KR20230134181A - 전자부품 테스트용 테스트보드 - Google Patents

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KR20230134181A
KR20230134181A KR1020220031161A KR20220031161A KR20230134181A KR 20230134181 A KR20230134181 A KR 20230134181A KR 1020220031161 A KR1020220031161 A KR 1020220031161A KR 20220031161 A KR20220031161 A KR 20220031161A KR 20230134181 A KR20230134181 A KR 20230134181A
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이창석
강만규
전광호
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에스케이엔펄스 주식회사
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Abstract

본 발명은 전자부품을 테스트하는데 사용되는 전자부품 테스트용 테스트보드에 관한 것이다.
본 발명의 테스트보드는 전자부품이 안착되는 인서트소켓과 전자부품의 테스트시에 발생하는 열을 방출하기 위한 방열프레임이 메인보드의 일면에 함께 설치됨으로써, 열 방출효율이 향상되고 테스트보드의 두께를 줄여 테스트챔버의 처리용량을 확장할 수 있다.
또한 본 발명의 테스트보드는 테스트칩과 근거리에 테스트칩에 열을 제공할 수 있는 발열부재와 발열부재를 제어하기 위한 제어수단을 구비하여, 저온 테스트시에도 테스트칩이 발열부재로부터 열을 제공받아 작동 가능 온도 범주 내에 있도록 함으로써 극저온의 환경에서도 정상적인 테스트가 가능하도록 한다.

Description

전자부품 테스트용 테스트보드{Test Board For Testing Electronic Components}
본 발명은 전자부품을 테스트하는데 사용되는 전자부품 테스트용 테스트보드에 관한 것이다.
생산된 전자부품들은 테스트 공정을 거친 후 출하된다.
테스트 공정의 처리용량 확대 및 관리 효율성을 위해 다수의 전자부품들을 한꺼번에 테스트할 수 있는 테스트 보드가 발명되었다.
테스트보드는 전자부품이 안착되는 다수의 인서트소켓을 가지고 있고, 테스트보드가 테스터와 전기적으로 연결되면 인서트소켓들에 각각 안착된 전자 부품들이 테스터에 전기적으로 연결되는 구조를 가진다. 그래서 인서트소켓들에 안착된 전자부품들이 한꺼번에 테스트 될 수 있게 되는 것이다.
일반적으로 전자부품들은 다양한 온도환경에서 사용될 수 있다. 따라서 테스트 공정도 인위적으로 열적인 스트레스(온도를 높이는 것 뿐만이 아니라 낮추는 것도 포함한다.)를 가한 상황에서 진행될 필요가 있다. 따라서 일정한 온도환경이 조성된 테스트챔버에 테스트보드가 수용된 상태에서 전자부품들에 대한 테스트가 이루어지도록 구현된다. 이 때, 처리용량을 확장하기 위해서는 테스트챔버에 가급적 많은 수의 테스트 보드가 수용될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
한편 전자부품에 대한 저온테스트, 고온테스트, 상온테스트가 진행된다.
테스트 결과에 대한 신뢰성이 확보되기 위해서는 전자부품의 온도가 요구되는 온도범위 내에 있어야 한다. 그런데 테스트 도중에 발생하는 저항열 등에 의해 전자부품의 온도가 상승하게 되면, 테스트의 신뢰성이 담보될 수 없다. 그래서 송풍팬으로 전자부품의 온도를 낮춰주거나 대한민국 공개특허 10-2015-0030467호에서 제안된 기술(이하 ‘종래기술’이라 함)에서와 같이 소켓이 설치되는 면의 반대에 있는 면에 서멀탱크 및 방열판을 구비시켜서 전자부품의 온도를 낮춰주는 구조를 취한다.
그런데, 종래기술에 의할 경우 전자부품에서 발생된 열이 도전 비아를 통해 서멀패드로 이동하기 때문에 열의 이동통로가 좁아서 방열 효율이 그만큼 우수하지 못하다. 그리고 테스트보드의 두께가 두꺼워져 테스트챔버에 수용할 수 있는 테스트보드의 수에 한계가 있어 테스트 처리용량이 저하된다.
한편 테스트는 일반적으로 인서트소켓에 안착된 전자부품에 테스트신호를 입력하고 입력된 테스트신호에 의하여 전자부품에서 발생한 피드백신호를 수신 내지 수신한 신호를 분석하는 방식으로 이루어진다. 따라서 테스트보드에는 테스트신호를 발생시켜 전자부품에 입력하고, 전자부품에서 발생한 피드백신호을 수신하고 필요한 경우 분석할 수도 있는 테스트칩이 구비된다.
전자부품의 저온테스트는 경우에 따라 영하 40℃보다도 낮은 온도에서 진행된다. 이 때 테스트칩 역시 실험 온도에 노출되므로 테스트칩의 온도 역시 영하 40℃보다 아래로 떨어지게 되고 테스트칩의 정상 작동 범주를 벗어나 정상적인 테스트가 불가하게 된다.
본 발명은 다음과 같은 요구에 의해서 안출되었다.
첫째, 방열이 잘 이루어지면서도 테스트보드에 장착된 테스트칩의 방열 및 방열판을 통한 방열의 균일도를 높여 테스트보드의 안정성을 담보할 수 있는 구조가 요구된다.
둘째, 저온 테스트시 테스트칩이 위치한 테스트챔버가 극저온의 환경인 경우에도 테스트칩이 정상적인 테스트 수행을 위해 동작 가능해야 한다.
셋째, 동일 규모의 테스트챔버에 더 많은 개수의 테스트보드가 수용될 수 있는 구조가 필요하다.
본 발명의 일 실시예인 전자부품 테스트용 테스트보드는 전자부품이 안착되는 인서트소켓들; 인서트소켓들에 안착된 전자부품들의 테스트를 위해 테스터와 연결되는 전기회로를 가지는 메인보드; 메인보드의 후방에 구비되어서 테스터와 메인보드에 있는 전기회로를 연결시키는 커넥터; 메인보드와 인서트소켓들 사이에 행렬 형태로 배열되며, 테스터에서 오는 테스트 명령에 따라 전자부품을 테스트하기 위한 테스트신호를 발생시키고, 전자부품으로부터 피드백되는 테스트 결과를 테스터로 보내기 위한 테스트칩을 가지는 다수의 테스트기판; 메인보드의 일면 측에 행렬 행태로 배열된 인서트소켓들의 상호 이웃하는 열들 사이에 구비되며, 전자부품의 테스트에 의해 발생되는 열을 방출시키기 위한 금속 소재의 방열프레임; 테스트칩에 열을 제공함으로써 저온 테스트시 테스트칩의 온도를 작동 가능 온도로 높일 수 있는 발열장치;를 포함하되 발열장치는 발열 기능을 가지고 테스트칩에 열을 제공하여 테스트칩의 온도를 상승시킬 수 있는 발열부재; 및 발열부재의 발열량을 제어하는 제어수단;을 포함하는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 발열부재는 방열프레임 상면에 위치하고 발열부재는 방열프레임 하면을 통해 테스트칩에 열을 제공하는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 발열부재는 면상으로 구비되되 테스트칩과 수직선상에서 일치하도록 배치되는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 방열프레임에 접촉하게 마련되어 공기와 열 교환을 함으로써 방열프레임으로 전도된 열을 방출하기 위한 히트파이프를 더 포함하는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 방열프레임은 인서트소켓 측으로 바람이 새는 것을 방지함으로써 바람이 이동하는 경로를 제공하도록 양 측에 형성되는 한 쌍의 차단벽을 더 포함하고 히트파이프는 한 쌍의 차단벽 사이에 배치되며 바람이 이동하는 방향으로 연장되게 형성되어 이동하는 바람과 접촉하여 열 교환을 하는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 테스트기판을 메인보드에 결합시키기 위해 게재되며, 테스트기판으로부터 열을 빼앗기 위해 금속 소재로 마련되는 전도프레임을 더 포함하고, 테스트기판으로부터 탈취된 열이 전도프레임을 통해 방열프레임으로 이동되도록 전도프레임의 일부는 방열프레임에 접하는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 접착성을 가지고 테스트기판과 전도프레임 사이에 마련되어 전도프레임과 테스트기판을 고정시키되, 테스트기판에서 발생하는 열을 전도프레임으로 전달하는 서멀패드를 더 포함하는 전자부품 테스트용 테스트보드가 될 수 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 테스트칩 상면에서 발생한 열이 빠르게 방열 프레임으로 전도되도록 하여 테스트보드의 방열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
둘째, 테스트칩에서 발생한 열이 쉽게 방출될 수 있기 때문에 테스트칩 근처 전자부품의 테스트 온도를 적정하게 유지할 수 있고, 이에 따라 테스트챔버의 열의 균일도(Thermal Uniformity)가 향상되어 테스트 신뢰도가 높아진다.
셋째, 저온 테스트시 테스트칩에 열을 제공하여 테스트칩이 동작 가능 온도를 유지할 수 있도록 함으로써 비교적 저렴한 비용으로 극저온 환경에 대한 전자부품의 테스트가 가능하게 된다.
넷째, 테스트보드의 두께를 줄일 수 있기 때문에 동일 규모의 테스트챔버에 더 많은 테스트보드를 수용할 수 있어서 테스트 처리 용량을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자부품 테스트용 테스트보드에 대한 일부 분해도이다.
도 2는 본 발명인 테스트보드에 적용된 하나의 전도프레임 부위를 별도로 발췌하여 확대한 발췌도이다.
도 3은 본 발명인 테스트보드에 적용된 방열프레임에 대한 발췌도이다.
도 4는 본 발명인 테스트보드에 적용된 방열프레임과 전도프레임의 접촉구조를 보여주기 위한 참조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예인 테스트보드에 적용된 발열부재의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 구성인 발열부재가 작동하는 모습을 도시한 것이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예의 구성인 방열프레임에 발열부재, 볼트 및 히트파이프이 조립된 상태를 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 조립된 상태의 구성들을 A방향으로 절단한 절단면을 도시한 것이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
도 1은 본 발명인 전자부품 테스트용 테스트보드(100)에 대한 일부 분해도이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분을 발췌하여 확대한 확대도이다.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 일 실시 예인 전자부품 테스트용 테스트보드(100)는 인서트소켓(110)들, 메인보드(130), 커넥터(140), 테스트기판(120), 방열프레임(150), 발열장치(180 및 히트파이프(190)를 포함한다.
인서트소켓(110)은 테스트되어야 할 전자부품을 안착시키기 위해 마련되며, 메인보드(130)의 일면(상면) 측에 행렬 형태로 배열된다.
테스트기판(120)은 메인보드(130)와 인서트소켓(110) 사이에 행렬 형태로 배열된다. 이러한 테스트기판(120)은 테스터(도시되지 않음)에서 오는 테스트 명령에 따라 전자부품을 테스트하기 위한 테스트신호를 발생시키고, 전자부품으로부터 피드백되는 피드백신호에 따른 테스트 결과를 테스터로 보내기 위한 테스트칩(121)을 가진다. 여기서 테스트칩(121)에서 테스터로 보내는 테스트 결과는 전자부품으로부터 피드백된 피드백 신호 그 자체일 수도 있고, 피드백 신호를 테스트칩(121)에서 분석한 분석신호일 수도 있다. 즉 테스트 결과는 테스트칩(121)의 기능을 어디까지 확보하느냐에 따라 여러 형태를 가질 수 있다.
본 실시 예에서는 하나의 테스트기판(120)에 4개의 인서트소켓(110)이 2×2 행렬 형태로 결합된다. 즉 하나의 테스트기판(120)이 4개의 전자부품에 대한 테스트를 담당하게 되는 것이다. 물론 실시하기에 따라서 하나의 테스트기판(120)이 4개보다 더 많은 개수의 전자부품들에 대한 테스트를 담당하게 하거나, 4개보다 더 적은 개수의 전자부품에 대한 테스트를 담당하도록 구현될 수도 있다.
메인보드(130)는 인서트소켓(110)들에 안착된 전자부품들의 테스트를 위해 테스터와 연결되는 전기회로를 가진다.
커넥터(140)는 메인보드(130)의 후방에 구비되어서 테스터와 메인보드(130)에 있는 전기회로를 연결시킨다.
방열프레임(150)은 행렬 형태로 배열된 인서트소켓(110)들의 상호 이웃하는 열들 사이에 구비된다. 이러한 방열프레임(150)은 전자부품의 테스트에 의해 발생되는 테스트칩(121)의 열을 방출시키기 위해 금속 소재로 마련되는 것이 바람직하다. 그리고 테스트보드(100) 전체 상하 두께를 늘리지 않기 위해서 방열프레임(150)이 상방으로 돌출된 높이는 인서트소켓(110)이 상방으로 돌출된 높이보다 낮거나 적어도 동일한 것이 바람직하다.
방열프레임(150)은 인서트소켓(110)들과 같이 메인보드(130)의 일면 측에 구비된다.
방열프레임(150)은 하나의 테스트기판(120)에 결합된 상호 이웃하는 인서트소켓(110) 사이에 배치될 수 있다.
도 3의 발췌도에서와 같이, 본 실시예에 따른 방열프레임(150)은 한 쌍의 차단벽(151a, 151b)을 가진다. 한 쌍의 차단벽(151a, 151b)은 송풍팬(도시되지 않음)에 의해 발생된 바람이 인서트소켓(110) 측으로 새는 것이 방지하도록 방열프레임(150)의 전후 양 측에 상방으로 돌출되게 형성된다. 즉, 한 쌍의 차단벽(151a, 151b)은 바람이 이동하는 경로를 제공한다. 이 한 쌍의 차단벽(151a, 151b)에 의해서 송풍팬에 의해 발생된 바람이 좌우 방향으로 일렬로 늘어선 방열프레임(150)들을 순차적으로 모두 거치며 지나갈 수 있게 된다.
한편 본 실시예는 히트파이프(190)를 더 포함한다. 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 히트파이프(190)는 방열프레임(150)에 접촉하게 마련되어 공기와 열 교환을 함으로써 상기 방열프레임(150)으로 전도된 열을 방출한다. 히트파이프(190)는 방열프레임(150)에 비하여 외부와의 열 교환율이 우수하여 방열 효율을 높인다. 이러한 히트파이프(190)는 본 발명의 실시를 위해 통상의 기술자가 채용할 수 있는 모든 히트파이프(190)가 될 수 있다.
한편 본 실시예에 따르면 히트파이프(190)는 방열프레임(150)에 마련된 한 쌍의 차단벽(151a, 151b) 사이에 배치되며 바람이 이동하는 방향(좌에서 우방향 또는 우에서 좌방향, 이하 ‘좌우 방향’이라 함)으로 연장되게 형성되어 이동하는 바람과 접촉하여 열 교환을 하도록 마련된다. 이 때 히트파이프(190)가 좌우 방향으로 길쭉한 형태를 가짐으로써 바람이 좌우 방향으로 이동하는 것을 방해하지 않도록 되어 있다. 이러한 구조는 단위 시간당 히트파이프(190)가 접촉하는 공기의 양을 증가시킴으로써 열 교환율을 상승시킨다.
또한 히트파이프(190)가 마련됨으로써 공기와의 접촉 면적이 증가하는 점도 방열 효율을 높여주는 요인이 된다. 물론 위의 차단벽(151a, 151b)도 바람과 방열프레임(150) 간의 접촉 면적을 늘리는 기능을 가지며, 그만큼 방열프레임(150)에 의한 방열효율을 높여준다.
한편 본 발명의 일 구성인 발열장치(180)는 전자제품의 저온테스트시에 극저온의 테스트챔버 환경에서도 테스트칩(121)이 작동할 수 있도록 하기 위해 테스트칩(121)에 열을 제공할 수 있는 기능을 가진다.
발열장치(180)는 발열부재(181) 및 제어수단(182)을 포함한다.
도 5를 참조하여 발열부재(181)를 설명하면 하기와 같다.
발열부재(181)는 발열체(181-1), 전극(181-2) 및 절연수단(181-3)을 포함할 수 있다.
발열체(181-1)는 절연수단(181-3)에 도포된 저항체가 될 수 있다. 저항체는 그래핀 등 절연수단(181-3)에 도포가 가능하면서 전류가 흐를 때 저항으로 인한 발열이 있는 모든 물질이 될 수 있다.
또한 도시되지는 않았으나 발열체(181-1)는 복수의 발열선이 소정의 방향으로 교차되어 이루어지는 다양한 패턴을 가질 수도 있다. 패턴은 선, 원형, 다각형 중에서 선택되는 어느 하나 이상이 사방으로 반복된 형태일 수 있다.
발열체(181-1)는 탄소 기반 발열체, 주석산화물 발열체, 금속 발열체 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 탄소 기반 발열체는 탄소나노튜브, 그래핀, 카본블랙 등일 수 있고, 금속 발열체는 플레이크, 원형 와이어, 막대 중 어느 하나 이상의 형상을 갖는 전도성 금속일 수 있다.
전극(181-2)은 발열체(181-1)와 연결되어 외부에서 공급되는 전원을 발열체(181-1)로 전달하며, 제어수단(182)(도 1에 도시됨)에 의해 제어된다. 전극(181-2)은 +극과 -극으로 구성되며, 이러한 각 전극(181-2)은 테스트칩(121)의 일단에서 타단까지 다수의 라인으로 배치되어 발열체(181-1)가 테스트칩(121)의 전체 면적을 균일하게 가열할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 실시 예에서 양 전극(181-2)의 각 일단은 방열프레임(150)의 일 측면으로 배치되고, 이러한 각 일단은 메인보드(130)를 통해 제어수단(182)과 연결된다.
이러한 양 전극(181-2)의 각 일단은 포고(Pogo) 핀 방식의 커넥터가 될 수 있다. 이러한 방식은 낮은 가격 및 타 부품과의 넓은 호환성으로 인해 전자제품 테스트용 테스트보드(100)의 생산 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 또한 우수한 내구성으로 유지 관리도 용이하다. 이러한 포고 핀 방식의 커넥터는 볼 포인트 커넥터, 마그네틱 커넥터, 고전류 커넥터, 고주파 커넥터, 초소형 핀 및 나사 핀방식 등 다양향 타입으로 제작될 수 있다.
양 전극(181-2)의 각 일단이 메인보드(130)에 연결되기 위해 방열프레임(150), 테스트기판(120), 전도프레임(160) 및 서멀패드(170)의 모양이 적절하게 변형될 수 있다.
도 6을 참고하여 발열체(181-1)의 발열 원리를 설명하면 하기와 같다.
전극(181-2)에 의해 발열체(181-1)로 전달되는 전원은 전위차를 의미한다. 즉 +전극(181-2(+))과 -전극(181-2(-))에 접한 발열체(181-1)의 사이 구간에 전위차가 발생한다. 이러한 사이 구간에 전류가 흐르게 되고 발열체(181-1)는 그 저항에 의한 저항열을 발생시킨다.
위와 같이 발열체(181-1)가 저항열을 발생시킴으로써 발열부재(181)는 열을 방출하게 되고, 발열부재(181) 가까이 위치한 테스트칩(121)은 열을 제공받게 되는 것이다.
절연수단(181-3)은 발열체(181-1)와 테스트칩(121) 또는 발열체(181-1)와 테스트기판(120) 사이에 위치하여 양측을 전기적으로 차단한다. 이를 통해 저온에서 발열을 위해 발열체(181-1)에 전류를 흐르게 하여도 테스트칩(121)이나 테스트기판(120)에 어떠한 전기적 영향을 미치지 아니하고서도 정상적인 테스트를 진행할 수 있다.
절연수단(181-3)은 필름의 형태로 발열체(181-1), 테스트칩(121) 또는 테스트기판(120)의 표면에 정상적인 테스트를 위해 필요한 절연 기능을 제공할 수 있도록 코팅될 수 있다.
절연수단(181-3)의 소재는 PVC, PE, PET, PVB, PI, PP, PS, PU, ABS 수지, AS 수지, PMMA, PVA, PEN, PDMS, EPDM, EVA, 실리콘 및 PVDC 중 어느 하나 이상이 될 수 있으나, 그 이외에 절연기능을 제공할 수 있는 모든 물질이 될 수 있다고 이해되어야 한다.
도 7 은 방열프레임(151)에 발열부재(181), 볼트(B) 및 히트파이프(190)이 조립된 상태를 도시한 것이다. 도 8은 도 7의 조립된 상태의 구성을 A방향으로 절단한 절단면을 도시한 것이다.
본 실시예에서 발열부재(181)는 방열프레임(150)의 상면에 면상으로 구비되되 상기 테스트칩(121)과 수직선상에서 일치하도록 배치됨으로써 방열프레임(150) 하면을 통해 상기 테스트칩(121)에 열을 제공한다. 이 때 발열부재(181)가 마련되는 구간의 방열프레임(150)은 그 두께가 다른 구간에 비하여 얇게 마련되어 발열부재(181)에서 발생한 열이 테스트칩(121)에 전도되는 것을 용이하게 하도록 제공될 수도 있다.
한편 저온테스트시에는 테스트칩(121)의 온도는 동작 가능한 온도를 유지하되, 테스트의 대상이 되는 칩의 온도는 실험 조건인 저온을 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 발열부재(181)로 하여금 테스트칩(121)에 집중적으로 열을 제공하는 것이 저온테스트의 신뢰도 확보에 유리하다.
이에, 도 3을 참조하여 보면 본 실시예에서는 발열부재(181)가 마련되는 방열프레임(150)의 상면에는 상술한 차단벽(151a, 151b)이 형성되지 않을 수 있다. 차단벽(151a, 151b)을 일부 제거함으로써 저온테스트시 발열부재(181)가 제공하는 열이 차단벽(151a, 151b)을 통해 방열프레임(150) 전체로 전도되는 것을 방지할 수 있다. 즉 발열부재(181)가 제공하는 열이 테스트칩(121)이 아닌 다른 곳으로 빠져나가지 않도록 함으로써 발열부재(181)로 하여금 테스트칩(121)에 집중적으로 열을 제공하는 것을 가능하게 한다.
한편 위와 같은 실시예에서도 히트파이프(190)는 차단벽(151a, 151b)과는 달리 발열부재(181) 상측을 가로지르도록 연장되어 형성될 수 있다. 이 경우에는 상술한 것과 같은 이유로 히트파이프(190)는 발열부재(181)에 접촉하지 않고 이격되게 마련됨으로써 발열부재(181)가 제공하는 열이 테스트칩(121)이 아닌 다른 곳으로 빠져나가지 않도록 하여 테스트칩(121)에 집중적으로 열이 제공되는 것이 가능하게 한다.
하지만 본원 발명의 권리범위가 위와 같은 방열프레임(150) 및 히트파이프(190)를 포함한 발명에 한정되는 것은 아니며, 저온테스트시 테스트칩(121)의 온도 유지 효과와 고온테스트시 방열 효과의 요구 정도를 고려하여 통상의 기술자가 방열프레임(150), 히트파이프(190) 및 발열부재(181)의 모양 및 위치를 적절하게 변경할 수 있다고 이해되어야 한다.
한편 발열부재(181)는 테스트칩(121)과의 사이에 방열프레임(150)을 두고 테스트칩(121)의 상면 측에 위치하고 테스트칩(121)의 상방을 덮는 면상으로 구비되는 면상발열부재(181)인 것이 바람직하다. 면상발열부재(181)는 선상발열부재와 달리 면 전체에서 복사열이 방출되어 테스트칩(121)의 전면에 걸쳐 골고루 열을 제공해 줄 수 있다. 다만 발열부재(181)는 테스트칩(121)과 근거리에서 테스트칩(121)에 열을 제공할 수 있다면 어디에든 위치할 수 있다.
한편 제어수단(182)은 각 전극(181-2)(+/-)에 연결되어 각 전극(181-2)(+/-)의 전위차를 제어함으로써 발열부재(181)의 발열량을 통제한다. 발열량의 제어는 전원의 온/오프(on/off) 또는 폐루프 제어 방식이 될 수 있다.
제어수단(182)은 발열량 제어에 필요한 연산을 위해 최소한의 연산능력을 가진 마이크로 프로세서(Microprocessing Unit)가 될 수 있다. 바람직하게는 테스트보드(100)에 테스트명령을 하달하는 테스터상의 어떠한 연산장치가 될 수도 있다.
제어수단(182)는 메인보드(130)를 통해 각 전극(181-2)(+/-)의 각 일단에 연결될 수 있다.
한편 본 발명의 다른 실시 예는 전도프레임(160)을 더 포함할 수 있다.
전도프레임(160)은 테스트칩(121)에서 발생한 열이 방열프레임(150)으로 전도되기 위해 추가적인 경로를 제공할 수 있다.
기본적으로 전도프레임(160)은 테스트기판(120)을 메인보드(130)에 단단히 결합시키기 위해 게재된다.
도 2를 참고하면 이러한 전도프레임(160)에는 상방으로 돌출된 결합돌기(161)들이 군데군데 형성되어 있다. 결합돌기(161)의 상단은 방열프레임(150)의 하면에 접한다. 이러한 결합돌기(161)에는 상방으로 개구된 나사홈(G)이 형성되어 있고, 방열프레임(150)에는 결합돌기(161)와 대응되는 위치에 결합구멍(H)이 형성되어 있다. 그래서 결합수단으로서 구비되는 금속소재의 볼트(B)에 의해 방열프레임(150)과 전도프레임(160)이 결합된다. 여기서 결합돌기(161)와 볼트(B)는 테스트기판(120)에서 발생하여 전도프레임(160)으로 전도된 열이 상방에 있는 방열프레임(150)으로 신속하게 전도되는 통로로서 작용한다. 따라서 전도프레임(160)은 테스트기판(120)으로부터 열을 빼앗아 방열프레임(150)으로 보내는 기능도 가지며, 이를 위해 금속 소재로 마련되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따르면, 테스트기판(120)에 있는 열은 상방의 발열부재(181)를 거쳐, 또는 방열프레임(150)으로 직접 전도되기도 하지만, 하방의 전도프레임(160)을 통해 방열프레임(150)으로 전도되기도 한다. 즉, 본 실시예에 의할 경우 테스트기판(120)에 있는 열이 여러 경로를 통해 방열프레임(150)으로 전도될 수 있기 때문에 그 만큼 테스트기판(120)에 있을 열을 신속하게 제거하는 것이 가능해진다.
더 나아가 결합돌기(161)와는 별개로, 전도프레임(160)은 서로 이웃하는 테스트기판(120) 사이에서 상방으로 돌출된 돌출부위(162)를 가지는 것이 더 바람직하게 고려될 수 있다. 이러한 경우 도 4의 참조도에서와 같이 돌출부위(162)의 상면은 방열프레임(150)의 하면에 직접 접하도록 구현될 수 있다. 따라서 테스트기판(120)의 열이 전도프레임(160)을 통해 방열프레임(150)으로 신속하게 이동된다.
또 결합돌기(161)는 테스트기판(120)과 메인보드(130) 간의 전기적 결합을 안내하는 안내돌기로서의 기능도 가진다.
예를 들어 도 1을 참조하여 보면 테스트기판(120)은 하방으로 돌출되어 있는 헤더핀(HP)을 가지고 있고, 메인보드(130)는 상방으로 돌출된 헤더커넥터(HC)를 가진다. 이에 따라 헤더핀(HP)과 헤더커넥터(HC)가 전기적으로 연결됨으로써 테스트기판(120)과 메인보드(130)가 전기적으로 결합되는 것이다. 여기서 결합돌기(161)는 헤더핀(HP)과 헤더커넥터(HC) 간의 상호 위치 관계를 안내해주는 기능을 하게 됨으로써 헤더핀(HP)과 헤더커넥터(HC)의 적절한 전기적인 연결이 이루어질 수 있게 된다.
한편 본 발명의 또 다른 실시예는 서멀패드(170)를 더 포함할 수 있다. 서멀패드(170)는 테스트기판(120)과 전도프레임(160) 사이에 위치한다. 서멀패드(170)는 테스트기판(120)으로부터 오는 열을 전도프레임(160)으로 효과적으로 전달하기 위해 열전도성이 우수한 재질로 구비된다. 이러한 서멀패드(170)는 각각 테스트기판(120)과 전도프레임(160)에 접착되어 테스트기판(120)을 전도프레임(160)에 고정시킬 수 있도록 양면이 접착력을 가진다. 그로 인해 테스트기판(120)과 전도프레임(160)은 열전도성 차원에서 서멀패드(170)를 게재하여 상호 긴밀하게 밀착되므로, 테스트기판(120)의 열이 방열프레임(150)으로 더욱 신속하게 이동하게 되어서 그만큼 방열 효율이 향상된다.
계속하여 위와 같은 구성을 가지는 테스트보드(100)의 작동 및 작용에 대해서 설명한다.
테스터로부터 테스트 명령이 커넥터(140) 및 메인보드(130)의 전기회로를 거쳐 테스트칩(121)으로 인가되면, 테스트칩(121)들이 테스트신호를 발생시켜서 자기가 담당하는 인서트소켓(110)들에 안착되어 있는 전자부품들로 보내고, 전자부품으로부터 피드백되는 피드백신호에 따른 테스트 결과를 테스터로 보낸다.
상온 및 고온 테스트시 본 발명의 실시를 살펴보면, 테스트칩(121)의 작동 및 전자부품의 테스트 작동에 따른 열이 발생하게 되고 발생된 열은 테스트기판(120)에서 (서멀패드(170)를 추가적으로 거칠 수도 있다.) 전도프레임(160) 및 방열프레임(150)을 순차적으로 거치거나 테스트기판(120)에서 직접 방열프레임(150)으로 전도되면서 신속하게 빠져나가게 된다.
저온 테스트시 본 발명의 실시를 살펴본다. 테스트를 위해 테스트챔버의 온도를 극저온(테스트칩(121)의 작동 온도보다 낮은 온도인 경우를 상정한다.)으로 만들었을 때 제어수단(182)에 의해 제어되는 전극(181-2)으로 전원이 인가된다. 이 때 전극(181-2)에 양단이 연결된 발열체(181-1)가 저항으로 작용하여 발열하게 되고, 발생한 열은 방열프레임(150)을 넘어 테스트칩(121)으로 제공되어 테스트칩(121)의 온도가 작동 가능 온도 범주 내에 있게 한다. 이 때 방열프레임(150)에서 발열부재(181)가 마련된 구간의 두께를 비교적 얇게 함으로써 발열부재(181)에서 발생한 열이 테스트칩(121)으로 더 잘 넘어갈(전달될) 수 있다.(도 7참조) 따라서 극저온 환경에서도 테스트칩(121)이 정상적으로 테스트 신호를 발신 및 수신하여 테스트를 진행할 수 있다.
위와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 전자부품 테스트용 테스트보드
110 : 인서트소켓
120 : 테스트기판
121 : 테스트칩
HP : 헤더핀
130 : 메인보드
HC : 헤더커넥터
140 : 커넥터
150 : 방열프레임
151a, 151b : 차단벽 H : 결합구멍
160 : 전도프레임
161 : 결합돌기 G : 나사홈
162 : 돌출부위
B : 볼트
170 : 서멀패드
180 : 발열장치
181 : 발열부재
181-1 : 발열체
181-2 : 전극
181-3 : 절연수단
182 : 제어수단
190 : 히트파이프

Claims (7)

  1. 전자부품이 안착되는 인서트소켓들;
    상기 인서트소켓들에 안착된 전자부품들의 테스트를 위해 테스터와 연결되는 전기회로를 가지는 메인보드;
    상기 메인보드의 후방에 구비되어서 테스터와 상기 메인보드에 있는 전기회로를 연결시키는 커넥터;
    상기 메인보드와 상기 인서트소켓들 사이에 행렬 형태로 배열되며, 테스터에서 오는 테스트 명령에 따라 전자부품을 테스트하기 위한 테스트신호를 발생시키고, 전자부품으로부터 피드백되는 테스트 결과를 테스터로 보내기 위한 테스트칩을 가지는 다수의 테스트기판;
    상기 메인보드의 일면 측에 행렬 행태로 배열된 상기 인서트소켓들의 상호 이웃하는 열들 사이에 구비되며, 전자부품의 테스트에 의해 발생되는 열을 방출시키기 위한 금속 소재의 방열프레임;
    상기 테스트칩에 열을 제공함으로써 저온 테스트시 상기 테스트칩의 온도를 작동 가능 온도로 높일 수 있는 발열장치;를 포함하되
    상기 발열장치는
    발열 기능을 가지고 상기 테스트칩에 열을 제공하여 상기 테스트칩의 온도를 상승시킬 수 있는 발열부재; 및
    상기 발열부재의 발열량을 제어하는 제어수단;을 포함하는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
  2. 제 1항에 있어서
    상기 발열부재는 상기 방열프레임 상면에 위치하고
    상기 발열부재는 상기 방열프레임 하면을 통해 상기 테스트칩에 열을 제공하는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
  3. 제 2항에 있어서
    상기 발열부재는 면상으로 구비되되 상기 테스트칩과 수직선상에서 일치하도록 배치되는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나에 있어서
    상기 방열프레임에 접촉하게 마련되어 공기와 열 교환을 함으로써 상기 방열프레임으로 전도된 열을 방출하기 위한 히트파이프를 더 포함하는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
  5. 제 4항에 있어서
    상기 방열프레임은 상기 인서트소켓 측으로 바람이 새는 것을 방지함으로써 바람이 이동하는 경로를 제공하도록 양 측에 형성되는 한 쌍의 차단벽을 더 포함하고
    상기 히트파이프는 상기 한 쌍의 차단벽 사이에 배치되며 바람이 이동하는 방향으로 연장되게 형성되어 이동하는 바람과 접촉하여 열 교환을 하는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
  6. 제 5항에 있어서
    상기 테스트기판을 상기 메인보드에 결합시키기 위해 게재되며, 상기 테스트기판으로부터 열을 빼앗기 위해 금속 소재로 마련되는 전도프레임을 더 포함하고,
    상기 테스트기판으로부터 탈취된 열이 상기 전도프레임을 통해 상기 방열프레임으로 이동되도록 상기 전도프레임의 일부는 상기 방열프레임에 접하는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
  7. 제 6항에 있어서
    접착성을 가지고 상기 테스트기판과 상기 전도프레임 사이에 마련되어 상기 전도프레임과 상기 테스트기판을 고정시키되, 상기 테스트기판에서 발생하는 열을 전도프레임으로 전달하는 서멀패드를 더 포함하는
    전자부품 테스트용 테스트보드.
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