KR20180016121A - 반도체 패키지 테스트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 반도체 패키지 테스트 장치는 반도체 패키지를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각부를 포함하는 핸들러 장치; 테스트 소켓을 갖는 메인 테스트 보드와 상기 메인 테스트 보드와 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드를 포함하고, 상기 테스트 소켓에 접속된 상기 반도체 패키지를 테스트할 수 있는 테스트 보드; 및 상기 메인 테스트 보드를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부를 포함하는 보드 온도 조절 장치를 포함한다.

Description

반도체 패키지 테스트 장치{Test apparatus of semiconductor package}
본 발명의 기술적 사상은 반도체 패키지 테스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온이나 저온에서 반도체 패키지를 테스트하는 반도체 패키지 테스트 장치에 관한 것이다.
반도체 패키지는 반도체 패키지 테스트 장치를 이용하여 테스트하여 양불량을 판정한다. 반도체 패키지는 테스트 조건과 실제로 탑재되어 사용되는 실제 환경은 차이가 있다. 이에 따라, 반도체 패키지는 테스트 결과의 신뢰성 확보를 위해 실제 환경에 부합되게 고온 또는 저온에서 테스트를 수행한다.
그런데, 반도체 패키지 테스트 장치는 설정 온도, 즉 반도체 패키지의 테스트 온도가 열 이동 또는 열 손실로 인하여 실제 온도와 달라 테스트 신뢰성이 떨어질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 테스트 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지 테스트 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치는 반도체 패키지를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각부를 포함하는 핸들러 장치; 테스트 소켓을 갖는 메인 테스트 보드와 상기 메인 테스트 보드와 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드를 포함하고, 상기 테스트 소켓에 접속된 상기 반도체 패키지를 테스트할 수 있는 테스트 보드; 및 상기 메인 테스트 보드를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부를 포함하는 보드 온도 조절 장치를 포함한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치는 패키지 가열 및 냉각부에 의해 제1 온도로 가열 또는 냉각된 반도체 패키지; 상기 반도체 패키지의 하부에 위치하고, 상기 반도체 패키지와 접속되는 테스트 소켓을 갖는 메인 테스트 보드와 상기 메인 테스트 보드의 하부에 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드를 포함하는 테스트 보드; 및 상기 메인 테스트 보드와 베이스 테스트 보드 사이에 설치되어 상기 메인 테스트 보드를 상기 제1 온도로 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 반도체 패키지 테스트 장치는 핸들러 장치의 설정 온도와 반도체 패키지의 테스트 온도를 동일하게 하기 위해 테스트 보드의 온도를 조절할 수 있는 보드 온도 조절 장치를 포함한다. 테스트 보드는 테스트 소켓이 위치하는 메인 테스트 보드와, 상기 메인 테스트 보드 하부에 이격되어 위치하는 베이스 테스트 보드를 포함한다.
보드 온도 조절 장치는 테스트 보드를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부를 포함할 수 있다. 보드 가열 및 냉각부는 테스트 보드를 직접적으로 가열할 수 있는 보드 가열 모듈을 포함할 수 있다. 보드 가열 및 냉각부는 테스트 보드를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버를 포함할 수 있다.
보드 온도 조절 장치는 테스트 보드를 포함하는 보드 성애 제거용 메인 챔버를 더 포함하고, 보드 성애 제거용 메인 챔버에 건조 공기를 주입하여 테스트 보드 하면의 성애를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 요부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 구성 및 동작 상태를 설명하기 위한 도시한 일측 단면도들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 테스트 보드와 반도체 패키지간의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 보드 가열 및 냉각부를 구성하는 보드 가열 모듈을 도시한 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 보드 가열 모듈을 구성하는 히터 모듈을 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 히터 모듈과 테스트 보드간의 접속 관계를 도시한 도면들이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 보드 가열 모듈을 도시한 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치를 이용한 반도체 패키지 테스트를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 요부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
구체적으로, 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 반도체 패키지(108)의 전기적 특성을 테스트할 수 있다. 반도체 패키지(108)는 SRAM (Static RAM) 패키지, DRAM (Dynamic RAM) 패키지, SDRAM (Synchronous DRAM) 패키지 등과 같은 휘발성 메모리 패키지를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(108)는 ROM (Read Only Memory) 패키지, PROM(Programmable ROM) 패키지, EPROM (Electrically Programmable ROM) 패키지, EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) 패키지, 플래시 메모리 패키지, PRAM (Phase-change RAM) 패키지, MRAM(Magnetic RAM) 패키지, RRAM (Resistive RAM) 패키지, FRAM (Ferroelectric RAM) 패키지 등과 같은 불휘발성 메모리 패키지를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(108)는 패키지 형태와 관계없이 솔더 볼과 같은 연결 단자를 가진 패키지일 수 있다.
반도체 패키지 테스트 장치(100)는 핸들러 장치(HDA), 테스터(TE) 및 보드 온도 조절 장치(BTCA)를 포함할 수 있다. 핸들러 장치(HDA)는 반도체 패키지(108)를 테스터(TE)에 전기적으로 연결시키고 테스트 결과에 따라 반도체 패키지(108)의 양불량을 분류할 수 있다.
핸들러 장치(HDA)는 반도체 패키지(108)를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각부(110)를 포함할 수 있다. 패키지 가열 및 냉각부(110)는 반도체 패키지(108)에 부착되어 반도체 패키지(108)를 직접적으로 가열할 수 있는 패키지 가열 모듈(112)을 포함할 수 있다. 패키지 가열 및 냉각부(110)는 반도체 패키지(108)를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각용 챔버(114)를 포함할 수 있다. 패키지 가열 냉각용 챔버(114)는 반도체 패키지(108)가 테스트되는 테스트 챔버일 수 있다.
테스터(TE)는 핸들러 장치(HDA)와 결합되는 테스트 헤드(118, TH)와 테스트 헤드(118)에 설치되는 테스트 보드(116)를 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이 테스트 보드(116)는 테스트 소켓을 갖는 메인 테스트 보드와 상기 메인 테스트 보드와 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드를 포함할 수 있다. 테스트 소켓에는 반도체 패키지(108)가 접속되어 테스트될 수 있다. 테스트 보드(116)는 인쇄 회로 기판일 수 있다. 테스트 보드(116)에는 저항, 커패시터, 인덕터 등과 같은 다양한 회로 요소들이 설치될 수 있다.
보드 온도 조절 장치(BTCA)는 핸들러 장치(HDA)의 설정 온도, 즉 반도체 패키지에 가해지는 온도와 반도체 패키지의 테스트 온도를 동일하게 하기 위해 테스트 보드(116)의 온도를 조절한다. 보드 온도 조절 장치(BTCA)는 테스트 보드(116), 즉 메인 테스트 보드를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부(120)를 포함할 수 있다.
보드 가열 및 냉각부(120)는 테스트 보드, 즉 메인 테스트 보드의 하면에는 부착되어 상기 메인 테스트 보드를 직접적으로 가열할 수 있는 보드 가열 모듈(122)을 포함할 수 있다. 보드 가열 및 냉각부(120)는 테스트 보드, 즉 메인 테스트 보드를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)를 포함할 수 있다. 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)에는 가열 가스나 냉각 가스를 공급 및 배출하는 보드 가스 공급 및 배출부(128)가 연결되어 있을 수 있다.
보드 가열 및 냉각부(120)는 추가적으로 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)를 포함할 수 있다. 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)에는 건조 공기를 공급하는 보드 건조 공기 공급부(130)가 연결될 수 있다. 보드 가스 공급 및 배출부(128) 및 보드 건조 공기 공급부(130)는 핸들러 장치(HDA)에 포함되어 설치되거나, 핸들러 장치(HDA)와는 별도의 외부에 설치될 수 있다. 보드 가스 공급 및 배출부(128) 및 보드 건조 공기 공급부(130)는 보드 온도 조절 장치(BTCA)에 포함되는 구성으로 이해될 수도 있다.
반도체 패키지(108)는 패키지 가열 및 냉각부(110)에 의해 제1 온도로 가열 또는 냉각될 수 있다. 다시 말해, 패키지 가열 및 냉각부(110)에 의해 반도체 패키지 테스트 온도, 즉 제1 온도로 가열 또는 냉각될 수 있다.
제1 온도는 고온, 예컨대 85℃ 이상의 온도일 수 있다. 제1 온도는 고온, 예컨대 85℃ 내지 105℃ 내의 온도일 수 있다. 제1 온도는 저온, 예컨대 -5℃ 이하의 온도일 수 있다. 제1 온도는 저온, 예컨대 -40℃ 내지 -5℃의 온도 범위일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 고온 및 저온은 앞서 설명한 온도 범위일 수 있다. 다만, 본 발명은 상술한 온도 범위에 한정되지 않고 이용될 수도 있다.
아울러서, 테스트 보드(116), 즉 메인 테스트 보드는 보드 가열 및 냉각부(120)에 의해 제1 온도와 동일한 온도로 가열 또는 냉각될 수 있다. 반도체 패키지(108)와 패키지 가열 및 냉각부(110) 사이는 화살표로 표시한 바와 같이 열이 이동할 수 있다. 반도체 패키지(108)와 보드 가열 및 냉각부(120) 사이는 화살표로 표시한 바와 같이 열이 이동할 수 있다.
보드 온도 조절 장치(BTCA)에 의해 테스트 보드(116)를 가열 또는 냉각할 경우, 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 보드 온도 조절 장치(BTCA)에 의해 핸들러 장치(HDA)에 의해 설정되는 설정 온도와, 반도체 패키지(108)의 테스트 온도를 동일하게 가져갈 수 있다. 특히, 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 열 손실을 방지하고 열 손실이 존재하는 경우 테스트 온도로 열을 공급함으로써 반도체 패키지(108)의 실제 테스트 온도를 정확히 알 수 있어 반도체 패키지(108)의 테스트 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
비교예로, 보드 온도 조절 장치(BTCA)를 구비하지 않아 테스트 보드(116)의 온도를 조절하지 못할 경우, 테스트 보드(116)를 통하여 열이 유출되거나, 외부에서 테스트 보드(116)를 통하여 열이 유입될 수 있다. 이렇게 되면, 핸들러 장치(HDA)에 의해 설정된 반도체 패키지(108)의 테스트 온도는 설정 온도보다 높거나 낮게 변경되어 테스트 신뢰성이 저하될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 구성 및 동작 상태를 설명하기 위한 도시한 일측 단면도들이다.
구체적으로, 도 2a는 반도체 패키지(108)의 저온 테스트를 설명하기 위한 것이고, 도 2b는 반도체 패키지(108)의 고온 테스트를 설명하기 위한 것이다.
도 2a에 도시한 바와 같이 반도체 패키지 테스트 장치(100)의 핸들러 장치(HDA)는 패키지 가열 및 냉각용 챔버(114, 테스트 챔버)를 저온(LTR1), 예컨대 -10℃ 이하의 상태로 설정하고, 이에 따라 반도체 패키지(108)도 저온 상태를 유지할 수 있다. 도 2b에 도시한 바와 같이 반도체 패키지 테스트 장치(100)의 핸들러 장치(HDA)는 패키지 가열 및 냉각용 챔버(114, 테스트 챔버)를 고온(HTR1), 예컨대 80℃ 이상의 상태로 설정하고, 이에 따라 반도체 패키지(108)도 고온 상태를 유지할 수 있다.
반도체 패키지(108)는 테스트 보드(116)에 접속되어 테스트될 수 있다. 테스트 보드(116)는 테스트 소켓(미도시)을 갖는 메인 테스트 보드(116a, MTB)와 메인 테스트 보드(116a)와 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드(116b, BTB)를 포함할 수 있다. 메인 테스트 보드(116a)와 베이스 테스트 보드(116b) 사이에는 상기 메인 테스트 보드(116a)를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)를 포함할 수 있다. 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)는 테스트 보드(116)의 온도를 조절하는 보드 온도 조절 장치(BTCA)를 구성할 수 있다. 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)에는 가열 가스나 냉각 가스가 공급 및 배출되는 주입구(132a) 및 배출구(132b)가 설치될 수 있다.
보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)의 주입구(132a) 및 배출구(132b)에는 가열 가스나 냉각 가스를 공급 및 배출하는 보드 가스 공급 및 배출부(128)가 연결될 수 있다. 보드 가스 공급 및 배출부(128)를 통하여 공급되는 가열 가스나 냉각 가스는 가스 공급 및 배출 배관에 설치된 밸브(V)에 의해 온오프될 수 있다. 가열 가스는 가열된 공기를 이용할 수 있다. 냉각 가스는 액체 질소 가스를 이용할 수 있다.
이에 따라, 도 2a에 도시한 바와 같이 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)는 저온(LTR2)을 가질 수 있다. LTR2는 LTR1과 거의 동일할 수 있다. 도 2b에 도시한 바와 같이 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)는 고온(HTR2)을 가질 수 있다. HTR2는 HTR1과 거의 동일할 수 있다. 결과적으로, 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 핸들러 장치에 설정된 온도와 반도체 패키지(108)의 실제 테스트 온도를 동일하게 할 수 있어 반도체 패키지(108)의 테스트 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
더하여, 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 베이스 테스트 보드(116b), 메인 테스트 보드(116a, 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)를 모두 포함하는 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)를 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서는 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)가 베이스 테스트 보드(116b), 메인 테스트 보드(116a, 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)를 모두 포함하나, 필요에 따라서 베이스 테스트 보드(116b)의 일측을 커버하게 설치될 수도 있다. 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)는 테스트 보드(116)의 온도를 조절하는 보드 온도 조절 장치(BTCA)를 구성할 수 있다.
보드 성애 제거용 메인 챔버(126)의 주입구(134a) 및 배출구(134b)에는 건조 공기를 공급 및 배출하는 보드 건조 공기 공급부(130)가 연결될 수 있다. 보드 건조 공기 공급부(130)를 통하여 공급되는 건조 공기는 공기 공급 및 배출 배관에 설치된 밸브(V)에 의해 온오프될 수 있다. 도 2a에 도시한 바와 같이 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)에 공급된 건조 공기는 베이스 테스트 보드(116b)의 하면에 공급되어 베이스 테스트 보드(116b)와 주변 온도와의 차이에 의해 발생되는 성애(또는 결로)를 제거할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 테스트 보드와 반도체 패키지간의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도들이다.
구체적으로, 앞서 설명한 바와 같이 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 핸들러 장치(HDA), 테스터(TE) 및 보드 온도 조절 장치(BTCA)를 포함할 수 있다. 도 3a의 핸들러 장치(HDA)는 반도체 패키지(108)를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각부(110)로써 패키지 가열 모듈(112)을 포함할 수 있다. 패키지 가열 모듈(112)은 반도체 패키지(108)에 부착되어 반도체 패키지(108)를 직접적으로 가열할 수 있다.
도 3b의 핸들러 장치(HDA)는 반도체 패키지(108)를 패키지 가열 및 냉각부(110)로써 패키지 가열 및 냉각용 챔버(114)를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 패키지 가열 냉각용 챔버(114)는 반도체 패키지(108)를 간접적으로 가열 또는 냉각시킬 수 있으며, 반도체 패키지(108)가 테스트되는 테스트 챔버일 수 있다.
반도체 패키지(108)는 테스터(TE)와 연결되어 테스트될 수 있다. 반도체 패키지(108)의 연결 단자(138)는 테스터(TE)를 구성하는 테스트 보드(116)와 접속될 수 있다. 반도체 패키지(108)의 연결 단자는 메인 테스트 보드(116a)에 설치된 테스트 소켓(136)과 접속될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 테스트 보드(116)는 상면에 설치된 테스트 소켓(136)을 갖는 메인 테스트 보드(116a)와 메인 테스트 보드(116a)와 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드(116b)를 포함할 수 있다.
메인 테스트 보드(116a)와 베이스 테스트 보드(116b) 사이에는 메인 테스트 보드(116a)의 온도를 조절할 수 있는 보드 온도 조절 장치(BTCA)가 설치될 수 있다. 보드 온도 조절 장치(BTCA)는 보드 가열 및 냉각부(120)를 포함할 수 있다. 보드 가열 및 냉각부는 앞서 설명한 바와 같이 보드 가열 모듈(도 1의 122), 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(도 1, 도 2a 및 2b의 124) 등을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 보드 가열 및 냉각부를 구성하는 보드 가열 모듈을 도시한 평면도이다.
구체적으로, 보드 가열 및 냉각부(도 1, 도 3a, 도 3b의 120)를 구성하는 보드 가열 모듈(122a, 122b, 122c)이 베이스 테스트 보드(116b) 상에 접속되어 설치될 수 있다.
도 4a에 도시한 보드 가열 모듈(122a)은 히터 모듈 바디부(144)에 설치되고 서로 이격된 복수개의 히터 모듈들(142a, 142b)을 포함할 수 있다. 히터 모듈(142a)은 히터 모듈 바디부(144) 상에 설치되고 서로 이격된 2개의 히터(146)를 포함할 수 있다. 히터 모듈(142b)은 히터 모듈 바디부(144)에 설치되고 서로 이격된 4개의 히터(146)를 포함할 수 있다. 보드 가열 모듈(122a)은 3개의 히터 모듈들(142b) 및 2개의 히터 모듈들(142a)을 포함할 수 있다.
도 4b에 도시한 보드 가열 모듈(122b)은 히터 모듈 바디부(144)에 설치되고 서로 이격된 복수개의 히터 모듈들(142a, 142c)을 포함할 수 있다. 히터 모듈(142a)은 도 4a와 동일할 수 있다. 히터 모듈(142c)은 히터 모듈 바디부(144)에 설치되고 서로 이격된 12개의 히터(146)를 포함할 수 있다. 보드 가열 모듈(122a)은 1개의 히터 모듈(142c) 및 2개의 히터 모듈들(142a)을 포함할 수 있다.
도 4c에 도시한 보드 가열 모듈(122c)은 히터 모듈 바디부(144)에 설치되고 서로 이격된 복수개의 히터 모듈(142d)을 포함할 수 있다. 히터 모듈(142d)은 히터 모듈 바디부(144)에 설치된 1개의 히터(146)를 포함할 수 있다. 보드 가열 모듈(122a)은 16개의 히터 모듈들(142d)을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c에 도시한 보드 가열 모듈(122a, 122b, 122c)은 히터 모듈들(142a, 142b, 142c, 142d) 별로 각각 가열 온도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 히터 모듈들(142a, 142b, 142c, 142d) 상에 위치하는 메인 테스트 보드(도 3a 및 도 3b의 116a)의 온도를 일정 영역별로 자유롭게 조절할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 보드 가열 모듈을 구성하는 히터 모듈을 도시한 사시도이다.
구체적으로, 도 5a 및 도 5b는 보드 가열 모듈(도 4a 및 4b의 122a, 122b)을 구성하는 히터 모듈(142a, 142b)을 도시한 것이다. 도 5a의 히터 모듈(142a)은 히터 모듈 바디부(144) 상에 설치되고 서로 이격된 2개의 히터(146)을 포함할 수 있다. 도 5b의 히터 모듈(142b)은 히터 모듈 바디부(144) 상에 설치되고 서로 이격된 4개의 히터(146)를 포함할 수 있다.
히터 모듈 바디부(144)는 히터 모듈 베이스(144a)와, 히터 모듈 베이스(144a)와 접속되고 테스트 보드(도 3a 및 도 3b의 116)와 접속될 수 있는 히터 모듈 브릿지(144b)를 포함할 수 있다. 히터 모듈 베이스(144a)에는 히터(146)와 연결되는 전원 라인(148)이 설치될 수 있다. 히터 모듈 브릿지(144b)에는 테스트 보드(116)와 접속될 수 있는 체결 구멍(160, 또는 체결 수단)이 설치될 수 있다.
이와 같이 히터 모듈(142a, 142b)은 적어도 하나 이상, 예컨대 2개 또는 4개의 히터(146)를 가질 수 있으며, 메인 테스트 보드(도 3a 및 도 3b의 116a)를 가열하여 메인 테스트 보드(116a)의 온도를 조절할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 히터 모듈과 테스트 보드간의 접속 관계를 도시한 도면들이다.
구체적으로, 도 6은 베이스 테스트 보드(116) 상에 접속된 히터 모듈(142d)을 도시한 사시도이다. 도 7은 히터 모듈(142d)과 테스트 보드(116a, 116b)간의 접속 관계를 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 베이스 테스트 보드(116) 상에 2개의 히터 모듈들(142d)이 접속되어 있다. 히터 모듈(142d)은 히터 모듈 바디부(144) 상에 설치된 1개의 히터(146)를 포함할 수 있다. 히터(146) 상에는 메인 테스트 보드(116a)와 접촉하는 열 전달 부재(150)가 더 설치될 수 있다. 열 전달 부재(150)는 금속 물질로 구성할 수 있다.
히터 모듈 바디부(144)는 히터 모듈 베이스(144a)와, 히터 모듈 베이스(144a)에 설치된 히터 모듈 브릿지(144b)를 포함할 수 있다. 히터 모듈 베이스(144a)에는 히터(146)와 연결되고 이웃하는 히터 모듈(142d)과 접속되는 전원 라인(148)이 설치될 수 있다. 히터 모듈 브릿지(144b)에는 테스트 보드(116)와 접속될 수 있는 체결 구멍(160)이 설치될 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이 히터 모듈(142d) 상에는 메인 테스트 보드(116a)가 위치하며, 메인 테스트 보드(116a)와 히터 모듈(142d)은 체결 부재(152)로 체결되어 있다. 베이스 테스트 보드(116b)는 연결 브릿지(154)를 이용하여 지지 부재(156)와 연결될 수 있다.
이와 같이 히터 모듈(142d)은 하나의 히터(146)를 가질 수 있으며, 메인 테스트 보드(116a)를 직접적으로 가열함으로써 메인 테스트 보드(116a)의 온도를 조절할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치의 보드 가열 모듈을 도시한 사시도이다.
구체적으로, 도 8은 도 4b에 도시한 보드 가열 모듈(122b)의 사시도일 수 있다. 도 9는 도 8의 히터 모듈(142c)을 도시한 분해 사시도이다. 도 8 및 도 9에서, 히터 모듈 브릿지는 편의상 도시하지 않는다.
보드 가열 모듈(122b)은 1개의 히터 모듈(142c) 및 2개의 히터 모듈들(142a)을 포함할 수 있다. 보드 가열 모듈(122b)은 베이스 테스트 보드(116b) 상에 접속되어 설치될 수 있다. 보드 가열 모듈(122b)은 히터 모듈(142a, 142c)을 포함할 수 있다. 히터 모듈(142a)은 히터 모듈 베이스(144a)에 설치되고 서로 이격된 2개의 히터(146) 및 히터(146) 상에 설치된 열 전달 부재(150)를 포함할 수 있다.
히터 모듈(142c)은 히터 모듈 베이스(144a)에 설치되고 서로 이격된 12개의 히터(146) 및 히터(146) 상에 설치된 열 전달 부재(150)를 포함할 수 있다. 히터 모듈 베이스(144a)에는 히터(146)와 연결되고 이웃하는 히터(146)와 접속되는 전원 라인(148)이 설치될 수 있다. 전원 라인(148)은 히터 모듈 베이스(144a) 상에 설치되는 보호 커버(158)에 의해 보호될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반도체 패키지 테스트 장치를 이용한 반도체 패키지 테스트를 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 10은 핸들러 장치(HDA), 테스터(TE) 및 테스트 보드(116)를 가열 또는 냉각할 수 있는 보드 가열 및 냉각부(120)를 포함하는 반도체 패키지 테스트 장치(100)의 평면도일 수 있다. 도 11은 도 10의 보드 가열 및 냉각부(120)를 구성하는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124), 보드 성애 제거용 메인 챔버(126) 및 테스터(TE)의 테스트 보드(116)를 확대하여 도시한 일측 단면도일 수 있다. 도 12는 도 10의 테스트 트레이(210)를 확대하여 도시한 평면도일 수 있다.
핸들러 장치(HDA)는 테스트 트레이(210), 로딩 장치(220), 소크 챔버(230, soak chamber), 테스트 챔버(240, test chamber), 가압 장치(250), 디소크 챔버(260, desoak chamber), 언로딩 장치(270), 온도 조절 장치들(181 내지 185) 및 제어기(290)를 포함할 수 있다.
도 12에서 도시한 바와 같이 테스트 트레이(210)에는 반도체 패키지(108)가 안착될 수 있는 복수의 인서트(211)가 다소 유동 가능하게 설치된다. 테스트 트레이(210)는 다수의 이송장치(미도시)에 의해 정해진 폐쇄 경로, 예컨대 로딩 장치(220)측 테스트 트레이(210)로부터 소크 챔버(230), 테스트 챔버(240), 디소크 챔버(260) 및 언로딩 장치(270)측 테스트 트레이(210)를 따라 순환 이동할 수 있다.
로딩장치(220)는 테스트되어야 할 반도체 패키지(108)를 로딩 위치(LP: loading position)에 있는 테스트 트레이(210)로 로딩(loading)시킨다. 소크 챔버(230)는 반도체 패키지들(108)의 로딩이 완료된 후 로딩 위치(LP)로부터 이동한 테스트 트레이(210)의 반도체 패키지들(108)을 테스트 환경 조건에 따라 예열(豫熱) 또는 예냉(豫冷)시키기 위해 마련된다.
테스트 챔버(240)는 소크 챔버(230)에서 예열 또는 예냉된 후 테스트 위치(TP: test position)로 이송되어 온 테스트 트레이(210)의 반도체 패키지들(108)을 테스트하기 위해 마련된다. 테스트 챔버(240)는 반도체 패키지들(108)을 가열 및 냉각하기 위한 패키지 가열 및 냉각용 챔버(114)일 수 있다.
가압 장치(250)는 테스트 챔버(240) 내의 테스트 위치(TP)에 있는 테스트 트레이(210)의 반도체 패키지(108)를 테스터(TE)의 테스트 헤드(TH, 118) 측으로 가압한다. 이로 인해 테스트 트레이(210)의 반도체 패키지가 테스터(TE)에 전기적으로 접속되어 테스트될 수 있다.
디소크 챔버(260)는 테스트 챔버(240)로부터 이송되어 온 테스트 트레이(210)의 가열 또는 냉각된 반도체 패키지(108)를 상온으로 회귀시키기 위해 마련될 수 있다. 언로딩 장치(270)는 디소크 챔버(260)로부터 반출된 후 언로딩 위치(UP)로 온 테스트 트레이(210)에 있는 반도체 패키지(108)를 테스트 등급별로 분류하여 빈 고객 트레이로 언로딩(unloading)시킨다.
온도 조절 장치들(281 내지 285)은 소크 챔버(230), 테스트 챔버(240) 및 디소크 챔버(260)의 내부 온도를 조절하기 위해 마련될 수 있다. 온도 조절 장치들(281 내지 283)은 테스트 챔버(240)의 내부 온도를 조절할 수 있다. 온도 조절 장치(284)는 소크 챔버(230)의 내부 온도를 조절할 수 있다. 따라서 소크 챔버(230)와 테스트 챔버(240)에 수용된 반도체 패키지들(108)이 온도 조절 장치(281 내지 284)들에 의해 테스트 환경에 따른 온도로 동화될 수 있다. 그리고 온도 조절 장치(285)는 디소크 챔버(260)의 내부 온도를 조절할 수 있다. 제어기(290)는 온도 조절 장치들(281 내지 285)과 반도체 패키지 테스트 장치(100)를 구성하는 개개의 구성 요소들을 제어할 수 있다.
테스터(TE)는 핸들러 장치(HDA)에 결합되는 테스트 헤드(TH, 118)를 포함할 수 있다. 테스트 헤드(TH, 118)는 테스트 소켓(136)이 설치된 테스트 보드(116)와 결합되어 있을 수 있다. 테스트 보드(116)는 테스트 소켓(136)이 위치하는 메인 테스트 보드(116a)와, 메인 테스트 보드(116a)의 일측에 이격되어 위치하는 베이스 테스트 보드(116b)를 포함할 수 있다. 테스트 소켓(136)은 핸들러 장치(HDA)에 의해 공급되는 반도체 패키지(108)와 전기적으로 접속하는 부분일 수 있다.
핸들러 장치(HDA)에 의해 반도체 패키지(108)가 테스트 헤드(TH. 118)의 테스트 보드(116)의 테스트 소켓(136)과 결합할 수 있다. 반도체 패키지(108)는 테스트 챔버(240) 내에 수용되고, 온도 조절 장치(281, 283)에 의해 고온 또는 저온이 유지될 수 있다.
반도체 패키지(108)와 결합되는 테스트 보드(116)의 일측에는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)가 설치될 수 있다. 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버(124)에는 가열 가스나 냉각 가스가 공급 및 배출되는 주입구(132a) 및 배출구(132b)가 설치되어 테스트 보드(116)의 온도를 조절할 수 있다.
이에 따라, 핸들러 장치(HDA)에 의해 설정된 설정 온도와 반도체 패키지(108)의 테스트 온도를 동일하게 가져갈 수 있다. 아울러서, 베이스 테스트 보드(116)의 일측에는 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)가 위치할 수 있다. 보드 성애 제거용 메인 챔버(126)에는 건조 공기를 공급 및 배출하는 주입구(134a) 및 배출구(134b)를 설치되어 건조 공기를 공급할 수 있다. 반도체 패키지 테스트 장치(100)는 반도체 패키지(108)를 저온에서 테스트할 때 발생하는 성애를 제거할 수 있다.
이상 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형, 치환 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 앞서 실시예들은 어느 하나로만 구현될 수도 있고, 또한, 앞서 실시예들은 하나 이상을 조합하여 구현될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 사상을 하나의 실시예에 국한하여 해석되지는 않는다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 반도체 패키지 테스트 장치, HDA: 핸들러 장치, TE: 테스터, BTCA: 보드 온도 조절 장치, 108: 반도체 패키지, 110: 패키지 가열 및 냉각부, 112: 패키지 가열 모듈, 114: 패키지 가열 냉각용 챔버. 116: 테스트 보드, 118: 테스트 헤드, 120: 보드 가열 및 냉각부, 122: 모드 가열 모듈, 124: 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버, 126: 보드 성애 제거용 메인 챔버, 128: 보드 가스 공급 및 배출구, 130: 보드 건조 공기 공급부

Claims (10)

  1. 반도체 패키지를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각부를 포함하는 핸들러 장치;
    테스트 소켓을 갖는 메인 테스트 보드와 상기 메인 테스트 보드와 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드를 포함하고, 상기 테스트 소켓에 접속된 상기 반도체 패키지를 테스트할 수 있는 테스트 보드; 및
    상기 메인 테스트 보드를 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부를 포함하는 보드 온도 조절 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반도체 패키지는 상기 패키지 가열 및 냉각부에 의해 제1 온도로 가열 또는 냉각되어 있고, 상기 메인 테스트 보드는 상기 보드 가열 및 냉각부에 의해 상기 제1 온도와 동일한 온도로 가열 또는 냉각되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패키지 가열 및 냉각부는 상기 반도체 패키지에 부착되어 상기 반도체 패키지를 직접적으로 가열할 수 있는 패키지 가열 모듈이거나, 상기 패키지 가열 및 냉각부는 상기 반도체 패키지를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 패키지 가열 및 냉각용 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보드 가열 및 냉각부는 상기 베이스 테스트 보드 상에 설치되고 상기 메인 테스트 보드의 하면에는 부착되어 상기 메인 테스트 보드를 직접적으로 가열할 수 있는 보드 가열 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 보드 가열 모듈은 상기 베이스 테스트 보드와 연결되어 설치된 히터 모듈 바디부와, 상기 히터 모듈 바디부 상에 설치되고 서로 이격된 복수개의 히터 모듈들을 포함하고,
    상기 히터 모듈은 적어도 하나의 히터들을 포함하고, 상기 히터 상에는 상기 메인 테스트 보드와 접촉하는 열 전달 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보드 가열 및 냉각부는 상기 베이스 테스트 보드 및 상기 메인 테스트 보드 사이에 설치되어 상기 메인 테스트 보드를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보드 온도 조절 장치는 상기 베이스 테스트 보드, 상기 메인 테스트 보드, 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버를 포함하는 보드 성애 제거용 메인 챔버를 포함하고,
    상기 보드 성애 제거용 메인 챔버에는 상기 베이스 테스트 보드의 하면의 성애를 제거하는 건조 공기를 공급하는 보드 건조 공기 공급부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  8. 패키지 가열 및 냉각부에 의해 제1 온도로 가열 또는 냉각된 반도체 패키지;
    상기 반도체 패키지의 하부에 위치하고, 상기 반도체 패키지와 접속되는 테스트 소켓을 갖는 메인 테스트 보드와 상기 메인 테스트 보드의 하부에 이격되어 설치된 베이스 테스트 보드를 포함하는 테스트 보드; 및
    상기 메인 테스트 보드와 베이스 테스트 보드 사이에 설치되어 상기 메인 테스트 보드를 상기 제1 온도로 가열 또는 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 보드 가열 및 냉각부는 상기 메인 테스트 보드의 하면에는 부착되어 상기 메인 테스트 보드를 직접적으로 가열할 수 있는 보드 가열 모듈이거나,
    상기 보드 가열 및 냉각부는 가열 가스나 냉각 가스가 공급되어 상기 메인 테스트 보드를 간접적으로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 보드 가열 및 냉각용 보조 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 베이스 테스트 보드는 보드 성애 제거용 메인 챔버 내에 위치하고, 상기 베이스 테스트 보드의 하면에는 성애를 제거하는 건조 공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 테스트 장치.
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