안녕하세요, 반도체 OS 테스트라는 용어를 들어본 적이 있으실 거 같은데요, 이때의 OS는 Open/short 를 의미합니다.
이러한 OS테스트가 어떠한 의미를 가지는지 전직자 엔지니어 관점에서 설명 드리겠습니다.
LIST
- 반도체 Test = chip test
- chip test의 원리
- os 테스트가 필요한 이유
반도체 TEST = Chip TEST
용어 정리부터 하는 것이 필요할 거 같습니다.
반도체라는 것은 사실 너무 광범위한 대상을 지칭 하곤 합니다. ON/OFF 가 가능한 소자를 지칭하는 것 부터, 해당 소자가 들어간 제품들 모두를 지칭하곤 하는데요
앞으로 설명할 반도체란 " 패키징이 완료된 CHIP" 이라고 보시면 됩니다.
다시 말해, 우리가 한 번 쯤은 봤던 말 그대로 CHIP 입니다.
아래 사진 처럼, 전자기기를 실수로 부수거나 해체하였을 때 그위에 박힌 수많은 소자들 중 네모 모양의
좀 중요해 보이는? 부품이라고 보시면 됩니다.
CHIP 이라고 하는 것은 사실 어떠한 기능을 하는 소자를 의미합니다.
저항, 인덕터, 캐패시터 와 같은 단일 소자는 하나의 기능을 하는 소자고
통신칩, 자동차 AI 칩, PMIC 칩 이라고 하면은 기기간의 통신이나, 자율주행 기능, 전력 관리 기능과 같은 복합적인 기능을 포함한 소자라고 보시면 됩니다. 컴퓨터 CPU와 동일하거나 혹은 그에 준하는 처리장치 라고 봐도 무방합니다.
chip test의 원리
우선 그 전에 이러한 CHIP의 뒷면을 한 번 보겠습니다. CHIP의 뒷면에는 아래 사진과 같이 수많은 구슬모양의 "BALL" 이 존재 합니다. 이것은 꼭 구슬모양이 아니어도 되고, 사실 전기적인 신호를 전달할 수 있는 물질이기만 하면 됩니다.
보통 은, 납등의 금속물질을 구슬 모양으로 배열하여 BALL 모양이다 해서 BALL이라 칭합니다.
보통 CHIP TEST라 하면, 저러한 수많은 BALL 들에 전기적 신호를 가해서 나오는 DATA들을 분석하여, 불량 유무를 판단합니다.
BALL 이 168개가 존재하는 CHIP이라면, 168개의 Pin을 한 번에 해당 ball 들에 접촉시켜 전기적 신호를 쏴주는 것이죠.
그러한 전기신호가 chip 내부의 회로를 돌고 난 뒤 다시 돌아오게 되는데, 그 때의 신호 value 를 측정하여 결과를 보게 됩니다.
신호 value(값) 이라고 하면, 저항값이 될 수도 있고, 전압, 전류, 온도 등의 여러가지 값들을 확인 할 수 있습니다. 그렇다면, 168개의 ball을 가진 chip에, 각각 4가지의 항목을 test 한다고 가정하면, 168 x 4 = 672 개의 총 data를 보고 분석 하게 됩니다. 사실상, 이러한 data는 적게는 수천개~ 수만개 까지 경우의 수가 나오게 됩니다. 아래는 간단한 예시이며, 이러한 data table을 얻을 수가 있게 되는 것이죠. test item의 개수는 수만개가 될 수도 있고수천개가 될 수도 있다는 뜻 입니다. 
중요한 것은 이러한 test항목이 각각의 ball 마다 있다는 것 입니다.
다시 말해, ball 한 개의 data인 셈이죠. 너무나 많은 전력과 시간이 걸리는 일이 됩니다. 그래서 보통 하는 것이
OS TEST 입니다.
OS TEST 를 하는 이유
이처럼, 정말 많은 TEST 항목을 BALL마다 체크해야 하기 때문에 걸리는 시간과 자원이 낭비 될 수 있습니다.
이유는, 168개의 BALL 중에 1~2개만 단선이 되거나 불량이면 그 BALL에서 구한 모든 TEST 항목이 의미가 없어지게 되기 때문입니다.
따라서 이러한 불필요한 작업을 줄이기 위해 OS TEST 를 보통 먼저 하게 됩니다.
OS TEST는 그래서 CHIP의 단선유무, 즉 물리적으로 CHIP의 내외부가 잘 연결되고 만들어졌는지 확인하는 Quick test이자 simple test 라고 볼 수 있습니다.
그래서, 각 BALL 마다 전압, 전류 두 가지의 항목만 테스트 하는 프로그램을 OS TEST Program이라 합니다.
ball마다 예시로 단 두개의 항목만 테스트를 하기 때문에, 정말 간편하고 세부테스트 전에 물리적으로 chip이 완벽한지 확인 할 수 있습니다.
만약, 측정된 전압값이 아래처럼 10000V나 굉장히 높은 값이 나오면 그것을" OPEN 되었다" 고 부릅니다.
해당 BALL에 연결된 선이 단선 되었다는 것을 의미합니다. 즉, 물리적으로 CHIP을 만들 때 회로가 고장난 것이죠.
ball missing 인 경우가 대부분 입니다. ball 이 한 두개가 탈착 된 상태인 것이죠 
한편, 전류가 무한대에 가까운 값으로 굉장히 높게 나오면, 그것은 "SHORT 되었다" 라고 칭합니다.
보통 BALL이나 CHIP 내부 선끼리 합선이 된 경우에 이렇게 DATA가 나오게 됩니다. ball 이 녹아 ball끼리 붙은 경우, short인 경우가 많습니다. 
마치며, chip test 에서 OS test는 필수적이며, 이것은 세부테스트를 진행하기 전에 chip의 물리적인 연결에 대한 확인을
빠르고, 적은 cost를 들여 할 수 있게 하는 test 라고 정리하면 될 거 같습니다.
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