KR0169815B1 - 범용 번-인 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 집적회로 소자의 초기 불량을 검사하기 위한 번-인 검사에 있어서 검사하고자 하는 집적회로 소자가 변경되었을 경우 입력 신호가 집적회로에 공급되는 위치가 달라져서 기존의 번-인 기판을 사용하지 못하는 단점을 개선하기 위해서 검사 장비에서 번-인 기판에 입력되는 전기적인 신호를 집적회로 소자가 실장되어 있는 소켓의 접속 전극에 선택적으로 연결할 수 있는 프로그램 카드와, 검사 장비에서 공급되는 전원 신호, 예컨대 Vcc와 GND를 집적회로 소자의 외부 리드에 선택적으로 연결할 수 있는 전원용 부기판 및 소켓과 프로그램 카드 사이에 집적회로 소자의 출력선을 연결하는 모니터를 구비하여서 번-인 검사하고자 하는 집적회로 소자의 외부 리드의 구성이나 기능이 변경된 경우에도 호환성있게 범용적으로 적용할 수 있는 범용 번-인 기판이 개시되어 있다.

Description

범용 번-인 기판

제1도는 종래 번-인 기판의 사시도.

제2a도 및 제2b도는 종래 기술에 따른 번-인 기판의 평면도 및 정면 단면도.

제3도는 본 발명에 따는 번-인 기판의 평면도.

제4도는 본 발명에 따는 번-인 기판의 입력 신호 안정화 수단의 일실시예의 회로도.

제5a도 및 제5b도는 본 발명에 따른 번-인 기판에서 전원 신호를 공급하기 위한 전원 공급용 부기판(daughter board)과 번-인 기판의 접속 관계를 보여주는 정면 단면도 및 저면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 번-인 기판 32 : 기판

35 : 소켓 36 : 신호 입력선

38 : 코넥터 40 : 프로그램 카드

44 : 신호 안정화 수단 46 : 초기 입력선

50 : 모니터 52 : Vcc 전원핀

54 : GND 전원핀 57 : 모니터 핀

58 : 출력핀 59 : 출력선

60 : 전원용 부기판 62 : 제1 전원핀

64 : 전원 코넥터 66 : 제2 전원핀

68 : 배선

[기술분야]

본 발명은 반도체 집적회로 소자의 초기 불량을 검사하기 위한 번-인 기판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 검사 장비에서 번-인 기판에 입력되는 전기적인 신호를 집적회로 소자가 실장되어 있는 소켓의 접속 전극에 선택적으로 연결할 수 있는 프로그램 카드와, 검사 장비에서 공급되는 전원 신호, 예컨대 Vcc와 GND를 집적회로 소자의 외부 리드에 선택적으로 연결할 수 있는 전원용 부기판을 구비하여서 번-인 검사하고자 하는 집적회로 소자의 외부 리드의 구성이나 기능이 변경된 경우에도 호환성있게 범용으로 적용할 수 있는 번-인 기판에 관한 것이다.

[발명의 배경]

반도체 집적회로 소자의 경우 초기에 불량이 발생할 확률은 높지만, 이러한 초기 수명 불량이 발생한 이후에는 불량 발생률이 감소한다. 그래서 집적회로 소자를 제조한 다음 전기적 특성 검사를 하기 전에 소자에, 열적, 전기적 스트레스를 가하여 초기 수명 불량을 유도하기 위한 번-인 검사(burn-in test)를 실시하여 수명이 짧은 집적회로 소자를 골라내는 작업을 한다.

제1도는 종래 번-인 기판의 사시도이다. 번-인 기판(2)의 기판(4) 위에는 복수개의 소켓(5)과 저항(6)이 일정한 간격을 두고 배열되어 있다. 소켓(5)은 나사 등의 체결 수단(7)에 의해 기판(4)에 고정된다. 소켓(5)에는 접속 전극(9)이 형성되어 있어서 집적회로 소자(1)가 소켓(5)의 홈(10)에 실장된 다음 소자(1)의 리드와 전극(9)이 전기적으로 연결된다. 소켓(5)의 덮개(11)가 닫히면 집적회로 소자(1)는 누름부(12)에 의해 압력을 받게 되므로 소켓(5)의 접속 전극(9)과 집적회로 소자(1)의 리드는 접촉 저항을 무시해도 좋을 만큼 양호하게 전기적으로 연결된다. 덮개(11)는 잠금 수단(14)에 의해 견고하게 고정된다.

집적회로 소자(1)가 소켓(5)에 실장되고 나면, 번-인 기판(1)을 번-인 장치(도시 아니함)에 집어넣고 번-인 수명 검사가 진행되는데, 검사 장비는 코넥터(18)를 통해 번-인 기판(1)과 전기적으로 연결된다. 코넥터(18)와 소켓(5)의 접속 전극(9)은 휴즈(17), 저항(16) 및 기판(4)의 표면 및/또는 내층에 형성되어 있는 배선 패턴(도시 아니함)에 의해 연결된다. 번-인 장치가 집적회로 소자에 전기적인 스트레스를 가하는 것은, 예컨대 집적회로 소자가 메모리 소자인 경우를 설명하면 메모리 셀의 게이트 전극에 기준 허용 전압보다 수배 더 높은 전압을 가하여 수명이 짧은 약한 게이트 산화막이 일부러 깨어지도록 하는 것이다. 번-인 장치에서 반도체 집적회로 소자에 전기적 신호를 공급할 때 저항(16)을 사용하는 것은 검사를 하고자 하는 소자들이 많아서 제각기 전원 레벨이 다르고 각각의 리드에 적합한 전위가 정해져 있기 때문에 하나의 번-인 장치를 사용하면서도 여러 소자를 번-인 검사하기 위해서 입력 신호의 레벨을 조절하고자 하는 것이다. 따라서 저항(16)의 수가 많으면 많을수록 신호 레벨의 조절 폭이 커지겠지만, 그럴 경우 기판(14)에서 저항이 차지하는 면적이 많아져서 한번에 번-인 검사를 할 수 있는 집적회로 소자의 수가 제한되므로 양자를 적절하게 고려하여야 한다. 그러나 제1도에 도시한 저항(16)을 사용한 번-인 기판(1)의 경우에도 소자(1)의 리드 각각이 동일한 기능을 수행하는 것일 때만 다른 집적회로 소자를 소켓(5)에 장착하고 저항(16)으로 레벨을 조절하여 번-인을 수행할 수 있을 뿐이고 검사하고 하는 소자의 리드의 기능이 다른 별개의 소자인 경우에는 범용으로 사용하기가 불가능하다.

제2a도 및 제2b도는 종래 기술에 따른 번-인 기판의 평면도 및 정면 단면도이다. 도면을 간단하게 하기 위해서 하나의 소켓(5)과 코넥터(P1-P4) 및 저항 R으로 연결되어 있는 전기 신호선, 전원선 Vcc, GND(접지)만 기판(4)의 표면에 도시하였다. 코넥터의 P1, P2는 기판(4)의 상면과 하면에 각각 60개의 접속점이 있으므로 (60×2)로 표시하였다. 마찬가지로, P3, P4에는 상하면 각각에 40개의 접속점이 존재한다. 이 접속점 각각은 모두 저항 R과 연결되어서 소켓(5)의 접속 전극을 통해 소켓에 실장되어 있는 집적회로 소자와 연결된다. 도면 부호 20은 모니터 핀을 나타내고, 22는 번-인 검사가 끝난 다음 번-인 기판을 제거하는 데에 사용되는 기판 제거수단을 나타낸다.

이러한 번-인 기판에서는 코넥터가 저항을 통해 소켓의 접속 전극과 연결되고 이 저항은 특정 코넥터 핀에 고정되어 있기 때문에 한 종류의 집적회로 소자에 대해서는 하나의 번-인 기판만 사용할 수 있다. 그러나 집적회로 소자는 여러 종류가 있어서 크기나 외부 리드의 배열이 다를 뿐만 아니라 입출력 단자의 위치 및 전원 공급 단자의 위치도 서로 틀리다. 따라서 새로운 소자가 개발된 경우에는 이에 적합한 새로운 번-인 기판을 제조하여야 하므로 번-인 기판의 활용 효율이 떨어진다는 단점이 있다. 특히 주문형 집적회로(ASIC ; Application Specific IC)인 경우에는 그 특성상 제품의 양산이 조기에 단종되므로 힘들어 생산했던 번-인 기판을 조기에 폐기해야 한다는 단점이 있다.

[발명의 요약]

따라서 본 발명의 목적은 패키지의 실장 유형이 동일한 경우에는 다른 기능을 갖는 집적회로 소자에 대해서도 동일하게 사용할 수 있는 범용 번-인 기판을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따르면, 복수의 리드를 갖는 집적회로 소자의 초기 수명을 검사하기 위한 번-인 기판으로서 복수의 집적회로 소자가 각각 실장되며 상기 복수의 리드와 전기적으로 연결되는 복수의 접속 전극을 각각 갖는 복수의 소켓과, 외부의 신호가 입력되는 복수의 핀을 갖는 코넥터와 상기 코넥터 핀을 상기 소켓의 접속 전극에 전기적으로 연결하는 신호 입력부와, 상기 집적회로 소자에 전원을 공급하기 위한 전원 입력부와 상기 집적회로 소자에서 나오는 전기적 신호가 상기 외부로 출력되도록 하는 출력부를 갖는 번-인 기판에 있어서, 상기 신호 입력부는 상기 코넥터 핀과 상기 소켓의 접속 전극을 선택적으로 연결할 수 있는 배선을 같는 배선 변경 수단을 구비하고, 상기 전원 입력부는 양의 전원(Vcc)과 음의 전원(GND)에 선택적으로 연결될 수 있는 배선을 갖는 배선 기판을 구비하고 있어서, 상기 소켓에 실장되는 집적 회로 소자가 변경되어도 상기 배선 변경 수단과 배선 기판의 배선 변경에 의해 상기 외부의 신호와 전원의 공급이 가능한 것을 특징으로 하는 번-인 기판이 제공된다.

[실시예]

이하 도면을 참조로 본 발명을 상세하게 설명한다.

제3도는 본 발명에 따를 범용 번-인 기판의 평면도이다. 본 발명에 따른 번-인 기판(30)은 크게 코넥터(38), 초기 입력선(46a, 46b, ..., 46n), 프로그램 카드(40), 신호 입력선(36a, 36b, ..., 36m)으로 구성된 입력부, 번-인 검사를 할 집적회로 소자가 실장되는 소켓(35) 및 모니터(50)와 출력핀(58), 출력선(59a, 59b, ..., 59m)으로 구성되어 있다. 소켓(35)에는 앞에서 설명했던 바와 같이 검사하고자 하는 집적회로 소자가 실장되어 있고, 집적회로 소자의 리드는 소켓의 접속 전극과 접속되어 있다. 소켓의 접속전극은 입력선(36) 및 이하에서 제4도를 참조로 설명되는 전원 Vcc, GND과 전기적으로 연결된다. 제3도는 전기적 접속 관계를 명확하게 도시하기 위해서 5개의 입력선만 도시하고 나머지는 생략하였다.

코넥터(38)를 통해 검사 장비(도시 아니함)의 전기적 신호가 입력되는데, 모든 코넥터(38)의 핀들은 초기 입력선(46a, 46b, ..., 46n)에 각각 연결되어 있고 초기 입력선(46)은 프로그램 카드(40)의 제1핀 P11, P12, ..., P1n과 연결되어 있고, 프로그램 카드(40)의 제2핀 P21, P22, ..., P2m은 소켓(35)의 접속 전극(도시 아니함)과 접속되는 신호 입력선(36a, 36b, ..., 36m)과 각각 연결되어 있다. 여기서 코넥터의 핀의 수와 초기 입력선의 수 및 프로그램 카드의 제1핀의 수는 모두 n개로서 이것은 검사 장비에 의해 결정된다. 한편, 프로그램카드의 제2핀의 수와 신호 입력선의 수는 모두 m개로서 이것은 번-인 검사를 하고자 하는 집적회로 소자의 외부 리드의 수에 의해 결정된다. 초기 입력선(46)과 프로그램 카드(40)의 제1핀 사이에는 신호 안정화 수단(44)이 있는데, 이것은 선택 사양으로서 필요한 경우에는 연결하여 사용할 수 있고, 자세한 구조는 제4도에 도시되어 있는 바와 같이 저항 R이 코넥터(38)와 프로그램 카드(40)에 연결되고, 저항 R과 프로그램 카드(40) 사이에는 접지와 병렬로 연결되어 있는 다이오드 D와 커패시터 C가 접속되어 있다.

제3도를 참조하면, 제1핀 P1x(x=1, 2, ..., n)과 제2핀 P1y(y=1, 2, .., m)의 연결은 인쇄 회로기판의 배선 패턴(wiring pattern)과 같은 배선에 의해 달성된다. 따라서 검사하고자 하는 집적회로 소자가 변경되어 코넥터 입력 핀이 바뀌면 프로그램 카드(40)의 배선 변경으로 변경된 핀에 원하는 입력 신호를 공급할 수 있다. 프로그램 카드(40)의 배선 변경은 예컨대 P11-P21을 P11-P22와 같이 간단한 변경에 의해 새로운 집적회로 소자의 번-인 검사가 가능한 경우에는 납땜에 의해 배선을 변경하는 것에 의해서도 가능하지만, 프로그램 카드(40)의 제1, 2핀의 배선 변경이 복잡하여 납땜에 의해 배선 변경이 불가능한 경우에는 이에 적합한 배선을 갖는 새로운 프로그램 카드로 교체해야 한다.

신호 입력선(36)에 연결되어 있는 저항(R1, R2, ..., Rm)과 프로그램 카드(40)의 제2핀 P21, P22, ..., Pm 사이에는 모니터 입력선(56a, 56b, ..., 56m)이 연결되어 있다. 따라서 기존의 종래 번-인 기판에서는 모니터 입력선이 저항과 소켓 사이에 연결되어 있고 신호 입력선이 고정되어 있었기 때문에 모니더 핀이 변경된 경우에 그대로 사용할 수 없었지만, 본 발명에서는 프로그램 카드(40)를 사용하므로 입력단과 모니터 입력선의 분리가 가능하고 모니터 입력선을 저항 앞쪽으로 변경하여 다른 집적회로 소자의 리드가 입력 또는 출력용 리드로 변경되어도 사용할 수 있게 개선되었다. 예를 들어서, 어떤 집적회로 소자에 대해서 신호 입력선(36c와 36d)이 다른 집적회로 소자에 대해서는 출력선으로 사용된다면, 제2핀의 P23과 P24를 제1핀과 연결되지 않게 분리한 다음 모니터 입력선(56c와 56d)과 연결하여 출력선으로 사용하면 된다.

모니터(50)에는 전원Vcc와 연결되는 전원핀(52)과 접지 GND와 연결되는 접지핀(54) 및 모니터 입력선과 각각 연결되는 모니터 핀(57)이 형성되어 있다. 이 모니터(50)는 번-인 검사를 하기 전에 소켓(35)에 실장된 집적회로 소자가 제대로 동작하는 지를 검사하기 위한 것이다. m개의 모니터 핀(57)은 각각 출력선(59a, 59b, ..., 59m)을 통해 출력핀(58)과 연결되며 이 출력핀(58)은 번-인 검사 장비와 연결되어 번-인 검사의 결과를 모니터할 수 있도록 한다.

제5a도 및 제5b도는 본 발명에 따른 번-인 기판에서 전원 신호를 공급하기 위한 전원 공급용 부기판(daughter board)과 번-인 기판의 접속 관계를 보여주는 정면 단면도 및 저면도이다. 기판(32)의 상부면에는 소켓(35)과 저항 R이 형성되어 있다. 도면을 간단하게 하기 위해서 소켓 하나에 대해서만 도시하고 설명한다. 기판(32)의 하부면에는 검사 장비에서 제공되는 전원 Vcc, GND과 연결되는 전원핀(62a, 62b)이 있고, 이 전원핀(62a, 62b)은 부기판(60)의 전원용 구멍 Vcc와 GND에 각각 연결된다. 부기판(60)에는 기판(32)의 전원 코넥터(64a, 64b)와 연결되는 복수개의 핀(66)이 형성되어 있다. 전원 코넥터(64a, 64b)는 소켓(35)의 접속 전극과 연결된다. 따라서 부기판(60)의 전원용 구멍과 핀(66)을 연결하는 배선(68)을 적절하게 변경하면 검사하고자 하는 집적회로 소자의 리드 패턴에 맞도록 전원을 공급할 수 있다. 따라서 번-인 검사에 사용되는 집적회로 소자가 변경되어 다른 위치에 있는 리드에 전원을 공급해야 할지라도 번-인 기판을 바꿀 필요가 없고 전원용 부기판(60)의 배선(68)을 바꾸는 것에 의해 쉽게 번-인이 가능하게 된다. 부기판의 배선 변경은 앞에서 프로그램 카드의 배선 변경에 대해서 설명했던 것과 마찬가지로 그 변경이 간단한 경우에는 납땜에 의해서도 그 변경이 가능하지만 그렇지 못한 경우에는 이에 적합한 배선을 갖는 새로운 부기판으로 교체하여 사용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 범용 번-인 기판을 사용하면 검사하고자 하는 집적회로 소자의 리드 구조가 바뀌어서 기존과 다른 위치에 입력 신호를 번-인 장치에서 공급하고자 하는 경우에도 입력선 및 전원선의 배선을 변경하면 되므로 기존의 번-인 기판을 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

1. 복수의 리드를 갖는 집적회로 소자의 초기 수명을 검사하기 위한 번-인 기판으로서 복수의 집적회로 소자가 각각 실장되며 상기 복수의 리드와 전기적으로 연결되는 복수의 접속 전극을 각각 갖는 복수의 소켓과, 외부의 신호가 입력되는 복수의 핀을 갖는 코넥터와 상기 코넥터 핀을 상기 소켓의 접속 전극에 전기적으로 연결하는 신호 입력부와, 상기 집적회로 소자에 전원을 공급하기 위한 전원 입력부와 상기 집적회로 소자에서 나오는 전기적 신호가 상기 외부로 출력되도록 하는 출력부를 갖는 번-인 기판에 있어서, 상기 신호 입력부는 상기 코넥터 핀과 상기 소켓의 접속 전극을 선택적으로 연결할 수 있는 배선을 갖는 배선 변경 수단을 구비하고, 상기 전원 입력부는 양의 전원(Vcc)과 음의 전원(GND)에 선택적으로 연결될 수 있는 배선을 갖는 배선 기판을 구비하고 있어서, 상기 소켓에 실장되는 집적회로 소자가 변경되어도 상기 배선 변경 수단과 배선기판이 배선 변경에 의해 상기 외부의 신호와 전원의 공급이 가능한 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 배선 변경 수단은 상기 복수의 코넥터 핀 각각과 접속되는 복수의 베1핀과, 상기 소켓의 접속 전극과 각각 연결되는 복수의 제2핀을 더 구비하며 상기 배선 변경 수단의 배선은 상기 제1핀과 제2핀 사이에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2핀과 상기 소켓의 접속 전극 사이에는 저항이 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
4. 제1항에 있어서, 상기 번-인 기판은 상기 외부에서 공급되는 전원과 연결되는 제1전원 핀과. 상기 소켓의 접속 전극과 연결되는 전원 코넥터를 더 구비하며, 상기 배선 기판은 상기 전원핀과 연결되는 전원 구멍과 상기 전원 코넥터와 연결되는 제2전원 핀을 구비하며 상기 배선 기판의 배선은 상기 전원 구멍과 상기 제2전원 핀 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
5. 제3항에 있어서, 상기 출력부는 상기 소켓에 실장되어 있는 집적회로 소자에서 나온 전기적 신호에 의해 집적회로 소자의 정상적인 동작 유무를 점검하는 모니터를 구비하며, 상기 저항과 상기 제2핀 사이에는 복수의 모니터 입력선이 병렬로 연결되며, 상기 모니터 입력선은 상기 모니터의 복수의 모니터 핀에 입력되는 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
6. 제5항에 있어서, 상기 출력부는 상기 복수의 모니터 핀과 각각 연결되어 있는 출력핀을 구비하며 상기 출력핀은 상기 외부와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 외부는 번-인 장치인 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
8. 제2항에 있어서, 상기 배선 변경 수단은 상기 제1핀과 제2핀을 전기적으로 연결할 수 있는 배선이 형성되어 있는 인쇄 회로기판인 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
9. 제8항에 있어서 상기 배선 변경 수단은 상기 번-인 기판에 임시로 고정되어 있어서 교체가 가능한 것을 특징으로 하는 번-인 기판.
10. 제4항에 있어서, 상기 배선 기판은 상기 번-인 기판에 임시로 고정되어 있어서 교체가 가능한 것을 특징으로 하는 번-인 기판.