KR20090012881A - 픽커 및 이를 사용한 반도체 디바이스의 이송방법 - Google Patents

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KR20090012881A
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Abstract

본 발명은 반도체 디바이스(Device)와 같이 크기가 작은 전자부품을 진공압에 의해 흡착하여 공정간에 이송시키는 픽커(Picker)에 관한 것이다. 본 발명의 픽커는 반도체 디바이스를 흡착하는 흡착 패드; 반도체 디바이스가 상기 패드부에 흡착되도록 진공압을 제공하거나 또는 상기 패드부에 흡착된 반도체 디바이스가 분리되도록 압축에어를 제공하는 이젝터; 상기 패드부와 상기 이젝터 사이에 설치되며, 상기 패드부가 반도체 디바이스를 흡착하는 과정에서 유입되는 이물질을 필터링하는 필터; 및 상기 필터와 상기 패드부 사이에 설치되며, 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어의 일부는 흡착 패드로 보내고, 나머지는 벤트하는 정압밸브를 포함한다.
이러한 구성의 픽커는 반도체 디바이스를 로딩하는 과정에서 필터에 쌓인 분진이 반도체 디바이스의 언로딩하는 과정에서 정압밸브를 통해 벤트된다.
Figure P1020070077081
디바이스, 핸들러, 픽커, 진공압

Description

픽커 및 이를 사용한 반도체 디바이스의 이송방법{PICKER AND TRANSFERRING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 픽커가 포함된 테스트 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 픽커를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 픽커에서 진공압과 압축에어의 공급량을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 픽커에서 정압밸브를 보여주는 사시도이다.
도 5는 정압밸브의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 벤트 포트를 통해 배출되는 분진을 집진하는 다양한 방식의 적용예를 보여주는 도면들이다.
도 7은 반도체 디바이스가 흡착패드에 흡착될 때의 정압 밸브의 작동상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 반도체 디바이스가 흡착패드로부터 분리될 때의 정압 밸브의 작동상태를 보여주는 도면이다.
도 9는 픽커에서의 압력 변화를 보여주는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
110 : 이젝터
120 : 필터
130 : 정압 밸브
150 : 흡착 패드
본 발명은 테스트 핸들러에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 디바이스(Device)와 같이 크기가 작은 전자부품을 진공압에 의해 흡착하여 공정간에 이송시키는 픽커(Picker)와, 이 픽커를 사용하여 디바이스를 이송하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스는 제조공정을 마친 후의 완성품에 대해 실시하는 테스트 공정에 의해 양품 및 불량품으로 판정된다. 이 테스트 공정에는 일반적으로 "테스트 핸들러"로 불리우는 자동화 검사장치가 이용되고 있다.
테스트 핸들러는 유저 트레이로부터 테스트 트레이 쪽으로 반도체 디바이스를 자동으로 이송시킨 후에 테스트 헤드에 반도체 디바이스의 입/출력단자들을 접촉시켜 테스트를 수행하며, 그 테스트 결과에 따라 반도체 디바이스들을 등급별로 분류하여 적재한다. 테스트 핸들러에서의 반도체 디바이스 이송은 픽커(Picker)에 의해 이루어진다.
픽커는 내측으로 유입된 압축공기가 내부 공기와 함께 배출됨으로써 이로 인 해 발생되는 진공압을 흡착 패드로 전달하여 흡착 패드에 반도체 디바이스를 흡착함으로써 운반 가능하도록 하는 이젝터를 갖는다. 이젝터는 진공 해제(break)시 반도체 디바이스로 제공되는 에어량을 조절하는 밸브가 구비되는데, 에어량을 크게 하면 반도체 디바이스의 언로딩시 언로딩 위치에서 이탈되는 문제점이 발생되고, 이와는 반대로 에어량을 작게 하면 언로딩되는 시간이 길어지는 문제점이 발생되므로 진공 해제시 에어량 설정이 매우 중요한 인자로 작용된다.
본 발명의 목적은 반도체 디바이스의 언로딩시 압축에어를 안정적으로 공급할 수 있는 픽커 및 이를 사용한 반도체 디바이스의 이송방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 필터에 쌓이는 분진을 제거할 수 있는 픽커 및 이를 사용한 반도체 디바이스의 이송방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 장비의 가동률을 향상시킬 수 있는 픽커 및 이를 사용한 반도체 디바이스의 이송방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 픽커는 반도체 디바이스를 흡착하는 흡착 패드; 반도체 디바이스가 상기 패드부에 흡착되도록 진공압을 제공하거나 또는 상기 패드부에 흡착된 반도체 디바이스가 분리되도록 압축에어를 제공하는 이젝터; 상기 패드부와 상기 이젝터 사이에 설치되며, 상기 패드부가 반도체 디바이스를 흡착하는 과정에서 유입되는 이물질을 필터링하는 필터; 및 상기 필터와 상기 패드부 사이에 설치되며, 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어의 일부는 흡착 패 드로 보내고, 나머지는 벤트하는 정압밸브를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 필터측과 연결되는 제1포트; 상기 흡착 패드측 연결되는 제2포트; 및 상기 제2포트를 통해 빠져나가지 못한 나머지 압축에어가 벤트되는 벤트 포트를 포함하나.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 제1포트와 상기 제2포트를 연결하는 제1통로상에 설치되어 상기 제2포트를 개폐하는 제1패킹블록; 상기 제1포트와 상기 벤트 포트를 연결하는 제2통로상에 설치되어 상기 벤트 포트를 개폐하는 제2패킹블록을 더 포함하되; 상기 제1패킹블록은 상기 제1포트를 통해 유입되는 압축에어의 일부가 상기 제2포트로 유출되도록 관통된 중앙홀을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 관통홀은 개구면적이 상기 벤트 포트의 개구면적에 비해 작다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2패킹 블록은 상기 제1포트를 통해 유입되는 압축에어의 압력이 일정 이상인 경우에만 상기 벤트 포트를 개방한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 제1패킹 블록이 제2포트를 차단하도록 상기 제1패킹 블록에 탄성력을 제공하는 제1스프링을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 제2패킹 블록이 상기 벤트 포트를 차단하도록 상기 제2패킹 블록에 탄성력을 제공하는 제2스프링을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 진공압이 걸리면 상기 벤트포트는 폐쇄되고, 상기 제2포트가 개방되며, 압축에어가 제공되면 상기 제2포트는 일부만 개방되고 상기 벤트 포트가 개방된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 픽커는 압축에어를 이용하여 흡입력을 제공하거나, 압축에어를 제공하는 이젝터; 상기 이젝터로부터 제공되는 흡입력을 이용하여 반도체 디바이스를 흡착하고, 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어를 이용하여 반도체 디바이스를 분리하는 흡착 패드; 상기 이젝터와 상기 흡착 패드 사이에 설치되며, 상기 흡착 패드에서 반도체 디바이스를 흡착할 때 유입되는 이물질을 필터링하는 필터; 및 상기 필터와 상기 흡착 패드 사이에 설치되며, 상기 이젝터에서 상기 필터를 경유하여 제공되는 압축에어의 일부만을 상기 흡착 패드로 공급하는 것을 특징으로 하는 정압밸브를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 흡착 패드로 공급되는 압축에어를 제외한 나머지 압축에어를 벤트시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어의 일부가 벤트되는 벤트포트를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 벤트포트에는 상기 필터에 쌓인 이물질이 압축에어와 함께 벤트된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브는 상기 필터를 통해 상기 이젝터와 연결되고, 흡입력 또는 압축에어를 제공받는 제1포트; 및 상기 제1포트를 통해 제공받는 흡입력을 상기 흡착 패드로 제공하거나, 상기 제1포트를 통해 제공받는 압축에어의 일부를 상기 흡착 패드로 제공하는 제2포트를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정압밸브로부터 벤트되는 압축에어는 집진 기와 연결된 집진라인으로 제공된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 픽커를 이용한 반도체 디바이스 이송 방법은 이젝터로부터 제공받은 흡입력을 이용하여 흡착 패드가 반도체 디바이스를 로딩하는 단계; 상기 흡착 패드에 로딩된 반도체 디바이스를 이송하는 단계; 상기 이젝터로부터 제공받은 압축에어를 이용하여 상기 흡착 패드에 로딩되어 있는 반도체 디바이스를 언로딩하는 단계를 포함하되; 상기 언로딩단계는 상기 이젝터로부터 제공받은 압축에어는 정압밸브를 통해 일부가 상기 흡착 패드로 제공하고, 나머지 압축에어는 상기 정압밸브에서 벤트한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 벤트되는 압축에어에는 상기 흡착 패드가 반도체 디바이스를 로딩하는 과정에서 필터에 쌓여 있던 이물질이 포함된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 벤트되는 압축에어는 집진기로 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어는 필터에 쌓인 이물질과 함께 상기 정압밸브로 제공되고, 상기 정압밸브에서는 70~90%의 압축에어가 벤트된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명의 픽커는 필터에 쌓이는 이물질(분진)을 진공 해제시 외부로 배출함으로써 필터 교체 또는 필터 크리닝이 필요 없다. 본 발명의 픽커는 항상 일정한 압축에어만을 흡착 패드로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 픽커가 포함된 테스트 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.
반도체 디바이스(D)를 테스트하기 위한 테스트 시스템에는 소정의 테스트를 행하기 위하여 테스터(20)와 테스터(20)로 반도체 디바이스(D)를 이송 및 반송하는 테스트 핸들러(10)로 구성된다. 테스트 핸들러(10)에는 테스터(20)로 반도체 디바이스(D)를 이송하는 로더부(12)와 테스터(20)로부터 반도체 디바이스(D)를 반송하는 언로더부(16)로 크게 나뉜다.
로더부(12)는 픽커(100)가 커스토머 트레이(C-Tray)(13)에서 반도체 디바이스(D)를 픽업하여 테스트 트레이(T-Tray)(14)로 적재하는 공정이 이루어지고, 반도체 디바이스(D)를 적재한 테스트 트레이(14)는 특정한 환경에서 반도체 디바이스(D)를 테스트하기 위해 입구부(22)를 거쳐 챔버(21)로 이송된다. 테스트를 마친 후 출구부(23)를 거쳐 언로더부(16)로 반송된 테스트 트레이(14)의 반도체 디바이스(D)들은 픽커(100)에 의해 테스트 결과에 의거하여 등급별로 분류하여 커스토머 트레이(13)에 적재된다.
입구부(22)에서 테스트 트레이(14)에 적재된 반도체 디바이스(D)는 테스트를 위해 일정온도로 가열 또는 냉각된다. 일정온도로 가열 또는 냉각된 반도체 디바이스(D)는 테스트 트레이(14)에 적재된 상태로 입구부(22)에서 챔버(21)로 이송되고 챔버(21)에 배치된 소켓(미도시)에 접속되어 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성이 테스트된다. 테스트 종료 후 반도체 디바이스(D)는 챔버(21)로부터 출구부(23)로 이송되어 상온으로 되돌려진다. 상온으로 되돌려진 후 반도체 디바이스(D)는 테스트 트레이(14)에 적재된 상태로 언로더부(12)로 반송되고 테스트 결과에 따라 등급별로 분류되어 커스토머 트레이(13)에 적재된다.
X-Y이동부재(30)는 X축 방향과 Y축 방향을 따라서 각각 설치된 레일에 의해서 장착베이스(32)에 장착된 픽커(100)를 이동 가능하게 구성된다.
로더부(12) 및 언로더부(16)에서 반도체 디바이스(D)를 커스토머 트레이(13) 및 테스트 트레이(14)로 옮기는 본 발명의 픽커를 도 2 내지 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 픽커(100)는 이젝터(110), 필터(120), 정압밸브(130) 그리고 흡착 패드(150)를 포함한다.
픽커(100)는 X-Y이동부재(30)에 의해 이동되는 장착 베이스(32)에 장착되며, 흡착 패드는 도 2에 도시된 실린더(40)에 의해서 Z축 방향(즉, 상하방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 장착 베이스(32)에는 다수의 픽커(100)가 설치될 수 있다.
이젝터(110)는 이젝터 효과를 이용한 것이다. 이젝터(110)는 반도체 디바이스가 흡착 패드(150)에 흡착되도록, 에어호스를 통해 내측으로 유입된 압축에어가 내부 공기와 함께 배출되면서 발생되는 진공압(흡입력)을 흡착 패드(150)로 제공한다. 그리고 이젝터(110)는 반도체 디바이스가 흡착 패드로부터 떨어지도록 에어호스를 통해 내측으로 유입된 압축에어를 흡착 패드로 제공한다. 이젝터(110)에는 압축에어가 공급되는 에어호스(118)와, 정압밸브(130)와 연결되는 흡인용 호스(116)가 필터(120)를 통해 접속되어 있다. 이젝터(110)에는 진공 해제시 흡착 패드로 제공되는 압축에어량을 조절하는 밸브(미도시됨)가 구비되며, 본 발명에서는 그 밸브를 100% 개방하여 이젝터(110)로 공급되는 압축에어를 그대로 흡인용 호스(116)를 통해 정압 밸브측으로 제공한다.
이젝터(110)의 흡인용 호스(116)는 필터(120)를 통해 정압 밸브(130)와 연결된다. 필터(120)는 흡착 패드(150)에서 반도체 디바이스를 진공압으로 흡착하는 과정에서 반도체 디바이스 표면에 잔존하는 분진이 이젝터(110)로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다. 반도체 디바이스는 레이저 마킹 과정에서 표면에 분진이 남게 된다. 테스트 핸들러에는 마킹 과정에서 발생된 분진이 표면에 남아 있는 반도체 디바이스가 제공된다. 따라서, 흡착 패드(150)에서 진공압으로 반도체 디바이스를 흡착(로딩)할 때 상당한 양의 분진이 유입된다. 하지만, 분진은 이젝터(110) 내부로 유입되지 않고 필터(120)에 쌓이게 되며, 추후 언로딩 과정에서 외부로 다시 배출된다.
도 3에서와 보여주는 바와 같이, 정압 밸브(130)는 흡착 패드(150)와 필터(120) 사이에 위치된다. 정압 밸브(130)는 이젝터(110)로부터 제공되는 진공압(100%)을 흡착 패드(150)로 제공하지만, 이젝터(110)로부터 제공되는 압축에어는 흡착 패드(150)로 10-30%만 제공하고, 나머지 90-70%의 압축에어는 벤트 포트(136)를 통해 벤트시키게 된다.
도 4는 정압밸브의 사시도이고, 도 5는 정압밸브의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 정압밸브(130)는 몸체(131), 제1포트(132), 제2포트(134), 벤트 포트(136), 제1패킹 블록(138), 제2패킹 블록(140)을 포함한다. 정압밸브(130)는 고리(130a)를 구비하고 있어, 이젝터(110)에 걸치도록 설치된다.
제1포트(132)는 몸체(131)의 일측으로부터 형성되며, 이젝터측 흡입용 호스(116)와 연결된다. 제2포트(134)는 몸체(131)의 저면으로부터 형성되며, 흡착 패드측 연결호스(152)와 연결된다. 벤트 포트(136)는 몸체(131) 일측에 형성되되, 제1포트(132)보다 높게 위치된다.
제1포트(132)와 제2포트(134)는 제1통로(133)를 통해 연결되며, 제1패킹 블록(138)은 제2포트(134)를 개폐하기 위해 제1통로(133)상에 설치된다. 제1패킹 블록(138)은 중앙을 관통하는 중앙홀(138a)과, 측면으로부터 중앙홀(138a)로 통하는 측면홀(138b)들을 갖는다. 제1패킹 블록(138)과 제1통로(133) 사이에는 일정한 갭을 갖는 것이 바람직하다. 제1패킹 블록(138)의 중앙홀(138a)은 정압 밸브(130)로 제공되는 압축에어의 10-30%만이 통과될 수 있는 크기를 갖는다. 예컨대, 정압 밸브(130)로 제공되는 압축에어 중에서 20%는 제1패킹 블록(138)의 중앙홀(138a)을 통해 흡착 패드(150)로 제공되는 것이 바람직하다. 여기서, 흡착 패드(150)로 제공되는 20%의 압축에어는 가장 작은 반도체 디바이스를 흡착 패드(150)로부터 안전하게 언로딩할 수 있는 에어량으로 정의할 수 있다. 물론, 압축에어의 압력에 따라 또는 흡착하고자 하는 반도체 디바이스의 크기(중량)에 따라 흡착 패드(150)로 제공되는 압축에어의 양은 변경될 수 있으며, 이 경우 중앙홀(138a)의 크기 조절을 통해 가능하다. 정압 밸브(130)에 진공압이 걸리기 전, 제1패킹 블록(138)은 제1스프링(139)의 탄성력에 의해 제2포트(134)를 차단할 수 있는 닫힘 상태(제2포트방향)를 유지하게 된다.
제1포트(132)와 벤트 포트(136)는 제2통로(135)를 통해 연결되며, 제2패킹 블록(140)은 벤트 포트(136)를 개폐하기 위해 제2통로(135)상에 설치된다. 제2패킹 블록(140)은 평상시에는 닫힘 상태를 유지하고 있다가, 일정 압력 이상의 압축에어가 제1포트(132)를 통해 유입될 경우에는 열림 상태로 동작된다. 제2패킹 블록(140)은 제2스프링(141)의 탄성력에 의해 벤트 포트(136)를 차단하는 닫힘 상태로 지지된다. 벤트 포트(136)로는 제1포트(132)를 통해 제공되는 압축에어 중에서 제2포트(134)를 통해 빠져나가지 못한 나머지 압축에어가 빠져나가게 된다. 구체적으로 설명하면, 이젝터(110)에서 필터(120)를 통해 정압 밸브(130)로 제공되는 압축에어에는 필터(120)에 쌓여져 있던 분진이 포함되어 있으며, 이 분진을 포함하고 있는 압축에어의 일부(20%)만이 제1패킹 블록(138)의 중앙홀(138a)을 통해 제2포트(134)와 연결된 흡착 패드(150)로 제공되고, 나머지 80%는 벤트 포트(136)를 통해 외부로 배기된다. 따라서, 반도체 디바이스를 로딩하는 과정에서 필터(120)에 쌓인 분진은 반도체 디바이스의 언로딩하는 과정에서 벤트 포트(136)를 통해 배출된다. 이렇게 배출되는 분진은 다양한 집진 방식에 의해 제거될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 벤트 포트를 통해 배출되는 분진을 집진하는 다양한 방식 을 보여주는 도면들이다.
도 6a는 다이렉트 집진 방식이 적용된 것으로, 정압 밸브(130)의 벤트 포트(136)에는 집진라인(162)이 연결된다. 집진라인(162)은 집진기(160)와 연결되어 있어서 벤트 포트(136)로부터 배출되는 분진을 일괄 집진하여 테스트 핸들러 내부 공간을 보다 청결하게 유지시킬 수 있다.
도 6b는 대류 방식에 의한 집진 방식이 적용된 것으로, 테스트 핸들러(설비)의 양측에 팬(164)을 설치하고, 상부에 집진 필터(166)와 집진 팬(168)을 설치하여 정압 밸브(130)의 벤트 포트(136)로부터 배출되는 분진을 대류 방식으로 집진하여 테스트 핸들러 내부 공간을 보다 청결하게 유지시킬 수 있다.
도 7은 반도체 디바이스가 흡착 패드에 흡착될 때의 정압 밸브의 작동상태를 보여주는 도면이고, 도 8은 반도체 디바이스가 흡착 패드로부터 분리될 때의 정압 밸브의 작동상태를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 픽커가 반도체 디바이스를 흡착하는 로딩 동작은 다음과 같다.
반도체 디바이스의 로딩을 위해 이젝터(110)에서 압축에어를 사용하여 발생되는 진공압(흡입력)은 필터(120)를 통해 정압 밸브(130)의 제1포트(132)로 제공된다. 제1통로(133)에 설치된 제1패킹 블록(138)은 정압 밸브(130)의 제1포트(132)를 통해 제공되는 진공압에 의해 제1스프링(139)의 탄성방향과는 반대방향(열림 방향)으로 이동된다. 제2포트(134)는 제1패킹 블록(138)이 열림 방향으로 이동되면서 완전 개방되고, 진공압이 흡착 패드(150)로 제공된다. 도면에 표시된 화살표는 진공 압의 이동 경로를 보여준다. 반도체 디바이스(D)는 진공압에 의해 흡착 패드(150)에 흡착된다. 이 과정에서 흡착 패드(150)로 유입되는 분진은 필터(120)에 쌓이게 된다. 한편, 제2통로(135)에 설치된 제2패킹 블록(140)은 제2스프링(141)에 의해 벤트 포트(136)를 차단한 상태를 유지하게 된다.
도 8을 참조하면, 픽커가 흡착 패드에 흡착된 반도체 디바이스를 떨어뜨리는 언로딩 동작은 다음과 같다.
반도체 디바이스의 언로딩을 위해 압축에어는 이젝터(110)로부터 필터(120)를 통해 정압 밸브(130)의 제1포트(132)로 제공된다. 이때, 필터(120)에 쌓여 있던 분진도 압축에어와 함께 정압 밸브(130)로 흘러간다. 제1통로(133)에 설치된 제1패킹 블록(138)은 정압 밸브(130)의 제1포트(132)를 통해 제공되는 압축에어와 제1스프링(139)의 탄성력에 의해 닫힘 방향으로 이동된다. 제1패킹 블록(138)이 닫힘 방향으로 이동되더라도 압축에어의 일부는 제1패킹 블록(138)의 중앙홀(138a)을 통해 제2포트(134)와 연결된 흡착 패드(150)로 제공되고, 흡착 패드(150)에 흡착되어 있던 반도체 디바이스는 언로딩된다. 한편, 제2통로(135)에 설치된 제2패킹 블록(140)은 압축에어의 압력에 의해 제2스프링(141)의 탄성방향과는 반대방향(열림 방향)으로 이동되면서, 벤트 포트(136)를 개방시킨다. 제1포트(132)로 제공된 압축에어의 일부는 제2포트(134)를 통해 빠져나가고, 제2포트(134)를 통해 빠져나가지 못한 나머지 압축에어는 벤트 포트(136)를 통해 벤트된다. 화살표는 압축에어의 이동 경로를 보여준다. 만약, 필터(120)에 쌓이는 분진을 언로딩때마다 압축에어를 이용하여 제거하지 않으면, 필터 크리닝을 위한 테스트 중단이 발생되므로 장비 가 동률 저하로 인한 생산성 저하 및 인력 소요, 생산 코스트 증가 등의 문제가 발생된다. 특히, 필터가 분진에 의해 막힐 경우 공정 오류가 발생된다. 하지만, 본 발명에서와 같이, 언로딩때마다 강한 압축에어를 필터(120)에 제공하여 분진을 제거함으로써 필터 크리닝을 생략할 수 있다.
도 9는 픽커에서의 압력 변화를 보여주는 그래프이다.
도 9를 참조하면, a는 반도체 디바이스의 로딩시 이젝터(110)와 흡착 패드(150)의 압력 특성을 나타내는 선이다. 도면에서와 같이, 이젝터(110)에서 발생되는 진공압은 거의 대부분이 흡착 패드(150)로 제공되는 것을 알 수 있다. b는 반도체 디바이스의 언로딩시 이젝터(110)와 흡착 패드(150)의 압력 특성을 나타내는 선이고, c는 정압 밸브(130)의 벤트 포트(136)에서의 압력 변화를 보여주는 선이다. 도면에서와 같이, 흡착 패드(150)로 제공되는 압축에어는 일정 압력(x1)까지 상승한 후, 그 압력을 그대로 유지하게 된다. 즉, 반도체 디바이스의 언로딩시 정압 밸브(130)로 제공되는 압축에어가 일정 압력(x1) 이상이면 벤트 포트(136)가 개방되면서 나머지 압축에어는 정압 밸브(130)의 벤트 포트(136)를 통해 벤트되는 것을 알 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 픽커를 이용한 반도체 디바이스 이송 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 반도체 디바이스의 이송은 크게 로딩(로딩), 이송 그리고 언로딩으로 이루어진다. 로딩 단계는, 이젝터(110)로부터 발생된 진공압은 정압 밸브(130)를 통해 흡착 패드(150)로 제공되고, 반도체 디바이스는 진공압에 의해 흡착 패드(150)에 흡착된다. 이 과정에서, 흡착 패드(150)는 도 2에 도시된 실린더(40)에 의해서 Z축 방향(즉, 상하방향)으로 이동된다. 이송단계는, 반도체 디바이스가 흡착 패드(150)에 흡착되면 도 1에 도시된 X-Y이동부재(30)에 의해 픽커(100)가 기설정된 위치로 이동된다. 언로딩 단계는, 이젝터(110)로부터 제공받은 압축에어를 이용하여 흡착 패드(150)에 로딩되어 있는 반도체 디바이스가 언로딩된다. 언로딩 단계를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 이젝터(110)로부터 제공받은 압축에어는 정압 밸브(130)를 통해 일부가 흡착 패드(150)로 제공되고, 나머지 압축에어는 정압 밸브(130)의 벤트 포트(136)를 통해 벤트된다. 벤트되는 압축에어에는 흡착 패드(150)가 반도체 디바이스를 로딩하는 과정에서 필터(120)에 쌓여 있던 분진(이물질)이 포함되어 있으며, 분진은 벤트 포트(136)를 통해 벤트되는 압축에어와 함께 배출된다. 이렇게 벤트되는 압축에어는 집진기(160)로 제공될 수 있다. 이젝터(110)로부터 제공되는 압축에어는 필터(120)에 쌓인 이물질과 함께 정압밸브(130)로 제공되고, 정압 밸브(130)에서는 80%의 압축에어가 벤트되며, 나머지 20%의 압축에어는 흡착 패드(150)로 제공된다.
본 발명은 반도체 디바이스와 같은 작은 부품을 진공압으로 픽(pick)하거나 압축에어로 플레이스(Place)하는 부품 흡착 장치에 적용 가능하다. 그러한 실시예 중에서 바람직한 실시예로 반도체 디바이스 테스트 공정에서 사용되는 픽커를 예를 들어 설명한 것이다.
이상에서, 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 반도체 디바이스의 언로딩시 압축에어를 안정적으로 공급할 수 있다. 본 발명은 필터에 쌓이는 분진을 제거할 수 있다. 본 발명은 필터 교체 및 필터 크리닝을 위한 장비 중단이 발생되지 않기 때문에 테스트 핸들러의 가동률을 향상시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커에 있어서:
    반도체 디바이스를 흡착하는 흡착 패드;
    반도체 디바이스가 상기 패드부에 흡착되도록 진공압을 제공하거나 또는 상기 패드부에 흡착된 반도체 디바이스가 분리되도록 압축에어를 제공하는 이젝터;
    상기 패드부와 상기 이젝터 사이에 설치되며, 상기 패드부가 반도체 디바이스를 흡착하는 과정에서 유입되는 이물질을 필터링하는 필터; 및
    상기 필터와 상기 패드부 사이에 설치되며, 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어의 일부는 흡착 패드로 보내고, 나머지는 벤트하는 정압밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 필터측과 연결되는 제1포트;
    상기 흡착 패드측 연결되는 제2포트; 및
    상기 제2포트를 통해 빠져나가지 못한 나머지 압축에어가 벤트되는 벤트 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 제1포트와 상기 제2포트를 연결하는 제1통로상에 설치되어 상기 제2포트를 개폐하는 제1패킹블록;
    상기 제1포트와 상기 벤트 포트를 연결하는 제2통로상에 설치되어 상기 벤트 포트를 개폐하는 제2패킹블록을 더 포함하되;
    상기 제1패킹블록은 상기 제1포트를 통해 유입되는 압축에어의 일부가 상기 제2포트로 유출되도록 관통된 중앙홀을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 관통홀은 개구면적이 상기 벤트 포트의 개구면적에 비해 작은 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2패킹 블록은
    상기 제1포트를 통해 유입되는 압축에어의 압력이 일정 이상인 경우에만 상기 벤트 포트를 개방하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 제1패킹 블록이 제2포트를 차단하도록 상기 제1패킹 블록에 탄성력을 제공하는 제1스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 제2패킹 블록이 상기 벤트 포트를 차단하도록 상기 제2패킹 블록에 탄성력을 제공하는 제2스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    진공압이 걸리면 상기 벤트포트는 폐쇄되고, 상기 제2포트가 개방되며,
    압축에어가 제공되면 상기 제2포트는 일부만 개방되고 상기 벤트 포트가 개방되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  9. 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커에 있어서:
    압축에어를 이용하여 흡입력을 제공하거나, 압축에어를 제공하는 이젝터;
    상기 이젝터로부터 제공되는 흡입력을 이용하여 반도체 디바이스를 흡착하고, 상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어를 이용하여 반도체 디바이스를 분리하는 흡착 패드;
    상기 이젝터와 상기 흡착 패드 사이에 설치되며, 상기 흡착 패드에서 반도체 디바이스를 흡착할 때 유입되는 이물질을 필터링하는 필터; 및
    상기 필터와 상기 흡착 패드 사이에 설치되며, 상기 이젝터에서 상기 필터를 경유하여 제공되는 압축에어의 일부만을 상기 흡착 패드로 공급하는 것을 특징으로 하는 정압밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 흡착 패드로 공급되는 압축에어를 제외한 나머지 압축에어를 벤트시키는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어의 일부가 벤트되는 벤트포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 벤트포트에는 상기 필터에 쌓인 이물질이 압축에어와 함께 벤트되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정압밸브는
    상기 필터를 통해 상기 이젝터와 연결되고, 흡입력 또는 압축에어를 제공받는 제1포트; 및
    상기 제1포트를 통해 제공받는 흡입력을 상기 흡착 패드로 제공하거나, 상기 제1포트를 통해 제공받는 압축에어의 일부를 상기 흡착 패드로 제공하는 제2포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정압밸브로부터 벤트되는 압축에어는 집진기와 연결된 집진라인으로 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송을 위한 픽커.
  15. 픽커를 이용하여 반도체 디바이스 이송하는 방법에 있어서:
    이젝터로부터 제공받은 흡입력을 이용하여 흡착 패드가 반도체 디바이스를 로딩하는 단계;
    상기 흡착 패드에 로딩된 반도체 디바이스를 이송하는 단계;
    상기 이젝터로부터 제공받은 압축에어를 이용하여 상기 흡착 패드에 로딩되어 있는 반도체 디바이스를 언로딩하는 단계를 포함하되;
    상기 언로딩단계는
    상기 이젝터로부터 제공받은 압축에어는 정압밸브를 통해 일부가 상기 흡착 패드로 제공하고, 나머지 압축에어는 상기 정압밸브에서 벤트하는 것을 특징으로 하는 픽커를 이용하여 반도체 디바이스 이송하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 벤트되는 압축에어에는 상기 흡착 패드가 반도체 디바이스를 로딩하는 과정에서 필터에 쌓여 있던 이물질이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 벤트되는 압축에어는 집진기로 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 이젝터로부터 제공되는 압축에어는 필터에 쌓인 이물질과 함께 상기 정압밸브로 제공되고, 상기 정압밸브에서는 70~90%의 압축에어가 벤트되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 이송하는 방법.
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