KR102272152B1 - 회로 기판 테스트용 테스트 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

회로 기판, 특히 비장착 또는 부분 장착된 회로 기판 테스트용 테스트 장치 및 방법이 개시된다. 상기 테스트 장치는 하나의 셔틀 또는 두 개의 서브-셔틀을 가지는 플라잉 프로브이다. 플라잉 프로브는 테스트될 회로 기판을 테스트 영역으로 번갈아 변위시킬 수 있다. 또한, 서브-셔틀은 대형 회로 기판을 공통적으로 홀딩하는데 사용될 수 있다.

Description

회로 기판 테스트용 테스트 장치 및 방법
본 발명은 회로 기판 테스트용 테스트 장치 및 방법에 관한 것이다.
회로 기판 테스트용 테스트 장치는 일반적으로 플라잉 프로브(flying probe) 그룹과 병렬 테스트 장치 그룹의 두 그룹으로 분류할 수 있다. 병렬 테스트 장치는 어댑터를 사용하여 테스트를 위해 동시에 테스트할 회로 기판의 모든 또는 적어도 대부분의 접점에 접촉하는 테스트 장치이다. 플라잉 프로브는 미장착된, 부분 장착된 또는 장착된 회로 기판을 테스트하기 위한 테스트 장치로, 2개 이상의 테스트 핑거(finger)로 개별 접점을 스캔한다.
테스트 핑거는 보통 캐리지(carriage)에 체결되고, 이는 트래버스(traverses)를 따라 변위될 수 있으며, 트래버스는 그 자체로 가이드 레일을 따라 번갈아 가이드되고 및 변위가능하다. 테스트 핑거 각각은 피봇 암(pivot arm)을 포함하며, 그 단부에서 회로 기판과 접촉하기 위한 접촉 팁(tip)을 가진다. 따라서, 접촉 팁이 있는 테스트 핑거는 캐리지를 이동시키고 피벗 암을 회전시켜 일반적으로 직사각형 테스트 필드의 어느 위치에나 배치할 수 있다. 테스트할 회로 기판의 접점에 접촉하기 위해, 캐리지가 트래버스에서 수직으로 변위가능하도록 구성되거나 테스트 프로브가 캐리지에서 수직으로 이동 가능하도록 구성되어 테스트 핑거는 회로 기판의 접점, 회로 기판 테스트 지점에 각각 위 또는 아래에서 배치할 수 있다.
플라잉 프로브는 EP 0 468 153 A1에 개시되어 있으며, 플라잉 프로브에 의한 회로 기판의 테스트 방법은 EP 0 853 242 A1에 개시되어 있다. 플라잉 프로브용 테스트 프로브는 EP 1 451 594 B1, US 6,384,641 B1, WO 03/096037 A1, 및 EP 0 990 912 A2에 개시되어 있다.
통상적으로, 트래버스 축을 따라 제1 좌표 방향으로 서로 이격된 테스트 지점에 도달할 수 있도록 하기 위해 이러한 플라잉 프로브에 대해 적어도 2개의 변위가능한 접촉 핑거가 제공되며, 테스트 필드 위에는 적어도 복수의 트래버스가 제공되고, (적어도, 양측에 인쇄된 회로 기판의 테스트를 위해) 복수의 트래버스는 트래버스 축을 가로질러 제2 좌표 방향으로 트래버스 축을 따라 서로 이격된 테스트 지점에 도달할 수 있도록 테스트 필드 아래에 제공된다. 원칙적으로, 용량을 측정하는 경우, 단 하나의 테스트 핑거를 사용하여 도체 경로를 테스트할 수 있다. 이론적으로 이 경우에는 단 하나의 테스트 핑거만 필요할 것이다. 그러나 저항 측정에는 폐쇄 회로가 필요하므로 트랙에 2개의 테스트 핑거를 배치하는 것이 바람직하고, 따라서 2개의 테스트 핑거가 필요하다. 플라잉 프로브로 자동화 테스트 방법을 사용하기 위한 필수 요소는 서로에 대해 관련하여 그리고 테스트 필드와 관련하여 트래버스의 위치가 정확히 알려져 있다는 것이다. EP 0 468 153 A1에 기술된 플라잉 프로브에서, 트래버스는 테스트 핑거의 변위 방향에 대해 수직하게, 프레임에 변위가능하게 장착된다. 많은 경우에 있어서 회피할 수 없는, 트래버스를 이동시키는 경우의 이격으로 인해, 트래버스의 거리는 일정 범위의 허용 오차를 가지며, 사용된 구동 시스템에 따라 트래버스의 거리는 특정 범위의 허용 오차를 벗어나고, 미끄러짐(slip) 이벤트로 인해 재조정되어야만 한다. 적어도 4개의 트래버스에 대한 관련된 조정 및 캘리브레이션(calibration) 공정은 정교하며 종종 부정확성을 초래한다.
또한, 트래버스가 프레임에 고정되어 배치된 플라잉 프로브가 알려져 있다. 트래버스는 회로 기판 위와 아래의 프레임에 개별적으로 매달리므로 개별적이고 주의깊게 조정해야 한다. 트래버스 간의 거리 측면에서 피봇 암의 길이를 최적화할 수 있고 트래버스 사이의 테스트 필드에 최적의 방식으로 도달할 수 있다. 이러한 플라잉 프로브가 변경된 공정 조건에 맞게 적응되거나 조정되어야 하는 경우, 예를 들어 스캐닝 밀도가 증가 또는 감소되기 때문에, 추가적인 트래버스가 장착되거나 기존 트래버스가 제거되거나 재배열되어야 한다. 이것은 서로에 대한 그리고 테스트 필드에 대한 트래버스의 조정을 위해 상당한 노력을 요구하며, 소프트웨어의 캘리브레이션이 필요하다.
EP 0 458 280 A2는 복수의 개별적 변위가능한 트래버스를 포함하는, 회로 기판 테스트용 장치를 개시하고 있다. 회로 기판의 접점과 접촉하기 위한 접촉 핑거를 가지는 테스트 헤드가 각 트래버스에 구비된다.
EP 1 217 382 A2는 변위가능한 트래버스를 포함하는, 추가의 회로 기판 테스트용 장치를 개시하고 있다. 변위가능한 트래버스는 각각 그 위에 이동 가능하게 배치된 테스트 헤드를 가지며, 회로 기판의 테스트 지점과 접촉하기 위한 접촉 핑거가 배치된다.
고주파 신호도 회로 기판의 도체 경로를 통해 전송되기 때문에, 회로 기판의 소형화가 진행되면서 상당한 문제가 발생한다. 도체 경로를 통해 고주파 신호를 올바르게 전송할 수 있으려면 도체 경로에 과도한 전기 저항이 없어야 한다. 도체 경로의 저항은 일반적으로 소정의 저항보다 작거나 같아야 하며, 1μΩ ~ 100Ω 범위에 있을 수 있다. 그러나 이 저항값을 관찰하는 것이 회로 기판 제조에서 항상 보장되는 것은 아니다.
작동 중에 고전류가 인가된 도체 경로조차 저항이 높은 영역, 특히 1μΩ ~ 100Ω의 영역을 가져서는 안 된다. 이러한 저항에서는 도체 경로의 손상을 야기할 수 있는 전압 강하가 일어날 수 있다.
이러한 도체 경로를 테스트하는 경우, 4 와이어 감지가 수행된다. 이를 위해 플라잉 프로브는 테스트 핑거에 제공되는 두 테스트 팁(tip)이 있는 테스트 프로브를 가진다. 검사될 도체 경로는 각각의 경우 하나의 이러한 테스트 프로브로 2개의 회로 기판 테스트 지점에서 접촉되며, 전류는 테스트 팁 중 각 하나를 통해 도체 경로로 공급되고 도체 경로에서 하강하는 전압은 테스트 프로브의 다른 테스트 팁을 통해 측정된다. 이를 통해 신뢰성이 높은 방식으로 1μΩ ~ 100 Ω 과 동일하거나 적은 범위의 저항을 감지할 수 있다.
회로 기판의 소형화가 증가하고 회로 기판 테스트 지점의 크기가 작아짐에 따라 이러한 이중 팁을 사용하여 회로 기판 테스트 지점에 정확하게 접촉하기가 어렵다. 즉, 테스트 프로브의 두 팁이 회로 기판 테스트 지점과 전기적으로 접촉한다.
다른 플라잉 프로브는 WO 2014/140029 A1에 개시되어 있으며, 테스트될 회로 기판이 배열될 수 있는 테스트 필드에 걸쳐 있는 적어도 하나의 트래버스로 형성된 트래버싱(traversing) 유닛을 포함한다. 트래버스에는 캐리지가 배치되어 있으며, 이를 통해 테스트 핑거가 선형으로 변위될 수 있다. 이 트래버싱 유닛은 각각의 경우 하나의 이러한 캐리지를 가이드하기 위해 적어도 2개의 독립적인 선형 가이드 장치가 구비되는 것을 특징으로 한다. 이러한 트래버싱 유닛은 또한 테스트 필드에 걸쳐 있는 2개의 트래버스로 구성될 수 있으며, 2개의 트래버스 중 하나는 테스트 필드의 한쪽으로 연장되고 다른 하나는 테스트 필드의 다른쪽으로 연장된다. 이 실시 예에서, 트래버싱 유닛은 환형체를 형성하고, 테스트 필드는 상기 환형체의 개구를 통해 연장된다.
DE 44 41 347 A1 및 US 6,384,614 B2는 테스트 장치를 개시하고 있으며, 이를 통해 소위 4-와이어 감지가 수행될 수 있다. 이 경우, 도체 경로는 각각의 경우에 단부에서 이중 접촉되며, 여기서 한 쌍의 접촉 요소에 의해 전류가 공급되고 관련된 전압 강하는 다른 쌍의 접촉 요소에 의해 측정된다. 이러한 4-와이어 감지를 통해, 예를 들어 1μΩ ~ 100Ω의 작은 저항을 매우 정밀하게 측정할 수 있다. 이는, 도체 경로가 고주파 신호 또는 큰 전류의 전송에 사용된다면 특히 유리하다.
WO 2006/133808은 플라잉 프로브를 사용하여 장착되지 않은 넓은 표면 회로 기판의 테스트 방법을 개시하고 있다. 회로 기판은 개별 세그먼트로 세분화되는 테스트되며, 세그먼트를 넘어 연장되는 도체 경로는 각 세그먼트에 위치한 끝 지점의 용량 측정에 의해 테스트된다. 도체 경로의 중단은 측정값이 동일한 도체 경로의 다른 용량 측정값과 다른 경우 결정된다. 회로 기판은 회로 기판의 개별 세그먼트를 테스트하기 위해 플라잉 프로브 내부에서 변위된다.
회로 기판 테스트에서, 장착되지 않은 회로 기판 테스트와 장착된 회로 기판 또는 조립체(assemblies) 테스트는 구별된다. 조립체는 해당 전기 부품이 장착된 회로 기판이다. 여기서, 특정 회로는 기능 신호를 특정 접점에 적용함으로써 테스트되며, 기능 신호에 대한 응답 신호는 다른 접점에서 수신된다. 이러한 테스트 방법을 인서킷 테스트(In-Circuit-Testing)라고 한다. 이러한 인서킷 테스트는 몇 안되는 접점만 접촉해야 한다는 특징이 있지만, 종종 매우 복잡한 신호 기능이 생성된다. 장착되지 않은 회로 기판은, 도체 경로가 중단되는지 또는 다른 도체 경로와 단락되었는지와 상관없이, 테스트된 개별 도체 경로를 가진다. 이는 저항 측정을 통해 수행할 수 있다. 그러나, 용량 측정에 의해 중단 및 단락을 검출하는 방법도 알려져 있다. 인서킷 테스트와 달리, 도체 경로의 모든 또는 거의 모든 접점은 한 번 또는 여러 번 접촉된다. 대규모 회로 기판에서, 십만 개 이하의 접점이 있는 경우, 수만 개의 접점이 접촉될 수 있다. 더욱이, 장착된 회로 기판의 중요성이 증가하고 있으며, 이 회로 기판에는 개별 저항기, 커패시터 또는 트랜지스터와 같은 개별 전자 부품이 거의 없다. 인서킷 테스트에서 알려진 기능 테스트는 일반적으로 수행할 수 없으므로, 부분 장착된 회로 기판의 테스트는 장착되지 않은 회로 기판의 테스트와 유사하다.
본 발명의 목적은 테스트 장치 및 회로 기판을 테스트하는 방법을 제공하는 것이다. 테스트되는 회로 기판은 여러 테스트 핑거(플라잉 프로브)에 의해 스캔되며, 높은 처리량 및 높은 유연성은 간단한 방식으로 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 테스트 장치 및 테스트 핑거로 스캔되는 회로 기판을 테스트하는 방법을 생성하는 것이며, 또한 일렬로 배열된 회로 기판의 다수의 회로 기판 테스트 지점은 매우 조밀한 배치의 경우에도 신뢰성 있게 접촉될 수 있다.
상기 목적 중 하나 이상은 독립항의 발명의 요지에 의해 달성된다. 이로운 실시 예들은 각 종속항에 표시되어 있다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 회로 기판, 특히 장착되거나 장착되지 않은 회로 기판의 테스트를 위한 테스트 장치가 제공되며, 테스트 장치는 테스트될 회로 기판의 회로 기판 테스트 지점과 접하기 위해 형성된 다수의 테스트 핑거를 포함한다. 테스트 핑거에는 각각의 경우에 테스트 프로브가 제공되며, 테스트 핑거는 테스트 프로브로 소정의 테스트 영역의 임의의 지점과 접할 수 있도록 움직일 수 있다. 수용 영역과 테스트 영역 사이에 회로 기판을 운송하기 위한 셔틀(shuttle)이 제공된다.
이 테스트 장치는 셔틀이 2개의 서브-셔틀(sub-shuttle)로 형성되는 것을 특징으로 하며, 각각의 경우에 평면에 배치되어 수용 영역과 테스트 영역 사이의 변위 경로를 따라 변위가능하고, 변위 경로는 평행하게 연장되며 서브-셔틀은 각각 홀딩(holding) 영역을 포함하고, 각각의 경우에 하나의 회로 기판이 하나 또는 다수의 홀딩 요소에 의해 홀딩될 수 있다.
이러한 서브-셔틀에 의해 회로 기판이 테스트될 수 있다. 서브-셔틀에 위치한 회로 기판은 테스트 핑거에 의해 접한다. 동시에, 다른 서브-셔틀에 추가의 회로 기판이 언로딩(unloaded) 및 로딩(loaded)될 수 있다. 이 회로 기판은 예를 들어 서브-셔틀에 대한 회로 기판의 위치를 결정하기 위해 카메라에 의해 스캔되는 다른 테스트 프로세스를 위해 서브-셔틀에 마련될 수 있다. 회로 기판 위치의 이러한 스캔은 종종 캘리브레이션이라고도 한다.
플라잉 프로브(flying probes)라고도 하는 테스트 핑거를 가지는 테스트 장치는 기본적으로 회로 기판 테스트 지점의 임의의 패턴이 있는 회로 기판을 테스트하는 데에 적합하므로 매우 유연하다. 개별 테스트 핑거는 회로 기판 테스트 지점을 순차적으로 스캔한다. 병렬 테스트 장치와 비교하여, 플라잉 프로브의 일반적인 단점은 회로 기판 테스트 지점의 순차적 스캔으로 인해 테스트 속도가 상당히 느리다는 것이다. 이는 테스트 핑거에서 처리량이 항상 증가하는 이유이다. 이 테스트 장치에는 2개의 서브-셔틀이 제공되므로, 하나의 회로 기판은 테스트 영역에서 테스트 프로세스를 거칠 수 있는 반면, 추가 테스트 프로세스를 위해 다른 서브-셔틀에 추가 회로 기판이 제공될 수 있다. 이는 두 테스트 프로세스 사이의 일시 정지 기간이 매우 짧은 이유이다. 소형 회로 기판에서, 회로 기판의 로딩/언로딩 및 가능하게는 캘리브레이션에 필요한 시간은 실제 테스트 프로세스에 필요한 시간에 비해 비교적 길고, 이는 보다 작은 회로 기판에 제2 서브-셔틀을 제공하면 처리량이 크게 증가하는 이유이다.
서브-셔틀은 바람직하게는 각각의 다른 서브-셔틀과 마주 보는 측면에서 개방되도록 형성되어, 회로 기판은 두 홀딩 영역에 걸쳐 확장될 수 있고 동시에 두 서브-셔틀에 의해 홀딩될 수 있다.
이 변위 경로들은 서로에 대해 평행하고 인접해서 배치되므로, 이들은 대형 회로 기판의 운송을 위해 함께 사용될 수 있다. 대형 회로 기판에서, 테스트 프로세스에 필요한 시간은 로딩/언로딩에 필요한 시간보다 실질적으로 더 길다. 대형 회로 기판을 운송하기 위하여 2개의 서브-셔틀을 함께 사용할 수 있기 때문에, 이 테스트 장치는 서로 다른 크기의 회로 기판을 테스트할 수 있다. 소형 회로 기판의 경우, 이중 서브-셔틀로 인해 처리량을 상당히 증가시킬 수 있다. 따라서, 이 테스트 장치는 서로 다른 크기의 회로 기판에 유연하게 사용될 수 있으며 보다 작은 회로 기판의 처리량 측면에서 최적화된다.
서브-셔틀은 2개의 평행한 홀딩 암(holding arm)을 포함할 수 있어서, 각각의 경우에 하나의 회로 기판을 수용하기 위한 - 홀딩 암들 사이의 - 홀딩 영역을 한정한다. 홀딩 암들은 그들 사이의 거리에 관해 가변적인 방식으로 구성될 수 있다.
서브-셔틀의 2개의 홀딩 암은 각각의 경우 캐리지(carriage)에 고정될 수 있으며, 이는 셔틀 트랙(shuttle track)을 따라 변위가능하다. 따라서 홀딩 암은 별도의 몸체를 형성한다.
홀딩 암은 또한 평면도에서 C-형상을 가지는 프레임의 필수 부분일 수 있으며, 이는 셔틀 트랙을 따라 단지 하나의 단일 캐리지에 의해 변위가능하다.
홀딩 암 각각이 캐리지에 고정되면, 2개의 캐리지가 스페이서(spacer) 수단에 의해 서로 결합될 수 있고, 이를 통해 2개의 홀딩 암 사이의 거리가 조절될 수 있다. 이러한 스페이서 수단은, 예를 들어, 캐리지의 스핀들 너트(spindle nut)에 결합되고 다른 캐리지의 모터에 의해 회전 가능하도록 장착되는 스크류(screw)일 수 있다. 나사의 회전은 두 캐리지 사이의 거리를 조절하게 하고, 따라서, 2개의 홀딩 암들 사이의 거리를 조절할 수 있다.
홀딩 암을 가지는 서브-셔틀들 중 하나의 캐리지들 중 하나에는 셔틀 트랙을 따라 캐리지를 이동시키기 위한 구동 장치가 형성될 수있다. 구동 장치는 예를 들어 선형 모터일 수 있다.
회로 기판을 홀딩하기 위한 홀딩 암은 각각의 경우에 동일한 서브-셔틀의 각각의 다른 홀딩 암을 향하는 홀딩 암들 중 하나의 가장자리에 배열된다.
홀딩 암은 고정 요소(clamping element)일 수 있으며, 홀딩 암에는 두 개의 홀딩 암의 홀딩 요소 사이에 강성 회로 기판을 고정(clamping)하기 위해 스프링이 장착된다.
홀딩 요소는 또한 회로 기판의 가장자리를 그립하는 그립/홀딩 요소로서 형성될 수 있다. 이러한 그립/홀딩 요소는 바람직하게는 연성 회로 기판과 함께 사용되어, 그립/홀딩 요소에 의해 그립된 회로 기판에 응력이 가해져 연성 회로 기판이 홀딩 암들 사이에 평면적으로 고정된다.
테스트 장치에는 회로 기판을 서브-셔틀에 자동 로딩/언로딩하기 위한 픽업(pick-up) 영역에 로딩/언로딩 장치가 제공될 수 있다. 바람직하게는, 하나의 서브-셔틀은 픽업 영역에서 로딩/언로딩되고 반면 다른 하나의 서브-셔틀은 회로 기판 테스트를 위한 테스트 영역에 위치하는 방식으로, 픽업 영역이 테스트 영역과 독립적이 되도록 서브-셔틀의 변위 경로가 형성된다. 이는 서브-셔틀들 중 하나를 로딩/언로딩할뿐만 아니라 테스트 프로세스를 수행하고 동시에 추가 테스트 프로세스를 준비할 수 있게 한다.
수용 영역은 회로 기판을 수용하기 위해 서브-셔틀 아래에 배열된 수용 요소를 가질 수 있다. 이러한 수용 요소는 예를 들어 수평 평면 플레이트로서 형성될 수 있다. 그러나, 수용 요소는 수평으로 연장되는 지지 레지(ledge)를 포함할 수도 있다. 이미 테스트된 회로 기판을 서브-셔틀에 의해 수용 요소로 떨어뜨릴 수 있고, 테스트될 추가의 회로 기판은 위로부터 각 서브-셔틀에 또는 두 서브-셔틀 모두에 그립 암(gripping arm)에 의해 공급될 수 있다. 그 후, 서브-셔틀(들)은 최근 공급된 회로 기판과 함께 테스트 영역을 향해 이동되어, 수용 요소 상에 위치한 이미 테스트된 회로 기판은 그립 암을 이용하여 제거할 수 있다. 이는 하나 또는 두 개의 서브-셔틀의 로딩/언로딩을 위한 두 테스트 프로세스 간의 중단을 줄일 수 있다.
유사하게, 수용 영역의 서브-셔틀로부터 이미 테스트된 제1 회로 기판을 그립 암에 의해 수용하고, 아직 테스트되지 않은 제2 회로 기판을 수용 요소에 의해 서브-셔틀(들)에 배치할 수 있다.
수용 요소는 수평면에 분포되는 방식으로 배열된 상향으로 개방되는 다수의 흡입 노즐을 포함할 수 있다. 특히, 연성 회로 기판은 이러한 흡입 노즐에 의해 홀딩될 수 있으며, 그 후 바람직하게는 그립/홀딩 요소에 의해 그립된다. 흡입 노즐은 바람직하게는 가이드 레일에 평행하게 배향된 적어도 2개의 레지에 형성될 수 있다.
수용 요소에는 바람직하게는 끌어올리는(lifting) 수단이 구비되어 높이를 조절할 수 있다. 이러한 수용 요소에 의해, 서브-셔틀이 그립/홀딩 요소에 의해 회로 기판을 그립할 수 있도록, 수용 요소에 배치된 회로 기판이 서브-셔틀의 레벨까지 끌어 올려질 수있다.
테스트 장치는 테스트될 회로 기판을 스캔하는 카메라를 포함할 수 있으며, 카메라는 서브-셔틀에 의해 홀딩된다. 카메라는 가이드 레일상에 변위가능하게 배치될 수 있으며, 또한 변위가능한 방식으로 그 위에 배치된 하나 또는 다수의 테스트 핑거를 가진다. 카메라는 테스트 핑거를 보유하는 위치 추적 장치 상에 배치될 수 있다. 카메라가 고정식으로 배치되거나, 카메라를 이동시키기 위한 가이드 레일에 관계없이 레일을 제공하는 것이 또한 가능하다. 대안으로서, 카메라는 로딩/언로딩 장치에 통합될 수도 있다.
홀딩 암의 홀딩 요소는 또한 홀딩 암을 따라 변위가능하게 형성될 수 있다. 이러한 홀딩 암을 가지는 셔틀은 개별적인 본 발명의 개념을 구성한다. 홀딩 요소의 변위성은 회로 기판의 회로 기판 테스트 지점을 덮지 않도록 배열될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 회로 기판의 테스트, 특히 비장착 또는 부분 장착 회로 기판의 테스트를 위한 테스트 장치가 구비된다. 테스트 장치는 테스트될 회로 기판의 일측의 회로 기판 테스트 지점의 접촉을 위해 제공된 적어도 4개의 테스트 핑거를 포함한다. 테스트 핑거에는 각 경우에 테스트 프로브가 구비되며, 각 경우에 테스트 핑거 중 2개는 횡단 레일들 중 하나를 따라 변위가능하고, 테스트 핑거는 테스트 영역에 수직으로 배향된 축을 중심으로 회전 가능하여 미리 정해진 테스트 영역의 임의의 지점에 접할 수 있다. 공통 가이드 레일을 따라 변위가능한 테스트 핑거는 각각의 경우에 스트립(strip) 형상의 스캐닝 영역을 커버하며, 적어도 두 쌍의 테스트 핑거의 2개의 스캐닝 영역은 어느 정도 중첩된다. 테스트 영역에는 테스트할 회로 기판을 홀딩하기 위해 제공된 홀딩 요소가 있다. 이 테스트 장치는 홀딩 요소에 변위 장치가 제공되며, 이로 인해 홀딩 요소는 테스트 영역의 평면에서 홀딩 수단에 의해 홀딩되는 회로 기판과 함께 가이드 레일에 대해 가로질러(횡단해서) 변위가능한 것을 특징으로 한다.
이 테스트 장치는 또한 적어도 하나의 테스트 핑거에 의해 가이드 레일과 평행하게 이어진 라인 상에 정렬된 3개 또는 4개의 근접한 회로 기판 테스트 지점을 동시에 신뢰할 수 있는 방식으로 접할 수 있게 한다. 이러한 회로 기판 테스트 지점은 회로 기판을 변위시켜 두 스캔 영역이 중첩되는 영역에 배치될 수 있기 때문이다. 예를 들어, MOSFET의 테스트에는 3개 이상의 회로 기판 테스트 지점의 접촉이 필요하다. 또한 4 와이어 감지를 수행하려면 4개의 회로 기판 테스트 지점을 동시에 접해야 한다. 이 회로 기판 테스트 지점은 라인을 따라 배열할 수도 있다. 라인을 따라 배열된 4개의 회로 기판 테스트 지점이 가이드 레일과 평행하게 연장되더라도 이러한 테스트 장치를 사용하여 안정적으로 접촉할 수 있다.
가이드 레일은 고정식으로 배치되는 것이 바람직하다.
가이드 레일들은 고밀도의 테스트 핑거가 배치되는 좁은 스트립 형상의 테스트 영역을 형성하기 위해 서로 근접한 거리에 배치될 수 있다. 테스트할 각 섹션은 회로 기판을 가이드 레일과 평행하게 변위시킴으로써 테스트 영역으로 가져올 수 있다.
변위 장치는 이동 변위 경로를 측정하기 위한 경로 측정 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 경로 측정 장치는 바람직하게는 적어도 10㎛ 이하의 공간 해상도, 특히 적어도 1㎛ 이하, 또는 적어도 0.1㎛ 이하의 공간 해상도로 형성된다.
경로 측정 장치는 서로에 대해 변위가능하게 배치된 광학 스케일(scale) 및 광학 센서를 포함할 수 있으며, 광학 센서는 변위 경로를 검출하기 위해 스케일을 스캔한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 회로 기판을 테스트하는 방법에 관한 것으로, 2개의 서브-셔틀을 가지는 위에서 설명된 테스트 장치가 사용된다. 제1 서브-셔틀에 위치한 테스트할 회로 기판은 테스트 프로세스에서 테스트 핑거에 의해 스캔되며, 동시에, 테스트될 추가의 회로 기판이 다른 제2 서브-셔틀에 언로드 및 로드된다. 제1 테스트 프로세스가 실질적으로 완료되는 경우, 제2 테스트 프로세스에서 테스트 핑거에 의해 회로 기판을 스캔하기 위해, 제2 서브-셔틀이 테스트 영역으로 변위된다.
따라서 이 테스트 장치를 사용하면 두 개의 회로 기판을 중단없이 이어서 테스트할 수 있다. 예를 들어, 모든 테스트 핑거가 제1 회로 기판의 나머지 회로 기판 테스트 지점을 테스트하기 위해 필요하지는 않은 경우, 두 테스트 프로세스가 어느 정도 일시적으로 중첩될 수 있고 제2 테스트 프로세스는 요구되지 않은 테스트 핑거로 이미 시작될 수 있다. 이는, 스캔할 회로 기판 테스트 지점의 대부분이 이미 스캔된 경우, 테스트 프로세스가 본질적으로 완료되어 이 회로 기판을 테스트하는 데에 모든 테스트 핑거가 필요한 것은 더 이상 아님을 의미한다.
제2 서브-셔틀의 회로 기판은 테스트 핑거에 의해 스캔되기 전에 카메라에 의해 검출될 수 있다. 카메라에 의한 이러한 광학적 검출에서, 회로 기판의 위치는 제2 서브-셔틀에 대하여 결정될 수 있다.
회로 기판을 테스트하기 위한 다른 방법에서, 셔틀 또는 서브-셔틀 아래에 각각 수용 요소를 포함하는 전술한 테스트 장치가 사용된다. 테스트 프로세스 완료 후, 회로 기판은 셔틀 또는 서브-셔틀에 의해 각각 수용 영역으로 변위되어 수용 요소로 떨어지고, 추가 제2 회로 기판이 셔틀 또는 하나 또는 두 개의 서브-셔틀의 홀딩 영역에 각각 삽입된다. 그 후, 제2 회로 기판은 테스트 영역으로 변위될 수 있어서, 수용 요소에 위치한 제1 회로 기판은 자유롭게 접근 가능하고 수용 요소로부터 들어 올려지고 수용 및 테스트 영역 외부에 배치될 수 있다.
유사하게, 이미 테스트된 제1 회로 기판을 수용 영역의 서브-셔틀에서 그립 암에 의하여 픽업하고 아직 테스트되지 않은 제2 회로 기판을 수용 요소에 의해 서브-셔틀(들)에 배치할 수도 있다. 테스트할 회로 기판을 삽입하는 경우, 그립 암에 의해 테스트될 회로 기판에 미리 공급된 수용 요소는 회로 기판이 서브-셔틀(들) 레벨에 도달할 때까지 들어 올려진다. 그러면, 서브-셔틀(들)은 회로 기판을 고정시키거나 그립할 수 있다. 그 후, 수용 요소가 다시 낮아져서, 서브-셔틀(들)은 테스트될 회로 기판을 이용하여 자유롭게 변위될 수 있다.
이 방법은 2개의 서브-셔틀을 갖는 테스트 장치 또는 단지 하나의 단일 셔틀을 갖는 테스트 장치로 수행될 수 있다. 수용 요소와 그립 암이 서브-셔틀에서 두 회로 기판이 매우 빠르게 교환되게 하기 때문에 테스트 장치의 처리량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 회로 기판을 테스트하기 위한 방법은 상기 설명된 테스트 장치를 사용하는데, 이는 테스트될 회로 기판의 일측에서 회로 기판 테스트 지점의 접촉을 위해 제공된 적어도 4개의 테스트 핑거를 포함하고, 각각의 경우에 테스트 핑거 중 2개는 가이드 레일을 따라 변위가능하고 테스트 핑거는 테스트 영역에 대해 수직으로 배향된 축을 중심으로 회전 가능하여, 테스트 핑거는 미리 정해진 테스트 영역의 임의의 지점에 테스트 프로브에 의하여 접할 수 있다. 공통 가이드 레일을 따라 변위될 수 있는 테스트 핑거는 각 경우에 스트립 형상의 스캐닝 영역을 커버하고, 적어도 2 쌍의 테스트 핑거의 2개의 스캐닝 영역은 어느 정도 중첩되고, 홀딩 요소는 테스트될 회로 기판을 홀딩하기 위해 제공되며, 변위 장치에 의해 가이드 레일을 가로질러(횡단해서) 변위가능하다. 이 방법에서, 테스트될 회로 기판은 테스트 핑거의 이동을 최소화하기 위해 가이드 레일을 가로질러 한 번 또는 여러 번 이동된다. 여기 및 이하에서, 테스트 프로세스는 테스트 핑거 중 하나에 의해 테스트될 회로 기판의 첫 번째 접촉과 마지막 접촉 사이의 프로세스를 지칭한다. 바람직하게는, 회로 기판은 가장 빠른 순서로 많은 회로 기판 테스트 지점과 접하기 위해 테스트 핑거의 회전 운동이 가능한 한 작게 유지되는 방식으로 복수의 작은 단계로 이동된다.
바람직하게는, 아직 테스트되지 않은 고밀도 또는 다수의 회로 기판 테스트 지점을 갖는 회로 기판의 섹션은 테스트 핑거의 스캐닝 영역이 중첩되는 영역으로 보내진다. 테스트 핑거는 중첩 영역에서 복수의 테스트 핑거로 신속하게 스캔될 수 있다. 더 이상 스캔되지 않는 이미 스캔된 회로 기판 테스트 지점은 여기에서 고려되지 않기 때문에, 테스트 프로세스가 진행됨에 따라 고밀도 또는 많은 수의 회로 기판 테스트 지점들을 갖는 회로 기판의 섹션은 변경된다.
특정 측정에서 3개 또는 4개의 회로 기판 테스트 지점을 동시에 접해야 한다. 이들 회로 기판 테스트 지점은 종종 서로 인접하도록 배치되어, 이들 테스트 회로 기판 테스트 지점은 2개의 테스트 핑거에 의해서만 검출되는 영역에 위치되는 경우 동시에 접촉할 수 없다. 이러한 측정은 예를 들어 4 와이어 감지 또는 MOSFET 포트 테스트시 필요하다. 따라서, 회로 기판은 바람직하게는, 이러한 측정을 수행하기 위해, 회로 기판 테스트 지점이 스캐닝 영역의 중첩 섹션에 위치하도록 위치하여, 3개 또는 4개의 회로 기판 테스트 지점이 3개 또는 4개의 테스트 핑거를 사용하여 동시에 접할 수 있도록 한다. 회로 기판은, 동시에 접촉될 3개 또는 4개의 회로 기판 테스트 지점의 개별 그룹이 이 섹션에 배열되도록 이동된다.
이 방법에서는 서브-셔틀에 의한 회로 기판의 개별 이동간에 보정이 수행되지 않는다. 바람직하게는, 셔틀 또는 서브-셔틀은 트래버스에 대하여 서로 다른 위치에서 미리 캘리브레이션 된다. 본 발명자들은 테스트될 회로 기판이 또한 트래버스에 대해 이동될 수 있는 종래의 플라잉 프로브(예를 들어, WO 2006/133808 A1)와 달리, 테스트할 셔틀 또는 회로 기판의 각 이동 후에 재캘리브레이션이 필요하지 않을 만큼 충분히 정밀한 이동 메커니즘을 구성할 수 있음을 발견하였다. 캘리브레이션 동안, 바람직하게는, 복수의 명확하게 식별된 마크(mark)를 갖는 캘리브레이션 플레이트(plate)가 셔틀(들)에 삽입되고, 캘리브레이션 플레이트 및 셔틀(들)의 상이한 위치는 카메라에 의해 검출되고 검출된 경로 데이터와 연관성이 있다. 결과적으로, 검출된 경로 데이터에 의해, 트래버스에 대해 테스트될 회로 기판의 현재 위치는 추가적인 캘리브레이션이 필요없이 회로 기판 테스트 지점과 접하는데 필요한 정밀도를 제공받을 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시의 예들에 의해 예로서 설명될 것이다.
도 1은 회로 기판 테스트를 위한 테스트 장치용 횡행(橫行)부를 도시하는 사시도이다.
도 2는 회로 기판 테스트를 위한 테스트 장치용 2개의 횡행부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 횡행부의 정면도이다.
도 4는 도 2 및 3의 횡행부를 도시하는 단면도이다.
도 5는 2개의 서브-셔틀과 로딩/언로딩 장치를 가지는 회로 기판 테스트용 테스트 장치의 평면도이다.
도 6은 셔틀 트랙과 함께 도 5의 서브-셔틀을 도시하는 평면도이다.
도 7a 및 7b는 다수의 홀딩 요소를 가지는 홀딩 수단의 평면도와 그립 상태의 측면도이다.
도 8a 및 8b는 도 7a 및 7b의 홀딩 요소를 가지는 픽업 상태의 홀딩 수단을 도시한다.
도 9a 및 9b는 리프팅 테이블 형태의 수용 요소의 측면도 및 하부 위치에서의 평면도이다.
도 10은 리프팅 위치에서의 도 9a 및 9b의 리프팅 테이블을 도시한다.
회로 기판(2)의 테스트를 위한 본 발명에 따른 테스트 장치(1)는 다수의 테스트 핑거(4)가 변위할 수 있는 횡행(橫行)부(3), 본 예시적인 실시의 예에서 2개의 서브-셔틀(sub-shuttle)(5, 6)로 형성된 적어도 하나의 셔틀을 포함한다. 이 셔틀에 의해, 테스트될 회로 기판은 수용 영역(7)에서 테스트 영역(8)으로 변위되고 그리고 되돌아가도록 변위될 수 있다.
테스트 장치(1)는 로딩/언로딩 장치(9)를 포함하며, 이로 인해 회로 기판(2)는 공급 스택(10)으로부터 수용 영역(7)으로 그리고 수용 영역(7)으로부터 2개의 스택(11, 12)으로 운반될 수 있다.
로딩/언로딩 장치(9)는 공급 스택(10), 수용 영역(7) 및 스택(11, 12)을 따라 연장되는 운송 레일(13)을 포함한다. 운송 레일(13)은 변위가능한 방식으로 배치된 운송 캐리지(carriage)(14)를 가지며, 이는 그립 암(gripping arm)에 의하여 회로 기판을 그립할 수 있다. 본 예시적인 실시 예에서, 흡입 컵(16)은 그립 암(15)에 제공되며, 이로 인해 회로 기판(2)은 위에서 그립되고, 이동되고 다시 아래로 놓일 수 있다.
회로 기판(2)의 스택(10, 11, 12)은 각각의 경우 리프팅(lifting) 장치(17)의 최저 회로 기판과 함께 배열되며, 최상위 회로 기판이 운송 캐리지(14)의 그립 암(15)의 리프트(lift) 영역에 위치되도록 상기 리프팅 장치는 각각의 스택(10, 11, 12)을 들어 올릴 수 있다.
서브-셔틀(5, 6)은 각각 2개의 홀딩 암(18, 19, 20, 21)으로 형성되며, 각각의 경우 캐리지(22, 23, 24, 25)에 고정된다. 서브-셔틀(5, 6) 중 하나의 캐리지(22, 23 또는 24, 25)는 각각의 경우에 서브-셔틀(5, 6) 중 하나는 각각 하나의 셔틀 트랙 수단(26, 27)으로 변위가능하게 배치된다. 2개의 셔틀 트랙 수단(26, 27) 각각은 평행하게 연장되는 2개의 셔틀 트랙(28)으로 구성되어 캐리지는 한편으로는 트랙(28)을 따라 변위가능하게 안내되고, 다른 한편으로는 셔틀 트랙(28)의 길이 방향을 중심으로 기울어지지 않도록 고정된다. 홀딩 암(18 내지 21)은 각 경우에 캐리지(22 내지 25)로부터 수평으로 연장된다. 홀딩 암(18 내지 21)은 각각의 경우에 횡행부(3)에 평행하게 또는 셔틀 트랙(28)의 길이 방향 또는 서브-셔틀(5, 6)의 이동 방향(57)을 가로질러 각각 배열된다. 셔틀 트랙 수단(26, 27)은 수용 영역(7) 및 테스트 영역(8)의 측면 가장자리를 따라 연장되며, 홀딩 암은 캐리지(22 내지 25)로부터 2개의 셔틀 트랙 수단(26, 27) 사이의 내부 영역으로 연장된다. 그러므로, 셔틀 트랙 수단은, 서로 평행하고 인접해서 배치된 각각의 서브 셔틀(5, 6)의 이동 방향(57)에서의 이동 경로를 정의한다.
캐리지(22 내지 25)로부터 이격된 홀딩 암(18 내지 21)의 자유 단부는 대략 2개의 캐리지 수단(26, 27) 사이의 중심선(29)까지 연장되며, 홀딩 암(18 내지 21)의 자유 단부들은 각 셔틀 트랙 수단(26, 27)을 따라 동일한 위치에 위치하더라도, 자유 단부들은 각각의 다른 서브-셔틀의 홀딩 암의 자유 단부로부터 약간의 거리를 두고 배치된다. 이는 2개의 서브-셔틀(5, 6)이 차례차례 이동할 수 있게 한다.
각각의 경우에 홀딩 암(18 내지 21)은 회로 기판을 홀딩하기 위해 그 위에 배치된 홀딩 요소(31)를 갖는 홀딩 수단(30)을 포함한다. 홀딩 수단(30)과 홀딩 요소(31)는 각각 동일한 서브-셔틀(5, 6)의 다른 홀딩 암을 향하는 홀딩 암(18 내지 21)의 가장자리에 배열된다.
홀딩 수단(30)은 각각의 경우 2개의 경첩 관절(힌지 조인트)(32)에 의해 홀딩 암(18 내지 21)에 고정된다. 홀딩 수단(30)은 위로 접힐 수 있고, 위로 접힌 상태에서 홀딩 암(18 내지 21)에 대해 축 방향으로 변위될 수 있어서 경첩 관절(32)를 해제한다. 이는 홀딩 수단(30)을 다른 홀딩 수단과 교환할 수 있게 한다.
도 5 내지 8b에 도시된 홀딩 수단(30)은 강성 회로 기판을 홀딩하기 위해 제공된다. 각 경우에 홀딩 요소(31)는 수평으로 눈금이 새겨진 고정척(clamping jaw)(33)를 포함한다(도 7a, 7b). 고정척(33)은 각각의 경우 픽업 포크(pick-up fork)(34)에 의해 둘러싸이고, 픽업 포크는 각각의 경우에 동일한 서브-셔틀(5, 6)의 각각의 다른 홀딩 암(18 내지 21)을 향하는 2개의 갈래(prong)(35)를 가진다. 갈래들은 수평으로 눈금이 새겨져 있으며(도 8a, 8b), 이들은 하부에서 전방으로 돌출된 돌출부(36)를 포함한다. 회로 기판을 픽업하기 위해, 고정척(33)은 각 픽업 포크(34)의2개의 갈래(35) 사이의 영역으로 후퇴되어(도 8a, 8b), 갈래(35)는 고정척(33)에서 측면으로 어느 정도 돌출된다. 그 후, 회로 기판(2)는 갈래(35)의 돌출부(36)에 배치될 수 있고, 홀딩 암(18 내지 21 또는 20, 21)에 각각 접근하고 고정척들(33) 사이에서 픽업 포크(34)를 후퇴시킴으로써 고정될 수 있다. 홀딩 수단(30)은 작동 요소(도시되지 않음)를 포함하며, 이 작동 요소에 의해 픽업 포크(34)는 도 7a, 7b 또는 8a, 8b에 도시된 2개의 위치 사이에서 고정척(33)에 대해 함께 변위될 수 있다.
각 경우에 서브-셔틀(5, 6) 중 하나의 2개의 캐리지(22, 23 또는 24, 25)는 스페이서 수단에 의해 서로 연결되며, 이를 통해 2개의 캐리지(22, 23 또는 24, 25) 사이의 각각의 거리 또는 홀딩 암(18, 19)들 또는 홀딩 암(20, 21)들 사이의 각각의 거리는 조절 가능하다. 본 발명의 예시적인 실시 예에서, 스페이서 장치는 리드 스크류(lead screw)(37)(도 5, 6)를 포함하고, 리드 스크류(37)(도 5, 6)는 각각의 경우 모터(도시되지 않음)에 의해 캐리지(22, 24)에 회전 가능하게 장착되고 각각의 경우에 다른 캐리지(23, 25)에 회전 가능하게 장착되며, 회전 고정 방식으로 배열된 스크류 너트(도시되지 않음)를 통해 맞물린다. 따라서, 각각의 캐리지 또는 홀딩 암의 간격은 각 모터에 의해 리드 스크류(37)의 회전에 의해 조절된다.
캐리지(22, 24) 각각은 셔틀 트랙 수단(26, 27)을 따라 각 서브-셔틀(5, 6)을 이동시키기 위한 구동 장치를 포함한다. 본 예시적인 실시 예에서, 구동 장치는 선형 모터로서 구성되며, 자기 요소(38)는 선형 모터의 고정자를 형성하는 셔틀 트랙들(28) 사이의 영역에서의 셔틀 트랙 수단(26, 27)에 배열된다. 본 발명의 범위에서, 셔틀 트랙 수단(26, 27)을 따라 서브-셔틀(5, 6)을 구동하기 위해 마찰 휠 또는 톱니 기어와 같은 다른 구동 장치가 제공될 수 있다.
서브-셔틀(5, 6)은 셔틀 트랙 수단(26, 27)을 따른 변위 경로를 측정하는 경로 측정 장치(미도시)를 포함한다. 본 예시적인 실시 예에서, 경로 측정 장치는 셔틀 트랙 수단(26, 27) 상에 배열된 광학 스케일에 의해 그리고 각각의 경우에 2개의 서브-셔틀(5, 6)의 캐리지 중 하나에 배열되고 스케일을 스캔하는 광학 센서에 의해 형성된다. 이러한 경로 측정 장치는 10μm 이하의 공간 해상도를 달성할 수 있다. 상기 경로 측정 장치는 중앙 제어 수단(도시되지 않음)에 연결된다.
셔틀 트랙 수단(26, 27) 사이의 영역은 작업 영역을 형성하고, 작업 영역에는 회로 기판(2)이 서브-셔틀(5, 6)에 의해 배치되고 이동 방향(57)으로 앞뒤로 변위될 수 있다. 수용 영역(7)이 배치된 작업 영역의 일측을 작업 영역의 또는 테스트 장치(1)의 전면이라고 하고, 테스트 영역(8)이 배치된 측을 뒷면 또는 후면이라고 한다. 따라서, "전면으로(전면을 향해)"라는 용어는 전방을 향하는 것으로 지칭되고, "뒤쪽을 향해/ 뒤로"는 후면을 향하는 것으로 지칭된다.
본 예시적인 실시 예에서, 구동 장치는 각각 전방 캐리지(22, 24)와 맞물린다. 전방 캐리지(22, 24)는 각각 리드 스크류(37)를 회전시키기 위한 모터를 가진다. 이들 구동 장치 또는 모터는 후방 캐리지(23, 25)에 유사하게 배열될 수 있다.
횡행부(3)는 상부 크로스 빔(40) 및 하부 크로스 빔(41) 및 2개의 수직 측면 크로스 빔(42)(도 1)을 포함하는 프레임(39)을 포함한다. 빔(40, 41, 42)은 관통 개구(43)를 둘러싼다. 빔(40, 41, 42)은 판형 요소로 형성되어, 프레임(39)은 관통 개구(43)를 가지는 판형 몸체를 형성한다.
상부 및 하부 크로스 빔(40, 41) 각각은 전면 및 후면 모두에서 수평으로 연장되는 가이드 레일(44)을 가지며, 가이드 레일(44)에는 각각의 경우에 2개의 테스트 핑거(4)가 가이드 레일(44)을 따라 변위가능하게 배치된다. 테스트 핑거(4)는 각각의 경우에 가이드 레일(44)에 지지된 위치 결정 요소(45), 수직축을 중심으로 위치 결정 요소(45) 상에 피봇 가능하게 지지되는 테스트 핑거(46), 및 테스트 핑거(46)의 자유 단부 중 하나에 배열되는 테스트 프로브(47)로 형성된다. 테스트될 회로 기판의 회로 기판 테스트 지점은 테스트 프로브(47)에 의해 접한다. 테스트 프로브는 예를 들어 스프링이 장착된 접촉 핀으로 구성된다.
위치 결정 요소(45)는 선형 모터에 의해 가이드 레일(44)을 따라 변위된다.
셔틀 트랙 수단(26, 27)은 관통 개구(43)의 측면 가장자리에서 연장되며, 셔틀 트랙 수단(26, 27)은 판형 프레임(39)의 평면에 수직으로 배열된다. 서브-셔틀들 또는 서브-셔틀들에 의해 홀딩되는 회로 기판(2)이 상부 크로스 빔(40) 상에 변위가능하게 장착된 상부 테스트 핑거들과 하부 크로스 빔(41) 상에 변위가능하게 장착된 하부 테스트 핑거들 사이에 배치되도록, 서브-셔틀(5, 6)은 관통 개구들(43)의 영역에 위치될 수 있다. 상부 테스트 핑거(4) 및 하부 테스트 핑거(4)는 각각의 경우 서브-셔틀(5, 6)에 의해 홀딩되는 회로 기판에 테스트 프로브(46)와 함께 아래에서 또는 위에서 접촉할 수 있다.
각각의 경우에 가이드 레일(44) 상에 배열된 2개의 테스트 핑거(4)는 자신의 테스트 프로브(47)와 임의의 지점과 접할 수 있는 스트립 형상의 스캐닝 영역을 커버한다. 이들 스트립 형상의 스캐닝 영역은 프레임(39) 또는 가이드 레일(44)의 평면에 평행하게 연장된다. 프레임(39)의 전면 및 프레임(39)의 후면의 테스트 핑거의 스캐닝 영역들은 어느 정도 중첩된다. 중첩되는 부분에서, 회로 기판 테스트 지점은 전면의 테스트 핑거와 후면의 테스트 핑거에 의해 접촉될 수 있다. 이것은 상부 테스트 핑거와 하부 테스트 핑거에 동일하게 적용된다.
도 1 및 도 5에 따른 예시적인 실시 예에서, 단일 횡행부(3)가 제공되며, 단일 횡행부는 각각의 경우에 상부 크로스 빔(40)상 및 하부 크로스 빔(41)상의 전면 및 후면에 2개의 테스트 핑거(4)를 각각 갖는 가이드 레일(44)을 포함한다. 결과적으로, 총 8 개의 테스트 핑거(41)가 횡행부(3) 상에 배열된다.
테스트 장치(1)는 또한 하나 이상의 횡행부, 예를 들어, 2개 또는 3개의 횡행부를 가지도록 형성될 수 있다. 도 2 내지 4는 각 경우에 두 개의 횡행부의 배열을 도시한다.
이들 횡행부의 구조는 국제 특허 출원 WO 2014/140029 A1에 기술된 바와 같이 횡행부의 구조에 실질적으로 대응하며, 출원 내용 모두가 본 명세서에서 참조된다. 이러한 횡행부(3)는 각각의 경우에 적어도 하나의 테스트 핑거(4)를 안내하기 위한 적어도 2개의 선형 가이드 또는 가이드 레일(44)이 서로 독립적으로 제공되는 것을 특징으로 한다.
이 테스트 장치(1)는 테스트 프로세스 동안 회로 기판 테스트 지점이 테스트 핑거(4)로 스캔되는 동안, 테스트될 회로 기판이 서브-셔틀(5, 6)에 의해 횡행부(들)을 가로질러 이동한다는 점에서 종래의 테스트 장치와 다르다. 서브-셔틀(5, 6)의 위치와 서브-셔틀의 이동 방향으로의 회로 기판의 위치는 경로 측정 장치에 의해 매우 정밀하게 검출되기 때문에 회로 기판과 테스트 프로브 사이의 상대적인 움직임의 대부분은 서브-셔틀을 변위시킴으로써 영향 받는다. 종래의 테스트 장치에서, 회로 기판이 테스트 장치의 특정 위치에서 배열되고 캘리브레이션되고 모든 테스트 핑거가 이동되는 것이 일반적이다. 테스트 핑거는 트래버스(traverse)를 따라 변위되고 이들이 수직 축을 중심으로 회전하도록 이동될 수 있으며, 소정의 테스트 영역을 완전히 덮기 위해 이러한 종래의 테스트 장치에 다수의 트래버스가 제공된다. 트래버스가 자체적으로 이동하는 종래의 테스트 장치도 있다. 테스트 장치(1)는 정확한 경로 측정 장치로 인해 서브-셔틀(5, 6) 중 하나의 각각의 이동 후에 회로 기판을 재캘리브레이션할 필요가 없다. 테스트 프로세스 시작시의 캘리브레이션은 충분하며, 서브-셔틀을 통해 회로 기판이 원하는 횟수만큼 이동할 수 있다. 이는 횡행부의 가이드 레일을 따라 테스트 핑거의 이동 및 테스트 핑거의 회전 외에 추가 자유도를 달성한다.
횡행부가 아닌 서브-셔틀(5, 6)이 이동하므로, 횡행부는, 긴 테스트 핑거를 진 테스트 핑거가 배열되는, 견고하고 안정적인 강체로 형성될 수 있다. 횡행부는 고정되어 있기 때문에 기본적으로 횡행부의 무게에 대한 제한은 없다. 따라서 매우 안정적이며 테스트 핑거를 매우 정확하게 안내할 수 있다. 이를 통해 긴 테스트 핑거를 사용할 수 있으며 짧은 테스트 핑거보다 실질적으로 더 큰 테스트 영역을 커버한다. 테스트 핑거의 길이는 적어도 5cm이며, 테스트 프로브의 팁과 각 테스트 핑거의 회전축 사이의 거리로 측정된다. 테스트 핑거의 길이는 또한 예를 들어, 적어도 7cm 또는 적어도 9cm 이상일 수있다.
횡행부와 관련하여 동일한 테스트 동안 셔틀에 의해 회로 기판을 변위시키는 이 원리는, 다수개의 횡행부가 제공되는 경우, 이들이 서로 밀접하게 배치될 수 있게 하여, 테스트 영역에 고밀도 테스트 핑거를 제공한다. 횡행부의 최대 거리는 600nm 이하, 특히 500nm 이하 또는 350nm 이하, 특히 바람직하게는 250nm 이하이다. 트래버스의 최소 거리는 바람직하게는 적어도 80nm, 바람직하게는 적어도 100nm, 특히 적어도 200nm이다. 테스트 핑거의 암 길이는 2개의 이웃하는 트래버스 사이의 거리의 적어도 60%, 바람직하게는 적어도 70%, 특히 적어도 75% 이다. 암 길이는 테스트 핑거의 회전축으로부터 테스트 핑거의 테스트 프로브 접촉 팁의 거리이다.
이를 통해 고밀도의 회로 기판 테스트 지점을 가지는 회로 기판을 매우 빠르게 스캔할 수 있다. 개별 횡행부의 근접한 배열은 횡행부가 서로 더 먼 거리에 배치되는 테스트 장치와 비교하여 작은 테스트 영역으로 이어지지만, 회로 기판이 셔틀에 의해 변위되고 횡행부에 대해 재배치될 수 있기 때문에, 제공된 테스트 장치와 관련하여 단점은 없다. 결과적으로, 테스트 핑거의 테스트 영역 외부에 우선 위치하는 회로 기판의 영역들도 테스트될 수 있다.
각각의 경우 2개의 서브-셔틀(5, 6) 중 하나에 할당되는 2개의 리프팅 테이블(48)이 수용 영역(7)에 배열된다(도 9a 내지 10). 리프팅 테이블은 흡입홀 또는 위로 개방된 흡입 노즐(51)을 가지는 다수의 흡입 레지(ledge)(50)가 배치되는 수평 배치된 리프팅 플레이트(49)를 가진다. 흡입 레지(50)는 서브-셔틀(5, 6)의 이동 방향을 가로질러 배열된다.
리프팅 플레이트(49)은 리프팅 플레이트(49)을 상승 및 하강시키기 위한 전기 구동식 리프트(lift) 실린더를 포함하는 프레임(52)에 의해 아래에서 지지된다. 프레임(52)에는 카메라 (54)가 고정되어 있으며, 카메라(54)는 상부 시야 방향을 가지도록 배열된다. 리프팅 플레이트(49)은 카메라(54)의 영역에 리세스(recess)(55)를 가진다.
흡입 레지(50)는 흡입 레지(50)를 가로질러 연장되는 레일(56)을 따라 조절 가능하다. 조절 장치(도시되지 않음)가 그 단부에 제공되며, 조절 장치는 개별 흡입 레지(50)에 선택적으로 결합될 수 있는 이송 벨트를 포함하여, 하나 이상의 흡입 레지(50)는 이송 벨트에 결합됨에 의해 그리고 이송 벨트의 이동에 의해 그 위치에서 변경될 수 있다. 흡입 레지(50)는 진공 펌프에 연결되어, 흡입홀(51)을 통해 공기가 흡입 될 수 있다.
이들 리프팅 테이블(48)은 회로 기판을 수용하기 위한 수용 요소로서 기능한다. 이들은 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이 개별 회로 기판의 단기 중간 저장 장치로 사용될 수 있다. 흡입 레지들(50)로 인해, 흡입 레지들은 연성 회로 기판을 픽업 또는 수용하고, 흡입홀(51)에 의해 연성 회로 기판을 위치에 고정시키고, 리프팅 플레이트(59)를 들어올림으로써 연성 회로 기판이 연성 회로 기판을 홀딩하기 위한 홀딩 암(18 내지 21)에 제공될 수 있는 각 그립 요소에 의해 가장자리 영역에 배열될 수 있는 방식으로 연성 회로 기판을 위치시키는데 특히 적합하다. 흡입 레지(50)를 넘어서서 돌출된 연성 회로 기판의 가장자리는 이러한 그립 요소에 의해 맞물릴 수 있다. 흡입 레지를 거리 측면에서 서로 조절할 수 있기 때문에 흡입 레지는 크기가 다른 회로 기판을 픽업하도록 조정할 수 있다.
하나의 단일 서브-셔틀(5, 6)의 홀딩 영역에 적합한 최대 크기의 회로 기판의 테스트를 위한 테스트 장치의 작동이 아래에 설명된다.
먼저, 제1 회로 기판은 로딩/언로딩 장치(9)의 그립 암(15)에 의해 공급 스택(10)으로부터 들어 올려지고 서브-셔틀(5) 중 하나를 통해 수용 영역(7)으로 변위된다.
서브-셔틀(5)은 홀딩 암(18, 19)의 홀딩 수단(30)이 회로 기판(2)의 각 가장자리와 대략 정렬되도록 회로 기판(2) 아래에 위치되며, 고정척(33)에서 돌출되는 갈래(35)의 돌출부(36)(도 8a, 8b에 따른)가 회로 기판(2)의 폭보다 약간 덜 이격되도록 스페이서 수단에 의해 홀딩 암(18, 19)의 거리가 조절된다. 회로 기판(2)는 그립 암(15)에 의해 갈래(35)의 돌출부(36)에 배치되고, 그립 암은 그 흡입 컵(16)을 분리하고 공급 스택(10)으로 다시 이동한다.
회로 기판(2)는 초기에 픽업 포크(34)의 갈래(35)의 돌출부(36)에 느슨하게 놓여진다. 홀딩 암(18, 19)은 스페이서 수단에 의해 어느 정도 서로를 향해 이동하여 고정척(33)이 회로 기판(2)의 가장자리로 밀린다. 픽업 포크(34)는 고정척(33)에 대해 후퇴된다. 따라서, 회로 기판(2)는 2개의 홀딩 암(18, 19) 사이에서 단단히 고정되고 서브-셔틀(5)은 셔틀 트랙 수단(26)을 따라 이동 방향(57)으로 회로 기판(2)와 함께 변위된다.
리프팅 테이블(48)에 통합된 카메라(54)에 의해 회로 기판이 하부측면에서 스캔된다. 이러한 방식으로 캡쳐되어 중앙 제어 장치로 전송되는 카메라 이미지를 사용하여, 서브-셔틀(5)에서의 회로 기판의 위치가 결정된다. 옵션으로서 또는 대안으로서, 회로 기판의 상부측을 스캐닝하기 위해 카메라가 제공될 수 있다. 이 카메라는 예를 들어 운송 레일(13) 상에 배치될 수 있다. 운송 레일(13) 상에 위치된 카메라는 운송 레일을 따라 변위가능한 것이 바람직하므로, 두 서브-셔틀의 회로 기판은 상기 카메라에 의해 검출될 수 있다.
서브-셔틀(5)에서의 회로 기판(2)의 위치를 결정한 후, 회로 기판은 테스트 영역(8)으로 변위된다. 테스트 영역은 횡행부(3) 주위의 트립 형상 영역이며, 임의의 지점이 테스트 핑거(4)의 테스트 프로브(47)에 의해 접촉될 수 있다.
그 후, 회로 기판(2)는 테스트 프로세스를 거쳐, 회로 기판의 개별 회로 기판 테스트 지점은 테스트 핑거(4)의 테스트 프로브(47)와 연속적으로 접한다. 이 경우, 회로 기판의 도체 경로가 중단 또는 단락에 대해 테스트된다. 측정은 저항성 측정으로서 수행될 수 있으며, 각각의 경우 도체 경로의 2개의 끝점이 동시에 하나의 테스트 핑거와 접촉될 수 있다. 커패시턴스 측면에서 도체 경로를 측정할 수도 있으며, 단 하나의 테스트 핑거만 도체 경로에 접촉해야 한다. 용량성 측정은 긴 도체 경로에서 특히 편리하다.
회로 기판은 이동 방향(57)으로 테스트 영역(8)을 넘어 연장될 수 있다. 테스트 프로세스 동안, 테스트 영역(8)에서 회로 기판의 다른 섹션들을 위치시키거나, 테스트 핑거의 움직임을 최적화하기 위해, 즉 테스트 핑거의 움직임을 가능한 작게 유지하기 위하여 회로 기판은 서브-셔틀(5)에 의해 한번 또는 여러번 변위될 수 있다.
바람직하게는, 고밀도 또는 많은 수의 아직 테스트하지 않은 회로 기판 테스트 지점을 포함하는 회로 기판의 섹션들은 2개의 상이한 가이드 레일(44)의 테스트 핑거의 스캐닝 영역이 중첩되는 테스트 영역(8)의 섹션으로 가져온다. 이것은 고밀도 또는 많은 수의 아직 테스트하지 않은 회로 기판 테스트 지점을 갖는 이러한 섹션들이 매우 빠르게 서로 접촉될 수 있게 한다.
횡행부(3) 또는 테스트 핑거(4)에 대한 회로 기판의 위치가 경로 측정 장치에 의해 정확하게 추적되기 때문에, 아직 테스트되지 않은 회로 기판의 개별적인 이동은 재캘리브레이션, 즉 광학 스캐닝을 필요로하지 않는다.
횡행부(3)에 대한 회로 기판의 변위는 또한 MOSFET의 접점에 접촉하기 위한 신뢰할 수 있는 4-와이어 감지를 허용한다. 왜냐하면, 서로 밀접하게 인접하는 방식으로 배열도 가능한 적어도 3개 또는 4개의 회로 기판 테스트 지점이 동시에 접촉될 수 있기 때문이다. 동시에 접촉되는 이러한 회로 기판 테스트 지점들의 그룹을, 서브-셔틀(5)을 변위시킴으로써, 테스트 핑거의 서로 다른 그룹들의 스캐닝 영역이 중첩되는 섹션으로 가져올 수 있어서, 근접한 회로 기판 테스트 지점들은 다수의 테스트 핑거와 동시에 접할 수 있다. 이것은 또한 종종 종래의 플라잉 프로브에 의해 접촉하기 어려운 횡행부(3)에 평행하게 연장되는 라인으로 대략 배열되는, 동시에 접촉할 회로 기판 테스트 지점에 적용된다. 이들 회로 기판 테스트 지점은 서로 더 넓게 이격되더라도 두 개의 인접한 스캐닝 영역의 중첩되는 영역으로 서브-셔틀을 변위시켜 가져올 수 있다.
서브-셔틀(5)에서 제1 회로 기판(2)을 이용한 테스트 프로세스 동안, 그립 암(15)에 의해 서브-셔틀(6)에 추가의 제2 회로 기판(2)이 삽입된다. 서브-셔틀(6)에 삽입된 회로 기판은 카메라(54)로 차례대로 스캔되어, 서브-셔틀(6)에서의 회로 기판(2)의 위치가 결정되도록(캘리브레이션 되도록) 한다. 제2 회로 기판과 함께 서브-셔틀(6)은 테스트 영역(8)으로 변위된다.
제1 회로 기판의 테스트 프로세스가 실질적으로 완료되면, 적어도 모든 테스트 핑거가 제1 회로 기판의 테스트에 요구되는 것은 아니고, 제1 회로 기판의 테스트에 더 이상 필요하지 않은 테스트 핑거가 제2 회로 기판으로 변위되고 이 기판의 후속 회로 테스트 지점과 접하는, 제2 회로 기판의 테스트를 위한 테스트 프로세스가 시작된다.
제1 회로 기판의 테스트 프로세스의 완료 후, 상기 회로 기판은 서브-셔틀(5)에 의해 수용 영역(7)으로 다시 변위된다. 수용 영역(7)에서, 테스트된 회로 기판(2)은 그립 암(15)에 의해 들려 올려지고 스택(11, 12) 중 하나로 변위된다. 스택(11)은 결함이 있는 회로 기판을 위해 제공되고 스택(12)은 결함이 없는 회로 기판을 위해 제공된다.
서브-셔틀(6)에 위치한 제2 회로 기판이 테스트되는 중에 서브-셔틀(5)에는 추가의 제3 회로 기판이 로딩될 수 있다. 제3 회로 기판은 차례로 캘리브레이션되고 테스트 영역(8)으로 변위된다.
따라서, 회로 기판은 테스트 영역(8)에서 짧은 시간 간격으로 차례대로 테스트할 수 있다.
특히, 테스트 프로세스가 단시간 내에 완료될 수 있는 소형 회로 기판에서, 회로 기판의 로딩/언로딩 및 캘리브레이션은 상당한 지연을 야기하여 처리량을 감소시킨다. 이는 2개의 서브-셔틀에 의한 테스트 영역(8)의 교번 공급으로 인해 본 테스트 장치에 의해 회피된다.
이 장치는 또한 2개의 서브-셔틀(5, 6) 중 하나의 홀딩 영역보다 대형 회로 기판을 테스트할 수있게 한다. 이를 위해, 서브-셔틀은 각각의 전방 및 후방 홀딩 암(18, 20 내지 19, 21)이 서로 정렬되어 있도록 위치한다. 따라서, 두 홀딩 영역에 걸쳐 연장되어 두 서브-셔틀(5, 6)에 의해 동시에 홀딩될 수 있는 방식으로, 큰 직사각형 형상의 회로 기판은 두 개의 서브-셔틀(5, 6)에 삽입될 수 있다. 서브-셔틀(5, 6)은 단일 셔틀로서 일반적으로 사용된다. 회로 기판이 직사각형 형상이 아닌 경우에도, 양 서브-셔틀(5, 6)에 의해 수용될 수 있으며, 각각의 홀딩 암은 서로 정렬되도록 배열되지 않는다.
그러면, 대형 회로 기판은 2개의 서브-셔틀을 변위시킴으로써 테스트 영역(8)으로 이동한다. 대형 회로 기판은 마찬가지로 작은 회로 기판에 의해 전술된 바와 같이 테스트 프로세스를 거친다. 테스트 프로세스 동안, 대형 회로 기판은 또한 횡행부(3)에 대해 변위 될 수 있다. 서로 가까이 위치하거나 이동 방향(57)을 가로 지르는 선을 따라 배열된 경우에도, 이러한 대형 회로 기판은 4-와이어 감지를 수행하거나 다른 그룹의 회로 기판 테스트 지점들의 다른 그룹과의 동시 접촉을 가능하게 한다. 대형 회로 기판의 테스트 프로세스가 완료되면, 대형 회로 기판은 서브-셔틀(5, 6)에 의해 수용 영역(7)을 향해 변위된다. 대형 회로 기판은 그 후 수용 영역(7)의 리프팅 테이블(48) 위에 놓인다. 다른 회로 기판은 그립 암(15)에 의해 수용 영역(7) 위에 이미 이용 가능하게 될 수 있다. 그런 다음, 그립 암에 의해 하강되어 서브-셔틀(5, 6)에 의해 수용되어 결국 테스트 영역(8)을 향해 변위될 수 있다.
서브-셔틀(5, 6)의 테스트 영역을 향한 변위로 인해, 회로 기판은 리프팅 테이블(48) 상에 자유롭게 접근 가능하게 위치하여, 그립 암(15)에 의해 픽업되어 스택(11, 12)으로 변위될 수 있다.
회로 기판을 리프팅 테이블(48)에 배치함으로써, 서브-셔틀(5, 6)의 로딩/언로딩에 필요한 시간은 종래의 방법에 비해 상당히 감소될 수 있다.
이 테스트 장치를 사용하면 소형 및 대형 회로 기판을 모두 테스트할 수 있다. 소형 회로 기판을 사용하면 테스트 영역으로 회로 기판을 번갈아 공급하기 때문에 처리량을 종래 플라잉 프로브에 비해 상당히 증가시킬 수 있다.
또한, 서로에 대한 홀딩 암들의 거리의 조절기능은 상이한 유형의 회로 기판을 짧은 순서로 테스트할 수 있게 하며, 테스트 장치의 재수리 또는 재배열이 필요하지 않지만 단지 서로에 대해 홀딩 암들의 거리가 변경된다. 두 서브-셔틀에 의해 운송된 대형 회로 기판 및 하나의 서브-셔틀만으로 운송된 소형 회로 기판은 재배열없이 차례로 테스트할 수 있다.
따라서 이 테스트 장치는 유연성이 뛰어나고 추가적으로 소형 회로 기판 테스트에서 높은 처리량을 가능하게 한다.
본 발명은 상기에서 하나의 단일 횡행부(3)을 가지는 테스트 장치의 예시적인 실시 예에 의해 설명되었다. 본 발명의 범위에서, 예를 들어, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 다수의 횡행부가 제공될 수 있다.
전술한 예시적인 실시 예는 2개의 서브-셔틀(5, 6)이 제공된다. 예를 들어, 리프팅 테이블(48) 및 이를 테스트한 후 회로 기판을 픽업하고 추가 기판을 위로부터 상기 셔틀에 공급하기 위해 가능하게 하는 방법을 제공하는 본 발명의 특정 측면은 또한 단지 하나의 단일 셔틀을 포함하는 테스트 장치와 함께 사용될 수 있다.
전술한 예시적인 실시 예에서, 두 셔틀의 홀딩 영역을 가로질러 연장되는 회로 기판이 삽입되지 않는 경우에, 2개의 서브-셔틀(5, 6)은 서로 독립적으로 완전히 이동 가능하다. 일반적으로 회로 기판을 수용하기 위해서는 두 서브-셔틀을 서로 기계적으로 결합하는 결합 요소를 제공하는 것이 유리할 수 있다.
위에서 설명된 예시적인 실시 예에서, 셔틀은 각각 2개의 홀딩 암을 포함하며, 이 암은 별도의 구성 요소이며, 각각의 경우 하나의 셔틀 트랙 수단에서 하나의 캐리지를 이용하여 변위된다. 기본적으로, 하나의 단일 캐리지에 의해 홀딩되는 2개의 홀딩 암 대신에 종래의 프레임을 제공하는 것도 가능하다. 상기 프레임은 평면도에서 대략 C 자 형상으로 형성될 수 있어서, 다른 서브-셔틀을 향한 방향으로 개방된다. 결과적으로, 위에서 설명된 2개의 서브-셔틀과 같이, 대형 면적 회로 기판은 2개의 대향 C 자형 프레임에 삽입될 수 있다.
상기 예시적인 실시 예에서, 회로 기판이 양측으로부터 자유롭게 접근될 수 있고 회로 기판의 양측이 동시에 테스트될 수 있는 방식으로 회로 기판은 홀딩 요소(31)에 의해 서브-셔틀(5, 6) 내에 홀딩된다. 그러나 회로 기판의 한측만 테스트하기 위한 테스트 장치도 있다. 회로 기판의 한 측만을 테스트하기 위한 셔틀은 하나 또는 다수의 흡입 컵과 같이 회로 기판의 하부 측면에 결합하는 홀딩 요소를 포함할 수 있다.
본 발명은 적어도 2개의 가이드 레일(44)을 포함하는 횡행부를 가지는 예시적인 실시 예에 의해 설명되었다. 본 발명의 범위내에서 이러한 횡행부와 다른 방식으로 가이드 레일을 제공하는 것도 가능하다. 가이드 레일은 예를 들어 별도의 트래버스에 각각 배치된다. 마찬가지로, 다수의 가이드 레일을 공통 플레이트에 고정시킬 수 있다. 바람직하게는, 테스트될 회로 기판의 각 측면의 테스트를 위해 각각의 경우에 다수의 가이드 레일을 가지는 별도의 플레이트가 제공된다. 가이드 레일은 바람직하게는 플레이트(들) 상에 등거리로 그리고 평행하게 배열된다. 이러한 플레이트는 예를 들어 화강암 판일 수 있다.
이들 모든 실시의 예는 공통적으로 가이드 레일이 고정되도록 배치된다.
가이드 레일의 최대 거리는 편의상 300mm 이하, 특히 250mm 이하 또는 175mm 이하, 특히 바람직하게는 125mm 이하이다. 가이드 레일의 최소 거리는 각각 적어도 40mm, 특히 적어도 50mm 또는 적어도 100mm 인 것이 바람직하다.
1: 테스트 장치
2: 회로 기판
3: 횡행부
4: 테스트 핑거
5: 서브-셔틀
6: 서브-셔틀
7: 수용 영역
8: 테스트 영역
9: 로딩/언로딩 장치
10: 공급 스택
11: 스택
12: 스택
13: 운송 레일
14: 운송 캐리지
15: 그립 암
16: 흡입 컵
17: 리프팅 장치
18: 홀딩 암
19: 홀딩 암
20: 홀딩 암
21: 홀딩 암
22: 캐리지
23: 캐리지
24: 캐리지
25: 캐리지
26: 셔틀 트랙 수단
27: 셔틀 트랙 수단
28: 셔틀 트랙
29: 중심선
30: 홀딩 수단
31: 홀딩 요소
32: 경첩 관절
33: 고정척
34: 픽업 포크
35: 갈래
36: 돌출부
37: 리드 스크류
38: 자기 요소
39: 프레임
40: 상부 크로스 빔
41: 하부 크로스 빔
42: 크로스 빔
43: 관통 개구
44: 가이드 레일
45: 위치 결정 요소
46: 테스트 핑거
47: 테스트 프로브
48: 리프팅 테이블
49: 리프팅 플레이트
50: 흡입바
51: 흡입홀
52: 프레임
53: 리프팅 실린더
54: 카메라
55: 리세스
56: 트랙
57: 이동 방향

Claims (25)

  1. 회로 기판의 테스트를 위한 테스트 장치로서, 상기 테스트 장치는 테스트될 회로 기판의 회로 기판 테스트 지점에 접하도록 구성된 다수의 테스트 핑거를 포함하고, 상기 테스트 핑거 각각에는 테스트 프로브가 제공되며, 상기 테스트 핑거는 상기 테스트 프로브로 소정의 테스트 영역의 임의의 지점과 접할 수 있도록 이동가능하고, 수용 영역과 상기 테스트 영역 사이에 회로 기판을 운송하기 위한 셔틀이 제공되며,
    상기 셔틀은 2개의 서브-셔틀로 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 서브-셔틀은 각각 상기 수용 영역과 상기 테스트 영역 사이의 변위 경로를 따라 변위가능하도록 평면에 배치되고, 상기 변위 경로는 서로에 대해 평행하고 인접해서 연장되며, 상기 서브-셔틀은 각각 홀딩 영역을 포함하고, 각각 하나의 회로 기판이 하나 또는 다수의 홀딩 요소에 의해 홀딩될 수 있고,
    상기 서브-셔틀은 각각의 다른 서브-셔틀과 마주 보는 측면에서 개방되도록 형성되어서, 회로 기판은 두 홀딩 영역에 걸쳐 확장될 수 있고 동시에 두 서브-셔틀에 의해 홀딩될 수 있는,
    테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각 서브-셔틀은 각 경우에 하나의 회로 기판을 수용하기 위한 홀딩 영역을 한정하는 2개의 평행한 홀딩 암을 포함하고, 상기 2개의 홀딩 암은 서로 간의 거리에 관해 가변적으로 구성되는,
    테스트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    서브-셔틀 중 하나의 상기 2개의 홀딩 암은 각각 캐리지에 고정되며, 상기 캐리지는 셔틀 트랙 수단을 따라 변위가능한,
    테스트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캐리지는 스페이서에 의해 서로 결합되고, 이를 통해 상기 2개의 홀딩 암 사이의 거리는 조절 가능한,
    테스트 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 서브-셔틀의 어느 하나의 2개의 캐리지의 적어도 하나에는, 상기 셔틀 트랙 수단을 따라 상기 캐리지를 이동시키기 위한 구동 장치가 형성되는,
    테스트 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 홀딩 요소는 각 경우에, 동일한 서브-셔틀의 각각의 다른 홀딩 암을 향하는 홀딩 암 중의 어느 하나의 가장자리에 배치되는,
    테스트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    회로 기판을 서브-셔틀에 자동 로딩/언로딩하기 위한 로딩/언로딩 장치가 상기 수용 영역에 구비되고, 상기 서브-셔틀의 변위 경로가 길게 형성되어, 하나의 서브-셔틀이 수용 영역(7)에서 로딩/언로딩될 수 있는 반면 다른 하나의 서브-셔틀은 회로 기판 테스트를 위한 상기 테스트 영역에 위치하는 방식으로 상기 수용 영역(7)이 상기 테스트 영역과 독립적인,
    테스트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    수용 요소는 적어도 상기 수용 영역에서 상기 서브-셔틀 아래에 위치하여 회로 기판을 수용하는,
    테스트 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수용 요소는, 수평면에 분포되게 배치된 상향으로 개방되는 다수의 흡입 노즐을 포함하는,
    테스트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡입 노즐은, 상기 테스트 핑거가 변위가능하게 장착되는 가이드 레일에 평행하게 배향된 적어도 2개의 레지에 형성되는,
    테스트 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 수용 요소에는 높이 조절을 위한 리프팅 수단이 구비되는,
    테스트 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 테스트 장치는 테스트될 회로 기판을 스캔하는 카메라를 포함하고, 상기 카메라는 서브-셔틀에 의해 홀딩되는,
    테스트 장치.
  13. 회로 기판의 테스트를 위한 테스트 장치로서,
    상기 테스트 장치는 테스트될 회로 기판의 일측의 회로 기판 테스트 지점과 접촉하도록 구성된 적어도 4개의 테스트 핑거를 포함하고, 상기 테스트 핑거 각각은 테스트 프로브를 구비하고, 각 경우에 상기 테스트 핑거 중 2개는 가이드 레일을 따라 변위가능하고, 상기 테스트 핑거는 테스트 영역에 수직으로 연장되는 축을 중심으로 회전 가능하여 소정의 테스트 영역의 임의의 지점에 테스트 프로브로 접할 수 있으며, 공통 가이드 레일을 따라 변위가능한 상기 테스트 핑거는 각각 스트립 형상의 스캐닝 영역을 커버하고, 적어도 두 쌍의 테스트 핑거의 2개의 스캐닝 영역은 어느 정도 중첩되며, 테스트할 회로 기판을 홀딩하기 위해 홀딩 요소가 상기 테스트 영역에 제공되고, 상기 홀딩 요소는 변위 장치를 구비하고, 상기 변위 장치로 인해 상기 홀딩 요소는 상기 테스트 영역의 평면에서 홀딩 수단에 의해 홀딩되는 회로 기판과 함께 상기 가이드 레일을 횡단해서 변위가능한,
    테스트 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드 레일은 고정식으로 배치되는,
    테스트 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 변위 장치는 이동 변위 경로를 측정하기 위한 경로 측정 장치를 포함하고, 상기 경로 측정 장치는 적어도 10㎛ 이하의 공간 해상도를 가지는,
    테스트 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 경로 측정 장치는 서로에 대해 변위가능하게 배치된 광학 스케일 및 광학 센서를 포함하며, 상기 광학 센서는 상기 변위 경로를 검출하기 위해 스케일을 스캔하는,
    테스트 장치.
  17. 제1항의 장치를 이용한 회로 기판 테스트 방법으로서,
    제1 서브-셔틀에 위치한 테스트할 회로 기판은 제1 테스트 프로세스에서 테스트 핑거에 의해 스캔되며, 동시에, 테스트될 추가의 회로 기판이 제2 서브-셔틀에 언로드 및 로드되고,
    상기 제1 테스트 프로세스가 실질적으로 완료되었을 때, 제2 테스트 프로세스에서 상기 테스트 핑거에 의해 상기 회로 기판을 스캔하기 위해 상기 제2 서브-셔틀이 상기 테스트 영역으로 변위되는,
    테스트 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 서브-셔틀에서의 상기 회로 기판은 상기 테스트 핑거에 의해 스캔되기 전에 카메라에 의해 검출되어, 상기 제2 서브-셔틀에 대한 상기 회로 기판의 위치를 결정하는,
    테스트 방법.
  19. 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용한 회로 기판의 테스트 방법으로서,
    제1 회로 기판의 테스트 프로세스 완료 후, 상기 제1 회로 기판은 서브-셔틀 중 하나 또는 둘 다에 의해 수용 영역으로 변위되고, 수용 요소에 배치되거나 그립 암에 의해 픽업되며, 추가의 제2 회로 기판이 상기 그립 암 또는 상기 수용 요소에 의해 상기 서브-셔틀 중 하나 또는 둘 다에 배치되고, 상기 제2 회로 기판은 상기 테스트 영역으로 변위되며, 상기 제1 회로 기판은 상기 그립 암에 의해 상기 수용 영역에서 상기 수용 요소에 의해 픽업되어 상기 그립 암에 의해 상기 수용 영역 및 상기 테스트 영역 외부에 배치되거나, 상기 그립 암에 의해 직접 픽업 및 배치되는,
    테스트 방법.
  20. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용한 회로 기판의 테스트 방법으로서,
    테스트될 회로 기판은, 테스트 프로세스중에 상기 테스트 핑거의 이동을 최소화하기 위해, 상기 테스트 핑거가 변위가능하게 장착되는 가이드 레일을 가로질러 한 번 또는 여러 번 이동되는,
    테스트 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    아직 테스트되지 않은 고밀도 또는 다수의 회로 기판 테스트 지점을 갖는 상기 회로 기판의 섹션들은, 상기 테스트 핑거의 스캐닝 영역이 중첩되는 영역으로 보내지는,
    테스트 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    동시에 접촉가능한 3개 또는 4개의 회로 기판 테스트 지점을 포함하는 상기 회로 기판의 섹션들은, 각각 상기 테스트 핑거의 스캐닝 영역이 중첩되는 영역들 중 하나로 보내지는,
    테스트 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 테스트될 회로 기판은 상기 테스트 프로세스 이전에만 캘리브레이션되고 상기 테스트 프로세스 중에 상기 가이드 레일을 가로질러 변위 경로를 검출하는 경로 측정 장치에 의해 상기 회로 기판의 위치를 상기 테스트 핑거에 대해 추적하는,
    테스트 방법.
  24. 삭제
  25. 삭제
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