KR102058502B1 - 적층세라믹콘덴서(ｍｌｃｃ) 번-인 테스트 소켓 - Google Patents

적층세라믹콘덴서(ｍｌｃｃ) 번-인 테스트 소켓 Download PDF

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Abstract

본 발명의 MLCC 번-인 테스트 소켓은, 양단에 외부 전극을 포함하는 MLCC 번-인 테스트 소켓에 있어서, 무한 루프를 형성하고, 상기 MLCC를 탑재하여 Z축 방향으로 이송하는 스틸밴드, 상기 스틸밴드와 각각 연결되고 적어도 하나는 구동 수단에 의하여 동작되는 한 쌍의 스프로킷 롤러, 상기 스프로킷 롤러를 지지하고 상기 스틸밴드를 가이드 하는 하우징, 및 상기 하우징의 양측에서 동작하여 상기 외부 전극과 선택적으로 접속되는 콘택 핀을 포함한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, MLCC의 다량 검사가 가능하다.

Description

적층세라믹콘덴서(ＭＬＣＣ) 번-인 테스트 소켓 {Multi Layer Ceramic Capacitor Burn-In Test Socket}
본 발명은 적층세라믹콘덴서(MLCC) 번-인 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 MLCC가 모래알 크기로 초소형 슬림화 되는 경향에 비추어 취급이 용이하고, 전기적 검사를 대량으로 수행할 수 있도록 이를 무한 궤도의 연속 체인으로 드롭하고 콘택 핀이 외부 전극과 양측에서 선택적으로 접속되며, 동시에 MLCC에 열적 스트레스를 인가할 수 있도록 연속 체인을 히팅하고 연속 체인이 열 전달 경로가 되도록 스틸밴드로 제공되는 MLCC 번-인 테스트 소켓에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 칩 패키지는 집적회로가 형성된 웨이퍼로부터 반도체 칩이 분리되어 조립 공정을 거쳐 완성된다. 이러한 반도체 칩 패키지는 대부분 1000시간 안에 불량 발생 확률이 높으며, 그 이후에는 불량 발생 가능성이 현저히 낮은 특성을 나타낸다.
이와 같은 이유로, 반도체 생산라인에서는 조립 공정을 거쳐 제조가 완료된 반도체 칩 패키지에 대하여 전기적, 열적 스트레스(stress)를 장시간 인가하여 초기 불량을 미리 체크 함으로써 최종적으로 출하되는 반도체 칩 패키지 제품의 신뢰성을 일정 수준 이상으로 유지시키고 있다. 이러한 반도체 칩 패키지의 초기 불량 체크를 번-인 테스트(Burn in test)라 한다.
번-인 테스트에서는 대략 80℃~125℃, 또는 그 이상의 높은 온도로 반도체 제품에 열적 스트레스를 가한다. 번-인 테스트가 진행되는 동안 반도체 칩 패키지는 높은 온도와 높은 전계가 인가된 상태에서 동작하므로 불량 메커니즘이 가속된다. 따라서, 수명이 길지 않은 초기 불량 반도체 칩 패키지들은 번-인 테스트가 진행되는 동안 가혹 조건을 견디지 못하고 불량을 발생시킨다. 그리고, 번-인 테스트를 통과한 양품 반도체 칩 패키지들은 오랜 기간의 수명을 보장받을 수 있기 때문에 적용되는 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
적층세라믹콘덴서(MLCC: Multi-Layer Ceramic Capactor)의 경우에도 마찬가지로 다량 생산 공정에서 정상적으로 생산되었는지 여부를 필연적으로 검사하여야 한다.
그러나 MLCC는 휴대폰, 디지털 카메라, 컴퓨터 등 소형 디지털 기기의 필수 부품으로 소형이기 때문에 취급이 용이하지 않을 뿐만 아니라 전술한 번-인 테스트를 수행하기 위하여 별도의 번-인 챔버로 이송되어야 한다.
가령, 휴대폰에는 초소형 MLCC가 200여개 장착되고, TV에는 700개 이상 장착되는데, 휴대폰은 고기능 슬림화의 요구로 인하여 사이즈는 작아지고 용량은 증대되는 경향에 있으며, 최근 사이즈가 2mmx1mm(가로x세로) 이하로 생산되고 있다. 이때, 초소형 MLCC를 기존의 테스트 소켓에 장착하여 테스트를 수행하게 되면 검사 수율이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 또한, 이를 별도의 번-인 챔버로 반입하고 검사 후 반출하는 절차가 요구되기 때문에 검사 비용이 상승하는 문제점이 있다.
(특허 문헌 1) KR 등록 특허 10-1043023
따라서 본 발명의 목적은 초소형 MLCC를 연속으로 다량 검사할 수 있는 MLCC 번-인 테스트 소켓을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 MLCC에 열적 스트레스를 인가하기 위하여 MLCC를 장착한 소켓을 별도의 번-인 챔버에 이동시키지 않고도 동일한 조건에서 번-인 테스트를 실행할 수 있는 MLCC 번-인 테스트 소켓을 제공한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 MLCC 번-인 테스트 소켓은, 양단에 외부 전극을 포함하는 MLCC 번-인 테스트 소켓에 있어서, 무한 루프를 형성하고, 상기 MLCC를 탑재하여 Z축 방향으로 이송하는 스틸밴드, 상기 스틸밴드와 각각 연결되고 적어도 하나는 구동 수단에 의하여 동작되는 한 쌍의 스프로킷 롤러, 상기 스프로킷 롤러를 지지하고 상기 스틸밴드를 가이드 하는 하우징, 및 상기 하우징의 양측에서 동작하여 상기 외부 전극과 선택적으로 접속되는 콘택 핀을 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, MLCC를 투입구에 드롭시키기만 하면 자동으로 검사 후 배출구로 자연낙하되어 대량 검사에 접합하다.
둘째, 모래알 크기의 MLCC를 연속 체인을 이용하여 캐리어하고, 콘택 핀을 캐리어 속도와 연동하여 동작시킴으로써 연속 검사가 가능하다.
셋째, 열적 스트레스를 인가하기 위하여 별도의 번-인 챔버에 반입 반출하는 번거로운 절차가 필요없기 때문에 경제적이다.
도 1은 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 소켓의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 소켓의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 3는 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 소켓의 구성을 나타내는 A-A, B-B 단면도들.
도 4는 본 발명에 의한 스틸밴드의 구성을 나타내는 부분 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 스틸밴드의 구성을 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 소켓의 콘택 핀의 구성을 타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 소켓의 인젝터의 구성을 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 과정을 나타내는 개념도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 장치들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 테스트 장치 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 MLCC 번-인 테스트 소켓에 관한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
MLCC 번-인 테스트 소켓에 의하면, 무한 궤도와 같이 로테이션 방식으로 회전하는 스틸밴드에 MLCC를 탑재하여 MLCC의 전기적 검사를 수행한다.
스틸밴드에는 루버가 MLCC 사이즈와 대응되는 간격으로 배열됨으로써, 각 루버에는 MLCC 바디가 탑재되고, MLCC 외부 전극은 양측으로 노출되기 때문에 외부 전극과 콘택 핀의 접속이 개선된다.
하우징이 중력 방향에서 스탠딩 하고, 스틸밴드가 수직으로 이동하기 때문에 MLCC의 투입 및 배출되는 모든 과정에서 MLCC의 자유 낙하의 원리가 적용되기 때문에, 대량 검사에 적합하다.
MLCC 번-인 테스트 소켓에 의하면, 하우징 내부에 히터를 설치하고 스틸밴드를 열전도성이 우수한 메탈로 제공함으로써 별도의 번-인 챔버로 이동되는 과정을 거치지 않는다.
MLCC 번-인 테스트 소켓은, Z축 방향으로 높이를 가지고, Y축 방향으로 폭을 가지며, X축 방향으로 길이를 가지는 3차원 구조로 되어 있다. MLCC 번-인 테스트 소켓은 자유로운 이동 설치를 위하여, 성인 키를 넘지 않을 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, MLCC 번-인 테스트 소켓(100)은, 양단에 외부 전극(110b, 110c)이 구비되는 MLCC(110), 무한 루프를 형성하고, MLCC(110)를 탑재하여 MLCC(110)를 Z축 방향으로 캐리어할 수 있는 MLCC 이송용 스틸밴드(120), 2곳에서 스틸밴드(120)와 연결되고 그 중 하나는 구동 수단에 의하여 동작되는 한 쌍의 스프로킷 롤러(130), 스프로킷 롤러(130)가 지지되고 모듈러 스탤밴드(120)가 안내되는 하우징(140), 및 하우징(140)의 양측에서 외부 전극(110b, 110c)과 선택적으로 접속되는 콘택 핀(150)을 포함한다.
MLCC(110)는 바디(110a)와 한 쌍의 외부 전극(110b, 110c)으로 구성되고, 바디(110a)에는 금속판과 자기 유전체가 반복하여 적층되어 있다. 바디(110a)는 후술하는 루버(122)에 탑재되고 외부 전극(110b, 110c)은 양측으로 노출된다.
하우징(140)은 상단 및 하단에 MLCC(110)가 투입되고 배출되는 투입구(160)와 배출구(170)를 각각 포함한다. MLCC(110)는 인젝터(162)를 이용하여 투입구(160)로 드롭되고 배출구(170)를 통해서 MLCC(110)는 자유낙하된다.
하우징(140)은, Z축 방향으로 길게 연장되는 버티컬 프레임(140a), 버티컬 프레임(140a)의 전방에서 스틸밴드(120)를 가이드하고 콘택 핀(150)이 설치되는 프론트 프레임(140b), 버티컬 프레임(140a)의 후방에서 스틸밴드(120)를 가이드 하는 백 프레임(140c), 프론트 프레임(140b) 양측에서 콘택 핀(150)을 가압하는 스위칭 프레임(140d), 버티컬 프레임(140a) 상부 및 하부에 설치되어 스프로킷 롤러(130)를 지지 및 커버하는 탑/바텀 프레임(140e, 140f)을 포함한다.
가령, 프론트 프레임(140b)는 좌우 한 쌍으로 조립되고, 각 프론트 프레임(140b)에는 콘택 핀(150)이 통과하는 다수의 핀홀(140b-1)이 Z축 방향으로 다수 배열되고, 또한 스틸밴드(120)가 통과하도록 슬롯(140b-2)이 형성된다.
한편, 프론트 프레임(140b)은 외측 및 내측 프론트 프레임(140b-3, 140b-4)으로 구성되고, 외측 및 내측 프론트 프레임(140b-3, 140b-4) 사이에는 프론트 스프링(140b-5)이 설치된다. 프론트 스프링(140b-5)은 대기 모드(standby mode)에서 외측 및 내측 프론트 프레임(140b-3, 140b-4) 사이의 거리를 유지하여 콘택 핀(150)이 외부 전극(110b, 110c)과 단락되고, 검사 모드(test mode)에서 스위칭 프레임(140a)을 가압하면 핀 스프링(152)이 압축되고, 프론트 스프링(140b-5)이 압축되면서 외측 프론트 프레임(140b-3)이 내측 프론트 프레임(140b-4)을 가압하며, 결과적으로 콘택 핀(150)이 가압되어 외부 전극(110b, 110c)과 접속된다.
탑 프레임(140e)에는 투입구(160)가 설치되고, 바텀 프레임(140f)에는 배출구(170)가 설치된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 스틸밴드(120)는 스트립 형태이나 반드시 여기에 제한되는 것은 아니다. 외측 중앙에 일정한 간격으로 X축 방향으로 돌출되는 복수의 루버(122)가 구비되고, 루버(122)의 양측에는 스프로킷 롤러(130)의 톱니가 결합되는 복수의 톱니홀(124)이 구비된다.
스틸밴드(120)는 열전도성이 있는 금속 스트립이다. 스틸밴드(120)에 열을 공급하는 히터(도시되지 않음)가 더 포함된다. 히터를 통해서 공급된 열은 금속 재질의 스틸밴드(120)에 전달되고, 다시 MLCC(110)에 전달되어 MLCC(110)는 80℃~125℃의 온도 조건을 겪게 된다.
도 6을 참조하면, 콘택 핀(150)은 하우징(140)의 양측에 핀 스프링(152)을 통하여 스위칭 프레임(140d)과 연결되고, 핀 스프링(152)의 텐션을 넘는 압력이 스위칭 프레임(140d)에 인가되면 콘택 핀(150)이 Y축 방향으로 이동하고, 외부 전극(110b, 110c)과 접속된다. 여기서 핀 스프링(152)은 콘택 핀(150)이 스위칭 프레임(140d)을 통해서 외부의 테스트 장치와 전기적으로 연결되는데 있어서 접속 성능을 강화하기도 한다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 스틸밴드(120)의 이동 속도를 제어하는 콘트롤러를 더 포함한다. 가령, 스틸밴드(120)는 스텝핑 모터 기타 구동 수단을 이용하여 동작하는데, 콘트롤러는 스텝핑 모터를 제어한다.
이하, 도 8을 참조하여, MLCC 번-인 테스트 소켓을 이용한 테스트 공정을 설명한다.
히터를 동작한다. 온도(80℃~125℃)가 설정되면, 히터는 위 최고 온도에 도달할 때까지 동작하고, 설정 온도를 초과하면 동작하지 않는다.
인젝터(도 7의 162)를 이용하여 투입구(160)에 MLCC(110)를 투입한다. 인젝터(162)는 소형의 MLCC(110)를 투입구(160)로 드롭하기 적합하다.
구동 수단(도시되지 않음)을 동작하여, 스프로킷 롤러(130)를 회전시킨다. 스틸밴드(120)의 수직 이동에 따라 MLCC(110)도 함께 이동하게 된다.
스위칭 프레임(140d)을 동작시켜 콘택 핀(150)이 MLCC(110)의 외부 전극(110b, 110c)과 접촉되도록 한다. 접속 후 전기적 검사를 수행할 수 있다. 도 8에는 단독의 MLCC(110)를 중심으로 도시한 것이나, 전기적 검사는 몇 개의 그룹으로 나누어 동시에 진행하며, 스위칭 프레임(140d)의 일군의 콘택 핀(150)을 동작시킨다.
다시 스텝핑 모터를 동작하여 스프로킷 롤러(130)를 회전시키고, 위와 동일한 방법으로 MLCC(110)의 성능을 테스트 한다.
이때, 콘트롤러를 이용하여 스프로킷 롤러(130)의 회전속도를 제어한다. 즉 스틸밴드(120)의 이동 속도를 제어하여 번-인 테스트에 필요한 검사 필요 시간을 충족시켜야 한다. 가령, 하우징(140)의 길이가 대략 1000mm이고, MLCC(110)의 세로 사이즈가 1mm이며, MLCC(110)가 1시간 동안 고온 상태를 겪어야 한다고 할 때, 1000mm÷3600sec=0.27mm/sec 속도로 진행된다. 따라서 1개의 MLCC(110)를 테스트 하는데 소요되는 시간은 3600초÷1000개=3.6초 정도이다.
여기서, 별도의 번-인 챔버에 테스트 소켓(100)을 탑재할 필요가 없다. 통상의 번-인 테스트를 위해서는 별도의 온도 조건을 갖출 필요가 있다. 이와 같은 온도 조건을 충족하는 번-인 챔버에 테스트 소켓을 반입한 후 일정 시간 동안 유지한 다음 다시 반출해야 하는 번거로움이 있다.
그러나 본 발명의 번-인 테스트 소켓(100)은 소켓 하우징(140) 내부에 히터가 구비되고 전술한 번-인 챔버와 동일한 온도 조건을 제공할 수 있기 때문에, 소켓(100)의 반입 반출의 절차가 생략된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 소형의 MLCC를 평면 소켓에 동시에 인서트하고 소켓을 번-인 챔버에 반입한 후 테스트를 실시하고, 다시 소켓을 번-인 챔버로부터 반출하는 테스트 공정을 간소화하기 위하여, 내부에 번-인 테스트 조건을 갖춘 하우징 내부에 무한 궤도로 MLCC를 컨베이어 순환시키는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
100: 테스트 소켓 110: MLCC
120: 스틸밴드 130: 스프로킷 롤러
140: 하우징 150: 콘택 핀

Claims (8)

  1. 양단에 외부 전극을 포함하는 MLCC 번-인 테스트 소켓에 있어서,
    무한 루프를 형성하고, 상기 MLCC를 탑재하여 Z축 방향으로 이송하는 스틸밴드;
    상기 스틸밴드와 각각 연결되고 적어도 하나는 구동 수단에 의하여 동작되는 한 쌍의 스프로킷 롤러;
    상기 스프로킷 롤러를 지지하고 상기 스틸밴드를 가이드 하는 하우징; 및
    상기 하우징의 양측에서 동작하여 상기 외부 전극과 선택적으로 접속되는 콘택 핀을 포함하고,
    상기 하우징은,
    수직으로(z축)으로 연장되는 버티컬 프레임;
    상기 버티컬 프레임의 전방에서 상기 스틸밴드를 가이드하고 상기 콘택 핀이 설치되는 프론트 프레임;
    상기 버티컬 프레임의 후방에서 상기 스틸밴드를 가이드 하는 백 프레임; 및
    상기 버티컬 프레임 상부 및 하부에 설치되어 상기 스프로킷 롤러를 지지 및 커버하는 탑/바텀 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상단 및 하단에 상기 MLCC가 투입되고 배출되는 투입구와 배출구를 각각 구비함으로써, 상기 MLCC는 상기 투입구로 드롭되고 상기 배출구를 통해서 자유낙하되는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스틸밴드는 스트립 형태이고, 스트립 외측 중앙에 등 간격으로 제공되고, X축 방향으로 루버가 돌출되고, 상기 루버의 양측에는 상기 스프로킷 롤러와 톱니 결합되는 톱니홀이 배열되는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘택 핀은 상기 하우징의 양측에 핀 스프링을 통하여 스위칭 프레임과 연결되고, 상기 핀 스프링의 텐션을 넘는 압력이 상기 스위칭 프레임에 인가되면 상기 콘택 핀이 Y축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스틸밴드는 열전도성이 있는 금속 스트립이고, 상기 스틸밴드에 열을 제공하는 히터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스틸밴드를 구동하는 스텝핑 모터, 및
    상기 스틸밴드의 이동 속도를 제어하는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프론트 프레임은 좌우 한 쌍으로 조립되고, 각 프론트 프레임에는 상기 콘택 핀이 통과하는 다수의 핀홀, 및 상기 스틸밴드가 통과하는 슬롯이 제공되는 것을 특징으로 하는 MLCC 번-인 테스트 소켓.
KR1020180076966A 2018-07-03 2018-07-03 적층세라믹콘덴서(ｍｌｃｃ) 번-인 테스트 소켓 KR102058502B1 (ko)

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KR101515714B1 (ko) * 2013-11-22 2015-04-27 주식회사 효광 벨트 컨베이어 타입 패키지 테스트 장치 및 그를 적용한 테스트 핸들러

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KR101515714B1 (ko) * 2013-11-22 2015-04-27 주식회사 효광 벨트 컨베이어 타입 패키지 테스트 장치 및 그를 적용한 테스트 핸들러

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