KR100505193B1

KR100505193B1 - 모듈라 반도체 신뢰도 시험 시스템

Info

Publication number: KR100505193B1
Application number: KR10-1999-7002960A
Authority: KR
Inventors: 털라파티베뉴; 해리브렌트; 맥멀렌티모시; 벤자민리차드
Original assignee: 애트리움,인코포레이티드
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2005-08-03
Also published as: IL129321A; KR20000048926A; WO1998015843A1; CN1232546A; AU4607597A; JP2001525923A; IL129321A0; US6097200A; EP0929820A1

Abstract

본 발명은 보오드(board)(12)를 미끄럼 방식으로 수용할 수 있는 개방형 축 단부를 갖는 오븐(36)을 포함하는 반도체 신뢰도 시험용 시스템(10)을 개시한다. 보오드(12)는 오븐(36)내에서 제거할 수 있도록 수용되고 오븐(36)의 외부 축 방향으로 위치한 연결 영역(14)과 외부영역(18) 사이에 위치하는 오븐 영역(16)을 포함한다. 온도 센서(30)는 오븐 영역(16)내에 위치하고 그 측정장치(32)는 외부 영역(18)내에 위치한다. 연결 영역(14)의 축 방향 모서리 상의 접점들(34)은 전기 콘넥터(72)내에 미끄럼 방식으로 수용된다. 연결 및 외부 영역(14, 18)과 전기 콘넥터(72)가 오븐(36)에 의하여 가열되지 않도록 보오드(12)는 낮은 열 전달 물질로 이루어지고 외부 영역(18)의 축 방향 모서리 상에 핸들(22)을 포함한다. 오븐(36)의 열전달 부재(38)는 대형의 열전달 매체로서 보오드(12)상에 수용되는 더트(DUT)(28)에 근접하고 균일하게 위치한다.

Description

모듈라 반도체 신뢰도 시험 시스템{Modular, Semicanductor Reliability Test System}

본 발명은 전자장치의 시험을 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전자장치의 시험을 위한 반도체 신뢰도 시험 시스템, 상세하게는 하나의 보오드상의 복수개의 전자장치를 동시에 시험할 수 있는 반도체 신뢰도 시험 시스템에 관한 것이다.

종래의 번-인 오븐(burn-in oven)에서는, 단일의 캐비티(cavity)내에서 복수개의 보오드(board)상에서 복수개의 전자장치를 함께 동시에 테스트하였다. 더트(DUT)와 보오드들은 열원으로부터 다른 거리에 있기 때문에, 열을 균일하게 분산시키기 위하여 캐비티 내부에서 팬(fan)으로 공기를 이동시키고, 더트는 대류에 의하여 열전달이 되도록 하였다. 이러한 방식은 여러 가지 문제점을 야기시켜 왔다. 우선, 공기의 이동은 더운 공기가 캐비티 밖으로 나가려 하기 때문에 캐비티 내부에는 고압 영역이 생성되고, 탈출된 가열 공기를 채우기 위하여 대기가 흡입되는 캐비티 내부에는 저압 영역이 생성된다. 이는 균일하지 못한 열 전달 비율을 초래하고 작동 효율을 감소시킨다. 나아가, 장시간 작동시키면, 팬은 고장나거나 마모되어 버린다. 그래서 제품 출하시에는 최적 운전조건으로 설계되어 조절되었다 할지라도, 그 최적 운전조건은 그 종래의 오븐의 수명기간동안 지속적으로 또는 고정적으로 유지되지 못하였다. 또한, 공기의 지속적인 순환 때문에 외부 대기의 습도가 작동상의 어려움을 야기시키고 있다. 습도가 문제를 일으키는 경우에, 종래의 오븐은 내부에서의 공기를 대체할 수 있는 건조 질소 가스로 충진되며, 이는 운전비용을 증가시킨다.

또한 복수개의 보오드가 동일한 캐비티내에 위치할 때, 그 캐비티내에서 보오드의 하나를 대체하거나 변형하고자 한다면, 캐비티의 문을 열어서 가열된 공기가 탈출하고 대기가 그 캐비티로 들어오도록 하여야 한다. 이러한 공기의 교환은 캐비티 내부의 특히 잔존하는 시험중인 보오드의 상태에 영향을 미친다. 이러한 영향은 문이 재빨리 개폐되어 제로까지 감소되지 않는다면 최소화된다. 이러한 공기의 교환은 더 높은 운전비용을 초래하고 있다.

나아가, 전체 보오드는 다른 보오드들과 함께 캐비티 내부에 전형적으로 위치하고 보오드의 전기적 연결은 캐비티 내부에서 이루어진다. 더트 외에도 보오드의 전기적 연결은 시험이 행해질 때마다 가열된다고 이해된다. 보오드의 전기적 연결을 가열하는 것은 전기적 연결을 열응력하에 놓이게 하여 수명을 단축시키는 결과를 초래하고 보오드의 실패의 주요 원인이 되어 왔다. 이는 또한 더 높은 운전비용을 초래한다. 또한, 하나의 보오드를 캐비티로부터 제거할 필요가 있는 경우, 고온 집게로써 캐비티 내부에 접근하여 캐비티 내부에 위치한 보오드를 포집하여야 할 필요가 있다.

또 다른 종래의 오븐은 캐비티 내부에 온도 센서를 포함하고 캐비티 밖에 위치한 온도 측정 장치를 포함한다. 이 온도 센서와 측정장치는 함께 조정된다. 이 온도 센서는 일반적으로 더트에 인접하기보다는 캐비티의 센터 가까이에 위치하여 더트에 인접한 공기보다는 캐비티로 이동하는 공기의 온도를 측정한다. 그래서 시험결과에 영향을 줄 수 있는 온도 측정상의 부정확성이 나타난다. 또한 이 온도 측정의 부정확성 때문에, 일치하는 온도 시험 세팅을 갖는 2개의 오븐은 반드시 일치하는 실제 온도를 갖지는 않는다. 따라서 시험 결과를 비교할 일치하는 조건하에서 이루어지는 다른 오븐내의 동일한 더트(DUTs)를 시험하기 어렵게된다. 또한, 온도 센서 및/또는 조정 장치가 고장나거나 그렇지 않으면 그 조정(calibration)이 실패하는 경우, 고장난 부분(component)을 대치하거나 그 장소에서 재조정하는 것은 불가능하여 재조정을 위하여 공장으로 오븐을 되가져 가는 것이 필요하다.

이처럼, 종래의 번-인(burn-in) 그리고 반도체 신뢰 시험 시스템의 불리함과 비효율성을 극복하는 동시에 보오드상의 복수의 전기 장치를 시험하기 위한 시스템의 필요성이 존재한다.

발명의 요약

본 발명은 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법에 관한 이러한 필요성과 다른 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같이 제공된다. 즉, 가장 바람직하게는 상기 보오드가 캐비티내에서 수용되고 보오드 상에서 받아들여진 더트(DUTs)의 정도에 따라 근접하게 수용되고 보오드가 캐비티내에서 상기 설비로부터 균일한 간격을 갖는 열전달 부재와 함께 수용될 때 큰 열적 질량을 갖고 설비의 면적에 대응하는 면적을 갖는 열전달 부재를 갖는 오븐과 함께, 보오드상의 설비 내에서 제거할 수 있도록 수용되는 더트(DUTs)를 갖는 보오드를 제거할 수 있도록 된 캐비티를 갖는 오븐을 제공한다.

본 발명의 또 다른 면에 있어서 상기 보오드는 낮은 열전달률을 갖는 물질로 형성되고 오븐 영역과 외부 영역을 포함한다. 오직 오븐 영역만이 더트(DUTs)를 받아들이기 위한 설비를 포함하고, 오븐의 외부에 위치하는 외부 영역을 갖는 오븐의 캐비티내에서 받아들여져서 오븐에 의하여 가열되지 않는다. 적합한 구체예에서 시스템을 위한 온도 센서는 오븐 영역내의 보오드상에 위치하고 온도 조정장치는 외부 영역내의 보오드상에 위치한다.

본 발명의 다른 면에 있어서 보오드는 낮은 열전달률을 갖는 물질로 형성되고 오븐 영역과 전기 컨넥터까지 전기적 연결을 위한 접점들을 포함하는 연결 영역을 포함한다. 접점과 외부에 위치하고 오븐에 의하여 가열되지 않는 전기 컨넥터 사이에서 전기적 연결이 이루어질 때, 오직 오븐 영역만이 더트(DUTs)를 수용하기 위한 설비를 포함하고 오븐의 캐비티내에서 수용된다.

본 발명의 가장 적합한 면에 있어서 상기 보오드는 오븐영역이 오븐 캐비티내에서 수용될 때, 그 보오드가 오븐 캐비티 안으로 미끌어지고 연결영역이 오븐 캐비티 안으로 및 통하여 미끌어진 채 오븐영역이 외부 및 연결 영역을 매개하는 것을 포함한다. 이처럼 본 발명의 목적은 신규한 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 열을 골고루 분산시키기 위하여 공기를 이동시키는 것을 이용하지 않는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 모든 더트(DUTs)가 열원으로부터 균일한 간격을 갖도록 하는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 모든 더트(DUTs)가 열원의 부근에 있도록 하는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 보오드가 그 자신의 캐비티내에 위치하는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보오드 방향의 제거 가능한 전기 연결이 가열되지 않는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 쉽게 제거될 수 있고 오븐 캐비티의 외부에서 다루는 차가운 외부(exterior)를 갖는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 온도 센서가 더트(DUTs)의 부근에 있도록 위치하도록 하는 신규의 반도체 신뢰도 검사 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 온도 센서와 조정 장치가 물리적으로 동일한 구성부분에 연결되고 오븐으로부터 제거 가능한 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 온도 센서와 조정 장치가 더트(DUTs)를 위한 보오드상에 위치하는 신규의 반도체 신뢰도 시험 시스템과 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 그리고 기타의 목적과 이점은 도면과 관련하여 기술된 이 발명의 구체예의 상세한 기술에 비추어 분명해질 것이다.

본 발명의 개략적인 구체예는 다음의 도면의 참조에 의하여 가장 잘 기술될 수 있다.

도1은 구조적인 상세함을 보이기 위하여 분해되고 영상으로 보여진 채로 본 발명의 적합한 지시에 따라 모듈라 반도체 신뢰도 시험 시스템의 개략적인 분해상태의 사시도를 나타낸다.

도2는 부분들이 구조상의 상세함을 보여주기 위하여 영상으로 보여지는 채로, 도1 상의 반도체 신뢰도 검사 시스템의 오븐의 부분적이고 분해된 사시도를 나타낸다.

도3은 도1의 반도체 신뢰도 검사 시스템상의 오븐의 부분적이고 확대된 단면도를 나타낸다.

모든 도면들은 오직 본 발명의 기본적인 지시를 쉽게 설명하기 위한 것이다. 적절한 구체예를 형성하기 위한 부분들의 숫자, 위치, 관계 그리고 차원에 대한 도면의 확대는 다음의 기술이 숙지된 후에는 그 기술의 범위내에서 설명되거나 그 범위에 포함될 것이다. 다음의 기술이 숙지된 후에는 더욱이 구체적인 힘, 무게, 세기 그리고 유사한 요구들에 순응하도록 하기 위한 정확한 차원과 차원의 부분들은 비슷하게 그 기술의 범위에 포함된다.

여러 가지 도면에서 사용되는 같은 숫자들은 같거나 유사한 부분을 가리킨다. 더욱이 평면, 저면, 제1, 제2, 정면, 상부, 하부, 폭, 길이, 단부, 측부 그리고 유사한 단어들이 여기에 사용될 경우 이 단어들은 오직 그것이 도면들을 보여주는 것처럼 도면상에 보이는 구조를 가리키고 오직 도식적인 구체예를 기술하는데 용이하도록 사용된다고 이해되어야 한다.

본 발명의 적절한 지시에 따른 모듈라 반도체 신뢰도 시험 시스템은 도면에서 나타나고 일반적으로 (10)으로 가리킨다. 가장 적합한 형태에서, 복합시스템(10)은 도1에서 보이는 바와 같이 가장 적합한 상태에서 4개의 시스템(10)이 단일의 모듈 내에서 함께 만들어지며 판매의 목적을 위하여 단일 모듈 내에서 복합 시스템(10)이 만들어진다. 가정 적합한 형태에서 모듈들은 서로의 근처 및/또는 위에 쌓이도록 설계된다.

각각의 시스템(10)은 일반적으로 사각형이고 평면인 모양을 갖는 더트(DUT)보오드(12)를 포함한다. 보오드(12)는 차가운 연결영역(14), 오븐영역(16) 그리고 차가운 외부영역(18)을, 오븐영역(18)이 연결영역(14)과 외부영역을 매개하도록 위치시킨채로 포함한다. 칼라(20)는 (16)과(18) 영역사이의 상호접촉에서 어떤 적절한 수단들에 의하여 보오드(12)에 고착된다. 핸들(22)은 영역(18)의 자유 모서리에 충분히 고착된다. 고리 모양의 열 봉인(24)은 핸들(22)의 반대되는 측면상의 칼라(20)와의 접합을 위하여 보오드(12)상에 수용된다.

시험(DUT) (28)하의 복수의 전기장치를 제거 가능하게 수용되도록 하기 위한 일련의 복합 설비(26)는 보오드(12)의 제1면의 면적 그리고 구체적으로는 영역(16)내에 배타적으로 위치한다. 적합한 형태에서 영역(16)이 16개의 더트(DUTs)(28)를 끼울 수 있도록 설비(26)의 정렬은 네 개의 횡렬과 네 개의 종렬을 포함한다. 설비(26)내에서 수용된 더트(DUTs) (28)는 같은 정도로 보오드(12)의 제1면의 위로 확장된다. 가장 적합한 형태에서 더트(DUTs)는 구체적으로 제1면의 반대인 보오드(12)의 제2면이 아니라 오직 보오드(12)의 제1면에 제거 가능하도록 수용된다.

영역(16)은 더욱이 적절한 형태 내에서 센서(30)가 저항온도기구(RTD)의 형태로 존재한 채, 일반적으로 설비(26)의 정렬의 중앙에 위치하는 온도 센서(30)를 포함한다. 온도 조정장치(32)는 영역(18)내의 보오드(12)에 고착되는데, 특히 칼라(20)와 핸들(22)사이에 고착되며 이때 장치(32)는 전기적으로 지울 수 있도록 프로그램할 수 있는 ROM(EEPROM)의 형태로 존재한다. 센서(30)와 장치(32)는 물리적으로 동일한 구성요소, 다시 말하면, 적합한 형태에서는 보오드(12)에 연결된다. 영역(14)의 자유모서리는 복수의 연결 접점들(34)을 포함한다. 적당한 전기 연결은 설비(26)의 핀 위치의 각각, 센서(30), 그리고 장치(32)로부터 영역(14)내의 대응되는 접점(34)으로 이루어진다.

더욱이, 각각의 시스템(10)은 단일의 보오드(12)를 슬라이딩 방식으로 수용하기 위한 오븐(36)을 포함한다. 오븐(36)은 보오드(12)의 길이보다 적은 축길이를 갖는 사각 모양이고 일반적으로 영역(16)의 길이와 같다. 오븐(36)은 알루미늄과 같은 높은 열전도 물질로 구성된 열전달 부재(38)를 포함하고 상대적으로 큰 열질량을 갖는다. 일반적으로 적합한 형태에서 부재(38)는 그것의 반대의 측면 모서리로부터 수직으로 확장되는, 평행하는 제1 및 제2 면(42)을 갖는 평면의 플레이트를 포함한다. 제1 및 제2 평면상의 리브(44)는 보오드(12)의 설비(26)의 횡렬 각각에 대응되고 반대되는 지점에서 서로에 평행한 플레이트(40)로부터 완전히 확장한다. 이때 4쌍의 리브(44)는 적합한 형태로 제공된다. 리브(44)와 면(42)은 평판(40)으로부터 같거나 균일한 정도를 갖는다.

오븐(26)은 평판(40)에 평행하여 확장하고 면(42)의 자유모서리에 대하여 제1 그리고 제2 스페이서(48)를 삽입하는 평면상의 종료 플레이트를 포함한다. 스페이서(48)는 평판(40)에 평행한 차원을 갖는다. 스페이서(48) 각각은 면(42)에 인접하고 그것의 내부 끝으로부터 확장하는 면에서 형성된 흠(groove)(50)을 포함한다. 흠(groove)(50)은 일반적으로 보오드(12)의 두께와 동등한 깊이를 갖는다. 제1의 그리고 제2의 개방형 측단부를 갖는 오븐 캐비티는 열전달 부재(38), 스페이서(48) 그리고 평판(46)에 의하여 형성되고 정의된다고 평가될 수 있다. 보오드(12)는 제거 가능하도록 수용되고 가장 적합한 형태에서 흠(50)내에서 스페이서(48)에 가까운 그것의 위 그리고 아래의 끝에 인접한 그것의 제2면(평판 46에 인접한)을 갖고 설비(26)의 횡렬의 중간에 있는 리브(44)의 자유모서리에 가깝게 그것의 제1면(부재 38에 인접한)을 갖는 오븐(36)의 캐비티 내에서 슬라이딩 방식으로 수용된다. 구체적으로 리브(44)의 자유모서리와 흠(50)내의 스페이서(48)의 면들은 보오드(12)의 면에 가깝거나 인접해있다.

전기히터(52)와 같은 적당한 설비는 열전달 평판(38)에 열을 전달하도록 공급된다. 가장 적합한 형태에서 히터(52)는 평판(54)에 의하여 평판(40)의 외부면에 대하여 삽입된다. 적당한 절연체(56)는 평판(46)과(54), 면(42) 그리고 스페이서(48) 주위에서 공급된다. 적당한 절연체(58)는 오븐(36)의 내부축단부를 덮도록 더 공급되고 대응되는 높이와 폭 그리고 상대적으로 가깝게 보오드(12)를 슬라이딩 방식으로 수용하기 위한, 그리고 특정 영역(14)내의 슬롯을 포함한다. 적당한 절연체(60)는 또한 오븐(36)의 외부축단부를 덮도록 공급되고 특정한 영역(14)과 (16)내에서, 그리고 더트(DUTs) (28)가 그곳으로 고착되는 것만큼 슬라이딩 방식으로 보오드(12)를 수용하기 위한 슬롯을 포함한다. 절연체(56, 58 및 60)는 오븐(36)의 내부에 열을 보유하기에 충분해야 한다. 이용된 특정한 절연체(56, 58 및 60)는 시스템(10)의 전체 크기와 흔적을 줄이기 위하여 최소두께를 갖는 것이 바람직하다.

각각의 시스템(10)은 연결영역(64)과 하드웨어 영역(66)을 포함하는 적용동력 전달 보오드(62)를 포함한다. 핸들(22)과 같은 미관상의 모양을 갖는 핸들(68)은 영역(64)에 반대인 보오드(62)의 끝에 연결된다. 적당한 하드웨어는 영역(66)내에서 압축하는 더트(DUTs)를 포함하고 모든 시험 측정을 하는 오븐(36)내의 보오드(12)상에 위치하는 더트(DUTs)(28)상의 바람직한 신뢰도 시험을 수행하기 위하여 공급된다. 게다가 그러한 하드웨어는 센서(30)와 장치(32)와 통신하는 오븐 제어기를 포함할 것이다. 보오드(62)는 시스템(10)에서 슬라이딩 방식으로 수용되고 복합 보오드(62)가 다른 신뢰도 시험에 대한 하드웨어를 갖도록 공급될 수 있다고 평가될 수 있다. 가장 적합한 형태에서 복합 적용 동력 전달 보오드(62)는 하드웨어가 신뢰도 시험의 각각에 대하여 최적화 되기 위하여 모든 형태의 신뢰도 시험을 구체적으로 수행하기 위한 것이 아니라 한가지 형태의 신뢰도 시험을 수행하기 위한 하드웨어를 포함하도록 각각 공급된다. 이처럼, 한가지 형태의 하드웨어를 갖는 보오드(62)를 가진 시스템(10)은 한가지 형태의 신뢰도 시험을 수행하도록 이용될 수 있고 신뢰도 시험을 수행하기 위하여 필요한 하드웨어를 갖는 다른 보오드(62)를 가지고 보오드(62)를 간단히 대치시킴으로써 또 다른 형태의 신뢰도 시험을 수행하도록 이용될 수 있다.

각각의 시스템(10)은 또한 뒤판(70)을 포함한다. 뒤판(70)은 보오드(12)의 접점들(34)과의 제거가능한 전기적 연결을 위하여 각 시스템(10)에 대하여 암(female)의 컨넥터(74)의 제1세트를 포함한다. 컨넥터(72)는 절연체(58)에 의하여 덮여진 오븐(36)의 축끝으로부터 보오드(12)의 미끄럼 방향으로 위치한다. 뒤판(70)은 또한 보오드(62)의 접점들과의 제거가능한 전기적 연결을 위하여 각 시스템(10)에 대하여 암의 연결기(74)의 제2세트를 포함한다. 컨넥터(72)와(74)는 모두 충분히 전기적으로 연결되어 있어서 전기적으로 보오드(12)상의 더트(DUTs)(28), 센서(30), 그리고 장치(32)를 보오드(62)상의 하드웨어에 연결한다. 뒤판(70)은 보오드(62)의 접점들과의 제거가능한 전기적 연결을 위하여 각 시스템(10)에 대하여 암의 컨넥터의 제3 세트를 포함한다. 컨넥터(76)는 보이지는 않지만 적당하게는 Windows-NT에 근거한 펜티엄과 같은 사용자 인터페이스와 묻혀진 도스에 근거한 펜티엄과 같은 시험 제어 단위체(unit)에 충분히 전기적으로 연결되어서 사용자 인터페이스 PC와 시험 제어 단위체에 보오드(62)상의 하드웨어를 전기적으로 연결한다. 시험 제어 단위체의 기능은 시험을 감독하고 데이터를 저장하는 것이다.

열전달 부재(38)는 센서(30)와 온도 조정 장치(32)에 의하여 제어될 수 있다고 평가된다. 구체적으로 센서(30)는 더트(DUTs)(28)에 가장 근접한 오븐(36)의 내부에서 온도를 모니터링하며 보오드(62)상의 하드웨어는 센서(30)의 온도 시도(示度)를 얻고 온도 조정 장치(32)내의 조정 데이터를 상관시켜서 오븐(36)의 내부 온도를 세팅한 온도의 1도내로 정확하게 적용한다.

본 발명의 적합한 지시에 따라 시스템(10)의 기본적 구성이 설명되었기 때문에, 시스템(10)의 작동은 설명될 수 있고 얻어진 몇 가지 이점은 주목할 만하다. 설명을 위하여, 바람직한 신뢰도 시험을 수행하기 위한 하드웨어를 포함하는 보오드(62)는 시스템(10)에 있고 컨넥터(74)와(76)와 전기적으로 연결된 것으로 보일 것이다. 게다가, 보오드(12)는 신뢰도 시험을 받고자 원해지는 설비(26)에 고착된 시스템(10)과 더트(DUTs)(28)로부터 제거되는 것으로 보일 것이다. 보오드(12)상의 더트(DUTs)(28)의 수는 적합한 형태에서 16인 보오드(12)상의 설비(26)의 총수에 1의 범위내에 존재할 수 있다는 것이 평가되어야 한다. 그 당시에 보오드(12)의 영역(14)의 자유모서리는 오븐(36)의 절연체(60)내의 슬롯과 함께 정렬될 수 있다. 일단 그렇게 정렬되면 보오드(12)는 설비(26)와 오븐(36)안으로 열전달 부재의 리브(44)의 정렬된 횡렬에 평행한 슬라이딩 방향으로 미끌어질 수 있어서 영역(14)의 자유모서리는 스페이서(48)의 흠(50)의 면과 리브(44)의 자유모서리 사이의 절연체(60)안의 슬롯을 통하여, 절연체(58)안의 슬롯을 통하여 그리고 컨넥터(72)안으로 통과한다. 컨넥터(72)내의 영역(14)의 자유모서리로 전기연결은 접점들(34)과 컨넥터(72)사이에서 이루어지고 보오드(12)는 그것의 시험 위치에 있게 된다. 컨넥터(72)내의 영역(14)의 자유모서리의 수용과 절연체(60)에 대한 열봉합(24)의 삽입은 보오드(12)가 오븐(36)안으로 더 미끌어지는 것을 방지하고 구체적으로는 영역(18)이 오븐의 캐비티 안으로 미끌어지는 것을 방지한다. 보오드(12)가 오븐(36)의 캐비티 내에서 수용될 때 리브(44)는 설비(26)의 정렬의 횡열에 평행하게 사이에 들게되고 보오드(12)상에 수용된 더트(DUTs)(28)의 핀에지에 근사하게 된다.

보오드(12)가 그것의 시험위치내에 있으면서 봉인(24)은 칼라(20)와 절연체(60)사이에 단단히 삽입되어야 한다. 핸들(22)에 의하여 움직여지고 시스템(10)의 프레임 안으로 꿰어지는 스크류와 같은 적당한 설비가 시험하는 위치 안으로 보오드(12)를 끌어당기고 유지하기 위하여 제공될 수 있다. 게다가 시험위치에서 절연체(58)는 보오드(12)와 근접하게 접촉되어야 한다. 이처럼 영역(16)은 오븐(36)의 단단히 절연된 내부의 캐비티내에서 있어야 한다.

보오드(12)가 시험위치에 있는 동안 오븐(36)의 내부 캐비티는 원하는 온도까지 가열될 수 있고 더트(DUTs)(28)는 보오드(62)상의 하드웨어의 제어하에 원하는 신뢰도 시험을 수행하기 위한 바람직한 시간동안 유지된다. 보오드(12)가 매우 낮은 열전달률을 갖는 물질로 구성된다고 평가되어야한다. 이처럼, 비록 영역(16)이 오븐(36)내에 존재하고 매우 높은 온도를 받게 되더라도 영역(14)와(18)은 주위온도로 오븐(36)의 외부에 위치하고 절연체(56, 58 및60) 때문에 오븐(36)으로부터 열을 받지 않는다. 추가적으로 보오드(12)의 낮은 열전달률 때문에 보오드(12)의 영역(16)의 가열은 보오드(12)의 영역(14)와(18)내의 온도의 중대한 증가라는 결과가 발생하지 않는다. 이처럼 결과는 매우 유익하다.

첫째, 접점들(34)과 콘넥터(72)는 주위 온도로 위치되고 구체적으로는 오븐(36)의 내부에 위치하지 않으며 열을 받지 않는다. 종래의 보오드(12)와의 전기 연결점의 가열은 선행하는 보오드(12)의 실패의 주된 원인이었다. 게다가 측정의 정확성은 전기 연결점이 열응력하에 있지 않기 때문에, 그리고 온도에 있어서 중대한 증가를 받지 않으므로 보오드(12)는 차갑게 유지되는 핸들(22)을 공급받을 수 있다. 이처럼 핸들(22)을 잡을 수 있으며 보오드(12)는 오븐(36)이 작동되고 영역(16)이 가열되는 동안 쉽고 안전하게 제거될 수 있다.

또한, 영역(18)은 온도의 중대한 증가를 받지 않기 때문에 높은 온도를 받는 것이 바람직하지 않은 장치(32)는 오븐(36)의 부분에서처럼 보다는 센서(30)와 함께 보오드(12)상에 위치할 수 있다. 센서(30)와 장치(32)의 조정은 일반적으로 그 분야에서 수행될 수 없기 때문에 센서(30)와 장치(32)중 하나 또는 다른 것이 실패 또는 조정을 상실하는 경우 공장 또는 유사한 곳으로 오븐(36)을 되돌리는 것이 요구되지 않는다. 게다가 보오드(12)가 정기적인 대치를 요구하는 것처럼 센서(30)와 장치(32)도 보오드(12)가 대치되는 때마다 대치될 것이며 수명 때문에 실패하기 쉬운 것은 아니다. 센서(30)와 장치(32)의 각 쌍은 다른 쌍들과는 상이하여 오븐(36)은 비록 다른 보오드(12)의 센서(30)와 장치(32)의 쌍들이 동일하게 조정된다고 해도 약간의 온도차이를 갖게될 것이다. 온도에 있어서 다소의 차이는 실험실 검사와 같이 중대한 곳에서 동일한 보오드(12)는 다른 시간에서 및/또는 다른 오븐(36)으로 이용될 수 있으며 그러한 보오드(12)가 동일한 센서(30)와 장치(32)를 갖기 때문에 오븐(36)의 온도는 모든 시험에서 일치한다. 동일한 한쌍의 센서(30)와 장치(32)를 가지고 더트(DUTs)(28)를 시험하기 위하여 종래의 오븐을 다른 물리적 위치로 이동시키는 것은 비실용적이라고 평가된다.

동일한 뒤판(70)에 보오드(12)와(62)가 연결되었기 때문에 보오드(12)상의 더트(DUTs)(28)로부터 보오드(62)상의 하드웨어까지의 거리는 극도로 작고 그것은 더욱 시험의 정확도를 증가시킨다.

본 발명의 적절한 지시에 따르면 오븐(36)은 제거할 수 있고 슬라이딩 방식으로 수용되며 전통적인 오븐에서만큼 복합 보오드에 반대되는 단일 보오드(12)만을 가열하도록 이용된다. 복합시스템(10)이 하나의 모듈 내에서 함께 구성되는 적합한 형태에 있어서 시스템(10)의 수에 대응하는 몇 개의 보오드는 동시에 시험될 수 있으며 이때, 보오드(12)는 같거나 다른 시험을 받는다. 하나의 보오드(12)는 그것의 대응하는 오븐(36)으로부터 제거될 수 있으며 어떠한 경우든 남아있는 보오드(12)와 그것의 대응하는 오븐(36)에 영향을 주는 것이 없이 변화 및/또는 대치될 수 있다고 평가된다. 비슷하게 하나의 모듈에서 함께 구성된 남아있는 오븐(36)이 작동될 필요가 없는 동안에는 시험하고자 하는 보오드(12)의 수에 대응하는 오븐(36)만이 작동될 필요가 있다. 이처럼 본 발명의 지시에 따르면 엄청난 유연성과 중복을 제공한다.

게다가, 단지 단일의 보오드(12)만이 각각의 오븐(36)내에서 가열되므로 더트(DUTs) (28)와 적합한 형태에 있어서 영역(16)내의 설비(26)의 면적에 대응되는 면적을 갖는 열전달 부재(38)인 열원과의 거리는 보오드(12)상의 모든 더트(DUTs)(28)에 대하여 균일하다. 열전달 부재(38)의 높은 열전도성과 상대적으로 큰 열적 질량 때문에 열전달률은 보오드(12)상의 그것의 위치에 관계없이 모든 더트(DUTs)(28)에 대하여 균일하다. 게다가 열전달 부재(38)는 더트(DUTs) (28)와 가깝고, 특히, 적합한 형태에서는 더트(DUTs)(28)의 3면상에 약 0.1인치(2.5mm)정도이므로 가장 적합한 형태에서 더트(DUTs)(28)는 일반적으로 복사에 의하여 가열된다. 이와 같은 관점에서, 평판(40)과 더트(DUTs)(28)의 윗면과의 거리의 가까움은 그 방향으로의 열전달을 보장하고 리브(44)와 더트(DUTs)(28)의 핀에지와의 거리의 가까움은 오븐(36)안의 통로 내에 열을 유지시키고 오븐(36)의 내부로 열적 흐름을 감소시킨다. 본 발명의 지시에 따르면 시스템(10)은 열전달 부재(38)와 구체적으로는 리브(48)가 산업기준 크기에 따라 기준 디자인이 될 수 있는 것처럼 산업기준 크기를 갖는 특별한 패키지를 포함하는 더트(DUTs)(28)와의 사용을 위한 특별한 응용을 갖는다.

본 발명의 적합한 지시에 따르면 오븐(36)은 더트(DUTs)(28)로 공평하게 열을 분배하기 위하여 공기를 이동시키는 것에 의존하지 않는다. 이처럼 어떠한 팬 또는 유사한 이동부분이 공기의 이동을 일으키기 위하여 요구되지 않는다. 또한 공기가 일반적으로 오븐(36)의 캐비티내에서 정적이므로 오븐(36)의 캐비티내에서 어떠한 높거나 낮은 압력 지대가 형성되지 않아 오븐(36)의 안팎으로의 공기가 새는 경향은 없다. 사실 열전달 부재(38)와 더트(DUTs)(28), 그리고 보오드(12)의 근사하고 균일한 가까움 때문에 열전달에 최소한의 영향을 미치는 오븐(36)내의 캐비티내에서는 상대적으로 적은 양의 공기가 존재한다. 사실 오직 복사와 전도에 의하여 일어나는 열전달을 갖도록 오븐(36)의 캐비티로부터 공기를 제거하는 것은 잇점이 될 수 있다고 믿어진다. 이처럼 본 발명의 적합한 내용에 따르면, 오븐(36)은 어떠한 팬, 전자공학, 또는 이동부분이 제조에 있어서 요구되지 않기 때문에 상대적으로 간단한 디자인이다. 분명한 비용 잇점은, 전통적인 복합 보오드 캐비티 형태의 오븐에 대하여, 본 발명의 오븐(36)에 의하여 얻어진다. 따라서 본 발명의 지시에 따라 오븐(36)을 이용하는 시스템(10)은 비록 시스템(10)이 더 큰 유연성, 여분, 그리고 감소된 조작비용을 제공함에도 불구하고 그러한 전통적인 번-인(burn-in)오븐에 비하여 비용 경쟁력이 있다.

본 발명의 기본적인 내용이 설명되었기 때문에 많은 변형과 변화가 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 분명하게 인식될 것이다. 예를 들면, 비록 가장 적합한 형태에서 시스템(10)은 몇 가지 독특한 특징을 포함하고 상호 공동작용의 결과를 생산하도록 믿어짐에도 불구하고 반도체 신뢰도 시험 시스템(10)은 그러한 특징을 개별적 또는 다른 결합과 함께 이용하는 본 발명의 내용에 따라 구성될 수 있다.

이처럼, 여기에서 개시된 발명은 그 형태의 몇 개가 포함되었는데 그것의 일반적인 특징을 벗어나는 것 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있기 때문에 여기에서 기술된 구체예는 모든 면에 있어서 해설적이며 제한적인 것은 아니다. 발명의 범위는 앞의 기재보다는 첨부된 청구항에 의하여 나타나고 청구항의 의미와 균등의 범위내의 모든 변화는 그 안에 포함되는 것으로 해석된다.

Claims

제1면을 갖고 대체적으로 평면 형상인 보오드(12); 및

대형의 열적 매체를 갖고 캐비티 내에서 수용된 보오드(12)에 대응하는 영역을 갖는 열 전달 부재(38)을 포함하며, 상기 보오드(12)를 제거할 수 있도록 수용하기 위한 캐비티를 갖는 오븐(36);

을 포함하며, 상기 보오드(12)는 복수개의 더트(DUTs, 28)를 제거할 수 있도록 수용하는 복수개의 설비(26)를 가지며, 상기 더트(28)는 상기 제1면을 넘어서 연장되고, 상기 설비(26)는 보오드(12)의 제1면상의 영역 내에 위치하여, 상기 열 전달 부재(38)는 보오드(12)가 캐비티 내에 수용될 때 상기 각각의 설비(26)로부터 균일하게 격치되고 보오드(12)에 수용된 더트(28)에 균일하고 근접하게 위치하며, 상기 열 전달 부재(38)의 영역은 보오드(12)의 설비(26)의 영역과 일치하는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제1항에 있어서, 상기 설비(26)는 가로 및 세로 방향으로 배열되고, 보오드(12)가 캐비티 내에 수용될 때 상기 열 전달부재(38)는 상기 설비의 가로열 중간에 그리고 이에 평행하게 연장되는 리브(rib, 44)를 포함하고, 보오드(12)가 캐비티 내에 수용될 때 더트(28)에 균일하고 근접하게 위치하며, 상기 리브(44)는 보오드(12)의 제1면에 인접하는 자유 모서리를 갖는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제2항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 설비(26)의 가로열에 평행한 슬라이드 방향으로 보오드(12)를 수용하는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 캐비티는 슬라이드 방식으로 단일의 보오드(12)를 수용하는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제4항에 있어서, 상기 보오드(12)는 상기 제1면 반대쪽에 제2면을 갖고, 상기 더트(28)는 상기 제1면 위에만 움직일 수 있도록 수용되는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제3항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 오븐(36)은 수용된 더트(28)를 갖는 보오드(12)를 슬라이드 방식으로 수용하기 위한 슬롯을 포함하는 제1축 단부를 포함하고, 상기 보오드(12)는 오븐 영역(16)과 외부 영역(18)을 포함하고, 상기 설비는 오븐 영역(16) 내에 배타적으로 위치하고, 상기 오븐 영역(16)은 캐비티 내에 수용되고 상기 보오드(12)의 외부 영역(18)을 캐비티 속으로 슬라이딩되는 것을 방지하고, 상기 보오드(12)는 낮은 열 전도율을 갖는 물질로 이루어지며 그럼으로써 상기 외부 영역(18)이 오븐에 의하여 가열되지 않는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제6항에 있어서, 상기 오븐 영역(16)내의 보오드(12) 상에 하나의 온도 센서(30)가 위치하고, 상기 외부영역(18)내의 보오드(12) 상에 상기 센서(30)를 위한 온도 측정 장치(32)가 위치하며, 상기 열 전달 부재(38)는 상기 센서 (30)및 온도 측정 장치(32)에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 오븐(36)은 보오드(12)를 슬라이드 방식으로 수용하기 위한 슬롯을 포함하는 제2 축 단부를 포함하고, 상기 보오드(12)는 하나의 연결 영역(14)을 포함하고, 상기 오븐 영역(16)은 상기 외부 영역(18)과 상기 연결 영역(14) 사이에 위치하고, 시험 시스템이 보오드(12) 상에 수용된 더트(28), 온도센서(30) 및 온도 측정 장치(32)와 전기적으로 연결된 연결 영역(14)에 형성된 접점들(34), 및 오븐 영역(16)이 캐비티 내에 수용될 때 보오드(12)의 연결 영역(14)을 슬라이드 방식으로 수용하고 상기 접점들(34)에 제거 가능한 전기적 연결을 위하여 제2축 단부로부터 슬라이드 방향으로 오븐(36)의 외부에 위치한 하나의 전기적 콘넥터(72)를 더 포함하고, 상기 오븐 영역(16)이 캐비티 내에 수용될 때 상기 연결 영역(14)과 전기 콘넥터(72)는 오븐(36)에 의하여 가열되지 않는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
오븐 영역(16)을 포함하고 대체적으로 평면 형상인 보오드(12); 및

상기 보오드(12)의 오븐 영역을 제거할 수 있도록 수용하는 캐비티를 갖는 오븐(36);

로 이루어지고, 상기 캐비티는 슬라이드 방향으로 보오드를 수용하여 상기 보오드(12)는 외부영역(18)을 포함하고, 상기 오븐 영역(16)은 복수개의 더트(28)를 제거할 수 있도록 수용하기 위한 복수개의 설비(26)를 갖고, 상기 설비(26)는 오븐 영역(16) 내에서 배타적으로 설치되고, 상기 오븐(36)은 그에 수용된 더트(28)를 갖는 보오드(12)를 슬라이드 방식으로 수용하기 위한 슬롯을 포함하는 제1축 단부를 포함하고, 상기 보오드(12)의 외부영역(18)은 캐비티의 외부에 위치하도록 캐비티 속으로 슬라이딩되는 것이 방지되고, 상기 보오드(12)는 낮은 열 전도율을 갖는 물질로 제조되어 외부 영역(18)이 오븐(36)에 의하여 가열되지 않는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제9항에 있어서, 상기 오븐 영역(16)내의 보오드(12) 상에 위치한 온도 센서(30), 및 상기 외부 영역(18)내의 보오드(12) 상에 위치하고 상기 센서(30)를 위한 온도 측정 장치(32)를 더 포함하고, 상기 오븐(36)은 상기 센서(30)와 온도 측정 장치(32)에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 오븐(36)은 보오드(12)를 슬라이드 방식으로 수용하기 위한 슬롯을 포함하는 제2 축 단부를 포함하고, 상기 보오드(12)는 하나의 연결 영역(14)을 포함하고, 상기 오븐 영역(16)은 상기 외부 영역(18)과 상기 연결 영역(14) 사이에 위치하고, 상기 번-인(burn-in) 시스템은 보오드 상에 수용된 더트(28), 온도센서(30) 및 온도 측정 장치(32)와 전기적으로 연결된 연결 영역(14)에 형성된 접점들(34), 및 오븐 영역(16)이 캐비티 내에 수용될 때 보오드(12의 연결 영역(14)을 슬라이드 방식으로 수용하고 상기 접점들(34)에 제거 가능한 전기적 연결을 위하여 제2축 단부로부터 슬라이드 방향으로 오븐(36)의 외부에 위치한 하나의 전기적 콘넥터(72)를 더 포함하고, 상기 오븐 영역(16)이 캐비티 내에 수용될 때 상기 연결 영역(14)과 전기 콘넥터(72)는 오븐(36)에 가열되지 않는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신뢰도 시험 시스템은 오븐 영역(16)과 외부 영역(18) 사이에서 상기 보오드(12)에 고착된 칼라(20)를 더 포함하고, 상기 칼라(20)는 오븐(36)에 인접하여 외부 영역(18)이 오븐(36)의 캐비티 속으로 슬라이딩되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자장치를 시험하기 위한 신뢰도 시험 시스템.
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