KR102259642B1 - 반도체 칩 검사용 소켓 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체칩을 눌러주는 푸시나사가 일정한 범위에서 일정한 움직임을 갖도록 함으로써, 동일한 반도체칩들이 마이크로미터(um) 단위로 두께가 변화될 때 대응할 수 있으며, 또한 반도체칩의 기종이 변경되더라도 상기 푸시나사를 조정하여 항상 균일한 압력으로 단자들이 접촉될 수 있도록 한 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 반도체칩이 놓이는 소켓의 상부에 커버브래킷이 구비되고, 상기 커버브래킷에 힌지를 통하여 여닫히는 커버가 구비되며, 상기 커버의 중앙에는 상기 반도체칩을 눌렀다가 해제시킬 수 있도록 가압블럭을 하강 및 승강시키는 푸시나사가 구비되며; 상기 푸시나사부의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 함께 회전되게 구비된 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치에 있어서,
상기 푸시나사의 머리부분은 외측 널링형상으로 구비되고, 상기 푸시나사의 몸통부분은 사다리꼴 탭을 갖는 푸시나사가 구비되고,
상기 인디케이터 상부에는 푸시나사의 높이 조정 간격을 세분화하기 위한 2열 또는 그 이상의 열의 원형 구멍이 구비되고,
상기 인디케이터커버에는 인디케이터 상부에 구비한 2개 이상의 열에 만들어진 구멍과 일치될 수 있는 2개 이상의 탭홀과 중심나사로 위치 고정을 위한 중앙 구멍이 구비되고, 상기 가압블럭의 상부가압판 밑에서 스프링 및 볼트로 눌러주는 하부가압판 표면의 스프링 및 볼트와 닿는 부위를 원형 구조로 배치한 특징이 있다.

Description

반도체 칩 검사용 소켓 장치{Device of socket for semiconductor chip inspection}

본 발명은 반도체 패키지 검사용 테스트 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 반도체칩은 생산과정에서 검사장비에 장착하여 불량 여부를 확인하는 공정이 수행된다. 반도체 디바이스의 신뢰성을 테스트하기 위해서는 소켓을 사용하며, 그 소켓에는 검사용 회로 기판과 디바이스 간의 전기적으로 연결되는 포고핀(Probe Pin(POGO), Rubber(PCR) 또는 핀(Pin)이 존재하며 그 핀은 기구적으로 눌러야 통전되는 것이 일반적이다. 이러한 테스트 소켓 내부에는 반도체 패키지를 장착시킬 수 있는 수납공간이 마련된다. 테스트 소켓은 그 수납공간에 반도체 패키지를 장착하고 일정 압력으로 가압하도록 제작된 가압블럭을 구비하여, 반도체 패키지에 요구되는 일정 압력이 유지될 수 있도록 가압블럭을 가압한다. 이 후, 반도체 패키지 테스터는 일정 시간 동안 특정 조건 하에서 반도체 패키지의 성능 또는 전기적인 특성을 테스트할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나 종래의 반도체 패키지 테스터용 테스트 소켓은 반도체 패키지를 일정한 압력으로 가압하기 위하여 가압블럭의 높이를 조절하도록 되어 있는데 가압블럭의 높이를 여러 단계로 조절하기 위해, 인디케이터와 인디케이터와 형합될 수 있도록 푸시나사부에 각각 다수의 고정용 구멍을 구비하게 된다. 이때, 가압블럭의 높이 조절 폭이 크게 되면 압력의 미세조정이 어려워지며, 또한 가압블럭의 높이 조정을 위한 다수의 고정용 구멍을 각각 나사산으로 가공하게 되어 가공 시간의 증가 및 가공 비용의 상승을 초래하는 등의 단점이 있었다.

그리고, 검사용 반도체의 두께에 따른 가압블럭의 초기 높이 조정을 위해 다수의 구멍을 갖춘 푸시나사부 및 이를 고정시키는 나사가 필요하게 되는데, 이는 부품제작 및 조립공수의 증가에 따른 작업성의 저하로 인하여 작업시간의 증가와 함께 품질의 안정화에 어려움이 발생하게 된다. 또한, 반도체 패키지 검사에 필요한 큰 힘의 압력에 효과적으로 견딜 수 있도록 내구성이 요구되는 푸시나사부의 구조 및 반도체 패키지를 가압할 때 가압블럭의 가압력이 반도체 패키지의 상, 하부에 균등히 분포될 수 있는 구조가 요구되는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가압블럭의 높이를 미세하게 조정이 가능하도록 하는 다수의 인디케이터의 가압블럭 높이 고정용 구멍을 2열 또는 그 이상의 배열로 배치함으로써, 한정된 좁은 범위 내에서도 조정 폭을 미세하면서도 최대한 늘릴 수 있게 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기에서 언급한 가압블럭의 높이 조정을 위해 인디케이터에 만들어 놓은 다수의 고정용 구멍을 각각 나사산이 아닌 일반 구멍으로 가공하고, 이러한 일반 구멍에 일치될 수 있는 나사 고정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 가압블럭의 초기 높이 조정을 위해 다수의 구멍을 갖춘 푸시나사 및 이를 고정시키는 나사의 사용을 대체할 수 있는 구조의 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 반도체 패키지를 가압할 때 사용되는 가압블럭의 가압력이 반도체 패키지의 상부 및 하부에 균등히 분포될 수

있도록 압축 스프링을 반도체의 중심부로부터 일정한 거리의 원형 선상에 배치한 가압블럭을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치는, 반도체칩이 놓이는 소켓의 상부에 커버브래킷이 구비되고, 상기 커버브래킷에 힌지를 통하여 여닫히는 커버가 구비되며, 상기 커버의 중앙에는 상기 반도체칩을 눌렀다가 해제시킬 수 있도록 가압블럭을 하강 및 승강시키는 푸시나사가 구비되며; 상기 푸시나사부의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 함께 회전되도록 구비된 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치에 있어서, 상기 커버장치의 중앙 내측에는 승, 하강용으로 사용이 되는 사다리꼴 형상의 나사산이 구비될 수 있다.

또한, 상기 푸시나사의 머리부분은 외측 널링형상으로 구비되고, 몸통부분은 사다리꼴 형상의 푸시나사가 구비될 수 있다.

또한, 상기 커버장치의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 함께 회전되게 구비되는데, 상기 인디케이터 상부에는 푸시나사의 높이 조정 간격을 세분화하기 위한 2열 또는 그 이상의 배열로 원형 구멍을 구비할 수 있다.

또한, 상기 커버장치의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 일체로 회전되도록 구비되며, 상기 인디케이터 하부에는 푸시나사와 결합되도록 내측 널링형상을 구비할 수 있다.

또한, 상기 인디케이터의 윗면에는 중심나사를 기준으로 회전하는 인디케이터 커버가 구비되고, 상기 인디케이터 커버에는 인디케이터 상부에 구비한 2개 이상의 열에 만들어진 구멍과 일치되는 2개 이상의 탭홀 및 중심부에는 중심나사로 위치 고정을 할 수 있는 중앙 구멍이 구비될 수 있다.

또한, 상기 가압블럭의 상부가압판과 하부가압판 사이에 삽입되는 스프링을 원형상으로 배치한 후, 스크류로 상부와 하부 가압판을 고정시키도록 하는 구조를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 검사용 테스트 소켓은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 가압블럭의 높이를 여러 단계로 미세조정하여 반도체 패키지에 안정적인 압력을 가할 수 있도록 함으로써, 테스트 중에 발생할 수 있는 반도체의 파손 및 불량을 최소화 할 수 있다.

(2) 가압블럭의 높이 조정용으로 사용되는 다수의 고정용 나사 구멍을 일반용 구멍으로 가공함으로써 가공 불량을 줄이고, 가공 시간 및 가공비를 절감할 수 있다.

(3) 검사용 반도체 패키지의 두께에 따른 가압블럭의 초기 높이 조정 시에, 높이 고정용 나사 또는 고정장치의 사용없이 편리하게 고정시킬 수 있는 구조를 구성하므로서, 조립 작업 시 별도의 조립장치를 이용한 작업이 불필요하게 되어 조립 공정의 간소화 및 조립작업의 효율화를 얻을 수 있다.

(4) 반도체 패키지에 걸리는 큰 힘의 압력에 견딜 수 있도록 푸시나사의 강도를 보강시킨 구조를 구비하여 소켓의 내구성을 높일 수 있다.

(5) 가압블럭의 가압력이 반도체 패키지의 상부 및 하부에 균등히 분포될 수 있는 구조를 구성함으로써 테스트의 안정화 및 효율화를 얻을 수 있다..

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 분리 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 조립 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 인디케이터와 인디케이터커버 및 푸시나사의 분리사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 인디케이터 하부의 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 커버의 분리사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 가압블럭의 분리사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 정단면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 측단면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 평면도

도 1 내지 도 7에서 본 발명의 한 실시예의 커버장치는 반도체칩(111)이 놓이는 소켓(110)의 상부에 커버브래킷(115)이 볼트 체결되어 고정되고, 상기 커버브래킷(115)의 상측에는 힌지(123)를 통하여 여닫히는 커버(120)가 구비

된다. 상기 커버(120)는 상기 커버브래킷(115)의 전면 턱에 걸리는 후크(125)에 의해 커버(120)에 닫힌 상태가 유지되며, 상기 커버(120)의 중앙에는 상하측으로 관통된 나사체결부(131)가 구비된다.

상기 나사체결부(131)에 나사체결되는 푸시나사(130)가 구비되고, 상기 커버(120)의 하부 내측에는 상기 푸시나사(130)의 하단과 접하여 상기 푸시나사(130)의 상하움직임과 연동되는 완충수단(140)이 구비된다. 그리고 상기 완충수단(140)에는 가압블럭(145)이 상하측으로 움직이도록 탄성적으로 결합되는데, 상기 가압블럭(145)은 상기 소켓(110)에 놓인 반도체칩(111)이 프로브수단(112)을 통하여 검사용회로기판(13)과 전기접촉 되도록 눌러주는 역할을 한다. 이때 상기 완충수단(140)은 상기 가압블럭(145)을 탄성적으로 눌러서 과도한 눌림으로 반도체칩(111)또는 프로브수단(112)이 변형되지 않도록 해준다.

상기 완충수단(140)은 상기 커버(120)의 밑면에 스프링(128a) 및 커버연결볼트(128)를 통하여 매달린 상태로 상부가압판(141)이 구비되고, 상기 상부가압판(141)의 밑면에는 스프링(144a) 및 가압판연결볼트(143)를 통하여 매달린 상태로 하부가압판(142)이 구비된다. 그리고 상기 가압블럭(145)은 상기 하부가압판(142)의 중앙에 가압블럭연결볼트(146)로 연결된 상태로 매달려 구비된다.

또한, 상기 가압블럭(145)을 분리할 때는 상기 가압블럭(145)에 연결된 가압블럭연결볼트(146)를 풀고 가압블럭(145)을 분리하면 된다.

상기 커버(120)의 윗면에는 돌출된 2개 이상의 스토퍼(121)가 구비되며,

상기 커버(120)의 중앙의 내측에는 상기 푸시나사(130)의 하단과 접하여 상기 푸시나사(130)의 상하움직임을 위한 나사체결부(131)가 내측 사다리꼴 형상의 나사산이 구비된다.

상기 푸시나사(130)의 몸통(130a) 부분은 사다리꼴 탭을 구비하며, 푸시나사(130)의 머리(130b)부분은 외측 널링형상으로 구비되고, 상기 푸시나사(130)의 중앙에는 나사구멍(130c)이 구비되고, 나사구멍(130c)에 중심나사(172)가 연결된다.

상기 푸시나사(130)의 윗면에 널링연결되는 원판형의 인디케이터(160)가 구비된다.

인디케이터(160) 상부에는 핀구멍(163)이 방사상으로 2열 또는 그 이상의 열로 다수 개 구비되는데, 360도 이내의 범위에서 각각 동일한 간격으로 떨어져 구비된다. 상기 푸시나사(130)의 1피치를 360도 이내에서 세분화 시킨 것으로서, 피치 간격에 따라 푸시나사(130)를 승강 조절할 수 있다.

또한 인디케이터(160) 하부에는 상기 푸시나사(130)와 결합되는 내측널링형상(162)을 구비하고, 2열 또는 그 이상의 열의 핀구멍들(163)을 구비하고, 핀구멍들(163) 한쪽 끝단으로 상기 스토퍼(121)에 걸리는 다수 개의 역회전제한홈들(165a)이 구비된다.

또한 상기 인디케이터(160)의 상부에는 상기 중심나사(172)를 기준으로 회전되는 원형의 인디케이터커버(170)가 구비되고, 상기 인디케이터커버(170)에는, 스토퍼나사(171)와 연결되는 2개 이상의 탭홀(173)과 상기 푸시나사(130) 상부 중앙과 연결되는 중심나사홈(174)이 구비된다.

또한, 스토퍼나사(171)는 상기 인디케이터(160)의 외주면에 형성된 2열 또는 그 이상의 열의 핀구멍(163)에 꽂힌다. 스토퍼나사(171)와 연결된 상기 인디케이터(160)와 상기 인디케이터커버(170)는 상기 푸시나사(130)와 널링 결합되어, 상기 인디케이터(160) 밑면에 형성된 원호형의 핀구멍들(163)을 따라 선회되다가 상기 커버(120)의 윗면에 돌출된 스토퍼(121)에 걸린다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 조립과정은 다음과 같다.

먼저 커버(120)의 밑면에 스프링(128a) 및 커버연결볼트(128)를 통하여 상부가압판(141)을 매달아 설치하고, 하부가압판(142)은 상기 상부가압판(141)의 하부에 스프링(144a) 및 가압판연결볼트(143)를 통하여 매달아 설치한다. 이후 상기 하부가압판(142)의 중앙으로 가압블럭연결볼트(146)을 꼽아 상기 가압블럭(145)을 조립한다.

이후 상기 커버(120)의 중앙으로 형성된 나사체결부(131)에 푸시나사(130)를 체결하고, 인디케이터커버(170)의 2개 이상의 탭홀에 상기 스토퍼나사(171)를 상기 인디케이터(160)의 2열 또는 그 이상의 열의 핀구멍들(163) 중앙 부근에 꽂아, 상기 커버(120)의 임의의 위치에 위치하게하여, 상기 인디케이터(160)를 상기 푸시나사(130)에 결합하여 널링체결한 뒤, 상기 인디케이터커버(170)의 중앙에 중심나사(172)를 체결하여 상기 인디케이터(160)와 인디케이터커버(170)가 정역회전 되도록 결합한다.

이처럼 조립되는 본 발명 한 실시예는 상기 인디케이터(160)와 결합된 인디케이터커버(170)를 역회전시키면 스토퍼나사(171)가 상기 인디케이터(160) 하부의 핀구멍들(163)을 따라 회전되다 상기 인디케이터(160)의 하부의 역회전제한홈(165a)에 걸려 정지된다.

상기에서 인디케이터커버(170)와 상기 인디케이터(160)가 상기 커버(120) 임의의 위치에 상기 푸시나사(130)와 연결된 초기상태에서 상기 후크(125)를 젖히면 상기 커버(120)가 힌지(123)를 중심으로 회동되어 열린다. 따라서 상기 소켓(110)에 검사대상의 반도체칩(111)을 넣고 상기 커버(120)를 닫는다.

상기 커버(120)를 닫으면 가압블럭(145)은 상기 반도체칩(111)의 표면에서 미세하게 떨어진 상태가 된다.

이후 상기 인디케이터커버(170)를 회전시키면 상기 인디케이터(160)가 함께 회전되고, 이때 푸시나사(130)도 함께 회전되어 상기 상부가압판(141)을 누른다. 상기 상부가압판(141)이 눌리면 스프링(144a)이 압축되면서 상기 하부가압판(142)이 함께 가압되고 상기 가압블럭(145)의 밑면이 상기 반도체칩(111)을 눌러서 프로브수단(112)과 회로기판(113)이 회로적으로 연결된다.

상기에서 동일한 규격의 반도체칩(111)들도 제조과정에서 두께차에 따른 공차가 발생되는데, 이러한 미세한 공차로 인하여 상기 가압블럭(145)이 상기 반도체칩(111)을 충분히 눌러줄 수 없거나 또는 과도하게 눌러주는 문제가 발생된다.

만약 과도하게 눌린 경우 인디케이터커버(170)를 역회전시키면서 조정하면 되고, 더욱 미세한 공차를 해결하기 위해서는, 인디케이터커버(170)의 스토퍼나사(171)를 풀어 원하는 핀구멍(163)의 위치에 옮겨 체결하도록 조정하면 된다.

본 발명 한 실시예는 반도체칩(111)의 규격이 바뀌어서 두께에 변화가 발생될 경우에도, 반도체칩(111)의 규격에 따라 인디케이터커버(170)를 정역회전시킨 후, 상기 인디케이터커버(170)와 연결된 스토퍼나사(171)의 위치로 미세 조정을 하므로, 부품을 교체할 필요가 없는 이점이 있다.

110 : 소켓 111 : 반도체칩 112 : 프로브
113 : 회로기판 115 : 커버브래킷 120 : 커버
121 : 스토퍼 123 : 커버힌지 124 : 커버스프링
125 : 후크 126 : 후크스프링 127 : 후크힌지
128 : 커버연결볼트 128a: 커버연결스프링 130 : 푸시나사
130a: 푸시나사몸통 130b: 푸시나사머리 130C: 푸시나사구멍
131 : 나사체결부 140 : 완충수단 141 : 상부가압판
142 : 하부가압판 143 : 가압판연결볼트 144a: 가압판스프링
145 : 가압블럭 146 : 가압블럭연결볼트 160 : 인디케이터
162 : 내측널링형상 163 : 핀구멍 165a : 역회전제한홈
170 : 인디케이터커버 171 : 스토퍼나사 172 : 중심나사
173 : 탭홀 174 : 중심나사홈

Claims (6)

1. 반도체칩이 놓이는 소켓의 상부에 커버브래킷이 구비되고, 상기 커버브래킷에 힌지를 통하여 여닫히는 커버가 구비되며, 상기 커버의 중앙에는 상기 반도체칩을 눌렀다가 해제시킬 수 있도록 가압블럭을 하강 및 승강시키는 푸시나사가 구비되며; 상기 푸시나사의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 함께 회전되게 구비된 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치에 있어서, 상기 커버장치의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 함께 회전되게 구비되는데, 상기 인디케이터 상부에는 푸시나사의 높이 조정 간격을 세분화하기 위한 2열 또는 그 이상의 열의 원형 구멍을 구비함을 특징으로 하는 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 커버장치의 윗면에는 원판형의 인디케이터가 함께 회전되게 구비되는데, 상기 인디케이터 하부에는 푸시나사와 결합되도록 내측 널링형상을 구비함을 특징으로 하는 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 인디케이터의 윗면에는 중심나사를 기준으로 회전되는 인디케이터커버가 구비되고; 상기 인디케이터커버에는 인디케이터 상부에 구비한 2개 이상의 열에 만들어진 구멍과 일치될 수 있는 2개 이상의 탭홀과 중심나사로 위치 고정을 위한 중앙 구멍이 구비됨을 특징으로 하는 반도체칩 검사용 소켓의 커버장치.
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