KR100979248B1 - 프로토콜변환보드를 사용한 ssd 소자 테스트시스템 - Google Patents

Abstract

이 발명은 프로토콜변환보드를 사용하여 솔리드스테이트드라이브(Solid State Drive, 이하 SSD라 함)를 포함한 다양한 종류의 반도체소자를 테스트할 수 있는 범용 테스트시스템에 관한 것이다.

이 발명에 따른 범용 테스트시스템은, 테스트소자들의 제품 테스트를 주관하는 호스트컴퓨터와, 상기 호스트컴퓨터의 제어를 받아 상기 테스트소자들에게 제품 테스트를 위한 제어신호를 송신하고 상기 테스트소자들로부터 테스트 결과신호를 수신하는 시스템보드와, 상기 테스트소자들이 장착되는 테스트보드와, 상기 시스템보드와 테스트보드 사이에 장착되어 상기 제어신호를 시스템의 프로토콜에서 상기 테스트소자의 프로토콜로 변환하고 상기 테스트 결과신호를 상기 테스트소자의 프로토콜에서 상기 시스템의 프로토콜로 변환하는 프로토콜변환보드를 포함한다.

시스템보드, 프로토콜변환, SSD, 메모리, 테스터, SATA

Description

프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템{SSD test system using protocol transformation board}

이 발명은 프로토콜변환보드를 사용한 테스트시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로토콜변환보드를 사용하여 솔리드스테이트드라이브(Solid State Drive, 이하 SSD라 함)를 포함한 다양한 종류의 반도체소자를 테스트할 수 있는 범용 테스트시스템에 관한 것이다.

오늘날 많은 종류의 디지털기기들이 개발되어 사용되고 있으며, 각 디지털기기는 다양한 반도체소자들을 포함하여 구성된다. 이 반도체소자들은 출시되기 전에 제품 테스트를 통과하여야 하며, 각 반도체소자별로 테스트장치들이 개발되어 사용되고 있다.

일 예로서, 반도체소자의 하나인 SSD와 이 SSD의 테스트장치에 대해 살펴본다.

SSD는 컴퓨터에 사용되는 하드디스크(hard disk)나 이동단말기에 사용되는 미니 하드디스크를 대체하기 위해 사용된다. 이 SSD는 플래쉬 메모리와 같은 반도체소자를 사용하여 데이터를 저장함으로써, 하드디스크드라이브에 비해 기계적인 움직임이 없으며, 하드디스크드라이브의 문제인 긴 탐색시간, 레이턴시시간 및 기계적 지연시간을 감소시킬 수 있다. 따라서, SSD는 프로그램의 실행속도가 빠르고, 부팅디스크(booting disk)로 사용시 하드디스크에 비해 부팅시간이 단축되는 장점을 가지고 있다.

이 SSD의 구성 및 작용을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1에 도시된 SSD는 케이스(case)가 조립되지 않은 베어(bare) 상태의 SSD를 나타낸다. SSD는 인쇄회로기판(1), 다수 개의 플래쉬메모리(2), 제어기(3), 커넥터(connector)(4)를 포함하여 이루어진다. 다수 개의 플래쉬메모리(2), 제어기(3) 및 커넥터(4)는 각각 인쇄회로기판(1)에 실장된다. SSD를 구성하는 제어기(3)는 SSD를 전반적으로 제어하며, 다수 개의 플래쉬메모리(2)는 제어기(3)의 제어에 따라 데이터를 저장한다. 데이터가 입출력되는 커넥터(4)는 다수 개의 핀(4a)이 구비되어 컴퓨터나 이동단말기의 입출력단자(도시되지 않음)에 연결된다.

SSD 테스트장치는 이 SSD에 대해 다양한 제품 테스트를 수행한다. 종래의 SSD 테스트장치는 일반적인 개인용컴퓨터(PC)를 이용하여 구현된다. 즉, 통상적인 PC에 장착된 다수의 사타슬롯(SATA slot)에 각각 케이블을 통해 테스트대상 SSD를 연결하여, 각 테스트대상 SSD의 제품 테스트를 한다.

도 2는 다수의 PC를 이용하여 생산성이 향상된 SSD 테스트시스템을 도시한 도면이다. 이 SSD 테스트시스템은 테스트대상 SSD가 장착되는 캐리어(21)와, 다수 의 캐리어(21)가 평면상에 배열되어 장착되는 구조물(22)과, 테스트대상 SSD의 제품 테스트를 제어하는 PC(23)와, 구조물(22)에 형성된 커넥터(24)를 통해 캐리어(21)에 장착된 테스트대상 SSD와 PC(23)를 연결하는 사타케이블(SATA cable)로 이루어진다. 구조물(22)은 매거진 또는 랙이라고 지칭되기도 한다. 하나의 PC는 4개 또는 그 이상의 테스트대상 SSD와 사타케이블로 연결되는데, 4개의 테스트대상 SSD에 대해 순차적으로 제품 테스트를 수행한다.

구조물(22)에는 테스트대상 SSD가 장착된 다수의 캐리어(21)가 수평으로 끼워져서 장착되며, 캐리어(21)는 커넥터(24)를 통해 PC(23)와 연결된다. 이러한 SSD 테스트시스템은 구조물(22)에 형성된 커넥터(24)에 캐리어(21)가 맞물리면서 장착되어야 하기 때문에 테스트대상 SSD를 하나의 평면(즉, 2차원 배열)으로만 배치할 수 밖에 없고, 그로 인해 한정된 공간 내에서 한 번에 테스트 가능한 테스트대상 SSD의 개수가 적고 그 개수의 확장이 어려우며 테스트시간도 오래 걸리는 문제점이 있다.

또한, SSD 테스트시스템은 SSD 전용 테스터로만 사용할 수 있고, 다른 종류의 반도체소자의 테스터로는 활용할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 테스트대상 SSD의 종류와 크기에 따라 캐리어를 교환하거나 보조기구를 추가적으로 사용하여야 하기 때문에 사용상의 불편 및 추가작업이 필요하다.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 프로토콜변환보드를 사용하여 서로 다른 종류의 반도체소자에 대한 테스트를 수행할 수 있는 범용 테스트시스템을 제공하기 위한 것이다. 또한, 동일한 크기의 챔버 내에 더 많은 개수의 테스트소자를 장착할 수 있고, 분산처리 테스트를 통해 더 많은 개수의 테스트소자를 더 빠른 시간에 제품테스트할 수 있는 범용 테스트시스템을 제공하기 위한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 프로토콜변환보드를 이용한 범용 테스트시스템은, 테스트소자들의 제품 테스트를 주관하는 호스트컴퓨터와,

상기 호스트컴퓨터의 제어를 받아 상기 테스트소자들에게 제품 테스트를 위한 제어신호를 송신하고 상기 테스트소자들로부터 테스트 결과신호를 수신하는 시스템보드와,

상기 테스트소자들이 장착되는 테스트보드와,

상기 시스템보드와 테스트보드 사이에 장착되어 상기 제어신호를 시스템의 프로토콜에서 상기 테스트소자의 프로토콜로 변환하고 상기 테스트 결과신호를 상기 테스트소자의 프로토콜에서 상기 시스템의 프로토콜로 변환하는 프로토콜변환보드를 포함한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 이 발명에 따르면 프로토콜변환보드를 이용하여 컨트롤러와 테스트소자를 정합하기 때문에 다양한 종류의 반도체소자의 테스트에 활용할 수 있다. 또한, 테스트소자를 3차원적으로 배열함으로써 동일한 챔버 내에 더 많은 개수의 테스트소자를 장착할 수 있으며, 동시에 테스트할 수 있는 반도체소자의 개수가 증가하여 제품 테스트 시간이 단축되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 한 실시예에 따른 프로토콜변환보드를 이용한 범용 테스트시스템을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 이 발명에 따른 프로토콜변환보드를 이용한 범용 테스트시스템을 도시한 기능 블록도이다.

이 발명의 범용 테스트시스템은 호스트컴퓨터(31)와 다수의 시스템보드(32)와 다수의 시스템보드(32)에 연결되는 다수의 프로토콜변환보드(33)와 다수의 프로토콜변환보드(33)에 연결되는 다수의 테스트보드(34)로 이루어진다. 다수의 테스트보드(34)에는 다수의 테스트소자(DUT)가 장착된다.

호스트컴퓨터(31)는 테스트소자들의 제품 테스트를 주관하고, 각 시스템보드(32)는 다수의 테스트소자에 테스트신호를 발생하여 프로토콜변환보드(33)에게 제공하고, 프로토콜변환보드(33)로부터 입력되는 테스트결과를 취합하여 호스트컴 퓨터(31)에게 전달한다. 프로토콜변환보드(33)는 시스템보드(32)로부터 입력되는 테스트신호를 테스트소자의 프로토콜에 따른 신호로 변환하여 테스트소자들에게 제공하고 테스트소자로부터 입력되는 신호를 시스템보드(32)에게 전달한다.

예컨대, 테스트소자가 SSD의 경우, 시스템보드(32)가 PCI익스프레스(Peripheral Component Interconnect Express)신호를 발생하여 프로토콜변환보드(33)에게 전달하면, 프로토콜변환보드(33)는 PCI익스프레스신호를 사타(SATA)신호로 변환하여 테스트보드(34)에 장착된 SSD들에게 전달한다. 한편, 프로토콜변환보드(33)는 테스트소자가 메모리카드(SD, MMC, MS)이면 해당 메모리카드의 프로토콜에 따른 신호로 변환하고, 테스트소자가 USB인 경우에는 USB 프로토콜에 따른 신호로 변환한다.

도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 시스템보드를 도시한 기능 블록도이다. 이 발명의 시스템보드는 하나의 마스터 파워PC(PPC; power PC)(41)와 4개의 슬레이브 파워PC(42a, 42b, 42c, 42d)로 이루어진다.

파워PC는 4선로 PCI익스프레스와 1선로 PCI익스프레스를 포함하는데, 마스터 파워PC(41)는 이더넷을 이용하여 호스트컴퓨터(31)와 통신하고 4선로 PCI익스프레스(PCIe 4L) 중 각각 하나의 선로를 이용하여 4개의 슬레이브 파워PC(42a, 42b, 42c, 42d)와 독립적으로 통신한다. 각 슬레이브 파워PC(42a, 42b, 42c, 42d)는 마스터 파워PC(41)와 1선로 PCI익스프레스(PCIe 1L)로 통신하고, 4선로 PCI익스프레스(PCIe 4L) 중 2개의 선로를 이용하여 프로토콜변환보드(33)를 통해 하나의 테스트소자의 테스트를 수행한다. 하나의 슬레이브 파워PC는 각각 2개의 테스트소자에 대한 제품테스트를 수행할 수 있으며, 따라서 하나의 시스템보드는 8개의 테스트소자에 대한 제품테스트를 수행할 수 있다.

마스터 파워PC(41)와 4개의 슬레이브 파워PC(42a, 42b, 42c, 42d)는 각각 운영체제(OS)로서 리눅스(Linux)를 실행하고, 리눅스상에서 제품테스트 프로그램을 구동한다. 이 발명의 실시예에서는 파워PC를 이용하여 시스템보드를 구현하였으나, 이 발명은 이에 한정되지 아니하며 인텔사 등에서 생산한 마이크로프로세서를 이용하여 구현할 수도 있다.

프로토콜변환보드(33)는 하나의 테스트소자(DUT)의 테스트 수행에 필요한 PCI익스프레스(PCIe 2L)신호를 테스트소자(DUT)의 프로토콜에 따른 신호로 변환한다. 즉, 테스트소자가 SSD인 경우, 사타신호로 변환한다. 이 프로토콜변환보드(33)는 SSD이외의 다른 테스트소자의 프로토콜에 따라 커스트마이즈되기 때문에 시스템보드(32)는 전혀 다른 전기적인 프로토콜을 가지는 반도체소자의 제품테스트에도 범용적으로 이용될 수 있다.

도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 범용 테스트시스템의 구성도이다. 테스트보드(34)는 다수의 테스트소자(DUT)가 수직방향으로 끼워지도록 구성되는 바, 테스트소자(DUT)와 프로토콜변환보드(33)를 전기적으로 연결하는 다수의 패턴이 형성되며 테스트소자(DUT)가 삽입되는 소켓이 형성된다.

이 테스트보드(34)는 냉각부(51)와 공기순환부(52)를 포함한 챔버(50) 내부에 장착된다. 즉, 챔버(50) 내에는 수직방향으로 세워져서 테스트보드(34)에 끼워진 다수의 테스트소자(DUT)가 3차원으로 배열되며, 수직으로 세워진 테스트소 자(DUT)들 사이로 대기가 순환되어 테스트소자들을 냉각시킨다.

도 6은 도 5의 테스트보드와, 테스트소자(DUT)를 운반하는 트레이의 상세 구성도이다. 트레이(60)는 테스트소자(DUT)의 크기에 맞는 다수의 소자장착홀(61)과 트레이(60)와 테스트보드(34)를 정렬하기 위한 가이드홀(62)을 포함한다. 테스트보드(34)는 소자장착홀(61)을 관통한 테스트소자(DUT)가 삽입되는 다수의 소켓(63)과, 트레이(60)와 테스트소자(DUT)가 정렬될 때 가이드홀(62)에 삽입되는 다수의 가이드봉(64)을 포함한다.

도 7은 테스트소자들을 테스트보드의 소켓에 삽입하는 장치를 도시한 도면이고, 도 8은 테스트보드의 소켓으로부터 테스트소자들을 분리하는 장치를 도시한 도면이다.

삽입장치는, 테스트보드(34)의 소켓(63)에 정렬된 테스트소자(DUT)를 소켓(63) 방향으로 가압하여 테스트소자(DUT)를 소켓(63)에 삽입하는 플레이트(71)와, 플레이트(71)에 누름력을 제공하는 누름수단(72)과, 플레이트(71)가 일정량 이상 테스트소자(DUT)를 누르지 못하도록 하는 스톱퍼(73)와, 플레이트(71)에 가해지는 누름력을 완충시키는 스프링(74)으로 이루어진다.

분리장치는, 테스트보드(34)의 소켓(63)에 삽입된 테스트소자(DUT)를 붙잡는 클립(81)과, 테스트소자(DUT)를 붙잡은 클립(81)을 외부로 당기어 테스트소자(DUT)를 소켓(63)으로부터 분리하는 플레이트(82)와, 플레이트(82)에 당김력을 제공하는 당김수단(83)과, 플레이트(82)가 일정량 이상 테스트소자(DUT)를 당기지 못하도록 하는 스톱퍼(84)와, 플레이트(82)에 가해지는 당김력을 완충시키는 스프링(85)으로 이루어진다.

트레이(60)의 소자장착홀(61)에 일대일로 대응하여 테스트소자(DUT)가 끼워진 후 테스트보드(34)에 정렬되는데, 이때 트레이(60)의 가이드홀(62)에 테스트보드(34)의 가이드봉(64)이 삽입된다.

이 상태에서, 삽입장치의 플레이트(71)와 테스트소자(DUT)를 정렬하고, 누름수단(72)을 이용하여 플레이트(71)에 내부로의 누름력을 제공한다. 그러면 플레이트(71)가 테스트소자(DUT)를 소켓(63)의 방향으로 누르게 되며, 이로인해 테스트소자(DUT)가 소켓(63)에 삽입된다. 스톱퍼(73)는 테스트소자(DUT)가 과도하게 눌려지지 않도록 하고, 스프링(74)은 플레이트(71)에 가해지는 누름력이 테스트소자(DUT)에 급격하게 전달되지 않도록 완충한다.

테스트소자(DUT)에 대한 제품 테스트 후, 분리장치는 테스트소자(DUT)를 소켓(63)으로부터 분리한다. 먼저, 클립(81)으로 테스트소자(DUT)를 붙잡고 당김수단(83)이 플레이트(82)를 잡아당긴다. 그러면 플레이트(82) 및 클립(81)과 함께 테스트소자(DUT)가 외부로 당겨지면서 소켓(63)으로부터 분리된다. 스톱퍼(74)는 테스트소자(DUT)가 과도하게 당겨지지 않도록 하고, 스프링(85)은 플레이트(82)에 가해지는 당김력이 테스트소자(DUT)에 급격하게 전달되지 않도록 완충한다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백 한 사실이다.

도 1은 케이스(case)가 조립되지 않은 베어(bare) 상태의 SSD를 도시한 도면,

도 2는 종래의 SSD 테스트시스템을 도시한 도면,

도 3은 이 발명에 따른 프로토콜변환보드를 이용한 범용 테스트시스템을 도시한 기능 블록도,

도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 시스템보드를 도시한 기능 블록도,

도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 범용 테스트시스템의 하드웨어 구성도,

도 6은 도 5의 테스트보드와, 테스트소자(DUT)를 운반하는 트레이의 상세 구성도,

도 7은 테스트소자들을 테스트보드의 소켓에 삽입하는 장치를 도시한 도면,

도 8은 테스트보드의 소켓으로부터 테스트소자들을 분리하는 장치를 도시한 도면이다.

Claims (7)

1. SSD 소자들의 제품 테스트를 주관하는 호스트컴퓨터와,

   상기 호스트컴퓨터의 제어를 받아 상기 SSD 소자들에게 제품 테스트를 위한 PCI 익스프레스(Peripheral Component Interconnect Express) 제어신호를 송신하고 상기 SSD 소자들로부터 제품 테스트 결과 신호를 수신하는 시스템보드와,

   상기 PCI 익스프레스 제어신호를 사타(SATA) 신호로 변환하여 상기 SSD 소자들에게 전달하고 상기 SSD 소자들로부터 제품 테스트 결과 사타신호를 입력받아 PCI 익스프레스신호로 변환하여 상기 시스템보드에게 전달하는 프로토콜변환보드와,

   상기 SSD 소자들이 수직방향으로 삽입되는 소켓과 상기 소켓에 삽입된 SSD 소자들과 상기 프로토콜변환보드를 전기적으로 연결하는 패턴을 구비하는 테스트보드와,

   상기 SSD 소자들이 안착되는 다수의 홀이 형성되며 상기 다수의 홀에 안착된 상기 SSD 소자들과 상기 소켓이 정렬되도록 하는 트레이와,

   상기 테스트보드가 장착되며 상기 소켓에 수직방향으로 삽입된 상기 SSD 소자들 사이로 대기를 순환시켜 상기 SSD 소자들을 냉각시키는 냉각부와 공기순환부를 포함한 챔버를 포함한 것을 특징으로 하는 프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템보드는 마스터 파워PC와, 상기 마스터 파워PC와 통신하며 상기 제어신호를 생성하는 다수의 슬레이브 파워PC로 이루어지고, 상기 다수의 슬레이브 파워PC에 의해 분산처리되는 것을 특징으로 하는 프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 트레이는 상기 소켓과 상기 SSD 소자들을 정렬시키기 위한 가이드홀을 포함하며, 상기 테스트보드는 상기 가이드홀에 삽입되는 가이드봉을 더 포함하는 특징으로 하는 프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 트레이에 안착된 상기 SSD 소자들을 상기 소켓에 삽입하는 삽입장치를 더 포함하고,

   상기 삽입장치는 상기 소켓에 정렬된 상기 SSD 소자들을 상기 소켓 방향으로 가압하여 상기 SSD 소자들이 상기 소켓에 삽입되도록 하는 플레이트와, 상기 플레이트에 누름력을 제공하는 누름수단과, 상기 플레이트가 일정량 이상 상기 SSD 소자를 누르지 못하도록 하는 스톱퍼와, 상기 플레이트에 가해지는 누름력을 완충시키는 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 소켓으로부터 상기 SSD 소자들을 분리하는 분리장치를 더 포함하고,

   상기 분리장치는, 상기 소켓에 삽입된 상기 SSD 소자들을 붙잡는 클립과, 상기 SSD 소자들을 붙잡은 상기 클립을 외부로 당기어 상기 SSD 소자들이 상기 소켓으로부터 분리되도록 하는 플레이트와, 상기 플레이트에 당김력을 제공하는 당김수단과, 상기 플레이트가 일정량 이상 상기 SSD 소자들을 당기지 못하도록 하는 스톱퍼와, 상기 플레이트에 가해지는 당김력을 완충시키는 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 SSD 소자들은 상기 챔버 내에 수직방향으로 세워져서 3차원으로 배열되는 것을 특징으로 하는 프로토콜변환보드를 사용한 SSD 소자 테스트시스템.

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