KR100446443B1 - 핸들러의 반도체 소자 이송장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 핸들러의 반도체 소자 이송장치에 관한 것으로, 반도체 소자를 픽업하는 픽커를 가변시키기 위한 구조를 단순화시킴과 더불어 픽커의 가변이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 핸들러 본체 상부에 이동가능하게 설치되는 사각틀 형태의 프레임과, 상기 프레임의 내측면 중 서로 인접한 2개의 내측면에 각각 설치되는 2개의 리니어모터와, 상기 프레임의 한 코너부에 고정되게 설치되어 반도체 소자를 픽업하는 기준 픽업부재와, 상기 각 리니어모터의 이동자에 결합되어 프레임을 따라 이동가능하도록 된 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재와, 상기 제 2픽업부재가 설치된 프레임 면과 나란하도록 제 1픽업부재에 고정되게 결합되는 제 1안내부재와, 이 제 1안내부재와 직교하도록 제 2픽업부재에 고정되게 결합되는 제 2안내부재 및, 상기 제 1안내부재의 말단부와 제 2안내부재의 말단부에 동시에 이동가능하게 결합되어 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재의 이동에 의해 제 2안내부재 및 제 1안내부재를 따라 이동하도록 된 제 3픽업부재를 포함하여 구성된 핸들러의 반도체 소자 이송장치를 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 핸들러에서 반도체 소자들을 픽업하여 이송하여 주는 이송장치에 관한 것으로, 특히 테스트하고자 하는 반도체 소자의 종류와 크기 등에 따른 트레이 및 체인지키트(change kit)에 대응하여 반도체 소자를 픽업하는 픽커들의 피치가 용이하게 가변될 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러의 반도체 소자 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 생산라인에서 생산 완료된 반도체 소자(Device)들은 출하전에 양품인지 혹은 불량품인지의 여부를 판별하기 위한 테스트를 거치게 된다.
핸들러는 이러한 반도체 소자들을 테스트하는데 이용되는 장비로서, 트레이에 담겨진 반도체 소자를 반도체 소자 이송장치로써 공정간에 자동으로 이송시키면서 테스트사이트의 테스트소켓에 이들을 장착하여 원하는 테스트를 실시한 후 테스트 결과에 따라 여러 등급으로 분류하여 다시 트레이에 언로딩하는 과정을 순차적으로 반복 수행하며 테스트를 실행하도록 된 장비이다.
첨부된 도면의 도 1은 상기와 같은 핸들러의 구성의 일례를 보여주는 도면으로, 핸들러 본체(1)의 전방에는 테스트할 반도체 소자들이 수납된 트레이들이 적재되는 로딩부(2) 및 테스트 완료된 반도체 소자들을 테스트결과에 따라 양품 및 재검사품으로 분류하여 재수납하는 복수개의 트레이들이 설치된 언로딩부(3)가 설치되고, 상기 로딩부(2)의 후방에는 그 내부에 가열수단(미도시) 및 냉각수단(미도시)을 구비하여 온도테스트시 테스트할 반도체 소자들을 소정의 온도로 가열 또는 냉각하는 소킹(soaking) 플레이트(7)가 설치된다.
그리고, 상기 언로딩부(3) 후방측에는 테스트결과 불량품으로 분류된 반도체 소자들을 등급별로 수납하도록 복수개의 트레이들이 적재된 리젝트 멀티스택커(5)가 설치되어 있다.
핸들러 본체(1)의 최후방에 위치된 테스트사이트(10)에는 외부의 테스트장비와 전기적으로 연결되어 반도체 소자의 성능을 테스트하게 되는 테스트소켓(11)이 설치되고, 상기 테스트소켓(11) 상측에는 테스트소켓(11) 양측의 대기위치로 이송된 반도체 소자를 픽업하여 테스트소켓(11)에 장착함과 더불어 테스트소켓(11)의 테스트된 반도체소자를 픽업하여 다시 양측의 대기위치로 공급하여 주는 제 1,2인덱스헤드(12a, 12b)가 좌우로 수평이동하도록 설치된다.
상기 테스트사이트(10)의 바로 전방 위치에는 상기 로딩부(2) 또는 소킹플레이트(7)로부터 반도체 소자를 이송받아 상기 테스트사이트(10)의 테스트소켓(11) 양측의 대기위치로 공급하는 제 1로딩셔틀(8a) 및 제 2로딩셔틀(8b)이 전후진 가능하게 설치되고, 이들 제 1로딩셔틀(8a) 및 제 2로딩셔틀(8b)의 각 일측에는 상기 테스트사이트(10)에서 테스트 완료된 반도체 소자를 공급받아 테스트사이트(10) 외측으로 이송하여 주는 제 1언로딩셔틀(9a) 및 제 2언로딩셔틀(9b)이 전후진 가능하게 설치되어 있다.
그리고, 핸들러 본체(1)의 전단부와 테스트사이트(10) 바로 전방부 상측에는핸들러 본체를 가로지르는 고정프레임(13)이 각각 설치되고, 상기 고정프레임(13)에는 한 쌍의 이동프레임(14a, 14b)이 고정프레임(13)을 따라 좌우로 이동가능하도록 설치되며, 상기 이동프레임(14a, 14b)에는 이 이동프레임(14a, 14b)을 따라 전후로 이동가능하게 설치되어 반도체 소자를 픽업하여 이송하는 로딩측 픽업장치(15)와 언로딩측 픽업장치(16)가 각각 설치되며, 상기 로딩측 픽업장치(15)와 언로딩측 픽업장치(16)들은 각각 한번에 복수개의 반도체를 픽업하여 이송할 수 있도록 복수개의 픽커(미도시)들을 구비한다.
한편, 통상적으로 핸들러들은 하나의 장비에서 QFP, BGA, SOP 등의 여러가지 형태의 반도체 소자들을 테스트할 수 있도록 구성되는 바, 한 종류의 반도체 소자를 테스트한 후 다른 종류의 반도체 소자를 테스트하고자 하는 경우, 트레이 및, 로딩셔틀(8a, 8b)과 언로딩셔틀(9a, 9b), 소킹플레이트(7), 테스트소켓(11)을 포함하는 체인지키트(change kit)를 테스트하고자 하는 반도체 소자 종류에 맞도록 교체하여 테스트를 수행하면 된다.
이 때, 테스트할 반도체 소자의 종류에 따라 교체되는 체인지키트들은 반도체 소자가 안착되는 안착부의 크기와 피치가 모두 상이하므로, 로딩측 픽업장치(15)와 언로딩측 픽업장치(16)의 각 픽커들의 피치를 이에 맞도록 가변시켜주어야 한다.
그러나, 종래의 로딩측 픽업장치(15) 및 언로딩측 픽업장치(16)들은 기구적인 링크구조나, 벨트 혹은 볼스크류와 서보모터 등을 포함한 구동수단을 사용하여 각각의 픽커들을 가변시키도록 되어 있는 바, 상기와 같은 구동수단들은 회전운동을 직선운동으로 변환시키기 위한 구조가 복잡하고, 이로 인해 전체적인 크기가 커져 소요 동력이 증가하는 문제점이 있다.
이외에도, 벨트와 풀리를 사용했을 경우에는 벨트의 텐션을 주기적으로 조정해주어야 하며, 작동시 분진이 발생하여 반도체 소자에 좋지 못한 영향을 끼치게 되는 문제점도 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체 소자를 픽업하는 픽커를 가변시키기 위한 구조를 단순화시킴과 더불어 픽커의 가변이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한 핸들러의 반도체 소자 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 반도체 소자 테스트 핸들러의 전체 구성도
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 이송장치의 제 1실시예의 구성을 나타낸 사시도로, 프레임의 일부를 제거하여 나타낸 도면
도 3은 도 2의 이송장치의 픽커 구동부를 나타낸 사시도
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 반도체 소자 이송장치의 작동을 나타낸 평면 구성도
도 5는 본 발명에 따른 반도체 소자 이송장치의 제 2실시예의 구성을 나타낸 사시도
* 도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명 *
101 : 프레임 102, 104 : 리니어모터
102a, 104a : 고정자 102b, 104b : 이동자
103, 105 : 엘엠가이드 106 : 홀센서
107 : 감응편 108, 109 : 제 1,2안내부재
110 : 고정블럭 111, 112, 113 : 제 1,2,3이동블럭
120 : 기준픽커 121, 122, 123 : 제 1,2,3가변픽커
131, 133 : 리니어스케일 132, 134 : 스케닝헤드
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 핸들러 본체 상부에 이동가능하게 설치되는 사각틀 형태의 프레임과, 상기 프레임의 내측면 중 서로 인접한 2개의 내측면에 각각 설치되는 2개의 리니어모터의 고정자 및 이동자와, 상기 리니어모터들의 서로 만나는 위치의 프레임 내측 코너부에 고정되게 설치되어 반도체 소자를 픽업하는 기준 픽업부재와, 상기 각 리니어모터의 이동자에 결합되어 프레임을 따라 이동가능하도록 된 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재와, 상기 제 2픽업부재가 설치된 프레임 면과 나란하도록 제 1픽업부재에 고정되게 결합되는 제 1안내부재와, 이 제 1안내부재와 직교하도록 제 2픽업부재에 고정되게 결합되는 제 2안내부재 및, 상기 제 1안내부재의 말단부와 제 2안내부재의 말단부에 동시에 이동가능하게 결합되어 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재의 이동에 의해 제 2안내부재 및 제 1안내부재를 따라 이동하도록 된 제 3픽업부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 소자 이송장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
이하의 설명에서, 본 발명의 반도체 소자 이송장치가 설치되는 핸들러의 구성에 대해서는 종래 기술에서 설명한 핸들러의 구성을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 이송장치의 제 1실시예의 구성을 나타내고, 도 4a와 도 4b는 상기 반도체 소자 이송장치의 작동을 설명하는 도면으로, 핸들러의 이동프레임(14a, 14b)(도 1참조)에 사각틀 형태의 프레임(101)이 고정되게 설치되고, 이 프레임(101) 중 서로 인접하는 2개의 프레임(101)의 내측면에는 2개의 리니어모터(102, 104)의 고정자(102a, 104a) 및 이동자(102b, 104b)가 설치되며, 상기 각 이동자(102b, 104b)들은 고정자(102a, 104a)의 상부 및 하부에서 프레임(101)에 수평하게 설치된 엘엠가이드(103, 105)(LM Guide)의 엘엠블럭(103a, 105a)에 결합되어 엘엠가이드(103, 105)를 따라 이동하게 되어 있다.
상기 리니어모터(102, 104)의 고정자(102a, 104a)들이 서로 만나는 지점의 프레임(101) 코너부에는 고정블럭(110)이 고정되게 설치되며, 이 고정블럭(110)에는 반도체 소자를 픽업하는 기준픽커(120)가 고정되게 설치된다.
그리고, 상기 리니어모터(102, 104)의 각 이동자(102b, 104b)에는 'L'자형태의 제 1이동블럭(111) 및 제 2이동블럭(112)이 고정되고, 상기 제 1이동블럭(111)에는 반도체 소자를 픽업하는 제 1가변픽커(121)가 고정되며, 상기 제 2이동블럭(112)에는 역시 반도체 소자를 픽업하는 제 2가변픽커(122)가 설치된다.
또한, 상기 제 1이동블럭(111)의 일측면에는 상기 제 2가변픽커(122)가 설치된 리니어모터(102, 104)와 나란하도록 제 1안내부재(108)가 고정되고, 상기 제 2이동블럭(112)의 일측면에는 상기 제 1가변픽커(121)가 설치된 리니어모터(102, 104)와 나란하도록 제 2안내부재(109)가 결합되는데, 상기 제 1안내부재(108)는 제 2안내부재(109)보다 약간 낮은 높이로 설치되어 제 1안내부재(108)와 제 2안내부재(109)는 서로 직교하지만 만나지는 않도록 구성된다.
그리고, 반도체 소자를 픽업하는 제 3가변픽커(123)가 고정된 'L'자형의 제 3이동블럭(113)이 제 1안내부재(108)와 제 2안내부재(109)에 동시에 결합하도록 구성되어, 제 1이동블럭(111)의 이동시에는 제 3이동블럭(113)이 제 2안내부재(109)를 따라 이동하고, 제 2이동블럭(112)의 이동시에는 제 3이동블럭(113)이 제 1안내부재(108)를 따라 이동하도록 되어 있다.
상기 기준픽커(120)와 제 1,2,3가변픽커(121, 122, 123)는 모두 동일한 형태로 구성되는 바, 고정블럭(110) 및 각 이동블럭(111, 112, 113)에 고정되는 실린더(120a~123a)와, 이 실린더(120a~123a) 하단부에 상하로 이동가능하게 설치되어 반도체 소자를 진공압에 의해 흡착하는 노즐헤드부(120b~123b)로 구성된다.
한편, 리니어모터(102, 104)의 구동 시작전에 상기 제 1가변픽커(121) 및 제2가변픽커(122)의 현재 위치를 감지하기 위한 수단으로서, 각 리니어모터(102, 104)의 고정자(102a, 104a)가 설치된 프레임(101)의 하단부에 자계 센서인 복수개의 홀센서(106)(hall sensor)가 일정한 간격으로 설치되고, 리니어모터의 이동자(102b, 104b)의 하단부에는 상기 홀센서(106) 쪽으로 연장되어 홀센서(106)에 의해 감지되도록 감응편(107)이 결합된다.
또한, 리니어모터(102, 104)의 구동시 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)의 이동량을 감지함으로써 리니어모터의 각 이동자(102b, 104b)의 이동을 정확히 제어하기 위하여, 각 리니어모터의 이동자(102b, 104b)의 상단에 리니어스케일(131, 133)(Linear Scale)이 고정되게 설치되고, 상기 각 리니어모터(102, 104)가 설치된 프레임(101) 상단에는 상기 리니어스케일(131, 133)의 값을 인코딩(encoding)하는 스캐닝헤드(132, 134)(scanning head)가 설치된다.
그리고, 상기 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)의 최종 이동범위를 제한함으로써 이 픽커들의 오버런(overrun)을 방지하는 2개의 리미트센서(135, 136)가 프레임(101) 상단에 설치되어 구성된다. 상기 리미트센서(135, 136)는 이송장치를 핸들러에 장착한 후 최초에 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122) 및 이들과 연동하는 제 3가변픽커(123)들을 기준픽커(120)에 가장 근접한 위치에서부터 가장 먼 위치로 이동시키면서 상기 픽커(121, 122, 123)들의 이동범위를 핸들러 제어유닛(미도시)에 전달하여 설정하는 홈체킹(home checking) 작동을 실시할 때에도 이용된다.
상기와 같이 구성된 반도체 소자 이송장치는 다음과 같이 작동한다.
전술한 것과 같이 어떤 한 종류의 반도체 소자를 테스트하고 난 후 다른 종류의 반도체 소자를 테스트하고자 하는 경우에는 반도체 소자의 크기와 종류에 따라 각 소자가 장착되는 체인지키트들을 교체해 주어야 하며, 반도체 소자 이송장치의 각 픽커(120, 121, 122, 123) 간의 피치도 교체되는 체인지키트의 소자간 피치에 대응하도록 가변시켜주어야 한다.
따라서, 사용자가 교체되는 체인지키트의 자료를 핸들러 제어유닛(미도시)에 입력시켜주면, 제어유닛은 프레임(101)에 설치된 홀센서(106)에 의해 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)의 현재 위치 상태를 파악한 후, 리니어모터(102, 104)들을 구동시켜 각 가변픽커(121, 122, 123)를 현재 위치로부터 설정된 양만큼 이동시켜 원하는 위치에 위치시키게 된다.
즉, 제어유닛(미도시)이 홀센서(106)에 의해 프레임(101) 상에서의 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)의 현 위치를 감지한 후 리니어모터(102, 104)를 구동시키게 되면, 각 리니어모터의 이동자(102b, 104b)에 결합된 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)가 엘엠가이드(103, 105)의 안내를 받으며 설정된 방향으로 이동하게 되는데, 이 때 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)의 이동에 의해 제 3가변픽커(123)가 제 2안내부재(109) 및 제 1안내부재(108)를 따라 동기하여 이동하게 된다.
상기와 같이 각 리니어모터의 이동자(102b, 104b)들이 이동함에 따라 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)가 이동할 때, 각 이동자(102b, 104b)에 부착된리니어스케일(131, 133)의 이동량을 스캐닝헤드(132, 134)가 인코딩하여 제어유닛(미도시)에 전달하게 되므로, 제어유닛은 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)의 이동량을 지속적으로 모니터링할 수 있게 되고, 이에 따라 제 1가변픽커(121)와 제 2가변픽커(122)가 원하는 위치에 왔을 때 제어유닛(미도시)이 리니어모터(102, 104)의 작동을 중지시킴으로써 제 1,2,3가변픽커(121, 122, 123)들을 원하는 위치로 정확히 가변시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 리니어모터(102, 104)들을 구동시킬 때 2개의 리니어모터(102, 104)를 동시에 구동시키는 것이 시간 단축을 위해 바람직하지만, 각각을 시간 차이를 두고 순차적으로 구동시켜도 무방하다.
한편, 첨부된 도면의 도 5는 본 발명에 따른 반도체 이송장치의 제 2실시예를 나타낸 것으로, 이 제 2실시예의 이송장치는 2개의 픽커가 설치되어 가변되도록 한 구성으로, 핸들러의 이동프레임(14a, 14b)에 고정되는 베이스판(201)의 일단에 고정블럭(210)이 고정되게 설치되고, 이 고정블럭(210)에는 기준픽커(220)가 고정되며, 상기 베이스판(201)에는 상기 고정블럭(210)의 옆쪽으로 리니어모터의 고정자(202) 및 이동자(203)가 설치된다.
여기서, 상기 리니어모터의 이동자(203)는 베이스판(201)의 상부 및 하부에 수평하게 설치된 엘엠가이드(205)에 결합되어 베이스판(201)을 따라 수평하게 이동가능하도록 되어 있다.
그리고, 상기 이동자(203)에는 이동블럭(211)이 고정되며, 이 이동블럭(211)에는 가변픽커(221)가 고정된다.
또한, 전술한 제 1실시예의 이송장치와 마찬가지로, 가변픽커(221)의 이동량을 제어하기 위하여 상기 이동자(203)의 상단에는 리니어스케일(231)이 결합되며, 베이스판(201)의 상단에는 상기 리니어스케일(231)의 값을 인코딩하는 스캐닝헤드(232)가 설치된다.
또한, 가변픽커(221)의 현재 위치를 감지할 수 있도록 상기 베이스판(201)의 하단부에 복수개의 홀센서(미도시)가 일정 간격으로 배치되고, 상기 이동자(203)의 하단부에는 상기 홀세선(미도시) 쪽으로 연장되어 홀센서에 의해 감지되는 감응편(미도시)이 결합된다.
이와 같이 구성된 이송장치의 제 2실시예의 작동은 전술한 이송장치의 제 1실시예의 작동보다 더욱 간단하게 이루어지며, 제 2실시예는 한번에 2개의 반도체 소자를 이송하고자 할 경우에 용이하게 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 복수개의 픽커를 구동시키기 위한 수단으로서 리니어모터가 사용되며, 최소한의 리니어모터로 여러개의 픽커를 동시에 연동시키게 되므로, 이송장치의 구조가 단순화되며, 이에 따라 크기 및 중량을 감소시킬 수 있다.
또한, 리니어모터의 사용으로 픽커를 가변시킬 때 분진이 발생하지 않고, 소음이 줄어들며, 유지 보수가 용이할 뿐만 아니라, 픽커를 원하는 위치로 신속하고 정확하게 가변시킴으로써 테스트 효율도 향상되는 효과가 있다.
Claims (8)
- 핸들러 본체 상부에 이동가능하게 설치되는 사각틀 형태의 프레임과, 상기 프레임의 내측면 중 서로 인접한 2개의 내측면에 각각 설치되는 2개의 리니어모터의 고정자 및 이동자와, 상기 리니어모터들의 서로 만나는 위치의 프레임 내측 코너부에 고정되게 설치되어 반도체 소자를 픽업하는 기준 픽업부재와, 상기 각 리니어모터의 이동자에 결합되어 프레임을 따라 이동가능하도록 된 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재와, 상기 제 2픽업부재가 설치된 프레임 면과 나란하도록 제 1픽업부재에 고정되게 결합되는 제 1안내부재와, 이 제 1안내부재와 직교하도록 제 2픽업부재에 고정되게 결합되는 제 2안내부재 및, 상기 제 1안내부재와 제 2안내부재에 동시에 이동가능하게 결합되어 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재의 이동에 의해 제 2안내부재 및 제 1안내부재를 따라 이동하도록 된 제 3픽업부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재는, 상기 각 리니어모터의 이동자에 고정되는 이동블럭과, 상기 이동블럭에 고정되어 반도체 소자를 픽업하는 픽커로 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 각 리니어모터의 구동 시작전에 상기 제 1픽업부재 및 제 2픽업부재의 현재 위치를 감지하기 위한 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 수단은 각 리니어모터의 고정자가 설치된 프레임의 상단부 또는 하단부에 일정 간격으로 설치되어 이동자의 위치를 감지하는 복수개의 센서와, 상기 이동자의 상단부 또는 하단부에 상기 센서 쪽으로 연장되게 설치되어 센서에 의해 감지되는 감응편을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 리니어모터의 구동시 제 1픽업부재와 제 2픽업부재의 이동량을 감지하여 리니어모터의 각 이동자의 이동을 제어하기 위한 제어수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 제 5항에 있어서, 상기 제어수단은, 각 리니어모터의 이동자에 고정되게 설치된 리니어스케일(Linear Scale)과, 상기 각 리니어모터가 설치된 프레임에 고정되게 설치되어 상기 리니어스케일의 값을 인코딩(encoding)하는 스캐닝헤드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 프레임에는 제 1픽업부재와 제 2픽업부재의 최종위치를 각각 제한하는 리미트센서가 설치된 것을 특징으로 하는 핸들러의 반도체 소자 이송장치.
- 삭제
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