KR101017863B1 - 트레이 자세변환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 트레이 자세변환장치는 베이스부(210)와; 베이스부(210)의 양측에 설치되며, 회전축(222)이 삽설되는 지지부(220)와; 지지부(220)의 일측에 설치되고, 트레이(20)를 용이하게 수납하기 위하여 그 내측에 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 롤러가 설치되는 트레이 수납부(230)와; 베이스부(210)의 상부에 설치되며, 그 상부에 캠판(232)이 설치되고, 캠판(232)에는 LM(Linear Motion) 레일과, 상기 LM 레일을 따라 이동하는 LM 가이드가 설치된 가이드판(234)과; 가이드판의 LM 가이드(435)의 축(432)과 복수개의 풀리와 벨트를 개재하여 서로 연결되며, LM 가이드를 동작시키기 위한 서보 모터(280)와; 트레이(20)를 후크하기 위한 후크(570)로 이루어진 트레이 후크 유니트(260)와; 트레이(20)를 회전시키기 위한 트레이 회전 실린더(240)로 이루어지는 점에 있다.
핸들러, 트레이, 자세변환

Description

트레이 자세변환장치{Tray Posture Transforming Apparatus}
본 발명은 트레이 자세변환장치에 관한 것으로, 특히 반도체 디바이스를 테스트 하는 테스트 핸들러에서 트레이의 자세를 수평에서 수직 또는 수직에서 수평으로 변환하기 위한 트레이 자세변환장치에 관한 것이다.
일반적으로 테스트 핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐서 제조된 반도체 디바이스를 테스트하며, 테스트 결과에 따라 반도체 디바이스들을 등급별로 분류하여 유저트레이에 적재하는 장치이다. 이와 같은 테스트 핸들러에서, 테스트 헤드는 반도체 디바이스를 테스트 결과에 따라 등급별로 분류하여 소팅하게 된다.
한편, 종래의 테스트 핸들러에서는 유입되는 테스트 트레이의 방향을 전환할 필요가 있다. 왜냐하면, 수평상태로 유입되는 테스트 트레이를 챔버내에서 그 공간을 절약하기 위하여 수직상태로 주로 테스트하기 때문이다. 따라서, 테스트 트레의 수평상태를 수직상태로 자세변환하기 위한 자세변환장치가 요구된다.
종래의 자세변환장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 수평상태로 입력되는 테스트 트레이(20)를 수직상태로 자세 변환시키는 장치로서, 로테이터(110), 제1동력원(111), 제1동력전달축(112R), 스토퍼(120), 제2동력원(121), 제2동력전달 축(122), 플랜지(130)로 구성된다.
상기 로테이터(110)는, 소크챔버(도시되지 않음)의 내부공간 상부에 위치하며, 소크챔버의 일 측 벽면에는 회전가능한 제1동력전달축(112R)에 의해 축결합되고, 타 측 벽면에는 공회전축(112L)에 의해 축결합되어서 회전 가능하도록 배치되며, 테스트 대상인 디바이스가 적재된 테스트트레이(20)를 파지한다. 그리고 로테이터(110)의 후방영역에는 한 쌍의 진입레일(110-1R, 110-1L)을 따라 진입되는 테스트트레이(20)를 지지하기 위한 지지대(110-2)가 마련되며, 로테이터(110)의 상부영역에는 이를 가로질러 덮으며 한 쌍의 진입레일(110-1R, 110-1L) 중앙부위를 연결하는 상부커버(110-3)가 볼트 체결된다.
상기 제1동력원(111)은 공압실린더로 구성된다. 제1동력원(111)의 피스톤로드(111a)는 링크(111b)를 통해 제1동력전달축(112R)에 접선방향으로 결합되었다. 상기 제1동력원(111)의 작동에 의해 피스톤로드(111a)가 전진하면 로테이터(110)가 수평상태로 되고, 피스톤로드(111a)가 후진하면 로테이터(110)가 수직상태를 유지하도록 구성하였다.
상기 제1동력전달축(112R)은 내부가 빈 관형상으로서, 상기 링크(111b)를 통해 제1동력원(111)으로부터 오는 동력에 의해 회전함으로써 상기 로테이터(110)에 회전력을 전달한다.
스토퍼(120)는 로테이터(110)의 전방 상부영역에 대략 90도 회전 가능하게 배치되며, 선단이 테스트트레이(20)의 후단과 인접하도록 연장된 연장부(120a)와, 이 연장부(120a)의 선단에 마련되며 이와 일체로 회전되어 로테이터(110) 내부로 완전하게 진입된 테스트트레이(20)의 후단에 직접 걸리는 걸림부(120b)로 구성된다. 이러한 스토퍼(120)의 연장부(120a)는 상부커버(110-3)의 중앙부위에 지지브래킷(120d)을 통해 정역방향으로 회전가능하게 고정되어 있다. 따라서 연장부(120a)가 회전하게 되면 걸림부(120b)가 회전하면서 로테이터(110)에 수용된 테스트트레이(20)를 걸거나 걸림 해제시키게 된다. 상기 제2동력전달축(122)은 제1동력전달축(112R)의 내부를 관통하면서 제1동력전달축(112R)과 동일한 축중심을 가지도록 배치되고, 상부커버(110-3)를 따라서 슬라이딩 가능하게 장착된다.
그러나, 상기 종래의 자세변환장치는 트레이를 유입 및 유출하는 수단의 구성이 단순히 스토퍼, 걸림부 및 연장부로 구성되어 트레이를 정확히 안내하기 곤란한 문제점이 있고, 제1 동력원의 위치가 제1 동력 전달축의 일측에 수직으로 설치되므로 공간을 많이 차지하는 단점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 다음과 같은 목적을 가진다.
첫째, 반도체 디바이스를 수용한 테스트 트레이의 유입 및 유출을 후크 조립체와 캠판상에 형성된 래크와 피니언을 이용하여 보다 정확하게 테스트 트레이를 유입 및 유출할 수 있는 트레이 자세변환장치를 제공하는 점에 있다.
둘째, 트레이 회전 실린더를 테스트 트레이가 유입되는 방향과 동일 방향으로 설치하여 구동원의 공간을 절약할 수 있는 트레이 자세변환장치를 제공하는 점에 있다.
셋째, 캠 곡선 판으로 인해 스트로크가 작아지며, 서보 모터를 적용하여 가감속 제어를 행할 수 있는 트레이 자세변환장치를 제공하는 점에 있다.
본 발명의 트레이 자세변환장치는 베이스부와; 베이스부의 양측에 설치되며, 회전축이 삽설되는 지지부와; 지지부의 일측에 설치되고, 트레이를 용이하게 수납하기 위하여 그 내측에 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 롤러가 설치되는 트레이 수납부와; 베이스부의 상부에 설치되며, 그 상부에 캠판이 설치되고, 캠판에는 LM(Linear Motion) 레일과, 상기 LM 레일을 따라 이동하는 LM 가이드가 설치된 가이드판과; 가이드판의 LM 가이드의 축과 복수개의 풀리와 벨트를 개재하여 서로 연결되며, LM 가이드를 동작시키기 위한 서보 모터와; 트랜스퍼 바아와, 상기 트랜스퍼 바아의 일측에 안착되는 후크 베이스와, 상기 후크 베이스의 양측에 설치된 가이드 부시와, 상기 가이드 부시에 각기 삽설되는 가이드 샤프트와, 상기 가이드 샤프트의 사이에 설치되며, 후크에 그 축이 끼워지는 후크 실린더와, 상기 가이드 샤프트 및 후크 실린더의 상부에 안착되는 후크 블록과, 상기 후크 블록의 상부에 설치되고, 트레이를 후크하기 위한 후크로 이루어진 트레이 후크 유니트와; 트레이를 회전시키기 위한 트레이 회전 실린더로 이루어지는 점에 있다.
본 발명은 캠 곡선 플레이트(판)로 인하여 직선 스트로크에 비하여 장치의 사이즈가 작아지게 되어 전체적인 장비의 크기를 줄일 수 있고 아울러, 서보 모터를 적용하여 가감속 제어를 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 종래 회전(턴) 동작에 대한 초기화에 대한 문제점을 실린더를 적용하여 그 문제점을 해결하므로 장치의 초기화가 용이한 이점이 있다.
(실시예)
본 발명의 트레이 자세변환장치(200)는 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 베이스부(210)와, 상기 베이스부(210)의 양측에 설치되며, 회전축(222)이 삽설되는 지지부(220)와, 상기 지지부(220)의 일측에 설치되며 트레이(20)를 수납하기 위한 트레이 수납부(230)와, 상기 베이스부(210)의 상부에 설치되며, 그 상부에 캠판(232)이 설치되는 가이드판(234)과, 트레이(20)를 회전시키기 위한 트레이 회전 실린더(240)와, 상기 트레이(20)를 후크하기 위한 트레이 후크유니트(260)로 구성된다.
상기 베이스부(210)는 트레이 자세변환장치(200)를 지지하기 위한 것으로, 챔버(도시되지 않음)의 외측에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 지지부(220)는 그 일측에 지지블럭(250)이 설치되고, 상기 지지블럭(250)의 상부에는 트레이 회전실린더(240)의 로드(340)와 연결된 이동블럭(350)이 설치된다. 그리고, 상기 이동블럭(350)의 상부에는 랙기어(352)가 형성되고, 상기 랙기어(352)는 축(362)에 연결된 피니언(360)과 치합되게 된다. 즉, 트레이 회전실린더(240)가 동작하면, 로드(340)의 전,후진에 따라 이동블럭(350)의 상부에 형성된 랙기어(352)와 맞물린 피니언(360)이 회전하게 되어 있다.
상기 축(362)에는 제1 풀리(370)가 연결되고, 회전축(222)에는 제2 풀 리(380)가 연결되며, 상기 제1 및 제2 풀리(370,380)는 벨트(390)에 의해 상호 연결된다. 상기 벨트(390)의 동작에 의해, 회전축(222)이 회전하게 되고, 이와 같은 회전에 의해 트레이(20)를 수평상태에서 수직상태 또는 수직상태에서 수평상태로 자세변화를 시킬 수 있다.
상기 트레이 수납부(230)는 "ㄷ"자 형태로 이루어지고 그 내부에 소정 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 롤러(233)가 형성되어 트레이(20)의 이동을 용이하게 하도록 구성된다.
그리고, 상기 가이드판(234)은 그 상부에 캠판(232)이 설치되고, 상기 캠판(232)상에는 LM(Linear Motion) 레일(242)이 설치되고, 상기 LM 레일(242)을 따라서 이동하는 LM 가이드(435)가 형성된다.
상기 LM 레일(242)은 캠판(232)의 가이드 홀(440)을 따라서 이동하게 구성된다. 즉, 상기 LM 레일(242)은 그 측면 일측에는 랙기어(442)가 형성되고, 그 상면 일측에는 핀(450)에 의해 가이드 롤러(452)가 설치된다. 상기 가이드 롤러(452)는 가이드 홀(440)을 따라 이동하게 되어 있다.
상기 LM 가이드(435)는 그 중앙에 축(432)을 갖는 회동부재(434)가 설치된다. 상기 축(432)에는 피니언(436)이 삽입 설치되며, 상기 피니언(436)은 랙기어(442)와 치합된다.
서보모터(280)의 축(281)에는 풀리(284)가 설치되고, 상기 가이드판(234)의 LM 가이드(435)의 축(432)에는 풀리(282)가 연결되고, 상기 풀리(282,284)는 벨트(286)에 의해 상호 연결된다. 그리고, 상기 가이드판(234)의 하부 일측에는 상기 벨트(286)의 텐션을 조절하기 위한 텐션 조절장치(290)가 설치된다.
한편, 상기 LM 레일(242)을 따라서 연장된 위치에 트레이(20)를 후크하기 위한 트레이 후크 유니트(260)가 트랜스퍼 바아(542)의 일단에 설치된다.
상기 트레이 후크 유니트(260)는 LM 레일(242)에 연결된 트랜스퍼 바아(542)와, 상기 트랜스퍼 바아(542)의 일측에 안착되는 후크 베이스(544)와, 상기 후크 베이스(544)의 양측에 설치된 가이드 부시(546)와, 상기 가이드 부시(546)에 각기 삽설되는 가이드 샤프트(548)와, 상기 가이드 샤프트(548)의 사이에 설치되며, 후크(570)에 그 축(571)이 끼워지는 후크 실린더(572)와, 상기 가이드 샤프트(548) 및 후크 실린더(572)의 상부에 안착되는 후크 블록(560)과, 상기 후크 블록(560)의 상부에 설치되고, 트레이(20)를 후크하기 위한 후크(570)로 이루어진다.
상기 트레이 후크 유니트(260)는 유입되는 트레이(20)를 후크(hook)하여 수평상태로 유지한 후, 회전축(222)을 회전시켜 트레이(20)를 수직상태로 만든후, 다시 트레이 후크 유니트(260)가 트레이(20)를 밀어서 수직상태로 유지하게 된다.
이제, 상기와 같이 구성된 본 발명의 트레이 자세변환장치에 대한 동작관계를 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 트레이 자세변환장치(200)는 도 2 및 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 트레이(20)가 수평상태로 공급이 되게 되면, 트레이 후크 유니트(260)의 트랜스퍼 바아(542)에 설치된 후크 실린더(572)가 동작하여 축(571)에 연결된 후크(570)가 트레이(20)를 파지하게 된다.
상기 트레이(20)를 파지하게 되면, 서보모터(280)를 동작하게 되고, 이때 LM 가이드(435)가 LM 레일(242)을 따라서 이동하면서 트레이(20)가 한 쌍의 트레이 수납부(230)로 유입되게 된다. 여기서, 서보모터(280)를 적용하게 되면, 트레이(20)의 가감속을 제어할 수 있으므로 트레이(20)를 안전하게 유입 및 유출할 수 있다. 상기 트레이(20)가 트레이 수납부(230)에 완전히 유입하여 스토퍼(231)에 닿을 때까지 유입되게 된다.
트레이(20)의 진입이 완료되면, 트레이 회전실린더(240)가 작동하게 되고, 로드(340)가 신장하면서 동작하게 된다. 이때, 상기 로드(340)가 동작하게 되면 이동블럭(350)상에 설치된 랙기어(352)가 이동하게 된다. 상기 랙기어(352)는 피니언(360)과 치합되므로 랙기어(352)의 이동에 따라 피니언(360)이 회전하게 된다.
상기 피니언(360)의 축(362)에 대향되게 설치된 제1 풀리(370)는 제2 풀리(380)와 벨트(390)에 의해 연결되므로 피니언(360)의 동작에 따라서 제1 및 제2 풀리(370,380)가 회전하면서 회전축(222)이 회전하게 된다. 상기 회전축(222)이 회전하게 되면 가이드판(234)이 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 수평상태에서 수직상태로 90도 회전하게 된다.
상기 트레이(20)는 베이스부(210)에 당접하게 되므로 트레이(20)의 이탈을 방지한다. 또한, 상기 트레이(20)의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼(도시되지 않음)를 트레이 수납부(230)의 일측에 설치할 수도 있다.
이와 같이 트레이(20)가 수직으로 된 상태에서, LM 가이드(435)가 LM 레일(242)을 따라 이동하게 되면 트레이(20)가 소크 챔버(도시되지 않음)의 내측으로 유입되게 된다. 트레이(20)의 하강이 완료되면, 다시 트레이 회전 실린더(240)를 역으로 동작시키게 되면 로드(340)가 수축하면서 이동하게 된다. 랙기어(352)와 치합된 피니언(360)이 전술한 것과 반대로 이동하게 되면 제1 및 제2 풀리(370,380)의 사이에 연결된 벨트(390)가 동작하면서 회전축(222)이 회전하게 되고 트레이 수납부(230)가 원래 위치로 되게 된다.
본 발명의 트레이 자세변환장치는 테스트 핸들러에서 트레이의 자세를 수평에서 수직으로 또는 수직에서 수평으로 변환시키는 자세변환장치에 적용할 수 있고, 게다가 일반적인 반도체 장비(전공정 및 후공정 반도체장비)에서 일반적으로 자세변환을 요구하는 것에는 널리 적용가능하다.
도 1은 종래의 트레이 자세변환장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 트레이 자세변환장치를 나타낸 사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 트레이 자세변환장치가 트레이를 유입하는 단계를 나타낸 도면,
도 4a 및 도 4b는 트레이 자세변환장치가 트레이를 자세 변경한 상태를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
210: 베이스부 220: 지지부
230: 트레이 수납부 234: 가이드 판
260: 트레이 후크 유니트 280: 서보모터
340: 로드 350: 이동블럭
360: 피니언 436: 피니언
442: 랙기어

Claims (9)

  1. 베이스부(210)와;
    상기 베이스부(210)의 양측에 설치되며, 회전축(222)이 삽설되는 지지부(220)와;
    상기 지지부(220)의 일측에 설치되고, 트레이(20)를 수납하기 위하여 트레이 수납부의 내측에 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 롤러가 설치되는 트레이 수납부(230)와;
    상기 베이스부(210)의 상부에 설치되며, 가이드판의 상부에 캠판(232)이 설치되고, 캠판(232)에는 LM(Linear Motion) 레일(242)과, 상기 LM 레일(242)을 따라 이동하는 LM 가이드(435)가 설치된 가이드판(234)과;
    상기 가이드판(234)의 LM 가이드(435)의 축(432)과 복수개의 풀리와 벨트를 개재하여 서로 연결되며, LM 가이드(435)를 동작시키기 위한 서보 모터(280)와;
    트랜스퍼 바아(542)와, 상기 트랜스퍼 바아(542)의 일측에 안착되는 후크 베이스(544)와, 상기 후크 베이스(544)의 양측에 설치된 가이드 부시(546)와, 상기 가이드 부시(546)에 각기 삽설되는 가이드 샤프트(548)와, 상기 가이드 샤프트(548)의 사이에 설치되며, 후크(570)에 그 축(571)이 끼워지는 후크 실린더(572)와, 상기 가이드 샤프트(548) 및 후크 실린더(572)의 상부에 안착되는 후크 블록(560)과, 상기 후크 블록(560)의 상부에 설치되고, 트레이(20)를 후크하기 위한 후크(570)로 이루어진 트레이 후크 유니트(260)와;
    상기 트레이(20)를 회전시키기 위한 트레이 회전 실린더(240)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지부(220)는 지지부의 일측에 지지블럭(250)이 설치되고, 상기 지지블럭에는 트레이 회전실린더의 로드와 연결된 이동블럭(350)이 설치되는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이동블럭(350)은 이동블럭의 상부에 랙기어(352)가 형성되고, 상기 랙기어(352)는 축(362)에 연결된 피니언(360)과 치합되는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 축(362)에는 제1 풀리(370)가 연결되고, 회전축(222)에는 제2 풀리(380)가 연결되며, 상기 제1 및 제2 풀리(370,380)는 벨트(390)에 의해 상호 연결되어 벨트(390)의 동작에 의해 회전축(222)을 회전시켜 수평상태에서 수직상태 또는 수직상태에서 수평상태로 자세변화를 시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가이드판(234)의 LM 레일(242)은 LM 레일의 일측에 랙기어(442)가 형성되고, LM 가이드(435)는 LM 가이드의 중앙에 형성된 축(432)에 피니언(436)이 형성되며, 상기 랙기어(442)와 피니언(436)은 서로 치합되는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가이드 판(234)은 가이드 판의 하부에 풀리(282,284)사이에 설치되어 벨트(286)의 텐션을 조절하기 위한 텐션조절장치(290)가 설치되는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  7. 트레이(20)를 수납하기 위하여 트레이 수납부의 내측에 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 롤러가 설치되는 트레이 수납부(230)와;
    가이드판의 상부에 캠판(232)이 설치되는 가이드판(234)과;
    상기 가이드판(234)의 LM 가이드(435)의 축(432)과 복수개의 풀리와 벨트를 개재하여 서로 연결되어 LM 가이드(435)를 동작시키기 위한 구동원과;
    트레이(20)를 후크하기 위한 후크(570)로 이루어진 트레이 후크 유니트(260)와;
    상기 트레이(20)를 회전시키기 위한 트레이 회전 실린더(240)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 가이드판(234)의 캠판(232)에는 LM(Linear Motion) 레일(242)과, 상기 LM 레일(242)을 따라 이동하는 LM 가이드(435)가 설치되는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 트레이 후크 유니트(260)는 트랜스퍼 바아(542)와, 상기 트랜스퍼 바아(542)의 일측에 안착되는 후크 베이스(544)와, 상기 후크 베이스(544)의 양측에 설치된 가이드 부시(546)와, 상기 가이드 부시(546)에 각기 삽설되는 가이드 샤프트(548)와, 상기 가이드 샤프트(548)의 사이에 설치되며, 후크(570)에 후크 실린더의 축(571)이 끼워지는 후크 실린더(572)와, 상기 가이드 샤프트(548) 및 후크 실린더(572)의 상부에 안착되는 후크 블록(560)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트레이 자세변환장치.
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