KR200374262Y1

KR200374262Y1 - 반도체시험용 소켓보드 조립체

Info

Publication number: KR200374262Y1
Application number: KR20-2004-0031350U
Authority: KR
Inventors: 정진기
Original assignee: 주식회사 아이에스시테크놀러지
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2005-01-27

Abstract

본 고안은 소켓보드와 지지용 보드 사이에 소정 구조의 인터포저를 매개함으로써 새로운 모델 개발이나 설계변경시에도 소켓보드만 교체하면 되므로 유지관리 비용이 줄어들고, 구조적으로 고주파 특성이 향상될 수 있도록 한 소켓보드 조립체에 관한 것이다.

Description

반도체시험용 소켓보드 조립체 {Socket board assembly for semiconductor device test}

본 고안은 반도체소자를 시험하기 위한 소켓보드와 이 소켓보드를 지지하는 지지용 보드를 포함하는 소켓보드 조립체에 관한 것이다.

소켓보드는 반도체소자의 전기적 시험을 위해 반도체소자를 수시로 탈착하는 소켓을 탑재하고 있는 보드이다. 일반적으로, 소켓보드 위에는 소켓이 탑재되고, 소켓보드는 소정의 테스트장비에 연결된다.

종래에 반도체소자의 전기적 시험을 위한 소켓보드 조립체는 도1 및 도2와같이 구성되었다. 본 고안의 소켓보드 조립체라 함은 소켓보드 및 소켓보드를 지지하는 보드를 포함하는 개념이다.

도1은 소켓보드(100)의 단자핀(120)에 직접 와이어(140)를 솔더링하여 연결하는 방식을 나타낸다((a)는 평면, (b)는 측면, (c)는 저면). 즉, 와이어(140)에 의해 테스트장비(미도시)와 소켓보드(100)가 연결되되, 소켓보드(100)의 각 단자(120)에 와이어(140)를 솔더링하는 방식으로 테스트장비와 연결된다. 도1에서 소켓보드(100)에는 소켓(160)이 탑재되어 있고, 소켓보드(100)에 배열된 단자(120)에는 와이어(140)가 솔더링되어 있다. 소켓보드(100)는 지지용 보드(180)에 지지된다.

이러한 와이어 솔더링 방식에서는 접촉점이 소켓(160)의 콘택터에만 존재하기 때문에 전체적으로 고주파 특성이 양호한 장점이 있다. 그러나 솔더링에 의해서 각 와이어(140)를 개별적으로 장비에 연결해야 하기 때문에 모델변경이나 신규 모델 개발시마다 별도로 소켓보드를 제작해야 하는 등의 단점이 있다(통상 1대당 3,000만원의 비용이 발생함).

한편, 도2에 나타낸 것은, 리셉터클/핀(200)을 이용하여 소켓보드(100)를 지지용 보드(190)에 장착하는 방식을 나타낸다(기존에 이 지지용 보드(190)를 "Hi-Fix 보드"로 통칭하고 있음). 예를 들어, 소켓보드(100)의 하면에는 핀을, 지지용 보드(190)의 상면에는 리셉터클을 설치하여 양자를 상호 접속할 수 있다(지지용 보드(190)의 리셉터클에는 와이어(140)를 솔더링하여 테스트장비와 연결할 수 있다). 이렇게 하면 지지용 보드(190)를 고정해 놓은 상태에서 소켓보드(100)만 교체하는 것이 가능하다. 따라서 신규 모델에 대한 테스트 진행시에도 비용이 많이 발생하는 지지용 보드(190)를 별도로 제작할 필요없이 소켓보드(100) 만을 제작하면 되므로 비용이 절감되고 개발기간이 단축된다. 그러나 단점으로서는, 접촉점이 소켓(160)의 콘택터 이외에도 소켓보드(100)와 지지용 보드(190) 사이의 리셉터클 및 핀(200)에도 존재하게 되므로 실드를 할 수 없어서 고주파 특성이 불리하며, 핀과 리셉터클 사이에 접촉불량이 발생할 수 있으며, 접촉불량이 발생하게 되면 지지용 보드(190)가 손상될 가능성이 커지고, 소켓보드(100)의 탈착시 다수의 핀에 의해 탈착이 어렵고 핀이 휘기 쉬운 등의 문제가 있다.

이에 본 고안자는 종래의 소켓보드 조립체의 단점을 극복하고, 특히 유지관리 비용의 절감과 고주파특성의 향상을 위하여 새로운 구조를 갖는 소켓보드 조립체를 개발하였다.

본 고안의 목적은 소켓보드와 지지용 보드 사이에 소정 구조의 인터포저를 매개함으로써 새로운 모델 개발이나 설계변경시에도 소켓보드만 교체하면 되므로 유지관리 비용이 줄어들고, 구조적으로 고주파 특성이 향상될 수 있도록 한 소켓보드 조립체를 제공한다.

도1 및 도2는 종래의 소켓보드 조립체의 구성도.

도3은 본 고안의 소켓보드 조립체의 구성도.

도4는 도3중 A부의 상세도.

도5는 인터포저의 상세도.

도6은 도5의 B부 상세도.

도7은 집적화 실리콘 콘택터의 기본 구성도.

본 고안에 따른 소켓보드 조립체는,

반도체소자의 전기적 시험을 수행하는 테스트장비에 전기적으로 연결되며 상면에는 테스트장비와의 전기적 연결점이 다수 설치되어 있는 지지용 보드와,

상기 지지용 보드 상에 올려지는 소정 두께의 판으로서, 지지용 보드 상에 설치된 다수의 전기적 연결점에 상응하는 위치에 다수의 콘택터가 상하에 걸쳐 형성되되 이 판의 상면 및 하면에 이들 콘택터가 노출되어, 하면에 노출된 콘택터는 상기 지지용 보드 상에 설치된 각 전기적 연결점에 접촉되는 인터포저와,

상기 인터포저에 올려지는 보드로서, 반도체소자의 전기적 시험을 위한 소켓을 탑재하고 있으며, 상기 인터포저의 상면에 노출된 콘택터에 상응하는 위치에 다수의 도전체 패드가 형성되어 상기 인터포저의 상면에 노출된 콘택터와 접촉되는 소켓보드를 포함한다.

상기 인터포저는 탄성을 갖는 실리콘 재료로 형성되되, 상기 지지용 보드 상에 설치된 전기적 연결점에 접촉하는 영역에는 도전성 금속 파우더를 포함하는 도전성 실리콘 콘택터가 형성되고, 이 콘택터가 차지하는 영역 이외의 영역에는 상기 콘택터와 콘택터 사이 공간을 절연하는 절연성 실리콘부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 인터포저는 딱딱한 재질의 판에 상기 지지용 보드 상에 설치된 전기적 연결점에 상응하는 위치에 포고핀 또는 실리콘고무가 상하로 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 실시예를 설명한다.

도3은 본 고안에 따른 소켓보드 조립체의 평면도(a), 측면도(b), 저면도(c)이다. 지지용 보드(300)와 소켓보드(310)의 사이에 인터포저(320)가 위치하고 있다. 도4에 인터포저(320)의 상하에 소켓보드(310)와 지지용 보드(300)가 위치하고 있음을 상세히 나타내고 있다.

지지용 보드(300)는, 반도체소자의 전기적 시험을 수행하는 테스트장비에 전기적으로 연결되며 테스트장비(미도시)와의 전기적 연결점(330)이 다수 설치되어 있다. 그리고, 지지용 보드(300)와 테스트장비와는 임의의 방식으로 연결가능하다(본 실시예에서는 와이어(340)로 연결하였음).

인터포저(interposer)(320)는 상기 지지용 보드 상에 올려지는 소정 두께의 판 형상을 갖는 구성요소이다. 인터포저(320)의 상세는 도5에 나타내었는데(위는 평면도, 아래는 단면도), 지지용 보드(300) 상에 설치된 다수의 전기적 연결점(330)에 상응하는 위치에 다수의 콘택터(340)가 상하에 걸쳐 심어져 있고, 인터포저(320)의 상면 및 하면으로 이들 콘택터(340)가 노출되어 있다. 콘택터(340)의 하면으로 노출된 부분은 상기 지지용 보드(300) 상에 설치된 각 전기적 연결점(330)에 접촉되며, 상면으로 노출된 부분은 소켓보드(310)에 형성된 도전체 패드(315)에 접촉된다. 즉, 인터포저(320)를 통해 지지용 보드(300)와 소켓보드(310) 간의 전기적 연결이 이루어지는 것이다.

상기 인터포저(320)로는 다양한 재료를 사용가능하다. 그 일례로서, 도6과 같이 딱딱한(rigid) 재질의 판(600)에 콘택터(610)를 상하로 관통되게 설치할 수 있다. 도6의 위는 인터포저의 콘택터(610, 615) 주변을 묘사한 평면도이고, 중간과 아래의 그림은 단면도를 나타낸다. 도6의 맨 위 평면도에 나타낸 콘택터 중 610번 콘택터는 신호전달용 콘택터로서 주변과 절연체(640)에 의해 격리되어 있고, 615번 콘택터는 그라운드용 콘택터로서 주변과 연결되어 넓은 그라운드층의 일부를 이루고 있다(후술함). 인터포저의 콘택터(610)로는 스프링 포고핀(620)(도6의 아래) 또는 도전성 실리콘고무(630)(도6의 중간)를 사용할 수 있다. 한편, 다른 예로서 상기 인터포저 자체를 본 고안의 출원인이 소유하고 있는 특허권(특허 제448414호)에 따른 집적화 실리콘 콘택터(10)로도 적용할 수 있다. 집적화 실리콘 콘택터(10)는 도7에 나타낸 것과 같이 BGA(ball grid array) 반도체소자(20)의 볼리드(ball lead, 22)가 접촉되는 도전성 실리콘부(12)와 도전성 실리콘부(12) 사이에서 절연층 역할을 하는 절연 실리콘부(14)로 구성된다. 도전성 실리콘부(12)는 실리콘에 도전성 파우더를 혼합하여 굳힌 것으로서 전기가 흐르는 도체로 작용하며 실리콘에 탄성이 있으므로 소켓보드(24) 또는 반도체소자(20)와 수평이 맞지 않아도 접촉이 양호하게 된다. 절연 실리콘부(14)는 도전성 실리콘부(12)의 사이사이에 충전되어 전체 콘택터(10)의 위치를 안정되게 하고 소자의 리드가 눌러졌을 때 도전성 실리콘부(12)가 원래의 형태로 수직으로 세워질 수 있도록 한다. 이러한 집적화 실리콘 콘택터(10)를 이용하여 본 고안의 인터포저를 제작한다면, 상기 지지용 보드(300) 상에 설치된 전기적 연결점(330)에 접촉하는 영역에는 도전성 금속 파우더를 포함하는 도전성 실리콘 콘택터가 형성되고, 이 콘택터가 차지하는 영역 이외의 영역에는 상기 콘택터와 콘택터 사이 공간을 절연하는 절연성 실리콘부가 형성된다.

한편, 본 고안에서와 같이 인터포저를 사용하게 됨에 따라 상기 콘택터와 콘택터 사이의 공간에 그라운드 도체(도6의 645) 및 그라운드 콘택터(615)를 추가로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 곧 본 발명의 큰 효과중 하나가 된다. 다시 도6으로 돌아가서, 그라운드 도체(645)는 신호전달용 콘택터(610)를 둘러싸는 형식으로 콘택터 사이의 공간에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 인쇄회로기판의 아트웍에서 그라운드 패턴의 면적을 최대화하기 위하여 널리 사용되고 있는 기법이므로 상세한 설명은 생략한다. 이와 같이 콘택터(610)만 남겨두고 나머지 공간을 모두 그라운드화할 수 있으므로 본 고안의 소켓보드 구조의 고주파 특성이 크게 향상된다. 한편, 보다 더 고주파 특성을 향상시키고 접촉저항을 극소화하기 위하여 상기 콘택터(610, 615) 및 그라운드 도체(645)에는 금도금을 형성할 수 있다.

본 고안에 따르면, 신규 모델 진행시 비용이 많이 발생되는 기존의 지지용 보드(Hi-Fix 보드)를 제작할 필요가 없으므로 비용이 절감되며 소켓과 소켓보드만을 제작하면 되므로 개발 기간이 단축된다. 또한, 고주파 특성에 대응되도록 두께가 얇고 기존에는 실현 불가능한 그라운드판의 실드가 가능해지므로 주파수 특성이 대폭 개선된다. 또한, 소켓보드의 해체조립시에는 스크류만 2~4개 풀고 조이면 되기 때문에 용이하게 해체조립이 가능하고, 무엇보다도 본 고안은 인터포저 방식이므로 Hi-Fix 보드의 손상이 없으며, 수직으로 접촉이 되므로 사용시 눌리는 힘이 작용되더라도 접촉 불량률이 매우 작은 장점이 있다.

Claims

반도체소자의 전기적 시험을 수행하는 테스트장비에 전기적으로 연결되며 상면에는 테스트장비와의 전기적 연결점이 다수 설치되어 있는 지지용 보드,

상기 지지용 보드 상에 올려지는 소정 두께의 판으로서, 지지용 보드 상에 설치된 다수의 전기적 연결점에 상응하는 위치에 다수의 콘택터가 상하에 걸쳐 형성되되 이 판의 상면 및 하면에 이들 콘택터가 노출되어, 하면에 노출된 콘택터는 상기 지지용 보드 상에 설치된 각 전기적 연결점에 접촉되는 인터포저,

상기 인터포저에 올려지는 보드로서, 반도체소자의 전기적 시험을 위한 소켓을 탑재하고 있으며, 상기 인터포저의 상면에 노출된 콘택터에 상응하는 위치에 다수의 도전체 패드가 형성되어 상기 인터포저의 상면에 노출된 콘택터와 접촉되는 소켓보드를 포함하는 반도체시험용 소켓보드 조립체.
제1항에 있어서, 상기 인터포저는

탄성을 갖는 실리콘 재료로 형성되되, 상기 지지용 보드 상에 설치된 전기적 연결점에 접촉하는 영역에는 도전성 금속 파우더를 포함하는 도전성 실리콘 콘택터가 형성되고, 이 콘택터가 차지하는 영역 이외의 영역에는 상기 콘택터와 콘택터 사이 공간을 절연하는 절연성 실리콘부가 형성되는 반도체시험용 소켓보드 조립체.
제1항에 있어서, 상기 인터포저는

딱딱한 재질의 판에 상기 지지용 보드 상에 설치된 전기적 연결점에 상응하는 위치에 포고핀이 상하로 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체시험용 소켓보드 조립체.
제1항에 있어서, 상기 인터포저는

딱딱한 재질의 판에 상기 지지용 보드 상에 설치된 전기적 연결점에 상응하는 위치에 실리콘고무가 상하로 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체시험용 소켓보드 조립체.
제2항 또는 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 콘택터와 콘택터 사이의 공간에는 콘택터와 분리되어 그라운드 도체가 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는, 반도체시험용 소켓보드 조립체.
제1~4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택터에는 금도금이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체시험용 소켓보드 조립체.
제5항에 있어서, 상기 그라운드 도체에는 금도금이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체시험용 소켓보드 조립체.