KR101703688B1 - 테스트 소켓 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 소켓에 관한 것이다.
본 발명의 테스트 소켓은, 검사방향을 따라 형성된 수용부와, 상기 수용부의 내벽으로부터 돌출한 수용지지부를 갖는 하우징과; 길이방향으로 신축가능한 복수의 프로브들을 지지하며, 상기 하우징의 수용부 내에서 상기 하우징에 분리가능하게 지지되는 프로브지지체와; 상기 프로브지지체에 적층되어 상기 수용부 내에 수용되는 피검사체수용체를 포함를 포함한다.
본 발명의 테스트 소켓에 의하면, 프로브지지체를 손쉽게 교체할 수 있고, 피검사체수용체를 안정되게 플로팅시켜 검사방향을 따라 탄성적으로 상하요동시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

테스트 소켓{A Test Socket}
본 발명은 반도체와 같은 피검사체의 테스트 소켓, 보다 상세하게는 하우징 내에 프로브지지체를 교체가능하게 결합하고 피검사체수용체를 하우징 내에서 안정되게 플로팅시켜 탄성적으로 상하요동킬 수 있는 테스트 소켓에 관한 것이다.
반도체 칩은 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부를 테스트한다.
반도체 칩의 테스트는 반도체 칩의 단자와 테스트 신호를 인가하는 검사회로기판의 접점(패드)을 전기적으로 연결하는 반도체 검사용 프로브가 사용된다. 프로브는 프로브지지체 내에 지지된다. 프로브를 지지하는 프로브지지체는 검사회로기판에 안정되게 결합되어 소켓 어셈블리를 형성한다.
그러나, 이와 같은 종래의 소켓 어셈블리는 프로브가 불량 또는 손상될 경우에 프로브지지체만을 교체하는 것이 용이하지 않고 고가의 소켓 어셈블리를 교체해야하는 비경제적인 문제가 있었다.
또한, 상기 소켓 어셈블리 상에는 프로브에 대응하는 피검사접점(범프)을 가진 피검사체를 수용하는 피검사체수용체를 수용할 수 있는 하우징이 배치된다. 피검사체수용체는 테스트 시에 푸셔에 의해 가해지는 압력을 완화시키기 위해 하우징 내의 스프링을 통해 검사방향을 따라 상하 요동하도록 스프링 상에 배치하였다. 이러한 방법으로 피검사체수용체를 탄성적으로 플로팅하는 것은 테스트 시 피검사체수용체의 횡방향 움직임으로 인해 프로브와 피검사체의 피검사접점이 서로 정렬이 되지 않아 테스트 불량이나 프로브의 손상을 초래하는 문제가 발생하였다.
본 발명의 목적은 상술한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 프로브들을 지지하고 있는 프로브지지체를 용이하게 교체할 수 있는 테스트 소켓을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 탄성적으로 플로팅된 피검사체수용체를 가압할 때에 횡방향 이동을 최소화할 수 있도록 하는 테스트 소켓을 제공함에 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은, 검사방향을 따라 형성된 수용부와, 상기 수용부의 내벽으로부터 돌출한 수용지지부를 갖는 하우징과; 길이방향으로 신축가능한 복수의 프로브들을 지지하며, 상기 하우징의 수용부 내에서 상기 하우징에 분리가능하게 지지되는 프로브지지체와; 상기 프로브지지체에 적층되어 상기 수용부 내에 수용되는 피검사체수용체를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은 상기 수용지지부의 외측에 마련되어 상기 하우징에 지지되며, 상기 프로브지지체의 복수 프로브들에 대응하는 접점을 갖는 검사회로기판을 포함할 수 있다.
상기 피검사체수용체는 상기 프로브의 일단이 삽입되는 복수의 제1안내공을 갖는 안내부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은 상기 하우징의 수용부 내에서 상기 프로브지지체의 하부에 배치되어 상기 프로브의 타단을 수용하는 복수의 제2안내공을 갖는 바닥부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 피검사체수용체는 상기 검사방향을 따라 형성된 복수의 관통공을 가지며, 상기 하우징은 상기 관통공에 대응하는 체결공들을 가지며, 상기 피검사체수용체가 검사방향을 따라 상하 요동가능하도록 상기 관통공을 통해 상기 체결공에 체결되는 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은 상기 피검사체수용체와 상기 프로브지지체 사이에 탄성체가 개재되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은 상기 피검사체수용체와 상기 프로브지지체 사이에 탄성체가 개재되며, 상기 탄성체는 상기 고정부재에 끼워지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 테스트 소켓은 프로브지지체에 지지된 프로브의 불량이나 손상이 발생하더라도 소켓 어셈블리를 교체하지 않고 프로브지지체만을 용이하게 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 테스트 소켓은 테스트 시에 탄성적으로 플로팅된 피검사체수용체의 횡방향 움직임을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 테스트 소켓의 사시도이고,
도 2는 도 1의 테스트 소켓을 하우징과 그 하우징에 지지되는 지지체들을 분리하여 나타낸 일부분해사시도이고,
도 3은 도 1의 테스트 소켓을 분해하여 나타낸 분해사시도이고,
도 4는 도 1의 테스트 소켓의 단면도이고,
도 5 및 6은 도 4의 테스트 소켓의 테스트 시 가압 전후에 따른 변화를 나타내는 부분확대 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 설명의 편의상 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 테스트 소켓(1)은 검사방향을 따라 형성된 수용부(102)와, 상기 수용부(102)의 내벽으로부터 돌출한 수용지지부(140)를 갖는 하우징(100)과, 길이방향으로 신축가능한 복수의 프로브들(330)을 지지하며, 상기 하우징(100)의 수용부(102) 내에서 상기 수용지지부(140)에 분리가능하게 지지되는 프로브지지체(300)와, 상기 프로브지지체(300)에 적층되어 상기 수용부(102) 내에 수용되는 피검사체수용체(200)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은 중앙에 프로브지지체(300)와 피검사체수용체(200)가 수용되는 수용부(102)를 포함한다. 하우징(100)은 하부에 상기 수용부(102)의 내벽으로부터 돌출하는 수용지지부(140)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)의 수용지지부(140)는 상기 프로브지지체(300)와 피검사체수용체(200)를 수용한 상태에서 받치는 역할과 고정 지지하는 역할을 할 수 있다.
상기 하우징(100)의 수용지지부(140) 상면에는 상기 프로브지지체(300)와 피검사체수용체(200)를 고정 지지하기 위한 제1체결공(114)이 형성되어 있다. 상기 제1체결공(114)은 후술하는 고정부재(210)에 체결될 수 있다.
물론 하우징(100)의 수용부(102) 내에서 프로브지지체(300)와 피검사체수용체(200)를 지지하는 방법은 상술한 방법으로만 제한되지 않는다. 예를 들면 프로브지지체(300)는 하우징(100)의 수용부(102) 내벽에 별도의 고정수단을 이용해 분리가능하게 고정지지하고, 고정부재(210)와 유사한 고정수단을 통해 피검사체수용체(200)를 프로브지지체(300)에 고정지지할 수 있다.
또한, 상기 하우징(100)의 수용지지부(140) 상면에는 상기 프로브지지체(300)의 제2정렬핀(310)이 삽입되어 프로브지지체(300)와 하우징(100)을 서로 정렬하기 위한 제2정렬공(112)이 형성되어 있다.
또한, 상기 하우징(100)의 수용지지부(140) 하면에는 검사회로기판(500)의 제1정렬공(501)에 삽입되는 제1정렬핀(110)이 배치되어 하우징(100)과 검사회로기판(500)을 서로 정렬할 수 있다.
상기 검사회로기판(500)은 도 4 내지 6에 나타낸 바와 같이 회로패턴(미도시) 및 검사접점으로서 패드(502), 상기 하우징(100)의 제1정렬핀(110)이 삽입되는 제2정렬공(501)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 프로브지지체(300), 하우징(100) 및 검사회로기판(500)의 상호 정렬은 프로브지지체(300)에 지지된 프로브(330)와 검사회로기판(500)의 패드(502)의 정렬을 위한 것이다.
상기 프로브지지체(300)는 길이방향으로 신축가능한 복수의 프로브들(330)을 지지하며, 상기 하우징(100)의 수용부(102) 내에서 상기 수용지지부(140)에 분리가능하게 지지될 수 있다.
상기 프로브지지체(300)는 하우징(100)의 수용지지부(140) 상에 배치된 제2정렬공(112)에 끼워지는 제2정렬핀(310)이 끼워져 고정되는 핀삽입공(312)이 형성되어 있다.
프로브(330)는 도 5와 6에 나타낸 바와 같이 배럴(338)의 일측에 삽입된 상부플런저(332), 타측에 삽입된 하부플런저(334) 및 배럴(338) 내에서 상기 상하플런저(332,334) 사이에 개재된 스프링(336)으로 구성될 수 있다. 프로브(330)의 구조는 이와 같은 형상으로만 제한되지 않으며, 다양한 형태의 프로브가 사용될 수 있다. 예를 들면 배럴(338)을 생략하고 프로브지지체(300) 내에 공간을 형성한 후에 상하플런저(332,334)와 스프링(336)을 공간 내에 삽입하는 것도 가능하다.
프로브지지체(300)는 상기 검사방향을 따라 형성된 복수의 통과공(316)을 포함한다. 복수의 통과공(316)은 피검사체수용체(200)의 관통공(212)에 대응하는 위치 및 하우징(100) 수용지지부(140)의 제1체결공(114)에 대응하는 위치에 형성된다. 따라서, 피검사체수용체(200), 프로브지지체(300) 및 하우징(100)의 수용지지부(140)는 각각 상기 관통공(212), 통과공(316) 및 체결공(114)에 삽입되는 고정부재(210)에 의해 상호 지지될 수 있다.
고정부재(210)는 스크류고정나사 형태로서, 머리(214)와 몸체(213)로 구분될 수 있다. 몸체(213)는 머리(214)에 인접한 스프링 삽입부(216), 하우징(100)의 수용지지부(140)에 체결되는 나사부(218), 상기 스프링 삽입부(216)와 나사부(218) 사이에 위치하여 프로브지지체(300)의 통과공(316)에 위치하는 중간부(219)를 포함할 수 있다.
상기 스프링 삽입부(216)와 상기 중간부(219) 사이에는 직경을 변화시키는 걸림터(217)이 존재한다. 고정부재(210)가 순서대로 피검사체수용체(200)의 관통공(212), 프로브지지체(300)의 통과공(216) 및 하우징(100)의 수용지지부(140)의 제1체결공(114)에 삽입될 경우, 상기 걸림턱(217)은 프로브지지체(300)의 상면(318)에 접촉하여 프로브지지체(300)를 하우징(100)의 수용지지부(140)에 대해 고정지지할 수 있다.
피검사체수용체(200)는 관통공(210)보다 큰 직경을 갖는 스프링수용부(204)가 상기 관통공(212)에 연통하여 형성되어 있다.
상기 스프링수용부(204)는 탄성체로서 스프링(230)을 수용할 수 있다. 고정부재(210)는 상기 관통공(210)을 통해 삽입되어, 순차적으로 상기 스프링수용부(204) 내에 있는 스프링(230), 프로브지지체(300)의 통과공(316) 및 하우징 수용지지부(140)의 제1체결공(114)에 끼워질 수 있다.
결과적으로, 피검사체수용체(200)는 상기 스프링(230)에 의해 상기 프로브지지체(300)로부터 탄성적으로 플로팅될 수 있다. 즉, 스프링(230)이 피검사체수용체(200)의 스프링수용부(204) 내에서 수용되어 동작하기 때문에 횡방향 이동을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 프로브지지체(300)는 필요에 따라 고정부재(210)를 하우징(100)의 수용지지부(140)로부터 분리함으로써 용이하게 교체하는 것이 가능하다.
피검사체수용체(200)는 피검사체(10)가 수용되는 공간(202), 상기 공간(202) 아래에 프로브지지체(300)에 지지된 프로브(330)의 일단을 삽입 안내하는 제1안내공(220)을 가진 안내부(240)를 포함할 수 있다.
상기 제1안내공(220)의 하부에서는 프로브(330)의 일단이 삽입되고, 상부에는 피검사체(10)의 피검사접점(12)이 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.
프로브지지체(200)의 하부에는 상기 하우징(100)의 수용부(102) 내에서 상기 프로브(330)의 타단을 수용하는 복수의 제2안내공(420)을 갖는 바닥부재(400)를 더 포함할 수 있다.
바닥부재(400)는 고정나사(410)가 삽입되는 나사삽입공(414)을 포함할 수 있다.
하부의 바닥부재(400)의 나사삽입공(414)을 관통한 고정나사(410)의 끝은 프로브지지체(300)의 제2체결공(314)에 체결될 수 있다.
이와 같이 프로브지지체(300)의 하부에 프로브(330)의 타단을 수용 안내하는 제2안내공(420)을 가진 바닥부재(400)를 배치함으로써 프로브(330)의 위치를 검사회로기판(500)의 패드(502)에 정확하게 정렬되도록 할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 피검사체(10)의 전기적 검사를 수행하는 동작을 설명한다.
상기 피검사체(10)는 피검사접점(범프)(12)을 갖는 반도체를 포함할 수 있다. 물론 반도체뿐만 아니라 LCD, PDP, OELD 기판 등의 표시패널 등이 될 수도 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 검사 전, 하우징(100) 내에서 프로브지지체(300) 상의 스프링(230)에 의해 탄성적으로 플로팅되어 탄성적으로 상하 요동할 수 있는 피검사체수용체(200) 내의 공간(202)에 피검사체(10)를 삽입한다.
수용된 피검사체(10)의 범프(12)들은 피검사체수용체(200)의 안내부(240)의 제1안내공(220)에 부분적으로 삽입된 상태이다. 이때, 피검사체수용체(200)의 하부에 배치된 프로브지지체(300)에 지지된 프로브(330)는 상기 범프(12)에 접촉되어 있지 않다.
이후, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 푸셔(미도시)에 의해 피검사체(10)를 가압하면, 고정부재(210)의 스프링 삽입부(216)에 끼워진 스프링(230)을 압축하게 된다. 그 결과 피검사체(10)의 범프(12)는 하부로 이동하여 프로브(330)의 일단에 접촉할 수 있다.
이와 같이 피검사체수용체(200), 프로브지지체(300) 및 하우징(100)을 고정부재(210)로 고정지지하되, 피검사체수용체(200)가 프로브지지체(300)로부터 탄성적으로 플로팅할 수 있도록 상기 고정부재(210)에 스프링(230)을 삽입하고, 스프링(230)을 피검사체수용체의 스프링수용부(204) 내에 수용함으로써 스프링(230)의 횡방향 이동을 최소한으로 줄일 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 실시예를 변형할 수 있을 것이다. 따라서, 발명의 범위는 지금까지 설명된 실시예로 정해지는 것이 아니라 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
1 : 테스트 소켓 100: 하우징
110: 제1정렬핀 112: 제2정렬공
114: 제1체결공 140: 수용지지부
200: 피검사체수용체 210: 고정부재
220: 제1안내공 230: 스프링(탄성체)
240: 안내부 300: 프로브지지체
310: 제2정렬핀 312: 핀삽입공
314: 제2체결공 316: 통과공
330: 프로브 400: 바닥부재
410: 고정나사 414: 나사삽입공
420: 제2안내공 500: 검사회로기판

Claims (7)

  1. 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 소켓에 있어서,
    검사방향을 따라 형성된 수용부와, 상기 수용부의 내벽으로부터 돌출한 수용지지부를 갖는 하우징과;
    길이방향으로 신축가능한 복수의 프로브들을 지지하며, 상기 하우징의 수용부 내에서 상기 하우징에 분리가능하게 지지되는 프로브지지체와;
    상기 피검사체를 수용하며, 상기 프로브지지체에 탄성적으로 플로팅된 상태로 결합되어 상기 프로브지지체를 향해 탄성적으로 접근 및 이격 가능한 상기 수용부 내에 수용되는 피검사체수용체를 포함하며,
    상기 피검사체수용체에 수용된 상기 피검사체의 피검사접점은 상기 접근 시에 상기 프로브에 접촉하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용지지부의 외측에 마련되어 상기 하우징에 지지되며, 상기 프로브지지체의 복수 프로브들에 대응하는 접점을 갖는 검사회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피검사체 수용체는 상기 프로브의 일단이 삽입되는 복수의 제1안내공을 갖는 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징의 수용부 내에서 상기 프로브지지체의 하부에 배치되어 상기 프로브의 타단을 수용하는 복수의 제2안내공을 갖는 바닥부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피검사체수용체는 상기 검사방향을 따라 형성된 복수의 관통공을 가지며,
    상기 하우징은 상기 관통공에 대응하는 체결공들을 가지며,
    상기 피검사체수용체가 검사방향을 따라 상하 요동가능하도록 상기 관통공을 통해 상기 체결공에 체결되는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피검사체수용체와 상기 프로브지지체 사이에 탄성체가 개재되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 피검사체수용체와 상기 프로브지지체 사이에 탄성체가 개재되며,
    상기 탄성체는 상기 고정부재에 끼워지는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
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