KR20200135876A - 테스트 시스템에서의 열 제어 - Google Patents
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Abstract
예시적인 테스트 시스템은 테스트할 장치를 수용하는 테스트 소켓을 가지는 캐리어를 포함한다. 테스트 소켓에는 전기 연결부가 포함되어 있다. 테스트 시스템은 또한 장치가 전기 연결부에 전기적으로 연결되도록 압력을 가하기 위해 장치와 접촉하는 소켓 캡을 가진 덮개 어셈블리를 포함한다. 소켓 캡에는 정의된 값을 초과하는 열전도율을 가진 재료가 포함되어 있다. 덮개 어셈블리는 또한 장치로부터의 열이 소산되는 표면적을 제공하도록 구성된 하나 이상의 구조를 포함한다. 하나 이상의 구조는 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 재료로 만들어진다.
Description
본 명세서는 일반적으로 테스트 시스템에서의 열 제어에 관한 것이다.
테스트 시스템은 마이크로프로세서와 같은 전자 장치의 동작을 테스트하도록 구성된다. 일부 유형의 전자 장치는 테스트 동안을 포함하여 동중 중에 상당한 열을 발생시킨다. 발생하는 열은 적절하게 발산되지 않으면 장치에 손상을 입히거나 테스트 결과에 부정적인 영향을 미치고, 또는 둘다를 가져올 수 있다.
본 발명에 따르면 테스트 시스템에서의 열 제어를 제공할 수 있다.
예시적인 테스트 시스템은 테스트할 장치를 수용하는 테스트 소켓이 있는 캐리어를 포함한다. 캐리어의 테스트 소켓에는 전기 연결부가 포함되어 있다. 상기 테스트 시스템은 또한 상기 장치가 상기 전기 연결부에 전기적으로 연결되도록 압력을 가하기 위해 상기 장치와 접촉하는 소켓 캡으로 구성된 덮개 어셈블리를 포함한다. 상기 소켓 캡에는 정의된 값을 초과하는 열전도율을 가진 재료가 포함되어 있다. 상기 덮개 어셈블리는 또한 상기 장치로부터의 열이 소산되는 표면적을 제공하도록 구성된 하나 이상의 구조를 포함한다. 상기 하나 이상의 구조는 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 재료로 구성된다. 예시적인 테스트 시스템은 다음 기능 중 하나 이상을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 구조는 상기 소켓 캡을 통해 상기 장치에 열적으로 연결된 핀을 포함할 수 있다. 상기 핀은 상기 장치에서 이격되어 연장될 수 있다. 상기 핀은 하나 이상의 열(row)로 배열될 수 있다. 상기 핀과 상기 소켓 캡은 상기 덮개 어셈블리를 포함하는 단일 구조로 통합될 수 있다. 상기 핀은 금속을 포함하거나 금속일 수 있다.
예시적인 테스트 시스템은 상기 캐리어를 수용하기 위한 테스트 슬롯을 포함할 수 있다. 상기 테스트 슬롯은 상기 캐리어가 전기적으로 연결되는 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 테스트 슬롯은 상기 덮개 어셈블리 위로 공기를 이동시키도록 구성된 공기 이동기(air mover)를 포함할 수 있다. 상기 캐리어는 테스트할 제2 장치를 유지하기 위한 제2 테스트 소켓을 포함할 수 있다.
상기 예시적인 테스트 시스템은 일정한 온도로 유지되는 공기를 포함하는 열 제어 챔버, 및 다수의 테스트 슬롯 사이에 상기 테스트 슬롯을 유지하기 위한 테스트 랙을 포함할 수 있다. 상기 테스트 랙은 상기 열 제어 챔버로 공기를 이동하도록 구성된 하나 이상의 공기 이동기를 포함할 수 있다. 상기 온도는 주변 온도일 수 있다.
상기 예시적인 테스트 시스템은 상기 캐리어를 수용하기 위한 테스트 슬롯을 포함할 수 있다. 상기 테스트 슬롯은 상기 캐리어가 전기적으로 연결되는 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 테스트 시스템은 상기 캐리어를 테스트 슬롯 안팎으로 이동시키는 로보틱스를 포함할 수 있다.
상기 예시적인 테스트 시스템은 상기 장치 위에 배치하거나 상기 장치 위에서 제거하기 위해 상기 소켓 캡과 맞물리도록 구성된 액추에이터를 포함할 수 있다. 상기 액추에이터는 회전 가능한 키 엘리먼트; 상기 키 엘리먼트에 대해 배열된 툴링 볼; 및 블록을 포함할 수 있다. 상기 툴링 볼은 상기 블록에 고정될 수 있다. 상기 키 엘리먼트는 상기 블록을 통과할 수 있으며 상기 블록에 대해 움직일 수 있다.
상기 소켓 캡은 키네마틱 마운트를 포함할 수 있다. 상기 키네마틱 마운트는: 상기 툴링 볼과 맞물리도록 구성되고 배열된 홈을 구비하는 제1 구조로서, 상기 제1 구조는 구멍을 가지며, 상기 구멍 및 상기 키 엘리먼트는 상기 키 엘리먼트가 상기 구멍을 관통할 수 있도록 하는 상보적인 형상을 갖는 상기 제1 구조; 및 구멍을 가진 제2 구조로서, 상기 구멍과 상기 키 엘리먼트는 상기 키 엘리먼트가 상기 구멍을 통과할 수 있도록하는 상보적 형상을 가지며, 상기 키 엘리먼트는 상기 제2 구조와 맞물리게 회전하도록 구성된 상기 제2 구조;를 포함한다. 상기 키네마틱 마운트는 상기 제1 구조 및 상기 제2 구조에 의해 제어될 수 있는 적어도 하나의 압축 스프링을 포함할 수 있다.
상기 액추에이터는 하기의 동작을 유발하도록 구성 또는 작동될 수 있다: 상기 액추에이터는 상기 홈에 대해 상기 툴링 볼에 힘을 가하고 상기 키 엘리먼트가 상기 제1 및 제2 구조를 통과하도록 하는 상기 소켓 캡과 맞물리고; 상기 액추에이터는 상기 키 엘리먼트를 회전시키고; 상기 툴링 볼이 상기 홈에 대해 밀어 상기 압축 스프링을 압축하는 동안 상기 키 엘리먼트가 상기 제2 엘리먼트에 대해 당겨지고; 상기 액추에이터는 상기 소켓 캡을 상기 장치 위의 위치로 이동시켜 상기 소켓 캡이 상기 테스트 캐리어에 연결되도록 하고; 상기 소켓 캡을 테스트 캐리어에 연결하는 것에 후속하여, 상기 액추에이터를 후퇴한다(retract).
예시적인 테스트 시스템은 일정한 온도로 유지되는 공기를 포함하는 아트리움; 상기 아트리움으로부터 공기를 수용하도록 구성된 테스트 슬롯으로서, 상기 테스트 슬롯을 통해 상기 아트리움으로부터 상기 공기를 이동시키기 위한 적어도 하나의 공기 이동기를 구비하는 상기 테스트 슬롯; 및 상기 테스트 슬롯에 삽입하기 위한 테스트 소켓을 갖고, 각각의 테스트 소켓은 테스트할 장치를 수용하도록 구성되는 캐리어;를 포함한다. 상기 캐리어는 상기 장치에 열적으로 연결된 구조를 포함한다. 상기 구조는 상기 장치에서 열을 발산할 표면적을 제공하기 위한 것이다. 상기 구조는 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 재료를 포함한다. 상기 적어도 하나의 공기 이동기는 상기 구조를 통해 공기를 이동시키도록 구성된다. 상기 예시적인 테스트 시스템은 다음 기능 중 하나 이상을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 구조는 상기 장치로부터 이격하여 연장되는 핀을 포함할 수 있다. 상기 핀은 하나 이상의 열로 배열될 수 있다. 상기 핀은 금속을 포함하거나 금속으로 만들어질 수 있다.
상기 예시적인 테스트 시스템에는 상기 테스트 소켓의 장치에 맞는 소켓 캡이 포함될 수 있다. 상기 구조 및 상기 소켓 캡은 상기 캐리어용 덮개 어셈블리를 포함하는 단일 부품일 수 있다. 상기 테스트 시스템에는 다수의 테스트 슬롯이 포함될 수 있다. 상기 다수의 테스트 슬롯 각각은 개별 캐리어를 수용하도록 구성될 수 있다. 각 캐리어는 하나 이상의 장치를 보유하도록 구성될 수 있다. 상기 테스트 시스템은 비례, 적분, 미분(PID) 컨트롤러를 구비하는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 상기 PID 컨트롤러는 상이한 캐리어에 있는 장치들의 온도를 개별적으로 제어하도록 구성된다.
본 써머리 부분을 포함하는 본 명세서에서 기술된 특징들 중 2개 이상은 본원에 구체적으로 기술되지 않은 구현들을 형성하기 위해 결합될 수 있다.
본원에 기술된 시스템, 기술들 및 프로세스 또는 그의 일부는 하나 이상의 비일시적 기계 판독가능 저장 매체에 저장되고, 본원에 기술된 동작들을 제어하는(예를 들면, 조정하는) 하나 이상의 처리 장치들 상에서 실행가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현되고 그에 의해 제어될 수 있다. 본원에 기술된 시스템, 기술 및 프로세스 또는 그의 일부는 다양한 동작을 구현하기 위해 실행가능한 명령어를 저장하는 메모리 및 하나 이상의 처리 장치를 포함할 수 있는 장치, 방법 또는 전자 시스템으로서 구현될 수 있다.
하나 이상의 구현의 상세는 첨부도면 및 하기의 설명에서 기술된다. 다른 특징, 목적 및 이점은 상기 설명과 도면, 및 청구범위로부터 명확해질 것이다.
도 1은 예시적인 테스트 시스템의 사시도이다.
도 2 및 3은 동작 중 다른 구성에서의 도 1의 테스트 시스템의 내부 구성 요소의 예를 보여주는 사시도이다.
도 4는 테스트 시스템을 위한 예시적인 캐리어의 사시도이다.
도 5는 예시적인 캐리어의 소켓에 끼워지는 예시적인 덮개 어셈블리의 사시도이다.
도 6은 예시적인 덮개 어셈블리의 일부일 수 있는 예시적인 소켓 캡의 구성 요소의 절개 측면도이다.
도 7은 예시적인 소켓 캡에 연결되는 예시적인 도구의 구성 요소의 측면도이다.
도 8은 예시적인 소켓 캡에 연결되는 예시적인 도구의 구성 요소의 절개 측면도이다.
도 9는 예시적인 덮개 어셈블리의 구성 요소의 절개 측면도이다.
도 10은 테스트 시스템에 있는 예시적 슬롯의 분해 사시도와 예시적 테스트 시스템의 내부 구성 요소를 보여주는 예시적 테스트 시스템의 측면도를 포함한다.
상이한 도면에서의 유사한 참조번호는 유사한 엘리먼트를 나타낸다.
도 2 및 3은 동작 중 다른 구성에서의 도 1의 테스트 시스템의 내부 구성 요소의 예를 보여주는 사시도이다.
도 4는 테스트 시스템을 위한 예시적인 캐리어의 사시도이다.
도 5는 예시적인 캐리어의 소켓에 끼워지는 예시적인 덮개 어셈블리의 사시도이다.
도 6은 예시적인 덮개 어셈블리의 일부일 수 있는 예시적인 소켓 캡의 구성 요소의 절개 측면도이다.
도 7은 예시적인 소켓 캡에 연결되는 예시적인 도구의 구성 요소의 측면도이다.
도 8은 예시적인 소켓 캡에 연결되는 예시적인 도구의 구성 요소의 절개 측면도이다.
도 9는 예시적인 덮개 어셈블리의 구성 요소의 절개 측면도이다.
도 10은 테스트 시스템에 있는 예시적 슬롯의 분해 사시도와 예시적 테스트 시스템의 내부 구성 요소를 보여주는 예시적 테스트 시스템의 측면도를 포함한다.
상이한 도면에서의 유사한 참조번호는 유사한 엘리먼트를 나타낸다.
여기에 캐리어 기반 테스트 시스템의 예시적인 구현이 설명된다. 예시적인 캐리어 기반 테스트 시스템은 다른 구성 요소들 중에서 테스트할 장치를 각각 수용하는 하나 이상의 테스트 소켓을 갖는 캐리어를 포함한다. 테스트중인 장치를 피시험 장치 또는 DUT라고 한다. 테스트 소켓에는 장치에 연결하기 위한 전기 연결부가 포함되어 있다. 시스템은 또한 해당 테스트 소켓에 들어맞는 덮개 어셈블리를 포함한다. 예시적인 덮개 어셈블리는 소켓 캡을 포함한다. 소켓 캡은 테스트 소켓의 장치에 접촉하고 압력을 가하여 장치가 테스트 소켓의 전기 연결부에 전기적으로 연결되도록 구성된다. 이러한 전기 연결부는 테스트 시스템이 테스트 중에 장치와 신호를 교환할 수 있도록 한다. 소켓 캡은 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 금속과 같은 재료로 만들어지거나 이를 포함한다. 예시적인 덮개 어셈블리는 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 금속과 같은 재료로 만들어지거나 이를 포함하는, 예를 들어 핀(그러나 이에 한정되지 않음)과 같은 하나 이상의 구조를 포함할 수 있다. 열은 소켓 캡과 핀을 통해 장치로부터 전달될 수 있다. 핀은 테스트 중 또는 기타 적절한 시간에 장치로부터의 열이 소산되는 표면적을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 다양한 구성 요소의 열전도율은 소켓 캡을 통해 장치로부터의 열을 핀을 통해 외부로 전체적으로 또는 부분적으로 발산하기에 충분할 수 있다.
예시적 캐리어 기반 테스트 시스템에서 달성된 열 발산은 테스트 중에 장치가 과열되어 결과적으로 손상되거나 장치에서 발생하는 과도한 열로 인해 테스트에 부정적인 영향을 미칠 가능성을 줄인다. 따라서 캐리어 기반 테스트 시스템은 일반적으로 더 낮은 파워에서 동작하는 장치보다 더 많은 열을 생성하는 상대적으로 높은 파워에서 동작하는 장치를 테스트할 수 있다. 고 파워 장치의 예로는 4와트(W) 이상, 10W 이상, 20W 이상 등에서 동작하는 장치가 있다(그러나 이에 한정되는 것은 아님). 일부 유형의 마이크로프로세서는 고 파워 장치로 특성화될 수 있다. 그러나 캐리어 기반 테스트 시스템은 고 파워 장치 테스트 또는 마이크로프로세서 테스트에만 한정되지 않으며 임의의 적절한 장치를 테스트하고 그로부터의 열을 방출하는 데 사용할 수 있다. 아래에 설명된 바와 같이, 캐리어 기반 테스트 시스템은 장치에 열을 추가하도록 구성될 수도 있다.
캐리어 기반 테스트 시스템은 또한 대류를 사용하여 열 제어를 지원한다. 예에서, 하나 이상의 공기 이동기는 테스트 중에 장치를 포함하는 캐리어 위로 냉각 아트리움과 같은 열 아트리움으로부터 공기를 이동하도록 배치된다. 일부 구현에서, 공기는 상대적으로 차갑고 핀 위로 그리고 핀을 통해 이동하여 핀에서 열을 끌어와 장치를 냉각시킨다. 일부 구현에서, 팬과 같은 제1 공기 이동기는 열적으로 제어되는 공기를 열 아트리움으로 향하도록 배치된다. 팬과 같은 제2 공기 이동기는 캐리어를 수용하는 테스트 슬롯에 배치된다. 두 개의 공기 이동기는 열 아트리움으로부터 차가운 공기를 끌어들이고, 차가운 공기가 핀을 통과하여 차가운 공기를 가열하도록 하고, 그 결과 가열된 공기를 테스트 슬롯으로부터 주변환경으로 끌어들이도록 작동한다.
캐리어 기반 테스트 시스템은 시스템 레벨 테스트(SLT) 시스템일 수 있지만 반드시 그런 것은 아니다. 시스템 레벨 테스트에는 장치의 개별 구성 요소가 아닌 전체 장치 테스트가 포함된다. 장치가 시스템 레벨 테스트의 배터리를 통과하면, 장치의 개별 구성 요소가 제대로 동작하는 것으로 가정된다. SLT는 장치의 복잡성과 구성 요소 수가 증가함에 따라 더욱 널리 퍼졌다. 예를 들어, ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 칩 구현 시스템은 칩을 구비하는 구성 요소가 올바르게 기능하는지 판정하기 위해 시스템 수준에서 테스트될 수 있다.
일부 구현에서, 예시적 테스트 시스템은 모듈식이므로 테스트 시스템이 다양한 테스트 요구 사항을 수용하도록 할 수 있다. 테스트 시스템의 각 단위를 슬라이스라고한다. 2개 이상의 슬라이스가 결합 및 제어되어 함께(예를 들어, 종속적으로) 또는 독립적으로 동작하여 테스트 동작을 수행할 수 있다.
도 1 및 2를 참조하면, 예시적인 테스트 시스템(10)은 슬라이스당 5개의 단계(또는 구역)를 포함하지만; 그러나 임의의 적절한 수의 단계가 테스트 시스템에 포함될 수 있다. 예시적인 구현에서, 5개의 단계는 입력/출력(I/O) 단계(14), 전송 단계(17), 로딩 단계(18), 삽입 단계(19) 및 테스트 단계(20)를 포함한다. 다양한 단계의 정의는 한정의 의미가 없고, 하나 이상의 구성 요소가 2개 이상의 단계에서 기능을 수행할 수 있다. 일부 구현에서, 상이한 단계는 상이한 레벨의 정밀도로 동작하도록 구성된다. 예를 들어, 더 높은 레벨의 정밀도(예를 들어, 미크론 레벨까지)가 로딩 단계에서 사용될 수 있는 반면, 더 낮은 레벨의 정밀도는 일부 또는 모든 다른 단계에서 사용될 수 있다. 기계 구성 요소와 같은 시스템 구성 요소는 일부 단계에서 더 낮은 레벨의 정밀도를 가능하게 하는 허용 오차 내에서 동작하도록 구성될 수 있다. 더 높은 정밀도를 필요할 수 있는 단계로 강등함으로써, 일부 경우에 테스트 시스템의 비용과 복잡성을 제어할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(45)은 테스트 시스템(10)의 동작을 제어하고 조정하기 위해 테스트 시스템(10)과 통신한다. 컴퓨팅 시스템(45)은 하나 이상의 처리 장치를 포함할 수 있고, 그 예가 여기에 기술된다. 테스트 시스템(10)과 컴퓨팅 시스템(45) 사이의 통신은 점선 화살표(46)로 표시된다.
테스트 시스템의 상이한 단계는 독립적으로 그리고 동시에 작동할 수 있다. 도 2의 예에서, 각 단계는 2개의 병렬 경로(21 및 22)를 포함한다. 각각의 병렬 경로는 로보틱스와 같은 자동화를 포함하여 인접한 단계들 사이에서 캐리어, 장치 또는 둘 다를 통과시킨다. 상이한 단계를 독립적으로, 동시에, 병렬 경로로 작동하면서 일부 비교 가능한 테스트 시스템보다 더 높은 테스트 처리량과 속도를 지원할 수 있다.
도 1의 예에서, I/O 단계(14)는 테스트된 장치의 트레이를 수용하고 테스트 시스템에 테스트되지 않은 장치의 트레이를 제공하기 위한 공급기를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 도 1의 예에서, 슬라이스당 3개의 공급기(23, 24, 25)가 있지만; 그러나 시스템은 3개의 공급기를 사용하는 것으로 제한되지 않는다. 제1 공급기(23)는 테스트되지 않은 장치를 포함하는 트레이용이고; 제2 공급기(24)는 테스트를 통과하지 못한 테스트된 장치를 포함하는 트레이용이고, 제3 공급기(25)는 테스트를 통과한 장치를 포함하는 트레이용이다. 이 예에서, 공급기(23)는 테스트되지 않은 장치의 트레이와 함께 수동으로 로딩된다. 테스트되지 않은 장치가 들어있는 트레이 스택 중 트레이는 공급기(23)에서 이송 단계(17)로 공급된다. 해당 트레이의 모든 장치가 테스트를 위해 전달되고 트레이가 비어 있으면, 트레이가 공급기로 후퇴되교(retracted), 테스트되지 않은 장치를 포함하는 새로운 트레이가 전송 단계로 공급된다. 테스트 후 장치가 해당 트레이에 로딩되고 트레이가 가득 찬 후(일부 구현에서는), 트레이가 공급기로 들어가고 새로운 빈 트레이가 공급기(24 또는 25) 중 어느 하나로부터 I/O 단계에서 전송 단계로 공급된다. 이 예시에서 공급기(24 및 25)의 동작은 테스트를 통과한 장치가 들어있는 트레이와 테스트를 통과하지 못한 장치가 들어 있는 트레이에 대해 동일하다.
이 예에서, 전송 스테이지(17)는 이송 로봇(30)(예를 들어, 도 2) 및 2개의 장치 셔틀(31, 32)(예를 들어, 도 3)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 2개의 장치 셔틀은 아래에 설명된 로딩 단계(18)로 들어가고 나가는 병렬 전송 경로를 제공하고, 일부 예에서 테스트 처리량 및 중복 신뢰성을 지원한다. 이송 로봇(30)은 트레이(34)(예를 들어, 도 2)로부터 시험되지 않은 장치를 선택하고 테스트되지 않은 장치를 장치 셔틀(31 및/또는 32)(예를 들어, 도 3)에 배치하도록 제어될 수 있다. 이송 로봇(30)은 장치 셔틀(31 및 32)로부터 테스트된 장치를 선택하고, 특정 장치가 테스트를 통과했는지 또는 테스트를 통과하지 않았는지에 따라 테스트 장치를 트레이(35 또는 36) 중 적절한 트레이에 배치하도록 제어할 수 있다. 일부 구현에서, 이송 로봇(30)은 공기 흡입을 통해 또는 기계적 그립 또는 기타 기계적 메커니즘을 사용하여 장치를 집어들고 유지할 수 있다.
일부 구현에서, 2개의 장치 셔틀은 병렬로, 독립적으로, 동시 발생적으로 및/또는 동시에 작동하도록 구성 및 제어될 수 있다. 예를 들어, 이송 로봇은 테스트할 장치를 하나의 장치 셔틀에 제공하는 반면, 다른 장치 셔틀로부터 테스트된 장치를 제거할 수 있다. 2개의 장치 셔틀은 로딩 단계와 이송 단계 사이에서 독립적으로, 병렬로, 동시 발생적으로 및/또는 동시에 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 장치 셔틀은 테스트할 장치를 이송 단계에서 로딩 단계로 이송할 수 있는 반면, 다른 장치 셔틀은 테스트된 장치를 로딩 단계에서 떨어져서 이송 단계로 이송할 수 있다. 또한, 하나의 장치 셔틀이 정적인 반면, 다른 장치 셔틀이 움직이고 있을 수 있다. 예를 들어, 하나의 장치 셔틀은 테스트할 장치를 수용할 수 있는 반면, 다른 장치 셔틀은 로딩 단계로 또는 그로부터 장치를 이송한다.
일부 구현에서, 50 및 51과 같은 테스트 캐리어로 장치들을 로딩하고 그로부터 언로딩하기 위한 로봇(48, 49) 및 영역을 로딩하는 단계를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 이 예에서, 슬라이스당 2개의 로딩 로봇이 있지만, 그러나 테스트 시스템에는 임의의 적절한 수의 로딩 로봇이 포함될 수 있다. 이 예에서, 로딩 로봇(48, 49)은 장치에서 픽 앤 플레이스 동작을 수행하기 위해 X 차원 및 Z 차원으로 이동하도록 구성된다. 예를 들어 테스트되지 않은 장치는 셔틀로부터 픽업되어 테스트를 위해 캐리어로 이동되고, 테스트된 장치는 캐리어로부터 픽업되어 셔틀로 이동된다.
도 2 및 3의 예시에서, 슬라이스당 2개의 테스트 암(77, 78)이 도시되지만, 그러나 테스트 시스템에는 임의의 적절한 수의 테스트 암이 포함될 수 있다. 테스트 암은 테스트 랙의 테스트 슬롯에 테스트되지 않은 장치가 포함된 테스트 캐리어를 삽입하고 테스트 랙의 테스트 슬롯으로부터 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 추출 또는 제거하기 위한 회전 및 플립핑을 포함하여 X, Y 및 Z의 3차원 모두에서 움직일 수 있다. 테스트된 장치가 포함된 캐리어는 로딩 단계로 다시 이동되어 로딩 로봇에 의해 장치가 셔틀로 언로드된다.
각 테스트 암은 테스트 암의 각 면 또는 측면에 하나씩 2개의 테스트 캐리어를 동시에 고정하도록 구성된다. 일부 구현에서, 테스트 암(예를 들어, 77 또는 78)의 각 측면은 테스트 캐리어를 수용, 고정 및 해제하기 위한 그리퍼와 같은 캐리어 고정 리셉터클을 포함한다. 일 예시에서, 그리퍼는 캐리어 셔틀로부터 테스트되지 않은 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 수용하고, 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 (동일하거나 상이한) 캐리어 셔틀로 해제하기 위해 스프링 장착된다. 캐리어 셔틀은 각 그리퍼의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다. 캐리어 셔틀(82)은 테스트 암과 로딩 위치 사이에서 캐리어를 이동할 수 있다.
테스트 랙(80)에는 다수의 테스트 슬롯을 포함한다. 캐리어(81)는 테스트 랙의 대응하는 슬롯 내부에 도시되어있다. 각 테스트 슬롯은 테스트 캐리어의 테스트 소켓에 있는 장치를 테스트하고 테스트 결과를 테스트 시스템을 제어하는 컴퓨팅 시스템에 다시 보고하도록 구성 및 제어할 수 있다. 컴퓨팅 시스템은 테스트를 통과한 장치와 테스트에 실패한 장치를 추적하고 그에 따라 장치를 정렬하고 테스트 결과를 보고한다. 테스트 랙의 테스트 슬롯은 테스트 암에 의해 서비스된다. 일부 구현에서, 테스트 동안, 테스트 캐리어가 테스트 슬롯에서 교환되는 짧은 시간을 제외하고 테스트 슬롯은 항상 점유된 상태로 유지된다. 예를 들어, 테스트 암(77 또는 78)은 테스트되지 않은 장치가 포함된 테스트 캐리어를 유지하는 동안 테스트 슬롯에 도달하고, 테스트 슬롯으로부터 테스트된 장치가 포함된 테스트 캐리어를 추출한 다음 테스트되지 않은 장치가 포함된 테스트 캐리어를 다른 테스트 캐리어가 추출된 동일한 테스트 슬롯으로 삽입한다. 따라서 테스트 캐리어의 제거와 삽입 사이의 시간을 제외하고 테스트 슬롯은 점유된 상태를 유지한다. 테스트 랙의 각 테스트 슬롯은 테스트 처리량을 향상시키기 위해 이러한 방식으로 서비스될 수 있다. 테스트 캐리어를 삽입하고 추출하는 방법의 예가 아래에 나와 있다.
동작시, 테스트 암(77 또는 78)은 이동(예를 들어, 플립핑 및 회전)하여 캐리어 셔틀(50)과 같은 캐리어 셔틀로부터 테스트되지 않은 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 픽업하고, 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 (동일하거나 상이한) 캐리어 셔틀로 배치한다. 이 예에서, 테스트 캐리어는 회전(예를 들어, 약 180°) 및 플립핑한다. 회전은 테스트 암의 종축을 기준으로하며 플립핑은 X 차원의 회전을 포함한다. 이 움직임의 결과로, 테스트 암의 빈 제1 그리퍼가 캐리어 셔틀로부터 테스트되지 않은 장치가 포함된 테스트 캐리어를 픽업할 수 있는 위치에 있게 된다. 따라서, 제1 그리퍼는 캐리어 셔틀로부터 테스트되지 않은 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 픽업하도록 제어된다. 그런 다음 테스트 암은 캐리어 셔틀의 위 또는 근접한 지점에서 자신의 종축을 따라 회전하여 캐리어 셔틀로 하여금 캐리어 셔틀에 배치하기 위해 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 배치하도록 한다. 테스트 캐리어를 유지하는 테스트 암의 제2 그리퍼가 열리면, 테스트된 장치가 포함된 테스트 캐리어가 캐리어 셔틀에 배치된다. 그 후, 캐리어 셔틀은 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 로딩 단계로 이송한다.
따라서 이때, 제2 그리퍼는 비어 있고 제1 그리퍼는 테스트되지 않은 장치가 포함된 테스트 캐리어를 유지한다. 그에 따라, 테스트 암이 회전하고 플립핑되어 테스트 슬롯을 서비스하도록 테스트 암을 배치한다. 테스트 암은 수직으로 움직여서 서비스를 받을 타겟 테스트 슬롯 앞에 스스로 위치할 수도 있다. 이 회전 및 플립핑은 테스트 암을 캐리어 셔틀 위에 배치하기 위해 수행되는 회전 및 플립핑과는 반대이다. 따라서 테스트 암은 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어를 타겟 테스트 슬롯으로부터 추출하거나 수용하도록 배치된다. 테스트된 장치를 포함하는 테스트 캐리어는 지금까지 비어있는 제2 그리퍼에 수용된다. 테스트된 장치가 포함된 테스트 캐리어를 수용한 후, 테스트 암이 회전하여 테스트되지 않은 장치가 포함된 제1 그리퍼의 테스트 캐리어를 동일한 테스트 슬롯에 삽입할 수 있는 위치에 배치한다. 그 후, 테스트되지 않은 장치를 포함하는 테스트 캐리어가 해당 테스트 슬롯으로 푸시되고 전술한 동작이 슬롯별로 반복된다.
도 1 내지 3과 같은 시스템의 예시적 구현이 2017년 8월 28일에 출원된 "자동 테스트 시스템을 위한 교정 프로세스"라는 제하로 미국 특허 출원 번호 제15/688,112호에 기술되어 있다. 미국 특허 출원 번호 제15/688,112호는 본원에 참조로 포함된다. 예를 들어, 입력/출력(I/O) 단계(14), 이송 단계(17), 로딩 단계(18), 삽입 단계(19) 및 테스트 단계(20)의 로보틱스 및 기타 구성 요소는 미국 특허 출원 번호 제15/688,112호로부터 본 출원에 참조에 의해 통합된다.
도 4는 테스트 캐리어(56)의 예를 도시한다. 일부 구현에서, 테스트 소켓 및 전자 장치는 자체 포함되고 휴대 가능하며 제거 가능한 테스트 캐리어에 포함된다. 일부 구현에서, 테스트 캐리어는 테스트 캐리어의 장치에 연결하도록 구성 가능한 전기 인터페이스를 포함한다. 예를 들어 다양하고 상이한 전기 인터페이스에 연결하도록 인터페이스를 구성할 수 있다. 도 4의 예에서, 테스트 캐리어(56)는 테스트 캐리어의 길이 방향 치수를 따라 배열된 2개의 테스트 소켓(58, 59)을 포함한다. 도 4의 예에는 2개의 테스트 소켓이 표시되어 있지만, 테스트 캐리어의 다른 구현에는 2개의 테스트 소켓보다 더 많거나 적을 수 있다. 각 테스트 소켓에는 해당 장치가 있을 수 있다.
일부 구현에서 테스트 소켓은 장치별로 다르다. 예를 들어 테스트 소켓에는 피시험 장치(DUT)의 해당 전기 접점과 상보적인 전기 접점이 포함될 수 있다. 무엇보다도, 로딩 로봇은 테스트되지 않은 장치를 테스트 소켓에 배치하고 테스트 소켓으로부터 테스트된 장치를 제거하도록 구성될 수 있다. 테스트 소켓은 테스트 캐리어에 새겨져(inlaid) 있으며 피시험 장치를 적절한 위치로 안내하는 벽을 포함하여 캐리어 테스트 소켓의 전기 접점과 피시험 장치의 전기 접점이 정렬되도록 한다. 예를 들어, 전기 접점이 상대적으로 큰 일부 구현에서, 로딩 로봇은 높은 레벨의 정밀도를 요구하지 않을 수 있으며, 테스트 소켓 벽은 피시험 장치를 적절한 위치로 안내하는 데 중요한 역할을 할 수 있어서, 피시험 장치의 전기 접점과 캐리어 테스트 소켓의 전기 접점이 정렬되도록 한다.
테스트되지 않은 장치가 테스트 소켓 내의 휴지 위치에 도달한 후, 소켓 캡을 테스트 소켓 위에 놓아 피시험 장치의 전기 접점이 테스트 캐리어의 상보적인 전기 접점과 결합되도록 장치에 압력을 가한다. 일부 구현에서, 소켓 캡은 테스트 동안 장치에 의해 사용 가능한 실행 가능 명령을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실행 가능한 명령어는 작동 명령어, 테스트 루틴 등을 포함할 수 있다. 따라서, 소켓 캡은 또한 장치 및/또는 테스트 캐리어상의 상보적인 전기 접점에 결합하는 전기 접점을 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 소켓 캡은 다양한 전기 연결을 구현하기 위해 장치에 힘을 가하고; 연결을 구현하기 위해 임의의 적절한 크기의 힘이 인가될 수 있다. 일부 구현에서, 본원에 기술된 바와 같이, 소켓 캡은 압축 스프링을 통해 힘을 인가하는 키네마틱 마운트이거나 이를 포함할 수 있다.
소켓 캡은 테스트 중에 장치의 열이 소산되는 표면적을 제공하도록 구성되는 핀과 같은(이에 국한되지 않음) 하나 이상의 구조를 포함하는 덮개 어셈블리의 일부일 수 있다. 덮개 어셈블리(60)의 예가 도 5에 도시되어있다. 예시적인 덮개 어셈블리의 단면이 도 9에 도시되어 있다. 이 예에서, 덮개 어셈블리(60)는 소켓 캡(61) 및 핀(62)을 포함한다. 도 9의 예에서, 하나 이상의 구조(67)는 소켓의 장치와 접촉하고 핀에 대한 열적 연결을 생성한다. 프레임(69)은 소켓의 장치를 둘러싸고, 그에 결합한다.
이와 관련하여, 소켓 캡은 본원에 기술된 바와 같이 대응하는 테스트 소켓의 장치와 물리적으로 접촉하도록 구성된다. 이 연결에는 덮개 어셈블리와 테스트 소켓의 장치 사이의 열 연결이 포함된다. 일부 구현에서, 열 연결은 테스트 소켓의 장치로부터 열을 끌어낼 수 있게 한다. 테스트 중, 테스트 후 또는 테스트 전에 장치에서 열이 발생할 수 있다. 소켓 캡은 핀(62)과 같은 구조에 물리적으로 연결된다. 핀이 도 5 및 도 9에 도시될지라도, 핀 대신에 또는 추가적으로 임의의 적절한 구조가 사용될 수 있다. 핀이 없는 동일한 유형의 소켓 캡에 비해 열이 소산되는 데 사용할 수 있는 표면적을 늘리기 위해 이 예에서는 핀이 구성되고, 예를 들어, 형성 또는 배열된다. 이 예에서, 핀은 소켓 캡의 상부 플레이트(63)에 대해 수직으로 연장된다. 이 예에서 핀은 소켓 캡의 길이 방향 치수를 따라 배열된다. 이 예에서, 2세트의 핀이 사용되는데, 소켓 캡의 제1 에지에 있는 제1 세트의 핀(62a) 및 소켓 캡의 제2 에지에 있는 제2 세트의 핀(62b)이 사용된다. 이 예에서 각 측면의 개별 핀은 서로 균등한 간격으로 이격되어 핀 열(row)을 형성한다. 이 예에서, 각 핀은 금속과 같은 열 전도성 재료로 만들어지거나 이를 포함한다. 핀에 사용될 수 있는 재료의 예로는 알루미늄, 스테인리스 강 및 흑연이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 이 예에서 각 핀은 크기, 형상 및 조성이 거의 같다. 이 예에서 각 에지 상의 핀에는 소켓 캡의 양 측면에서 연장되는 핀이 포함된다. 예를 들어, 제1 세트의 핀(62a)은 소켓 캡(61)이 캐리어에 배치될 때 소켓 캡(61)으로부터 위로 연장되는 핀(64) 및 소켓 캡(61)이 캐리어에 배치될 때 소켓 캡(61)으로부터 아래로 연장되는 핀(65)을 포함한다.
일부 구현에서, 핀은 소켓 캡의 통합된 부분이다. 예를 들어, 핀과 소켓 캡은 함께 형성되고(예를 들어, 성형되고) 단일 연속 구조를 구성할 수 있다. 일부 구현에서, 핀은 소켓 캡의 통합된 부분이 아니다. 이러한 구현에서, 핀은 소켓 캡에 고정되어 덮개 어셈블리를 형성할 수 있다.
덮개 어셈블리에 있는 핀의 특정 구성이 도 5 및 9에 도시되고 위에서 기술되었지만, 핀은 임의의 적절한 크기, 형상, 배열, 조성 및 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 핀은 도 5에 도시된 표면적에 비해 증가된 표면적을 가질 수 있다. 도시된 것보다 더 많은 핀 또는 더 적은 핀이 있을 수 있다. 개별 핀은 상이한 재료로 만들어질 수 있다. 핀은 소켓 캡(61)과는 상이한 재료로 만들어지거나 소켓 캡(61)과 동일한 재료로 만들어질 수 있다. 핀의 열은 2개보다 많을 수 있다. 핀의 열은 적절한 경우 소켓 캡의 측면 치수를 가로질러 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 핀은 열 전도성 재료로 만들어지거나 이를 포함할 수 있다. 재료는 적절한 열전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 핀 또는 일부 핀의 열전도율은 5와트/미터-캘빈(W/m-K), 6W/m-K, 7W/m-K, 8W/m-K, 9W/m-K, 10W/m-K, 11W/m-K, 12W/m-K, 13W/m-K, 14W/m-K, 15W/m-K 또는 16W/m-K의 미리 정의된 값이거나, 그를 초과할 수 있다.
일부 구현에서, 소켓 캡은 핀 및 공기 이동기에 의해 가능하게 되는 대류 온도 제어 시스템에 추가하여 전도성 온도 제어 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소켓 캡은 캐리어에서 소켓 캡으로 덮힌 장치에 열을 추가하기 위해 하나 이상의 가열 엘리먼트와 같은 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소켓 캡은 펠티에 장치를 포함하여 캐리어에서 소켓 캡으로 덮인 장치로부터 열을 끌어내어 냉각시킬 수 있다.
일부 구현에서, 소켓 캡 및 핀을 포함하는 전체 덮개 어셈블리는 캐리어의 소켓에 장착되거나 소켓으로부터 제거된다. 즉, 소켓 캡과 핀은 일반적으로 캐리어에 별도로 설치되지 않는다. 오히려, 도 6 내지 8에 대해 하기에 기술된 바와 같이, 하나의 작업 또는 일련의 작업에서, 단일 덮개 어셈블리는 캐리어의 소켓에 장착되거나 그로부터 제거된다. 도 6 내지 8은 예시적인 소켓 캡의 구성 요소를 예시하기 위해 핀을 생략한다.
도 6을 참조하면, 일부 구현에서, 소켓 캡(61)은 압축 스프링을 통해 테스트 소켓의 장치에 힘을 인가하는 키네매틱 마운트이거나 그를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 키네매틱 마운트는 소켓 캡의 상단에 내장되고, 키네매틱 마운트의 도킹 동안 테스트 캐리어를 플로팅하기 위해 에어 플로트 베어링이 사용된다. 일부 구현에서 키네마틱 마운트는 테스트 소켓과 테스트 소켓 덮개를 정확하게 정렬하기 위한 순수하게 기계적인 메커니즘이다. 일부 구현에서, 진공 시스템이 동일한 에어 베어링 내에서 사용되어 (예를 들어, 척으로) 흡입하고 키네마틱 마운트와 정렬한 후 테스트 캐리어로부터 장치를 로딩 및 언로딩하는 동안 테스트 캐리어를 고정한다. 기술된 바와 같이, 일부 구현에서, 테스트 캐리어는 2개의 테스트 소켓을 포함하고 별도의 소켓 캡이 각 테스트 소켓에 부착될 수 있다. 일부 구현에서, 소켓 캡은 연결(또는 래칭) 프로세스 동안 부유하여, 소켓 캡을 테스트 소켓에 연결하는 동작은 소켓 캡의 정밀 배치 동안 장치 위치를 방해하지 않도록 한다. 이와 관련하여, 툴링 볼은 임의의 높이로 낮출 수 있고, 그런 다음 툴링 볼이 소켓 캡을 소켓 캡 액추에이터에 정렬할 수 있도록 테스트 캐리어를 상방으로 플로팅할 수 있다. 일부 구현에서 이러한 플로팅은 테스트 캐리어의 수직 공차로 인해, 소켓으로 그리고 그 다음에 테스트 캐리어 내의 회로 기판으로 테스트 캐리어 내의 회로 기판 내에서 구리 트랙킹의 마이크로 스트레인 균열이 발생할 수 있는 과도한 하향 힘이 인가되는 것이 발생하지 않도록 보장한다. 일부 구현에서, 테스트 캐리어가 고유한 위치에 정렬되면, 이 위치는 부양(floatation) 메커니즘에 음의 압력을 적용함으로써(예를 들어, 진공을 생성하기 위해 공기를 흡입함으로써) 유지되고, 테스트 캐리어가 캐리어 셔틀의 바닥에 고정되게 한다.
설명된 바와 같이, 소켓 캡은 테스트 캐리어의 테스트 소켓에 있는 장치와 접촉하고, 압력에 반응하여, 장치로 하여금 테스트 캐리어 및/또는 소켓 캡의 전기 연결부에 전기적으로 연결되도록 구성된다. 액추에이터는 소켓 캡에 대해 이동가능하여 소켓 캡과 맞물려 소켓 캡으로 하여금 본원에 기술된 바와 같이 압력을 인가하도록 할 수 있다. 액추에이터는 키 엘리먼트와 툴링 볼을 포함할 수 있다. 또한 도 5 내지 도 8을 참조하면, 소켓 캡(61)은 대응하는 툴링 볼과 맞물리도록 구성되고 배열된 홈(66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f)을 갖는 상부 플레이트(63)를 포함한다. 상부 플레이트는 키 엘리먼트가 적절한 방향에 있을 때 키 엘리먼트가 구멍을 통과할 수 있도록 키 엘리먼트에 대한 상보적인 형상을 갖는 구멍(68)을 포함한다.
도 6 및 8을 참조하면, 예시적인 소켓 캡은 또한 키 엘리먼트에 의해 맞물릴 수 있는 중앙 플런저(104)를 포함한다. 중앙 플런저(104)는 상부 플레이트를 통과한 키 엘리먼트를 수용하기 위한 구멍을 포함한다. 도 8을 참조하면, 키 엘리먼트 및 플런저 구멍은 키 엘리먼트가 적절한 방향에 있을 때 키 엘리먼트가 플런저 구멍을 통과할 수 있도록 상보적 형상(97)을 갖는다. 키 엘리먼트는 플런저의 노치와 맞물리도록 회전시키기 위해 플런저 구멍에서 회전하도록 구성된다. 즉, 플런저 구멍 내에서 회전하면, 키 엘리먼트가 구멍 밖으로 미끄러질 수 없고 오히려 플런저에 연결되어 상부 쪽 힘에 반응하여 플런저가 움직이게 한다. 소켓 캡은 또한 액추에이터에 의해 제어되는 압축 스프링(106)을 포함한다.
액추에이터(107)는 키 엘리먼트에 대해 배열된 (110, 111, 112)와 같은 회전가능한 툴링 볼인 키 엘리먼트(119); 및 툴링 볼이 고정되는 블록(114)을 포함한다. 키 엘리먼트는 블록을 통해 그리고 툴링 볼에 대해 이동 가능하다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 액추에이터(107)는 플런저(104) 내부의 키 엘리먼트를 이동시키고 플런저(104) 내부의 키 엘리먼트를 회전시키도록 제어 가능하다. 한편, 툴링 볼은 홈과 맞물린다. 예를 들어, 도 7은 홈(68c)에 맞물린 툴링 볼(110)을 도시한다. 다른 홈들은 도 7에서 볼 수 없지만, 다른 툴링 볼(111, 112)들은 다른 홈과 맞물리고 있다. 이 예에서 액추에이터는 툴링 볼을 홈에 대해 아래쪽으로 밀고 키 엘리먼트를 플런저와 함께 위쪽으로 당기도록 제어된다. 이것은 소켓 캡의 압축 스프링(106)이 압축되도록 한다. 이러한 방식으로 압축 스프링(106)이 압축된 상태에서, 소켓 캡은 큰 힘을 인가하지 않고도 테스트 소켓의 장치 위에 정확하게 위치할 수 있다. 소켓 캡이 제자리에 놓이면 압축 스프링을 해제하여 적절한 힘을 가할 수 있다.
액추에이터는 로딩 로봇의 테스트 소켓 선택기 헤드의 일부일 수 있다. 테스트 소켓 선택기 헤드는 테스트되지 않은 장치가 포함된 테스트 소켓 위에 소켓 캡을 놓는다. 소켓 캡은 소켓 캡을 테스트 소켓의 적절한 위치에 물리적으로 고정하는 플랜지(118, 119)를 포함한다. 플랜지를 통해 소켓 캡을 테스트 소켓에 물리적으로 연결한 후, 액추에이터가 해제되어 압축 스프링이 해제되고 아래로 힘이 가해진다. 이 힘은 테스트 캐리어, 장치 및/또는 소켓 캡의 메모리 사이를 연결하기에 충분하다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 소켓 캡은 예를 들어 인터포저(124)를 통해 테스트될 장치의 상부 표면상의 상보적인 핀에 연결되는 핀을 포함하는 메모리 스택(122)을 포함할 수 있다. 스프링의 압축력은 이러한 핀을 장치에 연결하고 장치의 핀을 테스트 캐리어 상에 있고 테스트할 장치 아래에 위치한 회로 기판상의 상보적 핀에 연결할 수 있도록 한다.
일부 구현에서, 인터포저는 열 전도성 재료로 만들어지거나 이를 포함할 수 있다. 재료는 임의의 적절한 열전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 각 핀 또는 일부 핀의 열전도율은 5와트/미터-켈빈(W/m-K), 6W/m-K, 7W/m-K, 8W/m-K, 9W/m-K, 10W/m-K, 11W/m-K, 12W/m-K, 13W/m-K, 14W/m-K, 15W/m-K, 16W/m-K 등이거나 이를 초과할 수 있다. 금속 또는 흑연을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않는) 임의의 적절한 재료를 사용할 수 있다. 인터포저는 테스트 소켓의 장치에 직접 접촉하거나 하나 이상의 적절한 열 전도성 구조를 통해 장치에 접촉할 수 있다. 인터포저는 핀과 직접 접촉할 수 있거나 인터포저는 하나 이상의 적절한 열 전도성 구조를 통해 핀과 접촉할 수 있다. 어떤 경우에도 장치와 핀 사이의 결과적인 열 연결은 본원에 기술된 열 전달을 생성하고 장치를 냉각 시키거나 일부 경우에는 가열할 수 있다.
도 10은 캐리어 기반 테스트 시스템에서 사용될 수 있는 테스트 슬롯(85)의 예를 도시한다. 이 예에서, 단일 테스트 슬롯(85)은 2개의 캐리어(86 및 87)를 수용한다. 그러나 이것은 요구 사항이 아니다. 일부 구현에서, 단일 테스트 슬롯은 단일 캐리어를 수용할 수 있고, 일부 구현에서 단일 테스트 슬롯은 2개 이상의 캐리어를 수용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 예시적인 캐리어(86)는 도 3의 테스트 암(77 또는 78)과 같은 테스트 암에 의해 테스트 슬롯에 삽입된다. 테스트 슬롯은 테스트 슬롯(85)의 대응하는 전기 인터페이스(88)에 결합하는 전기 인터페이스(도시되지 않음)를 포함한다. 그 결과, 본원에 기술된 바와 같이, 예를 들어 테스트 중에 테스트 시스템과 캐리어(86)의 대응 소켓에 보유된 장치 사이에서 전기 신호가 교환될 수 있다. 캐리어(87)는 전기 인터페이스(91)에 유사한 연결을 만든다.
테스트 슬롯(85)은 팬 또는 송풍기와 같은 공기 이동기(93 및 94)를 포함하여, 공기를 덮개 어셈블리의 핀 위로 그리고 그를 통과시켜 핀으로부터 열을 끌어내어 장치를 냉각시킨다. 아래에 설명된 바와 같이, 가열된 공기는 또한 적절한 경우 핀 위로 그리고 핀을 통해 이동될 수 있다. 이 예에서, 2개의 공기 이동기가 있으며, 하나는 테스트 슬롯(85)에서 각 캐리어를 서비스하기 위한 것이다. 일부 구현에서, 캐리어 당 하나의 공기 이동기 또는 캐리어 당 하나 이상의 공기 이동기가 있을 수 있다. 테스트 슬롯을 서비스하기 위해 적절한 수의 공기 이동기를 사용할 수 있다.
도 10은 또한 도 1의 예시적인 캐리어 기반 테스트 시스템(10)의 측면도를 도시한다. 이 예에서 테스트 슬롯(85)은 위치(95)에서 캐리어 기반 테스트 시스템(10)에 끼워진다. 이 예에서 캐리어 기반 테스트 시스템에는 테스트 슬롯과 다수의 다른 테스트 슬롯을 유지할 수 있는 테스트 랙이 포함되어 있다. 아래에 설명된 바와 같이, 캐리어 기반 테스트 시스템은 캐리어에 고정된 장치를 냉각하기 위해 테스트 슬롯 주위로 공기를 순환하도록 구성된 송풍기 또는 팬과 같은 하나 이상의 공기 이동기를 포함한다. 이 예에서, 캐리어 기반 테스트 시스템(10)은 열 아트리움(96)을 포함한다. 일부 구현에서, 열 아트리움은 일부 경우에 미리 정의된 온도보다 낮은 온도로 유지되는 공기를 포함하는 열 제어 챔버이다. 일부 구현에서, 열 아트리움의 공기는 주변 온도에 있을 수 있다. 예를 들어, 온도는 섭씨 20℃에서 25℃ 사이일 수 있다. 그러나 공기 온도는 이러한 값으로 제한되지 않는다. 열 아트리움의 공기는 대류를 통해 테스트 슬롯의 장치를 냉각하는 데 사용할 수 있는 적절한 온도일 수 있다. 일부 구현에서, 열 아트리움의 공기는 캐리어에 보유된 장치의 온도를 초과하는 온도를 가질 수 있다. 이 예에서, 가열된 공기는 캐리어에 고정된 장치를 가열하기 위해 테스트 슬롯 쪽으로 이동할 수 있다. 즉, 가열된 공기는 덮개 어셈블리의 핀으로 열을 전달하여 캐리어의 장치 온도를 상승시킬 수 있다.
도 1 및 도 10의 예에서, 공기는 테스트 랙 아래의 전면 챔버(97)를 통해 테스트 시스템 내부 또는 외부로부터 열 아트리움으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 송풍기 및 팬과 같은 하나 이상의 공기 이동기 및 열교환기는 공기를 냉각하고 냉각된 공기를 전면 챔버로부터 열 아트리움으로 이동시키는 데 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 열 아트리움은 열 아트리움의 열 제어 공기가 환경으로 빠져나가거나, 온도가 상당히 변하거나, 또는 둘 모두가 될 가능성을 줄이기 위해 단열되고 밀폐되거나 실질적으로 밀폐될 수 있다. 전방 챔버로부터 열 챔버를 통과하고 테스트 슬롯 위의 예시적인 공기 흐름 경로는 화살표(98)로 개념적으로 표시된다.
도 10은 또한 화살표(99)를 사용하여 테스트 슬롯(85)을 통과하는 공기의 경로를 보여준다. 이 예에서 열 아트리움으로부터의 공기는 테스트 슬롯(85)을 포함하는 랙을 통과한다. 테스트 랙 위 또는 테스트 랙 근방, 및 슬롯 내의 공기 이동기에 의해 생성된 공기 흐름은 공기 순환을 생성한다. 이 예에서 이러한 순환은 주변 공기와 같은 열 챔버로부터의 공기가 테스트 소켓의 덮개 어셈블리의 핀 위로 및 핀을 통과해 이동하여, 핀으로부터 열을 끌어내어 덮개 어셈블리로 덮힌 장치를 냉각시킨다. 가열이 필요한 경우, 핀을 통한 공기가 장치의 온도를 높인다. 예에서, 테스트 슬롯을 빠져나가는 공기는 냉각(또는 가열)될 수 있고 전면 챔버(97)에 위치한 공기 이동기와 열교환기를 통해 열 챔버로 다시 유입될 수 있다. 일부 구현에서, 테스트 슬롯을 빠져나가는 공기는 40℃ 내지 60℃의 온도일 수 있다. 배출되는 공기의 온도는 슬롯으로 유입되는 공기의 온도, 슬롯에 있는 장치로부터 끌어 오는 열의 크기, 또는 둘 다에 따라 달라질 수 있다.
일부 구현에서, 챔버(97) 및 테스트 슬롯의 공기 이동기 및 열 교환기의 냉각수의 흐름은 "PID"(비례, 적분, 차동) 제어 시스템 루프를 사용하여 컴퓨터로 제어될 수 있다. 캐리어에 위치된 전기 구동 히터를 통한 전류 흐름은 PID 제어 시스템 루프를 사용하여 컴퓨터로 제어할 수도 있다. 각 PID 제어 시스템 루프는 제어 소프트웨어를 사용하고 캐리어 또는 테스트 슬롯 회로 기판 및 랙 모니터 회로 기판의 전기 제어 회로 기판을 사용하여 구현할 수 있다. PID 제어 시스템은 목표 값과 측정 값의 차이를 기반으로 지속적으로 오차 값을 계산한다. PID 컨트롤러는 비례, 적분 및 미분 항을 기반으로 측정값에 보정을 적용하여, 측정값을 목표 값에 더 가깝게 만든다. 이 예에서 측정된 값은 장치 온도이다. 그 결과, 시스템은 예를 들어 장치 별 기반 또는 캐리어별 기반으로 시스템의 다양한 장치에 대한 별도의 온도 제어를 가능하게 한다.
본원에 기술된 예시적 프로세스는 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 시스템에 의해 구현되고, 및/또는 그를 이용하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 본원에 기술된 것과 유사한 시스템은 자동화된 엘리먼트의 동작을 제어하기 위한 시스템 내의 다양한 포인트에 위치된 다양한 컨트롤러 및/또는 처리 장치들을 포함할 수 있다. 중앙 컴퓨터는 다양한 컨트롤러 또는 처리 장치들 사이의 동작을 조정할 수 있다. 중앙 컴퓨터, 컨트롤러, 및 처리 장치는 다양한 자동화된 엘리먼트의 제어 및 조정을 가져오는 다양한 소프트웨어 루틴을 실행할 수 있다.
본원에 기술된 예시적 프로세스는 적어도 부분적으로 예를 들면 프로그래밍 가능한 프로세서, 컴퓨터, 다수의 컴퓨터, 및/또는 프로그래밍 가능한 논리 컴포넌트와 같은 하나 이상의 데이터 처리 장비에 의해 실행하거나, 또는 그 동작을 제어하기 위해, 하나 이상의 비일시적 기계판독가능 매체와 같은 하나 이상의 정보 전달자(carrier)로 실체적으로 구현된 예를 들면 하나 이상의 컴퓨터 프로그램과 같은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 제어될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 컴파일 언어 또는 인터프리터 언어를 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 그것은 스탠드 어론식 프로그램 또는 모듈, 컴포넌트, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서 이용하기에 적절한 기타 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터상에서 실행되거나 또는 하나의 위치에 있거나 또는 다수의 위치를 가로질러 분산되어 있고 네트워크에 의해 상호 연결되는 다수의 컴퓨터상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
테스트의 전부 또는 일부를 구현하는 것에 연관된 액션이 본원에 기술된 기능들을 수행하도록 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 테스트의 전부 또는 일부는 예를 들면 FPGA(field programmable gate array) 및/또는 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 전용 논리 회로를 이용하여 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는 예를 들면 범용 및 전용 마이크로프로세서 모두와, 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 저장 영역 또는 랜덤 액세스 저장 영역 또는 그 모두로부터 명령어 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터(서버를 포함하는)의 엘리먼트는 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세서와 명령어 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 저장 영역 장치들을 포함한다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한 예를 들면 자기, 자기-광학 디스크 또는 광학 디스크와 같은 데이터 저장을 위한 대용량 저장 장치와 같은 하나 이상의 기계 판독가능 저장 매체를 포함하거나, 또는 그로부터 데이터를 수신하거나 그로 데이터를 전송하거나, 또는 송수신하도록 동작가능하게 결합될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어 및 데이터를 구현하기에 적합한 기계 판독가능 저장 매체는 예를 들면, EPROM, EEPROM, 및 플래시 저장 영역 장치와 같은 반도체 저장 영역 장치; 예를 들면 내장형 하드디스크 또는 착탈가능한 디스크와 같은 자기 디스크; 자기-광학 디스크; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함하는, 모든 형태의 비휘발성 저장 영역을 포함한다.
본원에 이용된 "전기 연결"은 직접적인 물리적 연결 또는 개재하는 컴포넌트를 포함하거나 포함하지 않지만, 그럼에도 불구하고 연결된 컴포넌트 사이에서 전기 신호들이 흐르도록 하는 유선 또는 무선 연결을 의미할 수 있다. 신호가 흐르도록 하는 전기 회로를 포함하는 임의의 "연결"은 다르게 언급되지 않는다면 전기 연결이고, "전기"라는 단어가 "연결"을 변조하기 위해 이용되는지에 관계없이 반드시 직접적인 물리적 연결일 필요는 없다.
본원에 기술된 상이한 구현의 엘리먼트는 구체적으로 상술되지 않은 다른 실시 예들을 형성하기 위해 결합될 수 있다. 엘리먼트들은 그것들의 동작에 악영향을 주지 않으면서 본원에 기술된 구조로부터 제거될 수 있다. 추가로, 다양한 개별적인 엘리먼트들이 본원에 기술된 기능들을 수행하기 위해 하나 이상의 개별 엘리먼트들로 결합될 수 있다.
Claims (22)
- 테스트할 장치를 수용하고, 전기 연결을 구비하는 테스트 소켓을 포함하는 캐리어; 및
덮개 어셈블리;
를 포함하고,
상기 덮개 어셈블리는,
상기 장치가 상기 전기 연결부에 전기적으로 연결되도록 압력을 가하기 위해 상기 장치와 접촉하는 소켓 캡으로서, 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 재료를 구비하는 상기 소켓 캡; 및
상기 장치로부터의 열이 소산되는 표면적을 제공하도록 구성되고, 상기 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 재료를 구비하는 하나 이상의 구조;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 구조는 상기 소켓 캡을 통해 상기 장치에 열적으로 연결되는 핀을 포함하고, 상기 핀은 상기 장치로부터 떨어져 연장되는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 구조는 상기 소켓 캡을 통해 상기 장치에 열적으로 연결되는 핀을 포함하고, 상기 핀은 하나 이상의 열(row)로 배열되는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서, 상기 핀 및 상기 소켓 캡은 상기 덮개 어셈블리를 구비하는 단일 구조로 통합되는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 구조는 상기 소켓 캡을 통해 상기 장치에 열적으로 연결되는 핀을 포함하고, 상기 핀은 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 구조는 상기 소켓 캡을 통해 상기 장치에 열적으로 연결되는 핀을 포함하고, 상기 핀은 금속인 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 캐리어를 수용하기 위한 테스트 슬롯으로서, 상기 캐리어가 전기적으로 연결되는 인터페이스를 구비하고, 상기 덮개 어셈블리 위로 공기를 이동시키도록 구성된 공기 이동기(air mover)를 구비하는 상기 테스트 슬롯을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제7 항에 있어서,
일정한 온도로 유지되는 공기를 포함하는 열 제어 챔버; 및
다수의 테스트 슬롯 사이에서 상기 테스트 슬롯을 유지하기 위한 테스트 랙으로서, 공기를 상기 열 제어 챔버로 이동시키도록 구성된 하나 이상의 공기 이동기를 구비하는 상기 테스트 랙;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제8 항에 있어서, 상기 온도는 주변 온도인 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서, 상기 테스트 소켓은 제1 테스트 소켓이고, 상기 장치는 제1 장치이고, 상기 캐리어는 테스트할 제2 장치를 유지하기 위한 제2 테스트 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 캐리어를 수용하기 위한 테스트 슬롯으로서, 상기 캐리어가 전기적으로 연결되는 인터페이스를 포함하는 상기 테스트 슬롯; 및
상기 캐리어를 상기 테스트 슬롯 안팎으로 이동시키는 로보틱스;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 장치 위에 배치하거나 상기 장치 위에서 제거하기 위해 상기 소켓 캡과 맞물리도록 구성된 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제12 항에 있어서, 상기 액추에이터는:
회전 가능한 키 엘리먼트;
상기 키 엘리먼트에 대해 배열된 툴링 볼; 및
블록;
을 포함하고,
상기 툴링 볼은 상기 블록에 고정되고, 상기 키 엘리먼트는 상기 블록을 통과하고 상기 블록에 대해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제13 항에 있어서, 상기 소켓 캡은 키네마틱 마운트를 포함하고, 상기 키네마틱 마운트는:
상기 툴링 볼과 맞물리도록 구성 및 배열된 홈을 구비하는 제1 구조로서, 상기 제1 구조는 구멍을 가지며, 상기 구멍과 상기 키 엘리먼트는 상기 키 엘리먼트가 상기 구멍을 통과할 수 있도록하는 상보적인 형상을 가지는 상기 제1 구조;
구멍을 갖는 제2 구조로서, 상기 구멍과 상기 키 엘리먼트는 상기 키 엘리먼트가 상기 구멍을 통과할 수 있도록하는 상보적인 형상을 가지고, 상기 키 엘리먼트는 상기 제2 구조와 맞물리게 하기위해 회전하도록 구성되는 상기 제2 구조; 및
상기 제1 구조 및 상기 제2 구조에 의해 제어 가능한 적어도 하나의 압축 스프링;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제14 항에 있어서, 상기 액추에이터는:
상기 액추에이터가 상기 홈에 대해 상기 툴링 볼에 힘을 가하고 상기 키 엘리먼트가 상기 제1 및 제2 구조를 통과하도록 하는 상기 소켓 캡과 맞물리고;
상기 액추에이터가 상기 키 엘리먼트를 회전시키고;
상기 툴링 볼이 상기 홈을 미는 동안 상기 키 엘리먼트가 제2 엘리먼트에 대해 당겨져, 상기 압축 스프링에 압력을 가하고;
상기 액추에이터가 상기 소켓 캡을 상기 장치 위의 적절한 위치로 이동시켜 상기 소켓 캡이 상기 테스트 캐리어에 연결되도록하고;
상기 소켓 캡을 상기 테스트 캐리어에 연결하는 것에 후속하여, 상기 액추에이터가 후퇴하는;
것을 포함하는 동작들을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 일정한 온도로 유지되는 공기를 포함하는 아트리움(atrium);
상기 아트리움으로부터의 상기 공기를 수용하도록 구성된 테스트 슬롯으로서, 상기 테스트 슬롯을 통해 상기 아트리움으로부터 상기 공기를 이동시키기 위한 적어도 하나의 공기 이동기를 구비하는 상기 테스트 슬롯; 및
상기 테스트 슬롯에 삽입하기 위한 테스트 소켓을 갖는 캐리어로서, 각각의 테스트 소켓은 테스트할 장치를 수용하고, 상기 캐리어는 상기 장치에 열적으로 연결되는 구조를 구비하고, 상기 구조는 상기 장치로부터 열을 방출할 표면적을 제공하고 정의된 값을 초과하는 열전도율을 갖는 재료를 포함하는 상기 캐리어;
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 공기 이동기는 상기 구조를 통해 상기 공기를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제16 항에 있어서, 상기 구조는 상기 장치로부터 떨어져 연장되는 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제16 항에 있어서, 상기 구조는 하나 이상의 열로 배열된 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제16 항에 있어서, 상기 구조는 금속을 구비하는 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제16 항에 있어서, 상기 구조는 금속인 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
- 제16 항에 있어서,
상기 테스트 소켓의 상기 장치 위에 들어 맞는 소켓 캡;
을 더 포함하고,
상기 구조 및 상기 소켓 캡은 캐리어용 덮개 어셈블리를 구비하는 단일 부품인 것을 특징으로 하는 테스트 시스템. - 제16 항에 있어서, 상기 테스트 시스템은 다수의 테스트 슬롯을 포함하고, 상기 다수의 테스트 슬롯 각각은 별도의 캐리어를 수용하도록 구성되고, 각각의 캐리어는 하나 이상의 장치를 유지하도록 구성되고;
상기 테스트 시스템은 비례, 적분, 미분(PID) 컨트롤러를 구비하는 제어 시스템을 더 포함하고, 상기 PID 컨트롤러는 장치의 상이한 캐리어의 온도를 개별적으로 제어하기 위한 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
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