KR101304477B1

KR101304477B1 - 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치

Info

Publication number: KR101304477B1
Application number: KR1020080005246A
Authority: KR
Inventors: 김두우; 천제훈
Original assignee: (주)테크윙
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2013-09-06
Anticipated expiration: 2028-01-17
Also published as: KR20090079343A

Abstract

본 발명은 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치에 관한 것으로, 반도체소자들이 적재되는 다수의 적재공간이 형성되어 있는 버퍼; 및 오적재 감지 수단; 을 포함하고, 상기 오적재 감지 수단은, 상기 버퍼의 일측에 구비된 빛 투과용 투사체; 및 상기 버퍼의 타측에 구비되어 상기 투사체로부터 투사된 빛을 수광하는 빛 수광용 수광체; 를 포함하거나, 반도체소자들이 적재되는 다수의 적재공간이 형성되어 있는 버퍼; 반도체소자를 고객트레이로부터 캐리어보드로 로딩하거나 캐리어보드로부터 고객트레이로 언로딩하는 로더핸드 또는 언로더핸드; 및 오적재 감지 수단; 을 포함하고, 상기 오적재 감지 수단은, 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 일측에 구비된 빛 투과용 투사체; 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 타측에 구비되어 상기 투사체로부터 투사된 빛을 수광하는 빛 수광용 수광체; 및 상기 투사체 및 수광체의 승강을 위해 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 양측에 마련되는 승강수단; 을 포함하여, 로딩용 버퍼 등와 같은 고정형 버퍼 또는 소터테이블, 로더테이블 등과 같은 기동형 버퍼에서의 반도체소자의 오적재를 용이하게 감지함으로서 생산성을 향상할 수 있는 효과를 가진다.

투사체, 수광체, 로딩용 버퍼, 소터테이블, 로더테이블, 로더핸드

Description

테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치{APPARATUS FOR SENSING A MISSLOADING OF A SEMICONDUCTOR DEVICE FOR USE IN A TEST HANDLER}

본 발명은 테스터(TESTER)에 의한 반도체소자 검사를 지원하는 장비인 테스트핸들러(TEST HANDLER)의 고정형 버퍼 또는 기동형 버퍼에 반도체소자를 적재하는 과정에서의 에러를 감지하는 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 소정의 제조공정을 거쳐 생산된 반도체소자는 테스터에 의해 테스트된 다음 양품과 불량품으로 나뉜 후 양품만이 출하되는데, 이러한 테스트공정을 지원하기 위해 테스트핸들러라 불리는 자동화 장비가 이용되고 있다.

테스트핸들러는 각각 반도체소자들을 적재하는 다수의 캐리어보드('테스트트레이'를 포함한다.)들을 테스트핸들러 내부의 일정경로를 순환시키면서 일정경로상의 테스트위치에서 테스터에 정합되게 함으로써 적재된 반도체소자들의 테스트가 이루어지도록 지원한다.

이와 같은 테스트핸들러는 대한민국 등록특허 제10-0553992호(발명의 명칭:' 테스트 핸들러'), 대한민국 등록특허 제10-0553991호(발명의 명칭 : '테스트 핸들러의 디바이스로딩유닛') 등과 같은 다수의 특허들에 개시되어 있다.

일반적으로, 생산된 반도체소자는 고객트레이(또는 '유저트레이'라로도 함.)에 적재된 상태에서 테스트핸들러로 공급되며, 이와 같이 테스트핸들러에 공급된 반도체소자는 테스트핸들러의 로딩위치에 있는 캐리어보드로 로딩됨으로써 캐리어보드에 적재된 상태에서 테스트사이트를 거쳐 언로딩위치까지 이동된 후 언로딩위치에서 고객트레이로 언로딩된다.

이와 같이 테스트핸들러 내에서 반도체소자의 이동과정 중 캐리어보드가 테스트사이트에 위치하게 되면, 도킹된 테스터에 의해 반도체소자의 테스트가 이루어진다.

테스트핸들러에는 반도체소자를 고객트레이에서 캐리어보드로 로딩시키기 위하여 다수의 픽커들을 포함하여 구성되는 로딩용 픽앤플레이스(PICK AND PLACE) 장치(또는 '로더핸드'라 한다.)와 테스트가 완료된 반도체소자를 캐리어보드로부터 고객트레이로 언로딩시키기 위하여 로딩용 픽앤플레이스장치와 유사한 언로딩용 픽앤플레이스(또는 '언로더핸드'라 한다.)장치가 제공된다.

픽앤플레이스장치의 픽커들(하나의 반도체소자를 흡착함)은 통상 행렬 형태로 구비되는데, 이는 픽앤플레이스장치의 1회 작동 시에 더 많은 개수의 반도체소자들을 이동시키기 위함이다. 이러한 픽앤플레이스장치는 다수의 픽커들 간의 간격을 고객트레이의 적재공간 간의 간격이나 캐리어보드의 적재공간 간의 간격으로 조절하기 위한 간격조절장치가 필수적으로 구성되어야 한다.

한편, 반도체소자의 제조 후 고객트레이로의 적재과정 혹은 고객트레이의 운반과정, 고객트레이로부터 테스트핸들러로의 삽입과정 등에서 여러 가지 원인들에 의해 반도체소자들이 정위치를 벗어날 수 있다. 이 경우, 정위치를 벗어난 반도체소자는 그 상태에서 로딩용 픽앤플레이스장치에 흡착되게 되고, 새로이 정렬을 행하지 않고 캐리어보드에 로딩된다면 캐리어보드에 제대로 안착되지 않게 되고, 또한 고객트레이에서 반도체소자를 흡착한 로딩용 픽앤플레이스장치가 픽커들 간의 간격을 조절할 때, 충격에 의해 각 반도체소자들이 흔들리게 되어 정위치를 벗어날 수도 있다.

이에, 테스트핸들러에는 도1 및 도2에 도시된 바와 같은 로딩용 버퍼(B)가 구성되어 있다. 도1은 일반적인 로딩용 버퍼(B)의 개략적인 평면도이고, 도2는 도1의 I-I선을 따라 취하고 X방면에서 본 단면도이다.

도1의 a부분에 도시된 바와 같이, 로딩용 버퍼(B)에는 로딩용 픽앤플레이스장치의 픽커들과 같은 행렬 형태로 구비되고, 캐리어보드의 적재공간 간의 간격과 같은 간격을 가지는 다수의 적재공간(BS)이 형성되며, 각각의 적재공간(BS)은 도2에 도시된 바와 같이, 네 측방에 경사가 형성되어 있다. 도면 중에서 도1의 b부분은 캐리어보드의 적재공간 중 테스트에 사용되지 않는 적재공간의 위치에 해당하는 반도체소자를 로딩하지 않고 임시로 보관하는 적재공간(BS)이다. 역시 네 측방에 경사가 형성되어 있다.

로딩용 픽앤플레이스장치는 픽커들 간의 간격이 고객트레이의 적재공간 간의 간격 상태에서 고객트레이로부터 반도체소자들을 흡착한 후, 캐리어보드의 적재공 간 간의 간격으로 조절됨과 동시에, 로딩용 버퍼(B), 더욱 자세히는 도1의 a부분으로 상측으로 이동한다.

이와 달리, 캐리어보드의 적재공간 중 테스트에 사용되지 않는 적재공간이 있는 경우, 도1의 b부분으로 이동하여 해당 반도체소자를 내려놓고 난 후, 픽커들 간의 간격을 조절하며 도1의 a부분으로 이동한 후, 흡착해있던 반도체소자들을 모두 로딩용 버퍼(B)의 적재공간(BS)에 내려놓는다. 이때 각 적재공간(BS)의 네 측방의 경사들로 인해 소정의 공차를 유지하면서 각 반도체소자들이 정위치로 정렬될 수 있게 된다. 그리고 정렬된 반도체소자들을 로딩용 픽앤플레이스장치가 다시 흡착하여 캐리어보드로 이동, 적재한다.

이와 같은 고객트레이에서 캐리어보드로의 로딩 과정은 반도체소자의 흡착단계, 로딩용 버퍼로의 이동단계, 로딩용 버퍼에서의 정렬단계, 캐리어보드로의 이동 및 적재단계로 이루어지며, 이러한 로딩방법에 의하면, 정위치를 벗어난 반도체소자가 없는 경우에도 필히 로딩용 버퍼에서의 정렬단계를 거치게 된다.

이러한 로딩과정 중 로딩용 버퍼(BS)에 적재되는 반도체소자들이 옆으로 삐딱하게 놓이거나, 두 장이 겹쳐서 놓이는 경우, 이러한 반도체소자를 로더핸드가 그대로 픽킹하게 되면, 반도체소자에 손상이 가해지는 문제가 있었다.

마찬가지로, 테스트가 완료된 반도체소자들을 캐리어보드로부터 고객트레이로 언로딩할 때, 소터핸드에 의해 소터테이블에 양품과 불량품으로 분류되어 적재되는 반도체소자들이 옆으로 삐딱하게 놓이거나, 두 장이 겹쳐서 놓이는 경우, 이러한 반도체소자를 언로더핸드가 그대로 픽킹하게 되면, 반도체소자에 손상이 가해 지는 문제가 있었다.

뿐만 아니라, 출원인에 의해 제안된 로더테이블(대한민국 특허출원 제10-2006-0007763호{발명의 명칭 : '테스트핸들러 및 테스트핸들러의 로딩방법'} 참조)에서도 같은 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 로딩용 버퍼 등 고정형 버퍼에서의 반도체소자의 적재 에러, 즉 오적재를 용이하게 감지함으로써 생산성을 향상할 수 있는 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 다른 목적은 로딩용 버퍼뿐만 아니라, 소터테이블, 로더테이블 등과 같은 기동형 버퍼에서의 반도체소자의 적재 에러, 즉 오적재를 용이하게 감지할 수 있는 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치는 반도체소자들이 적재되는 다수의 적재공간이 형성되어 있는 버퍼; 및 오적재 감지 수단; 을 포함하고, 상기 오적재 감지 수단은, 상기 버퍼의 일측에 구비된 빛 투과용 투사체; 및 상기 버퍼의 타측에 구비되어 상기 투사체로부터 투사된 빛을 수광하는 빛 수광용 수광체; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 버퍼의 다수의 적재공간은 상하벽과 좌우벽에 의해 형성되고, 상기 좌우벽에는 홈이 형성되며, 상기 투사체 및 수광체는 상기 홈을 통해 상기 적재공간에 반도체소자가 이중으로 적재되거나 비뚤어져서 적재되는 것을 감지하도록 위치 되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치는 반도체소자들이 적재되는 다수의 적재공간이 형성되어 있는 버퍼; 반도체소자를 고객트레이로부터 캐리어보드로 로딩하거나 캐리어보드로부터 고객트레이로 언로딩하는 로더핸드 또는 언로더핸드; 및 오적재 감지 수단; 을 포함하고, 상기 오적재 감지 수단은, 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 일측에 구비된 빛 투과용 투사체; 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 타측에 구비되어 상기 투사체로부터 투사된 빛을 수광하는 빛 수광용 수광체; 및 상기 투사체 및 수광체의 승강을 위해 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 양측에 마련되는 승강수단; 을 포함하며, 상기 승강수단은 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 일반적인 작동 중에는 상기 투사체 및 수광체를 상승시키고 있다가, 상기 버퍼에서 반도체소자의 오적재를 감지하기 위해 상기 투사체 및 수광체를 하강시키는 것을 특징으로 한다.

상기 버퍼의 다수의 적재공간은 상하벽과 좌우벽에 의해 형성되고, 상기 좌우벽에는 홈이 형성되며, 상기 투사체 및 수광체는 상기 홈을 통해 상기 적재공간에 반도체소자가 이중으로 적재되거나 비뚤어져서 적재되는 것을 감지하도록 위치되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 로딩용 버퍼 등의 고정형 버퍼뿐만 아니라, 소터테이블이나 로더테이블 등의 기동형 버퍼에서 반도체소자를 적재할 때, 그 적재 에러, 즉 오적재를 용이하게 감지할 수 있어, 자원의 낭비를 방지하는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도3에는 일반적인 테스트핸들러를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

도3에 개시된 바와 같이, 테스트핸들러(100)는 로딩위치(110), 소크챔버(120, soak chamber), 테스트챔버(130, test chamber), 디소크챔버(140, desoak chamber), 언로딩위치(150)를 포함하며, 로더핸드(160)의 작동 하에서 로딩용 고객트레이(CT1, CT2)의 반도체소자들은 로딩용 버퍼(170)를 거쳐 로딩위치(110)로 로딩되고, 이 로딩위치(110)로 부터 소크챔버(120), 테스트챔버(130) 상의 테스트위치(TP), 디소크챔버(140)를 거쳐 언로딩위치(150)로 이동하는 화살표a와 같은 경로를 거치며, 이 로딩위치(110)로부터 언로딩위치(150)로까지의 이동은 캐리어보드에 적재된 상태로 이루어진다. 언로딩위치(150)의 반도체소자들은 양품 또는 불량품으로 분류되어 소터핸드(200)에 의해 소터테이블(190)로 이동된 후, 언로더핸드(180)의 작동 하에서 언로딩용 고객트레이(CT3 내지 CT7)로 언로딩된다.

[실시예 1]

도4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 도3의 로딩용 버퍼(170)에 후술할 오적재 감지 수단이 장착된 평면도이고, 도5는 도4의 II-II선을 따라 취한 단면 도이다.

도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 로딩용 버퍼(170)에는 반도체소자(D)들이 정렬되는 다수의 적재공간(BS)을 형성시키기 위한 상하벽(174)과 좌우벽(176)이 형성되어 있고, 이 좌우벽(176)에는 빛이 투과될 수 있는 홈(178)이 형성되어 있다. 그리고, 로딩용 버퍼(170)의 일측에는 홈(178)을 통해 하나의 반도체소자의 높이보다 조금 높은 위치로 빛을 투과하기 위한 투사체(210)가 구비되고, 로딩용 버퍼(170)의 타측에는 투사된 빛을 홈(178)을 통해 수광하기 위한 수광체(220)가 구비되어 오적재 감지 수단을 구성한다.

이러한 구성에 따라, 투사체(210)에서 투사된 빛이 수광체(220)에 의해 수광되면, 로딩용 버퍼(170)의 적재공간(BS)에 반도체소자들이 제대로 안착되었음을 확인하게 되는데, 반도체소자들이 예를 들어 기울어져서 안착되는 경우, 투사체(210)에서 투사된 빛이 수광체(220)에 의해 수광되지 않게 됨에 따라, 로딩용 버퍼(170)의 적재공간(BS)에 반도체소자들이 제대로 안착되지 않았음을 확인할 수 있게 된다. 또한, 로딩용 버퍼(170)의 적재공간(BS)에 두 개의 반도체소자가 이중으로 안착되는 경우, 투사체(210)에서 투사된 빛이 상부의 반도체소자에 의해 수광체(220)에 수광되지 않게 됨에 따라 반도체소자가 이중으로 안착되어 있음을 확인하게 된다.

이와 달리, 도6에 도시된 바와 같이, 홈(178)과 투사체(210) 및 수광체(미도시)가 로딩용 버퍼(170)의 적재공간의 바닥면에 거의 접하도록 형성된 경우, 투사체(210)에서 투사된 빛이 수광체에서 수광되면 반도체소자가 제대로 안착되지 않았 음을 확인할 수 있게 된다. 또한, 하나의 반도체소자가 로더핸드에 의해 픽킹되어 갔음에도 계속 수광체에서 빛이 수광되지 않으면 반도체소자가 이중으로 안착되어 있음을 확인할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 구성은 반도체소자들이 로딩용 버퍼(170)의 적재공간(BS)에 적절히 안착되지 않는 적재 에러를 용이하게 감지할 수 있으므로, 반도체소자의 파손 및 캐리어보드로의 로딩 에러를 사전에 방지하게 된다.

[실시예 2]

실시예 1과 같은 구성은 오적재 감지 수단이 반도체소자들을 임시적으로 보관하는 로딩용 버퍼(170)에 적용하는 것이지만, 테스트가 완료되어 언로딩위치(150)에 위치되는 반도체소자를 소터핸드(200)의 작동 하에서 양품 또는 불량품으로 분류하여 소터테이블(190) 등과 같은 기동형 버퍼에 적재하는 경우에도 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 이하에서는 실시예 1과 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 병기하였고 그 상세한 설명을 생략하였다.

도7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 도3의 로더핸드(160)에 오적재 감지 수단이 장착된 주요부분을 도시한 일부 정면도이다. 도시된 로더핸드(160)는 픽커들 사이의 간격이 최대일 때를 나타내며, 이러한 로더핸드(160)의 구체적인 구성 및 작동에 대한 설명은 이미 주지된 기술이기 때문에 생략한다.

도7에 도시된 바와 같이, 로더핸드(160)의 일측에는 빛을 투과하기 위한 투사체(210)가 구비되고, 로더핸드(160)의 타측에는 투사된 빛을 수광하기 위한 수광 체(220)를 구비하되, 로더핸드(160)의 일반적인 작동 중에는 상승되어 있다가, 로딩용 버퍼 등의 고정형 버퍼 혹은 소터테이블 등의 기동형 버퍼에서 반도체소자의 적재 에러, 즉 오적재를 감지하고자 투사체(210)와 수광체(220)를 하강하는 승강수단(230)이 로더핸드(160)의 양 측면에 제공되어 오적재 감지 수단을 구성한다.

승강수단(230)은 액츄에이터(222)와 이 액츄에이터(222)의 작동에 의해 연장 또는 수축되는 작동 로드(224)로 구성되며, 작동 로드(224)의 단부에는 각각 투사체(210)와 수광체(220)가 부착된다.

로더핸드(160)의 작동 중에는 수축된 상태로 있다가, 반도체소자가 예를 들어 도4에 도시된 로딩용 버퍼(170)의 적재공간(BS)에 적재되어 안착되면, 안착된 반도체소자들이 제대로 안착되어 있는지를 확인하고자 승강수단(230)의 액츄에이터(222)를 작동한다.

그러면, 작동 로드(224)가 신장하게 되어, 투사체(210) 및 수광체(2220가 하강하게 되며, 이에 따라 투사체(210)에서 투사된 빛이 수광체(220)에 의해 수광되는지에 따라 안착여부를 즉 실시예 1에서와 같이, 반도체소자가 기울어져서 안착되거나, 이중으로 적재되는 경우를 확인하게 된다.

이상에서는 로딩용 버퍼(170) 또는 로더핸드(160)를 예로 들었으나, 본 실시예의 경우 언로더핸드(180)에 의해 소터테이블(190)과 같은 기동형 버퍼장치에 반도체소자를 적재하는 경우에도 마찬가지로 적용한다면, 더욱 편리한 것이다.

그리고, 출원인에 의해 제안된 로더테이블과 같은 기동형 버퍼장치에서도 적용 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 내용은 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것이므로, 본 발명이 상기의 실시예만으로 국한되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 등가개념에 의해 정해지는 것임이 이해되어야 할 것이다.

도1은 일반적인 로딩용 버퍼에 대한 개략적인 평면도이고,

도2는 도1의 I-I선을 따라 취하고 X방향에서 바라본 단면도이고,

도3은 일반적인 테스트핸들러에 대한 개략적인 평면도이고,

도4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치가 적용된 도3의 테스트핸들러의 로딩용 버퍼의 평면도이고,

도5는 도4의 II-II선을 따라 취한 단면도이고,

도6은 도4의 로딩용 버퍼에 적용된 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치의 다른 활용을 설명하는 단면도이고,

도7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치가 적용된 도3의 테스트핸들러의 로더핸드의 주요부분을 도시한 일부 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 테스트핸들러 160 : 로더핸드

170 : 로딩용 버퍼 174 : 상하벽

176 : 좌우벽 178 : 홈

180 : 언로더핸드 190 : 소터테이블

200 : 소터핸드 210 : 투사체

220 : 수광체 222 : 액츄에이터

224 : 작동로드 230 : 승강수단

Claims

반도체소자들이 적재되는 다수의 적재공간이 형성되어 있는 버퍼; 및

오적재 감지 수단; 을 포함하고,

상기 오적재 감지 수단은,

상기 버퍼의 일측에 구비된 빛 투과용 투사체; 및

상기 버퍼의 타측에 구비되어 상기 투사체로부터 투사된 빛을 수광하는 빛 수광용 수광체; 를 포함하되,

상기 버퍼의 다수의 적재공간은 상하벽과 좌우벽에 의해 형성되고,

상기 좌우벽에는 홈이 형성되며,

상기 투사체 및 수광체는 상기 홈을 통해 상기 적재공간에 반도체소자가 이중으로 적재되거나 비뚤어져서 적재되는 것을 감지하도록 위치되는 것을 특징으로 하는

테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치.
반도체소자들이 적재되는 다수의 적재공간이 형성되어 있는 버퍼;

반도체소자를 고객트레이로부터 캐리어보드로 로딩하거나 캐리어보드로부터 고객트레이로 언로딩하는 로더핸드 또는 언로더핸드; 및

오적재 감지 수단; 을 포함하고,

상기 오적재 감지 수단은,

상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 일측에 구비된 빛 투과용 투사체;

상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 타측에 구비되어 상기 투사체로부터 투사된 빛을 수광하는 빛 수광용 수광체; 및

상기 투사체 및 수광체의 승강을 위해 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 양측에 마련되는 승강수단; 을 포함하며,

상기 승강수단은 상기 로더핸드 또는 언로더핸드의 일반적인 작동 중에는 상기 투사체 및 수광체를 상승시키고 있다가, 상기 버퍼에서 반도체소자의 오적재를 감지하기 위해 상기 투사체 및 수광체를 하강시키되,

상기 버퍼의 다수의 적재공간은 상하벽과 좌우벽에 의해 형성되고,

상기 좌우벽에는 홈이 형성되며,

상기 투사체 및 수광체는 상기 홈을 통해 상기 적재공간에 반도체소자가 이중으로 적재되거나 비뚤어져서 적재되는 것을 감지하도록 위치되는 것을 특징으로 하는

테스트핸들러용 반도체소자 오적재 감지 장치.
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