KR20220009667A - 로봇이 구비된 반도체 모듈 검사장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 모듈 검사장치는, 투입되거나 배출될 반도체 모듈이 수납되는 수납부, 상기 수납부부터 상기 반도체 모듈을 제공받는 로딩부, 상기 로딩부로부터 상기 반도체 모듈을 제공받아 상기 테스트 공정을 수행하는 테스트부, 상기 테스트부로부터 상기 반도체 모듈을 제공받고, 상기 반도체 모듈을 상기 수납부로 제공하는 언로딩부, 및 상기 반도체 모듈을 운반하는 복수의 로봇들을 포함하되, 상기 복수의 로봇은, 상기 수납부에서 상기 로딩부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제1 로봇, 상기 로딩부에서 상기 테스트부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제2 로봇, 상기 테스트부에서 상기 언로딩부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제3 로봇, 및 상기 언로딩부에서 상기 수납부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제4 로봇을 포함한다.

Description

로봇이 구비된 반도체 모듈 검사장치{SEMICONDUCTOR MODULE INSPECTION DEVICE WITH ROBOT}
본 개시는 검사장치에 관한 것이다. 자세하게는, 반도체 모듈의 전기적인 테스트를 수행하는 반도체 모듈 검사장치에 관한 것이다.
최근 정보 통신의 발달에 따라 다양한 종류의 반도체 모듈들이 연구 개발되고 있다. 반도체 모듈은 그의 성능만큼 신뢰성이 보장되어야 한다. 테스트 공정에서는 반도체 모듈의 신뢰성 평가에 대해 검사장치들을 통하여 이루어 진다.
제조된 반도체 모듈들은 전기적인 성능 테스트를 통하여 양품 또는 불량품으로 판정될 수 있다. 상기 테스트 공정은 상기 반도체 모듈들을 핸들링하는 테스트 핸들러와 상기 반도체 모듈들을 검사하기 위해 검사 신호를 제공하는 테스터를 포함하는 챔버를 이용하여 수행될 수 있다.
검사장치에서 투입된 반도체 모듈들이 테스트 공정을 위해 상기 챔버로 운반될 때, 검사장치는 매거진이나 트레이를 이용하여 반도체 모듈들을 그룹으로 운반한다.
본 개시의 실시예들에 따른 과제는, 투입된 반도체 모듈들이 챔버에 직접 투입되는 반도체 모듈 검사장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 개시의 실시예들에 따른 다른 과제는, 테스트 공정이 완료된 반도체 모듈들이 챔버로부터 직접 배출되는 반도체 모듈 검사장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 개시의 실시예들에 따른 또 다른 과제는, 테스트 공정이 다양한 온도에서 수행되는 반도체 모듈 검사장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 개시의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈 검사장치는, 투입되거나 배출될 반도체 모듈이 수납되는 수납부, 상기 수납부부터 상기 반도체 모듈을 제공받는 로딩부, 상기 로딩부로부터 상기 반도체 모듈을 제공받아 상기 테스트 공정을 수행하는 테스트부, 상기 테스트부로부터 상기 반도체 모듈을 제공받고, 상기 반도체 모듈을 상기 수납부로 제공하는 언로딩부, 및 상기 반도체 모듈을 운반하는 복수의 로봇들을 포함하되, 상기 복수의 로봇은, 상기 수납부에서 상기 로딩부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제1 로봇, 상기 로딩부에서 상기 테스트부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제2 로봇, 상기 테스트부에서 상기 언로딩부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제3 로봇, 및 상기 언로딩부에서 상기 수납부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제4 로봇을 포함한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈 검사장치는, 반도체 모듈이 투입되고, 적재되는 제1 적재기, 상기 제1 적재기로부터 상기 반도체 모듈을 제공받는 로딩부, 소정의 온도에 이를때까지 내부의 온도를 조절할 수 있는 제1 챔버, 상기 소정의 온도에서 상기 반도체 모듈의 전기적인 테스트 공정을 수행하는 제2 챔버, 및 상기 반도체 모듈을 상기 로딩부로부터 제1 챔버로 제공하는 로봇을 포함하되, 상기 소정의 온도는 70˚C 내지 130˚C, 또는 -60˚C 내지 -20˚C이다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 반도체 모듈 검사장치는 로봇을 이용해 반도체 모듈들을 챔버에 직접 투입하거나 배출시킴으로써, 테스트 공정의 시간 및 검사 장치의 설비 사이즈를 최소화할 수 있다.
또한, 반도체 모듈 검사장치는 고온 상태에서뿐만 아니라 저온 상태에서도 반도체 모듈들의 전기적인 성능 테스트를 수행할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈 검사장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 4의 제1 챔버에서 온도 조절기 및 외부 프레임을 제외하고 도시한 사시도 및 분해사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 닫힌 상태일 때 상측(top view)를 도시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 닫힌 상태일 때 내부 측면(inner side view)을 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 열린 상태일 때 상측를 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 열린 상태일 때 내부 측면을 도시한다.
도 11 내지 도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 반도체 모듈들이 제1 챔버에 투입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 모듈 검사장치(1)(이하, 검사장치)는 반도체 모듈(2)의 전기적인 테스트 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
일 실시예로, 검사장치(1)는 대략적으로 육면체 형상일 수 있다. 실시예에 따라, 검사장치(1)의 일면에는 반도체 모듈(2)이 투입되거나 배출될 수 있는 입출부(10)를 포함할 수 있다. 검사장치(1)의 입출부(10)에는 투입된 반도체 모듈(2)을 수납하고, 배출될 반도체 모듈(2)들이 수납되는 수납부(100, 도 3 참조)가 배치될 수 있다.
반도체 모듈(2)은 SRAM, DRAM, 상 변화 랜덤 액세스 메모리(PRAM)(Phase-change RAM), 자기 랜덤 액세스 메모리(MRAM)(Magnetic RAM), 강유전체 랜덤 액세스 메모리(FRAM)(Ferroelectric RAM), 저항성 랜덤 액세스 메모리(RRAM)(Resistive RAM) 등과 같은 랜덤 액세스 메모리 장치로 구현될 수 있다.
일 실시예로, 반도체 모듈(2)은 모듈 기판(21), 반도체 패키지들(22) 및 탭들(23)을 포함한다.
모듈 기판(21)은 회로 패턴을 갖는 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 모듈 기판(21)은 서로 대향하는 면을 가질 수 있다. 일 실시예로, 모듈 기판(21)은 평면상 직사각 형상일 수 있다.
반도체 패키지들(22)이 모듈 기판(21)의 대향하는 적어도 일면 상에 실장될 수 있다. 반도체 패키지들(22)의 일부는 로직 패키지 또는 버퍼 패키지로 기능할 수 있다. 반도체 패키지들(22)의 다른 일부는 DRAM, SRAM, SDRAM, 또는 MRAM을 포함할 수 있다.
탭(tab)들(23)은 모듈 기판(21)의 일 측에 인접하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 탭들(23)은 모듈 기판(21)의 장변에 인접하여 제공될 수 있다. 탭들(23)은 모듈 기판(21)의 일 측에서, 일 방향을 따라 정렬될 수 있다.
탭들(23)은 패시베이션층에 의해 노출된 모듈 기판(21)의 도전 패턴의 일부일 수 있다.
탭들(23)의 기능 및 배치는 규격화되어 있을 수 있다. 예를 들어, 탭들(23)의 기능 및 배치는 JEDEC 표준 규격을 만족할 수 있다.
탭들(23) 중 일부는 데이터 신호의 입출력 단자들로 기능할 수 있다. 탭들(23) 중 다른 일부는 커맨드/어드레스(command/address, C/A) 신호의 전달 통로로 기능할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 모듈 검사장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 검사장치(1)는 수납부(100), 로딩부(111), 언로딩부(112), 테스트부(120) 및 복수의 로봇들(131 내지 135)을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 수납부(100)는 복수의 적재기(stacker)들(101 내지 104)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수납부(100)는 제1 적재기(101), 제2 적재기(102), 제3 적재기(103) 및 제4 적재기(104)를 포함할 수 있다.
각 적재기에는 적어도 하나의 반도체 모듈(2)이 적재될 수 있다. 예를 들어, 각 적재기에 복수의 반도체 모듈(2)들이 적재될 때, 복수의 반도체 모듈(2)들은 수직 방향으로 적재될 수 있다.
일 실시예로, 제1 적재기(101)와 제2 적재기(102)에는 테스트 공정이 수행되지 않은 반도체 모듈(2)들이 적재될 수 있다. 일 실시예로, 제1 적재기(101)에 적재된 반도체 모듈(2)의 테스트 공정이 완료된 이후 제2 적재기(102)에 적재된 반도체 모듈(2)의 테스트 공정이 진행될 수 있다.
제3 적재기(103)에는 테스트 공정에 의해, 테스트 목록 별 소정의 기준치를 통과한 반도체 모듈(2)들이 적재될 수 있다. 제4 적재기(104)에는 테스트 공정에 의해, 테스트 목록 중 적어도 하나의 목록에서 소정의 기준치가 미달된 반도체 모듈(2)들이 적재될 수 있다.
일 실시예로, 제1 적재기(101), 제2 적재기(102), 제3 적재기(103) 및 제4 적재기(104)는 일 방향을 따라 정렬될 수 있다. 도면상, 일 방향을 따라 제1 적재기(101), 제2 적재기(102), 제3 적재기(103) 및 제4 적재기(104) 순으로 정렬된 것을 예시하였으나, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 적재기(101)(또는, 제2 적재기(102))로부터 반도체 모듈(2)이 로딩부(111)로 제공될 수 있다. 일 실시예로, 제1 로봇(131)은 제1 적재기(101)(또는, 제2 적재기(102))에 적재된 반도체 모듈(2)을 로딩부(111)로 운반할 수 있다.
일 실시예로, 로딩부(111)에는 검사 대상이 되는 복수의 반도체 모듈(2)들이 수용될 수 있다. 로딩부(111)는 제1 적재기(101)로부터 제공된 반도체 모듈(2)들을 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 로딩부(111)에는 복수의 반도체 모듈(2)들이 매트릭스(matrix) 형태로 정렬될 수 있다. 일 실시예로, 로딩부(111)는 반도체 모듈(2)들이 수용되는 운반 및 취급 도구로서, 트레이(tray)의 형태로 제공될 수 있다. 로딩부(111)는 로딩 버퍼로 칭할 수 있다.
실시예에 따라, 로딩부(111)는 반도체 모듈(2)에 일정 온도의 열을 가할 수도 있다.
제2 로봇(132)은 로딩부(111)로부터 반도체 모듈(2)을 테스트부(120)의 제1 챔버(121)로 운반할 수 있다. 제2 로봇(132)은 쉬프트 로봇(shift robot)일 수 있다. 제2 로봇(132)은 로딩부(111)에 위치한 반도체 모듈(2)을 집어 올린 후, 제1 챔버(121) 상으로 이동하고, 반도체 모듈(2)을 제1 챔버(121)로 직접 투입할 수 있다.
일 실시예로, 테스트부(120)는 제1 챔버(121), 제2 챔버(122) 및 제3 챔버(123)를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 챔버(121), 제2 챔버(122) 및 제3 챔버(123)는 일 방향으로 정렬될 수 있다. 제2 챔버(122)는 제1 챔버(121)와 제3 챔버(123) 사이에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)는 서로 접하는 측면을 포함할 수 있고, 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)는 서로 접하는 측면을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 제1 챔버(121)는 속 챔버(soak chamber)일 수 있다. 제1 챔버(121)는 반도체 모듈(2)의 온도를 미리 테스트 온도로 조절할 수 있다. 예를 들어, 테스트 온도는 약 70˚C 내지 약 130˚C의 고온, 또는 약 -60˚C 내지 약 -20˚C의 저온일 수 있다.
일 실시예로, 제2 챔버(122)는 테스트 챔버(test chamber)일 수 있다. 제2 챔버(122)는 소정의 온도 상에서 반도체 모듈(2)을 전기적으로 테스트하기 위한 챔버일 수 있다. 제2 챔버(122)는 반도체 모듈(2)이 삽입되는 테스터(150)를 포함할 수 있다. 테스터(150)는 반도체 모듈(2)을 전기적으로 테스트하기 위하여 테스트 신호를 제공할 수 있다. 테스터(150)에는 반도체 모듈(2)과 테스터(150) 사이를 연결하기 위한 인터페이스 보드(미도시)가 장착될 수도 있다.
일 실시예로, 제3 챔버(123)는 디속 챔버(de-soak chamber)일 수 있다. 제3 챔버(123)는 테스트 후 반도체 모듈(2)의 온도를 상온으로 회복시키기 위한 챔버일 수 있다.
일 실시예로, 검사장치(1)는 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122) 사이를 이동하는 제1 트레이(141), 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123) 사이를 이동하는 제2 트레이(142), 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122) 사이를 개폐하는 제1 도어(161) 및 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123) 사이를 개폐하는 제2 도어(162)를 더 포함할 수 있다.
제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)의 사이에는 제1 도어(161)가 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 도어(161)는 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)에 각각 구비되거나, 또는 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122) 사이에 배치되면서 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)가 공유하는 도어일 수 있다.
제1 도어(161)는 제1 트레이(141)가 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122) 사이를 이동할 수 있도록 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)가 인접한 각 측벽을 개폐할 수 있다. 예를 들어, 제1 트레이(141)가 제1 챔버(121)에서 제2 챔버(122)로 이동하거나, 제2 챔버(122)에서 제1 챔버(121)로 이동할 때 제1 도어(161)는 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)가 인접한 각 측벽을 개방할 수 있다. 또한, 제1 트레이(141)가 제1 챔버(121)나 제2 챔버(122)에 대기중일 때(예, 테스트 공정 진행 중), 제1 도어(161)는 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)가 인접한 각 측벽을 닫음으로써, 제1 챔버(121)와 제2 챔버(122)를 공간적으로 분리시킬 수 있다. 도면상, 제1 트레이(141)가 제1 챔버(121) 내 대기중인 경우를 141a로 표기하고, 제2 챔버(122) 내 대기중인 경우를 141b로 표기했다.
제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)의 사이에는 제2 도어(162)가 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제2 도어(162)는 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)에 각각 구비되거나, 또는 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123) 사이에 배치되면서 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)가 공유하는 도어일 수 있다.
제2 도어(162)는 제2 트레이(142)가 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123) 사이를 이동할 수 있도록 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)가 인접한 각 측벽을 개폐할 수 있다. 예를 들어, 제2 트레이(142)가 제2 챔버(122)에서 제3 챔버(123)로 이동하거나, 제3 챔버(123)에서 제2 챔버(122)로 이동할 때 제2 도어(162)는 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)가 인접한 각 측벽을 개방할 수 있다. 또한, 제2 트레이(142)가 제2 챔버(122)나 제3 챔버(123)에 대기중일 때(예, 테스트 공정 진행 중), 제2 도어(162)는 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)가 인접한 각 측벽을 닫음으로써, 제2 챔버(122)와 제3 챔버(123)를 공간적으로 분리시킬 수 있다. 도면상, 제2 트레이(142)가 제2 챔버(122) 내 대기중인 경우를 142a로 표기하고, 제3 챔버(123) 내 대기중인 경우를 142b로 표기했다.
제2 로봇(132)은 로딩부(111)에 정렬되어 놓여있던 반도체 모듈(2)을 제1 챔버(121)에 투입시킨 후, 제1 챔버(121) 내 대기중인 제1 트레이(141)에 놓을 수 있다. 이후, 제2 챔버(122)는 제1 트레이(141)에 놓인 반도체 모듈(2)의 온도를 미리 테스트 온도로 조절할 수 있다. 이후, 제1 트레이(141)는 반도체 모듈(2)을 제2 챔버(122)로 이동시킬 수 있다.
제3 로봇(133)은 제2 챔버(122)로 투입되어, 제1 트레이(141)에 놓인 반도체 모듈(2)을 집어 올릴 수 있다. 제3 로봇(133)이 반도체 모듈(2)을 집어 올린 이후 제1 트레이(141)는 제1 챔버(121)로 이동될 수 있다. 제1 트레이(141)가 제1 챔버(121)로 이동된 이후 제3 로봇(133)은 집어 올린 반도체 모듈(2)을 테스터(150)에 삽입시킬 수 있다. 테스터(150)는 소정의 고온 또는 저온 상에서 반도체 모듈(2)의 테스트 공정을 진행할 수 있다.
테스트 공정이 완료된 이후, 제3 로봇(133)은 테스터(150)에 삽입된 반도체 모듈(2)을 집어 올릴 수 있다. 이후 제2 트레이(142)는 제2 챔버(122)로 투입되고, 제3 로봇(133)은 투입된 제2 트레이(142)에 테스트 공정이 완료된 반도체 모듈(2)을 놓을 수 있다. 제2 트레이(142)는 반도체 모듈(2)을 제3 챔버(123)로 이동시킬 수 있다.
제3 챔버(123)로 이동된 반도체 모듈(2)은 제3 챔버(123) 내에서 소정의 시간동안 대기할 수 있다. 실시예에 따라, 제3 챔버(123)내의 반도체 모듈(2)은 테스트 온도와 상온(예, 약 20˚C 내지 약 25˚C) 사이의 온도가 유지될 수 있다. 상기 소정의 시간 이후, 제4 로봇(134)은 제3 챔버(123) 내 제2 트레이(142)에 놓인 반도체 모듈(2)을 꺼내 언로딩부(112)로 이동시킬 수 있다.
일 실시예로, 언로딩부(112)에는 테스트 공정이 완료된 복수의 반도체 모듈(2)들이 수용될 수 있다. 언로딩부(112)는 테스트부(120)로부터 제공된 반도체 모듈(2)들을 정렬시킬 수 있다.
제5 로봇(135)은 제3 적재기(103) 또는 제4 적재기(104)로 테스트 공정이 완료된 복수의 반도체 모듈(2)을 운반할 수 있다. 예를 들어, 제5 로봇(135)은 테스트 공정에 의해 테스트 목록 별 소정의 기준치를 통과한 반도체 모듈(2)을 제3 적재기(103)로 운반하고, 테스트 목록 중 적어도 하나의 목록에서 소정의 기준치가 미달된 반도체 모듈(2)을 제4 적재기(104)로 운반할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 5 및 도 6은 각각 도 4의 제1 챔버에서 온도 조절기 및 외부 프레임을 제외하고 도시한 사시도 및 분해사시도이다.
도면상 표기된 제1 방향(DR1)은 X축 방향을 나타내고, 제2 방향(DR2)은 Y축 방향을 나타내고, 제3 방향(DR3)은 Z축 방향을 나타내나, 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 도면에 따라 상대적인 방향을 나타내기 위해 표시되었다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 제1 챔버(121)는 내부 프레임(1100), 외부 프레임(1200) 및 온도 조절기(1300)를 포함할 수 있다.
내부 프레임(1100)은 하부 프레임(1110), 상부 프레임(1120), 제1 상부 커버(1131), 제2 상부 커버(1132), 에어 커튼 노즐(1140) 및 히터 블록(1150)을 포함할 수 있다
하부 프레임(1110)과 상부 프레임(1120)은 챔버 내 공간을 정의할 수 있다. 예를 들어, 하부 프레임(1110)은 챔버의 측면 및 하면을 구성할 수 있고, 상부 프레임(1120)은 챔버의 상면을 구성할 수 있다.
일 실시예로, 상부 프레임(1120)은 챔버 내부를 노출시키는 제1 오픈 영역(OPA1)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 오픈 영역(OPA1)은 직사각 형상일 수 있다. 제1 오픈 영역(OPA1)은 제1 상부 커버(1131) 및 제2 상부 커버(1132)가 배치되는 영역일 수 있다.
일 실시예로 하부 프레임(1110)은 일 측면에 챔버 내부를 노출시키는 제2 오픈 영역(OPA2)을 포함하고, 다른 측면에 챔버 내부를 노출시키는 제3 오픈 영역(OPA3)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 일 측면과 상기 다른 측면은 인접하는 면일 수 있다. 일 실시예로, 제2 오픈 영역(OPA2)은 온도 조절기(1300)가 결합되는 영역일 수 있다. 제3 오픈 영역(OPA3)은 상술한 이동하는 제1 트레이(141)가 통과할 수 있는 영역일 수 있다. 제3 오픈 영역(OPA3)은 제1 도어(161)가 배치되거나, 제1 도어(161)와 인접하는 영역일 수 있다.
일 실시예로, 상부 프레임(1120)은 에폭시 글라스(epoxy glass)를 포함할 수 있다. 하부 프레임(1110)은 에폭시 글라스(epoxy glass), 알루미늄 합금(예, A6061) 및 스테인리스 강(예, STS304) 중 하나를 포함하는 부품들로 구성될 수 있다.
에어 커튼 노즐(1140)은 상부 프레임(1120) 상에 배치되고, 제1 오픈 영역(OPA1)과 인접한 곳에 위치할 수 있다. 일 실시예로, 에어 커튼 노즐(1140)은 내부 프레임(1100) 내 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 내부 프레임(1100)에 2개의 에어 커튼 노즐(1140)이 구비될 수 있는데, 하나의 에어 커튼 노즐(1140)은 제1 오픈 영역(OPA1)의 일 측변에 인접하여 배치되고, 다른 하나의 에어 커튼 노즐(1140)은 제1 오픈 영역(OPA1)의 상기 일 측변의 반대 변에 인접하여 배치될 수 있다. 2 개의 에어 커튼 노즐(1140)은 서로 마주할 수 있다. 2 개의 에어 커튼 노즐(1140)은 기체를 분사할 수 있다. 분사된 기체는 제1 오픈 영역(OPA1)(특히, 투입부들)을 덮도록 분사될 수 있다. 분사된 기체는 에어 커튼막을 형성하여 내부 프레임(1100) 내부의 온기나 냉기가 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다. 제1 챔버(121)는 에어 커튼 노즐(1140)을 구비함으로써, 반도체 모듈(2)이 투입되거나 배출될 때, 제1 챔버(121) 내부의 열손실을 방지할 수 있다.
히터 블록(1150)은 상부 프레임(1120) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 히터 블록(1150)은 내부 프레임(1100) 내 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어 내부 프레임(1100)에 2개의 히터 블록(1150)이 구비될 수 있는데, 각 히터 블록(1150)은 에어 커튼 노즐(1140)이 배치된 위치보다 외측에 위치할 수 있다. 히터 블록(1150)은 상부 프레임(1120)의 온도를 조절하는 기능을 포함할 수 있다. 제1 챔버(121) 내 공간이 테스트 온도로 조절될 때, 외부의 온도차로 인한 상부 프레임(1120)의 손상을 방지하기 위해, 히터 블록(1150)은 테스트 온도와 외부의 온도 사이의 온도로 상부 프레임(1120)의 온도를 높이거나 낮추도록 열기나 냉기를 가할 수 있다.
제1 상부 커버(1131)와 제2 상부 커버(1132)는 상부 프레임(1120)의 제1 오픈 영역(OPA1)에 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제2 상부 커버(1132)는 제1 상부 커버(1131) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 상부 커버(1132)는 제1 챔버(121)의 외부와 접하고, 제1 상부 커버(1131)는 제1 챔버(121)의 내부와 접할 수 있다.
제1 상부 커버(1131)와 제2 상부 커버(1132)는 복수의 반도체 모듈(2, 도 2 참조)이 제1 챔버(121) 내부로 투입될 수 있는 투입부(OPN)를 정의할 수 있다. 제1 상부 커버(1131)와 제2 상부 커버(1132)에는 각각 일 방향으로 연장하는 길이를 가진 투입부(OPN)가 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 챔버(121)는 8개의 투입부(OPN)들을 포함할 수 있다. 즉, 제1 상부 커버(1131)는 8개의 제1 투입부(OPN1)들을 포함할 수 있고, 제2 상부 커버(1132)는 8개의 제2 투입부(OPN2)들을 포함할 수 있다. 제1 투입부(OPN1)들 및 제2 투입부(OPN2)들은 각각 일 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 일 실시예로, 각 투입부(OPN1, OPN2)의 길이는 반도체 모듈(2)의 길이의 두배 이상일 수 있다.
일 실시예로, 제2 상부 커버(1132)의 측부에 실린더가 구비될 수 있다. 이에 따라, 제2 상부 커버(1132)는 움직일 수 있다. 예를 들어, 제2 상부 커버(1132)는 실린더에 의해 상하 또는 좌우로 오프셋될 수 있다. 제1 투입부(OPN1)들과 제2 투입부(OPN2)들이 비중첩한 상태에서 제2 상부 커버(1132)의 오프셋 여부에 따라, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)가 열리거나 닫힐 수 있다. 예를 들어, 제2 투입부(OPN2)들이 제1 투입부(OPN1)들과 비중첩되는 경우, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)는 닫힌 상태로서, 제1 챔버(121) 내부와 외부는 공간적으로 분리될 수 있다. 제2 상부 커버(1132)는 제2 투입부(OPN2)들이 제1 투입부(OPN1)들과 중첩되도록 오프셋되는 경우, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)는 열린 상태로서, 제1 챔버(121) 내부와 외부는 공간적으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 제1 챔버(121)는 제2 상부 커버(1132)의 제2 투입부(OPN2)에 도어를 구비하여, 도어의 개폐에 따라 제1 챔버(121)의 내부와 외부를 공간적으로 분리시키거나 연결시킬 수도 있다.
일 실시예로, 제1 상부 커버(1131) 및 제2 상부 커버(1132)는 에폭시 글라스를 포함할 수 있다.
외부 프레임(1200)은 내부 프레임(1100)을 감싸도록 형성될 수 있다. 외부 프레임(1200)은 제1 오픈 영역(OPA1), 제2 오픈 영역(OPA2) 및 제3 오픈 영역(OPA3)과 중첩되는 영역에 각각 오픈 영역을 포함할 수 있다. 외부 프레임(1200)은 내부 프레임(1100)을 보호하는 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어 외부 프레임(1200)은 내부 프레임(1100)의 내부 및 외부의 온도차(예, 열팽창 계수의 차이)로 인한 손상 및 외부의 물리적 충격으로부터 내부 프레임(1100)을 보호할 수 있다.
일 실시예로, 외부 프레임(1200)은 알루미늄 합금(예, A6061)을 포함할 수 있다.
온도 조절기(1300)는 제2 오픈 영역(OPA2)에 결합될 수 있다. 온도 조절기(1300)는 제1 챔버(121)내 온도가 테스트 온도가 되도록 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 온도 조절기(1300)는 제1 챔버(121) 내부의 온도를 높이거나 낮추도록 열기나 냉기를 가할 수 있다. 온도 조절기(1300)는 일 면에 적어도 한 개의 온기 주입부(1310)와 다른 면에 적어도 한 개의 냉기 주입부(1320)를 포함할 수 있다. 온도 조절기(1300)는 냉기 주입부(1320)에 인접하여 배치되는 냉매 주입부(1321)를 더 포함할 수 있다. 온기 주입부(1310)에는 제1 챔버(121) 내부의 온도를 높이기 위한 온기가 주입되고, 냉기 주입부(1320)에는 제1 챔버(121) 내부의 온도를 낮추기 위한 냉기가 주입되고, 냉기 주입부(1320)에는 제1 챔버(121) 내부의 온도를 효과적으로 낮추기 위한 냉매가 주입될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 닫힌 상태일 때 상측(top view)를 도시한다. 도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 닫힌 상태일 때 내부 측면(inner side view)을 도시한다. 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 열린 상태일 때 상측를 도시한다. 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 챔버에 대해 투입부가 열린 상태일 때 내부 측면을 도시한다.
도 7 내지 도 10는 제1 챔버(121)에 제1 트레이(141a)가 배치된 상태를 도시한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 상부 커버(1131)와 제2 상부 커버(1132)는 서로 상하로 접하도록 위치할 수 있다. 제1 상부 커버(1131)와 제2 상부 커버(1132)에 형성된 각 투입부(OPN)는 서로 비중첩할 수 있다. 이에 따라, 투입부(OPN)는 닫힐 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 일 실시예로, 제2 상부 커버(1132)는 실린더에 의해 상하 및 좌우로 이동될 수 있다. 제2 상부 커버(1132)는 제1 상부 커버(1131)로부터 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 이때 제1 상부 커버(1131)와 제2 상부 커버(1132)에 형성된 각 투입부(OPN)는 서로 중첩할 수 있다. 이에 따라, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)는 열릴 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 개시의 일 실시예에 따라 반도체 모듈들이 제1 챔버에 투입되는 과정을 도시한 도면이다.
본 실시예에서 제2 로봇(132)을 기준으로 설명되는 것들은 제1 로봇(131) 및 제3 내지 제5 로봇(135)에 적용될 수 있다.
도 3 및 도 11 내지 도 13을 참조하면, 제2 로봇(132)은 반도체 모듈(2)을 집거나 놓을 수 있는 복수의 그리퍼(gripper)(2100)들을 포함할 수 있다.
복수의 그리퍼(2100)들은 상하로 이동할 수 있다. 일 실시예로, 제2 로봇(132)은 구비된 복수의 그리퍼(2100)들을 통해 로딩부(111)에 수용된 복수의 반도체 모듈(2)들을 집어 올릴 수 있다. 또한, 제2 로봇(132)은 구비된 복수의 그리퍼(2100)들을 통해 집어 올린 반도체 모듈(2)들을 제1 챔버(121)에 직접 투입하고, 내려놓을 수 있다.
일 실시예로, 제2 로봇(132)은 갠트리(gantry) 구조로 검사장치(1)에 구비될 수 있다. 제2 로봇(132)은 독립적으로 로딩부(111), 제1 챔버(121), 및 로딩부(111)와 제1 챔버(121) 사이 상에서 제1 방향(DR1)(예, X축), 제2 방향(DR2)(예, Y축) 및 제3 방향(DR3)(예, Z축)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 로봇(132)은 로딩부(111)와 제1 챔버(121) 상에서 반복하여 이동할 수 있다.
우선, 제2 로봇(132)은 로딩부(111)에 수용된 복수의 반도체 모듈(2)들을 집어 올린 채로 제1 챔버(121) 상으로 이동할 수 있다(도 11 참조). 이때, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)는 열린 상태일 수 있다.
다음으로, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)가 열린 상태에서, 제2 로봇(132)은 그리퍼(2100)들을 하강시켜 투입부(OPN)를 통해(제1 투입부(OPN1) 및 제2 투입부(OPN2)를 통과하여) 제1 챔버(121) 내부로 반도체 모듈(2)들을 투입시킬 수 있다(도 12 참조). 일 실시예로, 하나의 투입부(OPN)를 통해 두개의 반도체 모듈(2)들이 투입될 수 있다. 예를 들어, 일 투입부(OPN)당 2개의 반도체 모듈(2)들이 투입될 수 있고, 총 16개의 반도체 모듈(2)들이 제1 챔버(121)로 동시에 투입될 수 있다. 제2 로봇(132)은 제1 챔버(121) 내부로 투입시킨 반도체 모듈(2)들을 제1 트레이(141a) 상에 내려놓을 수 있다.
다음으로, 제2 로봇(132)은 그리퍼(2100)들을 상승시켜 제1 챔버(121) 외부에 위치될 수 있다(도 13 참조). 제2 로봇(132)의 그리퍼(2100)들이 제1 챔버(121) 외부로 나가면, 제1 챔버(121)의 투입부(OPN)들은 닫힌 상태로 변경될 수 있다. 투입부(OPN)들이 닫히면, 제1 챔버(121) 내부의 온도는 테스트 온도로 조절될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
1: 검사장치 2: 반도체 모듈
10: 입출부 100: 수납부
101: 제1 적재기 102: 제2 적재기
103: 제3 적재기 104: 제4 적재기
111: 로딩부 112: 언로딩부
120: 테스트부 121: 제1 챔버
122: 제2 챔버 123: 제3 챔버
131: 제1 로봇 132: 제2 로봇
133: 제3 로봇 134: 제4 로봇
135: 제5 로봇 141: 제1 트레이
142: 제2 트레이 150: 테스터
161: 제1 도어 162: 제2 도어

Claims (10)

  1. 투입되거나 배출될 반도체 모듈이 수납되는 수납부;
    상기 수납부부터 상기 반도체 모듈을 제공받는 로딩부;
    상기 로딩부로부터 상기 반도체 모듈을 제공받아 상기 테스트 공정을 수행하는 테스트부;
    상기 테스트부로부터 상기 반도체 모듈을 제공받고, 상기 반도체 모듈을 상기 수납부로 제공하는 언로딩부; 및
    상기 반도체 모듈을 운반하는 복수의 로봇들을 포함하되,
    상기 복수의 로봇은,
    상기 수납부에서 상기 로딩부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제1 로봇;
    상기 로딩부에서 상기 테스트부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제2 로봇;
    상기 테스트부에서 상기 언로딩부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제3 로봇; 및
    상기 언로딩부에서 상기 수납부로 상기 반도체 모듈을 운반하는 제4 로봇을 포함하는 반도체 모듈 검사장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 테스트부는,
    소정의 온도에 이를때까지 내부의 온도를 조절하고, 유지할 수 있는 제1 챔버; 및
    상기 소정의 온도에서 상기 반도체 모듈에 대한 전기적인 테스트 공정이 수행되는 제2 챔버를 포함하는 반도체 모듈 검사장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 로봇은 상기 로딩부로부터 상기 반도체 모듈을 상기 제1 챔버에 직접 투입하는 반도체 모듈 반도체 모듈 검사장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이를 이동하고, 상기 제1 챔버에서 상기 제2 챔버로 상기 반도체 모듈을 이동시키는 제1 트레이를 더 포함하는 반도체 모듈 검사장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에서, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버를 공간적으로 연결하거나 분리시키는 제1 도어를 더 포함하되,
    상기 제1 트레이는 상기 제1 도어를 통과하여 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이를 이동하는 반도체 모듈 검사장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 챔버는 상기 반도체 모듈과 전기적 신호를 주고받을 수 있는 테스터를 포함하는 반도체 모듈 검사장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 트레이로부터 상기 반도체 모듈을 상기 테스터로 이동시키는 제5 로봇을 더 포함하는 반도체 모듈 검사장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 테스트부는 내부에 상기 소정의 온도와 상온 사이의 온도가 유지되는 제3 챔버를 더 포함하고,
    상기 검사장치는 상기 제2 챔버와 상기 제3 챔버 사이를 이동하고, 상기 제2 챔버에서 상기 제3 챔버로 상기 반도체 모듈을 이동시키는 제2 트레이를 더 포함하는 반도체 모듈 검사장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 챔버와 상기 제3 챔버 사이에서, 상기 제2 챔버와 상기 제3 챔버를 공간적으로 연결하거나 분리시키는 제2 도어를 더 포함하되,
    상기 제2 트레이는 상기 제2 도어를 통과하여 상기 제2 챔버와 상기 제3 챔버 사이를 이동하는 반도체 모듈 검사장치.
  10. 반도체 모듈이 투입되고, 적재되는 제1 적재기;
    상기 제1 적재기로부터 상기 반도체 모듈을 제공받는 로딩부;
    소정의 온도에 이를때까지 내부의 온도를 조절할 수 있는 제1 챔버;
    상기 소정의 온도에서 상기 반도체 모듈의 전기적인 테스트 공정을 수행하는 제2 챔버; 및
    상기 반도체 모듈을 상기 로딩부로부터 제1 챔버로 제공하는 로봇을 포함하되,
    상기 소정의 온도는 70˚C 내지 130˚C, 또는 -60˚C 내지 -20˚C인 반도체 모듈 검사장치.
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