KR102179457B1 - 테스트 소켓 및 이를 포함하는 테스트 장치와, 테스트 소켓의 제조방법 - Google Patents

테스트 소켓 및 이를 포함하는 테스트 장치와, 테스트 소켓의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 테스트 소켓은, 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓에 있어서, 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀을 구비하고, 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 절연 하우징과, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하단부가 비탄성 절연 하우징의 하측에 놓이는 테스터의 신호 전극과 접속하고, 상단부가 비탄성 절연 하우징의 상측에 놓이는 피검사 디바이스의 단자와 접속할 수 있도록 하우징 홀에 배치되어 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하는 도전부를 포함한다. 비탄성 절연 하우징에는 비탄성 절연 하우징을 테스터에 고정하기 위한 부품의 정렬 핀이 통과할 수 있는 정렬 홀이 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하도록 형성된다.

Description

테스트 소켓 및 이를 포함하는 테스트 장치와, 테스트 소켓의 제조방법{TEST SOCKET AND TEST APPARATUS HAVING THE SAME, MANUFACTURING METHOD FOR THE TEST SOCKET}
본 발명은 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검사 디바이스와 테스터를 전기적으로 연결하는 테스트 소켓 및 이를 포함하는 테스트 장치와, 테스트 소켓의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 패키지는 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부에 대한 테스트 공정을 거치게 된다. 테스트 공정은 반도체 패키지가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하는 공정이다.
반도체 패키지의 테스트에는 반도체 패키지의 단자와 테스트 신호를 인가하는 테스터를 전기적으로 연결하는 테스트 장치가 이용된다. 테스트 장치는 테스트 대상이 되는 반도체 패키지의 종류에 따라 다양한 구조를 갖는다. 테스트 장치와 반도체 패키지는 서로 직접 접속되는 것이 아니라, 테스트 소켓을 통해 간접적으로 접속된다.
테스트 소켓으로는 대표적으로 포고 소켓과 러버 소켓이 있다. 이 중에서 러버 소켓은 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재의 내부에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태의 도전부가 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재로 이루어지는 절연 하우징 안쪽에 서로 절연되도록 배치된 구조를 갖는다. 이러한 러버 소켓은 납땜 또는 스프링과 같은 기계적 수단이 사용되지 않으며, 간단한 전기적 접속을 달성할 수 있는 장점이 있어 최근 많이 사용되고 있다.
러버 소켓 타입의 테스트 소켓을 포함하는 테스트 장치에 있어, 테스트 소켓의 컨택 스트로크(contact stroke) 양은 반도체 패키지를 눌러주는 푸셔의 가압부 외곽에 위치하는 스트로크 제한부와, 테스트 소켓의 도전부 외곽에 위치하는 스토퍼부의 수직 두께와, 반도체 패키지의 두께, 테스트 소켓의 높이 등에 따라 결정된다.
그런데 종래의 테스트 장치는 스트로크 제한부의 두께 공차나, 스토퍼부의 두께 공차, 테스트 소켓의 높이 공차, 반도체 패키지의 두께 공차들이 더해져서 정밀한 스트로크 제어에 어려움이 있었다.
또한, 종래의 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓은 미세한 휨(warpage)이 발생한 피검사 디바이스의 검사 시 수명이 급격하게 단축되는 문제가 있다. 피검사 디바이스는 제조 시 중앙부가 가장자리에 비해 위쪽으로 올라가는 형태, 또는 다른 형태로 미세하게 휠 수 있다. 이러한 피검사 디바이스의 휨은 그 정도가 미세하여 육안으로 확인하기 어려울 수 있지만, 검사 시에는 피검사 디바이스의 단자가 테스트 소켓에 안정적으로 접촉하지 못하거나, 테스트 소켓에 충격을 가할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 나타낸 것과 같이, 중앙부가 가장자리에 비해 위쪽으로 올라가는 형태로 휜 피검사 디바이스(10)를 종래의 테스트 소켓(20)에 압착시킬 때, 피검사 디바이스(10)에 구비되는 단자(11) 간의 높이 차이로 인해 테스트 소켓(20)의 도전부(21)가 받는 압력이 서로 다르게 나타날 수 있다. 즉, 테스트 소켓(20)에 구비되는 복수의 도전부(21) 중에서 상대적으로 가장자리에 배치된 도전부(21)가 큰 가압력을 받게 된다. 이때, 상대적으로 큰 가압력을 받는 도전부(21)에 집중 응력이 발생하게 되고, 이러한 현상이 반복되면 집중 응력이 발생하는 도전부(21)가 손상되어 테스트 소켓(20)의 수명이 단축되는 문제가 발생한다.
공개특허공보 제2006-0062824호 (2006. 06. 12)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 피검사 디바이스의 두께 공차 등으로 인한 스트로크 제어의 어려움이 적고, 스트로크의 정밀한 제어가 가능하며, 내구성이 우수한 테스트 소켓 및 이를 포함하는 테스트 장치와, 테스트 소켓의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 테스트 소켓은, 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 상기 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓에 있어서, 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀을 구비하고, 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 절연 하우징; 및 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 하측에 놓이는 상기 테스터의 신호 전극과 접속하고, 상단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 상측에 놓이는 상기 피검사 디바이스의 단자와 접속할 수 있도록 상기 하우징 홀에 배치되어 상기 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하는 도전부;를 포함하고, 상기 비탄성 절연 하우징에는 상기 비탄성 절연 하우징을 상기 테스터에 고정하기 위한 부품의 정렬 핀이 통과할 수 있는 정렬 홀이 상기 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하도록 형성된다.
상기 비탄성 절연 하우징의 경도는 3B ~ 6H의 범위인 것이 좋다.
상기 비탄성 절연 하우징은 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
상기 도전부는, 상기 하우징 홀 속에 놓이는 도전부 바디와, 상기 도전부 바디와 연결되어 상기 비탄성 절연 하우징의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프를 포함하되, 다음의 조건을 만족할 수 있다.
Figure 112020031371180-pat00001
(Lt: 도전부 바디와 도전부 하부 범프를 더한 길이, Lb: 도전부 하부 범프의 길이)
상기 하우징 홀은, 일정한 폭으로 상기 비탄성 절연 하우징의 하면에서 상측으로 연장되는 하우징 하부 홀과, 상기 비탄성 절연 하우징의 상면에서 하측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 이루어져 상기 하우징 하부 홀과 연결되는 하우징 상부 홀을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 소켓은, 탄성 절연물질로 이루어지고, 상기 비탄성 절연 하우징과 상기 도전부 사이에 배치되는 절연부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 소켓은, 절연성 소재로 이루어지고, 상기 도전부에 대응하는 위치에 형성되는 상부 절연시트 홀을 구비하며, 상기 비탄성 절연 하우징의 상면에 결합되는 상부 절연시트;를 포함하되, 상기 상부 절연시트 홀은 적어도 일부분이 상기 상부 절연시트의 상면에서 상기 비탄성 절연 하우징 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 도전부는, 상기 하우징 홀 속에 놓이는 도전부 바디와, 상기 도전부 바디와 연결되어 상기 비탄성 절연 하우징의 상면으로부터 돌출되는 도전부 상부 범프를 포함하고, 상기 상부 절연시트 홀의 최상부 폭은 상기 도전부 상부 범프의 폭보다 클 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 테스트 장치는, 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 상기 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 있어서, 상기 테스터의 테스트 신호가 상기 피검사 디바이스에 전달될 수 있도록 상기 테스터와 상기 피검사 디바이스를 전기적으로 매개하는 테스트 소켓; 상기 테스트 소켓을 상기 테스터에 고정하기 위해 상기 테스터에 결합되고, 상기 테스터의 고정 홀에 삽입되는 정렬 핀을 구비하는 가이드 하우징; 및 상기 테스터 측으로 접근하거나 상기 테스터로부터 멀어질 수 있도록 움직여 상기 테스트 소켓 위에 놓이는 상기 피검사 디바이스를 상기 테스터 측으로 가압할 수 있는 가압력을 제공하는 푸셔;를 포함하고, 상기 테스트 소켓은, 두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀과, 상기 정렬 핀이 통과할 수 있도록 두께 방향으로 관통 형성되는 정렬 홀을 구비하고, 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 절연 하우징과, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 하측에 놓이는 상기 테스터의 신호 전극과 접속하고, 상단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 상측에 놓이는 상기 피검사 디바이스의 단자와 접속할 수 있도록 상기 하우징 홀에 배치되어 상기 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하는 도전부를 포함한다.
본 발명에 따른 테스트 장치는, 상기 푸셔가 상기 피검사 디바이스에 가하는 압력을 완충할 수 있도록 상기 푸셔와 상기 피검사 디바이스의 사이에 배치되는 완충부;를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 테스트 소켓의 제조방법은, 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 상기 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓의 제조방법에 있어서, (a) 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 부재를 준비하는 단계; (b) 상기 비탄성 부재를 두께 방향으로 관통하는 복수의 하우징 홀과, 상기 테스트 소켓을 상기 테스터에 고정하기 위한 부품의 정렬 핀이 통과할 수 있도록 상기 비탄성 부재를 두께 방향으로 관통하는 정렬 홀을 상기 비탄성 부재에 형성하여 비탄성 절연 하우징을 형성하는 단계; 및 (c) 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 도전부를 상기 하우징 홀 속에 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 (c) 단계에서, 상기 도전부를 다음의 조건을 만족하는 형태로 형성할 수 있다.
Figure 112020031371180-pat00002
(Lt: 하우징 홀 속에 놓이는 도전부 바디와 도전부 바디와 연결되어 비탄성 절연 하우징의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프를 더한 길이, Lb: 도전부 하부 범프의 길이)
상기 (c) 단계는, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 도전성 입자 혼합물을 상기 복수의 하우징 홀에 채우는 단계와, 상기 복수의 하우징 홀에 대응하는 복수의 금형 홀을 갖는 금형을 준비하고, 상기 복수의 금형 홀에 상기 도전성 입자 혼합물을 채우는 단계와, 상기 복수의 금형 홀이 상기 복수의 하우징 홀에 일대일로 대응하도록 상기 금형을 상기 비탄성 절연 하우징의 하면에 결합하는 단계와, 상기 하우징 홀과 상기 금형 홀에 채워진 상기 도전성 입자 혼합물을 일체로 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 장치는 복수의 도전부를 지지하는 비탄성 소재의 비탄성 절연 하우징을 포함하는 테스트 소켓을 이용하여 테스터와 피검사 디바이스를 전기적으로 연결시킴으로써, 푸셔의 가압력이 피검사 디바이스와 테스트 소켓 사이 및 테스트 소켓과 테스터 사이에 고르게 인가될 수 있다. 그리고 푸셔가 피검사 디바이스를 가압할 때 비탄성 절연 하우징의 하면으로부터 돌출되는 도전부의 도전부 하부 범프가 탄성 변형되어 피검사 디바이스의 단자를 테스터에 접속시키는데 필요한 스트로크를 제공할 수 있다. 따라서, 러버 소켓 타입의 테스트 소켓을 이용하는 종래 기술과 같이 스트로크 제한부의 두께 공차나, 테스트 소켓의 스토퍼부 두께 공차, 테스트 소켓의 높이 공차, 피검사 디바이스의 두께 공차 등으로 인한 스트로크 제어의 어려움이 적고, 스트로크의 정밀한 제어가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 테스트 소켓은 비탄성 절연 하우징이 전자기 파장이 잘 전파될 수 있도록 유전율이 상대적으로 낮은 소재로 이루어지므로, 고주파 신호 전달 특성이 향상될 수 있다. 또한, 동일한 직경의 도전부를 적용하더라도, 탄성 절연체보다 비탄성 절연체를 이용하는 것이 신호 전달 특성을 향상시키는데 유리하므로, 종래 기술보다 신호 전달 특성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 테스트 소켓은 복수의 도전부를 지지하는 절연부로서 비탄성 특성을 갖는 비탄성 절연 하우징을 이용하므로, 종래의 테스트 소켓에 비해 변형이 최소화되고 내구성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 테스트 소켓은 테스터에 결합되는 가이드 하우징 등의 부품과의 조립을 위한 정렬 홀이 비탄성 절연 하우징 상에 형성되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 테스트 소켓은 종래와 같이 별도의 프레임이 필요없이 가이드 하우징 등의 부품과 조립될 수 있고, 가이드 하우징 등의 부품과 직접 조립되므로, 테스터 상에 정밀하게 정렬되어 배치될 수 있다.
도 1은 종래의 테스트 소켓에 피검사 디바이스가 접촉한 모습을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓에 피검사 디바이스가 접촉하는 과정을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 11은 테스트 소켓의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 테스트 소켓 및 이를 포함하는 테스트 장치와, 테스트 소켓의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓을 나타낸 단면도이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치(100)는 단자(11)를 갖는 피검사 디바이스(10)를 테스트 신호를 발생하는 테스터(40)에 접속시켜 피검사 디바이스(10)를 테스트하기 위한 것으로, 테스터(40)와 피검사 디바이스(10)를 전기적으로 매개하는 테스트 소켓(110)과, 테스트 소켓(110) 위에 놓이는 피검사 디바이스(10)를 테스터(40) 측으로 가압하기 위한 푸셔(130)와, 테스트 소켓(110)을 테스터(40)에 고정하기 위한 가이드 하우징(160)을 포함한다.
테스트 소켓(110)은 복수의 하우징 홀(113)을 갖는 비탄성 절연 하우징(112)과, 복수의 하우징 홀(113)에 각각 배치되어 비탄성 절연 하우징(112)을 두께 방향으로 관통하는 복수의 도전부(119)를 포함한다.
비탄성 절연 하우징(112)은 비탄성 절연 소재로 이루어지고, 복수의 도전부(119)를 상호 이격되도록 지지한다. 하우징 홀(113)은 비탄성 절연 하우징(112)을 두께 방향으로 관통하도록 형성된다. 하우징 홀(113)은 균일한 폭으로 상대적으로 비탄성 절연 하우징(112)의 하측에 형성되는 하우징 하부 홀(114)과, 상대적으로 비탄성 절연 하우징(112)의 상측에 형성되어 하우징 하부 홀(114)과 연결되는 하우징 상부 홀(115)을 포함한다. 하우징 상부 홀(115)은 하우징 하부 홀(114)로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하는 형태로 이루어진다.
비탄성 절연 하우징(112)에는 하우징 홀(113)과 함께 비탄성 절연 하우징(112)을 두께 방향으로 관통하는 정렬 홀(116)이 마련된다. 정렬 홀(116)은 하우징 홀(113)보다 비탄성 절연 하우징(112)의 가장자리 측으로 치우쳐 배치된다. 정렬 홀(116)에는 가이드 하우징(160)의 정렬 핀(162)이 삽입된다.
비탄성 절연 하우징(112)은 폴리이미드 등의 엔지니어링 플라스틱, 또는 그 이외의 다양한 비탄성 절연 소재로 이루어질 수 있다.
비탄성 절연 하우징(112)은 종래 러버 소켓의 탄성 절연부처럼 쉽게 탄성 변형되지는 않지만, 굽힘 변형 가능한 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 특성은 다양한 형태의 휨(warpage) 변형을 갖는 피검사 디바이스에 대한 저항력을 높이고, 내구성 및 수명 증대에 유리하다. 특히, 굽힘 변형 특성은 비탄성 절연 하우징(112)이 휨(warpage) 변형을 갖는 경우 비탄성 절연 하우징(112)의 내구성에 큰 영향을 준다. 비탄성 절연 하우징(112)은 제조 또는 취급 중에 휨(warpage) 변형이 발생할 수 있다. 휨(warpage) 변형을 갖는 비탄성 절연 하우징(112)은 테스터(40)에 장착되어 피검사 디바이스(10)와 접촉할 때 펴지는 방향으로 굽힘 변형되어야 이에 배치되는 도전부(119)가 피검사 디바이스의 단자와 안정적으로 접촉할 수 있다.
비탄성 절연 하우징(112)이 푸셔(130)의 가압력에 의해 쉽게 탄성 변형되지 않되, 굽힘 변형될 수 있도록 비탄성 절연 하우징(112)의 경도는 적절한 범위의 값일 필요가 있다. 즉, 비탄성 절연 하우징(112)은 푸셔(130)의 최대 가압력에 의해 압축 변형이 발생하지 않으면서, 푸셔(130)의 최소 가압력에도 굽힘 변형 가능한 경도를 갖는 것이 좋다.
연성의 필름 소재는 비커스 경도와 같은 찍힘량에 의한 경도값으로 나타내지 않고 연필을 이용한 표면 긁힘 정도로 경도로 표현된다. 통상적으로, 이러한 표면 긁힘 정도에 의한 경도는 가장 낮은 경도인 8B에서 가장 높은 경도인 9H의 범위에서 표현된다.
바람직한 비탄성 절연 하우징(112)의 경도는 3B ~ 6H의 범위이다. 비탄성 절연 하우징(112)의 경도가 3B 미만인 경우, 푸셔(130)의 최대 가압력에 의해 비탄성 절연 하우징(112)이 압축 변형될 수 있고, 비탄성 절연 하우징(112)의 표면이 반복적인 피검사 디바이스(10)와의 접촉에 의해 손상될 수 있다. 반면, 비탄성 절연 하우징(112)의 경도가 6H를 초과하는 경우, 비탄성 절연 하우징(112)이 휨(warpage) 변형을 갖는다면 푸셔(130)의 최소 가압력에 의해 비탄성 절연 하우징(112)이 펴지는 방향으로 굽힘 변형되기 어렵다. 이 경우, 비탄성 절연 하우징(112)에 구비되는 도전부(119)가 테스터의 신호 전극이나 피검사 디바이스의 단자와 안정적으로 접속되지 못하고, 비탄성 절연 하우징(112)의 파손이나 피검사 디바이스의 파손으로 이어질 수 있다.
도전부(119)는 테스터(40)의 신호 전극(41) 및 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 접속할 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(119)는 하우징 홀(113)에 배치되어 비탄성 절연 하우징(112)을 두께 방향으로 관통할 수 있다.
도전부(119)는 하우징 홀(113)에 배치됨으로써, 하단부가 비탄성 절연 하우징(112)의 하측에 놓이는 테스터(40)의 신호 전극(41)과 접속하고, 상단부가 비탄성 절연 하우징(112)의 상측에 놓이는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 접속할 수 있다. 도전부(119)는 하우징 홀(113) 속에 위치하는 도전부 바디(120)와, 도전부 바디(120)와 연결되어 비탄성 절연 하우징(112)의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프(123)를 포함한다. 도전부 바디(120)는 하우징 홀(113)의 하우징 하부 홀(114)에 배치되는 하부 바디(121)와, 하우징 홀(113)의 하우징 상부 홀(115)에 배치되는 상부 바디(122)를 포함한다. 상부 바디(122)는 하부 바디(121)로부터 멀어질수록 폭이 점진적으로 증가하는 형태로 이루어진다.
복수의 도전부(119) 중에서 일부는 테스터(40)의 신호 전극(41)과 접하는 신호 전송용으로 이용되고, 다른 일부는 그라운드용으로 이용될 수 있다.
도전부(119)를 구성하는 탄성 절연물질로는 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질, 예를 들어, 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 스틸렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스틸렌-이소플렌 블럭 공중합체 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질 액상 에폭시 고무 등이 이용될 수 있다.
또한, 도전부(119)를 구성하는 도전성 입자로는 자장에 의해 반응할 수 있도록 자성을 갖는 것이 이용될 수 있다. 예를 들어, 도전성 입자로는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속의 입자, 혹은 이들의 합금 입자, 또는 이들 금속을 함유하는 입자 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 라듐 등의 도전성이 양호한 금속이 도금된 것, 또는 비자성 금속 입자, 글래스 비드 등의 무기 물질 입자, 폴리머 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 니켈 및 코발트 등의 도전성 자성체를 도금한 것, 또는 코어 입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속을 도금한 것 등이 이용될 수 있다.
도전부(119)는 아래와 같은 구조적 특징을 갖는다.
Figure 112020031371180-pat00003
여기에서, Lt는 도전부 바디(120)와 도전부 하부 범프(123)를 더한 길이이고, Lb는 도전부 하부 범프(123)의 길이를 나타낸다.
이러한 구조의 도전부(119)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)를 테스터(40)에 접속시키는데 필요한 스트로크를 원활하게 제공할 수 있다. 또한, 도전부 하부 범프(123)를 포함하는 도전부(119)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 접촉할 때 하중을 분산시킴으로써, 피검사 디바이스(10)의 손상을 방지하는데 유리하다.
즉, 비탄성 절연 하우징(112)의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프(123)는 비탄성 절연 하우징(112)이 잡아주는 부분이 없기 때문에 상대적으로 자유도가 높다. 따라서, 도전부 하부 범프(123)의 길이를 적절한 길이로 설계하면 피검사 디바이스(10)가 접촉될 때 테스트 소켓(110)의 미세한 움직임을 유도할 수 있다. 그리고 피검사 디바이스(10)가 접촉될 때 테스트 소켓(110)이 상하전후좌우로 미세하게 움직이게 되면, 피검사 디바이스(10)의 접촉에 따른 하중이 분산되고 충격이 완충되는 효과를 얻을 수 있다.
도전부 하부 범프(123)의 길이는 도전부(119)의 폭이나 개수 등에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 도전부 하부 범프(123)의 길이가 너무 짧으면 테스트 소켓(110)의 미세 움직임을 유도할 수 없고, 도전부 하부 범프(123)의 길이가 너무 길면 내구성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 도전부 하부 범프(123)의 길이는 앞서 설명한 것과 같이, 다음의 조건을 만족하도록 결정되는 것이 바람직하다.
Figure 112020031371180-pat00004
도전부 바디(120)와 도전부 하부 범프(123)를 더한 길이(Lt)에 대한 도전부 하부 범프(123)의 길이(Lb)의 비가 0.05 미만인 경우, 피검사 디바이스(10)의 단자(11)를 테스터(40)에 접속시키는데 필요한 스트로크를 원활하게 제공하기 어렵고, 테스트 소켓(110)의 미세 움직임을 유도할 수 없어 하중 분산 효과가 없다.
반면, 도전부 바디(120)와 도전부 하부 범프(123)를 더한 길이(Lt)에 대한 도전부 하부 범프(123)의 길이(Lb)의 비가 0.5를 초과하는 경우, 테스트 소켓(110)의 내구성이 떨어지고, 제품의 수명이 단축되는 문제가 있다. 즉, 도전부 하부 범프(123)의 길이(Lb)가 지나치게 길어지면 피검사 디바이스(10)의 접촉 시 도전부 하부 범프(123)가 휘어지면서 도전부 하부 범프(123)끼리 접촉되어 Short Fail이 발생하거나, 도전부 하부 범프(123)가 파손될 수 있다.
푸셔(130)는 테스터(40) 측으로 접근하거나 테스터(40)로부터 멀어질 수 있도록 움직여 테스트 소켓(110) 위에 배치되는 피검사 디바이스(10)를 테스터(40) 측으로 가압할 수 있는 가압력을 제공한다. 푸셔(130)는 구동부(미도시)로부터 이동력을 제공받아 움직일 수 있다.
푸셔(130)의 하측에는 가압부(140)와 완충부(150)가 구비되고, 푸셔(130)는 가압부(140)와 완충부(150)를 통해 피검사 디바이스(10)를 가압할 수 있다. 가압부(140)는 피검사 디바이스(10)의 상면에 접하여 푸셔(130)의 가압력을 피검사 디바이스(10)에 전달한다. 완충부(150)는 푸셔(130)가 피검사 디바이스(10)에 가하는 압력을 완충하는 역할을 한다. 완충부(150)는 고무나 실리콘 등의 탄성력이 있는 소재로 이루어지거나, 스프링을 포함하는 구조 등 충격을 흡수할 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다.
완충부(150)의 완충 작용으로 가압부(140)가 피검사 디바이스(10)를 가압할 때 푸셔(130)가 피검사 디바이스(10)와 테스트 소켓(110) 및 테스터(40)에 가하는 하중이 과하지 않게 제한될 수 있다. 따라서, 과도한 가압력에 의한 피검사 디바이스(10)나, 테스트 소켓(110) 또는 테스터(40)의 손상이나 파손을 방지할 수 있다.
가이드 하우징(160)은 테스터(40)에 결합되어 테스트 소켓(110)을 테스터(40)에 고정한다. 또한, 가이드 하우징(160)은 피검사 디바이스(10)를 테스트 소켓(110) 측으로 가이드할 수 있다. 가이드 하우징(160)의 내측에는 피검사 디바이스(10)가 통과할 수 있는 개구(161)가 마련된다. 또한, 가이드 하우징(160)에는 테스터(40)의 고정 홀(32)에 삽입되는 정렬 핀(162)이 구비된다. 가이드 하우징(160)은 정렬 핀(162)이 비탄성 절연 하우징(112)의 정렬 홀(116)을 통과하여 고정 홀(32)에 삽입되는 방식으로 테스터(40)에 결합되며, 테스트 소켓(110)을 테스터(40) 상의 정해진 위치에 정렬시켜 고정할 수 있다.
종래의 탄성 절연부를 갖는 러버 소켓은 가이드 하우징의 정렬 핀이 삽입되는 정렬 홀을 갖는 경질 소재의 프레임에 결합되어 테스터에 설치되었다. 이러한 종래 러버 소켓은 별도의 프레임을 통해 조립되므로, 러버 소켓과 프레임 간의 조립 오차로 인해 테스터 상에서 정렬 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.
이에 반해, 본 발명에 따른 테스트 소켓(110)은 가이드 하우징(160)과의 조립을 위한 정렬 홀(116)이 비탄성 절연 하우징(112) 상에 형성되어 있으므로, 정렬 홀(116)로부터 도전부(119)가 배치되는 하우징 홀(113)까지의 간격이 일정하다. 또한, 테스트 소켓(110)이 가이드 하우징(160)과 직접 조립되므로, 테스터(40) 상에 정밀하게 정렬되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치(100)는 피검사 디바이스(10)에 대한 검사 시 다음과 같은 방식으로 작용하게 된다.
도 3에 나타낸 것과 같이, 푸셔(130)가 가압부(140) 및 완충부(150)를 통해 피검사 디바이스(10)를 테스트 소켓(110) 측으로 가압하면, 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 테스트 소켓(110)의 도전부(119) 상단부에 압착되고, 단자(11)의 하단부가 테스터(40)의 신호 전극(41)에 압착된다. 이때, 테스터(40)에서 발생하는 테스트 신호가 테스트 소켓(110)을 통해 피검사 디바이스(10)에 전달되어 피검사 디바이스(10)에 대한 전기적 테스트가 이루어질 수 있다.
피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 테스트 소켓(110)의 도전부(119)에 압착될 때, 도전부(119)는 탄성력이 있으므로, 단자(11)가 도전부(119)를 탄성 변형시키면서 하우징 홀(113) 안쪽까지 진입할 수 있다. 이때, 피검사 디바이스(10)의 하면이 비탄성 절연 하우징(112)의 상면에 닿을 수 있다. 그리고 피검사 디바이스(10)가 테스트 소켓(110)을 가압하는 가압력에 의해 도전부(119)의 도전부 하부 범프(123)는 비탄성 절연 하우징(112)의 하면이 테스터(40)의 상면에 닿을 때까지 압축될 수 있다. 비탄성 절연 하우징(112)의 하면이 테스터(40)의 상면에 닿음으로써 스트로크가 더 증가하지 않게 된다.
이와 같이, 피검사 디바이스(10)의 하면이 비탄성 절연 하우징(112)의 상면에 닿아 테스트 소켓(110)을 테스터(40) 측으로 가압함으로써, 피검사 디바이스(10)에 가해지는 가압력이 테스트 소켓(110) 전체에 고르게 전달될 수 있고, 복수의 도전부(119)가 복수의 신호 전극(41) 및 복수의 단자(11)와 전체적으로 고른 밀착력으로 접촉 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 복수의 신호 전극(41) 및 복수의 단자(11)가 테스트 소켓(110)을 통해 안정적인 접속 상태를 유지할 수 있어 신호 전송 손실이 발생하지 않고 안정적인 테스트가 가능하다.
한편, 푸셔(130)가 피검사 디바이스(10)를 테스터(40) 측으로 가압하는 중에 테스트 소켓(110)의 하면이 테스터(40)에 닿은 후, 완충부(150)가 탄성 변형됨으로써 더 이상의 스트로크는 인가되지 않는다. 그리고 완충부(150)가 푸셔(130)의 가압력을 완충함으로써, 과도한 가압력에 의한 피검사 디바이스(10)나, 테스트 소켓(110) 또는 테스터(40)의 손상이나 파손이 방지될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치(100)는 복수의 도전부(119)를 지지하는 비탄성 절연 소재의 비탄성 절연 하우징(112)을 포함하는 테스트 소켓(110)을 이용하여 테스터(40)와 피검사 디바이스(10)를 전기적으로 연결시킴으로써, 푸셔(130)의 가압력이 피검사 디바이스(10)와 테스트 소켓(110) 사이 및 테스트 소켓(110)과 테스터(40) 사이에 고르게 인가될 수 있다. 그리고 푸셔(130)가 피검사 디바이스(10)를 가압할 때 비탄성 절연 하우징(112)의 하면으로부터 돌출되는 도전부(119)의 도전부 하부 범프(123)가 탄성 변형되어 피검사 디바이스(10)의 단자(11)를 테스터(40)에 접속시키는데 필요한 스트로크를 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치(100)는 테스트 소켓(110)의 비탄성 절연 하우징(112)이 스토퍼 역할을 하게 된다. 따라서, 러버 소켓 타입의 테스트 소켓을 이용하는 종래 기술과 같이 스트로크 제한부의 두께 공차나, 테스트 소켓의 스토퍼부 두께 공차, 테스트 소켓의 높이 공차, 피검사 디바이스의 두께 공차 등으로 인한 스트로크 제어의 어려움이 적고, 스트로크의 정밀한 제어가 가능하다. 그리고 스트로크의 정밀한 제어에 의해 테스트 소켓(110)의 수명 특성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 테스트 소켓(110)은 복수의 도전부(119) 사이에 놓이는 유전체로서 비탄성 절연체를 이용하므로, 고주파 신호 전달에 우수한 유전율을 가지는 소재로 비탄성 절연 하우징(112)을 만들 수 있다. 종래의 러버 소켓 타입 테스트 소켓은 절연 하우징으로 유전율이 높은 실리콘 고무를 이용하므로 고주파 신호 전달 특성을 향상시키기가 쉽지 않았다. 이에 반해, 본 발명은 비탄성 절연 하우징(112)이 전자기 파장이 잘 전파될 수 있도록 유전율이 상대적으로 낮은 소재로 이루어지므로, 고주파 신호 전달 특성이 향상될 수 있다. 또한, 동일한 직경의 도전부를 적용하더라도, 탄성 절연체보다 비탄성 절연체를 이용하는 것이 신호 전달 특성을 향상시키는데 유리하므로, 종래 기술보다 신호 전달 특성이 우수하다.
한편, 종래의 탄성 절연체와 도전성 입자를 이용하는 테스트 소켓은 탄성 절연체에서 오일이 용출되는 현상이 나타나고, 오일이 피검사 디바이스에 닿아 피검사 디바이스의 불량을 초래하는 문제가 발생할 수 있다. 이에 반해, 본 발명은 비탄성 절연체를 이용하므로, 오일 발생 및 피검사 디바이스의 불량 발생을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 테스트 소켓(110)은 복수의 도전부(119)를 지지하는 절연 하우징으로서 비탄성 특성을 갖는 비탄성 절연 하우징(112)을 이용하므로, 종래의 테스트 소켓에 비해 변형이 최소화되고 내구성이 우수하다.
또한, 본 발명의 테스트 소켓(110)은 휨(warpage) 변형을 갖는 피검사 디바이스에 대해서도 안정적인 검사가 가능하고, 이러한 피검사 디바이스에 대한 저항력이 우수하다. 즉, 도 5의 (a) 및 (b)에 차례로 나타낸 것과 같이, 중앙 부분이 위쪽으로 올라가는 형태의 휨(warpage) 변형을 갖는 피검사 디바이스(10)가 위쪽에서 접촉하게 되는 경우, 피검사 디바이스(10)의 하면이 비탄성 절연 하우징(112)의 상면에 접하게 된다. 비탄성 절연 하우징(112)은 종래의 탄성 절연부와 같이 압축 변형되지 않으므로, 피검사 디바이스(10)가 펴지면서 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 테스트 소켓(110)의 도전부(119)가 양호하게 접촉될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치(100)의 테스트 소켓(110)은 도 6에 나타낸 것과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 도 6의 (a)에 나타낸 것과 같이, 비탄성 절연 소재로 이루어지는 비탄성 부재(170)를 준비한다. 앞서 설명한 것과 같이, 비탄성 부재(170)는 폴리이미드 또는 다른 소재로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같이, 비탄성 부재(170)를 두께 방향으로 관통하는 복수의 하우징 홀(113)과, 정렬 홀(116)을 비탄성 부재(170)에 가공하여 비탄성 절연 하우징(112)을 형성한다.
다음으로, 도 6의 (c)에 나타낸 것과 것과 같이, 복수의 하우징 홀(113)에 탄성 절연물질 내에 도전성 입자들이 포함된 도전성 입자 혼합물(50)을 채운다. 도전성 입자 혼합물(50)은 유동성을 갖는 페이스트 상태로 하우징 홀(113) 속으로 압입될 수 있다.
다음으로, 도 6의 (d)에 나타낸 것과 것과 같이, 비탄성 절연 하우징(112)의 하우징 홀(113)에 대응하는 복수의 금형 홀(41)을 갖는 금형(40)을 준비하고, 복수의 금형 홀(41)에 도전성 입자 혼합물(50)을 채운다. 도전성 입자 혼합물(50)은 유동성을 갖는 페이스트 상태로 금형 홀(41) 속으로 압입될 수 있다. 그리고 비탄성 절연 하우징(112)의 하측에 도전성 입자 혼합물(50)이 배치된 금형(40)을 배치한다. 이때, 복수의 금형 홀(41)이 복수의 하우징 홀(113)에 일대일로 대응하도록 금형(40)을 배치한다.
이후, 비탄성 절연 하우징(112)에 배치된 도전성 입자 혼합물(50)이 금형(40)에 배치된 도전성 입자 혼합물(50)과 접촉한 상태에서 경화 공정을 수행한다. 도전성 입자 혼합물(50)을 경화시키는 방법은 일정 온도로 가열 후, 상온으로 냉각시키는 방법 등 도전성 입자 혼합물(50)의 특성에 따라 다양한 방법이 이용될 수 있다.
경화 공정을 통해 도전성 입자 혼합물(50)이 경화됨으로써 하우징 홀(113)에 배치되는 도전부 바디(120)와, 금형 홀(41)에 놓이는 도전부 하부 범프(123)를 포함하는 도전부(119)가 형성된다. 도전부(119)가 형성된 후, 도 6의 (e)에 나타낸 것과 같이, 비탄성 절연 하우징(112)과 금형(40) 분리함으로써 테스트 소켓(110)을 완성할 수 있다.
이러한 테스트 소켓(110)의 제조방법에 있어서, 도전성 입자 혼합물(50)을 경화시키기 전에 도전성 입자 혼합물(50)에 자기장을 인가하는 공정이 수행될 수 있다. 도전성 입자 혼합물(50)에 자기장을 인가하면, 탄성 절연물질 중에 분산되어 있던 도전성 입자들이 자기장의 영향으로 비탄성 절연 하우징(112)의 두께 방향으로 배향되면서 전기적 통로를 형성할 수 있다.
또한, 테스트 소켓(110)의 제조방법에 있어서, 도전부(119)의 도전부 바디(120)와 도전부 하부 범프(123)는 하나의 성형 금형에서 동시에 형성될 수 있다.
또한, 테스트 소켓(110)의 제조방법에 있어서, 도전성 입자 혼합물(50)이 담긴 금형(40)이 비탄성 절연 하우징(112)의 하측에 결합된 후, 복수의 하우징 홀(113)에 도전성 입자 혼합물(50)을 채워 경화시킬 수 있다.
한편, 도 7에 나타낸 테스트 소켓(210)은 복수의 하우징 홀(212) 및 정렬 홀(213)을 갖는 비탄성 절연 하우징(211)과, 복수의 하우징 홀(212) 속에 각각 배치되어 비탄성 절연 하우징(211)을 두께 방향으로 관통하는 복수의 도전부(215)를 포함한다.
이러한 테스트 소켓(210)은 도전부(215)가 도전부 하부 범프가 없는 구조로 이루어진 것이다.
도 8에 나타낸 테스트 소켓(220)은 복수의 하우징 홀(212)을 갖는 비탄성 절연 하우징(211)과, 복수의 하우징 홀(212) 속에 각각 배치되는 복수의 도전부(221)와, 비탄성 절연 하우징(211)의 하면에 배치되는 하부 절연시트(225)와, 비탄성 절연 하우징(211)의 상면에 배치되는 상부 절연시트(229)를 포함한다. 비탄성 절연 하우징(211)은 도 7에 나타낸 것과 같다.
도전부(221)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(221)는 하우징 홀(212) 속에 위치하는 도전부 바디(222)와, 도전부 바디(222)와 연결되어 비탄성 절연 하우징(211)의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프(223)를 포함한다.
하부 절연시트(225)는 절연성 소재로 이루어지고 비탄성 절연 하우징(211)의 하면을 덮는다. 하부 절연시트(225)는 비탄성 절연 하우징(211)의 하면과 테스터(30)의 신호 전극(31)이 접촉하게 되는 쇼트 불량을 방지하는 역할을 한다. 하부 절연시트(225)에는 도전부(221)가 삽입되는 복수의 하부 절연시트 홀(226)이 형성된다. 또한, 하부 절연시트(225)에는 하부 절연시트(225)를 두께 방향으로 관통하는 하부 절연시트 가이드 홀(227)이 구비된다. 하부 절연시트 가이드 홀(227)은 정렬 홀(213)과 연결되며, 하부 절연시트 가이드 홀(227)에 가이드 하우징(160)의 정렬 핀(162)이 삽입될 수 있다.
상부 절연시트(229)는 절연성 소재로 이루어지고, 복수의 도전부(221)에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 상부 절연시트 홀(230)을 구비한다. 상부 절연시트 홀(230)은 적어도 일부분이 상부 절연시트(229)의 상면에서 비탄성 절연 하우징(211) 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상으로 이루어진다. 즉, 상부 절연시트 홀(230)은 상부 절연시트(229)의 하면에서 상부 절연시트(229)의 상면 측으로 하우징 홀(212)과 동일한 폭으로 연장되는 절연시트 하부 홀(231)과, 상부 절연시트(229)의 상면에서 상부 절연시트(229)의 하면 측으로 연장되어 절연시트 하부 홀(231)과 연결되는 절연시트 상부 홀(232)을 포함한다. 절연시트 상부 홀(232)은 상부 절연시트(229)의 상면에서 절연시트 하부 홀(231) 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상으로 이루어진다.
또한, 상부 절연시트(229)에는 상부 절연시트(229)를 두께 방향으로 관통하는 상부 절연시트 가이드 홀(233)이 구비된다. 상부 절연시트 가이드 홀(233)은 정렬 홀(213)과 연결되며, 상부 절연시트 가이드 홀(233)에 가이드 하우징(160)의 정렬 핀(162)이 삽입될 수 있다.
이러한 테스트 소켓(220)은 상부 절연시트 홀(230)이 테이퍼진 형태로 이루어지므로, 피검사 디바이스(10)가 테스트 소켓(220) 측으로 접근할 때, 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 상부 절연시트(229)에 의해 가이드되어 도전부(221)와 더욱 안정적으로 접촉할 수 있다.
도 9에 나타낸 테스트 소켓(240)은 복수의 하우징 홀(212)을 갖는 비탄성 절연 하우징(211)과, 복수의 하우징 홀(212) 속에 각각 배치되는 복수의 도전부(241)와, 비탄성 절연 하우징(211)의 하면에 배치되는 하부 절연시트(225)와, 비탄성 절연 하우징(211)의 상면에 배치되는 상부 절연시트(229)를 포함한다. 여기에서, 비탄성 절연 하우징(211)과 하부 절연시트(225) 및 상부 절연시트(229)는 도 8에 나타낸 것과 같다.
도전부(241)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(241)는 하우징 홀(212) 속에 위치하는 도전부 바디(242)와, 도전부 바디(242)와 연결되어 비탄성 절연 하우징(211)의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프(243)와, 도전부 바디(242)와 연결되어 비탄성 절연 하우징(211)의 상면으로부터 돌출되는 도전부 상부 범프(244)를 포함한다. 도전부 상부 범프(244)는 상부 절연시트(229)의 상부 절연시트 홀(230) 속에 위치한다. 도전부 상부 범프(244)의 폭은 도전부 바디(242)의 폭과 같으며, 도전부 상부 범프(244)와 상부 절연시트(229)의 사이에는 공간이 마련된다.
도 10에 나타낸 테스트 소켓(250)은 복수의 하우징 홀(212)을 갖는 비탄성 절연 하우징(211)과, 복수의 하우징 홀(212) 속에 각각 배치되는 복수의 절연부(251)와, 비탄성 절연 하우징(211)을 두께 방향으로 관통하도록 절연부(251)에 지지되는 복수의 도전부(255)를 포함한다.
절연부(251)는 하우징 홀(212) 속에 놓이는 절연부 바디(252)와, 비탄성 절연 하우징(211)의 하면으로부터 돌출되도록 절연부 바디(252)로부터 하측으로 연장되는 절연부 하부 범프(253)를 포함한다.
도전부(255)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(255)는 절연부(251)에 의해 지지되어 하우징 홀(212) 속에 배치됨으로써 비탄성 절연 하우징(211)을 두께 방향으로 관통할 수 있다.
도전부(255)는 하우징 홀(212) 속에 위치하는 도전부 바디(256)와, 도전부 바디(256)와 연결되어 비탄성 절연 하우징(211)의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프(257)를 포함한다. 도전부 바디(256)는 절연부 바디(252)에 의해 둘러 싸이고, 도전부 하부 범프(257)는 절연부 하부 범프(253)에 의해 둘러 싸인다.
도전부(255)는 다양한 방법으로 절연부(251) 내측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 절연부(251)에 절연부 홀을 형성하고, 절연부 홀에 탄성 절연물질 내에 도전성 입자들이 포함된 도전성 입자 혼합물을 채우고 경화시키는 방법으로 도전부(255)를 형성할 수 있다. 다른 예로, 도전성 입자 혼합물을 복수의 하우징 홀(212) 속에 채우고, 각각의 하우징 홀(212)에 대응하는 위치에 하우징 홀(212)의 폭보다 작은 마그네트를 배치하여 도전성 입자 혼합물에 자기장을 인가함으로써 도전부(255)를 형성할 수 있다. 즉, 마그네트의 자기장에 의해 도전성 입자 혼합물 속의 도전성 입자들이 하우징 홀(212)의 중심으로 모여 비탄성 절연 하우징(211)의 두께 방향으로 정렬됨으로써 도전부(255)를 형성할 수 있다. 그리고 도전부(255)의 둘레로는 탄성 절연물질만 남게 되며, 이러한 탄성 절연물질이 경화되어 절연부(251)를 형성할 수 있다.
도 11에 나타낸 테스트 소켓(260)은 복수의 하우징 홀(262) 및 정렬 홀(265)을 갖는 비탄성 절연 하우징(261)과, 복수의 하우징 홀(262) 속에 각각 배치되어 비탄성 절연 하우징(261)을 두께 방향으로 관통하는 복수의 도전부(268)를 포함한다.
비탄성 절연 하우징(261)은 앞서 설명한 것과 같은 비탄성 절연 소재로 이루어진다. 복수의 하우징 홀(262)은 비탄성 절연 하우징(261)을 두께 방향으로 관통하도록 형성된다. 하우징 홀(262)은 일정한 폭으로 비탄성 절연 하우징(261)의 하면에서 상측으로 연장되는 하우징 하부 홀(263)과, 비탄성 절연 하우징(261)의 상면에서 하측으로 연장되어 하우징 하부 홀(263)과 연결되는 하우징 상부 홀(264)을 포함한다. 하우징 상부 홀(264)은 비탄성 절연 하우징(261)의 상면에서 하측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 테이퍼진 형태로 이루어진다.
도전부(268)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(268)의 폭은 하우징 하부 홀(263) 폭과 같으며, 도전부(268)의 상단 부분은 하우징 상부 홀(264) 속에 위치한다. 따라서, 도전부(268)의 상단 부분과 비탄성 절연 하우징(261) 사이에는 공간이 마련된다.
이러한 테스트 소켓(260)은 도전부(268)의 상단 부분이 테이퍼진 하우징 상부 홀(264) 속에 배치되므로, 피검사 디바이스(10)가 테스트 소켓(260) 측으로 접근할 때, 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 도전부 상부 범프(269)와 더욱 안정적으로 접촉할 수 있다. 그리고 피검사 디바이스(10)가 테스트 소켓(260) 측으로 접근할 때, 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 비탄성 절연 하우징(261)에 접촉하여 단자(11)가 손상되는 문제를 줄일 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 푸셔(130)의 가압력이 피검사 디바이스(10)까지 전달되는 압력 전달 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도면에는 테스트 소켓이 피검사 디바이스(10)를 가이드할 수 있는 가이드 하우징(160)과 조립되어 테스터(30)에 고정되는 것으로 나타냈으나, 테스트 소켓은 테스터에 결합되는 다양한 다른 구조의 부품과 조립될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 테스트 장치
110, 210, 220, 240, 250, 260 : 테스트 소켓
112, 211, 261 : 비탄성 절연 하우징
113, 212, 262 : 하우징 홀 119, 221, 241, 255, 268 : 도전부
130 : 푸셔 140 : 가압부
150 : 완충부 160 : 가이드 하우징
225 : 하부 절연시트 229 : 상부 절연시트
251 : 절연부

Claims (13)

  1. 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 상기 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓에 있어서,
    두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀을 구비하고, 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 절연 하우징; 및
    탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 하측에 놓이는 상기 테스터의 신호 전극과 접속하고, 상단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 상측에 놓이는 상기 피검사 디바이스의 단자와 접속할 수 있도록 상기 하우징 홀에 배치되어 상기 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하는 도전부;를 포함하고,
    상기 비탄성 절연 하우징에는 상기 비탄성 절연 하우징을 상기 테스터에 고정하기 위한 부품의 정렬 핀이 통과할 수 있는 정렬 홀이 상기 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비탄성 절연 하우징의 경도는 3B ~ 6H의 범위인 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비탄성 절연 하우징은 폴리이미드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전부는, 상기 하우징 홀 속에 놓이는 도전부 바디와, 상기 도전부 바디와 연결되어 상기 비탄성 절연 하우징의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프를 포함하되, 다음의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
    Figure 112020031371180-pat00005

    (Lt: 도전부 바디와 도전부 하부 범프를 더한 길이, Lb: 도전부 하부 범프의 길이)
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 홀은, 일정한 폭으로 상기 비탄성 절연 하우징의 하면에서 상측으로 연장되는 하우징 하부 홀과, 상기 비탄성 절연 하우징의 상면에서 하측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 이루어져 상기 하우징 하부 홀과 연결되는 하우징 상부 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 제 1 항에 있어서,
    탄성 절연물질로 이루어지고, 상기 비탄성 절연 하우징과 상기 도전부 사이에 배치되는 절연부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  7. 제 1 항에 있어서,
    절연성 소재로 이루어지고, 상기 도전부에 대응하는 위치에 형성되는 상부 절연시트 홀을 구비하며, 상기 비탄성 절연 하우징의 상면에 결합되는 상부 절연시트;를 포함하되,
    상기 상부 절연시트 홀은 적어도 일부분이 상기 상부 절연시트의 상면에서 상기 비탄성 절연 하우징 측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 도전부는, 상기 하우징 홀 속에 놓이는 도전부 바디와, 상기 도전부 바디와 연결되어 상기 비탄성 절연 하우징의 상면으로부터 돌출되는 도전부 상부 범프를 포함하고,
    상기 상부 절연시트 홀의 최상부 폭은 상기 도전부 상부 범프의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  9. 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 상기 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 있어서,
    상기 테스터의 테스트 신호가 상기 피검사 디바이스에 전달될 수 있도록 상기 테스터와 상기 피검사 디바이스를 전기적으로 매개하는 테스트 소켓;
    상기 테스트 소켓을 상기 테스터에 고정하기 위해 상기 테스터에 결합되고, 상기 테스터의 고정 홀에 삽입되는 정렬 핀을 구비하는 가이드 하우징; 및
    상기 테스터 측으로 접근하거나 상기 테스터로부터 멀어질 수 있도록 움직여 상기 테스트 소켓 위에 놓이는 상기 피검사 디바이스를 상기 테스터 측으로 가압할 수 있는 가압력을 제공하는 푸셔;를 포함하고,
    상기 테스트 소켓은,
    두께 방향으로 관통 형성되는 복수의 하우징 홀과, 상기 정렬 핀이 통과할 수 있도록 두께 방향으로 관통 형성되는 정렬 홀을 구비하고, 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 절연 하우징과,
    탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지고, 하단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 하측에 놓이는 상기 테스터의 신호 전극과 접속하고, 상단부가 상기 비탄성 절연 하우징의 상측에 놓이는 상기 피검사 디바이스의 단자와 접속할 수 있도록 상기 하우징 홀에 배치되어 상기 비탄성 절연 하우징을 두께 방향으로 관통하는 도전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 푸셔가 상기 피검사 디바이스에 가하는 압력을 완충할 수 있도록 상기 푸셔와 상기 피검사 디바이스의 사이에 배치되는 완충부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
  11. 단자를 갖는 피검사 디바이스를 테스트 신호를 발생하는 테스터에 접속시켜 상기 피검사 디바이스를 테스트하기 위한 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓의 제조방법에 있어서,
    (a) 비탄성 절연성 소재로 이루어지는 비탄성 부재를 준비하는 단계;
    (b) 상기 비탄성 부재를 두께 방향으로 관통하는 복수의 하우징 홀과, 상기 테스트 소켓을 상기 테스터에 고정하기 위한 부품의 정렬 핀이 통과할 수 있도록 상기 비탄성 부재를 두께 방향으로 관통하는 정렬 홀을 상기 비탄성 부재에 형성하여 비탄성 절연 하우징을 형성하는 단계; 및
    (c) 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 도전부를 상기 하우징 홀 속에 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 도전부를 다음의 조건을 만족하는 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조방법.
    Figure 112020031371180-pat00006

    (Lt: 하우징 홀 속에 놓이는 도전부 바디와 도전부 바디와 연결되어 비탄성 절연 하우징의 하면으로부터 돌출되는 도전부 하부 범프를 더한 길이, Lb: 도전부 하부 범프의 길이)
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 도전성 입자 혼합물을 상기 복수의 하우징 홀에 채우는 단계와,
    상기 복수의 하우징 홀에 대응하는 복수의 금형 홀을 갖는 금형을 준비하고, 상기 복수의 금형 홀에 상기 도전성 입자 혼합물을 채우는 단계와,
    상기 복수의 금형 홀이 상기 복수의 하우징 홀에 일대일로 대응하도록 상기 금형을 상기 비탄성 절연 하우징의 하면에 결합하는 단계와,
    상기 하우징 홀과 상기 금형 홀에 채워진 상기 도전성 입자 혼합물을 일체로 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓의 제조방법.
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