KR20100095351A - 직선 왕복 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직선 왕복 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템을 제공한다. 직선 왕복 테스트 모듈은 피시험 소자를 일시적으로 수용하는 하나 이상의 수용 장치(예를 들면, 삽입 홈)를 포함하고, 피시험 소자에 대하여 하나 이상의 축 방향으로 직선 왕복을 행하는 직선 왕복 기구를 더 포함한다. 직선 왕복 테스트 모듈은 핸들러(handler) 및 테스터(tester)와 결합하여 직선 왕복 테스트 시스템을 구성한다. 여기서, 핸들러는 피시험 소자를 픽업하여 직선 왕복 테스트 모듈에 배치하며, 테스터는 직선 왕복 테스트 모듈 및 핸들러를 각각 제어한다.

Description

직선 왕복 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템{RECIPROCATING TEST MODULE AND TEST SYSTEM THEREOF}
본 발명은 테스트 시스템에 관한 것으로, 특히 모션 센서(motion sensor)에 적용되는 직선 왕복 테스트 모듈 및 직선 왕복 테스트 시스템에 관한 것이다.
모션 센서(motion sensor; 또는 '움직임 센서'라 칭함)는 운동 상태(예를 들면, 경사각)를 이와 대응하는 전자 신호로 전환하는 소자로서, 이는 현대의 전자 또는 전기기계 장치, 예를 들면, 게임 제어기, 이동 전화, 엠피쓰리(MP3), 카메라, 개인 휴대 단말기(PDA) 등에 점차 보편적으로 사용되고 있다. 이들은 각종 운동(예를 들면, 직선 왕복, 가속, 선회 등)과 관련된 응용을 행할 수 있어 사용상의 실용성, 편리성 또는 기능의 다양성을 촉진한다.
현재의 모션 센서는 일반적으로 반도체 제조공정 기술에 전기기계 기술[예를 들면, 마이크로 전기기계 시스템(micro-electro-mechanical system, MEMS)]을 결합하여 직접회로로 제작된다. 일반적인 직접회로와 같이 패키징된 모션 센서에 대하여 최종 테스트(final test)를 진행하여 그 기능의 정확성을 확보해야 한다. 테스트를 진행할 때에 기능 및 전기적 파라미터에 대하여 테스트를 진행하는 것 외에 그 운동 상태(예를 들면, 경사각)의 정확성에 대해서도 테스트를 진행해야 한다.
하지만，종래의 모션 센서의 테스트 시스템에 따른 운동 상태 테스트는 테스트 항목이 적을 뿐만 아니라, 각 운동 상태의 테스트 항목에 대하여 각각 다른 운동 테스터를 사용해야 한다. 이러한 구성은 테스트 시스템 설계의 복잡화 및 비용의 증가를 초래할 뿐만 아니라 테스트 효율(throughput)을 향상시킬 수 없게 된다. 따라서, 다른 테스트 장치에 결합되어 비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 설계를 간소화하고 테스트의 유연성을 강화하여 테스트 효율을 향상시키는데 유리한, 모션 센서의 각종 운동 상태를 테스트하는 테스트 장치를 개발할 필요가 있다.
본 발명은 모션 센서에 사용하기 적합한 직선 왕복 테스트 모듈 및 직선 왕복 테스트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 모듈화된 설계에 의해 직선 왕복 테스트 모듈을 종래의 테스트 시스템에 결합할 수 있고, 다른 운동 테스트 모듈과 유연하게 치환하여 사용할 수 있다. 그러므로 비용을 낮추고, 설계를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 테스트의 유연성 및 다양성을 증가하여 테스트 효율을 향상시키는데 유리하다.
본 발명의 일실시예에 따른 직선 왕복 테스트 모듈은 피시험 소자(예를 들면, 모션 센서)를 일시적으로 수용하는 하나 이상의 수용 장치(예를 들면, 삽입 홈)를 포함하고, 피시험 소자에 대하여 직선 왕복 운동을 진행하는 직선 왕복 기구를 더 포함한다. 본 실시예에서, 직선 왕복 기구는 회전판, 슬라이딩 베이스 및 연결 로드를 포함하고, 회전판이 회전할 때에 연결 로드로 슬라이딩 베이스를 이끌어 궤도를 따라 직선 왕복 운동을 하도록 한다. 직선 왕복 테스트 모듈은 핸들러(handler) 및 테스터(tester)와 결합하여 직선 왕복 테스트 시스템을 구성한다. 여기서 핸들러는 피시험 소자를 픽업하여 직선 왕복 테스트 모듈에 수용시키고, 테스터는 전송선을 통해 직선 왕복 테스트 모듈 및 핸들러를 각각 제어한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 직선 왕복 기구는 제1 구동 장치(예를 들면, 모터)에 의해 제어되어 피시험 소자가 제1 축 방향 주위로 회전하도록 하는 제1 롤링 기구; 및 제2 구동 장치(예를 들면, 모터)에 의한 제어를 받아 피시험 소자가 제2 축 방향 주위로 회전하도록 하는 제2 롤링 기구를 더 포함함으로써, 피시험 소자가 직선 왕복 운동을 행하는 중에 각도를 이루는 회전을 동시에 진행하도록 한다.
도 1의 시스템 블록도는 본 발명 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 시스템(1)을 나타낸 것으로, 패키징된 모션 센서(motion sensor，또는 '움직임 센서'라 칭함)의 직선 왕복 운동을 테스트하는데 사용한다. 모션 센서는 운동 상태(예를 들면, 경사각)를 이와 대응하는 전자 신호로 전환할 수 있는 소자이다. 응용 분야에 따라，모션 센서는 가속도계(accelerometer), 자이로스코프 (Gyroscope), 압력 센서 등이 될 수 있다. 모션 센서는 다양한 구성 원리를 가지는데, 본 실시예에서는 마이크로 전기기계 시스템(MEMS) 기술에 의해 제조된 모션 센서를 예로 든다.
본 실시예에서, 직선 왕복 테스트 시스템(1)은 주로 직선 왕복 테스트 모듈(10), 핸들러(handler)(12) 및 테스터(tester)(14)를 포함한다. 직선 왕복 테스트 모듈(10)은 하나 이상의 피시험 소자(device under test, DUT)를 일시적으로 수용하는 하나 이상의 수용 장치(100)(예를 들면, 삽입 홈)를 구비하고, 직선 왕복 기구(101)에 의해 피시험 소자가 직선 왕복 운동을 진행한다. 한편, 직선 왕복 테스트 모듈(10)은 피시험 소자의 온도를 조절할 수 있는 가열 장치(102)를 더 포함한다. 그리고 핸들러(12)는 피시험 소자를 픽업하여 직선 왕복 테스트 모듈(10)에 배치하여 테스트를 진행하고, 테스트가 완료된 후에는 피시험 소자를 취출하는 픽 앤 플레이스(pick/place) 장치(120)를 포함한다. 다음으로, 분류 장치(121)는 테스트 결과에 근거하여 피시험 소자를 분류한다. 테스터(14)는 테스트 헤드(test head)(140)를 주요 구성요소로서 포함하고, 그 내부에 테스트와 관련된 회로가 구 비되어, 전송선(16, 18)을 통해 직선 왕복 테스트 모듈(10) 및 핸들러(12)를 각각 제어한다. 구체적으로 설명하면, 테스터(14)는 우선 전송선(18)을 통해 피시험 소자를 픽업하여 직선 왕복 테스트 모듈(10) 내에 위치시키도록 핸들러(12)에 지시한다. 그런 다음, 테스터(14)는 전송선(16)을 통해 직선 왕복 운동을 진행하도록 직선 왕복 테스트 모듈(10)에 지시한다. 피시험 소자의 출력 신호는 전송선(16)을 거쳐 테스터(14)에 피드백 전달된다. 마지막으로 테스터(14)는 피시험 소자를 꺼내어 분류하도록 핸들러(12)에 지시한다. 직선 왕복 테스트 시스템(1)에 의해 피시험 소자의 직선 가속도[일반적으로 중력 가속도(g-force) 또는 '중력 가속도 g값'이라고도 칭하며, 물체가 중력 가속도에 대한 가속도 크기를 나타내며, 단위 g는 약 9.8m/S2이다]를 측정할 수 있다. 가속도에 대한 측정에서, 본 출원인이 동시에 출원한 다른 하나의 특허출원을 참조할 수 있다. 해당 발명의 명칭은 "동적 상태 테스트 장치 및 방법"으로서，그 세부 내용은 여기서 생략한다.
종래의 운동 테스트 시스템과 비교할 때, 본 발명의 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 시스템(1)은 적어도 아래와 같은 장점이 있다. 본 실시예는 직선 왕복 테스트 모듈(10)을 모듈화한 후 다른 종류의 운동 테스트를 진행하고자 할 때에는 직선 왕복 테스트 모듈(10)을 다른 테스트 모듈로 치환하기만 하면 되므로, 핸들러(12)의 기존의 설계를 바꿀 필요가 거의 또는 전혀 없게 된다. 즉, 단일의 재래식(비운동 테스트) 핸들러에 개별적인 운동 테스트 모듈을 결합할 수 있어서 유연하게 사용할 수 있고, 다양하게 테스트를 진행할 수 있을 뿐만 아니라 비용을 낮출 수 있다[그외 다른 운동 테스트 모듈은 본 출원인이 동시에 출원한 다른 하나의 출원을 참조할 수 있다. 그 발명의 명칭은 "롤링 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템", "회전 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템"이며, 이들에 대한 상세한 설명은 여기서는 생략한다]. 종래의 운동 테스트 시스템을 살펴보면, 선별 분류, 운동 테스트 및 테스트 헤드가 일체로 설계되어 있어, 서로 다른 운동 테스트에 대하여 상이한 운동 테스트 시스템 통합체를 사용해야 한다.
도 2의 투시도는 본 발명의 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 시스템(1)을 나타내고, 도 3의 투시도는 그 중의 직선 왕복 테스트 모듈(10)의 세부 구조를 나타내고, 도 4의 투시도는 직선 왕복 테스트 모듈(10) 중 일부에 대한 세부 구조를 나타낸다. 이들 도면에 나타낸, 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호로 표시한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 직선 왕복 테스트 시스템(1)은 주로 직선 왕복 테스트 모듈(10), 핸들러(handler)(12) 및 테스터(tester)(14)를 포함한다. 여기서 직선 왕복 테스트 모듈(10)은 피시험 소자(DUT)를 일시적으로 수용하기 위한 소자 삽입 홈(100)을 구비한다. 삽입 홈(100)과 직선 왕복 테스트 모듈(10)의 나머지 부분 사이에 위치한 부분은 소자 인터페이스 보드(device interface board, DIB)(103)로서, 일반적으로 피시험 소자 보드(DUT board), 퍼포먼스 보드(performance board) 또는 로드 보드(load board)라고도 부른다. 소자 인터페이스 보드(DIB)(103)는 주로 피시험 소자의 신호를 전기적 인터페이스를 통해서 직선 왕복 테스트 모듈(10)의 나머지 부분에 전송하는 전기적 인터페이스를 제공한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 삽입 홈(100), 소자 인터페이스 보드(103) 외에， 본 발명의 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 모듈(10)은 베이스(104), 승강 기구(105), 테스트 적재대(106), 직선 왕복 기구(101), 프레임(108) 및 얼라인먼트 부재(109)를 더 포함한다. 여기서, 승강 기구(105)는 베이스(104)와 테스트 적재대(106) 사이에 설치되어, 테스트 적재대(106) 및 그 위에 설치된 각 구성요소를 승강시킨다. 본 실시예에서, 직선 왕복 테스트를 진행하기 전에 승강 기구(105)는 우선 테스트 적재대(106)(및 그 위에 설치된 각 구성요소)를 상승시켜 핸들러(12)가 피시험 소자를 삽입 홈(100) 내에 편리하게 넣을 수 있도록 한다. 피시험 소자를 적절하게 위치시킨 후, 승강 기구(105)는 테스트 적재대(106)를 하강시킨다. 그리고 직선 왕복 테스트가 완료된 후에 승강 기구(105)는 테스트 적재대(106)를 재차 상승시켜 핸들러(12)가 피시험 소자를 편리하게 꺼내도록 한다. 승강 기구(105)가 상승 및 하강할 때에, 얼라인먼트 부재(109)를 사용하여 직선 왕복 테스트 모듈(10)과 핸들러(12) 사이의 정렬을 실현한다. 본 실시예에서는 직선 왕복 테스트 모듈(10)을 승강시키는 방식에 의해 피시험 소자의 픽 앤드 플레이스(pick and place)를 실현하지만, 다른 실시예에서는 핸들러(12)를 승강시키는 방식 또는 직선 왕복 테스트 모듈(10)과 핸들러(12)를 동시에 이동시키는 방식으로 피시험 소자의 픽 앤드 플레이스를 실현할 수도 있다.
도 3과 도 4를 함께 참조하면, 본 실시예에서，테스트 적재대(106) 위에 직선 왕복 기구(101)가 설치되어 있으며, 이는 크랭크 슬라이딩 블록 구조로서 주로 회전판(1010)(예를 들면, 평형추), 슬라이딩 베이스(1011) 및 연결 로드(1012)를 포함한다. 회전판(1010)과 슬라이딩 베이스(1011)는 각각 활동 축(1013A, 1013B)을 통해 연결 로드(1012)와 연결된다. 슬라이딩 베이스(1011) 위에 소자 인터페이스 보드(103) 및 수용 장치(100)가 설치되어 있다. 그리고 직선 왕복 운동을 진행할 때에 회전판(1010)은 구동 장치(예를 들면, 모터, 도시하지 않음)의 구동에 의해 회전축(1014) 주위로 회전하면서 연결 로드(1012)를 통해 슬라이딩 베이스(1011)를 이끌어 슬라이딩 베이스(1011)(및 그 위의 피시험 소자)가 궤도(1015)를 따라 직선 왕복 운동을 하도록 한다. 즉, 크랭크 슬라이딩 블록 구조에 의해 회전판(1010)의 원주 운동을 슬라이딩 베이스(1011)의 직선 왕복 운동으로 전환하여 슬라이딩 베이스(1011) 윗면의 피시험 소자가 양방향의 가속을 받도록 할 수 있다.
도 5의 투시도는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 모듈(10A)을 나타낸다. 본 실시예에서는 위에 설명한 실시예에 따른 직선 왕복 기구(101)에 롤링 기구를 결합함으로써 피시험 소자가 직선 왕복 운동을 행하는 도중에 각도를 이루는 회전을 동시에 행할 수 있도록 한다. 롤링 기구의 세부 구성은 본 출원인이 동시에 출원한 "롤링 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템"이라는 명칭으로 된 다른 출원을 참조할 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 롤링 기구는 슬라이딩 베이스(1011) 위에 설치되며, 주로 프레임(108), 제1 롤링 기구(101A) 및 제2 롤링 기구(101B), 제1 구동 장치(107A) 및 제2 구동 장치(107B)를 포함한다. 그리고 삽입 홈(100)에 수용된 피시험 소자는 소자 인터페이스 보드(103)에 의해 제2 롤링 기구(101B) 위에 고정되어 있다. 여기서 제1 롤링 기구(101A)는 제1 구동 장치(107A)(예를 들면, 스텝퍼 모터)의 제어에 의해 제1 축 방향 주위로 회전한다. 제2 롤링 기구(101B)[제1 롤링 기구(101A)의 내부에 설치됨]는 제2 구동 장치(107B)(예를 들면, 스텝퍼 모터)의 제어에 의해 제2 축 방향 주위로 회전한다.
본 발명의 실시예에서, 직선 왕복 운동 테스트는 피시험 소자를 가열하여 소정의 온도 또는 온도 범위를 유지하는 단계를 더 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 직선 왕복 테스트 모듈(10)을 모듈화하여 피시험 소자를 종래의 테스트 시스템과 같이 핸들러(12) 내에 위치시키지 않고 직선 왕복 테스트 모듈(10) 내에 위치시킨다. 따라서 피시험 소자에 높은 온도를 제공하기 위하여，종래의 가열 플랫폼을 사용하여 피시험 소자의 온도 상태를 유지할 수 있다. 다만, 도 6a에 도시한 투시도와 같이，본 발명의 바람직한 일실시예는, 삽입 홈(100) 내에 가열 장치(102)를 실장한다. 도 6b는 도 6a의 절단선 6B-6B'에 따른 단면도이다. 본 실시예에서, 가열 장치(102)는 피시험 소자(19)의 아래쪽에 설치하며, 가열기(102A)(예를 들면, 하나 이상의 고저항 재질의 가열선)를 포함한다. 게다가 가열기(102A) 사이(또는 그 근처)에 온도 센서(102B)[예를 들면, 서머커플(thermal couple)]가 설치되어 있어 온도를 감지한다.
이상은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하며 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 진행한 각종 수정 및 변형은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.
도 1의 시스템 블록도는 본 발명의 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 시스템을 나타낸다.
도 2의 투시도는 본 발명의 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 시스템을 나타낸다.
도 3의 투시도는 도 2의 직선 왕복 테스트 모듈의 세부구조를 나타낸다.
도 4의 투시도는 도 3의 직선 왕복 테스트 모듈 중 일부분의 세부 구조를 나타낸다.
도 5의 투시도는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 직선 왕복 테스트 모듈을 나타낸다.
도 6a의 투시도는 내부에 가열 장치가 설치된 삽입 홈을 나타낸다.
도 6b는 도 6a의 절단선 6B-6B'에 따른 단면도를 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 직선 왕복 테스트 시스템, 10: 직선 왕복 테스트 모듈, 100: 수용 장치(삽입 홈), 101: 직선 왕복 기구, 1010: 회전판(평형추), 1011: 슬라이딩 베이스, 1012: 연결 로드, 1013A/1013B: 활동 축, 1014: 회전축, 1015: 궤적, 101A: 제1 롤링 기구, 101B: 제2 롤링 기구, 102: 가열 기구, 102A: 가열기, 102B: 온도 센서(서머커플), 103: 소자 인터페이스 보드(DIB), 104: 베이스, 105: 승강 기구, 106: 테스트 적재대, 107A: 제1 구동 장치, 107B: 제2 구동 장치, 108: 프레임, 109: 얼라인먼트 부재, 12: 핸들러(handler), 120: 픽 앤 플레이스(pick/place) 장치, 121: 분류 장치, 14: 테스터(tester), 140: 테스트 헤드(test head), 16: (제1) 전송선, 18: (제2) 전송선, 19: 피시험 소자

Claims (5)

  1. 피시험 소자(DUT)를 수용하는 하나 이상의 수용 장치; 및
    상기 피시험 소자를 직선 왕복 운동시키는 직선 왕복 기구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선 왕복 테스트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피시험 소자에 전기적 인터페이스를 제공하는 소자 인터페이스 보드(DIB)를 더 포함하는 직선 왕복 테스트 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직선 왕복 기구는,
    회전하도록 구동되는 회전판；
    궤적을 따라 운동하는 슬라이딩 베이스; 및
    활동 축을 통해 상기 회전판과 상기 슬라이딩 베이스와 각각 연결되는 연결 로드를 포함하고,
    상기 회전판은 회전시 상기 연결 로드를 통해 상기 슬라이딩 베이스를 이끌어 상기 궤적을 따라 직선 왕복 운동을 하도록 되어 있는, 직선 왕복 테스트 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피시험 소자를 픽업하여 상기 수용 장치에 수용시키는 핸들러(handler) ； 및
    상기 직선 왕복 기구 및 상기 핸들러를 각각 제어하는 테스터(tester)를 더 포함하는 직선 왕복 테스트 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 테스터가 상기 직선 왕복 기구를 제어할 수 있도록 하는 제1 전송선；및
    상기 테스터가 상기 핸들러를 제어할 수 있도록 하는 제2 전송선을 더 포함하 는 직선 왕복 테스트 시스템.
KR1020090058108A 2009-02-20 2009-06-29 직선 왕복 테스트 모듈 및 그 테스트 시스템 KR101130125B1 (ko)

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