KR100454763B1

KR100454763B1 - 픽커 구동용 공압실린더

Info

Publication number: KR100454763B1
Application number: KR10-2002-0022937A
Authority: KR
Inventors: 유홍준; 이상진
Original assignee: (주)제이티
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2004-11-05
Also published as: KR20030084287A

Abstract

본 발명에 따른 공압 실린더는 반도체 디바이스를 진공 흡착하기 위한 공압 실린더에 있어서, 하향 공압포트 및 상향 공압포트가 실린더 몸체의 측부에 일정간격을 두고 형성되고, 실린더 로드 내부에 형성된 진공관로의 상단에 진공포트가 형성되고, 그리고 상기 실린더 로드 주위로 형성된 로드판이 상기 상향 공압포트 및 하향 공압포트를 통해 공급된 공압에 의해 상기 상향 공압포트와 하향 공압포트 사이를 운동함으로써 상기 실린더 로드가 운동하는 것을 특징으로 한다.

Description

픽커 구동용 공압실린더 {An Air Pressure Cylinder for Actuating a Picker}

발명의 분야

본 발명은 반도체 디바이스를 흡착하는 픽커(picker)를 구동하기 위한 공압 실린더에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 진공포트에 연결된 진공관로가 실린더 로드 내부에 형성되고 상향 공압포트 및 하향 공압포트가 실린더 몸체의 일 측부에 형성된 공압 실린더에 관한 것이다.

발명의 배경

소정의 공정에 의해 조립된 반도체 디바이스는 일반적으로 소정의 기능을 발휘하는지의 여부를 체크하기 위한 테스트 과정을 거치게 되며, 이를 위하여 테스트 핸들러가 사용된다. 이러한 테스트 핸들러는 일반적으로 다수개의 픽커(picker)를 구비하며 상기 픽커는 진공흡착을 통하여 반도체 디바이스를 흡착 반송하여 테스트 헤드에 접속하는 방식을 사용한다. 특허공개공보 2001-60303호에는 램버스 핸들러에 관하여 구체적으로 개시되어 있다.

이러한 테스트 핸들러는 상술한 픽커(picker)를 구동하기 위하여 공압 실린더를 사용하는 바, 종래의 공압 실린더는 제4(A)도에 도시된 바와 같이 실린더 로드판(151′)이 실린더 로드(150′) 상부에 형성됨으로써 하향 공압포트(200′)로부터 공압이 가해지는 경우와 상향 공압포트(300′)로부터 공압이 가해지는 경우의 힘이 서로 다르다. 즉 하향 공압포트로부터 공압이 가해진 경우는 로드판(151′) 전체가 하향 압력을 받는 반면에, 상향 공압포트로부터 공압이 가해지는 경우에는 실린더 로드(150′)에 해당하는 부분의 면적을 제외한 부분이 상향 압력을 받음에 따라 가해지는 힘이 달라지는 것이다.

또한 제5(A)도에 도시된 바와 같이, 종래의 공압실린더를 사용하는 테스트 핸들러(800′)는 하향 공압포트(200′) 및 상향 공압포트(300′)는 공압 실린더 몸체(110′)에 형성되는 반면에 진공포트(400′)는 픽업 바(600′) 단부에 형성됨으로써 전체적으로 구성이 복잡할 뿐만 아니라 공압 실린더의 부피가 커짐에 따라 이를 복수개 구비하는 핸들러 자체의 부피도 훨씬 커지는 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 실린더 로드판을 로드의 주위로 형성하고, 상향 공압포트와 하향 공압포트 사이에서 상기 로드판이 왕복 운동을 하도록 함으로써, 하향 공압포트와 상향 공압포트로부터 공압이 가해지는 경우에 있어서 상기 실린더 로드에 미치는 추력을 동일하게 하였으며, 아울러 진공포트에 연결되는 진공관로를 실린더 로드 내부에 형성하고 상기 하향 공압포트 및 상향 공압포트를 실린더 몸체 일 측부에 형성함으로써 진공관로와 실린더 로드 관로가 동일한 구역에 형성되는 공압 실린더를 개발하기에 이르렀다.

본원발명의 목적은 반도체 디바이스를 흡착하기 위한 픽커(picker)를 구동하는 공압 실린더를 제공하기 위한 것이다.

본원발명의 다른 목적은 픽커에 흡착되는 반도체 디바이스의 리드(lead)가 히는 것을 방지할 수 있는 공압 실린더를 제공하기 위한 것이다.

본원발명의 또 다른 목적은 공압이 미치는 단면적이 상대적으로 작아 반도체 디바이스에 무리한 힘을 가하지 않는 공압 실린더를 제공하기 위한 것이다.

본원발명의 또 다른 목적은 진공관로가 실린더 로드의 내부에 형성됨으로써 전체 부피를 줄이고, 내부 구성이 간단한 공압 실린더를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

제1(A)도는 본 발명에 따른 공압 실린더의 개략적인 평면도이고, 제1(B)도는 그 좌측면도이고, 그리고 제1(C)도는 그 우측면도이다.

제2(A)도는 본 발명에 따른 공압 실린더의 로드가 하강한 상태의 단면도이고, 제2(B)도는 제2(A)도의 공압 실린더의 로드가 상승한 상태의 단면도이다.

제3(A)도는 종래의 공압 실린더의 작동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 제3(B)도는 본 발명에 따른 공압 실린더의 작동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

제4(A)도는 본 발명에 따른 공압 실린더를 이용한 테스트 핸들러의 개략적인 사시도이고, 제4(B)도는 종래의 공압 실린더를 사용한 테스트 핸들러를 제4(A)도와 1:1의 스케일로 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 *

100, 100′ : 공압 실린더 110, 110′ : 실린더 몸체

120 : 실린더 상판 130 : 실린더 바닥판

140 : 이격체 150, 150′ : 실린더 로드

151, 151′ : 로드판 160, 160′ : 실린더 로드 관로

200, 200′ : 하향 공압포트 300, 300′ : 상향 공압포트

400, 400′ : 진공포트 410 : 진공관로

500 : 가이드 바 600, 600′ : 픽업 바

610, 610′ : 흡착판 700 : 반도체 디바이스

800, 800′ : 테스트 핸들러

발명의 요약

발명의 상세한 설명

제1(A)도는 본 발명에 따른 공압 실린더의 개략적인 평면도이고, 제1(B)도는 그 좌측면도이고, 그리고 제1(C)도는 그 우측면도이다. 본 발명에 따른 공압 실린더(100)는 외형적으로는 실린더 몸체(110), 실린더 상판(120), 실린더 바닥판(130), 가이드 바(500), 실린더 로드(150), 및 진공포트(400)로 이루어진다.

상기 실린더 몸체(110)는 일반적으로 나사 등을 통하여 테스트 핸들러 등의 프레임에 고정되며, 그 일 측부에는 하향 공압포트(200) 및 상향 공압포트(300)가 형성되고, 그 내부에는 제2도에서 설명할 실린더 로드 관로(160)가 형성되어 있다. 상기 하향 공압포트(200) 및 상향 공압포트(300)는 공압을 제공하는 공압펌프(도시되지 않음)에 연결되며, 적절한 제어수단에 의해 공압이 상기 실린더 로드 관로에 제공될 수 있도록 한다. 상기 실린더 로드(150)는 상기 실린더 상판(120) 및 실린더 바닥판(130)에 고정되며, 공압포트(200, 300)를 통하여 공급되는 공기압의 추력에 의해 상향 및 하향 운동을 한다. 상기 실린더 로드(15)의 운동에 따라 상기 실린더 상판(120) 및 실린더 바닥판(130) 또한 상기 실린더 몸체(110)에 대하여 상대적으로 상향 및 하향 운동을 하게 된다.

상기 가이드 바(500)는 상기 실린더 로드(150)의 운동 및 이에 따른 상기 실린더 상판(120) 및 실린더 바닥판(130)의 상기 실린더 몸체(110)에 대한 상대적인 운동을 안내하기 위한 것으로서, 그 양 단부가 상기 실린더 상판(120) 및 실린더 바닥판(130)에 고정되며, 전체적으로 상기 실린더 몸체(110)를 관통하고 있다.

상기 진공포트(400)는 진공펌프(도시되지 않음)를 통하여 제2도에서 설명할 진공관로(410)의 압력을 낮춤으로서 반도체 디바이스(700)를 흡착판(610)에 흡착한다.

바람직하게는 본 발명에 따른 공압 실린더(110)는 상기 실린더 상판(120)및 실린더 바닥판(130)과 실린더 몸체(110) 사이의 간격을 일정하게 유지, 즉 직접 접촉하지 않도록 하는 이격체(140)를 더 포함할 수도 있다. 본 도에서는 상기 이격체(140)가 실린더 로드(150)와 실린더 상판(120) 및 실린더 바닥판(130) 사이에 각각 형성되어 있으나, 가이드 바 및 기타 적절한 곳에 설치될 수 있다.

제2(A)도는 본 발명에 따른 공압 실린더의 로드가 하강한 상태의 단면도이고, 제2(B)도는 제2(A)도의 공압 실린더의 로드가 상승한 상태의 단면도이다. 제2(A)도는 하양 공압포트(200)로 공압이 가해짐에 따라 실린더 로드(150)가 상기 고정된 실린더 몸체(110)에 대하여 상대적으로 하강된 상태를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 공압 실린더는 공압펌프(도시되지 않음)를 통하여 공기압을 실린더에 공급함으로써 실린더 로드가 상하운동을 하며, 이를 위하여 상기 실린더 몸체(110)내부에 실린더 로드 관로(160)를 형성하고, 상기 실린더 로드 관로(160)를 따라 상하로 이동할 수 있도록 실린더 로드(150)가 형성된다. 이러한 기술은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

본 발명에 따른 공압 실린더는 반도체 디바이스(700)에 무리한 힘을 가하지 않기 위하여, 상기 실린더 로드(150) 주위에 실린더 로드판(151)을 형성한다. 상기 실린더 로드판(151)을 실린더 로드 상부에 형성되지 않고 실린더 로드 주위에 형성됨에 따라, 상기 하향 공압포트(200)로부터 공압이 공급될 때와 상기 상향 공압포트(300)로부터 공압이 공급될 때에 있어서 상기 실린더 로드판은 동일한 힘을 받는다. 특히 상향 공압포트(300)로부터 공압을 받을 때 상기 실린더 로드판(151)이 받는 힘은 동일하면서, 하향 공압포트(200)로부터 공압을 받을 때의 상기 실린더 로드판(151)이 받는 힘이 줄어듦에 따라, 반도체 디바이스에 무리한 힘을 가하지 않으면서 반도체 디바이스 픽커(picker)의 전체적인 운동 속도는 영향을 받지 않는 추가적인 장점을 갖는다.

상기 실린더 로드판(151)은 상기 실린더 로드 관로(150)의 직경과 동일하게 상기 실린더 로드(150) 주위로 주조되거나 또는 용접 등의 방식으로 접착되거나, 또는 후술할 제3(B)에서 도시된 바와 같이 상기 진공관로(410) 주위로 삽입된 후에 상하 2개로 분리된 실린더 관로에 의해 고정될 수도 있으며, 가능한 어떠한 방법으로도 실시될 수 있다. 다만, 상기 실린더 로드판(151)의 상하운동은 상기 하향 공압포트(200) 및 상향 공압포트(300) 사이에서만 이루어져야 하는 바, 바람직하게는 상기 실린더 로드판(151)의 가장 하향한 때에 상기 상향 공압포트(300)에 위치하도록 하며, 가장 상향한 때에는 상기 하향 공압포트(200)에 위치하도록 한다.

본 발명에 따른 공압 실린더는 진공관로(410)를 통하여 압력을 낮춤으로써 반도체 디바이스(700)를 흡착하는바, 상기 진공관로(410)를 상기 실린더 로드(150) 내부에 형성하고 그 상단에 진공포트(400)를 형성한다. 상기 진공포트(400)는 라인호스 등을 통하여 진공펌프(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 진공관로(410)의 하단부는 픽업 바(600)로 이루어지며, 그 최 하단에는 흡착판(610)이 형성되어 이를 통하여 반도체 디바이스(700)를 흡착한다. 본 발명에 따른 공압 실린더는 진공관로(410)과 실린더 로드(150) 내부에 형성되고 아울러 상기 진공관로(410) 최 상단에 진공포트(400)를 형성함으로써 진공관로(410)와 실린더 로드가 동일선상에 있게 되며, 결국 실린더 내부 구성이 간단해지며 그에 따라 공압 실린더 전체의 부피가 감소한다.

바람직하게는 상기 실린더 몸체(110)를 관통하는 가이드 바(500)를 설치함으로써, 상기 실린더 로드(150)의 운동을 안내하며, 아울러 상기 실린더 로드(150)의 상하운동이 상기 가이드 바(500)의 길이에 제약되도록 한다. 상기 가이드 바(500)의 길이, 상기 하향 공압포트(200)와 상향 공압포트(300) 사이의 거리, 및 이에 따른 상기 실리더 로드판(151)의 상하운동 범위는 본 발명에 따른 공압실린더를 구동원으로 사용하는 픽커(picker)의 사용 대상에 따라 다양하게 결정할 수 있다.

제3(A)도는 종래의 공압 실린더의 작동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 제3(B)도는 본 발명에 따른 공압 실린더의 작동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 제3(A)도에 도시된 바와 같이 종래의 공압 실린더는 실린더 로드(150′)상부에 실린더 로드판(151′)을 형성함으로써 하향 공압포트(200′)로부터 공압이 공급되는 경우에는 공압이 로드판 전체 면적에 미치나, 그 반대로 상향 공급포트(300′)로부터 공압이 제공되는 경우에는 공압이 실린더 로드(150′)의 단면적 부분을 제외한 부분의 실린더 로드판(151′) 면적에 미침에 따라 실린더 로드(150′)가 하향하는 경우에는 무리한 힘이 반도체 디바이스에 가해진다. 물론 전체 공압을 낮춤으로써 상기 실린더 로드(150′)가 반도체 디바이스에 가하는 힘을 줄일 수 있으나, 그렇게 되면 상기 실린더 로드가 상향하는 경우는 소기의 추진력을 받을 수 없게 되고 결과적으로 작업 능률이 떨어지게 된다.

제3(B)도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공압 실린더는 실린더 로드(150) 주위로 실린더 로드판(151)을 형성함으로써, 하향 공압포트로부터 공압이 공급될 때와 상향 공압포트(300)로부터 공압이 공급될 때 모두 상기 실린더 로츠(150)의 단면적을 제외한 부분에 공압이 미친다. 이에 따라 적절한 공압을 제공함으로써 상기 실린더 로드(150)가 소기의 속도로 상승하면서도 반도체 디바이스에 무리한 힘을 가하지 않을 정도의 힘으로 하강하도록 할 수 있는 것이다.

제4(A)도는 본 발명에 따른 공압 실린더를 이용한 테스트 핸들러의 개략적인 사시도이고, 제4(B)도는 종래의 공압 실린더를 사용한 테스트 핸들러를 제4(A)도와 1:1의 스케일로 도시한 사시도이다. 본 발명에 따른 공압 실린더(100)를 적용한 일 구체예로서, 반도체 디바이스가 소정의 기능을 발휘하는지의 여부를 체크하기 위한 테스트 핸들러가 제4(A)도에 도시되어 있다. 실린더 몸체(110)는 상기 테스트 핸들러의 프레임에 고정되며, 하향 공압포트(200) 또는 상향 공압포트(300)로 공압이공급됨에 따라 실린더 로드(150)가 상하운동을 하게 되고 이에 따라 실린더 상판(120) 및 실린더 바닥판(130) 또한 상하운동을 하는 구조이다. 본 도에 도시된 바와 같이 상기 공압 실린더(100)는 실린더 로드(150) 내부에 진공관로를 설치함으로써, 실린더 로(150)의 동선에 진공관로 및 픽업 바(600)가 위치한다. 이에 따라 상기 공압 실린더는 전체적으로 콤팩트한 형태가 되고 그 구성이 간단하다.

이에 반하여 종래의 공압 실린더를 이용한 테스트 핸들러는 제4(B)도에 도시된 바와 같이, 공압포트(200′, 300′)와 진공포트(400′)를 별도로 형성함에 따라 전체적으로 구성이 복잡하고 그 부피가 상대적으로 크다는 것을 알 수 있다. 픽커(picker)의 부피가 커짐에 따라 이를 움직이는 구동원의 부담이 심해지고, 아울러 전체 테스트 핸들러가 차지하는 공간이 커지는 것은 자명한 것이다.

본원발명은 공압이 미치는 단면적이 상대적으로 작아 반도체 디바이스에 무리한 힘을 가하지 않게 되고 이에 따라 픽커에 흡착되는 반도체 디바이스의 리드(lead)가 휘는 것을 방지할 수 있고, 아울러 진공관로가 실린더 로드의 내부에 형성됨으로써 전체 부피를 줄이고, 내부 구성이 간단한 반도체 디바이스를 흡착하기 위한 픽커(picker)를 구동하기 위한 공압 실린더를 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

반도체 디바이스를 진공 흡착하기 위한 픽커(picker)를 구동하는 공압 실린더에 있어서,

하향 공압포트(200) 및 상향 공압포트(300)가 실린더 몸체(110)의 측부에 일정간격을 두고 형성되고, 상기 실린더 몸체를 관통하는 가이드 바(500)가 형성되고, 픽업 바(600)가 연결되는 실린더 로드(150) 내부를 관통하는 진공관로(410)의 상단에 진공포트(400)가 형성되고, 그리고 상기 실린더 로드 주위로 형성된 로드판(151)이 상기 상향 공압포트 및 하향 공압포트를 통해 공급된 공압에 의해 상기 상향 공압포트와 하향 공압포트 사이를 운동함으로써 상기 실린더 로드가 운동하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
제1항에 있어서, 상기 진공관로(410)와 상기 실린더 로드(150)는 동일선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
삭제
제1항에 있어서, 상기 가이드 바는 상기 실린더 몸체의 일 측에 치우쳐서 형성되고, 상기 하향 공압포트 및 상향 공압포트는 상기 가이드 바의 반대쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
제1항에 있어서, 상기 가이드 바의 일단 및 상기 실린더 로드의 일단이 하부에 고정되고, 상기 진공포트가 상부에 형성되는 실린더 상판(120), 및 상기 가이드 바의 다른 일단 및 상기 실린더 로드의 다른 일단이 고정되고, 픽업 바(600)가 하부에 고정되는 실린더 바닥판(130)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
제5항에 있어서, 상기 실린더 상판 및 실린더 바닥판은 상기 실린더 로드가 운동함에 있어서 상기 실린더 몸체와 일정 간격을 유지하기 위한 이격체(140)를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.