专利名称：测试半导体器件的装置和方法
技术领域：
本申请要求2003年7月14日递交的韩国专利申请第2003-48083号的权益，其整个公开内容在此被结合作为参考文献。
背景技术：
测试装置可分为在高温、室温、或低温条件下测试半导体器件的类型。
所述测试装置可通过递交多个待测试半导体器件并且经过一个测试头与所述半导体器件保持接触来实施测试。所述测试装置还根据所述测试的结果分类和装载所述器件。然后所述测试装置将所述器件输送到测试区以便同时测试32到64个器件。然后所述器件可在一个特定的温度环境下被测试，例如低温或高温环境。
这种半导体器件测试装置的例子被公开在韩国特开专利申请中(申请号10-1999-7001710(WO99/01776)，题目为“半导体器件测试装置和该装置中使用的测试托盘(Semiconductor Device Test Apparatus and Test TrayUsed In The Apparatus)”)。上述专利申请提供一种集成电路(IC)测试器，其能够减少完成所有IC测试所消耗的时间。用于测试的一恒温室和一出口室的内部长度(Y轴方向上的长度)大致与所述矩形测试托盘的宽度(端部边缘的长度)相对应。两个输送路径被安装成大致彼此平行，其从所述恒温室内的均热室通过恒温室内的测试器延伸到一出口室。或者，两个测试托盘被安装在所述测试托盘的输送路径的横向方向以便沿宽度较宽的路径同时运输物体。具有上述的结构，可以沿所述两个输送路径或所述宽度较宽的输送路径同时运输两个测试托盘。
一种测试托盘的例子被公开在Slocom专利(美国专利No.6,097,201)中。所述Slocom测试托盘的特征在于在一测试室内设置测试板的叠层并且将一个托盘插入所述叠层的测试板中来执行测试。通过将所述托盘推向所述板，使得所述托盘与托盘上的器件和所述测试板的一接触区相接触。
在通过上述半导体器件测试装置执行的操作中，控制所述器件的温度以有助于防止由于所述器件中产生热量而导致所述测试的可靠性下降。
日本特开专利公开(专利公开号2001-13201，题目为“测试IC器件的方法和装置(Method And Apparatus For Testing IC Device)”)公开一种用于控制所述器件温度的装置。所述装置包括一个室，在其中具有多个IC器件的输送托盘被运送，并且进行所述IC器件的测试；一用于加热或冷却所述IC器件到一预定温度的预热器；一在测试所述IC器件的电子特性时使用的接触推动器支架；和多个在测试的器件(DUTs)。所述接触推动器包括一个用于加热或冷却各IC器件的下部的IC接触型热源，和用于测量各IC器件温度的单独的温度传感器。
如上所述的半导体器件测试装置的缺点是各室(均热室，测试室和退均热室)是所述测试装置的单体结构的一部分。这样使得在所述装置出故障或不正常工作时检查所述测试装置非常麻烦。
在常规半导体器件测试装置中的半导体器件测试装置的另一缺点是用于供应一用户托盘(user tray)的用户托盘进料器(user tray feeder)和用于发送所述用户托盘的用户托盘发送器(user tray sender)在规定的位置上被使用。结果，在所述器件被测试之前所需的用户托盘进料器承担任务并且不能被使用，而且在所述器件被测试后所需的用户托盘发送器承担任务并且不能被使用，这样基于测试产品所述用户托盘进料器和发送器的数量随着时间就会增加。
又一缺点是构成所述测试托盘的插入件具有该插入件一个挨一个地接受所述器件的结构而使各测试托盘容纳32到64个器件。因此，对于一特定时间段，测试的器件数量受到限制使总产量下降。
上述半导体器件测试装置的又一个缺点是仅仅根据所述器件周围对流的空气流来控制器件的温度。因此，当所述器件被高度地加热时，所述温度控制效果较差。而且，空气流动被一插入件、一推进器或一个支持所述器件的插座所阻止，这有助于阻碍空气自由循环。
上述半导体器件测试装置的又一个缺点是用在该测试过程中的各个机械手运输装置总是高速移动，而与所述器件的实际测试时间无关。结果，所述机械手运输装置在工作中变得很疲劳。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一主体；一均热室(soak chamber)；一测试室；和一退均热室(desoak chamber)；其中所述均热室、所述测试室和所述退均热室可从所述主体上分开。
在本发明的另一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一主体；和在测试前后层叠装置的层叠器，所述层叠器包括用于层叠所述装置的用户托盘，所述用户托盘为相互可替换的而使所述用户托盘可在测试前层叠所述装置且在所述测试后层叠所述装置。
在本发明的再一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一主体；和在测试前后将装置层叠的层叠器，所述层叠器包括至少一个被预设计为具有层叠未测试器件的功能的用户托盘进料器及至少一个被预设计为具有层叠已测试器件的功能的用户托盘发送器，所述用户托盘的功能在层叠操作中可相互替换。
在本发明的又一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一主体；和布置在所述主体上的层叠器，所述层叠器具有一用户托盘进料器，其承载具有希望数量的待测试器件的多个用户托盘，及一用户托盘发送器，其承载根据测试结果分为等级的器件的多个用户托盘，根据所述测试的过程所述用户托盘进料器和用户托盘发送器在使用中可相互替换。
在本发明的又一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一测试室，其提供要求的测试空间；至少一个安装在所述测试室一侧的测试头；及一具有一插座块和多个插座引导件的插座组件，所述插座块以矩阵形式按照要求的间隔被安装在所述测试头上并且具有与多个器件接触的多个插座，所述插座引导件覆盖所述插座块的上部并且使多个插座引导件提供以穿过所述插座的接触针的多个窗口。所述半导体器件测试装置还包括一测试托盘，其承载多个插入件并且将所述插入件布置为矩阵形式，对应于所述插座的布置形式，所述插入件具有对应于多个插座的多个器件接受器以接受器件；和具有一匹配板、多个加压板和多个推动器的引线推动组件，所述匹配板被布置与所述测试头平行并且与一个驱动单元连接，所述加压板通过一对应于所述插入件布置形式的呈矩阵形式的接触块被布置在所述匹配板中，所述推动器被布置在所述加压板的侧面并且压所述器件的引线。
在本发明的另一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一测试室，其提供要求的测试空间；至少一个安装在所述测试室一端的测试头；安装在所述测试头上的多个插座；具有插入件的测试托盘，所述插入件接受多个器件以便与所述插座接触；及一引线推动器组件。所述引线推动器组件包括一用于压所述器件的引线的推动器，一在所述推动器上的加压板，一安装在所述加压板上的接触块，以及一与所述接触块的上部边缘接触具有多个通孔以将所述接触块的上部边缘打开的匹配板。所述半导体器件测试装置进一步包括穿透所述推动器内部的导体，所述导体使其自身的底部与所述器件的上表面接触，所述导体具有一穿过所述加压板的上部；及一个包括与所述导体的上部连接的中心和内部部分的散热器，所述散热器将从所述导体传导的热量辐射出去。
在本发明的另一个示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一穿孔的散热器，其包括一从所述穿孔散热器延伸的导体，所述导体在一测试周期中直接与器件接触以将所述器件在测试周期中产生的热散出。
在本发明的进一步的示例性实施例中，半导体器件测试装置包括一用于拾取在所述用户托盘进料器中处于等待状态的待测试器件并将所述器件安装到一测试托盘上的机械手，所述测试托盘在器件装载台上；一用于拾取被排放到装置卸载器上的器件并且用于搬运所述被排放的装置到根据测试结果的分类台上的多个分类机械手；及一用于拾取被搬运到所述分类台上的器件并且用于搬运所述器件到所述用户托盘发送器上的卸载机械手。所述装载机械手、分类机械手和卸载机械手的操作速度根据测试器件的速度来决定。
在本发明的另一个示例性实施例中，一种构造半导体器件测试装置的方法，包括在制造期间附接一均热室、一测试室和一退均热室到一主体上，使所述均热室、测试室和退均热室可以在以后被分离。
在本发明的另一个示例性实施例中，在一半导体器件测试装置中层叠器件的方法，包括预设至少一个用户托盘进料器，用于层叠未测试的器件；预设至少一个用户托盘发送器，用于层叠已测试器件；指定至少一个用户托盘进料器用于根据所述测试来层叠已测试器件；及在所述至少一个用户托盘进料器上层叠至少一个已测试装置。
在本发明的另一个示例性实施例中，一种使用半导体器件测试装置测试器件的方法，包括提供一具有要求的测试空间的测试室；安装至少一个在所述测试室一侧的测试头；布置一具有一插座块和多个插座引导件以形成插座组件，所述插座块以要求的间隔呈矩阵形式安装在所述测试头上并且具有与多个器件接触的多个插座，所述插座引导件覆盖所述插座块的上部并且使多个插座引导件提供有穿过所述插座的接触针的多个窗口；使用一测试托盘装载多个插入件；布置所述插入件为对应于所述插座的布置的矩阵形式，所述插入件具有多个器件接受器以相应于多个插座接受器件；并且组装一引线推动器组件，以包括一匹配板、多个加压板和多个推动器，所述匹配板被布置成与所述测试头平行并且与一个驱动单元连接，所述加压板通过一对应于所述插入件布置形式的矩阵形式的接触块被布置在所述匹配板上，所述推动器被布置在所述加压板的侧面并且压所述器件的引线。
在本发明的另一个示例性实施例中，一种测试半导体器件的方法，包括该将从所述穿孔散热器上延伸出去的导体在测试期间与所述器件接触，以将来自所述器件的热量散出；并且通过所述散热器的穿孔使空气流动以与所述散热器、所述导体及所述器件接触，从而有助于在所述测试周期中控制所述器件的温度。
在本发明的另一个示例性实施例中，一种控制半导体器件测试装置的机械手速度的方法，包括发送控制信号给至少一个搬运测试用器件的机械手；检测测试用时间；相对于所检测的测试时间计算所要求的机械手的速度值；并且将计算出的速度值赋给相应机械手以控制所述机械手的速度。
由下面的详细说明并结合附图，上述内容将会更清楚地理解，附图中图1为表示根据本发明一示例性实施例的半导体器件测试装置的结构的示意性透视图；图2为表示根据本发明一示例性实施例的图1的示意性平面图；图3A-E为说明根据本发明一示例性实施例的用户托盘如何被使用的示意性图；图4为表示根据本发明一示例性实施例的半导体器件测试装置的室分离结构的示意性透视图；图5为表示根据本发明一示例性实施例的图4所示部分的示意性平面图；
图6为表示根据本发明一示例性实施例的测试室的上部的示意性透视图；图7为表示根据本发明一示例性实施例的图4中的半导体器件测试装置的示意性剖面图；图8是根据本发明一示例性实施例的图6中所示的半导体器件测试装置部分的示意性分解图；图9是根据本发明一示例性实施例的图8中的半导体器件测试装置部分的示意性剖面图；图10为表示根据本发明一示例性实施例的测试托盘的示意性平面图；图11为根据本发明一示例性实施例的图10中所示测试托盘的局部示例性剖视图；图12是根据本发明一示例性实施例的图9中所示部分的示意性透视图；图13、14A、14B和15为根据本发明一示例性实施例的图12中的部件的示意性放大图；图16为图9中所示部分的示意性分离透视图，其是从与根据本发明一示例性实施例的图12中的相反方向观察；图17到19为根据本发明一示例性实施例的图16中的部件的示意性放大图；及图20为表示如何控制根据本发明一示例性实施例的半导体器件测试装置中的机械手速度的流程图。
具体实施例方式
下面参考附图对本发明的示例性实施例进行说明。
半导体器件测试装置现在参考图1到5对半导体器件测试装置的一示意性实施例进行描述。
图1为表示根据本发明一示例性实施例的半导体器件测试装置的结构的示意性透视图。图2为根据本发明一示例性实施例的图1的示意性平面图。图3A-E为说明根据本发明一示例性实施例的用户托盘如何被使用的示意性图。图4为表示根据本发明一示例性实施例的半导体器件测试装置的室分离结构的示意性透视图。
参考图1和2，所述半导体器件测试装置包括一测试处理器200和一测试头300。
所述测试处理器200将待测试的器件传送到安装在所述测试头300中的插座上，根据所述测试的结果对所述器件进行分类，并且执行将被分类的器件装载到一个托盘上的操作。所述测试处理器200包括一个层叠器210、一个器件装载器220、一个室250、一个分类器270和一个器件卸载器290。
所述层叠器210包括一个用户托盘进料器，用于装载待测试器件；及一个用户托盘发送器，用于装载根据测试已经被测试的器件(为了描述的方便，所述用户托盘进料器和所述用户托盘发送器在图5、6、8和9中用标号214和214’来表示)。
由于所述用户托盘进料器214和所述用户托盘发送器214’具有相同的结构，如参考图3所述，它们可以相互替换地使用。
如图3A-E所示，在进行测试前配置多个(例如4个)用户托盘进料器214，并且剩余的用户托盘进料器214被配置作为用户托盘发送器214’。为了描述简单起见，已经被配置的所述4个用户托盘进料器用L1、L2、L3和L4表示，而被配置用作所述用户托盘发送器214’的所述用户托盘进料器由UL1、UL2、UL3和UL4表示。
如图3A所示，通过从所述4个用户托盘进料器L1、L2、L3和L4提供一包含待测试器件的用户托盘211来进行所述测试操作。在进行所述测试操作中，所述用户托盘211被装载在所述用户托盘进料器L4上并且被馈送至测试室中并被测试。包含已测试和已分类器件的用户托盘211’被装载在配置为用户托盘发送器的用户托盘进料器UL1、UL2、UL3和UL4上，如图3B所示。如果接下来的测试操作显示所述用户托盘进料器L4是空的，如图3C所示，所述用户托盘进料器L4被配置为新的用户托盘发送器UL5，如图3D所示。通过进行后续的测试操作，包含已测试器件的所述用户托盘211’被装载在所述新配置的用户托盘发送器UL5上，如图3E所示。
如上所述，所述层叠器210不是一个所述用户托盘进料器214或所述用户托盘发送器214’的固定部分。而且，所述层叠器210的使用可随着所述测试过程的进展而变化。结果，所述层叠器210可以被更有效地使用而不管其空间的限制，不会增加分配给用户托盘发送器和用户托盘进料器的净资源。
在上述示例中，尽管所述用户托盘进料器和用户托盘发送器的总数量为8个并且用于所述用户托盘进料器的数目为4个，然而用户托盘进料器及用户托盘发送器的总数量不必限制为总共为8个。而且，用户托盘进料器的数量不必限制为总共为4个。
参考图1和2，所述层叠器210包括所述用户托盘进料器214和用户托盘发送器214’，它们分别具有托盘支持框213和213’。所述用户托盘进料器214和所述用户托盘发送器214’准备装载所述用户托盘211和211’的空间。所述托盘支持框213和213’包括一装载和卸载设置板215和215’，它们执行上升和下降操作。安装在所述装载设置板215上的所述用户托盘211从所述测试装置的主体201的上部装载窗口201a提取并且处于等待状态。所述待测试器件(其被安装在所述用户托盘211上)首先使用一装载机械手217被输送到一精密器(preciser)218处，在该处修正待测试器件的位置。使用所述装载机械手217将被输送到所述精密器218处的所述待测试器件重新装载到一测试托盘240上，该测试托盘240位于一止动的装载器P1内。
在一示意性实施例中，所述装载机械手217包括安装在所述主体201上部的两个轨道217a、一在所述测试托盘240和从所述装载窗口201a中抽出的所述用户托盘211之间水平运动的可移动臂217b。所述可移动臂217b利用所述两个轨道217a移动。所述装载机械手217附加地包括一由可移动臂217b支持的可移动头217c，可移动头217c在垂直于所述可移动臂217b移动的方向上沿所述可移动臂217b运动。
可移动头217c具有吸附头217e，从吸附头217e向下安装。所述吸附头217e通过抽吸空气从所述用户托盘211中吸附所述待测试器件并且重新装载所述待测试器件到所述测试托盘240上。
所述测试托盘240被安装在一测试托盘传送器221上，该传送器沿所示X轴方向运动并且搁在所述装载器P1上同时处于等待状态。所述测试托盘传送器221沿下文描述的传送轨道被搬运到分类器270的卸载器P2处。
所述测试托盘240在所述装载器P1中被装载所述待测试器件并且被移送到所述室250中。所述待测试器件在它们被安装在所述测试托盘240上的状态下被测试。
所述室250包括一均热室251、一测试室253和一退均热室257。所述均热室251使所述待测试器件经受高温或低温以受力。所述测试室253测试在所述均热室251中经受压力后的器件。所述退均热室257将在所述测试室253内经受高温的器件冷却并且将在所述测试室253中经受低温的器件加热。在多数情况下，器件在所述测试室253内经受极度加热。
如图5所示，在所述均热室251和所述退均热室257中分别包括转换器251a和257a，它们将所述测试托盘240从水平位置变为垂直位置。
所述室250可以与所述主体201分离，如图3和4所示。所述均热室251和所述测试室253可以构成为一体，其能够沿所示Y轴与所述主体分离。所述退均热室257可以构造成沿所示X轴分离。
一滑动装置258可以用于分离所述室，其被构成为一个LM(LinearMotion，线性运动)引导件或类似物。由于所述室被构造成与主体分离的形式，检查和修理各种包括在所述主体201内部的机械和电路部件很容易。尽管上述示意性实施例公开所述退均热室257、均热室251和测试室253与所述主体201分离，本领域普通技术人员会意识到可以使用将所述退均热室257、均热室251和测试室253与所述主体分离的各种组合来获得本发明的优势。
参考图1和图2，在测试期间被使用的并且在所述退均热室257内的所述测试托盘240’从所述退均热室257转送到所述卸载器P2。当所述测试托盘传送器221上的所述测试托盘240被拉入所述均热室251中时，所述装载器P1上的所述测试托盘传送器221被搬运到所述卸载器P2并且处于等待状态。因此，已测试的测试托盘240’停留在所述测试托盘传送器221上并且然后被搬运到由分类机械手273分类的各分类台274上。在此，由于分类台274的接受器具有一个相关区域来根据测试等级接受所述器件，因此所述分类机械手273停止在一个位置，在该位置处其吸住所述测试托盘240’上用于分类的所述器件。
所述分类机械手273包括一X轴引导导轨273a和一沿X轴引导导轨273a移动的可变手(variable hand)273b，所述引导导轨和所述可变手是一对。
所述分类台274被安装在一个放在所述Y轴方向的引导螺杆275上以在Y轴方向上移动。当所述器件由所述测试托盘240’从所述测试托盘240’搬运到所述分类台274时，其上具有空的测试托盘240’的所述测试托盘传送器221再次沿所述X轴被搬运并且在所述装载器P1中处于等待状态。
参考图1和2，当所述分类台274移动到一个器件卸载位置P3时，一个卸载机械手291拾取装载在所述分类台274上的器件并且将它们搬运到所述层叠器210的用户托盘发送器214’上。在此，所述卸载机械手291包括安装在主体201上的两个轨道291a；所述卸载机械手与所述装载机械手217具有相同的结构。所述卸载机械手291还包括一个沿Y轴移动的可移动臂291b，如图所示，其沿所述两个轨道291a和291a在所述分类台274和安装在所述用户托盘发送器214’的卸载设置板215’上的所述用户托盘211’之间移动；以及一如图所示沿X轴移动的可移动头291c，其被所述可移动臂291b所支持。所述可移动头291c具有一个向下安装的吸附头291e，并且所述吸附头291e搬运所述已分类并保持在所述分类台274上的器件到根据个体质量、种类及等级被分开的所述用户托盘发送器214’。当所述器件被搬运且被装载到所述用户托盘211’(所述用户托盘211’已被放在所述用户托盘发送器214的装载设置板215上)并且填充所述用户托盘211’时，所述用户托盘211’下降到所述用户托盘发送器214’的支持框213’的内部并且被装载在所述支持框213’上。
增加可被测试的器件的数量在本发明的另一个示意性实施例中，提供了一个所述测试托盘240的插入件330和一个装载推动器组件350和一个所述测试头300的插座组件310，这有助于增加单位时间内能够被测试的器件的数量。该示意性实施例具有与图1到图5所示的测试处理器相同的结构。该实施例参考图6到19来进行描述。
图6为表示根据本发明一示例性实施例的测试室的上部的示意性透视图；图7为表示根据本发明一示例性实施例的图4中的半导体器件测试装置的示意性剖面图；图8是根据本发明一示例性实施例的图6中的半导体器件测试装置部分的示意性分解图；图9是根据本发明一示例性实施例的图8中的半导体器件测试装置部分的示意性剖面图；图10为表示根据本发明一示例性实施例的测试托盘的示意性平面图；图11为根据本发明一示例性实施例的图10中所示测试托盘的局部示意性剖视图；图12是根据本发明一示例性实施例的图9中部分的示意性透视图；图13到15为根据本发明一示例性实施例的图12中的部件的示意性放大图；图16为图9中所示部分的示意性分离透视图，其中从与根据本发明一示例性实施例图12中的相反方向上观察；图17到19为根据本发明一示例性实施例的图16中的部件的示意性放大图。
参考图6到8，一测试室253包括一测试头300、一测试托盘240、一引线推动器组件350和一驱动单元390。
如图8所示，多个插座组件310以矩阵的形式按照要求的间隔被布置在一测试头300上。参考图12，所述插座组件310包括一插座块311，其被安装在所述测试头300上；一电路板313，被安装在所述插座块311的上部；多个插座315，被布置在所述电路板313上，例如，具有两排和两列的矩阵形式；及覆盖所述电路板313的上部并且备有让所述插座315的接触针315a通过的多个窗口317a的插座引导件317。而且，如图13、16和19所示，一槽盒(pocket)位置决定针315c形成在所述测试头300上，该针穿过并插入到一个形成在所述插座引导件317中的通孔317b内。所述槽盒位置决定针315c用于确定所述插座引导件317的位置并且被插入到以后阐述的形成在槽盒337的底部的位置决定槽337e内，以便确定所述槽盒337的位置。形成一加强肋317c突出在所述插座引导件317的上部边缘。所述插座组件310在所述测试头300上构成为例如4排8列，使其能够同时测试128个器件。如图17所示，所述插座315在其下部具有一个固定突出部315b，所述突出部被插入所述线路板313中。
虽然使用本发明的示意性实施例可以测试128个器件，但本发明较大或较小的实施例可测试更多或更少的器件。
所述测试托盘240接受插入件330以容纳待测试器件，如图10和11所示，并且具有一矩形框架241，其中形成多个子框架241a和241b作为栅格的形式。形成在所述栅格的子框架上的所述空间C是其上装载插入件330的位置，并且空间C的配置与插座组件310相同，例如为4排8列。一个具有一插入件固定孔241c’的安装件241c被布置在所述子框架241a的两侧。所述插入件330具有一固定孔331，其与所述插入件固定孔241c’相连，如图11所示，并且两个孔被一个插入件紧固件333固定。所述插入件紧固件333由具有在中心部的叉状部333a的圆柱形形成，并具有与所述安装件241c的底部接触并被止动的止动件333b、及一穿过所述固定孔331并且钩住所述插入件330的上表面的钩333c。
所述插入件330具有一插入件接受器335，其被布置为2排2列，其与如图14A所示的插座315的布置结构相同。所述槽盒337接受所述器件360并且被安装在所述插入件接受器335中。所述槽盒337具有一矩形盒体形状和开口顶部以接受所述器件360。一长的引线通孔337b形成在所述底表面337a的两侧，以使器件360的引线361可穿过所述通孔。一第一引导件337c布置在所述引线通孔337b的不同侧，其引导所述器件360的装载操作。一第二引导件335a布置在所述插入件330中，其与所述槽盒337的两侧接触。上述的结构可以允许所述器件360适当地定位和安全地安装。
所述槽盒337和所述插入件330之间的关系如下。参考图14A和18，所述槽盒337在其两端具有一固定件337d，固定件337d具有在对角线方向上形成的通孔337d’。一固定孔336形成在所述插入件330中，其与所述固定件337d上的通孔337d’相对准。并且一槽盒紧固件338穿过所述通孔337d’和所述固定孔336并且将所述槽盒337固定在稳定的位置。所述槽盒紧固件338具有与图15所示的插入件紧固件333相同的结构。如图14B所示，其由一在中心部具有一叉状部338a的圆柱体338b和一止动件338c形成。所述止动件338c的下部被止动在所述插入件的底部。在所述叉状部338a的上部形成一钩部338d。所述叉状部338a穿过固定孔336和所述通孔337d’，并且被契合。当所述叉状部338a穿过固定孔336和所述通孔337d’后，所述钩部338d钩住所述插入件330的上部并且被固定。一槽盒紧固件338的体338b的外径形成为小于所述固定孔336和所述通孔337d’的内径，使得当槽盒337被固定到所述插入件330上时具有某些灵活性。这种布置有助于引导在所述器件360和所述插座315的接触针315a之间的接触位置的确定。在所述槽盒337的固定件337d形成一例的相对一侧，如图18所示形成一位置决定槽337e，并且如图15所示在所述插座315上形成的一槽盒位置决定针315c被插入到所述槽内。
如图9所示，所述引线推动器组件350和所述驱动单元390包括一压迫被安全地安装到所述槽盒337上的所述器件360的引线361的推动器351，一与所述推动器351的上部接触的加压板353，一安装在所述加压板353上的接触块355和一与所述接触块355的上部接触的匹配板357，及一安装在所述匹配板357和所述加压板353之间的第一弹性件358。另一方面，所述驱动单元390包括一安装在所述匹配板357后面的驱动板391，及至少一个安装在所述驱动板391后部的驱动轴393。所述第一弹性件358为一个压簧，保持所述加压板353在所述驱动板391未被驱动时处于延伸的状态。当与所述驱动板391接触的所述匹配板357朝着所述测试头300移动并且然后所述推动器351的下部压迫所述引线361时，所述推动器351以要求的压力压迫所述引线。
参考图9说明一个限制所述匹配板357向前移动位置的结构。所述结构包括形成在所述加压板353底部的多个第一和第二加压板伸出针353a和353b，在所述插入件330周围形成的第一和第二位置决定孔339a和339b以使加压板伸出针353a和353b插入，及一形成在所述插座引导件317的上表面的插座引导件伸出针317e以便与所述第一加压板伸出针353a的底部接触。在此，所述第二加压板伸出针353b尽可能长以便与所述插座引导件317的上表面接触，并且所述第二加压板伸出针353b的长度成为所述插座引导件伸出针317e的长度加上所述第一加压板伸出针353a的长度。由于上述的结构，所述引线推动器组件350的压迫长度被限制，并且引导引线推动器组件350与引线推动器组件350、所述插入件330和所述插座组件310的位置对准。因此，所述器件360的引线361的各接触针315a获得良好的接触。
如上所述，当所述插入件330的器件接受器335、所述插座组件310的插座315和所述引线推动器组件350的所述推动器351被布置成2排2列后，并且其单元插入件330、所述插座组件310和所述引线推动器组件350被布置成4排8列后，与两个测试头300接触的、被布置为两个区段并且被装载在所述测试托盘240上的256个器件被同时测试。由于这样的结构，能够在单位时间内同时测试比128个器件多一倍数量的器件。
温度控制本发明的另一个示意性实施例除了采用温度控制通风装置430和一个用于在热传导方法中冷却所述器件360的散热器403外，与本发明示意性第二实施例相同。本示意性实施例的详细结构将参考图6到9、13和19进行描述。
使用传导方法冷却所述器件360的热量的结构在图9中显示，如图9所示，一传导体401被布置穿过所述推动器351的内部使所述传导体401的上部通过所述加压板353。所述传导体401包括一器件接触部401a，其底部被形成一相应于所述器件的矩形板型；以及形成为直立在所述器件接触部401a的上表面的一支持轴401b，所述支持轴401b的上部被连接到一个散热器403上。所述支持轴401b具有其端部401d，并且一第二弹性件405被安装在要穿过所述加压板353内部的所述支持轴401b的外面。所述第二弹性件405为一个压簧，当所述引线推动器组件350不被压迫时其保持在延伸状态，并且当所述引线推动器组件350被压迫时以要求的压力压迫所述器件360使得所述器件接触部401a与所述器件360的上部接触。
参考图13，所述散热器403形成为一个圆柱体，其具有圆周上的多个凸凹部403a以增加热辐射面积。所述散热器403帮助将从导体401传导的所述器件360的热量辐射出去。而且，一接触块353使所述散热器403在其内部，该接触块353具有一穿透部354，该穿透部的上表面和四个边开放以形成从下文阐述的温度控制通风装置430吹出的空气流动的通道。
为了用温度控制空气使所述散热器403通风，所述温度控制通风装置430被安装在测试室253的下后侧，如图6和7所示。所述温度控制通风装置430具有一个风扇433和一在壳体431内的换热器(未显示)。所述温度控制通风装置430使用风扇433抽吸来自测试室253内部的空气并且使用换热器将该空气排放到所述测试室253的外部，使得测试室253内部保持在要求的温度条件(高温或低温)。上述的所述空气循环结构包括一带有多个空气通过孔357a的匹配板357。一安装在所述匹配板357后部的驱动板391具有位置与所述空气通过孔357a相对应的多个空气通道孔391a。
为了引导从所述温度控制通风装置430供应的温度受控空气，一与所述驱动板391的两侧接触的柔性管441被安装在所述驱动板391的后部，如图6、7和8所示。所述柔性管441为一个矩形的两端开口的管，一端与所述驱动板391的四个边接触。使用所述柔性结构的原因是提供一种结构，其中所述驱动板391可灵活地面朝前或朝后运动操作。一固定管443被安装到所述柔性管441的另一端。所述固定管443被安装在一要求的位置使其一端插入所述柔性管441。所述固定管443为矩形盒状且具有一开口的表面。所述开口表面与所述柔性管441连通。所述固定管443被连接到一个与所述温度控制通风装置430连通的连接管433a上。
现在对使用上述结构控制所述器件360的温度的操作进行说明。
首先，当所述器件360在其与所述插座315的接触针315a接触的状态下被测试时，所述器件360辐射热量。在该位置下，所述器件360的热量通过与所述器件360的上表面接触的所述传导体401被传导，并且所述传导体401与所述散热器403连接以将传导的热量释放出来。因此，通过所述温度控制通风装置430排放的温度受控空气通过所述连接管433a流入所述固定管443和所述柔性管441。所述空气进一步通过所述驱动板391上的空气通过孔391a和所述匹配板357的空气流过孔357a流入所述散热器403。所述流入的空气再次被排入所述温度控制通风装置430的位置处。这里，图13所示被安装在所述散热器403周围的所述接触块355具有通孔355a，因此有助于循环空气。所述温度控制通风装置430导致空气流动接触所述散热器403及所述器件360，以便在测试周期中帮助控制器件的温度。
因此，通过所述器件360直接与上述结构接触以及用热传导的方法控制温度，能够有效地将高度加热的器件360冷却。
装载机械手自动速度控制图20为表示如何自动控制如图1、2、4和5所示的一装载机械手217、一分类机械手273和一卸载机械手291的速度的示例的流程图。该流程图表示怎样自动控制与测试时间有关的所述机械手217、273和291的速度以便更有效地使用这些机械手并且减少疲劳的一个示例的方法。下面描述图20的示意性流程图。
首先，通过操作所述机械手217、273和291实施一测试(S100)，并且检测在所述室253内进行测试的时间(S200)。利用检测的测试时间来进行比较和决定，计算对应所述测试时间的各机械手217、273和291的各驱动速度(S300)，并且给各机械手217、273和291安排新的指定速度值(S400)。然后，各机械手217、273和291使用新的指定速度值工作并且继续进行所述测试(S500)。
通过检查所述测试托盘240的所述器件360与所述测试头300接触的点及从所述测试头300分离的点并且计算这两点之间的时间来进行所述测试时间的检测。在另一个检测测试时间的方法中，各器件被测试且各测试时间被储存在一个特定的数据库中，使得相应于各器件的测试时间值可以提供给类似器件的后续测试。
结论如上所述，本发明的示意性实施例提供层叠器操作，容许用户托盘进料器具有类似用户托盘发送器的功能且用户托盘发送器具有类似用户托盘进料器的功能。
本发明的示意性实施例使用能够从主体上分离的室的结构，进一步有助于使主体内部的检查和修理更容易。而且，本发明的示意性实施例通过改进在一测试托盘上层叠的插入件结构并且通过改进测试头和引线推动器组件的结构，容许单位时间内测试器件的数量增加。以及，本发明的示意性实施例有助于防止机械手以不必要的高速度工作而导致长时间所述机械手不必要的疲劳的问题。
而且，在本发明的示意性实施例中，通过采用一热传导方法，其中所述器件直接与一冷却器接触来加强对所述器件的冷却，使得由于所述器件自身发热导致的器件周围温度的升高可以被减少或被防止。
虽然为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，本领域普通技术人员明白在不背离由所附权利要求所公开的本发明的精神和范围情况下可以作出各种修改、添加和替换。例如，被公开的所述硬件为特殊的公开。其它本领域普通技术人员公知的等同的硬件和硬件结构也可以被使用以获得本发明的优点。
权利要求
1.一种半导体器件测试装置，包括一主体；一均热室；一测试室；一退均热室；其中所述均热室、所述测试室和所述退均热室可以与所述主体分离。
2.如权利要求1所述半导体器件测试装置，其中所述均热室、所述测试室和所述退均热室可以使用滑动单元与所述主体分开。
3.一种半导体器件测试装置，包括一主体；及一层叠器，用于在测试前和后将器件层叠，所述层叠器包括用于层叠所述器件的用户托盘，所述用户托盘可以互换使得该用户托盘在测试之前层叠所述器件及在测试之后层叠所述器件。
4.如权利要求3所述半导体器件测试装置，其中所述用户托盘根据测试的过程被互换。
5.一种半导体器件测试装置，包括一主体；一层叠器，用于在测试前和后将器件层叠，所述层叠器包括至少一个被预设为具有层叠未被测试器件的功能的用户托盘进料器和至少一个被预设为具有层叠已测试器件的功能的用户托盘发送器，所述用户托盘在层叠器操作期间功能可以互换。
6.一种半导体器件测试装置，包括一主体；和一布置在所述主体内的层叠器，所述层叠器具有一装载具有要求数量的待测试器件的多个用户托盘的用户托盘进料器和一装载具有根据测试结果的等级来分类的器件的多个用户托盘的用户托盘发送器，所述用户托盘进料器和所述用户托盘发送器根据所述测试的过程在使用中被互换。
7.如权利要求6所述半导体器件测试装置，还包括一用于接纳从器件装载器输入的测试托盘并且用于预加热或预冷却所述器件的均热室；一用于将在所述均热室中被预加热的器件与测试头的插座连接并且进行测试的测试室；一用于接纳从所述测试室排出的所述测试托盘并且在将它们恢复到室温后将它们排到器件卸载器上的退均热室；其中所述均热室、所述测试室和所述退均热室可以使用滑动单元与所述主体分开。
8.如权利要求7所述装置，其中所述均热室和所述测试室制成为一体以便从相同的方向被分离。
9.如权利要求7所述装置，其中所述退均热室能够在与所述均热室和所述测试室的分离方向相同的方向上被分离。
10.如权利要求6所述半导体器件测试装置，还包括一装载机械手，用于拾取在所述用户托盘进料器内的处于等待状态的待测试器件并且将它们安装到器件装载台上的测试托盘上；一分类机械手，用于拾取被排出到所述器件卸载器的所述器件并且用于根据测试的结果将它们搬运到多个分类台上；及一卸载机械手，用于拾取被搬运到所述分类台上的器件并且用于将它们搬运到所述用户托盘发送器。
11.一种半导体器件测试装置，包括一测试室，用于提供要求的测试空间；至少一个安装在所述测试室内一侧的测试头；一插座组件，具有插座块和多个插座引导件，所述插座块以矩阵的形式按照要求的间隔被布置在所述测试头上并且具有与多个器件接触的多个插座，所述插座引导件覆盖所述插座块的上部，并且所述多个插座引导件设置有多个窗口以用于使所述插座的接触针从中穿过；一测试托盘，用于装载多个插入件并且用于对应于所述插座的布置形式将所述插入件布置成矩阵形式，所述插入件具有对应于所述多个插座的多个器件接受器以便接受器件；及一引线推动器组件，具有一匹配板、多个加压板和多个推动器，所述匹配板被布置为与所述测试头平行并与一驱动单元连接，所述加压板通过一接触块被布置在所述匹配板中呈现对应于所述插入件布置形式的矩阵形式，所述推动器被布置在所述加压板的一侧并压迫所述器件的引线。
12.如权利要求11所述装置，其中所述插座组件包括四个插座，所述插入件包括四个插入件接受器，并且所述加压板包括四个推动器，所述插座、插入件和推动器被布置为2排2列。
13.如权利要求12所述装置，其中具有通孔的伸出固定件被形成在槽盒的两端；所述装置还包括一与所述固定件的所述通孔连通的固定孔，所述固定孔为所述插入件的部件；及一具有一圆柱体的槽盒紧固件，所述圆柱体具有一叉状部；一止动器，所述止动器被插入到所述通孔和所述固定孔内，所述止动器被形成在所述圆柱体下面并且被止动在所述插入件的底部下方；及一钩，所述钩被插入到所述通孔和所述固定孔内，所述钩被形成在所述体上并且在所述槽盒的上表面上被钩住。
14.如权利要求12所述装置，其中在所述槽盒的内部的四个边的周围形成第一引导件；及引导所述器件的装载操作的第二引导件，所述第二引导件被形成在所述插入件接受器的两端。
15.如权利要求11所述装置，其中所述插座组件、所述插入件和所述加压板分别以4排8列形式被布置在所述测试头、所述测试托盘和所述匹配板上。
16.如权利要求15所述装置，其中所述槽盒紧固件被形成为使得所述体的外径小于所述通孔和所述固定孔的内径以使所述槽盒具有活动性。
17.如权利要求11所述装置，其中所述插入件接受器具有一接受所述器件的槽盒。
18.如权利要求17所述装置，其中所述插座具有在其下部的一固定突起及在其上部的一槽盒位置决定针，所述突起被插入到所述插座块内，所述槽盒位置决定针穿过在所述插座引导件的窗口周围形成的所述通孔。一位置决定槽被布置在所述槽盒的下部，所述槽盒位置决定针插入到其中。
19.如权利要求18所述装置，其中所述第一弹性件为一螺旋压簧。
20.如权利要求18所述装置，其中多个第一和第二位置决定孔被形成在所述插入件的侧面；第一加压板突出针和第二加压板突出针被插入到所述和第一和第二位置决定孔中，该第一加压板突出针和该第二加压板突出针形成在所述加压板的四个边上；以及一插座引导件突出针，其从所述第一位置决定孔的下部被插入，所述插座引导件突出针被形成在所述插座引导件的上部。
21.如权利要求11所述装置，还包括设置在所述匹配板和所述加压板之间的第一弹性件。
22.如权利要求21所述装置，其中所述第二加压板突出针插入所述第二位置决定孔中的长度足够长以致所述第二加压板突出针与所述插座引导件的上表面接触；且所述第一加压板突出针的长度足够长以致所述第一加压板突出针和一起插入所述第一位置决定孔中的所述插座引导件突出针的总长度与所述第二加压板突出针的长度相同。
23.如权利要求11所述装置，其中在所述插座引导件的上边缘形成一突出的加强肋。
24.如权利要求11所述装置，其中具有垂直布置的两个测试头。
25.一种半导体器件测试装置，包括一测试室；至少一个安装在所述测试室一侧中的测试头；安装在所述测试头上的多个插座；一测试托盘，具有一接受将要与所述插座接触的多个器件的插入件；一引线推动器组件，包括，推动器，用于压迫所述器件的引线，在所述推动器上的加压板，被安装在所述加压板上的接触块，以及一匹配板，与所述接触块的上部边缘接触并且具有多个通孔以打开所述接触块的上部边缘；一传导体，其穿过所述推动器的内部，所述传导体使其底部与所述器件的上表面接触，所述传导体具有穿过所述加压板的上部；及一散热器，包括与所述传导体的上部连接的中心和内部，所述散热器辐射从传导体传导的热量。
26.如权利要求25所述装置，其中所述传导体包括，与所述器件接触的第一表面的器件接触部分；在所述器件接触部分的第二表面上的突出支持轴，所述传导体穿过所述加压板的上部；以及一安装在所述加压板通过处的所述支持轴的外侧的弹性件。
27.如权利要求26所述装置，其中所述弹性件是一螺旋压簧。
28.如权利要求25所述装置，其中所述散热器被形成为圆柱形并且在其外表面上具有多个凸凹以增加散热面积。
29.如权利要求25所述装置，其中所述接触块的上表面和四个侧面具有通孔，以使通过所述匹配板的通孔输入的空气容易沿四个侧面扩散。
30.如权利要求25所述装置，还包括对应于所述匹配板的空气通道孔的空气通道孔位于所述匹配板的后部；一设置有一驱动轴的驱动板位于所述匹配板的后部；一与所述驱动板连接的两端开口的柔性管；一矩形盒状固定管，其侧面开口与所述柔性管连接，并位于所述柔性管的一端；并且一在所述测试室内部的温度控制通风装置，所述温度控制通风装置通过所述柔性管为所述测试室的一侧提供温度受控空气，并且在温度受控空气已经与所述散热器接触后，使温度受控空气通过所述匹配板和一测试托盘之间的空间被输入。
31.一种半导体器件测试装置，包括一穿孔散热器，包括从所述穿孔散热器延伸的传导体，所述传导体在测试周期中直接与所述器件接触，以扩散所述器件在所述测试周期中产生的热量。
32.如权利要求31所述装置，还包括一温度控制通风装置，其导致空气流过所述穿孔散热器，与所述散热器接触，与所述传导体接触并与所述器件接触，以有助于控制所述器件在测试周期中的温度。
33.一种半导体器件测试装置，包括一装载机械手，用于拾取所述用户托盘进料器内的处于等待状态的待测试器件并且将它们安装到器件装载台上的测试托盘上；一分类机械手，用于拾取被排出到所述器件卸载器的所述器件并且用于根据测试的结果将排出的所述器件搬运到多个分类台上；及一卸载机械手，用于拾取被搬运到所述分类台上的器件并且将所述器件搬运到所述用户托盘发送器；其中所述装载机械手、分类机械手和卸载机械手的操作速度要根据测试器件的速度来决定。
34.一种半导体器件测试装置，包括至少一个在测试中使用的机械手，该机械手接受指导所述至少一个机械手以一计算出的速度来搬运器件的控制信号，所述计算出的速度相应地基于测试进行的时间。
35.一种构造半导体器件测试装置的方法，包括在制造期间，将一均热室、一测试室和一退均热室附接到一主体上，使所述均热室、测试室和退均热室此后可被分离。
36.如权利要求35所述构造半导体器件测试装置的方法，还包括将所述均热室、测试室和退均热室生产为具有附接结构，所述附接结构用于将所述均热室、测试室和退均热室附接到所述主体上。
37.一种在半导体器件测试装置中层叠器件的方法，包括预设用于层叠未测试器件的至少一个用户托盘进料器；预设用于层叠已测试器件的至少一个用户托盘发送器；指定用于根据所述测试来层叠已测试器件的至少一个用户托盘进料器；在该至少一个用户托盘进料器上层叠至少一个已测试器件。
38.一种使用半导体器件测试装置来测试器件的方法，包括提供具有要求的测试空间的测试室；在所述测试室的一侧安装至少一个测试头；布置一插座块和多个插座引导件来形成一插座组件，所述插座块以矩阵形式按照要求的间隔设置在所述测试头上并且具有与多个器件接触的多个插座，所述插座引导件覆盖所述插座块的上部并且使所述多个插座引导件具有让所述插座的接触针通过的多个窗口；使用一测试托盘装载多个插入件；将所述插入件布置为对应于所述插座布置的矩阵，所述插入件具有相应于多个插座用来接受器件的多个器件接受器；及组装一引线推动器组件，以包括一匹配板、多个加压板和多个推动器，所述匹配板被布置成与所述测试头平行并且与一驱动单元连接，所述加压板通过一接触块被布置在所述匹配板中呈现与所述插入件布置相应的矩阵形式，所述推动器被布置在所述加压板的一侧并且压迫所述器件的引线。
39.一种测试半导体器件的方法，包括在所述测试周期中将一从穿孔散热器延伸出的传导体与所述器件接触来扩散来自所述器件的热量；及使空气流过所述散热器的穿孔而与所述散热器、所述传导体和所述器件接触来帮助控制所述器件在该测试周期中的温度。
40.一种控制半导体器件测试装置的机械手速度的方法，包括以下步骤发送控制信号给至少一个机械手以搬运测试用器件，检测测试用时间；相对于所检测的测试时间计算所述机械手要求的速度值，及给相应的机械手赋予所述计算出的速度值来控制所述机械手的速度。
41.如权利要求40所述方法，其中所述测试用时间从所述器件与测试头接触时开始且当所述器件从所述插座中松开时结束。
42.如权利要求40所述方法，其中检测所述测试用时间的步骤包括取回预检测的类似种类器件的储存值。
全文摘要
本发明提供一种测试半导体器件的装置和方法，该装置包括一主体和一用于在测试前和后层叠器件的层叠器。所述层叠器包括至少一个被预设为具有层叠未被测试器件的功能的用户托盘进料器和至少一个被预设为具有层叠已测试器件的功能的用户托盘发送器，所述用户托盘在层叠器操作期间功能可以互换。
文档编号G01R31/28GK1576871SQ20041006984
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月14日 优先权日2003年7月14日
发明者李铢赞, 宣龙均, 金贤镐, 李丙天, 李俊昊, 李钟哲, 柳济亨, 金兑圭, 任洵圭 申请人:三星电子株式会社
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