KR101013520B1 - Rapidity temperature control device of test handler chamber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전도율이 높은 재질의 송풍안내부재를 구비하여 가열장치(히터)에 의해 가열된 공기를 검사챔버 내부에 고르게 전달시킬 수 있는 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a test handler chamber rapid temperature control apparatus, and more particularly, a test capable of uniformly delivering air heated by a heating device (heater) by including a blowing guide member made of a material having high thermal conductivity. Handler chamber rapid temperature control device.
반도체 소자의 검사장치인 핸들러 시스템은 생산된 반도체 소자를 트레이에 장착하여 테스터에 로딩한 후 자동검사를 수행하고 검사결과에 따라 이들을 분류하여 외부로 언로딩 하는 일종의 자동검사장치를 말한다.The handler system, which is a semiconductor device inspection device, is a kind of automatic inspection device that mounts the produced semiconductor device on a tray, loads it into a tester, performs automatic inspection, and classifies them according to the inspection results and unloads them to the outside.
이때 핸들러는 상온에서의 성능검사뿐만 아니라, 전열히터 및 액화질소 등을 이용하여 고온 및 저온 분위기를 조성하여 반도체 소자의 사용환경(온도조건)에 따른 고온 및 저온대역에서의 성능검사를 할 수 있도록 구성하는 것이 일반적이다.At this time, the handler not only checks the performance at room temperature but also creates a high-temperature and low-temperature atmosphere by using an electric heater and liquefied nitrogen, so that the handler can perform the performance test in the high and low temperature band according to the use environment (temperature condition) of the semiconductor device. It is common to construct.
반도체 소자를 고온 및 저온 대역에서 검사하기 위하여 핸들러는 별도의 예열챔버를 구비하여 반도체 소자를 가열 및 냉각하게 되고, 예열챔버와 동일하게 히터 및 액화질소 등을 이용하여 분위기가 제어된 테스트 챔버로 이송된 반도체 소자는 검사장치인 테스터와 결합되어 전기적 검사공정을 거친 후에 환원챔버로 이송되어 상온대역으로 회복하게 된다.In order to inspect the semiconductor device at high and low temperature ranges, the handler is provided with a separate preheating chamber to heat and cool the semiconductor device, and transfers the same to the test chamber in which the atmosphere is controlled by using a heater and liquid nitrogen in the same way as the preheating chamber. The semiconductor device is combined with a tester, which is an inspection device, undergoes an electrical inspection process, and then is transferred to a reduction chamber to recover to a room temperature band.
그러나 별도의 예열챔버 및 환원챔버를 구비하여 반도체 소자를 가열 및 냉각하여 검사하는 기존의 핸들러 시스템은 별도의 챔버를 구비하는 구성으로 인하여 검사 장치에서의 공간적인 부담이 매우 크며 히터 및 질소가스, 냉각수 등을 사용한 가열 및 냉각에 걸리는 소요시간의 문제와 함께 예열, 테스트, 환원챔버를 거치는 과정에서의 시간적인 손실로 인한 검사효율을 떨어뜨리는 문제점을 가지고 있다.However, the conventional handler system which has a separate preheating chamber and a reducing chamber to test the heating and cooling of the semiconductor device has a large space burden in the inspection apparatus due to the configuration of the separate chamber, and the heater, nitrogen gas and cooling water are very large. In addition to the problem of the time required for heating and cooling using a lamp and the like, there is a problem of reducing inspection efficiency due to time loss during the preheating, testing, and reducing chamber.
또한, 반도체 소자는 검사과정 중에 발열현상을 일으키게 되는데 다수의 반도체 소자를 트레이에 실장하여 병렬검사를 실시하는 핸들러 시스템에서 이것은 반도체 소자들 간의 심각한 온도편차를 일으키게 되며 결국은 목표로 하는 정확한 온도구역에서의 평가를 어렵게 하는 원인이 된다. 특히 반도체 소자의 고속화, 고집적화에 따른 발열량의 증가는 상기와 같은 문제를 심화시키고 있다.In addition, the semiconductor device generates heat during the inspection process. In a handler system in which a plurality of semiconductor devices are mounted on a tray to perform parallel inspection, this causes a severe temperature deviation between the semiconductor devices, and ultimately, in the target temperature range. This makes the evaluation difficult. In particular, the increase in the amount of heat generated by high speed and high integration of semiconductor devices has exacerbated the above problems.
따라서 반도체 소자의 검사 장비인 핸들러에서는 검사효율의 문제와 함께 검사환경에 대한 정확한 제어를 통하여 반도체 소자의 생산성 및 반도체 소자의 신뢰성 향상이 지속적으로 요구되는 상황이다.Therefore, in the handler which is the inspection equipment of the semiconductor device, the productivity of the semiconductor device and the improvement of the reliability of the semiconductor device are continuously required through the control of the inspection environment together with the problem of inspection efficiency.
이를 위하여 예열 및 환원을 위한 챔버 구성을 하나의 테스트 챔버로 단일화하는 방안과 함께, 특히 검사되는 반도체 소자들 간의 온도편차를 감소시키기 위하여 가열 및 냉각가스를 노즐 등으로 연결하여 반도체 소자들에 직접 분사시키는 등의 방안들이 제시되고 있다.To this end, the chamber configuration for preheating and reducing is unified into a single test chamber, and in order to reduce the temperature deviation between the semiconductor devices to be inspected, the heating and cooling gases are directly connected to the semiconductor devices by using nozzles or the like. And other measures have been proposed.
하지만, 반도체 소자들의 대용량화 및 고속화 등에 따른 발열량의 증가는 히터 및 질소가스와 냉각수 등을 이용한 기존의 가열 및 냉각방식으로 다수의 반도체 소자를 동시에 검사해야 하는 핸들러 시스템에서 테스트 챔버 내부의 온도 분포가 균일하지 못한 문제점이 있었다.However, the increase in heat generation due to the large capacity and high speed of semiconductor devices is uniform in temperature distribution in the test chamber in the handler system which must inspect multiple semiconductor devices at the same time by the conventional heating and cooling method using heater and nitrogen gas and cooling water. There was a problem that did not.
따라서 반도체 소자들의 검사장비에 있어서 검사효율 및 검사신뢰성을 동시에 만족할 수 있는 방법에 대한 필요성이 요구되고 있다.
Therefore, there is a need for a method that can simultaneously satisfy the inspection efficiency and inspection reliability in the inspection equipment of semiconductor devices.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 반도체 소자 테스트 시 검사효율 및 검사신뢰성을 동시에 만족할 수 있는 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a test handler chamber rapid temperature control apparatus capable of satisfying inspection efficiency and inspection reliability at the same time when testing a semiconductor device.
또한, 본 발명은 열전도율이 높은 송풍안내부재를 사용하여 열전달효율이 향상된 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a test handler chamber rapid temperature control apparatus having improved heat transfer efficiency by using a blowing guide member having high thermal conductivity.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치는, 반도체 소자를 테스트하기 위해 검사트레이를 수용하는 검사챔버 내부를 고온의 테스트 조건으로 가열시키는 가열장치; 상기 검사챔버 내부를 저온의 테스트 조건으로 냉각시키는 냉각장치; 공기를 상기 가열장치 및 냉각장치를 경유하여 상기 검사챔버 내부로 강제로 순환시키는 송풍장치; 상기 송풍장치를 통해 발생된 공기를 상기 검사챔버 내부에 고르게 전달시키기 위한 송풍안내장치; 및 상기 검사챔버 내부를 검사온도로 유지하기 위해 상기 검사챔버의 내부온도 감지를 통해 상기 가열장치 및 냉각장치를 제어하는 챔버온도 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The test handler chamber rapid temperature control apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a heating device for heating the inside of the test chamber containing the test tray to test the semiconductor device to a high temperature test conditions; A cooling device cooling the inside of the inspection chamber to a low temperature test condition; A blower for forcibly circulating air into the inspection chamber via the heating device and the cooling device; A blowing guide device for evenly delivering the air generated through the blowing device into the inspection chamber; And a chamber temperature control unit controlling the heating device and the cooling device by sensing an internal temperature of the inspection chamber to maintain the inside of the inspection chamber at the inspection temperature.
여기서, 상기 송풍안내장치는, 상기 가열장치의 상류에 설치되는 제1송풍안내부재와; 상기 가열장치의 하류에 설치되는 제2송풍안내부재;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the blowing guide device, the first blowing guide member is installed upstream of the heating device; It is preferable to include a; second blowing guide member installed downstream of the heating device.
또한, 상기 제1 및 제2송풍안내부재 각각은, 서로 나란하여 공기를 평행하게 이동하도록 안내하는 복수의 베인(vane)을 포함하는 것이 좋다.In addition, each of the first and second air blowing guide members may include a plurality of vanes for guiding the air to move in parallel with each other.
또한, 상기 송풍안내부재는 금속 재질로 형성되는 것이 좋다.
In addition, the blowing guide member is preferably formed of a metal material.
본 발명의 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치에 따르면, 검사챔버 내부의 가열 및 냉각장치와 챔버온도 제어수단을 통해 검사챔버 내부온도를 정확한 검사온도로 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the test handler chamber rapid temperature control apparatus of the present invention, it is possible to obtain the effect of controlling the internal temperature of the inspection chamber to the correct inspection temperature through the heating and cooling device and the chamber temperature control means inside the inspection chamber.
그리고 본 발명은 송풍안내부재를 구비하여 송풍장치를 통해 발생된 공기가 검사챔버 내부에 고르게 전달되도록 함으로써, 검사챔버 내부의 온도 균일화 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention is provided with a blow guide member so that the air generated through the blower is evenly transferred to the inside of the inspection chamber, it is possible to obtain a temperature equalization effect inside the inspection chamber.
또한, 송풍안내부재를 열전도율이 높은 재질로 구성함으로써, 검사챔버 내부에 열전달이 효율적으로 이루어지도록 하는 효과가 있다.In addition, by configuring the blowing guide member made of a material having high thermal conductivity, there is an effect to efficiently heat transfer inside the inspection chamber.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치를 개략적으로 나타내 보인 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a test handler chamber rapid temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시예에 따른 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a test handler chamber rapid temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치(100)는 검사챔버(10), 가열장치(20), 냉각장치(30), 송풍장치(40), 송풍안내장치(50) 및 챔버온도 제어유닛(60)을 포함한다.Referring to Figure 1, the test handler chamber rapid
테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치(100)는 반도체 소자에 고온 및 저온 환경을 제공하기 위한 것으로 다수의 반도체 소자가 탑재된 상태의 검사트레이(110)를 수용하는 검사챔버(10)를 구비한다.The test handler chamber rapid
여기서, 검사트레이(110)는 평판형의 회로기판과 다수의 반도체 소자를 수용한 상태에서 탑재할 수 있도록 회로기판 상부에 설치되는 다수의 소자소켓으로 구성된다. 이때 다수의 소자소켓은 회로기판과 전기적인 결선을 이루도록 회로기판 상면에 장착되고, 그 내부에는 반도체 소자와 역시 전기적으로 접속될 수 있도록 다수의 접속부가 마련된다. 이는 소자소켓 내부에 반도체 소자를 장착한 상태에서 반도체 소자의 검사를 수행하기 위한 구성들이다.
Here, the
상기 가열장치(20)는 제어유닛(60)에 의해 온/오프 구동되며, 온 구동시 열을 발생시키는 히터를 포함할 수 있다.The
상기 가열장치(20)의 하류에 상기 냉각장치(30)가 설치된다. 이 냉각장치(30) 또한 제어유닛(60)의 제어신호에 의해 구동제어되어 주변온도를 냉각시키는 것이다. 일예로서, 냉각장치(30)는 냉각매체가 이동되는 냉각유로와, 상기 냉각유로로 냉각매체를 공급하기 위한 콤프레서 등을 구비할 수 있다. 이외에도 냉각장치(30)는 다양한 예가 가능하며 본 발명의 실시예에서는 가열장치(20)의 후방 즉, 가열장치(20)의 하류에 설치된 점에 기술적 특징이 있다.
The
상기 송풍장치(40)는 상기 검사챔버(10) 내부로 공기를 강제 순환시키기 위한 것으로서, 송풍팬(41)과, 송풍팬(41)에서 발생되는 공기를 상기 가열장치(20) 및 냉각장치(30) 쪽으로 안내하는 안내덕트(43)를 구비한다.The
상기 송풍팬(41)도 제어유닛(60)의 제어신호에 의해 구동 제어된다.
The blowing
상기 송풍장치(40)를 통해 발생된 공기를 검사챔버(10) 내부에 고르게 전달시키기 위한 송풍안내장치(50)가 설치된다. 이러한 송풍안내장치(50)는 가열장치(20)의 상류에 설치되는 제1송풍안내부재(51)와, 가열장치(20)의 하부에 설치되는 제2송풍안내부재(53)를 구비한다.A blowing
즉, 제1 및 제2송풍안내부재(51,53)는 가열장치(20)를 사이에 두고 설치되며, 금속 재질로 형성된다. 또한, 이러한 제1 및 제2송풍안내부재(51,53)는 송풍장치(40)에 의해 발생된 공기를 전체 면적에 걸쳐서 수평상태를 유지하여 균일하게 이동될 수 있도록 가이드 하기 위한 다수의 베인(vane)을 구비한다.That is, the first and second blowing
이와 같이 다수의 베인(vane)을 가지는 제1 및 제2송풍안내부재(51,53)를 가열장치(20)의 전방 및 후방에 설치함으로써, 가열장치(20)에서의 발생된 열에 의해 가열된 공기를 검사챔버(10) 내에 전체적으로 균일하게 공급시켜서 전체적으로 급속 가열시킬 수 있게 된다.Thus, by installing the first and second blowing guide members (51, 53) having a plurality of vanes in front and rear of the
또한, 제1 및 제2송풍안내부재(51,53)는 금속 재질로 형성됨으로써, 가열장치(20)에서 발생되는 열에 의해 일정 온도 이상으로 미리 예열되어 있게 된다. 따라서 송풍장치(40)에 의해 공급되는 공기가 미리 예열된 제1 및 제2송풍안내장치(51,53)를 통과하면서도 열을 전달받아 가열됨으로써, 공기를 보다 빠른 시간 내에 급소 가열시킬 수 있게 된다.In addition, since the first and second blowing
또한, 제1 및 제2송풍안내부재(51,53)는 얇은 두께로 형성된 다수의 베인(vane)을 구비한 구성으로서, 이러한 다수의 베인(vane)과 공기와의 접촉면적을 높일 수 있기 때문에, 공기의 예열이 그만큼 쉽고 빠르게 이루어질 수 있다.
In addition, the first and second blowing
한편, 검사챔버(10) 내부의 온도를 급속 냉각시키고자 할 경우에는, 가열장치(20)를 오프시키고 냉각장치(30)를 온 구동시키게 된다. 이 경우에도 제1 및 제2송풍안내부재(51,53)에 의해 검사챔버(10)로 진입하는 공기가 수평상태로 유지함은 물론, 전체적으로 균일하게 분산되도록 가이드 됨으로써, 검사챔버(10) 내부를 전체적으로 균일하게 급속 냉각시킬 수 있게 된다. 물론, 이 경우에도 제2송풍안내부재(53)가 냉각장치(30)의 상류에 배치되어 미리 예냉됨으로써, 진입하는 공기를 미리 냉각시킴으로써, 냉각효율은 물론, 냉각시간을 더욱 단축시킬 수 있게 된다.
On the other hand, to rapidly cool the temperature inside the
상기와 같은 구성은 반도체 소자를 고온의 환경에서 검사하고자 할 때 가열장치(20)를 통해 검사챔버(10) 내부의 공기를 가열하고, 반도체 소자를 저온의 환경에서 검사하고자 할 때 액체 질소의 분사를 통해 검사챔버(10) 내부의 공기를 냉각시킬 수 있도록 한 것이다.
As described above, when the semiconductor element is to be inspected in a high temperature environment, the air inside the
상기 제어유닛(60)은 상기 가열장치(20), 냉각장치(30) 및 송풍장치(40)를 각각 제어하여 검사할 반도체소자의 검사항목이나, 검사조건에 따라서 필요한 검사환경을 조성하게 된다.The
특히 제어장치(60)는 검사챔버(10) 내에 설치되는 온도센서(미도시)로부터 온도정보를 전달받고, 전달받은 측정온도와 요구온도를 비교하고, 측정온도가 요구온도를 유지할 수 있도록 가열장치(20)와 냉각장치(30) 및 송풍장치(40)를 제어하게 된다.
In particular, the
따라서 반도체 소자를 고온의 조건에서 검사하고자 할 때 검사챔버(10)의 내부를 고온의 검사온도로 정확히 유지시키고, 반도체 소자를 저온의 조건에서 검사하고자 할 때 검사챔버(10) 내부를 저온의 검사온도로 정확히 유지시킬 수 있도록 한다. 즉 제어유닛(60)은 반도체 소자의 고온 검사를 수행할 때 챔버 온도센서를 통해 측정된 검사챔버(10)의 내부온도가 검사온도보다 낮을 경우 가열장치(20)를 구동시키고 검사챔버(10) 내부온도가 검사온도에 이르게 되면 가열장치(20)의 동작을 종료시킨다. 또한, 제어유닛(60)은 이러한 가열장치(20)의 동작제어와 아울러 송풍장치(40)의 동작이 이루어지도록 한다. 그리고 반도체 소자의 저온 검사를 수행할 때는 가열장치(20)의 구동을 오프시키고, 냉각장치(30)의 동작이 이루어지도록 함으로써 검사챔버(10) 내부공기를 급속 냉각시킨다.
Therefore, when the semiconductor element is to be inspected at a high temperature condition, the inside of the
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.
10..검사챔버 20..가열장치
30..냉각장치 40..송풍장치
50..송풍안내장치 51,53..제1, 제2송풍안내부재
60..제어유닛10.
30.
50. Blowing
60..control unit
Claims (4)
상기 검사챔버 내부를 저온의 테스트 조건으로 냉각시키는 냉각장치;
공기를 상기 가열장치 및 냉각장치를 경유하여 상기 검사챔버 내부로 강제로 순환시키는 송풍장치;
상기 송풍장치를 통해 발생된 공기를 상기 검사챔버 내부에 고르게 전달시키기 위한 송풍안내장치; 및
상기 검사챔버 내부를 검사온도로 유지하기 위해 상기 검사챔버의 내부온도 감지를 통해 상기 가열장치 및 냉각장치를 제어하는 챔버온도 제어유닛;을 포함하며,
상기 송풍안내장치는,
상기 가열장치의 상류에 설치되는 제1송풍안내부재와;
상기 가열장치의 하류에 설치되는 제2송풍안내부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치.
A heating device for heating the inside of the inspection chamber containing the inspection tray to test the semiconductor device under high temperature test conditions;
A cooling device cooling the inside of the inspection chamber to a low temperature test condition;
A blower for forcibly circulating air into the inspection chamber via the heating device and the cooling device;
A blowing guide device for evenly delivering the air generated through the blowing device into the inspection chamber; And
And a chamber temperature control unit controlling the heating device and the cooling device by sensing an internal temperature of the inspection chamber to maintain the inside of the inspection chamber at the inspection temperature.
The blowing guide device,
A first blowing guide member installed upstream of the heating device;
And a second blowing guide member installed downstream of the heating device.
서로 나란하여 공기를 평행하게 이동하도록 안내하는 복수의 베인(vane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치.
The method of claim 1, wherein each of the first and second blowing guide members,
And a plurality of vanes for guiding the parallel movement of air in parallel with each other.
상기 송풍안내부재는 금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러 챔버 급속온도 제어장치.The method of claim 3,
The blowing guide member is a test handler chamber rapid temperature control device, characterized in that formed of a metallic material.
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