KR20070062085A - 반도체 패키지 인서트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 수납용 인서트에 관한 것으로, 초소형의 반도체 패키지를 안정적으로 수납할 수 있는 반도체 패키지 인서트에 관한 것이다. 본 발명은 반도체 패키지가 수납되는 포켓이 중심 부분에 형성되어 있는 인서트 몸체, 포켓의 하부면에서 포켓의 내부로 돌출되도록 설치되고, 포켓에 수납되는 반도체 패키지의 하부면을 지지하는 패키지 지지부를 포함하며, 패키지 지지부는 외부 접속 단자와 대응되는 부분에 외부 접속 단자들이 삽입되는 관통 홀들이 형성되는 반도체 패키지 인서트를 제공한다.

이에 의하면, 관통 홀이 형성된 패키지 지지부를 이용하여 반도체 패키지의 외부 접속 단자들 사이의 반도체 패키지 하부면을 지지하기 때문에, 반도체 패키지 하부면 둘레에 형성되는 지지 영역의 크기와 관계없이 반도체 패키지를 지지할 수 있다. 따라서, 초소형의 반도체 패키지가 포켓으로부터 이탈하거나, 테스트 소켓에 불안정하게 안착되는 것을 방지할 수 있다.

테스트, 인서트, BGA 패키지, 솔더 볼, 와이어

Description

반도체 패키지 인서트{INSERT FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE}

도 1은 초소형 BGA 패키지의 저면을 개략적으로 나타내는 평면도.

도 2a는 종래에 따른 도 1의 패키지가 수납된 반도체 패키지 인서트를 나타내는 개략적인 단면도.

도 2b는 I를 확대한 부분 확대도.

도 3a는 본 발명의 1 실시예에 따른 반도체 패키지 인서트를 나타내는 평면도.

도 3b는 도 3a의 J-J'에 따른 부분단면도.

도 4a는 본 발명의 2 실시예에 따른 반도체 패키지 인서트를 나타내는 평면도.

도 4b는 도 4a의 K-K'에 따른 부분단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100, 200 : 인서트 110, 210 : 인서트 몸체

130, 230 : 고정 래치부 150, 250 : 패키지 지지부

152 : 지지판 156, 256 : 관통 홀

252 : 둘레부 254 : 선형 부재

300 : 반도체 패키지 310 : 외부 접속 단자

본 발명은 반도체 패키지 수납용 인서트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초소형의 반도체 패키지를 안정적으로 수납할 수 있는 반도체 패키지 인서트에 관한 것이다.

제조가 완료된 반도체 패키지들은 출하되기에 앞서 전기 특성 테스트와 번인(Burn-in) 테스트 등을 거치게 된다. 이는 반도체 패키지들의 신뢰성을 검사하기 위한 것으로, 전기 특성 테스트에서는 반도체 패키지들의 입출력 특성, 펄스 특성, 잡음 허용 오차 등의 전기적 특성을 테스트하게 되며, 번인 테스트에서는 정상 동작 환경보다 높은 온도의 환경에서 정격 전압보다 높은 전압을 일정 시간 인가하여 문제가 발생되는지의 여부를 테스트하게 된다.

이와 같은 반도체 패키지들의 신뢰도 테스트를 진행하기 위해서는, 반도체 패키지들과 이를 테스트하는 테스터(tester)간의 전기적 연결이 원활하게 이루어져야 한다. 이를 위해 반도체 패키지들은 테스트 트레이에 설치되는 인서트에 각각 수납된 상태로 이송되어 테스터와 연결되어 있는 테스트 소켓과 전기적으로 접촉하게 된다.

반도체 패키지들이 수납되는 종래의 인서트는 반도체 패키지가 삽입될 수 있는 포켓이 형성된 인서트 몸체와, 인서트 몸체에 삽입되는 반도체 패키지 저면의 둘레 부분을 지지하는 받침 돌기가 인서트 몸체에 설치되는 구조로 형성되며, 이에 관한 예가 특허등록공보 제486412호 등에 개시되어 있다.

그런데, 이와 같은 종래기술에 따른 인서트는 받침 돌기를 통해 반도체 패키지를 지지하기 때문에, 반도체 패키지의 저면에는 받침 돌기와 접할 수 있는 평평한 면으로 형성되는 지지 영역이 형성되어 있어야 한다. 그러나 최근에 제조되고 있는 고집적 반도체 패키지의 경우, 반도체 패키지의 전체 크기는 소형화 및 박형화되는 반면, 외부 접속 단자의 수는 증가되고 있기 때문에, 패키지 지지부와 접하게 되는 반도체 패키지 저면의 지지 영역이 매우 협소하게 제조되고 있다.

도 1은 초소형 BGA 패키지의 저면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 인서트에 수납된 도 1의 반도체 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이며, 도 2b는 I를 확대한 부분 확대도이다.

도 1을 참조하면, 초소형 BGA 패키지(30; 이하, 반도체 패키지)는 저면에 부착되어 있는 외부 접속 단자(31)들의 중심간 거리(B)가 0.5mm로 형성된다. 그리고, 최외각의 외부 접속 단자(31)들과 반도체 패키지(30)의 가장자리까지의 거리(A)가 0.2mm로 형성된다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 이와 같은 반도체 패키지(30)를 수납하기 위해서는 인서트(10)의 패키지 지지부(15)도 최대 0.2mm로 형성되어야 한다. 그러나 이러한 경우, 패키지 지지부(15)의 크기가 너무 작기 때문에 반도체 패키지(30)를 안정적으로 지지하기 어려운 문제가 있다. 또한, 인서트(10)에 반도체 패키지(30)가 수납되고, 인출되는 과정에서 반도체 패키지(10)가 패키지 지지부(15)에 정확하게 안착되지 않고 불안정하게 안착되어 테스트 시 파손되거나 인서트(10)의 하부로 이 탈하는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 지지 영역이 협소하게 형성되어 있는 초소형의 반도체 패키지를 안정적으로 지지할 수 있는 반도체 패키지 인서트를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 패키지 인서트는 하부면에 외부 접속 단자들이 형성된 반도체 패키지가 수납되는 반도체 패키지 인서트로서, 반도체 패키지가 수납되는 포켓이 중심 부분에 형성되어 있는 인서트 몸체; 포켓의 하부면에서 포켓의 내부로 돌출되도록 설치되고, 포켓에 수납되는 반도체 패키지의 하부면을 지지하는 패키지 지지부;를 포함하며, 패키지 지지부는 외부 접속 단자와 대응되는 부분에 외부 접속 단자들이 삽입되는 관통 홀들이 형성되는 것이 특징이다.

이 경우, 패키지 지지부는 판 형상으로, 관통 홀이 형성되는 사각의 지지판이 포켓의 네 모서리 부분에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 패키지 지지부는 외부 접속 단자들의 사이를 가로지르며 반도체 패키지이 하부면을 지지하는 선형 부재로 이루어질 수 있다.

이 경우, 선형 부재는 절연체이고, 150℃에서 내열성을 가지며, 반도체 패키지의 하중을 견디는 강도의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 패키지 지지부는 포켓의 네 모서리 부분에 설치되는 것이 바람직하다.

더하여 본 발명에 있어서, 선형 부재는 나노 소재, 유리 섬유, 또는 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 3a는 본 발명의 1 실시예에 따른 반도체 패키지 인서트를 나타내는 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 J-J'에 따른 부분단면도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 실시예의 인서트(100)는 인서트 몸체(110), 고정 래치부(130), 및 패키지 지지부(150)를 포함하여 구성된다. 인서트 몸체(110)는 하부면에 외부 접속 단자(310)들이 형성된 반도체 패키지(300)가 수납되는 포켓(112)이 중심 부분에 형성된다.

고정 래치부(130)는 포켓(112)의 마주보는 양쪽에서 포켓(112)의 내부를 향하여 돌출되도록 설치되고, 포켓(112)에 수납되는 반도체 패키지(300)의 상부면에 접촉하며 반도체 패키지(300)를 고정시켜 반도체 패키지(300)가 포켓(112)의 상부 로 이탈하는 것을 방지한다.

패키지 지지부(150)는 포켓(112)의 하부면에서 포켓(112)의 내부를 향하여 돌출되도록 설치되고, 포켓(112)에 수납되는 반도체 패키지(300)의 하부면을 지지한다. 패키지 지지부(150)는 포켓(112) 하부면의 네 모서리 부분에 각각 지지판(152)이 형성되어 포켓(112)에 수납되는 반도체 패키지(300)의 네 모서리 하부면을 지지한다.

각각의 지지판(152)은 수납되는 반도체 패키지(300)의 외부 접속 단자(310)들과 대응되는 부분에 관통 홀(156)이 형성된다. 관통 홀(156)은 지지판(152)를 수직으로 관통하며 형성되고, 직경이 외부 접속 단자(310)들을 완전히 수용할 수 있는 크기로 형성된다. 본 실시예에서 관통 홀(156)은 각각의 외부 접속 단자(310)들과 일대일로 대응되고, 하나의 지지판(152)에 4개의 관통 홀(156)이 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다수개의 외부 접속 단자(310)들이 하나의 관통 홀(156)에 동시에 대응되도록 형성하는 등 다양하게 적용될 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 인서트(100)는 반도체 패키지(300)가 수납되는 경우, 지지판(152)의 관통 홀(156)에 반도체 패키지(300)의 외부 접속 단자(310)들이 삽입되면서 인서트(100)의 포켓(112)에 수납된다. 따라서, 인서트(100)의 패키지 지지부(150)가 종래와 같이 반도체 패키지(300)의 지지 영역(도 1의 A)를 지지하지 않고, 반도체 패키지(300)의 외부 접속 단자(310)들 사이의 반도체 패키지(300) 하부면을 지지하게 된다.

이에, 종래보다 넓은 영역에 걸쳐 반도체 패키지(300)를 지지할 수 있으므로 반도체 패키지(300)가 포켓(112)의 하부로 이탈하거나 불안정적으로 수납되는 것을 방지할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 2 실시예에 따른 반도체 패키지 인서트를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 K-K'에 따른 부분단면도이다.

도 4a 및 도 4b을 참조하면, 본 실시예의 인서트(200)는 전술한 1 실시예와 유사하게 구성되며, 패키지 지지부(250)의 구성에서 차이를 갖는다. 본 실시예의 패키지 지지부(250)는 포켓(212) 하부면의 네 변을 따라 형성되는 둘레부(252)와, 'ㄱ' 형상으로 쌍(雙)을 이루며 포켓(212) 하부면의 네 모서리 부분에 형성되는 선형 부재(254)를 포함한다.

선형 부재(254)는 각각의 모서리 부분에서 인접하는 둘레부(252)와 연결되며 포켓(212) 내부로 돌출되어 형성되고, 포켓(212)에 수납되는 반도체 패키지(300)의 외부 접속 단자(310)들 사이를 가로지르며 반도체 패키지(300)의 하부면을 지지한다. 따라서, 반도체 패키지(300)는 모서리 부분에 형성된 외부 접속 단자(310)들이 선형 부재(254) 사이에 형성되는 관통 홀(256)에 위치하며 포켓(212)에 안착하게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 인서트(200)는 패키지 지지부(250)가 선형 부재(254)로 이루어지기 때문에, 반도체 패키지(300)의 외부 접속 단자(310)들과 접촉을 최소화하며 반도체 패키지(300)의 하부면을 지지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예의 패키지 지지부는 모두 절연체 로 형성된다. 또한, 반도체 패키지의 테스트 과정에서 약 -25℃ ~ 120℃의 온도 조건이 인가되므로 이와 같은 온도의 변화에 쉽게 변형되지 않는 재질로 형성되며, 적어도 약 150℃에서 내열성을 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 패키지 지지부는 그 상부에 반도체 패키지가 안착되기 때문에, 반도체 패키지의 하중을 견딜 수 있는 강도를 갖는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 나노 소재, 유리 섬유, 또는 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

더하여, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 상술된 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 예를 들면, 본 실시예들의 패키지 지지부는 포켓 하부면의 네 모서리에 각각 형성되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 포켓 하부면 전체에 형성되거나, 마주보는 양 측면에 돌출되어 형성되는 등 반도체 패키지를 안정적으로 지지할 수 있는 위치라면 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 본 실시예들의 선형 부재나 지지 판은 그 두께나 관통 홀의 크기 등에 제한을 두지 않으며, 포켓에 수납되는 반도체 패키지의 외부 접속 단자의 크기와 배치 간격에 따라 다양한 적용이 가능하다.

본 발명의 반도체 패키지 인서트에 따르면, 관통 홀이 형성된 패키지 지지부를 이용하여 반도체 패키지의 외부 접속 단자들 사이의 반도체 하부면을 지지하기 때문에, 반도체 패키지 하부면 둘레에 형성되는 지지 영역의 크기와 관계없이 반도체 패키지를 지지할 수 있다.

따라서, 초소형의 반도체 패키지가 포켓으로부터 이탈하거나, 테스트 소켓에 불안정적으로 안착되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 하부면에 외부 접속 단자들이 형성된 반도체 패키지가 수납되는 반도체 패키지 인서트로서,

   상기 반도체 패키지가 수납되는 포켓이 중심 부분에 형성되어 있는 인서트 몸체;

   상기 포켓의 하부면에서 상기 포켓의 내부로 돌출되도록 설치되고, 상기 포켓에 수납되는 상기 반도체 패키지의 하부면을 지지하는 패키지 지지부;를 포함하며,

   상기 패키지 지지부는 상기 외부 접속 단자와 대응되는 부분에 상기 외부 접속 단자들이 삽입되는 관통 홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 인서트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 패키지 지지부는 판 형상으로, 상기 관통 홀들이 형성되는 사각의 지지판이 상기 포켓의 네 모서리 부분에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 인서트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 패키지 지지부는 상기 외부 접속 단자들의 사이를 가로지르며 상기 반도체 패키지의 하부면을 지지하는 선형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 인서트.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 선형 부재는 절연체이고, 150℃에서 내열성을 가지며, 상기 반도체 패키지의 하중을 견딜 수 있는 강도의 재질인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 인서트.
5. 제 2 항 내지 제 4 항에 있어서, 패키지 지지부는 상기 포켓의 네 모서리 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 인서트.
6. 제 2 항 내지 제 4 항에 있어서, 상기 선형 부재는 나노 소재, 유리 섬유, 또는 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 인서트.

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