KR20230023403A - 프로브 카드 이송 시스템 - Google Patents

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KR20230023403A
KR20230023403A KR1020210105510A KR20210105510A KR20230023403A KR 20230023403 A KR20230023403 A KR 20230023403A KR 1020210105510 A KR1020210105510 A KR 1020210105510A KR 20210105510 A KR20210105510 A KR 20210105510A KR 20230023403 A KR20230023403 A KR 20230023403A
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조준규
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에스케이하이닉스 주식회사
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Abstract

본 기술은 프로브 카드 이송 시스템에 관한 것으로, 핸들러 바디에 고정되어 하방으로 돌출된 적어도 하나 이상의 자기모듈을 구비하는 체결부를 포함하는 핸들러; 상기 자기모듈에 대응하도록 형성된 체결부재를 구비하는 헤더부를 포함하는 프로브 카드; 및 상기 체결부와 상기 프로브 카드 사이의 탈부착을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 자기모듈은 프레임, 상기 프레임 내에 고정 설치된 제1영구자석, 상기 프레임 내에 회전 가능하도록 설치된 제2영구자석 및 상기 제어신호에 응답하여 상기 제2영구자석을 회전시키는 자기 스위치;를 포함할 수 있다.

Description

프로브 카드 이송 시스템{PROBE CARD TRANSPORT SYSTEM}
본 기술은 이송 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 공정 장치들 사이에서 프로브 카드를 이송하는 프로브 카드 이송 시스템에 관한 것이다.
반도체 장치를 제조하고, 해당 반도체 장치가 정상적으로 작동하는지 여부를 확인하기 위해 프로브 카드를 이용하여 테스트 과정을 거친다.
프로브 카드는 웨이퍼를 구성하는 반도체 칩들의 불량 여부에 대한 검사를 위해 전기적인 특성을 이용하는 장치이다. 프로브 카드의 일측에는 각 반도체 칩들과 접촉되어 전기적 신호를 인가하여 불량 여부에 대한 판별의 기능을 수행하는 검사용 탐침이 다수 연결되어 구성된다.
프로브 카드는 복수의 웨이퍼를 검사하게 되면 기계적, 물리적 또는 전기적으로 열화가 발생할 수 있으며, 하나의 프로브 카드가 테스트할 수 있는 웨이퍼의 수가 한정적일 수 있다. 따라서, 일정한 횟수의 테스트를 수행한 후 다른 프로브 카드를 이용하여 테스트를 수행해야 한다. 이 외에도, 테스트 도중 이상이 발생했을 경우, 프로브 카드를 교체할 필요가 있다.
종래기술에 따른 이송 시스템은 모터 방식의 기계적 장치들을 사용하였다. 그러나, 기계적 장치들을 사용하여 프로브 카드를 탈부착함에 따라 탈부착시 미세 진동 및 충격이 발생하고, 이는 프로브 카드에 고장을 야기하여 반도체 장치 테스트가 잘못되는 원인이 될 수 있다. 종래의 이송 시스템은 복수의 기계적 장치들로 구성됨에 따라 높은 초기 설치비용, 높은 유지 보수 비용, 물리적인 탈부착시간 단축의 한계, 기계적 장치들의 마모 및 고장에 의한 프로브 카드가 이송 중 탈착될 수 있다. 복수의 기계적 장치들은 프로브 카드를 핸들링하기 위한 구조의 전체적 높이가 높아서 프로브 스테이션에 투입하는 공간의 제약이 발생될 수 있다. 또한, 프로브 카드 이송 시스템은 프로브 카드의 품종에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 따라서, 종래의 프로브 카드 이송 시스템은 모든 품종의 프로브 카드 운송을 위해 전체적으로 적용시킬 수 없는 상황이다.
본 기술의 실시예는 프로브 카드를 모터 방식의 기계적 장치들을 이용하여 탈부착함에 따라 발생하는 문제점들을 근본적으로 해결하기 위해 자기에너지를 이용하여 프로브 카드를 탈부착할 수 있는 프로브 카드 이송 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 기술은 프로브 카드 이송 시스템에 관한 것으로, 핸들러 바디에 고정되어 하방으로 돌출된 적어도 하나 이상의 자기모듈을 구비하는 체결부를 포함하는 핸들러; 상기 자기모듈에 대응하도록 형성된 체결부재를 구비하는 헤더부를 포함하는 프로브 카드; 및 상기 체결부와 상기 프로브 카드 사이의 탈부착을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 자기모듈은 프레임, 상기 프레임 내에 고정 설치된 제1영구자석, 상기 프레임 내에 회전 가능하도록 설치된 제2영구자석 및 상기 제어신호에 응답하여 상기 제2영구자석을 회전시키는 자기 스위치;를 포함할 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단을 바탕으로 하는 본 기술은 기계적 장치들을 배제하고, 자기에너지를 이용하여 프로브 카드를 탈부착함으로써, 미세 진동 및 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 이들의 접촉면 사이에 삽입된 완충부재를 구비함으로써, 프로브 카드 탈부착시 미세 진동 및 충격이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 기술은 링 타입 프레임, 제1영구자석, 제2영구자석 및 자기스위치로 구성된 자기모듈을 이용하여 프로브 카드를 탈부착함으로써, 초기 설치비용을 절감할 수 있고, 기설치된 기계적 장치들을 저렴한 비용으로 대체할 수 있다. 아울러, 자기모듈은 저렴한 부속 및 단순한 구성을 갖기 때문에 유지 보수 측면에서 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
또한, 본 기술에서 자기모듈은 제2영구자석을 회전시키는 동작만으로 프로브 카드를 탈부착할 수 있기 때문에 탈부착시 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.
또한, 본 기술은 자기모듈의 이상 발생시 자기에너지가 발생하지 않기 때문에 프로브 카드를 원천적으로 핸들러에 부착 및 견인할 수 없다. 따라서, 프로브 카드가 운송 중에 탈착되는 사고 등을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 기술은 프로브 카드의 상부에 체결부재만을 결합시키면 핸들러에 프로브 카드를 탈부착할 수 있기 때문에 기존의 프로브 카드를 활용 할 수 있다.
도 1은 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템의 프로브 카드를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템의 프로브 카드 핸들러를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템에서 프로브 카드의 상부에 체결부재가 위치할 수 있는 여러 실시 예이다.
도 5는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 핸들러의 자기모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템에서 부착 동작을 설명하기 위한 도면으로써, 도 6a는 부착 동작시 핸들러의 체결부와 프로브 카드의 체결부재의 형태를 도시한 단면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 A영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템에서 탈착 동작을 설명하기 위한 도면으로써, 도 7a는 탈착 동작시 핸들러의 체결부와 프로브 카드의 체결부재의 형태를 도시한 단면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 B영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
본 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 기술은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 기술의 개시가 완전하도록 하며, 본 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 기술의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 기술은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
후술하는 본 기술의 실시예예는 프로브 카드를 기계적 장치들을 이용하여 운송수단에 탈부착함에 따라 발생하는 문제들을 근본적으로 해결할 수 있는 프로브 카드 이송 시스템을 제공하기 위한 것이다.
참고로, 공지된 프로브 카드를 이송하기 위한 수단은 모터 방식을 이용하는 복수의 기계적 장치들을 사용함에 따라 다음과 같은 고질적인 문제를 야기할 수 있다.
첫째, 운송수단에 프로브 카드를 탈부착하는 과정에서 미세 진동 및 충격이 발생할 수 있다. 탈부착 과정에서 발생된 미세 진동 및 충격은 프로브 카드에 전달되어 반도체 장치의 테스트를 진행하는 프로브 카드 탐침 불량의 원인이 될 수 있다. 둘째, 프로브 카드를 운송하기 위한 모터 방식의 다수의 기계적 장치들은 초기 설치비용이 비싸고, 기계적 장치들 사이의 마찰 및 마모로 인해 주기적으로 이들을 수리 또는 교체해주어야 한다. 따라서, 운송수단을 유지 및 보수하기 위해 많은 비용 및 시간이 소요될 수 있다. 또한, 기계적 장치들 사이의 이격, 마모, 고장, 파손 등이 발생하게 되면, 이로 인해 프로브 카드가 이송되는 중에 낙하 사고가 발생할 수 있다. 셋째, 프로브 카드를 운송하기 위해 기계적 장치들이 동작하며 물리적으로 탈부착 시간을 단축하는데 한계가 있다. 넷째, 프로브 카드의 품종에 따라 이송 시스템이 선택적으로 적용된다. 이는 프로브 카드의 품종에 따라 다른 이송 시스템을 이용해야하기 때문에 다양한 품종의 프로브 카드를 이송하는데 제한적일 수 있다.
따라서, 후술하는 본 기술의 실시예는 상술한 문제점들을 근본적으로 해결하기 위해 자기에너지를 이용하여 핸들러에 프로브 카드를 탈부착할 수 있는 프로브 카드 이송 시스템을 제공한다.
이를 위해, 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템은 프로브 카드를 탈부착할 수 있는 핸들러와 핸들러에 체결될 수 있는 헤더부를 포함하는 프로브 카드 및 프로브 카드의 탈부착을 조절할 수 있는 제어부로 구성될 수 있다.
핸들러는 핸들러 바디에 고정되어 하방으로 돌출된 적어도 하나 이상의 자기모듈을 구비하는 체결부를 포함한다. 프로브 카드는 자기모듈에 대응되도록 형성된 체결부재를 구비하는 헤더부를 포함할 수 있다. 그리고 제어부는 체결부와 프로브 카드 사이의 탈부착을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.
여기서, 자기모듈은 링타입의 단면형상을 갖는 프레임, 프레임 내에 고정 설치된 제1영구자석, 프레임 내에 회전 가능하도록 설치된 제2영구자석 및 제어신호에 응답하여 제2영구자석을 회전시키는 자기스위치를 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템을 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템의 프로브 카드를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템의 핸들러를 설명하기 위한 사시도이다. 도 4는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템에서 프로브 카드의 상부에 체결부재가 위치할 수 있는 여러 실시 예이다. 도 5는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 핸들러의 자기모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템(10)은 프로브 카드(100)와 핸들러(200) 및 제어부(300)으로 구성될 수 있다.
프로브 카드(100)는 하단부에 반도체 장치를 테스트하기 위한 탐침(120)을 구비할 수 있다. 프로브 카드(100)는 상단부에 헤더부(110)를 구비할 수 있다. 헤더부(110)는 핸들러(200)와 정렬을 맞추기 위한 정렬홈(111)과 핸들러(200)에 탈부착될 수 있는 체결부재(113)를 포함할 수 있다.
핸들러(200)는 프로브 카드(100)의 헤더부(110)와 결착될 수 있는 체결부(230)를 구비할 수 있다. 체결부(230)는 프로브 카드(100)의 정렬홈(111)에 대응되는 정렬부(210)를 포함하며, 프로브 카드(100)의 체결부재(113)에 탈부착될 수 있는 자기모듈(220)을 포함할 수 있다.
제어부(300)는 체결부(230)와 프로브 카드(100) 사이의 탈부착을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. 제어신호에 따라 핸들러(200)는 프로브 카드(100)를 탈착 및 부착할 수 있다. 제어부(300)는 핸들러(200)에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 2는 프로브 카드 이송 시스템(10)의 프로브 카드(100)에 대한 사시도이다. 프로브 카드(100)는 하단부에 탐침(120)을 포함하고 있다. 프로브 카드(100)는 상단부에 판 형태의 헤더부(110)를 구비할 수 있다. 헤더부(110)를 통해 핸들러(200)의 체결부(230)에 프로브 카드(100)를 탈부착할 수 있다.
헤더부(110)는 중심부에 위치하는 정렬홈(111) 및 정렬홈(111)에 인접하여 후술하는 자기모듈에 대응하도록 형성된 적어도 하나 이상의 체결부재(113)를 포함할 수 있다. 체결부재(113)는 헤더부(110)의 표면에 부착 및 고정된 플레이트 형상을 가질 수 있다. 체결부재(113)는 2mm 내지 10mm 범위의 두께를 가질 수 있고, 체결부재(113)와 접하는 자기모듈(220)의 표면적보다 더 넓은 표면적을 가질 수 있다. 체결부재(113)는 내식성 및 내마모성을 갖고, 자기에너지에 반응하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 체결부재(113)는 자기에너지에 반응하는 금속 또는 금속합금으로 구성될 수 있다. 일례로, 체결부재(113)는 SUS400 계열의 스테인리스로 형성될 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 이처럼 프로브 카드(100)는 헤더부(110)에 결합된 체결부재(113)를 통해 자기에너지를 이용한 탈부착 동작을 수행할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 일방향으로 정렬홈(111)의 양측에 직사각형의 평면 형상을 갖는 2개의 체결부재(113)가 나란히 배치된 형태를 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 체결부재(113)는 후술하는 자기모듈의 형상 및 배치 형태에 따라 다양한 평면 형상 및 배치 형태를 가질 수 있다. 또한, 체결부재(113)는 헤더부(110)의 전면을 덮는 형상을 가질 수도 있다. 도 4를 참고하면, 여러 형태로 배치되는 체결부재(113)의 실시예를 확인할 수 있다. 프로브 카드(100)의 상단부에 위치하는 체결부재(113)의 다양한 배치를 도시하고 있다. 체결부재(113)의 형태와 배치는 도 4에 나오는 경우에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 2에 도시하지는 않았으나, 헤더부(110)는 체결부재(113)의 표면 또는 체결부재(113)를 포함한 헤더부(110)의 전면을 덮도록 형성된 완충부재를 추가로 더 포함할 수도 있다. 완충부재는 실리콘, 고무 등 공지된 다양한 물질을 사용할 수 있다.
도 3 및 도 5는, 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템(10)의 핸들러와 핸들러에 포함된 자기모듈을 설명하기 위한 사시도이다. 핸들러(200)는 체결부(230)를 포함할 수 있다. 체결부(230)는 핸들러 바디(240)에 고정되어 하방으로 돌출된 정렬부(210), 제어부(300)에서 생성된 제어신호에 응답하여 체결부(230)와 프로브 카드(100) 사이를 자기에너지를 이용하여 탈부착하는 적어도 하나 이상의 자기모듈(220) 및 체결부(230)와 프로브 카드(100)의 정렬 및 접촉 여부를 센싱하는 감지부(400)를 포함할 수 있다. 제어부(300)는 핸들러(200)와 연결되어 별도로 위치하거나 핸들러(200) 자체에 구비될 수도 있다. 여기서, 하방은 체결부(230)에서 프로브 카드(100)를 바라보는 방향을 지칭할 수 있다.
정렬부(210)는 핸들러 바디(240)에 고정되어 하방으로 돌출될 수 있다. 정렬부(210)는 헤더부(110)와 체결부(230)가 접촉시 오정렬이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 체결부(230)에 프로브 카드(100)를 부착할 때, 정렬부(210)의 일부는 헤더부(110)의 정렬홈(111) 내부로 삽입될 수 있다.
자기모듈(220)은 전체적으로 바타입(bar type)의 형상을 가질 수 있고, 링타입(ring type)의 단면형상을 가질 수 있다. 자기모듈(220)은 일방향으로 정렬부(210)의 양측에 각각 위치할 수 있고, 핸들러 바디(240)에 고정될 수 있다.
자기모듈(220)은 핸들러 바디(240)를 관통하여 핸들러 바디(240) 하방으로 일부가 돌출된 형태를 가질 수 있다. 이는, 자기모듈(220)과 헤더부(110) 사이의 원활한 탈부착을 진행할 수 있게 한다. 핸들러 바디(240) 하방으로 돌출된 자기모듈(220)의 높이는 핸들러 바디(240)의 하부면을 기준으로 정렬부(210)의 높이보다 작을 수 있다.
자기모듈(220)은 제어부(300)에서 생성된 제어신호에 응답하여 체결부(230)와 프로브 카드(100) 사이를 자기에너지를 이용하여 탈부착하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 자기모듈(220)은 핸들러 바디(240)에 고정된 링 타입의 프레임(222), 프레임(222) 내에 고정설치된 제1영구자석(224), 프레임(222) 내에 회전 가능하도록 설치된 제2영구자석(226) 및 제어신호에 응답하여 제2영구자석(226)을 회전시키는 자기스위치(Magnetic switch, 228)를 포함할 수 있다. 여기서 프레임(222)의 단면 형태는 링 타입에 한정되는 것은 아니다.
링 타입의 프레임(222)은 제1영구자석(224), 제2영구자석(226) 및 자기스위치(228)에서 유도되는 자기에너지가 이동하는 경로를 제공하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 프레임(222)은 자기에너지에 반응하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 또는 금속합금으로 구성될 수 있고 SUS400계열의 스테인리스로 형성될 수 있으며 이에 제한되지는 않는다.
제1영구자석(224)은 프레임(222)의 하단부에 고정 설치된다. 프로브 카드(100)와 핸들러(200)가 부착될 때, 제1영구자석(224)은 헤더부(110)의 체결부재(113)에 접하게 된다. 따라서, 제1영구자석(224)은 핸들러 바디(240) 하방으로 돌출되어 위치할 수 있다. 제1영구자석(224)은 프레임(222) 내에 고정 설치됨에 따라 고정된 자화방향을 가질 수 있다. 제1영구자석(224)이 제공하는 자기력의 크기가 증가할수록 핸들러(200)가 견인할 수 있는 중량이 증가될 수 있다. 따라서, 핸들러(200)가 프로브 카드(100)를 보다 견고하게 부착시킬 수 있다. 제1영구자석(224)은 바 타입의 형상을 가질 수 있고, 제1N극(224N) 및 제1S극(224S)을 포함할 수 있다. 제1영구자석(224)은 헤더부(110) 표면과 평행한 자화방향을 가질 수 있다.
제2영구자석(226)은 프레임(222) 내에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제2영구자석(226)은 제1영구자석(224)과 마찬가지로 제2영구자석(224)의 자화방향은 고정되어 있으나, 물리적으로 제2영구자석(224) 자체를 회전시킴에 따라 자화방향을 가변시킬 수 있다. 제1영구자석(224)과 제2영구자석(226)은 평행하게 배치될 수 있다. 제1영구자석(224)의 자화방향 및 가변시킬 수 있는 제2영구자석(226)의 자화방향을 통해 체결부(230)와 프로브 카드(100) 사이를 탈부착시킬 수 있다. 제2영구자석(226)은 프레임(222) 내에서 회전이 용이하도록 원기둥 형상(cylinder shape)을 가질 수 있다. 이때, 바 타입의 제1영구자석(224)이 연장된 방향은 원기둥 형상의 제2영구자석(226)이 연장된 방향과 서로 동일할 수 있다. 제2영구자석(226)은 각각 반구형 단면을 갖는 제2N극(226N) 및 제2S극(226S)을 포함할 수 있다. 제2영구자석(226)은 제1영구자석(224)의 자화방향과 평행한 자화방향을 가질 수 있다.
체결부(230)는 정렬부(210)와 자기모듈(220)을 포함할 수 있다. 체결부(230)에 프로브 카드(100)를 부착시키고자 할 경우, 자기스위치(228)는 제2영구자석(226)의 자화방향이 제1영구자석(224)의 자화방향과 동일한 방향으로 향하도록 제2영구자석(226)을 회전시킬 수 있다. 반대로, 체결부(230)에서 프로브 카드(100)를 탈착시키고자 할 경우, 자기스위치(228)는 제2영구자석(226)의 자화방향에 제1영구자석(224)의 자화방향과 정반대 방향으로 향하도록 제2영구자석(226)을 회전시킬 수 있다.
이처럼, 자기스위치(228)는 제어부(300)에서 생성된 제어신호에 응답하여 제2영구자석(226)의 자화방향이 제1영구자석(224)의 자화방향과 동일한 방향 또는 정반대 방향으로 정렬되도록 제2영구자석(226)을 회전시킬 수 있다. 이를 위해, 자기스위치(228)는 제1영구자석(224)과 제2영구자석(226) 사이의 프레임(222) 일측에 설치될 수 있고, 프레임(222)에 복수회 권선된 코일을 포함할 수 있다. 자기스위치(228)는 제1영구자석(224)과 제2영구자석(226) 사이의 프레임(222) 일측에 설치되되, 제1영구자석(224)의 제1N극(224N)에 인접하도록 설치될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
자기스위치(228)에 인가되는 제어신호를 통해 직류 전원이 인가될 수 있다. 자기스위치(228)는 프로브 카드(100)를 탈부착시 일정 범위의 시간동안 직류 전원이 인가될 수 있다. 체결부(230)에 프로브 카드(100)를 부착하고자 할 경우, 자기스위치(228)에는 정방향 직류 전원이 인가될 수 있다. 반대로, 체결부(230)에서 프로브 카드(100)를 탈착시키고자 할 경우, 자기스위치(228)에는 역방향 직류 전원이 인가될 수 있다. 이때, 직류 전원은 10V 내지 30V 범위의 전압값 및 1A 내지 3A 범위의 전류값을 가질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서, 두 개의 자기모듈(220)이 각각 정렬부(210)의 양측에 배치된 경우를 예시하였으나, 배치가 이에 한정되지 않는다. 변형된 예로서, 하나의 자기모듈(220)이 각각 정렬부(210)의 일측에 인접하게 배치되거나, 또는 셋 이상의 자기모듈(220)이 정렬부(210)를 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 도 4를 참고하면, 프로브 카드(100)의 상면에 위치하는 체결부재(113)의 다양한 배치를 보여준다. 이에 따라 핸들러(200)에 위치하는 자기모듈(220)도 다양한 배치의 체결부재(113)에 대응되게 여러 배치 형태를 가질 수 있다. 여러 배치 형태는 도 4에 도시되는 배치를 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에서는 자기모듈(220)의 일부가 핸들러 바디(240)를 관통하여 핸들러 바디(240) 하방으로 돌출된 형태를 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다.
감지부(400)는 정렬부(210)에 위치될 수 있다. 감지부(400)는 체결부(230)와 프로브 카드(100)의 헤더부(110)를 정렬시키기 위한 정렬신호 및 체결부(230)와 헤더부(110) 사이의 접촉 여부를 판단하기 위한 접촉신호를 생성할 수 있다. 감지부(400)는 정렬신호를 생성하기 위한 정렬센서 및 접촉신호를 생성하기 위한 복수의 재하센서를 포함할 수 있다. 정렬센서는 헤더부(110)의 위치 및 형상을 센싱하여 정렬신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 정렬센서는 광학센서를 포함할 수 있고, 정렬부(210) 내에 설치될 수 있다. 재하센서는 정렬부(210) 내부에 위치할 수 있다. 재하센서는 정렬부(210)의 일부가 헤더부(110)의 정렬홈(111) 내부로 삽입되면 접촉신호를 생성할 수 있다. 또한, 재하센서는 추가적으로 핸들러 바디(240)에 고정되어 하방으로 돌출되도록 설치될 수 있고, 자기모듈(220)에 인접하게 배치될 수 있다.
제어부(300)는 감지부(400)로부터 정렬신호를 전달받아 체결부(230)의 위치를 조정할 수 있다. 제어부(300)는 감지부(400)로부터 접촉신호를 전달받아 프로브 카드(100)를 탈부착하는 제어신호를 생성하여 체결부(230)의 탈부착을 제어할 수 있다.
또한, 도 5 및 6a를 참조하면, 체결부(230)는 핸들러 바디(240)에 고정되어 하방으로 돌출되는 복수의 가이드핀(243) 및 핸들러 바디(240) 하방으로 돌출된 자기모듈(220)의 표면에 완충부재(245)를 추가로 포함할 수 있다. 가이드핀(243)은 체결부(230)와 헤더부(110)가 정렬하기 위한 역할을 할 수 있다. 가이드핀(243)은 바타입의 형상을 가질수 있다. 가이드핀(243)은 헤더부(110)의 측벽과 정렬된 측벽을 포함할 수 있다. 완충부재(245)는 탈부착 동작시 프로브 카드(100)에 미세 진동 및 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 완충부재(245)는 자기에너지에 의한 체결부(230)와 헤더부(110) 사이의 결합력에 영향을 미치지 않는 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 완충부재(245)는 실리콘, 고무 등 공지된 다양한 물질을 사용할 수 있다.
제어부(300)는 체결부(230)의 핸들러 바디(240)에 고정설치 될 수 있으나, 제어부(300)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6a 및 도 6b는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템(10)에서 부착 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로는, 도 6a는 부착 동작시 체결부와 헤더부의 형태를 도시한 단면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 A영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 체결부(230)의 정렬부(210)와 헤더부(110)의 정렬홈(111)이 서로 정렬되어 정렬부(210)의 일부가 정렬홈(111) 내부로 삽입되고, 자기모듈(220)과 헤더부(110)의 체결부재(113)가 서로 접하게 된다. 정렬부(210)의 일부가 정렬홈(111) 내부에 삽입됨에 따라 감지부(400)에서 생성된 접촉신호가 제어부(300)로 전달되고, 제어부(300)는 접촉신호에 응답하여 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)에서 생성된 제어신호는 자기모듈(220)의 자기스위치(228)에 정방향 직류 전원을 1초 이하의 짧은 펄스 형태로 인가시킬 수 있다. 제어신호에 의해 자기스위치(228)에 자기력이 유도되며, 유도된 자기력에 의해 제2영구자석(226)은 제1영구자석(224)의 자화방향과 동일한 방향으로 제2영구자석(226)의 자화방향이 향하도록 회전될 수 있다. 상하로 이격되어 서로 평행한 제1영구자석(224)의 자화방향과 제2영구자석(226)의 자화방향이 서로 동일한 방향으로 정렬됨에 따라 자기모듈(220)에서 발생된 자기에너지가 체결부재(113)에 전달되어 체결부재(113)와 자기모듈(220)이 부착될 수 있다. 이 때, 자기스위치(228)에 의해 회전된 제2영구자석(226)은 외력없이 가변된 자화방향을 유지할 수 있다. 즉, 탈착을 위한 제어신호가 인가될 때까지 별도의 전력소모 없이 부착 상태를 유지할 수 있다. 자기모듈(220)의 제2영구자석(226)이 회전하여 자화방향을 가변하므로써 체결부(230)에 프로브 카드(100)를 부착시키는 부착 동작을 수행할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템(10)에서 탈착 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로는, 도 7a는 탈착 동작시 체결부와 헤더부의 형태를 도시한 단면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 B영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 체결부(230)와 헤더부(110)가 자기모듈(220)의 자기에너지에 의해 부착된 상태에서 체결부(230)로부터 헤더부(110)를 분리하고자 할 경우, 제어부(300)는 탈착을 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)에서 생성된 제어신호는 자기모듈(220)의 자기스위치(228)에 역방향 직류 전원을 1초 이하의 짧은 펄스 형태로 인가시킬 수 있다. 제어신호에 의해 자기스위치(228)에 자기력이 유도되며, 유도된 자기력에 의해 제2영구자석(226)은 제1영구자석(224)의 자화방향과 정반대 방향으로 제2영구자석(226)의 자화방향이 향하도록 회전될 수 있다. 상하로 이격되어 서로 평행한 제1영구자석(224)의 자화방향과 제2영구자석(226)의 자화방향이 서로 정반대 방향으로 정렬됨에 따라 체결부(230)에서 프로브 카드(100)를 탈착시킬 수 있다. 이는, 자기모듈(220)에서 발생된 자기에너지가 링 타입의 프레임(222)을 따라 폐루프를 형성하고, 체결부재(113)로 전달되던 자기에너지가 차단되기 때문이다. 이 때, 자기스위치(228)에 의해 회전된 제2영구자석(226)은 외력없이 가변된 자화방향을 유지할 수 있다. 자기모듈(220)의 제2영구자석(226)이 회전하여 자화방향을 가변하므로써 체결부(230)에서 프로브 카드(100)를 탈착시키는 탈착 동작을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 기술의 실시예에 따른 프로브 카드 이송 시스템(10)은 자기에너지를 이용하여 프로브 카드(100)를 탈부착함으로써, 프로브 카드(100) 탈부착시 미세 진동 및 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 프로브 카드(100)와 핸들러(200) 사이의 접촉면에 추가적으로 완충부재(245)를 구비하여, 프로브 카드(100) 탈부착시 미세 진동 및 충격이 발생하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
링타입 프레임(242), 제1영구자석(224), 제2영구자석(226) 및 자기스위치(228)로 구성된 자기모듈(220)을 이용하여 프로브 카드(100)를 탈부착함으로써, 초기 설치비용을 절감할 수 있고, 기설치된 기계적 장치들을 저렴한 비용으로 대체할 수 있다. 자기모듈(220)은 기계적 장치 보다 저렴한 부속품 및 단순한 구성을 갖기 때문에 유지 보수 측면에서 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
자기모듈(220)은 제2영구자석(226)을 회전시키는 동작만으로 프로브 카드(100)를 탈부착할 수 있기 때문에 탈부착시 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다. 이를 통해, 프로브 카드 이송 시스템의 전체 이송시간을 단축시킬 수 있다.
자기모듈(220)의 이상 발생시 자기에너지가 발생하지 않기 때문에 프로브 카드(100)를 원천적으로 체결부(230)에 부착 및 견인할 수 없다. 따라서, 프로브 카드(100) 낙하사고를 원천적으로 방지할 수 있다.
본 기술의 프로브 카드 이송 시스템(10)은 기존의 프로브 카드를 재활용할 수 있는 이점이 있다. 기존의 프로브 카드에 체결부재(113)를 포함하는 헤더부(110)를 추가로 결합시키면 핸들러(200)의 체결부(230)를 통해 탈부착 시킬 수 있다.
이상 본 기술을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 기술은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 기술의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10 : 프로브 카드 이송 시스템 100 : 프로브 카드
110 : 헤더부 111 : 정렬홈
113 : 체결부재 120 : 탐침
200 : 핸들러 210 : 정렬부
220 : 자기모듈 222 : 프레임
224 : 제1영구자석 226 : 제2영구자석
228 : 자기스위치 230 : 체결부
240 : 핸들러 바디 243 : 가이드핀
245 : 완충부재 300 : 제어부
400 : 감지부

Claims (18)

  1. 핸들러 바디에 고정되어 하방으로 돌출된 적어도 하나 이상의 자기모듈을 구비하는 체결부를 포함하는 핸들러;
    상기 자기모듈에 대응하도록 형성된 체결부재를 구비하는 헤더부를 포함하는 프로브 카드; 및
    상기 체결부와 상기 프로브 카드 사이의 탈부착을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 자기모듈은 프레임, 상기 프레임 내에 고정 설치된 제1영구자석, 상기 프레임 내에 회전 가능하도록 설치된 제2영구자석 및 상기 제어신호에 응답하여 상기 제2영구자석을 회전시키는 자기 스위치;
    를 포함하는 프로브 카드 이송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸들러는 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 상기 체결부와 상기 헤더부의 정렬 및 접촉 여부를 센싱하여 정렬신호 및 접촉신호를 생성하며, 생성된 상기 정렬신호 및 상기 접촉신호를 상기 제어부로 전송하는 프로브 카드 이송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 정렬신호를 전달받아 상기 체결부의 위치를 조절하고, 상기 접촉신호를 전달받아 상기 자기모듈의 동작을 제어하는 상기 제어신호를 생성하는 프로브 카드 이송 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 핸들러 바디에 고정되어 하방으로 돌출된 정렬부를 더 포함하고, 상기 헤더부는 상기 정렬부에 대응하도록 형성된 정렬홈을 더 포함하는 프로브 카드 이송 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지부는 상기 정렬부 내에 위치하고, 생성된 상기 정렬신호에 따라 상기 정렬부 일부가 상기 정렬홈 내부로 삽입되는 프로브 카드 이송 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 자기모듈은 상기 정렬부에 인접하게 배치되되, 하나의 자기모듈이 상기 정렬부의 일측에 배치되거나, 두 개의 상기 자기모듈이 상기 정렬부 양측에 나란히 배치되거나, 또는 셋 이상의 상기 자기모듈이 상기 정렬부를 둘러싸도록 배치되는 프로브 카드 이송 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 핸들러 바디에 고정되어 하방으로 돌출되고, 상기 헤더부의 양측 가장자리 측벽에 정렬되는 복수의 가이드핀을 더 포함하는 프로브 카드 이송 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 자기모듈과 상기 체결부재 사이에 형성된 완충부재를 더 포함하고, 상기 완충부재는 상기 자기모듈 접촉면 및 상기 체결부재 접촉면 상에 각각 형성되거나, 또는 어느 일측에만 형성되는 프로브 카드 이송 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 체결부재는 상기 헤더부의 전면을 덮거나, 또는 상기 자기모듈에 대응하는 평면형상을 갖도록 패터닝된 금속플레이트를 포함하는 프로브 카드 이송 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 체결부에 상기 프로브 카드를 부착하고자 할 경우에 상기 제1영구자석의 자화방향과 동일한 방향으로 상기 제2영구자석의 자화방향이 향하도록 상기 제2영구자석을 회전시키고,
    상기 체결부에서 상기 프로브 카드를 탈착하고자 할 경우에 상기 제1영구자석의 자화방향과 정반대 방향으로 상기 제2영구자석의 자화방향이 향하도록 상기 제2영구자석을 회전시키는 프로브 카드 이송 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 자기모듈은 일부가 상기 핸들러 바디를 관통하여 상기 핸들러 바디 하방으로 돌출되거나, 또는 상기 자기모듈 전체가 상기 핸들러 바디 하부면 상에 고정 설치된 프로브 카드 이송 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 자기모듈에서 상기 제1영구자석은 상기 핸들러 바디 하방에 위치하고, 상기 제2영구자석은 상기 핸들러 바디 상방에 위치하며, 상기 프레임 내에서 상기 제1영구자석과 상기 제2영구자석은 서로 마주보도록 배치되는 프로브 카드 이송 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1영구자석은 바 타입(bar type)의 형상을 갖고, 상기 체결부재의 표면과 평행한 자화방향을 갖는 프로브 카드 이송 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2영구자석은 원기둥 형상을 갖고, 상기 제1영구자석의 자화방향과 평행한 자화방향을 갖는 프로브 카드 이송 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 자기스위치는 상기 제1영구자석과 상기 제2영구자석 사이의 상기 프레임 일측에 설치되고, 상기 프레임에 복수회 권선된 코일을 포함하는 프로브 카드 이송 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어신호는 탈부착시 상기 자기스위치에 직류 전원을 인가되도록 하는 프로브 카드 이송 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 체결부에 상기 프로브 카드를 부착시키고자 할 경우에 상기 자기스위치에 정방향 직류 전원을 인가하고,
    상기 체결부에서 상기 프로브 카드를 탈착시키고자 할 경우에 상기 자기스위치에 역방향 직류 전원을 인가하는 프로브 카드 이송 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 직류 전원은 10V 내지 30V 범위의 전압값 및 1A 내지 3A 범위의 전류값을 갖는 프로브 카드 이송 시스템.
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