KR101745894B1

KR101745894B1 - 테스트핸들러용 가열장치

Info

Publication number: KR101745894B1
Application number: KR1020120091380A
Authority: KR
Inventors: 김시용
Original assignee: (주)테크윙
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2017-06-12
Also published as: KR20140026666A

Abstract

본 발명은 반도체소자를 테스트하는데 사용되는 테스트핸들러에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 반도체소자를 가열하기 위해 마련되는 가열테이블을 냉각시키기 위한 냉각장치를 구성하여 가열테이블이 빠르게 냉각될 수 있도록 함으로써 가열테이블의 교체 시간을 단축하여 궁극적으로 테스트핸들러의 가동률을 상승시킬 수 있게 된다.

Description

테스트핸들러용 가열장치{HEATING DEVICE FOR TEST HANDLER}

본 발명은 생산된 반도체소자의 출하에 앞서 이루어지는 반도체소자의 테스트에 사용되는 테스트핸들러에 관한 것이다.

테스트핸들러는 제조된 반도체소자가 테스터에 의해 테스트될 수 있도록 지원하며 테스트 결과에 따라 양품과 불량품을 분류하여 고객 트레이에 적재하는 기기이다.

본 발명과 관련된 테스트핸들러의 기술과 관련하여서는 대한민국 공개특허공보 10-2002-0028480호(발명의 명칭 : 수평식 디바이스 테스트 핸들러 및 그의 작동방법, 이하 '종래기술'이라 함)와 10-2009-0121534호(발명의 명칭 : 테스트 핸들러) 등에 개시되어 있다.

반도체소자의 테스트는 반도체소자의 사용 환경에 따른 온도 조건을 고려하여 이루어져야만 한다. 따라서 예를 들면 고온 환경에서 사용될 수 있는 반도체소자의 경우에는 반도체소자에 열을 가하여 고온 상태에 도달되어 있는 반도체소자를 테스트하여야만 하는 것이다. 일반적으로 반도체소자는 광범위한 온도 환경 상태(상온, 고온, 저온 상태 등)에서 사용되어질 수 있으므로, 테스트핸들러에는 반도체소자에 열을 가할 수 있는 가열장치를 구성하는 것이 일반적이다. 종래기술에 따른 테스트핸들러에서도 가열플레이트를 통해 반도체소자를 가열하는 기술이 제시되어 있다.

대개의 경우 도1에서 참조되는 바와 같이, 가열장치(200)는 베이스판(122) 상에 히터(121)가 설치되고 히터(121) 위에 가열테이블(123)이 설치된다. 가열테이블(123)은 반도체소자를 적재하기 위한 다수의 포켓(P)을 가지고 있어서, 그러한 포켓(P)들에 적재된 반도체소자들이 가열될 수 있도록 되어 있다.

한편, 테스트하고자 하는 반도체소자의 크기가 달라지면 가열테이블의 포켓 크기도 달라져야 하기 때문에, 가열테이블도 새로이 테스트되어야 하는 반도체소자의 크기에 맞는 포켓을 가지는 것으로 교체해야만 한다. 물론, 테스트될 반도체소자가 달라짐에 따라 가열테이블 외에 다른 부품들(언로딩테이블 등)의 교체도 수반되는 것이 일반적이다.

만일 테스트될 반도체소자들이 다품종 소량 생산품들인 경우에는 자주 가열테이블을 교체할 필요성이 있다.

그런데, 고온으로 가열된 가열테이블을 교체하기 위해서는 작업자가 가열테이블을 손으로 잡고 교체할 수 있도록, 가열테이블이 적정 온도(예를 들어 약 25도)로 식을 때까지 기다려야만 한다. 이 때, 고온(예를 들어 약 100도)으로 가열된 가열테이블이 적정 온도로 식을 때까지 기다려야 하는 약 2시간 정도가 가열테이블을 교체하기 위한 교체 시간에 산입되어지기 때문에 그 만큼 테스트핸들러의 가동률은 떨어지게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 가열테이블의 교체 시간을 줄일 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 따른 테스트핸들러는, 반도체소자의 테스트를 지원하기 위해 마련되는 테스트 지원 부분; 및 상기 테스트 지원 부분의 작동에 따라 테스트될 반도체소자들을 가열시키기 위한 가열장치; 를 포함하고, 상기 가열장치는, 열을 발생시키는 히터; 상기 히터가 설치되는 베이스판; 상기 히터의 상부에 탈착 가능하게 설치되는 가열테이블; 상기 가열테이블을 장착시키기 위한 장착장치; 상기 가열테이블을 냉각시키기 위한 냉각장치; 상기 냉각장치를 작동시키기 위한 사용자의 명령을 입력할 수 있는 입력장치; 및 상기 입력장치를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 냉각장치를 작동시키는 제어장치; 를 포함한다.

상기 가열장치는, 상기 가열테이블의 온도를 감지하기 위한 센서; 를 더 포함하고, 상기 제어장치는 상기 센서에 의해 감지된 온도가 설정된 온도가 되면 상기 냉각장치의 작동을 정지시킨다.

상기 냉각장치는 상기 가열테이블로 압축공기를 공급한다.

상기 가열장치는 상기 가열테이블을 상기 냉각장치 측 방향으로 이동시키기 위한 이동장치를 더 포함하고, 상기 제어장치는 상기 입력장치를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 이동장치를 작동시켜 상기 가열테이블을 상기 냉각장치 측 방향으로 이동시킨다.

상기 가열테이블에는 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 장착장치는, 상기 베이스판에 회전 가능하게 결합되며, 회전 상태에 따라 상기 걸림홈에 삽입되거나 걸림홈에서 이탈될 수 있는 걸림돌기를 가지는 걸쇠; 및 상기 걸쇠의 걸림돌기가 상기 걸림홈에 삽입된 상태로 유지되도록 탄성력을 가하는 탄성부재; 를 포함한다.

위와 같은 본 발명에 따르면 가열테이블의 온도가 빠르게 하강하기 때문에 비교적 짧은 시간에 가열테이블을 교체할 수 있게 되어 궁극적으로 테스트핸들러의 가동률을 상승시킬 있는 효과가 있다.

도1은 일반적인 가열장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도2a는 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러에 대한 개략적인 평면도이다.
도2b는 도2a의 테스트핸들러에서 테스트 지원 부분을 발췌하여 부각시킨 평면도이다.
도2c는 도2a의 테스트핸들러에서 가열장치를 발췌하여 부각시킨 평면도이다.
도3은 도1의 테스트핸들러의 주요부위에 대한 개략적인 사시도이다.
도4는 도1의 테스트핸들러에 적용된 이동장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도5 내지 도7은는 도1의 테스트핸들러에서 가열테이블의 교체 작업을 설명하기 위한 참조도이다.

도2a는 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러(200)에 대한 개략적인 평면도이다.

참고로 본 실시예에 따른 테스트핸들러(200)는 본 발명의 출원인에 의해 선출원된 출원번호 10-2012-0041520호(발명의 명칭 : 테스트핸들러)에 따른 테스트핸들러의 세부 구성에 가열장치(220)를 추가한 구성을 가지므로, 선출원에서 언급된 세부 구성들에 대한 설명은 설명의 간결함을 위해 가급적 압축하거나 생략한다.

도2a에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 테스트핸들러(200)는 테스트 지원 부분(210) 및 가열장치(220)를 포함한다.

테스트 지원 부분(210)은, 고객트레이(CT)에 적재된 반도체소자들의 테스트를 지원하기 위해 마련되며, 도2b의 발췌도에서 명확히 참조되는 바와 같이 로딩/언로딩부(211) 및 연결부(212) 등을 포함한다.

로딩/언로딩부(211)는 고객트레이(CT)에 있는 반도체소자를 가열장치(220)의 가열테이블(223)로 이동시키거나 테스터(미도시)에 의해 테스트된 반도체소자를 고객트레이(CT)로 이동시킨다.

연결부(212)는 가열테이블(223)에 적재된 반도체소자들을 파지한 후 파지한 반도체소자들을 테스터에 전기적으로 연결시키고, 테스트가 종료된 반도체소자들을 로딩/언로딩부(211)에 구성된 언로딩테이블(211a)로 이동시킨다.

가열장치(220)는, 테스트될 반도체소자들을 가열시키기 위해 마련되며, 도2a, 도2c의 발췌도 및 도3에서 참조되는 바와 같이 히터(221, 도3 참조), 베이스판(222, 도3 참조), 가열테이블(223), 장착장치(224), 냉각장치(225), 이동장치(226), 센서(227), 입력장치(228) 및 제어장치(229) 등을 포함한다.

히터(221)는, 테스트될 반도체소자들에 가할 열을 발생시키며, 베이스판(222)의 상부에 설치된다.

베이스판(222)은 히터(221) 및 가열테이블(223)을 전후 방향으로 이동 가능하게 설치하기 위해 마련된다.

가열테이블(223)은, 반도체소자가 적재될 수 있는 다수의 포켓(P)들과 걸림홈(S)을 가지며, 히터(221)의 상부 위치에 탈착 가능하게 설치된다. 이러한 가열테이블(223)은 전후 방향으로 이동되게 설치됨으로써 전방의 고객트레이(CT) 측으로부터 이동되어 온 반도체소자를 후방의 연결부(212) 측으로 이동시키는 기능도 함께 수행하는 로딩테이블로서의 역할도 겸한다.

장착장치(224)는, 가열테이블(223)을 히터(221)의 상부 위치에 탈착 가능하게 설치시키기 위해 마련되며, 걸쇠(224a)와 스프링(224b) 등으로 구성된다.

걸쇠(224a)는, 베이스판(222)에 회전 가능하게 결합되도록 설치되며, 회전 상태에 따라 걸림홈(S)에 삽입되거나 걸림홈(S)에서 이탈 될 수 있는 걸림돌기(a)를 가진다.

스프링(224b)은 걸쇠(224a)의 걸림돌기(a)가 걸림홈(S)에 삽입된 상태로 유지되도록 걸쇠(224a)에 탄성력을 가하는 탄성부재로서 마련된다.

냉각장치(225)는, 가열테이블(223)을 냉각시키기 위해 마련되며, 압축공기를 분사하는 에어 나이프(air knife)로 구성될 수 있다. 이러한 냉각장치(225)는 타 구성들과의 간섭을 최소화시키기 위해 테스트핸들러(200)의 후단 부분이면서 가열테이블(223)의 상방에 위치되게 설치되는 것이 바람직하다. 물론 냉각장치(225)는 가열테이블(223)을 냉각시킬 수 있는 위치라면 어느 위치에 설치되어도 본 발명의 목적을 달성할 수 있으므로 무방하다. 또한, 냉각장치(225)가 에어 나이프로 구성되면 압축공기가 분사되는 폭이 가열테이블(223)의 폭과 같도록 구성하는 것이 바람직하다.

이동장치(226)는 도4에서 참조되는 바와 같이 히터(221), 베이스판(222) 및 가열테이블(223)이 결합된 가열테이블 결합체(M)를 전후 방향으로 이동시키기 위해 마련된다. 이러한 이동장치(226)는 전후 방향으로 긴 LM가이드(226a), LM블럭(226b), 이동원(226c) 등을 포함하여 구성된다.

LM가이드(226a)는 전후 방향으로 이동하는 가열테이블 결합체(M)의 이동을 안내한다. LM블럭(226b)은 가열테이블 결합체(M)가 전후 방향으로 이동 가능하도록 베이스판(222)을 LM가이드(226a)에 결합시킨다. 이동원(226c)은 구동 풀리(DP), 피동 풀리(PP), 구동 풀리(DP)와 피동 풀리(PP)를 회전 반환점으로 하여 회전하는 벨트(B) 및 모터(DF)로 구성된다. 따라서 모터(DF)가 작동하면 구동 풀리(DP)가 회전하면서 벨트(B)가 회전하게 되고, 이에 따라 벨트(B)에 결합된 가열테이블 결합체(M)가 LM가이드(226a)에 안내되면서 전후 방향으로 이동하도록 되어 있다.

센서(227)는 가열테이블(223)의 온도를 감지하기 위해 마련된다.

입력장치(228)는 냉각장치(225)를 작동시키기 위한 사용자의 명령을 입력하기 위해 마련된다. 이러한 입력장치(228)는 단순한 하나의 스위치로 구성될 수도 있지만 테스트핸들러(200)의 전체 동작을 제어하기 위한 입력패널의 일 부분으로 구성될 수도 있다.

제어장치(229)는 입력장치(228)를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 냉각장치(225) 및 이동장치(226)를 작동시킨다.

계속하여 상기한 바와 같은 구성을 가지는 테스트핸들러(200)에서 가열테이블(223)의 교체 작업에 대해 설명한다.

테스트될 반도체소자의 크기가 달라진 경우, 작업자는 입력장치(228)를 통해 가열테이블(223)의 교체 필요성을 제어장치(229)로 입력시킨다. 이 때 교체 필요성은 냉각장치(225)나 이동장치(226)에 대한 작동 명령으로 정의될 수 있다.

입력된 사용자의 명령에 따라 제어장치(229)는 이동장치(226)를 작동시켜 가열테이블 조립체(M)를 냉각장치(225)가 있는 후방으로 이동시킨 후, 이어서 또는 이동장치(226)의 작동과 동시에 냉각장치(225)를 작동시킨다.

그리고 냉각장치(225)의 작동으로 하강하는 가열테이블(223)의 온도를 센서(227)가 주기적으로 감지한다.

제어장치(229)는 센서(227)로부터 오는 온도 정보를 미리 설정된 설정 온도와 비교하면서 가열테이블(223)의 현재 온도가 설정 온도까지 하강된 상태가 되면 냉각장치(225)의 작동을 정지시킨다. 여기서 설정 온도는 입력장치(228)를 통해 작업자가 설정할 수 있도록 구현될 수 있으며, 상온으로 간주될 수 있는 20도에서 35도 사이가 바람직하게 고려될 수 있다. 왜냐하면 냉각장치(225)가 압축된 공기만을 분사하는 에어 나이프로 구성된 경우, 설정 온도가 너무 낮으면 가열테이블(223)을 상온 상태인 작업 공간의 주위 온도 이하로 낮추는 것이 곤란하기 때문이다. 참고로 실제 실험 사실에 따르면 냉각장치(225)를 에어 나이프로 구성하여 압축공기를 가열테이블(223)로 분사시킨 경우, 고온 상태에 있던 가열테이블(223)의 온도가 약 15분 만에 상온으로 하강하는 것이 확인되었다.

또한, 경보장치(미도시) 등을 더 구성하여 가열테이블(223)의 현재 온도가 설정된 온도가 되면 경보가 발생되도록 구성하는 것도 바람직하게 고려될 수 있다.

냉각장치(225)의 작동이 정지하면 도5에서 참조되는 바와 같이 작업자는 걸쇠(224a)를 회전시켜 걸림돌기(a)가 가열테이블(223)의 걸림홈(S)에서 이탈되도록 한다. 이어서 도6에서 참조되는 바와 같이 기존에 설치되어 있는 가열테이블(223)을 히터(221)의 상부에서 제거한 후 도7에서 참조되는 바와 같이 새로운 가열테이블(223N)을 히터(221)의 상부에 위치시킨다. 그리고 걸쇠(224a)에 가하던 힘을 제거함으로써 스프링(224b)의 탄성력에 의해 걸쇠(224a)의 걸림돌기(a)가 새로운 가열테이블(223)의 걸림홈(S)에 삽입되도록 한다.

상술한 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.

200 : 테스트핸들러
210 : 테스트 지원 부분
220 : 가열장치
221 : 히터 222 : 베이스판
223 : 가열테이블
S : 걸림홈
224 : 장착장치
224a : 걸쇠
a : 걸림돌기
224b : 스프링
225 : 냉각장치 226 : 이동장치
227 : 센서 228 : 입력장치
229 : 제어장치

Claims

반도체소자에 가하기 위한 열을 발생시키는 히터;
상기 히터가 설치되는 베이스판;
상기 히터의 상부에 탈착 가능하게 설치되는 가열테이블;
상기 가열테이블을 탈착 가능하게 장착시키기 위한 장착장치;
테스트될 반도체소자가 달라져서 상기 가열테이블을 교체해야 할 경우, 상기 가열테이블의 교체 시간을 줄일 수 있도록 상기 가열테이블의 온도를 빠르게 하강시키기 위해 상기 가열테이블을 냉각시키며, 상기 가열테이블의 상방에 위치하는 냉각장치;
상기 가열테이블을 상기 냉각장치 측 방향으로 이동시키기 위한 이동장치;
상기 냉각장치를 작동시키기 위한 사용자의 명령을 입력할 수 있는 입력장치; 및
상기 입력장치를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 냉각장치를 작동시키는 제어장치; 를 포함하고,
상기 제어장치는 상기 입력장치를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 이동장치를 작동시켜 상기 가열테이블을 상기 냉각장치 측 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러용 가열장치.
제1항에 있어서,
상기 가열테이블의 온도를 감지하기 위한 센서; 를 더 포함하고,
상기 제어장치는 상기 센서에 의해 감지된 온도가 설정된 온도가 되면 상기 냉각장치의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러용 가열장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각장치는 상기 가열테이블로 압축공기를 공급하는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러용 가열장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 가열테이블에는 걸림홈이 형성되어 있고,
상기 장착장치는,
상기 베이스판에 회전 가능하게 결합되며, 회전 상태에 따라 상기 걸림홈에 삽입되거나 걸림홈에서 이탈될 수 있는 걸림돌기를 가지는 걸쇠; 및
상기 걸쇠의 걸림돌기가 상기 걸림홈에 삽입된 상태로 유지되도록 탄성력을 가하는 탄성부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러용 가열장치.