KR100428034B1 - 핸들러용 트레이 이송장치 - Google Patents

핸들러용 트레이 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 핸들러용 트레이 이송장치에 관한 것으로, 테스트 트레이의 이송중 테스트 트레이의 원활한 이송을 보장하면서 테스트 트레이들을 한 스텝씩 정확한 위치로 이송할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 설정 온도 테스트가 가능한 핸들러의 테스트사이트의 일면에 설치되어, 테스트 트레이를 직립상태로 한 챔버 위치에서 인근의 다른 챔버 위치로 수평 이동시켜주도록 된 것에 있어서, 테스트사이트의 일면에 좌우방향으로 설치되는 베이스판과; 이 베이스판을 따라 설치되는 안내부재와; 상기 안내부재에 이동가능하도록 결합된 이동블럭과; 상기 이동블럭 일측에 형성되는 전후진 안내부재와; 상기 전후진 안내부재에 이동 가능하게 결합되고, 양립된 테스트 트레이중 한 트레이의 일측 모서리에 형성된 홈에 삽입되며 결합하는 결합핀 및, 다른 한 트레이의 일측 모서리를 미는 푸쉬핀을 구비한 홀더어셈블리와; 상기 홀더어셈블리를 테스트 트레이와의 결합 및 해제 위치에서 전후진 이동시키기 위한 홀더어셈블리 구동수단과; 상기 이동블럭을 측방 이동시키기 위한 이동블럭 구동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러용 트레이 이송장치를 제공한다.

Description

핸들러용 트레이 이송장치{Tray Transfer for Handler}
본 발명은 핸들러에서 트레이를 이송하는 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 핸들러의 테스트챔버에서 테스트 트레이들을 일측 챔버에서 타측챔버로 이송하여주는 핸들러용 트레이 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 메모리 혹은 비메모리 반도체 소자 등의 디바이스(Device) 및 이들을 적절히 하나의 기판상에 회로적으로 구성한 모듈(Module)들은 생산 후 여러 가지 테스트과정을 거친 후 출하되는데, 핸들러라 함은 상기와 같은 디바이스 및 모듈램 등을 자동으로 테스트하는데 사용되고 있는 장치를 일컫는다.
통상, 이러한 핸들러 중 많은 것들이 상온 상태에서의 일반적인 성능 테스트 뿐만 아니라, 밀폐된 챔버 내에 전열히터 및 액화질소 분사시스템을 통해 고온 및 저온의 극한 온도상태의 환경을 조성하여 상기 디바이스 및 모듈램 등이 이러한 극한 온도 조건에서도 정상적인 기능을 수행할 수 있는가를 테스트하는 고온테스트 및 저온 테스트도 수행할 수 있도록 되어 있다.
한편, 첨부된 도면의 도 1은 메모리 반도체 패키지와 같은 디바이스를 테스트하는 핸들러 구성을 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 것과 같이 핸들러의 전방부에는 테스트할 디바이스들이 다수개 수납되어 있는 고객용 트레이들이 적재되는 로딩스택커(10)가 설치되고, 이 로딩스택커(10)의 일측부에는 테스트 완료된 디바이스들이 테스트결과에 따라 분류되어 고객용 트레이에 수납되는 언로딩스택커(20)가설치된다.
그리고, 핸들러의 중간부분의 양측부에는 상기 로딩스택커(10)로부터 이송되어 온 디바이스들을 일시적으로 장착하는 버퍼부(40)가 전후진가능하게 설치되어 있으며, 이들 버퍼부(40) 사이에는 버퍼부(40)의 테스트할 디바이스를 이송하여 테스트 트레이(T)에 재장착하는 작업과 테스트 트레이의 테스트 완료된 디바이스를 버퍼부(40)에 장착하는 작업이 이루어지게 되는 교환부(50)가 설치되어 있다.
상기 로딩스택커(10) 및 언로딩스택커(20)가 배치된 핸들러 전방부와, 상기 교환부(50) 및 버퍼부(40)가 배치된 핸들러 중간부 사이에는 X-Y축으로 선형 운동하며 디바이스들을 픽업 이송하는 제 1픽커(31)(picker)와 제 2픽커(32)가 각각 설치되어, 상기 제 1픽커(31)는 로딩스택커(10) 및 언로딩스택커(20)와 버퍼부(40) 사이를 이동하며 디바이스를 픽업하여 이송하는 역할을 하고, 상기 제 2픽커(32)는 버퍼부(40)와 교환부(50) 사이를 이동하며 디바이스들을 픽업하여 이송하는 역할을 한다.
그리고, 핸들러의 후방부에는 다수개로 분할된 밀폐 챔버들 내에 고온 또는 저온의 환경을 조성한 뒤 디바이스가 장착된 테스트 트레이(T)들을 순차적으로 이송하며 소정의 온도 조건하에서 디바이스의 성능을 테스트하는 테스트사이트(70)가 위치된다.
여기서, 상기 테스트사이트(70)는, 상기 교환부(50)에서 이송되어 온 테스트 트레이를 전방에서부터 후방으로 한 스텝(step)씩 단계적으로 이송시키며 디바이스들을 소정의 온도로 가열 또는 냉각시키는 예열챔버(71)와, 상기 예열챔버(71)의일측에 연접하게 설치되어 예열챔버(71)를 통해 이송된 테스트 트레이의 디바이스들을 외부의 테스트장비(도시 않음)에 연결된 소위 하이픽스(Hi-Fix)(85)의 테스트소켓(도시 않음)에 장착하여 소정의 온도하에서 테스트를 수행하는 테스트챔버(72)와, 상기 테스트챔버(72)의 일측에 설치되어 테스트챔버(72)를 통해 이송된 테스트 트레이를 후방에서부터 전방으로 한 스텝(step)씩 단계적으로 이송시키면서 테스트완료된 디바이스를 초기의 상온 상태로 복귀시키는 디프로스팅챔버(defrosting chamber)(73)로 구성된다.
또한, 상기 테스트사이트(70)의 최전방부와 최후방부 각각에는 한 챔버에서 다른 챔버 위치로 테스트 트레이(T)를 이송하여 주는 전방측 트레이 이송장치(75)와 후방측 트레이 이송장치(76)가 설치되며, 각각의 트레이 이송장치(75, 76)들은 한번에 2개의 테스트 트레이(T)를 밀면서 이송할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 핸들러에서는 상기 테스트사이트(70)의 후방측에서 테스트 트레이(T)들을 한 쌍씩 이송하여 주는 후방 트레이 이송장치(76)가 트레이들을 고정시키지 않은 상태에서 밀면서 이송하도록 되어 있음에 따라 테스트 트레이를 일정한 피치로 한 스텝씩 이송하고자 하는 경우 정확한 이송량을 보장할 수가 없는 문제점이 있었다.
구체적으로, 테스트 트레이(T)에 수납된 디바이스들은 상기 테스트챔버(72)의 하이픽스(85)에 구비된 테스트소켓(미도시)에 접속됨으로써 테스트가 수행되는데, 통상 테스트효율의 향상을 위해 테스트 트레이(T)에 장착된 디바이스 갯수는 64개로 고정되지만 테스트업체에서 보유하고 있는 기존의 하이픽스의 테스트소켓의갯수는 디바이스의 종류 등에 따라 16개, 32개, 64개 등으로 다양하다.
따라서, 하이픽스의 테스트소켓 갯수가 64개로 동일한 경우에는 테스트 트레이를 진행시키는 동작없이 한번에 테스트 트레이의 모든 디바이스를 테스트할 수 있지만, 대응하는 테스트소켓 갯수가 16개 또는 32개인 경우에는 테스트 트레이(T)를 1피치 또는 2피치씩 이동하면서 테스트할 필요가 발생하게 된다.
그런데, 종래의 트레이 이송장치는 트레이 이송시 테스트 트레이들을 고정시키지 않은 상태로 이송을 하므로 관성력으로 인해 테스트 트레이를 정확한 위치마다 정지시킬 수 없으며, 이에 따라 테스트사이트에서 테스트 트레이를 한스텝씩 이동시키며 테스트하기가 불가능한 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 테스트 트레이의 이송중 테스트 트레이의 원활한 이송을 보장하면서 테스트 트레이들을 한 스텝씩 정확한 위치로 이송할 수 있도록 한 핸들러용 트레이 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 배경기술로서 핸들러의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 평면도
도 2는 본 발명에 따른 핸들러용 트레이 이송장치의 주요부분을 분해하여 나타낸 분해 사시도
도 3은 도 2의 트레이 이송장치의 주요부분의 사시도
도 4는 도 2의 트레이 이송장치의 홀더어셈블리의 분해 사시도
* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *
1 - 베이스판 2 - 볼스크류
3 - 엘엠가이드 4 - 스플라인
5 - 이동블럭 6 - 서보모터
9 - 실린더 10 - 레버
11 - 피니언기어부 15 - 랙기어부
16 - 홀더브라켓 17 - 핑거핀
18 - 푸쉬핀 70 - 테스트사이트
71 - 예열챔버 72 - 테스트챔버
73 - 디프로스트챔버 T - 테스트 트레이
Th - 홈
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 설정 온도 테스트가 가능한 핸들러의 테스트사이트의 일면에 설치되어, 테스트 트레이를 직립상태로 한 챔버 위치에서 인근의 다른 챔버 위치로 수평 이동시켜주도록 된 것에 있어서, 테스트사이트의 일면에 좌우방향으로 설치되는 베이스판과; 이 베이스판을 따라 설치되는 안내부재와; 상기 안내부재에 이동가능하도록 결합된 이동블럭과; 상기 이동블럭일측에 형성되는 전후진 안내부재와; 상기 전후진 안내부재에 이동 가능하게 결합되고, 양립된 테스트 트레이중 한 트레이의 일측 모서리에 형성된 홈에 삽입되며 결합하는 결합핀 및, 다른 한 트레이의 일측 모서리를 미는 푸쉬핀을 구비한 홀더어셈블리와; 상기 홀더어셈블리를 테스트 트레이와의 결합 및 해제 위치에서 전후진 이동시키기 위한 홀더어셈블리 구동수단과; 상기 이동블럭을 측방 이동시키기 위한 이동블럭 구동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러용 트레이 이송장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 핸들러용 트레이 이송장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 트레이 이송장치의 구성을 나타낸 것으로, 트레이 이송장치는 핸들러의 테스트사이트(70; 도 1참조)의 일면, 예컨대 후방면에 측방으로 수평하게 설치되는 베이스판(1)과, 이 베이스판(1)의 길이방향을 따라 측방으로 수평하게 설치된 엘엠가이드(3) 및 엘엠블럭(미도시)과, 이 엘엠블럭(미도시)에 고정되게 설치되어 엘엠가이드(3)를 따라 이동하도록 된 이동블럭(5)을 구비한다.
그리고, 상기 베이스판(1)에는 상기 엘엠가이드(3)와 나란하도록 볼스크류(2)가 설치되고, 상기 이동블럭(5)은 볼스크류(2)의 볼하우징(2a)과 결합되어 볼하우징(2a)이 볼스크류(2)를 따라 이동함에 의해 엘엠가이드(3)를 따라서 이동하게 되어 있다.
상기 베이스판(1) 일측 끝단부에는 상기 볼스크류(2)를 원하는 양만큼 회동시킴으로써 볼하우징(2a) 및 이동블럭(5)을 이동시키는 서보모터(6)가 설치되는데, 이 서보모터(6)는 그의 끝단부 풀리(7)가 볼스크류(2) 끝단부 풀리(7)와 벨트(8)에 의해 연결되어 회전력을 전달하게 된다.
또한, 상기 베이스판(1)에는 소정의 각도 범위 내에서 왕복 회전 가능하도록 된 바아(bar) 형태의 스플라인(4)(spline)이 볼스크류(2)와 나란하게 설치되는데, 이 스플라인(4)의 외주면에는 길이방향을 따라 돌기(4a)가 일체로 형성되어 있다.
그리고, 상기 이동블럭(5)의 일측 끝단부에는 대략 원형의 홈(5a)이 형성되고, 이 홈(5a) 내에는 상기 스플라인(4)이 관통하며 결합하는 피니언기어부(11)가 위치하게 되는데, 여기서 상기 피니언기어부(11)는 스플라인(4)을 따라 직선운동은 가능하지만 스플라인(4)의 돌기(4a)에 의해 회전운동은 하지 못하도록 되어 스플라인(4)의 회전시 함께 회전하게 되어 있다.
또한, 도 4에 상세히 도시된 것과 같이 피니언기어부(11)가 설치된 이동블럭(5) 끝단부에는 전후방향으로 엘엠가이드(13) 및 엘엠블럭(14)이 설치되고, 상기 엘엠블럭(14)에는 일측면에 상기 피니언기어부(11)와 치합하게 되는 랙기어부(15)가 고정된 랙기어베이스(12)가 결합되며, 상기 랙기어베이스(12)에는 트레이를 이동시키는 홀더어셈블리가 결합된다.
홀더어셈블리는 상기 랙기어베이스(12)와 결합하는 대략 'ㄱ'자 형상의 홀더브라켓(16)과, 이 홀더브라켓(16) 끝단에 각각 설치되어 한 트레이의 일측 모서리부의 홈에 삽입 결합되는 핑거핀(17)과 다른 한 트레이의 일측 모서리부와 접촉하여 밀어내는 작용을 하게 되는 푸쉬핀(18)으로 구성된다.
한편, 상기 스플라인(4)의 끝단부에는 반경방향 외측으로 연장된 돌출부(4b)가 형성되고, 이 돌출부(4b)는 베이스판(1)의 반대편에 고정되는 실린더(9)의 레버(10)와 링크되어, 상기 실린더(9) 레버(10)의 전후진 동작에 의해 스플라인(4)이 소정 각도 범위 내에서 왕복 회동하게 되어 있다.
상기와 같이 구성된 트레이 이송장치에 의한 테스트 트레이 이송과정은 다음과 같이 이루어진다.
종래기술에서 전술한 것과 같이 온도테스트가 가능한 핸들러의 테스트사이트(70)에는 3개의 챔버, 즉 예열챔버(71)와 테스트챔버(72) 및 디프로스트챔버(73)가 일렬로 나란하게 배치되는데, 먼저 예열챔버(71) 내부를 이동하며 디바이스가 예열된 테스트 트레이(T)는 예열챔버(71) 최후방에 위치하여 테스트 대기상태로 있고, 테스트챔버(72)에서는 테스트 트레이(T)에 장착된 디바이스들이 테스트소켓(미도시)에 장착되어 일정 시간 동안 소정의 테스트가 이루어진다.
테스트가 종료되면 디바이스들이 테스트소켓으로부터 분리되고, 트레이 이송장치에 의해 테스트챔버(72) 및 예열챔버(71)의 테스트 트레이들이 측방의 디프로스트챔버(73) 및 테스트챔버(72)로 각각 이동하게 되는 바, 먼저 트레이 이송장치의 실린더(9)의 레버(10)가 후진하게 되면 이에 결합된 스플라인(4)이 회전하게 되고, 이에 따라 스플라인(4)에 결합된 피니언기어부(11)가 회전하며 이동블럭(5)에 대해 랙기어부(15)를 전진시켜 홀더어셈블리를 테스트 트레이 쪽으로 이동시킨다.
이에 따라, 홀더어셈블리의 핑거핀(17)은 예열챔버(71)에 위치한 테스트 트레이(T)의 일측 모서리에 형성된 홈(Th)에 삽입 결합되고, 푸쉬핀(18)은 인근의 테스트챔버(72)에 위치한 테스트 트레이(T)의 일측 모서리부와 거의 접촉하게 된다.
이어서, 서보모터(6)의 작동에 의해 볼스크류(2)가 회전하며 볼하우징(2a)을 이동시키고, 이 볼하우징(2a)에 결합된 이동블럭(5)이 베이스판(1)의 엘엠가이드(3)를 따라 이동하게 되며, 이에 따라 상기 홀더어셈블리에 의해 결합된 테스트 트레이(T)들이 동시에 이동하여 테스트챔버(72)에 있던 테스트 완료된 테스트 트레이(T)는 디프로스트챔버(73)로, 예열챔버(73)에 있던 테스트 트레이(T)는 테스트챔버(72)에 위치하게 된다.
여기서, 테스트챔버(72)에 위치한 테스트 트레이(T)를 2단계 또는 그 이상의 단계로 한스텝씩 이동하며 테스트를 수행하는 경우, 홀더어셈블리는 핑거핀(17)이 테스트챔버(72)에 위치한 테스트 트레이(T)를 홀딩한 상태로 1피치씩 이동하며 테스트를 수행하게 되는바, 이 때 예열챔버(71)의 테스트 트레이(T)는 핑거핀(17)에 의해 홀딩된 상태이므로 관성력에 의해 테스트챔버(72)쪽으로 튀어나가지 않고 정확한 위치로 이동할 수 있게 되므로 테스트 트레이를 1스텝씩 이동하며 테스트하는 것이 가능하게 되는 것이다.
테스트챔버(72)에서 테스트 트레이(T)의 모든 디바이스들의 테스트가 종료되면 다시 실린더(9)의 레버(10)가 전진하여 스플라인(4)을 역으로 회전시키고, 이에 따라 피니언기어부(11)가 역회전하며 랙기어부(15)를 후진시키게 되어 홀더어셈블리의 핑거핀(17)이 테스트 트레이(T)의 홈으로부터 분리됨과 함께 푸쉬핀(18)도 테스트 트레이와 접촉하지 않는 원래 위치로 복귀하게 된다.
이어서, 서보모터(6)가 역으로 동작하여 이동블럭(5) 및 이에 결합된 홀더어셈블리를 초기의 위치로 반송시켜 다음 이송 동작을 위해 대기하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 테스트챔버와 예열챔버의 각 테스트 트레이들이 이송장치의 홀더어셈블리에 의해 고정됨과 더불어 밀려서 이동하게 되므로 트레이의 원활한 이송이 보장되고, 한 스텝씩 진행하며 테스트를 수행할 때 트레이가 정확한 위치로 이송될 수 있게 되므로 테스트가 원활히 진행될 수 있게 되어 테스트 효율이 향상된다.

Claims (3)

  1. 설정 온도 테스트가 가능하도록 복수의 챔버를 구비한 테스트사이트의 일면에 설치되어, 테스트 트레이를 직립상태로 한 챔버 위치에서 인근의 다른 챔버 위치로 가이드레일을 따라 수평으로 횡이동시켜주도록 된 것에 있어서,
    테스트사이트의 일면에 좌우방향으로 설치되는 베이스판과; 이 베이스판을 따라 설치되는 안내부재와; 상기 안내부재에 이동가능하도록 결합된 이동블럭과; 상기 이동블럭 일측에 형성되는 전후진 안내부재와; 상기 전후진 안내부재에 전후진 이동 가능하게 결합되고, 양립된 테스트 트레이중 한 트레이의 일측 모서리에 형성된 홈에 삽입되며 결합하는 결합핀 및, 다른 한 트레이의 일측 모서리와 연접하여 트레이를 미는 푸쉬핀을 구비한 홀더어셈블리와; 상기 홀더어셈블리를 테스트 트레이와의 결합 및 해제 위치에서 전후진 이동시키기 위한 홀더어셈블리 구동수단과; 상기 이동블럭을 베이스판의 안내부재를 따라 수평하게 왕복 이동시키기 위한 이동블럭 구동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러용 트레이 이송장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이동블럭 구동수단은, 상기 안내부재와 나란하도록 베이스판을 따라 설치되는 볼스크류와, 상기 이동블럭과 결합되고 볼스크류의 회동에 의해 볼스크류를 따라 이동하는 볼하우징과, 상기 볼스크류를 회동시키는 서보모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러용 트레이 이송장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 홀더어셈블리 구동수단은, 안내부재와 나란하도록 베이스판을 따라 설치되며 그 외주면에는 길이방향을 따라 돌기가 형성된 스플라인(spline)과, 상기 스플라인이 그 중심을 관통하도록 결합하고 상기 이동블럭에 내설되어 이동블럭의 이동에 의해 스플라인을 따라 직선이동함과 더불어 스플라인의 회전시에는 스플라인과 함께 회전하도록 된 피니언기어부와, 상기 홀더어셈블리에 고정되고 상기 피니언기어부와 치합하여 전후진 진선운동하는 래크기어부 및, 상기 스플라인을 소정각도로 왕복 회전시키기 위한 회동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러용 트레이 이송장치.
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