KR20020037484A - 패키지 테스트 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패키지 테스트 소켓에 관한 것으로, 종래에는 볼 그리드어레이 타입 패키지의 테스트 과정에서 소켓핀에 의해 테스트 기판의 접속단자가 쉽게 손상되고, 패키지의 볼이 쉽게 손상되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 테스트 기판의 접속단자 손상 및 패키지의 볼 손상을 방지하기 위해, 테스트 기판의 상면에 놓여지고 테스트 기판의 접속단자와 상호 일대일 대응되게 다수개의 접속공이 천공된 하부 하우징과, 하부 하우징의 상측으로 소정 거리 이격된 위치에 하부 하우징의 접속공과 일대일 대응되게 다수개의 삽입공이 천공된 상부 하우징과, 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 양단이 각각 고정되게 게재된 다수개의 압축 코일 스프링과, 상단이 상부 하우징의 삽입공에 위치되어 반도체 패키지의 볼과 접속되고, 하단이 하부 하우징의 접속공에 위치되어 테스트 기판의 접속단자에 접속되는 탄성 접속핀을 포함하여 이루어진다.

Description

패키지 테스트 소켓{A package test socket}

본 발명은 패키지 테스트 소켓에 관한 것으로서, 특히, μ- 볼그리드 어레이(μ- BGA;Ball Grid Array)타입 반도체 패키지(이하, 패키지로 약칭함)의 볼과 소켓핀과의 접촉을 안정적으로 유지시켜 패키지 테스트의 신뢰성이 향상되고, 테스트 기판의 손상을 최소화시킬 수 있는 저가의 패키지 테스트 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 공정과정에서 여러 가지 요인 (가령, 이물질에 의해 오염, 노광에서의 디포커스, 도포의 불균일성 등)에 의해 불량이 발생되기 때문에 반도체 디바이스의 제조공정이 완료된 후, 반도체 디바이스의 테스트를 실시한다.

이러한 반도체 디바이스의 테스트는 표면분석, 단면분석, 물질분석, 성분분석 등이 있는데, 웨이퍼 상태에서 분석을 실시하는 것보다는 반도체 디바이스를 패키지 화한 상태에서 분석을 실시하는 것이 더욱 효율적이므로 주로 반도체 디바이스를 패키지화한 상태에서 테스트를 실시하고, TSOP(Thin Small OUTline Package), BGA(Ball Gril Array: 이하 BGA)타입등 패키지의 종류에 따라 알맞는 패키지 테스트 소켓에 장착시킨 상태에서 테스트를 진행시킨다.

도 1 내지 도 3 은 종래의 패키지 테스트에 사용되는 패키지 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 에 도시된 종래의 패키지 테스트 소켓은 일측이 패키지의 볼(1a)과 접촉되고 타측이 테스트 기판(4)의 접속단자에 접촉되는 소켓핀(2)이 있다.

소켓핀(2)은 상, 하단부에 실리콘 재질의 완충러버(rubber)(7)가 설치되어 볼(1a)과 소켓핀(2)의 접촉시 소켓핀(2)에 소정의 텐션(tension)을 주게 된다.

이러한 소켓핀(2)은 테스트 하우징(3)에 삽입되어 설치되는데, 테스트 하우징(3)에는 다수개의 삽입홈(3a)이 천공되어 있고, 삽입홈(3a)에는 소켓핀(2)이 각각 하나씩 개별적으로 삽입되어 있다.

따라서, 패키지(1)의 볼(1a)이 소켓핀(2)의 일측에 패키지핀(1a)이 접촉되면 완충러버(7)의 텐션에 의해 소켓핀(2)의 타측이 눌려지면서 소켓핀(2)은 테스트 기판(4)의 접속단자에 접촉되어 패키지와 테스트 기판이 전기적으로 서로 연결된 상태에서 외부의 테스트장치에 의해 패키지 테스트가 진행된다.

도 2 에 도시된 종래의 패키지 테스트 소켓은 일측단이 볼(10a)과 접촉되고, 타측단이 표면실장 완충재(15)와 접촉되는 접촉핀(16)이 있다.

표면실장 완충재(15)는 가는 금선(미도시)이 내부에 다수개 박혀있는 형태로 테스트 기판(14) 위에 설치되어 있다.

따라서, 패키지(10)의 볼(10a)이 접촉핀(16)의 일측단에 안착되면 접촉핀(16)을 눌러 접촉핀(16)의 타측단이 표면실장 완충재(15)의 금선과 서로 접촉되어 패키지와 테스트 기판이 전기적으로 서로 연결된 상태에서 외부의 테스트장치에 의해 패키지 테스트가 진행된다.

도 3 에 도시된 종래의 패키지 테스트 소켓은 일측단은 패키지(20)의 볼(20a)과 접촉되고, 타측단은 테스트 기판(24)과 접촉되는 포고핀(27)이 테스트 하우징(30)의 포고핀 삽입홈(30a)에 위치되어 있다.

이때, 포고핀 삽입홈(30a)은 테스트 하우징(30)에 다수개가 천공되어 있는데, 하나의 포고핀 삽입홈(30a)에 하나의 포고핀(27)이 삽입되도록 형성되어 있다.

포고핀(27)은 내부에 탄성 스프링이 내장된 형태로 되어 패키지(20)의 장착시 충격을 완충하도록 되어 있다.

따라서, 패키지(20)의 볼(20a)이 포고핀(27)의 일측단에 접촉되면 포고핀(27)의 타측단이 테스트 기판(24)과 접촉되어 패키지와 테스트 기판이 전기적으로 서로 연결된 상태에서 외부의 테스트장치에 의해 패키지 테스트가 진행된다.

그러나, 도 1 에 도시된 패키지 테스트 소켓은 완충러버에 의해 텐션있게 움직이면서 테스트 기판과 접촉되는 소켓핀이 테스트 기판의 접속단자와 서로 빈번하게 접촉되어 테스트 기판의 접속단자가 쉽게 손상되는 문제점이 있다.

또한, 도 2 에 도시된 패키지 테스트 소켓은 표면실장 완충재에 이물질이 부착되면 미세한 금선의 단락 등을 유발시키므로 자주 표면실장 완충재를 클리닝해야 하는 번거로움이 있고, 접촉핀에 텐션이 없어 접촉핀과 패키지의 볼이 서로 접촉됨에 따라 볼이 손상되는 문제점이 있다.

그리고, 도 3 에 도시된 패키지 테스트 소켓은 포고핀의 특성상 전기적으로 접촉되는 부분이 많아 장기간 사용하게 되면 전기적 특성이 저하되고, 내장된 탄성 스프링의 탄성력이 저하되면 교체를 하기 곤란한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 패키지의 볼과 소켓핀의 접촉을 안정적으로 유지시켜 패키지 테스트의 신뢰성이 향상되고, 테스트 기판의 손상을 최소화시킬 수 있는 저가의 패키지 테스트 소켓을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위해, 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓은, 테스트 기판의 상면에 놓여지고 테스트 기판의 접속단자와 상호 일대일 대응되게 다수개의 접속공이 천공된 하부 하우징과, 하부 하우징의 상측으로 소정 거리 이격된 위치에 하부 하우징의 접속공과 일대일 대응되게 다수개의 삽입공이 천공된 상부 하우징과, 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 양단이 각각 고정되게 게재된 다수개의 압축 코일스프링과, 상단이 상부 하우징의 삽입공에 위치되어 반도체 패키지의 볼과 접속되고, 하단이 하부 하우징의 접속공에 위치되어 테스트 기판의 접속단자에 접속되는 탄성 접속핀을 포함하여 이루어진 것이 특징이다.

도 1,2,3 은 종래의 패키지 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면.

도 4 는 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면.

도 5 는 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓의 요부인 탄성 접촉핀을 설명하기 위한 도면.

도 6 은 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓의 사용상태도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1,10,20,111 : 패키지 3,30,100,102 : 하우징

101 : 삽입공 103 : 접속공

104 : 코일압축 스프링 105 : 탄성 접촉핀

109 : 테스트 기판 110 : 접속단자

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓을 설명하기 위한 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 패키지 테스트 소켓은 테스트 기판(110)의 상면에 놓여지고, 테스트 기판의 접속단자(110)와 상호 일대일 대응되는 위치에 다수개의 접속공(103)이 천공된 하부 하우징(102)이 있다.

그리고, 하부 하우징(102)의 상측으로 후술하는 압축 코일 스프링(104)에 의해 지지되어 소정 거리 이격된 위치에 하부 하우징의 접속공(103)과 일대일 대응되는 위치에 다수개의 삽입공(101)이 천공된 상부 하우징(100)이 형성된다.

그리고, 상부 하우징(100)과 하부 하우징(102)사이에는 양단이 각각 상부 하우징과 하부 하우징에 고정되어 상부 하우징(100)을 탄성 지지하는 다수개의 압축 코일 스프링(104)이 설치된다.

그리고, 상부 하우징의 삽입공(101)에 상단이 끼워지고, 하부 하우징의 접속공(103)에 하단이 끼워지는 탄성 접촉핀(105)이 설치된다.

탄성 접촉핀(105)의 상단은 테스트할 패키지의 볼과 접속되고, 탄성 접촉핀의 하단은 테스트 기판의 접속단자(110)에 접속되어 테스트할 패키지와 테스트 기판(109)을 전기적으로 연결한다.

또한, 탄성 접속핀은 도5에 도시된 바와 같이, 상단에 좌우 대향되고 내측으로 돌출된 내향 돌출부(106)가 형성되고, 중단에 내향 돌출부(106)에 연속적으로 좌우 대향되고 외측으로 돌출된 외향돌출부(107)가 형성되고, 하단에 외향 돌출부(107)에 연속적으로 테스트 기판의 접속단자와 면접촉되는 접촉면(108)이 형성된다.

상기의 구성으로 된 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓의 동작을 도 6 을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 패키지 테스트 소켓을 테스트 기판(109)상에 올려놓고, 하부 하우징의 접속공(103)과 테스트 기판의 접속단자(110)의 위치가 일대일 대응되게 한다.

이때, 탄성접촉핀의 접촉면(108)은 테스트 기판의 접속단자(110)와 면접촉된 상태가 된다.

이 상태에서 테스트하고자 하는 패키지(111)의 볼(112)을 탄성접속핀(105)에 올려놓고 소정의 힘을 하방향으로 가하면, 상부 하우징(100)은 하방향으로 이동하면서 탄성 코일 스프링(104)을 압축한다.

이때, 탄성 접속핀(105)역시 하방향으로 가해지는 힘에 의해 압축되고, 탄성 접촉핀의 외향 돌출부(107)가 외측으로 늘어나면서 탄성 접속핀은 탄성을 가지게 된다.

따라서, 패키지(111)와 테스트 기판(109)은 서로 전기적으로 연결된 상태를 유지하게 되고, 이 상태에서 별도의 테스트 장치에 의해 패키지의 특성 분석 및 불량 유무가 측정된다.

그리고, 패키지의 특성 분석 및 불량 유무 측정이 완료되면 패키지(111)를 탄성 접속핀(105)에서 이탈시키면 상부 하우징(100)은 탄성 코일스프링(104)의 복원력에 의해 원래의 위치로 이동하고, 탄성 접속핀(105)은 핀 자체의 복원력에 의해 원래의 상태로 복원된다.

이와 같은 과정으로 동작하는 본 발명에 따른 테스트 패키지 소켓은 탄성 접속핀(105)에 의해 테스트 기판의 접속단자(110)가 손상되는 것이 방지된다.

즉, 탄성 접속핀의 하단에 테스트 기판의 접속단자(110)와 면접촉하는 접촉면(108)이 형성되어 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 따른 테스트 패키지 소켓은 테스트 기판(109)과 패키지(111)를 전기적으로 연결하는 탄성 접촉핀(105)이 핀 자체의 탄성을 가지고 있어 패키지(111)가 가압되는 과정에서 가압력에 의해 패키지의 볼(112)이 손상되는 것이 방지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 테스트 패키지 소켓은 탄성 접촉핀에 의해 패키지와 테스트 기판이 전기적으로 연결되고, 탄성 접촉핀과 테스트 기판의 접속단자가 면접촉하므로 안정적인 패키지의 불량 유무 및 특성 측정이 가능하게 되고, 패키지의 반복 테스트과정에서 테스트 기판의 접속단자가 손상되는 것이 방지된다.

또한, 본 발명에 따른 테스트 패키지 소켓은 탄성 접촉핀이 자체 탄성을 가지고 있어 패키지의 볼과 접촉되는 과정에서 패키지의 볼이 손상되는 것이 방지된다.

따라서, 본 발명에 따른 테스트 패키지 소켓은 정확한 패키지의 불량 유무 및 특성 측정이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 볼 그리드 어레이형 반도체 패키지의 패키지 테스트 소켓에 있어서,

   테스트 기판의 상면에 놓여지고 상기 테스트 기판의 접속단자와 상호 일대일 대응되게 다수개의 접속공이 천공된 하부 하우징과;

   상기 하부 하우징의 상측으로 소정 거리 이격된 위치에 상기 하부 하우징의 접속공과 일대일 대응되게 다수개의 삽입공이 천공된 상부 하우징과;

   상기 상부 하우징과 하부 하우징 사이에 양단이 각각 고정되게 게재된 다수개의 압축 코일 스프링과;

   상단이 상기 상부 하우징의 삽입공에 위치되어 상기 반도체 패키지의 볼과 접속되고, 하단이 상기 하부 하우징의 접속공에 위치되어 상기 테스트 기판의 접속단자에 접속되는 탄성 접속핀을 포함하여 이루어진 것이 특징인 패키지 테스트 소켓.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 탄성 접속핀은 상단에 좌우 대향되게 형성되며 내측으로 돌출형성된 내향 돌출부와;

   중단에 상기 내향 돌출부에 연속적으로 좌우 대향되게 형성되며 외측으로 돌출형성된 외향 돌출부와;

   하단에 형성되어 상기 테스트 기판의 접속단자와 면접촉되는 접촉면이 형성된 것이 특징인 패키지 테스트 소켓.