KR20000029353A - 전자부품 시험장치용 유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피시험 전자부품을 흡착한 상태에서 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시킬 때의 가압력을 균일화할 수 있는 전자부품 시험장치용 유지장치를 제공하는 것이다.

피시험 IC의 단자(HB)를 테스트 헤드의 콘택트부(302a)에 압착시켜서 테스트를 행하는 전자부품 시험장치용 유지장치로, 콘택트부에 대해 접근·이반(離反)이동이 가능하게 설치된 푸셔 베이스(304c1)와, 푸셔 베이스에 대해 가동되게 설치된 IC를 유지하는 유지패드(304c2)를 가지는 가동 베이스(304c3)와, 푸셔 베이스측에 설치되어 가동 베이스를 콘택트부를 향하여 가압하는 유체압 실린더(304c4)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자부품 시험장치용 유지장치{A holding apparatus for electronic component tester}

본 발명은 반도체 집적회로 소자 등의 전자부품(이하 간단히 IC라고도 한다.)을 테스트하기 위한 전자부품 시험장치에 이용되는 유지장치에 관한 것으로, 특히 피시험 전자부품을 유지한 상태에서 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시킬 때의 가압력을 균일화할 수 있는 전자부품 시험장치에 관한 것이다.

핸들러(handler)라고 칭해지는 전자부품 시험장치에서는 트레이에 수납한 다수의 피시험 IC를 핸들러 내에 반송하고, 각 피시험 IC를 테스트 헤드에 전기적으로 접촉시켜, 전자부품 시험장치 본체(이하 테스터라고도 한다)에서 시험을 행하게 한다.

그리고, 시험을 종료하면 각 피시험 IC를 테스트 헤드로부터 반출하고, 시험결과에 따른 트레이에 옮겨 실음으로써, 양품 또는 불량품이라고 하는 범주의 분류가 행해진다.

종래의 핸들러에는 시험전의 IC를 수납한다든지 시험을 마친 IC를 수납하기 위한 트레이(이하, 커스터머 트레이라고도 한다) 이외에 핸들러 내를 순환하고 반송시키는 트레이(이하, 테스트 트레이라고도 한다)를 구비한 타입의 것이 있고, 이 종류의 핸들러에서는 시험 전후에 커스터머 트레이와 테스트 트레이의 사이에서 피시험 IC의 옮겨싣기가 행해진다.

또, IC의 내열성을 확인하기 위해 피시험 IC에 저온이나 고온의 온도 스트레스를 인가한 상태에서 IC의 기능 테스트를 실행하는 것도 있다. 이러한 경우에 테스트 트레이에 탑재된 피시험 IC를 소정의 온도까지 승온 또는 강온시키는 항온조를 구비한 핸들러가 이용된다.

그런데 피시험 IC를 콘택트부에 압착시키는데 있어서는 수평면내(X-Y평면)에서 위치맞춤은 물론이고, 수직방향(Z축 방향)에서 가압력도 균일하게 하는 것이 바람직하다. 한 개의 피시험 IC에서 Z축 방향의 가압력이 불균일하면, 가압력의 부족이라고 하는 접촉불량이 생긴다든지, 가압력이 과도하게 되면 단자의 손상이 생길 우려가 있기 때문이다.

종래의 핸들러에서는 흡착헤드에서 흡착유지하여 콘택트부에 동시에 압착시키는 피시험 IC가 1개 또는 2개이었기 때문에, Z축 방향의 가압력의 변동은 피시험 IC를 가압하는 면의 기계적인 가공 정밀도를 관리함으로써 어느 정도는 흡수할 수 있었다.

그러나 예를 들면 4개 이상의 피시험 IC를 동시에 측정해야하는 흡착헤드에서 이러한 다수의 피시험 IC를 한번에 흡착유지하면, 이미 기계적인 가공 정밀도를 확보하는 것만으로는 Z축 방향의 변동을 흡수하는 것은 매우 곤란하다.

특히 항온조를 구비한 핸들러에서는 테스트 헤드의 콘택트부는 물론이고, 피시험 IC를 흡착하여 콘택트부에 압착시키는 콘택트암도 항온조 내에 배치되어 있기 때문에, 온도에 의한 콘택트암의 변형, 특히 비틀림을 무시할 수 없으며, 상술한 문제가 현저해진다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 감안한 것으로, 피시험 전자부품을 유지한 상태에서 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시킬 때의 가압력을 균일화할 수 있는 전자부품 시험장치용 유지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 흡착장치를 적용한 전자부품 시험장치의 실시예를 도시하는 사시도이다.

도2는 도1의 전자부품 시험장치에서 피시험 IC의 처리방법을 도시하는 개념도이다.

도3은 도1의 전자부품 시험장치에 설치된 각종 이송장치를 모식적으로 도시하는 평면도이다.

도4는 도1의 전자부품 시헌장치의 IC 스토커의 구조를 도시하는 사시도이다.

도5는 도1의 전자부품 시험장치에서 이용되는 커스터머 트레이를 도시하는 사시도이다.

도6은 도1의 전자부품 시험장치에 적용된 IC 캐리어의 반송경로 및 버퍼 스테이지를 설명하기 위한 요부 사시도이다.

도7은 도1의 전자부품 시험장치에 적용된 IC 캐리어의 실시예를 도시하는 사시도이다.

도8은 도7의 VIII-VIII선을 따른 단면도(셔터 폐쇄)이다.

도9는 도7의 IX-IX선을 따른 단면도(셔터 개방)이다.

도10은 도1의 전자부품 시험장치의 테스트 챔버에서 피시험 IC의 테스트 순서를 설명하기 위한 평면도이다.

도11은 본 발명의 유지장치의 실시예를 도시하는 정면도(도3의 XI의 화살표 방향에서 본 도면)이다.

도12는 본 발명의 유지장치의 실시예를 도시하는 측면도(도3의 XII의 화살표 방향에서 본 도면)이다.

도13은 도1의 전자부품 시험장치의 테스트 챔버에서 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 단면도(도3의 XIII-XIII선에 해당)이다.

도14는 도1의 전자부품 시험장치의 언로더부에서 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 단면도(도3의 XIV-XIV선에 해당)이다.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

1…전자부품 시험장치 304c3…가동 베이스

100…IC 격납부 304c4…유체압 실린더(가압수단)

200…로더부 304c5…가이드 핀(가이드 수단)

300…챔버부 304c6…플로우팅 기구

301…테스트 챔버 304c7…소직경 핀

302…테스트 헤드 304c8…스프링

302a…콘택트부 304c9…가압 블록

302a1…콘택트핀 400…언로더부

302a2…가이드 부시(가이드 수단) KT…커스터머 트레이

303…챔버부의 입구 CR…IC 캐리어

304…제3 이송장치 EXT…이그지트 캐리어

304c…흡착헤드(유지장치) IC…전자부품

304c1…푸셔 베이스 HB…납땜볼(단자)

304c2…흡착패드(유지패드)

(1) 상기 목적을 달성하기 위해 제1 발명의 전자부품 시험장치용 유지장치는 피시험 전자부품의 단자를 테스트 헤드의 콘택부에 압착시켜 테스트를 행하는 전자부품 시험장치용 유지장치에 있어서,

상기 콘택트부에 대해 접근·이반이동이 가능하게 설치된 푸셔 베이스와 상기 푸셔 베이스에 대해 가동하게 설치되어 상기 전자부품을 유지하는 유지패드를 가지는 가동 베이스와, 상기 푸셔 베이스측에 설치되어, 상기 가동 베이스를 상기 콘택트부를 향하여 가압하는 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 제2 발명의 전자부품 시험장치용 유지장치는 피시험 전자부품의 단자를 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시켜 테스트를 행하는 전자부품 시험장치용 유지장치에 있어서,

복수의 상기 콘택트부에 대해 접근·이반이동이 가능하게 설치된 1의 푸셔 베이스와 상기 1의 푸셔 베이스에 대해 각각 가동하게 설치되어 상기 전자부품을 유지하는 유지패드를 각각 가지는 복수의 가동 베이스와, 상기 푸셔 베이스측에 설치되어, 상기 각각의 가동 베이스를 상기 각각의 콘택트부를 향하여 상호 독립하여 가압하는 복수의 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이들 제1 및 제2 발명의 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 유지패드에서 피시험 IC를 유지하고, 이 상태에서 해당 피시험 IC를 콘택트부에 압착시킬 때에, 가압수단으로 가동 베이스를 콘택트부를 향하여 가압한다.

여기에서 가동 베이스는 푸셔 베이스에 대해 가동하게 설치되고, 또한 푸셔 베이스의 하강동작과는 별도로 상기 푸셔 베이스에 설치된 가압수단으로 가도 베이스를 가압하기 때문에, 푸셔 베이스의 하강동작 방향이 Z축 방향에 대해 오차를 포함하고 있어도, 이 오차는 가압수단의 가압면과 가동 베이스의 피가압면과의 사이에 작용하는 가압력에 의해 흡수할 수 있다. 이것에 의해 피시험 전자부품의 각 단자에서 가압력이 균일하게 된다.

특히 제2 발명에서는 푸셔 베이스가 공통화되어 있기 때문에, 필연적으로 큰 부재가 되어 비틀림 등의 기계적 가공오차가 생기기 쉽지만, 가동 베이스는 푸셔 베이스에 대해 각각 독립하여 가동하게 설치되고, 가압수단도 서로 독립하여 설치되어 있기 때문에, 푸셔 베이스의 하강동작 방향이 Z축 방향에 대해 오차를 포함하는 것이 많음에도 불구하고, 이 오차는 각 가압수단의 가압면과 각 가동 베이스의 피가압면과의 사이에 작용하는 각각의 가압력에 의해 흡수할 수 있다. 이것에 의해 다수의 전자부품을 동시에 측정하는 경우에도 피시험 전자부품의 각 단자에 대한 가압력이 균일하게 된다.

(2) 상기 제1 및 제2 발명에서는 특별히 한정되지 않지만, 청구항3에 기재된 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 상기 가압수단은 상기 푸셔 베이스를 지지하는 베이스에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항4에 기재된 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 적어도 상기 푸셔 베이스 및 가동 베이스가 품종 교환 부품인 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 가압수단을 푸셔 베이스를 지지하는 베이스에 설치함으로써, 품종 교환 부품(말하자면 체인지 키트, Change Kit)을 주로 푸셔 베이스와 가동 베이스로 구성할 수 있고, 가압수단은 범용품으로서 공용할 수 있다. 따라서 비용절감을 도모할 수 있는 동시에 품종 교환 부품의 소경화 및 경량화를 달성할 수 있다.

그리고 특별히 한정되지 않지만, 가압수단을 베이스에 설치할 때에는 청구항5에 기재된 전자부품 시험장치용 유지장치와 같이, 상기 가동 베이스측에 가압블록을 설치하고, 상기 가압수단은 상기 가압블록을 통해서 상기 가동 베이스를 가압하도록 구성하는 것이 보다 바람직하다.

(3) 상기 제1 및 제2 발명에서는 특별히 한정되지 않지만, 청구항6에 기재된 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 상기 콘택트부측과 상기 가동 베이스측의 각각에 상기 유지패드에 유지된 상기 피시험 전자부품과 상기 콘택트부의 위치맞춤을 행하는 가이드 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 가이드 수단에 의해 주로 피시험 전자부품과 콘택트부와의 XY평면에서의 위치 정도가 향상하게 된다. 특히 본 발명의 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 가동 베이스가 푸셔 베이스에 대해 가동하게 설치되어 있기 때문에, 푸셔 베이스와 콘택트부의 위치 정도가 다소 악화되어도 가동 베이스측에서 이것을 흡수할 수 있다.

본 발명의 가이드 수단의 구체적 구조는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 콘택트부 및 가동 베이스의 어딘가 한쪽에 가이드 부시를 설치하고, 다른쪽에 이것을 걸어 맞추는 가이드 핀을 설치함으로써 구성할 수 있다.

(3) 상기 발명에서 피시험 전자부품을 콘택트부에 압착시킬 때의 푸셔 베이스의 하강동작과 가압수단에 의한 가압동작의 동작제어는 특별히 한정되지 않지만, 어딘가 한쪽을 먼저 동작시킨 후 다른쪽을 동작시키는 것도, 혹은 양자를 실질적으로 동시에 동작시키는 거도 본 발명에 포함된다.

예를 들면 청구항7에 기재된 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 상기 가압수단은 상기 유지패드에 유지된 피시험 전자부품을 상기 콘택트부에 압착시키도록 상기 푸셔 베이스가 이동하면 상기 가동 베이스를 상기 콘택트부를 향하여 가압하는 것을 특징으로 한다.

(4) 상기 발명의 유지장치는 항온조 내에 배치한 것과 항온조외에 배치한 것의 양자를 포함하는 취지이지만, 청구항8에 기재된 전자부품 시험장치용 유지장치에서는 적어도 상기 푸셔 베이스 및 가동 베이스가 상기 피시험 전자부품에 온도스트레스를 인가하는 항온조 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

적어도 푸셔 베이스 및 가동 베이스가 항온조 내에 설치된 타입에서는 특히 푸셔 베이스가 열수축에 의해 변형하기 쉽지만, 이미 기술한 본 발명의 작용효과에 의해 이러한 변형을 충분히 흡수할 수 있어서 효과적이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도1은 본 발명의 유지장치를 적용한 전자부품 시험장치의 한 형태를 도시하는 일부 파단(破斷) 사시도, 도2는 동일 전자부품 시험장치에서의 피시험 전자부품(이하 피시험 IC)의 처리방법을 도시하는 개념도, 도3은 동일 전자부품 시험장치에 설치된 각종 이송장치를 모식적으로 도시하는 평면도, 도4는 동일 전자부품 시험장치의 IC스토커의 구조를 도시하는 사시도, 도5는 동일 전자부품 시험장치에서 이용되는 커스터머 트레이를 도시하는 사시도, 도13은 테스트 챔버에서의 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 단면도(도3의XIII-XIII선을 따른 단면도)이고, 도14는 언로더부에서의 피시험 IC의 처리방법을 설명하기 위한 단면도(도3의 XIV-XIV선을 따른 단면도)이다.

그리고 도2 및 도3은 본 실시예의 전자부품 시험장치에서의 피시험 IC의 처리방법 및 반송장치의 동작범위를 이해하기 위한 도면으로서, 실제로는 상하방향에 나란히 배치되어 있는 부재를 평면적으로 도시한 부분도 있다. 따라서 그 기계적(삼차원적)구조는 도1을 참조하여 설명한다.

본 실시예의 전자부품 시험장치(1)는 피시험 IC에 예를 들면 125℃ 정도의 고온 또는 예를 들면 -30℃ 정도의 저온의 온도 스트레스를 준 상태에서 IC가 적절하게 동작하는지 어떤지를 시험(검사)하고, 상기 시험결과에 따라 IC를 분류하는 장치로서, 이러한 온도 스트레스를 가한 상태에서의 동작 테스트는 시험대상이 되는 피시험 IC가 다수 탑재된 트레이(이하, 커스터머 트레이(KT)라고도 한다. 도5 참조)로부터 상기 전자부품 시험장치(1) 내에 반송되는 IC캐리어(CR ; 도7 참조)에 피시험 IC를 옮겨 싣고 실시된다.

이 때문에, 본 실시예의 전자부품 시험장치(1)는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 이제부터 시험을 행하는 피시험 IC를 격납하고, 또 시험을 마친 IC를 분류하여 격납하는 IC격납부(100)와, 이 IC격납부(100)로부터 받은 피시험 IC를 챔버부(300)에 보내는 로더부(200)와, 테스트 헤드를 포함하는 챔버부(본 발명의 항온조에 해당한다 ; 300)와, 챔버부(300)에서 시험이 행해진 시험을 마친 IC를 분류하여 인출하는 언로더부(400)로 구성되어 있다.

IC 격납부(100)

IC 격납부(100)에는 시험전의 피시험 IC를 격납하는 시험전 IC 스토커(101)와, 시험의 결과에 따라 분류된 피시험 IC를 격납하는 시험완료 IC 스토커(102)가 설치되어 있다.

이들 시험전 IC 스토커(101) 및 시험완료 IC 스토커(102)는 도4에 도시하는 바와 같이, 틀형상의 트레이 지지틀(103)과, 이 트레이 지지틀(103)의 하부로부터 투입되어 상부를 향하여 승강가능하게 하는 엘리베이터(104)를 구비하여 구성되어 있다. 트레이 지지틀(103)에는 도5의 확대도에 도시하는 바와 같은 커스터머 트레이(KT)가 복수개 포개어 쌓아져서 지지되고, 이 겹쳐진 커스터머 트레이(KT)만이 엘리베이터(104)에 의해 상하로 이동된다.

그리고 시험전 IC 스토커(101)에는 이제부터 시험이 행해지는 피시험 IC가 격납된 커스터머 트레이(KT)가 적층되어 유지되는 한편, 시험완료 IC 스토커(102)에는 시험을 종료한 피시험 IC가 적당히 분류된 커스터머 트레이(KT)가 적층되어 유지되고 있다.

그리고 이들 시험전 IC 스토커(101)와 시험완료 IC 스토커(102)는 동일한 구조로 되어 있기 때문에, 시험전 IC 스토커(101)와 시험완료 IC 스토커(102)의 각각의 수를 필요에 따라 적당수로 설정할 수 있다.

도1 및 도2에 도시하는 예에서는 시험전 스토커(101)에 1개의 스토커(LD)가 할당되고, 또 그 이웃에 언로더부(400)로 보내지는 빈 스토커(EMP)가 1개 할당되는 동시에, 시험완료 IC 스토커(102)로서 5개의 스토커(UL1, UL2, …, UL5)가 할당되어 시험결과에 따라 최대 5개의 분류로 구분되어 격납할 수 있도록 구성되어 있다. 결국, 양품 또는 불량품의 구별 외에 양품 중에서도 동작속도가 고속인 것, 중속인 것, 저속인 것, 혹은 불량 중에서도 재시험이 필요한 것 등으로 구분된다.

로더부(200)

상술한 커스터머 트레이(KT)는 IC 격납부(100)와 장치기판(201)과의 사이에 설치된 트레이 이송암(도시 생략)에 의해 로더부(200)의 창부(202)에 장치기판(201)의 하측으로부터 운반된다. 그리고 이 로더부(200)에서 커스터머 트레이(KT)에 쌓여진 피시험 IC를 제1 이송장치(204)에 의해 일단 피치 컨버션 스테이지(203)에 이송하고, 여기에서 피시험 IC의 상호 위치를 수정하는 동시에 그 피치를 변경한 다음, 이 피치 컨버션 스테이지(203)에 이송된 피시험 IC를 제2 이송장치(205)를 이용하여 챔버부(300)내의 위치 CR1(도6 참조)에 정지하고 있는 IC 캐리어(CR)에 옮겨 쌓는다.

창부(202)와 챔버부(300)와의 사이의 장치기판(201) 상에 설치된 피치 컨버션스테이지(203)는 비교적 깊은 오목부를 가지고, 이 오목부의 주변이 경사면으로 둘러싸인 형상으로 된 IC 위치수정 및 피치 변경수단으로, 이 오목부에 제1 이송장치(204)에 흡착된 피시험 IC를 떨어뜨리면 경사면에서 피시험 IC의 낙하위치가 수정되게 된다. 이것에 의해 예를 들면 4개의 피시험 IC의 상호 위치가 정확하게 결정되는 동시에, 커스터머 트레이(KT)와 IC캐리어(CR)의 탑재 피치가 상이해도 위치수정 및 피치변경된 피시험 IC를 제2 이송장치(205)에서 흡착하여 IC 캐리어(CR)에 옮겨 쌓음으로써, IC 캐리어(CR)에 형성된 IC수용부(14)에 정밀도가 좋게 피시험 IC를 옮겨 쌓을 수 있다.

커스터머 트레이(KT)로부터 피치 컨버션 스테이지(203)에 피시험 IC를 옮겨 쌓는 제1 이송장치(204)는, 도3에 도시한 바와 같이 장치기판(201)의 상부에 가설된 레일(204a)과, 이 레일(204a)에 의해 커스터머 트레이(KT)와 피치 컨버션 스테이지(203)와의 사이를 왕복할(이 방향을 Y방향으로 한다) 수 있는 가동암(204b)과, 이 가동암(204b)에 의해 지지되어, 가동암(204b)을 따라 X방향으로 이동할 수 있는 가동헤드(204c)를 구비하고 있다.

이 제1 이송장치(204)의 가동헤드(204c)에는 흡착헤드(204d)가 아래쪽으로 장착되어 있고, 이 흡착헤드(204d)가 공기를 흡인하면서 이동함으로써, 커스터머 트레이(KT)로부터 피시험 IC를 흡착하고, 이 피시험 IC를 피치 컨버션 스테이지(203)에 떨어뜨린다. 이러한 흡착헤드(204d)는 가동헤드(204c)에 대해 예를 들면 4개 정도 장착되어 있고, 한번에 4개의 피시험 IC를 피치 컨버션 스테이지(203)에 떨어뜨릴 수 있다.

한편, 피치 컨버션 스테이지(203)로부터 챔버부(300)내의 IC캐리어(CR1)에 피시험 IC를 옮겨 쌓는 제2 이송장치(205)도 동일한 구성으로, 도1 및 도3에 도시하는 바와 같이 장치기판(201) 및 테스트 챔버(301)의 상부에 가설된 레일(205a)과, 이 레일(205a)에 의해 피치 컨버션 스테이지(203)와 IC 캐리어(CR1)의 사이를 왕복할 수 있는 가동암(205b)과, 이 가동암(205b)에 의해 지지되어, 가동암(205b)을 따라 X방향으로 이동할 수 있는 가동헤드(205c)를 구비하고 있다.

이 제2 이송장치(205)의 가동헤드(205c)에는 흡착헤드(205d)가 아래쪽으로 장착되어 있고, 이 흡착헤드(205d)가 공기를 흡인하면서 이동함으로써 피치 컨버션 스테이지(203)로부터 피시험 IC를 흡착하고, 테스트 챔버(301)의 천정에 개설된 입구(303)를 통해 그 피시험 IC를 IC 캐리어(CR1)에 옮겨 쌓는다. 이러한 흡착헤드(205d)는 가동헤드(205c)에 대해 예를 들면 4개 정도 장착되어 있고, 한번에 4개의 피시험 IC를 IC 캐리어(CR1)에 옮겨 쌓을 수 있다.

챔버부(300)

본 실시예에 관한 챔버부(300)는 IC 캐리어(CR)에 쌓여진 피시험 IC에 목적으로 하는 고온 또는 저온의 온도 스트레스를 가하는 항온기능을 구비하고 있고, 열스트레스가 가해진 상태에 있는 피시험 IC를 항온상태에서 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 접촉시켜, 도시하지 않은 테스터에서 테스트를 행하게 한다.

즉, 본 실시예의 전자부품 시험장치(1)에서는 피시험 IC에 저온의 온도 스트레스를 가한 경우에는 후술하는 핫 플레이트(401)에서 제열함으로써 피시험 IC에의 결로를 방지하지만, 피시험 IC에 고온의 온도 스트레스를 준 경우에는 자연방열에 의해 제열한다. 단, 별도의 제열조 또는 제열존을 설치하여 고온을 인가한 경우에는 피시험 IC를 송풍에 의해 냉각하여 실온으로 되돌리고, 또 저온을 인가한 경우에는 피시험 IC를 온풍 또는 히터 등으로 가열하여 결로가 생기지 않을 정도의 온도까지 되돌리도록 구성해도 좋다.

콘택트부(302a)를 가지는 테스트 헤드(302)는 테스트 챔버(301)의 중앙 하측에 설치되어 있고, 이 테스트 헤드(302)의 양측에 IC 캐리어(CR)의 정지위치(CR5)가 설치되어 있다. 그리고 이 위치(CR5)에 반송되어 온 IC 캐리어(CR)에 얹혀진 피시험 IC를 제3 이송장치(304)에 의해 테스트 헤드(302) 상에 직접 운반하고, 피시험 IC를 콘택트부(302a)에 전기적으로 접촉시킴으로써 시험이 행해진다.

또, 시험을 종료한 피시험 IC는 IC 캐리어(CR)로는 되돌아가지 않고 테스트 헤드(102)의 양측의 위치(CR5)에 출몰·이동하는 이그지트 캐리어(EXT)에 옮겨 실어지고, 챔버부(300)외로 반출된다. 고온의 온도 스트레스를 인가한 경우에는 이 챔버부(300)로부터 반출되고나서 자연히 제열된다.

도6은 본 실시예의 전자부품 시험장치(1)에서 이용되는 IC 캐리어의 반송경로를 설명하기 위한 사시도, 도7은 IC 캐리어의 실시예를 도시하는 사시도, 도8은 도7의 VIII-VIII선을 따른 단면도(셔터 폐쇄), 도9는 도7의 IX-IX선을 따른 단면도(셔터 개방), 도10은 동일 전자부품 시험장치의 테스트 챔버에서의 피시험 IC의 테스트 순서를 설명하기 위한 평면도이다.

먼저, 본 실시예의 IC 캐리어(CR)는 챔버부(300)내를 순환하여 반송된다. 이 처리상태를 도6에 도시하지만, 본 실시예에서는 먼저 챔버부(300)에 가까운 쪽과 안쪽 각각에, 로더부(200)로부터 받은 피시험 IC가 쌓아진 IC 캐리어(CR1)가 위치하고, 이 위치 CR1의 IC 캐리어(CR)는 도시하지 않은 수평반송장치에 의해 수평방향의 위치 CR2로 반송된다.

그리고 제2 이송장치(205)로부터 피시험 IC를 받아들인 위치는 엄밀히 말하자면 동일 도면에 도시하는 위치(CR1)보다 조금 상부에 위치되어 있다(이 위치를 도6에 이점 쇄선으로 도시한다). 이것은 테스트 챔버(301)의 천정에 개설된 입구(303)에 IC 캐리어(CR)를 아래쪽으로 향하게 하여, 상기 입구(303)를 IC캐리어(CR)로 차폐하고 챔버부(300)내의 열방출을 방지하기 위한 것이며, 이 때문에 IC 캐리어(CR)는 피시험 IC를 받아들일 때에 위치 CR1으로부터 조금만 상승한다.

위치 CR2에 반송된 IC 캐리어(CR)는 도6에 도시하는 엘리베이터(311)에 의해 연직방향의 아래쪽을 향하여 몇단이나 포개어 쌓아진 상태로 반송되고, 위치 CR5의 IC 캐리어가 빌때까지 대기한 후, 최하단의 위치 CR3으로부터 테스트 헤드(302)와 거의 동일 레벨위치 CR4로 도시하지 않은 수평반송장치에 의해 반송된다. 주로 이 반송중에 피시험 IC에 고온 또는 저온의 온도 스트레스가 가해진다.

또한, 도시하지 않은 수평반송장치에 의해 위치 CR4로부터 테스트 헤드(302)측을 향하여 수평방향의 위치 CR5에 반송되고, 여기에서 피시험 IC만이 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)로 보내진다. 피시험 IC가 콘택트부(302a)에 보내진 후의 IC 캐리어(CR)는 도시하지 않은 수평반송장치에 의해 그 위치 CR5로부터 수평방향의 위치(CR6)로 반송된 후, 엘리베이터(314)에 의해 연직방향의 위를 향하여 반송되어 원 위치CR1으로 되돌아간다.

이와 같이 IC 캐리어(CR)는 챔버부(300)내만을 순환하여 반송되기 때문에, 일단 승온 또는 강온해 버리면, IC 캐리어 자체의 온도는 그대로 유지되고, 그 결과, 챔버부(300)에서의 열효율이 향상하게 된다.

도7은 본 실시예의 IC 캐리어(CR)의 구조를 도시하는 사시도로, 직사각형의 플레이트(11)의 상면에 8개의 오목부(12)가 형성되고, 이 오목부(12)의 각각에 피시험 IC를 얹기 위한 IC 수용부(14)가 2개씩 형성되어 있다.

본 실시예의 IC 수용부(14)는 오목부(12)에 블록(13)을 장치함으로써 플레이트(11)의 길이방향을 따라 16개 형성되고, 플레이트(11)의 길이방향에서의 피시험 IC의 탑재피치 P₁(도10 참조)이 같은 간격으로 설정되어 있다.

즉, 본 실시예의 IC 수용부(14)에는 플레이트(11)의 오목부(12)와 블록(13, 13)사이에 가이드 구멍(도8 참조 ; 171)이 형성된 가이드용 플레이트(17)가 끼워져 지지되고 있다. 피시험 IC가 칩 사이즈 패키지의 BGA형 IC와 같이 패키지 몰드의 외주에 의해 위치결정 정밀도를 확보할 수 없는 경우 등에 있어서는 가이드용 플레이트(17)의 가이드 구멍(171)의 주변에 의해 피시험 IC의 납땜볼 단자(HB)를 위치결정하고, 이것에 의해 콘택트핀에의 접촉 정밀도를 높일 수 있다.

도7에 도시하는 바와 같이 IC 캐리어(CR)에는 상기 IC 캐리어(CR)의 IC수용부(14)에 수납된 피시험 IC의 위치 어긋남이나 튀어나옴의 방지를 위해, 그 상면의 개구면을 개폐하기 위한 셔터(15)가 설치되어 있다.

이 셔터(15)는 스프링(16)에 의해 플레이트(11)에 대해 개폐가 자유롭게 되어 있고, 피시험 IC를 IC 수용부(14)에 수용할 때, 또는 IC 수용부(14)로부터 빼낼 때에 셔터 개폐기구(182)를 이용하여 도9와 같이 상기 셔터(15)를 여는 것으로, 피시험 IC의 수용 또는 빼냄이 행해진다. 한편, 셔터 개폐기구(182)를 해제하면 상기 셔터(15)는 스프링(16)의 탄성력에 의해 원상태로 되돌아가고, 도8에 도시하는 바와 같이 플레이트(11)의 IC 수용부(14)의 개구면은 셔터(15)에 의해 뚜껑을 덮게되고, 이것에 의해 상기 IC 수용부(14)에 수용된 피시험 IC는 고속반송중에도 위치 어긋남이나 튀어나옴이 생기지 않고 유지되게 된다.

본 실시예의 셔터(15)는 도7에 도시하는 바와 같이 플레이트(11)의 상면에 설치된 3개의 활차(112)에 의해 지지되고 있고, 중앙의 활차(112)가 셔터(15)에 형성된 장공(長孔)(152)에 걸어 맞춰지고, 양단에 설치된 2개의 활차(112, 112)는 셔터(15)의 양단의 가장자리를 각각 유지한다.

단, 중앙의 활차(112)와 셔터(15)의 장공(152)과의 걸어 맞춤을 플레이트(11)의 길이방향에 대해 거의 흔들림이 없을 정도로 되어 있고, 이것에 대해 양단의 활차(112)와 셔터(112)와 셔터(15)의 양단의 가장자리 사이에는 조그만 틈이 설치되어 있다. 이렇게 함으로써, 챔버부(300)내에서의 IC 캐리어(CR)에 열스트레스가 작용해도 이것에 의한 팽창 또는 수축은 중앙의 활차(112)를 중심으로 해서 양단에 배분되고, 양단에 설치된 틈에 의해 적당히 흡수된다. 따라서 셔터(15)의 길이방향 전체의 팽창 또는 수축량은 가장 팽창 또는 수축하는 양단에서도 반 정도의 분량이 되고, 이것에 의해 플레이트(11)의 팽창 또는 수축량의 격차를 작게할 수 있다.

본 실시예의 셔터의 개폐기구는 이하와 같이 구성되어 있다.

먼저, 도6에 도시하는 IC 캐리어(CR)의 처리경로에서 셔터(15)를 개방할 필요가 있는 위치는 제2 이송장치(205)로부터 피시험 IC를 받아들이는 위치 CR1(엄밀하게는 그보다 조금 위쪽의 창부(303))와, 이 피시험 IC를 제3 이송장치(304)에 의해 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 인수하는 위치 CR5의 2개소이다.

본 실시예에서는 위치 CR1에서는 도6 및 도8, 도9에 도시하는 바와 같이 셔터의 개폐기구로서 셔터(15)의 상면에 설치된 개폐용 블록(181)을 걸어서 개폐하는 유체압 실린더(182)가 채용되고 있다. 이 유체압 실린더(182)는 테스트 챔버(301)측에 설치되어 있다. 그리고 도8 및 도9에 도시하는 바와 같이 정지상태에 있는 IC 캐리어(CR)에 대해 유체압 실린더(182)의 로드를 후퇴시킴으로써 셔터(15)에 설치된 개폐용 블록(181)을 걸면서 상기 셔터(15)를 개방한다. 또, 피시험 IC의 탑재가 종료하면 유체압 실린더(182)의 로드를 전진시킴으로써 상기 셔터(15)를 폐쇄한다.

이것에 대해 테스트 헤드(302)의 근방위치 CR5에 있어서는 IC 캐리어(CR) 자체가 도시하지 않은 수평반송장치에 의해 이동하기 때문에, 이것을 이용하여 셔터(15)를 개폐한다. 예를 들면 IC 캐리어(CR)는 위치 CR4로부터 위치 CR5를 향하여 수평으로 반송되지만, 이 도중에 셔터(15)를 개폐하기 위한 스토퍼를 테스트 챔버(301)측에서, IC 캐리어(CR)가 위치 CR4로부터 위치 CR5로 이동할 때에 셔터(15)의 개폐용 블록(181)에 맞닿는 위치에 설치한다. 또 이 스토퍼를 설치하는 위치는 IC 캐리어(CR)가 위치 CR5에서 정지했을 때에 바로 셔터(15)가 모두 개방되는 위치이기도 하다. 본 예에서는 셔터(15)에 2개의 개폐용 블록(181)이 설치되어 있기 때문에, 스토퍼도 2개 설치한다. 이것에 의해 IC 캐리어(CR)의 수평반송에 따라 셔터(15)도 완전히 열린다.

IC 캐리어(CR)를 이 위치 CR5로부터 CR6으로 반송할 때에, 셔터(15)를 페쇄할 필요가 있다. 이 때문에 예를 들면 상술한 스토퍼에 캠면을 형성하여 두고, IC 캐리어(CR)가 위치 CR5로부터 위치 CR6을 향하여 반송될 때에, 셔터(15)의 개폐용 블록(181)의 후단부가 상기 캠면에 계속해서 맞닿음으로써 셔터(15)는 서서히 폐쇄하게 된다.

즉, 제2 이송장치(205)나 제3 이송장치(304)의 가동헤드(205c, 304b)에는 피시험 IC를 인수할 때의 IC 캐리어(CR)와 위치맞춤을 행하기 위한 위치결정용 핀이 설치되어 있다. 대표예로서 도8에 제2 이송장치(205)의 가동헤드(205c)를 도시하지만, 제3 이송장치(304)의 가동헤드(304d)에 대해서도 동일의 구성으로 되어 있다.

동일 도면에 도시하는 바와 같이 가동헤드(205c)에는 위치결정용 핀(205e, 205e)이 한 개의 피시험 IC를 넘어서 2개 설치되어 있다. 이 때문에 IC 캐리어(CR)의 플레이트(11)측에는 이 위치결정용 핀(205e, 205e)을 각각 걸어 맞추는 위치결정용 구멍(113, 113)이 형성되어 있다. 특별히 한정되지 않지만, 본 예에서는 한쪽의 위치결정용 구멍(113 ; 도8에서는 우측)을 동그란 원형 구멍으로 하고, 다른쪽의 위치결정용 구멍(동일 도면에서는 좌측)을 폭방향으로 긴 타원형 구멍으로 하여, 이것에 의해 주로 한쪽의 위치결정 구멍(113)에서 위치맞춤을 행하는 동시에 다른쪽의 위치결정용 구멍(113)에서 위치결정용 핀(205e)의 위치오차를 흡수하도록 하고 있다. 또, 각각의 위치결정용 구멍(113)의 상면에는 위치결정용 핀(205e)을 불러들이기 위한 테이퍼면이 형성되어 있다.

그리고 도9에 도시하는 부호「153」는 셔터(15)를 개방했을 때에 위치결정용핀(205e)이 위치결정용 구멍(113)에 걸어 맞출 수 있게 하기 위한 개구부이다.

또, 본 실시예의 전자부품 시험장치(1)에서는 테스트 헤드(302)의 근방위치 CR5에서의 제3 이송장치(304)에 의해 모든 피시험 IC가 테스트 헤드(302)로 이송되면, IC 캐리어(CR)는 상기 위치 CR5로부터 위치 CR6로 되돌아가지만, 이 때 그 IC 캐리어(CR)의 IC수용부(14)의 어디에도 피시험 IC가 잔류하고 있지 않은 것을 확인하기 위해 잔류검출장치가 설치되어 있다.

이 잔류검출장치는 도6에 도시하는 위치 CR5로부터 CR6의 도중에 설치된 광전센서를 가지고, 도8에 도시하는 IC 캐리어(CR)의 중심선(CL)을 따라 Z축 방향으로 검출광을 조사하여 이것을 수광한다. 이 검출광을 통과시키기 위해 플레이트(11)의 IC수용부(14)의 저면에는 각각 관통구멍(111)이 설치되고, 셔터(15)에도 각각의 IC 수용부(14)에 대응하는 위치에 관통구멍(154)이 설치되어 있다. 이것에 의해 IC 캐리어(CR)가 피시험 IC의 인수를 종료하고 위치 CR5로부터 CR6으로 이동할 때에 그 수평반송장치의 엔코더로부터 이동펄스신호를 받아들이고, 이것에 의해 IC 캐리어(CR)의 IC 수용부(14)의 위치 타이밍을 확인함과 동시에, 그 타이밍에서의 광전센서의 수광상황을 확인한다. 여기에서 만일 IC 수용부(14)에 피시험 IC가 잔류하면, 광전센서에 의한 수광은 확인되지 않기 때문에, 예를 들면 경보를 발생하여 이상이 있음을 환기시킨다.

본 실시예의 테스트 헤드(302)에는 8개의 콘택트부(302a)가 일정 피치 P₂로 설치되어 있고, 도10에 도시되는 바와 같이 콘택트 암의 흡착헤드(304c)도 동일 피치 P₂로 설치되어 있다. 또 IC 캐리어(CR)에는 피치 P₁로 16개의 피시험 IC가 수용되고, 이 때, P₂= 2·P₁의 관계로 되어 있다.

테스트 헤드(302)에 대해 한번에 접속되는 피시험 IC는 동일 도면에 도시하는 바와 같이 1행×16열로 배열된 피시험 IC에 대해 1열 걸러 피시험 IC(사선으로 도시하는 부분)가 동시에 시험된다.

결국, 1회째의 시험에서는 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15열에 배치된 8개의 피시험 IC를 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 접속하여 시험하고, 2회째의 시험에서는 IC 캐리어(CR)를 1열피치분 P₁만큼 이동시켜 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16열에 배치된 피시험 IC를 동일하게 시험한다. 이 때문에 테스트 헤드(302)의 양측의 위치 CR5에 반송되어 온 IC 캐리어(CR)는 도시하지 않은 수평반송장치에 의해 그 길이방향으로 피치 P₁만큼 이동한다.

즉, 이 시험의 결과는 IC 캐리어(CR)에 부착된 예를 들면 식별번호와, 상기 IC 캐리어(CR)의 내부에서 할당된 피시험 IC의 번호로 결정되는 어드레스에 기억된다.

본 실시예의 전자부품 시험장치(1)에서, 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 피시험 IC를 이송하여 테스트를 행하기 위해 제3 이송장치(304)가 테스트 헤드(302)의 근방에 설치되어 있다.

도11은 흡착헤드(본 발명의 유지장치에 해당한다)를 도시하는 정면도로서, 도3의 XI의 화살표 방향에서 본 도면, 도12는 같은 측면도로서 도3의 XII의 화살표 방향에서 본 도면, 도13은 도3의 XIII-XIII선을 따른 단면도이다.

도13에 도시하는 제3 이송장치(304)는 IC 캐리어(CR)의 정지위치 CR5 및 테스트 헤드(302)의 연재방향(Y방향)을 따라 설치된 레일(304a)과, 이 레일(304a)에 의해 테스트 헤드(302)와 IC 캐리어(CR)의 정지위치 CR5와의 사이를 왕복할 수 있는 가동헤드(304b)와, 이 가동헤드(304b)에 아래쪽으로 설치된 흡착헤드(304c)를 구비하고 있다.

흡착헤드(304c)는 도시하지 않은 구동장치(예를 들면 유체압 실린더나 전동모터)에 의해 상하방향으로도 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 흡착헤드(304c)의 상하이동에 의해 피시험 IC를 흡착할 수 있는 동시에, 콘택트부(302a)에 피시험 IC를 압착시킬 수 있다. 그리고 본 예에서는 본 발명의 유지헤드를 흡착 타입의 것으로 구현했지만, 이것 이외에도 피시험 IC를 파지하는 타입의 것도 본 발명의 유지헤드에 포함된다.

본 실시예의 흡착헤드(304c)를 더욱 상세히 설명한다.

도11 및 도12에 도시하는 바와 같이 흡착헤드(304c)는 도시하지 않은 Z축 방향 구동장치에 장치되고, 콘택트부(302a)에 대해 승강하는 푸셔 베이스(304c1)와, 이 푸셔 베이스(304c1)에 대해 플로우팅 기구(304c6)를 통해 장치된 가동 베이스(304c3)로 이루어지고, 가동 베이스(304c3)에 피시험 IC를 흡착하기 위한 흡착패드(304c2)가 고정되어 있다. 특별히 한정되지 않지만, 이 흡착패드(304c2)는 진공흡착에 의해 IC를 흡착유지한다.

푸셔 베이스(304c1)와 가동 베이스(304c3)의 사이에 설치되는 플로우팅 기구(304c6)는 이하와 같이 구성되어 있다, 먼저 후술하는 한쪽의 가이드 수단인 가이드 부시(302a2)에 걸어 맞춰지는 가이드 핀(304c5)은 그 중앙부가 가동 베이스(304c3)에 고정되어 있고, 그 기단은 푸셔 베이스(304c1)에 고정된 소직경의 핀(304c7)에 끼워져 통해 있다. 이것에 의해 가동 베이스(304c3)는 푸셔 베이스(304c1)에 대해 XY평면에서의 가이드 핀(304c5)과 소직경 핀(304c7)의 빈 틈만큼 이동가능하게 된다.

또, 가동 베이스(304c3)는 푸셔 베이스(304c1)에 대해 Z축 방향의 위쪽으로 이동가능하게 되지만, 이들 푸셔 베이스(304c1)와 가동 베이스(304c3)의 사이에 설치된 스프링(304c8)에 의해 가동 베이스(304c3)는 푸셔 베이스(304c1)으로부터 이간하는 방향으로 힘이 가해지고 있다. 따라서 외력이 작용하지 않을 때에는 도11에 도시하는 상태를 유지하지만, 가이드 핀(304c5)과 가이드 부시(302a2)를 걸어 맞출 때에 X방향 또는 Y방향에 외력이 작용하면, 가동 베이스(304c3)는 푸셔 베이스(304c1)에 대해 XY평면내에서 이동하게 된다. 또, 후술하는 유체압 실린더(304c4)가 가압블록(304c9)를 통해 가동 베이스(304c3)를 가압했을 때에 가동 베이스(304c3)의 XY평면이 기울어 있으면 스프링(304c8)의 탄성력에 저항하여 가동 베이스(304c3)가 푸셔 베이스(304c1)에 대해 그 자세를 바꾸게 된다.

본 실시예의 흡착헤드(304c)에서는 푸셔 베이스(304c1)가 장착되는 베이스(304b1)에 유체압 실린더(304c4 ; 본 발명의 가압수단에 해당한다)가 고정되고, 또 가동 베이스(304c3)에는 가압블록(304c9)이 장치되어 있으며, 상기 유체압 실린더(304c4)의 로드선단은 가압블록(304c9)의 상면에 맞닿아 이것을 가압하고, 이것을 통해 가동 베이스(304c3)가 가압된다.

도12에 도시되는 바와 같이, 본 실시예의 흡착헤드(304c)는 1장의 공통된 푸셔 베이스(304c1)에 대해 8개의 가동 베이스(304c3)가 서로 독립하여 플로우팅하도록 설치되어 있고, 상술한 유체압 실린더(304c4)도 각 가동 베이스(304c3)에 대해 각각 독립한 위치(베이스 304b1)에 설치되어 있다.

그리고, 가동 베이스(304c3)에는 선단에 테이퍼면을 가지는 가이드 핀(304c5)이 고정되고, 콘택트부(302a)에는 가이드 부시(302a2)가 고정되어 있다. 이들 가이드 핀(304c5) 및 가이드 부시(302a2)가 본 발명의 가이드수단을 구성하지만, 흡착헤드(304c)가 콘택트부(302a)를 향하여 하강했을 때에 가이드 핀(304c5)이 테이퍼면으로부터 가이드 부시(302a2)에 걸어 맞춤으로써, 가동 베이스(304c3)가 콘택트부(302a)에 대해 위치맞춤되게 된다.

또, 피시험 IC의 종류가 바뀌어 콘택트부(302a)의 품종 교환을 행하는 경우에는 흡착헤드(304c)에 대해서도 품종 교환이 행해지지만, 본 실시예에서는 도11에 도시하는 푸셔 베이스(304c1)로부터 아래의 품종을 체인지키트로서 교환하고, 베이스(304b1)나 유체압 실린더(304c4)는 그대로 범용한다. 이것에 의해 체인지키트의 구성부품이 최소가 되어 비용절감을 도모할 수 있는 동시에 체인지키트의 중량도 최소가 되어 교환작업성이 향상한다.

도13에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 제3 이송장치(304)에서는 1개의 레일(304a)에 2개의 가동 헤드(304b)가 설치되어 있고, 그 간격이 테스트 헤드(302)와 IC 캐리어(CR)의 정지위치 CR5와의 간격이 동일하게 설정되어 있다. 그리고 이들 2개의 가동헤드(304b)는 1개의 구동원(예를 들면 볼나사 장치)에 의해 동시에 Y방향으로 이동하는 한편, 각각의 흡착헤드(304c)는 각각 독립의 구동장치에 의해 상하방향으로 이동한다.

이미 기술한 바와 같이 각각의 흡착헤드(304c)는 한번에 8개의 피시험 IC를 흡착하여 유지할 수 있고, 그 간격은 콘택트부(302a)의 간격과 동일하게 설정되어 있다.

언로더부(400)

언로더부(400)에는 상술한 시험완료 IC를 챔버부(300)로부터 반출하기 위한 이그지트 캐리어(EXT)가 설치되어 있다. 이 이그지트 캐리어(EXT)는 도3 및 도13에 도시하는 바와 같이, 테스트 헤드(302)의 양측 각각의 위치(EXT1)와, 언로더부(400)의 위치(EXT2) 사이를 X방향으로 왕복이동할 수 있도록 구성되어 있다. 테스트 헤드(302)의 양측의 위치(EXT1)에서는 도13에 도시하는 바와 같이 IC 캐리어(CR)의 간섭을 피하기 위해 IC 캐리어의 정지위치 CR5의 약간 상층에서 제3 이송장치(304)의 흡착헤드(304c)의 약간 하측에 겹치도록 출몰한다.

이그지트 캐리어(EXT)의 구체적 구조는 특별히 한정되지 않지만, 도7에 도시하는 IC 캐리어(CR)와 같이, 피시험 IC를 수용할 수 있는 오목부가 복수개(여기에서는 8개) 형성된 플레이트로 구성할 수 있다.

이 이그지트 캐리어(EXT)는 테스트 헤드(302)의 양측의 각각에 총 2개 설치되어 있고, 한쪽이 테스트 챔버(301)의 위치(EXT1)로 이동하고 있는 사이에는 다른쪽은 언로더부(400)의 위치(EXT2)로 이동하도록 거의 대칭적인 동작을 행한다.

도3으로 되돌아가서, 본 실시예의 전자부품 시험장치(1)에서는 이그지트 캐리어(EXT)의 위치(EXT2)에 근접하여, 핫 플레이트(401)이 설치되어 있다. 이 핫 플레이트(401)는 피시험 IC에 저온의 온도 스트레스를 가한 경우에 결로가 생기지 않을 정도의 온도까지 가열하기 위한 것이며, 따라서 고온의 온도 스트레스를 인가한 경우에는 상기 핫 플레이트(401)는 사용할 필요는 없다.

본 실시예의 핫 플레이트(401)는 후술하는 제4 이송장치(404)의 흡착헤드(404d)가 한번에 8개의 피시험 IC를 유지할 수 있는 것에 대응하여 2열×16행, 총 32개의 피시험 IC를 수용할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 제4 이송장치(404)의 흡착헤드(404d)에 대응하여 핫 플레이트(401)를 4개 영역으로 나누고, 이그지트 캐리어(EXT2)로부터 흡착유지한 8개의 시험완료 IC를 이들 영역에 순서대로 배치하고, 가장 길게 가열된 8개의 피시험 IC를 그 흡착헤드(404d)에서 그대로 흡착하여, 버퍼부(402)로 이송한다.

핫 플레이트(401)의 근방에는 각각 승강테이블(405)을 가지는 2개의 버퍼부(402)가 설치되어 있다. 도14는 도3의 XIV-XIV선을 따른 단면도이며, 각 버퍼부(402)의 승강테이블(405)은 이그지트 캐리어(EXT2) 및 핫 플레이트(401)와 동일한 레벨위치(Z방향)와, 이것보다 상측의 레벨위치, 구체적으로는 장치기판(201)의 레벨위치의 사이를 Z방향으로 이동한다. 이 버퍼부(402)의 구체적 구조는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 IC 캐리어(CR)나 이그지트 캐리어(EXT)와 동일하도록 피시험 IC를 수용할 수 있는 오목부가 복수개(여기에서는 8개) 형성된 플레이트로 구성할 수 있다.

또 이들 한쌍의 승강테이블(405)은 한쪽이 상승위치에서 정지하고 있는 사이에는 다른쪽이 하강위치에서 정지한다고 하는 거의 대칭적인 동작을 행한다.

이상 설명한 이그지트 캐리어(EXT2)로부터 버퍼부(402)에 이르는 범위의 언로더부(400)에는 제4 이송장치(404)가 설치되어 있다. 이 제4 이송장치(404)는 도3 및 도14에 도시하는 바와 같이 장치기판(201)의 상부에 가설된 레일(404a)과, 이 레일(404a)에 의해 이그지트 캐리어(EXT2)와 버퍼부(402)와의 사이를 Y방향으로 이동할 수 있는 가동암(404b)과, 이 가동암(404b)에 의해 지지되어, 가동암(404b)에 대해 Z방향으로 상하이동할 수 있는 흡착헤드(404c)를 구비하고, 이 흡착헤드(404c)가 공기를 흡인하면서 Z방향 및 Y방향으로 이동함으로써, 이그지트 캐리어(EXT)로부터 피시험 IC를 흡착하고, 그 피시험 IC를 핫 플레이트(401)에 떨어뜨리는 동시에, 핫 플레이트(401)로부터 피시험 IC를 흡착하여 그 피시험 IC를 버퍼부(402)에 떨어뜨린다. 본 실시예의 흡착헤드(404c)는 가동암(404b)에 8개 장착되어 있고, 한번에 8개의 피시험 IC를 이송할 수 있다.

즉, 도14에 도시하는 바와 같이 가동암(404b) 및 흡착헤드(404c)는 버퍼부(402)의 승강테이블(405)의 상승위치와 하강위치 사이의 레벨위치를 통과할 수 있는 위치로 설정되어 있고, 이것에 의해 한쪽의 승강 테이블(405)이 상승위치에 있어도 간섭하지 않고 다른쪽의 승강 테이블(405)에 피시험 IC를 이송할 수 있다.

또한, 언로더부(400)에는 제5 이송장치(406) 및 제6 이송장치(407)가 설치되고, 이들 제3 및 제6 이송장치(406, 407)에 의해 버퍼부(402)로 운반된 시험완료 피시험 IC가 커스터머 트레이(KT)로 옮겨 쌓아진다.

이 때문에, 장치기판(201)에는 IC격납부(100)의 빈 스토커(EMP)로부터 운반되어 온 빈 커스터머 트레이(KT)를 장치기판(201)의 상면을 향하도록 배치하기 위한 창부(403)가 총 4개 개설되어 있다.

제5 이송장치(406)는 도1, 도3 및 도14에 도시하는 바와 같이, 장치기판(201)의 상부에 가설된 레일(406a)과, 이 레일(406a)에 의해 버퍼부(402)와 창부(403)의 사이를 Y방향으로 이동할 수 있는 가동암(406b)과, 이 가동암(406b)에 의해 지지되어 가동암(406b)에 대해 X방향으로 이동할 수 있는 가동헤드(406c)와, 이 가동헤드(406c)에 아래쪽을 향하여 장치되어 Z방향으로 상하이동할 수 있는 흡착헤드(406d)를 구비하고 있다. 그리고 이 흡착헤드(406d)가 공기를 흡인하면서 X, Y 및 Z방향으로 이동함으로써, 버퍼부(402)로부터 피시험 IC를 흡착하고, 그 피시험 IC를 대응하는 범주의 커스터머 트레이(KT)로 이송한다. 본 실시예의 흡착헤드(406d)는 가동헤드(406c)에 2개 장착되어 있고, 한번에 2개의 피시험 IC를 이송할 수 있다.

그리고, 본 실시예의 제5 이송장치(406)는 우측단의 2개의 창부(403)에 세트된 커스터머 트레이(KT)에만 시험완료 IC를 이송하도록 가동암(406b)이 짧게 형성되어 있고, 이들 우측단의 2개의 창부(403)에는 발생빈도가 높은 범주의 커스터머 트레이(KT)를 세트하면 효과적이다.

이것에 대해 제6 이송장치(406)는 도1, 도3 및 도14에 도시하는 바와 같이, 장치기판(201)의 상부에 가설된 2개의 레일(407a, 407a)과, 이 레일(407a, 407a)에 의해 버퍼부(402)와 창부(403)의 사이를 Y방향으로 이동할 수 있는 가동암(407b)과, 이 가동암(407b)에 의해 지지되어, 가동암(407b)에 대해 X방향으로 이동할 수 있는 가동헤드(407c)와, 이 가동헤드(407c)에 아래쪽으로 장치되어 Z방향으로 상하이동할 수 있는 흡착헤드(407d)를 구비하고 있다. 그리고 이 흡착헤드(407d)가 공기를 흡인하면서 X, Y 및 Z방향으로 이동함으로써, 버퍼부(402)로부터 피시험 IC를 흡착하고, 그 시험완료 IC를 대응하는 범주의 커스터머 트레이(KT)로 이송한다. 본 실시예의 흡착헤드(407d)는 가동헤드(407c)에 2개 장착되어 있고, 한번에 2개의 피시험 IC를 이송할 수 있다.

상술한 제5 이송장치(406)가 우측단의 2개의 창부(403)에 세트된 커스터머 트레이(KT)에만 피시험 IC를 이송하는 것에 대해 제6 이송장치(407)는 모든 창부(403)에 세트된 커스터머 트레이(KT)에 대해 피시험 IC를 이송할 수 있다. 따라서 발생빈도가 높은 범주의 피시험 IC는 제5 이송장치(406)와 제6 이송장치(407)를 이용하여 분류하는 동시에 발생빈도가 낮은 범주2의 피시험 IC는 제6 이송장치(407)에 의해서만 분류할 수 있다.

이러한 2개의 이송장치(406, 407)의 흡착헤드(406d, 407d)가 서로 간섭하지 않도록 도1 및 도14에 도시하는 바와 같이, 이들 레일(406a, 407a)은 다른 높이로 설치되고, 2개의 흡착헤드(406d, 407d)가 동시에 동작해도 거의 간섭하지 않도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는 제5 이송장치(406)를 제6 이송장치(407)보다도 낮은 위치에 설치하고 있다.

즉, 도시는 생략하지만, 각각의 창부(403)의 장치기판(201)의 하측에는 커스터머 트레이(KT)를 승강시키기 위한 승강테이블이 설치되어 있고, 시험완료의 피시험 IC가 옮겨 쌓아져 가득차게 된 커스터머 트레이(KT)를 싣고 하강하여 이 가득찬 트레이를 이송암에 인수하고, 이 트레이 이송암에 의해 IC격납부(100)의 해당하는 스토커(UL1∼UL5)로 운반된다. 또, 커스터머 트레이(KT)가 반출되어 비게 된 창부(403)에는 트레이 이송암에 의해 빈 스토커(EMP)로부터 빈 커스터머 트레이(KT)가 운반되고, 승강테이블에 옮겨 실어져서 창부(403)에 세트된다.

본 실시예의 한 개의 버퍼부(402)에는 16개의 피시험 IC를 격납할 수 있고, 또 버퍼부(402)의 각 IC 격납위치에 격납된 피시험 IC의 범주를 각각 기억하는 메모리가 설치되어 있다.

그리고 버퍼부(402)에 맡겨진 피시험 IC의 범주와 위치를 각 피시험 IC마다 기억해 두고, 버퍼부(402)에 맡겨져 있는 피시험 IC가 속하는 범주의 커스터머 트레이(KT)를 IC격납부(100 ; UL1∼UL5)로부터 불러내어 상술한 제3 및 제6 이송장치(406, 407)에서 대응하는 커스터머 트레이(KT)에 시험완료 IC를 격납한다.

다음에 동작을 설명한다.

IC 격납부(100)의 스토커(LD)에는 시험전의 IC가 탑재된 커스터머 트레이(KT)가 수납되어 있고, 이 커스터머 트레이(KT)를 로더부(200)의 창부(202)에 세트한다. 장치기판(201)의 상면을 향한 이 커스터머 트레이(KT)로부터 제1 이송장치(204)를 이용하여 한번에 예를 들면 4개의 피시험 IC를 흡착하고, 이것을 일단 피치 컨버션 스테이지(203)에 떨어뜨려 피시험 IC의 위치수정과 피치변경을 행한다.

다음에 제2 이송장치(205)를 이용하여 피치 컨버션 스테이지(203)에 떨어뜨린 피시험 IC를 한번에 예를 들면 4개씩 흡착하여 입구(303)로부터 테스트 챔버(301)내로 운반하여, 위치 CR1에 정지하고 있는 IC 캐리어(CR)에 싣는다. 테스트 챔버(301)내에는 위치 CR1이 2개소에 설치되어 있기 때문에, 제2 이송장치(205)는 이들 2개소의 IC캐리어(CR)에 대해 교호로 피시험 IC를 운반한다. 이 때, IC캐리어(CR)의 셔터(15)는 유체압 실린더(153 ; 도6 참조)에 의해 개폐하게 된다.

각각의 위치(CR1)에서 피시험 IC가 16개 실어지면, IC 캐리어(CR)는 도6에 도시하는 순서 CR1→CR2→…→CR4로 테스트 챔버(301)내를 반송하게 되고, 이 사이에 피시험 IC에 대해 고온 또는 저온의 온도 스트레스를 주게된다.

시험전 IC가 탑재된 IC 캐리어(CR)가 테스트 헤드(302) 양측의 위치(CR5)까지 운반되면, 도시하지 않은 스토퍼에 의해 IC 캐리어(15)의 셔터(15)가 개방되고, 도13(A)에 도시하는 바와 같이 제3 이송장치(304)의 한쪽 흡착헤드(여기에서는 좌측 ; 304c)가 하강하여 피시험 IC를 1개 걸러 흡착하고(도10 참조), 다시 상승하여 여기에서 대기한다. 이것과 동시에 다른쪽의 흡착헤드(여기에서는 우측)(304c)는 흡착한 8개의 피시험 IC를 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 압착시켜 테스트를 실행한다.

이 때, 좌측 IC 캐리어(CR5)의 상측에는 이그지트 캐리어(EXT ; 이점 쇄선으로 도시한다)는 존재하지 않고, 테스트 챔버(301) 외의 위치(EXT2)로 이동하고 있다. 또, 우측의 IC 캐리어(CR5)의 상측 중 EXT1에는 이그지트 캐리어(EXT)가 존재하고, 우측의 흡착헤드(304c)에 흡착된 피시험 IC의 테스트가 종료하는 것을 대기한다.

도11 및 도12에 도시하는 바와 같이, 8개의 피시험 IC를 흡착패드(304c2)에 흡착한 흡착헤드(304c)는 도시하지 않은 Z축 구동장치에 의해 전체가 하강하고, 이 때 가이드 핀(304c5)이 가이드 부시(302a2)에 걸어 맞춰짐으로써, 가동 베이스(304c3)가 콘택트부(302a)에 대해 적당한 위치로 플로우팅한다.

피시험 IC의 납땜볼 단자(HB)가 콘택트부(302a)의 콘택트핀(302a1)에 접촉하기 전후에서 유체압 실린더(304c4)를 작동시켜 로드 선단을 전진시킴으로써 가압블록(304c9)을 통해 가동 베이스(304c3)의 상면을 가압한다. 이 가압작용에 의해 흡착헤드(304c)의 푸셔 베이스(304c1)의 전체가 열스트레스 혹은 가공불량에 의해 변형되어도, 이것을 흡수할 수 있고, 피시험 IC의 각각의 납땜볼 단자(HB)가 각 콘택트핀(302a1)에 압착되어지는 힘이 거의 균등하게 된다.

이러한 우측의 흡착헤드(304c)에 흡착된 8개의 피시험 IC의 테스트가 종료하면, 도13(B)에 도시하는 바와 같이 이들 가동헤드(304b, 304b)를 우측으로 이동시켜 좌측의 흡착헤드(304c)에 흡착한 8개의 피시험 IC를 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 압착시켜 테스트를 행한다.

한편, 우측의 흡착헤드(304c)에 흡착된 8개의 시험완료 IC는 대기하고 있었던 이그지트 캐리어(EXT)에 실어지고, 다음에 이 시험완료 IC가 실어진 이그지트 캐리어(EXT)는 테스트 챔버(301)내의 위치(EXT1)로부터 테스트 챔버(301) 외의 위치(EXT2)로 이동한다.

이러한 이그지트 캐리어(EXT)가 테스트 챔버(301) 외로 이동하면, 우측의 흡착헤드(304c)는 우측의 위치 CR5에 있는 IC 캐리어(CR)를 향하여 하강하고, 남은 8개의 피시험 IC를 흡착하여 다시 상승하며, 좌측의 흡착헤드(304c)에 흡차된 피시험 IC의 테스트가 종료하는 것을 대기한다. 이 흡착헤드(304c)가 흡착하기 전에 IC 캐리어(CR)는 남은 피시험 IC를 흡착헤드(304c)에서 흡착할 수 있도록 피치 P₁만큼 이동한다(도10 참조).

이것과 상호 전후하여 좌측의 이그지트 캐리어(EXT)가 테스트 챔버(301)내로 이동하고, 좌측의 흡착헤드(304c)에 흡착된 피시험 IC의 테스트가 종료하는 것을 이 위치(EXT1)에서 대기한다.

이렇게 하여, 좌측의 흡착헤드(304c)에 흡착된 피시험 IC의 테스트가 종료하면, 이들의 가동헤드(304b, 304b)를 좌측으로 이동시키고 우측의 흡착헤드(304c)에 흡착한 남은 8개의 피시험 IC를 테스트 헤드(302)의 콘택트부(302a)에 압착시켜 테스트를 행한다.

한편, 좌측의 흡착헤드(304c)에 흡착된 8개의 시험완료 IC는 대기하고 있었던 이그지트 캐리어(EXT)에 실어지고, 다음에 이 시험완료 IC가 실어진 이그지트 캐리어(EXT)는 테스트 챔버(301)내의 위치(EXT1)로부터 테스트 챔버(301) 외의 위치(EXT2)로 이동한다.

이하 이 동작을 반복하지만, 한 개의 콘택트부(302a)에 대해 이러한 두 개의 흡착헤드(304c)를 교호로 접근시켜 한쪽이 다른쪽의 테스트가 종료하는 것을 대기하기 때문에, 한쪽의 흡착헤드(304c)에 피시험 IC를 흡착하는 시간이 다른쪽 테스트 시간에 흡수됨으로써 그만큼 인덱스타임을 단축할 수 있다.

한편, 상술한 테스트 헤드(302)에서의 테스트를 종료한 피시험 IC는 8개씩 두 개의 이그지트 캐리어(EXT)에 의해 교호로 테스트 챔버(301) 외의 위치 EXT2로 반출된다.

도14에 도시하는 바와 같이, 이그지트 캐리어(EXT)에 의해 우측의 위치 EXT2에 반출된 8개의 시험완료 IC는 제4 이송장치(404)의 흡착헤드(404c)에 일괄적으로 흡착되고, 핫 플레이트(401) 4개의 영역 중 한 개의 영역에 실어진다. 그리고 이하의 본 실시예에서는 저온의 열스트레스를 인가한 경우를 상정하여 설명하지만, 고온의 열스트레스를 인가한 경우에는 이그지트 캐리어(EXT)로부터 직접 버퍼부(402)로 운반된다.

핫 플레이트(401)의 한 개의 영역에 시험완료 IC를 운반해 온 제4 이송장치(404)의 흡착헤드(404c)는 원위치로 되돌아가지 않고, 이제까지 핫 플레이트(401)에 실어진 시험완료 IC 중에서 가장 시간이 경과한 8개의 IC를 그 위치에서 흡착하여 하강위치에 있는 쪽의 버퍼부(402)의 승강테이블(405 ; 여기에서는 우측)에 그 가열된 시험완료 IC를 옮겨 싣는다.

도14에 도시하는 바와 같이, 제4 이송장치(404)의 그 전의 동작에 의해 8개의 시험완료 IC가 실어진 좌측의 승강 테이블(405)은 상승 위치까지 이동하는 동시에, 이것에 의해 우측의 승강 테이블(405)은 하강위치까지 이동한다. 상승위치로 이동한 좌측의 승강테이블(405)에는 8개의 시험완료 IC가 탑재되어 있고, 이들 시험완료 IC는 제5 및 제6 이송장치(406, 407)에 의해 테스트 결과의 기억내용에 따라서 해당하는 범주의 커스터머 트레이(KT)에 이송된다. 도14는 제5 이송장치(406)에 의해 시험완료 IC를 커스터머 트레이(KT)에 옮겨 실은 예를 도시하고 있다.

이하 이러한 동작을 반복하여 시험완료 IC를 해당하는 범주의 커스터머 트레이(KT)에 옮겨 실지만, 언로더부(400)에서 제4 이송장치(404)와 제5 또는 제6 이송장치(406, 407)를 다른 레벨위치에 배치함으로써 제4 이송장치(404)와 제5 및 제6 이송장치(406, 407)를 동시에 동작시킬 수 있고, 이것에 의해 처리량을 높일 수 있다.

그리고 이상 설명한 실시예는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서 상기 실시예에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계변경이나 균등물도 포함하는 취지의 것이다.

예를 들면, 상술한 실시예에서는 피시험 IC에 대한 열스트레스를 테스트 챔버(301)를 이용하여 가하는 타입의 전자부품 시험장치를 예로 들었지만, 본 발명은 말하자면 챔버 타입 이외의 전자부품 시험장치에도 적용할 수 있다.

또 본 발명의 가압수단은 상술한 유체압 실린더(304c4)에만 한정되지 않고 가동 베이스(304c3)를 가압할 수 있는 것이면 채용할 수 있다.

이상 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 푸셔 베이스의 하강동작 방향이 Z축 방향에 대해 오차를 포함하고 있어도, 이 오차는 가압수단의 가압면과 가동 베이스의 피가압면의 사이에 작용하는 가압력에 의해 흡수할 수 있기 때문에, 피시험 전자부품의 각 단자에서의 가압력이 균일하게 되고 접촉불량이나 단자의 파손을 방지할 수 있다.

특히 대형의 푸셔 베이스에는 비틀림 등의 기계적 가공오차가 생기기 쉽기 때문에, 본 발명의 오차흡수 효과를 대단히 기대할 수 있다.

Claims (10)

1. 피시험 전자부품의 단자를 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시켜 테스트를 행하는 전자부품 시험장치용 유지장치에 있어서,

   상기 콘택트부에 대해 접근·이반이동이 가능하게 설치된 푸셔 베이스와,

   상기 푸셔 베이스에 대해 가동되게 설치되어 상기 전자부품을 유지하는 유지패드를 가지는 가동 베이스와,

   상기 푸셔 베이스측에 설치되어 상기 가동 베이스를 상기 콘택트부를 향하여 가압하는 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
2. 피시험 전자부품의 단자를 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시켜 테스트를 행하는 전자부품 시험장치용 유지장치에 있어서,

   복수의 상기 콘택트부에 대해 접근·이반이동이 가능하게 설치된 하나의 푸셔 베이스와,

   상기 하나의 푸셔 베이스에 대해 각각 가동되게 설치되고, 상기 전자부품을 유지하는 유지패드를 각각 가지는 복수의 가동 베이스와,

   상기 푸셔 베이스측에 설치되고, 상기 각각의 가동 베이스를 상기 각각의 콘택트부를 향하여 서로 독립하여 가압하는 복수의 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압수단은 상기 푸셔 베이스를 지지하는 베이스에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 상기 푸셔 베이스 및 가동 베이스는 품종 교환부품인 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가동 베이스측에 가압블록이 설치되고, 상기 가압수단은 상기 가압블록을 통해서 상기 가동 베이스를 가압하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 콘택트부측과 상기 가동 베이스측의 각각에 상기 유지패드에 유지된 상기 피시험 전자부품과 상기 콘택트부의 위치맞춤을 행하는 가이드수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압수단은 상기 유지패드에 유지된 피시험 전자부품을 상기 콘택트부에 압착시키도록 상기 푸셔 베이스가 이동하면, 상기 가동 베이스를 상기 콘택트부를 향하여 가압하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 상기 푸셔 베이스 및 가동 베이스가 상기 피시험 전자부품에 온도 스트레스를 인가하는 항온조 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치용 유지장치.
9. 제1항 또는 제2항의 유지장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
10. 피시험 전자부품의 단자를 테스트 헤드의 콘택트부에 압착시켜 테스트를 행하는 전자부품의 시험방법에 있어서,

    복수의 유지패드에 상기 피시험 전자부품을 각각 유지시키고,

    상기 유지패드 중 적어도 2이상의 유지패드를 동시에 상기 콘택트부에 대해 접근시키며,

    다음에 상기 유지패드를 서로 독립하여 동작시켜 상기 피시험 전자부품의 단자를 각각 독립하여 상기 콘택트부에 압착시키는 것을 특징으로 하는 전자부품의 시험방법.