KR102287237B1 - 반도체 패키지를 수납하기 위한 인서트 조립체 및 이를 포함하는 테스트 트레이 - Google Patents

반도체 패키지를 수납하기 위한 인서트 조립체 및 이를 포함하는 테스트 트레이 Download PDF

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Abstract

반도체 소자를 수납하기 위한 인서트 조립체와 이를 포함하는 테스트 트레이가 개시된다. 상기 인서트 조립체는, 반도체 소자를 수납하기 위한 개구를 갖는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 하부에 장착되어 상기 개구를 닫고 상기 반도체 소자를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함하며, 상기 서포트 부재는, 상기 인서트 본체에 장착되는 절연성 패드와, 상기 반도체 소자를 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자와 상기 테스트 장치의 접속 단자들과 접촉되도록 상기 절연성 패드를 통해 배치되는 접속 매개 단자들을 포함한다.

Description

반도체 패키지를 수납하기 위한 인서트 조립체 및 이를 포함하는 테스트 트레이{Insert assembly for receiving semiconductor device and test tray including the same}
본 발명의 실시예들은 인서트 조립체와 이를 포함하는 테스트 트레이에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자에 대한 전기적인 검사 공정을 수행하기 위하여 상기 반도체 소자를 수납하는 인서트 조립체와 이를 포함하는 테스트 트레이에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정과 본딩 공정 및 패키징 공정을 통하여 반도체 패키지들로 제조될 수 있다.
상기와 같이 제조된 반도체 소자들은 전기적 특성 검사를 통하여 양품 또는 불량품으로 판정될 수 있다. 상기 전기적 특성 검사에는 상기 반도체 소자들을 핸들링하는 테스트 핸들러와 상기 반도체 소자들을 검사하기 위한 테스터가 사용될 수 있다.
상기 전기적 특성 검사의 경우 테스트 트레이에 장착되는 인서트 조립체에 상기 반도체 소자를 수납한 후 상기 인서트 조립체에 수납된 반도체 소자의 외부 접속용 단자들과 상기 테스터를 전기적으로 연결한 후 검사 공정이 수행될 수 있다.
상기 인서트 조립체는 상기 반도체 소자가 수납되는 포켓을 가질 수 있으며 상기 테스터는 상기 반도체 소자의 외부 접속용 단자들 예를 들면 솔더볼들과의 접촉을 위한 포고핀 또는 프로브핀 등과 같은 콘택핀들이 구비된 테스트 소켓을 포함할 수 있다. 또한, 상기 인서트 조립체는 상기 포켓에 수납된 반도체 소자의 이탈을 방지하기 위한 래치들을 포함할 수 있다.
일 예로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1535245호에는 반도체 소자가 삽입되는 개구를 갖는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 하부에 부착되며 상기 반도체 소자를 지지하는 필름 형태의 지지부재를 포함하는 인서트 조립체가 개시되어 있다. 특히, 상기 지지부재는 상기 반도체 소자의 접속 단자들이 삽입되는 복수의 관통공들을 가질 수 있다.
상기와 같은 인서트 조립체의 경우 상기 지지부재의 관통공들에 상기 반도체 소자의 외부 접속 단자들이 끼이는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 최근 반도체 소자의 접속 단자들의 크기 및 피치가 감소됨에 따라 상기 관통공들을 가공하기 어려운 문제점이 있으며 또한 상기 지지부재의 두께를 상기 접속 단자들의 높이보다 얇게 하는 경우 상기 지지부재를 상기 인서트 본체에 부착하는 과정에서 상기 지지부재가 변형되는 등의 추가적인 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 필름 형태의 지지부재를 사용하지 않고 아울러 테스트 장치에 구비되는 테스트 소켓을 제거할 수 있는 인서트 조립체 및 이를 포함하는 테스트 트레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 인서트 조립체는, 반도체 소자를 수납하기 위한 개구를 갖는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 하부에 장착되어 상기 개구를 닫고 상기 반도체 소자를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함할 수 있으며, 상기 서포트 부재는, 상기 인서트 본체에 장착되는 절연성 패드와, 상기 반도체 소자를 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자와 상기 테스트 장치의 접속 단자들과 접촉되도록 상기 절연성 패드를 통해 배치되는 접속 매개 단자들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 절연성 패드는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 접속 매개 단자들은 도전성 고무로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 소자를 지지하는 상기 절연성 패드의 제1 면에는 상기 반도체 소자의 접속 단자들이 삽입되는 복수의 리세스들이 구비될 수 있으며, 상기 접속 매개 단자들은 상기 리세스들의 중앙 부위들을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 리세스들은 깔때기 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 테스트 장치와 마주하는 상기 절연성 패드의 제2 면에는 상기 테스트 장치의 접속 단자들이 삽입되는 복수의 리세스들이 구비될 수 있으며, 상기 접속 매개 단자들은 상기 리세스들의 중앙 부위들을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 테스트 장치와 마주하는 상기 절연성 패드의 제2 면에는 상기 테스트 장치의 접속 단자들과의 접속을 위한 접속 패드들이 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 테스트 트레이는, 반도체 소자를 수납하기 위한 개구를 갖는 인서트 본체 및 상기 인서트 본체의 하부에 장착되어 상기 개구를 닫고 상기 반도체 소자를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함하는 인서트 조립체와, 상기 인서트 조립체가 장착되는 제2 개구를 갖는 트레이 본체를 포함할 수 있다. 특히, 상기 서포트 부재는, 상기 인서트 본체에 장착되는 절연성 패드와, 상기 반도체 소자를 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자와 상기 테스트 장치의 접속 단자들과 접촉되도록 상기 절연성 패드를 통해 배치되는 접속 매개 단자들을 포함할 수 있으며, 상기 인서트 조립체는 상기 서포트 부재가 상기 트레이 본체의 하부로 돌출되도록 상기 제2 개구에 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 절연성 패드는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 접속 매개 단자들은 도전성 고무로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 소자를 지지하는 상기 절연성 패드의 제1 면에는 상기 반도체 소자의 접속 단자들이 삽입되는 복수의 제1 리세스들이 구비되고, 상기 테스트 장치와 마주하는 상기 절연성 패드의 제2 면에는 상기 테스트 장치의 접속 단자들이 삽입되는 복수의 제2 리세스들이 구비되며, 상기 접속 매개 단자들은 상기 제1 및 제2 리세스들의 중앙 부위들을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2 리세스들은 깔때기 형태를 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 테스트 트레이에 장착되어 반도체 소자를 수납하기 위한 인서트 조립체는, 상기 반도체 소자를 수납하기 위한 개구를 갖는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 하부에 장착되어 상기 개구를 닫고 상기 반도체 소자를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함하며, 상기 서포트 부재는, 상기 인서트 본체에 장착되는 절연성 패드와, 상기 반도체 소자를 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자와 상기 테스트 장치의 접속 단자들과 접촉되도록 상기 절연성 패드를 통해 배치되는 접속 매개 단자들을 포함할 수 있다.
따라서, 종래 기술에서 사용되었던 필름 형태의 지지부재가 필요하지 않으며 이에 따라 상기 지지부재의 관통홀에 상기 반도체 소자의 접속 단자들이 끼이는 문제점이 제거될 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자들의 크기 및 피치 감소에 용이하게 대응할 수 있으며 상기 인서트 조립체의 제조가 용이해질 수 있다.
추가적으로, 종래 기술에서 사용되었던 테스트 장치의 테스트 소켓이 불필요하므로 상기 테스트 장치의 인터페이스 보드의 제작이 용이해지고 아울러 그 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 조립체와 이를 포함하는 테스트 트레이를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자의 검사 공정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 부재의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 서포트 부재의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 조립체와 이를 포함하는 테스트 트레이를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자의 검사 공정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 조립체(200)와 이를 포함하는 테스트 트레이(100)는 반도체 소자(10)에 대한 전기적인 특성 검사를 위한 테스트 핸들러에서 상기 반도체 소자(10)를 핸들링하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 상기 반도체 소자(10)를 수납하고 상기 반도체 소자(10)를 테스트 장치와 연결하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인서트 조립체(200)는 반도체 소자(10)를 수납하기 위한 개구(212)를 갖는 인서트 본체(210) 및 상기 인서트 본체(210)의 하부에 장착되어 상기 개구(212)를 닫고 상기 반도체 소자(10)를 지지하기 위한 서포트 부재(220)를 포함할 수 있다. 상기 테스트 트레이(100)는 상기 인서트 조립체(200)가 장착되는 제2 개구(112)를 갖는 트레이 본체(110)를 포함할 수 있으며, 상기 인서트 조립체(200)는 상기 서포트 부재(220)가 상기 트레이 본체(110)의 하부로 돌출되도록 상기 제2 개구(112)에 장착될 수 있다.
특히, 상기 서포트 부재(220)는 상기 인서트 본체(210)에 부착되는 절연성 패드(222) 및 상기 반도체 소자(10)를 상기 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자(10)의 접속 단자들(12)과 상기 테스트 장치의 접속 단자들(302)과 접촉되도록 상기 절연성 패드(222)를 통해 배치되는 접속 매개 단자들(224)을 포함할 수 있다.
상기 테스트 장치는 상기 반도체 소자(10)에 검사 신호를 전달하기 위한 인터페이스 보드(300)를 포함할 수 있으며, 상기 인터페이스 보드(300) 상에는 상기 반도체 소자(10)와의 연결을 위한 접속 단자들(302)이 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 인터페이스 보드(300) 상에는 복수의 포고 핀들 또는 콘택 핀들이 구비될 수 있다.
상기 반도체 소자(10)가 상기 테스트 트레이(100)의 인서트 조립체(200) 내에 수납된 후 상기 테스트 트레이(100)는 상기 인터페이스 보드(300) 상에 배치될 수 있다. 이때, 도시된 바와 같이 상기 테스트 트레이(100)의 상부에는 상기 반도체 소자(10)를 가압하기 위한 푸셔(410)가 구비된 매치 플레이트(400)가 배치될 수 있으며, 상기 테스트 트레이(100)가 상기 인터페이스 보드(300) 상에 배치된 후 상기 반도체 소자(10)는 상기 푸셔(410)에 의해 상기 인터페이스 보드(300)를 향해 가압될 수 있다. 이에 따라, 상기 반도체 소자(10)의 접속 단자들(12)은 상기 서포트 부재(220)의 접속 매개 단자들(224)을 통해 상기 인터페이스 보드(300)의 접속 단자들(302)과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 인서트 조립체(200)는 상기 반도체 소자(10)가 수납된 후 상기 개구(212)를 닫기 위한 래치들(230)을 구비할 수 있으며, 상기 인터페이스 보드(300) 상에는 상기 테스트 트레이(100)와의 정렬을 위한 가이드 부재(310)가 배치될 수 있다. 특히, 상기 매치 플레이트(400)와 상기 가이드 부재(310)에는 정렬을 위한 가이드 핀들이 구비될 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 인서트 조립체(200) 및/또는 트레이 본체(100)에는 상기 가이드 핀들과 대응하는 가이드 홀들이 구비될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 부재의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 서포트 부재(220)는 절연성 패드(222)와 상기 절연성 패드(222) 내에 배치되어 상기 반도체 소자(10)와 상기 인터페이스 보드(300)의 접속 단자들(302)을 서로 연결하기 위한 접속 매개 단자들(224)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연성 패드(222)와 접속 매개 단자들(224)은 상기 반도체 소자(10)의 검사 과정에서 상기 반도체 소자(10)의 손상을 방지하기 위하여 유연성을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 절연성 패드(222)는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 접속 매개 단자들(224)은 도전성 고무로 이루어질 수 있다.
상기 절연성 패드(222)는 상기 인서트 본체(210)에 부착되는 제1 면(222A)과 상기 반도체 소자(10)의 검사시 상기 인터페이스 보드(300)와 마주하는 제2 면(222B)을 포함할 수 있으며, 상기 접속 매개 단자들(224)은 상기 제1 및 제2 면들(222A, 222B)을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연성 패드(222)의 제1 면(222A)에는 상기 반도체 소자(10)의 접속 단자들(12)이 삽입되는 복수의 제1 리세스들(226)이 구비될 수 있으며, 상기 절연성 패드(222)의 제2 면(222B)에는 상기 인터페이스 보드(300)의 접속 단자들(302)이 삽입되는 제2 리세스들(228)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 접속 매개 단자들(224)은 상기 제1 및 제2 리세스들(226, 228)의 중앙 부위들을 통해 노출될 수 있다.
상기 제1 및 제2 리세스들(226, 228)은 상기 반도체 소자(10)의 접속 단자들(12)과 상기 접속 매개 단자들(224) 및 상기 인터페이스 보드(300)의 접속 단자들(302)이 서로 용이하게 정렬되도록 하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 리세스들(226, 228)은 도시된 바와 같이 깔때기 형태를 갖는 것이 바람직하다.
도 4는 도 1에 도시된 서포트 부재의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다. 도 4를 참조하면, 상기 절연성 보드(222)의 제2 면(222B) 상에는 상기 접속 매개 단자들(224)과 연결되는 복수의 접속 패드들(229)이 구비될 수 있다.
한편, 상기 서포트 패드(220)는 상기 인서트 본체(210)의 하부에 접착제를 통해 부착될 수 있다. 다른 예로서, 상기 서포트 패드(220)는 상기 인서트 본체(210)의 하부면 상에서 일체로 성형될 수도 있으며, 볼트 등의 체결 부재를 이용하여 상기 인서트 본체(210)에 결합될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 테스트 트레이(100)에 장착되어 반도체 소자(10)를 수납하기 위한 인서트 조립체(200)는, 상기 반도체 소자(10)를 수납하기 위한 개구(212)를 갖는 인서트 본체(210)와, 상기 인서트 본체(210)의 하부에 장착되어 상기 개구(212)를 닫고 상기 반도체 소자(10)를 지지하기 위한 서포트 부재(220)를 포함하며, 상기 서포트 부재(220)는, 상기 인서트 본체(210)에 장착되는 절연성 패드(222)와, 상기 반도체 소자(10)를 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자(10)와 상기 테스트 장치의 접속 단자들(302)과 접촉되도록 상기 절연성 패드(222)를 통해 배치되는 접속 매개 단자들(224)을 포함할 수 있다.
따라서, 종래 기술에서 사용되었던 필름 형태의 지지부재가 필요하지 않으며 이에 따라 상기 지지부재의 관통홀에 상기 반도체 소자(10)의 접속 단자들이 끼이는 문제점이 제거될 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자(10)의 크기 및 피치 감소에 용이하게 대응할 수 있으며 상기 인서트 조립체(200)의 제조가 용이해질 수 있다.
추가적으로, 종래 기술에서 사용되었던 테스트 장치의 테스트 소켓이 불필요하므로 상기 테스트 장치의 인터페이스 보드(300)의 제작이 용이해지고 아울러 그 제조 비용이 절감될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 반도체 소자 12 : 접속 단자
100 : 테스트 트레이 110 : 트레이 본체
112 : 제2 개구 200 : 인서트 조립체
210 : 인서트 본체 212 : 개구
220 : 서포트 부재 222 : 절연성 패드
224 : 접속 매개 단자 226 : 제1 리세스
228 : 제2 리세스 229 : 접속 패드
230 : 래치 300 : 인터페이스 보드
302 : 접속 단자 310 : 가이드 부재
400 : 매치 플레이트 410 : 푸셔

Claims (10)

  1. 반도체 소자를 수납하기 위한 개구를 갖으며 반도체 소자를 수납한 상태로 테스트 장치로 반송되는 인서트 본체; 및
    상기 인서트 본체의 하부에 장착되어 상기 개구를 닫고 상기 반도체 소자를 지지하기 위한 서포트 부재를 포함하되,
    상기 서포트 부재는, 상기 인서트 본체에 장착되고 인서트 본체와 함께 테스트 장치로 반송되는 절연성 패드와, 상기 반도체 소자를 테스트 장치와 연결하기 위하여 상기 반도체 소자와 상기 테스트 장치의 접속 단자들과 접촉되도록 상기 절연성 패드를 통해 배치되며 도전성 고무로 이루어지는 접속 매개 단자들을 포함하되,
    상기 반도체 소자를 지지하는 상기 절연성 패드의 제1 면에는 상기 반도체 소자의 접속 단자들이 삽입되는 복수의 리세스들이 구비되며, 상기 접속 매개 단자들은 상기 리세스들의 중앙 부위들을 통해 노출되고,
    상기 테스트 장치와 마주하는 상기 절연성 패드의 제2 면에는 상기 테스트 장치의 접속 단자들이 삽입되어 접속 매개 단자들과 정렬될 수 있게 하기 위한 복수의 리세스들이 구비되며, 상기 접속 매개 단자들은 상기 리세스들의 중앙 부위들을 통해 노출되는 것을 특징으로 하는 인서트 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 리세스들은 깔때기 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 인서트 조립체.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 테스트 장치와 마주하는 상기 절연성 패드의 제2 면에는 상기 테스트 장치의 접속 단자들과의 접속을 위한 접속 패드들이 구비되는 것을 특징으로 하는 인서트 조립체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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