KR20210124666A - 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템 - Google Patents

반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 번인검사를 정확하고 고속으로 테스트할 수 있도록 하는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 지지수단(102)과; 상기 지지수단(102)으로부터 일정간격을 두고 상, 하 슬라이딩 가능하게 설치되되, 차단용 PCB의 상면에 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 가열된 125℃의 에어열을 보내는 번인수단(106)과; 상기 지지수단(102)의 상면에 설치되되, 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 전기를 인가함과 동시에 보내져 온 125℃의 에어열로 번인되는 번인검사용 반도체 타켓소자(104)의 전기적 양품을 검사하고, 125℃의 에어열이 지지수단(102)으로 전달되지 못하도록 해 주는 차단용 PCB(108)를 포함한다.

Description

반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템{Heater system for burn-in inspection of semiconductor devices}
본 발명은 히터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 번인검사를 정확하고 고속으로 테스트할 수 있도록 하는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 산업에서 반도체 소자의 소형화에 대한 요구 및 실장 신뢰성을 만족시키기 위해 지속적으로 발전 되고 있다. 예컨데, 소형화에 대한 요구는 기술 개발을 가속화시키고 있으며, 실장 신뢰성에 대한 요구는 실장작업의 효율성 및 실장 후의 기계적, 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 중요성을 부각시키고 있다.
특히, 반도체 소자는 전기적인 특성을 정확하고 빠르게 테스트할 필요성이 있는바, 상기 테스트를 번인검사(burn-in test)라고도 하며, 상기 번인검사는, 반도체 소자("반도체 패키지" 또는 "디바이스"라고도 함)를 소비자에게 공급하기 전에 또는 시스템에 장착하기 전에 초기 불량소자를 찾아내기 위한 신뢰성 검사의 일종이다.
여기서, 번인검사는 반도체 소자를 특정 환경 스트레스 상태에 놓고, 결함이나 이상이 있거나, 곧바로 불량이 될 것 같은 반도체 소자를 제거하는 것이다.
즉, 번인검사는, 약 -40℃ ∼ 125℃의 저온 및 높은 온도로 반도체 패키지에 열적 스트레스를 가하는데 번인검사가 진행되는 동안 반도체 소자는 높은 온도와 높은 전계가 인가된 상태에서 동작하므로 불량 메커니즘이 가속 된다.
따라서, 수명이 길지 않은 초기 불량의 반도체 소자들은 번인검사가 진행되는 동안 가혹조건을 견디지 못하고 불량을 발생시킨다.
이러한, 번인검사를 통과한 양품의 반도체 소자는 오랜 기간의 수명을 보장해 줄 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 반도체 소자의 번인검사는 2008년 08월 19일자 출원번호 제10-2008-0080706호(발명의 명칭 : 반도체 소자 테스트용 챔버)로 특허청에 출원된 반도체 소자 테스용 챔버(도 1에서의 (a), (b) 참고)에서 실시되고 있으며, 청구범위는 " 복수개의 히터와 증발기를 이용하여 챔버 내부의 온도를 낮추거나 높임으로써 고온 및 저온의 환경을 조성하기 위한 테스트룸과; 상기 테스트룸에서 가동시험중인 반도체 소자에 유선으로 직접 연결되어 실제적인 신뢰성검사를 수행하는 컴퓨터들과 그 컴퓨터를 거치시키는 PC렉이 설치되는 PC룸과; 상기 테스트룸 외부에 복수개로 설치되며 상기 테스트룸 내부에 마련되는 증발기에 연결되어 그 증발기의 열을 외부로 배출시키는 냉동기를 포함하는 냉동장치부와; 상기 테스트룸과 상기 PC룸 사이에 위치하여 상기 테스트룸 내부의 냉기와 열이 테스트룸 외부로 전달되는 것을 막고, 챔버 내로 유입된 반도체 소자와 PC룸의 컴퓨터들을 직접 연결시켜주는 커넥터를 포함하는 단열벽과; 상기 테스트룸에서 검사가 수행될 때 챔버의 내부공간의 기밀을 유지하고, 챔버를 개방 및 폐쇄시키기 위한 도어부와; 상기 테스트룸과 단열벽 사이에 마련되며, 상기 테스트룸에서 검사가 시행될 때 유입된 반도체 소자 수납장치를 안전하게 착탈시키기 위한 착탈장치부와; 상기 착탈장치부 전면에 마련되고, 챔버 내부에 유입된 반도체 소자 수납장치가 상기 테스트룸 내부에 안착되기 위해서 이동되거나 검사종료 후 챔버 외부로 이송될 때 가이드레일로써 제공되며, 수납장치의 용이한 수송을 위한 복수개의 롤러가 구비된 롤러부와; 챔버 외부에 마련되며 사용자로부터 입력값을 받아들임으로써 상기 테스트룸과 PC룸과 냉동장치부와 도어부와 롤러부와 착탈장치부의 동작을 제어하고, 챔버 각부의 상태를 디스플레이장치를 통해서 출력하는 제어장치부를 포함하며, 상기 테스트룸에 히터에 의해서 가열되거나 증발기에 의해서 냉각된 공기를 테스트룸의 각부로 이송시키는 순환모터와, 상기 순환모터로부터 발생된 공기의 흐름을 효과적으로 테스트룸의 각부로 이송시키기 위한 덕트가 추가적으로 포함되고, 상기 테스트룸의 내부 접합부에 기밀유지 및 단열보강을 위한 수용성 우레탄 폼 단열재와 내열 실리콘이 도포되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 챔버. " 이다.
그러나, 상기 종래기술에 따른 반도체 소자 테스트용 챔버는 반도체 소자의 번인검사를 정확하고 고속으로 테스트할 수 없는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 2014년 04월 11일자 출원번호 제10-2014-0043534호(발명의 명칭 : 반도체 소자의 고속주파수 번인검사 시스템)를 출원하여 등록 받은 바 있다.
그리고, 상기 반도체 소자의 고속주파수 번인검사 시스템의 청구범위는 " -40℃ ∼ 125℃의 일반 챔버 조건에서도 검사할 반도체 소자의 테스트 신호인 300MHz의 주파수를 발생시키는 이동성이 용이한 주파수발생키트(202)와; 상기 주파수발생키트(202)에 전기적으로 연결되어 상기 주파수발생키트(202)로부터 검사할 반도체 소자의 테스트 신호인 300MHz의 주파수를 인가받는 메인테스트보드(204)와; 상기 메인테스트보드(204)의 상면 일측에 설치되되, 상기 메인테스트보드(204)에 전기적으로 연결되어 상기 메인테스트보드(204)로부터 검사할 반도체 소자의 테스트 신호인 300MHz의 주파수를 인가받는 접속부(206)와; 상기 접속부(206)의 상면 일측에 설치되되, 검사할 반도체 소자가 전기적으로 연결되도록 하는 소켓을 구비함과 아울러 상기 접속부(206)에 전기적으로 연결되어 상기 접속부(206)로부터 소켓에 장착된 반도체 소자(208)로 테스트 신호인 300MHz의 주파수를 인가하여 반도체 소자의 양품을 검사하는 소켓테스트보드(210)를 포함한 것을 특징으로 반도체 소자의 고속주파수 번인검사 시스템. " 이다.
한편, 본 출원인은 반도체 소자의 번인검사 시스템이 다양하게 존재할 필요성을 느껴 연구, 개발을 하고 있는 실정에 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 개량발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 소자의 번인검사를 정확하고 고속으로 테스트할 수 있도록 하는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템에 관한 것이다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템은,
지지수단(102)과;
상기 지지수단(102)으로부터 일정간격을 두고 상, 하 슬라이딩 가능하게 설치되되, 차단용 PCB의 상면에 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 가열된 125℃의 에어열을 보내는 번인수단(106)과;
상기 지지수단(102)의 상면에 설치되되, 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 전기를 인가함과 동시에 보내져 온 125℃의 에어열로 번인되는 번인검사용 반도체 타켓소자(104)의 전기적 양품을 검사하고, 125℃의 에어열이 지지수단(102)으로 전달되지 못하도록 해 주는 차단용 PCB(108)를 포함한다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템은 소형으로 휴대가 가능하여 이동성이 좋은 효과가 있을 뿐만 아니라 사무실과 같은 좁은 공간에서도 반도체 소자의 번인검사를 정확하고 고속으로 테스트할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템을 도시한 도면,
도 2는 도 2의 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 요부도,
도 3 내지 도 5는 도 1의 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 요부 단면도,
도 6은 도 1의 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 요부 구성도,
도 7 내지 도 8은 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 동작 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 도 2의 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 요부도이며, 도 3 내지 도 5는 도 1의 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 요부 단면도이고, 도 6은 도 1의 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 요부 구성도이다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템(100)은,
지지수단(102)과;
상기 지지수단(102)으로부터 일정간격을 두고 상, 하 슬라이딩 가능하게 설치되되, 차단용 PCB의 상면에 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 가열된 125℃의 에어열을 보내는 번인수단(106)과;
상기 지지수단(102)의 상면에 설치되되, 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 전기를 인가함과 동시에 보내져 온 125℃의 에어열로 번인되는 번인검사용 반도체 타켓소자(104)의 전기적 양품을 검사하고, 125℃의 에어열이 지지수단(102)으로 전달되지 못하도록 해 주는 차단용 PCB(108)와;
상기 차단용 PCB(108)의 상면에 일정간격을 두고 설치되되, 번인수단(106)으로부터 보내져 오는 가열된 125℃의 에어열을 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 안내하되, 내부 중앙에 통로공을 구비한 소켓(110)을 포함한다.
여기서, 상기 번인수단(106)은,
내부에 통로공을 구비한 지지판(112)과;
상기 지지판(112)의 통로공에 설치된 에어노즐(114)과;
상기 지지판(104)의 상면으로부터 일정간격을 두고 위치되어 에어를 에어가열수단으로 보내는 에어공급부(116)와;
상기 지지판(104)의 상면으로부터 일정간격을 두고 위치되되, 에어공급부(116)의 일측에 연결됨과 동시에 에어노즐(114)의 일측에 연결되어 에어공급부(116)로부터 보내져 온 에어를 125℃로 가열하고 가열된 125℃의 에어열을 에어노즐(114)로 보내는 에어가열수단(118)을 포함한다.
한편, 상기 번인수단(106)으로부터 일정간격을 두고 제어부(120)가 설치되어 있으며, 상기 제어부(120)는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템을 제어한다.
그리고, 상기 소켓(110)의 내면 중앙에 온도감지센서(122)가 설치되어 있으며, 상기 온도감지센서(122)는 제어부(120)에 전기적으로 연결되어 제어부(120)의 제어신호에 따라 에어노즐(114)로부터 보내져 오는 에어열을 감지한다.
그리고, 상기 에어가열수단(118)은 에어통로(도시는 생략함)와, 에어통로 내부에 설치된 히터(도시는 생략함)를 포함한다.
상기와 같이 포함된 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템(100)의 개략적인 설치 그리고 동작을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템의 개략적인 설치과정은 설치자에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
먼저, 제어부(120)를 일정한 부분에 설치시킨 후, 상기 제어부(120)로부터 일정간격을 두고 지지수단(102)을 설치시킨다.
그리고, 상기 지지수단(102)의 상면에 차단용 PCB(108)를 설치시킨 후, 차단용 PCB(108)를 제어부(120)에 전기적으로 연결시킨다.
그리고, 상기 차단용 PCB(108)의 상면에 일정간격을 두고 통로공을 구비한 소켓(110)을 설치시킨 후, 소켓(110)의 내면 중앙에 온도감지센서(122)를 설치한다.
그리고, 상기 온도감지센서(122)를 제어부(120)에 전기적으로 연결시킨다.
그리고, 상기 지지수단(102)으로부터 일정간격을 두고 상, 하 슬라이딩 가능하게 지지판(112)과 에어노즐(114)과 에어공급부(116)와 에어가열수단(118)을 포함한 번인수단(106)을 설치시킨다.
여기서, 상기 번인수단(106)의 설치과정을 개략적으로 살펴보면,
내부에 통로공을 구비한 지지판(112)을 설치시킨 후, 상기 지지판(112)의 통로공에 에어노즐(114)을 설치시킨다.
그리고, 상기 지지판(104)의 상면으로부터 일정간격을 두고 에어공급부(116)를 위치시킨 후, 지지판(104)의 상면으로부터 일정간격을 두고 에어통로와 히터를 포함한 에어가열수단(118)을 위치시킨다.
그리고, 상기 에어공급부(116)의 일측에 에어가열수단(118)을 연결함과 동시에 에어노즐(114)의 일측에 에어가열수단(118)을 연결시킨다.
그리고, 상기 히터를 제어부(120)에 전기적으로 연결시킨다.
상기와 같이 본 발명에 따른 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템(100)의 설치가 완료되면,
번인검사용 반도체 타켓소자(104)를 위치시킨 후, 도 7에 도시한 바와 같이, 번인검사용 반도체 타켓소자(104)를 차단용 PCB(108)에 안착시킨다. 이때, 번인검사용 반도체 타켓소자(104)는 차단용 PCB(108)에 전기적으로 연결된다.
그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 지지판(112)과 에어노즐(114)과 에어공급부(116)와 에어가열수단(118)을 포함한 번인수단(106)을 지지수단(102)으로 하강시킨다. 이때, 에어노즐(114)은 소켓(110)의 상면에 위치된다.
그리고, 제어부(120)는 차단용 PCB(108)와 온도감지센서(122)와 히터로 제어신호를 보낸다.
상기 에어가열수단(118)의 히터는 제어부(120)의 제어신호에 따라 에어공급부(116)로부터 보내져 오는 에어를 기 설정된 온도 즉, 125℃로 가열하고 가열된 125℃의 에어열을 에어노즐(114)로 보낸다.
그리고, 상기 에어노즐(114)은 가열된 125℃의 에어열을, 소켓(110)을 통해 차단용 PCB(108)에 전기적으로 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 보낸다.
상기 차단용 PCB(108)는 제어부(120)의 제어신호에 따라 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 전기를 보냄과 아울러 125℃의 에어열로 번인되는 번인검사용 반도체 타켓소자(104)의 전기적 양품을 검사한다.
따라서, 본 발명은 반도체 소자의 번인검사를 정확하고 고속으로 테스트할 수 있도록 한다.
상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템
102 : 지지수단
104 : 번인검사용 반도체 타켓소자
106 : 번인수단
108 : 차단용 PCB
110 : 소켓
112 : 지지판
114 : 에어노즐
116 : 에어공급부
118 : 에어가열수단
120 : 제어부
122 : 온도감지센서

Claims (3)

  1. 지지수단(102)과;
    상기 지지수단(102)으로부터 일정간격을 두고 상, 하 슬라이딩 가능하게 설치되되, 차단용 PCB의 상면에 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 가열된 125℃의 에어열을 보내는 번인수단(106)과;
    상기 지지수단(102)의 상면에 설치되되, 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 전기를 인가함과 동시에 보내져 온 125℃의 에어열로 번인되는 번인검사용 반도체 타켓소자(104)의 전기적 양품을 검사하고, 125℃의 에어열이 지지수단(102)으로 전달되지 못하도록 해 주는 차단용 PCB(108)를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템.
  2. 지지수단(102)과;
    상기 지지수단(102)으로부터 일정간격을 두고 상, 하 슬라이딩 가능하게 설치되되, 차단용 PCB의 상면에 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 가열된 125℃의 에어열을 보내는 번인수단(106)과;
    상기 지지수단(102)의 상면에 설치되되, 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 전기를 인가함과 동시에 보내져 온 125℃의 에어열로 번인되는 번인검사용 반도체 타켓소자(104)의 전기적 양품을 검사하고, 125℃의 에어열이 지지수단(102)으로 전달되지 못하도록 해 주는 차단용 PCB(108)를 포함하되,
    상기 차단용 PCB(108)의 상면에 일정간격을 두고 설치되되, 번인수단(106)으로부터 보내져 오는 가열된 125℃의 에어열을 안착된 번인검사용 반도체 타켓소자(104)로 안내하되, 내부 중앙에 통로공을 구비한 소켓(110)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 번인수단(106)은,
    내부에 통로공을 구비한 지지판(112)과;
    상기 지지판(112)의 통로공에 설치된 에어노즐(114)과;
    상기 지지판(104)의 상면으로부터 일정간격을 두고 위치되어 에어를 에어가열수단으로 보내는 에어공급부(116)와;
    상기 지지판(104)의 상면으로부터 일정간격을 두고 위치되되, 에어공급부(116)의 일측에 연결됨과 동시에 에어노즐(114)의 일측에 연결되어 에어공급부(116)로부터 보내져 온 에어를 125℃로 가열하고 가열된 125℃의 에어열을 에어노즐(114)로 보내는 에어가열수단(118)을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템.

KR1020200041987A 2020-04-07 2020-04-07 반도체 소자의 번인검사용 히터 시스템 KR20210124666A (ko)

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