KR20240057791A - 플로팅플레이트 및 이를 포함하는 반도체 테스트 장치 - Google Patents

플로팅플레이트 및 이를 포함하는 반도체 테스트 장치 Download PDF

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KR20240057791A
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최찬규
이정범
안성군
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주식회사 엔티에스
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트는 미리 정해진 두께의 판상부재로서, 상하방향으로 개구된 다수 개의 핀홀이 형성되는 베이스, 베이스의 외측둘레를 따라 상부로 돌출되어 핀홀들을 둘러싼 벽을 형성하는 가이드월, 가이드월의 내측면에 돌출되고, 베이스와 인접할수록 돌출된 길이가 길어져 경사안내면을 형성하는 경사가이드를 포함하며, 베이스는 핀홀들의 외측에 형성되는 장공인 배출구를 포함한다.

Description

플로팅플레이트 및 이를 포함하는 반도체 테스트 장치{FLOATING-PLATE AND SEMICONDUCTOR TEST APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 플로팅플레이트 및 이를 포함하는 반도체 테스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 칩을 수용하여 단자들이 테스팅디바이스와 연결될 수 있도록 고정하는 플로팅플레이트 및 이를 포함하는 반도체 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 집적회로(Integrated Circuit), IC칩, 컴퓨터 칩, 마이크로 칩 등은 반도체로 만든 전자회로의 집합을 말한다. 집적회로는 여러 독립된 요소를 집적하여 하나의 칩으로 만든 것이며 그 크기는 갈수록 작아지는 추세이다.
반도체를 제작하는 수 많은 공정 중 대체로 후반 공정에는 테스트 공정이 포함된다.
테스트 공정은 각각의 제작 공정이 제대로 수행됐는지를 검증한다. 테스트 공정은 불량을 골라내고, 전 공정들을 점검함으로써 개선점을 찾아내는 것을 목적으로 한다.
테스트 공정에서 다음 공정으로 불량 칩이 넘어가지 못하게 하는 선별률은 '원가절감 및 수익 향상', '수율 향상', '반도체 제품의 연구, 개발 및 개선에 큰 영향을 끼친다.
테스트 공정 중 웨이퍼, 패키지, 모듈 상태의 반도체에 전기적인 신호를 가하면서 반도체의 정상 작동 여부를 확인하는 테스트도 수행된다.
작은 크기의 반도체 웨이퍼, 패키지 또는 모듈을 테스팅디바이스와 전기적으로 연결하여 소정의 테스트를 진행하기 위한 다양한 반도체 테스트 장치들이 제안되어 실시되고 있다.
대한민국등록특허 제10-1624981호(이하, '관련기술1'이라 함.)는 '전자부품 테스트용 소켓'을 개시한다.
관련기술1은 도전성 핀이 설치된 본체블럭, 안착부가 형성되는 플로팅블럭, 본체블럭과 플로팅블럭 사이에 개재되는 탄성체, 본체블럭에 체결되어 플로팅블럭의 동작을 제한하는 스토퍼를 포함한다.
관련기술1은 진공흡입구 및 흡착홀을 통하여 전자부품이 테스트 소켓에 정렬되도록 하지만, 전자부품과 함께 주변의 이물질이나 버어(burr)가 테스트 소켓에 흡착될 수 있었고, 이러한 현상은 전자부품의 테스트 선별률을 낮추는 결과를 초래하였다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 기술의 제안이 필요하였다.
본 발명의 일 과제는, 피검디바이스가 안정적으로 안착될 수 있는 플로팅플레이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 피검디바이스가 정렬되는 과정에서 이물질이나 버어가 제거되지 못해 테스트의 정확도가 낮아졌던 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 내용들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제나 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트는 미리 정해진 두께의 판상부재로서, 상하방향으로 개구된 다수 개의 핀홀이 형성되는 베이스, 베이스의 외측둘레를 따라 상부로 돌출되어 핀홀들을 둘러싼 벽을 형성하는 가이드월, 가이드월의 내측면에 돌출되고, 베이스와 인접할수록 돌출된 길이가 길어져 경사안내면을 형성하는 경사가이드를 포함하며, 베이스는 핀홀들의 외측에 형성되는 장공인 배출구를 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 핀홀은 개방된 영역의 직경이 감소하여 단턱으로 이루어지는 걸림턱을 포함한다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 경사가이드는 다수 개가 구비된다. 경사가이드들은 각각의 경사안내면들이 가상의 사각형 중 일부를 형성한다. 가이드월은 경사안내면들이 형성하는 가상의 사각형에서 네 개의 모서리 부분에 형성되는 경사홈, 경사안내면들이 형성하는 가상의 사각형에서 네 개의 변에 형성되는 중심홈을 포함한다.
그리고,본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 경사홈은 상부로 갈수록 홈의 크기가 커지고, 베이스와 인접할수록 홈의 크기가 작아져, 상부로부터 하부로 갈수록 공간이 좁아진다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 경사홈이 베이스와 만나는 지점의 양 쪽 끝, 중심홈이 상기 베이스와 만나는 지점의 양 쪽 끝은 각각 상기 배출구 상부에 배치된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 가이드월은 서로 대향되도록 외측면에 형성되는 적어도 한 쌍의 고정홈을 포함한다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 배출구는 최상단에서 개구된 넓이가 최소가 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트를 포함하는 반도체 테스트 장치는 플로팅플레이트, 테스팅베드, 테스팅지그, 핀부재를 포함한다.
본 발명에 의하면, 피검디바이스는 피검단자가 핀부재를 향해 안정적으로 플로팅플레이트에 안착되도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 피검디바이스에 포함된 이물질 또는 버어를 쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 테스트 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 핀홀에 핀부재가 거치되어 피검디바이스 및 테스팅디바이스를 전기적으로 연결한 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트의 저면도이다.
도 6은 도 4의 A-A'단면도이다.
도 7은 도 4의 B부분을 확대한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트에서 배출구를 보다 상세하게 표현한 확대단면도이다.
이하, 본 발명을 적절한 실시예와 함께 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 첨부도면을 참조하면서 보다 상세하게 서술한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 테스트 장치(10)의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 테스트 장치(10)는 테스팅베드(20), 테스팅지그(30), 테스팅디바이스(40), 핀부재(50) 및 플로팅플레이트(100)를 포함한다.
테스팅베드(20)는 그 상면의 중앙에 안착홈(22)이 형성된다. 안착홈(22)은 플로팅플레이트(100)와 대응되는 크기로 이루어진다.
안착홈(22)과 인접한 테스팅베드(20)의 상면에는 고정구(24)들이 형성되고, 각각의 고정구(24)에는 고정핀(26)이 결합될 수 있다.
고정핀(26)은 고정구(24)에 결합되는 과정에서 플로팅플레이트(100)의 가이드월(300)에 형성된 고정홈(310)을 테스팅베드(20)의 안착홈(22)을 향해 가압한다.
테스팅베드(20)의 안착홈(22)에는 음압형성부가 연결될 수 있다. 음압형성부는 안착홈(22)에 수용된 플로팅플레이트(100)의 베이스(200) 저면에 음압이 형성되도록 하여, 플로팅플레이트(100)에 피검디바이스(60)를 흡입해 정렬함과 아울러 피검디바이스(60)에 포함된 이물질이나 버어를 플로팅플레이트(100)로부터 제거한다.
테스팅지그(30)는 무빙암(32), 무빙플레이트(34) 및 가압돌기(36)를 포함한다.
무빙암(32)은 갠트리, 엑추에이터와 같은 장비와 연결되어 이동 및 회전할 수 있다. 무빙암(32)의 단부에는 무빙플레이트(34)가 결합되며, 무빙플레이트(34)는 무빙암(32)의 움직임에 따라 그 위치가 이동한다.
무빙플레이트(34)의 일면에는 전방으로 돌출된 가압돌기(36)가 구비된다. 가압돌기(36)의 돌출된 너비는 피검디바이스(60)의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 테스팅베드(20)에 음압형성부가 구비되는 대신 가압돌기(36)에 양압형성부가 구비될 수도 있다. 양압형성부는 가압돌기(36)로부터 전방으로 높은 압력의 공기를 분사하도록 형성될 수 있다.
이는 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 음압형성부 또는 양압형성부가 적절하게 테스팅베드(20) 또는 테스팅지그(30)에 구비될 수 있을 것이다.
테스팅베드(20)의 안착홈(22)에는 테스팅디바이스(40)가 구비된다. 테스팅디바이스(40)는 플로팅플레이트(100) 및 테스팅베드(20) 사이에 개재된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)에서 핀홀(210)에 핀부재(50)가 거치되어 피검디바이스(60) 및 테스팅디바이스(40)를 전기적으로 연결한 상태를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 테이스팅디바이스는 플로팅플레이트(100)를 바라보는 상면에 다수 개의 패드 혹은 테스팅단자(42)를 포함할 수 있다.
테스팅단자(42)들은 플로팅플레이트(100)의 베이스(200)에 형성되는 핀홀(210)들과 그 위치가 대응될 수 있다. 플로팅플레이트(100)의 베이스(200)에 형성되는 핀홀(210)들에는 각각 핀부재(50)가 삽입되고, 핀부재(50)는 핀홀(210)을 통과하여 하단은 테스팅단자(42)와, 상단은 피검디바이스(60)의 피검단자(62)와 접함으로써 테스팅디바이스(40) 및 피검디바이스(60)를 전기적으로 연결한다.
또한, 핀부재(50)는 배럴(52), 단자접촉팁(54) 및 패드접촉팁(56)을 포함하고, 배럴(52)의 내부에는 스프링이 구비될 수 있다. 스프링은 단자접촉팁(54) 및 패드접촉팁(56)을 각각 배럴(52)로부터 대향되는 방향으로 가압한다. 단자접촉팁(54) 및 패드접촉팁(56)은 서로 전기적으로 연결된다.
배럴(52)은 그 직경이 작아지며 단턱을 형성하는 부분을 포함할 수 있으며, 핀홀(210)에 형성되는 걸림턱(212)에 배럴(52)이 지지되도록 배럴(52)의 외주연에 형성된 단턱이 걸림턱(212)에 놓일 수 있다.
핀부재(50)들은 베이스(200)에 촘촘하게 형성된 다수 개의 핀홀(210)에 끼워진다.
피검디바이스(60)는 피검단자(62)가 핀부재(50)들의 단자접촉팁(54)을 향하도록 플로팅플레이트(100)의 가이드월(300) 내부로 수용된다. 피검디바이스(60)는 테스팅지그(30)의 가압돌기(36)로부터 베이스(200) 방향으로 가압되며, 핀부재(50)에 구비된 스프링을 통해서 탄성 지지된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)의 저면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)는 베이스(200), 가이드월(300), 경사가이드(340)를 포함한다.
베이스(200)는 미리 정해진 두께의 판상부재이고, 상하 방향으로 개구된 다수 개의 핀홀(210)을 포함한다. 핀홀(210)들은 베이스(200)의 중앙에 미리 정해진 간격을 갖도록 형성된다. 핀홀(210)들은 피검디바이스(60)의 피검단자(62)가 배치된 영역보다 넓은 영역에 걸쳐 형성될 수 있다. 핀홀(210)에는 그 개구된 직경이 감소하는 걸림턱(212)이 형성된다. 걸림턱(212)에는 핀부재(50)의 배럴(52)이 걸려 지지된다.
베이스(200)는 사각형의 판상부재로 이루어질 수 있으며, 네 개의 모서리는 둥글게 라운드 처리 될 수 있다.
가이드월(300)은 베이스(200)의 외측둘레를 따라 베이스(200)의 일면을 향해 돌출되는 벽체로 이루어진다. 도 3을 기준으로 가이드월(300)은 베이스(200)를 바닥면으로 하는 네 개의 벽체이며, 가이드월(300) 및 베이스(200)로 둘러싸인 소정의 공간을 형성한다.
먼저, 가이드월(300)의 외측둘레에는 서로 대향되는 위치에 적어도 한 쌍의 고정홈(310)이 형성된다. 고정홈(310)은 플로팅플레이트(100)가 테스팅베드(20)의 안착홈(22)에 결합되는 과정에서 안착홈(22) 주변에 형성된 고정구(24)에 결합되는 고정핀(26)과 접한다. 고정핀(26)은 고정홈(310)을 테스팅베드(20)의 안착홈(22)을 향해 가압하여 플로팅플레이트(100)를 고정한다.
가이드월(300)의 내측면에는 다수 개의 경사가이드(340)가 형성된다. 경사가이드(340)는 가이드월(300)의 내측면에 돌출되어 형성되고, 가이드월(300)의 상하 길이방향을 따라 길게 배치된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)에서 경사가이드(340)는 총 8개가 형성될 수 있다. 각각의 경사가이드(340)들은 쌍을 이루어 서로 마주보도록 배치되고, 베이스(200)의 중심점을 기준으로 서로 대칭을 이룰 수 있다.
경사가이드(340)는 베이스(200)와 가까워질수록 전방으로 돌출되는 길이가 길어진다. 즉, 경사가이드(340)는 아래쪽이 보다 돌출되는 경사안내면(342)을 포함한다. 경사안내면(342)들은 그 내측을 잇는 가상의 선이 피검디바이스(60)의 외측둘레와 동일하게 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 직사각형의 피검디바이스(60)가 경사안내면(342)들 사이에 올려 놓일 수 있다.
경사가이드(340)들 사이에는 중심홈(320) 및 경사홈(330)이 형성될 수 있다.
직사각형의 피검디바이스(60)가 베이스(200)에 올려 놓였을 때, 피검디바이스(60)의 네 모서리가 배치되는 위치에 각각 경사홈(330)이 형성된다. 또한, 직사각형 피검디바이스(60)의 네 변의 중앙이 위치하는 부분에 각각 중심홈(320)이 형성된다.
중심홈(320)은 가이드월(300)의 내측면을 따라 상하로 길게 형성되는 홈이며, 미리 정해진 곡률을 가지는 곡면으로 그 내측면이 형성된다.
경사홈(330)은 가이드월(300)의 내측면을 따라 상하로 길게 형성되는 홈으로서, 베이스(200)와 인접할수록 홈의 너비가 감소한다. 즉, 경사홈(330)은 도시된 바와 같이 일련의 경사면을 포함할 수 있다. 경사홈(330)은 상부에서 하부로 갈수록 패인 공간의 크기가 좁아진다.
그리고, 베이스(200)는 핀홀(210)들의 외곽에 배치되며, 각각의 가이드월(300) 하부에 형성되는 다수 개의 배출구(220)를 포함한다.
배출구(220)들은 각각 장공으로 이루어지며, 각각의 가이드월(300) 하부에 형성된다.
가이드월(300)의 하단 전방으로 돌출된 돌출단(344)은 배출구(220)의 개방된 공간 위쪽으로 적어도 일부가 돌출된다.
이에 따라, 배출구(220)는 베이스(200)의 상면에서 그 개방된 넓이가 최소가 된다.
돌출단(344)은 양측 끝단을 각각 제1측단(346) 및 제2측단(348)이라 칭할 수 있다. 제1측단(346)은 경사홈(330)의 하단 양측 끝과 돌출단(344)이 만나는 지점이다. 제2측단(348)은 중심홈(320)의 하단 양측 끝과 돌출단(344)이 만나는 지점이다.
제1측단(346) 및 제2측단(348)은 모두 배출구(220)의 개구된 공간 위에 배치된다.
도 6은 도 4의 A-A'단면도이고, 도 7은 도 4의 B부분을 확대한 확대도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 중심홈(320) 및 경사홈(330)은 각각 베이스(200)와 접하는 부분이 곡선을 형성한다.
플로팅플레이트(100)의 저면, 테스팅베드(20)의 안착홈(22)에 음압형성부가 구비되어 플로팅플레이트(100)의 베이스(200) 상부로부터 배출구(220)로 공기가 흡입되는 경우, 공기중의 이물질이나 버어가 중심홈(320) 또는 경사홈(330)이 베이스(200)와 만나는 지점을 따라 이동하여 배출구(220)로 바로 수용될 수 있다.
이는 음압형성부 대신 테스팅지그(30)에 양압형성부가 구비되는 경우에도 동일하게 작용한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅플레이트(100)에서 배출구(220)를 보다 상세하게 표현한 확대단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 배출구(220)는 베이스(200)의 상면인 최 상단의 넓이가 가장 좁다. 배출구(220)의 상단은 적어도 일부가 돌출단(344)을 통해 가려짐에 따라 배출구(220) 상단폭(a)은 배출구(220)의 중단 및 하단의 폭(b)보다 좁게 형성된다.
따라서, 베이스(200)의 하부에 음압이 형성되거나 베이스(200)의 상부로부터 양압이 형성되어 공기가 이동하는 경우, 베이스(200) 상면에서 배출구(220)로 진입하는 부분의 유속이 빨라진다. 이에 따라, 베이스(200) 상면에 존재할 수 있는 이물질이나 버어가 배출구(220)로 보다 원활하게 이동할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들이 도면과 함께 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로서 전술한 실시예들과 도면으로 본 발명이 한정되진 않는다. 통상의 지식을 가진 자라면 개시되는 내용의 기술사상 범위 내에서 본 발명을 변형할 수 있음이 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 일 실시예를 설명하면서 구성에 따른 작용이나 효과를 명시적으로 기재하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과들까지 인정되어야 함은 당연하다.
10: 테스트장치 20: 테스팅베드
22: 안착홈 24:고정구
26: 고정핀 30: 테스팅지그
32: 무빙암 34: 무빙플레이트
36: 가압돌기 40: 테스팅디바이스
42: 테스팅단자 50: 핀부재
52: 배럴 54: 단자접촉팁
56: 패드접촉팁 60: 피검디바이스
62: 피검단자
100: 플로팅플레이트 200: 베이스
210: 핀홀 212: 걸림턱
220: 배출구 300: 가이드월
310: 고정홈 320: 중심홈
330: 경사홈 340: 경사가이드
342: 경사안내면 344: 돌출단
346: 제1측단 348: 제2측단

Claims (8)

  1. 미리 정해진 두께의 판상부재로서, 상하방향으로 개구된 다수 개의 핀홀이 형성되는 베이스;
    상기 베이스의 외측둘레를 따라 상부로 돌출되어 상기 핀홀들을 둘러싼 벽을 형성하는 가이드월; 및
    상기 가이드월의 내측면에 돌출되고, 상기 베이스와 인접할수록 돌출된 길이가 길어져 경사안내면을 형성하는 경사가이드;를 포함하며,
    상기 베이스는,
    상기 핀홀들의 외측에 형성되는 장공인 배출구;를 포함하는,
    플로팅플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핀홀은,
    개방된 영역의 직경이 감소하여 단턱으로 이루어지는 걸림턱;을 포함하는,
    플로팅플레이트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경사가이드는 다수 개가 구비되며, 상기 경사가이드들은 각각의 상기 경사안내면들이 가상의 사각형 중 일부를 형성하고,
    상기 가이드월은,
    상기 경사안내면들이 형성하는 가상의 사각형에서 네 개의 모서리 부분에 형성되는 경사홈; 및
    상기 경사안내면들이 형성하는 가상의 사각형에서 네 개의 변에 형성되는 중심홈;을 포함하는,
    플로팅플레이트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경사홈은 상부로 갈수록 홈의 크기가 커지고, 상기 베이스와 인접할수록 홈의 크기가 작아져, 상부로부터 하부로 갈수록 공간이 좁아지는,
    플로팅플레이트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경사홈이 상기 베이스와 만나는 지점의 양 쪽 끝, 상기 중심홈이 상기 베이스와 만나는 지점의 양 쪽 끝은 각각 상기 배출구 상부에 배치되는,
    플로팅플레이트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드월은,
    서로 대향되도록 외측면에 형성되는 적어도 한 쌍의 고정홈;을 포함하는,
    플로팅플레이트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배출구는,
    최상단에서 개구된 넓이가 최소가 되는,
    플로팅플레이트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 플로팅플레이트;
    상기 플로팅플레이트가 상면이 개방된 상태로 결합되는 테스팅베드;
    상기 플로팅플레이트에 피검디바이스를 가압하는 테스팅지그; 및
    각각의 상기 핀홀에 구비되어 상기 피검디바이스와 상기 베이스의 하부에 배치되는 테스팅디바이스를 전기적으로 연결하는 핀부재;를 포함하는,
    반도체 테스트 장치.


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