KR100930657B1 - 전자부품 시험장치 및 전자부품 시험장치에서의온도제어방법 - Google Patents

전자부품 시험장치 및 전자부품 시험장치에서의온도제어방법 Download PDF

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Abstract

IC디바이스(D) 내부에 설치된 서멀 다이오드의 전압에 기초하여 IC디바이스(D)의 온도를 측정하는 온도측정정치(51)와, 푸셔(150)에 설치된 온도센서(154) 및 온도인가장치(153)와, 소정의 IC디바이스(D)에 대해서의 온도측정장치(51)에 의한 측정온도와 온도센서(154)에 의한 측정온도의 차이로부터 보정치를 산출하는 캘리브레이션 수단을 구비하고 있고, 실가동중에 온도측정장치(51)에 의해 피시험 IC디바이스(D)의 온도를 측정하고, 얻어진 측정온도와 캘리브레이션 수단으로 산출한 보정치에 기초하여 온도인가장치(153)를 제어하는 전자부품 시험장치(1)를 제공한다.
Figure R1020087006854
전자부품, 시험장치, 온도제어

Description

전자부품 시험장치 및 전자부품 시험장치에서의 온도제어방법{ELECTRONIC COMPONENT TEST APPARATUS AND TEMPERATURE CONTROL METHOD IN ELECTRONIC COMPONENT TEST APPARATUS}
본 발명은 IC디바이스 등의 전자부품을 시험하기 위한 장치로서, 전자부품의 온도제어를 수행할 수 있는 전자부품 시험장치, 및 이러한 전자부품 시험장치에서의 온도제어방법에 관한 것이다.
IC디바이스 등의 전자부품의 제조과정에서는 최종적으로 제조된 전자부품을 시험하는 전자부품 시험장치를 필요로 한다.
전자부품 시험장치를 사용한 IC디바이스의 시험은 예컨대 다음과 같이 하여 수행된다. 소켓이 설치된 테스트 헤드의 상방에 피시험 IC디바이스를 반송한 후, 피시험 IC디바이스를 압압하여 소켓에 장착함으로써 소켓의 접속단자와 피시험 IC디바이스의 외부단자를 접촉시킨다. 이 결과, 피시험 IC디바이스는 소켓, 테스트 헤드 및 케이블을 통하여 테스터 본체에 전기적으로 접속된다. 그리고, 테스터 본체로부터 케이블을 통하여 테스트 헤드로 공급되는 테스트 신호를 피시험 IC디바이스로 인가하여 피시험 IC디바이스로부터 판독되는 응답신호를 테스트 헤드 및 케이블을 통하여 테스터 본체로 보냄으로써 피시험 IC디바이스의 전기적 특성을 측정한 다.
상기 시험은 피시험 IC디바이스에 열스트레스를 부여하여 수행하는 경우가 많다. 피시험 IC디바이스에 열스트레스를 부여하는 방법으로서 예컨대 피시험 IC디바이스를 테스트 헤드로 반송하기 전에 미리 히트 플레이트에 의해 소정의 설정온도로 가열하여 두는 방법이 사용되지만, 또한, 피시험 IC디바이스를 반송(흡착)압압하는 장치에 히터를 설치하고, 이 히터에 의해 피시험 IC디바이스를 가열하는 방법도 수행되고 있다.
피시험 IC디바이스의 가열온도를 정확하게 제어하는데는 피시험 IC디바이스의 온도를 측정하는 것이 필요하다. 여기에서, IC디바이스의 종류에 따라서는 그 내부에 서멀 다이오드(thermal diode)를 구비하고 있는 것이 있고, 이 서멀 다이오드의 전압을 계측함으로써 피시험 IC디바이스의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
그렇지만, 서멀 다이오드를 이용하여 측정하는 피시험 IC디바이스의 온도는 반드시 정확하지 않은 경우가 많아서 그 측정온도를 그대로 이용하게 되면 피시험 IC디바이스의 가열온도를 정확하게 제어하기 어려웠다.
본 발명은 이와 같은 실상에 비추어 이루어진 것으로, 전자부품의 내부의 온도검출기를 이용하면서 전자부품의 온도제어를 정확하게 수행할 수 있는 전자부품 시험장치 및 온도제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 첫번째로 본 발명은, 전자부품의 내부에 설치된 온도검출기로부터의 검출신호에 기초하여 상기 전자부품의 내부온도를 측정하는 제 1의 온도측정장치와, 상기 전자부품의 외부에 배설되어 상기 전자부품에 열적으로 결합된 상태로 상기 전자부품의 온도를 측정할 수 있는, 기준온도를 측정하는 제 2의 온도측정장치와, 상기 전자부품에 열적으로 결합되어 가열 또는 흡열에 의해 상기 전자부품을 온도제어할 수 있는 온도제어장치와, 상기 온도제어장치와 상기 전자부품을 소정의 일정온도로 한 상태에서의, 상기 제 1의 온도측정장치에 의한 제 1측정온도와 상기 제 2의 측정온도장치에 의한 기준온도인 제 2측정온도의 차이로부터, 상기 제 1온도측정장치에 대한 보정치를 산출하는 캘리브레이션(calibration) 수단을 구비하고, 실가동중에 있어서 상기 제 1의 온도측정장치에 의해 피시험 전자부품의 내부온도를 측정하고, 얻어진 제 1측정온도와 상기 캘리브레이션 수단으로 산출한 보정치에 기초하여 상기 전자부품의 내부온도를 특정하고, 상기 온도제어장치를 가열 또는 흡열 제어하여 상기 전자부품의 내부온도를 소정온도로 하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치를 제공한다(발명 1).
전자부품의 내부에 설치된 온도 검출기로서는 예컨대 서멀 다이오드, 정전기 보호용 다이오드 등을 들 수 있다. 상기 온도 검출기는 전자부품의 온도계측을 본래의 목적으로 할 필요는 없고 어떠한 방법에 의해 전자부품의 온도계측에 도움이 되는 것이면 충분하다.
일반적으로, 전자부품의 내부에 설치된 온도 검출기를 이용한 전자부품의 측정온도는 반드시 정확하지 않은 경우가 있지만, 상기 발명(발명 1)과 같이 캘리브레이션 수단으로 산출된 보정치를 이용함으로써 전자부품의 내부에 설치된 온도 검출기를 이용하여 전자부품의 정확한 온도를 취득할 수 있어 보다 정확하게 전자부품의 온도제어를 수행하는 것이 가능하게 된다.
상기 발명(발명 1)에서, 상기 온도검출기는 상기 전자부품 내에 형성된 서멀 다이오드이더라도 좋다(발명 2). 시험에 제공되고 있는 전자부품의 온도는 동적으로 변동하는 경우가 있지만, 일반적으로 서멀 다이오드는 온도 검출에 관하여 고속 응답성을 갖고 있기 때문에 온도 변화하는 전자부품을 소정의 온도범위로 유지하면서 시험하는 것이 가능하게 된다.
상기 발명(발명 1)에서, 상기 제 2의 온도측정장치는 상기 전자부품의 외부단자를 접속대상의 소켓 방향으로 압압하고, 또한 상기 전자부품에 열적으로 결합하는 푸셔에 설치되어 있는 것이 바람직하다(발명 3). 푸셔는 전자부품에 직접 접촉하기 때문에 제 2의 온도측정장치를 푸셔에 설치함으로써 전자부품의 온도를 정확하게 측정하는 것이 가능하게 된다.
상기 발명(발명 1)에서, 상기 온도제어장치는 상기 전자부품의 외부단자를 접속대상의 소켓 방향으로 압압하고, 또한 상기 전자부품에 열적으로 결합하는 푸셔에 설치되어 있는 것이 바람직하다(발명 4). 푸셔는 전자부품에 직접 접촉하기 때문에 온도제어장치를 푸셔에 설치함으로써 전자부품의 온도제어를 효과적으로 수행하는 것이 가능하게 된다.
상기 발명(발명 1)에서, 피시험 전자부품의 품종교체시에 상기 캘리브레이션 수단을 실행하는 것(발명 5), 또는 피시험 전자부품의 품종교체시에 오퍼레이터에 대하여 상기 캘리브레이션 수단의 실행을 재촉하는 수단(예컨대 모니터로 메시지 표시, 스피커로 음성안내 등)을 구비하고 있는 것이 바람직하다(발명 6). 캘리브레이션 수단에 의해 취득되는 보정치는 통상, 전자부품의 품종마다 다르기 때문이다. 한편, 모든 피시험 전자부품마다에 캘리브레이션을 실행하면 처리율에 미치는 영향이 커진다.
또한, 상기 발명(발명 1)에서, 전자부품의 로트마다의 시험개시전에 상기 캘리브레이션 수단을 실행하는 것(발명 7), 또는 전자부품의 로트마다의 시험개시전에 오퍼레이터에 대하여 상기 캘리브레이션 수단의 실행을 재촉하는 수단(예컨대 모니터로 메시지 표시, 스피커로 음성안내 등)을 구비하고 있는 것이 바람직하다(발명 8). 전자부품의 품종이 동일하더라도 로트마다의 프로세스의 차이에 의해 전자부품 또는 그 내부의 온도 검출기의 특성이 변화하여 보정치가 변하는 경우가 있기 때문이다.
두번째로 본 발명은, 미리 전자부품의 내부에 설치된 온도검출기로부터의 검출신호에 기초하여 상기 전자부품의 내부온도(정션온도)를 측정하는 동시에, 상기 전자부품의 외부에 배설되어 상기 전자부품에 열적으로 결합된 온도측정장치에 의해 상기 전자부품의 기준온도를 측정하고, 상기에서 측정된 양 측정온도의 차이로부터 해당 온도검출기의 보정치를 산출하여 보존하여 두고, 실가동중에 시험에 제공되는 전자부품의 온도검출기로부터의 검출신호에 기초하여 해당 전자부품의 내부온도를 측정하여 얻어진 내부 측정온도와, 해당 전자부품과 동일품종의 전자부품에 대하여 보존되어 있는 상기 보정치에 기초하여, 해당 전자부품을 가열 또는 흡열하여 해당 전자부품의 내부온도를 소정온도로 제어하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치에서의 온도제어방법을 제공한다(발명 9).
상기 발명(발명 9)에서는, 상기 보정치의 산출은 전자부품의 품종교체시에 수행하는 것이 바람직하고(발명 10), 특히 상기 보정치의 산출은 전자부품의 로트마다의 시험개시전에 수행하는 것이 바람직하다(발명 11).
세번째로 본 발명은, 전자부품의 내부에 설치된 온도검출기로부터의 신호를 받아 상기 전자부품의 내부온도를 측정하는 제 1의 온도측정장치와, 상기 전자부품의 외부에 배설되어 상기 전자부품에 열적으로 결합된 상태로 상기 전자부품의 온도를 측정할 수 있는, 기준온도를 측정하는 제 2의 온도측정장치와, 상기 전자부품에 열적으로 결합되어 가열 또는 흡열에 의해 상기 전자부품을 온도제어할 수 있는 온도제어장치와, 상기 온도제어장치와 상기 전자부품을 소정의 일정온도로 한 상태에서의, 상기 제 1의 온도측정장치에 의한 제 1측정온도와 상기 제 2의 측정온도장치에 의한 기준온도인 제 2측정온도의 차이로부터, 상기 제 1의 온도측정장치에 대한 보정치를 산출하는 캘리브레이션 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치를 제공한다(발명 12).
본 발명에 따르면, 전자부품의 내부의 온도 검출기를 이용하면서 전자부품의 온도제어를 정확하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자부품 시험장치를 도시한 평면도.
도 2는 도 1에서의 전자부품 시험장치의 부분 단면(A-A 단면) 측면도.
도 3은 본 발명의 전자부품 시험장치에서의 테스트 헤드의 콘택트부의 상세를 도시한 단면도(도 1의 B-B 단면도).
부호의 설명
1…전자부품 시험장치
10…전자부품 핸들링 장치(핸들러)
20…테스트 헤드
150…푸셔
153…온도인가장치(온도제어장치)
154…온도센서(제 2의 온도제어장치)
51…온도측정장치(제 1의 온도측정장치)
D…IC디바이스(전자부품)
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전자부품 시험장치(1)는 전자부품 핸들링 장치(이하 「핸들러」라 한다.)(10)와 테스트 헤드(20)와 테스터 본체(30)를 구비하고, 테스트 헤드(20)와 테스터 본체(30)는 케이블(40)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
핸들러(10)에는 기판(109)이 설치되어 있고, 기판(109) 상에 빈 트레이(101), 공급 트레이(102), 분류 트레이(103), 2개의 X-Y 반송장치(104),(105), 히트 플레이트(106) 및 2개의 버퍼부(108)가 설치되어 있다. 또한, 기판(109)에는 개구부(110)가 형성되어 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 핸들러(10)의 배면측에 배치된 테스트 헤드(20)의 콘택트부(201)에는 기판(109)의 개구부(110)를 통하여 IC 디바이스(D)가 장착되도록 되어 있다.
전자부품 시험장치(1)는 핸들러(10)의 공급 트레이(102)에 탑재된 시험전의 IC디바이스(전자부품의 일례)(D)를 2개의 X-Y 반송장치(104),(105)에 의해 순차 반송하는 동시에 한쪽의 X-Y 반송장치(105)에 의해 테스트 헤드(20)의 콘택트부(201)로 밀착시켜서, 테스트 헤드(20) 및 케이블(40)을 통하여 IC디바이스(D)의 시험을 실행한 후 시험 종료된 IC디바이스(D)를 시험 결과에 따라 분류 트레이(103)에 저장하도록 구성되어 있다.
한편, 본 실시 형태에서는 내부에 온도 검출기로서의 서멀 다이오드를 구비하고 있는 IC디바이스(D)를 시험 대상으로 한다. 서멀 다이오드의 양 단자는 IC디바이스(D)의 외부단자에 접속되어 있는 것으로 한다. 서멀 다이오드에 미소한 일정의 전류를 흘린때에 얻어지는 순방향의 전압의 추이특성은 집적회로의 형성 형태에 의해 다르지만, 특히 동일 제조 프로세스 또는 동일 생산 로트에 따른 IC디바이스(D)의 경우에는 일정한 추이특성을 나타낸다. 즉, 어느 정션온도(juntion temperature) 온도에서의 순방향 전압치와 온도계수(△V/℃)는 동일 제조 프로세스 또는 동일 생산 로트의 경우 근사한 특성을 나타낸다. 이 때문에 상기 서멀 다이오드의 전압을 측정함으로써 집적회로의 정션온도(접합부 온도), 또는 IC디바이스(D)의 온도를 정확하게 알 수 있다.
이하, 각 장치에 대하여 설명한다.
한쪽의 X-Y 반송장치(104)는 X축 방향을 따라 설치된 2개의 레일(104a)과, Y축 방향을 따라 2개의 레일(104a)에 이동 가능하게 설치된 레일(104b)과, 레 일(104b)에 이동 가능하게 설치된 설치 베이스(104c)와, 설치 베이스(104c)에 설치된 2개의 IC디바이스 흡착장치(104d)를 구비하고 있다. 레일(104b)은 X축 방향으로 이동 가능하고, 설치 베이스(104d)는 Y축 방향으로 이동 가능하기 때문에 IC디바이스 흡착장치(104d)는 분류 트레이(103)로부터 공급 트레이(102), 빈 트레이(101), 히트 플레이트(106) 및 2개의 버퍼부(108)에 이르는 영역까지 이동할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, IC디바이스 흡착장치(104d)의 하단부에는 IC디바이스(D)를 흡착할 수 있는 흡착부(14)가 설치되어 있고, 상기 흡착부(14)는 Z축 액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 로드를 통하여 Z축 방향(즉 상하 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다.
한편, 본 실시 형태에서는 설치 베이스(104c)에 2개의 IC디바이스 흡착장치(104d)가 설치되어 있기 때문에 한번에 2개의 IC디바이스(D)를 흡착, 반송 및 해방하는 것이 가능하다.
다른쪽의 X-Y 반송장치(105)는 X축 방향을 따라 설치된 2개의 레일(105a)과, Y축 방향을 따라 2개의 레일(105a)에 이동 가능하게 설치된 레일(105b)과, 레일(105b)에 이동 가능하게 설치된 설치 베이스(105c)와, 설치 베이스(105c)에 설치된 2개의 IC디바이스 흡착장치(105d)를 구비하고 있다. 레일(105b)은 X축 방향으로 이동 가능하고, 설치 베이스(105c)는 Y축 방향으로 이동 가능하기 때문에 IC디바이스 흡착장치(105d)는 2개의 버퍼부(108)와 테스트 헤드(20)의 사이의 영역을 이동할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, IC디바이스 흡착장치(105d)의 하단부에는 IC디바이스(D)를 흡착하는 동시에 흡착한 IC디바이스(D)를 테스트 헤드(20)의 콘택트부(201)로 밀착시킬 수 있는 흡착·압압부(15)가 설치되어 있고, 상기 흡착·압압부(15)는 Z축 액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 로드(151)를 통하여 Z축 방향(즉 상하 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다.
한편, 본 실시 형태에서는 설치 베이스(105c)에 2개의 IC디바이스 흡착장치(105d)가 설치되어 있기 때문에 한번에 2개의 IC디바이스(D)를 흡착, 반송, 압압 및 해방하는 것이 가능하다.
2개의 버퍼부(108)는 레일(108a) 및 액츄에이터(도시하지 않음)에 의해 2개의 X-Y 반송장치(104),(105)의 동작 영역의 사이를 왕복 이동 가능하도록 구성되어 있다. 도 1 중 상측의 버퍼부(108)는 히트 플레이트(106)로부터 반송되어 온 IC디바이스(D)를 테스트 헤드(20)로 이송하는 작업을 수행하고, 도 1 중 하측의 버퍼부(108)는 테스트 헤드(20)에서 테스트를 종료한 IC디바이스(D)를 반출하는 작업을 수행한다. 이들 2개의 버퍼부(108)의 존재에 의해 2개의 X-Y 반송장치(104),(105)는 서로 간섭하지 않고 동시에 동작할 수 있도록 되어 있다.
기판(109) 상에서 X-Y 반송장치(104)의 동작 영역에 설치된 공급 트레이(102)는 시험전의 IC디바이스(D)를 탑재하는 트레이이고, 분류 트레이(103)는 시험 종료된 IC디바이스(D)를 시험 결과에 따른 카테고리로 분류하여 저장하는 트레이이고, 본 실시 형태에서는 분류 트레이(103)가 4개 설치되어 있다.
또한, 기판(109) 상에 설치된 히트 플레이트(106)는 예컨대 히터를 구비한 금속제의 플레이트로서 IC디바이스(D)를 낙하시켜 넣는 복수의 오목부(106a)가 형 성되어 있고, 상기 오목부(106a)에 공급 트레이(102)로부터 시험전의 IC디바이스(D)가 X-Y 반송장치(104)에 의해 이송되도록 되어 있다. 히트 플레이트(106)는 IC디바이스(D)에 소정의 열스트레스를 인가하기 위한 가열원이고, IC디바이스(D)는 히트 플레이트(106)에서 소정의 온도로 가열된 후, 도 1에서 상측의 버퍼부(108)를 개재하여 테스트 헤드(20)의 콘택트부(201)에 장착되도록 되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 테스트 헤드(20)의 콘택트부(201)에는 접속단자인 프로브핀(202a)을 갖는 소켓(202)이 고정되어 있다. 프로브핀(202a)은 IC디바이스(D)의 접속단자에 대응하는 수 및 피치로 설치되어 있고, 상방향으로 탄성가압되어 있다. 상기 프로브핀(202a)은 테스트 헤드(20)를 통하여 테스터 본체(30)에 전기적으로 접속되어 있다.
소켓(202)에는 도 3에 도시한 바와 같이 개구부(203a) 및 가이드핀(203b)을 갖는 소켓 가이트(203)가 장착되어 있고, IC디바이스 흡착장치(105d)의 흡착·압압부(15)에 흡착 홀드된 IC디바이스(D)가 소켓 가이드(203)의 개구부(203a)를 통하여 소켓(202)에 밀착되도록 되어 있다.
흡착·압압부(15)는 로드(151)의 하단부에 설치된 푸셔(150)와, 푸셔(150)가 나사결합하는 푸셔 베이스(152)를 구비하고 있다. 상기와 같이, IC디바이스(D)가 소켓(202)에 밀착될 때에, 소켓 가이드(203)에 설치된 가이드핀(203b)이 푸셔 베이스(152)에 형성된 가이드 구멍(152a)으로 삽입되어, 이에 의해 IC디바이스(D)와 소소켓(202)의 위치맞춤이 수행된다.
푸셔(150)의 하단부에는 흡착·압압부(15)가 흡착 홀드하고 있는 IC디바이 스(D)의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(154)가 설치되어 있다. 또한, 푸셔(150)의 내부에는 흡착·압압부(15)가 흡착 홀드하고 있는 IC디바이스(D)를 가열 또는 냉각할 수 있는 온도인가장치(153)가 설치되어 있다. 온도인가장치(153)로서는 예컨대 히터, 펠티에 소자, 냉매 등을 사용할 수 있다. 온도센서(154) 및 온도 인가장치(153)는 도시하지 않은 온도제어부에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 온도센서(154)와 온도인가장치(153)의 사이에는 단열재를 개재시키는 것이 바람직하다.
소켓(202)은 소켓 보드(204) 상에 설치되어 있고, 소켓 보드(204)의 하측에는 퍼포먼스 보드(5)가 배치되어 있다. 퍼포먼스 보드(5)에는 IC디바이스(D) 내의 서멀 다이오드의 전압을 계측하여 IC디바이스(D)의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정장치(51)가 설치되어 있다. 상기 온도측정장치(51)는 온도센서(154) 및 온도 인가장치(153)와 동일하게 도시하지 않은 온도제어부에 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 푸셔(150)의 온도센서(154)는 IC디바이스(D)내의 서멀 다이오드를 이용한 온도측정장치(51)의 온도 교정용에도 사용하는 기준온도를 측정하기 때문에 백금 온도센서와 같이 경시변화가 작은 안정된 것을 적용하는 것이 바람직하다.
핸들러(10)에는 도시하지 않은 모니터(표시장치)가 설치되어 있다. 상기 모니터에는 IC디바이스(D)의 품종교체시 및 IC디바이스(D)의 로트마다의 시험 개시전에, 오퍼레이터에 대하여 후술하는 캘리브레이션의 실행을 촉진하도록 메시지가 표시되도록 되어 있어도 좋다. 또한, IC디바이스(D)의 품종교체시에 있어서 캘리브레이션이 수행되지 않은 경우에는 소망에 의해 시험의 실행을 금지하는 제어수단이 설치되어 있어도 좋다.
본 실시 형태에 따른 전자부품 시험장치(1)에서는 IC디바이스(D)의 품종교체시 및 IC디바이스(D)의 로트마다의 시험 개시전에 다음과 같이 하여 캘리브레이션을 실행한다. 상기 캘리브레이션은 자동적으로 실행하여도 좋고, 매뉴얼에 의해 실행하여도 좋다.
X-Y 반송장치(104)의 IC디바이스 흡착장치(104d)는 핸들러(10)의 공급 트레이(102)에 탑재된 IC디바이스(D)를 흡착 홀드하여 히트 플레이트(106)의 오목부(106a)까지 이송하여 상기 오목부(106a) 상으로 IC디바이스(D)를 해방한다. IC디바이스(D)는 히트 플레이트(106)에서 소정의 시간 방치됨으로써 소정의 온도(예컨대 60℃)로 가열된다. X-Y 반송장치(104)의 IC디바이스 흡착장치(104d)는 히프 플레이트(106)로 소정의 온도로 가열된 IC디바이스(D)를 흡착 홀드하여 레일(108a)의 도 1 중 좌단에 위치하고 있는 버퍼부(108)로 이송하여 버퍼부(108) 상으로 IC디바이스(D)를 해방한다.
IC디바이스(D)가 재치된 버퍼부(108)는 레일(108a)의 도 1 중 우단까지 이동한다. X-Y 반송장치(105)의 IC디바이스 흡착장치(105d)는 이동하여 온 버퍼부(108) 상의 IC디바이스(D)를 흡착 홀드하여, 테스트 헤드(20)의 콘택부(201)로 이송한다. 그리고, IC디바이스 흡착장치(105d)의 푸셔(150)는 기판(109)의 개구부(110)를 통하여 IC디바이스(D)를 콘택트부(201)의 소켓(202)로 밀착시켜 IC디바이스(D)의 외부단자를 소켓(202)의 프로브핀(202a)에 콘택트시킨다.
이때, 푸셔(150)의 온도센서(154)에 의해 IC디바이스(D)의 측정온도(T1)를 측정하는 동시에, 퍼포먼스 보드(5)의 온도측정장치(51)에 IC디바이스(D) 내의 서멀 다이오드에 일정의 전류를 인가한 때의 전압치를 계측하고, 해당 계측한 전압치에 기초하여 IC디바이스(D)의 측정온도(T2)로 한다. 이때의 측정온도(T2)의 값은 시종 일관되게 사용되는 비교정의 온도치로 가정한다. 이들 정보는 온도제어부로 송신된다.
온도제어부는 온도센서(154)에 의한 측정온도(T1)와, 온도측정장치(51)에 의한 비교정의 측정온도(T2)의 차이(T1-T2)를 산출하고, 이를 보정치(T3)로 하여 등록(기억)한다. 예컨대, 온도센서(154)에 의한 측정온도(T1)가 60℃, 온도측정장치(51)에 의한 비교정의 측정온도(T2)가 58℃인 경우, 그 차인 2℃를 보정치(T3)로 하여 등록한다. 여기에서 디바이스는 고온시험/저온시험의 어느 경우더라도 거의 일정한 설정온도 조건으로 시험 실시되는 경우가 많기 때문에 모든 온도범위에 대한 교정을 수행할 필요성은 없다. 한편, 임의의 설정온도 조건으로 시험 실시하고 싶은 경우에는 복수의 온도 포인트(예컨대 120℃, 100℃, 80℃)에서의 차(T1-T2)를 각각 산출(예컨대 2℃, 0℃, -2℃)한다. 이로부터 계수는 (2℃-(-2℃))/(120℃-80℃)=0.1로 하여 얻어진다. 얻어진 계수는 보정치(T3)와 함께 등록하여 둠으로써 임의의 설정온도 조건으로 운용 가능하게 된다.
이상과 같이 하여 취득한 보정치(T3)는 통상 IC디바이스(D)의 품종에 의해 다르기 때문에 상기 캘리브레이션은 IC디바이스(D)의 품종교체시에 수행한다. 또 한, IC디바이스(D)의 품종이 동일하더라도 로트마다의 프로세스의 차이에 의해 IC디바이스(D)의 서멀 다이오드의 특성이 간신히 변화할 수 있기 때문에 상기 캘리브레이션은 IC디바이스(D)의 로트마다의 시험 개시전에도 수행하는 것이 요망된다.
다음에, 실 가동시에서의 전자부품 시험장치(1)의 동작을 설명한다.
IC디바이스(D)를 소켓(202)에 콘택트시키기까지의 동작은 상기 캘리브레이션 에서의 동작과 동일하다.
푸셔(150)가 IC디바이스(D)를 콘택트부(201)의 소켓(202)에 밀착시켜서 IC디바이스(D)의 외부단자가 소켓(202)의 프로브핀(202a)에 접속되면 온도측정장치(51)에 의해 IC디바이스(D) 내의 서멀 다이오드의 전압을 계측하여 IC디바이스(D)의 측정온도(T4)를 구하여 이 정보를 온도제어부로 송신한다.
온도제어부는 캘리브레이션으로 등록된 보정치(T3)를 판독하여 상기 온도측정장치(51)에서 측정된 측정온도(T4)에 보정치(T3)를 더한 값(T4+T3)을 IC디바이스(D)의 실제의 온도(T5)로 하여 사용한다. 그리고, 실제의 온도(T5)가 목적으로 하는 온도와 어긋나 있는 경우에는 IC디바이스(D)가 목적온도가 되도록 푸셔(150) 내부의 온도인가장치(153)를 제어한다. 또한, 이에 더하여 히트 플레이트(106)의 온도제어를 수행하여도 좋다.
예컨대, 온도측정장치(51)로 측정된 측정온도(T4)가 59℃이고, 보정치(T3)가 2℃인 경우에는 IC디바이스(D)의 실제의 온도(T5)를 61℃로 판단하고, 목적온도가 60℃인 경우에는 IC디바이스(D)의 실제의 온도가 1℃ 내리도록 푸셔(150) 내부의 온도인가장치(153)를 제어한다. 또한, 예컨대 온도측정장치(51)로 측정된 측정온도(T4)가 57℃이고, 보정치(T3)가 2℃인 경우에는 IC디바이스(D)의 실제의 온도(T5)를 59℃로 판단하고, 목적온도가 60℃인 경우에는 IC디바이스(D)의 실제의 온도가 1℃ 오르도록 푸셔(150) 내부의 온도인가장치(153)를 제어한다.
상기와 같이 하여 IC디바이스(D)의 온도제어가 연속적으로 유지되면서 디바이스 시험이 개시되면 IC디바이스(D)에는 테스터 본체(30)로부터 테스트 헤드(20)를 통하여 테스트 신호가 인가되고, IC디바이스(D)로부터의 응답신호는 테스트 헤드(20)를 통하여 테스터 본체(30)로 보내진다. 이에 의해, IC디바이스(D)의 양품 여부 판정, 성능별 등급 분류가 수행된다. 여기에서 IC디바이스(D)의 소비전력은 시험조건에 의해 동적으로 변동하지만, IC디바이스(D) 내의 서멀 다이오드가 수 밀리 초 정도의 고속의 온도검출 응답성을 갖고 있기 때문에 실용적으로 소정의 온도범위를 유지하여 시험을 수행할 수 있다.
IC디바이스(D)의 시험이 종료되면 X-Y 반송장치(105)의 IC디바이스 흡착장치(105d)는 시험 종료된 IC디바이스(D)를 레일(108a)의 도 1 중 우단에 위치하고 있는 버퍼부(108)로 이송하고, 버퍼부(108)는 도 1 중 좌단까지 이동한다. X-Y 반송장치(104)의 IC디바이스 흡착장치(104d)는 시험 종료된 IC디바이스(D)를 버퍼부(108)로부터 흡착 홀드하여 시험 결과에 따라 분류 트레이(103)에 저장한다.
일반적으로, IC디바이스(D)의 내부에 존재하는 서멀 다이오드 등을 이용한 IC디바이스(D)의 측정온도는 반드시 정확하지 않는 경우가 있지만, 상기와 같이 캘리브레이션에 의한 보정치를 사용함으로써 서멀 다이오드의 고속의 온도검출 응답성을 이용하여 IC디바이스(D)의 정확한 온도제어가 가능하게 된다.
이상 설명한 실시 형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기 실시 형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물을 포함하는 취지이다.
예컨대, 상기 핸들러(10)는 챔버리스 타입의 핸들러이지만, 챔버 타입의 핸들러이더라도 좋다. 이 경우 푸셔(150)의 온도인가장치(153)에 더하여 또는 푸셔(150)의 온도 인가장치(153)를 대신하여 챔버 내를 순환하는 에어에 의해 IC디바이스(D)에 온도를 인가하여도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 IC디바이스 내의 서멀 다이오드를 이용하여 IC디바이스(D)의 온도를 측정하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, IC디바이스 내의 내부온도(정션온도)가 측정 가능한 다른 온도 검출기(온도 의존 요소)를 이용하여 IC디바이스의 온도를 측정하여도 좋다. 예컨대, 시험 실행시에 사용되지 않은 입력단자나 출력단자가 존재하는 경우나, 시험 실행에 지장이 되지않는 입력단자나 출력단자가 존재하는 경우에서는 이들 입력단자나 출력단자에 접속되어 있는 정전기 보호용 다이오드를 적용하여도 좋다. 단, 이 경우에는 전원 노이즈의 영향을 받기 쉬워지기 때문에 전원 노이즈를 제거하는 처리가 필요하게 된다. 나아가서는 IC디바이스 내의 정션온도와 상관관계를 도시하는 다른 온도 의존 요소를 이 용하여도 좋다.
또한, 보정치(T3)의 취득은 일정한 온도 상태로 수행하면 좋다. 따라서, IC디바이스에 전원을 공급하지 않은 무소비 전력으로 한 조건, 또는 IC디바이스에 일정 전력을 공급한 실가동에 가까운 조건 중 어느 조건으로도 보정치(T3)를 취득할 수 있다. 한편, 전원 공급시에 있어서 정전기 보호용 다이오드를 온도 측정에 적용하는 경우에는 전원 공급을 OFF한 직후에 온도 측정함으로써 전원 노이즈의 영향을 받지 않도록 하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는 IC디바이스 내의 서멀 다이오드를 온도측정장치(51)만이 이용하는 경우에 대하여 설명하였지만, 테스터 본체(30) 측에서도 IC디바이스 내의 온도 검출에 서멀 다이오드를 사용하고 싶은 경우가 있다. 이 경우에는 서멀 다이오드로 인가하는 전류를 온도측정장치(51) 측으로부터 공급하지만, 테스터 본체(30) 측으로부터 공급하는가를 미리 결정하여 두고, 서멀 다이오드의 양단의 전압신호를 온도 측정장치(51)가 받도록 접속함으로써 양쪽에서 이용할 수 있다. 이에 따라, 테스터 본체(30) 측과 핸들러(10) 측의 양쪽에서 IC디바이스의 정션온도의 상황을 상시 파악할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 IC디바이스 내의 서멀 다이오드로부터의 신호를 온도측정장치(51)가 수신하는 접속 구성으로 설명하였지만, 테스터 본체(30) 측에서 서멀 다이오드의 신호를 수신할 수 있는 접속 구성으로 하고, 테스터 본체(30) 측에서 계측한 전압치 또는 연산 처리한 측정온도(T2)를 핸들러(10) 측의 온도측정 장치(51)로 공급하도록 하여도 좋다. 이에 따라, 테스터 본체(30) 측과 핸들러(10) 측의 양쪽에서 IC디바이스의 정션온도 상황을 상시 파악할 수 있다.
본 발명의 전자부품 시험장치 및 온도제어방법은 전자부품의 정확한 온도제어를 필요로 하는 시험을 수행하는데 유용하다.

Claims (12)

  1. 전자부품의 내부에 설치된 온도검출기로부터의 검출신호에 기초하여 상기 전자부품의 내부온도를 측정하는 제 1의 온도측정장치와,
    상기 전자부품의 외부에 배설되어 상기 전자부품에 열적으로 결합된 상태로 상기 전자부품의 온도를 측정할 수 있는, 기준온도를 측정하는 제 2의 온도측정장치와,
    상기 전자부품에 열적으로 결합되어 가열 또는 흡열에 의해 상기 전자부품을 온도제어할 수 있는 온도제어장치와,
    상기 온도제어장치와 상기 전자부품을 소정의 일정온도로 한 상태에서의, 상기 제 1의 온도측정장치에 의한 제 1측정온도와 상기 제 2의 측정온도장치에 의한 기준온도인 제 2측정온도의 차이로부터, 상기 제 1온도측정장치에 대한 보정치를 산출하는 캘리브레이션 수단을 구비하고,
    실가동중에 있어서 상기 제 1의 온도측정장치에 의해 피시험 전자부품의 내부온도를 측정하고, 얻어진 제 1측정온도와 상기 캘리브레이션 수단으로 산출한 보정치에 기초하여 상기 전자부품의 내부온도를 특정하고, 상기 온도제어장치를 가열 또는 흡열 제어하여 상기 전자부품의 내부온도를 소정온도로 하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도검출기는 상기 전자부품 내에 형성된 서멀 다이오드인 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2의 온도측정장치는 상기 전자부품의 외부단자를 접속대상의 소켓 방향으로 압압하고, 또한 상기 전자부품에 열적으로 결합하는 푸셔에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도제어장치는 상기 전자부품의 외부단자를 접속대상의 소켓 방향으로 압압하고, 또한 상기 전자부품에 열적으로 결합하는 푸셔에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    피시험 전자부품의 품종교체시에 상기 캘리브레이션 수단을 실행하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    피시험 전자부품의 품종교체시에 오퍼레이터에 대하여 상기 캘리브레이션 수단의 실행을 재촉하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    전자부품의 로트마다의 시험개시전에 상기 캘리브레이션 수단을 실행하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    전자부품의 로트마다의 시험개시전에 오퍼레이터에 대하여 상기 캘리브레이션 수단의 실행을 재촉하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  9. 미리 전자부품의 내부에 설치된 온도검출기로부터의 검출신호에 기초하여 상기 전자부품의 내부온도를 측정하는 동시에, 상기 전자부품의 외부에 배설되어 상기 전자부품에 열적으로 결합된 온도측정장치에 의해 상기 전자부품의 기준온도를 측정하고, 상기에서 측정된 양 측정온도의 차이로부터 해당 온도검출기의 보정치를 산출하여 보존하여 두고,
    실가동중에 시험에 제공되는 전자부품의 온도검출기로부터의 검출신호에 기초하여 해당 전자부품의 내부온도를 측정하여 얻어진 내부 측정온도와, 해당 전자부품과 동일품종의 전자부품에 대하여 보존되어 있는 상기 보정치에 기초하여, 해당 전자부품을 가열 또는 흡열하여 해당 전자부품의 내부온도를 소정온도로 제어하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치에서의 온도제어방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 보정치의 산출은 전자부품의 품종교체시에 수행하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치에서의 온도제어방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 보정치의 산출은 전자부품의 로트마다의 시험개시전에 수행하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치에서의 온도제어방법.
  12. 전자부품의 내부에 설치된 온도검출기로부터의 신호를 받아 상기 전자부품의 내부온도를 측정하는 제 1의 온도측정장치와,
    상기 전자부품의 외부에 배설되어 상기 전자부품에 열적으로 결합된 상태로 상기 전자부품의 온도를 측정할 수 있는, 기준온도를 측정하는 제 2의 온도측정장치와,
    상기 전자부품에 열적으로 결합되어 가열 또는 흡열에 의해 상기 전자부품을 온도제어할 수 있는 온도제어장치와,
    상기 온도제어장치와 상기 전자부품을 소정의 일정온도로 한 상태에서의, 상기 제 1의 온도측정장치에 의한 제 1측정온도와 상기 제 2의 측정온도장치에 의한 기준온도인 제 2측정온도의 차이로부터, 상기 제 1의 온도측정장치에 대한 보정치를 산출하는 캘리브레이션 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
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