KR102365196B1 - 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 검사 과정에서 정상 또는 불량을 판별하는 테스트 소켓에 핀을 자동으로 삽입할 수 있는 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치에 관한 것이다.
본 발명은, 반도체 테스트 소켓용 필름의 핀홀에 핀을 삽입하는 장치에 있어서, 상기 핀을 공급하는 피더와 전후 이동을 안내하는 전후 가이드레일이 구비된 작업테이블을 갖는 하우징; 상기 하우징의 상기 작업테이블에 설치되어 상기 필름을 고정하는 지그부재; 상기 하우징의 전후 가이드레일을 따라 전후로 이동하며 상하 이동을 안내하도록 상하 가이드레일이 구비된 전후이동부재; 상기 전후이동부재의 상하 가이드레일을 따라 상하로 이동하는 상하이동부재; 상기 상하이동부재에 연결되어 상하 및 전후로 이동하면서 상기 피더에서 공급된 핀을 진공으로 흡착한 후 상기 필름의 핀홀로 삽입하도록 분출하는 이젝터; 상기 이젝터의 이동에 따라 상기 필름의 핀홀 위치를 검출하도록 촬영하여 좌표값을 출력하는 제1 비전카메라; 상기 제1 비전카메라로부터 입력된 좌표값을 기초로 상기 이젝터로 진공 흡착한 상기 핀의 삽입 위치를 검출하도록 촬영한 좌표값을 상기 전후이동부재 및 상기 상하이동부재로 출력하는 제2 비전카메라;를 포함하는 것을 기술사상으로 한다.

Description

반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치{PIN INSERT APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR TEST SOCKET}

본 발명은 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 검사 과정에서 정상 또는 불량을 판별하는 테스트 소켓에 핀을 자동으로 삽입할 수 있는 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 최종 패키지 공정까지 완료된 반도체를 전수 검사하여 이상 유무를 판별하기 위한 과정에서 소모성 부품인 테스트 소켓(test socket)을 사용한다.

테스트 소켓은 검사 대상이 메모리 또는 비메모리 반도체인지에 따라 생산 방식이 달라진다.

메모리 반도체는 표준이 전해져 소품종 대량 생산이 가능하지만, 비메모리 반도체는 각각의 형태가 달라서 다품종 소량 생산을 기본으로 한다.

근래에는 반도체 기기의 디자인 룰이 축소됨에 따라 테스트 소켓에 삽입되는 핀의 사이즈가 점차 작아지고 있다.

이러한 테스트 소켓의 핀 두께는 30~70㎛로 이루어져 육안으로 식별이 곤란하므로 작업자가 현미경을 이용하여 테스트 소켓의 필름에 형성된 핀홀에 직접 삽입하고 있다.

따라서, 상술한 종래기술은 작업자에 의해 핀을 필름의 핀홀로 삽입하는 작업 과정이 번거롭고 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 삽입 불량에 의해 수율 저하로 이어지는 등의 문제점이 있었다.

(0001) 대한민국 등록특허 제10-1852848호(등록일자 2018년04월23일) (0002) 대한민국 등록특허 제10-1954002호(등록일자 2019년02월25일) (0003) 대한민국 등록특허 제10-1594993호(등록일자 2016년02월11일) (0004) 대한민국 등록특허 제10-1906520호(등록일자 2018년10월02일)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 테스트 소켓의 필름에 핀을 자동으로 편리하게 삽입하여 불량률을 낮추고 작업 시간을 단축할 수 있는 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 반도체 테스트 소켓용 필름의 핀홀에 핀을 삽입하는 장치에 있어서, 상기 핀을 공급하는 피더와 전후 이동을 안내하는 전후 가이드레일이 구비된 작업테이블을 갖는 하우징; 상기 하우징의 상기 작업테이블에 설치되어 상기 필름을 고정하는 지그부재; 상기 하우징의 전후 가이드레일을 따라 전후로 이동하며 상하 이동을 안내하도록 상하 가이드레일이 구비된 전후이동부재; 상기 전후이동부재의 상하 가이드레일을 따라 상하로 이동하는 상하이동부재; 상기 상하이동부재에 연결되어 상하 및 전후로 이동하면서 상기 피더에서 공급된 핀을 진공으로 흡착한 후 상기 필름의 핀홀로 삽입하도록 분출하는 이젝터; 상기 이젝터의 이동에 따라 상기 필름의 핀홀 위치를 검출하도록 촬영하여 좌표값을 출력하는 제1 비전카메라; 상기 제1 비전카메라로부터 입력된 좌표값을 기초로 상기 이젝터로 진공 흡착한 상기 핀의 삽입 위치를 검출하도록 촬영한 좌표값을 상기 전후이동부재 및 상기 상하이동부재로 출력하는 제2 비전카메라;를 포함하는 것을 기술사상으로 한다.

상기 전후이동부재는, 상기 전후 가이드레일에 전후로 길게 배치되어 전후모터의 구동으로 회동하는 전후볼스크루, 상기 전후볼스크루의 회동에 의해 상기 전후 가이드레일을 따라 전후로 이동하는 전후슬라이더, 상기 전후슬라이더의 외면에 연결되어 상하로 길게 형성된 전후프레임, 상기 전후프레임에 구비되어 상하이동부재의 상하 이동을 안내하는 상하 가이드레일을 포함할 수 있다.

상기 상하이동부재는, 상기 전후프레임에 상하로 길게 배치되어 상하모터의 구동으로 회동하는 상하볼스크루, 상기 상하볼스크루의 회동에 의해 상하 가이드레일을 따라 상하로 이동하는 상하슬라이더를 포함할 수 있다.

상기 지그부재는, 상기 작업테이블의 상면에 설치되어 좌우 이동을 안내하는 좌우 가이드레일, 상기 좌우 가이드레일을 따라 좌우 이동 안내되어 지그브래킷을 갖는 좌우슬라이더, 상기 좌우슬라이더에 설치되어 상기 필름을 고정하도록 상기 지그브래킷에 지지되는 필름지그를 포함할 수 있다.

상술한 해결 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 핀을 흡착한 이젝터가 제1 비전카메라 및 제2 비전카메라로부터 입력된 좌표값에 따라 전후 및 좌우 이동하여 필름의 핀홀에 삽입하므로 자동으로 편리하게 반도체 테스트 소켓을 제조할 뿐만 아니라 불량률을 낮추고 작업 시간을 단축할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 우측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 지그부재의 정면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 지그부재의 우측면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 지그부재의 평면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 좌우이동부재의 정면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 좌우이동부재의 우측면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 좌우이동부재의 평면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 이젝터부재의 정면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 이젝터부재의 우측면도.
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 이젝터부재의 평면도.

이하에서는 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

이에 따라, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현할 수 있으며, 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다.

또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치는, 테스트 소켓용 핀을 공급하는 피더(140) 및 전후 이동을 안내하는 전후 가이드레일(120)이 구비된 작업테이블(110)을 갖는 하우징(100), 하우징(100)의 작업테이블(110)에 설치되어 복수의 핀홀이 형성된 테스트 소켓용 필름을 고정하는 지그부재(200), 하우징(100)의 전후 가이드레일(120)을 따라 전후로 이동하며 상하 이동을 안내하도록 상하 가이드레일(340)이 구비된 전후이동부재(300), 전후이동부재(300)의 상하 가이드레일(340)을 따라 상하로 이동하는 상하이동부재(400), 상하이동부재(400)에 연결되어 상하 및 전후로 이동하면서 피더(140)에서 공급된 핀을 진공으로 흡착한 후 필름의 핀홀로 삽입하도록 분출하는 이젝터(500), 이젝터(500)의 이동에 따라 필름의 핀홀 위치를 검출하도록 촬영하여 좌표값을 출력하는 제1 비전카메라(600), 제1 비전카메라(600)로부터 입력된 좌표값을 기초로 이젝터(500)로 진공 흡착한 핀의 삽입 위치를 검출하도록 촬영한 좌표값을 전후이동부재(300) 및 상하이동부재(400)로 출력하는 제2 비전카메라(700)를 포함한다.

먼저, 도면에 도시된 X축은 좌우 방향으로 정의하고, Y축은 전후 방향으로 정의하고, Z축은 상하 방향으로 정의한다.

하우징(100)은 본 발명의 골조를 이루는 구성요소다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 하우징(100)의 중앙에는 사각 판재 모양의 작업테이블(110)이 구비된다.

작업테이블(110)의 상면 좌측에는 전후 방향으로 긴 전후 가이드레일(120)이 설치되고, 그 상부에는 서포트레일(130)이 소정 간격으로 벌어지게 설치된다.

도 9를 참조하면, 가이드레일의 내부에는 전후모터(311)의 구동으로 회동하는 전후볼스크류가 구비되어 후술하는 전후슬라이더(320)를 이동시킨다.

작업테이블(110)의 우측 전방에는 테스트 소켓용 핀을 공급하는 피더(140)가 설치된다.

도 1의 우측 하부에 일점쇄선으로 도시된 원 내부의 확대도는, 피더(140)에서 공급된 테스트 소켓용 핀을 이젝터(500)가 진공으로 흡착한 상태를 촬영하여 나타낸 도면이다.

지그부재(200)는 하우징(100)의 작업테이블(110) 상면에 설치되어 복수의 핀홀이 형성된 테스트 소켓용 필름을 고정한다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 지그부재(200)는 작업테이블(110)의 상면에 설치되어 좌우 이동을 안내하는 좌우 가이드레일(210), 좌우 가이드레일(210)을 따라 좌우 이동 안내되어 지그브래킷(221)을 갖는 좌우슬라이더(220), 좌우슬라이더(220)에 설치되어 소켓용 필름을 고정하도록 지그브래킷(221)에 지지되는 필름지그(230)를 포함한다.

좌우 가이드레일(210)에는 좌우모터의 구동으로 작동하는 좌우볼스크류가 구비되고, 좌우슬라이더(220)는 좌우볼스크류의 작동에 의해 좌우 방향으로 이동된다.

필름지그(230)에는 복수의 핀홀이 형성된 소켓용 필름이 구비되어 마름모 형태로 좌우슬라이더(220)의 상면에 지그브래킷(221)에 의해 지지된다.

전후이동부재(300)는 하우징(100)의 전후 가이드레일(120)을 따라 전후 방향으로 이동된다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 전후이동부재(300)는 전후 가이드레일(120)에 전후로 길게 배치되어 전후모터(311)의 구동으로 회동하는 전후볼스크루(310), 전후볼스크루(310)의 회동에 의해 전후 가이드레일(120)을 따라 전후로 이동하는 전후슬라이더(320), 전후슬라이더(320)의 외면에 연결되어 상하로 길게 형성된 전후프레임(330), 전후프레임(330)에 구비되어 상하이동부재(400)의 상하 이동을 안내하는 상하 가이드레일(340)을 포함한다.

전후이동부재(300)는 전후 가이드레일(120)에 구비된 전후볼스크루(310)의 회동에 의해 전후슬라이더(320)가 전후 방향으로 이동하게 된다.

전후프레임(330)의 내부에는 상하모터(411)의 구동으로 작동하는 상하볼스크루(410)가 구비된다. 전후프레임(330)의 외측에는 상하 방향으로 긴 상하 가이드레일(340)이 구비되어 상하이동부재(400)의 상하 이동을 안내한다.

상하이동부재(400)는 전후이동부재(300)의 상하 가이드레일(340)을 따라 상하 방향으로 이동된다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상하이동부재(400)는 전후프레임(330)에 상하로 길게 배치되어 상하모터(411)의 구동으로 회동하는 상하볼스크루(410), 상하볼스크루(410)의 회동에 의해 상하 가이드레일(340)을 따라 상하로 이동하는 상하슬라이더(420)를 포함한다.

상하슬라이더(420)의 외측에는 조인트(511) 플레이트(430)가 연결된다.

조인트(511) 플레이트(430)의 전방에는 고정브래킷(440)을 통해 이젝터(500)가 연결되고, 후방에는 제1 비전카메라(600)가 연결된다.

이젝터(500)는 상하이동부재(400)에 연결되어 상하 및 전후로 이동하면서 피더(140)에서 공급된 핀을 진공으로 흡착한 후 필름의 핀홀로 삽입하도록 분출한다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 이젝터(500)는 상하이동부재(400)의 고정브래킷(440)에 연결된 홀더(510), 홀더(510)에 결합되어 피더(140)에서 공급된 핀을 진공으로 흡착한 후 필름의 핀홀로 삽입하도록 분출하는 노즐(520)을 포함한다.

이젝터(500)는 전후이동부재(300)에 의해 전후 방향으로 이동하고 상하이동부재(400)에 의해 상하 방향으로 이동한다.

홀더(510)는 고정브래킷(440)에 조인트(511)를 통해 전후축(Y축)을 중심으로 회전 가능하게 연결된다. 고정브래킷(440)에는 홀더(510)를 Y축으로 회전시키도록 연결된 제1 액추에이터(530)가 설치된다.

홀더(510)의 상부에는 노즐(520)을 상하축(Z축)을 중심으로 회전시키도록 연결된 제2 액추에이터(540)가 설치된다.

제1 비전카메라(600)는 이젝터(500)의 이동에 따라 필름의 핀홀 위치를 검출하도록 촬영하여 좌표값을 제어부로 출력한다.

도 9를 참조하면, 제1 비전카메라(600)는 상하이동부재(400)의 조인트(511) 플레이트(430)에 연결되어 이젝터(500)가 전후 및 좌우 방향으로 이동할 때에 지그부재(200)로 고정된 필름에 형성된 핀홀 위치를 촬영하고 그 좌표값을 제어부로 출력한다.

제2 비전카메라(700)는 제1 비전카메라(600)로부터 입력된 좌표값을 기초로 이젝터(500)로 진공 흡착한 핀의 삽입 위치를 검출하도록 촬영한 좌표값을 제어부로 출력하여 전후이동부재(300) 및 상하이동부재(400)의 이동 위치를 보정한다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 제2 비전카메라(700)는 지그부재(200)의 후방에 인접되도록 작업테이블(110)에 설치되어 이젝터(500)가 전후 및 좌우 방향으로 이동할 때에 노즐(520)로 흡착한 핀의 삽입 위치를 촬영하고 그 좌표값을 제어부로 출력한다.

제어부는 제1 비전카메라(600) 및 제2 비전카메라(700)로부터 입력된 좌표값을 기초로 전후이동부재(300) 및 상하이동부재(400)의 이동 위치를 보정하도록 제어신호를 출력한다.

또한, 제어부는 제1 비전카메라(600) 및 제2 비전카메라(700)로부터 입력된 좌표값을 기초로 제2 액추에이터(540)의 회전 위치를 보정하도록 제어신호를 출력한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 피더(140)에서 공급되는 핀을 노즐(520)이 흡착한 후 제1 액추에이터(530)에 의해 전후축을 중심으로 하향 회전한다.

이어서, 이젝터(500)가 전후이동부재(300)에 의해 후방으로 이동하면, 제1 비전카메라(600)는 지그부재(200)로 고정된 필름의 핀홀 위치를 촬영하고 그 좌표값을 제어부로 출력한다.

다음, 이젝터(500)가 전후이동부재(300)에 의해 후방으로 더 이동하면, 제2 비전카메라(700)는 노즐(520)로 흡착한 핀의 삽입 위치를 활영하고 그 좌표값을 제어부로 출력한다.

그러면, 제어부는 제1 비전카메라(600) 및 제2 비전카메라(700)로부터 입력된 좌표값을 기초로 전후이동부재(300) 및 상하이동부재(400)의 이동 위치를 보정하도록 제어신호를 출력하고, 이에 따라 전후이동부재(300) 및 상하이동부재(400)는 보정된 위치로 이동하게 된다.

마지막으로, 이젝터(500)는 제2 액추에이터(540)에 의해 좌우축을 중심으로 회전 위치를 보정한 후 노즐(520)에서 핀을 분출하여 필름의 핀홀로 삽입한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 핀을 흡착한 이젝터(500)가 제1 비전카메라(600) 및 제2 비전카메라(700)로부터 입력된 좌표값에 따라 전후 및 좌우 이동하여 필름의 핀홀에 삽입하므로 자동으로 편리하게 반도체 테스트 소켓을 제조할 뿐만 아니라 불량률을 낮추고 작업 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 하우징 110 : 작업테이블
120 : 전후 가이드레일 140 : 피더
200 : 지그부재 230 : 필름지그
300 : 전후이동부재 320 : 전후슬라이더
400 : 상하이동부재 420 : 상하슬라이더
500 : 이젝터 510 : 홀더
520 : 노즐 530 : 제1 액추에이터
540 : 제2 액추에이터 600 : 제1 비전카메라
700 : 제2 비전카메라

Claims (4)

1. 반도체 테스트 소켓용 필름의 핀홀에 핀을 삽입하는 장치에 있어서,
   상기 핀을 공급하는 피더와 전후 이동을 안내하는 전후 가이드레일이 구비된 작업테이블을 갖는 하우징;
   상기 하우징의 상기 작업테이블에 설치되어 상기 필름을 고정하는 지그부재;
   상기 하우징의 전후 가이드레일을 따라 전후로 이동하며 상하 이동을 안내하도록 상하 가이드레일이 구비된 전후이동부재;
   상기 전후이동부재의 상하 가이드레일을 따라 상하로 이동하는 상하이동부재;
   상기 상하이동부재에 연결되어 상하 및 전후로 이동하면서 상기 피더에서 공급된 핀을 진공으로 흡착한 후 상기 필름의 핀홀로 삽입하도록 분출하는 이젝터;
   상기 이젝터의 이동에 따라 상기 필름의 핀홀 위치를 검출하도록 촬영하여 좌표값을 출력하는 제1 비전카메라;
   상기 제1 비전카메라로부터 입력된 좌표값을 기초로 상기 이젝터로 진공 흡착한 상기 핀의 삽입 위치를 검출하도록 촬영하여 좌표값을 출력하는 제2 비전카메라;
   상기 제 1 버전 카메라로부터 입력된 좌표값과 상기 제 2 비전 카메라로부터 입력된 좌표값을 기초로 상기 전후이동부재 및 상기 상하이동부재의 이동 위치를 보정하도록 제어하는 제어부
   를 포함하되,
   상기 전후이동부재는,
   상기 전후 가이드레일에 전후로 길게 배치되어 전후모터의 구동으로 회동하는 전후볼스크루, 상기 전후볼스크루의 회동에 의해 상기 전후 가이드레일을 따라 전후로 이동하는 전후슬라이더, 상기 전후슬라이더의 외면에 연결되어 상하로 길게 형성된 전후프레임, 상기 전후프레임에 구비되어 상하이동부재의 상하 이동을 안내하는 상하 가이드레일을 포함하고,
   상기 상하이동부재는,
   상기 전후프레임에 상하로 길게 배치되어 상하모터의 구동으로 회동하는 상하볼스크루, 상기 상하볼스크루의 회동에 의해 상하 가이드레일을 따라 상하로 이동하는 상하슬라이더를 포함하며,
   상기 지그부재는,
   상기 작업테이블의 상면에 설치되어 좌우 이동을 안내하는 좌우 가이드레일, 상기 좌우 가이드레일을 따라 좌우 이동 안내되어 지그브래킷을 갖는 좌우슬라이더, 상기 좌우슬라이더에 설치되어 상기 필름을 고정하도록 상기 지그브래킷에 지지되는 필름지그를 포함하되,
   상기 필름지그는 상기 이젝터가 전후 및 좌우 방향으로 이동할 때 상기 반도체 테스트 소켓용 핀홀을 고정하는
   것을 특징으로 하는 반도체 테스트 소켓용 핀 삽입장치.
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