KR20080081945A - 고온 개방-단부식 ｚｉｆ 테스트 소켓 - Google Patents

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Abstract

리드를 가진 패키징된 집적 회로를 테스트하는데 이용하기 위한 소켓은 패키지로부터 연장되는 리드를 수용하기 위한 복수의 홀을 가지며 집적 회로 패키지를 수용하기 위한 제 1 부재를 포함한다. 제 2 부재는 리드와 연결되는 복수의 와이어 접촉부를 가지며, 제 1 부재와 제 2 부재는 병진 움직임이 허용되도록 배열된다. 지지 프레임은 제 2 부재와 물리적으로 연결되는 제 2 부분과 제 1 부재와 물리적으로 연결되는 제 1 부분을 포함한다. 레버 또는 핸들은 제 2 부분에 부착되며, 2개의 부재들 사이에 상대적인 횡방향 움직임을 허용하기 위하여 제 1 부분 상에서 캠 팔로워와 연결되는 캠 표면을 포함하여 패키지 리드는 제 2 부재의 와이어와 물리적으로 연결된다.

Description

고온 개방-단부식 ＺＩＦ 테스트 소켓{HIGH TEMPERATURE OPEN ENDED ZERO INSERTION FORCE (ZIF) TEST SOCKET}
일반적으로 본 발명은 전기적 집적 회로를 테스트하는 것에 관한 것이며, 특히 테스트를 위해 패키징된 집적 회로(packaged integrated circuit)를 수용하기 위한 소켓에 관한 것이다.
일반적으로 패키징된 집적회로는, 반도체 칩으로 전기적으로 연결되는, 패키지로부터 연장된 전기적 리드를 포함하는 반도체 칩을 위한 폴리머 또는 세라믹 하우징을 포함한다. 듀얼 인-라인 패키지(DIP) 내에서 전기 리드는 2개의 평행한 열로 배열되고 상기 리드들은 하우징의 바닥으로부터 매달린다.
미국 특허 제 6,179,640호에 공개된 테스트 소켓은 2개의 부재들 사이에서 상대적인 횡방향 움직임을 허용하기 위해 배열된 평면 표면을 가진 적어도 2개의 부재를 포함한다. 한 부재는 패키지 서포트(package support)이며, 집적 회로 패키지 리드를 수용하기 위해 연장된 홀을 가진다. 각각의 홀은 최소한의 힘 또는 힘을 이용하지 않고 리드들 수용하기에 충분한 크기를 가진다. 제 2 부재는 접촉 서포트 이며, 패키지가 지지 부재로 삽입되거나 또는 이로부터 제거될 때 패키지 리드와 이격된 병렬 상태로 배열된 다수의 접촉부를 가진다. 상기 접촉부들은 패키지가 삽입된 후 패키지 리드와 연결되도록 미끄럼 가능하다.
선호되는 실시예에서, 복수의 접촉부들은 제 2 부재 내의 효롬 내에 배열된 와이어를 포함하고, 요홈들은 제 1 부재 내의 홀과 정렬되도록 배열된다. 2개의 부재는 캠 메커니즘과 같은 선형 병진운동 장치(linear translation device)에 의해 결합되며, 이에 따라 2개의 평면형 표면들이 와이어 접촉부와 패키지 리드를 연결하고 분리시키기 위해 상대적인 횡방향으로 병진운동할 수 있다.
테스트 소켓은 패키징된 집적 회로를 테스트하는데 있어 유용한 것으로 입증되었지만 본 발명의 개선된 테스트 소켓에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 테스트 소켓은 다양한 폭과 핀의 개수를 가진 패키지 장치(packaged device)의 삽입을 허용하기 위해 개방된 단부를 가진다. 게다가 다양한 패키지 장치는 동시 테스트를 위해 일렬로(전방에서 후방으로) 배열될 수 있다.
소켓은 소켓의 2개의 플레이트 사이에 상대적인 미끄럼을 허용하기 위하여 슬라이딩 가이드를 포함하는 2개의 플레이트에 대한 지지 프레임을 포함한다. 바람직하게 프레임은 금속으로 구성되며, 플레이트는 세라믹으로 구성된다.
상부 플레이트는 패키지 장치의 리드(lead)를 수용하기 위한 홀을 가지며, 하부 플레이트는 장치가 상부 플레이트에 장착되고 2개의 플레이트가 서로에 대해 미끄러진 후 리드에 의해 연결되는 와이어와 같은 접촉점(contact)을 가진다.
플레이트를 슬라이딩하기 위한 액추에이터(actuator)는 리드 및 접촉점들을 연결하기 위해 필요한 물리적인 힘을 감소시키는 상대적으로 큰 레버 또는 핸들을 포함한다. 선호되는 실시예에서, 베어링은 재료 마찰 및 저하(degradation)를 감소시키거나 제거시키기 위해 레버 고정 지점(lever locking point)에 제공된다.
본 발명의 목적과 특징들은 도면에 따른 상세한 설명과 첨부된 청구항으로부터 보다 용이해질 것이다.
도 1은 테스트용의 2개의 패키지 장치를 배출하거나 또는 수용하기 위한 개방 위치에서 본 발명의 실시예에 따르는 테스트 소켓의 투시도.
도 2는 장치를 테스트하기 위한 폐쇄 위치에서 도 1의 테스트 소켓의 투시도.
도 3은 도 1의 테스트 소켓 내에서 테스트 장치를 지지하기 위한 상부 플레이트와 와이어 접촉부를 가진 하부 플레이트 사이에서 상대적인 슬라이딩(relative sliding)을 수행하는 슬라이딩 가이드를 포함하는 프레임을 도시하는 저면 투시도.
도 4는 도 1의 테스트 소켓의 전개된 투시도.
도 1 내지 3은 테스트를 위해 2개의 패키지 장치(packaged device)를 배출시 키거나 또는 수용하기 위한 개방 위치와 장치를 테스트하기 위한 폐쇄 위치에서 본 발명의 한 실시예를 따르는 테스트 소켓의 투시도 및 폐쇄 위치의 저면 투시도이다. 도 4는 도 1의 테스트 소켓의 전개된 투시도이다.
도 4에 따라서, 도 4는 듀얼 인-라인 리드 집적 회로 패키지(dual in-line lead integrated circuit package)(DIP)와 같이 테스트 하에서 장치를 고정하기 위한(DUT) 테스트 소켓의 전개된 투시도이다. 상기 소켓은 DIP의 리드를 수용하기 위한 복수의 홀(12)을 가진 상부 플레이트(10)를 포함한다. 상기 홀은 다양한 폭의 DIP를 수용하기 위하여 다수의 열(row)로 배열된다. 하부 플레이트(14)는 작동 시 테스트 장치와 상호 연결되는 복수의 와이어(16)를 포함하고, 상기 와이어는 DIP의 리드와 접촉된다. 상기 와이어는 상부 플레이트(10)를 통해 연장되는 리드를 수용하는 플레이트(14) 내의 요홈을 가로질러 배열된다.
선호되는 실시예에서, 플레이트(10, 14)는 세라믹으로 구성될 수 있으며, 테스트 소켓의 금속 프레임 상에 장착된다. 바(18)와 스크류(20)는 지지 프레임의 평행 레일(22)로 상부 플레이트(10)를 고정시키며, 레일(22)은 하부 플레이트(14)의 플랜지(25)를 수용하는 슬라이딩 가이드 플랜지(24) 또는 슬라이딩 가이드를 형성하는 플랜지(24)를 포함한다. 프레임(26)은 프레임(26) 내에서 홀(30)을 통해 연장되는 스크류(28)에 의해 하부 플레이트(14)로 고정된다.
핸들 또는 레버(32)는 하부 플레이트(14)에 고정된 피벗 베어링(36) 상에 배열되는 홀(34)을 포함한다. 프레임(26) 내에서 슬롯(40)은 레일(22)에 고정된 샤프트(42) 상에 장착되고, 이에 따라 프레임(26)에 대한 레일(22)의 상대적인 횡방향 움직임이 허용된다. 캠 팔로워 베어링(cam follower bearing, 44)은 핸들(32)의 캠 표면(46)에 의해 연결 시 레일(22)을 상대적인 횡방향 병진운동을 시키기 위해 샤프트(42) 상에 장착된다.
소켓은 사용 중 소켓을 연결시키기 위하여(폐쇄 또는 개방) 사용자에 의해 핸들을 구동시키기 위해 필요한 힘(distal force)을 상당히 감소시키는 상대적으로 길고 넓은 구동 레버 또는 핸들이 제공된다. 캠 팔로워 베어링(44)은 사용 중 재료 마찰 및 저하를 제거하기 위하여 레버 고정 지점으로 제공된다.
작동 중, 하부 플레이트는 몇몇의 전략적으로 위치된 스크류를 포함하는 수용 인쇄 회로 기판으로 직접적으로 장착되거나 또는 고정된다. 하부 플레이트 내에서 개별 접촉 와이어는 소켓이 보드에 장착될 때 인쇄 회로 기판의 노출된 접촉 패드와 접촉할 수 있다. 상부 플레이트(10)는 DUT를 수용하며, 레버 또는 핸들이 대응 접촉 와이어에 대해 DUT 핀을 압축하도록 구동됨에 따라 횡방향으로 이동된다. 이러한 작용은 소켓 접촉 와이어로의 DUT에 대한 전기적 접촉을 형성한다.
도 1은 DUT(50)를 수용하거나 또는 배출시키기 위한 개방 위치에서의 핸들(32)을 포함하는 테스트 소켓을 도시한다. 킥백 스프링(kickback spring, 48)은 DUT를 수용하거나 또는 배출시키기 위해 완전히 개방된 위치로 복귀시키기 위해 상부 플레이트(10)를 가압하는 피벗 베어링(36)에 대한 샤프트와 캠 팔로워 베어링(44)의 샤프트 사이에 제공되며, 이에 따라 사용자는 하부 플레이트를 개방 위치로 수동으로 이동시킬 필요가 없다.
소켓은 신장된 패키지 크기를 허용하기 위해 단부-개방식으로 형성된다(open ended). 상부 플레이트 내에서 수용 홀들의 각각의 열(row)은 소켓의 상부 플레이트의 양 단부로 연속적으로 형성된다. ZIF 소켓에 대한 고유 특징으로 인해 핀의 개수를 고려하지 않고 300 또는 600 밀(mil)의 폭을 가진 패키지 장치는 상기 소켓에서 테스트될 수 있다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이 동시 테스트를 위해 다양한 패키지 장치들이 전후로 일렬로 배열될 수 있다. 패키지 장치는 나란히 장착될 수 있지만 본 실시예에서 300 밀의 폭을 가진 패키지에 제한된다. 이는 소켓들이 설계되는 핀의 개수(pin count)까지의 패키지 크기를 허용하는 종래의 ZIF 소켓 형상과 대조된다. 신장되거나 또는 추가적으로 긴 패키지 크기는 종래의 형상에서 허용될 수 없다.
도 2는 소켓의 접촉 와이어와 연결되는 DUT 리드와 함께 상부 플레이트(10)를 횡방향으로 이동시키고 캠 팔로워 베어링(44)과 연결되는 캠 표면(46) 및 폐쇄된 위치의 핸들(32) 내에서 도 1의 소켓을 도시한다.
도 3은 도 2의 폐쇄된 위치에 있는 테스트 소켓의 저면도이다.
본 발명에 따르는 테스트 소켓의 금속성 프레임 및 플레이트 슬라이딩 가이드로 인해 사용자의 취급 및 고온에서의 기계적 스트레스로 인한 소켓 세라믹 부품들 또는 플레이트들의 파괴 위험성이 최소화된다. 종래의 형상들은 사용자의 취급 및 고온 스트레스로 인해 세라믹 부품들의 파괴 및 구부러짐(warping)에 대해 영향을 받기 쉬웠다. 추가적으로 신규한 구동 매커니즘은 고온에서 이용하는 동안 시간에 따라 질이 저하될 수 있는 부품들 또는 재료에 의존하지 않으며, 이에 따라 테스트 하에서 소켓 접촉 와이어로부터 패키지 IC장치의 핀까지의 개방된 전기적 접 촉으로 인한 소켓의 피로가 야기된다. 종래의 형상은 고온에서 테스트하는 동안 DUT 핀과 소켓 접촉 와이어 사이에 필요한 압력을 유지시키기 위한 스프링 메커니즘에 의존되어 져 왔다.
본 발명이 특정 실시예에 따라 기술될지라도 상기 기술 내용은 본 발명을 기술하기 위함이며 본 발명을 제한하기 위함은 아니다. 다양한 변형물과 적용물들이 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 발명의 진정한 사상과 범위로부터 벗어남이 없이 종래 기술의 당업자에게 자명할 정도로 허용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 연장된 복수의 리드를 가진 패키징된 집적 회로 장치를 테스트하는데 이용되는 소켓에 있어서, 상기 소켓은
    a) 패키지로부터 연장되는 리드를 수용하기 위한 복수의 홀을 가지며 집적 회로 패키지를 수용하기 위한 제 1 부재,
    b) 리드와 연결되는 복수의 와이어 접촉부를 가진 제 2 부재를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부재는 상대적인 횡방향 병진운동을 허용하도록 배열되며,
    c) 장치의 리드가 와이어와 연결되지 않는 장치의 로드/언로드 위치로부터 장치의 리드가 와이어와 연결되는 장치의 테스트 위치까지 제 1 부재와 제 2 부재 사이에서 상대적인 횡방향 움직임을 허용하기 위한 가이드를 포함하고 제 1 및 제 2 부재를 위한 지지 프레임을 포함하며, 상기 지지 부재는 제 1 부재와 물리적으로 연결되는 제 1 부분 및 제 2 부재와 물리적으로 연결되는 제 2 부분을 추가적으로 포함하며, 레버는 제 1 및 제 2 부분의 한 부분에 피벗 회전 가능하게 부착되고 제 1 부재와 제 2 부재 사이에서 상대적인 횡방향 움직임을 허용하기 위한 그 외의 다른 부분과 접촉하고,
    d) 제 1 부재와 제 2 부재 사이에서 상대적인 횡방향 움직임을 허용하기 위한 지지 프레임에 피벗 회전하도록 부착된 횡방향 병진운동 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 한 부분은 제 2 부분인 것을 특징으로 하는 소켓.
  3. 제 2 항에 있어서, 프레임의 제 1 부분은 제 1 부재가 부착되는 2개의 레일을 포함하고, 상기 레일들은 제 2 부재를 미끄럼 가능하게 수용하기 위한 가이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 소켓.
  4. 제 3 항에 있어서, 레버는 캠 표면을 가지며, 2개의 레일은 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 횡방향 움직임이 제공될 때 캠 표면에 의해 연결되는 캠 팔로워를 가지는 것을 특징으로 하는 소켓.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 및 제 2 부재는 세라믹 플레이트인 것을 특징으로 하는 소켓.
  6. 제 5 항에 있어서, 지지 프레임은 금속인 것을 특징으로 하는 소켓.
  7. 제 4 항에 있어서, 지지 프레임은 금속인 것을 특징으로 하는 소켓.
  8. 제 4 항에 있어서, 캠 팔로워와 같이 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓.
  9. 제 4 항에 있어서, 소켓의 마주보는 단부들은 가변 길이와 가변 개수의 리드의 패키지의 삽입을 허용하기 위해 개방되는 것을 특징으로 하는 소켓.
  10. 제 9 항에 있어서, 복수의 패키지 장치가 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 소켓.
  11. 제 4 항에 있어서, 캠 팔로워가 연결되지 않을 때 개방 위치로 복귀되도록 프레임의 제 1 부분을 가압하는 지지 프레임의 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 연결된 스프링을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓.
  12. 제 1 항에 있어서, 제 2 부재의 와이어들은 소켓이 장착될 수 있는 인쇄 회로 기판상에서 전기적 리드들을 전기적으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소켓.
  13. 제 1 항에 있어서, 제 1 부재 내의 홀들은 듀얼 인-라인 집적 회로 패키지로부터 리드를 수용하기 위해 평행한 열(row) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 소켓.
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