KR20000001402A

KR20000001402A - 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템

Info

Publication number: KR20000001402A
Application number: KR1019980021662A
Authority: KR
Inventors: 심재균; 정기현
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR100296245B1

Abstract

본 발명은 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템에 관한 것으로서, 캐비닛의 상부면에 테스트 트레이가 반송 가능하게 배치되고, 캐비닛의 중간부분에는 다수의 트레이와 유저 트레이가 적재되는 스톡커가 마련되며, 스톡커 상부에는 트레이 및/또는 유저 트레이를 그리퍼로 운반시킬 수 있도록 수평 및 수직방향으로 이송하는 트랜스퍼가 위치되고, 캐비닛의 상부에는 트레이에 탑재되어 있는 디바이스를 픽업하여 테스트 트레이로 이동시키기 위한 로더 픽 앤 플레이스와 테스트 트레이에 탑재된 디바이스를 다시 유저 트레이에 대해 카테고리별로 탑재시키는 언로더 픽 앤 플레이스로 된 픽 앤 플레이스가 설치되며, 이 픽 앤 플레이스 양측에는 디바이스를 예열시키고 예열된 디바이스를 환원시키기 위해 침투 및 비투침 챔버가 위치되고, 캐비닛에는 비투침 챔버를 통과한 디바이스를 테스트하는 테스터 및 침투 챔버의 온도를 자동으로 제어하는 제어반이 각각 설치됨으로써, 트레이 및 유저 트레이의 투입 및/또는 추출시 발생되는 번거로움과 품질의 훼손을 미연에 방지할 수 있고, 특히 핸들러 시스템의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 제작비용이 최소로 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템

본 발명은 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 완제품의 반도체 디바이스를 수평 및 수직방향으로 이송하는 트랜스퍼에 의해 카테고리별로 양품과 불량품으로 배분함으로써, 핸들러 시스템의 구조를 단순화시킴은 물론 이에 다른 제작비용을 절감할 수 있고, 장비의 효율성을 향상시킬 수 있는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 집적회로 및 반도체 디바이스 등의 전자부품(IC; Integrated Circuit)을 양품 또는 불량품으로 선별하기 위한 테스트 장비로서 반도체 디바이스 테스트용 핸들러 시스템이 제공되었다.

이러한, 핸들러 시스템은 테스트 대상의 디바이스를 수용한 테스트 트레이가 이송되는 이송영역과 디바이스를 테스트하기 위한 테스트영역 그리고, 테스트가 완료된 디바이스를 카테고리별로 분배하기 위한 분배영역으로 구획되어 이들의 영역을 순차적으로 진행하면서 디바이스를 테스트하고 배분한다.

이송영역에서는 테스트 트레이가 벨트 컨베이어 상에 안착되어 구동수단의 구동력에 의해 디바이스를 탑재할 수 있는 위치까지 이송되고, 한 쌍의 픽 앤 플레이스에 의해서 디바이스가 테스트 트레이로 로딩된다.

테스트영역에서는 디바이스가 탑재된 테스트 트레이를 챔버(chamber) 측으로 반송시킨다. 이때, 테스트 트레이는 테스터(tester)를 통과하면서 디바이스를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하게 된다. 그리고, 테스트가 완료된 디바이스는 다시 분배영역으로 반송되어 종방향으로 직선왕복 이송되는 픽 앤 플레이스에 의해 유저 트레이로 언로딩되고, 유저 트레이는 트랜스퍼에 의해 커스터머 트레이 매거진 상에 적층된다.

따라서, 상기의 영역을 반복적으로 진행하면서 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 핸들러 시스템이 기 출원된 일본국 공개특허공보 특개평 6-43212 오토매틱 테스트 핸들러에 개시되어 있다.

이에 의하면, 테스트될 디바이스를 탑재한 커스터머 트레이가 다수 포함된 매거진을 매거진 입력영역에 위치시킨 다음 매거진 입력영역 내에 있는 엘리베이터에 의해 최상부의 커스터머 트레이가 매거진 위로 상승될 때까지 민다. 그 후, 로더부의 캐쳐가 하강하면서 테스트될 디바이스가 탑재된 커스터머 트레이를 파지한다. 여기에서, 엘리베이터는 커스터머 트레이를 상,하강시키기 위한 스텝모터가 사용된다.

캐쳐는 로더 스테이지들 중 하나에 의하여 커스터머 트레이를 버퍼로 이동시킨다. 이때, 트랜스퍼 암은 버퍼로부터 로더 스테이지들 중 하나에 커스터머 트레이를 운반하도록 사용된다.

테스트될 디바이스를 로더 픽 앤 플레이스로 흡착한 후 프리사이저 내에 정확하게 정위치시킨다. 그 후, 로더 픽 앤 플레이스는 프리사이저로부터 디바이스를 다시 픽업하여 테스트 트레이 상에 정확하게 위치시킨다.

로더 픽 앤 플레이스에 의해 테스트될 모든 디바이스들이 테스트 트레이로 이송될 때 빈 커스터머 트레이는 트랜스퍼 아암에 의해 매거진 출력 영역의 우측 또는 언로딩 영역에 위치된 커스터머 트레이 버퍼로 위치되도록 로더 스테이지로부터 제거된다.

그런 다음, 테스트 트레이는 침투(soak)챔버로 운반되어 각각의 테스트 헤드 챔버에 의해 테스팅된 후 비침투 챔버를 통해 상승되면서 추출된다. 이때, 핸들러 시스템은 테스트된 디바이스들의 대략 1/2을 분류할 수 있는 위치로 테스트 트레이를 운반한 다음 디바이스를 카테고리별로 분류하여 각각의 언로더 스테이지에 배치한다.

여기에서, 테스트 트레이에 남아 있은 디바이스들은 언로더 픽 앤 플레이스에 의해 2개의 언로더 스테이지로 운반됨으로써, 좌측의 언로더 스테이지에는 불량품이, 우측의 언로더 스테이지에는 양품이 분류된다.

그 후, 디바이스의 분류가 완료되면 트랜스퍼 아암은 언로더 스테이지들로부터 커스터머 트레이를 이동시킨다. 즉, 스텝모터의 작동에 의해 커스터머 트레이가 매거진 출력영역에서 핸들러 시스템의 상부면 바로 아래 위치되도록 커스터머 트레이를 상승 또는 하강시킨다. 그리고, 빈 테스트 트레이를 다시 테스트될 디바이스가 탑재되도록 로더 픽 앤 플레이스 아래로 반송시킨다.

그러나, 상기와 같은 핸들러 시스템에 있어서는, 테스트될 디바이스가 탑재되거나 또는 테스트가 완료된 디바이스를 카테고리별로 배분한 커스터머 트레이가 스텝모터에 의해 엘리베이터 방식으로 승강하였기 때문에 이로 인해 각각의 커스터머 트레이에 스텝모터를 장착함에 따라 핸들러 시스템의 구조를 복잡해짐은 물론 제작비용이 상승되는 단점이 있었다.

또한, 커스터머 트레이를 투입 및/또는 배출시키기 위한 별도의 커스터머 트레이 매거진이 구비되어야 함은 물론 커스터머 트레이를 작업자가 추출시킴에 따라 번거로움이 생길 뿐만 아니라, 취급상의 부주의로 인해 품질이 훼손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 디바이스가 탑재된 트레이 및 유저 트레이(커스터머 트레이)를 전,후진으로 이동 가능한 스톡커 상에 적재하고, 스톡커 상에 적재된 트레이들이 수평 및 수직방향으로 이송하는 트랜스퍼에 의해 파지됨으로써, 트레이 및 유저 트레이의 투입 및/또는 추출시 발생되는 번거로움과 품질의 훼손을 미연에 방지할 수 있고, 특히 핸들러 시스템의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 제작비용을 최소로 절감시킬 수 있는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템을 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 핸들러 시스템의 정면도,

도 3은 도 1에 도시된 핸들러 시스템의 배면도,

도 4는 본 발명에 따른 핸들러 시스템에 적용되는 스톡커를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 핸들러 시스템에 적용되는 트랜스퍼 및 트랜스퍼 헤드를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 핸들러 시스템에 적용되는 픽 앤 플레이스를 도시한 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 핸들러 시스템의 사용 상태를 도시한 평면도,

도 8은 도 5에 도시된 트랜스퍼 및 트랜스퍼 헤드의 동작 상태도,

도 9는 도 8에 도시된 트랜스퍼의 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 캐비닛 11 : 트레이

12 : 유저 트레이 13 : 테스트 트레이

20 : 스톡커 21 : 가이드핀

22 : 지지대 23,31,62 : 가이드레일

24 : 이송실린더 25,26 : 제1 및 제2실린더

27,46 : 고정브래킷 28,29 : 제1 및 제2지지브래킷

30 : 그리퍼 32,65 : 에어 실린더

40 : 트랜스퍼 41,45 : 제1 및 제2가이드레일

42,63 : 브래킷 43 : 트랜스퍼 헤드

44,51 : 제1 및 제2구동수단 47 : 스텝핑모터

48,53 : 제1 및 제2이송축 49,54 : 풀리

50,55 : 벨트 52 : 서보모터

60 : 픽 앤 플레이스 61 : X축 지지대

64 : 프레임부재 66 : 승강부재

67 : 폭 가변부재 68 : 진공흡착기

69 : 링크 70 : 핀

71 : 링크 구동용 실린더 72 : 가이드바

73 : 흡착지지대 74 : 진공흡착 실린더

80 : 테스터 81 : 침투 챔버

82 : 비침투 챔버 83 : 제어반

84 : 버퍼

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 테스트 트레이가 반송 가능하게 배치되는 캐비닛과; 상기 캐비닛의 중간부분에 마련되어 다수의 트레이와 유저 트레이를 적재시키기 위한 트레이 적재수단과; 상기 트레이 적재수단에 의해 적재된 상기 트레이 및/또는 유저 트레이를 그리퍼 측으로 운반시킬 수 있도록 수평 및 수직방향으로 이송하는 트레이 운반수단과; 상기 트레이 운반수단에 의해서 운반된 트레이에 탑재되어 있는 디바이스를 픽업하여 상기 테스트 트레이로 이동시키는 1조의 로더 픽 앤 플레이스; 및 상기 테스트 트레이에 탑재된 디바이스를 픽업하여 다시 유저 트레이에 대해 카테고리별로 이동시키기 위한 2조의 언로더 픽 앤 플레이스로 된 픽 앤 플레이스와; 상기 픽 앤 플레이스 양측에 위치되어 상기 디바이스를 예열시키고 예열된 디바이스를 환원시키기 위한 챔버들과; 상기 로더 픽 앤 플레이스로부터 이동된 상기 디바이스를 테스트하기 위하여 상기 캐비닛의 하부에 설치되는 테스터와; 상기 테스터에 의한 결과에 따라서 상기 챔버들의 온도를 자동으로 제어하기 위한 제어반으로 구성되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 트레이 적재수단은 상기 트레이와 유저 트레이를 각각 가이드하면서 적재하기 위하여 그의 상면에 다수의 가이드핀이 돌출된 스톡커로 구비된 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 스톡커에는 상기 트레이 및/또는 유저 트레이를 적재할 때 상기 스톡커를 자동으로 전,후진시키기 위한 이중으로 동작되는 이송실린더가 더 구비되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 트레이 운반수단은 상기 트레이 및/또는 유저 트레이를 운반할 수 있도록 하기 위해 트랜스퍼 헤드를 갖는 트랜스퍼로 구비되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 트레이 운반수단에는 상기 스톡커에 대해 상기 트랜스퍼와 트랜스퍼 헤드를 수평 및 수직방향으로 왕복 이송시키기 위한 제1 및 제2구동수단이 더 포함되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 그리퍼는 상기 캐비닛의 중간부분 상부면에 형성된 삽입공에 대해 삽입 및/또는 이탈되도록 하기 위해 그리퍼 승강수단에 의해서 상,하방향으로 이동되는 것에 의해 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 핸들러 시스템을 전체적으로 도시한 도면들이고, 도 4는 핸들러 시스템에 적용된 스톡커를 도시한 도면이며, 도 5는 핸들러 시스템에 적용된 트랜스퍼 및 트랜스퍼 헤드를 도시한 도면이고, 도 6은 픽 앤 플레이스를 도시한 도면이다.

본 발명의 핸들러 시스템은 캐비닛(10)과 캐비닛(10)의 중간부분에 마련되어 트레이(11) 및 유저 트레이(12)를 적재시키기 위한 트레이 적재수단과 트레이(11) 및 유저 트레이(12)를 그리퍼(gripper)(30)로 운반시키는 트레이 운반수단 그리고, 캐비닛(10) 상부에 설치되어 디바이스를 이동시키는 픽 앤 플레이스(60) 및 디바이스를 테스트하기 위해 캐비닛(10)의 하부에 설치되는 테스터(80))로 구성된다.

여기에서, 트레이(11)는 테스트할 반도체 디바이스들이 탑재시키기 위한 것이고, 유저 트레이(12)는 테스터(80)를 통과하면서 테스트가 완료된 디바이스를 등급별로 탑재하는 것이다.

캐비닛(10)에는 픽 앤 플레이스(60) 양측에 각각 위치되어 디바이스를 일정온도(-30℃ ~ 125℃) 조건에서 예열시키기 위한 침투 챔버(81)와 이에 의해 가열된 디바이스를 다시 상온으로 환원시키는 비침투 챔버(82) 그리고, 핸들러 시스템과 테스터(80)를 인터페이스 버스(GPIB : General Purpose Interface Bus)로 디바이스의 테스트 결과를 전송받고, 침투 챔버(81)의 온도를 자동으로 제어하기 위한 제어반(83)이 더 구비된다.

캐비닛(10)의 중간부분 상부면에는 픽 앤 플레이스(60)에 의해 흡착된 디바이스를 다시 탑재하는 테스트 트레이(13)가 안착된다. 이 테스트 트레이(13)는 벨트 컨베이어(도시되지않음)에 의해서 침투 및 비침투 챔버(81)(82)로 순환하여 다시 픽 앤 플레이스(60)의 하부위치로 반송된다.

그리고, 테스트 트레이(13)와 그리퍼(30) 사이에는 버퍼(buffer)(84)가 설치된다. 이 버퍼(84)는 트레이(11)에 탑재된 디바이스를 픽 앤 플레이스(60)로 흡착하여 1차적으로 안치시킨 다음 디바이스의 흡착위치를 정확하게 결정한 후 다시 픽 앤 플레이스(60)로 픽업하여 테스트 트레이(13)에 대해 정확한 위치로 탑재시키기 위한 것이다.

트레이 적재수단은 다수의 트레이(11)와 유저 트레이(12)가 각각 적재되는 10개의 스톡커(20)로 구비되며, 스톡커(20)에는 트레이(11) 및 유저 트레이(12)의 이탈을 방지함과 동시에 이들의 적재를 가이드하기 위한 가이드핀(21)이 돌출된다.

여기에서, 10개의 스톡커(20) 중에서 2개의 스톡커에는 트레이(11) 및 유저 트레이(12)가 서로 이웃되도록 적재되고, 나머지 8개의 스톡커 상에는 테스트가 완료된 유저 트레이(12)를 적재시키기 위한 것이다. 그리고, 스톡커(20)들은 이들 사이에 고정되는 지지대(22)에 의해 각각 분리된다.

스톡커(20)에는 트레이(11) 또는 유저 트레이(12)를 적재시킬 때 자동으로 전,후진시키기 위한 전,후진 이송수단이 더 포함된다.

전,후진 이송수단은 도 4에서와 같이 캐비닛(10)의 중간부분 바닥면에 고정되어 스톡커(20)를 가이드하기 위한 가이드레일(23)과 스톡커(20)를 이중으로 이송시키는 이송실린더(24)로 구비된다.

이송실린더(24)는 가이드레일(23) 사이의 바닥면에 일단부가 각각 고정되도록 설치된 제1 및 제2실린더(25)(26)로 되며, 제1실린더의 타단에는 고정브래킷(27)이 고정되고, 제1실린더(25)에 개재된 작동로더(25a)의 단부는 스톡커(20) 저면에 결합된 제1지지브래킷(28)에 고정되고, 제2실린더(26)의 작동로더(26a)는 스톡커(20)의 선단에 결합되어 있는 제2지지브래킷(29)에 고정된다.

여기에서, 제2실린더(26)는 제1지지브래킷(27)에 그의 몸체가 관통되어 제1실린더(25)의 작동시 제1지지브래킷(28)이 제1실린더(26)에 대해 슬라이딩된다.

트레이 운반수단은 도 5에 도시된 바와같이 트레이(11) 및/또는 유저 트레이(12)를 그리퍼(30)로 운반하기 위하여 2개의 트랜스퍼 헤드(43)가 그의 전방에 설치된 트랜스퍼(40)로 되며, 캐비닛(10)에는 트랜스퍼(40)와 트랜스퍼 헤드(43)를 수평 및 수직방향으로 이송시킬 수 있도록 하기 위해 제1 및 제2구동수단(44)(51)이 더 구비된다.

트랜스퍼(40)는 캐비닛(10)의 후벽면에 고정된 한 쌍의 제1가이드레일(41)에 의해 가이드되면서 수평방향으로 이송되는 브래킷(42)과 이의 전면에 수직으로 고정되어 트랜스퍼 헤드(43)를 가이드하는 제2가이드레일(45)로 된다.

제1구동수단(44)은 캐비닛(10)의 일단에 고정되는 고정브래킷(46)과 고정브래킷(46)에 설치되어 구동력을 제공하기 위한 스텝핑모터(47) 및 고정브래킷(46)에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 브래킷(42)과 치맞춤되는 볼 스크류로 된 제1이송축(48)과 스텝핑모터(47)의 회전축과 제1이송축(48)에 각각 압입 고정되는 한 쌍의 풀리(49) 및 풀리(49)에 각각 연결되어 스텝핑모터(47)의 구동력을 전달하기 위한 벨트(50)로 된다.

제2구동수단(51)은 트랜스퍼 헤드(43)를 브래킷(42)에 대해 상,하방향으로 이송시킬 수 있도록 구동력을 전달하는 서보(servo)모터(52) 및 트랜스퍼 헤드(43)와 치맞춤된 제2이송축(53) 그리고, 서보모터(52)의 회전축과 제2이송축(53)의 일단부에 각각 압입 고정되는 한 쌍의 풀리(54) 및 풀리(54)에 각각 연결되어 구동력을 제2이송축(53)으로 전달하는 벨트(55)로 된다.

여기에서, 그리퍼(30)는 트랜스퍼(40) 및 이에 설치된 트랜스퍼 헤드(43)에 의해서 운반된 트레이(11)와 유저 트레이(12)를 안착시키기 위한 것이며, 이 그리퍼(30)는 캐비닛(10)의 중간부분 상부면에 형성된 삽입공(10a)에 대해 삽입 및/또는 이탈되도록 그리퍼 승강수단에 의해 상,하방향으로 이동된다.

그리퍼(30)의 이동거리(L)는 트레이(11) 또는 유저 트레이(12)가 그리퍼(30) 상에 안착될 때 이들의 상면이 캐비닛(10)의 중간부분 상부면에 대해 동일한 수평선상으로 위치될 때와 그리퍼(30)의 저면이 스톡커(20)에 돌출된 가이드핀(21)에 닿지 않을 때까지의 거리이다.

그리퍼 승강수단은 지지대(22)의 일면에 장착되어 그리퍼(30)를 가이드하는 가이드레일(31)과 그리퍼(30)에 로드(32a)의 일단이 고정된 에어 실린더(32)로 구비되며, 이 에어 실린더(32)는 로더 및 언로더 픽 앤 플레이스(60a)(60b)와 동일한 위치 및 개수로 설치된다.

한편, 픽 앤 플레이스(60)는 X-Y축으로 구동되는 한 쌍이 1조로 된 로더 픽 앤 플레이스(60a)와 2조의 언로더 픽 앤 플레이스(60b)로 사용되며, 이 픽 앤 플레이스(60)는 X축 지지대(61)에 설치된 가이드레일(62)을 따라 이동하는 브래킷(63)과 이의 하부에 고정된 프레임 내부(64)에 설치된다. 브래킷(63)은 도시되지 않은 서보모터에 의해 구동되는 타이밍 벨트에 의해 X축 방향으로 이송된다.

픽 앤 플레이스(60)는 도 6에서와 같이 브래킷(63)에 설치된 에어 실린더(65)에 의해 승강되는 승강부재(66)와 이의 하부에 위치되는 폭 가변부재(67) 그리고, 폭 가변부재(67)에 의해서 양방향으로 동시에 벌어지거나 또는 오므라들도록 결합되는 8개의 진공흡착기(68)로 구비된다.

승강부재(66) 하부에는 지그재그형 링크(69)가 다수의 핀(70)으로 폭 가변부재(67) 상면에 고정되며, 승강부재(66) 상부에는 링크(69)를 구동시켜 진공흡착기(68)들의 사이의 거리를 가변하기 위한 링크 구동용 실린더(71)가 장착된다.

진공흡착기(68)는 폭 가변부재(67)의 가이드 바(72)에 결합된 흡착지지대(73)에 상,하로 이동 가능하게 장착되며, 흡착지지대(72)에는 진공흡착기(68)를 승강시키는 진공흡착 실린더(74)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템의 작용을 전술한 도면들과 도 7 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.

반도체 디바이스를 테스트하기 위하여 먼저, 벨트 컨베이어 상에 테스트 트레이(13)를 안착시킨다. 이때, 테스트 트레이(13)는 벨트 컨베이어와 근접되도록 설치된 유동방지부재(도시되지않음)의 작동에 의해서 이의 4면 중에서 적어도 2면이 고정되어 유동이 방지된다.

그 후, 캐비닛(10)에 부착된 버튼(도시되지않음) 즉, 테스트될 반도체 디바이스들이 적재된 트레이(11)와 테스트가 완료된 디바이스를 카테고리(등급)별로 탑재시키기 위한 유저 트레이(12)가 투입되는 위치의 버튼을 누르면, 이의 신호는 제어반(83)으로 출력되어 10개의 스톡커(20) 중에서 좌측 맨 처음과 이웃하는 스톡커가 이중으로 전진하게 된다.

즉, 스톡커(20)는 도 4와 도 9에서와 같이 제1 및 제2실린더(25)(26)로 에어가 공급되면, 동시에 작동되는 제1 및 제2실린더(25)(26)에 의해서 가이드레일(23)을 따라 전진하여 캐비닛(10)으로부터 추출된다.

다시 말하면, 고정브래킷(27)에 그의 선단이 고정된 제1실린더(25)가 작동함에 따라 이에 개재된 작동로드(25a)가 에어압에 의해 전진하면서 제1지지브래킷(28)을 밀어 캐비닛(10)에 대해 스톡커(20)를 어느 정도 추출한다. 이때, 제1지지브래킷(28)은 제2실린더(26)에 대해 슬라이딩되고, 스톡커(20)가 추출되는 동안 캐비닛(10) 바닥면에 고정된 제2실린더(26)의 작동에 의해 제2작동로드(26a)가 다시 제2지지브래킷(29)을 밀게된다.

따라서, 스톡커(20)는 캐비닛(10)에 대해 이중으로 전진 이동되므로 작업자가 트레이(11) 및/또는 유저 트레이(12)를 간단하게 투입시킬 수 있는 것이다.

이와같은 상태에서 스톡커(20) 상에 다수의 트레이(11)와 유저 트레이(12)를 적재한 다음 다시 버튼을 누르면, 제1 및 제2실린더(25)(26)의 작동로드(25a)(26a)들이 후진하면서 스톡커(20)를 초기위치로 복귀시켜 트레이(11) 및 유저 트레이(12)의 적재를 완료한다.

그런 다음, 스톡커(20) 상에 적재된 트레이(11)와 유저 트레이(12) 중에서 적어도 어느 하나의 트레이는 수평 및 수직방향으로 이송하는 브래킷(42)과 이에 설치된 트랜스퍼 헤드(43)에 의해서 파지된다.

즉, 도 5에서와 같이 캐비닛(10)의 고정브래킷(46)에 설치된 스텝핑모터(47)가 작동되면, 이의 구동력이 회전축과 제1이송축(48)에 각각 압입 고정된 벨트(49)를 통해 제1이송축(48)을 회전시키고, 제1이송축(48)과 치맞춤된 브래킷(42)은 도 8에서와 같이 한 쌍의 제1가이드레일(41)을 따라 트레이(11) 및/또는 유저 트레이(12)가 적재된 상부 위치로 수평이송한다.

그리고, 브래킷(42)의 수평이송이 완료되면 브래킷(42)의 후면 하부측에 설치된 서보모터(52)가 작동된다. 이의 작동에 의해 제공된 구동력은 풀리(54)에 연결된 벨트(55)를 통해 전달되어 제2이송축(53)을 회전시킨다. 따라서, 제2이송축(53)과 치맞춤된 트랜스퍼 헤드(43)는 도 8 및 도 9에서와 같이 제2가이드레일(45)을 따라 수직방향으로 하강하면서 하나의 트레이(11) 또는 유저 트레이(12)를 파지하는 것이다.

이때, 캐비닛(10)의 상부면에 형성된 삽입공(10a)으로 삽입된 그리퍼(30)는 트레이(11) 및 유저 트레이(12)를 안착시킬 수 있도록 에어 실린더(32)에 의해 스톡커(20)의 가이드핀(21) 상부에 위치될 때까지 하방향으로 이동된다.

이와같이 트레이(11) 및/또는 유저 트레이(12)를 트랜스퍼 헤드(43)로 파지한 상태에서 서보모터(52)와 스텝핑모터(47)를 역회전시키면, 트랜스퍼 헤드(43) 및 트랜스퍼(40)는 반대방향으로 각각 이송되면서 그리퍼(30) 상에 트레이(11)를 안착시킨다. 그리고, 그리퍼(30)는 트레이(11)의 안착신호에 의해 다시 상방향으로 이동한다.

그 후, 캐비닛(10) 상부에 설치된 픽 앤 플레이스(60) 중에서 1조의 로더 픽 앤 플레이스(60a)는 서보모터(52)와 이의 구동력을 전달하는 타이밍 벨트에 의해 X축 지지대(61)를 따라 구동되면서 트레이(11)에 탑재된 8개의 디바이스를 픽업한 후 버퍼(84)에 안치시켜 디바이스의 흡착위치를 결정한 다음 다시 픽업하여 테스트 트레이(13)에 탑재시킨다.

즉, 도 6에서와 같이 진공흡착기(68)가 픽업할 디바이스 상부에 위치될 때까지 브래킷(63)이 가이드레일(62)을 따라 X축 방향으로 이송된 후 브래킷(63)에 장착된 에어 실린더(65)가 작동되면, 프레임부재(64) 내부에 설치된 승강부재(66)는 에어 실린더(65)에 의해 디바이스를 파지할 수 있는 위치까지 하강하고, 하강하는 동안 링크 구동용 실린더(71)가 작동함에 따라서 다수의 핀(70)으로 고정된 링크(69)의 폭을 가변시킨다.

따라서, 링크(69)의 가변에 따라 이의 하부에 위치된 폭 가변부재(67)는 내측방향으로 동시에 오므라들면서 8개의 진공흡착기(68)들이 서로 밀착되도록 이동시킨 다음 흡착지지대(73)에 설치된 진공흡착 실린더(74)에 의해 진공흡착기(68)가 하강하여 디바이스를 파지하는 것이다.

디바이스의 파지가 완료되면, 진공흡착기(68)는 상승됨과 동시에 양방향으로 벌어지고, 후방향으로 이동되면서 버퍼(84)에 디바이스를 안치하여 흡착위치를 재결정한 후 다시 로더 픽 앤 플레이스(60a)에 의해 픽업되어 테스트 트레이(13)에 탑재시킨다.

이와같이 로더 픽 앤 플레이스(60a)가 반복적으로 작동하여 테스트 트레이(13)에 디바이스(32개)가 모두 탑재되면 테스트 트레이(13)는 벨트 컨베이어에 의해 침투 챔버(81)로 반송되고, 침투 챔버(81)에서는 디바이스를 -30℃ ~ 125℃로 예열시킨다.

이때, 디바이스를 모두 픽 앤 플레이스(60)의 의해 이송시킨 트레이(11)는 수평 및 수직방향으로 이송되는 트랜스퍼(40) 및 이에 설치된 트랜스퍼 헤드(43)에 의해서 트레이(11)가 적재되어 있지 않은 스톡커(20) 상에 적재하고, 새로운 트레이를 그리퍼(30) 상에 안착시켜 테스트 트레이(13)에 계속적으로 디바이스를 공급하게 된다.

한편, 침투 챔버(81)로 이동된 테스트 트레이(13)는 캐비닛(10) 하부에 설치된 2대의 테스터(80)를 통과하여 디바이스의 전기적 특성을 테스트하여 디바이스를 여러 등급별 즉, 양품과 불량품을 등급별로 제어반(83)에 입력한 다음 비침투 챔버(배출챔버)(82)로 반송되어 상온으로 환원하게 된다.

그리고, 테스터 트레이(13)가 2조의 언로더 픽 앤 플레이스(60b) 하부 위치까지 벨트 컨베이어에 의해 반송되면, 언로더 픽 앤 플레이스(60b)가 작동하면서 테스터 트레이(13)에 탑재된 디바이스를 카테고리별로 구분하여 그리퍼(30) 상에 안착된 유저 트레이(12)에 분배하게 된다.

여기에서, 유저 트레이(12)는 전술한 트랜스퍼(40)에 의해서 그리퍼(30) 상에 계속적으로 안착됨과 동시에 스톡커(20)에 적재된다.

따라서, 스톡커(20) 상에 다수의 유저 트레이(12)가 적재될 때 작업자는 전술한 방법과 마찬가지로 버튼을 누르면 스톡커(20)는 캐비닛(10)에 대해 이중으로 추출되어 테스트가 완료된 디바이스를 쉽게 추출할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템에 의하면, 디바이스가 탑재된 트레이 및 유저 트레이를 전,후진으로 이동 가능한 스톡커 상에 적재하고, 스톡커 상에 적재된 트레이들이 수평 및 수직방향으로 이송하는 트랜스퍼에 의해 파지됨으로써, 트레이 및 유저 트레이의 투입 및/또는 추출시 발생되는 번거로움과 품질의 훼손을 미연에 방지할 수 있고, 특히 핸들러 시스템의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 제작비용이 최소로 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims

테스트 트레이가 반송 가능하게 배치되는 캐비닛과;

상기 캐비닛의 중간부분에 마련되어 다수의 트레이와 유저 트레이를 적재시키기 위한 트레이 적재수단과;

상기 트레이 적재수단에 의해 적재된 상기 트레이 및/또는 유저 트레이를 그리퍼 측으로 운반시킬 수 있도록 수평 및 수직방향으로 이송하는 트레이 운반수단과;

상기 트레이 운반수단에 의해서 운반된 트레이에 탑재되어 있는 디바이스를 픽업하여 상기 테스트 트레이로 이동시키는 1조의 로더 픽 앤 플레이스; 및

상기 테스트 트레이에 탑재된 디바이스를 픽업하여 다시 유저 트레이에 대해 카테고리별로 이동시키기 위한 2조의 언로더 픽 앤 플레이스로 된 픽 앤 플레이스와;

상기 픽 앤 플레이스 양측에 위치되어 상기 디바이스를 예열시키고 예열된 디바이스를 환원시키기 위한 챔버들과;

상기 로더 픽 앤 플레이스로부터 이동된 상기 디바이스를 테스트하기 위하여 상기 캐비닛의 하부에 설치되는 테스터와;

상기 테스터에 의한 결과에 따라서 상기 챔버들의 온도를 자동으로 제어하기 위한 제어반으로 구성되는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제1항에 있어서, 상기 트레이 적재수단은 상기 트레이와 유저 트레이를 각각 가이드하면서 적재하기 위하여 그의 상면에 다수의 가이드핀이 돌출된 스톡커로 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제2항에 있어서, 상기 스톡커에는 상기 트레이 및/또는 유저 트레이를 적재할 때 상기 스톡커를 자동으로 전,후진시키기 위한 전,후진 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제3항에 있어서, 상기 전,후진 이송수단은 상기 캐비닛의 중간부분 바닥면에 고정되어 상기 스톡커를 가이드하는 가이드레일과 상기 가이드레일을 따라 상기 스톡커를 이중으로 이송시키기 위한 이송실린더로 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제4항에 있어서, 상기 이송실린더는 상기 가이드레일 사이에 각각 이격되게 설치된 제1 및 제2실린더와 상기 제1 및 제2실린더의 작동로더들이 각각 고정되도록 상기 스톡커에 각각 결합된 제1 및 제2지지브래킷으로 된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제1항에 있어서, 상기 트레이 운반수단은 상기 트레이 및/또는 유저 트레이를 운반할 수 있도록 하기 위해 트랜스퍼 헤드를 갖는 트랜스퍼로 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제6항에 있어서, 상기 트랜스퍼는 상기 캐비닛의 후벽면에 고정된 한 쌍의 제1가이드레일을 따라 수평방향으로 이송되는 브래킷과 상기 브래킷의 전면에 수직으로 고정되어 상기 트랜스퍼 헤드의 이송을 가이드하는 제2가이드레일로 된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제1항에 있어서, 상기 트레이 운반수단에는 상기 스톡커에 대해 상기 트랜스퍼와 트랜스퍼 헤드를 수평 및 수직방향으로 이송시키기 위한 제1 및 제2구동수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2구동수단은 상기 브래킷과 트랜스퍼 헤드가 결합되는 제1 및 제2이송축과 상기 제1 및 제2이송축을 회전시키기 위하여 구동력을 제공하는 스텝핑모터와 서보모터로 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제1항에 있어서, 상기 그리퍼는 상기 캐비닛의 중간부분 상부면에 형성된 삽입공에 대해 삽입 및/또는 이탈되도록 하기 위해 그리퍼 승강수단에 의해서 상,하방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제10항에 있어서, 상기 그리퍼는 상기 그리퍼 상에 안착된 트레이 또는 유저 트레이의 상면이 상기 캐비닛의 중간부분 상부면에 대해 동일한 수평선상으로 위치될 때와 상기 그리퍼의 저면이 상기 스톡커에 돌출된 가이드핀에 닿지 않을 때까지의 거리로 이동되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.
제10항에 있어서, 그리퍼 승강수단은 상기 그리퍼를 가이드하는 가이드레일이 그의 일면으로 돌출된 지지대와 상기 지지대의 다른 일면에 설치되고 그에 개재된 로드가 상기 그리퍼에 고정되는 에어 실린더로 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 자동 테스트용 핸들러 시스템.