KR101436685B1 - 행열전환장치 및 이를 이용한 반도체 부품의 테스트 시스템 - Google Patents

행열전환장치 및 이를 이용한 반도체 부품의 테스트 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스위칭행열을 포함하여 구성되는 행열전환장치에 관한 것으로, 상기 스위칭행열은 하나 또는 다수 개의 입력 포트; 하나 또는 다수 개의 출력 포트; 상기 입력 포트와 상기 출력 포트 사이의 전기통로를 개폐시키는 하나 또는 다수 개의 스위칭부재; 및 상기 전기통로의 전기적 특성을 측정하여 신호를 생성하는 전기 센서 또는 전기 센서 어셈블리를 구비한다.

Description

행열전환장치 및 이를 이용한 반도체 부품의 테스트 시스템{SWITCHING MATRIX AND TESTING SYSTEM FOR SEMICONDUCTOR CHARACTERISTIC USING THE SAME}
본 발명은 행열전환장치 및 이를 이용한 반도체 부품의 테스트 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 센서와 제어장치를 구비하여 개폐조작을 제어할 수 있는 행열전환장치 및 이를 이용한 반도체 부품의 테스트 시스템에 관한 것이다.
다양한 형태의 측정 단위를 구비한 전자장비가 이미 광범위하게 반도체 또는 임의의 전자부품 및 전기적 성능을 측정하고 분석하는데 응용되고 있다. 다수의 측정 단위에 연결된 테스트 회로는 측정 단위 및 테스트 부재 상의 부품 및 전기 접점까지 연결되어, 예정된 테스트를 진행하게 된다. 집적회로 부품에 대한 전기적 특성 테스트를 진행할 때, 사용자 정의된 또는 범용형 매트릭스 장치(또는 멀티플렉서(Multiplexer))는 테스트 장비와 수개(또는 하나)의 테스트 부재 사이의 연결을 쉽게 전환시킨다. 매트릭스 장치는 사용자의 명령에 따라 입력 포트로부터 출력 포트까지의 임의 조합으로 연결시킨다.
집적회로 부품에 대한 전기적 특성 테스트에 있어서, 하나 또는 다수 개의 테스트 장비(측정하고자 하는 전기적 특성에 따라 결정됨)는 매트릭스 장치의 입력 포트에 연결되고, 테스트 부재는 매트릭스 장치의 출력 포트에 연결된다. 매트릭스 입력 포트와 출력 포트는 릴레이 스위치(relay switch)에 연결되어, 상기 매트릭스 장치 또는 멀티플렉서의 접속 채널을 형성한다. 매트릭스 장치의 입력 포트와 출력 포트 사이의 전기적 연결은 계전기를 통해 스위치되어 온(on)되거나 오프(off)된다. 전술한 기술은 단일 부품 또는 조립된 전자 모듈 테스트에 응용될 수 있고, 또한 인쇄회로 기판에 연결하여 테스트 장비(또는 매트릭스 장치 또는 멀티플렉서를 경유하여)의 회로 테스트에 직접 연결된다. 미국 특허 US 6,069,484호, US 5,124,638호, US 5,559,482호, US 6,791,344호 및 US 6,100,815호 등의 문헌에는 집적회로를 테스트하는 기술에 응용된 매트릭스 장치가 개시되어 있다.
1. 미국 특허 US 6,069,484호 2. 미국 특허 US 5,124,638호 3. 미국 특허 US 5,559,482호 4. 미국 특허 US 6,791,344호 5. 미국 특허 US 6,100,815호
본 발명은 센서와 제어장치를 구비한 행열전환장치 및 이를 이용한 반도체 부품의 테스트 시스템을 제공하여 상기 행열전환장치의 개폐조작을 제어하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 제공하는 행열전환장치는 스위칭행열을 포함하여 구성되되, 상기 스위칭행열은 하나 또는 다수 개의 입력 포트; 하나 또는 다수 개의 출력 포트; 상기 입력 포트와 상기 출력 포트 사이의 전기통로를 개폐시키는 하나 또는 다수 개의 스위칭부재; 및 상기 전기통로의 전기적 특성을 측정하여 신호를 생성하는 전기 센서 또는 전기 센서 어셈블리를 구비한다.
본 발명이 제공하는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템은 스위칭 행열 및 제어장치를 포함하여 구성된다. 상기 스위칭행열은 하나 또는 다수 개의 입력 포트; 하나 또는 다수 개의 출력 포트; 상기 입력 포트와 상기 출력 포트 사이의 전기통로를 개폐시키는 하나 또는 다수 개의 스위칭부재; 및 상기 전기통로의 전기적 특성을 측정하여 신호를 생성하는 전기 센서 또는 전기 센서 어셈블리를 구비한다. 상기 제어장치는 상기 신호에 따라 상기 스위칭 부재의 조작을 제어한다.
첨부된 도면과 구체적인 실시예를 통해서 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명의 목적, 기술수단 및 다양한 실시태양을 이해할 수 있도록 이하에서 상세하게 설명하도록 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면 아래에서 개시된 기술적 개념 및 특정 실시예에 기초하여 다양한 변형을 실시할 수 있고 또한 설계구조나 제작과정의 변형을 통해서 본 발명이 달성하고자 하는 목적과 동일한 결과를 달성할 수 있는 것이다. 즉 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체부재의 테스트 시스템의 기능 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1에 도시된 형열전환장치이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 행열전환장치이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 부품의 테스트 시스템(10)의 기능 블록 다이어그램인데, 이를 참조한다. 상기 테스트 시스템(10)은 측정 단위(12), 행열전환장치(40), 테스트부재(예를 들어 집적회로부품, 16) 및 작업시스템(20)을 포함하여 구성된다. 상기 행열전환장치(40)는 스위칭행열(30) 및 제어장치(18)를 구비한다. 상기 측정단위(12)는 전원공급장치 및 센서(도면에 미도시됨), 예를 들어 전류원, 전압원 또는 디지털신호원을 구비하여, 테스트부재의 전류기, 전압계, 오실로 스코프 또는 디지타이저 등을 전자 바이어스 시키고, 상기 테스트부재(16)의 전기적 특성을 테스트하는데 사용된다. 상기 행열전환장치(40)의 테스트 접점은 상기 테스트부재(16)의 연결패드에 전기적으로 연결된다. 상기 작업시스템(20)는 디스플레이장치(22), 입력장치(24), 기억장치(26) 및 처리장치(28)를 구비하여, 상기 기억장치(26), 상기 입력장치(24), 상기 디스플레이장치(22) 및 상기 제어장치(18)의 작업을 제어하게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 스위칭행열(30)인데, 이를 참조한다. 상기 스위칭행열(30)은 M개 열 단자(열 포트)와 N개 행 단자(행 포트)를 구비하는데, 여기서 M과 N은 정수 1과 같거나 크게 된다. 상기 1부터 M까지의 열 단자는 서로 대응되는 열 라인(32)에 연결되고, 상기 1부터 N까지의 행 단자는 서로 대응되는 행 라인(34)에 연결된다. 열 라인(32)과 행 라인(34) 사이에 연결된 두 개의 연결점은 행열방식으로 배열된 스위칭부재(36)(SWi,j)를 구비한다. 앞에 있는 아래 첨자는 각 열 라인(32)의 위치를 표시한 것이고, 뒤에 있는 아래 첨자는 각 행 라인(34)의 위치를 표시한다. 스위칭부재 SW1 ,1이 폐쇄(도통)될 때 열 단자 1과 행 단자 1 사이의 전기통로가 전기적으로 연결된 상태가 되었다는 것을 표시한다. 반면 스위칭부재 SW1 ,1이 오픈(비도통)될 때 열 단자 1과 열 단자 1 사이의 전기통로가 전기적으로 연결된 상태가 아니라는 것을 표시한다. 상기 스위칭부재(36)(SWi,j)는 단일의 릴레이 스위치((relay) 또는 다중입출력(Multiple Input Multiple Output)구조(A×B)가 될 수 있는데, 여기서 A,B는 임의의 정수값 1과 같거나 크게 된다.
상기 제어장치(18)는 상기 처리장치(28)의 변경 명령에 따라 상기 스위칭부재(36)의 개폐상태를 제어하는데 사용된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 스위칭행열(30)은 전기센서(38)(또는 전기센서어셈블리)를 더 구비하는데, 전기통로의 예정된 전기적 특성을 측정하여 신호를 생성하게 된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전기센서(38)는 전압센서, 전류센서 또는 파워센서가 된다. 상기 전기센서어셈블리는 전압센서, 전류센서 및/또는 파워센서의 조합이 된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전기센서(38)는 상기 열 라인(32) 및/또는 상기 행 라인(34)에 연결된다. 상기 제어장치(18)는 상기 스위칭행열(30)의 내부에서 통합되고, 상기 전기센서(38)에 따라 상기 스위칭행열(30)이 감지한 신호를 따르고 상기 처리장치(28)의 지시는 무시하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 열 단자(열 포트)와 상기 행 단자(행 포트)는 입력포트(상기 측정단위(12)에 연결된다)가 되거나 또는 출력 포트(상기 테스트부재(16)에 연결된다)가 된다. 상기 테스트 시스템(10)에서, 테스트 신호는 상기 측정단위(12)에서 생성되어 상기 스위칭행열(30)을 경유하여 상기 테스트부재(16)까지 전송된다. 한편으로는, 상기 테스트부재(16)의 전기신호는 상기 스위칭행열(30)을 경유하여 상기 측정단위(12)의 센서까지 전송된다. 또한, 상기 스위칭행열(30)의 열 단자와 행 단자는 양방향 전송 신호의 기능을 구비한다.
수동식 또는 자동화 테스트 시스템에서, 만약 상기 스위칭부재(36)의 전자 시간 프레임(time frame) 중에 고전압, 고전류 및/또는 고출력이 가해지는 경우에는, 상기 스위칭부재(36)의 개폐상태가 변경되어, 상기 스위칭행열(30)이 훼손되는 상황이 발생된다. 또한 가해진 고전압, 고전류 및/또는 고출력이 스위칭부재(36)의 규격수치보다 크게 될 경우에는 상기 스위칭행열(30)이 훼손된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 행열전환장치(40)인데, 이를 참조한다. 상기 행열전환장치는 M×N 스위칭행열(30) 및 제어장치(18)를 구비한다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전기센서(38)는 상기 스위칭부재(36)의 입력회로 또는 출력회로를 따라 가해진 전압, 전류 및/또는 출력(power)을 측정하고, 상기 처리장치(28)의 스위치 지시를 받은 후, 상기 제어장치(18)는 상기 전기센서(38)의 센서신호를 고려하여 상기 스위칭부재(36)의 도통작업을 제어하게 된다. 상기 입력 포드 및 출력 포트 사이의 전기통로 개폐는 상기 제어장치(18)에 의해서 결정되는데, 상기 스위칭부재(36)의 상태를 변경하기 전에 상기 스위칭부재(36)의 전환작업을 비활성화(disable) 및 활성화(enable) 해야 한다. 이와 같이 하여, 상기 스위칭부재(36)에 가해지는 전압, 전류 및/또는 출력으로 인해 스위칭행열(30)이 훼손되는 것을 방지한다.
본 발명의 기술내용 및 기술적 특징이 위에서 개시되었으나, 상기 개시된 내용은 본 발명의 기술적 특징을 설명하기 위하여 예로서 든 실시태양에 불과한 것으로, 청구범위에 기재된 본 발명의 보호범위를 제한하기 위하여 사용되는 것이 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다.
그 밖에, 본 발명의 권리범위는 위에서 개시된 특정 실시예에서의 제작과정, 기계, 물질의 성분, 장치, 방법 또는 단계에 제한되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상기 실시예들에서 개시된 제작과정, 기계, 물질의 성분, 장치, 방법 또는 단계가 현재 이미 존재하든지 또는 이후 개발되든지 간에 관계없이, 본 발명에서 개시된 것과 동일한 방식에 의해 실시될 경우 서로 동일한 기능을 발휘할 것이며, 서로 동일한 결과에 도달하게 될 것이다. 따라서, 본 출원의 권리범위는 이러한 종류의 제작과정, 기계, 물질의 성분, 장치, 방법 또는 단계를 모두 포함하는 것이다.
10 : 테스트 시스템 12 : 측정단위 16 : 테스트부재
18 : 제어장치 20 : 작업시스템 22 : 디스플레이장치
24 : 입력장치 26 : 기억장치 28 : 처리장치
30 : 스위칭행열 32 : 열 라인 34 : 행 라인
36 : 스위칭부재 38 : 전기센서 40 : 행열전환장치

Claims (21)

  1. 스위칭행열을 포함하여 구성되는 행열전환장치로서, 상기 스위칭행열은,
    하나 또는 다수 개의 입력 포트;
    하나 또는 다수 개의 출력 포트;
    상기 입력 포트와 상기 출력 포트 사이의 전기통로를 개폐시키는 하나 또는 다수 개의 스위칭부재;
    상기 전기통로의 전기적 특성을 측정하여 신호를 생성하는 전기 센서 또는 전기 센서 어셈블리; 및
    상기 신호에 따라 상기 스위칭 부재의 조작을 제어하는 제어장치;를 구비하고,
    상기 전기 센서 어셈블리는 전압센서, 전류센서, 파워센서들 중에서 적어도 하나를 포함하는 조합인 것을 특징으로 하는 행열전환장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 전기통로는 입력회로를 구비하고, 상기 입력 포트를 상기 스위칭부재까지 연결시키는 행열전환장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 전기센서는 상기 입력회로에 연결되는 행열전환장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 전기통로는 출력회로를 구비하고, 상기 출력 포트를 상기 스위칭부재까지 연결시키는 행열전환장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 전기센서는 상기 출력회로에 연결되는 행열전환장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 전기센서는 상기 스위칭행열 내부에 설치되지 않은 행열전환장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 스위칭 부재는 행열방식으로 설치되는 행열전환장치.
  13. 스위칭 행열 및 제어장치를 포함하여 구성되는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템으로서, 상기 스위칭행열은,
    하나 또는 다수 개의 입력 포트;
    하나 또는 다수 개의 출력 포트;
    상기 입력 포트와 상기 출력 포트 사이의 전기통로를 개폐시키는 하나 또는 다수 개의 스위칭부재; 및
    상기 전기통로의 전기적 특성을 측정하여 신호를 생성하는 전기 센서 또는 전기 센서 어셈블리를 구비하고,
    상기 제어장치는 상기 신호에 따라 상기 스위칭 부재의 조작을 제어하는 것이고, 상기 전기 센서 어셈블리는 전압센서, 전류센서, 파워센서들 중에서 적어도 하나를 포함하는 조합인 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 전기통로는 입력회로를 구비하고, 상기 입력 포트를 상기 스위칭부재까지 연결시키는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 전기센서는 상기 입력회로에 연결되는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템.
  19. 청구항 13에 있어서, 상기 전기통로는 출력회로를 구비하고, 상기 출력 포트를 상기 스위칭부재까지 연결시키는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 전기센서는 상기 출력회로에 연결되는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템.
  21. 청구항 13에 있어서, 상기 스위칭 부재는 행열방식으로 설치되는 반도체 부품 특성에 대한 테스트 시스템.
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