KR102229229B1 - 테스트핸들러용 인서트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테스트핸들러용 인서트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 테스트핸들러용 인서트는, 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 몸체; 상기 삽입 구멍의 일 측에서 삽입되어서 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자를 지지하며, 상기 몸체에 양단이 결합된 다수의 비전도성 지지실; 및 상기 삽입 구멍 내에 있는 반도체소자를 유지시키기 위한 한 쌍의 래치장치; 를 포함한다.
본 발명에 따르면 반도체소자의 단자가 인서트에 끼이는 것이 방지되고, 미세한 높이로 돌출된 단자를 가진 반도체소자도 어려움 없이 테스트소켓과 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

테스트핸들러용 인서트{INSERT FOR TEST HANDLER}
본 발명은 테스트핸들러에서 반도체소자를 적재시킬 수 있는 테스트트레이의 인서트에 관한 것이다.
테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자들을 고객트레이(CUSTOMER TRAY)로부터 테스트트레이(TEST TRAY)로 이동시킨 후, 테스트트레이에 적재되어 있는 반도체소자들이 동시에 테스터(TESTER)에 의해 테스트(TEST)될 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 반도체소자를 등급별로 분류하면서 테스트트레이에서 고객트레이로 이동시키는 기기로서 이미 다수의 공개문서들을 통해 공개되어 있다.
대한민국 특허공개 10-2014-0043235호(발명의 명칭 : 테스트핸들러용 인서트, 이하 '선행기술1'이라 함)나 대한민국 특허공개 10-2014-0024495호(발명의 명칭 : 테스핸들러용 인서트, 이하 '선행기술2'라 함) 등에서 참조되는 바와 같이, 테스트트레이에는 반도체소자가 안착될 수 있는 다수의 인서트가 구비된다.
선행기술1에 따른 인서트는 인서트에 적재된 반도체소자를 몸체에 형성된 지지턱에 의해 지지하는 구조를 취한다. 이러한 선행기술1에 따르면 몸체에 지지턱을 일체로 사출 성형하기 때문에 제작비용이 저렴한 이점이 있다. 그러나 반도체의 집적도가 갈수록 높아지면서, 지지턱의 두께가 반도체소자에 구비된 단자의 돌출된 높이보다 더 두꺼워져서 단자와 테스트소켓 간의 전기적인 접촉이 곤란해질 것이 예상된다. 그리고 반도체소자의 미세한 단자의 폭이나 크기 등을 고려할 때, 지지턱에 형성된 안내홈에 의해서는 반도체소자의 적절한 위치의 설정이 곤란해질 것도 예상된다.
따라서 선행기술2에서와 같이 얇은 필름 형태의 지지부재로 반도체소자를 지지하는 구조가 제안되었다. 지지부재에는 반도체소자의 단자를 테스트소켓 측으로 개방시키기 위한 다수의 개방구멍들이 형성되어 있다. 그리고 인서트에 안착된 반도체소자의 단자들은 개방구멍들에 삽입된다. 따라서 개방구멍들은 반도체소자의 위치를 설정하는 역할도 담당한다. 이러한 선행기술2에 따르면 선행기술1에 비하여 제작비용이 증가하는 점은 있지만, 반도체소자의 단자 높이보다 지지부재의 두께를 더 작게 가져갈 수 있기 때문에 단자의 높이가 작아지는 추세에서도 단자와 테스트소켓 간의 전기적 접촉이 적절히 담보될 수 있다.
그러나 선행기술2에 의할 경우에도 단자나 지지부재의 제작 공차들로 인하여 여러 개의 단자들이 개방구멍들에 꽉 끼이는 경우가 발생할 수 있으며, 이러한 경우 반도체소자를 인서트로부터 인출하는 작업 과정에 문제가 발생할 수 있다. 또한, 얇은 두께의 필름타입의 지지부재를 볼트 등을 이용해 몸체에 결합시킬 때도, 결합 과정에서 지지부재가 틀어지게 결합되거나 손상됨으로써 반도체소자의 정확한 위치 설정에 불량을 발생시킬 위험성이 항시적으로 있다.
본 발명은 반도체소자의 단자 크기가 미세한 경우에도 단자와 테스트소켓 간의 적절한 전기적 접촉이 충분히 담보될 수 있도록 반도체소자를 지지할 수 있는 새로운 형태의 반도체소자 지지 구조를 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 형태에 따른 테스트핸들러용 인서트는, 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 몸체; 상기 삽입 구멍의 일 측에서 삽입되어서 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자를 지지하며, 상기 몸체에 양단이 결합된 다수의 비전도성 지지실; 및 상기 삽입 구멍 내에 있는 반도체소자를 유지시키기 위한 한 쌍의 래치장치; 를 포함한다.
상기 몸체에는 상기 다수의 비전도성 지지실들 간의 간격을 유지시키기 위한 유지홈들이 형성되어 있다.
상기 다수의 비전도성 지지실은 상기 삽입 구멍의 저면을 가로지르는 형태로 상기 몸체에 결합된다.
상기 지지실은 방향족 폴리아미드 섬유이고, 상기 방향족 폴리아미드는 메타계이다. 또한, 상호 인접하는 상기 비전도성 지지실들 간의 간격은 상기 삽입 구멍에 안착된 반도체소자에 구비된 단자의 폭과 동일하거나 넓은 것이 바람직하다. 그리고 상기 비전도성 지지실의 굵기는 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자에 구비된 단자의 돌출된 높이보다 가는 것이 바람직하다.
또한, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 형태에 따른 테스트핸들러용 인서트는, 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 몸체; 상기 삽입 구멍의 일 측에서 삽입되어서 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자를 지지하기 위해 마련되는 다수의 비전도성 지지실; 상기 다수의 비전도성 지지실이 고정 설치되며, 상기 몸체에 결합되는 설치부재; 및 상기 삽입 구멍 내에 있는 반도체소자를 유지시키기 위한 한 쌍의 래치장치; 를 포함한다.
상기 설치부재에는 상기 다수의 비전도성 지지실들 간의 간격을 유지시키기 위한 유지홈들이 형성되어 있다.
상기 설치부재는 상기 삽입 구멍에 대응되는 노출 구멍을 가지며, 상기 다수의 비전도성 지지실은 상기 노출 구멍의 저면을 가로지르는 형태로 상기 설치부재에 고정된다.
상기 지지실은 방향족 폴리아미드 섬유이고, 상기 방향족 폴리아미드는 메타계이다. 또한, 상호 인접하는 상기 비전도성 지지실들 간의 간격은 상기 삽입 구멍에 안착된 반도체소자에 구비된 단자의 폭과 동일하거나 넓은 것이 바람직하다. 그리고 상기 비전도성 지지실의 굵기는 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자에 구비된 단자의 돌출된 높이보다 가는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 반도체소자에 구비된 단자보다 얼마든지 충분히 가는 지지실로 반도체소자를 지지할 수 있기 때문에, 반도체소자와 테스트소켓 간의 접촉 구조에 대한 설계가 쉽다.
둘째, 지지실이 유연한 고탄성 소재이기 때문에, 반도체소자가 인서트에 끼일 염려가 없어서 반도체소자의 인출 동작에 불량이 발생할 염려가 없다.
셋째, 유지홈을 통해 지지실들의 위치를 정확히 설정할 수 있기 때문에, 인서트의 불량률을 대폭 하락시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인서트가 적용될 수 있는 일반적인 테스트핸들러에 대한 개념적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 테스트핸들러에 적용될 수 있는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인서트에 대한 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5는 도2의 인서트에 대한 개략적인 저면 사시도이다.
도 6은 도2의 인서트에 반도체소자가 적재된 상태를 보여주는 저면도이다.
도 7은 도 2의 테스트핸들러에 적용될 수 있는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인서트에 대한 개략적인 일부 분해된 정단면도이다.
도 8은 제2 실시예의 다른 형태에 따른 결합 단면도이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 이미 주지되어 있는 기술이나 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
<테스트핸들러>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 인서트가 적용될 수 있는 일반적인 테스트핸들러(100)에 대한 개략적인 평면 구성도이다.
도 1에서 참조되는 바와 같이 테스트핸들러(100)는 테스트트레이(110), 제1 핸드(120), 제1 로테이터(130), 테스트챔버(140), 제2 로테이터(150) 및 제2 핸드(160)를 포함한다.
테스트트레이(110)는 반도체소자가 안착될 수 있는 다수의 인서트들을 구비하고 있다. 이러한 테스트트레이(110)는 도시되지 않는 복수이 이송장치들에 의해 제1 위치(P1)에서 테스트위치(TP) 및 제2 위치(P2)를 거쳐 다시 제1 위치(P1)로 이어지는 폐쇄된 경로(C)를 따라 시계 방향으로 순환한다. 여기서 인서트에 대해서는 별도의 목차로 나누어 후술한다.
제1 핸드(120)는 제1 위치(LP1)에 위치된 테스트트레이(510)로 반도체소자를 로딩(loading)한다.
제1 로테이터(130)는 반도체소자의 로딩이 완료된 테스트트레이(110)를 수직 상태로 회전시킨다.
테스트챔버(140)는 테스트위치(TP)에 있는 수직 상태의 테스트트레이(110)에 적재된 반도체소자의 테스트를 위해 마련된다. 이를 위해 테스트챔버(140)의 내부는 반도체소자의 테스트 온도 조건에 따른 환경 상태로 유지된다.
제2 로테이터(150)는 테스트챔버(140)로부터 온 수직 상태의 테스트트레이(110)를 수평 상태로 회전시킨다.
제2 핸드(160)는 수평 상태로 제2 위치(P2)로 온 테스트트레이(110)로부터 반도체소자를 언로딩(unloading)시킨다.
참고로, 테스트 온도 조건에 따라서 테스트트레이(110)는 폐쇄된 경로(C)의 역방향(반시계 방향)으로 순환할 수 있다. 그리고 이 때에는 제1 핸드(120)와 제2 핸드(160)의 역할과, 제1 로테이터(130)와 제2 로테이터(150)의 역할이 전환된다.
계속하여 상기한 바와 같은 테스트핸들러(100)에 적용된 테스트트레이(110)에 다수 구비되는 본 발명에 따른 인서트의 예에 대하여 설명한다.
<인서트에 대한 제1 실시예>
도 2의 평면도를 참조하면, 제1 실시예에 따른 인서트(111)는 몸체(111a), 지지실(ST)들 및 한 쌍의 래치장치(111c)를 포함한다.
몸체(111a)에는 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍(IH)이 형성되어 있다. 반도체소자는 삽입 구멍(IH)의 일 측(상 측)에서 삽입 구멍(IH) 내로 삽입되거나 삽입 구멍(IH)으로부터 이탈될 수 있다.
지지실(ST)들은 삽입 구멍(IH)의 하 측에서 삽입 구멍(IH) 내에서 안착된 반도체소자를 지지한다. 이러한 지지실(ST)들은 고강도 및 고탄성 소재이면서 내열성이 매우 강한 폴리아미드 슈퍼섬유로 구비된다. 참고로 폴리아미드 슈퍼섬유는 듀폰사가 개발한 케볼라(kevlar)나 코오롱사의 헤라크론 등이 있으며, 대략 머리카락의 1/50 굵기로 950g을 버텨낼 수 있는 특성이 있다. 이러한 폴리아미드 슈퍼섬유는 파라계와 메타계가 있는데, 본 실시예에 따른 인서트에서는 장섬유 형태의 파라계 아라미드를 지지실(ST)로 적용하는 것을 고려하였다. 따라서 지지실(ST)의 굵기는 반도체소자의 단자의 돌출된 높이보다 얼마든지 가늘게 구비될 수 있다. 물론, 슈퍼섬유가 아니더라도, 테스트 시에 단자에서 발생하는 열을 충분히 견딜 수 있으면서 반도체소자를 충분히 지지할 수 있는 정도의 강도를 가진 섬유라면, 본 발명에 따른 인서트(111)의 지지실(ST)로 얼마든지 적용 가능하다. 당연히 지지실(ST)들은 비전도성 소재여야만 할 것이다.
그러한 지지실(ST)들은 삽입 구멍(IH)의 양 측 부분에 구비되어서, 삽입 구멍(IH) 내에 있는 반도체소자의 양단을 지지할 수 있도록 되어 있다. 따라서 지지실(ST)들은 삽입 구멍(IH)의 저면을 가로지르는 형태로 몸체(111a)에 결합된다. 물론, 도 3의 예에서처럼 지지실(ST)들이 삽입 구멍(IH)의 각 변 측 부분에 모두 구비되어서, 삽입 구멍(IH)의 4각 귀퉁이 부근에서 격자무늬를 이루도록 구성될 수도 있다.
지지실(ST)들은 그 양단이 몸체(111a)에 결합된다. 이러한 결합은 도4의 개략적인 저면 사시도에서처럼 지지실(ST)과 몸체(111a) 간에 별도의 스냅링(SR)과 같은 사각 링 형태의 결합부재를 게재하여 이루어질 수도 있고, 도5의 예에서처럼 고체 본드 등과 같은 접착제를 이용하여 지지실(ST)의 양단을 직접 몸체(111a)에 부착 고정시킴으로써 이루어질 수도 있다. 또한, 지지실(ST)과 몸체(111a)를 일체로 인서트 사출하거나, 별고의 고정핀과 고정구멍을 이용하여 지지실(ST)을 몸체(111a)에 고정시킬 수도 있을 것이다.
한편, 지지실(ST)들의 위치가 적절히 고정 및 유지될 수 있도록 몸체(111a)의 저면에는 유지홈(MS)들이 형성되어 있다. 따라서 지지실(ST)들의 양단을 몸체(111a)에 적당히 고정 결합시킨 다음, 고탄성 소재의 지지실(ST)들을 유지홈(MS)들에 삽입시켜 줌으로써 간단하게 지지실(ST)들의 위치를 정확히 설정할 수 있다.
그리고 상호 인접한 지지실(ST)들 간의 간격은 삽입 구멍(IS) 내에 안착된 반도체소자에 구비되는 단자의 폭(또는 직경)과 적어도 동일하거나 넓은 것이 바람직하다.
래치장치(111c)는 삽입 구멍(IH) 내에 반도체소자를 유지시키고, 외부에서 가해지는 조작력에 의해 조작됨으로써 반도체소자의 유지를 해제시킬 수 있다.
위와 같은 구성의 인서트(111)가 구비된 경우, 반도체소자가 인서트(111)에 적재되면, 도 6의 저면도에서 참조되는 바와 같이 반도체소자(D)의 단자(T)가 지지실(ST)들 사이에 삽입되면서 반도체소자의 위치가 설정되기 때문에 테스트트레이(110)의 흔들림이나 이동 중에 충격이 발생하더라도 적어도 테스트 시에는 반도체소자의 위치가 정교하게 설정될 수 있게 된다. 이로 인해 반도체소자(D)의 단자(T)와 테스터의 소켓 간의 정교한 접촉이 담보된다.
물론, 도3의 예에 따를 경우에는 반도체소자의 단자(T)들 중 사각 귀퉁이에 있는 단자(T)이 격자무늬에 의해 형성되는 구멍에 삽입됨으로써 반도체소자의 위치가 더욱 정교하게 설정될 수 있다.
<인서트에 대한 제2 예>
도 7의 일부 분해된 정단면도를 참조하면, 제2 실시예에 따른 인서트(711)는 몸체(711a), 설치부재(711b), 지지실(ST)들 및 한 쌍의 래치장치(711c)를 포함한다.
몸체(711a)에는 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍(IH)이 형성되어 있다.
설치부재(711b)는 사각 프레임 형상으로써 볼트(B)에 의해 몸체(711a)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 설치부재(711b)에는 삽입 구멍(IH)에 대응되는 노출 구멍(EH)을 가진다.
지지실(ST)들은 설치부재(711b)에 구비되며, 삽입 구멍(IH)의 하 측에서 삽입 구멍(IH) 내에 있는 반도체소자를 지지한다. 따라서 지지실(ST)들은 노출 구멍(EH)의 저면을 가로지르는 형태로 설치부재(711b)에 고정 결합된다.
한편, 지지실(ST)들의 위치가 적절히 고정 및 유지될 수 있도록 설치부재(711b)의 저면에는 유지홈(MS)들이 형성되어 있다. 따라서 지지실(ST)들의 양단을 설치부재(711b)에 적당히 결합시킨 다음 지지실(ST)들을 유지홈(MS)들에 삽입시켜 줌으로써 간단하게 지지실(ST)들의 위치를 정확히 설정할 수 있다.
또한, 지지실(ST)들 간의 간격은 삽입 구멍(IS) 내에 안착된 반도체소자에 구비되는 단자의 폭(또는 직경)과 적어도 동일하거나 넓은 것이 바람직하다.
마찬가지로 지지실(ST)들은 스냅링, 접착제, 고정핀 중 어느 하나를 이용하여 설치부재(711b)에 고정될 수 있거나, 지지실(ST)들을 설치부재(711b)에 일체로 인서트 사출함으로써 지지실(ST)들을 설치부재(711b)에 고정시킬 수 있다.
한편, 도8의 예에서와 같이 인서트(711)가 설치부재(711b)의 저면보다 몸체(711a)의 저면이 하방으로 더 둘출되는 구조를 가진다면, 유지홈(MS)들을 몸체(711a)의 저면에 형성시키는 것이 바람직할 수 있다.
래치장치(711c)는 삽입 구멍(IH) 내에 반도체소자를 유지시키고, 외부에서 가해지는 조작력에 의해 조작됨으로써 반도체소자의 유지를 해제시킬 수 있다.
본 실시예에 따르는 경우, 먼저 결합부재(711b)에 지지실(ST)들을 고정한 다음, 유지홈(MS)들을 이용해 지지실(ST)을 정렬시킨다. 그리고 볼트(B)를 이용해 결합부재(711b)를 몸체(711a)에 결합시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따를 경우, 지지실(ST)들에 불량이 발생한 경우, 설치부재(711b)만을 교체하는 것으로 간단하게 인서트(711)의 수리가 가능해진다.
참고로 도8의 예를 따른 경우에는, 설치부재(711b)를 먼저 몸체(711a)에 결합시킨 후, 유지홈(MS)을 이용하여 지지실(ST)들을 정렬시킨다.
물론, 인서트 사출에 의해 지지실(ST)들이 몸체(111a)나 설치부재(711b)에 정교한 위치에서 고정될 수 있는 경우에는 유지홈(MS)들을 생략시키는 것도 가능할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
111, 711 : 인서트
111a, 711a : 몸체
IH : 삽입 구멍
711b : 설치부재
EH : 노출 구멍
MS : 유지홈
ST : 지지실

Claims (10)

  1. 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 몸체;
    상기 삽입 구멍의 일 측에서 삽입되어서 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자를 지지하며, 상기 몸체에 양단이 결합된 다수의 비전도성 지지실; 및
    상기 삽입 구멍 내에 있는 반도체소자를 유지시키기 위한 한 쌍의 래치장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에는 상기 다수의 비전도성 지지실들 간의 간격을 유지시키기 위한 유지홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 비전도성 지지실은 상기 삽입 구멍의 저면을 가로지르는 형태로 상기 몸체에 결합되는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  4. 반도체소자가 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 몸체;
    상기 삽입 구멍의 일 측에서 삽입되어서 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자를 지지하기 위해 마련되는 다수의 비전도성 지지실;
    상기 다수의 비전도성 지지실이 고정 설치되며, 상기 몸체에 결합되는 설치부재; 및
    상기 삽입 구멍 내에 있는 반도체소자를 유지시키기 위한 한 쌍의 래치장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 설치부재에는 상기 다수의 비전도성 지지실들 간의 간격을 유지시키기 위한 유지홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 설치부재는 상기 삽입 구멍에 대응되는 노출 구멍을 가지며,
    상기 다수의 비전도성 지지실은 상기 노출 구멍의 저면을 가로지르는 형태로 상기 설치부재에 고정되는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지실은 방향족 폴리아미드 섬유인 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아미드는 메타계인 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상호 인접하는 상기 비전도성 지지실들 간의 간격은 상기 삽입 구멍에 안착된 반도체소자에 구비된 단자의 폭과 동일하거나 넓은 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비전도성 지지실의 굵기는 상기 삽입 구멍 내에 안착된 반도체소자에 구비된 단자의 돌출된 높이보다 가는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러용 인서트.




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