KR20050087300A - Test socket for semiconductor package - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 패키지용 테스트 소켓에 관한 것으로, 소켓 핀의 기계적인 접점을 최소화하여 양호한 고주파 신호 전달 특성을 확보하기 위해서, 스프링의 탄성력에 의해 컨택 캡은 테스트 기판에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되고, 컨택 핀의 상단은 반도체 패키지의 외부접속단자와 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되고, 반도체 패키지에 눌리는 컨택 핀의 가이드 바는 컨택 캡의 삽입 공간에 삽입되어 삽입 공간의 내주면과 접촉하여 전기적으로 연결되는 반도체 패키지용 테스트 소켓을 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 소켓 핀을 구성하는 컨택 핀과 컨택 캡은 한번의 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결되어 반도체 패키지와 테스트 기판 사이를 전기적으로 연결한다.The present invention relates to a test socket for a semiconductor package, in order to minimize the mechanical contact of the socket pin to ensure good high-frequency signal transmission characteristics, the contact cap is elastically contacted and electrically connected to the test substrate by the elastic force of the spring The upper end of the contact pin is electrically connected to the external connection terminal of the semiconductor package by elastic contact, and the guide bar of the contact pin pressed by the semiconductor package is inserted into the insertion space of the contact cap to contact the inner circumferential surface of the insertion space. A test socket for a semiconductor package is provided. That is, the contact pin and the contact cap constituting the socket pin according to the present invention are electrically connected by one mechanical contact to electrically connect the semiconductor package and the test substrate.
Description
본 발명은 반도체 패키지용 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소켓 핀의 기계적인 접점을 최소화하여 양호한 고주파 신호 전달 특성을 나타내는 반도체 패키지용 테스트 소켓에 관한 것이다.The present invention relates to a test socket for a semiconductor package, and more particularly to a test socket for a semiconductor package exhibiting good high frequency signal transmission characteristics by minimizing the mechanical contact of the socket pin.
일반적으로, 반도체 패키지 제조 공정에 의해 제조된 반도체 패키지는 제조된 이후에 제품의 신뢰성을 확인하기 위하여 각종 테스트를 실시하게 된다. 상기 테스트는 반도체 패키지의 모든 입출력 단자를 검사 신호 발생 회로와 연결하여 정상적인 동작 및 단선 여부를 검사하는 전기적 특성 테스트와 반도체 패키지의 전원 입력 단자 등 몇몇 입출력 단자들을 검사 신호 발생 회로와 연결하여 정상 동작 조건보다 높은 온도, 전압 및 전류 등으로 스트레스를 인가하여 반도체 패키지의 수명 및 결합 발생 여부를 체크하는 번인 테스트(Burn-In Test)가 있다.In general, a semiconductor package manufactured by a semiconductor package manufacturing process is subjected to various tests in order to confirm the reliability of the product after manufacturing. The test is performed by connecting all the input / output terminals of the semiconductor package with the test signal generating circuit to check the normal operation and disconnection, and connecting the input / output terminals such as the power input terminal of the semiconductor package with the test signal generating circuit to normal operating conditions. There is a burn-in test that checks the lifetime and bonding of semiconductor packages by applying stress at higher temperatures, voltages and currents.
보통은 상기의 신뢰성 검사는 테스트 소켓에 반도체 패키지를 탑재시킨 상태에서 테스트가 진행된다. 그리고, 테스트 소켓은 기본적으로 반도체 패키지의 형태에 따라서 그 모양이 결정되는 게 일반적이며, 반도체 패키지의 외부접속단자와 소켓 리드의 기계적인 접촉에 의해 테스트 기판을 연결하는 매개체의 역할을 한다.Usually, the above reliability test is carried out with a semiconductor package mounted in a test socket. In addition, the shape of the test socket is basically determined according to the shape of the semiconductor package, and serves as a medium for connecting the test board by mechanical contact between the external connection terminal of the semiconductor package and the socket lead.
예컨대 반도체 패키지 중에서 외부접속단자로 솔더 볼을 사용하는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array; BGA) 패키지의 경우, 한국등록실용신안공보 제182523번(2000년3월7일)나 한국등록실용신안공보 제247732호(2001년9월11일)에 개시된 바와 같이, 테스트 소켓은 플라스틱 소재의 소켓 몸체에 소켓 핀이 내설된 구조를 가지며, 성형금형 방법으로 제조된다. 소켓 핀으로서 자체 탄성을 갖는 포고 핀이 사용된다.For example, in the case of a Ball Grid Array (BGA) package using solder balls as an external connection terminal among semiconductor packages, Korean Utility Model Publication No. 182523 (March 7, 2000) or Korean Utility Model Publication As disclosed in 247732 (September 11, 2001), a test socket has a structure in which a socket pin is embedded in a socket body made of plastic, and is manufactured by a molding method. As the socket pin, a pogo pin having self elasticity is used.
그런데 포고 핀 내에 적어도 두 군데 이상의 기계적인 접점이 존재하기 때문에, 포고 핀을 매개로 BGA 패키지의 솔더 볼과 테스트 기판 사이에 신호가 교환될 때 노이즈로 작용하며 고주파 신호전달 특성이 떨어뜨린다. 즉, 기계적인 접점이 많을수록 접촉 저항이 커지며, 접촉점에서의 임피던스 부정합(impedance unmatching)으로 인한 신호 손실이 발생될 수 있다. 특히 고주파 신호일수록 이러한 영향은 더욱 크게 나타난다.However, since there are at least two mechanical contacts in the pogo pins, noise is generated when signals are exchanged between the solder balls of the BGA package and the test board via the pogo pins, and the high frequency signal transmission characteristics are degraded. That is, the more mechanical contacts, the greater the contact resistance, and signal loss due to impedance unmatching at the contact point may occur. In particular, the higher the frequency signal, the greater the effect.
그리고 종래의 성형금형 방법으로 제조된 테스트 소켓은 포고 핀의 일부가 소켓 몸체에 봉합된 구조를 갖고 있어 포고 핀에 대한 유지보수작업을 거의 진행할 수 없기 때문에, 어느 하나의 포고 핀이라도 손상될 경우 새로운 테스트 소켓으로 교체해 주어야 한다. 또한 고가의 포고 핀이 사용되기 때문에 테스트 소켓 교체에 따른 비용 부담이 큰 문제점을 안고 있다.The test socket manufactured by the conventional molding method has a structure in which part of the pogo pin is sealed to the socket body, so that almost no maintenance work on the pogo pin can be performed. Replace with a test socket. In addition, expensive pogo pins are used, so the cost of replacing the test socket is a big problem.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 테스트 소켓의 소켓 핀에 존재하는 기계적인 접점을 최소화하여 노이즈 발생을 최소화하고 고주파 신호전달 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지용 테스트 소켓을 제공하는 데 있다. Accordingly, a first object of the present invention is to provide a test socket for a semiconductor package capable of minimizing mechanical contact present in a socket pin of a test socket, minimizing noise generation and improving high frequency signal transmission characteristics.
본 발명의 제 2 목적은 포고 핀에 비해서 제작이 용이하고, 제조 비용을 절감할 수 있는 반도체 패키지용 테스트 소켓을 제공하는 데 있다.It is a second object of the present invention to provide a test socket for a semiconductor package which is easier to manufacture and can reduce manufacturing cost as compared to a pogo pin.
상기 목적을 달성하기 위하여, 반도체 패키지와 테스트 기판을 전기적으로 매개하는 반도체 패키지용 테스트 소켓으로, 테스트할 반도체 패키지의 외부접속단자에 대응되게 다수개의 제 1 장착 구멍이 형성된 하부 하우징과; 상기 하부 하우징의 제 1 장착 구멍들에 각기 삽입되어 하단부가 상기 하부 하우징의 하부면으로 돌출되는 탄성을 갖는 다수개의 소켓 핀과; 상기 하부 하우징의 상부에 결합되어 상기 소켓 핀을 탄성적으로 구속하며, 상기 제 1 장착 구멍들에 대응되게 제 2 장착 구멍이 형성되어 상기 제 1 장착 구멍과 더불어 상기 소켓 핀의 상하 이동을 안내하고, 상기 제 2 장착 구멍을 통하여 상기 스프링 핀의 상단부가 돌출되는 상부 하우징;을 포함하며,In order to achieve the above object, a test socket for a semiconductor package that electrically mediates a semiconductor package and a test substrate, comprising: a lower housing having a plurality of first mounting holes corresponding to external connection terminals of a semiconductor package to be tested; A plurality of socket pins each of which is inserted into first mounting holes of the lower housing, the socket pins having a lower end portion protruding from the lower surface of the lower housing; It is coupled to the upper portion of the lower housing to elastically restrain the socket pin, a second mounting hole is formed to correspond to the first mounting holes to guide the vertical movement of the socket pin together with the first mounting hole And an upper housing through which the upper end of the spring pin protrudes through the second mounting hole.
상기 소켓 핀은, 상기 제 1 장착 구멍을 통하여 상기 하부 하우징의 하부면으로 돌출되어 테스트 기판과 전기적으로 접촉하며, 상단에 소정의 깊이로 삽입 공간이 형성된 컨택 캡과; 상기 제 1 장착 구멍을 통하여 삽입되어 하단이 상기 컨택 캡의 상단면에 탑재되는 소정의 길이를 갖는 스프링과; 상기 스프링에 삽입되어 하단이 상기 컨택 캡에 근접하게 위치하며 상기 컨택 캡 삽입 공간의 내경보다는 작은 외경을 갖는 가이드 바와, 상기 가이드 바와 연결되며 상기 가이드 바보다는 큰 외경을 가지며 상기 스프링의 상단을 구속하고 상기 제 2 장착 구멍에 구속되는 고정턱과, 상기 고정턱과 연결되며 상기 고정턱보다는 작은 외경을 가지며 상기 제 2 장착 구멍을 통하여 상기 상부 하우징의 상부면으로 돌출되는 컨택 바를 갖는 컨택 핀;을 포함하며,The socket pin may include: a contact cap protruding from the lower surface of the lower housing through the first mounting hole to be in electrical contact with a test substrate and having an insertion space formed at a predetermined depth on an upper end thereof; A spring having a predetermined length inserted through the first mounting hole and having a lower end mounted on an upper end surface of the contact cap; A guide bar inserted into the spring and positioned at a lower end of the contact cap and having a smaller outer diameter than the inner diameter of the contact cap insertion space; A contact pin having a fixing jaw constrained to the second mounting hole and a contact bar connected to the fixing jaw and having a smaller outer diameter than the fixing jaw and protruding to an upper surface of the upper housing through the second mounting hole. ,
상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 컨택 캡은 상기 테스트 기판에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되고, 상기 컨택 바는 반도체 패키지의 외부접속단자와 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되고, 상기 반도체 패키지에 눌리는 상기 컨택 핀의 가이드 바 하단은 상기 컨택 캡의 삽입 공간에 삽입되어 상기 삽입 공간의 내주면과 접촉하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 테스트 소켓을 제공한다.The contact cap is electrically connected to the test substrate in elastic contact with the spring by the elastic force of the spring, and the contact bar is electrically connected in elastic contact with an external connection terminal of the semiconductor package and pressed by the semiconductor package. The lower end of the guide bar of the contact pin is inserted into the insertion space of the contact cap and provides a test socket for a semiconductor package, characterized in that it is electrically connected in contact with the inner peripheral surface of the insertion space.
본 발명에 따른 하부 하우징은 제 1 장착 구멍 하단부의 내주면에서 돌출되게 형성된 제 1 걸림턱을 더 포함하며, 제 1 걸림턱에 컨택 캡의 외주면이 끼워져 상하로 이동할 수 있도록, 컨택 캡의 상단에 끼움턱이 형성되어 있다. 이때 테스트 기판과 접촉하는 컨택 캡의 하단은 뾰족하게 형성된다.The lower housing according to the present invention further includes a first locking jaw formed to protrude from the inner circumferential surface of the lower end of the first mounting hole. The jaw is formed. At this time, the bottom of the contact cap in contact with the test substrate is formed pointed.
본 발명에 따른 끼움턱이 제 1 걸림턱에 밀착될 때, 컨택 캡의 하단부는 소정의 길이만큼 하부 하우징의 하부면으로 돌출된다.When the fitting jaw according to the present invention is in close contact with the first locking jaw, the lower end of the contact cap protrudes to the lower surface of the lower housing by a predetermined length.
그리고 본 발명에 따른 상부 하우징은 컨택 핀의 고정턱이 제 2 장착 구멍 안에 구속될 수 있도록, 제 2 장착 구멍의 상단은 고정턱의 외경보다는 좁게 형성된 제 2 고정턱을 더 포함한다.In addition, the upper housing according to the present invention further includes a second fixing jaw formed to be narrower than the outer diameter of the fixing jaw so that the fixing jaw of the contact pin can be constrained in the second mounting hole.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지용 테스트 소켓(70)을 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1의 "A" 부분의 확대도이다. 그리고 도 3은 도 1의 테스트 소켓(70)이 테스트 기판(80)에 설치된 상태를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a test socket 70 for a semiconductor package according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 1. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the test socket 70 of FIG. 1 is installed on the test substrate 80.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 테스트 소켓(70)은 하부 하우징(10)과 상부 하우징(20)으로 구성된 소켓 몸체와, 하부 하우징(10) 및 상부 하우징(20)에 탄성적으로 내설된 소켓 핀(30)을 포함한다.1 to 3, a test socket 70 according to an embodiment of the present invention includes a socket body including a lower housing 10 and an upper housing 20, and a lower housing 10 and an upper housing 20. A socket pin 30 elastically housed in the.
하부 하우징(10)은 테스트할 반도체 패키지의 외부접속단자에 대응되게 다수개의 제 1 장착 구멍(12)이 수직으로 관통되게 형성되어 소켓 핀(30)의 상하 이동을 안내하고, 제 1 장착 구멍(12)을 통하여 하부 하우징(10)의 하부면으로 소켓 핀(30)의 하단부가 탄성적으로 돌출된다. 이때 소켓 핀(30)의 하단부가 제 1 장착 구멍(12)을 통하여 탄성적으로 돌출되면서 구속될 수 있도록, 제 1 장착 구멍(12) 하단부의 내주면에서 돌출되게 제 1 걸림턱(14)이 형성되어 있다.The lower housing 10 is formed such that a plurality of first mounting holes 12 penetrate vertically to correspond to the external connection terminals of the semiconductor package to be tested to guide the vertical movement of the socket pins 30, and the first mounting holes ( The lower end of the socket pin 30 protrudes elastically to the lower surface of the lower housing 10 through 12. At this time, the first locking jaw 14 is formed to protrude from the inner circumferential surface of the lower end of the first mounting hole 12 so that the lower end of the socket pin 30 may be elastically protruded through the first mounting hole 12. It is.
상부 하우징(20)은 하부 하우징(10)의 상부에 결합되어 소켓 핀(30)을 탄성적으로 구속하며, 제 1 장착 구멍들(12)에 대응되게 제 2 장착 구멍들(22)이 형성되어 제 1 장착 구멍(12)과 더불어 소켓 핀(30)의 상하 이동을 안내하고, 제 2 장착 구멍(22)을 통하여 상부 하우징(20)의 상부면으로 컨택 핀(30)의 상단부가 돌출된다. 이때 소켓 핀(30)의 상단부가 제 2 장착 구멍(22)을 통하여 탄성적으로 돌출되면서 구속될 수 있도록, 상부 하우징(20)의 상부면에 근접한 제 2 장착 구멍(22)의 내주면에서 돌출되게 제 2 걸림턱(24)이 형성되어 있다. 한편 이하의 설명에 있어서 제 1 및 제 2 장착 구멍(12, 22)을 함께 설명할 때는 장착 구멍(72)이라 한다.The upper housing 20 is coupled to the upper portion of the lower housing 10 to elastically restrain the socket pin 30, and second mounting holes 22 are formed to correspond to the first mounting holes 12. The upper and lower ends of the contact pins 30 protrude from the upper and lower surfaces of the upper housing 20 through the second mounting holes 22 and guide the vertical movement of the socket pins 30 together with the first mounting holes 12. At this time, the upper end of the socket pin 30 protrudes from the inner circumferential surface of the second mounting hole 22 close to the upper surface of the upper housing 20 so that the upper end of the socket pin 30 can be elastically protruded through the second mounting hole 22. The second locking jaw 24 is formed. In the following description, when the first and second mounting holes 12 and 22 are described together, they are referred to as mounting holes 72.
그리고 소켓 핀(30)은 하부 하우징(10)의 상부면을 통하여 제 1 장착 구멍들(12)에 삽입된 상태에서 상부 하우징(20)을 하부 하우징(10)에 결합함으로써 탄성적으로 구속된다.The socket pin 30 is elastically constrained by coupling the upper housing 20 to the lower housing 10 while being inserted into the first mounting holes 12 through the upper surface of the lower housing 10.
특히 본 발명의 실시예에 따른 소켓 핀(30)은 제 1 장착 구멍(12)에 설치되어 하부 하우징(10)의 하부면으로 돌출되는 컨택 캡(40), 장착 구멍(72)에 삽입되어 하단은 컨택 캡(40)에 근접하게 위치하고 상단은 제 2 장착 구멍(22)을 통하여 상부 하우징(20)의 상부면으로 돌출되는 컨택 핀(60)과, 컨택 캡(40) 상단과 장착 구멍(72)에 위치하는 컨택 핀(60) 부분에 탄성적으로 구속되는 스프링(50)을 포함한다. 따라서 스프링(50)의 탄성력에 의해 컨택 캡(40)은 테스트 기판(80)에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되고, 컨택 핀(60)의 상단은 반도체 패키지의 외부접속단자와 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다. 그리고 반도체 패키지에 눌리는 컨택 핀(60)의 하단은 컨택 캡(40)과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 즉, 소켓 핀(30) 내에서는 컨택 핀(60)과 컨택 캡(40)의 사이의 한번의 기계적인 접촉으로 반도체 패키지와 테스트 기판(80) 사이를 전기적으로 연결한다.In particular, the socket pin 30 according to the embodiment of the present invention is installed in the first mounting hole 12 is inserted into the contact cap 40, the mounting hole 72 protruding to the lower surface of the lower housing 10, the lower end The contact pins 60 are located close to the contact cap 40 and the upper end protrudes through the second mounting holes 22 to the upper surface of the upper housing 20, the upper end of the contact cap 40 and the mounting holes 72. A spring 50 is elastically constrained to a portion of the contact pin 60 located at). Therefore, the contact cap 40 is electrically connected to the test substrate 80 by the elastic force of the spring 50 and is electrically connected. The upper end of the contact pin 60 is in elastic contact with the external connection terminal of the semiconductor package. Is electrically connected. The lower end of the contact pin 60 pressed by the semiconductor package is electrically connected to the contact cap 40. That is, in the socket pin 30, the semiconductor package and the test substrate 80 are electrically connected by one mechanical contact between the contact pin 60 and the contact cap 40.
소켓 핀(30)에 대해서 좀 더 상세히 설명하면, 컨택 캡(40)은 하부 하우징(10)의 상부면을 통하여 제 1 장착 구멍(12)에 삽입 설치되며, 하부 하우징(10)의 하부면으로 돌출되어 테스트 기판(80)과 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다. 특히 컨택 캡(40)은 컨택 핀(60)이 반도체 패키지에 눌려 아래로 이동할 때 컨택 핀(60)의 하단이 삽입되어 내주면에서 기계적인 접촉을 이룰 수 있도록, 상단에서 소정의 깊이로 삽입 공간(44)이 형성되어 있으며 테스트 기판(80)과 접촉하는 끝단은 원뿔 형태와 같이 뾰족하게 형성되어 있다. 하부 하우징의 제 1 걸림턱(14)에 컨택 캡(40)의 외주면이 끼워져 결합된 상태에서 상하로 이동할 수 있도록, 컨택 캡(40)의 상단과 중심 부분의 외주면에 소정의 간격을 두고 끼움턱(42)이 형성되어 있다. 이때 컨택 캡(40)의 상단에 형성된 끼움턱을 제 1 끼움턱(43)이라 하고, 중심 부분에 형성된 끼움턱을 제 2 끼움턱(45)이라 한다. 물론 컨택 캡(40)의 소재로는 전기 전도성이 양호한 도전성 소재가 사용하는 것이 바람직하다.In more detail with respect to the socket pin 30, the contact cap 40 is inserted into the first mounting hole 12 through the upper surface of the lower housing 10, the lower surface of the lower housing 10 It protrudes and is electrically connected to the test substrate 80 in elastic contact. In particular, the contact cap 40 is inserted into a predetermined depth from the top so that when the contact pin 60 is pressed down by the semiconductor package to move down, the bottom of the contact pin 60 is inserted to make a mechanical contact on the inner circumferential surface ( 44) is formed and the tip contacting the test substrate 80 is pointed like a cone. The outer circumferential surface of the contact cap 40 is fitted to the first locking jaw 14 of the lower housing so that the upper and lower circumferential surfaces of the contact cap 40 can be moved up and down at a predetermined interval so as to move upward and downward. (42) is formed. In this case, the fitting jaw formed at the upper end of the contact cap 40 is called the first fitting jaw 43, and the fitting jaw formed at the center portion is called the second fitting jaw 45. Of course, it is preferable to use a conductive material having good electrical conductivity as the material of the contact cap 40.
컨택 캡(40)이 테스트 기판(80)에 소정의 탄성을 갖고 안정적으로 접촉할 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(50)의 탄성력에 의해 컨택 캡의 제 1 끼움턱(43)이 하부 하우징의 제 1 걸림턱(14)에 걸린 상태일 때, 컨택 캡(40)의 하단부는 하부 하우징(10)의 하부면으로 소정의 길이만큼 돌출된다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 테스트 기판(80) 위에 테스트 소켓(70)이 설치될 때, 컨택 캡(40)은 스프링(50)을 수축시키면서 테스트 기판의 기판 패드(82)에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 2, the first fitting jaw 43 of the contact cap is caused by the elastic force of the spring 50 so that the contact cap 40 can be stably contacted with the test substrate 80 with a predetermined elasticity. When the first catching jaw 14 of the lower housing is caught, the lower end of the contact cap 40 protrudes by a predetermined length to the lower surface of the lower housing 10. Therefore, as shown in FIG. 2, when the test socket 70 is installed on the test substrate 80, the contact cap 40 elastically contacts the substrate pad 82 of the test substrate while contracting the spring 50. In contact and electrically connected.
아울러 도 3에 도시된 바와 같이, 테스트 기판(80) 위에 테스트 소켓(70)이 근접하게 설치될 수 있도록, 도 2에서 컨택 캡(40)이 하부 하우징(10)의 하부면으로 돌출된 길이보다는 길게 제 1 끼움턱(43)에서 떨어진 위치에 제 2 끼움턱(45)을 형성하는 것이 바람직하며, 제 2 끼움턱을 형성하지 않을 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 3, in order to allow the test socket 70 to be installed in close proximity to the test substrate 80, the contact cap 40 in FIG. 2 may have a length greater than that of the lower surface of the lower housing 10. It is preferable to form the second fitting jaw 45 at a position away from the first fitting jaw 43 for a long time, and the second fitting jaw may not be formed.
그리고 컨택 캡(40)의 상단이 개방되게 형성된 삽입 공간(44)은 반도체 패키지의 가압에 의해 삽입되는 컨택 핀(60)의 길이보다는 적어도 깊게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the insertion space 44 formed so that the upper end of the contact cap 40 is open may be formed at least deeper than the length of the contact pin 60 inserted by the pressing of the semiconductor package.
스프링(50)은 하부 하우징(10)의 상부면을 통하여 제 1 장착 구멍(12)에 삽입되어 하단이 컨택 캡(40)의 상단 즉 제 1 끼움턱(43) 위에 탑재된다. 스프링(50)으로는 소정의 탄성을 컨택 캡(40)과 컨택 핀(60)에 제공할 수 있는 탄성계수를 갖는 코일 스프링(coil spring)을 사용하는 것이 바람직하다. 당연히 스프링(50)이 자유도를 유지한 상태에서 하부 하우징의 제 1 장착 구멍(12)에 삽입된 상태일 때는 스프링(50)의 상단부는 하부 하우징(10)의 상부면으로 돌출된다.The spring 50 is inserted into the first mounting hole 12 through the upper surface of the lower housing 10 so that the lower end thereof is mounted on the upper end of the contact cap 40, that is, the first fitting jaw 43. As the spring 50, it is preferable to use a coil spring having an elastic modulus capable of providing a predetermined elasticity to the contact cap 40 and the contact pin 60. Naturally, when the spring 50 is inserted into the first mounting hole 12 of the lower housing while maintaining the degree of freedom, the upper end of the spring 50 protrudes to the upper surface of the lower housing 10.
그리고 컨택 핀(60)은 스프링(50)에 삽입되어 하단이 컨택 캡(40)에 근접하게 위치하며 컨택 캡의 삽입 공간(44)의 내경보다는 작은 외경을 갖는 가이드 바(62)와, 가이드 바(62)와 연결되며 가이드 바(62)보다는 큰 외경을 가지며 스프링(50)의 상단을 구속하고 제 2 장착 구멍(22)에 구속되는 고정턱(64)과, 고정턱(64)과 연결되며 고정턱(64)보다는 작은 외경을 가지며 제 2 장착 구멍(22)을 통하여 상부 하우징(20)의 상부면으로 돌출되는 컨택 바(66)를 포함한다. 이때 고정턱(64)은 제 2 걸림턱(24)에 밀착되어 구속된다. 따라서 스프링(50)은 컨택 캡의 제 1 끼움턱(43)과 컨택 핀의 고정턱(64) 사이에 구속된다. 그리고 컨택 바(66)와 반도체 패키지의 솔더 볼 사이의 양호한 접촉 신뢰성을 확보하기 위해서, 반도체 패키지의 외부접속단자와 기계적으로 접촉하는 컨택 바(66)의 상단에는 요철부가 형성되어 있다.And the contact pin 60 is inserted into the spring 50, the lower end is located close to the contact cap 40, the guide bar 62 and the guide bar having an outer diameter smaller than the inner diameter of the insertion space 44 of the contact cap, It is connected to the 62 and has a larger outer diameter than the guide bar 62, and is connected to the fixing jaw 64 and the fixing jaw 64, which restrains the upper end of the spring 50 and is restrained by the second mounting hole 22, And a contact bar 66 having an outer diameter smaller than that of the fixing jaw 64 and protruding to the upper surface of the upper housing 20 through the second mounting hole 22. At this time, the fixing jaw 64 is in close contact with the second locking jaw 24 is constrained. Thus, the spring 50 is constrained between the first fitting jaw 43 of the contact cap and the fixing jaw 64 of the contact pin. In order to ensure good contact reliability between the contact bar 66 and the solder balls of the semiconductor package, an uneven portion is formed at an upper end of the contact bar 66 in mechanical contact with the external connection terminal of the semiconductor package.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 소켓(70)이 테스트 기판(80)에 설치되고, 테스트 소켓(70)에 반도체 패키지(90)가 장착되는 상태를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하겠다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 테스트 소켓(70)에 장착되는 반도체 패키지(90)로서 볼 그리드 어레이 패키지를 적용한 예를 개시하였지만, 리드 타입의 일반적인 반도체 패키지를 적용할 수도 있다.3 to 5 illustrate a state in which a test socket 70 according to an embodiment of the present invention having such a structure is installed in the test substrate 80 and the semiconductor package 90 is mounted in the test socket 70. I will explain. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, an example in which a ball grid array package is applied as the semiconductor package 90 mounted on the test socket 70 is disclosed, but a general lead-type semiconductor package may be applied.
먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 테스트 기판(80)에 테스트 소켓(70)이 밀착되게 설치한다. 이때 테스트 기판의 기판 패드(82)에 하부 하우징(10)의 하부면으로 돌출된 컨택 캡(40)이 접촉하면서 밀리면서 스프링(50)을 수축시킴으로써, 테스트 기판의 기판 패드(82)에 컨택 캡(40)은 탄성적으로 접촉한다. 이때 컨택 캡(40)은 제 1 장착 구멍(12)으로 삽입되고 하부 하우징(10)의 하부면은 거의 테스트 기판(80)의 상부면에 밀착되게 설치된다. 그리고 컨택 핀의 가이드 바(62)의 일부가 컨택 캡의 삽입 공간(44)에 삽입된다.First, as shown in FIG. 3, the test socket 70 is installed in close contact with the test substrate 80. At this time, by contacting the contact pad 40 protruding to the lower surface of the lower housing 10 to the substrate pad 82 of the test substrate, the spring 50 is contracted while being pushed, thereby contacting the substrate pad 82 of the test substrate. 40 is in elastic contact. At this time, the contact cap 40 is inserted into the first mounting hole 12 and the lower surface of the lower housing 10 is installed to be in close contact with the upper surface of the test substrate 80. A part of the guide bar 62 of the contact pin is inserted into the insertion space 44 of the contact cap.
이와 같이 테스트 기판(80)에 테스트 소켓(70)이 설치된 상태에서, 테스트될 반도체 패키지(90)가 테스트 소켓(70) 상부로 이송되어 정렬된다. 물론 반도체 패키지의 외부접속단자(92)인 솔더 볼이 테스트 소켓(70)의 상부를 향하도록 이송된다. 이때 반도체 패키지(90)는 이송수단에 의해 하나씩 이송되어 테스트 공정이 진행될 수도 있고, 다수개가 트레이(tray)에 수납된 상태에서 이송될 수 있다. 물론 반도체 패키지들이 트레이에 수납되어 이송된 경우, 트레이에 수납된 반도체 패키지의 위치에 대응되는 위치에 테스트 소켓이 설치된다.As described above, in the state in which the test socket 70 is installed on the test substrate 80, the semiconductor package 90 to be tested is transferred and aligned above the test socket 70. Of course, the solder balls, which are the external connection terminals 92 of the semiconductor package, are transferred to the upper portion of the test socket 70. In this case, the semiconductor packages 90 may be transferred one by one by a transfer means, and a test process may be performed, or a plurality of semiconductor packages 90 may be transferred in a state where they are stored in a tray. Of course, when the semiconductor packages are accommodated in the tray and transferred, the test socket is installed at a position corresponding to the position of the semiconductor package accommodated in the tray.
다음으로 도 4 및 도5에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지(90)를 아래로 이동시켜 테스트 소켓(70)에 밀착시키면, 반도체 패키지의 외부접속단자(92)가 소켓 핀의 컨택 바(66)와 탄성적으로 접촉하게 된다. 즉, 반도체 패키지(90)의 가압력에 의해 컨택 핀(60)이 장착 구멍(72)으로 소정의 깊이만큼 삽입되면서 스프링(50)을 수축시킴으로써, 반도체 패키지의 외부접속단자(92)는 소켓 핀(30)에 탄성적으로 접촉한다. 이때, 컨택 핀의 가이드 바(62)의 하단은 컨택 캡의 삽입 공간(44)에 삽입되어 삽입 공간(44)의 내주면과 접촉함으로써, 반도체 패키지(90)와 테스트 기판(80) 사이의 기계적인 접촉에 의해 전기적 접속을 이룬다. 이때, 반도체 패키지(90)에서 테스트 기판(80) 까지의 전기적인 접속 경로를 살펴보면, 반도체 패키지의 외부접속단자(92), 컨택 핀(60), 컨택 캡(40) 그리고 테스트 기판의 기판 패드(82)가 된다.Next, as shown in FIGS. 4 and 5, when the semiconductor package 90 is moved downward to closely contact the test socket 70, the external connection terminal 92 of the semiconductor package contacts the contact bar 66 of the socket pin. Elastic contact with the That is, the contact pin 60 is inserted into the mounting hole 72 by the pressing force of the semiconductor package 90 by a predetermined depth so that the spring 50 is contracted so that the external connection terminal 92 of the semiconductor package is connected to the socket pin ( 30) elastically in contact. At this time, the lower end of the guide bar 62 of the contact pin is inserted into the insertion space 44 of the contact cap and contacts the inner circumferential surface of the insertion space 44, thereby providing a mechanical connection between the semiconductor package 90 and the test substrate 80. Electrical contact is achieved by contact. At this time, when looking at the electrical connection path from the semiconductor package 90 to the test substrate 80, the external connection terminal 92, the contact pin 60, the contact cap 40 and the substrate pad of the test substrate ( 82).
따라서 본 발명에 따른 테스트 소켓(70)을 사용할 경우, 스프링(50)의 탄성력에 의해 컨택 캡(40)은 테스트 기판(80)에 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결되고, 컨택 핀(60)의 상단은 반도체 패키지의 외부접속단자(92)와 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 연결된다. 그리고 반도체 패키지(90)에 눌리는 컨택 핀의 가이드 바(66)는 컨택 캡 삽입 공간(44)의 내주면과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 즉, 소켓 핀(30) 내에서는 컨택 핀(60)과 컨택 캡(40)은 한번의 기계적인 접촉으로 전기적으로 연결되어 반도체 패키지(90)와 테스트 기판(80) 사이를 전기적으로 연결한다.Therefore, when using the test socket 70 according to the present invention, the contact cap 40 is electrically connected to the test substrate 80 by the elastic force of the spring 50 is electrically connected, the contact pin 60 of the The upper end is electrically connected to the external connection terminal 92 of the semiconductor package by elastic contact. The guide bar 66 of the contact pin pressed by the semiconductor package 90 is electrically connected to the inner circumferential surface of the contact cap insertion space 44. That is, in the socket pin 30, the contact pin 60 and the contact cap 40 are electrically connected by one mechanical contact to electrically connect the semiconductor package 90 and the test substrate 80.
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.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 테스트 소켓의 소켓 핀에 존재하는 기계적인 접점을 하나로 최소화함으로써, 노이즈 발생을 최소화하고 고주파 신호전달 특성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, according to the structure of the present invention, by minimizing the mechanical contact present in the socket pin of the test socket into one, it is possible to minimize the generation of noise and improve the high frequency signal transmission characteristics.
본 발명에 따른 소켓 핀은 하부 하우징과 상부 하우징 사이에 설치된 구조를 갖기 때문에, 성형금형에 의해 성형된 포고 핀 타입의 소켓 핀에 비해서, 소켓 핀에 대한 유지보수작업을 용이하게 진행할 수 있다.Since the socket pin according to the present invention has a structure provided between the lower housing and the upper housing, maintenance work on the socket pin can be easily performed as compared to the pogo pin type socket pin molded by a molding die.
그리고 본 발명에 따른 소켓 핀은 종래의 포고 핀에 비해서 제작이 용이하고, 제조 비용을 절감할 수 있는 장점도 있다.And the socket pin according to the present invention has the advantage that it is easy to manufacture and reduce the manufacturing cost compared to the conventional pogo pin.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지용 테스트 소켓을 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a test socket for a semiconductor package according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 "A" 부분의 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 1.
도 3은 도 1의 테스트 소켓이 테스트 기판에 설치된 상태를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a test socket of FIG. 1 is installed on a test substrate.
도 4는 도 1의 테스트 소켓에 반도체 패키지가 장착된 상태를 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package mounted on a test socket of FIG. 1.
도 5는 도 4의 "B" 부분의 확대도이다.5 is an enlarged view of a portion “B” of FIG. 4.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing
10 : 하부 하우징 12 : 제 1 장착 구멍10 lower housing 12 first mounting hole
14 : 제 1 걸림턱 20 : 상부 하우징14: first engaging jaw 20: upper housing
22 : 제 2 장착 구멍 24 : 제 2 걸림턱22: second mounting hole 24: second locking jaw
30 : 소켓 핀 40 : 컨택 캡30: socket pin 40: contact cap
42 : 끼움턱 43 : 제 1 끼움턱42: fitting jaw 43: first fitting jaw
44 : 삽입 공간 45 : 제 2 끼움턱44: insertion space 45: second fitting jaw
50 : 스프링 60 : 컨택 핀50: spring 60: contact pin
62 : 가이드 바 64 : 고정턱62: guide bar 64: fixed jaw
66 : 컨택 바 70 : 테스트 소켓66: contact bar 70: test socket
72 : 장착 구멍 80 : 테스트 기판72: mounting hole 80: test board
82 : 기판 패드 90 : 반도체 패키지82: substrate pad 90: semiconductor package
92 : 외부접속단자92: external connection terminal
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