KR-102960246-B1 - CONNECTION APPARATUS OF HANDLER FOR TESTING ELECTRONIC COMPONENTS

Abstract

본 발명은 전자부품 테스트용 핸들러의 연결장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자부품 테스트용 핸들러의 연결장치는 푸셔가 전자부품을 테스트소켓 측으로 가압할 시에 푸셔가 열전소자 측으로 밀리는 것을 방지하기 위한 방지부재를 가지며, 이러한 방지부재는 푸셔가 전자부품을 파지할 때 전자부품의 위치를 안내하는 안내기로서도 기능한다. 또한, 방지부재는 냉각포켓의 냉기가 푸셔의 온도를 왜곡시키는 것을 방지한다. 본 발명에 따르면 열전소자의 파손이 방지되고, 전자부품과 테스터의 전기적인 연결에 대한 신뢰성이 담보되며, 푸셔 및 전자부품에 대한 정밀한 온도 제어가 가능하다.

Inventors

• 나윤성
• 성기주
• 김희준

Assignees

• (주)테크윙

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240827

Claims (1)

1. 파지한 전자부품을 테스트소켓 측으로 가압하기 위한 푸싱헤드; 및 상기 푸싱헤드를 테스트소켓 측 방향이나 그 반대 방향으로 이동시킴으로써 파지한 전자부품을 테스트소켓 측으로 가압하거나 그 가압이 해제될 수 있게 하는 이동기; 를 포함하고, 상기 푸싱헤드는, 파지한 전자부품을 테스트소켓 측으로 가압하는 푸셔들; 상기 푸셔의 온도를 조절하기 위한 적어도 하나의 온도조절소자; 상기 온도조절소자를 수용하며, 상기 적어도 하나의 온도조절소자 측과 상기 푸셔의 직접 접촉을 위한 접촉구멍을 가진 적어도 하나의 수용프레임; 상기 푸셔와 상기 수용프레임이 상호 이격된 상태로 결합되도록 개재됨으로써 상기 푸셔와 상기 수용프레임 간의 직접적인 열전도를 방지하는 방지부재; 및 상기 푸셔들을 냉각시키기 위한 냉각 유체를 수용할 수 있는 수용실을 가지는 적어도 하나의 냉각포켓;을 포함하며, 상기 방지부재는 비금속의 단열소재로 구비되고, 상기 냉각포켓은 상기 온도조절소자의 위치를 결정하기 위한 결정돌기를 가지며, 상기 결정돌기의 적어도 일부 부위와 상기 온도조절소자 사이에 단열틈이 형성되는 전자부품 테스트용 핸들러의 연결장치.

Description

전자부품 테스트용 핸들러의 연결장치{CONNECTION APPARATUS OF HANDLER FOR TESTING ELECTRONIC COMPONENTS} 본 발명은 생산된 전자부품의 테스트에 사용되는 핸들러에 적용된 연결장치에 관한 것이다. 핸들러는 제조된 전자부품이 테스터에 의해 테스트될 수 있도록 지원하며, 테스트 결과에 따라 전자부품을 등급별로 분류하는 기기이다. 핸들러는 전자부품의 종류마다 다양한 형태로 제작될 수 있으며, 이미 다수의 특허 문헌을 통해 공개되어 있다. 도 1은 그 주요 역할을 기준으로 핸들러(TH)의 대구성을 구획하여 나눈 개념적인 평면도이다. 핸들러(TH)는 크게 공급부분(SP), 연결부분(CP), 회수부분(WP)으로 나뉜다. 공급부분(SP)은 테스트되어야 할 전자부품을 연결부분(CP)으로 공급한다. 연결부분(CP)은 공급부분(SP)에 의해 공급되는 전자부품을 테스터(Tester)에 전기적으로 연결시킨다. 회수부분(WP)은 테스트가 완료된 전자부품을 연결부분(CP)으로부터 회수한 후 테스트 결과에 따라 분류한다. 물론, 테스트되어야 할 전자부품의 종류에 맞는 핸들러(TH)의 종류에 따라 위의 공급부분(SP), 연결부분(CP), 회수부분(WP)은 다양한 형태와 구성들을 가질 수 있다. 본 발명은 위의 구성들 중 연결부분(CP)을 이루는 연결장치와 관계한다. 연결부분(CP)의 구체적인 구성은 핸들러(TH)의 형태마다 각각 차이가 있을 수 있지만, 대부분의 핸들러(TH)는 전자부품을 테스터(Tester)의 테스트소켓(TS) 측으로 가압함으로써 전자부품과 테스터(Tester)를 전기적으로 연결시키는 연결장치를 구비해야만 한다. 도 2의 개략도에서와 같이 연결장치(200)는 푸싱헤드(210), 수직이동기(220) 및 수평이동기(230)를 포함한다. 푸싱헤드(210)는 개개의 전자부품을 대응되는 테스트소켓(TS) 측으로 가압하기 위한 푸셔(211)들을 가진다. 도 3에서 참조되는 바와 같이 푸셔(211)는 가압부위(PR)의 하면으로 전자부품(D)을 가압한다. 또한, 푸셔(211)는 가압부위(PR)의 하면으로 진공압에 의해 전자부품(D)을 흡착 파지한다. 이를 위해 푸셔(211)에는 진공압이 가해질 수 있는 진공유로(VT)가 형성되어 있다. 이러한 푸셔(211)는 푸셔(211) 자체의 온도나 테스트되는 전자부품의 온도를 감지하기 위한 온도센서(TS)를 구비한다. 이 온도센서(TS)를 통해 푸셔(211)에 의해 가압되는 전자부품(D)의 온도를 알 수 있다. 수직이동기(220)는 푸싱헤드(210)를 승강 이동시킨다. 이러한 푸싱헤드(210)의 승강 작동은 전자부품(D)을 파지하거나 파지를 해제할 때와 전자부품(D)을 가압하거나 가압을 해제할 때 이루어진다. 수평이동기(230)는 푸싱헤드(210)를 수평 방향으로 이동시킨다. 이에 따라 푸싱헤드(210)가 전자부품(D)을 파지하거나 파지를 해제할 수 있는 위치, 전자부품(D)을 가압할 수 있는 위치들을 오갈 수 있게 된다. 한편, 전자부품(D)은 테스트되는 도중 자체 발열이 발생한다. 특히 씨피유(CPU)와 같은 연산이 필요한 전자부품(D)은 자체 발열이 크다. 그리고 자체 발열은 전자부품(D)의 온도를 높이므로, 전자부품(D)들이 테스트 조건에 맞는 적정한 온도를 유지한 상태에서 테스트되는 것을 방해한다. 대한민국 공개번호 10-2009-0102625호는 전자부품(D)의 온도를 조절하기 위해 히트싱크를 구비시킨 기술을 제시하고 있다. 그러나 히트싱크를 적용하는 것은 푸셔의 구조를 복잡하게 해서 생산성이 좋지 않고, 내구성도 떨어진다. 따라서 대한민국 공개특허 10-2016-0064964호에서와 같이 푸싱헤드에 냉각포켓과 열전소자를 적용하여 푸셔 및 전자부품의 온도를 조절하는 기술이 제안되었다. 여기서 냉각포켓이나 열전소자는 푸셔 및 전자부품의 온도를 조절하기 위한 온도조절소자들이다. 이러한 구조에서 열전소자를 이용한 온도 조절 기능의 효율성이 담보되려면, 열전소자와 푸셔를 서로 긴밀하게 접촉시켜야 한다. 이를 위해 도 4에서와 같이 푸셔(211)에 매립홈(RG)을 형성하고 볼트(B)를 이용하여 열전소자(212)를 매립홈(RG)에 고정되게 설치하는 방식을 취할 수 있다. 그러나 매립홈(RG) 형성이나 열전소자(212) 생산 시의 기구적인 공차로 인해 매립홈(RG)의 깊이와 열전소자(212)의 두께를 정확히 일치시킬 수 없다. 만일 과장된 도 5에서와 같이 매립홈(RG)의 깊이(D)보다 열전소자(212)의 두께(T)가 좁으면 열전소자(212)와 푸셔(211)의 적절한 접촉이 담보되지 못한다. 그렇다고 과장된 도 6에서와 같이 열전소자(212)의 두께(T)보다 매립홈(RG)의 깊이(D = D1 + D2)를 얕게 형성하면, 열전소자(212)의 설치 고정을 위한 볼트(B)의 체결 시에 열전소자(212)가 과압착되거나, 푸셔(211)에 의한 전자부품(D)의 가압 동작 시에 전자부품(D)의 반작용력이 열전소자(212)에 그대로 가해져서 열전소자(212)가 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 한편, 일부 종류의 핸들러(TH)들은 푸셔(211)가 전자부품(D)을 파지한 후, 그 상태에서 전자부품(D)을 테스터소켓(TS)에 대해 가압하여 전자부품(D)을 테스터(Tester)에 전기적으로 연결시키는 방식을 취한다. 이 때, 전자부품(D)의 파지가 정확히 이루어져야 차후 전자부품(D)과 테스트소켓(TS) 간의 정확한 전기적인 접속이 가능하다. 대개의 경우 전자부품(D)의 파지는 진공 흡착 방식으로 이루어지거나 양단 가압 방식으로 이루어진다. 양단 가압 방식의 경우에는 파지 과정에서 전자부품이 적절한 위치로 정렬된다. 그러나 진공 흡착 방식은 전자부품을 흡착 파지하는 과정에서 전자부품이 정렬되는 것을 기대할 수 없다. 물론, 전자부품과 테스트소켓 간의 적절한 전기적인 접속을 위해 테스트소켓 측에 전자부품의 위치를 교정해 주는 구조를 가질 수도 있지만, 파지 과정에서 전자부품의 파지가 어느 정도의 오차 범위 내에서 이루어져야 교정 작업도 가능하다. 또한, 별도의 교정 작업을 위한 구성 및 절차가 요구되기 때문에 생산단가의 상승 및 처리용량의 하락이 요구된다. 도 1은 핸들러의 대구성을 구획하여 나눈 개념적인 평면도이다. 도 2 내지 6은 전자부품 테스트용 핸들러에 구성된 연결장치에 대한 종래기술을 설명하기 위한 참조도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 테스트용 핸들러의 연결장치에 대한 개략도이다. 도 8은 도 7의 연결장치에 구성된 푸싱헤드에 대한 발췌도이다. 도 9는 도 8의 푸싱헤드에 구성된 푸싱모듈에 대한 사시도이다. 도 10은 도 9의 푸싱모듈에 대한 분해 사시도이다. 도 11은 도 9의 푸싱모듈에 대한 단면도이다. 도 12 및 도 13은 도 9의 푸싱모듈에 구성된 푸셔와 방지부재를 설명하기 위한 참조도이다. 도 14 및 도 15는 도 11의 푸싱모듈에 의한 전자부품의 파지와 가압 과정을 설명하기 위한 참조도이다. 이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 테스트용 핸들러의 연결장치(300, 이하 '연결장치'라 약칭함)에 대한 개략도이다. 도 7에서와 같이 연결장치(300)는 푸싱헤드(310), 수직이동기(320) 및 수평이동기(330)를 포함한다. 도 8에서와 같이 푸싱헤드(310)는 설치플레이트(IP)와 6개의 푸싱모듈(PM)을 구비한다. 설치플레이트(IP)에는 푸싱모듈(PM)이나 푸싱모듈(PM)로 냉각유체를 공급하기 위한 냉각배관(CP) 등이 설치된다. 도 9는 푸싱모듈(PM)에 대한 사시도이고, 도 10은 푸싱모듈(PM)에 대한 분해 사시도이며, 도 11은 푸싱모듈(PM)에 대한 단면도이다. 1개의 푸싱모듈(PM)은 2개의 푸셔(311), 2개의 열전소자(312), 1개의 냉각포켓(313), 2개의 서멀시트(314), 1개의 수용 프레임(315 = 315a + 315b), 2개의 탄성부재(316) 및 2개의 방지부재(317)로 이루어진다. 참고로, 본 실시예는 1개의 냉각포켓(313)으로 2개의 푸셔(311)의 온도를 조절할 수 있도록 1개의 냉각포켓(313) 당 2개의 푸셔(311)가 배치되어 모듈화된 구조를 가지나, 실시하기에 따라서는 1개의 냉각포켓이 1개의 푸셔의 온도 조절하도록 배치되는 것도 얼마든지 고려될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 2개의 푸셔(311), 2개의 열전소자(312), 1개의 냉각포켓(313), 2개의 서멀시트(314), 1개의 수용프레임(315), 2개의 탄성부재(316) 및 2개의 방지부재(317)가 1개의 푸싱모듈(PM)을 이루나, 실시하기에 따라서는 1개의 푸셔, 1개의 열전소자, 1개의 냉각포켓, 1개의 서멀시트, 1개의 수용프레임, 1개 이상의 탄성부재 및 1개의 방지부재가 1개의 푸싱모듈을 이루도록 구현될 수도 있다. 계속하여 푸싱모듈(PM)을 이루는 각 구성들에 대하여 설명한다. 푸셔(311)는 가압 동작 시에 전자부품에 접하여 전자부품을 테스트소켓 측으로 가압한다. 이러한 푸셔(311)는 도 12의 부분 발췌도 단면도에서와 같이 가압단(311a)과 결합단(311b)으로 나눌 수 있다. 가압단(311a)은 파지한 전자부품(D)을 가압하는 부분이다. 결합단(311b)은 방지부재(317)와 결합되는 부분이며, 이러한 결합단(311b)과 방지부재(317)의 결합 구조 등에 관련해서는 후술한다. 참고로, 결합단(311b)이 가압단(311a)보다 넓은 폭을 가지기 때문에, 푸셔(311)는 전체적으로 T자 형태를 이룬다. 또한, 주지된 바와 같이 푸셔(311)에는 전자부품(D)을 진공 흡착하기 위해 전자부품(D)으로 진공압을 가하기 위한 진공유로(VT)를 가진다. 열전소자(312)는 푸셔(311)와 1대 1로 대응되게 구비되며, 푸셔(311)의 결합단(311b)과 접촉되어서 푸셔(311)와 푸셔(311)에 접촉되어 있는 전자부품(D)의 온도를 정밀하게 제어한다. 냉각포켓(313)은 푸셔(311) 및 푸셔(311)에 접촉되어 있는 전자부품(D)의 온도를 낮추기 위해 구비된다. 냉각포켓(313)의 내부에는 냉각유체가 담길 수