KR20230106349A - 반도체 패키지의 테스트 장치 - Google Patents

반도체 패키지의 테스트 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230106349A
KR20230106349A KR1020220002144A KR20220002144A KR20230106349A KR 20230106349 A KR20230106349 A KR 20230106349A KR 1020220002144 A KR1020220002144 A KR 1020220002144A KR 20220002144 A KR20220002144 A KR 20220002144A KR 20230106349 A KR20230106349 A KR 20230106349A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor package
suction pad
package
socket
vacuum hole
Prior art date
Application number
KR1020220002144A
Other languages
English (en)
Inventor
김민철
이솔
Original Assignee
(주)티에스이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)티에스이 filed Critical (주)티에스이
Priority to KR1020220002144A priority Critical patent/KR20230106349A/ko
Publication of KR20230106349A publication Critical patent/KR20230106349A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2865—Holding devices, e.g. chucks; Handlers or transport devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0433—Sockets for IC's or transistors
    • G01R1/0441—Details
    • G01R1/0466—Details concerning contact pieces or mechanical details, e.g. hinges or cams; Shielding
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2863—Contacting devices, e.g. sockets, burn-in boards or mounting fixtures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2889—Interfaces, e.g. between probe and tester
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2896—Testing of IC packages; Test features related to IC packages

Abstract

본 발명에 따른 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지를 테스트하기 위한 반도체 패키지의 테스트 장치에서 흡착 패드는 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재로 이루어지는 몸체부와, 상단에서 하단까지 관통하는 진공 홀과, 하부 반도체 패키지와 접촉하는 접촉부를 포함하여 이루어지고, 푸셔의 가압에 따라 흡착 패드의 하단 부분이 탄성적으로 변형하여 하부 반도체 패키지를 가압하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 패키지의 테스트 장치{TEST APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE}
본 발명은 반도체 패키지의 테스트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부 반도체 패키지와 상부 반도체 패키지가 상하로 적층되는 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지의 정상 작동 여부를 검사하기 위한 반도체 패키지의 테스트 장치에 관한 것이다.
반도체 패키지는 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부에 대한 테스트 공정을 거치게 된다. 테스트 공정은 반도체 패키지가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하는 공정이다.
반도체 패키지의 테스트에는 반도체 패키지의 단자와 테스트 신호를 인가하는 테스터를 전기적으로 연결하는 테스트 장치가 이용된다. 테스트 장치는 테스트 대상이 되는 반도체 패키지의 종류에 따라 다양한 구조를 갖는다.
최근, 부품 크기를 최소화하고 신호 전달이 빠르게 이루어질 수 있는 패키지 온 패키지(POP) 형태의 반도체 패키지의 사용이 증가하면서, 이러한 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 장치의 수요도 꾸준하게 이어지고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 테스트하기 위한 종래의 테스트 장치(100)는 전기 신호 전달을 위한 하부 소켓(40) 및 상부 소켓(60)과, 상부 소켓이 탑재되는 푸셔(Pusher, 50)와, 하부 반도체 패키지(10)를 흡착할 수 있도록 상부 소켓(60)에 배치되는 흡착 패드(70)를 포함한다. 하부 소켓(40)은 하부 반도체 패키지(10)와 전기적으로 연결되도록 테스터(30)에 설치되고, 상부 반도체 패키지(20)는 상부 소켓(60)과 전기적으로 연결되도록 상부 소켓의 상부에 장착된다.
이러한 테스트 장치에서는 푸셔(50)가 하강하여 흡착 패드(70)가 검사 대상이 되는 하부 반도체 패키지(10)를 흡착(Pick)한 상태에서 하부 소켓(40) 상부에 하부 반도체 패키지(10)를 위치(Place)시킨 다음, 푸셔(50)에 의해 상부 소켓(60)이 하부 반도체 패키지(10)를 가압(Pushing)하는 것에 의해 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)와 하부 반도체 패키지(10)의 상부 단자(12)가 접속됨으로써 테스터(30)와, 하부 소켓(40), 하부 반도체 패키지(10)와, 상부 소켓(60) 및 상부 반도체 패키지(20)가 전기적으로 연결되어 전기적 테스트가 진행된다.
종래의 일반적인 반도체 패키지의 테스트 장치에서는 검사 대상인 반도체 패키지를 픽커(Picker)가 흡착(Pick)하여 테스트 소켓 위에 위치(Place)시킨 후, 픽커는 다른 반도체 패키지를 흡착하기 위해 이동하고, 푸셔(Pusher)가 테스트 소켓 위에 위치한 반도체 패키지를 가압(Pushing)하는 방식으로 전기적 테스트를 진행하고 있다. 즉, 종래의 일반적인 반도체 패키지의 테스트 장치에서는 픽커와 푸셔가 분리되어 동작하고, 픽커는 픽앤플레이스(Pick & Place) 역할만 수행하므로, 픽커는 반도체 패키지를 짧은 시간 동안만 흡착하고 있다.
이에 반해, 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 장치에서는 픽커와 푸셔가 일체로 형성되어 있고, 푸셔와 결합된 흡착 패드가 검사 대상이 되는 반도체 패키지를 흡착(Pick)하여 로딩(Place)하고 가압(Pushing)하는 역할까지 동시에 수행하므로 흡착 패드는 장시간 반도체 패키지와 접촉하는 구조를 가지고 있고, 특히 신뢰성 테스트의 경우에는 1~2주의 기간 동안 흡착 패드가 하부 반도체 패키지와 접촉한 상태를 유지하고 있는 실정이다.
패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 장치에서 흡착 패드(70)는 반도체 패키지를 보호하고 진공 흡착 성능을 높이기 위해 실리콘으로 제작되는데, 실리콘의 특성에 의해 하부 반도체 패키지가 흡착 패드에 달라붙는 소위 스티키(Sticky) 현상이 발생한다. 이러한 스티키 현상을 방지하기 위해 종래에는 반도체 패키지와 밀착되는 흡착 패드의 표면에 대전 방지 코팅 또는 특수 코팅을 하는 방법 등이 시행되었으나 여전히 스티키 현상이 개선되지 않고 있다.
최근에는 도 2의 (a)에 도시한 것과 같이, 반도체 패키지(10)와 밀착되는 흡착 패드(70)의 몸체부(710) 하부에 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재로 형성된 점착 방지 부재로 접촉부(720)를 형성하고, 점착 방지 부재로 이루어진 접촉부(720)를 몸체부(710)에 부착하여 스티키 현상을 방지하고자 하고 있다.
그런데, 흡착 패드(70)가 장시간 하부 반도체 패키지와 접속되는 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 장치에서는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 흡착 패드(70)의 몸체부(710)가 장시간 진공압에 의해 압축되는 상태에 있으므로, 실리콘으로 제작되는 몸체부에서 실리콘 오일이 용출되어 화살표(A)와 같이 몸체부(710)와 진공 홀(711)의 측면을 따라 흘러내리고, 흘러내리는 실리콘 오일은 흡착 패드와 하부 반도체 패키지 사이로 흘러 들어가게 되어 흡착 패드(70)의 접촉부(720)와 하부 반도체 패키지(10) 사이에 실리콘 오일이 쌓이게 되면서(S는 실리콘 오일이 쌓인 것을 예시적으로 표시함), 흡착 패드(70)와 하부 반도체 패키지(10)가 서로 달라붙는 스티키 현상이 더욱 빈번히 발생하는 문제가 있다.
공개특허공보 제2015-0106848호 (2015. 9. 22.) 등록특허공보 제10-1555965호 (2015. 9. 25.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 고속 동작을 하는 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 정밀하게 테스트할 수 있는 반도체 패키지의 테스트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 흡착 패드에 반도체 패키지가 달라붙는 스티키 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 반도체 패키지의 테스트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 반도체 패키지의 테스트장치는, 푸셔에 장착되고, 상부 반도체 패키지를 탑재하고 하측에 놓이는 하부 반도체 패키지와 접속하는 상부 소켓과, 테스터에 탑재되어 상측에 놓이는 상기 하부 반도체 패키지와 접속하는 하부 소켓과, 상기 상부 소켓에 결합되고, 상기 푸셔를 통해 진공압을 제공받아 상기 하부 반도체 패키지를 흡착하는 흡착 패드를 포함하는, 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지를 테스트하기 위한 반도체 패키지의 테스트 장치에 있어서, 상기 상부 소켓은, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 복수의 도전부를 구비하고, 상기 흡착 패드는, 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재로 이루어지는 몸체부와, 상단에서 하단까지 관통하는 진공 홀과, 상기 하부 반도체 패키지와 접촉하는 접촉부를 포함하여 이루어지고, 상기 푸셔의 가압에 따라 상기 흡착 패드의 하단 부분이 탄성적으로 변형하여 상기 하부 반도체 패키지를 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 진공 홀은 하단의 직경이 상단의 직경보다 큰 것일 수 있다.
상기 진공 홀은 원통형의 상부 진공 홀과, 상기 상부 진공 홀의 하측에 배치되고, 상기 상부 진공 홀의 직경보다 큰 직경의 상측으로부터 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 하부 진공 홀로 이루어질 수 있다.
상기 진공 홀은 상단으로부터 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 것일 수 있다.
상기 흡착 패드의 외형은 원뿔대 또는 원통 형상일 수 있다.
상기 도전부는 상기 절연 패드에서 돌출하는 하부 범프를 더 포함하고, 상기 흡착 패드는 상기 하부 범프보다 더 돌출하여 배치될 수 있다.
상기 흡착 패드는 상기 상부 소켓에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
상기 흡착 패드는 상기 상부 소켓에 접착제에 의해 밀봉 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 상부 반도체 패키지와 하부 반도체 패키지를 테스트하는 패키지 온 패키지(POP) 타입의 반도체 패키지의 테스트 장치에서는, 흡착 패드가 반도체 패키지를 흡착(Pick)하고 로딩(Place)하는 역할에 더하여 반도체 패키지를 실리콘 러버 소켓에 가압(Pushing)하는 역할까지 수행하게 되고, 테스트 시 장시간 반도체 패키지를 압착하는 구조이지만, 흡착 패드를 실리콘 등 탄성 재질을 사용하는 것 대신에, 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재를 이용하여 흡착 패드의 하단 부분이 탄성적으로 변형되는 단일 구조의 흡착 패드를 사용함으로써, 흡착 패드와 하부 반도체 패키지가 달라붙는 스티키(Sticky) 현상을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 테스트 장치는 상부 소켓의 도전부에서 용출되는 실리콘 오일로 인해 상부 소켓과 하부 반도체 패키지가 달라붙는 경우에도 탄성적으로 변형하는 흡착 패드가 원래의 형태로 복귀하는 힘으로 상부 소켓으로부터 하부 반도체 패키지를 밀어 내어 상부 소켓과 하부 반도체 패키지가 들러붙는 스티키 현상도 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 테스트 장치는 흡착 패드를 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재를 이용한 단일 구조로 형성하므로 흡착 패드를 제조하는 공정이 감소하고, 흡착 패드를 상부 소켓에 쉽게 탈착할 수 있으므로 생산성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 테스트 장치는 상부 소켓에 가해지는 하중을 흡착 패드가 분담함으로써, 상부 소켓의 도전부의 내구성이 향상되어 상부 소켓의 수명이 연장될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 테스트 장치는 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 테스트할 때도 반도체 패키지가 흡착 패드나 상부 소켓에 달라붙지 않아 테스트 후 검사가 완료된 반도체 패키지를 적재 장치에 쉽게 위치시킬 수 있어 전체 테스트 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.
도 1은 종래의 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치에서 흡착 패드로부터 실리콘이 용출되어 스티키 현상이 발생하는 것을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착 패드의 구조를 보여주는 단면도와 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착 패드의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 테스트 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착 패드의 구조를 보여주는 단면도와 사시도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착 패드의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치의 작용을 설명하기 위한 것이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착 패드의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3에 나타낸 것과 같이, 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치(200)는 양품으로 미리 선별된 상부 반도체 패키지(20)를 이용하여 하부 반도체 패키지(10)를 검사하는 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지의 테스트에 이용되는 것으로, 테스트 신호를 발생하는 테스터(30)와 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지를 전기적으로 매개할 수 있다.
반도체 패키지의 테스트 장치(200)는 테스터(30)에 장착되는 하부 소켓(40)과, 하부 소켓(40)이 장착되는 소켓 하우징(111) 및 가이드 하우징(120)과, 상부 소켓(60)이 탑재되고 구동부(미도시)로부터 이동력을 제공받아 움직일 수 있는 푸셔(50)와, 푸셔(50)에 장착되는 상부 소켓(60)과, 상부 소켓(60)에 결합되고, 푸셔(50)를 통해 진공압을 제공받아 하부 반도체 패키지(10)를 흡착하는 흡착 패드(800)를 포함한다.
하부 소켓(40)은 테스터(30)에 탑재되어 테스터(30)와 상측에 위치하는 하부 반도체 패키지(10)를 전기적으로 연결한다. 하부 소켓(40)은 소켓 하우징(111) 내에 배치되고, 제1 도전부(41)와 절연부(42)를 포함하여 구성된다.
제1 도전부(41)는 탄성 절연물질 내에 도전성 입자가 정렬되어 있는 형태일 수도 있고, 스프링이 내장된 포고핀 형태일 수 있다.
푸셔(50)는 구동부로부터 이동력을 제공받아 하부 소켓(40) 측으로 접근하거나 하부 소켓(40)으로부터 멀어지도록 움직일 수 있다. 푸셔(50)는 내측에 상부 반도체 패키지(20)를 수용하는 챔버(52)와, 진공압을 전달하기 위한 진공 통로(51)가 구비되고, 진공 통로(51)는 외부의 진공압 발생장치(미도시)와 연결되어 진공압 발생장치에서 발생하는 진공압을 흡착 패드(800)에 전달할 수 있다.
상부 소켓(60)은 챔버(52)를 밀폐할 수 있도록 푸셔(50)의 일측에 결합된다. 상부 소켓(60)은 챔버(52)에 놓이는 상부 반도체 패키지(20)를 탑재하고 있고(상부 반도체 패키지는 미리 선별된 양품 패키지일 수 있다), 테스트 시, 하측에 놓이는 하부 반도체 패키지(10)와 전기적으로 연결된다. 상부 소켓(60)은 챔버(52)를 덮는 절연 패드(62)와, 절연 패드(62)에 지지되는 복수의 제2 도전부(61)를 포함한다.
절연 패드(62)는 탄성 절연소재 또는 비탄성 절연소재로 이루어질 수 있다. 비탄성 절연소재의 절연 패드(62)는 상부 소켓(60)이 하부 반도체 패키지(10)에 접속할 때 하부 반도체 패키지(10)를 하부 소켓(40) 측으로 가압하는데 유리하다. 비탄성 절연소재의 절연 패드(62)가 하부 반도체 패키지(10)를 안정적으로 가압하면 하부 반도체 패키지(10)의 하부 단자(11)가 하부 소켓(40)의 제1 도전부(41)에 안정적으로 접속될 수 있다. 이러한 비탄성 절연소재로는 폴리이미드, 엔지니어링 플라스틱, 또는 그 이외의 다양한 비탄성 절연 소재가 이용될 수 있다. 이와 달리 절연 패드(62)는 탄성 절연소재로 구성될 수 있으며, 이러한 탄성 절연소재로는 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질, 예를 들어 실리콘 고무 등이 이용될 수 있다.
절연 패드(62)에는 절연 패드 홀(63)이 구비된다. 절연 패드 홀(63)은 챔버(52)의 진공압이 전달될 수 있도록 챔버(52)의 진공 통로(51)와 연결된다.
제2 도전부(61)는 절연 패드(62)를 두께 방향으로 관통하도록 형성되고 절연 패드(62)에 의해 지지된다. 제2 도전부(61)는 절연 패드(62)의 하부에서 돌출하는 하부 범프(611)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제2 도전부(61)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어질 수 있으며, 제2 도전부(61)를 구성하는 탄성 절연물질은 절연 패드(62)의 탄성 절연소재와 동일한 소재가 이용될 수 있다.
흡착 패드(800)에는 진공압 발생장치의 작동에 의해 진공압이나 해제압이 진공 통로(51), 챔버(52), 절연 패드 홀(63)을 통해 전달된다. 흡착 패드(800)는 진공 상태를 유지하면서 하강하여 검사 대상인 하부 반도체 패키지(10)를 흡착하고, 푸셔(50)가 상부 소켓(60)을 가압하면 흡착 패드(800)가 압축되면서 하부 반도체 패키지(10)를 가압하거나 진공 상태를 해제하여 검사가 완료된 하부 반도체 패키지(10)를 적재 장치(미도시)에 위치시킬 수 있다.
흡착 패드(800)는 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)의 하부 범프(611)보다 't' 만큼 더 돌출되는 형태로 상부 소켓(60)에 탈착 가능하게 결합되어 있다.
흡착 패드(800)가 제2 도전부의 하부 범프(611) 보다 't'만큼 돌출되어 있으므로 흡착 패드(800)가 상부 소켓(60)의 방해를 받는 것이 없이 하부 반도체 패키지(10)를 용이하게 흡착하는 것이 가능하다. 돌출 높이 't'는 0.05mm 이하인 것이 바람직하다.
또한 흡착 패드(800)는 상부 소켓(60)에 탈착 가능하게 결합될 수 있으며, 상부 소켓(60)에 결합시 진공압을 유지할 수 있도록 테이프형 접착제에 의해 밀봉 부착될 수 있다. 따라서 상부 소켓이나 흡착 패드의 불량이 발생하는 경우 교체가 용이하여 편의성이 증대될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착 패드의 구조를 보여주는 것으로 도 4의 (a)는 단면도이고, 도 4의 (b)는 그 사시도이다.
도 4에 나타낸 것과 같이, 흡착 패드(800)는 원뿔대 형상의 외형을 가지는 몸체부(810)와, 몸체부(810)를 관통하는 진공 홀(812, 813)로 이루어져 있다. 원뿔대 형상의 외형에서 상면을 흡착 패드의 상단(815), 하면을 흡착 패드의 하단(816)이라고 하면, 몸체부(810)에는 흡착 패드의 하단 부분에 하부 반도체 패키지(10)와 접촉하는 접촉부(811)가 마련되어 있다.
몸체부(810)는 흡착 패드(800)의 몸체를 이루는 것으로, 하나의 소재로 이루어진 단일 구조로 형성된다. 몸체부(810)를 이루는 재질로는 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재가 이용될 수 있다. 따라서 몸체부(810)가 실리콘 재질로 형성되지 않으므로 몸체부(810)에서 실리콘 오일이 용출되는 현상이 발생하지 않는다.
진공 홀(812, 813)은 흡착 패드의 상단(815)에서 하단(816)까지 관통하여 형성된 것으로, 원통형으로 이루어지는 상부 진공 홀(812)과 상부 진공 홀(812)의 하측에 배치되고, 상부 진공 홀(812)의 직경보다 큰 직경의 상측으로부터 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 하부 진공 홀(813)로 이루어질 수 있다.
몸체부(810)의 하단에 형성된 접촉부(811)는 흡착 패드(800)가 하부 반도체 패키지(10)에 접촉하는 부분이다. 하부 진공 홀(813)은 흡착 패드의 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 형상이고, 이에 따라 몸체부(810)는 흡착 패드의 하단으로 갈수록 두께가 점차 감소하는 테이퍼 형상으로 이루어져 있다. 따라서 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지를 테스트할 때 푸셔(50)가 상부 소켓(60)을 가압하여 상부 소켓(60)이 하부 반도체 패키지(10)를 압착할 때 흡착 패드(800)의 하단 부분이 외측으로 탄성적으로 펴지면서 흡착 패드(800)의 하단 내측면이 하부 반도체 패키지(10)와 접촉하면서 흡착 패드와 하부 반도체 패키지 간의 접촉 면적이 증가하고, 가압이 해제되면 탄성적으로 원래의 형태로 복귀하는 것이 가능하다.
몸체부의 두께는 하단으로 갈수록 감소하여 접촉부(811) 부분에서는 흡착 패드의 하단 직경의 0.25% 이상 1% 미만의 두께를 가지고 있다. 즉, 통상적으로 흡착 패드의 하단 직경이 4mm 정도인 경우 접촉부(811)에서 하부 반도체 패키지(10)와 접촉하는 부분의 폭은 0.01mm ~ 0.04mm 정도이다. 접촉부(811)의 폭이 하단 직경의 0.25% 미만인 경우 흡착 패드(800)가 하부 반도체 패키지(10)를 안정적으로 흡착하는 것이 어려울 수 있고, 접촉부(811)의 폭이 하단 직경의 1% 이상일 경우 푸셔의 가압으로 흡착 패드(800)가 눌러질 때 흡착 패드(800)의 하단부가 탄성적으로 구부러지기 어려울 수 있으므로 1% 미만의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 도 5의 (a)에 나타낸 것과 같이 흡착 패드(801)는 원통 형상의 외형을 갖는 몸체부(810)와 상부 진공 홀(812)과 하부 진공 홀(813)을 가지도록 형성할 수 있고, 도 5의 (b)에 나타낸 것과 같이 흡착 패드(802)가 원뿔대 형상의 외형을 가지는 몸체부(810)와 흡착 패드의 상단(815)으로부터 하단(816)으로 갈수록 직경이 증가하는 테이퍼형 진공 홀(814)를 가지는 형태도 가능하며, 흡착 패드(800, 801, 802)가 눌리면 흡착 패드의 하단 부분이 탄성적으로 외측으로 펴지고, 눌리는 것이 해제되면 탄성적으로 원래의 형태로 복귀하는 것이라면 다른 형태도 가능함은 물론이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지의 테스트 장치(200)의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 6에 나타낸 것과 같이, 푸셔(50)가 구동부에 의해 움직이고 흡착 패드(800)가 하강하여 하부 반도체 패키지(10)를 흡착한다. 이때 흡착 패드(800)는 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)의 하부 범프(611)보다 't' 만큼 더 돌출되어 있으므로, 흡착 패드(800)가 상부 소켓(60)의 방해를 받지 않고 하부 반도체 패키지(10)를 용이하게 흡착할 수 있다.
다음으로 도 7에 나타낸 것과 같이, 흡착 패드(800)는 흡착한 하부 반도체 패키지(10)를 하부 소켓(40) 위로 운반하여 하부 반도체 패키지(10)의 하부 단자(11)가 하부 소켓(40)의 제1 도전부(41)와 접촉하도록 배치된다. 이때 흡착 패드(800)는 상부 소켓(60)의 흡착 패드 삽입 홈(621) 속으로 밀려 들어가므로, 흡착 패드(800)가 상부 소켓(60)과 하부 반도체 패키지(10) 사이의 접속에 방해가 되지 않는다.
이후, 도 8에 나타낸 것과 같이, 푸셔(50)가 하부 소켓(40) 측으로 이동할 때 상부 소켓(60)이 하부 반도체 패키지(10)를 가압하므로 하부 반도체 패키지(10)의 하부 단자(11)와 하부 소켓(40)의 제1 도전부(41)에 압착하면서 접속하게 되며, 푸셔(50)의 이동으로 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)는 하부 범프(611) 부분이 하부 반도체 패키지(10)의 상부 단자(12)에 압축되면서 접속되고, 흡착 패드(800)는 하단 부분이 외측으로 탄성적으로 펴지면서 하부 반도체 패키지(10)를 가압하게 된다. 따라서 푸셔(50)의 가압력이 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61) 부분에만 가해지지 않고, 흡착 패드(800)를 통해서도 가해지는 구조를 가지므로, 상부 소켓의 제2 도전부(61)에 인가되는 하중을 분산할 수 있어 상부 소켓의 수명이 연장될 수 있다.
푸셔(50)의 가압력이 상부 소켓(60)을 통해 하부 반도체 패키지(10)에 전달됨으로써 테스터(30)와, 하부 소켓(40)과, 하부 반도체 패키지(10)와, 상부 소켓(60) 및 상부 반도체 패키지(20)가 전기적으로 연결된다. 이 상태에서 테스터(30)에서 발생하는 테스트 신호가 하부 반도체 패키지(10) 및 상부 반도체 패키지(20)에 전달됨으로써 하부 반도체 패키지(10)의 정상 동작 여부와 하부 반도체 패키지(10)가 상부 반도체 패키지(20)에 제대로 정합되는지 여부에 대한 전기적 테스트가 수행될 수 있다.
테스트가 수행되는 동안 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)는 장시간 하부 반도체 패키지(10)와 접촉하고, 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)는 실리콘 등의 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 형성되므로 제2 도전부(61)에서 용출되는 실리콘 오일로 인해 상부 소켓(60)과 하부 반도체 패키지(10)가 들러붙는 스티키 현상이 발생할 수 있다.
그런데 본 발명에서는, 테스트가 완료되어 푸셔(50)의 가압력이 해소되면 흡착 패드(800)는 흡착 패드 삽입 홈(621) 밖으로 내려오면서 흡착 패드(800)의 하단 부분이 탄성적으로 원래의 형태로 복귀하게 되고, 흡착 패드(800)가 원래의 형태로 복귀하는 힘이 하부 반도체 패키지(10)를 밀어내는 힘으로 작용하여 상부 소켓(60)으로부터 하부 반도체 패키지(10)를 쉽게 이탈시킬 수 있으므로, 스티키 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
테스트가 완료된 후, 푸셔(50)는 상승하고, 흡착 패드(70)에 흡착된 하부 반도체 패키지(10)는 푸셔(50)의 움직임에 따라 하부 소켓(40)에서 언로딩되어 적재 장치(미도시)로 이송될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상부 반도체 패키지와 하부 반도체 패키지를 테스트하는 패키지 온 패키지(POP) 타입의 반도체 패키지의 테스트 장치에서는, 흡착 패드(800)가 반도체 패키지를 흡착(Pick)하고 로딩(Place)하는 역할에 더하여 반도체 패키지를 실리콘 러버 소켓에 가압(Pushing)하는 역할까지 수행하게 되고, 테스트 시 장시간 반도체 패키지를 압착하는 구조이지만, 흡착 패드(800)를 실리콘 등 탄성 재질을 사용하는 것 대신에, 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재를 이용하여 흡착 패드(800)의 하단 부분이 탄성적으로 변형되는 단일 구조의 흡착 패드(800)를 사용함으로써, 흡착 패드(800)와 하부 반도체 패키지(10)가 달라붙는 스티키(Sticky) 현상을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 상부 소켓의 도전부에서 용출되는 실리콘 오일로 인해 상부 소켓(60)과 하부 반도체 패키지(10)가 달라붙는 경우에도 탄성적으로 변형하는 흡착 패드가 원래의 형태로 복귀하는 힘으로 상부 소켓으로부터 하부 반도체 패키지를 밀어 내어 상부 소켓(60)과 하부 반도체 패키지(10)가 들러붙는 스티키 현상도 방지할 수 있다.
또한, 흡착 패드(800)를 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재를 이용한 단일 구조로 형성하므로 흡착 패드를 제조하는 공정이 감소하여 생산성을 향상할 수 있다.
또한, 흡착 패드(800)가 단일 구조로 형성되므로 상부 소켓(60)에 탈착하는 것이 용이하므로, 상부 소켓이나 흡착 패드의 불량이 발생한 경우 교체의 편의성이 증대될 수 있다.
또한, 상부 소켓(60)에 가해지는 하중을 흡착 패드가 분담함으로써, 상부 소켓의 도전부의 내구성이 향상되어 상부 소켓의 수명이 연장될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지의 테스트 장치(200)는, 패키지 온 패키지 형태의 반도체 패키지를 테스트할 때도 반도체 패키지가 흡착 패드나 상부 소켓에 달라붙지 않아 테스트 후 검사가 완료된 반도체 패키지를 적재 장치에 쉽게 위치시킬 수 있어 전체 테스트 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도면에는 상부 소켓(60)의 제2 도전부(61)가 절연 패드(62)로부터 돌출되는 하부 범프(611)를 갖는 것으로 나타냈으나, 하부 반도체 패키지(10)의 상부 단자(12)가 돌출된 형태로 이루어지는 경우 제2 도전부(61)는 하부 범프(611)를 갖지 않는 구조를 취할 수 있다.
또한, 도면에는 푸셔(50)의 진공 통로(51)을 통해 공급되는 진공압이 챔버(52)를 통해 흡착 패드(800)에 전달되는 것으로 나타냈으나, 진공 통로(51)로 공급되는 진공압을 흡착 패드(800)에 전달하기 위한 유로 구조는 다양하게 변경될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 하부 반도체 패키지 11 : 하부 단자
12 : 상부 단자 20 : 상부 반도체 패키지
21 : 상부 반도체 패키지 단자 30 : 테스터
40 : 하부 소켓 41 : 제1 도전부
50 : 푸셔 51 : 진공 통로
52 : 챔버 60 : 상부 소켓
61 : 제2 도전부 62 : 절연 패드
63 : 절연 패드 홀 70, 800, 801, 802 : 흡착 패드
100, 200 : 반도체 패키지의 테스트 장치
810 : 몸체부 811 : 접촉부
812 : 상부 진공 홀 813 : 하부 진공 홀
814 : 테이퍼형 진공 홀 815 : 상단
816 : 하단

Claims (8)

  1. 푸셔에 장착되고, 상부 반도체 패키지를 탑재하고 하측에 놓이는 하부 반도체 패키지와 접속하는 상부 소켓과, 테스터에 탑재되어 상측에 놓이는 상기 하부 반도체 패키지와 접속하는 하부 소켓과, 상기 상부 소켓에 결합되고, 상기 푸셔를 통해 진공압을 제공받아 상기 하부 반도체 패키지를 흡착하는 흡착 패드를 포함하는, 패키지 온 패키지 타입(POP)의 반도체 패키지를 테스트하기 위한 반도체 패키지의 테스트 장치에 있어서,
    상기 상부 소켓은, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 복수의 도전부를 구비하고,
    상기 흡착 패드는, 폴리이미드 필름, 엔지니어링 플라스틱 또는 합성수지 중 어느 하나의 소재로 이루어지는 몸체부와, 상단에서 하단까지 관통하는 진공 홀과, 상기 하부 반도체 패키지와 접촉하는 접촉부를 포함하여 이루어지고,
    상기 푸셔의 가압에 따라 상기 흡착 패드의 하단 부분이 탄성적으로 변형하여 상기 하부 반도체 패키지를 가압하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공 홀은 하단의 직경이 상단의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진공 홀은 원통형의 상부 진공 홀과, 상기 상부 진공 홀의 하측에 배치되고, 상기 상부 진공 홀의 직경보다 큰 직경의 상측으로부터 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 하부 진공 홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 진공 홀은 상단으로부터 하단으로 갈수록 직경이 증가하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡착 패드의 외형은 원뿔대 또는 원통 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전부는 상기 절연 패드에서 돌출하는 하부 범프를 더 포함하고, 상기 흡착 패드는 상기 하부 범프보다 더 돌출하여 배치되는 것을 특징으로 반도체 패키지의 테스트장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흡착 패드는 상기 상부 소켓에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 흡착 패드는 상기 상부 소켓에 접착제에 의해 밀봉 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 테스트 장치.
KR1020220002144A 2022-01-06 2022-01-06 반도체 패키지의 테스트 장치 KR20230106349A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220002144A KR20230106349A (ko) 2022-01-06 2022-01-06 반도체 패키지의 테스트 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220002144A KR20230106349A (ko) 2022-01-06 2022-01-06 반도체 패키지의 테스트 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230106349A true KR20230106349A (ko) 2023-07-13

Family

ID=87160248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220002144A KR20230106349A (ko) 2022-01-06 2022-01-06 반도체 패키지의 테스트 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230106349A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150106848A (ko) 2014-03-12 2015-09-22 크로마 에이티이 인코포레이티드 패키지 온 패키지 반도체 디바이스를 테스트하는 장치
KR101555965B1 (ko) 2014-04-09 2015-09-25 주식회사 레더스 테스트 핸들러의 픽커용 진공노즐

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150106848A (ko) 2014-03-12 2015-09-22 크로마 에이티이 인코포레이티드 패키지 온 패키지 반도체 디바이스를 테스트하는 장치
KR101555965B1 (ko) 2014-04-09 2015-09-25 주식회사 레더스 테스트 핸들러의 픽커용 진공노즐

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7598756B2 (en) Inspection device and inspection method
US6489790B1 (en) Socket including pressure conductive rubber and mesh for testing of ball grid array package
US11609244B2 (en) Test apparatus for semiconductor package
KR102519846B1 (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR20050122909A (ko) 반도체 패키지 픽커
US20100182029A1 (en) Electrical testing device and electrical testing method for electronic device
KR101471652B1 (ko) 인서트 및 이를 포함하는 반도체 패키지 테스트 장치
KR102629074B1 (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR20230106349A (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR20000035134A (ko) 테스트 소켓
KR102496532B1 (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR101112766B1 (ko) 반도체 테스트용 푸셔장치
KR20230031755A (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR101348206B1 (ko) 복수의 스프링부재를 가지는 탐침장치
KR20230106350A (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR20230051944A (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
TWI802527B (zh) 半導體封裝的測試裝置
US20230069125A1 (en) Test apparatus for semiconductor package
KR102612764B1 (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR102644471B1 (ko) 반도체 패키지의 테스트 장치
KR102079213B1 (ko) 신호 전송 커넥터
KR102587516B1 (ko) 테스트 소켓
KR20230164403A (ko) 스트로크 조절수단을 구비한 테스트 소켓
KR101907448B1 (ko) 전자 부품 검사 소켓
KR200144809Y1 (ko) 반도체 소자 검사용 소켓

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal