(57)【要約】【課題】  テスト中に発生する半導体素子の熱を迅速かつ効果的に放出することができ、半導体素子で発生する熱に影響を受けずに半導体素子のテスト温度が一定に維持されることによって、より正確なテストが可能になる半導体素子検査装置を提供する。このように正確なテストが行われ、テスト時発生する半導体素子の熱によって良品の半導体素子を不良品と判定する誤判定が抑制されることにより、生産性向上及び費用を節減することができる。【解決手段】  本発明は、半導体素子の温度に対する耐久性をテストする半導体素子検査装置に関し、マッチプレートと;前記マッチプレートに結合され、前記半導体素子で発生する熱を外部に放出させる放熱部及び前記半導体素子のリード線を圧着するテスト部を有するコンタクトモジュールと；を含み、前記放熱部にはヒートパイプが備えられていることを特徴とする。【選択図】  図２
2005017276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子の温度に対する耐久性をテストする半導体素子検査装置において、
マッチプレートと;
前記マッチプレートに結合され、前記半導体素子で発生する熱を外部に放出させる放熱部及び前記半導体素子のリード線を圧着するテスト部を有するコンタクトモジュールと；を含み、
前記放熱部にはヒートパイプが備えられていることを特徴とする半導体素子検査装置。
【請求項２】
前記放熱部は
ヒートシンクと;
前記半導体素子に接触するコンタクトプッシャーと;
前記コンタクトプッシャーと前記ヒートシンクとの間に備えられたヒートフラットプッシャーと；を含み、
前記ヒートパイプは、前記半導体素子で発生した熱を前記コンタクトプッシャーから前記ヒートシンクに伝達するために、前記ヒートフラットプッシャーの内部に備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子検査装置。
【請求項３】
前記テスト部は、前記マッチプレートと結合され、
前記ヒートシンクが安着するヒートシンク安着部及び前記ヒートフラットプッシャーが貫通する貫通ホールを有するコンタクトブッロクと；
前記コンタクトブッロクの下部に結合され、前記マッチプレートによる前記コンタクトブッロクの乗降により、前記半導体素子のリード線を選択的に加圧するリードプッシャーと；を含むことを特徴とする、請求項２に記載の半導体素子検査装置。
【請求項４】
前記コンタクトブッロクには、前記ヒートシンク安着部に空気を流入させる空気流入口、及び前記ヒートシンク安着部に流入した空気を排出する空気排出口が形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の半導体素子検査装置。
【請求項５】
前記ヒートフラットプッシャーの外周面上に設置され、前記コンタクトブロック及び前記リードプッシャーを弾力的に乗降可能にする第１弾性部材をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の半導体素子検査装置。
【請求項６】
前記マッチプレートと前記コンタクトブロックとの間に設置され、前記マッチプレートの乗降によって前記コンタクトブロックが弾性的に連動し、前記リードプッシャーを前記半導体素子のリード線に圧着可能にする第２弾性部材をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の半導体素子検査装置。
【請求項７】
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は各々スプリングであることを特徴とする、請求項６に記載の半導体素子検査装置。
【請求項８】
前記ヒートシンク、前記コンタクトプッシャー、及び前記ヒートフラットプッシャーはアルミニウムを含んで備えられたことを特徴とする、請求項２または７に記載の半導体素子検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子検査装置に係り、より詳しくは、テスト中に発熱する半導体素子を冷却させる放熱部構造を改善した半導体素子検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハンドラー装備は、半導体素子の熱的耐久性を試験する装備であって、良品の半導体素子と不良の半導体素子を選別するハンドラー部と、テスト温度を維持させるチャンバー部とに区分され、このチャンバー部は半導体素子のテスト温度を一定に維持させる役割を果たす。
【０００３】
一方、テスト実施中に半導体素子の中心部で高温の熱が発生することで、電気的な特性を変化させるおそれがあり、これによって良品の半導体素子を不良品と判定する場合が発生して、性能検査を再実施しなければならないという問題点があるので、チャンバー部の核心技術は、テスト時半導体素子で発生する熱を外部に迅速に放熱させ、半導体素子の発熱とは無関係に一定のテスト温度を維持させる発熱冷却技術にある。
【０００４】
一定のテスト温度が維持されるように半導体素子で発生する熱を迅速に放熱させることができる放熱装置の一例として、従来技術文献には半導体素子の上面に密着して半導体素子で発生する熱を吸収する放熱部材と、プッシャーに備えられて放熱部材に吸収された熱を外部に放熱させる放熱ピンとを有する、半導体素子検査器の素子放熱装置について開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】韓国登録実用新案第２０-０１７１４８３号明細書
【０００５】
このような従来の半導体素子検査器の素子放熱装置において、熱を吸収する放熱部材について開示されているが、半導体素子とプッシャーがさらに緊密に接触する構造と、ここに半導体素子の熱を迅速に直ちに吸収する手段と、半導体素子を冷却する空気の温度偏差が生じず、均一な冷却が行われるようにする空気循環構造が備えられるなら、半導体素子で発生する熱をより多く吸収してより迅速に放出することができるようになって、半導体素子の発熱に影響を受けずにテスト温度を維持させることができる。ここに、良品の半導体素子を不良品と誤って判定することにより、不良品と誤って判定された半導体素子を反復的に再テストすることにともなう生産性の低下及び費用増加という問題点を解決することができて好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、テスト中に発生する半導体素子の熱を迅速かつ効果的に放出することができ、 半導体素子で発生する熱に影響を受けずに半導体素子のテスト温度が一定に維持されることによって、より正確なテストが可能になる半導体素子検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の他の側面や長所らは部分的に、後述する詳細な説明によって明らかになり、また、部分的に本発明の実際の適応によってもわかることができる。
【０００８】
前記目的は、本発明によって、半導体素子の温度に対する耐久性をテストする半導体素子検査装置において、マッチプレートと;前記マッチプレートに結合され、前記半導体素子で発生する熱を外部に放出させる放熱部及び前記半導体素子のリード線を圧着するテスト部を有するコンタクトモジュールと；を含み、前記放熱部にはヒートパイプが備えられていることを特徴とする半導体素子検査装置によって達成される。
【０００９】
ここで 前記放熱部は、ヒートシンクと;前記半導体素子に接触するコンタクトプッシャーと;前記コンタクトプッシャーと前記ヒートシンクとの間に備えられたヒートフラットプッシャーと；を含み、前記ヒートパイプは、前記半導体素子で発生した熱を前記コンタクトプッシャーから前記ヒートシンクに伝達するために、前記ヒートフラットプッシャーの内部に備えられているのが好ましい。
【００１０】
そして、前記テスト部は、前記マッチプレートと結合され、前記ヒートシンクが安着するヒートシンク安着部及び前記ヒートフラットプッシャーが貫通する貫通ホールを有するコンタクトブッロクと；前記コンタクトブッロクの下部に結合され、前記マッチプレートによる前記コンタクトブッロクの乗降により、前記半導体素子のリード線を選択的に加圧するリードプッシャーと；を含むのが好ましい。
【００１１】
また、前記コンタクトブッロクには、前記ヒートシンク安着部に空気を流入させる空気流入口、及び前記ヒートシンク安着部に流入した空気を排出する空気排出口が形成されているのが好ましい。
【００１２】
一方、前記ヒートフラットプッシャーの外周面上に設置され、前記コンタクトブロック及び前記リードプッシャーを弾力的に乗降可能にする第１弾性部材をさらに含む ことができる。
【００１３】
また、前記マッチプレートと前記コンタクトブロックとの間に設置され、前記マッチプレートの乗降によって前記コンタクトブロックが弾性的に連動し、前記リードプッシャーを前記半導体素子のリード線に圧着可能にする第２弾性部材をさらに含むことができる。
【００１４】
そして、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材は各々スプリングでありうる。
【００１５】
一方、前記ヒートシンク、前記コンタクトプッシャー、及び前記ヒートフラットプッシャーはアルミニウムを含んで備えられたのが好ましい
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によると、テスト中に発生する半導体素子の熱を迅速かつ効果的に放出することができ、半導体素子で発生する熱に影響を受けずに半導体素子のテスト温度が一定に維持されるようになるので、より正確なテストが可能になる。
【００１７】
このように正確なテストが行われ、テスト時発生する半導体素子の熱によって良品の半導体素子を不良品と誤判定することが抑制されることにより、本発明では誤った不良判定によるテストの繰り返しに伴う生産性低下及び費用増加の問題点を解決し、従来より生産性向上及び費用節減という効果を提供することができる。
【００１８】
また、本発明における放熱部の構造は、様々なタイプの装置に適用可能なので、放熱部設計の互換性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明による半導体素子検査装置の斜視図であり、図２は本発明による半導体素子検査装置のコンタクトモジュールを示した斜視図であり、図３は図２の放熱部とリードプッシャーの結合斜視図であり、図４は図３の放熱部斜視図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線による放熱部断面図であり、図６は本発明による半導体素子検査装置のマッチプレート及びコンタクトモジュールの結合構造を示した断面図である。
【００２１】
本発明による半導体素子検査装置は、図１に示すように、昇降移動の可能なマッチプレート２０と、マッチプレート２０に設置されたコンタクトモジュール５０を含む。
【００２２】
マッチプレート２０はほぼ長方形の板状であって、板を貫通した結合ホール２２が複数個形成されており、この結合ホール２２にはコンタクトモジュール５０が結合され、半導体素子７０の温度に対する耐久性のテストが可能に、後述するコンタクトモジュール５０のテスト部４０を選択的に乗降させる役割を果たす。マッチプレート２０の構造は必要に応じて多様に変形可能である。
【００２３】
図２のコンタクトモジュール５０は、半導体素子７０と接触する放熱部３０と、半導体素子７０のリード線７２を圧着するテスト部４０とを含む。
【００２４】
放熱部３０はテスト中に発生する半導体素子７０の熱を外部に放出させる役割を果たし、図３及び図４に示すように放熱部３０は、ヒートシンク３２と、一側面が半導体素子７０に直接接触するコンタクトプッシャ−３４と、両端がコンタクトプッシャ−３４及びヒートシンク３２に各々結合され、半導体素子７０で発生した熱をコンタクトプッシャー３４からヒートシンク３２に伝達するヒートフラットプッシャー３６とを含む。
【００２５】
ヒートシンク３２は、半導体素子７０で発生した熱をコンタクトプッシャ−３４及びヒートフラットプッシャー３６を通じて吸収して外部に放出させる放熱作用を行い、円筒形の外部面上には空気と接する断面積を相対的にひろめることができるように多数個の長溝３１が形成されている。そして、ヒートシンク３２の中央領域には長溝３１の長さ方向に沿って貫通形成され、ヒートフラットプッシャー３６の一端が挿入される挿入口３３が形成されており、挿入口３３内には挿入口３３に挿入されたヒートフラットプッシャー３６の一端とネジ結合する雌ネジ山が形成されている。一方、ヒートシンク３２は熱伝導性及び価格の競争力に優れたアルミニウム材質またはアルミニウム材質を含んで構成されるのが好ましく、その構造は放熱効率を高めることができる範囲内で選択的に変更可能である。
【００２６】
コンタクトプッシャーは、一側に半導体素子７０と直接接触する平らな接触面が備えられており、他側には、一側がヒートシンク３２の挿入口３３に締結されたヒートフラットプッシャー３６の他端が挿入される締結ホール３７が形成されている。この締結ホール３７には、締結ホール３７に挿入されたヒートフラットプッシャー３６の他端とネジ結合できるように雌ネジ山が形成されている。
【００２７】
ヒートフラットプッシャー３６は所定の長さを有する棒状で、一側には棒周り方向に沿ってヒートシンク３２の挿入口３３に形成された雌ネジ山とネジ結合できる雄ネジ山が形成されており、他側にも棒周り方向に沿ってコンタクトプッシャー３４の締結ホール３７に形成された雌ネジ山とネジ結合できる雄ネジ山が形成されている。ここに、ヒートフラットプッシャー３６の一側がヒートシンク３２に結合され他側がコンタクトプッシャー３４に結合されることにより、ヒートシンク３２、コンタクトプッシャー３４、ヒートフラットプッシャー３６が共に放熱部３０を構成するようになる。
【００２８】
一方、ヒートフラットプッシャー３６及びコンタクトプッシャー３４は、ヒートシンク３２と同様に熱伝導性及び価格の競争力に優れたアルミニウム材質またはアルミニウムを含んだ材質で備えられる。
【００２９】
図５に示すように、ヒートフラットプッシャー３６の内部には、半導体素子７０で発生した熱をコンタクトプッシャー３４を通じて伝達を受け、ヒートシンク３２に迅速に伝達できるヒートパイプ３８が挿入されている。
【００３０】
ヒートパイプ３８は金属材質の管状で、内部空間に所定の作動油体を入れて真空状態で密封して備えられたものであって、ヒートパイプ３８の内部空間に対して１０％乃至５０％の体積比率で作動油体が収容されている。
【００３１】
ヒートパイプ３８は、一側はコンタクトプッシャーに隣接するように配置され他側はヒートシンク３２に隣接するように配置されている。このように、一側がコンタクトプッシャーに、他側がヒートシンク３２に隣接するように配置されたヒートパイプ３８の内部に作動油体があるため、コンタクトプッシャーの熱がヒートシンク３２に速やかに到達できるように、熱をコンタクトプッシャーからヒートシンク３２に迅速に移動させることができる。
【００３２】
このような構成を有する放熱部３０によって、テスト時発生する半導体素子７０の熱の移動経路は、まず、半導体素子７０の熱をコンタクトプッシャー３４が吸収し、吸収された熱はヒートフラットプッシャー３６を経て最終的にヒートシンク３２に到達することであって、コンタクトブロックの熱がヒートフラットプッシャー３６を経てヒートシンク３２に移動する時には速やかな熱伝逹性を有するヒートパイプ３８がヒートフラットプッシャー３６に内蔵されているため、半導体素子７０で発生する熱が迅速にヒートシンク３２に移動できるようになる。
【００３３】
一方、図２及び図６に示すように、コンタクトモジュール５０のテスト部４０は、マッチプレート２０に結合するコンタクトブロック４２と、コンタクトブロックの４２の下部に配置され、マッチプレート２０によるコンタクトブロック４２の乗降によって半導体素子７０のリード線７２を選択的に圧着するリードプッシャー４４とを含む。
【００３４】
図２及び図６に示したコンタクトブロック４２は、ヒートシンク３２が安着するヒートシンク安着部４１が備えられており、ヒートシンク安着部４１の中央領域にはヒートフラットプッシャー３６が貫通設置できる貫通ホール４３が貫通形成されており、側壁にはヒートシンク安着部４１の上側に空気流入口４５を通じて流入した空気がヒートシンク３２に接触して熱を有して排出される空気排出口４６が形成されている。ここに、空気流入口４５を通じてコンタクトブロック４２のヒートシンク安着部４１に流入した空気は、半導体素子７０の熱を、ヒートフラットプッシャー３６を通じて伝達を受けたヒートシンク３２に接触して、熱を有してコンタクトブッロク４２の空気排出口４６に排出される循環が可能になる。
【００３５】
リードプッシャー４４は半導体素子７０のリード線７２を圧着してテスト回路線（図示せず）と電気的に連結されるようにして、半導体素子７０の温度に対する耐久性テスト作業を可能にする役割を果たす。
【００３６】
一方、放熱部３０のヒートフラットプッシャー３６の外周面上には第１弾性部材８０が設置されており、マッチプレート２０とコンタクトブッロク４２との間には第２弾性部材９０が設置され、マッチプレート２０の乗降によってコンタクトブッロク４２が弾力的に連動してコンタクトプッシャー３４を半導体素子７０に圧着させると同時に、リードプッシャー４４を半導体素子７０のリード線７２に圧着させる構造をもっている。
【００３７】
第１弾性部材８０はコンタクトブロック４２の乗降によって弾力的に流動し、コンタクトプッシャー３４を半導体素子７０に完全に圧着させる役割を果たす。マッチプレート２０とコンタクトブッロク４２は第２弾性部材９０によって互いに連結され弾力的に連動する。
【００３８】
第１弾性部材８０及び第２弾性部材９０は、弾性力をもった種々のものが可能であるが、構造が簡単でありながらも弾性力に優れたスプリングを用いるのが好ましい。
【００３９】
以下、図７ａ乃至図７ｃを参照して、本発明による半導体素子検査装置の作動について説明する。
まず、半導体素子７０がチャンバー部の内部に引き入られ、半導体素子検査装置のコンタクトプッシャー３４の下部に対応するように位置する（図７ａ参照）。
【００４０】
そして、マッチプレート２０が駆動されてコンタクトプッシャー３４の接触面３５が半導体素子７０の上側に接触する（図７ｂ参照）。このように、半導体素子７０にコンタクトプッシャー３４の接触面が接触した後には、リードプッシャー４４が半導体素子７０のリード線７２を完全に圧着することができる程度にマッチプレート２０を下降させることにより、コンタクトブッロク４２が連動すると同時に、リードプッシャー４４がテスト回路線（図示せず）に電気的に接触してテストの実施が行われる（図７ｃ参照）。
【００４１】
一方、このようなテスト中に発生する半導体素子７０の熱を外部に放出するための放熱作用は、次の通り行われる。まず、半導体素子７０で発生する熱を半導体素子７０の上側に位置したコンタクトプッシャーが吸収し、コンタクトプッシャーに到達した熱はコンタクトプッシャーの上側のヒートフラットプッシャー３６に伝えられ、ヒートフラットプッシャー３６の内には熱伝達性のよいヒートパイプ３８が備えられているため、ヒートフラットプッシャー３６に到達された熱は速やかにヒートシンク３２に伝えられる。そして、このように半導体素子７０で発生して速やかにヒートシンク３２に到達した熱は、空気流入口４５を通じてヒートシンク安着部４１に流入した空気がヒートシンク３２と接触することによって除去できる。つまり、空気流入口４５を通じてヒートシンク安着部４１に流入した空気がヒートシンク３２と接触した後、空気排出口を通じて外部に排出されるようになる。
【００４２】
以上、本発明のいくつかの実施例を示して説明したが、技術分野の通常の知識を有する者であれば発明の原則や精神から外れずに本実施例を変形することができるのが分かる。発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による半導体素子検査装置の斜視図である。
【図２】本発明による半導体素子検査装置のコンタクトモジュールを示した斜視図である。
【図３】図２の放熱部とリードプッシャーの結合斜視図である。
【図４】図３の放熱部斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線による放熱部断面図である。
【図６】本発明による半導体素子検査装置のマッチプレート及びコンタクトモジュールの結合構造を示した断面図である。
【図７ａ】本発明による半導体素子検査装置の作動状態図である。
【図７ｂ】本発明による半導体素子検査装置の作動状態図である。
【図７ｃ】本発明による半導体素子検査装置の作動状態図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０  マッチプレート
２２  結合ホール
３０  放熱部
３２  ヒートシンク
３４  コンタクトプッシャー
３６  ヒートフラットプッシャー
４２  コンタクトブロック
４４  リードプッシャー
５０  コンタクトモジュール
７０  半導体素子
８０、９０  第１、２弾性部材
７２  半導体素子のリード線
【図１】
2005017276.tif 000003
【図２】
2005017276.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005017276.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
2005017276.tif 000009
【図７ｂ】
2005017276.tif 000010
【図７ｃ】
2005017276.tif 000011