KR100299500B1 - 프로브 카드의 교환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 카드의 교환 장치에 관한 것으로서, X, Y 방향으로 움직일 수 있도록 직교하는 X, Y 축 로봇과, 상기 X 축 로봇 상에 웨이퍼를 올려놓고 고정시킬 수 있도록 설치되는 척과, 프로브 카드를 올려놓고 이송시킬 수 있는 로봇 암과, 상기 로봇 암을 X 방향이나 Y 방향으로 회동시킬 수 있게 하는 수평 회동 수단과, 상기 로봇 암을 Z 방향으로 이송시킬 수 있게 하는 수직 이송 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 프로브 카드의 교환시 프로버 본체 밖으로 프로브 카드를 자동으로 완전히 노출시킬 수 있으므로 카드를 더욱 용이하고도 신속하게 교체할 수 있다.

Description

프로브 카드의 교환 장치

본 발명은 프로브 카드의 교환 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼의 전기적 상태를 검사할 때 프로브 카드를 자동으로 쉽게 교환하기 위한 프로브 카드의 교환 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼(Wafer)의 전 제조 공정이 끝난 뒤에는 웨이퍼 상태로 각 칩의 기능이 양호한지 불량한지 여부를 전기적인 규격에 따라 선별하는 웨이퍼 소팅(Wafer Sorting)을 하게 된다.

이러한 웨이퍼 소팅을 할 경우 테스터(Tester) 장비에 프로브 카드(Probe Card)를 접속하여 웨이퍼 상에서 하나의 다이(Die)를 각 각 프로빙하는 검사를 해 오고 있으며, 도 1 에서는 일반적인 프로브 카드 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타내고 있다.

도 1 에서 보면, 테스터 장비(1)에 검사 헤드(2) 및 프로버 본체(7)가 전기적으로 접속되고, 상기 검사 헤드(2)는 프로브 핀(4a)이 돌출된 프로브 카드(4)를 모듈(3) 상에 수납하도록 되어 있음과 동시에 프로버 본체(7)로부터 상, 하로 회동 가능하게 되어 있다. 그리고 프로버 본체(7) 내에는 웨이퍼(5)를 올려놓을 수 있는 척(6)이 구비되어 있다.

이와 같은 웨이퍼(5) 상의 패드(도시 생략)에 프로브 카드(4)의 프로브 핀(4a)이 접촉함으로써 양, 불량을 테스트할 수 있다.

이 때, 웨이퍼(5)가 점점 대형화됨에 따라 이에 적합한 검사를 수행할 수 있도록 규격에 맞는 프로브 카드(4)를 여러 차례 교체해야 한다.

그러나, 종래에는 상기 프로브 카드(4)를 수동으로 교환함으로써 상당히 불편할 뿐만 아니라 검사 시간이 많이 소요되는 등 작업 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 예를 들면, 척(6) 자체에 프로브 카드 교환 장치를 설치하거나, 이 장치를 외부에 별도로 구비하여 자동으로 작업을 수행케 하는 등 여러 방안이 제안되어 있으나, 이 또한 수동 교환 작업의 곤란성을 어느 정도는 극복할 수 있지만 교환할 프로브 카드를 테스터 헤드에 탈, 장착하기가 용이하지 못할 뿐만 아니라 구조의 복잡화에 따른 경제성이 떨어지는 다른 문제점도 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 프로브 카드를 교환할 때 프로버 본체 밖으로 완전히 노출될 수 있도록 자동으로 작동케 함으로써 프로브 카드를 더욱 쉽고도 신속하게 교체할 수 있는 프로브 카드의 교환 장치를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브 카드의 교환 장치는, X, Y 방향으로 움직일 수 있도록 직교하는 X, Y 축 로봇과, 상기 X 축 로봇 상에 웨이퍼를 올려놓고 고정시킬 수 있도록 설치되는 척과, 프로브 카드를 올려놓고 이송시킬 수 있는 로봇 암과, 상기 로봇 암을 X 방향이나 Y 방향으로 회동시킬 수 있게 하는 수평 회동 수단과, 상기 로봇 암을 Z 방향으로 이송시킬 수 있게 하는 수직 이송 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 일반적인 프로브 카드 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명에 따른 프로브 카드의 교환 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 3 은 도 2 의 평면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 4 는 도 2 의 수직 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 5 는 도 2 에 도시된 로봇 암의 회동 원리를 나타낸 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 : X 축 로봇, 14 : Y 축 로봇,

16 : 척, 18 : 웨이퍼,

20 : 프로브 카드, 30 : 로봇 암,

34 : 절개홈, 40 : 수평 회동 수단,

42 : 회전축, 44 : 수평 실린더 부재,

45, 53 : 로드, 46 : 로울러,

47 : 장공, 50 : 수직 이송 수단,

52 : 수직 실린더 부재, 54, 55 : 가이드 부재.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 프로브 카드의 교환 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 3 은 도 2 의 평면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4 는 도 2 의 수직 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

상기 도면에서, 도시되지 않은 프로버 본체 내에는 그 최하부에 Y 방향으로 움직일 수 있는 직교 좌표계의 Y 축 로봇(14)이 설치되고, 상기 Y 축 로봇(14) 위에는 X 방향으로 움직일 수 있는 X 축 로봇(12)이 상호 직교하도록 결합된다.

상기 X 축 로봇(12) 상에는 웨이퍼(18)를 올려놓고 고정시킬 수 있는 척(16)이 슬라이더(15) 상에 결합된다. 물론, 상기 척(16)은 슬라이더(15) 상에서 상, 하 방향(Z)으로도 움직일 수 있다.

그리고, 상기 X 축 로봇(12)의 일측에는 프로브 카드(20)를 올려놓고 이송시킬 수 있는 로봇 암(30)이 본 발명 교환 장치의 본체(11) 상단에 결합된다.

여기서, 상기 로봇 암(30)의 상단에 돌출되는 고정핀(32)에 주로 Al 재질로 이루어진 삽입 링(22)을 결합되고, 이 링(22) 위에 상기 프로브 카드(20)가 얹혀지게 된다.

더욱이, 상기 로봇 암(30)의 선단 중앙이 절개홈(34)을 갖게 되면, 척(16)의 이동시 서로 간섭되지 않아서 매우 바람직하다.

부호 40 은 수평 회동 수단을 나타낸 것으로서, 이는 로봇 암(30)을 X 방향이나 Y 방향으로 회동시킬 수 있게 하는 것이다.

즉, 상기 수평 회동 수단(40)은 상기 본체(11) 내에서 로봇 암(30)의 후단 모서리에 Z 축 하향으로 결합되는 회전축(42)과, 상기 회전축(42)을 회동시킬 수 있도록 결합되는 로울러(46)와, 상기 로울러(46)와 결합된 로드(45)를 Y 축 방향으로 왕복 작동시키는 수평 실린더 부재(44)를 포함한다.

여기서, 상기 로울러(46)는 수평 실린더 부재(44)의 작동에 따라, 도 6 에서 나타낸 바와 같이, 로드(45)의 전, 후진과 연동하여 회전축(42)을 중심으로 장공(47) 내에서 회동하도록 되어 있다. 이러한 원리로 로봇 암(30)이 회동하게 된다.

부호 50 은 수직 이송 수단을 나타낸 것으로서, 이는 로봇 암(30)을 Z 방향으로 이송시킬 수 있게 하는 수단이다.

즉, 상기 수직 이송 수단(50)은 로봇 암(30)의 하단면에 결합된 로드(53)를 Z 축 방향으로 왕복 작동시키는 실린더 부재(52)와, 상기 로봇 암(30)의 이송을 안내하는 한 쌍의 가이드 부재(54)(55)를 포함한다. 여기서 상기 로봇 암(30)은 가이드 블록(56)에 결합된 상태로 가이드 부재(54)(55) 상에서 상, 하로 이송하게 된다.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 프로브 카드의 교환 장치에서, 프로브 카드(20)를 교체하기 위해서는 Y 축 로봇(14)이 중앙으로 이동하여 도시되지 않은 프로브 카드 수납 장치에 위치하고, 로봇 암(30)이 상향으로 이동하여 프로브 카드 수납 장치로부터 프로브 카드(20)를 받아 온다.

이 후, 로봇 암(30)이 어느 정도 하향 이동 한 뒤에는 Y 축 로봇(14)이 전면으로 나와 이미 열려진 전면 덮개(도시 생략) 앞에 위치한다.

상기 로봇 암(30)이 회전축(42)을 중심으로 90°회전하여 프로브 카드(20) 및 로봇 암(30)이 프로버 본체(도시 생략)로 노출되면, 작업자는 노출된 프로브 카드(20)를 교체하면 된다.

이 후에는 새로운 규격의 프로브 카드(20)를 로봇 암(30)에 로딩시켜 전술한 반대 방향으로 프로브 카드 수납 장치에 언로딩시키게 된다.

상술한 본 발명에 의하면, 프로브 카드의 교환시 프로버 본체 밖으로 프로브 카드를 자동으로 완전히 노출시킬 수 있으므로 카드를 더욱 용이하고도 신속하게 교체할 수 있다.

Claims (5)

1. X, Y 방향으로 움직일 수 있도록 직교하는 X, Y 축 로봇과,

   상기 X 축 로봇 상에 웨이퍼를 올려놓고 고정시킬 수 있도록 설치되는 척과,

   프로브 카드를 올려놓고 이송시킬 수 있는 로봇 암과,

   상기 로봇 암을 X 방향이나 Y 방향으로 회동시킬 수 있게 하는 수평 회동 수단과,

   상기 로봇 암을 Z 방향으로 이송시킬 수 있게 하는 수직 이송 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 교환 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평 회동 수단은 로봇 암의 후단 모서리에 Z 축 하향으로 결합되는 회전축과,

   상기 회전축을 회동시킬 수 있도록 결합되는 로울러와,

   상기 로울러와 결합된 로드를 Y 축 방향으로 왕복 작동시키는 수평 실린더 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 교환 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 로울러는 실린더 부재의 작동에 따라 장공 내에서 회동되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 교환 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직 이송 수단은 로봇 암의 하단면에 결합된 로드를 Z 축 방향으로 왕복 작동시키는 수직 실린더 부재와,

   상기 로봇 암의 이송을 안내하는 복수의 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 교환 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 로봇 암은 그 선단 중앙에 척의 이동에 따른 간섭을 받지 않도록 절개 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 교환 장치.