KR101561624B1 - 전자소자 테스트를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 움직이지 않도록 장착된 테스트 소켓(8)에 결합된 테스트 헤드(2), 테스트 위치에 있는 전자소자(10)를 위치시키기 위한 위치결정 장치(4), 및 전자소자(10)를 지지하여 테스트 소켓(8) 쪽으로 전자소자(10)를 가압하며 위치결정 장치(4)에 부착된 리드지지부(5)가 포함된 전자소자(10) 테스트 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16, 17)에 온도제어 매체를 공급하기 위한 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)가 상기 테스트 소켓(8)의 옆에 움직이지 않도록 장착되고, 전자소자(10)가 테스트 위치에 있을 때에 상기 리드지지부(5)의 상기 온도제어 시스템(16, 17) 및 상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)가 서로 통하여서, 상기 온도제어 매체가 상기 온도제어 시스템(16, 17)으로부터 상기 리드지지부(5)의 상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)로 흐른다.

Description

전자소자 테스트를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING ELECTRONIC DEVICES}

본 발명은 제1항의 전문 또는 제7항의 전문에 따른 전자소자를 테스트하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

전자소자 제조 후에는 일반적으로 그 전기적 기능 및/또는 센서 기능을 확인하기 위해 특정의 테스트를 실시한다. 이를 위해, 일반적으로, 각종 전자소자를 캐리어(carrier)에 부착시킨다. 그 다음에 이 캐리어는 소위 핸들러(handler)로 이송되어 정확한 자신의 위치에 위치하게 된다.

핸들러에는 테스트 헤드가 부착되어 있다. 일 실시예에서는, 캐리어 전체가, 모든 부착된 전자소자가 동시에 접속되어 테스트할 수 있도록 이동된다. 한편, 전자소자가 개별적으로 또는 그룹으로, 위치결정 장치에 의해 캐리어로부터 분리되어 테스트 헤드에 결합된 하나 이상의 테스트 소켓과 접속되는 공지의 실시예가 있다. 이 위치결정 장치(흔히 플런저(plunger) 형태로 설계됨)는 이 플런저에 부착되는 소위 리드지지부(lead-backer)를 포함한다. 이 리드지지부의 안쪽 형상은 전자소자의 외형 윤곽에 맞춰지며, 테스트 중에 전자소자를 지지하는 역할을 한다. 다른 실시예에서, 전자소자는 캐리어 없이 별도로 공급되어 처리된다.

전자소자는 특정 온도 범위에서 테스트되어야 하기 때문에, 위치결정 장치에는 일반적으로 공기 전도 통로가 구비되며 공조처리된 공기가 전자소자에 공급된다. 주변 대기의 온도보다 높은 온도 범위에서의 테스트를 수행하기 위해, 전자소자에는 열풍을 가한다. 테스트가 수행되는 소정의 온도 범위를 '설정온도'라 지칭한다.

특정 전자소자는 가열 테스트 동안에 엄청난 열을 발산한다. 테스트 중에, 지정된 온도 범위를 충족시키기 위해, 이러한 전자소자는 테스트 중에 상당량 냉각시켜야 한다.

이러한 목적으로, 냉각 장치는 흔히, 완전 변형된 핸들러의 개념을 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 공지의 냉각 장치를 사용하여, 리드지지부는 위치결정 장치와 함께 연속적으로 움직여야 하는 유연한 파이프에 연결되어 있다. 이러한 유연한 파이프는, 냉각 매체의 양이 전자소자를 충분히 냉각시키도록 흐를 수 있게 비교적 큰 단면적을 가져야 한다.

이러한 장치의 크기로 인해서, 하나의 전자소자만을 테스트할 수 있는 수단 또는 기껏해야 두 개의 전자소자를 동시에 실현할 수 있는 것이 일반적이다. 가요성 파이프를 수반해야 하기 때문에, 위치결정 장치의 이동이 그리 신속하게 수행될 수 없다. 이는 장비의 낮은 용량, 그리고 높은 투자비 및 높은 운영 비용을 의미하는 것으로, 매우 많은 수의 소자들을 병렬 동작시켜서만 보상될 수 있다.

본 발명은, 위치결정 장치의 원활한 움직임을 제한하지 않고 효율적인 열 제거가 가능하도록 설계된 전자소자 테스트 장치 및 방법을 제공한다는 목적에 기반한다. 아울러, 동시에 테스트할 수 있는 전자소자들의 개수가 줄지 않아야 하고 줄더라도 소량으로 줄어야 한다.

상기 목적은 청구범위 제1항 및 제5항의 특징을 갖는 전자소자 테스트 장치 및 방법에 의해 성취된다.

본 발명은, 테스트 위치(testing position)에서 전자소자(electronic device)가 이동하는 동안이 아니라, 오직 테스트 중에만 냉각 매체가 공급되어야 한다는 결론에 기반한다. 테스트 중에 전자소자는 리드지지부(lead-backer)에 의해 지지되며 테스트 소켓(test socket) 쪽으로 가압되어야 하기 때문에, 냉각 작용이 리드지지부에 의해 수행되어야 한다. 따라서, 본 발명에 따르면 리드지지부의 온도제어 시스템(temperature control system)에 온도제어 매체를 공급하기 위한 공급 연결포트(supply connection port)가 테스트 소켓 옆에 움직이지 않게 장착된다. 전자소자가 테스트 위치에 있을 때에 리드지지부의 온도제어 시스템과 공급 연결포트는 서로 통하게 되고, 온도제어 매체는 공급 연결포트로부터 리드지지부의 온도제어 시스템으로 흐른다.

위치결정 장치(positioning device)는 일반적으로 길이 조절이 가능한 플런저(plunger)를 포함하는데, 보통 이 플런저는 축을 중심으로 회전하거나 선형으로 움직일 수 있어서 전자소자를 집어서 다른 위치로 옮겨 테스트 소켓에 대해 가압할 수 있도록 되어 있다. 플런저의 자유단에는, 진공에 의해 전자소자를 수용하고 잡기 위한 적어도 하나의 흡입컵(suction cup)이 구비된다.

리드지지부는 플런저의 자유단에 부착되며 그 역할은 전자소자가 테스트 소켓에 대하여 가압될 때에 전자소자를 지지하는 것이다. 전자소자의 손상을 방지하기 위하여 리드지지부의 형상은 전자소자의 형상과 동일하게 맞춰지도록 구성된다. 리드지지부에는 전자소자를 수용하고 잡기 위하여 플런저에 장착된 적어도 하나의 흡입컵 주위를 둘러싸도록 개구(opening)가 구비될 수 있다. 적어도 하나의 흡입컵은 또한, 리드지지부의 일부일 수도 있으며, 진공 파이프를 통해 플런저에 연결될 수도 있다.

본 발명에 따르면 플런저는 전혀 변경될 필요가 없다. 따라서, 핸들러의 개념이 변경되지 않는다. 열 방출이 많은 전자소자를 테스트하는 경우에도, 변경된 리드지지부와 그 보조 구성품으로 충분하다. 핸들러의 소위 접촉부 홀더(contact unit holder)의 변경은 필요하지만, 접촉부 홀더가 고정되어 있고 움직이지 않아도 되기 때문에 큰 문제가 되지는 않는다.

전자소자에서 테스트 중에 발생되는 열은 매우 균일하게 방출해야 한다. 한 점에 집중되거나 띠 형태의 열 방출은 유용하지 않을 것이다. 왜냐하면 전자소자에서 국지적 긴장(tension)이 일어나서 전자소자를 손상시키거나 파손할 수도 있기 때문이다. 따라서, 공급 연결포트는 리드지지부의 온도제어 시스템을 통해 온도제어 매체(temperature control medium)가 균일하게 유동하도록 분배하는 분배실(distribution chamber)을 포함하는 것이 유리하고, 여기서 온도제어 매체는 통로를 통해 분배실로 들어간다.

전자소자를 테스트하기 전에, 전자소자는 일반적으로, 정해놓은 설정점(소위, 설정온도)으로 가열해야 한다. 이를 위해, 가열 공기(heating air)를 플런저의 통로로부터 리드지지부의 온도제어 시스템으로 전달한다.

대형 전자소자를 위해서는, 최소한, 캐리어 내의 전자소자를, 전자소자가 위치결정 장치에 수용되기 전에 설정온도로 가열하기 위하여 온도제어 챔버로 공급하는 것이 유리하다.

전자소자가 테스트 위치에 놓이면, 가열 공기는 공급 연결포트의 분배실로부터 리드지지부의 온도제어 시스템으로 통과된다. 이 가열 공기는 플런저로부터 나오는 가열 공기의 부피보다 여러 배 많다. 온도제어 매체는 전자소자를 냉각시켜서도 안되고 더 이상 가열해서도 안된다. 따라서 온도제어 매체도 또한, 설정온도로 조절되어야 한다. 이를 위해, 공급 연결포트에는 제1 온도센서가 포함된다. 이 제1 온도센서의 신호를 이용하여 온도제어 매체를 가열 또는 냉각시킬 수 있고, 또는, 분배실 속으로 흐르는 온도제어 매체가 설정온도가 되도록 온도제어 매체의 조성을 변경할 수도 있다.

전자소자의 테스트가 시작되면, 소비전력에 의해서 전자소자가 가열된다. 열 발산이 큰 전자소자를 테스트하기 위해서는, 전체 테스트 기간에 걸쳐서 전자소자를 설정온도로 유지시키는 데에 온도제어 매체의 사용만으로는 충분하지 않다. 따라서, 전자소자가 설정온도로 유지될 수 있도록 또는 가능한한 신속하게 설정온도로 제어될 수 있도록, 온도제어 매체의 온도를 낮추어야 한다.

예를 들어, 이는 사전 측정(pre-measurement)에 의해 달성될 수 있다. 이 사전 측정시에 특정 유형의 전자소자를 테스트하여, 전자소자의 온도가 테스트 중에 증가되지 않도록 온도제어 매체의 양 또는 온도를 시간분해식으로 제어(time-resolved control)할 수 있을 것이다. 온도제어 매체의 시간분해식 온도 제어는 여러 번의 일련의 테스트를 통해 최적화할 수 있다. 이로써 한 가지 유형의 전자소자에 대해서만 유효한, 정확한 시간분해 제어 곡선을 얻게 되겠지만, 테스트 중에 전자소자의 온도가 설정온도 위로 올라가는 것을 확실하게 방지하게 될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 리드지지부는 제2 온도센서를 포함한다. 제2 온도센서는 리드지지부의 온도제어 시스템의 방열판(heat sink)의 온도로부터 간접적으로 전자소자의 온도를 감지하고, 테스트 중에 전자소자의 온도를 연속적으로 제어하도록 한다. 이러한 방식으로, 온도제어 매체의 온도를 즉각적으로 조정할 수 있다. 이 경우에 있어서는, 온도제어 매체의 온도의 간접적 제어 및 전자소자의 각 유형에 대한 별도의 제어 곡선의 기록이 필요하지 않게 된다.

전자소자의 온도 측정은, 리드지지부에 설치되어 위치결정 장치와 함께 이동되는 온도센서에 의해서 이루어지기 때문에, 고정 장착되는 온도제어 매체 온도 조정 장치와 제2 온도센서 간의 전기적 연결이 곤란해진다. 따라서, 리드지지부에는 그리고 이에 더불어 테스트 소켓 옆에는, 전자소자가 테스트 위치에 있을 때에 제2 온도센서로부터 고정 장착된 부분으로 온도 신호를 전송하기 위한 접촉단자(contacts)들이 구비된다. 이들 접촉단자는, 전자소자가 테스트 위치에 있고 접촉단자가 닫혀 있을 때에만, 즉 이 접촉단자들은 전자소자가 테스트 위치에 있을 때에만 서로 접촉하여 전기적으로 연결되어, 테스트 전체 기간 동안에 신호를 전송하고 전력을 공급할 수 있다. 그러나 위치결정 장치의 이동이, 케이블이나 그 밖의 것 등에 의해 방해받지 않는다. 접촉단자들의 한 쪽 접촉측은 소위 포고핀(pogo pin)으로 구성되며, 이 포고핀은 확실한 연결을 위하여 스프링이 들어있는 접촉봉을 갖는다.

온도제어 매체로서 액체를 사용한다는 것은 항상 밀폐의 문제가 있음을 의미한다. 특히 고정된 회로가 없으며 테스트 위치에 있는 전자소자를 가압하여서만 폐회로가 이루어지는 경우에, 누설 문제가 발생할 것이다. 따라서, 공기, 특히 정화된 공기가 온도제어 매체로서 사용된다. 예를 들어 공급 연결포트와 리드지지부 사이에 누설이 존재한다면, 정화된 공기는 핸들러의 하우징 내에 약간의 정압(positive pressure)을 발생시켜서 하우징의 틈새와 홈을 통해 외부 대기로 빠져나가게 된다. 이러한 특징에 따르면, 하우징 내로 먼지가 들어오는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 방법에 의하면, 리드지지부의 공급공(feed opening)이 테스트 소켓의 옆에 고정 장착된 공급 연결포트의 옆에 구비되고, 이에 의해서, 전자소자가 테스트 위치에 있을 때, 온도제어 매체가 공급 연결포트로부터 이 리드지지부의 공급공으로 공급된다. 이러한 방식으로, 전자소자가 가압되어 테스트 위치에 있게 될 때에 온도제어 매체와 리드지지부의 연결이 완료된다. 리드지지부가 테스트 위치에 있지 않을 때에는, 위치결정 장치의 이동을 방해할 수도 있는 파이프가 리드지지부에 전혀 연결되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 테스트 중에 전자소자의 충분한 냉각이 보장된다.

온도제어 매체의 순환계(circuit)가 제공되어, 전자소자가 테스트 위치에서 가압될 때에 개방되고 활성화될 수 있다. 그러나 전자소자가 테스트 위치에 있지 않은 경우에도 온도제어 매체는 계속해서 흐르는 것이 유리하다. 정화된 공기를 온도제어 매체로서 사용하는 경우에는, 전자소자가 테스트 위치에 있지 않을 때에 공급 연결포트는 개방상태를 유지할 수 있다. 이 상태에서도 온도제어 매체의 소정 온도를 유지하기 위해서, 리드지지부에 의해 지지되는 전자소자가 테스트 위치에 있지 않을 때에, 온도제어 매체의 온도는 공급 연결포트에 설치된 제1 온도센서에 의해 제어된다.

전자소자를 테스트하기 위하여, 소정의 지정된 테스트 온도, 소위, 설정온도 가 사용된다. 일반적으로, 전자소자는, 위치결정 장치에서 가열된 공기에 의해 설정온도까지 가열되거나 설정온도로 유지될 수 있다. 전자소자의 설정온도를 테스트 위치에서도 또한 유지하기 위해, 전자소자가 테스트 위치에 있지 않을 때에 온도제어 매체의 온도는 공급 연결포트의 제1 온도센서에 의해 소정의 설정온도로 조절된다.

리드지지부에 의해 지지되는 전자소자가 테스트 위치에 있을 때에, 리드지지부에 부착된 제2 온도센서에 의해 온도제어 매체의 온도가 제어되는 것이 유리하다. 온도 변화의 제어는 전자소자 테스트 위치에서 전자소자를 가압함으로써 개시되거나 또는 테스트를 시작함으로써 개시될 수 있다. 온도 변화의 제어는, 온도제어 매체의 온도 또는 부피를 변화시킴으로써 전자소자의 온도 편차를 직접적으로 보정할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 온도제어 매체의 온도는, 리드지지부에 의해 지지되는 전자소자가 테스트 위치에 있을 때 전자소자 자체의 온도센서에 의해 제어된다. 이 실시예에서는 리드지지부에 제2 온도센서가 있을 필요가 없으며, 제2 온도센서를 장치의 고정 장착된 부분에 접촉시키기 위한 기술적 구조가 생략된다. 그러나, 전자소자에 포함되어 있는 온도센서에 결함이 있을 것을 배제할 수 없게 된다. 이 경우에는 설정온도가 유지되지 않을 것이며, 테스트 결과가 부적절하게 될 것이다.

온도제어 매체의 부피(또는 부피 및 온도)는, 전자소자의 온도가 소정의 설정온도에 맞도록 조절되는 것이 유리하다. 테스트의 시작시에 전자소자의 온도는 일반적으로 증가할 것이다. 전자소자를 가능한한 신속하게 설정온도로 낮춰야 한다면, 초기에 전자소자를 매우 심하게, 가령, -70℃ 온도의 공기로 냉각시켜야 한다. 이것은, 제어 작용이 적절하게 반응할 수 있기 전에 전자소자가 설정온도 아래로 냉각될 것임을 의미할 수 있다. 시스템의 관성에 따라서는, 비교적 짧은 시간에 설정온도로 안정될 수도 있다. 시스템의 관성은 또한, 온도의 최초 증가 후에 더 이상의 오버슈트가 발생하지 않도록 조절할 수 있지만, 전자소자는 최초의 온도 증가 이후에 균일하게 설정온도로 냉각될 것이다.

본 발명의 추가적인 세부 사항 및 이점은 도면을 참조하여 상세히 설명한 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 의하면, 위치결정 장치의 원활한 움직임을 제한하지 않고 효율적인 열 제거가 가능한 전자소자 테스트 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 테스트 헤드 및 테스터를 갖는 핸들러의 구조도이고,
도 2는 핸들러 및 테스트 헤드의 개략적인 도면이고,
도 3은 테스트 헤드가 분리된 본 발명의 장치의 도면이고,
도 4는 전자소자가 테스트 위치에 있는 장치의 일부의 단면도이고,
도 5는 전자소자가 없는 상태의 도 4의 장치의 일부의 평면도이고,
도 6은 전자소자가 있는 상태의 리드지지부의 분해도이며,
도 7은 리드지지부 및 전자소자가 포함된 플런저의 단면도이다.

도 1에 핸들러(1) 및 이와 연계된 테스터(3)의 외관이 도시되어 있다. 핸들러(1)와 테스터(3)의 연결은 테스트 헤드(2)를 통해 이루어진다.

도 2는 핸들러(1)와 테스트 헤드(2)의 결합 상태를 보여준다. 핸들러(1)에, 플런저(4)를 포함하는 위치결정 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 플런저(4)는 양방향 화살표의 방향으로 이동 가능하다. 플런저(4)의 일단에는 리드지지부(5)가 부착되어 전자소자(10)를 붙잡는다.

접촉부 홀더(6), 중앙판(7), 테스트 소켓(8), 적재판(9)이 핸들러(1)에 부착된다. 이들 구성요소는 통상, 핸들러(1)에 의해 좌우되기 때문에, 핸들러(1)와 테스터(3) 사이의 연결은 일반적으로 테스트 헤드(2)와 적재판(9) 사이의 결합에 따른다.

도 3은 테스트 헤드(2) 및 적재판(9)이 분리된 상태로서, 접촉부 홀더(6)와 8개의 중앙판(7)이 핸들러(1)의 뒤쪽에 도시되어 있다. 그렇다 하여도 이는 단지 예시에 불과하고, 접촉부 홀더에는 이보다 많거나 적은 수의 중앙판이 구비될 수 있다. 후면도를 보다 상세하게 도시하면 중앙판과 각 해당 테스트 소켓을 분간할 수 있을 것이다. 핸들러(1)의 내부에는, 8개의 전자소자(10)를 동시에 테스트할 수 있도록 이에 상응하는 개수의 플런저(4)가 설치되어 있다.

도 4는 중앙판(7)과 함께 접촉부 홀더(6)를 도시한 단면도이다. 리드지지부(5)는 전자소자(10)와 함께, 플런저(4)(도 4에는 도시되지 않음)에 의해 테스트 소켓(8) 쪽으로 가압되고, 리드지지부(5)는 테스트 위치에 있다. 접촉부 홀더(6)에는 중앙판(7)에 있는 공기분배실(13)에 공기를 공급하는 공기통로(11)가 구비된다. 공기가 온도제어 매체로서 사용된다. 공기통로(11), 공기분배실(13), 유입구(14) 및 배출구(15)가 공급 연결포트를 형성한다.

공기분배실(13)의 유입구(14) 및 배출구(15)는 상이한 높이(수준)로 배치된다. 이러한 방식에 의해, 공기분배실(13) 내의 공기가 잘 분산되고 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(크게, 냉각핀(17)과 방열판(16)으로 구성됨)을 통해 매우 균일하게 흐르게 된다.

리드지지부(5)의 상세 구조는 도 6에 도시되어 있다. 전자소자(10)는 흡입컵(19)에 의해 리드지지부(5)에 결합된다. 전자소자(10)는 방열판(16)의 한 면에 광범위하게 접촉된다. 방열판(16)의 반대측에는 많은 수의 냉각핀(17)이 설치되어, 방열판(16)과 공기 사이의 열을 다수의 냉각핀(17)들 사이로 전달한다.

공기는 공기이송공(18) 중 하나로 들어가 리드지지부(5) 속으로 들어가서 반대 쪽에 있는 다른 공기이송공을 통해 빠져나간다. 리드지지부(5)의 공급공은 공기이송공(18) 중 하나에 의해 형성된다.

도 5는 테스트 소켓(8), 테스트 접촉단자(참조번호로 명시되어 있지 않음), 그리고 공기통로(11)를 갖는, 중앙판(7)의 평면도이다. 리드지지부(5)는 전자소자(10)와 함께 테스트 위치에 있지 않는 상태라서 이 도면에서는 표시되어 있지 않다.

공기통로(11)에는 제1 온도센서(12)(도 4 참조)가 공기분배실(13)의 유입구(14)에 가깝게 설치되어 있다. 이 제1 온도센서(12)에 의해, 공기통로(11)를 통해 공급되는 공기의 온도가 측정될 수 있다. 공기통로(11)에서 공기를 가열해야 하는 경우에는 발열 코일이 구비될 수 있다(본 도면에는 도시되어 있지 않음).

제2 온도센서(20)는 방열판(16)에 설치되는데, 냉각핀(17)들 사이에 설치된다. 전자소자의 온도는 이 제2 온도센서(20)에 의해서, 방열판(16)을 통해 간접적으로 측정될 수 있다. 제2 온도센서(20)에 전력을 공급하기 위해 그리고 이동하는 리드지지부(5)와 고정 장착된 접촉부 홀더(6) 사이에 온도 신호를 전송하기 위해, 리드지지부(5)에는 제1 접촉단자판(21)이 설치되고 중앙판(7)에는 제2 접촉단자판(22)이 설치된다.

두 접촉단자판 중, 하나에는 단순한 접촉면이 포함되지만 다른 접촉단자판에는 스프링이 들어있는 접촉봉, 소위, 포고핀(pogo pin)이 설치된다. 두 접촉단자판 사이의 전기적 연결은, 도 4에 도시된 바와 같이 전자소자(10)와 리드지지부(5)가 테스트 위치에 있는 경우에만 이루어질 것이다. 리드지지부(5)에 있는 제1 접촉단자판(21)의 접촉단자들은 방열판(16)에 있는 제2 온도센서(20)에 연결된다. 중앙판(7)에 고정 장착된 제2 접촉단자판(22)의 접촉단자들은 조정 수단(도 4에 도시되어 있지 않음)에 연결된다.

도 7에는 리드지지부(5) 및 전자소자(10)와 함께 플런저(4)의 단면을 도시하고 있다. 플런저(4)에 있는 가열공기통로(23)에 제3 온도센서(24)가 설치된다. 이 가열공기통로(23)를 통해 흐르는 공기는 방열판(16)과 그 냉각핀(17)들에 의해 형성되는 공간 속으로, 리드지지부(5)의 통로(도시되지 않음)를 통해 공급된다. 이러한 방식으로, 대기와 냉각핀(17) 사이에 열이 전달될 수 있다.

플런저(4) 내에는 또한, 진공 파이프(도시되지 않음)가 리드지지부(5)의 흡입컵(19)에 연결되어 있다. 전자소자(10)와 함께 리드지지부(5)를 테스트 위치에 놓기 위하여, 플런저(4)는 공압에 의해서 신장될 수 있다. 리드지지부(5)는 플런저 스프링(25)에 의해서 테스트 위치로부터 철회될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 방법 및 장치의 기능을 도면을 참조하여 설명한다.

핸들러(1)의 내부에는 8개의 플런저(4)가 동시에 작동하도록 설치되어 있다. 도 3에, 8개의 중앙판(7)과 이에 상응하는 개수의 공기통로(11)가 있는 접촉부 홀더(6)가 도시되어 있다. 이들 8개의 중앙판(7)에는 각각, 개별 테스트 소켓(8)이 장착되어서, 8개의 전자소자(10)를 동시에 테스트 할 수 있도록 한다.

전자소자(10)는 캐리어에서 핸들러(1)로 공급될 수 있다. 많은 경우에, 핸들러 내부에는 전자소자를 설정온도까지 가열할 수 있는 가열 챔버가 설치되어 있다.

전자소자(10)가 그 접촉단자들이 아래로 향하도록 캐리어에 있는 경우에는, 플런저(4)가 전자소자(10)를 직접 집어서 테스트 소켓(8) 쪽으로 가압할 수 있다. 다른 경우로서, 전자소자(10)가 그 접촉단자들이 위를 향하도록 캐리어에 있는 경우에는, 캐리어에서 전자소자(10)를 집어서 플런저(4)로 전달해서 그 접촉단자들을 테스트 소켓(8) 쪽으로 누르기 위하여, 별도의 '집어서 놓는 장치'(pick-and-place device)를 사용해야 한다.

가열된 공기는 가열공기통로(23)를 통해서, 플런저(4)에 부착된 리드지지부(5)의 냉각핀(17)으로 공급된다. 이 가열공기의 흐름은 제3 온도센서(24)에 의해 제어되며 설정온도로 조절된다. 일반적으로 설정온도는 85℃이지만, 이와 다른 온도도 설정가능하다. 가열된 공기는 냉각핀(17)과 방열판(16)을 통해 전자소자(10)를 설정온도까지 가열한다.

가열된 공기는 또한, 공기통로(11)를 통해 각 중앙판(7)으로도 제공된다. 여기서, 공기는 제1 온도센서(12)에 의해 제어되며, 또한, 설정온도로 조절된다. 가열된 공기는 유입구(14)를 통해 공기분배실(13)로 들어가고 배출구(15)를 통해 균일한 흐름으로 배출된다. 전자소자(10)가 테스트 위치에 있지 않기 때문에, 가열된 공기는 테스트 소켓(8) 위로 송풍되어 그 접촉단자를 설정온도까지 가열한다.

이제, 플런저(4)가 이에 부착된 리드지지부(5)를, 이 리드지지부(5)에 의해 지지되는 전자소자(10)를 테스트 소켓(8) 쪽으로 가압하여 테스트 위치로 놓기 위하여, 중앙판(7)의 수용 공간 내로 이동시킨다. 테스트 위치에서, 리드지지부(5)의 공기이송공(18)은 중앙판(7)의 공기분배실(13)의 배출구(15)와 나란히 위치하게 된다. 이때 설정온도로 된 공기는 공기통로(11)로부터 공기분배실(13)을 통해 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16, 17)으로 흘러서 온도제어 시스템(16, 17)과 전자소자(10) 모두의 온도 변화가 일어나지 않도록 한다. 공기는 리드지지부(5)의 반대측의 공기이송공(18)을 통해 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16)을 빠져나와 핸들러(1)의 하우징 내로 들어간다. 이에 따라 하우징 내에서 약간 높아진 압력은 구멍과 틈새를 통해서 하우징에서 방출되어 먼지가 하우징 내로 들어가는 것이 방지된다.

전자소자(10)가 테스트 위치에 있고 그 접촉단자가 테스트 소켓(8)에 대해 가압되면, 제1 온도센서(12)에 의한 공기 온도의 제어는 스위치 오프된다. 대신에, 공기 온도는 리드지지부(5)의 방열판(16)에 직접 부착된 제2 온도센서(20)에 의해 제어된다.

전자소자(10)의 테스트 중에는 열이 발생한다. 테스트를 위해 소정의 설정온도가 요구되기 때문에, 테스트 중에 발생된 열은 방출시켜야 한다. 큰 전력의 전자소자를 테스트하는 경우, 이 전자소자를 공기를 이용하여 설정온도로 냉각시키면 열 방출 속도가 충분히 크지 않다.

따라서, 공기통로(11)을 통해 공급되는 공기의 온도를, 전자소자(10)가 설정온도보다 높은 온도까지 가열되기 전에, 설정온도 이하로 조절해야 한다. 이 조절은 제2 온도센서(20)에 의해 이루어지는데, 왜냐하면, 제2 온도센서(20)는 방열판(16)에 직접 부착되어 있어서 전자소자(10)의 온도의 상승을 매우 신속하게 감지할 수 있기 때문이다.

또한, 각 전자소자의 유형별로 별도의 온도 곡선을 매핑하는 것도 가능하고, 이 온도 곡선은 테스트의 시의적절한 진행에 대한 공기 온도의 필요한 변화를 나타낸다. 이 경우, 온도 곡선을 매핑하는 데 주로 제2 온도센서(20)가 사용된다. 또한, 전자소자(10)의 테스트 중에, 제2 온도센서(20)는 중요한 제어 역할을 수행할 수 있고 전자소자(10)가 설정온도와 다를 경우에는 신속하게 공기 온도를 보정할 수 있다. 다른 방법으로서, 별도의 온도센서가 전자소자(10) 내부에 구비되는 경우에는 테스트 중에 설정온도를 유지하는 것도 가능하다. 이 경우, 공기 온도의 조절은 측정 데이터를 이용하여 테스터(3)에 의해서 수행될 수 있다.

높은 발열량의 전자소자를 테스트할 때에는, 외기의 온도로는 테스트 중에 전자소자(10)를 설정온도로 유지하기에 충분하지 않을 수 있다. 이 경우에는, -70℃로 냉각된 공기를 공급하는 냉각 장치를 사용할 수 있다. 공기 온도의 조절은 예를 들어, 냉각기에서 나온 공기와 외기를 혼합하여 수행할 수 있다.

공기는 5 bar의 압력으로 공기통로(11)를 통해 공급된다. 공기분배실(13), 유입구(14), 및 배출구(15)의 크기는, 5 bar의 압력이 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16, 17)을 통해 분당 30-40리터의 유량으로 흐르도록 정해진다. 그러나 플런저(4)의 가열공기통로(23)를 통하는 공기 흐름은 상기 유량의 일부 밖에 되지 않는다. 따라서, 테스트 중에 스위치 오프가 되어서는 안된다. 공기통로(11)로부터의 공기 흐름이 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16, 17)에 영향을 주는 즉시, 가열공기통로(23)의 공기 흐름은 아무런 영향이 없다.

테스트가 완료되면, 플런저(4) 및 이와 연결된 리드지지부(5)는 테스트 소켓(8)으로부터 전자소자(10)를 분리한다. 전자소자(10)는 플런저(4)에 의해 직접, 또는 별도의 '집어서 놓는 장치'에 의해서 캐리어에 놓인다. 이 캐리어는 전자소자가 있었던 캐리어와 동일한 것일 수도 있고, 핸들러(1) 밖으로 전자소자(10)를 옮기기 위해 사용하는 다른 별도의 캐리어일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 대전력 전자소자의 냉각을 위하여, 리드지지부에 부착되며 플런저와 함께 이동시켜야 하는 유연한 파이프 연결이 필요치 않다. 중앙판(7)에는 공기 공급장치만이 고정 설치하면 된다. 테스트 중에 열이 발생하고 이를 방출해야 할 때에 전자소자(10)를 냉각시키게 된다. 공기를 온도조절 매체로 사용할 경우에, 중앙판(7)에 있는 배출구(15)와 리드지지부(5)의 공기이송공(18) 사이의 작은 누설은 문제가 되지 않는다. 본 발명에 의하면, 냉각 공기는, 중앙판(7)의 수용 공간 내로 리드지지부(5)가 이동되어 전자소자(10)가 테스트 위치에 놓이기 전이 아니라도 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16, 17)으로 공급된다.

본 발명에 따른 장치는 저온 테스트 핸들러로서 사용할 수 있다. 이 경우에는 설정온도가 외기 온도보다 낮다. 특수 냉각 챔버에서 전자소자를 미리 냉각시키는 대신에, 상술한 냉각기를 사용하여, 전자소자가 테스트 위치에 있을 때에 이를 설정온도까지 냉각시킬 수 있다. 제2 온도센서(20)가 전자소자가 설정온도에 있음을 감지할 때에 즉시 테스트가 시작되도록 할 수 있다. 설정온도에 따라서는, 이 과정은 다소 시간이 필요하지만, 특수 냉각 챔버를 구비하는 것보다는 훨씬 더 저렴하다.

1: 핸들러
2: 테스트 헤드
3: 테스터
4: 플런저
5: 리드지지부
6: 접촉부 홀더
7: 중앙판
8: 테스트 소켓
9: 적재판
10: 전자소자
11: 공기통로
12: 제1 온도센서
13: 공기분배실
14: 유입구
15: 배출구
16: 방열판
17: 냉각핀
18: 공기이송공
19: 흡입컵
20: 제2 온도센서
21: 제1 접촉단자판
22: 제2 접촉단자판
23: 가열공기통로
24: 제3 온도센서
25: 플런저 스프링

Claims (12)

1. 하나 이상의 움직이지 않도록 장착된 테스트 소켓(8)에 결합된 테스트 헤드(2)와, 전자소자(10)를 테스트 위치에 위치시키기 위한 위치결정 장치(4), 및 전자소자(10)를 지지하여 테스트 소켓(8) 쪽으로 전자소자(10)를 가압하며 위치결정 장치(4)에 부착된 리드지지부(5)를 포함하는, 전자소자(10) 테스트 장치에 있어서,
   상기 리드지지부(5)는 공급공(18)을 포함하고,
   상기 리드지지부(5)의 온도제어 시스템(16, 17)에 온도제어 매체를 공급하기위한 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)가 상기 테스트 소켓(8)의 옆에 움직이지 않도록 장착되고, 전자소자(10)가 테스트 위치에 있을 때, 상기 리드지지부(5)의 상기 온도제어 시스템(16, 17), 공급공(18) 및 상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)가 서로 연통하여, 상기 공급공(18)에 상기 온도제어 매체를 공급함으로써 상기 온도제어 매체가 상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)로부터 상기 리드지지부(5)의 상기 온도제어 시스템(16, 17)으로 흐르며,
   상기 리드지지부(5)는 제2 온도센서(20)를 포함하고,
   상기 리드지지부(5)에 그리고 상기 테스트 소켓(8) 옆에 접촉단자들(21, 22)이 제공되고, 상기 접촉단자들(21, 22)은 전자소자(10)가 테스트 위치에 있을 때에만 서로 접촉하여 전기적으로 연결되어, 상기 제2 온도센서(20)로부터 테스트 장치의 고정 장착된 부분으로 온도 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)는 분배실(13)을 포함하되, 상기 분배실(13)은 온도제어 매체가 상기 리드지지부(5)의 상기 온도제어 시스템(16, 17)을 통해 균일하게 흐르도록 온도제어 매체를 분배하고, 상기 온도제어 매체는 통로(11)로부터 상기 분배실(13)로 들어가는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)는 제1 온도센서(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 온도제어 매체로서 공기가 사용되는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 장치.
5. 전자소자(10)를 테스트하는 방법으로서, 상기 전자소자(10)는 테스트 헤드(2)에 결합된 테스트 소켓(8)에서 위치결정 장치(4)에 의해서 테스트 위치에 놓이며, 상기 전자소자(10)는 상기 위치결정 장치(4)에 부착된 리드지지부(5)에 의해 지지되는, 전자소자(10)를 테스트하는 방법에 있어서,
   상기 전자소자(10)가 테스트 위치에 있을 때, 상기 리드지지부(5)의 공급공(18)이 상기 테스트 소켓(8)의 옆에 고정 장착된 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)의 옆에 위치하여, 온도제어 매체가 상기 공급 연결포트(11, 13, 14, 15)로부터 상기 리드지지부(5)의 상기 공급공(18)으로 공급되며,
   상기 온도제어 매체의 온도는, 상기 리드지지부(5)에 부착된 제2 온도센서(20)에 의해 제어되고,
   상기 리드지지부(5)에 그리고 상기 테스트 소켓(8) 옆에 접촉단자들(21, 22)이 제공되고, 상기 접촉단자들(21, 22)은 전자소자(10)가 테스트 위치에 있을 때에만 서로 접촉하여 전기적으로 연결되어, 상기 제2 온도센서(20)로부터 테스트 장치의 고정 장착된 부분으로 온도 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 리드지지부(5)에 의해 지지되는 전자소자(10)가 테스트 위치에 있지 않을 때에는, 상기 온도제어 매체의 온도는 공급 연결 포트(11, 13, 14, 15)에 설치된 제1 온도센서(12)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 온도제어 매체의 온도는 제1 온도센서(12)에 의해 사전에 정해진 설정온도로 조절되는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 온도제어 매체의 온도는, 상기 리드지지부(5)에 의해 지지되는 전자소자(10)가 상기 테스트 위치에 있을 때, 전자소자(10)의 온도센서에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 온도제어 매체의 부피가 조절되거나, 상기 온도제어 매체의 부피 및 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 전자소자 테스트 방법.
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