KR20000055990A - 접촉식 검사 소켓 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접속핀과 서브 기판이 접촉식으로 연결되는 구조를 갖는 검사 소켓 어셈블리에 관한 것으로서, 상기 검사 소켓 어셈블리는 검사할 집적회로 소자가 실장되는 검사 소켓과, 상기 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 전기 전도성 접속핀과, 상기 접속핀과 전기적으로 연결되는 전기 전도성 접촉 패드를 가지며, 외부 소자와 전기적으로 연결되는 서브 기판을 포함한다. 상기 접속핀은 상기 집적회로 소자와 직접 연결되는 리드부와, 상기 접속핀이 상기 검사 소켓에 조립되었을 때 접속핀을 고정시키는 고정부와, 상기 서브 기판의 접촉 패드와 직접 접촉하는 접촉부와, 상기 접촉부에 탄성력을 전달하는 완충부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 검사 소켓 어셈블리를 제조할 때, 검사 소켓이 열에 의해 변형될 위험이 줄어들고, 불량 소켓의 제거나 검사 소켓의 교체가 손쉽게 이루어질 수 있다.

Description

접촉식 검사 소켓 어셈블리 {Contact Type Test Socket Assembly}

본 발명은 집적회로 소자를 검사하기 위한 검사 소켓 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 검사 소켓의 접속핀과 서브 기판이 접촉식으로 연결되는 검사 소켓 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 집적회로 소자는 반도체 웨이퍼에 원하는 회로 소자를 형성하는 제조 공정이 완료된 다음 소비자에게 공급하기 전에 집적회로 소자가 설계 단계에서 의도했던 기능과 동작을 수행하는가를 검사하는 성능 검사를 실시하며, 또한 집적회로 소자가 제조업체 또는 주문자가 요구한 일정한 수준의 수명과 신뢰성을 가지고 있는가를 검사하는 신뢰성 검사, 예컨대 번인 검사(burn-in test)를 실시한다.

집적회로 소자를 검사하려면, 검사 장비와 검사할 소자를 전기적으로 연결시켜야 하는데, 이를 위하여 집적회로 소자를 검사 소켓에 장착하고 이 소켓을 검사용 기판에 연결시킨 다음, 검사용 기판을 통해 피검사 소자를 검사 장비에 연결시키는 것이 보통이다. 따라서, 검사 소켓은 집적회로 소자를 쉽게 장착하고 쉽게 분리할 수 있는 구조를 가져야 하며, 피검사 소자와 안정적인 전기적 접속을 하여야 한다.

최근 면실장 방식으로 패키지를 구현한 BGA(Ball Grid Package) 패키지가 등장하였는데, 이 BGA 패키지는 PGA(Pin Grid Array) 패키지에서 발전된 형태로서, 외부 리드가 솔더볼(solder ball)로 이루어져 있어서 전기적 연결 길이가 짧아 인덕턴스 문제를 해결할 수 있으므로 고주파용 집적회로 소자를 패키지하는 데에 특히 적합하다. BGA 패키지는 또한 솔더볼이 패키지 밑면에 지그재그 또는 행렬 모양으로 면 배열되어 있어서 솔더볼의 피치(pitch)를 크게 줄일 수 있으므로 핀(pin) 수가 많은 소자의 패키지에도 널리 쓰인다. 한편, 솔더볼의 피치가 매우 작은 소위 마이크로 BGA(??BGA) 소자의 경우에는 이를 검사하기 위한 소켓의 핀 피치 또한 작기 때문에, 검사 소켓을 직접 검사용 주기판에 연결하기 어려워 서브 기판을 검사 소켓과 연결시킨 검사 소켓 어셈블리를 사용하는 것이 보통이다.

도1은 종래 사용되고 있는 검사 소켓 어셈블리의 개략 단면도이다. BGA 패키지 소자(2)는 밑면에 외부 리드용 솔더볼(4)이 부착되어 있는데, 이 솔더볼(4)은 검사 소켓(6)의 접속핀(8)을 통해 서브 기판(10)과 전기적으로 연결된다. 접속핀(8)은 검사 소켓(6)의 관통 구멍(7)에 삽입되어 검사 소켓(6)과 조립된다. 서브 기판(10)은 검사용 기판(도시 아니함)과 연결되어, BGA 패키지 소자(2)와 검사용 기판 사이의 전기적 연결이 이루어진다.

서브 기판(10)에는 다층 구조의 배선 패턴(13)이 형성되어 있고, 소켓(6)의 접속핀(8)과 솔더링(soldering)되는 접합부(12)는 이 배선 패턴(13)을 통해 서브 기판(10)의 단자핀(15)과 전기적으로 연결된다.

검사 소켓(6)의 접속핀(8)은 도2에 나타내는 것과 같이, BGA 패키지 소자(2)의 솔더볼(4)과 연결되는 리드부(14)와 서브 기판(10)의 접합부(12)에 솔더링 접합되는 단자부(16)를 포함하며, 구리 합금과 같은 전도성 재료로 이루어져 있다.

그런데, 이러한 종래 구조의 검사 소켓 어셈블리를 사용하면, 접속핀을 서브 기판에 솔더링 접합하는 과정에서 발생하는 열에 의하여 소켓이 변형될 수 있고, 검사 소켓이 불량인 것으로 판명된 경우, 이 불량 검사 소켓을 교체하기 위해서는 서브 기판도 교체해야 하므로 비용 손실이 생긴다는 문제점이 있다. 또한, 검사 소켓을 교체하려면, 검사 기판을 검사 공정에서 완전히 제거한 다음 사용 중이던 검사 소켓을 제거해야 하므로, 검사 소켓의 교체가 쉽지 않다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 검사 소켓 어셈블리의 제조시 생길 수 있는 검사 소켓의 변형을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 검사 소켓이 보다 쉽게 교체될 수 있는 구조를 갖는 검사 소켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 검사 소켓에 소요되는 비용을 줄이는 것이다.

도1은 종래 기술에 따른 검사 소켓 어셈블리의 개략 단면도이다.

도2는 종래의 검사 소켓 어셈블리에 사용되는 접속핀의 구조를 나타내는 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리의 정면도이다.

도4는 본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리에 사용되는 접속핀의 구조를 나타내는 개략도이다.

도5는 본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리에서 접속핀과 서브 기판의 접속 상태를 나타내는 부분 사시도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

20 : 접속핀

22 : 리드부

24 : 고정부

26 : 완충부

28 : 접촉부

30 : 서브 기판

32 : 접촉 패드

40 : 검사 소켓

50 : 검사 소켓 어셈블리

본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리는 검사할 집적회로 소자가 실장되는 검사 소켓과, 상기 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 전기 전도성 접속핀과, 상기 접속핀과 전기적으로 연결되는 전기 전도성 접촉 패드를 가지며, 외부 소자와 전기적으로 연결되는 서브 기판을 포함하고 있다. 상기 접속핀은 이 접속핀이 상기 검사 소켓에 조립되었을 때 접속핀을 고정시키는 고정부와, 상기 서브 기판의 접촉 패드와 직접 접촉하는 접촉부와, 상기 접촉부에 탄성력을 전달하는 완충부로 구성되어 있다.

도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리(50)를 나타낸다. 소켓 어셈블리(50)는 검사 소켓(40), 접속핀(20), 서브 기판(30)으로 구성되어 있다. 검사 소켓(40)에는 검사할 집적회로 소자, 예컨대 BGA 패키지 소자가 제1도에 도시한 바와 같이 실장되며, 소켓(40)은 수지와 같은 절연성 재료로 만들어지고, 보통 커버, 어댑터, 베이스로 구성되어 있는데 그 자세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

접속핀(20)은 검사 소켓(40)에 형성된 관통 구멍(도시 아니함)에 삽입되어 검사 소켓(40)에 조립된다. 접속핀(20)은 구리 합금, 예컨대 베릴륨-구리 합금과 같은 전기 전도성 재료로 만들어진다. 접속핀(20)의 리드부(22)는 검사하고자 하는 집적회로 소자의 외부 리드(예컨대, BGA 패키지 소자의 솔더볼)와 전기적으로 연결된다. 접속핀(20)의 리드부(22)와 BGA 패키지의 솔더볼의 구체적인 연결에 대해서는 예컨대, 본 출원과 동일자로 본 출원인이 발명의 명칭을 "대칭 구조를 갖는 접속핀을 이용한 집적회로 검사 소켓"으로 하여 특허 출원한 명세서에 개시된 내용 참조.

서브 기판(30)은 복수의 전도성 패턴(도시 아니함)이 형성되어 있는 일종의 회로 기판으로서, 접속핀(20)과 접촉식으로 연결되며, 서브 기판(30)의 밑면에 돌출된 단자핀(32)은 예컨대 검사용 주기판의 구멍에 삽입된다. 검사용 주기판과 검사 소켓(40)을 서브 기판(30)을 통해 연결시키는 이유는, 앞에서도 설명한 것처럼 ??BGA 패키지 소자와 같이 솔더볼 피치가 매우 작은 소자에 사용되는 검사 소켓은 그 핀 사이의 간격이 매우 작아지기 때문에 ??BGA 패키지용 검사 소켓을 검사용 주기판에 직접 실장할 수 없기 때문이다.

본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리에 사용되는 접속핀(20)은 도4에 도시한 바와 같이, 리드부(22), 고정부(24), 완충부(26) 및 접촉부(28)로 이루어져 있다. 접속핀(20)의 리드부(22)는 도1을 참조로 설명한 바와 같이 BGA 패키지 소자의 솔더볼과 직접 전기적으로 연결된다. 리드부(22)는 보통 양쪽으로 벌어질 수 있는 2개의 리드로 구성되고, 솔더볼은 리드부의 2개의 리드 사이에 물리는 형식으로 접속된다. 접속핀(20)의 고정부(24)는 접속핀(20)이 소켓(40)의 구멍에 삽입되어 조립된 다음 움직이지 않고 고정되도록 하기 위한 것이다. 접속핀(20)의 완충부(26)는 접속핀(20)이 서브 기판(30)에 연결될 때, 접촉부(28)에 접촉력을 전달하기 위한 것으로서, 도4에 도시한 것처럼 자체 탄성력을 가질 수 있도록 클립 모양으로 절곡된 구조를 가지고 있다. 접촉부(28)는 도5에 도시한 것처럼, 서브 기판(30)의 접촉 패드(32)에 직접 접촉되는 부분이며, 끝부분이 U자 모양으로 절곡되어 있다.

서브 기판(30)의 접촉 패드(32)는 예컨대 전기 전도성 고무나 금속과 같은 전도체로 이루어져 있다. 검사 소켓(40)을 서브 기판(30)에 올려놓은 다음, 검사 소켓(40)을 밀어 누르면, 그 힘이 접속핀(20)의 완충부(26)를 통해 접촉부(28)에 전달되고, 따라서 접촉부(28)는 접촉 패드(32)와 전기적으로 연결된다. 본 발명에 따른 검사 소켓 어셈블리에서는, 접속핀과 서브 보드를 접촉시킬 때 발생하는 힘을 접속핀의 완충부에서 흡수할 수 있고, 접속핀과 서브 보드의 안정적인 전기적 접촉이 이루어진다.

이와 같이, 본 발명에서는 종래와 달리 접속핀(20)과 서브 기판(30)이 솔더링 접합되지 않고, 접촉부(32)를 통해 접촉식으로 연결된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 검사 소켓과 서브 기판이 솔더링 접합에 의하지 않고 접촉식으로 연결되기 때문에, 검사 소켓 어셈블리를 제조할 때 검사 소켓이 열에 의해 변형될 위험이 줄어든다. 또한, 접촉식으로 연결된 검사 소켓과 서브 기판은 쉽게 분리할 수 있으므로, 불량 소켓의 제거나 검사 소켓의 교체가 보다 손쉽게 이루어질 수 있다.

Claims (5)

1. 검사할 집적회로 소자가 실장되는 검사 소켓과,

   상기 집적회로 소자와 전기적으로 연결되는 전기 전도성 접속핀과,

   상기 접속핀과 전기적으로 연결되는 전기 전도성 접촉 패드를 가지며, 외부 소자와 전기적으로 연결되는 서브 기판을 포함하며,

   상기 접속핀은 상기 집적회로 소자와 직접 연결되는 리드부와, 상기 접속핀이 상기 검사 소켓에 조립되었을 때 접속핀을 고정시키는 고정부와, 상기 서브 기판의 접촉 패드와 직접 접촉하는 접촉부와, 상기 접촉부에 탄성력을 전달하는 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 소켓 어셈블리.
2. 제1항에서, 상기 접속핀의 완충부는 핀 모양으로 절곡되어 자체 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 검사 소켓 어셈블리.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 접촉부는 끝부분이 U자 모양으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 소켓 어셈블리.
4. 제1항 또는 제2항에서, 상기 서브 기판의 접촉부는 전기 전도성 고무로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 검사 소켓 어셈블리.
5. 제1항 또는 제2항에서, 상기 집적회로 소자는 BGA(Ball Grid Array) 패키지 소자이고, 상기 접속핀의 리드부는 상기 BGA 패키지 소자의 솔더볼과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 검사 소켓 어셈블리.