KR100722643B1 - 집적회로 시험장치 - Google Patents

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KR100722643B1
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Abstract

본 발명은, 피시험 IC의 접촉 핀에서의 위치결정 정밀도를 향상시킨 IC 시험장치에 관한 것으로, 테스트 헤드의 접촉 핀(51)에 피시험 IC의 입출력 단자(HB)를 밀착시켜 테스트를 행하는 IC 시험장치에 있어서, 피시험 IC의 테스트 트레이의 인서트(16)에 피시험 IC의 납땜 볼(HB)이 끼워 맞춰지는 구멍(23)을 설치하여 구성된다.

Description

집적회로 시험장치{Integrated Circuit Testing Apparatus}
도1은 본 발명의 IC 시험장치의 제1 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도2는 도1의 IC 시험장치에서 피시험 IC의 처리방법을 도시하는 트레이의 흐름도이다.
도3은 도1의 IC 시험장치의 IC 스토커의 구조를 도시하는 사시도이다.
도4는 도1의 IC 시험장치에서 사용되는 커스터머(customer) 트레이를 도시하는 사시도이다.
도5는 도1의 IC 시험장치에서 사용되는 테스트 트레이를 도시하는 일부 분해 사시도이다.
도6은 도2의 테스트 헤드에서 푸셔, 인서트(테스트 트레이), 소켓 가이드 및 접촉 핀(소켓)의 구조를 도시하는 분해 사시도이다.
도7은 도6의 단면도이다.
도8은 도7의 테스트 헤드에서 푸셔가 하강한 상태를 도시하는 단면도이다.
도9는 도8의 A부 확대 단면도이다.
도10은 도9의 IC 수용부를 도시하는 사시도이다.
도11은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 단면도(도8의 A부에 대응하는도면)이다.
도12는 도11의 IC 수용부를 도시하는 사시도이다.
도13은 본 발명의 또 다른 실시형태를 도시하는 단면도(도8의 A부에 대응하는 도면)이다.
도14는 도13의 IC 수용부를 도시하는 사시도이다.
도15는 본 발명의 IC 시험장치의 제2 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도16은 도15의 히트 플레이트에서 피시험 IC의 가이드 수단의 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도17은 도15의 히트 플레이트에서 피시험 IC의 가이드 수단의 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도18은 도15의 히트 플레이트에서 피시험 IC의 가이드 수단의 또 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도19는 본 발명의 IC 시험장치의 제3 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도20은 도19의 IC 시험장치에서 피시험 IC의 처리방법을 도시하는 개념도이다.
도21은 도19의 IC 시험장치에 설치된 이송수단을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도22는 도19의 IC 시험장치에서 사용되는 IC 캐리어의 반송경로를 설명하기 위한 사시도이다.
도23은 도19의 IC 시험장치에서 사용되는 IC 캐리어를 도시하는 사시도이다.
도24는 도19의 IC 시험장치의 테스트 챔버에서 피시험 IC의 테스트 순서를 설명하기 위한 평면도이다.
도25는 도21의 XXV-XXV선을 따른 단면도이다.
도26은 도19의 IC 시험장치의 테스트 챔버에서 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 도9에 대응하는 단면도이다.
도27은 도23의 IC 캐리어에서 피시험 IC의 가이드 수단의 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도28은 도23의 IC 캐리어에서 피시험 IC의 가이드 수단의 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도29는 도23의 IC 캐리어에서 피시험 IC의 가이드 수단의 또 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도30은 일반적인 접촉 핀(소켓)을 도시하는 사시도이다.
도31은 IC 볼단자와 접촉 핀의 접촉상태를 도시하는 요부 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
IC…피시험 IC 400…언로더(unloader)부
PM…패키지 몰드 404…X-Y 반송장치
HB…납땜 볼(입출력 단자) 401…레일
1…IC 시험장치 402…가동 암
100…챔버부 403…가동 헤드
101…항온조 405…버퍼부
102…테스트 챔버 406…창부
103…제열조(除熱槽) KST…커스터머 트레이
104…테스트 헤드 TST…테스트 트레이
30…푸셔 12…사각형 프레임
31…압압자(押壓子) 13…살
32…가이드 핀 14…장착편
33…스토퍼 가이드 15…인서트(insert) 수납부
40…소켓 가이드 16…인서트 (유지매체)
41…가이드 부시(bush) 17…잠금개(fastener)
42…스토퍼(stopper)면 19…IC 수용부
50…소켓 20…가이드 구멍
51…접촉 핀(접촉부) 21…장착용 구멍
51a…원추상 오목부 23…가이드 구멍(가이드 수단)
105…장치기판 24…개구
108…테스트 트레이 반송장치 25…개구(가이드 수단)
200…IC 격납부 61…공(空) 트레이
201…시험전 IC 스토커(stocker) 62…공급 트레이
202…시험필(畢) IC 스토커 63…분류 트레이
203…트레이 지지 틀 64, 65…X-Y 반송장치
204…승강기 66…히트 플레이트
205…트레이 이송 암 66a…오목부
300…로더부 66b…테이퍼(taper)면(가이드 수단)
304…X-Y 반송장치 66c…가이드 핀(가이드 수단)
301…레일 66d…테이퍼 형상 오목부(가이드 수단)
302…가동 암 67…테스트 헤드
303…가동 헤드 68…버퍼부
305…프리사이서(preciser)
306…창부(窓部)
본 발명은 반도체 집적회로 소자(이하, IC라고 약칭한다.)를 테스트하기 위한 IC 시험장치에 관한 것으로, 특히 피시험 IC의 접촉부에서의 위치결정 정밀도가 우수한 IC 시험장치에 관한 것이다.
핸들러(handler)라고 칭하는 IC 시험장치에서는 트레이에 수납된 다수의 IC를 시험장치내에 반송하고, IC 시험장치 본체(이하 테스터라고 한다)에서 각 IC를 테스트 헤드에 전기적으로 접촉시켜 시험을 행한다. 그리고, 시험을 종료하면 각 IC를 테스트 헤드에서 반출하고, 시험결과에 따라 트레이를 옮겨 싣는 것으로, 양품이나 불량품이라고 하는 범주의 분류가 행해진다.
종래의 IC 시험장치에는 시험전의 IC를 수납한다든지 시험필(畢)의 IC를 수납하기 위한 트레이(이하 커스터머(customer) 트레이라고도 한다)와, IC 시험장치 내를 순환 반송되는 트레이(이하 테스트 트레이라고도 한다)를 서로 다른 타입을 사용하는 것이 있고, 이러한 종류의 IC 시험장치에서는 시험의 전후에 있어서 커스터머 트레이와 테스트 트레이 사이에서 IC의 옮겨싣기가 행해지고 있고, IC를 테스트 헤드에 접촉시켜 테스트를 행하는 테스트 공정에 있어서는 IC는 테스트 트레이에 탑재된 상태로 테스트 헤드에 밀착된다.
이것에 반하여, 커스터머 트레이에 수납된 IC에 히트 플레이트 등을 이용해서 열스트레스를 가한 다음, 이것을 흡착 헤드로 한번에 수개씩 흡착해서 테스트 헤드로 운반하여 전기적으로 접촉시키는 타입의 것도 알려져 있다. 이러한 종류의 IC 시험장치의 테스트 공정에서는, IC는 흡착 헤드에 흡착된 상태로 테스트 헤드에 밀착된다.
그러나, 볼 그리드 어레이(BGA : Ball Grid Aray)형 IC를 테스트하는 경우, 테스트 헤드(104)의 접촉부는 도30에 도시한 바와 같이, 스프링(도시하지 않음)에 의해 출몰가능하게 설치된 다수의 접촉 핀(51)으로 이루어져 있고, 그 선단에는 도31의 B부에 도시한 바와 같이 피시험 IC의 볼형상 입출력 단자(이하 납땜 볼(HB)이라고 한다)에 대응하는 원추상 오목부(51a)가 형성되어 있다. 종래의 IC 시험장치에서는 IC 패키지 몰드(PM)의 외주형상을 이용해서 피시험 IC와 접촉 핀(51)의 위치 맞춤을 행하고 있었다.
그러나, 칩 사이즈 패키지(CSP : Chip Size Package) 등은 패키지 몰드(PM)의 치수 정밀도가 극히 낮고, 외주형상과 납땜 볼(HB)의 위치 정밀도가 반드시 보 장되고 있지 않다. 이 때문에, IC 패키지 몰드(PM)의 외주에서 위치결정을 행하면, 도31의 C부에 도시한 바와 같이 접촉 핀(51)에 대해 납땜 볼(HB)이 어긋난 상태로 밀착되게 되고, 접촉 핀(51)의 예리한 선단에 의해 볼(HB)이 손상될 우려가 있었다.
또, 칩 사이즈 패키지 IC 이외의 IC에서도, 접촉 핀(51)에 의한 납땜 볼(HB)의 손상을 회피하기 위해, 피시험 IC를 테스트 헤드의 접촉 핀(51)에 밀착시키기 전에 피시험 IC를 소켓부에서 이격시키고, 여기에서 일단 위치결정을 하고 있었기 때문에, IC 시험장치의 인덱스 타임(index time)이 길어진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 피시험 IC의 접촉부에서의 위치결정 정밀도가 우수한 IC 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 IC 시험장치는 테스트 헤드의 접촉부에 피시험 IC의 입출력 단자를 밀착시켜 테스트를 행하는 IC 시험장치에 있어서, 상기 피시험 IC의 유지매체에, 상기 피시험 IC의 입출력 단자에 접촉하고 이것을 위치결정하는 가이드 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 IC 시험장치는 IC 패키지 몰드를 위치결정하지 않고, 접촉부에 밀착되는 입출력 단자 자체를 가이드 수단으로 하여 위치결정하기 때문에, 피시험 IC의 유지매체와 피시험 IC 사이에서 발생하는 오차가 없어지므로, 접촉부에 대한 피 시험 IC의 입출력 단자의 위치결정 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 접촉부로의 밀착 전에 피시험 IC의 위치 수정을 행하는 공정이 불필요하게 되어, IC 시험장치의 인덱스 타임을 단축할 수 있다.
본 발명에서 유지매체에는 테스트 전의 피시험 IC을 테스트 헤드의 접촉부까지 반송하는 동안에 그 피시험 IC를 유지시키는는 모든 매체가 포함된다.
예를들면, 청구항2에 기재한 IC 시험장치에서는, 상기 유지매체는 상기 피시험 IC의 로더부로부터 상기 테스트 헤드로 상기 피시험 IC를 반송하기 위한 테스트 트레이이다. 또한, 청구항3에 기재한 IC 시험장치에서는, 상기 유지매체는 상기 피시험 IC를 상기 접촉부에 밀착시키기 전에, 상기 피시험 IC에 열 스트레스를 인가하기 위한 히트 플레이트이다. 또한, 청구항4에 기재한 IC 시험장치에서는, 상기 유지매체는 테스트 챔버내를 순환하여 반송되는 IC 캐리어로서, 상기 테스트 챔버내에 반송된 상기 피시험 IC를 얹고 상기 테스트 헤드의 근방까지 이송하는 IC 캐리어이다. 물론, 본 발명의 IC 시험장치에서는 반송장치의 흡착 헤드 및 그 밖의 유지매체도 포함하는 취지이다.
본 발명에서 적용되는 피시험 IC는 특별히 한정되지 않고 모든 타입의 IC를 포함하지만, 청구항5에 기재한 IC 시험장치와 같이 상기 피시험 IC의 입출력 단자가 볼(ball)형상 단자인, 예를들면 볼 그리드 어레이형 IC에 적용하면 그 효과도 특히 현저해 진다.
본 발명에서 가이드 수단은 피시험 IC의 입출력 단자에 접촉하고 이것을 위치 결정하는 기능을 갖춘 것이면, 그 형상, 설정 위치, 수, 재질 등은 특별히 한정 하지 않고 모든 것을 포함한다.
예를들면, 청구항6에 기재한 IC 시험장치에서는, 상기 가이드 수단은 볼 그리드 어레이형 IC의 볼형상 단자를 끼워 맞춰지는 구멍이다. 이 경우, 모든 볼형상 단자에 각각 끼워 맞춰지는 구멍을 설치할 수도, 혹은 몇 개의 볼형상 단자에 각각 끼워 맞춰지는 구멍을 설치할 수도 있다. 또한, 1개의 볼형상 단자를 1개의 구멍에 끼워 맞춰지는 수단 이외에도, 1개의 구멍에 어느 1개의 볼형상 단자의 일단과 다른 볼형상 단자의 일단을 끼워 맞출 수도 있다. 또한, 여기에서 말하는 「구멍」이라는 것은, 유지매체를 관통하는 관통 구멍 이외에도 유지매체를 관통하지 않는 오목부 등도 포함하는 취지이다.
또, 청구항7에 기재한 IC 시험장치에서는, 상기 가이드 수단은 2개의 볼형상 단자 사이에 끼워 맞춰지는 돌기이다. 이 경우에는 모든 볼형상 단자 사이에 각각 끼워 맞춰지는 돌기를 설치할 수도, 혹은 몇 개의 볼형상 단자 사이에 각각 끼워 맞춰지는 돌기를 설치할 수도 있다. 또한, 3개 이상의 볼형상 단자 사이에 끼워 맞춰지는 돌기로 할 수도 있다. 이 돌기의 형상은 특별히 한정되지 않고, 볼형상 단자의 사이에 끼워 맞춰질 수 있는 형상이면 되지만, 선단에 테이퍼(taper)면을 설치하거나 혹은 선단의 직경이 축소되는 형상으로 하면, 볼형상 단자와의 끼워 맞춤을 원활하게 행할 수 있기 때문에 보다 바람직하다고 할 수 있다.
또, 청구항8에 기재한 IC 시험장치에서는, 상기 가이드 수단은 상기 볼형상 단자에 접하는 테이퍼면이다. 이 경우, 모든 볼형상 단자에 각각 접하는 테이퍼면을 설치할 수도, 혹은 몇 개의 볼형상 단자에 각각 접하는 테이퍼면을 설치할 수도 있다. 또한, 1개의 볼형상 단자를 1개의 구멍에 접하게 하는 것 이외에도, 1개의 구멍에 어느 1개의 볼형상 단자의 일단과 다른 볼형상 단자의 일단을 접하게 할 수도 있다. 테이퍼면의 경사각도나 깊이 등의 모든 조건은 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 IC 시험장치에는, 트레이에 피시험 IC을 탑재한 상태로 테스트 헤드의 접촉부에 밀착시키는 타입의 IC 시험장치나 흡착 헤드로 피시험 IC를 흡착유지한 상태에서 테스트 헤드의 접촉부에 밀착시키는 타입의 IC 시험장치 등, 여러 가지의 IC 시험장치가 포함된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
〔제1 실시형태〕
도1은 본 발명의 IC 시험장치의 제1 실시형태를 도시하는 사시도, 도2는 피시험 IC의 처리방법을 도시하는 트레이의 흐름도, 도3은 동 IC 시험장치의 IC 스토커의 구조를 도시하는 사시도, 도4는 동 IC 시험장치에서 사용되는 커스터머 트레이를 도시하는 사시도, 도5는 동 IC 시험장치에서 사용되는 테스트 트레이를 도시하는 일부 분해 사시도이다.
또한, 도2는 본 실시형태의 IC 시험장치에서 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 도면이고, 실제로는 상하방향으로 나란히 배치되어 있는 부재를 평면적으로 도시한 부분도 있다. 따라서, 그 기계적(삼차원적) 구조는 도1을 참조해서 설명한다.
본 실시형태의 IC 시험장치(1)는 피시험 IC에 고온 또는 저온의 온도 스트레스를 인가한 상태에서 IC가 적절히 동작하는지의 여부를 시험(검사)하고, 그 시험 결과에 따라 IC를 분류하는 장치이다. 이러한 온도 스트레스를 인가한 상태에서의 동작 테스트는 시험대상이 되는 피시험 IC가 다수 탑재된 트레이(이하, 커스터머 트레이(KST)라고도 한다)(도4 참조)로부터 그 IC 시험장치(1)내를 반송하는 테스트 트레이(TST)(도5참조)로 피시험 IC를 옮겨 싣고 실시된다.
이 때문에, 본 실시형태의 IC 시험장치는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 시험을 행할 피시험 IC를 격납하고 또 시험필(畢)의 IC를 분류해서 격납하는 IC 격납부(200)와, IC 격납부(200)에서 보내어지는 피시험 IC를 챔버부(100)에 보내는 로더부(300)와, 테스트 헤드를 포함하는 챔버부(100)와, 챔버부(100)에서 시험이 이루어진 시험필 IC를 분류하여 빼내는 언로더(unloader)부(400)로 구성되어 있다.
IC 격납부(200)
IC 격납부(200)에는 시험전의 피시험 IC를 격납하는 시험전 IC 스토커(stock
er)(201)와, 시험의 결과에 따라 분류된 피시험 IC를 격납하는 시험필 IC 스토커(202)가 설치되어 있다.
이들 시험전 IC 스토커(201) 및 시험필 IC 스토커(202)는, 도3에 도시한 바와 같이 틀 형상의 트레이 지지 틀(203)과, 이 트레이 지지 틀(203)의 하부에서 침입하여 상부를 향해 승강가능하게 이루어진 승강기(204)를 구비하여 구성되어 있다. 트레이 지지 틀(203)에는 커스터머 트레이(KST)가 다수 겹쳐 쌓여 지지되고, 이 겹쳐 쌓인 커스터머 트레이(KST)만이 승강기(204)에 의해 상하로 이동된다.
그리고, 시험전 IC 스토커(201)에는 시험이 행해질 피시험 IC가 격납된 커스터머 트레이(KST)가 적층되어 유지되는 한편, 시험필 IC 스토커(202)에는 시험을 마친 피시험 IC가 적합하게 선택 분류된 커스터머 트레이(KST)가 적층되어 유지되고 있다.
또한, 이들 시험전 IC 스토커(201)와 시험필 IC 스토커(202)는 같은 구조로 되어 있기 때문에, 시험전 IC 스토커(201)와 시험필 IC 스토커(202)의 각각의 수를 필요에 따라 적합하게 선택하여 설정할 수 있다.
도1 및 도2에 도시하는 예에서는 시험전 스토커(201)에 2개의 스토커(STK-B)를 설치하고 또 그 이웃에 언로더(unloader)부(400)로 보내지는 공(空) 스토커(STK-E)를 2개 설치함과 동시에, 시험필 IC 스토커(202)에 8개의 스토커(STK-1, STK-2, …, STK-8)를 설치하고 시험결과에 따라 최대 8개의 분류로 분류해서 격납할 수 있도록 구성되어 있다. 결국, 양품과 불량품의 구별 이외에, 양품 중에서도 동작속도가 고속인 것, 중속인 것, 저속인 것, 혹은 불량 중에서도 재시험이 필요한 것등으로 분류된다.
로더부(300)
상술한 커스터머 트레이(KST)는 IC 격납부(200)와 장치기판(105) 사이에 설치된 트레이 이송 암(205)에 의해 장치기판(105)의 하측으로부터 로더부(300)의 창부(窓部)(306)로 운반된다. 그리고, 이 로더부(300)에서 커스터머 트레이(KST)에 탑재된 피시험 IC을 X-Y 반송장치(304)에 의해 일단 프리사이서(preciser: 305)로 이송하고, 여기에서 피시험 IC의 상호 위치를 수정한 후, 이 프리사이서(305)로 이송된 피시험 IC을, 다시 X-Y 반송장치(304)를 이용하여 로더부(300)에 정지해 있는 테스트 트레이(TST)에 옮겨 싣는다.
커스터머 트레이(KST)에서 테스트 트레이(TST)에 피시험 IC를 옮겨 싣는 IC 반송장치(304)로서는, 도1에 도시한 것 같이 장치기판(105)의 상부에 가설된 2개의 레일(301)과, 이 2개의 레일(301)에 의해 테스트 트레이(TST)와 커스터머 트레이(KST) 사이를 왕복할(이 방향을 Y방향이라 한다) 수 있는 가동 암(302)과, 이 가동 암(302)에 의해 지지되고 가동 암(302)을 따라 X방향으로 이동할 수 있는 가동 헤드(303)를 갖추고 있다.
이 X-Y 반송장치(304)의 가동 헤드(303)에는 흡착 헤드가 아래 방향으로 장착되어 있고, 이 흡착 헤드가 공기를 흡인하면서 이동함으로써 커스터머 트레이(KST)에서 피시험 IC를 흡착하고, 그 피시험 IC를 테스트 트레이(TST)에 옮겨 싣는다. 이러한 흡착 헤드는 가동 헤드(303)에 대해 예를들면 8개 정도 장착되어 있고, 한번에 8개의 피시험 IC를 테스트 트레이(TST)에 옮겨 실을 수 있다.
또한, 일반적인 커스터머 트레이(KST)에 있어서는, 피시험 IC를 유지하기 위한 오목부가 피시험 IC의 형상보다도 비교적 크게 형성되어 있기 때문에, 커스터머 트레이(KST)에 격납된 상태에서 피시험 IC의 위치는 큰 어긋남을 가지고 있다. 따라서, 이 상태에서 피시험 IC을 흡착 헤드에 흡착하고 직접 테스트 트레이(TST)로 운반하면, 테스트 트레이(TST)에 형성된 IC 수납 오목부에 정확히 떨어뜨리는 것이 어렵게 된다. 이 때문에, 본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서는 커스터머 트레이(KST)의 설치위치와 테스트 트레이(TST) 사이에 프리사이서(305)라고 부르는 IC의 위치 수정 수단이 설치되어 있다. 이 프리사이서(305)는 비교적 깊은 오목부를 가지고 있고, 이 오목부의 주연이 경사면으로 둘러싸여진 형상으로 되어 있기 때문에, 흡착 헤드에 흡차된 피시험 IC를 상기 오목부에 떨어뜨리면 경사면에 의해 피시험 IC의 낙하위치가 수정되게 된다. 이에 따라 8개의 피시험 IC의 상호 위치가 정확히 결정되고, 위치가 수정된 피시험 IC을 다시 흡착 헤드로 흡착하여 테스트 트레이(TST)에 옮겨 싣는 것으로, 테스트 트레이(TST)에 형성된 IC 수납 오목부에 정밀도 좋게 피시험 IC을 옮겨 실을 수 있다.
챔버부(100)
상술한 테스트 트레이(TST)는 로더부(300)에서 피시험 IC를 실은 후, 챔버부(100)로 반입되고, 그 테스트 트레이(TST)에 탑재된 상태에서 각 피시험 IC가 테스트된다.
챔버부(100)는 테스트 트레이(TST)에 실려진 피시험 IC에 목적으로 하는 고온 또는 저온의 열 스트레스를 인가하는 항온조(101)와, 이 항온조(101)에서 열 스트레스가 인가된 상태에 있는 피시험 IC를 테스트 헤드에 접촉시키는 테스트 챔버(102)와, 테스트 챔버(102)에서 시험된 피시험 IC로부터, 상기 인가된 열 스트레스를 제거하는 제열조(除熱槽)(103)로 구성되어 있다.
제열조(103)에서는, 항온조(101)에서 고온을 인가한 경우에는 피시험 IC을 송풍(送風)에 의해 냉각하여 실온으로 되돌리고, 또 항온조(101)에서 예를들면 -30。C 정도의 저온을 인가한 경우에는 피시험 IC를 온풍 또는 히터 등으로 가열하여 결로(結露)가 생기지 않을 정도까지 되돌린다. 그리고, 이 제열된 피시험 IC를 언로더부(400)에 반출한다.
도1에 도시한 바와 같이 챔버부(100)의 항온조(101) 및 제열조(103)는 테스 트 챔버(102)보다 상방향으로 돌출하도록 배치되어 있다. 또, 항온조(101)에는 도2에 개념적으로 도시한 바와 같이 수직 반송장치가 설치되어 있고, 테스트 챔버(102)가 빌때까지의 시간동안에 다수매의 테스트 트레이(TST)가 이 수직 반송장치에 지지되면서 대기한다. 주로 이 대기중에 피시험 IC에 고온 또는 저온의 열 스트레스가 인가된다.
테스트 챔버(102)에는 그 중앙에 테스트 헤드(104)가 배치되고, 테스트 헤드(104) 상에 테스트 트레이(TST)가 운반되어, 피시험 IC의 입출력 단자(HB)를 테스트 헤드(104)의 접촉 핀(51)에 전기적으로 접촉시킴으로써 테스트가 행해진다. 한편, 시험이 종료한 테스트 트레이(TST)는 제열조(103)에서 제열되어 IC의 온도를 실온으로 되돌린 다음, 언로더부(400)로 배출된다.
또, 항온조(101)와 제열조(103)의 상부 사이에는 도1에 도시한 바와 같이 장치기판(105)이 끼워져 있고, 이 장치기판(105)에 테스트 트레이 반송장치(108)가 장착되어 있다. 이 장치기판(105) 상에 설치된 반송장치(108)에 의해, 제열조(103)로부터 배출된 테스트 트레이(TST)는 언로더부(400) 및 로더부(300)를 통해서 항온조(101)로 반송된다.
도5는 본 실시형태에서 사용되는 테스트 트레이(TST)의 구조를 도시하는 분해 사시도이다. 이 테스트 트레이(TST)는 사각형 프레임(12)에 다수의 살(13)이 평행 및 등간격으로 설치되어 있고, 이들 살(13)의 양측 및 살(13)과 대향하는 프레임(12)의 변(12a)에 각각 다수의 장착편(14)이 등간격으로 돌출되어 형성되어 있다. 이들 살(13) 사이 및, 살(13)과 변(12a) 사이와, 2개의 장착편(14)에 의해 인 서트(insert) 수납부(15)가 구성되어 있다.
각 인서트 수납부(15)에는 각각 한 개의 인서트(16)가 수납되도록 되어 있고, 이 인서트(16)는 잠금개(fastener)(17)를 이용해 2개의 장착편(14)에 플로우팅(floating) 상태로 장착되어 있다. 이 때문에, 인서트(16)의 양 단부에는 각각 장착편(14)이 장착되는 장착용 구멍(21)이 형성되어 있다. 이러한 인서트(16)는 예를들면 1개의 테스트 트레이(TST)에 16×4개 정도 부착되어 있다.
또한, 각 인서트(16)는 동일 형상, 동일 치수로 되어 있고, 각각의 인서트(16)에 피시험 IC가 수납된다. 인서트(16)의 IC 수용부(19)는 수용할 피시험 IC의 형상에 따라 결정되고, 도5에 도시한 예에서는 사각형의 오목부로 되어 있다.
여기에서 테스트 헤드(104)에 대해 한번에 접속되는 피시험 IC는, 도5에 도시한 바와 같이 4행×16열로 배치된 피시험 IC이면, 예를들면 4열 걸러 4행의 피시험 IC가 동시에 시험된다. 결국, 1회째의 시험에서는 1열째로부터 4열 걸러 배치된 16개의 피시험 IC을 테스트 헤드(104)의 접촉 핀(51)에 접속하여 시험하고, 2회째의 시험에서는 테스트 트레이(TST)를 1열분 이동시켜 2열째로부터 4열 걸러 배치된 피시험 IC을 동일하게 시험하고, 이것을 4회 반복하는 것으로 모든 피시험 IC을 시험한다. 이 시험의 결과는 테스트 트레이(TST)에 부착된 예를들면 식별번호와 테스트 트레이(TST)의 내부에서 할당된 피시험 IC의 번호에 의해 결정하는 어드레스에 기억된다.
도6은 동일 IC 시험장치의 테스트 헤드(104)에서의 푸셔(pusher)(30), 인서트(16: 테스트 트레이(TST)측), 소켓 가이드(40) 및, 접촉 핀(51)을 가진 소켓(50) 의 구조를 도시하는 분해 사시도, 도7은 도6의 단면도, 도8은 테스트 헤드(104)에서 푸셔(30)가 하강한 상태를 도시하는 단면도이다.
푸셔(30)는 테스트 헤드(104)의 상측에 설치되어 있고, 도시하지 않은 Z축 구동장치(예를들면 유압 실린더)에 의해 Z축 방향으로 상하 이동한다. 이 푸셔(30)는 한번에 테스트되는 피시험 IC의 간격에 따라(상기 테스트 트레이에 있어서는 4열 걸러 4행의 합계 16개) Z축 구동장치에 장착되어 있다.
푸셔(30)의 중앙에는 피시험 IC을 밀착시키기 위한 압압자(押壓子)(31)가 형성되어 있고, 그 양측에 후술하는 인서트(16)의 가이드 구멍(20) 및 소켓 가이드(40)의 가이드 부시(guide bush)(41)에 삽입되는 가이드 핀(32)이 설치되어 있다. 또, 압압자(31)와 가이드 핀(32) 사이에는 그 푸셔(30)가 Z축 구동수단에 의해 하강했을 때에, 하한을 규제하기 위한 스토퍼(stopper) 가이드(33)가 설치되어 있고, 이 스토퍼 가이드(33)는 소켓 가이드(40)의 스토퍼면(42)에 맞닿은 것으로, 피시험 IC을 파괴하지 않을 정도의 적절한 압력으로 밀착시키는 푸셔의 하한 위치를 결정한다.
인서트(16)는 도5에 있어서도 설명한 바와 같이, 테스트 트레이(TST)에 대해 잠금개(17)를 사용하여 장착되어 있는 바, 그 양측에는 상술한 푸셔(30)의 가이드 핀(32) 및 소켓 가이드(40)의 가이드 부시(41)가 상하 각각으로부터 삽입되는 가이드 구멍(20)이 형성되어 있다. 도8의 푸셔 하강상태에 도시한 바와 같이 도면에서의 좌측 가이드 구멍(20)은, 상반부가 푸셔(30)의 가이드 핀(32)이 삽입되어 위치결정이 행해지는 소직경 구멍으로 되어 있고, 하반부가 소켓 가이드(40)의 가이드 부시(41)가 삽입되어 위치결정이 행해지는 대직경 구멍으로 이루어진다. 이와 관련하여, 도면에서의 우측 가이드 구멍(20)과 푸셔(30)의 가이드 핀(32) 및 소켓 가이드(40)의 가이드 부시(41)는 유동가능한 상태로 끼워져 있다.
인서트(16)의 중앙에는 IC 수용부(19)가 형성되어 있고, 여기에 피시험 IC를 떨어뜨림으로써 테스트 트레이(TST)에 피시험 IC가 실리게 된다.
특히, 본 실시형태에서는 도9 및 도10에 도시한 바와 같이 IC 수용부(19)의 저면에 피시험 IC인 볼 그리드 어레이형 IC의 납땜 볼(HB)의 위치에 대응하고 이들 납땜 볼(HB)을 끼워 맞출 수 있는 가이드 구멍(23)이 형성되어 있다. 또, 이러한 피시험 IC의 납땜 볼(HB)이 이들 가이드 구멍(23)에 대해 아무 장해없이 원활하게 끼워 맞춰질 수 있도록 패키지 몰드(PM)의 외주면과의 사이에 약간의 간격(S)이 형성되어 있다.
동 도면에 도시하는 가이드 구멍(23)은 모든 납땜 볼(HB)을 끼워 맞추도록 그 수만큼 형성되어 있지만, 본 발명의 가이드 수단은 이 이외에도 여러 가지의 형태를 생각할 수 있다.
도11 및 도12에 도시하는 다른 실시형태에서는, BGA형 IC의 납땜 볼(HB) 중 최외주의 납땜 볼(HB)만이 끼워 맞추어지는 가이드 구멍(23)을 IC 수용부(19)의 저면에 설치하고, 그 이외의 납땜 볼(HB)에 대해서도 접촉 핀(51)이 접촉할 수 있도록 IC수용부(19)의 저면 중앙에 개구(24)를 형성한 예이다.
또, 도13 및 도14에 도시하는 다른 실시형태에서는, BGA형 IC 납땜 볼(HB) 각각에 끼워 맞춰지는 가이드 구멍은 설치하지 않고, 이들 납땜 볼(HB) 중 최외주 의 납땜볼(HB)의 외주측만이 가이드되는 개구(25)를 IC 수용부(19)의 저면에 형성한 예이다.
한편, 테스트 헤드(104)에 고정되는 소켓 가이드(40)의 양측에서는 푸셔(30)의 2개의 가이드 핀(32)이 삽입되고, 이들 2개의 가이드 핀(32) 사이에서 위치결정을 행하기 위한 가이드 부시(41)가 설치되어 있으며, 이 가이드 부시(41)의 좌측의 것은 인서트(16)와의 사이에서도 위치결정을 행한다.
소켓 가이드(40)의 하측에는 다수의 접촉 핀(51)을 가지는 소켓(50)이 고정되어 있고, 이 접촉 핀(51)은 도시하지 않은 스프링에 의해 상방향으로 탄성적으로 가압되어 있다. 따라서 피시험 IC를 밀착시켜도 접촉 핀(51)이 소켓(50)의 상면까지 후퇴하는 한편, 피시험 IC가 다소 경사져서 밀착되어도 모든 단자(HB)에 접촉 핀(51)이 접촉할 수 있게 되어 있다. 또한, 접촉 핀(51)의 선단에는 볼 그리드 어레이형 IC의 납땜 볼(HB)을 수용하는 대략 원추상의 오목부(51a ; 도 31 참조)가 형성되어 있다.
언로더부(400)
언로더부(400)에도 로더부(300)에 설치된 X-Y 반송장치(304)와 동일 구조의 X-Y 반송장치(404, 404)가 설치되고, 이 X-Y 반송장치(404, 404)에 의해 언로더부(400)에 운반된 테스트 트레이(TST)로부터 시험필의 IC가 커스터머 트레이(KST)에 옮겨 실린다.
도1에 도시한 바와 같이 언로더부(400)의 장치기판(105)에는 그 언로더부(400)에 운반된 커스터머 트레이(KST)가 장치기판(105)의 상면으로 향하도 록 배치되는 한쌍의 창부(406, 406)가 두쌍 개설되어 있다.
또, 도시는 생략하지만 각각의 창부(406)의 하측에는 커스터머 트레이(KST)를 승강시키기 위한 승강 테이블이 설치되어 있고, 여기에서는 시험필의 피시험 IC가 옮겨 실려져 가득 차게 된 커스터머 트레이(KST)를 탑재하고 하강하여, 이 가득찬 트레이를 트레이 이송 암(205)에 전달한다.
이와 관련하여, 본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서는 분류가능한 범주가 최대 8종류이지만, 언로더부(400)의 창부(406)에는 최대 4장의 커스터머 트레이(KST)밖에 배치될 수 없다. 따라서, 실시간으로 분류할 수 있는 범주는 4분류로 제한된다. 일반적으로는 양품을 고속 응답 소자, 중속 응답 소자, 저속 응답 소자의 세 범주로 분류하고, 이것에 불량품을 덧붙여 네 개의 범주가 되면 충분하지만, 예를들면 재시험을 필요로 하는 것 등과 같이 이들 범주에 속하지 않는 범주가 발생하는 경우도 있다.
이와 같이 언로더부(400)의 창부(406)에 배치된 4개의 커스터머 트레이(KST)에 할당되어진 범주 이외의 범주로 분류되는 피시험 IC가 발생한 경우에는, 언로더부(400)에서 1장의 커스터머 트레이(KST)를 IC 격납부(200)로 되돌리고, 이것을 대신해서 새롭게 발생한 범주의 피시험 IC를 격납해야 하는 커스터머 트레이(KST)를 언로더부(400)에 전송하고 그 피시험 IC를 격납하면 된다. 단지, 분류작업의 도중에 커스터머 트레이(KST)의 바꿔넣기를 행하면, 그 동안에는 분류 작업을 중단하지 않으면 안되고, 처리량이 저하한다고 하는 문제가 있다. 이 때문에 본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서는 언로더부(400)의 테스트 트레이(TST)와 창부(406) 사이에 버 퍼부(405)를 설치하고, 이 버퍼부(405)에 조금밖에 발생하지 않는 범주의 피시험 IC를 일시적으로 맡도록 하고 있다.
예를들면 버퍼부(405)로서는 20∼30개 정도의 피시험 IC를 격납할 수 있는 용량의 것으로 함과 동시에, 버퍼부(405)의 각 IC 격납위치에 격납된 IC의 범주를 각각 기억하는 메모리를 설치하고, 버퍼부(405)에 일시적으로 맡긴 피시험 IC의 범주와 위치를 각 피시험 IC마다 기억해 둔다. 그리고, 분류작업의 사이 또는 버퍼부(405)가 가득차게 된 시점에서, 버퍼부(405)에 맡겨져 있는 피시험 IC가 속하는 범주의 커스터머 트레이(KST)를 IC 격납부(200)로부터 불러내고, 그 커스터머 트레이(KST)에 수납한다. 이때, 버퍼부(405)에 일시적으로 맡겨진 피시험 IC가 다수의 범주에 속하는 경우도 있는 바, 이러한 때에는 커스터머 트레이(KST)를 불러낼 때에 한번에 다수의 커스터머 트레이(KST)를 언로더부(400)의 창부(406)로 불러내면 된다.
다음에 작용을 설명한다.
챔버부(100)내의 테스트 공정에서 피시험 IC는 도5에 도시하는 테스트 트레이(TST)에 탑재된 상태, 보다 상세하게는 각각의 피시험 IC는 동 도면의 인서트(16)의 IC 수용부(19)에 떨어뜨려진 상태로, 테스트 헤드(104)의 상부로 반송된다.
테스트 트레이(TST)가 테스트 헤드(104)에서 정지하면, Z축 구동장치가 작동하기 시작하고, 도6∼도8에 도시하는 한 개의 푸셔(30)가 한 개의 인서트에 대해 하강하게 된다. 그리고, 푸셔(30)의 2개의 가이드 핀(32, 32)은 인서트(16)의 가이 드 구멍(20, 20)을 각각 관통하고, 또한 소켓 가이드(40)의 가이드 부시(41, 41)에 끼워 맞춰진다.
도8에 그 상태를 도시하였는 바, 테스트 헤드(104)(결국, IC 시험장치(1)측)에 고정된 소켓(50) 및 소켓 가이드(40)에 대해, 인서트(16) 및 푸셔(30)는 어느 정도의 위치오차를 가지고 있지만, 푸셔(30)의 좌측 가이드 핀(32)이 인서트(16)의 가이드 구멍(20)의 소직경 구멍에 끼워 맞춰지는 것으로 푸셔(30)와 인서트(16)의 위치맞춤이 행하여지고, 그 결과 푸셔(30)의 압압자(31)는 적절한 위치로 피시험 IC을 밀착시킬 수 있다.
또, 인서트(16)의 좌측 가이드 구멍(20)의 대직경 구멍을 소켓 가이드(40)의 좌측 가이드 부시(41)에 끼워 맞춤으로써 인서트(16)와 소켓 가이드(40)의 위치 맞춤을 행하고, 이에 따라 피시험 IC와 접촉 핀(51)의 위치 정밀도가 높아지게 된다.
특히, 본 실시형태 및 그밖의 변형예에서는 도9∼도14에 도시하는 바와 같이 피시험 IC의 납땜 볼(HB) 자체를 인서트(16)의 IC 수용부(19)의 가이드 구멍(23)이나 개구(25)에서 위치결정하고 있기 때문에, 인서트(16)와 소켓 가이드(40)의 위치 정밀도가 충분하면, 납땜 볼(HB)과 접촉 핀(51)의 위치맞춤을 높은 정밀도로 실현할 수 있게 된다.
이와 관련하여, 도8에 도시하는 상태에서 피시험 IC의 납땜 볼(HB)과 접촉 핀(51)의 위치 정밀도가 충분하기 때문에, 그밖의 위치맞춤을 행하지 않고서 스토퍼 가이드(33)가 스토퍼면(42)에 맞닿을 때까지 푸셔(30)를 더욱 하강시켜, 압압자(31)에 의해 피시험 IC를 접촉 핀(31)에 접촉시킨다. 이 상태에서 정지하고 소정의 테스트를 실행한다.
〔제2 실시형태〕
상술한 제1 실시형태는 본 발명을 이른바 챔버 타입의 IC 시험장치(1)에 적용한 예이지만, 본 발명은 이른바 히트 플레이트 타입의 IC 시험장치에도 적용할 수 있다.
도15는 본 발명의 IC 시험장치의 제2 실시형태를 도시하는 사시도이고, 그 개략을 설명하면, 본 실시형태의 IC 시험장치(1)는 공급 트레이(62)에 탑재된 시험전의 피시험 IC를 X-Y 반송장치(64, 65)에 의해 테스트 헤드(67)의 접촉부에 밀착시키고, 테스트가 종료된 피시험 IC를 테스트 결과에 따라 분류 트레이(63)에 격납하는 것이다.
이 중 X-Y 반송장치(64)는 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 각각 설치되어진 레일(64a, 64b)에 의해 가동 헤드(64c)가 분류 트레이(63)로부터 공급 트레이(62), 공(空) 트레이(61), 히트 플레이트(66) 및 2개의 버퍼부(68, 68)에 이르는 영역까지를 이동가능하게 구성되어 있고, 또한 이 가동 헤드(64c)는 도시하지 않은 Z축 액츄에이터에 의해 Z축 방향(즉 상하방향)으로도 이동가능하게 되어 있다. 그리고, 가동 헤드(64c)에 설치된 2개의 흡착 헤드(64d)에 의해 한번에 2개의 피시험 IC를 흡착, 반송 및 해방할 수 있다.
이것에 반하여, X-Y 반송장치(65)는 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 각각 설치된 레일(65a, 65b)에 의해 가동 헤드(65c)가 2개의 버퍼부(68, 68)와 테스트 헤드(67) 사이의 영역을 이동가능하게 구성되어 있고, 또한 이 가동 헤드(65c)는 도시하지 않은 Z축 액츄에이터에 의해 Z축 방향(즉 상하방향)으로도 이동가능하게 되어 있다. 그리고, 가동 헤드(65c)에 설치된 2개의 흡착 헤드(65d)에 의해 한번에 2개의 피시험 IC을 흡착, 반송 및 해방할 수 있다.
또, 2개의 버퍼부(68, 68)는 레일(68a) 및 도시하지 않은 액츄에이터에 의해 2개의 X-Y 반송장치(64, 65)의 동작영역 사이를 왕복이동한다. 도면에서 상측의 버퍼부(68)는 히트 플레이트(66)에서 반송되어져 온 피시험 IC를 테스트 헤드(67)에 이송하는 작업을 행하는 한편, 하측의 버퍼부(68)는 테스트 헤드(67)에서 테스트를 종료한 피시험 IC을 반출하는 작업을 행한다. 이들 2개의 버퍼부(68, 68)가 존재함에 따라 2개의 X-Y 반송장치(64, 65)는 서로 간섭하지 않고 동시에 동작할 수 있게 된다.
X-Y 반송장치(64)의 동작 영역에는 시험을 행할 IC가 탑재되는 공급 트레이(62)와, 시험필의 IC를 테스트 결과에 따라 범주로 분류해서 격납하는 4개의 분류 트레이(63)와, 공(空) 트레이(61)가 배치되어 있고, 또한 버퍼부(68)에 근접한 위치에 히트 플레이트(66)가 설치되어 있다.
이 히트 플레이트(66)는 예를들면 금속제 플레이트로서, 피시험 IC를 떨어뜨리는 다수의 오목부(66a)가 형성되어 있고, 이 오목부(66a)에 공급 트레이(62)로부터의 시험전 IC가 X-Y 반송장치(64)에 의해 이송된다. 히트 플레이트(66)는 피시험 IC에 소정의 열 스트레스를 인가하기 위한 가열원이고, 피시험 IC은 히트 플레이트(66)에서 소정의 온도로 가열된 뒤, 한쪽의 버퍼부(68)를 통해 테스트 헤드(67)의 접촉부에 밀착된다.
특히, 본 실시형태의 히트 플레이트(66)에서는 오목부(66a)(본 발명의 피시험 IC의 유지매체에 상당한다)에 피시험 IC의 입출력 단자, 즉 BGA형 IC이면 납땜 볼(HB)에 접촉하여 위치결정하는 수단이 설치되어 있다.
도16은 피시험 IC의 가이드 수단의 실시형태를 도시하는 단면도, 도17 및 도18은 각각 피시험 IC의 가이드 수단의 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도16에 도시하는 실시형태에서는 히트 플레이트(66)의 오목부(66a)에 BGA형 IC의 납땜 볼(HB) 중 최외주의 납땜 볼(HB)에 접하는 테이퍼면(66b)이 형성되어 있고, 이 테이퍼면(66b)에 의해 피시험 IC의 납땜 볼(HB)이 위치결정된다.
또, 도17에 도시하는 실시형태에서는 BGA형 IC의 납땜 볼 사이에 끼워 맞춰지는 가이드 핀(66c)이 히트 플레이트(66)의 오목부(66a)에 설치되어 있고, 이러한 가이드 핀(66c)에 의해서도 피시험 IC의 납땜 볼(HB)을 위치결정할 수 있다.
도18에 도시하는 실시형태에서는 BGA형 IC의 납땜 볼(HB) 중 최외주의 납땜 볼(HB)에 끼워 맞춰지는 테이퍼 형상 오목부(66d)가 히트 플레이트(66)의 오목부(66a)에 형성되어 있고, 이러한 테이퍼 형상 오목부(66d)에 의해서도 피시험 IC의 납땜 볼(HB)을 위치결정할 수 있다.
본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서는, 이러한 피시험 IC의 입출력 단자(HB)를 직접적으로 위치결정하는 가이드 수단(66b, 66c, 66d)이 히트 플레이트(66)에 설치되어 있기 때문에, X-Y 반송장치(64), 버퍼부(68) 및 X-Y 반송장치(65)에 의해 테스트 헤드(67)의 접촉부에 피시험 IC를 밀착시킬 때의 납땜 볼(HB)과 접촉 핀의 위치결정 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있으므로, 볼(HB)이 손상되는 것을 방지 할 수 있다.
〔제3 실시형태〕
본 발명은 제1 실시형태에서 설명한 챔버형 IC 시험장치 이외의 챔버형 IC 시험장치에도 적용할 수 있다.
도19는 본 발명의 IC 시험장치의 제3 실시형태를 도시하는 사시도, 도20은 동일 IC 시험장치에서의 피시험 IC의 처리방법을 도시하는 개념도, 도21은 동 IC시험장치에 설치된 이송수단을 모식적으로 도시하는 평면도, 도22는 동 IC 시험장치에서 사용되는 IC 캐리어의 반송경로를 설명하기 위한 사시도, 도23은 동 IC 시험장치에서 사용되는 IC 캐리어를 도시하는 사시도, 도24는 동 IC 시험장치의 테스트 챔버에서의 피시험 IC의 테스트 순서를 설명하기 위한 평면도, 도25는 도21의 XXV-XXV선을 따른 단면도, 도26은 테스트 챔버에서의 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 것으로 도25에 대응하는 단면도이다.
또, 도27은 도23의 IC 캐리어에서의 피시험 IC의 가이드 수단의 실시형태를 도시하는 단면도, 도28 및 도29는 각각 IC 캐리어에서의 피시험 IC의 가이드 수단의 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
또한, 도20 및 도21은 본 실시형태의 IC 시험장치에서 피시험 IC의 처리방법 및 이송수단의 동작범위를 설명하기 위한 도면이고, 실제로는 상하방향으로 나란히 배치되어 있는 부재를 평면적으로 도시한 부분도 있다. 따라서, 그 기계적(삼차원적) 구조는 도19를 참조해서 설명한다.
본 실시형태의 IC 시험장치(1)는 피시험 IC에 고온 또는 저온의 온도 스트레 스를 인가한 상태에서 IC가 적당히 작동하는지의 여부를 시험(검사)하고, 그 시험결과에 따라 IC를 분류하는 장치이고, 이러한 온도 스트레스를 인가한 상태에서의 동작 테스트는 시험대상이 되는 피시험 IC가 다수 탑재된 트레이(이하, 커스터머 트레이라고도 한다. 도4 참조)로부터 그 IC 시험장치(1)내를 반송하는 IC 캐리어(CR)(도23 참조)로 피시험 IC을 옮겨 실고 실시된다.
이 때문에, 본 실시형태의 IC 시험장치(1)는 도19 및 도20에 도시하는 바와 같이, 시험을 행할 피시험 IC을 격납하고 또 시험필의 IC를 분류해서 격납하는 IC 격납부(1100)와, IC 격납부(1100)에서 반출되는 피시험 IC을 챔버부(1300)로 반입하는 로더부(1200)와, 테스트 헤드를 포함하는 챔버부(1300)와, 챔버부(1300)에서 시험이 행하여진 시험필의 IC를 분류해서 빼내는 언로더부(1400)로 구성되어 있다.
IC 격납부(1100)
IC 격납부(1100)에는 시험전의 피시험 IC를 격납하는 시험전 IC 스토커(1101)와, 시험의 결과에 따라 분류된 피시험 IC를 격납하는 시험필 IC 스토커(1102)가 설치되어 있다.
이들 시험전 IC 스토커(1101) 및 시험필 IC 스토커(1102)는 제1 실시형태에서 인용한 도3에 도시하는 것과 동일하게, 틀형상의 레일 지지 틀(203)과, 이 레일 지지틀(203)의 하부에서 침입하여 상부로 향해 승강가능하게 이루어진 승강기(204)를 구비하여 구성되어 있다. 트레이 지지 틀(203)에는 도4의 확대도에 도시하는 바와 같은 커스터머 트레이(KST)가 복수개 겹쳐 쌓여 지지되고, 이 겹쳐 쌓인 커스터머 트레이(KST)만이 승강기(204)에 의해 상하로 이동된다.
그리고, 시험전 IC 스토커(1101)에는 시험이 행해질 피시험 IC가 격납된 커스터머 트레이(KST)가 적층되어 유지되는 한편, 시험필 IC 스토커(1102)에는 시험을 마친 피시험 IC가 적합하게 선택 분류된 커스터머 트레이(KST)가 적층되어 유지되어 있다.
또한, 이들 시험전 IC 스토커(1101)와 시험필 IC 스토커(1102)는 동일 구조로 되어 있기 때문에, 시험전 IC 스토커(1101)와 시험필 IC 스토커(1102)의 각각의 수를 필요에 따라 적합하게 선택하여 설정할 수 있다.
도19 및 도20에 도시하는 예에서는, 시험전 스토커(1101)에는 1개의 스토커(LD)를 설치하고 또 그 이웃에 언로더부(1400)로 보내지는 공(空) 스토커(EMP)를 1개 설치함과 동시에, 시험필 IC 스토커(1102)에는 5개의 스토커(UL1, UL2, …, UL5)를 설치하여 시험결과에 따라 최대 5개의 범주로 분류해서 격납할 수 있도록 구성되어 있다. 결국, 양품과 불량품의 구별 외에 양품 중에서도 동작속도가 고속인 것, 중속인 것, 저속인 것, 혹은 불량의 것 중에서도 재시험이 필요한 것 등으로 분류된다.
로더부(1200)
상술한 커스터머 트레이(KST)는 IC 격납부(1100)와 장치기판(1201) 사이에 설치된 트레이 이송 암(도시 생략)에 의해 장치기판(1201)의 하측으로부터 로더부(1200)의 창부(1202)로 운반된다. 그리고, 이 로더부(1200)에 있어서, 커스터머 트레이(KST)에 탑재된 피시험 IC를 제1 이송장치(1204 ; 도 21 참조)에 의해 일단 피치 컨버션 스테이지(pitch conversion stage)(1203)로 이송하고, 여기에서 피시험 IC의 상호 위치를 수정함과 동시에 그 피치를 변경한 다음, 이 피치 컨버션 스테이지(1203)에 이송된 피시험 IC를, 제2 이송장치(1205)를 이용해서 챕버부(1300)내의 위치(CR1)(도22 참조)에 정지해 있는 IC 캐리어(CR)에 옮겨 싣는다.
창부(1202)와 챔버부(1300) 사이의 장치기판(1201) 상에 설치된 피치 컨버션 스테이지(1203)은 비교적 깊은 오목부를 가지고, 이 오목부의 둘레가 경사면으로 둘러싸여진 형상으로 된 IC의 위치수정 및 피치 변경수단이고, 이 오목부에 제1 X-Y 반송장치(1204)에 흡착된 피시험 IC를 떨어뜨리면, 경사면에서 피시험 IC의 낙하위치가 수정되게 된다. 이에 따라 예를들면 4개의 피시험 IC의 상호 위치가 정확하게 결정됨과 동시에, 커스터머 트레이(KST)와 IC 캐리어(CR)의 탑재 피치가 서로 달라도, 위치수정 및 피치변경된 피시험 IC를 제2 X-Y 반송장치(1205)로 흡착하여 IC캐리어(CR)에 옮겨 싣는 것으로, IC 캐리어(CR)에 형성된 IC 수납 오목부(1014)에 정밀도 좋게 피시험 IC을 옮겨 실을 수 있다.
커스터머 트레이(KST)로부터 피치 컨버션 스테이지(1203)로 피시험 IC를 옮겨 실은 제1 이송장치(1204)는 도21에 도시하는 바와 같이 장치기판(1201) 상부에 가설된 레일(1204a)과, 이 레일(1204a)에 의해 커스터머 트레이(KST)와 피치 컨버션 스테이지(1203) 사이를 왕복할(이 방향을 Y방향으로 한다) 수 있는 가동 암(1204b)과, 이 가동 암(1204b)에 의해 지지되고 가동암(1204b)을 따라 X방향으로 이동할 수 있는 가동 헤드(1204c)를 갖추고 있다.
이 제1 이송장치(1204)의 가동 헤드(1204c)에는 흡착 헤드(1204d)가 아래 방 향으로 장착되어 있고, 이 흡착 헤드(1204d)가 공기를 흡인하면서 이동함으로써 커스터머 트레이(KST)로부터 피시험 IC를 흡착하여 그 피시험 IC을 피치 컨버션 스테이지(1203)에 떨어뜨린다. 이러한 흡착 헤드(1204d)는 가동 헤드(1204c)에 대해 예를들면 4개 정도 장착되어 있고, 한번에 4개의 피시험 IC를 피치 컨버션 스테이지(1203)에 떨어뜨릴 수 있다.
한편, 피치 컨버션 스테이지(1203)로부터 챔버부(1300)내의 IC 캐리어(CR1)로 옮겨 실은 제2 이송수단(1205)도 마찬가지의 구성이고, 도19 및 도21에 도시하는 바와 같이 장치기판(1201)의 상부에 가설된 레일(1205a)과, 이 레일(1205a)에 의해 피치 컨버션 스테이지(1203)와 IC 캐리어(CR1) 사이를 왕복할 수 있는 가동 암(1205b)과, 이 가동 암(1205b)에 의해 지지되고 가동 암(1205b)를 따라 X방향으로 이동할 수 있는 가동 헤드(1205c)를 갖추고 있다.
이 제2 이송수단(1205)의 가동 헤드(1205c)에는 흡착 헤드(1205d)가 아래방향으로 장착되어 있고, 이 흡착 헤드(1205d)가 공기를 흡인하면서 이동함으로써 피치 컨버션 스테이지(1203)로부터 피시험 IC을 흡착하여, 챔버부(1300)의 입구(1303 ; 도 19 참조)를 통해 그 피시험 IC를 IC 캐리어(CR1)에 옮겨 싣는다. 이러한 흡착 헤드(1205d)는 가동 헤드(1205c)에 대해 예를들면 4개 정도 장착되어 있고, 한번에 4개의 피시험 IC를 IC 캐리어(CR1)에 옮겨 실을 수 있다.
챔버부(1300)
본 실시형태에 따른 챔버부(1300)는 IC 캐리어(CR)에 실려진 피시험 IC에 목적으로 하는 고온 또는 저온의 온도 스트레스를 인가하는 항온기능을 갖추고 있고, 열 스트레스가 인가된 상태에 있는 피시험 IC을 항온상태로 테스트 헤드(1302)의 접촉부(1302a)에 접촉시킨다.
이와 관련하여, 본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서는, 피시험 IC에 저온의 온도 스트레스를 인가한 경우에는 후술하는 핫 플레이트(hot plate)(1401)로 제열(除熱)하지만, 피시험 IC에 고온의 온도 스트레스를 인가한 경우에는 자연방열에 의해 제열한다. 단, 별도의 제열조 또는 제열 존(zone)을 설치하고 고온을 인가하는 경우에는 피시험 IC를 송풍에 의해 냉각하여 실온으로 되돌리고, 또 저온을 인가한 경우에는 피시험 IC를 온풍 또는 히터 등으로 가열하여 결로가 생기지 않을 정도의 온도까지 되돌리도록 구성해도 된다.
접촉부(1302a)를 가지는 테스트 헤드(1302)는 테스트 챔버(1301)의 중앙 하측에 설치되어 있고, 이 테스트 헤드(1302)의 양측에는 IC 캐리어(CR)의 정지위치(CR5)가 배치되어 있다. 그리고, 이 위치(CR5)에 반송되어져 온 IC 캐리어(CR)에 얹혀진 피시험 IC를 제3 이송장치(1304)에 의해 테스트 헤드(1302) 상으로 직접 운반하고, 피시험 IC을 접촉부(1302a)에 전기적으로 접촉시킴으로써 시험이 행해진다.
또, 시험을 종료한 피시험 IC는 IC 캐리어(CR)로 반송하지 않고, 테스트 헤드(1302)의 양측 위치(CR5)에서 출몰 이동하는 반출 캐리어(EXT)로 옮겨 실려져 챔버부(1300)의 바깥으로 반출된다. 고온의 온도스트레스를 인가한 경우에는 이 챔버부(1300)에서 반출되면서부터 저절로 제열된다.
본 실시형태의 IC 캐리어(CR)는 챔버부(1300)내를 순환하여 반송된다. 이 처 리모양을 도22에 도시하였는 바, 본 실시형태에서는 먼저 챔버부(1300)의 챔버 입구(1303)의 근방과 챔버부(1300) 안의 각각에 로더부(1200)에서 보내져 온 피시험 IC가 실려진 IC 캐리어(CR1)가 설치되고, 이 위치(CR1)의 IC 캐리어(CR)는 도시하지 않은 수평 반송장치에 의해 수평방향의 위치(CR2)로 반송된다.
여기에서, 도시하지 않은 수직 반송장치에 의해 연직방향의 아래를 향해 몇 단이든지간에 겹쳐 쌓인 상태로 반송되고, 위치(CR5)의 IC 캐리어가 빌 때까지 대기한 다음, 최하단의 위치(CR3)로부터 테스트 헤드(1302)와 거의 동일 레벨 위치(CR4)로 반송된다. 주로, 이 반송중에는 피시험 IC에 고온 또는 저온의 온도 스트레스가 가해진다.
또한, 이 위치(CR4)로부터 테스트 헤드(1302)측을 향해 수평방향의 위치(CR5)로 반송되고, 여기에서 피시험 IC만이 테스트 헤드(1302)의 접촉부(1302a)(도20 참조)로 보내진다. 피시험 IC가 접촉부(1302a)에 보내어진 후의 IC 캐리어(CR)는 그 위치(CR5)에서 수평방향의 위치(CR6)로 반송된 다음, 연직방향 위를 향해 반송되고, 원 위치(CR1)로 되돌아간다.
이와 같이 IC 캐리어(CR)는 챔버부(1300) 내만을 순환하여 반송되기 때문에, 일단 승온 또는 강온해 버리면, IC 캐리어 자체의 온도는 그대로 유지되고, 그 결과 챔버부(1300)에서의 열효율을 향상시킬 수 있다.
도23은 본 실시형태에서 사용되는 IC 캐리어(CR)의 구조를 도시하는 사시도로, 직사각형 플레이트(1011)의 상면에는 오목부(1012)가 형성되며, 이 오목부(1012)에는 피시험 IC를 싣기 위한 IC 수용부(1014)가 형성된 블록(1013)이 고정되어 있다. 여기에서는 피시험 IC을 싣기 위한 IC 수용부(1014)를 16개 형성하고, 그 피치를 등 간격으로 설정하고 있다.
또, IC 캐리어(CR)에는 그 IC 캐리어(CR)의 IC 수용부(1014)에 수납된 피시험 IC의 위치 엇긋남이나 튀어나옴의 방지를 위해, 그 상면에 셔터(1015)가 설치되어 있다. 이 셔터(1015)는 스프링(1016)에 의해 플레이트(1011)에 대해 개폐자재로 되어 있고, 피시험 IC를 IC 수용부(1014)에 수용할 때 또는 IC 수용부(1014)로부터 빼낼 때에, 도시하지 않은 셔터 해방기구를 이용해서 동 도면의 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 그 셔터(1015)를 개방함으로써 피시험 IC의 수용 또는 빼내기가 행해진다.
그리고, 셔터해방기구를 해제하면, 그 셔터(1015)는 스프링(1016)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 되돌아가기 때문에, 수용된 피시험 IC는 위치 어긋남이나 튀어나옴이 발생하지 않고 유지되게 된다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 IC 캐리어(CR)는 복잡한 형상이나 구조가 아니고, 셔터(1015)의 개폐만으로 피시험 IC의 수용 및 빼냄을 행할 수 있기 때문에, 그 작업시간도 현저하게 단축할 수 있다.
여기에서, 본 실시형태의 테스트 헤드(1302)에는 8개의 접촉부(1302a)가 일정한 피치P2로 설치되어 있고, 접촉 암의 흡착 헤드도 동일 피치P2로 설치되어 있다. 또, IC 캐리어(CR)에는 피치P1로 16개의 피시험 IC가 수용되고, 이 때에 P2 = 2·P1의 관계로 되어 있다.
테스트 헤드(1302)에 대해 한번에 접속되는 피시험 IC는 도24에 도시하는 바와 같이 1행×16열로 배열된 피시험 IC에 대해 1열 걸러 피시험 IC(사선으로 도시하는 부분)가 동시에 시험된다.
결국, 1회째의 시험에서는 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15열에 배치된 8개의 피시험 IC를 테스트 헤드(1302)의 접촉부(1302a)에 접속하여 시험하고, 2회째의 시험에서는 IC 캐리어(CR)를 1열 피치분 P1만큼 이동시켜 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16열에 배치된 피시험 IC를 동일하게 시험한다. 이 때문에 도시는 하지 않지만 테스트 헤드(1302)의 양측 위치(CR5)로 반송되어져 온 IC 캐리어(CR)를 길이방향으로 피치P1만큼 이동시키는 이동장치가 설치되어 있다.
이와 관련하여, 이 시험의 결과는 IC 캐리어(CR)에 부착된 예를들면 식별번호와 그 IC 캐리어(CR)의 내부에서 할당된 피시험 IC의 번호로 결정하는 어드레스에 기억된다.
본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서 테스트 헤드(1302)의 접촉부(1302a)로 피시험 IC를 이송하여 테스트를 행하기 위해 제3 이송장치(1304)가 테스트 헤드(1304)의 근방에 설치되어져 있다. 도25에 도21의 XXV-XXV선을 따른 단면도를 도시하였는 바, 이 제3 이송장치(1304)는 IC 캐리어(CR)의 정지위치(CR5) 및 테스트 헤드(1302)의 연재방향(Y방향)을 따라 설치된 레일(1304a)과, 이 레일(1304a)에 의해 테스트 헤드(1302)와 IC 캐리어(CR)의 정지위치(CR5) 사이를 왕복할 수 있는 가동헤드(1304b)와, 이 가동 헤드(1304b)에 아래 방향으로 설치된 흡착 헤드(1304c)를 갖추고 있다. 흡착 헤드(1304c)는 도시하지 않은 구동장치(예를들면 유압 실린더)에 의해 상하 방향으로도 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 흡착 헤드(1304c)의 상하이동에 의해 피시험 IC를 흡착할 수 있음과 동시에 접촉부(1302a)에 피시험 IC을 밀착시킬 수 있다.
본 실시형태의 제3 이송수단(1304)에서는 1개의 레일(1304a)에 2개의 가동 헤드(1304b)가 설치되어 있고, 이 간격이 테스트 헤드(1302)와 IC 캐리어(CR)의 정지위치(CR)의 간격과 동일하게 설정되어 있다. 그리고, 이들 2개의 가동 헤드(1304b)는 1개의 구동원(예를들면 볼 나사 장치)에 의해 동시에 Y방향으로 이동하는 한편, 각각의 흡착 헤드(1304c)는 각각 독립 구동장치에 의해 상하방향으로 이동한다.
이미 상술한 바와 같이, 각각의 흡착 헤드(1304c)는 한번에 8개의 피시험 IC를 흡착하여 유지할 수 있고, 그 간격은 접촉부(1302a)의 간격과 동일하게 설정되어 있다. 이 제3 이송장치(1304)의 동작을 상세하게 후술한다.
특히, 본 실시형태의 IC 캐리어(CR)에서는 IC 수용부(1014)(본 발명의 피시험 IC의 유지매체에 상당한다)에 피시험 IC의 입출력 단자, 즉 BGA형 IC이면 납땜 볼(HB)에 접촉하여 위치결정하는 가이드 수단이 설치되어 있다.
도27은 피시험 IC의 가이드 수단의 실시형태를 도시하는 단면도, 도28 및 도29는 각각 피시험 IC의 가이드 수단의 다른 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도27에 도시하는 실시형태에서는 IC 캐리어(CR)의 IC 수용부(1014)에 BGA형 IC의 납땜 볼(HB) 중 최외주의 납땜 볼(HB)에 접하는 테이퍼면(CRb)이 형성되어 있 고, 이 테이퍼면(CRb)에 의해 피시험 IC의 납땜 볼(HB)이 위치결정된다.
또, 도28에 도시하는 실시형태에서는 IC 캐리어(CR)의 IC 수용부(1014)에 BGA형 IC의 납땜 볼 사이에 끼워 맞춰지는 가이드 핀(CRc)이 설치되어 있고, 이러한 가이드 핀(CRc)에 의해서도 피시험 IC의 납땜 볼(HB)을 위치결정할 수 있다.
도29에 도시하는 실시형태에서는 IC 캐리어(CR)의 IC 수용부(1014)에 BGA형 IC의 납땜 볼 중 최외주의 납땜 볼(HB)을 끼워 맞추는 테이퍼 형상 오목부(CRd)가 형성되어 있고, 이러한 테이퍼 형상 오목부(CRd)에 의해서도 피시험 IC의 납땜 볼(HB)을 위치결정할 수 있다.
본 실시형태의 IC 시험장치(1)에서는 이러한 피시험 IC의 입출력 단자(HB)를 직접 위치결정하는 가이드 수단(CRb, CRc, CRd)이 IC 캐리어(CR)에 설치되어 있기 때문에, 제3 이송장치(1304)에 의해 테스트 헤드(1302)의 접촉부(1302a)에 피시험 IC을 밀착시킬 때의 납땜 볼(HB)과 접촉 핀의 위치결정 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있으므로, 볼(HB)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
언로더부(1400)
한편, 언로더부(1400)에는 상술한 시험필 IC를 챔버부(1300)에서 반출하기 위한 반출 캐리어(EXT)가 설치되어 있다. 이 반출 캐리어(EXT)는 도21 및 도25에 도시하는 바와 같이 테스트 헤드(1302)의 양측 각각의 위치(EXT1)와 언로더부(1400)의 위치(EXT2)의 사이를 X방향으로 왕복 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 테스트 헤드(1302)의 양측의 위치(EXT1)에서는, 상기 반출 캐리어(EXT)는 도25에 도시하는 바와 같이 IC 캐리어와의 간섭을 피하기 위해 IC 캐리어의 정지위 치(CR5)의 약간 위측으로, 그리고 제3 이송장치(1304)의 흡착 헤드(1304c)의 약간 아래측으로 겹쳐지도록 출몰한다.
반출 캐리어(EXT)의 구체적 구조는 특별히 한정되지 않지만, 도23에 도시하는 IC 캐리어(CR)와 같이, 피시험 IC를 수용할 수 있는 오목부가 다수(여기에서는 8개) 형성된 플레이트로 구성할 수 있다.
이 반출 캐리어(EXT)는 테스트 헤드(1302)의 양측의 각각에 2개 설치되어 있고, 한쪽이 테스트 챔버(1301)의 위치(EXT1)로 이동하고 있는 동안에는 다른 쪽은 언로더부(1400)의 위치(EXT2)로 이동하는 것처럼 거의 대칭적인 동작을 행한다.
반출 캐리어(EXT)의 위치(EXY2)에 근접하여 핫 플레이트(1401)가 설치되어 있다. 이 핫 플레이트(1401)는 피시험 IC에 저온의 온도 스트레스를 인가한 경우에 결로가 생기지 않을 정도의 온도까지 가열하기 위한 것이고, 따라서 고온의 온도 스트레스를 가한 경우에는 그 핫 플레이트(1401)는 사용할 필요는 없다.
본 실시형태의 핫 플레이트(1401)는 후술하는 제4 이송장치(1404)의 흡착 헤드(1404b)가 한번에 8개의 피시험 IC를 유지할 수 있게 대응해서, 2열×16행, 총 32개의 피시험 IC를 수용할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 제4 이송수단(1404)의 흡착 헤드(1404b)에 대응하여 핫 플레이트(1401)를 4개 영역으로 분류해서, 반출 캐리어(EXT2)로부터 흡착유지한 8개의 시험필 IC를 이들 영역에 순서대로 놓고, 가장 오래동안 가열된 8개의 피시험 IC을 그 흡착 헤드(1404d)로 그대로 흡착하여 버퍼부(1402)로 이송한다.
핫 플레이트(1401)의 근방에는 각각 승강 테이블(도시하지 않음)을 가지는 2 개의 버퍼부(1402)가 설치되어 있다. 각 버퍼부(1402)의 승강 테이블은 반출 캐리어(EXT2) 및 핫 플레이트(1401)와 동일한 레벨 위치(Z방향)와, 그것보다 위측 레벨 위치, 구체적으로는 장치기판(1201)의 레벨 위치 사이를 Z방향으로 이동한다. 이 버퍼부(1402)의 구체적 구조는 특별히 한정되지 않지만, 예를들면 IC 캐리어(CR)나 반출 캐리어(EXT)와 마찬가지로 피시험 IC을 수용할 수 있는 오목부가 다수(여기에서는 8개) 형성된 플레이트로 구성할 수 있다.
또, 이들 한쌍의 승강 테이블은 한쪽이 상승위치에서 정지하고 있는 동안에는, 다른 쪽이 하강위치에서 정지하는 거의 대칭적인 동작을 행한다.
이상 설명한 반출 캐리어(EXT2)에서 버퍼부(1402)에 도달하는 범위의 언로더(1400)에는 제4 이송장치(1404)가 설치되어 있다. 이 제4 이송수단(1404)은 도19 및 도21에 도시하는 바와 같이 장치기판(1201)의 상부에 가설된 레일(1401a)과, 이 레일(1404a)에 의해 반출 캐리어(EXT2)와 버퍼부(1402) 사이를 Y방향으로 이동할 수 있는 가동 암(1401b)과, 이 가동 암(1404b)에 의해 지지되고 가동 암(1404b)에 대해 Z방향으로 상하 이동할 수 있는 흡착 헤드(1404c)를 갖추고 있다. 이 흡착 헤드(1404c)가 공기를 흡인하면서 Z방향 및 Y방향으로 이동함으로써 반출 캐리어(EXT)로부터 피시험 IC를 흡착하여 그 피시험 IC를 핫 플레이트(1401)에 떨어뜨림과 동시에, 핫 플레이트(1401)로부터 피시험 IC을 흡착하여 그 피시험 IC을 버퍼부(1402)에 떨어뜨린다. 본 실시형태의 흡착 헤드(1404c)는 가동 암(1404b)에 8개 장착되어 있고, 한번에 8개의 피시험 IC를 이송할 수 있다.
이와 관련하여, 도시는 생략하지만, 가동 암(1404b) 및 흡착 헤드(1404c)는 버퍼부(402)의 승강 테이블의 상승위치와 하강위치 사이의 레벨 위치를 통과할 수 있는 위치로 설정되어 있고, 이에 따라 한쪽 승강테이블이 상승위치에 있어도 간섭없이 다른 쪽의 승강 테이블로 피시험 IC을 이송할 수 있다.
또한, 언로더부(1400)에는 제5 이송장치(1406) 및 제6 이송장치(1407)가 설치되어 있고, 이들 제5 및 제6의 이송장치(1406, 1407)에 의해 버퍼부(1402)에 운반된 시험필의 피시험 IC가 커스터머 트레이(KST)에 옮겨 실려진다.
이 때문에, 장치기판(1201)에는 IC 격납부(1100)의 공(空) 스토커(EMP)로부터 운반되어져 온 공 커스터머 트레이(KST)를 장치기판(1201)의 상면을 향하도록 배치하기 위한 창부(窓部: 1403)가 총 4개 개설되어 있다.
제5 이송수단(1406)은 도19 및 21에 도시하는 바와 같이 장치기판(1201)의 상부에 가설된 레일(1406a)과, 이 레일(1406a)에 의해 버퍼부(1402)와 창부(1403) 사이를 Y방향으로 이동할 수 있는 가동 암(1406b)과, 이 가동 암(1406b)에 의해 지지되고 가동 암(1406b)에 대해서 X방향에 이동할 수 있는 가동 헤드(1406c)와, 이 가동 헤드(1406c)에 아래 방향으로 장착되어 Z방향으로 상하 이동할 수 있는 흡착 헤드(1406d)를 갖추고 있다. 그리고, 이 흡착 헤드(1406d)가 공기를 흡인하면서 X, Y 및 Z방향으로 이동함으로써 버퍼부(1402)로부터 피시험 IC을 흡착하여, 그 피시험 IC를 대응하는 범주의 커스터머 트레이(KST)로 이송한다. 본 실시형태의 흡착 헤드(1406d)는 가동 헤드(1406c)에 2개 장착되어 있고, 한번에 2개의 피시험 IC를 이송할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 제5 이송수단(1406)은 우단의 2개 창부(1403)에 세트된 커스터머 트레이(KST)에만 피시험 IC를 이송할 수 있도록 가동 암(1406b)이 짧게 형성되어 있고, 이들 우단의 2개 창부(1403)에는 발생빈도가 높은 범주의 커스터머 트레이(KST)를 세트하면 효과적이다.
이것에 반하여, 제6 이송장치(1407)는, 도19 및 21에 도시하는 바와 같이 장치기판(1201)의 상부에 가설된 2개의 레일(1407a, 1407a)과, 이 레일(1407a, 1407a)에 의해 버퍼부(1402)와 창부(1403) 사이를 Y방향으로 이동할 수 있는 가동 암(1407b)과, 이 가동 암(1407b)에 의해 지지되고 가동 암(1407b)에 대해 X방향으로 이동할 수 있는 가동 헤드(1407c)와, 이 가동 헤드(1407c)에 아래 방향으로 장착되어 Z방향으로 상하 이동할 수 있는 흡착 헤드(1407d)를 갖추고 있다. 그리고, 이 흡착 헤드(1407d)가 공기를 흡인하면서 X, Y 및 Z 방향으로 이동함으로써 버퍼부(1402)로부터 피시험 IC를 흡착하여, 그 피시험 IC를 대응하는 범주의 커스터머 트레이로 이송한다. 본 실시형태의 흡착 헤드(1407d)는 가동 헤드(1407c)에 2개 장착되어 있고, 한번에 2개의 피시험 IC를 이송할 수 있다.
상술한 제5 이송장치(1406)가 우단의 2개 창부(1403)에 세트된 커스터머 트레이(KST)에만 피시험 IC를 이송하는 것에 반해, 제6 이송장치(1407)는 모든 창부(1403)에 세트된 커스터머 트레이(KST)에 대해 피시험 IC를 이송할 수 있다. 따라서, 발생빈도가 높은 범주의 피시험 IC는 제5 이송장치(1406)와 제6 이송장치(1407)를 이용하여 분류함과 동시에 발생빈도가 낮은 범주의 피시험 IC는 제6 이송장치(1407)에 의해서만 분류할 수 있다.
이러한 2개의 이송장치(1406, 1407)의 흡착 헤드(1406d, 1407d)가 서로 간섭 하지 않도록 도19에 도시하는 바와 같이 이들 레일(1406a, 1407a)은 다른 높이로 설치되고, 2개의 흡착 헤드(1406d, 1407d)가 동시에 동작해도 거의 간섭하지 않도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 도5의 이송장치(1406)를 제6 이송장치(1407)보다도 낮은 위치로 설치하고 있다.
이와 관련하여, 도시는 생략하지만, 각각의 창부(1403)의 장치기판(1201)의 하측에는 커스터머 트레이(KST)를 승강시키기 위한 승강 테이블이 설치되어 있고, 이 승강 테이블은 시험필의 피시험 IC가 옮겨 실려진 가득찬 커스터머 트레이(KST)를 얹어 하강하여 이 가득찬 트레이를 트레이 이송 암으로 전달한다. 이에 따라, 상기 가득찬 트레이는 트레이 이송 암에 의해 IC 격납부(1100)의 해당하는 스토커(UL1∼UL5)로 운반된다. 또, 커스터머 트레이(KST)가 반출되어 빈 창부(1403)에는 트레이 이송 암에 의해 공 스토커(EMP)로부터 공 커스터머 트레이(KST)가 운반되어 승강 테이블에 옮겨 실려져 창부(1403)에 세트된다.
본 실시형태의 1개의 버퍼부(1402)에는 16개의 피시험 IC를 격납할 수 있고, 또 버퍼부(1402)의 각 IC 격납위치에 격납된 피시험 IC의 범주를 각각 기억하는 메모리가 설치되어 있다.
그리고, 버퍼부(1402)에 맡겨진 피시험 IC의 범주와 위치를 각 피시험 IC마다 기억해 놓고, 버퍼부(1402)에 맡겨져 있는 피시험 IC가 속하는 범주의 커스터머 트레이(KST)를 IC 격납부(1100)(UL1∼UL5)로부터 불러내고, 상술한 제2 및 제6의 이송장치(1406, 1407)에서 대응하는 커스터머 트레이(KST)에 시험필 IC를 수납한다.
상술한 바와 같이 이러한 챔버형 IC 시험장치(1)에 있어서도 피시험 IC의 입출력 단자(HB)를 직접 위치결정하는 가이드 수단(CRb, CRc, CRd)이 IC 캐리어(CR)에 설치되어 있기 때문에, 제3 이송장치(1304)로 테스트 헤드(1302)의 접촉부(1302a)에 피시험 IC를 밀착시킬 때의 납땜 볼(HB)과 접촉 핀의 위치 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있으므로, 볼(HB)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이상 설명한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기의 실시형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계변경이나 균등물을 포함하는 취지이다.
예를들면, 제2 실시형태의 가이드 수단(66b∼66c)은 히트 플레이트(66) 이외에도 버퍼부(68, 68)에 설치할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, IC 패키지 몰드를 위치결정하지 않고, 접촉부에 밀착되는 입출력단자 자체를 가이드 수단으로 위치결정하기 때문에, 피시험 IC의 유지매체와 피시험 IC 사이에 발생하는 오차가 없어지게 되어 접촉부에 대한 피시험 IC의 입출력 단자의 위치결정 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 접촉부에 밀착되기 전에 피시험 IC의 위치 수정을 행하는 공정이 불필요하게 되어 IC 시험장치의 인덱스 타임을 단축할 수 있다.

Claims (9)

  1. 유지매체에 탑재되어 테스트 공정의 한 쪽 위치에 반입된 피시험 IC를, 테스트 헤드의 접촉부로 이송하여 테스트를 행한 후, 상기 피시험 IC를 당해 접촉부로부터 반출하는 제1 이송수단과,
    유지매체에 탑재되어 상기 테스트 공정의 다른 쪽 위치에 반입된 피시험 IC를, 상기 접촉부로 이송하여 테스트를 행한 후, 상기 피시험 IC를 당해 접촉부로부터 반출하는 제2 이송수단과,
    상기 접촉부로부터 반출된 상기 피시험 IC를 테스트 공정 바깥의 위치로 이송하는 제3 이송수단을 구비하고,
    상기 제3 이송수단은, 상기 한 쪽 위치와 상기 제1 이송수단에 의해 접촉부로부터 반출된 위치와의 사이의 위치 또는 상기 다른 쪽 위치와 상기 제2 이송수단에 의해 접촉부로부터 반출된 위치와의 사이의 위치에서 상기 피시험 IC를 수취하여 상기 테스트 공정 바깥의 위치로 이송하며,
    상기 피시험 IC의 유지매체에, 상기 피시험 IC의 입출력 단자에 접촉하고 이것을 위치결정하는 가이드 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유지매체가 테스트 챔버내를 순환하여 반송되는 IC 캐리어로서, 상기 테스트 챔버내에 반입된 상기 피시험 IC를 얹고 상기 테스트 헤드의 근방까지 이송하는 IC 캐리어인 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피시험 IC의 입출력 단자가 볼형상 입출력 단자인 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가이드 수단은 상기 볼형상 입출력 단자가 끼워 맞춰지는 구멍인 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 가이드 수단은 2개의 볼형상 입출력 단자 사이에 끼워 맞춰지는 돌기인 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 가이드 수단은 상기 볼형상 입출력 단자에 접하는 테이퍼면인 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 이송수단의, 한 쪽의 이송수단이 피시험 IC를 상기 접촉부로 이송하여 테스트를 행함과 동시에, 상기 다른 쪽의 이송수단은 상기 접촉부로부터 시험필 피시험 IC를 반출하고 다음 피시험 IC를 유지하는 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쪽 위치와 다른 쪽 위치는 상기 접촉부의 양측에 각각 설치되고, 상기 제1 이송수단은, 상기 한 쪽의 위치와 상기 접촉부와의 사이를 왕복 이동함과 동시에, 상기 제2 이송수단은, 상기 다른 쪽의 위치와 상기 접촉부와의 사이를 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 이송수단은, 상기 한 쪽의 위치, 상기 접촉부 및 상기 다른 쪽의 위치의 연재방향을 따라서, 동일한 구동수단에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 IC 시험장치.
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