TW201326855A - 測試分選機 - Google Patents

Abstract

本申請公開了一種測試分選機，在該測試分選機中，推動單元的匹配板設置有具有位置校正功能的位置校正銷，位置校正銷可移動從正確位置偏離的測試托盤以使其回到正確位置，從而能夠提高測試分選機的可靠性。

Description

測試分選機

本發明涉及一種測試分選機，該測試分選機支援在半導體裝置被運送之前執行的對所生產的半導體裝置進行的測試。

測試分選機是支持測試使得測試機能夠測試通過預定製造工藝製造的半導體裝置並在將半導體裝置裝載到物件托盤之前根據測試結果將半導體裝置分等級的裝置。

圖1是從上面俯視的通用測試分選機100的概念視圖，通用測試分選機100包括根據本發明的測試分選機。參照圖1，測試分選機100包括測試托盤110、裝載單元120、浸泡室130、測試室140、推動裝置150、去浸泡室160和卸載單元170。

參照圖2，在測試托盤110中，可安置半導體裝置D的多個插入件111被安裝為能夠在一定程度內移動，並且通過多個饋送單元（未示出）沿確定的封閉路徑C迴圈。

裝載單元120將未測試的半導體裝置D裝載到位於裝載位置LP的測試托盤110上。

浸泡室130被設置為在半導體裝置D被測試之前根據測試環境條件對從裝載位置LP饋送的測試托盤110上所裝載的半導體裝置D進行預加熱或預冷卻。

測試室140被設置為支援測試，從而可對在浸泡室130中預加熱或預冷卻之後饋送至測試位置TP的測試托盤110的插入件111上所安置的半導體裝置D進行測試。

推動裝置150被設置為將位於測試位置TP的測試托盤110朝向與測試室140對接（耦合）的測試器推動，以將安置於插入件111上的半導體裝置D電連接至測試器。本發明涉及推動裝置150，下面將會更詳細地描述推動裝置150。

去浸泡室160被設置為恢復從測試室140饋送的測試托盤110上所裝載的加熱或冷卻的半導體裝置。

卸載單元170根據測試等級將從去浸泡室160饋送的測試托盤110上所裝載的半導體裝置歸類至卸載位置UP，並且將半導體裝置卸載到空的對象托盤內。

如上所述，半導體裝置D沿著從裝載位置LP經過浸泡室130、測試室140、去浸泡室160和卸載位置UP再次延伸至裝載位置LP的封閉路徑C迴圈，同時半導體裝置D裝載在測試托盤110上。

具有測試托盤的基本迴圈路徑的測試分選機100被分為兩種類型：一種是頭部以下對接式測試分選機，另一種是側對接式測試分選機，頭部以下對接式測試分選機允許裝載的半導體裝置被測試的同時測試托盤110保持水準，而側對接式測試分選機允許裝載的半導體裝置被測試的同時測試托盤110保持豎直。因此，側對接式測試分選機100需要包括一個或兩個姿勢轉變單元，用於將已經裝載有半導體的水準測試托盤的姿勢轉變成豎直狀態，或者將豎直的測試托盤的姿勢轉變成水準狀態以卸載已經測試的半導體裝置。

接下來，將更詳細地描述與本發明相關的推動裝置150。

從圖3的示意性側視圖可看出，設置在傳統測試分選機100中的通用推動裝置150包括匹配板50和驅動源60。

匹配板50包括多個推動單元51和安裝板52。

推動單元51包括：推動器51a，用於支撐安置在測試托盤110的插入件111上的半導體裝置D；底座51b，與插入件111的（面對推動器的）一個表面接觸；以及導銷51c，安裝在底座51b中，使得當導銷51c插入在插入件111中形成的匹配孔111a時推動器51a的末端精確地與安置在插入件111的裝載凹槽111b上的半導體裝置D接觸。作為參考，一個推動單元51可包括根據實施方式的至少一個推動器。例如，一個推動單元51可包括如圖3所示的兩個推動器51a或僅包括一個推動器。推動器51a和基座51b可一體形成。

多個推動單元51以矩陣的形式安裝在安裝板52中。

驅動源60可以是汽缸（或發動機），並且使牢固地附接在導軌（未示出）上的匹配板50移動以將匹配板50附接至已經在移動軌（用於測試托盤移動的軌道）（未示出）上移動的測試托盤110，然後朝向測試器推動測試托盤，並且由此朝向測試器推動安置在測試托盤的插入件111上的半導體裝置D或者從與其接觸狀態釋放。然後，當在測試器與半導體裝置D相互接觸的同時，半導體裝置沿與測試器相反的方向被終端（具體地為高精度定位板）的彈性力推動時，推動器51a均勻地支撐被推動的半導體裝置D。一般地，匹配板50被配置為使得當高精度固定板的終端（例如，彈簧銷）的推動力被施加至半導體裝置D時，推動器51a或底座向後被推動。

作為參考，誇大了推動單元51、測試托盤110和測試器之間的間距。

同時，測試分選機中的最重要的技術部分是半導體裝置與測試器之間的電接觸部分。因此，饋送至測試室中的測試托盤需要被精確地饋送至匹配板與測試器之間的所需位置。由此，用於將測試托盤饋送至測試室的饋送單元需要被精確地控制。

然而，由於設備的連續使用而引起的部件磨損使得難以僅依賴於饋送單元將測試托盤饋送至精確位置。因此，在大多數情況下，測試分選機包括感測器以檢測饋送至測試室中的測試分選機的位置。

圖4是說明由用於檢測測試托盤110位置的感測器180檢測測試托盤110位置的技術的示意性參考性視圖。（作為參考，圖4示出了位於上下側的測試托盤的正確位置的檢測使得通過同時檢測位於上下側的測試托盤的正確位置，來對位於上下側的測試托盤進行測試。）

兩個檢測槽111c-1和111c-2相距一定間隔地形成於測試托盤110中，感測器180包括第一至第四檢測部181至184以識別檢測槽111c。

如果假設檢測部181至184將在被饋送至測試室140中的測試托盤110中形成的檢測槽111c-1和111c-2識別為“1”，並將檢測槽111c-1和111c-2不存在的狀態識別為“0”，圖4的狀態可讀成“1010”（按從參考標號為181的第一檢測部至參考標號為184的第四檢測部的順序讀出）。如果假設測試托盤110在圖4的狀態中位於正確的位置，當饋送至測試室140的測試托盤110處於圖4的狀態時，感測器180確定測試托盤110被饋送至正確的位置，然後推動裝置150朝向測試器推動位於測試托盤110上的半導體裝置D以使半導體裝置110與測試器電接觸。作為參考，由於除了“1010”之外的所有讀出數位指示測試托盤偏離正確的位置，因此產生誤差（同時，感測器的數量、讀出檢測槽的數量、檢測方法、讀出數字的誤差產生條件等可根據使用條件而不同，並且如果必要的話一個感測器可用於檢測到達預定位置）。

然而，如上所述，即使提供了感測器180，檢測槽111c-1和111c-2的寬度需要確保被感測器180識別出。而且，需要確保以這種方式被識別的檢測槽111c-1和111c-2的寬度在識別測試托盤110的位置的過程中常常產生誤差。也就是說，當檢測槽111c-1和111c-2的寬度太窄時，難以檢測到檢測槽111c-1和111c-2，即使測試托盤110位於正確的位置，檢測也不能正確地執行，會產生誤差，因此檢測槽111c-1和111c-2需要被形成為具有用於感測器180感測所必需的最小寬度。由此，即使由感測器180讀出檢測托盤110存在於精確的位置，但檢測托盤110也可偏離出允許的誤差（在本文中，允許的誤差可被理解為可將具有鋒利端的導銷插入到引導孔中範圍內的誤差）。

如果測試托盤110以這種方式被饋送至偏離允許誤差的位置，那麼插入件111被損壞，並且在推動裝置150的操作期間推動器51a、導銷51c和設置在測試器的測試插槽中的插槽銷（用於在插入件與測試插槽之間引導匹配的銷）會導致缺陷產生。

因此，本發明的申請人已經在第10-2011-0090991號韓國專利申請（題為“Pushing apparatus of Match Plate for Test Handler, Match Plate, and Test Hander（用於測試分選機的匹配板的推動裝置、匹配板和測試分選機）”（下文稱為“現有技術1”）推薦將滾軸（位置移動單元）安裝在推動裝置中以校正測試托盤的位置的技術。

此外，本發明的申請人已經在第10-2011-0125482號韓國專利申請（題為“Test Handler of Sensor and Method of Operating the Same（用於感測器的測試分選機及其操作方法）”（下文稱為“現有技術2”）推薦通過分離的第二檢測器精確識別測試托盤的位置以及改變操作方法的技術。

與現有技術1和2一樣，本發明是用於校正測試托盤的位置和識別測試托盤的精確位置的技術。

本發明提出了用推動單元將測試托盤的位置自動校正至適當的位置的另一技術，甚至當測試托盤在測試室中偏離適當的位置而生產誤差時該技術也能實現。

根據本發明的一方面，提出了一種測試分選機，該測試分選機包括：測試托盤，在從裝載位置經由測試位置和卸載位置再次延伸至裝載位置的預定迴圈路徑中迴圈，並且測試托盤上安置有半導體裝置；裝載單元，當測試托盤位於裝載位置時裝載半導體裝置；浸泡室，被設置為當裝載單元完成裝載時預加熱或預冷卻安置在測試托盤上被饋送的半導體裝置；測試室，使從浸泡室饋送的安置在測試托盤的插入件上的半導體裝置與測試器電接觸；推動裝置，被設置為通過將測試托盤附接至測試器，使安置在測試托盤上的半導體裝置與測試器電接觸；去浸泡室，用於將安置在從測試室饋送的測試托盤上的半導體裝置回復到室溫；以及卸載單元，用於將從去浸泡室饋送至卸載位置的測試托盤的半導體裝置卸載，其中測試托盤包括：插入件，插入件上安置有半導體裝置並且具有引導孔；以及框架，插入件安裝在框架中，並且框架具有至少一個位置校正孔；推動裝置包括：推動單元，推動單元支撐安置在插入件上的半導體裝置，並且具有插入引導孔的導銷；安裝板，推動單元安裝在安裝板上，安裝板具有插入至少一個位置校正孔的位置校正銷以校正測試托盤的位置；以及移動源，被設置為使安裝板朝向測試托盤向前或向後移動。

測試分選機還包括第一檢測器和第二檢測器，第一檢測器用於檢測測試托盤是否準確地定位於測試位置，第二檢測器用於檢測測試托盤是否通過推動裝置的操作而朝向測試器向前移動。

位置校正銷可比導銷進一步朝向測試托盤突出。

位置校正銷的厚度可大於導銷的厚度。

位置校正孔的數量可大於位置校正銷的數量。

在下文中，將參照附圖描述本發明的示例性實施方式，其中出於清楚的目的，如果可能的話將省略或壓縮重複的描述。

參考圖5，測試分選機500包括測試托盤510、裝載單元520、浸泡室530、測試室540、推動裝置550、去浸泡室560、卸載單元570、第一檢測器580和第二檢測器590。

在構成元件中，在背景技術部分已經描述了裝載單元520、浸泡室530、測試室540、去浸泡室560和卸載單元570，它們的描述將被省略。

參考圖6，測試托盤510包括多個插入件511和框架512。

半導體裝置可位於多個插入件上，引導孔511a形成於插入件內，與相關技術的說明書中所描述的一樣。

多個插入件511以矩陣形式安裝和支撐在框架512上以輕微移動，兩個位置校正孔512a和512b形成於框架512中並且以一定的間隔彼此分隔開。

參考圖7，推動裝置550包括多個推動單元551、安裝板552和移動源553。

多個推動單元551中的每個具有推動器551a、底座551b和插入引導孔511a內的導銷551c，其與相關技術相同

多個推動單元551以矩陣形式安裝在安裝板552上。安裝板552具有兩個位置校正銷552a和552b，每個校正銷552a、552b具有相對尖銳的末端並且可插入測試托盤510的位置校正孔512a和512b中，兩個位置校正銷552a和552b之間的間隔與兩個位置校正孔512a和512b之間的間隔相同。

作為參考，位置校正孔和位置校正銷的數量分別可以是一個，但是可設置兩個或更多個位置校正孔和位置校正銷以可靠地校正位置。

同時，由於位置校正銷552a和552b應該在被插入到位置校正孔512a和512b的同時且在導銷551c被插入到插入件511的引導孔511a之前校正測試托盤510的位置，所以它們還應該比導銷551c朝向測試托盤510凸出預定長度L，參考圖8的示意性側視截面圖。此外，由於位置校正銷552a和552b發揮作用以校正從插入件511的位置偏離校正範圍的較大誤差，因此位置校正銷552a和552b的厚度優選地大於導銷551c的厚度（W₁>W₂），其中，在插入件511的位置校正範圍內，導銷551c可被校正。

移動源553被設置為使安裝板朝向測試托盤510向前或向後移動，並且可包括步進電機或伺服電機。

第一檢測器580被設置為檢測饋送至測試室540的測試托盤510是否位於適當的位置（精確的測試位置）。

第二檢測器590被設置為檢測測試托盤510是否朝向測試器向前移動。

接下來，具有上述配置的測試分選機500的主要部分的操作將參考附圖進行描述。

如果測試托盤510被饋送至如圖9A的測試位置，那麼第一檢測器580被操作以檢測測試托盤510是否位於適當的位置。

然後，如果檢測到測試托盤510位於適當的位置，那麼移動源553被操作以使安裝板552向前移動，從而通過將測試托盤510附接至測試器來使安置於測試托盤510上的半導體裝置與測試器電接觸。

然而，如果檢測到測試托盤510未位於適當的位置並且產生誤差，那麼移動源553被操作以首先使安裝板552朝向測試托盤510移動，如圖9B所示的那樣。這裡，通過首次向前移動，位置校正銷552a和552b的末端插入位置校正孔512a和512b，但是導銷551c的末端未插入引導孔511a。此外，第二檢測器590被操作以檢測測試托盤510是否朝向測試器向前移動。然後，如圖9C所示，如果測試托盤510在由位置校正銷552a和552b校正的誤差範圍內從適當位置偏離，那麼在位置校正銷552a和552b首次向前移動期間插入位置校正孔512a和512b的同時，測試托盤510的位置被校正至適當的位置。然而，如圖9D所示，如果測試托盤510偏離可由位置校正銷552a和552b校正的誤差範圍，那麼由於測試托盤510在首次向前移動期間通過位置校正銷552a和552b以及其他機械干涉件朝向測試器向前移動，因此第二檢測器590檢測到該移動並由此產生誤差。當然，當第二檢測器590未檢測到測試托盤510在首次向前移動期間向前移動時，移動源553再次被操作以使安裝板552第二次向前移動，從而通過將測試托盤510附接至測試器，使安置在測試托盤510的插入件511上的半導體裝置與測試器電接觸。

同時，由於如果第一檢測器580檢測到測試托盤510的位置不是適當的位置並且第二檢測器590在首次向前移動之後未檢測到測試托盤510的向前移動時，那麼第一檢測器580自身可能產生誤差，因此再次確認第一檢測器580的檢測並且確認第一檢測器580是否正常地操作。如果確定第一檢測器580未正常操作，那麼再次設定第一檢測器580。這是因為當第一檢測器580在高溫或低溫環境中連續使用時，可能暫時導致靈敏度誤差，並且外來物質可粘在測試托盤510上產生靈敏度誤差。

而且，除了上述的操作方法以外，上面的配置可通過多種應用方法實現。

例如，第一檢測器580的檢測可如上述示例一樣在首次向前移動之前執行，可在首次向前移動之後執行，或者可在首次向前移動之前和之後執行。作為參考，當第一檢測器580的檢測在首次向前移動之後執行時，第二檢測器590的配置可優選地被省略。

此外，安裝板552的向前移動可在首次步驟和第二次步驟中單獨執行，而不管是否由於第一檢測器580的檢測導致誤差產生；或者當在第一檢測器580的檢測器未產生誤差時安裝板552的向前移動可在不對首次步驟和第二次步驟進行分類的情況下執行。當然，第二檢測器590的檢測可根據相對應的情況選擇性地執行，並且如上所述，第二檢測器590自身可選擇性被配置。

也就是說，測試分選機500的主要配置可實現多種操作方法以識別和校正測試托盤510的位置。

同時，如第10-0801927號韓國專利（於2008年2月12日公佈並且題為“Test Tray for Test Handler and Test Handler（用於測試分選機的測試托盤和測試分選機）”）的相關技術中所描述的，需要以兩個或更多個步驟連續測試安置於一個測試托盤上的半導體裝置。然後，由於當步驟連續執行時需要將測試托盤連續移動預定距離，因此形成於測試托盤中的位置校正孔的數量優選地是與安裝板的位置校正銷的數量的預定倍（例如，2倍、3倍或4倍）。也就是說，需要根據首次步驟與位於測試托盤位置處的推動裝置的位置校正銷相對應的位置校正孔、以及需要根據第二步驟與位於測試托盤的位置處的推動裝置的位置校正銷相對應的位置校正孔（此外，還需要第三步驟、第四步驟等）。

在上面的示例中，可在位置校正銷與安裝板之間安裝彈簧，從而使位置校正銷由安裝板彈性支撐以向前和向後移動。這是因為當半導體裝置通過推動裝置與測試器接觸時，如圖9E所示，測試器的排斥力可被施加至半導體裝置。然後，當測試托盤被排斥力朝向推動裝置推動時，當推動測試托盤的位置校正銷也被向後推動時，測試托盤可能被損壞。

根據本發明，裝置的穩定性可通過將具有位置校正功能的位置校正銷得到改善，通過上述校正功能，在用於將安置於插入件上的半導體裝置朝向測試器推動的推動裝置的安裝期間，從適當位置偏離的測試托盤可移動至適當的位置。

首先，即使當誤差偏離第一檢測器允許的誤差範圍時，通過允許推動裝置將測試托盤的位置自動校正至適當位置，使其能夠減少誤差操作和提高設備的操作率，而防止插入件被損壞。

其次，誤差成因可被迅速地識別和處理。

如上所述，儘管已經參照實施方式和附圖詳細描述了本發明，但上述實施方式僅示例性地說明了本發明的優選實施例。因此，本發明不限於這些實施方式，本發明的範圍應該由權利要求及其等同範圍來解釋。

〈習知〉

100．．．通用測試分選機

110．．．測試托盤

111．．．插入件

111a．．．匹配孔

111b．．．裝載凹槽

120．．．裝載單元

130．．．浸泡室

140．．．測試室

150．．．推動裝置

50．．．匹配板

51．．．推動單元

51a．．．推動器

51b．．．底座

51c．．．導銷

52．．．安裝板

60．．．驅動源

160．．．去浸泡室

170．．．卸載單元

180．．．感測器

111c．．．檢測槽

111c-1、111c-2．．．檢測槽

181．．．第一檢測部

182．．．第二檢測部

183．．．第三檢測部

184．．．第四檢測部

C．．．封閉路徑

D．．．半導體裝置

LP．．．裝載位置

TP．．．測試位置

UP．．．卸載位置

〈本發明〉

500．．．測試分選機

510．．．測試托盤

511．．．插入件

511a．．．引導孔

512．．．框架

512a、512b．．．校正孔

520．．．裝載單元

530．．．浸泡室

540．．．測試室

550．．．推動裝置

551．．．推動單元

551a．．．推動器

551b．．．底座

551c．．．導銷

552．．．安裝板

552a、552b．．．校正銷

553．．．移動源

560．．．去浸泡室

570．．．卸載單元

580．．．第一檢測器

590．．．第二檢測器

C．．．封閉路徑

LP．．．裝載位置

TP．．．測試位置

UP．．．卸載位置

L．．．長度

W₁、W₂．．．厚度

圖1是通用測試分選機的概念平面視圖；

圖2是用於通用測試分選機的測試托盤的示意性視圖；

圖3是用於說明通用測試分選機的匹配板、測試托盤與測試器之間的匹配關係的示意性視圖；

圖4是用於說明測試托盤的位置的識別的參考性視圖；

圖5是根據本發明的一個實施方式的測試分選機的概念性視圖；

圖6是應用於圖5的測試分選機的測試托盤的示意性平面視圖；

圖7是應用於圖5的測試分選機的推動裝置的示意性立體圖；

圖8是圖7的推動裝置的主要部分的示意性側視截面圖；以及

圖9A至9E是圖5的測試分選機的主要部分的操作狀態視圖。

550．．．推動裝置

551．．．推動單元

551a．．．推動器

551b．．．底座

551c．．．導銷

552．．．安裝板

552a、552b．．．校正銷

553．．．移動源

Claims (5)

1. 一種測試分選機，包括：
   測試托盤，在從裝載位置經由測試位置和卸載位置再次延伸至所述裝載位置的預定迴圈路徑中迴圈，並且所述測試托盤上安置有半導體裝置；
   裝載單元，當所述測試托盤位於所述裝載位置時裝載所述半導體裝置；
   浸泡室，被設置為當所述裝載單元完成裝載時預加熱或預冷卻安置在所述測試托盤上被饋送的所述半導體裝置；
   測試室，使從所述浸泡室饋送的安置在所述測試托盤的插入件上的所述半導體裝置與所述測試器電接觸；
   推動裝置，被設置為通過將所述測試托盤附接至所述測試器，使安置在所述測試托盤上的所述半導體裝置與所述測試器電接觸；
   去浸泡室，用於將安置在從所述測試室饋送的所述測試托盤上的所述半導體裝置回復到室溫；以及
   卸載單元，用於將從所述去浸泡室饋送至所述卸載位置的所述測試托盤的半導體裝置卸載；
   其中所述測試托盤包括：
   插入件，所述插入件上安置有半導體裝置並且具有引導孔；以及
   框架，所述插入件安裝在所述框架中，並且所述框架具有至少一個位置校正孔；以及
   所述推動裝置包括：
   推動單元，所述推動單元支撐安置在所述插入件上的所述半導體裝置，並且具有插入所述引導孔的導銷；
   安裝板，所述推動單元安裝在所述安裝板上，所述安裝板具有插入所述至少一個位置校正孔的位置校正銷以校正所述測試托盤的位置；以及
   移動源，被設置為使所述安裝板朝向所述測試托盤向前或向後移動。
2. 如請求項1所述的測試分選機，還包括：第一檢測器和第二檢測器，所述第一檢測器用於檢測所述測試托盤是否準確地定位於測試位置，所述第二檢測器用於檢測所述測試托盤是否通過所述推動裝置的操作而朝向測試器向前移動。
3. 如請求項1所述的測試分選機，其中所述位置校正銷比所述導銷進一步朝向所述測試托盤突出。
4. 如請求項1所述的測試分選機，其中所述位置校正銷的厚度大於所述導銷的厚度。
5. 如請求項1所述的測試分選機，其中所述位置校正孔的數量大於所述位置校正銷的數量。