KR102146290B1

KR102146290B1 - 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치

Info

Publication number: KR102146290B1
Application number: KR1020190039833A
Authority: KR
Inventors: 황동원; 로건 재 황; 황재백
Original assignee: 황동원; 로건 재 황; 황재백
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2020-08-21
Also published as: CN113631931A; JP2022528093A; US20220163561A1; WO2020204245A1; TW202042609A; TWI735165B

Abstract

본 발명은 일반적으로 IC의 로딩/언로딩 조작을 위해 소켓 몸체의 상부에 구비되는 커버를 삭제한 리드레스 타입(lidless type) 타입으로서, 테스트 동안에 공기의 흐름을 방해할 수 있는 요소를 배제할 수 있는 BGA 소켓장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치는, 콘택트(100)와; 수평한 상부 면에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부(210b)와, 상기 슬라이더 수납부(210b) 주변의 상부 면(210a)에서 인입 형성되어 일단 측벽을 구성하는 캠 지지부(212a)를 포함하여 슬라이더 수납부(210b)의 하부면에 콘택트(100)가 고정되는 메인 몸체부(210)와; 슬라이더 수납부(210b) 내에서 수평 방향으로 전후 슬라이딩이 가능하게 마련되며, 캠 지지부(212a)와 마주하여 일단에 캠 접촉부(231)가 구비되어 캠 접촉부(231)에 인가된 횡방향 조작력에 의해 전후 슬라이딩이 이루어지고, 그 전후 슬라이딩 위치에 따라서 콘택트(100)에 횡방향 조작력을 전달하여 IC(1)의 단자(2)와 콘택트(100)를 접촉시키게 되는 슬라이더(230)와; 메인 몸체부(210)와 슬라이더(230) 사이에 구비되어 슬라이더(230)를 가동 방향으로 탄성 지지하여 콘택트(100)와 IC(1)의 단자(2) 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)을 포함한다.

Description

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

본 발명은 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치에 관한 것으로, 특히 일반적으로 IC의 로딩/언로딩 조작을 위해 소켓 몸체의 상부에 구비되는 커버를 삭제한 리드레스 타입(lidless type) 타입으로서, 테스트 동안에 공기의 흐름을 방해할 수 있는 요소를 배제할 수 있는 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.

특히 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.

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 구성된 종래기술의 BGA 소켓장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

1. 전체적으로 구성 부품이 많고 복잡하여 조립 시간이 많이 소요되고 원가가 높다.

2. IC가 로딩된 상태에서 리드가이드 또는 커버가 IC의 주변을 감싸는 구조이므로 공기의 흐름이 원활하지 못하여 IC에서 발생되는 열이 주변으로 효과적으로 방출되지 못한다.

3. 상단에서 상하 조작되는 커버를 포함하여 소켓의 높이가 높으며, 따라서 전체적인 번인 보드의 높이가 높아서 번인 챔버 내에서 상하 방향으로 여러 개의 번인 보드를 배치하여 보드와 보드 사이에 적정한 공기 흐름이 요구되는 경우에 배치 가능한 번인 보드의 숫자가 줄어든다.

4. 번인 챔버 내에서 발생된 공기의 강제 흐름이 소켓 자체 부품인 커버 또는 리드가이드 등에 의해 방해가 되어 IC 표면에 공기의 강제 흐름이 효과적으로 전달되지 못하며, 따라서 IC의 온도를 균일하게 유지하는데 어려움이 있다.

5. 핀치타입의 콘택트에서 볼 단자와 접촉 또는 해제는 가동측 단자의 수평 조작에 의해 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, 종래기술에서 IC의 로딩/언로딩 조작을 위해 소켓 몸체의 상부에 구비되는 커버를 삭제한 리드레스(lidless) 타입으로서, 소켓 몸체에 로딩된 IC가 바깥으로 노출된 상태에서 테스트가 이루어질 수 있는 반도체 소자 테스트용 BGA 소켓장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 이러한 BGA 소켓장치를 이용한 IC의 테스트 과정에서 IC의 방열 효과를 높일 수 있는 수단들을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치는, 횡방향으로 탄성을 가지며, 상측첨단부가 마련되어 IC의 단자와 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트와; 수평한 상부 면에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부와, 상기 슬라이더 수납부 주변의 상부 면에서 인입 형성되어 일단 측벽을 구성하는 캠 지지부를 포함하여 상기 슬라이더 수납부의 하부면에 상기 콘택트가 고정되는 메인 몸체부와; 상기 슬라이더 수납부 내에서 수평 방향으로 전후 슬라이딩이 가능하게 마련되며, 상기 캠 지지부와 마주하여 일단에 캠 접촉부가 구비되어 상기 캠 접촉부에 인가된 횡방향 조작력에 의해 전후 슬라이딩이 이루어지고, 그 전후 슬라이딩 위치에 따라서 상기 콘택트에 횡방향 조작력을 전달하여 IC의 단자와 상기 콘택트를 접촉시키게 되는 슬라이더와; 상기 메인 몸체부와 상기 슬라이더 사이에 구비되어 상기 슬라이더를 가동 방향으로 탄성 지지하여 상기 콘택트와 IC의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링을 포함한다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치는, 횡방향으로 탄성을 가지며, 상측 첨단부가 마련되어 IC의 단자와 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트와; 수평하게 형성된 상부 면에 IC가 안착 위치하게 되는 IC 안착부가 마련되고, 상기 상부 면에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부가 형성되어 상기 슬라이드 수납부의 하부면에 상기 콘택트가 고정되는 메인 몸체부와; 상기 슬라이더 수납부 내에 상하 슬라이딩 가능하게 수납되어 수직 방향으로 인가된 조작력에 의해 상하 슬라이딩이 이루어지고, 그 상하 슬라이딩 위치에 따라서 상기 콘택트에 횡방향 조작력을 제공하여 IC의 단자와 상기 콘택트를 접촉시키게 되는 슬라이더와; 상기 메인 몸체부와 상기 슬라이더 사이에 구비되어 상기 슬라이더를 가동 방향으로 탄성 지지하여 상기 콘택트와 IC의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링을 포함한다.

바람직하게는, 상기 메인 몸체부의 상단에 탈부착이 가능하게 끼움 조립되어 상기 슬라이더를 횡방향 또는 상하 방향으로 조작하여 IC를 로딩/언로딩하게 되는 IC 로딩/언로딩 장치를 더 포함한다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 히트 싱크 유니트는, 관통된 개구부가 형성되며, 개구부의 주변에서 하방으로 돌출 형성된 제1후크 돌기와, 상기 고정암과 끼움 고정되는 제2후크 돌기가 마련된 하우징과; 상기 개구부에 삽입 위치하여 상하 이동 가능하게 조립되되, 상기 제1후크 돌기에 의해 상하 이동 높이가 제한되는 히트 싱크와; 상기 하우징과 상기 히트 싱크 사이에 개재되어 상기 히트 싱크를 아래로 탄성 지지하게 되는 스프링을 포함한다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 히트 싱크 소켓은, PCB에 조립되는 IC 테스트용 소켓장치에 IC의 방열을 위한 히트 싱크 유니트를 장착하기 위한 히트 싱크 소켓에 관한 것으로서, 내측에 IC 테스트용 소켓장치가 위치하도록 개구부가 형성된 사각 구조를 갖고 PCB에 조립되는 프레임과; 상기 프레임의 마주하는 두 변에 각각 상방으로 연장 형성되어 히트 싱크 유니트와 끼움 조립이 가능한 한 쌍의 고정암을 포함하며, 상기 고정암은, 프레임에서 수직하게 연장된 암 부재와; 상기 암 부재의 상단에서 절곡되어 형성된 걸림단과; 상기 암 부재의 상단에서 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈을 포함한다.

본 발명의 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치는, 콘택트와, 수평한 상부 면에 대해 함몰 형성된 슬라이드 수납부가 마련되고 슬라이드 수납부의 하부 면에 콘택트가 고정되는 메인 몸체부와, 슬라이더 수납부 내에 수평 방향 또는 수직 방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되고 인가된 수평 조작력 또는 수직 조작력에 의해 전후 또는 상하 슬라이딩이 이루어지고 그 전후 또는 상하 슬라이딩 위치에 따라서 콘택트에 횡방향 조작력을 제공하여 IC의 단자와 콘택트를 접촉시키게 되는 슬라이더와, 메인 몸체부와 슬라이더 사이에 구비되어 슬라이더를 가동 방향으로 탄성 지지하여 콘택트와 IC의 단자 사이의 접촉력을 발생시키는 콘택트 접촉력 발생 스프링을 포함하여, IC의 로딩/언로딩 시에만 별도의 IC 로딩/언로딩 장치가 메인 몸체부에 임시 조립되므로 테스트 과정에서 소켓장치에 안착되는 IC 주변의 공기 흐름을 방해할 수 있는 구조를 배제하여 IC의 온도를 균일하게 유지할 수 있으며, 또한 종래기술과 비교하여 소켓장치의 높이를 반으로 줄일 수 있어서 번인 챔버 내에서 배치 가능한 번인 보드의 숫자를 증가시켜 테스트 원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 콘택트와 IC의 단자 사이의 접촉을 장시간 균일하게 유지할 수 있으며, 콘택트의 탄성 복원력의 저하로 인한 콘택트의 노화(degrading)을 개선할 수 있다.

또한 이러한 본 발명의 소켓장치는 선택적으로 탈부착이 가능한 히트 싱크의 장착이 가능하여 IC의 테스트 과정에서 IC에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 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 제1실시예에 따른 lidless 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 제1실시예에서의 듀얼 핀치 타입의 콘택트의 정면 및 측면 구성도,
도 10은 본 발명의 제1실시예에서의 메인 몸체부의 평면 구성도,
도 11은 도 10의 D-D 선의 단면 구성도,
도 12의 (a)(b)는 각각 도 10의 E-E 선과 F-F 선의 단면 구성도,
도 13은 본 발명의 제1실시예에서의 스토퍼 몸체부의 평면 구성도,
도 14의 (a)(b)는 각각 도 13의 G-G 선과 H-H 선의 단면 구성도,
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이더의 평면 구성도,
도 16의 (a)(b)(c)는 각각 도 15의 I-I 선, J-J 선의 단면 구성도,
도 17의 (a)(b)는 각각 도 15의 K-K 선과 L-L 선의 단면 구성도,
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 IC 로딩/언로딩 장치의 평면 구성도,
도 19의 (a)(b)는 각각 도 18의 M-M 선과 N-N 선의 단면 구성도,
도 20 내지 도 22는 본 발명의 제1실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면,
도 23의 (a)(b)는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 핀치 타입의 콘택트의 정면 및 측면 구성도,
도 24는 본 발명의 제2실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치의 평면 구성도,
도 25은 도 24의 O-O 선의 단면 구성도,
도 26은 도 24의 P-P 선의 단면 구성도,
도 27의 (a)(b)는 각각 본 발명의 제2실시예에서의 싱글 핀 타입의 콘택트의 정면 및 측면 구성도,
도 28의 (a)(b)(c)는 본 발명의 제2실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면,
도 29는 본 발명의 제3실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치의 평면 구성도,
도 30은 도 29의 Q-Q 선의 단면 구성도,
도 31은 도 29의 R-R 선의 단면 구성도,
도 32의 (a)(b)는 각각 본 발명의 제3실시예에서의 듀얼 핀치 타입의 콘택트의 정면 및 측면 구성도,
도 33의 (a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에서 개폐용 가동자의 높이에 따른 콘택트의 개폐 동작을 보여주는 도면,
도 34는 본 발명의 제3실시예에서의 IC 로딩/언로딩 장치의 평면 구성도,
도 35의 (a)(b)는 각각 도 34의 S-S 선과 T-T 선의 단면 구성도,
도 36의 (a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면.
도 37은 본 발명의 제4실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치의 평면 구성도,
도 38의 (a)(b)는 각각 도 37의 U-U 선과 V-V 선의 단면 구성도,
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 히트 싱크의 평면 구성도,
도 40의 (a)(b)는 도 39의 W-W 선의 단면 구성도와 분해 단면 구성도,
도 41의 (a)(b)는 각각 히트 싱크 유니트의 로딩 전후를 보여주는 단면 구성도,
도 42의 (a)(b)(c)는 히트 싱크 유니트의 언로딩 과정을 간략히 보여주는 단면 구성도,
도 43의 (a)(b)(c)는 각각 히트 싱크 유니트를 소켓장치에 장착하기 위한 다른 변형예로써 히트 싱크 소켓에 대한 평면 구성도, X-X 선과 Y-Y 선의 단면 구성도,
도 44의 (a)(b)는 각각 도 43의 히트 싱크 소켓을 이용한 히트 싱크 유니트의 로딩 전후를 보여주는 단면 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.

제1실시예

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치(이하, "소켓장치"로도 약칭함)의 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 실시예의 소켓장치(200)는, 상측첨단부가 마련되어 횡방향으로 탄성을 갖고 IC(1)의 단자의 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트(100)와; 수평하게 형성된 상부 면(210a)에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부와, 슬라이더 수납부 주변의 상부 면(210a)에서 인입 형성되어 일단 측벽을 구성하는 캠 지지부(212a)를 포함하여 슬라이더 수납부의 하부면에 콘택트(100)가 고정되는 메인 몸체부(210)와; 메인 몸체부(210)의 상부에 마련된 슬라이더 수납부 내에서 수평 방향(x축 방향)으로 전후 슬라이딩이 가능하게 마련되며, 캠 지지부(212a)와 마주하여 일단에 캠 접촉부(231)가 마련되어 캠 접촉부(231)에 인가된 횡방향 조작력에 의해 전후 슬라이딩이 이루어지고, 그 전후 슬라이딩 위치에 따라서 콘택트(100)에 횡방향 조작력을 전달하여 IC의 단자와 콘택트(100)를 접촉시키게 되는 슬라이더(230)와; 메인 몸체부(210)와 슬라이더(230) 사이에 구비되어 슬라이더(230)를 가동 방향(x축 방향)으로 탄성 지지하여 콘택트(100)와 IC(1)의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)을 포함한다.

본 발명에서 콘택트(100)는 듀얼 핀치(dual pinch) 타입 또는 싱글 핀(single pin) 타입일 수 있으며, 본 실시예에서는 듀얼 핀치 타입의 콘택트를 보여주고 있으며, 그 구체적인 구성은 관련 도면을 참고하여 다시 설명한다.

메인 몸체부(210)는 수평한 상부 면(210a)을 가지며, 상부 면(210a)의 중앙은 함몰 형성되어 슬라이더(230)가 수납되는 슬라이더 수납부를 포함한다. 슬라이더 수납부 주변의 상부 면(210a)은 가이드공(211)과 인입 형성된 홀(212)이 마련된다.

가이드공(211)은 IC의 로딩/언로딩 조작을 위한 IC 로딩/언로딩 장치와 조립을 위한 것으로, IC 로딩/언로딩 장치의 조립 위치를 안내하는 역할을 한다. 도 6에서는 4개의 가이드공이 메인 몸체부(210)의 각 코너에 마련되는 것을 예시하고 있으나, 그 위치나 숫자는 달라질 수 있다.

특히 도 7을 참고하면, 홀(212)은 IC 로딩/언로딩 장치의 슬라이더 작동 캠(313)이 삽입되며, 홀(212)의 일단 측벽은 슬라이더 작동 캠(313)과 접하여 슬라이더 작동 캠(313)을 지지하게 되는 캠 지지부(212a)의 기능을 한다. 슬라이더(230)는 캠 지지부(212a)와 대면하게 되는 상단 모서리에 곡면 형상을 갖는 캠 접촉부(231)가 마련되며, 따라서 캠 접촉부(231)와 캠 지지부(212a) 사이로 삽입된 슬라이더 작동 캠(313)은 캠 지지부(212a)에 지지되어 캠 접촉부(231)를 수직 방향으로 가압하게 되며, 곡면의 캠 접촉부(231)는 슬라이더 작동 캠(313)의 수직 조작력에 의해 횡방향의 조작력이 발생되어 슬라이더(230)의 수평 방향(x축 방향)의 운동이 이루어진다.

도 6을 참고하면, 본 실시예에서 메인 몸체부(210)는 상부 면에 상하 대칭된 위치에 4개의 캠 접촉부(231)와 캠 지지부(212a)가 마련됨을 보여주고 있으나, 그 위치나 숫자는 변경될 수 있다.

메인 몸체부(210)의 하단에는 콘택트(100)를 고정하기 위한 스토퍼 몸체부(220)가 추가될 수 있으며, 콘택트(100)를 스토퍼 몸체부(220)에 먼저 가조립한 후에 이를 메인 몸체부(210)와 조립함으로써 콘택트(100)는 메인 몸체부(210)에 수직하게 고정 위치할 수 있다. 한편, 다른 변형예로는 메인 몸체부에 직접 콘택트를 압입 조립하여 별도의 스토퍼 몸체부가 없이 메인 몸체부만으로 콘택트의 고정이 이루어질 수도 있다.

또한 스톱퍼 몸체부(220)의 하부에는 콘택트의 리드가 관통 삽입되어 리드 가이드(250)가 추가될 수 있으며, 리드 가이드(250)는 소켓장치를 PCB에 조립하는 과정에서 콘택트의 리드가 PCB의 쓰루 홀(through hole) 안으로 정확히 삽입되도록 안내하는 역할을 한다. 도면부호 260은 솔더링 핀이며, 메인 몸체부의 하방으로 연장 형성되어 PCB에 솔더링이 이루어져 소켓장치를 PCB에 견고히 고정한다.

슬라이더(230)는 메인 몸체부(210)의 상부에서 좌우 방향(x축 방향)으로 슬라이딩이 가능하게 조립되며, 또한 슬라이더(230)는 메인 몸체부(210)의 캠 지지부(212a)와 대응되어 상단 모서리에 곡면으로 이루어진 캠 접촉부(231)가 마련되어 전후 슬라이딩 위치에 따라서 콘택트(100)를 수평 방향으로 개폐 조작한다.

콘택트 접촉력 발생 스프링(241)은 메인 몸체부(210)와 슬라이더(230) 사이에 구비되어 슬라이더(230)를 가동 방향(x축 방향)으로 탄성 지지하여 콘택트(100)와 IC의 단자 사이의 접촉력을 제공한다. 이러한 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)은 충분한 조작력을 확보하기 위하여 복수 개로 구성될 수 있으며, 참고로 도 6에서 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)은 상하 대칭되게 총 8개로 구성되어 슬라이더(230)를 우측 방향으로 가압한다.

이와 같이 구성된 소켓장치(200)는 IC의 로딩/언로딩 과정에서만 메인 몸체부(210)의 상부에 IC 로딩/언로딩 장치가 임시 조립되어 IC의 로딩/언로딩 조작이 이루어지며, 이후 IC(1)가 안착된 메인 몸체부(210) 상부는 별도의 구조물이 없이 개방된 상태가 되어 테스트가 이루어지며, 이하에서는 각 구성요소에 대한 구체적인 실시예를 설명한다.

도 9의 (a)(b)는 각각 본 발명의 제1실시예에서의 듀얼 핀치 타입의 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 제1실시예에서의 메인 몸체부의 평면 구성도이며, 도 11은 도 10의 D-D 선의 단면 구성도이며, 도 12의 (a)(b)는 각각 도 10의 E-E 선과 F-F 선의 단면 구성도이다.

도 10 내지 도 12를 참고하면, 메인 몸체부(210)는 상부 면(210a)의 중앙에 함몰 형성되어 슬라이더가 수납되는 슬라이더 수납부(210b)가 마련되며, 슬라이더 수납부(210b)의 하부면은 일정 패턴에 따라서 복수의 제1수용공(213)이 수직으로 관통 형성되어 각 제1수용공(213)에 콘택트가 수직으로 수납된다. 각 제1수용공(213)의 상측 개구단에는 콘택트의 고정측 핀(111)과 가동측 핀(121) 사이에 고정자(214)가 구비되어 고정측 핀(111)과 가동측 핀(121)은 메인 몸체부(210)에서 수평방향으로 고정된다.

메인 몸체부(210)는 슬라이더 수납부(210b) 주변의 상부 면(210a)이 수평한 평면 구조를 가지며, 상부 면(210a)에 복수 개의 가이드공(211)이 형성된다. 슬라이더 수납부(210b)는 인입 형성된 홀(212)이 형성되고 이 홀(212)의 일단 측벽은 캠 지지부(212a)로 기능하며, 이 캠 지지부(212a)는 IC 로딩/언로딩 장치의 슬라이더 작동 캠을 지지하는 역할을 한다. 도 11에 도시된 것과 같이, 캠 지지부(212a)의 상단 면은 곡면을 가지며, 따라서 IC 로딩/언로딩 장치의 슬라이더 작동 캠은 곡면을 따라서 홀(212) 내에 삽입 위치가 가능하다.

메인 몸체부(210)의 하부에는 돌출 형성된 가이드핀(215)이 마련되며, 이 가이드핀(215)은 PCB와 조립 과정에서 PCB와의 조립 위치를 안내한다. 이러한 가이드핀(215)은 하나 또는 복수 개일 수 있다.

메인 몸체부(210)는 내측 측벽 일부에 돌출 형성된 제1고정 돌기(216)가 마련되며, 이 제1고정 돌기(215)는 스토퍼 몸체부(220)와 끼움 조립을 위한 조립 부재로 사용된다.

도면부호 217은 후크 걸림턱이며, 슬라이더의 조립후크와 조립되어 메인 몸체부(210) 상부에 조립되는 슬라이더의 전후 가동 방향을 안내한다.

도 13은 본 발명의 제1실시예에서의 스토퍼 몸체부의 평면 구성도이며, 도 14의 (a)(b)는 각각 도 13의 G-G 선과 H-H 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.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이더의 평면 구성도이며, 도 16의 (a)(b)(c)는 각각 도 15의 I-I 선, J-J 선의 단면 구성도이며, 도 17의 (a)(b)는 각각 도 15의 K-K 선과 L-L 선의 단면 구성도이다.

도 15 내지 도 17을 참고하면, 슬라이더(230)는 복수의 캠 접촉부(231a)(231b)가 마련되며, 메인 몸체부(210)와 슬라이더(230)가 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)에 의해 탄성 지지되어 조립된 상태에서 각 캠 접촉부(231a)(231b)는 메인 몸체부(210)의 홀을 통해 상부 면 바깥으로 노출된다.

각 캠 접촉부(231a)(231b)는 슬라이더(230)의 각 변에서 일체로 돌출되어 상단 모서리에서 일정한 곡면을 갖고 마련되며, IC 로딩/언로딩 장치에 마련된 슬라이더 작동 캠(312)(도 7 참고)에 의해 가압되어 슬라이더(230)의 수평 조작이 이루어진다.

도면부호 232은 조립후크이며, 메인몸체부의 후크 걸림턱과 끼움 조립되어 슬라이더(230)의 슬라이딩 방향으로의 수평 이동을 안내하는 역할을 한다. 도면부호 233는 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)(도 6 참고)이 고정되는 스프링 조립가이드이다.

슬라이더(230)는 각 콘택트의 고정측 핀과 가동측 핀이 각각 관통 위치하게 되는 고정측 단자 수용공(234)와 가동측 단자 수용공(235)이 형성되며, 바람직하게는, 고정측 단자 수용공(234)과 가동측 단자 수용공(235)은 일정 간격(d) 만큼 오프셋(offset)되며, 바람직하게는, 고정측 단자 수용공(234)의 길이(L1)는 가동측 단자 수용공(235)의 길이(L2)보다는 길다(L1>L2).

슬라이더(230)의 상부 면에는 IC의 로딩 과정에서 볼 단자(2)의 안착 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드(236)가 마련되며, 본 실시예에서 볼 단자 가이드(236)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(235) 사이에 역삼각형으로 돌출 형성된 개폐용 가동자(237)가 마련되며, 개폐용 가동자(237)는 역삼각의 형상을 갖고 좌측 단과 우측 단은 각각 서로 인접한 두 개의 가동측 핀(121)에 의해 열림용 가압단(237a)과 닫힘용 가압단(237b)으로 기능한다.

또한 서로 인접한 고정측 단자 수용공(234) 사이에 역삼각형으로 돌출 형성된 거리유지 가동자(238)가 마련되며, 거리유지 가동자(238)는 일단(238a)이 고정측 핀(111)의 내측 면을 지지하여 고정측 상측첨단부(112)와 가동측 상측첨단부(122) 사이의 최소 간격을 유지하는 역할을 한다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 IC 로딩/언로딩 장치의 평면 구성도이며, 도 19의 (a)(b)는 각각 도 18의 M-M 선과 N-N 선의 단면 구성도이다.

도 18 및 도 19를 참고하면, IC 로딩/언로딩 장치(300)는, IC의 로딩/언로딩 과정에서 메인 몸체부(210)의 상부에 탈부착이 가능하게 끼움 조립되어 슬라이더의 캠 접촉부를 가압하여 슬라이더(230)의 수평 조작을 위한 조작력을 제공한다. 한편, 본 발명에서 IC 로딩/언로딩 장치(300)와 메인 몸체부(210)가 탈부착이 가능하게 조립된다는 것은 IC 로딩/언로딩 장치(300)가 메인 몸체부(210)의 상부에 암수 형태로 끼움 조립되어 위치하고 쉽게 분리가 가능한 범위 내에서 조립이 이루어진다는 것이며, 따라서 IC 로딩/언로딩 장치가 메인 몸체부와 일체로 구성되어 분리가 불가능하거나 IC 로딩/언로딩 장치가 메인 몸체부와 볼트 등의 체결수단에 의해 견고히 고정되어 분리가 용이하지 않는 조립 형태는 배제되는 것임을 이해하여야 할 것이다.

구체적으로, IC 로딩/언로딩 장치(300)는, 메인 몸체부의 IC 안착부와 대응되어 대략 사각의 수납공(311)이 형성된 몸체부(310)와; 몸체부(310)의 하단에 돌출 형성된 슬라이더 작동 캠(313)을 포함하며, 몸체부(310)의 하단에 돌출 형성된 가이드암(312)을 더 포함할 수 있다.

몸체부(310)는 수납공(311)의 하단 개구단을 형성하게 되는 가이드 측벽(314)와, 이 가이드 측벽(314)에서 경사를 갖고 연장 형성된 IC 가이드 경사면(315)을 포함하며, IC(1)는 IC 가이드 경사면(315)을 따라서 투입이 이루어져 가이드 측벽(314) 내에 위치하게 되어 메인 몸체부(210)의 IC 안착부에 정위치하여 안착된다.

가이드암(312)은 메인 몸체부(210)의 가이드공(211)과 대응되는 위치에 각각 마련되어 메인 몸체부(210)와 조립 과정에서 조립 위치를 안내한다.

슬라이더 작동 캠(313)은 메인 몸체부(210)의 홀(212)과 대응되는 위치에 각각 마련되어 메인 몸체부(210)와 조립되어 슬라이더(230)의 슬라이더 작동 캠 조작부(231)을 가압한다. 도 18에서는 메인 몸체부의 홀과 대응된 위치에 4개의 슬라이더 작동 캠(313)이 몸체부(310)의 상하 대칭된 위치에 마련되는 것을 예시하고 있으나, 그 위치나 숫자는 변경될 수 있다.

바람직하게는, 슬라이더 작동 캠(313)은 하측 선단부(313a)가 곡면 또는 경사면이 형성된 쐐기(wedge) 형태이며, 따라서 슬라이더(230)의 캠 접촉부(231)와 접촉 과정에서 슬라이더 작동 캠(313)의 수직 조작력은 곡면을 갖는 캠 접촉부(231)와 접촉하면서 슬라이더(230)의 수평 조작력으로 변환된다.

이러한 IC 로딩/언로딩 장치(300)는 IC의 로딩/언로딩 시에만 메인 몸체부(210)와 암수 형태로 끼움 조립되며, IC의 테스트 과정에서 IC 로딩/언로딩 장치(300)는 메인 몸체부(210)에서 분리되어 제거된 상태이다.

도 20 내지 도 22는 본 발명의 제1실시예에 따른 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면이다.

도 20는 소켓장치의 초기 상태를 보여주고 있으며, IC 로딩/언로딩 장치(300)는 메인 몸체부(210)에서 분리된 상태로서 IC(1)의 로딩 전 단계이다. 슬라이더(230)는 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)에 의해 탄성 지지되어 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 개폐용 가동자(237)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 21에 도시된 것과 같이, IC 로딩/언로딩 장치(300)를 메인 몸체부(210)의 상부에 끼움 조립하며, 이때 슬라이더 작동 캠(313)은 메인 몸체부(210)의 홀(212)(도 7 참고)에 삽입되어 캠 접촉부를 밀어서 슬라이더(230)를 좌측으로 밀게 되며, 이때 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)이 압축되면서 슬라이더(230)는 일정 변위(D)만큼 좌측 방향으로 수평 이동한다.

슬라이더(230)의 수평 방향 이동에 의해 개폐 가동자(237) 역시 수평 이동하면서 가동측 핀(121)을 밀게 되며, 이때 개폐 가동자(237)의 열림용 가압단(237a)이 가동측 핀(121)을 밀어서 두 상측첨단부(112)(122) 사이의 간격(w2)은 볼 단자(2)의 직경 이상으로 벌어진다. 이후 IC(1)가 소켓장치에 로딩(loading)되어 두 상측첨단부(112)(122) 사이에 볼 단자(2)가 위치한다.

도 22를 참고하면, 소켓장치에 IC(1)가 안착 위치한 후에 IC 로딩/언로딩 장치(300)를 메인 몸체부(210)에서 분리하며, 콘택트 접촉력 발생 스프링(241)의 탄성 복원력에 의해 슬라이더(230)는 다시 원위치로 복귀한다.

한편, 슬라이더(230)의 복귀 과정에서 가동측 핀(121)은 개폐용 가동자(237)의 닫힘용 가압단(237b)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 20 참고)이므로 고정측 상측첨단부(112)는 초기 상태에 대한 거리차(b) 만큼의 변위에 의해 접촉력을 갖고 볼 단자(2)와 접촉한다.

이후 소켓장치에 IC(1)가 로딩된 상태에서 테스트가 이루어지며, 테스트 과정에서 IC 로딩/언로딩 장치(300)는 분리되어 제거된 상태이다. IC(1)의 테스트가 완료된 후에 IC(1)의 언로딩은 앞서 설명한 것과 동일하게 IC 로딩/언로딩 장치(300)를 이용하여 IC(1)의 언로딩이 이루어진다.

도 23의 (a)(b)는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 핀치 타입의 콘택트의 정면 및 측면 구성도이다.

도 23을 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.

제2실시예

도 24는 본 발명의 제2실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치의 평면 구성도이며, 도 25은 도 24의 O-O 선의 단면 구성도이며, 도 26은 도 24의 P-P 선의 단면 구성도이다. 본 실시예에서의 콘택트는 싱글 핀 타입의 콘택트가 적용된 것으로 소켓장치의 IC 로딩/언로딩 장치가 탈부착 가능하고 조립이 가능하여 IC의 로딩/언로딩에서만 IC 로딩/언로딩 장치가 메인 몸체부와 조립됨은 제1실시예와 동일하여 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.

도 24 내지 도 26을 참고하면, 제2실시예의 소켓장치(500)는, 상측첨단부(611)가 마련되어 횡방향으로 탄성을 갖고 IC(1)의 단자(2)의 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트(600)와; 수평하게 형성된 상부 면(510a)에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부와, 슬라이더 수납부 주변의 상부 면(510a)에서 인입 형성되어 일단 측벽을 구성하는 캠 지지부(512a)를 포함하여 슬라이더 수납부의 하부면에 콘택트(600)가 고정되는 메인 몸체부(510)와; 메인 몸체부(510)의 상부에 마련된 슬라이더 수납부 내에서 수평 방향으로 전후 슬라이딩이 가능하게 마련되며, 캠 지지부(512a)와 마주하여 일단에 캠 접촉부(531)가 마련되어 캠 접촉부(531)에 인가된 횡방향 조작력에 의해 전후 슬라이딩이 이루어지고, 그 전후 슬라이딩 위치에 따라서 콘택트(600)에 횡방향 조작력을 전달하여 IC의 단자(2)와 콘택트(600)를 접촉시키게 되는 슬라이더(530)와; 메인 몸체부(510)와 슬라이더(530) 사이에 구비되어 슬라이더(530)를 가동 방향(x축 방향)으로 탄성 지지하여 콘택트(100)와 IC의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링(541)을 포함한다.

메인 몸체부(510)의 하단에는 콘택트(600)를 고정하기 위한 별도의 스토퍼 몸체부(520)와 콘택트(600)의 리드를 안내하기 위한 리드 가이드(550)가 추가될 수 있다.

도 27을 참고하면, 본 실시예에서 콘택트(600)는 싱글 핀 타입으로서, IC의 볼 단자와 접촉하는 상측첨단부(610)가 마련되어 소정의 탄성을 갖는 단자(620)와, 단자(620)의 하단과 일체로 고정되는 콘택트 몸체(630)와, 콘택트 몸체(630)에서 하방으로 연장되는 리드(640)를 포함한다. 리드(640)는 PCB(미도시)의 관통홀에 조립되어 납땜 고정된다.

콘택트 몸체(640)는 돌출 형성된 지지돌기(631)가 마련될 수 있으며, 이 지지돌기(631)는 메인 몸체부의 수납홀 내에서 위치할 때 측벽에 지지되어 콘택트(600)를 수평방향으로 지지하는 역할을 한다.

도 25를 참고하면, 슬라이더(430)는 상부 면에 IC의 로딩 과정에서 볼 단자(2)의 안착 위치를 안내하게 되는 복수 개의 볼 단자 가이드(532)가 일정 간격으로 마련되며, 볼 단자 가이드(532) 사이에는 관통 형성된 복수 개의 단자 수용공(533)이 마련되어 각 단자 수용공(533) 마다 콘택트의 단자(620)가 위치한다.

바람직하게는, 서로 인접한 단자 수용공(533) 사이에 역삼각형으로 돌출 형성된 거리유지 가동자(534)가 마련되며, 각 거리유지 가동자(534)의 우측단은 단자(620)를 지지하여 볼 단자 가이드(532)와 상측첨단부(610) 사이의 최소 간격(d2)을 유지하는 역할을 하며, 바람직하게는, 최소 간격(d2)은 볼 단자(2)의 직경보다는 작다.

이와 같이 구성된 제2실시예의 소켓장치는, IC의 로딩/언로딩 과정에서만 IC 로딩/언로딩 장치와 조립되고 IC의 로딩 또는 언로딩 이후에 IC 로딩/언로딩 장치는 메인 몸체부에서 분리되어 IC의 테스트가 이루어질 수 있으며, IC 로딩/언로딩 장치의 구성은 제1실시예와 동일하므로 그 설명은 생략하고 이하 설명에서는 IC 로딩/언로딩 장치의 도면부호는 제1실시예의 도면부호와 동일하게 사용한다.

도 28의 (a)(b)(c)는 본 발명의 제2실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면이다.

도 28의 (a)는 소켓장치의 초기 상태를 보여주고 있으며, IC 로딩/언로딩 장치는 메인 몸체부(510)에서 분리된 상태로서 IC의 로딩 전 단계이다. 슬라이더(530)는 콘택트 접촉력 발생 스프링(541)에 의해 탄성 지지되어 우측 방향으로 가압된 상태이다. 한편, 거리유지 가동자(534)의 우측단은 단자(620)를 지지하여 볼 단자 가이드(532)와 상측첨단부(610)는 최소 간격(d2)을 유지하며, 최소 간격(d2)는 볼 단자의 직경 보다는 작다.

다음으로 도 28의 (b)를 참고하면, IC 로딩/언로딩 장치(300)를 메인 몸체부(510)의 상부에 끼움 조립하며, 이때 슬라이더 작동 캠(313)은 메인 몸체부(510)의 홀(512)로 삽입되어 캠 접촉부를 밀어서 슬라이더(530)를 좌측으로 밀게 되며, 이때 콘택트 접촉력 발생 스프링(541)이 압축되면서 슬라이더(530)는 일정 변위(D) 만큼 좌측 방향으로 수평 이동한다.

슬라이더(530)의 좌측 방향 이동에 의해 볼 단자 가이드(532)가 함께 이동하게 되어 상대적으로 단자(620)의 상측첨단부(610)가 열린 상태가 되어 IC(1)의 볼 단자(2)가 슬라이더(530)의 상면에 안착 위치될 수 있다. 이때 볼 단자 가이드(532)와 상측첨단부(510) 사이의 거리(d3)는 볼 단자(2)의 직경 보다 크다.

도 28의 (c)를 참고하면, 소켓장치에 IC(1)가 안착 위치한 후에 IC 로딩/언로딩 장치(300)를 메인 몸체부(510)에서 분리하며, 콘택트 접촉력 발생 스프링(541)의 압축력에 의해 슬라이더(530)는 일정 거리(D) 만큼 다시 원위치로 복귀가 이루어지면서 볼 단자 가이드(532)가 볼 단자(2)를 우측으로 밀게 되어 볼 단자(2)는 상측첨단부(510)와 적정 접촉력으로 접촉한다.

제3실시예

도 29는 본 발명의 제3실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치의 평면 구성도이며, 도 30은 도 29의 Q-Q 선의 단면 구성도이며, 도 31은 도 29의 R-R 선의 단면 구성도이다. 본 실시예에서의 콘택트는 대칭 구조의 듀얼 피치 타입의 콘택트가 적용된 것으로 소켓장치의 IC 로딩/언로딩 장치가 탈부착 가능하고 조립이 가능하여 IC의 로딩/언로딩에서만 IC 로딩/언로딩 장치가 메인 몸체부와 조립됨은 앞서의 실시예와 동일하여 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.

도 29 내지 도 31을 참고하면, 본 실시예의 소켓장치(700)는 상측첨단부가 마련되어 횡방향으로 탄성을 갖고 IC(1)의 볼 단자와 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트(800)와; 수평하게 형성된 상부 면(710a)에 IC가 안착 위치하게 되는 IC 안착부(710c)가 마련되고, 상부 면(710a)에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부(710b)가 형성되어 슬라이드 수납부(710b)의 하부 면에 콘택트(800)가 고정되는 메인 몸체부(710)와; 슬라이더 수납부(710b) 내에 상하 슬라이딩 가능하게 수납되어 수직 방향(z축 방향)으로 인가된 수직 방향의 조작력에 의해 상하 슬라이딩이 이루어지고, 그 상하 슬라이딩 위치에 따라서 콘택트(800)에 횡방향 조작력을 제공하여 IC(1)의 단자(2)와 콘택트(800)를 접촉시키게 되는 슬라이더(730)와; 메인 몸체부(710)와 슬라이더(730) 사이에 구비되어 슬라이더(730)를 가동 방향(z축 방향)으로 탄성 지지하여 콘택트(800)와 IC(1)의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링(741)을 포함한다.

메인 몸체부(710)의 하단에는 콘택트(800)를 고정하기 위한 별도의 스토퍼 몸체부(720)와 콘택트(800)의 리드를 안내하기 위한 리드 가이드(750)가 추가될 수 있다.

메인 몸체부(710)는 IC 안착부(710c)와 인접하여 복수 개의 가이드공(711)이 마련된다. 가이드공(711)은 IC 로딩/언로딩 장치의 조립 위치를 안내한다.

메인 몸체부(710)는 상부 면(710a)이 수평한 평면 구조를 갖고 IC(1)의 하면 테두리가 안착 위치하게 되는 IC 안착부(710c)가 마련된다. 구체적으로, IC 안착부(710c)는 메인 몸체부(710)에서 수직으로 연장되어 슬라이더(730)를 관통하여 슬라이더(730)의 상단으로 돌출되어 형성된다. 따라서 IC(1)는 저면 테두리 일부가 IC 안착부(710c)에 안착되며, IC(1)의 단자(2) 영역은 메인 몸체부(710)에 수납되는 슬라이더(730)와 대면한다. 본 실시예에서 IC 안착부(710c)는 IC의 각 코너에 대응되는 위치에 4개가 배치됨을 보여주고 있다. 바람직하게는, IC안착부(710c)는 경사 형성된 가이드면(710d)이 마련되어 IC(1)의 로딩 과정에서 IC(1)는 가이드면(710d)을 따라서 IC안착부(710c)에 정확히 안착될 수 있다.

슬라이더(730)의 상부 면에는 IC의 로딩 과정에서 볼 단자(2)의 안착 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드(736)가 마련되며, 본 실시예에서 볼 단자 가이드(736)는 볼 단자(2)의 안착 중심으로부터 등거리 상에 배치되는 복수 개의 블록에 의해 제공되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

슬라이더(730)는 일정 간격으로 제1단자 수용공(734)와 제2단자 수용공(735)이 형성되며, 각 수용공(734)(735)에는 콘택트의 제1단자(810)와 제2단자(820)가 삽입 위치하게 되며, 서로 인접한 단자 수용공(734)(735) 사이에 역삼각형으로 돌출 형성된 열림용 가동자(737)가 마련되며, 이 열림용 가동자(737)는 제1단자(810)와 제2단자(820) 사이에 삽입 위치하여 각 단자(810)(820)의 안쪽과 접촉한다. 한편, 서로 이웃하는 콘택트들 사이에는 역삼각형으로 돌출 형성된 닫힘용 가동자(739)가 마련되며, 이 닫힘용 가동자(739)는 각 단자(810)(820)의 바깥쪽과 접촉한다.

슬라이더(730)는 메인 몸체부(710) 상부에서 소정 높이(d5)의 유격을 갖도록 수납되어 조립되어 상하 이동이 가능하며, 콘택트 접촉력 발생 스프링(741)은 슬라이더(730)를 상방으로 탄성 지지한다.

도 29에서 도면부호 712는 IC 로딩/언로딩 장치가 메인 몸체부의 상면에 안착 시에 슬라이더(230)를 아래로 누르게 되는 슬라이더 조작 핀의 위치를 나타내며, 슬라이더(230)는 복수의 슬라이더 조작 핀에 의해 아래로 조작력이 발생되어 슬라이더(230)의 상하 운동과정에서 슬라이더(230)는 수평 상태를 유지하면서 상하 운동이 이루어진다. 또한 슬라이더(230)는 복수 개의 콘택트 접촉력 발생 스프링(741)에 의해 탄성 지지되어 콘택트(800)와 IC의 단자 사이의 충분한 접촉력을 제공하게 되며, 이러한 IC 로딩/언로딩 장치의 슬라이더 조직 핀과 콘택트 접촉력 발생 스프링의 위치와 숫자는 변경될 수 있다.

도 32의 (a)(b)는 각각 본 발명의 제3실시예에서의 듀얼 핀치 타입의 콘택트의 정면 및 측면 구성도이다.

도 32를 참고하면, 본 실시예의 콘택트(800)는 IC의 볼 단자(2)를 사이로 서로 대향하여 오프셋(offset)된 좌우 대칭 구조를 갖는 제1단자(810)와 제2단자(820)를 포함하는 대칭형 듀얼 핀치 타입의 콘택트로서, 제1단자(810)와 제2단자(820)의 하단이 일체로 고정되는 콘택트 몸체(830)와, 콘택트 몸체(830)에서 하방으로 연장되는 리드(840)를 포함한다. 제1단자(810)와 제2단자(820)는 횡방향으로 탄성을 가지며, 리드(840)는 PCB(미도시)의 관통홀에 조립되어 납땜 고정된다.

제1단자(810)는 제1핀(811)과, 이 제1핀(811)의 상단에서 마련되어 볼 단자(2)와 직접 접촉이 이루어지는 상측첨단부(812)를 포함한다. 동일하게 제2단자(820)는 제2핀(821)과, 제2핀(821)의 상단에 마련되는 상측첨단부(822)를 포함한다.

콘택트 몸체(830)는 메인 몸체부의 수납홀 내에서 위치할 때 측벽에 지지되어 두 단자(810)(820)는 수평 방향으로 탄성 지지된다.

바람직하게는, 제1핀(811)의 상측첨단부(812)와 제2핀(821)의 상측첨단부(822)는 볼 단자(2)의 중심에 대해 일정 간격(d4) 만큼 오프셋(offset)된다. 따라서 본 실시예의 콘택트(800)는 볼 단자(2)와의 접촉 시에 두 상측첨단부(812)(822)가 볼 단자(2)에 대해 서로 일정 간격(d4)이 오프셋되어 접촉한다.

제1핀(811)과 제2핀(821)은 각각 일정 높이에서 변곡 마디(811a)(821a)가 형성되며, 두 변곡 마디(811a)(821a) 사이의 거리(d5)는 두 상측첨단부(812)(822) 사이의 거리(d6) 보다 작다. 따라서 제1핀(811)과 제2핀(821)은 각 변곡 마디(811a)(821a)를 기준으로 상단에서는 바깥으로 벌어진 형상을 갖는다.

도 33의 (a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에서 개폐용 가동자의 높이에 따른 콘택트의 개폐 동작을 보여주는 도면이다.

도 33의 (a)는 IC 로딩 전인 소켓장치의 초기 상태를 보여주고 있으며, 제1단자(810)와 제2단자(820)는 인접한 닫힘용 가동자(739)와 접촉된 상태이고 이때 두 상측첨단부 사이의 간격(G1)은 볼 단자(2)의 직경 보다는 작다.

도 33의 (b)를 참고하면, 슬라이더의 하강 동작에 의해 열림용 가동자(737)는 두 단자(810)(820) 사이에서 아래로 이동하면서 두 단자(810)(820) 사이의 간격을 벌리게 되며, 최하단 위치에서 두 상측첨단부 사이의 간격(G2)은 볼 단자(2)의 직경 이상으로 벌어진 상태가 된다.

도 33의 (c)에 도시된 것과 같이, 두 상측첨단부 사이의 볼 단자(2)가 위치한 상태에서 슬라이더의 상승 동작에 의해 두 단자(810)(820)는 닫힘용 가동자(739)에 의해 안쪽으로 모이게 되어 볼 단자(2)는 두 상측첨단부와 일정 접촉력을 갖고 접촉한다.

도 34는 본 발명의 제3실시예에서의 IC 로딩/언로딩 장치의 평면 구성도이며, 도 35의 (a)(b)는 각각 도 34의 S-S 선과 T-T 선의 단면 구성도이다.

도 34 및 도 35를 참고하면, 본 실시예의 IC 로딩/언로딩 장치(900)는 앞서 실시예와 동일하게 IC의 로딩/언로딩 과정에서 메인 몸체부의 상부에 탈부착이 가능하게 끼움 조립되어 슬라이더를 가압하여 슬라이더의 수직 조작을 위한 조작력을 제공한다.

구체적으로, IC 로딩/언로딩 장치(900)는, 메인 몸체부의 IC 안착부와 대응되어 대략 사각의 수납공(911)이 형성된 몸체부(910)와; 몸체부(910)의 하단에 돌출 형성된 가이드암(912)과; 몸체부(910)의 하단에 돌출 형성된 슬라이더 조작 핀(913)을 포함한다.

몸체부(910)는 수납공(911)의 하단 개구단를 형성하게 되는 가이드 측벽(914)과, 가이드 측벽(914)에서 경사를 갖고 연장 형성된 IC 가이드 경사면(915)을 포함하며, IC는 IC 가이드 경사면(915)을 따라서 투입이 이루어져 가이드 측벽(914) 내에 위치하게 되어 메인 몸체부(710)의 IC 안착부에 정위치하여 안착된다.

가이드암(912)은 메인 몸체부(710)의 가이드공(711)과 대응되는 위치에 각각 마련되어 메인 몸체부(710)와 조립 시에 조립 위치를 안내한다.

슬라이더 조작 핀(913)은 슬라이더(730)의 상면과 접촉하여 슬라이더(730)를 아래로 가압하게 되며, 가이드암(912)과 슬라이더 조작 핀(913)의 위치와 숫자는 변경될 수 있다.

이러한 IC 로딩/언로딩 장치(900)는 소켓장치에 IC의 로딩/언로딩 시에만 메인 몸체부(710)와 끼움 조립되며, IC의 테스트 과정에서 IC 로딩/언로딩 장치(900)는 메인 몸체부(910)에서 분리된다.

도 36의 (a)(b)(c)는 본 발명의 제3실시예에 따른 소켓장치에서 IC의 볼 단자와 콘택트의 접촉 과정을 간략히 보여주는 도면이다.

도 36의 (a)는 소켓장치의 초기 상태를 보여주고 있으며, IC 로딩/언로딩 장치는 메인 몸체부(710)에서 분리된 상태로서 IC의 로딩 전 단계이다. 슬라이더(730)는 콘택트 접촉력 발생 스프링(741)에 의해 탄성 지지되어 상단에 위치한 상태이다. 제1단자(810)와 제2단자(820)는 인접한 닫힘용 가동자(739)와 접촉된 상태이고 이때 두 상측첨단부 사이의 간격(G1)은 볼 단자의 직경 보다는 작다.

도 36의 (b)를 참고하면, IC 로딩/언로딩 장치(900)를 메인 몸체부(710)의 상부에 끼움 조립하며, 이 과정에서 슬라이더 조작 핀(913)은 슬라이더(730)의 상면과 접촉하여 슬라이더(730)를 아래로 누르게 되고, 열림용 가동자(737)가 두 단자(810)(820) 사이로 삽입되면서 두 상측첨단부 사이의 간격(G2)은 볼 단자(2)의 직경 이상으로 벌어진 상태가 되어 IC(1)로 로딩이 이루어진다.

도 36의 (c)를 참고하면, 소켓장치에 IC(1)가 안착 위치한 후에 IC 로딩/언로딩 장치(900)를 메인 몸체부(710)에서 분리하며, 콘택트 접촉력 발생 스프링(741)의 압축력에 의해 슬라이더(730)는 상방으로 이동하여 윈위치로 복귀가 이루어지면서 두 단자(810)(820)는 닫힘용 가동자(739)에 의해 안쪽으로 모이게 되어 볼 단자(2)는 두 상측첨단부와 일정 접촉력을 갖고 접촉한다.

제4실시예

도 37은 본 발명의 제4실시예에 따른 lidless BGA 소켓장치의 평면 구성도이며, 도 38의 (a)(b)는 각각 도 37의 U-U 선과 V-V 선의 단면 구성도이다.

도 37 및 도 38을 참고하면, 본 실시예의 소켓장치는 IC(1)가 로딩되어 테스트 과정에서 IC(1)에서 발생된 열을 효과적으로 방출할 수 있는 히트 싱크 유니트가 탈부착 가능하게 부가될 수 있다. 참고로, 이러한 히트 싱크 유니트는 앞서 설명한 제1,2,3실시예의 소켓장치에 모두 동일하게 적용될 수 있으며, 이하 설명에서는 제1실시예의 소켓장치를 예시하여 설명한다.

구체적으로, 메인 몸체부(210)는 양 측단에서 수직하게 마련되어 히트 싱크 유니트와 끼움 조립이 가능한 한 쌍의 고정암(1110)(1120)을 포함한다.

고정암(1110)(1120)은 메인 몸체부(210)의 양 측단에 좌우 대칭되게 마련되는 제1고정암(1110)과 제2고정암(1120)으로 구성되며, 이하 설명에서는 제1고정암(1110)을 중심으로 설명한다.

제1고정암(1110)은 메인 몸체부(210)의 측단에서 수직하게 구비되는 판상의 암플레이트(1111)와, 암 플레이트(1111)의 상단에서 절곡되어 형성된 걸림단(1112)과, 암 플레이트(1111)의 상단에서 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈(1113)을 포함한다.

제1고정암(1110)을 구성하는 암플레이트(1111)는 메인 몸체부(210)와 일체로 제작된 구조물일 수 있으며, 또는 메인 몸체부(210)와 볼트와 같은 체결수단에 의해 조립되는 구조물일 수 있다. 또한 제1고정암은 메인 몸체부에 직접 고정되지 않고 메인 몸체부가 고정되는 PCB에 별도로 고정되어 제공될 수도 있다.

암플레이트(1111)는 상단에 절곡 형성된 걸림단(1112)이 형성되고, 이 걸림단(1112)은 히트 싱크 유니트에 마련된 후크 돌기와 조립(locking)된다. 또한 암플레이트(111)는 상단에서 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈(1113)이 형성되며, 이 릴리즈 요홈(1113)은 히트 싱크 유니트의 언록킹(unlocking)에 사용될 수 있다.

바람직하게는, 암플레이트(1111)은 수평하게 마련된 플랜지 안착면(1114)이 마련되어 히트 싱크 유니트에 마련된 플랜지가 안착될 수 있다.

이와 같이 좌우 대칭되게 마련된 한 쌍의 고정암(1110)(1120)은 히트 싱크 유니트가 탈부착 가능하게 조립되며, 히트 싱크 유니트는 테스트 과정에서 IC에서 발생되는 열을 방출하여 IC가 과열되는 것을 방지한다.

도 39는 본 발명의 실시예에 따른 히트 싱크의 평면 구성도이며, 도 40의 (a)(b)는 도 39의 W-W 선의 단면 구성도와 분해 단면 구성도이다.

도 39 및 도 40을 참고하면, 본 실시예의 히트 싱크 유니트(1200)는, 관통된 개구부가 형성되며, 개구부의 주변에서 하방으로 돌출 형성된 제1후크 돌기(1211)와 고정암과 끼움 고정되는 제2후크 돌기(1212)가 마련된 하우징(1210)과; 개구부에 삽입 위치하여 상하 이동이 가능하게 조립되되, 제1후크 돌기(1211)에 의해 상하 이동 높이가 제한되는 히트 싱크(1220)와; 하우징(1210)과 히트 싱크(1220) 사이에 개재되어 히트 싱크(1220)를 아래로 탄성 지지하게 되는 스프링(1230)을 포함한다.

하우징(1210)은 중앙에 개구부가 형성되어 히트 싱크(1220)가 삽입되며, 제1후크 돌기(1211)는 대략 개구부에서 하방으로 돌출 형성되어 히트 싱크(1220)의 하측 테두리에 고정된다. 하우징(1210)은 하방으로 연장된 제2후크 돌기(1212)가 마련되며, 이 제2후크 돌기(1212)는 고정암의 걸림단(1112)(도 38 참고)과 고정된다. 바람직하게는, 제1후크 돌기(1211)는 제2후크 돌기(1212) 보다 더 아래에 위치한다.

바람직하게는, 하우징(1210)은 연장되어 돌출 형성된 플랜지(1213)가 마련되며, 이 플랜지(1213)의 하부 면(1213a)은 고정암에 마련된 플랜지 안착면(1114)(도 38 참고)에 안착된다.

히트 싱크(1220)는 블록 타입의 몸체에 다수의 냉각핀(1222)이 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 히트 싱크(1220)의 상부 면 가운데는 일정 영역의 평탄부(1221)이 마련되며, 이 평탄부(1221)은 히트 싱크 유니트(1200)의 로딩/언로딩 과정에서 진공 픽업(vacuum pick-up)에 사용될 수 있다.

스프링(1230)은 하우징(1210)과 히트 싱크(1220) 사이에 개재되어 히트 싱크(1220)를 아래로 탄성 지지하며, 주지의 코일 스프링에 의해 제공될 수 있다.

한편, 히트 싱크(1220)는 스프링(1230)이 삽입되는 수납홀(1223a)이 형성된 스프링 수용부(1223)가 마련되며, 본 실시예에서 스프링 수용부(1223) 하단은 제1후크 돌기(1211)가 고정됨을 보여주고 있다. 스프링(1230)의 상단은 하우징(1210)의 저면에 마련된 스프링 자리홈(1214)에 의해 고정될 수 있다.

도 41의 (a)(b)는 각각 히트 싱크 유니트의 로딩 전후를 보여주는 단면 구성도이다.

도 41의 (a)를 참고하면, 소켓장치(200)에 IC(1)가 로딩되며, 이때 IC(1)의 로딩은 앞서 설명한 IC 로딩/언로딩 장치에 의해 이루어질 수 있다.

도 41의 (b)에 도시된 것과 같이, 소켓장치(200)의 상부에서 히트 싱크 유니트(1200)가 장착되면, 제1고정암(1110)과 제2고정암(1120)에 의해 히트 싱크 유니트(1200)가 고정된다.

구체적으로, 제2고정암(1120)을 기준으로 설명하면, 제2고정암(1120) 상단의 걸림단(1122)에 제2후크 돌기(1212)가 걸리면서 고정되며, 이때, 히트 싱크(1220)는 IC(1)의 상면과 접촉한 상태이고 제1후크 돌기(1211)와 히트 싱크(1220)는 일정 거리(d7)가 떨어지면서 해당 길이만큼 스프링(1230)이 압축되어 히트 싱크(1220)와 IC(1)은 스프링(1230)의 압축력에 의해 밀착된 상태가 된다. 따라서 IC의 테스트 과정에서 IC(1)는 히트 싱크(1220)와 가압되어 접촉된 상태를 유지하여 열 방출이 보다 효과적으로 이루어진다.

도 42의 (a)(b)(c)는 히트 싱크 유니트의 언로딩 과정을 간략히 보여주는 단면 구성도이다.

도 42를 참고하면, 히트 싱크 유니트(1200)의 언로딩에는 별도로 마련된 히트 싱크 언로딩 장치(1300)가 사용될 수 있다. 히트 싱크 언로딩 장치(1300)는 언로딩 캠(1310)과 진공 픽업 기구(1320)로 구성될 수 있다. 언로딩 캠(1310)은 하향 이동하여 고정암(1110)과 히트 싱크 유니트(1200)의 하우징(1210) 사이로 삽입되어 고정암(1110)을 바깥으로 벌려서 고정암(1110)의 걸림단과 히트 싱크 유니트(1200)의 제1후크 돌기의 고정 상태를 해제하게 된다.

한편, 제1고정암(1110)의 상단에는 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈(1113)이 마련되어 고정암과 히트 싱크 유니트(1200) 사이에 충분한 틈(d8)이 확보되어 언로딩 캠(1310)의 삽입이 용이하다.

진공 픽업 기구(1320)는 히트 싱크(1210)의 상면에 마련된 평탄부(1221)(도 39 참고)에 위치하여 진공에 의해 히트 싱크 유니트(1200)의 픽업이 이루어질 수 있다.

도 43의 (a)(b)(c)는 각각 히트 싱크 유니트를 소켓장치에 장착하기 위한 다른 변형예로써 히트 싱크 소켓에 대한 평면 구성도, X-X 선과 Y-Y 선의 단면 구성도이다. 참고로, 본 실시예의 히트 싱크 소켓은 앞서 예시한 동일 히트 싱크 유니트가 사용된다.

도 43을 참고하면, 본 실시예의 히트 싱크 소켓(1400)은 개구부가 형성된 사각 구조를 갖고 PCB에 고정되는 프레임(1410)과, 프레임(1410)의 마주하는 두 변에 각각 수직으로 연장되어 히트 싱크 유니트와 끼움 조립이 가능한 한 쌍의 고정암(1420)(1430)을 포함한다.

프레임(1410)은 중앙에 소켓장치가 위치하게 되는 개구부(1411)가 마련된 사각의 구조를 가지며, PCB에 나사 고정을 위한 복수 개의 나사홀(1412)이 마련된다. 또한 프레임(1410)은 서로 마주 하는 두변에 각각 상방으로 연장된 한 쌍의 고정암(1420)(1430)과, 하방으로 돌출 형성된 제2가이드핀(1441)을 포함한다. 제2가이드핀(1441)은 PCB와 조립 과정에서 PCB와의 정확한 조립 위치를 안내한다. 이러한 가이드핀(1441)은 하나 또는 복수 개일 수 있다. 도시되지 않았으나, 프레임(1410)은 PCB에 솔더링이 이루어지는 별도의 솔더링 핀이 추가될 수 있다.

고정암(1420)(1430)은 프레임(1410)의 서로 마주하는 두변에 좌우 대칭되게 마련되는 제1고정암(1420)과 제2고정암(1430)으로 구성되며, 이하 설명에서는 제1고정암(1420)을 중심으로 설명한다.

제1고정암(1420)은 프레임(1410)에서 수직하게 구비되는 암 부재(1421)와, 암 부재(1421)의 상단에서 절곡되어 형성된 걸림단(1422)과, 암 부재(1421)의 상단에서 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈(1423)을 포함한다.

암 부재(1421)는 상단에 절곡 형성된 걸림단(1422)이 형성되고, 이 걸림단(1422)은 히트 싱크 유니트에 마련된 후크 돌기와 조립(locking)된다. 또한 암 부재(1421)는 상단에서 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈(1423)은 히트 싱크 유니트의 언록킹(unlocking)에 사용될 수 있다.

바람직하게는, 암 부재(1421)의 상단부에는 일부 구간이 수평하게 마련된 플랜지 안착면(1424)이 마련되어 히트 싱크 유니트에 마련된 플랜지가 안착될 수 있다.

이와 같이 좌우 대칭되게 마련된 한 쌍의 고정암(1420)(1430)은 히트 싱크 유니트가 탈부착 가능하게 조립된다.

도 44의 (a)(b)는 각각 도 43의 히트 싱크 소켓을 이용한 히트 싱크 유니트의 로딩 전후를 보여주는 단면 구성도로서, 소켓장치(200)가 조립된 PCB(50)에 히트 싱크 소켓(1400)가 나사(60)에 의해 조립되며, 이후 히트 싱크(1200)가 히트 싱크 소켓(1400)에 마련된 한 쌍의 고정암(1420)(1430)에 의해 고정된다.

한편 히트 싱크 소켓(1400)의 고정암(1420)(1430)에 의한 히트 싱크(1200)의 로딩과 언로딩 과정은 앞서 설명한 실시예와 동일하게 이루어진다.

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, 600, 800 : 콘택트
200, 500, 700 : 소켓장치
210, 510, 710 : 메인 몸체부
210a : 상부 면
210b : 슬라이더 수납부 211 : 가이드공
212a : 캠 지지부 213 : 제1수용공
214 : 고정자 215 : 가이드핀
216 : 제1고정 돌기 220, 520, 720 : 스토퍼 몸체부
230, 530, 730 : 슬라이더 231 : 캠 접촉부
232 : 조립후크 233 : 스프링 조립가이드
234 : 고정측 단자 수용공 235 : 가동측 단자 수용공 236 : 볼 단자 가이드 237 : 개폐용 가동자 237a : 열림용 가압단 237b : 닫힘용 가압단
238 : 거리유지 가동자
241, 541, 741 : 콘택트 접촉력 발생 스프링
250 : 리드 가이드
300, 900 : IC 로딩/언로딩 장치
310 : 몸체부 311 : 수납공
312 : 가이드암 313 : 슬라이더 작동 캠
314 : 고정 측벽 315 : 가이드 경사면
1110, 1120 : 히트 싱크 고정암
1200 : 히트 싱크 유니트
1300 : 히트 싱크 언로딩 장치
1400 : 히트 싱크 소켓

Claims

횡방향으로 탄성을 가지며, 상측첨단부가 마련되어 IC의 단자와 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트와;
IC가 안착되어 위치하도록 수평한 상부 면에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부와, 상기 슬라이더 수납부 주변의 상부 면에서 인입 형성되어 일단 측벽을 구성하는 캠 지지부를 포함하여 상기 슬라이더 수납부의 하부면에 상기 콘택트가 고정되는 메인 몸체부와;
상기 슬라이더 수납부 내에서 수평 방향으로 전후 슬라이딩이 가능하게 마련되며, 상기 캠 지지부와 마주하여 일단에 캠 접촉부가 구비되어 상기 캠 접촉부에 인가된 횡방향 조작력에 의해 전후 슬라이딩이 이루어지고, 그 전후 슬라이딩 위치에 따라서 상기 콘택트에 횡방향 조작력을 전달하여 IC의 단자와 상기 콘택트를 접촉시키게 되는 슬라이더와;
상기 메인 몸체부와 상기 슬라이더 사이에 구비되어 상기 슬라이더를 가동 방향으로 탄성 지지하여 상기 콘택트와 IC의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링을 포함하며,
상기 메인 몸체부와 상기 슬라이더의 최상단부는 적어도 로딩된 IC의 높이 보다는 낮은 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 메인 몸체부의 상단에 탈부착이 가능하게 끼움 조립되어 상기 캠 지지부와 상기 캠 접촉부 사이에 삽입되어 상기 슬라이더의 횡방향 조작력을 제공하는 IC 로딩/언로딩 장치를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제2항에 있어서, 상기 IC 로딩/언로딩 장치는,
개구 형성된 몸체부와;
상기 몸체부의 하단에 돌출 형성되어 상기 캠 지지부와 상기 캠 접촉부 사이에 삽입되는 슬라이더 작동 캠을 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제3항에 있어서, 상기 슬라이더 작동 캠은, 하측 선단부가 곡면 또는 경사면이 형성된 쐐기 형태인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 콘택트는,
각 선단에 상기 상측첨단부가 IC의 단자에 대해 일정 간격 오프셋되어 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 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제5항에 있어서, 상기 슬라이더는
상기 고정측 단자가 관통 위치하게 되는 고정측 단자 수용공과 상기 가동측 단자가 관통 위치하게 되는 가동측 단자 수용공이 형성되며, 상기 고정측 단자 수용공과 상기 가동측 단자 수용공은 상기 고정측 단자와 상기 가동측 단자의 두 상측첨단부 사이의 오프셋 길이 만큼 오프셋되고 상기 고정측 단자 수용공은 상기 가동측 단자 수용공 보다 길이기 더 긴 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제6항에 있어서, 상기 슬라이더는, 복수 개의 콘택트와 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 마련된 개폐용 가동자를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제7항에 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 lidless BGA 소켓장치.
제8항에 있어서, 상기 슬라이더의 상부 면에 구비되어 IC의 단자 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제1항에 있어서, 상기 콘택트는,
선단에 상기 상측첨단부가 마련된 단일 핀 타입의 단자와;
상기 단자의 하단과 일체로 고정되는 콘택트 몸체와;
상기 콘택트 몸체에서 하방으로 연장되는 리드를 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제10항에 있어서, 상기 슬라이더의 상부 면에 구비되어 IC의 단자 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제11항에 있어서, 상기 슬라이더는,
복수 개의 콘택트와 대응되어 각 콘택트의 단자가 관통 위치하게 되는 단자 수용공이 형성되며, 서로 인접한 단자 수용공 사이에 하방으로 돌출 형성된 거리유지 가동자가 마련되며, 각 거리유지 가동자의 일측 단은 단자를 지지하여 상기 볼 단자 가이드와 상측첨단부 사이의 최소 간격을 IC의 단자 직경 보다 작게 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
횡방향으로 탄성을 가지며, 상측 첨단부가 마련되어 IC의 단자와 전기적 접촉이 이루어지는 콘택트와;
수평하게 형성된 상부 면에 IC가 안착 위치하게 되는 IC 안착부가 마련되고, 상기 상부 면에 대해 함몰 형성된 슬라이더 수납부가 형성되어 상기 슬라이더 수납부의 하부면에 상기 콘택트가 고정되는 메인 몸체부와;
상기 슬라이더 수납부 내에 상하 슬라이딩 가능하게 수납되어 수직 방향으로 인가된 조작력에 의해 상하 슬라이딩이 이루어지고, 그 상하 슬라이딩 위치에 따라서 상기 콘택트에 횡방향 조작력을 제공하여 IC의 단자와 상기 콘택트를 접촉시키게 되는 슬라이더와;
상기 메인 몸체부와 상기 슬라이더 사이에 구비되어 상기 슬라이더를 가동 방향으로 탄성 지지하여 상기 콘택트와 IC의 단자 사이의 접촉력을 제공하게 되는 콘택트 접촉력 발생 스프링을 포함하며,
상기 메인 몸체부와 상기 슬라이더의 최상단부는 적어도 로딩된 IC의 높이 보다는 낮은 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제13항에 있어서, 상기 메인 몸체부의 상단에 탈부착이 가능하게 끼움 조립되어 상기 슬라이더의 상면을 가압하여 상기 슬라이더의 수직 방향의 조작력을 제공하는 IC 로딩/언로딩 장치를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제14항에 있어서, 상기 IC 로딩/언로딩 장치는,
개구 형성된 몸체부와;
상기 몸체부의 하단에서 돌출 형성되어 상기 슬라이더의 상면을 가압하게 되는 슬라이더 작동 핀을 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제14항에 있어서, 상기 콘택트는,
각 선단에 상기 상측첨단부가 마련되어 좌우 대칭된 핀 타입의 제1단자 및 제2단자와;
상기 제1단자와 상기 제2단자의 하단이 일체로 구성되는 콘택트 몸체와;
상기 콘택트 몸체에서 하방으로 연장되는 리드를 포함하며,
상기 제1단자와 상기 제2단자는 각각 동일 높이에서 변곡 마디가 형성되며, 두 변곡 마디 사이의 거리는 두 상측첨단부 사이의 거리 보다는 작은 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제16항에 있어서, 상기 슬라이더는,
상기 제1단자가 삽입 위치하게 되는 제1단자 수용공과 상기 제2단자가 삽입 위치하게 되는 제2단자 수용공이 복수 개의 콘택트와 대응되어 일정 간격으로 형성되며, 상기 제1단자 수용공과 상기 제2단자 수용공은 제1단자와 상기 제2단자의 안쪽과 바깥쪽에 각각 배치되어 하방으로 돌출 형성된 가동자에 의해 형성됨을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제17항에 있어서, 상기 슬라이더는, 상부 면에 IC의 단자의 안착 위치를 안내하게 되는 볼 단자 가이드를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제5항 또는 제10항 또는 제16항에 있어서, 상기 리드는 일부 곡선 구간을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제1항 또는 제13항에 있어서, 상기 메인 몸체부는 양 측단에서 수직하게 마련되어 히트 싱크 유니트와 끼움 조립이 이루어지는 한 쌍의 고정암을 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제20항에 있어서, 상기 고정암에 의해 고정되어 로딩된 IC와 접촉하여 방열이 이루어지는 히트 싱크 유니트를 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
제21항에 있어서, 상기 히트 싱크 유니트는,
관통된 개구부가 형성되며, 개구부의 주변에서 하방으로 돌출 형성된 제1후크 돌기와, 상기 고정암과 끼움 고정되는 제2후크 돌기가 마련된 하우징과;
상기 개구부에 삽입 위치하여 상하 이동 가능하게 조립되되, 상기 제1후크 돌기에 의해 상하 이동 높이가 제한되는 히트 싱크와;
상기 하우징과 상기 히트 싱크 사이에 개재되어 상기 히트 싱크를 아래로 탄성 지지하게 되는 스프링을 포함하는 반도체 소자 테스트용 lidless BGA 소켓장치.
IC 테스트용 소켓장치에 조립되어 IC의 방열을 위한 히트 싱크 유니트에 관한 것으로서,
관통된 개구부가 형성되며, 개구부의 주변에서 하방으로 돌출 형성된 제1후크 돌기와, 소켓장치와 끼움 고정되는 제2후크 돌기가 마련된 하우징과;
상기 개구부에 삽입 위치하여 상하 이동이 가능하게 조립되되, 상기 제1후크 돌기에 의해 상하 이동 높이가 제한되는 히트 싱크와;
상기 하우징과 상기 히트 싱크 사이에 개재되어 상기 히트 싱크를 아래로 탄성 지지하게 되는 스프링을 포함하는 소켓장치용 히트 싱크 유니트.
제23항에 있어서, 상기 제1후크 돌기는 상기 제2후크 돌기 보다 더 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 소켓장치용 히트 싱크 유니트.
PCB에 조립되는 IC 테스트용 소켓장치에 IC의 방열을 위한 히트 싱크 유니트를 장착하기 위한 히트 싱크 소켓에 관한 것으로서,
내측에 IC 테스트용 소켓장치가 위치하도록 개구부가 형성된 사각 구조를 갖고 PCB에 조립되는 프레임과;
상기 프레임의 마주하는 두 변에 각각 상방으로 연장 형성되어 히트 싱크 유니트와 끼움 조립이 가능한 한 쌍의 고정암을 포함하며,
상기 고정암은,
프레임에서 수직하게 연장된 암 부재와;
상기 암 부재의 상단에서 절곡되어 형성된 걸림단과;
상기 암 부재의 상단에서 안쪽으로 인입 형성된 릴리즈 요홈을 포함하는 히트 싱크 소켓.