KR19990000616U - 반도체소자 검사기의 소자방열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 핸들러(handler)의 테스트부에서 제조 완료된 소자의 전기적 특성을 검사할 때 소자로부터 순간적으로 발생되는 많은 열을 외부로 방출시키는 반도체소자 검사기의 소자방열장치에 관한 것으로 소자의 상면이 접속하는 방열부재의 면적을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 승강판(11)이 하강함에 따라 캐리어 모듈(10)에 매달린 소자(3)의 리드(3a)가 소켓핀(4)에 접속되도록 구성된 소자 검사기의 테스트부에 있어서, 승강판(11)에 고정된 가이드 블록(12)과, 상기 가이드 블록에 승강가능하게 탄성부재(15)에 의해 탄력 설치된 푸셔(14)와, 상기 푸셔에 승,가능하게 결합되어 승강판의 하강시 자중에 의해 소자의 상면과 접속되는 제 1 방열부재(18)로 구성된 것이다.

Description

반도체소자 검사기의 소자방열장치

본 고안은 핸들러(handler)의 테스트부에서 제조 완료된 소자의 전기적 특성을 검사할 때 소자로부터 순간적으로 발생되는 많은 열을 외부로 방출시키는 반도체소자 검사기의 소자방열장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 소자의 상면이 접속하는 방열부재의 면적을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.

근래에는 부품의 경박단소화 추세에 따라 반도체 소자 또한 그 두께가 점진적으로 얇아지고 있는데, 그 중 대표적인 소자가 TSOP(Thin Small Outline Package)이다.

상기 TSOP는 그 두께가 약 1mm 정도로써, 제조공정에서 생산 완료된 소자의 전기적인 특성을 검사하는 테스트공정간에 취급 부주의 등으로 상면 또는 하면에 충격이 가해질 경우 소자의 특성이 저하되고, 가해지는 충격이 심한 경우에는 몰딩된 칩(chip)이 파손되므로 핸들러 내부의 이송간 또는 테스트 중 소자에 충격이 가해지지 않도록 세심한 주의를 요한다.

또한, 테스트실시 중 소자의 중심부(칩이 위치된 부분)에서 고온의 열이 발생되므로 전기적인 특성을 변화시킬 우려가 있게 되고, 이에 따라 양품의 소자를 불량품으로 판정하는 경우가 발생되어 성능 검사를 다시 실시하여야 되는 문제점이 발생되므로 테스트시 소자에서 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하게 방열시키는 수단이 강구되어야 한다.

도 1a 내지 도 2b는 종래 장치의 동작을 설명하기 위한 종단면도로써, 승강판(1)에 금속재의 푸셔(2)가 고정되어 있고 상기 푸셔의 양측면에는 소자(3)의 리드(3a)를 소켓핀(4)측으로 눌러주는 사파이어(5)가 고정되어 있는데, 상기 푸셔(2)의 상측에는 테스트시 소자에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위한 스테인레스(SUS)재질로 된 다수개의 방열핀(6)이 형성되어 있다.

따라서 캐리어 모듈(7)의 캐비티(7a)내에 소자(3)가 로딩된 상태에서 도 1a 및 도 1b와 같이 소켓(8)의 직상부로 이동되어 오면 소켓(8)이 상승함과 동시에 승강판(1)이 승강수단에 의해 도 2a 및 도 2b와 같이 하강하게 된다.

이에 따라, 푸셔(2)의 양측면에 고정된 사파이어(5)가 소자(3)의 리드(3a)를 누르면 소자의 리드(3a)가 소켓핀(4)을 변형시키면서 긴밀히 접속되므로 소자의 전기적인 특성 검사가 가능해지게 된다.

상기한 바와 같은 동작시 승강판(1)에 고정된 가이드 핀(9)이 캐리어 모듈(7)에 형성된 가이드공(7b)으로 삽입되어 위치 결정하게 되므로 사파이어(5)가 소자(3)의 리드(3a)를 정확히 눌러주게 된다.

그러나 이러한 종래의 장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

첫째, 푸셔(2)의 저면이 소자(3)의 상면과 긴밀히 접속되어야만 방열을 위한 열전달이 방열핀(6)측으로 이루어지나, 소자(3)의 리드(3a)를 소켓핀(4)에 콘택시킬 때 사파이어(5)가 리드(3a)와 접속되므로 소자의 상면을 푸셔(2)의 저면과 긴밀히 접속시킬 수 없게 된다.

즉, 푸셔(2)의 저면이 소자(3)의 상면과 접속되도록 구성할 경우 푸셔가 소자에 압력을 가해 소자를 파손시킬 우려가 있게 됨은 물론 테스트시 소자에서 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하게 방열시키지 못하게 되므로 양품을 불량품으로 판정하는 경우가 빈번히 발생되었고, 이에 따라 불량품으로 판정된 소자의 재테스트를 반복해서 실시하여야 되었으므로 생산성이 저하되었다.

둘째, 푸셔(2)를 정밀 가공하여 테스트시 푸셔의 저면이 소자(3)의 상면과 긴밀히 접속되더라도 소자와 푸셔의 상부에 형성된 방열핀(6)과는 열전달 경로가 길고, 스테인레스는 열전달율이 비교적 낮아 방열효율이 저하되었다.

셋째, 여러 공정을 거쳐 생산된 양품의 소자(3)를 불량품으로 판정하게 되므로 수율(yield)이 저하된다.

본 고안은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 소자의 리드와 소켓핀이 전기적으로 접속될 때 방열부재가 소자의 상면에 직접 접속되도록 구성하여 테스트시 발생되는 열을 외부로 신속하게 방열시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 승강판이 하강함에 따라 캐리어 모듈에 매달린 소자의 리드가 소켓핀에 접속되도록 구성된 소자 검사기의 테스트부에 있어서, 승강판에 고정된 가이드 블록과, 상기 가이드 블록에 승강가능하게 탄성부재에 의해 탄력 설치된 푸셔와, 상기 푸셔에 승,가능하게 결합되어 승강판의 하강시 자중에 의해 소자의 상면과 접속되는 제 1 방열부재로 구성된 반도체소자 검사기의 소자방열장치가 제공된다.

도 1a 내지 도 2b는 종래 장치의 동작을 설명하기 위한 종단면도로써,

도 1a 및 도 1b는 캐리어 모듈에 소자가 로딩된 상태도

도 2a 및 도 2b는 푸셔가 하강하여 소자의 리드를 소켓핀에 콘택시킨 상태도

도 3은 본 고안의 요부를 나타낸 분해 사시도

도 4a 및 도 4b는 본 고안의 동작을 설명하기 위한 종단면도로써,

도 4a는 캐리어 모듈에 소자가 로딩된 상태도

도 4b는 푸셔가 하강하여 소자의 리드를 소켓핀에 콘택시킨 상태도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 캐리어 모듈12 : 가이드 블록

14 : 푸셔18 : 제 1 방열부재

20 : 제 2 방열부재20b : 방열핀

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 도 3 내지 도 4b를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 요부를 나타낸 분해 사시도이고 도 4a 및 도 4b는 본 고안의 동작을 설명하기 위한 종단면도로써, 본 고안에 적용되는 캐리어 모듈(10)은 저면에 형성된 캐비티(cavity)(10a)내에 소자(3)가 매달려 공정간에 이송되는 타입(type)으로 출원인에 의해 1996년 실용신안등록 제 60,662 호로 선출원된 바, 이에 대한 구체적인 구조 및 설명은 생략한다.

본 고안은 승강판(11)에 가이드 블록(12)이 보울트(13)로 고정되어 있고 상기 가이드 블록에는 푸셔(14)가 승,강가능하게 코일스프링과 같은 탄성부재(15)에 의해 탄력 설치되는데, 이때 푸셔(14)는 상기 푸셔에 고정된 지지편(17)에 의해 가이드 블록(12)에서 이탈되지 않는다.

상기 가이드 블록(12)에 탄력 설치된 푸셔(14)에는 테스트시 자중에 의해 소자(3)의 상면과 접속되는 제 1 방열부재(18)가 승,강가능하게 결합되어 있고 상기 제 1 방열부재(18)의 상측에는 승강판(11)이 상사점에 위치되어 있을 때 제 1 방열부재(18)가 푸셔(14)에서 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(19)가 고정되어 있다.

이와 같이 제 1 방열부재(18)를 푸셔(14)의 내부에 승,강가능하게 설치한 이유는 소자의 전기적인 특성 검사를 위해 푸셔(14)가 하강하여 소자(3)의 상면에 접속될 때 제 1 방열부재(18)에 의해 소자(3)의 상면에 충격이 가해지는 현상을 미연에 방지하기 위함이다.

테스트시 소자(3)의 중심부에서 발생되는 고온을 외부로 보다 신속하게 방열시키기 위해 본 고안에서는 제 1 방열부재(18)가 캐비티(10a)의 내부로 노출되게 중심부에 통공(20a)이 형성된 제 2 방열부재(20)를 캐리어 모듈(20)의 요입홈(10b)내에 고정하여 저면이 캐비티(10a)의 내부로 노출됨과 동시에 상부에 형성된 방열핀(20b)은 외부로 노출되도록 한다.

본 고안에 적용되는 제 1,2 방열부재(18)(20)의 재질은 열전도도가 양호하면서 가격이 비교적 저렴한 알루미늄(Al)이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 승강판(11)이 상사점에 위치된 상태에서는 푸셔(14)가 탄성부재(15)에 의해 하방으로 최대한 인출되고, 푸셔(14)에 승,강가능하게 결합된 제 1 방열부재(18)는 자중에 의해 하방으로 최대한 인출되어 있다.

이와 같은 상태에서 캐리어 모듈(10)의 저면에 성능 검사를 위한 소자(3)가 로딩되면 소자의 상면이 캐비티(10a)의 내부로 노출되게 고정된 제 2 방열부재(20)의 저면과 긴밀히 밀착된다.

이러한 상태에서 복수개의 캐리어 모듈(10)이 설치된 캐리어가 도 4a와 같이 테스트지점인 소켓의 직상부에 도달하면 소자(3)의 리드(3a)를 소켓핀(4)에 콘택시키기 위해 승강판(11)이 하강하게 된다.

이와 같이 승강판(11)이 하강하면 푸셔(14)의 저면이 캐리어 모듈(10)의 상면과 접속된 상태로 캐리어 모듈을 하강시키게 되므로 캐리어 모듈의 저면이 소켓(8)의 상면과 접속된다.

이러한 상태에서 승강판(11)이 계속해서 하강하면 가이드 블록(12)과 푸셔(14)사이에 설치된 탄성부재(15)가 압축되므로 상기 푸셔내에 설치된 제 1 방열부재(18)가 하부로 노출되어 소자(3)의 상면과 자중에 의해 부드럽게 접속된다.

상기 푸셔(14)의 저면이 제 2 방열부재(20)의 상면과 접속됨과 동시에 제 1 방열부재(18)가 소자(3)의 상면과 접속된 상태에서 승강판이 계속해서 하강하면 탄성부재(15)에 의해 탄력 설치된 푸셔(14)가 캐리어 모듈(10)을 소켓(8)측으로 눌러주게 되므로 도 4b와 같이 소자(3)의 리드(3a)와 소켓핀(4)이 탄력적으로 접속되고, 이에 따라 소자의 전기적인 특성 검사가 가능해지게 된다.

이때, 소자(3)의 리드(3a)가 소켓핀(4)과 보다 긴밀하게 접속되도록 승강판(11)이 설정된 양보다 많이 하강하더라도 가이드 블록(12)과 푸셔(14)사이에 설치된 탄성부재(15)가 압축하게 되므로 푸셔(14)는 더 이상 하강하지 않는다.

상기한 바와 같은 동작으로 소자(3)의 리드(3a)를 소켓핀(4)에 긴밀히 접속시킨 상태에서 소자의 전기적인 특성 검사를 실시할 때 소자의 중심부에서 고온의 열이 발생되면 발생된 고온의 열은 상면의 중심부에 접속된 제 1 방열부재(18) 및 외주면에 접속된 제 2 방열부재(20)의 방열핀(20b)를 통해 외부로 신속하게 방열된다.

이상에서와 같이 본 고안은 다음과 같은 장점을 갖는다.

첫째, 소자(3)의 전기적 특성 검사를 실시할 때 열전도도가 양호한 제 1,2 방열부재(18)(20)가 소자의 상면과 접속되어 테스트시 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하게 방열시키게 되므로 한 번의 테스트로 소자의 성능을 정확히 판별할 수 있게 되고, 이에 따라 소자의 재테스트를 반복 실시할 필요가 없게 되므로 생산성이 향상된다.

둘째, 제 1,2 방열부재(18)(20)의 열전달 경로가 최소화되므로 방열효율이 극대화된다.

셋째, 종래 장치에 비해, 양품의 소자를 불량품으로 판정할 우려가 현저히 줄어들게 되므로 수율(yield)이 향상된다.

넷째, 테스트를 실시할 때 소자(3)의 중심부에 외력이 가해지지 않으므로 전기적인 특성이 변화되는 현상을 미연에 방지하게 된다.

Claims (3)

1. 승강판(11)이 하강함에 따라 캐리어 모듈(10)에 매달린 소자(3)의 리드(3a)가 소켓핀(4)에 접속되도록 구성된 소자 검사기의 테스트부에 있어서, 승강판(11)에 고정된 가이드 블록(12)과, 상기 가이드 블록에 승강가능하게 탄성부재(15)에 의해 탄력 설치된 푸셔(14)와, 상기 푸셔에 승,가능하게 결합되어 승강판의 하강시 자중에 의해 소자의 상면과 접속되는 제 1 방열부재(18)로 구성된 반도체소자 검사기의 소자방열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   중심부에 제 1 방열부재(18)가 캐비티(10a)의 내부로 노출되게 통공(20a)이 형성됨과 동시에 저면이 캐비티의 내부로 노출되고, 상부에 형성된 방열핀(20b)은 외부로 노출된 제 2 방열부재(20)가 캐리어 모듈의 요입홈(10b)내에 고정된 반도체소자 검사기의 소자방열장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   제 1,2 방열부재(18)(20)는 열전도도가 양호한 알루미늄재질인 반도체소자 검사기의 소자방열장치.