KR101650134B1 - 컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선을 통해 신호를 전달하는 패턴(미도시)이 형성된 신호연결층(10); 상기 신호연결층(10)의 상부와 하부에 샌드위치 적층되는 상부절연층(20) 및 하부절연층(30)으로 이루어지고, 상기 각 절연층에는 패드형성공(20a,30a)이 형성되어, 상기 패드형성공에 상부 금속패드(20b) 및 하부 금속패드(30b)가 각각 형성된 한쌍의 절연층(20,30); 상기 각 금속패드(20b,30b) 면으로부터 연직으로 형성되어 상부의 테스트 대상 디바이스 및 하부의 테스트 기판과 전기적으로 접촉되어지는 도전성 와이어(40) 포함하는 컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트 소켓을 제공한다.

Description

컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓{COMTACT MEMBER AND SEMICONDUCTOR PACKAGE TEST SOCKET COMPRISING THE SAME}

본 발명은 컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신호전달특성이 우수하고, 비용이 저렴하면서도 간단한 공정을 통해 테스트 대상 디바이스의 접속단자의 미세피치 배열에 대응할 수 있는 컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓에 관한 것이다.

일반적으로, IC 장치나 IC 패키지 등과 같은 표면 실장형 반도체 장치는 LGA(Land Grid Array), BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Sized Package) 타입 등으로 이루어져 있으며, 이들은 고객에게 출하되기 전에 신뢰성 확인을 위해 테스트를 거치게 된다.

이러한 테스트의 하나로 예를 들어, 번인 테스트는 전술한 바와 같은 반도체 장치가 해당 전자기기에 적용되기 전에 해당 반도체 장치에 대해 평상시의 작동조건보다 높은 온도와 전압을 가하여 해당 반도체 장치가 그러한 조건을 만족시키는 지의 여부를 검사한다.

기존의 이러한 반도체 디바이스 테스트 장치의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 테스트 공정에서 디바이스의 내구성 및 신뢰성을 검증하기 위하여 반도체 디바이스를 테스트 소켓에 장착하고, 이를 DUT(Device under Test) 보드에 결합한 후 테스트를 수행하게 된다.

이와 같은 번인소켓은 도 1에 도시된 바와 같이 중심 개구부(1a)를 갖는 베이스(1); 탄성부재(2)를 사이에 두고 상기 베이스(1)에 상하이동 가능하게 결합하는 커버(3); 상기 베이스(1)의 개구부(1a)에 삽입되고, 복수의 컨택핀(4a)을 가지는 컨택복합체(4); 상기 커버(3)의 상하이동에 따라 개방 및 지지 위치로 이동하는 래치(5); 및 상기 베이스 상에 탑재되며 반도체 패키지(300)가 안치되는 어뎁터(6)를 포함하고 있다.

예를 들어, 번인 테스트의 경우 120℃ 부근의 고온에서 테스트 보드와 전기적으로 연결하여 테스트를 수행하게 되며, 이때 도 1에 도시한 바와 같은 테스트 소켓이 적용되게 된다.

최근 전자제품 등이 초소형화되어짐에 따라 이에 내장되는 반도체 디바이스의 접속단자 또한 초소형화되고, 그 피치가 작아지고 있는데, 종래 일반적으로 사용되던 테스트 소켓은 컨택의 피치가 커 상기와 같이 초소형화되는 반도체 소자의 검사에 사용되기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 신호전달특성이 우수하고, 비용이 저렴하면서도 간단한 공정을 통해 테스트 대상 디바이스의 접속단자의 미세피치 배열에 대응할 수 있는 컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 배선을 통해 신호를 전달하는 패턴이 형성된 신호연결층; 상기 신호연결층의 상부와 하부에 샌드위치 적층되는 상부절연층 및 하부절연층으로 이루어지고, 상기 각 절연층에는 패드형성공이 형성되어, 상기 패드형성공에 상부 금속패드 및 하부 금속패드가 각각 형성된 한쌍의 절연층; 및 상기 각 금속패드 면으로부터 연직으로 형성되어 상부의 테스트 대상 디바이스 및 하부의 테스트 기판과 전기적으로 접촉되어지는 도전성 와이어를 포함하는 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재.

(2) 상기 도전성 와이어의 중간영역에 굴곡진 탄성대를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재.

(3) 상기 (1)의 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓.

(4) 상기 (3)에 있어서,

상기 소켓은 번인 소켓인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트용 소켓.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 신호전달특성이 우수하고, 비용이 저렴하면서도 간단한 공정을 통해 테스트 대상 디바이스의 접속단자의 미세피치 배열에 대응할 수 있는 컨택부재 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓을 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 패키지 테스트용 소켓의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 테스트용 소켓의 컨택부재의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 패키지 테스트용 소켓의 구성도이다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재는 배선을 통해 신호를 전달하는 패턴이 형성된 신호연결층; 상기 신호연결층의 상부와 하부에 샌드위치 적층되며, 각각의 층에 패드형성공이 형성되어, 상기 패드형성공에 상부 금속패드 및 하부 금속패드가 각각 형성된 한쌍의 절연층; 상기 금속패드면으로부터 연직으로 형성된 한쌍의 도전성 와이어를 포함한다.

이하 본 발명의 내용을 단계별로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 배선을 통해 신호를 전달하는 패턴(미도시)이 형성된 신호연결층(10); 상기 신호연결층(10)의 상부와 하부에 샌드위치 적층되는 상부절연층(20) 및 하부절연층(30)으로 이루어지고, 상기 각 절연층에는 패드형성공(20a,30a)이 형성되어, 상기 패드형성공에 상부 금속패드(20b) 및 하부 금속패드(30b)가 각각 형성된 한쌍의 절연층(20,30); 상기 각 금속패드(20b,30b) 면으로부터 연직으로 형성되어 상부의 테스트 대상 디바이스 및 하부의 테스트 기판과 전기적으로 접촉되어지는 도전성 와이어(40)를 포함한다.

본 발명에서 상기 신호연결층(10)은 도시되어 있지 않지만, 상부의 금속패드(20b)와 하부의 금속패드(30b)에 전기적으로 접속되어지는 소정의 도전성 패턴이 형성되어 있다. 따라서, 상부의 금속패드(20b)와 하부의 금속패드(30b)는 그 배열이나 간격이 동일하거나 일대일로 반드시 매칭되어질 필요가 없다. 따라서, 상부의 금속패드(20b)간 피치간격이 하부의 금속패드(30b) 보다 작은 경우도 본 발명의 실시예를 구성한다. 이 경우 테스트하고자 하는 디바이스의 하부전극이 미세피치일 경우에 테스트 보드(혹은 DUT 보드)를 교체할 필요가 없게 된다.

한쌍의 절연층(20,30)은 상기 신호연결층(10)의 상부와 하부에 각각 적층이 이루어지고, 각 절연층에는 소정 형상의 패드형성공(20a,30a)이 구비되어진다. 이때, 각 패드형성공(20a,30a)은 상기 신호연결층(10)의 배선과 전기적으로 연결을 이루도록 배치되며, 상기 패드형성공(20a,30a)에 도전성 금속, 예로 금(AU)을 이용하여 상부 절연층(20) 및 하부절연층(30)에 각각 금속패드를 형성한다(20b,30b).

상기와 같이 각 절연층에 금속패드가 형성되면, 상기 금속패드 면으로부터 연직방향으로 각각 도전성 와이어(40)를 형성한다. 이때, 도전성 와이어(40)는 공지의 와이어 본딩장치(Wire-bonder)를 이용할 수 있다.

상기와 같은 도전성 와이어(40)는 각각 테스트 디바이스와 테스트 기판의 접속단자와 전기적으로 연결되어 신호를 전달하는 기능을 수행하며, 이를 위해 본 발명에서는 상부 절연층의 금속패드(20b) 면으로부터 연직상방으로 와이어본더를 이용하여 와이어를 형성하고, 반대로 하부 절연층의 금속패드(30b) 면으로부터 연직하방으로 마찬가지로 와이어 본더를 이용하여 도전성 와이어를 형성한다.

바람직하게는 상기 도전성 와이어(40)의 중간영역은 굴곡진 탄성대(41)를 더 구비하는 것이 좋은 데, 이는 상부와 하부에 각 형성된 도전성 와이어가 테스트 디바이스로부터 전기적 접촉을 위해 가압되어지면 그 힘을 완충하고, 복원력을 통해 디바이스 단자에 대한 접속력을 강화할 수 있기 때문이다.

상기와 같이 도전성 와이어(40)가 형성되면, 이를 전기적으로 보호하기 위해 소정의 절연부재(50)를 이용하여 각 도전성 와이어가 쇼트가 나지 않도록 격리시키는 것이 바람직하다. 이러한 절연부재(50)는 실리콘과 같은 절연성 수지일 수 있고, 절연성 플라스틱일 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이 상기 컨택부재(100)를 소켓의 베이스 개구부에 탑재한 테스트 소켓 혹은 번인 소켓을 포함한다. 이하, 상기 베이스, 개구부, 래치, 커버, 어뎁터, 탄성부재 등의 결합관계에 대하여는 도 1의 종래 기술을 인용하는 것으로 한다.

상기와 같이 반도체 디바이스의 테스트 공정에서 디바이스의 내구성 및 신뢰성을 검증하기 위하여 반도체 디바이스(300)를 번인소켓과 같은 테스트 소켓에 장착한다.

베이스 개구부에 탑재되어 소켓 하부에 노출된 컨택부재(100)의 하부단자는 DUT(Device under Test) 보드(200)에 형성된 접촉패드(210)와 전기적인 접속을 이룰 수 있도록 나사 등을 이용하여 소켓(400)의 베이스와 DUT 보드(200)를 결합한다.

이와 같이 소켓이 결합된 DUT 보드(200)를 특정한 조건 하에(예를 들어, 번인테스트의 경우 120℃ 부근의 고온에서) 테스트 보드와 전기적으로 연결하여 테스트를 수행하게 된다.

상기 본 발명에 따른 컨택부재(100)의 구체적인 기술을 제외한 나머지 소켓을 이루는 구성 및 동작에 관하여는 종래 일반적인 소켓의 구성을 그대로 혹은 일부 수정하여 사용할 수 있어 이에 대한 구체적인 설명은 이를 인용하는 것으로 하고 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 신호연결층
20: 상부절연층
20a, 30a: 패드형성공
30: 하부절연층
20b,30b: 금속패드
40: 도전성 와이어
41: 탄성대
100: 컨택부재
200: DUT 보드
300: 테스트 디바이스
400: 소켓

Claims (4)

1. 배선을 통해 신호를 전달하는 패턴이 형성된 신호연결층; 상기 신호연결층의 상부와 하부에 샌드위치 적층되는 상부절연층 및 하부절연층으로 이루어지고, 상기 각 절연층에는 패드형성공이 형성되어, 상기 패드형성공에 상부 금속패드 및 하부 금속패드가 각각 형성된 한쌍의 절연층; 및 상기 각 금속패드 면으로부터 연직으로 형성되어 상부의 테스트 대상 디바이스 및 하부의 테스트 기판과 전기적으로 접촉되어지는 도전성 와이어를 포함하는 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 도전성 와이어의 중간영역에 굴곡진 탄성대를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재.
3. 제 1항의 반도체 패키지 테스트 소켓용 컨택부재를 포함하는 반도체 패키지 테스트용 소켓.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 소켓은 번인 소켓인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트용 소켓.

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