KR101307423B1 - 테스트 트레이 및 이를 포함한 테스트 핸들러 - Google Patents

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Abstract

테스트 트레이 및 이를 포함한 테스트 핸들러에 관한 것이다. 테스트 트레이는 복수의 캐리어들 및 트레이 프레임을 포함한다. 각각의 캐리어는 상부로부터 반도체 소자를 수납하는 수납부가 형성된 하우징과, 수납부에 수납된 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하는 래치부, 및 래치부에 의한 반도체 소자의 고정시 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀어서 반도체 소자의 반대쪽 측면들을 수납부의 안쪽 두 측벽들에 밀착시키며 래치부에 의한 반도체 소자의 해제시 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 밀착부를 포함한다. 트레이 프레임은 복수의 인서트 공간부들이 행렬로 배열되어 형성되며, 인서트 공간부들에 캐리어들을 각각 삽입해서 지지한다.

Description

테스트 트레이 및 이를 포함한 테스트 핸들러{Test tray and test handler comprising the same}
본 발명은 반도체 소자를 수납하여 각 공정으로 반송할 수 있게 하는 테스트 트레이 및 이를 포함한 테스트 핸들러에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자들은 생산 후 여러 가지 테스트를 거친 후에 출하된다. 반도체 소자들은 테스트 핸들러에 의하여 테스트 장비로 공급되고, 테스트가 끝난 뒤, 테스트 핸들러에 의해 등급별로 분류된다. 이 과정에서, 테스트될 반도체 소자들은 테스트 트레이에 수납되어 테스트 장치로 공급되며, 테스트 완료된 반도체 소자들은 테스트 트레이로부터 고객 트레이 등으로 반출된다.
테스트 트레이는 반도체 소자의 각 수납 위치에 캐리어를 구비한다. 캐리어는 반도체 소자가 테스트 트레이에 수납될 경우 움직이거나 떨어지지 않도록 반도체 소자를 고정하는 기능을 한다. 그리고, 캐리어는 반도체 소자가 테스트 트레이로부터 고객 트레이 등으로 반출될 필요가 있는 경우 반도체 소자를 고정 상태로부터 해제하는 기능을 한다.
최근에는 전기/전자 제품의 소형화와 더불어 고성능화가 요구됨에 따라, 반도체 소자의 패키징 기술에 있어 TSV(Through Silicon Via) 기술이라고 알려진 차세대 메모리 적층 기술이 각광을 받고 있다. TSV 기술은 수십 마이크로미터(㎛) 두께로 만든 메모리 칩에 직접 구멍을 뚫고, 수직으로 쌓아 올린 뒤, 구멍에 전기가 통하는 물질을 넣어 연결하는 패키징 방법이다.
복수의 칩을 와이어 본딩 방식으로 접속하는 방식에 비해, 배선의 거리를 크게 단축시킬 수 있기 때문에, 소자의 고속화, 저소비 전력화, 소형화 등의 측면에서 매우 큰 장점을 가진다. 이러한 TSV 기술에 의해 패키징된 반도체 소자는 단자들의 피치가 0.4mm 피치, 0.3mm 피치 수준까지 미세화되고 있다.
한편, 반도체 소자는 테스트 트레이의 각 캐리어에 수납되어 상온뿐 아니라 고온 또는 저온 조건에서도 정상적인 기능을 수행하는지 테스트를 받게 된다. 이 경우, 반도체 소자는 가열 또는 냉각되는 등 온도 변화로 인해 변형되면서 캐리어 내에서 위치가 변동될 수 있다.
이로 인해, 반도체 소자가 캐리어 내에서 설정 위치에 정확히 고정되지 않으면, 반도체 소자의 단자들을 테스트부의 테스트 소켓 핀들에 접속시키는 과정에서, 반도체 소자의 단자들이 테스트 소켓 핀들과 어긋날 수 있다. 이에 따라, 양호한 반도체 소자를 불량으로 잘못 판정하는 오류가 발생할 수 있다. 특히 TSV 기술에 의해 패키징되어 미세 피치의 단자들을 갖는 반도체 소자를 테스트하는 경우, 전술한 문제가 발생될 가능성이 더욱 높다.
또한, 테스트 트레이는 반도체 소자를 원활히 수납할 수 있도록 소정의 공차 예를 들면 약 0.1mm의 공차를 가지고 있음으로 인해서, 전술한 문제의 발생 가능성이 한층 더 높다.
본 발명의 과제는 반도체 소자가 미세 피치의 단자들을 갖는 경우라도 반도체 소자를 설정 위치에 정확히 정렬해서 고정할 수 있는 테스트 트레이 및 이를 포함한 테스트 핸들러를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스트 트레이는, 상부로부터 반도체 소자를 수납하는 수납부가 형성된 하우징과, 상기 수납부에 수납된 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하는 래치부, 및 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 고정시 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀어서 반도체 소자의 반대쪽 측면들을 상기 수납부의 안쪽 두 측벽들에 밀착시키며 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 해제시 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 밀착부를 각각 포함한 복수의 캐리어들; 및 복수의 인서트 공간부들이 행렬로 배열되어 형성되며, 상기 인서트 공간부들에 상기 캐리어들을 각각 삽입해서 지지하는 트레이 프레임;을 포함한다.
본 발명에 따른 테스트 핸들러는, 상기 테스트 트레이; 테스트될 반도체 소자들을 로딩 스택커로부터 공급받아서 상기 테스트 트레이에 수납하는 작업과, 테스트 완료된 반도체 소자들을 상기 테스트 트레이로부터 분리하여 언로딩 스택커로 반출하는 작업이 이루어지는 교환부; 상기 로딩 스택커 및 언로딩 스택커와 상기 교환부 간에 반도체 소자들을 수납 또는 분리하는 픽커들; 및 상기 교환부의 하측에 설치되고, 상기 래치부가 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하도록 작용하며, 상기 밀착부가 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되도록 작용하는 푸싱 장치;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 테스트 트레이가 고온 또는 저온 조건을 거치면서 온도 변화를 겪거나, 수직으로 세워진 상태로 테스트를 받더라도, 반도체 소자는 수납부 내에서 밀착부와 래치부에 의해 정렬 및 고정된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 단자들의 피치가 0.4mm 피치, 0.3mm 피치 등과 같이 미세 피치인 경우 및 소정의 공차를 가지고 있더라도, 반도체 소자의 단자들은 테스트부의 테스트 소켓 핀들에 정확히 일치되어 접속될 수 있다. 그 결과, 양호한 반도체 소자를 불량으로 잘못 판정하는 오류가 발생되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 트레이를 일부 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 대한 분해 사시도.
도 3은 도 2의 캐리어에 대한 분해 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 캐리어에 작용하는 푸싱 장치의 예를 도시한 사시도.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 있어서, 래치 부재의 동작 예를 설명하기 위한 측단면도.
도 6a 및 도 6b는 도 4에 있어서, 슬라이드 블록의 동작 예를 발췌하여 도시한 부분 사시도.
도 7은 도 4에 있어서, 반도체 소자가 래치 부재 및 슬라이드 블록에 의해 정렬 및 고정된 상태를 도시한 평단면도.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 캐리어에 대한 분해 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 캐리어에 작용하는 푸싱 장치의 예를 도시한 사시도.
도 10a 및 도 10b는 도 8에 있어서, 회전 블록의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 11은 도 9에 있어서, 반도체 소자가 래치 부재 및 슬라이드 블록에 의해 정렬 및 고정된 상태를 도시한 평단면도.
도 12는 도 1의 테스트 트레이를 포함하는 테스트 핸들러의 일 실시예를 도시한 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 트레이를 일부 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 테스트 트레이(100)는 트레이 프레임(110) 및 복수의 캐리어(120)들을 포함한다. 트레이 프레임(110)에는 복수의 인서트 공간부(111)들이 행렬로 배열되어 형성된다. 인서트 공간부(111)는 대략 사각 형태를 갖고 상하로 트인 구조로 이루어질 수 있다. 인서트 공간부(111)들에는 캐리어(120)가 하나씩 삽입되어 지지된다. 캐리어(120)는 반도체 소자(10)를 수납해서 지지하는 역할을 한다. 여기서, 반도체 소자(10)는 TSV 기술에 의해 패키징된 반도체 소자 등일 수 있다.
인서트 공간부(111)들은 후술할 테스트부(1500)의 테스트 소켓들의 개수와 동일한 개수로 마련되며, 테스트 소켓들의 행간 피치와 열간 피치와 동일한 행간 피치와 열간 피치로 배열될 수 있다. 이에 따라, 인서트 공간부(111)들에 캐리어(120)들을 매개로 수납된 반도체 소자(10)들이 테스트 소켓들에 각각 접속될 수 있다.
캐리어(120)들은 인서트 공간부(111)들에 각각 탄성 지지되어 유동 가능하게 설치될 수 있다. 예컨대, 인서트 공간부(111)는 캐리어(120)를 삽입한 상태에서 캐리어(120)의 둘레와 유격을 가질 수 있는 크기로 이루어진다. 인서트 공간부(111)의 주변에 한 쌍의 장착 홀(112)들이 상하로 관통되어 형성된다. 장착 홀(112)들은 인서트 공간부(111)의 4 코너들 중 대각 방향으로 마주한 2 코너들의 주변에 하나씩 배치된다. 캐리어(120)의 하우징(131)에는 장착 홀(112)들에 끼워져 돌출되는 장착 핀(136)들이 마련된다.
그리고, 탄성부재(113)는 장착 핀(136)이 장착 홀(112)에 끼워지는 방향으로 탄성력을 가한다. 탄성부재(113)는 인장코일스프링으로 이루어지고, 인장코일스프링의 양단이 장착 핀(136)의 상단과 장착 홀(112)의 주변에 각각 고정될 수 있다. 따라서, 캐리어(120)는 인서트 공간부(111)에서 탄성 지지되어 유동 가능한 상태, 즉 3차원적으로 유동 가능한 상태가 될 수 있다.
이와 같이 캐리어(120)가 인서트 공간부(111)에 유동 가능한 상태로 설치되면 다음과 같은 효과가 있을 수 있다. 캐리어(120)와 푸싱 장치(1310) 간의 위치 오차가 있거나 캐리어(120)와 테스트 소켓 간의 위치 오차가 있더라도, 가이드 수단으로 위치 오차가 흡수될 수 있다. 즉, 캐리어(120)에 반도체 소자(10)를 수납하거나 반출할 때, 캐리어(120) 쪽의 가이드 홀(135)에 푸싱 장치(1310) 쪽의 가이드 핀(1314)이 삽입되는 과정에서 캐리어(120)가 푸싱 장치(1310)를 기준으로 움직여 위치 결정될 수 있다. 또는, 캐리어(120)에 수납된 반도체 소자(10)를 테스트 소켓에 접속시킬 때, 캐리어(120) 쪽의 가이드 홀(135)에 테스트 소켓 쪽의 가이드 핀이 삽입되는 과정에서 캐리어(120)가 테스트 소켓을 기준으로 움직여 위치 결정될 수 있다.
캐리어(120)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(131)과, 래치부(141), 및 밀착부(151)를 포함하여 구성된다. 하우징(131)에는 상부로부터 반도체 소자(10)를 수납하는 수납부(132)가 형성된다. 수납부(132)의 중앙에 상하로 관통된 수납 홀(133)이 형성되고, 수납 홀(133)의 하측 내벽을 따라 반도체 소자(10)를 안착시킬 수 있는 안착 턱(134)이 형성될 수 있다. 수납 홀(133)은 하부에서 상부로 갈수록 넓은 형태로 이루어져, 수납 홀(133)에 반도체 소자(10)의 출입을 용이하게 할 수 있다. 하우징(131)에는 푸싱 장치(1310)의 가이드 핀(1314)들이 삽입되는 가이드 홀(135)들이 형성될 수 있다.
래치부(141)는 수납부(132)에 수납된 반도체 소자(10)의 상면을 고정 또는 해제한다. 래치부(141)는 반도체 소자(10)가 수납부(132)에 수납될 경우 움직이거나 떨어지지 않도록 반도체 소자(10)를 고정한다. 그리고, 래치부(141)는 반도체 소자(10)가 캐리어(120)로부터 반출될 필요가 있는 경우 반도체 소자(10)를 고정 상태로부터 해제한다.
밀착부(151)는 래치부(141)에 의한 반도체 소자(10)의 고정시 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀어서 반도체 소자(10)의 반대쪽 측면들을 수납부(132)의 안쪽 두 측벽들에 밀착시킨다. 이에 따라, 반도체 소자(10)는 수납부(132)의 안쪽 두 측벽들을 기준으로 정렬됨과 아울러 고정될 수 있다. 수납부(132)의 안쪽 두 측벽들은 반도체 소자(10)의 정렬 및 고정 효과를 높이기 위해, 반도체 소자(10)의 반대쪽 측면들과 틈새 없이 맞닿을 수 있는 형태로 이루어질 수 있다.
그리고, 밀착부(151)는 래치부(141)에 의한 반도체 소자(10)의 해제시 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 이격된다. 따라서, 반도체 소자(10)가 밀착부(151)에 의한 간섭 없이 캐리어(120)로부터 원활하게 반출될 수 있다.
전술한 바와 같이, 반도체 소자(10)는 수납부(132) 내에서 밀착부(151)와 래치부(141)에 의해 정렬 및 고정될 수 있으므로, 테스트 트레이(100)가 고온 또는 저온 조건을 거치면서 온도 변화를 겪거나, 수직으로 세워진 상태로 테스트를 받더라도, 테스트 트레이(100)의 반도체 소자(10)는 정렬 및 고정 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자(10)의 단자들의 피치가 0.4mm 피치, 0.3mm 피치 등과 같이 미세 피치인 경우라도, 반도체 소자(10)의 단자들은 테스트부(1500)의 테스트 소켓 핀들에 정확히 일치되어 접속될 수 있다. 그 결과, 양호한 반도체 소자를 불량으로 잘못 판정하는 오류가 발생되지 않을 수 있다.
한편, 래치부(141)는 한 쌍의 래치 부재(142)들 및 래치용 탄성부재(144)들을 포함할 수 있다. 래치 부재(142)들은 반도체 소자(10)의 상면을 고정 또는 해제하는 방향으로 회전 가능하게 하우징(131)에 설치된다. 예컨대, 래치 부재(142)들은 하우징(131)에 수평으로 설치된 회전축(143)에 장착되어, 반도체 소자(10)의 상면을 고정하는 부위가 상하로 회전할 수 있다.
래치용 탄성부재(144)들은 반도체 소자(10)를 고정하는 방향으로 래치 부재(142)들을 회전시키도록 래치 부재(142)들에 각각 탄성력을 가한다. 래치용 탄성부재(144)로는 토션 스프링이 이용될 수 있다.
밀착부(151)는 슬라이드 블록(152) 및 밀착용 탄성부재(154)를 포함한다. 슬라이드 블록(152)은 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 하우징(131)에 설치된다. 예컨대, 슬라이드 블록(152)은 하우징(131)에 형성된 가이드 홈부에 장착되어 수평 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 지지될 수 있다. 여기서, 가이드 홈부는 반도체 소자(10)의 대각 방향으로 슬라이드 블록(152)의 이동을 안내하도록 형성된다.
슬라이드 블록(152)의 일단부는 반도체 소자(10)의 한쪽 코너를 이루는 두 측면 부위들과 맞닿을 수 있게 ㄱ자 형태로 절개될 수 있다. 따라서, 하나의 슬라이드 블록(152)으로 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 함께 밀 수 있다. 슬라이드 블록(152)은 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀고 있는 상태에서 반도체 소자(10)의 상부 이탈을 방지하도록 형성될 수 있다.
예컨대, 슬라이드 블록(152)은 반도체 소자(10)의 두 측면들과 맞닿는 부위가 오목한 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 슬라이드 블록(152)의 오목한 부위가 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀고 있는 상태에서, 반도체 소자(10)의 상면 일부가 슬라이드 블록(152)에 의해 감싸지므로, 반도체 소자(10)의 상부 이탈이 방지될 수 있다.
슬라이드 블록(152)의 타단부는 상하로 관통된 이격용 홀(153)을 가질 수 있다. 이격용 홀(153)은 푸싱 장치(1310)의 제1 푸싱 핀(1312)과의 상호 작용에 의해 슬라이드 블록(152)을 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 이격시킬 수 있게 한다.
밀착용 탄성부재(154)는 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 미는 방향으로 슬라이드 블록(152)을 이동시키도록 슬라이드 블록(152)에 탄성력을 가한다. 밀착용 탄성부재(154)로는 압축코일스프링이 이용될 수 있다.
밀착용 탄성부재(154)의 탄성력에 의해 반도체 소자(10)가 정렬 및 고정될 때, 반도체 소자(10)에 과다한 힘이 작용하지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 슬라이드 블록(152)은 스토퍼 수단에 의해 반도체 소자(10) 쪽으로 이동하는 거리가 제한될 수 있다. 스토퍼 수단은 하우징(131)에 마련된 스토퍼 핀(137)과, 스토퍼 핀(137)과 상호 작용하여 슬라이드 블록(152)의 이동 거리를 제한하는 이동제한 홈(155)을 포함하여 구성될 수 있다.
래치 부재(142)들은 푸싱 장치(1310)에 의해 반도체 소자(10)를 해제하도록 동작할 수 있다. 또한, 푸싱 장치(1310)는 슬라이드 블록(152)을 반도체 소자(10)로부터 이격시키도록 작용한다. 푸싱 장치(1310)는 푸싱 플레이트(1311)와, 제1 푸싱 핀(1312)들, 및 제2 푸싱 핀(1313)들을 포함한다.
푸싱 플레이트(1311)는 테스트 트레이(100)의 하측에 배치되고 승강기구(미도시)에 의해 승강 동작한다. 제1 푸싱 핀(1312)들은 푸싱 플레이트(1311)의 상면으로부터 이격용 홀(153)들에 각각 대응되게 돌출된다. 제1 푸싱 핀(1312)은 슬라이드 블록(152)을 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 이격시키고자 하는 거리만큼 이격용 홀(153)로부터 편심되어 위치될 수 있다. 그리고, 제1 푸싱 핀(1312)은 상단 부위가 상부로 갈수록 가늘어지는 형태로 이루어져, 이격용 홀(153)에 삽입될 때 원활하게 삽입될 수 있다.
제2 푸싱 핀(1313)들은 푸싱 플레이트(1311)의 상면으로부터 래치 부재(142)들에 각각 대응되게 돌출된다. 여기서, 각각의 제2 푸싱 핀(1313)은 래치 부재(142)의 회전축(143)보다 수납부(132)의 중앙 쪽에 가깝게 위치되어 래치 부재(142)에 대응된다. 푸싱 플레이트(1311)의 상면에는 하우징(131)의 가이드 홀(135)들에 끼워지면서 캐리어(120)를 위치 정렬시키는 가이드 핀(1314)들이 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여, 푸싱 장치(1310)에 의한 래치 부재(142)들의 동작 예를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)가 캐리어(120)에 근접하도록 상승한 상태에서, 래치 부재(142)들은 제2 푸싱 핀(1313)들에 의해 수납부(132)를 완전히 개방시키는 위치로 회전해 있게 된다. 이 상태에서, 반도체 소자(10)는 수납부(132)에 수납되거나 수납부(132)로부터 반출될 수 있다. 래치 부재(142)들의 개방 위치에서, 래치용 탄성부재(144)들은 탄성 변형된 상태이므로, 래치용 탄성부재(144)들은 복원력을 갖게 된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)가 하강해서 제2 푸싱 핀(1313)들이 래치 부재(142)들로부터 완전히 벗어나게 되면, 래치 부재(142)들은 래치용 탄성부재(144)들의 복원력에 의해 반도체 소자(10)의 상면을 고정시키도록 회전한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여, 푸싱 장치(1310)에 의한 슬라이드 블록(152)의 동작 예를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)가 캐리어(120)에 근접하도록 상승한 상태에서, 슬라이드 블록(152)은 제1 푸싱 핀(1312)과 이격용 홀(153) 간의 상호 작용에 의해 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 각각 이격된 위치로 슬라이드 이동해 있게 된다. 이 상태에서, 반도체 소자(10)는 수납부(132)에 수납되거나 수납부(132)로부터 반출될 수 있다. 슬라이드 블록(152)의 이격 위치에서, 밀착용 탄성부재(154)는 탄성 변형된 상태이므로, 밀착용 탄성부재(154)는 복원력을 갖게 된다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)가 하강해서 제1 푸싱 핀(1312)이 이격용 홀(153)로부터 완전히 벗어나게 되면, 슬라이드 블록(152)은 밀착용 탄성부재(154)의 복원력에 의해 반도체 소자(10)의 두 측면들을 밀도록 슬라이드 이동한다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 슬라이드 블록(152)이 밀착용 탄성부재(154)의 복원력에 의해 반도체 소자(10)의 두 측면들을 밀도록 슬라이드 이동하게 되면, 반도체 소자(10)의 반대쪽 두 측면들은 수납부(132)의 안쪽 두 측벽들에 밀착되면서 정렬 및 고정될 수 있다. 이와 동시에, 래치 부재(142)들은 반도체 소자(10)의 상면에 맞닿도록 회전함으로써, 반도체 소자(10)의 상면이 고정될 수 있다.
슬라이드 블록(152)이 반도체 소자(10)의 두 측면들을 밀면서 이동할 때, 스토퍼 핀(137)은 이동제한 홈(155)에 걸림 동작함으로써, 슬라이드 블록(152)은 반도체 소자(10) 쪽으로 이동하는 거리가 제한될 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자(10)가 정렬 및 고정될 때, 반도체 소자(10)에 과다한 힘이 작용하지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 캐리어에 대한 분해 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 예에 따른 캐리어(220)의 밀착부(251)는 한 쌍의 회전 블록(252)들 및 밀착용 탄성부재(254)들을 포함한다. 여기서, 래치부(241)는 전술한 예의 래치 부재(142)를 하나 포함하여 구성된 것으로 예시하고 있으나, 둘 이상의 래치 부재(142)를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
회전 블록(252)들은 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들과 각각 마주하게 배치되고 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 방향으로 회전 가능하게 하우징(131)에 설치된다. 예컨대, 회전 블록(252)들은 하우징(131)에 수평으로 설치된 회전축(253)에 장착되어, 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 미는 부위가 상하로 회전할 수 있다.
회전 블록(252)의 측면에는 이격용 핀(255)이 회전축(253)보다 낮은 위치에서 회전축(253)과 나란하게 수평으로 돌출되어 형성될 수 있다. 그리고, 이격용 핀(255)의 중심은 회전축(253)의 중심보다 수납부(132)의 바깥쪽에 위치할 수 있다. 이격용 핀(255)은 후술할 제1 푸싱 핀(2312)과의 상호 작용에 의해 회전 블록(252)을 반도체 소자(10)의 측면으로부터 이격시킬 수 있게 한다.
밀착용 탄성부재(254)들은 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 미는 방향으로 회전 블록(252)을 회전시키도록 회전 블록(252)들에 각각 탄성력을 가한다. 밀착용 탄성부재(254)로는 토션 스프링이 이용될 수 있다.
밀착용 탄성부재(254)의 탄성력에 의해 반도체 소자(10)가 정렬 및 고정될 때, 반도체 소자(10)에 과다한 힘이 작용하지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 회전 블록(252)들은 스토퍼(237)에 의해 반도체 소자(10) 쪽으로 이동하는 거리가 제한될 수 있다.
제1 푸싱 핀(2312)들은 도 9에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)의 상면으로부터 회전 블록(252)들의 각 이격용 핀(255)에 대응되게 돌출된다. 제1 푸싱 핀(2312)은 회전 블록(252)을 반도체 소자(10)의 측면으로부터 이격시키고자 하는 거리만큼 이격용 핀(255)보다 수납부(132)의 중앙 쪽에 가깝게 위치할 수 있다. 그리고, 제1 푸싱 핀(2312)은 상단 부위에 경사 면을 갖는다. 경사 면의 경사 방향은 경사 면이 이격용 핀(255)과 접촉될 때 회전 블록(252)이 반도체 소자(10)의 측면으로부터 원활하게 이격될 수 있도록 설정된다.
회전 블록(252)들은 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀고 있는 상태에서 반도체 소자(10)의 상부 이탈을 방지하게 각각 형성될 수 있다. 예컨대, 회전 블록(252)은 반도체 소자(10)의 측면과 맞닿는 부위가 오목한 형태로 이루어지고, 오목한 부위의 상부가 수납부(112)의 중앙 쪽으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 회전 블록(252)들의 각 오목한 부위가 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀고 있는 상태에서, 반도체 소자(10)의 상면 일부가 회전 블록(252)들에 의해 감싸지므로, 반도체 소자(10)의 상부 이탈이 방지될 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하여, 푸싱 장치(2310)에 의한 회전 블록(252)들의 동작 예를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)가 캐리어(220)에 근접하도록 상승한 상태에서, 각 회전 블록(252)은 제1 푸싱 핀(2312)과 이격용 핀(255) 간의 상호 작용에 의해 반도체 소자(10)의 두 측면들로부터 이격된 위치로 회전해 있게 된다. 이 상태에서, 반도체 소자(10)는 수납부(132)에 수납되거나 수납부(132)로부터 반출될 수 있다. 회전 블록(252)들의 이격 위치에서, 밀착용 탄성부재(254)들은 탄성 변형된 상태이므로, 밀착용 탄성부재(254)들은 복원력을 갖게 된다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 푸싱 플레이트(1311)가 하강해서 제1 푸싱 핀(2312)이 이격용 핀(255)으로부터 완전히 벗어나게 되면, 각 회전 블록(252)은 밀착용 탄성부재(254)의 복원력에 의해 반도체 소자(10)의 두 측면들을 밀도록 회전한다.
따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 각 회전 블록(252)이 반도체 소자(10)의 두 측면들을 밀도록 슬라이드 이동하게 되면, 반도체 소자(10)의 반대쪽 두 측면들은 수납부(132)의 안쪽 두 측벽들에 밀착되면서 정렬 및 고정될 수 있다. 이와 동시에, 래치 부재(142)는 반도체 소자(10)의 상면에 맞닿도록 회전함으로써, 반도체 소자(10)의 상면이 고정될 수 있다.
각 회전 블록(252)이 반도체 소자(10)의 두 측면들을 밀면서 이동할 때, 스토퍼(236, 도 10b 참조)에 의해 걸림 동작함으로써, 각 회전 블록(252)은 반도체 소자(10) 쪽으로 이동하는 거리가 제한될 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자(10)가 정렬 및 고정될 때, 반도체 소자(10)에 과다한 힘이 작용하지 않을 수 있다.
도 12는 도 1의 테스트 트레이를 포함하는 테스트 핸들러의 일 실시예를 도시한 구성도이다.
도 12를 참조하면, 테스트 핸들러(1000)는 교환부(1300)를 포함한다. 교환부(1300)에는 이동 가능하게 된 테스트 트레이(100)가 위치한다. 교환부(1300)에서는 테스트될 반도체 소자(10)들을 로딩 스택커(1100)로부터 공급받아서 테스트 트레이(100)에 수납하는 작업과, 테스트 완료된 반도체 소자(10)들을 테스트 트레이(100)로부터 분리하여 언로딩 스택커(1200)로 반출하는 작업이 이루어진다.
교환부(1300)의 하측에 푸싱 장치(1310)(2310)가 설치된다. 전술한 바와 같이, 푸싱 장치(1310)(2310)는 캐리어(120)(220)들의 각 래치부(141)(241)가 반도체 소자(10)의 상면을 고정 또는 해제하도록 작용하며, 캐리어(120)(220)들의 각 밀착부(151)(251)가 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자(10)의 인접한 두 측면들로부터 이격되도록 작용한다.
로딩 스택커(1100) 및 언로딩 스택커(1200)는 교환부(1300)의 전방 양측에 배치될 수 있다. 로딩 스택커(1100)에는 테스트할 반도체 소자(10)들이 다수 개 수납되어 있는 고객용 트레이들이 적재되며, 언로딩 스택커(1200)에는 테스트 완료된 반도체 소자(10)들이 테스트 결과에 따라 분류되어 고객용 트레이에 수납된다.
교환부(1300)의 양측에는 작업 효율을 높이기 위해 반도체 소자(10)가 일시적으로 대기할 수 있는 버퍼부가 배치될 수 있다. 여기서, 버퍼부는 로딩측 버퍼부(1321)와 언로딩측 버퍼부(1322)를 포함하여 구성될 수 있다. 버퍼부(1321)(132)는 통상적인 리니어 액추에이터에 의해 전후진 가능하게 될 수 있다.
픽커들은 교환부(1300)와 로딩 스택커(1100) 및 언로딩 스택커(1200)와 교환부(1300) 간에 반도체 소자(10)들을 수납 또는 분리하도록 이송한다. 픽커는 로딩 스택커(1100)와 로딩측 버퍼부(1321) 사이를 이동하는 제1 픽커(1410)와, 언로딩 스택커(1200)와 언로딩측 버퍼부(1322)를 이동하는 제2 픽커(1420)와, 로딩측 버퍼부(1321)와 교환부(1300) 사이를 이동하는 제3 픽커(1430), 및 언로딩측 버퍼부(1322)와 교환부(1300) 사이를 이동하는 제4 픽커(1430)를 포함하여 구성될 수 있다. 픽커(1410)(1420)(1430)(1440)는 X 및/또는 Y축 이동장치에 의해 X축 및/또는 Y축 방향으로 이동될 수 있다. 픽커(1410)(1420)(1430)(1440)는 다양하게 구성될 수 있으므로, 전술한 바에 한정되지 않는다.
교환부(1300)의 후방에는 테스트부(1500)가 마련된다. 테스트부(1500)에서는 테스트할 반도체 소자(10)가 수납된 테스트 트레이(100)를 교환부(1300)로부터 공급받아서 반도체 소자(10)를 테스트하는 작업이 이루어진다.
테스트부(1500)는 상온뿐 아니라 고온 또는 저온 조건에서도 정상적인 기능을 수행하는지 테스트할 수 있도록 구성될 수 있다. 이 경우, 테스트부(1500)는 가열/냉각 챔버(1510), 테스트 챔버(1520), 및 제열/제냉 챔버(1530)를 포함한다.
가열/냉각 챔버(1510)는 교환부(1300)로부터 공급된 테스트 트레이(100)의 반도체 소자(10)에 고온 또는 저온의 온도 응력을 부여한다. 테스트 챔버(1520)는 가열/냉각 챔버(1510)에 의해 온도 응력이 부여된 반도체 소자(10)를 외부의 테스트 장비(미도시)에 의해 테스트할 수 있게 한다. 테스트 챔버(1520)에는 외부의 테스트 장치와 전기적으로 연결된 다수의 테스트 소켓을 구비한 테스트 보드(1521)가 마련된다. 테스트 소켓에는 반도체 소자(10)의 단자들과 접속되는 테스트 소켓 핀들이 마련된다.
테스트 보드(1521)는 테스트 트레이(100)가 수직으로 세워져 테스트 챔버(1520)로 공급되는 경우, 테스트 트레이(100)와 대향되게 수직으로 세워져 배치될 수 있다. 테스트 챔버(1520)에는 테스트 트레이(100)를 테스트 보드(1521)에 가압하여 반도체 소자(10)와 테스트 소켓 사이를 접속시키는 접속 유닛(1600)이 마련될 수 있다. 제열/제냉 챔버(1530)는 테스트 챔버(1520)로부터 테스트 완료된 반도체 소자(10)에 온도 응력을 제거한다.
로테이터(1700)는 테스트부(1500)에서 테스트 트레이(100)가 수직으로 세워진 상태로 테스트 트레이(100)의 반도체 소자(10)가 테스트를 받는 경우, 교환부(1300)에서 수평 상태로 놓인 테스트 트레이(100)를 수직 상태로 회전시켜 테스트부(1300)로 이송할 수 있게 한다. 또한, 로테이터(1700)는 테스트부(1500)에서 수직 상태로 놓인 테스트 트레이(100)를 다시 수평 상태로 회전시켜 교환부(1300)로 이송할 수 있게 한다.
교환부(1300)와 테스트부(1500) 간에 테스트 트레이(100)를 이송하기 위해, 트레이 이송유닛(1800)이 마련될 수 있다. 트레이 이송유닛(1800)은 교환부(1300)에 위치한 테스트 트레이(100)를 가열/냉각 챔버(1510)로 이송하고 제열/제냉 챔버(1530)에 위치한 테스트 트레이(100)를 교환부(1300)로 이송하는 제1 이송유닛(1810)과, 가열/냉각 챔버(1510)에 위치한 테스트 트레이(100)를 테스트 챔버(1520)로 이송하고 테스트 챔버(1520)에 위치한 테스트 트레이(100)를 제열/제냉 챔버(1530)로 이송하는 제2 트레이 이송유닛(1820)을 포함할 수 있다.
전술한 테스트 핸들러(1000)에 의해 반도체 소자(10)들이 테스트 트레이(100)의 캐리어(120)(220)들에 각각 수납되어 고온 또는 저온 조건을 거치면서 온도 변화를 겪거나, 수직으로 세워진 상태로 테스트를 받는 과정에서, 반도체 소자(10)들은 정렬 및 고정 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자(10)의 단자들의 피치가 0.4mm 피치, 0.3mm 피치 등과 같이 미세 피치인 경우라도, 반도체 소자(10)의 단자들은 테스트부(1500)의 테스트 소켓 핀들에 정확히 일치되어 접속될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..반도체 소자 100..테스트 트레이
110..트레이 프레임 111..인서트 공간부
120,220..캐리어 131..하우징
141,241..래치부 151,251..밀착부
1000..테스트 핸들러 1300..교환부
1310,2310..푸싱 장치 1500..테스트부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 상부로부터 반도체 소자를 수납하는 수납부가 형성된 하우징과, 상기 수납부에 수납된 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하는 래치부, 및 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 고정시 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀어서 반도체 소자의 반대쪽 측면들을 상기 수납부의 안쪽 두 측벽들에 밀착시키며 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 해제시 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 밀착부를 각각 포함한 복수의 캐리어들; 및
    복수의 인서트 공간부들이 행렬로 배열되어 형성되며, 상기 인서트 공간부들에 상기 캐리어들을 각각 삽입해서 지지하는 트레이 프레임;을 포함하며,
    상기 밀착부는,
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 상기 하우징에 설치된 슬라이드 블록, 및
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 미는 방향으로 상기 슬라이드 블록을 이동시키도록 상기 슬라이드 블록에 탄성력을 가하는 밀착용 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬라이드 블록은,
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀고 있는 상태에서 반도체 소자의 상부 이탈을 방지할 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  4. 상부로부터 반도체 소자를 수납하는 수납부가 형성된 하우징과, 상기 수납부에 수납된 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하는 래치부, 및 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 고정시 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀어서 반도체 소자의 반대쪽 측면들을 상기 수납부의 안쪽 두 측벽들에 밀착시키며 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 해제시 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 밀착부를 각각 포함한 복수의 캐리어들; 및
    복수의 인서트 공간부들이 행렬로 배열되어 형성되며, 상기 인서트 공간부들에 상기 캐리어들을 각각 삽입해서 지지하는 트레이 프레임;을 포함하며,
    상기 밀착부는,
    반도체 소자의 인접한 두 측면들과 각각 마주하게 배치되고 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 방향으로 회전 가능하게 상기 하우징에 설치된 한 쌍의 회전 블록들, 및
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 미는 방향으로 상기 회전 블록들을 회전시키도록 상기 회전 블록들에 각각 탄성력을 가하는 밀착용 탄성부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 블록들은,
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀고 있는 상태에서 반도체 소자의 상부 이탈을 방지할 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  6. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 캐리어들은,
    상기 인서트 공간부들에 각각 탄성 지지되어 유동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  7. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 래치부는,
    반도체 소자를 고정 또는 해제하는 방향으로 회전 가능하게 상기 하우징에 설치된 한 쌍의 래치 부재들, 및
    반도체 소자를 고정하는 방향으로 상기 래치 부재들을 회전시키도록 상기 래치 부재들에 각각 탄성력을 가하는 래치용 탄성부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  8. 테스트 트레이;
    테스트될 반도체 소자들을 로딩 스택커로부터 공급받아서 상기 테스트 트레이에 수납하는 작업과, 테스트 완료된 반도체 소자들을 상기 테스트 트레이로부터 분리하여 언로딩 스택커로 반출하는 작업이 이루어지는 교환부;
    상기 로딩 스택커 및 언로딩 스택커와 상기 교환부 간에 반도체 소자들을 수납 또는 분리하는 픽커들; 및
    상기 교환부의 하측에 설치된 푸싱 장치;를 포함하며,
    상기 테스트 트레이는,
    상부로부터 반도체 소자를 수납하는 수납부가 형성된 하우징과, 상기 수납부에 수납된 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하는 래치부, 및 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 고정시 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀어서 반도체 소자의 반대쪽 측면들을 상기 수납부의 안쪽 두 측벽들에 밀착시키며 상기 래치부에 의한 반도체 소자의 해제시 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 밀착부를 각각 포함한 복수의 캐리어들; 및
    복수의 인서트 공간부들이 행렬로 배열되어 형성되며, 상기 인서트 공간부들에 상기 캐리어들을 각각 삽입해서 지지하는 트레이 프레임;을 포함하며,
    상기 푸싱 장치는,
    상기 래치부가 반도체 소자의 상면을 고정 또는 해제하도록 작용하며, 상기 밀착부가 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되도록 작용하는 테스트 핸들러.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 밀착부는,
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 상기 하우징에 설치되며, 상하로 관통된 이격용 홀을 갖는 슬라이드 블록, 및
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 미는 방향으로 상기 슬라이드 블록을 이동시키도록 상기 슬라이드 블록에 탄성력을 가하는 밀착용 탄성부재를 포함하며;
    상기 푸싱 장치는,
    상기 테스트 트레이의 하측에 배치되며 승강기구에 의해 승강하는 푸싱 플레이트, 및
    상기 푸싱 플레이트의 상면으로부터 상기 이격용 홀들에 각각 대응되게 돌출되며, 상기 푸싱 플레이트의 상승시 상기 이격용 홀들에 각각 삽입되면서 상기 슬라이드 블록들을 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 각각 이격시키도록 슬라이드 이동시키는 제1 푸싱 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 밀착부는,
    반도체 소자의 인접한 두 측면들과 각각 마주하게 배치되고 반도체 소자의 인접한 두 측면들을 밀거나 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 이격되는 방향으로 회전 가능하게 상기 하우징에 설치된 한 쌍의 회전 블록들, 및
    반도체 소자의 인접한 두 측면들을 미는 방향으로 상기 회전 블록들을 회전시키도록 상기 회전 블록들에 각각 탄성력을 가하는 밀착용 탄성부재들을 포함하며;
    상기 푸싱 장치는,
    상기 테스트 트레이의 하측에 배치되며 승강기구에 의해 승강하는 푸싱 플레이트, 및
    상기 푸싱 플레이트의 상면으로부터 상기 회전 블록들에 각각 대응되게 돌출되며, 상기 푸싱 플레이트의 상승시 상기 회전 블록들을 각각 밀면서 상기 회전 블록들을 반도체 소자의 인접한 두 측면들로부터 각각 이격시키도록 회전시키는 제1 푸싱 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 핸들러.
KR1020120039766A 2012-04-17 2012-04-17 테스트 트레이 및 이를 포함한 테스트 핸들러 KR101307423B1 (ko)

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