TWI554767B - 操作測試分選機的方法 - Google Patents

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Description

操作測試分選機的方法
本發明的基礎案為民國101年11月29日所提出之發明申請案，其申請案號為第101144859號，且該基礎案享有南韓申請日西元2011年11月29日，申請案號為10-2011-0125482的國際優先權，在此先予述明。
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、推動單元150、用於控制推動單元操作的控制單元160、去浸泡室170和卸載單元180。
參照圖2，在測試托盤110中，可安置半導體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循環。
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。
推動單元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。本發明涉及推動單元150，下面將會更詳細地描述推動單元150。
控制單元160被設置為控制設置在推動單元150中的驅動源（例如，電機）的操作。
去浸泡室170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180根據測試等級將從去浸泡室170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170和卸載位置UP再次延伸至裝載位置LP的封閉路徑C循環，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循環路徑的測試分選機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單元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中的通用推動單元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；以及匹配銷51c，安裝在底座51b中，使得當匹配銷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和底座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可以是伺服電機或步進電機（或汽缸），並且使匹配板50移動以將匹配板50附接至已經在導軌（用於支撐測試托盤同時引導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，並且由此推動安置在測試托盤的插入件111上的半導體裝置D或者均勻地支撐由測試托盤朝向測試器推動的半導體裝置D。
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。用於支撐安裝板52的支撐軌可被進一步安裝在匹配板50中，在這種情況下，可認為支撐軌推動導軌以朝向測試器推動測試托盤110。
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，測試分選機包括檢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位置的檢測器190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，檢測器190包括第一至第四檢測部191至194以識別檢測槽111c。
如果假設檢測部191至194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191的第一檢測部至參考標號為194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，檢測器190確定測試托盤110被饋送至正確的位置，然後推動單元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，檢測部的數量、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，即使提供了檢測器190，檢測槽111c-1和111c-2的寬度需要確保被檢測器190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檢測器190檢測所必需的最小寬度。由此，即使由檢測器190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匹配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，並且在推動單元150的操作期間推動器51a、匹配銷51c和設置在測試器的測試插槽（包括端子）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，本發明的目的是解決現有技術中的上述問題，本發明的目的是提供通過使匹配板與測試托盤之間物理接觸，直接檢測匹配板與測試托盤之間的實際位置關係的技術。
為了實現前述目的，提供了一種操作測試分選機的方法，該方法包括：裝載步驟，將半導體裝置裝載到位於裝載位置的測試托盤的插入件上；第一饋送步驟，將在裝載步驟中裝載了半導體裝置的測試托盤饋送至測試位置；測試器接觸步驟，通過使用匹配板將饋送至測試位置的測試托盤附接至測試器，從而使得裝載於插入件上的半導體裝置與測試器電接觸；第二饋送步驟，如果在測試器接觸步驟之後測試器完成了對半導體裝置的測試，則將測試托盤饋送至卸載位置；以及卸載步驟，將半導體裝置從在第二饋送步驟中饋送至卸載位置的測試托盤的插入件卸載，其中，測試器接觸步驟包括：識別步驟，識別存在於測試托盤中的匹配孔與設置在所述匹配板中待插入所述匹配孔的匹配銷之間的相互位置關係；附接步驟，當在識別步驟中的匹配孔與匹配銷之間的相互位置關係正確時（當匹配銷能夠插入匹配孔中時），通過使用匹配板將測試托盤附接至測試器，從而使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。
優選地，該方法在第一饋送步驟與測試器接觸步驟之間還包括位置確認步驟，識別測試托盤是否位於測試位置。
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。
＜裝置的描述＞
圖5是根據本發明的一個實施方式的側對接式測試分選機500的示意圖。
根據本實施方式的測試分選機500包括測試托盤510、裝載單元520、浸泡室530、測試室540、導軌550、第一檢測器560、推動單元570、目標物件610（圖5中未示出）、支架620（圖5中未示出）、復位彈簧630（圖5中未示出）、第二檢測器640、控制單元580、去浸泡室590和卸載單元600。
在構成元件中，在背景技術部分已經描述了測試托盤510、裝載單元520、浸泡室530、測試室540、第一檢測器560（充當背景技術部分由參考標號190表示的檢測器）、去浸泡室590和卸載單元600，它們的描述將被省略。
接下來，將參照圖6A的主要部分的概念性側視圖描述導軌550、目標物件610、支架620、復位彈簧630、第二檢測器640和控制單元580。
導軌550用於支撐測試托盤510，同時引導被饋送到測試室540中的測試托盤510的移動。
目標物件610固定至導軌550並與導軌550關聯地移動，在目標物件610中形成有檢測孔611。作為參考，儘管在圖6中示出，目標物件610和匹配板571的推動器P與垂直線一致，但是目標物件610和推動器P從垂直線偏離。
支架620安裝在隨意固定的牆面上。
復位彈簧630的一側固定至支架620，其另一側固定至目標物件610，使得重定彈簧630作為彈性構件作用以允許導軌550平滑地返回至原始位置。
第二檢測器640檢測與導軌550關聯移動的目標物件610的移動，從而檢測導軌550的移動，並且因此檢測測試托盤510的移動。也就是說，第二檢測器640最終檢測測試托盤510是否通過驅動源572的操作朝向測試器向前移動。第二檢測器640可例如根據光是否通過形成在目標物件610中的檢測孔611來檢測目標物件610的移動。
儘管在本發明中目標物件610的移動由第二檢測器640通過檢測孔611檢測，並且光接收部和光發射部分離地安裝在第二檢測器640中，但是可根據實施方式使用反射檢測器。而且，如圖6A所示，反射檢測器可安裝在支架620中以檢測目標物件610的移動而不需要在目標物件610中安裝檢測孔611。
同時，儘管在圖6中將目標物件610和推動器P設計為偏離垂直線，但是根據第二檢測器640的類型和位置，目標物件610和推動器P可位於垂直線上。
控制單元580在兩個階段中順序地操作驅動源572。本實施方式中的控制單元580首先在第一階段中操作驅動源572以使匹配板571朝向測試器向前移動，然後確認從第二檢測器640傳送的檢測資訊以確認測試托盤510是否朝向測試器向前移動，如果沒有檢測到測試托盤510的移動（例如，當光通過檢測孔或者檢測到目標物件未移動時），控制單元580再次操作驅動源572以使匹配板571朝向測試器進一步移動第二間距，從而匹配板571朝向測試器推動測試托盤510並且使安置在測試托盤510的插入件中的半導體裝置與測試器電接觸。
＜方法的描述＞
下面將參照圖7A的流程圖對操作上述測試分選機500的方法進行描述。
1.裝載步驟＜S710＞
通過裝載單元520將半導體裝置裝載到位於裝載位置LP處的測試托盤510的插入件上。
2.第一饋送步驟＜S720＞
通過饋送單元（未示出）將在步驟S710中裝載了半導體裝置的測試托盤510經由浸泡室530饋送至測試室540中的測試位置TP。然後，將從浸泡室530饋送至測試室540的測試托盤510沿導軌550饋送，並由導軌550支撐。
3.位置檢測步驟＜S730＞
如果測試托盤510饋送至測試位置TP，那麼第一檢測器560就檢測測試托盤510是否位於所需的位置範圍。這裡，由控制單元580確認檢測到的資訊。
4.測試器接觸步驟＜S740＞
如果確認並確定測試室540中的測試托盤510位於所需的位置範圍，那麼控制單元580操作驅動源572以使匹配板571朝向測試器移動，由此將測試托盤510附接至測試器以使安置在測試托盤510的插入件上的半導體裝置與測試器電接觸。步驟S740涉及本發明，並且將進行更詳細的描述。
A.第一向前移動步驟＜S741＞
如圖8A的參考性視圖所示，控制單元580操作驅動源572以使匹配板571朝向測試器向前移動第一間距T1 。在此，第一間距T1 為匹配板571的匹配銷571a的末端實質上可插入插入件511的匹配孔511a內的距離，並且參照圖8B，第一間距T1 是即使匹配銷571a不能插入到插入件511的匹配孔511a內而與插入件511的表面接觸使得匹配板571朝向測試器推動測試托盤510的距離，測試托盤510的插入件511不能與測試器側的測試插槽TS的插槽銷SP的末端接觸。然而，如背景技術部分所述，當用於支撐安裝板52（圖3）的支撐軌（未示出）進一步安裝在匹配板571上時，可配置匹配板571的支撐軌推動測試托盤110的導軌550。在這種情況下，第一間距T1 需要被限制成比匹配板571的支撐軌將導軌550推動的距離短的距離。這是因為，如果導軌550移動的距離大於支撐軌推動導軌550的距離，那麼即使在匹配板571的匹配銷571a插入插入件511的匹配孔511a時，支撐軌使導軌550移動，也不能實現將在下面描述的檢測功能的目標。
B.檢測步驟＜S742＞
在圖8A或8B的匹配板571向前移動第一間距T1 的狀態下第二檢測器640檢測測試托盤510的移動。在此，測試托盤510的移動伴隨著支撐測試托盤510的導軌550的移動以及與導軌550關聯的目標物件610的移動。因此，通過第二檢測器640檢測目標物件610的移動，由此檢測測試托盤510的移動。然後，通過確認光例如是否通過檢測孔611可執行目標物件610的檢測。
在此，根據設備的結構確定檢測孔611的寬度。這是因為當檢測孔611的寬度太小時，即使當導軌550移動至一定程度時也產生將在下面描述的警報，但是當檢測孔611的寬度太大時，測試托盤510實際上不能到達期望的位置，從而即使當導軌550移動時也可能不產生警報。
此外，在根據目標物件是否如圖6B所示的那樣移動得到確認時，考慮實際方面、組裝容限和在操作期間可能產生的因素，確定如何設置檢測器的位置和目標物件的距離。
C.第二向前移動步驟＜S743a＞
如果在步驟S742中在圖8A的狀態中未檢測到測試托盤510的移動，那麼再次操作驅動源572以使匹配板571朝向測試器進一步向前移動參照圖8C所示的第二間距T2 ，從而匹配板571朝向測試器完全推動測試托盤510以使安置在測試托盤510的插入件511上的半導體裝置D與測試器電接觸。
在此，在第二向前移動期間第二檢測器640的信號不影響第二向前移動。
D.警報產生步驟＜S743b＞
如果在步驟S742中在圖8B的狀態中檢測到測試托盤510的移動，那麼省略與S743a對應的步驟並且產生警報。
如果產生警報，那麼修理人員分析警報的成因並解決該成因，然後再次執行從第一向前移動步驟S741或第一饋送步驟S720開始的步驟。這可根據在基於警報成因產生警報之後再次執行測試的步驟來確定。而且，警報的成因可能是多樣的，不討論其詳細成因。（例如，第一檢測器的異常、第一饋送單元的異常、第二檢測器的異常等）
同時，當在另一方面考慮步驟S740時，步驟S741和S742可被約束成一個識別步驟，即確認測試托盤510的插入件511的匹配孔511a與匹配板571的匹配銷571a之間的相互位置關係，並且當匹配孔511a與匹配銷571a之間的相互位置關係正確時，也就是說，匹配銷571a可插入匹配孔511a時，步驟S743a可被解釋成附接步驟，即用匹配板571將測試托盤510附接至測試器以使安置在測試托盤510的插入件511上的半導體裝置D與測試器電接觸。
5.第二饋送步驟＜S750＞
如果測試器完成了對半導體裝置的測試，則通過饋送單元（未示出）將測試托盤510經由去浸泡室590饋送至卸載位置UP。
6.卸載步驟＜S760＞
如果測試托盤510位於卸載位置UP，那麼半導體裝置從測試托盤510的插入件511被卸載至對象托盤。
同時，當測試器測試完成並且用匹配板571推動測試托盤510的壓力被釋放，測試托盤510從圖6的狀態返回至圖8A的狀態時，導軌550可通過復位彈簧630的恢復力平滑地返回原始位置。
＜實施例的描述＞
在第一實施方式中，在第一饋送操作之後由第一檢測器560檢測測試托盤510的位置。然而，在第二實施方式中，在第一饋送操作之後，在不需要檢測第一檢測器560的位置的情況下執行第一向前移動。這是因為第一向前移動的目的是檢查第一饋送操作是否正確地執行。然後，在第二實施方式中，參照圖7B，在第一向前移動步驟S841和第二檢測器640的檢測步驟S842之後由第一檢測器560檢測測試托盤的位置。這允許再一次確認位置檢測以防止第二檢測器640的檢測功能出錯。如果檢測功能沒有問題，考慮到設備的可靠性、設備的生產率等，可以確定即使不執行位置檢測並不需要確定位置檢測也沒關係。
如實施方式中所討論的，在使用本發明時，第一檢測器560的位置檢測次序可根據使用者而不同，識別位置檢測的位置可根據設備的管理而不同，並且可不使用第一檢測器。
此外，通過使用本發明，位置檢測的寬度可大於使用位置檢測時相關技術的位置檢測的寬度。也就是說，當在第一實施方式中的第一饋送操作之後執行位置檢測時，安裝在測試托盤110中的檢測槽111c-1和111c-2的寬度大於現有的寬度，可防止因其寬度太窄而可能產生的第一檢測器560未正確檢測的測試托盤110的誤差。這是因為第二檢測器640確認是否執行第一饋送操作以到達第一向前移動期間的精確位置的額外功能。作為參考，根據相關技術，檢測寬度可以非常寬，因為如果檢測槽的寬度非常寬以致於超出匹配板571的匹配銷571a和插入件511的匹配孔511a所需的左/右容差範圍時，也可確定正確的位置。
根據本發明，第一實施方式和第二實施方式可組合以一同使用。
根據本發明，匹配板在兩個階段中朝向測試器向前移動，僅在第一向前移動期間未檢測到測試托盤的移動時執行測試，從而能夠防止損壞測試托盤（具體地，插入件）並且提高測試可靠性。
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‧‧‧推動單元
160‧‧‧控制單元
170‧‧‧去浸泡室
180‧‧‧卸載單元
190‧‧‧檢測器
191‧‧‧第一檢測部
192‧‧‧第二檢測部
193‧‧‧第三檢測部
194‧‧‧第四檢測部
C‧‧‧封閉路徑
D‧‧‧半導體裝置
TP‧‧‧測試位置
UP‧‧‧卸載位置
LP‧‧‧裝載位置
50‧‧‧匹配板
51‧‧‧推動單元
51a‧‧‧推動器
51b‧‧‧底座
51c‧‧‧匹配銷
52‧‧‧安裝板
60‧‧‧驅動源
111c-1‧‧‧檢測槽
111c-2‧‧‧檢測槽
〈本發明〉
500‧‧‧測試分選機
510‧‧‧測試托盤
511‧‧‧插入件
511a‧‧‧匹配孔
520‧‧‧裝載單元
530‧‧‧浸泡室
540‧‧‧測試室
550‧‧‧導軌
560‧‧‧第一檢測器
570‧‧‧推動單元
571‧‧‧匹配板
571a‧‧‧匹配銷
572‧‧‧驅動源
580‧‧‧控制單元
590‧‧‧去浸泡室
600‧‧‧卸載單元
610‧‧‧目標物件
611‧‧‧檢測孔
620‧‧‧支架
630‧‧‧復位彈簧
640‧‧‧第二檢測器
C‧‧‧封閉路徑
D‧‧‧半導體裝置
P‧‧‧推動器
T1‧‧‧第一間距
T2‧‧‧第二間距
TS‧‧‧測試插槽
SP‧‧‧插槽銷
TP‧‧‧測試位置
UP‧‧‧卸載位置
LP‧‧‧裝載位置
S710~S842‧‧‧步驟
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6A是圖5的測試分選機的主要部分的概念性側視圖；
圖6B是根據另一實施方式的測試分選機的主要部分的概念性側視圖；
圖7是操作根據本發明的一個實施方式的測試分選機的方法的流程圖；以及
圖8A至圖8C是用於說明圖5的測試分選機的操作狀態的參考性視圖。
S710~S760‧‧‧步驟

Claims (2)

  1. 一種操作測試分選機的方法，包括： 裝載步驟，將半導體裝置裝載到位於裝載位置的測試托盤的插入件上； 第一饋送步驟，將在所述裝載步驟中裝載了所述半導體裝置的所述測試托盤饋送至測試位置； 測試器接觸步驟，通過使用匹配板將在所述第一饋送步驟中饋送至所述測試位置的所述測試托盤附接至所述測試器，從而使得裝載於所述插入件上的所述半導體裝置與測試器電接觸； 第二饋送步驟，如果在所述測試器接觸步驟之後所述測試器完成了對所述半導體裝置的測試，則將所述測試托盤饋送至卸載位置； 卸載步驟，將所述半導體裝置從在所述第二饋送步驟中饋送至所述卸載位置的所述測試托盤的所述插入件卸載； 其中，所述測試器接觸步驟包括： 識別步驟，識別存在於所述測試托盤中的匹配孔與設置在所述匹配板中待插入所述匹配孔的匹配銷之間的相互位置關係； 附接步驟，當在所述識別步驟中的所述匹配孔與所述匹配銷之間的相互位置關係正確時（當所述匹配銷能夠插入所述匹配孔中時），通過使用所述匹配板將所述測試托盤附接至所述測試器，從而使安置在所述測試托盤的所述插入件上的所述半導體裝置與所述測試器電接觸。
  2. 如請求項1所述的操作測試分選機的方法，在所述第一饋送步     驟與所述測試器接觸步驟之間還包括位置確認步驟，識別所述測試托盤是否位於所述測試位置。
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