(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068132
(43)【公開日】2024-05-17
(54)【発明の名称】イメージセンサパッケージのテスト装置
(51)【国際特許分類】
G01R 31/00 20060101AFI20240510BHJP
H01R 33/76 20060101ALI20240510BHJP
【FI】
G01R31/00
H01R33/76 505B
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023181591
(22)【出願日】2023-10-23
(31)【優先権主張番号】10-2022-0145915
(32)【優先日】2022-11-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】523400884
【氏名又は名称】ティエスイ カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】TSE CO., LTD
【住所又は居所原語表記】189, Gunsu 1-gil, Jiksan-eup, Seobuk-gu, Cheonan-si, Chungcheongnam-do, 31032 Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キム ミンチョル
(72)【発明者】
【氏名】イ ソル
【テーマコード(参考)】
2G036
5E024
【Fターム(参考)】
2G036AA27
2G036BA35
2G036BB09
5E024CA18
(57)【要約】
【課題】本発明は、イメージセンサパッケージをテストするテスト装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、イメージセンサパッケージをテストするテスト装置に関し、上部ソケットが安着されるフローティングプレートの下部に四角状の広い面状のパッケージ吸着ホールが形成された真空吸着シートを結合することによりプッシャのカバー真空ホール、上部回路基板の基板真空ホール、フローティングプレートのプレート真空ホールと真空吸着シートのパッケージ吸着ホールが互い連通する真空ラインを形成し、イメージセンサパッケージを面方式に安定的に真空吸着できるように構成される。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
イメージセンサパッケージのテスト装置において、
下部には受光面を有し、上部にはセンサ端子を有するイメージセンサパッケージ;
テスト信号を提供するテスターに取り付けられ、前記イメージセンサパッケージの受光面に光を照射する光源装置;
前記テスターに取り付けられ、前記イメージセンサパッケージが安着されるパッケージ安着部と、前記パッケージ安着部の下部に前記光源装置が配置される光源挿入部と、前記テスターと前記上部回路基板を電気的に連結するポゴピンと、を備える下部ソケット;
弾性絶縁物質の内に多数の導電性粒子を含む形態からなり、前記上部回路基板と前記イメージセンサパッケージを電気的に連結する弾性導電部を備える上部ソケット;
基板真空ホールが形成されている前記上部回路基板が結合され、真空発生装置の真空圧が伝達されるカバー真空ホールを備え、駆動部から動力が提供されて前記下部ソケット側に接近したり離れたりできるように移動可能なプッシャ;及び
前記プッシャに結合され、プレート真空ホールが形成され、上部には前記上部ソケットが安着されるソケット安着部とプレートホールを有するフローティングプレート;を含み、
前記フローティングプレートの下部には、前記イメージセンサパッケージを吸着するパッケージ吸着ホールが形成された真空吸着シートが結合されることにより、
前記カバー真空ホールは前記基板真空ホールと連通し、前記基板真空ホールは前記プレート真空ホールと連通し、前記プレート真空ホールは前記パッケージ吸着ホールと連通する真空ラインが形成されることを特徴とする、イメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項2】
前記テスターに提供されるテスト信号は、前記光源装置と、前記下部ソケット、前記上部回路基板及び前記上部ソケットを介して前記イメージセンサパッケージに伝達されることを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項3】
前記フローティングプレートの下面には、前記イメージセンサパッケージを案内するガイド部が突出形成され、前記真空吸着シートには、前記ガイド部が嵌め込まれるガイドホールが備えられていることを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項4】
前記真空吸着シートのパッケージ吸着ホールは、前記フローティングプレートのプレートホールを囲む大きさであることを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項5】
前記パッケージ吸着ホールの面積は、前記イメージセンサパッケージ面積の0.1倍以上であることを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項6】
前記真空吸着シートは、非弾性の絶縁性素材からなることを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項7】
前記非弾性の絶縁素材は、ポリイミドフィルム、FR4、エンジニアリングプラスチック、または絶縁コーティングされた金属のいずれか1つであることを特徴とする、請求項6に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項8】
前記プッシャは、前記上部回路基板と、前記上部ソケットと、前記フローティングプレートを収容するベースと、前記ベースを覆うカバーと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項9】
前記カバー真空ホールは前記カバーに形成されることを特徴とする、請求項8に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項10】
前記カバーと前記上部回路基板との間には、前記カバー真空ホールと前記基板真空ホールを囲むガスケットが結合されていることを特徴とする、請求項1に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【請求項11】
前記上部回路基板と前記フローティングプレートとの間には、前記基板真空ホールと前記プレート真空ホールを囲むガスケットが結合されていることを特徴とする、請求項1又は10に記載されたイメージセンサパッケージのテスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光検出用半導体ディバイスのテスト装置に関し、より詳しくは、イメージセンサパッケージが不良であるか否かをカメラモジュールに組み立てる前に自動的にテストすることができるイメージセンサパッケージのテスト装置に関する。
【背景技術】
【0002】
イメージセンサーは人や事物のイメージを撮影する機能を持つ半導体素子で、スマートフォンに続いて自動車走行補助システムと自律走行のための自動車、ネットワークカメラなどの主な情報通信機器の必須部品として用いられながら、その市場規模が絶えず大きくなっている。
【0003】
このようなイメージセンサは、カメラモジュールの形態で構成されて前記機器に装着される。前記カメラモジュールは、レンズ、ホルダー、IRフィルター(infrared filter)、イメージセンサー、及びプリント回路基板(PCB)で構成される。カメラモジュールのレンズはイメージを結像させてレンズで結像されたイメージはIRフィルタを介してイメージセンサに集光され、イメージセンサでイメージの光信号を電気信号に変換させてイメージを撮影する。
【0004】
これらの構成要素のうち、光信号を電気信号に変換するイメージセンサは、ベアチップ(bare chip)状態でカメラモジュールに直接実装されるか、またはイメージセンサチップをパッケージ化した後にカメラモジュールに装着される。イメージセンサのベアチップをカメラモジュールに直接実装する方法としては、チップオンボード(COB:Chip On Board)方式を利用するが、製造工程中のほこり粒子の流入による高い不良率、小型化の限界などがあるため、イメージセンサチップを予めパッケージ化して製造されたイメージセンサーパッケージを用いてカメラモジュールに装着する方式を多く用いている。
【0005】
カメラモジュールの不良の中で最も致命的で主に発生する不良は、イメージセンサのピクセル領域へのほこり流入による不良であるため、イメージセンサパッケージをカメラモジュールで組み立てた後にイメージセンサが不良であるか否かを読み取る検査手順は好ましくない。すなわち、イメージセンサパッケージは、カメラモジュールで組み立てられる前に不良であるか否かを読み取ることが好ましい。しかし、既存のイメージセンサーパッケージをテストする装置は、イメージセンサーパッケージの接続端子を外部端子と連結した後、通電して単純な電気的な不良であるか否かをテストする機能のみを持っているため、光源から照射された光に対してイメージセンサーの受光量が一定であるか否かなど、光学的特性試験を行うことができないという問題があった。
【0006】
近年、イメージセンサパッケージの光学特性を検査するテスト装置が開発されている。
図1乃至
図3は従来のイメージセンサパッケージのテスト装置100を示し、
図1は、イメージセンサパッケージをテストするための従来のテスト装置を示す図面であり、
図2は、従来のテスト装置の作動を示す図面であり。
図3は、従来のテスト装置においてイメージセンサパッケージを吸着する部分を示す図面である。
【0007】
図面に示されたように、イメージセンサパッケージ10は、受光面11が下部に位置し、通常、はんだボールで構成されるセンサ端子12は上部に位置する構造を有している。イメージセンサパッケージを検査位置に移動するためには、イメージセンサパッケージの上面を真空吸着しなければならず、はんだボールからなるセンサ端子が上面に形成され、イメージセンサパッケージの上面が平らではないため、真空ピッカーによりイメージセンサパッケージを移動することは不可能である。したがって、イメージセンサパッケージのテスト装置では、ハンドラなどの駆動部(DP)によって動作するプッシャに真空ライン(vacuum line)を形成し、プッシャがイメージセンサパッケージを吸着し、検査位置に位置させるピック&プレース(pick & place)方式を利用しなければならない。
【0008】
従来のイメージセンサパッケージのテスト装置100は、下部ソケット30と、上部ソケット60と、及び上部回路基板50を内部に有するプッシャ70と、を含んで構成される。従来のテスト装置は、イメージセンサパッケージ10が安着されるパッケージ安着部32と、光源装置20が配置される光源挿入部33を有するソケットハウジングに電気信号伝達するためのポゴピン31を含む下部ソケット30と、下部ソケットと接続する上部回路基板50及びポゴピン61を有する上部ソケット60を内部に有するプッシャ70と、を含む。下部ソケットと光源装置はテスター40に取り付けられ、上部ソケットのポゴピンは上側は上部回路基板50と接触し、下側はイメージセンサパッケージ10と接触可能にソケットハウジング内に配置される。
【0009】
ハンドラ等の駆動部(DP)に連結されたプッシャ70が真空発生装置(VG)で発生した真空圧をプッシャ真空ホール71を介して上部ソケット60のソケット真空ホール63に伝達することにより、イメージセンサパッケージ10を吸着して下部ソケット30のパッケージ安着部32に位置させた後、テスターでテスト信号を伝達すると、光源装置20は光を照射し、同時に下部ソケット、上部回路基板及び上部ソケットを介してイメージセンサパッケージ10に信号が伝達され、イメージセンサパッケージは光源装置から照射される光を受信する。このような過程を通してイメージセンサーパッケージの受光量が一定であるかなどの確認のための光学的特性試験が行われる。
【0010】
ところで、従来のイメージセンサパッケージのテスト装置100において、上部ソケットはポゴピンを用いるポゴソケットタイプであり、一般にポゴピン(pogo pin)は金属材質の上部ピンと下部ピンがバレルの上下部にそれぞれ配置され、上部ピンと下部ピンとの間にバネが介在する構造からなるため、金属材質の上部ピンは上部回路基板のパッドと点接触方式で接続し、下部ピンもイメージセンサのはんだボール端子と点接触方式で接続することになり、コンタクトが不安定で、ミスアライメント(miss-alignment)が発生する可能性が高く、接触が不安定であるために検査收率が劣る問題がある。
【0011】
また、金属材質の上部ピンと下部ピンが上部回路基板の電極とイメージセンサパッケージのはんだボール状のセンサ端子に接触するため、上部回路基板の電極やイメージセンサパッケージのはんだボール状のセンサ端子が損傷される問題がある。
【0012】
また、フルアレイ(full array)状のイメージセンサパッケージの場合、はんだボールとはんだボールの間の領域に真空圧を伝達しなければならないため、上部ソケットのポゴピンとポゴピンの間の狭い領域に真空領域を形成しなければならない。
図3は、従来のイメージセンサパッケージのテスト装置においてイメージセンサパッケージを吸着する吸着部の下面を示すことで、
図3に示されるように上部ソケットの周辺領域部分でポゴピンとポゴピンとの間に小さいソケット真空ホール63が多数形成されていることがわかる。すなわち、従来のポゴピンを有する上部ソケットを用いたテスト装置は、点状の小さいソケット真空ホールを用いた、いわゆる「点方式」でイメージセンサパッケージを真空吸着している。このようなソケット真空ホール63の総面積は通常、イメージセンサパッケージ面積の2~3%の程度に過ぎない。
【0013】
したがって、従来のテスト装置は、点状のソケット真空ホールがはんだボール間の領域に正確に整列されなければ、イメージセンサパッケージが歪んだ状態で吸着でき、真空領域が非常に狭くて十分な真空圧が伝達されないことがあるため、画像センサパッケージのピックアップ(pick up)エラーが容易に発生し、検査收率がさらに低下する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】韓国登録特許公報第10-1212946号(登録日2012年12月11日)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明は、前記問題点を解決するために発明したもので、本発明の目的は上部回路基板とイメージセンサパッケージの損傷を減らし、イメージセンサパッケージを面方式で真空吸着してピックアップエラー無しで検査收率を大幅に向上させることができるイメージセンサパッケージのテスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
前記目的を達成するための本発明のイメージセンサパッケージのテスト装置は、
下部には受光面を有し、上部にはセンサ端子を有するイメージセンサパッケージ;
テスト信号を提供するテスターに取り付けられ、前記イメージセンサパッケージの受光面に光を照射する光源装置;
前記テスターに取り付けられ、前記イメージセンサパッケージが安着されるパッケージ安着部と、前記パッケージ安着部の下部に前記光源装置が配置される光源挿入部と、前記テスターと前記上部回路基板を電気的に連結するポゴピンと、を備える下部ソケット;
弾性絶縁物質の内に多数の導電性粒子を含む形態からなり、前記上部回路基板と前記イメージセンサパッケージを電気的に連結する弾性導電部を備える上部ソケット;
基板真空ホールが形成されている前記上部回路基板が結合され、真空発生装置の真空圧が伝達されるカバー真空ホールを備え、駆動部から動力が提供されて前記下部ソケット側に接近したり離れたりできるように移動可能なプッシャ;及び
前記プッシャに結合され、プレート真空ホールが形成され、上部には前記上部ソケットが安着されるソケット安着部とプレートホールを有するフローティングプレート;を含み、
前記フローティングプレートの下部には前記イメージセンサパッケージを吸着するパッケージ吸着ホールが形成された真空吸着シートを結合することにより、
前記カバー真空ホールは前記基板真空ホールと連通し、前記基板真空ホールは前記プレート真空ホールと連通し、前記プレート真空ホールは前記パッケージ吸着ホールと連通する真空ラインを形成することができる。
【0017】
前記テスターに提供されるテスト信号は、前記光源装置と、前記下部ソケット、前記上部回路基板、及び前記上部ソケットを介してイメージセンサパッケージに伝達されることができる。
【0018】
前記フローティングプレートの下面には、前記イメージセンサパッケージを案内するガイド部が突出形成され、前記真空吸着シートには前記ガイド部が嵌まるガイドホールが備えられてもよい。
【0019】
前記真空吸着シートのパッケージ吸着ホールは、前記フローティングプレートのプレートホールを囲む大きさであってもよい。
【0020】
前記パッケージ吸着ホールの面積は、前記イメージセンサパッケージ面積の0.1倍以上であってもよい。
【0021】
前記真空吸着シートは、非弾性の絶縁性素材からなることができる。
【0022】
前記非弾性の絶縁性素材は、ポリイミドフィルム、FR4、エンジニアリングプラスチック、または絶縁コーティングされた金属のいずれかの1つであってもよい。
【0023】
前記プッシャは、前記上部回路基板と、前記上部ソケットと、前記フローティングプレートを収容するベースと、前記ベースを覆うカバーとを含むことができる。
【0024】
前記カバー真空ホールは前記カバーに形成されてもよい。
【0025】
前記カバーと前記上部回路基板との間には、前記カバー真空ホールと前記基板真空ホールを囲むガスケットが結合されていてもよい。
【0026】
前記上部回路基板と前記フローティングプレートとの間には、前記基板真空ホールと前記プレート真空ホールを囲むガスケットが結合されていてもよい。
【発明の効果】
【0027】
本発明によるイメージセンサパッケージのテスト装置は、イメージセンサパッケージを真空吸着するパッケージ吸着ホールが広い面状を有するため、面方式でイメージセンサパッケージを安定的に吸着可能であり、真空吸着領域が従来に比べて3倍以上大きく形成されるため、イメージセンサパッケージをピックアップエラー無しで安定的にピック&プレース(pick & place)することができ、検査收率が大幅に向上される。
【0028】
また、本発明によるイメージセンサパッケージのテスト装置は、プッシャのカバーと上部回路基板、上部回路基板とフローティングプレートの結合部分に非金属材質のガスケットを挿入して真空シール処理することにより、真空発生装置で提供するジン真空圧が損失なく真空吸着シートに円滑に印加することができる。
【0029】
また、本発明によるイメージセンサパッケージのテスト装置は、イメージセンサパッケージを吸着する真空吸着シートが非弾性の絶縁性素材のシート状で構成されるため、イメージセンサパッケージと接触した際に生じる衝撃が緩和される利点がある。
【0030】
また、本発明によるイメージセンサパッケージのテスト装置は、弾性を有する弾性導電部からなる上部ソケットを用いることにより、上部ソケットの弾性導電部がイメージセンサパッケージのはんだボール状のセンサ端子を包む面接触方式で接続するため、接触抵抗が減少し、ミスアライメント(miss-alignment)が発生せず安定的な接続が可能で検査收率が大幅に向上されることができる。
【0031】
また、本発明によるイメージセンサパッケージのテスト装置は、上部ソケットの弾性導電部がイメージセンサパッケージのセンサ端子及び上部回路基板の電極とスムーズに接続するため、イメージセンサパッケージのセンサ端子及び上部回路基板の電極の損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【
図1】イメージセンサパッケージをテストするための従来のテスト装置を示す図面である。
【
図3】従来のテスト装置においてイメージセンサパッケージを吸着する部分を示す図面である。
【
図4】本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージをテストするためのテスト装置を示す図面である。
【
図5】本発明の一実施形態によるテスト装置において真空ラインが形成された部分を分解した斜視図である。
【
図6】本発明の一実施形態による上部ソケットを示す図面である。
【
図7】本発明の一実施形態によるフローティングプレートを示す図面である。
【
図8】本発明の一実施形態による真空吸着シートを示す図面である。
【
図9】本発明の一実施形態によるフローティングプレートに上部ソケットと真空吸着シートが結合された状態を示す図面である。
【
図10】本発明の一実施形態によるテスト装置において真空ラインが形成されたことを例示的に示す図面である。
【
図11】本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置の動作を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、添付の図面を参照し、本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置を詳細に説明する。
【0034】
本発明では、イメージセンサパッケージの上側に上部ソケットが位置し、下側にテスターが位置するため、これを基準にある構成要素の「上面」、「上側」、「上端」、「下面」、「下側」、「下端」などを説明する。
【0035】
なお、添付図面を参照して説明するにあたり、図面符号にかかわらず同じ構成要素は同じ又は関連する参照符号を付与し、これに対する重複される説明は省略する。
【0036】
図4は、本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージをテストするためのテスト装置を示す図面であり、
図5は、本発明の一実施形態によるテスト装置において真空ラインが形成された部分を分解した斜視図であり。
図6は、本発明の一実施形態による上部ソケットを示す図面であり、
図7は、本発明の一実施形態によるフローティングプレートを示す図面であり、
図8は、本発明の一実施形態による真空吸着シートを示す図面である。そして、
図9は、本発明の一実施形態によるフローティングプレートに上部ソケットと真空吸着シートとが結合された状態を示す図面であり、
図10は、本発明の一実施形態によるテスト装置において真空ラインが形成されたことを例示的に示す図面であり、
図11は、本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置の動作を示す図面である。
【0037】
前記の図面に示されるように、本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置1000は、光源装置から照射された光を受けたイメージセンサパッケージの電気的または光学的特性を検査するテスト装置であって、テスト信号を発生するテスター140とイメージセンサパッケージ10とを電気的に媒介することができる。
【0038】
本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置1000は、下部には受光面11を有し、上部にはセンサ端子12を有するイメージセンサパッケージ10と、テスト信号を提供するテスター140に取り付けられ、イメージセンサパッケージの受光面に光を照射する光源装置20と、テスターに取り付けられ、イメージセンサパッケージが安着されるパッケージ安着部132と、パッケージ安着部の下部に光源装置が配置される光源挿入部133と、テスター140と上部回路基板150を電気的に連結するポゴピン131を備える下部ソケット130と、弾性絶縁物質の内に多数の導電性粒子を含む形態からなり、上部回路基板150とイメージセンサパッケージ10を電気的に連結する弾性導電部161を備える上部ソケット160と、基板真空ホール153が形成されている上部回路基板が結合され、真空発生装置(VG)の真空圧が伝達されるカバー真空ホール193を備え、駆動部(DP)から動力が提供されて下部ソケット側に接近したり離れるように移動可能なプッシャ190及びプッシャに結合され、プレート真空ホール173が形成され、上部には上部ソケット160が安着されるソケット安着部171とプレートホール172を有するフローティングプレート170を含むが、フローティングプレート170の下部にはイメージセンサパッケージ10を吸着するパッケージ吸着ホール181が形成された真空吸着シート180が結合されることにより、カバー真空ホール193は基板真空ホール153と連通し、基板真空ホール153はプレート真空ホール173と連通し、プレート真空ホール173はパッケージ吸着ホール181と連通する真空ライン(VL)が形成されることを特徴とする。
【0039】
本発明の一実施形態によるテスト装置1000の構成要素を具体的に説明する。
【0040】
イメージセンサパッケージ10は、下部には光を受光する受光面11を有し、上部にははんだボール状の複数のセンサ端子12を有する構造からなる。イメージセンサーパッケージは広く知られている素子であるため、これに対する詳しい説明は省略する。
【0041】
光源装置20は、イメージセンサパッケージの受光面に光を照射する装置でテスト信号を提供するテスター140に取り付けられる。光源装置20は、イメージセンサパッケージ10の下側に配置されてイメージセンサパッケージの受光面11に光を照射するように配置される。
【0042】
下部ソケット130はテスター140に取り付けられ、テスター140と上部回路基板150を電気的に連結する。下部ソケット130は、イメージセンサパッケージが安着されるパッケージ安着部132と、パッケージ安着部の下部に光源装置が配置される光源挿入部133を有するソケットハウジング134と、ソケットハウジングの内部に間隔を置いて配置されてテスター140と上部回路基板150を電気的に連結するポゴピン131を備える。
【0043】
パッケージ安着部132は、イメージセンサパッケージ10の縁部領域が位置するように突出され、パッケージ安着部132の中央部分にはイメージセンサパッケージ10の受光面11が下側に露出させる貫通穴が形成されている。パッケージ安着部132の外郭にはフローティングプレート170のガイド部175を挿入することができる案内孔136が設けられている。
【0044】
光源挿入部133は、前記パッケージ装着部132の貫通穴に連結された開口部として光源装置20が配置される空間である。光源挿入部133は、光源装置20が挿入可能な形態であればどのような形態でもいい。
【0045】
ポゴピン131は、バレルの上下部に上部ピンと下部ピンがそれぞれ配置され、上部ピンと下部ピンとの間にバネが介在する構造からなる。ポゴピン131の一端はテスター140の上側に備えられる電極(図示せず)と接触し、ポゴピン131の他端は上部回路基板150の下側に備えられる電極(図示せず)と接触してテスター140と上部回路基板150を電気的に連結する。テスターと上部回路基板と接触する上部ピンと下部ピンの端部はラウンド(round)状で形成することができる。従来のテスト装置では、
図3に示されるように、上部ピンと下部ピンの端部がクラウン(crown)状に尖ってテスターと上部回路基板の電極を損傷する恐れがあるが、ラウンド状の上部ピンと下部ピンはテスターと上部回路基板の電極の損傷を防ぐことができる。
【0046】
下部ソケット130は、図示の構造に加えて、テスター140に取り付けられてテスター140と上部回路基板150とを電気的に連結することができる様々な他の構造に変更されることができる。
【0047】
上部回路基板150は、下部ソケット130と上部ソケット160とを連結する媒介基板であり、下側にパッド状の電極が形成されている。テスター140で提供されるテスト信号は、下部ソケット130を介して上部回路基板150に伝達され、上部回路基板150は受信した信号を上部ソケット160に伝達する。
図5に示されるように、上部回路基板150には上側のカバー真空ホール193及び下側のプレート真空ホール173と連通する基板真空ホール153が形成される。
【0048】
上部ソケット160は、上部回路基板150の下部に配置され、上部回路基板150とイメージセンサパッケージ10を電気的に連結する。
図6に示されるように、上部ソケット160は、弾性絶縁物質の内に多数の導電性粒子を含む形態からなる弾性導電部161が絶縁部162内に間隔を置いて配置され、絶縁部162によって支持される。弾性導電部161の一端は上部回路基板150の電極と接触し、弾性導電部161の他端はイメージセンサパッケージ10のセンサ端子12と接続することができる。絶縁部162の外郭に上部ソケットを支持し、位置合わせのためのホールが形成されたフレーム(図示せず)を結合することができる。
【0049】
弾性導電部161は、絶縁部162の中に位置する導電部本体165と、絶縁部162の下側表面から突出するように導電部本体165と連結される導電部下部バンプ166と、絶縁部162の上側表面から突出するように導電部本体165と連結される導電部上部バンプ167を含む。導電部上部バンプ167と導電部下部バンプ166は、上部ソケット160が下部ソケット130側に近づくと、上部回路基板150の端子とイメージセンサパッケージ10のセンサ端子12に圧着されることにより、上部回路基板の端子とイメージセンサパッケージのセンサ端子に安定して接触されることができる。
【0050】
上部ソケット160は、導電路として弾性を有する弾性導電部161を有するため、弾性導電部161が上部回路基板150の電極またはイメージセンサパッケージ10のセンサ端子と接触するときにスムーズな接続が可能で、上部回路基板の電極やイメージセンサーパッケージのセンサー端子が損傷されることを防ぐことができる。また、弾性導電部161ははんだボール状のセンサ端子を包みながら圧縮されるため、面接触方式で接続して接触抵抗が低減されることができる。
【0051】
弾性導電部161を構成する弾性絶縁物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質、例えば、シリコンゴムなどを用いることができ、弾性導電部161を構成する導電性粒子としては磁場によって反応することができる磁性を有することが用いることができるが、例えば、導電性粒子としては、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子、若しくはそれらの合金粒子、またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子をコア粒子として、そのコア粒子の表面に金、銀、パラジウム、ラジウムなどの導電性が良好な金属がめっきされたものなどを用いることができる。
【0052】
絶縁部162は弾性を有する絶縁性素材からなるか、非弾性の絶縁性素材からなることができる。弾性を有する絶縁性素材としては、弾性導電部161を構成する弾性絶縁物質と同じ物質を用いることができ、非弾性の絶縁性素材としては様々な合成樹脂を用いることができる。
【0053】
プッシャ190は、駆動部(DP)から移動力が提供されて下部ソケット130側に接近するか、下部ソケット130から離れるように動くことができる。
図5に示されるように、プッシャ190は上部回路基板150と、上部ソケット160と、フローティングプレート170を収容できるベース191とベース191を覆うカバー192を含む。カバー192はベース191にねじ等の締結手段194により締結されてプッシャ190を構成する。
【0054】
カバー192には、真空発生装置(VG)の真空圧を伝達するためのカバー真空ホール193が備えられる。そして、ベース191には、フローティングプレート170が安着される上側に開放されたプレート安着部195と、イメージセンサパッケージ10のセンサ端子12が挿入されるように下側に開放されたベースホール196を備える。カバー真空ホール193は外部の真空発生装置(VG)と連結されて真空発生装置で発生する真空圧をプッシャ190の内部に伝達することができる。
【0055】
このようなプッシャ190は、下部ソケット130側に接近したり、下部ソケット130から離れたりすることによってイメージセンサパッケージ10を下部ソケット130にロードさせるか、下部ソケット130からアンロードさせることができる。
【0056】
プッシャ190は、図示の構造に加えて、上部回路基板150及び上部ソケット160が取り付けられ、駆動部(DP)によって動くことができる様々な他の構造に変更されることができる。
【0057】
フローティングプレート170は、プッシャ190のプレート安着部195に載置されることで、上部には上部ソケット160が安着され、下部には真空吸着シート180が結合されることができる構造からなる。
【0058】
図5及び
図7に示されるように、フローティングプレート170の上部には、上部ソケット160が安着される上側に開放されたソケット安着部171と、弾性導電部161の下面が露出されるように下側に開放されたプレートホール172を備える。フローティングプレート170の下面には、イメージセンサパッケージを案内する複数のガイド部175がプレートホール172の周りに突出形成されている。このようなガイド部175には、下側に向かって幅が広がる傾斜面176が設けられ、イメージセンサパッケージ10が容易に案内されるように働く。
【0059】
図9に示されるように、フローティングプレート170には、上部回路基板150から伝達される真空圧を真空吸着シート180のパッケージ吸着ホール181に伝達するためのプレート真空ホール173が備えられる。プレート真空ホール173は、ソケット安着部171に上部ソケット160が安着された領域の周囲に形成される。プレート真空ホール173は、基板真空ホール153及びパッケージ吸着ホール181と連通して形成され、真空発生装置(VG)から供給される真空圧が基板真空ホール153を介してプレート真空ホール173に伝達され、プレート真空ホール173に伝達された真空圧はパッケージ吸着ホール181に伝達される。
【0060】
真空吸着シート180はフローティングプレート170の下部に結合される。
図8に示されるように、真空吸着シート180にはイメージセンサパッケージ10を吸着するパッケージ吸着ホール181が中央部分に形成され、周辺領域にはフローティングプレート170のガイド部175が嵌め込まれることができるガイドホール182がガイド部175と対応される位置毎に形成されている。
【0061】
真空吸着シート180は、ガイドホール182にフローティングプレート170のガイド部175を嵌め込んだ状態で上部ソケット160とフローティングプレート170と共に接着剤又はねじなどの結合手段により締結されることができる。
【0062】
図9は、本発明の一実施形態によるフローティングプレート170に上部ソケット160と真空吸着シート180とを結合した状態を示す図面である。図に示されるように、真空吸着シート180のパッケージ吸着ホール181は、四角状に広い面状を有し、フローティングプレート170のプレートホール172を囲む大きさを有する。真空吸着シート180のパッケージ吸着ホール181の大きさは、フローティングプレート170のプレートホール172の大きさと同じ、若しくは少し大きく又は小さく形成することができる。したがって、本発明の一実施形態によるテスト装置では、真空圧が作用してイメージセンサパッケージを吸着する真空吸着領域が広い面状を有しているため、いわゆる「面方式」でイメージセンサパッケージ10を真空吸着することが可能である。
【0063】
真空吸着シート180のパッケージ吸着ホール181を弾性導電部161の下面が露出されるプレートホール172程度の大きさに形成できるため、パッケージ吸着ホール181の面積(S)はイメージセンサパッケージ10の面積の少なくとも0.1倍以上に形成することが可能である。これは従来のポゴピンを有する上部ソケットを用いたイメージセンサパッケージのテスト装置より少なくとも3倍以上の吸着領域を有するものであり、面方式でイメージセンサパッケージを吸着できるため、従来のテスト装置に比べてイメージセンサパッケージ10をピックアップエラー無しで安定的に吸着することが可能である。
【0064】
真空吸着シート180は、非弾性の絶縁性素材からなることができる。非弾性の絶縁性素材の真空吸着シート180は、真空発生装置(VG)から伝達される真空圧を損失なしにイメージセンサパッケージ10に伝達し、ピックアップエラー無しにイメージセンサパッケージ10を吸着することができる。このような非弾性の絶縁性素材としては、ポリイミドフィルム、FR4、エンジニアリングプラスチック、または絶縁コーティングされた金属などを用いられる。
【0065】
真空吸着シート180は、非弾性の絶縁性素材のシート状で構成されるため、イメージセンサパッケージ10と接触したときに生じる衝撃が緩和されるという利点がある。
【0066】
また、プッシャ190のカバー192と上部回路基板150との間にガスケット(gasket)を配置し、カバー192と上部回路基板150との間を真空シール処理することができる。ガスケットは、非金属素材であるゴム、アスベスト、テフロン(teflon)(登録商標)などの素材からなることができる。ガスケット157は、カバー真空ホール193と基板真空ホール153を囲む形態で結合され、カバー192にガスケット157が嵌め込まれるガスケット挿入ホール(図示せず)が設けられる。
【0067】
また、上部回路基板150とフローティングプレート170との間にもガスケットを配置することができる。ガスケット158は、基板真空ホール153とプレート真空ホール173を囲む形態で結合され、フローティングプレート170の上面にガスケット挿入ホール174を設けてガスケット158が嵌め込まれるようにできる。このようなガスケットは、カバーと上部回路基板との間にのみ形成するか、上部回路基板とフローティングプレートとの間にのみ形成することもできるが、カバーと上部回路基板との間と上部回路基板とフローティングプレートとの間にいずれも配置することが結合部の間の真空圧を損失なく伝達できるため、より好ましい。
【0068】
本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置1000は、カバー真空ホール193が基板真空ホール153と連通し、基板真空ホール153がプレート真空ホール173と連通し、プレート真空ホール173はパッケージ吸着ホール181と連通する真空ライン(Vacuum Line)が形成されるため、真空発生装置(VG)で発生する真空圧(吸入圧または解除圧)がカバー真空ホール193、基板真空ホール153、プレート真空ホール173を介してパッケージ吸着ホール181に伝達され、イメージセンサパッケージ10を吸着または解除するように構成される。
図10には、このような真空ライン(VL)が形成されたことを例示的に図示している。
【0069】
以下、本発明の一実施形態によるイメージセンサパッケージのテスト装置1000の動作を説明すれば、次の通りである。
【0070】
図4及び
図11に示されるように、プッシャ190が駆動部(DP)によって下降して真空吸着シート180がイメージセンサパッケージ10を吸着することができる。
【0071】
真空吸着シート180によるイメージセンサパッケージ10の吸着は、真空発生装置(VG)で発生する真空圧によって形成される真空ライン(VL)を介して行われる。真空発生装置の真空圧は、カバー192のカバー真空ホール193、上部回路基板150の基板真空ホール153、フローティングプレート170のプレート真空ホール173を介して真空吸着シート180に伝達され、真空吸着シートのパッケージ吸着ホール181は真空圧を用いてイメージセンサパッケージ10を面方式に吸着する。このとき、イメージセンサパッケージ10はガイド部175の傾斜面176に沿って定位置に位置合わせされて吸着される。
【0072】
次に、プッシャ190に結合された真空吸着シート180は、吸着したイメージセンサパッケージ10を下部ソケット130上に搬送することができる。すなわち、待機位置にあるイメージセンサパッケージ10上にプッシャ190が接近し、真空吸着シート180のパッケージ吸着ホール181を用いてイメージセンサパッケージ10を吸着し、プッシャ190が下部ソケット130上を動き、イメージセンサパッケージ10を下部ソケット130のパッケージ安着部132に位置させることができる。このとき、フローティングプレート170のガイド部175は、下部ソケット130の案内孔136に挿入されながらイメージセンサパッケージ10がパッケージ安着部132に定位置されるように整列させることができる。これと同時に下部ソケット130の突出部137はプッシャ190の下部ソケット突出挿入部197に挿入されながら下部ソケット130のポゴピン131が上部回路基板150の電極と接触するように配置される。
【0073】
その後、プッシャ190が下部ソケット130側にさらに下降してイメージセンサパッケージ10を加圧することになるため、上部ソケット160の弾性導電部161とイメージセンサパッケージ10のセンサ端子12が接続され、下部ソケット130のポゴピン131が上部回路基板150の電極と接続される。したがって、下部ソケット130と、上部回路基板150と、上部ソケット160と、及びイメージセンサパッケージ10とが電気的に連結される。
【0074】
このとき、テスター140で発生するテスト信号が光源装置20に伝達されると共に下部ソケット130と、上部回路基板150と、上部ソケット160を介してイメージセンサパッケージ10に伝達されると、光源装置20から照射された光をイメージセンサパッケージ10が受光面11で受光し、テスター140はイメージセンサパッケージ10で受信した信号によりイメージセンサの受光量が一定であるか否かなど、光学的又は電気的特性のテストを行うことができる。
【0075】
テストを完了した後、プッシャ190は上昇し、プッシャ190に吸着されたイメージセンサパッケージ10は、プッシャ190の動きに応じて下部ソケット130でアンロードされ、積載装置(図示せず)に移送されることができる。
【0076】
前述したように、本発明によるイメージセンサパッケージのテスト装置は、イメージセンサパッケージを真空吸着するパッケージ吸着ホールが広い面状を有するため、面方式でイメージセンサパッケージを安定的に吸着可能であり、真空領域が従来に比べて3倍以上大きく形成されるため、イメージセンサパッケージをピックアップエラー無しで安定的にピック&プレース(pick & place)することができ、検査收率が大幅に向上される。
【0077】
また、プッシャーのカバーと上部回路基板、上部回路基板とフローティングプレートの結合部分に非金属材質のガスケットを挿入して真空シール処理することにより、真空発生装置で提供される真空圧が損失無しに真空吸着シートに円滑に印加されることができる。
【0078】
また、イメージセンサパッケージを吸着する真空吸着シートが非弾性の絶縁性素材のシート状で構成されるため、イメージセンサパッケージと接触した際に生じる衝撃が緩和される利点がある。
【0079】
また、弾性を有する弾性導電部で構成される上部ソケットを用いることにより、上部ソケットの弾性導電部がイメージセンサパッケージのはんだボール状のセンサ端子を包む面接触方式で接続するため、接触抵抗が減少し、ミスアライメント(miss-alignment)が発生せず、安定した接続が可能であり、検査收率を大幅に向上させることができる。
【0080】
また、上部ソケットの弾性導電部がイメージセンサパッケージのセンサ端子及び上部回路基板の電極とスムーズに接続するため、イメージセンサパッケージのセンサ端子及び上部回路基板の電極の損傷を防止することができる。
【0081】
以上、本発明について好ましい例を挙げて説明したが、本発明の範囲が前に説明されて図示した形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0082】
10:イメージセンサパッケージ
11:受光面
12:センサ端子
20:光源装置
100、1000:イメージセンサパッケージのテスト装置
130:下部ソケット
131:ポゴピン
132:パッケージ安着部
133:光源挿入部
134:ソケットハウジング
136:案内孔
137:下部ソケットの突出部
140:テスター
150:上部回路基板
153:基板真空ホール
157、158:ガスケット
160:上部ソケット
161:弾性導電部
162:絶縁部
170:フローティングプレート
171:ソケット安着部
172:プレートホール
173:プレート真空ホール
174:ガスケット挿入ホール
175:ガイド部
180:真空吸着シート
181:パッケージ吸着ホール
182:ガイドホール
190:プッシャー
191:ベース
192:カバー
193:カバー真空ホール
195:プレート安着部
196:ベースホール
197:下部ソケット突出挿入部