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专利名称：用于测试分选机的插入件和用于操作该插入件的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来装载并传送测试分选机中半导体器件的插入件以及一种用于操作该插入件使其准备好将半导体器件装载在插入件上的设备。
背景技术：
对于半导体器件的测试而言，需要一种用于测试电连接的半导体器件的测试器和一种用于将半导体器件电连接至该测试器的测试分选机。为了增加测试容量，测试分选机使用载板(也称为“测试托盘”)来同时装载多个半导体器件，其包括操作设备和用于将半导体器件装载在载板上的取放装置。载板包括板框架和以矩阵形式安装在板框架中的多个插入件。如在图1横截面图中示例性图解说明的，插入件包括一对锁闭装置121和122，用于阻止装载在插入件100的装载槽111中的半导体器件D分开。如在图2A中示例性图解说明的，操作设备200包括通过圆筒220提升和降下的操作板210。操作板210包括多对操作销211和212。当操作板210被举起时，该对操作销211 和212移动插入件100的锁闭装置121和122以松开插入件100，使得插入件是打开的(“打开的”指的是允许装载半导体器件的插入件松开)，如图2B图解说明。如图3图解说明的，用于传送半导体器件的取放装置300包括多个拾取器310，多个拾取器310以矩阵形式提供并且用于拾取半导体器件。半导体器件装载入插入件100中是按顺序进行的，其中装载在单独的装载部件， 例如用户托盘上的半导体器件被取放装置300拣�。�传送至插入件100上方，然后从取放装置300释放，以使得其装载在通过操作设备200打开的插入件100上。通常，在能够同时测试512个半导体器件的测试分选机中使用10至15片载板。由于单个半导体器件通常被装载在单个插入件中，因此所需插入件的数量为约2560至3840。但是，由于半导体器件具有不同尺寸，因此当待测试的半导体器件改变时，载板和操作设备需要相应地更换。对于更换而言，这带来了不期望的资源和时间的浪费。因此，需要在相同插入件中装载不同半导体器件的技术。在以上需求上开发的技术之一是第 10-2009-0084007号题为“Insert for carrier board of test handler(—种用于测试分选机的载板的插入件)，，的韩国专利申请公开(在下文中，被称为“相关技术1”)。在相关技术1中，插入件的主体(在相关技术1中被定义为“插入件主体”)是重复使用的，并且仅更换插入袋以使得可以获得资源的高再用性。相关技术1考虑到插入件主体的再利用，产生了经济效益。但是，必须执行用于检测插入袋是否很好地连接到主体的测试，并且这花费了许多时间以更换插入袋。另一方面，当半导体器件没有很好地装载在插入件中时，半导体器件会损坏或者在传送载板时下落。另外，由于与半导体器件不好的机械或者电接触，测试器会损坏。因此， 需要连续不断地研究和开发将半导体器件精确装载入插入件中的技术。
第 10-2009-0102167 号题为 “Unit for opening insert for test tray and method of mounting semiconductor device using the same ( 一禾中用于打开测试托盘的插入件的单元和使用该单元安装半导体器件的方法)”的韩国专利申请公开(在下文中，被称为“相关技术2”)是将半导体器件适当地装载入插入件的装载槽内的技术示例之一。

发明内容
考虑到以上内容，本发明提供了一种将不同尺寸半导体器件精确地装载在相同插入件中的技术。依照本发明的一个方面，提供了一种用于测试分选机的插入件，其包括主体，所述主体包括在其中装入半导体器件的装载槽；和一对锁闭装置，用于保持被装入所述装载槽中的所述半导体器件的两端，其中，在所述装载槽的底部具有暴露孔和多个出入孔，所述暴露孔用于向下暴露所装载的半导体器件的端部，所述多个出入孔用于通过所述一对锁闭装置的操作引导所述半导体器件的装载。依照本发明的另一方面，这里提供了一种与插入件连用的操作设备，其中所述插入件具有一对锁闭装置，所述一对锁闭装置配置成保持被装载在其上的半导体器件，所述操作设备包括操作板，用于使所述半导体器件能够装载在所述插入件上；和提升装置，用于提升和降下所述操作板，其中所述操作板包括多个操作销和多个引导销，所述多个操作销中的每两个构成一组以操作所述插入件的所述锁闭装置对，所述多个引导销中至少每两个构成一组以引导半导体器件装载在所述插入件中。


从以下实施方式的描述连同附图一起考虑，本发明的目标和特征将变得显而易见，其中图1是传统插入件的示意横截面图；图2A示意性示出了传统操作设备的透视图；图2B图解说明了由图2A中所示的操作设备执行插入件的打开操作的参照性横截面图；图3是传统取放装置的示意性透视图；图4是依照本发明实施方式的插入件的示意性俯视图；图5A和图5B是图4中所示的插入件的参照性俯视图；图6是依照本发明实施方式的操作设备的示意性透视图；图7和图8是用于描述图6中所示的操作设备的参照性视图；图9是适合于图4中所示的插入件的取放装置的一部分的示意性透视图；图10至图14是用于描述半导体器件的装载操作的参照性视图，该半导体器件的装载操作由图4中所示的插入件、图6中所示的操作设备、和图9中所示的取放装置来执行；以及
图15A和图15B是在关于半导体器件尺寸改变情况的描述中将参考的参照性视图。
具体实施例方式在下文中，将参考构成本发明一部分的附图来详细地描述本发明实施方式。关于以上实施方式，类似元件由类似参考标号指定并且这些元件的描述在本文中省略。(插入件的实施例)图4是依照本发明实施方式的插入件400的示意性俯视图。多个插入件400以矩阵形式被安装到载板(未示出)上，并且如图4图解说明的， 插入件400包括主体410和一对锁闭装置421和422。主体410具有在其中装载半导体器件的装载槽411，其中装载槽411的底部包括暴露孔412和多个出入孔，例如六个出入孔413a至413f。暴露孔412形成为向下暴露出已装载的半导体器件的电接触端部。图4示例性示出了能在其上装载BGA (球栅阵列)半导体器件的插入件。六个出入孔413a至413f形成为允许引导销由此穿过。引导销将稍后结合操作设备来描述。如图5A和图5B图解说明的，六个出入孔413a至413f在沿着经过装载槽411的中心C并等分装载槽411的等分线Ll和L2的方向上纵向地形成，以使得不论半导体器件 Dl和D2的宽度Sl和S2(S1 < S2)如何，底部的垂直开孔部分都可以位于半导体器件Dl和 D2的侧面。六个出入孔413a至413f之中，四个出入孔413a至413d是在沿着等分线L2方向上形成的纵向孔，并且用于加强底部强度的加固肋414形成在四个出入孔413a至413d和暴露孔412之间，如图4所图解说明的。但是，也有可能没有加固肋414，四个出入孔413a 至413d与暴露孔412彼此相通。一对定位凹口 41 和41 对角对称地形成在主体410的上转角处。这对定位凹口 41 和41 用来精确地限定与取放装置的拾取器的关系。这对锁闭装置421和422被提供以保持在装载槽411中已装载的半导体器件的两个端部，并且包括可旋转的锁闭部件421a和42 以及向锁闭部件421a和42 提供弹性回复力的弹簧421b和422b。由于锁闭装置421和422是本领域众所周知的，因此它们的详细描述将省略。(操作设备的实施例)图6是依照本发明实施方式的操作设备600的示意性透视图。如图6图解说明的，操作设备600包括操作板610和提升装置620。操作板610是薄方形板并且具有操作销611a和611b以及引导销61 至612f。两个操作销611a和611b组成一组并且用来操作插入件400的锁闭装置对421和 422。六个引导销61 至612f组成一组并被设在该对操作销611a和611b之间。当操作板610升起时，六个引导销61 至612f组成的组被升起并且被插入六个出入孔413a至 413f中，从而准备好引导半导体器件精确地装载到插入件400中。
该组引导销61 至612f具有面向彼此的三对，其中的一对(612e，612f)被设置成平行于操作销对61 Ia和611b，其余两对(61 , 612b)和(612c，612d)被设置成在垂直于操作销对611a和611b面向彼此方向的Pl和P2方向上面向彼此。如图7所图解说明的， 引导销61 至612f之间的距离被限定以使得半导体器件D能够被容纳在由引导销61 至612f限定的矩形区域中。此外，如图8所图解说明的，引导销61 至612f中的每个具有这样的上部随着前往引导销的下部，上部的直径逐渐增加，以使得在半导体器件的装载期间，半导体器件D 能够被精确地引导。另外，在引导销61 至612f之中面向彼此的一对，例如61 和612b， 其尖头顶部之间的距离T大于半导体器件D的宽度S,并且这对引导销底部之间的距离B等于半导体器件D的宽度S。在引导销61 至612f之中，面向彼此的这对引导销底部之间的距离B可以具有正公差以使得半导体器件D可平滑地下滑进由引导销61 至612f限定的内部矩形区域。提升装置620提起和降下操作板610，并且提升装置620可以由气压缸、液压缸等形成。(取放装置的实施例)图9是取放装置900的一部分的示意性透视图。取放装置900包括多个拾取器910、其上安装有多个拾取器910的主体920、固定条930和弹簧940。拾取器910中的每个包括用于吸取半导体器件的吸入垫911、用于限制吸入垫 911被插入插入件400的装载槽411中的深度的阻挡器913、以及对角对称地设在阻挡器 913的底部的一对定位销91 和912b。当拾取器910通过取放装置900的下降而降下时，阻挡器913阻止拾取器910下降超过拾取器910的底侧与插入件400的顶侧接触所需的极限。当拾取器910降下时，对应于定位凹口 41 和415b的一对定位销91 和912b 被插入插入件400的定位凹口 41 和415b内，从而精确地定位拾取器910和插入件400。 为此，定位销91 和912b的中心之间的距离等于定位凹口 41 和41 的中心之间的距
1 O固定条930与拾取器910彼此连接以固定拾取器910，使得拾取器910不旋转。弹簧940在主体920和拾取器910之间有弹性地支承主体920和拾取器910，以便当取放装置900下降时，拾取器910被阻挡器913阻止下降之后，弹簧940可以对超过下限的主体920的下降进行缓冲。(运行的实施例)随后，将描述通过插入件400、操作设备600和取放装置900来执行的半导体器件的装载。半导体器件从装载元件中被取放装置900取出，在载板上方移动，然后停止在取放装置900的拾取器910对应于安装在载板上的插入件400位置处，如图10所示。随着操作设备600运行以举起操作板610，操作销611a和611b操作锁闭装置421 和422以开启插入件400，而引导销61 至612f上升并穿过六个出入孔413a至413f，如在图11中图解说明的。操作设备600的操作可以与取放装置900取出并传送半导体器件的操作同时、在其之前、或者在其之后执行。随后，拾取器910从图11所示状态下降，然后如图12图解说明的，定位销91 和 912b插入定位凹口 41 和415b内，以使得拾取器910和插入件400精确地定位。当取放装置900从图12所示状态释放已取出的半导体器件D时，半导体器件D落下。同时，半导体器件D的侧端部被引导落下同时与该组引导销61 至612f的内侧保持接触，以使得半导体器件D可以精确地放置在装载槽411的底部上，如图13图解说明的。换句话说，由于引导销61 至612f的上部具有直径随着下降而增大的斜坡，因此半导体器件D下落至精确的装载位置，同时其位置沿着斜坡得到适当地控制，甚至当半导体器件D在早期状态中并未落在精确位置时。因此，如图7图解说明的，当半导体器件D已经完全落下时，半导体器件D被精确装在由引导销61 至612f的内侧限定的矩形区域中。尽管图12及其相关描述已经示出和解释了半导体器件D下落在引导销61 至 612f上方，但是半导体器件D可以特别地落在引导销61 至612f的上部(其直径随着下降而增大)。因此，半导体器件D的下落位置可以通过考虑操作设备600的结构和引导销 612a至612f的高度来选择。当操作设备600从图13所示状态相反地操作以降低操作板610时，由操作销611a 和611b操控的锁闭装置421和422松开，并且锁闭装置421和422保持半导体器件D，如图 14图解说明的，从而完成半导体器件D的装载。与此同时，在待测试的半导体器件的尺寸改变的情况下，例如，更大尺寸的半导体器件将被测试，仅只需根据待测试的半导体器件的尺寸来更换操作设备600的操作板610。图15A与图7—致，并且图15B图解说明了待测试的半导体器件D2尺寸大于图 15A示出的半导体器件Dl的情况。通过图15A和图15B的比较，当如图15B中所图解说明的测试具有比半导体器件Dl尺寸更大尺寸的半导体器件D2时，操作板被另一操作板替代， 其中替代的操作板的引导销61 '至612f'之间的距离与半导体器件D2的尺寸一致。在这种情况下，由于插入件400的出入孔413a至413f从等分线到外部纵向地形成，因此甚至当面向彼此的成对的引导销61 至612f或者61 '至612f'之间的距离增加时，引导销 61 至612f或者612a'至612f ‘也必定可以穿过出入孔413a至413f。相应地，如果穿过暴露孔412待暴露的半导体器件的端部至少是标准的话，那么有可能仅通过更换操作板610而不更换插入件400就可以支持具有不同尺寸的半导体器件的测试。这里，半导体器件的标准化端部的术语仅指的是半导体器件的最远端部能够位于暴露孔412的外部(参见图4，许多凹槽形成为对应于半导体器件的最远端部，以使得最远端部能够插入其中预定深度)，而不是指半导体器件端部的数量是相同的。依照以上描述的本发明，不同尺寸的半导体器件可以被装载在插入件中，从而提高资源的再利用。此外，尽管待测试的半导体器件会改变，由于仅更换操作设备的操作板，因此用于更换花费的时间减少了，并且增加了测试分选机的工作效率。此外，能够被插入插入件的装载槽中的任何半导体器件都可以精确地装载到位。虽然本发明已经示出和描述的内容参考了实施方式，但是本领域技术人员应该知道，可以作出不同的改变和修改而不偏离由所附权利要求限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于测试分选机的插入件，包括主体，所述主体包括在其中装载半导体器件的装载槽；和一对锁闭装置，用于保持装载入所述装载槽中的所述半导体器件的两端，其中，在所述装载槽的底部具有暴露孔和多个出入孔，所述暴露孔用于向下暴露所装载的半导体器件的端部，所述多个出入孔用于通过所述一对锁闭装置的操作引导所述半导体器件的装载。
2.如权利要求1所述的插入件，其中所述出入孔中的至少一个纵向地形成在从平分所述装载槽且穿过所述装载槽的中心的等分线，朝向所述装载槽的外部的方向上。
3.如权利要求1所述的插入件，其中加固肋形成在所述出入孔中的至少一个和所述暴露孔之间。
4.一种与插入件一起使用的操作设备，其中所述插入件具有一对锁闭装置，所述一对锁闭装置配置成保持装载在其上的半导体器件，所述操作设备包括操作板，用于使所述半导体器件能够装载在所述插入件上；和提升装置，用于提升和降低所述操作板，其中所述操作板包括多个操作销和多个引导销，所述多个操作销中的每两个构成一组以操作所述插入件的所述锁闭装置对，所述多个引导销中至少每两个构成一组以引导半导体器件装载在所述插入件中。
5.如权利要求4所述的操作设备，其中所述引导销具有从上到下增大的直径；其中在所述构成组的引导销中，横跨所述待装载于所述插入件中的半导体器件的面向彼此的一对引导销的顶部之间的距离大于所述半导体器件的宽度，并且所述一对引导销的底部之间的距离等于所述半导体器件的宽度而且具有正公差，以便能够容纳所述半导体器件。
全文摘要
一种用于测试分选机的插入件，其包括主体，所述主体包括在其中装入半导体器件的装载槽；和一对锁闭装置，用于持有被装入所述装载槽中的所述半导体器件的两端，其中，在所述装载槽的底部具有暴露孔和多个出入孔，所述暴露孔用于向下暴露所装入的半导体器件的端部，所述多个出入孔用于引导所述半导体器件的装载通过所述一对锁闭装置的操作。
文档编号G01R31/26GK102299088SQ20111017044
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月23日
发明者具泰兴, 柳晛准, 罗闰成, 黄正佑 申请人:泰克元有限公司