KR101322566B1 - 반도체 소자 실장 장치 및 이를 포함하는 테스트 핸들러 - Google Patents

반도체 소자 실장 장치 및 이를 포함하는 테스트 핸들러 Download PDF

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반도체 소자 실장 장치는 픽업 유닛 및 적어도 2종의 오프너들을 포함한다. 픽업 유닛은 전기적인 성능 테스트를 위한 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들이로딩되는 로딩 모듈과 다수의 소켓들을 갖는 적어도 하나의 테스트 보드 사이에서 반도체 소자들을 픽업하여 소켓들에 실장한다. 오프너들은 픽업 유닛이 반도체 소자들을 소켓들에 실장할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정하기 위한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되며, 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들 각각의 실장 위치를 가이드한다.

Description

반도체 소자 실장 장치 및 이를 포함하는 테스트 핸들러{APPARATUS FOR MOUNTING A SEMICONDUCTOR DEVICE AND TEST HANDLER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 반도체 소자 실장 장치 및 이를 포함하는 테스트 핸들러에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 반도체 소자들을 성능 테스트를 위한 테스트 보드에 실장하는 장치 및 이를 포함하여 상기 성능 테스트를 위한 테스트 장치와의 사이에서 상기 반도체 소자들을 핸들링하는 테스트 핸들러에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 칩이 기판 상에 연결된 구조를 갖는 전자 부품 중의 하나이다. 상기 반도체 소자는 일 예로, 디램(DRAM), 에스램(SRAM) 등과 같은 메모리 소자를 포함할 수 있다.
상기 반도체 소자는 실리콘 재질의 얇은 단결정 기판으로 이루어진 웨이퍼(wafer)를 기초로 하여 제조된다. 구체적으로, 상기 반도체 소자는 상기 웨이퍼 상에 회로 패턴이 패터닝된 다수의 칩들을 형성하는 팹 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 칩들 각각을 기판들 각각에 전기적으로 연결시키는 본딩 공정, 상기 기판에 연결된 칩을 외부로부터 보호하기 위한 몰딩 공정 등을 수행하여 제조된다. 이렇게 제조된 반도체 소자들은 별도의 테스트 공정을 거쳐 그 전기적인 성능을 테스트하게 된다.
이때, 상기 테스트 공정은 실질적으로 상기 반도체 소자들을 대상으로 테스트를 수행하는 테스트 장치와 상기 테스트 장치에 상기 반도체 소자들을 접속시키기 위하여 핸들링하는 테스트 핸들러를 통하여 진행된다.
최근 들어, 상기 반도체 소자들은 저장 능력이 대용량화됨에 따라 테스트 공정 시간이 증가하여 상기 반도체 소자들의 생산성이 저하되고 있으므로, 상기 테스트 공정을 신속하게 수행하고자 BIST(Built-in Self Test, 이하 BIST) 회로 기술을 각 반도체 소자에 적용하여 수행하고 있다.
그러나, 상기의 BIST 회로 기술을 적용한 신개념의 테스트 핸들러는 현재 없을 뿐만 아니라, 기존의 테스트 핸들러를 단순 개조하여 활용하고자 할 경우에도 사이즈가 다른 두 종류 이상의 반도체 소자들을 테스트 공정을 수행하기 위한 테스트 보드에 실장하고자 할 때 한 종류의 반도체 소자들의 테스트 공정이 완료될 때까지 기다렸다가 다른 종류의 반도체 소자들의 테스트 공정을 위해 사이즈와 관련된 부품들을 교체한 후 테스트 공정을 다시 수행해야 하는 불편함이 있다.
본 발명의 목적은 BIST 회로 기술이 적용된 반도체 소자들의 사이즈가 변경될 경우에도 부품 교체 없이 상기 반도체 소자들을 테스트 보드에 실장할 수 있는 반도체 소자 실장 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 반도체 소자 실장 장치를 포함하여 상기 BIST 회로 기술이 적용된 신개념의 테스트 핸들러를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 반도체 소자 실장 장치는 픽업 유닛 및 적어도 2종의 오프너들을 포함한다.
상기 픽업 유닛은 전기적인 성능 테스트를 위한 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들이로딩되는 로딩 모듈과 다수의 소켓들을 갖는 적어도 하나의 테스트 보드 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 소켓들에 실장한다.
상기 오프너들은 상기 픽업 유닛이 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들에 실장할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정하기 위한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되며, 상기 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들 각각의 실장 위치를 가이드한다.
이에, 상기 픽업 유닛은 상기 반도체 소자를 픽업하는 픽커, 상기 픽커를 상기 로딩 모듈과 상기 테스트 보드 사이에서 이동시키는 제1 이송부 및 상기 픽커를 상기 적어도 2종의 오프너들이 배치된 방향을 따라 이동시키는 제2 이송부를 포함한다.
한편, 상기 테스트 보드는 상기 오프너들 각각에 대응되는 적어도 두 개를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적으로 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 테스트 핸들러는 로딩 모듈, 실장 모듈, 테스트 버퍼부 및 언로딩 모듈을 포함한다.
상기 로딩 모듈에는 적어도 2종의 반도체 소자들이 로딩된다. 상기 보드 대기부에는 다수의 소켓들을 갖는 적어도 하나의 테스트 보드가 대기한다. 상기 실장 모듈은 상기 보드 대기부에 대기하는 테스트 보드와 상기 로딩 모듈 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 소켓들에 실장한다.
상기 테스트 버퍼부는 상기 보드 대기부로부터 상기 테스트 보드가 이송되며, 상기 반도체 소자들의 성능을 테스트하기 위한 테스트 장치와의 사이에서 이송한다. 상기 언로딩 모듈에는 상기 테스트 버퍼부로부터 상기 성능 테스트한 반도체 소자들이 실장된 테스트 보드가 언로딩된다.
이에, 상기 실장 모듈은 상기 로딩 모듈과 상기 테스트 보드 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 소켓들에 실장하는 픽업 유닛 및 상기 픽업 유닛이 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들에 실장할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정하기 위한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되며 상기 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들 각각의 실장 위치를 가이드하기 위해서 적어도 2종의 오프너들을 포함한다.
또한, 상기 로딩 모듈은 상기 반도체 소자들이 적재되는 다수의 로딩 적재부들을 갖는 로더부, 상기 로더부로부터 상기 반도체 소자들이 이송되며, 상기 반도체 소자들을 대상으로 DC(Direct Current) 테스트를 수행하는 DC 테스트부 및 상기 DC 테스트부로부터 테스트한 결과 양호한 반도체 소자들이 그 종류에 따라 구분되어 적재되는 다수의 양품 적재부들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로더부, 상기 DC 테스트부 및 상기 양품 적재부들은 직선 방향으로 구동하는 하나의 이송부를 통해 상기 반도체 소자들의 이송이 가능하도록 일렬로 배치될 수 있다.
한편, 상기 로딩 모듈은 상기 양품 적재부들에 적재된 반도체 소자들을 상기 보드 대기부와 인접한 위치로 이송시키는 제2 이송부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 로더부는 상기 반도체 소자들을 스캔 방식을 통해 식별하도록 상기 로딩 적재부들 상에 설치된 스캔부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 언로딩 모듈은 상기 테스트 버퍼부의 테스트 보드로부터 상기 반도체 소자들이 그 종류에 따라 구분하여 언로딩되는 다수의 언로딩 버퍼부들 및 상기 테스트 보드와 상기 언로딩 버퍼부들 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 언로딩 버퍼부들 각각에 실장하는 제2 실장 모듈을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 실장 모듈은 상기 테스트 보드와 상기 언로딩 버퍼부들 사이에서 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들로부터 픽업하여 상기 언로딩 버퍼부들 각각에 실장하는 제2 픽업 유닛 및 상기 제2 픽업 유닛이 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들로부터 픽업할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되는 하나의 제2 오프너를 포함할 수 있다.
또한, 상기 언로딩 모듈은 상기 언로딩 버퍼부들로부터 상기 반도체 소자들이 상기 성능 테스트한 결과에 따라 선별하여 등급별로 언로??되는 선별부 및 상기 선별부로부터 상기 반도체 소자들이 구분하여 적재되며 동일 사이즈의 상기 반도체 소자들이 로트(LOT) 별로 구분하여 적재되도록 다수의 언로딩 적재부들을 갖는 언로더부를 포함할 수 있다.
이러한 반도체 소자 실장 장치 및 이를 포함하는 테스트 핸들러에 따르면, 적어도 2종의 사이즈가 다른 반도체 소자들의 종류에 따라 테스트 보드의 소켓의 상기 반도체 소자를 고정하기 위한 래치를 적어도 2종의 오프너들을 통해서 개방함으로써, 테스트 핸들러를 상기 반도체 소자들의 사이즈가 변경될 경우에도 부품 교체 없이 그대로 사용할 수 있다.
이로써, 다양한 사이즈의 반도체 소자들을 핸들링하면서 테스트하는 전체적인 공정을 효율적으로 진행할 수 있음에 따라 상기 반도체 소자들의 생산성 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 핸들러를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 테스트 핸들러의 스택커를 정면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 테스트 핸들러의 로딩 모듈의 일부를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 테스트 핸들러에서 테스트 보드에 반도체 소자를 실장하는 실장 모듈을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 테스트 보드의 소켓에 반도체 소자가 실장되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 테스트 핸들러의 언로딩 모듈을 구체적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 실장 장치 및 이를 포함하는 테스트 핸들러에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 핸들러를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 핸들러(1000)는 스택커(100), 로딩 모듈(200), 보드 대기부(300), 실장 모듈(400), 테스트 버퍼부(500) 및 언로딩 모듈(600)을 포함한다.
상기 스택커(100)에는 다수의 반도체 소자(SD)들이 적재된다. 구체적으로, 상기 스택커(100)에는 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자(SD)들이 적재될 수 있다. 상기 반도체 소자(SD)는 실리콘 웨이퍼로부터 제조되어 대부분의 전자 장치에 기억 소자 또는 연산 소자로써 사용되고 있다. 또한, 상기 반도체 소자(SD)는 최근 대용량화됨에 따라 이하에서 설명할 테스트 공정을 신속하게 수행하기 위해 BIST 회로 기술을 적용하여 테스트 공정을 수행할 수 있다.
이러한 반도체 소자(SD)들은 커스터머 트레이(CT)에 탑재된 상태로 상기 스택커(100)에 적재될 수 있다.
또한, 상기 스택커(100)는 이하에서 설명할 테스트 장치(50)를 통하여 성능 테스트가 수행될 반도체 소자(SD)들이 로딩된 커스터머 트레이(CT)들이 적재되는 제1 구역(a)과, 상기 제1 구역(a)에서 상기 반도체 소자(SD)들이 이하에서 설명할 로딩 모듈(200)로 로딩됨에 따라 비게 되는 커스터머 트레이(CT)가 적재되는 제2 구역(b)과, 이하에서 설명할 언로딩 모듈(600)로부터 성능 테스트한 반도체 소자(SD)들이 언로딩된 커스터머 트레이(CT)들이 적재되는 제3 구역(c)으로 구분될 수 있다.
이러한 반도체 소자(SD)들을 외부의 보관 장소(미도시)로부터 이송되어 적재되며, 이에 대해서는 도 2를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고 한다.
도 2는 도 1에 도시된 테스트 핸들러의 스택커를 정면에서 바라본 도면이다.
도 2를 추가적으로 참조하면, 상기 보관 장소로부터 상기 성능 테스트 대상인 반도체 소자(SD)들이 로딩된 커스터머 트레이(CT)를 상기 제1 구역(a)에 적재하고자 할 경우, 우선 상기 보관 장소로부터 이송된 반도체 소자(SD)들을 커스터머 트레이(CT)에 탑재된 상태로 상기 스택커(100)의 측면 부위에 설치된 리프트(150)로 전달한다.
이어, 상기 리프트(150)에 전달된 커스터머 트레이(CT)를 상기 스택커(100)의 하부 공간과 연결된 위치로 하강시킨다. 이어, 상기 하강한 커스터머 트레이(CT)를 상기 스택커(100)의 하부 공간을 따라 이동하는 셔틀(160)로 전달한다. 이어, 상기 셔틀(160)로 전달된 커스터머 트레이(CT)를 상기 하부 공간을 따라 이동하면서 상기 제1 구역(a)의 스택커(100)에 적재한다.
이와 유사하게, 상기 제3 구역(c)으로부터 상기 테스트한 반도체 소자(SD)들을 탑재된 커스터머 트레이(CT)는 상기의 과정과 반대로 수행함으로써, 상기 보관 장소로 이송할 수 있다.
이와 같이, 상기 반도체 소자(SD)들을 상기 스택커(100)와 동일 평면 상에서 하부 공간을 이동하는 셔틀(160)을 통해 상기 스택커(100)에 적재하거나, 상기 스택커(100)로부터 상기 보관 장소로 이송함으로써, 상기 스택커(100)에 상기 반도체 소자(SD)들을 적재하거나 이송하는 전체적인 물류 시스템 설치 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
상기 로딩 모듈(200)에는 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자(SD)들이 로딩된다. 상기 로딩 모듈(200)은 로더부(210), DC(Direct Current) 테스트부(220), 적어도 하나의 양품 적재부(230) 및 적어도 하나의 불량 적재부(240)를 포함한다.
상기 로더부(210)는 상기 스택커(100)의 제1 구역(a)과 인접한 위치에 배치된다. 상기 로더부(210)에는 상기 스택커(100)로부터 적어도 2종의 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들이 로딩된다. 이에, 상기 로더부(210)에는 상기 반도체 소자(SD)들이 적재되는 다수의 로딩 적재부(212)들이 배치될 수 있다.
이때, 상기 로딩 모듈(200)은 상기 로딩 적재부(212)들에 적재된 반도체 소자(SD)들을 식별하기 위하여 상기 로딩 적재부(212)들 상에 설치된 스캔부(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 스캔부(250)는 2D 형태로 상기 로딩 적재부(212)에 적재된 반도체 소자(SD)들의 식별 코드, 예컨대 바(Bar) 코드를 스캔하여 인식함으로써, 상기 반도체 소자(SD)의 특성, 특히 그 사이즈에 대한 정보를 획득할 수 있다.
이렇게 스캔부(250)에서 획득한 반도체 소자(SD)들의 정보는 이후 공정의 모든 구성에 전달하고, 이를 작업자가 확인할 수 있도록 본 테스트 핸들러(1000)의 구동을 도시한 PC 스크린에 표시할 수 있다. 이로써, 상기 반도체 소자(SD)들의 사이즈가 다름에 따라 공정 상 발생될 수 있는 오류를 방지할 수 있다.
상기 DC 테스트부(220)는 상기 로더부(210)와 인접하게 배치되어 상기 로딩 적재부(212)들로부터 상기 반도체 소자(SD)들을 이송 받는다. 상기 DC 테스트부(220)에서는 상기 반도체 소자(SD)들의 직류 전류(Direct Current) 특성을 테스트한다.
이에, 상기 로딩 모듈(200)은 상기 로더부(210)와 상기 DC 테스트부(220) 사이에서 상기 반도체 소자(SD)들을 이송하는 제1 이송부(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 이송부(260)는 상기 로더부(210)와 상기 DC 테스트부(220) 사이를 연결한 이송 레일(262) 및 상기 이송 레일(262)을 따라 이동하면서 상기 반도체 소자(SD)들을 상기 로더부(210)로부터 픽업하여 상기 DC 테스트부(220)에 이송하는 로딩 픽커(264)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 로딩 픽커(264)는 공정의 효율성을 위해서 1행의 8개를 한번에 픽업할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 양품 적재부(230)는 상기 DC 테스트부(220)와 인접하게 배치되어 상기 DC 테스트부(220)에서 테스트한 결과 양호한 반도체 소자(SD)들이 적재된다. 이때, 상기 양품 적재부(230)는 상기 DC 테스트부(220)에서 테스트한 반도체 소자(SD)들을 상기 제1 이송부(260)에 의해서 이송될 수 있도록 상기 이송 레일(262)의 연장선 상에 배치될 수 있다. 이하, 상기 DC 테스트부(220)에서 테스트한 반도체 소자(SD)들이 상기 양품 적재부(230)에 적재되는 방식에 대해서 도 3을 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 도 1에 도시된 테스트 핸들러의 로딩 모듈의 일부를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 추가적으로 참조하면, 상기 양품 적재부(230)는 상기 DC 테스트부(220)에 테스트한 반도체 소자(SD)들을 그 종류에 따라 구분하여 적재되도록 다수로 구성될 수 있다.
이때, 상기 로딩 모듈(200)은 상기 다수의 양품 적재부(230)들에 상기 제1 이송부(260)에 의해 구분하여 적재될 수 있도록 상기 제1 이송부(260)가 이송하는 방향과 수직한 방향으로 상기 양품 적재부(230)들을 이송하는 제2 이송부(270)를 더 포함할 수 있다. 이에, 상기 양품 적재부(230)들은 상기 제2 이송부(270)에 의해 상기 반도체 소자(SD)들이 구분하여 적재되도록 상기 제2 이송부(270)가 이송하는 방향을 따라 배치될 수 있다.
또한, 상기 양품 적재부(230)들은 상기 반도체 소자(SD)들이 이하에서 설명할 보드 대기부(300)에 용이하게 실장될 수 있도록 상기 제2 이송부(270)에 의해 상기 로더부(210)와 상기 DC 테스트부(220)로부터 벗어난 위치로 이송될 수 있다. 이러한 다수의 양품 적재부(230)들은 일 예로, 공정 효율 및 설치 공간 측면에서 약 5종류의 서로 다른 반도체 소자(SD)들이 적재될 수 있도록 약 5개로 구성될 수 있다.
상기 불량 적재부(240)는 상기 DC 테스트부(220)와 인접하게 배치되어 상기 DC 테스트부(220)에서 테스트한 결과, 불량한 반도체 소자(SD)들이 적재된다. 이때, 상기 불량 적재부(240)는 상기 DC 테스트부(220)에서 테스트한 반도체 소자(SD)들을 상기 제1 이송부(260)에 의해서 이송될 수 있도록 상기 이송 레일(262)의 연장선 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 불량 적재부(240)는 상기 이송 레일(262) 상에서 상기 양품 적재부(230)들과 간섭되지 않도록 도 3에서와 같이 상기 양품 적재부(230)들 다음 위치에 배치될 수 있다. 이러한 불량 적재부(240)도 상기 양품 적재부(230)들과 마찬가지로, 상기 반도체 소자(SD)들의 종류에 따라 구분하여 적재될 수 있도록 다수가 배치될 수 있다. 이에, 상기 로딩 모듈(200)도 상기 다수의 불량 적재부(240)들을 상기 제1 이송부(260)와 수직한 방향으로 상기 불량 적재부(240)들을 이송하는 제3 이송부(280)를 더 포함할 수 있고, 또한 상기 불량 적재부(240)들도 상기 제3 이송부(280)가 이송하는 방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 보드 대기부(300)는 상기 로딩 모듈(200)과 인접한 위치에 배치된다. 구체적으로, 상기 보드 대기부(300)는 상기 제2 이송부(270)에 의해서 상기 로더부(210) 및 상기 DC 테스트부(220)로부터 벗어난 위치로 이송된 양품 적재부(230)들과 인접하게 배치될 수 있다.
이하, 상기 보드 대기부(300)와 상기 이송된 양품 적재부(230)들과의 직선 방향을 행 방향으로 정의하고자 한다. 또한, 상기 보드 대기부(300)에는 다수의 소켓(10)들을 갖는 적어도 하나의 테스트 보드(TB)가 배치된다.
상기 실장 모듈(400)은 상기 보드 대기부(300)와 상기 양품 적재부(230)들 사이에서 상기 반도체 소자(SD)들을 픽업하여 상기 테스트 보드(TB)의 소켓(10)들에 실장한다. 이하, 상기 실장 모듈(400)에 대해서는 도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 도 1에 도시된 테스트 핸들러에서 테스트 보드에 반도체 소자를 실장하는 실장 모듈을 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에서 테스트 보드의 소켓에 반도체 소자가 실장되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 실장 모듈(400)은 픽업 유닛(410) 및 적어도 하나의 오프너(420)들을 포함한다.
상기 픽업 유닛(410)은 사이즈가 다른 2종의 반도체 소자(SD)들을 상기 양품 적재부(230)들로부터 픽업하여 상기 테스트 보드(TB)의 소켓(10)들에 실장한다. 이러한 픽업 유닛(410)은 실장 픽커(412) 및 실장 이송부(414)를 포함한다.
상기 실장 픽커(412)는 진공 흡착 방식 등을 통해 실질적으로 상기 반도체 소자(SD)들을 픽업한다. 이때, 상기 실장 픽커(412)는 공정 효율을 위해서 상기 테스트 보드(TB)의 1행의 소켓(10)들 개수만큼의 반도체 소자(SD)들을 한번에 픽업할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 실장 픽커(412)는 한번에 약 8개를 픽업할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 실장 픽커(412)는 상기 양품 적재부(230)들에 적재된 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들을 모두 픽업 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 실장 이송부(414)는 상기 실장 픽커(412)를 상기 양품 적재부(230)들과 상기 테스트 보드(TB) 사이에서 행 방향으로 이송하여 상기 실장 픽커(412)에서 픽업한 반도체 소자(SD)들을 상기 테스트 보드(TB)의 소켓(10)들에 위치시킨다.
상기 오프너(420)는 상기 테스트 보드(TB)의 소켓(10)들 각각에 결합되어 각 소켓(10)에 실장될 각 반도체 소자(SD)를 고정하는 래치(20)를 개방한다. 이때, 상기 소켓(10)은 우선 상기 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들 각각에 대응되도록 실장되는 영역이 사이즈가 가장 큰 반도체 소자(SD)도 실장될 수 있도록 충분히 넓게 형성되고, 상기 소켓(10)은 상기 반도체 소자(SD)를 고정하기 위한 탄성력이 제공되는 탄성체(30)를 통하여 서로 결합된 상부 소켓(12)과 하부 소켓(14)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 반도체 소자(SD)가 실장되는 영역은 실질적으로 상기 상부 소켓(12)에 형성된다.
이에, 상기 오프너(420)는 도 5에서와 같이 상기 소켓(10)의 상기 반도체 소자(SD)가 실장되는 상부 소켓(12)의 영역에 결합되면서 상기 소켓(10)에 압력을 가함으로써, 상기 래치(20)를 개방하고 상기 상부 소켓(12)으로부터 분리되면서 상기 래치(20)가 상기 탄성체(30)에 의해 상기 반도체 소자(SD)를 고정하도록 할 수 있다.
상기 오프너(420)는 상기 반도체 소자(SD)가 상기 상부 소켓(12)의 정확한 위치에 실장될 수 있도록 상기 상부 소켓(12)에 결합되면서 상기 실장되는 반도체 소자(SD)를 가이드한다.
이에, 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들이 상기 실장 이송부(414)에 의해서 상기 소켓(10)들로 이송되므로, 상기 오프너(420)는 상기 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들 각각을 상기 상부 소켓(12)의 정확한 위치에 가이드하기 위해서 다수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오프너(420)는 상기 2종의 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들에 대응하여 두 개로 이루어질 수 있다.
이럴 경우, 상기 두 개의 오프너(420)들은 상기 2종의 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들이 상기 테스트 보드(TB)의 소켓(10)들에 열 방향으로 서로 구분되어 실장되도록 하기 위해서 열 방향을 따라 배치될 수 있다. 이에, 상기 픽업 유닛(410)은 상기 실장 픽커(412)가 상기 두 개의 오프너(420)들에 모두 위치되도록 하기 위해서 열 방향으로 이송하는 제2 실장 이송부(416)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 2종의 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들을 다른 테스트 보드(TB)의 소켓(10)들에 실장되도록 상기 보드 대기부(300)에서 상기 테스트 보드(TB)는 열 방향을 따라 두 개가 나란하게 배치될 수 있다. 이럴 경우, 상기 오프너(420)들은 상기 테스트 보드(TB)들 각각에 대응되도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 상기 적어도 2종의 사이즈가 다른 반도체 소자(SD)들의 종류에 따라 테스트 보드(TB)의 소켓(10)의 상기 반도체 소자(SD)를 고정하기 위한 래치(20)를 적어도 2종의 오프너(420)들을 통해 가이드하면서 개방함으로써, 테스트 핸들러(1000)를 상기 반도체 소자(SD)들의 사이즈가 변경될 경우에도 부품 교체 없이 그대로 사용할 수 있다.
이로써, 다양한 사이즈의 반도체 소자(SD)들을 핸들링하면서 테스트하는 전체적인 공정을 효율적으로 진행할 수 있음에 따라 상기 반도체 소자(SD)들의 생산성 향상을 기대할 수 있다.
상기 테스트 버퍼부(500)는 상기 보드 대기부(300)와 인접하게 배치된다. 상기 테스트 버퍼부(500)에는 상기 보드 대기부(300)로부터 상기 실장 모듈(400)에 의해서 상기 반도체 소자(SD)들이 실장된 테스트 보드(TB)가 이송된다.
상기 테스트 버퍼부(500)는 상기 반도체 소자(SD)들의 성능을 테스트하기 위한 테스트 장치(50)로 상기 테스트할 반도체 소자(SD)들이 실장된 테스트 보드(TB)를 전달하거나 상기 테스트 장치(50)로부터 상기 테스트한 반도체 소자(SD)들이 실장된 테스트 보드(TB)를 전달 받는다. 이때, 상기 테스트 장치(50)는 효율적인 테스트 공정을 위해서 테스트할 수 있는 테스트부(미도시)를 다수 포함할 수 있다. 이럴 경우, 상기 테스트 장치(50)는 상기 다수의 테스트부들 각각에 상기 테스트 보드(TB)를 전달하거나 전달 받기 위한 이송암(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 언로딩 모듈(600)은 상기 테스트 버퍼부(500)와 인접하게 배치된다. 구체적으로, 상기 언로딩 모듈(600)은 상기 테스트 핸들러(1000)의 공간적 설계 측면에서 효율성을 위하여 상기 테스트 버퍼부(500)를 사이로 상기 로딩 모듈(200) 및 상기 보드 대기부(300)와 병렬 구조로 배치될 수 있다.
상기 언로딩 모듈(600)에는 상기 테스트 버퍼부(500)로부터 성능 테스트한 반도체 소자(SD)들이 실장된 테스트 보드(TB)가 이송된다. 이하, 상기 언로딩 모듈(600)에 대해서는 도 6을 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 6은 도 1에 도시된 테스트 핸들러의 언로딩 모듈을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 추가적으로 참조하면, 상기 언로딩 모듈(600)은 적어도 하나의 언로딩 버퍼부(700)들, 제2 실장 모듈(800), 선별부(900) 및 언로더부(950)를 포함한다.
상기 언로딩 버퍼부(700)는 상기 테스트 버퍼부(500)와 인접하게 배치된다. 상기 언로딩 버퍼부(700)는 상기 테스트 버퍼부(500)에서의 테스트 보드(TB)로부터 상기 반도체 소자(SD)들을 그 종류에 따라 구분하여 언로딩되도록 다수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 언로딩 버퍼부(700)는 상기 양품 적재부(230)들이 약 5종류의 반도체 소자(SD)들을 적재할 수 있도록 구성된 것에 대응하여 약 5개로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 반도체 소자(SD)들이 상기 언로딩 버퍼부(700)들로 언로딩됨에 따라 비게 되는 테스트 보드(TB)는 상기 보드 대기부(300)로 이송되어 다른 반도체 소자(SD)들이 상기 실장 모듈(400)을 통해 실장될 수 있다.
상기 제2 실장 모듈(800)은 상기 테스트 보드(TB)와 상기 언로딩 버퍼부(700)들 사이에서 상기 테스트 보드(TB)로부터 상기 반도체 소자(SD)들을 픽업하여 상기 언로딩 버퍼부(700)들로 종류에 따라 구분하여 이송한다. 이러한 상기 제2 실장 모듈(800)은 상기 실장 모듈(400)과 유사한 구성을 포함하고 있다. 이에, 상기 제2 실장 모듈(800)은 제2 픽업 유닛(810) 및 제2 오프너(820)를 포함할 수 있다.
상기 제2 픽업 유닛(810)은 상기 반도체 소자(SD)들을 실질적으로 픽업하는 제2 실장 픽커(812)와, 상기 제2 실장 픽커(812)와 연결되어 상기 제2 실장 픽커(812)를 행 방향 및 열 방향 각각을 따라 이송시키는 제3 및 제4 실장 이송부(814, 816)들을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 실장 픽커(812)는 상기 반도체 소자(SD)들이 테스트 공정을 수행했으므로, 가능하면 빠른 시간에 상기 테스트 보드(TB)로부터 상기 반도체 소자(SD)들을 픽업하여 상기 언로딩 버퍼부(700)들로 이송하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 제2 실장 픽커(812)는 공정 효율 및 설치 공간 측면을 고려하여 2행의 약 16개를 한번에 픽업할 수 있다.
상기 제2 오프너(820)는 상기 테스트 보드(TB)에 결합하여 상기 소켓(10)들 각각의 래치(20)를 개방한다. 이에, 상기 오프너(420)가 상기 반도체 소자(SD)를 정확하게 상기 소켓(10)에 정확하게 가이드하는 것이 필요한데 반해, 상기 제2 오프너(820)는 상기 제2 실장 픽커(812)가 픽업할 수 있도록 상기 소켓(10)의 래치(20)를 개방만하면 되므로, 상기 반도체 소자(SD)들의 종류에 상관없이 상기 제2 실장 픽커(812)가 한번에 픽업하는 개수만큼 상기 소켓(10)들을 개방할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 오프너(820)는 2행의 약 16개의 소켓(10)들을 한번에 개방하도록 구성될 수 있다.
상기 선별부(900)는 상기 언로딩 버퍼부(700)들과 인접하게 배치된다. 상기 선별부(900)에는 상기 언로딩 버퍼부(700)들로부터 상기 반도체 소자(SD)들을 테스트한 결과에 따라 선별하여 등급별로 언로딩된다. 이때, 상기 선별부(900)에서도 상기 반도체 소자(SD)들은 우선적으로 그 종류에 따라 구분하여 언로딩될 수 있다.
이에, 상기 언로딩 모듈(600)은 상기 언로딩 버퍼부(700)들과 상기 선별부(900) 사이에서 상기 반도체 소자(SD)들을 이송하는 선별 이송 유닛(960)을 더 포함할 수 있다. 이러한 선별 이송 유닛(960)은 상기 실장 모듈(400) 및 상기 제2 실장 모듈(800)과 유사하게 상기 반도체 소자(SD)들을 픽업하는 언로딩 픽커(962) 및 상기 언로딩 픽커(962)와 연결되어 상기 언로딩 픽커(962)를 상기 선별부(900)로 이송하는 선별 이송부(964)를 포함할 수 있다.
상기 언로더부(950)는 상기 선별부(900)와 인접하게 배치된다. 상기 언로더부(950)는 상기 선별부(900)와 상기 스택커(100)의 제3 구역(c) 사이에 배치될 수 있다. 상기 언로더부(950)에는 상기 선별부(900)에서 선별된 반도체 소자(SD)들이 적재된 다수의 언로딩 적재부(952)들이 배치될 수 있다. 이때, 상기 언로더부(950)로 상기 반도체 소자(SD)를 언로딩시키는 공정은 상기 선별 이송 유닛(960)에 의해 연속적으로 진행될 수 있다.
또한, 상기 다수의 언로딩 적재부(952)들에 의해서 동일 등급, 구체적으로 동일 공정 조건에서 제조된 로트(LOT) 형태의 반도체 소자(SD)들도 등급별로 구분하여 적재할 수 있다. 이때, 상기 로트(LOT) 형태로 구분된 반도체 소자(SD)들은 순차적으로 언로딩될 때에는 당연히 용이하게 구분하여 적재할 수 있고, 반대로 비순차적으로 언로딩될 경우에도 상기 선별 이송 유닛(960)에 의해 구분하여 적재할 수 있다. 이로써, 상기 로트(LOT) 형태로 구분된 반도체 소자(SD)들도 부품 교체 없이 연속적으로 수행할 수 있음에 따라, 이에 따른 생산성 향상도 기대할 수 있다.
이후, 상기 언로더부(950)에 언로딩된 반도체 소자(SD)들은 상기 스택커(100)의 제3 구역(c)에 종류에 따라 그리고 등급에 따라 구분하여 언로딩될 수 있다. 이렇게 스택커(100)의 제3 구역(c)에 언로딩된 반도체 소자(SD)들은 그 구분에 따라 서로 다른 후속 공정이 진행될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
SD : 반도체 소자 CT : 커스터머 트레이
TB : 테스트 보드 10 : 소켓
20 : 래치 50 : 테스트 장치
100 : 스택커 150 : 리프트
160 : 셔틀 200 : 로딩 모듈
210 : 로더부 220 : DC 테스트부
230 : 양품 적재부 240 : 불량 적재부
250 : 스캔부 300 : 보드 대기부
400 : 실장 모듈 410 : 픽업 모듈
412 : 실장 픽커 414 : 실장 이송부
420 : 오프너 500 : 테스트 버퍼부
600 : 언로딩 모듈 700 : 언로딩 버퍼부
800 : 제2 실장 모듈 900 : 선별부
950 : 언로더부 1000 : 테스트 핸들러

Claims (11)

  1. 전기적인 성능 테스트를 위한 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들이로딩되는 로딩 모듈과 다수의 소켓들을 갖는 적어도 하나의 테스트 보드 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 소켓들에 실장하는 픽업 유닛; 및
    상기 픽업 유닛이 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들에 실장할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정하기 위한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되며, 상기 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들 각각의 실장 위치를 가이드하기 위해서 적어도 2종의 오프너들을 포함하며,
    상기 픽업 유닛은
    상기 반도체 소자를 픽업하는 픽커;
    상기 픽커를 상기 로딩 모듈과 상기 테스트 보드 사이에서 이동시키는 제1 이송부; 및
    상기 적어도 2종의 반도체 소자들 각각이 상기 적어도 2종의 오프너들 각각이 결합된 소켓에 구분하여 실장되도록 상기 픽커를 상기 적어도 2종의 오프너들이 배치된 방향을 따라 이동시키는 제2 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 실장 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 테스트 보드는 상기 오프너들 각각에 대응되는 적어도 두 개를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 실장 장치.
  4. 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들이 로딩되는 로딩 모듈;
    다수의 소켓들을 갖는 적어도 하나의 테스트 보드가 대기하는 보드 대기부;
    상기 보드 대기부에 대기하는 테스트 보드와 상기 로딩 모듈 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 소켓들에 실장하는 실장 모듈;
    상기 보드 대기부로부터 상기 테스트 보드가 이송되며, 상기 반도체 소자들의 성능을 테스트하기 위한 테스트 장치와의 사이에서 이송하는 테스트 버퍼부; 및
    상기 테스트 버퍼부로부터 상기 성능 테스트한 반도체 소자들이 실장된 테스트 보드가 언로딩되는 언로딩 모듈을 포함하고,
    상기 실장 모듈은
    상기 로딩 모듈과 상기 테스트 보드 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 소켓들에 실장하는 픽업 유닛; 및
    상기 픽업 유닛이 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들에 실장할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정하기 위한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되며, 상기 사이즈가 다른 적어도 2종의 반도체 소자들 각각의 실장 위치를 가이드하기 위해서 적어도 2종의 오프너들을 포함하며,
    상기 픽업 유닛은
    상기 반도체 소자를 픽업하는 픽커;
    상기 픽커를 상기 로딩 모듈과 상기 테스트 보드 사이에서 이동시키는 제1 이송부; 및
    상기 적어도 2종의 반도체 소자들 각각이 상기 적어도 2종의 오프너들 각각이 결합된 소켓에 구분하여 실장되도록 상기 픽커를 상기 적어도 2종의 오프너들이 배치된 방향을 따라 이동시키는 제2 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  5. 제4항에 있어서, 상기 로딩 모듈은
    상기 반도체 소자들이 적재되는 다수의 로딩 적재부들을 갖는 로더부;
    상기 로더부로부터 상기 반도체 소자들이 이송되며, 상기 반도체 소자들을 대상으로 DC(Direct Current) 테스트를 수행하는 DC 테스트부; 및
    상기 DC 테스트부로부터 테스트한 결과, 양호한 반도체 소자들이 그 종류에 따라 구분되어 적재되는 다수의 양품 적재부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  6. 제5항에 있어서, 상기 로더부, 상기 DC 테스트부 및 상기 양품 적재부들은 직선 방향으로 구동하는 하나의 이송부를 통해 상기 반도체 소자들의 이송이 가능하도록 일렬로 배치된 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  7. 제5항에 있어서, 상기 로딩 모듈은 상기 양품 적재부들에 적재된 반도체 소자들을 상기 보드 대기부와 인접한 위치로 이송시키는 제2 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  8. 제5항에 있어서, 상기 로더부는 상기 반도체 소자들을 스캔 방식을 통해 식별하도록 상기 로딩 적재부들 상에 설치된 스캔부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  9. 제4항에 있어서, 상기 언로딩 모듈은
    상기 테스트 버퍼부의 테스트 보드로부터 상기 반도체 소자들이 그 종류에 따라 구분하여 언로딩되는 다수의 언로딩 버퍼부들; 및
    상기 테스트 보드와 상기 언로딩 버퍼부들 사이에서 상기 반도체 소자들을 픽업하여 상기 언로딩 버퍼부들 각각에 종류에 따라 구분하여 실장하는 제2 실장 모듈을 포함하며,
    상기 제2 실장 모듈은
    상기 테스트 보드와 상기 언로딩 버퍼부들 사이에서 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들로부터 픽업하여 상기 언로딩 버퍼부들 각각에 실장하는 제2 픽업 유닛; 및
    상기 제2 픽업 유닛이 상기 반도체 소자들을 상기 소켓들로부터 픽업할 때 각 소켓의 각 반도체 소자를 고정한 래치를 개방하도록 각 소켓에 결합되는 하나의 제2 오프너를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  10. 제9항에 있어서, 상기 언로딩 모듈은
    상기 언로딩 버퍼부들로부터 상기 반도체 소자들이 상기 성능 테스트한 결과에 따라 선별하여 등급별로 언로딩되는 선별부; 및
    상기 선별부로부터 상기 반도체 소자들이 구분하여 적재되며 동일 사이즈의 상기 반도체 소자들이 로트(LOT) 별로 구분하여 적재되도록 다수의 언로딩 적재부들을 갖는 언로더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 로딩 모듈에 로딩되는 반도체 소자들 및 상기 언로딩 모듈에서의 테스트 보드로부터 언로딩되는 반도체 소자들이 적재되는 스택커; 및
    상기 스택커의 동일 평면 상에서 상기 로딩 스택커의 하부 공간을 이동하면서 상기 반도체 소자들을 상기 스택커에 로딩하거나 상기 스택커로부터 언로딩하는 셔틀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
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