KR20220036892A

KR20220036892A - 챔버 씰링을 위한 반도체 번인 오븐

Info

Publication number: KR20220036892A
Application number: KR1020210123121A
Authority: KR
Inventors: 앨런 트레멜 탐; 토마스 맥엘리스 존
Original assignee: 마이크로 콘트롤 컴파니
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2022-03-23
Also published as: US20220082611A1; TW202229910A; US11680980B2

Abstract

반도체 번인 오븐은 하우징, 가열장치, 테스트 회로, 도어 및 씰링 메커니즘을 포함하고, 하우징은 번인 챔버와 전방면으로 둘러싸인 번인 챔버에 대한 개구를 포함한다. 도어는 개구를 통해 번인 챔버에 접근할 수 있는 개방 위치와, 도어가 개구를 커버하는 폐쇄 위치를 갖는다. 도어가 폐쇄 위치에 있을 때 씰링 메커니즘은 도어의 내부측과 전방면 사이에서 개구 주위에 밀봉을 형성하도록 구성되어 있다. 씰링 메커니즘은, 전방면과 도어의 내부측 사이에 갭이 연장하는 리세스 위치와, 적어도 하나의 씰링 부재가 갭을 닫아서 밀봉을 형성하는 밀봉 위치를 갖는 적어도 하나의 씰링부재를 포함한다.

Description

챔버 씰링을 위한 반도체 번인 오븐{SEMICONDUCTOR BURN-IN OVEN CHAMBER SEALING}

본 출원은 2020년 9월 16일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 63/079,044에 기초하고 그 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 기재된 것처럼 병합된다.

실리콘 집적 회로 칩 또는 기타 반도체 디바이스와 같은 반도체 디바이스는 수명 주기 동안 조기에 고장 나기 쉽다. 시장에 출시하기 전에 조기에 고장 나기 가장 쉬운 디바이스를 검출하고 제거하는 것이 바람직하다. 추가적으로, 조기에 고장 나는 반도체 디바이스의 구성요소를 식별하여 이를 개선하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 디바이스의 생산자는 디바이스의 신뢰성을 테스트하기 위해 반도체 디바이스에 전력을 공급함과 동시에 번인 시스템을 이용하여 반도체 디바이스에 극한 온도 응력을 가하는 것이 비용 효율적임을 발견하였다.

번인 테스트 시스템은 일반적으로 테스트될 다수의 반도체 디바이스를 각각 지지하는 복수의 번인 보드를 수용하는 테스트 챔버를 갖는 번인 오븐을 포함한다. 번인 테스트 시스템은 테스트 받는 디바이스(device under test: DUT)에 전력을 공급하고, 디바이스를 장기간에 걸쳐 열 응력에 노출시킨다. 칩에 번인 온도 응력을 가하는 동안 열 교환 시스템은 칩이 과열되어 제대로 기능하는 칩을 손상시킬 수 있는 것을 방지하기 위해 칩을 원하는 온도 범위 내로 유지하는 데 사용된다. 테스트 동안 실제 반도체 다이 온도에 기초하여 디바이스의 신뢰성을 결정할 수 있다. 이러한 시스템의 예는 미국 특허 번호 7,288,951 및 7,650,762(특허권자: Micro Control Company, 전체 내용이 본 명세서에 기재된 것처럼 병합됨)에 설명된다.

본 발명의 실시예는 고열(예를 들어, 최대 150℃)과 같은 다양한 조건 하에서 반도체 디바이스를 테스트하는 번인 시스템의 번인 오븐 챔버로 통하는 개구를 밀봉하기 위한 기술에 관한 것이다. 특정 실시예는 반도체 번인 오븐, 및 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법에 관한 것이다.

일 실시예에서, 반도체 번인 오븐은 하우징, 가열장치, 테스트 회로, 도어 및 씰링 기구를 포함한다. 상기 하우징은 번인 챔버와, 전방면으로 둘러싸인 상기 번인 챔버로 통하는 개구를 포함한다. 상기 가열장치는 상기 번인 챔버를 가열하도록 구성된다. 상기 테스트 회로는 상기 번인 챔버 내에 수용된 반도체 에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 도어는 상기 개구를 통해 상기 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치와, 상기 도어가 상기 개구를 덮는 폐쇄된 위치를 갖는다. 상기 씰링 기구는 상기 도어가 상기 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 도어의 내부측과 상기 하우징의 전방면 사이의 상기 개구 주위에 밀봉을 형성하도록 구성된다. 상기 씰링 기구는 적어도 하나의 씰링 부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 씰링 부재는 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된(recessed) 위치와, 상기 적어도 하나의 씰링 부재가 상기 갭을 폐쇄하고 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 밀봉을 형성하는 밀봉 위치를 갖는다.

반도체 번인 오븐의 다른 실시예는 하우징, 가열장치, 테스트 회로, 도어, 전동 캐리지, 및 씰링 기구를 포함한다. 상기 하우징은 번인 챔버와, 전방면으로 둘러싸인 상기 번인 챔버로 통하는 개구를 포함한다. 상기 가열장치는 상기 번인 챔버를 가열하도록 구성된다. 상기 테스트 회로는 상기 번인 챔버 내에 수용된 반도체 디바이스에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 도어는 상기 개구를 통해 상기 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치와, 상기 도어가 상기 개구를 덮는 폐쇄된 위치를 갖는다. 상기 전동 캐리지는 상기 개방된 위치와 상기 폐쇄된 위치 사이에서 상기 하우징의 전방면을 따라 연장되는 축을 따라 상기 도어를 구동하도록 구성된다. 상기 씰링 기구는 상기 도어가 상기 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 도어의 내부측과 상기 하우징의 전방면 사이의 상기 개구 주위에 밀봉을 형성하도록 구성된다. 상기 씰링 기구는 압축 공기의 공급부와 적어도 하나의 씰링 부재를 포함한다. 각각의 씰링 부재는 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된 위치와, 상기 씰링 부재가 상기 갭을 폐쇄하고, 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 밀봉을 형성하는 밀봉 위치를 갖는다. 상기 씰링 기구는 상기 압축 공기 공급부로부터 각각의 씰링 부재의 내부 챔버로 압축 공기의 흐름을 지향시켜 각각의 씰링 부재를 팽창시키고 각각의 씰링 부재를 상기 리세스된 위치로부터 상기 밀봉 위치로 전이시키도록 구성된다. 상기 씰링 기구는 각각의 씰링 부재의 내부 챔버 외부로 공기의 흐름을 지향시켜 각각의 씰링 부재를 상기 밀봉 위치로부터 상기 리세스된 위치로 전이시키도록 구성된다.

방법의 일 실시예는 하우징, 가열장치, 테스트 회로, 도어 및 씰링 기구를 포함하는 반도체 번인 오븐을 동작시키는 것에 관한 것이다. 상기 하우징은 번인 챔버, 및 전방면으로 둘러싸인 상기 번인 챔버로 통하는 개구를 포함한다. 상기 가열장치는 상기 번인 챔버를 가열하도록 구성된다. 상기 테스트 회로는 상기 번인 챔버 내에 수용된 반도체 디바이스에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 도어는 상기 개구를 통해 상기 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치와, 상기 도어가 상기 개구를 덮는 폐쇄된 위치를 갖는다. 상기 씰링 기구는 적어도 하나의 씰링 부재를 포함한다. 상기 방법에서, 상기 도어는 상기 개방된 위치로부터 상기 폐쇄된 위치로 이동된다. 각각의 씰링 부재는 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된 위치로부터, 각각의 씰링 부재가 상기 갭을 폐쇄하고 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 밀봉을 형성하는 밀봉 위치로 전이된다.

본 '발명의 내용' 란은 아래의 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용' 란에서 더 설명되는 내용 중 일부 선택된 개념을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된 것이다. 본 '발명의 내용' 란은 청구범위의 주요 특징 또는 핵심 특징을 식별하기 위한 것으로 의도된 것도 아니며 청구범위를 결정하는 데 도움을 주는 것으로 사용하려고 의도된 것도 아니다. 본 청구범위는 발명의 배경 란에 언급된 일부 단점 또는 모든 단점을 해결하는 구현예로 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 반도체 번인 오븐(102)을 포함하는 번인 시스템의 단순화된 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 예시적인 번인 시스템의 단순화된 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 번인 오븐의 단순화된 정면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 도어의 상이한 동작 상태의 일례를 각각 도시하는 반도체 번인 오븐의 단순화된 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 개방된 위치와 폐쇄된 위치에 있는 도어를 각각 갖는 반도체 번인 오븐의 일례의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 번인 오븐의 씰링 기구의 일례의 단순화된 다이어그램이다.
도 9a 및 도 9b는 씰링 부재가 본 발명의 실시예에 따라 리세스된 위치와 밀봉된 위치에 각각 있는 동안 도 8의 부분(9)의 단순화된 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 번인 오븐의 도어와 씰링 부재의 계면의 일부의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용하여 식별된 요소는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 그러나, 본 발명의 다양한 실시예는 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 본 명세서에서 제공된 실시예로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 실시예는 본 발명이 완전하고 철저하며, 본 발명의 범위를 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 전달하기 위해 제공된 것이다.

구체적인 세부사항은 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 이하의 설명에서 제공된다. 그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이들 특정 세부사항 없이 본 실시예를 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 회로, 시스템, 네트워크, 프로세스, 프레임, 지지대, 커넥터, 모터, 프로세서 및 기타 구성요소는 실시예를 불필요한 세부사항으로 모호하게 하지 않도록 하기 위해 도시되지 않을 수도 있고 블록도 형태로 도시될 수 있다.

명확성을 위해, 별개의 실시예의 맥락에서 설명된 본 발명의 특정 특징은 단일 실시예로 조합하여 제공될 수도 있는 것으로 이해된다. 역으로, 간결함을 위해 단일 실시예의 맥락에서 설명된 본 발명의 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 또는 본 발명의 임의의 다른 설명된 실시예에 적절한 것으로 제공될 수도 있다. 다양한 실시예의 맥락에서 설명된 특정 특징은 실시예가 이러한 요소 없이 동작하지 않는 경우가 아닌 한, 이러한 실시예의 핵심 특징인 것으로 간주되지 않는다.

본 발명의 실시예는 각각 로컬 또는 원격 메모리에 저장될 수 있는 명령어의 실행에 응답하여 본 명세서에 설명된 하나 이상의 기능을 수행하도록 구성요소를 제어하는 하나 이상의 프로세서를 각각 나타낼 수 있는 하나 이상의 제어기를 말할 수 있다. 이러한 메모리는 예를 들어 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 디바이스 또는 자기 저장 디바이스와 같은 임의의 적절한 특허 대상 적격 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 메모리를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 메모리는 일시적인 파동 또는 신호를 포함하지 않는다.

일부 실시예에서, 제어기의 프로세서는 하나 이상의 컴퓨터 기반 시스템의 구성요소이다. 일부 실시예에서, 각각의 제어기는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 기능을 수행하도록 구성요소를 제어하는 데 사용되는 하나 이상의 제어 회로, 마이크로프로세서 기반 엔진 제어 시스템, 하나 이상의 프로그래밍 가능한 하드웨어 구성요소, 예를 들어, 전계 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA)를 포함한다.

도 1은 반도체 디바이스(104)를 테스트하기 위한 반도체 번인 오븐(102)을 포함하는 번인 시스템(100)의 단순화된 도면이다. 번인 오븐(102)은 다수의 디바이스(104)를 각각 지지하는 번인 보드(108)를 수용하도록 구성될 수 있는 번인 챔버(106)를 갖는 하우징(105)을 포함한다. 시스템(100)은 번인 오븐(102)을 사용하여 수행되는 기능을 제어하기 위한 시스템 전자 장치(110), 예를 들어, 테스트 회로(111) 및 열 교환 시스템(112)을 더 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 번인 시스템(100)의 단순화된 블록도이다. 도시된 요소 중 다수의 요소는 번인 시스템에 통상적인 것이어서 각각의 요소에 대한 상세한 설명은 불필요하다. 번인 시스템(100)은 테스트 받는 디바이스에 전력을 공급하고 장기간에 걸쳐 테스트 받는 디바이스(104)에 열 응력을 가하도록 디바이스(104)를 노출시키도록 구성된다. 위에서 언급된 바와 같이, 시스템(100)은 반도체 번인 오븐(102)의 챔버(106)에서 테스트할 다수의 반도체 디바이스(104)를 지지하기 위한 소켓을 갖는 하나 이상의 번인 보드(108)를 이용할 수 있다. 따라서, 단일 디바이스(104)만이 도 2에 도시되어 있지만, 본 발명의 실시예는 다수의 디바이스(104)를 테스트하도록 구성된 시스템에 적용될 수 있는 것으로 이해된다.

일부 실시예에서, 열 교환 시스템(112)은 디바이스(104)가 과열되어 잠재적으로 적절히 기능하는 디바이스를 손상시킬 수 있는 것을 방지하기 위해 테스트 받는 디바이스(104)를 원하는 온도 범위 내에 유지하도록 동작한다. 일부 실시예에서, 열 교환 시스템(112)은 냉각 디바이스(114) 및/또는 가열장치(116)를 포함한다. 온도 제어기(118)는 예를 들어, 디바이스(104)의 핀을 통해, 디바이스(104)의 온도를 감지하거나 획득하는 온도 감지 회로(122)로부터의 온도 출력 신호(120)에 응답하여 디바이스(104)를 원하는 온도 범위 내로 유지하기 위해 열 교환 시스템(112)을 제어하는 데 사용될 수 있다. 테스트 받는 디바이스(104)의 온도를 감지하기 위한 다른 기술이 사용될 수 있다.

시스템 전자 장치(110)의 테스트 회로(111)는 원하는 전력(126)을 번인 시스템(100)의 테스트 스테이지에 공급하는 데 사용되는 하나 이상의 전력 조절기(124)를 포함하는 하나 이상의 전력 스테이지를 포함할 수 있다. 테스트 스테이지는 전력 조절기(124)로부터 공급되는 전력(126)을 반도체 디바이스(104)에 인가하는 것을 다룬다. 따라서, 전력 조절기(124)는 예를 들어 포지티브 공급 전압(Vcc), 네거티브 공급 전압(Vee)(예를 들어, 접지), 논리 포지티브 공급 전압(Vdd), 또는 다른 전압과 같은, 기존의 전력 핀(즉, I/O 핀이 아님)을 통해 테스트 받는 디바이스(104)에 원하는 전압을 공급할 수 있다.

테스트 회로(111)는 기능 테스트 I/O 핀(132)의 세트를 통해 디바이스(104)에 다양한 기능 테스트를 수행하는 데 사용되는 전자 장치, 예를 들어, 테스트 벡터 제어기(128) 및 핀 드라이버 수신기 회로(130)를 더 포함할 수 있다. 기능 테스트는 반도체 디바이스(104)의 구성요소, 예를 들어, 코어 논리 회로(134) 및/또는 다른 구성요소가 테스트 기간 동안 적절히 동작하고 있는지 여부를 결정한다.

본 발명의 실시예는 반도체 디바이스의 테스트 동안 번인 챔버(106)를 밀봉하기 위한 기술에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 반도체 번인 오븐(102)은 본 발명의 실시예에 따라 번인 오븐(102)의 단순화된 정면도인 도 3에 도시된 바와 같이 하우징의 전방면(143)으로 둘러싸인 번인 챔버(106)로 통하는 개구(142)를 덮도록 구성된 도어(140)를 포함한다. 씰링 기구(144)는 하우징(105)의 전방면(143)과 도어(140)의 내부측 또는 벽 사이의 개구(142) 주위에 밀봉을 제공하도록 동작한다. 씰링 기구(144)에 의해 형성된 밀봉은 챔버(106) 내의 환경을 오븐(102)을 둘러싸는 환경으로부터 격리시킨다. 이에 의해 오븐(102)은 챔버(106) 내의 온도를 효율적으로 제어하고 디바이스(104)의 테스트를 정확히 제어할 수 있다.

도어(140)는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 도어(140)의 일례를 각각 도시하는 번인 오븐(102)의 단순화된 평면도이다. 일 실시예에서, 도어(140)는 도어(140)가 챔버(106)의 개구(142)를 덮는 폐쇄된 위치(실선)와, 도어(140)가 개구(142)로부터 변위되어 개구(142)를 통해 챔버(106)에 접근 가능하여, 예를 들어, 챔버(106) 내로 번인 보드(108)를 설치하거나 또는 챔버(106)로부터 번인 보드(108)를 제거 가능한 개방된 위치(파선) 사이에서 전방면(143)을 따라 (예를 들어, 전방면에 평행하게) 연장하는 축(146)을 따라 활주하도록 구성된다. 다른 실시예에 따르면, 도어(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 힌지(148)를 중심으로 도어(140)를 선회시킴으로써 폐쇄된 위치(실선)로부터 개방된 위치(파선)로 전이할 수 있다. 다른 형태의 도어(140)도 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 도어(140)는 감는 유형의 도어, 접는 유형의 도어 또는 다른 적절한 유형의 도어의 형태를 취할 수 있다.

도어(140)는 축(146)(도 4)을 따라 도어(140)를 구동하는 전동 캐리지(150) 또는 다른 적절한 기구와 같은 적절한 전동 기구를 사용하여 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 이동될 수 있다. 일부 실시예에서, 도어(140)는 적절한 잠금 기구를 사용하여 폐쇄된 위치 및/또는 개방된 위치에서 잠겨질 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 개방된 위치와 폐쇄된 위치에 있는 도어(140)를 각각 갖는 반도체 번인 오븐(102)의 일례의 사시도이다. 예시된 예에서, 도어(140)는 개방된 위치(도 6)와 폐쇄된 위치(도 7) 사이에서 전동 캐리지(150)를 사용하여 축(146)을 따라 활주하도록 구성된다. 캐리지(150)는 도어(140)의 이동 종료 한계를 표시하는 한계 스위치, 도어를 개방된 위치와 폐쇄된 위치에 또는 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에 위치시키기 위한 인코더, 및 도어(140)의 개폐를 제어하기 위한 기타 구성요소를 포함할 수 있다.

오븐(102)은 챔버(106) 내로 침입이 있는지를 검출하기 위해 개구에 걸쳐 또는 도어(140)의 경로에 걸쳐 광 커튼과 같은 안전 특징부를 포함할 수 있다. 침입이 감지되면, 시스템 전자 장치(110)는 예를 들어 도어(140)가 폐쇄되는 것을 방지할 수 있다. 추가적으로, 오븐(102)은 개방 동작 및/또는 폐쇄 동작 동안 도어(140)의 움직임에 저항이 있는지를 검출할 수 있는 힘 검출기를 포함할 수 있다. 임계력이 검출되면 시스템 전자 장치(110)에 의해 도어(140)의 움직임을 정지시키거나 역전시키는 것이 촉발될 수 있다. 오븐은 추가적인 또는 대안적인 안전 특징부를 포함할 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 씰링 기구(144)는 개구(142)를 둘러싸고, 도어(140)가 폐쇄된 위치에 있을 때 하우징(105)(예를 들어, 전방면(143))과 도어(140) 사이에 밀봉을 형성함으로써 챔버(106)를 밀봉하도록 동작한다. 일부 실시예에서, 씰링 기구(144)는 하나 이상의 씰링 부재(154)를 포함한다. 하나 이상의 씰링 부재(154)는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 예를 들어 개구(142)의 상부, 측면 및 하부 에지를 따라 연장함으로써 챔버(106)로 통하는 개구(142)를 완전히 둘러쌀 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 씰링 부재(154)는 예를 들어 전방면(143)에서 반도체 번인 오븐(102)의 하우징(105)에 부착된다. 이것은 적절한 브래킷 또는 다른 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 대안적으로, 각각의 씰링 부재(154)는 적절한 브래킷 또는 다른 기술을 사용하여 도어(140)에 부착될 수 있다.

일부 실시예에서, 각각의 씰링 부재(154)는 하우징(105)의 전방면(143)과 폐쇄된 위치의 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된 위치와, 각각의 씰링 부재(154)가 전방면(143)과 도어(140)의 내부측 사이의 갭을 폐쇄하고 챔버(106)로 통하는 개구(142)를 밀봉하는 밀봉 위치 사이에서 이동한다. 하나 이상의 씰링 부재(154), 및 리세스된 위치와 밀봉 위치 사이에서 씰링 부재(154)를 전이시키는 기술은 다양한 형태를 취할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 씰링 기구(144)의 일례의 단순화된 도면이다. 도 9a 및 도 9b는 씰링 부재(154)의 일례가 리세스된 위치와 밀봉 위치에 각각 있는 동안 도 8의 부분(9)의 단순화된 측단면도이다. 씰링 부재(154)가 하우징(105)에 부착된 것으로 도시되어 있지만, 실시예는 씰링 부재(154)가 도어(140)에 부착되는 것을 포함하는 것으로 이해된다.

일부 실시예에서, 씰링 부재(154)는 팽창된 상태와 수축된 상태를 갖도록 구성된다. 씰링 부재(154)의 리세스된 위치(도 9a)는 수축된 상태에 대응하고, 씰링 부재(154)의 밀봉 위치(도 9b)는 팽창된 상태에 대응한다.

일부 실시예에서, 씰링 기구(144)는 도 8에 도시된 바와 같이 제어기(160)와 적절한 밸브 디바이스, 예를 들어, 입력 밸브(162)와 출력 밸브(164)를 포함한다. 밸브(162 및 164)는 솔레노이드 밸브 또는 다른 적절한 밸브를 포함할 수 있다. 입력 밸브(162)는 압축 공기 탱크와 같은 압축 공기 공급부(166)와, 씰링 부재(154)의 내부 챔버(167)에 연결된다. 대안적으로, 씰링 기구(144)는 압축 공기 공급부(166)를 생성하기 위해 압축기를 포함할 수 있다. 출력 밸브(164)는 씰링 부재(154)의 내부 챔버(167)와 대기압에 연결될 수 있다.

제어기(160)는 출력 밸브(164)를 대기압으로 개방함으로써 씰링 부재(154)를 리세스된 위치 또는 수축된 상태(도 9a)에 둘 수 있으며, 여기서 내부 챔버(167)의 가압된 공기가 방출되어 씰링 부재(154)가 접혀진다. 일부 실시예에서, 갭(168)은, 도 9a에 도시된 바와 같이, 씰링 부재(154)가 리세스된 위치 또는 수축된 상태에 있을 때, 도어(140)의 내부 표면(170)과 하우징(105)의 전방면(143) 및/또는 씰링 부재(154)의 맞물림 표면(172) 사이에 형성된다. 따라서, 일부 실시예에서, 씰링 부재(154)는 리세스된 위치에 있을 때 도어(140)의 내부측(170)과 접촉하지 않는다. 이에 의해 도어(140)는 씰링 부재(154)에 의한 방해 없이 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 전이될 수 있다. 이것은 도어(140)가 축(146)을 따라 활주하도록 구성될 때 특히 유용할 수 있다(도 4 및 도 6).

제어기(160)는 출력 밸브(164)를 폐쇄하고 입력 밸브(162)를 개방함으로써 씰링 부재(154)를 리세스된 위치 또는 수축된 상태로부터 밀봉 위치 또는 팽창된 상태로 전이시킬 수 있다. 이것은 씰링 부재(154)의 내부 챔버(167) 내로 압축 공기(174)의 흐름을 구동하여, 내부 챔버(167)를 원하는 압력으로 가압하고, 씰링 부재(154)를 리세스된 위치/수축된 상태(도 9a)로부터 밀봉 위치/팽창된 상태(도 9b)로 전이시켜, 씰링 부재(154)의 맞물림 표면(172)이 갭(168)을 폐쇄하고 챔버(106)로 통하는 개구(142)를 둘러싸는 도어(140)의 내부측(170)과 맞물려 개구(142)를 밀봉한다.

내부 챔버(167)의 압력은 예를 들어 적절한 압력 조절기 또는 압력 조절 밸브(162)를 사용하여 제어될 수 있다. 씰링 부재(154)는 원하는 밀봉 기능을 제공하면서 예를 들어 150℃와 같이 챔버(106)가 가열될 수 있는 예상 온도를 다룰 수 있는 실리콘과 같은 임의의 적절한 재료 또는 다른 적절한 재료로 형성될 수 있다.

씰링 기구(154)는 또한 다른 기술을 사용하여 리세스된 위치(도 9a)와 밀봉 위치(도 9b) 사이에서 전이될 수 있다. 예를 들어, 압축 공기(174)의 흐름은 씰링 부재(154)를 리세스된 위치로부터 밀봉 위치로 전이시키는 매개 기구를 구동하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로, 씰링 기구(154)는 압축 공기에 대한 대안으로서 전동 기구를 사용하여 리세스된 위치와 밀봉 위치 사이에서 전이될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 리세스된 상태 또는 수축된 상태의 씰링 부재(154)와 폐쇄된 위치의 도어(140) 사이의 계면의 일부의 일례의 측단면도이다. 하나 이상의 씰링 부재(154)는 예를 들어 전방면(143)으로부터 개구(142) 주위로 연장되는 브래킷 또는 브래킷 구획(180) 내에 각각 수용될 수 있다. 브래킷은 오븐(102)의 하우징(105)의 판금 섀시(182) 및/또는 하우징(105)의 챔버 벽(184)에 연결될 수 있다.

도어(140)는 씰링 부재가 밀봉 위치/팽창된 상태(파선)로 전이될 때 씰링 부재(154)의 표면(172)과 맞물리는 표면(170)을 갖는 스테인리스-강판을 포함할 수 있는 내부 벽(188)을 포함한다. 개구(142)는 벽(188)과 씰링 부재(154)에 의해 폐쇄되고 밀봉된다.

번인 오븐(102)은, 예를 들어, 챔버(106) 내의 공기가 섀시(182)를 구성하는 판금과 직접 접촉하지 않게 함으로써, 챔버(106)로부터 씰링 부재(154)와 오븐(102)의 외부 표면으로 열이 전달되는 것을 방지하거나 감소시키기 위한 열 차단부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 밀봉재(190)는 브래킷(180), 섀시(182), 및 씰링 부재(154)를 챔버 벽(184)으로부터 열적으로 격리하는데 사용될 수 있다. 추가적으로, 브래킷(180)은 울템(Ultem) 또는 다른 적절한 단열 재료로 형성될 수 있다.

도어(140)는 또한 챔버(106)로부터 오븐(102)을 둘러싸는 환경으로 열 전달을 감소시키기 위해 단열될 수 있다. 예를 들어, 단열재(192)는 도어(140)의 내부 공동 내에 포함될 수 있고, 특히 오븐 챔버(106)로 통하는 개구(142)에 대응하는 도어(140)의 영역에 걸쳐 포함될 수 있다. 실리콘 고무 밀봉재(193)는 도어(140)의 프레임(194)으로부터 도어(140)의 내부 벽(188)을 단열시킬 수 있다. 또한 오븐 챔버(106)로부터 도어(140)의 외부를 추가로 단열시키기 위해 내부 벽(188)과 전방 벽(198) 사이의 도어(140) 내에 에어 갭(196)이 제공될 수 있다.

본 발명의 추가 실시예는 도 1 내지 도 10을 참조하여 위에서 설명된 것과 같은, 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예에 따라 형성된 반도체 번인 오븐(102)을 동작시키는 방법에 관한 것이다. 방법의 단계(200)에서, 도어(140)는 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이, 개구(142)를 통해 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치로부터 도어가 개구(142)를 덮는 폐쇄된 위치로 이동된다. 일 실시예에서, 각각의 씰링 부재(154)는 단계(200) 동안 리세스된 위치(도 9a 및 도 10)에 있다. 일 실시예에서, 갭(168)은 하우징(105)의 전방면(143)과 도어(140)의 내부측 또는 표면(170) 사이에서 연장된다.

방법의 단계(202)에서, 하나 이상의 씰링 부재(154) 각각은 리세스된 위치로부터 밀봉 위치(도 9b 및 도 10(파선))로 전이되고, 밀봉 위치는 갭(168)을 폐쇄하고 하우징(105)의 전방면(143)과 도어의 내부측(170) 사이에 밀봉을 형성하고, 번인 챔버(106)로 통하는 개구(142)를 폐쇄한다. 단계(202)의 일 실시예는 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 씰링 부재(154)의 내부 챔버(167)로 압축 공기(174)의 흐름을 지향시키는 것을 포함한다.

본 발명의 실시예를 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항이 변경될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.

Claims

반도체 번인 오븐으로서,
번인 챔버, 및 전방면으로 둘러싸인 상기 번인 챔버로 통하는 개구를 포함하는 하우징;
상기 번인 챔버를 가열하도록 구성된 가열장치;
상기 번인 챔버 내에 수용된 반도체 디바이스에 전력을 공급하도록 구성된 테스트 회로;
도어로서, 상기 개구를 통해 상기 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치와, 상기 도어가 상기 개구를 덮는 폐쇄된 위치를 갖는, 상기 도어; 및
상기 도어가 상기 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 도어의 내부측과 상기 하우징의 전방면 사이의 개구 주위에 밀봉을 형성하도록 구성된 씰링 기구를 포함하고, 상기 씰링 기구는 적어도 하나의 씰링 부재를 포함하고, 상기 적어도 하나의 씰링 부재는 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된 위치와, 상기 적어도 하나의 씰링 부재가 상기 갭을 폐쇄하고 상기 밀봉을 형성하는 밀봉 위치를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제1항에 있어서,
상기 씰링 기구는 압축 공기 공급부를 포함하고;
상기 씰링 기구는 상기 압축 공기 공급부로부터 각각의 씰링 부재의 내부 챔버로 압축 공기의 흐름을 지향시켜 각각의 씰링 부재를 팽창시키고 각각의 씰링 부재를 상기 리세스된 위치로부터 상기 밀봉 위치로 전이시키도록 구성되고;
상기 씰링 기구는 각각의 씰링 부재의 내부 챔버 외부로 공기의 흐름을 지향시켜 각각의 씰링 부재를 상기 밀봉 위치로부터 상기 리세스된 위치로 전이시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제2항에 있어서,
상기 씰링 기구는,
상기 압축 공기 공급부로부터 각각의 씰링 부재의 내부 챔버로 압축 공기의 흐름을 제어하도록 구성된 입력 밸브; 및
각각의 씰링 부재의 내부 챔버 외부로 공기의 흐름을 제어하도록 구성된 출력 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제3항에 있어서,
상기 씰링 기구는 상기 입력 밸브와 상기 출력 밸브를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제1항에 있어서,
각각의 씰링 부재는 상기 하우징에 부착되고;
상기 번인 오븐은 상기 번인 챔버와 각각의 상기 씰링 기구 사이에 열 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제5항에 있어서,
상기 번인 오븐은 상기 적어도 하나의 씰링 부재를 지지하는, 상기 하우징에 부착된 복수의 브래킷을 포함하고;
상기 열 차단부는 각각의 브래킷과 상기 하우징 사이에 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제6항에 있어서,
상기 단열재는 실리콘 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제1항에 있어서,
상기 개방된 위치와 상기 폐쇄된 위치 사이에서 상기 하우징의 전방면을 따라 연장되는 축을 따라 상기 도어를 구동하도록 구성된 전동 캐리지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제1항에 있어서,
상기 도어를 상기 하우징에 연결하는 힌지를 더 포함하고, 상기 도어는 상기 힌지에서 상기 개방된 위치와 상기 폐쇄된 위치 사이에서 선회하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
반도체 번인 오븐으로서,
번인 챔버, 및 전방면으로 둘러싸인 상기 번인 챔버로 통하는 개구를 포함하는 하우징;
상기 번인 챔버를 가열하도록 구성된 가열장치;
상기 번인 챔버 내에 수용된 반도체 디바이스에 전력을 공급하도록 구성된 테스트 회로;
도어로서, 상기 개구를 통해 상기 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치와, 상기 도어가 상기 개구를 덮는 폐쇄된 위치를 갖는, 상기 도어;
상기 개방된 위치와 상기 폐쇄된 위치 사이에서 상기 하우징의 전방면을 따라 연장되는 축을 따라 상기 도어를 구동하도록 구성된 전동 캐리지; 및
상기 도어가 상기 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 도어의 내부측과 상기 하우징의 전방면 사이의 상기 개구 주위에 밀봉을 형성하도록 구성된 씰링 기구를 포함하고, 상기 씰링 기구는,
적어도 하나의 씰링 부재로서, 각각의 씰링 부재는 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된 위치와, 상기 적어도 하나의 씰링 부재가 상기 갭을 폐쇄하고 상기 밀봉재를 형성하는 밀봉 위치를 갖는, 상기 적어도 하나의 씰링 부재; 및
압축 공기 공급부를 포함하고,
상기 씰링 기구는 상기 압축 공기 공급부로부터 각각의 씰링 부재의 내부 챔버로 압축 공기의 흐름을 지향시켜 각각의 씰링 부재를 팽창시키고 각각의 씰링 부재를 상기 리세스된 위치로부터 상기 밀봉 위치로 전이시키도록 구성되고;
상기 씰링 기구는 각각의 씰링 부재의 내부 챔버 외부로 공기의 흐름을 지향시켜 각각의 씰링 부재를 상기 밀봉 위치로부터 상기 리세스된 위치로 전이시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제10항에 있어서,
상기 씰링 기구는,
상기 압축 공기 공급부로부터 각각의 씰링 부재의 내부 챔버로 압축 공기의 흐름을 제어하도록 구성된 입력 밸브; 및
각각의 씰링 부재의 내부 챔버 외부로 공기의 흐름을 제어하도록 구성된 출력 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제11항에 있어서,
상기 씰링 기구는 상기 입력 밸브와 상기 출력 밸브를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제12항에 있어서,
각각의 씰링 부재는 상기 하우징에 부착되고;
상기 번인 오븐은 상기 번인 챔버와 각각의 씰링 기구 사이에 열 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제13항에 있어서,
상기 번인 오븐은 상기 적어도 하나의 씰링 부재를 지지하는, 상기 하우징에 부착된 복수의 브래킷을 포함하고;
상기 열 차단부는 각각의 브래킷과 상기 하우징 사이에 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
제14항에 있어서,
상기 단열재는 실리콘 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐.
반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법으로서, 상기 반도체 번인 오븐은,
번인 챔버를 형성하고, 상기 하우징의 전방면으로 둘러싸인 상기 번인 챔버로 통하는 개구를 포함하는 하우징;
상기 번인 챔버를 가열하도록 구성된 가열장치;
상기 번인 챔버 내에 수용된 반도체 디바이스에 전력을 공급하도록 구성된 테스트 회로;
도어로서, 상기 개구를 통해 상기 번인 챔버에 접근 가능한 개방된 위치와, 상기 도어가 상기 개구를 덮는 폐쇄된 위치를 갖는, 상기 도어; 및
적어도 하나의 씰링 부재를 포함하는 씰링 기구를 포함하고,
상기 방법은,
상기 도어를 상기 개방된 위치로부터 상기 폐쇄된 위치로 이동시키는 단계;
상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 갭이 연장되는 리세스된 위치로부터, 각각의 씰링 부재가 상기 갭을 폐쇄하고 상기 하우징의 전방면과 상기 도어의 내부측 사이에 밀봉을 형성하는 밀봉 위치로 각각의 씰링 부재를 전이시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법.
제16항에 있어서,
각각의 씰링 부재를 상기 리세스된 위치로부터 상기 밀봉 위치로 전이시키는 단계는 압축 공기 공급부로부터 각각의 씰링 부재의 내부 챔버로 공기의 흐름을 지향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법.
제17항에 있어서,
각각의 씰링 부재의 상기 내부 챔버 내부로부터 공기를 배출하는 단계를 포함하는 상기 밀봉 위치로부터 상기 리세스된 위치로 각각의 씰링 부재를 전이시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법.
제18항에 있어서,
제어기와 입력 밸브를 사용하여 상기 리세스된 위치로부터 상기 밀봉 위치로 상기 적어도 하나의 씰링 부재의 전이를 제어하는 단계, 및 상기 제어기와 출력 밸브를 사용하여 상기 밀봉 위치로부터 상기 리세스된 위치로 상기 적어도 하나의 씰링 부재의 전이를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법.
제19항에 있어서,
상기 도어를 상기 개방된 위치로부터 상기 폐쇄된 위치로 이동시키는 단계는 전동 캐리지를 사용하여 상기 하우징의 전방면을 따라 연장되는 축을 따라 상기 도어를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 번인 오븐을 동작시키는 방법.