KR20070029874A

KR20070029874A - 번인장치

Info

Publication number: KR20070029874A
Application number: KR1020050084468A
Authority: KR
Inventors: 카주나리 수가; 토루 호노베; 세이고 마츠나가; 카주미 키타
Original assignee: 가부시키가이샤 아드반테스트
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-15
Also published as: KR100745032B1

Abstract

자기 발열량이 다른 다수의 전자부품의 온도를 동시에 소정의 온도로 확실하게 조정할 수 있는 번인장치를 제공한다.

히터(421a)를 갖는 히터블록(420a)과 냉매의 유통이 가능한 유로(411a∼413a)가 형성된 냉각블록(410a)과 온도센서(431a)를 갖는 센서블록(430a)을 번인보드(200)에 실장된 복수의 DUT에 접촉시키면서, 상기 복수의 DUT에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에 있어서, 냉각블록(410a)에 제 1 수용공간(415a) 및 제 2 수용공간(416a)이 형성되어 있고, 히터블록(420a)은 내벽면과의 사이에 간격을 유지한 상태로 제 1 수용공간(415a)에 수용되어 있으며, 센서블록(430a)은 내벽면과의 사이에 간격을 유지한 상태로 제 2 수용공간(416a)에 수용되어 있다.

번인장치

Description

번인장치{Burn-In Apparatus}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치 전체를 나타낸 정면도.

도 2는 도 1에 나타낸 번인장치의 측면도.

도 3은 도 1에 나타낸 번인장치의 시스템 구성을 나타낸 개념도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 DUT를 실장한 번인보드 전체를 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치에 이용되는 온도조정보드의 전체를 나타낸 평면도.

도 6은 도 5에 나타낸 온도조정보드에 지지된 제 1 온도조정헤드의 측면도.

도 7은 도 6에 나타낸 제 1 온도조정헤드의 상부평면도.

도 8은 도 6에 나타낸 제 1 온도조정헤드의 하부평면도.

도 9는 도 8의 Ⅸ∼Ⅸ선에 따른 제 1 온도조정헤드의 단면도.

도 10은 도 8의 Ⅹ∼Ⅹ선에 따른 제 1 온도조정헤드의 단면도.

도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에서의 온도조정헤드의 전열 모델.

도 12는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치에서의 제 1∼제 3 온도조정헤드의 온도조정 가능범위를 나타낸 그래프.

도 13은 본 발명의 제 1 실시형태에서 제 1 온도조정헤드에 의해 DUT의 온도 조정을 수행하는 상태도.

도 14는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치에 이용되는 제 2 온도조정헤드를 나타낸 측면도.

도 15는 도 14에 나타낸 제 2 온도조정헤드의 하부평면도.

도 16은 본 발명의 제 1 실시형태에서 제 2 온도조정헤드에 의해 DUT의 온도조정을 수행하는 상태도.

도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에서의 온도조정헤드의 측면도.

도 18은 본 발명의 제 3 실시형태에서의 온도조정헤드의 측면도.

도 19는 도 18에 나타낸 온도조정헤드의 하부평면도.

도 20은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 번인장치의 냉매회수수단의 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 번인장치 100 : 번인챔버

200 : 번인보드 300 : 온도조정보드

301 : 프레임 305 : 제 3 스프링(제 3 가압수단)

400, 400a, 400b, 400', 400" : 온도조정헤드

410 : 냉각블록 411 : 입구측 유로

412 : 내부 공간 413 : 출구측 유로

414 : 바이패스로 415 : 제 1 수용공간

416 : 제 2 수용공간 420 : 히터블록(가열블록)

421 : 히터(가열 수단) 423 : 제 1 스프링(제 1 가압수단)

430 : 센서블록(측정블록) 431 : 온도 센서

433 : 제 2 스프링(제 2 가압수단)

600 : DUT용 전원 700 : 히터용 전원

800 : 번인 컨트롤러 900 : 냉동기

본 발명은 반도체 집적회로 등의 각종 전자부품의 초기 불량을 적출하는 번인시험을 수행하기 위한 번인장치에 관한 것으로, 특히 다수의 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에 관한 것이다.

전자부품의 초기 불량을 적출하여 초기 고장품의 제거를 수행하기 위한 스크리닝 시험의 일종인 번인(Burn-In)시험에 이용되는 번인 장치로서, 피시험 전자부품을 다수 실장한 번인보드를 번인챔버에 수용하고, 소정의 전압을 인가하여 전기적인 스트레스를 부여함과 동시에 상기 번인챔버 내의 공기를 가열하여 소정의 온도로 열스트레스를 부여하는 것이나, 번인챔버 내의 공기를 가열하는 대신에 히터블록을 설치하여 상기 히터블록을 피시험 전자부품에 직접 접촉시켜 열스트레스를 인가하여 번인시험을 수행하는 것 등이 알려져 있다.

이와 같은 번인장치는 몇 시간에서 수 십 시간 계속하여 번인시험을 수행하기 때문에 시험효율을 향상시키기 위하여 다수의 전자부품에 대하여 동시에 번인시 험이 이루어지는데, 이 때 상기 다수의 피시험 전자부품에 대하여 가능한한 균일한 열스트레스를 인가한 상태로 시험하는 것이 바람직하다.

그러나, 실제로는 동일 로트 내의 전자부품이더라도 고유의 결함이나 제조 상의 변이 등에 의해 각 전자부품의 소비전력이 다르고, 상기 전자부품 자체의 자기 발열량에 변이가 있는 경우가 있기 때문에 단순하게 번인챔버 내의 공기를 가열하거나 히터블록을 접촉시키더라도, 동시에 시험되는 복수의 전자부품에 대하여 균일한 열스트레스를 인가하는 것이 곤란한 경우가 있다.

특히, 근래의 IC칩의 대용량화, 고기능화, 고속화에 따라서 동작시의 자기 발열량이 증가하는 경향이 있는데, 이에 따라 상기와 같은 자기 발열량의 변이도 크게 되는 경향이 있기 때문에 번인시험에서의 각 전자부품의 정확한 온도 제어가 한층 더 요구된다.

본 발명은 자기 발열량이 다른 다수의 전자부품 온도를 동시에 소정의 온도로 확실하게 조정할 수 있는 번인장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 의하면, 번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품에, 상기 피시험 전자부품을 가열하기 위한 가열수단을 갖는 가열블록과 상기 피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉매의 유통이 가능한 유로가 형성된 냉각블록을 접촉시키면서 상기 복수의 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에 있어서, 상기 냉각블록에 상기 가열블록을 수 용하기 위한 제 1 수용공간이 형성되어 있고, 상기 가열블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 1 수용공간에 수용되어 있는 번인장치가 제공된다.

본 발명에서는 번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품의 온도를 가열블록 및 냉각블록으로 조정하면서 상기 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인 장치에 있어서, 냉각블록에 제 1 수용공간을 형성하고 클리어런스를 유지한 상태로 상기 제 1 수용공간 내에 가열블록을 수용한다.

이에 따라, 피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉각블록과, 상기 피시험 전자부품을 가열하기 위한 가열블록과의 사이에 공기층이 형성되어, 가열블록이 냉각블록에 대하여 단열되고, 가열블록이 냉각블록에 대하여 열적으로 떠 있게 되기 때문에 가열블록으로부터 냉각블록에 직접 열이 전달되지 않는다. 그렇기 때문에, 가열블록의 가열수단에 의해 개개의 전자부품을 적극적으로 또는 용이하게 승온시킬 수 있음과 동시에 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 냉매에 의해 상기 전자부품을 적극적으로 또한 용이하게 냉각시킬 수 있으므로, 동시에 복수의 전자부품에 대하여 번인시험을 수행할 때에 각 전자부품의 온도를 독립적으로 정확하게 제어할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 가열블록은 상기 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있고, 상기 가열블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서 상기 가열블록의 선단면은 상기 냉각블록의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

가열블록의 선단면을 냉각블록의 선단면에 대하여 돌출시킴으로써 피시험 전자부품에 접촉할 때에, 냉각블록보다 먼저 가열블록이 피시험 전자부품에 접촉된다. 그리고, 상술한 바와 같이 가열블록과 제 1 수용공간의 내벽면과의 사이에 클리어런스를 유지한 상태로 가열블록이 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있어, 즉 가열블록이 냉각블록에 대하여 기계적으로 떠 있는 상태가 되어 있기 때문에 냉각블록보다 먼저 피시험 전자부품에 접촉된 가열블록이 상기 피시험 전자부품에 대하여 합치 동작을 한다. 이에 따라, 가열블록의 선단면이 피시험 전자부품에 밀착되기 때문에 피시험 전자부품을 효율적으로 승온시킬 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 가열블록과 상기 냉각블록과의 사이에는 상기 가열블록을 선단측으로 가압하는 제 1 가압수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

가열블록과 냉각블록과의 사이에 제 1 가압수단을 설치함으로써 가열블록이 피시험 전자부품에 접촉될 때, 상기 가열블록이 피시험 전자부품에 대하여 적절하게 밀어 눌려져서 밀착되기 때문에 피시험 전자부품을 보다 효율적으로 승온시킬 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 가열블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉한 상태에서, 상기 제 1 가압수단에 의해 상기 가열블록이 접촉면측으로 가압되어, 상기 가열블록의 일부가 상기 냉각블록에 접촉되어 있는 것이 바람직하다.

이에 따라, 가열블록의 가열수단의 열을 이용하여 냉각블록의 유로를 흐르는 냉매를 승온시킬 수 있고, 냉매를 가열하기 위한 히터 등을 상기 가열수단과는 별개로 설치할 필요가 없게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록을 더 구비하되, 상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되어 있고, 상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있는 것이 바람직하다.

이에 따라, 피시험 전자부품을 냉각하는 냉각블록과, 상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하는 측정블록과의 사이에 공기층이 형성되고, 측정블록이 냉각블록에 대하여 단열되고, 측정블록이 냉각블록에 대하여 열적으로 떠 있기 때문에 피시험 전자부품의 온도를 정확하게 측정할 수 있어 온도 조정의 정밀도가 향상된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 의하면, 번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품에, 상기 피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉매의 유통 이 가능한 유로가 형성된 냉각블록과 상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록을 접촉시키면서, 상기 복수의 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인 장치에 있어서, 상기 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 상기 냉매의 유량을 가변시키는 유량가변수단을 더 구비하며, 상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되어 있고, 상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있는 번인장치가 제공된다.

본 발명에서는 번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품의 온도를 냉각블록으로 조정하면서, 상기 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에서 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 냉매의 유량을 가변시키는 유량가변수단을 구비함과 동시에 냉각블록에 제 2 수용공간을 형성하고, 클리어런스를 유지한 상태로 상기 제 2 수용공간 내에 측정블록을 수용한다.

이에 따라, 히터 등의 가열 수단을 설치하지 않고 유량가변수단에서 냉매의 유량을 가변시켜 냉각블록에서의 냉각 열저항을 가감할 수 있고, 개개의 피시험 전자부품의 온도 조정을 용이하게 수행할 수 있게 되므로, 동시에 복수의 전자부품에 대하여 번인시험을 수행할 때에 각 전자부품의 온도를 독립적으로 정확하게 제어할 수 있게 된다.

또한, 피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉각블록과 상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정블록과의 사이에 공기층이 형성되어, 측정블록이 냉각블록에 대하여 단열되고, 측정블록이 냉각블록에 대하여 열적으로 떠 있기 때문에 피시험 전자부품의 온도를 정확하게 측정할 수 있어, 온도 조정의 정밀도가 향상된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 의하면, 번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품을 냉각하는 냉매의 유통이 가능한 유로를 형성시킴과 동시에, 상기 유로에 연통되어 있는 개구부가 선단면에 형성된 냉각블록과, 상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록과, 상기 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 상기 냉매의 유량을 가변시키는 유량가변수단과, 상기 유로를 흐르는 냉매를 회수하는 냉매회수수단을 적어도 구비하되, 상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되고, 상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록, 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있고, 상기 번인보드에 실장된 상기 피시험 전자부품에 상기 냉각블록 및 상기 측정블록을 눌러 상기 개구부를 통하여 상기 냉매를 상기 피시험 전자부품의 표면에 직접 접촉시키면서, 상기 복수의 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하고 상기 번인시험이 종료되면 상기 냉매회수수단에 의해 상기 냉매를 회수하는 번인장치가 제공된다.

본 발명에서는 번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품의 온도를 냉각블록으로 조정하면서, 상기 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에 있어서, 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 냉매의 유량을 가변시키는 유량가변수단을 구비함과 동시에, 냉각블록의 선단면에 유로로 연통된 개구부를 형성한다. 그래서, 피시험 전자부품에 냉각블록을 누를 때에, 상기 개구부를 통하여 공급된 냉매를 피시험 전자부품의 표면에 직접 접촉시킴으로써 피시험 전자부품의 냉각을 수행하면서 번인시험을 수행하고, 번인시험 후에는 냉매회수수단에 의해 피시험 전자부품의 표면으로부터 냉매를 회수한다.

이에 따라, 히터 등의 가열수단을 설치하지 않고, 유량가변수단으로 냉매의 유량을 가변시켜 개개의 피시험 전자부품의 온도 조정을 직접적으로 또한 용이하게 수행할 수 있게 되어, 동시에 복수의 전자부품에 대해서 번인시험을 수행할 때에 각 전자부품의 온도를 독립적으로 정확하게 제어할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있고, 상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서 상기 측정블록의 선단면은 상기 냉각블록의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

측정블록의 선단면을 냉각블록의 선단면에 대하여 돌출시킴으로써, 피시험 전자부품에 접촉할 때에 냉각블록보다 먼저 측정블록이 피시험 전자부품에 접촉된다. 그리고, 상술한 바와 같이 측정블록과 제 2 수용공간의 내벽면과의 사이에 클리어런스를 유지한 상태로 측정블록이 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있어, 즉 측정블록이 냉각블록에 대하여 기계적으로 떠 있는 상태가 되어 있으므로 냉각블록보다 먼저 피시험 전자부품에 접촉된 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 대하여 합치 동작을 한다. 이에 따라, 측정블록의 선단면이 피시험 전자부품에 밀착되기 때문에 피시험 전자부품의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 측정블록과 상기 냉각블록과의 사이에는 상기 측정블록을 선단면측으로 가압하는 제 2 가압수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

측정블록과 냉각블록과의 사이에 제 2 가압수단을 설치함으로써 측정블록이 피시험 전자부품에 접촉될 때에 상기 측정블록이 피시험 전자부품에 대하여 적절하게 밀어 눌려져서 밀착되기 때문에 피시험 전자부품의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 측정블록이 상기 피시험 전 자부품에 비접촉된 상태에서 상기 제 2 가압수단에 의해 상기 측정블록이 선단측으로 가압되어, 상기 측정블록의 일부가 상기 냉각블록에 접촉되어 있는 것이 바람직하다.

피시험 전자부품에 접촉되기 전에 측정블록의 일부를 냉각블록에 접촉시킴으로써 냉각블록의 온도나 가열블록의 가열 수단의 동작 상태를 감시하거나 또는 상기 측정수단이 자기 진단을 하는 것도 가능하게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 복수의 상기 냉각블록을 프레임에 유동 가능하게 지지한 온도조정보드와, 상기 번인보드를 수용할 수 있고, 상기 온도조정보드를 갖는 번인챔버를 더 구비하되, 상기 온도조정보드는 상기 각각의 냉각블록이 상기 번인보드에 실장된 상기 피시험 전자부품에 대하여 각각 대향하도록 상기 번인챔버 내에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

복수의 냉각블록을 프레임에 유동 가능하게 지지한 온도조정보드를 더 구비하여 온도조정보드에 대하여 각각의 냉각블록을 기계적으로 떠 있는 상태로 한다.

이에 따라, 번인보드에 실장된 각 피시험 전자부품의 높이나 기울기의 변이를 허용할 수 있으므로 피시험 전자부품에 대하여 냉각블록을 밀착시킬 수 있게 되어 피시험 전자부품의 온도를 정확하게 조정할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 각각의 냉각블록은 상기 번인챔버 내에서 대향하는 상기 번인보드를 향하여 상기 각각의 냉각블록으로 가압하는 제 3 가압수단을 통하여, 상기 프레임에 각각 지지되어 있는 것이 바람직하다.

각각의 냉각블록과 프레임과의 사이에 제 3 가압수단을 설치함으로써 각각의 냉각블록이 피시험 전자부품에 접촉했을 때에 상기 각각의 냉각블록이 피시험 전자부품에 대하여 적절하게 밀어 눌려져서 밀착되기 때문에 피시험 전자부품의 온도를 보다 정확하게 조정할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 복수의 냉각블록에 형성된 각각의 유로 중의 적어도 일부가 직렬적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 유로를 직렬적으로 접속함으로써, 모두를 병렬적으로 접속한 경우와 비교하여 온도조정보드에서의 배관의 접속점 수의 증가를 억제할 수 있음과 동시에 상기 배관의 신뢰성을 높일 수 있다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 냉각블록에는 상기 유로로부터 상기 냉매를 바이패스시키는 바이패스로가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 바이패스로를 냉각블록에 구비함으로써 소비전력이 비교적 낮고, 자기 발열량이 크지 않은 피시험 전자부품의 온도 조정을 수행할 때에 유로를 흐르는 냉매의 유량을 적절하게 확보할 수 있고, 상기 피시험 전자부품의 온도를 적절하게 조정할 수 있다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 유량가변수단은 상기 유로 내 또는 상기 바이패스로 내에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 냉매의 온도 및 유량을 조정 가능한 냉동기를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 온도조정보드는 상기 바이패스로가 형성된 제 1 냉각블록과 상기 바이패스로가 형성되지 않은 제 2 냉각블록을 갖는 것이 바람직하다.

동일의 온도조정보드에 바이패스로의 유무로 냉각 성능이 다른 2종류의 냉각블록을 구비함으로써, 동일의 번인 장치에서 광범위한 자기 발열량의 DUT에 대응할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 바이패스 챔버는 복수의 상기 온도조정보드를 갖되, 상기 복수의 온도조정보드 중 하나의 상기 온도조정보드는 상기 바이패스로가 형성된 제 1 냉각블록을 갖고, 그 외의 상기 온도조정보드는 상기 바이패스로가 형성되어 있지 않는 제 2 냉각블록을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 동일의 번인장치에서 광범위한 자기 발열량의 DUT에 대응할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 온도조정보드는 상기 냉매와 상기 피시험 전자부품 사이의 열저항이 서로 다른 2종류 이상의 냉각블록을 갖는 것이 바람직하다.

동일의 온도조정보드에 냉매와 피시험 전자부품 사이의 열저항이 서로 다른 2종류 이상의 냉각블록을 구비함으로써 동일의 번인장치에서 광범위한 자기 발열량의 DUT에 대응할 수 있게 된다.

상기 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 상기 번인챔버는 복수의 상기 온도조정보드를 갖고, 상기 복수의 온도조정보드 중 하나의 상기 온도조정보드가 갖는 상기 냉각블록에서의 상기 냉매와 상기 피시험 전자부품 사이의 열저항과, 그 외의 상기 온도조정보드가 갖는 상기 냉각블록에서의 상기 냉매와 상기 피시험 전 자부품 사이의 열저항이 서로 다른 것이 바람직하다. 이에 따라, 동일의 번인장치에서 광범위한 자기 발열량의 DUT에 대응할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의하여 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치 전체를 나타낸 정면도, 도 2는 도 1에 나타낸 번인장치 전체의 측면도, 도 3은 도 1에 나타낸 번인장치의 시스템 구성을 나타낸 개념도, 도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 DUT를 실장한 번인보드 전체를 나타낸 평면도이다.

먼저, 본 발명의 제 1실시형태에 따른 번인장치(1)의 전체 구성에 대하여 설명하면, 상기 번인장치(1)는 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이 시험 대상이 되는 예를 들면 IC칩 등으로 대표되는 DUT(Device Uuder Test, 특허청구범위에서의 피시험 전자부품에 해당)가 실장된 번인보드(200)를 수용할 수 있고, 상기 DUT를 온도조정헤드(400)가 상기 번인보드(200)에 대항하도록 배치된 온도조정보드(300)를 갖는 번인챔버(100)와, DUT에 전원 전압을 인가하기 위한 DUT용 전원(600)과, 온도조정보드(300)의 온도조정헤드(400)의 히터를 구동시키기 위한 히터용 전원(700)과, DUT의 온도제어 및 전원 전압이나 신호의 인가 등의 제어를 수행하기 위한 번인 컨트롤러(800)와, 온도조정보드(300)의 온도조정헤드(400)에 냉매를 공급하기 위한 냉동기(900)를 구비하고 있다.

상기 번인장치(1)는 온도조정보드(300)의 온도조정헤드(400)를 DUT에 눌러 붙혀 히터 및 냉매에 의해 DUT의 온도조정을 수행하여 열스트레스를 인가하면서 전 원 전압을 인가하고, DUT의 입력회로에 실제 동작에 가까운 신호를 인가하면서 스크리닝을 수행함과 동시에 DUT의 출력회로의 특성도 모니터할 수 있는 모니터드 번인장치이다.

또한, 상기 번인장치(1)는 예를 들면 0∼100[W] 정도의 중발열 타입, 100∼200[W] 정도의 고발열 타입, 또는 200∼300[W] 정도의 초고발열 타입 등의 자기 발열량이 다른 640개의 DUT를 동시에 번인시험할 수 있게 되어 있다.

본 실시형태에 따른 번인장치(1)의 번인챔버(100)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 단열벽 등에 의해 구획된 내실과, 상기 내실 안에서 번인보드를 넣고 꺼내기 위하여 개폐 가능한 도어를 갖는다. 그리고, 상기 번인챔버(100)의 내실 안에는 번인보드(200)를 지지하기 위한 슬롯(110)이 16단 2열로 배설되어 있어, 총 32개의 번인보드(200)를 수용할 수 있게 되어 있다. 또한, 이 번인챔버(100) 내에서의 슬롯(110)의 수 및 배열은 본 발명에서는 특별히 한정하지 않지만 시험효율 등을 고려하여 임의로 설정할 수 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 각 슬롯(110)의 구석에는 번인보드(200)의 에지 커넥터(202)(도 3 및 4 참조)를 삽입할 수 있는 커넥터(120)가 각각 설치되어 있다. 상기 커넥터(120)는 도 3에 나타낸 바와 같이 DUT용 전원(600)및 번인 컨트롤러(800)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도 3에는 1개조의 번인보드(200) 및 온도조정보드(300) 밖에 도시하지 않았지만, 이 외의 31개조의 번인보드(200) 및 온도조정보드(300)도 마찬가지의 요령으로 DUT용 전원(600), 히터용 전원(700), 번인 컨트롤러(800) 및 냉동기(900)에 접속되어 있다. 또한, 번인챔버(100) 내의 공 기는 DUT 온도를 조정할 수 있을 정도로 제어되고 있지 않지만, DUT 주위의 가열된 공기가 체류하는 것을 억제하기 위한 팬(미도시) 등에 의해 송풍이 이루어지고 있다.

여기에서, 번인챔버(100)내에 수용되는 번인보드(200)에 대해서 설명한다. 이 번인보드(200)는 도 4에 나타낸 바와 같이 DUT를 실장할 수 있는 20개의 번인소켓(201)이 내열성이 우수한 보드 상에 4행 5열로 배열되어 구성되어 있고, 상기 보드의 한 변에는 상술한 번인챔버(100)에 형성된 커넥터(120)에 삽입 가능한 에지 커넥터(202)가 형성되어 있다. 또한, 번인보드(200) 상의 상기 번인소켓(201)의 수 및 배열은, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않지만 시험효율 등을 고려하여 임의로 설정할 수 있다.

상기 보드 상에는 상기 에지 커넥터(202)와 각각의 번인소켓(201) 사이를 전기적으로 접속하는 프린트 배선(미도시)이 되어 있고, 번인보드(200)의 에지 커넥터(202)가 번인챔버(100)의 커넥터(120)에 삽입되면 이 프린트 배선 및 번인소켓(201)을 통하여 번인보드(200)에 실장된 각 DUT가 DUT용 전원(600) 및 번인 컨트롤러(800)에 전기적으로 접속되도록 되어 있다. 또한 특별히 도시하지 않았지만, 이 번인보드(200)의 각 번인소켓(201)으로의 DUT의 삽입 및 꺼내는 작업은 예를들면 삽발기나 인서터 리무버, 로더 언로더 등을 이용하여 번인장치(1)의 외부에서 수행된다.

번인챔버(100) 내에는, 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이 DUT의 온도조정을 수행하기 위한 32매의 온도조정보드(300)가, 각각의 슬롯(110)에 지지된 번인보드 (200)에 대향하도록 배설되어 있다. 이 온도조정보드(300)는 번인 컨트롤러(800)의 제어에 의한 공기 실린더(130)(도 3 참조)의 구동에 의해 연직 방향으로 승강 가능하게 되어 있고, 번인시험 시에는 온도조정헤드(400)를 DUT에 접촉시키고, 비 시험시에는 온도조정헤드(400)를 DUT로부터 이탈시킬 수 있게 되어 있다. 또한, 온도조정보드(300)에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

본 실시형태에 따른 번인장치(1)의 DUT용 전원(600)은 도 3에 나타낸 바와 같이 번인챔버(100)의 커넥터(120), 번인보드(200)의 에지 커넥터(202), 프린터 배선 및 번인소켓(201)을 통하여 각각의 DUT에 전원 전압을 인가할 수 있도록 접속되어 있고, 번인 컨트롤러(800)에 의해 제어되고 있다. 또한, 히터용 전원(700)은 도 3에 나타낸 바와 같이 번인챔버(100) 내의 각 온도조정보드(300)에 설치된 각각의 히터(후술)에 전력을 공급할 수 있도록 접속되어 있고, 번인 컨트롤러(800)에 의해 제어되고 있다.

본 실시형태에 따른 번인장치(1)의 번인 컨트롤러(800)는 번인시험 중의 DUT의 온도, DUT로의 인가전압 및 인가신호를 제어하는 것에 더하여 번인시험 중에 이상한 반응이 있는 DUT를 불량품으로 판단하고, 예를 들어 번인챔버(100) 내의 슬롯의 번호 및 번인보드(200)에서의 위치에 대응시킨 DUT의 일련번호를 기억하여 시험결과를 피드백할 수 있게 되어 있다.

상기 번인 컨트롤러(800)는 도 3에 나타낸 바와 같이 각각의 DUT의 온도를 검출할 수 있도록 번인챔버(100)내 각각의 온도조정보드(300)에 설치된 각각의 온도센서(후술)에 접속됨과 동시에, 각각의 DUT 온도를 제어 가능하게 DUT용 전원 (600) 및 냉동기(900)에 접속되어 있다. 더욱이, 각각의 DUT에 인가되는 전원 전압을 제어할 수 있게 DUT용 전원(600)에 접속되어 있다.

이들 DUT용 전원(600), 히터용 전원(700) 및 번인 컨트롤러(800)는 도 1에 나타낸 계장선반(500)내에 수용되어 있다.

본 실시형태에 따른 번인장치(1)의 냉동기(900)는 불소계 불활성 액체(예를 들면 슬림사 제품 플로리나드(Fluorinert) FC-323) 등의 냉매를 번인챔버(100) 내각각의 온도조정보드(300)의 냉각블록(후술)으로 순환시킴과 동시에, 번인 컨트롤러(800)의 제어에 의해 상기 냉매의 온도 및 유량을 조정할 수 있게 되어 있다. 또한, 본 발명에서의 냉매는 상기의 액체에 한정되는 것은 아니고 예를 들면 기체이어도 된다.

이하, 본 실시형태에 따른 번인장치(1)에 이용되는 온도조정보드(300)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치에 이용되는 온도조정보드의 전체를 나타낸 평면도, 도 6은 도 5에 나타낸 온도조정보드에 지지된 제 1 온도조정헤드의 측면도, 도 7은 도 6에 나타낸 제 1 온도조정헤드의 상부평면도, 도 8은 도 6에 나타낸 제 1 온도조정헤드의 하부평면도, 도 9는 도 8의 IX∼IX선에 따른 제 1 온도조정헤드의 단면도, 도 10은 도 8의 X∼X선에 따른 제 1 온도조정헤드의 단면도, 도 11은 본 발명의 제 1실시형태에서의 온도조정헤드의 전열 모델, 도 12는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치에서의 제 1∼제 3 온도조정헤드의 온도조정 가능범위를 나타낸 그래프, 도 13은 본 발명의 제 1 실시형태에서 제 1 온도조정헤드에 의해 DUT의 온도 조정을 수행하는 상태도, 도 14는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 번인장치에 이용되는 제 2 온도조정헤드를 나타낸 측면도, 도 15는 도 14에 나타낸 제 2 온도조정헤드의 하부 평면도, 도 16은 본 발명의 제 1 실시형태에서 제 2 온도조정헤드에 의해 DUT의 온도 조정을 수행하는 상태도이다.

본 실시형태에서의 온도조정보드(300)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 DUT의 온도조정을 수행하기 위한 20개의 온도조정헤드(400)와, 상기 온도조정헤드(400)를 지지하는 프레임(301)과, 각각의 온도조정헤드(400)의 냉각블록에 대하여 냉동기(900)로부터의 냉매를 공급하는 주관(302) 및 지관(303)을 구비한다.

이 온도조정보드(300)의 프레임(301)은 도 5에 나타낸 바와 같이 상술한 번인보드(200) 상에 실장된 DUT의 배열(번인소켓(201)의 배열)에 대응하도록 4행 5열의 총 20개의 개구(3011)가 형성된 평판 형상 부재이다. 그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이 이 각각의 개구(3011)에 온도조정헤드(400)가 삽입되어 있고, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 각각의 온도조정헤드(400)는 대향하는 번인보드(200) 측에 상기 온도조정헤드(400)를 밀어 누르는 제 3 스프링(305)(제 3 가압수단)을 통하여 프레임(301)의 지지부(304)에서 프레임(301)에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있다.

이와 같이, 온도조정보드(300)에 대하여 각 온도조정헤드(400)를 기계적으로 떠 있는 상태로 함으로써, 번인보드(200)에 실장된 각 DUT가 갖는 높이나 기울기의 변이를 각각의 온도조정헤드(400)가 허용할 수 있게 된다.

또한, 각각의 온도조정헤드(400)는 상기 온도조정헤드(400)를 번인보드(200) 측으로 밀어 누르는 제 3 스프링(305)를 통하여 프레임(301)에 지지됨으로써 각각의 온도조정헤드(400)가 DUT에 접촉했을 때에 상기 각각의 온도조정헤드(400)를 DUT에 대하여 적절하게 밀어 눌러 밀착시킬 수 있게 된다.

본 발명의 제 1 실시형태에서의 온도조정헤드(400)는 예를 들면 0∼100[W] 정도의 중발열 타입의 DUT에 대응하는 제 1 온도조정헤드(400a)와, 예를 들면 100∼200[W] 정도의 고발열 타입의 DUT에 대응하기 위한 제 2 온도조정헤드(400b)와, 200∼300[W] 정도의 초고발열 타입의 DUT에 대응하기 위한 제 3 온도조정헤드가 포함되고, 시험 대상이 되는 DUT의 자기 발열량을 고려하여 총 3 종류의 온도조정헤드 중에서 적절한 것을 선택함으로써 광범위한 자기 발열량의 DUT를 동일의 번인장치(1)로 대응할 수 있게 되어 있다(도 12 참조). 또한, 제 2 및 제 3 온도조정헤드에 대해서는 나중에 상세하게 설명하지만, 어떠한 온도조정헤드를 채용해도 온도조정보드(300)에서의 온도조정헤드 이외의 구성은 동일하다.

제 1 온도조정헤드(400)는 도 6에 나타낸 바와 같이 DUT를 냉각하기 위한 냉각블록(410a)과, DUT를 가열하기 위한 히터블록(420a)과, DUT의 온도를 측정하기 위한 센서블록(430a)을 구비한다.

이 제 1 온도조정헤드(400a)의 냉각블록(410a)은 알루미늄이나 동 등의 열전도성이 우수한 재료로 구성되어 있고, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 이 냉각블록(410a)의 내부에는 냉동기(900)로부터 공급되는 냉매를 유통시키기 위한 내부 공간(412a)이 형성되어 있다. 또한, 이 냉각블록(410a)의 내부에는 지관(303)과 내부 공간(412a)을 연통하는 입구측 유로(411a)가 냉매의 진행 방향을 따라 기울어진 하 부방향으로 연장되도록 형성됨과 동시에, 내부 공간(412a)과 지관(303)을 연통시키는 출구측 유로(413a)가 냉매의 진행방향을 따라 기울어진 상부방향으로 연장되도록 형성되어 있어서, 냉매의 흐름을 이용하여 내부 공간(412a)을 유통시킬 수 있게 되어 있다.

그리고, 이 제 1 온도조정헤드(400a)에서는 냉동기(900)로부터 주관(302) 및 지관(303)을 통하여 냉각블록(410a)에 공급된 냉매가 지관(303)으로부터 입구측 유로(411a)를 통하여 내부 공간(412a)을 흐르게 됨으로써, 상기 냉각블록(410a)에 접촉하고 있는 DUT를 냉각할 수 있게 되어 있다.

또한, 입구측 유로(411a)와 출구측 유로(413a)와의 사이에는 입구측 유로(411a)와 출구측 유로(413a)와의 사이를 분기하여, 내부 공간(412a)에 대하여 냉매를 바이패스시키는 바이패스로(414a)가 형성되어 있다.

상기 제 1 온도조정헤드(400a)가 대상으로 하는 중발열 타입의 DUT는 상술의 고발열 또는 초고발열 타입의 DUT와 비교하여 자기 발열량이 상대적으로 낮으므로, 다른 타입의 DUT를 대상으로 하는 제 2 및 제 3 온도조정헤드와 동등한 유량의 냉매를 내부 공간(412a)에 유통시키면, 과냉각되어 DUT에 소정의 열스트레스를 인가할 수 없게 될 우려가 있다. 이에 비해, 본 실시형태에서의 제 1 온도조정헤드(400a)에서는 그 과잉된 유량의 냉매를 바이패스로(414a)에서 바이패스시켜서 내부 공간(412a)을 흐르는 냉매의 유량을 제한한다. 이에 따라, 자기 발열량이 비교적 낮은 DUT의 온도 조정을 수행할 때에, 내부공간을 흐르는 냉매의 유량을 적절하게 할 수 있어 DUT의 온도를 적절하게 조정할 수 있게 된다.

상기 냉각블록(410a)에는 히터블록(420a)를 수용하는 제 1 수용공간(415a)과, 센서블록(430a)을 수용하는 제 2 수용공간(416a)이 형성되어 있다.

상기 제 1 수용공간(415a)은 도 6, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 수용된 히터블록(420a)과 상기 제 1 수용공간(415a)의 내벽면과의 사이에 소정의 클리어런스를 확보할 수 있는 크기를 갖고 있고, 또한 상기 제 1 수용공간(415a)은 냉각블록(410a)의 DUT와 접촉하는 측의 면을 개구하도록 형성되어 있다.

또한, 제 2 수용공간(416a)도 마찬가지로 도 6, 도 8 및 도 10에 나타낸 바와 같이 수용된 센서블록(430a)과 상기 제 2 수용공간(416a)의 내벽면과의 사이에 소정의 클리어런스를 확보할 수 있는 크기를 갖고 있고, 또한 상기 제 2 수용공간(416a)은 냉각블록(410a)의 DUT와 접촉하는 측의 면을 개구하도록 형성되어 있다.

제 1 온도조정헤드(400a)의 히터블록(420a)은 냉각블록(410a)과 마찬가지로 알루미늄이나 동 등의 열전도성이 우수한 재료로 구성되어 있고, 도 9에 나타낸 바와 같이 전체적으로 대략 볼록형상을 갖고, 그 선단에 볼록형상으로 돌출하고 있는 볼록부(422a)가 형성됨과 동시에, 예를 들면 발열량 100[W] 정도의 히터(421a)가 내부에 넣어져 있다. 이 히터(421a)는 도 3에 나타낸 바와 같이 상술의 히터용 전원(700)으로부터 전력을 공급받을 수 있도록 접속되어 있다.

이 히터블록(420a)은 도 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이 냉각블록(410a)의 제 1 수용공간(415a)의 내벽면과의 사이에 간격을 유지한 상태로 상기 제 1 수용공간(415a)에 수용되어 있다.

따라서, 이 히터블록(420a)은 제 1 수용공간(415a)에 대하여 클리어런스를 유지한 상태로 수용되어, 히터블록(420a)과 냉각블록(410a)의 사이에 공기층이 형성되고 냉각블록(410a)이 히터블록(420a)에 대하여 단열되어, 히터블록(420a)이 냉각블록(410a)에 대하여 열적으로 떠 있는 상태가 되기 때문에 히터블록(420a)으로부터 냉각블록(410a)에 직접 열이 전달되지 않는다.

상기 히터블록(420a)은 도 9에 나타낸 바와 같이 이 상부 양단에서 제 1 스프링(423a)(제 1 가압수단)을 통하여 냉각블록(410a)에 대하여 지지되어 있고, 이 제 1 스프링(423a)에 의해 하부방향으로 밀어 눌러진다. 이에 따라, 히터블록(420a)이 DUT에 비접촉된 상태에서는 히터블록(420a)이 제 1 스프링(423a)으로 밀어 눌러져서, 상기 히터블록(420a)의 견부(424)가 냉각블록(410a)에 접촉되어 있다. 또한, 상기 제 1 스프링(423a)의 누름에 의해 볼록부(422a)의 선단면이 냉각블록(410a)의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있다.

이와 같이, 히터블록(420a)의 볼록부(422a)의 선단면을 냉각블록(410a)의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출시킴으로써 DUT에 접촉할 때에 냉각블록(410a)보다 먼저 히터블록(420)이 접촉된다. 그리고, 히터블록(420a)이 제 1 수용공간(415a)의 내벽면에 대하여 클리어런스를 유지한 상태로 냉각블록(410a)에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있어, 즉 히터블록(420a)이 냉각블록(410a)에 대하여 기계적으로 떠 있는 상태가 됨으로써, 냉각블록(410a)보다 먼저 DUT에 접촉한 히터블록(420a)이 DUT에 대하여 합치 동작을 할 수 있게 되어 있다.

또한, 히터블록(420a)과 냉각블록(410a)의 사이에 히터블록(420a)을 DUT측으로 밀어 누르는 제 1 스프링(423a)을 설치함으로써, 히터블록(420a)이 DUT에 접촉 했을 때에 상기 히터블록(420a)을 DUT에 대하여 적절하게 밀어 눌러서 밀착시킬 수 있게 되어 있다.

제 1 온도조정헤드(400a)의 센서블록(430a)은 냉각블록(410a)과 마찬가지로 알루미늄이나 동 등의 열전도성이 우수한 재료로 구성되어 있고, 도 10에 나타낸 바와 같이 전체적으로 대략 볼록형상을 갖고, 그 선단에 볼록형상으로 돌출되어 있는 볼록부(432a)가 형성됨과 동시에, 예를 들면 백금센서 등의 온도센서(431a)가 내부에 넣어져 있다. 이 온도센서(431a)는 도 3에 나타낸 바와 같이 검출된 DUT의 온도를 상술한 번인 컨트롤러(800)에 송신할 수 있도록 접속되어 있다.

이 센서블록(430a)은 도 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이 냉각블록(410a)의 제 2 수용공간(416a)의 내벽면과 간격을 유지한 상태로 상기 제 2 수용공간(416a)에 수용되어 있다.

따라서, 이 센서블록(430a)은 제 2 수용공간(416a)에 대하여 클리어런스를 유지한 상태로 수용되어, 센서블록(430a)과 냉각블록(410a)의 사이에 공기층이 형성되고, 센서블록(430a)이 냉각블록(410a)에 대하여 단열되어, 센서블록(430a)이 냉각블록(410a)에 대하여 열적으로 떠 있는 상태가 되기 때문에 냉각블록(410a)으로부터 센서블록(430a)에 직접 열이 전달되지 않아, DUT의 온도를 정확하게 측정할 수 있게 되어 있다.

이 센서블록(430a)은 도 10에 나타낸 바와 같이 그 상부 양단에서 제 2 스프링(433a)(제 2 가압수단)을 통하여 냉각블록(410a)에 대하여 지지되어 있고, 이 제 2 스프링(433a)에 의해 하부방향으로 밀어 눌려진다. 이에 따라, 센서블록(430a)이 DUT에 비접촉한 상태에서는 센서블록(430a)이 제 2 스프링(433a)으로 밀어 눌러져서 상기 센서블록(430a)의 견부(434)가 냉각블록(410a)에 접촉되어 있다. 또한, 이 제 2 스프링(433a)의 누름에 의해 볼록부(432a)의 선단면이 냉각블록(410a)의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있다.

센서블록(430a)의 볼록부(432a)의 선단면을 냉각블록(410a)의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출시킴으로써 DUT에 접촉될 때에 냉각블록(410a)보다 먼저 센서블록(430a)이 접촉된다. 그리고, 센서블록(430a)은 제 2 수용공간(416a)의 내벽면에 대하여 클리어런스를 유지한 상태로 냉각블록(410a)에 대하여 유동 가능하게 지지되어, 즉 센서블록(430a)이 냉각블록(410a)에 대하여 기계적으로 떠 있는 상태가 됨으로써 냉각블록(410a)보다 먼저 DUT에 접촉된 센서블록(430a)이 DUT에 대하여 합치 동작을 할 수 있게 되어 있다.

또한, 센서블록(430a)과 냉각블록(410a)과의 사이에 센서블록(430a)을 DUT측으로 밀어 누르는 제 2 스프링(433a)을 설치함으로써 센서블록(430a)이 DUT에 접촉했을 때에 상기 센서블록(430a)을 DUT에 대하여 적절하게 밀어 눌러서 밀착시킬 수 있게 되어 있다.

이상과 같이 구성되는 제 1 온도조정헤드(400a)는 히터블록(420a)이 냉각블록(410a)에 대하여 열적으로 떠 있게 되므로, 도 11에 나타낸 바와 같이, 전열 모델에서 표현할 수 있는 DUT의 발열량을 Hd[W], 냉매의 온도를 Tw[℃], 히터(421a)의 발열량을 Hh[W], 및 DUT와 냉매와의 사이의 열저항을 θcw[℃/W]로 하면, DUT의 온도 Tc[℃]는 Tc=Tw+θcw(Hh+Hd)로 표시된다. 이 전열 모델 및 식에서도 히터 (421a)를 갖는 히터블록(420a)으로부터 주위의 공기에 방열하는 열류가 매우 작고, 히터블록(420a)에서 발생하는 열량의 대부분이 DUT에 열류됨으로써 히터블록(420a)에 의해 DUT를 적극적으로 승온할 수 있게 되는 것이 이해된다.

또한, 여기서 말하는 열저항(θcw)은 냉각블록(410a)과 DUT 표면과의 접촉부분에서의 접촉 열저항, 상기 냉각블록(410a) 자체의 열저항 및 냉매의 전열면적 등에 의한 냉매 열저항 등으로 구성되어 있다.

이와 관련하여, 본 실시형태에서의 제 1 온도조정헤드(400a)에서는 도 12에 나타낸 바와 같이 냉매의 온도가 27[℃]≤Tw≤80[℃]의 범위에서 가변인 경우에, 열저항(θcw)=0.6[℃/W]으로 설정함으로써, 0[W]∼100[W]의 범위에서 자기 발열량에 변이가 있는 DUT의 온도(Tc)를 히터(421a)에 의해 가감하여 DUT 온도를 약 87[℃]∼약 140[℃]의 범위로 설정할 수 있다.

상기 제 1 온도조정헤드(400a)는 도 5에 나타낸 바와 같이 4행 5열로 프레임(301)에 지지되어 있는데, 이 프레임(301)에는 냉동기(900)로부터의 냉매를 각각의 제 1 온도조정헤드(400a)에 공급하기 위한 주관(302) 및 지관(303)이 설치되어 있다. 한개의 주관(302)으로부터는 5개의 지관(303)이 병렬로 분기되어 각각의 지관(303)에 의해 프레임(301)에서의 동열상으로 늘어선 4개의 헤드(400a)의 내부 공간(412a) 끼리 직렬적으로 접속되어 있다. 또한, 특별히 도시하지 않았지만, 각각의 제 1 온도조정헤드(400a)에서의 냉매의 압력이 실질적으로 균일하게 되도록 예를 들면 오리피스 등에 의해 냉매의 압력이 조정되어 있다.

이와 같이, 각각의 제 1 온도조정헤드(400a)의 내부 공간(412a) 끼리를 직렬 로 접속함으로써 모든 온도조정헤드를 병렬적으로 접속한 경우와 비교하여, 온도조정보드(300)에서의 배관의 접속점 수의 증가를 억제할 수 있음과 동시에 상기 배관의 신뢰성을 높일 수 있다.

이어서, 상기 제 1 온도조정헤드(400a)를 적용한 번인장치(1)의 작용에 대하여 설명한다.

번인챔버(100) 각각의 슬롯(110)에 DUT를 실장한 번인보드(200)가 각각 수용되고, 각각의 번인보드(200)의 에지 커넥터(202)가 번인챔버(100)의 커넥터(120)에 삽입되고, 번인챔버(100)의 도어가 닫혀져 시작버튼(미도시)을 누름과 동시에 번인시험이 개시되면, 우선 번인 컨트롤러(800)의 제어신호에 의하여 공기 실린더(130)가 하강 구동하고, 번인챔버(100) 내의 각 온도조정보드(300)가 슬롯(110)에 수용된 번인보드(200)에 대하여 하강하고, 상기 온도조정보드(300) 상에 배열된 제 1 온도조정헤드(400a)가 번인보드(200) 상에 배열된 DUT에 접촉된다.

상기 접촉시, 히터블록(420a)의 볼록부(422a)의 선단면이 냉각블록(410a)의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있으므로 냉각블록(410a) 보다 먼저 히터블록(420a)이 접촉된다. 그리고, 히터블록(420a)이 냉각블록(410a)에 대하여 기계적으로 떠 있는 상태가 되어 있으므로, 냉각블록(410a)보다 먼저 DUT에 접촉한 히터블록(420a)이 DUT에 대하여 합치 동작을 하여, 히터블록(420a)의 선단면이 DUT에 밀착함으로써 DUT를 효과적으로 승온시킬 수 있게 되어 있다.

또한, 히터블록(420a)과 냉각블록(410a)과의 사이에 히터블록(420a)을 DUT측으로 밀어 누르는 제 1 스프링(423a)이 설치됨으로써 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉했을 때에 상기 히터블록(420a)이 DUT에 대하여 적절하게 밀어 눌려져서 밀착됨으로써 DUT를 보다 효율적으로 승온시킬 수 있게 되어 있다.

마찬가지로, 센서블록(430a)의 볼록부(432a)의 선단면이 냉각블록(410a)의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있으므로 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉할 때에 냉각블록(410a)보다 먼저 센서블록(430a)이 접촉된다. 그리고, 센서블록(430a)은 냉각블록(410a)에 대하여 기계적으로 떠 있는 상태가 되어 있으므로 냉각블록(410a) 보다 먼저 DUT에 접촉된 센서블록(430a)이 DUT에 대하여 합치 동작을 하고 센서블록(430a)의 선단면이 DUT에 밀착됨으로써 DUT의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있게 되어 있다.

또한, 센서블록(430a)과 냉각블록(410a)의 사이에 제 2 스프링(433a)이 설치됨으로써, 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉했을 때에 상기 히터블록(420a)이 DUT에 대하여 적절하게 밀어 눌려져서 밀착됨으로써 DUT의 온도를 정확하게 측정할 수 있게 되어 있다.

더욱이, 온도조정보드(300)에 대하여 각각의 제 1 온도조정헤드(400a)가 유동 가능하게 지지되어 있으므로, 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉했을 때에 번인보드(200)에 실장된 각각의 DUT가 갖는 높이나 기울기의 변이를 각각의 제 1 온도조정헤드(400a)에서 허용할 수 있고, 이 제 1 온도조정헤드(400a)를 DUT에 대하여 밀착시킬 수 있으므로 이 제 1 온도조정헤드(400a)에 의해 DUT의 온도를 보다 정확하게 조정할 수 있게 되어 있다.

또한, 각각의 제 1 온도조정헤드(400a)가 제 3 스프링(305)를 통하여 프레임 (301)에 지지됨으로써, 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉했을 때에 상기 제 1 온도조정헤드(400a)를 DUT에 대하여 적절하게 밀어 눌려져서 밀착시킬 수 있고, 제 1 온도조정헤드(400a)에 의해 DUT의 온도를 보다 정확하게 조정할 수 있게 되어 있다.

또한, 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉하기 직전까지는 히터블록(420a)은 제 1 스프링(423a)의 작용으로 히터블록(420a)의 견부(424)가 냉각블록(410a)에 접촉하지만, 이에 의해 히터블록(420a)의 히터(421a)에 의해 냉각블록(410a)의 유로를 흐르는 냉매를 승온할 수 있으므로 냉동기(900)에 냉매를 가열하기 위한 히터 등을 설치할 필요가 없게 된다.

마찬가지로, 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉하기 직전까지는 센서블록(430a)은 제 2 스프링(433a)의 작용으로 센서블록(430a)의 견부(434)가 냉각블록(410a)에 접촉하지만, 이에 의해 냉각블록(410a)의 온도나 히터블록(420a)의 히터(421a)의 동작 상황을 감시하거나 또는 온도센서(431a) 자체가 자기 진단을 할 수 있게 되어 있다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 제 1 온도조정헤드(400a)가 DUT에 접촉하면 번인 컨트롤러(800)는 센서블록(430a)의 온도센서(431a)에 의해 DUT의 온도를 모니터하면서 DUT에 열스트레스를 인가하여 소정의 DUT 온도가 되도록 히터블록(420a)의 히터(421a)를 가열한다. 이 DUT 온도는 예를 들면 125[℃]이다.

DUT의 온도가 소정의 온도에 도달하면 번인 컨트롤러(800)는 번인챔버(200)의 커넥터(120) 및 번인보드(200)의 에지 커넥터(202)를 통하여 각각의 DUT에 대하 여 전원 전압 및 실제동작에 가까운 신호를 인가하면서 스크린을 수행한다. 이 전원 전압의 인가에 의해 DUT가 자기 발열하여 DUT의 온도가 변화하므로 온도 센서(431a)에 의해 DUT의 온도를 모니터하면서 히터(421a)를 온/오프 함으로써 DUT의 온도가 소정 온도가 되도록 조정된다.

이 열스크레스를 인가할 때, 히터블록(420a)이 냉각블록(410a)에 대하여 열적으로 떠 있는 상태가 되므로 히터블록(420a)으로부터 냉각블록(410a)에 열이 직접 전달되지 않아, 히터블록(420a)에 의해 개개의 DUT를 적극적으로 승온할 수 있게 됨과 동시에, 냉각블록(410a)에 의해 상기 DUT를 적극적으로 냉각할 수 있게 되어, 복수의 DUT에 대하여 번인시험을 동시에 수행할 때 각각의 DUT의 온도를 독립적으로 정확하게 제어할 수 있게 되어 있다.

또한, 이 열스트레스를 인가할 때, 센서블록(430a)이 냉각블록(410a)에 대하여 열적으로 떠 있는 상태가 되므로 냉각블록(410a)으로부터 센서블록(430a)에 열이 직접 전달되지 않아, DUT의 온도를 정확하게 측정할 수 있어 DUT의 온도 조정의 정밀도가 향상된다.

상기와 같은 번인시험은 몇 시간에서 수십 시간 계속하여 수행되는데, 상기 번인시험 중에 이상한 반응이 있는 DUT는 불량품으로 판단되어, 예를 들면 상기 DUT의 일련번호가 번인 컨트롤러(800)에 기억되어 시험결과를 피드백 할 수 있게 되어 있다.

이어서, 예를 들면 100∼200[W] 정도의 고발열 타입의 DUT에 대응하기 위한 제 2 온도조정헤드(400b)에 대하여 설명한다.

상기 제 2 온도조정헤드(400b)는 도 14∼ 도 16에 나타낸 바와 같이, DUT를 냉각하기 위한 냉각블록(410b)과, DUT를 가열하기 위한 히터블록(420b)과, DUT의 온도를 측정하기 위한 센서블록(430b)을 구비하고, 냉매를 내부 공간에 대하여 바이패스시키는 바이패스로가 냉각블록(410b)에 형성되지 않는 점 이외에는 상술의 제 1 온도조정헤드(400a)와 동일한 구조이다.

이 제 2 온도조정헤드(400b)는 비교적 발열량이 큰 100∼200[W] 정도의 고발열 타입의 DUT를 대상으로 하고, 제 1 온도조정헤드(400a)와 비교하여 높은 냉각 성능이 요구되기 때문에 동 도면에 나타낸 바와 같이 상술의 제 1 온도조정헤드(400a)와 같은 바이패스로가 형성되지 않아, 입구측 유로(411b) 및 출구측 유로(413b)를 통하여 지관(303)으로부터 공급된 냉매의 전량이 내부 공간(412b)을 흐르도록 되어 있다.

또한, 이 제 2 온도조정헤드(400b)에서는 DUT와 냉매 사이의 열저항(θcw)을 0.4[℃/W]로 하여, 상기 열저항(θcw)을 제 1 온도조정헤드(400a)보다 낮게 함으로서 냉각 효율을 향상시킨다. 또한, 열저항(θcw)을 가감하는 방법으로는 예를 들면 온도조정헤드의 누름력을 강하게 하거나, 열전도성에 의해 우수한 재질로 냉각블록을 구성하거나 냉매의 전열면적을 확대하는 방법 등을 예시할 수 있다.

이에 따라, 도 12에 나타낸 바와 같이 냉매의 온도가 27[℃]≤Tw≤80[℃]의 범위에서 가변인 경우에 100[W]∼200[W]의 범위에서 자기 발열량에 변이가 있는 DUT의 온도(Tc)를 히터(421b)에서 가감함으로써 DUT 온도를 약 107[℃]∼약 160[℃]의 범위 내에서 임의로 설정할 수 있게 되어 있다.

이어서, 예를 들면 200∼300[W] 정도의 초발열 타입의 DUT에 대응하기 위한 제 3 온도조정헤드에 대하여 설명한다.

이 제 3 온도조정헤드는 특별히 도시하지 않았지만, 제 2 온도조정헤드(400b)와 기본적으로 동일한 구성이다. 그러나, 상기 제 3 온도조정헤드는 200[W]∼300[W]의 초고발열 타입의 DUT를 대상으로 하고, 제 2 온도조정헤드(400b)보다 높은 냉각 성능이 요구된다.

그리고, 이 제 3 온도조정헤드에서는 DUT와 냉매 사이의 열저항(θcw)을 0.28[℃/W]로 하여 상기 열저항(θcw)을 제 2 온도조정헤드(400c)보다 낮게 함으로서 냉각 효율을 더욱 향상시킨다.

이에 따라, 도 12에 나타낸 바와 같이 냉매의 온도가 27[℃]≤Tw≤80[℃]의 범위에서 가변인 경우에 200[W]∼300[W]의 범위에서 자기 발열량에 변이가 있는 DUT의 온도(Tc)를 히터블록에 내장된 히터에서 가감함으로써, DUT 온도를 약 111[℃]∼약 164[℃]의 범위 내에서 임의로 설정할 수 있게 된다.

그리고, 본 실시형태에 따른 번인장치(1)에서는 바이패스로의 유무나 DUT와 냉각블록과의 사이에 열저항을 바꿈으로써 냉각 성능을 변화시킨 상술의 총 3종류의 온도조정헤드 중에서 각각의 DUT의 자기 발열량에 적합한 것을 선택함으로써 0[W]∼300[W] 정도의 광범위한 자기 발열량의 DUT를 동일의 번인장치에서 대응할 수 있게 되어 있다.

또한, 제 1 ∼제 3 온도조정헤드는 동일한 온도조정보드(300)에 혼재하여 탑재시켜도 되고, 하나의 온도조정보드(300)에 제 1 온도조정헤드(400a)를 탑재시키 고 다른 온도조정보드(300)에 제 2 온도조정헤드(400b)를 탑재시키고, 또한 다른 온도조정보드(300)에 제 3 온도조정헤드를 탑재시켜도 된다.

[제 2 실시형태]

도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에서의 온도조정헤드의 측면도이다.

본 발명의 제 2 실시형태에 따른 번인장치는 온도조정헤드의 구조가 제 1 실시형태에 따른 번인장치(1)와 상이하지만 그 외의 구성은 제 1 실시형태에 따른 번인장치(1)와 동일하다. 이하, 제 2 실시형태에 따른 번인장치에 대하여 제 1 실시형태에 따른 번인장치(1)와의 상이점 만을 설명한다.

본 실시형태에서의 온도조정헤드(400')는 도 17에 나타낸 바와 같이 히터블록이 설치되어 있지 않는 대신에 냉각블록(410')의 바이패스로(414')내에 밸브(417')(유량가변수단)가 설치되어 있는 점에서 제 1 실시형태에서의 제 1 온도조정헤드(400a)와 다르지만 그 외의 구성은 동일하다.

제 1 실시형태에서의 제 1 온도조정헤드(400a)에서는 히터블록(420a)의 히터(421a)에 의해 DUT의 온도를 가감하는 것에 비하여, 본 실시형태에서의 온도조정헤드(400')에서는 히터 대신에 밸브(417')를 개폐하여, 유로(411a)(413a)를 통하여 내부 공간(412a)내를 흐르는 냉매의 유량을 조정함으로써, DUT의 온도를 가감할 수 있게 되어 있다.

이 온도조정헤드(400')에 설치된 밸브(417')는 특별히 도시하지 않았지만 번인롤러에 제어 가능하도록 접속되어 있고, 상기 번인컨트롤러의 온/오프 제어에 의하여 밸브(417')가 개폐되어 바이패스로(414')를 흐르는 냉매의 유량이 조정된다. 또한, 이 밸브(417')는 바이패스로(414')가 아닌 입구측 유로(411')나 출구측 유로(413')에 설치해도 된다.

이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 번인장치에서는 히터 대신에 온도조정헤드(400')의 냉각블록(410')에 형성된 입구측 유로(411')에 밸브(417')를 설치하고, 이 밸브(417')에 의해 냉매의 유량을 가변시켜서 냉각블록(410')에서의 냉각 열저항을 가감한다. 이에 따라, 개개의 DUT의 온도 조정을 용이하게 수행할 수 있으므로 동시에 복수의 DUT에 대하여 번인시험을 수행할 때에 각 DUT의 온도를 독립적으로 정확하게 제어할 수 있게 되어 있다.

[제 3 실시형태]

도 18은 본 발명의 제 3 실시형태에서의 온도조정헤드의 측면도이고, 도 19는 도 18에 나타낸 온도조정헤드의 하부 평면도이고, 도 20은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 번인장치의 냉매회수수단의 개략도이다.

이상 설명한 제 1 및 제 2 실시형태에 따른 번인장치에서는 냉각블록을 통하여 냉매에 의해 DUT를 간헐적으로 냉각함으로써 DUT의 온도 조정을 수행했는데 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 번인장치에서는 냉매를 DUT에 직접 접촉시킴으로써 DUT의 온도조정을 수행한다.

따라서, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 번인장치는 온도조정헤드의 구조가 다르고, 더욱이 번인시험 후에 냉매를 회수하는 냉매회수수단을 구비하고 있는 점에서 제 1 실시형태에 따른 번인장치(1)와 상이하지만 그 외의 구성은 제 1 실시형태에 따른 번인장치(1)와 동일하다. 이하, 제 3 실시형태에 따른 번인장치에 대하 여 제 1 실시형태에 따른 번인장치(1)와의 상이점 만을 설명한다.

먼저, 본 실시형태에 따른 온도조정헤드(400")에 대하여 설명하면 이 온도조정헤드(400")는 도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이 제 1 실시형태에 따른 제 2 온도조정헤드(400b)(도 14∼도 16참조)와 유사하지만, 이 온도조정헤드(400")의 냉각블록(410")은 상기 제 2 온도조정헤드(400b)의 냉각블록(410b)의 하반부분에 해당하는 부분이 없는 점 및 히터블록 대신으로 밸브(417")(유량가변수단)가 설치되어 있는 점에서 제 1 실시형태에 따른 제 2 온도조정헤드(400b)와 다르다.

보다 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 온도조정헤드(400")의 냉각블록(410")은 제 2 온도조정헤드(400b)의 냉각블록(410b)을 그 내부 공간(412b)에서 개구되도록 절단한 형상을 갖고 있다. 이에 따라, 지관(303)에 연통한 입구측 유로(411")는 냉각블록(410")의 하단면에 형성된 입구측 개구부(4111")에서 개구되어 있다. 마찬가지로, 지관(303)에 연통한 출구측 유로(413")도 냉각블록(410")의 하단면에 형성된 출구측 개구부(4131)에서 개구되어 있다,

또한, 이 온도조정헤드(400")의 냉각블록(410")에는 제 2 수용공간(416")이 형성되어 있고, 온도센서(431")가 내장된 센서블록(430")이 클리어런스를 유지한 상태로, 상기 수용공간(416")에 수용되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 온도조정헤드(400)에는 제 2 실시형태에 따른 온도조정헤드(400')와 마찬가지로 히터를 내장한 히터블록을 구비하고 있다.

또한, 이 냉각블록(410")의 하단면에는 그 외주연 및 센서블록(430")이 수용된 제 2 수용공간(416")의 주연에 환형상의 패킹(418")이 각각 장착되어 있다.

따라서, 본 실시형태에 따른 온도조정헤드(400")는 DUT에 접촉되면, 도 18에 나타낸 바와 같이 상기 온도조정헤드(400")의 하단면과 상기 패킹(418")과 DUT의 상면에 의해 공간(419")이 윤곽되어서, 입구측 유로(411")의 입구측 개구부(4111")를 통하여 공급된 냉매(CL)가, 상기 공간(419")으로 들어가고, 상기 냉매가 DUT에 직접 접촉할 수 있게 되어 있다.

더욱이, 본 실시형태에 따른 온도조정헤드(400")는 냉매의 유량을 조정하기 위한 밸브(417")을 갖고 있고, 상기 밸브(417")는 냉각블록(410")에 형성된 입구측 유로(411") 내에 설치되어 있다. 또한, 이 밸브(417")의 부착 위치는 본 발명에서는 특별히 한정되지 않고 예를 들면 출구측 유로에 설치되어도 된다.

이 온도조정헤드(400")에 설치된 밸브(417")는 특별히 도시하지 않았지만 번인컨트롤러에 제어 가능하도록 접촉되어 있고, 상기 번인컨트롤러의 온/오프 제어에 의하여 밸브(417")가 개폐되어, 입구측 유로(411")를 흐르는 냉매의 유량이 조정된다.

이어서, 본 실시형태에 따른 번인 장치의 냉매회수수단에 대하여 설명하면, 도 20에 나타낸 바와 같이 본 실시형태에서의 냉매회수수단은 냉동기(900")에 구비되어 있고, 이 냉동기(900")는 냉매를 순환시키는 펌프(901)와, 예를 들면 약 20[℃] 이하의 냉각수에 냉매가 갖는 열을 열이동시켜서 냉매를 냉각하는 열교환기(902)와, 회수한 냉매를 보관하는 탱크(903)와, 냉매를 회수하기 위한 압축가스 공급장치(904)를 구비하고, 펌프(901)로부터 온도조정헤드(400")(보다 상세하게는 유로(411",413")), 탱크(903) 및 열교환기(902)를 거쳐 다시 펌프(901)에 도달하는 순환경로를 형성할 수 있게 되어 있다.

이 순환경로 상에는 2개의 밸브(S1,S2)가 설치되어 있다. 제 1 밸브(S1)는 펌프(901)와 온도조정헤드(400")와의 사이에 설치되고, 제 2 밸브(S2)는 온도조정헤드(400")와 탱크(903) 사이에 설치된다.

더욱이, 이 순환경로에는 제 3 밸브(S3)를 통하여 압축가스 공급장치(904)가 연속되어 있다. 이 압축가스 공급장치(904)는 DUT에 직접 접촉하고 있는 냉매를 번인시험 후에 탱크(903)에 강제적으로 회수하기 위하여 순환경로에 압축가스를 공급하는 장치이다. 이 압축가스 공급장치(904)에 의해 공급되는 가스로서는 예를 들면 질소가스를 예시할 수 있다. 또한, 이 압축가스를 이용한 냉매의 회수를 채용하는 것에 따라서 냉매회수 후에 압축가스에 의한 압력을 대기로 해방하기 위하여 탱크(903)에 제 4 밸브(S4)가 설치되어 있다. 또한, 제 1∼제 4의 밸브(S1∼S4)는 모두 특별히 도시하지 않았지만 번인 컨트롤러에 제어 가능하도록 접속되어 있고, 상기 번인 컨트롤러의 온/오프 제어에 의하여 각 밸브(S1∼S4)가 개폐된다.

이어서, 이 냉동기(900")에 구비된 냉매회수수단의 회수 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 번인시험 중에서 DUT의 온도조정을 수행하는 경우에는 제 1 및 제 2 밸브(S1,S2)가 개방되고, 제 3 및 제 4 밸브(S3,S4)가 닫혀 순환경로가 형성된다. 따라서, 이 상태에서는 펌프(901)의 작용에 의해 냉매가 순환경로를 순환하고 열교환기(902)에서 냉각된 냉매가 온도조정헤드(400")에 공급되어 사용이 끝난 냉매가 탱크(903)를 경유하여 열교환기(902)에서 다시 냉각된다.

이어서, 번인시험이 종료된 경우에는 펌프(901)가 정지되고, 제 2∼제 4 밸브(S2∼S4)의 밸브가 개방된다. 따라서, 이 상태에서 순환경로는 제 1 밸브(S1)에서 폐쇄되고 그 대신에 제 2∼제 4 밸브(S2∼S4)의 개방에 의해 압축가스 공급장치(904)로부터 온도조정헤드(400')를 경유하여 탱크(903)에 도달하는 회수경로가 형성된다. 그리고, 압축가스 공급장치(904)로부터 상기 회수경로 내로 공급되면 온도조정헤드(400")내에 잔류하고 있는 냉매가 압축가스에 의해 압출되어 탱크(903)로 회수된다. 냉매의 회수가 종료되면 모든 밸브(S1∼S4)가 닫혀진다.

이상과 같이, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 번인장치에서는 온도조정헤드(400")의 냉각블록(410")을 DUT에 눌러 붙혔을 때, 입구측 유로(411")의 입구측 개구부(4111")를 통하여 공급된 냉매를 DUT의 표면에 직접 접촉시켜 밸브(417")를 개폐 제어함으로써 개개의 DUT의 온도 조정을 직접적으로 수행할 수 있게 되고, 동시에 복수의 DUT에 대하여 번인시험을 수행할 때에 각 DUT의 온도를 독립적으로 정확하게 제어할 수 있게 되어 있다.

또한, 냉동기(900")에 상기와 같은 회수 수단을 구비시킴으로써 DUT에 직접 접촉하고 있는 냉매를 번인시험 종료 후에 회수할 수 있다.

또한, 이상 설명한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 기재한 것이고, 본 발명을 한정하기 위하여 기재한 것은 아니다. 따라서, 상기 실시형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물을 포함한 취지이다.

상술의 실시형태에서는 번인장치를 모니터드 번인 장치로서 설명하지만 본 발명에서는 특별히 이것에 한정되지 않고 예를 들면 DUT에 항온 하에서 전원 전압을 인가하고 DUT의 입력회로에 실제 동작에 가까운 신호를 인가하면서 스크린을 수행하는 다이나믹 번인 장치나 DUT에 고온 하에서 전원 전압을 인가하여 DUT에 전류를 보내고, 온도 및 전압 스트레스를 DUT에 가하여 스크린을 수행하는 스태틱 번인장치이어도 되고, 일반적인 번인장치를 포함한다.

Claims

번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품에, 상기 피시험 전자부품을 가열하기 위한 가열수단을 갖는 가열블록과 상기 피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉매의 유통이 가능한 유로가 형성된 냉각블록을 접촉시키면서 상기 복수의 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에 있어서,

상기 냉각블록에 상기 가열블록을 수용하기 위한 제 1 수용공간이 형성되어 있고,

상기 가열블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 1 수용공간에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 1항에 있어서,

상기 가열블록은 상기 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있고,

상기 가열블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서, 상기 가열블록의 선단면은 상기 냉각블록의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 2항에 있어서,

상기 가열블록과 상기 냉각블록과의 사이에는, 상기 가열블록을 선단측으로 가압하는 제 1 가압수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 3항에 있어서,

상기 가열블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서, 상기 제 1 가압수단에 의해 상기 가열블록이 접촉면 측으로 가압되어, 상기 가열블록의 일부가 상기 냉각블록에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 1항에 있어서,

상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록을 더 구비하되,

상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되어 있고,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 5항에 있어서,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있고,

상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서,

상기 측정블록의 선단면은 상기 냉각블록의 선단면에 대하여 상대적으로 돌 출되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 6항에 있어서,

상기 측정블록과 상기 냉각블록과의 사이에는 상기 측정블록을 선단면 측으로 가압하는 제 2 가압수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 7항에 있어서,

상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서,

상기 제 2 가압수단에 의해 상기 측정블록이 선단측으로 가압되어 상기 측정블록의 일부가 상기 냉각블록에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품에, 상기 피시험 전자부품을 냉각하기 의한 냉매의 유통이 가능한 유로가 형성된 냉매블록과 상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록을 접촉시키면서 상기 복수의 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하는 번인장치에 있어서,

상기 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 상기 냉매의 유량을 가변시키는 유량가변수단을 더 구비하며,

상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되어 있고,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사 이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 9항에 있어서,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있고,

상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서,

상기 측정블록의 선단면은 상기 냉각블록의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 10항에 있어서,

상기 측정블록과 상기 냉각블록과의 사이에는 상기 측정블록을 선단면측으로 가압하는 제 2 가압수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 11항에 있어서,

상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서,

상기 제 2 가압수단에 의해 상기 측정블록이 선단측으로 가압되어 상기 측정블록의 일부가 상기 냉각블록에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
번인보드에 실장된 복수의 피시험 전자부품을 냉각하는 냉매의 유통 가능한 유로가 형성됨과 동시에 상기 유로에 연통되어 있는 개구부가 선단면에 형성된 냉 각블록과,

상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록과,

상기 냉각블록에 형성된 유로를 흐르는 상기 냉매의 유량을 가변시키는 유량가변수단과,

상기 유로를 흐르는 냉매를 회수하는 냉매회수수단을 적어도 구비하되,

상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되고,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉매블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있어,

상기 번인보드에 실장된 상기 피시험 전자부품에 상기 냉각블록 및 상기 측정블록을 누르고, 상기 개구부를 통하여 상기 냉매를 상기 피시험 전자부품의 표면에 직접 접촉시키면서 상기 복수의 피시험 전자부품에 대하여 동시에 번인시험을 수행하고,

상기 번인시험이 종료되면 상기 냉매회수수단에 의해 상기 냉매를 회수하는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 13항에 있어서,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 유동 가능하게 지지되어 있고,

상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서,

상기 측정블록의 선단면은 상기 냉각블록의 선단면에 대하여 상대적으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 14항에 있어서,

상기 측정블록과 상기 냉각블록과의 사이에는 상기 측정블록을 선단면측으로 가압하는 제 2 가압수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 15항에 있어서,

상기 측정블록이 상기 피시험 전자부품에 비접촉된 상태에서,

상기 제 2 가압수단에 의해 상기 측정블록이 선단측으로 가압되어, 상기 측정블록의 일부가 상기 냉각블록에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,

복수의 상기 냉각블록을 프레임에 유동 가능하게 지지한 온도조정보드와,

상기 번인보드를 수용할 수 있고, 상기 온도조정보드를 갖는 번인챔버를 더 구비하되,

상기 온도조정보드는 상기 각각의 냉각블록이 상기 번인보드에 실장된 상기 피시험 전자부품에 대하여 각각 대향하도록 상기 번인챔버 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 17항에 있어서,

상기 각각의 냉각블록은, 상기 번인챔버 내에서 대향하는 상기 번인보드를 향하여 상기 각각의 냉각블록을 가압하는 제 3 가압수단을 통하여, 상기 프레임에 각각 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 17항에 있어서,

상기 복수의 냉각블록에 형성된 각 유로 중의 적어도 일부가 직렬적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 19항에 있어서,

상기 냉각블록에는 상기 유로로부터 상기 냉매를 바이패스시키는 바이패스로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 20항에 있어서,

상기 유량가변수단이 상기 유로 내 또는 상기 바이패스로 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 20항에 있어서,

상기 온도조정보드는 상기 바이패스로가 형성된 제 1 냉각블록과 상기 바이패스로가 형성되어 있지 않는 제 2 냉각블록을 갖는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 20항에 있어서,

상기 번인챔버는 복수의 상기 온도조정보드를 갖고,

상기 복수의 온도조정보드 중 하나의 상기 온도조정보드는 상기 바이패스로가 형성된 제 1 냉각블록을 갖고, 그 외의 상기 온도조정보드는 상기 바이패스로가 형성되어 있지 않는 제 2 냉각블록을 갖는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 17항에 있어서,

상기 온도조정보드는 상기 냉매와 상기 피시험 전자부품 사이의 열저항이 서로 다른 2종류 이상의 냉각블록을 갖는 것을 특징으로 하는 번인장치.
제 17항에 있어서,

상기 번인챔버는 복수의 상기 온도조정보드를 갖고,

상기 복수의 온도조정보드 중 하나의 상기 온도조정보드가 갖는 상기 냉각블록에서의 상기 냉매와 상기 피시험 전자부품 사이의 열저항과, 그 외의 상기 온도조정보드가 갖는 상기 냉각블록에서의 상기 냉매와 상기 피시험 전자부품 사이의 열저항이 서로 다른 것을 특징으로 하는 번인장치.
피시험 전자부품을 가열하기 위한 가열수단을 갖는 가열블록과,

상기 피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉매를 유통 가능한 유로가 형성된 냉각블록을 구비한 온도조정헤드에 있어서,

상기 냉각블록에 상기 가열블록을 수용하기 위한 제 1 수용공간이 형성되어 있고,

상기 가열블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 1 수용공간 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 온도조정헤드.
제 26항에 있어서,

상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록을 더 구비하되,

상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되어 있고,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 온도조정헤드.
피시험 전자부품을 냉각하기 위한 냉매를 유통 가능한 유로가 형성된 냉각블록과,

상기 피시험 전자부품의 온도를 측정하기 위한 측정수단을 갖는 측정블록을 구비한 온도조정헤드에 있어서,

상기 냉각블록에 상기 측정블록을 수용하기 위한 제 2 수용공간이 형성되어 있고,

상기 측정블록은 상기 냉각블록에 대하여 단열되도록 상기 냉각블록과의 사이에 공기층이 형성된 상태로 상기 제 2 수용공간에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 온도조정헤드.