KR100772152B1 - 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의도킹장치 - Google Patents

웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의도킹장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹시키기 위한 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 개시한다. 본 발명의 웨이퍼 테스터는 스테이션과 프로빙 스테이션 사이를 스윙하는 테스트헤드와, 테스트헤드에 도킹되어 있는 퍼포먼스보드유닛을 포함한다. 본 발명의 도킹장치는 테스트헤드의 양측에 장착되어 있으며 내면에 그루브가 대향되도록 각각 형성되어 있는 한 쌍의 레일들과, 퍼포먼스보드유닛의 양측에 장착되어 있고 레일들의 그루브를 따라 안내되는 롤러를 갖는 한 쌍의 가이드롤러유닛으로 구성된다. 본 발명에 의하면, 가이드롤러유닛들의 롤러가 레일들을 따라 안내되는 단순한 구조에 의하여 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹 또는 언도킹을 원활하고 안정적이며 정확하게 실시하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 테스트헤드로부터 퍼포먼스보드유닛의 이탈이 방지되어 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 테스트헤드와 푸트들의 간섭으로 인한 마모가 방지되어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Description

웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치{DEVICE FOR DOCKING TEST HEAD AND PERFORMANCE BOARD UNIT OF WAFER TESTER}
도 1은 종래기술의 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 나타낸 정면도,
도 2는 종래기술의 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에서 테스트헤드와 레일의 구성을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에서 퍼포먼스보드유닛과 가이드롤러유닛의 구성을 나타낸 사시도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
100: 웨이퍼 테스터 110: 테스트헤드
112: 케이스 120: 퍼포먼스보드유닛
122: 베이스 130: 로킹유닛
136: 로킹핀 140: 레일
142: 입구 144: 그루브
150: 가이드롤러유닛 152: 롤러
본 발명은 웨이퍼 테스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹을 원활하고 안정적으로 실시할 수 있으며 퍼포먼스보드유닛의 이탈을 방지할 수 있는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에 관한 것이다.
반도체소자의 번인 테스트(Burn-in test)는 패키징(Packing)이 완료된 후 실시되는 패키지 번인 테스트(Package Burn-in test, PBI)와 웨이퍼 상태에서 실시되는 웨이퍼 번인 테스트(Wafer Burn-in test, WBI)로 나누어진다. 전통적으로 반도체소자의 일렉트리컬 다이 소팅(Electrical Die Sorting)에는 PBI가 사용되어 왔으나, PBI는 테스트 시간이 많이 소요되고, 반도체소자가 고집적화되는 최근의 추세에 따라 번인 보드(Burn-in board)에 구성되는 소켓(Socket)의 밀도가 감소되어 번인 테스트의 비용이 증가되는 등 여러 가지 문제를 포함하고 있다.
한편, WBI는 반도체소자를 패키징하기 전의 웨이퍼 상태에서 반도체가 실제로 사용되는 환경보다 악화된 약 125℃의 고온과 약 5V사용전압보다 높은 전압을 인가하여 이상 유무를 판별하는 공정이다. WBI는 불량 웨이퍼 다이를 패키징하는 비용을 절감할 수 있으며, 메모리의 용량이 증가함에 따라 길어지는 번인 타임을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으므로, WBI에 대한 연구 및 개발이 활발하게 추진되고 있다.
웨이퍼 번인 테스트 시스템은 웨이퍼의 번인 테스트를 위한 웨이퍼 테스터의 하나이다. 이러한 웨이퍼 테스터는 한국 등록특허 제10-021627호에 개시되어 있다. 이 특허 문헌의 웨이퍼 테스터에는 프레임, 프로버(Prober)와 테스트헤드가 구비되어 있다. 프로버는 프로브카드(Probe card)와 포고블록(Pogo block)으로 구성되어 있다. 프로브카드의 프로브들은 척(Chuck)에 척킹되어 있는 웨이퍼의 패드(Pad)들에 접촉(Contact)되어 전기적인 신호를 입출력한다.
테스트헤드는 프레임의 일측에 스탠바이 스테이션(Standby station)과 프로빙 스테이션(Probing station) 사이를 스윙(Swing)할 수 있도록 장착되어 있다. 퍼포먼스보드유닛(Performance board unit)은 테스트헤드의 하부에 장착되어 있다. 테스트헤드의 스윙에 의하여 퍼포먼스보드유닛은 프로빙 스테이션에서 포고블록의 포고핀들에 접속된다. 퍼포먼스보드유닛은 웨이퍼 테스터의 기종에 따라 프로브카드에 접속될 수 있다.
한편, 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛은 퍼포먼스보드유닛과 테스트헤드에 내장되어 있는 인쇄회로기판 등 구성요소들의 유지보수와 웨이퍼 테스터의 운영편의성을 위하여 도킹 장치(Docking device)에 의하여 분리할 수 있도록 설치되어 있다.
종래기술의 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치는 도 1과 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼 테스터(10)의 프로빙 스테이션과 스탠바이 스테이션 사이를 스윙하는 테스트헤드(20)는 외관을 구성하는 케이스(22)를 구비하고 있다. 케이스(22)의 하부 양측 전방에 한 쌍의 가이드롤러유닛(Guide roller unit: 24)들이 장착되어 있고, 가이드롤러유닛(24)들은 한 쌍의 롤러(24a, 24b)들을 갖추고 있다. 퍼포먼스보드유닛(30)은 베이스(Base: 32)를 갖추고 있으며, 베이스(32)의 양측에는 가이드롤러유닛(24)들의 롤러(24a, 24b)들에 지지되어 안내되는 한 쌍의 슬라이더(Slider: 34)들이 장착되어 있다. 베이스(32)의 하면에는 퍼포먼스보드유닛(30)을 테이블 등의 위에 지지하기 위한 복수의 푸트(Foot: 36)들이 장착되어 있다. 그리고 베이스(32)의 중앙에는 퍼포먼스보드(38)가 장착되어 있다.
또한, 테스트헤드(20)의 하부에 퍼포먼스보드유닛(30)의 로킹(Locking)을 위하여 복수의 로킹유닛(Locking unit: 40)들이 장착되어 있다. 로킹유닛(40)들은 케이스(22)에 내장되어 있는 제1 에어실린더(42)와, 제1 에어실린더(42)의 작동에 의하여 케이스(22)로부터 출몰할 수 있도록 장착되어 있는 제2 에어실린더(44)와, 제2 에어실린더(44)의 작동에 의하여 베이스(42)에 로킹(Locking) 또는 언로킹(Unlocking)되는 로킹핀(Locking pin: 46)으로 구성되어 있다.
한편, 테스트헤드(20)와 퍼포먼스보드유닛(30)의 도킹은 스탠바이 스테이션에서 실시된다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 테스트헤드(20)가 프로빙 스테이션에 위치되어 있으면, 테스트헤드(20)의 하부에 퍼포먼스보드유닛(30)이 매달려 있는 상태가 된다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 테스트헤드(20)가 스탠바이 스테이션에 위치되어 있으면, 테스트헤드(20)의 상부에 퍼포먼스보드유닛(30)이 올 려져 있는 상태가 된다.
그러나 종래기술의 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에 있어서는, 로킹유닛(40)들의 오작동에 의하여 로킹핀(46)이 퍼포먼스보드유닛(30)의 베이스(32)로부터 언로킹될 경우, 퍼포먼스보드유닛(30)이 좌우로 이동되는 문제가 있다. 특히, 로킹핀(46)의 언로킹 상태에서 테스트헤드(20)가 스탠바이 스테이션으로부터 프로빙 스테이션으로 스윙 시에는 테스트헤드(20)로부터 퍼포먼스보드유닛(30)이 이탈되어 낙하되면서 웨이퍼 테스터의 파손을 일으킬 뿐만 아니라, 작업자가 낙하되는 퍼포먼스보드유닛(30)에 부딪혀 부상을 당하는 일이 발생되고 있다.
또한, 퍼포먼스보드유닛(30)의 도킹 또는 언도킹(Undocking) 시 푸트(36)들이 테스트헤드(20)에 간섭되면서 쉽게 마모되고, 푸트(36)들의 마모로 인하여 발생되는 입자는 퍼포먼스보드유닛(30), 프로버 등의 오염물질로 작용되어 테스트 오류를 발생시키는 원인이 되는 문제가 있다.
한편, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 퍼포먼스보드유닛(30)의 이탈을 방지하기 위하여 작업자의 수동 조작에 의하여 퍼포먼스보드유닛(30)을 테스트헤드(20)에 로킹시킬 수 있는 복수의 매뉴얼록(Manual lock: 50)들을 적용하고 있다. 그러나 매뉴얼록(50)들은 구조가 복잡하고, 조작성이 낮으며, 푸트(36)들의 마모로 인하여 야기되는 문제를 해결하지 못하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위 하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단순한 구조에 의하여 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹 및 언도킹을 원활하고 안정적이며 정확하게 실시하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 테스트헤드로부터 퍼포먼스보드유닛의 이탈이 방지되어 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 테스트헤드와 푸트들의 간섭으로 인한 마모가 방지되어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 스테이션과 프로빙 스테이션 사이를 스윙하는 테스트헤드와, 테스트헤드에 도킹되어 있는 퍼포먼스보드유닛을 포함하는 웨이퍼 테스터에 있어서, 테스트헤드의 양측에 장착되어 있으며, 내면에 그루브가 대향되도록 각각 형성되어 있는 한 쌍의 레일들과; 퍼포먼스보드유닛의 양측에 장착되어 있고, 레일들의 그루브를 따라 안내되는 롤러를 갖는 한 쌍의 가이드롤러유닛으로 이루어지는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에 있다.
또한, 레일들의 입구는 그루브의 일단으로부터 롤러를 진입시켜 퍼포먼스보드유닛을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 그루브의 전방에 형성되어 있으며, 그 루브의 후방은 롤러의 이동을 구속할 수 있도록 폐쇄되어 있는 것에 있다.
이하, 본 발명에 따른 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 웨이퍼 테스터(100)는 프레임의 일측에 스탠바이 스테이션과 프로빙 스테이션 사이를 스윙할 수 있도록 장착되는 테스트헤드(110)와, 이 테스트헤드(110)의 하부에 장착되어 있으며 웨이퍼 테스터(100)를 프로그램에 의하여 제어하는 컴퓨터와 프로버 사이의 신호를 전송할 수 있도록 프로버에 접속되는 퍼포먼스보드유닛(120)을 구비한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 테스트헤드(110)는 외관을 구성하는 케이스(112)를 갖추고 있으며, 케이스(112)의 하부는 개방되어 있다. 케이스(112)의 하부에 퍼포먼스보드유닛(120)의 베이스(122)가 분리할 수 있도록 장착되고, 베이스(122)의 상면에는 퍼포먼스보드유닛(120)을 테이블 등의 위에 지지하기 위한 복수의 푸트(124)들이 장착되어 있다. 그리고 베이스(112)의 중앙에는 프로버와 접속되는 퍼포먼스보드(38)가 장착되어 있다.
또한, 테스트헤드(110)의 하부에 퍼포먼스보드유닛(120)의 로킹을 위하여 복수의 로킹유닛(130)들이 장착되어 있다. 로킹유닛(130)들은 케이스(112)에 내장되어 있는 제1 에어실린더(132)와, 제1 에어실린더(132)의 작동에 의하여 케이스(112)에 출몰할 수 있도록 장착되어 있는 제2 에어실린더(134)와, 제2 에어실린더(34)의 작동에 의하여 베이스(122)에 로킹 또는 언로킹되는 로킹핀(136)으로 구성되어 있다.
본 발명에 따른 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치는 케이스(112)의 하부 양측에 장착되어 있는 한 쌍의 레일(140)들과, 이 레일(140)들을 따라 안내될 수 있도록 베이스(122)의 양측 후방에 장착되어 있는 한 쌍의 가이드롤러유닛(150)들로 구성되어 있다. 레일(140)들 각각의 내면에 입구(142)를 갖는 그루브(Groove: 144)가 대향되도록 형성되어 있다.
가이드롤러유닛(150)들 각각은 레일(140)들의 입구(142)를 통하여 그루브(144)에 끼워져 구름운동하는 롤러(152)를 갖추고 있다. 레일(140)들의 입구(142)는 그루브(144)의 일단으로부터 롤러(152)를 진입시켜 퍼포먼스보드유닛(120)을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 그루브(144)의 전방에 형성되어 있고, 그루브(144)의 후방은 롤러(152)의 이동을 구속할 수 있도록 걸림편부(146)에 의하여 폐쇄되어 있다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에 대한 작용을 설명한다.
도 3을 참조하면, 작업자는 웨이퍼 테스터(100)의 스탠바이 스테이션에 테스트헤드(110)를 위치시킨 후, 로킹유닛(130)의 제1 에어실린더(132)를 작동시켜 제2 에어실린더(134)가 케이스(112)의 내측으로 몰입되게 한다. 그리고 레일(140)들의 입구(142)에 가이드롤러유닛(150)들의 롤러(152)를 맞춤시킨 후, 퍼포먼스보드유닛(120)을 수평방향으로 밀어 넣으면 롤러(152)가 레일(140)들의 그루브(144)를 따라 구름운동하면서 퍼포먼스보드유닛(120)의 진입을 안내한다. 레일(140)들의 그루브(144)를 따라 이동되던 롤러(152)는 걸림편부(146)에 걸려 구속된다. 따라서 작 업자는 테스트헤드(110)와 퍼포먼스보드유닛(120)의 도킹 및 언도킹을 원활하고 안정적이며 정확하게 실시하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.
다음으로, 작업자는 레일(140)들의 그루브(144)에 퍼포먼스보드유닛(120)의 베이스(122)가 완전히 끼워지면, 로킹유닛(130)의 제1 에어실린더(132)를 작동시켜 제2 에어실린더(134)가 케이스(112)의 외측으로 돌출되게 한다. 그리고 제2 에어실린더(134)의 작동에 의하여 로킹핀(136)을 베이스(122)에 로킹되게 한다. 따라서 퍼포먼스보드유닛(120)의 베이스(122)는 테스트헤드(110)에 견고하게 고정된다.
한편, 테스트헤드(110)와 퍼포먼스보드유닛(120)의 도킹이 완료된 후, 테스트헤드(110)는 스탠바이 스테이션으로부터 프로빙 스테이션으로 스윙시키면, 퍼포먼스보드유닛(120)의 퍼포먼스보드(126)는 프로버의 프로브카드 또는 포고블록에 접속된다.
이와 같은 본 발명에 따른 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치는 로킹유닛(130)의 제1 및 제2 에어실린더(132, 134)가 오작동되어 로킹핀(136)이 베이스(122)와 언로킹될 경우에도 레일(140)들의 그루브(144)에 롤러(152)가 끼워져 지지되기 때문에 테스트헤드(110)로부터 퍼포먼스보드유닛(120)의 이탈이 방지된다. 따라서 웨이퍼 테스터의 안전성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 테스트헤드(110)와 퍼포먼스보드유닛(120)의 이탈을 방지하기 위하여 적용되었던 기존의 매뉴얼록 등이 불필요해지므로, 도킹장치의 구성이 간단해져 생산성을 향상시키고, 부품수가 감소되어 생산비를 절감할 수 있다.
한편, 테스트헤드(110)와 퍼포먼스보드유닛(120)의 도킹 또는 언도킹 시 레 일(140)들의 그루브(144)들을 따라 구름운동하는 가이드롤러유닛(150)들의 롤러(152)에 의하여 테스트헤드(110)와 푸트(124)들의 간섭이 방지된다. 따라서 테스트헤드(110)와 푸트(124)들의 간섭으로 인한 마모가 방지되어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치에 의하면, 가이드롤러유닛들의 롤러가 레일들을 따라 안내되는 단순한 구조에 의하여 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹 또는 언도킹을 원활하고 안정적이며 정확하게 실시하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 테스트헤드로부터 퍼포먼스보드유닛의 이탈이 방지되어 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 테스트헤드와 푸트들의 간섭으로 인한 마모가 방지되어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 스테이션과 프로빙 스테이션 사이를 스윙하는 테스트헤드와, 상기 테스트헤드에 도킹되어 있는 퍼포먼스보드유닛을 포함하는 웨이퍼 테스터에 있어서,
    상기 테스트헤드의 양측에 장착되어 있으며, 내면에 그루브가 대향되도록 각각 형성되어 있는 한 쌍의 레일들과;
    상기 퍼포먼스보드유닛의 양측에 장착되어 있고, 상기 레일들의 그루브를 따라 안내되는 롤러를 갖는 한 쌍의 가이드롤러유닛으로 이루어지는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 레일들의 입구는 상기 그루브의 일단으로부터 상기 롤러를 진입시켜 상기 퍼포먼스보드유닛을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 그루브의 전방에 형성되어 있으며, 상기 그루브의 후방은 상기 롤러의 이동을 구속할 수 있도록 폐쇄되어 있는 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의 도킹장치.
KR1020060116038A 2006-11-22 2006-11-22 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의도킹장치 KR100772152B1 (ko)

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