KR930002875B1

KR930002875B1 - QFP(Quadratic Flat Package) IC 칩의 테스트 핸들러

Info

Publication number: KR930002875B1
Application number: KR1019900009806A
Authority: KR
Inventors: 황성만; 김형수; 김성동
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 김광호
Priority date: 1990-06-30
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 1993-04-12
Also published as: KR920001661A

Abstract

내용 없음.

Description

QFT(Quadratic Flat Package) IC 칩의 테스트 핸들러

제 1 도는 본 발명의 평면도.

제 2 도는 본 발명의 사시도.

제 3 도는 제 2 도의 상부공간의 우측면도.

제 4 도는 본 발명에 사용되는 트레이의 일례를 보인 평면도.

제 5 도 a는 본 발명의 정렬부 평면도, b는 정렬부의 소켓 사시도, c는 정렬부의 단면도, d는 정렬소켓의 확대 측면도.

제 6 도 a는 본 발명의 검사대 평면도, b는 본 발명의 검사소켓의 확대 측면도.

본 발명은 SMD(SURFACE MOUNTED DEVICE)의 일종인 QFP(QUADRATIC FLAT PACKAGE) IC를 검사하는 QFP IC의 테스트 핸들러에 관한 것으로, QFP IC를 복수로 정렬부에 위치시켜 전처리한 다음 검사대에서 복수로 시험이 가능토록한 것이다.

IC 생산공정중 검사공정에서 사용되는 기존의 검사기(Test System)는 검사공정의 생산성을 높이기 위해 복수동시검사(Multi Concurrent Test)-특히 두개, 네개를 동시에 검사-가 가능하도록 개량되어 실제 생산에 적용되고 있다. 따라서 이러한 검사기와 함께 검사기능을 하는 핸들러(Handler)에도 복수핸들링(Multi Handling) 기능이 요구되었으며 주로 수직이동시에 핸들링방식으로 검사를 하는 DIP형 칩 핸들러를 중심으로 실용화 되어 왔다.

이러한 핸들러는 DIP형의 전통적인 IC 핸들러로써 IC를 수직낙하시키는 이동방식을 사용하고 있어, 그 구조상 IC의 파손이나 리드휨현상등이 빈번하여 IC의 품질을 저하시키는 주요원인이 되는 것이었다. 또한 4면에 리드가 형성된 QFP형 IC의 경우는 그 구조상 핸들링 함에 있어 수직이동이 아닌 수평이동이 불가피하여 고정밀 로봇제어기술이 반드시 필요해 고난도의 제작기술이 요구되고, 둘째로 IC를 검사소켓에 정확히 넣어야 하므로 해당 IC의 위치를 파악하고 교정하는 시간이 오래 걸려(수초가량) 생산성이 낮아지기 때문이다.

종래의 QFP IC 핸들러는 트레이 받침대와, 받침대에 놓여지는 IC가 수장된 트레이와, 검사대와, IC를 트레이에서 검사대로 공급하는 로봇수단과, 검사확인수단과, 로봇수단을 제어하는 제어수단으로 구성되었다. 상기 로봇수단에는 칩픽커가 있어 IC를 검사부에 위치시킨다. 이때 기존의 칩픽커는 IC 1개만을 픽킹하여 검사대에 위치시키므로 작업의 효율성이 떨어진다.

또한 검사부에 위치시킬때, 칩픽커의 오차로 인하여 정확하게 검사대의 검사소켓을 놓여지지 않는 경우도 있어 작업의 효율성이 떨어진다.

본 발명은 이러한 점을 해결하도록 IC가 트레이에서 검사대로 직접 공급되지 않고, 정렬부를 거쳐서 검사대로 공급되도록 하였다.

또한 정렬부의 정렬소켓을 검사대의 검사소켓부 보다 2-5배로 구성하고 정렬소켓 하부에 히터를 설치하여 IC를 가열함으로써 온도변화에 따른 IC의 온도특성을 검사대에서 확인할 수 있도록 하였다.

본 발명은 IC 칩을 설정위치로 이송시키는 로봇수단과, 로봇수단을 따라 칩을 복수로 흡착하는 픽킹수단과, 칩을 보관하는 트레이유지수단과, 칩을 가열시키는 가열수단과 진동수단을 갖는 정렬부와, 가열된 칩을 검사하는 검사대와, 로봇수단을 제어하는 제어부로 구성된다. 상기 트레이유지수단은 트레이 출입부에 의하여 입출된다.

정렬부는 소켓을 검사대의 2-5배 정도로 형성하고, 내열측정용 가열수단을 부가하고, 일정위치에 오도록 하는 진동수단을 구비한다. 정렬부의 정렬소켓과 검사대의 검사소켓은 경사도를 달리하여 검사에러를 줄인다.

본 발명을 도면에 도시한 일실시예에 의하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 평면도로써, 로봇수단, 픽킹수단, 트레이유지수단, 정렬부(40), 검사부(50)를 주요 구성요소로 한다. 로봇수단은 로봇 X(11), 로봇Y(12), 로봇S(13), 지그로봇(14)으로 구성되어 모서리에 순차 설치된다. 칩픽커(21)(22)는 로봇Y(12)와 지그로봇(14)에 길이방향으로 이동가능토록 설치된다. 칩픽커(21)(22) 하부에는 한쌍의 흡착구(23)(24)가 점선과 같이 각각 설치된다. 상기 로봇수단의 내부에는 트레이유지수단, 정렬부(40), 검사대(50)가 배열되고, 칩픽커(21)(22)에 의하여 위치 이동가능케 수평설치 된다. 트레이유지수단은 빈 트레이부(30), 트레이공급부(31), 불량품트레이부(32), 양품트레이부(33)로 구성되며 로봇수단 내부에 순차 배열된다. 정렬부(40) 및 검사대(50)는 정렬소켓(44) 및 검사소켓(51)으로 각각 형성되어 칩픽커(22)의 이동가능범위 내에 고정되고 검사대(50) 일측면에는 프레스부(54)가 고정된다.

제 2 도는 본 발명의 일예시도를 보인 사시도이다.

상부공간은 제 1 도에 도시된 부분을 사시도로 도시하였다. 상부공간의 전, 후면에는 로봇S(13), 로봇X(11)가 위치되고, 좌측에는 로봇Y(12)가 로봇S(13) 및 로봇X(11) 위에서 이동가능토록 설치되고, 우측에는 지그로봇(14)이 고정된다. 본체 중앙에는 트레이공급부(71) 및 트레이배출부(72)로 된 트레이출입부(70)를 형성하여 리프트식으로 된 트레이공급부(31) 및 양품트레이부(33)에 트레이를 공급 및 배출한다. 60은 제어부로써 본체 하단에 위치시켜 로봇수단을 제어한다. 80은 조작부로써 제어부(60)에 설정된 동작을 조작하여 각 수단들이 작동케한다.

제 3 도는 제 2 도 상부공간의 우측면 확대도로써, 바닥면에 일정공간을 두고 지그로봇(14)이 고정되고 지그로봇(14)을 따라 이동가능토록 칩픽커(22)가 설치된다. 칩픽커(22) 하단에는 흡착구(23)가 고정된다. 흡착구(23)의 수직위치에는 지그로봇(14)을 따라 정렬부(40)와 검사대(50)가 위치한다. 로봇Y(12)는 로봇X(11)와 로봇S(13) 위에 놓여지며, 로봇Y(12)를 따라 이동가능토록 칩픽커(21)가 설치된다. 칩픽커(21) 하단에는 흡착구(24)가 고정된다. 15는 로봇Y(12)의 이동에 따라 내장된 전선도 동시에 이동되도록 하는 가요관, 16은 칩픽커(21)의 이동에 따라 내장된 전선도 동시에 이동되도록 하는 가요관, 17은 칩픽커(22)의 이동에 따라 내장된 전선도 동시에 이동되도록 하는 가요관이다.

제 4 도는 본 발명에 사용되는 트레이(34)의 일예시도이다. 트레이(34)의 보관홈(35)에 QFP IC 칩(36)을 용이하게 보관가능하다.

제 5 도는 본 발명의 정렬부(40)의 일예시도이다. a는 평면도이고, b는 정렬소켓(44)의 확대사시도이다. 정렬소켓(44)은 상면이 사각꼴이며 각 모서리에 고정돌기(45)가 형성된다. 상면 중앙부에는 모서리가 절단된 돌출면 형상의 받침대(46)가 형성되고 받침대(46) 중앙에는 온도측정공(47)이 수직관통된다. 각 고정돌기(45)는 마주보는 대각선 부위가 경사지도록 한다.

제 5 도 c는 정렬부(40)의 단면도로써, 각 정렬소켓(44)의 온도측정공(47)에는 온도센서(43)가 설치되고, 각 정렬소켓(44) 하부에는 전열선등이 내장된 가열수단(41)의 부착되고, 가열수단(41) 하부에는 진동수단(42)이 고정된다. 제 5 도 d는 정렬소켓(44)이 측면도로써, 고정돌기(45)는 마주보는 면의 수직선에 대한 각도가 25°-35°이다.

제 6 도는 본 발명의 검사대(50)의 일예시도이다. a는 검사대(50)의 평면도, b는 검사대(50)의 검사소켓(51)을 확대한 측면도이다. 검사대(50)의 검사소켓(51) 역시 고정돌기(52)가 형성되고, 각 고정돌기(52)의 사이에는 IC 칩(36)의 리드와 같은 배열로된 검사단자(53)가 형성된다. 고정돌기(52)의 내측 수직각도는 15°-20°이다.

본 발명의 동작설명을 하면 다음과 같다.

트레이출입부(70)의 트레이공급부(71)에 검사할 IC 칩(36)이 보관된 트레이(34)를 1회 작업량만큼 적재한 다음, 전원(도시하지 않음)을 인가하고 조작수단을 리세트시켜 초기상태로 한다.

제 2 도의 트레이공급부(71)를 통하여 공급된 각 트레이는 IC 칩(36)을 보관하고 있으며, 적재상태로 리프트되어 상부의 트레이가 제 1 도의 트레이공급부(31)로 작동된다. 설명의 편리상 트레이(34)의 행을 I, 열을 J, 정렬부(40)의 행을 K로 가정한다. 칩픽커(21)의 초기상태는 트레이(34)에서 I=1, J=1 및 J+5로 설정하여 칩픽커(21)의 흡착구(24) 위치를 정한다. 이때 I=1, J=1 및 J+5는 트레이(34)의 1열 및 6열과 1행이 마주치는 위치가 된다. 즉 제 4 도의 ①, ⑥위치가 된다. 이러한 초기상태에서 흡착구(24)는 수직운동(z방향)하여 IC 칩(36)을 흡착한 다음, 로봇Y(12)의 수평운동(X방향)과 칩픽커(21)의 수펴운동(Y방향)에 의하여 정렬부(40)의 소켓(44)의 행을 K로 하였으므로 K, K+1, K+2 위치에 순차적으로 위치시킨다. 정렬부(40)을 3조로 한 이유는 제 5 도 c와 같이 정렬소켓(44) 하부의 가열수단(41)에 의하여 정렬부(40)에 위치하는 IC 칩(36)에 가열시간을 제공하고 검사대(50)에서 내열성측정이 가능케 하기 위함이다. 정렬부(40)는 정렬소켓(44)을 2-5조로 하여도 무방하다. 다음 정렬부(40)의 정렬소켓(44)에 IC 칩(36)이 모두 채워지면 지그로봇(14)이 작동하고, 칩픽커(22)의 흡착구(23)가 정렬소켓(44)에서 IC 칩(36)을 흡착하여 검사대(50)의 검사소켓(51)에 공급한다. 이때 지그로봇(14)의 칩픽커(22)는 K=(K+1)MOD₃에 의하여 작동된다. 단, 초기치 K=0로 한다.

흡착구(24)가 IC 칩(36)을 흡착할 때에는 오차가 있으며 트레이(34)의 보관홈(35)과 IC 칩(36)과의 오차도 있다. 따라서 정렬부(40)의 정렬소켓(44)에 정확하게 위치되기는 어려운 문제가 있다. 이를 위하여 정렬소켓(44)의 고정돌기(45) 내면을 제 5 도 d와 같이 수직으로 25°-35° 경사지게 하며 제 5 도 c와 같이 정렬소켓(44) 하부에 진동수단(42)을 부가하여 정렬소켓(44)에 진동을 제공한다.

따라서 IC 칩(36)을 수평이동하여 정렬소켓(44)에 위치시킬 때에 오차가 있으면, 즉 IC 칩(36)이 고정돌기(45) 경사면에 놓여지게 되면 25°-35°의 경사면이 있으므로 경사면을 따라 하강하여 받침대(46) 위에 IC 칩(36)이 놓여진다.

또한 진동수단(42)은 IC 칩(36)이 정렬소켓(44)의 경사면을 따라 쉽게 하강토록 한다. 실험결과 고정돌기(45)의 내측부는 수직방향에 대하여 25°-35°의 경사가 작업의 에러가 최소화 되었다. 또한 정렬부(40)의 정렬소켓(44)에서 검사대(50)의 검사소켓(51)으로 옮기는 것은 칩픽커(22)의 수평운동(Y방향)과 흡착구(23)의 수직운동(Z방향)에 의하므로 오차가 적게 된다. 또한 정확한 위치에 고정되어야 정확하게 검사가 가능하므로 검사대(50)의 검사소켓(51)은 고정돌기(52)의 내측면 수직경사를 15°-20°로 하였다. IC 칩(36)이 검사소켓(51)에 공급되면 프레스부(54)가 검사대(50)의 상부에 위치한 다음 IC 칩(36)을 누르게 된다. 그러면 검사단자(53)를 통하여 검사기(내부에 내장되어 도시되지 않음)로 검사시작신호(TEST-START SIGNAL)를 보낸다. 이때 다음단계로 로봇Y(12)는 로봇X(11)와 로봇S(13)를 따라 수평이동(X방향)을, 칩픽커(21)에 의하여 수평이동(Y방향) 및 수직이동을 한다.

즉, 정렬부(40)의 K행 정렬소켓(44)에다가, 트레이공급부(31)의 트레이(34) I행의 J+1, J+6 위치에 놓여진 IC 칩(36)을 공급한다. J+1, J+6의 위치는 제 4 도의 ②, ⑦위치이다. 만약 J＞5이면 I=I+1, J=1, J＜5이면 J=J+1로 작동한다. 만약 I＞10이면 트레이공급부(31)의 트레이(34)에 IC 칩(36)이 없다는 것이므로 칩픽커(21)는 흡착구(24)로 빈 트레이(34)를 흡착하여 빈트레이브(30)로 이송한다. 다음에는 I=1, J=1로 하여 다시 반복한다. 검사대(50)에 놓여진 IC 칩(36)의 검사를 완료하면, 칩픽커(21)를 통하여 IC 칩(36)을 불량품트레이부(32), 양품트레이부(33), 배출공(56)에 각각 옮겨 놓는다. 이때 칩픽커(22)는 정렬부(40) K행의 2개의 IC를 집어 소켓(51)에 넣는다. 칩픽커(21)는 불량, 양호, 폐기처리용으로 구분되어진 검사완료신호(이는 통상의 기술이므로 설명을 생략함)에 의하여 불량품트레이부(32), 양품트레이부(33), 폐기처리용 배출공(56)으로 각각 옮기는 것이다. 만약 불량품트레이부(32)나 양품트레이부(33)의 트레이(34)에 IC 칩(36)이 모두 차면 칩픽커(21)는 빈 트레이부(30)에 놓여진 빈 트레이(34)를 불량품트레이부(32)나 양품트레이부(33) 위에 올려 놓는다. 통상불량품 보다 양품이 많으므로 양품트레이부(33) 위에 놓여진 트레이(34)가 많이 쌓이게 된다. 이를 위하여 양품트레이부(33) 양측에는 센서부(55)가 설치되어 있다.

트레이(34)가 바닥면 보다 높게 되면 즉, 트레이(34)가 2층으로 쌓이게 되면 센서부(55)가 작동되고 트레이 배출부(72)의 리프터(통상의 기술이므로 설명을 생략함)에 의하여 트레이(34) 높이 만큼 아래로 내려 오도록 하여 일정 높이를 유지토록 한다. 마찬가지로 트레이공급부(31)의 트레이(34)도 상부의 트레이(34)가 비워져서 빈 트레이부(30)로 이송될 경우에는, 센서부(55)의 작동에 의하여 트레이공급부(71)가 트레이(34)의 1개 높이 만큼 리프트 되어 일정 높이를 유지한다.

이상과 같이 본 발명은 IC 칩을 트레이에서 검사대로 옮겨 IC 칩의 양, 불량을 검사하기 전에 정렬부(40)에서 전처리하는 공정을 부가하였으므로, 검사대에서 검사하는 IC 칩의 검사효율을 높이도록 한다.

또한 칩픽커의 흡착구를 복수로 하고 정렬부 및 검사대의 소켓도 복수로 하여 작업성이 높게 된다.

Claims

QFP(Quadratic Flat Package) IC 칩(36)을 설정위치로 이송시키는 로봇수단과, 로봇수단을 따라 IC 칩을 복수로 흡착하는 픽킹수단과, IC 칩을 보관하는 트레이유지수단과, 칩을 가열시키는 가열수단과 진동수단을 포함하며 트레이유지수단으로부터 IC 칩이 정렬되는 정렬부와, 정렬부의 IC 칩을 순차 검사하는 검사대와, 로봇수단을 제어하는 제어부로 구성되고 트레이유지수단으로부터 검사할 IC 칩을 정렬부에서 미리 정렬시킨 다음 검사대로 IC 칩을 복수로 공급하여 검사함을 특징으로 하는 QFP IC 칩의 테스트 핸들러.
제 1 항의 검사대에 있어서, 검사대는 복수의 검사소켓으로 이루어지며 각 검사소켓 4모서리에는 IC 칩을 고정가능토록 고정돌기가 형성되며 고정돌기 내면의 수직경사도는 15°-20°인 QFP IC 칩의 테스트 핸들러.
제 1 항의 정렬부에 있어서, IC 칩이 정렬되는 곳은 정렬소켓이며, 4모서리에 형성된 고정돌기와, 중앙에 온도센서를 수장하는 수직관통공인 온도측정공과, 온도측정공 하부에 부착되며 전열선등으로 된 가열수단과, 가열수단 하부에 부착되어 진동을 제공하는 진동수단으로 정렬소켓을 구성하고, 정렬소켓을 복수의 행으로 배열하여 정렬부를 구성함을 특징으로 하는 QFP IC 칩의 테스트 핸들러.
제 3 항의 고정돌기에 있어서, 고정돌기의 내면 경사도가 수직면을 기준으로 25°-35°인 QFP IC 칩의 테스트 핸들러.
제 3 항의 온도측정공에 있어서, 온도측정공 상부주위에 IC 칩을 받쳐주어 리드를 보호하기 위한 받침대가 형성됨을 특징으로 하는 QFP IC 칩의 테스트 핸들러.
제 3 항의 정렬소켓에 있어서, 정렬소켓이 배열되는 복수의 행은 검사소켓의 2-5배로 구성하여 정렬시간을 제공토록함을 특징으로 하는 QFP IC 칩의 테스트 핸들러.