KR101515168B1 - 테스트핸들러용 개방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스트핸들러용 개방장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 캐리어보드의 인서트의 홀딩부재가 반도체소자의 홀딩을 해제하는 상태로 조작된 상태에서도 개방판의 상면과 인서트의 저면 사이에 소정 간격이 유지됨으로써 인서트의 불량 발생을 방지할 수 있는 기술이이 개시된다.

Description

테스트핸들러용 개방장치{OPENER FOR TEST HANDLER}

본 발명은 반도체소자를 테스트할 시에 가동하는 테스트핸들러용 개방장치에 관한 것이다.

테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자가 테스터에 의해 테스트될 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 반도체소자들을 등급별로 분류하여 고객트레이에 적재시키는 기기로서 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0553992호(발명의 명칭 : 테스트 핸들러) 등과 같은 다수의 공개문서들을 통해 이미 공개되어 있다.

일반적으로, 생산된 반도체소자는 고객트레이에 적재된 상태에서 테스트핸들러로 공급된다. 그리고 테스트핸들러로 공급된 반도체소자는 로딩위치에 있는 캐리어보드로 로딩된 다음 테스트위치에서 캐리어보드에 적재된 상태로 테스트된 후 캐리어보드가 언로딩위치에 위치할 때 고객트레이로 언로딩된다. 여기서 캐리어보드라 함은 다수의 반도체소자들이 한꺼번에 테스트될 수 있도록 지원하기 위해 다수의 반도체소자들을 적재시킬 수 있도록 한 적재요소인데, 이러한 캐리어보드에는 종래 개념의 테스트트레이와 근자에 새로이 제안된 신개념의 테스트보드가 있다.

위에서 알 수 있는 바와 같이, 캐리어보드는 로딩위치, 테스트위치 및 언로딩위치를 지속적으로 순환 이동하게 된다. 따라서 캐리어보드의 이동 충격이나 자세변환 등에 의해 적재된 반도체소자의 이탈이나 자세의 왜곡 등이 발생하지 않도록 하기 위하여, 캐리어보드에 반도체소자들을 홀딩(holding)시킬 수 있는 홀딩장치를 구비시키고 있다.

그런데, 로딩위치나 언로딩위치에서는 반도체소자를 로딩시키거나 언로딩시키기 위하여 홀딩장치에 의한 반도체소자의 홀딩 상태를 해제시켜야 할 필요성이 있으며, 이를 위해 반도체소자의 홀딩 상태를 해제시키기 위한 별도의 개방장치가 더 요구된다.

대한민국 공개특허 공개번호 10-2009-0102167호(발명의 명칭 : 테스트트레이용 인서트 개방유닛 및 이를 이용한 반도체소자의 장착방법, 이하 '선행기술1'이라 함)에는 캐리어보드의 인서트에 적재된 반도체소자를 홀딩시키거나 홀딩을 해제시키기 위한 기술의 일예가 제시되어 있다.

대개의 경우 선행기술1에서 참조(특히, 선행기술1의 특허공개공보 도1 및 8 참조)되는 바와 같이 회전 가능한 홀딩부재에 의해 반도체소자를 홀딩할 수 있도록 하고 있으며, 개방장치의 개방판(선행기술1에는 몸체로 명명 됨)에 형성된 개방핀이 홀딩부재의 회전 상태를 조작하여 홀딩부재의 홀딩 상태가 해제될 수 있도록 하고 있다.

즉, 개방판이 캐리어보드의 인서트 측으로 전진 밀착하게 되면 개방핀이 홀딩부재를 밀어 올려 역회전시킴으로써 홀딩부재가 반도체소자의 홀딩을 해제할 수 있는 상태로 되고, 개방판이 캐리어보드의 인서트 측으로부터 후퇴하게 되면 스프링의 복원력에 의해 홀딩부재가 정회전됨으로써 홀딩부재가 반도체소자를 홀딩할 수 있는 상태로 되돌아가게 된다.

위와 같이 개방핀에 의한 홀딩부재의 조작이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 개방판이 캐리어보드의 인서트에 밀착될 때 캐리어보드가 허용 수준 이상으로 밀리지 않아야 한다. 이를 위해 특허출원 출원번호 10-2009-63752호(발명의 명칭 : 인서트 개방장치, 인서트 및 캐리어보드)의 명세서에 첨부된 도면 12에서와 같이 별도의 안내레일에 의해 캐리어보드의 밀림을 방지시키고 있다.

한편, 배변에 볼 형태의 전기적 접촉점을 가지는 BGA형 반도체소자는 특허공개 공개번호 10-2009-0084007호(발명의 명칭 : 테스트핸들러의 캐리어보드형 인서트)의 도면 9에서 보여 지는 바와 같이 인서트 적재부의 바닥면에 볼이 적절히 삽입될 수 있는 다수의 개방홀이 형성되어 있다. 이렇게 개방홀(또는 홈)이 형성된 인서트의 경우에는 인서트가 비틀리는 등의 불량 발생으로 인하여 개방홀이 찌그러지게 되면 개방홀에 삽입된 볼이 개방홀에 꽉 끼게 되어 차후 반도체소자를 인서트로부터 언로딩하는 작업에 불량이 초래된다. 즉 언로딩 시에 반도체소자를 이동시키는 픽앤플레이스장치가 반도체소자를 인서트에서 파지하지 못하게 되는 경우가 발생한다.

인서트의 불량은 제작 불량이나 오랜 사용으로 인하여 캐리어보드가 휘는 등의 원인으로 인하여 개방판과 인서트들이 밀착되면서 개방판의 접촉 압력이 인서트들에 전달될 경우에 개방판의 상면과 캐리어보드에 설치된 인서트들이 평행하지 못하는 데서 발생될 수 있다. 즉, 인서트의 배면에 불균일하게 지속적으로 가해지는 개방판의 접촉 압력은 인서트의 비틀림을 초래하는 등의 불량을 발생시키는 요인으로 고려된다. 또한, 개방판이 수평상태로 캐리어보드 인서트측으로 전진하지 못할 경우, 개방판이 동시에 접촉하는 인서트 (하기 설명하는 개방판의 경우 1개의 개방판에 의하여 32개의 인서트의 홀딩부재가 동시에 작동됨)에 균일한 힘이 작용하지 못하고, 일부 인서트에 원하지 않는 과도한 힘이 불균일하게 작용하여 인서트의 비틀림을 초래하는 경우가 발생하게 된다.

위와 같은 인서트의 비틀림은 출원번호 10-2009-63752호의 도5b에 언급한 인서트에서 더 잘 발생할 수 있다. 도5b에 언급된 인서트는 반도체소자가 안착되는 안착면이 출원번호 10-2009-63752호의 도1과 같이 서로 연결되어 있지 않고 중간에 연결이 단절되어 인서트 하면에 약간의 불균일한 힘이 작용하였을 경우 쉽게 비틀림 현상이 발생할 수 있는 것이다. 일반적으로 인서트의 안착면이 서로 연결되게 하여 도5b의 경우보다 비틀림에 더 강하게 만들고는 있으나, 인서트의 안착면이 단절된 부분을 다른 목적으로 사용하기 위하여 고객사가 요청하는 경우에는 도5b와 같은 인서트를 사용할 필요가 있는 것이다.

본 발명은 개방판의 밀착력이 인서트에 가해지는 것을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가 본 발명은 개방판으로 반도체소자가 낙하하였을 경우에도 적절한 개방 작동이 이루어질 수 있는 기술을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스트핸들러용 개방장치는, 캐리어보드의 인서트의 하측에 위치하고 있으며, 캐리어보드의 인서트에 적재된 반도체소자를 홀딩(holding)시키기 위한 홀딩부재를 조작하여 인서트에 적재된 반도체소자의 홀딩 상태를 해제시킬 수 있는 개방핀을 가지는 개방판; 상기 개방판을 캐리어보드의 인서트 측으로 진퇴시킴으로써, 상기 개방판이 캐리어보드의 인서트 측으로 전진하게 되면 상기 개방핀에 의해 홀딩부재가 조작되어 홀딩을 해제시키는 상태로 되게 하고, 상기 개방판이 캐리어보드 측으로부터 후퇴하게 되면 상기 개방핀에 의한 홀딩부재의 조작 상태가 해제되어 홀딩을 유지시키는 상태로 되게 하는 구동원; 을 포함하고, 상기 개방판이 상기 캐리어보드의 인서트 측으로 전진하여 상기 개방핀에 의해 홀딩을 해제시키는 상태로 홀딩부재의 조작이 완료되었을 시에 상기 개방판과 인서트 사이에는 소정 간격이 유지된다.

상기한 소정 간격을 유지하기 위하여 상기 개방판은 캐리어보드의 인서트 측을 향한 대향 면이 인서트에 밀착되는 것을 방지하기 위한 밀착방지돌기를 가짐으로써 인서트와 개방판 사이에 소정 간격을 유지시키도록 한다.

상기 밀착방지돌기는 캐리어보드의 프레임(frame)에 대응되는 지점에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 소정 간격은 반도체소자의 두께 이상인 것이 더 바람직하다.

위와 같은 본 발명에 따르면 반도체소자의 홀딩이 해제되는 상태로 홀딩부재의 조작이 완료된 경우에도 인서트의 저면과 개방판의 상면이 직접 밀착되지 않기 때문에 개방판의 밀착력이 인서트에 작용하지 않아서 인서트가 비틀리는 등의 불량이 방지될 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 개방장치에 대한 사시도이다.
도2는 일반적인 캐리어보드에 대한 사시도이다.
도3은 반도체소자의 낙하로 인한 종래의 로딩작업 시의 문제점을 설명하기 위한 참조도이다.
도4 내지 도7은 도1의 개방장치의 작동상태도이다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 개방장치(100, 이하 '개방장치'라 약칭 함)에 대한 사시도이다.

개방장치(100)는 테스트핸들러의 로딩부분과 언로딩부분에 각각 구비되는 것으로서, 도1에서 참조되는 바와 같이, 개방판(110) 및 구동원(120) 등을 포함하여 구성된다.

개방판(110)은 사각판 형상으로 그 상면에는 인서트의 홀딩부재를 조작하기 위한 한 쌍의 개방핀(111a, 111b)이 다수 형성되어 있으며, 또한, 그 상면에는 개방핀(111a, 111b)들이 정확히 홀딩부재를 조작할 수 있도록 개방핀(111a, 111b)의 위치를 결정하기 위한 한 쌍의 위치결정돌기(112a, 112b)를 다수 가지고 있다.

그리고 본 발명의 일예에 따른 개방판(110)은 밀착방지돌기(113)들을 가지는데, 이러한 밀착방지돌기(113)들은 캐리어보드의 프레임과 대응되는 지점에 위치하게 된다. 즉, 도2에 도시된 바와 같이, 캐리어보드(200)는 프레임(210)과 프레임(210)에 설치되는 인서트(220)들로 구성되는데, 밀착방지돌기(113)가 프레임(210)에 대응되는 지점(P)에 위치하기 때문에 개방판(110)의 상면이 인서트(220)의 저면에 직접 밀착되지 않고 개방핀(111a, 111b)에 의해 홀딩을 해제시키는 상태로 홀딩부재의 조작이 완료되었을 시에도 개방판(110)의 상면과 인서트(220)의 저면 간에 밀착방지돌기(113)의 높이만큼의 간격이 유지될 수 있게 되는 것이다. 따라서 인서트(220)들의 저면에 개방판(110)의 밀착력이 가해지는 경우는 발생되지 않게 된다.

한편, 지속적인 테스트핸들러의 가동 중, 가끔씩 반도체소자가 개방판의 상면으로 낙하하는 경우가 발생한다. 이러한 경우 종래에는 도3의 개략도에서 참조되는 바와 같이, 개방판(310)의 상면에 놓여 있는 반도체소자(D)로 인하여 홀딩부재(h)의 조작 불량이 발생하게 된다. 이러한 경우 홀딩부재(h)가 제대로 조작되지 아니한 상태에서 반도체소자가 인서트(220)에 로딩되어지는 결과를 초래하여 차후 캐리어보드(200)의 이동이나 자세변환(수평상태에서 수직상태로의 변환) 등이 있을 경우 캐리어보드(200)에 로딩된 반도체소자들이 한꺼번에 쏟아지는 등의 문제점을 발생시켜왔다.

본 발명은 홀딩을 해제시키는 상태로 홀딩부재(h)의 조작이 완료된 경우에도 인서트(220)의 저면과 개방판(110)의 상면 사이에 소정 간격을 유지시키고자 하는 것인데, 여기에서 더 나아가 해당 간격을 유지시키는 말착방지돌기(113)의 높이를 반도체소자(D)의 두께 이상으로 유지시키도록 구현함으로써, 도4에서 참조되는 바와 같이 반도체소자(D)가 개방판(110)의 상면에 놓여 있는 경우에도 홀딩부재(h)의 조작은 적절히 이루어질 수 있도록 하고 있다.

구동원(120)은 개방판(110)을 캐리어보드(200) 측으로 상승시키거나 하강시키기 위한 동력을 제공하는 것으로서, 본 실시예에서는 실린더로 구현되어져 있다.

계속하여 상기한 바와 같은 개방장치(100)의 작동에 대해서 도5 이하를 참조하여 설명한다.

도5에서 참조되는 바와 같이 빈 캐리어보드(200)가 로딩위치로 이송되어 와 개방판(110)의 상측에 위치하게 되면, 도6에서 참조되는 바와 같이 반도체소자를 로딩시키기 위하여 구동원(120)이 작동하여 개방판(110)을 상승시키게 된다.

그리고 개방판(110)은, 도7에서 참조되는 바와 같이, 밀착방지돌기(113)가 캐리어보드(200)의 프레임(210)에 접촉할 때까지 상승한 후 그 상승이 종료된다. 즉, 캐리어보드(200)는 안내레일(51a, 51b)에 의해 양 단이 파지되고 있어서 그 상승이 저지될 수밖에는 없고, 이렇게 상승이 저지된 캐리어보드(200)의 프레임(210)에 밀착방지돌기(113)가 맞닿으면서 당연히 개방판(110)의 상승도 저지되게 된다. 물론, 도6 및 도7에서 참조되는 과정에 따라 개방판(110)이 상승하면서 개방핀(111a, 111b)이 홀딩부재(h)에 접촉하여 홀딩부재(h)의 일 측을 밀어 올리게 되고, 개방판(110)의 상승이 종료됨과 함께 개방핀(111a, 111b)도 홀딩부재(h)의 조작을 종료하게 된다. 이 때, 인서트(220)의 저면과 개방판(110)의 상면 사이에는 밀착방지돌기(113)의 높이만큼의 간격이 유지되며, 개방판(110)의 상면에 반도체소자(D)가 놓여 있는 경우에도 개방핀(111a, 111b)에 의한 홀딩부재(h)의 조작은 적절히 이루어진다.

도7과 같은 상태에서 픽앤플레이스장치(미도시, 반도체소자를 이동시키는 장치)에 의해 반도체소자들을 캐리어보드(200)의 인서트(220)들에 로딩시킨 후, 그 로딩이 종료되면 구동원(120)이 작동하여 개방판(110)을 하강시킴으로써 로딩된 반도체소자들이 홀딩부재(h)에 의해 홀딩되어지게 한다.

언로딩 작업의 경우에도 로딩 작업과 마찬가지로 개방장치가 작동하며, 다만, 픽앤플레이스장치가 캐리어보드(200)로부터 반도체소자를 언로딩시킨다는 점과, 반도체소자가 캐리어보드에 이미 안착되어 있기 때문에 로딩 시와 같이 로딩이 잘못되어 개방판 상면에 반도체소자가 놓여있는 경우가 적다는 정도만 다를 뿐이다. 따라서 언로딩 작업시의 개방장치(100)의 작동 설명은 생략한다.

따라서 언로딩시, 앞서 설명한 바와 같이 개방판 상면과 캐리어보드 인서트가 직접 접촉하지 않은 상태에서 인서트의 홀딩부재를 완전히 밀어올림으로써, 개방판의 밀착력이 인서트에 직접 가해지지 않게 되어 인서트의 비틀림의 원인을 최소화할 수 있고, 이로 인하여 인서트의 비틀림 현상으로 반도체소자의 볼이 인서트의 안착면에 끼어 픽앤플레이스장치가 반도체소자를 인서트에서 파지하지 못하는 경우를 방지할 수 있는 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 개방장치
110 : 개방판
111a, 111b : 개방핀
112a, 112b : 위치결정돌기
113 : 밀착방지돌기
120 : 구동원

Claims (4)

1. 삭제
2. 캐리어보드의 인서트의 하측에 위치하고 있으며, 캐리어보드의 인서트에 적재된 반도체소자를 홀딩(holding)시키기 위한 홀딩부재를 조작하여 인서트에 적재된 반도체소자의 홀딩 상태를 해제시킬 수 있는 개방핀을 가지는 개방판;
   상기 개방판을 캐리어보드의 인서트 측으로 진퇴시킴으로써, 상기 개방판이 캐리어보드의 인서트 측으로 전진하게 되면 상기 개방핀에 의해 홀딩부재가 조작되어 홀딩을 해제시키는 상태로 되게 하고, 상기 개방판이 캐리어보드의 인서트 측으로부터 후퇴하게 되면 상기 개방핀에 의한 홀딩부재의 조작 상태가 해제되어 홀딩을 유지시키는 상태로 되게 하는 구동원; 을 포함하고,
   상기 개방판은 캐리어보드의 인서트 측을 향한 대향 면이 인서트에 밀착되는 것을 방지하기 위한 밀착방지돌기를 가짐으로써 상기 개방판이 상기 캐리어보드의 인서트 측으로 전진하여 상기 개방핀에 의해 홀딩을 해제시키는 상태로 홀딩부재의 조작이 완료되었을 시에 상기 개방판과 인서트 사이에는 소정 간격이 유지되는 것을 특징으로 하는
   테스트핸들러용 개방장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 밀착방지돌기는 캐리어보드의 프레임(frame)에 대응되는 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는
   테스트핸들러용 개방장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 소정 간격은 반도체소자의 두께 이상인 것을 특징으로 하는
   테스트핸들러용 개방장치.

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