KR101715827B1 - 테스트핸들러용 인서트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테스트핸들러용 인서트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 하방 이탈을 방지하기 위한 이탈방지턱들에 의해 형성되는 개방 구멍으로 테스터의 소켓의 접촉면이 삽입될 수 있도록 하여 생산단가를 절감시킬 수 있는 기술이 개시된다.

Description

테스트핸들러용 인서트{INSERT FOR TEST HANDLER}
본 발명은 테스트핸들러에서 반도체소자를 적재시킬 수 있는 테스트트레이의 인서트에 관한 것이다.
테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자들을 고객트레이(CUSTOMER TRAY)로부터 테스트트레이(TEST TRAY)로 이동시킨 후, 테스트트레이에 적재되어 있는 반도체소자들이 동시에 테스터(TESTER)에 의해 테스트(TEST)될 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 반도체소자를 등급별로 분류하면서 테스트트레이에서 고객트레이로 이동시키는 기기로서 이미 다수의 공개문서들을 통해 공개되어 있다.
테스트트레이에는, 대한민국 공개특허 10-2012-0007932호(발명의 명칭 : 테스트핸들러용 인서트, 이하 '종래기술1'이라 함) 등에서 참조되는 바와 같이, 반도체소자가 삽입되는 삽입 공간('안착 공간'이나 '적재홈' 등으로 명명되기도 함)이 형성된 인서트(INSERT)들이 구비되어 있다. 그리고 인서트의 삽입 공간에 안착된 반도체소자의 상면은 래치장치('홀딩장치' 등으로도 명명됨)에 의해 고정되고, 반도체소자의 하면은 이탈방지턱('지지턱'이라고 명명되기도 함)에 의해 지지된다.
한편, 집적기술의 발전 등으로 인해 반도체소자의 크기는 줄어들면서도 단자의 개수는 많아지게 되었다. 그리고 이로 인해 볼(BALL) 형태의 단자들 간의 간격과 단자들의 크기도 함께 줄어들게 되면서 반도체소자의 단자들과 테스터 간의 전기적 연결이 더욱 정교하면서도 안정적일 필요성이 대두되었다.
따라서 대한민국 공개특허 10-1999-0082895호(발명의 명칭 : 집적회로 시험장치, 이하 '종래기술2'라 함)호와 10-2010-0081131호(발명의 명칭 : 핸들러용 인서트, 이하 '종래기술3'이라 함) 등에 따른 기술이 제안되어졌다.
종래기술1은 반도체소자를 지지하는 IC 수용부(종래기술1의 지지부재에 대응됨)가 기존과 같이 두꺼운 플라스틱 재질의 사출물로 구성된다. 그리고 IC 수용부에는 반도체소자의 단자들이 삽입될 수 있는 가이드 구멍(종래기술1의 연결구멍에 대응됨)들이 형성되어 있다. 이러한 종래기술1에 의하면 반도체소자의 단자가 돌출된 두께(높이)보다 IC 수용부의 두께가 더 두껍기 때문에 반도체소자의 단자 하단이 가이드 구멍을 통과하여 테스터 측으로 더 돌출되어질 수 없게 된다. 따라서 테스터 측에 가이드 구멍에 삽입될 수 있는 포고핀(POGO PIN) 형태의 접촉핀을 구성시키고 있다.
그런데, 종래기술1에 따르는 경우 금속재질의 접촉핀과 반도체소자의 단자 간의 잘못된 접촉으로 인하여 접촉핀이나 반도체소자의 단자가 손상될 수 있는 위험성 등이 있다. 또한 대한민국 공개특허 10-2002-0079350호(발명의 명칭 : 집적화된 실리콘 콘택터 및 그 제작장치와 제작방법 : 이하 '종래기술4'라 함)에서 참조되는 바와 같이 도전성 실리콘 부분과 절연성 실리콘 부분을 가지는 실리콘 콘택터를 테스터의 소켓으로 활용하는 기술에서는 종래기술1이 적용될 여지가 없다.
한편, 종래기술3은 반도체소자를 지지하기 위한 지지부재(부호 120으로 인용됨, 종래기술2의 IC 수용부에 대응됨)를 인서트의 몸체와는 별개로 제작되는 얇은 필름으로 구성하고 있다. 그리고 지지부재에는 반도체소자의 단자들을 테스터 측으로 개방시키면서도 반도체소자의 정교한 위치를 설정시키기 위한 연결공(종래기술2의 가이드 공에 대응됨)들이 형성되어 있다. 이러한 종래기술3에서는 반도체소자의 단자 하단이 연결공을 통과하여 테스터 측으로 더 돌출된다. 이에 따라 반도체소자의 단자 하단이 실리콘 콘택터(종래기술3에서는 '탄성시트'로 명명됨)의 도전성 실리콘 부분(종래기술3에서는 '접촉체'로 명명됨)을 압박하여 누를 수 있게 됨으로써 반도체소자의 단자와 테스터 측이 전기적으로 연결되는 것이 가능해진다. 따라서 종래기술3은 종래기술4와 적절히 결합될 수 있다.
그러나 종래기술3과 같이 얇은 필름 형태의 지지부재를 별개로 구성하여 반도체소자의 하면을 지지하는 경우 인서트의 제작단가가 종래에 비하여 3배 이상 높아진다.
본 발명은 종래기술1을 좀 더 개량하여 필름 형태의 얇은 지지부재를 구성하지 않고도 반도체소자의 단자가 테스터 측의 소켓인 실리콘 콘택터에 전기적으로 연결될 수 있는 구조의 인서트에 관한 기술을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 테스트핸들러용 인서트는, 반도체소자가 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 삽입 공간이 형성된 몸체; 및 상기 삽입 공간 내에 반도체소자를 유지시키기 위한 래치장치; 를 포함하고, 상기 몸체는 상기 삽입 공간의 하면을 이루는 사각 개방면의 4 변에 각각 상기 삽입 공간에 삽입된 반도체소자의 하방 이탈을 방지하기 위해 수평 방향의 맞은편 측으로 돌출된 이탈방지턱을 가지며, 상기한 4개의 이탈방지턱들은 상기 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 단자들을 하방으로 개방시키는 넓이를 가지는 개방 구멍을 형성시키고, 상기 이탈방지턱들 각각은, 직선구간을 이루며, 반도체소자의 테두리를 지지하는 복수의 지지 부분; 및 상기 지지 부분보다 수평 방향의 맞은편 측으로 더 돌출되어서 반도체소자의 단자들의 위치를 안내하는 적어도 하나의 안내 부분; 을 포함하며, 상기한 개방 구멍의 모서리에서는 상기 이탈방지턱들의 지지 부분이 서로 만나고, 상기 안내 부분에는 반도체소자의 단자들의 위치를 안내하기 위한 안내홈이 형성되어 있다.
상기한 지지 부분과 안내 부분을 가지는 상기한 이탈방지턱들에 의해 형성된 상기한 개방 구멍의 형태와 대응되는 형태를 가지는 테스터 측 소켓의 전기적 접촉면이 상기한 개방 구멍을 통과하여 상기 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 단자들과 접촉할 수 있도록, 상기한 개방 구멍은 상기한 접촉면이 통과될 수 있는 넓이를 가진다.
또한, 본 발명의 제2 관점에 따른 테스트핸들러용 인서트는, 반도체소자가 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 삽입 공간이 형성된 몸체; 및 상기 삽입 공간 내에 반도체소자를 유지시키기 위한 래치장치; 를 포함하고, 상기 몸체는 상기 삽입 공간의 하면을 이루는 사각 개방면의 4 변에 각각 상기 삽입공간에 삽입된 반도체소자의 하방 이탈을 방지하기 위해 수평 방향의 맞은편 측으로 돌출된 이탈방지턱을 가지며, 상기한 4개의 이탈방지턱들은 상기 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 단자들을 하방으로 개방시키는 넓이를 가지는 개방 구멍을 형성시키고, 상기한 이탈방지턱들에 의해 형성된 상기한 개방 구멍은 테스터 측 소켓의 전기적 접촉면이 통과하여 상기 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 단자들과 접촉할 수 있는 넓이를 가진다.
본 발명에 따르면 테스터의 소켓의 전기적 접촉면이 인서트의 개방 구멍에 삽입되면서 반도체소자의 단자가 테스터의 소켓이 전기적으로 연결될 수 있기 때문에 이탈방지턱을 인서트의 몸체에 일체로 사출 성형시킬 수가 있어서 제작단가가 절감될 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 인서트에 대한 개략적인 평면도이다.
도2는 도1의 테스트핸들러용 인서트에 있는 개방 구멍에 대한 형태에 대한 사시도이다.
도3은 도1의 테스트핸들러용 인서트에 대응되는 테스터의 소켓에 대한 개략적인 평면도이다.
도4는 도1의 테스트핸들러용 인서트를 설명하기 위한 참조도이다.
도5a 및 도5b는 도1의 테스트핸들러용 인서트에 있는 반도체소자와 테스터의 소켓 간의 대응 관계를 설명하기 위한 참조도이다.
도6 및 도7은 도1의 테스트핸들러용 인서트에 있는 반도체소자와 테스터의 소켓의 전기적인 연결을 설명하기 위한 참조도이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 테스트핸들러용 인서트(100, 이하 '인서트'라 약칭 함)에 대한 평면도이다.
도1에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 인서트(100)는 몸체(110)와 한 쌍의 래치장치(121, 122)를 포함한다.
몸체(110)에는 반도체소자가 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 삽입 공간(SS)이 형성되어 있다.
몸체(110)는 삽입 공간(SS)의 하면을 이루는 사각 개방면의 4 변에 각각 삽입 공간(SS)에 삽입된 반도체소자의 하방 이탈을 방지하기 위해 수평 방향의 맞은편 측으로 돌출된 이탈방지턱(111 내지 114)을 가진다.
4개의 이탈방지턱(111 내지 114)들은, 삽입 공간(SS)에 유지되고 있는 반도체소자의 하방 이탈을 방지하면서도, 도2의 발췌도에서 참조되는 바와 같이 반도체소자의 단자들을 하방으로 개방시키는 넓이를 가지는 개방 구멍(SSo)을 형성시킨다. 이러한 개방 구멍(SSo)은 테스터 측 소켓의 전기적 접촉면이 삽입될 수 있는 넓이를 가진다.
또한, 각각의 이탈방지턱(111 내지 114)들은 지지 부분(SP)과 안내 부분(GP)을 가진다(설명의 편의상 부호 111의 이탈방지턱을 대상으로 설명함).
지지 부분(SP)은, 직선 구간을 이루며, 삽입 공간(SS)에 유지되고 있는 반도체소자의 하면 테두리를 지지한다.
안내 부분(GP)은 지지 부분(SP)보다 수평 방향의 맞은편 측으로 더 돌출되어서 반도체소자의 단자들의 위치를 안내한다. 이를 위해 안내 부분(GP)에는 반도체소자의 단자들의 위치를 안내할 수 있는 안내홈(s)들이 형성되어 있다. 따라서 삽입 공간(SS)에 삽입되는 반도체소자의 단자들 중 안내홈(s)들에 대응되는 위치에 있는 단자들은 안내홈(s)으로의 삽입이 유도된다. 그로 인해 궁극적으로 반도체소자가 적절한 위치에 안착된다. 물론 안내 부분(GP)도 대응되는 영역에 있는 반도체소자의 테두리를 지지한다.
위와 같은 지지 부분(SP)과 안내 부분(GP)을 가지는 이탈방지턱(111 내지 114)들에 의해 형성되는 개방 구멍(SSo)은 도2에서 참조되는 바와 같이 독특한 형태를 가진다.
한편, 테스터의 소켓은 실리콘 콘텍터로 구성될 수 있다. 이 때 도3의 평면도에서 참조되는 바와 같이 반도체소자의 단자들과 전기적으로 접촉되는 테스터의 소켓(TS)의 접촉면(CF)은 도2의 개방 구멍(SSo)의 형태에 대응되는 동일한 형태를 가진다. 따라서 테스터의 소켓(TS)의 접촉면(CF)이 동일한 형태의 개방 구멍(SSo)에 적절히 삽입되면서 반도체소자의 단자들과 전기적으로 접촉하는 것이 가능하다. 물론, 실시하기에 따라서는 본 발명의 요지를 그대로 담보하면서 개방 구멍의 형태와 접촉면의 형태에 약간의 차이를 가지도록 구현될 수도 있을 것이다.
여기서 개방 구멍(SS0)의 모서리 부분에서는 도1에서 참조되는 바와 같이 이탈방지턱(111 내지 114)들의 지지 부분(SP)들이 만나도록 구성된다.
예를 들어, 종래기술1에서와 같이 개방 구멍의 모서리 부분에 안내 부분이 위치하게 되면, 개방 구멍과 동일한 형태를 가져야 하는 소켓의 접촉면을 도4와 같은 형태로 구현하여야만 한다. 이러한 경우, 모서리에 위치한 도전 실리콘 단자(ST)를 지지할 수 있는 절연 실리콘 부분(IP)이 매우 얇아져서 도전 실리콘 단자(ST)에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 개방 구멍(SSo)의 모서리 부분에서는 안내 부분(GP)보다 수평 방향의 맞은편 측으로 덜 돌출되는 직선 구간인 지지 부분(SP)을 위치시킴으로써, 도3에서 참조되는 바와 같이 테스터의 소켓(TS)에 모서리에 있는 도전 실리콘 단자(ST)를 지지할 절연 실리콘 부분(IP)이 충분히 확보될 수 있도록 하여 모서리에 있는 도전 실리콘 단자(SP)의 불량 발생을 방지한다.
도5a의 확대도는 도1의 인서트(100)의 삽입공간(SS)에 반도체소자(D)가 유지되고 있는 상태를 평면에서 도시하고 있다. 여기서 이탈방지턱(111, 114)들과 반도체소자(D)의 단자(t)는 저면 측에 있지만 설명의 편의상 점선으로 표현하였다. 그리고 도5b는 도5a의 상태에서 반도체소자(D)와 테스터의 소켓(TS)이 전기적으로 연결된 상태를 도시하고 있으며, 마찬가지로 테스터의 소켓(TS)은 반도체소자(D)에 의해 가려지지만 설명의 편의상 가는 실선으로 표현하였다.
참고로 도3 및 도4에서는 테스터의 소켓(TS)의 도전 실리콘 단자(ST)의 숫자와 반도체소자(D)의 단자(t)의 숫자와 동일하게 많이 표현되었지만, 본 발명이 반도체소자(D)의 단자(t) 중 최외각에 설치된 단자(t)와 관련된 것이기 때문에도 5a 및 도5b에서는 본 발명과 직접적인 관계가 없는 단자(t)들을 생략하였다.
계속하여 상기한 바와 같은 구성을 가지는 인서트(100)에 있는 반도체소자(D)와 테스터의 소켓(TS)과의 전기적인 연결 구조에 대하여 설명한다. 참고로 인서트(100)가 수평으로 놓인 상태에서 테스터의 소켓(TS)과 반도체소자(D)가 전기적으로 접촉할 수도 있고, 인서트(100)가 수직으로 세워진 상태에서 테스터의 소켓(TS)과 반도체소자(D)가 전기적으로 접촉할 수도 있지만, 본 명세서에서는 반도체소자(D)와 테스터의 소켓(TS)이 전기적으로 접촉하는 면을 기준으로 반도체소자(D) 측 방향을 상방향으로 규정하고, 테스터의 소켓(TS) 측 방향을 하방향으로 규정하여 설명한다.
도6의 개념적인 확대도에서 참조되는 바와 같이, 이탈방지턱(111)의 상하 방향으로의 두께(T1)는 삽입 공간(SS)에 유지되고 있는 반도체소자(D)의 단자의 두께(T2, 상하 방향으로의 높이)보다 더 두껍다. 따라서 삽입 공간(SS)에 안착된 반도체소자(D)의 단자(t)는 개방 구멍(SSo)을 넘어 하방향에 있는 테스터의 소켓(TS) 측으로 더 돌출되지 못한다. 도6과 같은 상태에서 인서트(100)가 테스터의 소켓(TS) 측으로 가압되면 도7에서 참조되는 바와 같이 테스터의 소켓(TS)의 접촉면(CF)이 개방 구멍(SSo)으로 삽입되면서 반도체소자(D)의 단자(t)와 접촉면(CF)에 있는 도전 실리콘 단자(ST)가 접촉함으로써 반도체소자(D)와 테스터의 소켓(TS)이 전기적으로 연결된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 인서트
110 : 몸체
111 내지 114 : 이탈방지턱
SP : 지지 부분 GP : 안내 부분
s : 삽입홈
SS : 삽입 공간
SSo : 개방 구멍
121, 122 : 래치장치

Claims (3)

  1. 반도체소자가 삽입될 수 있도록 상하 방향으로 개방된 삽입 공간이 형성된 몸체; 및
    상기 삽입 공간 내에 반도체소자를 유지시키기 위한 래치장치; 를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 삽입 공간의 하면을 이루는 사각 개방면의 4 변에 각각 상기 삽입 공간에 삽입된 반도체소자의 하방 이탈을 방지하기 위해 수평 방향의 맞은편 측으로 돌출된 이탈방지턱을 가지며,
    상기한 4개의 이탈방지턱들은 상기 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 단자들을 하방으로 개방시킬 수 있는 넓이를 가지는 개방 구멍을 형성시키고,
    상기 4개의 이탈방지턱 모두는 각각,
    반도체소자의 테두리를 지지하는 복수의 지지 부분; 및
    상기 지지 부분보다 수평 방향의 맞은편 측으로 더 돌출되어서 반도체소자의 단자들의 위치를 안내하는 안내홈이 형성된 안내 부분; 을 포함하며,
    상기 복수의 지지부분은 직선구간으로써, 상기 개방 구멍의 모서리에서는 상기 지지 부분 끼리 만나고,
    상기 개방 구멍은 테스터 측 소켓의 전기적 접촉면이 상기한 개방 구멍을 통과하여 상기 삽입 공간에 유지되고 있는 반도체소자의 단자들과 접촉할 수 있도록상기한 테스터 측 소켓의 전기적 접촉면이 통과될 수 있는 넓이를 가지며,
    상기 테스터 측 소켓은 도전성 실리콘 단자들을 가지는 실리콘 콘텍터로 구비되며, 상기 지지 부분과 안내 부분을 가지는 상기 이탈방지턱들에 의해 형성된 상기 개방 구멍의 형태와 대응되는 형태인 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
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