and test socket using thereof}
본 발명은 스프링 조립체 및 스프링 조립체를 이용하는 테스트 소켓에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 칩의 리드단자와 테스트장비의 테스트단자를 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓에 이용되고, 상기 리드단자 및 상기 테스트단자와 접촉하는 스프링 조립체에 있어서, 탄성 및 전도성을 가지며 일 방향으로 나선형태로 감긴 제1 스프링; 및 탄성 및 전도성을 가지며 제1 스프링이 감긴 일 방향과 반대 방향으로 나선형태로 감기고, 제1 스프링 내부에 삽입되도록 제1스프링의 내주 직경보다 작은 외주 직경을 가지는 제2 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체 및 스프링 조립체를 이용하는 테스트 소켓에 관한 것이다.
일반적으로 집적회로(IC) 등 반도체 칩(semi-conductor chip)의 제조공정이 끝나면 그 제품의 전기적 성능 및 불량품 여부 등을 테스트한다. 반도체 칩 테스트 시 테스트장비와 반도체 칩 사이에 테스트 소켓(test socket)이 마련되어 테스트 장비의 테스트단자와 반도체 칩의 리드단자가 서로 전기적으로 연결된다. 이후 테스트 장비의 테스트단자로부터 테스트 소켓 등을 통하여 반도체 칩의 리드단자로 전류를 흘려보내고, 각 리드단자로부터 출력되는 신호를 분석하여 반도체 칩의 이상 유무를 판별한다.
종래기술에 따른 테스트 소켓은 도 1에 도시한 바와 같이 테스트 장치(20) 위에 탑재되며, 포고핀(50)과 포고핀(50)을 지지하는 하우징(30)으로 이루어진다.
하우징(50)은 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)와 반도체 칩(10)의 리드단자(12)에 대응되는 위치에 관통공이 형성되어 있으며, 그 관통공에 설치된 포고핀(50)은 테스트단자(22)와 리드단자(12) 간을 전기적으로 연결한다.
포고핀(50)은 배럴(barrel, 52), 상단 플런저(plunger, 54), 하단 플런저(56), 및 스프링(58)으로 이루어진다. 상단 플런저(54) 및 하단 플런저(56)는 각각 반도체 칩(10)의 리드단자(12) 및 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)와 연결되며, 상단 플런저(54)와 하단 플런저(56) 사이에는 탄성 및 전기 전도성을 제공하는 스프링(58)이 배치된다. 배럴(52)은 플런저(54, 56) 및 스프링을 지지하고 감싸는 역할을 한다.
종래의 포고핀(50)은 상단 플런저(54)-배럴(52)-하단 플런저(56)의 직렬구조로 이루어지며 내부 스프링(58)이 있어 제작 가능한 높이의 제약을 크게 받는다. 또한 전체적인 면적이 넓어 인접한 포고핀과의 상호 인덕턴스와 커패시턴스의 값도 커지며, 포고핀 자체의 길이 및 내부 스프링(58)에 의한 자기 인턱턴스의 값도 커져 신호(전기) 전달 특성이 나빠지는 문제점이 있다.
또한 종래 포고핀(50)는 플런저(54, 56) 및 배럴(52)의 미세 가공 등으로 테스트 소켓의 제작 단가가 매우 높은 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 제작 단가가 저렴하고, 전기 전달 특성이 개선되며, 제작 가능한 높이에 제약을 받지 않는 스프링 조립체 및 그 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 반도체 칩의 리드단자와 테스트장비의 테스트단자를 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓에 이용되며, 리드단자 및 테스트단자와 접촉하는 스프링 조립체에 있어서, 탄성 및 전도성을 가지며 일 방향으로 나선형태로 감긴 제1 스프링; 및 탄성 및 전도성을 가지며 제1 스프링이 감긴 일 방향과 반대 방향으로 나선형태로 감기고, 제1 스프링 내부에 삽입되도록 제1스프링의 내주 직경보다 작은 외주 직경을 가지는 제2 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체를 제공한다.
바람직하게는, 제2 스프링은 제1 스프링이 감긴 방향과 동일한 방향으로 나선형태로 감길 수 있다.
바람직하게는, 제1 및 제2 스프링은 그 표면에 니켈, 철, 구리, 금 및 은 중에서 적어도 어느 하나의 소재로 이루어진 도금층을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제1 및 제2 스프링은 그 상단과 하단 부분에서 서로 솔더링 접합될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 반도체 칩의 리드단자와 테스트장비의 테스트단자를 전기적으로 연결하는데 이용되며, 리드단자 및 테스트단자와 접촉하는 스프링 조립체; 및 반도체 칩의 리드단자와 대응되는 위치에 상하방향으로 다수의 관통공이 형성되며, 관통공에 삽입되어 각각 배치되는 스프링 조립체를 지지하는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓을 제공한다.
바람직하게는, 하우징은 스프링 조립체가 하우징 외부로 이탈하지 않도록 관통공 내주면에 이탈방지수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 테스트 소켓은 테스트 소켓과 반도체 칩 사이 또는 테스트 소켓과 테스트장비 사이에 배치되는 접촉시트를 더 포함하며, 상기 접촉시트는 스프링 조립체와 접촉되는 전도 패드; 및 스프링 조립체와 대응되는 위치에 전도 패드가 배열되도록 전도 패드를 지지하는 절연 필름을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 전도 패드에서 스프링 조립체와 접촉하는 부분의 표면에는 다이아몬드 입자가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 절연 필름은 하우징의 상면 또는 하면과 부착 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 스프링 조립체는, 반도체 칩 테스트 시 2개의 스프링으로 인해 2개의 전류 경로를 형성함으로써 전기 저항을 감소시키고, 2개의 스프링을 상이한 방향으로 나선형태로 감아 형성함으로써 각 스프링에서 발생하는 인덕턴스가 서로 상쇄되어 스프링을 하나만 이용할 때보다 전체적인 인덕턴스를 감소시키는 효과 가 있다.
또한 본 발명에 따른 스프링 조립체는, 원하는 길이의 스프링을 이용하여 간단히 테스트 소켓의 높이 조절이 가능하고, 제1 및 제2 스프링에 도금만을 해서 형성하기 때문에 그 제작 비용이 매우 저렴하여 적용 분야가 다양하며, 2개의 스프링이 반도체 테스트 시 가해지는 압력을 각각 분산하기 때문에 스프링의 내구성이 증대되는 효과가 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체 및 그를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 스프링 조립체(100)는 반도체 칩(10)의 리드단자(12)와 테스트장비(20)의 테스트단자(22)를 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓(90)에 이용되며, 반도체 칩(10)의 리드단자(12) 및 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)와 접촉되어 반도체 칩(10)의 테스트를 가능하게 한다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체의 구조를 나타낸 도면이고도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체(100)는 제1 스프링(110) 및 제2 스프링(120)을 포함한다.
제1 및 제2 제 스프링(110, 120)은 탄성 및 전기 전도성을 가지며, 후술할 테스트 소켓(90)의 하우징(200)에 형성된 다수의 관통공에 각각 삽입되어 배치된다. 제1 및 제2 제 스프링(110, 120)은 전기 전도성 및 탄성이 우수한 철, 니켈 등의 금속소재가 사용될 수 있으며, 전기 전도성 및 탄성이 우수한 금속 합금이 사용될 수도 있다.
탄성 및 전기 전도성을 위해 제1 스프링(110)은 복원력을 가지는 철사형의 가는 금속 선 또는 합금 선으로 형성되며, 상기 금속 선 또는 합금 선이 어느 일 방향으로 나선형태로 감겨 형성된다. 또한, 제1 스프링(110)의 외주 직경(114)은 하우징(200)의 관통공에 삽입될 수 있도록 관통공의 내주 직경(214)보다 작다. 한편, 제1 스프링(110)은 스프링 상단, 중단, 및 하단 전체에 걸쳐 직경이 동일한 것이 바람직하지만, 리드단자(12) 및 테스트단자(22)와 접촉하는 상단부 및/또는 하단부의 직경이 스프링(110, 120)의 중단보다 좁아지는 형상이 될 수도 있다.
탄성 및 전기 전도성을 위해 제2 스프링(120) 역시 복원력을 가지는 철사형의 가는 금속 선 또는 합금 선으로 형성된다. 제2 스프링(120)은 제1 스프링(110)이 감긴 방향과 반대 방향으로 나선형태로 감기지만, 제1 스프링(110)이 감긴 방향과 동일한 방향으로 나선형태로 감길 수도 있다.
한편 제2 스프링(120)은 스프링 상단, 중단, 및 하단 전체에 걸쳐 직경이 동일한 것이 바람직하나, 리드단자(12) 및 테스트단자(22)와 접촉하는 상단부 및/또는 하단부의 직경이 스프링(110, 120)의 중단보다 좁아지는 형상이 될 수도 있다.
제1 스프링(110) 및 제2 스프링(120)은 밀착부(미도시)와 탄성부(미도시)로 구성될 수 있는데, 밀착부란 스프링(110, 120)의 상단 및 하단 부분으로서 코일 간 격이 좁아 서로 인접한 코일과 촘촘하게 붙어있는 부분을 말하며, 탄성부란 스프링(110, 120)의 상단 및 하단 사이의 부분으로서 밀착부에 비하여 코일 간격이 넓은 부분을 말한다. 후술하겠지만, 제2 스프링(120)은 제1 스프링(110)에서 전류가 흐를 때 생성되는 인덕턴스를 상쇄하기 위해 그 코일이 감기는 방향이 제1 스프링(110)의 코일이 감긴 방향과는 반대 방향으로 감기는 것이 바람직하며, 제1 및 제2 스프링(110, 120)에서의 탄성부의 코일 간격은 서로 동일한 것이 바람직하다.
도 3b를 참조하면, 제1 스프링(110) 내부에 제2 스프링(120)이 삽입된다.
제1 스프링(110)의 내부에 제2 스프링(120)이 밀착되어 삽입되기 위하여, 제2 스프링(120)의 외주 직경(124)은 제1 스프링(110)의 내주 직경(112)보다 작다.
제1 스프링(110)과 제2 스프링(120)은 테스트 시 압력을 분산하기 위하여 그 길이가 동일한 것이 바람직하며, 각 스프링(110, 120)의 상단 및 하단은 각각 밀착되거나 솔더링 접합되어 양 스프링(110, 120)의 상단과 하단이 각각 서로 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 한편 전기 흐름이 복잡해지는 것을 방지하기 위하여, 스프링 조립체(100)는 제1 및 제2 스프링(110, 120)의 밀착부만 서로 솔더링되고, 제1 및 제2 스프링(110, 120)의 탄성부는 서로 접촉되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
반도체 칩(10)의 테스트 시 제1 스프링(110) 및 제2 스프링(120)을 통한 2개의 전류 경로가 형성됨으로써, 스프링 조립체(100)는 스프링이 하나만 있을 때보다 저항이 약 50% 감소하는 효과가 있다.
또한, 스프링 조립체(100)는, 제1 스프링(110) 및 제2 스프링(120)의 감긴 방향이 상이한 경우, 각 스프링(110)에서 발생하는 인덕턴스가 서로 상쇄되어, 스프링이 하나만 있을 때보다 전체적으로 인덕턴스가 감소한다.
또한, 스프링 조립체(100)는 스프링만으로 구성되기 때문에 종래의 포고핀보다 면적을 작게 차지하며, 테스트 소켓에서 일정 간격을 두고 나란히 배열될 경우 인접한 스프링이 서로 마주보는 면적이 작아져 캐패시턴스도 감소한다.
또한, 반도체 칩(10) 테스트로 인하여 제1 스프링(110) 및 제2 스프링이 반도체 칩(10)과 테스트 장비(20) 사이에서 가압될 때, 스프링 조립체(100)는 제1 및 제2 스프링(110, 120)으로 압력이 각각 분산됨으로써 하나의 스프링이 있을 때보다 각 스프링(110, 120)의 내구성이 증대되는 효과도 있다.
한편, 제1 스프링(110) 및 제2 스프링(120)은 표면에 니켈, 철, 구리, 금, 알루미늄, 및 은 중에서 적어도 어느 하나의 소재로 이루어진 도금층을 포함한다. 제1 및 제2 스프링(110, 120)의 표면에는 구리, 금의 순서대로 도금되는 것이 바람직하며, 금 이외에 은 등의 다양한 금속이 도금소재로 사용될 수 있음은 물론이다.각 스프링(110, 120)의 표면에 전도성이 좋은 도금층이 형성됨으로써, 스프링 조립체(100)의 전기 전달 특성이 개선되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 스프링 조립체(100)는, 원하는 길이로 만들 수 있는 스프링을 이용하여 제작될 수 있으므로 스프링의 길이로 테스트 소켓의 높이가 조절 가능하고, 제1 및 제2 스프링(110, 120)에 도금만을 하기 때문에 매우 저렴하여 그 적용 분야가 넓다. 예를 들어, 스프링 조립체(100)는 후술할 테스트 소켓에서 포고핀 대신에 이용될 수 있으며, 종래기술에 따른 포고핀에서 배럴 내에 삽입되는 종래의 스프링 대신 이용될 수 있는 등 그 적용분야가 다양하다.
다시 도 2로 되돌아가 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓(90)은 스프링 조립체(100) 및 하우징(200)을 포함한다. 스프링 조립체(100)는 상기에서 설명한 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
테스트 소켓(90)은 테스트 장비(20) 위에 탑재된 상태에서, 핸들러 장비 등에 의하여 운반되어오는 반도체 칩(10)에 접속하게 된다. 구체적으로는 핸들러 장비에 의하여 운반되어 오는 반도체 칩(10)이 하강하여 반도체 칩(10)의 리드단자(12)가 스프링 조립체(100)의 상단과 접촉하게 되었을 때, 가압수단(미도시)에 의하여 반도체 칩(10)이 하측으로 눌리게 되면 반도체 칩(10)의 리드단자(12), 스프링 조립체(100), 및 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)가 서로 전기적으로 연결된다.
하우징(200)은 스프링 조립체(100)를 지지하는 역할을 하며, 반도체 칩(10)의 리드단자(12) 또는 테스트 장비(20)의 테스트 단자(22)와 대응되는 위치에 각각 상하방향으로 형성된 다수의 관통공을 가진다. 하우징(200)을 이루는 소재로는 FR4, FR5, 베이클라이트 등이 사용가능하며, 이외에도 PCB 제작 소재 및 내열성이 좋은 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재가 사용될 수 있다. 하우징(200)에 형성된 관통공은 상하방향으로 동일한 직경을 가지며, 드릴 등을 이용하여 간편하게 형성될 수 있다.
상기 다수의 관통공에는 스프링 조립체(100)가 각각 삽입되어 배치된다. 하 우징(200)의 관통공에 스프링 조립체가 삽입되도록, 관통공의 내주 직경(214)은 스프링 조립체(100)에 포함된 제1 스프링(110)의 외주 직경(114)보다 크다.
테스트 소켓(90)에 포함된 스프링 조립체(100)는 반도체 테스트를 위하여 가압될 때 탄성을 제공하여 반도체 칩(10)의 리드단자(12) 및 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)와의 접촉을 좋게 하며, 반도체 칩(10)의 리드단자(12) 또는 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)의 위치나 높이가 달라도 접촉을 좋게 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 테스트 소켓(90)은 스프링 조립체(100), 하우징(200), 및 이탈방지수단(210)을 포함한다. 스프링 조립체(100) 및 하우징(200)은 상기에서 설명한 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 테스트 소켓(90)에서 하우징(201, 202)은 스프링 조립체(100)가 하우징(201, 202)의 관통공 외부로 이탈되지 않게 하기 위한 이탈방지수단(210)을 포함한다.
하우징은 하나의 몸체로 이루어질 수도 있고, 도 4처럼 상부 하우징(201)과 하부 하우징(202)으로 구성될 수도 있다. 상부 하우징(201) 또는 하부 하우징(202)은 이탈방지수단(210)을 가진다. 이탈방지수단(210)은 관통공 당 적어도 하나 이상의 돌출부 또는 돌출턱을 갖도록 형성될 수 있으며, 스프링 조립체(100)가 돌출부에 걸려 외부로 이탈되지 않도록 한다.
한편 이탈방지수단(210)은 스프링 조립체(100)가 하우징의 관통공 외부로 이 탈되는 것을 방지하기 위한 것이므로 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 하우징에 형성된 관통공과 동일한 크기의 구멍을 가진 얇은 플라스틱 판(미도시)을 상부 및 하부 하우징(201, 202) 사이에 위치시키고, 스프링 조립체(100)를 상부 및 하부 하우징(201, 202)의 관통공에 삽입한 후 플라스틱 판의 구멍 및 하우징(201, 202)의 관통공이 어긋나도록 플라스틱 판을 밀어넣고, 상하부 하우징(201, 202) 및 상기 플라스틱 판을 접착제 및 볼트 등으로 결합시키는 방식으로 이탈방지수단(210)을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 테스트 소켓(90)은 하우징(200), 스프링 조립체(100), 및 접촉시트를 포함한다. 하우징(200) 및 스프링 조립체(100)는 상기에서 설명한 것과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
접촉시트는 스프링 조립체(100)와 반도체 칩(10) 사이 및/또는 스프링 조립체(100)와 테스트장비(20) 사이에 배치될 수 있으며, 전도 패드(320) 및 절연 필름(310)을 포함한다.
절연 필름(310)은 스프링 조립체(100)와 대응되는 위치에 전도 패드(320)가 위치될 수 있도록 다수의 홀(미도시)이 형성되며, 그 절연 필름(310)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 탄력성이 있는 합성수지 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
전도 패드(320)는 스프링 조립체(100)와 대응되는 위치, 즉 하우징(200)의 관통공이 형성된 위치와 대응되는 위치에 형성된 절연 필름(310)의 홀에 배열되어 스프링 조립체(100)와 접촉하며, 반도체 칩(10)의 리드단자(12)와 테스트 장비(20)의 테스트단자(22)를 전기적으로 연결해준다.
전도 패드(320)는 전기전도성이 좋은 다양한 금속소재로 이루어질 수 있으며, 동박에 니켈 및 금도금층이 형성되어 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 전도 패드(320)의 표면에는 전기전도성을 좋게 하기 위하여 니켈, 철, 구리, 금, 알루미늄, 및 은 중에서 적어도 어느 하나의 소재로 이루어진 도금층을 포함할 수 있으며, 그 외에 전도성이 우수한 다양한 금속소재의 도금층을 포함할 수 있다.
한편, 전도 패드(320)와 스프링 조립체(100)는 그 접촉하는 부분이 솔더링되어 서로 접합될 수도 있으며, 솔더링 접합으로 인하여 전도 패드(320)와 스프링 조립체(100)의 전기적 접촉 특성이 개선되고, 또한 스프링 조립체가 하우징(200)의 관통공 외부로 이탈되는 것을 방지되는 효과가 있다.
또한, 전도 패드(320)에서 스프링 조립체(100), 리드단자(12) 및/또는 테스트단자(22)와 접촉하는 부분의 표면에는 다이아몬드 분말(미도시)이 도포될 수 있다. 구체적으로는 다이아몬드 분말이 니켈 또는 전기 전도성이 우수한 금속의 도금층에 의하여 전도 패드(320)의 표면에 도금 접합되어 있게 된다.
한편 다이아몬드 분말을 전도 패드(320)에 도포하는 경우, 전기 전도성을 개선하기 위해 니켈 또는 전기 전도성이 우수한 금속 분말이 다이아몬드 분말과 함께 전도 패드(320)의 표면에 함께 도포되어 도금 접합될 수 있다.
다이아몬드 분말이 전도 패드(320)의 표면에 배치됨에 따라 반도체 칩(10)의 리드단자(12), 스프링 조립체(100) 또는 테스트장비(20)의 테스트단자(22)에 이물질 막(미도시)이 형성되어 있는 경우에도, 상기 다이아몬드 분말은 상기 단자(12, 22) 또는 스프링 조립체(100)에 존재하는 이물질 막을 깨뜨릴 수 있다. 이에 따라 이물질막이 다이아몬드 분말에 의하여 제거된 단자(12, 22)가 다이아몬드 분말을 통과하여 전도 패드(320)의 표면에 접촉함에 따라 전기적인 저항이 크게 감소할 수 있다.
이러한 다이아몬드 분말의 입경은 0.1 ~ 50 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 다이아몬드 분말의 입경이 0.1㎛ 작으면 이물질을 쉽게 깨뜨릴 수 없는 문제점이 있으며, 다이아몬드 분말의 입경이 50㎛보다 크면 상기 단자(12, 22) 표면을 손상시키게 되어 바람직하지 못하다.
도 5에는 접촉 시트가 스프링 조립체(100)의 상부 및 하부에 모두 위치하는 것으로 도시되었지만, 접촉 시트는 접촉 스프링(100)의 상부 또는 하부 중 어느 한쪽에만 위치할 수 있으며, 또한 양쪽에 모두 위치할 수도 있다.
한편, 접촉시트의 전도 패드(320)와 스프링 조립체(100)가 접촉하고 있는 부분은 솔더링 접합될 수도 있다. 또한 도 5에 도시된 것처럼 절연 필름(310)의 가장자리(끝단) 부분은 접착 또는 볼트 결합 등의 방법으로 하우징(200)과 결합 또는 접합(312)될 수 있다. 절연 필름(310)은, 도 5처럼 절연 필름(310)의 끝단 부분만이 하우징(200)과 결합 또는 접합되거나, 혹은 하우징(200)과 접촉하는 전 부분에 걸쳐 결합되거나 접합될 수도 있는 등 다양한 형태로 결합 또는 접합될 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 소켓(90)에 이용되는 접촉시트는 반도체 칩(10)의 리 드 단자(12) 또는 테스트장비(20)의 테스트단자(22)와 접촉하는 전도 패드(320)가 절연 필름(310)에 의하여 서로 연결되어 있으므로 반도체 칩(12)의 리드단자(12) 또는 테스트장비(20)의 테스트단자(22)에 묻은 이물질이 하우징(200)의 관통공 내로 들어갈 염려가 없으며, 절연 필름(310)에 의하여 전도 패드(320)의 좌우위치가 일정하게 유지되며, 리드단자(12) 또는 테스트단자(22)와 접촉될 전도 패드(320)의 단면적을 늘리면 각 단자(12, 22)와 접촉될 표면적이 커져 쉽게 전기적 접속을 할 수 있으며, 스프링 조립체(100)가 하우징(200)의 관통공 외부로 이탈되는 것을 방지하는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 테스트 소켓(90)은 하우징(200), 스프링 조립체(100), 및 접촉시트를 포함한다. 하우징(200) 및 스프링 조립체(100)는 상기와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
접촉시트는 전도 패드(320) 및 절연 필름(320)을 포함한다. 전도 패드(320)와 절연 필름(310)의 소재 및 특성은 상기에서 설명한 것과 동일하다.
도 6을 참조하면 전도 패드(320)는 하우징(200)의 관통공 직경보다 작게 형성되어 관통공 내로 그 몸체의 일부가 삽입될 수도 있다. 한편, 전도 패드(320)와 스프링 조립체(100)는 그 접촉하는 부분이 솔더링되어 서로 접합될 수 있다.
또한 절연 필름(310)은 도 6처럼 하우징(200)과 접촉하는 부분(314)이 접착제 또는 볼트 등을 이용하여 하우징(200)과 결합될 수 있다. 접촉하는 형태와 관련 하여, 절연 필름(310)은, 도 5처럼 절연 필름(310)의 끝단 부분만이 하우징(200)과 결합 또는 접합되거나, 혹은 도 6처럼 하우징(200)과 접촉하는 전 부분에 걸쳐 결합되거나 접합될 수도 있는 등 다양한 형태로 결합 또는 접합될 수 있다.
도 6에는 스프링 조립체(100)의 하부, 즉 테스트 소켓(90)과 테스트 장비(20) 사이에만 접촉시트가 도시되었으나, 접촉시트는 스프링 조립체(100)의 상부 또는 하부 중 한쪽에만 위치하거나 또는 양쪽 모두에 위치할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 테스트 소켓은 다음처럼 변형되는 것도 가능하다. 먼저, 상술한 실시예들에서 접촉 시트와 하우징(200)이 서로 접착제 및 접착테이프 등에 의하여 고정 결합하는 것을 설명하였으나, 상기 접촉 시트와 하우징(200)은 서로 고정되지 않는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 테스트 소켓을 예시하는 사시도이다.
하우징(200)의 관통공 내에는 스프링 조립체(100)가 삽입되며, 스프링 조립체(100)의 위 또는 아래에 각각 접촉시트(300)가 위치하여 스프링 조립체(100)와 접촉하고 있다.
스프링 조립체(100)는 빨간 색으로 도시된 제1 스프링(110)과 파란색으로 도시된 제2 스프링(120)을 포함한다. 도 7을 참조하면 제1 및 제2 스프링(110, 120)은 각각 상이한 방향으로 나선 형태로 감긴 것을 볼 수 있다.
접촉시트(300)는 도시한 것처럼 스프링 조립체(100)가 배치된 위치마다 각각 배열된 전도 패드(320)와 전도 패드(320)를 지지하는 절연 필름(310)을 포함한다.
접촉시트(300)는 다음의 방식으로 간단히 제작될 수 있다. 우선, 스프링 조 립체와 대응되는 위치에 홀(미도시)을 가지는 절연 필름(310)을 마련하고, 절연필름(310)의 홀을 중심으로 상하부에 각각 비아 홀(미도시)을 가진 원판형의 상부 전도 패드(320)와 하부 전도 패드(321)를 위치시키고, 전도성을 가지는 금속 또는 합금 소재를 이용한 솔더링 등의 방법으로 절연 필름(310)의 홀 및 상하부 전도 패드(321)의 비아 홀을 충진하여 접촉 시트를 제작한다. 한편, 접촉시트(300)의 제조와 관련해서는 상기의 제작방법에 한정되지 않고 다양한 방법으로 제작될 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 이로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 테스트 소켓을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체 및 그를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체의 구조를 나타낸 도면.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 테스트 소켓을 예시하는 사시도.

Claims (9)

  1. 반도체 칩의 리드단자와 테스트장비의 테스트단자를 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓에 이용되며, 상기 리드단자 및 상기 테스트단자와 접촉하는 스프링 조립체에 있어서, 상기 스프링 조립체는
    탄성 및 전도성을 가지며 일 방향으로 나선형태로 감긴 제1 스프링; 및
    탄성 및 전도성을 가지며 상기 제1 스프링이 감긴 일 방향과 반대 방향으로 나선형태로 감기고, 상기 제1 스프링 내부에 삽입되도록 상기 제1스프링의 내주 직경보다 작은 외주 직경을 가지는 제2 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 스프링은
    상기 제1 스프링이 감긴 방향과 동일한 방향으로 나선형태로 감긴 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스프링은
    그 표면에 니켈, 철, 구리, 금 및 은 중에서 적어도 어느 하나의 소재로 이루어진 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스프링은
    그 상단과 하단 부분에서 서로 솔더링 접합되는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 따른 스프링 조립체를 포함하는 테스트 소켓에 있어서, 상기 테스트 소켓은
    상기 반도체 칩의 리드단자와 대응되는 위치에 상하방향으로 다수의 관통공이 형성되며, 상기 관통공에 삽입되어 각각 배치되는 상기 스프링 조립체를 지지하는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하우징은
    상기 스프링 조립체가 상기 하우징 외부로 이탈하지 않도록 상기 관통공 내주면에 이탈방지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓.
  7. 제5항에 있어서, 상기 테스트 소켓은
    상기 테스트 소켓과 상기 반도체 칩 사이 또는 상기 테스트 소켓과 상기 테스트장비 사이에 배치되는 접촉시트를 더 포함하며,
    상기 접촉시트는
    상기 스프링 조립체와 접촉되는 전도 패드; 및
    상기 스프링 조립체와 대응되는 위치에 상기 전도 패드가 배열되도록 상기 전도 패드를 지지하는 절연 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전도 패드에서 상기 스프링 조립체와 접촉하는 부분의 표면에는 다이아몬드 입자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓.
  9. 제7항에 있어서, 상기 절연 필름은 상기 하우징의 상면 또는 하면과 부착 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 조립체를 이용한 테스트 소켓.
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