문맥 (context)
자동화된 제조장비는 많은 산업의 제조 공정을 능률적으로 해오고 있다. 게다가, 그러한 자동화는 신뢰와 성과를 증가시켜오고 있다. 자동화 기법의 단점은 장비의 동작 중에 시간 지연이 발생하는 것이었다. 특히, 고가의 제조장비가 관련되는 경우, 피검소자를 이송하는 기계적인 이동과 같은 장비의 동작 중에 발생하는 지연은, 기계적인 조작, 리셋 등을 수행하는 동안에 유휴 시간 또는 테스트 되지 않는 사용 기간 때문에, 이러한 장비에 대한 비용상의 수익률을 제한시킨다. 이에 따라, 고가의 테스트 장비가 유휴 상태에 있고, 적용 가능한 테스트 기능을 수행하지 않는 시간 예를 들면, 다음 테스트 소자를 로봇에 의해 대체할 때의 소요되는 시간을 감소시키는 방향으로, 제조 기술 및 제조 동작 기술이 개발되어 오고 있다.
반도체 제조에 있어서, 반도체 소자 테스트 장비는 값비싼 자본이 요구된다. 종래, 이러한 테스트 장비는 테스트될 소자를 다루는 로봇 조작기(robotic manipulator)를 포함해 오고 있다. 이 로봇 조작기 시스템은 보통 "핸들러(handler)"라 칭하며, 통상적으로 "조작기"로 불리는 적어도 하나의 로봇 팔(robotic arm)로 구성된다. 이 조작기는 기계적으로 테스트를 위한 소자를 픽업하고, 이 소자를 인터페이스 테스트 보드 소켓(interface test board socket)에 삽입하고, 테스트 개시 신호를 테스터(tester)에 공급한다. 그 다음, 이 테스터는 소자(device) 상에서 테스트를 수행하고, 테스트 결과 및 테스트 종료 신호(테스트 종료 신호는 상기 핸들러가 테스트된 소자를 유지하기 위한 사후 테스트 트레이(post-test tray) 또는 용기(receptacle)에 그 소자를 배출하기 위한 것임)를 핸들러에 리턴시킨다. 이 프로세스는 핸들러가 테스트 가능한 추가적인 소자가 있다는 것을 감지하는 한 반복된다. 이 전체적인 시스템은 때때로 "테스트 셀(test cell)"로 불린다.
이제 막 테스트된 소자를 배출하고 테스트될 다음 소자로 대체하기 위해 핸들러에게 요구되는 시간 동안, 테스터는 실질적으로 유휴 상태로 있다. 때때로 특정한 테스터 및 시스템에 있어서 "인덱스 시간"으 불리는 이 유휴 시간은, 테스트를 기다리거나 테스트 완료된 소자의 기계적인 조작에 관련된다. 이들 기계적인 조작은 다양한 요소, 예를 들어, 테스트될 소자가 피해를 입거나 오염되거나, 떨어지는 것을 방지하는 물리적인 속도 제한을 포함하는 요소에 의해, 그 동작 속도가 제한된다.
소자를 테스트하도록 요구된 시간은 특정의 소자, 테스트, 테스터, 시스템을 위한 "테스트 시간"으로 불린다. 그 시스템이 제조 용량 내에서 동작할 때, 상기 시스템은 인덱스 시간 동안에 인덱싱하거나 테스트 시간 동안에 테스트를 수행한다.
종전에, 테스트 장비 제조자는 기계적인 동작 속도를 증가시키기 위해 조작 장비의 설계상에서 인덱스 시간을 줄이는 노력에 집중해오고 있었다. 비록 테스트 소자를 다루는 기계적인 동작 속도가 시간이 지나면서 급속하게 증가하고 있지만, 로봇 핸들러에 의하여, 테스트 사이에 테스트 소자를 조작하도록 요구되는 상당한 기계적 인덱스 시간은 여전히 존재한다. 게다가, 기계적 조작 장비의 동작에 대한 스피드가 증가하면서, 눈금 조정자, 대체 주파수(replacement frequency), 정비(maintenance), 물품 등 그 이외의 도구의 비용이 증대된다. 많은 형태의 테스트 소자와 핸들러의 조작 속도가 제한 및 경계가 주어지는 상황에서, 더 빠른 기계적 기계 동작은 경제적인 한계 및 물리적인 한계에 직면할 수 있다.
인덱스 시간을 줄이는 것은, 특히 테스트 장비가 고가인 경우에, 테스트 장비에 대한 투자에 대하여 필연적으로 더 큰 보상이 된다. 그러므로, 제조 환경의 테스트 동작내 포함된 인덱스 시간을 추가로 줄이는 것은 해당 기술에서 중요한 향상이 될 것이다. 특히, 반도체 제조에 있어서, 경제적인 다른 이점 및 장점은 인덱스 시간이 반도체 소자의 테스트에서 감소되는 경우 가능해질 수 있다. 또한, 핸들러 소자의 기계적 동작과 테스트를 위한 유사한 로봇식 또는 자동화된 구성이 존재할 때, 실질적인 변화 또는 새로운 발전 없이 감소된 인덱스 시간을 이루기 위한 새로고 향상된 시스템과 방법을 제공하는 것도 하나의 향상이 될 수 있다.
배경의 목적을 이해하기 위해, 종래의 테스트 시스템과 동작이 기술된다.
도 1을 참조하여, 소자(102)(이하 '피검소자' 및/또는 'DUT'로 칭함)를 테스트하는 종래 시스템(100)은 테스터(104), 테스트 중인 소자(102)에 대한 테스터(104) 자원(예를 들어, 테스팅 프로토콜, 시그널, 테스터에 의해 행해지는 과정)을 이용 가능하게 하는 테스터(104)에 접속된 인터페이스 보드(106)와, 로봇 핸들러(108)를 포함한다. 상기 소자(102)는, 테스트 동작을 함께 수행하기 위하여, 테스터 및 테스터 자원에에 동시에 접속되는 하나의 소자 또는 다수의 소자일 수 있지고, 동시에 접속되어 함께 테스트되는 소자들을 의미할 수도 있다. 상기 로봇 핸들러(108)는 테스터(104)에 통신적으로 접속된다. 이 인터페이스 보드(106)는 테스터(104)에 통신적으로 접속된다. 인터페이스 보드(106)는 테스트 동안에 그 소자(102)를 수신하고 유지하기 위한 테스트 소켓(110)을 포함한다.
상기 테스트 소겟(110)은 피검소자(102)의 배열 내에서 핸들러(108)의 조작 팔을 돕는 물리적 메카니즘을 제공하므로, 핌검소자소자(102)가 전기적 테스트를 받는 동안에, 피검소자와 테스터 사이의 전기적인 접촉은 적절하게 유지된다. 통상적으로, 조작장치의 팔의 정밀도는 피검소자(102)와 테스터(104) 사이의 적절한 전기적 접촉 및 관련된 테스터 자원을 제공하며 유지하는데 적당하도록 결정되며, 테스트 동안에 적절한 전기적 접촉을 유지하기 위해 요구되는 미세 배열의 메카니즘을 제공하는 것이 상기 테스트 소켓(110)이다. 또한, 테스트 소켓(110)은, 테스트 될 다음 소자에 대한 각각의 계속적인 조작에 있어서 로봇 핸들러(108)의 조작 팔에 의해 테스트 되도록 동시에 조작되고, 유지되고, 이송되거나 위치되는 소자를 위한, 단일의 소켓이거나 다수의 소켓일 수 있다.
예를 들면, 어떤 구성에 있어서, 조작 팔의 척(chuck)(소자 유지 메카니즘의 일례)은 테스트를 위한 적어도 하나의 소자(예를 들면, 조작 팔의 동일한 경로 내의 두 개의 소자)를 픽업할 수 있고, 이후 소자에 이용 가능한 각각의 소켓에 각 소자를 위치시킬 수 있다. 이러한 구성에 따른 각각의 소켓은, 상기 테스터(104)에 병렬이고 물리적으로 접속되지만, 상기 테스터(104)(및 그 테스터 자원)는 각 분리 테스트(separate test)를 수행하는데 있어서 어떤 순간에도 하나의 소켓에만 전기적으로 접속된다. 하나의 소켓(및 그 소켓 내의 소자)에 대한 테스트 후에, 이 구성에서 적용 가능한 척은, 다음 소자를 위해 다른 소켓 각각의 내부에 테스트를 위한 다음 소자를 위치시키고 그 소켓의 병렬 전기적 접속으로 인해 각 소켓을 통해 테스트를 수행하거나, 테스트된 소자를 하나의 소켓에서 제거하며 다음 소자의 동일한 소켓을 거쳐서 테스트를 위한 동일한 소켓 내에 다음 소자를 위치시킨다.
게다가, 어떤 다른 구성에 있어서, 하나의 인터페이스 보드는 하나 이상의 테스트 소켓을 가질 수 있고, 그 소켓은 병렬(이를 테면, 동일한 테스트 자원의 공동 사용을 목적하는 병렬이 아님)로 접속되지 않지만, 테스터(104)는 각 소켓 각각에 접속되고, 분리되고 구분되는 테스트 자원을 각각을 가진다. 인터페이스 보드상의 이러한 다수의 소켓은 하나의 테스터(104)로부터 각각의 구분되는(혹은 상이한) 테스트 자원에만 각각 접속된다. 실질적으로, 상기 테스터(104)는 각 소켓에서 다른 테스트를 실행할 수 있지만, 각 소켓에서 동일한 테스트를 공동으로 수행하지는 못한다. 이러한 구성에 있어서, 조작 팔의 척은, 조작 팔(예를 들면 상기 조작 팔의 경로 내에 있는 2개의 소자)의 각 경로 내의 하나의 소자 이상을 상기 소켓에서 유사하게 픽업하여 위치시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상이한 테스트는 한 번의 동일한 테스트가 아닌 각각의 구분 소켓에 대해 수행된다. 이러한 목적을 위해, 단일의 용어인 "소켓"은 이런 형태의 하나의 소켓 이상을 포함하는 것으로도 이해되는 경향이 있다.
테스터 자원이 테스터로부터 동시에 (다수의 각 소켓 내에 존재하는)다수의 소자에 신호를 구동시킬 수 있는 어떤 다른 특별한 경우의 구성일 수 있다. 이러한 자원은 파워 서플라이, 디지털 드라이버 및 아날로그 파형 발생기를 포함한다. 그러나 이 각각의 특별한 경우에 있어서, 이 자원은 특정의 테스터로부터의 출력 자원으로 고려되고, 이러한 사용에 있어서 상기 테스터는 특별하게 구성되어야 하고,동시에 개별적인 구분 테스트를 수행하기 위해 요구되는 기능을 구비해야 한다. 대부분 종래의 테스터는 이러한 특별 구성 또는 기능성을 가지고 있지 않고, 어떤 경우라도 이러한 특별 테스터는 대부분의 종래 테스터와 비교할 때, 엄청나게 비싸거나 적용하는데 제한될 수 있다. 또한, 이러한 목적을 위해, 단일의 용어인 "소켓"은 이 형태의 이러한 특성을 갖는 테스터의 특정한 경우를 위한 다수의 소켓 배치를 의미하고 포함한다.
전형적으로, 상기 각각의 구성인 로봇 핸들러(108)는 테스트될 하나 이상의 소자 사이에서 소자(102)(이를 테면, 지금 의논된 바와 같이, 척(chuck)과 팔 및 핸들러 설계 및 특성에 의존하는 하나의 소자 이상일 수 있음)를 픽업하여 다루도록 기계적으로 이동하고 동작한다. 일단 테스트될 소자(102)가 상기 핸들러(108)의 조작 팔에 의해 픽업되면, 그 핸들러(108)는 소자(102)를 인터페이스 보드(106)의 적절한 소켓의 위치로 이송되도록 조작 팔을 제어한다.(소켓은 지금 의논된 바와 같이, 설계 및 특성에 의존하여 병렬이거나 혹은 특정한 경우의 테스터를 갖는 유사하며 실질적인 하나 이상의 소켓일 수 있음) 이후, 이 테스터(104)는 소자(102)를 테스트하기 시작한다. 그 테스터(104)에 의해 테스트가 완료된 후에, 상기 핸들러(108)는, 조작 팔의 제어 및 그 동작에 의해, 소켓(110)으로부터 소자(102)를 기계적으로 제거하고, 테스트된 소자의 위치로 이 소자(102)를 이송시킨다.
종래 시스템(100)의 동작에 있어서, 테스트될 소자들의 세트는 인간 조작자(human operator)에 의해 입력에서 상기 핸들러(108)로 올려진다. 그 다음, 그 조작자(operator)는 핸들러(108)로 하여금 테스트될 소자를 회수할 것을 지시하고, 상기 테스트 소켓(110)에 그 소자를 삽입함으로써 다음 이용 가능한 소자를 올리도록 지시한다. 일단 상기 핸들러(108)가 첫 소자(102)가 테스트 소켓(110) 내에 위치하고 나서 테스트를 위한 준비되었다는 것을 감지하면, 상기 핸들러(108)는 상기 테스터에게 테스트 시작 신호(start-of-test signal)를 보낸다. 상기 테스트 시작 신호에 응답하여, 이 테스터(104)는 테스트 소켓(110)을 통해 피검소자(102)를 전기적으로 자극하는 테스트 프로그램을 실행하고, 이 소자(102)로부터의 그 출력 응답을 측정한다. 상기 테스터(104)는 예상된 응답 데이터 세트에 대한 출력 응답을 비교하고, 소자(102)에 대해 '통과'인지 '실패'인지 결과를 판단한다.
상기 인터페이스 보드가 다수의 테스트 소켓을 포함하면서 이전에 언급된 어떤 특정의 테스터와 같이 상기 테스터의 다른 테스터 자원으로 상기 테스터가 동시에 테스트를 하는 것이 가능한 경우에는, 상기 테스터는 어느 테스트 소켓이 테스트를 위해 준비된 소자를 가지는지의 여부를 판단하도록 핸들러의 상태를 질의한다. 그 다음 상기 테스터는 빈(empty) 테스트 소켓으로부터의 테스트 실패 결과를 무시하고, 소자가 삽입된 채로 활성화된 테스트 소켓 장소만을 테스트할 수 있다. 물론, 이미 언급한 바와 같이, 이들 특성을 갖는 특별한 테스터는 상대적으로 일반적이진 않고, 고가이고, 적용에 있어 제한될 수 있다.
일단 테스트 프로그램이 소자(102)를 위한 테스트를 마치고, 테스트 결과의 통과/실패 판단이 테스터(104)에 의해 만들어지면, 상기 테스터(104)는 이제 막 테스트된 소자를 위한 테스트 결과 데이터를 핸들러(108)로 되돌려 통신하고, 핸들러(108)에 테스트 종료신호(end-of-test signal)를 송신한다. 상기 핸들러(108)는 테스터(104)로부터 테스트 종료신호를 수신하고, 상기 핸들러(108)는 핸들러(108)의 조작 팔을 제어 및 동작에 의해 이제 막 테스트된 소자(102)를, 테스트된 소자를 위해 각각 소자를 통과하거나 실패하는 분리된 유지 영역(separate holding area)인 출력 스테이지 영역(output staging area)으로 배출시키도록, 상기 테스트 결과 데이터를 사용한다.
인터페이스 보드가 다수의 테스트 소켓을 포함하고, 이전에 언급된 어떤 특별한 테스터와 같이, 상기 테스터의 다른 테스터 자원으로 테스터가 공동의 테스트를 하는 것이 가능하면, 상기 테스터는 특정의 장소인 각각의 활성화된 테스트 소켓 위치를 위한 결과 데이터를 통신해야 하고, 상기 핸들러는 각각에 상응하도록 소자를 배출해야 한다. 다시 한번 설명하면, 어떤 그러한 배치가 특별한 테스터와 가능한 특정의 핸들러 장비를 요구하면, 이들 각각은 비용 문제 및 제한된 적용들을 가진다.
시스템(100)의 진행 동작에 있어서, 일단 핸들러(108)가 이제 막 테스트 완료된 소자(102)를 배출시킨다면, 그 처리는 테스트되어야 하는 나머지 소자들이 없을 때까지, 또는 핸들러의 상태의 오류 조건이나 테스터가 동작을 정지할 때까지, 또는 인간 조작자가 테스트를 정지하도록 개입할 때까지 계속적으로 반복된다.
이 종래 시스템(100)의 각각의 경우의 테스트에 있어서, 상기 핸들러(108)는 이제 테스트되는 각 소자(102)를 개별적으로 획득하고 이송시킨다. 픽업하고, 소켓에 설치하고, 테스트후에 위치시키는 상기 핸들러(108)(특히, 핸들러의 조작 팔)의 기계적 동작 도중에는, 상기 테스터(104)는 어떤 테스트도 수행하지 않는 유휴 상태에 있게 된다. 상기 시스템(100)을 위한 이러한 인덱스 시간은, 테스트된 소자를 제거하여 배출시키고, 테스트를 위해 다음으로 계속되는 테스트되지 않은 소자를 회수하여 삽입할 때, 실질적으로 핸들러(108)의 기계적 동작을 위해 요구되는 시간이다. 또한, 인덱스 시간은 테스터(104)에서 핸들러(108)까지의 상기 테스터(104)로부터 핸들러(108)로 송신되는 테스트 종료신호와 다음 테스트 시작신호 사이의 임의의 시간 간격을 포함한다.
도 4를 참조하여, 소자를 테스트하기 위한 종래의 프로세스(400)는 제1 조작기를 초기화하는 단계(402)를 포함한다. 예를 들면 상기 단계(402)에 있어서, 신호는 제1 조작기를 가지는 로봇 핸들러에 송신된다. 상기 신호는 테스터 또는 다른 소스(source)에 의해 송신되어, 제1 조작기가 테스트를 위한 소자를 획득고 위치시키는 동작을 개시하도록 상기 핸들러에 지시한다. 예를 들어, 상기 소자는 반도체 소자이거나 어떤 다른 제조된 물품 혹은 특정의 테스터에 의해 테스트될 수 있는 요소이다.
제 404 단계에 있어서, 상기 제1 조작기는 테스트를 위한 제1 소자를 회수하도록 자신의 팔을 기계적으로 이동시킨다. 상기 제1 조작기는 제1 소자를 붙잡거나 그렇지 않으면 상기 제1 소자를 유지한다. 그 다음, 제 406 단계에 있어서, 상기 제1 조작기는 예를 들어, 테스트를 위한 제1 소자를 적절한 방향으로 향하면서 제1 소자를 기계적으로 픽업하여 조작한다. 제 408 단계에 있어서, 상기 제1 조작기는 상기 테스터에 접속된 인터페이스 보드로 제1 소자를 기계적으로 이동시키고, 소켓 또는 인터페이스 보드의 다른 테스트 셀로 상기 제1 소자를 삽입한다.
상기 제1 소자가 소켓 또는 인터페이스 보드의 다른 테스트 셀에 삽입되면, 그 테스터는 상기 소자를 테스트하는 단계(412)를 시작한다. 테스트는 파워 테스트(power test), 로직 테스트(logic test), 널리 다양한 다른 질적 제어 또는 소자 일치 테스트(device conformance test)를 포함한다. 이 테스트는, 수행되는 테스트에 따라 완료하는데 어느 정도의 시간이 걸릴 수 있다. 테스트 동안에, 제1 조작기는 테스트를 위한 인터페이스 보드에 놓인 제1 소자를 유지시킨다.
테스트 단계(412)가 완료될 때, 핸들러와 제1 조작기에 대한 테스터 신호는, 단계(414)에 있어서, 상기 소켓 또는 다른 테스트 셀로부터 소자를 기계적으로 제거하도록 동작된다. 그 다음, 제1 조작기는 단계(416)에서 의도하는 사후 테스트 위치에 상기 제1 소자를 이동시킨다. 제 418 단계에 있어서, 상기 제1 소자는 사후 테스트 위치에서 상기 제1 조작기에 의해 해제된다.
이후, 상기 프로세스(400)는 다음 테스트 소자와 소자의 다음 테스트에 관하여 스텝을 반복하기 위해 단계(402)로 복귀한다. 이전에 언급된 바와 같이, 각 소자를 픽업하고, 이동하고, 위치하고, 제거하여, 배분하도록 핸들러의 제1 조작기의 동작에 요구되는 프로세스(400)의 시간을, 테스트 시스템에서의 "인덱스 시간"으로 칭할 수 있다. 상기 제1 조작기의 동작에 대한 인덱스 시간 동안에, 상기 테스터는 테스트가 행해지지 않는 유휴 상태(idle state)에 있다. 이러한 프로세스(400)에서 요구되는 이 인덱스 시간은 전제적인 프로세스(400)를 지연시키고 제한시킨다.
도 13을 참조하여, 종래의 테스터는 아날로그 및/또는 디지털인 테스터에 의해 수행 가능한 다양한 테스트를 제공하는 핀 전자 카드(pin electronics card)(1302)를 포함한다. 각 핀 전자카드(1302)는 블럭(1302a~1302c)으로 나타낸 하나 이상의 테스트 자원을 포함한다. 각 핀 전자카드(1302)의 테스트 자원은 블럭(1302a~1302c)과 다르거나, 많거나, 적거나 또는 상이한 요소를 포함할 수 있고, 제한적으로 해석되지 않는 이하에서 설명한 목적들을 가질 수 있다.
1. 피검소자(DUT) 상에서 입력 핀(또는 패드)으로 전압을 구동하는 드라이버;
2. 피검소자의 출력핀(또는 패드) 상의 전압을 측정하는 수신기 또는 비교기;
3. 가변 말단 전압에 대해 50Ω 저항 접속의 전류 부하와, 50Ω 저항을 고정치 및 프로그램 가능치에 따른 전류 부하를 유지하기 위해 요구되는 값으로 변화시키는 전류 클램프
4. 데이터 상태(구동 및 수신), 타이밍, 임계전압을 저장하는 메모리
5. 프로그램된 레이트(rate)로 구동 및 수신 데이터를 피검소자에 순차적으로 잰행시키는 콘트롤러
6. 예상 데이터가 수신기에 의해 측정된 실제 데이터와 일치하지 않는다는 정보를 저장하는 실패 메모리
7. 개별적이며 다른 테스터 자원과 동기화하여, 상기 핀 전자 카드의 핀 기기의 동작을 관리하는 소프트웨어
8. 상기 핀 기기로부터 상기 피검소자 상의 대응 핀 상의 피검소자의 자원까지의 통신 접속의 길이를 측정하는 교정 시스템
또한, 상기 카드(1302)의 핀 기기는 아날로그/디지털 변환기, 디지털/아날로그 변환기와 같은 아날로그 특징의 테스트 하드웨어와 시간 측정 시스템을 포함한다. 상기 카드(1302)의 특정한 형태의 테스트 자원은, 상기 테스터에 의해 피검소자를 테스트할 수 있다.
각 핀 전자카드(1302)는 하나 이상의 테스터 채널(1304)을 위한 테스터 자원을 포함하고, 각 테스터 채널(1304)은 피검소자의 하나의 핀에서 테스트하는 역할을 한다. 이전에 언급된 바와 같이, 테스터 자원이 테스터에서 다수의 핀까지 동시에 신호를 구동할 수 있는 어떤 특정한 구성 혹은 기능이 있다. 그러나 대부분의 종래의 테스터는 이러한 특성을 가지고 있지 않고, 여하튼 이 특성은 중요하게 아주 고가이고 적용에 있어서 아주 제한된다. 그래서 의논과 이해의 목적을 위해, 소자의 하나의 핀에 접속된 테스터 채널을 통해 하나의 소자의 하나의 핀을 구동하는 테스트 자원의 전형적인 내용이 이하 기재된다.(그러나 이러한 "특별한 능력"이 존재하더라도, 당업자는 이점을 인식할 수 있으므로 현재의 일례를 제공하는 것은 유익하다.)
도 13과 함께 고려되는, 도 14에 도시된 상술한 내용의 또 다른 기능적 표현은, 다양한 각각의 테스트 자원(1402a~1402d)을 각각 포함하는 다양한 핀 전자카드(1402)를 나타내고, 적용가능한 테스트 자원(1402a~1402d)을 피검소자(미도시)의 단일의 핀에 접속시키는 분리된 각각의 테스터 채널(1404)을 가진다.
도 15에 따르면 종래의 테스터는, 예시적인 핀 전자 카드(1500)의 AC 릴레이와 같은, 릴레이를 포함하는 핀 전자카드를 가진다. 예를 들면, 상기 AC 릴레이는 테스터 채널(1504)이 접속된 피검소자(미도시)의 하나의 핀으로부터 테스터 채널(1504)을 통해 제공된 핀 전자카드의 테스트 자원을 차단한다.
도 18을 참조하여, 종래의 테스트 시스템(1800)(구성예로서 다소 좀더 상세하게 나타냄)은 테스트 셀(1803)의 핸들러(1802)와, 자동화된 테스트 장비(1806)(ATE로서 알려진 테스터)를 포함한다. 상기 시스템(1800)의 핸들러(1802)는 다양한 기계적으로(전형적으로는 물리적으로) 이동하는 컨베이어/수송부(Conveyor/transport)와, 로봇 조작 팔과, 계속되는 피검소자를 테스트할 때 각 피검소자를 위치하거나 배출시키는 각각의 엘리먼트(element)를 포함한다. 예를 들면, 피검소자는 다수의 테스트 예정 피검소자를 유지할 수 있는 입력 트레이(input tray)(1820)에서 테스트를 위해 위치된다. 시스템(1800)의 입력 조작기(1822)는 계속되는 테스트 예정 피검소자(또는 다른 숫자의 피검소자의 계속되는 쌍) 중 하나를 입력 트레이(1820)에서 시스템(1800)의 입력 스테이지(input stage)(1810)로 이동시킨다. 상기 피검소자는 피검소자를 테스트할 때 테스트 셀(1802)을 통하여 이송하기 위한 입력 스테이지(1810)에 위치된다. 테스트 셀(1802)은, 템프 소크 및 홀드 스테이지(temp soak and hold stage)(1812)(또한, 다른 사전 테스트 및/또는 사후 테스트 유닛/준비 유닛 등이 포함될 수 있음)와 같은 다양한 처리유닛을 포함할 수 있다.
상기 테스트 셀(1802)은 코어(core)(1814)와 함께 구비된다. 상기 코어(1814)는 다른 전기적 인터페이싱 요소 및 접속 요소 사이들에서 전기적으로 자극 가능한 소켓(1808)을 포함한다. 상기 소켓(1808)은 테스터(1806)의 각 테스트 자원에 대한 핀 커넥터(pin connector)를 가진다. 소켓(1808)의 각 핀/커넥터는 테스트를 위하여 소켓(1808) 내에서 적절한 위치에 위치하는 피검소자를 위한 전기적인 입력/출력 핀에 대응한다.(이전에 언급된 바와 같이, 하나의 소켓 이상과 그 내부의 피검소자는, 상기 핸들러와 테스터의 특정한 구성상의 특정한 테스트 자원을 통해. 동시에 테스트될 수 있다. 그러나 이것이 가능하다더라도 이러한 구성 및 시스템은 일반적으로 실질적이지 않고 또는 실행가능하지 않다. 그리고 제한, 문제, 장애 등의 결과로서 널리 이용되지 않는다.) 따라서, 테스트 예정 피검소자는 테스터(1806)에 의해 테스트되는 소켓(1808)에 위치되는 것이 가능하다. 상기 시스템(1800)의 테스터(1806)는, 소켓(1808)에 위치된 피검소자의 각 대응 핀에서 테스터(1806)의 개별적인 각 테스터 자원을 통해 상기 소켓(1808)에 위치된 피검소자 상에서 테스트를 실행한다. 각각의 테스트 자원을 통하여 상기 테스터(1806)에 의해 행해진 테스트는 테스트 프로토콜과, 시스템(1800)을 통해 실행 가능한 특정의 테스트를 위한 테스터(1806)의 능력과 일치한다.
이전에 언급된 바와 같이, 핸들러(1802)는 코어 조작기(1804)(이를 테면, 조작 팔)를 포함한다. 상기 핸들러(1802)의 코어 조작기(1804)는, 테스터(1806)에 의해 피검소자를 테스트하기 위한 소켓(1808) 내에 다음번 테스트 예정 피검소자 각각을 위치시킨다. 상기 코어 조작기(1804)는 피검소자를 획득함으로써 각각의 다음번 테스트 예정 피검소자에 관하여 로봇식으로 기계적으로 동작해야 하고, 이 코어 조작기(1804)는 템프 소크와 홀드 스테이지(1812)에서 피검소자를 회수하고, 그 다음 코어(1814)의 빈 소켓(1808)으로 테스트를 위한 피검소자를 위치시킨다. 상기 핸들러(1802)가 피검소자를 회수하거나 위치시키는 코어 조작기(1804)의 동작을 통해 피검소자가 소켓(1808)에 놓여진 것을 감지하면, 상기 핸들러(1802)는 상기 테스터(1806)에 신호를 보냄으로써 테스트 시작을 트리거(trigger)한다. 이에 대한 응답으로, 상기 테스터(1806)는 이제 테스트가 실행되는 테스트 프로토콜에 따른 테스트 따른 테스트 프로그램을 실행한다. 상기 테스트에 있어서, 상기 테스터(1806)은 각 핀에서의 소켓(1808)과 핀을 위한 각각의 테스트 자원을 통하여, 소켓(1808) 내에서 피검소자를 자극하고 출력 응답을 측정한다. 소켓(1808)에서의 피검소자를 위한 테스터(1806)에 의해 테스트가 완료되는 경우, 상기 테스터(1806)는 핸들러(1802)에 테스트 종료결과를 통신한다. 상기 코어 조작기(1804)는 소켓(1808)으로부터 피검소자를 배출하고, 핸들러(1802)의 적용 가능한 배출 스테이지(disposition stage)(1816)에 (테스트의 통과/실패 결과 및 특정한 피검소자를 위한 핸들러(1802)로 결과가 지시됨에 따른, 코어 조작기(1804)의 이러한 배출 동작을 통하여) 피검소자를 배출하도록 핸들러(1802)에 의해 제어된다.
테스터(1806)에 의해 테스트 완료되고, 소켓에서 그렇게 배출된 피검소자는 핸들러(1802)의 수송 메카니즘에 의해, 예를 들어 출력 스테이지(1818)로 진행한다. 게다가 출력 조작기(1824)는 출력 스테이지(1818)에서 피검소자를 위해 대응하는 저장 트레이(bin tray)(1826)로 테스트된 피검소자를 진행시킨다. 예를 들면, 테스트된 피검소자는 핸들러(1802)와 시스템(1800)의 출력으로서, 상기 피검소자를 위해 얻어진 테스트 결과에 따른 일치 위치에 위치된다.
그 후에, (테스트를 위한 입력으로서 올려진 피검소자의 나머지들 사이에서) 다음번의 계속적인 테스트 예정 피검소자에 대한 테스트를 계속하기 위해, 상기 코어 조작기(1804)는 (입력 조작기의 동작 및 핸들러(1802)의 수송을 통하여) 템프 소크와 홀드 스테이지(1812)에 이제 위치되는 임의의 다음번의 계속적인 테스트 예정 피검소자를 (적용 가능한 경우, 시스템(1800) 테스트 동작 단위로) 획득한다. 상기 다음 피검소자는 코어 조작기(1804)에 의해 코어(1814)의 소켓(1808) 내에 위치되고, 상기 소켓(1808) 내에 이제 위치하는 피검소자 상의 소켓(1808)을 통하여 다음 수행된 테스터에 의해 테스트된다. 이 피검소자의 테스트가 완료되는 경우, 코어 조작기(1804)는 소켓(1808)으로부터 이제 테스트 된 피검소자를 다음으로 배출시키고, 핸들러(1802)를 통해 사후 테스트 핸들링의 추가적 진행을 위해 배출 스테이지(1816)로 이 피검소자를 이동시킨다. 각 테스트 예정 피검소자들의 핸들러 입력 공정, 코어 조작기(1804)에 의한 각각의 계속적인 피검소자의 배치/배출 공정, 테스트가 완료됨에 따른 피검소자의 출력 공정은, 모든 피검소자들이 테스트될 때까지(또는 셧 다운, 에러 및 인터럽트 발생시까지) 계속된다.
유효하게, 테스트 셀(1802)을 통해 피검소자들이 계속적으로 테스트되는 동안 테스트가 개시됨에 따라, 상기 테스터(1806)는 슬레이브로서 동작하고, 상기 핸들러(1802)는 테스트 프로세스를 컨트롤하는 마스터로서 동작한다. 즉, 상기 핸들러(1802)는, 코어 조작기(1804)에 의해, 기계적으로 계속적인 피검소자 각각을 이동시켜 테스트를 위하여 상기 소켓(1808) 내로 위치시키며, 테스트가 완료된 후 상기 소켓(1808)으로부터 배출한다. 상기 피검소자가 상기 소켓(1808)에 위치하면, 상기 핸들러(1802)는 상기 테스터(1806)에 (상기 소켓(1808)과 그 내부에 위치한 피검소자에 대한 자원 채널들 상의 테스터 자원들을 통해) 적절한 테스트를 개시하도록 신호를 보낸다. 일반적으로, 상기 핸들러(1802)는, 코어 조작기(1804) 및 핸들러(1802)와 시스템(1800)의 적용 가능한 다른 기능적인 요소들(예를 들면, 입력 스테이지(1810), 템프 소크 및 홀드 스테이지(1812), 코어(1814), 배출 스테이지(1816), 출력 스테이지(1818) 및 관련된 운송수단들)에 의해 관련된 프로세스 프로토콜과 단계들에 따라, 배치, 테스트 및 배출에 요구되는 적절한 스테이지/절차들과 일반적으로 본 명세서에 설명된 바에 따라서 각 피검소자를 이동시킨다.
상기 테스터(1806)는, 이미 설명한 바와 같이, 테스팅 순간에 단일의 테스트 자원을 소켓(1808)의 핀에 접속시킨다. 예를 들면, 피검소자가 소켓(1808) 내에 배치될 때마다, 테스터(1806)는 핀에 연결된 단일의 테스트 자원에 의해 테스트를 수행하며, 그로 인해서 소켓(1808) 내의 핀과의 접속을 통해 피검소자에 전기적으로 접속된다. 그러므로 각각의 테스트 예정 피검소자는, 소켓(1808)에 계속적으로 배치되어야 하며, 테스터(1806)(그리고 각 테스트 자원은 각각의 적절한 핀에 적용가능하며 대응됨)에 의해 테스트가 수행될 수 있도록 전기적으로 적절한 핀에 연결되어야 한다. 상기 소켓(1808) 내의 다음 번 테스트 예정 피검소자 각각의 위치시키고, 테스터(1806)에 의한 테스트가 종료됨에 따라 상기 소켓(1808)으로부터 각각을 제거함에 있어서, 상기 코어 조작기(1804)는 이러한 일련의 단계들/동작들을 수행하고, 모든 피검소자들에 대한 테스트가 완료될 때까지 반복한다. 특히, 코어 조작기(1804)는 각각의 다음 순서의 테스트 예정 피검소자와 관련하여 로봇식으로 (템프 소크 및 홀드 스테이지(1812)에 있는 것과 같은) 다음 순서의 테스트 예정 피검소자의 회수를 진행하고, 피검소자를 소켓(1808)에 배치하고, 피검소자를 소켓(1808) 내에 설치해야 한다. 일단 테스터(1806)에 의해 (추가적으로, 각 핀 상의 각 테스트 자원에 의해) 상기 소켓(1808) 내의 피검소자에 대한 테스트가 완료되면, 상기 핸드러(1802)는, 상기 코어 조작기(1804)에 의해, 시스템(1800)의 공정에서 다음 피검소자에 대한 다음 순서의 테스트 공정을 위해, 소켓(1808)으로부터 로봇식으로 피검소자를 제거하고 (배출 스테이지(1816)와 같은 다른 장소에) 그 피검소자를 재배치한다. 물론, 테스터(1806)에 의해 각각의 다음 번 테스트 예정 피검소자에 대한 임의의 활성 테스트를 수행하기에 앞서, 상기 코어 조작기(1804)(전체적으로는 핸들러(1802))는, 직전의 테스트 동작에 의해, 소켓(1808)에 남아있던 피검소자를 미리 배출시켜야만 한다. 그런 이후에야 상기 핸들러(1802)는, 상기 조작 팔(1804)에 의해, 다음 순서의 테스트 예정 피검소자를 획득하고 소켓(1808) 내에 배치하는 등의 테스트 과정들을, 모든 피검소자들이 테스트되거나 달리 동작이 정지될 때까지, 계속해서 로봇식으로 수행할 수 있다.
물론, 일단 각각의 다음 테스트 예정 피검소자가 소켓(1808)에 배치되면, 각각의 핀에 대응되는 테스터(1806)와 각 테스트 자원에 의해 다음 순서의 피검소자에 대한 다음 테스트가 수행된다. 계속적인 피검소자들에 대한 테스터(1806)에 의한 활성 테스트 사이에는, 상기 코어 조작기(1804)가 다음번 테스트 예정 피검소자를 획득해서 소켓(1808) 내에 배치하고 이후 소켓(1808)으로부터 테스트된 피검소자를 배출하기 위한 시간 동안, 활성 테스트의 시간 지연의 반복에 따라 계속적인 다음 번 테스트 예정 피검소자 각각에 대하여, 시간 지연이 발생된다.
나아가, 상기 테스터(1806)에 의해 소켓(1808)에 배치된 임의의 피검소자에 대한 활성 테스트가 임의의 순간에 진행되는 동안 - 피검소자는 소켓(1808)에 배치되고 각 테스트 자원은 전기적으로 대응되는 핀을 자극할 때(위치시킬 때/활성 테스트를 하고/배출하기 전) - 코어 조작기(1804)는 테스터(1806)에 의해 이제 테스트되는 피검소자를 핸들링하는 상태로 남아있게 된다. 그러므로 코어 조작기(1804)는 이제 테스트되고 있는 피검소자와 동작하는 상태로 남아있게 되고, 배출, 다음의 배치, 다음의 테스트, 다음의 배출과 앞으로의 반복을 위해 시간이 요구된다. 실질적으로, 종래의 시스템(1800) 동작에서는, 코어 조작기(1804)가 동작하는 동안 상기 테스터(1806)는 실질적으로 유휴상태이고 활동적으로 테스트를 수행하지 않게 되거나, 또는 상기 테스터(1806)가 테스트를 활동적으로 수행하는 동안, 상기 코어 조작기(1804)는 다음 순서의 피검소자의 테스트를 위한 공정을 진행하기보다는 테스트되고 있는 피검소자를 핸들링하고 있거나 그 피검소자의 시험 배치/시험/배출에 여념이 없다.
그러므로 활성 테스트가 수행되지 않으며 코어 조작기(1804)에 의해 사용되는 시간을 합하면, 시스템(1800)에서의 테스트 과정에 있어서 상당한 인덱스 시간의 손실이 된다. 코어 조작기/핸들러 요소가 배치/테스트/배출하는 동안 사용되며 테스터에 의한 테스트가 실행되지 않는 시간은 각 피검소자와 다음 번의 계속적인 피검소자에 대해서도 생긴다. 평소처럼 다수의 피검소자가 테스트될 경우(사실, 연속적인 작업에서 매우 많은 수의 피검소자들이 테스트됨), 인덱스 시간의 각 구성요소는 비효율적인 장비의 사용과 다수의 피검소자들에 대한 테스트 수행 시간의 장기화를 초래한다. 그러므로, 종래의 시스템(1800)과 그 구성요소들 그리고 시스템(1800)의 핸들러(1802)(그리고 핸들러의 코어 조작기(1804))의 동작들은 연속적인 피검소자들에 대해 코어 조작기가 동작하는 동안의 테스터(1806)에 의해 수행되는 활성 테스트의 중지와 결부되어 테스트 수행 시간, 장치 사용의 효율성 및 전체 테스트 과정에 대해 부정적인 영향을 주게 된다.
본 출원과 관련된 출원에서 개시되었고 본 명세서에서 한층 더 개시된 바와 같이, 종래의 테스터(ATE)들과 핀 전자 카드들과 핸들러의 설계 및 핸들러의 동작은 테스트 과정에서 바람직하지 않은 인덱스 시간을 초래한다. 본 출원 및 관련되거나 병합된 출원들은 테스터(1806)의 각 테스터 채널이 매 순간에 각 테스트 자원을 테스트되는 피검소자의 오직 하나의 핀에 연결시킬 수 있기 때문에 본질적으로 초래되는 바람직하지 않은 인덱스 시간의 문제점들을 개시하고 있다.(그리고 피검소자를 배출시키고 다음 순서의 피검소자를 핸들러 내에 위치시키는 공정에 요구되는 시간 동안에, 상기 테스터에 의한 연속되는 피검소자들의 활성테스트와 테스터의 마스터/슬레이브 동작 등으로 핸들러의 동작이 중단되어야만 하는 결과를 개시하고 있음)
추가적으로, 본 출원에서 한층 더 개시되고 관련된 출원에서 함께 지적된 바와 같이, 핸들러 요소들 및 다른 부재들을 포함하는 테스트 시스템과 테스트 동작 및 과정을 최적화하고 향상시킬 수 있도록 점유되고 사용중인 핸들러의 조작 팔과 절차를 위한 각 단일경로와 같은 다른 핸들러의 특징(즉, 테스트 셀로의, 테스트 셀을 통한 그리고 테스트 셀로부터의 단일 이송수단 뿐만 아니라 단일 입력 스테이지, 단일 템프 소크 및 홀드 스테이지, 단일 배치 및 출력 스테이지)들을 포함하는 핸들러 요소들/특징들로 인해 바람직하지 않은 인덱스 시간을 본질적으로 초래하는 문제점들이 다뤄진다.
게다가, 핸들러 그리고 스테이지, 프로세스, 그리고 핸들러의 구성요소들(예시적인 일례로서, 조작 팔 및 출력 스테이지)의 기계적인 그리고 기타 고장과 보수로 인한 중단 시간을 본질적으로 초래하는 종래 테스트 시스템과 과정에서의 다른 문제점들이 본 명세서에 의해 제기된다.
소자를 테스트하기 위한 종래의 시스템과 방법에 대한 상기의 설명으로부터, 종래의 시스템 및 방법에서 요구되었던 인덱스 시간의 감소는 매우 큰 이점을 제공할 수 있다는 것이 인식되고 이해될 수 있다. 더욱이, 이전에 알려진 전문화된 테스터와 핸들러 장비는 과도하게 고가이며 응용이 제한적이라는 것이 인식되고 이해될 수 있다.
앞서 설명한 것에서 나아가, 실험 장비, 핸들러의 고장, 보수, 또한 다른 유사한 이유로 인하여 시간이 걸리고 동작하지 않는 장비는 문제가 있다는 것이 인식되고 이해될 수 있다. 상당한 이점이 그러한 문제점들의 발생 및 가능성을 줄임으로써 달성될 수 있다.
본 발명은 종래의 실행, 시스템 및 동작에서 초래되었던 문제점들과 단점들이 없이 앞서 설명한 사항들에 대한 향상된 점과 차이점을 포함하는 여러 장점 및 향상을 제공한다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
종래의 테스트 시스템에서 기계적 조작 장비의 동작 속도가 제한되어 인덱스 시간이 발생하는 조건은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation기계적 조작 장비의 동작 속도를 제한하여 인덱스 시간을 유발하는 구체적인 조건을 찾는다.
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2정보 추출
information_extraction문맥에서 동작 속도 제한과 관련된 요소를 추출한다.
- 이들 기계적인 조작은 다양한 요소, 예를 들어, 테스트될 소자가 피해를 입거나 오염되거나, 떨어지는 것을 방지하는 물리적인 속도 제한을 포함하는 요소에 의해, 그 동작 속도가 제한된다.
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3근거 선택
evidence_selection속도 제한의 원인이 되는 구체적인 물리적 상황을 선별한다.
- 테스트될 소자가 피해를 입거나 오염되거나, 떨어지는 것을 방지하는 물리적인 속도 제한
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4논리 통합
logical_integration소자의 보호를 위한 물리적 제한이 동작 속도 저하와 인덱스 시간 발생의 원인임을 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation소자의 손상, 오염, 낙하 방지를 위한 물리적 속도 제한이 동작 속도를 제한함을 도출한다.
- 테스트될 소자가 피해를 입거나 오염되거나, 떨어지는 것을 방지하는 물리적인 속도 제한을 포함하는 요소에 의해, 그 동작 속도가 제한된다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 문맥에 근거하여 서술형으로 답변을 작성한다.
- 테스트될 소자가 피해를 입거나 오염되거나, 떨어지는 것을 방지하는 물리적인 속도 제한을 포함하는 요소
최종 답변 (final_answer)
테스트될 소자가 피해를 입거나, 오염되거나, 또는 떨어지는 것을 방지하기 위한 물리적인 속도 제한 요소에 의해 기계적 조작 장비의 동작 속도가 제한된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
기계적인 조작은 테스트될 소자가 피해를 입거나 오염되거나 떨어지는 것을 방지하는 물리적인 속도 제한을 포함하는 요소에 의해 그 동작 속도가 제한된다.