KR20090027282A - 테스트 트레이 이송장치 및 그를 적용한 테스트 핸들러 - Google Patents

테스트 트레이 이송장치 및 그를 적용한 테스트 핸들러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 설치판; 상기 설치판에 연결된 지지대; 상기 지지대에 연결된 실린더 장치; 상기 실린더 장치에 그 일단이 연결되고, 상기 설치판에 고정된 핀에 그 중심축이 연결되는 홀딩부재를 포함하여 이루어지며, 상기 홀딩부재는 상기 실린더 장치의 승하강에 의해 상기 중심축을 축으로 회전하여 테스트 트레이를 홀딩 또는 홀딩 해제하는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이 이송장치 및 그를 적용한 테스트 핸들러에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면 홀딩부재를 회전시키는 간단한 방법으로 테스트 트레이를 홀딩하거나 홀딩을 해제할 수 있어 테스트 트레이 이송공정이 용이하다.
테스트 트레이 이송장치, 테스트 핸들러

Description

테스트 트레이 이송장치 및 그를 적용한 테스트 핸들러{Apparatus of transferring a test tray and Test Handler using the same}
본 발명은 테스트 핸들러에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 개발단계에서 반도체 소자의 성능의 적격 여부를 테스트하는 테스트 핸들러에 관한 것이다.
테스트 핸들러는 여러 공정을 거쳐 생산된 반도체 소자가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트하는 장비로서, 대량생산된 반도체 소자는 그 각각의 성능의 적격 여부에 대해서 상기 테스트 핸들러를 이용하여 테스트 되고, 테스트 결과에 따라 양품 및 불량품으로 분류된 후 양품만이 출하되게 된다.
반도체 소자는 일상에서 다양한 형태의 제품의 부품으로 이용되고 그와 같은 제품은 용도에 따라 상온상태뿐만 아니라 고온 또는 저온 상태에서도 사용되기 때문에, 반도체 소자의 성능의 적격 여부를 테스트함에 있어서 반도체 소자가 고온 또는 저온에서도 그 기능을 제대로 수행하는 지를 테스트할 필요가 있으며, 따라서, 상기 테스트 핸들러는 반도체 소자를 고온 또는 저온의 극한 상태로 유지한 상태에서 테스트를 수행할 수 있도록 고안되어 있다.
이와 같이 테스트 핸들러에 의해서 반도체 소자가 테스트 되는 과정을 간략 히 설명하면, 우선, 테스트 트레이라고 불리는 용기에 여러 개의 반도체 소자를 담은 후, 상기 테스트 트레이를 고온 또는 저온의 챔버로 이동하여 상기 테스트 트레이에 담겨진 반도체 소자를 가열 또는 냉각한다. 다음, 소정의 온도를 유지한 상태에서 상기 테스트 트레이를 테스트 보드 쪽으로 운반하여 상기 테스트 트레이에 담겨진 반도체 소자와 상기 테스트 보드에 장착된 테스트 소켓을 일대일로 연결하여 각각의 반도체 소자의 성능에 대해서 테스트를 수행한다. 다음, 테스트가 완료되면 상기 테스트 트레이를 저온 또는 고온의 챔버로 이동하여 상기 테스트 트레이에 담겨진 반도체 소자를 상온상태로 복귀시킨다. 다음, 테스트 결과에 따라 양품의 반도체 소자와 불량품의 반도체 소자를 분류하여 고객 트레이라고 불리는 용기에 나누어 담게 된다.
이와 같은 반도체 소자의 테스트 공정은 반도체 소자 제조업체에서 필수적으로 수행하는 공정으로서 테스트 공정의 신속화가 반도체 소자의 수율에 많은 영향을 미치기 때문에, 한번에 보다 많은 수의 반도체 소자를 테스트할 수 있도록 테스트 핸들러의 장비구성이 발전해가고 있다. 즉, 반도체 소자를 담고 이동하는 테스트 트레이가 한번에 64개, 128개, 256개의 반도체 소자를 수용할 수 있도록 점차로 대형화되고 있고 그에 따라 챔버 등의 구성도 점점 대형화되고 있다.
한편, 반도체 소자에 대한 테스트는 대량생산된 후 출하하기 전에 양품 또는 불량품으로 분류할 목적으로 행해지는 것이 일반적이지만, 반도체 소자를 개발하는 단계에서도 개발한 반도체 소자가 제 기능을 발휘하는지 여부를 확인하여 오류가 있다면 그 오류를 수정하고 개량할 필요가 있다. 따라서, 반도체 소자의 개발단계 에서도 반도체 소자의 성능의 적격 여부를 테스트하기 위해서 테스트 핸들러가 필요하게 된다.
그러나, 이와 같은 개발단계의 반도체 소자를 테스트하는데 이용되는 테스트 핸들러는 수율을 고려할 필요가 적으므로 다량의 반도체 소자를 동시에 테스트해야할 필요성이 적고, 따라서, 대량생산용으로 개발된 테스트 핸들러를 그대로 사용하는 것은 오히려 사용자의 요구에 부합되지 않게 되며, 테스트의 정확성과 더불어 사용자의 편의성 등을 고려하여 보다 간편하게 이용할 수 있도록 구성될 필요가 있다.
본 발명은 이와 같은 요구에 부응하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 테스트의 정확성과 사용자의 편의성을 충족시키면서 개발단계의 반도체 소자를 보다 간편하게 테스트할 수 있는 테스트 핸들러 및 상기 테스트 핸들러에 적용되며 테스트 트레이를 보다 용이하게 이송할 수 있는 테스트 트레이 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 설치판; 상기 설치판에 연결된 지지대; 상기 지지대에 연결된 실린더 장치; 상기 실린더 장치에 그 일단이 연결되고, 상기 설치판에 고정된 핀에 그 중심축이 연결되는 홀딩부재를 포함하여 이루어지며, 상기 홀딩부재는 상기 실린더 장치의 승하강에 의해 상기 중심축을 축으로 회전하여 테스트 트레이를 홀딩 또는 홀딩 해제하는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이 이송장치를 제공한다.
상기 실린더 장치 및 홀딩부재는 상기 설치판의 일측 및 타측에 쌍으로 형성될 수 있다.
상기 홀딩부재는, 테스트 트레이와 접하는 접촉면 및 상기 접촉면의 상측에서 연장된 돌출구를 갖는 홀딩부를 구비할 수 있다.
본 발명은 또한, 가열영역 및 테스트영역을 구비한 제1챔버부; 상기 제1챔버부의 일측면에 형성되며 냉각영역을 구비한 제2챔버부; 상기 제1챔버부의 가열영역 전방에 형성된 제1버퍼부; 상기 제1챔버부의 테스트영역 전방에 형성된 로딩/언로딩부; 상기 제2챔버부의 전방에 형성된 제2버퍼부; 및 테스트 트레이를 상기 제2버퍼부에서 상기 로딩/언로딩부로 이송함과 더불어 상기 로딩/언로딩부에서 상기 제1버퍼부로 이송하는, 전술한 테스트 트레이 이송장치를 포함하여 이루어진 테스트 핸들러를 제공한다.
상기 제1버퍼부와 로딩/언로딩부 사이, 및 로딩/언로딩부와 상기 제2버퍼부 사이에는 테스트 트레이가 이동할 수 있는 레일이 형성될 수 있다.
상기 테스트 트레이 이송장치가 X축 방향으로 이동할 수 있도록 하는 X축 스테이지를 추가로 포함하고, 상기 테스트 트레이 이송장치는 상기 X축 스테이지를 따라 이동하는 연결부재를 상기 설치판에 구비할 수 있다.
상기 제1챔버부에서 제2챔버부로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제1챔버부와 제2챔버부의 경계부에는 소정의 제1개구부 및 상기 제1개구부를 개폐하기 위한 개폐장치가 형성되어 있고, 상기 제1버퍼부에서 상기 제1챔버부의 가열영역으로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제1버퍼부와 마주하는 제1챔버부의 측면에는 소정의 제2개구부 및 상기 제2개구부를 개폐하기 위한 개폐장치가 형성되어 있고, 상기 제2챔버부에서 상기 제2버퍼부로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제2버퍼부와 마주하는 제2챔버부의 측면에는 소정의 제3개구부 및 상기 제3개구부를 개폐하기 위한 개폐장치가 형성될 수 있다. 상기 개폐장치는 실린더, 상기 실린더와 연결되는 실린더 로드, 및 상기 실린더 로드와 연결되는 플레이트로 이루어져, 상기 플레이트가 상승 또는 하강하여 상기 제1개구부, 제2개구부 및 제3 개구부를 열거나 닫도록 형성될 수 있다.
상기 로딩/언로딩부의 전방 일측에는 테스트할 반도체 소자를 적재하는 로딩스택커가 구비되어 있고, 상기 로딩/언로딩부의 전방 타측에는 테스트완료한 반도체 소자를 분리하여 적재하는 언로딩 스택커가 구비되어 있고, 상기 로딩/언로딩부와 상기 로딩 스택커 사이 영역, 및 상기 로딩/언로딩부와 상기 언로딩 스택커 사이 영역에는 위치정렬장치가 구비되어 있으며, 상기 로딩/언로딩부, 로딩 스택커, 언로딩 스택커 및 위치정렬장치 사이에서 반도체 소자를 이송하기 위해서, Y축 스테이지, 상기 Y축 스테이지에 연결된 X축 스테이지 및 상기 X축 스테이지에 연결된 픽커 유닛으로 이루어진 반도체 소자 이송기구가 구비될 수 있다.
상기 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따른 테스트 트레이 이송장치는 홀딩부재를 회전시키는 간단한 방법으로 테스트 트레이를 홀딩하거나 홀딩을 해제할 수 있어, 테스트 트레이 이송공정이 용이하다.
둘째, 본 발명의 테스트 트레이 이송장치에 따르면, 테스트 트레이를 홀딩하는 홀딩부재가 테스트 트레이와 접하는 접촉면과 더불어 상기 접촉면의 상측에 돌출구를 구비함으로써 테스트 트레이의 홀딩을 보다 견고하게 유지할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 테스트 핸들러는 가열영역과 테스트영역을 하나의 제1챔버부로 구성하였기 때문에, 반도체 소자에 대한 테스트 공정시 반도체 소자를 고온상태로 유지하는 것이 보다 용이하여 정밀한 테스트공정이 이루어질 수 있고, 또 한 가열영역 및 테스트영역을 각각 별개의 챔버부로 구성하는 것과 비교할 때 장비 구성이 간명하게 되고 재료비도 절감되게 되는 효과가 있다.
넷째, 본 발명에 따른 테스트 핸들러는 대량생산 체제하의 테스트 핸들러와는 달리 한 장의 테스트트레이가 제1챔버부 및 제2챔버부에서 동작하도록 설계되어 있어 다량의 테스트트레이가 동시에 동작하도록 하기 위한 엘리베이터 등이 필요하지 않아 장비 구성이 매우 단순하게 된다.
다섯째, 본 발명의 테스트 핸들러에 따르면, 제1챔버부와 제2챔버부의 경계부에 제1개구부를 형성하고 테스트 트레이가 상기 제1챔버부에서 제2챔버부로 이동하는 경우에만 상기 제1개구부를 열고 그 이외에는 상기 제1개구부를 닫기 때문에 상기 제1챔버부와 제2챔버부의 내부온도유지가 용이하다.
또한, 제1버퍼부에서 제1챔버부로 테스트 트레이를 이송하는 경우 및 제2챔버부에서 제2버퍼부로 테스트 트레이를 이송하는 경우에도 마찬가지로, 테스트 트레이를 이송하는 경우에는 제2개구부 및 제3개구부를 열고 그 이외에는 제2개구부 및 제3개구부를 닫기 때문에 상기 제1챔버부와 제2챔버부의 내부온도유지가 용이하다.
여섯째, 본 발명의 테스트 핸들러에 따르면, 제1챔버부의 가열영역 전방에 제1버퍼부를 형성함으로써, 테스트 트레이가 제1챔버부의 가열영역으로 보다 용이하게 진입할 수 있으며, 제1챔버부의 가열영역에서의 가열공정과 로딩/언로딩부에서의 로딩 및 언로딩 공정 사이의 시간차로 인한 공정대기시간을 단축할 수 있다.
또한, 제2챔버부의 전방에 제2버퍼부를 형성함으로써, 테스트 트레이가 상기 제2챔버부 밖으로 보다 용이하게 나올 수 있으며, 제2챔버부에서의 냉각공정과 로딩/언로딩부에서의 로딩 및 언로딩 공정 사이의 시간차로 인한 공정대기시간을 단축할 수 있다.
일곱째, 본 발명의 테스트 핸들러에 따르면, 로딩/언로딩부와 언로딩 스택커 사이 영역, 및 로딩/언로딩부와 로딩 스택커 사이 영역에 위치정렬장치를 구성함으로써, 로딩 및 언로딩 공정시 반도체 소자의 정렬이 흐트러져 에러가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 핸들러의 개략적인 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부 구성의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부 전방측 구성의 사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 트레이 이송장치의 사시도 및 정면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 핸들러는 제1챔버부(100), 제2챔버부(200), 로딩/언로딩부(300), 제1버퍼부(400), 제2버퍼부(500), 로딩스택커(600), 언로딩스택커(700), 반도체소자 이송기구(810, 820, 830), 및 테스트 트레이 이송장치(900)를 포함하여 이루어진다.
<제1챔버부(100) 및 제2챔버부(200)>
도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조로 상기 제1챔버부(100) 및 제2챔버부(200)에 대해서 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있듯이, 상기 제1챔버부(100)는 가열영역(110) 및 테스트영역(120)을 구비하여 이루어진다.
상기 가열영역(110)은 반도체 소자를 고온의 극한상태로 가열하기 위한 영역이고, 상기 테스트영역(120)은 가열된 반도체 소자의 온도를 고온상태로 유지하면서 반도체 소자에 대한 테스트를 수행하는 영역이다.
이와 같이, 상기 제1챔버부(100)는 상기 가열영역(110) 및 테스트영역(120) 모두가 고온상태로 유지되어야 하므로 그를 위해서 소정의 가열기구(미도시)가 구비된다.
상기 가열기구는 상기 제1챔버부(100)에 하나만 구비될 수도 있고, 상기 가열영역(110) 및 테스트영역(120) 각각에 별도로 구비될 수도 있다. 상기 가열기구는 상기 제1챔버부(100)의 상측 커버와 연결되어 상기 제1챔버부(100) 내부로 고온의 공기를 불어넣도록 구성될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 테스트영역(120)의 하부에는 테스트소켓을 구비한 테스트보드가 위치하게 되고, 상기 테스트영역(120)의 상부에는 테스트 트레이를 상기 테스트보드쪽으로 밀기 위한 푸싱유닛이 구비되게 된다.
이와 같은 제1챔버부(100)에서의 동작을 간단히 설명하면, 우선, 복수 개의 반도체 소자를 수용하는 테스트트레이 한 장이 수평상태로 상기 가열영역(110)에 진입한 후 반도체 소자에 대한 가열공정이 수행되고, 그 후 가열이 완료되면 상기 테스트 트레이가 수평상태로 상기 테스트영역(120)으로 이동한 후 반도체 소자에 대한 테스트가 이루어진다. 상기 테스트 공정은 상기 테스트영역(120) 상부에 구비된 푸싱유닛이 상기 테스트 트레이를 상기 테스트보드 쪽으로 밀고 그에 따라 상기 테스트 트레이에 담겨진 반도체소자가 상기 테스트보드의 테스트소켓과 연결된 상태로 이루어진다.
본 발명은 개발단계에서의 반도체 소자를 테스트하는 것을 목적으로 하는 것이기 때문에 다량의 반도체 소자를 짧은 시간 내에 테스트해야하는 요구가 적고, 따라서 대량생산 체제하의 테스트 핸들러와는 달리 한 장의 테스트트레이가 상기 제1챔버부(100)에서 동작하도록 설계되어 있어 다량의 테스트트레이가 동시에 동작하도록 하기 위한 엘리베이터 등이 필요하지 않아 장비 구성이 매우 단순하게 된다.
또한, 본 발명은 가열영역(110)과 테스트영역(120)을 하나의 제1챔버부(100)로 구성하였기 때문에, 반도체 소자에 대한 테스트 공정시 반도체 소자를 고온상태로 유지하는 것이 보다 용이하여 정밀한 테스트공정이 이루어질 수 있고, 또한 가열영역 및 테스트영역을 각각 별개의 챔버부로 구성하는 것과 비교할 때 장비 구성이 간명하게 되고 재료비도 절감되게 된다.
상기 제2챔버부(200)는 상기 제1챔버부(100)의 일측면에 형성되며, 테스트 완료된 반도체 소자를 상온상태로 냉각하기 위한 냉각영역(210)을 구비하여 이루어진다. 따라서, 상기 제2챔버부(200)에는 냉각장치(미도시)가 구비되며, 상기 냉각장치는 상기 제2챔버부(200)의 상측 커버와 연결되어 상기 제2챔버부(200) 내부로 저온의 공기를 불어넣도록 구성될 수 있다.
상기 제1챔버부(100)의 테스트영역(120)에서 테스트가 완료된 테스트 트레이는 상기 제2챔버부(200)로 이송된 후 상온상태로 냉각되게 된다. 따라서, 상기 제1챔버부(100)에서 제2챔버부(200)로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제1챔버부(100)와 제2챔버부(200)의 경계부(150)에는 제1개구부(170)가 형성되어 있다.
상기 제1개구부(170)가 항상 열려 있으면 상기 제1챔버부(100)와 상기 제2챔버부(200)의 내부온도유지가 용이하지 않게 되므로, 테스트 트레이가 상기 제1챔버부(100)에서 제2챔버부(200)로 이동하는 경우에만 상기 제1개구부(170)가 열리고 그 이외에는 닫혀 있도록 하기 위해서 소정의 개폐장치(180)가 추가로 형성된다.
도 3a 및 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 개폐장치(180)는 실린더(182), 상기 실린더(182)와 연결되는 실린더 로드(184), 및 상기 실린더 로드(184)와 연결되는 플레이트(186)로 이루어진다. 상기 플레이트(186)는 상기 제1챔버부(100)와 제2챔버부(200)의 경계부(150) 내부에 위치하여 상기 경계부(150)에 형성된 제1개구부(170)을 열거나 닫는 실질적인 역할을 한다.
상기 개폐장치(180)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 3a와 같이, 실린더(182)가 구동하여 상기 실린더 로드(184)가 상승하면, 상기 실린더 로드(184)와 연결되는 플레이트(186)가 상기 경계부(150) 내부에서 상승하여 최종에는 상기 제1개구부(170) 형성 영역까지 상승하게 된다. 따라서, 상기 플레이트(186)가 상기 제1개구부(170)를 가리게 되어 상기 제1개구부(170)가 닫힌다.
도 3b와 같이, 실린더(182)가 구동하여 상기 실린더 로드(184)가 하강하면, 상기 실린더 로드(184)와 연결되는 플레이트(186)가 상기 경계부(150) 내부에서 하강하여 최종에는 상기 제1개구부(170) 영역 밖으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 플레이트(186)가 상기 제1개구부(170)를 가리지 않게 되어 상기 제1개구부(170)가 열린다.
한편, 도 3a 및 도 3b에서는 상기 실린더 로드(184)가 상승하면 상기 제1개구부(170)가 닫히고 상기 실린더 로드(184)가 하강하면 상기 제1개구부(170)가 열리는 모습을 도시하였지만, 상기 실린더 로드(184)가 상승하면 상기 제1개구부(170)가 열리고 상기 실린더 로드(184)가 하강하면 상기 제1개구부(170)가 닫히도록 상기 개폐장치(180)를 구성할 수도 있다.
이와 같은 구성의 개폐장치(180)는 상기 제1챔버부(100)와 제2챔버부(200)의 경계부(150) 이외에, 상기 제1챔버부(100)의 전방 측면 및 상기 제2챔버부(200)의 전방 측면에도 형성된다.
테스트 트레이는 제1버퍼부(400)에서 상기 제1챔버부(100)의 가열영역으로 이동하게 되며, 따라서 이와 같은 테스트 트레이의 이동을 위해서 상기 제1버퍼부(400)와 마주하는 제1챔버부(400)의 전방 측면에 소정의 제2개구부(190)가 형성되어 있다.
또한, 테스트 트레이는 제2챔버부(200)에서 제2버퍼부(500)로 이동하게 되며, 따라서 이와 같은 테스트 트레이의 이동을 위해서 상기 제2버퍼부(500)와 마주하는 제2챔버부(400)의 전방 측면에 소정의 제3개구부(220)가 형성되어 있다.
상기 제2개구부(190) 또는 제3개구부(220)가 항상 열려 있으면 상기 제1챔버부(100) 또는 상기 제2챔버부(200)의 내부온도유지가 용이하지 않게 되므로, 테스트 트레이가 이동하는 경우에만 상기 제2개구부(190) 또는 제3개구부(220)가 열리고 그 이외에는 닫혀 있도록 소정의 개폐장치가 추가로 형성되며, 이때 개폐장치로는 전술한 도 3a 및 도 3b에 따른 개폐장치(180)와 동일한 개폐장치가 이용된다.
한편, 이상 설명한 본 발명의 일 실시예는 고온하에서 반도체 소자를 테스트할 수 있는 테스트 핸들러에 관한 것이기 때문에 상기 제1챔버부(100)에 가열영역(110)이 형성되고 상기 제2챔버부(200)에 냉각영역(210)이 형성되는 것이지만, 본 발명은 저온하에서 반도체 소자를 테스트하기 위한 테스트 핸들러도 포함하며, 그 경우에는 상기 제1챔버부(100)의 가열영역(110)이 냉각영역이 되고 상기 제2챔버부(200)의 냉각영역(210)이 가열영역이 된다.
<로딩/언로딩부(300), 제1버퍼부(400) 및 제2버퍼부(500)>
도 1 및 도 4를 참조로 로딩/언로딩부(300), 제1버퍼부(400) 및 제2버퍼부(500)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 로딩/언로딩부(300)는 테스트할 반도체 소자를 테스트 트레이에 로딩함과 더불어 테스트 완료된 반도체 소자를 테스트 트레이로부터 언로딩하는 공간으로서, 상기 제1챔버부(100)의 테스트영역(120) 전방에 형성된다.
상기 제1버퍼부(400)는 상기 로딩/언로딩부(300)에서 로딩이 완료된 테스트 트레이가 상기 제1챔버부(100)의 가열영역(110)으로 진입하기 전에 머무르는 공간으로서, 상기 제1챔버부(100)의 가열영역(110) 전방에 형성된다.
상기 로딩이 완료된 테스트 트레이는 상기 제1챔버부(100)의 가열영역(110)으로 이동해야 하는데, 상기 로딩이 수행되는 공간인 로딩/언로딩부(300)가 상기 제1챔버부(100)의 가열영역(110) 전방이 아닌 위치에 있기 때문에, 제1챔버부(100)의 가열영역(110) 전방에 제1버퍼부(400)를 형성하여 테스트 트레이가 제1챔버부(100)의 가열영역(110)으로 보다 용이하게 진입할 수 있도록 한 것이다. 또한, 상기 제1버퍼부(400)는 상기 제1챔버부(100)의 가열영역(110)에서의 가열공정과 상기 로딩/언로딩부(300)에서의 로딩 및 언로딩 공정 사이의 시간차로 인한 공정대기시간을 단축하기 위해서 테스트 트레이를 임시로 머무르게 하는 역할도 한다.
상기 제2버퍼부(500)는 상기 제2챔버부(200)에서 냉각이 완료된 테스트 트레이가 상기 제2챔버부(200) 밖으로 나와 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하기 전에 머무르는 공간으로서, 상기 제2챔버부(200)의 전방에 형성된다.
상기 냉각이 완료된 테스트 트레이는 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하여 언로딩되어야 하는데, 상기 언로딩이 수행되는 공간인 로딩/언로딩부(300)가 상기 제2챔버부(200)의 전방이 아닌 위치에 있기 때문에, 제2챔버부(200)의 전방에 제2버퍼부(500)를 형성하여 테스트 트레이가 상기 제2챔버부(200) 밖으로 보다 용이하게 나올 수 있도록 한 것이다. 또한, 상기 제2버퍼부(500)는 상기 제2챔버부(200)에서의 냉각공정과 상기 로딩/언로딩부(300)에서의 로딩 및 언로딩 공정 사이의 시간차로 인한 공정대기시간을 단축하기 위해서 테스트 트레이를 임시로 머무르게 하는 역할도 한다.
<테스트 트레이 이송장치(900)>
도 1, 도 5a 및 도 5b를 참조로 테스트 트레이 이송장치(900)에 대해서 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 로딩공정이 완료된 테스트 트레이는 상기 로딩/언로딩부(300)에서 상기 제1버퍼부(400)로 이송되고, 또한 언로딩공정 수행을 위해서 테스트 트레이는 상기 제2버퍼부(500)에서 상기 로딩/언로딩부(300)로 이송된다.
이와 같이, 상기 제2버퍼부(500), 로딩/언로딩부(300), 및 제1버퍼부(400) 사이에서 테스트 트레이를 이송하기 위해서 소정의 테스트 트레이 이송장치(900)가 구비된다.
상기 테스트 트레이 이송장치(900)는 X축 스테이지(990)에 연결되어 상기 X축 스테이지(990)를 따라 이동한다. 또한, 상기 제2버퍼부(500)와 상기 로딩/언로딩부(300) 사이, 및 상기 로딩/언로딩부(300)와 상기 제1버퍼부(400) 사이에는 테스트 트레이가 이동할 수 있는 레일(미도시)이 설치되어 있다.
이와 같은 테스트 트레이 이송장치(900)를 이용하여 상기 로딩/언로딩부(300)에서 상기 제1버퍼부(400)로 테스트 트레이를 이송하는 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.
우선, 테스트 트레이 이송장치(900)가 상기 X축 스테이지(990)를 따라 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동한다. 다음, 상기 테스트 트레이 이송장치(900)가 로딩/언로딩부(300)에 있는 테스트 트레이를 홀딩한다. 다음, 상기 테스트 트레이 이송장치(900)가 테스트 트레이를 홀딩한 상태에서 상기 X축 스테이지(990)를 따라 상기 제1버퍼부(400)로 이동한다. 이 경우 테스트 트레이는 상기 로딩/언로딩부(300) 및 상기 제1버퍼부(400) 사이에 있는 레일을 따라 이동하게 된다. 다음, 상기 테스트 트레이 이송장치(900)가 테스트 트레이의 홀딩상태를 해제하여 테스트 트레이의 이송을 완료한다.
이와 같이, 테스트 트레이 이송장치(900)는 테스트 트레이를 홀딩하는 동작과 홀딩을 해제하는 동작을 통해서 테스트 트레이를 이송하게 되는데, 이하에서는 상기 테스트 트레이의 홀딩 및 홀딩 해제를 위한 상기 테스트 트레이 이송장치(900)의 구성에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5a 및 도 5b에서 알 수 있듯이, 상기 테스트 트레이 이송장치(900)는 설치판(910), 지지대(920), 실린더 장치(930, 940), 홀딩부재(950), 핀(960), 및 연결부재(970)를 포함하여 이루어진다.
상기 설치판(910)은 전체 구성을 지지하는 역할을 하며, 그 하부에는 핀(960)이 고정되어 있고, 그 상부에는 연결부재(970)가 연결되어 있다. 상기 핀(960)은 홀딩부재(950)의 중심축과 연결되어 있다. 상기 연결부재(970)는 상기 X축 스테이지(도 1의 도면부호 990 참조)와 연결되어 테스트 트레이 이송장치(900)가 상기 X축 스테이지(990)를 따라 이동할 수 있도록 한다.
상기 지지대(920)는 상기 설치판(910)에 연결되어 있으며 상기 실린더(930)를 지지하는 역할을 한다.
상기 실린더 장치(930, 940)는 실린더(930)와 실린더 로드(940)로 이루어진다. 상기 실린더(930)는 상기 지지대(920)에 연결되어 있으며 실린더 로드(940)를 승하강시키는 역할을 하고, 상기 실린더 로드(940)는 상기 실린더(930)에 연결되어 있으며 그 하부에 홀딩부재(950)가 연결되어 있다.
상기 홀딩부재(950)는 테스트 트레이를 홀딩하는 역할을 하는 것으로서, 상기 홀딩부재(950)의 일단은 상기 실린더 로드(940)에 연결되어 있고, 상기 설치판(910)에 고정된 핀(960)에 상기 홀딩부재(950)의 중심축이 연결되어 있다.
상기 홀딩부재(950)는 실질적으로 테스트 트레이와 접촉하여 테스트 트레이를 홀딩하는 홀딩부(952)를 구비하며, 상기 홀딩부(952)는 테스트 트레이의 측면과 접촉하는 접촉면(954)과 상기 접촉면(954)의 상측에서 연장된 돌출구(956)를 구비한다.
상기 돌출구(956)는 상기 접촉면(954)의 상측에서 연장되어 있어 상기 홀딩부재(950)가 테스트 트레이를 홀딩할 경우 테스트 트레이의 상면과 접촉할 수 있어 테스트 트레이를 보다 견고하게 홀딩할 수 있도록 한다.
상기 실린더(930), 실린더 로드(940), 및 홀딩부재(950)는 상기 설치판(910)의 좌측 및 우측에 쌍으로 형성되어 있다.
이와 같은 구성의 테스트 트레이 이송장치(900)가 테스트 트레이를 홀딩하는 동작 및 홀딩을 해제하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
테스트 트레이를 홀딩하는 동작을 설명하면, 상기 실린더(930)가 작동하여 상기 실린더 로드(940)를 상승시키면, 상기 실린더 로드(940)에 연결된 상기 홀딩부재(950)의 일단이 상승하게 된다. 이와 같이 상기 홀딩부재(950)의 일단이 상승하게 되면, 상기 홀딩부재(950)가 상기 중심축을 중심으로 회전하여(우측 홀딩부재(950)는 시계방향으로 회전하고 좌측 홀딩부재(950)는 반시계방향으로 회전), 우 측 및 좌측 홀딩부재(950)의 홀딩부(952) 사이의 거리가 좁아지면서 홀딩부(952)가 테스트 트레이의 위치까지 하강하게 된다. 따라서, 우측 홀딩부재 및 좌측 홀딩부재(950)의 홀딩부(952) 각각이 테스트 트레이의 우측면 및 좌측면과 접촉하여 결국 테스트 트레이를 홀딩하게 된다.
테스트 트레이의 홀딩을 해제하는 동작을 설명하면, 상기 실린더(930)가 작동하여 상기 실린더 로드(940)를 하강시키면, 상기 실린더 로드(940)에 연결된 상기 홀딩부재(950)의 일단이 하강하게 된다. 이와 같이 상기 홀딩부재(950)의 일단이 하강하게 되면, 상기 홀딩부재(950)가 상기 중심축을 중심으로 회전하여(우측 홀딩부재(950)는 반시계방향으로 회전하고 좌측 홀딩부재(950)는 시계방향으로 회전), 우측 및 좌측 홀딩부재(950)의 홀딩부(952) 사이의 거리가 넓어지면서 홀딩부(952)가 테스트 트레이보다 높은 위치까지 상승하게 된다. 따라서, 우측 홀딩부재 및 좌측 홀딩부재(950)의 홀딩부(952) 각각이 테스트 트레이의 우측면 및 좌측면에서 이격되어 결국 테스트 트레이의 홀딩이 해제된다.
이와 같은 홀딩 동작 및 홀딩 해제 동작을 통해서 테스트 트레이 이송장치(900)가 제1버퍼부(400), 로딩/언로딩부(300) 및 제2버퍼부(500) 사이에서 테스트 트레이를 이송하는 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 테스트 트레이 이송장치(900)가 홀딩 해제 상태에서(즉, 우측 및 좌측 홀딩부재(950)의 홀딩부(952) 사이의 거리가 넓어져 우측 및 좌측 홀딩부재(950)의 홀딩부(952)가 테스트 트레이보다 높은 위치까지 상승한 상태에서), 상기 연결부재(970)에 의해 연결된 상기 X축 스테이지(990)를 따라 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동한다.
다음, 상기 실린더 로드(940)를 상승시켜 상기 홀딩부재(950)를 회전시킴으로써 상기 홀딩부(952)가 상기 로딩/언로딩부(300)에 위치하고 있는 테스트 트레이를 홀딩하도록 한다.
다음, 상기 테스트 트레이의 홀딩을 유지한 상태에서, 테스트 트레이 이송장치(900)가 상기 X축 스테이지(990)를 따라 상기 제1버퍼부(400)로 이동한다. 이 때, 테스트 트레이는 상기 로딩/언로딩부(300) 및 상기 제1버퍼부(400) 사이에 있는 레일을 따라 이동하게 된다.
다음, 상기 실린더 로드(940)를 하강시켜 상기 홀딩부재(950)를 회전시킴으로써 상기 홀딩부(952)가 상기 제1버퍼부(400)에 위치하는 테스트 트레이를 홀딩하는 상태를 해제한다.
다음, 상기 홀딩을 해제한 상태에서, 상기 테스트 트레이 이송장치(900)가 상기 X축 스테이지(990)를 따라 상기 제2버퍼부(500)로 이동한다.
다음, 상기 실린더 로드(940)를 상승시켜 상기 홀딩부재(950)를 회전시킴으로써 상기 홀딩부(952)가 상기 제2버퍼부(500)에 위치하고 있는 테스트 트레이를 홀딩하도록 한다.
다음, 상기 테스트 트레이의 홀딩을 유지한 상태에서, 상기 테스트 트레이 이송장치(900)가 상기 X축 스테이지(990)를 따라 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동한다. 이때, 테스트 트레이는 상기 로딩/언로딩부(300) 및 상기 제2버퍼부(500) 사이에 있는 레일을 따라 이동하게 된다.
다음, 상기 실린더 로드(940)를 하강시켜 상기 홀딩부재(950)를 회전시킴으로써 상기 홀딩부(952)가 상기 로딩/언로딩부(300)에 위치하는 테스트 트레이를 홀딩하는 상태를 해제한다.
<로딩 스택커(600), 언로딩 스택커(700), 반도체소자이송기구(810,820,830)>
도 1 및 도 4를 참조로 로딩 스택커(600), 언로딩 스택커(700) 및 반도체소자 이송기구(810, 820, 830)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 로딩 스택커(600)는 상기 로딩/언로딩부(300)의 전방 일측에 위치하여 테스트할 반도체 소자를 적재하고 있는 공간으로, 상기 로딩 스택커(600)에는 고객 트레이라고 불리는 용기가 마련되어 상기 고객 트레이에 테스트할 반도체 소자가 담겨져 있다.
상기 언로딩 스택커(700)는 상기 로딩/언로딩부(300)의 전방 타측에 위치하여 테스트 완료된 반도체 소자를 양품 및 불량품으로 분리하여 적재하는 공간으로, 상기 언로딩 스택커(700)에는 고객 트레이가 마련되고 상기 고객 트레이에 테스트 완료된 반도체 소자가 분리되어 담겨진다.
상기 반도체소자 이송기구(810, 820, 830)는 Y축 스테이지(810), X축 스테이지(820), 및 픽커 유닛(830)으로 이루어진다.
상기 Y축 스테이지(810)는 고정되어 있으며 상기 X축 스테이지(820)를 지지하고, 상기 X축 스테이지(820)는 상기 Y축 스테이지(810)에 연결되어 상기 Y축 스테이지(810)를 따라 Y축 방향으로 이동하게 된다. 상기 픽커 유닛(830)은 상기 X축 스테이지(820)에 연결되어 상기 X축 스테이지(820)와 함께 Y축 방향으로 이동함과 더불어, 상기 X축 스테이지(820)를 따라 X축 방향으로도 이동한다.
상기 반도체소자 이송기구(810, 820, 830)는 상기 로딩 스택커(600)의 고객 트레이에 담겨진 테스트할 반도체 소자를 상기 로딩/언로딩부(300)의 테스트 트레이로 이송함과 더불어, 상기 로딩/언로딩부(300)의 테스트 트레이에 담겨진 테스트 완료된 반도체 소자를 상기 언로딩 스택커(700)의 고객 트레이로 이송하는 역할을 한다.
이와 같은 반도체 소자의 이송과정을 설명하면, 상기 픽커 유닛(830)이 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하여 테스트 완료된 반도체 소자를 픽킹하고 그 상태로 상기 언로딩 스택커(700)로 이동하여 상기 언로딩 스택커(700)의 고객 트레이에 반도체 소자를 분리하여 담는다. 그 후, 상기 픽커 유닛(830)이 상기 언로딩 스택커(700)에서 상기 로딩 스택커(600)로 이동하여 테스트할 반도체 소자를 픽킹하고 그 상태로 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하여 상기 로딩/언로딩부(300)의 테스트 트레이에 반도체 소자를 로딩한다. 이와 같이 상기 픽커 유닛(830)은 상기 로딩/언로딩부(300), 언로딩 스택커(700) 및 로딩 스택커(600)를 경유하여 다시 로딩/언로딩부(300)로 이동하기 때문에 상기 픽커 유닛(830)이 하나만 형성되어도 반도체 소자의 로딩 및 언로딩 공정이 용이하게 진행될 수 있다. 다만, 상기 픽커 유닛(830)을 복수 개로 형성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 픽커 유닛(830)이 상기 로딩/언로딩부(300)에서 상기 언로딩 스택커(700)로 이동하는 중에 또는 상기 로딩 스택커(600)에서 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하는 중에 픽킹하고 있는 반도체 소자의 정렬이 흐트러지는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 반도체 소자에 대한 로딩 및 언로딩 공정에 에러가 발생할 수 있다. 따라서, 이와 같은 에러를 방지하기 위해서, 상기 로딩/언로딩부(300)와 상기 언로딩 스택커(700) 사이 영역, 및 상기 로딩/언로딩부(300)와 상기 로딩 스택커(600) 사이 영역에 위치정렬장치(850)가 추가로 구비될 수 있다.
상기 위치정렬장치(850)는 도 4의 확대 단면에서 알 수 있듯이, 그 측면이 경사지도록 구성된 안착부(855)를 구비하고 있다. 따라서, 픽커 유닛(830)이 정렬이 흐트러진 반도체 소자를 픽킹하고 있는 상태에서 그와 같은 반도체 소자를 상기 위치정렬장치(850)에 내려놓게 되면 상기 안착부(855)의 경사면을 따라 상기 안착부(855)의 저면에 반도체 소자가 안착되므로 반도체 소자의 정렬이 올바른 상태로 된다.
이와 같이 위치정렬장치(850)가 구비된 경우에 반도체 소자의 이송과정을 설명하면, 상기 픽커 유닛(830)이 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하여 테스트 완료된 반도체 소자를 픽킹하고 그 상태로 상기 위치정렬장치(850)로 이동하여 반도체 소자를 상기 위치정렬장치(850)에 내려놓아 위치를 정렬하고, 다시 반도체 소자를 픽킹하고 그 상태로 상기 언로딩 스택커(700)로 이동하여 상기 언로딩 스택커(700)의 고객 트레이에 반도체 소자를 분리하여 담는다. 그 후, 상기 픽커 유닛(830)이 상기 언로딩 스택커(700)에서 상기 로딩 스택커(600)로 이동하여 테스트할 반도체 소자를 픽킹하고 그 상태로 상기 위치정렬장치(850)로 이동하여 반도체 소자를 상기 위치정렬장치(850)에 내려놓아 위치를 정렬하고, 다시 반도체 소자를 픽킹하고 그 상태로 상기 로딩/언로딩부(300)로 이동하여 상기 로딩/언로딩부(300)의 테스트 트레이에 반도체 소자를 로딩한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 테스트 핸들러는 개발단계의 반도체 소자를 테스트할 목적으로 고안된 것이지만, 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 반드시 개발단계의 반도체 소자의 테스트에만 적용되는 것은 아니며, 대량생산하에서 제조된 반도체 소자들 또는 그와 같은 반도체 소자들 샘플에 대한 테스트에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 핸들러의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부 구성의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부 전방측 구성의 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 트레이 이송장치의 사시도 및 정면도이다.
<도면의 주요부분의 부호에 대한 설명>
100: 제1챔버부 110: 가열영역
120: 테스트영역 200: 제2챔버부
210: 냉각영역 300: 로딩/언로딩부
400: 제1버퍼부 500: 제2버퍼부
600: 로딩 스택커 700: 언로딩 스택커
810: Y축 스테이지 820: X축 스테이지
830: 픽커 유닛 850: 위치정렬장치
900: 테스트 트레이 이송장치 910: 설치판
920: 지지대 930: 실린더
940: 실린더 로드 950: 홀딩부재
952: 홀딩부 954: 접촉면
956: 돌출구 960: 핀

Claims (9)

  1. 설치판;
    상기 설치판에 연결된 지지대;
    상기 지지대에 연결된 실린더 장치;
    상기 실린더 장치에 그 일단이 연결되고, 상기 설치판에 고정된 핀에 그 중심축이 연결되는 홀딩부재를 포함하여 이루어지며,
    상기 홀딩부재는 상기 실린더 장치의 승하강에 의해 상기 중심축을 축으로 회전하여 테스트 트레이를 홀딩 또는 홀딩 해제하는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 장치 및 홀딩부재는 상기 설치판의 일측 및 타측에 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이 이송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀딩부재는, 테스트 트레이와 접하는 접촉면 및 상기 접촉면의 상측에서 연장된 돌출구를 갖는 홀딩부를 구비한 것을 특징으로 하는 테스트 트레이 이송장치.
  4. 가열영역 및 테스트영역을 구비한 제1챔버부;
    상기 제1챔버부의 일측면에 형성되며 냉각영역을 구비한 제2챔버부;
    상기 제1챔버부의 가열영역 전방에 형성된 제1버퍼부;
    상기 제1챔버부의 테스트영역 전방에 형성된 로딩/언로딩부;
    상기 제2챔버부의 전방에 형성된 제2버퍼부; 및
    테스트 트레이를 상기 제2버퍼부에서 상기 로딩/언로딩부로 이송함과 더불어 상기 로딩/언로딩부에서 상기 제1버퍼부로 이송하는, 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 테스트 트레이 이송장치를 포함하여 이루어진 테스트 핸들러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1버퍼부와 로딩/언로딩부 사이, 및 로딩/언로딩부와 상기 제2버퍼부 사이에는 테스트 트레이가 이동할 수 있는 레일이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 테스트 트레이 이송장치가 X축 방향으로 이동할 수 있도록 하는 X축 스테이지를 추가로 포함하고, 상기 테스트 트레이 이송장치는 상기 X축 스테이지를 따라 이동하는 연결부재를 상기 설치판에 구비한 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1챔버부에서 제2챔버부로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제1챔버부와 제2챔버부의 경계부에는 소정의 제1개구부 및 상기 제1개구부를 개폐하기 위한 개폐장치가 형성되어 있고,
    상기 제1버퍼부에서 상기 제1챔버부의 가열영역으로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제1버퍼부와 마주하는 제1챔버부의 측면에는 소정의 제2개구부 및 상기 제2개구부를 개폐하기 위한 개폐장치가 형성되어 있고,
    상기 제2챔버부에서 상기 제2버퍼부로 테스트 트레이가 이동할 수 있도록 상기 제2버퍼부와 마주하는 제2챔버부의 측면에는 소정의 제3개구부 및 상기 제3개구부를 개폐하기 위한 개폐장치가 형성되어 있고, 그리고,
    상기 개폐장치는 실린더, 상기 실린더와 연결되는 실린더 로드, 및 상기 실린더 로드와 연결되는 플레이트로 이루어져, 상기 플레이트가 상승 또는 하강하여 상기 제1개구부, 제2개구부 및 제3개구부를 열거나 닫도록 형성된 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 로딩/언로딩부의 전방 일측에는 테스트할 반도체 소자를 적재하는 로딩스택커가 구비되어 있고,
    상기 로딩/언로딩부의 전방 타측에는 테스트완료한 반도체 소자를 분리하여 적재하는 언로딩 스택커가 구비되어 있고,
    상기 로딩/언로딩부와 상기 로딩 스택커 사이 영역, 및 상기 로딩/언로딩부와 상기 언로딩 스택커 사이 영역에는 위치정렬장치가 구비되어 있으며,
    상기 로딩/언로딩부, 로딩 스택커, 언로딩 스택커 및 위치정렬장치 사이에서 반도체 소자를 이송하기 위해서, Y축 스테이지, 상기 Y축 스테이지에 연결된 X축 스테이지 및 상기 X축 스테이지에 연결된 픽커 유닛으로 이루어진 반도체 소자 이송기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1챔버부 및 제2챔버부는 한 장의 테스트트레이가 수평상태로 진입하여 공정이 진행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
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