KR100755472B1

KR100755472B1 - 피커노즐

Info

Publication number: KR100755472B1
Application number: KR1020060006226A
Authority: KR
Inventors: 이희원
Original assignee: 주식회사 에이.알.티
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-09-04
Also published as: KR20070076840A

Abstract

본 발명의 목적은 회로기판 등에 공압 피커를 이용한 반도체 칩 부품 배치시 칩 부품에 가해지는 충격을 최소화하며 반도체 칩을 정확한 위치로 이동 안착시킬 수 있도록 한 피커노즐을 제공하는 데 있다.

본 발명의 피커노즐은 진공패드 결합용 플랜지(42)가 마련된 진공패드홀더(40)와, 상기 진공패드홀더에 나사결합되는 원통형상의 슬라이더(20)와, 상기 슬라이더가 내부에서 전, 후로 이동하게 될 원통형상의 하우징(10)과, 상기 하우징과 진공패드홀더 사이에 장착되어 슬라이더(20)에 복원력을 제공하는 스프링(30)과, 상기 진공패드홀더가 장착되는 하우징의 반대쪽에서 볼체결방식으로 하우징과 결합되고 분리되는 에어니플홀더(60)로 구성된 피커노즐에 있어서, 상기 슬라이더(20)의 몸체에는 가이드돌기(22)를 돌출 형성하고 상기 하우징(10)의 내측에는 상기 가이드돌기(22)의 전, 후 이동을 가이드하기 위한 가이드홈(12)을 형성한 것을 특징으로 한다.

하우징, 슬라이더, 가이드홈, 가이드돌기, 피커노즐

Description

피커노즐{picker nozzle}

도 1은 본 발명 피커노즐의 사시도이다.

도 2는 본 발명 피커노즐의 단면도이다.

도 3은 본 발명 피커노즐의 분해사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 하우징 11 : 내경부

12 : 가이드홈 13-1,13-2 : 스토퍼체결홈

14 : 슬롯 15 : 볼홈

16-1,16-2 : 스토퍼 17 : 볼

20 : 슬라이더 21 : 돌출관

22 : 가이드돌기 30 : 복원스프링

40 : 진공패드홀더 41 : 체결나사

42 : 플랜지 50 : 고정스프링

60 : 에어니플홀더 61 : 탈착부

62 : 리세스 63 : 체결나사

64 : 내경부 65 : 고정링

66 : 오링

본 발명은 회로기판 등에 공압을 이용하여 반도체 칩 부품을 회로기판 등에 자동 배치시키기 위한 자동 삽입용 피커장치에 관한 것으로, 특히 반도체 칩 부품의 장착 위치를 정확하게 유지시킬 수 있으며 또한 반도체 칩에 가해지는 충격을 최소화시킬 수 있도록 한 피커노즐에 관한 것이다.

반도체 제조공정이나 칩 부품 조립공정 등에서 반도체 칩 부품 등을 이동시키기 위해 에어 석션 기능을 가지는 공압장치가 이용된다.

공압장치는 에어실린더를 포함하며 이 에어실린더는 내부의 슬라이더를 작동시키기 위한 에어 흡기 또는 흡배기관과 반도체 칩 부품 흡입 홀딩을 위한 에어석션관이 결합되어 있어, 공압에 의한 피스톤의 행정과 에어석션 픽업노즐의 부압에 의해 칩 부품을 임의의 위치에서 원하는 위치로 이동시킬 수 있게 된다.

에어석션을 이용한 반도체 칩 부품의 위치이동 및 적재적소에의 장착에 있어 공압장비의 최 선단부에 설치되는 피커노즐은 에어석션을 통해 칩 부품을 부압으로 홀딩하여 정해진 위치로 이동한 다음 그 정해진 위치에 도착했을 때 공기압력을 제거하는 것으로 칩 부품을 원하는 위치에 장착시킨다.

여기서 피커노즐은 원통형상의 하우징에 원통형상의 슬라이더가 공압에 의해 상, 하(또는 좌, 우)이동하는 구조를 가지고 있어 피커노즐내의 슬라이더가 장시간 반복적으로 작동하게될 경우 슬라이더의 위치이동(트위스트)에 의해 반도체 칩 부 품의 장착위치가 최초의 세팅 위치로부터 틀어지게 된다.

이것은 칩 부품 자동장착 불량을 초래하게 된다. 특히, 접속단자가 2 이상인 장방형 또는 원반형의 칩 부품에 대한 자동이송 또는 자동 삽입시 칩 부품의 위치이탈로 인한 자동이송 실패가 일어나게 되며 또한 슬라이더의 위치회전에 따른 칩 부품 픽업 실패를 초래하게 되므로, 제품의 불량률이 증가하거나 설비의 빈번한 오작동을 일으킨다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공압장치를 이용한 반도체 칩 부품의 픽업, 이동 및 장착시, 반도체 칩 픽업용 노즐의 정확하고 안정된 작동과 반도체 칩 픽업시 칩에 가해지는 충격을 최소화시킬 수 있도록 한 피커노즐을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피커노즐은 진공패드 결합용 플랜지가 마련된 진공패드홀더와, 상기 진공패드홀더에 나사결합되는 원통형상의 슬라이더와, 상기 슬라이더가 내부에서 전후 이동가능하게 원통형상으로 형성되는 하우징과, 상기 하우징과 진공패드홀더 사이에 장착되어 슬라이더에 복원력을 제공하는 스프링과, 상기 진공패드홀더가 장착되는 하우징의 반대쪽에서 볼체결방식으로 하우징과 결합되고 분리되는 에어니플홀더로 구성된 피커노즐에 있어서, 상기 하우징의 내측에 가이드홈을 형성하고 상기 슬라이더의 몸체에는 상기 가이드홈에 가이드되어 전, 후 이동하게 하기 위한 가이드돌기를 마련한 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 피커노즐의 사시도이고, 도 2는 피커노즐의 단면도이고, 도 3은 피커노즐의 분해사시도이다.

여기서 참고 되는 바와 같이 본 발명의 피커노즐은 크게 하우징(10)과 슬라이더(20)와 복원스프링(30)과 진공패드홀더(40)와 고정스프링(50) 및 에어니플홀더(60)로 이루어진다.

상기 하우징(10)은 원통형상의 몸체로 제작되어 그 내부에서 상기 슬라이더(20)가 전, 후진 작동 또는 상, 하 슬라이딩 이동하는 내경부(11)를 가진다. 또한 상기 하우징(10)의 몸체 바깥쪽에는 볼 스프링 홀더를 만들기 위한 슬롯(14)과 이 슬롯상에 형성된 볼홈(15)을 마련하며, 그의 일측에는 상기 슬라이더(20)의 이동 거리를 제한하기 위한 스토퍼(16-1, 16-2) 결합용 스토퍼체결홈(13-1, 13-2)을 마련한다.

상기 하우징(10)의 몸체 내경부(11)에는 서로 대칭되는 위치에 가이드홈(12)을 마련한다. 이 가이드홈(12)은 하우징 몸체의 길이방향을 따라 그 내경부(11)의 일 부위를 삼각형상으로 절삭가공하여 형성한다. 특히 상기 스토퍼체결홈(13-1, 13-2)은 길게 형성된 상기 가이드홈(12)선상에 형성한다.

상기 슬라이더(20)는 상기 하우징(10)의 내경부(11)에서 전, 후 방향 또는 좌, 우 방향의 운동이 가능한 원통형상으로 제작하며 그 일측에는 돌출관(21)을 마련하고 그 타측에는 나사체결홈을 마련한다. 또한 이 슬라이더(20)의 몸체의 일측에는 상기 하우징(10)상의 가이드홈(12)에 대응시켜 가이드돌기(22)를 형성한다.

상기 진공패드홀더(40)는 상기 슬라이더(20)와의 체결을 위한 체결나사(41)와 진공패드(도시생략)를 결합시키기 위한 플랜지(42)를 포함한다.

상기 복원스프링(30)은 하우징(10)과 진공패드홀더(40)사이에 배치시켜 에어니플홀더(60)를 통한 석션 공압 제거시 상기 진공패드홀더(40)에 부착된 진공패드를 원래의 위치로 복원시키는 기능을 수행하도록 설치한다.

특히, 진공패드가 반도체 칩 부품의 석션을 위해 반도체 칩 부품에 접촉하게 될 때, 반도체 칩에 가해지는 충격이 최소화되도록 상기 복원스프링(30)은 장력을 적절히 조정한다.

상기 에어니플홀더(60)에는 양쪽으로 중공이 마련된 탈착부(61)와 에어니플(도시생략)과 의 결합을 위한 체결나사(63)를 각각 마련한다.

상기 탈착부(61)에는 다수의 리세스(62)를 마련한다. 이 리세스(62)는 상기 하우징(10)의 슬롯(14)에 마련된 볼홈(15)과 일치하는 위치에 마련하며, 상기 볼홈(15)마다 각각의 볼(17)을 배치한 후 그 볼(17)의 이탈을 방지하기 위해 상기 슬롯(14)에 고정스프링(50)을 장착한다.

특히, 에어니플홀더(60)의 탈착부(61)의 중공부는 2단으로 형성하며 내측의 좁은 중공부에는 오링(66)을 배치하고 내측의 넓은 중공부에는 상기 오링의 이탈을 방지하기 위한 고정링(65)을 배치하여 구성한다.

상기 오링(66)은 아래에서 설명하게 될 슬라이더(20)의 일측에서 연장시켜 형성한 중공을 갖는 돌출관(21)이 상기 에어니플홀더(60)의 탈착부(61)내의 중공부에서 슬라이딩할 때, 공압 누출을 방지하기 위해 장착한다.

이와 같이 구성된 본 발명 피커노즐의 조립과정 및 그의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 피커노즐의 조립과정을 살펴보면, 하우징(10)의 바깥쪽 일측 둘레에 형성된 환상의 슬롯(14)상의 볼홈(15)에 볼(17)을 삽입한 다음 고정스프링(50)을 장착하여 상기 볼(17)들을 스프링으로 탄성 고정시킨다.

이때, 하우징(10)의 슬롯(14)상에 형성된 볼홈(15)은 하우징의 내경부(12)까지 관통시키되 상기 볼(17)의 직경보다 작은 직경으로 형성시키고 있으므로, 고정스프링(50)에 의해 볼홈(15)에 압박 장착된 볼(17)은 단지 하우징의 내경부(12)를 약간 돌출하는 형태로 유지된다.

하우징의 내경부(12)에 약간 돌출된 상태로 스프링 지지되는 볼 걸림턱에는 에어니플홀더(60)의 탈착부(61)에 마련된 리세스(62)가 안착 고정된다. 이 탈착부(61)내에 연이어서 마련된 직경이 다른 2단의 중공중 작은 직경의 중공에는 오링(66)을 장착하고 큰 직경의 에 중공에는 상기 오링(66)의 이탈을 방지하기 위한 고정링(65)을 장착한다.

한편, 슬라이더(20)의 일측에 마련된 나사홈에는 진공패드홀더(40)의 체결나사(41)를 고정하고 여기에 복원스프링(30)을 개재시켜 상기 하우징(10)에 장착시키되, 상기 슬라이더(20)의 가이드돌기(22)를 스토퍼체결홈(13-1, 13-2)의 사이에 위치시킨 다음 이 스토퍼체결홈(13-1, 13-2)에 각각 스토퍼(16-1, 16-2)나사를 장착하여 하우징(10)내에서의 슬라이더(20)의 스트로크를 결정한다.

이때 슬라이더(20)의 선단부에 마련된 돌출관(21)은 상기 하우징(10)에 장착 된 에어니플홀더(60)의 탈착부(61)에 마련된 중공에 오링(66)을 거쳐 삽입된다.

이렇게 조립완성된 본 발명 피커노즐의 진공패드홀더(40)에 마련된 플랜지(42)에는 칩 부품 픽업용 진공패드(도시생략)가, 그리고 에어니플홀더(60)에 마련된 체결나사(63)에는 공압 인가용 에어니플(도시생략)이 장착되며, 공압인가용 에어니플과 결합된 피커노즐은 특정 운동을 반복하는 지그에 결합되어 칩 부품들을 정해진 위치로 이동시키는 동작을 반복하게 된다.

이러한 피커노즐의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

피커노즐 하우징이 특정의 반도체 칩 부품 작업대에 설치된 상태에서 하우징(10)내의 슬라이더(20)는 상기 하우징과 진공패드홀더(40)사이의 복원스프링(30)에 의한 복원력을 받게 된다. 이에 따라 슬라이더(20)상의 가이드돌기(22)는 스토퍼(16-1)에 의해 저지되어 더 이상 복원스프링의 힘을 받을 수 없는 대기 상태가 된다.

이와 같은 상태에서 에어니플홀더(60)에 석션용 부압(negative pressure)이 인가되고 동시에 진공패드홀더(40)에 결합된 진공패드가 반도체 칩 부품에 접하고 있는 상태이면, 에어니플홀더(60)의 중공과 돌출관(21)의 중공과 슬라이더(20)의 중공과 그리고 진공패드홀더(20)의 중공을 통한 석션용 공압에 의해 하우징(10)내의 슬라이더(20)가 상기 복원스프링의 힘을 이기고 작동하여 그의 가이드돌기(22)가 스토퍼(16-2)에 접하게 될 때까지 이동한다.

즉, 에어니플홀더(60)을 통해 인가된 부압은 탈착부(61)내의 중공부와 이 중공부에 기밀유지용 오링(66)을 통해 결합된 돌출관(21)과 이 돌출관에 연장되고 있 는 슬라이더(20)의 중공부와 상기 진공패드홀더(40)의 중공부를 통하여 칩 부품에 걸리게 된다.

진공패드홀더(40)의 부압으로 흡입 홀드된 칩 부품은 픽업노즐을 정해진 위치로 이동한 후 에어니플홀더(60)를 통해 인가되는 공압(부압)을 제거하면 바로 그 위치에 떨어져 위치하게 되며, 이때 하우징내의 슬라이더는 복원스프링(30)의 복원력으로 이전의 위치로 원위치하여 다음 반도체 칩 부품 픽업 동작을 대기하게 된다.

이러한 피커노즐의 동작에 있어 하우징(10)의 내경부(11)에 마련된 가이드홈(12)과 이 가이드홈(12)을 따라 이동하는 슬라이더(20) 상의 가이드돌기(22)는 반복적으로 직선운동을 하는 슬라이더의 하우징 내 회전을 방지한다.

이것은 기존의 픽업노즐이 가지고 있었던 문제점, 즉 원통형 하우징내에서의 슬라이드의 반복적인 직선운동에 기인한 하우징 내 슬라이드의 미스 얼라인먼트(슬라이드의 비틀림 회전 이동)문제로 인하여 반도체 칩 부품의 장착위치가 변경되는 등 픽업노즐 작동에 있어서의 신뢰성저하 문제를 완전히 해결한다.

상기 슬라이더(20)의 하우징 내에서의 비틀림 회전은 하우징 내에서 슬라이더가 빠른 속도로 직선운동을 하거나 장기간 사용하게 될 경우에 나타나게 되는데, 이러한 슬라이더의 회전(정위치 이탈)은 반도체 칩 부품의 이동 및 운반시 설정된 반도체 칩 부품 배치 각도 및 배치 위치에 변화를 초래하여 제품의 불량을 일으키게 되는 주 원인이 되고 있다.

따라서 본 발명의 피커노즐은 위와 같이 하우징(10)내부와 슬라이더(20)의 바깥쪽에 서로 대응하는 가이드홈(12)과 가이드돌기(22)를 형성시켜줌으로써 직선운동시 슬라이드의 좌우 흔들림이나 비틀림 동작 없이 안정된 피커노즐의 직선운동 동작이 보장되는 것이다.

상기 하우징(10)내부의 가이드홈(12)과 슬라이더(20)상의 가이드돌기(22)는 여러 형태로 형성시킬 수 있으나 슬라이딩 마찰력과 가공도 등을 고려할 때 삼각형태로 형성하는 것이 가장 바람직하였다.

또한 상기 가이드홈(12)선상에는 하우징의 외부에서 나사 체결방식을 통하여 가이드홈(12)까지 스토퍼(16-1, 16-2)를 진입시킬 수 있도록 하기 위해 스토퍼체결홈(13-1, 13-2)을 마련하여 상기 슬라이더(20)의 슬라이딩 스트로크 범위를 한정하고 있다.

한편, 슬라이더(20)의 중공부에서 연장된 중공을 가지는 돌출관(21)이 에어니플홀더(60)의 탈착부(61)에 마련된 중공부 상의 오링(66)은 픽업노즐의 하우징 내에서 공압(부압)이 누출되는 것을 방지한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 공압제어용 픽업노즐을 이용하여 칩 부품의 픽업 및 자동 위치이동시, 픽업노즐 하우징 내의 슬라이더가 반복 작동에 의해 정해진 위치로부터 좌우로 회전하거나 흔들리는 현상을 방지하기 위해, 하우징과 슬라이더에 각각 가이드홈과 가이드돌기를 형성시켜 줌으로써 칩 부품의 픽업 위치 및 그 픽업 부품의 장착 위치를 정확하게 유지시키게 되는 특유의 효과를 가져온다.

또한 본 발명은 반도체 칩 부품 픽업시 피커노즐 헤드부(진공패드부분)가 반도체 칩 부품을 석션할 때 적절한 세기의 복원스프링에 의해 칩 부품에 가해지는 충격을 최소화 시킬 수 있게 된다.

Claims

진공패드 결합용 플랜지(42)가 마련된 진공패드홀더(40)와, 상기 진공패드홀더에 나사결합되는 원통형상의 슬라이더(20)와, 상기 슬라이더가 내부에서 전, 후로 이동하게 될 원통형상의 하우징(10)과, 상기 하우징과 진공패드홀더 사이에 장착되어 슬라이더(20)에 복원력을 제공하는 스프링(30)과, 상기 진공패드홀더가 장착되는 하우징의 반대쪽에서 볼체결방식으로 하우징과 결합되고 분리되는 에어니플홀더(60)로 구성된 피커노즐에 있어서, 상기 슬라이더(20)의 몸체에는 가이드돌기(22)를 돌출 형성하고 상기 하우징(10)의 내측에는 상기 가이드돌기(22)의 전, 후 이동을 가이드하기 위한 가이드홈(12)을 형성하며 상기 하우징(10)의 외측에는 상기 가이드돌기(22)의 이동 거리 제한용 스토퍼(16-1,16-2)가 장착될 스토퍼체결홈(13-1,13-2)을 형성한 것을 특징으로 하는 피커노즐.
삭제
삭제