KR20070019416A - 번-인 보드 정렬부를 갖는 번-인 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 번-인 보드 정렬부를 갖는 번-인 검사 장치에 관한 것이다. 종래의 번-인 검사 장치를 통한 번-인 검사는 랙 단위의 번-인 보드를 챔버 내부에 삽입할 때, 작업자의 실수나 운송 수단의 흔들림 등으로 인해 번-인 보드가 챔버 전면으로 튀어나오는 경우가 있고, 튀어나온 번-인 보드는 작업자가 직접 밀어 넣어야 한다. 본 발명은 시스템 부에 의해 제어되는 번-인 보드 정렬부를 번-인 검사 장치에 장착한다. 이로 인해, 튀어나온 번-인 보드는 챔버 내에 바람직하게 삽입되고, 번-인 보드의 삽입 작업은 무인화되어 생산성이 향상된 번-인 검사 장치를 제공할 수 있다.

번-인 검사, 번-인 보드, 정렬, 바(bar), 챔버(chamber), 랙(rack)

Description

번-인 보드 정렬부를 갖는 번-인 검사 장치{burn-in test system having device for assembling of burn-in board}

도 1은 종래의 일반적인 번-인 검사 장치의 한 예를 나타내는 개략적인 사시도.

도 2는 종래의 일반적인 번-인 검사 장치에서 번-인 보드 정렬시 발생하는 문제를 나타내는 개략적인 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 번-인 보드 정렬부를 나타내는 개략적인 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 번-인 보드 정렬부가 장착된 번-인 검사 장치를 나타내는 개략적인 사시도.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 번-인 보드 정렬부의 동작을 나타내는 개략적인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100; 번-인 보드 정렬부(구동부, 공압 실린더)

110; 구동부(고리, 바, 링크 암)

200,300; 번-인 검사 장치

10; 번-인 보드(burn-in board)

11; 반도체 소자

12; 소켓(socket)

13; 접속 단자

14; 손잡이

15; 홈

20; 챔버(chmaber)

21; 롤러(roller)

22; 슬롯(slot)

23; 핑거(finger)

30; 시스템 랙(system rack)

31; 가이드

40; 시스템 부

50; U자형 고리

51,52,53; 제1 내지 제3 홀

60; 바(bar)

61,62,63; 제1 내지 제3 바

70; 공압 실린더

71,72; 제1 및 제2 공압 실린더

73; 로드

80; 링크 암(link arm)

본 발명은 반도체 소자(semiconductor device)의 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자의 번-인(burn-in) 검사 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조립 공정이 완료된 대부분의 반도체 소자는 보통 1000시간 안에 불량이 발생될 확률이 가장 높으며, 1000시간이 지나면 불량 발생 확률이 희박해진다. 이러한 이유로 인해, 1000시간 안에 발생할 불량 소자를 보다 빠르게 알아보기 위해서 높은 온도 상태에서 반도체 소자에 여러 가지 신호와 스트레스 전압(stress voltage) 등을 가하는 각종 검사를 적용하여 보는데, 이러한 검사를 번-인(burn-in) 검사라 하고, 번-인 검사가 수행되는 장치를 반도체 소자 번-인 검사 장치라 한다.

반도체 소자 번-인 검사 장치는, 예컨대 대한민국 공개특허공보 제2002-6245호에 개시되어 있는 바와 같이, 번-인 보드가 삽입되는 시스템 랙(system rack), 반도체 소자에 대한 검사가 실행되는 챔버(chamber) 및 챔버의 작동을 제어하는 시스템 부로 이루어진다. 검사를 위한 다수의 반도체 소자는 다수의 번-인 보드(burn-in board)의 소켓에 삽입되어 시스템 랙에 삽입된다. 그리고 랙 단위의 번-인 보드들은 챔버에 삽입되고, 핑거를 통해 압입되어 장착된다. 챔버의 슬롯에 대응되는 접속 단자가 번-인 보드의 일단에 구비되어 있어서, 챔버 내로 번-인 보드가 장착될 수 있다. 랙 단위의 번-인 보드의 삽입 작업은 작업자가 집적하거나, 자동 운송 수단(AGV; auto guided vehicle)을 통해 진행된다. 번-인 보드가 바르게 장착되면 셔터가 내려오고, 번-인 검사를 시작한다.

도 1은 종래의 일반적인 번-인 검사 장치의 한 예를 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 2는 종래의 일반적인 번-인 검사 장치에서 번-인 보드 정렬시 발생하는 문제를 나타내는 개략적인 단면도이다.

먼저 도 1을 참조하면, 반도체 소자(11)는 번-인 보드(10)의 소켓(12)에 삽입되고, 반도체 소자(11)가 삽입된 복수 개의 번-인 보드(10)는 시스템 랙(system rack;30)에 가이드(31)를 통해 삽입된다. 번-인 보드(10)가 삽입된 시스템 랙(30)은 작업자나 자동 운송 수단(도시되지 않음)을 통해 롤러(roller;21)를 따라 챔버(20) 안으로 공급된다. 번-인 보드(10)는 접속 단자(13)를 통하여 챔버(20) 내의 슬롯(slot;22)과 전기적으로 연결된다. 번-인 검사 장치(300)는 챔버(20) 외에도 챔버(20)의 작동을 제어하는 시스템 부(40)를 포함한다.

참조번호 14번과 15번은 번-인 보드의 손잡이와 홈이다. 손잡이(14)는 작업자가 직접 각각의 번-인 보드(10)를 시스템 랙(30)에 삽입하거나, 이상이 있을 경우 시스템 랙(30)에서 꺼낼 때 사용한다. 홈(15)은 핑거(23)의 업/다운(up/down) 및 풀/푸쉬(pull/push) 동작을 통해 서로 맞물려서, 번-인 보드(10)의 접속 단자(13)와 챔버(20)의 슬롯(22)이 접속되도록 한다. 이 때, 핑거(23)의 업/다운 및 풀/푸쉬 동작은 챔버(20) 내에 설치되어 있는 실린더(도시되지 않음)에 의해 조절되고, 이 실린더의 동작은 시스템 부(40)에 의해 제어된다.

그런데 도 2에 도시된 바와 같이, 번-인 보드(10)가 삽입된 시스템 랙(30)을 작업자나 자동 운송 수단이 챔버(20) 내부로 삽입할 때, 작업자의 실수나 자동 운 송 수단의 흔들림 등으로 인해, 번-인 보드(10)가 챔버(20)의 전면으로 튀어나오는 문제가 있다. 번-인 보드(10)가 챔버(20) 전면에서 5mm 이하로 튀어나오는 경우에는, 핑거(finger;23)를 통한 압입으로 번-인 보드(10)의 접속 단자(13)와 챔버(20)의 슬롯(22)이 접속될 수 있어 검사를 진행할 수 있지만, 그 이상(h)이 되면 불가능하게 된다. 따라서, 번-인 검사의 진행 과정이 순조롭지 못하게 된다. 또한, 이러한 경우에는 작업자가 직접 번-인 보드(10)를 챔버(20) 안으로 밀어 넣어야 하므로, 검사 시간이 증가하게 되어 생산성이 현저히 떨어지게 된다.

따라서 본 발명의 목적은, 번-인 보드를 챔버 내로 삽입할 때, 번-인 보드가 튀어나오는 문제없이 안정적으로 삽입되도록 하는 번-인 검사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 번-인 보드가 바람직하게 삽입되지 못할 때, 번-인 보드의 삽입 작업을 무인화하여 생산성을 향상시키는 번-인 검사 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 번-인 보드 정렬부를 갖는 번-인 검사 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 번-인 검사 장치는, 시스템 랙, 챔버, 시스템 부를 포함하고, 번-인 보드 정렬부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

시스템 랙은 검사하고자 하는 복수 개의 반도체 소자가 삽입되는 번-인 보드 가 한 개 이상 공급되는 부분이고, 챔버는 반도체 소자에 대한 번-인 검사가 수행되는 곳이며, 시스템 부는 챔버의 작동을 제어하는 부분이다. 번-인 보드 정렬부는 챔버 전면의 입구 양쪽 모서리에 장착되고, 번-인 보드를 챔버 내로 밀어 넣는 구동부와 이 구동부에 연결되는 공압 실린더를 포함한다.

이 경우에, 번-인 보드 정렬부는 시스템 부에 의해 제어된다.

이 경우에, 구동부는 일정 간격으로 설치된 복수 개의 고리 및 이 고리들을 연결하는 복수 개의 바를 포함하고, 공압 실린더는 구동부의 개폐를 조절한다.

또한 이 경우에, 고리는 U자형 고리일 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다. 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 도면의 명확한 이해를 돕기 위해 다소 과장되거나 개략적으로 도시되거나 또는 생략되었으며, 각 구성요소의 실제 크기가 전적으로 반영된 것은 아니다. 또한, 도면을 통틀어 동일한 구성요소 또는 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 사용하였다.

실시예

도 3은 본 발명에 따른 번-인 보드 정렬부를 나타내는 개략적인 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 번-인 보드 정렬부가 장착된 번-인 검사 장치를 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 번-인 보드 정렬부의 동작을 나타내는 개략적인 사시도이다.

도 3을 참조하면, 번-인 보드 정렬부(100)는 고리(50), 바(bar;60) 및 링크 암(link arm;80)으로 구성되는 구동부(110) 및 공압 실린더(70)를 포함하여 구성된 다.

번-인 보드 정렬부(100)의 구동부(110)는 일정 간격으로 설치된 네 개의 고리(50), 예컨대 U 자형 고리와 세 개의 바(60)가 결합되어 구성된다. U자형 고리(50)에는 세 개의 홀(51,52,53)이 형성되어 있다. 각각의 U자형 고리(50)의 제1 홀(51)과 제1 바(61)가 결합되고, 링크 암(80)의 홀에 제1 바(61)가 결합되어, 제1 바(61)는 회전축의 역할을 한다. 네 개의 고리(50) 중 상부 두 개의 고리와 하부 두 개의 고리의 제2 및 제3 홀(52,53)은 각각 두 개의 제2 및 제3 바(62,63)와 결합된다. 여기서, 고리(50), 홀(51,52,53) 및 바(60)의 개수는 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그리고 고리(50)의 형태도 한정되는 것은 아니지만, U자 형태의 고리(50)일 때, 제3 바(63) 부분이 튀어나온 번-인 보드(10)를 챔버(20) 내에 더욱 안정적으로 밀어 넣을 수 있으므로 U자 형태인 것이 바람직하다.

구동부(110)는 공압 실린더(70)와 연결된다. 공압 실린더(70)는 링크 암(80)의 회전 운동을 도와주는 제1 공압 실린더(71)와 회전축이 되는 제1 바(61)를 지지하는 제2 공압 실린더(72)로 구성된다. 공압 실린더(70)는 공기 공급 수단(도시되지 않음)과 연결되어 공기를 공급받는다. 제1 공압 실린더(71)는 공기를 공급받아 직선 운동을 하고, 공압 실린더(71)에 연결된 링크 암(80)은 회전 운동을 하여, 고리(50)가 회전함으로써 구동부(110)가 동작하게 된다. 공기압을 조절하는 공압 실린더(70)는 시스템 부(40)를 통해 제어된다. 번-인 보드 정렬부(100)는 도 4에 잘 나타난 바와 같이, 번-인 검사 장치(200)의 챔버(20) 전면의 입구 양쪽 모서리에 장착된다.

번-인 검사 장치(200)의 구동을 살펴보면, 번-인 검사를 위한 복수 개의 반도체 소자가 복수 개의 번-인 보드(10)에 삽입된 후, 가이드(31)를 통해서 시스템 랙(30)에 삽입된다. 랙(30) 단위의 번-인 보드(10)들은 작업자나 자동 운송 수단(도시되지 않음)을 통해 챔버(20) 내에 삽입된다. 번-인 검사 장치(200)의 구동은 본 발명의 특징인 번-인 보드 정렬부(100)의 동작으로 시작된다. 시스템 부(40)에는 번-인 보드 정렬부(100)의 동작을 위한 프로그램이 제공된다. 이 프로그램을 통해 공압 실린더(70)에서 공기압을 조절하여, 로드(73)를 통해 구동부(110)의 동작을 조절한다. 도 5a에 잘 나타난 바와 같이, 제1 바(61)를 축으로 하여 구동부(110)가 양쪽으로 벌어지면, 챔버(20) 내로 랙(30) 단위의 번-인 보드(10)가 삽입되고, 도 5b에 나타난 바와 같이, 벌어진 구동부(110)가 닫히면서 튀어나온 번-인 보드를 챔버(20) 내로 밀어 넣는다. 구동부(110)가 벌어지고 제자리도 돌아오는 개폐 동작은 시스템 부(40)에서 제어되는 공압 실린더(70)에 의해 조절된다.

번-인 검사 장치(200)의 시스템 부(40)에는 전술한 바와 같이, 번-인 보드 정렬부(100)의 동작을 조절할 수 있도록 프로그램이 제공된다. 이 프로그램은 번-인 보드 정렬부(100)가 60kg/㎠의 힘으로, 챔버(20) 전면에서 40mm까지 튀어나온 번-인 보드(10)를 밀어 넣을 수 있도록 짜여진다. 본 발명을 위한 여러 차례의 실험을 통해서, 작업자의 실수나 자동 운송 수단의 흔들림 등으로 인해 번-인 보드(10)가 챔버(20) 밖으로 튀어나오는 최대 간격은 25mm라는 결과가 나왔다. 이를 바탕으로 하여 예상하지 못하는 실수나 에러로 인해 최대 간격이 25mm 이상일 경우를 대비하여, 챔버(20)의 전면에서 최대 40mm까지 튀어나와 있는 번-인 보드(10)를 밀 어 넣을 수 있도록 한 것이다. 그리고 번-인 보드 정렬부(100)가 번-인 보드(10)를 밀어 넣을 때, 예컨대 한 개당 1.2kg/㎠인 번-인 보드(10)가 48개가 장착된 시스템 랙(30)을 챔버(20) 내로 밀어 넣기 위해서는 57.6kg/㎠의 힘이 필요하다. 번-인 검사를 할 때, 번-인 보드(10)가 가질 수 있는 최대 무게는 1.2kg/㎠이고, 번-인 보드(10)가 시스템 랙(30)에 삽입될 수 있는 최대 개수는 48개이다. 따라서, 이 경우에 번-인 보드(10)를 밀어 넣을 수 있는 최대 힘으로서, 본 발명의 번-인 보드 정렬부(100)는 60kg/㎠의 힘으로 번-인 보드(10)를 챔버(20) 내로 밀어 넣을 수 있게 조정되어 있다.

이러한 번-인 보드 정렬부(100)의 동작을 통해 번-인 보드(10)를 챔버(20) 내로 밀어 넣은 후에, 핑거(도 2의 23)의 업/다운 및 풀/푸쉬 동작을 통해 번-인 보드(10)의 접속 단자(도 2의 13)와 챔버(20) 내의 슬롯(도 2의 23)이 접속된다. 번-인 보드(10)의 접속 단자와 챔버(20)의 슬롯이 바람직하게 접속되면, 챔버(20) 전면의 입구 윗 부분에서 셔터(도시되지 않음)가 내려와서 입구가 닫히고, 번-인 검사를 진행하게 된다.

본 발명의 번-인 보드 정렬부(100)의 효과를 알아보기 위해서, 종래의 번-인 검사 장치(도 1의 300)와 본 발명의 번-인 검사 장치(200)에서, 번-인 보드(10)가 챔버(20) 내에 바람직하게 삽입되는 효율을 실험을 통해 알아보았다. 그 결과로서, 종래의 번-인 검사 장치에서는 번-인 보드가 챔버 내에 삽입되는 효율이 66.4%인 반면, 본 발명의 번-인 보드 정렬부(100)가 장착된 번-인 검사 장치(200)에서는 효율이 99.8%였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 번-인 검사 장치에는 번-인 보드 정렬부가 장착된다. 따라서, 번-인 보드가 챔버 내에 바람직하게 삽입되지 못하는 경우, 번-인 보드 정렬부가 번-인 보드를 챔버 내로 밀어 넣는 동작을 하게된다. 이로 인해, 번-인 보드를 챔버 내로 삽입할 때, 번-인 보드가 튀어나오는 문제없이 바람직하게 삽입할 수 있다.

그리고 번-인 보드가 챔버 전면으로 튀어나오는 경우, 번-인 보드의 삽입 작업을 무인화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 번-인 보드 장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 검사하고자 하는 복수 개의 반도체 소자가 삽입되는 번-인 보드가 한 개 이상 공급되는 시스템 랙;

   상기 반도체 소자에 대한 번-인 검사가 수행되는 챔버;

   상기 챔버의 작동을 제어하는 시스템 부;를 포함하는 반도체 소자의 번-인 검사 장치에 있어서,

   상기 챔버 전면의 입구 양쪽 모서리에 장착되고, 상기 번-인 보드를 상기 챔버 내로 밀어 넣는 구동부, 및 상기 구동부와 연결되는 공압 실린더를 포함하는 번-인 보드 정렬부를 포함하는 것을 특징으로 하는 번-인 검사 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 번-인 보드 정렬부는 상기 시스템 부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 번-인 검사 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 구동부는 일정 간격으로 설치된 복수 개의 고리 및 상기 고리들을 연결하는 복수 개의 바를 포함하고, 상기 공압 실린더는 상기 구동부의 개폐를 조절하는 것을 특징으로 하는 번-인 검사 장치.
4. 제3 항에 있어서, 상기 고리는 U자 형태인 것을 특징으로 하는 번-인 검사 장치.

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