KR-20260060745-A - open and short electrical characteristics test system for system semiconductors

Abstract

본 발명은 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시스템 반도체와 같은 검사 패키지의 정상동작 여부를 판단하기 위한 검사장치에서 검사 패키지가 장착되는 패키지 테스트 소켓의 정상동작이나, 복수 개의 패키지 테스트 소켓이 배열된 패키지 테스트 보드의 정상 동작 여부를 오픈(open) 상태 및 단락(short) 상태 검사를 통해 검사할 수 있는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템에 관한 것이다. 또한, 메인 검사장치의 패키지 테스트 보드에 배치된 적어도 하나 이상의 패키지 테스트 소켓에 전기적으로 연결되는 연결단자부와 상기 연결단자부를 통해 전기적 특성을 분석하여 패키지 테스트 소켓 및 테스트 보드의 단락(short) 상태 및 오픈(open) 상태를 검출하기 위한 제어부와 상기 제어부와 메인 검사장치와의 통신 연결을 위한 통신부와 상기 제어부의 검사결과를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Inventors

• 최영웅
• 문종철
• 이연태
• 김성묵
• 김석중
• 가유정

Assignees

• 주식회사 라온솔루션

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (5)

1. 메인 검사장치의 패키지 테스트 보드에 배치된 적어도 하나 이상의 패키지 테스트 소켓에 전기적으로 연결되는 연결단자부와; 상기 연결단자부를 통해 전기적 특성을 분석하여 패키지 테스트 소켓 및 테스트 보드의 단락(short) 상태 및 오픈(open) 상태를 검출하기 위한 제어부와; 상기 제어부와 메인 검사장치와의 통신 연결을 위한 통신부와; 상기 제어부의 검사결과를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 검사 패키지가 장착되는 패키지 테스트 소켓에 전기적으로 연결되면, 메인 검사장치와 통신 연결하는 통신 연결단계와; 상기 메인 검사장치의 동작에 따라 연결단자부를 통해 전기적 특성을 검사하는 검사단계를 통해 패키지 테스트 소켓 및 테스트 보드의 단락(short) 상태 및 오픈(open) 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 검사단계는 패키지 테스트 소켓 및 테스트 보드의 단락(short) 상태를 검사하는 단락 검사단계와; 패키지 테스트 소켓 및 테스트 보드의 오픈(open) 상태를 검사하는 오픈 검사단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 단락 검사단계는 연결단자부를 통해 측정되는 어느 하나의 전압이 통신 연결된 메인 검사장치에서 제공하는 기본 전압 값보다 ±1%이상의 범위를 초과하여 검출될 경우, "Short Fail"로 판정하는 것을 특징으로 하는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템.
5. 제 3항에 있어서, 상기 오픈 검사단계는 연결단자부를 통해 측정되는 어느 하나의 전압이 통신 연결된 메인 검사장치에서 제공하는 기본 전압 값의 50%보다 ±1%이상의 범위를 초과하여 검출될 경우, "Open Fail"로 판정하는 것을 특징으로 하는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템.

Description

시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템{open and short electrical characteristics test system for system semiconductors} 본 발명은 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시스템 반도체와 같은 검사 패키지의 정상동작 여부를 판단하기 위한 검사장치에서 검사 패키지가 장착되는 패키지 테스트 소켓의 정상동작이나, 복수 개의 패키지 테스트 소켓이 배열된 패키지 테스트 보드의 정상 동작 여부를 오픈(open) 상태 및 단락(short) 상태 검사를 통해 검사할 수 있는 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템에 관한 것이다. 차세대 반도체 산업이란 차세대 IT융합제품(스마트자동차, 사물인터넷, 스마트 디바이스 등)에서 연산, 제어, 전송, 변환, 저장 기능등 지능형서비스를 수행하는 차세대 전자소자와 관련된 공정, 소재, 부품, 장비 등의 고부가가치 산업을 통칭한다. 그 중 시스템 반도체는 컴퓨터, 모바일기기, 가전, 자동차, 산업용 전장기기 등에서 연산, 제어, 전송, 변환을 수행하는 전자소자를 통칭한다. 시스템 반도체는 첨단 IT 수요에 연동된 고기술, 고성장, 고부가가치의 미래 유망산업으로 자동차용 반도체, 그린 반도체, 정보통신·가전용 반도체 등으로 발전하며 우리 주변의 일상생활에서 다양하게 사용되고 있으며, 시스템 반도체는 전기전자시스템의 신호·정보·에너지 프로세싱 기능을 단일 칩에 통합한 통합 SoC로 발전함으로써 경제성,편의성,생산성을 극대화하는 ‘다기능 융복합 반도체’로 진화하고 있다. 즉, 다기능 융복합 반도체는 다양한 기능을 가지는 시스템을 하나의 반도체에 집적하고, 소프트웨어와 융합하여 시스템의 고성능화, 소형화, 저전력화 및 스마트화를 주도하는 기술인 셈이다. 예전에는 반도체 생산 시스템에서는 성능과 신뢰성을 별개의 영역으로 구분하여 진행해왔으나, 고 성능화와 고 집적화등으로 인해 개발 단계에서부터 신뢰성의 고려가 매우 중요해졌다. 특히 시스템 반도체는 인프라에 관련된 산업인만큼 높은 성능과 신뢰성 확보를 매우 필요로 한다. 시스템 반도체 테스트는 한국공개특허 제10-2007-0109434호를 비롯하여 Burn-in 테스트를 진행한 후에 Function 테스트를 진행하고 있다. 이러한 테스트를 위해 테스트 소켓은 R&D 테스트, SLT(System Level Test), ATE(Automated Test Equipment, 자동검사장비)등에 사용하게 된다. 이때, 테스트 장치에는 검사 대상 패키지가 장착되는 패키지 테스트 소켓이 다수 배열된 패키지 테스트 보드를 교체하는 형태로 복수 개의 패키지에 대한 테스트를 진행하게 되며, 신뢰성 테스트를 진행하는 패키지 테스트 보드 및 패키지 테스트 소켓은 소모성 부품으로 신규 시스템 반도체 제품이 개발될 때마다 신규로 개발되어야 하는 소량 다품종의 제품이며, 시스템 반도체 제품의 품질 및 신뢰성에 큰 영향을 줄 수 있는 요소로 품질, 비용, 속도 등 혁신적인 기술이 요구되는 필수적인 소모성 부품으로 매우 고부가가치 부품이다. 하지만, 반복적인 테스트 과정에서 패키지 테스트 보드의 핀 간격 사이의 이물로 인한 입력 핀 간의 Short 불량, 신뢰성 시험 후 부식, 오염, 물리적 손상 등으로 인한 Open 불량으로 인해 시스템 반도체 테스트 신뢰성에 많은 문제가 발생하고 있다. 도 1은 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템을 도시한 도면. 도 2는 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템의 실시예를 간략하게 도시한 개념도. 도 3은 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템의 동작을 순서대로 도시한 순서도. 본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다. 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템의 실시예를 간략하게 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템의 동작을 순서대로 도시한 순서도이다. 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템 반도체용 Open 및 Short 전기 특성 테스트 시스템(10)은 메인 검사장치(20)의 패키지 테스트 보드(21)에 배치된 적어도 하나 이상의 패키지 테스트 소켓(22)에 전기적으로 연결되는 연결단자부(1)와 상기 연결단자부(1)를 통해 전기적 특성을 분석하여 패키지 테스트 소켓(22) 및 테스트 보드(21)의 단락(short) 상태 및 오픈(open) 상태를 검출하기 위한 제어부(미도시)와 상기 제어부와 메인 검사장치(20)와의 통신 연결을 위한 통신부(2)와 상기 제어부의 검사결과를 표시하기 위한 디스플레이부(3)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 연결단자부(1)는 직접적으로 패키지 테스트 소켓(22)에 결합되어 전기적으로 연결되거나, 별도의 단자 또는 어댑터를 통해 유선으로 연결되는 형태로 실시될 수도 있다. 또한, 제어부 및 연결단자부(1)의 회로구성은 패키지 테스트 소켓(22)의 각 Pin에 대한 저항 값을 측정하기 위한 것으로, 해당 핀 간 Crosstalk Noise 발생하거나 Open 발생 시, Noise에 대한 판정을 Short로 할 수 있기 때문에, BGA Noise 제거 설계 기법이 적용됨이 바람직하다. 특히, 해당 기능을 구현하기 위해, BGA Noise 제거 회로 구현 및 각 각의 신호가 개별로 정확하게 전달될 수 있도록, Isolated 회로 적용될 수 있다. 또한, 상기 제어부는 사용자의 조작에 따라 통신부(2)를 통해 메인 검사장치(2)를 제어하기 위한 신호를 전송하여 검사가 실시되도록 제어하거나, 메인 검사장치(20)의 동작에 연동되어 수신되는 신호를 바탕으로 검사를 실시하도록 제어될 수도 있다. 또한, 상기 통신부(2)와 메인 검사장치(20)와의 통신 연결은 유선 또는 무선등 다양한 데이터 통신 연결방법이 이용될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제어부의 동작은 연결단자부(1)가 검사 패키지가 장착되는 패키지 테스트 소켓(22)에 전기적으로 연결되면, 메인 검사장치(20)와 통신 연결하는 통신 연결단계(S10)와 상기 메인 검사장치(20)의 동작에 따라 연결단자부(1)를 통해 전기적 특성을 검사하는 검사단계를 실시하여 패키지 테스트 소켓 및 테스트 보드의 단락(short) 상태 및 오픈(open) 상태를 검출하게 된다. 이때, 상기 검사단계는 패키지 테스트 소켓(22) 및 테스트 보드(21)의 단락(short) 상태를 검사하는 단락 검사단계(S21)와 패키지 테스트 소켓(22) 및 테스트 보드(21)의 오픈(open) 상태를 검사하는 오픈 검사단계(S22)로 구성된다. 또한, 상기 단락 검사단계(S21)는 연결단자부(1)를 통해 측정되는 어느 하나의 전압이 통신 연결된 메인 검사장치(20)에서 제공하는 기본 전압 값보다 ±1%이상의 범위를 초과하여 검출될 경우, "Short Fail"로 판정하게 된다. 예를 들면, 상기 통신부(2)를 통해 메인 검사장치(20)에서 제공받은 기본 전압 값이 2.048V의 기본 전압 값을 가질 때, 측정되는 전압 값이 2.048V의 ±1% 범위를 초과할 경우 "Short Fail"로 판정하게 된다. 또한, 상기 오픈 검사단계(S22)는 연결단자부(1)를 통해 측정되는 어느 하나의 전압이 통신 연결된 메인 검사장치(20)에서 제공하는 기본 전압 값의 50%보다 ±1%이상의 범위를 초과하여 검출될 경우, "Open Fail"로 판정하게 된다. 예를 들면, 상기 통신부(2)를 통해 메인 검사장치(20)에서 제공받은 기본 전압 값이 4.096V의 기본 전압 값을 가질 때, 측정되는 전압 값이 2.048V의 ±1% 범위를 초과할 경우 "Open Fail"로 판정하게 된다. 이때, 기본 전압은 검사 시스템을 통해 인식되는 전압 값을 바탕으로 자체 판단하거나, 외부에서 입력된 기본 전압 값을 바탕으로 설정된다. 이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.