KR101724551B1 - 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드 - Google Patents

반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드 Download PDF

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오세경
임준형
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(주) 에이블리
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Abstract

본 발명은 별도의 추가 전원 없이 전원보호회로를 저전압에서도 동작할 수 있도록 구현한 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에 관한 것으로, 전원보호회로가 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 출력단자를 통해 DUT로 공급되는 전원을 차단하며; 포지티브-네거티브 전압변환기가 입력단자를 전원보호회로의 입력단자에 연결함과 동시에 출력단자를 전원보호회로의 그라운드단자에 연결 형성하여, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜 출력단자를 통해 전원보호회로의 그라운드단자로 출력한다.

Description

반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드{Semiconductor test device interface board}
본 발명의 기술 분야는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에 관한 것으로, 특히 별도의 추가 전원 없이 전원보호회로를 저전압에서도 동작할 수 있도록 구현한 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에 관한 것이다.
반도체검사장비는, 개인용 컴퓨터(PC) 혹은 워크스테이션(Workstation)으로 구성된 테스트 컨트롤러부, 디바이스에 전원을 공급하는 전원공급부, 필요에 따라 전원공급 및 차단을 담당하는 릴레이 제어부, 공급전원의 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출부와 릴레이부, 그리고 테스트될 디바이스로 전원을 제공하는 프로브 카드부로 이루어진다. 여기서, 과전류 검출부는 테스트하고자 하는 반도체 디바이스에서 정상적인 제품보다 훨씬 많은 양의 과전류가 발생하였는지의 여부를 감지하고, 감지 결과로서 테스트 컨트롤러부로 발생되는 과전류발생신호를 전송하게 된다. 이에, 테스트 컨트롤러부는 이 과전류 발생신호를 전달받아 릴레이 제어부에 전원을 차단하도록 명령을 내리고, 릴레이 제어부는 이 명령에 응답하여 릴레이부를 차단하여 해당 디바이스로 공급되는 과전류를 차단하도록 한다.
한국등록특허 제10-0648275호(2006.11.14 등록)는 반도체 테스트 장치에 관하여 개시되어 있는데, 테스트 컨트롤러와 연결되며, 테스트 컨트롤러의 제어에 따라 반도체 디바이스를 테스트하는 반도체 테스트 장치에 있어서, 테스트 컨트롤러의 제어에 응답하여 반도체 디바이스에 공급될 전원을 발생하는 전원 공급부; 전원 공급부의 출력에서 과전류가 공급되는 지의 여부를 검출하는 과전류 검출부; 반도체 디바이스와 반도체 테스트 장치를 접속되도록 하는 프로브 카드; 및 전원 공급부와 프로브 카드 사이에 연결되며, 과전류 검출부의 검출 결과에 따라 전원 공급부로부터의 전원을 반도체 디바이스로 전달하기 위한 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 반도체 테스트를 위한 디바이스 파워 서플라이에서 불량 제품에 의한 과전류 발생 시, 과전류의 감지 후 테스트 컨트롤러 명령에 의하지 않고서도 해당 디바이스의 전원 릴레이를 차단하도록 제어 방법을 변경함으로써, 테스트 소요 시간을 절감하고, 과전류를 보다 신속히 차단하기 때문에 고가의 테스트 장비를 보호할 수 있다.
한국공개특허 제10-2015-0048730호(2015.05.07 공개)는 지능 전류 감지 스위치를 이용함으로써 프로브를 보호하는 시스템 및 방법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 자동화된 테스팅에 사용되는 프로브를 보호하는 장치로서, DPS(Device Power Supply; 전원공급장치)로부터 DUT(Device Under Test; 피검사체)에 전력을 공급하도록 동작 가능하되, DUT상의 접촉 포인트에 연결되는 프로브와, DPS와 DUT 사이에서 프로브에 직렬로 접속되는 프로브 보호 회로를 포함하며, 프로브 보호 회로는, DPS로부터 DUT로의 전류 흐름을 모니터링하여 전류 흐름이 사전 결정된 임계치 전류 레벨 미만인지를 판정하도록 동작 가능한 전류 감지 모듈과, DPS로부터 DUT로의 접속을 제어하는 스위치를 포함하며, 스위치는 전류 감지 모듈에 연결되고, 또한 스위치는 전류 흐름이 사전 결정된 임계치 전류 레벨을 초과하는 경우 전류 흐름을 제한하기 위해 전류 감지 모듈과 함께 사용되도록 동작 가능하다.
상술한 바와 같은 종래의 반도체검사장비에서 제공하는 전원공급장치는, 보호회로로 과전류제한회로를 구비하고 있다. 여기서, 1개의 전원공급장치에 1개의 DUT만 연결되어 있으면, 과전류가 흐르는지의 여부를 측정하여 DUT별 제어가 가능하다. 그런데, 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에서 1개의 전원공급장치의 출력에 여러 개의 DUT를 연결하여 사용하는 경우에, 불량 DUT 또는 접촉 불량으로 단락회로에 의한 과전류가 발생할 수 있는 단점을 가지고 있다.
상술한 바와 같은 종래기술에서 번인보드(Burn-in Board)의 경우에는, 각 DUT별 전류제한저항으로 분기되어 있어서 단락회로에서 파손이나 동반 불량을 방지할 수 있지만, 저전압 시에는 전류제한저항에서 발생하는 전압 강하로 인하여 전압오차가 발생하므로 사용 불가능하며, 또한 번인보드로 연결되는 제어신호 및 전원 자원이 한정적이고 보조전원도 연결할 수 없는 단점을 가지고 있다.
상술한 바와 같은 종래기술에서 로드보드(Load Board)나 하이픽스보드(Hi-fix Board) 또는 프로브카드(Probe Card)의 경우에는, 전원을 릴레이(Relay)로 분기하여 사용하므로, 별도의 릴레이 전원이 필요하며, 개별 DUT로 전류 측정하여 과전류가 흐르는 DUT를 릴레이로 오프할 수 있지만, 전류측정단계 이후에 발생하는 과전류에 대해서는 보호할 수 없는(즉, 전류 측정 이후에 다른 동작에서 과전류가 발생하는 경우에 파손이 발생할 수 있는) 단점을 가지고 있다.
상술한 바와 같은 종래기술에서 프로브카드의 경우에는, 동작전압(예로, 5V 또는 12V)을 보조전원장치로부터 공급받아야 하므로, 보조전원장치를 연결할 수 없는 번인보드에는 사용할 수 없는 단점이 있다. 또한, 1.8V 이하에서 동작하는 전원보호회로는 별도의 바이어스(Bias) 전압으로 1.8V 이상을 요구하므로, 즉 전원보호회로의 최소 동작전압이 1.8V이므로, 저전압에서는 사용할 수 없는 단점을 가지고 있다.
한국등록특허 제10-0648275호 한국공개특허 제10-2015-0048730호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 추가 전원 없이 전원보호회로를 저전압에서도 동작할 수 있도록 구현한 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 출력단자를 통해 DUT로 공급되는 전원을 차단하기 위한 전원보호회로; 및 입력단자를 상기 전원보호회로의 입력단자에 연결함과 동시에 출력단자를 상기 전원보호회로의 그라운드단자에 연결 형성하여, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 출력하기 위한 포지티브-네거티브 전압변환기를 포함하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 전원보호회로는, 전원전압을 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 그라운드 전위와 전원전압 전위 간의 차이가 최소동작전압보다 높은 전압으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 전원보호회로는, 과전류 여부를 검출한 후에 스위치를 오프시켜 전류를 완전히 차단하기 위한 래치회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 포지티브-네거티브 전압변환기는, 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 출력되는 네거티브 전압을, 상기 전원보호회로의 그라운드 전위로 사용하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 포지티브-네거티브 전압변환기는, 일측이 입력단자에 연결 형성되어, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 스위칭 온 시에 스위칭시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 차단하기 위한 제1스위치; 일측이 그라운드단자에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 포지티브 전압이 스위칭되도록 그라운딩시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 포지티브 전압이 차단되도록 오픈시켜 주기 위한 제2스위치; 일측이 상기 제1스위치의 다른 일측에 연결됨과 동시에, 다른 일측이 상기 제2스위치의 다른 일측에 연결 형성되어, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 스위칭 온 시에 포지티브 전압을 충전하였다가, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 스위칭 오프 시에 충전된 제1전원을 방전하기 위한 제1커패시터; 일측이 상기 제1스위치의 다른 일측과 상기 제1커패시터의 일측에 연결 형성되어, 상기 제1커패시터로부터 방전되는 제1전원을 스위칭 온 시에 스위칭시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 차단하기 위한 제3스위치; 일측이 상기 제2스위치의 다른 일측과 상기 제1커패시터의 다른 일측에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 제1전원이 스위칭되도록 그라운딩시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 제1전원이 차단되도록 오픈시켜 주기 위한 제4스위치; 및 일측이 상기 제3스위치의 다른 일측 및 그라운드단자에 연결됨과 동시에, 다른 일측이 상기 제4스위치의 다른 일측 및 출력단자에 연결 형성되어, 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치의 스위칭 온 시에 제1전원을 충전하였다가, 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치의 스위칭 오프 시에 충전된 제2전원을 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 방전하기 위한 제2커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제2커패시터는, 그라운드단자의 그라운드 전위를 기준으로 충전된 제2전원을 네거티브 전압으로 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 포지티브-네거티브 전압변환기는, 출력단이 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치에 연결 형성되어, 주파수를 발진시켜 출력하여, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 스위칭 온 시에 포지티브 전압이 상기 제1커패시터에 충전되도록 하기 위한 오실레이터; 입력단이 상기 오실레이터의 출력단에 연결됨과 동시에 출력단이 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치에 연결 형성되어, 상기 오실레이터로부터 출력되는 발진 주파수를 반전시켜, 상기 제3스위치와 상기 제4스위치의 스위칭 온 시에 네거티브 전압이 상기 제2커패시터에 충전되도록 하기 위한 반전기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 제1입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 제1출력단자를 통해 DUT로 공급되는 코어전압을 차단하기 위한 코어전원보호회로; 반도체검사장비의 제2전원공급장치로부터 제2입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 제2출력단자를 통해 DUT로 공급되는 입출력전압을 차단하기 위한 입출력전원보호회로; 및 입력단자를 상기 코어전원보호회로의 제1입력단자에 연결함과 동시에 출력단자를 상기 코어전원보호회로의 그라운드단자 및 상기 입출력전원보호회로의 그라운드단자에 연결 형성하여, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜 출력단자를 통해 상기 코어전원보호회로의 그라운드단자 및 상기 입출력전원보호회로의 그라운드단자로 출력하기 위한 포지티브-네거티브 전압변환기를 포함하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 코어전원보호회로는, 전원전압을 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 코어전압을 DUT로 공급해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 입출력전원보호회로는, 전원전압을 반도체검사장비의 제2전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 입출력전압을 DUT로 공급해 주는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과로는, 별도의 추가 전원 없이 전원보호회로를 저전압에서도 동작할 수 있도록 구현한 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 제공함으로써, 기존과 동일한 전압이나 전원 자원 조건으로 저전압에서도 동작할 수 있으며, 또한 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있다는 것이다.
본 발명에 의하면, 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에 저전압 동작 전원보호회로(즉, 동작전압이 낮은 전원보호회로)를 내장시켜 줌으로써, 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에 별도의 전원을 추가하지 않고 기존과 동일한 전압이나 전원 자원 조건으로 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명에 의하면, 포지티브-네거티브 전압변환기(Positive-to-Negative Voltage Converter)로 0V부터 동작이 가능한 전원보호회로를 구현해 줌으로써, 기존과 동일한 전압과 채널을 이용하여 전원보호회로를 저전압에서도 동작할 수 있도록 하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 포지티브-네거티브 전압변환기를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드(100)는, 전원보호회로(110)를 내장하며, 또한 포지티브-네거티브 전압변환기(Positive-to-Negative Voltage Converter)(120)를 더 포함한다.
전원보호회로(110)는, 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 입력단자(PSIN)를 통해 공급되는 전원에 과전류가 공급되는지의 여부를 검출하며, 과전류의 공급을 검출하는 경우에 출력단자(PSOUT)를 통해 DUT(Device Under Test; 피검사체)로 공급되는 전원을 차단해 줌으로써, 과전류에 의한 파손을 방지해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 전원보호회로(110)는, 전원전압(VCC)을 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 입력단자(PSIN)를 통해 공급되는 전원(즉, 전압)을 그대로 사용하여, 그라운드 전위(즉, 네거티브 전압 전위)와 전원전압 전위 간의 전위차가 최소동작전압(즉, 동작하기 위한 최소한의 전압)(예로, 1.8V)보다 높은 전압으로 이루어지도록 함으로써, 별도의 보조전원장치 없이 저전압에서도 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 전원보호회로(110)는, 동작전압이 높아져서, 내부에 구비되어 있는 스위치 회로(즉, 과전류 시의 차단을 위한 회로)에 사용되는 스위치 저항을 낮은 것으로 구현할 수도 있다.
일 실시 예에서, 전원보호회로(110)는, 내부에 래치회로(Latch Circuit)(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)를 추가로 더 구비하여, 과전류를 감지(즉, 검출)한 후에 스위치를 오프시켜 전류를 완전히 차단해 줄 수 있다.
포지티브-네거티브 전압변환기(120)는, 입력단자(+VIN)를 전원보호회로(110)의 입력단자(PSIN)에 연결 형성함과 동시에 출력단자(-VOUT)를 전원보호회로(110)의 그라운드단자(GND)에 연결 형성하여, 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원(즉, 포지티브 전압)을 입력단자(+VIN)를 통해 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜, 해당 변환시킨 네거티브 전압을 출력단자(-VOUT)를 통해 전원보호회로(110)의 그라운드단자(GND)로 출력해 준다.
일 실시 예에서, 포지티브-네거티브 전압변환기(120)는, 출력단자(-VOUT)를 통해 전원보호회로(110)의 그라운드단자(GND)로 출력되는 네거티브 전압을, 전원보호회로(110)의 그라운드 전위로 사용하도록 해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드(100)는, 별도의 추가 전원 없이 전원보호회로(110)를 저전압에서도 동작할 수 있도록 구현함으로써, 기존과 동일한 전압이나 전원 자원 조건으로 저전압에서도 동작할 수 있으며, 또한 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드(100)는, 저전압 동작 전원보호회로, 즉 동작전압이 낮은 전원보호회로(110)를 내장시켜 줌으로써, 별도의 전원을 추가하지 않고 기존과 동일한 전압이나 전원 자원 조건으로 과전류에 의한 파손을 방지할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 포지티브-네거티브 전압변환기를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 포지티브-네거티브 전압변환기(120)는, 제1스위치(S1), 제2스위치(S2), 제1커패시터(C1), 제3스위치(S3), 제4스위치(S4), 제2커패시터(C2)를 포함한다.
제1스위치(S1)는, 일측이 입력단자(+VIN)에 연결 형성되고 다른 일측이 제1커패시터(C1)의 일측에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원(즉, 포지티브 전압)을 입력단자(+VIN)를 통해 제공받아 제1커패시터(C1)로 스위칭시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원(즉, 포지티브 전압)을 차단해 준다.
제2스위치(S2)는, 일측이 그라운드단자(GND)에 연결 형성되고 다른 일측이 제1커패시터(C1)의 다른 일측에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원(즉, 포지티브 전압)이 제1커패시터(C1)로 스위칭되도록 그라운딩시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원(즉, 포지티브 전압)이 차단되도록 오픈시켜 준다.
제1커패시터(C1)는, 일측이 제1스위치(S1)의 다른 일측에 연결 형성됨과 동시에, 다른 일측이 제2스위치(S2)의 다른 일측에 연결 형성되어, 제1스위치(S1)와 제2스위치(S2)의 스위칭 온과 동시에 제3스위치(S3) 및 제4스위치(S4)의 스위칭 오프 시에, 제1스위치(S1)를 통해 스위칭되는 전원(즉, 포지티브 전압)을 충전하였다가, 제1스위치(S1)와 제2스위치(S2)의 스위칭 오프와 동시에 제3스위치(S3) 및 제4스위치(S4)의 스위칭 온 시에, 해당 충전된 제1전원을 제3스위치(S3)로 방전해 준다.
제3스위치(S3)는, 일측이 제1스위치(S1)의 다른 일측과 제1커패시터(C1)의 일측에 연결 형성되고 다른 일측이 제2커패시터(C2)의 일측에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 제1커패시터(C1)로부터 방전되는 제1전원을 제2커패시터(C2)로 스위칭시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 제1커패시터(C1)로부터 방전되는 제1전원을 차단해 준다.
제4스위치(S4)는, 일측이 제2스위치(S2)의 다른 일측과 제1커패시터(C1)의 다른 일측에 연결 형성되고 다른 일측이 제2커패시터(C2)의 다른 일측에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 제1커패시터(C1)로부터 방전되는 제1전원이 제2커패시터(C2)로 스위칭되도록 그라운딩시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 제1커패시터(C1)로부터 방전되는 제1전원이 차단되도록 오픈시켜 준다.
제2커패시터(C2)는, 일측이 제3스위치(S3)의 다른 일측 및 그라운드단자(GND)에 연결 형성됨과 동시에, 다른 일측이 제4스위치(S4)의 다른 일측 및 출력단자(-VOUT)에 연결 형성되어, 제3스위치(S3) 및 제4스위치(S4)의 스위칭 온 시에 제3스위치(S3)를 통해 방전되는 제1전원을 네거티브 전압으로 충전하였다가, 제3스위치(S3) 및 제4스위치(S4)의 스위칭 오프 시에 해당 충전된 제2전원(즉, 네거티브 전압)을 출력단자(-VOUT)를 통해 전원보호회로(110)의 그라운드단자(GND)로 방전해 준다.
일 실시 예에서, 제2커패시터(C2)는, 그라운드단자(GND)의 그라운드 전위를 기준으로 충전된 제2전원을 네거티브 전압으로 출력단자(-VOUT)를 통해 전원보호회로(110)의 그라운드단자(GND)로 출력해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 포지티브-네거티브 전압변환기(120)는, 오실레이터(121), 반전기(122)를 더 포함한다.
오실레이터(121)는, 출력단이 제1스위치(S1) 및 제2스위치(S2)에 연결 형성되어, 주파수를 발진시켜 반전기(122)로 출력하며, 제1스위치(S1)와 제2스위치(S2)의 스위칭 온에 의해 제1스위치(S1)를 통해 스위칭되는 전원이 포지티브 전압으로 제1커패시터(C1)에 충전되도록 해 준다.
반전기(122)는, 입력단이 오실레이터(121)의 출력단에 연결 형성됨과 동시에 출력단이 제3스위치(S3) 및 제4스위치(S4)에 연결 형성되어, 오실레이터(121)에서 발진시킨 주파수를 반전시켜 제3스위치(S3)와 제4스위치(S4)의 스위칭 온에 의해 제3스위치(S3)를 통해 스위칭되는 전원이 네거티브 전압으로 제2커패시터(C2)에 충전되도록 해 준다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드(200)는, DUT가 코어전압(VDD)과 입출력전압(VDDQ)으로 분리되어 있는 경우에, 코어전원보호회로(211)와, 입출력전원보호회로(212)를 내장하며, 또한 포지티브-네거티브 전압변환기(220)를 더 포함한다. 여기서, 도 1의 구성요소와 동일한 경우에는 그 설명을 생략하고 다른 부분에 대해서만 설명하도록 한다.
코어전원보호회로(211)는, 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 제1입력단자(PSIN1)를 통해 공급되는 전원에 과전류가 공급되는지의 여부를 검출하며, 과전류의 공급을 검출하는 경우에 제1출력단자(PSOUT1)를 통해 DUT로 공급되는 전원(즉, 코어전압(VDD))을 차단해 줌으로써, 과전류에 의한 파손을 방지해 줄 수 있다. 여기서, 코어전압(VDD)의 범위는 예를 들어, 1.8V ~ 3.3V를 가진다.
일 실시 예에서, 코어전원보호회로(211)는, 전원전압(VCC)을 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 제1입력단자(PSIN1)를 통해 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 코어전압(VDD)을 DUT로 공급해 줄 수 있다.
입출력전원보호회로(212)는, 반도체검사장비의 제2전원공급장치로부터 제2입력단자(PSIN2)를 통해 공급되는 전원에 과전류가 공급되는지의 여부를 검출하며, 과전류의 공급을 검출하는 경우에 제2출력단자(PSOUT2)를 통해 DUT로 공급되는 전원(즉, 입출력전압(VDDQ))을 차단해 줌으로써, 과전류에 의한 파손을 방지해 줄 수 있다. 여기서, 입출력전압(VDDQ)은 예를 들어, 1.1V ~ 1.8V의 범위를 가진다.
일 실시 예에서, 입출력전원보호회로(212)는, 0V부터 동작하는 전원보호회로(즉, 0V 이상에서의 동작 가능 전원보호회로)로서, 전원전압(VCC)을 반도체검사장비의 제2전원공급장치로부터 제2입력단자(PSIN2)를 통해 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 입출력전압(VDDQ)을 DUT로 공급해 줄 수 있다.
포지티브-네거티브 전압변환기(220)는, 입력단자(+VIN)를 코어전원보호회로(211)의 제1입력단자(PSIN1)에 연결 형성함과 동시에 출력단자(-VOUT)를 코어전원보호회로(211)의 그라운드단자(GND) 및 입출력전원보호회로(212)의 그라운드단자(GND)에 연결 형성하여, 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 공급되는 전원(즉, 포지티브 전압)을 입력단자(+VIN)를 통해 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜, 해당 변환시킨 네거티브 전압을 출력단자(-VOUT)를 통해 코어전원보호회로(211)의 그라운드단자(GND) 및 입출력전원보호회로(212)의 그라운드단자(GND)로 출력해 준다.
일 실시 예에서, 포지티브-네거티브 전압변환기(120)는, 출력단자(-VOUT)를 통해 코어전원보호회로(211)의 그라운드단자(GND) 및 입출력전원보호회로(212)의 그라운드단자(GND)로 출력되는 네거티브 전압을, 코어전원보호회로(211) 및 입출력전원보호회로(212)의 그라운드 전위로 사용하도록 해 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드(100)는, 포지티브-네거티브 전압변환기(120)로 0V부터 동작이 가능한 전원보호회로(110)를 구현해 줌으로써, 기존과 동일한 전압과 채널을 이용하여 전원보호회로(110)를 저전압에서도 동작 가능하도록 해 줄 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100, 200: 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드
110: 전원보호회로
120, 220: 포지티브-네거티브 전압변환기
121: 오실레이터
122: 반전기
211: 코어전원보호회로
212: 입출력전원보호회로
S1, S2, S3, S4: 스위치
C1, C2: 커패시터

Claims (10)

  1. 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 출력단자를 통해 DUT로 공급되는 전원을 차단하기 위한 전원보호회로; 및
    입력단자를 상기 전원보호회로의 입력단자에 연결함과 동시에 출력단자를 상기 전원보호회로의 그라운드단자에 연결 형성하여, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 출력하기 위한 포지티브-네거티브 전압변환기를 포함하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원보호회로는,
    전원전압을 반도체검사장비의 전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 그라운드 전위와 전원전압 전위 간의 차이가 최소동작전압보다 높은 전압으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전원보호회로는,
    과전류 여부를 검출한 후에 스위치를 오프시켜 전류를 완전히 차단하기 위한 래치회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 포지티브-네거티브 전압변환기는,
    출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 출력되는 네거티브 전압을, 상기 전원보호회로의 그라운드 전위로 사용하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 포지티브-네거티브 전압변환기는,
    일측이 입력단자에 연결 형성되어, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 스위칭 온 시에 스위칭시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 차단하기 위한 제1스위치;
    일측이 그라운드단자에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 포지티브 전압이 스위칭되도록 그라운딩시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 포지티브 전압이 차단되도록 오픈시켜 주기 위한 제2스위치;
    일측이 상기 제1스위치의 다른 일측에 연결됨과 동시에, 다른 일측이 상기 제2스위치의 다른 일측에 연결 형성되어, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 스위칭 온 시에 포지티브 전압을 충전하였다가, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 스위칭 오프 시에 충전된 제1전원을 방전하기 위한 제1커패시터;
    일측이 상기 제1스위치의 다른 일측과 상기 제1커패시터의 일측에 연결 형성되어, 상기 제1커패시터로부터 방전되는 제1전원을 스위칭 온 시에 스위칭시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 차단하기 위한 제3스위치;
    일측이 상기 제2스위치의 다른 일측과 상기 제1커패시터의 다른 일측에 연결 형성되어, 스위칭 온 시에 제1전원이 스위칭되도록 그라운딩시켜 주거나, 스위칭 오프 시에 제1전원이 차단되도록 오픈시켜 주기 위한 제4스위치; 및
    일측이 상기 제3스위치의 다른 일측 및 그라운드단자에 연결됨과 동시에, 다른 일측이 상기 제4스위치의 다른 일측 및 출력단자에 연결 형성되어, 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치의 스위칭 온 시에 제1전원을 충전하였다가, 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치의 스위칭 오프 시에 충전된 제2전원을 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 방전하기 위한 제2커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2커패시터는,
    그라운드단자의 그라운드 전위를 기준으로 충전된 제2전원을 네거티브 전압으로 출력단자를 통해 상기 전원보호회로의 그라운드단자로 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  7. 제5항에 있어서, 상기 포지티브-네거티브 전압변환기는,
    출력단이 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치에 연결 형성되어, 주파수를 발진시켜 출력하여, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 스위칭 온 시에 포지티브 전압이 상기 제1커패시터에 충전되도록 하기 위한 오실레이터;
    입력단이 상기 오실레이터의 출력단에 연결됨과 동시에 출력단이 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치에 연결 형성되어, 상기 오실레이터로부터 출력되는 발진 주파수를 반전시켜, 상기 제3스위치와 상기 제4스위치의 스위칭 온 시에 네거티브 전압이 상기 제2커패시터에 충전되도록 하기 위한 반전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  8. 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 제1입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 제1출력단자를 통해 DUT로 공급되는 코어전압을 차단하기 위한 코어전원보호회로;
    반도체검사장비의 제2전원공급장치로부터 제2입력단자를 통해 공급되는 전원에 과전류 여부를 검출하여, 제2출력단자를 통해 DUT로 공급되는 입출력전압을 차단하기 위한 입출력전원보호회로; 및
    입력단자를 상기 코어전원보호회로의 제1입력단자에 연결함과 동시에 출력단자를 상기 코어전원보호회로의 그라운드단자 및 상기 입출력전원보호회로의 그라운드단자에 연결 형성하여, 입력단자를 통해 포지티브 전압을 제공받아 네거티브 전압으로 변환시켜 출력단자를 통해 상기 코어전원보호회로의 그라운드단자 및 상기 입출력전원보호회로의 그라운드단자로 출력하기 위한 포지티브-네거티브 전압변환기를 포함하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 코어전원보호회로는,
    전원전압을 반도체검사장비의 제1전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 코어전압을 DUT로 공급해 주는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
  10. 제8항에 있어서, 상기 입출력전원보호회로는,
    전원전압을 반도체검사장비의 제2전원공급장치로부터 공급되는 전원으로 그대로 사용하여, 입출력전압을 DUT로 공급해 주는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트 디바이스 인터페이스 보드.
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