KR20010106474A - Ｉｃ 소켓 및 ｉｃ 시험 장치 - Google Patents

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Abstract

하우징(31)과 이면 덮개(32)의 대향된 관통 구멍(33,34)에 프로브 핀(35)이 수용 유지되어 이루어진 IC 소켓이다. 프로브 핀은 외주면에 스토퍼(38a)가 형성된 튜브(38) 일단에 고정 플런저(39)가 끼워져서 이루어진 튜브 구조체(36), 튜브 타단에 배열 설치되어 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 가동 플런저(37), 및 가동 플런저를 가압하는 코일스프링(41)에 의해 구성되고, 튜브 구조체 양단부가 관통 구멍에 수용 위치결정되고, 하우징 내면과 스토퍼 사이에 개재된 제 2 코일 스프링(42)에 의해 스토퍼가 가압되어 이면 덮개 내면에 부딪히고, 이 상태로 고정 플런저 선단이 이면 덮개 외면에서 돌출하는 구조로 된다. 피측정 디바이스의 착탈에 의해 가동 플런저는 상하로 움직이고 슬라이딩을 반복하나 슬라이딩성은 악화되지 않고 우수한 접촉 안정성이 얻어진다.

Description

ＩＣ 소켓 및 ＩＣ 시험 장치{IC SOCKET AND IC TESTING APPARATUS}
도 5는 종래의 이 종류의 IC 소켓의 외관 개략을 표시한 것이고, 도 6은 그 구조 상세를 표시한 것이다. IC 소켓(11)은 다수의 프로브 핀(12)이 수지제 하우징(13)에 유지되어 있는 것으로, 이 예에서 IC 소켓(11)은 BCA(ball grid array) 등의 CSP(chip size package)에 대응하는 것으로 되고 수 10핀의 프로브 핀(12)이 격자상으로 배열된 것으로 되어 있다. 또, 도 5에 있어서는 이들 프로브 핀(12)을 간략화하여 그 배열 위치를 표시한다.
프로브 핀(12)은 도 6과 같이 금속제 튜브(14), 그 일단에 고정 일체화된 고정 플런저(15), 및 타단측에 배열 설치되어 코일스프링(16)에 의해 가압되어 있는 가동 플런저(17)에 의해 구성되어 있고, 튜브(14)와 고정 플런저(15)에 의해 이루어진 튜브 구조체(18) 일단측이 하우징(13)에 형성된 관통 구멍(19)에 수용되고, 타단측이 이면 덮개(21)에 형성된 관통 구멍(22)에 수용되어, 이들 하우징(13)과 이면 덮개(21)에 의해 유지된 것이다. 이면 덮개(21)는 수지제가 되고, 도 6에는 표시되지 않았지만 하우징(13)에 나사 고정되어 있다.
IC 소켓(11)은 소켓 보드상에 실장되어 사용되고, 그 상태로 피측정 디바이스가 순차적으로 실장되어 시험이 행해진다. 도 7은 이들 실장시에 있어서의 프로브 핀(12)의 움직임을 표시한 것이고, 도 7A는 실장전 상태, 도 7B는 소켓 보드(23)상에 실장된 상태, 도 7C는 피측정 디바이스(24)가 실장된 상태를 각각 표시한다.
IC 소켓(11)이 소켓 보드(23)상에 실장됨으로써 도 7B와 같이 소켓 보드(23)의 전극 패드(25)에 의해 프로브 핀(12)의 가동 플런저(17)는 가압되고, 이에 따라 프로브 핀(12) 전체가 우선 상방으로 움직여 튜브(14) 외주면에 형성되어 있는 스토퍼(14a)가 하우징(13) 내면(13a)에 부딪힌다. 그리고, 다시 가압됨으로써 가동 플런저(17)가 압입되어 코일스프링(16)이 압축되고, 코일스프링(16)의 복원력에 의해 가동 플런저(17)와 전극 패드(25)가 압접된 상태가 된다.
도 7C는 단자로서 땜납볼(24a)을 갖는 BGA로서 피측정 디바이스(24)를 표시한 것으로, 피측정 디바이스(24)가 탑재됨으로써 땜납볼(24a)에 의해 고정 플런저(15)가 가압되고, 이에 따라 튜브 구조체(18)가 하방으로 움직임과 동시에, 코일스프링(16)이 도 7B 상태에서 다시 압축되어 코일스프링(16)의 복원력에 의해 땜납볼(24a)과 고정 플런저(15)가 압접 상태가 된다.
시험이 종료되면 피측정 디바이스(24)는 해체되고, 튜브 구조체(18)가 상방으로 움직여 도 7B 상태로 복귀한다.
상기와 같이, 종래의 IC 소켓(11)에 있어서는 피측정 디바이스(24)의 착탈에 따라 튜브 구조체(18)가 상하로 움직이게 되어 있다.
그런데, 이같은 구조로 된 IC 소켓(11)에 있어서는 피측정 디바이스(24)가 해체됨에도 불구하고, 튜브 구조체(18)가 복귀하지 않는 상황이 발생하고, 즉 튜브 구조체(18)가 압입된 채의 상태가 되어 다음의 피측정 디바이스(24) 탑재시에 양호한 접촉 상태가 얻어지지 않는 상황이 종종 발생한다.
그리고, 이같은 접촉 불량이 발생하면, 시험 불량이 되고, 가령 피측정 디바이스(24)가 자체가 불량인지, 또는 IC 소켓(11)의 접촉 불량인지를 구별하기 위하여 재시험을 행하면 공정수의 대폭 증대를 초래하고, 또 설사 재시험을 행하였다 하더라도 불량을 완전히 분리할 수는 없기 때문에, 수율 악화에 이어지게 되므로, 튜브 구조체(18)의 복귀 불량 발생은 큰 문제로 되어 있다.
이같은 튜브 구조체(18)의 복귀 불량은 튜브(14)의 슬라이딩성 악화에 의해 발생한다. 즉, 튜브(14)는 상기와 같이 그 외주면에 스토퍼(14a)를 구비한 것으로, 그 스토퍼(14a)는 인발가공에 의해 형성된 미소한 튜브의 스토퍼(14a) 형성부 이외의 외주면을 절삭가공으로 깎아냄으로써 형성되어 있다. 따라서, 튜브(14)의 슬라이딩면을 절삭가공면으로서 면조도(粗度)는 양호하다고 할 수 없고, 이 면이 슬라이딩 함으로써 상대방의 하우징(13)이나 이면 덮개(21)의 슬라이딩면에 상처를 내고 마모분이 발생하여 이것이 튜브(14)와 관통 구멍(19,22)의 틈새에 축적함으로써 슬라이딩성이 악화된다.
또, 튜브(14)는 하우징(13)이 관통 구멍(19)과 이면 덮개(21)의 관통 구멍(22) 쌍방에 위치결정되어 그것들과 슬라이딩하는 구조로 되어 있기 때문에 가령 하우징(13)과 이면 덮개(21)와의 조립에 있어서 엇갈림이 있고, 대향하는 관통구멍(19,22)이 엇갈려 있으면 튜브(14)에 지름방향의 힘이 가해져서 슬라이딩성이 저해되고, 그러한 힘에 의한 슬라이딩 저항의 증대에 의해 더욱 마모분이 발생하기 쉬운 상황이 된다.
본 발명은 이같은 종래의 IC 소켓의 결점을 해소하고, 슬라이딩성 악화를 일으키지 않고 우수한 접촉 안정성을 갖는 IC 소켓을 제공함을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 이같은 접촉 안정성에 우수한 IC 소켓을 구비한 IC 시험 장치를 제공함을 목적으로 한다.
(발명의 개시)
본 발명은 관통 구멍이 각각 배열 형성된 하우징과 이면 덮개가 서로의 관통 구멍이 대향하여 일체화되고, 그들 대향하는 관통 구멍에 프로브 핀이 각각 수용 유지되어 구성되는 IC 소켓에 있어서, 프로브 핀 일단이 좁아지고, 중간부 외주면에 플랜지 상을 이루는 스토퍼가 형성된 튜브 타단에 고정 플런저가 끼워져서 이루어진 튜브 구조체, 튜브내에 수용되어 상기 일단에 의해 빠지는 것이 방지된 받침부와 상기 일단에서 돌출되어 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 돌출부로 이루어진 가동 플런저, 및 튜브내에 수용되어 가동 플런저를 상기 일단에서 돌출하는 방향으로 가압하는 제 1 탄성부재에 의해 구성되어, 튜브 구조체 양단부가 상기 대향하는 관통 구멍에 수용 위치 결정되고, 하우징 내면과 상기 스토퍼 사이에 제 2 탄성부재가 개재되어 그 제 2 탄성부재에 의해 스토퍼가 가압되어 이면 덮개 내면에 부딪히고 그 부딪힌 상태로 고정 플런저 선단이 이면 덮개 외면에서 돌출하게 된다.
따라서, 피측정 디바이스의 착탈에 의해 가동 플런저가 상하로 움직여 가동플런저는 면조도가 좋은 튜브 내주면과 슬라이딩하기 때문에, 양호한 슬라이딩성이 유지되어 우수한 접촉 안정성을 갖는 IC 소켓이 된다.
본 발명은 IC 시험 장치에 관한 것으로, 특히 피측정 디바이스(피측정 IC)가 탑재 접속되는 IC 소켓의 접촉 안정성이 우수한 구조에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 IC 소켓의 바람직한 형태의 주요부 단면 표시도,
도 2는 도 1의 IC 소켓의 프로브 핀의 움직임 표시도,
도 3은 본 발명에 의한 IC 소켓의 다른 형태에 있어서 프로브 핀의 움직임 표시도,
도 4는 본 발명에 의한 IC 시험 장치 구성의 모식적 표시도,
도 5는 종래의 IC 소켓의 외관 개략 표시도,
도 6은 도 5의 IC 소켓 주요부 단면 표시도,
도 7은 도 5의 IC 소켓의 프로브 핀의 움직임 표시도.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명을 더 상세히 설명하기 위하여 첨부도면에 따라 이를 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 바람직한 IC 소켓의 주요부 상세를 단면도로 표시한 것이다. 하우징(31)과 이면 덮개(32)에는 각각 관통 구멍(33,34)이 피측정 디바이스의 단자에 대응하여 배열 형성되어 있고, 서로의 관통 구멍(33,34)이 대향하여 하우징(31)과 이면 덮개(32)는 일체화되어 있다. 또, 하우징(31) 외관은 도 5의 하우징(13)과 동일하다.
이면 덮개(32)의 하우징(31)에의 고정은 대향하는 관통 구멍(33,34)에 프로브 핀(35)을 수용 유지한 상태로 행해지고, 도 1에는 도시되지 않았지만 가령 나사식으로 고정되어 있다. 이들 하우징(31)과 이면 덮개(32)는 수지제로 된다. 또, 하우징(31)의 관통 구멍(33)과 이면 덮개(32)의 관통구멍(34)은 모두 단차상으로 되고, 단차부(33a 및 34a)보다 내면측이 모두 대경부(33b,34b)로 되고, 외면측이 모두 소경부(33c,34c)로 되어 있다.
프로브 핀(35)은 튜브 구조체(36), 가동 플런저(37), 및 탄성부재에 의해 구성되어 있다.
튜브 구조체(36)는 튜브(38)와 고정 플런저(39)에 의해 구성되고, 튜브(38)는 인발가공으로 형성된 미소튜브 외주면에 절삭가공을 실시함으로써 그 중간부 외주면에 플랜지 상을 이루는 스토퍼(38a)가 형성된 것으로 되고, 또한 그 일단(38b)이 좁아진 형상으로 되어 있다. 고정 플런저(39)는 튜브(38) 타단에 끼워져서 고정되고, 그 선단은 원추상으로 되어 있다. 또한, 도 1중, 38c는 고정 플런저(39)를 코킹 고정한 펀치 자국을 표시한다.
가동 플런저(37)는 튜브(38)내에 수용되어 튜브(38) 일단(38b)에 의해 빠지는 것이 방지된 받침부(37a)와, 일단(38b)에서 돌출하여 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 돌출부(37b)로 구성되고, 돌출부(37b) 선단은 도시 생략되어 있으나, BGA의 땜납볼과 양호하게 접촉하도록 원주상에 등각 배열된 4개의 돌기를 갖는 것이다.
튜브(38)내에 수용되어 가동 플런저(37)를 일단(38b)에서 돌출하는 방향으로가압하는 탄성부재는 이 예에서는 코일스프링(41)으로 되어 있다. 또한, 코일스프링(41) 일단과 맞닿는 가동 플런저(37)의 받침부(37a) 저면은 경사면으로 되고, 이에 의해 코일스프링(41)은 만곡 상태로 되어 그 일부가 튜브(38) 내주면과 접촉한 상태로 되어 있다.
튜브(38), 고정 플런저(39), 및 가동 플런저(37)는 함께 가령 베릴륨동 등의 동계 합금재에 의해 형성되어 있다.
프로브 핀(35)은 튜브 구조체(36) 양단부가 양 관통 구멍(33,34)의 소경부(33c,34c)에 수용되어 위치결정되어 있고, 이 상태로 하우징(31) 내면과 스토퍼(38a) 사이에 개재된 탄성부재에 의해 스토퍼(38a)는 가압되어 이면 덮개(32)의 내면에 부딪히고 있다.
이 스토퍼(38a)의 가압용 탄성부재는 이 예에서는 코일스프링(42)으로 되어 있고, 양 대경부(33b,34b)에 수용되어 그 일단이 이 예에서는 하우징(31)의 단차부(33a)에 맞닿아 있고, 타단이 스토퍼(38a)에 맞닿아 있다. 또한, 스토퍼(38a)는 이면 덮개(32)의 단차부(34a)에 부딪혀 있고, 이 상태로 고정 플런저(39) 선단은 이면 덮개(32) 외면에서 돌출한 상태로 되어 있다.
다음에, 상기와 같은 구조를 갖는 IC 소켓(43)의 프로브 핀(35)의 움직임을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2A는 IC 소켓(43)의 소켓 보드(23)에의 실장전 상태를 나타내고, 도 2B는 그 실장후의 상태, 도 2C는 다시 피측정 디바이스(24)가 실장된 상태를 나타낸다.
IC 소켓(43)이 소켓 보드(23)상에 실장됨으로써 도 2B와 같이 소켓 보드(23)의 전극 패드(25)에 의해 프로브 핀(35)의 고정 플런저(39)는 가압되고, 이에 따라 프로브 핀(35) 전체가 상방으로 움직여 코일스프링(42)이 압축된다. 따라서, 이 코일스프링(42)의 복원력에 의해 고정 플런저(39)와 전극 패드(25)가 압접 상태가 된다.
피측정 디바이스(BGA)(24)가 탑재됨으로써 땜납볼(24a)에 의해 가동 플런저(37)가 가압되어, 가동 플런저(37)가 하방으로 움직여 코일스프링(41)이 압축된다. 따라서, 이 코일스프링(41)의 복원력에 의해 땜납볼(24a)과 가동 플런저(37)가 압접 상태가 된다.
즉, 이 IC 소켓(43)에 있어서는 소켓 보드(23)에의 실장시에 튜브 구조체(36)가 상방으로 움직여 튜브(38)가 양 관통 구멍(33,34)의 소경부(33c,34c)와 슬라이딩하지만 슬라이딩은 이 소켓 보드(23)에의 실장시의 1회만이고, 따라서, 튜브(38)의 슬라이딩면의 면조도가 설사 나쁘더라도 슬라이딩에 의한 마모분이 퇴적되는 일은 발생하지 않고, 또 대향하는 소경부(33c,34c)에 설사 엇갈림이 있더라도 문제는 발생하지 않는다.
한편, 피측정 디바이스(24)의 착탈에 따라 상하로 움직이는 가동 플런저(37)는 그 받침부(37a)가 튜브(38) 내주면과 슬라이딩을 반복하지만 이 튜브(38) 내주면은 인발가공된 채의 면조도가 양호한 면이기 때문에 상처와 마모분 발생이란 결함은 발생하기 어렵고, 또 하우징(31)과 이면 덮개(32)의 조립에 있어서의 엇갈림은 그 슬라이딩성에 아무런 영향을 미치지 않기 때문에, 안정된 슬라이딩을 반복하여 우수한 접촉 안정성을 얻을 수 있다. 또, 스토퍼(38a)를 가압하는 탄성부재로서, 이 예에서는 코일스프링을 사용하고 있으나, 이에 한하지 않고, 가령 실리콘고무 등의 탄성재를 적절히 사용할 수도 있다.
도 3은 상기 IC 소켓(43)에 있어서 코일스프링(42)을 구비하지 않은 구조를 표시한 것으로, 도 1 및 도 2의 IC 소켓(43)과 대응하는 부분에는 동일부호를 부기하고 있다.
이 IC 소켓(44)은 소켓 보드(23)상에 실장된 도 3B의 상태에서는 고정 플런저(39) 선단은 소켓 보드(23)의 전극 패드(25)와 접촉하고 있으나, 압접력은 제로와 같고, 즉 양호한 접속도통 상태는 얻어지지 않았으나 피측정 디바이스(24)가 탑재된 도 3C의 상태에서는 가동 플런저(37)에 의해 압축된 코일스프링(41)에 의해 고정 플런저(39)가 가압되기 때문에, 이 도 3C의 상태로 고정 플런저(39)와 전극 패드(25)가 압접 상태가 된다.
도 4는 IC 소켓(43)을 구비한 IC 시험 장치의 구성을 모식적으로 표시한 것이다. IC 시험 장치는 메인 프레임(51)과 테스트 헤드(52)와 디바이스 인터페이스부(53)에 의해 구성되어 있고, 메인 프레임(51)에는 타이밍 제너레이터, 패턴 제너레이터, 포맷 컨트롤러 등이 탑재되어 있다. 테스트 헤드(52)는 드라이버부 및 콤퍼레이터부를 구성하는 것이다.
디바이스 인터페이스부(53)는 테스트 헤드(52)와 커넥터 접속되는 퍼포먼스 보드(54), IC 소켓(43)이 실장된 소켓 보드(23), 및 그들 퍼포먼스 보드(54)와 소켓 보드(23)를 접속하는 동축케이블(55)에 의해 구성되고, 피측정 디바이스(24)의 종류에 응하고, 그들에 대응한 복수의 IC 소켓(43) 및 소켓 보드(23)를 구비한 것으로 되어 있다.

Claims (4)

  1. 관통 구멍이 각각 배열 형성된 하우징과 이면 덮개가 서로의 관통 구멍이 대향하여 일체화되고, 그들 대향하는 관통 구멍에 프로브 핀이 각각 수용 유지되어 구성되는 IC 소켓으로서,
    상기 프로브 핀은 일단이 좁아지고, 중간부 외주면에 플랜지 상을 이루는 스토퍼가 형성된 튜브 타단에 고정 플런저가 끼워져서 구성되는 튜브 구조체, 상기 튜브내에 수용되어 상기 일단에 의해 빠지는 것이 방지된 받침부와 상기 일단에서 돌출되어 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 돌출부로 구성되는 가동 플런저, 및 상기 튜브내에 수용되어 가동 플런저를 상기 일단에서 돌출하는 방향으로 가압하는 제 1 탄성부재에 의해 구성되어, 상기 튜브 구조체 양단부가 상기 대향하는 관통 구멍에 수용 위치결정되고,
    상기 하우징 내면과 상기 스토퍼 사이에 제 2 탄성부재가 개재되어 그 제 2 탄성부재에 의해 상기 스토퍼가 가압되어 상기 이면 덮개 내면에 부딪히고,
    그 부딪힌 상태로 상기 고정 플런저 선단이 상기 이면 덮개 외면에서 돌출해 있는 것을 특징으로 하는 IC 소켓.
  2. 관통 구멍이 각각 배열 형성된 하우징과 이면 덮개가 서로의 관통 구멍이 대향하여 일체화되고, 그들 대향하는 관통 구멍에 프로브 핀이 각각 수용 유지되어 구성되는 IC 소켓으로서,
    상기 프로브 핀은 일단이 좁아지고, 중간부 외주면에 플랜지 상을 이루는 스토퍼가 형성된 튜브 타단에 고정 플런저가 끼워져서 구성되는 튜브 구조체, 상기 튜브내에 수용되어 상기 일단에 의해 빠지는 것이 방지된 받침부와 상기 일단에서 돌출되어 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 돌출부로 구성되는 가동 플런저, 및 상기 받침부와 고정 플런저 사이에 개재되어 상기 가동 플런저를 상기 일단에서 돌출하는 방향으로 가압하는 탄성부재에 의해 구성되어, 그 중심축 방향으로 이동 가능하게 되어 상기 튜브 구조체 양단부가 상기 대향하는 관통 구멍에 수용 위치결정됨과 동시에, 상기 스토퍼에 의해 빠지는 것이 방지되어 있고,
    상기 스토퍼가 상기 이면 덮개 내면에 부딪힌 상태로 상기 고정 플런저 선단이 상기 이면 덮개 외면에서 돌출하는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 IC 소켓.
  3. 메인 프레임과 테스트 헤드와 디바이스 인터페이스부를 구비하고, 상기 디바이스 인터페이스부의 소켓 보드에 실장된 IC 소켓에 피측정 디바이스가 접속 탑재되는 IC 시험 장치에 있어서,
    상기 IC 소켓은 관통 구멍이 각각 배열 형성된 하우징과 이면 덮개가 서로의 관통 구멍이 대향하여 일체화되고, 그들 대향하는 관통 구멍에 프로브 핀이 각각 수용 유지되어 이루어지고,
    상기 프로브 핀은 일단이 좁아지고, 중간부 외주면에 플랜지 상을 이루는 스토퍼가 형성된 튜브 타단에 고정 플런저가 끼워져서 이루어지는 튜브 구조체, 상기튜브내에 수용되어 상기 일단에 의해 빠지는 것이 방지된 받침부와 상기 일단에서 돌출하여 상기 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 돌출부로 구성되는 가동 플런저, 및 상기 튜브내에 수용되어 상기 가동 플런저를 상기 일단에서 돌출하는 방향으로 가압하는 제 1 탄성부재에 의해 구성되어, 상기 튜브 구조체 양단부가 상기 대향하는 관통 구멍에 수용 위치결정되어 있고,
    상기 하우징 내면과 상기 스토퍼 사이에 개재된 제 2 탄성부재에 의해 상기 스토퍼가 가압되어 상기 고정 플런저 선단이 상기 소켓 보드의 대응하는 전극 패드와 압접해 있는 것을 특징으로 하는 IC 시험 장치.
  4. 메인 프레임과 테스트 헤드와 디바이스 인터페이스부를 구비하고, 상기 디바이스 인터페이스부의 소켓 보드에 실장된 IC 소켓에 피측정 디바이스가 접속 탑재되는 IC 시험 장치에 있어서,
    상기 IC 소켓은 관통 구멍이 각각 배열 형성된 하우징과 이면 덮개가 서로의 관통 구멍이 대향하여 일체화되고, 그들 대향하는 관통 구멍에 프로브 핀이 각각 수용 유지되어 이루어지고,
    상기 프로브 핀은 일단이 좁아지고, 중간부 외주면에 플랜지 상을 이루는 스토퍼가 형성된 튜브 타단에 고정 플런저가 끼워져서 이루어지는 튜브 구조체, 상기 튜브내에 수용되어 상기 일단에 의해 빠지는 것이 방지된 받침부와 상기 일단에서 돌출하여 상기 피측정 디바이스의 단자와 압접되는 돌출부로 구성되는 가동 플런저, 및 상기 받침부와 고정 플런저 사이에 개재되어 상기 가동 플런저를 상기 일단에서 돌출하는 방향으로 가압하는 탄성부재에 의해 구성되어, 그 중심축 방향으로 이동 가능하게 되어 상기 튜브 구조체 양단부가 상기 대향하는 관통 구멍에 수용 위치결정됨과 동시에, 상기 스토퍼에 의해 빠지는 것이 방지되어 있고,
    상기 고정 플런저 선단은 상기 소켓 보드의 대응하는 전극 패드와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 IC 시험 장치.
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