KR100443280B1 - 반도체 소자 테스트용 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 테스트용 커넥터에 반도체 소자에서 발생하는 열 방출수단을 설치함으로써 소자의 온도상태를 테스트 조건에 최적화시켜 테스트 신뢰성을 확보하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 소자를 테스트하기 위해 반도체 소자의 리드에 대응하는 테스트용 리드가 구비된 반도체 소자 테스트용 커넥터에 있어서, 대향되어 있는 테스트용 리드 사이에 상기 반도체 소자의 면과 밀착되도록 방열판이 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 커넥터를 제공한다.

바람직하게는 상기 방열판에 방열 파이프를 연결하여 열 방출효과를 높이는 것이 적합하다.

Description

반도체 소자 테스트용 커넥터{Connector for Semiconductor Device Testing}

본 발명은 제조공정에서 생산 완료된 반도체(이하 소자라 함)의 리드와 전기적으로 접속되어 소자의 성능을 테스트하는 핸들러의 테스터부에 설치되는 커넥터(connector)에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 테스트시 반도체 소자의내부에서 발생하는 열에 대응할 수 있는 반도체 소자 테스터용 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로, 메모리 혹은 비메모리 반도체 소자 등의 디바이스(Device) 및 이들을 적절히 하나의 기판상에 회로적으로 구성한 모듈(Module)들은 생산 후 여러 가지 테스트과정을 거친 후 출하되는데, 핸들러라 함은 상기와 같은 디바이스 및 모듈램 등을 자동으로 테스트하는데 사용되고 있는 장치를 일컫는다.

통상, 이러한 핸들러 중 많은 것들이 상온 상태에서의 일반적인 성능 테스트 뿐만 아니라, 밀폐된 챔버 내에서 전열히터 및 액화질소 분사시스템을 통해 고온 및 저온의 극한 상태의 환경을 조성하여 상기 디바이스 및 모듈램 등이 이러한 극한 온도 조건에서도 정상적인 기능을 수행할 수 있는가를 테스트하는 고온테스트 및 저온 테스트도 수행할 수 있도록 되어 있다.

생산공정에서 생산 완료된 소자는 1개씩 또는 복수개를 동시에 핸들러의 테스터부로 이송시켜 소자의 외부로 노출된 리드를 테스터부와 연결된 커넥터에 전기적으로 접속시키므로써 소자의 전기적인 특성을 테스터부에서 판별하게된다.

상기한 테스트 결과에 따라 양품으로 판정된 소자는 출하되고, 불량품으로 판정된 소자는 테스트를 반복 실시하여 계속해서 불량품으로 판정될 경우 폐기 처분된다.

근래에는 산업의 발달로 인해 컴퓨터 등의 용량 증대 및 신속한 처리속도가 요구되어 소자의 용량 또한 MHz에서 GHz로 증가하는 추세인데, 이러한 고용량의 소자는 단위시간당 처리하는 속도 및 용량이 크므로 소자에 부하가 많이 걸려 소자자체적으로 많은 열을 발생한다.

도 1은 종래의 커넥터에서 단자를 분해하여 나타낸 사시도이고 도 2는 제 1 도의 결합상태 종단면도로써, 합성수지재의본체(1)내에 복수개의 단자(2)가 일체로 몰딩되어 커넥터를 구성하게 된다.

상기 단자(2)는 소자(3)의 리드(3a)에 접속되는 접속부(4)와, 상기 리드에 외력이 가해져 접속부가 눌림에 따라 압축된다음 외력이 제거되면 접속부를 초기상태로 환원시키는 탄성부(5)와, 상기 단자를 테스터부(도시는 생략함)의 단자에 리드선으로 연결시키는 핀(6)이 일체로 형성된 구조로 되어 있다.

따라서 복수개의 단자(2)가 일체로 몰딩된 한쌍의 본체(1)를 핸들러의 테스터부에 도 2와 같이 나란히 설치한 상태에서 테스트하고자 하는 1개의 소자(3)가 캐리어 모듈(도시는 생략함)에 로딩된 상태로 이송수단에 의해 이송되어 소켓과 얼라인(Align)이 완료되면 승강수단에 의해 상기 캐리어 모듈이 하강하게 되므로 캐리어 모듈에 로딩된 소자의 리드(3a)가 단자(2)의 접속부(4)와 접속된다.

이러한 상태에서 부도체인 사파이어와 같은 누름핀(7)이 리드(3a)를 화살표방향으로 눌러주면 탄성부(5)가 도 2의 일점쇄선과 같이 압축력을 받으며 변형되므로 탄성부의 변형에 따른 복원력에 의해 소자(3)의 리드(3a)와 접속부(4)가 긴밀히접속되고, 이에 따라 테스터부에서 생산 완료된 소자의 성능을 판단하여 중앙처리장치(CPU)에 그 결과를 알리게 된다.

그 후, 테스트 완료된 소자(3)가 이송수단에 의해 이송트랙상으로 복귀되면 탄성부(5)에 가해지던 외력이 제거되므로 접속부(4)는 초기상태로 환원된다.

이와 같이 테스트가 완료되면 판정결과에 따라 분류부에서 테스트 완료된 소자를 양품과 불량품으로 분류하게 된다.

상기 소자를 테스트할 때는 여러가지 모드가 적용되는데, 특히 온도 테스트는 다양한 모드를 적용,실시한다. 반도체 소자의 온도조건으로는 대략 -50°~130°까지 여러 단계의 조건하에서 소자의 내열성 및 오작동 등을 테스트한다. 이와 같은 온도 테스트에서 가장 중요한 것은 반도체 소자를 테스트하고자 하는 온도에 맞추는 것이다.

일반적으로 핸들러의 챔버내부 온도를 테스트하고자 하는 온도에 맞추게 되면 조건이 정해진다고 볼수 있으나 소자 자체적으로 발생하는 열때문에 테스트 조건이 정확하지 않은 문제점이 있다.

즉, 반도체 소자는 기술이 발달함에 따라 고용량, 고속도화되어 단시간에 많은 정보량을 처리하므로 내부 저항 등에 의해 자체적으로 발열하게 된다. 이와 같은 자체 발열에 의해 세팅되어 있던 온도보다 테스팅 온도가 상승하게 되므로 소자의 테스트 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생하는 것이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 발명으로서, 반도체 소자 테스트용 커넥터에 반도체 소자에서 발생하는 열 방출수단을 설치함으로써 소자의 온도상태를 테스트 조건에 최적화시켜 테스트 신뢰성을 확보하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 커넥터에서 단자를 분해하여 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 커넥터가 결합된 상태를 나타낸 종단면도

도 3 은 본 발명에 의한 반도체 소자 테스트용 커넥터의 바람직한 실시예를 도시한 분해사시도.

도 4 는 본 발명에 관련된 커넥터 다이를 도시한 개략적인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 본체 2: 단자

3: 반도체 소자 10: 방열판

15: 방열 파이프 20: 방열판 지지대

30: 체결핀 35: 탄성체

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 소자를 테스트하기 위해 반도체 소자의 리드에 대응하는 테스트용 리드가 구비된 반도체 소자 테스트용 커넥터에 있어서, 대향되어 있는 테스트용 리드 사이에 상기 반도체 소자의 면과 밀착되도록 방열판이 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 커넥터를 제공한다.

바람직하게는 상기 방열판에 방열 파이프를 연결하여 열 방출효과를 높이는 것이 적합하다.

본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명을 설명하기에 앞서, 설명의 중복을 피하기 위해 종래 기술과 일치하는 부분에 대해서는 종래 도면부호를 그대로 인용하기로 한다.

도 3 은 본 발명에 의한 반도체 소자 테스트용 커넥터의 바람직한 일실시예를 도시한 요부 분리사시도이다.

도면에서 보는 바와 같이, DI(Dual Inline)형 반도체 소자 테스트용 커넥터 는 크게 본체(1), 단자(2), 방열판(10)으로 구성된다. 상기 커넥터는 통상 하이픽스(Hi-Fix)라고 명칭되는 커넥터 다이(100)에 고정부착된다. 상기 커넥터 다이(100)에는 32개 또는 64개의 커넥터가 연설되어 있으며 커넥터의 위치는 테스트용 트레이에 부착된 소자의 위치와 동일하다.

상기 커넥터 다이(100)의 개략적인 사시도를 도 4에 도시하였다.

도면을 참조하면, 상기 커넥터 다이(100)는 대략 직사각형 판상 플레이트로서, 4열의 커넥터가 각 열마다 8개 또는 16개 설치된다. 이와 같은 커넥터다이(100)는 핸들러의 테스트부에 설치되어 이동된 테스트용 트레이와 접촉된 후 테스터에서의 테스팅을 도와준다.

다시 도 3을 참조하면, 한쌍으로 대향설치된 본체(1)의 직립부(1a)(1b)에는 다수의 단자(2)들이 개별분리되어 설치된다. 상기 단자(2)는 종래 기술에서 설명한 바와 마찬가지로 탄성부(5)가 구비되어 소자(3)의 단자(3a)가 접촉되어 누르게 되면 탄성부(5)가 밀리면서 눌린다. 본체(1) 및 단자(2)에 대한 설명은 종래 기술에서 상세히 언급했으므로 이하 생략하기로 한다.

상기 본체(1)의 중간, 즉 양측 단자(2)사이의 공간에는 방열판 지지대(20)가 장착된다. 상기 방열판 지지대(20)위에는 방열판(10)이 부착되는데, 상기 방열판(10)과 방열판 지지대(20) 사이에는 체결핀(30)이 개재되어 방열판(10)을 고정시킨다. 바람직하게는 커넥터의 단자(2)와 같이 상기 체결핀(30)에 코일 스프링(35) 또는 판스프링을 설치하여 방열판(10)과 소자(3)가 접촉할 때 방열판(10)이 약간 뒤로 밀리면서 접촉되도록 함으로써 소자(3)와 방열판(10)의 면접촉력을 향상시킬 수 있다.

위와 같이 방열판(10)과 방열판 지지대(20) 사이에 탄성체(35)를 개재하면 소자(3)가 방열판(10)에 접촉될 때 기계적 충격을 완화하게 되므로 내구성 또한 향상된다.

상기 방열판(10)의 재질은 열전도성이 뛰어난 금속재를 채용함이 바람직하며, 구리, 알루미늄, 알루미늄 합금 중 선택적으로 채용할 수 있다.

도 5와 같이, 상기 방열판(10)의 측면, 또는 뒷면에는 방열 파이프(15)를 설치하여 방열효과를 높일 수 있다. 상기 방열 파이프(15:heat pipe)의 기본원리는 밀폐된 용기내에 작동유체를 주입하고 진공으로 하면 낮은 온도에서도 작동유체는 증발하고 증기상태의 작동유체는 응축부에서 액체로 응축되어 연속적인 반복에 의해 열을 전달할 수 있게 된다. 따라서 밀폐용기의 구조에 의해 여러가지 형식으로 분류되며, 단관형으로 된 것을 기본형이라 하면 분리형은 증발부와 응축부가 각각 독립되게 구성하여 증기유동관과 액체유동관으로 연결하여 폐루프를 형성하는 것이다.

상기 구조의 방열 파이프(15)를 사용하여 소자(3)에서 발생된 열을 외부로 방출시킴으로써 방열효과를 높일 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 반도체 소자 테스트용 커넥터에 방열판(10) 및 방열 파이프(15)를 설치하여 반도체 소자에서 발생하는 열을 외부로 방출시킬 수 있으므로 소자의 온도 테스트시 챔버내의 테스트 온도조건을 일정하게 유지하고 정확한 측정을 할 수 있게 된다.

반도체 소자 테스트용 커넥터에 설치된 방열판 및 방열 파이프와 테스트용 반도체 소자의 면이 접촉되도록 하여 열방출을 용이하게 함으로써, 소자의 온도체스트 신뢰성을 확보할 수 있다.

Claims (3)

1. 반도체 소자의 리드에 대응하여 접속되며, 복수개가 2열로 서로 대향되게 배열된 테스트용 리드와;

   상기 테스트용 리드 사이에 상기 반도체 소자의 면과 밀착되도록 설치되는 방열판과;

   상기 방열판에 반도체 소자가 밀착시 방열판을 탄성적으로 지지하는 탄성체와;

   상기 방열판의 일측에 연결되어 커넥터의 외부로 열을 방출시키는 방열 파이프를 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트용 커넥터
2. 삭제
3. 삭제