KR101262116B1 - 테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템 - Google Patents

테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템 등에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 테스터의 시스템보드의 단자그룹들과 테스트핸들러의 테스트보드의 단자그룹들 간을 전기적으로 연결하기 위해 배선판의 일 측에는 테스트보드의 단자그룹들에 접촉될 수 있는 제1포고핀그룹을 구비시키고 배선판의 타 측에는 시스템보드의 단자그룹들에 접촉될 수 있는 제2포고핀그룹을 구비시켜 동일 공간 당 시스템보드 및 테스트보드의 구비개수를 늘리면서도 테스터와 테스트핸들러 간의 결합성이 좋게 하는 기술이 개시된다.
테스트핸들러, 테스터, 반도체소자 검사장치, 테스트챔버

Description

테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템{ELECTRIC SIGNAL CONNECTING SYSTEM BETWEEN TESTER AND TEST HANDLER}
도1은 본 발명의 창작된 시점 이전까지 고려된 커넥팅장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템이 적용된 반도체소자 검사장치의 주요부위에 대한 개략적인 사시도이다.
도3은 도2의 I-I선을 절개하여 A방향에서 바라본 단면도이다.
도4는 도2의 전기신호 연결시스템에 적용된 에어공급장치에 대한 블록도이다.
도5는 도2의 전기신호 연결시스템에 적용된 가열기에 대한 블록도이다.
도6은 도2의 J-J선을 절개하여 B방향에서 바라본 단면도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기신호 연결시스템의 주요부위에 대한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
210 : 단열재
211 : 단열공간
211a, 211b, 211c, 211d : 셀
212 : 공급구
213 : 격벽
213a : 에어분배유로
220 : 에어공급장치
221 : 공급관 222 : 에어펌프
223 : 압력감지센서 224 : 제어수단
230 : 가열기
231 : 가열봉 232 : 온도감지센서
233 : 제어수단
300 : 커넥팅기판
310 : 제1포고핀그룹
320 : 제2포고핀그룹
330 : 배선판
본 발명은 제조된 반도체소자를 테스트하는 테스터와 테스터에 의한 반도체소자의 테스트를 지원하는 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템에 관한 것이다.
테스터는 반도체소자로부터 리턴되는 전기신호를 판단하여 반도체소자의 불량여부를 판단하는 장비이고, 테스트핸들러는 반도체소자를 테스터에 전기적으로 접촉시키는 한편 테스트가 완료된 반도체소자를 테스트등급 별로 분류시키는 장비로서, 테스터와 테스트핸들러는 쌍으로 반도체소자 검사시스템을 이룬다.
일반적으로 테스터는 테스트핸들러와 결합된 상태에서 테스트핸들러에 의해 공급되는 반도체소자 측과 전기적으로 연결되는 테스트헤드와, 테스트헤드로부터 오는 전기신호를 판단하여 반도체소자의 불량여부를 판단하는 중앙처리장치로 구성된다.
그리고 테스트핸들러는 고객트레이로부터 캐리어보드로 반도체소자들을 로딩(Loading)시킨 후 캐리어보드에 적재된 상태의 반도체소자들이 테스터에 의해 테스트될 수 있도록 반도체소자들이 테스트헤드에 전기적으로 연결되도록 지원한 다음 테스트가 완료된 반도체소자들을 테스트등급별로 분류하여 캐리어보드로부터 고객트레이로 언로딩(Unloading)시킨다. 여기서 캐리어보드라 함은 다수의 반도체소자들이 적재된 상태에서 한꺼번에 테스트될 수 있도록 지원하기 위해 마련되는 적재요소인데, 캐리어보드에는 종래 개념의 테스트트레이와 근자에 새로이 제안된 신개념의 테스트보드가 있다. 본 발명은 신개념의 테스트보드가 적용된 기술에 관한 것이다.
테스트보드와 관련하여서는 본 출원인의 선출원(출원번호 10-2007-46265호, 발명의 명칭 : 테스트핸들러)을 통해 앞서 소개한 바가 있듯이, 종래 테스트헤드에 구비되던 테스트소켓이 테스트보드의 적재부에 구비되고, 테스트보드의 일 측에 테 스트소켓에 대응되는 단자그룹들이 모아져 있는 구성을 가진다.
즉, 테스트트레이가 적용된 종래의 반도체소자 검사시스템에 의하면 테스트핸들러가 반도체소자를 테스트헤드에 구비된 테스트소켓에 직접 전기적으로 접촉시키는 접촉방식임에 반하여, 테스트보드가 적용된 반도체소자 검사시스템에 의하면 반도체소자가 테스트헤드에 직접 접촉되지 않고 테스트보드의 일 측에 모아진 단자그룹들을 통해 테스트헤드에 구비되는 시스템보드의 단자그룹들에 접촉되는 간접적인 접촉방식을 취한다. 이를 위해 테스트보드가 적용된 반도체소자 검사시스템은 시스템보드와 테스트보드의 단자그룹들 간을 전기적으로 연결시키기 위한 커넥팅장치가 필요하다. 여기서 시스템보드는 테스트보드와 상호 대응되게 테스트헤드에 구비되는 것으로, 하나의 시스템보드는 하나의 테스트보드에 적재된 반도체소자들과 전기적으로 접촉하여 테스트를 행하는 하나의 중앙처리장치이다.
본 발명이 창작된 시점 이전까지 고려된 커넥팅장치는 도1에서 참조되는 바와 같이, 다수개의 포고핀그룹(110, 도1 상에는 하나의 포고핀그룹(110)이 도시되었지만 지면에 수직한 방향으로 다수개가 구비됨), 배선판(120), 배선판(120) 측 다수의 제1커넥팅단자그룹(130, 제1커넥팅단자그룹은 다수개의 제1커넥팅단자로 이루어짐) 및 시스템보드(SB) 측 다수의 제2커넥팅단자그룹(140, 제2커넥팅단자그룹은 다수개의 제2커넥팅단자로 이루어짐)을 포함한다.
다수의 포고핀그룹(110)은 테스트보드(TB)의 일 측에 구비되는 다수의 단자그룹(11)과 일대일 대응하도록 구비되며, 테스트보드(TB)의 승강(도1의 화살표 방향 참조)에 따라서 포고핀그룹(110)이 단자그룹(11)과 전기적으로 접촉되거나 접촉 이 해제되도록 되어 있다.
배선판(120)은 테스트챔버(TC)에 위치되는 일 측 영역에 포고핀그룹(110)이 설치되고, 포고핀그룹(110)을 제1커넥팅단자그룹(130)에 전기적으로 연결시키기 위한 배선(미도시)을 가진다.
제1커넥팅단자그룹(130)과 테스트헤드(TH)에 위치되는 제2커넥팅단자그룹(140)의 커넥팅단자들끼리는 수평방향으로 접촉되거나 접촉이 해제되도록 되어 있다.
한편, 시스템보드(SB)에는 제2커넥팅단자그룹(140)의 상하 측으로 한 쌍의 가이드핀(GP)이 구비되고, 테스트챔버(TC)와 테스트헤드(TH) 간을 열적으로 차단시키기 위한 단열재(150)에는 가이드핀(GP)이 삽입될 수 있는 가이드홈(151)이 형성되어 있어서, 제1커넥팅단자그룹(130)과 제2커넥팅단자그룹(140) 간의 적절한 결합을 유도한다. 물론, 테스트챔버(TC)와 테스트헤드(TH)의 커버재질 혹은 테스트환경 등에 따라서 단열재(150)는 생략될 수 있으며, 이 경우 가이드홈은 테스트챔버(TC)의 커버에 형성되어야 한다.
그런데, 일반적으로 하나의 반도체소자에는 십수개에서 50개에 가까운 전기단자들이 구비되며, 하나의 전기단자는 궁극적으로 하나의 제2커넥팅단자와 전기적으로 연결된다. 그리고 테스트보드(TB)에는 수십개(현재 64개로 설계됨)의 반도체소자가 적재되며, 적재되는 반도체소자의 개수만큼의 개수로 단자그룹이 구비되기 때문에 단자그룹들 간의 (도1의 지면에 수직한 방향으로의) 간격은 매우 조밀할 수밖에는 없고, 이러한 점은 궁극적으로 제2커넥팅단자그룹(140) 간의 간격 또한 매 우 조밀하게 구성되어져야 함을 의미한다. 그에 반하여 테스트헤드(TH) 및 시스템보드(SB)의 폭(도1에서는 지면에 수직한 방향으로의 폭)은 한정적일 수밖에는 없어서, 결과적으로 제2커넥팅단자그룹(140)의 제2커넥팅단자들이 지면에 수직한 방향으로 복수의 열로 구비된다고 하더라도 상하 방향으로 일정 폭(w) 내에 다수열로 배치되는 구조를 가져야만 하는 결과를 초래한다. 만일 테스트보드(TB)에 적재될 수 있는 반도체소자의 개수가 증가하거나, 반도체소자의 전기단자들의 개수가 많아지면 많아질수록 상하 방향으로의 폭(w)은 더 길게 확보되어야 한다. 특히 제2커넥팅단자그룹(140)들의 상하로 한 쌍의 가이드핀(GP)이 구비될 수 있는 폭도 확보되어야 하기 때문에, 복수의 시스템보드(SB)가 테스트헤드(TH)에 구비되기 위해서는 제2커넥팅단자그룹(140)의 상하 폭 및 한 쌍의 가이드핀(GP)에 제공되는 폭만큼의 간격(w+h)을 시스템보드(SB)의 최소 설치 간격으로 확보하여야 한다.
위와 같은 점들은 결국 테스트헤드(TH)에 구비되는 시스템보드(SB)의 개수를 적게 하는 원인이 되고, 시스템보드(SB)에 일대일 대응되도록 테스트챔버(TC)에 수용되는 테스트보드(TB)의 개수 또한 적게 하여, 결국 반도체소자 검사시스템의 처리용량을 축소시키는 문제점으로 작용한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은
첫째, 시스템보드와 테스트보드 간을 전기적으로 연결시키기 위한 새로운 개념의 연결구조에 관한 기술을 제공하며,
둘째, 더 나아가 시스템보드와 테스트보드 간의 전기적인 연결구조에서 오는 테스트헤드와 테스트챔버 간의 열적 간섭을 차단하기 위한 새로운 개념의 단열기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템은, 테스트핸들러의 테스트챔버와 테스터의 테스트헤드 사이에 구비되는 단열재; 및 상기 테스트챔버에 위치되는 테스트보드의 N개의 제1단자그룹 각각을 상기 테스트헤드에 구비되는 시스템보드의 N개의 제2단자그룹 각각에 일대일 대응되도록 전기적으로 연결시키며, 중단이 상기 단열재에 삽입된 상태로 고정되는 커넥팅기판; 을 포함하고, 상기 커넥팅기판은, 상기 N개의 제1단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제1단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제1포고핀그룹; 상기 N개의 제2단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제2단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제2포고핀그룹; 및 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 제1포고핀그룹이 설치되고, 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역에는 상기 N개의 제2포고핀그룹이 설치되며, 상기 N개의 제1포고핀그룹과 상기 N개의 제2포고핀그룹을 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 가지는 배선판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 N개의 제1포고핀그룹은 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되고, 상기 N개의 제2포고핀그룹은 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 단열재의 내부에는 단열공간이 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어공급장치를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 단열공간 내부를 가열시키기 위한 가열기를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템은, 테스트핸들러의 테스트챔버와 테스터의 테스트헤드 사이에 구비되는 단열재; 및 중단이 상기 단열재에 삽입된 상태로 고정되는 커넥팅기판; 을 포함하고, 상기 커넥팅기판은, 상기 테스트챔버에 위치되는 테스트보드의 N개의 단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 포고핀그룹; 및 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 포고핀그룹이 설치되고, 상기 테스트헤드에 위치되는 영역에는 상기 테스트보드에 적재된 반도체소자들의 테스트를 행하는 시스템보드부를 구비하며, 상기 N개의 포고핀그룹을 상기 시스템보드부에 전기적으로 연결시키는 배선을 가지는 배선판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단열재의 내부에는 단열공간이 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어공급장치를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 단열공간 내부를 가열시키기 위한 가열기를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 검사시스템용 커넥팅기판은, 테스트핸들러의 테스트챔버에 위치되는 테스트보드의 N개의 제1단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제1단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제1포고핀그룹; 테스터의 테스트헤드에 구비되는 시스템보드의 N개의 제2단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제2단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제2포고핀그룹; 및 상기 N개의 제1포고핀그룹과 상기 N개의 제2포고핀그룹을 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 가지는 배선판; 을 포함하고, 상기 배선판은, 상기 테스트챔버와 상기 테스트헤드에 걸쳐 구비되며, 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 제1포고핀그룹이 설치되고, 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역에는 상기 N개의 제2포고핀그룹이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 N개의 제1포고핀그룹은 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되고, 상기 N개의 제2포고핀그룹은 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 검사시스템용 시스템보드 일체형 커넥팅기판은, 테스트핸들러의 테스트챔버에 위치되는 테스 트보드의 N개의 단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 포고핀그룹; 및 상기 테스트챔버와 테스터의 테스트헤드에 걸쳐 구비되며, 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 포고핀그룹이 설치되는 배선판; 을 포함하고, 상기 배선판은, 상기 테스트헤드에 위치되는 영역에는 상기 테스트보드에 적재된 반도체소자들의 테스트를 행하는 시스템보드부를 구비하며, 상기 N개의 포고핀그룹을 상기 시스템보드부에 전기적으로 연결시키는 배선을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 검사시스템용 단열장치는, 내부에 단열공간이 형성되고, 일 측으로 상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 공급구가 형성된 단열재; 및 상기 단열재의 내부에 형성된 상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어공급장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에어공급장치는, 상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어펌프; 상기 단열공간 상의 에어압을 감지하는 압력감지센서; 및 상기 압력감지센서에 의해 감지된 압력이 하한 값 이하이면 상기 에어펌프를 작동시키고, 상기 압력감지센서에 의해 감지된 압력이 상한 값 이상이면 상기 에어펌프의 작동을 정지시키는 제어수단; 을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
상기 단열재에 형성된 상기 단열공간은 격벽에 의해 분리되어 적어도 둘 이상의 셀로 나뉘어 있고, 상기 격벽에는 상기 공급구로부터 오는 에어를 상기 적어도 둘 이상의 셀로 분배시키기 위한 에어분배유로가 형성된 것을 또 하나의 특징으 로 한다.
상기 단열공간 내부를 가열시키기 위한 가열기를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.
이하에서는 상술한 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도2는 본 발명에 따른 테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템(이하 '전기신호 연결시스템'이라 약칭한다)이 적용된 경우에 테스트보드(TB)와 시스템보드(SB)가 배치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도2에서 참조되는 바와 같이, 테스트헤드(TH) 내에는 상하로 복수의 시스템보드(SB)가 좌우 2열로 구비되고, 테스트챔버(TC) 내에도 상하로 복수의 테스트보드(TB)가 좌우 2열로 구비된다.
도3 내지 도6을 참조하여 본 실시예에 따른 전기신호 연결시스템에 대하여 자세히 살펴본다.
본 실시예에 따른 전기신호 연결시스템은 단열장치 및 커넥팅기판(300, 도2 참조) 등을 포함하여 구성된다.
단열장치는, 단열재(210, 도2 참조), 에어공급장치, 가열기 등을 포함하여 구성된다.
단열재(210)는 일반적으로 단열성이 좋은 에폭시재질로 구비되며, 테스트핸 들러의 테스트챔버(TC)와 테스터의 테스트헤드(TH) 사이에 구비되어 테스트챔버(TC)와 테스트헤드(TH) 간을 열적으로 차단시키기 위해 구비된다. 이러한 단열재(210)에 대하여 도3를 참조하여 더 상세히 설명한다.
도3은 도2의 I-I선을 잘라 A방향에서 바라본 단열재(210)의 전체 단면도이다.
도3에서 도시된 바와 같이 단열재(210)의 내부에는 단열공간(211)이 형성되어 있으며, 상측에는 건조한 상태의 에어(air)를 단열공간(211)의 내부로 공급하기 위한 공급구(212, 도2 및 도3 참조)가 형성되어 있다. 또한, 단열공간(211)은 격벽(213)에 의해 분리된 4개의 셀(211a, 211b, 211c, 211d)로 나뉘어져 있고, 격벽(213)에는 공급구(212)로부터 오는 에어를 4개의 셀(211a, 211b, 211c, 211d)로 분배시키기 위한 에어분배유로(213a)가 형성되어 있다.
에어공급장치(220, 도4 참조)는, 도4의 블록도에 도시된 바와 같이, 공급관(221, 도3 및 도4 참조), 에어펌프(222, 도3 및 도4 참조), 압력감지센서(223), 제어수단(224) 등을 포함하여 구성된다.
공급관(221)은 에어펌프(222)로부터 공급되는 에어를 공급구(212)로 보내기 위한 통로를 제공한다.
에어펌프(222)는 단열공간(211)으로 건조상태의 에어를 공급하기 위해 마련된다.
압력감지센서(223)는 단열공간(211)에 위치되어서 단열공간(211)의 에어압을 감지한다.
제어수단(224)은, 압력감지센서(223)에 의해 감지된 압력이 하한 값 이하이면 에어펌프(222)를 작동시켜 단열공간(211)으로 에어를 공급시키도록 제어하고, 압력감지센서(223)에 의해 감지된 압력이 상한 값 이상이면 에어펌프(222)의 작동을 정지시키도록 제어함으로써 단열공간(211)의 에어압을 기준범위 내에서 유지시킬 수 있도록 한다.
가열기(230, 도5 참조)는, 도5의 블록도에 도시된 바와 같이, 다수의 가열봉(231, 도2, 도3 및 도5 참조), 4개의 온도감지센서(232) 및 제어수단(233)을 구비한다.
가열봉(231)은, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 단열재(210)를 좌우 방향으로 관통하도록 설치된다.
4개의 온도감지센서(232)는 각 셀(211a, 211b, 211c, 211d) 내의 온도를 감지하기 위해 마련된다.
제어수단(233)은 온도감지센서(232)로부터 감지된 셀(211a, 211b, 211c, 211d) 내의 온도가 기준범위 이하이면 가열봉(231)이 가열되도록 작동시켜 셀(211a, 211b, 211c, 211d) 내의 온도를 높이도록 제어하고 온도감지센서(232)로부터 감지된 셀(211a, 211b, 211c, 211d) 내의 온도가 기준범위 이상이면 가열봉(231)의 가열이 정지시키도록 제어한다. 물론 부호 224의 제어수단과 부호 233의 제어수단은 하나로 구성될 수 있다.
도6은 도2의 J-J선을 잘라 B방향에서 바라본 단면도로서, 도6에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 커넥팅기판(300, 도2 및 도6 참조)은 N개의 제1포고 핀그룹(310), N개의 제2포고핀그룹(320) 및 배선판(330) 등을 포함하여 구성된다. 여기서 N개는 테스트보드(TB)에 구비되는 적재부의 개수로서, 제1포고핀그룹(310) 및 제2포고핀그룹(320)의 개수이기도 한데, 현재는 N=64로 고려되고 있다.
N개의 제1포고핀그룹(310)은 테스트챔버(TC)에 위치되는 테스트보드(TB)의 N개의 제1단자그룹(11)에 일대일 대응하여 테스트보드(TB)의 승강에 따라 N개의 제1단자그룹(11)에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제된다. N개의 제1포고핀그룹(310)에는 N개의 제1단자그룹(11)과의 정확한 접촉을 안내하는 가이드핀 혹은 가이드홀이 형성된다.
N개의 제2포고핀그룹(320)은 테스트헤드(TH)에 구비되는 시스템보드(SB)의 N개의 제2단자그룹(21)에 일대일 대응하여 시스템보드(SB)의 승강에 따라 N개의 제2단자그룹(21)에 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제된다. N개의 제2포고핀그룹(320)에는 N개의 제2단자그룹(21)과의 정확한 접촉을 안내하는 가이드핀 혹은 가이드홀이 형성된다.
배선판(330)은 도6에 도시된 바와 같이 중단이 단열재(210)에 삽입된 상태로 고정되며, 테스트챔버(TC)에 위치되는 일 측 영역의 하방에는 N개의 제1포고핀그룹(310)이 설치되고, 테스트헤드(TH)에 위치되는 타 측 영역의 하방에는 N개의 제2포고핀그룹(320)이 설치된다.
계속하여 상기한 바와 같이 전기신호 연결시스템의 특징적 구성들의 역할에 대하여 설명한다.
<단열재의 역할>
단열재(210)는 테스트챔버(TC)의 온도환경과 테스트헤드(TH)의 온도환경이 상호 영향을 미치는 것을 최소화시킨다.
참고로, 태스트챔버(TC)외 온도환경과 테스트헤드(TH)의 온도환경은 두개의 경로를 통해 상호 영향을 미치는데, 그 중 하나는 테스트챔버(TC)와 테스트헤드(TH) 사이에 열이 직접 이동하는 제1경로이고, 다른 하나는, 도6에서 알 수 있는 바와 같이, 제1단자그룹(11), 제1포고핀그룹(310), 배선, 제2포고핀그룹(320) 및 제2단자그룹(21)에 의한 금속의 열전도에 의해 열이 이동하는 제2경로이다.
어느 경로를 통한 열의 이동이던 간에 테스트헤드(TH)와 테스트챔버(TC) 간에 온도환경의 간섭이 있게 되면 다음의 문제점이 있게 된다.
첫째, 테스트헤드(TH)가 테스트챔버(TC)의 고온 환경에 지배되게 되면, 시스템보드(SB)의 제2단자그룹(21)과 커넥팅기판(300)의 제2포고핀그룹(320)이 고온으로 인하여 전기적 접촉에 의한 신호의 전달에 불량이 발생하게 되어 테스트불량을 초래한다.
둘째, 테스트헤드(TH)가 테스트챔버(TC)의 저온환경에 지배되면 테스트헤드(TH) 내의 공간에 존재하는 수증기가 응결되거나 결빙되어 응결수 또는 결빙의 상태변환에 따른 습기로 인하여 시스템보드(SB)에 구비되는 회로 간의 쇼트를 발생시켜 테스트불량은 물론이고 장비의 손상을 초래한다.
셋째, 테스트챔버(TC)가 테스트헤드(TH)의 온도환경에 지배되면 테스트조건 에 따른 온도환경을 유지시키기가 곤란해진다.
따라서 단열성이 우수한 에폭시 재질의 단열재(210)를 테스트챔버(TC)와 테스트헤드(TH) 사이에 구성시켜 제1경로를 통한 열의 이동을 차단하도록 하는 것이다.
<단열공간의 역할>
단열공간(211)은 단열재(210)에 의한 열적차단율을 더욱 상승시킨다.
일반적으로 에폭시재질이 단열효과가 뛰어나다고는 하지만, 열전도를 가장 훌륭하게 차단시킬 수 있는 재질은 에어이다.
따라서, 도3에서 참조되는 바와 같이, 단열공간(211)을 단열재(210) 내부에 형성시킴으로써 제1경로에 의한 단열재(210)에 의한 단열성능을 더욱 상승시키도록 한 것이다.
또한, 에폭시 재질의 단열재(210)에 의해서는 제2경로를 통한 열전도를 차단하는 것이 곤란하다. 그러나 배선판(330)의 중단에서 배선으로부터 단열공간(211)으로 열기(또는 냉기일 수 있다)가 배출되기 때문에 제2경로를 통한 열의 전도도 일정 정도 차단시킬 수 있게 되는 것이다.
<에어공급장치의 역할>
에어공급장치(220)는 단열공간(211)으로 테스트챔버(TC) 내의 공기나 테스트헤드(TH) 내의 공기가 유입되는 것을 차단하면서도, 단열공간(211) 내의 공기의 온 도를 상온에 가깝게 유지시키는 역할을 수행한다.
도2에서 참조되는 바와 같이 단열재(210)에는 커넥팅기판(300)이 삽입되어 있는데, 커넥팅기판(300)이 삽입된 부분으로 공기의 이동이 발생할 수 있다. 이러한 공기의 이동은 궁극적으로 테스트챔버(TC)와 테스트헤드(TH) 간의 열적 간섭을 키울 수 있다. 따라서 에어공급장치(220)는 단열공간(211)의 압력을 감지한 후 단열공간(211)의 압력이 상압상태의 테스트챔버(TC)의 내부나 테스트헤드(TH)의 내부보다 일정 수준 이상을 유지하도록 에어를 공급하여, 테스트챔버(TC) 내의 공기나 테스트헤드(TH) 내의 공기가 단열공간(211)으로 이동하는 것을 차단한다.
또한, 에어공급장치(220)의 에어펌프(222)를 통해 공급되는 에어는 상온이기 때문에 단열공간(211) 내의 공기의 온도를 상온에 가깝게 유지시킴으로써 단열공간(211) 내의 온도 상승이나 하락을 막아 에어에 의해 배선판(330)의 중단 부근에서 배선으로부터 열을 빼앗는 효율을 적정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 테스트챔버(TC)의 저온환경의 영향에 의해 단열공간(211) 내부의 배선 주위에 수증기의 응결이나 결빙이 발생하게 되면, 응결수나 결빙의 상태변화에 의한 습기에 의해 배선판(330)의 회로에 쇼트가 발생할 수 있게 되어 테스트불량 및 장비의 손상을 초래한다.
따라서 에어펌프(222)로부터 공급되는 에어는 건조된 상태의 것으로서 테스트챔버(TC)의 저온상태의 영향에 의해 단열공간(211) 내부에 수증기의 응결이나 결빙이 발생하는 것을 최대한 방지한다.
<가열기의 역할>
가열기(230)는 단열공간(211) 내의 수증기의 응결이나 결빙을 방지하는 역할을 수행한다.
전술한 바와 같이 저온 테스트 시에 단열공간(211) 내의 수증기의 응결이나 결빙의 방지는 양호한 테스트 및 장비의 손상 방지를 위해 필요하다. 물론, 잘 건조된 에어를 단열공간(211) 내부로 공급한다고는 하지만, 아무리 잘 건조된 에어라 할지라도 수증기는 포함되어 있기 마련이고, 또한, 커넥팅기판(300)의 삽입부분 등에서 소량씩 들어올 수 있는 외부의 공기는 응결이나 결빙을 발생시킬 개연성이 있다.
따라서 온도감지센서(223)를 통해 감지된 온도가 기준값 이하이면 가열봉(231)을 통해 단열공간(211)으로 열을 공급하여 수증기의 응결이나 결빙을 방지한다.
<격벽의 역할>
격벽(213)은, 도3에 도시된 바와 같이, 단열공간(211)을 4개의 셀(211a, 211b, 211c, 211d)로 나눔으로써 각 셀(211a, 211b, 211c, 211d)의 온도제어가 수월하게 이루어지도록 하며, 에어분배유로(213a)를 통해 에어펌프(222)로부터 공급되는 에어가 단열공간(211)의 각 영역, 즉, 각 셀(211a, 211b, 211c, 211d)로 적절히 분배될 수 있도록 한다.
각 셀(211a, 211b, 211c, 211d)마다 구분하여 온도를 제어할 수 있도록 격 벽(213)을 통해 단열공간(211)을 분리시키고 있는 것이다. 이와 관련한 온도제어의 일예로는, 가열기(230)의 제어수단(233)이 특정 셀(211a, 211b, 211c, 211d)의 온도를 감지하는 온도감지센서(232)로부터 감지된 정보를 토대로 특정 셀(211a, 211b, 211c, 211d)의 온도를 높이기 위해 해당 특정 셀(211a, 211b, 211c, 211d)을 관통하는 가열봉(231)만을 가열시키도록 제어하는 것을 들 수 있다.
<커넥팅기판의 역할>
커넥팅기판(300)은, 도6에서 참조되는 바와 같이, 테스트보드(TB)의 제1단자그룹(11)과 시스템보드(SB)의 제2단자그룹(21)을 전기적으로 연결시키기는 역할을 수행한다.
즉, 커넥팅기판(300)의 제1포고핀그룹(310)은 테스트보드(TB)의 승강에 따라서 제1단자그룹(11)과 전기적으로 연결되고, 커넥팅기판(300)의 제2포고핀그룹(320)은 시스템보드(SB)의 승강에 따라서 제2단자그룹(21)과 전기적으로 연결되어, 궁극적으로, 커넥팅기판(300)은 제1단자그룹(11)과 제2단자그룹(21)을 사이의 전기신호를 연결하게 된다.
이러한 커넥팅기판(300)에 의한 제2단자그룹(21)과 제2포고핀그룹(320)의 접촉방식은 도1과 같이 수평 방향으로의 접촉방식이 아니라 수직 방향(상하 방향)으로의 접촉방식을 취한다.
따라서 제2포고핀그룹(320)의 포고핀 및 제2단자그룹(21)의 단자들을 수평, 즉, 전후방향으로 길게 배열시키는 것이 가능하게 되기 때문에 복수의 시스템보 드(SB)를 구비시키기 위한 상하 간격을 최소화시킬 수 있게 된다. 이러한 점은, 도1과 도2의 비교를 통해 알 수 있는 바와 같이, 동일 수용공간을 가지는 테스트헤드(TH)에 더 많은 시스템보드(SB)를 상하방향으로 배열시킬 수 있도록 하여 궁극적으로 테스트 처리용량을 높일 수 있게 한다.
또한, 도1의 전기신호 연결시스템에 의하면, 테스트헤드(TH)를 테스트핸들러, 더 자세히는 테스트챔버(TC)의 후방에 결합시킬 경우 다수의 제1커넥팅단자그룹(130)과 다수의 제2커넥팅단자그룹(140) 각각을 일일이 결합시켜야 하지만, 본 실시예에 따를 경우에는 시스템보드(SB)를 테스트헤드(TH) 내의 적절한 위치에 삽입시키는 것만으로도 테스트헤드(TH)를 테스트핸들러에 결합시킬 수 있어서 결합성이 뛰어난 이점이 있다. 여기서 시스템보드(SB)를 테스트헤드(TH) 내의 적절한 위치에 삽입시키기 위해 테스트헤드(TH)에는 적절한 가이딩레일이 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기신호 연결시스템에 대한 단면도이다.
도7 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 전기신호 연결시스템은, 단열재(210') 및 커넥팅기판(300') 등을 포함하여 구성되며, 커넥팅기판(300')은 N개의 포고핀그룹(310') 및 배선판(330')을 포함하여 구성된다.
본 실시예에서 커넥팅기판(300')은 배선판(330')에 그 주요한 특징을 가지는 데, 도7에 도시된 바와 같이, 테스트챔버(TC)에 위치되는 일 측 영역에는 N개의 포 고핀그룹(310')이 설치되고, 테스트헤드(TH)에 위치되는 영역에는 테스트보드(TB)에 적재된 반도체소자들의 테스트를 행하는 시스템보드부(330'a)가 구비된다. 즉, 본 실시예에 따른 커넥팅기판(300')은 시스템보드 일체형인 것이다.
이러한 시스템보드 일체형의 커넥팅기판(300')을 적용하게 되면 도1의 기술에서처럼 시스템보드(SB)를 승강시키기 위한 장치를 구성시킬 필요가 없어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 실시예에서는 단열공간을 네 개의 셀로 구분하였다. 하지만 다른 수의 셀로도 구분 가능할 것이다. 물론, 단열공간을 두지 않는 단열재를 사용할 수도 있을 것이다.
또한, 상술한 실시예에서는 셀을 구분하는 격벽 속에 에어분배유로를 형성시키고 있지만, 격벽 속으로 에어분배유로를 형성하지 않고 각 셀에 공급구를 형성하는 것도 가능할 것이다.
그리고, 상술한 실시예에서는 에어공급장치를 에어펌프, 압력감지센서, 제어수단으로 구성하여 단열공간 내에 에어압이 일정 구간 내에서 유지되게 하였다. 하지만 압력감지센서와 제어수단을 포함하지 않을 수도 있다. 테스트챔버와 테스트헤드에서 단열공간 상으로 공기가 유입되는 것을 막기 위해서는 단열공간의 에어압이 상압-테스트챔버와 테스트헤드의 에어압-보다 높기만 하면 된다. 따라서 상압보다 높은 일정 압력으로 에어를 공급할 수 있는 에어펌프만으로 단열공간 내에 계속 에 어를 공급함으로써 테스트챔버와 테스트헤드로부터의 공기 유입을 막을 수 있을 것이다.
또한, 상술한 실시예에서는 에어공급장치가 에어펌프를 포함하였다. 에어컴프레셔 등 에어펌프 외의 다른 장치로도 대신 할 수 있을 것이다.
그리고, 상술한 실시예에서는 가열기가 복수의 가열봉, 온도감지센서 및 제어수단으로 구성하여 단열공간 내에 온도를 유지하게 하였다. 하지만 온도감지센서와 제어수단을 포함하지 않을 수도 있다. 단열공간의 온도를 유지하는 것은 특정 구성물의 온도를 특정 온도로 유지하고자 하는 목적이 아니고, 배선판에서 생기는 수증기의 응결이나 결빙 등을 막는 것이기 때문에 복수의 가열봉만 구성하여 각 배선판의 수증기 응결, 결빙을 막을 수 있을 것이다.
또한, 상술한 실시예에서는 가열기의 가열봉이 단열재를 관통하게 설치된다. 하지만 이는 하나의 예시이고, 단열재 내부에만 위치하도록 설치할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 가열기가 가열봉을 포함하였다. 가열판 등으로도 대신 할 수 있을 것이다.
한편, 상술한 실시예에서는 테스트보드와 시스템보드의 상승에 의해 커넥팅기판과 테스트보드, 시스템보드의 접촉이 이루어졌다. 하지만 제1포고핀그룹 및 제2포고핀그룹 혹은 포고핀그룹의 설치위치를 하방에서 상방으로, 제1단자그룹 및 제2단자그룹 혹은 단자그룹의 설치위치를 상방에서 하방으로 바꾸어, 테스트보드와 시스템보드의 하강에 의해 커넥팅기판과 테스트보드, 시스템보드의 접촉이 이루어지게 할 수도 있을 것이다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 시스템보드와 테스트보드 간을 전기적으로 연결시키기 위한 새로운 개념의 연결구조에 의해 동일 공간 당 시스템보드 및 테스트보드의 구비개수를 늘려 테스트 처리용량을 증대시키면서도 테스터와 테스트핸들러 간의 결합성이 좋으며, 시스템보드와 테스트보드 간의 전기적인 연결구조에서 오는 테스트헤드와 테스트챔버 간의 열적 간섭을 차단하기 위한 새로운 개념의 단열기술에 의해 테스트불량이나 장비의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 테스트핸들러의 테스트챔버와 테스터의 테스트헤드 사이에 구비되는 단열재; 및
    상기 테스트챔버에 위치되는 테스트보드의 N개의 제1단자그룹 각각을 상기 테스트헤드에 구비되는 시스템보드의 N개의 제2단자그룹 각각에 일대일 대응되도록 전기적으로 연결시키며, 중단이 상기 단열재에 삽입된 상태로 고정되는 커넥팅기판; 을 포함하고,
    상기 커넥팅기판은,
    상기 N개의 제1단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제1단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제1포고핀그룹;
    상기 N개의 제2단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제2단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제2포고핀그룹; 및
    상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 제1포고핀그룹이 설치되고, 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역에는 상기 N개의 제2포고핀그룹이 설치되며, 상기 N개의 제1포고핀그룹과 상기 N개의 제2포고핀그룹을 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 가지는 배선판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
    테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 N개의 제1포고핀그룹은 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되고,
    상기 N개의 제2포고핀그룹은 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되는 것을 특징으로 하는
    테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템.
  3. 테스트핸들러의 테스트챔버와 테스터의 테스트헤드 사이에 구비되는 단열재; 및
    중단이 상기 단열재에 삽입된 상태로 고정되는 커넥팅기판; 을 포함하고,
    상기 커넥팅기판은,
    상기 테스트챔버에 위치되는 테스트보드의 N개의 단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 포고핀그룹; 및
    상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 포고핀그룹이 설치되고, 상기 테스트헤드에 위치되는 영역에는 상기 테스트보드에 적재된 반도체소자들의 테스트를 행하는 시스템보드부를 구비하며, 상기 N개의 포고핀그룹을 상기 시스템보드부에 전기적으로 연결시키는 배선을 가지는 배선판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
    테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열재의 내부에는 단열공간이 형성된 것을 특징으로 하는
    테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단열공간 내부를 가열시키기 위한 가열기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    테스터와 테스트핸들러 간의 전기신호 연결시스템.
  7. 테스트핸들러의 테스트챔버에 위치되는 테스트보드의 N개의 제1단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제1단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제1포고핀그룹;
    테스터의 테스트헤드에 구비되는 시스템보드의 N개의 제2단자그룹에 일대일 대응하여 상기 N개의 제2단자그룹에 각각 전기적으로 접촉되거나 접촉 해제되는 N개의 제2포고핀그룹; 및
    상기 N개의 제1포고핀그룹과 상기 N개의 제2포고핀그룹을 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 가지는 배선판; 을 포함하고,
    상기 배선판은, 상기 테스트챔버와 상기 테스트헤드에 걸쳐 구비되며, 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역에는 상기 N개의 제1포고핀그룹이 설치되고, 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역에는 상기 N개의 제2포고핀그룹이 설치되는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 검사시스템용 커넥팅기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 N개의 제1포고핀그룹은 상기 테스트챔버에 위치되는 일 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되고,
    상기 N개의 제2포고핀그룹은 상기 테스트헤드에 위치되는 타 측 영역의 하방 혹은 상방에 설치되는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 검사시스템용 커넥팅기판.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 내부에 단열공간이 형성되고, 일 측으로 상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 공급구가 형성된 단열재; 및
    상기 단열재의 내부에 형성된 상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어공급장치; 를 포함하며,
    상기 에어공급장치는,
    상기 단열공간으로 에어를 공급하기 위한 에어펌프;
    상기 단열공간 상의 에어압을 감지하는 압력감지센서; 및
    상기 압력감지센서에 의해 감지된 압력이 하한 값 이하이면 상기 에어펌프를 작동시키고, 상기 압력감지센서에 의해 감지된 압력이 상한 값 이상이면 상기 에어펌프의 작동을 정지시키는 제어수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 검사시스템용 단열장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단열재에 형성된 상기 단열공간은 격벽에 의해 분리되어 적어도 둘 이상의 셀로 나뉘어 있고,
    상기 격벽에는 상기 공급구로부터 오는 에어를 상기 적어도 둘 이상의 셀로 분배시키기 위한 에어분배유로가 형성된 것을 특징으로 하는
    반도체소자 검사시스템용 단열장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단열공간 내부를 가열시키기 위한 가열기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 검사시스템용 단열장치.
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