TWI604207B - 測試分選機用插接件 - Google Patents

Description

測試分選機用插接件

本發明涉及一種可用於在測試分選機中堆載半導體元件的測試託盤的插接件。

測試分選機是一種如下的設備：用於將經過預定的製造工序而製造的半導體元件從客戶託盤（CUSTOMER TRAY）移動到測試託盤（TEST TRAY），然後提供支撐以使堆載於測試託盤的半導體元件可同時借助於測試機（TESTER）而得到測試（TEST），並根據測試結果而將半導體元件按等級分類並從測試託盤移動到客戶託盤。這種測試分選機已通過眾多的公開文件而得到披露。

如韓國申請專利10-2012-0089602號（發明名稱：測試分選機用插接件，以下稱為現有技術1）或韓國申請專利10-2012-0107985號（發明名稱：測試分選機用插接件，以下稱為現有技術2）等所披露，測試託盤中具有可安置半導體元件的插接件。

首先參考現有技術1，形成於支撐部件的開放孔需要具備足以插入半導體元件的端子的大小。因此，開放孔的大小被決定為半導體元件的端子所具有的大小的最大誤差、半導體元件的端子之間的間距誤差、以及半導體元件的端子與相關接觸插槽之間的誤差相加的最大的大小。例如，如果半導體元件的端子的直徑大小為0.23mm ± 0.05mm（誤差部分），則其最大的直徑大小即為0.28mm。在此，如果半導體元件的端子之間的間距誤差以及半導體元件的端子與相關端子所接觸的插槽之間的誤差為±0.04mm，則開放孔的直徑大小為0.32mm。即，當考慮到所有誤差時，開放孔的直徑大小需達到0.32mm才能夠使半導體元件的端子在不受到開放孔的干擾的情況下出入。如果所有誤差為0.00mm，則在這種最優的條件下半導體元件的端子優選如圖1所示地位於開放孔的正中間。應予說明，圖1是從插接件的下面觀察半導體元件的圖，其中之所以用虛線表示半導體元件是為了便於與開放孔之間的辨認。

並且，如圖2所示，在現有技術2中也同樣需要引導槽具有達到0.32mm/2的曲率半徑才能夠借助於引導槽而適當地引導半導體元件的端子。

通常，在半導體元件的測試中最為重要的技術環節為半導體元件與測試機的插槽之間的電接觸。因此，半導體元件的端子的位置有必要精確地對應於測試機的插槽的位置，而且隨著技術的發達，半導體元件的端子大小越來越小，從而更加迫切地需要滿足這種必要性。

另外，測試分選機中包括：豎直型測試分選機（亦被命名為側對接型測試分選機），在測試託盤被豎直立起的狀態下執行半導體元件的測試；水平型測試分選機（亦被命名為頭下對接型測試分選機），在測試託盤被水平立起的狀態下執行半導體元件的測試。尤其在豎直型測試分選機中，如圖3所示，隨著測試託盤被豎直立起，在插接件及安置於插接件的半導體元件豎立的狀態下進行測試。在此情況下，如圖4所示，半導體元件在自重作用下理所當然地在插接件的安置平面上處於最大限度靠向下方側。因此，在豎直型測試分選機中，插接件被設計成，將要接觸於測試機的插槽的半導體元件的端子的位置以半導體元件的下端為基準而得到設定。此時，由於豎直立起的半導體元件的下端接觸於構成安置平面的下端台，因此半導體元件的上下方向上的位置可得到對準。

然而，相對於端子而言，安置平面沿左右方向也存在盈餘間隔，因此半導體元件在安置平面上可能偏向左右方向中的一側（圖4中偏向左側方向）。在此情況下，端子的左右方向位置不再與測試機的插槽一致，因此端子與插槽之間的接觸可能變得不穩定。因此，為瞭解決這一問題，本發明的申請人曾提出韓國公開專利10-2014-0057700號（發明名稱：測試分選機用插接件，以下稱為‘現有技術3’）。

基於如前述的現有技術3，半導體元件的沿上下方向的位置借助於構成安置平面的下端台而得到對準，半導體元件的沿左右方向的位置則借助於特殊開放孔或特殊引導孔而得到對準，因此端子與插槽之間的電接觸的可靠性可得到提高。

然而，半導體的集成度仍在提高，並呈現出半導體元件的端子的數量與之成比例地增加而其大小減小的趨勢，且要求端子的大小或端子之間的間距的誤差減小。於是可以設想倘若依照現有技術3，則在不遠的未來將會在半導體元件的下端接觸於構成安置平面的下端台的狀態下端子被過盈插入到特殊開放孔或引導槽。如果端子過盈插入到特殊開放孔或引導槽，而且連半導體元件的下端也過盈緊貼於構成安置平面的下端台而插接，則可以預想到在將半導體元件在插接件引出的程序中將會發生引出不良（應予說明，半導體元件的插接成為問題的情況為半導體元件平臥的狀態。在本說明書中，為了便於說明，「下端」是以半導體元件豎直立起的狀態的方向為基準而定義的術語）。即，當借助於真空吸附而引出半導體元件時，真空吸附力可能無法達到半導體元件的插接維持力。

本發明的目的在於提供一種既可以實現用於將半導體元件的端子置於最理想位置的引導功能又能夠使安置於插接件的半導體元件的插接維持力最小化的技術。

為了達到如前述的目的，根據本發明的第一形態的測試分選機用插接件包括：主體，形成有插孔，該插孔可供半導體元件插入；支撐部件，用於在所述插孔的一側支撐插入到所述插孔中的半導體元件；固定部件，用於將所述支撐部件固定於所述主體；栓鎖裝置，用於將半導體元件保持在所述插孔內，其中所述支撐部件形成有用於使半導體元件的端子向測試機側開放的開放孔，以使被所述支撐部件所支撐的半導體元件的端子電連接於測試機側，所述開放孔包括多個普通開放孔和至少2個特殊開放孔，所述至少2個特殊開放孔的半徑小於所述多個普通開放孔的半徑。

當假設所述支撐部件豎直立起時，如果畫出經過所述特殊開放孔的中心的垂直線和經過所述特殊開放孔的中心並與所述垂直線正交的水平線，則與所述垂直線或所述水平線相交的所述開放孔的中心位於所述垂直線或所述水平線上。

處在對應於所述至少2個特殊開放孔的端子被插入到所述至少2個特殊開放孔中的狀態下的半導體元件的邊框端從構成用於安置半導體元件的安置平面的四邊台隔開。

而且，為了達到如前述的目的，根據本發明的第二形態的測試分選機用插接件包括：主體，形成有插孔，該插孔可供半導體元件插入；栓鎖裝置，用於將半導體元件保持在所述插孔內，其中所述主體在構成所述插孔的下表面的四邊開放面上具有形成於朝相向側突出的防脫台的引導槽，以防止插入到所述插入空間中的半導體元件向下方脫離，所述引導槽包括多個普通引導槽和至少2個特殊引導槽，所述至少2個特殊引導槽的曲率半徑小於所述多個普通引導槽的曲率半徑。

當假設所述主體豎直立起時，如果畫出經過所述特殊引導槽的曲率中心的水平線，則與所述水平線相交的所述引導槽的曲率中心位於所述水平線上。

處在對應於所述至少2個特殊引導槽的端子被插入到所述至少2個特殊引導槽中的狀態下的半導體元件的邊框端從構成用於安置半導體元件的安置平面的四邊台隔開。

本發明具有如下的技術效果。

第一，僅通過特殊開放孔或引導槽即可準確地設定半導體元件的位置，因此可提高產品的可靠性。

第二，位於安置平面上的半導體元件的下端與構成安置平面的下端台相隔，從而可以最小化半導體元件的插接維持力，因此可以穩定地執行半導體元件的引出操作。

以下，參考附圖而對根據如前述的本發明的優選實施例進行說明，為了說明的簡要性，儘量省略或壓縮對已經公知的技術的說明或重複性說明。 ＜ 測試分選機 ＞

圖5為關於根據本發明的實施例的測試分選機500的概略平面構成圖。

參考圖5，測試分選機500包括：測試託盤510、第一裝卸手520、第一旋轉臂530、測試腔室540、第二旋轉臂550、第二裝卸手560。

測試託盤510具有可用於安置半導體元件的多個插接件。這樣的測試託盤510沿著從第一位置P ₁起經過測試位置TP及第二位置P ₂而再銜接到第一位置P ₁的封閉路徑C而循環。其中對於插接件將會另設板塊而後述。

第一裝卸手520將半導體元件裝載（loading）到位於第一位置P ₁的測試託盤510。

第一旋轉臂530用於使裝載完畢半導體元件的測試託盤510旋轉到豎直狀態。

測試腔室540用於處在測試位置TP的豎直狀態的測試託盤510中堆載的半導體元件的測試。為此，測試腔室540的內部維持為基於半導體元件的測試溫度條件的環境狀態。

第二旋轉臂550用於使來自測試腔室540的豎直狀態的測試託盤510旋轉到水平狀態。

第二裝卸手560用於從以水平狀態來到第二位置P ₂的測試託盤510中卸載（unloading）半導體元件。

應予說明，根據測試溫度條件，測試託盤510可以沿封閉路徑C的逆向循環。另外，此時第一裝卸手520和第二裝卸手560的作用、第一旋轉臂530和第二旋轉臂550的作用顛倒。

繼續對如前述的測試分選機500中配備於測試託盤510的插接件進行說明。 ＜ 關於插接件的第一實施例 ＞

參考圖6的平面圖，根據第一實施例的插接件IS1包括主體61、支撐部件62以及栓鎖裝置64。

主體61中形成有插孔61a，該插孔61a可以使半導體元件插入。

支撐部件62在插孔61a的下側支撐插入到插孔61a中的半導體元件。這樣的支撐部件62中，用於使半導體元件的端子向測試機的插槽側開放的多個開放孔H形成於與半導體元件的端子的位置對應的位置處。

另外，開放孔H中位於四角角落中的少數特殊開放孔H ₁是一種半徑r ₁小於其餘多個普通開放孔H ₀的半徑r ₀的對正孔。另外，特殊開放孔H ₁的數量應當顯著少於普通開放孔H ₀的數量。

特殊開放孔H ₁用於精確設定半導體元件的位置。因此，特殊開放孔H ₁的半徑r ₁優選具有與半導體元件的端子的理想半徑大致相等的大小，由此對還可能發生端子過盈插入到特殊開放孔H ₁的現象的情形也充分考慮到。這樣的特殊開放孔H ₁可至少形成2個以上。另外，至少2個特殊開放孔H ₁優選以如下方式佈置：在平分支撐部件62的直線L上分置於兩側，以使支撐部件62被豎立時半導體元件的兩端的高度相等。

普通開放孔H ₀形成為具有如下的大小的半徑的對正孔：即使考慮背景技術中提及的多種製作誤差，對應的端子也有足夠的餘地插入。據此，可以防止半導體元件的端子過盈插入到普通開放孔的現象。

具體而言，例如像圖7所示，如果半導體元件的端子具有0.24mm的直徑，則支撐部件62的特殊開放孔H ₁的直徑則是0.27mm，如此形成為具有0.03mm左右的誤差水平。如果特殊開放孔H ₁的直徑與端子的直徑相等，則端子可能過盈插入到特殊開放孔H ₁，從而使端子難以從特殊開放孔H ₁分離，因此特殊開放孔H ₁的數量明顯受限。因此，如果考慮到0.03mm左右的誤差水平而決定特殊開放孔H ₁的直徑，則支撐部件62的四角角落處分別形成5個的特殊開放孔H ₁使得半導體元件可精確穩定地得到支撐，從而可以實現半導體元件的端子與測試插槽之間的精確的電接觸，而且在以後從支撐部件62中分離半導體元件的端子時，也可以實現無損分離，這是通過不計其數的反覆實驗而得知的事實。另外，對於普通開放孔H ₀而言，端子大小的誤差為±0.05mm而端子位移的誤差為±0.03mm，因此普通開放孔H ₀的直徑設計為0.32mm。

另外，需要構成為如圖8a所示，當支撐部件62豎直立起時，如果畫出經過特殊開放孔H ₁的中心O ₁的垂直線P以及經過特殊開放孔H ₁的中心O ₁並與垂直線P正交的水平線H，則與垂直線P或水平線H相遇的開放孔H（H ₁、H ₀）的各個中心O ₁、O ₀位於垂直線P或水平線H上，從而使配備於半導體元件上的端子的理想中心能夠與開放孔H的中心一致。

栓鎖裝置64用於將半導體元件保持在插孔61a內。

在如前述的構造的插接件IS1中半導體元件被堆載於插接件IS1的情況下，如圖8b所示，當支撐部件62豎直立起時，在半導體元件的端子T插入到特殊開放孔H ₁的狀態下端子T的下端接觸於特殊開放孔H ₁的下端而設定半導體元件的位置，因此即使發生測試託盤510的搖晃或移動中的衝擊，也至少能夠在測試進行時精確設定半導體元件的位置。據此，可確保半導體元件的端子T與測試插槽之間的精確接觸。另外，此時插入到普通開放孔H ₀中的端子將會處於無接觸部分的懸置狀態。當然，由於支撐部件62處於豎立狀態，因此端子T與普通開放孔H ₀的下端之間的相隔距離d ₁多少小於端子T與普通開放孔H ₀的上端之間的相隔距離d ₂。因此優選地，特殊開放孔H ₁的直徑大於半導體元件的端子的直徑卻小於普通開放孔H ₀的直徑，特殊開放孔H ₁的直徑大小形成為當插接件IS1豎立時使對應於普通開放孔H ₀的端子T以無過盈插入方式維持懸置狀態。

另外，如圖9所示，測試託盤510豎直立起而使插接件IS1和半導體元件D豎直立起，以此狀態為標準而優選使半導體元件D的下端與構成安置平面的下端台BJ相隔預定間距A。這是因為在插接件IS1豎直立起的狀態下，當構成插接件IS1的安置平面的下端台BJ與半導體元件D的下端接觸而使半導體元件的位置得到設定時，則可在對應於特殊開放孔H ₁的端子脫離特殊開放孔H ₁的位置或稍微搭接的狀態下施加端子T與測試插槽之間的接觸所需的壓力。在此情況下，端子T或支撐部件62可能相互破損，或者端子過盈插入到特殊開放孔H ₀，甚至連半導體元件D的下端也可能過盈插入到構成安置平面的下端台BJ，因此可能在以後從支撐部件62中分離端子時，產生其作業方面的問題。因此，在插接件IS1和半導體元件D豎直立起的狀態下，使半導體元件D的下端與構成安置平面的下端台BJ相隔預定間距A，從而防止半導體元件D的下端過盈插入到下端台BJ的現象。即，在本發明的最佳實施例中，當半導體元件豎直立起時，半導體元件通過對應於特殊開放孔H ₁的端子而只借助於支撐部件62得到支撐。當然，半導體元件D的其餘邊框端也優選均從構成安置平面的其餘台LJ、TJ、RJ隔開。即，優選地，構成安置平面的四邊台LJ、TJ、RJ、BJ與置於安置平面中的半導體元件D的邊框端均分離。於是，半導體元件D除了插入到特殊開放孔H ₁的端子T之外並不與插接件IS1側發生過盈插接干擾。另外，這一點可以使基於與插接件IS1之間的過盈插接干擾的半導體元件D的插接維持力最小化，因此當借助於第一裝卸手520或第二裝卸手560而將半導體元件D從插接件IS1中卸載時，將會具備借助於第一裝卸手520或第二裝卸手560的半導體元件D的吸附力可大於半導體元件D的插接維持力的條件。於是，借助於第一裝卸手520或第二裝卸手560的半導體元件D的卸載作業可適當地完成。 ＜ 關於插接件的第二實施例 ＞

參考圖10的平面圖，根據第二實施例的插接件IS2包括主體91和栓鎖裝置94。

主體91中形成有可用於插入半導體元件的插孔91a。而且，主體91在構成插孔91a的下表面的四角開放面上具有朝水平方向的相向側突出的防脫台91b，以防止插入到插孔91a中的半導體元件向下方脫離。另外，防脫台91b中形成有用於引導半導體元件的端子的引導槽S。

引導槽S中相對少數的特殊引導槽S ₁的曲率半徑r1小於相對多數的其餘普通引導槽S ₀的曲率半徑r2。

特殊引導槽S ₁用於精確設定半導體元件的位置。因此，特殊引導槽S ₁的曲率半徑r ₁優選具有大致等於半導體元件的端子的理想半徑或者稍大於該理想半徑的大小，並大致具有對正孔被截斷的半圓形態。即，在本發明中對可能發生的半導體元件的端子過盈插入到特殊引導槽S ₁中的現象的情形也已充分考慮到。這種特殊引導槽S ₁可至少形成2個以上。另外，至少2個特殊引導槽S ₁優選在平分主體91的直線L上分置於兩側而佈置。

普通引導槽S ₀的半徑r ₀大小形成為，即使考慮到背景技術中提及的多種製作誤差，對應的端子也盡可餘地充足地插入。於是，可防止半導體元件的端子過盈插入到普通引導槽S ₀的現象。

基於如前述的特殊引導槽S ₁與普通引導槽S ₀的曲率半徑之間的關係，在對應於特殊引導槽S ₁的半導體元件的端子插入到特殊引導槽S ₁的狀態下，當插接件IS2豎直立起時，對應於普通引導槽S ₀的半導體元件的端子可在普通引導槽S ₀中以無過盈插入方式保持懸置狀態。

並且，需要構成為如圖11所示，當主體91豎直立起時，如果畫出經過特殊引導槽S ₁的曲率中心O ₁的水平線H，則與水平線H相遇的引導槽S的曲率中心O ₁、O ₀位於水平線H上，從而使配備於半導體元件中的端子的理想中心得以與引導槽S的曲率中心O ₁、O ₀一致。

栓鎖裝置94用於將半導體元件保持在插孔91a內。

當然，在本實施例中優選以如下方式形成引導槽S：使堆載於插接件IS2的半導體元件D的邊框端均從構成安置平面的四邊台隔置。

如前述的實施例雖以豎直型測試分選機為例，然而本發明也完全可以應用於水平型測試分選機。

如前述，通過參考附圖而對本發明進行具體說明，然而上述實施例只是本發明的優選示例，因此不應理解為本發明局限於所述的實施例，本發明的權利範圍應被解釋為申請專利範圍及其等效概念所限定的範圍。

IS1、IS2‧‧‧插接件
61、91‧‧‧主體
61a、91a‧‧‧插孔
91b‧‧‧防脫台
S‧‧‧引導槽
S₀‧‧‧普通引導槽
S₁‧‧‧特殊引導槽
62‧‧‧支撐部件
H‧‧‧開放孔
H₀‧‧‧普通開放孔
H₁‧‧‧特殊開放孔
64、94‧‧‧栓鎖裝置

圖1至圖4為用於說明背景技術的參考圖。

圖5為關於根據本發明的實施例的測試分選機的示意性平面圖。

圖6為關於本發明的第一實施例的插接件的概略平面圖。

圖7至圖9為用於說明根據圖6的插接件中的特殊開放孔的作用的參考圖。

圖10為關於根據本發明的第二實施例的插接件的概略平面圖。

圖11為用於說明根據圖9的插接件中的特殊引導槽的作用的參考圖。

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IS1‧‧‧插接件

61‧‧‧主體

61a‧‧‧插孔

62‧‧‧支撐部件

H‧‧‧開放孔

H₀‧‧‧普通開放孔

H₁‧‧‧特殊開放孔

64‧‧‧栓鎖裝置

Claims (5)

1. 一種測試分選機用插接件，作為一種設置於測試託盤的插接件，包括： 主體，形成有插孔，該插孔能夠使半導體元件插入； 支撐部件，用於在所述插孔的一側支撐被插入到所述插孔中的半導體元件； 固定部件，用於將所述支撐部件固定於所述主體；及 栓鎖裝置，用於將半導體元件保持在所述插孔內， 其中所述支撐部件形成有用於使半導體元件的端子向測試機側開放的多個普通開放孔和至少2個特殊開放孔，以使被所述支撐部件所支撐的半導體元件的端子電連接於測試機側， 所述特殊開放孔為如下的對正孔：直徑大於或等於半導體元件的端子的直徑卻小於所述普通開放孔的直徑，該對正孔的直徑形成為能夠在所述支撐部件被豎直立起時使對應於所述普通開放孔的半導體元件的端子在所述普通開放孔中以無過盈插入方式保持懸置狀態， 當對應於所述特殊開放孔的半導體元件的端子在插入到所述特殊開放孔的狀態下因所述測試託盤被豎直立起而使半導體元件被豎立時，半導體元件的下端與構成所述主體的安置平面的下端台之間相隔預定間距，以防止半導體元件的下端過盈插入到構成所述主體的安置平面的下端台。
2. 如請求項1之測試分選機用插接件，其中在對應於所述特殊開放孔的半導體元件的端子被插入到所述特殊開放孔的狀態下，半導體元件的邊框端均從構成用於安置半導體元件的安置平面的四邊台中隔開。
3. 如請求項1之測試分選機用插接件，其中在所述支撐部件豎直立起的狀態下，插入到所述普通開放孔的端子與所述普通開放孔的下端之間的相隔距離小於插入到所述普通開放孔的端子與所述普通開放孔的上端之間的相隔距離。
4. 一種測試分選機用插接件，作為設置於測試託盤的插接件，包括： 主體，形成有插孔，該插孔能夠使半導體元件插入；及 栓鎖裝置，用於將半導體元件保持在所述插孔內， 其中所述主體在構成所述插孔的下表面的四角開放面上具有形成於朝相向側突出的防脫台的多個普通引導槽和至少2個特殊引導槽，以防止插入到插入空間中的半導體元件向下方脫離， 所述特殊引導槽的曲率半徑大於或等於半導體元件的端子的半徑卻小於所述普通引導槽的曲率半徑，並具有對正孔被截斷的形態，該對正孔具有如下的曲率半徑：能夠在所述插接件被豎直立起時使對應於所述普通引導槽的半導體元件的端子在所述普通引導槽中以無過盈插入方式保持懸置狀態。
5. 如請求項4之測試分選機用插接件，其中在至少有對應於所述特殊引導槽的端子被插入到所述特殊引導槽的狀態下，半導體元件的邊框端均從構成用於安置半導體元件的安置平面的四邊台中隔開。