KR100411299B1 - 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리 - Google Patents

반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리에 관한 것으로, 반도체 소자를 픽업하는 노즐을 픽커에 착탈이 용이하게 결합시킴으로써 노즐 교환 작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 본 발명은, 핸들러의 소자 이송장치에 고정되게 설치되는 승강작동용 엑츄에이터와, 이 승강작동용 엑츄에이터의 하단에 승강가능하게 설치된 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 하부에 결합되어 진공압에 의해 반도체 소자를 흡착하는 노즐부재를 포함하여 구성된 것에 있어서, 상기 노즐홀더는 승강작동용 엑츄에이터의 하단에 고정되는 중공의 원통형 몸체와, 상기 몸체의 하부에 설치되어 노즐부재와 탄성적으로 결합하게 되는 결합부재로 구성되고; 상기 노즐부재는 상기 노즐홀더의 몸체의 중공에 삽입되면서 상기 결합부재와 상응하여 탄성적으로 결합되는 중공의 결합부와, 상기 결합부의 하단부에서 결합부의 중공에 결합되어 반도체 소자를 흡착하는 노즐부로 구성되어; 상기 노즐부재가 노즐홀더의 하단에 삽입 및 인출되는 동작에 의해 노즐홀더에 결합 및 분리되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리를 제공한다.

Description

반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리{Nozzle assembly for device picker in semiconductor test handler}
본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 핸들러에서 반도체 소자를 이송하는 장치의 노즐 어셈블리에 관한 것으로, 특히 반도체 소자를 이송하는 소자 이송장치의 픽커의 노즐 교환이 용이하도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 생산라인에서 생산 완료된 반도체 소자들은 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.
상기와 같은 핸들러에서 반도체 소자를 이송하는 소자 이송장치들은 픽업과정에서 반도체 소자를 손상시키지 않기 위하여 반도체 소자를 진공압에 의해 흡착하여 이송하도록 구성되는 바, 소자 이송장치에서 반도체 소자를 홀딩하는 각각의 픽커 끝단에는 반도체 소자를 흡착하기 위한 노즐이 구성된다.
한편, 핸들러들은 하나의 장비에서 QFP, BGA, SOP 등의 여러가지 형태의 반도체 소자들을 테스트할 수 있도록 구성되는데, 어떤 한 종류의 반도체 소자를 테스트한 후 다른 종류의 반도체 소자를 테스트하고자 하는 경우, 반도체 소자가 안착되는 트레이 및 체인지키트(change kit)와, 소자 이송장치의 픽커 간의 피치 및, 반도체 소자를 흡착하는 노즐을 테스트하고자 하는 반도체 소자 종류에 맞도록 교체하여 테스트를 수행하면 된다.
그런데, 종래의 핸들러의 소자 이송장치들은 노즐이 픽커에 고정되도록 구성되기 때문에 테스트 대상 반도체 소자를 다른 종류로 교체하고자 할 경우 픽커 전체를 교체해야 하고, 이에 따라 핸들러를 새로 셋업(set-up)하는 작업이 복잡해지고 시간 및 노력이 많이 소요되어 테스트 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 핸들러의 소자 이송장치에서 반도체 소자를 픽업하는 노즐을 픽커에 착탈이 용이하게 결합시킴으로써 노즐 교환 작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 노즐 어셈블리가 설치된 핸들러의 소자 이송장치의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 노즐 어셈블리의 일 실시예의 형태를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 노즐 어셈블리의 정면도
도 4는 본 발명의 노즐 어셈블리의 종단면도
도 5는 본 발명의 노즐 어셈블리의 노즐부재의 사시도
도 6은 본 발명에 따른 노즐 어셈블리의 노즐부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도
* 도면의 주요부분의 참조
8 : 승강용 공압실린더 9 : 노즐 어셈블리
91 : 노즐홀더 911 : 몸체
912 : 관통공 913 : 볼
915 : 링스프링 92 : 노즐부재
921 : 결합부 921b : 결합공
922 : 노즐부 922a : 걸림돌기
922b : 확장편 923 : 노즐 패드
924 : 압축 코일스프 10 : 픽커
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 핸들러의 소자 이송장치에 고정되게 설치되는 승강작동용 엑츄에이터와, 이 승강작동용 엑츄에이터의 하단에 승강가능하게 설치된 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 하부에 결합되어 진공압에 의해반도체 소자를 흡착하는 노즐부재를 포함하여 구성된 것에 있어서, 상기 노즐홀더는 승강작동용 엑츄에이터의 하단에 고정되는 중공의 원통형 몸체와, 상기 몸체의 하부에 설치되어 노즐부재와 탄성적으로 결합하게 되는 결합부재로 구성되고; 상기 노즐부재는 상기 노즐홀더의 몸체의 중공에 삽입되면서 상기 결합부재와 상응하여 탄성적으로 결합되는 중공의 결합부와, 상기 결합부의 하단부에서 결합부의 중공에 결합되어 반도체 소자를 흡착하는 노즐부로 구성되어; 상기 노즐부재가 노즐홀더의 하단에 삽입 및 인출되는 동작에 의해 노즐홀더에 결합 및 분리되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리를 제공한다.
따라서, 하나의 핸들러에서 여러 종류의 반도체 소자를 테스트하는 경우 노즐 어셈블리의 노즐부재를 노즐홀더로부터 분리시키고 반도체 소자의 종류에 맞는 형태의 노즐부재로 교체하여 노즐홀더에 간단히 결합시킴으로써 소자 이송장치의 픽커 교환이 매우 간단하고 용이하게 이루어지게 된다.
이하, 본 발명에 따른 소자 이송장치용 노즐 어셈블리의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 노즐 어셈블리가 설치된 핸들러의 소자 이송장치의 구성을 나타내는 도면으로, 소자 이송장치는 핸들러의 본체 상측에 별도의 구동수단에 의해 전후 좌우로 수평이동하도록 설치된 이동블럭(1)과, 상기 이동블럭(1)의 일측에 엘엠가이드(2)를 매개로 상하로 이동가능하게 설치된 승강블럭(3) 및, 상기 승강블럭(3)에 고정되게 설치되어 반도체 소자를 픽업하는 픽업장치(6)로 구성된다. 상기 승강블럭(3)은 이동블럭(1)에 수직하게 설치되는 볼스크류(5) 및 이 볼스크류(5)를 구동시키는 수직축 서보모터(4)에 의해 엘엠가이드(2)를 따라 상하로 승강하도록 되어 있다.
그리고, 상기 픽업장치(6)는 상기 승강블럭(3)에 고정되는 사각틀 형태의 프레임(7)과, 이 프레임(7) 내측에 상호간의 피치 가변이 가능하게 설치되어 반도체 소자를 픽업하는 복수개의 픽커(10)로 구성되며, 다시 상기 픽커(10)는 프레임(7) 내측에 수평 이동가능하게 설치된 복수개의 승강용 공압실린더(8)와, 이들 각 승강용 공압실린더(8)의 로드(8a) 끝단에 설치되어 진공압에 의해 반도체 소자를 흡착하는 복수개의 노즐 어셈블리(9)로 대별된다.
도 2 내지 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 노즐 어셈블리(9)는 승강용 공압실린더(8)의 로드(8a) 끝단에 고정되는 노즐홀더(91)와, 이 노즐홀더(91)의 하부에 착탈가능하게 결합되는 노즐부재(92)로 이루어진다.
상기 노즐홀더(91)는 중앙에 공기가 유동하는 중공이 형성된 대략 원통형의 몸체(911)와, 상기 몸체(911)의 하부에 원주방향으로 일정 간격으로 형성된 복수개의 관통공(912)과, 상기 각 관통공(912)에 삽입되어 일부분이 중공부 내주면으로 돌출되는 볼(913)과, 상기 관통공(912)이 형성된 몸체(911) 외주면을 따라 결합되어 상기 볼(913)을 몸체 외측면에서 탄성적으로 지지해주는 고리형태의 링스프링(915)으로 구성된다.
상기 노즐홀더 몸체(911)의 일측에는 중공부로 연통되는 홀(911a)이 형성되며, 이 홀(911a)에는 진공압을 형성하기 위한 진공펌프(미도시)에 연결된 파이프(미도시)가 연결된다.
그리고, 상기 노즐부재(92)는 상기 노즐홀더(91)의 몸체(911)의 중공부에 삽입되면서 결합되는 중공의 캡형상의 결합부(9)와, 상기 결합부(921)의 하부에서 결합부(921)의 중공부에 이동가능하게 삽입 결합되는 노즐부(922) 및, 상기 노즐부(922)의 하단에 결합되어 반도체 소자를 흡착하게 되는 유연한 재질의 노즐 패드(923)로 이루어진다.
상기 결합부(921)에는 상기 노즐홀더(91)의 볼(913)의 일부분이 상응하여 결합되도록 그의 외주면을 따라 복수개의 결합공(921b)이 일정 간격으로 형성된다.
또한, 상기 노즐부재(92)의 노즐부(922) 상단에는 외측으로 돌출된 한 쌍의 걸림돌기(922a)가 일체로 형성되고, 상기 결합부(921)에는 상기 노즐부(922)의 각 걸림돌기(922a)가 걸려 지지되도록 상측으로 개방된 장공형의 걸림홈(921a)이 형성되어 있다.
상기 노즐부(922)의 하부에는 그의 외주면을 따라 돌출된 확장편(922b)이 일체로 형성되고, 이 확장편(922b)과 결합부(921)의 하단부 사이에는 결합부(921)에 대해 노즐부(922)를 탄성적으로 지지하여 주는 압축 코일스프링(924)이 결합된다.
상기 노즐부(922)와 노즐 패드(923) 간의 기밀성을 높이기 위해 상기 노즐 패드(923)는 그의 상단이 노즐부(922)의 확장편(922b)과 연접하도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 노즐부재(92)의 결합부(921) 하단부에도 노즐부재(92)가 노즐홀더(91) 중공부에 결합되었을 때 공기가 누출되는 것을 방지하기 위하여 유연한 재질의 밀봉용 오링(O-ring)(925)이 설치된다.
상기와 같이 구성된 노즐 어셈블리(9)의 결합 및 분리 작동은 다음과 같이 이루어진다.
핸들러에서 어떤 한 종류의 반도체 소자를 테스트하고 난 후 다른 종류의 반도체 소자를 테스트하고자 할 경우, 소자 이송장치의 노즐 어셈블리(9)를 테스트 대상 반도체 소자와 일치하는 것으로 교체해야하는 바, 교체를 위해 작업자가 한손으로 노즐 어셈블리(9)의 노즐부재(92)를 잡고 아래쪽으로 잡아당기면, 노즐부재(92)의 결합공(921b)에 결합되어 있던 볼(913)이 결합공(921b)으로부터 이탈되면서 노즐부재(92)가 노즐홀더(91)로부터 쉽게 분리되는데, 이는 노즐홀더(91)의 볼(913)이 링스프링(915)의 탄성력에 의해 노즐부재(92)의 결합공(921b)에 탄성적으로 결합되어 있기 때문이다.
이와 같이 노즐부재(92)가 노즐홀더(91)로부터 분리된 상태에서, 작업자는 테스트 대상 반도체 소자에 일치하는 다른 노즐부재(92)를 노즐홀더(91)의 중공부 하단에 맞추어 밀어넣는다. 이 때, 노즐홀더(91)의 볼(913)은 노즐부재(92)의 결합부(921)의 외주면에 의해 외측으로 밀린 상태로 된다.
이 상태에서 작업자가 노즐홀더(91)에 대해 노즐부재(92)를 천천히 회전시키면 노즐부재(92)의 결합공(921b)과 볼(913)이 일치하는 지점에서 볼(913)이 결합공(921b)에 탄성적으로 결합하게 되고, 이에 따라 노즐부재(92)가 노즐홀더(91)에 고정되어 교체작업이 완료된다.
한편, 대상 반도체 소자의 종류에 따라 교체되는 노즐부재(92)들은 그의 결합부(921)의 크기 및 형태는 모두 일정하고, 결합부(921)에 결합되는 노즐부(922) 또는 노즐 패드(923)들의 크기 및/또는 종류만 각각 다르게 설계하여 준비하면 된다.
전술한 실시예의 노즐 어셈블리(9)는 노즐부재(92)의 결합부(921)에 복수개의 결합공(921b)이 형성되어 각 결합공(921b)에 볼(913)이 대응하여 결합하도록 구성되어 있으나, 도 6에 도시된 것과 같이 노즐부재(93)의 결합부(931) 외주면을 따라 결합홈(931b)을 형성하여 노즐홀더(91)의 볼(913)이 결합홈(931b)에 삽입되어 결합되도록 구성할 수 있다. 이 실시예에서는 노즐부재(93)를 노즐홀더(91)에 삽입한 후 돌리지 않아도 노즐부재(93)와 노즐홀더(91) 간의 결합이 이루어지게 된다.
또한, 전술한 실시예의 노즐 어셈블리(9)는 그의 노즐부재(92)가 결합부(921)에 대해 노즐부(922)가 탄성적으로 지지되면서 상하로 이동가능하게 설치되어, 승강용 공압실린더(8)의 작동에 의해 노즐 어셈블리(9)가 하강하면서 노즐 패드(923)에 반도체 소자가 흡착될 때 노즐부(922)가 압축 코일스프링(924)에 의해 탄성적으로 지지되면서 상측으로 일정정도 후퇴함으로써 반도체 소자에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있도록 되어 있으나, 이와는 다르게 압축 코일스프링(924)을 사용하지 않고 노즐홀더(91)와 노즐부재(92)의 접합부위에 유연성이 큰 밀봉용 오링(O-ring)만을 개재시켜 구성해도 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 다른 종류의 반도체 소자를 테스트하고자 할 때 소자 이송장치의 픽커 전체를 교체하지 않고 노즐어셈블리의 노즐홀더로부터 노즐부재만을 간단히 분리한 후 다른 종류로 재장착시켜 교체하게 되므로, 교체 작업이 매우 간단하고 용이하게 이루어지며, 작업 시간도 단축시킬 수 있게 되어 테스트 생산성 및 작업효율이 향상되는 효과가 있으며, 픽커를 제작하는 비용도 절감시킬 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 핸들러의 소자 이송장치에 고정되게 설치되는 승강작동용 엑츄에이터와, 이 승강작동용 엑츄에이터의 하단에 승강가능하게 설치된 노즐홀더와, 상기 노즐홀더의 하부에 결합되어 진공압에 의해 반도체 소자를 흡착하는 노즐부재를 포함하여 구성된 것에 있어서,
    상기 노즐홀더는 승강작동용 엑츄에이터의 하단에 고정되는 중공의 원통형 몸체와, 상기 몸체의 하부에 설치되어 노즐부재와 탄성적으로 결합하게 되는 결합부재로 구성되고;
    상기 노즐부재는 상기 노즐홀더의 몸체의 중공에 삽입되면서 상기 결합부재와 상응하여 탄성적으로 결합되는 중공의 결합부와, 상기 결합부의 하단부에서 결합부의 중공에 결합되어 반도체 소자를 흡착하는 노즐부로 구성되어;
    상기 노즐부재가 노즐홀더의 하단에 삽입 및 인출되는 동작에 의해 노즐홀더에 결합 및 분리되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐부의 하단부에는 반도체 소자를 흡착시 반도체 소자에 가해지는 충격을 흡수하기 위해 유연 재질의 노즐 패드가 장착된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 노즐홀더의 결합부재는, 상기 노즐홀더의 몸체의 원주방향을 따라 소정 간격으로 형성된 복수개의 관통공과, 상기 각 관통공에 위치되어 일부분이 몸체의 중공부 내주면으로 돌출되도록 된 볼과, 상기 볼을 탄성적으로 지지하도록 상기 관통공이 형성된 몸체 외주부에 결합되는 고리형태의 링스프링으로 구성되고;
    상기 결합부는 그의 외주면을 따라 상기 결합부재의 각 관통공과 상응하는 위치에 상기 볼이 상응하여 결합하게 되는 복수개의 결합공이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 노즐홀더의 결합부재는, 상기 노즐홀더의 몸체의 원주방향을 따라 소정 간격으로 형성된 복수개의 관통공과, 상기 각 관통공에 위치되어 일부분이 몸체의 중공부 내주면으로 돌출되도록 된 볼과, 상기 볼을 탄성적으로 지지하도록 상기 관통공이 형성된 몸체 외주부에 결합되는 고리형태의 링스프링으로 구성되고;
    상기 결합부는 그의 외주면을 따라 상기 결합부재의 각 볼이 삽입되며 결합되는 일체형의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 노즐홀더의 몸체의 하단부와 상기 노즐부재의 결합부 사이에는 유연한 재질의 밀봉용 오링(O-ring)이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 노즐부재의 노즐부는 결합부의 중공을 따라 소정 길이만큼 상하로 이동가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 노즐부의 하부에는 외주면을 따라 돌출된 확장편이 일체로 형성되고, 상기 결합부의 하단부와 상기 확장편 사이에는 결합부에 대해 노즐부를 탄성적으로 지지하여 주는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 탄성부재는 압축 코일스프링인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트 핸들러의 소자 이송장치용 노즐 어셈블리.
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