KR101944693B1

KR101944693B1 - 반도체 소자 테스트용 bga 소켓장치

Info

Publication number: KR101944693B1
Application number: KR1020180154687A
Authority: KR
Inventors: 황동원; 로건 재 황; 황재백
Original assignee: 황동원; 로건 재 황; 황재백
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2019-02-01
Also published as: PH12021551273A1; JP7200377B2; US20200176910A1; JP2022509673A; US10971843B2; TW202035987A; CN113227797A; WO2020116709A1; TWI741394B

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 테스트에 사용하는 듀얼 핀치 타입(dual pinch type)의 BGA 소켓장치에 관한 것으로, 서로 대향하여 구비되는 한 쌍의 고정측 단자(110)와 가동측 단자(120)를 포함하되, 상기 고정측 단자(110)와 상기 가동측 단자(120)의 각 상측첨단부(111)(122)는 볼 단자(2)를 중심으로 하여 일정 간격 오프셋(d)되어 구비되는 콘택트(100)와; 상기 콘택트(100)가 수직하게 구비되어 고정되는 메인 몸체부(210)와; 상기 메인 몸체부(210)의 상부에서 탄성 지지되어 상기 메인 몸체부(210)에 대해 일정 높이의 범위 내에서 상하 이동 가능하게 구비되는 커버(230)와; 상기 메인 몸체부(210)와 상기 커버(230) 사이에 구비되어 상기 커버(230)의 상하 위치와 연동되어 좌우 슬라이딩이 이루어져 상기 가동측 단자(120)를 수평 방향으로 개폐 조작하며, 상기 고정측 단자(110)가 관통 위치하게 되는 고정측 단자 수용공(245)과 상기 가동측 단자(120)가 관통 위치하게 되는 가동측 단자 수용공(246)이 형성되되, 상기 고정측 단자 수용공(245)과 상기 가동측 단자 수용공(246)은 상기 콘택트의 상측첨단부(111)(122) 사이의 오프셋(d) 만큼 오프셋(d)되고 상기 고정측 단자 수용공은 상기 가동측 단자 수용공 보다 길이가 더 긴 슬라이더(240)를 포함한다.

Description

반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치{BGA Socket device for testing an BGA IC}

본 발명은 반도체 소자의 테스트에 사용하는 듀얼 핀치 타입(dual pinch type)의 BGA 소켓장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자(IC, Integrated Circuit)(이하, "IC"라 한다)용 소켓은 테스트 보드(Test Board) 또는 번인 보드(Burn-in Board)에 구비되어, 보드에 형성되어 있는 I/O단자(입출력 단자)를 통해 IC의 구동에 필요한 소정 전압의 전원과 전기적 신호를 입출력할 수 있도록 하는 번인 챔버(Burn-in Chamber) 또는 그 주변장치와 IC의 특성을 측정하기 위한 별도의 테스트장치들이 상호 연결됨으로써, IC를 테스트하기 위한 시스템에 이용된다.

일반적으로 널리 이용되고 있는 IC 중에서, BGA(Ball Grid Array)형 IC는 IC의 바닥 면 전체에 IC의 단자, 즉 볼(Ball)을 배열하여 IC의 크기 및 두께를 혁신적으로 줄인 것이다. 도 1의 (a)(b)는 BGA형 IC의 평면도 및 측면도로서, IC(1)의 바닥면에 복수의 볼 단자(2)가 구비된다.

도 2는 종래기술의 핀치(pinch) 타입의 콘택트(contact)를 구비한 BGA 소켓장치의 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 선의 단면 구성도이며, 도 4는 도 3의 일부 확대도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 종래기술의 BGA 소켓장치는, 비지에이형 IC의 볼 단자(2)와 접촉하는 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21)를 포함하는 콘택트(16)와; 콘택트(16)의 몸체를 수용하고는 몸체(17)와; 몸체(17)의 하단에 구비되어 콘택트(16)를 고정하게 되는 스토퍼(18)와; 콘택트(16)의 리드의 위치를 가이드하는 리드가이드(19)와; 몸체(17)의 상부에서 탄성 지지되어 몸체(17)에 대해 일정 스트로크 범위 내에서 상하 이동 가능하게 구비되는 커버(11)와; 몸체(17)의 상부에 구비되고 커버(11)의 상하 운동과 연동되어 좌우 이동이 이루어져 가동측 단자(21)의 개폐 조작하게 되는 슬라이더(15)와; 슬라이더(15)에 회동 가능하게 조립되어 커버(11)의 상하 운동에 따라서 IC의 상부를 가압 고정하게 되는 복수 개의 IC 홀더(14)와; 슬라이더(15)에 구비되어 IC 홀더(14)를 탄성 지지하게 되는 홀더 스프링(13)을 포함한다.

콘택트(16)는 IC(1)의 좌우 대칭되게 마련된 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21)가 구비되어 볼 단자(2)와 접촉이 이루어지며, 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21)의 하단은 몸통(24)에 고정되고 몸통(24)에서 연장된 리드(25)가 구비된다. 리드(25)는 PCB(미도시)와 납땜 고정된다.

커버(11)는 몸체(17)의 상부에서 스프링(9)에 의해 탄성 지지되어 일정 거리 범위 내에서 상하 이동이 가능하며, 상하 위치에 따라서 슬라이더(15)를 좌우 조작하기 위한 슬라이드 캠이 구비된다.

슬라이더(15)는 몸체(17)에 수직으로 고정되는 콘택트(16)의 두 단자(20)(21)가 관통 위치하게 되는 단자홀(23)이 형성되며, 이때 단자홀(23)은 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21) 사이를 구획하게 되는 가동자(22)가 마련된다.

도 4를 참고하면, 커버를 아래로 누르게 되면 커버의 슬라이드 캠에 의해 슬라이더(15)는 우측으로 이동하며, 이때 가동자(22)가 함께 이동하면서 가동측 단자(21)를 바깥으로 벌리게 되어 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21) 사이에 IC의 볼 단자가 위치할 수 있다. 한편, 슬라이더(15)의 초기 위치에 가동자(22) 사이의 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21) 사이는 거리는 볼 단자의 사이즈 보다 작게 설계된다. 도 3의 도면부호 12는 IC(1)의 로딩 시에 위치를 가이드하게 되는 IC가이드이다.

도 5의 (a)(b)(c)는 종래기술의 소켓장치의 개략적인 작동예를 보여주는 도면이다.

도 5의 (a)는 초기상태를 보여주고 있으며, 커버(11)은 몸체(17)에 탄성 지지되어 일정 높이에 위치하여 콘택트의 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21)는 가동자(22)에 밀착되어 두 단자(20)(21) 사이는 일정 간격(L1)을 유지한다.

다음으로 도 5의 (b)에 도시된 것과 같이, 커버(11)를 눌려서 아래로 이동하게 되면 슬라이더와 함께 가동자(22)는 도면의 우측으로 이동하여 가동측 단자(21)가 바깥으로 벌어지고 소켓장치에 IC(1)가 로딩된다. 이때, 두 단자(20)(21) 사이의 거리(L2)는 볼 단자(2)의 직경 보다는 넓은 간격을 갖는다.

마지막으로 도 5의 (c)에 도시된 것과 같이, 커버(11)가 다시 원위치로 복귀하게 되면, 슬라이더와 함께 가동자(22)는 초기 위치로 복귀하게 되고 가동측 단자(21) 역시도 다시 원위치로 복귀하여 고정측 단자(20)와 가동측 단자(21)는 볼 단자(2)를 고정한다.

이와 같이 종래기술의 BGA 소켓장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

핀치타입의 콘택트에서 볼 단자와 접촉 또는 해제는 가동측 단자의 수평 조작하여 이루어지며, 이때 가동측 단자는 반복적인 탄성 변형이 이루어져 반복 사용에 따른 내구성 저하로 인해 볼 단자와의 접촉력이 떨어진다. 특히, 종래기술의 BGA 소켓장치는 가동측 단자의 복귀 과정(도 5의 (c) 참고)에서 슬라이더의 초기 위치 복귀는 가동측 단자의 탄성 복원력에 의해 조작력이 발생되는 구조이며, 따라서 가동측 단자의 사용 횟수가 증가할수록 가동측 단자의 피로(stress)에 의한 복귀 탄성력의 점진적인 저하에 의해 볼 단자와의 접촉력이 약해지고 이는 IC의 테스트에 대한 신뢰성 저하로 이어진다.

통상적으로는 핀치 타입의 BGA 소켓장치는 수명횟수가 대략 2만 커버 사이클(Cover Cycle) 정도가 요구되며, 따라서 핀치 타입의 콘택트에서 반복 사용 시에 단자의 내구성을 개선하여 탄성 복귀력이 저하되는 것을 개선하는 것은 BGA 소켓장치의 테스트 신뢰도를 결정하는데 매우 중요하다.

등록실용신안공보 제20-0229127호(공고일자: 2001.07.19.)

본 발명은 이러한 종래의 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치를 개선하고자 하는 것으로, 핀치 타입의 콘택트에서 IC의 볼 단자와 접촉이 이루어지는 단자의 탄성 복귀력의 저하에 의한 콘택트의 노화(degrading)를 개선할 수 있는 BGA 소켓장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치는, 서로 대향하여 구비되는 한 쌍의 고정측 단자와 가동측 단자를 포함하되, 상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자의 각 상측첨단부는 볼 단자를 중심으로 하여 일정 간격 오프셋(d)되어 구비되는 콘택트와; 상기 콘택트가 수직하게 구비되어 고정되는 메인 몸체부와; 상기 메인 몸체부의 상부에서 탄성 지지되어 상기 메인 몸체부에 대해 일정 높이의 범위 내에서 상하 이동 가능하게 구비되는 커버와; 상기 메인 몸체부와 상기 커버 사이에 구비되어 상기 커버의 상하 위치와 연동되어 좌우 슬라이딩이 이루어져 상기 가동측 단자를 수평 방향으로 개폐 조작하며, 상기 고정측 단자가 관통 위치하게 되는 고정측 단자 수용공과 상기 가동측 단자가 관통 위치하게 되는 가동측 단자 수용공이 형성되되, 상기 고정측 단자 수용공과 상기 가동측 단자 수용공은 상기 콘택트의 상측첨단부 사이의 오프셋(d) 만큼 오프셋(d)되고 상기 고정측 단자 수용공은 상기 가동측 단자 수용공 보다 길이가 더 긴 슬라이더를 포함한다.

다음으로 본 발명의 BGA 소켓장치용 콘택트는, 서로 대향하여 나란하게 구비되는 한 쌍의 고정측 단자 및 가동측 단자와; 상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자의 하단이 일체로 고정되는 콘택트 몸체와; 상기 콘택트 몸체에서 하방으로 연장되는 리드를 포함하며, 상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자의 각 상측첨단부는 볼 단자의 중심에 대해 일정 간격 오프셋됨을 특징으로 한다.

본 발명의 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치는, 두 단자의 첨단부가 일정 간격 오프셋되게 마련되는 듀얼 핀치 타입의 콘택트와, 커버의 수직 방향의 운동과 연동되어 수평 방향의 전후 슬라이딩이 이루어져 콘택트의 열림과 닫힘 조작력이 발생되는 슬라이더를 포함함으로써, 종래와 같이 슬라이더의 복귀 동작이 콘택트 자체의 탄성력에만 의존하지 않고 커버의 상하 위치에 따라서 직접 슬라이더의 전후 슬라이딩에 필요한 조작력이 발생되어 콘택트의 노화 현상을 개선하고 테스트 신뢰성과 소켓장치와 콘택트의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1의 (a)(b)는 BGA형 IC의 평면도 및 측면도,
도 2는 종래기술의 소켓장치의 평면도,
도 3은 도 2의 A-A 선의 단면 구성도,
도 4는 도 3의 일부 확대도,
도 5의 (a)(b)(c)는 종래기술의 소켓장치의 개략적인 작동예를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 BGA 소켓장치의 평면 구성도,
도 7은 도 6의 B-B 선의 단면 구성도,
도 8은 도 6의 C-C 선의 단면 구성도,
도 9의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 콘택트의 정면 및 측면 구성도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 메인 몸체부의 평면 구성도,
도 11은 도 10의 D-D 선의 단면 구성도,
도 12는 도 10의 E-E 선의 단면 구성도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스토퍼 몸체부의 평면 구성도,
도 14의 (a)(b)는 각각 도 13의 F-F 선과 G-G 선의 단면 구성도,
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 커버의 평면 구성도,
도 16은 도 15의 H-H 선의 단면 구성도,
도 17은 도 15의 I-I 선의 단면 구성도,
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 슬라이더의 평면 구성도,
도 19의 (a)(b)(c)는 각각 도 18의 J-J 선, K-K 선 및 L-L 선의 단면 구성도,
도 20의 (a)(b)는 각각 도 18의 M-M 선의 단면 구성도와 우측면 구성도,
도 21의 (a)(b)는 각각 도 18의 N-N 선과 O-O 선의 단면 구성도,
도 22 내지 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 BGA 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면,
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BGA 소켓장치의 평면 구성도,
도 26은 도 25의 P-P 선의 단면 구성도,
도 26은 도 25의 Q-Q 선의 단면 구성도,
도 28의 (a)(b)는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘택트의 정면 및 측면 구성도.

먼저 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 BGA 소켓장치의 평면 구성도이며, 도 7은 도 6의 B-B 선의 단면 구성도이며, 도 8은 도 6의 C-C 선의 단면 구성도이다.

도 6 내지 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 BGA 소켓장치(200)는, 한 쌍의 고정측 단자와 가동측 단자를 포함하는 콘택트(100)와, 복수의 콘택트(100)가 수직하게 구비되는 메인 몸체부(210)와, 메인 몸체부(210)와 하단에 구비되어 콘택트(110)를 고정하게 되는 스토퍼 몸체부(220)와, 메인 몸체부(210)의 상부에 탄성 지지되어 메인 몸체부(210)에 대해 일정 높이의 범위 내에서 상하 이동 가능하게 구비되는 커버(230)와, 메인 몸체부(210)와 커버(230) 사이에 구비되어 커버(230)의 상하 위치와 연동되어 좌우 슬라이딩이 이루어져 가동측 단자(120)를 개폐 조작하게 되는 슬라이더(240)를 포함한다.

메인 몸체부(210)와 커버(240) 사이에는 복수의 커버 스프링(251)이 마련되며, 커버(240)는 커버 스프링(251)에 의해 탄성 지지되어 메인 몸체부(210)의 상부에서 일정 높이(S) 내에서 상하 이동이 가능하게 조립된다.

메인 몸체부(210)의 슬라이더(251) 사이에는 수평 방향으로 복수의 슬라이드 스프링(252)이 마련되며, 슬라이드 스프링(252)은 슬라이더(240)를 수평 방향으로 가압하여 슬라이더(240)의 수평 조작에 필요한 조작력을 제공한다. 참고로 도 6의 BGA 소켓장치에서 슬라이드 스프링(252)은 슬라이더(240)를 우측 방향으로 가압한다.

도 9의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 콘택트의 정면 및 측면 구성도이다.

도 9를 참고하면, 본 실시예의 콘택트(100)는 IC의 볼 단자(2)를 사이로 서로 대향하여 배치되는 한 쌍의 고정측 단자(110)와 가동측 단자(120)를 포함하는 듀얼 핀치 타입(dual pinch type)의 콘택트로서, 고정측 단자(110)와 가동측 단자(120)의 하단이 일체로 고정되는 콘택트 몸체(130)와, 콘택트 몸체(130)에서 하방으로 연장되는 리드(140)를 포함한다. 리드(140)는 PCB(미도시)의 관통홀에 조립되어 납땜 고정된다.

고정측 단자(110)는 핀(111)과, 이 핀(111)의 상단에서 마련되어 볼 단자와 직접 접촉이 이루어지는 상측첨단부(112)를 포함한다. 동일하게 가동측 단자(120)는 핀(121)과, 이 핀(121)의 상단에 마련되는 상측첨단부(122)를 포함한다.

고정측 핀(111)은 중간에 바깥으로 돌출 형성된 지지돌기(111a)가 마련될 수 있으며, 이 지지돌기(111a)는 메인 몸체부의 수납홀 내에서 위치할 때 측벽에 지지되어 고정측 단자(110)를 수평방향으로 지지하는 역할을 한다.

바람직하게는, 고정측 상측첨단부(112)와 가동측 상측첨단부(122)는 볼 단자(2)의 중심에 대해 일정 간격(d) 만큼 오프셋(offset)된다. 따라서 본 발명에서 듀얼 핀치 타입의 콘택트는 볼 단자와의 접촉 시에 두 상측첨단부(112)(122)가 볼 단자(2)에 대해 서로 일정 간격(d)이 오프셋되어 접촉이 이루어진다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 메인 몸체부의 평면 구성도이며, 도 11은 도 10의 D-D 선의 단면 구성도이며, 도 12는 도 10의 E-E 선의 단면 구성도이다.

도 10 내지 도 12를 참고하면, 메인 몸체부(210)는 일정 패턴에 따라서 복수의 제1수용공(211)이 수직으로 관통 형성되어 각 제1수용공(211)에 콘택트가 수직으로 수납된다. 각 제1수용공(211)의 상측 개구단에는 고정측 핀(111)과 가동측 핀(121) 사이에 고정자(212)가 구비되어 고정측 핀(111)과 가동측 핀(121)은 메인 몸체부(210)에서 수평방향으로 고정된다.

메인 몸체부(210)는 좌우 대칭되게 측벽에 한 쌍의 스토퍼 돌기(213)가 마련되며, 스토퍼 돌기(213)는 메인 몸체부(210)의 일정 높이에 돌출 형성되어 커버의 가이드 돌기와 계합되어 커버의 상하 가동 범위를 제한한다.

메인 몸체부(210)의 하부에는 돌출 형성된 가이드핀(214)이 마련되며, 이 가이드핀(214)은 PCB와 조립 과정에서 PCB와의 조립 위치를 안내한다. 이러한 가이드핀(214)은 하나 또는 복수 개일 수 있다.

메인 몸체부(210)는 내측 측벽 일부에 돌출 형성된 제1고정 돌기(215)가 마련되며, 이 제1고정 돌기(215)는 스토퍼 몸체부(220)와 끼움 조립을 위한 조립 부재로 사용된다.

도면부호 216은 메인 몸체부(210)를 수직으로 관통하여 슬라이더를 조립하기 위한 슬라이더 조립공이다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스토퍼 몸체부의 평면 구성도이며, 도 14의 (a)(b)는 각각 도 13의 F-F 선과 G-G 선의 단면 구성도이다.

도 13 및 도 14를 참고하면, 스토퍼 몸체부(220)는 일정 패턴에 따라서 복수의 제2수용공(221)이 수직으로 관통 형성되며, 각 제2수용공(221)에 콘택트가 수직으로 고정된다. 제2수용공(221)은 메인 몸체부의 제1수용공과 대략 동일 위치에 마련되어 콘택트(100)가 수직으로 위치한다.

바람직하게는, 제2수용공(221)은 하부로 내려갈수록 내경이 좁아지는 구조이며, 내측 측벽에 일정 경사를 갖는 지지 경사면(221a)이 형성되어 이 경사면(221a)에 의해 콘택트 몸체(130)가 지지되어 리드(140)는 제2수용공(221)의 하방으로 돌출 위치한다.

스토퍼 몸체부(220)는 연직으로 연장되는 다수의 고정 암(222)이 마련되며, 이 고정 암(222)의 상측 선단에는 제2고정 돌기(222a)가 마련되고 이 제2고정 돌기(222a)는 메인 몸체부(210)의 제1고정 돌기(215)(도 12 참고)에 끼움 조립되어 스토퍼 몸체부(220)는 메인 몸체부(210)의 하단에 끼움 조립된다.

메인 몸체부(210)와 함께 스토퍼 몸체부(220)는 콘택트를 고정하기 위한 것으로서, 콘택트(100)를 스토퍼 몸체부(220)의 제2수용공(221)에 가조립한 후에 이를 메인 몸체부(210)와 조립이 이루어진다. 한편, 다른 변형예로는 메인 몸체부의 수용공에 직접 콘택트를 압입 조립하여 별도의 스토퍼 몸체부가 없이 메인 몸체부만으로 콘택트의 고정이 이루어질 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 커버의 평면 구성도이며, 도 16은 도 15의 H-H 선의 단면 구성도이며, 도 17은 도 15의 I-I 선의 단면 구성도이다.

도 15 내지 도 17을 참고하면, 커버(230)는 메인 몸체부와 조립되어 슬라이더가 노출되도록 대략 사각의 개구부(230a)가 형성되며, 각 코너에 커버 스프링 수납홈(230a)이 형성되고 각 커버 스프링 수납홈(230a)에 커버 스프링이 삽입되어 메인 몸체부와 탄성 조립된다.

커버(230)는 하단으로 연장된 한 쌍의 가이드 암(231)이 마련되며, 각 가이드 암(231)의 하측 선단에는 가이드 돌기(231a)가 돌출 형성되고 이 가이드 돌기(231a)는 메인 몸체부(210)의 스토퍼 돌기(213)(도 11 참고)와 끼움 조립되어 커버(230)는 메인 몸체부(210)의 상부에서 일정 높이의 범위 내에서 상하 이동이 가능하다.

커버(230)는 수직 방향으로 연장되어 슬라이더를 수평 방향으로 슬라이딩 조작하게 되는 열림 캠(232)과 닫힘 캠(233)이 구비된다.

바람직하게는, 커버(230)의 네 변(side) 중 어느 한 변(side)에 열림 캠(232)이 구비되고 열림 캠(232)에 대해 직각 방향의 두 변(side) 중에서 어느 한 변에 닫힘 캠(233)이 구비된다. 본 실시예에서 닫힘 캠(233)은 열림 캠(232)에 대해 직각 방향의 두 변(side) 모두에 구비됨으로써 슬라이더의 슬라이딩 방향으로 균일한 수평 조작력이 전달될 수 있다. 보다 바람직하게는, 열림 캠(232)은 커버(230)의 네 변(side) 중에서 슬라이더의 가동 방향(도 6에서 좌우 방향)에 위치하는 변(side)에 배치된다.

열림 캠(232)과 닫힘 캠(233)은 각각 일정 수평 길이(t1)(t2) 범위 내에서 일정한 경사면을 가지며, 경사면은 커버(230)의 수직 운동 과정에서 슬라이더와 접촉되어 슬라이더를 수평 구동하는 역할을 하며, 이는 관련 도면에서 다시 상세히 설명한다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 슬라이더의 평면 구성도이며, 도 19의 (a)(b)(c)는 각각 도 18의 J-J 선, K-K 선 및 L-L 선의 단면 구성도이며, 도 20의 (a)(b)는 각각 도 18의 M-M 선의 단면 구성도와 우측면 구성도이며, 도 21의 (a)(b)는 각각 도 18의 N-N 선과 O-O 선의 단면 구성도이다.

도 18 내지 도 21을 참고하면, 슬라이더(240)는 앞서 설명한 커버의 열림 캠과 닫힘 캠과 대응되어 열림 캠 접촉부(241)와 닫힘 캠 접촉부(242)가 마련되며, 각 접촉부(241)(242)는 슬라이더(240)의 각 변에서 일체로 돌출되어 일정한 곡면을 갖고 열림 캠과 닫힘 캡의 경사면과 접촉하여 커버의 상하 운동에 의해 슬라이더(240)의 수평 조작이 이루어진다.

도면부호 243은 메인몸체부 조립후크이며, 메인몸체부의 슬라이더 조립공(216)(도 10 참고)에 끼움 조립되어 슬라이더(240)의 슬라이딩 방향으로의 수평 이동을 안내하는 역할을 한다. 도면부호 244는 슬라이드 스프링(252)(도 6 참고)이 고정되는 슬라이드 스프링 조립가이드이다.

슬라이더(240)는 각 콘택트의 고정측 핀과 가동측 핀이 각각 관통 위치하게 되는 고정측 단자 수용공(245)와 가동측 단자 수용공(246)이 형성되며, 바람직하게는, 고정측 단자 수용공(245)과 가동측 단자 수용공(246)은 일정 간격(d) 만큼 오프셋(offset)되며, 고정측 단자 수용공(245)의 길이(L1)는 가동측 단자 수용공(246)의 길이(L2)보다는 길다(L1>L2).

슬라이더(240)의 상부 면에는 IC의 로딩 과정에서 볼 단자(2)의 안착 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드(247)가 마련되며, 본 실시예에서 볼 단자 가이드(247)는 볼 단자(2)의 안착 중심으로부터 등거리 상에 배치되는 복수 개의 블록에 의해 제공되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

바람직하게는, 서로 인접한 가동측 단자 수용공(246) 사이에 역삼각형으로 돌출 형성된 개폐용 가동자(249)가 마련되며, 개폐용 가동자(249)는 역삼각의 형상을 갖고 좌측 단과 우측 단은 각각 서로 인접한 두 개의 가동측 핀(121)에 의해 열림용 가압단(249a)과 닫힘용 가압단(249b)으로 기능한다.

또한 서로 인접한 고정측 단자 수용공(245) 사이에 역삼각형으로 돌출 형성된 거리유지 가동자(248)가 마련되며, 거리유지 가동자(248)는 고정측 핀(111)의 내측 면을 지지하여 고정측 상측첨단부(112)와 가동측 상측첨단부(122) 사이의 최소 간격을 유지하는 역할을 한다.

도 22 내지 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 BGA 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면이다.

도 22는 BGA 소켓장치의 초기 상태를 보여주고 있으며, 커버(230)는 커버 스프링(251)에 의해 탄성 지지되어 메인 몸체부(210) 상단의 일정 높이에 위치하며, 슬라이더(240)는 슬라이드 스프링(252)에 의해 탄성 지지되어 도 22의 우측 방향으로 가압된 상태이다.

한편, 콘택트는 콘택트 몸체가 메인 몸체부(210)에 고정된 상태에서 고정측 핀(111)은 거리유지 가동자(248)와 접하여 지지되고 가동측 핀(121)은 개폐 가동자(249)의 닫힘용 가압단(249b)과 접하여 지지된다. 이때 고정측 상측첨단부(112)와 가동측 상측첨단부(122) 사이의 초기 간격(w1)는 볼 단자의 직경 보다는 작다.

다음으로 도 23에 도시된 것과 같이, 커버(230)를 눌려서 일정 거리(S) 만큼 이동하는 경우에 커버(230)의 열림캠(232)에 의해 슬라이더(240)가 일정 변위 좌측 방향으로 수평 이동한다.

슬라이더(240)의 수평 방향 이동에 의해 개폐 가동자(249) 역시 수평 이동하면서 가동측 핀(121)을 밀게 되며, 이때 개폐 가동자(249)의 열림용 가압단(249a)이 가동측 핀(121)을 밀어서 두 상측첨단부(112)(122) 사이의 간격(w2)은 볼 단자(2)의 직경 이상으로 벌어진다. 이후 IC가 소켓장치에 로딩(loading)되어 두 상측첨단부(112)(122) 사이에 볼 단자(2)가 위치하게 된다.

도 24를 참고하면, 커버(230)를 누르고 있던 외력이 제거되면, 커버 스프링(251)의 탄성 복원력에 의해 커버(230)가 원위치로 복귀되면서 닫힘 캠(233)과 함께 슬라이드 스프링(252)의 탄성 복원력에 의해 슬라이더(240) 역시 다시 원위치로 복귀된다.

한편, 슬라이더(240)의 복귀 과정에서 가동측 핀(121)은 개폐 가동자(249)의 닫힘용 가압단(249b)에 의해 가압된 상태에서 볼 단자(2)와 접촉하며, 두 상측첨단부(112)(122) 사이의 초기 간격(w1)은 볼 단자(2)의 직경 보다는 작게 설계된 상태(도 22 참고)이므로 고정측 상측첨단부(112)는 초기 상태에 대한 거리차(b) 만큼의 변위에 의해 접촉력을 갖고 볼 단자(2)와 접촉한다.

도 25 내지 도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 BGA 소켓장치를 보여주는 도면으로서, 도 25는 평면 구성도이며, 도 26은 도 25의 P-P 선의 단면 구성도이며, 도 26은 도 25의 Q-Q 선의 단면 구성도이다. 본 실시예에서 커버와 연동되어 슬라이더의 슬라이딩 동작에 의한 콘택트와 볼 단자와 접촉이 이루어지는 것은 동일하며, 따라서 앞서 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.

본 실시예의 BGA 소켓장치는, 슬라이더(2400)에 회동 가능하게 조립되어 커버(2300)의 상하 위치에 따라서 IC(1)의 상부를 가압 고정하게 되는 IC 홀더(310)를 더 포함한다.

IC 홀더(310)는 슬라이더(2400)에 회동 가능하게 조립되는 힌지축(311)와, 힌지축(311)을 회전축으로 하여 IC(1)의 상부를 가압하도록 마련되는 가압레버(312)와, 힌지축(311)에 대해 편심되어 커버(2300)의 상하 스트로크 범위 내에 구비되는 브라켓(313)과, 슬라이더(2400)에 구비되어 브라켓(313)을 탄성 지지하는 홀더 스프링(314)을 포함한다.

커버(2300)는 하단에 브라켓(313)을 가압하게 되는 가압돌기(2310)가 마련되며, 커버(2300)가 내려가면 가압돌기(2310)가 브라켓(313)을 누르게 되어 가압레버(312)가 개방되어 IC(1)의 로딩 또는 언로딩이 이루어진다. 본 실시예에서 IC 홀더(310)는 슬라이더(2400)의 슬라이딩 방향의 직각으로 대칭되게 한 쌍이 마련되어 IC(1)를 가압하도록 마련됨을 보여주고 있다.

본 실시예의 BGA 소켓장치는, 슬라이더(2400)의 상부에 IC(1)의 가이드를 위한 경사면(321)이 구비된 IC 가이드(320)를 더 포함한다. IC 가이드(320)는 하단 테두리가 메인 몸체부(2100)에 지지되어 슬라이더(2400)의 상부에 구비되며, IC(1)가 경사면(321)을 따라서 투입이 이루어져 IC(1)가 정위치에 안착되도록 한다.

본 실시예의 BGA 소켓장치는, 스토퍼 몸체부(2200)의 하부에 구비되어 콘택트의 리드(140)가 관통 삽입되는 리드 가이드(330)를 더 포함한다.

리드 가이드(330)는 양단에 후크(331)가 마련되어 메인 몸체부(2100)에 상하 유동 가능하게 조립된다. 이러한 리드 가이드(330)는 소켓장치를 PCB에 조립하는 과정에서 콘택트의 리드(140)가 PCB의 쓰루 홀(through hole) 안으로 정확히 삽입되도록 리드(140)를 안내한다.

도 28의 (a)(b)는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘택트의 정면 및 측면 구성도이다.

도 28을 참고하면, 본 실시예의 콘택트(400)는 한 쌍의 고정측 단자(410)와 가동측 단자(420)를 포함하는 듀얼 핀치 타입의 콘택트로서, 고정측 단자(410)와 가동측 단자(420)의 하단이 일체로 고정되는 콘택트 몸체(430)와, 콘택트 몸체(430)에서 하방으로 연장되는 리드(440)를 포함한다.

고정측 단자(410)는 고정측 핀(411)과, 이 고정측 핀(411)의 상단에서 마련되어 볼 단자(2)와 직접 접촉이 이루어지는 고정측 상측첨단부(412)를 포함하며, 이와 대응되어 가동측 단자(420) 역시도 가동측 핀(421)과, 가동측 핀(421)의 상단에 마련되는 가동측 상측첨단부(422)를 포함한다.

고정측 상측첨단부(412)와 가동측 상측첨단부(422)는 볼 단자(2)의 중심에 대해 일정 간격(d) 만큼 오프셋(offset)된다.

특히 본 실시예에서 리드(240)는 일부 곡선 구간을 가지며, 곡선 구간을 갖는 리드(440)는 상하 방향으로 소정의 탄성력을 가지며 PCB의 접촉 패드와 접촉 시에 압축되면서 접촉이 이루어져 접촉력을 크게 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100, 400 : 콘택트 110 : 고정측 단자
111 : 고정측 핀 112 : 고정측 상측첨단부
120 : 가동측 단자 121 : 가동측 핀
122 : 가동측 상측첨단부 130 : 콘택트 몸체
140 : 리드 200 : BGA 소켓장치
210, 2100 : 메인 몸체부 211 : 제1수용공
212: 고정자 213 : 스토퍼 돌기
214 : 가이드 핀 215 : 제1고정 돌기
216 : 슬라이더 조립공
220, 2200 : 스토퍼 몸체부 221 : 제2수용공
222 : 고정 암 222a : 제2고정 돌기
230, 2300 : 커버 231 : 가이드 레버
231a : 가이드 돌기 232 : 열림 캠
233 : 닫힘 캠 240, 2400 : 슬라이더
241 : 열림캠 접촉부 242 : 닫힘캠 접촉부
243 : 메인몸체부 조립후크
244 : 슬라이드 스프링 조립가이드 245 : 고정측 단자 수용공
246 : 가동측 단자 수용공 247 : 볼 단자 가이드
248 : 거리유지 가동자 249 : 개폐 가동자
249a : 열림용 가압단 249b : 닫힘용 가압단
251 : 커버 스프링 252 : 슬라이드 스프링
310 : IC 홀더 311 : 힌지축
312 : 가압레버 313 : 브라켓
314 : 홀더 스프링 320 : IC 가이드
330 : 리더 가이드

Claims

서로 대향하여 구비되는 한 쌍의 고정측 단자와 가동측 단자를 포함하되, 상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자의 각 상측첨단부는 볼 단자를 중심으로 하여 일정 간격 오프셋(d)되어 구비되는 콘택트와;
상기 콘택트가 수직하게 구비되어 고정되는 메인 몸체부와; 상기 메인 몸체부의 상부에서 탄성 지지되어 상기 메인 몸체부에 대해 일정 높이의 범위 내에서 상하 이동 가능하게 구비되는 커버와;
상기 메인 몸체부와 상기 커버 사이에 구비되어 상기 커버의 상하 위치와 연동되어 좌우 슬라이딩이 이루어져 상기 가동측 단자를 수평 방향으로 개폐 조작하며, 상기 고정측 단자가 관통 위치하게 되는 고정측 단자 수용공과 상기 가동측 단자가 관통 위치하게 되는 가동측 단자 수용공이 형성되되, 상기 고정측 단자 수용공과 상기 가동측 단자 수용공은 상기 콘택트의 상측첨단부 사이의 오프셋(d) 만큼 오프셋(d)되고 상기 고정측 단자 수용공은 상기 가동측 단자 수용공 보다 길이가 더 긴 슬라이더를 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이더를 슬라이딩 방향으로 탄성 지지하는 슬라이드 스프링을 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버는 수직 방향으로 연장되어 상기 메인 몸체부의 상하 높이에 따라서 상기 슬라이더에 구비된 열림 캠 접촉부 및 닫힘 캠 접촉부와 각각 접촉이 이루어져 상기 슬라이더를 수평 방향으로 전진 및 후진 조작하게 되는 열림 캠과 닫힘 캠을 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제3항에 있어서, 상기 열림 캠은 상기 커버의 사각형의 네 변 중에서 어느 한 변에 구비되고 상기 닫힘 캠은 상기 열림 캠에 대해 직각 방향의 두 변 중의 어느 한 변에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제4항에 있어서, 상기 열림 캠은 상기 슬라이더의 슬라이딩 방향에 구비됨을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이더의 상부 면에 구비되어 IC의 볼 단자의 안착 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제6항에 있어서, 상기 볼 단자 가이드는 볼 단자의 안착 중심으로부터 등거리 상에 돌출 되게 배치되는 복 수개의 블록인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이더는, 복 수개의 컨택트와 대응되어 상기 가동측 단자 수용공이 복수 개가 마련되며, 서로 인접한 가동측 단자 수용공 사이에서 상기 가동측 단자를 열림 방향으로 가압하게 되는 열림용 가압단과 상기 가동측 단자를 닫힘 방향으로 가압하게 되는 닫힘용 가압단이 구비되는 개폐용 가동자가 구비됨을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제8항에 있어서, 상기 슬라이더는, 서로 인접한 고정측 단자 수용공 사이에 구비되어 상기 고정측 단자의 내측 면을 지지하여 고정측 상측첨단부와 가동측 상측첨단부 사이의 최소 거리를 유지하게 되는 거리유지 가동자를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제9항에 있어서, 상기 고정측 상측첨단부와 상기 가동측 상측첨단부 사이의 최소 간격(w1)은 볼 단자의 직경 보다는 작은 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 메인 몸체부의 하단에 구비되어 상기 콘택트를 고정하게 되는 스토퍼 몸체부를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이더에 회동 가능하게 구비되어 상기 커버의 상하 위치에 따라서 IC의 상부를 가압 고정하게 되는 IC 홀더를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 슬라이더의 상부에 IC의 로딩 가이드를 위한 경사면이 구비되어 IC의 안착 위치를 안내하게 되는 IC 가이드를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 메인 몸체부의 하부에 상하 유동 가능하게 구비되어 상기 콘택트의 리드가 관통 삽입되는 리드 가이드를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치.
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