KR101180208B1 - 반도체칩 테스트용 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단하고 견고한 구조에 의해 테스트 상의 피로도를 최소화하여 성능과 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 반도체칩 테스트용 소켓에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 테스트 장치에 결합되어 피검사물에 통전 가능하도록 접촉되는 소켓에 있어서; 수직면과 수평면이 형성된 블록 형태로 이루어지되, 상기 수직면의 일단에 형성된 다수의 삽입공(31)과, 상기 삽입공(31)에 대응되도록 상기 수직면에 형성된 다수의 수직슬릿(32) 및 이 수직슬릿(32)에 연통되도록 상기 수평면에 연장된 다수의 수평슬릿(33)을 포함하는 하우징(30)과; 상기 수평면에 이격되도록 상기 하우징(30)의 일측에 결합되는 기판(40)과; 상기 각 삽입공(31)에 일단이 돌출되도록 삽입되고, 타단이 상기 기판(40)에 연결되도록 연장 형성된 다수개의 커넥팅라인(50)을 포함하여 이루어지는 반도체칩 테스트용 소켓이 제공된다.

Description

반도체칩 테스트용 소켓{Testing socket for a semiconductor chip}

본 발명은 반도체칩 테스트용 소켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단하고 견고한 구조에 의해 테스트 상의 피로도를 최소화하여 성능과 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 반도체칩 테스트용 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 반도체칩은 실리콘 웨이퍼 상에 각각의 칩 사이에 경계면을 이루는 스크라이브 레인(Scribe Lane)이 형성되는데, 이러한 스크라이브 레인에는 반도체칩을 구성하는 반도체 소자의 임계치수(Critical Demension)를 측정하기 위한 패턴이나 공정이 제대로 진행되는지를 검사하기 위한 테스트 패턴 등이 설계되게 된다.

일례로, 공정이 제대로 진행되는지를 검사하기 위한 테스트 패턴은 금속 리드선과 이 리드선에 전기적으로 연결되는 접속패드로 이루어진 것으로, 이를 통상적으로 켈빈 패턴(Kelvin Pattern)이라 하는데, 이 켈빈 패턴은 켈빈테스트 장치에 의해 저항값을 측정함으로 인해 검사를 행할 수 있도록 된 것이다.

보다 상세하게는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 금속패드(10)와 제2 금속패드(11)가 일정 길이로 된 금속의 리드선(12)에 의해 연결된 구조의 켈빈 패턴를 다수의 접촉단자(13~16)가 구비된 테스트 장치에 의해 검사하게 되는데, 이는 상기 각 금속패드(10,11)에 한 쌍의 접촉단자(13~16)를 접촉시킨 후에 상기 제1 금속패드(10)의 접촉단자(13,14)의 하나에 전류를 흘려 보냄과 동시에 다른 하나에 의해 제1 전압을 감지하게 되고, 상기 제2 금속패드(11)의 접촉단자(15,16)의 하나에 의해 전류를 받아들임과 동시에 다른 하나에 의해 제2 전압을 감지하여 상기 접촉단자(13~16)에 의해 감지된 전압의 차에 흘려 보낸 전류를 분배하여 저항을 산출하도록 되어 있다.

이러한 켈빈테스트 장치에는 전술된 바와 같은 켈빈 패턴의 저항값을 측정하기 위해 장치와 패턴 사이를 전기적으로 연결하는 소켓이 구비되는데, 이 소켓은 전술된 바와 같은 접촉단자(13~16)가 다수개 구비되어 검사하고자 하는 피검사물 상에 반복적으로 접촉되도록 된 것이다.

하지만 종래의 소켓은 검사시에 접촉단자(13~16)가 반복적으로 피검사물에 접촉됨에 따라 반복피로에 따른 접촉단자(13~16)의 마모나 손상이 쉽게 발생될 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 접촉불량에 따른 검사의 신뢰성을 떨어지는 단점이 있는 것이다.

또한 일부에서는 전술된 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 상기 접촉단자(13~16)를 교체 가능한 팁형태로 구비한 것이 있기는 하나, 이러한 경우에도 전술된 바와 같은 접촉단자(13~16)의 마모나 손상을 방지하는 데에 한계가 따를 뿐만 아니라 그에 따른 구성이 매우 복잡하여 제작상의 번거로움이 따르는 것이다.

한국 등록특허공보(제10-0591153호) 2006. 06. 12.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 탄성구조에 의해 테스트 상의 피로도를 최소화하여 성능과 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있으며, 또한 간단하면서도 견고한 구조에 의해 작동 신뢰성 및 장치의 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 반도체칩 테스트용 소켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 테스트 장치에 결합되어 피검사물에 통전 가능하도록 접촉되는 소켓에 있어서;

수직면과 수평면이 형성된 블록 형태로 이루어지되, 상기 수직면의 일단에 형성된 다수의 삽입공(31)과, 상기 삽입공(31)에 대응되도록 상기 수직면에 형성된 다수의 수직슬릿(32) 및 이 수직슬릿(32)에 연통되도록 상기 수평면에 연장된 다수의 수평슬릿(33)을 포함하는 하우징(30)과;

상기 수평면에 이격되도록 상기 하우징(30)의 일측에 결합되는 기판(40)과;

상기 각 삽입공(31)에 일단이 돌출되도록 삽입되고, 타단이 상기 기판(40)에 연결되도록 연장 형성된 다수개의 커넥팅라인(50)을 포함하여 이루어지며;

상기 각 커넥팅라인(50)은 텅스텐을 포함한 도전성 재질로 된 단일의 와이어를 절곡하여 형성되되, 상기 수직슬릿(32)에 수용되어 상기 피검사물에 접촉되는 단부가 상기 삽입공(31)을 통해 돌출되는 제1 수직부(51)와, 상기 수평슬릿(33)에 수용되어 상기 제1 수직부(51)를 탄성적으로 지지하도록 제1 수직부(51)로부터 수평방향으로 절곡 형성되는 수평텐션부(52) 및 이 수평텐션부(52)로부터 수직방향으로 절곡되어 상기 기판(40)에 결합되는 제2 수직부(53)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체칩 테스트용 소켓이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 수평슬릿(33)에는 상기 수평텐션부(52)의 일부를 고정하도록 된 절연성의 고착제(34)가 도포된 것을 특징으로 하는 반도체칩 테스트용 소켓이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 하우징(30)에는 상기 수직슬릿(32)에 근접된 위치에서 상기 수평슬릿(33)을 길이방향으로 양분하는 횡단홈(35)이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체칩 테스트용 소켓이 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 기판(40)이 결합되는 하우징(30)에 수직슬릿(32)과 수평슬릿(33)이 형성되고, 상기 수직슬릿(32)과 수평슬릿(33)에 수용되도록 단일의 와이어를 절곡하여 수직부(51,53)와 수평텐션부(52)를 형성한 커넥팅라인(50)이 구비됨으로써, 상기 수평텐션부(52)에 의해 피검사물에 접촉되는 수직부(51,53)를 탄성적으로 지지함으로 인해 검사시에 반복적으로 피검사물에 접촉됨에 따른 마모 또는 손상되는 것을 최소화함과 동시에 반복피로에 의한 접촉불량을 최소화하여 검사의 신뢰성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 장점이 잇다.

또한 본 발명은 각 커넥팅라인(50)이 수직슬릿(32)과 수평슬릿(33)에 수용된 상태로 구비됨에 따라 상기 수직슬릿(32)과 수평슬릿(33)에 의해 커넥팅라인(50)이 가이드됨에 따라 각 커넥팅라인(50)이 탄성적으로 작동하면서도 와이어의 변형을 방지하여 장치의 구조적 안정성 및 검사의 신뢰성을 더욱 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 수평슬릿(33)에 상기 수평텐션부(52)의 일부를 고정하도록 된 절연성의 고착제(34)가 도포됨으로써, 상기 수평텐션부(52)의 탄성 작동 부분을 제한하여 탄성력을 극대화함과 동시에 절연성 물질이 각 커넥팅라인(50) 상에 도포됨에 따라 검사시에 통전에 따른 불량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 상기 수평슬릿(33)을 길이방향으로 양분하는 횡단홈(35)이 형성됨으로써, 상기 고착제(34)의 도포시에 상기 수평슬릿(33)의 길이방향으로 고착제(34)가 흐르는 것을 방지하여 각 커넥팅라인(50)의 길이방향으로 균일하게 고착제가 도포되어 전체적으로 균일한 텐션을 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 켈빈테스트 장치에 따른 검사방법을 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분해 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 것이다. 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 켈빈테스트 장치에 결합되는 인쇄회로 패턴이 형성된 기판(40)과 이 기판(40)에 연결되어 피검사물에 접촉되도록 연장된 다수의 커넥팅라인(50) 및 이 커넥팅라인(50)이 결합되는 하우징(30)을 포함하여 이루어지게 된다.

보다 상세하게는 상기 하우징(30)은 수직면과 수평면이 형성된 블록 형태로 구비되는데, 상기 수직면에는 일단에 다수의 삽입공(31)이 2열로 배치되고, 상기 삽입공(31)에 대응되도록 다수의 수직슬릿(32)이 형성되며, 상기 수평면에는 상기 수직슬릿(32)에 연통되도록 다수의 수평슬릿(33)이 연장 형성되어 있으며, 바람직하게는 절연성과 내열성이 우수한 폴리에테르에테르케톤(PEEK:Poly Ether Ether Ketone)과 같은 재질을 사용하게 된다.

또한 상기 기판(40)은 스페이서(36)에 의해 상기 하우징(30)의 수평면에 이격되도록 볼트(38) 등에 의해 설치되고, 상기 하우징(30)에는 상기 스페이서(36)를 결합하기 위한 별도의 블록(37)이 더 결합되어 있으며, 또한 상기 기판(40) 상에는 켈빈테스트 장치에 결합하기 위한 부싱형태의 커넥터(41)가 더 구비되어 있다.

또한 상기 각 커넥팅라인(50)은 단일의 와이어를 절곡하여 형성한 것으로, 이는 피검사물에 접촉되는 제1 수직부(51)와 이 제1 수직부(51)로부터 수평방향으로 절곡되어 텐션을 유지하도록 된 수평텐션부(52) 및 이 수평텐션부(52)로부터 수직방향으로 절곡되어 상기 기판(40)에 결합되는 제2 수직부(53)로 이루어지게 된다.

여기에서, 상기 제1 수직부(51)는 그 단부가 상기 피검사물에 접촉되는 것으로, 단부가 상기 삽입공(31)을 통해 돌출되도록 상기 수직슬릿(32)에 수용되고, 상기 수평텐션부(52)는 상기 제1 수직부(51)의 단부가 피검사물의 표면에 접촉될 때에 이를 탄성적으로 지지하도록 구비되어 상기 수평슬릿(33)에 수용되며, 상기 제2 수직부(53)는 상기 수평슬릿(33)으로부터 돌출되도록 상기 제1 수직부(51)에 대해 반대방향으로 수직 절곡되어 상기 기판(40)에 결합된 것이며, 이와 같은 커넥팅라인(50)은 강도와 경도가 우수할 뿐만 아니라 전기 전도성이 우수한 텅스텐 재질의 와이어로 구비되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 상기 각 수직부(51,53)가 상호 반대방향으로 수직 절곡됨과 동시에 상기 수직부(51,53)에 대해 수평방향으로 연장되는 수평텐션부(52)가 구비됨에 따라 상기 제2 수직부(53)가 기판(40)에 고정 결합된 상태에서 상기 제1 수직부(51)의 단부가 피검사물에 접촉될 때에 상기 수평텐션부(52)가 탄성적으로 상기 제1 수직부(51)를 피검사물 측으로 가압 밀착시키는 역할을 하게 되는데, 이러한 텐션작동을 위한 보다 구체적인 구성을 도 4를 더하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 상기 커넥팅라인(50)의 수평텐션부(52)는 상기 기판(40)에 결합되는 위치에 따라 연장되는 길이를 상호 달리하게 되는데, 이로 인해 상기 제1 수직부(51)에 작용하는 탄성력에 미세하게나마 차이를 나타낼 수 있게 된다.

그러므로 본 발명에서는 상기 제1 수직부(51)에 작용하는 탄성력을 균일하게 유지할 수 있도록 상기 제1 수직부(51)로부터 연장되는 상기 수평텐션부(52)의 길이를 일정하게 고정할 수 있도록 상기 수평슬릿(33)에 에폭시수지와 같은 절연성의 고착제(34)를 도포하게 된다.

이를 위해 상기 수평슬릿(33)에는 상기 수직슬릿(32)에 근접된 위치에서 상기 수평슬릿(33)을 길이방향으로 양분하는 횡단홈(35)이 형성되고, 이 횡단홈(35)은 상기 고착제(34)를 도포할 때에 상기 수평슬릿(33)을 따라 고착제(34)를 불균일하게 흐르는 것을 방지하여 상기 수평텐션부(52)의 일정 길이에 균일하게 고착제(34)를 도포할 수 있게 되고, 또한 상기 고착제(34)는 절연성 물질로 구비됨에 따라 상기 수평텐션부(52)의 길이방향 일측이 상호 접촉되는 것을 방지하여 통전에 따른 불량을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (3)

1. 테스트 장치에 결합되어 피검사물에 통전 가능하도록 접촉되는 소켓에 있어서;
   수직면과 수평면이 형성된 블록 형태로 이루어지되, 상기 수직면의 일단에 형성된 다수의 삽입공(31)과, 상기 삽입공(31)에 대응되도록 상기 수직면에 형성된 다수의 수직슬릿(32) 및 이 수직슬릿(32)에 연통되도록 상기 수평면에 연장된 다수의 수평슬릿(33)을 포함하는 하우징(30)과;
   상기 수평면에 이격되도록 상기 하우징(30)의 일측에 결합되는 기판(40)과;
   상기 각 삽입공(31)에 일단이 돌출되도록 삽입되고, 타단이 상기 기판(40)에 연결되도록 연장 형성된 다수개의 커넥팅라인(50)을 포함하여 이루어지며;
   상기 각 커넥팅라인(50)은 텅스텐을 포함한 도전성 재질로 된 단일의 와이어를 절곡하여 형성되되, 상기 수직슬릿(32)에 수용되어 상기 피검사물에 접촉되는 단부가 상기 삽입공(31)을 통해 돌출되는 제1 수직부(51)와, 상기 수평슬릿(33)에 수용되어 상기 제1 수직부(51)를 탄성적으로 지지하도록 제1 수직부(51)로부터 수평방향으로 절곡 형성되는 수평텐션부(52) 및 이 수평텐션부(52)로부터 수직방향으로 절곡되어 상기 기판(40)에 결합되는 제2 수직부(53)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체칩 테스트용 소켓.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 수평슬릿(33)에는 상기 수평텐션부(52)의 일부를 고정하도록 된 절연성의 고착제(34)가 도포된 것을 특징으로 하는 반도체칩 테스트용 소켓.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(30)에는 상기 수직슬릿(32)에 근접된 위치에서 상기 수평슬릿(33)을 길이방향으로 양분하는 횡단홈(35)이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체칩 테스트용 소켓.

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