KR101034767B1

KR101034767B1 - 반도체 검사용 번인 테스터

Info

Publication number: KR101034767B1
Application number: KR1020090013036A
Authority: KR
Inventors: 장석준; 노상현; 신희택; 김영록
Original assignee: 오성엘에스티(주)
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2011-05-17
Also published as: KR20100093896A

Abstract

본 발명은 반도체 검사용 번인 테스터에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 반도체 검사용 번인 테스터는 유입공 및 유출공이 형성된 번인룸, 상기 번인룸의 외측에서 상기 유입공과 유출공을 연결하는 순환통로, 상기 순환통로상에 형성되어 외부공기를 흡입하는 흡입구, 상기 흡입구와 인접배치되어 내부공기를 배출하는 배출구, 상기 흡입구와 유입공 사이의 순환통로에 배치되는 송풍기, 상기 송풍기에 의해 번인룸을 향해 공급되는 공기를 가열하는 히터, 상기 흡입구와 배출구의 개구면적을 조절할 수 있도록 상기 흡입구와 배출구의 사이에 회전가능하게 설치되는 댐퍼가 형성된 챔버; 및, 상기 송풍기와 히터의 구동 및 번인룸의 내부온도와 설정온도를 비교하여 댐퍼의 회전각도를 조절함에 의해 번인룸의 내부온도를 설정온도로 유지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

번인 테스트, 챔버, 흡입구, 배출구,

Description

반도체 검사용 번인 테스터{Burn-in tester for testing semiconductor}

본 발명은 반도체 검사용 번인 테스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설정온도와 번인룸 내부온도의 온도차에 비례하여 흡입구와 배출구의 개구면적을 조절함으로써 번인룸의 내부온도를 설정온도로 유지하는 것이 용이한 반도체 검사용 번인 테스터에 관한 것이다.

소정의 집적회로가 형성된 웨이퍼로부터 반도체 칩이 분리되어 조립 공정을 거쳐 완성된 반도체 칩 패키지는 대부분 1000시간 안에 불량이 발생될 확률이 가장 높으며, 1000시간이 경과하면 그 불량 발생의 가능성이 희박해지는 특성을 나타낸다. 이와 같은 이유로 반도체 생산라인에서는 조립 공정을 거쳐 제조가 완료된 반도체 칩 패키지에 대하여 전기적, 열적 스트레스(stress)를 장시간 인가하여 초기 불량을 미리 스크린(screen) 함으로써 최종적으로 출하되는 반도체 칩 패키지 제품의 신뢰성을 일정 수준 이상으로 유지시키고 있다. 이러한 반도체 칩 패키지의 초기 불량 스크린을 번인 테스트(Burn-in test)라 한다.

번인 테스트에서는 약 80~125℃의 높은 온도로 반도체 제품에 열적 스트레스를 가하는데, 번인 테스트가 진행되는 동안 반도체 칩 패키지는 높은 온도와 높은 전계가 인가된 상태에서 동작하므로 불량 메커니즘이 가속된다. 따라서, 수명이 길지 않은 초기 불량 반도체 칩 패키지들은 번인 테스트가 진행되는 동안 가혹 조건을 견디지 못하고 불량을 발생시킨다. 그리고, 번인 테스트를 통과한 양품 반도체 칩 패키지들은 오랜 기간의 수명을 보장받을 수 있기 때문에 적용되는 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

통상 이러한 번인공정은 소정의 장치로 구성된 번인 시스템을 이용하여 실시한다. 통상 이러한 시스템은 기본적으로 번인 챔버(Burn-in chamber), 전원유니트 및 시험디바이스의 전원공급회로로 구성되고 반도체 디바이스에 온도 및 전압스트레스를 가함으로써 고유결함, 잠재적 불량 등을 가진 디바이스를 찾아낼 수 있다.

상기 번인 챔버(bern-in chamber)는 번인을 행할 목적으로 일정한 범위의 온도를 유지하며 이 챔버 내에는 다수개의 피시험 디바이스를 수납하기 위한 번인보드가 설치된다.

이 번인보드는 전기적인 접속이 가능하도록 번인 랙(bern-in rack)에 정렬 수납되고 시험용 회로 및 번인챔버 외부와의 인터페이스가 가능한 회로를 탑재한 번인 트레이(bern-in tray)에 연결되어 있다. 이외에도 번인시간 제어 타이머, 번인 보드체커, 모니터 보드 등 많은 부가장치가 필요하다.

종래에는 번인보드에 열적 스트레스를 가하기 위해 챔버 내부로 공급되는 외부공기를 소정온도로 가열하여 챔버 내부로 공급하고, 챔버의 내부온도가 설정온도보다 높아지면 쿨링모터를 이용해 외부공기를 챔버 내부로 공급하여 온도를 낮추는방식을 이용하고 있다.

그런데, 쿨링모터 제어방식에서는 챔버 내부의 가열된 공기를 배출하지 않고 쿨링 모터에 의해 흡입된 찬공기와 더운공기를 혼합하여 챔버 내로 공급하므로 더운공기의 량과 찬공기의 량을 적절히 조절하여야 하나 챔버의 내부 발열이 높을 경우 쿨링모터에 의해 흡입되는 찬공기가 많아야 하므로 쿨링모터의 용량확장이 필요하며, 이와 반대로 내부 발열이 적을경우 쿨링모터에 삽입되는 찬공기의 량이 많아 쿨링모터의 용량축소가 필요하게 된다. 이를 해소하기 위해서 쿨링모터에 인버터를 설치하여 쿨링모터의 회전속도를 조절하여 흡입되는 공기의 량을 조절하여야 하나 이는 단가의 상승 뿐만 아니라 제어가 복잡해지는 문제가 있다.

또한, 쿨링모터 제어방식은 온도 상승구간에서 유지구간으로 접어드는 과정에서 많은 량의 찬공기가 흡입되면 설정온도를 벗어나 오버슈트(overshoot)의 우려가 높으며, 이를 해소하기 위해 온도 상승구간에서 찬공기를 미리 흡입하는 경우 상승시간이 지연되는 문제점이 있다. 또한, 쿨링모터 제어방식은 쿨링모터에 별도의 콘트롤유닛(인버터)를 장착하지 않으면 모터의 속도를 제어하지 못하므로 PID제어시 쿨링모터의 가속/감속 변화에 따라 찬공기의 흡입량이 일정하지 않아 챔버내부의 온도편차에 영향을 미치는 문제점이 있다.

한편, 배출구를 개폐시키는 기존의 댐퍼는 단순히 배출구의 개폐기능만을 수행하고 있는데, 이러한 단순 개폐에 의해서는 제어조작량이 0%와 100% 사이를 왕래하므로 조작량의 변화가 너무 크고, 목표값의 부근에서 목표값을 초과하거나 미달하는 것을 반복하는 상태가 되므로 실제 목표값을 유지하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 번인룸의 내부온도와 설정온도의 온도차에 비례하여 흡입구 및 배출구의 개구면적을 조절하도록 댐퍼의 회전각도를 조절하는 것에 의해 번인룸의 내부온도를 설정온도로 유지할 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터를 제공함에 있다.

또한, 번인룸의 일측에 형성되는 다수의 유입공으로 공기가 균등하게 공급되도록 함으로써 번인룸 내부의 온도를 균일하게 분포시킬 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터를 제공함에 있다.

또한, 노즐형태로 이루어진 유입공을 통해 번인룸 내부의 슬롯에 장착된 번인보드의 사이공간으로 공기가 공급되어 대향측의 유출공으로 빠져나가도록 함으로써 버인룸 내부의 공기가 원활하게 순환될 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터를 제공함에 있다.

또한, 하나의 장치내에 챔버를 4개로 구분하고, 각 챔버의 온도를 개별적으로 제어하는 것에 의해 어느 하나의 챔버를 유지보수하는 경우에도 나머지 챔버는 구동이 가능하므로 장비의 이용률이 향상되며, 소량의 반도체를 테스트 하는 경우 해당 구역만 구동시키는 것이 가능하므로 전력소비량이 감소될 뿐만 아니라, 각 챔버의 온도가 개별적으로 조절되므로 한번에 서로 다른 온도로 다양한 종류의 반도체들을 검사할 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터를 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 유입공 및 유출공이 형성된 번인룸, 상기 번인룸의 외측에서 상기 유입공과 유출공을 연결하는 순환통로, 상기 순환통로상에 형성되어 외부공기를 흡입하는 흡입구, 상기 흡입구와 인접배치되어 내부공기를 배출하는 배출구, 상기 흡입구와 유입공 사이의 순환통로에 배치되는 송풍기, 상기 송풍기에 의해 번인룸을 향해 공급되는 공기를 가열하는 히터, 상기 흡입구와 배출구의 개구면적을 조절할 수 있도록 상기 흡입구와 배출구의 사이에 회전가능하게 설치되는 댐퍼가 형성된 챔버; 및, 상기 송풍기와 히터의 구동 및 번인룸의 내부온도와 설정온도를 비교하여 댐퍼의 회전각도를 조절함에 의해 번인룸의 내부온도를 설정온도로 유지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 댐퍼는 중앙이 상기 흡입구와 배출구의 사이에 회전가능하게 설치되고, 양측이 상기 흡입구와 배출구를 동시에 개방 또는 폐쇄시키도록 연장 형성되며, 흡입구와 배출구의 개방시 흡입구와 배출구 사이의 순환통로를 폐쇄시키고, 흡입구와 배출구의 폐쇄시 흡입구와 배출구 사이의 순환통로를 개방시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 설정온도와 번인룸 내부온도의 온도차이에 비례하여 흡입구와 배출구 및 순환통로의 개구면적을 조절하도록 PID제어(Proportional Integral Derivative Control)에 의해 상기 댐퍼의 회전각도를 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입공은 챔버 내에 다수 형성되는 슬롯들의 사이공간에 대응되 는 위치에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입공은 순환통로를 통해 공급되는 공기를 유입공으로 유도하는 가이드가 외부 일측에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드는 상기 순환통로를 통해 공급되는 공기가 다수의 유입공으로 균등하게 공급되도록 유입공의 외측에서 공기의 진행방향으로 따라 점진적으로 연장형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드는 공기의 공급방향을 향해 경사배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입공은 번인룸의 내측면으로부터 슬롯들의 사이공간을 향해 돌출된 노즐의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챔버는 다수 마련되며, 각 챔버의 구동 및 온도는 제어부에 의해 독립적으로 제어되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 번인룸의 내부온도와 설정온도의 온도차에 비례하여 흡입구 및 배출구의 개구면적을 조절하도록 댐퍼의 회전각도를 조절하는 것에 의해 번인룸의 내부온도를 설정온도로 유지할 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터가 제공된다.

또한, 번인룸의 일측에 형성되는 다수의 유입공으로 공기가 균등하게 공급되도록 함으로써 번인룸 내부의 온도를 균일하게 분포시킬 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터가 제공된다.

또한, 노즐형태로 이루어진 유입공을 통해 번인룸 내부의 슬롯에 장착된 번인보드의 사이공간으로 공기가 공급되어 대향측의 유출공으로 빠져나가도록 함으로써 버인룸 내부의 공기가 원활하게 순환될 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터가 제공된다.

또한, 하나의 장치내에 챔버를 4개로 구분하고, 각 챔버의 온도를 개별적으로 제어하는 것에 의해 어느 하나의 챔버를 유지보수하는 경우에도 나머지 챔버는 구동이 가능하므로 장비의 이용률이 향상되며, 소량의 반도체를 테스트 하는 경우 해당 구역만 구동시키는 것이 가능하므로 전력소비량이 감소될 뿐만 아니라, 각 챔버의 온도가 개별적으로 조절되므로 한번에 서로 다른 온도로 다양한 종류의 반도체들을 검사할 수 있는 반도체 검사용 번인 테스터가 제공된다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 검사용 번인 테스터에 대하여 상세하게 설명한다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터의 정면도이고, 도 2는 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터의 정단면도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터는 화상정보 출력부와 키 입력부가 형성된 케이스(110)와, 상기 케이스(110) 내에 설치 되는 챔버(120)와, 상기 케이스(110) 내에 설치되어 챔버(120)의 온도를 제어하는 제어부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 챔버(120)는 정면이 도어에 의해 전면부가 개폐되고 내측에 번인보드가 장착되는 슬롯(121a)이 다수 형성된 번인룸(121), 상기 번인룸(121)의 양측에 각각 다수 형성되는 유입공(121b)과 유출공(121c), 공기가 다수의 유입공(121b)으로 균등하게 공급되도록 송풍기(125)측으로부터 점진적으로 확장되고 공기의 공급방향을 향해 경사 배치되어 공기가 다수의 유입공으로 균등하게 공급되도록 안내하는 가이드(121d), 상기 번인룸(121)의 주변부에서 상기 유입공(121b)과 유출공(121c)을 연결시키는 순환통로(122), 외부공기가 순환통로(122)를 경유하여 번인룸(121)으로 공급되도록 상기 순환통로(122)에 형성되는 흡입구(123), 번인룸(121) 내부공기가 순환통로(122)를 경유하여 외부로 배출되도록 상기 흡입구(123)와 나란하게 형성되는 배출구(124), 상기 흡입구(123)와 챔버(120) 사이의 순환통로(122)에 배치되는 송풍기(125), 상기 송풍기(125)의 후방에 배치되는 히터(126) 및, 상기 흡입구(123)와 배출구(124) 및 순환통로(122)의 개구면적을 동시에 조절할 수 있도록 회전가능하게 설치되는 댐퍼(127) 및, 상기 댐퍼(127)의 회전각도를 조절하는 스테핑 모터 등의 구동부를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 유입공(121b)의 내측은 번인룸(121) 내에 다수 형성되는 접속부의 사이공간을 향해 공기를 공급하는 노즐의 형태로 이루어진다.

상기 제어부(130)는 챔버(120)의 도어 개폐, 슬롯(121a)에 장착된 번인보드로의 테스트용 전기신호의 인가, 송풍기(125)의 구동, 히터(126)의 구동을 제어하 고, 번인룸(121)의 내부온도와 설정온도의 온도차에 비례하여 흡입구(123) 및 배출구(124)의 개구면적을 조절하는 PID제어(Proportional Integral Derivative Control)에 의해 댐퍼(127)의 회전각도를 조절하여 번인룸(121)의 내부온도를 설정온도로 유지하며, 키입력부를 통해 입력되는 설정온도를 저장하고, 챔버(120)의 상태 및 설정온도와 내부 측정온도를 케이스(110)의 화상정보 출력부로 출력하도록 상기 케이스(110) 내에 설치된다.

한편, 상기 PID(proportional integral derivative control)제어는 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로, 비례(Proportional) 제어와 비례 적분(Proportional-Integral) 제어, 비례 미분(Proportional-Derivative) 제어를 조합한 것으로서, 이러한 PID제어는 자동화 시스템의 반응을 측정할 뿐 아니라 반응을 제어할 때도 사용되는 제어 방법으로, 온도, 압력, 유량, 회전 속도 등을 제어하기 위해 널리 쓰이는 것이므로 제어와 관련된 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 챔버(120)는 케이스(110) 내에 다수 마련되고, 제어부(130)에 의해 챔버(120)의 구동 및 온도조절이 각각 독립적으로 제어되는 것으로서, 본 실시예에서는 상기 챔버(120)가 4개로 구성되는 것을 예를 들어 설명한다.

지금부터는 상술한 반도체 검사용 번인 테스터의 제1실시예의 조립상태에 대하여 설명한다.

먼저, 도 2를 살펴보면, 케이스(110)의 중앙에 4개의 챔버(120)가 사각의 형 태로 배치되고, 상기 챔버(120)들의 주변에는 순환통로(122)와 송풍기(125), 히터(126), 흡입구(123), 배출구(124) 및 댐퍼(127)가 각각 설치되며, 각 챔버(120)의 구동 및 온도제어는 제어부(130)에 의해 독립적으로 조절된다.

상기와 같은 다수의 챔버(120) 중 좌측 상부에 위치한 챔버(120)를 살펴보면, 도 3에서 도시하는 바와 같이 번인룸(121)의 일측에 다수의 유입공(121b)이 형성되고 타측에 다수의 유출공(121c)이 형성되어 번인룸(121) 내에서의 공기가 수평방향으로 이동하게 되는데, 이러한 공기는 번인룸(121)의 상측의 순환통로(122)상에 마련된 송풍기(125)에 의해 공기가 번인룸(121)의 유입공(121b)측으로 공급됨에 따라 이동하게 되며, 송풍기(125)의 토출측에 히터(126)가 마련되어 상기 송풍기(125)에 의해 공급되는 공기를 가열하게 된다.

또한, 상기 순환통로(122)의 송풍기(125) 유입측과 번인룸(121)의 유출공(121c)의 사이에는 흡입구(123)와 배출구(124)가 나란하게 배치되고, 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 사이에는 댐퍼(127)가 회전가능하게 설치되어 도시되지 않은 스테핑 모터 등에 의해 회전하면서 상기 흡입구(123)와 배출구(124)를 동시에 개폐시키는 것과 동시에 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 사이영역에서 순환통로(122)를 연결 또는 차단시킨다.

이때, 도 4의 (a)와 같이 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)를 개방시킨 상태에서는 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124) 사이의 순환통로(122)를 차단하여 상기 번인룸(121)의 유출공(121c)측의 순환통로(122)를 배출구(124)와 연결시킴과 동시에 송풍기(125)의 유입측 순환통로(122)를 흡입구(123) 와 연결시킨다. 그리고 도 4의 (b)와 같이 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)를 폐쇄시킨 상태에서는 챔버(120) 내부의 공기가 송풍기(125)에 의해 순환될 수 있도록 상기 번인룸(121)의 유출공(121c)와 송풍기(125)의 유입측 순환통로(122)를 연결시킨다. 아울러, 도 4의 (c)와 같이 댐퍼(127)의 회전각도에 따라 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적이 조절되면서 번인룸(121)으로 유입/배출되는 공기량이 조절되므로 번인룸(121)의 내부온도를 조절하는 것이 가능하게 된다.

한편, 상기 번인룸(121)의 공기 유입측에 수직방향으로 다수 이격 배치된 유입공(121b)의 외측에서 공기의 진행방향에 대하여 점차적으로 연장형성되고, 공기의 공급측을 향해 경사 배치된 가이드(121d)에 의해 송풍기(125)로부터 공급되는 공기가 다수의 유입공(121b) 전체에 균등하게 공급된다.

또한, 상기 유입공(121b)은 번인보드가 장착되는 슬롯(121a)과 서로 교차되는 위치에 노즐의 형태로 이루어져어 상기 유입공(121b)을 통해 번인룸(121)의 내부로 토출되는 공기가 서로 이웃하는 슬롯(121a)의 사이공간을 향해 공급되므로, 번인룸(121) 내부에서의 공기흐름이 원활하게 이루어진다.

한편, 다수의 챔버(120) 중 좌측하부에 위치한 챔버(120)를 살펴보면 도 5에서와 같이 번인룸(121)의 좌측 상부에 흡입구(123)와 배출구(124)가 나란하게 배치되고, 상기 흡입공과 번인룸(121)의 유입공(121b)의 사이에는 송풍기(125)와 히터(126)가 차례로 배치되며, 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 사이에서 댐퍼(127)가 도시되지 않은 스테핑 모터 등에 의해 회전하면서 상기 흡입구(123)와 배출구(124)를 개폐시키는 것과 동시에 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 사이영역에서 순환통로(122)를 연결 또는 차단시킨다.

즉, 도 6의 (a)와 같이 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)를 개방한 상태에서는 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124) 사이의 순환통로(122)를 차단하여 상기 번인룸(121)의 유출공(121c)측의 순환통로(122)를 배출구(124)와 연결시킴과 동시에 송풍기(125)의 유입측 순환통로(122)를 흡입구(123)와 연결시킨다. 그리고, 도 6의 (b)와 같이 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)를 폐쇄한 상태에서는 챔버(120) 내부의 공기가 송풍기(125)에 의해 순환될 수 있도록 상기 번인룸(121)의 유출공(121c)측 순환통로(122)와 송풍기(125)의 유입측 순환통로(122)를 연결시킨다. 또한, 도 6의 (c)와 같이 댐퍼(127)가 PID제어에 의해 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적을 조절하는 상탱에서는 댐퍼(127)의 회전각도에 따라 번인룸(121)으로 유입/배출되는 공기량이 조절되므로 번인룸(121)의 내부온도를 용이하게 조절할 수 있게 된다.

상기와 같이 조립된 상태에서 도 7을 참조하여 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 번인룸(121)의 전면 개구부를 마감하는 도어를 개방시킨 상태에서 번인보드를 번인룸(121)의 슬롯(121a)에 장착시키고, 다시 도어를 폐쇄시켜 챔버(120)의 번인룸(121)을 외부와 차단시킨 다음, 슬롯(121a)에 장착된 번인보드에 전기신호를 인가하여 번인테스트를 수행하게 된다.

상기 번인보드에 테스트용 전기신호를 공급하여 테스트를 수행하는 것과 동 시에 송풍기(125)와 히터(126)를 구동(S11)시키면, 흡입구(123)를 통해 외부로부터 유입된 외부공기가 유입측 순환통로(122)에 배치된 송풍팬과 히터(126)를 통과하면서 가열되어 번인룸(121)의 유입공(121b)을 통해 번인룸(121) 내부로 공급되면서 번인룸(121)의 내부온도를 상승시키게 된다.

이때, 제어부(130)는 설정온도와 번인룸(121) 내부온도를 비교(S12)하여 설정온도와 내부온도가 동일한 경우에는 댐퍼(127)의 회전각도를 그대로 유지(S13)함으로써 내부온도를 유지한다. 한편, 번인룸(121)의 내부온도가 설정온도 보다 낮은 경우에는 온도차이에 비례하여 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적이 축소되도록 상기 댐퍼(127)의 회전각도를 조절(S14)하고, 번인룸(121)의 내부온도가 설정온도보다 높은 경우에는 온도차이에 비례하여 상기 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적이 확대되도록 상기 댐퍼(127)의 회전각도를 조절(S15)한다.

이러한 과정에서 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적을 확대시키는 방향으로 회전하게 되면 흡입구(123)를 통해 번인룸(121)으로 공급되는 온도가 낮은 공기의 량이 증가됨는 것과 동시에 배출구(124)를 통해 배출되는 가열된 공기의 량이 증가되므로 번인룸(121)의 내부온도가 점차 낮아지게 된다.

또한, 상기 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적을 축소시키는 방향으로 회전하게 되면 흡입구(123)를 통해 번인룸(121)으로 공급되는 온도가 낮은 공기의 량이 줄어드는것과 동시에 배출구(124)를 통해 배출되는 가열된 공기의 량이 줄어들게 되므로 번인룸(121)의 내부온도가 점차 높아지게 된다. 아울러, 댐퍼(127)가 흡입구(123)와 배출구(124)를 폐쇄시키는 경우 번인룸(121)의 유출측 순환통로(122)와 유입측 순환통로(122)가 연결되면서 유출공(121c)을 통해 빠져나온 높은 온도의 공기가 다시 송풍기(125)에 의해 유입공(121b)측으로 순환하게 되므로 번인룸(121)의 내부온도가 빠른 속도로 높아지게 된다.

상기와 같이 번인보드가 수용된 번인룸(121)을 설정온도로 가열하는 가열단계의 종료(S16)여부를 판단하여 종료되지 않은 경우, 상기와 같이 설정온도와 내부온도를 비교하여 온도차이에 비례하여 흡입구(123)와 배출구(124)의 개구면적을 조절하도록 댐퍼(127)의 회전각도를 조절하는 과정들을 반복적으로 수행함으로써 가열단계를 통해 번인룸(121) 내부의 온도를 빠른 시간내에 설정온도로 맞출 수 있게 된다.

즉, 댐퍼(127)의 회전각도를 조절하여 번인룸(121) 내부의 가열된 높은 온도의 공기를 적절히 배출하는 것과 동시에 낮은 온도의 외부공기를 유입시켜 번인룸(121)의 내부온도를 조절하므로 종래와 같이 별도의 쿨링모터 및 쿨링모터의 회전속도를 조절하기 위한 인버터가 필요하지 않게 될 뿐만 아니라, 번인룸(121)의 내부온도를 미세하게 조절할 수 있으므로 테스트에 필요한 설정온도를 효과적으로 유지할 수 있게 된다. 따라서, 번인테스트를 수행하는 도중 번인룸(121)의 내부온도가 설정온도를 벗어나 오버슈트(overshoot)가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 댐퍼(127)는 댐퍼(127)를 회전시키기 위한 모터의 가속 또는 감속이 필요하지 않으며, PID제어에 의해 흡입구(123) 및 배출구(124)의 개구면적이 조절되므로 온도편차를 줄일 수 있다.

한편, 상기와 같은 가열단계(S16)가 종료되면 내부온도를 설정온도로 유지하는 유지단계를 수행하게 되는데, 번인테스트가 수행되는 과정에서 전기적인 스트레스를 받는 반도체소자에서 많은 열이 발생되어 번인룸(121)의 내부온도를 상승시키게 되므로, 히터(126)와 송풍기(125)의 구동을 정지(S17)시킨 뒤, 댐퍼(127)를 이용해 흡입구(123)와 배출구(124)를 개방(S18)시키면 번인룸(121) 내부의 가열된 공기가 흡입구(123) 및 배출구(124)를 통해 외부로 자연스럽게 빠져나가게 되므로 테스트에 필요한 안정적인 온도를 유지할 수 있게 된다.

번인테스트의 수행이 완료(S19)되면 흡입구(123)와 배출구(124)가 개방된 상태에서 송풍기(125)를 구동(S20)시켜 번인룸(121) 내부로 온도가 낮은 외부공기를 유입하는 것과 동시에 내부의 가열된 공기를 배출구(124)를 통해 배출시켜 번인룸(121)의 내부온도를 냉각시킨 다음, 냉각이 완료(S21)되면 송풍기(125)의 구동을 멈추고(S22) 도어를 열고 번인보드를 슬롯(121a)으로부터 이탈하여 인출하게 된다.

한편, 본 발명은 케이스(110)에 상기와 같은 챔버(120)가 4개가 설치되어 각각 개별적으로 구동됨으로써 소량의 반도체를 개별적으로 번인테스트하는데 적합하다. 즉, 각 챔버(120)의 온도가 각각 제어되므로 다품종의 반도체를 각각 번인테스트 하는 것도 가능하며, 유지보수 등에 의해 어느 하나의 챔버(120)를 사용하지 못하는 경우에도 나머지 챔버(120)의 가동이 가능하므로 장치의 이용효율이 향상될 뿐만 아니라 필요한 챔버(120)만 구동할 수 있으므로 전력소비량이 감소되는 잇점을 제공하게 된다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청 구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

도 1은 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터의 정면도,

도 2는 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터의 정단면도,

도 3은 도 2의 상부 일측에 배치된 챔버의 확대도,

도 4는 도 3에 도시된 댐퍼의 작용단면도,

도 5는 도 2의 하부 일측에 배치된 챔버의 확대도,

도 6은 도 5에 도시된 댐퍼의 작용단면도,

도 7은 본 발명 반도체 검사용 번인 테스터의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110:케이스, 120:챔버, 121:번인룸, 121a:슬롯, 121b:유입공,

121c:유출공, 121d:가이드, 122:순환통로, 123:흡입구, 124:배출구,

125:송풍기, 126:히터, 127:댐퍼, 130:제어부

Claims

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유입공 및 유출공이 형성된 번인룸, 상기 번인룸의 외측에서 상기 유입공과 유출공을 연결하는 순환통로, 상기 순환통로상에 형성되어 외부공기를 흡입하는 흡입구, 상기 흡입구와 인접배치되어 내부공기를 배출하는 배출구, 상기 흡입구와 유입공 사이의 순환통로에 배치되는 송풍기, 상기 송풍기에 의해 번인룸을 향해 공급되는 공기를 가열하는 히터, 상기 흡입구와 배출구의 개구면적을 조절할 수 있도록 상기 흡입구와 배출구의 사이에 회전가능하게 설치되는 댐퍼가 형성된 챔버; 및,

상기 송풍기와 히터의 구동 및 번인룸의 내부온도와 설정온도를 비교하여 댐퍼의 회전각도를 조절함에 의해 번인룸의 내부온도를 설정온도로 유지하는 제어부;를 포함하며,

상기 댐퍼는 중앙이 상기 흡입구와 배출구의 사이에 회전가능하게 설치되고, 양측이 상기 흡입구와 배출구를 동시에 개방 또는 폐쇄시키도록 연장 형성되며, 흡입구와 배출구의 개방시 흡입구와 배출구 사이의 순환통로를 폐쇄시키고, 흡입구와 배출구의 폐쇄시 흡입구와 배출구 사이의 순환통로를 개방시키는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 2항에 있어서,

상기 제어부는 설정온도와 번인룸 내부온도의 온도차이에 비례하여 흡입구와 배출구 및 순환통로의 개구면적을 조절하도록 PID제어(Proportional Integral Derivative Control)에 의해 상기 댐퍼의 회전각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 2항에 있어서,

상기 번인룸은 중앙에 번인보드가 장착되는 슬롯이 다수 형성되고, 상기 유입공은 상기 슬롯들의 사이공간에 대응되는 위치의 일측면에 형성되며, 상기 유출공은 상기 유입공의 대향측면에 상기 유입공과 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 4항에 있어서,

상기 유입공은 순환통로를 통해 공급되는 공기를 유입공으로 유도하는 가이드가 외부 일측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 5항에 있어서,

상기 가이드는 상기 순환통로를 통해 공급되는 공기가 다수의 유입공으로 균등하게 공급되도록 유입공의 외측에서 공기의 진행방향으로 따라 점진적으로 연장형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 6항에 있어서,

상기 가이드는 공기의 공급방향을 향해 경사배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 7항에 있어서,

상기 유입공은 번인룸의 내측면으로부터 슬롯들의 사이공간을 향해 돌출된 노즐의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.
제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 챔버는 다수 마련되며, 각 챔버의 구동 및 온도는 제어부에 의해 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 번인 테스터.