KR20050120139A - 반도체 소자 검사용 소켓 클린너 - Google Patents

Abstract

반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)에 관해 개시한다. 이를 위해 본 발명은 중앙에 진동부 탈착수단이 형성되어 있는 연마 코어(Core)와, 상기 연마 코어의 외곽을 따라 형성되고 표면에는 연마분(abrasive)이 코팅된 평판형 연마수단과, 상기 연마 코어에 부착되어 상기 연마 코아 및 연마수단에 진동을 전달하는 진동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 크린너를 제공한다. 따라서 소켓 크린너의 진동에 의해 소켓 내부에 있는 솔더 박편(solder flake)을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

반도체 소자 검사용 소켓 클린너{Socket cleaner for electrical test of semiconductor package}

본 발명은 반도체 소자의 전기적 검사에 사용되는 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소켓 내부에 잔류하는 솔더 박편을 효과적으로 제거할 수 있는 소켓 클리너에 관한 것이다.

반도체 칩은 반도체 패키지로 조립이 완료되면, 전기적 검사 공정을 통해 제품의 동작이나 특성의 정상 여부를 검사받게 된다. 이때 반도체 패키지의 외부연결단자 형태가 리드(lead)인 경우, 리드 표면에 도금되어 있는 솔더가 반도체 패키지의 전기적 검사를 위해 사용되는 소켓 내부에 잔류함으로 말미암아 인접하는 리드 사이에 합선(short)과 같은 전기적 검사상의 문제를 야기한다.

특히 반도체 패키지의 전기적 검사는 다양한 온도조건, 예컨대 상온, 저온 및 고온(70℃, 150℃)에서 이루어진다. 이때 반도체 패키지의 리드에서 비정상적으로 돌출된 형태로 존재하는 솔더 박편은 전기적 검사횟수가 누적됨에 따라 소켓 내부에 잔류할 확률이 높아진다. 이러한 솔더 박편(solder flake)은 반도체 패키지의 전기적 검사에 있어서 정확도를 떨어뜨리게 되는데 이러한 문제를 해결하기 위해 소켓 내부에 잔류하는 솔더 박편을 제거하기에는 많은 어려움이 뒤따른다.

도 1은 일반적인 반도체 소자의 병렬 검사에 사용되는 로드 보드(load board)의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 반도체 메모리와 같이 단순한 기능을 수행하는 반도체 소자는 전기적 기능 검사 공정에서 한번에 여러개의 반도체 소자, 예컨대 42, 64, 256개에 대한 전기적 검사가 동시에 이루어지는 병렬 검사방식이 적용된다. 따라서 병렬검사를 위한 로드 보드(load board, 2110)에는 인쇄회로기판(2102) 위에 병렬 검사되는 반도체 패키지의 개수만큼의 소켓(2104)이 탑재된다.

도 2는 상기 보드에 있는 소켓으로 반도체 패키지가 삽입되는 형상을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 로드 보드(2110)에 탑재되어 있는 소켓(2104)은, 크게 소켓 하우징(socket housing, 12), 받침부(13) 및 반도체 패키지(50)의 리드(3)의 개수에 대응하는 갯수를 갖는 소켓핀(15)으로 이루어진다. 따라서 반도체 패키지(50)는 상기 소켓(2104) 내부에 삽입되고, 반도체 패키지(50)의 몸체(2)는 받침부(13)에 안착되고, 반도체 패키지(50)의 리드(3)는 소켓핀(15)에 1:1로 서로 전기적으로 연결되어 반도체 패키지(50)에 대한 전기적 기능 검사를 진행하게 된다.

통상 소켓의 형태는 반도체 패키지의 형태에 따라 여러 가지 형태로 변형된다. 한편, 반도체 패키지(50)의 리드(3) 표면에는 주석과 납의 합금(SnPb)이 전기 도금 방식으로 코팅되어 있다. 그러나 리드(3)에 전기도금을 진행하는 과정에서 가끔 비정상적으로 돌출된 형태의 도금부가 발생하게 되고, 이렇게 비정상적으로 돌출된 도금부는 전기적 기능 검사를 진행하는 과정에서 소켓 내부에 솔더 박편(solder flake)의 형태로 잔류하게 된다.

도 3은 소켓 내부에 있는 소켓핀에 잔류하는 솔더 박편을 제거하는 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 소켓핀(15)에 붙어 잔류하는 솔더 박편(20)은 시간이 증가함에 따라 더욱 커지게 되고, 이렇게 크기가 커진 솔더 박편(20)은 인접하는 소켓핀(15)과 누설전류(leakage current) 혹은 합선(short)을 야기시켜 반도체 패키지(50)에 대한 전기적 검사의 정확도를 떨어뜨리고, 양품을 불량으로 판정하는 오류를 유발한다.

따라서 종래 기술에서는 소켓핀(15)에 잔류하는 솔더 박편(20)을 샌드 페이퍼(sand paper) 등을 사용하여 수동으로 제거하였다. 그러나 이러한 방식의 소켓 내부의 청소는 작업자의 숙련도에 따라 많은 편차가 있고, 작업자의 노력이 요구되고 정확도가 떨어지며 비효율적이라는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점들을 해결할 수 있도록 자동방식으로 소켓 내부에 잔류하는 솔더 박편을 제거할 수 있는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)는, 중앙에 진동부 탈착수단이 형성되어 있는 연마 코아(Core)와, 상기 연마 코아의 외곽을 따라 형성되고 표면에는 연마분(abrasive)이 코팅된 평판형 연마수단과, 상기 연마 코아에 부착되어 상기 연마 코아 및 연마수단에 진동을 전달하는 진동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 연마코아의 탈착수단의 상기 진동부에 형성된 돌출부가 삽입되는 구멍인 것이 적합하고, 상기 연마수단은 상기 연마 코어의 서로 마주보는 2면에 설치되거나, 상기 연마 코어를 모두 감싸도록 4면에 설치된 것이 적합하다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 연마수단은 단일층이거나, 하나의 층 이상일 수 있으며, 상기 연마수단은 전체 두께가 0.1~0.25㎜ 범위인 것이 적합하다.

바람직하게는, 상기 진동부는 소형 모터이거나 진동을 발생할 수 있는 소형 릴레이(relay)인 것이 적합하며, 진동부가 발생하는 진동은 상하 진동 혹은 좌우 진동 혹은 무작위 진동(random vibration)인 것이 적합하다.

또한 상기 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)는 소켓 보드에 장착된 복수개의 소켓에서 동시에 작동될 수 있는 배치(batch)형인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 진동부에서 발생되는 진동에 의하여 연마수단이 소켓 내부에서 소켓핀에 고착된 솔더 박편을 자동으로 제거하기 때문에, 소켓 내부에 잔류하는 솔더 박편을 작업자의 숙련 정도와 상관없이 자동으로 제거하여 균일한 품질 확보가 가능하고, 솔더 박편을 효율적인 방식으로 제거할 수 있기 때문에 정비에 소요되는 시간 및 노력 그리고 필요 인력을 절감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 아래의 상세한 설명에서 개시되는 실시예는 본 발명을 한정하려는 의미가 아니라, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게, 본 발명의 개시가 실시 가능한 형태로 완전해지도록 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(1000)는, 중앙부 일단에 구멍과 같은 진동부 탈착수단(102)이 형성되어 있는 연마 코아(100)와, 상기 연마 코아(100)의 외곽을 따라 형성되고 표면에는 연마분(abrasive)이 코팅된 평판형 연마수단(104)과, 상기 연마 코아(100)에 부착되어 상기 연마 코아(100) 및 연마수단(104) 진동을 전달하는 진동부(110)로 이루어진다.

상기 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(1000)는 소켓 내부에 삽입될 수 있는 반도체 패키지와 동일한 크기인 것이 적합하다. 따라서 진동부(110)에 의해 발생되는 상하, 좌우 혹은 무작위 진동(random vibration)이 진동부 탈착수단(102)을 통해 연마 코어(100) 및 연마수단(104)에 전달되면, 상기 연마수단(104)은 소켓 내부에 있는 소켓핀을 소프트(soft)하게 연마하면서 소켓핀에 붙어있는 솔더 박편을 떼어내게 된다.

더불어 시간이 경과함에 따라 소켓핀 표면에 자연 발생되는 산화막 역시 연마수단(104)이 상하, 좌우 혹은 무작위 진동에 의해 제거되기 때문에 소켓핀과 반도체 패키지의 리드 사이에 보다 우수한 연결 특성을 달성할 수 있다.

또한 상기 연마수단(104)과 진동부(110)는 연결구조가 착탈식으로 되어 있다. 이에 따라 사용횟수가 늘어나면서 연마분이 코팅되어 있는 연마수단(104)의 특성이 떨어지면, 이를 손쉽게 교환할 수도 있다. 따라서 비교적 값이 싼 연마수단(104)을 주기적으로 교환하면 본 발명에 의한 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(1000)는 반영구적으로 사용할 수 있다. 도면에서 참조부호 106은 진동부(110)에 전기를 전달하는데 사용되는 전기선이다.

도 5는 도 4의 연마코아 및 연마수단을 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 4의 연마코아 및 연마수단을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 연마 코아(100)에는 4개의 구멍 즉 진동부 탈착수단(102)이 형성되어 있기 때문에 이를 통해 진동부를 부착하거나 떼어낼 수 있다. 또한 연마 코아(100)의 외곽에는 연마수단(104)이 형성되어 있는데 이는 고형의 재질 위에 연마분(abrasive)이 부착된 형태이다. 도 2와 같이 반도체 패키지의 리드가 몸체(body)의 외곽 4면을 따라 모두 형성된 경우에는 도 5와 같이 연마수단(104)이 연마코어(100)를 모두 감싸도록 형성된 것이 적합하다. 그러나 TSOP(Thin Small Out-line Package)와 같이 양면에 형성된 경우에는 연마수단(104) 역시 연마코어(100)를 중심으로 양면에서 마주보는 형태로 만드는 것이 바람직하다.

도 7은 도 6의 연마수단에 대한 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 도 6에서는 연마수단(104)이 연마코어(100)를 중심으로 2개층으로 형성되었다. 그러나 상기 연마수단(104)은 필요에 따라 하나의 층으로 만들어진 형태(104')로 변형하여 적용할 수도 있다. 필요에 따라 상기 연마수단(104)은 2층 구조가 아닌 2층 이상의 다층 구조로 만들 수도 있다.

그러나 연마수단(104)의 두께는 소켓 내부에서 노출되는 소켓핀의 높이보다는 작아야 하고, 바람직하게는 반도체 패키지의 리드 두께와 같은 범위인 0.1~0.25㎜ 범위인 것이 적합하다.

도 8은 도 4의 진동부를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 진동부(110)에는 연마코어와 착탈을 위한 돌출부(112)가 형성되어 있다. 상기 진동부(110)는 연마수단이 진동을 발생할 수 있는 수단이면 어떤 것이든 가능하지만, 휴대폰 등에 사용되는 소형 모터 혹은 진동을 발생시킬 수 있는 릴레이(relay) 등이 사용될 수 있다. 마지막으로 본 발명에서 사용되는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(도4의 1000)는 낱개로 사용할 수도 있지만, 도1에 나타난 바와 같이 로드 보드(2110)에 복수개가 동시에 삽입되어 동작될 수 있는 여러 개가 하나로 뭉쳐진 배치형(batch type)인 것이 적합하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함이 명백하다.

따라서, 상술한 본 발명에 따르면, 진동부에서 발생되는 진동에 의하여 연마수단이 소켓 내부에서 솔더 박편을 자동으로 제거하기 때문에, 첫째 소켓 내부에 잔류하는 솔더 박편을 작업자의 숙련 정도와 상관없이 자동으로 제거하여 균일한 품질 확보가 가능하다. 둘째, 보다 효율적인 방식으로 소켓 내부의 솔더 박편을 제거할 수 있기 때문에 정비에 소요되는 시간 및 노력 인력을 절감할 수 있다. 셋째 소켓핀 외부에 발생하는 산화막을 연마 클리너의 연마수단이 제거할 수 있기 때문에 보다 안정적인 전기적 연결을 달성할 수 있다.

도 1은 일반적인 반도체 소자의 병렬 검사에 사용되는 보드의 평면도이다.

도 2는 상기 보드에 있는 소켓으로 반도체 패키지가 삽입되는 형상을 설명하기 위한 사시도이다.

도 3은 소켓 내부에 있는 소켓핀에 잔류하는 솔더 박편을 제거하는 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 5는 도 4의 연마코아 및 연마수단을 설명하기 위한 평면도이다.

도 6은 도 4의 연마코아 및 연마수단을 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 도 6의 연마수단의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 8은 도 4의 진동부를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 연마 코어(Core) 102: 진동부 탈착수단,

104: 연마수단, 106: 전기선,

110: 진동부, 132: 진동부 연결을 위한 돌출부.

1000: 소켓 크린너.

Claims (13)

1. 중앙에 진동부 탈착수단이 형성되어 있는 연마 코아(Core);

   상기 연마 코아의 외곽을 따라 형성되고 표면에는 연마분(abrasive)이 코팅된 평판형 연마수단; 및

   상기 연마 코아에 부착되어 상기 연마 코아 및 연마수단에 진동을 전달하는 진동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
2. 제1항에 있어서,

   상기 연마코아의 탈착수단의 상기 진동부에 형성된 돌출부가 삽입되는 구멍인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
3. 제1항에 있어서,

   상기 연마수단은 상기 연마 코어의 서로 마주보는 양면에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
4. 제1항에 있어서,

   상기 연마수단은 상기 연마 코어를 모두 감싸도록 4면에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
5. 제1항에 있어서,

   상기 연마수단은 단일층인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
6. 제1항에 있어서,

   상기 연마수단은 하나의 층 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
7. 제1항에 있어서,

   상기 연마수단은 두께가 0.1~0.25㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
8. 제1항에 있어서,

   상기 진동부는 소형 모터인 것을 특징으로 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
9. 제1항에 있어서,

   상기 진동부는 진동을 발생할 수 있는 소형 릴레이(relay)인 것을 특징으로 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
10. 제1항에 있어서,

    상기 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner)는 소켓 보드에 장착된 복수개의 소켓에서 동시에 작동될 수 있는 배치(batch)형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
11. 제1항에 있어서,

    상기 진동부가 발생하는 진동은 상하 진동인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
12. 제1항에 있어서,

    상기 진동부가 발생하는 진동은 좌우 진동인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).
13. 제1항에 있어서,

    상기 진동부가 발생하는 진동은 무작위 진동(random vibration)인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사용 소켓 클리너(cleaner).