KR20050038933A - 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓 - Google Patents

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KR20050038933A
KR20050038933A KR1020030074248A KR20030074248A KR20050038933A KR 20050038933 A KR20050038933 A KR 20050038933A KR 1020030074248 A KR1020030074248 A KR 1020030074248A KR 20030074248 A KR20030074248 A KR 20030074248A KR 20050038933 A KR20050038933 A KR 20050038933A
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임성묵
방정호
심현섭
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓에 관한 것으로, 소켓 몸체의 상부면 및 하부면으로 노출되는 소켓 단자의 접촉면의 손상을 방지하면서, 소켓 몸체의 탄력성을 증가시켜 접촉 신뢰성을 확보하기 위해서, 본 발명은 소켓 몸체의 상부면 및 하부면으로 노출되는 소켓 단자의 접촉면에 고밀도 압축 전도입자 블록이 설치된 BGA용 테스트 소켓을 제공한다.

Description

볼 그리드 어레이용 테스트 소켓{Test socket for ball grid array type}
본 발명은 반도체 패키지용 테스트 소켓에 관한 것으로 더욱 상세하게는 실리콘 소재의 소켓 몸체에 소켓 단자가 형성된 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓에 관한 것이다.
반도체 패키지 테스트 공정은 조립 공정이 완료된 반도체 패키지를 대상으로 전기적인 특성검사를 진행하여 제품의 양품과 불량품으로 선별해 내는 공정으로, 테스터라 불리는 검사 장치에서 발생하는 전기적인 테스트 신호를 반도체 패키지에 인가하여 반도체 패키지가 제대로 동작하는 지를 검사하는 일련의 과정을 말한다.
테스터에서 발생시킨 테스트 신호들을 실제 반도체 패키지에 전달하기 위해서는 서로 연결시킬 수 있는 중간매체가 필요한데 이때 사용되는 것이 테스트 소켓(test socket)이다. 즉, 테스트 소켓의 단자들에 반도체 패키지의 외부접속단자들이 직접 접촉된 상태에서 테스터에서 발생하는 테스트 신호를 서로 주고받음으로써 반도체 패키지 특성의 이상유무를 확인하게 된다. 한편 테스트 소켓의 형태와 종류는 반도체 패키지의 종류에 따라서 매우 다양하다.
도 1은 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array; BGA) 패키지가 종래기술에 따른 테스트 소켓에 접촉하는 상태를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 테스트 소켓(30)은 에리어 어레이 타입(area array type)으로 볼 형태의 외부접속단자(14)가 형성된 BGA 패키지(10) 검사용 테스트 소켓으로서, 실리콘 고무 소재의 소켓 몸체(32)와, 소켓 몸체(32)의 상부면에서 하부면으로 수직 방향으로 형성된 소켓 단자 구멍(36)에 설치된 소켓 단자(34)로 구성된다. 이때, 테스트 소켓(30)은 테스터와 연결된 기판(20)의 일면에 설치된다. 소켓 단자(34)는 소켓 몸체(32)에 형성된 소켓 단자 구멍(36)에 전도성 입자를 충전하여 형성하며, 소켓 몸체(34)의 상부면에 노출되어 BGA 패키지의 외부접속단자(14)와 접촉하는 제 1 접촉면(33)과, 소켓 몸체(34)의 하부면에 노출되어 기판(20)과 접촉하여 전기적으로 연결되는 제 2 접촉면(35)을 갖는다.
이와 같은 구조를 갖는 종래의 테스트 소켓(30)을 이용한 테스트 공정은 테스터와 연결된 기판(20)의 일면에 테스트 소켓(30)이 설치된 상태에서 이송 수단에 의해 테스트 소켓(30)의 상부로 이송된 BGA 패키지(10)가 테스트 소켓의 접촉 단자(34)에 소정의 가압력으로 면접촉된 상태에서 테스트 공정을 진행한다.
그런데 테스트 공정이 여러 번 반복되어 BGA 패키지의 외부접속단자(14)에 대한 소켓 단자(34)의 접촉 횟수가 증가할수록, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 접촉면(33)이 손상되어 외부접속단자와 소켓 단자의 접촉 상태가 점점 불량해진다. 이와 같은 접촉 불량은 테스트 신호의 입출력시 전기적 저항을 증가시켜 테스트 불량으로 이어질 수 있다. 제 1 접촉면이 쉽게 손상되는 이유는, 소켓 단자가 소켓 몸체에 형성된 소켓 단자 구멍에 전도성 입자를 충전하여 형성되기 때문에, 외력에 의해 쉽게 소켓 단자의 형태가 변형되거나 손상될 수 있기 때문이다.
이와 같은 소켓 단자의 손상을 해소하기 위해서 소켓 몸체의 상부면에 제 1 접촉면에 대응되게 접촉 링이 형성된 고정필름을 부착한 형태의 테스트 소켓이 사용되고 있다. 그런데 이와 같은 테스트 소켓은 소켓 몸체의 상부면에 고정필름이 부착된 구조를 갖기 때문에, 소켓 몸체 자체의 탄력성이 떨어뜨려 접촉 불량을 야기할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 소켓 몸체의 상부면 및 하부면으로 노출되는 소켓 단자의 접촉면의 손상을 방지하면서, 소켓 몸체의 탄력성을 증가시켜 접촉 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소켓 몸체의 상부면 및 하부면으로 노출되는 소켓 단자의 접촉면에 고밀도 압축 전도입자 블록이 설치된 BGA용 테스트 소켓을 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 BGA용 테스트 소켓(40)을 보여주는 단면도이다. 도 5는 도 4의 테스트 소켓(40)에 BGA 패키지(10)가 접촉된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 테스트 소켓(40)은 실리콘 고무 소재로 테스트될 BGA 패키지의 외부접속단자(14)에 대응되는 위치에 소켓 단자 구멍(46)이 형성된 소켓 몸체(42)와, 소켓 단자 구멍(46)에 형성된 소켓 단자(44)를 포함한다. 특히 소켓 단자(44)는 소켓 단자 구멍(46)에 전도성 입자를 충전하여 형성한 단자 코어(41)와, 소켓 몸체(42)의 상부면에 노출된 단자 코어(41)의 면에 설치되어 테스트될 BGA 패키지의 외부접속단자(14)와 접촉하는 제 1 고밀도 압축 전도입자 블록(43)과, 소켓 몸체(42)의 하부면에 노출된 단자 코어(41)의 면에 설치되어 테스터와 연결된 기판(20)과 접촉하는 제 2 고밀도 압축 전도입자 블록(45)을 포함한다. 제 1 및 제 2 고밀도 압축 전도입자 블록(43, 45)으로는 테스트 공정시 BGA 패키지의 외부접속단자(14)로 전달되는 가압력에 따른 변형이나 파손이 발생되지 않을 정도의 강도를 갖는 전도입자 소재를 압축하여 형성하는 것이 바람직하다.
따라서 종래에는 단자 코어만으로 소켓 단자를 형성하였지만 본 발명의 실시예에서는 소켓 몸체(42)의 상부면과 하부면으로 노출되는 단자 코어(41)의 면에 제 1 및 제 2 고밀도 압축 전도입자 블록(43, 45)을 설치함으로써, BGA 패키지의 외부접속단자(14)의 반복적인 접촉에 따른 소켓 단자(44)의 손상을 방지할 수 있다.
그리고 제 1 및 제 2 고밀도 압축 전도입자 블록(43, 45)은 소켓 몸체(42)의 상부면 및 하부면으로 노출된 단자 코어(41)의 면에 대응되는 영역에 설치되기 때문에, 소켓 몸체(42)의 탄력성을 증가시켜 접촉 불량의 발생을 억제할 수 있다. 제 1 고밀도 압축 전도입자 블록(43)은 적어도 소켓 단자 구멍(46)을 덮을 수 있는 크기로 형성하는 것이 바람직하다.
한편 BGA용 테스트 소켓(40)의 특성을 대표할 수 있는 탄력성과 접촉저항에 대해서 평가한 비교표가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 도 6은 탄력성 비교표이고, 도 7은 접촉저항 비교표이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 소켓 탄력성 실험은 외부로부터 일정한 힘이 소켓 단자에 전달되었을 경우 소켓 단자의 움직임을 나타내는 탄력성 지수인 컨택 스트로크(contact stroke) 측면에서 본 발명에 따른 테스트 소켓이 종래의 테스트 소켓과 비교하여 양호한 것으로 평가되었다.
도 7에 도시된 바와 같이, 접촉저항을 측정해보면 BGA 패키지의 외부접속단자와 소켓 단자의 접촉 상태를 간접적으로 알아볼 수 있다. 이때 BGA 패키지의 외부접속단자가 소켓 단자에 밀착되어 안정된 상태의 접촉이 이루어질 수 있도록 접촉저항 값은 작아지게 되는데, 접촉저항 측정결과에서도 본 발명에 따른 테스트 소켓이 종래의 테스트 소켓과 비교하여 접촉저항이 작은 것으로 평가되었다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 노출된 단자 코어의 면에 제 1 및 제 2 고밀도 압축 전도입자 블록을 설치함으로써, 소켓 몸체의 상부면 및 하부면으로 노출되는 소켓 단자의 접촉면의 손상을 방지하면서, 소켓 몸체의 탄력성을 증가시켜 접촉 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 볼 그리드 어레이 패키지가 종래기술에 따른 테스트 소켓에 접촉하는 상태를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2선 단면도이다.
도 3은 테스트 소켓의 제 1 접촉면이 손상된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 테스트 소켓에 볼 그리드 어레이 패키지가 접촉된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명과 종래의 테스트 소켓의 탄력성을 비교한 탄력성 비교표이다.
도 7은 본 발명과 종래의 테스트 소켓의 접촉저항을 측정한 접촉저항 비교표이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : BGA 패키지 14 : 외부접속단자
20 : 기판 30, 40 : 테스트 소켓
32, 42 : 소켓 몸체 34, 44 : 소켓 단자
43 : 제 1 고밀도 전도입자 블록
45 : 제 2 고밀도 전도입자 블록 47 : 단자 코어

Claims (3)

  1. 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓으로,
    실리콘 고무 소재로, 테스트될 볼 그리드 어레이 패키지의 외부접속단자에 대응되는 위치에 소켓 단자 구멍이 형성된 소켓 몸체와;
    상기 소켓 단자 구멍에 형성된 소켓 단자;를 포함하며,
    상기 소켓 단자는,
    상기 소켓 단자 구멍에 전도성 입자를 충전하여 형성한 단자 코어; 및
    상기 소켓 몸체의 상부면에 노출된 상기 단자 코어의 면에 설치되어 테스트될 볼 그리드 어레이 패키지의 외부접속단자와 접촉하는 제 1 고밀도 압축 전도입자 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소켓 단자는, 상기 소켓 몸체의 하부면에 노출된 상기 단자 코어의 면에 설치되어 테스터와 연결된 기판과 접촉하는 제 2 고밀도 압축 전도입자 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 고밀도 압축 전도입자 블록은 적어도 상기 소켓 단자 구멍을 덮을 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어레이용 테스트 소켓.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100979313B1 (ko) * 2006-12-29 2010-08-31 이수호 반도체 테스트 소켓

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