KR102215090B1 - 프로브 카드 예열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 카드 예열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 메모리 제조공정 중 웨이퍼의 상태를 검사하는 프로브 카드를 검사장치로 공급하기 전 예열하여 검사에 소요되는 시간을 단축함으로써 제조 공정의 효율을 높일 수 있는 프로브 카드 예열장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 프로브 카드가 적재되는 적재공간이 형성된 예열룸; 상기 적재공간에 형성되어 상기 프로브 카드가 반입 및 반출 가능하도록 구성된 적재부; 상기 예열룸의 온도를 조절하는 예열모듈; 상기 프로브 카드의 반입 및 반출을 위한 스태커가 출입하도록 상기 예열룸의 일측에 개폐 가능하게 구비된 개폐모듈; 및 상기 개폐모듈의 개방시 외기가 상기 예열룸으로 유입되는 것을 차단하기 위한 열풍차단모듈;을 포함한다.

Description

프로브 카드 예열장치{Probe card preheater}

본 발명은 프로브 카드 예열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 메모리 제조공정 중 웨이퍼의 상태를 검사하는 프로브 카드를 검사장치로 공급하기 전 예열하여 검사에 소요되는 시간을 단축함으로써 제조 공정의 효율을 높일 수 있는 프로브 카드 예열장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 메모리 제조공정은 웨이퍼 프로세스, 테스트, 패키징 및 신뢰성 테스트를 거쳐서 하나의 메모리 제품이 완성된다. 이러한 제조공정은 전반과 후반이라는 의미에서 웨이퍼 프로세스를 전공정, 그리고 테스트, 패키징 및 신뢰성 테스트를 후공정이라고 부른다.

또한, 웨이퍼 프로세스는 산화 및 확산 등의 가공을 하는 공정인 전반공정(front end of the lin, FEOL), 그리고 그 표면에 배선을 형성하는 공정인 후반공정(back end of line, BEOL)로 나뉜다.

한편, 통상적으로 반도체 메모리 테스트는 후공정에서의 패키징 전후 여러 단계에서 서로 다른 항목(item)의 테스트로 이루어지는 일련의 공정을 의미한다.

즉, 반도체 메모리 테스트는 크게 패키징 이전의 웨이퍼 상태에서 실시하는 웨이퍼 테스트와 이후 패키지 상태에서 이루어지는 패키지 테스트로 구분된다.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 레이저 전 테스트(pre-laser repair test)와 레이저 수리(laser repair)이 있는데, 레이저 전 테스트는 레이저 수리 이전에 웨이퍼 상태에서 실시되는 테스트로서, 메모리 고장 셀(cell)을 가려낸 뒤 여분 셀(redundancy cell)을 대체 사용하여 수리할 수 있는 칩과 그렇지 못한 칩들을 구분하는 단계이며, 다음으로 레이저 수리는 레이저 전 테스트에서 가려진 수리할 수 있는 고장 셀을 여분 셀로 치환하는 레이저 수리를 통해 양품 다이(good die)로 바꾸는 공정이다.

상기의 웨이퍼 테스트는, 레이저 수리 후 웨이퍼 상의 전체 칩을 테스트(probing)하여 레이저 수리 후의 기능, 동작 여부 등에 대해 전반적으로 테스트하는 단계이다. 이 과정에서 양품 다이(good die)로 판정되면 그 다음 패키징 공정으로 넘어가고, 불량 다이(bad die)로 판정되면 웨이퍼 표면에 잉크로 표시되는데 이를 잉크 다이(ink die)라 지칭하며 후속 공정으로 이어지지 않도록 완전히 제거된다. 이 공정은 웨이퍼 프로버(automatic wafer prober)를 이용하여 이루어진다.

이후 패키지 테스트는 번인 전 테스트(pre-burn in test), 번인 테스트(burn-in test) 등을 통해 조립 공정 시 발생한 불량을 가려내거나 온도와 전압이 다소 가혹한 조건으로 테스트하여 메모리의 초기 결함을 조기에 확인한다.

이후, 최종 테스트, 신뢰성 테스트, 그리고 마지막으로 로트 판정(lot decision) 및 제품 출하를 거쳐 완성된 하나의 메모리 제품이 제공되는 것이다.

한편, 상기 웨이퍼 테스트 중 사용되는 웨이퍼 프로버(wafer prober)는 웨이퍼 상의 칩(chip)들과 테스터(tester)를 연결하는 장치로서, 상기 테스터는 상기 웨이퍼 프로버를 통해 상기 웨이퍼 상의 칩들과 연결되어 상기 칩들에 전기적인 신호를 제공하고 그 결과를 검사하여 칩들 각각의 이상 유무 또는 불량 여부를 판단하는 것이다.

이러한 웨이퍼 프로버는 인쇄회로기판에 테스트 연결단자, 탐침 접속단자, 다수의 탐침을 고정하는 고정부, 웨이퍼 패드에 접촉하여 칩의 불량 여부를 검출하는 다수의 탐침을 포함한 프로브 카드(probe card)가 구비된다.

여기서 상기 탐침은 웨이퍼에 형성된 칩의 패드에 대응되게 다수 형성되며, 대각선 하향 방향으로 비스듬히 형성되며, 재질은 텅스텐 또는 텅스텐-리늄(Tungsten-Rhenium)이 채용되고 있다.

상기한 프로브 카드를 갖는 웨이퍼 프로버의 동작을 살펴보면,

다수의 칩이 형성된 웨이퍼가 웨이퍼 이송장치에 의해 척으로 로딩되면, 상기 웨이퍼에 구비된 다수의 칩의 패드들에 상기 프로브 카드에 구비된 다수의 탐침이 정렬되어 접촉되도록 상기 척을 X,Y,Z 또는 θ방향으로 움직인다.

이동된 다수의 참침이 다수의 칩의 패드들에 각각 접촉되면, 테스터는 소정 프로그램에 따른 테스트 신호를 테스터 연결단자 및 다수의 탐침을 통해 상기 다수의 칩에 제공하고, 상기 다수의 칩은 상기 테스트 신호에 따른 출력신호를 상기 테스터에 제공하여 각 칩에 대한 전기적인 특성 테스트를 이행할 수 있게 한다.

특히, 상기 척은 상기 웨이퍼를 가열하거나 냉각시켜, 상기 웨이퍼에 대해 고온, 상온, 저온에서의 특성 테스트를 이행할 수 있게 하였다. 그런데, 상기 금속성의 탐침은 열에 의해 변형되는 특성이 내재되어 있으므로, 상기 탐침은 상기 척의 온도에 따라 변형될 수 있다.

이에 종래에는 상기 온도환경에 따른 탐침의 열변형을 고려하여 상기 척의 위치를 조정함으로써 각 온도환경에서도 탐침과 칩의 패드가 정확하게 접촉될 수 있게 하였다.

그리고 테스트 중 일시정지(pause)하는 경우에는, 웨이퍼 프로버는 상기 척을 대기 위치로 이송시킨다. 이에 따라 상기 척과 상기 탐침이 이격되어, 상기 탐침의 온도가 강하되므로 상기 탐침의 변형이 초래되었다.

이에 종래에는 테스트의 일시정지 이후에는 프로브 카드의 열변형을 작업자가 매번 확인하여 상기 프로브 카드를 가열하는 소킹(soaking)기능을 이행하여야 하는 번거로움이 있었다. 이는 웨이퍼 테스트를 신속하게 재개할 수 없는 원인이 됨은 물론이며, 작업자의 실수로 상기 프로브 카드의 열변형에 대응하지 못하는 경우에는 프로빙 오차를 야기하는 주요 원인이 되었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 종래기술로, 대한민국 등록특허 제10-0831990호와, 대한민국 등록특허 제10-1554931호가 있다.

상기 종래기술 중 전자는 웨이퍼를 로드하는 척을 가열하는 척 가열장치가 구비된 것이며, 후자는 프로브카드를 예열하기 위한 유도가열부가 구비된 프로브카드 케이스에 개별 프로브카드를 예열하는 것이다.

상기 종래기술들은 웨이퍼를 로드하는 척 또는 개별 프로브카드를 예열하는 것이기 때문에 연속적으로 공급 및 테스팅되는 공정에 적용하여도 테스트 효율을 높일 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0831990호 대한민국 등록특허 제10-1554931호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 다수 개의 프로브 카드를 동시에 예열하는 예열룸이 구비되고, 예열 전 또는 예열 후의 프로브 카드를 상기 예열룸으로 반입 또는 반출할 때 예열룸 내부의 고온의 공기가 외부로 빠져나가는 것을 차단하여 열효율을 높일 수 있는 프로브 카드 예열장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

프로브 카드가 적재되는 적재공간이 형성된 예열룸;

상기 적재공간에 형성되어 상기 프로브 카드가 반입 및 반출 가능하도록 구성된 적재부;

상기 예열룸의 온도를 조절하는 예열모듈;

상기 프로브 카드의 반입 및 반출을 위한 스태커가 출입하도록 상기 예열룸의 일측에 개폐 가능하게 구비된 개폐모듈; 및

상기 개폐모듈의 개방시 외기가 상기 예열룸으로 유입되는 것을 차단하기 위한 열풍차단모듈;을 포함한다.

상기 예열모듈은,

인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 예열룸으로 공급하는 열풍을 생성하는 히터와,

상기 히터와 상기 예열룸을 연결하는 공급관과,

상기 예열룸과 외부를 연통시키는 배기관 및

상기 예열룸에 배치된 복수의 온도센서를 포함한다.

상기 개폐모듈은,

상기 예열룸의 일측에 배치되며 수평 방향으로 이동 가능하게 배치된 한 쌍의 도어와,

상기 도어를 수평 방향으로 이동시키기 위한 개폐수단과,

상기 도어의 하단부에 구비되어 상기 스태커 이동용 레일이 통과하는 관통부와,

상기 관통부를 개폐하기 위한 차폐수단을 포함한다.

상기 차폐수단은,

상기 절개부를 개방 또는 폐쇄하며 상기 스태커 이동용 레일이 통과하는 레일통과홈이 형성된 차폐판과,

상기 차폐판의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 승강실린더와,

상기 승강실린더와 상기 차폐판을 연결하는 승강로드를 포함한다.

상기 열풍차단모듈은,

상기 예열룸의 외측에 배치되어 압축 공기를 분사하는 에어노즐과,

상기 예열룸의 내측에 배치되어 예열룸 내부의 공기의 흐름을 안내하는 가이드판을 포함한다.

상기 에어노즐은,

상기 예열룸의 외측 상단에 배치되어 압축 공기를 수직 방향으로 분사하는 상부에어노즐과,

상기 예열룸의 외측 측면에 배치되어 압축 공기를 수평 방향으로 분사하는 복수개의 측부에어노즐로 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 반도체 메모리의 테스트를 위한 프로브 카드를 소정 온도로 예열하되, 다수 개의 프로브 카드를 동시에 예열함으로써 테스터장치에 연속적으로 공급할 수 있어 테스팅 효율을 높일 수 있고,

특히 예열된 프로브 카드를 통해 테스터에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 테스터 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 프로브 카드 예열 장치를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 예열룸을 도시한 예시도.
도 3a 및 3b는 본 발명을 구성하는 적재부를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 예열모듈을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명을 구성하는 개폐모듈을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 차폐수단을 도시한 예시도.
도 7a 내지 7c는 본 발명을 구성하는 개폐모듈의 동작 상태를 도시한 상태도.
도 8a 및 8b는 본 발명을 구성하는 열풍차단모듈을 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 프로브 카드 예열장치의 바람직한 실시예를 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 프로브 카드 예열장치(1)는, 예열룸(10)과, 적재부(20)와, 예열모듈(30)과, 개폐모듈(40) 및 열풍차단모듈(50)을 포함한다.

상기 예열룸(10)은 프로브카드(PC)가 적재되는 적재부(20)가 배치되는 적재공간(S)이 형성되며, 상기 적재공간(S)에 출입하기 위한 출입문(14)이 포함된 것으로, 이때 상기 적재공간(S)은 소정 면적을 형성하면서 외부와 차단되도록 상호 간격을 두고 지면으로부터 수직하게 배치된 다수개의 마스트(11)와, 상기 마스트(11)를 횡으로 연결하는 횡바(12) 및 상기 마스트(11)와 횡바(12)에 결합되어 내부와 외부를 구획하는 다수개의 판재(13)로 이루어진다.

이때, 상기 판재(13) 중 어느 하나에는 관리자가 적재공간(S)으로 출입하는 출입문(14)이 형성되며, 바람직하게는 상기 출입문(14)은 후술하는 개폐모듈(40)을 구성하는 한 쌍의 도어(41)가 형성된 위치와 대향되는 위치에 형성된다. 이는 예열룸(10)으로 프로브카드(PC)를 반입 또는 반출하는 이동용 스태커(ST)의 동작을 정지시키지 않으면서도 관리자가 적재공간(S)으로 출입 가능하도록 하여 적재공간에 적재된 프로브 카드의 상태 또는 예열룸에 배치된 구성요소들의 상태를 점검할 수 있도록 한다.

한편, 상기 마스트(11)와 횡바(12) 그리고 판재(13)는 내열성 및 단열성을 갖는 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 동시에 높은 내구성을 가진 것으로 알려진 금속재로 이루어지는 것이 바람직하며, 판재(13)의 경우 내열성 및 단열성이 높고 성형이 용이하면서도 중량이 가벼운 것으로 알려진 합성수지재로 이루어질 수 있다.

여기서 상기 예열룸(10)은 도시된 직사각의 적재공간을 갖도록 형성되는 실시예 이외에도 다양한 변형예로 이루어질 수 있는데, 일 예로 적재공간이 육각형 또는 원형의 공간을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 적재부(20)는, 상기 예열룸(10)의 적재공간(S)에 배치되어 다수 개의 프로브카드(PC)를 개별적으로 적재하는 것이다.

이를 위해 복수의 각관을 결합한 적재프레임(21)과, 상기 적재프레임(21)에 상호 간격을 두고 배치되어 프로브카드(PC)가 배치되는 프로브카드 브라켓(22)과, 상기 브라켓(22)에 배치되어 반입된 프로브카드(PC)가 안치되는 안치툴(23)을 포함한다.

상기 적재프레임(21)은 내열성 및 내구성을 가지는 금속소재로 이루어진 다수 개의 각관(211)을 상호 결합하여 형성한 것으로, 상기 적재공간(S)의 형태 및 크기에 상응하는 형태 및 크기를 가지도록 형성된다.

즉, 적재프레임(21)은 길이 방향으로 연장된 다수 개의 각관을 상호 결합하여 형성하되, 도시된 직사각형의 형태 이외에도 원형, 다각형 등 다양하게 형성될 수 있다.

한편 상기 각관(211)에는 일정 간격을 두고 형성된 복수의 결합홈(213)이 구비된 간격설정판(212)이 더 구비된다.

상기 간격설정판(212)은 상기 각관(211) 중 상하 방향으로 수직하게 배치된 각관(211)에 결합되되 상기 결합홈(213)이 각관(211)의 외측으로 노출되도록 결합된다.

여기서 상기 결합홈(213)은 상기 프로브카드 브라켓(22)의 단부가 삽입되는 것으로, 간격설정판(212)의 외측 테두리에서 내측을 향해 요입 형성된다.

그리고 상기 결합홈(213)은 프로브카드 브라켓(22)의 개수에 따라 상호 간의 간격은 변경될 수 있는 것으로, 도시된 형태 및 개수, 그리고 간격에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 프로브카드 브라켓(22)은 프로브카드(PC)가 개별적으로 안치되는 것으로, 편평한 플레이트 형태로 이루어지며 외측 테두리가 상기 간격설정판(212)의 결합홈(213)에 결합된다.

이때, 상기 프로브카드 브라켓(22)은 프로브카드(PC)를 반입 또는 반출하는 스태커(ST)의 운송용 로드가 출입하는 출입용 개구부(221)가 더 구비되는데, 상기 출입용 개구부(221)는 프로브카드 브라켓(22)의 일측 테두리에서 중앙으로 절개되고 상하로 관통 형성된다.

상기 안치툴(23)은 상기 프로브카드 브라켓(22)에 배치되어 반입된 프로브카드(PC)를 지지하는 것으로, 복수 개가 방사상으로 배치된다.

이러한 안치툴(23)은 안치된 프로브카드(PC)의 외측 테두리의 형태에 상응하는 형태를 가지는 안치홈(231)이 형성되는데, 상기 안치홈(231)은 프로브카드(PC)의 직경에 따라 크기가 변경되고 하나의 안치툴(23)에 복수개의 안치홈(231)이 형성되어 직경이 다른 프로브카드(PC)를 안치할 수 있다. 여기서 프로브카드 브라켓(22) 및 안치툴(23)에는 한 번에 하나의 프로브카드(PC)가 안치되는 것으로 상호 다른 직경을 가지는 안치홈(231)을 통해 복수의 프로브카드(PC)를 동시에 안치하는 것은 아니다.

상기 예열모듈(30)은 상기 예열룸(10)의 온도를 조절하기 위한 것으로, 히터(31)와, 공급관(32)과 배기관(33) 및 복수의 온도센서(34)를 포함한다.

상기 히터(31)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 공기를 가열하여 열풍을 생성하는 것으로, 이러한 히터(31)는 예열룸(10)의 외측에 배치되고 제어부(미도시됨)를 통해 동작이 제어되며 동시에 동작 상태를 실시간으로 중앙서버 또는 관리자 단말기로 전송하도록 구성된다. 이러한 히터(31) 및 히터의 동작을 제어하는 제어부의 구조와 동작 관계는 공지의 것이므로 상세한 설명 및 도시는 생략하도록 한다.

상기 공급관(32)은 내부가 빈 관체로 이루어지고 일단은 상기 히터(31)측에 연결되고 타단은 상기 예열룸(10)측에 배치된다. 여기서 상기 공급관(32)과 히터(31) 사이에는 히터(31)에서 생성된 열풍을 예열룸(10)측으로 공급하기 위한 송풍기가 더 구비될 수 있다.

한편 상기 공급관(32)은 각도 조절 및 굽힘이 자유로운 플렉시블 형태로 이루어지며 내열성을 갖는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 공급관(32)은 도시된 바와 같이 상기 예열룸(10)을 구성하는 판재(13) 중 어느 하나에 형성된 유입공(131)에 고정 배치되는데, 상기 유입공(131)은 예열룸(10)의 적재공간 상측에 형성되는데, 도시된 위치 및 개수는 하나의 실시예이며 다양하게 변경 가능한다. 물론 상기 유입공(131)의 개수가 증가하면 상기 공급관(32)도 분기되어 각각의 배기공(132)에 단부가 결합되는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 배기관(33)은 일단은 상기 예열룸(10)을 구성하는 판재(13) 중 어느 하나에 형성된 배기공(132)에 결합되고 타단은 예열룸(10)의 외측으로 노출된 것으로, 상기 예열룸(10)의 내부 온도가 설정 온도를 초과하는 경우 예열룸 내부의 열풍을 외부로 배출시키기 위한 것이다.

여기서 배기관(33)에는 제어부를 통해 제어되거나 예열룸의 내부 온도에 따라 자동으로 개방 또는 폐쇄되는 밸브(미도시됨)가 더 구비될 수 있다.

상기 온도센서(34)는 예열룸(10)의 내부 즉, 적재공간(S)에 복수개가 상호 이격된 위치에 배치되어 적재공간(S)의 온도를 실시간으로 감지하는 것으로, 감지된 예열룸의 온도는 제어부 또는 중앙서버 또는 관리자 단말기로 전송되어 이를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

상기와 같이 이루어진 예열모듈(30)은 예열룸(10)의 온도를 조절하여 적재부(20)에 적재된 프로브카드(PC)를 예열하는데, 이때 예열모듈(30)을 통해 예열되는 프로브카드(PC)의 온도는 60℃이다.

이는 반도체 메모리 제조 라인의 실내 온도가 대략 20℃이며, 반도체 제조 라인에 보관 중인 프로브카드의 온도도 대략 20℃인데, 반도체 웨이퍼를 테스트하는 테스터에 투입한 후 100℃이상으로 가열하는데 소요되는 시간이 2시간 이상 소요되어 테스팅에 많은 시간이 소요되었다.

따라서, 본 발명에서는 상기 예열모듈(30)을 통해 공급된 열풍을 통해 적재부(20)에 적재된 프로브카드(PC)를 60℃까지 예열함으로써 테스터로 이동한 후 100℃까지 가열되는 시간을 단축시켜 테스팅에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 것이다.

그리고, 예열룸(10)의 내부온도가 설정 온도를 초과하는 경우 배기관(33)을 통해 예열룸 내부의 열풍을 외부로 배출함으로써 온도를 조절할 수 있는 것으로, 여기서 설정 온도란 적재된 프로브카드를 60℃까지 예열하기 위해 설정된 예열룸의 온도로서 바람직하게는 65~75℃이며, 가장 바람직하게는 68~70℃이다. 따라서 상기 배기관(33)은 예열룸의 내부온도가 70℃를 초과하는 경우 배기관(33)을 개방하여 열풍을 외부로 배출함으로써 예열룸의 온도를 조절한다.

상기 개폐모듈(40)은 상기 예열룸(10)의 일측을 개방 또는 폐쇄하는 것으로, 한 쌍의 도어(41)와, 개폐수단(42)과, 관통부(43) 및 차폐수단(44)을 포함한다.

상기 한 쌍의 도어(41)는 상기 예열룸(10)의 일측에 구비되되 수평 방향으로 이동 가능하게 배치되어 일단이 상호 맞닿거나 이격되도록 배치되어 예열룸(10)의 일측을 개방하거나 폐쇄한다. 이러한 도어(41)는 수평 방향으로 이동시 마찰에 의한 분진이 발생하지 않도록 하는 것이 중요한데, 이는 예열 중인 프로브카드(PC)가 분진, 먼지 등에 매우 취약하여 청정도에 따라 수율이 달라질 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에서는 도어(41)가 이동 중 마찰에 의한 분진 발생을 최소화하기 위하여 상기 개폐수단(42)을 개시한다.

상기 개폐수단(42)은, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하며 상기 도어(41)에 대응하여 한 쌍이 구비된 실린더(421)와, 상기 실린더(421)에 구비되어 출납하며 선단부가 상기 도어(41)에 결합된 로드(422)와, 상기 도어(41)의 하단부가 결합되는 바텀바(423)와, 상기 예열룸(10)의 횡바(12)에 회전 가능하게 결합되어 외주면이 상기 바텀바(423)에 맞닿는 복수의 캐스터(424)를 포함한다.

상기 실린더(421)는 상기 도어(41)의 상하 길이의 중앙에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 로드(422)를 인입 또는 인출시키는 것으로, 한 쌍의 도어(41)에 각각 구비된다. 이러한 실린더(421)는 도어(41)의 중량, 길이 등과 같은 조건에 따라 하나의 도어에 복수 개가 이격된 위치에 배치될 수 있는 것으로 도면 중 도시된 실시예에 한정되지 않는다.

상기 로드(422)는 실린더(421)의 동작에 의해 수평 방향으로 이동하며 선단부가 도어(41)에 결합되어 도어(41)를 수평 방향으로 이동시킨다.

상기 바텀바(423)는 상기 도어(41)의 하단부가 결합된 것으로, 내마모성이 강한 금속 재질로 이루어져 도어(41)의 수평 이동시 외주면에 맞닿는 캐스터(424)와의 마찰에 의한 마모를 최소화하는 것이 바람직하다.

상기 캐스터(424)는 상기 예열룸(10)을 구성하는 횡바(12) 중 하단에 배치된 횡바에 결합되되, 외주면이 상기 바텀바(423)의 외면에 맞닿도록 배치되며 상기 바텀바(423)의 수평 이동시 이를 지지하여 원활하게 이동하도록 함과 동시에 흔들리는 것을 방지한다.

이러한 캐스터(424)는 도시된 바와 같이 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치되며, 내마모성이 강한 합성수지재로 이루어져 바텀바(423)와의 마찰에 의한 마모 발생을 최소화한다.

상기와 같이 이루어진 개폐모듈(40)은 제어부 또는 관리자 단말기로부터 인가된 신호에 의해 상기 실린더가 동작하면서 로드를 이동시켜 도어를 수평 방향으로 이동시킨다. 이때 도어의 하단부에 결합된 바텀바가 동시에 이동하며 바텀바는 캐스터에 의해 지지되면서 수평 이동하여 원활하게 이동됨과 동시에 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 도어(41)에는 프로브카드(PC)를 이동시키는 스태커(ST)를 안내하는 레일(R)이 통과하는 관통부(43)가 형성된다. 상기 관통부(43)는 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 도어의 하단부에 형성된 것으로, 스태커가 이동하는 시간을 제외한 시간에는 폐쇄되어 예열룸 내부의 열풍이 외부로 유출되는 것을 방지해야 한다.

이를 위해서 상기 관통부(43)를 개폐하는 차폐수단(44)이 구비되는데, 상기 차폐수단(44)은,

상기 관통부(43)를 개방 또는 폐쇄하며 상기 스태커 이동용 레일(R)이 통과하는 레일통과홈(442)이 형성된 차폐판(441)과,

상기 차폐판(441)의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 승강실린더(443)와,

상기 승강실린더(443)와 상기 차폐판(441)을 연결하는 승강로드(444)를 포함한다.

상기 차폐판(441)은 편평한 플레이트 형태로 이루어져 관통부(43)의 일면에서 승강 가능하게 배치되며, 상기 스태커 이동용 레일(R)이 통과하는 레일통과홈(442)이 형성된다.

상기 레일통과홈(442)은 레일(R)의 통과하는 것으로, 바람직하게는 레일(R)의 상단면과 좌측면 및 우측면에 맞닿도록 레일(R)의 형태 및 크기에 상응하는 형태 및 크기로 이루어지고, 보다 바람직하게는 레일(R)과 맞닿을 때 발생하는 충격에 의해 마모되거나 분진이 발생하지 않도록 탄성복원력을 가지는 연질의 소재로 이루어진 패드(미도시됨)가 더 구비된다.

한편, 상기 차폐판(441)의 테두리에는 상기 승강로드(444)가 결합하기 위하여 수평 방향으로 돌출된 결합용 플랜지(445)를 더 포함한다. 상기 결합용 플랜지(445)는 차폐판(441)의 두께를 얇게 하여 무게를 가볍게 함으로써 승강에 요구되는 구동력을 최소화하면서 상기 승강로드(444)와의 결합을 견고하게 하기 위한 것이다.

상기 승강실린더(443)는 상기 도어(41)에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 구동하며, 상기 승강로드(444)는 승강실린더(443)에 인입 및 출납 가능하게 배치되며 선단부가 상기 차폐판(441)에 결합되어 승강실린더(443)의 구동에 의해 차폐판(441)을 상승 또는 하강시킨다.

상기와 같이 이루어진 차폐수단(44)을 통해 관통부(43)를 개방 또는 폐쇄하여 예열룸 내부 열풍이 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다. 또한 스태커를 안내하는 레일을 배치할 수 있어 이를 통해 프로브카드의 예열, 반입, 반출 그리고 반도체 메모리 웨이퍼의 테스터를 자동화할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다. 즉, 상기 관통부 및 이를 개폐하는 차폐수단이 구비되지 않는 경우 스태커는 자체동력으로 이동하는 구성으로 형성되는데, 자체동력에 의해 이동하는 스태커의 움직임을 제어하는 것은 안내용 레일에 의해 이동하는 스태커를 제어하는 것에 비해 상대적으로 고가의 설치비용과 유지보수 비용이 소요되며, 자체동력을 위한 구성의 동작에 의해 발생하는 분진 등이 프로브카드에 흡착됨으로써 테스팅의 오류를 유발할 수 있는 문제점이 있다. 이에 반해 본 발명에서는 상기 차폐수단을 통해 관통부를 개폐함으로서 레일에 의해 이동하는 스태커를 활용할 수 있어 설치비용 및 유지보수 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 사용 중 발생하는 분진을 최소화함으로써 분진에 의한 오류 발생을 방지할 수 있는 것이다.

상기 열풍차단모듈(50)은 상기 개폐모듈(40)을 구성하는 도어(41)가 개방된 상태에서 예열룸(10) 내부의 열풍이 외부로 이동하는 것을 차단하기 위한 것으로, 상기 예열룸(10)의 외측에 배치되어 압축 공기를 분사하는 에어노즐(51)과, 상기 예열룸(10)의 내측에 배치되어 예열룸 내부의 공기의 흐름을 안내하는 가이드판(52)을 포함한다.

이때, 상기 에어노즐(51)은 상기 예열룸(10)의 외측 상단에 배치되어 압축 공기를 수직 방향으로 분사하는 상부에어노즐(511)과, 상기 예열룸(10)의 외측 측면에 배치되어 압축 공기를 수평 방향으로 분사하는 복수개의 측부에어노즐(512)을 포함한다.

상기 에어노즐(51)은 도어(41)가 이동하여 예열룸이 개방됨과 동시에 압축 공기를 분사하여 예열룸의 적재공간과 외부 사이에 분사된 압축 공기에 의한 공기유막을 형성하는 것으로, 상술한 바와 같이 상기 상부에어노즐(511)과 복수개의 측부에어노즐(512)을 통해 개방된 예열룸의 일측에 공기를 고압으로 분사한다.

따라서 예열룸 내부에 열풍이 외부로 이동하는 것을 차단하여 도어 개방상태에서도 예열룸의 온도가 하강하는 것을 최소화할 수 있는 것이다.

상기 가이드판(52)은 상기 예열룸의 적재공간(S) 중 상기 도어(41)측에 배치되어 도어에 의해 개방되는 예열룸의 일측으로 이동하는 공기를 적재공간측으로 이동하도록 안내하는 것으로, 편평한 판체를 절곡 형성하되 단부가 적재공간측을 향하도록 절곡 형성된다. 또한 상기 가이드판(52)은 도면 중 도시된 바로는 상기 도어(41)와 인접한 위치의 바닥에 배치된 것을 도시하였으나 상기 예열룸을 구성하는 마스트(11)의 길이 방향을 따라 다수개가 상호 이격된 위치에 배치될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 프로브카드 예열장치
10 : 예열룸
11 : 마스트 12 : 횡바
13 : 판재 14 : 출입문
131 : 유입공 142 : 배기공
20 : 적재부
21 : 적재프레임 22 : 프로브카드 브라켓
23 : 안치툴
211 : 각관 212 : 간격설정판
213 : 결합홈 221 : 개구부
231 : 안치홈
30 : 예열모듈
31 : 히터 32 : 공급관
33 : 배기관 34 : 온도센서
40 : 개폐모듈
41 : 도어 42 : 개폐수단
43 : 관통부 44 : 차폐수단
421 : 실린더 422 : 로드
423 : 바텀바 424 : 캐스터
441 : 차폐판 442 : 레일통과홈
443 : 승강실린더 444 : 승강로드
445 : 결합용플랜지
50 : 열풍차단모듈
51 : 에어노즐 52 : 가이드판
511 : 상부에어노즐 512 : 측부에어노즐

Claims (6)

1. 프로브카드(PC)가 적재되는 적재공간(S)이 형성된 예열룸(10);
   상기 적재공간(S)에 형성되어 상기 프로브카드(PC)가 반입 및 반출 가능하도록 구성된 적재부(20);
   상기 예열룸(10)의 온도를 조절하는 예열모듈(30);
   상기 프로브카드(PC)의 반입 및 반출을 위한 스태커(ST)가 출입하도록 상기 예열룸(10)의 일측에 개폐 가능하게 구비된 개폐모듈(40); 및
   상기 개폐모듈(40)의 개방시 외기가 상기 예열룸(10)으로 유입되는 것을 차단하기 위한 열풍차단모듈(50);을 포함하되,
   상기 개폐모듈(40)은,
   상기 예열룸(10)의 일측에 배치되며 수평 방향으로 이동 가능하게 배치된 한 쌍의 도어(41)와,
   상기 도어(41)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 개폐수단(42)과,
   상기 도어(41)의 하방에 형성되어 상기 스태커(ST)를 안내하는 레일(R)이 통과하는 관통부(43)와,
   상기 관통부(43)를 개폐하기 위한 차폐수단(44)을 포함하고,
   상기 개폐수단(42)은,
   인가된 전원 및 신호에 의해 동작하며 상기 도어(41)에 대응하여 한 쌍이 구비된 실린더(421)와,
   상기 실린더(421)에 구비되어 출납하며 선단부가 상기 도어(41)에 결합된 로드(422)와,
   상기 도어(41)의 하단부가 결합되는 바텀바(423)와,
   상기 예열룸(10)의 횡바(12)에 회전 가능하게 결합되어 외주면이 상기 바텀바(423)에 맞닿는 복수의 캐스터(424)를 포함하며,
   상기 차폐수단(44)은,
   상기 관통부(43)를 개방 또는 폐쇄하며 상기 레일(R)이 통과하는 레일통과홈(442)이 형성된 차폐판(441)과,
   상기 차폐판(441)의 상방에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 승강실린더(443)와,
   상기 승강실린더(443)와 상기 차폐판(441)을 연결하는 승강로드(444)를 포함하고,
   상기 적재부(20)는,
   복수의 각관을 결합한 적재프레임(21)과,
   상기 적재프레임(21)에 상호 간격을 두고 배치되어 프로브카드(PC)가 배치되는 프로브카드 브라켓(22)과,
   상기 브라켓(22)에 배치되어 반입된 프로브카드(PC)가 안치되는 안치툴(23)을 포함하되,
   상기 안치툴(23)은 안치된 프로브카드(PC)의 외측 테두리의 형태에 상응하는 형태를 가지며 하나의 안치툴(23)에 복수개의 안치홈(231)이 형성되어 직경이 다른 프로브카드(PC)를 안치할 수 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 예열장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 예열모듈(30)은,
   인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 예열룸(10)으로 공급하는 열풍을 생성하는 히터(31)와,
   상기 히터(31)와 상기 예열룸(10)을 연결하는 공급관(32)과,
   상기 예열룸(10)과 외부를 연통시키는 배기관(33) 및
   상기 예열룸(10)에 배치된 복수의 온도센서(34)를 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드 예열장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 열풍차단모듈(50)은,
   상기 예열룸(10)의 외측에 배치되어 압축 공기를 분사하는 에어노즐(51)과,
   상기 예열룸(10)의 내측에 배치되어 예열룸 내부의 공기의 흐름을 안내하는 가이드판(52)을 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드 예열장치.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 에어노즐(51)은,
   상기 예열룸(10)의 외측 상단에 배치되어 압축 공기를 수직 방향으로 분사하는 상부에어노즐(511)과,
   상기 예열룸(10)의 외측 측면에 배치되어 압축 공기를 수평 방향으로 분사하는 복수개의 측부에어노즐(512)로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 카드 예열장치.
   

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