KR100802435B1 - 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치인식방법 - Google Patents

반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치인식방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 핸들러에서 작업위치를 인식하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 복수개의 트레이와; 복수개의 셔틀과, 테스트 소켓으로 구성된 체인지키트와; 핸들러의 제어유닛에 의해 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 소자 이송장치와; 상기 소자 이송장치에 고정된 화상입력장치 및; 화상을 해석하여 처리하는 화상처리부를 구비한 핸들러에 있어서, 상기 소자 이송장치를 트레이의 상측에서 횡방향 및 종방향으로 이동하며 화상입력장치에 의해 트레이의 필요한 정보를 획득하는 제 1단계와; 상기 소자 이송장치를 각 체인지키트로 이동하여 소자 이송장치를 일방향으로 이동시키면서 화상입력장치로 체인지키트 각각에 부착된 인식표의 화상정보를 획득함과 동시에 체인지키트의 원점을 획득하는 제 2단계와; 핸들러의 제어유닛에 입력된 반도체 소자의 종류와 상기 제 2단계를 통해 획득된 인식표의 정보를 비교하여 반도체 소자와 체인지키트 종류가 일치하는지를 판단하는 제 3단계 및; 화상처리부 및 제어유닛에서 상기 제 1,2,3단계를 통해 얻어진 화상 정보에 의해 소자 이송장치의 작업 위치를 계산하는 제 4단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법이 제공된다.
핸들러, 소자 이송장치, 픽업장치, 작업위치, 인식방법, 티칭방법

Description

반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법{Method for teaching working posiotion in semiconductor test handler}
도 1은 일반적인 반도체 소자 테스트용 핸들러의 구성의 일례를 나타낸 평면 구성도
도 2는 본 발명에 따른 핸들러용 반도체 소자 이송장치의 작업위치 인식방법을 수행하기 위한 핸들러 구성을 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법의 일 실시예를 나타낸 순서도
도 4는 본 발명의 작업위치 인식방법을 수행하는 과정중 트레이의 작업 위치 인식과정 예를 나타낸 트레이의 평면도
도 5는 본 발명의 작업위치 인식방법을 수행하는 과정중 셔틀의 작업 위치 인식과정 예를 나타낸 트레이의 평면도
* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *
15 : 픽업장치 17 : 화상카메라
20 : 제어유닛 21 : 주제어부
22 : 화상처리부 100 : 반도체 소자
200 : 트레이 8a, 8b : 셔틀
8c : 셔틀 인식표
본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 핸들러에서 작업위치를 인식하는 방법에 관한 것으로, 특히 핸들러에서 다른 종류의 반도체 소자를 테스트할 경우 교체 부품인 트레이 및 체인지키트(change kit)에 대한 소자 이송장치의 작업 위치를 신속하고 정확하게 인식하여 재설정할 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법에 관한 것이다.
일반적으로, 생산라인에서 생산 완료된 반도체 소자(Device)들은 출하전에 양품인지 혹은 불량품인지의 여부를 판별하기 위한 테스트를 거치게 된다.
핸들러는 이러한 반도체 소자들을 테스트하는데 이용되는 장비로서, 반도체 소자 이송장치를 사용하여 트레이에 담겨진 반도체 소자를 공정간에 자동으로 이송시키면서 테스트사이트의 테스트소켓에 이들을 장착하여 원하는 테스트를 실시한 후 테스트 결과에 따라 여러 등급으로 분류하여 다시 트레이에 언로딩하는 과정을 순차적으로 반복 수행하며 테스트를 실행하도록 된 장비이다.
첨부된 도면의 도 1은 상기와 같은 핸들러의 구성의 일례를 보여주는 도면으로, 핸들러 본체(1)의 전방에는 테스트할 반도체 소자들이 수납된 트레이들이 적재되는 로딩부(2) 및 테스트 완료된 반도체 소자들을 테스트결과에 따라 양품 및 재검사품으로 분류하여 재수납하는 복수개의 트레이들이 설치된 언로딩부(3)가 설치 되고, 상기 로딩부(2)의 후방에는 그 내부에 가열수단(미도시) 및 냉각수단(미도시)을 구비하여 온도테스트시 테스트할 반도체 소자들을 소정의 온도로 가열 또는 냉각하는 소킹(soaking) 플레이트(7)가 설치된다.
그리고, 상기 언로딩부(3) 후방측에는 테스트결과 불량품으로 분류된 반도체 소자들을 등급별로 수납하도록 복수개의 트레이들이 적재된 리젝트 멀티스택커(5)가 설치되어 있다.
핸들러 본체(1)의 최후방에 위치된 테스트사이트(10)에는 외부의 테스트장비와 전기적으로 연결되어 반도체 소자의 성능을 테스트하게 되는 테스트소켓(11)이 설치되고, 상기 테스트소켓(11) 상측에는 테스트소켓(11) 양측의 대기위치로 이송된 반도체 소자를 픽업하여 테스트소켓(11)에 장착함과 더불어 테스트소켓(11)의 테스트된 반도체소자를 픽업하여 다시 양측의 대기위치으로 공급하여 주는 제 1,2인덱스헤드(12a, 12b)가 좌우로 수평이동하도록 설치된다.
상기 테스트사이트(10)의 바로 전방 위치에는 상기 로딩부(2) 또는 소킹플레이트(7)로부터 반도체 소자를 이송받아 상기 테스트사이트(10)의 테스트소켓(11) 양측의 대기위치로 공급하는 제 1셔틀(8a) 및 제 2셔틀(8b)이 전후진 가능하게 설치되고, 이들 제 1셔틀(8a) 및 제 2셔틀(8b)의 각 일측에는 상기 테스트사이트(10)에서 테스트 완료된 반도체 소자를 공급받아 테스트사이트(10) 외측으로 이송하여 주는 제 3셔틀(9a) 및 제 4셔틀(9b)이 전후진 가능하게 설치되어 있다.
그리고, 핸들러 본체(1)의 전단부와 테스트사이트(10) 바로 전방부 상측에는 핸들러 본체를 가로지르는 고정프레임(13)이 각각 설치되고, 상기 고정프레임(13) 에는 한 쌍의 이동프레임(14a, 14b)이 고정프레임(13)을 따라 좌우로 이동가능하도록 설치되며, 상기 이동프레임(14a, 14b)에는 이 이동프레임(14a, 14b)을 따라 전후로 이동가능하게 설치되어 반도체 소자를 픽업하여 이송하는 픽업장치(15)가 각각 설치되며, 상기 픽업장치(15)들은 각각 한번에 복수개의 반도체를 픽업하여 이송할 수 있도록 복수개의 픽커(미도시)들을 구비한다.
한편, 통상적으로 핸들러들은 하나의 장비에서 QFP, BGA, SOP 등의 여러가지 형태의 반도체 소자들을 테스트할 수 있도록 구성되는 바, 한 종류의 반도체 소자를 테스트한 후 다른 종류의 반도체 소자를 테스트하고자 하는 경우, 트레이 및, 소킹플레이트(7)와 셔틀(8a, 8b, 9a, 9b)과 테스트소켓(11) 등의 체인지키트(change kit)를 테스트하고자 하는 반도체 소자 종류에 맞도록 교체하여 테스트를 수행하면 된다.
이 때, 테스트할 반도체 소자의 종류에 따라 교체되는 체인지키트들은 반도체 소자가 안착되는 안착부의 크기와 피치가 모두 이전과는 상이하므로 핸들러의 제어유닛(미도시)에서는 픽업장치(15)의 작업 구간을 다시 설정해주어야 한다. 즉, 체인지키트들의 사양이 변화됨에 따라 픽업장치(15)들이 소자를 픽업하는 위치가 변화되고, 이에 따라 상기 픽업장치(15)들이 이동하는 거리와, 픽업장치(15)의 픽커(미도시)들 간의 피치, 픽커의 승강 높이 등을 모두 새로 설정해주어야 한다.
그런데, 종래에는 상기와 같이 교체되는 체인지키트들의 사양을 작업자가 측정용 지그(jig)를 사용하여 일일이 하나씩 확인하고 핸들러의 제어유닛(미도시)에 입력하여 프로그래밍함으로써 작업 위치를 설정하였는데, 이 경우 입력 도중 에러 가 발생할 확률이 높으며 작업 위치 설정에 시간이 많이 소요되고, 따라서 일일 생산량이 저하되며, 전체적으로 테스트 작업의 효율성을 저하시키는 문제점을 유발하였으며, 이러한 문제점은 교체되는 체인지키트의 종류와 수가 많아질 수록 커진다.
국내 등록특허공보 10-0261957(2000.4.25)에는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 디바이스(반도체 소자) 반송기구인 픽업장치에 화상입력수단으로서 CCD카메라를 장착하고, 이 CCD카메라에 의해 획득된 영상에 의해 트레이 및 체인지키트의 정보를 인식하도록 한 '수평 반송 테스트 핸들러'가 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 수평 반송 테스트 핸들러는 반송기구의 위치 보정을 위해 핸들러 본체 상에 기준점을 설정해주어야 하며, 반송기구의 작업위치를 인식하고 설정하는 과정이 다소 복잡하여 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 핸들러의 제어유닛에 미리 입력시켜야할 정보를 최소화하면서 간단한 방법으로 테스트하고자 하는 반도체 소자의 종류가 변화됨에 따라 교체되는 체인지키트의 사양 및 이에 대한 소자 이송장치의 작업위치를 자동으로 신속하고 정확하게 인식하여 재설정할 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 테스트할 반도체 소자 및 테스트 완료된 반도체 소자가 수납되는 트레이와; 테스트도중 반도체 소자들이 안 착되는 복수개의 셔틀과, 반도체 소자가 장착되어 테스트가 수행되는 테스트 소켓으로 구성되며, 그 일면에 각 체인지키트의 각종 데이터가 입력된 인식표가 구비된 체인지키트와; 핸들러 본체 상측에 수평이동 가능하게 설치되어 핸들러의 제어유닛의 명령에 의해 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 소자 이송장치와; 상기 소자 이송장치에 고정되게 설치된 화상입력장치 및; 상기 화상입력장치에 의해 획득된 화상을 해석하여 처리하는 화상처리부를 구비한 핸들러에서 상기 소자 이송장치의 작업위치를 인식하기 위한 방법에 있어서, 상기 소자 이송장치를 트레이의 상측에서 횡방향 및 종방향으로 이동하며 화상입력장치에 의해 트레이의 필요한 정보를 획득하는 제 1단계와; 상기 소자 이송장치를 각 체인지키트로 이동하여 소자 이송장치를 일방향으로 이동시키면서 화상입력장치로 체인지키트 각각에 부착된 인식표의 화상정보를 획득함과 동시에 체인지키트의 원점을 획득하는 제 2단계 및; 핸들러의 제어유닛에 입력된 반도체 소자의 종류와 상기 제 2단계를 통해 획득된 인식표의 정보를 비교하여 반도체 소자와 체인지키트 종류가 일치하는지를 판단하는 제 3단계 및, 화상처리부 및 제어유닛에서 상기 제 1,2,3단계를 통해 얻어진 화상 정보에 의해 소자 이송장치의 작업 위치를 계산하는 제 4단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법의 일 실시예를 상세히 설명한다.
이해를 돕기 위하여, 본 발명의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법이 적용 되는 핸들러 구성에 대해서는 도 1을 참조하여 설명한 종래 기술의 핸들러의 구성을 참조한다.
도 2는 본 발명에 따른 소자 이송장치의 작업위치 인식방법이 적용되는 핸들러의 구성을 나타내는 바, 핸들러의 소자 이송장치인 픽업장치(15)의 일측에는 각각 트레이 및 체인지키트의 화상정보를 얻기 위한 화상카메라(17)가 설치되고, 이 화상카메라(17)는 핸들러의 작동 전반을 제어하는 제어유닛(20)의 화상처리부(22)에 연결된다.
상기 화상처리부(22)는 화상카메라(17)로부터 입력된 화상 정보를 처리하여 제어유닛(20)의 주제어부(21)에 전달하고, 주제어부(21)에서는 화상처리부(22)로부터 전달된 정보에 의해 각 픽업장치(15)들의 작업 위치를 산출하게 된다.
도 3은 소자 이송장치인 픽업장치(15)의 작업위치를 인식하기 위한 방법을 순차적으로 나타낸 도면이고, 도 4와 도 5는 각각 트레이(200)와 체인지키트인 셔틀(8a, 8b)의 형태의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 픽업장치(15)를 로딩부(2)(도 1참조)에 위치한 제 1트레이(200)로 이동하고(S1), 픽업장치(15)를 횡방향(+X)으로 수평하게 이동시키며 화상카메라(17)로 제 1트레이(200)를 촬영하여(S2), 제 1트레이(200)의 첫열 첫행의 반도체 소자 위치(1,1)와 컴럼의 횡피치(Tx) 및 횡방향으로의 반도체 소자(100) 갯수에 대한 정보를 획득한다(S3).
이어서, 픽업장치(15)를 종방향(-Y)으로 이동시키면서 제 1트레이(200) 상의 반도체 소자(100)들의 종피치(Ty)와 종방향으로의 반도체 소자(100) 갯수에 대한 정보를 획득한다(S4, S5).
그 다음으로, 픽업장치(15)를 제 2트레이(200) 위치로 이동하고(S6), 제 2트레이(200)의 상측에서 횡방향으로 이동하면서 화상카메라(17)로 화상을 취득하여 첫열 첫행의 반도체 소자의 위치(1,1)에 대한 정보를 얻는다(S7).
상기 제 2트레이(200)는 제 1트레이(200)와 동일한 종류의 트레이이므로 여기서는 제 2트레이에 안착된 첫번째 반도체 소자의 위치(1,1)에 대한 정보만을 얻는 것으로 충분하다.
제 1트레이(200)와 제 2트레이(200)에 대한 정보를 모두 획득하면, 픽업장치(15)는 제 1셔틀(8a)로 이동하여 횡방향(+X)으로 이동하면서 화상카메라(17)로 화상을 촬영하고(S8, S9), 제 1셔틀(8a)의 꼭지점을 기준으로 하는 원점(O)의 위치 및 제 1셔틀(8a) 상면에 형성된 셔틀 인식표(8c)의 정보를 획득한다(S10).
상기 셔틀 인식표(8c)에는 체인지키트 종류가 셔틀임을 나타내는 코드와 안착될 반도체 소자의 종류를 나타내는 코드 및/또는 기타 셔틀의 기본적인 치수 정보들이 입력되어 있다.
이어서, 화상처리부(22)에서 처리된 셔틀의 화상정보를 주제어부(21)의 데이터베이스에 입력된 셔틀 입력 정보와 비교하여 셔틀이 검사 대상 반도체 소자의 종류에 적합한 종류의 셔틀인지를 판별하고(S11), 만약 셔틀 종류가 불일치하면 제어유닛(20)에서는 사용자에게 체인지키트 교환 에러 메시지를 송출하여 체인지키트 교환을 지시하게 한다.
상기 단계에서 셔틀 종류가 일치하면, 픽업장치(15)는 제 2셔틀(8b)로 이동하여 제 1셔틀(8a)에서와 마찬가지로 제 2셔틀의 원점(O) 위치와 셔틀 인식표(8c)에 대한 정보를 획득한 후(S12, S13, S14), 데이터베이스에 입력된 셔틀 정보와 비교하여 셔틀 교환이 제대로 이루어졌는지를 판독하고(S15), 셔틀 교환이 올바르게 이루어졌다면 픽업장치는 작업위치 인식 작업을 종료한다.
핸들러 제어유닛(20)의 주제어부(21)는 상기 단계들을 통해 화상처리부(22)로부터 전달되는 트레이(200) 및 셔틀(8a, 8b)들의 화상 정보에 의해 픽업장치(15)의 작업 시작 위치와 픽업 위치 및 작업 종료 위치 등을 산출하여, 핸들러 가동시 픽업장치를 정확한 작업위치로 이송시킬 수 있게 된다.
한편, 전술한 작업위치 인식방법은 2개의 트레이와 2개의 셔틀에 대해 픽업장치의 작업 위치를 인식하는 것으로 하여 설명하였으나, 이외에도 2개 이상의 셔틀과 테스트소켓 또는 소킹플레이트 등의 체인지키트의 작업 위치를 인식하는 경우에도 동일하거나 유사하게 적용할 수 있음은 물론이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 소자 이송장치의 작업위치를 인식하여 선정하는데 있어서 핸들러 본체에 기준점을 설정할 필요가 없으며, 간단한 작업 과정을 통해 트레이와 체인지키트들의 필요한 정보를 정확하고 신속하게 자동으로 얻을 수 있게 되므로 작업 지연 시간이 감소되고, 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 테스트할 반도체 소자 및 테스트 완료된 반도체 소자가 수납되는 트레이와; 테스트도중 반도체 소자들이 안착되는 복수개의 셔틀과, 반도체 소자가 장착되어 테스트가 수행되는 테스트 소켓으로 구성되며, 그 일면에 각 체인지키트의 각종 데이터가 입력된 인식표가 구비된 체인지키트와; 핸들러 본체 상측에 수평이동 가능하게 설치되어 핸들러의 제어유닛의 명령에 의해 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 소자 이송장치와; 상기 소자 이송장치에 고정되게 설치된 화상입력장치 및; 상기 화상입력장치에 의해 획득된 화상을 해석하여 처리하는 화상처리부를 구비한 핸들러에서 상기 소자 이송장치의 작업위치를 인식하기 위한 방법에 있어서,
    상기 소자 이송장치를 트레이의 상측에서 횡방향 및 종방향으로 이동하며 화상입력장치에 의해 트레이의 필요한 정보를 획득하는 제 1단계와; 상기 소자 이송장치를 각 체인지키트로 이동하여 소자 이송장치를 일방향으로 이동시키면서 화상입력장치로 체인지키트 각각에 부착된 인식표의 화상정보를 획득함과 동시에 체인지키트의 원점을 획득하는 제 2단계 및; 핸들러의 제어유닛에 입력된 반도체 소자의 종류와 상기 제 2단계를 통해 획득된 인식표의 정보를 비교하여 반도체 소자와 체인지키트 종류가 일치하는지를 판단하는 제 3단계 및, 화상처리부 및 제어유닛에서 상기 제 1,2,3단계를 통해 얻어진 화상 정보에 의해 소자 이송장치의 작업 위치를 계산하는 제 4단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1단계에서는 트레이에 안착된 반도체 소자들중 첫번째 반도체 소자의 위치와, 반도체 소자가 안착되는 각 컬럼 간의 횡피치 및 종피치와, 트레이에 안착되는 반도체 소자의 수에 대한 정보를 획득하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법.
  3. 제 1항에 있어서, 제 1단계에서 복수개의 트레이에 대한 정보를 인식하는 경우, 첫번째 트레이에 안착된 반도체 소자들중 첫열 첫행의 반도체 소자 위치와, 반도체 소자가 안착되는 각 컬럼 간의 횡피치 및 종피치와, 트레이에 안착되는 반도체 소자의 수에 대한 정보를 획득하도록 한 후, 나머지 트레이에서 첫열 첫행의 반도체 소자의 위치만을 파악하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치의 작업위치 인식방법.
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