KR100727882B1 - 테스트 핸들러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스트 핸들러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학장치로 촬상한 디바이스의 이미지를 이용하여 트레이에 수용된 디바이스의 안착여부 및 위치불량 여부를 검출할 수 있는 테스트 핸들러에 관한 것이다.

트레이에 수용된 디바이스의 위치불량 여부를 정확하고 간단하게 검출하기 위해 본 발명의 테스트 핸들러는 디바이스를 적재하는 트레이와, 상기 적재된 디바이스를 고정하기 위해 상기 트레이에 마련되는 래치와, 상기 적재된 디바이스에 빛을 조사하는 조명장치와, 조사된 빛이 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지를 입력받는 영상입력장치와, 상기 입력된 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 불량검출장치를 포함한다.

Description

테스트 핸들러{Test handler}

도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 포함된 테스트 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.

도 2(a)는 도 1의 테스트 시스템을 측면에서 바라본 개략도이고, 도 2(b)는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 광학장치를 정면에서 바라본 개략도이고, 도 2(c)는 광학장치의 밑면을 나타내는 도면이다.

도 3(a), (b), (c)는 디바이스가 트레이에 안착되고 래치에 의해 고정되는 과정을 나타내는 그림이다.

도 4는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 디바이스의 위치검출을 위한 제어블록도이다.

도 5(a), (b), (c), (d)는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 광학장치에서 촬상된 영상들을 나타내는 그림이다.

도 6은 본 발명에 따른 디바이스의 위치검출을 위한 제어과정을 나타내는 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 테스트 핸들러 11 : 로더부

12 : 언로더부 20 : 테스터

13 : 커스토머 트레이(C-Tray) 14 : 테스트 트레이(T-Tray)

30 : 헤드 35 : 광학장치

100 : 래치 15 : 디바이스

본 발명은 테스트 핸들러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학장치로 촬상한 디바이스의 이미지를 이용하여 트레이에 수용된 디바이스의 안착여부 및 위치불량 여부를 검출할 수 있는 테스트 핸들러에 관한 것이다.

일반적으로, 메모리 등의 반도체 디바이스(이하 '디바이스'라고 한다.)는 FAB(Fabrication)에서 웨이퍼(wafer)상태로 가공된 후 와이어 본딩, 몰딩 등의 과정을 통해 제조되고 여러 가지 테스트 과정을 거친 후 이를 통과한 디바이스만이 출하되게 된다.

디바이스의 테스트에는 열환경 테스트 등이 포함되며 테스트 핸들러 등의 장비를 이용하여 디바이스가 소정의 기능을 발휘하는지 여부를 체크하고 테스트 결과에 따라 디바이스들을 등급별로 분류하여 적재한다. 이러한 테스트 핸들러는 다수의 디바이스를 동시에 테스트할 수 있도록 디바이스를 트레이를 이용하여 테스터로 이송하고 테스터에서는 특수한 환경, 즉 고온 또는 저온에서 디바이스의 기능을 테스트 하게 된다.

디바이스의 테스트 과정에는 디바이스를 적재하기 위해 여러 가지 트레이가 사용되는데 디바이스를 픽업하여 각 트래이들 사이를 이동하거나 트레이와 테스터 사이로 디바이스를 이송 및 반송하기 위해 헤드라는 로봇형태의 장비가 테스트 핸들러에 장치된다.

디바이스를 이송하는 헤드에 좌표가 잘못 입력되거나 이송 중 디바이스를 놓치게 되면 디바이스가 트레이 내의 수용부에 정확하게 안착하지 못하는 misplacement 에러나 수용부에 디바이스가 없는 empty 에러 또는 디바이스가 하나의 수용부에 중복되어 위치하는 double 에러 등이 발생하게 된다.

종래에는 트레이에서의 디바이스의 위치불량을 체크할 수 없어 디바이스의 misplacement 에러나 double 에러 등이 발생하는 경우 디바이스가 손상되는 문제점이 있고 디바이스 테스트의 수율을 정확하게 알 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광학장치로 촬상한 디바이스의 이미지를 이용하여 트레이에 수용된 디바이스의 위치불량 여부를 정확하고 간단하게 검출할 수 있는 테스트 핸들러를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 테스트 핸들러는 디바이스를 적재하는 트레이와, 상기 적재된 디바이스를 고정하기 위해 상기 트레이에 마련되는 래치와, 상기 적재된 디바이스에 빛을 조사하는 조명장치와, 조사된 빛이 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지를 입력받는 영상입력장치와, 상기 입력된 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 불량검출장치를 포함한다.

또한, 상기 트레이에 적재된 디바이스의 이송을 위한 헤드를 더 포함하고, 상기 조명장치 및 영상입력장치는 상기 헤드의 일측에 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상입력장치는 CCD카메라이고 상기 조명장치는 상기 CCD카메라 주위에 장치된 LED조명인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED조명은 상기 래치의 표면에 도색된 색상과 같은 색상의 조명을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 불량검출장치는 상기 디바이스의 이미지에서 밝기 표준편차를 산출하고, 이를 미리 설정된 기준값(S1)과 비교하여 상기 트레이에 디바이스가 비어있는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 래치는 상기 디바이스의 양측을 고정하도록 설치되고, 상기 불량검출장치는 상기 디바이스의 이미지에서 상기 각 래치의 경계 및 각 래치에 대응하는 디바이스 경계의 위치를 이용하여 상기 디바이스의 위치불량을 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 불량검출장치는 상기 각 래치의 경계 및 각 래치에 대응하는 디바이스 경계의 위치를 이용하여 상기 각 래치의 경계와 각 래치에 대응하는 디바이스의 경계가 겹쳐진 길이를 미리 설정된 기준값(S2)과 비교하여 위치불량을 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 불량검출장치는 테스트 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 포함된 테스트 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다. 디바이스(15)를 테스트하기 위한 테스트 시스템에는 소정의 테스트를 행하기 위하여 테스터(20)와 테스터(20)로 디바이스(15)를 이송 및 반송하는 테스트 핸들러(10)로 구성된다.

테스트 핸들러(10)에는 테스터(20)로 디바이스(15)를 이송하는 로더부(11)와 테스터(20)로부터 디바이스(15)를 반송하는 언로더부(12)로 크게 나뉜다.

로더부(11)는 커스토머 트레이(C-Tray)(13)에서 디바이스(15)를 픽업하여 테스트 트레이(T-Tray)(14)로 적재하는 공정이 이루어지고 디바이스(15)를 적재한 T-Tray(14)는 특정한 환경에서 디바이스를 테스트하기 위해 입구부(22)를 거쳐 챔버(21)로 이송된다. 테스트를 마친 후 출구부(23)을 거쳐 언로더부(12)로 반송된 T-Tray(14)의 디바이스(15)들은 테스트 결과에 의거하여 등급별로 분류하여 C-Tray(13)에 적재된다.

입구부(22)에서 테스트 트레이(14)에 적재된 디바이스(15)는 테스트를 위해 일정온도로 가열 또는 냉각된다. 일정온도로 가열 또는 냉각된 디바이스(15)는 T-Tray(14)에 적재된 상태로 입구부(22)에서 챔버(21)로 이송되고 챔버(21)에 배치된 소켓(미도시)에 접속되어 디바이스(15)의 전기적 특성이 테스트된다. 테스트 종료 후 디바이스(15)는 챔버(21)로부터 출구부(23)로 이송되어 상온으로 되돌려진다.

상온으로 되돌려진 후 디바이스(15)는 T-Tray(14)에 적재된 상태로 언로더부(12)로 반송되고 테스트 결과에 따라 등급별로 분류되어 C-Tray(13)에 적재된다.

로더부(11) 및 언로더부(12)에서 디바이스(15)가 C-Tray(13)에서 T-Tray(14)로 옮겨지는 과정에서 발생하는 디바이스(15)의 위치불량을 검출하는 본 발명의 일 실시예인 테스트 핸들러(10)를 도 2 내지 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 포함된 측면개략도인데 로더부(11)에서 테스터(20)로 디바이스(15)를 이송하기 위한 헤드(30)와 그 일측에 장치되어 디바이스(15)가 테스터(20)로 이송되기 전에 테스트 트레이(14)에서의 디바이스(15)의 위치불량을 검출하기 위한 광학장치(35)가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예는 C-Tray(13)에서 T-Tray(14)로 디바이스(15)가 이송되는 동안에 헤드(30)의 에러에 의해 발생하는 T-Tray(14)의 위치불량을 검출하기 위해 로더부(11)에서 T-Tray(14)가 위치하는 영역에 광학장치(35)가 마련된다.

광학장치(35)의 일 예는 도 2(b), (c)에 도시된 바와 같이 중앙부에 CCD카메라와 같은 영상입력장치(39)와 그 주변에 마련된 LED와 같은 조명장치(37)를 포함하여 구성된다. CCD카메라 및 LED는 T-Tray(14)에 마련된 디바이스 수용부(120)의 깊이를 고려하여 도 2(b)와 같이 정렬된다.

T-Tray(14)에 마련된 디바이스 수용부(120)에는 디바이스(15)가 수용된 후 디바이스(15)의 양측을 고정하기 위해 래치(100)가 마련되고 이는 플레이트(미도시)에 의해 도 3(b)의 상태에서 디바이스(15)가 적재된 후 도 3(c)와 같이 디바이 스(15)의 양측을 고정한다. 디바이스(15)가 정확하게 위치하지 않거나 중복되어 적재된 경우 래치(100)의 상태는 도 3(c)의 상태와는 다르게 위치될 것이다. 즉, 도 3(b)와 같이 래치(100)가 들려 있는 상태를 유지하게 될 것이다.

하나의 T-Tray(14)에 디바이스(15)의 적재가 완료되면 광학장치(35)는 T-Tray(14)의 디바이스(15) 상태를 촬상하고 도 5(a)~(d)에 도시된 바와 같이 촬상된 디바이스(15)의 이미지는 영상 처리 시스템(410)으로 입력되어 디바이스(15)의 위치불량 여부를 검출하기 위해 적절하게 처리된다.

예를 들어 불량검출장치(420)은 디바이스(15)의 이미지는 각 위치에서의 밝기의 정도를 수치화하고 그 표준편차(D) 내지는 그 변화율 등을 산출한다. 산출된 표준편차는 디바이스(15)가 없는 상태에서의 표준편차인 기준값(S1)과 비교하여 디바이스(15)가 비어있는지 여부를 판단한다. 또한 그 변화율을 이용하여 래치(100) 및 디바이스(15)의 경계를 구하고 래치(100)와 디바이스(15)가 오버랩되는 즉, 겹쳐지는 거리를 정상적인 상태에서의 거리인 기준값(S2)와 비교하여 디바이스(15)의 위치불량여부를 검출한다.

도 5(a)는 정상적인 상태의 이미지를 나타내는 것으로 처리과정을 거쳐 디바이스의 경계(500)와 래치의 경계(510)를 산출한다. 도 5(b)는 디바이스가 비어있는 상태를 나타낸 것으로 이미지에 래치의 경계(520)만이 나타나는데 트레이의 수용부 밑면의 밝기 정도가 디바이스(15)가 있는 상태와 달리 균일한 것은 아니다. 도 5(c)는 디바이스(15)가 중복되어 적재된 상태를 나타낸 것으로 래치(100)가 들려 있는 상태로 있게 되어 디바이스의 경계보다 래치의 경계(530)가 같거나 뒤에 위치 하게 된다. 도 5(d)는 디바이스(15)가 잘못 적재된 것으로 디바이스(15)가 한쪽으로 쏠려 있어 좌우 래치의 경계(540)가 다르게 나타난다.

불량검출장치(420)은 디바이스의 위치불량 등이 검출되면 에러신호를 출력하여 디바이스의 상태를 외부로 알리도록 하는 것이 바람직하다.

광학장치(35)에 사용되는 LED는 디바이스(15)와 래치(100)의 명확한 대비를 위해 래치(100)의 표면에 도색된 색상과 동일한 색상의 LED를 이용하도록 하는 것이 바람직하다.

도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 위치불량 검출의 제어과정을 이하에서 설명한다.

디바이스(15)의 테스트를 위해 헤드(30)는 C-Tray(13)에 적재된 디바이스(15)를 픽업하여 T-Tray(14)로 이송한다.(S610, S620단계) 하나의 T-Tray에 디바이스(15)의 이송이 완료되면 광학장치(35)에 마련된 조명장치인 LED를 켜고 T-Tray(14)에 적재된 디바이스(15)의 이미지를 촬상한다. 광학장치(35)는 촬상 가능한 디바이스의 수와 T-Tray(14) 일 열에 적재 가능한 디바이스의 수를 고려하여 적절한 개수로 마련하는 것이 바람직하다.(S630, S640단계) 촬상된 이미지를 적절하게 처리한 후 밝기의 표준편차(D)를 계산한다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 수용부에 디바이스(15)가 비어있는 상태인지 여부를 판단하기 위함이다. 비어있는 상태에서는 수용부의 밑면이 촬상되므로 밝기가 일정하지 않아 그 표준편차(D)가 정상적인 상태에서의 표준편차인 기준값(S1)보다 클 것이다. 따라서 D가 S1이상인 경우 디바이스가 비어있음을 나타내는 Empty에러신호를 출력하고 다음 단계의 처리를 위 해 리턴한다.(S650. S660. S670단계) D가 S1보다 작은 경우 이미지에서 디바이스(15)의 양쪽에서 래치(100)와 겹쳐지는 길이 즉, 오버랩되는 길이(L1, L2)를 산출한다.(S680단계) 산출된 길이를 정상적인 상태에서 오버랩되는 길이인 기준값(S2)와 비교하여 모두 S2 이하인 경우 디바이스(15)가 중복 적재되어 있음을 나타내는 double 에러신호를 출력하고 다음 단계의 처리를 위해 리턴한다.(S690, S700단계) L1과 L2 중 어느 하나라도 S2 이하인 경우 디바이스(15)가 적절하게 배치되어 있지 않음을 나타내는 misplacement 에러신호를 출력하고 다음 단계의 처리를 위해 리턴한다.(S710, S720단계)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 테스트 핸들러에 디바이스의 위치불량을 검출하기 위한 광학장치를 마련하여 디바이스의 테스트를 정확하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 광학장치를 통해 얻은 이미지를 이용하여 디바이스의 위치불량을 정확하게 검출하여 디바이스가 손상되는 것을 막고 테스트의 수율을 정확하게 알 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 디바이스를 적재하는 트레이와,

   상기 적재된 디바이스를 고정하기 위해 상기 트레이에 마련되는 래치와,

   상기 적재된 디바이스의 이송을 위한 헤더와,

   상기 적재된 디바이스에 빛을 조사하는 상기 헤드의 일측에 장착된 조명장치와,

   조사된 빛이 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지를 입력받는 상기 헤드의 일측에 장착된 영상입력장치와,

   상기 입력된 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 불량검출장치를 포함하는 테스트 핸들러.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 영상입력장치는 CCD카메라이고 상기 조명장치는 상기 CCD카메라 주위에 장치된 LED조명인 것이 특징인 테스트 핸들러.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 LED조명은 상기 래치의 표면에 도색된 색상과 같은 색상의 조명을 사용하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 불량검출장치는 상기 디바이스의 이미지에서 밝기 표준편차를 산출하고, 이를 미리 설정된 기준값(S1)과 비교하여 상기 트레이에 디바이스가 비어있는지 여부를 검출하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 래치는 상기 디바이스의 양측을 고정하도록 설치되고,

   상기 불량검출장치는 상기 디바이스의 이미지에서 상기 각 래치의 경계 및 각 래치에 대응하는 디바이스 경계의 위치를 이용하여 상기 디바이스의 위치불량을 검출하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 불량검출장치는 상기 각 래치의 경계 및 각 래치에 대응하는 디바이스 경계의 위치를 이용하여 상기 각 래치의 경계와 각 래치에 대응하는 디바이스의 경계가 겹쳐진 길이를 미리 설정된 기준값(S2)과 비교하여 위치불량을 검출하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 불량검출장치는 테스트 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 것이 특징인 테스트 핸들러.

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