KR20100034142A - 반도체 패키지 검사용 탐침 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 수명이 향상되고 검사의 신뢰성을 확보할 수 있는 반도체 패키지 검사용 탐침 장치를 제공하기 위하여, 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 탐침 돌기가 형성된 원통형상의 플런저와, 상기 플런저의 하부가 수용되는 배럴과, 상기 배럴의 내부에 수용되어 상기 플런저에 수직 탄성력을 제공하는 탄성 스프링으로 구성된 반도체 패키지 검사용 탐침 장치에 있어서, 상기 탐침 돌기는 상기 플런저의 상부에 일정한 각도로 경사진 좌우측 경사부를 통해서 형성되며, 상단부의 중심에는 길이방향으로 평행한 접촉부가 형성됨을 특징으로 하여, 길이방향으로 평행한 탐침 돌기의 접촉부에 아웃 리드의 하부면이 선접촉되므로 편마모 형상을 방지할 수 있어 탐침 장치의 수명이 향상된다는 장점이 있다.

반도체 칩 검사 프로브 플런저 배럴 QFP TSOP

Description

반도체 패키지 검사용 탐침 장치{probe}

본 발명은 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 패키지의 아웃 리드에 접촉되는 탐침 돌기가 평행한 접촉부를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사용 탐침 장치이다.

일반적으로 전자제품 내에는 다수의 전자소자가 장착되어 있으며, 이들 전자소자는 전자제품의 성능을 결정하는 중요한 역할을 수행한다. 전자소자는 대부분 전류를 통과시키는 도체로 이루어지는 것이 대부분이나, 최근에는 도체와 부도체의 중간정도의 저항을 갖는 반도체가 많이 사용되고 있으며, 다수의 소자가 집적된 칩의 형태로 제공되고 있다.

이러한 반도체 칩은 기판에 실장될 때의 실장 밀도를 높이기 위하여 다양한 형태의 패키지 형태로 개발되고 있으며, 특히 복수의 반도체 패키지를 수직으로 적층하여 실장하는 것이 가능한 반도체 칩, 예를 들면 TSOP, TSSOP, SOP, SSOP, FP, PFP, QFP 타입의 패키지는 그 크기가 비교적 작으면서 동일한 실장 영역 내에서 실장 집적도를 향상시키는 장점을 가지고 있다.

그리고, 상기 타입의 패키지는 그 형태가 기존의 비지에이(BGA, Ball Grid Array) 타입의 패키지와는 그 구조가 완전히 다른 것으로 패키지의 모서리에 아웃리드(out lead)가 형성되어 패키지의 양측으로 전기적으로 접촉되는 구조를 가지고 있다.

상기 타입의 반도체 패키지는 일반적으로 양측 모서리에서 아웃리드가 돌출되게 형성되는데, 여기에서는 대표적으로 QFP(Quad Flat Package)에 대해 살펴보고자 한다.

QFP의 경우에는 패키지의 사측모서리에서 아웃리드가 돌출되어 형성되며, 상기 QFP의 아웃리드는 일반적으로 패키지 몸체에서 두 번 정도 꺾여 테스트 소켓과의 전기적 접촉면이 볼형상이 아닌 사각형상의 평면상으로 형성되게 된다.

상기 QFP의 성능을 테스트하기 위해 인쇄회로기판에 전기적으로 접촉되어 QFP를 장착하게 되는 검사용 소켓은, 이러한 구조를 가지는 QFP의 아웃리드와의 접촉성이 우수하도록 검사용 소켓이 제조되어야 한다.

특히, 검사용 소켓에 결합되어 QFP의 아웃리드와 검사용 회로기판의 인쇄회로를 전기적으로 연결시키는 검사용 탐침 장치(일명:프로브(probe))의 탐침 돌기의 형상이나 특성은 상당히 중요하게 된다.

도 1은 종래의 검사용 탐침 장치와 검사용 소켓을 도시하는 개념사시도이며, 도 2는 종래의 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 검사용 소켓(100)에 결합되는 프로브(200)를 통해서 검사 대상물인 반도체 패키지(1)의 아웃리드(2)에 접촉하게 되고, 상기 검사용 소켓(100)은 검사용 회로 기판(PCB)에 장착되어 상기 프로브(200)를 통해서 인가되는 검사 전류를 통해 반도체 패키지의 정상 작동 여부를 테스트하게 된다.

이러한 검사용 탐침 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 도시된 바와 같이 원통 형상의 배럴(220)과, 상기 배럴(220) 내부에 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 탐침 돌기(212)가 형성된 플런저(210)와, 상기 배럴(220) 내부에서 상기 플런저(210)를 탄성적으로 지지하는 압축코일스프링(230)으로 구성되며, 상기 배럴(220)의 하부에는 검사용 회로 기판에 접촉되는 하부 플런저(240)가 부가될 수 있다.

이러한 종래의 검사용 탐침 장치의 플런저는 원통 형상으로 제작되는 것이 일반적이며, 상기 플런저의 상단부에 형성된 탐침 돌기는 크라운 형상 또는 원추 형상으로 제작되는 것이 일반적이다.

도 3 종래의 검사용 탐침 장치가 아웃 리드에 접촉되는 상태를 도시하는 개념도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 QTP 등의 걸윙 형태의 아웃 리드(2)는 PCB보드의 랜드에 안정적으로 접촉될 수 있도록 일정 각도(α)로 절곡된 형태로 제작된다.

따라서, 상기 아웃 리드(2)에 접촉되는 검사용 탐침 장치(200)의 탐침 돌기(212)는 일정 부위(C)만 아웃 리드의 하부면에 접촉하게 되므로 편마모가 발생하게 되므로 수명이 단축되며, 아웃 리드와의 접촉면적이 넓지 못하여 전기적 접촉이 안정적으로 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.

또한, 구리 합금 이나 철-니켈 합금으로 제작되는 아웃 리드의 표면에 산화막이 형성되는 경우 반복적인 검사과정에서 탐침 돌기의 상단부가 산화막에 오염되 는 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 수명이 향상된 반도체 패키지 검사용 탐침 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 검사의 신뢰성을 확보할 수 있는 반도체 패키지 검사용 탐침 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 탐침 돌기가 형성된 원통형상의 플런저와, 상기 플런저의 하부가 수용되는 배럴과, 상기 배럴의 내부에 수용되어 상기 플런저에 수직 탄성력을 제공하는 탄성 스프링으로 구성된 반도체 패키지 검사용 탐침 장치에 있어서, 상기 탐침 돌기는 상기 플런저의 상부에 일정한 각도로 경사진 좌우측 경사부를 통해서 형성되며, 상단부의 중심에는 길이방향으로 평행한 접촉부가 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 길이방향으로 평행한 탐침 돌기의 접촉부에 아웃 리드의 하부면이 선접촉되므로 편마모 형상을 방지할 수 있어 탐침 장치의 수명이 향상된다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 아웃 리드의 하부면과 탐침 돌기 의 접촉부가 선접촉되므로 아웃리드의 표면에 형성되는 산화막으로 인하여 탐침 돌기가 오염되는 현상을 방지할 수 있어 반도체 패키지의 검사신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 반도체 패키지 검사용 탐침 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 패키지 검사용 탐침 장치는 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 탐침 돌기가 형성된 원통형상의 플런저(210)와, 상기 플런저(210)의 하부가 수용되는 배럴(220)과, 상기 배럴(220)의 내부에 수용되어 상기 플런저(210)에 수직 탄성력을 제공하는 탄성 스프링(230)으로 구성된다.

또한, 상기 배럴(220)의 하부에는 검사용 회로 기판에 접촉되는 하부 플런저(240)가 결합될 수 있다.

그리고 상기 배럴(220)의 상단부 및 하단부는 배럴의 중심으로 내향 절곡된 절곡부가 형성되어 플런저(210) 및 하부 플런저(240)에 형성된 걸림턱에 결합되어 상기 플런저(210) 및 플런저(240)를 단단하게 고정시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 탐침 돌기는 상기 플런저(210)의 상부에 일정한 각도로 경사진 좌우측 경사부(216a,216b)를 통해서 형성되며, 상단부의 중심에는 길이방향으로 평행한 접촉부(214)가 형성된다.

원통형상의 플런저(210) 상부에 일정 각도로 경사진 좌우측 경사부(216a,216b)를 밀링 가공을 통해서 형성시키면서 중앙에는 길이방향으로 평행한 접촉부(214)를 남기는 방법으로 탐침 돌기를 형성시키는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명에 따른 반도체 패키지 검사용 탐침 장치와 아웃 리드의 접촉 상태에 대해 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치가 아웃 리드에 접촉되는 상태를 도시하는 개념도이며, 도 7은 도 6의 A-A'부의 단면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 플런저의 상단부에 형성된 접촉부(214)의 외단부에 아웃 리드(2)의 하부면이 접촉된다.

반도체 패키지의 검사 과정에서 아웃 리드(2)의 하부면이 상기 접촉부(214)에 접촉되면, 아웃 리드(2)의 하부면은 접촉부(214)와의 마찰을 통해서 하부면에 형성된 산화막이 제거되면서 전기적으로 안정적인 접촉이 가능해 진다.

또한, 아웃 리드(2)의 하부면과 접촉부(214)는 선접촉을 하게 되므로 접촉부(214)의 일정 부위만 마모되는 현상을 방지할 수 있고, 검사 과정에서 산화막으로 인한 접촉부(214)의 오염을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 길이방향으로 평행한 접촉부를 가지는 반도체 패키지 검사용 탐침 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 검사용 탐침 장치와 검사용 소켓을 도시하는 개념도.

도 2는 종래의 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도.

도 3 종래의 검사용 탐침 장치가 아웃 리드에 접촉되는 상태를 도시하는 개념도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도.

도 5는 도 4의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치가 아웃 리드에 접촉되는 상태를 도시하는 개념도.

도 7은 도 6의 A-A'부의 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 반도체 패키지

2: 아웃 리드

100: 검사 소켓

200: 검사용 탐침 장치

210: 플런저

212: 탐침 돌기

214: 접촉부

216a,216b: 좌우측 경사부

Claims (1)

1. 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 탐침 돌기가 형성된 원통형상의 플런저와, 상기 플런저의 하부가 수용되는 배럴과, 상기 배럴의 내부에 수용되어 상기 플런저에 수직 탄성력을 제공하는 탄성 스프링으로 구성된 반도체 패키지 검사용 탐침 장치에 있어서,

   상기 탐침 돌기는,

   상기 플런저의 상부에 일정한 각도로 경사진 좌우측 경사부를 통해서 형성되며, 상단부의 중심에는 길이방향으로 평행한 접촉부가 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 검사용 탐침 장치.

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