KR20060130867A - 반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트장치 - Google Patents

반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기적 연결을 위한 하나 이상의 전기 접촉부를 포함하는 하나 이상의 커넥터와, 상기 하나 이상의 커넥터를 지지하는 지지부와, 상기 커넥터와 상기 지지부 사이에 설치되어 상기 커넥터가 일정 범위 내에서 움직일 수 있도록 하는 탄성 부재를 포함하는 반도체 테스트 인터페이스에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 반도체 테스트를 수행함에 있어서 테스트부와 인터페이스부 사이 또는 테스트부 내부 또는 인터페이스부 내부의 각 전기적 연결 수단의 물리적 접촉을 탄성 부재를 사용하여 유지함으로써 접촉을 위한 핀의 길이가 짧아지고 고주파 특성이 좋아지며 다수의 반도체 소자를 테스트하는 경우 접촉성이 뛰어나며 각 인터페이스부에 구비되는 소켓의 미세 조정이 용이하며 장기간 사용에도 물리적 접촉을 유지할 수 있다.
반도체 테스트 인터페이스, 커넥터, 탄성 부재, 스프링, 접촉, DUT, 소켓 보드, 지지부, 패턴 생성 보드

Description

반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트 장치{SEMICONDUCTOR TEST INTERFACE AND SEMICONDUCTOR TEST APPARATUS USING THEREOF}
도 1a 내지 도 1b는 종래의 반도체 테스트 장치의 예시적인 구성도.
도 2a 내지 도 2b는 종래의 일체형 테스트 장치의 예시적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스의 구성도.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스를 사용하는 반도체 테스트 장치의 예시적인 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 테스트 본체 120: 테스트 헤드
130: 인터페이스 보드 140: DUT
150: 핸들러 160: 일체형 테스트 본체
210: 인터페이스부 220: 소켓 보드
230: 테스트 소켓 240: 커넥터
250: 테스트부 260: 패턴 생성 보드
270: 커넥터 300: 반도체 테스트 인터페이스
310: 커넥터 315: 전기 접촉부
320: 탄성 부재 330: 지지부
본 발명은 반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 반도체 테스트를 수행함에 있어서 테스트부와 인터페이스부 사이 또는 테스트부 내부 또는 인터페이스부 내부의 각 전기적 연결 수단의 물리적 접촉을 탄성 부재를 사용하여 유지함으로써 접촉을 위한 핀의 길이가 짧아지고 고주파 특성이 좋아지며 다수의 반도체 소자를 테스트하는 경우 접촉성이 뛰어나며 각 인터페이스부에 구비되는 소켓의 미세 조정이 용이하며 장기간 사용에도 물리적 접촉을 유지할 수 있는 반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩 등의 테스트는 제품완성 후 양품을 판별하는 최종적인 과정으로서, 다량의 제품을 효율적으로 테스트할 수 있는 반도체 테스트 장치가 개발되어 사용되고 있다.
도 1a는 종래의 반도체 테스트 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도시되듯이, 종래의 반도체 테스트 장치는, 테스트 본체(110)와 테스트 헤드(120)와, 인터페이스 보드(130)로 구성되며, 핸들러(150)를 통하여 하나 이상의 DUT(device under test, 140a 내지 140c)를 인터페이스 보드(130)에 장착하여 테스트를 수행한다.
이러한 종래의 반도체 테스트 장치의 예는 예컨대 삼성전자주식회사에 의해 서 2003년 3월 15일자로 출원되고, 2004년 9월 22일자로 공개된 "디.유.티(DUT) 보드의 소요를 줄일 수 있는 반도체 테스터 및 이를 이용한 반도체 소자의 전기적 검사방법"이라는 명칭의 특허출원번호 제10-2003-0016300호 또는 테라다인 인코퍼레이티드에 의해서 2000년 9월 2일자로 출원되고 2001년 5월 25일자로 공개된 "자동 테스트 장치용 동축 프로브 인터페이스"라는 명칭의 특허출원번호 제10-2000-7009737호에 개시되어 있다.
또한 이러한 반도체 테스트 장치의 부피를 줄이기 위해서 테스트 본체(110)와 테스트 헤드(120)를 일체형으로 구성한 반도체 테스트 장치도 개발되어 있다. 도 1b는 종래의 반도체 테스트 장치의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 일체형 테스트 본체(160)에 인터페이스 보드(130)를 장착하고 이후 DUT(140a 내지 140c)를 핸들러(150)에 의해서 인터페이스 보드(130)에 장착하고 테스트하는 구성을 도시한다.
이러한 종래의 일체형 반도체 테스트 장치의 예는 예컨대 본 출원인에 의해서 2004년 6월 18일자로 출원된 "복수의 반도체 모듈을 동시에 테스트하는 반도체 모듈 테스트 장치"라는 명칭의 특허출원번호 제10-2004-45421호 또는 본 출원인에 의해서 2004년 6월 18일자로 출원된 "복수의 반도체 컴포넌트를 동시에 테스트하는 반도체 컴포넌트 테스트 장치"라는 명칭의 특허출원번호 제10-2004-45422호에 개시되어 있다.
도 2a는 이러한 일체형 테스트 장치의 예시적인 구성도이다.
도시되듯이, 일체형 테스트 장치는 인터페이스부(210)와 테스트부(250)로 구 성되며, 인터페이스부(210)는 도 1b의 인터페이스 보드(130)에 해당되고, 테스트부(250)는 도 1b의 일체형 테스트 본체(160)에 해당된다.
인터페이스부(210)는 하나 이상의 테스트 소켓(230a 내지 230b)을 구비하는 소켓 보드(220)와, 테스트부(250)와의 전기적 연결을 위한 하나 이상의 커넥터(240a 내지 240b)를 포함하며, DUT(도시되지 않음)가 테스트 소켓(230a 내지 230b)에 장착되어 테스트를 수행할 수 있도록 구성된다.
또한 테스트부(250)는 예컨대 내부에 테스트 신호 및 기대치 신호를 생성하고 이를 인터페이스부(210)를 통하여 DUT로 전송하며, DUT의 출력 신호를 인터페이스부(210)를 통하여 수신하고 이를 비교하는 패턴 생성 보드(260)와, 패턴 생성 보드(260)에 구비되는 하나 이상의 커넥터(270a 내지 270b)를 포함한다. 테스트부(250)는 기타 전원 발생 장치 등의 구성 요소를 포함한다. 커넥터(270a 내지 270b)는 상기 인터페이스부(210)와의 전기적 연결을 위한 커넥터이다. 패턴 생성 보드(260)는 핀카드라는 용어를 사용하는 경우도 있다.
커넥터(240a 내지 240b, 또는 270a 내지 270b)는 인터페이스부(210)와 테스트부(350) 사이의 전기적 연결을 수행하는 것으로서, 소켓이나 리셉터클 또는 일반적인 커넥터 등을 모두 포함하는 개념이다. 따라서 특별한 언급이 없는 한 본 명세서에서 "커넥터"는 내부에 전기적 접촉을 위한 전도성 물질을 포함하는 소켓이나 리셉터클 또는 일반적인 커넥터를 모두 지칭한다.
현재 반도체 테스트 장치가 256개 또는 512개 등 다수의 DUT를 동시에 처리할 수 있도록 구성되는 점에서 인터페이스부(210)와 테스트부(250) 사이의 연결은 반도체 테스트 장치의 동작에 있어서 매우 중요하다.
이러한 도 2a에 도시된 인터페이스부(210)와 테스트부(250)의 연결은 다음과 같은 방법이 있을 수 있다.
우선 도 2b에 도시되듯이 각각의 커넥터, 예컨대 커넥터(240a)와 커넥터( 270a)를 대응되어 삽입할 수 있도록 구성하여, 강제적으로 삽입하는 방식이다.
그러나 이러한 경우 다수의 커넥터들 사이에 삽입이 될 수 있도록 정렬이 필요하므로 예컨대 소켓 보드(220)의 일부분이 휘어지는 경우에는 정확한 삽입이 이루어지지 않으며, 삽입시 미세적인 조정이 필요하므로 물리적인 힘이 많이 가해진다. 예컨대 265개의 커넥터가 장착되어 있고 각 커넥터 당 3 내지 4 kg/cm2의 압력이 가해져서 강제 삽입이 이루어진다면 전체적으로는 768 내지 1024 kg/cm2의 압력이 가해진다. 이러한 압력에 의해서 인터페이스부(210) 또는 테스트부(250)의 손상이 발생할 수 있으며, 특히 물리적 힘에 따른 각 커넥터(240a 내지 240b, 또는 270a 내지 270b)의 손상과 장기간 사용에 따른 접촉 불량이 발생하여 고주파 특성이 악화되는 문제점이 있다.
또한 이러한 물리적인 힘이 많이 가해지는 강제 삽입 방식의 단점을 보완하여 레버 타입으로 전기적 접촉을 보장하는 방식이 있다. 그러나 이러한 경우에는 레버 타입으로 전기적 접촉을 이루기 위해서 각 커넥터(240a 내지 240b, 또는 270a 내지 270b)에 내장되는 접촉핀의 길이가 길어지므로 고주파 특성이 악화되고 접촉에 있어서 불안정한 요인이 발생하는 단점이 있다.
또한 동축 구조의 삽입 방식을 사용할 수 있으나 이러한 삽입 방식은 고주파 특성은 좋아지나 충격에 약하고 추가적인 비용 상승의 원인이 된다.
따라서 이러한 문제점을 개선하여 접촉을 위한 핀의 길이가 짧아지고 고주파 특성이 좋아지며 다수의 반도체 소자를 테스트하는 경우 접촉성이 뛰어나며 각 인터페이스부에 구비되는 소켓의 미세 조정이 용이하며 장기간 사용에도 물리적 접촉을 유지할 수 있는 반도체 테스트 인터페이스에 대한 필요성이 커지고 있다.
본 발명의 목적은 반도체 테스트를 수행함에 있어서 테스트부와 인터페이스부 사이 또는 테스트부 내부 또는 인터페이스부 내부의 각 전기적 연결 수단의 물리적 접촉을 탄성 부재를 사용하여 유지함으로써 접촉을 위한 핀의 길이가 짧아지고 고주파 특성이 좋아지며 다수의 반도체 소자를 테스트하는 경우 접촉성이 뛰어나며 각 인터페이스부에 구비되는 소켓의 미세 조정이 용이하며 장기간 사용에도 물리적 접촉을 유지할 수 있는 반도체 테스트 인터페이스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 반도체 테스트 인터페이스를 사용하는 반도체 테스트 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전기적 연결을 위한 하나 이상의 전기 접촉부를 포함하는 하나 이상의 커넥터와, 상기 하나 이상의 커넥터를 지지하는 지지부와, 상기 커넥터와 상기 지지부 사이에 설치되어 상기 커넥터가 일정 범위 내에서 움직일 수 있도록 하는 탄성 부재를 포함하는 반도체 테스트 인터 페이스를 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스에 있어서, 상기 탄성 부재는 스프링으로 구현될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스에 있어서, 상기 커넥터는 소켓 또는 리셉터클 형태로 구성될 수 있다.
또한 본 발명은 DUT(device under test)를 장착하기 위한 하나 이상의 테스트 소켓을 구비하는 소켓 보드를 포함하는 인터페이스부와, 테스트 패턴 발생 및 결과 비교를 위한 패턴 생성 보드를 포함하는 테스트부와, 본 발명에 따른 하나 이상의 반도체 테스트 인터페이스를 포함하는 반도체 테스트 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 테스트 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 반도체 테스트 인터페이스 중 하나의 반도체 테스트 인터페이스의 지지부는 상기 소켓 보드일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 반도체 테스트 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 반도체 테스트 인터페이스는 2개의 반도체 테스트 인터페이스이고, 상기 2개의 반도체 테스트 인터페이스 사이는 고주파 케이블을 사용하여 전기적으로 연결되어 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 반도체 테스트 인터페이스를 도면을 참조로 하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스의 구성도이다. 도시되듯이, 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스(300)는 커넥터(310)와, 탄성 부재 (320a 내지 320b)와, 지지부(330)를 포함한다.
커넥터(310)는 지지부(330)위에 하나 이상이 배치되며, 도 2a 내지 도 2b에서 인터페이스부(310)와 테스트부(250) 사이의 전기적 연결을 수행한다. 커넥터(310)는 전기적 연결을 위한 하나 이상의 전기 접촉부(315a 내지 315b)를 포함한다.
탄성 부재(320a 내지 320b)는 커넥터(310)와 지지부(330) 사이에 설치되어 커넥터(310)가 일정 범위 내에서 움직일 수 있도록 한다. 또한 탄성 부재(320a 내지 320b)는 충격을 흡수할 수 있다.
지지부(330)는 하나 이상의 커넥터(310)를 지지하도록 배치된다.
지지부(330)는 예컨대 도 2a 내지 도 2b에서 소켓 보드(220) 하단에 배치되거나 또는 패턴 생성 보드(260) 상단에 배치될 수 있으며, 또는 지지부(330) 자체가 소켓 보드(220)일 수 있으며, 또는 패턴 생성 보드(260) 상단에 배치되어 패턴 생성 보드(260)의 커넥터(270a 내지 270b)를 지지할 수도 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스를 사용한 반도체 테스트 장치의 구성예이다.
도시되듯이, 도 2a를 통해서 설명된 인터페이스부(210)와 테스트부(250) 사이에 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스(300a 내지 300b)가 배치된다.
즉 반도체 테스트 인터페이스(300a)는 소켓 보드(220)의 하단에 배치되며, 소켓 보드(220)의 커넥터(240a 내지 240b)에 각각 대응되는 커넥터(310a 내지 310b)를 포함하고 있으며, 지지부(330a)에 의해서 커넥터(310a 내지 310b)가 지지 된다.
또한 패턴 생성 보드(260)의 상단에 위치한 반도체 테스트 인터페이스(300b)는 패턴 생성 보드의 커넥터(270a 내지 270b)에 각각 대응되는 커넥터(310c 내지 310d)를 포함하고 있으며, 지지부(330b)에 의해서 커넥터(310c 내지 310d)가 지지된다.
또한 이러한 반도체 테스트 인터페이스(300a 내지 300b)는 고주파 케이블(410a 내지 410b)을 통하여 서로 전기적으로 연결되어, 테스트 소켓(230a 내지 230b)과 패턴 생성 보드(260) 사이의 신호 전달을 수행할 수 있다.
또한 지지부(330a 내지 330b) 내부에는 커넥터(310a 내지 310d)와 커넥터(240a 내지 240b) 또는 패턴 생성 보드(260) 사이의 신호 전송을 위한 배선(도시되지 않음) 또는 고주파 케이블이 배치된다. 예컨대 지지부(330a 내지 330b) 내부의 구멍에 이러한 배선 또는 고주파 케이블이 배치될 수 있다.
또한 도시되기는 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스가 2개 도시되었지만, 실제 적용에 있어서 어느 한쪽에만, 예컨대 패턴 생성 보드(260) 쪽에만 적용될 수 있다. 즉 도 4a에서 300a에 해당되는 반도체 테스트 인터페이스가 없이 패턴 생성 보드(220)가 고주파 케이블(410a 내지 410b)과 연결되고, 고주파 케이블(410a 내지 410b)이 본 발명에 따른 테스트 인터페이스(300b)와 연결되도록 구성될 수 있다.
도 4b는 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스를 사용한 반도체 테스트 장치의 다른 구성예이다.
도시되듯이, 소켓 보드(220)가 본 발명에 따른 테스트 인터페이스의 지지부 역할을 수행하며, 소켓 보드(220)에 구비되는 커넥터(310e 내지 310f)는 본 발명에 따른 테스트 인터페이스의 커넥터 역할을 수행한다. 또한 소켓 보드(220)와 커넥터(310e 내지 310f) 사이에는 신호 전송을 위한 배선(415a 내지 415b)이 배치되며, 배선(415a 내지 415b)은 커넥터(310e 내지 310f)의 제한적인 움직임을 수용하도록 유연하게 구성된다.
또한 패턴 생성 보드(260)와 커넥터(310g 내지 310h) 사이에는 지지부(330c)가 배치되며, 지지부(330c) 내부에는 커넥터(310g 내지 310h)와 패턴 생성 보드(260) 사이의 신호 전송을 위한 배선(415c 내지 415d) 또는 고주파 케이블이 배치된다.
이러한 도 4b에 도시된 구성에 있어서, 소켓 보드(220)와 지지부(330c)가 직접 압력을 가하여 접속된다. 이러한 경우에도 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스의 커넥터(310e 내지 310f)에 의해서 소켓 보드(220)와 패턴 생성 보드(260) 사이의 접속이 안정적으로 이루어 질수 있다.
도 4a 내지 도 4b를 참조로 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스의 적용예를 설명하였지만, 이러한 예는 단지 설명만을 위한 것이며, 각각의 적용예에서 테스트부 쪽에서만 또는 인터페이스부 쪽에서만 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스가 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 인터페이스를 적용하는 경우 탄성 부재에 의해서 커넥터가 일정한 범위 내에서 움직이는 것이 가능하므로 특히 다수의 DUT를 동시에 테스트하도록 구성된 반도체 테스트 장치에 있어서 테스트 소켓부터 패턴 생성 보드까지의 각 단계별 전기적 연결에 있어서 과도한 압력에 의한 접촉 불량이나 파손, 또는 다수의 DUT를 위한 커넥터들 사이의 정렬 면에 있어서 종래의 방식에 비해서 장점이 있다. 예컨대 종래의 다수의 DUT를 포함하는 소켓 보드와 패턴 생성 보드 의 커넥터 사이의 접속에 있어서 본 발명에 따른 반도체 테스트 인터페이스를 적용하면 커넥터 자체가 일정 범위 내에서 움직이는 것이 가능하므로 정렬에 있어서 여유가 생기며, 또한 탄성 부재에 의해서 충격이 흡수되므로 파손의 가능성이 적고 장기간 사용시에도 접촉이 유지될 수 있다.
비록 본 발명이 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위의 기재를 통하여 정하여진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 반도체 테스트를 수행함에 있어서 테스트부와 인터페이스부 사이 또는 테스트부 내부 또는 인터페이스부 내부의 각 전기적 연결 수단의 물리적 접촉을 탄성 부재를 사용하여 유지함으로써 접촉을 위한 핀의 길이가 짧아지고 고주파 특성이 좋아지며 다수의 반도체 소자를 테스트하는 경우 접촉성이 뛰어나며 각 인터페이스부에 구비되는 소켓의 미세 조정이 용이하며 장기간 사용에도 물리적 접촉을 유지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 전기적 연결을 위한 하나 이상의 전기 접촉부를 포함하는 하나 이상의 커넥터와,
    상기 하나 이상의 커넥터를 지지하는 지지부와,
    상기 커넥터와 상기 지지부 사이에 설치되어 상기 커넥터가 일정 범위 내에서 움직일 수 있도록 하는 탄성 부재
    를 포함하는 반도체 테스트 인터페이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 부재는 스프링인 것인 반도체 테스트 인터페이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 소켓 또는 리셉터클 형태로 구성되는 것인 반도체 테스트 인터페이스.
  4. DUT(device under test)를 장착하기 위한 하나 이상의 테스트 소켓을 구비하는 소켓 보드를 포함하는 인터페이스부와,
    테스트 패턴 발생 및 결과 비교를 위한 패턴 생성 보드를 포함하는 테스트부와,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 반도체 테스트 인터 페이스
    를 포함하는 반도체 테스트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반도체 테스트 인터페이스 중 하나의 반도체 테스트 인터페이스의 지지부는 상기 소켓 보드인 것인 반도체 테스트 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반도체 테스트 인터페이스는 2개의 반도체 테스트 인터페이스이고,
    상기 2개의 반도체 테스트 인터페이스 사이는 고주파 케이블을 사용하여 전기적으로 연결되어 신호를 전송하는 것인 반도체 테스트 장치.
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