KR102598055B1 - 반도체 소자 테스트용 소켓장치 - Google Patents

반도체 소자 테스트용 소켓장치 Download PDF

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황재백
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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 테스트에 사용하는 소켓장치에 관한 것으로, 상세하게는, 특히 고속 신호의 처리가 요구되는 반도체 소자에 적합한 박형 구조의 테스트 소켓장치에 관한 것으로, 상부 접촉핀, 하부 접촉핀 및 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브가 수용되고 노이즈 차폐성을 갖는 소켓 몸체와, 소켓 몸체의 하부 또는 상부/하부에 부착되어 프로브를 탄성 지지하기 위한 전기 절연성의 절연 박막부재를 포함하여 고속 신호의 처리가 요구되는 반도체 소자에 적합한 박형 구조를 가지며, 또한 제작이 용이한 장점이 있다.

Description

반도체 소자 테스트용 소켓장치{Socket device for testing an IC}
본 발명은 반도체 소자의 테스트에 사용하는 소켓장치에 관한 것으로, 상세하게는, 특히 고속 신호의 처리가 요구되는 반도체 소자에 적합한 박형 구조의 테스트 소켓장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부에 대한 테스트 공정을 거친다. 테스트 공정은 검사 대상인 반도체 소자의 단자에 테스트 신호를 인가하게 되는 검사 장치가 이용되며, 검사 장치는 검사대상 반도체 소자의 단자에 직접 접속되는 것이 아니고 테스트 소켓을 통해 접속된다. 테스트 소켓은 반도체 소자의 각 단자를 검사 장치의 테스트 PCB의 단자와 연결하는 프로브와, 프로브를 지지하는 소켓으로 구성된다. 이러한 테스트 소켓을 구성하는 프로브와 소켓은 반도체 소자의 동작 주파수, 단자의 타입(BGA, LGA 등), 단자간 피치 등을 고려하여 다양하게 나와 있다.
한편, 반도체 소자가 고집적화되고 빠른 반응속도와 고주파 신호의 전달 특성이 요구되어, 10GHz 이상의 고속 신호의 반도체 소자를 검사하기 위해서는 신호의 전송 경로가 짧아져야 하며, 따라서 프로브의 길이를 짧게 하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 프로브는 반도체 소자와 안정된 접촉 하중과 접촉 스트로크를 확보할 필요가 있으며, 이를 고려하는 경우에 프로브의 길이를 짧게 구현하는 것에는 많은 문제점이 있다. 예를 들어, 포고핀 형태의 프로브는 그 구조상 2㎜ 이하의 길이로 제작하기는 어렵다.
이에 본 발명자는 등록특허공보 제10-0584225호(2006.05.29. 공고), 등록특허공보 제10-1058146호(2011.08.24. 공고), 및 등록특허공보 제10-2080832호(2020.02.24. 공고)에서 초고속 신호의 처리가 가능한 스프링 콘택트를 제안하였다.
등록특허공보 제10-0584225호(2006.05.29. 공고) 등록특허공보 제10-1058146호(2011.08.24. 공고) 등록특허공보 제10-2080832호(2020.02.24. 공고)
본 발명은 고속 신호의 처리가 요구되는 반도체 소자에 적합한 박형 구조의 테스트 소켓장치(이하, "소켓장치"로도 약칭함)를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와; 상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되며, 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 상단을 지지하는 지지부를 포함하는 전도성을 갖는 소켓 몸체와; 상기 시그널 홀의 표면에 형성되어 상기 시그널 프로브와 상기 소켓 몸체를 전기적으로 절연하게 되는 절연층과; 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 부착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함한다.
또한 본 발명의 다른 양태에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와; 상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되며, 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 상단을 지지하는 지지부를 포함하는 전기 절연성을 갖는 소켓몸체와; 상기 그라운드 홀의 표면에 형성되어 상기 그라운드 프로브와 전기적으로 접촉하는 도금층과; 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 부착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함한다.
또한 본 발명의 또 다른 양태에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와; 상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되는 전도성을 갖는 소켓 몸체와; 상기 시그널 홀의 표면에 형성되어 상기 시그널 프로브와 상기 소켓 몸체를 전기적으로 절연하게 되는 절연층과; 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 상측 첨단부가 돌출되어 상단을 지지하는 제1관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 상부에 부착되는 전기 절연성의 상부 절연 박막부재와; 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 제2관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 부착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함한다.
또한 본 발명의 또 다른 양태에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와; 상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되는 전기 절연성을 갖는 소켓 몸체와; 상기 그라운드 홀의 표면에 형성되어 상기 그라운드 프로브와 전기적으로 접촉하는 도금층과; 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 상측 첨단부가 돌출되어 상단을 지지하는 제1관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 상부에 부착되는 전기 절연성의 상부 절연 박막부재와; 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 제2관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 부착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 하부 절연 박막부재의 두께(h2)는 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h2/h1 ≤ 20/100 이다.
바람직하게는, 상기 상부 절연 박막부재의 두께(h3)는 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h3/h1 ≤ 20/100 이다.
바람직하게는, 상기 하부 절연 박막부재는 점착제, 접착제, 테이프, 리베팅, 접착 또는 융착되어 상기 소켓 몸체와 부착된다.
바람직하게는, 상기 상부 절연 박막부재는 점착제, 접착제, 테이프, 리베팅, 접착 또는 융착되어 상기 소켓 몸체와 부착된다.
본 발명의 반도체 소자 테스트용 소켓장치는 상부 접촉핀, 하부 접촉핀 및 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브가 수용되고 노이즈 차폐성을 갖는 소켓 몸체와, 소켓 몸체의 하부 또는 상부/하부에 부착되어 프로브를 탄성 지지하기 위한 전기 절연성의 절연 박막부재를 포함하여 고속 신호의 처리가 요구되는 반도체 소자에 적합한 박형 구조를 가지며, 또한 제작이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
도 2의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명의 소켓장치에 사용되는 프로브와, 그 분해 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
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. 한편, 이하 도면에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 특정 구성의 크기가 상대적으로 과장되게 표현될 수 있으며, 동일한 도면부호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 소켓장치는, 그라운드 프로브(100a) 및 시그널 프로브(100b)와, 프로브(100a)(100b)가 수용되는 도체의 소켓 몸체(210)와, 시그널 홀(212)의 표면에 형성되는 절연층(220)과, 소켓 몸체(210)의 하단에 부착되어 하부 절연 박막부재(230)를 포함한다.
본 실시예에서 프로브(100a)(100b)는 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)로 구성될 수 있으며, 그라운드 프로브(100a)는 반도체 소자의 접지 단자와 테스트 PCB의 접지 단자를 연결하며, 시그널 프로브(100b)는 반도체 소자의 시그널 단자와 테스트 PCB의 시그널 단자(패드)를 서로 연결한다. 이러한 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)는 반도체 소자의 단자와 테스트 PCB의 단자(패드)와 탄성을 갖고 접촉이 이루어지며, 동일한 구조의 프로브에 의해 제공될 수 있으며, 공통적으로 상부 접촉핀(100a)과, 상부 접촉핀(100a)과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀(100b)과, 상부 접촉핀(100a)과 하부 접촉핀(100b)을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링(130)을 포함한다.
구체적인 실시예로써, 도 5의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명의 소켓장치에 사용되는 프로브와, 그 분해 구성도로서, (a)는 정면 구성도이며, (b)(c)는 각각 평면 구성도와 저면 구성도이며, (d)는 분해 구성도이다.
도 2의 (a)(b)(c)(d)를 참고하면, 본 실시예의 프로브(100)는 상부 접촉핀(110)과, 상부 접촉핀(110)과 길이 방향으로 교차하여 조립되는 하부 접촉핀(120)과, 상부 접촉핀(110)과 하부 접촉핀(120) 사이에 삽입되어 상부 접촉핀(110)과 하부 접촉핀(120)을 탄성 지지하는 스프링(130)을 포함하며, 상부 접촉핀(110)과 하부 접촉핀(120)은 동일한 형상을 갖는다.
상부 접촉핀(110)은 길이 방향으로 좌우 대칭되게 한 쌍의 탄성부(111)와, 좌우로 돌출 형성된 한 쌍의 고정돌기(112)를 포함하며, 하부 접촉핀(120) 역시도 한 쌍의 탄성부(121)와, 한 쌍의 고정돌기(122)를 포함한다. 상부 접촉핀(110)와 하부 접촉핀(120)은 각 탄성부(111)(121)가 서로 교차하여 조립되며, 상부 접촉핀(110)과 하부 접촉핀(120)은 두 고정돌기(111)(121) 사이에 삽입된 스프링(130)에 의해 소켓 몸체 내에서 상하 방향으로 탄성 지지된다. 상부 첨촉핀(110)과 하부 접촉핀(120)은 각각 반도체 소자의 단자와 테스트 PCB의 단자(패드)와 직접 접촉하게 되는 상측 첨단부(113)와 하측 첨단부(123)를 포함한다.
이러한 구조의 프로브(100)는 길이를 짧게 구현(~1㎜)이 가능하면서 안정적인 접촉 하중과 접촉 스트로크를 확보할 수 있어서 고속 신호용 프로브에 적합하며, 이와 관련하여 본 발명자의 선등록특허인 등록특허공보 제10-0584225호(2006.05.29. 공고), 등록특허공보 제10-1058146호(2011.08.24. 공고), 및 등록특허공보 제10-2080832호(2020.02.24. 공고)가 개시되어 있다.
다시 도 1을 참고하면, 소켓 몸체(210)는 전도성의 부재로써, 그라운드 프로브(110)가 수용되는 그라운드 홀(211)과, 시그널 프로브(120)가 수용되는 시그널 홀(212)이 형성되어 그라운드 프로브(110)와 시그널 프로브(120)가 수용되며, 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)의 상단을 지지하는 지지부(213)를 포함한다.
소켓 몸체(210)에서 지지부(213)는 그라운드 홀(211)과 시그널 홀(212)의 내경 차이에 의해 형성된 단차부에 의해 제공될 수 있으며, 프로브(100) 상단의 고정돌기(111)(도 2 참고)는 지지부(213)에 걸려서 상방 이동이 제한된다.
이러한 소켓 몸체(210)는 프로브 사이의 노이즈를 차폐할 수 있는 차폐수단이 되며, 시그널 홀(212)에 삽입되는 시그널 프로브(110b)의 단락을 방지하기 위하여 시그널 프로브(110b)는 소켓 몸체(210)와 전기적으로 절연이 필요하며, 절연층(220)은 시그널 홀(212)의 표면에 형성되어 시그널 프로브(110b)와 소켓 몸체(210)를 전기적으로 절연한다. 그라운드 프로브(100a)는 그라운드 홀(211)에 삽입되어 지지부(213)에 의해 소켓 몸체(210)와 직접 접촉이 이루어져 접지 효과를 높일 수 있다. 절연층(220)은 주지의 증착 공정(CVD)에 의해 선별적으로 시그널 홀(212)에 증착되어 형성될 수 있으며, 절연 재료는 Si산화물 또는 질화물일 수 있으며, Al산화물 또는 Zr산화물 사용될 수 있으나 그 방법이나 재료는 이에 한정되는 것은 아니다.
하부 절연 박막부재(230)는 전기 절연성의 부재로써, 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 관통홀(251)이 형성되어 소켓 몸체(210)의 하부에 부착된다. 관통홀(251)의 직경은 적어도 그라운드 홀(211)과 시그널 홀(212)의 내경 보다는 작으며, 대략 프로브(100)의 하단의 고정돌기(122)(도 2 참고)가 걸려서 고정 가능한 범위 내에서 결정될 수 있다.
하부 절연 박막부재(230)는 소켓 몸체(210)와 점착제 또는 접착제에 의해 부착이 이루어질 수 있으며, 또는 접착 테이프(251)에 의해 접착될 수 있으며, 다른 예로는, 리베팅, 초음파 융착 등이 이용될 수 있다. 참고로, 종래의 소켓 몸체는 프로브를 고정하기 위하여 상부 몸체와 하부 몸체로 구성된 두 개 이상의 부재가 사용되고, 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 프로브를 고정한 후에 상부 몸체와 하부 몸체를 볼트로 체결하여 고정하고 있으나, 본 발명에서 하부 절연 박막부재는 볼팅 체결을 배제하고 점착제, 점착제, 접착 테이프, 리베팅(rivetting), 또는 초음파 융착 등의 가능하여 소켓 장치에 제조 공정이 용이하다.
바람직하게는, 하부 절연 박막부재(230)의 두께(h2)는 소켓 몸체(210)의 두께(h1) 보다는 현저히 작으며(h2 << h1), 박막(< 0.2㎜)의 절연 필름 또는 절연 플레이트에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 하부 절연 박막부재(230)의 두께(h2)는 소켓 몸체(210)의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h2/h1 ≤ 20/100 이다. 예를 들어, 소켓 몸체(210)가 약 1.0㎜인 경우에 하부 절연 박막부재(230)의 두께(h2)는 0.05 ~ 0.20 ㎜이며, 소켓 몸체(210)가 0.5㎜ 이하인 경우에 하부 절연 박막부재(230)의 두께(h2)는 약 0.03 ~ 0.10 ㎜이다. 참고로, 반도체 소자의 동작 주파수가 30㎓인 경우에 그 파장(λ)은 약 10㎜이며, 본 발명의 소켓 장치는 1㎜ 이내의 두께(h1+h2)로 제작이 가능하므로 검사대상인 반도체 소자의 고속 신호(30㎓ 이상)의 파장 대비 현저히 두께가 얇아서(h1+h2 ≪ λ), 프로브 사이의 노이즈 차폐가 우수하며, 소켓 장치로 인한 신호 전달 특성의 저하를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이며, 앞서의 실시예와 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.
도 3을 참고하면, 본 실시예의 소켓장치는, 프로브(100a)(100b)가 수용되는 부도체의 소켓 몸체(310)와, 그라운드 프로브(100a)가 삽입되는 그라운드 홀(311)의 표면에 형성되는 도금층(330)과, 소켓 몸체(310)의 하단에 부착되는 하부 절연 박막부재(350)를 포함한다.
소켓 몸체(310)는 전기 절연성을 갖는 부재로써, 그라운드 프로브(100a)가 수용되는 그라운드 홀(311)과, 시그널 프로브(100b)가 수용되는 시그널 홀(312)이 형성되어 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)가 수용되며, 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)의 상단을 지지하는 지지부(313)를 포함한다.
소켓 몸체(310)에서 지지부(313)는 그라운드 홀(311)과 시그널 홀(312)의 내경 차이에 의해 형성된 단차부에 의해 제공될 수 있으며, 앞서 실시예와 동일하게 프로브(100) 상단의 고정돌기(111)(도 2 참고)가 지지부(313)에 걸려서 상방 이동이 제한된다.
도금층(330)은 그라운드 홀(311)의 표면에 형성되어 그라운드 프로브(100a)와 전기적으로 접촉하여 그라운드 프로브(100a)의 접지 효과를 높일 수 있으며, 또한 이러한 그라운드 홀(311)에 형성된 도금층(330)은 시그널 프로브(100b)의 주변으로 배치되는 그라운드 프로브(100a)와 함께 시그널 프로브(100b) 사이의 노이즈를 차폐하는 차폐수단이 된다. 바람직하게는, 소켓 몸체(310)는 상부 표면에 도금층(330)과 전기적으로 연결되는 외부 도금층(331)을 더 포함한다. 이러한 외부 도금층(331)은 시그널 프로브와 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 소켓 몸체(310)의 상부 표면에 마련되어 넓은 접지 면적을 확보할 수 있다. 본 실시예에서 소켓 몸체(310)의 상부 표면과 함께 하부 표면에도 외부 도금층(331)이 형성됨을 보여주고 있다.
하부 절연 박막부재(350)는 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 관통홀(351)이 형성되어 소켓 몸체(310)의 하부에 부착되며, 이는 앞서 실시예와 동일하게 소켓 몸체(310)의 두께 보다는 현저히 작은 두께를 갖는다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
도 4를 참고하면, 본 실시예의 소켓장치는, 프로브(100a)(100b)가 수용되는 도체의 소켓 몸체(410)와, 시그널 홀(412)의 표면에 형성되는 절연층(420)과, 소켓 몸체(410)의 상단에 부착되어 프로브(100a)(100b)의 상단을 지지하게 되는 상부 절연 박막부재(440)와, 소켓 몸체(410)의 하단에 부착되어 프로브(100a)(100b)의 하단을 지지하게 되는 하부 절연 박막부재(450)를 포함한다.
소켓 몸체(410)는 단일 직경을 갖는 그라운드 홀(411)과 시그널 홀(412)이 형성되어 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)가 삽입되며, 프로브(100a)(100b)의 상단과 하단은 각각 상부 절연 박막부재(440)와 하부 절연 박막부재(450)에 의해 지지된다.
상부 절연 박막부재(440)는 적어도 그라운드 홀(411) 및 시그널 홀(412)의 내경 보다는 작은 제1관통홀(441)이 형성되며, 하부 절연 박막부재(450) 역시도 그라운드 홀(411) 및 시그널 홀(412)의 내경 보다는 작은 제2관통홀(451)이 마련된다. 상부 절연 박막부재(440)와 하부 절연 박막부재(450)의 제1관통홀(441)과 제2관통홀(451)은 각각 프로브(100) 상단의 고정돌기(112)(도 2 참고)와 하단 고정돌기(122)(도 2 참고)가 걸려서 프로브(100)의 상하 스트로크 범위를 제한한다.
바람직하게는, 앞서 실시예들에서 설명한 것과 같이, 하부 절연 박막부재(450)의 두께(h2)는 소켓 몸체(410)의 두께(h1) 보다는 현저히 작은 범위 내에서 결정된다. 동일하게, 상부 절연 박막부재(440)의 두께(h3) 역시도 소켓 몸체(410) 보다는 현저히 작은 두께를 가지며, 바람직하게는, 상부 절연 박막부재(450)의 두께(h3)는 소켓 몸체(410)의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h3/h1 ≤ 20/100 이다.
절연층(420)은 도체인 소켓 몸체(410)의 시그널 홀(412)의 표면에 도포되어 시그널 프로브(100b)와 소켓 몸체(410)를 전기적으로 절연하며, 이는 앞서 실시예(도 1 참고)에서 설명한 것과 같이 소켓 몸체(410)와 그라운드 프로브(100a)가 접촉하여 접지 효과를 높이며, 또한 시그널 프로브(100b)는 시그널 홀(412)을 내경으로 하는 외부 도체와, 내부 도체인 시그널 프로브(100b) 사이에 절연층으로 구성된 동축 케이블 구조를 가짐으로써 신호 전달 손실을 최소화할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 소켓 장치는 프로브(100a)(100b)의 상단과 하단이 각각 박막의 절연부재(440)(450)에 의해 지지되므로, 프로브(100a)(100b)가 수용되는 소켓 몸체(410)는 단일 직경의 홀 가공으로 제작이 가능하므로 소켓 장치의 제작이 용이하다.
도 5는 본 발명의 또 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예의 소켓장치는 프로브(100a)(100b)가 수용되는 부도체의 소켓 몸체(510)와, 그라운드 홀(511)의 표면에 형성되는 도금층(530)과, 소켓 몸체(510)의 상단에 부착되어 프로브(100a)(100b)의 상단을 지지하게 되는 상부 절연 박막부재(540)와, 소켓 몸체(510)의 하단에 부착되어 프로브(100a)(100b)의 하단을 지지하게 되는 하부 절연 박막부재(550)를 포함한다.
소켓 몸체(510)는 전기 절연성을 갖는 부재로써, 단일 직경을 갖는 그라운드 홀(511)과 시그널 홀(512)이 형성되어 그라운드 프로브(100a)와 시그널 프로브(100b)가 삽입되며, 프로브(100a)(100b)의 상단과 하단은 각각 상부 절연 박막부재(540)와 하부 절연 박막부재(550)에 의해 지지된다. 앞서 실시예들에서 설명한 것과 같이, 상부 절연 박막부재(540)와 하부 절연 박막부재(550)의 두께는 소켓 몸체(510)의 두께 보다는 현저히 작은 범위 내에서 결정된다.
도금층(530)은 그라운드 홀(511)의 표면에 형성되어 그라운드 프로브(100a)와 전기적으로 접촉하여 그라운드 프로브(100a)의 접지 효과를 높일 수 있으며, 또한 앞서 설명한 것과 같이, 도금층(530)은 시그널 프로브(100b)의 주변으로 배치되는 그라운드 프로브(100a)와 함께 시그널 프로브(100b) 사이의 노이즈를 차폐하는 역할을 한다. 바람직하게는, 소켓 몸체(510)는 상부 표면에 도금층(530)과 전기적으로 연결되는 외부 도금층(531)을 더 포함한다. 외부 도금층(531)은 시그널 프로브와 직접 접촉하지 않는 범위 내에서 소켓 몸체(510)의 상부 표면에 마련되어 넓은 접지 면적을 확보할 수 있다.
상부 절연 박막부재(540)는 적어도 그라운드 홀(511) 및 시그널 홀(512)의 내경 보다는 작은 제1관통홀(541)이 형성되며, 하부 절연 박막부재(550) 역시도 그라운드 홀(511) 및 시그널 홀(512)의 내경 보다는 작은 제2관통홀(551)이 마련된다. 상부 절연 박막부재(540)와 하부 절연 박막부재(550)의 제1관통홀(541)과 제2관통홀(551)은 각각 프로브(100) 상단의 고정돌기(112)(도 2 참고)와 하단 고정돌기(122)(도 2 참고)가 걸려서 프로브(100)의 상하 스트로크 범위를 제한한다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 소켓 장치는 앞서의 실시예(도 4 참고)와 같이, 프로브(100a)(100b)의 상단과 하단이 각각 박막의 절연부재(540)(550)에 의해 지지되므로, 프로브(100a)(100b)가 수용되는 소켓 몸체(510)는 단일 직경의 홀 가공으로 제작이 가능하므로 소켓 장치의 제작이 용이하다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 소켓장치는 상부 접촉핀, 하부 접촉핀 및 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브가 수용되고 노이즈 차폐성을 갖는 소켓 몸체와, 소켓 몸체의 하부 또는 상부/하부에 부착되어 프로브를 탄성 지지하기 위한 전기 절연성의 절연 박막부재를 포함하여 고속 신호의 처리가 요구되는 반도체 소자에 적합한 박형 구조를 가지며, 또한 제작이 용이한 장점이 있다.
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 : 프로브 100a : 그라운드 프로브
100b : 시그널 프로브 210, 310, 410, 510 : 소켓 몸체
220, 420 : 절연층 330, 530 : 도금층
250, 350, 450, 500 : 하부 절연 박막부재
251, 351 : 관통홀 331, 531 : 외부 도금층
450, 540 : 상부 절연 박막부재
441, 541 : 제1관통홀
451, 551 : 제2관통홀

Claims (8)

  1. 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와;
    상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되며, 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 상단을 지지하는 지지부를 포함하는 전도성을 갖는 소켓 몸체와;
    상기 시그널 홀의 표면에 형성되어 상기 시그널 프로브와 상기 소켓 몸체를 전기적으로 절연하게 되는 절연층과;
    상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 점착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함하며,
    상기 하부 절연 박막부재의 두께(h2)는 0.05 ~ 0.20 ㎜이고 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h2/h1 ≤ 20/100 이며, 상기 하부 절연 박막부재와 상기 소켓 몸체의 두께의 합(h1+h2)은 검사 대상 반도체 소자의 동작 주파수의 파장(λ) 보다는 작은 것(h1+h2 < λ)을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  2. 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와;
    상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되며, 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 상단을 지지하는 지지부를 포함하는 전기 절연성을 갖는 소켓몸체와;
    상기 그라운드 홀의 표면에 형성되어 상기 그라운드 프로브와 전기적으로 접촉하는 도금층과;
    상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 점착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함하며,
    상기 하부 절연 박막부재의 두께(h2)는 0.05 ~ 0.20 ㎜이고 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h2/h1 ≤ 20/100 이며, 상기 하부 절연 박막부재과 상기 소켓 몸체의 두께의 합(h1+h2)은 검사 대상 반도체 소자의 동작 주파수의 파장(λ) 보다는 작은 것(h1+h2 < λ)을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  3. 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와;
    상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되는 전도성을 갖는 소켓 몸체와;
    상기 시그널 홀의 표면에 형성되어 상기 시그널 프로브와 상기 소켓 몸체를 전기적으로 절연하게 되는 절연층과;
    상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 상측 첨단부가 돌출되어 상단을 지지하는 제1관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 상부에 부착되는 전기 절연성의 상부 절연 박막부재와;
    상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 제2관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 점착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함하며,
    상기 하부 절연 박막부재의 (h2)는 0.05 ~ 0.20 ㎜이고 상기 상부 절연 박막부재의 두께(h3)는 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h3/h1 ≤ 20/100이고, 상기 하부 절연 박막부재의 두께(h2)는 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h2/h1 ≤ 20/100 이며, 상기 상부 절연 박막부재, 상기 하부 절연 박막부재 및 상기 소켓 몸체의 두께의 합(h1+h2+h3)은 검사 대상 반도체 소자의 동작 주파수의 파장(λ) 보다는 작은 것(h1+h2+h3 < λ)을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  4. 상부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 교차하게 조립되어 상호 선형 조작이 가능한 하부 접촉핀과, 상기 상부 접촉핀과 상기 하부 접촉핀을 탄성 지지하게 되는 코일 스프링을 포함하는 그라운드 프로브 및 시그널 프로브와;
    상기 그라운드 프로브가 수용되는 그라운드 홀과, 상기 시그널 프로브가 수용되는 시그널 홀이 형성되어 상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브가 수용되는 전기 절연성을 갖는 소켓 몸체와;
    상기 그라운드 홀의 표면에 형성되어 상기 그라운드 프로브와 전기적으로 접촉하는 도금층과;
    상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 상측 첨단부가 돌출되어 상단을 지지하는 제1관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 상부에 부착되는 전기 절연성의 상부 절연 박막부재와;
    상기 그라운드 프로브와 상기 시그널 프로브의 각 하측 첨단부가 돌출되어 하단을 지지하는 제2관통홀이 형성되어 상기 소켓 몸체의 하부에 점착되는 전기 절연성의 하부 절연 박막부재를 포함하며,
    상기 하부 절연 박막부재의 두께(h2)는 0.05 ~ 0.20 ㎜이고 상기 상부 절연 박막부재의 두께(h3)는 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h3/h1 ≤ 20/100이고, 상기 하부 절연 박막부재의 두께(h2)는 상기 소켓 몸체의 두께(h1)에 대하여 5/100 ≤ h2/h1 ≤ 20/100 이며, 상기 상부 절연 박막부재, 상기 하부 절연 박막부재 및 상기 소켓 몸체의 두께의 합(h1+h2+h3)은 검사 대상 반도체 소자의 동작 주파수의 파장(λ) 보다는 작은 것(h1+h2+h3 < λ)을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
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