CN101366109A - 测试分选机 - Google Patents

Abstract

公开了一种测试分选机，该测试分选机包括测试托盘、至少一个打开单元和位置改变设备。测试托盘在其一侧排列多个插入件。在每个插入件上装载至少一个半导体装置。所述打开单元打开测试托盘所述一侧的一部分上的插入件。位置改变设备使所述至少一个打开单元按照所述至少一个打开单元可以位于测试托盘所述一侧的另一部分的方式运动，从而所述至少一个打开单元可以打开在测试托盘所述一侧的另一部分的插入件。本发明可以根据半导体装置尺寸的改变减少被替换部件的数量，降低生产成本和部件替换时间。此外，本发明可以被容易地应用到各种类型的测试器上。

Description

测试分选机

技术领域

本发明涉及一种测试分选机(test handler)，更具体地讲，涉及一种用于打开测试托盘的插入件(insert)的插入件打开设备。

背景技术

通常，测试分选机是这样一种设备，其允许测试器测试通过特定的制造工艺制造的半导体装置，根据测试结果将半导体装置分类，并将半导体装置装载到用户托盘上。已经在很多出版物文献中公开了测试分选机。

图1是传统测试分选机100的透视图。现在，将简单地描述传统测试分选机100的主要元件。

如图1所示，传统测试分选机100包括装载设备110、浸泡室120、测试室130、解除浸泡室140、卸载设备150、两个插入件打开设备160a和160b以及两个状态改变设备170a和170b。以下，将更加详细地描述测试分选机100的每个元件。

装载设备110将装载在用户托盘10a上的半导体装置传递并装载到位于装载位置的测试托盘11a上。

浸泡室120具有用于预加热/预冷却装载在测试托盘上的半导体装置的温度环境。浸泡室120接收通过装载设备110完成半导体装置的装载的测试托盘。当测试托盘进入到浸泡室120中后，紧接着被传递到测试室130，保持其竖直状态。为了传递，装载在测试托盘上的半导体装置被充分地预加热/预冷却。

测试室130被安装在测试分选机中，其中，测试器(未显示)测试从浸泡室120传递来的装载在两个测试托盘11b和11c上的半导体装置。为此，测试室130具有用于测试半导体装置的温度环境。

解除浸泡室140(或者“恢复室”)将已被加热或者冷却的半导体装置恢复到室温。

卸载设备150将从解除浸泡室140出来的在测试托盘上的半导体装置分类，并将半导体装置传递并卸载到用户托盘10b上(卸载步骤)。

这里，装载设备110或者卸载设备150包括至少一个拾取放置设备(未显示)，所述拾取放置设备用于拾取或者撤回装载在用户托盘或者测试托盘上的半导体装置，并用于将半导体装置提供给用户托盘或者测试托盘。例如，在装载操作中，拾取放置设备从用户托盘拾取并撤回半导体装置，然后将它们提供给测试托盘。在卸载操作中，拾取放置设备从测试托盘拾取和撤回半导体装置，然后将它们提供给分拣台(未显示)，或者将它们从分拣台提供到用户托盘。

两个插入件打开设备160a和160b分别打开按照矩阵形式布置在对应地位于所述插入件打开设备160a和160b上侧的上方的测试托盘11a和11b中的插入件，从而装载设备110或者卸载设备150可以分别执行装载或者卸载。

状态改变设备170a将其上装载有半导体装置的水平状态的测试托盘11a改变为竖直状态。状态改变设备170a将从解除浸泡室140传递来的竖直状态的测试托盘改变为水平状态。

下面将更加详细地描述在测试分选机100中的测试托盘的状态改变。

首先，空的测试托盘位于装载设备110的下侧，例如测试托盘11a。在将半导体装置装载到空的测试托盘上之后，测试托盘被传递到位于装载设备110的后侧的状态改变设备170a，然后进行状态改变。随后，测试托盘被传递到浸泡室120。在这之后，测试托盘被传递到浸泡室120的后侧，然后进入到测试室130。在测试室130中，按照上下两行(或者一行)水平地传递测试托盘。这里，在测试托盘上的半导体装置通过位于测试室130的中部的测试器(未显示)被测试。在通过解除浸泡室140向前传递后，竖直状态的测试托盘被供应到位于卸载装置150后侧的状态改变设备170b。状态改变设备170b将测试托盘的竖直状态改变成水平状态。被改变为水平状态的测试托盘被传递到卸载设备150，从而卸载半导体状态。在装载之后，测试托盘被传递到装载设备110下面。这样，测试托盘连续地执行上述过程以测试装载在该测试托盘上的半导体装置。

在将半导体装置装载到按照矩阵形式排列的插入件上后，测试托盘被专递、改变状态并被测试。为了完成这些操作，插入件必须具有稳定地接收半导体装置的机械构造。已经在由本申请的申请人提交的第10-0486412号题为“TEST TRAYINSERT OF TEST HANDLER(测试分选机的测试托盘插入件)”的韩国专利(以下，称为“引用申请”)中公布了这种构造。如引用申请中所公开的，插入件被构造成包括：外壳，用于接纳半导体装置；一对止动件，用于当止动件旋转时打开插入件以释放在外壳的两端的插入件；一对锁扣，被压缩弹簧弹性地支撑，用于防止止动件旋转和直线运动。因此，只要锁扣不克服压缩弹簧的弹力并直线运动以释放止动件，即，只要插入件没有被打开，则半导体装置就不能被外壳接纳和从外壳分离开。

但是，当装载设备110执行这种装载时，插入件必须被打开，以允许外壳稳定地接纳半导体装置。此外，当卸载设备150执行这种卸载时，插入件必须被打开，以将半导体装置从外壳分离。因此，为了打开插入件，两个插入件打开设备160a和160b(每个对应地位于装载设备110和卸载设备150的下侧)需要操作锁扣，以释放止动件，其中，测试托盘11a位于插入件打开设备160a和装载设备110之间，测试托盘11d位于插入件打开设备160b和卸载设备150之间。

图2是示出传统的插入件打开设备(160a或者160b)的示意性透视图。

传统的插入件打开设备(160a或者160b)包括：底座161；底座汽缸162，用于朝着测试托盘直线传递底座161；四个打开单元163a、163b、163c和163d，这些打开单元在测试托盘的方向上按照2×2矩阵形式安装在底座161上。四个打开单元163a、163b、163c和163d对应地包括：板打开件163a-1、163b-1、163c-1和163d-1，每个板打开件占据测试托盘的所述四分之一并且按照2×8矩阵形式排列多对打开销163-1，所述板打开件163a-1、163b-1、163c-1和163d-1一体地形成，其中，板打开件163a-1(例如)同时打开分配给其的四分之一区域中的插入件；上升/下降汽缸163a-2和163c-2，用于朝着测试托盘直线地传递板打开件163a-1、163b-1、163c-1和163d-1。这里，板打开件如引用中请中的“位置确定单元”中所述。另一方面，图2没有显示用于直线传递板打开件163b-1和163d-1的上升/下降汽缸。

以下是对图2中所示的传统的插入件打开设备160a和160b的操作的描述。

首先，底座汽缸162将底座161传递为靠近测试托盘，以确保打开单元163a、163b、163c和163d的打开操作需要的距离。在此之后，四个打开单元163a、163b、163c和163d中的任意一个(例如，打开单元163a)操作以打开按照对应于打开单元163a的四分之一区域中排列的插入件。例如，当上升/下降汽缸163a-2朝着测试托盘传递板打开件163a-1时，板打开件163a-1的成对的打开销163-1推动安装在每个插入件中的成对的锁扣并直线地传递所述成对的锁扣，以使成对的止动件旋转，从而打开插入件。

这样，四个打开单元163a、163b、163c和163d的每个分别打开排列在测试托盘的1/4区域中排列的16个插入件，从而可以打开排列在测试托盘的全部区域中的所有插入件。更具体地讲，四个打开单元163a、163b、163c和163d按照如下顺序操作：例如，打开单元163a打开排列在被分配给它的测试托盘的四分之一区域中的插入件，在半导体装置被装载在打开的插入件或者与打开的插入件分离之后关闭插入件；然后，打开单元163b打开排列在被分配给它的测试托盘的另一四分之一区域中的插入件等。

这样，打开单元163a、163b、163c和163d顺序操作，从而对测试托盘不会施加相当大的力(相当大的力可能会引起测试托盘弯曲)。更具体地讲，当四个打开单元同时操作时，会对测试托盘施加相当大的力，当长时间保持这种大的力施加状态时，测试托盘会弯曲。同时，为了快速处理和响应速度，包括装载设备110和卸载设备150的拾取放置设备应该被构造得较轻。因此，拾取放置设备通常被构造成拾取并仅传递16个半导体装置。因此，由于与拾取放置设备的一次处理能力相呼应的所述插入件被打开已足够，所以仅与一次处理能力对应的一定数量的插入件被顺序打开。因此，施加到测试托盘上的力能够被最小化，以防止测试托盘弯曲。

另一方面，测试分选机趋向于发展成一次测试更多数量的半导体装置。目前，通常使用排列32或者64个插入件的测试托盘，但是，近来，已经研发出具有128或者160个插入件的大尺寸测试托盘，并且将在市场上销售。

但是，由于结构限制，拾取放置设备仍然仅具有最多测试16个插入件的能力。因此，在当使用大尺寸测试托盘时应当安装8或者10个打开单元的情况下，测试分选机的产品成本会增加。

此外，当改变将要测试的半导体装置的类型或者新类型的测试器被应用于测试分选机时，必须更换测试托盘。在这种情况下，需要做额外的工作，例如调节一对打开销之间的距离。因此，应当分别更换所有的打开单元等。当在大尺寸的测试托盘上安装8个或者10个打开单元时，这种更换工作需要很长时间，并且增加了更换成本，从而导致资源浪费。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题，提出本发明，并且本发明的目的在于提供这样一种测试分选机，其中，该测试分选机可按照以下方式操作：打开排列在测试托盘的一部分中的插入件，然后运动到测试托盘的另一部分，并打开排列在那的插入件。

技术方案

根据本发明，上述目的可以通过提供一种测试分选机来实现，该测试分选机包括：测试托盘，多个插入件排列在所述测试托盘的一侧上，这里，每个插入件上能够装载有至少一个半导体装置；至少一个打开单元，用于打开测试托盘所述一侧的一部分上的插入件；位置改变设备，用于使所述至少一个打开单元按照所述至少一个打开单元可位于测试托盘所述一侧的另一部分的方式运动，从而所述至少一个打开单元打开在测试托盘所述一侧的另一部分上的插入件。

优选地，所述测试分选机还可包括拾取放置设备，所述拾取放置设备用于将半导体装置装载到测试托盘上，或者从测试托盘拾取半导体装置。这里，位置改变设备不取决于拾取放置设备来使所述至少一个打开单元运动。

优选地，半导体装置被装载到水平状态的测试托盘上或者从水平状态的测试托盘上被拾取。此外，所述至少一个打开单元水平地运动。

优选地，所述打开单元可包括：打开件，用于接触测试托盘所述一侧的所述一部分上的插入件并打开所述插入件；直线运动设备，用于使打开件朝着所述插入件运动，以使得打开件可接触所述插入件。

优选地，所述直线运动设备是汽缸。

优选地，位置改变设备可包括：驱动源，用于产生使所述至少一个打开单元运动所需要的驱动力；驱动力传递设备，用于将驱动力从驱动源传递到所述打开单元。

优选地，所述驱动源是电机。

优选地，所述驱动力传递设备可包括：丝杠，根据电机的操作正向或者反向旋转；内置螺母，套在丝杠上，根据丝杠的旋转沿着丝杠的轴线直线运动，并被结合到打开单元上。

优选地，所述打开单元集成为可拆卸地结合到驱动力传递设备上的模块。

优选地，所述测试分选机还可包括：底座，用于通过位置改变设备支撑打开单元，其中，位置改变设备安装在底座上；驱动器，用于使底座朝着测试托盘直线运动，以选择性地确保所述打开单元的打开操作所需要的距离。

优选地，所述驱动器是汽缸。

有益效果

如上所述，根据本发明的插入件打开设备按照以下方式被操作：与排列在测试托盘上的插入件的一部分对应的至少一个打开单元顺序地运动，测试托盘的所有插入件通过所述打开单元被处理。因此，本发明可以减少安装数量，从而降低生产成本。此外，本发明可以降低由于替换工作而造成的维修成本。另外，由于多个打开单元通过安装板被集成为模块，从而该模块能够可拆卸地结合到导向块和连接锁，可以容易地执行测试托盘的更换，从而缩短更换的工作时间。而且，本发明可以方便地应用于各种类型的测试器。

附图说明

将参照附图进行详细描述，本发明的上述目的、特点和其它优点将会更容易理解，其中：

图1是传统测试分选机的透视图；

图2是应用于图1的传统测试分选机的插入件打开设备的透视图；

图3是根据本发明实施例的插入件打开设备的透视图；

图4是图3的插入件打开设备的俯视图；

图5是图3的插入件打开设备的左视图；

图6是图3的插入件打开设备的主视图；

图7至图10是描述图3的插入件打开设备的操作状态的透视图。

附图中标号的简单描述：

300：插入件打开设备

31a、31b、31c、31d、31e和31f：打开单元

31a-1、31b-1、31c-1、31d-1、31e-1和31f-1：打开件

31a-2、31b-2、31c-2、31d-2、31e-2和31f-2：上升/下降汽缸

31-1：一对打开销

32：位置改变设备

32a：电机

32b：丝杠

32c：旋转皮带

32d：内置螺母

33：底座

34：底座汽缸

35：安装板

36：连接锁(coupling block)

具体实施方式

以下将参照附图详细地描述根据本发明的测试分选机的插入件打开设备(以下，称为打开设备)的优选实施例。

图3是根据本发明实施例的打开设备300的透视图。图4是图3的打开设备300的俯视图。图5是图3的打开设备300的左视图。图6是图3的打开设备300的主视图。

参照图3，打开设备300被构造为包括6个打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f、位置改变设备32、底座33、底座汽缸34、安装板35和如图5所示的连接锁36。

6个打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f用于分别打开排列在测试托盘的区域的各部分上的插入件。6个打开单元包括打开件31a-1、31b-1、31c-1、31d-1、31e-1和31f-1和相应的上升/下降汽缸31a-2、31c-2和31e-2。

打开件31a-1、31b-1、31c-1、31d-1、31e-1和31f-1朝着测试托盘直线运动。打开件31a-1、31b-1、31c-1、31d-1、31e-1和31f-1包括成对的打开销31-1，所述成对的打开销31-1通过使在它们面对测试托盘的表面上的插入件的成对的锁扣直线地运动来打开插入件。这里，如图3和图4所示，打开件31a-1、31b-1、31e-1和31f-1的每个包括用于打开16个插入件的16对打开销31-1。此外，打开销31c-1和31d-1都包括用于打开8个插入件的8对打开销31-1。

上升/下降汽缸31a-2、31c-2和31e-2安装在安装板35的上表面上，并与安装板35一起运动。上升/下降汽缸31a-2、31c-2和31e-2能够使对应的打开件31a-1、31c-1和31e-1朝着测试托盘直线运动。这里，在图3中没有表示能够使各个打开件31b-1、31d-1和31f-1朝着测试托盘直线运动的上升/下降汽缸。

位置改变设备32被构造成使6个打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f沿着测试托盘的接触表面(指的是图3中箭头AB的方向)运动，从而改变它们的位置。位置改变设备32包括具有驱动皮带轮32a-1的电机32a、具有从动皮带轮32b-1的丝杠32b、旋转皮带32c、如图5所示的内置螺母32d、一对导轨32e和一对导向块32f等。

如图6所示，电机32a通过电机支架32a-2固定地安装在底座33上。电机32a用作提供驱动力的驱动源，以使得打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f可以沿着测试托盘的面对打开单元的表面(指的是图3中箭头AB的方向)运动。因此，电机32a可以正向和反向旋转。优选地，电机32a通过步进电机或者伺服电机来实现，从而容易地控制打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f的位置。

丝杠32b通过电机32a旋转。丝杠32b与6个打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f的运动方向平行地布置。丝杠32b通过位于其两端的轴承座32b-2和32b-3被可旋转地固定到底座33上。

旋转皮带32c被构造成将电机32a的旋转力从驱动皮带轮32a-1传递到从动皮带轮32b-1。

内置螺母32d被套在丝杠32b上，并且同时通过连接锁36被结合到安装板35上，从而当丝杠32b旋转时打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f可以沿着测试托盘的面对打开单元的表面直线运动。也就是说，内置螺母32d起到将丝杠32b的旋转运动转换为直线运动的设备的作用。因此，丝杠32b、旋转皮带32c和内置螺母32d一起起到将电机32a的旋转运动转换为直线运动并将其传递到打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f的驱动力传递设备的作用。

所述一对导轨32e安装在底座33的两端的位置上，其安装方式为，导轨与打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f的运动方向平行。

所述一对导向块32f分别在它们下部可滑动地结合到所述一对导轨32e。此外，所述一对导向块32f在它们上部结合到安装板35。

这里，虽然根据本发明的位置改变设备32按照这种方式，即，电机利用旋转皮带将其旋转运动传递给丝杠以改变打开单元的位置，被实现，但是应该理解本领域技术人员可以进行各种改变，从而电机可以直接使丝杠旋转，或者可以用汽缸代替不使用旋转皮带的电机和与此相关的其它部件作为驱动源等。

底座33用于支撑上述元件，并允许它们朝着测试托盘直线运动。特别是，电机32a、丝杠32b和导轨32e等安装在底座33上。底座33通过导向块32f和连接锁36支撑安装板35，从而支撑安装在安装板35上的打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f。

底座汽缸34用于使底座33上升或者下降，以选择性地确保打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f打开测试托盘的插入件所需要的操作距离。

此外，安装板35形成为板状，上升/下降汽缸31a-2、31c-2和31e-2按照2×3矩阵形式固定地安装在安装板35的上侧，连接锁36和导向块32f可拆卸地结合到安装板35的下侧。也就是说，由于打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f通过安装板35集成为模块，所以当安装板35从连接锁36和导向块32f运动或者分离时，打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f也与安装板25一起运动或者分离。

连接锁36被构造成将内置螺母32d结合到安装板35上。

因此，当电机32a旋转时，丝杠32b旋转，这能使内置螺母32d直线运动。然后，通过连接锁36结合到内置螺母32d上的安装板35也运动。因此，在安装板35上的6个打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f也运动。

以下，参照图3、图7、图8、图9和图10描述根据本发明的打开设备的操作。

首先，测试托盘(未显示)被传递并位于如图3所示的打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f之上。然后，底座汽缸34将底座33提升到特定高度，以确保打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f执行打开操作所需要的距离，如图7所示。这样，如图7所示，安装在底座33上的位置改变设备32和安装板35也与底座33一起被提升到所述特定高度，安装在安装板35上的打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f也被提升到相同的高度。

之后，如图8所示，打开单元31a按照以下方式被操作：当上升/下降汽缸31a-2朝着测试托盘提升打开件31a-1时，打开件31a-1的16对打开销提升对应的插入件对数的锁扣，从而打开插入件。在这种状态下，拾取放置设备从而将被夹持的16个半导体装置供应到打开的16个插入件中，这叫做装载。(另一方面，拾取放置设备通过拾取装载在插入件上的16个半导体装置来执行卸载。)在完成装载后，上升/下降汽缸31a-2降低打开件31a-1，从而关闭插入件。

之后，与打开单元31a相关的操作一样，打开单元31b按照如下方式操作：上升/下降汽缸31b-2(未显示)提升打开件31b-1；打开件31b-1可打开插入件。

同样，其余的打开单元31c、31d、31e和31f操作，以打开相应的插入件。

在打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f完成操作之后，电机32a操作以使丝杠32b旋转。根据丝杠32b的旋转，在测试托盘处于水平状态的情况下，安装板35沿着图3中所示的箭头B的方向水平运动特定距离，处于图9所示的位置。

在图9所示的状态下，打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f按照打开相应的插入件然后关闭它们的方式顺序操作，操作方式与先前描述的操作操作相同。当所有的打开单元31a、31b、31c、31d、31e和31f在图9所示的状态完成它们的操作时，电机32a操作，使安装板35位于图10所示的位置。

在图10所示的状态下，仅打开单元31b、31d和31f相继操作，执行没有完成它们的操作的其余的插入件的操作。

因此，顺序地执行测试托盘上的所有插入件的打开操作。

当完成图10中所示状态的所有操作时，电机32a反转，底座汽缸34操作使底座33降低先前被提升的高度，从而使插入件打开设备恢复到图3所示的状态。

同时，当因为将要测试的半导体装置的尺寸与给定的半导体装置的尺寸不同而要将当前的测试托盘用另一个测试托盘替换时，根据本发明的插入件打开设备按照以下方式使替换工作简单化：安装板35与连接锁36和导向块32f分离，然后将具有与替换托盘的打开单元对应的另一个安装板重新安装到连接锁36和导向块32f上。

虽然为了示例性目的已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

工业实用性

根据本发明的测试分选机可以被应用于测试被制造的半导体装置的系统。

Claims (11)

1.一种测试分选机，包括：

测试托盘，多个插入件排列在所述测试托盘的一侧上，其中，在每个插入件上能够装载至少一个半导体装置；

至少一个打开单元，用于打开测试托盘所述一侧的一部分上的插入件；

位置改变设备，用于使所述至少一个打开单元按照所述至少一个打开单元能够位于测试托盘所述一侧的另一部分的方式运动，从而所述至少一个打开单元能够打开在测试托盘所述一侧的所述另一部分上的插入件。

2.如权利要求1所述的测试分选机，还包括拾取放置设备，所述拾取放置设备用于将半导体装置装载到测试托盘上，或者从测试托盘拾取半导体装置，

其中，位置改变设备不取决于拾取放置设备来使所述至少一个打开单元运动。

3.如权利要求1所述的测试分选机，其中：

半导体装置被装载到水平状态的测试托盘上或者从水平状态的测试托盘上被拾取；

所述至少一个打开单元水平地运动。

4.如权利要求1所述的测试分选机，其中，所述打开单元包括：

打开件，用于接触测试托盘所述一侧的所述一部分上的插入件并打开所述插入件；

直线运动设备，用于使打开件朝着所述插入件运动，以使得打开件能够接触所述插入件。

5.如权利要求4所述的测试分选机，其中，所述直线运动设备是汽缸。

6.如权利要求1所述的测试分选机，其中，位置改变设备包括：

驱动源，用于产生使所述至少一个打开单元运动所需要的驱动力；

驱动力传递设备，用于将驱动力从驱动源传递到所述打开单元。

7.如权利要求6所述的测试分选机，其中，所述驱动源是电机。

8、如权利要求7所述的测试分选机，其中，所述驱动力传递设备包括：

丝杠，根据电机的操作正向或者反向旋转；

内置螺母，套在丝杠上，根据丝杠的旋转沿着丝杠的轴线直线运动，并被结合到打开单元上。

9.如权利要求6所述的测试分选机，其中，所述打开单元集成为可拆卸地结合到驱动力传递设备上的模块。

10.如权利要求1所述的测试分选机，还包括：

底座，用于通过位置改变设备支撑打开单元，其中，位置改变设备安装在底座上；

驱动器，用于使底座朝着测试托盘直线运动，以选择性地确保所述打开单元的打开操作所需要的距离。

11.如权利要求10所述的测试分选机，其中，所述驱动器是汽缸。

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