KR20070077365A - 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치에 관한 것으로, 테스트하고자 하는 반도체 소자의 두께가 변하더라도 콘택트 푸셔의 접속부재를 교체하지 않고 그대로 사용할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 복수개의 반도체 소자가 장착되는 캐리어 모듈을 구비한 테스트 트레이와; 반도체 소자가 전기적으로 접속되며 테스트가 이루어지는 테스트 소켓과; 상기 테스트 소켓과 마주보는 위치에 이동 가능하게 설치되는 가동부와, 상기 가동부에 제 1탄성부재에 의해 탄성적으로 지지되도록 설치되는 제 1접속부재와, 상기 제 1접속부재에 유동가능하게 설치되어 상기 캐리어 모듈의 반도체 소자와 접촉하여 가압하는 제 2접속부재와, 상기 제 1접속부재에 대해 제 2접속부재를 탄성적으로 지지하는 제 2탄성부재로 이루어진 콘택트 푸셔와; 상기 콘택트 푸셔의 가동부를 소정 거리 이동시켜 소정의 가압력을 제공하는 푸셔 구동유닛을 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치를 제공한다.

핸들러, 푸셔, 접속부재

Description

반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치{apparatus for contacting devices to test sockets in semiconductor test handler}

도 1은 종래의 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치의 구조를 보여주는 요부 단면도

도 2는 도 1의 소자 접속장치에 의해 반도체 소자가 테스트 소켓에 접속되는 구조를 나타낸 요부 단면도

도 3은 본 발명에 따른 소자 접속장치의 일 실시예의 구조를 나타낸 분해 사시도

도 4와 도 5는 도 3의 소자 접속장치에 의해 반도체 소자가 테스트 소켓에 접속되는 구조를 나타낸 요부 단면도

도 6은 콘택트 푸셔와 테스트 헤드 간에 미세한 기울기가 발생하였을 때 도 3의 소자 접속장치에 의해 반도체 소자가 테스트 소켓에 접속되는 구조를 나타낸 요부 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 테스트 트레이 2 : 캐리어 모듈

21 : 몸체 22 : 캐비티

23 : 안착부 26 : 압축코일스프링

100 : 콘택트 푸셔 110 : 가동부

120 : 접속부 121 : 가이드바아

122 : 제 1접속부재 123 : 제 2접속부재

124 : 제 1압축코일스프링 125 : 제 2압축코일스프링

126 : 커버플레이트 127 : 위치결정핀

128 : 통기공 g : 유격

S : 반도체 소자 B : 볼

본 발명은 반도체 소자를 테스트하는데 사용하는 핸들러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자들을 테스트 소켓에 소정의 가압력으로 가압하여 접속시키는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 메모리 혹은 비메모리 반도체 소자 및 이들을 적절히 하나의 기판상에 회로적으로 구성한 모듈 아이씨(Module IC)들은 생산 후 여러 가지 테스트과정을 거친 후 출하되는데, 핸들러는 상기와 같은 반도체 소자 및 모듈 아이씨 등을 자동으로 외부의 테스트장치에 전기적으로 접속하여 테스트하고, 테스트 결과에 따라 분류하는데 사용되는 장비이다.

통상적으로 핸들러는 로딩부에 적재된 테스트 대상 반도체 소자들을 테스트 사이트로 반송한 다음, 콘택트푸셔를 이용하여 반도체 소자들을 테스트 헤드의 소 켓에 소정의 압력으로 가압하여 테스트를 수행하고, 테스트 사이트에서 테스트가 완료된 반도체 소자들을 언로딩부로 반송하여 테스트 결과에 따라 커스터머 트레이에 분류하여 수납하는 작업을 순차적으로 수행한다.

최근들어 반도체소자의 고집적화 경향으로 인하여 반도체 소자를 테스트하는데 많은 시간이 소요되고 있다. 따라서, 반도체 소자를 테스트하는 효율을 향상시키기 위하여, 복수개의 반도체 소자들을 하나의 테스트 트레이에 장착하여 한번에 많은 수의 반도체 소자들을 테스트할 수 있도록 하는 핸들러가 사용되고 있다.

도 1과 도 2를 참조하여 이러한 핸들러의 테스트 사이트에서 반도체 소자들이 테스트 소켓에 접속되는 구조를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 것과 같이, 테스트 트레이(1)는 핸들러에서 반도체 소자들을 고정한 상태로 반송하기 위한 구성요소로, 사각틀 형태의 금속 프레임에 반도체 소자를 고정 및 해제하는 복수개의 캐리어 모듈(2)들이 일정 간격으로 설치된 구성으로 이루어진다.

상기 캐리어 모듈(2)은 테스트 트레이에 압축코일스프링과 같은 탄성부재(26)(도 2참조)를 매개로 결합되어, 테스트 트레이(1)에 대해 탄력적으로 이동이 가능하도록 설치된다.

그리고, 테스트 사이트에는 외부의 테스트장비(일명 테스터라고 함)에 전기적으로 연결되어 테스트를 위한 전기적 신호를 송,수신하는 테스트 헤드(10)가 탈부착이 가능하게 설치된다. 상기 테스트 헤드(10)에는 반도체 소자들이 접속되는 복수개의 테스트 소켓(11)들이 소정의 간격으로 배열된다.

또한, 상기 테스트 헤드(10)와 대향되는 위치에 테스트 트레이(1)의 반도체 소자(S)들을 상기 테스트 소켓(11)에 소정의 압력으로 접속시켜 주는 콘택트 푸셔(12) 및 이 콘택트 푸셔(12)를 선형 이동시키는 푸셔 구동유닛(13)이 배치된다.

상기 푸셔 구동유닛(13)은 볼스크류(14)와, 이 볼스크류(14)를 따라 이동하며 상기 콘택트 푸셔(12)의 일측과 결합되는 이동블록(15)과, 상기 볼스크류(14)를 회동시키는 서보모터(16) 등으로 이루어진다.

또한, 상기 콘택트 푸셔(12)는 상기 이동블록(15)과 결합되는 가동부(12a)와, 상기 가동부(12a)의 전방부에 전방으로 돌출되게 형성되어 테스트 트레이(1)의 캐리어 모듈(2)에 장착된 각 반도체 소자(S)들과 접촉하게 되는 복수개의 접속부재(12b)로 구성된다.

도 2에 도시된 것과 같이, 상기 콘택트 푸셔(12)의 각 접속부재(12b)들은 반도체 소자(S)가 테스트 소켓(11)에 접속될 때 완충작용을 함과 더불어 소정의 가압력으로 반도체 소자(S)를 가압할 수 있도록 압축스프링(12c)에 의해 탄성적으로 지지되어 있다.

이하, 이러한 테스트 사이트에서 반도체 소자가 테스트 소켓에 접속되는 과정에 대해 설명한다.

반도체 소자(S)들은 테스트 사이트로 이송되기 전에 테스트 트레이(1)의 캐리어 모듈(2)에 장착된다. 반도체 소자(S)가 장착된 테스트 트레이(1)는 반송장치에 의해 테스트 사이트 내로 이송되고, 테스트 사이트에 위치된 테스트 헤드(10)의 전방에서 정렬된다.

이어서, 서보모터(16)가 작동하여 볼스크류(14)가 회전하고, 이 볼스크류(14)의 회전에 의해 이동블록(15)이 전방으로 이동하여 콘택트 푸셔(12)가 일정거리만큼 전진한다. 상기 콘택트 푸셔(12)가 전진하여 그의 접속부재(12b)가 테스트 트레이(1)의 캐리어 모듈(2)의 반도체 소자들과 접촉하면, 캐리어 모듈(2)이 테스트 헤드(10) 쪽으로 일정 거리 이동하여 반도체 소자(S)들이 테스트 소켓(11)에 접속된다.

이 때, 상기 접속부재(12b) 중간의 몸체부(12ba)는 캐리어 모듈(2)에 닿게 됨과 동시에 접속부재(12b) 끝단의 접촉부(12bb)는 반도체 소자(S)의 면에 닿으면서 반도체 소자(S)를 테스트 소켓(11)에 소정의 힘으로 가압하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 핸들러는 반도체 소자를 테스트 소켓에 접속시키는 장치, 즉 소자 접속장치의 구조적 문제로 인하여 다음과 같은 문제를 유발하였다.

첫째, 종래의 핸들러의 소자 접속장치는 테스트하고자 하는 반도체 소자의 두께가 달라지면 상기 접속부재(12b)의 접촉부(12bb)의 길이가 달라져야 하므로, 콘택트푸셔에서 접속부재를 분리하고 새로운 접속부재로 교체하여 재장착해야 한다. 따라서, 접속부재의 교체에 따른 시간과 노력이 많이 소요되고, 테스트 효율이 저하되는 문제가 발생한다.

둘째, 종래의 소자 접속장치는 상기 접속부재가 일방향으로만 유동성을 가지고 있으므로 테스트소켓과 소자 접속장치가 완전히 나란하지 않고 일정 각도의 기울기가 발생하는 경우 접속부재가 테스트소켓에 대해 반도체 소자의 전면(全面)에 균일한 가압력을 제공하지 못하는 문제가 있다.

이 경우, 가압력이 적은 부분에서는 반도체 소자의 단자부와 테스트 소켓의 단자부 간에 접속이 제대로 이루어지지 않게 되어 테스트 에러가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 테스트하고자 하는 반도체 소자의 두께가 변하더라도 접속부재를 교체하지 않고 그대로 사용할 수 있는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소자 접속장치와 테스트 소켓 간에 소정의 기울기가 발생하더라도 반도체 소자의 전면(全面)에 균일한 가압력을 제공할 수 있는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수개의 반도체 소자가 장착되는 캐리어 모듈을 구비한 테스트 트레이와; 반도체 소자가 전기적으로 접속되며 테스트가 이루어지는 테스트 소켓과; 상기 테스트 소켓과 마주보는 위치에 이동 가능하게 설치되는 가동부와, 상기 가동부에 제 1탄성부재에 의해 탄성적으로 지지되도록 설치되는 제 1접속부재와, 상기 제 1접속부재에 유동가능하게 설치되어 상기 캐리어 모듈의 반도체 소자와 접촉하여 가압하는 제 2접속부재와, 상기 제 1접속부재에 대해 제 2접속부재를 탄성적으로 지지하는 제 2탄성부재로 이루어진 콘택트 푸셔와; 상기 콘택트 푸셔의 가동부를 소정 거리 이동시켜 소정의 가압력을 제공하 는 푸셔 구동유닛을 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 소자 접속장치는 핸들러의 테스트 사이트(test site)에 이동가능하게 설치되어 반도체 소자를 가압하는 콘택트 푸셔(100)와, 반도체 소자(S)가 해제 가능하게 고정되는 캐리어 모듈(2)을 구비한 테스트 트레이(1)와, 반도체 소자(S)가 접속되어 전기적인 성능 테스트가 이루어지는 테스트 소켓(11)을 구비한 테스트 헤드(10)로 구성된다.

상기 콘택트 푸셔(100)는 볼스크류(14)(도 1참조)와 서보모터(16)(도 1참조) 등으로 이루어진 푸셔 구동유닛(13)(도 1참조)에 연결되어 이동하는 가동부(110)와, 상기 가동부(110)에 장착되는 복수개의 접속부(120)로 이루어진다.

상기 각 접속부(120)는 상기 가동부(110)에 고정되는 2개의 가이드바아(121)와, 상기 각 가이드바아(121)를 따라 이동 가능하게 설치되는 제 1접속부재(122)와, 상기 제 1접속부재(122)의 내측에 일정 정도 유동이 가능하게 설치되는 제 2접속부재(123)로 구성된다.

도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제 1접속부재(122)는 상기 각 가이드바아(121)에 삽입된 제 1압축코일스프링(124)에 의해 탄성적으로 지지되어, 도면상 하측으로 편향력을 부여받는다. 제 1접속부재(122)의 대각선 방향의 2 모서리 부분에는 위치결정핀(127)이 돌출되게 형성된다.

상기 제 2접속부재(123)는 제 1접속부재(122)에 형성된 공간(122a) 내측에 설치된다. 상기 제 2접속부재(123)는 일측이 제 2압축코일스프링(125)에 의해 탄성적으로 지지되어, 제 1접속부재(122)와 마찬가지로 도면상 하측으로 편향력을 부여받는다. 제 2접속부재(123)의 타측 단부는 제 1접속부재(122)의 끝단부 외측으로 노출되어 캐리어 모듈(2)에 장착된 반도체 소자(S)와 접촉하게 된다.

상기 제 2압축코일스프링(125)의 탄성계수는 제 1압축코일스프링(124)의 탄성계수보다 작은 것이 바람직하다. 즉, 제 2압축코일스프링(125)에 의해 제공되는 탄성력은 제 1압축코일스프링(124)에 의해 제공되는 탄성력보다 작은 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제 2접속부재(123)의 일측부(도면상 상부)에는 내부 공간(122a)을 폐쇄하고, 상기 제 2압축코일스프링(125)의 일단부를 지지하는 커버플레이트(126)가 고정된다. 상기 제 2접속부재(123)의 일단부(도면상 상단부)와 커버플레이트(126) 사이에 소정 크기의 유격(g)이 형성된다. 그리고, 상기 제 1접속부재(122)의 공간(122a)의 내벽면과 제 2접속부재(123) 간에도 소정의 유격이 형성된다. 따라서, 상기 제 2접속부재(123)는 제 1접속부재(122)에 대해 도면상 상,하측 및 전후, 좌우 방향으로 일정 정도 유동이 가능하다.

상기 제 2접속부재(123)의 중앙부에는 소정의 온도를 갖는 공기가 통과하는 통기공(128)이 관통되게 형성된다. 도면에 나타내지 않았으나, 상기 통기공(128)을 통해 저온의 냉각가스 등을 분사하여 테스트 도중 발생하는 반도체 소자의 자체 발열 등을 억제할 수 있다.

캐리어 모듈(2)은 테스트 트레이(1)에 일정 정도 유동이 가능하게 설치되는 몸체(21)와, 상기 몸체(21)의 중앙부에 개방되게 형성되는 캐비티(22)(cavity)와, 상기 캐비티(22)의 하측에 형성되며 반도체 소자(S)가 안착되는 안착부(23)로 구성된다.

상기 몸체(21)의 대각선 방향의 2 모서리부분에 테스트 트레이(1)에 이동 가능하게 고정되는 연결바아(25)가 형성되며, 이 연결바아(25)에 테스트 트레이(1)에 대해 캐리어 모듈(2)을 탄성적으로 지지하는 압축코일스프링(26)이 배치된다.

또한, 상기 캐리어 모듈(2)의 몸체(21)의 다른 2개의 모서리 부분에는 상기 제 1접속부재(122)의 위치결정핀(127)이 삽입되는 위치결정홀(27)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 소자 접속장치에 의해 반도체 소자가 테스트 소켓(11)에 접속되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

전술한 것과 같이, 반도체 소자(S)들은 테스트 사이트로 이송되기 전에 테스트 트레이(1)의 캐리어 모듈(2)에 장착된다. 반도체 소자(S)가 장착된 테스트 트레이(1)는 반송장치에 의해 테스트 사이트로 이송되고, 테스트 사이트에 위치된 테스트 헤드(10)의 전방에서 정렬된다.

이어서, 셔터 구동유닛(13)(도 1참조)의 작동에 의해 콘택트 푸셔(100)의 가동부(110)가 일정거리만큼 전진한다. 상기 가동부(110)에 전진에 의해 제 1접속부재(122)의 위치결정핀(127)이 캐리어 모듈(2)의 위치결정홀(27)에 삽입되면서 안내되고, 제 2접속부재(123)는 캐리어 모듈(2)의 캐비티(22) 내측으로 이동하여 그 끝단부가 반도체 소자(S)의 면에 접촉하게 된다. 이 때, 상기 제 2접속부재(123)는 제 2압축코일스프링(125)에 의해 지지되어 있으므로 제 2압축코일스프링(125)을 일정량 압축시키면서 반도체 소자(S)를 가압하게 된다. 이와 동시에, 제 1접속부재(122)는 캐리어 모듈(2)의 몸체(21)에 닿으면서 캐리어 모듈(2)을 테스트 소켓(11) 쪽으로 밀어내게 된다.

이에 따라 캐리어 모듈(2)의 반도체 소자(S)의 볼(B)이 테스트 소켓(11)의 단자핀(11a)에 접속되고, 테스트가 이루어지게 된다.

상기와 같이 본 발명의 소자 접속장치는 반도체 소자(S)가 제 1접속부재(122)에 대해 일정 정도 유동이 가능한 제 2접속부재(123)에 의해 탄성적으로 가압되므로, 테스트하는 반도체 소자(S)의 두께가 변하더라도 상기 유격(g)의 범위 내에서 대응이 가능하다.

또한, 도 6에 도시된 것과 같이, 콘택트 푸셔(100)와 테스트 헤드(10) 간에 미세한 기울기가 발생하더라도 제 2접속부재(123)가 기울기가 있는 방향으로 미세하게 기울어지면서 반도체 소자를 가압하므로 반도체 소자의 전면(全面)에 균일한 가압력이 가해지게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 소정 범위 내에서 반도체 소자의 두께가 가변되더라도 반도체 소자를 가압하는 콘택트 푸셔의 구성를 교체하지 않고 테스트를 진행할 수 있으므로, 교체 따른 시간 및 노력을 단축시킬 수 있다.

또한, 콘택트 푸셔와 테스트 헤드 간에 미세한 기울기가 발생하더라도 반도체 소자의 전면에 균일한 가압력을 제공할 수 있으므로, 테스트의 신뢰성을 향상시 킬 수 있는 이점도 있다.

Claims (4)

1. 복수개의 반도체 소자가 장착되는 캐리어 모듈을 구비한 테스트 트레이와;

   반도체 소자가 전기적으로 접속되며 테스트가 이루어지는 테스트 소켓과;

   상기 테스트 소켓과 마주보는 위치에 이동 가능하게 설치되는 가동부와, 상기 가동부에 제 1탄성부재에 의해 탄성적으로 지지되도록 설치되는 제 1접속부재와, 상기 제 1접속부재에 유동가능하게 설치되어 상기 캐리어 모듈의 반도체 소자와 접촉하여 가압하는 제 2접속부재와, 상기 제 1접속부재에 대해 제 2접속부재를 탄성적으로 지지하는 제 2탄성부재로 이루어진 콘택트 푸셔와;

   상기 콘택트 푸셔의 가동부를 소정 거리 이동시켜 소정의 가압력을 제공하는 푸셔 구동유닛을 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2접속부재는 상기 제 1접속부재의 내부에 형성되는 공간에 소정의 유격을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2탄성부재는 압축스프링인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1접속부재의 중앙에 소정의 온도를 갖는 공기가 통과하는 통기공이 관통되게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 접속장치.

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