KR200414883Y1 - 반도체소자 캐리어 유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 반도체소자 캐리어 유닛은, 상기 반도체소자를 탈착 가능하게 수용하여 상기 반도체소자의 테스트를 수행하는 소켓보드에 이송하는 몸체부; 및 상기 몸체부의 하부에 고정되며, 상기 반도체소자의 리드단자와 상기 소켓보드의 접촉패드를 전기적으로 연결하는 접촉단자부와, 상기 접촉단자부 사이에 형성되어 그 접촉단자부들을 전기적으로 절연시키는 절연부를 구비하는 제1 소켓 콘택터; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체소자 캐리어 유닛{Carrier unit for semiconductor device}

도1은 종래의 반도체소자 캐리어 유닛의 단면도이다.

도2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체소자 캐리어 유닛의 단면도이다.

도3은 도2에 도시된 "A" 부위의 확대도이다.

도4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체소자 캐리어 유닛의 단면도이다.

도5는 도4에 도시된 "B" 부위의 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20...반도체소자 캐리어 유닛 30...몸체부

32...측벽부 40...제1 소켓 콘택터

40a...제2 소켓 콘택터 42,42a...접촉단자부

44...절연부 50...보조 인쇄회로기판

52...관통홀 54...도전성 물질

60...소켓가이드 100...소켓보드

102...접촉패드 200...푸셔

300...반도체소자 302...리드단자

본 고안은 반도체소자를 탈착가능하게 수용하여 상기 반도체소자의 테스트를 수행하는 소켓보드에 이송하는 반도체소자 캐리어 유닛에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 고밀도로 집적된 반도체소자를 기능을 시험하기 위해 필요한 시험위치로 편리하게 이송시킬 수 있도록 구조가 개선된 반도체소자 캐리어 유닛에 관한 것이다.

반도체소자의 제조공정이 끝나면 테스트 지그 등을 사용하여 소자의 전기적 성능을 시험한다. 반도체소자 시험은 대부분, 소켓 콘택터의 접촉단자부에 반도체소자의 리드단자가 접촉되도록 삽입하고, 각 접촉단자부에 입출력되는 신호를 시험용 회로로서 분석하는 방식으로 이루어지고 있다.

종래의 일반적인 반도체소자의 일례로서 BGA(ball grid array) 형태의 반도체소자 및 반도체소자 캐리어 유닛의 주요 부위의 단면이 도1에 도시되어 있다. 도1에 도시된 바와 같이 종래의 반도체소자(5)는 그 반도체소자(5)를 시험하기 위한 테스트 장비로의 이송수단으로서 로봇팔 등에 장착되는 반도체소자 캐리어 유닛(1)을 사용하였다. 상기 반도체 캐리어 유닛(5)에 의해 원하는 위치로 이동된 반도체 소자(5)는 푸셔(200)에 의해 가압되어 상기 반도체소자(5) 하측에 위치한 소켓보드(100)의 접촉패드(102)에 리드단자(2)가 접촉된 상태로 테스트를 받게된다.

그런데, 종래의 반도체소자(5)는 집적도가 상대적으로 낮아서 외부로 노출된 리드단자(2)가 형성되지 않은 빈 영역(3)이 존재하였다. 이러한 빈 영역(3)을 상기 반도체소자(5)를 시험장비로 이송시키는 반도체소자 캐리어 유닛(1)에 지지시킴으로써 상기 반도체소자(5)를 필요한 시험위치로 이송시켰다. 즉, 반도체소자 캐리어 유닛(1)은 상기 반도체소자(5)의 빈 영역(3)인 하측부를 지지하여 그 반도체소자(5)가 필요한 위치로 이송되는 도중에 상기 반도체소자 캐리어 유닛(1)으로부터 이탈되지 않도록 하였다.

그러나, 반도체소자(5)가 날로 집적도가 높아짐에 따라 그 반도체소자(5) 내부에 회로적 구성요소가 증가하게 되었다. 그 결과 상기 반도체소자(5)의 외부로 노출된 리드단자(2)의 수가 증가하게 되었고, 상기 반도체소자 캐리어 유닛(1)에 지지될 만한 빈 영역(3)이 마련될 수 없게 되었다. 따라서 종래의 반도체소자 캐리어 유닛(1)의 구조로는 집적도가 높아진 반도체소자를 시험하기 위해 필요한 위치로 이송시키고자 할 경우 상기 반도체소자(5)가 상기 반도체소자 캐리어 유닛(1)으로부터 이탈되어 버리는 문제점이 발생하게 되었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 집적도가 높아진 반도체소자를 편리하게 필요한 위치로 이송시킬 수 있도록 구조가 개선된 반도체소자 캐리어 유닛을 제공함에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 반도체소자 캐리어 유닛은, 상기 반도체소자를 탈착 가능하게 수용하여 상기 반도체소자의 테스트를 수행하는 소켓보드에 이송하는 몸체부; 및

상기 몸체부의 하부에 고정되며, 상기 반도체소자의 리드단자와 상기 소켓보드의 접촉패드를 전기적으로 연결하는 접촉단자부와, 상기 접촉단자부 사이에 형성되어 그 접촉단자부들을 전기적으로 절연시키는 절연부를 구비하는 제1 소켓 콘택터; 를 포함하는 점에 특징이 있다.

상기 접촉단자부는 실리콘에 도전성 금속 파우더가 혼합되어 구성되며,

상기 절연부는 상기 접촉단자부 사이에 비도전성 실리콘을 충전함으로써 형성되는 것이 바람직하다.

상기 몸체부에 고정되며, 상기 제1 소켓 콘택터의 하측에 배치되어, 상기 접촉단자부와 상기 접촉패드를 전기적으로 연결하는 보조 인쇄회로기판; 및 상기 보조 인쇄회로기판의 하측에 배치되는 제2 소켓 콘택터를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 보조 인쇄회로기판은 복수의 관통홀을 가지며, 그 관통홀의 내벽에 도금된 도전성 물질에 의해 상기 제1 소켓 콘택터의 접촉단자부와 상기 제2 소켓 콘택터의 접촉단자부가 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체소자 캐리어 유닛의 단면도이며, 도3은 도2에 도시된 "A" 부위의 확대도이다.

도2 및 도3을 참조하면, 본 고안의 바람직한 일 실시예의 반도체소자 캐리어 유닛(20)은 몸체부(30)와 제1 소켓 콘택터(40)와 보조 인쇄회로기판(50)과 제2 소켓 콘택터(40a)를 포함하고 있다.

상기 몸체부(30)는 로봇팔 등에 장착되어 반도체소자(300)를 탈착 가능하게 수용하여 상기 반도체소자(300)의 테스트를 수행하는 소켓보드(100)에 이송하는 부재이다. 상기 몸체부(30)는 상기 반도체소자(300)가 수용될 수 있도록 복수의 측벽부(32)가 마련되어 있다. 상기 측벽부(32)는 상기 반도체소자(300)의 외곽 테두리가 접촉되면서 일종의 가이드 역할을 하도록 마련된 것이다. 상기 몸체부(30)의 하측은 상기 반도체소자(300)의 리드단자(302)가 상기 몸체부(30) 아래로 돌출될 수 있도록 개방되어 있다.

상기 제1 소켓 콘택터(40)는 상기 몸체부(30)의 하부에 볼트 등의 고정수단에 의해 상기 몸체부(30)에 고정되어 있다. 상기 제1 소켓 콘택터(40)는 상기 반도체소자(300)가 이송되는 도중에 상기 몸체부(30)로부터 이탈되지 않도록 마련된 것이다. 또한, 상기 제1 소켓 콘택터(40)는 상기 반도체소자(300)의 리드단자(302)와 시험용 소켓보드(100)를 전기적으로 연결시키는 역할도 한다. 상기 제1 소켓 콘택터(40)는 접촉단자부(42)와 절연부(44)를 포함하고 있다. 상기 접촉단자부(42)는 상기 반도체소자(300)의 리드단자(302)와 상기 소켓보드(100)의 접촉패드(102)를 전기적으로 연결하도록 되어 있다. 상기 절연부(44)는 상기 접촉단자부(42) 사이에 형성되어 그 접촉단자부(42)들을 전기적으로 절연시키도록 되어 있다. 더 구체적으로는 상기 접촉단자부(42)는 액상의 실리콘에 금이나 구리 등의 도전성 금속 파우더가 혼합되어 굳혀진 것으로서 전기전도성을 가지도록 되어 있으며, 상기 절연부(44)는 상기 접촉단자부(42) 사이에 비도전성 실리콘을 충전함으로써 형성되며 상 기 접촉단자부(42)들을 전기적으로 절연시키도록 되어 있다. 상기 접촉단자부(42)는 실리콘에 탄성이 있으므로 소켓보드(102) 또는 반도체소자(300)와 수평이 맞지 않아도 접촉이 양호하게 된다. 상기 절연부(44)는 상기 접촉단자부(42)의 사이사이에 충전(充塡)되어 제1 소켓 콘택터(40)의 위치를 안정되게 하고 상기 반도체소자(300)의 리드단자(302)가 눌러졌을 때 상기 접촉단자부(42)가 원래의 형태로 수직으로 세워질 수 있도록 한다.

상기 보조 인쇄회로기판(50)은 상기 몸체부(30)에 고정되어 있다. 상기 보조 인쇄회로기판(50)은 상기 제1 소켓 콘택터(40)의 하측에 배치되어 있다. 상기 보조 인쇄회로기판(50)은 상기 접촉단자부(42)와 상기 보조 인쇄회로기판(50)의 하측에 배치된 제2 소켓 콘택터(40a)를 전기적으로 연결시키도록 되어 있다. 상기 제2 소켓 콘택터(40a)의 주요 구조 즉, 접촉단자부(42a)는 상기 제1 소켓 콘택터(40)와 동일한 구조로 되어 있다. 상기 제2 소켓 콘택터(40a)의 접촉단자부(42a)는 그 제2 소켓 콘택터(40a) 하측에 배치된 소켓보드(100)의 접촉패드(100)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 보조 인쇄회로기판(50)은 복수의 관통홀(52)을 가지고 있다. 상기 각 관통홀(52)의 내벽에는 예컨대 구리 등의 도전성 물질(54)이 도금되어 있다. 상기 도전성 물질(54)은 상기 제1 소켓 콘택터(40)의 접촉단자부(42)와 상기 제2 소켓 콘택터(40a)의 접촉단자부(42a)를 전기적으로 연결시킨다. 결국 상기 반도체소자(300)의 리드단자(302)는 상기 접촉패드(102)에 전기적으로 연결된다.

상기 제2 소켓 콘택터(40a)는 소켓가이드(60)에 결합되어 상기 보조 인쇄회로기판(50)의 하측에 배치되어 있다. 상기 소켓가이드(60)은 상기 보조 인쇄회로기 판(50)에 대해 어느 정도 상대적인 이동이 가능하도록 되어 있다. 상기 소켓가이드(60)는 상기 보조 인쇄회로기판(50)을 사이에 두고 그 상하면에 제1 및 제2 소켓 콘택터(40, 40a)를 배치하여 상기 반도체소자(300)가 기울어지게 안착되는 경우에도 상기 소켓보드(100)를 손상 시키지 않도록 하기 위한 부가적인 안전장치로서 마련되어진 것이다.

이하, 이러한 구성을 가지는 반도체소자 캐리어 유닛(20)의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

완성된 반도체소자(300)가 정상적으로 작동하는지 확인하기 위하여 그 반도체소자(300)를 시험장치로 이송하여 시험을 하고, 시험이 완료된 반도체 소자를 소정의 위치에 분류하여 보관하는 과정을 예로 들어 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체소자 캐리어 유닛(20)의 작용을 설명하고자 한다.

먼저, 상기 반도체소자 캐리어 유닛(20)이 상기 반도체소자(300)가 완성되어 임시 보관중인 저장 랙(미도시)으로 이동하여, 그 랙에 보관중인 상기 반도체소자(300) 중 하나를 진공 흡착장치(미도시)를 이용하여 상기 몸체부(30)의 상측을 통해 상기 몸체부(30)에 안착시킨다. 그러면, 상기 진공 흡착장치를 이탈한 반도체소자(300)는 자중에 의해 상기 몸체부(30)의 측벽부(32)를 따라 슬라이딩 되면서 하측으로 이동하게 된다. 이때, 상기 몸체부(30)의 하측에 고정되어 배치되어 있는 상기 제1 소켓 콘택터(40)는 상기 반도체소자(300)가 더 이상 하측으로 이동하지 못하고 그 위치가 고정되도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 소켓 콘택터(40)에 마련되어 있는 상기 접촉단자부(42)의 일단부는 상기 반도체소자(300)의 리드단 자(302)에 연결되게 된다. 그리고 상기 접촉단자부(42)의 타단부는 상기 보조 인쇄회로기판(50)의 관통홀(52)에 도금되어 있는 도전성 물질(54)에 접촉하게 된다. 결과적으로 상기 반도체소자(300)의 리드단자(302)는 상기 접촉단자부(42)를 통해 상기 인쇄회로기판(50)의 관통홀(52)에 마련된 도전성 물질(54)에 전기적으로 연결되게 된다. 그런 상태로 상기 반도체소자 캐리어 유닛(20)은 그 반도체소자 캐리어 유닛(20)이 장착된 로봇팔 등의 구동원에 의하여 상기 반도체소자(300)를 시험하기 위한 위치로 적절하게 이동된다. 원하는 위치로 이동된 반도체소자 캐리어 유닛(20)은 상기 반도체소자(300)에 전기적인 신호를 입력함과 동시에 그 반도체소자(300)로부터 출력된 전기적인 신호를 감지하여 분석하는 역할을 하는 소켓보드(100)와 접촉하도록 설정된다. 그 상태에서 상기 반도체소자 캐리어 유닛(20)의 상부에 설치된 푸셔(200)가 하방으로 이동하여 상기 반도체소자(300)의 상면에 압력을 가함으로써 상기 반도체 소자의 리드단자(302)와 상기 소켓보드(100)의 상면에 마련되어 있는 접촉패드(102)가 전기적으로 잘 연결될 수 있는 상태가 된다. 상기 접촉패드(102)는 상기 제2 소켓 콘택터(40a)의 접촉단자부(42a)와 접촉하게 됨으로써 상기 반도체소자(300)를 상기 소켓보드(100)와 전기적으로 연결된 상태가 되도록 한다. 상기 푸셔(200)에 의해 가압된 상태로 상기 반도체소자(300)에 상기 소켓보드(100)를 통해 전기적인 신호를 입력하는 한편 그 반도체소자(300)로부터 출력된 전기적 신호를 상기 소켓보드(100)가 감지하여 분석함으로써 상기 반도체소자(300)가 정상적으로 작동하는 것인지 여부를 확인하게 된다. 이와 같은 절차에 의해 상기 반도체소자(300)의 시험이 끝나게 되면 상기 반도체소자(300)의 상면을 가압하고 있던 상기 푸셔(200)가 제거된다. 그 상태로 상기 반도체소자 캐리어 유닛(20)은 로봇팔 등의 구동원에 의해 정해진 위치로 이동하여, 상기 진공 흡착장치 등에 의해 상기 몸체부(30)로부터 분리되어 적정한 위치에 다시 보관되며, 상기 반도체소자 캐리어 유닛(20)은 또 다른 반도체소자(300)를 시험하기 위해 동일절차를 반복하게 된다.

이와 같은 과정에서 본 고안에 따른 반도체소자 캐리어 유닛(20)은 그 몸체부(30)의 하측에 마련된 제1 소켓 콘택터(40)에 의해 고밀도로 집적된 반도체소자(300)를 편리하게 운반할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 고안의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 보조 인쇄회로기판(50) 및 상기 제2 소켓 콘택터(40a)를 상기 제1 소켓 콘택터(40)의 하측에 배치하면, 상기 반도체소자(300)가 평행하게 안착되지 못하고 비스듬히 기울여져 안착되는 경우에, 상대적으로 강도가 약한 상기 제1 소켓 콘택터(40)가 찢어지거나 흠이 생기면서 상기 소켓보드(100)를 손상시키는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 상기 보조 인쇄회로기판(50)이나 상기 제1 및 제2 소켓 콘택터(40, 40a)는 상대적으로 저비용으로 교환할 수 있는 소모품인 반면에 상기 소켓보드(100)는 고가의 비소모성 장비이기 때문에 상기 보조 인쇄회로기판(50)과 상기 제2 소켓 콘택터(40a)를 상기 제1 소켓 콘택터(40)와 상기 소켓보드(100) 사이에 배치함으로써 상기 소켓보드(100)가 직접적으로 손상되는 것을 막을 수 있는 효과가 있는 것이다.

본 고안의 실시예에서 상기 접촉단자부(42)는 실리콘에 도전성 금속 파우더가 혼합되어 굳혀져 구성되며, 상기 절연부(44)는 상기 접촉단자부(42) 사이에 비 도전성 실리콘을 충전함으로써 형성되는 것으로 서술하였으나, 상기 접촉단자부(42, 42a) 또는 절연부(44)는 실리콘 소재와 같이 탄성을 가지지 않도록 구성되어 있는 경우라도 본 고안의 범위에서 벗어나는 것은 아니다.

본 고안의 실시예에서 상기 보조 인쇄회로기판(50)은 복수의 관통홀(52)을 가지며, 그 관통홀(52)의 내벽에 도금된 도전성 물질(54)에 의해 상기 접촉단자부들(42, 42a)이 전기적으로 연결되는 것으로 서술하였으나, 상기 관통홀(52)이 마련되지 않거나 상기 관통홀(52)의 내벽에 도전성 물질(54)이 도금되어 있지 않은 경우라도 상기 접촉단자부들(42,42a)을 전기적으로 연결할 수 있는 다른 수단이 마련되어 있다면 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.

본 고안의 실시예에서 상기 몸체부(30)에 고정되며, 상기 제1 소켓 콘택터(40)의 하측에 배치되어, 상기 접촉단자부들(42,42a)을 전기적으로 연결하는 보조 인쇄회로기판(50)을 더 구비한 것으로 도시하고 서술하였으나, 상기 보조 인쇄회로기판(50) 및 상기 제2 소켓 콘택터(40a)가 마련되지 않는 경우라도 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 상기 소켓보드(100)와 상기 제1 소켓 콘택터(40)가 직접 접촉하고 있더라도 본 고안의 범위에서 벗어나는 것은 아니다.

이상, 바람직한 실시예를 들어 본 고안에 대해 설명하였으나, 본 고안이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시예가 구체화될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 반도체소자 캐리어 유닛은, 그 몸체부의 하측에 마련된 제1 소켓 콘택터에 의해 고밀도로 집적된 반도체소자를 편리하게 운반할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 고안의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 보조 인쇄회로기판 및 상기 제2 소켓 콘택터를 상기 제1 소켓 콘택터의 하측에 배치하면, 상기 반도체소자가 평행하게 안착되지 못하고 비스듬히 기울여져 안착되는 경우에, 상대적으로 강도가 약한 상기 제1 소켓 콘택터가 찢어지거나 흠이 생기면서 상기 소켓보드를 손상시키는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 상기 보조 인쇄회로기판이나 상기 제1 및 제2 소켓 콘택터는 상대적으로 저비용으로 교환할 수 있는 소모품인 반면에 상기 소켓보드는 고가의 비소모성 장비이기 때문에 상기 보조 인쇄회로기판을 상기 제1 소켓 콘택터와 상기 소켓보드 사이에 배치함으로써 상기 소켓보드가 직접적으로 손상되는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 상기 반도체소자를 탈착 가능하게 수용하여 상기 반도체소자의 테스트를 수행하는 소켓보드에 이송하는 몸체부; 및

   상기 몸체부의 하부에 고정되며, 상기 반도체소자의 리드단자와 상기 소켓보드의 접촉패드를 전기적으로 연결하는 접촉단자부와, 상기 접촉단자부 사이에 형성되어 그 접촉단자부들을 전기적으로 절연시키는 절연부를 구비하는 제1 소켓 콘택터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 캐리어 유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접촉단자부는 실리콘에 도전성 금속 파우더가 혼합되어 구성되며,

   상기 절연부는 상기 접촉단자부 사이에 비도전성 실리콘을 충전함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 캐리어 유닛.
3. 제2항에 있어서,

   상기 몸체부에 고정되며, 상기 제1 소켓 콘택터의 하측에 배치되어, 상기 접촉단자부와 상기 접촉패드를 전기적으로 연결하는 보조 인쇄회로기판; 및

   상기 보조 인쇄회로기판의 하측에 배치되는 제2 소켓 콘택터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체소자 캐리어 유닛.
4. 제3항에 있어서,

   상기 보조 인쇄회로기판은 복수의 관통홀을 가지며, 그 관통홀의 내벽에 도금된 도전성 물질에 의해 상기 제1소켓 콘택터의 접촉단자부와 상기 제2 소켓 콘택터의 접촉단자부가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 캐리어 유닛.

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