KR101032647B1 - 핸들러용 인서트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸들러용 인서트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 단자가 마련된 반도체 디바이스를 수납하여 외부의 접속체와 접촉가능하게 하는 핸들러용 인서트에 있어서, 상기 반도체 디바이스가 삽입될 수 있는 관통구멍이 중심 부분에 형성되어 있는 인서트 몸체; 및 상기 관통구멍을 가로지르면서 상기 인서트 몸체에 착탈가능하게 결합되고, 상기 관통구멍을 통하여 삽입된 반도체 디바이스를 지지할 수 있는 지지부재;를 포함하며, 상기 지지부재에는 상기 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 위치에, 상기 단자와 상기 접속체와의 접촉이 가능하도록 그 지지부재의 상면과 하면을 관통하는 다수의 연결공이 형성되어 있는 핸들러용 인서트에 대한 것이다.

인서트, 인서트 몸체, 지지부재, 연결공

Description

핸들러용 인서트{Insert for handler}

본 발명은 핸들러용 인서트에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 디바이스의 빈번한 수납으로 인하여 파손이 있어도 교체가 용이한 핸들러용 인서트에 대한 것이다.

일반적으로 반도체 디바이스 제조 공정에 의해 제조된 반도체 디바이스는 출하되기 전에 전기적 특성 검사와 기능 테스트(Function Test)와 같은 신뢰성 테스트를 거치게 된다. 여기서, 제조된 반도체 디바이스를 테스트 장치로 이송하며, 테스트 완료된 반도체 디바이스를 분류하기 위한 장비로서 주로 핸들러용 인서트(Insert for Handler)가 사용된다.

핸들러는 다수의 반도체 디바이스를 테스트 장치 내에 반송하고, 각 반도체 디바이스를 테스트 헤드에 전기적으로 접촉시켜 테스트를 행하게 한다. 그리고 테스트가 완료된 각 반도체 디바이스를 테스트 장치로부터 반출하여 테스트 결과에 따라서 분류한다.

이때 핸들러는 복수개의 반도체 디바이스가 각기 수납된 인서트가 설치된 테스트 트레이를 테스트 장치로 반송하여 테스트 공정이 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 종래기술에 따른 핸들러용 인서트를 이용하여 반도체 디바이스를 전기적 성능을 위한 테스트 장치까지 반송하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 핸들러용 인서트가 반도체 디바이스를 테스트 장치까지 반송완료한 모습을 나타낸 도면으로서, 반도체 디바이스(10)를 수납하여 반송시키는 핸들러용 인서트는(1)는 상부로부터 하부까지 관통한 관통구멍(2) 하단에 내측을 향하여 돌출된 단턱(3)을 마련하고 있으며, 상기 단턱(3)에 반도체 디바이스(10)의 둘레부분(11)을 받친 상태로 상기 반도체 디바이스(10)를 테스트 장치(10)까지 반송시킨다.

이러한 종래기술에 따른 핸들러용 인서트는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 단턱의 크기 및 형상은 반도체 디바이스의 단자가 하측의 테스트 장치와 접촉하기 용이하게 반도체 디바이스의 둘레부분에 약간 걸치도록 미소하게 제작하여야 한다. 이러한 크기의 제약으로 인하여, 반도체 디바이스와의 접촉으로 인한 충돌에 약하며 쉽게 파손될 수 있다. 이러한 단턱의 파손시에는 인서트 전체를 교체해야 한다는 문제점이 있게 되는 것이다.

또한, 단턱이 파손되는 경우에는 그 반도체 디바이스가 그대로 테스트 소켓으로 떨어져서 소켓의 파손을 일으킬 염려가 있으며, 또한 그 파손된 단턱이 소켓 내에 남아 있게 되는 문제점이 있게 된다.

또한, 돌기의 형상으로 인하여 그 인서트와 결합되는 테스트 수단등에도 그 돌기를 수용할 수 있는 홈을 형성시켜야 하는 경우가 있다. 예를 들어, 돌기로 인하여 그 테스트 수단의 소정의 부분에 상기 돌기와 대응되는 형상의 홈을 형성시키는 등의 별도의 제작과정을 거치게 되며, 이는 전체적인 제조비용을 증가시키게 하 는 원인이 되는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 디바이스와의 접촉으로 인한 파손이 발생하는 경우에도 적은 비용으로 교체가 가능한 핸들러용 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핸들러용 인서트는, 다수의 단자가 마련된 반도체 디바이스를 수납하여 외부의 접속체와 접촉가능하게 하는 핸들러용 인서트에 있어서, 상기 반도체 디바이스가 삽입될 수 있는 관통구멍이 중심 부분에 형성되어 있는 인서트 몸체; 및 상기 관통구멍을 가로지르면서 상기 인서트 몸체에 착탈가능하게 결합되고, 상기 관통구멍을 통하여 삽입된 반도체 디바이스를 지지할 수 있는 지지부재;를 포함하며,

상기 지지부재에는 상기 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 위치에, 상기 단자와 상기 접속체와의 접촉이 가능하도록 그 지지부재의 상면과 하면을 관통하는 다수의 연결공이 형성되어 있다.

상기 핸들러용 인서트에서, 상기 지지부재는 얇은 시트형태로서, 합성수지소재의 필름인 것이 바람직하다.

상기 핸들러용 인서트에서,

상기 필름은 내열성이 높고 열팽창계수가 작은 캡톤(kapton) 필름인 것이 바람직하다.

상기 핸들어용 인서트에서,

상기 필름은 FR4, FR5, XPC, 폴리이미드 필름 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 핸들러용 인서트에서, 상기 연결공은 상기 단자가 삽입될 수 있는 직경을 가지고 있어, 상기 단자는 그 연결공을 관통하여 상기 접속체에 접촉하는 것이 바람직하다.

상기 핸들러용 인서트에서, 상기 연결공은 상기 외부 접속체가 삽입될 수 있는 직경을 가지고 있어, 상기 단자는 그 연결공을 관통하여 상기 단자에 접촉하는 것이 바람직하다.

상기 핸들러용 인서트에서, 상기 지지부재는 상기 인서트 몸체의 하단에 볼트결합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 핸들러용 인서트는, 반도체 디바이스를 지지하기 위한 지지부재가 착탈가능하게 인서트 몸체에 부착되어 있어 제조가 단순하고 테스트를 용이하게 진행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 핸들러용 인서트는, 지지부재가 합성수지소재의 필름이기 때문에, 접촉하는 반도체 디바이스에 충격을 주거나 단자에 손상을 주는 일이 없는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 핸들러용 인서트는, 지지부재에 형성된 연결공을 통하여 접속체와 접촉할 수 있으므로 확실한 전기적인 접속이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 핸들러용 인서트는, 반도체 디바이스와의 빈번한 접촉으로 인한 지지부재의 파손시 그 지지부재만을 간편하게 교체함에 의하여 새로운 테스트를 수행할 수 있어 교체가 편리하고 전체적인 테스트 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들러용 인서트의 분리사시도이며, 도 4 및 도 5는 도 3의 핸들러용 인서트의 작동도를 나타내는 도면로서. 본 실시예에 따른 핸들러용 인서트(100)는, 인서트 몸체(110), 지지부재(120)를 포함한다.

상기 인서트 몸체(110)는, 반도체 디바이스(150)가 삽입될 수 있는 관통구멍(111)이 중심 부분에 형성되어 있는 것으로서, 상기 관통구멍(111)은 상기 인서트 몸체(110)의 상단으로부터 하단까지 연장되도록 형성된다. 그 관통구멍(111)의 크기는 테스트될 반도체 디바이스(150)가 충분히 삽입될 수 있는 정도를 가지게 된다.

상기 지지부재(120)는, 관통구멍(111)을 통하여 삽입된 반도체 디바이스(150)를 지지하여 상기 인서트 몸체(110) 내에 수납될 수 있도록 하는 것이다. 이러한 지지부재(120)는 상기 관통구멍(111)을 가로지르면서 상기 인서트 몸체에 착탈가능하게 결합된다. 이러한 지지부재(120)는 전체적으로 얇은 시트형태로서, 상기 관통구멍(111)을 전체적으로 폐쇄할 수 있을 정도의 크기를 가지는 것이 좋 다. 이러한 지지부재(120)는 합성수지소재 필름이 사용되며, 구체적으로는 FR4, FR5, XPC, 폴리이미드 필름 등이 사용되는 것이 좋고, 가장 바람직하게는 내열성이 높고 열팽창계수가 작은 캡톤(kapton) 필름인 것이 좋다.

이러한 지지부재(120)에는, 연결공(121) 및 체결공(122)이 형성되어 있다.

상기 연결공(121)은 반도체 디바이스(150)의 단자(151)와 대응되는 위치에 배치되고, 지지부재(120)의 상면과 하면을 관통하도록 형성된다. 이러한 연결공(121)을 통하여 반도체 디바이스(150)의 단자(151)는 접속체(143)와 접촉되어 전기적으로 연결가능한 상태에 놓일 수 있게 된다. 이러한 연결공(121)의 크기는 반도체 디바이스(150)의 단자(151)보다 다소 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 반도체 디바이스(150)의 단자(151)는 상기 연결공(121)을 통하여 삽입되어 하측으로 돌출되어 인서트 하측에 배치된 접속체(143)와 접촉할 수 있게 된다.

이러한 연결공(121)의 수는 상기 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 개수만큼 형성되어 있게 된다.

상기 체결공(122)은, 상기 지지부재(120)를 상기 인서트 몸체(110)에 볼트결합하기 위하여 형성된 구멍이다. 이러한 체결공(122)은 체결에 사용될 볼트(123)의 외경과 대응되는 직경을 가지도록 형성된다.

상술한 지지부재(120)는 인서트 몸체(110)의 하단에 볼트결합되는데, 지지부재(120)와 인서트 몸체(110)의 하단을 착탈가능하게 결합하기 위한 수단으로 볼트(123)만 사용되는 것이 아니라, 다양한 체결수단이 사용가능함은 물론이다.

이외에 본 실시예에서 도시된 130 및 140 는 테스트 장치와 커넥터를 말한 다. 상기 테스트 장치(130)는 반도체 디바이스(150)로 인가할 전기적 신호를 발생시키는 것이며, 상기 커넥터(140)는 상기 테스트 장치(130)와 핸들러용 인서트(100) 사이에 배치되어 상기 핸들러용 인서트(100)에 수납된 반도체 디바이스(150)의 단자(151)와 테스트 장치(130)의 패드를 전기적으로 연결시키는 것이다.

이러한 커넥터(140)는 테스트 장치(130)의 위에 탑재되는 것으로서, 커넥터 몸체(141)와, 탄성시트(142)로 이루어진다. 상기 커넥터 몸체(141)는 상기 핸들러용 인서트(100)가 안착될 수 있는 형상을 가지고 있으며, 그 중앙에는 상기 탄성시트(142)가 배치된다.

상기 탄성시트(142)는 두께방향으로만 전기적으로 연결을 가능하게 하는 것이다. 이러한 탄성시트(142)는 단자와 패드간의 전기적 접속을 가능하게 하는 접속체(143)가 배치되어 있다. 상기 접속체(143)는 탄성 절연체에 다수의 도전성 입자(144)가 포함된 형태로 구성된다. 상기 접속체(143)는 상하방향으로 눌렸을 때 상기 도전성 입자(144)가 서로 접촉하면서 상단과 하단을 전기적으로 연결시킨다.

상기 탄성 절연체는 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로프렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질 액상 에폭시 고무을 사용할 수 있다. 이들 중에서는, 실리콘 고무가 성형 가공성 및 전기 특성의 점에서 바람직하며, 천연고무도 전기 특성이 좋다.

상기 도전성 입자(144)는 자성을 나타내는 코어 입자의 표면에 귀금속을 포함하는 피복층이 형성되어 이루어지는 것이다. 여기서, 코어 입자를 구성하는 재료로서는, 철, 니켈, 코발트 또는 이들의 합금 등의 강자성체 금속을 포함하는 것, 비자성 금속 입자 또는 유리 비드 등의 무기 물질 입자 또는 중합체 입자의 표면에 강자성체 금속의 도금을 실시한 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 피복층을 구성하는 귀금속으로서는, 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐 및 이들의 합금 등을 사용할 수 있다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들러용 인서트는 다음과 같은 작동된다.

먼저, 소정의 운반수단에 의하여 운반된 반도체 디바이스(150)를 인서트 몸체의 관통구멍(111) 내로 삽입한다. 이후에, 상기 삽입된 상기 반도체 디바이스(150)를 지지부재(120)에 안착시켜 안정적으로 지지될 수 있도록 한다. 이때, 상기 반도체 디바이스(!50)는 그 각각의 단자(151)가 대응되는 연결공(121)을 통하여 하측으로 관통하여 돌출될 수 있도록 한다. 이와 같은 작업이 완료되면, 상기 반도체 디바이스(150)를 소정의 가압수단(미도시)에 의하여 눌러 그 반도체 디바이스(150)가 지지부재(120)로부터 이동할 수 없도록 한다. 이후에, 핸들러용 인서트(100)를 테스트 장치(130)에 탑재된 커넥터(140)에 결합한다. 구체적으로는 상기 핸들러용 인서트(100)에 수납된 반도체 디바이스(150)의 단자(151)들이 상기 커넥터의 접속체(143)와 접속가능하게 정렬시킨다. 이후에, 반도체 디바이스(150)로부 터 전기적 신호를 가하게 되면, 그 신호가 커넥터(140)를 거쳐, 반도체 디바이스(150)로 전달되어 소정의 전기적 테스트가 수행된다.

이러한 핸들러용 인서트는 다음과 같은 효과를 가진다.

먼저, 종래기술에서는 반도체 디바이스를 지지하기 위하여 소정의 단턱을 인서트 몸체에 형성시켜 놓았으나, 그 단턱은 크기가 작아 쉽게 파손되고, 단턱이 파손되면 핸들러용 인서트를 전체적으로 교체해야 했다.

그러나, 본 실시예에서는 착탈가능하게 결합되는 지지부재를 설치하였기 때문에, 지지부재의 파손이 일어나는 경우에는 손쉽게 그 지지부재만을 교체하면 된다. 또한, 지지부재는 유연성의 합성수지소재로 이루어지기 때문에, 반도체 디바이스와의 충돌로 인한 파손이 쉽게 발생되지 않는 장점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 인서트에서의 단턱은 파손되는 경우 그 파편이 테스트 장치 등으로 떨어져서 불량을 일으킬 염려가 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 인서트는 지지부재는 파손시 파편으로 떨어질 염려가 없다.

또한, 종래기술에 따른 인서트는 반도체 디바이스가 그 단턱에 걸릴 수 있을 정도의 크기를 가져야 하는 등, 테스트될 반도체 디바이스에 대한 제약이 있었다. 그러나, 본 실시예에 따른 인서트는 일단 관통구멍 내에 삽입될 수 만 있다면 크기에 제약이 없이 자유롭게 사용가능하다.

또한, 종래기술에 따른 인서트는 단턱으로 인하여 하단의 테스트 수단(예를 들어, 탄성시트)의 형상도 그에 맞게 홈을 형성해야 했으나, 본 실시예에서는 그러한 단턱이 필요없기 때문에 불필요하게 테스트 장치 등에 홈을 형성시킬 필요가 없 다.

상술한 핸들러용 인서트는 다음과 같이 변형되는 것도 가능하다.

먼저, 상술한 실시예에서는, 상기 연결공을 통하여 반도체 디바이스의 단자가 삽입되어 하측의 접속체와 접촉되는 예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 하측의 접속체가 그 연결공을 관통하여 상측으로 돌출되고, 그 연결공을 통하여 돌출된 접속체가 상측의 반도체 디바이스의 단자와 접속되는 것도 가능하다. 이때 상기 연결공은 상기 외부 접속체가 삽입될 수 있는 직경을 가지고 있게 되는 것이다. 한편, 이외에도 상기 접속체와 단자가 함께 연결공 내에 삽입될 수 있는 것도 고려할 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서, 탄성시트에 마련된 전기적 연결수단을 접속체로 언급하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체 디바이스의 단자와 접속되어야 하는 것이라면 이에 한정되지 않고 다양한 것이 고려될 수 있다. 예를 들어, 스프링에 의하여 탄력지지되는 핀을 가지는 포고핀의 타입에서 그 핀이 상기 접속체가 될 수 있으며, 기타 다양한 것을 고려할 수 있는 것이다.

이상에서 실시예 및 다양한 변형예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예들 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 핸들러용 인서트를 나타내는 도면.

도 2는 도 1의 작동도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 핸들러용 인서트의 분리사시도

도 4 및 도 5는 도 3의 핸들러용 인서트의 작동도를 나타내는 도면

Claims (7)

1. 다수의 단자가 마련된 반도체 디바이스를 수납한 상태로 외부의 접속체 측으로 이동하여 상기 접속체와 접촉가능하게 하는 핸들러용 인서트에 있어서,

   상기 반도체 디바이스가 삽입될 수 있는 관통구멍이 중심 부분에 형성되어 있는 인서트 몸체; 및

   상기 관통구멍을 가로지르면서 상기 인서트 몸체에 착탈가능하게 결합되고, 상기 관통구멍을 통하여 삽입된 반도체 디바이스를 지지할 수 있는 지지부재;를 포함하며,

   상기 지지부재에는 상기 반도체 디바이스의 단자와 대응되는 위치에, 상기 단자와 상기 접속체와의 접촉이 가능하도록 상기 지지부재의 상면과 하면을 관통하는 다수의 연결공이 형성되어 있는 것을 특징하는 핸들러용 인서트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지부재는 시트형태로서, 합성수지소재의 필름인 것을 특징으로 하는 핸들러용 인서트.
3. 제2항에 있어서,

   상기 필름은 내열성이 높고 열팽창계수가 작은 캡톤(kapton) 필름인 것을 특징으로 하는 핸들러용 인서트.
4. 제2항에 있어서,

   상기 필름은 FR4, FR5, XPC, 폴리이미드 필름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 핸들러용 인서트.
5. 제1항에 있어서,

   상기 연결공은 상기 단자가 삽입될 수 있는 직경을 가지고 있어, 상기 단자는 상기 연결공을 관통하여 상기 접속체에 접촉하는 것을 특징으로 하는 핸들러용 인서트.
6. 제1항에 있어서,

   상기 연결공은 상기 외부 접속체가 삽입될 수 있는 직경을 가지고 있어, 상기 단자는 상기 연결공을 관통하여 상기 단자에 접촉하는 것을 특징으로 하는 핸들러용 인서트.
7. 제1항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 인서트 몸체의 하단에 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 핸들러용 인서트.

Images