JP-2026514550-A - ハイブリッドテストソケット

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Abstract

本発明の例示的な実施形態は、半導体デバイスの端子と対向する第１面とテスト装置のパッドと対向する第２面を貫通する孔が形成されるボディと、前記孔に挿入されて一端が前記半導体デバイスの端子と接触し、他端が前記テスト装置のパッドと接触して押圧方向に弾性力を有するコンタクトと、前記コンタクトの一端に接着される第１部材と、を含むハイブリッドテストソケットを開示する。

Inventors

ファンドンウォン
ファンジェベク
イスンウ

Assignees

ハイコンカンパニーリミテッド
ファンドンウォン
ファンジェベク

Dates

Publication Date: 20260512
Application Date: 20250306
Priority Date: 20240404

Claims (15)

半導体デバイスの端子と対向する第１面とテスト装置のパッドと対向する第２面を貫通する孔が形成されるボディと、前記孔に挿入され、一端が前記半導体デバイスの端子と接触し、他端が前記テスト装置のパッドと接触して押圧方向に弾性力を有するコンタクトと、前記コンタクトの一端に接着される第１部材と、を含む、ハイブリッドテストソケット。
前記第１部材は、前記第１面側の孔の内面と前記コンタクトの一端の周縁との間にも備えられることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッドテストソケット。
前記ボディは、テストソケットの外形を形成するベースと、前記ベースの内部で充填された後、硬化されて弾性力を形成する弾性絶縁体と、を含み、前記孔は、前記弾性絶縁体を貫通して形成されることを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッドテストソケット。
前記コンタクトは、一対のコンタクトピンと、前記一対のコンタクトピンの間に結合して弾性力を提供するスプリングと、を含むことを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッドテストソケット。
前記一対のコンタクトピンは、同じ形状に備えられ、互いに交差する方向に結合することを特徴とする、請求項４に記載のハイブリッドテストソケット。
前記コンタクトピンは、所定の幅と厚さを形成する本体部と、前記本体部の一端に形成され、検査対象体と接触する頭部と、前記本体部の長手方向に沿って前記頭部と対向する方向に延びる脚部と、を含むことを特徴とする、請求項５に記載のハイブリッドテストソケット。
前記頭部は、前記本体部と一体に成形される板状のストリップがローリングされて形成されることを特徴とする、請求項６に記載のハイブリッドテストソケット。
前記頭部は、上端に複数個の先端部が形成されることを特徴とする、請求項７に記載のハイブリッドテストソケット。
前記第１部材は、前記頭部の周面のうち少なくとも一部と前記孔の内面との間に備えられることを特徴とする、請求項８に記載のハイブリッドテストソケット。
前記第２面は、前記第１面に向かって段差を形成するようにステップホールが形成されることを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッドテストソケット。
前記ステップホールは、前記孔の直径よりも大きい直径で形成されることを特徴とする、請求項１０に記載のハイブリッドテストソケット。
前記第１部材は、前記コンタクトの一端面に備えられた状態で接着され、前記コンタクトの一端の周縁と前記孔との間に押し込まれて硬化することを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッドテストソケット。
前記コンタクトは、コンタクトピンと、前記コンタクトピンと前記孔との間に充填される導電性粒子を含む弾性部材と、を含むことを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッドテストソケット。
前記コンタクトピンは、板状のストリップがローリングされて形成されることを特徴とする、請求項１３に記載のハイブリッドテストソケット。
前記導電性粒子は、前記第１部材の接着と同時に前記弾性部材に磁力が加えられることで整列されることを特徴とする、請求項１３に記載のハイブリッドテストソケット。

Description

本発明は、弾性絶縁体からなるソケットボディと弾性力を有するコンタクトピンを含むハイブリッドテストソケットに関する。一般的に、ＢＧＡ（ｂａｌｌｇｒｉｄａｒｒａｙ）あるいはＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）タイプの半導体ＩＣは、最終的に、検査装置によって各種の電気試験による特性の測定または不良検査を受ける。ここで、検査装置に設置された検査用プリント回路基板の回路パターンとＢＧＡタイプあるいはＬＧＡタイプ半導体ＩＣのリード（Ｌｅａｄ）ボール（ｃｏｎｔａｃｔｂａｌｌ）またはランド（Ｌａｎｄ）を電気的に連結するためにテストソケットが使用される。テストソケット（Ｔｅｓｔｓｏｃｋｅｔ）に使用されるコンタクト（Ｃｏｎｔａｃｔ）は、ＩＣのＬｅａｄ（端子）と信頼性のある接触のために、十分な加圧力が作用しなければならず、そのため、コンタクトは、適切な範囲内で十分な弾性接触力を有する必要があり、このような条件を満たすために、様々な形態のコンタクトがある。一方、テストソケットには、多数のスプリングコンタクト（Ｓｐｒｉｎｇｃｏｎｔａｃｔ）が、ハウジングに所定の規則で設置されている。最近、様々な半導体素子が開発され、様々な長さのスプリングコンタクトに対する顧客のニーズが高まっており、従来、ポゴピンタイプ（Ｐｏｇｏｐｉｎｔｙｐｅ）のスプリングコンタクトは、顧客の要求性能に合わせることができないことが多い。例えば、従来、ポゴピンタイプのスプリングコンタクトの長さを顧客の要求事項に合わせて長く作製する場合、スプリングコンタクトを構成するコンタクトピンの長さを伸ばすとともに、テストソケットを設計する時に、スプリングコンタクトが挿入されるピンホール（Ｐｉｎｈｏｌｅ）の深さもコンタクトピン先端部の幅を収容する直径でコンタクトピンの長さを考慮して加工しなければならない。スプリングコンタクトピンは、データの迅速な処理と低消費電力のために、徐々に微細化していくため、コンタクトピン先端部の幅を収容する直径で長いピンホール（Ｐｉｎｈｏｌｅ）の加工が難しいだけでなく、仮に、コンタクトピン先端部の幅を収容する相対的に小さい直径で長いピンホール（Ｐｉｎｈｏｌｅ）を加工することができるとしても、多くの加工費用がかかり、品質を保障し難い状況である。すなわち、従来のスプリングコンタクトは、様々な長さのスプリングコンタクトを要求する顧客の要求条件を合わせ難い状況である。一方、他の従来技術として、ラバータイプ（プ（ｒｕｂｂｅｒｔｙｐｅ）のソケットがあり、このようなラバーソケットは、絶縁性シリコンが固形化して伸縮性を有する絶縁本体と、デバイスの端子と対応して、絶縁本体に垂直に貫通形成される導電性シリコン部で構成される。このようなラバータイプのソケットは、絶縁性シリコンと導電性パウダーが所定の比率で混合されたシリコン混合物を金型内に入れ、導電性シリコン部が形成される位置に強い磁場を形成すると、シリコン混合物の導電性パウダーが磁場形成位置に集まり、最終的に、溶融したシリコン混合物を固形化し、絶縁本体に所定の配列の導電性シリコン部が形成される。このようなラバータイプのソケットは、弾性感応速度が、ピンタイプのコンタクト（スプリングコンタクト）に比べて遅く、繰り返したテスト過程で弾性力が失われ、使用寿命が著しく減少するデメリットがあり、そのため、使用回数が短く、頻繁な入れ替えによる費用の増加が発生する。また、弾性持続性が時間の経過に伴い減少する特性によって、長時間（１週間以上）の連続圧縮テスト時に、弾性反発力がｚｅｒｏになるか著しく低くなって短絡が発生し、長時間のテストには使用が難しい。また、ラバータイプのソケットは、弾性特性が温度による影響を多く受ける問題があり、混合した絶縁性シリコンまたはエラストマー（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）によって抵抗の均一性が低下し得る。本発明の一実施形態であるハイブリッドテストソケットを示す図である。図１のスプリングコンタクトピンを示す図である。図２の分解斜視図である。図２のコンタクトピンを示す図である。図２のコンタクトピンを示す図である。図２のコンタクトピンを示す図である。図２のコンタクトピンを示す図である。図２のコンタクトピンを示す図である。図１のハイブリッドテストソケットの作製工程を示す図である。本発明の他の実施形態であるハイブリッドテストソケットを示す図である。図１０のコンタクトピンを示す図である。以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態について説明する。以下の詳細な説明は、本明細書に記述されている方法、装置および／またはシステムに関する包括的な理解に役立つために提供される。しかし、これは、例示に過ぎず、本発明は、これに制限されない。本発明の実施形態を説明するにあたり、本発明に関連する公知の技術に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断した場合には、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などに応じて異なり得る。そのため、その定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいて下すべきである。詳細な説明で使用されている用語は、単に本発明の実施形態を記述するためのものであって、決して制限的であってはならない。明確に他に使用されない限り、単数形態の表現は、複数形態の意味を含む。本説明において、「含む」または「備える」といった表現は、ある特性、数字、ステップ、動作、要素、これらの一部または組み合わせを示すためのものであって、記述されているもの以外に、一つまたはそれ以上の他の特性、数字、ステップ、動作、要素、これらの一部または組み合わせの存在または可能性を排除するように解釈してはならない。また、本発明の実施形態の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであって、その用語によって当該構成要素の本質や手順または順序などが限定されない。図１は、本発明の一実施形態であるハイブリッドテストソケットを示す図である。以下、図１を参照して、本発明の一実施形態であるハイブリッドテストソケットについて説明する。ハイブリッドテストソケットは、ボディ１０とコンタクト３０を含むことができる。ボディ１０は、半導体デバイスの押圧により弾性力を有する素材で形成されることができ、コンタクト３０は、物理的に弾性力を有する構成（例えば、スプリング）が備えられるか、または素材的に弾性力を有する構成（例えば、導電性粒子が混合されたシリコンパウダー）で形成されることができる。より詳細には、ボディ１０は、半導体デバイスの端子と対向する第１面１１とテスト装置のパッドと対向する第２面１２を貫通する孔が形成されることができる。前記孔の直径ｄ１は、コンタクト３０の最大直径と同一であるか大きく形成され、コンタクト３０は、前記孔に挿入されることができる。すなわち、コンタクト３０は、前記孔に挿入されて一端が前記半導体デバイスの端子と接触し、他端が前記テスト装置のパッドと接触して、押圧方向に弾性力を有することができる。本発明の例示的な実施形態によるコンタクト３０の詳細構成については、以下、図２～図８を参照してより詳細に説明する。一方、ボディ１０は、テストソケットの外形を形成するベース１１、１２およびベース１１、１２の内部で充填された後、硬化されて弾性力を形成する弾性絶縁体１３を含むことができる。ベース１１、１２は、第１面１１と第２面１２により形成されることができ、前記孔は、第１面１１と第２面１２を貫通することから、ベース１１、１２の内部に充填された弾性絶縁体を貫通しながら形成されることができる。一方、コンタクト３０の一端には、第１部材５０が接着されることができる。前記コンタクト３０の一端は、コンタクト３０が前記孔に挿入された状態で前記半導体デバイスの端子と接触する第１面１１側に位置したコンタクト３０の接触端を意味し得る。第１部材５０は、第１面１１側に形成された孔の内面とコンタクト３０の一端の周縁との間に備えられることができる。第１部材５０は、軟性材質からなり、コンタクト３０の一端面に備えられた状態で接着され、コンタクト３０の一端の周縁と孔との間に押し込まれて硬化されることで、第１面１１側に形成された孔の内面とコンタクト３０の一端の周縁との間に備えられることができる。したがって、第１部材５０は、シリコン系として、熱によってその性質が変わる材質からなることができる。第１部材５０が備えられることにより、弾性絶縁体１３を含むソケットボディ１０の上部収縮の制御を容易に行うことができる。仮に、ソケットボディ１０が、本実施形態とは異なり、一般的なスプリングコンタクトピンタイプソケットのように弾性力を有しない素材からなる場合には、ソケットボディの収縮が行われないため、第１部材５０が備えられる場合、むしろスプリングコンタクトピンの収縮力を阻害する要因として作用し得るが、本実施形態は、上述のように、一般的なスプリングコンタクトピンタイプのソケット（ポコピンタイプのソケット）とシリコンラバータイプソケットのメリットが混合されたハイブリッドテストソケットであるため、第１部材５０を介してソケットボディ１０の上部収縮を制御することで、耐久性を高めることができる。また、第１部材５０により、弾性素材を含むボディ１０の内部でコンタクト３０の同軸整列度を向上させることができ、コンタクト３０接点部の位置合わせを高めることができる。また、第１部材５０がシリコン系で形成されることで、微細ピッチ間の絶縁性が向上し、高速シグナル半導体素子のテスト時に、ノイズを低減することができる。このような第１部材５０は、ショア硬さ（ｓｈｏｒｅｈａｒｄｎｅｓｓ）２０Ａから８０Ａの間で顧客のニーズに合わせて適切に選択可能である。仮に、第１部材５０の硬さが前記範囲から逸脱した場合には、上述の効果を達成し難い可能性がある。例えば、第１部材５０の硬さが前記範囲よりも高い場合には、コンタクト３０の弾性力を阻害する要素として作用し、テスト時にさらに大きい荷重が求められ得る。このような場合には、顧客が要求した荷重関連の性能条件に合致しないかまたはテストソケットの耐久性が低下することもある。一方、第２面１２には、ステップホール（ｓｔｅｐｈｏｌｅ）ｈ２が形成されることができる。ステップホールｈ２は、第２面１２から第１面１１に向かう方向に段差を形成することで備えられることができる。このようなステップホールｈ２の形状において、ステップホールｈ２の直径ｄ２は、前記孔の直径ｄ１よりも大きく形成されることができる。このようなステップホールｈ２は、半導体デバイスの端子とテスト装置のパッドとの間で繰り返して押圧されるテストソケットの荷重を分配することで、本発明の例示的な実施形態であるハイブリッドテストソケットの耐久性をより高めることができる。仮に、本実施形態のようなステップホールｈ２が備えられていない場合、コンタクト周縁の荷重を全部ボディが吸収しなければならないため、耐久性が低下し得る。図２は、図１のスプリングコンタクトピンを示す図であり、図３は、図２の分解斜視図であり、図４～図８は、図２のコンタクトピンを示す図である。以下、図１～図８を参照して、本発明の一実施形態であるハイブリッドテストソケットおよびハイブリッドテストソケットに適用されたコンタクトについて説明する。本実施形態のコンタクト３０は、スプリングコンタクトピンの構成を含むことができる。すなわち、二つのコンタクトピン３１、３５とコンタクト３０に物理的な弾性力を提供するスプリング３３を含むことができる。よ