KR20060009362A - 전자부품 시험장치 - Google Patents

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Abstract

IC칩(IC)의 입출력 단자(HB)를 테스트 헤드(150)의 접촉부(151)에 밀착시켜서 테스트를 수행하는 전자부품 시험장치에 있어서, IC칩(IC)의 입출력 단자(HB)가 도출되지 않은 배면을 이 배면보다 크고 실질적으로 평활한 홀딩부(114)에 홀딩하는 홀딩부(113)를 테스트 플레이트 본체부(111)에 요동 가능하게 홀딩한 테스트 플레이트(110)를 구비하고, 테스트 시에 홀딩부(113)의 측면(113b)이 접촉부(151) 주위에 설치된 가이드면(153)에 안내되면서 홀딩부(113)에 홀딩된 상태의 IC칩(IC)이 접촉부의 접촉핀에 밀착된다.
전자부품시험장치

Description

전자부품 시험장치{ELECTRONIC PART TEST DEVICE}
본 발명은 반도체 집적 회로 소자 등의 각종 전자 부품(이하, 대표적으로 IC칩이라 한다)을 테스트하기 위한 전자 부품 시험 장치에 관한 것으로, 특히 다품종 피시험 전자 부품에 용이하게 대응할 수 있는 전자부품 시험장치에 관한 것이다.
핸들러(handler)라는 IC시험장치(전자부품 시험장치)에서는 트레이에 수납한 다수의 IC칩을 핸들러 내로 반송하여 각 IC칩을 테스트 헤드에 전기적으로 접촉시켜서 전자부품 시험장치 본체(이하, 테스터라고도 한다)로 하여금 시험을 수행하도록 한다. 그리고, 시험이 종료되면 각 IC칩을 테스트 헤드로부터 반출하여 시험 결과에 따른 트레이에 옮겨 실음으로써 우량품과 불량품으로 분류한다.
일반적으로, 비교적 긴 테스트 시간을 요하는 메모리용 IC칩(이하, 메모리 IC라고도 한다)을 시험대상으로 하는 전자부품 시험장치(이하, 메모리 IC용 시험장치라고도 한다)에서는 시험 전후에 시험 전/시험 종료 IC칩을 수납하기 위한 트레이(이하, 맞춤 트레이라고도 한다)와 전자부품 시험장치 내를 순환하고 반송되는 트레이(이하, 테스트 트레이라고도 한다) 사이에서 다수의 IC칩을 옮겨 싣고, 상기 IC칩을 테스트 트레이에 탑재한 상태에서 고온 또는 저온 환경의 챔버 내를 통과시켜서 -55℃~150℃ 정도의 고온 또는 저온을 인가하면서 테스트 헤드에 동시에 밀착 시킴으로써 테스트가 수행된다.
이러한 메모리 IC용 시험장치에 사용되는 테스트 트레이로서, 각 IC칩을 홀딩하는 복수의 인서트를 설치하고, IC칩을 테스트 헤드에 밀착시킬 때에 각 인서트에 형성된 가이드 구멍에 테스트 헤드의 접촉부에 설치된 가이드 핀을 삽입하여, IC칩의 입출력 단자와 접촉부의 접촉핀의 정확한 위치 결정을 수행함으로써 테스트시의 접촉 불량을 방지할 수 있는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조)
그러나, 이와 같은 테스트 트레이에 설치된 각 인서트는 IC칩의 외형 형상을 기준으로 하여 상기 IC칩의 움직임을 구속하도록 설계되어 있어, 품종별로 IC칩의 외형 형상에 의존한 이른바 전용품이 있다. 이로 인해, IC칩의 품종별로 대응하는 인서트를 구비한 테스트 트레이를 미리 준비해 두어야 하며, 시험 대상인 IC칩의 품종이 교체될 때마다 해당 품종에 대응하는 테스트 트레이로 교환해야 한다. 따라서, 이러한 테스트 트레이를 사용하는 메모리 IC용 시험장치에서는 IC칩의 품종 교체시 교환시간을 단축시킬 수가 없으며, 특히 다품종 소량 시험에서는 비효율적이다.
한편, 메모리 IC에 비해 짧은 테스트 시간을 갖는 로직용 IC칩을 대상으로 하는 전자부품 시험장치(이하, 로직 IC용 시험장치라고도 한다)로서, 상기와 같은 테스트 트레이를 사용하지 않고 CCD 카메라 및 화상 처리 장치 등을 사용하여 각 IC칩의 접촉부에 대한 상대적 위치를 연산하고, 이 연산 결과에 의거하여 상기 IC칩의 상대적인 위치를 이동수단에 의해 높은 정밀도로 위치 결정함으로써, IC칩의 외형 형상에 의존하지 않고 테스트시에 접촉 불량을 방지할 수 있는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조)
이와 같이 IC칩의 외형 형상에 의존하지 않고 화상 처리에 의한 위치 결정 방법을 메모리 IC용 시험장치에 이용하여 테스트 트레이를 생략함으로써 각 품종에 대한 용이한 대응을 도모하는 것이 하나의 대책안으로 제시될 수 있다.
그러나, 메모리 IC용 시험장치에서는 로직 IC용 시험장치와 달리 장치 전체에서의 처리율(throughput)을 높이기 위하여 다수의 IC칩을 동시에 시험, 즉 동시에 시험 가능한 수(이하, 동시 측정수라고도 한다)를 다수 확보해야 하기 때문에, 상기 방법을 메모리 IC용 시험장치에 채용하는 경우에는 각 접촉부에 대해서 CCD 카메라 및 이동수단 등을 각각 설치, 즉 접촉부의 수에 대응하는 개수의 CCC 카메라 및 이동수단 등을 구비해야 하므로, 상기 장치의 대형화가 초래되고 동시에 설비 비용도 증가되므로 그리 현실적이지는 못하다.
또한, 상기 방법을 채용하는 경우에는 고온 또는 저온 환경의 칩 내에 CCD 카메라를 설치하게 되어 있어 이러한 환경에서 CCD 카메라의 정상적인 동작은 기대할 수 없으며, 접촉 불량을 충분히 방지할 수 없다. 따라서, 상기와 같은 화상 처리에 의한 높은 정밀도의 위치 결정 방법을 메모리 IC용 시험장치에 단순하게 채용하는 것은 불가능하다.
특허문헌 1: 일본국 특허 공개 제 2001-33519호 공보
특허문헌 2: 국제 공개 제 03/075023호 팸플렛
본 발명은 전자부품을 테스트하기 위한 전자부품 시험장치에 관한 것으로, 특히 다품종 피시험 전자부품에 용이하게 대응할 수 있는 전자부품 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면 피시험 전자부품의 입출력 단자를 테스트 헤드의 접촉부에 밀착시켜서 시험을 수행하는 전자부품 시험장치에 있어서, 상기 피시험 전자부품을 홀딩하기 위한 실질적으로 평활한 홀딩부을 갖는 테스트 플레이트와, 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 이동시켜, 상기 접촉부의 배열에 상대적으로 대응하도록 상기 피시험 전자부품을 적재하는 이동수단을 적어도 구비하여, 상기 접촉부의 배열에 대응한 상태에서 상기 테스트 플레이트의 홀딩부이 상기 피시험 전자부품을 홀딩하여 상기 피시험 전자부품의 시험이 실시되는 전자부품 시험장치가 제공된다.
본 발명은 종래의 테스트 트레이 대신에 실질적으로 평활한 홀딩부을 갖는 테스트 플레이트를 채용하고, 이러한 평활한 홀딩부으로 피시험 전자부품을 홀딩함으로써, 피시험 전자부품의 외형 형상에 의존하지 않고 피시험 전자부품을 홀딩할 수 있으며, 피시험 전자부품의 품종별로 해당 테스트 플레이트를 준비할 필요가 없어 품종 교체시에 교환할 필요가 없기 때문에 다품종 피시험 전자부품에 매우 용이하게 대응 할 수 있다. 또한, 이 테스트 플레이트의 홀딩부이 접촉부의 배열에 대응한 상태에서 피시험 전자부품을 파지함으로써, 동시 측정수를 많이 확보해야 하는 메모리 IC용 시험장치에서 다품종 피시험 전자부품에 매우 용이하게 대응할 수 있다.
상기 테스트 플레이트 홀딩부은 상기 피시험 전자부품을 흡착하는 흡착 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
테스트 플레이트 홀딩부에 흡착 수단을 설치하여 이 흡착 수단이 피시험 전자부품을 흡착하여 홀딩함으로써, 피시험 전자부품을 확실하게 홀딩할 수 있는 동시에 다품종 피시험 전자부품에 용이하게 대응할 수 있는 전자부품 시험장치의 구조를 간소화할 수 있다.
또한, 상기 테스트 플레이트의 홀딩부은 상기 피시험 전자부품의 입출력 단자가 연직 상향인 상태에서 상기 피시험 전자부품을 홀딩하는 것이 바람직하다.
피시험 전자부품의 입출력 단자가 연직 상향으로 향한 상태에서 테스트 플레이트의 홀딩부이 피시험 전자부품을 홀딩함으로써, 중력의 작용을 활용하여 안정적으로 피시험 전자부품을 홀딩할 수 있다.
상기 테스트 플레이트는 요동 가능하게 설치된 홀딩부를 가지며, 상기 테스트 플레이트의 홀딩부은 상기 홀딩부에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
테스트 플레이트에 홀딩부를 요동 가능하게 설치하고 상기 홀딩부에 피시험 전자부품을 홀딩하는 홀딩부을 형성함으로써, 테스트 헤드 및 테스트 플레이트의 기계적인 휨이나 기울어짐 또는 피시험 전자부품에 인가되는 열 스트레스에 따른 열 팽창/수축 등에 기인하는 접촉시의 오차를 흡수할 수 있다.
상기 접촉부의 주위에 가이드부가 설치되고, 상기 테스트 플레이트의 홀딩부가 상기 가이드부에 가이드되는 것이 바람직하다.
접촉부의 주위에 가이드부를 설치하여 접촉시에 이 가이드부가 홀딩부를 가이드함으로써, 피시험 전자부품을 접촉부에 정확하게 위치시킬 수 있다.
상기 가이드부는 서로 평행하지 않은 방향으로 펼쳐있는 적어도 2개의 가이드면을 가지는 것이 바람직하다.
가이드부에 서로 평행하지 않은 적어도 2개의 방향으로 펼쳐있는 가이드면을 구비시키고, 피시험 전자부품과 접촉부의 접촉시에 상기 2개의 가이드면에 테스트 플레이트의 홀딩부를 맞닿게 함으로써, 피시험 전자부품을 접촉부에 안정적으로 위치시킬 수 있다.
상기 전자부품 시험장치는 상기 가이드면에 맞닿는 상기 홀딩부의 측면으로부터 상기 피시험 전자부품까지의 거리가 상기 접촉부 주위의 가이드면으로부터 상기 접촉부까지의 거리와 실질적으로 동일하도록, 상기 이동수단이 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하는 것이 바람직하다.
홀딩부의 측면으로부터 피시험 전자부품까지의 거리가 접촉부 주위의 가이드면으로부터 접촉부까지의 거리와 실질적으로 동일하도록 이동수단이 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하여, 접촉시에 상기 테스트 플레이트 홀딩부의 측면과 접촉부 주위의 가이드면이 맞닿음으로써 접촉부에 피시험 전자부품을 정확하게 위치시킬 수 있다.
상기 홀딩부의 측면이 상기 가이드면에 맞닿도록 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 누르는 누름수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
전자부품 시험장치에 누름수단을 더 설치하여 이 누름수단에 의해 상술한 테스트 플레이트의 홀딩부를 접촉부의 가이드부로 밀어 누름으로써, 상기 홀딩부와 가이드부를 밀착시킬 수 있으며, 피시험 전자부품을 접촉부에 더욱 정확하게 위치시킬 수 있다.
특히, 상기 누름수단은 탄성부재를 갖고 있으며 상기 테스트 플레이트에 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들면 스프링 등의 탄성 부재를 갖는 누름수단을 테스트 플레이트에 설치함으로써 다품종 피시험 전자부품에 용이하게 대응 가능한 전자부품 시험장치의 구조를 간소화할 수 있다.
상기 전자부품 시험장치는 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 위치 결정하는 위치 결정 플레이트를 더 구비하고, 상기 위치 결정 플레이트가 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 위치 결정한 상태에서 상기 이동수단이 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 위치 결정 플레이트는 상기 테스트 플레이트의 홀딩부가 삽입되는 개구부가 상기 테스트 헤드 접촉부의 배열에 상대적으로 대응하도록 형성되며, 상기 테스트 플레이트의 홀딩부의 측면이 상기 위치 결정 플레이트의 개구부의 내벽면에 맞닿은 상태에서 상기 이동수단이 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하도록 하는 것이 보다 바람직하다.
테스트 플레이트의 홀딩부를 위치 결정하는 위치 결정 플레이트에 의해 피시험 전자부품을 홀딩부에 적재할 때, 이 홀딩부를 위치 결정하여 구속함으로써 테스트 플레이트에 요동 가능하게 설치된 홀딩부 상호간의 상대적인 위치 관계가 규정되기 때문에, 이동수단에 의한 피시험 전자부품의 이동 작업의 작업성을 향상시킬 수 있다.
상기 테스트 플레이트 홀딩부의 측면이 상기 위치 결정 플레이트 개구부의 내벽면에 맞닿도록 상기 누름수단은 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 밀어 누르는 것이 바람직하다.
테스트 플레이트의 홀딩부를 위치 결정 플레이트의 개구부에 삽입함에 있어서, 상술한 테스트 플레이트의 홀딩부를 접촉부의 가이드부에 맞닿도록 하기 위하여 사용하는 누름수단에 의해, 테스트 플레이의 홀딩부를 위치 결정 플레이트 개구부의 내벽면에 맞닿게 함으로써, 상기 홀딩부와 개구부의 내벽면을 밀착시킬 수 있게 되어 접촉부에 피시험 전자부품을 보다 정확하게 위치시킬 수 있다.
상기 전자부품 시험장치는 상기 피시험 전자부품을 홀딩하는 복수의 상기 테스트 플레이트를 서로 독립적으로 상기 테스트 헤드로 이동시킬 수 있는 플레이트 이동수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라 이동수단에 의한 적재 시간, 열 스트레스의 인가 시간 및 테스트 시간을 상호 흡수시킬 수 있으므로 전자부품 시험장치의 처리율을 향상시킬 수 있다.
상기 전자부품 시험장치는 상기 이동수단에 의해 상기 피시험 전자부품을 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 적재함에 있어서, 촬상수단 및 화상처리수단을 이용하여 상기 이동수단이 상기 피시험 전자부품을 위치 결정하도록 하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 전자부품 시험장치는 상기 이동수단에 파지되기 전의 상기 피시험 전자부품의 입출력 단자가 도출된 전면을 촬상하는 제1 촬상수단과, 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품의 입출력 단자가 도출되지 않은 배면을 활상하는 제2 촬상수단과, 상기 제1 촬상수단 및 상기 제2 촬상수단에 의해 촬상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 위치 및 자세를 산출하며 이 산출 결과에 의거하여 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 상기 접촉부에 대한 상대적인 위치 및 자세를 인식하는 화상처리수단을 적어도 구비하며, 상기 이동수단은 상기 피시험 전자부품의 입출력 단자가 도출된 전면을 파지하고, 상기 화상처리수단에 의해 인식된 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 상기 접촉부에 대한 상대적인 위치 및 자세에 의거하여 상기 피시험 전자부품의 위치 및 자세를 보정하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 화상처리수단은 상기 제1 활상수단에 의해 촬상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지되기 전의 상기 피시험 전자부품 외형 형상의 위치 및 자세를 산출하고, 상기 제1 촬상수단에 의해 촬상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지되기 전의 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 위치 및 자세를 산출하며, 상기 제2 촬상수단에 의해 촬상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품 외형 형상의 위치 및 자세를 산출하여, 이러한 산출 결과들에 의거하여 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 위치 및 자세를 산출하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 피시험 전자부품은 상기 이동수단에 파지되기 전 상태의 상기 피시험 전자부품의 배면을 촬상하는 제3 촬상수단을 더 구비하여, 상기 화상처리수단은 상기 제1 촬상수단에 의해 촬상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지되기 전의 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 위치 및 자세를 산출하고, 상기 제2 촤상 수단에 의해 촬상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품 외형 형상의 위치 및 자세를 산출하며, 상기 제3 촬상수단에 의해 활상된 화상 정보로부터 상기 이동수단에 파지되기 전의 상기 피시험 전자부품 외형 형상의 위치 및 자세를 산출하여, 이러한 산출 결과들에 의거하여 상기 이동수단에 파지된 상기 피시험 전자부품 입출력 단자의 위치 및 자세를 산출할 수도 있다.
이와 같은 화상 처리를 이용하여 피시험 전자부품을 높은 정밀도로 위치 결정하면서 테스트 플레이트의 홀딩부에 적재함으로써 접촉부와 피시험 전자부품의 접촉 불량을 방지할 수 있다.
상기 전자부품 시험장치는 상기 피시험 전자부품의 평면 운동을 구속할 수 있는 구속수단을 더 구비하여, 상기 이동수단이 상기 구속수단으로부터 상기 테스트 플레이트의 홀딩부으로 상기 피시험 전자부품을 이동시키도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구속수단으로서는 상기 피시험 전자부품을 수용할 수 있는 오목부를 예시할 수 있으며, 상기 오목부의 개구 둘레 가장자리는 테이퍼 형상으로 펼쳐져서 개방되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 이동수단은 상기 피시험 전자부품으로부터 도출되는 모든 상기 입출력 단자를 포함하는 크기를 갖는 흡착 패드를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오목부의 바닥면에는 오목부에 수용된 상기 피시험 전자부품을 흡착할 수 있는 흡착 노즐이 설치되어 있어, 상기 오목부에 수용된 상기 피시험 전자부품을 상기 흡착 노즐이 흡착을 유지한 상태에서 이 피시험 전자부품에 상기 이동수단의 흡착 패드가 맞닿아 흡착되면, 이후에 상기 흡착 노즐의 흡착을 해제하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구속수단은 상기 테스트 헤드 접촉부의 배열에 상대적으로 대응하도록 배치되는 동시에, 상기 이동수단의 흡착 패드도 상기 테스트 헤드 접촉부의 배열에 상대적으로 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다.
오목부 등의 구속수단에 의해 평면 운동이 구속된 상태의 피시험 전자부품을 이동수단이 파지하고, 이 이동수단이 피시험 전자부품을 구속수단으로부터 테스트 플레이트의 홀딩부으로 이동시킴으로써, 상술한 바와 같이 화상 처리에 의해 위치를 결정하는 대신에, 피시험 전자부품을 테스트 플레이트 홀딩부에 적재할 때 구속수단에 의해 피시험 전자부품을 기계적으로 위치 결정할 수 있다. 이러한 기계적인 위치 결정에 의해 피시험 전자부품을 테스트 플레이트 홀딩부에 신속하게 이동시킬 수 있으므로 테스트 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 화상 처리에 의한 위치 결정 기능과 구속수단에 의한 기계적인 위치 결정 기능이라는 두가지 기능을 하나의 전자부품 시험장치가 모두 구비함으로써, 예를 들면 가장 많은 품종의 피시험 전자부품을 테스트 플레이트 홀딩부에 이동시킬 때에는 기계적인 방법으로 신속하게 위치 결정을 수행하여 테스트 효율을 향상시키는 반면, 기타 품종의 IC칩을 이동시킬 때에는 화상 처리를 이용한 위치 결정에 의해 다품종 IC칩의 시험에 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치의 개략 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ- Ⅱ선에 따른 개략 단면도.
도 3은 도 1에 나타낸 전자부품 시험장치 내에서의 IC칩의 반송 경로를 나타 낸 개념도.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 정렬부의 오목부(要部) 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치의 IC칩 위치 결정을 위한 화상 처리 장치 및 그 주변의 블록도.
도 6은 도 1에 나타낸 전자부품 시험장치에서의 위치 결정 플레이트의 전체 평면도 및 개구부의 확대도.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 정렬부의 오목부 단면도.
도 8A는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 챔버부의 오목부 단면도.
도 8B는 도 8A에 대하여 직교하는 방향의 챔버부의 오목부 단면도.
도 9는 복수의 접촉부가 배열된 도 1의 전자부품 시험장치에서의 테스트 헤드의 전체 평면도 및 접촉부의 확대도.
도 10은 도 1에 나타낸 전자부품 시험장치에서의 테스트 플레이트의 전체 평면도 및 홀딩부의 확대도.
도 11은 도 9에 나타낸 테스트 헤드의 접촉부에 도 10에 나타낸 테스트 플레이트 홀딩부에 홀딩된 IC칩을 밀착시키기 전의 상태를 나타낸 도면.
도 12는 도 6에 나타낸 위치 결정 플레이트의 개구부에 도 10에 나타낸 테스트 플레이트의 홀딩부를 삽입한 상태를 나타낸 평면도.
도 13은 도 12의 ⅩⅢ-ⅩⅢ선에 따른 단면도로서, 위치 결정 플레이트의 개구부에 테스트 플레이트의 홀딩부를 삽입하기 전의 상태를 나타낸 도면.
도 14는 화상 처리 장치 및 IC 이동장치에 의한 IC칩의 위치 결정 순서를 나 타낸 흐름도.
도 15는 제1 카메라가 IC칩의 전면을 촬상하는 상태를 나타낸 도면.
도 16은 도 15에서 제1 카레라에 의해 촬상된 화상을 나타낸 도면.
도 17은 IC 이동장치가 IC칩을 파지한 상태를 나타낸 도면.
도 18은 이동수단에 파지된 IC칩의 배면을 제2 카메라가 촬상하는 상태를 나타낸 도면.
도 19는 도 18에서 제2 카메라에 의해 촬상된 화상을 나타낸 도면.
도 20은 제1 카메라가 테스트 플레이트의 홀딩부를 촬상하는 상태를 나타낸 도면.
도 21은 도 20에서 제1 카메라에 의해 촬상된 화상을 나타낸 도면.
도 22는 IC 이동장치가 IC칩을 위치 결정하는 상태를 나타낸 도면.
도 23은 이동수단이 IC칩을 테스트 플레이트의 홀딩부에 적재하는 상태를 나타낸 도면.
도 24는 IC칩을 홀딩한 상태의 테스트 플레이트 홀딩부의 평면도.
도 25는 IC 이동장치가 IC칩을 테스트 플레이트의 각 홀딩부에 순차적으로 적재하는 상태를 나타낸 도면.
도 26은 테스트 플레이트에 홀딩된 각 IC칩을 테스트 헤드의 접촉부에 동시에 밀착시키는 상태를 나타낸 도면.
도 27은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서의 제2 IC 반송장치 및 IC 이동장치를 나타낸 단면도.
도 28A는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서의 IC 이동장치의 흡착 패드 및 제2 IC 장치의 오목부의 확대 단면도.
도 28B는 도 28A의 상부 평면도.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태의 전자부품 시험장치(1)는 복수(본 실시형태에서는 64개)의 IC칩(도 1~도 28B에서 부호 "IC"로 나타낸다)을 테스트 플레이트(110)상에 홀딩한 상태에서 테스트 헤드(150)에 설치한 접촉부(151)로 반송하고 동시에 시험을 수행하며, 시험이 종료되면 각 IC칩을 테스트 결과에 따라서 분류하여 소정의 트레이에 저장하는 동작을 실행하는 것으로서, 시험할 부품으로서의 IC칩에 상온보다도 높은 온도 상태(고온) 또는 낮은 온도 상태(저온)의 열 스트레스를 부여한 상태에서 시험하기 위한 장치다.
도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 본 실시형태의 전자부품 시험장치(1)는 이제부터 시험을 수행할 IC칩을 저장하고, 또한 시험 종료 IC칩을 분류하여 저장하는 IC 저장부(200)와, IC 저장부(200)로부터 공급되는 시험 전의 IC칩을 정렬부(400)로 반송하고 또한 챔버부(100)에서 시험이 수행된 시험 종료 IC칩을 분류하여 IC 저장부(200)로 반출하는 로더/언로더부(300)와, IC칩의 위치 결정을 수행하는 동시에 이 IC칩을 챔버(100)로 반송하고, 또한 챔버부(100)에서 시험이 수행된 시험 종료 IC칩을 로더/언로더부(300)로 반출하는 정렬부(400)와, 테스트 헤드(150)를 가지며 IC칩에 열 스트레스를 부여한 상태에서 이 IC칩의 시험을 수행하는 챔버부(100)로 구성되어 있다.
또한, IC저장부(200)는 장치 기판(10)의 하부측에 위치하기 때문에 도 1에 도시되어 있지 않다. 또한, 도 3은 본 실시형태의 전자부품 시험장치에서의 시험용 IC칩의 처리 방법을 이해하기 위한 개념도로서, 실제로는 상하 방향으로 나란히 배치되어 있는 부재를 평면적으로 나타낸 부분도 있다.
전자부품 시험장치(1)에 수용되기 전의 IC칩은 맞춤 트레이(미도시) 내에 다수 수용되어 있으며, 이 상태에서 도 2 및 도 3에 나타낸 전자부품 시험장치(1)의 IC저장부(200)로 공급된다. 그리고, 시험 전의 IC칩이 로더/언로더(300)에 의해 상기 IC저장부(200)의 맞춤 트레이로부터 정렬부(400)로 순차적으로 공급되며, 상기 정렬부(400)에서 테스트 헤드(150)의 접촉부(151)에 대한 IC칩의 상대적인 위치 결정이 이루어지면서, 챔버부(100)의 적재 위치(101)에 있는 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(112)에 순차적으로 적재된다. 그리고, 상기 테스트 플레이트(110)가 인가 위치(102)로 이동하여 이 테스트 플레이트(110)에 홀딩된 상태에서 각 IC칩에 고온 또는 저온의 열 스트레스가 인가된 후에, 상기 테스트 플레이트(110)가 테스트 위치(103)로 이동한다. 그리고, 상기 테스트 위치(103)에서 테스트 헤드(150)에 의해 복수의 IC칩에 대하여 적절하게 동작하는가의 여부를 가리는 시험(검사)이 동시에 이루어져, 이 시험 결과에 따라 분류된다. 이하, 전자부품 시험장치(1)의 내부에 대하여 개별적으로 상세하게 설명한다.
IC저장부(200)
상기 전자부품 시험장치(1)의 IC저장부(200)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 시험 전 IC칩을 수용한 맞춤 트레이를 저장한 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)와, 시험 종료 IC칩을 수용하기 위해 비어 있는 맞춤 트레이를 저장한 빈 트레이 공급용 스토커(202)와, 시험 종료 IC칩을 가득하게 수용한 맞춤 트레이를 저장하는 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)와, 각 스토커(201)~(203) 사이에서 맞춤 트레이를 반송하는 트레이 반송장치(210)를 구비한다.
상기 IC저장부(200)에서는 맞춤 트레이에 수용된 시험 전 IC칩을 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)로부터 로더/언로더(300)로 공급하는 일과, 테스트 헤드(150)에 의한 테스트가 종료된 시험 종료 IC칩을 로더/언로더(300)로부터 시험 결과에 따라 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)로 반출하는 일이 수행된다.
도 3에 나타낸 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)에는 이제부터 시험에 수행되는 IC칩이 저장된 맞춤 트레이가 적층되어 홀딩된다. 또한, 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)에는 시험을 종료하고 분류된 IC칩이 수용된 맞춤 트레이가 적층되어 홀딩된다. 한편, 빈 트레이 공급용 스토커(202)에는 IC칩을 일절 수용하지 않은 빈 맞춤 트레이가 수용된다.
또한, 본 실시형태에서는 챔버부(100)에서 IC칩의 입출력 단자(HB)가 연직 상향인 상태에서 시험이 이루어지기 때문에, 상기 IC저장부(200)에서 공급/분류되는 시험 전/시험 종료 IC칩은 그 입출력 단자(HB)가 도출된 전면(이하, IC칩의 전면이라고도 한다. 반면에, 입출력 단자(HB)가 도출되지 않은 배면을 이하에서 IC칩의 배면이라고도 한다)이 연직 상향이 되는 자세로 맞춤 트레이에 수용되며, 이 자세로 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201) 및 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커 (203)에 저장된다.
또한, 이러한 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201), 빈 트레이 공급용 스토커(202) 및 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)는 모두 거의 동일한 구조로 되어 있기 때문에, 예를 들면 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)나 빈 트레이 공급용 스토커(202) 부분을 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)로서 사용할 수 있으며 그 반대의 경우도 가능하다. 따라서 본 시험장치(1)에서는 각 스토커(201)~(203)의 수를 필요에 따라서 용이하게 변경할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이 본 실시형태에서는 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)로서 2개의 스토커(STK-B)가 설치된다. 스토커(STK-B)의 이웃에는 빈 트레이 공급용 스토커(202)로서 2개의 빈 스토커(STK-E)가 설치된다. 또한, 그 이웃에는 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)로서 8개의 스토커(STK-1, STK-2,..., STK-8)가 설치되며, 시험 결과에 따라서 최대 8가지로 구분하여 저장할 수 있도록 구성된다. 즉 우량품과 불량품이라는 구분 이외에 우량품 중에서도 동작 속도가 고속인 것, 중속인 것, 저속인 것, 또는 불량품 중에서도 재시험이 필요한 것 등으로 구분된다.
상기 IC저장부(200)의 상부측에 있는 전자부품 시험장치(1)의 장치 기판(10)에는 시험 전 IC칩을 수용한 맞춤 트레이가 위치하는 2개의 공급용 창부(301)와, 시험 종료 IC칩을 수용하기 위한 맞춤 트레이가 위치하는 4개의 반출용 창부(302)가 형성되며, 이 각 창부(301)(302)의 하부측에는 맞춤 트레이를 승하강시키기 위한 승하강 테이블(미도시)이 각각 설치된다. 그리고, 각 공급용 창부(301)에는 시 험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)로부터 공급된, 시험 전 IC칩을 탑재한 맞춤 트레이가 승하강 엘리베이터에 의해 상승하여 로더/언로더부(300)의 영역 내에 위치한다. 반면에, 각 반출용 창부(302)에는 빈 트레이 공급용 스토커(202)로부터 공급된 빈 맞춤 트레이가 승하강 엘리베이터에 의해 상승하여 로더/언로더부(300)의 영역 내에 위치한다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 로더/언로더부(300)의 제1 IC반송장치(310)에 의해 시험 전 IC칩은 각 공급용 창부(301)에 위치한 맞춤 트레이로부터 로더/언로더부(300)에 공급되고, 또한 시험 종료 IC칩은 로더/언로더부(300)로부터 각 반출용 창부(302)에 위치한 맞춤 트레이로 반출된다.
상기 IC저장부(200)에 설치된 트레이 반송장치(210)는 도 2에 나타낸 바와 같이, X축 방향을 따라 설치된 X축 방향 레일(211)과, 이 X축 방향 레일(211)을 따라 X축 방향으로 슬라이드 가능하며 하단부에 장착된 흡착 패드를 Z축 방향으로 승하강시킬 수 있는 Z축 방향 액추에이터(미도시)를 갖는 가동 헤드(212)를 구비한다.
상기 트레이 반송장치(210)는 시험 전 IC칩을 수용한 맞춤 트레이를 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)로부터 공급용 창부(301)의 하부측에 구비된 승하강 테이블로 반송하거나, 상기 공급용 창부(301)에서 모든 시험 전 IC칩이 공급되어 텅비어 버린 맞춤 트레이를 빈 트레이 공급용 스토커(202)로 반송하거나 상기 빈 트레이 공급용 스토커(202)로부터 반출용 창부(302)의 하부측에 구비된 승하강 테이블로 반송하거나, 상기 반출용 창부(302)에서 시험 종료 IC칩을 가득하게 수용한 맞춤 트레이를 시험 결과에 따라서 시험 종료 IC트레이 저장용 스토커(203)로 분류 ·반송하거나 하여, IC저장부(200) 내에서 맞춤 트레이를 순환시킨다.
로더 / 언로더부(300 )
상기 전자부품 시험장치(1)의 로더/언로더부(300)는 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 각 창부(301)(302)에 위치하는 맞춤 트레이와 로더/언로더부(300)의 영역 내에 위치하는 제2 IC반송장치(320)와의 사이에서 시험 전/시험 종료 IC칩을 순차적으로 반송하는 제1 IC반송장치(310)와, 로더/언로더부(300) 영역과 정렬부(400) 영역과의 사이에서 시험 전/시험 종료 IC칩을 반송하는 2쌍의 제2 IC반송장치(320)를 구비한다.
상기 로더/언로더부(300)에서는 시험 전 IC칩을 IC저장부(200)로부터 정렬부(400)로 공급하는 일과, 테스트가 완료된 시험 종료 IC칩을 정렬부(400)로부터 IC저장부(200)로 반출하는 일이 수행된다.
상기 로더/언로더부(300)에 설치된 제1 IC반송장치(310)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 장치 기판(10)상에 가설된 2개의 Y축 방향 레일(311)과, 이 2개의 레일(311)에 의해 각 창부(301)(302)와 제2 IC반송장치(320) 사이를 왕복 이동하는 가동 아암(312)과, 이 가동 아암(312)에 의해 각각 지지되고 가동 아암(312)을 따라서 X축 방향으로 각각 독립적으로 왕복 이동하는 2개의 가동 헤드(313)를 구비하며, 각 공급용 창부(301) 및 각 반출용 창부(302)와, 로더/언로더부(300)의 영역 내에 있는 2쌍의 제2 IC반송장치(320)를 포함하는 범위를 동작 범위로 한다.
상기 제1 IC반송장치(310)의 각 가동 헤드(313)에는 Z축 방향 액추에이터(미도시)에 의해 Z축 방향으로 승하강 가능한 복수의 흡착 패드가 하부 방향으로 각각 장착된다. 그리고, 이 가동 헤드(313)의 흡착 패드가 공기를 흡인하면서 이동함으로써, 시험 전 IC칩에서는 공급용 창부(301)에 위치한 맞춤 트레이로부터 시험 전 IC칩의 전면을 파지하여 상기 IC칩을 어느 하나의 제2 IC반송장치(320)로 반송한다. 또한, 시험 종료 IC칩에서는 어느 하나의 제2 IC반송장치(320)로부터 시험 종료 IC칩의 전면을 파지하여 시험 결과에 따라 이 IC칩을 어느 하나의 반출용 창부(302)에 위치한 맞춤 트레이로 반송한다. 이러한 흡착 패드는 각 가동 헤드(313)에 대하여 예를 들면 8개 정도 장착되어 있으므로 한 번에 8개의 IC칩을 반송할 수 있다.
상기 로더/언로더부(300)에 설치된 2쌍의 제2 IC반송장치(320)는 모두 장치 기판(10)상에 가설된 Y축 방향 레일(321)과, 이 레일(321)을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동하는 가동 헤드(322)를 각각 구비하며, 후술하는 정렬부(400)의 IC이동장치(410)가 가지는 2쌍의 가동 헤드(413)에 대응하도록 각각 설치된다.
각 제2 IC반송장치(320)의 가동 헤드(322)는 시험 전 IC칩을 홀딩하는 공급용 홀딩부(323)와, 시험 종료 IC칩을 홀딩하는 반출용 홀딩부(324)를 구비하며, 이 공급용 홀딩부(323) 및 반출용 홀딩부(324)는 둘레 가장자리에 경사면이 각각 형성된 8개의 오목부(323b)를 가짐으로 8개의 피시험 IC칩을 홀딩할 수 있다. 일반적으로, 맞춤 트레이에 수용된 상태에서의 IC칩의 위치는 커다란 편차를 가지고 있지만, 이와 같이 공급용 홀딩부(323)의 각 오목부(323b)에 경사면을 형성함으로써, 제1 IC반송장치(310)의 가동 헤드(313)가 시험 전 IC칩을 떨어뜨리면 상기 경사면에서 IC칩의 낙하 위치가 수정되며 이에 따라 8개의 시험 전 IC칩의 상호 위치가 정해지도록 위치 및 자세가 수정된다. 또한, 각 홀딩부(323)(324)의 오목부(323b)는 후술하는 제3 실시형태에서의 오목부(323b')와 같이 IC칩의 평면 운동을 구속하는 것이 아니라, 여유분을 두어 IC칩의 외형보다 크게 형성된다.
또한, 각 반출용 홀딩부(324)의 오목부의 바닥면에는 예를 들면 히터(미도시) 등이 장착되어, 챔버부(100) 내에서 저온에 인가된 시험 종료 IC칩이 상기 챔버부(100) 밖으로 반출되어 상온에 노출되었을 때 상기 IC칩에 결로나 서리가 끼는 것을 방지한다.
또한, 각 제2 IC반송장치(320)의 가동 헤드(322)의 각 홀딩부(323)(324)는 상기한 바와 같은 오목부로 하는 대신에, 예를 들면 각 홀딩부(323)(324)를 실질적으로 평활한 평면으로 하는 동시에 이 평면에 개방된 흡착 노즐을 구비시켜서 홀딩하도록 할 수도 있으며, 또는 오목부(323b)의 바닥면에 흡착 노즐을 구비할 수도 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는 제1 IC반송장치(310)에 2개의 가동 헤드(313)를 설치함으로써, 예를 들면 일측의 가동 헤드(313)가 공급용 창부(301)에 위치한 맞춤 트레이로부터 시험 전 IC칩을 파지하고 있는 사이에, 타측의 가동 헤드(313)가 반출용 창부(302)에 위치한 맞춤 트레이에 시험 종료 IC칩을 분류하여 적재할 수 있기 때문에, 상호 작업 시간을 흡수할 수 있으므로 전자부품 시험장치(1)의 처리율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 2쌍의 제2 IC반송장치(320)를 설치함으로써, 예를 들면 일측의 제2 IC반송장치(320)가 정렬부(400) 영역 내에 위치하여 후술하는 IC 이동장치(410)에 의한 위치 결정 및 적재 작업이 수행되는 동안에, 타측의 제2 IC반송장치(320)가 로더/언로더부(300) 영역 내에 위치하여 제1 IC반송장치(310)에 의한 반송 작업을 수행할 수 있기 때문에, 상호 작업 시간을 흡수할 수 있으므로 전자부품 시험장치(1)의 처리율을 향상시킬 수 있다.
정렬부 (400)
상기 전자부품 시험장치(1)의 정렬부(400)는 도 1, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)로부터 챔버부(100) 내의 테스트 플레이트(110)와의 사이에서 시험 전/시험 종료 IC칩을 이동시키는 IC이동장치(410)(이동수단)와, IC이동장치(410)에 파지된 상태의 시험 전 IC칩을 촬상하는 2개의 제2 카메라(420)(제2 촬상수단)와, IC이동장치(410)에 의해 시험 전 IC칩이 적재되는 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(113)를 위치 결정하는 위치 결정 플레이트(430)를 구비한다.
상기 정렬부(400)에서는 시험 전 IC칩이 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)로부터 챔버부(100)의 적재 위치(101)에 위치한 테스트 플레이트(110)로 이동하는 작업과, 이러한 이동 중에 시험 전 IC칩의 위치를 결정하는 작업과, 챔버부(100)에서 테스트 완료한 시험 종료 IC칩이 테스트 플레이트(110)로부터 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)로 이동하는 작업이 수행된다.
상기 정렬부(400)에 설치된 IC이동장치(410)는 장치 기판(10)상에 가설된 2개의 X축 방향 레일(411)과, 이 2개의 X축 방향 레일(411)을 따라서 각각 독립적으로 X축 방향으로 왕복 이동하는 2개의 가동 아암(412)과, 각 가동 아암(412)에 의 해 각각 지지되고 각 가동 아암(412)을 따라서 Y축 방향으로 왕복 이동하는 2개의 가동 헤드(413)를 구비하며, 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)와, 챔버부(100)의 적재 위치(101)에 위치한 테스트 플레이트(110)와의 사이를 포함하는 범위를 동작 범위로 한다. 또한, 상기 IC이동장치(410)는 도 5에 나타낸 제어 장치(416)에 의해 동일 X축 방향 레일(411) 상에서 가동 아암(412)이 상호 간섭하지 못하도록 제어된다.
또한, 상기 IC이동장치(410)의 각 가동 헤드(413)는 하단부에 장착된 흡착 패드(414a)에 의해 IC칩의 전면을 파지하는 가동헤드(414)와, 광축이 연직 하향이 되는 자세로 장착되고 IC칩의 전면을 촬상할 수 있는, 예를 들면 CCD 카메라 등의 제1 카메라(415)(제1 촬상수단)를 각각 구비한다.
또한, 상기 가동 헤드(413)의 각 가동헤드(414)는 모터 등에 의해 Z축을 중심으로 하는 회전 동작이 상호 독립적으로 이루어질 수 있는 동시에, Z축 방향 액추에이터(미도시)에 의해 승하강 동작이 상호 독립적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 각 가동 아암(412)은 제2 IC반송장치(320)와 테스트 플레이트(110)와의 사이의 1회 왕복 이동 동작으로 2개의 시험 전 IC칩을 위치 결정· 이동시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 IC이동장치(410)의 하나의 가동 헤드(413)에 2개의 가동헤드(414)를 설치하도록 설명하였지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 상기 IC이동장치(410)에 필요한 작업 시간 등에 따라서 하나의 가동 헤드(413)에 대하여 하나 혹은 3개 이상의 가동헤드(414)를 설치할 수도 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는 IC 이동장치(410)가 상호 독립적으로 이동할 수 있는 2개의 가동 헤드(413)를 구비함으로써, IC칩의 위치 결정 및 이동 동작을 상호 독립적으로 수행할 수 있으므로, 상호 작업 시간을 흡수할 수 있으며, 전자부품 시험장치(1)의 처리율을 향상시킬 수 있다.
상기 정렬부(400)에 설치된 각 제2 카메라(420)는 예를 들면 CCD 카메라 등으로서, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 그 광축이 연직 상향이 되는 자세로 각 제2 IC반송장치(320)와 위치 결정 플레이트(430)와의 사이의 장치 기판(10) 내에 매설되며, IC이동장치(410)에 의해 파지된 상태의 IC칩의 배면을 촬상할 수 있다.
이 제2 카메라(420)와 IC이동장치(410)의 각 가동 헤드(413)에 장착된 제1 카메라(415)는 모두 도 5에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 화상 처리용 프로세서 등을 구비한 화상 처리 장치(450)에 접속되며, 또한, 상기 화상 처리 장치(450)는 IC이동장치(410)의 동작을 제어하는 제어 장치(416)에 접속된다. 또한, 제1 카메라(415)와 제2 카메라(420)는 예를 들면 전자부품 시험장치(1)의 기동 시 등에 상호 촬상함으로써 각각의 화상 위의 좌표계가 상대적으로 관련된다.
상기 정렬부(400)에 설치된 위치 결정 플레이트(430)는 도 6에 나타낸 바와 같이 실질적으로 평활한 평판 형상의 플레이트 본체부(431)에 이 플레이트 본체부(431)를 두께 방향으로 관통하는 4행 16열로 배열된 64개의 개구부(432)가 형성되며, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 챔버부(100)의 적재 위치(101)의 상부에 있는 장치 기판(10)에 고정된다.
또한, 상기 위치 결정 플레이트(430)의 각 개구부(432)와, 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)와, 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)와의 상대적인 위치 관계는 후술하는 챔버부(100)의 설명을 통해 상세히 기술하지만, 상기 위치 결정 플레이트(430)의 개구부(432)는 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(113)를 삽입할 수 있는 크기를 가지며, IC이동장치(410)가 시험 전 IC칩을 테스트 플레이트(110)에 적재할 때에는 상기 테스트 플레이트(110)가 챔버부(100) 내의 적재 위치(101)에 위치하는 동시에 상승하여 위치 결정 플레이트(430)의 배면에 접촉하며, 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)가 위치 결정 플레이트(430)의 대응하는 개구부(432)에 삽입된다. 또한, 상기 위치 결정 플레이트(430)의 개구부(432)는 테스트 헤드(150)의 접촉부(151)의 배열에 대응하도록 배치된다.
상기 정렬부(400)에서의 시험 전 IC칩의 위치 결정 및 이동 동작을 설명하면, 먼저 IC이동장치(410)의 가동 헤드(413)는 제2 IC반송장치(320)에 의해 정렬부(400) 영역 내로 반송된 IC칩의 상부측으로 이동하고, 그 후 상기 가동 헤드(413)에 장착된 제1 카메라(415)는 시험 전 IC칩의 전면을 촬상하고, 이어서 가동 헤드(413)는 상기 IC칩을 파지하여 제2 카메라(420)상으로 이동시키며, 이에 상기 제2 카메라(420)는 상기 IC칩의 배면을 촬상한다.
그리고, 화상 처리 장치(450)는 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 가동 헤드(413)에 파지되기 전의 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세와, 파지되기 전의 IC칩 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세를 추출하여, 상기 추출 결과에 의거하여 파지되기 전의 IC칩 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 위치 및 자세를 산출한다. 이 때, 화상 처리 장치(450)는 제1 카메라(415) 자체가 독자적으로 가지는 제1 좌표계를 기준으로 하여 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세와 입출력 단자 (HB)의 위치 및 자세를 추출한다.
이어서, 화상 처리 장치(450)는 제2 카메라(420)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 가동 헤드(413)에 파지된 상태의 상기 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세를 추출한다. 이 때, 화상 처리 장치(450)는 제2 카메라(420) 자체가 독자적으로 가지는 제2 좌표계를 기준으로 하여 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세를 추출한다.
다음으로, 화상 처리 장치(450)는 이러한 산출 결과들로부터 가동 헤드(413)에 파지된 상태의 IC칩 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세를 판단한다. 이 때 상술한 바와 같이, 예를 들면 전자부품 시험장치(1)의 기동시 등에 제1 카메라(415)의 제1 좌표계와 제2 카메라(420)의 제2 좌표계가 상대적으로 관련되어 있음으로써, 각 카메라(415)(420)가 독자적으로 가지는 좌표계를 기준으로 하여 각각 추출된 IC칩의 외형 형상 및 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세로부터 가동헤드(413)에 파지된 상태의 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세를 산출할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 제1 카메라 및 제2 카메라에 의해 촬상된 화상 정보로부터 IC이동장치에 의해 파지된 상태의 입출력 단자의 위치 및 자세를 판단함으로써, 다품종 IC칩의 용이한 대응을 위하여 IC이동장치가 IC칩의 전면을 홀딩하여 이동시킬 때, IC칩의 입출력 단자와 제1 카메라의 사이에 IC이동장치가 개재되어, IC이동장치에 파지된 상태의 IC칩 입출력 단자의 위치 및 자세를 촬상하는 것이 불가능한 경우라도 화상 처리에 따른 IC칩의 위치 결정을 매우 정밀하게 수행할 수 있다.
다음으로, 제1 카메라(415)가 테스트 플레이트(110) 홀딩부(113)의 상부측에 위치하도록 가동 헤드(413)가 이동하여, 제1 카메라(415)가 IC칩을 적재하는 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)을 촬상한다. 그리고, 화상 처리 장치(450)는 상기 제1 카메라(415)에 촬상된 화상 정보로부터 홀딩부(114)의 위치 및 자세를 추출하여, 상기 홀딩부(114)의 중심 위치(PV)와 IC칩의 입출력 단자(HB)의 중심 위치(PH)가 실질적으로 일치하고, 또한 홀딩부(114)의 자세와 IC칩의 입출력 단자(HB)의 자세가 실질적으로 일치하도록 하는 보정량을 산출하며, 이어서 가동 헤드(413)는 산출된 보정량에 의거하여 IC칩을 홀딩부에 위치 결정하여 적재한다. 또한, 이 화상 처리 장치(450)를 이용한 위치 결정 방법에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.
이와 같은 화상 처리에 의한 IC칩의 높은 정밀도의 위치 결정에 의해, 시험 공정에서의 IC이동장치에 의한 파지·이동 등으로 발생하는 IC칩의 위치 오차 뿐만 아니라, 제조 공정에서 발생하는 IC칩 외형 형상에 대한 입출력 단자의 상대적인 위치 편차 등에 의해 일어나는 접촉 불량을 방지할 수 있다.
또한, 상기한 정렬부(400)에서는 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세와, 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세 모두를 추출하는 것에 대하여 설명했지만, 정렬부(400)의 제2 실시형태로서 새로이 제3 카메라(440)를 설치하여 이 제3 카메라(440)에 의한 화상 정보로부터 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세를 추출하도록 할 수도 있다.
보다 구체적으로는 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 제2 실시형태에서는 예를 들면 CCD 카메라 등의 제3 카메라(440)를 그 광축이 연직 상향이 되는 자세로 정렬 부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)의 하부측의 장치 기판(10)에 매설한다. 또한, 상기 제3 카메라(440)에 의한 IC칩의 배면 촬상이 가능하도록 제2 IC반송장치(320)의 공급용 홀딩부(323)에서 시험 전 IC칩을 홀딩하는 홀딩부(323a)을 투명한 부재로 구성한다. 그리고, 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)의 공급용 홀딩부(323)에 홀딩되어 있는 IC칩 배면의 외형 형상을 상기 제3 카메라(440)에 의해 촬상한다. 그 다음에, 상기 제3 카메라(440)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 화상 처리 장치(450)가 IC이동장치(410)에 파지되기 전 상태의 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세를 추출하고, 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 화상 정보는 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세의 추출에만 사용한다.
이와 같이 제1 카메라(415)에 의해 제2 IC반송장치(320)의 공급용 홀딩부(323)에 있는 IC칩 전면의 외형 형상을 촬상함으로써 전면 및 배면의 외형 형상의 차이를 산출할 수 있으므로, 제3 카메라(440)에 의해 촬상된 IC칩 배면의 외형 형상의 위치 및 자세의 화상 정보를 매개로, 제2 카메라(420)에 의해 촬상된 IC칩 배면의 외형 형상의 위치 및 자세의 화상 정보와, 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 IC칩 전면의 외형 형상의 위치 및 자세의 화상 정보로부터, IC이동장치(410)에 파지된 IC칩 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세를 높은 정밀도로 산출할 수 있다. 그 결과 화상 처리에 의해 IC칩을 한층 더 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다.
또한, 제3 카메라(440)와 제1 카메라(415)는 예를 들면 전자부품 시험장치(1)의 기동시 등에 서로 촬상함으로써 각각의 화상 위의 좌표축이 관련된다. 또한, IC의 외형 형상의 위치 및 자세와 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세는 제1 카메라 (415) 및 제3 카메라(440) 자체가 각각 가지는 독자적인 좌표계를 기준으로 하여 각각 추출된다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시형태에서는 제3 카메라(440)에 의해 IC이동장치(410)에 파지되기 전 상태의 IC칩의 배면을 촬상하고, 상기 제3 카메라(440)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 파지 전의 IC칩 외형 형상의 위치 및 자세를 추출함으로써, 제조 공정에서 발생한 IC칩의 편차 등에 의해 IC칩 전면의 외형 형상과 배면의 외형 형상이 상이한 경우라도 화상 처리 장치(450)에 의해 파지 후의 IC칩 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세를 정확하게 판단할 수 있으며, 보다 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다.
챔버부 (100)
본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)의 챔버부(100)는 도 1, 도 2, 도 8A 및 도 8B에 나타낸 바와 같이, 테스트 플레이트(110)에 홀딩된 IC칩의 시험을 수행하는 테스트 헤드(150)와, 정렬부(400) 하부측의 적재 위치(101)로부터 열 스트레스가 인가되는 인가 위치(102)를 경유하여 테스트 헤드(150)의 하부측에 위치한 테스트 위치(103)로 테스트 플레이트(110)를 이동시키는 플레이트 이동장치(120)(플레이트 이동수단)와, 플레이트 이동장치(120)를 덮도록 밀폐하고 IC칩에 열 스트레스를 인가하는 케이싱(130)을 구비하고 있다.
상기 챔버부(100)에서는 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(113)에 홀딩된 다수의 IC칩에 열 스트레스를 인가하면서 이 IC칩을 테스트 헤드(150)의 접촉부(151)에 동시에 밀착시켜 시험이 수행된다.
상기 챔버부(100)에 포함되는 테스트 헤드(150)는 전자부품 시험장치(1)에서의 처리율을 향상시키기 위하여 도 9에 나타낸 바와 같이 4행 16열로 배열된 접촉부(151)가 설치되어, 64개(=26개)의 IC칩 시험을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)의 주위에는 서로가 실질적으로 직교하도록 펼쳐있는 2개의 가이드면(152)(153)이 설치되며, 도 9의 확대도에 나타낸 바와 같이 각 접촉부(151)의 중심 위치가 제1 가이드면(152)으로부터 L1거리, 제2 가이드면(153)으로부터 L2거리에 위치하도록, 각 접촉부(151)를 구성하는 접촉핀이 제1 및 제2 가이드면(152)(153)을 기준으로 하여 배치된다. 상기 테스트 헤드(150)는 테스트시에 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 챔버부(100) 테스트 위치(103)의 상부측으로 반전하여 즉, 각 접촉부(151)가 연직 하향이 되는 자세로 세팅된다.
한편, 챔버부(100) 내를 순환하는 테스트 플레이트(110)는 상기와 같이 배열된 접촉부(151)에 64개의 IC칩을 동시에 밀착시킬 수 있도록, 도 10에 나타낸 바와 같이 IC칩을 홀딩하는 64개의 홀딩부(113)가 상기 테스트 헤드(151)의 배열에 대응하도록 4행 16열의 배열로 설치된다. 여기에서 테스트 헤드(150)와 테스트 플레이트(110)는 열 팽창률이 다르기 때문에 챔버부(100)의 온도 설정 조건에 따라 외형 치수가 변동하지만, 후술하는 바와 같이 테스트 플레이트(110)에 홀딩부(113)가 요동 가능하게 설치됨으로써 상대적으로 정렬할 수 있다.
테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)에는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 각 홀딩부(113)의 상부면에 위치하며 실질적으로 평활한 평면으로서 IC이동장치(410)에 의하여 IC칩이 적재되는 홀딩부(114)과, 이 홀딩부(114)에 대하여 실질적으로 직교하는 방향 및 상호 직교하는 방향으로 펼쳐진 제1 및 제2 측면(113a)(113b)이 형성되며, 상기 홀딩부(114)의 중심 위치가 제1 측면(113a)으로부터 L3거리, 제2 측면(113b)으로부터 L4거리에 위치하도록 제1 및 제2 측면(113a)(113b)을 기준으로 하여 형성된다. 상기 L3거리 및 L4거리는 상술한 테스트 헤드(150)의 제1 및 제2 가이드면(152)(153)으로부터 접촉부(151)의 중심 위치까지의 거리(L1 )(L2)에 각각 실질적으로 동일하며(L1=L3, L2=L4), 도 11에 나타낸 바와 같이 테스트시에 테스트 헤드(150)의 제1 및 제2 가이드면(152)(153)에 테스트 플레이트(110)의 제1 및 제2 측면(113a)(113b)을 맞닿게 하여 가이드하도록 함으로써,접촉부(151)를 구성하는 접촉핀에 대하여 IC칩의 입출력 단자(HB)가 기계적으로 위치 결정된다.
또한, 상기 홀딩부(114)에는 IC칩의 배면을 홀딩할 수 있는 흡착 노즐(115)이 거의 중심에 위치하도록 구비되며, 아울러 상기 홀딩부(114)은 전자부품 시험장치(1)가 시험 대상으로 하는 모든 품종의 IC칩의 배면보다 크게 형성된다. 또한, 홀딩부(114)에 구비된 흡착 노즐(115) 대신에 예를 들면 양면 테이프, 젤 형상의 실리콘, 또는 반도체 제조 공정에서 사용되는 자외선 경화형 점착 테이프 등의 점착성 부재를 사용할 수도 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는 복수의 IC칩을 홀딩한 상태에서 테스트를 수행 하는 테스트 플레이트에서 IC칩을 홀딩하는 홀딩부을 이 IC칩의 배면보다 크고 실질적으로 평활한 평면으로 제작하여, 상기 홀딩부에 의해 IC칩의 입출력 단자가 도출되지 않은 배면을 홀딩함으로써, 다른 품종의 IC칩이라도 테스트 플레이트를 공통적으로 사용할 수 있으며, IC칩의 외형 형상에 의존한 품종 교체 작업을 생략하므로 다품종 IC칩에 용이하게 대응할 수 있다.
또한, 테스트 트레이를 사용하는 전자부품 시험장치에서는 IC칩의 품종 교체시에, 교체 후 품종에 대응하는 테스트 트레이를 미리 준비해 두고, 상기 품종 교체 전의 시험에 의해 고온 또는 저온에 인가된 챔버부 내를 상온에 가깝게 복귀시킨 후에, 작업자가 교체 전 품종에 대응하는 테스트 트레이를 챔버 내로부터 꺼내서 상기 교체 후 품종에 대응하는 테스트 트레이로 교환하고, 그 후 챔버 내부를 목적하는 온도까지 다시 가열/냉각, 소정의 시간을 경과하여 목적하는 온도에서 안정시켜야 한다. 따라서, 품종 교체를 개시할 때부터 시험을 재개할 때까지 몇 시간 이상을 쓸데없이 소진하여, 특히 소량 다품종의 IC칩을 시험하는 경우에는 테스트 효율이 전체적으로 떨어지는 커다란 요인이 되었다.
반면에, 본 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서는 다른 품종이라도 그대로 테스트 플레이트를 사용할 수 있기 때문에 품종 교체에 따른 테스트 트레이의 교환 및 챔버 내의 온도 상승/냉각 작업을 생략할 수 있으며, 품종 교체에 필요한 시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서는 하나의 테스트 플레이트로 다품종의 IC칩에 대응할 수 있기 때문에 테스트 플레이트를 IC칩의 품종별로 준비할 필요가 없으므로 대량의 테스트 트레이를 관리하거나 상기 테스트 트레이의 수용 장소를 확보할 필요가 없다.
도 11에 나타낸 바와 같이 테스트 플레이트(110)의 플레이트 본체부(111)에는 홀딩부(113)의 외경에 대하여 약간의 간극(clearance)을 갖는 개구부(112)가 형성되며, 이 개구부(112)에 홀딩부(113)가 삽입되어 각 홀딩부(113)가 플레이트 본체부(111)에 요동 가능하게 지지된다.
이와 같이 본 실시형태는 테스트 플레이트(110)에서 플레이트 본체부(111)에 대하여 각 홀딩부(113)를 요동 가능하게 함으로써, 테스트 헤드(150) 및 테스트 플레이트(110)의 기계적인 휨이나 기울기, 또는 챔버부(100) 내의 열 스트레스에 의한 열 팽창/수축 등에 기인하는 접촉시의 오차를 흡수할 수 있다.
또한, 도 10의 확대도에 나타낸 바와 같이 제1 측면(113a) 및 제2 측면(113b)의 각각 맞은 편 2개의 측면에는 이 2개의 측면에 실질적으로 직교하는 방향으로 소정의 누름력 가하도록 스프링(116)이 각각 설치되어 있다. 또한, 스프링(116) 대신에 홀딩부(113)에 누름력을 가할 수 있는 예를 들면 용수철, 고무, 엘라스토머 등의 탄성 부재를 사용할 수도 있다.
상기 챔버부(100)에 설치된 플레이트 이동장치(120)는 도 8A 및 도 8B에 나타낸 바와 같이 챔버부(100) 내를 Y축 방향을 따라서 배치된 3단의 가이드 레일(121)과, Y축 방향 액추에이터(미도시)에 의해 각 가이드 레일(121)상에서 Y축 방향으로 왕복 이동하며 각각 한 개의 테스트 플레이트(110)를 홀딩하는 3개의 가이드 베이스(122)와, Z축 방향 액추에이터에 의해 적재 위치(101)에서 테스트 플레이트(110)를 승하강시키는 승하강 기구(124)와, Z축 방향 액추에이터에 의해 테스트 위치(103)에서 IC칩을 접촉부(151)에 밀착시키는 밀착 기구(125)를 구비한다.
상기 플레이트 이동장치(120)의 각 가이드 베이스(122)에는 승하강 기구(124)의 상단부 및 밀착 기구(125)의 상단부가 삽입 통과할 수 있는 개구부(123)가 형성되며, 적재 위치(101) 및 테스트 위치(103)에서 승하강 기구(124) 및 밀착 기구(125)가 가이드 베이스(122)에 간섭없이 승하강할 수 있다.
또한, 플레이트 이동장치(120)의 밀착 기구(125)의 상부에는 적절한 누름력으로 접촉부(151)에 IC칩을 밀착시키는 동시에, 고온에 인가된 상기 IC칩의 온도를 일정하게 유지시키는 히터 기능을 구비한 푸셔(126)가 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(113)에 대응하도록 배열된다.
상기 플레이트 이동장치(120)에서는 1단의 가이드 레일(121)마다 1개의 테스트 플레이트(110)가 할당되고, 예를 들면, 도 8A에 나타낸 바와 같이 최상단의 가이드 레일(121)에 할당된 테스트 플레이트(110)가 테스트 위치(103)에서 접촉부(151)에 밀착되어 테스트를 수행하고 있는 사이에, 2단째의 가이드 레일(121)에 할당된 테스트 플레이트(110)가 인가 위치(102)에 위치하여 홀딩된 IC칩에 열 스트레스가 인가되며, 최하단의 가이드 레일(121)에 할당된 테스트 플레이트(110)가 적재 위치(101)에 위치하여 승하강 기구(124)에 의해 상승하여서 IC이동장치(410)에 의해 시험 전/시험 종료 IC칩의 적재/반출 작업을 수행할 수 있는 바, 각 단의 가이드 레일(121)마다 독립된 작업을 동시에 수행할 수 있다. 이에 따라, IC이동장치(410)에 의한 적재 시간, 열 스트레스의 인가 시간 및 IC칩의 테스트 시간을 상호 흡수시킬 수 있으므로 전자부품 시험장치(1)의 처리율을 향상시킬 수 있다.
상기 챔버부(100)에 설치된 케이싱(130)은 플레이트 이동장치(120)를 덮도록 밀폐하여 -55~150℃ 정도의 열 스트레스를 IC칩에 인가할 수 있다. 상기 케이싱(130)은 IC칩에 고온을 인가하는 경우에는 예를 들면 그 밀폐 공간에 온풍을 송풍하거나 또는 테스트 플레이트(110)의 하부를 히터로 직접 가열할 수 있으며, 반면에 IC칩에 저온을 인가하는 경우에는 예를 들면 그 밀폐 공간의 주위에 액체 질소를 순환시켜서 흡열할 수 있다.
상기 챔버부(100)에서는, 먼저 테스트 플레이트(110)는 챔버부(100) 내의 적재 위치(101)에 위치하는 동시에 승하강 기구(124)에 의해 상승하여 위치 결정 플레이트(430)의 배면에 접촉하고, 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)는 위치 결정 플레이트(430)가 대응하는 개구부(432)에 삽입된다. 이러한 삽입시에 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이 홀딩부(113)의 제1 측면(113a)은 개구부(432)의 제1 내벽면(432a)에 면정합되도록 맞닿는 동시에 홀딩부(113)의 제2 측면(113b)이 개구부(432)의 제2 내벽면(432b)에 면정합되도록 맞닿는다. 또한, 각각의 맞닿는 방향으로 스프링(116)이 탄성력을 가하기 때문에 이들 각 면(113a)(113b)(432a)(432b)이 서로 밀착됨으로 위치 결정 플레이트(430)의 각 개구부(432)에 대하여 테스트 플레이트(110)가 대응하는 홀딩부(113)가 위치 결정되어 구속된다.
그리고, IC칩이 IC이동장치(410)에 의해 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)에 적재되면, 홀딩부(113)에 IC칩을 홀딩한 테스트 플레이트(110)는 승하강 기구(124)에 의해 하강하여 대응하는 단의 가이드 레일(121)을 따라서 인가 위치(102)로 이동한다. 그리고, 이 인가 위치(102)에서 소정 시간 대기하는 동안 IC칩 에 소정의 열 스트레스가 인가되면, 테스트 위치(103)로 이동하고 밀착 기구(125)에 의해 상승하여, 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)에 홀딩되어 있는 IC칩은 테스트 헤드(150)가 대응하는 접촉부(151)에 동시에 밀착되어 시험이 수행된다.
이때, 상기 홀딩부(113)의 측면(113a)(113b)과 개구부(432)의 내벽면(432a)(432b)이 맞닿는 동작과 마찬가지의 요령으로, 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(113)의 제1 측면(113a)은 접촉부(151) 주위의 제1 가이드면(152)에 면정합되도록 맞닿는 동시에, 상기 테스트 플레이트(110) 홀딩부(113)의 제2 측면(113b)은 상기 접촉부(151) 주위의 제2 가이드면(153)에 면정합되도록 맞닿는다. 이와 동시에 각각의 맞닿는 방향으로 스프링(116)이 누름력을 가하기 때문에 이들 각 면(113a)(113b)(152)(153)이 서로 밀착되어 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)에 대하여 테스트 플레이트(110)가 대응하는 홀딩부(113)가 위치 결정된다.
여기에서, 상술한 바와 같이 테스트 플레이트(110)상의 IC칩은 IC이동장치(410)에 의해 그 입출력 단자(HB)의 중심 위치(PH) 및 자세가 홀딩부(114)의 중심 위치(PV)와 자세에 실질적으로 일치하도록 위치 결정되며, 나아가 테스트 헤드(150)의 제 1 및 제 2 가이드면(152)(153)으로부터 접촉부(151)의 중심 위치까지의 거리(L1)(L2)와, 테스트 플레이트(110)의 제1 및 제2 측면(113a)(113b)으로부터 홀딩부(114)의 중심 위치(PV)까지의 거리(L3)(L4)는 각각 동일하므로, 도 11에 나타낸 바와 같이 테스트시에 접촉부(151)를 구성하는 접촉핀에 대하여 IC칩의 입출력 단자(HB)의 높은 정밀도의 위치 결정이 달성된다.
또한, 본 실시형태에서는 챔버부 밖에서 사전에 화상 처리에 의해 IC칩을 높은 정밀도로 위치 결정하고, 챔버부 내에서 테스트 플레이트 홀딩부의 측면을 테스트 헤드의 가이드면에 맞닿게 하여 기계적으로 위치 결정함으로써, 챔버부 내에 CCD 카메라 등을 설치하지 않고 화상 처리 방법을 이용한 IC칩의 높은 정밀도의 위치 결정을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 테스트 플레이트에서 플레이트 본체부에 대하여 홀딩부를 요동 가능하게 하고 있지만, IC이동장치에 의한 IC칩의 적재시에 상기 홀딩부를 위치 결정 플레이트에 의해 위치 결정하여 구속함으로써 각 홀딩부의 상호간의 상대적인 위치 관계를 규정하여 각 홀딩부(114)의 상호간의 상대적인 위치 관계를 일의적으로 결정할 수 있기 때문에, IC칩을 적재할 때마다 제1 카메라에 의해 홀딩부을 인식할 필요가 없어져 IC이동장치의 이동 및 위치 결정 동작의 작업 속도를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)의 작용에 대하여 도 14의 흐름도 및 도 15~도 26에 의거하여 설명한다.
먼저, 시험 전 IC트레이 공급용 스토커(201)로부터 공급용 창부(301)에 공급된 맞춤 트레이에 제1 IC반송장치(310)의 일측 가동 헤드(313)가 접근하여 상기 가동 헤드(313)의 하단부에 구비된 흡착 패드에 의해 8개의 시험 전 IC칩을 동시에 흡착하여 파지한다. 그리고, 상기 가동 헤드(313)는 Z축 방향 액추에이터(미도시)를 Z축 방향으로 상승시켜 가동 아암(312) 및 Y축 방향 레일(311)을 따라서 슬라이드 되어 로더/언로더부(300)의 영역 내에 위치하는 어느 일측의 제2 IC반송장치 (320)로 이동하여 상기 IC칩을 제2 IC반송장치(320)에 전달한다. 그리고, 상기 IC칩을 홀딩한 제2 IC반송장치(320)는 Y축 방향 레일(321)을 따라서 가동 헤드(322)를 정렬부(400)의 영역 내에 이동시킨다.
다음으로, 도 15에 나타낸 바와 같이 정렬부(400) 영역 내로 이동한 제2 IC반송장치(320)의 상부측에 제1 카메라(415)가 위치하도록 IC이동장치(410)의 일측의 가동 헤드(413)가 이동하여(도 14의 스텝 S10), 제1 카메라(415)가 IC칩의 전면을 촬상한다(스텝 S20).
그 다음에, 화상 처리 장치(450)가 상기 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 도 16에 나타낸 바와 같이 IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 위치 및 자세(x0,y0,θ0)를 산출한다(스텝 S30).
상기 IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 위치의 구체적인 산출 방법으로서는 먼저 화상 처리 장치(450)가 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 화상 정보를 받아 이 화상 정보에 대하여 이치화(二値化) 등의 화상 처리 방법을 사용하여 IC칩의 외형 형상 및 입출력 단자(HB)를 추출한다. 이어서, 제1 카메라(415)의 제1 좌표계를 기준으로 하여 추출된 외형 형상의 중심 위치(P1)의 좌표(x1, y1)와, 추출된 입출력 단자(HB)의 중심 위치(PH)의 좌표(xH,yH)를 산출하여 상기 중심 위치(P1)와 중심 위치(PH)를 비교함으로써, IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 위치(x0,y0)가 산출된다.
또한, IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 자세의 구체적인 산출 방법으로서는 먼저 화상 처리 장치(450)가 추출한 IC칩의 외형 형상을 구성하는 윤곽선의 근사 직선을 산출한다. 다음으로, 추출한 입출력 단자(HB)로 구성되는 규칙적인 열을 추출하고, 이 열을 구성하는 입출력 단자(HB)의 중심을 통과하는 근사 직선을 각 열별로 산출하며, 또한 상기 복수의 근사 직선의 평균 직선을 산출한다. 그리고, IC칩의 외형 형상의 자세를 나타낸 근사 직선에 대하여 입출력 단자(HB)의 자세를 나타낸 평균 직선을 이루는 각도를 산출함으로써, IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 자세(θ0)가 산출된다. 또한, 상기 IC칩 의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 위치 및 자세(x0,y0,θ0)는 IC칩의 제조 공정에서 발생한 IC칩의 편차 등에 기인한다.
다음으로, 도 17에 나타낸 바와 같이 IC이동장치(410)의 일측의 가동 헤드(413)는 일측의 가동헤드(414)에 흡착 패드(414a)에 의해 IC칩의 거의 중심을 흡착하여 파지한다(스텝 S40). 그리고, 상기 가동 헤드(413)는 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)에 홀딩된 다른 IC칩에 대하여 스텝(S10~S40)까지의 동작을 다시 반복하여, 타측의 가동헤드(414)에 또 하나의 IC칩을 파지한다.
어느 하나의 가동헤드(414)가 IC칩을 파지하면 도 18에 나타낸 바와 같이 일측의 IC칩이 제2 카메라(420)의 상부측에 위치하도록 가동헤드(413)가 이동하여(스텝 S50), 제2 카메라(420)가 상기 가동헤드(414)에 파지된 상태의 IC칩의 배면을 촬상한다(스텝 S60).
그리고, 화상 처리 장치(450)는 상기 제2 카메라(420)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 도 19에 나타낸 바와 같이 제2 카메라(420)의 제2 좌표계를 기준으로 하여 IC이동장치(410)의 가동 헤드(413)에 파지된 상태의 IC칩의 외형 형상의 위치 및 자세(x1',y1',θ1')를 산출하고, 스텝(S30)에서 산출한 IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자(HB)의 상대적인 위치 및 자세(x0,y0,θ0)와, 파지된 상태의 IC칩의 외형 형상의 위치 및 자세(x1,y1,θ1)로부터, 가동 헤드(413)에 파지된 상태의 IC칩 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세(xH,yH,θH)를 산출한다(스텝 S70). 이때, 상술한 바와 같이 예를 들면 전자부품 시험장치(1)의 기동시 등에 제1 카메라(415)의 제1 좌표계와 제2 카메라(420)의 제2 좌표계가 상대적으로 관련되어 있음으로 각 카메라(415)(420)가 독자적으로 가지는 좌표계를 기준으로 하여 각각 추출된 IC칩의 외형 형상 및 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세로부터 가동 헤드(413)에 파지된 상태의 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세를 산출할 수 있다.
또한, 가동 헤드(413)에 의한 파지 전후의 IC칩의 중심 위치(P1)의 화상 상의 차이는 가동 헤드(413)에 의한 흡착 및 이동 시 등에 발생하는 어긋남이 주요 원인이다.
타측의 IC칩에 대해서도 스텝(S50~70)의 동작을 수행하면, 도 20에 나타낸 바와 같이 제1 카메라(415)가 테스트 플레이트(110)의 적재 대상이 되는 홀딩부(113)의 상부측에 위치하도록 일측의 가동 헤드(413)가 이동하여(스텝 S80), 제1 카메라(415)가 하부측에 위치한 홀딩부(114)을 촬상한다(스텝 S90).
또한, 이 상태에서 테스트 플레이트(110)는 챔버부(100) 내의 적재 위치(101)에 위치하는 동시에 승하강 기구(124)에 의해 상승하여 위치 결정 플레이트(430)의 배면에 접촉하여, 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)가 위치 결정 플레이트(430)가 대응하는 개구부(432)에 삽입되며, 홀딩부(113)의 제1 및 제2 측면(113a)(113b)이 개구부(432)의 제1 및 제2 내벽면(432a)(432b)에 맞닿아, 스프링(116)에 의해 눌려져 밀착됨으로써, 위치 결정 플레이트(430)의 각 개구부(432)에 대하여 테스트 플레이트(110)가 대응하는 홀딩부(113)가 위치 결정되어 구속된다.
다음으로, 화상 처리 장치(450)는 상기 제1 카메라(415)에 의해 촬상된 화상 정보로부터 제1 카메라(415)의 제1 좌표계를 기준으로 하여 도 21에 나타낸 바와 같이 홀딩부(114)의 중심 위치(PV)의 좌표(xV,yV)와 이 홀딩부의 자세(θV)를 산출하고, 상기 홀딩부(114)의 위치 및 자세(xV,yV,θV)와, 스텝(S70)에서 산출된 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세(xH,yH,θH)를 일치시키는 보정량을 산출한다(스텝 S100). 이때, 상술한 바와 같이 예를 들면 전자부품 시험장치(1)의 기동시 등에 제1 카메라(415)의 제1 좌표계와 제2 카메라(420)의 제2 좌표계가 상대적으로 관련되어 있음으로써, 산출된 IC칩의 입출력 단자(HB)의 위치 및 자세와, 제1 카메라(415)가 독자적으로 가지는 좌표계를 기준으로 하여 산출된 홀딩부(114)의 위치 및 자세를 일치시키는 보정량을 산출할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)는 위치 결 정 플레이트(430)의 개구부(432)에 의해 위치 결정·구속되며, 각 홀딩부(114)의 상호간의 상대적인 위치 관계는 일의적으로 결정되기 때문에, 스텝(S90)에서의 홀딩부(114)의 촬상은 예를 들면 최초로 품종 교체할 때만 수행하고 그 이후에는 상기 최초의 데이터를 사용함으로써 생략하거나, 또는 IC이동장치(410)와 위치 결정 플레이트(430)의 기계적인 위치 관계에 의거하여 생략할 수 있다.
타측의 IC칩에 대해서도 스텝(S80~S100)의 동작을 수행하면, 도 22에 나타낸 바와 같이 일측의 IC칩이 테스트 플레이트(100)의 적재 대상인 홀딩부(114)의 상부측에 위치하도록 가동 헤드(413)가 이동하여, 스텝(S100)에서 산출된 보정량에 의거하여 가동 헤드(413)가 상기 IC칩을 파지하고 있는 가동헤드(414)를 독립적으로 구동시킴으로써, 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)에 IC칩을 위치 결정한다(스텝 S110).
다음으로, 도 23에 나타낸 바와 같이 일측의 가동헤드(414)가 하강하여 이 가동헤드(414)의 흡착 패드(414a)의 흡인을 정지시켜 IC칩을 홀딩부(113)에 적재한다(스텝 S120). 상기 가동헤드(414)의 흡착 패드(414a)의 흡인 정지와 동시에 또는 그 이전부터 테스트 플레이트(110) 홀딩부(113)의 흡착 노즐(115)의 흡인을 개시하여 상기 지지부(113)가 IC칩을 홀딩한다. 이 상태에서 도 24에 나타낸 바와 같이 홀딩부(114)의 중심 위치(PV) 및 자세와 입출력 단자(HB)의 중심 위치(PH) 및 자세가 실질적으로 일치하도록 IC칩이 홀딩부(113)에 홀딩된다.
타측의 IC칩에 대해서도 스텝(S110~S130)의 동작을 수행하여 타측의 IC칩을 테스트 플레이트(110)에 적재하면, IC이동장치(410)의 일측의 가동 헤드(413)는 정렬부(400) 영역 내에 위치한 제2 IC반송장치(320)로 복귀하여, 도 25에 나타낸 바와 같이 테스트 플레이트(110)상의 모든 홀딩부(113)상에 IC칩이 홀딩될 때까지 상기 도 14의 스텝(S10~S130)의 동작을 반복한다. 상기 IC이동장치(410)의 일측의 가동 헤드(413)가 IC칩의 위치 결정 이동 작업을 수행하는 동안에, 타측의 가동 헤드(413)도 동일한 테스트 플레이트(110)에 대하여 동일한 작업을 수행하여 상호 작업 시간을 흡수함으로써, 전자부품 시험장치(1)의 처리율을 향상시킬 수 있다.
테스트 플레이트(110)상의 모든 홀딩부(113)에 IC칩이 적재되면, 상기 테스트 플레이트(110)는 플레이트 이동장치(120)의 승하강 기구(124)에 의해 하강하여 챔버부(100) 내에 들어가서 대응하는 단의 가이드 레일(121)을 따라서 인가 위치(102)로 이동된다. 그리고, 상기 인가 위치(102)에서 소정 시간 대기하는 동안 IC칩에 소정의 열 스트레스가 인가되면 테스트 위치(103)로 이동하여 밀착 기구(125)에 의해 상승하여서, 테스트 플레이트(110)의 각 홀딩부(113)에 홀딩된 IC칩은 도 26에 나타낸 바와 같이 테스트 헤드(150)가 대응하는 접촉부(151)에 동시에 밀착되어 시험이 수행된다. 이 시험 결과는 테스트 플레이트(110)에 부착된 예를 들면 식별 번호와 테스트 플레이트(110) 내부에서 할당된 IC칩의 번호로 결정되는 어드레스로 전자부품 시험장치(1)의 저장 장치에 저장된다.
IC칩이 상기 접촉부(151)에 밀착됨에 있어서 테스트 플레이트(110) 홀딩부(113)의 제1 측면(113a)은 접촉부(151) 주위의 제1 가이드면(152)에 면정합되도록 맞닿는 동시에, 상기 테스트 플레이트(110) 홀딩부(113)의 제2 측면(113b)은 상기 접촉부(151) 주위의 제2 가이드면(153)에 면정합되어 맞닿고, 이와 동시에 각각의 맞닿는 방향으로 스프링(116)이 누름력을 가하기 때문에, 이들 각면 (113a)(113b)(152)(153)이 서로 밀착되어 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)에 테스트 플레이트(110)가 대응하는 홀딩부(113)가 위치 결정된다.
따라서, 본 실시형태에서는 테스트 헤드(150)의 제1 및 제2 가이드면(152)(153)으로부터 접촉부(151)의 중심 위치까지의 거리(L1)(L2)와, 테스트 플레이트(110)의 제1 및 제2 측면(113a)(113b)으로부터 홀딩부(114)의 중심 위치(PV)까지의 거리(L3,L4)를 각각 동일하게 하는 작업과, 홀딩부(114)의 중심 위치(PV) 및 자세와 입출력 단자(HB)의 중심 위치(PH) 및 자세가 실질적으로 일치하도록 IC칩을 홀딩부(113)에 홀딩하는 작업과, 테스트 플레이트(110) 홀딩부(113)의 제1 및 제 2 측면(113a)(113b)이 접촉부(151) 주위의 제1 및 제2 가이드면(152)(153)에 의해 위치 결정됨으로써 IC칩의 입출력 단자(HB)를 테스트 헤드(150)의 접촉부(151)의 접촉핀에 상대적으로 위치 결정하는 작업이 이루어질 수 있다.
테스트 헤드(150)에서의 테스트가 완료된 시험 종료 IC칩은 플레이트 이동장치(120)에 의해 챔버부(100)로부터 정렬부(400)로 이동되고, IC이동장치(410)에 의해 정렬부(400)로부터 로더/언로더부(300)로 이동되며, 로더/언로더부(300)의 제1 IC반송장치(310)에 의해 시험 결과에 따른 반출용 창부(302)에 위치한 맞춤 트레이에 수용된다.
이하, 본 발명의 제3 실시형태에 대하여 설명한다.
도 27은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서의 제2 IC반송장치 및 IC이동장치를 나타내는 단면도이고, 도 28A는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서의 IC이동장치의 흡착 패드 및 제2 반송장치의 오목부의 확대 단면도이고, 도 28B는 도 28A의 상부 평면도이다.
본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치는 테스트 플레이트(110)를 홀딩부에 적재할 때에 IC칩을 위치 결정하기 위한 기능으로서, 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)가 구비한 화상 처리를 사용하는 위치 결정 기능과 아울러, 후술하는 오목부(323b')에 의한 기계적인 위치 결정 기능도 구비한다. 이에 따라, 예를 들면 시험 대상 개수가 가장 많은 품종의 IC칩을 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)에 이동시킬 때에는 오목부(323b')를 이용하여 기계적인 방법으로 신속하게 위치 결정을 수행함으로써 테스트 효율을 향상시키는데 비하여, 기타 품종의 IC칩을 이동시킬 때에는 화상 처리를 이용한 위치 결정에 의해 다품종 IC칩의 시험에 대응할 수 있다.
본 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)는 도 27에 나타낸 바와 같이 제2 IC반송장치(320)의 공급용 홀딩부(323')의 구조와 IC이동장치(410)의 가동 헤드(413')의 구조는 상술한 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)와 상이하지만, 기타 구성은 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)의 구성과 동일하다. 이하, 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에 대하여 제1 실시형태에 따른 전자부품 시험장치(1)와의 다른 점에 대해서만 설명한다.
본 실시형태에 따른 전자부품 시험장치의 제2 IC반송장치(320)는 제1 실시형 태와 마찬가지로 장치 기판(10)상에 가설된 Y축 방향 레일(321)과, 이 레일(321)을 따라서 Y축 방향으로 왕복 이동 가능한 가동 헤드(322)를 구비하며, 가동 헤드(322)는 시험 전 IC칩을 홀딩하는 공급용 홀딩부(323')와, 시험 종료 IC칩을 홀딩하는 반출용 홀딩부(324)를 구비하지만, 공급용 홀딩부(323')의 구조는 제1 실시형태와 다르다.
본 실시형태에서의 가동 헤드(322)의 공급용 홀딩부(323')에는 도 28A 및 도 28B에 나타낸 바와 같이 예를 들면 시험 대상 개수가 가장 많은 품종의 IC칩을 수용할 수 있는 오목부(326b')가 형성된다. 상기 오목부(323b')는 오목부(323b')에 수용된 IC칩의 사방 전체측면을 동시에 덮을 수 있으며, 상기 IC칩의 평면 운동(IC칩의 전면 또는 배면에 실질적으로 직교하는 방향으로의 운동)을 구속할 수 있다. 상기 오목부(323b')는 상술한 제1 실시형태에서의 공급용 홀딩부(323)에 형성된 오목부(323b)와 달리 IC칩의 외형에 합치되도록 높은 정밀도로 형성된다.
도면에 나타낸 바와 같이, 상기 오목부(323b')의 개구 둘레 가장자리에는 테이퍼 형상으로 펼쳐있는 테이퍼부(323c')가 형성되어, 제1 IC반송장치(310)에 의해 제2 IC반송장치(320)의 공급용 홀딩부(323')로 반송된 IC칩을, 상기 테이퍼부(323c')를 따라 동작하여 오목부(323b')에 용이하게 떨어뜨려 넣을 수 있다.
또한, 상기 오목부(323b')의 바닥면의 거의 중앙에는 상부측이 개방된 흡착 노즐(323d')이 매설된다. 이 흡착 노즐(323d')에 의해 상기 오목부(323b')에 수용된 IC칩의 배면을 흡착하여 고정할 수 있다.
또한, 상기 제2 IC반송장치(320)의 공급용 홀딩부(323')에는 제1 실시형태와 마찬가지로 8개의 오목부(323b')가 형성되지만(도 1 참조), 이러한 각 오목부(323b')들 사이의 피치는 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)들 사이의 피치에 실질적으로 일치하며, 각 오목부(326b')는 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)의 배열에 대응되도록 배치된다.
본 실시형태에 따른 전자부품 시험장치의 IC이동장치(410)의 가동 헤드(413')는 도 27에 나타낸 바와 같이 제1 실시형태와 마찬가지로 IC칩의 전면을 파지하는 가동헤드(414')와, 광축이 연직 하향이 되는 자세로 장착된 제1 카메라(415)를 구비하지만, 본 실시형태에서는 4개의 가동헤드(414')가 설치된다는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 상기 각 가동헤드(414')들 사이의 피치는 테스트 헤드(150)의 각 접촉부(151)들 사이의 피치에 실질적으로 일치하며, 각 가동헤드(414')는 테스트 헤드(150)의 접촉부(151)의 배열에 대응되도록 배치된다. 또한, 본 실시형태에서는 가동 헤드(413')가 4개의 가동헤드(414')를 구비하지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고 예를 들면 가동 헤드가 공급용 홀딩부(323')의 8개의 오목부(323b')에 대응되도록 배열된 8개의 가동헤드(414')를 구비할 수도 있어, 이에 따라 동시에 보다 많은 IC칩을 이동시킬 수 있으므로 IC칩의 반송 처리율이 대폭적으로 향상된다.
각 가동헤드(414')의 선단에 설치된 흡착 패드(414a')는 도 28A 및 도 28B에 나타낸 바와 같이 IC칩이 가지는 모든 입출력 단자(HB)를 포함할 수 있는 크기의 패드면을 가지는 동시에, 흡착 개시 전이라도 다수의 입출력 단자(HB)에 맞닿을 수 있다.
상기 흡착 패드(414a')를 가진 IC이동장치(410)가 제2 IC반송장치(320)의 오목부(323b')로부터 IC칩을 수취할 때에는 오목부(323b')에 매설된 흡착 노즐(323d')에 의해 IC칩이 흡착 고정된 상태에서, 흡착 패드(414a')의 패드면을, 상기 IC칩으로부터 도출된 다수의 입출력 단자(HB)에 동시에 맞닿게 한 후에 상기 흡착 패드(414a')에 의한 흡착을 개시한다. 흡착 패드(414a')에 의한 흡착이 안정적으로 이루어지면, 오목부(323b')의 흡착 노즐(323d')에 의한 흡착을 해제하며, 이에 따라 IC칩이 제2 IC반송장치(320)의 오목부(323b')로부터 IC이동장치(410)로 전달된다.
이와 같이 흡착 패드(414a')의 패드면을 다수의 입출력 단자(HB)에 맞닿게 한 상태에서 흡착함으로써 가능한 한 다수의 접촉점에서 IC칩을 파지할 수 있으므로, IC칩의 입출력 단자(HB)가 도출된 전면을 흡착에 의해 파지하여도 흡착시나 이동시에 일어나는 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 제2 IC반송장치(320)의 오목부(323b')의 바닥면에 흡착 노즐(323d')을 설치함으로써, 오목부(323b')에 수용된 IC칩을 흡착 패드(414a')가 흡착할 때에, 상기 IC칩이 흡착 노즐(323d')에 의해 흡착 고정되어 있으므로 흡착 패드(414a')가 IC칩에 맞닿을 때에 발생하는 미세한 움직임이나 어긋남이 억제되어 흡착 운동을 정밀하게 수행할 수 있다.
또한, 오목부(323b')에 수용된 IC칩을 흡착 패드(414a')가 흡착할 때에, 이 IC칩이 흡착 노즐(323d')에 의해 흡착 고정되어 있으므로, IC칩에 흡착 패드(414a')가 맞닿을 때에 이 흡착 패드(414a')를 소정의 누름력으로 맞닿게 할 수 있 다. 이 결과, 흡착 패드(414a')의 형상이나 재질, 탄성 특성 등에 있어서 맞닿을 때의 누름력을 특별히 고려대상으로 하기 보다는 흡착시의 어긋남을 최소화하는 것에 중점을 두어 가장 바람직한 설계를 할 수 있으며, 이에 따라 한층 더 정밀한 흡착 동작을 수행할 수 있다.
본 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서는 시험 대상 개수가 가장 많은 품종의 IC칩이 IC저장부(200)로부터 제1 IC반송장치(310)를 통하여 제2 IC반송장치(320)로 반송된 경우에는 제1 및 제2 카메라(415)(420)를 사용한 화상 처리에 의한 위치 결정을 수행하지 않고, 제2 IC반송장치(320)의 오목부(323b')에서 평면 운동이 구속됨으로써 위치 결정된 상태의 IC칩을, IC이동장치(410)가 상기 오목부(323b')로부터 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)으로 이동시킨다.
반면에, 다른 품종의 IC칩이 제2 IC반송장치(320)에 의해 반송된 경우에는 제1 및 제2 카메라(415)(420)를 사용한 화상 처리에 의한 위치 결정을 수행하여 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)에 적재한다.
이상과 같이 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치는 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)에 IC칩을 위치 결정하기 위한 기능으로서, 화상 처리를 사용한 위치 결정 기능과, 오목부에 의한 기계적인 위치 결정 기능이라는 두 가지의 위치 결정 기능을 구비한다. 이에 따라 예를 들면 시험 대상 개수가 가장 많은 품종의 IC칩을 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)으로 이동시킬 때에는 기계적인 방법으로 신속하게 위치 결정을 수행함으로써 테스트 효율을 향상시키는 데 비하여, 기타 품종의 IC칩을 이동시키는 경우에는 화상 처리를 이용한 위치 결정에 의 해 다품종 IC칩의 시험에 대응할 수 있으며, 따라서 1대의 전자부품 시험장치로 다품종 IC칩의 시험에 대응할 수 있는 동시에, 테스트 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 제1~제3 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 기재된 것으로 본 발명을 한정하기 위하여 기재된 것이 아니다, 따라서, 상기한 실시형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함한다.
예를 들면 상기한 실시형태에서는 전자부품의 예로서 볼 형상의 입출력 단자가 도출된 BGA 타입의 IC칩을 채용하였지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들면 박 형상의 입출력 단자가 도출된 LGA 등의 입출력 단자가 도출되지 않은 배면을 가지며, 이 배면에 힘을 가해도 지장이 없는 타입의 전자부품을 시험 대상으로 할 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에서는 IC칩의 외형 형상에 대한 입출력 단자의 상대적인 위치 및 자세를 산출했지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들면 IC칩 패키지에 마커를 매설하고, 이 마커에 의해 IC칩의 위치 및 자세를 추출하여 상기 마커에 대한 입출력 단자의 상대적인 위치 및 자세를 산출할 수도 있다.
또한, 상기한 실시형태에서는 접촉부 주위의 제1 및 제2 가이드면과 홀딩부의 제1 및 제2 측면을 맞닿게 함으로써 접촉부에 홀딩부를 위치 결정하도록 설명하였지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들면 접촉부에 가이드 핀을 형성하는 동시에 홀딩부에 가이드 구멍을 형성하고, 접촉시에 가이드 핀을 가이드 구멍에 삽입함으로써 접촉부에 홀딩부를 위치 결정할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 화상 처리에 의해 테스트 플레이트의 홀딩부에 대한 IC칩의 위치 결정을 수행하도록 설명하였지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들면 레이저 측장기 등의 다른 광학적 수단을 이용할 수도 있다.
또한, 상기한 제1 및 제2 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서는 IC칩을 테스트 플레이트(110)의 홀딩부(114)에 위치 결정하는 기능으로서 화상 처리를 이용한 위치 결정 기능을 구비하며, 또한 제3 실시형태에 따른 전자부품 시험장치에서는 상기 화상 처리를 이용한 위치 결정 기능에 부가하여 오목부에 따른 기계적인 위치 결정 기능을 구비하고 있지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들면 화상 처리를 이용한 위치 결정 기능을 구비하지 않고 오목부에 의한 기계적인 위치 결정 기능만을 구비하도록 구성할 수도 있다.
또한, 제3 실시형태에서는 IC칩의 평면 운동을 구속하기 위한 구속수단의 일예로서 오목부를 예시하였지만, 본 발명은 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들면 캔틸레버(cantilever) 같은 IC칩을 협지함으로써 IC칩 평면 운동을 구속할 수도 있다.

Claims (19)

  1. 피시험 전자부품의 입출력 단자를 테스트 헤드의 접촉부로 밀착시켜서 시험을 수행하는 전자부품 시험장치에 있어서,
    상기 피시험 전자부품을 홀딩하기 위해 실질적으로 평활한 홀딩부을 갖는 테스트 플레이트와,
    상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 이동시켜, 상기 접촉부의 배열에 상대적으로 대응하도록 상기 피시험 전자부품을 적재하는 이동수단을 적어도 구비하여,
    상기 접촉부의 배열에 대응한 상태에서 상기 테스트 플레이트의 홀딩부이 상기 피시험 전자부품을 홀딩하고 상기 피시험 전자부품의 시험이 수행되는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테스트 플레이트의 홀딩부은 상기 피시험 전자부품을 흡착하는 흡착 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 테스트 플레이트는 요동 가능하게 설치된 홀딩부를 갖고,
    상기 테스트 플레이트의 홀딩부은 상기 홀딩부에 형성되어 있는 것을 특징으 로 하는 전자부품 시험장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접촉부의 주위에 가이드부가 설치되어,
    상기 테스트 플레이트의 홀딩부가 상기 가이드부로 안내되는 것을 특징으로 하는전자부품 시험장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드부는 서로 평행하지 않은 방향으로 펼쳐있는 적어도 2개의 가이드면을 갖는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드면에 맞닿는 상기 홀딩부의 측면으로부터 상기 피시험 전자부품까지의 거리가 상기 접촉부 주위의 가이드면으로부터 상기 접촉부까지의 거리와 실질적으로 동일하도록 상기 이동수단이 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 홀딩부의 측면이 상기 가이드면에 맞닿도록 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 누르는 누름수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 누름수단은 탄성 부재를 갖고, 상기 테스트 플레이트에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  9. 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 위치 결정하는 위치 결정 플레이트를 더 구비하고,
    상기 위치 결정 플레이트가 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 위치 결정한 상태에서 상기 이동수단이 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위치 결정 플레이트는 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 삽입할 수 있는 개구부가 상기 테스트 헤드의 접촉부의 배열에 상대적으로 대응하도록 형성되며,
    상기 테스트 플레이트 홀딩부의 측면이 상기 위치 결정 플레이트 개구부의 내벽면에 맞닿은 상태에서 상기 이동수단이 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 상기 피시험 전자부품을 적재하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 테스트 플레이트 홀딩부의 측면이 상기 위치 결정 플레이트 개구부의 내벽면에 맞닿도록 상기 누름수단은 상기 테스트 플레이트의 홀딩부를 누르는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  12. 제 1 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피시험 전자부품을 홀딩한 복수의 상기 테스트 플레이트를 서로 독립적으로 상기 테스트 헤드로 이동시킬 수 있는 플레이트 이동수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동수단에 의해 상기 피시험 전자부품을 상기 테스트 플레이트의 홀딩부에 적재함에 있어서, 촬상수단 및 화상처리수단을 이용하여 상기 이동수단이 상기 피시험 전자부품을 위치 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피시험 전자부품의 평면 운동을 구속할 수 있는 구속수단을 더 구비하고,
    상기 이동수단은 상기 피시험 전자부품을 상기 구속수단으로부터 상기 테스 트 플레이트의 홀딩부으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구속수단은 상기 피시험 전자부품을 수용할 수 있는 오목부인 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 오목부의 개구 둘레 가장자리는 테이퍼 형상으로 펼쳐져서 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  17. 제 14항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동수단은 상기 피시험 전자부품으로부터 도출되는 모든 입출력 단자를 포함하는 크기를 구비한 흡착 패드를 갖는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 오목부의 바닥면에는 이 오목부에 수용된 상기 피시험 전자부품을 흡착 가능한 흡착 노즐이 설치되며,
    상기 오목부에 수용된 상기 피시험 전자부품을 상기 흡착 노즐이 흡착을 유지한 상태에서 상기 피시험 전자부품에 상기 이동수단의 상기 흡착 패드가 맞닿아 흡착되면, 이 후에 상기 흡착 노즐의 흡착을 해제하는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 구속수단은 상기 테스트 헤드의 접촉부의 배열에 대응하도록 배치되는 동시에,
    상기 이동수단의 흡착 패드도 상기 테스트 헤드의 접촉부의 배열에 대응하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 시험장치.
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