KR102504052B1

KR102504052B1 - 방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치

Info

Publication number: KR102504052B1
Application number: KR1020220014378A
Authority: KR
Inventors: 손송만; 임경수; 김동열
Original assignee: (주)엔에스티
Priority date: 2022-02-03
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2042-02-03

Abstract

본 발명은 방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치에 관한 것으로서, 반도체 번인 테스트과정에 발생되는 테스트소켓의 열과 테스트보드의 열을 효율적으로 방열시켜 반복적인 반도체의 테스트과정에 반도체의 테스트가 명확하게 이루어질 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
즉, 본 발명은 반도체 번인 테스트 장치에 있어서, 테스트보드의 상부에 테스트 대상 반도체를 장착할 수 있게 구비되는 테스트소켓과 테스트보드의 상면에 테스트소켓이 전기적 결합될 수 있게 구비되는 소켓커넥터, 상기 테스트소켓의 하면에 장착된 반도체가 전기적 접속되게 선로를 형성할 수 있게 구비되는 소켓보드, 상기 소켓보드의 양측 하부에 소켓커넥터와 전기적 결속될 수 있게 구비되는 소켓핀부, 상기 소켓보드와 테스트보드 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드를 통하여 전달받아 테스트보드로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 소켓냉각프레임, 상기 소켓냉각프레임의 상하면에 요입형성한 패드안착홈, 상기 패드안착홈 중 상부 패드안착홈에 소켓보드의 열기가 소켓냉각프레임으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 소켓프레임상부전열전도패드, 상기 패드안착홈 중 하부 패드안착홈에 소켓냉각프레임으로 전도된 열기를 테스트보드로 전도시킬 수 있게 구비되는 소켓프레임하부전열전도패드, 상기 테스트보드의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 보드방열프레임 및 상기 테스트보드와 보드방열프레임 사이에 테스트보드의 열기를 보드방열프레임으로 전도시킬 수 있게 구비되는 프레임전열전도패드로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 반도체 번인 테스트과정에 발생되는 테스트소켓의 열과 테스트보드의 열을 효율적으로 방열시켜 효과와 반복적인 반도체의 테스트과정에 반도체의 테스트가 명확하게 이루어지는 효과를 갖는 것이다.

Description

방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치{Semiconductor burn-in test device}

본 발명은 방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 번인 테스트 장치에 있어서, 소켓보드와 테스트보드 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드를 통하여 전달받아 테스트보드로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 소켓냉각프레임과 패드안착홈 중 상부 패드안착홈에 소켓보드의 열기가 소켓냉각프레임으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 소켓프레임상부전열전도패드, 상기 패드안착홈 중 하부 패드안착홈에 소켓냉각프레임으로 전도된 열기를 테스트보드로 전도시킬 수 있게 구비되는 소켓프레임하부전열전도패드, 상기 테스트보드의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 보드방열프레임 및 상기 테스트보드와 보드방열프레임 사이에 테스트보드의 열기를 보드방열프레임으로 전도시킬 수 있게 구비되는 프레임전열전도패드로 구성하여서, 반도체 번인 테스트과정에 발생되는 테스트소켓의 열과 테스트보드의 열을 효율적으로 방열시켜 반복적인 반도체의 테스트과정에 반도체의 테스트가 명확하게 이루어질 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 반도체 번인 테스트 장치는 제조된 반도체를 출하하기 이전에 가혹한 환경에서 테스트를 하여서 제품의 불량을 최소화할 수 있도록 하는 것이다.

이상과 같은 반도체 번인 테스트 장치는 반도체가 장착되는 테스트소켓과 상기 테스트소켓이 장착되는 테스트보드 및 테스트소켓과 테스트보드 사이에 구비되는 보드접속패드로 구성되는 것이다.

이와 같은 반도체 번인 테스트장치는 테스트소켓에 반도체를 결합한 테스트보드에 테스트소켓을 장착하여 반도체 환경테스트를 하는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 반도체 번인 테스트장치는 그 테스트과정에 많은 열이 발생하게 되는 데 발생된 열이 효율적으로 방열되지 않아 반도체의 테스트가 일정한 조건에서 이루어지지 않고 테스트의 신뢰성이 낮아지고 테스트보드가 열화되어 테스트보드의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

대한민국 실용신안공개 제20-2008-0006618호

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 반도체 번인 테스트장치가 그 테스트과정에 많은 열이 발생하게 되는 데 발생된 열이 효율적으로 방열되지 않아 반도체의 테스트가 일정한 조건에서 이루어지지 않고 테스트의 신뢰성이 낮아지고 테스트보드가 열화되어 테스트보드의 수명이 단축되는 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 반도체 번인 테스트 장치에 있어서, 테스트보드의 상부에 테스트 대상 반도체를 장착할 수 있게 구비되는 테스트소켓과 테스트보드의 상면에 테스트소켓이 전기적 결합될 수 있게 구비되는 소켓커넥터, 상기 테스트소켓의 하면에 장착된 반도체가 전기적 접속되게 선로를 형성할 수 있게 구비되는 소켓보드, 상기 소켓보드의 양측 하부에 소켓커넥터와 전기적 결속될 수 있게 구비되는 소켓핀부, 상기 소켓보드와 테스트보드 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드를 통하여 전달받아 테스트보드로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 소켓냉각프레임, 상기 소켓냉각프레임의 상하면에 요입형성한 패드안착홈, 상기 패드안착홈 중 상부 패드안착홈에 소켓보드의 열기가 소켓냉각프레임으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 소켓프레임상부전열전도패드, 상기 패드안착홈 중 하부 패드안착홈에 소켓냉각프레임으로 전도된 열기를 테스트보드로 전도시킬 수 있게 구비되는 소켓프레임하부전열전도패드, 상기 테스트보드의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 보드방열프레임 및 상기 테스트보드와 보드방열프레임 사이에 테스트보드의 열기를 보드방열프레임으로 전도시킬 수 있게 구비되는 프레임전열전도패드로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 소켓보드와 테스트보드 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드를 통하여 전달받아 테스트보드로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 소켓냉각프레임과 패드안착홈 중 상부 패드안착홈에 소켓보드의 열기가 소켓냉각프레임으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 소켓프레임상부전열전도패드, 상기 패드안착홈 중 하부 패드안착홈에 소켓냉각프레임으로 전도된 열기를 테스트보드로 전도시킬 수 있게 구비되는 소켓프레임하부전열전도패드, 상기 테스트보드의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 보드방열프레임 및 상기 테스트보드와 보드방열프레임 사이에 테스트보드의 열기를 보드방열프레임으로 전도시킬 수 있게 구비되는 프레임전열전도패드로 구성함으로써, 반도체 번인 테스트과정에 발생되는 테스트소켓의 열과 테스트보드의 열을 효율적으로 방열시켜 효과와 반복적인 반도체의 테스트과정에 반도체의 테스트가 명확하게 이루어지는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분리 상태 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 결합 상태 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 결합 상태 저면 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단면 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 확대 단면 예시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기배기공을 형성한 단면 예시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀착유도체크밸브 및 유기배기유로를 형성한 단면 예시도.
도 8은 종래의 구조를 통하여 열해석을 한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예를 적용하여 열해석을 한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 반도체 번인 테스트과정에 발생되는 열이 효율적으로 방열되어 반복적인 반도체의 테스트과정에 반도체의 테스트가 명확하게 이루어지도록 한 것으로서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

즉, 본 발명은 테스트보드(100)와 테스트소켓(200)과 소켓커넥터(110), 소켓보드(210), 소켓핀부(220), 소켓냉각프레임(300), 패드안착홈(310), 소켓프레임상부전열전도패드(410), 소켓프레임하부전열전도패드(420), 보드방열프레임(500) 및 프레임전열전도패드(600)로 구성한 것이다.

여기서, 상기 테스트보드(100)는 테스트소켓(200)을 상부에 등 간격으로 전기적 접속 안착시켜 테스트할 수 있게 선로를 형성하며 소켓접속안착공간을 좌우 등 간격으로 형성한 것이다.

그리고, 상기 테스트소켓(200)은 테스트보드(100)의 상부에 테스트 대상 반도체를 장착할 수 있게 구비되는 것이다.

또한, 상기 소켓커넥터는 테스트보드(100)의 상면에 테스트소켓(200)이 전기적 결합될 수 있게 구비되는 것이다.

또한, 상기 소켓보드(210)는 테스트소켓(200)의 하면에 장착된 반도체가 전기적 접속되게 선로를 형성할 수 있게 구비되는 것이다.

또한, 상기 소켓핀부(220)는 소켓보드(210)의 양측 하부에 소켓커넥터(110)와 전기적 결속될 수 있게 구비되는 것이다.

또한, 상기 소켓냉각프레임(300)은 소켓보드(210)와 테스트보드(100) 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드(210)를 통하여 전달받아 테스트보드(100)로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 것이다.

상기 소켓냉각프레임(300)은 테스트 보드의(100)의 상면에 구비되는 소켓커넥터(110) 사이에 구비되는 것이다.

상기 소켓냉각프레임(300)은 두 개의 테스트소켓(200)을 수용하는 면적으로 형성되는 것이다.

상기 소켓냉각프레임(300)은 알루미늄으로 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 패드안착홈(310)은 소켓냉각프레임(300)의 상하면에 요입형성한 것이다.

또한, 상기 소켓프레임상부전열전도패드(410)는 패드안착홈(310) 중 상부 패드안착홈(310)에 소켓보드(210)의 열기가 소켓냉각프레임(300)으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 것이다.

또한, 상기 소켓프레임하부전열전도패드(420)는 패드안착홈(310) 중 하부 패드안착홈(310)에 소켓냉각프레임(300)으로 전도된 열기가 테스트보드(100)로 전도시킬 수 있게 구비되는 것이다.

상기 소켓프레임상부전열전도패드(410)와 소켓프레임하부전열전도패드(420)는 접촉대상과 긴밀 접촉될 수 있게 패드안착홈(310) 깊이의 1.1~1.5 배의 깊이로 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

한편, 상기 패드안착홈(310)의 측벽에는 테스트 과정 중 온도 상승으로 전열전도패드에서 발생하는 증발 유기물이 공기층을 형성하여 전열전도패드와 밀착력 저하를 방지할 수 있게 관통형성된 유기배기공(311)을 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 유기배기공(311)에는 테스트 완료 후 냉각시 공기의 유입이 방지되고 테스트시 온도 상승에 의한 배기만 이루어지게 밀착유도체크밸브(312)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 패드안착홈(310)의 표면에는 발생된 증발유기물을 유기배기공(311)으로 유도할 수 있게 유기배기유로(313)를 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 소켓프레임상부전열전도패드(410)와 소켓프레임하부전열전도패드(420)의 중앙부에는 패드안착홈(310)의 반대 측면에서 발생한 증발유기물이 패드안착홈(310)을 통하여 유기배기공(311)으로 유도배출할 수 있게 관통형성된 패드유기배출공(430)을 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 보드방열프레임(500)은 테스트보드(100)의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 것이다.

상기 보드방열프레임(500)의 하부에는 열기의 원활한 방열을 위한 돌출형성된 냉각핀(510)을 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 냉각핀(510)을 판형을 이루는 선행으로 형성되어 등간격을 이루게 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 냉각핀(510)에는 등 간격으로 냉각핀(510) 사이로 유도되는 공기가 회류 유동되어서 근접한 공기와 믹싱에 의하여 원활한 방열이 이루어지게 공기믹싱유도홈(520)을 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 프레임전열전도패드(600)는 테스트보드(100)와 보드방열프레임(500) 사이에 테스트보드(100)의 열기가 보드 방열프레임 (500)으로 전도시킬 수 있게 구비되는 것이다.

이하, 본 발명의 적용실시에 따른 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 즉, 본 발명은 반도체 번인 테스트 장치에 있어서, 테스트보드(100)의 상부에 테스트 대상 반도체를 장착할 수 있게 구비되는 테스트소켓(200)과 테스트보드(100)의 상면에 테스트소켓(200)이 전기적 결합될 수 있게 구비되는 소켓커넥터(110), 상기 테스트소켓(200)의 하면에 장착된 반도체가 전기적 접속되게 선로를 형성할 수 있게 구비되는 소켓보드(210), 상기 소켓보드(210)의 양측 하부에 소켓커넥터(110)와 전기적 결속될 수 있게 구비되는 소켓핀부(220), 상기 소켓보드(210)와 테스트보드(100) 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드(210)를 통하여 전달받아 테스트보드(100)로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 소켓냉각프레임(300), 상기 소켓냉각프레임(300)의 상하면에 요입형성한 패드안착홈(310), 상기 패드안착홈(310) 중 상부 패드안착홈(310)에 소켓보드(210)의 열기가 소켓냉각프레임(300)으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 소켓프레임상부전열전도패드(410), 상기 패드안착홈(310) 중 하부 패드안착홈(310)에 소켓냉각프레임(300)으로 전도된 열기가 테스트보드(100)로 전도시킬 수 있게 구비되는 소켓프레임하부전열전도패드(420), 상기 테스트보드(100)의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 보드방열프레임(500) 및 상기 테스트보드(100)와 보드방열프레임(500) 사이에 테스트보드(100)의 열기가 보드 방열프레임 (500)으로 전도시킬 수 있게 구비되는 프레임전열전도패드(600)로 구성한 본 발명을 적용하여 실시하게 되면, 반도체 번인 테스트과정에 발생되는 테스트소켓(200)의 열과 테스트보드(100)의 열이 효율적으로 방열되는 것이다.

또한, 반복적인 반도체의 테스트과정에 반도체의 테스트가 명확하게 이루어지는 것이다.

따라서 상기와 같은 본 발명의 일실시예를 적용하면 도 9와 같은 효과가 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예를 적용하지 않고 종래의 구조를 통하여 열해석을 한 것이며, 도 9는 본 발명의 일실시예를 적용하여 열해석을 한 도면이며, 왼쪽은 평면도, 오른쪽은 저면도이고, 색상으로 그 온도변화를 표시하였다.

공통적인 조건으로 10W를 인가하였고, 평면도 기준으로 좌측에 팬을 설치하고, 우측에 그릴(GRill)을 설치하였다.

외부 온도는 36.5°Ｃ이고, 팬의 반경은 50mm, 체적(Volumetric)은 1 cfm (Cubic Feet per Minute)이다.

즉, 동일 조건하에서의 방열 해석 예와 같이 본 발명은 전체면적에 균일한 방열이 이루어져 향상된 방열 효율과 명확한 방열이 이루지는 것을 확인할 수 있다.

100 : 테스트보드 110 : 소켓커넥터
200 : 테스트소켓
210 : 소켓보드 220 : 소켓핀부
300 : 소켓냉각프레임
310 : 패드안착홈
311 : 유기배기공 312 : 밀착유도체크밸브 313 : 유기배기유로
410 : 소켓프레임상부전열전도패드 420 : 소켓프레임하부전열전도패드
430 : 패드유기배출공
500 : 보드방열프레임
510 : 냉각핀 520 : 공기믹싱유도홈
600 : 프레임전열전도패드

Claims

반도체 번인 테스트 장치에 있어서;
테스트보드의 상부에 테스트 대상 반도체를 장착할 수 있게 구비되는 테스트소켓과 테스트보드의 상면에 테스트소켓이 전기적 결합될 수 있게 구비되는 소켓커넥터, 상기 테스트소켓의 하면에 장착된 반도체가 전기적 접속되게 선로를 형성할 수 있게 구비되는 소켓보드, 상기 소켓보드의 양측 하부에 소켓커넥터와 전기적 결속될 수 있게 구비되는 소켓핀부, 상기 소켓보드와 테스트보드 사이에 반도체의 테스트 과정에 발생한 열기를 소켓보드를 통하여 전달받아 테스트보드로 전달함과 더불어 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 소켓냉각프레임, 상기 소켓냉각프레임의 상하면에 요입형성한 패드안착홈, 상기 패드안착홈 중 상부 패드안착홈에 소켓보드의 열기가 소켓냉각프레임으로 전달될 수 있게 안착 구비되는 소켓프레임상부전열전도패드, 상기 패드안착홈 중 하부 패드안착홈에 소켓냉각프레임으로 전도된 열기를 테스트보드로 전도시킬 수 있게 구비되는 소켓프레임하부전열전도패드, 상기 테스트보드의 하부에 전도될 열기를 공기 중으로 방열할 수 있게 구비되는 보드방열프레임 및 상기 테스트보드와 보드방열프레임 사이에 테스트보드의 열기를 보드방열프레임으로 전도시킬 수 있게 구비되는 프레임전열전도패드로 구성하며,
상기 패드안착홈의 측벽에는 테스트 과정 중 온도 상승으로 소켓프레임상부 및 하부전열전도패드에서 발생하는 증발 유기물이 공기층을 형성하여 소켓프레임상부 및 하부전열전도패드와 밀착력 저하를 방지할 수 있게 관통형성된 유기배기공을 형성하며,
상기 유기배기공에는 테스트 완료 후 냉각시 공기의 유입이 방지되고 테스트시 온도 상승에 의한 배기만 이루어지게 밀착유도체크밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치.
제 1 항에 있어서;
상기 소켓프레임상부전열전도패드와 소켓프레임하부전열전도패드는 접촉대상과 긴밀 접촉될 수 있게 패드안착홈 깊이의 1.1~1.5 배의 깊이로 형성한 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치.
제 1 항에 있어서;
상기 보드방열프레임의 하부에는 열기의 원활한 방열을 위한 냉각핀이 돌출형성된 냉각핀부를 구비하되,
상기 냉각핀을 판형을 이루는 선행으로 형성되어 등간격을 이루게 형성하고,
상기 냉각핀부에는 등 간격으로 냉각핀 사이로 유도되는 공기가 회류 유동되어서 근접한 공기와 믹싱에 의하여 원활한 방열이 이루어지게 공기믹싱유도홈을 형성한 것을 특징으로 하는 방열구조를 갖는 반도체 번인 테스트 장치.
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