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KR101926387B1 - 반도체 소자 테스트용 소켓장치 - Google Patents

반도체 소자 테스트용 소켓장치 Download PDF

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KR101926387B1
KR101926387B1 KR1020180120292A KR20180120292A KR101926387B1 KR 101926387 B1 KR101926387 B1 KR 101926387B1 KR 1020180120292 A KR1020180120292 A KR 1020180120292A KR 20180120292 A KR20180120292 A KR 20180120292A KR 101926387 B1 KR101926387 B1 KR 101926387B1
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latch
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로건 재 황
황재백
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황동원
황재석
황재백
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Publication date
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Abstract

본 발명은 반도체 소자 테스트용 소켓장치에 관한 것으로, 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되는 베이스(100)와; 상기 베이스(100)에 구비되어 반도체 소자(10)의 단자와 PCB의 단자를 전기적으로 연결하게 되는 복수 개의 콘택트를 포함하는 콘택트 모듈(110)과; 상기 베이스(100)의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 구비되는 플로팅 힌지 블록(210)과; 상기 플로팅 힌지 블록(210)과 회동 가능하게 구비되고, 하측면에 반도체 소자의 상면을 가압하도록 돌출 형성된 가압부(311)가 구비되는 리드(310)와; 상기 플로팅 힌지 블록(210)과 나란하도록 상기 베이스(100)의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 상기 리드(310)의 고정이 가능한 플로팅 래치(220)와; 상기 베이스(100)와 상기 플로팅 힌지 블록(210)을 관통하여 축설(C1)되어 회전각에 따라서 상기 플로팅 힌지 블록(210)의 상하 높이를 조절하게 되는 제1캠 샤프트(410)와; 상기 베이스(100)와 상기 플로팅 래치(220)을 관통하여 축설(C2)되어 회전각에 따라서 상기 플로팅 래치(200)의 상하 높이를 조절하게 되는 제2캠 샤프트(420)와; 상기 제1캠 샤프트(410)와 일체로 고정되어 회전 가능한 레버(430)와; 상기 제2캠 샤프트(420)와 일체로 고정되어 회전 가능한 핸들(440)과; 양단이 각각 상기 레버(430)와 상기 핸들(440)에 자유 회전 가능하게 연결되는 링크(450)를 포함한다.

Description

반도체 소자 테스트용 소켓장치{Socket device for testing an IC}
본 발명은 반도체 소자의 테스트에 사용하는 클램쉘(clamshell) 타입의 소켓장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자(IC)용 소켓은 테스트 보드 또는 번인 보드(Burn-In Board)에 구비되어, 보드(테스트 보드, 번인 보드)에 형성된 I/O 단자(입출력 단자)를 통해 IC의 구동에 필요한 전원과 전기적 신호를 입출력할 수 있도록 하는 번인 챔버 또는 그 주변장치와 IC의 특성을 측정하기 위한 별도의 테스트장치들이 연결됨으로써, 일련의 IC 테스트를 위한 시스템에 이용된다.
일반적으로 널리 이용되고 있는 IC 중에서, BGA(Ball Grid Array)형 IC는 IC의 바닥 면 전체에 IC의 단자, 즉 볼(Ball)을 배열하여 IC의 크기 및 두께를 혁신적으로 줄인 것이다.
한편, LGA(Land Grid Array)형 IC는 BGA형 IC에서 패드(PAD)(혹은 Land)에 볼(Ball)이 붙어 있지 않은 상태의 IC이다.
최근 LGA형 혹은 BGA 및 LGA 복합형 IC들도 다양하게 생산되며, LGA형 혹은 복합형 IC를 테스트하기 위한 소켓은 상하 방향으로 소정 탄성력을 갖는 다수개의 콘택트(Contact)를 구비하며, 콘택트의 하부 단자는 PCB와 접촉방식 혹은 솔더링 방식으로 연결된다.
여기서 콘택트의 상부 단자는 소켓에 로딩(Loading)되는 IC의 단자와 접촉하도록 형성하고, 전기적으로 안정된 접촉을 위하여 IC를 하향으로 눌러주는 가압장치가 소켓에 구비되어 있어야 한다.
참고적으로 가압장치에 의해 IC 상면에 가해지는 물리적인 힘을 콘택트 수로 나누면, 한 개의 콘택트 당 인가되는 물리적인 힘을 산출할 수 있다.
보다 상세하게는, 콘택트에 인가되는 물리적인 힘은 한 개의 콘택트 당 대략 10 gf이며, 예를 들어 IC의 단자가 500개일 경우, 5.0 Kgf 정도의 강력한 물리적인 힘을 인가해야 함을 알 수 있다.
따라서 IC를 테스트하기 위한 소켓은, 상술한 바와 같은 강력한 물리적인 힘을 효과적으로 IC에 인가할 수 있는 가압수단이 요구된다.
최근 혹은 향후 IC의 단자(LEAD)의 수가 증가하고, 단자 피치(LEAD PITCH)가 협피치화되며, IC의 두께가 더욱 얇아지고 있으며, 특히 고온에서 장시간 번인(BURN IN) 테스트를 진행할 경우에 IC의 단자들에 가해지는 상 방향의 콘택트 힘(CONTACT FORCE)에 대응하여 IC의 전체 면을 수평하게 유지하면서, 강력하게 가압할 수 있는 가압수단을 구비한 소켓이 요구된다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치의 단면 구성도로서, 도 1은 리드가 개방된 상태를 보여주고 있으며, 도 2는 리드가 닫히는 상태를 보여주고 있다.
도1을 참고하면, 종래기술의 클램쉘 타입의 소켓장치는, 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되는 베이스(20)와, 베이스(20)에 구비되어 반도체 소자(10)의 단자와 PCB(미도시)의 단자들을 전기적으로 연결하게 되는 복수 개의 콘택트(30)와, 베이스(20)의 상단 일측에 힌지 조립되고 선단에 베이스(20)와 고정이 가능한 래치(41)가 구비되어 반도체 소자(10)을 가압하도록 마련된 리드(40)를 포함한다.
베이스(20)는 중앙에 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되는 수납부(21)가 마련되며, 이 수납부(21)는 반도체 소자(10)의 단자와 PCB의 단자를 전기적으로 연결하게 되는 복수의 콘택트(30)가 마련된다. 베이스(20)는 리드(40)의 래치(41)가 고정될 수 있도록 걸림턱(22)이 마련된다.
리드(40)는 힌지핀(42)에 의해 베이스(20)와 회동 가능하게 조립되며, 힌지핀(42)은 베이스(20)와 리드(40)를 탄성 지지하게 되는 힌지 스프링(43)이 구비된다. 리드(40)은 선단에 베이스(20)의 걸림턱(22)에 걸림 고정이 가능한 래치(41)가 마련되며, 래치(41)는 코일 스프링(44)에 의해 탄성 지지되어 래치(41)와 걸림턱(22)은 코일 스프링(44)의 탄성력에 의해 리드(40)의 닫힘 상태가 유지된다.
리드(40)는 하측 면의 대략 중앙에 돌출 형성된 가압부(45)가 마련되며, 리드(40)를 닫으면 가압부(45)는 반도체 소자(10)의 상부를 눌러서 반도체 소자(10)의 단자와 콘택트(30)가 충분한 접촉력을 갖고 접촉이 이루어져 접촉 저항을 줄이게 된다.
그러나 이러한 종래기술의 클램쉘 타입의 소켓장치는 반도체 소자의 로딩 과정에서 반도체 소자(10)의 상면에 스크래치가 발생될 수 있으며, 특히 반도체 소자의 상면이 베어 다이(BARE Die)인 경우에는 깨지기 쉬워서 반도체 소자의 손상이 발생될 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참고하면, 베이스(20)에 반도체 소자(10)가 안착된 상태에서 리드(40)를 닫게 되면, 리드(40)는 고정된 회전축인 힌지핀(42)을 축으로 베이스(20)를 덮게 되며, 이 과정에서 가압부(45)는 일단 모서리가 반도체 소자(10)의 상면과 선접촉된 상태에서 각도(θ)를 갖고 반도체 소자(10)를 누르게 되며, 이때 반도체 소자(10)의 상면의 특정 부위(반도체 소자와의 선접촉 부위)에 강한 압축력이 작용하게 되어 스크래치가 발생되거나 반도체 소자의 손상이 발생될 수 있다.
이와 같이 종래기술의 클램쉘 타입의 소켓장치는 리드(40)가 베이스(20)에 고정된 회전축을 갖고 개폐 동작이 이루어짐으로써, 반도체 소자의 로딩 과정에서 손상이 발생될 수 있다.
특히 콘택트의 상부단자는 앞서 언급한 것과 같이, 반도체 소자의 단자와 전기적으로 안정적인 접촉을 위하여 일정한 물리적인 힘으로 가압을 할 필요가 있으며, 따라서 반도체 소자의 단자가 증가함에 따라서 클램쉘 타입의 소켓장치는 반도체 소자의 로딩 과정에서 손상이 발생될 가능성이 높아진다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0134820호(공개일자: 2014.11.25.) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0052721호(공개일자: 2010.05.20.)
본 발명은 이러한 종래의 반도체 소자 테스트용 소켓장치를 개선하고자 하는 것으로, 클램쉘 타입의 소켓장치에서 반도체 소자의 로딩 과정에서 반도체 소자의 상면 전체에 누름력이 균일하게 작용이 이루어져 반도체 소자의 손상을 방지할 수 있는 소켓장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 반도체 소자가 안착 위치하게 되는 베이스와; 상기 베이스에 구비되어 반도체 소자의 단자와 PCB의 단자를 전기적으로 연결하게 되는 복수 개의 콘택트를 포함하는 콘택트 모듈과; 상기 베이스의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 구비되는 플로팅 힌지 블록과; 상기 플로팅 힌지 블록과 회동 가능하게 구비되고, 하측면에 반도체 소자의 상면을 가압하도록 돌출 형성된 가압부가 구비되는 리드와; 상기 플로팅 힌지 블록과 나란하도록 상기 베이스의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 상기 리드의 고정이 가능한 플로팅 래치와; 상기 베이스와 상기 플로팅 힌지 블록을 관통하여 축설되어 회전각에 따라서 상기 플로팅 힌지 블록의 상하 높이를 조절하게 되는 제1캠 샤프트와; 상기 베이스와 상기 플로팅 래치를 관통하여 축설되어 회전각에 따라서 상기 플로팅 래치의 상하 높이를 조절하게 되는 제2캠 샤프트와; 상기 제1캠 샤프트와 일체로 고정되어 회전 가능한 레버와; 상기 제2캠 샤프트와 일체로 고정되어 회전 가능한 핸들과; 양단이 각각 상기 레버와 상기 핸들에 자유 회전 가능하게 연결되는 링크를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1캠 샤프트와 상기 제2캠 샤프트 각각은 상기 베이스와 회동 가능하게 조립되는 원형의 단면을 갖는 제1구간과, 제1구간에서 연장되되 외주면 일부에 축방향으로 평면을 갖는 캠 면이 형성되어 상기 플로팅 힌지 블록과 상기 플로팅 래치와 조립이 이루어지는 제2구간을 포함한다.
보다 바람직하게는, 상기 플로팅 힌지 블록과 상기 플로팅 래치는 각각 해당 캠 샤프트와 관통 삽입되는 조립공이 형성되되, 상기 조립공은 상기 캠 면과 면접촉이 이루어지는 평면을 갖는다.
바람직하게는, 상기 플로팅 래치와 상기 베이스 사이에는 병렬 배치되는 복수 개의 탄성체들이 구비되어 상기 플로팅 래치는 상기 제2캠 샤프트의 회전축에 대해 상기 리드와의 계합 방향으로 토오크가 작용하며, 보다 바람직하게는, 상기 탄성체는 서로 다른 스프링상수를 갖는다.
바람직하게는, 상기 가압부는 온도를 조절할 수 있는 히팅 유닛을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 콘택트 모듈은, 복수의 콘택트 핀이 배치되어 상기 베이스에 고정되는 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트의 상부에 이격되어 탄성 지지되며, 상기 콘택트 핀의 상단 일부가 돌출 위치하게 되는 플로팅 플레이트를 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 플로팅 플레이트는 반도체 소자의 안착 위치를 안내하도록 측면에 경사를 갖는 가이드면이 형성된다.
본 발명의 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 베이스와, 베이스에 대해 클램쉘 타입으로 개폐가 이루어지는 리드와, 베이스에 대해 상하 방향으로 탄성 지지되어 리드가 회동 가능하게 조립되는 플로팅 힌지 블록과, 플로팅 힌지 블록과 나란하게 베이스의 상하 방향으로 탄성 지지되어 리드의 고정이 가능한 플로팅 래치와, 핸들 유닛의 회전 조작과 연동되어 플로팅 힌지 블록과 플로팅 래치의 상하 높이를 조절하게 되는 캠 샤프트 구조를 포함하여 반도체 소자의 로딩 과정에서 균일한 누름력을 갖고 반도체 소자의 가압이 이루어져 반도체 소자의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 반도체 소자 테스트용 소켓장치는, 반도체 소자를 가압하게 되는 리드의 가압부에 온도 조절이 가능한 히팅 유닛이 부가되어 적정 온도 조건에서 테스트가 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 반도체 소자 테스트용 소켓장치의 단면 구성도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치의 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도,
도 7은 도 5의 A부분의 확대도,
도 8의 (a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치에서 핸들 유닛과 캠 샤프트의 작동관계를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소켓장치의 사시 구성도.
먼저 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치의 사시도로서, 도 3은 리드가 개방된 상태를 보여주고 있으며, 도 4는 리드가 닫힌 상태를 보여주고 있다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 소켓장치는, 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되는 베이스(100)와, 베이스(100)의 일단에 상하 방향으로 탄성 지지되어 구비되는 플로팅 힌지 블록(210)과, 플로팅 힌지 블록(210)과 회동 가능하게 조립되고 하측면에 반도체 소자(10)의 상면을 가압하도록 돌출 형성된 가압부(311)가 구비되는 리드(310)와, 플로팅 힌지 블록(210)과 나란하도록 베이스(100)의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 리드(310)를 고정하게 되는 플로팅 래치(220)와, 베이스(100)와 플로팅 힌지 블록(210)을 관통하여 축설(C1)되는 제1캠 샤프트와 일체로 고정되어 회전 가능한 레버(430)와, 베이스(100)와 플로팅 래치(220)를 관통하여 축설(C2)되는 제2캠 샤프트와 일체로 고정되어 회전 가능한 핸들(440)과, 양단이 각각 레버(430)와 핸들(440)에 자유 회동 가능하게 연결되는 링크(450)를 포함한다.
바람직하게는, 레버(430), 핸들(440) 및 링크(450)는 베이스(100)의 좌우에 대칭되게 한 쌍으로 마련되어 핸들 유닛을 구성하며, 핸들 유닛의 조작에 의해 반도체 소자의 로딩/언로딩이 이루어지며, 그 구체적인 동작은 다시 구체적으로 설명한다.
베이스(100)는 대략 정방형 구조를 가지고 중앙에 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되는 수납부가 마련되며, 이 수납부를 중심으로 양단에 각각 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)가 마련된다. 플로팅 힌지 블록(210)은 힌지핀(211)에 의해 리드(310)와 회동 가능하게 조립된다. 도시되지 않았으나, 베이스(100)는 PCB에 조립하기 위한 복수 개의 마운팅 홀이 형성될 수 있다.
베이스(100)의 상부에 구비되는 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)는 각각 탄성체에 의해 상하 방향으로 탄성 지지되며, 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)는 각각 레버(430)와 핸들(440)과 일체로 고정되는 캠 샤프트의 회전 운동과 연동되어 상하 높이 조절이 이루어지며, 이에 대한 구체적인 설명은 관련 도면을 참고하여 다시 구체적으로 설명한다. 도면부호 431, 441은 레버(430)와 핸들(440)을 각각의 캠 샤프트와 일체로 나사 조립이 이루어지는 축 볼트이다.
리드(310)는 선단에 플로팅 래치(220)와 끼움 고정이 이루어지는 후크 돌기(312)가 돌출 형성되며, 하측면의 대략 중앙에 반도체 소자(10)의 상면을 가압하도록 가압부(311)가 돌출 형성된다. 리드(310)의 상측 면에는 방열을 위한 히트 싱크(510)가 추가될 수 있다.
이와 같이 구성된 소켓장치는 리드(310)가 개방된 상태에서 베이스(100)에 반도체 소자(10)을 위치시키고 리드(310)를 닫아서 후크 돌기(312)와 플로팅 래치(220)를 고정하게 되며, 이때 가압부(311)는 반도체 소자(10)와 이격되어 수평하게 위치한 상태이다. 다음으로 도 4에 도시된 것과 같이, 핸들(440)을 눌러서 회전시키게 되면, 리드(310)가 수평하게 아래로 이동하면서 가압부(311)는 반도체 소자(10)의 상면과 나란한 상태에서 면접촉이 이루어져 반도체 소자(10)를 일정 압력으로 누르게 된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도로서, 도 5는 리드가 개방된 상태를 보여주고 있으며, 도 6은 리드가 닫힌 상태를 보여주고 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)는 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되는 수납부를 중심으로 하여 베이스(100)의 양단에 각각 탄성체(101)(102a)(102b)에 의해 탄성 지지되어 일정 높이(D1)(D2) 내에서 상하 이동 가능하게 조립된다.
구체적으로, 플로팅 힌지 블록(210)은 베이스(110)에 상하 이동 가능하게 구비되며, 베이스(110)와 플로팅 힌지 블록(210)을 수평으로 관통하는 제1캠 샤프트(410)가 구비된다. 제1캠 샤프트(410)는 원형의 단면을 갖되, 일부 구간에는 외주면 일부에 축방향으로 평면을 형성하는 캠 면(can surface)(412a)을 갖는다. 또한 플로팅 힌지 블록(210)은 제1캠 샤프트(410)가 축설되는 제1조립공(213)이 형성되며, 제1조립공(213)의 상부는 제1캠 샤프트(410)와 대략 동일한 곡률을 갖는 원호면을 갖는 반면에 하부는 캠 면(412a)과 면접촉이 이루어지는 평면을 갖는다.
따라서 제1캠 샤프트(410)의 회전각에 따라서 제1탄성체(101)에 의해 탄성 지지되는 플로팅 힌지 블록(210)은 일정 높이(D1)의 범위 내에서 상하 이동이 이루어진다.
다음으로 플로팅 래치(220)는 상단에 후크 돌기(312)와 계합이 이루어지는 래치 돌기(221)가 마련되며, 베이스(110)와 플로팅 래치(220)를 수평으로 관통하는 제2캠 샤프트(420)가 구비된다. 제2캠 샤프트(420)는 원형의 단면을 갖되, 일부 구간에는 외주면 일부에 축방향으로 평면을 갖는 캠 면(422a)을 갖는다. 또한 플로팅 래치(220)는 제2캠 샤프트(420)가 축설되는 제2조립공(222)이 관통 형성되며, 제2조립공(222)의 상부는 제2캠 샤프트(420)와 대략 동일한 곡률을 갖는 원호면을 갖는 반면에 하부는 캠 면(422a)과 면접촉이 이루어지도록 평면을 갖는다. 이러한 플로팅 래치(220)는 플로팅 힌지 블록(210)과 동일하게 제2캠 샤프트(420)의 회전각에 따라서 제2탄성체(102a)(102b)에 의해 탄성 지지되어 일정 높이(D2)의 범위 내에서 상하 이동이 가능하다.
한편, 플로팅 래치(220)는 후크 돌기(312)와 계합이 가능하도록 제2캠 샤프트(420)을 회전축으로 하여 일정 각도 범위 내에서 전후 방향(θ2)으로 회전 운동이 허용될 수 있다. 플로팅 래치(220)를 탄성 지지하는 제2탄성체(102a)(102b)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 바람직하게는, 제2탄성체(102a)(102b)는 제2캠 샤프트(420)의 회전축에 대해 플로팅 래치(220)에 일정 토오크를 작용하도록 플로팅 래치(220)의 하부에 병렬 배치되는 제1코일 스프링(102a)과 제2코일 스프링(102b)으로 구성될 수 있으며, 이때 제2코일 스프링(102b)은 제1코일 스프링(102a) 보다 더 큰 스프링상수를 갖는다. 따라서 제2탄성체(102a)(102b)는 래치 돌기(221)를 후크 돌기(312)와의 계합 방향으로 플로팅 래치(220)를 상방향으로 탄성 지지한다.
플로팅 힌지 블록(210)의 상단에는 리드(310)가 힌지핀(211)에 의해 회전 가능하게 조립되며, 바람직하게는, 리드(310)를 개폐 방향으로 탄성 지지하도록 힌지핀(211)에 힌지 스프링(212)이 삽입되어 베이스(100)와 리드(310)를 탄성 지지한다.
바람직하게는, 가압부(311)의 내측에는 중공홀(311a)이 형성되고, 이 중공홀(311a) 내에 히팅 유닛(313)이 마련될 수 있다. 히팅 유닛(313)은 외부에서 인가되는 전류에 의해 발열이 이루어지는 열선일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 온도를 검출할 수 있는 저항온도계가 부가되어 테스트 대상 반도체 소자(10)를 적정 온도로 가열하여 테스트가 이루어질 수 있다.
콘택트 모듈(110)은 복수의 콘택트가 구비되어 베이스(100)에 고정되며, 본 실시예에서 콘택트 모듈(110)은 베이스(100)에 조립 볼트(103)에 의해 고정되는 것을 보여주고 있다.
도 7은 도 5의 A부분의 확대도이다.
도 7을 참고하면, 콘택트 모듈(110)은 복수의 콘택트 핀(115)이 배치되어 베이스에 고정되는 고정 플레이트(111)(112)와, 고정 플레이트(111)(112)의 상부에 이격되어 탄성 지지되며, 콘택트 핀(115)의 상단 일부가 돌출 위치하게 되는 플로팅 플레이트(113)를 포함할 수 있다.
고정 플레이트(111)(112)는 하부 플레이트(111)와 상부 플레이트(112)로 구성될 수 있으며, 별도의 조립 볼트에 의해 베이스에 고정될 수 있다.
고정 플레이트(111)(112)는 복수의 콘택트 핀(115)이 관통 위치하게 되며, 이때 콘택트 핀(115)은 포고 핀과 같은 주지의 스프링 타입 프로브(probe), 또는 판재 핀(stamping pin)일 수 있으며, 또는 가압전도 실리콘 고무(pressure sensitive conductive rubber: PCR) 타입을 포함할 수 있다.
플로팅 플레이트(113)는 반도체 소자(10)가 안착 위치하게 되며, 복수의 스프링(114)에 의해 탄성 지지되어 고정 플레이트(111)(112)의 상부에 이격되어 위치한다. 플로팅 플레이트(113)는 고정 플레이트(111)(112)에 고정되는 콘택트 핀(115)과 대응되어 관통홀이 형성되며, 이 관통홀을 통하여 각 콘택트 핀(115)의 상단 일부는 돌출 위치하여 반도체 소자(10)의 각 단자(11)과 접촉한다.
바람직하게는, 플로팅 플레이트(113)는 반도체 소자(10)의 안착 위치를 안내하도록 측면에 경사를 갖는 가이드면(113a)이 형성될 수 있다.
다음으로, 앞서 설명한 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)의 상하 높이 조절은 각 캠 샤프트(410)(420)와 동기화되어 구동이 이루어지는 핸들 유닛의 조작에 의해 이루어지며, 도 8을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 8의 (a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 소켓장치에서 핸들 유닛과 캠 샤프트의 작동관계를 보여주는 도면으로서, 화살표 방향은 각 캠 샤프트의 캠 면 방향을 나타낸다.
도 8의 (a)는 리드가 개방된 상태의 핸들 유닛과 캠 샤프트의 위치관계를 보여주고 있으며, 제1캠 샤프트(410)는 원형의 단면을 갖는 제1구간(411)과, 캠 면이 형성된 제2구간(412)으로 구분된다. 제1캠 샤프트(410)의 원형 단면을 갖는 제1구간(411)은 베이스(미도시)에 축설되어 회전이 이루어지며, 캠 면을 갖는 제2구간(412)은 플로팅 힌지 블록(210)과 조립된다. 도면부호 214는 리드와 힌지핀에 의해 조립되는 힌지 브라켓이다.
제1캠 샤프트(410)와 동일하게 제2캠 샤프트(420)는 원형의 단면을 갖는 제1구간(421)과, 캠 면이 형성된 제2구간(412)으로 구분되어 제1구간(421)은 베이스(미도시)에 축설되어 회전이 이루어지며, 캠 면을 갖는 제2구간(422)은 플로팅 래치(220)와 조립된다.
한편 제1캠 샤프트(410)는 레버(430)와 축 볼트에 의해 일체로 고정되어 회전이 이루어지며, 제2캠 샤프트(420)는 핸들(440)과 축 볼트에 의해 일체로 고정되어 회전이 이루어진다. 레버(430)와 핸들(440)은 링크(450)에 의해 연결되어 핸들(440)의 회전 조작에 의해 제1캠 샤프트(410)와 제2캠 샤프트(420)은 동기화되어 일정 각도만큼 회전이 이루어지며, 본 실시예에서 핸들(440)이 대략 직각인 경우에 제1캠 샤프트(410)와 제2캠 샤프트(420)의 각 캠 면은 아래를 지향하는 위치관계를 갖는다.
다음으로, 도 8의 (b)에 도시된 것과 같이, 핸들(440)을 밀어 수평 상태가 되면, 제1캠 샤프트(410)와 제2캠 샤프트(420)의 각 캠 면은 수평 방향을 지향하게 된다.
이와 같이 핸들(440)의 조작 위치(수직/수평)에 의해 각 캠 샤프트(410)(420)의 캠 면은 대략 90°범위에서 회전이 이루어지며, 앞서 설명한 것과 같이 각 캠 샤프트(410)(420)의 회전각에 따라서 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)는 탄성체에 의해 상방향으로 탄성 지지되어 상하 높이 조절이 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 소켓장치에 의한 반도체 소자의 로딩과정은 다음과 같다.
도 5를 참고하면, 리드(310)가 개방된 상태에서 베이스(100)에 반도체 소자(10)을 위치시키고 리드(310)를 닫아서 후크 돌기(312)와 플로팅 래치(220)를 고정한다. 한편, 핸들(440)의 수직 상태에서는 탄성체(101)(102a)(102b)에 의해 상방으로 지지되는 플로팅 힌지 블록(201)과 플로팅 래치(220)에 의해 리드(310)의 가압부(311)는 반도체 소자(10)와 이격되어 나란하게 위치한 상태를 유지하고 있다.
다음으로, 도 6과 같이, 핸들(440)을 90°회전시키게 되면, 제1 및 제2캠 샤프트(410)(420)가 함께 90°회전하면서 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)가 아래로 이동하게 되며, 따라서 그와 함께 리드(310)가 아래로 이동하여 가압부(311)가 반도체 소자(10)의 상면을 전체를 균일하게 누르게 된다. 한편, 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)가 아래로 이동하면서 탄성체(101)(102a)(102b)는 압축된 상태이며, 핸들(440)을 다시 역방향으로 90°회전시키게 되면, 제1 및 제2캠 샤프트(410)(420)의 역회전이 이루어지고 탄성체(101)(102a)(102b)의 복원력에 의해 플로팅 힌지 블록(210)과 플로팅 래치(220)와 함께 리드(310)는 상방으로 이동하여 가압부(311)와 반도체 소자(10)는 다시 이격된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소켓장치의 단면 구성도로서, 앞서 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 9에 예시된 것과 같이, 본 실시예의 소켓장치는, 플로팅 힌지 블록(710)에 회동 가능하게 조립되는 리드(610)는 선단에 탄성체(611)에 의해 탄성 지지되어 회동 가능한 래치 부재(612)가 마련되며, 이와 대응되어 플로팅 래치(720)는 래치 부재(712)가 계합되는 걸림 돌기(721)가 마련된다.
본 실시예에서 플로팅 힌지 블록(710)과 플로팅 래치(720)는 베이스에 상하 이동 가능하게 조립되어 핸들 유닛의 조작에 의해 반도체 소자의 로딩이 이루어지는 것은 앞서 실시예와 동일하며, 리드(610)와 플로팅 래치(720)의 고정 과정에서 리드(610)에 회동 가능하게 마련된 래치 부재(712)가 걸림 돌기(721)에 걸려서 고정됨을 특징으로 한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소켓장치의 사시 구성도로서, 리드의 상부에 구비되는 히트 싱크(510)의 상부에는 쿨링 팬(800)이 부가될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 반도체 소자 100 : 베이스
110 : 콘택트 모듈 101 : 제1탄성체
102a, 102b : 제2탄성체 210, 710 : 플로팅 힌지 블록
211 : 힌지핀 212 : 힌지 스프링
213 : 제1조립공 214 : 힌지브라켓
220, 720 : 플로팅 래치 221 : 래치 돌기
222 : 제2조립공 310, 610 : 리드
311 : 가압부 312 : 후크 돌기
313 : 히팅 유닛 410 : 제1캠 샤프트
420 ; 제2캠 샤프트 430 : 레버
440 : 핸들 450 : 링크
510 : 히트 싱크 612 : 래치 부재
721 : 걸림 돌기 800 : 쿨링 팬

Claims (8)

  1. 반도체 소자가 안착 위치하게 되는 베이스와;
    상기 베이스에 구비되어 반도체 소자의 단자와 PCB의 단자를 전기적으로 연결하게 되는 복수 개의 콘택트를 포함하는 콘택트 모듈과;
    상기 베이스의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 구비되는 플로팅 힌지 블록과;
    상기 플로팅 힌지 블록과 회동 가능하게 구비되고, 하측면에 반도체 소자의 상면을 가압하도록 돌출 형성된 가압부가 구비되는 리드와;
    상기 플로팅 힌지 블록과 나란하도록 상기 베이스의 일측에 상하 방향으로 탄성 지지되어 상기 리드의 고정이 가능한 플로팅 래치와;
    상기 베이스와 상기 플로팅 힌지 블록을 관통하여 축설되어 회전각에 따라서 상기 플로팅 힌지 블록의 상하 높이를 조절하게 되는 제1캠 샤프트와;
    상기 베이스와 상기 플로팅 래치를 관통하여 축설되어 회전각에 따라서 상기 플로팅 래치의 상하 높이를 조절하게 되는 제2캠 샤프트와;
    상기 제1캠 샤프트와 일체로 고정되어 회전 가능한 레버와;
    상기 제2캠 샤프트와 일체로 고정되어 회전 가능한 핸들과;
    양단이 각각 상기 레버와 상기 핸들에 자유 회전 가능하게 연결되는 링크를 포함하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1캠 샤프트와 상기 제2캠 샤프트 각각은 상기 베이스와 회동 가능하게 조립되는 원형의 단면을 갖는 제1구간과, 제1구간에서 연장되되 외주면 일부에 축방향으로 평면을 갖는 캠 면이 형성되어 상기 플로팅 힌지 블록과 상기 플로팅 래치와 조립이 이루어지는 제2구간을 포함하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플로팅 힌지 블록과 상기 플로팅 래치는 각각 해당 캠 샤프트와 관통 삽입되는 조립공이 형성되되, 상기 조립공은 상기 캠 면과 면접촉이 이루어지는 평면을 갖는 것을 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 플로팅 래치와 상기 베이스 사이에는 병렬 배치되는 복수 개의 탄성체들이 구비되어 상기 플로팅 래치는 상기 제2캠 샤프트의 회전축에 대해 상기 리드와의 계합 방향으로 토오크가 작용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탄성체는 서로 다른 스프링상수를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가압부는 온도를 조절할 수 있는 히팅 유닛을 더 포함하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 콘택트 모듈은,
    복수의 콘택트 핀이 배치되어 상기 베이스에 고정되는 고정 플레이트와;
    상기 고정 플레이트의 상부에 이격되어 탄성 지지되며, 상기 콘택트 핀의 상단 일부가 돌출 위치하게 되는 플로팅 플레이트를 포함하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플로팅 플레이트는 반도체 소자의 안착 위치를 안내하도록 측면에 경사를 갖는 가이드면이 형성됨을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 소켓장치.
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