KR102120837B1 - 테스트핸들러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테스트핸들러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 테스트핸들러는 디소크챔버 일 측 벽에 외기가 유입될 수 있는 유입구를 형성하고, 유입구를 개폐할 수 있는 개폐기를 구비한다.
본 발명에 따르면 상온의 외기가 다량으로 디소크챔버의 내부로 공급될 수 있기 때문에 고온 테스트 시에 디소크챔버 내의 반도체소자들이 빠른 시간 내에 온도 회복될 수 있고, 테스트 모드의 전환시에도 빠르게 대응할 수 있다.

Description

테스트핸들러{TEST HANDLER}
본 발명은 생산된 반도체소자의 테스트에 지원되는 테스트핸들러에 관한 것이다.
테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자가 테스터에 의해 테스트될 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 반도체소자를 등급별로 분류하여 고객트레이에 적재하는 기기이다.
도1은 종래의 테스트핸들러(100)를 평면에서 바라본 개념도이다.
테스트핸들러(100)는 테스트트레이(110), 로딩장치(120), 소크챔버(130, SOAK CHAMBER), 테스트챔버(140, TEST CHAMBER), 디소크챔버(150, DESOAK CHAMBER) 및 언로딩장치(160)를 포함한다.
테스트트레이(110)는 로딩위치(LP), 테스트위치(TP), 언로딩위치(UP)를 거쳐 로딩위치(LP)로 이어지는 순환경로(C)를 따라 순환된다. 이러한 테스트트레이(110)에는 반도체소자들이 실린다.
로딩장치(120)는 고객트레이(CT1)에 적재되어 있는 미테스트된 반도체소자를 로딩위치(LP)에 있는 테스트트레이(110)로 로딩(loading)시킨다.
소크챔버(130)는 이송되어 온 테스트트레이(110)의 반도체소자들을 테스트하기에 앞서 예열(豫熱) 또는 예냉(豫冷)시키기 위해 마련된다. 즉, 소크챔버(130)는 테스트에 앞서 반도체소자들을 테스트 환경 조건에 따른 테스트온도로 변화시키기 위해 마련된다. 따라서 소크챔버(130)는 순환경로(C) 상에서 로딩위치(LP)와 테스트위치(TP) 사이에 배치된다.
테스트챔버(140)는 소크챔버(130)에서 예열/예냉된 후 테스트위치(TP)로 이송되어 온 테스트트레이(110)의 반도체소자들에 대한 테스트를 지원하기 위해 마련된다.
디소크챔버(150)는 테스트챔버(140)로부터 이송되어 온 테스트트레이(110)의 반도체소자를 언로딩 작업이 곤란하지 않을 정도의 온도로 회복시키기 위해 마련된다. 따라서 디소크챔버(150)는 순환경로(C) 상에서 테스트위치(TP)와 언로딩위치(UP) 사이에 배치된다.
언로딩장치(160)는 언로딩위치(UP)에 있는 테스트트레이(110)로부터 반도체소자들을 테스트 등급별로 분류하여 빈 고객트레이(CT2)로 언로딩(unloading)시킨다.
위의 구성들에서 알 수 있는 바와 같이, 반도체소자는 테스트트레이(110)에 실린 상태로 로딩위치(LP)에서 소크챔버(120), 테스트챔버(130), 디소크챔버(140)를 순차적으로 거친 후 언로딩위치(UP)로 이동한다. 이 때, 반도체소자들은 소크챔버(120)에서 예열/예냉되고, 디소크챔버(150)에서 상온에 근접하게 회복된다.
일반적으로 테스트핸들러(100)에는 다수 개의 테스트트레이(110)가 구비된다. 따라서 여러 장의 테스트트레이(110)가 함께 소크챔버(120) 또는 디소크챔버(150)에 수용된 상태에서 병진 이동된다. 그리고 테스트트레이(110)가 병진 이동되는 과정에서, 테스트트레이(110)에 실린 반도체소자들이 예열/예냉되거나 상온에 근접하게 회복된다. 여기서 소크챔버(120)의 구비는 테스터(TESTER)의 가동률을 높이고, 디소크챔버(150)의 구비는 언로딩장치(160)의 가동률을 높인다. 본 발명은 언로딩장치의 가동률을 높이기 위한 디소크챔버(150) 부분과 관계한다. 따라서 디소크챔버(150) 부분에 대하여 더 자세히 설명한다.
고온 테스트에서 고온의 반도체소자를 언로딩위치로 바로 보내면 언로딩장치의 패드가 녹거나 눌러 붙을 수 있다.
저온 테스트에서 저온의 반도체소자를 언로딩위치로 바로 보내면 저온의 반도체소자가 상온에 그대로 노출된다. 그로 인해 반도체소자의 표면에 물기가 맺힘으로써 반도체소자에 손상이 초래될 수 있다. 또한, 언로딩장치의 패드가 반도체소자를 파지할 때 반도체소자의 표면에 패드 자국이 남게 되어 상품 품질을 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 이유로 디소크챔버(150)를 구성하여 테스트가 완료된 반도체소자를 상온에 근접하는 온도로 회복시킬 필요가 있다.
반도체소자의 온도 회복을 위해, 도2에서 참조되는 바와 같이 디소크챔버(150) 내부에 히터(151), 순환팬(152), 방향판(153) 및 배출팬(155)이 구비된다.
히터(151)는 저온의 반도체소자로 열을 공급한다.
순환팬(152)은 히터(151)에 의해 가열된 공기를 테스트트레이(110) 측 방향으로 공급한다.
방향판(153)은 순환팬(152)에 의해 발생된 공기의 흐름을 테스트트레이(110) 측으로 유도한다.
배출팬(155)은 내부의 공기를 외부로 배출시킨다.
위의 구성들 중 저온 테스트 시에는 히터(151)와 순환팬(152)이 작동하고, 고온 테스트 시에는 순환팬(152)과 배출팬(155)이 작동한다.
그런데 위와 같은 구성들만으로는 디소크챔버(150) 내부에 있는 모든 반도체소자들의 효율적인 온도 회복에 어려움이 있었다. 그래서 대한민국 공개특허 10-2013-0105265호(이하 '선행기술'이라 함)와 같은 기술에 제안되었다. 선행기술에 의하면, 히터(151)의 열이 디소크챔버(150) 내부에 있는 모든 반도체소자들로 골고루 공급된다. 따라서 저온 테스트 시에 모든 반도체소자들의 온도 회복이 골고루 이루어질 수 있게 되었다.
고온 테스트 시에는 순환팬(152)과 배출팬(155)의 작동만으로 반도체소자의 온도 하강을 꾀하고 있다. 경우에 따라서는 소량의 저온 가스를 디소크챔버(150)의 내부로 공급하기도 한다.
한편, 최근에는 처리용량의 향상을 위해 테스트트레이의 크기가 확장되었다. 그리고 테스트시간이 짧아짐에 따라 디소크챔버의 내부에서 테스트트레이가 머무는 시간을 짧게 할 필요가 있다. 이러한 경우 저온 테스트에서는 선행기술이 적용되면 족하지만, 고온 테스트 시에는 온도 회복의 효율성이 떨어진다. 더욱 최근의 테스트 경향은 저온 테스트와 고온 테스트 상호 간의 모드 전환이 빈번하고, 순간적으로 일정 시간동안 모드 전환이 이루어지기도 한다. 따라서 디소크챔버도 그에 대응할 수 있는 온도 회복 기능을 갖출 필요가 있다.
본 발명의 목적은 고온 테스트 시에 요구되는 빠른 시간 내에 반도체소자의 온도 회복이 이루어질 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 테스트핸들러는, 일정한 순환경로를 따라 순환되는 테스트트레이; 상기 테스트트레이로 반도체소자를 로딩시키는 로딩장치; 상기 로딩장치에 의해 반도체소자의 로딩이 완료된 테스트트레이의 반도체소자들을 테스트온도로 변화시키기 위해 마련되는 소크챔버; 상기 소크챔버로부터 온 테스트트레이의 반도체소자들에 대한 테스트를 지원하기 위해 마련되는 테스트챔버; 상기 테스트챔버를 거쳐 오는 테스트트레이의 반도체소자들을 온도 회복시키기 위해 마련되며, 외기를 내부 공간으로 유입시키기 위한 유입구를 가지는 디소크챔버; 및 상기 디소크챔버로부터 온 테스트트레이의 반도체소자들을 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함하고, 상기 디소크챔버는, 열을 공급하는 히터; 상기 히터에 의해 가열된 공기를 순환시키는 순환팬; 및 상기 유입구를 개폐시키는 개폐기; 를 가진다.
상기 디소크챔버는 상기 유입구를 통해 외기를 내부 공간으로 유입시키기 위한 유입팬을 더 가진다.
상기 히터, 순환팬, 개폐기 및 유입팬을 제어하기 위한 제어기; 를 더 포함하고, 상기 제어기는 고온 테스트 시에는 상기 개폐기에 의해 상기 유입구를 개방하고 상기 유입팬을 작동시키며 상기 히터의 작동은 정지시키고, 저온 테스트 시에는 상기 개폐기에 의해 상기 유입구를 폐쇄하고 상기 히터 및 순환팬을 작동시키고 상기 유입팬의 작동은 정지시킨다.
상기 디소크챔버는 상기 유입구와 이격된 부분에 형성된 배출구를 통해 내부 공간의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출팬을 더 가진다.
위와 같은 본 발명에 따르면 상온의 외기가 다량으로 디소크챔버의 내부로 공급될 수 있다. 따라서 고온 테스트 시에 디소크챔버 내의 반도체소자들이 빠른 시간 내에 온도 회복될 수 있고, 테스트모드의 전환시에도 빠른 대응이 가능하다.
또한, 디소크챔버의 벽에 형성된 유입구를 개폐할 수 있기 때문에, 고온 테스트 또는 저온 테스트 각각에 최적화된 내부 환경을 구현할 수 있다. 즉, 저온 테스트시에는 유입구를 폐쇄하여 히터에 의해 가열된 내부 공기가 외부로 유출되거나 상대적으로 차가운 외기가 내부로 유입됨으로써 가열시간을 지연시키는 문제를 방지할 수 있다. 그리고 고온 테스트 시에는 유입구를 개방하여 외기가 내부로 유입되어 고온의 반도체소자를 빠르게 식힐 수 있다.
도1은 종래의 테스트핸들러에 대한 개념적인 평면도이다.
도2는 도1의 테스트핸들러에 일반적으로 적용된 디소크챔버의 개략적인 구성도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러에 대한 개념적인 평면도이다.
도4 및 도5는 도3의 테스트핸들러에 적용된 디소크챔버의 개략적인 구성도이다.
도6은 고온 테스트시의 본 발명을 설명하기 위한 참조도이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 배경기술에서 언급된 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러(300)에 대한 개념적인 평면도이다.
본 실시예에 따른 테스트핸들러(300)는 테스트트레이(310), 로딩장치(320), 소크챔버(330), 테스트챔버(340), 디소크챔버(350), 언로딩장치(360) 및 제어기(370)를 포함한다.
위의 테스트트레이(310), 로딩장치(320), 소크챔버(330), 테스트챔버(340) 및 언로딩장치(360)는 배경기술에서 설명된 테스트트레이(110), 로딩장치(120), 소크챔버(130), 테스트챔버(140) 및 언로딩장치(160)와 동일하게 기능하므로 그 설명을 생략한다.
디소크챔버(350)는 가열되거나 냉각된 반도체소자의 온도를 상온에 근접하게 회복시킨다. 이를 위해 디소크챔버(350)는 도4에서 참조되는 바와 같이 히터(351), 순환팬(352), 방향판(353), 유입팬(354), 배출팬(355) 및 개폐기(356)를 포함한다. 그리고 디소크챔버(350)의 우측 벽을 이루는 도어(DR)에는 외기가 유입될 수 있는 유입구(IH)가 형성되어 있고, 후측 벽에는 내부 공기가 배출될 수 있는 배출구(OH)가 형성되어 있다.
히터(351)는 디소크챔버(350)의 내부 공간(IS)에 열을 공급한다.
순환팬(352)은 히터(351)에 의해 가열된 공기를 순환시킨다. 물론, 순환팬(352)은 유입구(IH)를 통해 오는 외기가 테스트트레이(310)의 반도체소자들로 골고루 공급되도록 공기를 순환시키는 역할도 수행한다.
방향판(353)은 순환팬(352)에 의해 발생된 공기의 흐름을 테스트트레이(310) 측으로 유도한다.
유입팬(354)은 유입구(IH)에 설치되며 내부 공간(IS)으로 다량의 외기를 빠르게 유입시키기 위해 마련된다.
배출팬(355)은 배출구(OH)에 설치되며 내부 공기를 빠르게 외부로 배출시키기 위해 마련된다. 참고로 본 실시예에 따른 도면에서는 배출구(OH)를 개폐할 수 있는 구성이 생략되어 있으나, 유입구(IH) 측에서와 같이 배출구(OH) 측에도 개폐기를 구성하고, 테스트 모드에 따라 자동으로 배출구(OH)를 개폐하도록 제어할 수 있다. 물론, 본 실시예에서처럼 배출구(HO)가 디소크챔버(350)의 상부 측에 위치함으로써 하부에 구비된 히터(351)로부터 상측으로 멀리 떨어진 위치에 있는 경우에는 배출구(OH)에 의한 열손실 영향이 미미하므로 배출구(OH)를 개폐하기 위한 개폐기의 생략도 가능하다.
개폐기(356)는 유입구(IH)를 개폐한다. 이러한 개폐기(356)는 개폐판(356a)과 이동원(356b)을 포함한다.
개폐판(356a)은 이동 위치에 따라 유입구(IH)를 차단하거나 유입구(IH)를 개방시킨다. 그리고 이를 위해 개폐판(356a)에는 통과구(TH)가 형성되어 있다. 즉, 도4에서와 같이 개폐판(356a)이 상승한 경우에는 통과구(TH)와 유입구(IH)가 일치하여 외기가 내부 공간(IS)으로 유입될 수 있고, 도5에서와 같이 개폐판(356a)이 하강한 경우에는 통과구(TH)와 유입구(IH)가 어긋나게 되어 유입구(IH)가 폐쇄된다.
이동원(356b)은 개폐판(356a)을 승강 이동시킨다.
위와 같이 개폐기(356)에 의해 유입구(IH)를 개폐할 수 있기 때문에, 고온 테스트 또는 저온 테스트 각각에서 최적화된 내부 환경이 구현된다. 예를 들어 저온 테스트시에는 유입구를 폐쇄하여 히터에 의해 가열된 내부 공기가 외부로 유출되거나 상대적으로 차가운 외기가 내부로 유입되는 것이 방지될 수 있는 환경이 조성된다. 이 때, 저온의 전자부품이 디소크챔버(350)의 내부로 올 때 전자부품의 표면에 이슬 맺힘 현상이 발생할 수 있는데, 상대적으로 습한 외기가 유입되는 것이 차단되므로 유입구(IH)를 구성하면서도 그러한 이슬 맺힘 현상도 방지될 수 있는 최적으로 환경이 조성될 수 있는 것이다. 또한, 고온 테스트시에는 유입구를 개방하여 상대적으로 차가운 외기가 내부로 유입될 수 있는 환경이 조성된다.
제어기(370)는 히터(351), 순환팬(352), 유입팬(354), 배출팬(355) 및 개폐기(356)를 제어한다.
계속하여 테스트 모드별로 제어기(370)의 제어에 대하여 설명한다.
1. 저온 테스트 모드
저온 테스트 모드에서는 반도체소자가 저온으로 냉각된 상태에서 디소크챔버(350)로 오게 된다. 따라서 제어기(370)는 히터(351)를 작동시켜 열을 발생시키고, 순환팬(352)을 작동시켜 열이 테스트트레이(310)의 반도체소자들로 골고루 공급될 수 있게 한다. 물론, 제어기(370)는 도5와 같이 개폐판(356a)이 유입구(IH)를 폐쇄하도록 개폐기(356)를 미리 제어하고, 유입팬(354) 및 배출팬(355)의 작동은 정지시킨다.
2. 고온 테스트 모드
고온 테스트 모드에서는 반도체소자가 고온으로 가열된 상태에서 디소크챔버(350)로 오게 된다. 따라서 제어기(370)는 유입팬(354)을 작동시켜 외기를 내부 공간(IS)으로 유입시키고, 배출팬(355)을 작동시켜 내부 공간(IS)에서 온도가 상승된 공기를 외부로 배출시킨다. 물론, 제어기(370)는 도4와 같이 개폐판(356a)이 유입구(IH)를 개방하도록 개폐기(356)를 미리 제어하고, 히터(351)의 작동은 정지시킨다. 또한, 제어기(370)는 유입된 외기가 테스트트레이(310)의 반도체소자들로 골고루 공급할 수 있도록 순환팬(352)을 작동시킨다.
이 때, 도6의 개념적인 평면도에서와 같이 외기가 유입구(IH)를 통해 유입된 후 테스트트레이(310)들 사이사이로 직접 불어지게 된다. 따라서 테스트트레이(310)의 반도체소자들이 빠르게 식는다. 이를 위해 유입구(IH)는 테스트트레이(310)의 위치와 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하고, 배출구(OH)는 테스트트레이(310)보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
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.
300 : 테스트핸들러
310 : 테스트트레이 320 : 로딩장치
330 : 소크챔버 340 : 테스트챔버
350 : 디소크챔버
351 : 히터 352 : 순환팬
354 : 유입팬 355 : 배출팬
356 : 개폐기
IH : 유입구 OH : 배출구
360 : 언로딩장치
370 : 제어기

Claims (4)

  1. 일정한 순환경로를 따라 순환되는 테스트트레이;
    상기 테스트트레이로 반도체소자를 로딩시키는 로딩장치;
    상기 로딩장치에 의해 반도체소자의 로딩이 완료된 테스트트레이의 반도체소자들을 테스트온도로 변화시키기 위해 마련되는 소크챔버;
    상기 소크챔버로부터 온 테스트트레이의 반도체소자들에 대한 테스트를 지원하기 위해 마련되는 테스트챔버;
    상기 테스트챔버를 거쳐 오는 테스트트레이의 반도체소자들을 온도 회복시키기 위해 마련되며, 외기를 내부 공간으로 유입시키기 위해 우측 벽을 이루는 도어에 형성되어 있는 유입구와 후측 벽에 내부 공기가 외부로 배출될 수 있도록 형성되어 있는 배출구를 가지는 디소크챔버; 및
    상기 디소크챔버로부터 온 테스트트레이의 반도체소자들을 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함하고,
    상기 디소크챔버는,
    열을 공급하도록 지면에 대해 수직하게 세워져 있는 상기 테스트트레이의 하부에 위치하며, 순환팬 사이에 위치하는 히터;
    상기 히터에 의해 가열된 공기를 순환시키는 순환팬;
    상기 테스트트레이와 상기 히터 사이에 위치하고, 상기 순환팬 사이에 위치하여 상기 순환팬에 의해 발생된 공기의 흐름을 테스트트레이 측으로 유도하는 방향판;
    상기 유입구를 통해 외기를 내부 공간으로 유입시키기 위한 유입팬; 및
    상기 유입구를 개폐시키는 개폐기; 를 가지며,
    외기가 상기 유입구를 통해 유입된 후 상기 테스트트레이들 사이사이로 직접 불어지게 되는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히터, 순환팬, 개폐기 및 유입팬을 제어하기 위한 제어기; 를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    고온 테스트 시에는 상기 개폐기에 의해 상기 유입구를 개방하고 상기 유입팬을 작동시키며 상기 히터의 작동은 정지시키고,
    저온 테스트 시에는 상기 개폐기에 의해 상기 유입구를 폐쇄하고 상기 히터 및 순환팬을 작동시키고 상기 유입팬의 작동은 정지시키는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디소크챔버는 상기 유입구와 이격된 부분에 형성된 배출구를 통해 내부 공간의 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출팬을 더 가지는 것을 특징으로 하는
    테스트핸들러.
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