[논문]반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임에 대한 구조 및 피로해석

김영춘; 김영진; 국정한; 조재웅

doi:10.5762/kais.2014.15.10.5906

반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임에 대한 구조 및 피로해석
Structure and Fatigue Analyses of the Inspection Equipment Frame of a Semiconductor Test Handler Picker 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.15 no.10, 2014년, pp.5906 - 5911

김영춘 (공주대학교 기계자동차공학부) , 김영진 (테스토피아(주)) , 국정한 (한국기술교육대학교 기계공학부) , 조재웅 (공주대학교 기계자동차공학부)

초록
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요즈음 생산되는 반도체의 제품이 제대로 작동하는지, 낮은 습도 또는 높은 온도에서 잘 견디는가를 검사하는 패키지 조립 및 검사 공정이 현장에 많이 있다. 또한 검사공정에서 사용되고 있는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비가 있는데, 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 이용하여 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 모델에 대하여 3가지 피로하중에 대한 해석을 하였다. 해석 결과로서 Case 1과 Case 2 모두 프레임의 가운데에서 최대 변형량이 발생하고 불규칙 피로 하중들 중에서 가장 하중의 변동이 심한 'SAE bracket history'가 가장 불안정하고 'Sample history'가 가장 안정함을 보이고 있다. 본 연구의 피로 해석 결과는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 파손방지 및 내구성을 검토함으로서 그 프레임의 설계에 효율적으로 활용이 될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Currently, there are many processes of package assembly and inspections of real fields that examine whether a manufactured semiconductor can be operated regularly and can endure low humidity or high temperatures. As the inspection equipment of a semiconductor test handler picker has been used at the inspection process, these inspection equipment frames were modelled in 3D and these models were analyzed using 3 kinds of fatigue loadings. As the analysis result, maximum deformation occurred at the midparts of the frames at cases 1 and 2. Among the cases of nonuniform fatigue loads, the 'SAE bracket history' with the severest change in load became the most unstable but the 'Sample history' became the most stable. Fatigue analysis result can be used effectively with the design of an inspecting equipment frame of a semiconductor test handler picker to examine the prevention and durability against damage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 모델에 대하여 3가지 피로하중에 대한 해석을 통하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.

제안 방법

픽 앤 플레이스는 X, Y, Z 방향으로 움직이는 장치에 달려 있다. 따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용 하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 이용하여 유한요소 해석을 수행하였다. 이를 통해서, 본 연구에서는 X, Y, Z 방향으로 물체가 움직임에 따라 프레임 모델에 대한 3 가지 피로하중에 대한 해석을 수행하였다 [6-9].
1에 나온다. 본 연구에서는 Fig.1에 도시된 Robot의 위치를 따라서 2가지 경우의 모델을 하였고 진행하였다. Fig.
따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용 하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 이용하여 유한요소 해석을 수행하였다. 이를 통해서, 본 연구에서는 X, Y, Z 방향으로 물체가 움직임에 따라 프레임 모델에 대한 3 가지 피로하중에 대한 해석을 수행하였다 [6-9].

성능/효과

1. 구조해석결과, Case 1의 최대 등가응력은 1.7088MPa로 나오며, Case 2 의 최대 등가응력은 1.5222MPa로 나온 것을 확인하였다. 또한 Case 1 과 Case 2는 모두 프레임의 가운데에서 최대 변형 량을 발생하고 각각 0.
2. 2가지 Case 공히 ‘Sample history’의 경우의 피로 수명은 ‘SAE bracket history’의 경우보다 약 60배 정도 수명이 길고 ‘SAE transmission’의 경우는 ‘SAE bracket history’의 경우보다 3.5배 정도 수명이 길어짐을 알 수 있었다.
2가지 Case공히, ‘Sample history’의 경우의 피로 수명은 ‘SAE bracket history’의 경우보다 약 60배 정도 수명이 길고 ‘SAE transmission’의 경우는 ‘SAE bracket history’의 경우보다 3.5배 정도 수명이 길어짐을 알 수있었다.
3. 2가지 Case, 공히 ‘SAE bracket history’에서 손상이 2968로 가장 많은 것을 볼 수가 있고 Case 2경우의 프레임의 윗부분에서 파손은 많이 된 것을 확인하였으며, ‘Sample history’의 경우는 그 손상이 50정도로 가장 적은 것을 알 수 있었다.
4. 전체적으로 해석결과를 보면 Case 2 경우는 Case 1 경우보다 피로 수명이 더 적게 나오고 파손은 더많이 나온 것을 확인하였다. 본 연구의 결과를 종합 하여 실제 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 설계에 응용한다면 그 파손방지 및 내구성을 검토, 예측하는데 활용이 클 것으로 사료된다.
극심한 ‘SAE bracket history’에서 손상이 2968로 가장 많은 것을 볼 수가 있고 Case 2경우의 프레임의 윗부분에서 파손은 많이 된 것을 확인하였다.
5배 정도 수명이 길어짐을 알 수있었다. 또한 전체적으로 보면 Case 2경우의 프레임의 윗부분이 Case 1경우보다 피로 수명은 작다는 것을 확인 하였다.
5배 정도 수명이 길어짐을 알 수있었다. 또한 전체적으로 보면 Case 2경우의 프레임의 윗부분이 Case 1경우보다 피로 수명은 작다는 것을 확인 하였다.

후속연구

전체적으로 해석결과를 보면 Case 2 경우는 Case 1 경우보다 피로 수명이 더 적게 나오고 파손은 더많이 나온 것을 확인하였다. 본 연구의 결과를 종합 하여 실제 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 설계에 응용한다면 그 파손방지 및 내구성을 검토, 예측하는데 활용이 클 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	반도체는 어떤 산업에서 사용되고 있는가?	반도체는 일반적으로 정보를 저장할 수 있는 메모리 반도체와 정보저장이 없는 연산이나 제어 기능을 하는 시스템반도체(비메모리반도체)로 구분되며, 현재 통신기 기, 정보기기, 자동차, 군사, 항공 등 산업 전반에 널리 사용되고 있다. 이런 반도체를 생산하기 위하여 반도체 제조 공정은 다음과 같이 크게 3가지 공정으로 분류된다.
	반도체는 어떻게 2가지로 구분되는가?	반도체는 일반적으로 정보를 저장할 수 있는 메모리 반도체와 정보저장이 없는 연산이나 제어 기능을 하는 시스템반도체(비메모리반도체)로 구분되며, 현재 통신기 기, 정보기기, 자동차, 군사, 항공 등 산업 전반에 널리 사용되고 있다. 이런 반도체를 생산하기 위하여 반도체 제조 공정은 다음과 같이 크게 3가지 공정으로 분류된다.
	반도체 제조 공정를 3단계로 나타내면?	이런 반도체를 생산하기 위하여 반도체 제조 공정은 다음과 같이 크게 3가지 공정으로 분류된다.첫 번째 공정인 웨이퍼 제조 및 회로 설계가 이루어지는 웨이퍼 제조 공정과 두 번째 공정인 웨이버 표면에 산화막을 형성시켜 웨이퍼 표면위에 회로패턴을 만들어 웨이퍼 표면에 형성된 각각의 회로를 연결시키는 웨이퍼 제조 공정과 마지막으로 완성된 반도체에 전기적 특성이나 기능 등을 컴퓨터에 연결하여 강제로 높은 정전기를 흘린 다음 제품이 제대로 작동하는지, 낮은 습도에서 또는 높은 온도에서 잘 견디는가를 검사하는 패키지 조립 및검사 공정이 있다[1-5]. 패키지 조립 및 검사공정에서 메모리반도체와 시스템반도체(비메모리반도체)를 최종 검사하는 공정에 사용되고 있는 장비인 메모리 테스트 핸들러 장비가 있으며, 테스터 핸들러 장비 하나의 구성원인 픽앤 플레이스 장치는 반도체 패키지를 검사하기 전반도체 패키지를 공급하거나 검사 완료 후 패키지를 각각의 등급별로 분류하는 중요한 역할을 담당하고 있다.

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Kim. Won Beom, "Evaluation of Fatigue Strength Share Effect of the Rust Due to Corrosion at Ship Structural Plate", Journal of KAIS, Vol. 14, No. 5, pp. 2063-2068, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.5.2063

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J. U. Cho, K. S. Kim, D. S. Choi, S. H. Kim, S. O. Bang and C. K. Cho, "Development of plastic suspension system for automotive seat", Journal of KAIS, Vol. 12, No. 3, pp. 1091-1097, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2011.12.3.1091

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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