KR20130069584A - 전자 소자들의 개선된 테스트를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

전자 소자들의 개선된 테스트를 위한 시스템 및 방법

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KR20130069584A
KR20130069584A KR1020127027504A KR20127027504A KR20130069584A KR 20130069584 A KR20130069584 A KR 20130069584A KR 1020127027504 A KR1020127027504 A KR 1020127027504A KR 20127027504 A KR20127027504 A KR 20127027504A KR 20130069584 A KR20130069584 A KR 20130069584A
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Abstract

전자 소자들(34, 36)을 테스트하고 분류하는 개선된 방법은 시스템 수율을 개선하기 위해 단일 트랙(14)에 적용되는 2 이상의 테스트 스테이션들(38, 40) 및 2 이상의 분류 스테이션들(42, 44)을 사용한다. 단일 트랙(14)에 2 이상의 테스트 스테이션들(38, 40) 및 2 이상의 분류 스테이션들(42, 44)을 적용하는 것은 개선된 시스템 수율을 달성하며 아울러 각 테스트 스테이션(38, 40)마다 이중의 트랙이 설치되었을 경우 예상되었을 것보다도 적게 시스템 비용을 증가시킨다.

Description

전자 소자들의 개선된 테스트를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED TESTING OF ELECTRONIC DEVICES}
본 발명은 전자 소자들을 테스트하고 분류하기 위한 개선된 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 소형 전자 소자들의 전기적 및/또는 광학적 특성들을 테스트하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 2개의 개별적 테스트 스테이션들 및 하나의 테스트 트랙을 사용하여 적어도 2개의 소형 소자 특성들을 병렬로 고속으로 테스트하고 이들을 이들 특성들에 따라 카테고리들로 분류하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
많은 전자 소자들은 자동 테스트 시스템들에 의해 제조 동안 전기적 및/또는 광학적 특성들에 대해 테스트된다. 전형적인 자동 테스트 시스템들은 소자의 전기적 및 광학적 특성들에 연관된 값들을 찾고 측정된 값들에 따라 소자를 수락하거나, 거절하거나 또는 출력 카테고리로 분류하기 위해 정밀 전기적 및/또는 광학적 테스트 장비를 사용한다. 소형 소자들에 있어서, 대량의 작업물들을 취급하기 위해 자동 테스트 시스템들이 흔히 설계되는데, 제조 공정은 크기 및 모양과 같은 기계적 특징들이 실질적으로 동일하지만 전기적 및/또는 광학적 특징들이 다른 다량의 소자들을 제작한다. 일반적으로 한 범위 내에 속하는 전기적 및 광학적 특성들을 가진 다량의 소자들을 제작하고 소자들을 유사한 특징들을 가진 상업적으로 유용한 그룹들로 분류하기 위해 테스트에 의존하는 것이 일반적인 관행이다. 이러한 식으로 테스트 및 분류된 전형적인 전자 소자들은 저항기들, 캐패시터들 및 인덕터들과 같은 수동 성분들, 및 디지털 또는 아날로그 집적회로들 또는 발광 다이오드들과 같은 능동 전자 소자들을 포함한다.
이들 소자들은 흔히 소자들로 채워진 콘테이너들로서 자동 테스트 시스템에 공급된다. 전형적으로 자동 테스트 시스템은 낱개화(singulation)라고 하는 공정에서 대량의 소자들로부터 단일의 소자를 인출하고, 테스트 장비가 요망되는 테스트들을 수행할 수 있도록 소자를 위치를 정하고 이를 고정해야 한다. 테스트는 흔히 소자를 프로브하는 것을 요구하는데, 전기 단자들은 신호들 및 파워가 소자에 인가되어 입력들에 대한 응답들을 모니터할 수 있게 하기 위해 소자에 접촉된다. 자동 테스트 시스템의 과제는 소자들의 전기적 특징들을 판정하고 이들 특징들에 따라 소자들을 그룹들로 분류하는 것이다. 자동 테스트 시스템은 전형적으로 소자들을 트랙 상에 낱개화하는데 이 곳에서 소자들은 소자의 다양한 전기적 및/또는 광학적 특성들이 테스트되고 결과들이 저장되는 하나 이상의 테스트 스테이션들을 지나게 인덱스된다. 소자들이 후속하여 분류 스테이션들을 지나게 인덱스될 때, 소자들은 트랙으로부터 제거되고 앞선 테스트들의 결과들에 따라 다수의 빈들 중 하나 내에 넣어진다. 전형적인 선행 기술의 자동 테스트 시스템이 도 1에 도시되었으며, 위치들 3, 4가 "p" = 피치 거리로 이격된 트랙(2)은 대량의 부품들(6)을 트랙 상에 재치하는(7) 로더(loader)(5)로 화살표 방향으로 트랙(2)에 의해 인덱스된다. 소자(7)는 트랙(2)에 의해 위치(10)에 인덱스되는데 이 위치(10)에서 테스트 스테이션(9)에 의해 테스트되고 결과들이 제어기(도시되지 않음)에 저장된다. 소자(7)는 이어서 트랙(2)에 의해 위치(11)에 인덱스되고 이 위치(11)에서 분류 튜브(12)는 분류를 위해 트랙(2)로부터 소자(13)를 제거한다.
이 발명의 양수인에게 양도된 1998년 12월 1일 발명자들 Douglas J. Garcia, Steven D. Swendrowski, Mitsuaki Tani, Hsang Wang, Martin J. Twite, III, Malcolm Hawkes, Evart David Shealey, Martin S. Voshell, Jeffrey L. Fish 및 Vernon P. Cooke의 미국특허 5,842,579 'ELECTRICAL CRICUIT COMPONENT HANDLER'는 한번에 복수의 부품들을 테스트할 수 있는 복수 트랙들을 가진 회전 디스크 테스트 기계를 개시한다. 병렬로 소자들을 테스트하기 위해 이중의 트랙들을 사용하는 또 다른 예시적인 시스템은 대한민국 충청남도 331-220에 미래사에 의해 제작된 MT20 LED이다. 소자들을 유지하는 트랙은 회전식일 필요는 없다. 1988년 5월 31일 발명자 Jakob Herrman의 미국특허 4,747,479 'DEVICE FOR THE TESTING AND/OR PROCESSING OF SMALL COMPONENT PARTS'는 테스트되는 부품들을 유지하기 위한 선형 벨트를 개시한다. 이들 개시된 바들이 고려하지 않는 것은 테스트 스테이션들이 회전형 또는 선형이든 간에 테스트 스테이션들에 부품들을 공급하는 트랙들을 이중으로 해야 할 필요없이 하나 이상의 소자들을 병렬로 테스트할 수 있는 가능성이다.
필요한 것은 소자들을 테스트 스테이션들에 옮기기 위해 단일의 트랙을 사용하여 적어도 2개의 소자들을 병렬로 테스트하고 이들을 고속으로 분류할 수 있는 소형 전자 소자들을 테스트 및 분류하기 위한 자동 테스트 시스템이다.
본 발명의 면들은 트랙 상에 테스트될 부품들을 수송하는 자동 테스트 시스템을 사용하여 전기적 및/또는 광학적 특성들에 기초하여 전자 소자들을 테스트하고 분류하는 개선된 방법을 제공한다. 개선들은 트랙에 인접한 제 1 및 제 2 테스트 스테이션들을 테스트 시스템에 제공하고, 제 1 테스트 스테이션에서 소자들의 한 부분을 테스트하고 제 2 테스트 스테이션에서 소자들의 또 다른 부분을 테스트하는 것을 포함한다. 이어서, 소자들은 테스트 결과들에 따라 테스트에 기초하여 분류 메커니즘으로 분류된다. 시스템은 한 트랙 상에서 두 테스트 스테이션들을 사용하여 상기 전자 소자들을 테스트하고 분류한다. 본 발명은 이들 테스트들을 병렬로 수행하고, 그럼으로써 소자들을 일련으로 테스트하는 시스템들에 비해서, 그리고 트랙 메커니즘을 이중으로 함으로써 부품들을 병렬로 테스트하는 시스템들보다는 적은 비용으로 수율을 증가시킨다.
이 발명의 면들은 소자들을 처리하기 위해 트랙 및 소자들을 인덱스한다. 인덱스한다라는 것은 트랙이 한 위치로 이동되고 일정시간 동안 멈추고 이어 다음 위치로 이동되는 정지/개시 유형 이동을 지칭한다. 자동 테스트 시스템들의 경우에, 트랙은 전형적으로 소자들이 트랙 내 놓여지는 재치 위치로부터 소자가 테스트되는 테스트 위치들로, 그리고 소자들이 트랙으로부터 제거되어 빈들에 분류되는 분류 위치로, 이어 일련의 단계들로 재치 위치로 다시 인덱스된다. 본 발명은 트랙이 이웃한 소자들 간에 피치보다 큰 소정의 량만큼 인덱스될 때, 한 소자가 제 1 테스트 스테이션에 제공되고 또 다른 소자가 제 2 테스트 스테이션에 제공되도록 테스트 스테이션들의 위치들을 오프셋함으로써 단일 트랙 상에서 병렬로 소자들을 처리할 수 있다. 트랙이 단위 시간당 2배 멀리 인덱스되기 때문에, 시스템 수율은 거의 2배가 될 것이다.
구현되고 본원에 넓게 기술되는 바와 같이, 본 발명의 목적에 따라 전술한 목적 및 다른 목적을 달성하기 위해 방법 및 장치가 개시된다.
본 발명은 트랙이 이웃한 소자들 간에 피치보다 큰 소정의 량만큼 인덱스될 때, 한 소자가 제 1 테스트 스테이션에 제공되고 또 다른 소자가 제 2 테스트 스테이션에 제공되도록 테스트 스테이션들의 위치들을 오프셋함으로써 단일 트랙 상에서 병렬로 소자들을 처리할 수 있다. 트랙이 단위 시간당 2배 멀리 인덱스되기 때문에, 시스템 수율은 거의 2배가 될 것이다.
도 1. 선행 기술의 자동 테스트 시스템.
도 2. 이중 소자 배열을 보인 자동 테스트 시스템.
이 발명의 실시예들은 소형 전자 소자들을 테스트하고 분류하기 위한 개선된 시스템들 및 방법들이다. 본 발명의 실시예들은 트랙 상에 테스트될 부품들을 수송하는 자동 테스트 시스템을 사용하여 전기적 및/또는 광학적 특성들에 기초하여 전자 소자들을 테스트하고 분류하는 개선된 방법을 제공한다. 개선들은 트랙에 인접하게 제 1 및 제 2 테스트 스테이션들을 테스트 시스템에 제공하는 것과 제 1 테스트 스테이션에서 소자들의 부분을 테스트하고 제 2 테스트 스테이션에서 소자들의 또 다른 부분을 테스트하는 것을 포함한다. 이어서, 소자들은 테스트 결과들에 따라 테스트에 기초하여 분류 메커니즘으로 분류된다. 시스템은 한 트랙 상에서 두 테스트 스테이션들을 사용하여 상기 전자 소자들을 테스트하고 분류한다. 본 발명은 이들 테스트들을 병렬로 수행하고, 그럼으로써 소자들을 일련으로 테스트하는 시스템들에 비해서, 그리고 트랙 메커니즘을 이중으로 함으로써 부품들을 병렬로 테스트하는 시스템들보다는 적은 비용으로 수율을 증가시킨다.
이 발명의 실시예들은 테스트하기 위해 전자 소자들을 고정 또는 확고하게 유지하는 위치들을 가진 트랙들을 채용한다. 이 발명의 실시예들은 소자들을 처리하기 위해 트랙 및 고정된 소자들을 인덱스한다. 인덱스한다라는 것은 트랙 및 고정된 소자들이 한 위치로 이동되고 일정시간 동안 멈추고 이어 다음 위치로 이동되는 정지/개시 유형 이동을 지칭한다.
예를 들면, 도 2는 이 발명의 실시예에 따라 배열된 것으로 화살표 방향으로 인덱스하는 트랙(14)를 가진 단일 트랙 자동 테스트 시스템(50)을 포함하는 이 발명의 실시예를 도시한 것이다. 트랙(14)은 전자 소자들(34, 36)을 고정하게 동작하는 위치들(15 ~ 27)을 갖는다. 도 2는 거리 "p" = 피치로 이격된 2개의 인접한 위치들(15, 16)을 도시하고 있다. 위치들(15, 17)은 거리 2p 또는 피치의 두 배만큼 이격된 것에 유의한다. 대량의 전자 소자들(32)은 부품들(34, 36)을 트랙(14) 상에 위치들(18, 19)에 재치하는 피더(30)에 재치된다. 트랙(14)이 다음에 2p의 거리를 인덱스함으로써 2개의 새로운 빈 위치들(16, 17)을 로더(30)에 가져가고 전자 소자들(34, 36)를 위치들(20, 21)에 인덱스할 것이기 때문에 로더는 적어도 2개의 부품들을 재치해야 하는 것에 유의한다. 2개의 로더들이 채용될 수도 있을 것이다. 트랙(14)의 다음 2p 인덱스에 의해 전자 소자들은 위치들(22, 23)에 가져 가게 되고 이 곳에서 이들은 테스트 스테이션들(38, 40)에 의해 병렬로 테스트된다. 제어기(도시되지 않음)에서 테스트하고 테스트 결과들을 저장한 후에, 트랙(14)은 전자 소자들을 크기 2p의 단계들로 위치들(26, 27)에 인덱스하고 이 곳에서 전자 소자들(46, 48)는 튜브들(42, 44)을 분류함으로써 트랙(14)으로부터 제거된다.
트랙(14)은 p가 아니라 2p 만큼 인덱스되기 때문에, 이것은 정지 수를 반이 되게 하고 따라서, 횟수를 반으로 휴지, 가속 및 감속하며, 그럼으로써 거의 2배만큼 시스템 수율을 가속시킨다. 또한, 이 개념은 2 세트 이상의 재치, 테스트 및 분류 스테이션들로 확장될 수 있다. 예를 들면, 3 세트들의 재치, 테스트 및 분류 스테이션들에 있어서, 스테이션들은 단일 패스(pass)로 모든 소자들을 테스트하고 분류하기 위해 시스템이 각 인덱스에 피치의 세배 또는 3p로 인덱스할 수 있도록 배열될 것이다. 이 발명의 실시예들은 디스크와 같은 어셈블리가 이의 표면 상에 또는 표면 내에 하나 이상의 트랙들과 함께 회전하는 회전식 트랙들 또는, 트랙을 스테이션들을 지나 위치들을 재순환할 수 있게 하는 유연한 벨트들 또는 그외 다른 배열들일 수 있는 선형 트랙들을 사용한다.
대량의 소자들은 회전식 공급기들, 진동식 바울(bowl) 공급기들, 중력, 특별 메커니즘들 혹은 이들의 조합을 사용하여 낱개화되어 트랙에 재치될 수 있다. 트랙은 회전판 상에 원형 패턴으로 배열된 일련의 특별한 형상의 홈들 또는 구멍들, 혹은 재치 펜스들 및 유체 포트들을 포함하는 더 복잡한 메커니즘들을 포함할 수 있고, 공통되는 특성은 이들이 소자가 한 위치 내로 인덱스되고, 프로브되고, 테스트되고, 이어서 트랙이 인덱스하는 동안 다수의 빈들(bins) 중 하나 내로 배출되도록 소자들을 고정한다는 것이다. 트랙은 있을 수 있는 중간 위치들을 통해 소자들이 트랙 내에 놓여지는 재치 위치로부터 더욱 있을 수 있는 중간 위치들을 통해 소자가 테스트되는 테스트 위치들로, 그리고, 마지막으로 소자들이 트랙으로부터 제거되어 빈들에 분류되는 분류 위치로 인덱스된다. 이어서, 트랙은 일련의 단계들로 재치 위치로 다시 인덱스된다. 본 발명은 트랙이 오프셋보다 큰 소정의 량만큼 인덱스되었을 때 소자들의 한 부분이 제 1 테스트 스테이션에 제공되고, 반면 소자들의 또 다른 부분이 제 2 테스트 스테이션에 제공되도록 테스트 스테이션들의 위치들을 오프셋함으로써 단일 트랙 상에서 병렬로 소자들을 처리할 수 있다. 트랙은 단위 시간당 2배 멀리 인덱스되기 때문에, 시스템 수율은 거의 2배가 될 것이다. 소자 피치보다 더 크게 인덱스하며 트랙에 인접한 적합한 위치들에 2 세트의 이상의 로더들, 테스트 헤드들 및 분류 빈들을 배치하는 이러한 배열은 동일 수율을 제공하기 위해 트랙 메커니즘들이 이중으로 되었을 경우 요구되었을 것보다 적은 하드웨어와 적은 공간을 갖고 단위 시간당 부품들 수의 거의 2배를 자동 테스트 시스템이 처리할 수 있게 한다.
이 발명의 근본 원리 내에서 위에 기술된 이 발명의 실시예들의 상세에 많은 변경들이 행해질 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음 청구항들에 의해서만 결정될 것이다.
2, 14 : 트랙 3, 4, 10, 11, 15 - 27 : 위치
5, 30 : 로더 6 : 부품들
7, 13, 32, 34, 36, 46, 48 : 소자
9, 38, 40 : 테스트 스테이션 12, 42, 44 : 튜브
50 : 시스템

Claims (12)

  1. 자동 테스트 시스템을 사용하여 전자 소자들을 테스트 및 분류하는 개선된 방법으로서, 상기 자동 테스트 시스템은 상기 전자 소자들을 이송하기 위한 트랙을 갖는 것으로, 개선들은:
    상기 트랙에 모두 인접한 것들인 제 1 테스트 스테이션, 제 2 테스트 스테이션, 제 1 분류 스테이션 및 제 2 분류 스테이션을 상기 자동 테스트 시스템에 제공하는 단계;
    상기 전자 소자들의 제 1 부분을 상기 트랙으로 상기 제 1 테스트 스테이션에 이웃한 위치에 이송하고 상기 전자 소자들의 제 2 부분을 상기 트랙으로 상기 제 2 테스트 스테이션에 이웃한 위치에 이송하는 단계로서, 상기 전자 소자들의 상기 제 1 부분 및 제 2 부분의 상기 이송은 실질적으로 동시에 행해지는 것인, 단계;
    상기 전자 소자들의 상기 제 1 부분에 대해 제 1 테스트를 상기 제 1 테스트 스테이션에서 수행하여 제 1 테스트 결과들을 얻고, 상기 전자 소자들의 상기 제 2 부분에 대해 제 2 테스트를 상기 제 2 테스트 스테이션에서 수행하여 제 2 테스트 결과들을 얻는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 테스트는 실질적으로 동시에 행해지는 것인, 단계;
    상기 전자 소자들의 상기 제 1 테스트된 부분을 상기 제 1 분류 스테이션에 인접하게 이송하고 상기 전자 소자들의 상기 제 2 테스트된 부분을 상기 제 2 분류 스테이션에 인접하게 이송하는 단계;
    상기 제 1 테스트 결과들에 따라 상기 제 1 분류 스테이션에서 상기 전자 소자들의 상기 제 1 테스트된 부분을 분류하고, 상기 제 2 테스트 결과들에 따라 상기 전자 소자들의 상기 제 2 테스트된 부분을 분류하는 단계로서, 상기 분류는 실질적으로 동시에 행해지며, 그럼으로써 상기 전자 소자들을 상기 한 트랙 상에 상기 제 1 및 제 2 테스트 스테이션들에서 테스트 및 분류하는 것인, 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전자 소자는 수동 전자 성분인, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전자 소자는 발광 다이오드인, 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 트랙은 회전식인, 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 트랙은 선형인, 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 자동 테스트 시스템은 하나 이상의 트랙을 갖는, 방법.
  7. 전자 소자들을 테스트하기 위한 개선된 자동 테스트 시스템으로서, 상기 개선들은:
    인덱스에 의해 상기 전자 소자들을 이송하게 동작하는 트랙;
    상기 트랙에 인접하게 배열된 제 1 및 제 2 테스트 스테이션들;
    상기 트랙에 인접하게 배열된 제 1 및 제 2 분류 스테이션들을 포함하며,
    상기 트랙은 상기 전자 소자들의 한 부분이 상기 제 1 테스트 스테이션에 인접하고 상기 전자 소자들의 제 2 부분이 상기 제 2 테스트 스테이션에 인접하도록 전자 소자들을 이송하게 동작하는 것을 포함하는, 자동 테스트 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 전자 소자는 수동 전자 성분인, 자동 테스트 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 전자 소자는 발광 다이오드인, 자동 테스트 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 트랙은 회전식인, 자동 테스트 시스템.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 트랙이 선형인, 자동 테스트 시스템.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 개선들은 하나 이상의 트랙 및 각 트랙에 인접한 제 1 및 제 2 테스트 스테이션들 및 각 트랙에 인접하게 배열된 제 1 및 제 2 분류 스테이션들을 포함하는, 자동 테스트 시스템.
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