KR100843273B1 - 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓 및 이를구비하는 테스트 장치, 반도체 패키지를 테스트하는 방법 - Google Patents

반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓 및 이를구비하는 테스트 장치, 반도체 패키지를 테스트하는 방법 Download PDF

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윤금진
경상진
이현근
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삼성전자주식회사
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Abstract

반도체 패키지는 테스트 보드에 장착된 테스트 소켓에 삽입된 상태에서 테스트된다. 테스트 소켓은 반도체 패키지를 수용하는 베이스와, 복수의 콘택단자들이 형성된 콘택시트를 포함한다. 콘택시트는 베이스의 일측에 형성된 삽입슬롯을 통하여 베이스에 고정된다. 베이스는 테스트 보드에 고정된 소켓 몸체에 장착되며 콘택시트가 고정되는 어댑터를 포함하고, 삽입슬롯은 소켓 몸체의 상부와 어댑터의 하부 사이에 형성된다. 콘택시트는 복수의 고정홀들을 가지며, 어댑터의 하부면에는 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성된다. 한편, 어댑터는 사각링 형상이며, 어댑터의 내벽에는 반도체 패키지의 위치를 안내하는 경사면이 형성된다.
콘택시트, 어댑터, 경사면, 스토퍼

Description

반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓 및 이를 구비하는 테스트 장치, 반도체 패키지를 테스트하는 방법{test socket for testing semiconductor chip and test apparatus including the same, method for testing the semiconductor chip}
본 발명의 특징과 형상, 효과는 이하의 상세한 설명 및 특허청구범위, 그리고 첨부된 도면을 통하여 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 번인(burn-in) 테스트 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 테스트 소켓을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 구성한 단면도이다.
도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 구성한 단면도이다.
도 6은 도 2의 어댑터와 콘택시트를 분리한 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 4의 삽입슬롯에 콘택시트를 삽입하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6의 어댑터에 콘택시트를 결합한 상태에서 어댑터를 몸체에 결합하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 5의 어댑터를 이용하여 반도체 패키지를 콘택시트의 상부에 안착 시키는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 2의 래치를 이용하여 반도체 패키지를 고정하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어댑터를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 테스트 장치의 헤드 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13의 평면도이다.
도 15는 도 13의 정면도이다.
도 16은 도 13의 단위 헤드 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16을 아래에서 바라본 사시도이다.
도 18은 도 13의 헤드 어셈블리를 이용하여 반도체 패키지를 로딩하는 모습을 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 헤드 어셈블리 102 : 패키지 가이더
104 : 소켓 가이더 200 : 테스트 소켓
210 : 몸체 212 : 가이드 홈
220 : 어댑터 224 : 경사면
230 : 베이스 232 : 삽입슬롯
240 : 래치 250 : 커버
252 : 가이드 바 260 : 스프링
270 : 래치 구동부재 280 : 콘택시트
282 : 콘택단자 284 : 고정홀
290 : 지지대 300 : 테스트 장치
330 : 번인 보드 346 : 안내레일
350 : 번인 챔버 400 : 픽 앤 플레이스 툴
402 : 진공흡착부
본 발명은 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 소켓 및 이를 구비하는 테스트 장치, 그리고 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지의 전기적 특성을 테스트하는 테스트 소켓 및 이를 구비하는 테스트 장치, 그리고 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 방법에 관한 것이다.
소정의 집적회로가 형성된 웨이퍼는 반도체 칩들로 분리되며, 조립 공정을 통하여 반도체 패키지로 완성된다. 완성된 반도체 패키지들은 다양한 테스트를 거치면서 정상제품과 불량제품으로 분류되며, 이와 같은 과정을 통하여 제품의 신뢰성이 유지된다. 이와 같은 테스트 과정 중 반도체 패키지의 초기 불량 검사를 번인 테스트(burn-in test)라 한다.
번인 테스트는 반도체 패키지에 약 80~125℃의 높은 온도의 열적 스트레스를 가한 상태에서 진행되며, 반도체 패키지는 높은 온도와 높은 전계가 인가된 상태에 서 동작한다. 번인 테스트가 진행되는 동안 수명이 길지 않은 불량 반도체 패키지들은 테스트 조건을 견디지 못하고 불량을 발생시키며, 번인 테스트를 통과한 정상 반도체 패키지들은 오랜 기간의 수명을 보장받을 수 있기 때문에 사용되는 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 번인 테스트는 반도체 패키지를 테스트 소켓에 실장한 상태에서 진행되며, 테스트 소켓은 테스트 보드에 장착된다. 하나의 테스트 보드에는 약 32 내지 256개의 소켓이 장착되므로, 많은 개수의 반도체 패키지를 동시에 일괄적으로 검사할 수 있다.
일반적인 테스트 소켓은 실장되는 반도체 패키지의 단자 간의 거리(예를 들어, 볼 피치(ball pitch))에 따라 교체되어야 했다. 반도체 패키지에 대한 테스트가 이루어지기 위해서, 반도체 패키지의 단자는 테스트 소켓의 컨택 기판에 제공된 소켓 핀과 전기적으로 연결되어야 하므로, 단자 간의 거리는 소켓 핀 간의 거리와 일치하여야 한다. 따라서, 단자 간의 거리가 상이한 반도체 패키지를 검사하는 과정에서 단자 간의 거리가 줄어들거나 단자 간의 거리가 증가하는 경우, 종래의 컨택 기판을 더 이상 사용할 수 없으므로, 종래의 컨택 기판은 새로운 컨택 기판으로 교체되어야 했다.
컨택 기판을 교체하기 위해서는 테스트 소켓을 테스트 보드로부터 분리하여야 하며, 이후 테스트 소켓을 분해하여 이전의 컨택 기판을 새로운 컨택 기판으로 교체하여야 했다. 그러므로 이와 같은 교체과정으로 인하여 불필요한 시간 및 노력이 요구되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 크기의 반도체 패키지를 테스트할 수 있는 테스트 소켓 및 이를 구비하는 테스트 장치, 그리고 테스트 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반도체 패키지를 원하는 위치에 정렬할 수 있는 테스트 소켓 및 이를 구비하는 테스트 장치, 그리고 테스트 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명에 의하면, 테스트 보드에 장착되어 반도체 패키지의 성능을 테스트하기 위한 테스트 소켓은 상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스, 상기 베이스에 고정되며, 상기 반도체 패키지에 형성된 복수의 단자들과 각각 접촉하는 복수의 콘택단자들이 형성된 콘택시트를 포함한다.
상기 베이스의 일측에는 상기 콘택시트가 출입하는 삽입슬롯이 형성될 수 있다. 상기 베이스는 상기 테스트 보드에 고정된 소켓 몸체에 장착되며 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하되, 상기 삽입슬롯은 상기 소켓 몸체와 상기 어댑터 사이에 형성될 수 있다. 이때, 상기 콘택시트에는 복수의 고정홀들이 형성되며, 상기 어댑터의 하부면에는 상기 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성될 수 있다.
상기 어댑터는 사각링 형상이며, 상기 어댑터의 내벽에는 상기 반도체 패키 지의 위치를 안내하는 경사면이 형성될 수 있다.
상기 소켓은 상기 베이스에 수용된 상기 반도체 패키지를 홀딩하는 래치, 상기 래치를 구동하는 래치 구동부재를 더 포함할 수 있다. 상기 래치 구동부재는 상기 베이스의 상부에 결합되며, 상하이동에 의하여 상기 래치를 구동하는 커버, 상기 커버와 상기 소켓 몸체 사이에 제공되며, 상기 커버에 대하여 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 베이스는 상기 테스트 보드에 고정된 소켓 몸체에 장착되며 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하되, 상기 콘택시트에는 복수의 고정홀들이 형성되며, 상기 어댑터의 하부면에는 상기 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 반도체 패키지를 테스트하는 장치는 테스트 보드에 장착되어 상기 반도체 패키지의 성능을 테스트하기 위한 테스트 소켓, 상기 반도체 패키지를 운반하여 상기 테스트 소켓 내에 로딩/언로딩할 수 있는 픽 앤 플레이스 툴(pick and place tool), 상기 픽 앤 플레이스 툴과 상기 테스트 소켓의 사이에 위치하며 상기 테스트 소켓 내에 로딩되는 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 헤드 어셈블리를 포함하되, 상기 테스트 소켓은 상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스, 상기 베이스에 고정되며 상기 반도체 패키지에 형성된 복수의 단자들과 각각 접촉하는 복수의 콘택 단자들이 형성된 콘택시트를 포함한다.
본 발명에 의하면, 반도체 패키지의 성능을 테스트하는 방법은 상기 반도체 패키지에 상응하는 콘택시트를 선택하는 단계, 상기 콘택시트를 상기 반도체 패키 지를 수용하는 베이스에 고정하는 단계, 상기 반도체 패키지를 상기 베이스에 장착하는 단계를 포함한다.
상기 콘택시트는 상기 베이스의 일측에 형성된 삽입슬롯을 통하여 상기 베이스에 고정될 수 있다. 상기 베이스는 소켓 몸체, 상기 소켓 몸체에 장착되며 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하며, 상기 삽입슬롯은 상기 소켓 몸체와 상기 어댑터 사이에 형성될 수 있다.
상기 반도체 패키지를 상기 베이스에 장착하는 단계는 상기 어댑터의 내벽에 형성된 경사면을 통하여 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 반도체 패키지를 상기 베이스에 장착하는 단계는 상기 베이스의 상부에 제공된 픽 앤 플레이스 툴을 이용하여 상기 반도체 패키지를 상기 베이스의 상부로 운반하는 단계, 상기 베이스를 향하여 상기 반도체 패키지를 낙하하는 단계, 상기 픽 앤 플레이스 툴과 상기 베이스의 사이에 위치하는 헤드 어셈블리를 이용하여 낙하한 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 베이스는 소켓 몸체, 상기 소켓 몸체에 장착되며 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하며, 상기 콘택시트를 상기 베이스에 고정하는 단계는 상기 콘택시트를 상기 어댑터의 하부면에 고정한 후 상기 어댑터를 상기 소켓 몸체의 상부를 통하여 상기 소켓 몸체에 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스에 상기 콘택시트를 고정하는 단계는 상기 베이스가 테스트 보드에 장착된 상태에서 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 18을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
이하에서는 번인 테스트(Burn In test)를 수행하는 테스트 소켓 및 테스트 장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 범위는 번인 테스트에 한정되지 않는다. 또한, 이하에서 설명되는 반도체 패키지는 리드를 사용하는 QFP(Quad Flat Package) 패키지, 솔더볼을 사용하는 BGA(Ball Grid Array) 패키지, 그리고 솔더 랜드(solder land)를 사용하는 LGA(Land Grid Array) 패키지를 포함하며, 패키지의 형상에 따라 본 발명의 실시예들을 변경하는 것은 동일한 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 자명하다.
한편, 이하에서 설명되는 테스트 장치에 대한 상세한 설명은 한국등록특허공보 10-0561951호 및 한국등록특허공보 10-0640634호, 한국등록특허공보 10-0510501호에도 개시되어 있으며, 본 발명은 공보에 개시된 발명의 내용을 포함할 수 있다.
도 1은 번인(burn-in) 테스트 장치(300)의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 테스트 장치(300)는 반도체 패키지(10)에 대한 번인 테스트(burn in test)를 수행하는 모니터링 번인 테스트(MBT:Monitoring Burn in test) 장치로서, 가열된 공기를 이용하여 테스트 온도 조건을 조절하는 방식이다.
테스트 장치(300)는 외부로부터 차단되는 번인 챔버(350), 테스트 조건을 조절하기 위해 공기를 가열하는 히팅부(370), 가열된 공기를 번인 챔버로 공급하기 위한 공기공급덕트(380), 그리고 번인 챔버(350)의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배기덕트(410)를 포함한다.
반도체 패키지(10)에 대한 테스트는 반도체 패키지(10)가 번인 챔버(350) 내에 로딩된 상태에서 이루어진다. 내부에는 내부 온도를 측정하는 온도센서(355)가 설치된다. 반도체 패키지(10)는 테스트 소켓(200)에 실장되며, 복수의 테스트 소켓(200)들은 번인 보드(330)에 각각 장착된다. 번인 챔버(350)에는 복수의 번인 보드들(330)이 수납되며, 이들에 대한 테스트가 진행된다. 번인 보드(330)는 안내 레일(346)이 설치된 랙(rack)(345)에 수납되며, 번인 챔버(350)에는 복수의 랙들(345)이 수납된다. 본 실시예에서는 4개의 랙들(345)이 번인 챔버(350)에 수납된다.
히팅부(370)는 번인 챔버(350)의 상부에 위치하며, 번인 챔버(350)로 공급되는 가열 공기를 생성하는 부분이다. 히팅부(370)는 공기를 가열하는 히터(371)와, 가열된 공기를 강제로 공기공급덕트(380)로 불어주는 송풍기(373)가 설치되어 있다.
공기공급덕트(380)는 히팅부(370)로부터 번인 챔버(350)로 가열된 공기를 공급시키기 위한 유로를 제공하며, 배기덕트(410)는 번인 챔버(350)로부터 공기를 외부로 배출시키기 위한 유로를 제공한다. 공기공급덕트(380)와 배기덕트(410)는 번 인 챔버(350)의 양측에 각각 설치된다. 공기공급덕트(380)는 번인 챔버(350)와 인접되게 설치되며, 히팅부(370)로부터 공기를 공급받는다. 배기덕트(410)는 번인 챔버(350)와 인접되게 설치되며, 번인 챔버(350)로부터 공기를 배출한다. 공기공급덕트(380)와 번인 챔버(350)는 편향판(381)에 의해 분리되며, 배기덕트(410)와 번인 챔버(350)는 편향판(411)에 의해 분리된다. 편향판(381,411)은 일정 방향으로 형성된 구멍들(383, 413)을 가지며, 구멍들(383, 413)을 통하여 공기의 공급과 배출이 이루어진다.
이하, 번인 챔버(350)의 온도를 조절하는 과정을 설명한다. 설정 온도에 도달할 때까지 번인 챔버(350)의 내부 온도를 상승시킨다. 히팅부(370)의 흡기구(375)를 통하여 유입된 공기는 히터(371)에 의해 가열되며 송풍기(373)에 의해 공기공급덕트(380)로 공급되어 공기공급덕트(380)에서 편향판(381)을 통하여 번인 챔버(350)로 공급된다. 온도센서(355)에 의해 측정된 온도가 설정온도가 되면 히터(371)의 동작이 정지되며 송풍기(373)는 계속 동작된다. 반도체 패키지(10)의 동작에 의해 발생되는 열로 인하여 번인 챔버(350)의 내부가 설정 온도 이상이 되면 번인 챔버(350)의 공기는 배기덕트(410)를 통하여 배출구(415)로 배출되고 설정 온도 이하가 되면 다시 히터(371)가 동작하여 가열된 공기가 번인 챔버(350) 내로 공급된다. 이와 같은 과정을 반복적으로 거치면서 번인 챔버(350)의 내부온도는 설정온도로 유지되고 그 상태에서 도시되지 않은 시스템부에 의해 전기적인 테스트가 이루어진다.
도 2는 본 발명에 따른 테스트 소켓(200)을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면도이다. 도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 구성한 단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 구성한 단면도이다.
앞서 본 바와 같이, 복수의 테스트 소켓(200)들은 번인 보드(330)에 각각 장착된다. 반도체 패키지(10)는 테스트 소켓(200)에 실장되며, 실장된 상태에서 반도체 패키지(10)에 대한 테스트가 진행된다.
테스트 소켓(200)은 베이스(230)와 베이스(230)에 고정된 콘택시트(280)를 포함한다. 베이스(230)는 몸체(210)와 어댑터(220)를 포함하며, 반도체 패키지(10)를 수용한다. 몸체(210)의 하부에는 지지대(290)가 연결된다. 몸체(210)는 지지대(290)를 이용하여 번인 보드(330)에 고정된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 몸체(210)의 양 측부에는 복수의 가이드홈들(212)이 형성된다. 가이드홈들(212)은 후술하는 가이드바들(252)의 이동을 각각 안내하는 역할을 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 어댑터(220)는 사각링 형상이며, 몸체(210)의 상부에 결합된다. 어댑터(220)의 외벽 양측에는 가이드레일(222)이 제공되며, 가이드레일(222)은 후술하는 커버(250)에 제공된 가이드홈(254)을 따라 이동한다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 어댑터(220)의 내벽에는 아래로 갈수록 어댑터(220)의 중앙을 향하여 돌출되는 경사면(224)이 형성된다. 경사면(224)은 네면에 모두 형성되며, 반도체 패키지(10)가 베이스(230) 상의 원하는 위치에 안착될 수 있도록 반도체 패키지(10)를 안내한다. 베이스(230) 상의 원하는 위치에 안착된 반도체 패 키지(10)의 가장자리는 경사면들(224)의 하단과 각각 접한다. 반도체 패키지(10)의 크기가 변경된 때에는 어댑터(220)는 변경되어야 한다.
한편, 삽입슬롯(232) 상에 위치하는 어댑터(220)의 바닥면에는 복수의 스토퍼들(226)이 제공된다. 스토퍼(226)는 삽입슬롯(232) 상에 설치된 콘택시트(280)를 고정한다. 콘택시트(280) 상에는 복수의 고정홀들(284)이 형성되며, 콘택시트(280)가 삽입슬롯(232) 상에 삽입될 때, 스토퍼들(226)은 고정홀들(284)에 각각 삽입된다. 따라서, 콘택시트(280)는 삽입슬롯(232) 상에 고정될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 몸체(210)와 어댑터(220) 사이에는 삽입슬롯(232)이 형성된다. 삽입슬롯(232) 상에는 후술하는 콘택시트(280)가 설치된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 삽입슬롯(232)은 일측에 입구가 형성되며, 콘택시트(280)는 입구를 통하여 삽입슬롯(232) 내에 삽입설치된다. 콘택시트(280)를 삽입슬롯(232) 내에 설치하는 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
콘택시트(280)는 연성회로기판과 같은 재질로 이루어지며, 콘택시트(280) 상에는 복수의 콘택단자들(282)이 형성된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 콘택시트(280)의 상부에는 테스트하고자 하는 반도체 패키지(10)가 안착되며, 콘택단자들(282)은 반도체 패키지(10)에 형성된 단자들(12)과 접촉된다. 따라서, 반도체 패키지(10)와 콘택시트(280)는 전기적으로 연결된다. 콘택시트(280)는 테스트하고자 하는 반도체 패키지(10)의 크기 또는 단자간의 거리(예를 들어, 볼 피치)가 변경될 때마다 변경될 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 반도체 패키지(10)와 콘택시트(280)는 콘택단자들(282) 및 단자들(12)의 접촉에 의하여 전기적으로 연결되므로, 이를 위해서는 단자들(12)간의 거리가 변경되면, 콘택단자들(282) 간의 거리도 변경되어야 하기 때문이다. 한편, 본 실시예에서는 콘택시트(280)가 연성회로기판 재질인 것으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 제한되지 않으며, 콘택시트(280)는 인쇄회로기판(printed circuit board)을 포함한다.
테스트 소켓(200)은 래치(240) 및 래치 구동부재(270)를 더 포함한다. 래치(240)는 베이스(230)에 수용된 반도체 패키지(10)의 위치를 고정하며, 래치 구동부재(270)는 래치(240)를 구동한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 래치(240)는 베이스(230) 내에 수용된 반도체 패키지(10)의 상부면에 압력을 가하여 반도체 패키지(10)를 홀딩하며, 반도체 패키지(10)가 유동하는 것을 방지한다. 래치(240)는 래치 구동부재(270)에 의하여 회전가능하며, 회전에 의하여 반도체 패키지(10)를 홀딩/언홀딩한다.
래치 구동부재(270)는 커버(250) 및 스프링(260)을 포함한다. 커버(250)는 어댑터(220)를 감싸는 사각링 형상이다. 커버(250)의 양측에는 가이드바들(252)이 제공되며, 가이드바들(252)은 가이드홈들(212)을 따라 각각 이동한다.
스프링(260)은 커버(250)와 몸체(210) 사이에 설치되며, 커버(250)에 대하여 윗방향으로 탄성력을 제공한다. 래치를 구동하는 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 6은 도 2의 어댑터(220)와 콘택시트(280)를 분리한 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 삽입슬롯(232)에 대응되는 어댑터(220)의 하부면에는 복수의 스토퍼들(226)이 제공된다. 스토퍼들(226)은 삽입슬롯(232) 상에 설치된 콘택시트(280)를 고정한다. 콘택시트(280) 상에는 복수의 고정홀들(284)이 형성되며, 콘택시트(280)가 삽입슬롯(232) 상에 삽입될 때, 스토퍼들(226)은 고정홀들(284)에 각각 삽입된다. 따라서, 콘택시트(280)는 삽입슬롯(232) 상에 고정될 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 스토퍼(226)의 상부면에는 경사면이 형성되므로, 후술하는 바와 같이 콘택시트(280)는 경사면을 통하여 삽입슬롯(232) 상에 고정될 수 있다.
한편, 어댑터(220)와 대향되는 콘택시트(280)의 일면에는 복수의 콘택단자들(282)이 제공되며, 콘택시트(280)의 네 귀퉁이에는 스토퍼들(226)과 대향되도록 고정홀들(284)이 형성된다.
도 7은 도 4의 삽입슬롯(232)에 콘택시트(280)를 삽입하는 모습을 나타내는 도면이다. 앞서 본 바와 같이, 삽입슬롯(232)은 일측에 입구가 형성되며, 콘택시트(280)는 입구를 통하여 삽입슬롯(232) 내에 삽입설치된다. 콘택시트(280)는 삽입슬롯(232)을 통하여 우측으로 삽입되며, 삽입슬롯(232) 상에 제공된 스토퍼들(226)은 각각 콘택시트(280)에 형성된 고정홀들(282)에 삽입된다. 따라서, 콘택시 트(280)는 삽입슬롯(232)에 삽입설치된다.
도 8은 도 6의 어댑터(220)에 콘택시트(280)를 결합한 상태에서 어댑터(220)를 몸체(210)에 결합하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7에서는 콘택시트(280)가 삽입슬롯(232)을 통하여 어댑터(220)의 하부에 설치되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 콘택시트(280)가 어댑터(220)에 결합한 상태에서 어댑터(220)를 몸체(210)에 결합할 수도 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 콘택시트(280)가 어댑터(220)의 하부에 결합된 상태에서, 어댑터(220)는 커버(250)의 개방된 상부를 통하여 몸체(210)의 상부에 결합될 수 있다.
도 9는 도 5의 어댑터(220)를 이용하여 반도체 패키지(10)를 콘택시트(280)의 상부에 안착시키는 모습을 나타내는 도면이다.
앞서 본 바와 같이, 어댑터(220)의 내벽에는 아래로 갈수록 어댑터(220)의 중앙을 향하여 돌출되는 경사면(224)이 형성된다. 경사면(224)은 반도체 패키지(10)가 베이스(230) 상의 원하는 위치에 안착될 수 있도록 반도체 패키지(10)를 안내한다. 어댑터(220)의 상부에서 낙하한 반도체 패키지(10)의 가장자리는 경사면(224)을 타고 아래로 이동하며, 베이스(230) 상의 원하는 위치에 안착될 수 있다. 베이스(230) 상의 원하는 위치에 안착된 반도체 패키지(10)의 가장자리는 경사면들(224)의 하단과 각각 접한다.
도 10 및 도 11은 도 2의 래치(240)를 이용하여 반도체 패키지(10)를 고정하는 모습을 나타내는 도면이다.
래치(240)는 커버(250)의 승강에 의하여 회전된다. 도시한 바와 같이, 래치(240)의 일단은 커버(250)에 힌지결합되어 있으며, 래치(240)의 중앙부는 몸체(210)에 힌지결합된 보조링크(242)에 의하여 구속되어 있다. 마찬가지로, 래치(240)의 중앙부를 구속하는 보조링크(242)는 중앙부에 힌지결합되어 있다. 따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 커버(250)가 상승하면 래치(240)는 링크운동에 의하여 반도체 패키지(10)의 상부에 놓여지며, 반도체 패키지(10)를 홀딩한다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 커버(250)가 하강하면 래치(240)는 화살표 방향으로 회전하면서 반도체 패키지(10)의 상부로부터 제거되며, 반도체 패키지(10)를 언홀딩한다. 래치(240)가 언홀딩 상태에 있을 때, 반도체 패키지(10)는 베이스(230)의 상부에 로딩되거나, 베이스(230)의 상부로부터 언로딩될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어댑터(220)를 나타내는 도면이다. 본 실시예에 따른 어댑터(220)는 앞서 설명한 어댑터(220)와 달리, 경사면(224)이 형성되지 않는다. 따라서, 어댑터(220)는 반도체 패키지(10)를 정확한 위치에 정렬할 수 없다. 이는 도 13 내지 도 18에 제공된 헤드 어셈블리(100)를 이용하여 반도체 패키지(10)의 위치를 정렬하기 위한 것이다.
한편, 경사면(224)을 제외한 이외의 사항은 앞서 설명한 어댑터(220)와 동일한 구조와 기능을 가진다. 어댑터(220)의 동일한 구조와 기능에 대한 상세한 설명 은 앞서 설명한 내용으로 대체한다.
도 13은 본 발명에 따른 테스트 장치(300)의 헤드 어셈블리(100)를 나타내는 사시도이다. 도 14는 도 13의 평면도이며, 도 15는 도 13의 정면도이다.
도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 헤드 어셈블리(100)는 앞선 실시예에서 어댑터(220)의 경사면(224)에 의하여 이루어지는 정렬기능을 수행한다.
또한, 본 실시예는 복수의 반도체 패키지들(10)을 동시에 검사하는 번인 검사(burn in test) 및 병렬 검사(parallel test)에 관한 것이다. 따라서, 반도체 패키지들(10)은 하나씩 로딩되거나 언로딩되는 것이 아니라, 복수의 반도체 패키지들(10)이 동시에 로딩되거나 언로딩된다. 헤드 어셈블리(100)는 네 개의 단위 헤드 어셈블리들(101)이 결합되어 구성된다.
헤드 어셈블리(100)는 픽 앤 플레이스 툴 동작부(106)를 포함하며, 픽 앤 플레이스 툴 동작부(106)는 반도체 패키지(10)를 로딩하거나 언로딩할 때 사용되는 픽 앤 플레이스 툴(도 18의 400)이 동작할 수 있는 공간을 제공한다. 또한, 헤드 어셈블리(100)는 패키지 가이더(102)와, 소켓 가이더(104)를 포함한다.
도 16은 도 13의 단위 헤드 어셈블리(100)를 나타내는 사시도이다.
도 16에 도시한 바와 같이, 패키지 가이더(102)는 픽 앤 플레이스 툴 작동부(106)의 하부에 제공되며, 어댑터(220)의 경사면(224)과 유사한 경사면을 이용하 여 반도체 패키지(10)가 베이스(230) 내에 로딩될 때에 반도체 패키지(10)를 정렬한다. 따라서, 반도체 패키지(10)의 크기가 바뀐 경우, 단위 헤드 어셈블리(101)의 패키지 가이더(102)를 교체하여야 한다.
일반적인 번인 보드(330) 상에는 최소 32개에서 최대 256개의 테스트 소켓들(200)이 설치되며, 한 종류의 반도체 패키지(10)에 사용되는 번인 보드(330)의 개수 역시 많기 때문에 어댑터(220)를 수작업으로 교체하는 데에는 많은 비용과 시간이 필요하게 된다. 그러나, 본 실시예에 의하면, 패키지 가이더(102)의 교체만으로(단지, 4개) 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 17은 도 16을 밑에 방향에서 바라본 사시도이다.
도 17을 참조하면, 패키지 가이더(102)는 헤드 어셈블리(101)가 커버(250)와 맞닿을 때에 정렬이 틀어지면, 비록 패키지 가이더(102)가 정상적으로 작동되더라도 반도체 패키지(10)의 단자(12)와 콘택시트(280)의 콘택단자(282)가 정상적으로 연결되기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 헤드 어셈블리(101)의 소켓 가이더(104)의 끝단에는 경사면이 제공되며, 소켓 가이더(104)는 경사면을 통해 미끄러져 커버(250)의 네 귀퉁이에 정확하게 정렬된다. 따라서, 패키지 가이더(102)가 작동되기 전에, 헤드 어셈블리(101)와 커버(250)의 위치가 정확하게 정렬된다.
도 18은 도 13의 헤드 어셈블리(100)를 이용하여 반도체 패키지(10)를 로딩하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 일반적으로 픽 앤 플레이스 툴(400)은 진공흡착부(402)를 포함한다. 진공흡착부(402)는 반도체 패키지(10)를 진공으로 흡착하여서 이동시키며, 상기 진공흡착부(402)의 진공을 해제하면 반도체 패키지(10)는 진공흡착부(402)로부터 분리되어 베이스(230) 내에 로딩된다. 이때, 패키지 가이더(102)에는 경사부(107)가 있기 때문에 픽 앤 플레이스 툴(400)의 로딩 위치에 오차가 발생하더라도 상기 경사부(107)를 통과한 반도체 패키지(10)가 정렬부(108)에서 올바르게 정렬된 채 낙하하여 베이스(230) 내의 원하는 위치에 정확하게 로딩된다.
상술한 바에 의하면, 반도체 패키지(10)의 단자들 간의 거리가 변경되더라도 테스트 소켓(200) 자체를 교체하지 않고 콘택시트(280)만을 교체하여 반도체 패키지(10)를 테스트할 수 있다.
또한, 테스트 소켓(200)을 번인 보드(330)로부터 분리하지 않아도 되며, 콘택시트(280)만을 변경하여 변경된 반도체 패키지(10)를 테스트할 수 있다. 또한, 콘택시트(280)를 용이하게 교체할 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명에 의하면, 반도체 패키지의 볼 피치가 변경된 경우, 테스트 소켓의 교체에 소요되는 시간 및 노력을 단축시킬 수 있다.
또한, 다양한 볼 피치를 가진 반도체 패키지를 용이하게 테스트할 수 있다.

Claims (21)

  1. 테스트 보드에 장착되어 반도체 패키지의 성능을 테스트하기 위한 테스트 소켓에 있어서,
    상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스; 및
    상기 베이스에 고정되며, 상기 반도체 패키지에 형성된 복수의 단자들과 각각 접촉하는 복수의 콘택단자들이 형성된 콘택시트를 포함하되,
    상기 베이스의 일측에는 상기 콘택시트가 출입하는 삽입슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 테스트 보드에 고정된 몸체; 및
    상기 몸체의 상부에 결합되며, 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하되,
    상기 삽입슬롯은 상기 몸체와 상기 어댑터 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콘택시트에는 복수의 고정홀들이 형성되며,
    상기 어댑터의 하부면에는 상기 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 어댑터는 사각링 형상이며, 상기 어댑터의 내벽에는 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 제1항, 제3항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소켓은,
    상기 베이스에 수용된 상기 반도체 패키지를 홀딩하는 래치; 및
    상기 래치를 구동하는 래치 구동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 래치 구동부재는,
    상기 베이스의 상부에 결합되며, 상하이동에 의하여 상기 래치를 구동하는 커버; 및
    상기 커버와 상기 몸체 사이에 제공되며, 상기 커버에 대하여 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 테스트 보드에 고정된 몸체; 및
    상기 몸체에 장착되며, 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하되,
    상기 콘택시트에는 복수의 고정홀들이 형성되며,
    상기 어댑터의 하부면에는 상기 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 어댑터는 사각링 형상이며, 상기 어댑터의 내벽에는 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  10. 반도체 패키지를 테스트하는 장치에 있어서,
    테스트 보드에 장착되며, 반도체 패키지의 성능을 테스트하기 위한 테스트 소켓;
    상기 반도체 패키지를 운반하여 상기 테스트 소켓 내에 로딩/언로딩할 수 있는 픽 앤 플레이스 툴(pick and place tool); 및
    상기 픽 앤 플레이스 툴과 상기 테스트 소켓의 사이에 위치하며, 상기 테스트 소켓 내에 로딩되는 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 헤드 어셈블리를 포함하되,
    상기 테스트 소켓은,
    상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스; 및
    상기 베이스에 고정되며, 상기 반도체 패키지에 형성된 복수의 단자들과 각각 접촉하는 복수의 콘택단자들이 형성된 콘택시트를 포함하며,
    상기 베이스의 일측에는 상기 콘택시트가 출입하는 삽입슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
  11. 삭제
  12. 제1O항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 테스트 보드에 고정된 몸체; 및
    상기 몸체에 장착되며, 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하되,
    상기 삽입슬롯은 상기 몸체와 상기 어댑터 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 콘택시트에는 복수의 고정홀들이 형성되며,
    상기 어댑터의 하부면에는 상기 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 테스트 보드에 고정된 몸체; 및
    상기 몸체에 장착되며, 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하되,
    상기 콘택시트에는 복수의 고정홀들이 형성되며,
    상기 어댑터의 하부면에는 상기 고정홀들에 각각 삽입되는 복수의 스토퍼들이 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
  15. 반도체 패키지의 성능을 테스트하는 방법에 있어서,
    상기 반도체 패키지에 상응하는 콘택시트를 선택하는 단계;
    상기 콘택시트를 상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스에 고정하는 단계; 및
    상기 반도체 패키지를 상기 베이스에 장착하는 단계를 포함하되,
    상기 콘택시트는 상기 베이스의 일측에 형성된 삽입슬롯을 통하여 상기 베이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 베이스는,
    몸체; 및
    상기 몸체에 장착되며, 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하며,
    상기 삽입슬롯은 상기 몸체와 상기 어댑터 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
  18. 제15항 또는 제17항에 있어서,
    상기 반도체 패키지를 상기 베이스에 장착하는 단계는 상기 어댑터의 내벽에 형성된 경사면을 통하여 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
  19. 제15항 또는 제17항에 있어서,
    상기 반도체 패키지를 상기 베이스에 장착하는 단계는,
    상기 베이스의 상부에 제공된 픽 앤 플레이스 툴을 이용하여 상기 반도체 패키지를 상기 베이스의 상부로 운반하는 단계;
    상기 베이스를 향하여 상기 반도체 패키지를 낙하하는 단계; 및
    상기 픽 앤 플레이스 툴과 상기 베이스의 사이에 위치하는 헤드 어셈블리를 이용하여 낙하한 상기 반도체 패키지의 위치를 안내하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 테스트 보드에 고정된 몸체; 및
    상기 몸체에 장착되며, 상기 콘택시트를 고정하는 어댑터를 포함하며,
    상기 콘택시트를 상기 베이스에 고정하는 단계는 상기 콘택시트를 상기 어댑터의 하부면에 고정한 후 상기 어댑터를 상기 몸체의 상부를 통하여 상기 몸체에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 반도체 패키지를 수용하는 베이스에 상기 콘택시트를 고정하는 단계는 상기 베이스가 테스트 보드에 장착된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 테스트 방법.
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