KR200177064Y1 - 볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 구조가 간단하고 조작이 쉬워 볼 그리드 어레이 패키지의 전기적 특성검사를 하는데 알맞은 새로운 테스트 장치를 제공하도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 솔더볼 콘택용 패드(1) 및 상기 패드(1)와 연결된 패턴(2)이 형성되어 있는 인터페이스 필름(3)과, 상기 인터페이스 필름(3)을 지지하는 받침대(4)와, 상기 인터페이스 필름(3)상에 로딩된 패키지(5)의 각 패드(1)와 솔더볼(6)의 접촉이 확실하게 이루어지도록 패키지(5)를 위에서 눌러 가압하는 가압수단으로 구성되는 볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치가 제공된다.

Description

볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치

본 고안은 볼 그리드 어레이 패키지(BGA package ; Ball Grid Array package) 전기특성 검사용 테스트장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼 그리드 어레이 패키지의 전기적 특성을 검사하는데 적당한 새로운 테스트 장치에 관한 것이다.

먼저, 도 1은 배선기판(10)의 이면에 구형의 솔더볼(6)을 소정의 상태로 배열(Array)하여 리드(lead) 대신으로 사용하는 종래의 일반적인 볼 그리드 어레이 패키지(5)를 나타낸 것으로서, 상기 볼 그리드 어레이 패키지(5)는 패키지 몸체(Package Body) 면적을 QFP(Quad Flat Package) 타입보다 작게 할 수 있으며, QFP와는 달리 리드의 변형이 없는 장점이 있다.

한편, 상기 볼 그리드 어레이 패키지(5) 제작을 위한 패키지 공정은 개략 다음과 같은 순서로 진행된다.

먼저, 웨이퍼 상면에 집적회로를 형성하는 FAB(Fabrication)공정이 끝난 상태에서 웨이퍼에 형성된 반도체 칩을 개별적으로 분리하기 위한 소잉(sawing)을 실시한다.

그 다음, 내부에 배선(9)이 형성된 배선기판(10)이 공정에 투입됨에 따라 배선기판(10) 상면에 접착제(11)를 도포하여 절단된 반도체 칩(12)을 본딩시키게 되며, 칩 본딩이 끝난 후에는 반도체 칩(12)에 형성된 본딩패드(13)와 배선기판(10)에 형성된 소정의 배선(9) 사이를 금속세선(14)을 이용하여 서로 전기적으로 연결시키는 와이어 본딩을 실시하게 된다.

그리고, 와이어 본딩이 완료된 후에는 반도체 칩(12) 및 금속세선(14)을 EMC(15)(Epoxy Molding Compound)로 몰딩하는 몰딩 공정을 수행하게 되며, 몰딩이 완료된 다음에는 스크린 프린팅(Screen Printing)을 통해 배선기판(10) 저면에 일정 패턴(2)의 솔더 페이스트(Solder paste)를 전사하여 플럭스(16)(Flux)를 코팅시키는 플럭스 코팅(Flux Coating) 공정을 수행하게 된다.

또한, 플럭스(16) 코팅 공정이 끝난 다음에는 배선기판(10) 저면에 일정 패턴(2)으로 코팅된 플럭스(16)에 솔더볼(6)을 부착시킨 다음, 열처리 공정인 리플로우(Reflow)를 수행하여 솔더볼(6)을 배선기판(10)에 견고히 고정시키게 된다.

그 후, 클리닝 및 마킹 공정을 거쳐 완제품인 볼 그리드 어레이 패키지(5)를 출하하게 된다.

한편, 상기와 같이 제조된 볼 그리드 어레이 패키지(5)의 전기적 특성 검사를 위해서는 도 2 및 도 3에 나타낸 테스트용 소켓(20)이 사용된다.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 A부 확대도로서, 테스트시에는 도 4a에 나타낸 바와 같이 상부 프레임(17a) 에 누름력을 가해 상기 핑거(18)와 콘택핀(19) 사이의 간격이 멀어지게 한다.

이 때, 상기 상부 프레임(17a) 하부에는 압축스프링(도시는 생략함)이 설치되어 있으므로 상부 프레임(17a) 은 스프링의 복원력을 받게 된다.

상기한 바와 같이 된 상태에서 상기 테스트용 소켓(20)의 인터 페이스 지점과 볼 그리드 어레이 패키지(5)의 솔더볼(6)을 일치시킨 후, 도 4b에 나타낸 바와 같이 상부 프레임(17a) 에 가한 누름력을 제거하게 된다.

이에 따라, 상기 상부 프레임(17a) 을 지지하는 스프링의 복원력에 의해 상부 프레임(17a)이 하강하게 되고, 벌어졌던 핑거(18)와 콘택핀(19) 사이의 간격 또한 좁아지게 되어 핑거(18)와 콘택핀(19) 사이에 솔더볼(6)이 클램핑되어 전기적인 접속이 이루어지게 된다.

이 때, 상기 핑거(18)는 테스트기에 전기적으로 연결됨은 물론이며, 이에 따라 비·지·에이 소켓(20)에 대한 전기적인 특성 검사가 가능하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 비·지·에이 테스트용 소켓(20)은 부품수가 많고, 그 구조가 복잡하여 제작이 어려우며, 조작이 쉽지 않았다.

즉, 상·하부 프레임(17a)(17b), 핑거(18), 콘택핀(19), 압축스프링등 많은 수의 부품이 필요하고, 그 부품의 형상 또한 복잡하므로 인해 제작성이 저하되며, 누름력을 가해 핑거(18)와 콘택핀(19) 사이를 벌린 후 다시 누름력을 제거해 주어야 하는 등 조작이 복잡한 단점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 간단하고 조작이 쉬워 볼 그리드 어레이 패키지의 전기적 특성검사를 하는데 알맞은 새로운 테스트 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 볼 그리드 어레이 패키지를 나타낸 종단면도

도 2는 종래의 비·지·에이 테스트용 소켓을 나타낸 평면도

도 3은 도 2의 정면도

도 4a 및 도 4b는 도 3의 A부 단면 확대도로서,

도 4a는 상부 프레임에 누름력이 가해졌을 때의 상태도

도 4b는 상부 프레임에 가한 누름력이 제거된 후의 상태도

도 5a 및 도 5b는 본 고안의 비·지·에이 테스트 장치를 이용하여 볼 그리드 어레이 패키지를 테스트하는 과정을 나타낸 것으로서,

도 5a는 푸셔가 하강하기 전의 상태도

도 5b는 푸셔가 하강한 후의 상태도

도 6은 도 4의 인터페이스 필름을 나타낸 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:솔더볼 콘택용 패드 2:패턴

3:인터페이스 필름 4:받침대

5:패키지 6:솔더볼

7:푸셔 8:공압실린더

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 솔더볼 콘택용 패드 및 상기 패드와 연결된 패턴이 형성되어 있는 인터페이스 필름과, 상기 인터페이스 필름을 지지하는 받침대와, 상기 인터페이스 필름상에 로딩된 패키지의 각 패드와 솔더볼의 접촉이 확실하게 이루어지도록 패키지를 위에서 눌러 가압하는 가압수단으로 구성됨을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치가 제공된다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 도 5a 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5a 및 도 5b는 본 고안의 비·지·에이 테스트 장치를 이용하여 볼 그리드 어레이 패키지를 테스트하는 과정을 나타낸 것이고, 도 6은 도 4의 인터페이스 필름을 나타낸 평면도로서, 본 고안은 솔더볼 콘택용 패드(1) 및 상기 패드(1)와 연결된 패턴(2)이 형성되어 있는 인터페이스 필름(3)과, 상기 인터페이스 필름(3)을 지지하는 받침대(4)와, 상기 인터페이스 필름(3)상에 로딩된 패키지(5)의 솔더볼(6)과 패드(1)와의 접촉이 확실하게 이루어지도록 패키지(5)를 위에서 눌러 가압하는 가압수단으로 구성된다.

이 때, 상기 가압수단은 상기 볼 그리드 어레이 패키지(5)를 직접누르는 푸셔(7)와, 상기 푸셔(7)에 결합되어 푸셔(7)를 승강운동시키는 공압실린더(8)로 구성된다.

또한, 상기 받침대(4)는 탄성을 갖는 재질의 재료로 제작된다.

한편, 상기 푸셔(7)는 공압실린더(8)가 아닌 그 밖의 동력원으로부터 동력을 전달받아 승강운동할 수 있도록 설치될 수도 있음은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

본 고안의 장치를 이용한 볼 그리드 어레이 패키지(5)의 전기적 특성 검사시, 먼저 볼 그리드 어레이 패키지(5)가 받침대(4) 위에 올려진 인터페이스 필름(3)위에 도 5a에 나타낸 바와 같이 놓이게 된다.

이 때, 상기 볼 그리드 어레이 패키지(5) 저면의 솔더볼(6)들은 인터페이스 필름(3)위에 만들어진 패드(1) 위에 일대일 대응을 하도록 올려진다.

이와 같이 된 상태에서, 공압실린더(8) 등의 동력원에 의해 도 5b에 나타낸 바와 같이 푸셔(7)가 하강하여 볼 그리드 어레이 패키지(5) 상면을 누르면, 솔더볼(6)과 패드(1)가 보다 확실하게 콘택된다.

이 때, 솔더볼(6)의 평탄도 불안정으로 인한 콘택 신뢰성에 대한 우려는 받침대(4)가 탄력이 있는 재질로 제작되므로 인해 해소된다.

즉, 패키지에 대한 가압시 소정의 깊이 만큼 받침대(4) 표면이 들어가게 되므로 만약 솔더볼(6)의 평탄도가 일치하지 않더라도 패드와 솔더볼 간에 전체적으로 안정된 콘택이 가능하게 된다.

한편, 볼 그리드 어레이 패키지(5) 저면의 솔더볼(6)과 인터페이스 필름(3) 상면의 패드(1)와의 콘택이 이루어진 후, 전기적 신호는 도 6에 나타낸 바와 같이 필름(3)상에 형성된 인쇄회로 패턴(2)을 통해 필름 콘넥터(3a)로 전달된 다음, 테스트기로 보내어지게 된다.

이상에서와 같이 본 고안의 볼 그리드 어레이 패키지(5)의 전기적 특성 검사용 테스트기는 부품수가 적고, 장치의 구조 및 조작과정이 단순하므로 인해 작업자에게 편리함을 제공하게 된다.

Claims (3)

1. 솔더볼 콘택용 패드 및 상기 패드와 연결된 패턴이 형성되어 있는 인터페이스 필름과,

   상기 인터페이스 필름을 지지하는 받침대와,

   상기 인터페이스 필름상에 로딩된 패키지의 각 패드와 솔더볼의 접촉이 확실하게 이루어지도록 패키지를 위에서 눌러 가압하는 가압수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압수단이:

   볼 그리드 어레이 패키지를 직접누르는 푸셔와,

   상기 푸셔에 결합되어 푸셔를 승강운동시키는 공압실린더로 구성됨을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 받침대가 탄성을 갖는 재질로 제작됨을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이 패키지 전기특성 검사용 테스트장치.