KR20030091216A - 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소켓을 개시한다. 이에 의하면, 슬롯들이 하우징을 관통하며 배열하고, 채널부가 슬롯들을 모두 가로지르며 연장하도록 하우징의 저면에 홈 형태로 형성되고, 콘택핀들이 슬롯들 내에 설치되며 수직부와 수평부가 일체로 연결된 대략 엘(L) 형상으로 이루어진다. 탄성체가 채널부에 삽입, 설치되어 모든 콘택핀들의 수평부의 선단부에 접촉한다. 하우징의 와이핑 제어 블록이 콘택핀들의 수직부에 수직 면접촉한다.

따라서, 본 발명은 콘택핀의 전기적 길이를 단축시켜 고주파 신호 전달 특성을 향상시키고, 콘택핀에 불필요한 접촉부의 추가를 방지하여 접촉 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 수직부의 수직 모멘트를 와이핑 제어 블록에 의해 수평 모멘트로 변환함으로써 콘택핀과 집적회로 패키지 리드의 와이핑을 적정하게 제어하고 그 결과 솔더 빌드업 현상을 최소화시키고 사용 수명을 극대화시킬 수 있다. 그리고, 데드 버그 형태로 테스트되는 집적회로 패키지에 전기적 길이가 짧은 리지드 타입 소켓을 적용 가능하다. 수직부의 리드 접촉부가 삼각 형상 또는 뾰족하거나 길쭉한 형상으로 형성됨으로써 리드와의 접촉 면적이 감소하고 접촉 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

소켓{Socket}

본 발명은 소켓(Socket)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 수명을 연장시키면서도 고주파 신호 전달 특성을 향상시키도록 한 소켓에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조공정은 크게 전 공정, 후 공정 및 테스트 공정으로 구분된다. 전 공정은 패브리케이션(Fabrication) 공정이라고도 불리며, 단결정 실리콘 재질의 웨이퍼(Wafer)에 집적회로의 패턴을 형성시키는 공정이다. 후 공정은 어셈블리(Assembly) 공정이라고도 불리며, 상기 웨이퍼를 각각의 칩들로 분리시키고, 외부 장치와 전기적 신호의 연결이 가능하도록 칩에 도전성의 리드(Lead)나 볼(Ball)을 접속시키고, 칩을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 에폭시 수지와 같은 수지로 몰딩(Molding)시킴으로써 집적회로 패키지를 형성하는 공정이다. 테스트 공정은 상기 집적회로 패키지가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하는 공정이다.

상기 테스트 공정에 적용되는 핵심 부품 중의 하나가 소켓이다. 상기 소켓은 집적회로 테스트용 테스터에 전기적으로 연결된 인쇄회로기판에 장착되며, 상기 테스터와 핸들러(Handler)를 전기적, 기계적으로 연결시키는 역할을 담당한다. 여기서, 상기 소켓의 콘택핀(Contact Pin)이 상기 집적회로 패키지의 리드와 상기 인쇄회로기판의 단자를 전기적으로 연결시켜주는 역할을 담당한다. 상기 테스터는 상기 소켓 내에 적치될 집적회로 패키지를 테스트하기 위한 전기적 신호를 생성하여 상기 집적회로 패키지로 출력시킨 후 상기 집적회로 패키지를 거쳐 입력되는 전기적 신호를 이용하여 상기 집적회로 패키지가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트한다. 그 결과, 상기 집적회로 패키지가 양품 또는 불량품으로 결정된다. 상기 핸들러는 상기 소켓에 집적회로 패키지를 자동으로 적치시킨 후 상기 테스터의 테스트 결과에 따라 상기 집적회로 패키지를 상기 소켓으로부터 인출하여 양품 또는 불량품으로 선별하여 배치시킨다.

상기 테스터의 대부분은 외국의 제조업체들로부터 수입되고 있다. 그런데, 집적회로의 고속화, 고기능화 및 생산성 향상을 위한 동시 테스트 디유티(DUT: Device Under Test)의 증가 그리고 일부 제조업체만의 테스터 독점 공급 등의 이유로 인하여 상기 테스터의 고가화가 급속히 진행되고 있다. 이러한 고가의 테스터를 효율적으로 사용하기 위해서는 적정한 소켓의 선택 사용이 더욱 중요해지고 있다. 이는 상기 테스터의 가격에 비하여 수 천분의 일 정도로 매우 저렴한 소켓을 적절히 사용할 수 있는 지 여부에 따라 상기 테스터의 성능과 효율성이 좌우되기 때문이다.

이러한 소켓의 설계에 있어서, 다음의 사항을 고려하여야 한다. 첫째, 상기 집적회로 패키지의 리드에 접촉하는 상기 콘택핀의 접촉부와, 상기 인쇄회로기판의 해당 단자(Pad)에 접촉하는 상기 콘택핀의 접촉부 사이의 전기적 길이가 짧아야 한다. 이는 상기 콘택핀의 인덕턴스가 상기 콘택핀의 전기적 길이에 비례하여 증가하므로 상기 콘택핀의 전기적 길이가 길어짐에 따라 상기 콘택핀의 인덕턴스가 비교적 큰 값을 갖게 되어서 상기 콘택핀의 임피던스로서 작용하며, 특히 고주파 신호의 왜곡(Distortion)을 초래할 가능성이 높기 때문이다. 따라서, 상기 콘택핀의 전기적 길이를 최소화시키는 것이 매우 중요하다.

둘째, 상기 집적회로 패키지의 리드와 상기 인쇄회로기판의 단자에 각각 접촉하는 상기 콘택핀의 접촉부들을 제외하고 추가적인 접촉들이 생성되지 않아야 한다. 이는 항상 동일한 테스트 결과를 보여줄 수 있는 신뢰성이 소켓의 가장 큰 평가 기준 중의 하나인데, 신뢰성 확보를 위해서는 상기 콘택핀 자체의 추가적인 접촉부가 없는 것이 바람직하기 때문이다.

셋째, 상기 콘택핀의 솔더 빌드업(Solder Build-Up)이 적어야 한다. 상기 솔더 빌드업이란 상기 소켓의 콘택핀과 집적회로 패키지의 리드가 반복적으로 접촉하면서 상기 리드 표면의 솔더가 상기 콘택핀의 접촉부에 쌓여지고, 시간이 경과함에 따라 상기 콘택핀의 솔더가 산화함으로써 상기 콘택핀의 표면이 전기가 통하지 않는 절연체로 되어버리는 현상이다. 솔더 빌드업 현상은 초기에는 상기 소켓의 성능 저하와 같은 불량을 유발시키고, 마지막에는 상기 소켓으로서의 역할을 전혀 불가능하게 한다. 특히, 집적회로의 신뢰성을 높이기 위한 고온 테스트의 경우, 상기 솔더가 상기 콘택핀에 융착되는 경향이 증가하고 상기 솔더의 산화가 더욱 빠른 속도로 진행하여서 상기 콘택핀에 심각한 악영향을 미친다.

넷째, 상기 콘택핀의 와이핑(Wiping)이 적정하게 제어되어야 한다. 집적회로패키지의 제조공정 중에 상기 집적회로 패키지의 리드가 솔더로 도금되는데, 상기 리드의 대기 노출 시간이 경과함에 따라 상기 리드의 표면에 솔더 산화막이 형성되어 버린다. 그 결과, 집적회로 패키지의 전기적 특성이 저하된다. 상기 집적회로 패키지의 신뢰성이 있는 테스트를 위해서는 상기 콘택핀과 상기 리드의 양호한 접촉 상태 유지가 절대적으로 필요하다. 이를 위해 상기 콘택핀의 적정한 와이핑 액션이 요구되는데, 이는 상기 와이핑이 상기 리드의 표면의 솔더 산화막을 제거시켜줌으로써 상기 콘택핀과 리드의 접촉 저항을 최소화시키기 위함이다. 하지만, 상기 와이핑이 과다하면, 다량의 솔더가 상기 리드의 표면으로부터 분리되어서 상기 콘택핀의 접촉부에 쌓여짐으로써 상기 솔더 빌드업 현상이 가속화된다.

한편, 상기 핸들러의 형태에 따라 집적회로 패키지는 상기 소켓에 대하여 똑바로 놓여져 있는 라이브 버그(Live Bug) 형태로 전기적 접촉을 하거나, 이와 반대로 상기 소켓에 대하여 뒤집어져 있는 데드 버그(Dead Bug) 형태로 전기적 접촉을 하는 경우가 있다. 상기 데드 버그 형태의 접촉에서는 상기 콘택핀이 상기 리드의 탑(Top) 면을 접촉하게 되므로 그 접촉면의 길이가 상기 라이브 버그 형태의 접촉에 비하여 매우 짧아진다. 이러한 경우, 와이핑이 과다하면, 상기 접촉핀이 상기 리드의 어깨(Shoulder) 부분에 접촉할 수 있다. 이는 상기 리드의 변형을 초래하고 나아가 외관 불량을 가져오기도 한다. 따라서, 적정한 와이핑은 양호한 전기적 특성을 확보 가능하게 하고, 솔더 빌드업 현상을 최소화시켜 상기 콘택핀의 수명을 연장시킬 수 있으며, 데드 버그 형태의 접촉에서 상기 리드의 변형을 방지시킬 수가 있다.

다섯째, 상기 리드에 접촉하는 콘택핀의 접촉면은 표면적이 작고 날카로운 형상을 갖는 것이 요구된다. 상기 와이핑과 함께 충분히 작고 날카로운 접촉면을 갖는 콘택핀은 동일 하중에서도 쉽게 상기 리드의 솔더 산화막을 뚫을 수 있으므로 상기 리드와 상기 콘택핀의 양호한 전기적 접촉 특성을 얻을 수가 있다. 반면에, 넓고 평평한 형상의 접촉면을 갖는 콘택핀은 더욱 높은 하중 또는 큰 와이핑을 필요로 하는데, 이는 상기 리드의 변형을 초래하고 솔더 빌드업 현상을 가속화시켜 콘택핀의 수명을 단축시킬 수 있다.

여섯째, 상기 소켓의 콘택핀과 탄성체는 상기 소켓의 수명을 연장시키기에 적합한 구조를 갖고 있어야 한다. 상기 소켓의 수명이 연장되면 될수록 상기 소켓을 교체하는데 소요되는 비용을 최소화시킬 수가 있고, 테스트 장비의 교환, 수리 시간을 최소화할 수 있으며 나아가 상기 테스터의 효율을 극대화시킬 수가 있다. 또한, 상기 소켓을 구성하는 부품들 중 어느 한 부품이 정해진 수명까지 사용되었을 경우, 기존의 소켓을 새로운 소켓으로 교체하는 것보다 기존 소켓의 해당 부품만을 새로운 부품으로 교체하는 것이 경제적으로 많은 이점이 있다.

현재, 이러한 점들을 고려하여 콘택핀의 다양한 구조가 연구, 개발되어 왔고 이를 적용한 소켓들이 제품화되어 사용중에 있다. 상기 소켓에 장착할 집적회로 패키지를 외부 신호 연결 형태에 따라 분류하여 보면, 걸윙(Gull Wing) 리드 타입의 티에스오피(TSOP: Thin Small Outline Package)) 및 큐에프피(QFP: Quad Flat Package), J-리드 타입의 에스오제이(SOJ: Small Outline J-leaded Package), 볼(Ball) 타입의 비지에이(BGA: Ball Grid Array) 및 씨에스피(CSP: Chip ScalePackage), 핀 타입의 피지에이(PGA: Pin Grid Array), 리드레스(Leadless) 타입의 엘씨씨(LCC: Leaded Chip Carrier) 패키지 등이 있다. 상기 걸윙 리드 타입과 J-리드 타입의 집적회로 패키지에 적용되고 있는 소켓에서는 탄성체의 종류에 따라 콘택핀 자체의 변형시 발생하는 탄성을 이용한 캔틸레버(Cantilever) 콘택핀, 고무의 탄성을 이용한 리지드(Rigid) 콘택핀 및 압축 스프링을 이용한 포고(Pogo) 콘택핀이 사용된다.

도 1에서는 한국 특허 출원번호 95-59787호에 개시된 일본국 야마이치 전기 주식회사의 소켓(10)이 캔틸레버 콘택핀(11)을 적용하고 있다. 도 2에서는 일본국 특개평 10-50440호에 개시된 야마이치 전기 주식회사의 소켓(20)이 와이(Y) 타입의 리지드 콘택핀(21)을 적용하고 있다. 도 3에서는 미국 특허번호 5,069,629호에 개시된 Johnson의 소켓(30)이 에스(S) 타입의 리지드 콘택핀(31)을 적용하고 있다. 도 4에서는 일본 특개평 11-162605호에 개시된 일본 마이크로닉스 사(社)의 소켓(40)이 제이(J) 타입의 리지드 콘택핀(41)을 적용하고 있다. 도 5에서는 소켓(50)이 포고 콘택핀(51)을 적용하고 있다. 한편, 도 1 내지 도 5의 미설명 부호 PCB(Printed Circuit Board)는 인쇄회로기판과 같은 소켓 보드이다.

지금까지 사용되고 있는 소켓들의 대부분은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 5가지 형태의 소켓들과 유사한 구조를 갖고 있다. 이러한 소켓들을 전술한 여섯 개의 관점에서 살펴보면, 여러 가지 문제점이 있음을 알 수 있다. 즉, 도 1의 소켓(10)용 캔틸레버 콘택핀(11)은 그 전기적 길이가 고주파 신호를 양호하게 전송하기에 너무 길기 때문에 고주파 신호 전송에 부적합하고, 와이핑 거리가 길다. 따라서, 콘택핀(11)과, 집적회로 패키지(1)의 리드(3)와의 접촉 면적을 확대시키지 않으면 안된다. 이는 콘택핀(11)을 데드 버그 콘택에 적용하는데 부적합하게 할 뿐만 아니라 솔더 빌드업 현상을 가속화시켜 콘택핀 및 소켓의 수명을 단축시킨다.

도 2 내지 도 4의 소켓들(20),(30),(40)은 도 1의 캔티레버 콘택핀(11)의 고주파 신호 전달 특성을 악화시키는 긴 전기적 길이를 단축시키기 위해 리지드 콘택핀들(21),(31),(41)과 탄성체들(23),(33),(43)을 함께 적용하고 있다. 따라서, 상기 리지드 콘택핀들(21),(31),(41)은 상기 콘택핀(11)보다 훨씬 짧은 전기적 길이를 가지므로 상기 콘택핀(11)에 비하여 고주파 신호 전송에 적합하다. 그러나, 상기 콘택핀들(21),(31),(41)은 와이핑 거리가 콘택핀의 눌러짐 정도를 나타내는 오버 트래벌(Over Travel)의 거리에 비례하기 때문에 리드(3)와의 넓은 접촉 면적을 필요로 한다. 이는 솔더 빌드업 현상을 가속화시키고 나아가 콘택핀 및 소켓의 수명을 단축시킨다.

도 5의 포고 콘택핀(51)은 동작 특성상 와이핑을 전혀 일으키지 않는다. 그러나, 콘택핀(51)은 자체의 접촉부를 최소 1개 이상 필요로 하기 때문에 장기간에 걸쳐 반복 테스트시 동일한 고주파 신호 전송 특성을 나타내어야 하는 접촉 신뢰성을 확보하기가 어렵다. 이는 고주파 신호 전송 특성의 저하를 가져온다.

따라서, 본 발명의 목적은 콘택핀의 전기적 길이를 단축시켜 고주파 신호 전송 특성을 향상시키도록 한 소켓을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 콘택핀 자체에 추가되는 불필요한 접촉부를 제거하여접촉 신뢰성을 향상시키도록 한 소켓을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 콘택핀과의 와이핑을 적정하게 제어하여 솔더 빌드업 현상을 최소화시키도록 한 소켓을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용 수명을 극대화시키도록 한 소켓을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 데드 버그 형태의 접촉에 적합하면서도 전기적 접촉 길이를 단축시키도록 한 소켓을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 집적회로 패키지 리드와 콘택핀의 접촉 신뢰성을 향상시키도록 한 소켓을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 캔티레버 콘택핀(Cantilever Contact Pin)을 채용한 소켓을 나타낸 요부 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 와이(Y) 타입 리지드(Rigid) 콘택핀을 채용한 소켓을 나타낸 요부 단면도.

도 3은 종래 기술에 의한 에스(S) 타입 리지드 콘택핀을 채용한 소켓을 나타낸 요부 단면도.

도 4는 종래 기술에 의한 제이(J) 타입 리지드 콘택핀을 채용한 소켓을 나타낸 요부 단면도.

도 5는 종래 기술에 의한 포고핀(Pogo Pin)을 채용한 소켓을 나타낸 요부 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 소켓을 나타낸 외관 사시도.

도 7은 도 6의 하우징에 형성된 슬롯 및 채널을 나타낸 요부 평면도.

도 8은 도 6의 하우징에 형성된 슬롯 및 채널을 나타낸 요부 저면 사시도.

도 9는 도 6의 하우징에 설치된 콘택핀 및 탄성체를 나타낸 요부 단면도.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 소켓의 하우징에 형성된 슬롯 및 채널을 나타낸 요부 저면 사시도.

도 11은 도 10의 하우징에 설치된 콘택핀 및 탄성체를 나타낸 요부 단면도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 소켓은

소켓 보드의 접촉단자에 전기적으로 접촉하는 수평부와, 테스트 대상물의 접촉 단자에 전기적으로 접촉하는 수직부를 가지며, 상기 수평부와 수직부가 일체로 연결된 도전성 재질로 이루어지는 하나 이상의 콘택핀들; 상부면과 저부면을 갖는 절연성 재질로 이루어지며, 슬롯들이 상기 콘택핀들을 각각 삽입 설치하도록 관통 배열하고, 제 1 채널부가 상기 슬롯들을 가로지르도록 상기 저부면의 일부분에 홈 형상으로 형성되고, 와이핑 제어 블럭이 상기 콘택핀들과 테스트 대상물의 와이핑을 제어하도록 상기 상부면 중앙부에 형성되는 하우징; 및 상기 제 1 채널부에 삽입 설치되어 상기 콘택핀들의 수평부의 선단부에 접촉함으로써 수평 방향으로 압축 신장하는 탄성력을 갖는 제 1 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수직부가 상, 하향 이동시 상기 와이핑 제어 블록에 접촉한다.

바람직하게는, 상기 수직부의 상측 선단부가 삼각 형상으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 제 1 채널부가 상기 탄성체의 이동을 방지하기 위해 단면적으로 사각 형상으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 수평부의 상측 일부분에 탄성체 삽입부가 절취되고, 상기 제 1 채널부에 나란히 배열되며 상기 슬롯들을 가로지르도록 상기 저부면의 일부분에 제 2 채널부가 홈 형상으로 형성되고, 상기 탄성체 삽입부와 제 2 채널부에 제 2 탄성체가 공통으로 삽입 설치될 수 있다. 또한, 상기 수직부를 상기 상부면으로부터 일정 높이로 돌출 유지시키기 위해 상기 수직부의 하측 일부분에 연장부가 일체로 수평 연장되고, 상기 연장부가 상기 하우징의 와이핑 제어 블럭 걸림턱부에 걸리는 것이 가능하다.

바람직하게는, 상기 수평부의 상측 일부분에 연장부가 일체로 수직 연장되고, 상기 연장부가 상기 슬롯의 해당 홈부에 삽입될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 소켓을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 소켓을 나타낸 외관 사시도이고, 도 7은 도 6의 하우징에 형성된 슬롯 및 채널을 나타낸 요부 평면도이고, 도 8은 도 6의 하우징에 형성된 슬롯 및 채널을 나타낸 요부 저면 사시도이고, 도 9는 도 6의 하우징에 설치된 콘택핀 및 탄성체를 나타낸 요부 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 소켓(100)은 하우징(110)의 상부면(111)에서 상측을 향해 콘택핀들(120)의 일부가 균일한 높이로 돌출하도록 슬롯들(113)에 대응하여 콘택핀들(120)이 삽입, 설치된 구조로 이루어진다.

여기서, 하우징(110)은 대략 직사각 형상의 평편한 상부면(111)을 갖는 절연체이며, 테스트할 대상물인 집적회로 패키지(도시 안됨)를 적치하기에 적합한 너비, 길이 및 두께의 크기를 갖는다. 하우징(110)의 슬롯들(113)은 상기 집적회로 패키지의 리드들에 대응하여 위치하도록 상부면(111)의 4변 가장자리부에 일정 간격으로 배열한다. 슬롯들(113)은 콘택핀들(120)을 수용하고도 약간의 여유를 가질 수 있는 크기로 형성된다.

한편, 본 발명은 설명의 편의상 도면에서 QFP 타입의 집적회로 패키지에만 적용된 소켓(100)을 도시하였으나, 그 이외 타입의 리드를 갖는 다양한 집적회로 패키지에 적용될 수 있는 소켓도 사용 가능함은 자명한 사실이다. 또한, 본 발명의 소켓은 1개의 콘택핀을 가질 수도 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 슬롯들(113)이 콘택핀들(120)의 삽입에 알맞은 형태, 예를 들어 단면적으로 대략 엘(L) 형태로 형성된다. 즉, 슬롯들(113)의 관통홀부들(114)이 하우징(110)의 저부면(112)의 일부분에서 상부면(111)까지 수직 관통하고, 홈부들(115)이 관통홀부들(114)에서 하우징(110)의 해당 변을 향해 일정 길이만큼 횡방향으로 연장하도록 저부면(112)의 일부분에서 상부면(111)을 향해 일정깊이로 형성된다. 걸림턱부들(116)이 와이핑 제어 블록(117)을 향하는 관통홀들(114)의 측면 일부분에 형성되는데, 이는 도 9의 콘택핀(120)이 슬롯들(113)에 삽입, 설치되었을 때 콘택핀(120)의 상측부를 아래로 누르는 힘이 없더라도 콘택핀(120)의 하측부의 일부분이 소켓 보드, 예를 들어 인쇄회로기판(PCB)의 해당 도전성 단자(Pad)에 접촉할 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 콘택핀들(120)이 상부면(111)의 상측으로 돌출하는 높이를 균일하게 유지시켜주기 위함이다.

또한, 와이핑 제어 블록(117)은 하우징(110)의 중앙부로서 도 9의 콘택핀(120)의 수직부(121)에 접하는 수직면을 갖는데, 이는 콘택핀(120)의 수직 모멘트의 일부를 수평 모멘트로 변환시켜줌으로써 콘택핀(120)과 집적회로 패키지(200)의 리드(210)의 와이핑을 적정하게 제어할 수 있다.

그리고, 채널부들(118),(119)은 상기 슬롯들(113)을 모두 가로지르며 일정 간격을 두고 나란히 연장하도록 상기 홈부들(115) 사이의 저부면(112)에서 동일 길이의 홈 형태로 형성된다. 채널부(118)는 도 9의 탄성체(130)를 삽입하기에 적합한 폭과 길이 및 깊이로 형성되고, 채널부(118)의 저부(118a)가 탄성체(130)의 외주면에 해당하는 형상, 예를 들어 종단면적으로 반원형으로 형성된다. 물론, 저부(118a)가 타원형 또는 사용 가능한 여러 가지 형상으로 형성될 수도 있다. 채널부(119)는 도 9의 탄성체(140)를 삽입하기에 적합한 폭과 길이 및 깊이로 형성되고, 종단면적으로 탄성체(140)의 직경에 해당하는 폭의 정사각 형상으로 형성된다. 이는 탄성체(140)가 채널부(119)에서 이동하는 것을 방지하여주기 위함이다. 물론,채널부(119)도 채널부(118)와 같은 형상의 저부를 갖도록 형성될 수가 있음은 자명한 사실이다.

도 9를 참조하면, 콘택핀(120)은 수직부(121)와 수평부(125)가 일체로 연결된, 대략 엘(L) 형을 이루는 얇은 도전성 금속편으로 이루어지며, 테스트 대상물, 예를 들어 집적회로 패키지(200)의 리드들(210)과 소켓 보드, 예를 들어 인쇄회로기판(PCB)의 도전성 단자들(Pad)(도시 안됨)을 대응하여 전기적으로 연결한다. 수직부(121)가 슬롯(113)의 관통홀(114)에 수직 삽입되고, 수평부(125)가 홈부(115)에 수평으로 삽입된다. 수직부(121)는 상측으로 올라갈수록 그 폭이 좁아지도록 하우징(110)의 해당 변을 향하는 일측이 하향 경사지고, 와이핑 제어 블록(117)을 향하는 타측이 수직을 이룬다. 접촉부(122)가 수직부(121)의 상측 선단부로서 집적회로 패키지(200)의 리드(210)에 접촉한다. 연장부(123)는 와이핑 제어 블럭(117)의 걸림턱부(116)에 걸리도록 와이핑 제어 블록(117)을 향하는 수직부(121)의 하측 일부분에서 수평으로 일정 길이만큼 연장하여 형성될 수 있다. 이는 콘택핀들(120)이 관통홀(114)을 거쳐 상부면(111)의 상측으로 돌출하는 높이를 균일하게 유지시켜준다. 탄성체 삽입부(126)는 원형 봉 형상의 탄성체(130)를 삽입시키기 위한 수평부(125)의 일부분이 탄성체(130)의 외주면에 해당하는 형상, 예를 들어 원형 형상으로 절취됨으로써 형성된다. 탄성체 접촉부(127)는 수평부(125)의 선단부로서 채널부(119) 내의 탄성체(140)에 밀착하는 면, 예를 들어 수직면을 갖는다. 접촉부(129)는 수평부(125)의 하측 선단부로서 인쇄회로기판(PCB)의 단자에 전기적으로 접촉하도록 하우징(110)의 저부면(112)을 향해 볼록하게 곡형화된다.접촉부(129)는 콘택핀들(120)이 하우징(110)의 슬롯들(113)에 설치될 때 하우징(110)의 저부면(112)보다 약간 아래에 위치한다. 물론, 접촉부(129)가 하우징(110)의 저부면(112)과 동일 높이 또는 저부면(112)보다 약간 높게 위치하는 것도 가능하다.

따라서, 콘택핀(120)은 그 구조상 접촉부(122)와 접촉부(129) 사이의 전기적 길이가 기존의 리지드 타입 콘택핀들에 비하여 비교적 짧다. 콘택핀(120)은 자체에 추가되는 불필요한 접촉부를 갖지 않으므로 양호한 접촉 신뢰성을 나타낸다. 접촉부(122)가 삼각 형상으로 이루어지므로 접촉부(122)와 리드(210)의 접촉면적이 작고 나아가 접촉부(122)와 리드(210)의 양호한 접촉 신뢰성을 나타낸다. 물론, 접촉부(122)가 리드(210)와의 삼각 형상 이외에 뾰족하거나 길쭉한 형상으로 형성될 수도 있다.

탄성체들(130),(140)은 탄성력을 갖는 재질, 예를 들어 고무 재질로 형성되며 예를 들어, 원형 봉 형상의 동일 길이로 이루어진다. 탄성체(130)가 도 8의 슬롯들(113)을 가로지르며 채널부(118)에 삽입, 설치된다. 탄성체(140)가 슬롯들(113)을 가로지르며 채널부(119)에 삽입, 설치된다. 탄성체(130)가 콘택핀들(120)을 정렬시켜주며 콘택핀들(120)의 하중을 인쇄회로기판(PCB)의 단자들에 인가하는 역할을 담당한다. 탄성체(140)는 콘택핀(120)의 수직부(121)를 아래로 누르는 핸들러의 힘이 인가된 후 해소되었을 때 수직부(121)를 원래의 위치로 되돌려 보내는 역할을 담당한다. 따라서, 탄성체(140)가 탄성체(130) 보다 큰 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 소켓(100)의 경우, 테스트 대상물, 예를 들어 집적회로 패키지를 테스트하기 위한 테스터(도시 안됨)의 인터페이스용 소켓 보드, 예를 들어 인쇄회로기판(PCB)의 정해진 부분 상에 소켓(100)을 장착하면, 콘택핀들(120)의 접촉부(129)가 인쇄회로기판(PCB)의 도전성 단자들(도시 안됨)에 접촉하면서 탄성체(130)를 상측으로 눌러 압축시킨다. 이때, 탄성체(130)의 탄성력이 콘택핀들(120)을 향해 아래로 작용하므로 콘택핀들(120)과 인쇄회로기판(PCB)의 단자들과의 전기적 접촉을 더욱 확실하게 하여준다. 여기서, 소켓(100)의 하우징(110)에 배열된 슬롯들(113) 내에 삽입, 설치된 콘택핀들(120)이 인쇄회로기판의 단자들에 대응하여 전기적으로 연결되어 있음은 자명한 사실이다.

이러한 상태에서 집적회로 패키지(200)를 소켓(100)의 하우징(110) 상에 예를 들어, 데드 버그 형태로 장착하고 핸들러(도시 안됨)에 의해 오버 트러블을 인가하여 집적회로 패키지(200)의 리드들(210)을 수직 하측 방향으로 누르면, 리드들(210)이 콘택핀들(120)의 수직부(121)의 접촉부(122)에 접촉하기 시작한다. 수직부(121)가 하향 이동시 와이핑 제어 블록(117)에 선 접촉 또는 면 접촉을 한다. 이때, 수직 하향 방향의 모멘트만이 접촉부(122)에 작용한다. 이는 수직부(121)와 와이핑 제어 블록(117)의 접촉면이 모두 수직면을 이루고 있어서 수직부(121)에 수평 모멘트가 작용하는 것을 방지하여주기 때문이다. 따라서, 콘택핀(120)과 인쇄회로기판(PCB)의 해당 단자가 더욱 확실하게 전기적 접촉을 이룰 수 있다.

이와 아울러, 상기 수직 모멘트의 일부분이 콘택핀(120)과 와이핑 제어 블록(117)의 기하학적인 구조상 콘택핀(120)의 수평부(125)에서 수평 모멘트로 변환됨에 따라 수평부(125)의 접촉부(129)가 인쇄회로기판(PCB)의 해당 단자를 적정하게 와이핑한다. 따라서, 콘택핀(120)과 인쇄회로기판(PCB)의 해당 단자의 전기적 접촉 저항이 최소화될 수 있고, 솔더 빌드업 현상이 최소화될 수 있다.

또한, 수평부(125)가 수평 모멘트에 의해 탄성체들(130),(140)을 수평 방향으로 압축함으로써 탄성체(130),(140)의 탄성력이 집적회로 패키지(200)의 리드들(210)과 콘택핀들(120)의 접촉부(122)의 전기적 접촉을 더욱 확실하도록 작용한다.

이후, 테스터에 의한 집적회로 패키지(1)의 테스트가 완료되고 나면, 집적회로 패키지(1)를 누르는 핸들러의 압력을 제거시킨다. 이때, 탄성체(140)의 탄성력이 콘택핀(120)의 수직부(121)를 수직 상향방향으로 상승시켜 원래의 지점으로 되돌려놓는다. 이를 위해서는 탄성체(140)가 콘택핀(120)의 수직부(121)를 원래의 지점으로 되돌려놓을 정도의 충분한 큰 탄성력을 갖고 있는 것이 바람직하다.

소켓(100)의 장기간 사용에 따라 탄성체(140)의 탄성력이 일정 수준 이하로 낮아지는 경우, 소켓(100)을 새로운 소켓으로 교체하지 않고 탄성체(140)만을 새로운 탄성체로 교체하여도 소켓(100)의 계속적인 사용이 가능하다. 따라서, 소켓(100)의 사용 수명이 연장될 수 있다. 또한, 고주파 집적회로 패키지 테스트용 소켓이 고가 수입 부품인 점을 감안하면, 소켓에 소요되는 비용이 상당히 절감될 수 있다.

또한, 콘택핀(120)의 전기적 접촉 길이가 매우 짧기 때문에 소켓(100)의 고주파 신호 전달 특성이 향상될 수 있고, 데드 버그 형태로 접촉시켜야 하는 집적회로 패키지에 리지드 타입 소켓으로서 적용될 수 있다. 그리고, 콘택핀(120) 자체에 추가되는 불필요한 접촉부가 없으므로 소켓(100)의 접촉 신뢰성이 향상된다. 접촉부(122)가 삼각 형상 또는 뾰족하거나 길쭉한 형상으로 형성될 수 있으므로 접촉부(122)와 리드(210)의 접촉 면적이 감소하고 나아가 접촉부(122)와 리드(210)의 접촉 신뢰성이 향상된다.

한편, 본 발명의 소켓은 소켓 보드에 테스트 대상물의 예로서 반도체 패키지 리드를 전기적으로 접촉시키는 경우를 기준으로 하여 설명하였으나 이에 한정되지 않고 소켓 보드에 테스트 대상물인 인쇄회로기판 또는 도전성 커넥터를 전기적으로 연결시키는 경우에도 동일하게 적용할 수 있음은 자명한 사실이다. 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 소켓을 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예와 동일 구성 및 동일 작용의 부분에는 동일 부호를 부여한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 소켓의 하우징에 형성된 슬롯 및 채널을 나타낸 요부 저면 사시도이고, 도 11은 도 10의 하우징에 설치된 콘택핀 및 탄성체를 나타1낸 요부 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 소켓(1000)에서는 슬롯들(1130)이콘택핀들(1120)의 삽입에 알맞은 형태, 예를 들어 단면적으로 대략 엘(L) 형태로 형성된다. 즉, 슬롯들(1130)의 관통홀부들(114)이 하우징(1100)의 저부면(112)의 일부분에서 상부면(111)까지 수직 관통하고, 홈부들(115)이 관통홀부들(114)에서 하우징(1100)의 해당 변을 향해 일정 길이만큼 횡방향으로 연장하도록 저부면(112)의 일부분에서 상부면(111)을 향해 일정 깊이로 형성된다. 또한, 홈부들(1115)이 홈부들(115)의 저부면 일부분에 상부면(111)을 향해 일정 깊이로 각각 형성되는데, 이는 도 11의 콘택핀(1120)이 슬롯(1130)에 삽입, 설치되었을 때 콘택핀(1120)의 상측부를 아래로 누르는 힘이 없더라도 콘택핀(1120)의 하측부의 일부분이 소켓 보드, 예를 들어 인쇄회로기판(PCB)의 해당 도전성 단자에 접촉할 수 있도록 하기 위함이다. 또한 콘택핀(1120)이 상부면(111)의 상측으로 돌출하는 높이를 균일하게 유지시켜주기 위함이다. 물론, 홈부들(1115)은 도 11의 콘택핀(1120)의 연장부(128)를 삽입하기에 적합한 폭과 길이 및 깊이로 형성되고, 홈부들(1115)의 저부(1115a)가 연장부(128)의 형상에 해당하는 형상, 예를 들어 종단면적으로 사각 형상으로 형성된다. 물론, 저부(1115a)가 반원형, 타원형 또는 사용 가능한 여러 가지 형상으로 형성될 수도 있다.

또한, 와이핑 제어 블록(117)은 하우징(1100)의 중앙부로서 도 11의 콘택핀(1120)의 수직부(121)에 접하는 수직면을 갖는데, 이는 콘택핀(1120)의 수직 모멘트의 일부를 수평 모멘트로 변환시켜줌으로써 콘택핀(1120)과 테스트 대상물인 집적회로 패키지(200)의 리드(210)의 와이핑을 적정하게 제어할 수 있다.

그리고, 채널부(119)는 슬롯들(1130)을 모두 가로지르며 연장하도록홈부들(115) 사이의 저부면(112)에서 홈 형태로 형성된다. 채널부(119)는 도 11의 탄성체(140)를 삽입하기에 적합한 폭과 길이 및 깊이로 형성되고, 종단면적으로 탄성체(140)의 직경에 해당하는 폭의 정사각 형상으로 형성된다. 이는 탄성체(140)가 채널부(119)에서 이동하는 것을 방지하여주기 위함이다.

도 11을 참조하면, 콘택핀(1120)은 수직부(121)와 수평부(125)가 일체로 연결된, 대략 엘(L) 형을 이루는 얇은 도전성 금속편으로 이루어지며, 테스트 대상물인 집적회로 패키지(200)의 리드들(210)에 소켓 보드, 예를 들어 인쇄회로기판(PCB)의 도전성 단자들(도시 안됨)을 대응하여 전기적으로 연결한다. 수직부(121)가 슬롯(1130)의 관통홀(114)에 수직 삽입되고, 수평부(125)가 홈부(115)에 수평으로 삽입된다. 수직부(121)는 상측으로 올라갈수록 그 폭이 좁아지도록 하우징(1100)의 해당 변을 향하는 일측이 하향 경사지고, 와이핑 제어 블록(117)을 향하는 타측이 수직을 이룬다. 접촉부(122)가 수직부(121)의 상측 선단부로서 집적회로 패키지(200)의 리드(210)에 접촉한다.

연장부(128)는 하우징(1100)의 홈부(115a)에 걸리도록 홈부(115a)를 향하는 수평부(125)의 상측 일부분에서 수직으로 일정 길이만큼 연장한다. 이는 콘택핀들(1120)이 관통홀(114)을 거쳐 상부면(111)의 상측으로 돌출하는 높이를 균일하게 유지시켜준다. 또한, 연장부(128)는 콘택핀들(1120)을 정렬시켜주는 역할을 담당한다.

탄성체 접촉부(127)는 수평부(125)의 선단부로서 채널부(119) 내의 탄성체(140)에 밀착하는 면, 예를 들어 수직면을 갖는다. 접촉부(129)는수평부(125)의 하측 선단부로서 인쇄회로기판(PCB)의 단자에 전기적으로 접촉하도록 하우징(110)의 저부면(112)을 향해 볼록하게 곡형화된다. 접촉부(129)는 콘택핀들(1120)이 하우징(1100)의 슬롯들(1130)에 설치될 때 하우징(1100)의 저부면(112)보다 약간 아래에 위치하거나, 저부면(112)과 동일 높이 또는 저부면(112)보다 약간 높게 위치할 수 있다.

따라서, 콘택핀(1120)은 그 구조상 접촉부(122)와 접촉부(129) 사이의 전기적 길이가 기존의 리지드 타입 콘택핀들에 비하여 비교적 짧다. 콘택핀(1120)은 자체에 추가되는 불필요한 접촉부를 갖지 않으므로 양호한 접촉 신뢰성을 나타낸다. 접촉부(122)가 삼각 형상 또는 뾰족하거나 길쭉한 형상으로 형성될 수 있으므로 접촉부(122)와 리드(210)의 접촉 면적이 감소하고 나아가 접촉부(122)와 리드(210)의 접촉 신뢰성이 향상된다.

탄성체(140)는 탄성력을 갖는 재질, 예를 들어 고무 재질로 형성되며 예를 들어, 원형 봉 형상의 동일 길이로 이루어진다. 탄성체(140)가 슬롯들(1130)을 가로지르며 채널부(119)에 삽입, 설치된다. 탄성체(140)는 콘택핀(1120)의 수직부(121)를 아래로 누르는 핸들러의 힘이 인가된 후 해소되었을 때 수직부(121)를 원래의 위치로 되돌려 보내는 역할을 담당한다. 따라서, 탄성체(140)가 비교적 큰 탄성을 갖는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 소켓에서는 슬롯들이 하우징을관통하며 집적회로 패키지의 리드들에 대응하도록 배열하고, 채널부가 슬롯들을 모두 가로지르며 연장하도록 하우징의 저면에 홈 형태로 형성되고, 콘택핀들이 슬롯들 내에 설치되며 수직부와 수평부가 일체로 연결된 대략 엘(L) 형상으로 이루어진다. 탄성체가 채널부에 삽입, 설치되어 모든 콘택핀들의 수평부의 선단부에 접촉한다. 하우징의 와이핑 제어 블록이 콘택핀들의 수직부에 수직 면접촉한다.

따라서, 본 발명은 콘택핀의 전기적 길이를 단축시켜 고주파 신호 전달 특성을 향상시키고, 콘택핀에 불필요한 접촉부의 추가를 방지하여 접촉 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 수직부의 수직 모멘트를 와이핑 제어 블록에 의해 수평 모멘트로 변환함으로써 콘택핀과 집적회로 패키지 리드의 와이핑을 적정하게 제어하고 그 결과 솔더 빌드업 현상을 최소화시키고 사용 수명을 극대화시킬 수 있다. 그리고, 데드 버그 형태로 테스트되는 집적회로 패키지에 전기적 길이가 짧은 리지드 타입 소켓을 적용 가능하다. 수직부의 리드 접촉부가 삼각 형상 또는 뾰족하거나 길쭉한 형상으로 형성됨으로써 리드와의 접촉 면적이 감소하고 접촉 신뢰성이 향상될 수 있다.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

Claims (7)

1. 소켓 보드의 접촉단자에 전기적으로 접촉하는 수평부와, 테스트 대상물의 접촉 단자에 전기적으로 접촉하는 수직부를 가지며, 상기 수평부와 수직부가 일체로 연결된 도전성 재질로 이루어지는 하나 이상의 콘택핀들;

   상부면과 저부면을 갖는 절연성 재질로 이루어지며, 슬롯들이 상기 콘택핀들을 각각 삽입 설치하도록 관통 배열하고, 제 1 채널부가 상기 슬롯들을 가로지르도록 상기 저부면의 일부분에 홈 형상으로 형성되고, 와이핑 제어 블럭이 상기 콘택핀들과 테스트 대상물의 와이핑을 제어하도록 상기 상부면 중앙부에 형성되는 하우징; 및

   상기 제 1 채널부에 삽입 설치되어 상기 콘택핀들의 수평부의 선단부에 접촉함으로써 수평 방향으로 압축 신장하는 탄성력을 갖는 제 1 탄성체를 포함하는 소켓.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수직부가 상, 하향 이동시 상기 와이핑 제어 블록에 접촉하는 것을 특징으로 하는 소켓.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수직부의 상측 선단부가 삼각 형상으로 이루어지는것을 특징으로 하는 소켓.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 채널부가 상기 탄성체의 이동을 방지하기 위해 단면적으로 사각 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소켓.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 수평부의 상측 일부분에 탄성체 삽입부가 절취되고, 상기 제 1 채널부에 나란히 배열되며 상기 슬롯들을 가로지르도록 상기 저부면의 일부분에 제 2 채널부가 홈 형상으로 형성되고, 상기 탄성체 삽입부와 제 2 채널부에 제 2 탄성체가 공통으로 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 소켓.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 수직부를 상기 상부면으로부터 일정 높이로 돌출 유지시키기 위해 상기 수직부의 하측 일부분에 연장부가 일체로 수평 연장되고, 상기 연장부가 상기 하우징의 와이핑 제어 블럭 걸림턱부에 걸리는 것을 특징으로 하는 소켓.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 수평부의 상측 일부분에 연장부가 일체로 수직 연장되고, 상기 연장부가 상기 슬롯의 해당 홈부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 소켓.