KR102054147B1 - 테스트 장치 - Google Patents

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Abstract

레이저빔을 이용하여 시편의 오염물질을 제거하는 건식 세정 유닛; 및 상기 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 테스트 유닛;을 포함하는 테스트 장치가 개시된다.

Description

테스트 장치{A TEST MODULE}
본 발명은 테스트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로브 카드 또는 테스트 소켓 보드의 표면 오염물질을 제거하는 레이저 세정기의 오염물질 제거 성능을 확인하기 위한 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정 중의 전기적인 테스트는 크게 두가지로 구분된다. 그 중 하나는 웨이퍼 표면에 반도체 소자를 만든 후 개개 반도체 소자의 양품여부를 확인하는 테스트이고, 나머지 하나는 웨이퍼로부터 반도체 소자를 낱개로 절단한 후 패키징하여 제조된 반도체 패키지 소자의 최종 양품여부를 확인하는 테스트이다.
웨이퍼 상에 만들어진 반도체 소자의 테스트를 위해서는 프로브 카드가 주로 이용된다. 또한, 반도체 패키지 소자의 테스트를 위해서는 테스트 소켓 보드가 주로 이용된다. 이들은 모두 반도체 소자와의 지속적인 접촉을 통해 전기적인 테스트를 수행한다.
위와 같은 지속적 접촉에 의해, 프로브 카드 또는 소켓 보드의 접촉부위에는 오염물질이 누적된다. 이렇게 누적된 오염물질은 전기 저항으로 작용하여 반도체 소자가 양품일지라도 접촉 불량이 있는 것으로 인식하여 전체적인 테스트 수율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서, 반도체 소자의 테스트에 이용되는 프로브 카드 또는 테스트 소켓 보드에 대해서는 반도체 소자와 접촉하는 부위의 주기적인 세정이 요구된다.
위와 같은 세정을 위해, 기존에는 작업자가 부드러운 솔(blush)을 이용하여 프로브 카드 또는 테스트 소켓 보드의 접촉부 표면을 문질러 세정을 하거나, 프로브 카드 또는 테스트 소켓 보드를 해당 테스트 장치로부터 분리시켜 화학적 습식 세정 방법으로 오염물질을 제거한다.
그러나, 프로브 카드 또는 테스트 소켓 보드의 접촉부를 오염시키는 오염물질은 반도체 소자의 리드 프레임을 이루는 주석 등의 물질이고, 이 물질이 테스트 과정에서 접촉두와 지속적으로 접촉하므로 매우 단단히 부착된 형태를 이뤄 부드러운 솔을 이용하는 물리적 세정 방법으로는 그 제거가 쉽지 않았다.
또한, 화학적 습식 세정 방법은 프로브 카드 또는 테스트 소켓 보드를 테스트 장치로부터 분리 및 재장착해야하므로 세정 시간이 오래 걸리고 큰 번거로움이 있으며, 환경을 오염시키는 다량의 오폐수를 배출하므로 자연보호에 역행하는 결과를 초래한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 레이저를 이용한 건식 세정 방법이 제안된바 있다. 건식 세정 방법은 세정대상물 표면에 레이저빔을 조사하여 세정대상물 표면으로부터 오염물질을 분리시키고, 가스분사 및 집진유닛을 이용하여 세정대상물 표면으로부터 오염물질을 완전히 분리시켜 영구히 제거하는 방식이다.
한편, 위와 같은 건식 세정 방법을 실행하는 건식 세정 시스템은, 레이저를 이용한 오염물질의 세정만을 실행할 뿐, 오염물질이 완전히 분리되었는지 여부 등을 테스트하는 방법이나 장치는 제시하지 못하고 있는 실정으로, 이러한 건식 세정 시스템이 적용된 반도체 소자에 대하여 신뢰성이 떨어질 수 있다.
본 발명의 일측면은 레이저빔을 조사하는 건식 세정 유닛 및 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 테스트 유닛을 포함하는 테스트 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 제거된 오염물질을 포집하는 집진 장치의 각종 센서 데이터를 획득하여 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 테스트 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 시편의 설치 위치를 조절하기 위한 지지 모듈을 포함하는 테스트 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 테스트 장치는, 레이저빔을 이용하여 시편의 오염물질을 제거하는 건식 세정 유닛; 및 상기 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 테스트 유닛;을 포함한다.
한편, 상기 건식 세정 유닛은, 상기 레이저빔을 생성하는 레이저빔 발생 모듈; 상기 레이저빔 발생 모듈에서 생성된 레어지빔을 전송하는 레이저빔 전송 모듈; 복수의 반사미러를 포함하여 상기 레이저빔 전송 모듈로부터 인입되는 레이저빔을 상기 시편으로 조사하는 레이저빔 조사 모듈; 및 상기 레이저빔 조사 모듈을 Z-축, X-축 또는 Y-축으로 이동시키는 이송 모듈;을 포함하고, 상기 이송 모듈은, 상기 레이저빔 조사 모듈을 Z-축을 따라 승하강시키는 승하강장치; 및 상기 레이저빔 조사 모듈을 X-축 또는 Y-축으로 좌우 이동시키는 스캐닝장치;를 포함하고, 상기 레이저빔 조사 모듈은, 오목렌즈 및 블록렌즈를 포함하여 이들의 광학작용을 통해 상기 레이저빔 전송 모듈로부터 인입되는 레이저빔을 확대하는 레이저빔 확대부; 상기 레이저빔 전송모듈로부터 인입되는 원형의 레이저빔 형상을 직사각형 형태로 만들어 주는 레이저빔 형태조작부; 블록렌즈를 이용하여 직사각형 형태의 레이저빔을 집속시키는 레이저빔 집속부; 가스 공급원으로부터 가스 유량 제어기를 거쳐 흐른 가스를 상기 시편에 분사하여 상기 시편에 조사되는 레이저빔에 의해 상기 시편으로부터 제거되는 분진 상의 오염물질을 제거하는 가스 분사 장치; 및 상기 오염물질이 집진되는 집진부 및 상기 집진부로 오염물질을 빨아들이는 흡입펌프를 포함하는 집진 장치;를 포함하고, 상기 건식 세정 유닛은, 상기 시편의 특정 위치를 카메라로 인식하여 상기 시편이 기준 위치에서 벗어났는가를 계산하여 상기 시편의 전면적에 레이저빔이 조사될 수 있도록 상기 이송 모듈의 이송 위치값을 보정해주는 정렬확인장치;를 더 포함하고, 상기 테스트 장치는, 상기 시편의 설치 공간을 제공하며, 상하 위치 조절이 가능하도록 구성되는 지지 모듈;을 더 포함하고, 상기 지지 모듈은, 상기 시편의 설치 공간을 제공하는 플레이트; 및 상기 건식 세정 유닛이 설치되는 작업대 상에 설치되며, 상기 플레이트의 상하 이동을 가능하게 하는 상하 이동 지그;를 포함하고, 상기 상하 이동 지그는, 상기 작업대 상에 설치되는 베이스 부재; 상기 베이스 부재로부터 상기 플레이트를 지지하는 2단 연결 링크; 및 상기 2단 연결 링크의 높이를 조절하여 고정하는 핀 부재;를 포함하고, 상기 2단 연결 링크는, 서로 X 자 형상으로 교차하며 중앙이 회동 가능하게 접속되는 프레임이 한 쌍으로 마련되고, 상측 양측단부 사이에는 상부 슬라이더부재가 전후 방향으로 가로질러 설치되고, 상기 상부 슬라이더부재에 의해 상기 플레이트의 하측면에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되는 제1 연결 링크; 서로 X 자 형상으로 교차하며 중앙이 회동 가능하게 접속되는 프레임이 한 쌍으로 마련되고, 하측 양측단부 사이에는 하부 슬라이더부재가 전후 방향으로 가로질러 설치되고, 상기 하부 슬라이더부재에 의해 상기 베이스 부재의 상측면에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되는 제2 연결 링크; 및 상기 제1 연결 링크 및 상기 제2 연결 링크를 상호 회동 가능하게 접속 연결하는 한 쌍의 제1 핀축 및 제2 핀축;을 포함하고, 상기 제1 핀축 및 상기 제2 핀축은, 상기 핀 부재의 삽입을 위한 제1 관통공 및 제2 관통공을 각각 형성하되, 상기 제1 핀축에 형성되는 제1 관통공은 내경에 상기 핀 부재에 형성되는 볼트면과 대응하는 나사면을 형성하고, 상기 핀 부재는, 봉 형상으로 전체적으로 볼트면이 형성되고, 일측은 제2 관통공에 삽입되어 고정되고, 타측은 사용자 파지를 위한 손잡이가 형성되며, 상기 볼트면에 나사 결합되는 상기 제1 관통공을 회전에 따라 전방 또는 후방으로 이동시키고, 상기 테스트 유닛은, 상기 집진 장치에 포함되어 상기 오염물질을 포집하는 복수의 필터의 무게를 측정하는 무게 측정 센서; 상기 복수의 필터 중 상기 집진 장치에서 분진의 이동 경로를 따라 가장 끝에 설치되어 있는 필터에 설치되어, 상기 집진 장치 내부의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 복수의 필터 중 상기 집진 장치에서 분진의 이동 경로를 따라 가장 끝에 설치되어 있는 필터에 설치되어, 상기 집진 장치 내부의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 센서; 상기 복수의 필터의 무게, 상기 집진 장치 내의 온도 및 상기 집진 장치 내의 이산화탄소 농도를 획득하고, 상기 복수의 필터의 무게, 상기 집진 장치 내의 온도 및 상기 집진 장치 내의 이산화탄소 농도 중 둘 이상의 센서 데이터가 기 저장된 각 센서 데이터의 평균 범위에 포함되는지를 확인하여 상기 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 연산부; 및 상기 연산부에서의 테스트 결과를 출력하는 출력부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 레이저를 이용한 건식 세정 유닛의 성능을 검증할 수 있으며, 이러한 건식 세정 시스템이 적용된 반도체 소자에 대하여 신뢰성을 보장할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 집진 장치의 복수의 센서 데이터를 이용하여 건식 세정 유닛의 성능 평가 신뢰도를 높일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 시편의 설치 위치를 조절함으로써 다양한 조건 하에서 테스트 진행이 가능한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저빔 조사 모듈을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 지지 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 핀 부재가 한 쌍의 핀축에 삽입된 것을 상세히 보여주는 도면이다.
도 5는 핀 부재와 제2 핀축의 고정 형태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치에 포함되는 테스트 유닛의 제어 블록도이다.
도 7은 도 2에 도시된 집진 장치를 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치(1000)는 건식 세정 유닛, 지지 모듈(200) 및 디스플레이 모듈(500)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치(1000)는 건식 세정 유닛을 이용하여 시편(10)의 오염물질을 제거하는 세정공정을 실행하고, 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트할 수 있다. 여기에서, 시편(10)은 프로브 카드 또는 테스트 소켓일 수 있다.
건식 세정 유닛은 레이저빔 발생 모듈(110), 레이저빔 전송 모듈(130), 레이저빔 조사 모듈(150) 및 이송 모듈(170)을 포함하여, 지지 모듈(200)에 장착되어 있는 시편(10) 표면의 오염물질을 제거할 수 있다.
레이저빔 발생 모듈(110)은 시편(10) 표면의 오염물질을 위한 레이저빔(B)을 생성할 수 있다. 예컨대, 테스트 소켓의 세정을 위한 레이저 소스로는 Nd:YAG 레이저가 적절하며, 테스트 소켓의 세정을 위해 발생되는 레이저빔의 스당 에너지는 10mJ~2000mJ 사이가 적절하다. 레이저빔의 펄스폭(pulse width)은 1~1000 nano second 사이가 적절하며, 레이저 파장은 Nd:YAG 레이저의 대략 기본 파장인 1.06㎛(=1064nm)와 주파수변조(frequency harmonic) 방법을 거쳐 만들어진 파장 532nm 둘 다 바람직하게 이용될 수 있다.
레이저빔 발생 모듈(110)은 레이저빔을 생성시키는 레이저 발진기, 레이저 발진기에 고전압의 전력을 공급하는 전원 공급기, 레이저 발진기의 온도를 일정하게 유지시켜주기 위한 레이저 냉각기 및 이들을 전체적으로 제어하기 위한 통합 제어기를 포함할 수 있다.
레이저빔 전송 모듈(130)은 복수의 반사미러를 포함하여 레이저빔 발생 모듈(110)에서 생성된 레이저빔을 레이저빔 조사 모듈(150)까지 전송시키는 역할을 한다.
예컨대, 레이저빔 전송 모듈(130)은 복수개의 회전축 및 복수개의 반사미러로 구성된 다관절 인공팔(articulated arm) 형태로 제작될 수 있으며, 각각의 회전축 근처에는 반사미러들이 장착되어 레이저빔 반사에 의해 원거리까지의 레이저빔 전송이 이루어질 수 있다.
레이저빔 조사 모듈(150)은 레이저빔 전송 모듈(130)을 통해 전송되는 레이저빔을 시편(10)에 조사하여, 그 조사된 레이저빔으로 시편(10)의 표면을 세정할 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
이송 모듈(170)은 레이저빔 조사 모듈(150)을 Z-축, X-축 또는 Y-축으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해 레이저빔 조사 모듈(150)는 지지 모듈(200)에 장착되어 있는 시편(10)의 전면적을 스캐닝함으로써 시편(10)의 세정을 가능하게 한다.
예컨대, 이송 모듈(170)은 레이저빔 조사 모듈(150)을 Z-축을 따라 승하강시키는 승강장치 및 레이저빔 조사 모듈(150)을 X-축 또는 Y-축으로 좌우 이동시키는 스캐닝장치를 포함할 수 있다. 여기서, 스캐닝장치는 서보모터(Servo Motor)에 의해 구동되는 것이 바람직하며, 갠트리(Gantry) 형태의 구조인 것이 바람직하다.
이외에도, 건식 세정 유닛은 시편(10)이 지지 모듈(200) 상에 얼마나 정확히 위치하고 있는지를 인식할 수 있게 해주는 정렬확인장치를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 정렬확인장치는 시편(10)의 특정 위치를 카메라로 인식하여, 그 시편(10)이 기준 위치에서 얼마나 벗어났는가를 계산하여, 시편(10)의 전면적에 레이저빔이 조사될 수 있도록 이송 모듈(170)의 이송 위치값을 보정해주는 역할을 한다. 건식 세정 유닛은 이를 위한 통합 유닛을 더 포함할 수 있다.
지지 모듈(200)은 시편(10)의 설치 공간을 제공하며, 상하 위치 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
디스플레이 모듈(500)은 건식 세정 유닛에서 발생하는 각종 데이터를 작업자가 확인할 수 있도록 출력할 수 있다.
예컨대, 디스플레이 모듈(500)은 레이저빔 조사 모듈(150)에서 조사하는 레이저빔의 파장, 시편(10)을 촬영한 화면, 후술하는 테스트 모듈에서의 테스트 결과 등을 출력할 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈(500)은 작업자로부터 장치 제어 데이터를 입력 받아 각 모듈로 전달할 수 있다.
예컨대, 디스플레이 모듈(500)은 레이저빔의 파장 등을 작업자로부터 입력 받아 레이저빔 발생 모듈(110)로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치(1000)는 위와 같은 일반적인 건식 세정 유닛의 구성 이외에도 테스트 유닛을 더 포함할 수 있다.
테스트 유닛은 건식 세정 유닛의 각종 센서 데이터를 획득하여, 건식 세정 유닛에 의해 시편(10)의 이물질이 제거되었는지 여부를 테스트할 수 있으며, 그 테스트 결과를 디스플레이 모듈(500)을 통해 출력할 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저빔 조사 모듈을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 레이저빔 조사 모듈(150)은 레이저빔 전송 모듈(130)로부터 인입되는 레이저빔을 지지 모듈(200) 상에 설치된 시편(10)으로 조사할 수 있다.
레이저빔 조사 모듈(150)은 레이저빔 확대부(151), 레이저빔 형태조작부(152) 및 레이저빔 집속부(153)를 포함할 수 있다.
레이저빔 확대부(151)는 레이저빔 전송 모듈(130)로부터 인입된 레이저빔의 크기를 확대하기 위한 것으로서, 오목렌즈(151a) 및 볼록렌즈(151b)를 포함하며, 이들의 광학작용을 통해 레이저빔을 대략 1.5 내지 5 배로 확대할 수 있다. 이처럼 확대된 레이저빔은 빠른 속도로 레이저빔 스캐닝(scanning)을 수행할 수 있도록 하여 시편(10)의 빠른 세정을 가능하게 한다.
레이저빔 형태조작부(152)는 원형의 레이저빔 형상을 직사각형 형태로 만들어 줌으로써 정밀한 스캐닝을 가능하게 하는 부분으로서, 보통 직사각형 형태로 구멍이 뚫린 레이저빔 흡수 마스크(152a)를 사용하여, 원형 레이저빔의 가운데 부분만을 투과시키고, 외부는 흡수 마스크(152a)에서 흡수시키는 방식으로 직사각형 형태의 레이저빔을 만들어 준다.
레이저빔 집속부(153)는 세정에 필요한 충분한 레이저빔 밀도를 얻기 위해 볼록렌즈(153a)를 사용할 수 있다. 레이저빔 집속부(153)는 볼록렌즈(153a)를 이용하여 직사각형으로 형성된 레이저빔을 집속시킴으로써 충분한 크기의 레이저빔 에너지밀도를 얻을 수 있다. 이때, 볼록렌즈(153a)로는 원통형 볼록렌즈가 사용되는 것이 바람직하다. 이는 볼록렌즈(153a)의 위치를 변화시킴으로써 시편(10) 표면에 도달하는 레이저빔의 크기 조절이 가능하며, 이러한 크기 조절을 통해 레이저빔 에너지밀도를 효과적으로 조절하기 위함이다.
또한, 레이저빔 조사 모듈(150)은 가스 분사 장치(157) 및 집진 장치(158)를 더 포함할 수 있다.
가스 분사 장치(157) 및 집진 장치(158)는 세정 중에 발생하는 오염분진을 영구 제거할 수 있다.
가스 분사 장치(157)는 가스 공급원(157a), 가스 유량 제어기(157b) 및 노즐형의 가스 분사부(157c)를 포함하며, 가스 분사부(157c)는 가스 공급원(157a)으로부터 가스 유량 제어기(157b)를 거쳐 흐른 가스를 시편(10)에 분사하여, 그 시편(10)으로부터 오염물질을 제거해준다.
또한, 집진 장치(158)는 시편(10)으로부터 제거되는 분진 상의 오염물질을 포집하여 그 오염물질을 영구 제거해주는 역할을 하며, 예컨대, 오염물질이 집진되는 집진부(158a), 집진부(158a)로 오염물질을 빨아들이는 흡입펌프(158b)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 지지 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 지지 모듈(200)은 시편(10)의 설치 공간을 제공하는 플레이트(210) 및 플레이트(210)의 상하 이동을 가능하게 하는 상하 이동 지그(220)를 포함할 수 있다.
상하 이동 지그(220)는 베이스 부재(221), 베이스 부재(221)로부터 플레이트(210)를 지지하는 2단 연결 링크(225, 226) 및 2단 연결 링크(225, 226)의 높이를 조절하여 고정하는 핀 부재(228)를 포함할 수 있다.
베이스 부재(221)는 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치(1000)가 설치되는 작업대 상에 설치되어 2단 연결 링크(225, 226)의 설치 공간을 제공한다.
2단 연결 링크(225, 226)는 제1 연결 링크(225) 및 제2 연결 링크(226)를 포함하며, 제1 연결 링크(225) 및 제2 연결 링크(226)는 각각 서로 X 자 형상으로 교차하며 중앙이 회동 가능하게 접속되는 프레임이 한 쌍으로 마련될 수 있다.
제1 연결 링크(225) 및 제2 연결 링크(226)는 도면상 좌우 방향으로 가로지르는 한 쌍의 핀 축(222, 223)으로 상호 회동 가능하게 접속될 수 있다.
제1 연결 링크(225)의 상측 양측단부 사이에는 상부 슬라이더부재가 도면상 전후 방향으로 가로질러 설치되고, 상부 슬라이더부재에 의해 플레이트(210)의 하측면에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치될 수 있다.
제2 연결 링크(226)의 하측 양측단부 사이에는 하부 슬라이더부재(224)가 도면상 전후 방향으로 가로질러 설치되고, 하부 슬라이더부재(224)에 의해 베이스 부재(221)의 상측면에 설치될 수 있다.
핀 부재(228)는 제1 연결 링크(225) 및 제2 연결 링크(226)를 상호 접속 연결하는 한 쌍의 핀축(222, 223)에 삽입될 수 있다.
핀 부재(228)는 한 쌍의 핀축(222, 223)에 삽입되어, 제1 연결 링크(225) 및 제2 연결 링크(226)의 각 관절을 회전시켜, 전체 높이를 조절하고 그 높이가 고정될 수 있도록 한다.
이하의 설명에서 제1 핀축(222)이 도면상 전면에 위치하는 핀축이고, 제2 핀축(223)이 도면상 후면에 위치하는 핀축으로 하여 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 핀 부재가 한 쌍의 핀축에 삽입된 것을 상세히 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 핀축(222) 및 제2 핀축(223)은 핀 부재(228)의 삽입을 위한 제1 관통공(222a) 및 제2 관통공(223b)이 각각 형성될 수 있다.
이때, 제1 관통공(222a)은 내경에 핀 부재(228)에 형성되는 볼트면과 대응하는 나사면이 형성될 수 있다. 이에, 제1 관통공(222a)은 핀 부재(228)와 나사 결합되어 핀 부재(228)의 회전에 따라 전방 또는 후방으로 이동하게 된다. 예컨대, 제1 핀축(222)이 전방으로 이동하는 경우, 2단 연결 링크(225, 226)는 상하 방향으로 접히면서 전체 높이가 낮아질 것이고, 제1 핀축(222)이 후방으로 이동하는 경우 2단 연결 링크(225, 226)는 상하 방향으로 펼쳐지면서 전체 높이가 높아질 것이다.
핀 부재(228)는 봉 형상으로 전체적으로 볼트면이 형성될 수 있으며, 일측은 제2 관통공(223b)에 삽입되어 고정되고, 핀 부재(228)의 타측은 사용자가 파지하기 용이하도록 손잡이(228a)가 형성될 수 있다.
도 5는 핀 부재와 제2 핀축의 고정 형태를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 핀 부재(228)의 일측은 복수의 체결 날개(228b)가 형성될 수 있으며, 이러한 체결 날개(228b)에 의해 제2 핀축(223)에 삽입 고정될 수 있다.
복수의 체결 날개(228b)는 핀 부재(228)의 일측으로부터 서로 이격되어 연장 형성될 수 있으며, 제2 핀축(223)에 형성되는 제2 관통공(223b)에 삽입되어 체결되기 위한 걸림턱을 형성할 수 있다.
복수의 체결 날개(228b)는 탄성력을 갖는 소재로 형성되어 제2 관통공(223b)에 삽입될 수 있으며, 걸림턱이 제2 관통공(223b)의 후방으로 튀어나와 체결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치에 포함되는 테스트 유닛의 제어 블록도이다.
도 6을 참조하면, 테스트 유닛은 센서부(310), 연산부(330) 및 출력부(350)를 포함할 수 있다. 테스트 유닛은 건식 세정 유닛의 각종 센서 데이터를 획득하여, 건식 세정 유닛에 의해 시편(10)의 이물질이 제거되었는지 여부를 테스트할 수 있으며, 그 테스트 결과를 디스플레이 모듈(500)을 통해 출력할 수 있다.
센서부(310)는 무게 측정 센서(311), 온도 센서(312) 및 이산화탄소 센서(313)를 포함할 수 있다.
무게 측정 센서(311)는 집진 장치(158)에 포함되는 필터(158c)의 무게를 측정할 수 있다. 집진 장치(158)는 상술한 것처럼 시편(10)으로부터 제거되는 분진 상의 오염물질을 포집하는 장치로, 복수의 필터를 포함할 수 있다.
무게 측정 센서(311)는 이러한 복수의 필터의 무게를 측정할 수 있다.
온도 센서(312)는 집진 장치(158)의 온도를 측정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 온도 센서(312)는 집진 장치(158)에서의 분진 이동 경로를 따라 가장 끝에 설치되어 있는 필터(158c)에 설치될 수 있으며, 해당 위치에서 온도를 측정할 수 있다.
이에 따라, 온도 센서(312)는 복수의 필터(158c)에 분진이 부착된 정도에 따라 변하는 집진 장치(158)의 내부 온도를 측정할 수 있다.
이산화탄소 센서(313)는 집진 장치(158) 내의 이산화탄소 농도를 측정할 수 있다.
이산화탄소 센서(313)는 온도 센서(312)와 같이 집진 장치(158)에서의 분진 이동 경로를 따라 가장 끝에 설치되어 있는 필터(158c)에 설치될 수 있으며, 해당 위치에서 이산화탄소 농도를 측정할 수 있다.
이에 따라, 이산화탄소 센서(313)는 복수의 필터(158c)에 분진이 부착된 정도에 따라 변하는 집진 장치(158)의 내부 이산화탄소 농도를 측정할 수 있다.
연산부(330)는 집진 장치(158)에 포함되는 복수의 필터(158c)의 무게, 집진 장치(158) 내의 온도 및 집진 장치(158) 내의 이산화탄소 농도 중 적어도 하나를 이용하여 건식 세정 유닛의 이물질 제거 성능을 테스트할 수 있다.
연산부(330)는 건식 세정 유닛에서의 레이저빔 조사 횟수, 시편(10)의 크기 등에 따른 집진 장치(158)에 포함되는 복수의 필터(158c)의 무게, 집진 장치(158) 내의 온도 및 집진 장치(158) 내의 이산화탄소 농도의 평균 범위를 저장한 데이터베이스를 포함할 수 있다.
연산부(330)는 센서부(310)를 통해 집진 장치(158)에 포함되는 복수의 필터(158c)의 무게, 집진 장치(158) 내의 온도 및 집진 장치(158) 내의 이산화탄소 농도를 획득하고, 데이터베이스에 저장된 각 센서 데이터의 평균 범위와 비교하여 건식 세정 유닛의 이물질 제거 성능을 테스트할 수 있다.
예를 들면, 연산부(330)는 세 가지의 평가 지표(집진 장치(158)에 포함되는 복수의 필터(158c)의 무게, 집진 장치(158) 내의 온도 및 집진 장치(158) 내의 이산화탄소 농도) 중 둘 이상의 평가 지표가 각 센서 데이터의 평균 범위에 포함되는 경우 해당 건식 세정 유닛의 이물질 제거 성능이 우수한 것으로 평가할 수 있다.
출력부(350)는 도 1에 도시된 디스플레이 모듈(500)로 대체할 수 있으며, 연산부(330)에서의 건식 세정 유닛의 이물질 제거 성능 테스트 결과를 출력할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 테스트 장치
10: 시편
110: 레이저빔 발생 모듈
130: 레이저빔 전송 모듈
150: 레이저빔 조사 모듈
170: 이송 모듈
200: 지지 모듈
500: 디스플레이 모듈

Claims (2)

  1. 테스트 장치에 있어서,
    레이저빔을 이용하여 시편의 오염물질을 제거하는 건식 세정 유닛; 및
    상기 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 테스트 유닛;을 포함하고,
    상기 건식 세정 유닛은,
    상기 레이저빔을 생성하는 레이저빔 발생 모듈;
    상기 레이저빔 발생 모듈에서 생성된 레이저빔을 전송하는 레이저빔 전송 모듈;
    복수의 반사미러를 포함하여 상기 레이저빔 전송 모듈로부터 인입되는 레이저빔을 상기 시편으로 조사하는 레이저빔 조사 모듈; 및
    상기 레이저빔 조사 모듈을 Z-축, X-축 또는 Y-축으로 이동시키는 이송 모듈;을 포함하고,
    상기 이송 모듈은,
    상기 레이저빔 조사 모듈을 Z-축을 따라 승하강시키는 승하강장치; 및
    상기 레이저빔 조사 모듈을 X-축 또는 Y-축으로 좌우 이동시키는 스캐닝장치;를 포함하고,
    상기 레이저빔 조사 모듈은,
    오목렌즈 및 블록렌즈를 포함하여 이들의 광학작용을 통해 상기 레이저빔 전송 모듈로부터 인입되는 레이저빔을 확대하는 레이저빔 확대부;
    상기 레이저빔 전송모듈로부터 인입되는 원형의 레이저빔 형상을 직사각형 형태로 만들어 주는 레이저빔 형태조작부;
    블록렌즈를 이용하여 직사각형 형태의 레이저빔을 집속시키는 레이저빔 집속부;
    가스 공급원으로부터 가스 유량 제어기를 거쳐 흐른 가스를 상기 시편에 분사하여 상기 시편에 조사되는 레이저빔에 의해 상기 시편으로부터 제거되는 분진 상의 오염물질을 제거하는 가스 분사 장치; 및
    상기 오염물질이 집진되는 집진부 및 상기 집진부로 오염물질을 빨아들이는 흡입펌프를 포함하는 집진 장치;를 포함하고,
    상기 건식 세정 유닛은,
    상기 시편의 특정 위치를 카메라로 인식하여 상기 시편이 기준 위치에서 벗어났는가를 계산하여 상기 시편의 전면적에 레이저빔이 조사될 수 있도록 상기 이송 모듈의 이송 위치값을 보정해주는 정렬확인장치;를 더 포함하고,
    상기 테스트 장치는,
    상기 시편의 설치 공간을 제공하며, 상하 위치 조절이 가능하도록 구성되는 지지 모듈;을 더 포함하고,
    상기 지지 모듈은,
    상기 시편의 설치 공간을 제공하는 플레이트; 및
    상기 건식 세정 유닛이 설치되는 작업대 상에 설치되며, 상기 플레이트의 상하 이동을 가능하게 하는 상하 이동 지그;를 포함하고,
    상기 상하 이동 지그는,
    상기 작업대 상에 설치되는 베이스 부재;
    상기 베이스 부재로부터 상기 플레이트를 지지하는 2단 연결 링크; 및
    상기 2단 연결 링크의 높이를 조절하여 고정하는 핀 부재;를 포함하고,
    상기 2단 연결 링크는,
    서로 X 자 형상으로 교차하며 중앙이 회동 가능하게 접속되는 프레임이 한 쌍으로 마련되고, 상측 양측단부 사이에는 상부 슬라이더부재가 전후 방향으로 가로질러 설치되고, 상기 상부 슬라이더부재에 의해 상기 플레이트의 하측면에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되는 제1 연결 링크;
    서로 X 자 형상으로 교차하며 중앙이 회동 가능하게 접속되는 프레임이 한 쌍으로 마련되고, 하측 양측단부 사이에는 하부 슬라이더부재가 전후 방향으로 가로질러 설치되고, 상기 하부 슬라이더부재에 의해 상기 베이스 부재의 상측면에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되는 제2 연결 링크; 및
    상기 제1 연결 링크 및 상기 제2 연결 링크를 상호 회동 가능하게 접속 연결하는 한 쌍의 제1 핀축 및 제2 핀축;을 포함하고,
    상기 제1 핀축 및 상기 제2 핀축은,
    상기 핀 부재의 삽입을 위한 제1 관통공 및 제2 관통공을 각각 형성하되, 상기 제1 핀축에 형성되는 제1 관통공은 내경에 상기 핀 부재에 형성되는 볼트면과 대응하는 나사면을 형성하고,
    상기 핀 부재는,
    봉 형상으로 전체적으로 볼트면이 형성되고, 일측은 제2 관통공에 삽입되어 고정되고, 타측은 사용자 파지를 위한 손잡이가 형성되며, 상기 볼트면에 나사 결합되는 상기 제1 관통공을 회전에 따라 전방 또는 후방으로 이동시키고,
    상기 테스트 유닛은,
    상기 집진 장치에 포함되어 상기 오염물질을 포집하는 복수의 필터의 무게를 측정하는 무게 측정 센서;
    상기 복수의 필터 중 상기 집진 장치에서 분진의 이동 경로를 따라 가장 끝에 설치되어 있는 필터에 설치되어, 상기 집진 장치 내부의 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 복수의 필터 중 상기 집진 장치에서 분진의 이동 경로를 따라 가장 끝에 설치되어 있는 필터에 설치되어, 상기 집진 장치 내부의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 센서;
    상기 복수의 필터의 무게, 상기 집진 장치 내의 온도 및 상기 집진 장치 내의 이산화탄소 농도를 획득하고, 상기 복수의 필터의 무게, 상기 집진 장치 내의 온도 및 상기 집진 장치 내의 이산화탄소 농도 중 둘 이상의 센서 데이터가 기 저장된 각 센서 데이터의 평균 범위에 포함되는지를 확인하여 상기 건식 세정 유닛의 오염물질 제거 성능을 테스트하는 연산부; 및
    상기 연산부에서의 테스트 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는, 테스트 장치.
  2. 삭제
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