CN103185858A - 测试分选机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测试分选机，在该测试分选机中，推动单元的匹配板设置有具有位置校正功能的位置校正销，位置校正销可移动从正确位置偏离的测试托盘以使其回到正确位置，从而能够提高测试分选机的可靠性。

Description

测试分选机

技术领域

本发明涉及测试分选机，该测试分选机支持在半导体装置被运送之前执行的对所生产的半导体装置进行的测试。

背景技术

测试分选机是支持测试使得测试机能够测试通过预定制造工艺制造的半导体装置并在将半导体装置装载到对象托盘之前根据测试结果将半导体装置分等级的装置。

图1是从上面俯视的通用测试分选机100的概念视图，通用测试分选机100包括根据本发明的测试分选机。参照图1，测试分选机100包括测试托盘110、装载单元120、浸泡室130、测试室140、推动装置150、去浸泡室160和卸载单元170。

参照图2，在测试托盘110中，可安置半导体D的多个插入件111被安装为能够在一定程度内移动，并且通过多个馈送单元（未示出）沿确定的封闭路径C循环。

装载单元120将未测试的半导体装置D装载到位于装载位置LP的测试托盘110上。

浸泡室130被设置为在半导体装置D被测试之前根据测试环境条件对从装载位置LP馈送的测试托盘110上所装载的半导体装置D进行预加热或预冷却。

测试室140被设置为支持测试，从而可对在浸泡室130中预加热或预冷却之后馈送至测试位置TP的测试托盘110的插入件111上所安置的半导体装置D进行测试。

推动装置150被设置为将位于测试位置TP的测试托盘110朝向与测试室140对接（耦合）的测试器推动，以将安置于插入件111上的半导体装置D电连接至测试器。本发明涉及推动装置150，下面将会更详细地描述推动装置150。

去浸泡室160被设置为恢复从测试室140馈送的测试托盘110上所装载的加热或冷却的半导体装置。

卸载单元170根据测试等级将从去浸泡室160馈送的测试托盘110上所装载的半导体装置归类至卸载位置UP，并且将半导体装置卸载到空的对象托盘内。

如上所述，半导体装置D沿着从装载位置LP经过浸泡室130、测试室140、去浸泡室160和卸载位置UP再次延伸至装载位置LP的封闭路径C循环，同时半导体装置D装载在测试托盘110上。

具有测试托盘的基本循环路径的测试分选机100被分为两种类型：一种是头部以下对接式测试分选机，另一种是侧对接式测试分选机，头部以下对接式测试分选机允许装载的半导体装置被测试的同时测试托盘110保持水平，而侧对接式测试分选机允许装载的半导体装置被测试的同时测试托盘110保持竖直。因此，侧对接式测试分选机100需要包括一个或两个姿势转变单元，用于将已经装载有半导体的水平测试托盘的姿势转变成竖直状态，或者将竖直的测试托盘的姿势转变成水平状态以卸载已经测试的半导体装置。

接下来，将更详细地描述与本发明相关的推动装置150。

从图3的示意性侧视图可看出，设置在传统测试分选机100中的通用推动装置150包括匹配板50和驱动源60。

匹配板50包括多个推动单元51和安装板52。

推动单元51包括：推动器51a，用于支撑安置在测试托盘110的插入件111上的半导体装置D；底座51b，与插入件111的（面对推动器的）一个表面接触；以及导销51c，安装在底座51b中，使得当导销51c插入在插入件111中形成的匹配孔111a时推动器51a的末端精确地与安置在插入件111的装载凹槽111b上的半导体装置D接触。作为参考，一个推动单元51可包括根据实施方式的至少一个推动器。例如，一个推动单元51可包括如图3所示的两个推动器51a或仅包括一个推动器。推动器51a和基座51b可一体形成。

多个推动单元51以矩阵的形式安装在安装板52中。

驱动源60可以是汽缸（或发动机），并且使牢固地附接在导轨（未示出）上的匹配板50移动以将匹配板50附接至已经在移动轨（用于测试托盘移动的轨道）（未示出）上移动的测试托盘110，然后朝向测试器推动测试托盘，并且由此朝向测试器推动安置在测试托盘的插入件111上的半导体装置D或者从与其接触状态释放。然后，当在测试器与半导体装置D相互接触的同时，半导体装置沿与测试器相反的方向被终端（具体地为高精度定位板）的弹性力推动时，推动器51a均匀地支撑被推动的半导体装置D。一般地，匹配板50被配置为使得当高精度固定板的终端（例如，弹簧销）的推动力被施加至半导体装置D时，推动器51a或底座向后被推动。

作为参考，夸大了推动单元51、测试托盘110和测试器之间的间距。

同时，测试分选机中的最重要的技术部分是半导体装置与测试器之间的电接触部分。因此，馈送至测试室中的测试托盘需要被精确地馈送至匹配板与测试器之间的所需位置。由此，用于将测试托盘馈送至测试室的馈送单元需要被精确地控制。

然而，由于设备的连续使用而引起的部件磨损使得难以仅依赖于馈送单元将测试托盘馈送至精确位置。因此，在大多数情况下，测试分选机包括传感器以检测馈送至测试室中的测试分选机的位置。

图4是说明由用于检测测试托盘110位置的传感器180检测测试托盘110位置的技术的示意性参考性视图。（作为参考，图4示出了位于上下侧的测试托盘的正确位置的检测使得通过同时检测位于上下侧的测试托盘的正确位置，来对位于上下侧的测试托盘进行测试。）

两个检测槽111c-1和111c-2相距一定间隔地形成于测试托盘110中，传感器180包括第一至第四检测部181至184以识别检测槽111c。

如果假设检测部181至184将在被馈送至测试室140中的测试托盘110中形成的检测槽111c-1和111c-2识别为“1”，并将检测槽111c-1和111c-2不存在的状态识别为“0”，图4的状态可读成“1010”（按从参考标号为181的第一检测部至参考标号为184的第四检测部的顺序读出）。如果假设测试托盘110在图4的状态中位于正确的位置，当馈送至测试室140的测试托盘110处于图4的状态时，传感器180确定测试托盘110被馈送至正确的位置，然后推动装置150朝向测试器推动位于测试托盘110上的半导体装置D以使半导体装置110与测试器电接触。作为参考，由于除了“1010”之外的所有读出数字指示测试托盘偏离正确的位置，因此产生误差（同时，传感器的数量、读出检测槽的数量、检测方法、读出数字的误差产生条件等可根据使用条件而不同，并且如果必要的话一个传感器可用于检测到达预定位置）。

然而，如上所述，即使提供了传感器180，检测槽111c-1和111c-2的宽度需要确保被传感器180识别出。而且，需要确保以这种方式被识别的检测槽111c-1和111c-2的宽度在识别测试托盘110的位置的过程中常常产生误差。也就是说，当检测槽111c-1和111c-2的宽度太窄时，难以检测到检测槽111c-1和111c-2，即使测试托盘110位于正确的位置，检测也不能正确地执行，会产生误差，因此检测槽111c-1和111c-2需要被形成为具有用于传感器180感测所必需的最小宽度。由此，即使由传感器180读出检测托盘110存在于精确的位置，但检测托盘110也可偏离出允许的误差（在本文中，允许的误差可被理解为可将具有锋利端的导销插入到引导孔中范围内的误差）。

如果测试托盘110以这种方式被馈送至偏离允许误差的位置，那么插入件111被损坏，并且在推动装置150的操作期间推动器51a、导销51c和设置在测试器的测试插槽中的插槽销（用于在插入件与测试插槽之间引导匹配的销）会导致缺陷产生。

因此，本发明的申请人已经在第10-2011-0090991号韩国专利申请（题为“Pushing apparatus of Match Plate for Test Handler,Match Plate,and Test Hander（用于测试分选机的匹配板的推动装置、匹配板和测试分选机）”（下文称为“现有技术1”）推荐将滚轴（位置移动单元）安装在推动装置中以校正测试托盘的位置的技术。

此外，本发明的申请人已经在第10-2011-0125482号韩国专利申请（题为“Test Handler of Sensor and Method of Operating the Same（用于传感器的测试分选机及其操作方法）”（下文称为“现有技术2”）推荐通过分离的第二检测器精确识别测试托盘的位置以及改变操作方法的技术。

与现有技术1和2一样，本发明是用于校正测试托盘的位置和识别测试托盘的精确位置的技术。

发明内容

本发明提出了用推动单元将测试托盘的位置自动校正至适当的位置的另一技术，甚至当测试托盘在测试室中偏离适当的位置而生产误差时该技术也能实现。

根据本发明的一方面，提出了一种测试分选机，该测试分选机包括：测试托盘，在从装载位置经由测试位置和卸载位置再次延伸至装载位置的预定循环路径中循环，并且测试托盘上安置有半导体装置；装载单元，当测试托盘位于装载位置时装载半导体装置；浸泡室，被设置为当装载单元完成装载时预加热或预冷却安置在测试托盘上被馈送的半导体装置；测试室，使从浸泡室馈送的安置在测试托盘的插入件上的半导体装置与测试器电接触；推动装置，被设置为通过将测试托盘附接至测试器，使安置在测试托盘上的半导体装置与测试器电接触；去浸泡室，用于将安置在从测试室馈送的测试托盘上的半导体装置回复到室温；以及卸载单元，用于将从去浸泡室馈送至卸载位置的测试托盘的半导体装置卸载，其中测试托盘包括：插入件，插入件上安置有半导体装置并且具有引导孔；以及框架，插入件安装在框架中，并且框架具有至少一个位置校正孔；推动装置包括：推动单元，推动单元支撑安置在插入件上的半导体装置，并且具有插入引导孔的导销；安装板，推动单元安装在安装板上，安装板具有插入至少一个位置校正孔的位置校正销以校正测试托盘的位置；以及移动源，被设置为使安装板朝向测试托盘向前或向后移动。

测试分选机还包括第一检测器和第二检测器，第一检测器用于检测测试托盘是否准确地定位于测试位置，第二检测器用于检测测试托盘是否通过推动装置的操作而朝向测试器向前移动。

位置校正销可比导销进一步朝向测试托盘突出。

位置校正销的厚度可大于导销的厚度。

位置校正孔的数量可大于位置校正销的数量。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更显而易见，在附图中：

图1是通用测试分选机的概念平面视图；

图2是用于通用测试分选机的测试托盘的示意性视图；

图3是用于说明通用测试分选机的匹配板、测试托盘与测试器之间的匹配关系的示意性视图；

图4是用于说明测试托盘的位置的识别的参考性视图；

图5是根据本发明的一个实施方式的测试分选机的概念性视图；

图6是应用于图5的测试分选机的测试托盘的示意性平面视图；

图7是应用于图5的测试分选机的推动装置的示意性立体图；

图8是图7的推动装置的主要部分的示意性侧视截面图；以及

图9A至9E是图5的测试分选机的主要部分的操作状态视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施方式，其中出于清楚的目的，如果可能的话将省略或压缩重复的描述。

参考图5，测试分选机500包括测试托盘510、装载单元520、浸泡室530、测试室540、推动装置550、去浸泡室560、卸载单元570、第一检测器580和第二检测器590。

在构成元件中，在背景技术部分已经描述了装载单元520、浸泡室530、测试室540、去浸泡室560和卸载单元570，它们的描述将被省略。

参考图6，测试托盘510包括多个插入件511和框架512。

半导体装置可位于多个插入件上，引导孔511a形成于插入件内，与相关技术的说明书中所描述的一样。

多个插入件511以矩阵形式安装和支撑在框架512上以轻微移动，两个位置校正孔512a和512b形成于框架512中并且以一定的间隔彼此分隔开。

参考图7，推动装置550包括多个推动单元551、安装板552和移动源553。

多个推动单元551中的每个具有推动器551a、底座551b和插入引导孔511a内的导销551c，其与相关技术相同

多个推动单元551以矩阵形式安装在安装板552上。安装板552具有两个位置校正销552a和552b，每个校正销552a、552b具有相对尖锐的末端并且可插入测试托盘510的位置校正孔512a和512b中，两个位置校正销552a和552b之间的间隔与两个位置校正孔512a和512b之间的间隔相同。

作为参考，位置校正孔和位置校正销的数量分别可以是一个，但是可设置两个或更多个位置校正孔和位置校正销以可靠地校正位置。

同时，由于位置校正销552a和552b应该在被插入到位置校正孔512a和512b的同时且在导销551c被插入到插入件511的引导孔511a之前校正测试托盘510的位置，所以它们还应该比导销551c朝向测试托盘510凸出预定长度L，参考图8的示意性侧视截面图。此外，由于位置校正销552a和552b发挥作用以校正从插入件511的位置偏离校正范围的较大误差，因此位置校正销552a和552b的厚度优选地大于导销551c的厚度（W₁>W₂），其中，在插入件511的位置校正范围内，导销551c可被校正。

移动源553被设置为使安装板朝向测试托盘510向前或向后移动，并且可包括步进电机或伺服电机。

第一检测器580被设置为检测馈送至测试室540的测试托盘510是否位于适当的位置（精确的测试位置）。

第二检测器590被设置为检测测试托盘510是否朝向测试器向前移动。

接下来，具有上述配置的测试分选机500的主要部分的操作将参考附图进行描述。

如果测试托盘510被馈送至如图9A的测试位置，那么第一检测器580被操作以检测测试托盘510是否位于适当的位置。

然后，如果检测到测试托盘510位于适当的位置，那么移动源553被操作以使安装板552向前移动，从而通过将测试托盘510附接至测试器来使安置于测试托盘510上的半导体装置与测试器电接触。

然而，如果检测到测试托盘510未位于适当的位置并且产生误差，那么移动源553被操作以首先使安装板552朝向测试托盘510移动，如图9B所示的那样。这里，通过首次向前移动，位置校正销552a和552b的末端插入位置校正孔512a和512b，但是导销551c的末端未插入引导孔511a。此外，第二检测器590被操作以检测测试托盘510是否朝向测试器向前移动。然后，如图9C所示，如果测试托盘510在由位置校正销552a和552b校正的误差范围内从适当位置偏离，那么在位置校正销552a和552b首次向前移动期间插入位置校正孔512a和512b的同时，测试托盘510的位置被校正至适当的位置。然而，如图9D所示，如果测试托盘510偏离可由位置校正销552a和552b校正的误差范围，那么由于测试托盘510在首次向前移动期间通过位置校正销552a和552b以及其他机械干涉件朝向测试器向前移动，因此第二检测器590检测到该移动并由此产生误差。当然，当第二检测器590未检测到测试托盘510在首次向前移动期间向前移动时，移动源553再次被操作以使安装板552第二次向前移动，从而通过将测试托盘510附接至测试器，使安置在测试托盘510的插入件511上的半导体装置与测试器电接触。

同时，由于如果第一检测器580检测到测试托盘510的位置不是适当的位置并且第二检测器590在首次向前移动之后未检测到测试托盘510的向前移动时，那么第一检测器580自身可能产生误差，因此再次确认第一检测器580的检测并且确认第一检测器580是否正常地操作。如果确定第一检测器580未正常操作，那么再次设定第一检测器580。这是因为当第一检测器580在高温或低温环境中连续使用时，可能暂时导致灵敏度误差，并且外来物质可粘在测试托盘510上产生灵敏度误差。

而且，除了上述的操作方法以外，上面的配置可通过多种应用方法实现。

例如，第一检测器580的检测可如上述示例一样在首次向前移动之前执行，可在首次向前移动之后执行，或者可在首次向前移动之前和之后执行。作为参考，当第一检测器580的检测在首次向前移动之后执行时，第二检测器590的配置可优选地被省略。

此外，安装板552的向前移动可在首次步骤和第二次步骤中单独执行，而不管是否由于第一检测器580的检测导致误差产生；或者当在第一检测器580的检测器未产生误差时安装板552的向前移动可在不对首次步骤和第二次步骤进行分类的情况下执行。当然，第二检测器590的检测可根据相对应的情况选择性地执行，并且如上所述，第二检测器590自身可选择性被配置。

也就是说，测试分选机500的主要配置可实现多种操作方法以识别和校正测试托盘510的位置。

同时，如第10-0801927号韩国专利（于2008年2月12日公布并且题为“Test Tray for Test Handler and Test Handler（用于测试分选机的测试托盘和测试分选机）”）的相关技术中所描述的，需要以两个或更多个步骤连续测试安置于一个测试托盘上的半导体装置。然后，由于当步骤连续执行时需要将测试托盘连续移动预定距离，因此形成于测试托盘中的位置校正孔的数量优选地是与安装板的位置校正销的数量的预定倍（例如，2倍、3倍或4倍）。也就是说，需要根据首次步骤与位于测试托盘位置处的推动装置的位置校正销相对应的位置校正孔、以及需要根据第二步骤与位于测试托盘的位置处的推动装置的位置校正销相对应的位置校正孔（此外，还需要第三步骤、第四步骤等）。

在上面的示例中，可在位置校正销与安装板之间安装弹簧，从而使位置校正销由安装板弹性支撑以向前和向后移动。这是因为当半导体装置通过推动装置与测试器接触时，如图9E所示，测试器的排斥力可被施加至半导体装置。然后，当测试托盘被排斥力朝向推动装置推动时，当推动测试托盘的位置校正销也被向后推动时，测试托盘可能被损坏。

根据本发明，装置的稳定性可通过将具有位置校正功能的位置校正销得到改善，通过上述校正功能，在用于将安置于插入件上的半导体装置朝向测试器推动的推动装置的安装期间，从适当位置偏离的测试托盘可移动至适当的位置。

首先，即使当误差偏离第一检测器允许的误差范围时，通过允许推动装置将测试托盘的位置自动校正至适当位置，使其能够减少误差操作和提高设备的操作率，而防止插入件被损坏。

其次，误差成因可被迅速地识别和处理。

如上所述，尽管已经参照实施方式和附图详细描述了本发明，但上述实施方式仅示例性地说明了本发明的优选实施例。因此，本发明不限于这些实施方式，本发明的范围应该由权利要求及其等同范围来解释。

Claims (5)

1.测试分选机，包括：

测试托盘，在从装载位置经由测试位置和卸载位置再次延伸至所述装载位置的预定循环路径中循环，并且所述测试托盘上安置有半导体装置；

装载单元，当所述测试托盘位于所述装载位置时装载所述半导体装置；

浸泡室，被设置为当所述装载单元完成装载时预加热或预冷却安置在所述测试托盘上被馈送的所述半导体装置；

测试室，使从所述浸泡室馈送的安置在所述测试托盘的插入件上的所述半导体装置与所述测试器电接触；

推动装置，被设置为通过将所述测试托盘附接至所述测试器，使安置在所述测试托盘上的所述半导体装置与所述测试器电接触；

去浸泡室，用于将安置在从所述测试室馈送的所述测试托盘上的所述半导体装置回复到室温；以及

卸载单元，用于将从所述去浸泡室馈送至所述卸载位置的所述测试托盘的半导体装置卸载，

其中所述测试托盘包括：

插入件，所述插入件上安置有半导体装置并且具有引导孔；以及

框架，所述插入件安装在所述框架中，并且所述框架具有至少一个位置校正孔；以及

所述推动装置包括：

推动单元，所述推动单元支撑安置在所述插入件上的所述半导体装置，并且具有插入所述引导孔的导销；

安装板，所述推动单元安装在所述安装板上，所述安装板具有插入所述至少一个位置校正孔的位置校正销以校正所述测试托盘的位置；以及

移动源，被设置为使所述安装板朝向所述测试托盘向前或向后移动。

2.如权利要求1所述的测试分选机，还包括：第一检测器和第二检测器，所述第一检测器用于检测所述测试托盘是否准确地定位于测试位置，所述第二检测器用于检测所述测试托盘是否通过所述推动装置的操作而朝向测试器向前移动。

3.如权利要求1所述的测试分选机，其中所述位置校正销比所述导销进一步朝向所述测试托盘突出。

4.如权利要求1所述的测试分选机，其中所述位置校正销的厚度大于所述导销的厚度。

5.如权利要求1所述的测试分选机，其中所述位置校正孔的数量大于所述位置校正销的数量。

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