KR101272629B1 - 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제작완료된 반도체 소자를 테스트하기 위한 테스트 핸들러에 관한 것으로, 소자 이송접속 장치에 고정되는 상판과 이 상판에 고정되는 복수의 흡착접속모듈을 구비하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛에 있어서: 상기 흡착접속모듈은 각각, 상기 상판에 결합되며, 인가되는 공압에 의한 상하방향 완충작용을 수행하는 상부의 에어 댐퍼; 상기 에어 댐퍼에 결합되는 연결 플레이트, 외력 작용시 상기 연결 플레이트에 대해 상대적으로 수평이동 가능하도록 상기 연결 플레이트에 결합되는 플로팅 플레이트, 및 외력 해제시 상기 연결 플레이트와 상기 플로팅 플레이트를 정위치 정렬시키는 복수의 자동정렬 수단을 포함하는 위치보정 블록; 및 상기 위치보정 블록 하부에 고정되며 반도체 소자를 접촉상태에서 흡착하는 소자흡착 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛을 제공함으로써, 접촉연결유닛의 하강시 상호 형상적으로 간섭하는 부분들 간의 충돌 빈도를 저하시킴과 더불어 충돌강도를 저하시켜 충격 누적에 의한 부품의 손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 장시간 사용하더라도 에어 댐퍼의 기밀불량과 동작불량이 발생하는 것을 원천적으로 차단하여 효과적인 충격완화가 유지될 수 있도록 하여, 내구성 향상, 생산성 향상 및 수율 향상 등을 달성할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛{AUTO ALIGNMENT CONTACT CONNECTING UNIT FOR TEST HANDLER}
본 발명은 제작완료된 반도체 소자를 테스트하기 위한 테스트 핸들러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 흡착한 상태에서 반도체 소자의 테스트가 이루어지는 테스트 헤드의 소켓에 반도체 소자를 가압상태로 접속시키는 반도체 소자 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 생산이 완료된 후, 전기적 특성과 기능 검사, 신뢰성 검사 등, 여러 가지 테스트과정을 거쳐 불량품이 걸러지고 양품으로 판정된 것들만이 최종적으로 출하되는데, 이러한 반도체 소자의 테스트를 수행하기 위한 장치로서 테스트 핸들러가 사용된다.
도 1은 일반적인 테스트 핸들러의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 테스트 핸들러(1)는 크게, 반도체 소자의 테스트가 실행되는 테스트 영역(10), 검사대상 반도체 소자가 공급되는 로딩 영역(20), 검사완료된 반도체 소자가 양품과 불량품으로 구분되어 배출되는 언로딩 영역(30), 로딩 영역(20)과 테스트 영역(10) 사이의 입력 버퍼 영역(40) 및 언로딩 영역(30)과 테스트 영역(10) 사이의 출력 버퍼 영역(50)으로 구분될 수 있다.
테스트 핸들러(1)로 공급되는 반도체 소자들은, 로딩 영역(20)을 통해 공급되어, 입력 버퍼 영역(40), 테스트 영역(10) 및 출력 버퍼 영역(50) 거친 다음 최종적으로 언로딩 영역(30)을 통해 배출된다.
반도체 소자는, 소정의 배열 규칙에 따라 형성되는 다수의 적재홈(21)을 구비하는 커스토머 트레이(25)에 적재된 상태에서 트레이 이송장치(미도시)를 통해 로딩 영역(20)으로 공급된 다음, 다수의 반도체 소자를 동시에 이송할 수 있는 로딩 픽커 장치(60)에 의해 입력 버퍼 영역(40)에 구비되는 버퍼 트레이(45)로 옮겨진다. 버퍼 트레이(45)는, 커스토머 트레이(25)의 적재홈(21)들과는 다른 소정 간격의 배열 규칙에 따라 형성되는, 예들 들어 2, 4, 8, 16 또는 32 개 등의 다수의 적재홈(41)을 구비한다. 그리고, 로딩 픽커 장치(60)는, 개별적으로 반도체 소자를 흡착고정할 수 있으며 간격조정이 가능한, 다수의 진공흡착모듈(미도시)을 구비한다. 이와 같은, 로딩 픽커 장치(60)는 진공흡착모듈들이 개별적으로 반도체 소자를 흡착한 상태에서 버퍼 트레이(45) 상부로 이동하며, 이동 중에 버퍼 트레이(45)에 구비되는 적재홈(41)의 간격에 맞게 진공흡착모듈들이 간격조정되어, 반도체 소자들을 버퍼 트레이(45)의 적재홈(41)에 내려놓게 된다.
그리고, 테스트 영역(10)에는 반도체 소자의 테스트를 실행하는 테스트 헤드(15)가 구비되며, 테스트 헤드(15)는 개별적으로 하나의 반도체 소자의 테스트를 실행하는 다수의 소켓(11)을 구비한다. 테스트 헤드(15)에 구비되는 다수의 소켓(11)의 배열 형태는 버퍼 트레이(45)에 구비되는 다수의 적재홈(41)의 배열 형태와 동일하며, 따라서 버퍼 트레이(45)에서 테스트 헤드(15)로 동시에 여러 개의 반도체 소자를 이송하는 과정에서 간격조정은 불필요하다.
또한, 출력 버퍼 영역(50)은 테스트 영역(10)의 테스트 헤드(15)에서 테스트 완료된 반도체 소자들이 이송되는 영역으로서, 입력 버퍼 영역(40)과 마찬가지로 대응하는 배열 형태의 다수의 적재홈(51)을 구비하는 버퍼 트레이(55)가 구비된다.
나아가, 출력 버퍼 영역(50)의 버퍼 트레이(55)로 이송된 반도체 소자들은 상기한 로딩 픽커 장치(60)에 대응하는, 다수의 반도체 소자를 동시에 이송할 수 있고 간격조정 또한 가능한, 언로딩 픽커 장치(70)에 의해 언로딩 영역(30)에 대기하고 있는 커스토머 트레이(35)에 양품과 불량품으로 구분되어 적재됨으로써 테스트를 완료하게 된다.
한편, 테스트 핸들러(1)는, 입력 버퍼 영역(40)의 버퍼 트레이(45)와 테스트 헤드(15) 사이 및 테스트 헤드(15)와 출력 버퍼 영역(50)의 버퍼 트레이(55) 사이에서 반도체 소자를 이송하고, 테스트 헤드(15)의 소켓(11)에 반도체 소자를 가압 상태로 접속시키기 위한, 소자 이송접속 장치(80)를 구비한다.
소자 이송접속 장치(80)는 수평 및 수직 운동, 즉, X, Y 및 Z 축 방향 운동이 가능한 이송 메커니즘(미도시) 및, 하나 이상의 반도체 소자를 흡착고정함과 더불어 흡착고정된 반도체 소자를 테스트 헤드(15)의 소켓(11)에 가압 상태에서 접속시킬 수 있는 접촉연결유닛을 포함한다.
도 2는 종래기술에 따른 접촉연결유닛의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 접촉연결유닛을 도시한 부분 절개 정면도이고, 도 4는 도 3의 흡착접속모듈과 버퍼 트레이의 도킹 직전 상태를 개념적으로 도시한 부분 단면도이고, 도 5는 도 3의 흡착접속모듈과 버퍼 트레이의 도킹 상태를 개념적으로 도시한 부분 단면도이다.
접촉연결유닛(100)은 소자 이송접속 장치(80)의 본체(미도시)에 고정되는 상판(110)과 이 상판(110)에 고정되는 다수의 흡착접속모듈(120)을 구비한다. 도 2에는 4개의 흡착접속모듈(120)을 구비한 접촉연결유닛(100)의 예가 도시되어 있지만, 흡착접속모듈(120)의 수는, 예를 들어 2개, 8개, 16개 또는 32개 등과 같이 변화될 수 있고, 또한 예를 들어 4개의 흡착접속모듈(120)을 구비한 접촉연결유닛(100)이 2개 이상 소자 이송접속 장치(80)에 장착되어 사용될 수 있는 등 다양한 변화가 가능하며, 따라서 동시에 이송 및 접속을 수행할 수 있는 반도체 소자의 수가 다양하게 변화될 수 있다. 물론, 이와 같은 소자 이송접속 장치(80)에 구비되는 흡착접속모듈(120)의 수와 배열 형태에 대응하여, 버퍼 트레이(45, 55)에 구비되는 적재홈(41, 51)의 수와 배열 형태 및 테스트 헤드(15)에 구비되는 소켓(11)의 수와 배열 형태 또한 변경되어야 할 것이다.
흡착접속모듈(120)은, 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상하방향으로 완충작용을 수행하는 에어 댐퍼(135), 에어 댐퍼(135) 하부에 결합되며 일부분은 소정의 범위 내에서 수평 이동가능한 구성의 위치보정 블록(155), 위치보정 블록(155) 하부에 고정되며 반도체 소자와 접촉하는 소자흡착 블록(185)을 구비한다.
구체적으로, 에어 댐퍼(135)는 반도체 소자를 흡착하고 가압하는 과정에서 상하방향으로 충격을 완화하기 위한 것으로서, 종래기술에 따른 에어 댐퍼(135)는, 내부에 실린더(121)를 구비하는 하우징(123)과, 이 하우징(123) 내에 내장되어 상하방향으로 이동가능한 피스톤(133)을 포함한다. 하우징(123)은 다시, 실린더(121)가 구비되며 상부에 실린더(121)와 연통되도록 형성되어 공압을 인가할 수 있도록 하는 관통공(126)을 구비하는 상부 하우징 부재(122)와 상부 하우징 부재(122)의 하부에 결합되며 하방으로 개방되는 피스톤 출입구(128)를 구비하는 하부 하우징 부재(124)로 구분된다. 피스톤(133)은 실린더의 내주면에 구속되는 헤드부(132)와 피스톤 출입구(128)를 통해 상하방향으로 출입하는 로드부(134)를 구비하며, 헤드부(132)는 그 외주면에 고무 재질의 쿼드 링(137)을 고정하기 위한 링 수용홈(138)을 구비한다. 이 쿼드 링(137)은 헤드부(132)의 외주면과 실린더(121) 내주면 사이에 밀착되어 관통공(126)을 통한 공압 인가시 실린더 내부공간을 기밀하게 유지하는 역할을 수행한다. 이와 같은 에어 댐퍼(135)는 공압이 인가되는 상태에 피스톤(133)의 로드부(134)를 통해 외부로부터 충격이 전달될 때, 피스톤(133)이 충격에 대응하여 일정 범위 이내에서 상승하면서 공압에 의해 충격을 흡수하는 방식으로 충격을 완화시킨다.
또한, 위치보정 블록(155)은 이송 메커니즘(미도시)에 의한 위치제어 정밀도의 한계를 극복할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 피스톤(133)의 로드부(134)에 고정되는 연결 플레이트(151), 연결 플레이트(151)의 하부에 결합되며 내부에 진공배관(162)을 구비하는 플로팅 플레이트(161), 플로팅 플레이트(161)의 하부 중심에 위치하게 되는 진공배관(162)의 일단부에 결합되는 흡착패드(171), 및 플로팅 플레이트(161)의 하부 가장자리에서 수직 하방으로 연장되도록 설치되는 2개 이상의 가이드 핀(177)을 구비한다. 플로팅 플레이트(161)는 볼트(163) 등과 같은 체결부재를 여러 개 사용하여 연결 플레이트(151)와 결합되되, 결합상태에서 플로팅 플레이트(161)는 일정 범위 이내에서 연결 플레이트(151)에 대한 상대적인 수평운동이 가능한 구조로 결합된다. 좀 더 상세히 설명하면, 플로팅 플레이트(161)에 형성되는 볼트(163)의 헤드부(162)를 수용하는 각 볼트 수용홀(166)의 직경을 볼트(163)의 헤드부(162) 보다 크게 형성함과 더불어 볼트(163)와 함께 사용되는 와셔(167) 또한 볼트 수용홀(166)의 직경보다 작게 형성하여 일정 범위의 유격이 존재하도록 하고, 체결시 각 볼트(163)당 2개의 와셔(167)를 사용함과 더불어 두 와셔(167) 사이에 쓰러스트 베어링(169)을 끼워넣음으로써, 플로팅 플레이트(161)와 연결 플레이트(151)가 결합상태에서도 상기한 유격에 의해 한정되는 범위 이내에서의 상대적인 수평운동이 가능하게 된다.
나아가, 소자흡착 블록(185)은, 중심부에 진공형성용 통공(182)을 구비하는 상부의 고정 플레이트(181)와, 고정 플레이트(181)에 결합되며 중심을 수직으로 관통하는 흡착배관(188)을 구비하고 흡착할 반도체 소자의 치수에 대응하도록 형성되어 반도체 소자의 상면과 직접 접촉하는 흡착면(192)을 구비하는 하부의 흡착 헤드(191)를 포함하며, 플로팅 플레이트(161)의 하부에 결합된다.
이상과 같은 접촉연결유닛(100)을 포함하는 소자 이송접속 장치(80)의 작동 방법을 설명하면 다음과 같다.
소자 이송접속 장치(80)는, 이송 메커니즘에 의해 접촉연결유닛(100)을 버퍼 트레이(45) 또는 테스트 헤드(15) 상부의 결정된 위치로 이송하여 위치를 정렬한 상태에서, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 반도체 소자(90)를 흡착하기 위해 또는 흡착고정 상태의 반도체 소자를 가압 상태에서 접속시키기 위해, 하강하게 된다. 이때, 위치보정 블록(155)에 설치되는 가이드 핀(177)이 버퍼 트레이(45) 또는 테스트 헤드(15)에 각각 설치되는 가이드 지그(47)(17)에 형성된 수직의 가이드 홀(48)에 삽입되는 도킹 과정에서 정밀한 위치 정렬이 이루어진다. 즉, 1차적으로 이송 메커니즘에 의한 접촉연결유닛(100)의 위치정렬이 이루어진 다음, 추가적으로 접촉연결유닛(100)이 하강하는 도킹 과정에서 원뿔형으로 형성되는 가이드 핀(177)이 원뿔형으로 형성되는 입구부분을 갖는 가이드 홀(48)에 가이드 되면서 위치보정 블록(155)의 플로팅 플레이트(161)를 연결 플레이트(151)에 대해 수평방향으로 상대적으로 미세이동시켜(도 4에서 우측 방향) 2차적으로 정밀한 위치정렬이 이루어지게 되는 것이다. 부연하면, 상기한 바와 같이 이송 메커니즘에 의한 접촉연결유닛(100)의 위치제어 정밀도에는 한계가 있을 수밖에 없고, 이와 같은 한계를 보상하기 위해 연결 플레이트(151)와 플로팅 플레이트(161)가 상대적으로 수평이동이 가능한 구조로 구성되는 위치보정 블록(155)이 사용되는 것이다. 즉, 접촉연결유닛(100)이 정위치에서 다소 이탈하게 위치제어되더라도, 가이드 핀(177)이 가이드 홀(48)에 가이드되어 하강하는 도킹 과정에서 플로팅 플레이트(161)의 미세한 수평이동을 통한 위치보정이 이루어져, 소자흡착 블록(185)의 흡착 헤드(191)가 반도체 소자를 흡착하기 위해 버퍼 트레이(45)의 적재홈(41)에 놓인 반도체 소자(90)의 상면에 정확하게 접촉할 수 있도록 또는 반도체 소자(90)를 흡착한 흡착 헤드(191)가 테스트 헤드(15)의 소켓(11)에 정확하게 접속할 수 있도록 한다.
더불어, 흡착 헤드(191)가 하강할 때, 흡착 헤드(191)의 흡착면(192)에 접촉하게 되는 반도체 소자(90)가 과도한 충격을 받는 것을 방지하기 위해 공압이 인가되는 에어 댐퍼(135)에 의한 상하 방향 완충이 동반되며, 플로팅 플레이트(161)의 진공배관(162), 흡착 패드(171), 소자흡착 블록(185)을 구성하는 고정 플레이트(181)의 통공(182), 흡착 헤드(191)의 흡착배관(188)을 경유한 음압의 인가시, 음압에 의한 흡착력으로 흡착 헤드(191) 하단의 흡착면(192)에서 반도체 소자(90)의 흡착이 이루어지게 된다.
그러나, 종래기술에 따른 접촉연결유닛(100)의 경우, 접촉연결유닛(100)의 불완전한 위치정렬로 인해 연결 플레이트(151)에 대해 상대적으로 수평이동하면서 정위치에서 이탈하게 되는 플로팅 플레이트(161)가, 이후 접촉연결유닛(100)이 전체적으로 상승하더라도 연결 플레이트(151)에 대해 원위치로 복귀되지 않는다. 이는 후속 작업 중 접촉연결유닛(100)이 정위치에 정확히 위치제어되더라도, 플로팅 플레이트(161)가 연결 플레이트(151)에 대해 정위치에서 이탈한 정렬불량 상태에서 하강하게 된다는 것을 의미하며, 따라서 플로팅 플레이트(161)에 설치되는 가이드 핀(177)이 버퍼 트레이(45) 등에 설치되는 가이드 지그(47)와 정렬되는 도킹 과정에서 충돌하게 되어 충격이 가해지게 된다. 가이드 핀(177)과 가이드 지그(47)의 충돌에 의한 충격은 버퍼 트레이(45)에 대기 중인 반도체 소자가 적재홈(41) 내에서 튀어 올라 정위치에서 이탈하도록 하거나 심지어 뒤집히도록 할 수 있으며, 이는 양품 상태로 테스트를 위해 테스트 핸들러에 진입한 반도체 소자에 직접적인 충격을 가해 불량품을 생성하는 원인이 될 수 있다. 더불어, 하강시 상호 형상적인 간섭이 이루어지는 가이드 핀(177)과 가이드 지그(47)의 충돌 빈도가 증가하게 되고 정렬불량의 정도가 증가하여 충격이 더욱 커질 수 있으며, 이로 인한 충격의 누적으로 접촉연결유닛(100), 버퍼 트레이(45), 테스트 헤드(15) 등이 구조적 손상을 입어 내구성이 저하될 수 있는 위험 또한 상당한 실정이다. 또한, 2차적인 위치 정렬이 이루어지는 도킹 과정에서 가이드 핀(177)이 가이드 지그(47)와 충돌할 경우 충격을 줄이기 위해서는, 플로팅 플레이트(161)가 연결 플레이트(151)에 대해 신속하게 수평이동되어야 할 필요가 있으나, 상대적인 수평운동이 자유롭지 못한 제약이 따른다. 이를 극복하기 위해, 종래기술에서도 플로팅 플레이트(161)와 연결 플레이트(151) 사이에 윤활 시트(미도시) 등과 같은 마찰완화를 위한 부품이 사용되는 경우도 있으나 그 효과는 제한적인 실정이라 할 수 있으며, 따라서 이송 메커니즘에 의한 소자 이송접속 장치의 구동속도가 제한될 수밖에 없고, 그로 인해 단위시간당 테스트 되는 반도체 소자의 수, 즉 생산성이 제한될 수밖에 없는 실정이다.
또한, 종래기술에 따른 에어 댐퍼(135)는 장기간 사용하면 기밀 유지를 위해 사용되는 쿼드 링(137)이 마찰에 의해 마모되어 기밀이 불량해질 수 있으며, 또한 마모로 인해 발생하는 티끌이 원활한 동작을 방해하는 원인이 될 수 있어, 내구성을 제한되는 문제점이 있는 실정이다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서,
본 발명은 위치보정 블록을 구성하는 연결 플레이트와 플로팅 플레이트가 상대적인 수평이동이 가능한 구조로 형성됨과 더불어, 하강시 플로팅 플레이트가 정위치에서 이탈한다 하더라도 상승시 플로팅 플레이트가 정위치로 복귀하도록 하는 구조로 형성되는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 에어 댐퍼가 마찰에 의한 마모와 티끌로 인해 기밀이 불량해지고 동작이 불량해지는 위험으로부터 자유롭게 형성되는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은,
소자 이송접속 장치에 고정되는 상판과 이 상판에 고정되는 복수의 흡착접속모듈을 구비하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛에 있어서:
상기 흡착접속모듈은 각각, 상기 상판에 결합되며, 인가되는 공압에 의한 상하방향 완충작용을 수행하는 상부의 에어 댐퍼; 상기 에어 댐퍼에 결합되는 연결 플레이트, 외력 작용시 상기 연결 플레이트에 대해 상대적으로 수평이동 가능하도록 상기 연결 플레이트에 결합되는 플로팅 플레이트, 및 외력 해제시 상기 연결 플레이트와 상기 플로팅 플레이트를 정위치 정렬시키는 복수의 자동정렬 수단을 포함하는 위치보정 블록; 및 상기 위치보정 블록 하부에 고정되며 반도체 소자를 접촉상태에서 흡착하는 소자흡착 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛을 제공한다.
그리고, 상기 자동정렬 수단은 각각, 구형의 볼; 상기 연결 플레이트의 저면에 원뿔형으로 만입되도록 형성되어 상기 볼의 상부를 부분적으로 구속하는 볼 수용홈; 상기 볼을 하방에서 탄성지지하는 탄성지지 조립체; 상기 볼 수용홈에 대응하는 상기 플로팅 플레이트 상의 위치에 형성되어 상기 탄성지지 조립체를 수용하는 탄성지지 조립체 수용홈; 및 상기 탄성지지 조립체의 상기 탄성지지 조립체 수용홈 내부에서의 상승 한도를 한정하도록 상기 탄성지지 조립체 수용홈의 입구 둘레에 결합되며, 중심부에 상기 볼을 측방에서 구속하는 볼 수용구멍을 구비하는 고정링;을 포함하여, 외력 작용시 상기 볼이 상기 탄성지지 조립체를 하방으로 변위시키면서 하강하여 상기 플로팅 플레이트의 상기 연결 플레이트에 대한 상대적인 수평이동을 허용하고, 외력 해제시 상기 볼의 상부가 상기 볼 수용홈에 구속되는 가운데 상기 탄성지지 조립체의 복원력이 작용하여 상기 플로팅 플레이트가 상기 연결 플레이트에 대한 정위치로 복귀하도록 자동정렬시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 탄성지지 조립체는, 상기 탄성지지 조립체 수용홈 하부에 내장되는 스프링과, 상기 탄성지지 조립체 수용홈 내의 상기 스프링 상부에 배치되어 상기 볼을 하방에서 탄성지지하는 푸쉬로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스프링에 의한 부가적인 상하방향 완충기능을 수행하도록 정위치 정렬시 상기 연결 플레이트와 상기 플로팅 플레이트는 상기 볼을 사이에 두고 서로의 사이에 소정 간격의 틈이 존재하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 자동정렬 수단은 3세트 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 에어 댐퍼는, 대직경의 헤드부와 상기 헤드부 하부에서 하방으로 연장되는 소직경의 로드부를 구비하는 피스톤, 공압을 인가할 수 있도록 하는 관통공을 구비하는 상부 하우징 부재, 내부에 상기 피스톤의 헤드부를 수용하는 실린더가 구비되며 하방으로 개방되어 상기 피스톤의 로드부가 관통하게 되는 피스톤 출입구를 구비하는 하부 하우징 부재, 및 상부 하우징 부재와 하부 하우징 부재 사이에 위치하며 공압에 의해 팽창가능한 재료로 제작되어 상기 관통공을 통한 공압 인가시 팽창하여 상기 피스톤의 헤드부를 하방으로 가압하는 팽창 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 피스톤의 헤드부는 그 저면에서 상방으로 뚫리는 복수의 안내 홈을 구비하며, 상기 하부 하우징 부재는 상기 안내 홈에 대응하는 그 상면의 위치에서 상방으로 연장되는 상기 안내 홈과 같은 수의 안내 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내 홈의 직경은 상기 안내 핀의 직경보다 크게 형성되며, 상기 안내홈의 끝단부 형상 및 상기 안내 핀의 끝단부 형상은 서로 맞대응하도록 반구형 또는 원뿔형으로 형성되어, 외력 해제시 피스톤의 위치가 정위치로 자동정렬되는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 피스톤의 헤드부는 둘레를 따라 모깍기 또는 모따기 가공된 상측 가장자리를 구비하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 안내 홈과 상기 안내 핀은 각각 3개 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명의 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛을 제공함으로써, 접촉연결유닛의 하강시 상호 형상적으로 간섭하는 부분들 간의 충돌 빈도를 저하시킴과 더불어 충돌강도를 저하시켜 충격 누적에 의한 부품의 손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 장시간 사용하더라도 에어 댐퍼의 기밀불량과 동작불량이 발생하는 것을 원천적으로 차단하여 효과적인 충격완화가 유지될 수 있도록 하여, 내구성 향상, 생산성 향상 및 수율 향상 등을 달성할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 테스트 핸들러의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 접촉연결유닛의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 접촉연결유닛을 도시한 부분 절개 정면도이고,
도 4는 도 3의 흡착접속모듈과 버퍼 트레이의 도킹 직전 상태를 개념적으로 도시한 부분 단면도이고,
도 5는 도 3의 흡착접속모듈과 버퍼 트레이의 도킹 상태를 개념적으로 도시한 부분 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉연결유닛의 부분 절개 정면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 댐퍼를 확대 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치보정 블록을 도시한 부분분해 사시도,
도 9는 도 8의 실시예에 따른 위치보정 블록에 내장되는 자동정렬 수단의 구조를 상세히 도시한 부분단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉연결유닛의 부분 절개 정면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 댐퍼를 확대 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치보정 블록을 도시한 부분분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 실시예에 따른 위치보정 블록에 내장되는 자동정렬 수단의 구조를 상세히 도시한 부분단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉연결유닛(1100)은, 종래기술과 유사하게, 소자 이송접속 장치의 본체(미도시)에 고정되는 상판(1110)과 이 상판(1110)에 고정되는 다수의 흡착접속모듈(1120)을 구비한다. 물론, 접촉연결유닛(1100)에 구비되는 흡착접속모듈(1120)의 수는 다양한 변화가 가능하며, 따라서 동시에 이송 및 접속을 수행할 수 있는 반도체 소자의 수가 다양하게 변화될 수 있고, 이에 대응하여 버퍼 트레이(45, 55)에 구비되는 적재홈(41, 51)의 수와 배열 형태 및 테스트 헤드(15)에 구비되는 소켓(11)의 수와 배열 형태 또한 다양하게 변화될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡착접속모듈(1120)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 종래기술과 마찬가지로 완충작용을 수행하는 에어 댐퍼(1135), 이 에어 댐퍼(1135) 하부에 결합되며 일부분은 소정의 범위 내에서 수평 이동가능한 구성의 위치보정 블록(1155), 이 위치보정 블록(1155) 하부에 고정되며 반도체 소자(90)와 접촉하는 소자흡착 블록(1185)을 구비한다.
좀 더 상세히 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 댐퍼(1135)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 반도체 소자를 흡착하고 가압하는 과정에서 상하방향으로 충격을 완화하기 위한 것으로서, 대직경의 헤드부(1132)와 이 헤드부(1132) 하부에서 하방으로 연장되는 소직경의 로드부(1134)를 구비하는 피스톤(1133)과, 공압을 인가할 수 있도록 하는 관통공(1126)을 구비하는 상부 하우징 부재(1122)와, 내부에 피스톤(1133)의 헤드부(1132)를 수용하는 실린더(1121)가 구비되며 하방으로 개방되어 피스톤(1133)의 로드부(1134)가 관통하게 되는 피스톤 출입구(1128)를 구비하는 하부 하우징 부재(1124), 및 상부 하우징 부재(1122)와 하부 하우징 부재(1124) 사이에 위치하며 공압에 의해 팽창가능한 재료로 제작되어 관통공(1126)을 통한 공압 인가시 팽창하여 피스톤(1133)의 헤드부(1132)를 하방으로 가압하는 팽창 플레이트(1241)를 포함한 구성으로 이루어진다.
이와 같은, 에어 댐퍼(1135)는 기본적으로 피스톤(1133)의 로드부(1134)를 통해 외력이 작용하면 상하방향으로 일정범위 이내에서 이동하면서 공압에 의한 상하방향의 완충작용을 수행한다. 구체적으로, 종래기술에서와 달리, 실린더(1121) 내주면과 피스톤(1133)의 헤드부(1132) 외주면 사이에 기밀을 유지한 상태에서 공압이 피스톤의 헤드부에 직접적으로 작용하도록 하는 것이 아니라, 팽창 플레이트(1241)의 상부에 관통공(1126)을 통한 공압이 작용하여 팽창 플레이트(1241)가 하방으로 팽창하도록 하고, 이와 같이 팽창하는 팽창 플레이트(1241)가 간접적으로 피스톤(1133)의 헤드부(1132)를 가압하도록 하는 방식이다.
또한, 피스톤(1133)의 헤드부(1132)는 그 저면에서 상방으로 뚫리는 복수의 안내 홈(1232)을 구비하며, 하부 하우징 부재(1124)는 안내 홈에 대응하는 그 상면의 위치에서 상방으로 연장되는 안내 홈(1232)과 같은 수의 안내 핀(1242)을 구비한다. 이와 같은 안내 홈(1232)과 안내 핀(1242)은 일정한 간격으로 배치되며 각각 3개 이상 구비되는 것이 바람직하다. 더불어, 피스톤(1133)의 헤드부(1132)의 직경은 실린더(1121)의 직경보다 작고, 로드부(1134)의 직경 또한 피스톤 출입구(1128)의 직경보다 작게 형성된다. 따라서, 종래기술과는 달리, 피스톤(1133)의 헤드부(1132)가 실린더(1121)의 내주면에 형상적으로 구속되어 중심을 유지하는 가운데 상하방향으로만 이동하도록 안내되는 것이 아니라, 안내 홈(1232)과 안내 핀(1242) 상호 간의 형상적인 구속에 의해 안내된다.
한편, 안내 홈(1232)의 직경은 안내 핀(1242)의 직경보다 크게 형성되며, 안내 홈(1232)의 끝단부 형상 및 안내 핀(1242)의 끝단부 형상은 서로 맞대응하도록 반구형 또는 원뿔형으로 형성된다. 이와 같은 안내 홈(1232)과 안내 핀(1242)의 직경차로 인해, 외력 작용시 피스톤은 상하방향(Z) 운동 뿐만 아니라, 도 7에 화살표 'U'로 지시되는 바와 같이, 일정범위 이내에서 피스톤(1133)의 축이 상하방향의 수직 중심축에서 이탈하는 유니버셜 운동 또한 가능하게 된다. 다만, 외력 해제시, 피스톤이 최대로 하강하게 되어, 서로 형상적으로 맞대응하도록 형성되는 안내 홈(1232)의 끝단부와 안내 핀(1242)의 끝단부가 접촉하는 과정에서, 피스톤(1133)의 축이 수직 중심축과 일치하도록 정위치로 자동정렬되도록 한다.
더불어, 피스톤(1133)의 헤드부(1132)는 둘레를 따라 모깍기 가공된 상측 가장자리(1236)를 구비한다. 물론, 모깍기 가공 대신 모따기 가공 또한 가능하다 할 것이다. 이와 같은 모깍기 가공된 상측 가장자리(1236)를 구비함에 따라 피스톤(1133)의 운동 자유도가 더욱 향상된다. 즉, 상기한 바와 같은 유니버셜 운동이 이루어지는 과정에서, 피스톤(1133)의 헤드부(1132)의 상측 가장자리가 형상적으로 실린더(1121)의 내주면에 부딪히면서 운동이 제한되는 것을 방지하여, 상기한 유니버셜 운동의 폭이 더욱 커질 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 장점에 더하여, 이상과 같은 에어 댐퍼(1135)는, 종래기술과는 달리, 마찰부위가 없어 장기간 사용에도 마모로 인해 기밀이 불량해지는 일이 없고, 따라서 마모로 인한 동작 방해나 내구성 저하의 우려가 없다는 장점을 또한 제공하게 된다.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치보정 블록(1155)은 이송 메커니즘(미도시)에 의한 위치제어 정밀도의 한계를 극복할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 종래기술과 유사하게, 도 6에 도시한 바와 같이, 피스톤(1133)의 로드부(1134)에 고정되는 연결 플레이트(1151), 연결 플레이트(1151)의 하부에 결합되며 내부에 진공배관(1162)을 구비하는 플로팅 플레이트(1161), 플로팅 플레이트(1161)의 하부 중심에 위치하게 되는 진공배관(1162)의 일단부에 결합되는 흡착패드(1171), 및 플로팅 플레이트(1161)의 하부 가장자리에서 수직 하방으로 연장되도록 설치되는 2개 이상의 가이드 핀(1177)을 구비한다. 플로팅 플레이트(1161)는 볼트(1163) 등과 같은 체결부재를 여러 개 사용하여 연결 플레이트(1151)와 결합되되, 결합상태에서 플로팅 플레이트(1161)는 일정 범위 이내에서 연결 플레이트(1151)에 대한 상대적인 수평운동이 가능한 구조로 결합된다.
좀 더 상세히 설명하면, 종래기술과 마찬가지로, 플로팅 플레이트(1161)에 형성되는 볼트(1163)의 헤드부를 수용하는 각 볼트 수용홀의 직경을 볼트(1163)의 헤드부 보다 크게 형성함과 더불어 볼트(1163)와 함께 사용되는 와셔 또한 볼트 수용홀의 직경보다 작게 형성하여 일정 범위의 유격이 존재하도록 하고, 체결시 각 볼트(1163)당 2개의 와셔를 사용함과 더불어 두 와셔 사이에 쓰러스트 베어링을 끼워넣음으로써, 플로팅 플레이트(1161)와 연결 플레이트(1151)가 결합상태에서도 상기한 유격에 의해 한정되는 범위 이내에서의 상대적인 수평운동이 가능하게 된다(도 4 및 도 5 참조).
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치보정 블록(1155)은, 종래기술과는 달리, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 외력 해제시 연결 플레이트(1151)와 플로팅 플레이트(1161)를 정위치 정렬시키는 4개의 자동정렬 수단을 더 포함한다.
구체적으로, 자동정렬 수단은 각각, 연결 플레이트(1151)의 저면에 원뿔형으로 만입되도록 형성되는 볼 수용홈(1312), 이 볼 수용홈(1312)에 대응하는 플로팅 플레이트(1161) 상의 위치에 형성되는 탄성지지 조립체 수용홈(1322), 이 탄성지지 조립체 수용홈(1322) 하부에 내장되는 스프링(1332)과 탄성지지 조립체 수용홈 내의 스프링(1332) 상부에 배치되어 볼을 하방에서 탄성지지하는 푸쉬로드(1342)를 포함하는 탄성지지 조립체, 이 푸쉬로드(1342)의 탄성지지 조립체 수용홈(1322) 내부에서의 상승 한도를 한정하도록 탄성지지 조립체 수용홈(1322)의 입구 둘레에 결합되며 중심부에 볼을 측방에서 구속하는 볼 수용구멍(1344)을 구비하는 고정링(1352), 및 볼 수용구멍(1344) 내에서 측방으로 구속되고 푸쉬로드(1342)에 의해 하방에서 탄성 지지되며 볼 수용홈(1312)에 의해 상방으로 구속되도록 배치되는 볼(1362)을 포함한 구성으로 이루어진다.
이와 같은 자동정렬 수단은, 외력 작용시 볼(1362)이 탄성지지 조립체를 구성하는 푸쉬로드(1342)를 하방으로 변위시키면서 하강하여 플로팅 플레이트(1161)의 연결 플레이트(1151)에 대한 상대적인 수평이동을 허용하고, 외력 해제시 볼(1362)의 상부가 볼 수용홈(1312)에 구속되는 가운데 탄성지지 조립체를 구성하는 스프링(1332)의 복원력이 작용하여 플로팅 플레이트(1161)가 연결 플레이트(1151)에 대한 정위치로 복귀하도록 자동정렬시킨다.
또한, 연결 플레이트와 플로팅 플레이트는 정위치에 정렬시 볼을 사이에 두고 서로의 사이에 소정 간격의 틈이 존재하도록 결합되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 에어 댐퍼(1135)에 의한 상하방향 완충기능에 더하여 자동정렬 수단을 구성하는 스프링(1332)에 의한 부가적인 상하방향 완충기능을 수행할 수 있게 된다.
이와 같은 자동정렬 수단은, 도 8에 도시된 실시예에서는 4 세트 구비되어 있지만, 3세트 이상 구비되면 최소한의 균형을 유지하는 가운데, 플로팅 플레이트의 자동정렬을 효과적으로 수행할 수 있다 할 것이다.
나아가, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소자흡착 블록(1185)은, 종래기술과 마찬가지로, 중심부에 진공형성용 통공(1182)을 구비하는 상부의 고정 플레이트(1181)와, 고정 플레이트(1181)에 결합되며 중심을 수직으로 관통하는 흡착배관(1188)을 구비하고 흡착할 반도체 소자의 치수에 대응하도록 형성되어 반도체 소자의 상면과 직접 접촉하는 흡착면(1192)을 구비하는 하부의 흡착 헤드(1191)를 포함하며, 플로팅 플레이트(1161)의 하부에 결합된다.
아울러, 이상에서 설명한 실시예와는 달리, 별도로 도시하지는 않지만, 위치보정 블록(1155)은 가이드 핀(1177) 대신에 상응하는 가이드 지그를 구비하고, 이에 대응하여 버퍼 트레이에 가이드 핀이 구비되도록 할 수 있다. 또한, 가이드 지그가 위치보정 블록(1155)이 아닌 소자흡착 블록(1185)에 구비될 수도 있을 것이다. 더불어, 어느 쪽에 구비되던 가이드 핀의 끝단부가 원뿔형에 한정되지 않고, 가이드를 원활하게 하는 형상이라면 반구형 등과 같은 다른 형상으로 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 위치보정 블록(1155)에서 연결 플레이트(1151)에 대한 플로팅 플레이트(1161)의 상대적인 수평이동을 가능하게 하는 구조가, 상기한 바와 같은 볼트(1163)와 와셔 및 쓰러스트 베어링의 조합을 사용함과 더불어 볼트 수용홀에 대한 상대적인 치수조정으로 구현될 수도 있지만, 상대적인 수평이동을 가능하게 한다면 어떤 구조라도 사용될 수 있다 할 것이다.
더불어, 에어 댐퍼(1135)가 이상의 실시예와 달리 독립적으로 형성되지 않고, 상판(1110)에 부분적으로 매립된 형태로 구성되는 등과 같은 변형도 가능하다 할 것이다.
이하, 이상과 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉연결유닛(1100)을 포함하는 소자 이송접속 장치의 작동 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 접촉연결유닛(1100)을 구비하는 소자 이송접속 장치는, 종래기술과 마찬가지로, 이송 메커니즘에 의해 접촉연결유닛(1100)을 버퍼 트레이(45) 또는 테스트 헤드(15) 상부의 결정된 위치로 이송하여 위치를 정렬한 상태에서, 반도체 소자(90)를 흡착하기 위해 또는 흡착고정 상태의 반도체 소자를 가압 상태에서 접속시키기 위해, 하강하게 된다(도 4 및 도 5 참조). 이때, 위치보정 블록(1155)에 설치되는 가이드 핀(1177)이 버퍼 트레이(45) 또는 테스트 헤드(15)에 각각 설치되는 가이드 지그(47)(17)에 형성된 수직의 가이드 홀(48)에 삽입되는 도킹 과정에서 정밀한 위치 정렬이 이루어진다. 즉, 1차적으로 이송 메커니즘에 의한 접촉연결유닛(1100)의 위치정렬이 이루어진 다음, 추가적으로 접촉연결유닛(1100)이 하강하는 도킹 과정에서 원뿔형 끝단부를 갖는 가이드 핀(1177)이 원뿔형으로 형성되는 입구부분을 갖는 가이드 홀(48)에 가이드 되면서 위치보정 블록(1155)의 플로팅 플레이트(1161)를 연결 플레이트(1151)에 대해 수평방향으로 상대적으로 미세이동시켜 2차적으로 정밀한 위치정렬이 이루어지게 되는 것이다.
그러나, 종래기술과 달리, 본 발명에 따른 접촉연결유닛(1100)은, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 위치보정 블록(1155)에 의해 가능해지는 상대적인 수평이동 뿐만 아니라 에어 댐퍼(1135)의 피스톤(1133)이 유니버셜 운동을 제공함에 따라 위치보정 블록(1155) 이하의 부품들이 전체적으로 일정 각도 범위 내에서 유니버셜 운동을 할 수 있어, 운동 자유도가 더욱 향상된다. 즉, 기본적인 위치보정 블록(1155)에 이한 수평이동(X)과 에어 댐퍼(1135)에 의한 상하방향(Z) 이동에 더하여, 위치보정 블록(1155)의 스프링(1332)에 의한 상하방향 이동을 동반하는 부가적인 완충 및 에어 댐퍼(1135)의 피스톤(1133)에 의한, 도 6 및 도 7에 화살표 'U'로 지시되는 방향의, 유니버셜 운동 또한 가능함에 따라, 접촉연결유닛(1100)의 하강으로 가이드 핀(1177)이 가이드 지그(47)에 의해 가이드되는 2차적인 위치정렬과정 즉 도킹 과정에서 상호 충돌이 발생하더라도 더욱 신속하고 원활하게 그리고 현저히 충격을 완화하는 방식으로 위치정렬이 이루어질 수 있도록 한다.
이와 같이 신속하고 원활하며 충격을 완화하는 방식으로 이루어지는 도킹 과정에서 플로팅 플레이트(1161)의 위치보정 즉 위치정렬이 이루어짐에 따라, 기본적으로 소자흡착 블록(1185)의 흡착 헤드(1191)가 반도체 소자(90)를 흡착하기 위해 버퍼 트레이(45)의 적재홈(41)에 놓인 반도체 소자(90)의 상면에 정확하게 접촉할 수 있도록 또는 반도체 소자(90)를 흡착한 흡착 헤드(1191)가 테스트 헤드(15)의 소켓(11)에 정확하게 접속할 수 있도록 하며, 더불어 반도체 소자(90)에 작용하는 충격 또한 현저히 감소시킬 수 있게 되고, 나아가 이송 메커니즘에 의한 소자 이송접속 장치의 구동속도를 향상시킬 수 있어, 단위시간당 테스트 되는 반도체 소자의 수로 정의될 수 있는, 생산성 향상에도 기여할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 접속연결유닛(1100)은, 종래기술과는 달리, 1차적인 위치제어불량으로 인해 2차적인 정렬과정에서 연결 플레이트(1151)에 대해 상대적으로 수평이동하게 되어 정위치에서 이탈하게 되는 플로팅 플레이트(1161)가, 이후 접촉연결유닛(1100)이 상승하면 자동정렬 수단에 의해 곧바로 원래의 정위치로 복귀한다. 즉, 플로팅 플레이트(1161)는 가이드 핀(1177) 등에 의한 외력의 영향을 받지 않는 상태일 경우 항상 연결 플레이트(1151)에 대한 정위치 즉 중심에 위치하게 되며, 에어 댐퍼(1135)의 피스톤(1133) 또한 최대 하강 상태에서 안내 홈(1232)의 끝단부와 안내 핀(1242)의 끝단부 간의 접촉에 의해 중심에 위치하게 되어, 흡착접속모듈(1120)이 전체적으로 중심이 일치하는 정위치에 위치정렬된다.
이와 같이 흡착접속 모듈(1120)이 전체적으로 중심이 일치하도록 정위치에 위치정렬된다는 것은, 이송 메커니즘에 의한 접촉연결유닛(1100)의 제한적인 위치제어 정밀도에 따라 하강시 가이드 핀(1177)과 가이드 지그(47)가 충돌할 수는 있어도, 플로팅 플레이트(1161)가 정렬과정에서 정위치 이탈 후 원위치로 복귀하지 않음에 따른 충돌은 방지할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 후속 작업 중 접촉연결유닛(1100)이 정위치에 정확히 위치제어된다면, 플로팅 플레이트(1161)에 설치되는 가이드 핀(1177)이 버퍼 트레이(45) 등에 설치되는 가이드 지그(47)와 정렬되는 과정에서 충돌이 일어나지 않는다.
결과적으로, 상승시 흡착접속 모듈(1120)은 항상 전체적으로 정위치 정렬 상태를 유지함에 따라, 충돌의 빈도가 현저히 감소할 뿐만 아니라, 접촉연결유닛(1100)의 1차적인 위치제어불량으로 인해 도킹 과정에서 충돌이 일어나더라도 정렬불량의 정도가 상대적으로 완화되어 충격은 현저히 감소하게 된다. 나아가, 충돌 빈도의 감소와 충격의 감소는, 버퍼 트레이(45)에 대기 중인 반도체 소자가, 적재홈(41) 내에서 충격으로 인해 튀어 올라 정위치에서 이탈하거나 심지어 뒤집히는 등의 이유로 파손되어 불량품이 될 가능성을 또한 감소시켜줌에 따라, 테스트 핸들러에서 테스트되는 전체 반도체 소자에 대한 양품 비율로 정의될 수 있는 수율의 향상을 또한 달성할 수 있다. 더불어, 충돌 빈도의 감소와 충격의 감소는, 접촉연결유닛(1100), 버퍼 트레이(45), 테스트 헤드(15) 등이 구조적 손상을 입어 내구성이 저하될 수 있는 위험 또한 현저히 감소시켜 준다 할 것이다.
1: 테스트 핸들러 10: 테스트 영역
11: 소켓 15: 테스트 헤드
20: 로딩 영역 25, 35: 커스토머 트레이
30: 언로딩 영역 40: 입력 버퍼 영역
45, 55: 버퍼 트레이 50: 출력 버퍼 영역
60: 로딩 픽커 장치 70: 언로딩 픽커 장치
80: 소자 이송접속 장치 90: 반도체 소자
100: 접촉연결유닛 110: 상판
120: 흡착접속모듈 121: 실린더
123: 하우징 122: 상부 하우징 부재
124: 하부 하우징 부재 128: 피스톤 출입구
133: 피스톤 135: 에어 댐퍼
137: 쿼드 링 138: 링 수용홈
151: 연결 플레이트 155: 위치보정 블록
161: 플로팅 플레이트 169: 쓰러스트 베어링
171: 흡착패드 177: 가이드 핀
181: 고정 플레이트 185: 소자흡착 블록
191: 흡착 헤드 1100: 접촉연결유닛
1110: 상판 1120: 흡착접속모듈
1121: 실린더 1122: 상부 하우징 부재
1124: 하부 하우징 부재 1126: 관통공
1128: 피스톤 출입구 1132: 헤드부
1133: 피스톤 1134: 로드부
1135: 에어 댐퍼 1151: 연결 플레이트
1155: 위치보정 블록 1161: 플로팅 플레이트
1162: 진공배관 1163: 볼트
1171: 흡착패드 1177: 가이드 핀
1181: 고정 플레이트 1185: 소자흡착 블록
1188: 흡착배관 1191: 흡착 헤드
1192: 흡착면 1241: 팽창 플레이트
1232: 안내 홈 1242: 안내 핀
1236: 상측 가장자리 1312: 볼 수용홈
1322: 탄성지지 조립체 수용홈 1332: 스프링
1342: 푸쉬로드 1344: 볼 수용구멍
1352: 고정링 1362: 볼

Claims (10)

  1. 소자 이송접속 장치에 고정되는 상판과 이 상판에 고정되는 복수의 흡착접속모듈을 구비하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛에 있어서:
    상기 흡착접속모듈은 각각,
    상기 상판에 결합되며, 인가되는 공압에 의한 상하방향 완충작용을 수행하는 상부의 에어 댐퍼;
    상기 에어 댐퍼에 결합되는 연결 플레이트, 외력 작용시 상기 연결 플레이트에 대해 상대적으로 수평이동 가능하도록 상기 연결 플레이트에 결합되는 플로팅 플레이트, 및 외력 해제시 상기 연결 플레이트와 상기 플로팅 플레이트를 정위치 정렬시키는 복수의 자동정렬 수단을 포함하는 위치보정 블록; 및
    상기 위치보정 블록 하부에 고정되며 반도체 소자를 접촉상태에서 흡착하는 소자흡착 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자동정렬 수단은 각각,
    구형의 볼; 상기 연결 플레이트의 저면에 원뿔형으로 만입되도록 형성되어 상기 볼의 상부를 부분적으로 구속하는 볼 수용홈; 상기 볼을 하방에서 탄성지지하는 탄성지지 조립체; 상기 볼 수용홈에 대응하는 상기 플로팅 플레이트 상의 위치에 형성되어 상기 탄성지지 조립체를 수용하는 탄성지지 조립체 수용홈; 및 상기 탄성지지 조립체의 상기 탄성지지 조립체 수용홈 내부에서의 상승 한도를 한정하도록 상기 탄성지지 조립체 수용홈의 입구 둘레에 결합되며, 중심부에 상기 볼을 측방에서 구속하는 볼 수용구멍을 구비하는 고정링;을 포함하여,
    외력 작용시 상기 볼이 상기 탄성지지 조립체를 하방으로 변위시키면서 하강하여 상기 플로팅 플레이트의 상기 연결 플레이트에 대한 상대적인 수평이동을 허용하고, 외력 해제시 상기 볼의 상부가 상기 볼 수용홈에 구속되는 가운데 상기 탄성지지 조립체의 복원력이 작용하여 상기 플로팅 플레이트가 상기 연결 플레이트에 대한 정위치로 복귀하도록 자동정렬시키는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 탄성지지 조립체는, 상기 탄성지지 조립체 수용홈 하부에 내장되는 스프링과, 상기 탄성지지 조립체 수용홈 내의 상기 스프링 상부에 배치되어 상기 볼을 하방에서 탄성지지하는 푸쉬로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스프링에 의한 부가적인 상하방향 완충기능을 수행하도록 정위치 정렬시 상기 연결 플레이트와 상기 플로팅 플레이트는 상기 볼을 사이에 두고 서로의 사이에 소정 간격의 틈이 존재하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 자동정렬 수단은 3세트 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 댐퍼는,
    대직경의 헤드부와 상기 헤드부 하부에서 하방으로 연장되는 소직경의 로드부를 구비하는 피스톤,
    공압을 인가할 수 있도록 하는 관통공을 구비하는 상부 하우징 부재,
    내부에 상기 피스톤의 헤드부를 수용하는 실린더가 구비되며 하방으로 개방되어 상기 피스톤의 로드부가 관통하게 되는 피스톤 출입구를 구비하는 하부 하우징 부재, 및
    상부 하우징 부재와 하부 하우징 부재 사이에 위치하며 공압에 의해 팽창가능한 재료로 제작되어 상기 관통공을 통한 공압 인가시 팽창하여 상기 피스톤의 헤드부를 하방으로 가압하는 팽창 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 피스톤의 헤드부는 그 저면에서 상방으로 뚫리는 복수의 안내 홈을 구비하며, 상기 하부 하우징 부재는 상기 안내 홈에 대응하는 그 상면의 위치에서 상방으로 연장되는 상기 안내 홈과 같은 수의 안내 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 안내 홈의 직경은 상기 안내 핀의 직경보다 크게 형성되며, 상기 안내홈의 끝단부 형상 및 상기 안내 핀의 끝단부 형상은 서로 맞대응하도록 반구형 또는 원뿔형으로 형성되어, 외력 해제시 피스톤의 위치가 정위치로 자동정렬되는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 피스톤의 헤드부는 둘레를 따라 모깍기 또는 모따기 가공된 상측 가장자리를 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 안내 홈과 상기 안내 핀은 각각 3개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러용 자동 정렬 접촉연결유닛.
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