KR102786814B1 - 모듈 조립형 테스트 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 소켓 모듈이 조립되어 하나의 테스트 소켓을 완성하는 모듈 조립형 테스트 소켓에 관한 것으로, 각각의 소켓 모듈은 이방도전성 시트가 프레임에 지지되어 있고, 프레임에는 결합 돌기부와 결합 홈부가 형성되어 있어, 소켓 모듈의 결합 돌기부에 인접하는 다른 소켓 모듈의 결합 홈부가 순차적으로 조립되는 방식으로 소켓 모듈들이 결합하여 테스트 소켓을 이루도록 한 것이다.

Description

모듈 조립형 테스트 소켓{MODULE ASSEMBLY TYPE TEST SOCKET}

본 발명은 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지와 같은 전자부품에 접속하여 전기적 신호를 전달하는데 이용되는 모듈 조립형 테스트 소켓에 관한 것이다.

현재, 전자 산업분야나 반도체 산업분야 등 다양한 분야에서 전기적 신호를 전송하기 위한 다양한 종류의 커넥터가 사용되고 있다.

반도체 디바이스의 경우, 전 공정, 후 공정 그리고 테스트 공정을 거쳐 제조되며, 이 중 테스트 공정은 반도체 디바이스가 정상적으로 동작하는지를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하는 공정이다.

테스트 공정에 적용되는 핵심 부품 중의 하나가 소위 테스트용 소켓이라 불리는 테스트 소켓이다. 테스트용 소켓은 집적회로 테스트용 테스터에 전기적으로 연결된 인쇄회로기판에 장착되어 반도체 디바이스의 검사에 이용된다. 테스트용 소켓은 콘택트 핀(Contact pin)을 구비하며, 이 콘택트 핀이 반도체 디바이스의 단자(리드)와 인쇄회로기판의 단자를 전기적으로 연결시킨다. 테스터는 테스트용 소켓과 접속될 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 전기적 신호를 생성하여 반도체 디바이스로 출력시킨 후, 반도체 디바이스를 거쳐 입력되는 전기적 신호를 이용하여 반도체 디바이스가 정상적으로 동작하는지를 테스트하여, 그 결과에 따라 반도체 디바이스가 양품 또는 불량품으로 결정된다.

테스트 소켓으로는 대표적으로 포고 소켓과 러버 소켓이 있다.

포고 소켓은 개별로 제작되는 포고핀을 하우징에 조립하여 구성되는 것으로, 패키지 볼 손상이나, 단가 상승 등의 문제로 인해 최근에는 반도체 테스트 공정에서 포고 소켓보다 러버 소켓의 수요가 증가하고 있다.

러버 소켓은 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재의 내부에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태의 도전부가 실리콘 등 탄성력을 갖는 소재로 이루어지는 절연부 안쪽에 서로 절연되도록 배치된 구조를 갖는다. 이러한 러버 소켓은 두께방향으로만 도전성을 나타내는 특성을 가지며, 납땜 또는 스프링과 같은 기계적 수단이 사용되지 않으므로, 내구성이 우수하며 간단한 전기적 접속을 달성할 수 있는 장점이 있다. 또한, 기계적인 충격이나 변형을 흡수할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스 등과 부드러운 접속이 가능한 장점이 있다.

도 1은 반도체 디바이스의 테스트 공정에 이용되는 종래의 러버 소켓 형태의 테스트 소켓을 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 테스트 소켓을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 테스트 소켓(40)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 접촉하는 복수의 도전부(22)와, 복수의 도전부(22)를 상호 이격되도록 지지하면서 절연하는 절연부(21)로 이루어지는 이방도전성 시트(20)와, 이방도전성 시트(20)를 지지부(31)에서 지지하는 프레임(30)을 포함한다. 도전부(22)는 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 이루어지며, 절연부(21)는 탄성 절연물질로 이루어진다. 이러한 테스트 소켓(40)은 테스터(50)에 장착되며, 피검사 디바이스(10)가 가압수단(미도시)에 의해 가압되면 피검사 디바이스의 단자(11)가 탄성이 있는 도전부(22)의 상단을 가압하여 도전부(22)는 전기가 통하는 통전 상태로 되고, 도전부(22)의 하단이 테스터(50)의 패드(51)에 접촉함으로써 테스터(50)의 패드(51)와 피검사 디바이스(10)의 단자(11)가 전기적으로 연결되어, 테스터가 테스트 신호를 피검사 디바이스에 전달하여 피검사 디바이스의 테스트를 가능하게 한다.

이와 같이 러버 소켓으로 이루어진 종래의 테스트 소켓(40)는 하나의 도전부(22)와 인접하는 도전부(22)가 절연부(21)를 통해 서로 구조적으로 연결되어 있는 이방도전성 시트(20)와 프레임(30)이 일체형으로 제작된다. 따라서 테스트 소켓의 특정 부분의 도전부(22)가 고저항, 데미지 등에 의해 손상되었을 경우 테스트 소켓 전체를 교체해야 하므로 제조 비용이 상승하고, 교체를 위한 제작 기간이 늘어나 테스트 공정의 효율성이 저하되는 문제가 발생한다.

또한 피검사 디바이스(10)의 단자(11)의 높이는 공차가 있어 높이 차이가 있고, 넓이가 상대적으로 넓거나 패키징이 상대적으로 얇은 피검사 디바이스(10)는 제조 후 중앙부가 가장자리에 비해 위쪽으로 올라가는 형태, 또는 다른 형태로 미세하게 뒤틀리는 형태를 가질 수 있다. 도 2에서는 피검사 디바이스(10)의 중앙부가 위쪽으로 올라간 형태를 예시적으로 도시하고 있다.

따라서 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이가 있는 피검사 디바이스(10)의 테스트 공정에서는 피검사 디바이스(10)가 이방도전성 시트(20)와 프레임(30)이 일체형으로 제작된 테스트 소켓(40)를 가압하면 피검사 디바이스의 단자(11)와 접촉되는 도전부(22) 부분은 압축되나, 다른 부분은 압축되지 않고 종래 높이를 유지하거나 팽창하려고 하므로, 단자(11)의 높이에 따라 압축 정도가 상이하여, 상대적으로 큰 가압력을 받는 도전부(22)의 상단부에 집중 응력이 발생하게 되고, 이러한 현상이 반복되면 집중 응력이 발생하는 도전부(22)가 손상되어 테스트 소켓(40)의 수명이 단축되는 문제가 발생한다.

또한 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이가 큰 경우, 단자(11)의 높이 차이에 따라 도전부(22)가 개별적으로 압축되는 정도를 조절하기 어렵기 때문에 도 2의 (b)에 예시적으로 나타낸 것처럼, 단자(11)와 도전부(22)가 가장 먼저 접촉하는 "A" 부분에서는 단자(11)와 도전부(22)가 접촉하고 있지만, "B" 부분에서는 단자(11)와 도전부(22)가 접촉하지 않는 접촉 불량이 발생하는 문제가 있다.

공개특허공보 제2006-0062824호 (2006. 06. 12)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 테스트 소켓의 부분 교체가 가능하고, 피검사 디바이스 단자의 높이 차이에도 안정적으로 작용하는 모듈 조립형 테스트 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 복수의 소켓 모듈이 결합되어 형성되는 모듈 조립형 테스트 소켓은, 사각 형상으로 이루어지는 각각의 소켓 모듈은, 일측 모서리 부분에 사각 형상으로 형성되고, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함된 형태의 도전부와, 상기 도전부 사이를 지지하면서 절연하는 절연부를 포함하는 이방도전성 시트; 상기 이방도전성 시트의 이웃하는 2개의 측면을 지지하는 평판 형상의 프레임; 상기 일측 모서리와 이웃하는 모서리 부분의 상기 프레임에 형성되고 결합 돌기를 구비한 결합 돌기부; 및 상기 일측 모서리와 이웃하는 다른 모서리 부분에서 상기 프레임이 돌출되어 형성되고 결합 홈을 구비한 결합 홈부;를 포함하고, 상기 복수의 소켓 모듈은, 시계 방향을 따라 제1 소켓 모듈, 제2 소켓 모듈, 제3 소켓 모듈 및 제4 소켓 모듈로 구성되되, 서로 대응되는 위치에 상기 결합 돌기부와 상기 결합 홈부가 배치되고, 인접하는 상기 소켓 모듈들이 상기 이방도전성 시트의 다른 측면이 서로 접하도록 상기 결합 돌기부에 상기 결합 홈부가 끼워져 조립되는 방식으로 서로 결합하는 것을 특징으로 한다.

적어도 하나의 상기 소켓 모듈의 절연부의 두께는 다른 소켓 모듈의 절연부의 두께와 다를 수 있다.

적어도 하나의 상기 소켓 모듈의 도전부의 두께는 다른 소켓 모듈의 도전부의 두께와 다를 수 있다.

상기 제1 소켓 모듈과 제3 소켓 모듈 및 상기 제2 소켓 모듈과 제4 소켓 모듈은 상기 프레임이 각각 동일한 형상을 가질 수 있다.

상기 결합 돌기부와 상기 결합 홈부가 결합된 부분의 두께는 상기 프레임의 두께와 동일할 수 있다.

상기 프레임들의 하측에는 사각 형상으로 이루어지고, 둘레에 테두리부가 형성되어 상기 프레임들을 지지하는 트레이가 결합되어 있을 수 있다.

상기 이방도전성 시트들이 접하는 측면은 물결 모양일 수 있다.

본 발명에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은 복수의 소켓 모듈이 조립되어 하나의 테스트 소켓을 완성하는 것에 의해, 손상이 발생한 소켓 모듈만 새로운 소켓 모듈로 교체하여 사용 가능하므로, 테스트 소켓의 제작 비용을 줄일 수 있고, 반도체 패키지의 테스트 비용이 현저히 절감될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은 교체할 수 있는 소켓 모듈을 미리 제작하여 준비할 수 있어, 손상이 발생한 소켓 모듈을 신속히 교체 가능하므로, 새로운 테스트 소켓을 제작하기 위한 제작 기간이 단축되고 이에 따라 테스트 공정의 효율성이 증대될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은 피검사 디바이스의 단자의 높이 차이가 있는 테스트 공정에서도 단자의 높이에 대응되는 도전부의 두께를 가지는 소켓 모듈을 배치하는 것에 의해, 높이가 낮게 위치한 단자에 의해 도전부가 집중 응력을 받아 손상되는 것을 방지할 수 있어 테스트 소켓의 수명이 증가되고, 높이가 높게 위치한 단자에 도전부가 제대로 접촉하지 못해 발생하는 접촉 불량을 방지할 수 있어 테스트의 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은 BGA 단자와 LGA 단자를 모두 가진 혼합형 피검사 디바이스에는 단자에 대응되는 두께의 도전부를 가지는 소켓 모듈을 배치하는 것에 의해 접촉 불량 없이 안정적으로 접속되게 하여 테스트의 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 테스트 소켓을 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 테스트 소켓을 이용한 테스트 공정을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 소켓 모듈을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 소켓 모듈이 조립되어 형성되는 모듈 조립형 테스트 소켓을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이에 의해 지지되는 모듈 조립형 테스트 소켓을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓에서 이방도전성 시트들이 접촉하는 측면 형상의 변형 예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 손상된 소켓 모듈을 교체하는 과정을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓이 단자에 높이 차이가 있는 피검사 디바이스에 적용된 것을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓이 BGA와 LGA 단자를 모두 가진 혼합형 피검사 디바이스에 적용된 것을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 테스트 소켓의 상측에 피검사 디바이스가 위치하고, 하측에 테스터가 위치하므로, 이를 기준으로 어떤 구성요소의 '상면', '상부면', '상측', '상단', '하면', '하부면', '하측', '하단' 등을 설명하기로 한다. 또한 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 사용하고 그 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 소켓 모듈을 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 소켓 모듈이 조립되어 형성되는 모듈 조립형 테스트 소켓을 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓(500)는 복수의 소켓 모듈이 결합되어 형성되는 것으로, 사각 형상으로 이루어지는 각각의 소켓 모듈은, 일측 모서리 부분에 사각 형상으로 형성되고, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함된 형태의 도전부(111)와, 도전부 사이를 지지하면서 절연하는 절연부(112)를 포함하는 이방도전성 시트(110)와, 이방도전성 시트의 이웃하는 2개의 측면을 지지하는 평판 형상의 프레임(120)과, 일측 모서리와 이웃하는 모서리 부분의 프레임에 형성되고 결합 돌기(131)를 구비한 결합 돌기부(130) 및 일측 모서리와 이웃하는 다른 모서리 부분에서 프레임이 돌출되어 형성되고 결합 홈(141)을 구비한 결합 홈부(140)를 포함하고, 복수의 소켓 모듈은, 시계 방향을 따라 제1 소켓 모듈(100), 제2 소켓 모듈(200), 제3 소켓 모듈(300) 및 제4 소켓 모듈(400)로 구성되되, 서로 대응되는 위치에 결합 돌기부와 결합 홈부가 배치되고, 인접하는 소켓 모듈들이 이방도전성 시트의 다른 측면이 서로 접하도록 결합 돌기부(130)에 결합 홈부(140)가 끼워져 조립되는 방식으로 서로 결합하는 것을 특징으로 한다.

이러한 테스트 소켓(500)는 도전부(111)의 상측은 피검사 디바이스의 단자(11)와 접속하고, 도전부(111)의 하측은 테스터의 패드(51)와 접속하여 전기 신호를 전송함으로써, 테스터를 통한 피검사 디바이스의 검사, 또는 피검사 디바이스와 다양한 전자장치를 전기적으로 연결하여 전기 신호를 전송하는데 이용될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓(500)이 테스터에 설치되어 테스터와 피검사 디바이스 사이에서 전기적 신호를 전달하는 기능을 수행하는 것으로 예를 들어 설명한다.

복수의 소켓 모듈은 시계 방향을 따라 제1 소켓 모듈(100), 제2 소켓 모듈(200), 제3 소켓 모듈(300) 및 제4 소켓 모듈(400)을 포함한다. 제1 소켓 모듈(100) 내지 제4 소켓 모듈(400)이 조립하면 도 1에 나타낸 것과 같은 하나의 테스트 소켓이 완성될 수 있다.

각각의 소켓 모듈은 대략 사각 형상으로 이루어지는데, 소켓 모듈들의 형상은 배치 위치에 따라 일부 차이가 나지만 동일한 구성요소를 가지고 있으므로, 이하에서는 제1 소켓 모듈(100)을 가지고 설명하기로 한다.

제1 소켓 모듈(100)은 이방도전성 시트(110)와 이방도전성 시트를 지지하는 프레임(120)을 포함하여 구성된다.

이방도전성 시트(110)는 소켓 모듈의 일측 모서리 부분에 사각 형상으로 형성되는 것으로, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함된 형태의 도전부(111)와, 도전부 사이를 지지하면서 절연하는 절연부(112)를 포함한다.

도전부(111)는 상단이 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 접속하고, 하단이 테스터(50)의 패드(51)와 접속할 수 있도록 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 도전부의 상하 방향, 즉, 두께 방향으로 정렬되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. 도전부(111)는 복수 개가 접속 대상이 되는 피검사 디바이스(10)의 대응 위치에 구비되는 단자(11)와 대응되는 위치에 각각 형성된다.

도전부(111)를 구성하는 탄성 절연물질로는 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질, 예를 들어, 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 스틸렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스틸렌-이소플렌 블럭 공중합체 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질 액상 에폭시 고무 등이 이용될 수 있다.

또한, 도전부(111)를 구성하는 도전성 입자로는 자장에 의해 반응할 수 있도록 자성을 갖는 것이 이용될 수 있다. 예를 들어, 도전성 입자로는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속의 입자, 혹은 이들의 합금 입자, 또는 이들 금속을 함유하는 입자 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 라듐 등의 도전성이 양호한 금속이 도금된 것, 또는 비자성 금속 입자, 글래스 비드 등의 무기 물질 입자, 폴리머 입자를 코어 입자로 하고 그 코어 입자의 표면에 니켈 및 코발트 등의 도전성 자성체를 도금한 것, 또는 코어 입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속을 도금한 것 등이 이용될 수 있다.

도전부(111)는 후술하는 절연부(112)의 하면보다 하측으로 돌출하는 형태를 가지도록 하여 테스터의 패드(51)와 보다 용이하게 접속하도록 할 수 있다. 또한 도전부(111)는 절연부(112)의 상면보다 상측으로 돌출하는 부분(도 9에서 도면부호 363 부분 참조)을 가지도록 하여, LGA(land grid array) 형태의 피검사 디바이스의 단자(11)와 보다 용이하게 접속하도록 할 수 있다. 물론 도전부(111)가 절연부(112)의 상면과 하면에서 모두 돌출되는 형태를 가지도록 하는 것도 가능하다.

절연부(112)는 도전부(111) 사이를 절연하면서 지지하는 것으로, 탄성 절연물질로 형성되어 이방도전성 시트의 외관을 이루고 도전부(111)가 접촉 하중을 받을 때 지지하는 역할을 한다. 절연부(112)를 구성하는 탄성 절연물질은 도전부(111)를 구성하는 탄성 절연물질과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 절연부(112)의 내측에 도전부(111)가 배치되어 있는 이방도전성 시트(110)는 프레임(120)에 마련된 지지부(121)에 의해 지지된다.

그리고 적어도 하나의 소켓 모듈에서 도전부의 두께(즉, 상하방향으로의 길이)는 다른 소켓 모듈의 도전부의 두께와 다르게 형성할 수 있다. 이는 피검사 디바이스의 단자의 높이에 차이가 있는 경우 높은 위치에 있는 단자에 대응하는 도전부는 두께를 크게 하고, 낮은 위치에 있는 단자에 대응하는 도전부의 두께는 작게 하여 피검사 디바이스의 단자 높이 차이에 의해 일부 도전부에 과도한 압축력이 작용하거나 접촉 불량이 발생하는 것을 방지하여 도전부와 단자가 안정적으로 접촉되게 하기 위한 것이다.

또한 적어도 하나의 소켓 모듈에서 절연부의 두께는 다른 소켓 모듈의 절연부의 두께와 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어, 도전부의 두께를 상당히 크게 형성해야 하는 경우에 절연부의 두께를 그대로 두면 도전부가 절연부에서 과도하게 돌출되어 도전부의 내구성이 떨어질 수 있으나, 도전부의 두께에 비례하여 절연부의 두께를 크게 하면 절연부 내에 충분한 두께의 도전부가 안정적으로 형성된 상태에서 일부가 돌출되도록 할 수 있으므로 도전부의 내구성이 떨어지는 것이 방지될 수 있다.

프레임(120)은 이방도전성 시트(110)를 지지하고, 테스트 소켓을 테스터에 장착 시 테스트 소켓이 테스터에 정렬되도록 하는 기능을 수행한다. 프레임(120)은 평판 형상으로 이루어지고, 이방도전성 시트(110)의 서로 이웃하는 2개의 측면을 지지한다.

프레임(120)은 비탄성 절연성 소재 또는 금속 소재로 이루어질 수 있다. 비탄성 절연성 소재로는 폴리이미드 등의 엔지니어링 플라스틱, 또는 그 이외의 다양한 비탄성 절연 소재가 이용될 수 있으며, 금속 소재로는 알루미늄, SUS, 철, 니켈 등의 소재가 이용될 수 있다.

프레임(120)에는 다른 소켓 모듈과 조립되기 위한 결합 돌기부(130)와 결합 홈부(140)가 마련되어 있다.

결합 돌기부(130)는 이방도전성 시트(110)가 지지되고 있는 일측 모서리 부분과 이웃하는 모서리 부분의 프레임(120)에 형성된다. 결합 돌기부(130)는 프레임(120)의 상면이 일정 두께 절단되어 얇아진 프레임 상에 결합 돌기(131)가 돌출되어 있는 형태로 이루어진다. 결합 돌기부(130)는 프레임(120)에서 결합 돌기(131)가 형성될 부분을 제외한 부분을 레이저 등의 절단수단을 이용하여 깎아 내는 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 따라서 결합 돌기부(130)의 전체 두께(즉 프레임의 하면에서 결합 돌기의 상면까지의 두께)는 프레임(120)의 두께와 동일하다.

결합 홈부(140)는 이방도전성 시트(110)가 지지되는 일측 모서리 부분과 이웃하는 다른 모서리 부분에 프레임(120)이 돌출되어 형성된다. 결합 홈부(140)는 돌출된 부분의 프레임의 하면이 일정 두께 절단되어 얇아진 프레임에 결합 홈(141)이 관통되어 있는 형태로 이루어진다. 결합 홈부(140)는 레이저 등의 절단수단을 이용하여 프레임의 하면을 깎아낸 다음 결합 홈(141)을 관통 형성하는 것에 의해 형성될 수 있다. 결합 돌기부(130)와 결합 홈부(140)가 결합되었을 때 결합 돌기(131)에 결합 홈(141)이 정확히 끼워지도록 결합 돌기(131)에 결합 홈(141)은 인접하는 소켓 모듈에서 서로 대응되는 위치에 형성된다.

결합 홈부(140)에서 남겨진 프레임 부분의 두께는 결합 돌기부(130)에서 깎여 나간 프레임 부분의 두께와 동일하고, 결합 돌기부(130)와 결합 홈부(140)는 대응되는 크기를 가지도록 형성되므로, 결합 돌기부(130)에 결합 홈부(140)의 결합 시 결합 돌기부(130)에 결합 홈부(140)가 정확히 끼워져 결합되고, 결합된 부분의 두께는 프레임(120)의 두께와 같은 두께를 가진다.

제2 소켓 모듈(200)은 제1 소켓 모듈(100)과 동일한 구성요소를 가지고 있지만, 제1 소켓 모듈(100)과 비교하여 제1 소켓 모듈(100)의 이방도전성 시트(110)와 접하는 부분에 이방도전성 시트(210)가 형성되고, 제1 소켓 모듈(100)의 결합 홈부(140)와 접하는 부분에 결합 돌기부(230)가 형성되고, 제3 소켓 모듈(300)과 접하는 부분에 결합 홈부(240)가 형성된다는 점에서 차이가 있다.

제3 소켓 모듈(300)은 제1 소켓 모듈(100)과 동일한 구성요소를 가지고 있고, 양 소켓 모듈에서 프레임은 동일한 형상을 가질 수 있다.

또한 제4 소켓 모듈(400)은 제2 소켓 모듈(200)과 동일한 구성요소를 가지고 있고, 제2 소켓 모듈(200)은 제4 소켓 모듈(400)의 프레임은 동일한 형상을 가질 수 있다.

도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 인접하는 소켓 모듈들은 이방도전성 시트의 다른 측면이 서로 접하도록 한 상태에서 하나의 소켓 모듈의 결합 돌기부에 조립되는 다른 소켓 모듈의 결합 홈부가 끼워져 조립되는 방식으로 서로 결합한다. 예를 들어, 인접하는 소켓 모듈들은 이방도전성 시트에서 프레임과 결합하지 않은 다른 측면(115)이 서로 접하게 배치한 다음 제1 소켓 모듈(100)의 결합 홈부(140)에 제2 소켓 모듈(200)의 결합 돌기부(230)를 조립하고, 제2 소켓 모듈(200)의 결합 홈부(240)에 제3 소켓 모듈(300)의 결합 돌기부(330)를 조립하며. 제3 소켓 모듈(300)의 결합 홈부(340)에 제4 소켓 모듈(400)의 결합 돌기부(430)를 조립하고, 제4 소켓 모듈(400)의 결합 홈부(440)에 제1 소켓 모듈(100)의 결합 돌기부(130)를 조립하는 방식으로 소켓 모듈들을 서로 결합하여 하나의 테스트 소켓(500)을 완성할 수 있다. 조립 순서가 위에 설명한 것에 한정되지 않는다는 것은 통상의 기술자에게 자명한 사항이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 트레이에 지지되는 모듈 조립형 테스트 소켓(600)을 나타낸 것이다. 여기에서 도 5의 (a)는 소켓 모듈들과 트레이가 조립되기 전을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 소켓 모듈들과 트레이가 조립되어 하나의 테스트 소켓으로 완성된 것을 나타낸 것이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 트레이(550)는 사각 형상으로 이루어지고 둘레에 테두리부(552)를 가지고 있다. 트레이(550)의 테두리부(552)는 소켓 모듈들의 프레임의 하측에 결합되어 프레임들의 형상을 고정하면서 지지하는 기능을 수행한다. 트레이(550)는 비탄성 절연성 소재 또는 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 프레임과 동일한 소재로 이루어질 수 있다.

트레이가 결합된 모듈 조립형 테스트 소켓(600)은 앞서 설명한 모듈 조립형 테스트 소켓(500)의 하측에 트레이(550)가 배치되고 결합되어 형성된다. 테스트 소켓(500)과 트레이(550)은 다음과 같이 결합될 수 있다. 각각의 소켓 모듈의 프레임에는 프레임 결합공(151)을 형성하고, 트레이(550)의 대응되는 위치에는 트레이 결합공(551)을 형성하여, 상기 결합공들을 나사 등을 이용하여 결합한다. 결합방법은 이외에도 다양한 방법이 이용될 수 있다.

이러한 테스트 소켓(600)은 트레이(550)를 추가로 채용하는 것에 의해 조립형 프레임들을 보다 견고하게 지지할 수 있으므로 모듈 조립형 테스트 소켓이 분리되는 일 없이 사용 가능하여, 테스트 소켓의 내구성이 보다 증진될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓에서 이방도전성 시트들이 접촉하는 측면 형상의 변형 예를 나타낸 것이다.

앞서 설명한 모듈 조립형 테스트 소켓(500)은 각각의 소켓 모듈에 배치된 이방도전성 시트가 서로 접촉하는 면(115)은 평면 형태인 것으로 도시하였지만, 도 7에 나타낸 것과 같이, 각각의 소켓 모듈에 배치된 이방도전성 시트가 서로 접촉하는 면(115)을 물결 모양으로 형성하여, 이방도전성 시트들이 서로 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 이방도전성 시트들이 서로 견고히 결합할 수 있는 것이라면 톱니 모양 등 다른 다양한 형상으로 형성하는 것도 가능함은 물론이다.

본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은 다양한 상황에서 유용하게 적용할 수 있다. 아래에서는 설명의 편의를 위해 테스트 소켓의 단면도를 가지고 설명하므로 일부 소켓 모듈만 도시된다는 점을 고려해야 한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 손상된 소켓 모듈을 교체하는 과정을 나타낸 것이다. 모듈 조립형 테스트 소켓의 사용 과정에서, 일부 도전부가 집중 응력 등을 받아 저항이 증가하는 등 손상되는 경우 손상된 도전부가 포함된 소켓 모듈만 교체하여 사용할 수 있다.

도면에 나타낸 것과 같이, 예를 들어 소켓 모듈(150)과 소켓 모듈(160)이 조립되어 형성된 테스트 소켓에서 소켓 모듈(150)에 구비된 일부 도전부(151)가 손상되었을 경우 종래처럼 전체 테스트 소켓을 교체하는 대신에 손상이 발생한 소켓 모듈(150)만 분리하고, 해당 부분에 기 제작되어 있는 새로운 소켓 모듈(170)을 조립하여 교체된 소켓 모듈(170)과 기존의 소켓 모듈(160)이 조립되어 이루어진 테스트 소켓을 이용하여 테스트를 진행할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은 손상이 발생한 소켓 모듈만 새로운 소켓 모듈로 교체하여 사용 가능하므로, 테스트 소켓의 제작 비용을 줄일 수 있고, 반도체 패키지의 테스트 비용이 현저히 절감될 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓은 교체할 수 있는 소켓 모듈을 미리 제작하여 준비할 수 있어, 손상이 발생한 소켓 모듈을 신속히 교체 가능하므로, 새로운 테스트 소켓을 제작하기 위한 제작 기간이 단축되고 이에 따라 테스트 공정의 효율성이 증대될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓이 단자에 높이 차이가 있는 피검사 디바이스에 적용된 것을 나타낸 것이다.

피검사 디바이스(10)의 단자(11)는 공차가 있어 높이 차이가 있고, 넓이가 상대적으로 넓거나 패키징이 상대적으로 얇은 피검사 디바이스(10)는 제조 후 중앙부가 가장자리에 비해 위쪽으로 올라가는 형태, 또는 다른 형태로 미세하게 뒤틀리는 형태 등의 워피지(warpage)를 가질 수 있는데, 본 발명의 모듈 조립형 테스트 소켓은 워피지가 있는 반도체 패키지에도 유용하게 적용할 수 있다.

도면에 나타낸 것과 같이, 예를 들어 피검사 디바이스(10)의 중앙부가 가장자리에 비해 위쪽으로 올라간 형태의 워피지가 있는 경우 중앙부 부분에는 도전부(251)의 두께가 큰 소켓 모듈(250)을 배치하고, 가장자리 부분에는 도전부(261)의 두께가 작은 소켓 모듈(260)을 배치하여, 피검사 디바이스의 단자(11)의 높이 차이에 대응할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은 피검사 디바이스의 단자의 높이 차이가 있는 테스트 공정에서도 단자의 높이에 대응되는 도전부의 두께를 가지는 소켓 모듈을 배치하는 것에 의해, 높이가 낮게 위치한 단자에 의해 도전부가 집중 응력을 받아 손상되는 것을 방지할 수 있어 테스트 소켓의 수명이 증가되고, 높이가 높게 위치한 단자에 도전부가 제대로 접촉하지 못해 발생하는 접촉 불량을 방지할 수 있어 테스트의 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓이 BGA와 LGA 단자를 모두 가진 혼합형 피검사 디바이스에 적용된 것을 나타낸 것이다.

반도체 패키지 중에는 BGA(ball grid array) 단자와 LGA(land grid array) 단자를 모두 가진 혼합형 반도체 패키지가 존재한다. 이러한 반도체 패키지(피검사 디바이스)는 BGA 단자는 돌출되는 형태이지만, LGA 단자는 패드 형태여서 단자 간에 높이 차이가 발생한다. 따라서 반도체 패키지의 테스트 공정에서 BGA 단자는 테스트 소켓의 도전부와 안정적으로 접속되지만, LGA 단자는 도전부에 제대로 접속되지 않은 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은, 도면에 예시적으로 나타낸 것과 같이, BGA 단자(11)와 LGA 단자(12)를 모두 가진 혼합형 피검사 디바이스에는 BGA 단자에 대응하는 부분에는 일반적인 소켓 모듈(250)을 배치하고, LGA 단자에 대응하는 부분에는 도전부(362)의 두께가 큰 소켓 모듈(360)을 배치하여 조립한 테스트 소켓을 적용하여 피검사 디바이스의 단자의 형상 차이에도 쉽게 대응할 수 있다.

즉, LGA 단자에 대응하는 부분의 소켓 모듈(360)은 절연부(361)의 두께를 BGA 단자에 대응하는 부분의 소켓 모듈(250)의 절연부(251)의 두께보다 크게 형성하고, 이에 따라 도전부(362)의 두께도 BGA 단자에 대응하는 부분의 소켓 모듈(250)의 도전부(252)의 두께보다 크게 형성되도록 도전부(362)가 LGA 단자(12)에 접속되게 할 수 있다. 또한 소켓 모듈(360)의 도전부(362)에는 절연부(361)의 상면에서 상측으로 돌출하는 부분(363)을 추가로 형성하여 피검사 디바이스의 LGA 단자(12)가 도전부(362)의 돌출 부분(363)에 쉽게 접하도록 함으로써 접속력이 더 향상되도록 하는 것도 가능하다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 모듈 조립형 테스트 소켓은, BGA 단자와 LGA 단자를 모두 가진 혼합형 피검사 디바이스에는 단자에 대응되는 두께의 도전부를 가지는 소켓 모듈을 배치하는 것에 의해 접촉 불량 없이 안정적으로 접속되게 하여 테스트의 정확도를 향상시킬 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: 피검사 디바이스 11: 단자
20, 110, 210, 310, 410: 이방도전성 시트
21, 112, 351, 361: 절연부
22, 111, 151, 251, 261, 352, 362: 도전부
30, 120, 220, 320, 420: 프레임
40, 500, 600: 테스트 소켓
50: 테스터 51: 패드
100: 제1 소켓 모듈
130, 230, 330, 430: 결합 돌기부
131: 결합 돌기 140: 결합 홈부
141: 결합 홈 200: 제2 소켓 모듈
300: 제3 소켓 모듈 400: 제4 소켓 모듈
550: 트레이

Claims (7)

1. 복수의 소켓 모듈이 결합되어 형성되는 테스트 소켓에 있어서,
   사각 형상으로 이루어지는 각각의 소켓 모듈은,
   이방도전성 시트와 프레임이 일체형으로 제작되어 이루어진 것으로서,
   일측 모서리 부분에 사각 형상으로 형성되고, 탄성 절연물질 내에 다수의 도전성 입자가 포함된 형태의 도전부와, 상기 도전부 사이를 지지하면서 절연하는 절연부를 포함하는 이방도전성 시트;
   상기 이방도전성 시트의 이웃하는 2개의 측면을 지지하는 평판 형상의 프레임;
   상기 일측 모서리와 이웃하는 모서리 부분의 상기 프레임에 형성되고 결합 돌기를 구비한 결합 돌기부; 및
   상기 일측 모서리와 이웃하는 다른 모서리 부분에서 상기 프레임이 돌출되어 형성되고 결합 홈을 구비한 결합 홈부;를 포함하고,
   상기 복수의 소켓 모듈은, 시계 방향을 따라 제1 소켓 모듈, 제2 소켓 모듈, 제3 소켓 모듈 및 제4 소켓 모듈로 구성되되, 서로 대응되는 위치에 상기 결합 돌기부와 상기 결합 홈부가 배치되고,
   인접하는 상기 소켓 모듈들이 상기 이방도전성 시트의 다른 측면이 서로 접하도록 상기 결합 돌기부에 상기 결합 홈부가 끼워져 조립되는 방식으로 서로 결합하되,
   상기 결합 돌기부와 상기 결합 홈부가 결합된 부분의 두께는 상기 프레임의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 모듈 조립형 테스트 소켓.
2. 제1항에 있어서,
   적어도 하나의 상기 소켓 모듈의 절연부의 두께는 다른 소켓 모듈의 절연부의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 모듈 조립형 테스트 소켓.
3. 제1항에 있어서,
   적어도 하나의 상기 소켓 모듈의 도전부의 두께는 다른 소켓 모듈의 도전부의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 모듈 조립형 테스트 소켓.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 소켓 모듈과 제3 소켓 모듈 및 상기 제2 소켓 모듈과 제4 소켓 모듈은 상기 프레임이 각각 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 모듈 조립형 테스트 소켓.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 프레임들의 하측에는 사각 형상으로 이루어지고, 둘레에 테두리부가 형성되어 상기 프레임들을 지지하는 트레이가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈 조립형 테스트 소켓.
7. 삭제

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