KR102043879B1 - Semiconductor package holding and contacting module enable to adjust temperature of semiconductor package - Google Patents

Semiconductor package holding and contacting module enable to adjust temperature of semiconductor package Download PDF

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Abstract

The present invention provides a temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module, which comprises: a blade having a contact surface being in contact with a semiconductor package; a thermally-conductive block having a pair of conductive walls disposed along a vertical direction of the contact surface, and coupled to the blade; a heating unit disposed between the pair of conductive walls to heat the semiconductor package through the thermally-conductive block and the blade; a cooling unit having a thermoelectric element which stands while being in contact with the conductive walls to absorb the heat of the semiconductor package through the thermally-conductive block and the blade, and a heat dissipation element which is disposed on the opposite side of the surface of the thermoelectric element being in contact with the conductive walls to discharge the heat absorbed by the thermoelectric element from the thermoelectric element; and a heat insulation body formed to surround the heating unit and the cooling unit, and insulating the heating unit and the cooling unit in a direction different from the direction toward the blade.

Description

온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈{SEMICONDUCTOR PACKAGE HOLDING AND CONTACTING MODULE ENABLE TO ADJUST TEMPERATURE OF SEMICONDUCTOR PACKAGE}Temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module {SEMICONDUCTOR PACKAGE HOLDING AND CONTACTING MODULE ENABLE TO ADJUST TEMPERATURE OF SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 발명은 반도체 패키지를 흡착하여 테스트 소켓에 컨택되게 하는 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a module for absorbing a semiconductor package and making contact with a test socket.

일반적으로, 반도체 제조 공정에 의해 완성된 반도체 패키지는 테스트(검사) 공정을 통해 동작 특성들이 제대로 구현되는지에 대해 체크된 후 양품으로 분류된 경우에 출하된다. Generally, a semiconductor package completed by a semiconductor manufacturing process is shipped when it is classified as good after being checked for proper implementation of the operating characteristics through a test (inspection) process.

이러한 검사 공정에서, 테스트는 반도체 패키지를 소켓에 접속시켜, 전기적인 작동에 문제가 없는지에 대한 검사가 이루어지기도 한다. 이를 위해서는, 반도체 패키지는 그를 흡착하여 소켓에 컨택시키는 장치에 의해 다루어진다.In such an inspection process, a test may be made by connecting a semiconductor package to a socket to check that there is no problem in electrical operation. For this purpose, the semiconductor package is handled by a device which adsorbs it and contacts the socket.

이때, 반도체 패키지를 흡착하여 컨택하는 장치는, 반도체 패키지를 흡착할 때 그에 최소한의 물리적인 충격을 주는 것이어야 한다. 나아가, 반도체 패키지에 대해서 뿐 아니라, 그 장치 자체의 부품에도 최소한의 물리적인 충격을 주어야 한다. 특히 해당 부품이 반복되는 충격에 의해 손상, 파손되는 경우라면 더욱 그러하다.At this time, the device for contacting by absorbing the semiconductor package should be to give a minimum physical shock to the adsorbed semiconductor package. Furthermore, minimal physical impact should be given to the components of the device itself, as well as to the semiconductor package. This is especially true if the part is damaged or broken by repeated impacts.

본 발명의 일 목적은, 소켓에 대한 반복적인 충돌에 의해 내부 구성 부품이 손상되는 것을 구조적으로 방지할 수 있는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module that can structurally prevent damage to internal components due to repeated collisions against a socket.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈은, 반도체 패키지와 접촉되는 접촉면을 구비하는 블레이드; 상기 접촉면의 수직 방향을 따라 배치되는 한 쌍의 전도벽을 구비하고, 상기 블레이드와 결합되는 열전도성 재질의 열전도 블럭; 상기 한 쌍의 전도벽 사이에 배치되어, 상기 열전도 블럭 및 상기 블레이드를 통해 상기 반도체 패키지를 가열하는 히팅 유닛; 상기 전도벽에 접촉한 채로 세워져서 상기 열전도 블럭 및 상기 블레이드를 통해 상기 반도체 패키지의 열을 흡수하는 열전 소자와, 상기 열전 소자의 상기 전도벽을 접촉하는 면의 반대 면 측에 배치되어 상기 열전 소자가 흡수한 열을 상기 열전 소자로부터 배출하는 열배출 소자를 구비하는 냉각 유닛; 및 상기 히팅 유닛 및 상기 냉각 유닛을 둘러싸도록 형성되어, 상기 히팅 유닛 및 상기 냉각 유닛을 상기 블레이드를 향한 방향과 다른 방향에 대해 단열시키는 단열 바디를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature adjustable semiconductor package adsorption contact module comprising: a blade having a contact surface in contact with a semiconductor package; A thermally conductive block having a pair of conductive walls disposed along a vertical direction of the contact surface and coupled to the blades; A heating unit disposed between the pair of conductive walls to heat the semiconductor package through the heat conductive block and the blades; A thermoelectric element which stands up in contact with the conductive wall to absorb heat of the semiconductor package through the thermal conductive block and the blade, and is disposed on a side opposite to a surface that contacts the conductive wall of the thermoelectric element; A cooling unit including a heat dissipation element for discharging the heat absorbed from the thermoelectric element; And an insulation body formed to surround the heating unit and the cooling unit to insulate the heating unit and the cooling unit in a direction different from a direction toward the blade.

여기서, 상기 블레이드는, 관통홀을 포함하고, 상기 열전도 블럭은, 상기 관통홀에 삽입되는 삽입 돌기; 및 상기 삽입 돌기가 연결되는 하면과 상기 전도벽이 연결되는 상면을 구비하는 베이스를 포함하고, 상기 상면은, 상기 전도벽에서 측방으로 연장 형성되어, 상기 열전 소자의 측면을 지지할 수 있다.Here, the blade, the through hole, the thermally conductive block, the insertion protrusion is inserted into the through hole; And a base having a lower surface to which the insertion protrusion is connected and an upper surface to which the conductive wall is connected, wherein the upper surface extends laterally from the conductive wall to support a side surface of the thermoelectric element.

여기서, 상기 열전도 블럭은, 상기 삽입 돌기에 장착되어, 상기 반도체 패키지를 흡착하는 흡착 패드; 및 상기 삽입 돌기 내에 연장 형성되고 외부의 진공 장치에 연통되어, 상기 흡착 패드가 감싸는 영역의 공기를 흡입하는 석션 라인을 더 포함할 수 있다.The heat conduction block may include: an adsorption pad mounted to the insertion protrusion to adsorb the semiconductor package; And a suction line extending in the insertion protrusion and communicating with an external vacuum device to suck air in an area surrounded by the suction pad.

여기서, 상기 히팅 유닛은, 상기 상면 중 상기 한 쌍의 전도벽 사이의 영역에 배치되는 세라믹 히터를 포함할 수 있다.Here, the heating unit may include a ceramic heater disposed in an area between the pair of conductive walls of the upper surface.

여기서, 상기 열배출 소자는, 상기 상면에서 벗어난 영역에 배치되어 상기 열전도 블럭과 접촉하지 않을 수 있다.Here, the heat dissipation element may be disposed in a region deviated from the upper surface and may not be in contact with the heat conductive block.

여기서, 상기 열배출 소자는, 그의 내부에 냉각수가 유동하는 냉각수 유로를 포함하고, 상기 열배출 소자의 주면은, 상기 열전 소자의 주면 중 발열면과 접촉할 수 있다. The heat dissipating element may include a cooling water flow path through which cooling water flows, and a main surface of the heat dissipating element may contact a heat generating surface of the main surfaces of the thermoelectric element.

여기서, 상기 단열 바디는, 상기 열전도 블럭을 수용하는 내부 공간을 한정하는 프레임; 및 상기 프레임에서 상기 내부 공간으로 돌출하여, 상기 한 쌍의 전도벽 사이에서 상기 히팅 유닛 상측에 배치되는 중앙 돌기를 포함할 수 있다. Here, the heat insulating body, the frame defining an internal space for receiving the heat conductive block; And a central protrusion protruding from the frame into the inner space and disposed above the heating unit between the pair of conductive walls.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈은, 관통홀을 구비하고, 반도체 패키지와 접촉되는 블레이드; 상기 관통홀에 삽입되는 삽입 돌기와, 상기 삽입 돌기에 장착되어 상기 반도체 패키지를 흡착하는 흡착 패드와, 상기 삽입 돌기 내에 연장 형성되고 외부의 진공 장치에 연통되어 상기 흡착 패드가 감싸는 영역의 공기를 흡입하는 석션 라인을 구비하고, 열전도성 재질로 형성되는 열전도 블럭; 상기 열전도 블럭에 접촉한 채로 세워져서 상기 열전도 블럭 및 상기 블레이드를 통해 상기 반도체 패키지에 열적 영향을 미치는 열전 소자를 구비하는 온도조절 유닛; 및 상기 온도조절 유닛을 둘러싸도록 형성되어 상기 열전 소자를 덮고, 상기 온도조절 유닛을 상기 블레이드를 향한 방향과 다른 방향에 대해 단열시키는 단열 바디를 포함을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module includes a blade having a through hole and contacting the semiconductor package; An insertion protrusion inserted into the through hole, an adsorption pad mounted to the insertion protrusion to adsorb the semiconductor package, and formed in the insertion protrusion to communicate with an external vacuum device to suck air in an area surrounded by the suction pad; A thermally conductive block having suction lines and formed of a thermally conductive material; A temperature regulating unit having a thermoelectric element which stands in contact with the thermal conductive block and thermally affects the semiconductor package through the thermal conductive block and the blade; And a heat insulation body formed to surround the temperature control unit to cover the thermoelectric element and to insulate the temperature control unit in a direction different from a direction toward the blade.

여기서, 상기 열전도 블럭은, 상기 열전 소자가 접촉되는 전도벽; 및 상기 삽입 돌기가 연결되는 하면과 상기 전도벽이 연결되는 상면을 구비하는 베이스를 포함하고, 상기 상면은, 상기 전도벽에서 측방으로 연장 형성되어, 상기 열전 소자의 측면을 지지할 수 있다.The thermally conductive block may include a conductive wall to which the thermoelectric element is in contact; And a base having a lower surface to which the insertion protrusion is connected and an upper surface to which the conductive wall is connected, wherein the upper surface extends laterally from the conductive wall to support a side surface of the thermoelectric element.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈에 의하면, 블레이드에 열적 영향을 미치기 위해서는 그와 결합되는 열전도성 재질의 열전도 블럭이 이용되고 그러한 열전도 블럭에는 히팅 유닛과 냉각 유닛이 작용할 때 냉각 유닛의 열전 소자는 눕혀지지 않고 전도벽에 대응하여 세워진 채로 배치되어, 흡착 컨택 모듈이 소켓에 대해 충돌하면서 가해지는 충격에 의한 영향을 덜 받으면서 보다 강인하게 관리될 수 있다. According to the temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module according to the present invention configured as described above, a thermally conductive block made of a thermally conductive material coupled thereto is used to thermally affect the blade, and the thermally conductive block includes a heating unit and a cooling unit. When in operation, the thermoelectric elements of the cooling unit are placed upright against the conducting wall, not lying down, so that the adsorption contact module can be more robustly managed while being less affected by the impact exerted on the socket against the socket.

여기서, 단열 바디는 히팅 유닛과 냉각 유닛에 의한 열적 영향이 블레이드를 거쳐 반도체 패키지에 전달되는 방향과 다른 방향으로 열적 영향이 미치는 것을 차단하면서도, 열전도 블럭과 접촉되어 흡착 컨택 모듈에서 소켓을 향하는 방향의 하중을 흡수하여 그 하중이 열전 소자에는 전달되지 않게 도울 수 있다. Here, the thermal insulation body blocks the thermal effects of the heating unit and the cooling unit from the direction in which the thermal effects are transmitted to the semiconductor package through the blades, while the thermal insulation block is in contact with the thermally conductive block and directed from the adsorption contact module toward the socket. It can absorb the load and help prevent it from being transferred to the thermoelectric element.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 일 라인(Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 2의 열전도 블럭을 아래쪽에서 바라본 사시도이다.
도 5는 도 1의 다른 일 라인(Ⅴ-Ⅴ)을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 2의 단열 바디를 아래쪽에서 바라본 사시도이다.1 is a perspective view of a temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100 of FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.
4 is a perspective view of the thermal conductive block of FIG. 2 viewed from below.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along another line VV of FIG. 1.
FIG. 6 is a perspective view of the heat insulating body of FIG. 2 viewed from below. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description.

도 1을 참조하면, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)은, 대체로 육면체 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 1, the temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100 may have a generally hexahedral shape.

반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)의 하부에는 블레이드(110)가 배치된다. 블레이드(110)는 반도체 패키지(미도시)를 흡착하는 부분이다. 블레이드(110)는 단열 바디(190)와 결합되어, 부분적으로 단열 바디(190) 내로 삽입된 것일 수 있다. 단열 바디(190)의 상부는 연결판(199)이고, 이러한 연결판(199)은 다른 장비(미도시)와의 연결을 위한 대상물이 될 수 있다. The blade 110 is disposed under the semiconductor package adsorption contact module 100. The blade 110 is a portion for absorbing a semiconductor package (not shown). The blade 110 may be combined with the insulating body 190 and partially inserted into the insulating body 190. The upper portion of the insulating body 190 is a connecting plate 199, which may be an object for connection with other equipment (not shown).

단열 바디(190) 내에는 블레이드(110)에 흡착된 반도체 패키지에 열적 영향을 미치기 위한 온도조절 유닛이 배치된다. 상기 온도조절 유닛의 일 부분으로서, 냉각 유닛(170)의 피팅(175b)이 단열 바디(190)의 외부로 노출된다. 나아가, 냉각 유닛(170)의 전선(171d), 그리고 히팅 유닛(150)의 전선(151a) 역시 외부로 노출된다. 여기서, 히팅 유닛(150) 및 냉각 유닛(170)은 상기 온도조절 유닛이라 칭해질 수 있다. In the insulating body 190, a temperature control unit for thermally affecting the semiconductor package adsorbed on the blade 110 is disposed. As part of the temperature control unit, the fitting 175b of the cooling unit 170 is exposed to the outside of the thermal insulation body 190. Furthermore, the electric wire 171d of the cooling unit 170 and the electric wire 151a of the heating unit 150 are also exposed to the outside. Here, the heating unit 150 and the cooling unit 170 may be referred to as the temperature control unit.

이제 도 2를 살펴보면, 블레이드(110)는 대체로 직육면체 형태의 블럭일 수 있다. 블레이드(110)의 몸체의 저면은 접촉면(111)으로서, 반도체 패키지가 흡착되는 면이다. 블레이드(110)는 그의 몸체를 관통하는 관통홀(115)을 가질 수 있다.Referring now to FIG. 2, the blade 110 may be a block generally in the form of a cuboid. The bottom surface of the body of the blade 110 is a contact surface 111, the surface on which the semiconductor package is adsorbed. The blade 110 may have a through hole 115 penetrating through its body.

블레이드(110)에는 열전도 블럭(130)이 결합될 수 있다. 이러한 열전도 블럭(130)은, 도 2뿐만 아니라, 도 3 및 도 4를 추가로 참조하여 설명한다.The heat conduction block 130 may be coupled to the blade 110. The thermally conductive block 130 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as well as FIG. 2.

이들 도면을 참조하면, 열전도 블럭(130)은 전체적으로 열전도성 재질, 구체적으로 금속 합금으로 제작될 수 있다. 구체적으로, 열전도 블럭(130)은, 베이스(131), 전도벽(133), 삽입 돌기(135), 및 석션 라인(137)을 가질 수 있다.Referring to these drawings, the thermally conductive block 130 may be made of a thermally conductive material, specifically, a metal alloy. In detail, the thermal conductive block 130 may have a base 131, a conductive wall 133, an insertion protrusion 135, and a suction line 137.

베이스(131)는 대체로 블레이드(110)와 평행한 플레이트 형태의 부분이다. 베이스(131)의 상면(131a)은 블레이드(110)를 마주하는 하면(131b)에 반대되는 면이다. 베이스(131)의 측면에서는 걸림턱(131c)이 돌출되어 하부 지지판(195)에 걸리게 배치된다. 전도벽(133)은 베이스(131)의 상면(131a)에서 대체로 수직 방향으로 연장되는 부분이다. 그에 의해, 전도벽(133)의 접촉면(111)의 수직 방향을 따라 배치될 수 있다. 전도벽(133)은 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 플레이트로 구성될 수 있다. 이러한 전도벽(133)에 대해 베이스(131)의 상면(131a)은 전도벽(133)의 측방 외측으로 연장 형성된 형태를 가질 수 있다. 삽입 돌기(135)는 베이스(131)의 하면(131b)에서 돌출되는 부분으로서, 블레이드(110)의 관통홀(115)에 삽입된다. 석션 라인(137)은 베이스(131)의 측면에서 삽입 돌기(135)의 저면까지 연장 형성되는 채널로서, 외부의 진공 장치에 연통된다. 이를 위해, 석션 라인(137)에는 진공 장치의 호스와 연결하기 위한 피팅(137a)이 결합될 수 있다. 삽입 돌기(135)의 저면에는 센서홀(138)이 외부로 노출되며, 이 센서홀(138)에는 반도체 패키지의 온도를 감지하기 위한 센서(181)가 삽입된다. 삽입 돌기(135)의 저면의 중앙의 오목한 부분에는 흡착 패드(139)가 설치될 수 있다. 흡착 패드(139)는 대체로 실린더 형상으로서 탄성적으로 압축되는 재질을 갖는다. 이러한 흡착 패드(139)가 한정하는 영역 내에 앞서 설명한 석션 라인(137)의 일 단부가 위치한다.The base 131 is generally a plate-shaped portion parallel to the blade 110. The upper surface 131a of the base 131 is a surface opposite to the lower surface 131b facing the blade 110. A locking jaw 131c protrudes from the side surface of the base 131 so as to be caught by the lower support plate 195. The conductive wall 133 is a portion extending generally in the vertical direction from the upper surface 131a of the base 131. Thereby, it can be arrange | positioned along the vertical direction of the contact surface 111 of the conductive wall 133. The conductive wall 133 may be composed of a pair of plates arranged in parallel with each other. The upper surface 131a of the base 131 with respect to the conductive wall 133 may have a shape extending outward from the side of the conductive wall 133. The insertion protrusion 135 protrudes from the lower surface 131b of the base 131 and is inserted into the through hole 115 of the blade 110. The suction line 137 extends from the side surface of the base 131 to the bottom surface of the insertion protrusion 135 and communicates with an external vacuum device. To this end, the suction line 137 may be fitted with a fitting 137a for connecting with the hose of the vacuum apparatus. The sensor hole 138 is exposed to the outside of the bottom of the insertion protrusion 135, and a sensor 181 for sensing the temperature of the semiconductor package is inserted into the sensor hole 138. Adsorption pads 139 may be installed at the center of the bottom of the insertion protrusion 135. The suction pad 139 is generally cylindrical in shape and has a material that is elastically compressed. One end of the suction line 137 described above is positioned in an area defined by the suction pad 139.

이상의 열전도 블럭(130)은, 그의 베이스(131), 전도벽(133), 및 삽입 돌기(135)가 금속 재질로 형성되어, 히팅 유닛(150) 및 냉각 유닛(170)에 의해 열적 영향을 받아서, 이를 블레이드(110)를 통해 반도체 패키지에 전달하게 된다. 이러한 히팅 유닛(150) 및 냉각 유닛(170)에 대해서는 도 2 및 도 3, 그리고 도 5를 참조하여 설명한다.The above-described thermally conductive block 130 has a base 131, a conductive wall 133, and an insertion protrusion 135 formed of a metal material to be thermally affected by the heating unit 150 and the cooling unit 170. This is transferred to the semiconductor package through the blade 110. The heating unit 150 and the cooling unit 170 will be described with reference to FIGS. 2 and 3 and 5.

히팅 유닛(150)은 일차적으로 열전도 블럭(130)을 가열하여, 그 열이 블레이드(110)를 거쳐 반도체 패키지에 전달되게 하기 위한 구성이다. 히팅 유닛(150)은, 구체적으로, 세라믹 히터(151)를 포함할 수 있다. 세라믹 히터(151)는 플레이트 형태로 형성되며, 베이스(131)의 상면(131a) 상에 눕혀지게 배치될 수 있다. 여기서, 세라믹 히터(151)는 상면(131a) 중에서도 한 쌍의 전도벽(133) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 세라믹 히터(151)의 전선(151a)은 단열 바디(190)의 프레임(191)의 전선홀(191a)을 통해 외부로 연장될 수 있다. The heating unit 150 is primarily configured to heat the heat conduction block 130 so that the heat is transferred to the semiconductor package via the blade 110. The heating unit 150 may specifically include a ceramic heater 151. The ceramic heater 151 may be formed in a plate shape and may be disposed to lie down on the top surface 131a of the base 131. Here, the ceramic heater 151 may be disposed in an area between the pair of conductive walls 133 among the upper surface 131a. The wire 151a of the ceramic heater 151 may extend to the outside through the wire hole 191a of the frame 191 of the heat insulation body 190.

냉각 유닛(170)은 일차적으로 열전도 블럭(130)으로부터 열을 뺏어서, 최종적으로 반도체 패키지의 열이 블레이드(110) 및 열전도 블럭(130)을 거쳐서 외부로 배출되게 하는 구성이다. 냉각 유닛(170)은, 구체적으로 열전 소자(171)와, 열배출 소자(175)를 가질 수 있다.The cooling unit 170 is primarily configured to take heat away from the heat conduction block 130, and finally, heat of the semiconductor package is discharged to the outside via the blade 110 and the heat conduction block 130. The cooling unit 170 may specifically include a thermoelectric element 171 and a heat dissipation element 175.

열전 소자(171)는 전도벽(133)과 마주하도록 배치된다. 구체적으로, 전도벽(133) 중 세라믹 히터(151)를 마주하는 면의 반대 면 측에 배치된다. 나아가, 열전 소자(171)는 전도벽(133)과 평행하게 세워져서 그에 접촉한 상태가 될 수 있다. 이러한 열전 소자(171)는, 펠티어 효과에 의해 작동하는 것으로서, 전도벽(133)과 마주하는 흡열면(171a)과 그에 반대되는 방열면(171b)을 갖는다. 본 실시예에서는 한 쌍의 전도벽(133) 각각의 외측에 각기 2개의 열전 소자(171)가 배치된 것을 예시하고 있다. 이 경우에, 전도벽(133)으로부터 멀어지는 방향으로 흡열면(171a)과 방열면(171b)이 교대로 위치하게 2개의 열전 소자(171)를 배열할 수 있다. The thermoelectric element 171 is disposed to face the conductive wall 133. Specifically, the conductive wall 133 is disposed on the side opposite to the surface facing the ceramic heater 151. Further, the thermoelectric element 171 may be in parallel with the conductive wall 133 to be in contact with it. The thermoelectric element 171 operates by the Peltier effect and has a heat absorbing surface 171a facing the conductive wall 133 and a heat dissipating surface 171b opposite thereto. In the present embodiment, two thermoelectric elements 171 are disposed outside the pair of conductive walls 133, respectively. In this case, the two thermoelectric elements 171 may be arranged such that the heat absorbing surface 171a and the heat dissipating surface 171b are alternately positioned in a direction away from the conductive wall 133.

열배출 소자(175)는 열전 소자(171)를 기준으로 전도벽(133)의 반대 편에 위치한다. 열배출 소자(175)는 열전 소자(171)가 흡수한 열을 외부로 배출하는 구성이다. 열배출 소자(175)는 그의 내부에 냉각수가 유동하는 냉각수 유로(175a)를 가진다. 상기 냉각수는 피팅(175b)을 통해 냉각수 유로(175a)로 유동하게 된다. 열배출 소자(175)의 주면은 열전 소자(171)의 방열면(171b)와 접촉한다. 이를 위해, 열배출 소자(175)는 열전 소자(171)와 평행하게 배치될 수 있다. 나아가, 열배출 소자(175)는 베이스(131)의 상면(131a)에서 벗어나 위치하여, 베이스(131)와 접촉하지 않을 수 있다.The heat dissipation element 175 is disposed on the opposite side of the conductive wall 133 with respect to the thermoelectric element 171. The heat dissipation element 175 is configured to discharge heat absorbed by the thermoelectric element 171 to the outside. The heat dissipation element 175 has a cooling water flow path 175a through which cooling water flows. The coolant flows into the coolant flow path 175a through the fitting 175b. The main surface of the heat dissipation element 175 is in contact with the heat dissipation surface 171b of the thermoelectric element 171. To this end, the heat dissipation element 175 may be disposed in parallel with the thermoelectric element 171. In addition, the heat dissipation element 175 may be located away from the top surface 131a of the base 131 and may not be in contact with the base 131.

이상의 히팅 유닛(150) 및 냉각 유닛(170)을 내장하는 단열 바디(190)에 대해서는, 도 2의 도 6을 참조하여 설명한다.The heat insulation body 190 incorporating the heating unit 150 and the cooling unit 170 described above will be described with reference to FIG. 6 in FIG. 2.

이들 도면을 참조하면, 단열 바디(190)는 대체로 직육면체 형태의 외관을 가질 수 있다. 이러한 단열 바디(190)는 히팅 유닛(150) 및 냉각 유닛(170)을 블레이드(110)를 향한 방향과 다른 방향에 대해 단열시키는 구성이다. 단열 바디(190)는 구체적으로, 프레임(191), 중앙 돌기(193), 하부 지지판(195), 상부 단열판(197), 및 연결판(199)을 가질 수 있다.Referring to these figures, the insulating body 190 may have a generally rectangular parallelepiped appearance. The heat insulation body 190 is configured to insulate the heating unit 150 and the cooling unit 170 in a direction different from the direction toward the blade 110. Insulating body 190 may specifically have a frame 191, a central protrusion 193, a lower supporting plate 195, an upper insulating plate 197, and a connecting plate 199.

프레임(191)은 내부 공간(192)을 구비하는 중공체이다. 내부 공간(192)에는 열전도 블럭(130), 히팅 유닛(150), 및 냉각 유닛(170)이 적어도 일 부분이라도 수용된다. 중앙 돌기(193)는 프레임(191)에서 내부 공간(192)으로 돌출하여, 한 쌍의 전도벽(133) 사이에서 세라믹 히터(151)의 상측 공간을 메우게 된다. 하부 지지판(195)은 프레임(191)의 하단에 결합되어, 열전도 블럭(130)을 지지한다. 구체적으로, 열전도 블럭(130)의 걸림턱(131c, 도 4 참조)이 하부 지지판(195)에 걸려서 열전도 블럭(130)은 하부 지지판(195)에 지지된다. 상부 단열판(197)은 열전 소자(171)와 열배출 소자(175)를 상측을 덮는 단열 판재이다. 이러한 상부 단열판(197)은 중앙 돌기(193)에 나사 결합될 수 있다. 상부 단열판(197) 위에 배치되는 연결판(199)은 프레임(191)에 결합될 수 있다. 이상에서, 프레임(191), 중앙 돌기(193), 하부 지지판(195), 및 상부 단열판(197)은 단열성 재질, 예를 들어 피크(PEEK)로 제작될 수 있다. 이와 달리, 연결판(199)은 외부 장치와의 연결시 강성 확보를 위해 금속 재질로 형성될 수 있다. 그렇더라도, 상부 단열판(197)에 의해 열전 소자(171)와 열배출 소자(175)와 연결판(199) 간의 단열은 안정적으로 달성된다.The frame 191 is a hollow body having an inner space 192. At least one portion of the heat conduction block 130, the heating unit 150, and the cooling unit 170 is accommodated in the internal space 192. The central protrusion 193 protrudes from the frame 191 into the internal space 192 to fill the upper space of the ceramic heater 151 between the pair of conductive walls 133. The lower support plate 195 is coupled to the lower end of the frame 191 to support the thermal conductive block 130. Specifically, the locking jaw 131c (see FIG. 4) of the heat conductive block 130 is caught by the lower support plate 195 so that the heat conductive block 130 is supported by the lower support plate 195. The upper heat insulating plate 197 is a heat insulating plate that covers the upper side of the thermoelectric element 171 and the heat dissipating element 175. The upper insulation plate 197 may be screwed to the central protrusion 193. The connecting plate 199 disposed on the upper insulation plate 197 may be coupled to the frame 191. In the above description, the frame 191, the central protrusion 193, the lower support plate 195, and the upper insulation plate 197 may be made of an insulating material, for example, PEEK. In contrast, the connecting plate 199 may be formed of a metal material to secure rigidity when connecting to an external device. Even so, the insulation between the thermoelectric element 171, the heat dissipation element 175, and the connecting plate 199 is stably achieved by the upper insulation plate 197.

이러한 구성에 의하면, 외부 장치에 연결된 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)은 반도체 패키지에 근접함에 따라, 그의 블레이드(110)의 접촉면(111) 및 흡착 패드(139)에 반도체 패키지가 밀착된다. 이를 위해서, 석션 라인(137)에 연결된 외부 진공 장치에서는 흡착 패드(139)가 한정하는 영역의 공기를 석션한다.According to this configuration, as the temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100 connected to the external device approaches the semiconductor package, the semiconductor package is in close contact with the contact surface 111 and the adsorption pad 139 of the blade 110 thereof. . To this end, an external vacuum device connected to the suction line 137 suctions air in a region defined by the suction pad 139.

온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)은 반도체 패키지를 흡착한 채로, 소켓(미도시)을 향해 하강하여 반도체 패키지가 소켓과 전기적으로 접속되게 한다. 그 상태로, 소켓은 테스트 보드(미도시)에 의해 전원이 공급되고, 반도체 패키지는 소켓을 거쳐서 위 전원을 입력받게 된다. 테스트 보드는 소켓을 통해 입력되는 전원에 의해 반도체 패키지의 전기적 작동 상태가 양호한지 여부를 판단하게 된다.The temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100 descends toward the socket (not shown) while absorbing the semiconductor package so that the semiconductor package is electrically connected to the socket. In that state, the socket is powered by a test board (not shown), and the semiconductor package receives the power through the socket. The test board determines whether the semiconductor package is in good electrical operation by the power input through the socket.

이러한 과정에서, 반도체 패키지는 상기 온도조절 유닛에 의해 열적 영향을 받게 된다. In this process, the semiconductor package is thermally affected by the temperature control unit.

구체적으로, 반도체 패키지를 상온보다 높은 온도 상태에서 테스트할 필요가 있는 경우에는, 세라믹 히터(151)가 작동하게 하게 된다. 세라믹 히터(151)의 작동에 의해 발생한 열은 열전도 블럭(130), 구체적으로 베이스(131) 및 삽입 돌기(135)를 통해 블레이드(110)로 전도되다. 이러한 열은 최종적으로 반도체 패키지에 전달되어, 반도체 패키지가 상온 이상의 설정 온도에 이르게 한다. 반도체 패키지의 온도는 삽입 돌기(135)를 통해 반도체 패키지를 향해 노출된 센서(181)를 통해 감지된다.Specifically, when it is necessary to test the semiconductor package at a temperature higher than room temperature, the ceramic heater 151 is to operate. Heat generated by the operation of the ceramic heater 151 is conducted to the blade 110 through the heat conduction block 130, specifically, the base 131 and the insertion protrusion 135. This heat is finally transferred to the semiconductor package, causing the semiconductor package to reach a set temperature above room temperature. The temperature of the semiconductor package is sensed by the sensor 181 exposed toward the semiconductor package through the insertion protrusion 135.

반도체 패키지를 상온보다 낮은 온도 상태에서 테스트할 필요가 있는 경우에는, 열전 소자(171)와 열배출 소자(175)가 작동하게 된다. 열전 소자(171)는 그의 흡열면(171a)을 통해 전도벽(133)으로부터 열을 흡수하여 그의 방열면(171b)을 통해 열배출 소자(175)를 향해 열을 방출한다. 그에 의해, 반도체 패키지는 열은 블레이드(110), 삽입 돌기(135), 베이스(131), 및 전도벽(133)을 거쳐서 열전 소자(171)를 거쳐 열배출 소자(175)로 이동하게 된다. 그 열은, 열배출 소자(175) 내를 유동하는 냉각수를 통해 최종적으로 단열 바디(190) 밖으로 배출된다.When the semiconductor package needs to be tested at a temperature lower than room temperature, the thermoelectric element 171 and the heat dissipation element 175 operate. The thermoelectric element 171 absorbs heat from the conductive wall 133 through its heat absorbing surface 171a and emits heat toward the heat dissipating element 175 through its heat dissipating surface 171b. As a result, the heat of the semiconductor package is transferred to the heat dissipation element 175 via the thermoelectric element 171 through the blade 110, the insertion protrusion 135, the base 131, and the conductive wall 133. The heat is finally discharged out of the adiabatic body 190 through the cooling water flowing in the heat dissipation element 175.

여기서, 열전 소자(171)는 전도벽(133)과 접촉한 채로 세워져서 배치된다. 그에 의해 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)이 반도체 패키지를 흡착한 채로 소켓을 향해 하강하여 충돌함에 따른 충격에 상대적으로 강인하다. 구체적으로, 열전 소자(171)가 눕혀진 상태보다 세워진 상태에서 상기 충돌에 따른 충격에 강인하며, 또한 열전 소자(171)는 전도벽(133)에 접촉되어 있음에 의해 상기 충격은 전도벽(133)에 분산된다. 또한, 열전 소자(171)는 전도벽(133) 보다 작은 길이를 가져서, 상부 단열판(197)은 열전 소자(171)와 이격될 수 있다. 나아가, 중앙 돌기(193)가 한 쌍의 전도벽(133) 사이에 끼워짐에 의해, 중앙 돌기(193)와 한 쌍의 전도벽(133), 그리고 베이스(131)가 상기 충격을 보다 효과적으로 분산하고, 상기 충격에 의해 열전 소자(171)에 받는 영향을 최소화하게 된다. 이러한 구조적 배치 특성에 의해, 열전 소자(171)는 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈(100)의 많은 작업 사이클에도 안정적으로 제 작동할 수 있게 된다.Here, the thermoelectric element 171 is placed upright while being in contact with the conductive wall 133. Thereby, the temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100 is relatively strong against the impact of the collision by descending toward the socket while adsorbing the semiconductor package. Specifically, the thermoelectric element 171 is more resistant to the impact caused by the collision in a standing state than the lying state, and the thermoelectric element 171 is in contact with the conductive wall 133 so that the impact is caused by the conductive wall 133. Are dispersed in In addition, the thermoelectric element 171 has a length smaller than that of the conductive wall 133, so that the upper insulation plate 197 may be spaced apart from the thermoelectric element 171. Furthermore, the central protrusion 193 is sandwiched between the pair of conductive walls 133, so that the central protrusion 193, the pair of conductive walls 133, and the base 131 distribute the impact more effectively. In addition, the impact on the thermoelectric element 171 by the impact is minimized. Due to this structural arrangement, the thermoelectric element 171 can be stably operated even in many work cycles of the temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module 100.

상기와 같은 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다. The temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module as described above is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

100: 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈
110: 블레이드 111: 접촉면
115: 관통홀 130: 열전도 블럭
131: 베이스 133: 전도벽
135: 삽입 돌기 137: 석션 라인
139: 흡착 패드 150: 히팅 유닛
151: 세라믹 히터 170: 냉각 유닛
171: 열전 소자 175: 열배출 소자
190: 단열 바디 191: 프레임
193: 중앙 돌기 195: 하부 지지판
197: 상부 단열판 199: 연결판100: temperature adjustable semiconductor package adsorption contact module
110: blade 111: contact surface
115: through hole 130: heat conduction block
131: base 133: conducting wall
135: insertion projection 137: suction line
139: suction pad 150: heating unit
151: ceramic heater 170: cooling unit
171: thermoelectric element 175: heat dissipation element
190: insulation body 191: frame
193: center projection 195: lower support plate
197: upper insulation plate 199: connecting plate

Claims (9)

반도체 패키지와 접촉되는 접촉면을 구비하는 블레이드;
상기 접촉면의 수직 방향을 따라 배치되는 한 쌍의 전도벽을 구비하고, 상기 블레이드와 결합되는 열전도성 재질의 열전도 블럭;
상기 한 쌍의 전도벽 사이에 배치되어, 상기 열전도 블럭 및 상기 블레이드를 통해 상기 반도체 패키지를 가열하는 히팅 유닛;
상기 전도벽에 접촉한 채로 세워져서 상기 열전도 블럭 및 상기 블레이드를 통해 상기 반도체 패키지의 열을 흡수하는 열전 소자와, 상기 열전 소자의 상기 전도벽을 접촉하는 면의 반대 면 측에 배치되어 상기 열전 소자가 흡수한 열을 상기 열전 소자로부터 배출하는 열배출 소자를 구비하는 냉각 유닛; 및
상기 히팅 유닛 및 상기 냉각 유닛을 둘러싸도록 형성되어, 상기 히팅 유닛 및 상기 냉각 유닛을 상기 블레이드를 향한 방향과 다른 방향에 대해 단열시키는 단열 바디를 포함하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
A blade having a contact surface in contact with the semiconductor package;
A thermally conductive block having a pair of conductive walls disposed along a vertical direction of the contact surface and coupled to the blades;
A heating unit disposed between the pair of conductive walls to heat the semiconductor package through the heat conductive block and the blades;
A thermoelectric element which stands up in contact with the conductive wall and absorbs heat of the semiconductor package through the thermal conductive block and the blade, and is disposed on a side opposite to a surface contacting the conductive wall of the thermoelectric element; A cooling unit including a heat dissipation element for discharging the heat absorbed from the thermoelectric element; And
And a heat insulating body formed to surround the heating unit and the cooling unit, and to insulate the heating unit and the cooling unit in a direction different from a direction toward the blade.
제1항에 있어서,
상기 블레이드는, 관통홀을 포함하고,
상기 열전도 블럭은,
상기 관통홀에 삽입되는 삽입 돌기; 및
상기 삽입 돌기가 연결되는 하면과 상기 전도벽이 연결되는 상면을 구비하는 베이스를 포함하고,
상기 상면은, 상기 전도벽에서 측방으로 연장 형성되어, 상기 열전 소자의 측면을 지지하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
The method of claim 1,
The blade includes a through hole,
The thermal conductive block,
An insertion protrusion inserted into the through hole; And
And a base having a bottom surface to which the insertion protrusion is connected and a top surface to which the conductive wall is connected.
The upper surface is formed, extending laterally from the conductive wall, to support the side surface of the thermoelectric element, the temperature control semiconductor package adsorption contact module.
제2항에 있어서,
상기 열전도 블럭은,
상기 삽입 돌기에 장착되어, 상기 반도체 패키지를 흡착하는 흡착 패드; 및
상기 삽입 돌기 내에 연장 형성되고 외부의 진공 장치에 연통되어, 상기 흡착 패드가 감싸는 영역의 공기를 흡입하는 석션 라인을 더 포함하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
The method of claim 2,
The thermal conductive block,
An adsorption pad mounted to the insertion protrusion to adsorb the semiconductor package; And
And a suction line extending in the insertion protrusion and communicating with an external vacuum device to suck air in an area surrounded by the suction pad.
제2항에 있어서,
상기 히팅 유닛은,
상기 상면 중 상기 한 쌍의 전도벽 사이의 영역에 배치되는 세라믹 히터를 포함하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
The method of claim 2,
The heating unit,
And a ceramic heater disposed in an area between the pair of conductive walls of the upper surface.
제2항에 있어서,
상기 열배출 소자는,
상기 상면에서 벗어난 영역에 배치되어 상기 열전도 블럭과 접촉하지 않는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
The method of claim 2,
The heat dissipation device,
A temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module disposed in an area away from the upper surface and not in contact with the thermally conductive block.
제5항에 있어서,
상기 열배출 소자는,
그의 내부에 냉각수가 유동하는 냉각수 유로를 포함하고,
상기 열배출 소자의 주면은,
상기 열전 소자의 주면 중 발열면과 접촉하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
The method of claim 5,
The heat dissipation device,
A coolant flow path through which coolant flows,
The main surface of the heat dissipation element,
A temperature-adjustable semiconductor package adsorption contact module in contact with a heat generating surface of the main surface of the thermoelectric element.
제2항에 있어서,
상기 단열 바디는,
상기 열전도 블럭을 수용하는 내부 공간을 한정하는 프레임; 및
상기 프레임에서 상기 내부 공간으로 돌출하여, 상기 한 쌍의 전도벽 사이에서 상기 히팅 유닛 상측에 배치되는 중앙 돌기를 포함하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
The method of claim 2,
The heat insulation body,
A frame defining an inner space for accommodating the thermally conductive block; And
And a central protrusion protruding from the frame into the inner space and disposed above the heating unit between the pair of conductive walls.
관통홀을 구비하고, 반도체 패키지와 접촉되는 블레이드;
상기 관통홀에 삽입되는 삽입 돌기와, 상기 삽입 돌기에 장착되어 상기 반도체 패키지를 흡착하는 흡착 패드와, 상기 삽입 돌기 내에 연장 형성되고 외부의 진공 장치에 연통되어 상기 흡착 패드가 감싸는 영역의 공기를 흡입하는 석션 라인을 구비하고, 열전도성 재질로 형성되는 열전도 블럭;
상기 열전도 블럭에 접촉한 채로 세워져서 상기 열전도 블럭 및 상기 블레이드를 통해 상기 반도체 패키지에 열적 영향을 미치는 열전 소자를 구비하는 온도조절 유닛; 및
상기 온도조절 유닛을 둘러싸도록 형성되어 상기 열전 소자를 덮고, 상기 온도조절 유닛을 상기 블레이드를 향한 방향과 다른 방향에 대해 단열시키는 단열 바디를 포함을 포함하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.
A blade having a through hole and in contact with the semiconductor package;
An insertion protrusion inserted into the through hole, an adsorption pad mounted to the insertion protrusion to adsorb the semiconductor package, and formed in the insertion protrusion to communicate with an external vacuum device to suck air in an area surrounded by the suction pad; A thermally conductive block having suction lines and formed of a thermally conductive material;
A temperature regulating unit having a thermoelectric element which stands in contact with the thermal conductive block and thermally affects the semiconductor package through the thermal conductive block and the blade; And
And a heat insulating body formed to surround the thermostating unit to cover the thermoelectric element and to insulate the thermostating unit in a direction different from a direction toward the blade.
제8항에 있어서,
상기 열전도 블럭은,
상기 열전 소자가 접촉되는 전도벽; 및
상기 삽입 돌기가 연결되는 하면과 상기 전도벽이 연결되는 상면을 구비하는 베이스를 포함하고,
상기 상면은, 상기 전도벽에서 측방으로 연장 형성되어, 상기 열전 소자의 측면을 지지하는, 온도 조절 가능한 반도체 패키지 흡착 컨택 모듈.The method of claim 8,
The thermal conductive block,
A conductive wall to which the thermoelectric element is in contact; And
And a base having a bottom surface to which the insertion protrusion is connected and a top surface to which the conductive wall is connected.
The upper surface is formed, extending laterally from the conductive wall, to support the side surface of the thermoelectric element, the temperature control semiconductor package adsorption contact module.
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