KR20110051241A

KR20110051241A - 시험 장치, 회로 모듈, 및 제조 방법

Info

Publication number: KR20110051241A
Application number: KR1020117005427A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 아타카; 아츠시 오노
Original assignee: 가부시키가이샤 어드밴티스트
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2011-05-17
Also published as: CN102197314A; US20120133385A1; TWI408384B; KR101272726B1; WO2010050133A1; JPWO2010050133A1; TW201022689A; US8729918B2

Abstract

시험 기판에 설치되어 상기 피시험 디바이스를 시험하는 시험 회로와, 시험 회로가 형성되는 시험 기판의 영역을 덮도록 설치되어, 시험 회로를 밀폐하는 한편, 밀폐 공간에 냉각재가 충전되는 밀폐부와, 밀폐부를 관통하여 설치되어, 시험 회로 및 밀폐부의 외측에 설치된 소자를, 시험 기판을 통하지 않고 전기적으로 접속하는 관통 커넥터를 포함한다.

Description

시험 장치, 회로 모듈, 및 제조 방법{TEST DEVICE, CIRCUIT MODULE, AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 시험 장치, 회로 모듈, 및 제조 방법에 관한 것이다.

전자 회로를 구성하는 반도체 디바이스는, 동작에 수반하여 발열한다. 근래의 반도체 디바이스의 동작 속도의 고속화, 또는, 회로의 집적화 등에 수반하여, 반도체 디바이스의 발열량은 증대하고 있다. 그 결과, 다수의 반도체 디바이스를 실장한 시험 기판에서는, 반도체 디바이스를 냉각하는 것이 불가결하게 되고 있다. 예를 들어, 반도체 시험 장치에서는, 반도체 디바이스 등의 전기 회로 소자를 탑재한 다층 시험 기판에 유체 케이스를 씌운 다음, 유체 케이스의 안에 냉각재를 유통시키는 것에 의해, 시험 기판 상의 반도체 디바이스를 냉각하고 있다(특허 문헌 1 참조).

도 18은, 반도체 디바이스 등의 전기 회로 소자가 실장된 시험 기판을 냉각하는 종래의 방법을 도시한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 다층의 시험 기판(31)은, 에폭시 수지 등을 포함한 복수의 절연판(32, 34)이, 글라스 섬유 기재 등을 포함한 프리프레그(33)로 접합시켜 형성된다. 시험 기판(31)의 양면에는, 반도체 디바이스를 시작하는 전기 회로 소자를 포함한, 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)가 실장되고 있다. 또한, 시험 기판(31)은, 커넥터(60) 및 커넥터(64)를 통해서 다른 시험 기판과 접속된다.

시험 회로(36) 및 시험 회로(37)의 발열에 의한 온도 상승을 완화하는 것을 목적으로 하여, 시험 기판(31)에는 유체 케이스로서 기능하는 밀폐부(38) 및 밀폐부(39)가 장착되고 있다. 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)는, 시험 기판(31)과 밀폐부(38)의 사이, 및 시험 기판(31)과 밀폐부(39)의 사이에 충전된 불소계 액체 등의 냉각재에 의해 냉각된다.

시험 회로(36)와 커넥터(60)는, 제1 관통 쓰루홀(100), 기판 배선(110), 제2 관통 쓰루홀(102), 및 기판 배선(112)에 의해 전기적으로 접속되고 있다. 절연판(32) 내의 기판 배선과 절연판(34) 내의 기판 배선이 근접하고 있으면, 기판 배선 사이에 크로스 토크가 생기는 경우가 있다. 여기에서, 절연판(32)의 내부에 기판 배선(110)이 형성되고 있다.

일본특허공개 2002-280507호 공보

그런데, 기판 배선(110)을 절연판(32)의 내부에 형성하면, 관통 쓰루홀(100)과 기판 배선(110)의 교점, 및 관통 쓰루홀(100)과 프리프레그(33)의 교점의 사이에 스터브가 형성된다. 스터브가 형성되면, 관통 쓰루홀(100)의 단부로 생기는 반사의 영향에 의해 신호 파형이 왜곡된다는 문제가 생긴다. 또한, 왜곡에 의해 생기는 고주파 성분이, 시험 기판(31)의 외부에 노이즈로서 방사된다는 문제도 생긴다.

특히, 전송하는 신호의 주파수가 2 GHz 이상이 되면, 스터브에 기인하는 상기 문제는 현저하게 된다. 표면 비아 홀(SVH), 내부 비아 홀(IVH)을 사용하는 것으로, 크로스 토크의 발생을 막는 동시에, 스터브의 발생도 해소할 수 있다. 그러나, SVH, IVH를 이용하면 시험 기판의 코스트가 증대한다는 문제가 생긴다.

또한, 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)는, 한층 더 다기능화가 요구되고 있다. 그 결과, 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)의 핀 수는 증가하는 것이 예상된다. 핀 수가 증가하면, 상기의 과제는, 보다 현저하게 된다.

여기에서, 본 발명의 하나의 측면에서는, 상기의 과제를 해결할 수 있는 시험 장치, 회로 모듈, 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적은 청구의 범위에서의 독립항에 기재된 특징의 조합에 의해 달성된다. 또한, 종속항은 본 발명의 한층 더 유리한 구체적인 예를 규정한다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 시험 기판에 설치되어, 피시험 디바이스를 시험하는 시험 회로와, 시험 회로가 형성되는 시험 기판의 영역을 덮도록 설치되어, 시험 회로를 밀폐하는 한편, 밀폐 공간에 냉각재가 충전되는 밀폐부와, 밀폐부를 관통하여 설치되어, 시험 회로 및 밀폐부의 외측에 설치된 소자를, 시험 기판을 통하지 않고 전기적으로 접속하는 관통 커넥터를 포함하는 시험 장치를 제공한다.

본 발명의 제2 태양에서는, 회로 기판에 설치되어, 입력 신호에 따른 출력 신호를 출력하는 동작 회로와, 동작 회로가 형성되는 회로 기판의 영역을 덮도록 설치되어, 동작 회로를 밀폐하는 한편, 밀폐 공간에 냉각재가 충전되는 밀폐부와, 밀폐부를 관통하여 설치되어, 동작 회로 및 밀폐부의 외측에 설치된 소자를, 회로 기판을 통하지 않고 전기적으로 접속하는 관통 커넥터를 포함하는 회로 모듈를 제공한다.

본 발명의 제3 태양에서는, 밀폐부에 밀폐되는 영역에 돌출하여 설치되어, 동작 회로가 삽입되는 돌출부를 가지는 관통 커넥터를, 밀폐부의 측면에 마련하고, 돌출부에 삽입된 동작 회로가 재치되는 고정부를, 밀폐부에 밀폐되는 회로 기판의 표면에 마련하고, 돌출부에 동작 회로를 삽입한 후에, 밀폐부를 회로 기판에 고정하는 것으로, 동작 회로를 고정부에 재치하고, 밀폐부의 내부에 냉각재를 충전하는 제조 방법을 제공한다.

덧붙여 상기의 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징의 모두를 열거한 것이 아니고, 이러한 특징군의 서브 콤비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.

도 1은 시험 장치의 실시 형태의 하나인 반도체 디바이스 시험 장치(5)의 구성의 일례이다.
도 2는 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다.
도 3은 회로 모듈(30)의 일부를 상면으로부터 본 단면도이다.
도 4는 밀폐부(38)와 관통 커넥터(50)를 접속하는 부분의 확대도이다.
도 5는 관통 커넥터(50)를 커넥터(60)의 방향으로부터 보는 단면도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다.
도 8은 회로 모듈(30)의 제1 제조 순서를 나타낸다.
도 9는 회로 모듈(30)의 제2 제조 순서를 나타낸다.
도 10은 회로 모듈(30)의 제3 제조 순서를 나타낸다.
도 11은 제4 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다.
도 12는 제5 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다.
도 13은 제5 실시 형태에 관한 고정부(74) 및 시험 회로(36)의 사시도이다.
도 14는 제6 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다.
도 15는 제6 실시 형태에 관한 관통 커넥터(160) 및 밀폐부(170) 부근을 확대한 도면이다.
도 16은 회로 모듈(30) 전체를 측면으로부터 본 단면도이다.
도 17은 회로 모듈(30) 전체를 상면으로부터 본 단면도이다.
도 18은 종래의 회로 모듈(30)을 나타낸다.

이하, 발명의 실시의 형태를 통해서 본 발명의 일 측면을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 걸리는 발명을 한정하는 것이 아니고, 또한 실시 형태 중에서 설명되는 특징의 조합의 모두가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.

도 1은, 시험 장치의 실시 형태의 하나인 반도체 디바이스 시험 장치(5)의 구성의 일례이다. 반도체 디바이스 시험 장치(5)는, 핸들러(10), 테스트 헤드(15), 및 제어부(20)를 구비한다. 핸들러(10)는, 피시험 디바이스를 탑재하는 소켓(14)을 실장한 소켓 기판(12)을 가진다. 소켓 기판(12)은, 제1 케이블(16)을 통해서, 테스트 헤드(15)에 접속된다. 테스트 헤드(15)는, 퍼포먼스 보드(22) 및 제1 케이블(16)을 통해서 핸들러(10)와 접속되는 동시에, 백 보드(24) 및 제2 케이블(18)을 통해서 제어부(20)와 접속된다.

테스트 헤드(15)에는, 복수의 회로 모듈(30)이 수용되어도 된다. 제어부(20)는, 제2 케이블(18)을 통해서, 시험 기판에 포함되는 시험 회로를 제어한다. 또한, 도 1에 도시된 예에서는, 테스트 헤드(15) 중에 6매의 회로 모듈(30)을 수납하고 있지만, 핸들러(10) 내의 소켓(14)의 수에 따라, 매수를 증감하여도 된다.

도 2는, 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다. 회로 모듈(30)은, 시험 기판(31), 커넥터(60), 커넥터(64), 밀폐부(38), 및 밀폐부(39)를 가진다. 시험 기판(31)은, 에폭시 수지 등을 포함한 복수의 절연판(32) 및 절연판(34)이, 글라스 섬유 기재 등을 포함한 프리프레그(33)로 접합되어 있다.

시험 기판(31)의 양면에는, 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)가 실장되고 있다. 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)는, 기판의 상에 복수의 실리콘 칩을 탑재하는 멀티 칩 모듈(MCM)이어도 된다. 또한, 시험 회로(36) 및 시험 회로(37)는, 소성 세라믹스 기판 상에 동, 은 등의 회로 패턴이 형성되는 저온 동시 소성 세라믹스(LTCC) 기판이어도 된다.

또한, 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)는, 피시험 디바이스에 신호를 입력하는 동시에, 피시험 디바이스가 응답하는 신호를 계측한다. 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)는, 패턴 발생기, 포매터, 컴퍼레이터, 논리 회로를 가져도 되고, 입력 신호에 따른 출력 신호를 출력하여도 된다.

밀폐부(38)는, 시험 회로(36)가 형성되는 시험 기판(31)의 영역을 덮는 것으로, 시험 회로(36)를 밀폐하는 밀폐 공간(40)을 형성한다. 또한, 밀폐 공간(40)에는 냉각재가 충전된다. 시험 회로(36)는, 밀폐 공간(40)에 충전되는 냉각재에 의해 냉각된다. 밀폐부(38)에 설치되는 관통공에는, 관통 커넥터(50)가 접속되고 있다. 관통 커넥터(50)는, 케이블(65)에 의해, 커넥터(60)에 설치되는 단자(62)와 접속되어도 된다. 또한, 관통 커넥터(50)는, SMP, BMA, MMCX 등의 규격으로 정해진 형상을 가져도 된다.

시험 회로(36) 및 관통 커넥터(50)는, 케이블(52)로 접속된다. 케이블(52)은, 플렉시블 프린트 기판(FPC)이어도 되고, 코프레이나 구조 및 스트립 구조 등에 의해 형성되는 고주파 전송 선로를 가져도 된다. 시험 회로(36)는, 유기 재료로 형성되는 기판을 가지는 멀티 칩 모듈이어도 되고, 해당 기판과 케이블(52)을 일체로 성형하여도 된다.

이상의 구성에 의해, 관통 커넥터(50)는, 시험 기판(31)을 통하지 않고, 시험 회로(36)를, 밀폐부(38)의 외측에 설치된 커넥터(60)에 전기적으로 접속한다. 즉, 시험 회로(36)는, 케이블(52), 관통 커넥터(50), 케이블(65), 단자(62), 커넥터(60), 및 케이블(26)을 경유하여, 퍼포먼스 보드(22)에 전기적으로 접속된다. 그 결과, 시험 기판(31) 내의 스터브에 의해 신호 파형 왜곡을 발생시키지 않고, 시험 회로(36)의 출력 신호를 외부 회로에 전송할 수 있다.

또한, 절연판(32)의 표면과 같이, 절연판(34)의 표면에도 밀폐부(39)가 설치되어도 된다. 또한, 밀폐부(39)에는, 관통 커넥터(51)가 설치되어도 된다. 더하여, 시험 회로(37)는, 케이블(53)에 의해 관통 커넥터(51)와 접속되어도 된다. 즉, 시험 회로(36)와 시험 회로(37), 밀폐부(38)와 밀폐부(39), 및 관통 커넥터(50)와 관통 커넥터(51)는, 시험 기판(31)의 양면에 대해서 설치되어도 된다.

도 3은, 회로 모듈(30)의 일부를 상면으로부터 본 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 밀폐부(38)는, 복수의 관통 커넥터(50)를 가져도 된다. 또한, 복수의 관통 커넥터(50)는, 일체로 성형되어도 된다. 마찬가지로, 커넥터(60)는, 복수의 단자(62)를 가져도 되고, 복수의 케이블(65)이, 복수의 관통 커넥터(50)와 복수의 단자(62)를 접속하여도 된다.

도 4는, 밀폐부(38)와 관통 커넥터(50)를 접속하는 부분 A의 확대도이다. 관통 커넥터(50)는, 접속부(501), 봉지부(502), 및 케이블 접속부(504)를 가진다. 봉지부(502)는, 밀폐부(38)에 설치된 관통공을 밀폐부(38)의 외면에서 덮는다. 케이블 접속부(504)는, 케이블 접속 단자를 가지고 있어, 케이블(52)이 케이블 접속부(504)에 삽입되면, 케이블(52)은 관통 커넥터(50)와 전기적으로 접속된다.

밀폐부(38)와 관통 커넥터(50)의 사이에 패킹(55)을 삽입함으로써, 밀폐부(38)와 관통 커넥터(50)의 사이에 간극이 생기는 것을 막아도 된다. 나사(54)는, 밀폐부(38), 패킹(55), 및 관통 커넥터(50)를 동시 고정하여도 된다. 또한, 관통 커넥터(50)는, 케이블(52)을 접속한 다음에, 밀폐부(38)에 접속하여도 된다.

도 5는, 관통 커넥터(50)를 커넥터(60)의 방향으로부터 보는 단면도이다. 관통 커넥터(50)는, 커넥터(60)의 방향으로부터 본 접속부(501)의 중심 위치에, 신호 단자(506)를 가진다. 케이블 접속부(504) 및 신호 단자(506)는, 관통 커넥터(50)의 내부에서 접속되고 있다. 회로 모듈(30)은, 접속부(501)의 외주면에 기준 전위를 인가하는 동시에, 신호 단자(506)에 시험 회로(36)가 출력하는 신호를 인가하여도 된다.

도 6은, 제2 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다. 이 도면에서, 시험 기판(31)은, 기판 배선(110) 및 기판 배선(112)을 가진다. 기판 배선(110) 및 기판 배선(112)은, 시험 회로(36)와 밀폐부의 외측에 설치된 소자를 전기적으로 접속한다.

절연판(32)은, 시험 회로(36)의 단자의 실질적으로 바로 밑에, 제1 관통 쓰루홀(100)을 가지는 동시에, 밀폐부(38)의 외측에 대응하는 영역에, 제2 관통 쓰루홀(102)을 가진다. 제1 관통 쓰루홀(100) 및 제2 관통 쓰루홀(102)은, 기판 배선(110)과 접속된다. 더하여, 제2 관통 쓰루홀(102) 및 커넥터 단자(66)는, 기판 배선(112)에 의해 접속된다. 또한, 밀폐부(38)의 외측에 대응하는 영역이란, 밀폐부(38)에 대해서, 커넥터(60)가 설치되는 측을 말한다.

이상의 구성에 의해, 시험 회로(36)는, 복수의 경로에 의해, 커넥터(60)를 통해서 외부의 소자와 전기적으로 접속된다. 제1 경로에서는, 시험 회로(36)는, 케이블(52), 관통 커넥터(50), 및 케이블(65)을 경유하여, 커넥터(60)에 접속된다. 제2 경로에서는, 시험 회로(36)는, 제1 관통 쓰루홀(100), 기판 배선(110), 제2 관통 쓰루홀(102), 기판 배선(112), 및 커넥터 단자(66)를 경유하여, 커넥터(60)에 접속된다.

여기에서, 제1 관통 쓰루홀(100) 및 제2 관통 쓰루홀(102)은, 기판 배선(110)과의 교점, 및 프리프레그(33)와의 교점의 사이에 스터브를 가진다. 시험 회로(36)가 출력하는 신호의 주파수가 높은 경우에는, 스터브에 의해 생기는 반사파의 영향으로, 신호 파형에 왜곡이 생기는 경우가 있다. 여기에서, 회로 모듈(30)은, 시험 회로(36)가 출력하는 신호의 주파수에 근거하여, 신호마다 다른 경로를 이용하여 신호를 전송하여도 된다. 예를 들면, 제1 경로는, 제2 경로보다도 높은 주파수의 신호를 전송하여도 된다. 즉, 관통 커넥터(50)는, 기판 배선보다도 높은 주파수의 신호를 전송하여도 된다.

제1 경로의 형성에 필요로 하는 코스트가 제2 경로의 형성에 필요로 하는 코스트 보다도 큰 경우, 모든 신호를 제1 경로에서 전송하는 것은, 회로 모듈(30)의 코스트 증대의 원인이 된다. 따라서, 회로 모듈(30)이 복수의 신호 전송 경로를 가지는 동시에, 신호의 주파수에 따라 경로를 선택하는 것은, 코스트를 억제하는 동시에 신호 품질을 높이는 효과를 가진다. 또한, 시험 기판(31)이 고주파 신호를 전송할 필요가 없기 때문에, 절연판(32) 및 절연판(34)에 염가의 재료를 사용할 수 있다는 효과도 가진다.

도 7은, 제3 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다. 이 도면에서, 관통 커넥터(56)는, 봉지부(562) 및 돌출부(564)를 가진다. 봉지부(562)는, 밀폐부(38)의 측면으로 설치된 관통공을 봉지한다. 돌출부(564)는, 밀폐부(38)에 밀폐되는 영역에 돌출하여 설치되어 시험 회로(36)가 삽입된다.

돌출부(564)는, 2매의 판 형상물을 가지고 있어, 2매의 판 형상물에 의해 시험 회로(36)를 사이에 둔다. 2매의 판 형상물의 적어도 1매는, 시험 회로(36)와 접촉하는 면에 접속 단자를 가지고 있어, 시험 회로(36)와 전기적으로 접속된다. 그 결과, 회로 모듈(30)는, 케이블 손실을 일으키지 않고, 시험 회로(36)가 출력하는 신호를 외부 회로에 전달할 수 있다.

고정부(74)는, 밀폐부(38)에 밀폐되는 영역에서 시험 기판(31)의 표면에 고정된다. 또한, 시험 회로(36)는, 돌출부(564)에 삽입되는 동시에, 고정부(74)에 재치된다. 시험 회로(36)는, 변환부(72)를 통해서 고정부(74)에 재치되어도 된다. 시험 회로(36)가 멀티 칩 모듈인 경우, 시험 회로(36)에 형성되는 각 단자의 간격은 작다. 단자의 간격이 작은 시험 회로(36)를 면적이 넓은 시험 기판(31)에 실장하면, 열수축의 영향에 의해, 시험 회로(36)와 시험 기판(31)의 사이에 접촉 불량이 생기는 경우가 있다. 여기에서, 변환부(72)는, 시험 회로(36)와 고정부(74)의 사이의, 단자의 피치 변환을 하는 인터 포더이어도 된다.

회로 모듈(30)을 제조하려면, 우선, 돌출부(564)에 시험 회로(36)가 삽입된다. 다음으로, 밀폐부(38)가 시험 기판(31)에 고정되어, 시험 회로(36)가 고정부(74)에 재치된다. 마지막으로, 밀폐부(38)의 내부에 냉각재를 충전하여도 된다. 도 8 내지 도 10은, 도 7에 관한 회로 모듈(30)을 제조하는 순서를 나타낸다.

도 8은, 시험 회로(36)를, 관통 커넥터(56)에 삽입하기 전의 상태를 도시한다. 시험 회로(36)는, 밀폐부(38)와 접속되는 돌기부(70)에 재치된다. 돌기부(70)는, 밀폐부(38)와 일체로 성형되어도 된다. 도 9는, 시험 회로(36)를 관통 커넥터(56)에 삽입한 상태를 나타낸다. 시험 회로(36)는, 돌기부(70)에 지지된 상태로 돌출부(564)의 방향으로 이동된 다음, 돌출부(564)에 삽입된다.

도 10은, 시험 회로(36)를 절연판(32)에 접속하는 방법을 나타낸다. 변환부(72)가 시험 회로(36)에 고정되는 동시에, 고정부(74)가 절연판(32)에 고정된다. 변환부(72) 및 고정부(74)의 각각은, 압착에 의해 접속되어도 되고, 접속 후에 착탈할 수 있어도 된다. 또한, 변환부(72)는, 시험 회로(36)를 돌출부(564)에 삽입하기 전에, 솔더링 등에 의해 시험 회로(36)와 접속되어도 된다. 이상의 순서에 의해, 케이블을 사용하지 않고, 시험 회로(36)를 관통 커넥터(56)에 직접 접속할 수 있다.

도 11은, 제4 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다. 이 도면에서, 고정부(74)는, 밀폐부(38)에 밀폐되는 영역에서 시험 기판(31)의 표면에 고정된다. 또한, 시험 회로(36)는, 고정부(74)에 재치된다. 밀폐부(38)는, 시험 기판(31)에 대해서 실질적으로 수직으로 설치되는 측면을 가지고 있고, 관통 커넥터(56)는, 밀폐부(38)의 측면으로 설치된다.

고정부(74)는, 관통 커넥터(58)가 설치되는 밀폐부의 측면으로 접하여 배치 되어, 관통 커넥터(58)과 접속된다. 관통 커넥터(58)는, 봉지부(582) 및 돌출부(584)를 가진다. 돌출부(584)는, 하면에 금속 단자를 가지고 있어, 고정부(74)와 접속된다. 또한, 고정부(74)는, 시험 회로(36)의 일부의 단자로부터 출력되는 신호를 시험 기판(31)에 전달하는 동시에, 시험 회로(36)의 다른 일부의 단자로부터 출력되는 신호를 관통 커넥터(58)에 전달하여도 된다. 더하여, 고정부(74)가 관통 커넥터(58)에 전달하는 신호의 주파수는, 고정부(74)가 시험 기판(31)에 전달하는 신호의 주파수보다도 높아도 된다.

도 12는, 제5 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다. 도 13은, 제5 실시 형태에 관한 고정부(74) 및 시험 회로(36)의 사시도이다. 고정부(74)는, 시험 회로(36)가 재치되는 면의 단부 변 가운데, 돌출부(564)가 설치되는 밀폐부(38)의 측면으로 대향하는 단부 변 이외의 단부 변이, 시험 회로(36)가 재치되는 면으로부터 돌출하여 형성되어도 된다.

예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 고정부(74)의 변 중 돌출부(564)에 가장 가까운 변의 상단 위치, 및 시험 회로(36) 하면의 높이 방향의 위치는, 돌출부(564)가 가지는 판 형상물의 높이 방향의 위치와 실질적으로 동일하여도 된다. 이에 대해서, 그 외의 3개의 변은, 시험 회로(36)가 재치되는 면에 대해서, 시험 회로(36)의 두께와 실질적으로 동일한 길이만 돌출하여도 된다.

도 14는, 제6 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)을 측면으로부터 본 단면도이다. 이 도면에서, 회로 모듈(30)은, 서로 마주 보게 배치된 제1 시험 기판(82) 및 제2 시험 기판(84)을 가진다. 제1 시험 기판(82)은, 제2 시험 기판(84)에 대향하는 면에, 제1 시험 회로(36)를 가진다. 또한, 제2 시험 기판(84)은, 제1 시험 기판(82)에 대향하는 면에, 제2 시험 회로(37)를 가진다. 관통 커넥터(160) 및 밀폐부(170)는, 제1 시험 기판(82) 및 제2 시험 기판(84)에 끼워지는 동시에, 관통 커넥터(160)는, 밀폐부(170)에 형성되는 관통공에 접속된다.

밀폐부(170)는, 개구부를 가지는 통 형상이어도 된다. 제1 시험 기판(82) 및 제2 시험 기판(84)이, 밀폐부(170)의 개구부를 사이에 두는 것으로, 제1 시험 기판(82)과 제2 시험 기판(84)의 사이의 공간이 밀폐되고, 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)는, 공통의 밀폐 공간(40)에 밀폐된다. 밀폐 공간(40)에 냉각재가 충전되는 것으로, 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)는 냉각된다.

또한, 제1 시험 회로(36)는, 변환부(72) 및 고정부(74)를 통해서, 제1 시험 기판(82)에 전기적으로 접속되어도 된다. 또한, 제2 시험 회로(37)는, 변환부(73) 및 고정부(75)를 통해서, 제2 시험 기판(84)에 전기적으로 접속되어도 된다.

도 15는, 제6 실시 형태에 관한 관통 커넥터(160) 및 밀폐부(170) 부근 B를 확대한 도면이다. 이 도면에서, 관통 커넥터(160)는, 패킹(55)을 사이에 두고 나사(54)에 의해 밀폐부(38)에 고정되어도 된다. 또한, 밀폐부(38)는, 패킹(57)을 사이에 두고, 나사(54)에 의해 제1 시험 기판(82)에 고정되어도 된다. 관통 커넥터(160)는, 2매의 판 형상물로 형성되는 돌출부(162)를 가지고 있고, 적어도 일방의 판 형상물은, 타방의 판 형상물에 대향하는 면에 금속에 의해 형성되는 단자를 가진다. 제1 시험 회로(36)는, 돌출부(162)에 삽입되어, 판 형상물에 형성된 단자와 접촉함으로써, 관통 커넥터(160)와 전기적으로 접속된다.

제1 시험 회로(36)는, 제1 시험 기판(82)을 경유하여, 관통 커넥터(160)와 접속되어도 된다. 제1 시험 회로(36)의 단자로부터 출력된 신호는, 변환부(72) 및 고정부(74)를 통해서, 제1 시험 기판(82)에 형성되는 제1 관통 쓰루홀(100)에 출력 된다.

제1 관통 쓰루홀(100)은, 제1 시험 기판의 이면에 형성되는 이면 기판 배선(112)에 접속되고, 이면 기판 배선(112)은 밀폐부(38)의 내측에 대응하는 영역으로부터, 밀폐부(38)의 외측에 대응하는 영역까지 연신된다. 또한, 밀폐부(38)의 내측에 대응하는 영역에는, 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)가 설치되고 있고, 밀폐부(38)의 외측에 대응하는 영역에는, 커넥터(60) 및 커넥터(64)가 설치되고 있다.

이면 기판 배선(112)은, 밀폐부(38)의 외측에 대응하는 영역에서, 제2 관통 쓰루홀(102)에 접속된다. 더하여, 제2 관통 쓰루홀(102)은, 제1 시험 기판(82)의 표면에서, 접속 단자(164)와 접속된다. 접속 단자(164)가 관통 커넥터(160)와 접속되는 것으로, 제1 시험 회로(36)는, 변환부(72), 고정부(74), 제1 관통 쓰루홀(100), 이면 기판 배선(112), 제2 관통 쓰루홀(102), 및 접속 단자(164)를 통해서, 관통 커넥터(160)에 전기적으로 접속된다.

이상의 구성에 의해, 제1 시험 회로(36)는, 돌출부(162)를 경유하여 관통 커넥터(160)에 전기적으로 접속되는 동시에, 제1 시험 기판(82)을 경유하여 관통 커넥터(160)에 전기적으로 접속된다. 제1 시험 회로(36)로부터 출력되는 신호 가운데, 돌출부(162)를 경유하여 관통 커넥터(160)에 출력되는 신호의 주파수는, 제1 시험 기판(82)을 경유하여 관통 커넥터(160)에 출력되는 신호의 주파수보다도 높아도 된다.

도 16은, 도 2에 도시된 회로 모듈(30) 전체를 측면으로부터 본 단면도이다. 도 17은, 회로 모듈(30) 전체를 위로부터 본 단면도이다. 회로 모듈(30)은, 밀폐부(38) 및 밀폐부(39)에 밀폐되는 영역에서, 냉각재의 유로를 형성하는 격벽(41)을 가진다.

또한, 밀폐부(38) 및 밀폐부(39)는, 시험 기판(31)에 대해서 실질적으로 수직으로 설치되는 측면을 가진다. 관통 커넥터(50) 및 관통 커넥터(51)는, 밀폐부(38)의 측면 가운데, 격벽(41)과 실질적으로 평행하게 형성되는 영역에 설치된다. 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)는, 각각, 케이블(52) 및 케이블(53)에 의해, 관통 커넥터(50) 및 관통 커넥터(51)에 접속된다.

격벽(41)은, 제1 시험 기판(82)으로부터 제2 시험 기판(84)까지 연신하여 설치되어도 되고, 밀폐 공간(40)에 충전되는 냉각재의 유로를 형성한다. 격벽(41)은, 밀폐부(38)의 수평 방향(커넥터(60)와 수직인 방향)의 하나의 면으로부터 타방의 면으로 향해, 타방의 면에 도달하는 바로 전까지 연신된다. 더하여, 밀폐부(38)의 수직 방향(커넥터(60)와 평행한 방향)의 변으로부터 홀수 번째의 격벽(41)과 짝수 번째의 격벽(41)은, 다른 수평 방향의 하나의 면으로부터 엇갈려 연신된다.

공통의 밀폐 공간(40)에는 냉각재가 충전되고 있어, 도 17 내의 화살표가 나태는 바와 같이, 냉각재 유입구(42)로부터 냉각재 유출구(44)로 향해 냉각재가 흐른다. 밀폐부(38)와 격벽(41)에 의해 형성되는 밀폐 공간(40)에 따라, 제1 시험 회로(36)와 제2 시험 회로(37)의 사이를 냉각재가 유통함으로써, 제1 시험 회로(36) 및 제2 시험 회로(37)이 냉각된다. 격벽(41)은, 매트릭스 형상으로 배치된 반도체 디바이스의 배치 간격마다 배치되어도 된다.

이상대로, 격벽(41)과 실질적으로 평행하게 형성되는 밀폐부(38)의 측면의 영역에 관통 커넥터(50)를 마련하는 것으로, 냉각재가 흐르는 방향은, 케이블(52)이 제1 시험 회로(36)와 관통 커넥터(50)를 접속하는 방향과 실질적으로 수직이 된다. 그 결과, 관통 커넥터(50)는, 냉각재에 의한 압력을 받기 어렵다는 효과가 있다.

또한, 냉각재는, 예를 들어, 냉각재 유입구(42) 및 냉각재 유출구(44)에 냉각재 순환 장치를 취부하는 것에 의해 유통할 수 있다. 냉각재 순환 장치는, 냉각재 유입구(42)로부터 냉각재를 유입시키고, 냉각재 유출구(44)로부터 냉각재를 유출 시킬 수 있는 장치이며, 그 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 2 이외의 실시 형태에 관한 회로 모듈(30)도, 도 16 및 도 17에 나타내는 구성을 가져도 된다.

이상, 본 발명을 실시의 형태를 이용해 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시의 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시의 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것이, 청구의 범위의 기재로부터 분명하다.

청구의 범위, 명세서, 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에서의 동작, 순서, 스텝, 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서며」등으로 명시하고 있지 않고, 또한, 전의 처리의 출력을 후의 처리로 이용하지 않는 한, 임의의 순서로 실현할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상 「우선,」, 「다음에,」등을 이용하여 설명하였다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.

5 반도체 디바이스 시험 장치
10 핸들러
12 소켓 기판
14 소켓
15 테스트 헤드
16 케이블
18 케이블
20 제어부
22 퍼포먼스 보드
24 백 보드
26 케이블
30 회로 모듈
31 시험 기판
32 절연판
33 프리프레그
34 절연판
36 시험 회로
37 시험 회로
38 밀폐부
39 밀폐부
40 밀폐 공간
41 격벽
42 냉각재 유입구
44 냉각재 유출구
50 관통 커넥터
51 관통 커넥터
52 케이블
53 케이블
54 나사
55 패킹
57 패킹
56 관통 커넥터
58 관통 커넥터
60 커넥터
62 단자
64 커넥터
65 케이블
66 커넥터 단자
70 돌기부
72 변환부
73 변환부
74 고정부
75 고정부
82 시험 기판
84 시험 기판
100 관통 쓰루홀
102 관통 쓰루홀
110 기판 배선
112 기판 배선
160 관통 커넥터
162 돌출부
164 접속 단자
170 밀폐부
501 접속부
502 봉지부
504 케이블 접속부
506 신호 단자
562 봉지부
564 돌출부
582 봉지부
584 돌출부

Claims

피시험 디바이스를 시험하는 시험 장치에 있어서,
시험 기판에 설치되어, 상기 피시험 디바이스를 시험하는 시험 회로;
상기 시험 회로가 형성되는 상기 시험 기판의 영역을 덮도록 설치되어, 상기 시험 회로를 밀폐하는 한편, 밀폐 공간에 냉각재가 충전되는 밀폐부; 및
상기 밀폐부를 관통하여 설치되어, 상기 시험 회로 및 상기 밀폐부의 외측에 설치된 소자를, 상기 시험 기판을 통하지 않고 전기적으로 접속하는 관통 커넥터
를 포함하는,
시험 장치.
제1항에 있어서,
상기 시험 회로, 상기 밀폐부, 및 상기 관통 커넥터는, 상기 시험 기판의 양면에 대해서 설치되는,
시험 장치.
제1항에 있어서,
서로 마주 보게 배치된 제1 상기 시험 기판 및 제2 상기 시험 기판;
상기 제1 시험 기판에서 상기 제2 시험 기판에 대향하는 면에 설치되는 제1 상기 시험 회로; 및
상기 제2 시험 기판에서 상기 제1 시험 기판에 대향하는 면에 설치되는 제2 상기 시험 회로
를 포함하고,
상기 밀폐부는, 상기 제1 시험 기판 및 상기 제2 시험 기판의 사이의 공간을 밀폐하는 것으로, 상기 제1 시험 회로 및 상기 제2 시험 회로를 공통의 공간에 밀폐하는 한편, 상기 공통의 공간에 냉각재가 충전되는,
시험 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시험 기판에 형성되어, 상기 시험 회로 및 상기 밀폐부의 외측에 설치된 소자를 전기적으로 접속하는 기판 배선을 더 포함하고,
상기 관통 커넥터는, 상기 기판 배선보다도 고주파수의 신호를 전송하는,
시험 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀폐부에 밀폐되는 영역에서, 상기 냉각재의 유로를 형성하는 격벽을 더 포함하고,
상기 밀폐부는, 상기 시험 기판에 대해서 실질적으로 수직으로 설치되는 측면을 가지며,
상기 관통 커넥터는, 상기 밀폐부의 측면 가운데, 상기 격벽과 실질적으로 평행하게 형성되는 영역에 설치되는,
시험 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀폐부에 밀폐되는 영역에서 상기 시험 기판의 표면에 고정되는 한편, 상기 시험 회로를 재치하는 고정부를 더 포함하고,
상기 밀폐부는, 상기 시험 기판에 대해서 실질적으로 수직으로 설치되는 측면을 가지며,
상기 관통 커넥터는, 상기 밀폐부의 측면으로 설치되고,
상기 고정부는, 상기 관통 커넥터가 설치되는 상기 밀폐부의 측면으로 접하여 배치되어, 상기 관통 커넥터와 접속되는,
시험 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 커넥터는, 상기 밀폐부에 밀폐되는 영역에 돌출하여 설치되어 상기 시험 회로가 삽입되는 돌출부를 가지며,
상기 시험 장치는, 상기 밀폐부에 밀폐되는 영역에서 상기 시험 기판의 표면에 고정되는 한편, 상기 돌출부에 삽입된 상기 시험 회로가 재치되는 고정부를 더 포함하는,
시험 장치.
제7항에 있어서,
상기 고정부는, 상기 시험 회로가 재치되는 면의 단부 변 가운데, 상기 돌출부가 설치되는 상기 밀폐부의 측면으로 대향하는 단부 변 이외의 단부 변이, 상기 시험 회로가 재치되는 면으로부터 돌출하여 형성되는,
시험 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀폐부에는, 상기 관통 커넥터가 배치되는 관통공이 형성되고,
상기 관통 커넥터는, 상기 밀폐부의 외면에서, 상기 관통공을 봉지하는 봉지부를 포함하는,
시험 장치.
입력 신호에 따른 출력 신호를 출력하는 회로 모듈에 있어서,
회로 기판에 설치되어, 상기 입력 신호에 따른 상기 출력 신호를 출력하는 동작 회로;
상기 동작 회로가 형성되는 상기 회로 기판의 영역을 덮도록 설치되어, 상기 동작 회로를 밀폐하는 한편, 밀폐 공간에 냉각재가 충전되는 밀폐부;
상기 밀폐부를 관통하여 설치되어, 상기 동작 회로 및 상기 밀폐부의 외측에 설치된 소자를, 상기 회로 기판을 통하지 않고 전기적으로 접속하는 관통 커넥터
를 포함하는,
회로 모듈.
제10항에 기재된 회로 모듈을 제조하는 제조 방법에 있어서,
상기 밀폐부에 밀폐되는 영역에 돌출하여 설치되어, 상기 동작 회로가 삽입되는 돌출부를 가지는 상기 관통 커넥터를, 상기 밀폐부의 측면에 마련하고,
상기 돌출부에 삽입된 상기 동작 회로가 재치되는 고정부를, 상기 밀폐부에 밀폐되는 상기 회로 기판의 표면에 마련하고,
상기 돌출부에 상기 동작 회로를 삽입한 후에, 상기 밀폐부를 상기 회로 기판에 고정하는 것으로, 상기 동작 회로를 상기 고정부에 재치하고,
상기 밀폐부의 내부에 상기 냉각재를 충전하는,
제조 방법.