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KR100428031B1 - 반도체 소자 테스트 핸들러 - Google Patents

반도체 소자 테스트 핸들러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 테스트 핸들러에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 고열 및 냉각유체 공급에 의해 내부를 고온 또는 저온 환경으로 조성하고 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이의 반도체 소자를 소정의 온도상태로 만들어주는 예열챔버와, 이 예열챔버 일측에 설치되고 고열 및 냉각유체 공급에 의해 내부를 고온 또는 저온 환경으로 조성하여 상기 예열챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트소켓에 장착하여 테스트를 수행하는 테스트챔버와, 이 테스트챔버 일측에 설치되고 내부에 히터 및 송풍팬을 구비하여 테스트챔버로부터 반송된 테스트 트레이를 한 스텝씩 이동시키며 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시키는 디프로스팅챔버 및, 냉각유체 공급원으로부터 상기 예열챔버와 테스트챔버로의 냉각유체 공급을 제어하는 밸브 어셈블리를 포함하여 구성된 것에 있어서, 상기 밸브 어셈블리는 디프로스팅챔버 내에 통합되어 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러가 제공된다.
따라서, 저온 테스트시 냉각유체 공급을 제어하는 밸브 어셈블리, 특히 솔레노이드 밸브에 성에가 발생하지 않게 된다.

Description

반도체 소자 테스트 핸들러{Handler for testing semi-conductor devices}
본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 핸들러에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 온도 테스트가 가능한 핸들러에서 저온 테스트시 냉각유체 공급 구성요소에서 성에가 발생하는 최대한 억제할 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러를 제공함에 그 목적이 있다.
일반적으로, 생산라인에서 생산 완료된 반도체 소자(Device)들은 출하전에 양품인지 혹은 불량품인지의 여부를 판별하기 위한 테스트를 거치게 된다. 핸들러는 이러한 반도체 소자들을 테스트하는데 이용되는 장비로서, 트레이에 담겨진 반도체 소자를 공정간에 자동으로 이송시키면서 테스트사이트의 테스트소켓에 이들을 장착하여 원하는 테스트를 실시한 후 테스트 결과에 따라 여러 등급으로 분류하여 다시 트레이에 언로딩하는 과정을 순차적으로 반복 수행하며 테스트를 실행하도록 된 장비이다.
한편, 최근에는 반도체 소자가 이용되는 환경이 다양화됨에 따라 반도체 소자들이 상온에서 뿐만 아니라 고온 또는 저온의 특정 온도 환경에서도 안정적인 제기능을 수행하도록 요구되는 바, 수평식 핸들러들은 자체에서 사용자가 원하는 특정 환경을 조성하여 소정의 온도에서 반도체 소자들의 성능을 테스트할 수 있도록 요구받고 있다.
이에 따라 현재에는 핸들러에 복수개의 챔버들을 연접하게 설치하고, 이들 챔버 내부에 히터와 송풍팬 및 액화질소 분사시스템을 설치하여 고온 및 저온의 환경을 조성한 후, 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이들을 각 챔버 간에 연속적으로 이동시키면서 반도체 소자들을 원하는 온도 상태로 만들어주고, 이 상태 하에서 테스트를 수행할 수 있도록 하고 있다.
그런데, 상기와 같은 온도 테스트가 가능한 종래의 일반적인 핸들러들은 각 챔버 내부를 저온 환경으로 만들어주기 위한 액화질소 공급장치들의 주요 구성요소, 예컨대 액화질소 공급을 제어하는 솔레노이드밸브 및 액화질소를 공급하는 파이프 이음부가 챔버 외부로 노출되어 있기 때문에 저온 테스트도중 대기와의 상호작용에 의해 이들 구성요소에서 성에가 발생하여 전장부의 파손 및 기기의 오작동을 일으킬 우려가 큰 문제점이 있었다.
따라서, 종래에는 이러한 성에 발생을 억제하기 위해 솔레노이드밸브 및 파이프 이음부를 외부와 차폐시키기 위해 단열재의 박스를 설치하고 이 일측에 송풍팬을 장착하여 성에 성장을 억제하는 방법을 취하고 있으나, 이러한 방법으로는 성에 발생 억제에 한계가 있으며, 이와 더불어 상기 박스 및 송풍팬들의 설치가 어려울 뿐만 아니라 송풍팬들이 장치 외부로 노출됨으로 인하여 핸들러 시스템 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 온도테스트가 가능한 핸들러의 챔버 내에 액화질소 등의 냉각유체를 공급하는 주요 구성요소를 챔버 내부에 통합 구성함으로써 저온 테스트시 성에 발생을 최소화시킬 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트 핸들러의 전체 구성을 나타낸 평면 구성도
도 2는 도 1의 핸들러의 챔버의 구성을 개략적으로 나타낸 후방측에서 본 구성도
도 3은 도 1의 핸들러의 디프로스팅챔버의 측면에서 본 요부 단면도
* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *
71 - 예열챔버 72 - 테스트챔버
73 - 디프로스팅챔버 731 - 전열히터
732 - 송풍팬 77 - 액화질소 공급원
78 - 솔레노이드밸브 79 - 물받이
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고열 및 냉각유체 공급에 의해 내부를 고온 또는 저온 환경으로 조성하고 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이의 반도체 소자를 소정의 온도상태로 만들어주는 예열챔버와, 이 예열챔버 일측에 설치되고 고열 및 냉각유체 공급에 의해 내부를 고온 또는 저온 환경으로 조성하여 상기 예열챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트소켓에 장착하여 테스트를 수행하는 테스트챔버와, 이 테스트챔버 일측에 설치되고 내부에 히터 및 송풍팬을 구비하여 테스트챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시키는 디프로스팅챔버 및, 냉각유체 공급원으로부터 상기 예열챔버와 테스트챔버로의 냉각유체 공급을 제어하는 밸브 어셈블리를 포함하여 구성된 것에 있어서, 상기 밸브 어셈블리는 디프로스팅챔버 내에 통합되어 설치되며, 밸브 어셈블리의 하부에는 디프로스팅챔버 하부면으로부터 디프로스팅챔버 일측면 외측으로 연통되어 밸브어셈블리로부터 생성된 물을 챔버 외부로 배출하는 물받이가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트 핸들러의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 온도테스트가 가능한 본 발명에 따른 핸들러의 일 실시예의 전체 구성을 나타낸 도면으로, 도 1과 도 2에 도시된 것과 같이 핸들러의 전방부에는 테스트할 반도체 소자들이 다수개 수납되어 있는 고객용 트레이들이 적재되는 로딩스택커(10)가 설치되고, 이 로딩스택커(10)의 일측부에는 테스트 완료된 반도체 소자들이 테스트결과에 따라 분류되어 고객용 트레이에 수납되는 언로딩스택커(20)가 설치된다.
그리고, 핸들러의 중간부분의 양측부에는 상기 로딩스택커(10)로부터 이송되어 온 반도체 소자들을 일시적으로 장착하는 버퍼부(40)가 전후진가능하게 설치되어 있으며, 이들 버퍼부(40) 사이에는 버퍼부(40)의 테스트할 반도체 소자를 이송하여 테스트 트레이(T)에 재장착하는 작업과 테스트 트레이의 테스트 완료된 반도체 소자를 버퍼부(40)에 장착하는 작업이 이루어지게 되는 교환부(50)가 설치되어 있다.
상기 로딩스택커(10) 및 언로딩스택커(20)가 배치된 핸들러 전방부와, 상기 교환부(50) 및 버퍼부(40)가 배치된 핸들러 중간부 사이에는 X-Y축으로 선형 운동하며 반도체 소자들을 픽업 이송하는 제 1픽커(31)(picker)와 제 2픽커(32)가 각각 설치되고, 상기 제 1픽커(31)는 로딩스택커(10) 및 언로딩스택커(20)와 버퍼부(40) 사이를 이동하며 반도체 소자를 픽업하여 이송하는 역할을 하며, 상기 제 2픽커(32)는 버퍼부(40)와 교환부(50) 사이를 이동하며 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 역할을 한다.
그리고, 핸들러의 후방부에는 다수개로 분할된 밀폐 챔버들 내에 히터 및 액화질소 공급에 의해 고온 또는 저온의 환경을 조성한 뒤 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이(T)들을 순차적으로 이송하며 소정의 온도 조건하에서 반도체 소자의 성능을 테스트하는 테스트사이트(70)가 위치된다.
여기서, 상기 테스트사이트(70)는, 상기 교환부(50)에서 이송되어 온 테스트 트레이를 전방에서부터 후방으로 이송시키며 반도체 소자들을 소정의 온도로 가열 또는 냉각시키는 예열챔버(71)와, 상기 예열챔버(71)의 일측에 연접하게 설치되어 예열챔버(71)를 통해 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자들을 외부의 테스트장비(도시 않음)에 연결된 소위 하이픽스(Hi-Fix)(85)의 테스트소켓(미도시)에 장착하여 소정의 온도하에서 테스트를 수행하는 테스트챔버(72)와, 상기 테스트챔버(72)의일측에 설치되어 테스트챔버(72)를 통해 이송된 테스트 트레이를 후방에서부터 전방으로 이송시키면서 테스트 완료된 반도체 소자를 초기의 상온 상태로 복귀시키며 반도체 소자에 생성된 성에를 제거하는 디프로스팅챔버(defrosting chamber)(73)로 구성된다.
또한, 상기 테스트사이트(70)의 최전방부와 최후방부 각각에는 한 챔버에서 다른 챔버 위치로 테스트 트레이(T)를 이송하여 주는 전방측 트레이 이송장치(75)와 후방측 트레이 이송장치(76)가 설치되며, 각각의 트레이 이송장치(75, 76)들은 한번에 2개의 테스트 트레이(T)를 밀면서 이송할 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 예열챔버(71) 및 테스트챔버(72) 내부에는 각각 전열히터 및 송풍팬(미도시)이 구비되어, 반도체 소자의 고온 테스트시 전열히터로부터 발생한 열을 송풍팬에 의해 챔버 내부로 골고루 송풍시킴으로써 챔버 내부를 고온 상태로 만들어 주도록 되어 있다.
또한, 예열챔버(71) 및 테스트챔버(72) 내부의 일측벽부에는 액화질소 분사체(712, 722)가 설치되어, 저온 테스트시 외부의 액화질소 공급원(77)으로부터 액화질소를 공급받아 분사함으로써 챔버 내부를 저온 상태로 만들어 줄 수 있도록 되어 있다.
그리고, 상기 디프로스팅챔버(73) 내부의 중단부에는 2개의 전열히터(731) 및 송풍팬(732)이 설치되어 있고, 그 하부에는 상기 예열챔버(71) 및 테스트챔버(72)에 설치된 액화질소 분사체(712, 722)로의 액화질소 공급을 제어하는 솔레노이드밸브(78)가 설치되어 있다.
상기 솔레노이드밸브(78)의 바로 하부에는 디프로스팅챔버(73) 하부면으로부터 후방면쪽으로 약간 경사지면서 연장되어 디프로스팅챔버 후방면에서 외측으로 연통되는 물받이(79)가 설치되어, 솔레노이드밸브(78)에 생성된 후 녹은 성에를 챔버 외부로 배출시킬 수 있도록 되어 있다.
따라서, 반도체 소자의 저온 테스트시, 상기 솔레노이드밸브(78)의 작동에 의해 예열챔버(71) 및 테스트챔버(72)에 설치된 각 액화질소 분사체(712, 722)로 액화질소가 공급되면서 반도체 소자들을 저온 상태로 만들어 테스트하게 되고, 상기 디프로스팅챔버(73)에서는 전열히터(731) 및 송풍팬(732)이 동작하여 테스트챔버(72)로부터 이송된 테스트 트레이(T)에 따뜻한 공기를 불어주며 반도체 소자의 성에를 제거하고 상온 상태로 복귀시키게 되는데, 이 때 상기 전열히터(731) 및 송풍팬(732)의 작동에 의해 송풍되는 고온의 공기는 하부의 솔레노이드밸브(78) 및 액화질소(LN2) 공급파이프를 거치게 되므로 솔레노이드밸브(78) 및 액화질소(LN2) 공급파이프에서의 성에 발생이 억제될 수 있게 된다.
또한, 저온 테스트도중 상기 솔레노이드밸브(78) 및 액화질소(LN2) 공급파이프에 성에가 발생하더라도 송풍되는 고온의 공기에 의해 성에가 곧바로 녹아 물받이(79)로 떨어지게 되고, 물받이(79)에 떨어진 물은 챔버 후방면을 통해 챔버 외부로 배출된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 디프로스팅챔버 내부에 밸브 어셈블리가 통합되어 구성되므로, 챔버에 냉각유체를 공급하는 밸브 어셈블리, 특히 전자적으로 제어되는 솔레노이드밸브 및 액화질소(LN2) 공급파이프 전체에 걸쳐 성에 발생이 최소화될 수 있게 되어, 성에 발생으로 인한 전장부의 파손 및 기기의 오동작이 방지되고 테스트 효율이 향상된다.

Claims (2)

  1. 고열 발생 및 냉각유체 분사체를 통한 냉각유체 공급에 의해 내부를 고온 또는 저온 환경으로 조성하고 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이를 한 스텝씩 이동시키면서 반도체 소자를 소정의 온도상태로 만들어주는 예열챔버와, 이 예열챔버 일측에 설치되고 고열 발생 및 냉각유체 분사체를 통한 냉각유체 공급에 의해 내부를 고온 또는 저온 환경으로 조성하여 상기 예열챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트소켓에 장착하여 테스트를 수행하는 테스트챔버와, 이 테스트챔버 일측에 설치되고 내부에 히터 및 송풍팬을 구비하여 테스트챔버로부터 반송된 테스트 트레이를 한 스텝씩 이동시키며 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시키는 디프로스팅챔버 및, 냉각유체 공급원으로부터 상기 예열챔버와 테스트챔버의 각 냉각유체 분사체를 통한 냉각유체의 공급을 제어하는 밸브 어셈블리를 포함하여 구성된 것에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리는 디프로스팅챔버 내에 통합되어 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 어셈블리의 하부에는 디프로스팅챔버 하부면으로부터 디프로스팅챔버 일측면 외측으로 연통되는 물받이가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러.
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