KR100892254B1 - 테스트핸들러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스트핸들러에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 각각 적어도 하나의 반도체소자를 적재할 수 있는 다수의 인서트가 일면에 배열되어 있는 테스트트레이와, 상기 테스트트레이의 상기 일면의 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 동시에 개방하는 적어도 하나의 개방유닛과, 상기 테스트트레이를 이동시킴으로써, 상기 개방유닛이 상기 테스트트레이의 상기 일면의 다른 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 동시에 개방하는 것을 가능하게 하는 테스트트레이 이송장치를 포함함으로써, 피검사 반도체소자의 변환에 따라 교체될 부품의 수를 현저하게 줄일 수 있게 되어 생산가 절감, 부품교체 시간의 단축 및 다양한 테스터의 유형에 쉽게 대응할 수 있고, 반도체소자의 로딩에 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 잼(Jam) 발생 빈도가 낮아지고, 티칭 효율 및 공간효율이 좋아지는 이점이 있다.

테스트핸들러, 프리사이저 유닛, 인서트, 개방장치, 이송장치, 테스트트레이

Description

테스트핸들러{TEST HANDLER}

도1은, 종래의 테스트핸들러에 대한 개략적인 사시도이다.

도2는, 도1의 테스트핸들러에 적용된 인서트 개방장치에 대한 개략적인 사시도이다.

도3은, 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러의 로딩부에 대한 개략적인 사시도이다. (덮개, 테스트트레이 미도시)

도4는, 픽앤플레이스 장치, 덮개, 테스트트레이, 인서트 개방장치의 개략도이다.

도5는, 도3의 인서트 개방장치에 대한 개략적인 사시도이다.

도6a는, 도3의 테스트트레이 이송장치에 대한 정면도이다.

도6b는, 도3의 테스트트레이 이송장치에 대한 측면도이다.

도7는, 본 발명의 실시예에 따른 테스트트레이에 대한 평면도이다.

도7a는, 도7의 A부분을 확대 도시한 부분상세도이다.

도7b는, 도7a의 BB선을 절단한 단면도이다.

도7c는, 도7b의 또 다른 실시예의 단면도이다.

도8a 내지 도8h는, 도3의 테스트트레이 이송장치에 대한 작동상태를 표현한 참조도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

500 : 테스트트레이

50 : 가이드레일, 53 : 덮개

51 : 파지공, 52 : 감지공

200 : 테스트트레이 이송장치

24 : 원점센서

25 : 설치블록, 26 : 회전벨트

27-1 : 구동풀리, 27-2 : 종동풀리

27 : 모터, 28 : 베이스블록

400 : 파지부

41 : 이동블록, 24-1 : 원점센서핀

42 : 제1LM가이드

43-1 : 제2LM가이드, 43-2 : 제2LM가이드블록

44 : 승강실린더, 44-1 : 승강실린더로드

45 : 파지핀, 46 : 제1위치센서

300 : 인서트 개방장치

31a, 31b, 31c : 개방유닛

31-1 : 개방핀쌍

31a-1, 31b-1, 31c-1 : 개방기

31a-2, 31b-2, 31c-2 : 승강실린더

32a-1, 32b-1, 32c-1 : 상한센서

32a-2, 32b-2, 32c-2 : 하한센서

33 : 제2위치센서, 34 : 설치플레이트

35 : 베이스플레이트, 36 : 베이스실린더

본 발명은 테스트핸들러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테스트트레이에 반도체소자를 이송, 적재하는 로딩부에 관한 것이다.

일반적으로 테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자를 테스터에 의해 테스트할 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 반도체소자를 등급별로 분류하여 유저트레이에 적재하는 기기로서 이미 다수의 공개문서들을 통해 공개되어 있다.

도1은 그러한 테스트핸들러(100)에 대한 종래기술에 따른 개략사시도로서, 이를 참조하여 종래의 테스트핸들러의 주요부분에 대하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1을 참조하여 보면, 종래의 테스트핸들러(100)는 로딩장치(110), 소 크챔버(120), 테스트챔버(130), 디소크챔버(140), 언로딩장치(150), 2개의 인서트 개방장치(160a, 160b) 및 2개의 자세변환장치(170a, 170b)를 갖추고 있다. 이러한 테스트핸들러(100)를 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 로딩장치(110)는 부호 10a의 고객트레이에 적재된 반도체소자를 11a의 테스트트레이, 즉, 로딩위치에 위치된 테스트트레이로 로딩(이송 및 적재)시킨다.

상기 소크챔버(120)는, 테스트트레이에 적재된 반도체소자를 예열/예냉시키기 위한 온도적 환경이 조성되어 있으며, 상기 로딩장치(110)에 의해 로딩이 완료된 테스트트레이를 순차적으로 수용한다. 이러한 소크챔버(120)에 진입된 테스트트레이는 수직상태를 유지한 채 테스트챔버(130) 측에 가까운 방향으로 병진이동되면서 순차적으로 배열되는데, 이렇게 병진이동되는 시간 동안, 테스트트레이에 담긴 반도체소자가 충분히 예열/예냉된다.

상기 테스트챔버(130)는, 소크챔버(120)로부터 공급되어 온 2개의 테스트트레이(11b, 11c)에 적재된 반도체소자를 테스트하기 위해 마련된다. 이를 위해 테스트챔버(130)는 반도체소자를 테스트하기 위한 온도적 환경이 조성되어 있다.

상기 디소크챔버(140)(일명, 회복챔버라 함)는 고온 또는 냉각상태의 반도체소자를 상온으로 환원시키기 위해 마련된다.

상기 언로딩장치(150)는, 상기 디소크챔버(140)를 거쳐 오는 테스트트레이(11d) 상의 반도체소자를 등급별로 분류하여 다시 부호 10b의 고객트레이로 언로딩(이송 및 적재)시킨다.

여기서 상기 로딩장치(110) 또는 언로딩장치(150)는 고객트레이 또는 테스트트레이에 적재된 복수의 반도체소자를 흡착하여 회수하거나, 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 픽앤플레이스장치(미도시)를 포함한다. 예를 들어, 로딩 시에 픽앤플레이스장치는 고객트레이로부터 반도체소자를 흡착 회수한 후 테스트트레이로 공급하며, 언로딩시에는 테스트트레이로부터 반도체소자를 흡착 회수한 후 미도시된 소팅테이블에 공급하거나, 소팅테이블로부터 고객트레이로 공급하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 2개의 인서트 개방장치(160a, 160b)는 각각 상측에 위치한 테스트트레이(11a, 11d)에 행렬형태로 배열된 인서트를 개방하여 로딩장치(110) 또는 언로딩장치(150)에 의한 로딩 또는 언로딩 작업을 가능하게 한다.

상기 2개의 자세변환장치(170a, 170b) 중, 부호 170a의 자세변환장치는 부호 11a의 테스트트레이에 반도체소자가 모두 적재된 후 수평상태로 이동하여 오면 수직상태로 자세변환시키고, 부호 170b의 자세변환장치는 디소크챔버(140)로부터 수직상태로 공급되어 오는 테스트트레이를 수평상태로 자세전환시킨다.

위와 같은 테스트핸들러(100)에서 테스트트레이의 위치변환에 대하여 살펴보면, 먼저 빈 테스트트레이가 부호 11a의 테스트트레이와 같이 로딩장치(110)의 하부에 위치되고, 로딩이 완료되면 로딩장치(110) 후방의 자세변환장치(170a)로 이동되어 자세변환된 뒤, 소크챔버(120)에서 후방향으로 병진이동되어 테스트챔버(130)로 공급된다. 계속하여 테스트트레이는 테스트챔버(130)에서 상하 2열(또는 1열)로 횡방향 이동되게 되며(이때 테스트챔버의 중앙부분에서 미도시된 테스터에 의해 적 재된 반도체소자들이 테스트된다.), 디소크챔버(140)를 거쳐 전방으로 병진이동된 후, 언로딩장치(150) 후방에 위치한 자세변환장치(170b)로 수직상태로 공급된다. 이어서 자세변환장치(170b)에 의해 수평상태로 자세변환된 테스트트레이는 언로딩장치(150) 측으로 이동된 후, 언로딩장치(150)에 의해 언로딩이 완료되면 로딩장치(110)의 하방으로 이동하게 되는 과정을 거친다.

이와 같이 테스트트레이는 행렬형태로 배열된 인서트에 반도체소자를 적재한 후, 이동, 자세변환, 테스팅 과정 등을 거치게 되므로, 그러한 과정이 적절히 이루어질 수 있도록 하기 위해 인서트는 반도체소자를 안정적으로 안착시킬 수 있는 기구적 구성을 갖추어야 한다. 이러한 인서트의 구조에 대하여는 본 출원인의 선행 등록특허(10-0486412호, 발명의 명칭 : 테스트핸들러의 테스트트레이 인서트, 이하 '선행발명'이라 함)를 통해 자세히 제시되고 있다. 선행발명에서 참조되는 바와 같이, 인서트는 반도체소자(선행발명에서는 '디바이스'로 표현)를 수용하는 하우징, 하우징의 양단에서 회전에 의해 고정 해제됨으로써 인서트를 개방하는 한 쌍의 스토퍼, 압축스프링에 의해 탄성지지되어 스토퍼의 회전을 방지하며 일반적으로 선형이동 가능하도록 마련되는 한 쌍의 록커 등으로 구성된다. 따라서 압축스프링의 탄성을 극복하면서 록커를 임의로 선형이동시켜 스토퍼의 고정을 해제하지 않는 한, 즉, 인서트를 개방하지 않는 한, 하우징에 반도체소자를 적절히 수용시키거나, 하우징에 수용된 반도체소자를 이탈시킬 수는 없는 것이다.

그런데 상기한 바와 같이, 로딩장치(110)에 의해 로딩을 실시할 경우에는 인서트를 개방하여 하우징에 반도체소자를 수용 안착시켜야 하며, 언로딩장치(150)에 의해 언로딩을 실시할 경우에도 인서트를 개방하여 하우징으로부터 반도체소자를 이탈시켜야 하므로, 상기한 바와 같이 2개의 인서트 개방장치(160a, 160b)가 테스트트레이(11a, 11d)를 사이에 두고 각각 로딩장치(110) 및 언로딩장치(150)의 하방에 위치한 상태에서 록커를 임의로 작동시켜 스토퍼의 고정을 해제시킴으로써 인서트를 개방시키게 되는 것이다.

도2는 그러한 종래의 인서트 개방장치(160a, 160b)에 대한 개략적인 사시도이다. 도2를 참조하면, 종래의 인서트 개방장치(160a, 160b)는, 베이스판(161), 베이스판(161)을 테스트트레이를 향하여 선형이동시키는 베이스실린더(162), 베이스판(161)에 테스트트레이 방향으로 2x2 행렬로 설치된 4개의 개방유닛(163a, 163b, 163c, 163d)으로 구성된다. 그리고 4개의 개방유닛(163a, 163b, 163c, 163d) 각각은, 테스트트레이의 1/4 면적에 2x8 행렬로 배열된 인서트들을 한꺼번에 개방시키기 위해 2x8 행렬로 배열된 다수의 개방핀쌍(163-1)들이 일체로 형성된 판형상의 개방기(163a-1, 163b-1, 163c-1, 163d-1, 참고로 선행발명에서는 '위치결정장치'로 정의되어 있음)와, 개방기(163a-1, 163b-1, 163c-1, 163d-1)를 테스트트레이를 향하여 선형이동시키는 승강실린더(163a-2, 163c-2)를 가지고 있다. 참고로 부호 163b-1 및 163d-1의 개방기를 선형이동시키는 승강실린더는 도2에서 감추어져 있다.

도2와 같은 종래의 인서트 개방장치(160a, 160b)의 작동을 살펴보면, 먼저, 베이스실린더(162)가 작동하여 베이스판(161)을 테스트트레이 측으로 이동시켜 개방유닛들(163a, 163b, 163c, 163d)의 개방동작에 필요한 거리를 확보시킨다. 이 후 4개의 개방유닛(163a, 163b, 163c, 163d) 중 임의의 개방유닛, 예를 들어, 부호 163a의 개방유닛이 동작하여 부호 163a의 개방유닛과 대응되는 1/4 면적에 배열된 인서트들을 개방하게 된다. 즉, 부호 163a-2의 승강실린더가 작동하여 부호 163a-1의 개방기를 테스트트레이 측으로 이동시키면, 개방기(163a-1)의 개방핀쌍(163-1)들이 각 인서트에 구비된 한 쌍의 록커들을 밀어서 선형이동시키고, 한 쌍의 록커들이 선형이동하면서 이에 대응되는 한 쌍의 스토퍼를 회전시켜 고정을 해제함으로써 인서트를 개방시키게 되는 것이다.

그리고 위와 같은 4개의 개방유닛(163a, 163b, 163c, 163d)은, 각각 테스트트레이의 1/4 면적들에 배열된 16개의 인서트들을 개방시킴으로써, 전체적으로 테스트트레이의 전 면적에 걸쳐 배열된 인서트들을 모두 담당하게 된다. 그런데 여기서 상기 4개의 개방유닛들(163a, 163b, 163c, 163d)은 서로 순차적으로 작동하는데, 예를 들어, 부호 163a의 개방유닛이 작동하여 테스트트레이의 1/4 면적에 배열된 인서트들을 개방한 후, 개방된 인서트들에 반도체소자가 적재되거나 이탈되면 역으로 작동하여 인서트를 폐쇄하고, 다시 부호 163b의 개방유닛이 작동하여 테스트트레이의 다른 1/4 면적에 배열된 인서트들을 개방하는 식으로 작동하게 되는 것이다.

이처럼, 개방유닛들(163a, 163b, 163c, 163d)이 순차적으로 작동하는 이유는, 4개의 개방유닛(163a, 163b, 163c, 163d)이 한꺼번에 작동하면 테스트트레이에 비교적 큰 힘이 가해지게 되고, 이와 같은 상태로 장기간 사용할 시에 테스트트레이의 굽힘현상이 발생하기 때문이다. 이에 대응하여 로딩장치(110) 또는 언로딩장치(150)를 이루는 픽앤플레이스장치는 처리의 고속화를 위해 무게가 가볍고 반응속 도가 빨라야 하므로 최대한 가볍게 구성되는 것이 바람직하기 때문에 일반적으로 최대 16개의 반도체소자만을 흡착하여 이송하도록 구성되어 있다. 따라서 인서트는 픽앤플레이스장치의 1회 처리용량에 보조를 맞추어 개방되면 족한 것이므로, 픽앤플레이스장치의 1회 처리용량에 해당하는 개수만큼의 인서트만 순차적으로 개방시키는 방식을 취함으로써 테스트트레이에 가해지는 힘을 최소화시켜 굽힘현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 근래의 테스트핸들러의 개발추세는 한꺼번에 더 많은 수의 반도체소자를 테스팅하는 방향으로 나아가고 있어서, 이제까지는 32개 또는 64개의 인서트가 배열된 테스트트레이가 주로 사용되고 있으나 최근에는 128개 또는 160개의 인서트를 구비한 대형 테스트트레이가 개발되어 상용화 단계에 이르고 있다.

그런데, 픽앤플레이스장치는 그 구조적 한계 대문에 1회 처리용량이 여전히 최대 16개에 머무르고 있으며, 그에 따라 대형 테스트트레이가 적용되는 경우에는 개방유닛을 8개 또는 10개까지 설치하여야 한다. 대형 테스트트레이를 적용하기 위하여 8개 또는 10개의 개방유닛을 설치하는 경우에는 장치의 생산단가가 상승하는 문제점이 발생한다.

그리고, 검사할 반도체소자의 종류가 바뀌거나, 새로운 유형의 테스터가 적용된 경우 등과 같은 사정이 발생하면, 테스트트레이를 교체시켜야 할 필요성이 있으며, 이러한 경우 한 쌍을 이루는 개방핀들 간의 거리가 달라져야 하는 등의 문제들이 수반되어서, 개방유닛 등을 모두 일일이 교체하는 작업을 수행하여야 한다, 그런데, 대형 테스트트레이에 적용되기 위해 8개 또는 10개의 개방유닛이 설치된 경우에는 그러한 교체작업 시간이 길어지고, 교체비용의 증가 및 자원의 낭비를 초래하는 문제점이 발생한다.

또한, 대형 테스트트레이가 적용되는 경우에는 로딩 픽앤플레이스장치가 8개 또는 10개의 개방유닛에 해당하는 위치에 각각 이동, 적재를 해야한다. 이동점이 많아짐에 따라 잼(Jam) 발생 빈도가 높아지게 되고, 픽앤플레이스장치를 티칭(티칭이란 모터로 구동되는 장치들의 이동 시작점, 끝점을 정확하게 측정, 입력하는 것을 말함)할 때 8개 또는 10개의 개방유닛에 해당하는 위치를 모두 적용해야 하기 때문에 티칭 작업이 까다롭고, 티칭 시간이 길어지는 문제점이 발생한다.

또 한편, 로딩부에서의 테스트트레이 흐름에 버려지는 시간이 존재한다. 한 테스트트레이에 로딩이 끝나게 되면, 베이스실린더의 작동에 의해 베이스판을 하강시킴으로써 인서트 개방장치를 하강시킨다. 로딩이 끝난 테스트트레이를 로테이터로 이송시키고, 로딩부에 테스트트레이가 없음을 확인한 후, 로딩부 하방으로 다음 테스트트레이가 밀려들어 온다. 다시 인서트 개방장치가 상승하여 테스트트레이를 로딩위치에 위치시키고 각 개방유닛과 픽앤플레이스 작동에 의해 다시 로딩이 시작된다. 이처럼, 한 테스트트레이에 로딩이 끝난 후 다음 테스트트레이에 로딩이 시작될 때까지, 픽앤플레이스 장치가 쉬는 시간이 존재하여 로딩 시간이 길어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 테스트트레이의 일부 면 적에 배열된 인서트들을 개방한 후 테스트트레이를 이동시켜 다른 일부 면적에 배열된 인서트를 개방하는 방식을 가지는 테스트핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스트핸들러는, 다수의 반도체소자가 적재되어 있는 제1적재요소와, 다수의 반도체소자가 적재될 수 있는 제2적재요소와, 상기 제1적재요소의 반도체소자를 상기 제2적재요소에 이송하여 공급하는 픽앤플레이스 장치를 포함하며, 상기 픽앤플레이스 장치의 반도체소자의 공급위치가 항상 일정하게 유지될 수 있도록, 상기 픽앤플레이스 장치의 공급 작업과 동기하여 상기 제2적재요소가 이동과 정지를 반복하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2적재요소를 이동 및 정지시키는 이송장치와, 상기 제2적재요소를 반도체소자를 적재하는 것을 돕는 개방장치를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 제2적재요소는 적어도 하나의 파지공과, 적어도 하나의 감지공을 구비하며, 상기 이송장치는 상기 제2적재요소의 상기 파지공을 파지하기 위한 파지부과 상기 제2적재요소의 상기 감지공을 감지하기 위한 감지장치를 구비하며, 상기 개방장치는 상기 제2적재요소의 상기 감지공을 감지하기 위한 감지장치를 구비하는 것을 구체적인 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스트핸들러는, 각각 적어도 하나의 반도체소자를 적재할 수 있는 다수의 인서트가 배열되어 있는 테스트트레이와, 상기 테스트트레이의 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 동시에 개방할 수 있는 적어도 하나의 개방유닛과, 상기 테스트트레이를 이송시키는 테스트트레이 이송장치를 포함하며, 상기 개방유닛이 상기 테스트트레이의 상기 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 동시에 개방한 후 상기 테스트트레이의 다른 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 동시에 개방할 수 있도록 상기 테스트트레이 이송장치가 상기 테스트트레이를 이송시키는 것을 특징으로 한다.

상기 테스트트레이에 상기 반도체소자를 공급하거나 또는 상기 테스트트레이로부터 상기 반도체소자를 회수하는 픽앤플레이스장치를 더 포함하고, 상기 테스트트레이 이송장치는 상기 테스트트레이를 상기 픽앤플레이스장치에 대해 독립적으로 이동시키는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 테스트트레이를 수용하여 상기 테스트트레이에 반도체소자를 적재시키는 로딩부를 더 포함하며, 상기 개방유닛과 상기 테스트트레이 이송장치는 상기 로딩부에 설치되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 로딩부에는 상기 로딩부에 수용된 테스트트레이를 일부 영역을 제외하고 전체적으로 가리기 위한 덮개가 설치되어 있으며, 상기 덮개에는 상기 테스트트레이의 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 노출시키는 개구부가 형성되어 있으며, 상기 개구부는 상기 개방유닛에 대응하여 위치하는 것을 구체적인 특징으로 한다.

상기 테스트트레이는, 상기 테스트트레이의 일부 영역에 형성된 적어도 하나의 파지공과 상기 테스트트레이의 일부 영역에 형성된 적어도 하나의 감지공을 구 비하는 것을 구체적인 특징으로 한다.

상기 파지공은 상기 테스트트레이의 진행방향으로 1열로 배열되며, 상기 감지공은 상기 테스트트레이의 진행방향으로 1열로 배열되는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 개방유닛은, 상기 테스트트레이의 상기 일부 영역에 배열된 상기 복수의 인서트와 접촉하여 상기 복수의 인서트를 개방시키는 개방기와, 상기 개방기가 상기 복수의 인서트와 접촉할 수 있도록, 상기 개방기를 상기 복수의 인서트 측으로 이동시키는 선형이동장치를 구비하는 것을 구체적인 특징으로 한다.

상기 선형이동장치는 실린더인 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 개방유닛은 모듈화되어 일체로 테스트핸들러에 탈착 가능하게 결합되는 것을 구체적인 특징으로 한다.

상기 테스트트레이 이송장치는, 상기 테스트트레이를 파지하거나 파지해제한 상태로 이동 가능한 파지부와, 상기 파지부의 이동에 필요한 동력을 공급하는 제1동력원과, 상기 제1동력원으로부터 제공되는 동력을 상기 파지부에 전달하는 동력전달장치를 구비하는 것을 구체적인 특징으로 한다.

상기 파지부은, 상기 동력전달장치로부터 전달받은 동력에 의해 이동하고, 상기 테스트트레이의 파지 및 파지해제에 필요한 동력을 제공하는 제2동력원과, 상기 제2동력원으로부터 제공되는 동력에 의해 상기 테스트트레이를 파지 및 파지해제하기 위한 작동을 실행하는 파지핀을 갖는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제1동력원은 모터인 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 동력전달장치는 벨트인 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제2동력원은 실린더인 것을 더욱더 구체적인 특징으로 한다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 테스트핸들러에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러의 로딩부에 대한 사시도이고, 도4는 픽앤플레이스 장치, 덮개, 테스트트레이, 인서트 개방장치의 개략도이고, 도5는 도3의 인서트 개방장치에 대한 사시도, 도6a는 도3의 테스트트레이 이송장치에 대한 정면도, 도6b는 도3의 테스트트레이 이송장치에 대한 측면도, 도7은 본 발명의 실시예에 따른 테스트트레이의 평면도, 도7a는 도7의 A부분에 대한 부분상세도, 도7b는 도7a의 BB선을 절단한 단면도, 도7c는 도7b의 또 다른 실시예의 단면도, 도8a 내지 도8h는 도3의 테스트트레이 이송장치에 대한 작동상태를 표현한 참조도이다.

먼저, 도7에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 테스트트레이(500)는, 다수의 인서트(미도시), 다수의 파지공(51), 다수의 감지공(52) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 다수의 파지공(51)은 후술할 테스트트레이 이송장치(200)의 파지부(400)의 파지핀(45)에 대응하는 것으로, 상기 파지부(400)가 상기 테스트트레이(500)를 파지 또는 파지해제하는 것을 가능하게 하기 위하여 마련된다.

상기 다수의 감지공(52)은 후술할 테스트트레이 이송장치(200)의 제1위치센서(46)에 대응하여 상기 파지핀(45)이 상기 테스트트레이(500)의 상기 파지공(51)과의 결합에 적합한 위치에 위치하였는지를 감지하고, 후술할 인서트 개방장치(300)의 제2위치센서(33)에 대응하여 상기 테스트트레이(500)가 상기 인서트 개방장치(300)와의 결합에 적합한 위치에 위치하였는지를 감지하기 위하여 마련된다.

물론, 상술한 바와 같은 테스트트레이(500)는, 도7, 도7a, 도7b에서 참조되는 바와 같이 파지공(51)과 감지공(52)이 별개로 형성될 수도 있지만, 도7c에서 참조되는 바와 같이 파지공(51a)과 감지공(52a)이 동축(z) 상에 함께 형성될 수도 있을 것이다.

다음으로, 도5에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 인서트 개방장치(300)는, 3개의 개방유닛(31a, 31b, 31c), 3개의 상한센서(32a-1, 32b-1, 32c-1), 3개의 하한센서(32a-2, 표현의 한계상 31a의 개방유닛 측의 하한센서만 도시 되고, 31b 및 31c의 개방유닛 측의 하한센서는 생략됨), 제2위치센서(33), 설치플레이트(34), 베이스플레이트(35), 베이스실린더(36) 등을 포함하여 구성된다.

상기 3개의 개방유닛(31a, 31b, 31c)은, 상기 테스트트레이(500)의 일부 면적에 배열된 인서트를 개방시키기 위한 것으로, 각각 개방기(31a-1, 31b-1, 31c-1), 승강실린더들(31a-2, 31b-2, 31c-2)을 구비하고 있다.

상기 개방기(31a-1, 31b-1, 31c-1)는 상기 테스트트레이(500) 측을 향하여 상하방향으로 선형이동하며, 테스트트레이(500)와 마주보는 면에는 상기 인서트의 한 쌍의 록커를 선형이동시킴으로써 상기 인서트를 개방시키기 위한 개방핀쌍(31- 1)들이 형성되어 있다. 여기서 도3 및 도5에서 참조되는 바와 같이, 부호 31a-1, 31c-1의 개방기에는 8개의 인서트를 동시에 개방시킬 수 있도록 8개의 개방핀(31-1)쌍들이 형성되어 있고, 부호 31b-1의 개방기에는 4개의 인서트를 동시에 개방시킬 수 있도록 4개의 개방핀쌍(31-1)들이 형성되어 있다.

상기 승강실린더들(31a-2, 31b-2, 31c-2)은 각각 2개의 실린더가 쌍으로 구성되고, 상기 설치플레이트(34)의 상면에 고정 설치되어서 상기 개방기(31a-1, 31b-1, 31c-1)를 각각 상기 테스트트레이(500) 측을 향하여 선형이동시키기 위하여 마련된다.

상기 3개의 상한센서(32a-1, 32b-1, 32c-1)는 각각 상기 개방기(31a-1, 31b-1, 31c-1)의 상한 높이까지의 상승을 감지하기 위하여 마련된다.

상기 3개의 하한센서(32a-2, 32b-2, 32c-2)는 각각 상기 개방기(31a-1, 31b-1, 31c-1)의 하한 높이까지의 하강을 감지하기 위하여 마련된다.

상기 제2위치센서(33)는 상기 테스트트레이(500)의 상기 감지공(52)을 감지하여 상기 테스트트레이(500)가 상기 인서트 개방장치(300)와의 결합에 적합한 위치에 위치하였는지를 감지하기 위하여 마련된다.

상기 설치플레이트(34)는, 상면으로는 상기 승강실린더들(31a-2, 31b-2, 31c-2)이 일렬로 고정 설치되고, 저면으로는 상기 베이스플레이트(35)에 탈착 가능하게 결합된다. 즉, 상기 복수의 개방유닛들(31a, 31b, 31c)이 상기 설치플레이트(34)를 게재하여 일체로 모듈화되어 있기 때문에, 상기 설치플레이트(34)를 상기 베이스플레이트(35)에서 탈거시킴으로써 상기 복수의 개방유닛들(31a, 31b, 31c)도 일체로 탈거되도록 되어 있다.

상기 베이스플레이트(35)는, 그 상면에는 상기 설치플레이트(34)가 설치되어 있다.

상기 베이스실린더(36)는, 상기 베이스플레이트(35)를 승강시킬 수 있도록 테스트핸들러의 로딩부에 고정된다.

다음으로, 도6a 및 6b에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 테스트트레이 이송장치(200)는 상기 테스트트레이(500)를 이동시켜, 상기 인서트 개방장치(300)에 대한 상기 테스트트레이(500)의 상대적 위치를 변화시키기 위해 마련된다. 이러한 테스트트레이 이송장치(200)는, 파지부(400), 구동풀리(27-1)를 가지는 모터(27), 구동풀리(27-1)와 종동풀리(27-2)를 감은 회전벨트(26), 원점센서(24), 설치블록(25), 제1LM가이드(42), 베이스블록(28) 등을 포함하여 구성된다.

상기 파지부(400)은, 상기 테스트트레이(500)를 파지 또는 파지해제한 상태에서 이동하는 것으로, 이동블록(41), 승강실린더(44), 제2LM가이드(43-1), 제2LM가이드블록(43-2), 파지핀(45), 제1위치센서(46), 원점센서핀(24-1) 등을 구비하고 있다.

상기 이동블록(41)은 상기 구동풀리(27-1)와 상기 종동풀리(27-2)를 감은 상기 회전벨트(26)와 맞물리고, 상기 제1LM가이드(42)에 의해 안내되도록 설치되어, 상기 모터(27)의 구동력에 의해 이동된다.

상기 승강실린더(44)는 승강실린더로드(44-1)를 승강시킴으로써 상기 테스트트레이(500)를 파지 또는 파지해제하는 작동의 동력을 제공하기 위하여 마련된다.

상기 제2LM가이드(43-1)와 상기 제2LM가이드블록(43-2)은 상기 승강실린더로드(44-1)의 승강에 따라 상기 파지부(400)의 일부가 승강할 때 그 이동을 안내하기 위하여 마련된다.

상기 파지핀(45)은, 상기 승강실린더로드(44-1)의 하강에 따라 상기 테스트트레이(500) 측으로 하강하여, 상기 테스트트레이(500)의 상기 파지공(51)에 삽입됨으로써 상기 테스트트레이(500)를 파지한다. 상기 테스트트레이(500)를 파지한 상태에서 상기 모터(27)의 구동에 의해 상기 테스트트레이(500)를 이송한다. 그리고 상기 파지핀(45)은 상기 승강실린더로드(44-1)의 상승에 따라 상기 테스트트레이(500) 측에서 상승하여 상기 테스트트레이(500)를 파지해제 한다.

상기 제1위치센서(46)는 상기 파지공(51)들 및 상기 감지공(52)들의 위치를 감지하여 상기 파지핀(45)이 상기 테스트트레이(500)의 상기 파지공(51)과의 결합에 적합한 위치에 위치하였는지를 감지하기 위하여 마련된다.

상기 원점센서핀(24-1)은 상기 원점센서(24)와 함께 상기 파지부(400)의 최초 위치를 감지하기 위하여 마련된다.

상기 모터(27)는, 상기 설치블록(25)에 직접 고정 설치되며, 궁극적으로 상기 파지부(400)가 이동하는데 필요한 동력을 제공하는 동력원으로서 구비된다. 따라서 정역회전 가능하게 구비되어야 하며, 이동해야 할 상기 파지부(400)의 위치제어가 용이하도록 스텝모터(step motor)나 서보모터(servo motor)로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 회전벨트(26)는 상기 모터(27)의 구동력을 상기 파지부(400)로 전달하기 위하여 마련된다. 상기 모터(27)에 구비된 상기 구동풀리(27-1)와 상기 설치블럭(25)에서 반대편에 설치된 상기 종동풀리(27-2) 사이에 설치된다.

상기 원점센서(24)는 상기 파지부(400)의 상기 원점센서핀(24-1)과 함께 상기 파지부(400)의 최초 위치를 감지하기 위하여 마련된다.

상기 제1LM가이드(42)는 상기 파지부(400)와 맞물리게 설치되어, 상기 파지부(400)의 이동을 안내하기 위하여 마련된다.

상기 설치블록(25)은 상기한 구성들 중 모터(27), 종동풀리(27-2), 원점센서(24), 제1LM가이드(42) 등이 설치된다.

마지막으로 상기 베이스블록(28)은 상기 설치블록(25)을 고정하고, 저면으로 테스트핸들러의 로딩부의 측면에 결합된다.

한편, 도3에서는 로딩부 전체가 노출되어 있으나, 실제로는 상기 인서트 개방장치(300)의 상측 일부분과 상기 파지부(400)의 상기 파지핀(45)이 이동하는 공간만이 노출되고, 나머지는 덮개(53, 도4 참조)에 의해 덮여있다. 이 덮인 부분은 다른 장비를 설치하는 등 공간활용에 이용될 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 테스트핸들러의 로딩부에 대하여 도8a 내지 도8h의 작동상태도를 참조하여 설명한다.

먼저, 도3의 가이드레일(50) 위로 테스트트레이(500)가 위치하면 최초 도8a와 같은 상태가 된다. 테스트트레이 이송장치(200)의 원점센서(24)와 파지부(400)의 원점센서핀(24-1), 파지부(400)의 제1위치센서(46)와 테스트트레이(500)의 감지 공(52)에 의해 최초 위치를 감지하게 되고, 파지핀(45)이 정위치에 위치했을 때 파지부(400)의 승강실린더(44)에 의해 파지핀(45)이 하강해서 테스트트레이(500)의 파지공(51)에 삽입된다. 즉, 파지부(400)가 테스트트레이(500)를 파지하게 된다(도8b).

이어서 테스트트레이 이송장치(200)의 모터(27)가 구동된다. 모터(27)의 정회전(시계방향회전)에 의해 구동풀리(27-1)가 구동되고, 구동풀리(27-1)와 종동풀리(27-2) 사이의 회전벨트(26)에 의해 구동력이 파지부(400)에 전달되어 파지부(400)가 도8b에서 왼쪽방향으로 이동한다. 테스트트레이(500)의 첫 2열(도7에서 세로방향 2열)의 인서트가 인서트 개방장치(300)의 상향에 위치하도록 테스트트레이(500)를 이송하여 반도체소자(미도시)의 로딩을 준비한다(도8c).

도8c의 상태에서 인서트 개방장치(300)의 제2위치센서(33)가 테스트트레이(500)의 감지공(52)을 감지하여 테스트트레이(500)의 정위치 도달 여부를 판단하다. 정위치에 도달한 후, 인서트 개방장치(300)가 작동한다. 인서트 개방장치(300)의 승강실린더들(31a-2, 31b-2, 31c-2)의 작동에 의해 개방기들(31a-1, 31b-1, 31c-1)을 테스트트레이(500) 측(상방향)으로 밀어올린다. 개방기들(31a-1, 31b-1, 31c-1)에 형성된 총 20개의 개방핀쌍(31-1)들이 각각 대응하는 인서트들의 스톱퍼들, 록커들을 밀어올림으로써 20개의 인서트를 동시에 개방시키게 된다. 이러한 상태에서, 20개의 반도체소자를 파지한 픽앤플레이스장치(도4 참조)가 개방된 20개의 인서트에 반도체소자를 공급하여 반도체소자를 적재시키게 된다. 반도체소자의 적재가 완료되면, 다시 승강실린더들(31a-2, 31b-2, 31c-2)이 작동하여 개방기 들(31a-1, 31b-1, 31c-1)을 하강시킴으로써 인서트를 폐쇄하게 된다. 참고로, 인서트 개방장치(300)의 작동방법은 이미 공지기술이므로 도면에서 생략하였다.

다시 테스트트레이 이송장치(200)의 모터(27)에 의해 테스트트레이(500)가 인서트 2열(도7에서 세로방향 2열)만큼 테스트트레이(500)를 이송한다.

상술한 과정{제2위치센서(33) 감지, 개방기들(31a-1, 31b-1, 31c-1) 상승, 픽앤플레이스장치에 의한 적재, 개방기들(31a-1, 31b-1, 31c-1) 하강, 모터(27)에 의한 테스트트레이(500) 이송}{이하 '과정(가)'}을 반복한다.

도8d와 같이, 테스트트레이 이송장치(200)의 파지부(400)가 테스트트레이 이송장치(200)의 좌한계점까지 도달하면 과정(가)을 중단한다. 그리고 파지부(400)의 승강실린더(44)의 구동에 의해 파지핀(45)을 상승시킴으로써 테스트트레이(500)를 파지해제한다(도8e).

테스트트레이(500)를 파지해제한 파지부(400)는 모터(27)의 구동에 의해 우측으로 이동하여, 도8f에서 참조되는 바와 같이, 파지핀(45)이 다른 파지공(51)에 대응되게 한다.

다시 파지부(400)의 승강실린더(44)의 구동에 의해 테스트트레이(500)을 파지하고, 과정(가)를 반복한다.

도8g와 같이 테스트트레이(500)의 마지막 2열의 인서트에 반도체소자가 로딩되기 전에, 다음 테스트트레이(501)가 미도시된 버퍼승강기의 상승에 의해 상기 가이드레일(50)에 위치해 있게 된다.

이 후, 테스트트레이 이송장치(200)는 테스트트레이(500)를 파지해제하고, 원점으로 돌아간다. 원점센서(24), 제1위치센서(46)의 작용에 의해 최초 위치를 감 지하고, 다음 테스트트레이(501)를 파지하게 된다(도8a, 도8b와 같은 과정). 다음 테스트트레이(501)를 인서트 개방장치(300)의 상향으로 옮긴다. 이때 마지막 로딩 위치에 있던 전 테스트트레이(500)은 다음 테스트트레이(501)에 의해 밀려나가게 된다(도8h 참조). 밀려나간 테스트트레이(500)은 다른 부분(챔버 또는 로테이터)으로 보내어지게 되고, 로딩부에서는 다음 테스트트레이(501)의 로딩이 계속 이루어지게 된다. 결과적으로, 테스트트레이(500)와 테스트트레이(501) 간 로딩의 시간차가 거의 없어 로딩시간을 줄일 수 있다.

한편, 만일 검사할 반도체소자의 크기가 바뀌어 테스트트레이가 교체되는 등의 사정이 발생한 경우에는, 테스트트레이 이송장치(200)의 이송값(도7에서 세로방향 인서트 2열에 해당하는 값)을 바꾸고, 인서트 개방장치(300)의 베이스실린더(36)를 작동하여 베이스플레이트(35)를 상향으로 이동시킨 후, 설치플레이트(34)를 떼어내고, 교체되는 테스트트레이에 대응되는 개방유닛들이 설치된 설치플레이트를 결합시킴으로써 간단하게 교체작업을 수행할 수 있다.

그리고, 테스트트레이 이송장치(200)의 구동방식은, 입력된 이송값만큼 반복적으로 왕복하게 하는 것도 가능할 것이다. 즉, '파지부(400)의 테스트트레이(500) 파지, 입력된 이송값만큼 테스트트레이(500) 이송, 파지부(400)의 테스트트레이(500) 파지해제, 입력된 이송값만큼 파지부(400) 복귀'의 과정을 반복할 수도 있을 것이다.

그리고, 테스트트레이 이송장치(200)는, 회전벨트가 아닌 스크류축과 스크류너트를 이용해 상기 모터의 동력을 상기 파지부(400)에 전달하거나, 동력원을 모터 가 아닌 실린더로 하여 상기 파지부(400)의 위치를 변환시키도록 할 수 있는 등 다양한 응용형태를 가질 수 있을 것이다.

또한, 실시예처럼 로딩부에 본 발명을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 언로딩부 또는 그 이외의 다른 부분에도 적용 가능할 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 테스트트레이를 이동시킴으로써, 테스트트레이의 전체면적 중 일부에 해당하는 인서트 개방장치에 테스트트레이의 전체면적에 해당하는 모든 인서트를 담당시키게 됨에 따라, 부품의 수를 줄여 생산가의 절감이 가능하고, 교체에 따른 비용도 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 복수의 개방유닛들이 설치플레이트를 게재하여 모듈화되어 테스트핸들러에 탈착 가능하게 결합되어 있기 때문에 테스트트레이의 교체 등에 따라 수반되는 교체작업이 간단하여 작업시간이 단축되고, 여러 유형의 테스터에 쉽게 대응 가능한 효과가 있다.

그리고, 로딩부에서의 테스트트레이 흐름을 개선함으로써, 한 테스트트레이 에 로딩이 끝난 시점부터 다음 테스트트레이에 로딩이 시작되는 시점까지의 소모시간을 대폭 줄여, 반도체소자의 로딩에 걸리는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 로딩부에서 외부로 노출되는 부분이 줄어들게 됨에 따라, 반도체소자를 포함한 이물질의 테스트트레이로의 낙하를 막을 수 있고, 로딩부를 덮은 공간에 다른 장비들을 배치할 수 있게 되어 공간효율이 좋아지고, 경우에 따라 장비의 크기도 줄일 수 있는 효과가 있다.

마지막으로, 픽앤플레이스장비의 이동점이 줄어들게 됨에 따라, 잼(Jam) 발생 빈도가 낮아지고, 티칭 작업이 쉬워지고, 티칭 시간이 줄어드는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 다수의 반도체소자가 적재되어 있는 제1적재요소와,

   다수의 반도체소자가 적재될 수 있는 제2적재요소와,

   상기 제1적재요소의 반도체소자를 상기 제2적재요소에 이송하여 공급하는 픽앤플레이스 장치와,

   상기 픽앤플레이스 장치의 반도체소자의 공급위치가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 상기 픽앤플레이스 장치의 공급 작업과 동기하여 상기 제2적재요소가 이동과 정지를 반복할 수 있게 상기 제2적재요소를 이동 및 정지시키는 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는

   테스터핸들러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 각각 적어도 하나의 반도체소자를 적재할 수 있는 다수의 인서트가 배열되어 있는 테스트트레이와,

   상기 테스트트레이의 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 개방할 수 있는 적어도 하나의 개방유닛과,

   상기 테스트트레이를 이송시키는 테스트트레이 이송장치를 포함하며,

   상기 개방유닛이 상기 테스트트레이의 상기 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 개방한 후 상기 테스트트레이의 다른 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 개방할 수 있도록 상기 테스트트레이 이송장치가 상기 테스트트레이를 이송시키는

   테스트핸들러.
5. 제4항에 있어서,

   상기 테스트트레이에 상기 반도체소자를 공급하거나 또는 상기 테스트트레이로부터 상기 반도체소자를 회수하는 픽앤플레이스장치를 더 포함하고,

   상기 테스트트레이 이송장치는 상기 테스트트레이를 상기 픽앤플레이스장치에 대해 독립적으로 이동시키는

   테스트핸들러.
6. 제4항에 있어서,

   상기 테스트트레이를 수용하여 상기 테스트트레이에 반도체소자를 적재시키는 로딩부를 더 포함하며,

   상기 개방유닛과 상기 테스트트레이 이송장치는 상기 로딩부에 설치되어 있는

   테스트핸들러.
7. 제6항에 있어서,

   상기 로딩부에는 상기 로딩부에 수용된 테스트트레이를 일부 영역을 제외하고 전체적으로 가리기 위한 덮개가 설치되어 있으며,

   상기 덮개에는 상기 테스트트레이의 일부 영역에 배열된 복수의 인서트를 노출시키는 개구부가 형성되어 있는

   테스트핸들러.
8. 제4항에 있어서,

   상기 테스트트레이는,

   상기 테스트트레이의 일부 영역에 형성된 적어도 하나의 파지공과,

   상기 테스트트레이의 일부 영역에 형성된 적어도 하나의 감지공을 구비하는

   테스트핸들러.
9. 제8항에 있어서,

   상기 파지공은 상기 테스트트레이의 진행방향으로 1열로 배열되며,

   상기 감지공은 상기 테스트트레이의 진행방향으로 1열로 배열되는

   테스트핸들러.
10. 제4항에 있어서,

    상기 개방유닛은,

    상기 테스트트레이의 상기 일부 영역에 배열된 상기 복수의 인서트와 접촉하여 상기 복수의 인서트를 개방시키는 개방기와,

    상기 개방기가 상기 복수의 인서트와 접촉할 수 있도록, 상기 개방기를 상기 복수의 인서트 측으로 이동시키는 선형이동장치를 구비하는

    테스트핸들러.
11. 삭제
12. 제10항에 있어서,

    상기 개방유닛은 모듈화되어 일체로 테스트핸들러에 탈착 가능하게 결합되는

    테스트핸들러.
13. 제4항에 있어서,

    상기 테스트트레이 이송장치는,

    상기 테스트트레이를 파지하거나 파지해제한 상태로 이동 가능한 파지부와,

    상기 파지부의 이동에 필요한 동력을 공급하는 제1동력원과,

    상기 제1동력원으로부터 제공되는 동력을 상기 파지부에 전달하는 동력전달장치를 구비하는

    테스트핸들러.
14. 제13항에 있어서,

    상기 파지부은,

    상기 동력전달장치로부터 전달받은 동력에 의해 이동하고, 상기 테스트트레이의 파지 및 파지해제에 필요한 동력을 제공하는 제2동력원과,

    상기 제2동력원으로부터 제공되는 동력에 의해 상기 테스트트레이를 파지 및 파지해제하기 위한 작동을 실행하는 파지핀을 갖는

    테스트핸들러.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제

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