KR20170011650A

KR20170011650A - 테스트핸들러

Info

Publication number: KR20170011650A
Application number: KR1020150104605A
Authority: KR
Inventors: 나윤성; 이상원; 권영호
Original assignee: (주)테크윙
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-02-02
Also published as: KR102312490B1

Abstract

본 발명은 반도체소자의 테스트를 지원하는 테스트핸들러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 테스트핸들러는 반도체소자가 안착될 수 있는 테스트트레이; 상기 테스트트레이로 반도체소자를 로딩시키는 로딩장치; 상기 테스트트레이 및 상기 테스트트레이에 있는 반도체소자를 테스터 측으로 밀어 반도체소자를 테스터에 전기적으로 연결시키는 푸싱장치; 테스트위치에 있는 상기 테스트트레이를 지지하는 지지레일; 상기 지지레일에 의해 지지되고 있는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 위치보정기; 상기 위치보정기가 상기 테스트트레이의 위치를 보정할 수 있도록 상기 위치보정기를 조작하는 조작기; 및 테스트위치로부터 언로딩위치로 온 테스트트레이로부터 반도체소자를 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함한다.
본 발명에 따르면 테스트트레이의 위치를 정확히 보정할 수 있어서 작동의 신뢰성이 향상될 수 있고, 불량 작동에 따른 반도체소자나 제반 부품의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

테스트핸들러{TEST HANDLER}

본 발명은 테스터에 의한 반도체소자의 테스트를 지원하는 테스트핸들러에 관한 것이다.

테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자가 테스터에 의해 테스트될 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 반도체소자를 등급별로 분류하여 고객트레이에 적재하는 기기이다.

도 1은 테스트핸들러(100)에 대한 개념적인 평면도이다.

도 1에서 참조되는 바와 같이, 테스트핸들러(100)는 테스트트레이(TT), 제1 핸드(110), 제1 챔버(120), 테스트챔버(130), 푸싱장치(140), 제2 챔버(150), 제2 핸드(160)를 포함한다.

테스트트레이(TT)는 대한민국 공개특허 10-2007-0088010호 등에서 참조되는 바와 같이 반도체소자가 안착될 수 있는 복수의 인서트가 다소 유동 가능하게 설치되며, 다수의 이송장치(미도시)에 의해 정해진 폐쇄경로(C)를 따라 순환한다.

제1 핸드(110)는 고객트레이(CTn)에 적재되어 있는 테스트되어야 할 반도체소자들을 제1 위치(P1)에 있는 테스트트레이(TT)로 로딩(Loading)시킨다. 이러한 경우 제1 핸드(110)는 반도체소자들을 테스트트레이(TT)에 로딩시키는 로딩장치로서 기능하며, 제1 위치(P1)는 로딩위치(Loading Position)가 된다.

제1 챔버(120)는 제1 위치(P1)로부터 이송되어 온 테스트트레이(TT)에 적재되어 있는 반도체소자들을 테스트 환경조건에 따라 예열(豫熱) 또는 예냉(豫冷)시키기 위해 마련된다.

테스트챔버(130)는 제1 챔버(120)에서 예열 또는 예냉된 후 테스트위치(TP : Test Position)로 이송되어 온 테스트트레이(TT)의 반도체소자들을 테스트하기 위해 마련된다.

푸싱장치(140)는 테스트챔버(130) 내의 테스트위치(TP)에 있는 테스트트레이(TT)를 테스트챔버(130) 측에 결합되어 있는 테스터(TESTER) 측으로 밀어 테스트트레이(TT)의 인서트에 적재된 반도체소자들을 테스터의 테스트소켓에 전기적으로 연결시킨다. 이러한 푸싱장치(140)는 대한민국 공개특허 10-2013-0027664호에서 참조되는 바와 같이 반도체소자를 가압하는 푸셔를 가진 매치플레이트(141)와 매치플레이트(141)를 테스트트레이(TT) 측으로 진퇴시키는 이동원(142)을 포함한다. 이와 같은 구성에서, 이동원(142)이 동작함으로써 매치플레이트(141)가 이동하여 테스트트레이(TT)와 정합한 후, 다시 매치플레이트(141) 및 테스트트레이(TT)가 이동함으로써, 테스트트레이(TT)의 반도체소자가 테스터에 전기적으로 연결된다. 이 때, 테스트트레이(TT)의 반도체소자는 매치플레이트(141)에 있는 푸셔에 의해 테스트소켓 측으로 가압된다.

제2 챔버(150)는 테스트챔버(130)로부터 이송되어 온 테스트트레이(TT)에 적재되어 있는 가열 또는 냉각된 반도체소자들을 상온(常溫) 또는 상온에 가깝게 회귀시키기 위해 마련된다.

제2 핸드(160)는 제2 위치(P2)로 온 테스트트레이(TT)에 적재되어 있는 반도체소자들을 테스트 등급별로 분류하면서 빈 고객트레이(CTe)로 언로딩(Unloading)시킨다. 이러한 경우 제2 핸드(160)는 반도체소자들을 테스트트레이(TT)로부터 언로딩시키는 언로딩장치로서 기능하며, 제2 위치(P2)는 언로딩위치(Unloading Position)가 된다.

위와 같은 구성을 가지는 테스트핸들러(100)에서 테스트트레이(TT)는 제1 위치(P1), 테스트위치(TP) 및 제2 위치(P2)를 지나 다시 제1 위치(P1)로 이어지는 순환 경로(C)를 따라서 순환 이동한다.

그리고 근래에 본 출원인에 의해 새로이 제안된 테스트핸들러에서는, 테스트 모드에 따라서 테스트트레이(TT)가 순환 경로(C)의 역방향으로 순환 이동할 수도 있다. 이러한 경우, 제1 핸드(110)와 제2 핸드(160), 제1 챔버(120)와 제2 챔버(150)의 역할이 전환되며, 제2 위치(P2)가 로딩위치가 되고 제1 위치(P1)가 언로딩위치가 된다.

한편, 푸싱장치(140)에 의해 테스트트레이(TT)가 테스터(TESTER) 측을 향하여 밀리면서 테스트트레이(TT)의 반도체소자와 테스터(TESTER)의 테스트소켓이 전기적으로 적절히 연결되기 위해서는 테스트트레이(TT)가 테스트위치(TP)에 정확히 위치하고 있어야 한다. 그런데, 이송장치의 기계적 공차나 지속된 사용에 따른 마모 또는 작동 충격 등의 원인에 의해 테스트트레이(TT)가 테스트위치(TP)에 정확히 위치할 수 없는 경우가 발생한다. 이처럼 테스트트레이(TT)의 위치가 불량한 경우, 푸싱장치(140)가 테스트트레이(TT)를 밀어주는 동작 과정에서 매치플레이트와 테스트트레이(TT) 간의 정합 불량과 반도체소자와 테스트소켓 간의 접촉 불량이 발생한다. 이에 따라 반도체소자뿐만 아니라 테스트핸들러(100)와 테스터(TESTER)의 각종 제반 부품(인서트나 테스트소켓 또는 인서트나 테스트소켓을 구성하는 구성품 등)이 손상될 수 있다.

물론, 센서를 통해 테스트트레이(TT)의 위치를 감지함으로써 테스트트레이(TT)가 테스트위치(TP)에 적절히 위치하고 있는지를 파악하는 기술이 있기는 하지만, 센서의 정확성이 떨어지거나 센서의 고장이 발생한 경우에는 위에서 언급된 위치 불량에 따른 문제에 그대로 노출된다. 따라서 기구 및 제어적인 측면에서 테스트트레이의 위치 불량 문제를 해소 또는 방지하기 위해 대한민국 공개특허 10-2013-0074874호나 대한민국 공개특허 10-2013-059485호와 같은 기술이 제안되었다. 그리고 본 발명은 이러한 테스트트레이의 위치 불량 문제를 해결 및 대처하기 위한 기술을 더욱 발전시키고자 도출되었다.

본 발명의 목적은 테스트트레이의 위치를 보정할 수 있고, 테스트트레이의 위치에 대한 적부를 정확히 감지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 형태에 따른 테스트핸들러는, 로딩(Loading)위치, 테스트(Test)위치 및 언로딩(Unloading)위치를 거쳐 다시 로딩위치로 이어지는 일정한 순환 경로를 순환하며, 반도체소자가 안착될 수 있는 테스트트레이; 상기 테스트트레이가 로딩위치에 있을 때, 상기 테스트트레이로 반도체소자를 로딩시키는 로딩장치; 상기 로딩장치에 의한 반도체소자의 로딩이 완료된 후 테스트위치로 온 상기 테스트트레이 및 상기 테스트트레이에 있는 반도체소자를 테스터 측으로 밀어 반도체소자를 테스터에 전기적으로 연결시키는 푸싱장치; 테스트위치에 있는 상기 테스트트레이를 지지하는 지지레일; 상기 지지레일에 의해 지지되고 있는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 위치보정기; 상기 위치보정기가 상기 테스트트레이의 위치를 보정할 수 있도록 상기 위치보정기를 조작하는 조작기; 및 적재된 반도체소자의 테스트가 완료된 후 테스트위치로부터 언로딩위치로 온 테스트트레이로부터 반도체소자를 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함하고, 상기 푸싱장치는, 상기 테스트트레이와 정합하며, 상기 테스트트레이에 있는 반도체소자를 테스터의 테스트소켓 측으로 가압하는 푸셔를 가지는 매치플레이트; 및 상기 매치플레이트를 상기 테스트트레이 측을 향하여 전진시키거나 후퇴시키는 이동원; 을 포함한다.

상기 위치보정기는 상기 지지레일에 설치됨으로써 상기 지지레일에 지지된 상기 테스트트레이의 이동과 함께 이동한다.

상기 테스트트레이는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 데 필요한 보정홈을 가지고 있고, 상기 위치보정기는, 상기 조작기에 의해 눌려지는 눌림부재; 상기 눌림부재가 상기 조작기에 의해 조작되면 상기 보정홈에 삽입됨으로써 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 보정핀; 상기 눌림부재와 상기 보정핀 사이를 탄성 지지하는 제1 스프링; 및 상기 보정핀에 상기 눌림부재 측으로 탄성력을 가하는 제2 스프링; 을 포함한다.

상기 제1 스프링은 상기 제2 스프링보다 탄성계수가 크다.

상기 보정핀의 이동 여부를 감지함으로써 상기 테스트트레이의 위치 불량 여부를 감지할 수 있는 감지기; 를 더 포함한다.

상기 위치보정기는 상기 지지레일에 설치됨으로써 상기 지지레일에 지지된 상기 테스트트레이의 이동과 함께 이동하고, 상기 테스트트레이는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 데 필요한 보정홈을 가지고 있으며, 상기 위치보정기는, 상기 조작기에 의해 눌려지는 눌림부재; 상기 눌림부재가 상기 조작기에 의해 조작되면 상기 보정홈에 삽입됨으로써 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 보정핀; 상기 눌림부재와 상기 보정핀 사이를 탄성 지지하는 제1 스프링; 및 상기 보정핀에 상기 눌림부재 측으로 탄성력을 가하는 제2 스프링; 을 포함하고, 상기 조작기는 상기 위치보정기가 상기 테스트트레이와 함께 이동할 시에 상기 위치보정기의 이동에 따라 점차적으로 상기 눌림부재를 더 깊이 누를 수 있도록 상기 눌림부재를 향하는 면이 경사져 있다.

상기 보정홈은 상기 푸싱장치의 가압에 의해 상기 테스트트레이가 이동하는 방향에 수직한 방향으로 개방되어 있고, 상기 보정핀은 상기 보정홈에 삽입될 수 있도록 상기 푸싱장치의 가압에 의해 상기 테스트트레이가 이동하는 방향에 수직한 방향으로 진퇴될 수 있다.

상기 위치보정기는 상기 푸싱장치에 의해 상기 테스트트레이가 이동하는 방향에 수직한 방향으로 진퇴하면서 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 보정핀을 가지며, 상기 테스트트레이는 상기 보정핀이 삽입될 수 있는 보정홈을 가진다.

위와 같은 본 발명에 따르면 테스트트레이의 위치가 정확히 보정될 수 있어서 작동의 신뢰성이 향상될 수 있고, 불량 작동에 따른 반도체소자나 제반 부품들의 손상을 방지할 수 있는 더욱 상승된 효과가 있다.

도 1은 일반적인 테스트핸들러에 대한 개념적인 평면도이다.
도 2 본 발명에 따른 테스트핸들러에 적용되는 테스트트레이에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 테스트핸들러의 주요 부위에 대한 개략적인 측단면도이다.
도 4는 도 3의 위치보정기에 대한 단면도이다.
도 5는 도 3의 주요 부위에서 푸싱유닛이 작동하여 매치플레이트와 테스트트레이가 만난 상태로서 위치보정기가 조작기에 접촉하기 전의 상태를 보여준다.
도 6은 도 3의 주요 부위에서 위치보정기가 이동하면서 눌림부재가 조작기의 경사면에 의해 눌리는 상태를 보여준다.
도 7은 위치보정기에 의해 테스트트레이의 위치가 정렬되는 상태를 보여준다.
도 8은 테스트트레이와 테스터가 정합된 상태를 보여준다.
도 9는 위치보정기의 보정핀과 테스트트레이의 보정홈이 크게 어긋나 있는 상태를 보여준다.
도 10은 도 9의 상태에서 위치보정기의 작동 상태를 보여준다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.

본 발명에 따른 테스트핸들러는 도 1에서와 같이 테스트트레이(TT), 제1 핸드(110), 제1 챔버(120), 테스트챔버(130), 푸싱장치(140), 제2 챔버(150), 제2 핸드(160)를 모두 가지고 있다. 따라서 테스트트레이(TT), 제1 핸드(110), 제1 챔버(120), 테스트챔버(130), 푸싱장치(140), 제2 챔버(150), 제2 핸드(160)와 관련하여 이미 앞에서 기술된 사항은 그 설명을 생략한다.

본 발명에서는 도 2에서 참조되는 바와 같이 테스트트레이(TT)에 테스트트레이(TT)의 위치를 보정하기 위한 보정홈(CS)이 형성되어 있다. 보정홈(CS)은 푸싱장치의 작동에 의해 테스트트레이(TT)가 이동하는 방향(화살표 a 참조)에 수직한 방향(화살표 b 참조)으로 개방되게 형성된다. 이러한 보정홈(CS)은 그 상측 부분이 사방으로 넓어지는 형상을 가짐으로써 후술된 보정핀과의 정합이 적절히 유도될 수 있도록 되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 테스트핸들러의 주요 부위에 대한 개략적인 측단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 테스트핸들러는 지지레일(211, 212), 위치보정기(220), 조작기(230), 감지기(240) 및 제어기(250)를 가지고 있다.

지지레일(211, 212)은 일반적인 테스트핸들러에 모두 구성되는 것으로서, 테스트위치(TP)에 있는 테스트트레이(TT)를 지지하거나 순환 방향으로 이동하는 테스트트레이(TT)의 이동을 안내한다. 이를 위해 지지레일은 테스트트레이(TT)를 지지하거나 안내하기 위한 지지홈(211a, 212a)을 가진다. 그리고 지지레일(211, 212)은 푸싱장치(140)가 테스트트레이(TT)를 테스터(TESTER) 측 방향으로 밀 때 테스트트레이(TT)와 함께 테스터(TERSTER) 측 방향으로 이동 가능하게 구비된다.

위치보정기(220)는 테스트트레이(TT)의 위치를 보정하기 위해 마련되며, 일 측 지지레일(211)에 설치된다. 따라서 위치보정기(220)는 지지레일(211)의 이동에 따라 함께 이동하게 된다. 이러한 위치보정기(220)는 도 4에서 참조되는 바와 같이 눌림부재(221), 보정핀(222), 제1 스프링(223), 제2 스프링(224), 하우징(225) 및 피감지체(226)를 포함한다.

눌림부재(221)는 조작기(230)에 의해 눌려지며, 푸싱장치(140)의 동작에 따라 이동하는 테스트트레이(TT)의 이동 방향에 수직한 방향으로 진퇴 가능하게 마련된다. 이러한 눌림부재(221)의 상단은 조작기(230)와의 접촉을 고려하여 둥근 형태를 가지고 있다. 물론, 더 나아가 조작기(230)와의 마찰 접촉을 줄이기 위해 눌림부재(221)의 상단에 롤러나 볼베어링을 구비시키는 것도 얼마든지 고려될 수 있다.

보정핀(222)은 눌림부재(221)가 조작기(230)에 의해 눌려지도록 조작되면 테스트트레이(TT) 측으로 이동하면서 테스트트레이(TT)의 위치를 보정한다. 이를 위해 테스트트레이(TT)의 보정홈(CS)은 지지레일(211)에 의해 지지되는 부위에 형성되어 있고, 보정핀(222) 측을 향하여 개방되어 있다. 이러한 보정핀(222)은 테스트트레이(TT)의 위치를 보정하기 위한 기능을 수행할 수 있도록, 보정홈(CS)에 삽입되는 부분의 선단(222a)은 상방으로 갈수록 직경이 점점 넓어지는 형태를 가진다. 그리고 보정핀(222)은 푸싱유닛(140)의 동작에 의해서 테스트트레이(TT)가 이동할 때, 테스트트레이(TT)의 이동 방향(화살표 a 참조)에 수직한 방향(화살표 b 참조)으로 진퇴 가능하게 마련된다. 따라서 테스트트레이(TT)의 위치가 제 위치에서 다소 어긋나 있더라도, 테스트트레이(TT)가 이동할 때 보정핀(222)이 보정홈(CS)에 삽입되면서 테스트트레이(TT)의 위치가 정확히 보정될 수 있다.

제1 스프링(223)은 눌림부재(221)와 보정핀(222) 사이를 탄성 지지한다. 이에 따라 눌림부재(221)의 일 측은 조작기(230) 측 방향으로 돌출되어 있고, 보정핀(222)의 타 측은 테스트트레이(TT) 측 방향으로 돌출되어 있다.

제2 스프링(224)은 보정핀(222)에 눌림부재(221) 측 방향으로 탄성력을 가하기 위해 마련된다.

참고로 제1 스프링(223)은 제2 스프링(224)보다 탄성계수가 크다.

하우징(225)은 제1 스프링(223)과 제2 스프링(224)을 수용하며, 측 면에는 보정핀(222)이 진퇴하는 방향으로 긴 형태의 장공(LH)이 형성되어 있다.

피감지체(226)는 일단이 보정핀(222)에 결합되어 있고, 타단이 장공(LH)을 통해 하우징(225)의 외부로 돌출되게 설치된다. 따라서 피감지체(226)는 보정핀(222)의 진퇴에 연동하면서 함께 진퇴하게 된다.

참고로, 본 실시예에서는 테스트트레이(TT)에 하나의 보정홈(CS)만이 형성된 것으로 표현되었으나, 실시하기에 따라서는 복수개의 보정홈이 형성될 수도 있다. 만일 테스트트레이에 복수개의 보정홈이 형성된 경우에는 위치보정기도 복수개로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 보정홈(CS)이 테스트트레이(TT)의 상단에 상방으로 개구되게 형성되어 있지만, 실시하기에 따라서는 보정홈이 테스트트레이(TT)의 하단에 하방으로 개구되게 형성될 수도 있다. 왜냐하면, 테스트트레이(TT)가 상하 이단으로 배치된 상태에서 반도체소자들의 테스트가 이루어지는 경우, 하단에 있는 테스트트레이(TT)의 경우에는 하단을 지지하는 지지레일에 위치보정기가 구비되어야 하기 때문이다. 물론, 임의의 테스트트레이(TT)가 상측 또는 하측 중 어디에나 배치될 수 있기 때문에, 테스트트레이(TT)의 상단 및 하단에 모두 보정홈을 형성하는 것이 더욱 바람직하게 고려될 수 있다.

조작기(230)는 위치보정기(220)가 테스트트레이(TT)의 위치를 보정할 수 있도록 위치보정기(220)를 조작하기 위해 마련된다. 이러한 조작기(230)는 위치보정기(220)가 지지레일(211) 및 테스트트레이(TT)와 함께 이동할 시에 위치보정기(220)의 이동에 따라 점차적으로 눌림부재(221)를 더 깊이 누를 수 있도록 눌림부재(221)를 향한 면이 경사져 있다. 즉, 본 발명에서의 조작기(230)는 능동적으로 위치보정기(220)를 조작하는 것이 아니고, 위치보정기(220)의 이동에 의지하여 수동적으로 눌림부재(221)를 누름으로써 위치보정기(220)를 조작할 수 있는 캠부재로 마련되는 것이다. 또한, 이와 같은 기능을 수행하기 위해 조작기(230)는 테스트트레이(TT)와 함께 이동하는 위치보정기(220)와는 달리 고정되게 설치된다. 그리고 조작기(230)의 경사진 면의 후방으로는 수평면이 이어진다. 본 실시예에서는 위치보정기(220)가 테스트트레이(TT)의 상측에 있기 때문에 조작기가 위치보정기(220)의 상방에 구비되는 것으로 표현되었지만, 전술한 바와 같이 위치보정기가 테스트트레이의 하측에 구비되는 경우에는 조작기가 위치보정기의 하방에 구비되어야 할 것이다.

감지기(240)는 보정핀(222)의 이동 여부를 감지함으로써 테스트트레이(TT)의 위치 불량 여부를 감지하기 위해 마련된다. 본 발명에서는 감지기(240)가 보정핀(222)의 이동 여부를 간접적인 방식으로 감지하도록 하고 있다. 즉, 감지기(240)가 보정핀(222)과 함께 이동하는 피감지체(226)를 감지함으로써 보정핀(222)의 이동을 감지하는 것이다. 그러나 실시하기에 따라서는, 보정핀(222)의 이동을 감지할 수만 있다면 리미트 스위치를 이용하는 방식 등 어떠한 감지 방식이든 채택 가능하다.

제어기(250)는 감지기(240)에서 감지된 정보를 바탕으로 테스트트레이(TT)의 위치가 양호하면 테스트핸들러를 계속하여 동작시키고, 테스트트레이(TT)의 위치가 불량하면 잼(Jam)을 발생시킨다.

계속하여 본 발명에 따른 테스트핸들러의 주요 부위의 작동에 대해서 설명하되, 설명의 명확함을 위해 테스트트레이(TT)가 상하 방향으로 수직인 상태의 예를 들어 설명한다.

<양호한 동작 예>

테스트트레이(TT)가 테스트위치(TP)에 위치하게 되면, 도 5에서와 같이 푸싱유닛(140)이 작동하여 1차 가압단계가 시작됨으로써 매치플레이트(141)와 테스트트레이(TT)가 만나게 되고, 계속된 푸싱유닛의 1차 가압단계에 의해 매치플레이트(141)가 테스트트레이(TT)를 후방으로 밀어 테스트트레이(TT)가 테스터(TESTER) 측 방향으로 밀리게 된다.

따라서 도 5의 상태로부터 테스트트레이(TT), 지지레일(211) 및 위치보정기(220)가 함께 테스터(TESTER) 측 방향인 후방으로 이동하게 되면서 정해진 일정 이동거리만큼 이동한 후 1차 가압단계가 종료된다. 1차 가압단계의 종료에 의해 푸싱유닛(140)의 작동이 정지함으로써 매치플레이트(141)의 이동도 정지한다. 이 때, 1차 가압단계에 의해 위치보정기(220)가 후방으로 이동하면서 도 6에서와 같이 눌림부재(221)가 조작기(230)의 경사면(SS)을 타고 이동하기 때문에, 눌림부재(221)는 하방향으로 눌리는 힘을 받게 된다. 따라서 눌림부재(221) 및 제1 스프링(223)이 하방향으로 이동하고, 이에 따라 제1 스프링(223)보다 탄성계수가 작으면서 하단의 하강이 막혀있는 제2 스프링(224)이 압축되면서 보정핀(222)이 하방향으로 이동하게 된다. 이 때, 제1 스프링(223)은 제2 스프링(224)보다 탄성계수가 크기 때문에 압축되지 아니한 상태로 하방향으로 이동한다. 그러면, 도 7의 (a)에서와 같이 테스트트레이(TT)가 정위치에서 약간 벗어나 있는 경우에도 보정핀(222)이 테스트트레이(TT)의 위치를 보정하면서 하강하여 보정홈(CS)에 삽입됨으로써 도 7의 (b)에서와 같이 테스트트레이(TT)가 정위치로 위치 보정된다. 이 때, 감지기(240)는 보정핀(222)과 함께 하강하는 피감지체(226)의 하강을 감지하며, 제어기(250)는 피감지체(226)의 하강을 통해 보정핀(222)이 적절히 하강했음을 파악하고 2차 가압단계를 수행하도록 제어한다. 따라서 푸싱유닛(140)이 도 6의 상태에 이어서 재작동하여 2차 가압단계가 실행됨으로써 도 8에서와 같이 테스트트레이(TT)와 테스터(TESTER)가 정합하게 된다. 그리고 도 8의 상태에서 테스트트레이(TT)에 적재된 반도체소자들의 테스트가 이루어진다. 즉, 도 7의 (b) 상태에서 매치플레이트(141)와 테스트트레이(TT)의 정합이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

한편, 테스트가 완료되면 푸싱장치(140)의 역작동에 의해 매치플레이트(141), 테스트트레이(TT), 지지레일(211), 위치보정기(220)가 함께 후방으로 이동한다. 이에 따라 조작기(230)에 의해 위치보정기(220)의 눌림부재(221)에 가해지던 누름력이 해제되면서 제2 스프링(224)의 탄성력에 의해 보정핀(222), 제1 스프링(223) 및 눌림부재(221)가 상방으로 이동하여 원래의 상태로 되돌아간다.

<잼 발생의 예>

도 5에서와 같이 푸싱유닛(140)이 작동하여 1차 가압단계가 시작됨으로써 매치플레이트(141)와 테스트트레이(TT)가 만나면, 매치플레이트(141)가 테스트트레이(TT)를 후방으로 밀어 테스트트레이(TT)가 테스터(TESTER) 측 방향으로 밀리게 된다.

따라서 테스트트레이(TT), 지지레일(211) 및 위치보정기(220)가 함께 테스터(TESTER) 측 방향인 후방으로 이동하게 된다. 이 때, 위치보정기(220)가 후방으로 이동하면서 도 6에서와 같이 눌림부재(221)가 조작기(230)의 경사면(SS)을 타고 이동하기 때문에, 눌림부재는 하방향으로 눌리는 힘을 받게 된다. 그러나 도 9에서와 같이 테스트트레이(TT)가 정위치를 벗어난 정도가 커서 보정핀(222)과 보정홈(CS)이 크게 어긋나 있는 경우에는 보정핀(222)의 하단이 테스트트레이(TT)와 만난 상태에서는 더 이상 하강이 이루어질 수 없다. 따라서 도 10에서와 같이 조작기(230)의 경사면(SS)에 의해 눌림부재(221)는 하방으로 이동하지만, 이 때에는 제1 스프링(223)이 압축될 뿐, 보정핀(222)은 테스트트레이(TT) 상단의 상면에 막혀 하강하지 못한다. 따라서 피감지체(226)도 하강하지 못하고, 이러한 사항을 감지기(240)가 감지한다. 이에 따라 제어기(250)는 보정핀(222)이 하강되지 못했음을 파악하고 2차 가압단계를 실행시키지 않는 대신 잼을 발생시킨다.

참고로 도 9에서는 명확한 이해를 위해서 보정핀(222)의 하단이 테스트트레이(TT)의 상단과 접촉될 때 보정핀(222)의 하강 정도가 상당히 과장되어 있다. 그러나 실질적으로는 조작기(230)에 의한 누름력이 누름부재(221)로 인가되지 않는 상태에서는 보정핀(222)의 하단이 테스트트레이(TT)의 좌우 이동을 방해하지 않을 정도만 약간 이격되어 있는 정도이다. 따라서 실제로는 도 9의 상태에서도 보정핀(222)의 하강 정도는 상당히 미세하고, 감지기(240)에 대응되는 피감지체(226)의 어긋남도 매우 미세해서 도 9의 상태에서도 감지기(240)가 피감지체(226)를 충분히 감지할 수 있다.

한편, 본 발명을 다른 관점에서 보면, 위치보정기(220)가 지지레일(211)에 지지되고 있는 테스트트레이(TT)의 위치에 대한 적부(適否)를 선별하기 위한 위치선별기로서의 기능을 수행하고 있음을 알 수 있다. 즉, 위치보정기(220)는 보정핀(222)이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우에 따라 테스트트레이(TT)의 위치가 적절한지 아니면 불량한지 여부를 선별할 수 있게 하는 것이다. 물론, 감지기(240)는 보정핀(222)의 이동 여부를 감지함으로써 궁극적으로 테스트트레이(TT)의 위치에 대한 불량 여부를 감지한다. 이러한 기능 측면에서 볼 때, 조작기(230)의 기능은 위치선별기가 테스트트레이(TT)의 위치에 대한 적부를 선별할 수 있도록 위치선별기를 조작하는 것으로 해석될 수 있다. 이 때, 보정핀(222)은 테스트트레이(TT)의 위치에 대한 적부를 선별하기 위한 선별핀으로서 기능하며, 테스트트레이(TT)의 보정홈(CS)도 선별핀이 삽입되는 선별홈으로서 기능한다.

<참고적인 사항>

1. 일반적으로 테스트트레이(TT)의 적절힌 삽입 및 안내를 위해 지지홈(211a, 212a)의 전후 방향으로의 폭은 테스트트레이(TT)의 전후 방향으로의 폭보다 약간 더 넓다. 이럴 경우 테스트트레이(TT)는 수직선을 기준으로 상단과 하단이 일치하지 않는 상태(약간 기울어진 상태) 또는 좌측단과 우측단이 약간 회전된 상태로 지지레일(211, 212)에 의해 지지될 수 있다.

그런데, 본 실시예에서는 위치보정기(220)가 하나인 경우만을 예로 들어 설명하였기 때문에, 위치보정기(220)가 테스트트레이(TT)의 좌우 방향으로의 위치만을 정렬하는 것으로 오해될 수 있다. 그러나 테스트트레이(TT)가 수직선상에서 상단과 하단이 일치하지 않는 자세로 있는 경우에도 보정핀(222)이 보정홈(CS)에 삽입되면서 테스트트레이(TT)의 상단과 하단을 올바르게 정렬시킬 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 위치보정기(220)가 나란히 복수 개(2개 이상) 구비되는 경우에는 테스트트레이(TT)의 약간 회전된 상태도 올바르게 정렬될 수 있으며, 더욱 정확한 위치 불량 상태 파악 및 정렬이 가능해질 수 있다.

한편, 대한민국 공개특허 10-2012-0095736호의 배경기술 등을 참조하면, 한 장의 테스트트레이에 있는 반도체소자를 한꺼번에 테스트하지 않고, 2 이상의 단계로 나누어 단계별로 이동시키면서 테스트하는 기술이 제시되어 있다. 이러한 경우 단계별로 테스트트레이의 좌우 방향으로의 위치가 달라진다. 따라서 적재된 반도체소자들이 2 이상의 단계별로 나뉘어 테스트되는 경우를 고려하여, 각 단계별로 테스트트레이의 위치를 보정하기 위한 보정홈(또는 선별홈) 및 보정핀(또는 선별핀)을 복수 개 구비시킬 필요성도 있다.

2. 또한, 위치보정기가 테스트트레이의 하측에 구비되는 경우에는, 보정핀이 상승할 때 하측의 지지레일에 의해 지지되고 있는 테스트트레이를 상방으로 들어 올릴 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 상측 지지레일에 테스트트레이를 하방으로 가압하기 위한 가압부재를 구비시키는 것도 바람직하게 고려될 수 있다. 여기서 가압부재는 스프링과 스프링에 의해 하방으로 탄성력을 받는 롤러를 포함하여 구성될 수 있다.

3. 위의 실시예는 테스트트레이(TT)가 수직인 상태에서 테스트가 이루어지는 수직식 테스트핸들러에서의 동작 과장을 예로 들어 설명하고 있다. 그러나 본 발명은 테스트트레이(TT)가 수평인 상태에서 테스트가 이루어지는 수평식 테스트핸들러에도 당연히 적용 가능하다. 물론, 각 도면들에서의 방향 표시는 수평식 테스트핸들러의 경우에는 적절히 수정되어질 것이다.

4. 본 실시예에서는 피감지체(226)를 감지하기 위한 감지기(240)를 하나만 구성시키고 있지만, 실시하기에 따라서는 감지기를 상하 2개 구성시켜 피감지체(226)의 이동 시작 위치와 양호한 동작의 예에서 참고되는 이동 종료 위치를 각각 감지하게 함으로써 보정핀(222)의 이동 상태를 파악할 수 있도록 하는 것도 고려될 수 있다.

5. 물론, 배경기술에서 소개된 대한민국 공개특허 10-2013-0074874호나 대한민국 공개특허 10-2013-059485호 등에서 제시된 센서를 통한 감지기술(이하 '공지기술'이라 함)과 본 발명에 따른 위치보정기(위치선별기)를 통한 정렬 및 감지기술을 테스트핸들러에 함께 적용할 수도 있고, 공지 기술을 제외하고 본 발명에 따른 위치보정기(위치선별기)를 통한 정렬 및 감지기술만을 테스트핸들러에 적용할 수도 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 테스트핸들러
TT : 테스트트레이
CS : 보정홈
110 : 제1 핸드
140 : 푸싱장치
141 : 매치플레이트 142 : 이동원
160 : 제2 핸드
211, 212 : 지지레일
220 : 위치보정기
221 : 눌림부재 222 : 보정핀
223 : 제1 스프링 224 : 제2 스프링
230 : 조작기
240 : 감지기
250 : 제어기

Claims

로딩(Loading)위치, 테스트(Test)위치 및 언로딩(Unloading)위치를 거쳐 다시 로딩위치로 이어지는 일정한 순환 경로를 순환하며, 반도체소자가 안착될 수 있는 테스트트레이;
상기 테스트트레이가 로딩위치에 있을 때, 상기 테스트트레이로 반도체소자를 로딩시키는 로딩장치;
상기 로딩장치에 의한 반도체소자의 로딩이 완료된 후 테스트위치로 온 상기 테스트트레이 및 상기 테스트트레이에 있는 반도체소자를 테스터 측으로 밀어 반도체소자를 테스터에 전기적으로 연결시키는 푸싱장치;
테스트위치에 있는 상기 테스트트레이를 지지하는 지지레일;
상기 지지레일에 의해 지지되고 있는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 위치보정기;
상기 위치보정기가 상기 테스트트레이의 위치를 보정할 수 있도록 상기 위치보정기를 조작하는 조작기; 및
적재된 반도체소자의 테스트가 완료된 후 테스트위치로부터 언로딩위치로 온 테스트트레이로부터 반도체소자를 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함하고,
상기 푸싱장치는,
상기 테스트트레이와 정합하며, 상기 테스트트레이에 있는 반도체소자를 테스터의 테스트소켓 측으로 가압하는 푸셔를 가지는 매치플레이트; 및
상기 매치플레이트를 상기 테스트트레이 측을 향하여 전진시키거나 후퇴시키는 이동원; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제1항에 있어서,
상기 위치보정기는 상기 지지레일에 설치됨으로써 상기 지지레일에 지지된 상기 테스트트레이의 이동과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제1항에 있어서,
상기 테스트트레이는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 데 필요한 보정홈을 가지고 있고,
상기 위치보정기는,
상기 조작기에 의해 눌려지는 눌림부재;
상기 눌림부재가 상기 조작기에 의해 조작되면 상기 보정홈에 삽입됨으로써 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 보정핀;
상기 눌림부재와 상기 보정핀 사이를 탄성 지지하는 제1 스프링; 및
상기 보정핀에 상기 눌림부재 측으로 탄성력을 가하는 제2 스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제3항에 있어서,
상기 제1 스프링은 상기 제2 스프링보다 탄성계수가 큰 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제1항에 있어서,
상기 보정핀의 이동 여부를 감지함으로써 상기 테스트트레이의 위치 불량 여부를 감지할 수 있는 감지기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제1항에 있어서,
상기 위치보정기는 상기 지지레일에 설치됨으로써 상기 지지레일에 지지된 상기 테스트트레이의 이동과 함께 이동하고, 상기 테스트트레이는 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 데 필요한 보정홈을 가지고 있으며,
상기 위치보정기는,
상기 조작기에 의해 눌려지는 눌림부재;
상기 눌림부재가 상기 조작기에 의해 조작되면 상기 보정홈에 삽입됨으로써 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 보정핀;
상기 눌림부재와 상기 보정핀 사이를 탄성 지지하는 제1 스프링; 및
상기 보정핀에 상기 눌림부재 측으로 탄성력을 가하는 제2 스프링; 을 포함하고,
상기 조작기는 상기 위치보정기가 상기 테스트트레이와 함께 이동할 시에 상기 위치보정기의 이동에 따라 점차적으로 상기 눌림부재를 더 깊이 누를 수 있도록 상기 눌림부재를 향하는 면이 경사진 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제3항 또는 제6항에 있어서,
상기 보정홈은 상기 푸싱장치의 가압에 의해 상기 테스트트레이가 이동하는 방향에 수직한 방향으로 개방되어 있고,
상기 보정핀은 상기 보정홈에 삽입될 수 있도록 상기 푸싱장치의 가압에 의해 상기 테스트트레이가 이동하는 방향에 수직한 방향으로 진퇴될 수 있는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.
제1항에 있어서,
상기 위치보정기는 상기 푸싱장치에 의해 상기 테스트트레이가 이동하는 방향에 수직한 방향으로 진퇴하면서 상기 테스트트레이의 위치를 보정하는 보정핀을 가지며,
상기 테스트트레이는 상기 보정핀이 삽입될 수 있는 보정홈을 가지는 것을 특징으로 하는
테스트핸들러.