KR19990046538A - 전자부품의번인실온상태측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항온조 내의 피측정물을 변화하는 실온상태에서 측정하도록 한 전자부품의 번인 실온상태 측정장치에 관한 것이다. 그 구성은 적어도 테스트하고자하는 피측정물을 탑재한 다수개의 저장판을 층별로 격납가능하게 구성한 항온조와, 인터페이스 및 테스터를 포함하여 구성되는 전자부품의 번인 측정장치에 있어서, 상기 항온조 적어도 다양한 범위로 온도조절이 가능한 콜드 챔버와 핫 챔버를 구비하며, 상기 콜드 챔버는 내부온도를 강하하기 위하여 냉각팬을 구비하고 상기 핫 챔버는 배부온도를 상승하기 위하여 온풍팬을 구비하며, 상기 피측정물의 리드는 외부 테스터에 연결되기 위하여 신호선들을 집속하는 커넥터 어셈블리에 연결되며,

이 커넥터 어셈블리는 상기 인터페이스에 매트릭스 방식으로 연결되고 상기 테스터에 연결접속되어 이룬다. 따라서 항온조의 다양하게 변화하는 현재온도(테스트 온도) 상태에 피측정물을 놓은 채 외부에 설치된 테스터와 전기적으로 IC 리드를 연결하여 측정하고 있으므로, 종래에 온도변화를 거친 후 별도의 상온 상태에서 측정하는 테스트 장비에서 발생할 수 밖에 없었던 테스트의 부정확성을 해소하는 효과가 있다.

Description

전자부품의 번인 실온상태 측정장치{Burn-in Tester System for IC with Actual Temperature State}

본 발명은 전자부품의 번인 실온상태 측정장치에 관한 것으로, 특히 항온조내의 피측정물을 변화하는 실온상태에서 측정하도록 함으로써 정확한 테스트가 실시되어 양질의 IC를 제공할 수 있는 전자부품의 번인 실온상태 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자부품, 그중에서도 반도체 부품, 예를들면 각종 IC, ECU, 컴퓨터가 내장된 회로기판 등의 제조과정에서는 반드시 제조 테스트 공정을 거치게 된다. 즉 반도체 장치의 제조는 설계-마스크 제작-웨이퍼 제조-웨이퍼 처리(이상 전공정), 조립-칩탑재-검사공정(후공정)을 거쳐 출하된다.

반도체 장치 제조공정에서 집적회로 칩(IC)은 통상 펑크션 또는 파라매틱 및 번인테스트가 필수적이다.

본 발명에서는 반도체 장치 제조공정 중 테스트 공정에 관한 것이다. 여러 테스트 중에서도 서말쇼크(thermal shock)를 진행하는 중의 번인(burn-in) 공정에 한정된다.

반도체 제조공정에서의 번인이란 고유결함이 있는 반도체 디바이스, 또는 제조 상의 불량이나 오차, 시간과 스트레스에 의존하는 고장을 일으키는 디바이스를 색출하기 위하여 행해지는 스크리닝(screening) 시험의 일종이다.

통상 이러한 번인공정은 소정의 장치로 구성된 번인 시스템을 이용하여 실시한다. 통상 이러한 시스템은 기본적으로 항온조, 전원유니트 및 시험디바이스의 전원공급회로로 구성되고 반도체 디바이스에 온도 및 전압스트레스를 가함으로써 고유결함, 잠재적 불량 등을 가진 디바이스를 찾아낼 수 있다.

상기 항온조(bern-in chamber)는 번인을 행할 목적으로 일정한 범위의 온도를 유지하며 이 챔버 내에는 다수개의 피시험 디바이스를 수납하기 위한 번인보드가 설치된다.

이 번인보드는 전기적인 접속이 가능하도록 번인 랙(rack)에 정렬 수납되고 시험용 회로 및 번인챔버 외부와의 인터페이스가 가능한 회로를 탑재한 번인트레이(tray)에 연결되어 있다. 이외에도 번인시간 제어 타이머, 번인 보드체커, 모니터 보드 등 많은 부가장치가 필요하다.

웨이퍼에서 분리된 보통의 IC는 테스트 패턴 발생회로와 전기적 신호연결이 불가능하므로 통상 몰딩컴파운드로 패키징된 상태에서 실시한다.

최근, 메모리 디바이스 등의 테스트 경향은 종류가 많고 다량으로 빠르게 테스트가 이루어지는데 촛점을 맞추고 있다.

종래 반도체 장치의 테스트는 콜드 챔버 또는 핫 챔버 내에서 일정 온도 및 시간의 테스트 조건으로 서말쇼크 또는 번인을 실시한 후, 별도 준비된 테스터에서 테스트를 실시하였다.

따라서 실제 항온조 내에서 온도/시간 변화에 따른 피측정 디바이스의 변화를 알 수 없었다. 즉 항온조 내의 다양하게 변화하는 실온상태에서의 피측정물을 측정하지 못하고 번인완료 후 상온상태의 테스터에서 측정한 값만을 알 수 있기 때문에 진정하게 정확한 테스트라고 할 수 없었다.

이러한 반도체 디바이스의 종래 방식의 테스트로 인한 문제는, 예를들어 자동차에 있어서 각종 센서들로부터 정보를 받아서 각종 회로와 시스템을 가동하도록 ECM(electric control module)을 장착한 차량의 급발진 문제를 유발하여 차랑파손, 인명피해의 문제가 있다.

본 발명은 상기 반도체 디바이스 제조공정 중의 번인공정시의 문제점을 감안하여 이를 정확하게 테스트하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적은 항온조 내의 피측정물을 변화하는 실온상태에서 측정하도록 함으로써 정확한 테스트가 실시되어 양질의 IC를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 전자부품의 번인 실온상태 측정장치의 개념을 나타낸 개념도

도 2는 상기 도 1의 장치에 내장되는 피측정물(IC)을 탑재한 IC 저장판을 나타낸 평면도

<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 항온조 12 : 콜드 챔버

14 : 핫 챔버 20 : 냉각팬

22 : 온풍팬 30 : 격벽

40 : 피측정물 50 : 저장판

60 : 커넥터 어셈블리 62 : 신호선

70 : 인터페이스 80 : 테스터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자부품의 번인 실온상태 측정장치는,

적어도 테스트하고자 하는 피측정물을 탑재한 다수개의 저장판을 층별로 격납가능하게 구성한 항온조와, 인터페이스 및 테스터를 포함하여 구성되는 전자부품의 번인 측정장치에 있어서,

상기 항온조 적어도 다양한 범위로 온도조절이 가능한 콜드 챔버와 핫 챔버를 구비하며,

상기 콜드 챔버는 내부온도를 강하하기 위하여 냉각팬을 구비하고 상기 핫 챔버는 배부온도를 상승하기 위하여 온풍팬을 구비하며,

상기 피측정물의 리드는 외부 테스터에 연결되기 위하여 신호선들을 집속하는 커넥터 어셈블리에 연결되며,

이 커넥터 어셈블리는 상기 인터페이스에 매트릭스 방식으로 연결되고 상기테스터에 연결접속되어 이룬다.

이러한 구성에 있어서, 상기 항온조 내의 조절온도 범위는 -150℃∼150℃인 것이 좋고, 상기 콜드 챔버와 핫 챔버 사이에는 가변적 격벽이 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 항온조의 다양하게 변화하는 현재온도(테스트 온도) 상태에 피측정물을 놓은 채 외부에 설치된 테스터와 전기적으로 IC 리드를 연결하여 측정하고 있으므로, 종래에 온도변화를 거친 후 별도의 상온 상태에서 측정하는 테스트 장비에서 발생할 수 밖에 없었던 테스트의 부정확성을 해소하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전자부품의 번인 실온상태 측정장치의 개념을 나타낸 개념도, 도 2는 상기 도 1의 장치에 내장되는 피측정물(IC)을 탑재한 IC 저장판을 나타낸 평면도이다.

도 1에서 부호 10은 항온조를 나타낸다. 이 항온조(10)는 2개의 챔버를 구비하고 있는데, 마이너스 온도를 유지하는 콜드 챔버(12)와 플러스 온도를 유지하는 핫 챔버(14)로 구성된다. 상기 각 챔버, 즉 콜드 챔버(12)와 핫 챔버(14)는 온도조절이 가능하게 외부 콘트롤러와 연결되어 있으며 그 범위는 대략 -l50℃∼150℃ 범위인 것이 바람직하다. 실제 테스트 시에는상기 온도 범위 내에서 온도변화를 순차적으로 또는 급격하게 변화할 수 있다.

상기 상부실의 콜드 챔버(12)의 상부에는 찬 공기를 공급하기 위한 냉각팬(20)이 설치되며 하부실의 핫 챔버(14) 하부에는 뜨거운 공기를 공급하기 위한 온풍팬(22)이 설치되어 있다. 이들 냉각팬(20) 및 온풍팬(22)에는 각각 냉각을 위한 냉각 사이클링 시스템을 포함하는 쿨링장치 및 온풍을 공급하기 위한 고온조를 포함하는 온풍장치가 연결설치됨은 당연하다.

상기 항온조에는 도시하지 아니한 개폐문이 설치되어 있다. 이 개폐문을 통하여 테스트하고자 하는 테스트품(IC 등, 이하 '피측정물'이라 함 : 40)을 탑재한 저장판(IC stock plate : 50)을 상기 콜드 챔버(12) 또는 핫 챔버(14) 내의 랙에 세팅하거나 꺼내게 된다.

상기 항온조를 콜드 챔버(12)와 핫 챔버(14)로 구분하는 격벽(30)은 매우 정도 높은 단열재로 처리되어야 하며, 다양한 설계변경에 의하여 이 격벽(30)을 가변적으로 구성할 수도 있다. 즉 이 격벽(30)이 가동되도록 하여 양 챔버(12),(14)가 서로 통하도록 구성할 수도 있다.

이렇게 항온조(10)를 구성할 경우, 챔버(12)에 있는 피측정물을 핫 챔버(14)로 이송하기 위하여 개폐문 기능을 하도록 구성할 수도 있다.

격벽(30)이 개폐문으로서 기능을 하도록 구성하는 경우에는 피측정물(40)을 콜드 챔버(12)에서 핫 챔버(14) 측으로, 또는 핫 챔버(14)에서 콜드 챔버(12) 측으로 신속하게 이동시킬 수 있어 테스트시간을 단축하는 효과가 있다.

상기 피측정물(40)의 리드는 외부 테스터(80)에 연결되기 위하여 전기적으로 접속된 신호선(62)들을 집속하는 커넥터 어셈블리(60)를 통하거나 직접 연결되어 있다.

이 커넥터 어셈블리(60)는 항온조(10)의 외부에 설치된 인터페이스(70)에 직접 연결되거나 매트릭스 방식으로 연결되고 최종적으로 테스터(80)에 연결되어 있다.

이어서 본 발명의 전자부품의 번인 실온상태 측정장치의 작용에 대하여 설명한다. 도 2에 도시한 저장판(50)에 고유번호(ID)를 가지는 피측정물(40)을 세팅한다. 예를들어 0001, 0002....0110 등으로 부여한다.

상기 피측정물(40)이 다수개 꼽혀진 저장판(50)을 상기 항온조(10) 내의 각 챔버에 세팅한다. 도시한 것에 있어서는 래크 등은 생략하고 있다.

미리 설정한 테스트 온도 및 시간대로 양 챔버[콜드 챔버(12) 및 핫 챔버(14)]를 가동하여 항온조(10) 내를 각각 마이너스 온도와 플러스 온도 상태를 이룬다.

이때 상기 피측정물(40)은 각 챔버 내부의 온도가 변화할 때마다 수시로 테스트되며 어느 온도에서 불량이 되었는지 외부에 설치된 테스터(80)에 기록된다. 예를들어 72시간 템포 사이클(tempo cycle) 및 번인이 완료된 피측정물(40)은 테스터(80)에 기록된 결과에 따라 양부(良否; good and reject) 판정이 되어, 이른바 빈잉(binning : 시험결과에 의거하여 피측정 디바이스의 양품, 불량품을 분류하거나 성능별로 랭크하는 것) 분류된다.

본 발명은 수요자의 요구에 부응하여 어느 특정온도에서 많은 시간을 번인하면서 피측정물(40)을 테스트할 수도 있다.

따라서 상온 상태에서 테스트하는 것이 아니라 실제 온도변화가 일어나고 상태에서의 변화되는 IC 상태를 측정하는 이른바 '실온상태 테스트'이므로 양질의 전자부품을 제공하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 전자부품의 번인 실온상태 측정장치에 의하면, 항온조의 다양하게 변화하는 현재온도(테스트 온도) 상태에 피측정물을 놓은 채 외부에 설치된 테스터와 전기적으로 IC 리드를 연결하여 측정하고 있으므로, 종래에 온도변화를 거친 후 별도의 상온 상태에서 측정하는 테스트 장비에서 발생할 수 밖에 없었던 테스트의 부정확성을 해소하는 효과가 있다.

따라서 본 발명의 테스트 장치를 거친 양질의 피측정물(IC 등)은 각종 전자응용품에 적용될 때에 오작동을 일으키지 않아 산업 전분야에서 크게 유용될 가치가 있는 발명이다.

Claims (2)

1. 적어도 테스트하고자 하는 피측정물을 탑재한 다수개의 저장판을 층별로 격납가능하게 구성한 항온조와, 인터페이스 및 테스터를 포함하여 구성되는 전자부품의 번인 측정장치에 있어서,

   상기 항온조 적어도 다양한 범위로 온도조절이 가능한 콜드 챔버와 핫 챔버를 구비하며,

   상기 콜드 챔버는 내부온도를 강하하기 위하여 냉각팬을 구비하고 상기 핫 챔버는 배부온도를 상승하기 위하여 온풍팬을 구비하며,

   상기 피측정물의 리드는 외부 테스터에 연결되기 위하여 신호선들을 집속하는 커넥터 어셈블리에 연결되며,

   이 커넥터 어셈블리는 상기 인터페이스에 매트릭스 방식으로 연결되고 상기 테스터에 연결접속되어 이루는 것을 특징으로 하는 전자부품의 번인 실온상태 측정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 항온조 내의 조절온도 범위는 -150℃∼150℃인 것을 특징으로 하는 전자부품의 번인 실온상태 측정장치.