KR101057797B1 - 엘이디 칩 분류장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디 칩 분류장치에 관한 것으로서, 엘이디 칩들이 부착된 공급플레이트를 수직으로 적재하며 수직면 사방으로 유동 가능하게 설치된 수직형 소팅스테이지; 상기 소팅스테이지에 이격 설치되어 등급별 분류플레이트를 수직으로 적재하며, 수직면 사방으로 유동 가능하게 설치된 수직형 빈스테이지; 상기 소팅스테이지에 적재된 엘이디 칩을 상기 빈스테이지로 이동시키는 픽업유닛; 상기 소팅스테이지에 적재된 엘이디 칩들 중 동일 등급의 엘이디 칩들이 상기 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동되도록 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 칩 분류장치{LED-Chip Sorting device}
본 발명은 엘이디 칩 분류장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디 칩의 분류 구조를 개선하여 분류 속도 증가 및 웨이퍼 확장성을 증대시킬 수 있는 엘이디 칩 분류 장치에 관한 것이다.
엘이디(LED : Light Emitting diode)는 전원공급에 의해 발광하는 발광소자의 일종으로서 발광다이오드(Luminescent diode)라고 칭하기도 한다.
이 엘이디는 소형이면서 수명이 길고, 소비전력이 적을 뿐 만 아니라 고속응답의 장점을 가지고 있기 때문에, 최근에는 광원을 필요로 하는 각종 디스플레이 기기의 백라이트유닛과 소형전등 및 각종 계기류의 광원으로 널리 이용되고 있다.
이러한 엘이디는 반도체 공정을 이용하여 소형의 칩 형태로 제조되는데, 일반적인 엘이디 칩의 제조공정은 기초 소재인 기판 상에 에피 웨이퍼를 마련하는 에피공정(EPI)과, 웨이퍼를 다수의 엘이디 칩으로 제조하는 칩공정(Fabrication) 및 칩공정에서 제조된 엘이디 칩을 패키징하는 패키지공정(Package)과, 패키지공정을 거친 엘이디 칩을 검사하는 검사공정과, 검사공정에서 검사된 결과에 따라 엘이디 칩을 분류하는 분류공정으로 이루어진다.
이 중 분류공정은 검사공정에서 검사된 엘이디 칩을 양품과 불량품으로 분류하고, 양품의 엘이디 칩들을 성능 및 특성에 따라 등급 별로 분류하는 공정으로서, 엘이디 칩의 제조공정에는 분류공정을 수행하기 위한 엘이디 칩 분류장치가 구비된다.
일반적인 종래 엘이디 칩 분류장치(1)는 도 1에 간략한 블록 배치도로 도시된 바와 같이, 검사공정에서 전달되는 엘이디 칩(L)들을 등급별로 분류하는 소팅부(10)와, 소팅부(10)에서 분류된 엘이디 칩(L)들을 등급별로 분류 적재하는 적재부(20)와, 엘이디 칩(L)을 소팅부(10)에서 적재부(20)로 전달하는 픽업유닛(30)을 포함하고 있다.
소팅부(10)는 검사공정에서 검사 완료된 엘이디 칩(L)들이 부착된 공급플레이트(11)를 전달받아 엘이디 칩(L)들을 등급별로 분류하도록 수평 설치된 소팅스테이지(13)와, 검사공정으로부터 전달되는 공급플레이트(11)를 소팅스테이지(13)로 이송시키는 소팅이송유닛(미도시)을 구비하고 있다.
그리고, 적재부(20)는 소팅스테이지(13)에서 분류된 엘이디 칩(L)들을 각 등급별로 분류 적재하기 위해 분류플레이트(21)가 대기하도록 수평 설치된 빈스테이지(23)와, 빈스테이지(23)로부터 적재 완료된 분류플레이트(21)를 적재매거진(25)으로 이동시키는 적재이송z유닛(미도시)을 구비하고 있다.
한편, 픽업유닛(30)은 소팅스테이지(13)와 빈스테이지(23) 간을 왕복 회동하는 스윙암(31)과, 스윙암(31)을 회동 시키는 스윙암구동기(33)와, 스윙암(31)의 자유단부에 마련되어 소팅스테이지(13)에 위치하는 공급플레이트(11)상의 엘이디 칩(L)을 픽업하여 빈스테이지(23) 측의 분류플레이트(21)로 이동시키는 픽업노즐(35)과, 스윙암(31) 또는 픽업노즐(35)을 픽업 및 픽업 해제 위치로 Z축 승강 구동시키는 승강구동기(37)를 구비하고 있다.
이러한 종래 엘이디 칩 분류장치(1)는 엘이디 칩(L)의 제조 과정에서 검사공정으로부터 버퍼부를 거쳐 전달되는 엘이디 칩(L)들을 소팅부(10)에서 등급별로 분류하고, 분류된 엘이디 칩(L)들을 등급별로 적재부(20)에 적재함으로써, 엘이디 칩(L)들을 성능 및 특성에 따른 등급별로 분류할 수 있다.
그런데, 이러한 종래 엘이디 칩 분류장치(1)에 있어서는, 소팅스테이지(13)와 빈스테이지(23)가 수평으로 배치되는 구조를 가지고 있기 때문에, 소팅스테이지(13)와 빈스테이지(23)의 설치 공간을 확보하기 위해서는 엘이디 칩 분류장치(1)의 평면적 크기가 커질 수 밖에 없고, 이에 따라, 장치의 설치 공간 확보에 애로사항이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 소팅스테이지(13)에서 빈스테이지(23)로 왕복 회동하는 픽업유닛(30)의 스윙암(31)의 회동 거리가 도 2와 같이, 소팅스테이지(13)와 빈스테이지(23) 간의 최소 이격 거리(L1) 및 최대 이격 거리(L2) 간을 회동해야 하는데, 스윙암(31)이 최대 이격 거리를 회동 하는 경우에는 필연적으로 회동 거리 증가에 대응하여 칩분류 속도가 느려지는 문제점이 있었다. 체
또한, 스윙암(31)이 소팅스테이지(13)와 빈스테이지(23)로 회동한 후 엘이디 칩(L)을 픽업 또는 픽업 해제하기 위해서 스윙암(31) 또는 픽업노즐(35)을 승강구동기(37)를 이용하여 Z축으로 승강 구동 해야 하기 때문에, Z축 승강 구동시간 증가에 따른 칩분류 속도가 더욱더 느려지는 문제점이 있었다.
또한, 소팅스테이지(13)와 빈스테이지(23)에 적재되는 공급플레이트(11) 및 분류플레이트(21)의 크기가 소팅스테이지(13)와 픽업유닛(30) 및 빈스테이지(23)의 평면적 설치구조에서 상호 간섭이 발생하지 않도록 제한되기 때문에, 엘이디 칩(L) 분류량이 제한적일 수밖에 없는 문제점이 있었다. 이러한 공급플레이트(11) 및 분류플레이트(21)의 크기 제한은 대면적 웨이퍼를 이용한 엘이디 칩(L) 제조 공정에 제한을 가하므로 엘이디 칩(L)의 생산성을 저하시키는 문제점으로 대두된다.
따라서, 본 발명의 목적은 장치의 평면적 크기를 최소화할 수 있고, 엘이디 칩의 분류 속도가 신속하게 이루어지는 엘이디 칩 분류장치를 제공하는 것이다.
또한, 웨이퍼의 확장성을 증대시킴과 동시에, 엘이디 칩의 분류량 및 생산성을 최대한 증가시킬 수 있는 엘이디 칩 분류장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 엘이디 칩 분류장치에 있어서, 엘이디 칩들이 부착된 공급플레이트를 수직으로 적재하며 수직면 사방으로 유동 가능하게 설치된 수직형 소팅스테이지; 상기 소팅스테이지에 대향하도록 이격 설치되어 등급별 분류플레이트를 수직으로 적재하며, 수직면 사방으로 유동 가능하게 설치된 수직형 빈스테이지; 상기 소팅스테이지에 적재된 엘이디 칩을 상기 빈스테이지로 이동시키는 픽업유닛; 상기 소팅스테이지에 적재된 엘이디 칩들 중 동일 등급의 엘이디 칩들이 상기 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동되도록 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 픽업유닛은 소팅스테이지와 빈스테이지 양측으로 일정한 거리를 왕복 회동하는 스윙암과, 상기 스윙암을 왕복 회동시키는 스윙암구동기와, 상기 스윙암의 자유단부에 마련되어 소팅스테이지에 적재된 공급플레이트에서 엘이디 칩을 픽업하여 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동시키는 픽업노즐을 갖는 것이 바람직하다.
이때, 스윙암은 적어도 한 쌍으로 마련되며, 상기 각 스윙암에 각각 픽업노즐이 마련되어 있는 것이 효과적이다.
한편, 공급플레이트와 분류플레이트는 중앙 영역에는 엘이디 칩들이 부착되는 부착시트를 가지며; 소팅스테이지와 빈스테이지에는 각각 상기 엘이디 칩이 부착된 부착시트를 상기 픽업유닛 측으로 가압하는 언로딩가압유닛과 로딩가압유닛이 마련되어 있는 것이 효과적이다.
그리고, 언로딩가압유닛은 공급플레이트의 부착시트를 픽업유닛 측으로 가압하는 언로딩가압부재와, 상기 언로딩가압부재를 구동시키는 언로딩가압기를 갖는 것이 보다 바람직하다.
이때, 제어부는 픽업노즐이 소팅스테이지의 픽업위치에 위치하면, 언로딩가압부재가 엘이디 칩을 픽업노즐 측으로 가압하도록 언로딩가압기의 구동을 제어하는 것이 보다 효과적이다.
또한, 로딩가압유닛은 분류플레이트의 부착시트를 픽업유닛 측으로 가압하는 로딩가압부재와, 상기 로딩가압부재를 구동시키는 로딩가압기를 갖는 것이 바람직하다.
이때, 제어부는 픽업노즐이 분류스테이지의 픽업 해제 위치에 위치하면, 로딩가압부재가 분류플레이트의 부착시트를 픽업노즐 측으로 가압하도록 로딩가압기의 구동을 제어하는 것이 효과적이다.
한편, 소팅스테이지에 마련되어 공급플레이트에 부착된 엘이디 칩들의 좌표 및 등급을 감지하는 정보감지기를 더 포함하며; 제어부는 정보감지기에서 감지된 엘이디 칩들의 좌표 및 등급에 기초하여 상기 공급플레이트에 부착된 엘이디 칩들 중 동일한 등급의 엘이디 칩들이 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동되도록 상기 소팅스테이지와 언로딩가압유닛 및 로딩가압유닛과 픽업유닛 및 빈스테이지의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상이한 등급별 분류플레이트들을 수납하는 적재매거진과, 상기 적재매거진에 적재된 분류플레이트 중 어느 하나를 상기 적재매거진에서 빈스테이지로 왕복 이동 시키는 분류플레이트이송수단을 더 포함하며; 상기 제어부는 공급플레이트에 부착된 엘이디 칩들 중 동일한 등급의 엘이디 칩들이 상기 적재매거진에 적재된 분류플레이트 중 해당 등급의 분류플레이트에 적재될 수 있도록 상기 적재매거진과 분류플레이트이송수단의 구동을 제어하는 것이 효과적이다.
본 발명에 따르면, 장치의 평면적 크기를 최소화할 수 있고, 엘이디 칩의 분류 속도가 신속하게 이루어지는 엘이디 칩 분류장치가 제공된다.
또한, 웨이퍼의 확장성을 증대시킴과 동시에, 엘이디 칩의 분류량 및 생산성을 최대한 증가시킬 수 있는 엘이디 칩 분류장치가 제공된다.
도 1은 종래 엘이디 칩 분류장치의 평면도,
도 2는 도 1의 "A" 영역 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치의 개략적인 구성 블록도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치의 요부 좌우측 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치의 제어블럭도,
도 7 내지 도 10은 도 4 및 도 5의 엘이디 칩 분류장치 요부 구동 상태를 나타낸 정면 확대도,
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 엘이디 칩 분류장치의 요부 정면 확대도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 엘이디 칩 분류장치의 요부 평면 확대도.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치(101)는 장치의 검사공정에서 전달되는 엘이디 칩(L)들을 등급별로 분류하는 소팅부(300)와, 소팅부(300)에서 분류된 엘이디 칩(L)들을 등급별로 분류 적재하는 적재부(400)와, 엘이디 칩(L)을 소팅부(300)에서 적재부(400)로 전달하는 픽업유닛(500)과, 장치의 구동을 제어하는 제어부(600)를 포함하고 있다.
소팅부(300)는 엘이디 칩(L)들이 부착된 공급플레이트(311)를 수직으로 적재하는 수직형 소팅스테이지(310)와, 소팅스테이지(310)를 수직 및 전후 또는 좌우방향(이하 설명의 편의상 "수평 방향"으로 통칭함)으로 왕복 이동시키는 소팅스테이지구동유닛(320)과, 소팅스테이지(310)에 적재된 공급플레이트(311)에 부착된 엘이디 칩(L)을 픽업유닛(500)측으로 가압하는 언로딩가압유닛(330)을 포함한다.
소팅스테이지(310)는 판면이 수직 방향으로 배치되도록 후술할 소팅스테이지구동체(321)에 결합되어 있는데, 이 소팅스테이지(310)의 중앙영역에는 언로딩가압유닛(330)의 언로딩구동공간이 형성되어 있으며, 수직방향 양측 단부영역에는 공급플레이트(311)가 삽입되는 공급플레이트지지슬롯(318)이 형성되어 있다. 이 소팅스테이지(310)에는 공급플레이트(311)에 부착되어 있는 바코드 등의 식별표시를 감지하여 제어부(600)로 전달하는 바코드리더기 등의 정보감지기(315)가 마련된다.
여기서, 소팅스테이지(310)에 적재되는 공급플레이트(311)는 소팅스테이지(310)의 언로딩구동공간에 대응하는 중앙부 공간이 형성되어 있는 틀 형상을 가질 수 있으며, 중앙부 공간에는 접착물질이 포함된 블루테입 등의 부착시트(314)가 마련된 형태일 수 있다. 이 부착시트(314) 상에 검사공정이 완료된 엘이디 칩(L)들이 부착된 상태로 공급플레이트(311)가 소팅스테이지(310)에 적재된다. 이 공급플레이트(311)에는 엘이디 칩(L)들의 좌표정보 및 해당 좌표에 위치하는 엘이디 칩(L)들의 등급 정보가 포함된 바코드 등의 식별표시가 마련되어 있다.
본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치(101)가 엘이디 칩(L) 제조 공정에서 검사공정을 수행하는 엘이디 칩(L) 검사장치와 함께 마련되는 경우, 검사공정으로부터 전달되는 엘이디 칩(L)들은 공급플레이트(311)에 부착된 다음, 검사공정과 엘이디 칩(L) 분류 장치 사이에 마련되는 버퍼스테이지(미도시) 또는 버퍼무빙기(미도시)를 거쳐 그리퍼 등의 공급플레이트이송수단(미도시)을 이용하여 소팅스테이지(310)로 전달될 수 있다. 이때, 소팅스테이지(310)로 전달되는 공급플레이트(311)는 수직한 방향으로 전달되도록 방향이 전환된다. 여기서, 공급플레이트(311)의 방향 전환은 검사공정에서 버퍼스테이지(미도시) 또는 버퍼무빙기(미도시)로 전달되는 과정에서 이루어질 수 있다.
또는, 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치(101)가 엘이디 칩(L) 제조 공정에서 엘이디 칩(L) 검사장치와 별도의 장치로 구비될 경우, 검사공정을 거친 엘이디 칩(L)들이 적재된 다수의 공급플레이트(311)들을 수납할 수 있는 별도의 공급플레이트수납부(미도시)를 소팅스테이지(310)에 인접하게 마련하고, 그리퍼 등의 공급플레이트이송수단(미도시)을 이용하여 공급플레이트수납부(미도시)에 수납되어 있는 공급플레이트(311)를 소팅스테이지(310)로 전달할 수도 있다. 이 경우에도 소팅스테이지(310)로 전달되는 공급플레이트(311)는 수직한 방향으로 전달되도록 방향이 전환된다. 여기서, 공급플레이트(311)의 방향 전환은 공급플레이트수납부(미도시)의 구조를 수직 수납구조로 마련하는 것으로 이루어질 수 있다.
소팅스테이지구동유닛(320)은 소팅스테이지(310)를 수직방향으로 지지하는 한편, 소팅스테이지(310)를 수직면 사방으로 왕복 이동시키는 소팅스테이지구동체(321)와, 소팅스테이지구동체(321)를 구동시키는 소팅스테이지구동기(327)로 구성된다.
여기서, 소팅스테이지구동체(321)는 장치의 케이싱(미도시) 내부 일 측에 수직방향으로 배치된 소팅스테이지 지지체(323)와, 소팅스테이지 지지체(323)에 대해 수평 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되는 소팅스테이지 수평구동체(324)와, 소팅스테이지 수평구동체(324)에 대해 수직 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되어 소팅스테이지(310)를 지지하는 소팅스테이지 수직구동체(325)로 구성될 수 있다. 이때, 소팅스테이지 수평구동체(324)와 소팅스테이지 수직구동체(325)의 설치 위치는 여건에 따라 상대방의 위치로 변경할 수 있으며, 소팅스테이지 수평구동체(324)의 이동 방향은 장치의 케이싱(미도시)의 내측에서 전후 또는 좌우 방향으로 이동된다.
그리고, 소팅스테이지구동기(327)는 소팅스테이지 수평구동체(324)를 수평 방향으로 왕복 이동시키는 소팅스테이지 수평구동기(328)와, 소팅스테이지 수직구동체(325)를 수직방향으로 왕복 이동시키는 소팅스테이지 수직구동기(329)로 구성될 수 있다.
언로딩가압유닛(330)은 소팅스테이지(310)의 언로딩구동공간 내에 마련되어 소팅스테이지(310)에 적재된 공급플레이트(311)의 부착시트(314)를 픽업유닛(500) 측으로 가압하는 언로딩가압부재(331)와, 언로딩가압부재(331)를 구동시키는 언로딩가압기(333)로 구성될 수 있다.
여기서, 언로딩가압부재(331)는 각각의 엘이디 칩(L)을 개별적으로 픽업유닛(500) 측으로 가압하도록 부착시트(314)의 일영역을 가압하는 가압핀 형태로 마련될 수도 있으며, 경우에 따라서는 엘이디 칩(L) 전체를 픽업유닛(500) 측으로 가압하도록 부착시트(314)의 전 면적을 가압하는 가압척 형태로 마련될 수도 있다.
그리고, 언로딩가압기(333)는 제어부(600)의 제어신호에 따라서, 언로딩가압부재(331)를 가압 방향 및 복귀 방향으로 구동시킨다. 이 언로딩가압기(333)는 공압실린더나 솔레노이드 등의 다양한 형태로 마련될 수 있다.
한편, 적재부(400)는 소팅부(300)로부터 전달되는 엘이디 칩(L)들이 등급별로 부착될 분류플레이트(411)를 수직으로 적재하는 수직형 빈스테이지(410)와, 빈스테이지(410)를 수직 및 전후 또는 좌우방향(이하 설명의 편의상 "수평 방향"으로 통칭함)으로 왕복 이동시키는 빈스테이지구동유닛(420)과, 빈스테이지(410)에 적재된 분류플레이트(411)의 부착시트(414)를 픽업유닛(500)측으로 가압하는 로딩가압유닛(430)과, 등급별 분류플레이트(411)를 수납하는 적재매거진(440)과, 분류플레이트(411)를 빈스테이지(410)와 적재매거진(440) 양측 왕복 이동시키는 분류플레이트이송수단(450)를 포함한다.
빈스테이지(410)는 판면이 수직 방향으로 배치되도록 후술할 빈스테이지구동체(421)에 결합되어 있는데, 이 빈스테이지(410)의 중앙영역에는 로딩가압유닛(430)의 로딩구동공간이 형성되어 있으며, 수직방향 양측 단부영역에는 분류플레이트(411)가 삽입되는 분류플레이트지지슬롯(418)이 형성되어 있다.
여기서, 빈스테이지(410)에 적재되는 분류플레이트(411)는 전술한 소팅부(300)에서 이용되는 공급플레이트(311)와 동일한 구조를 갖는 것으로서, 빈스테이지(410)의 로딩구동공간에 대응하는 중앙부 공간이 형성되어 있는 틀 형상을 가지며, 중앙부 공간에는 접착물질이 포함된 블루테입 등의 부착시트(414)가 마련된 형태일 수 있다. 이 부착시트(414) 상에 소팅부(300)에서 픽업유닛(500)에 의해 전달되는 등급별 엘이디 칩(L)들이 부착된다.
이때, 빈스테이지(410)는 도 4 및 도 5와 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 소팅스테이지(310)에 대해 대향하도록 이격 배치되는 것이 바람직한데, 경우에 따라서는 도 13과 같이, 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)는 적재 평면이 상호 동일 평면상에 위치하도록 수직으로 이격 배치될 수도 있다.
빈스테이지구동유닛(420)은 빈스테이지(410)를 수직방향으로 지지하는 한편, 빈스테이지(410)를 수직면 방향 사방으로 왕복 이동시키는 빈스테이지구동체(421)와, 빈스테이지구동체(421)를 구동시키는 빈스테이지구동기(427)로 구성된다.
여기서, 빈스테이지구동체(421)는 장치의 케이싱(미도시) 내부 일 측에 수직방향으로 배치된 빈스테이지 지지체(423)와, 빈스테이지 지지체(423)에 대해 수평 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되는 빈스테이지 수평구동체(424)와, 빈스테이지 수평구동체(424)에 대해 수직 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되어 빈스테이지(410)를 지지하는 빈스테이지 수직구동체(425)로 구성될 수 있다. 이때, 빈스테이지 수평구동체(424)와 빈스테이지 수직구동체(425)의 설치 위치는 여건에 따라 상대방의 위치로 변경할 수 있으며, 빈스테이지 수평구동체(424)의 이동 방향은 장치의 케이싱(미도시)의 내측에서 전후 또는 좌우 방향으로 이동된다.
그리고, 빈스테이지구동기(427)는 빈스테이지 수평구동체(424)를 수평방향으로 왕복 이동시키는 빈스테이지 수평구동기(428)와, 빈스테이지 수직구동체(425)를 수직방향으로 왕복 이동시키는 빈스테이지 수직구동기(429)로 구성될 수 있다.
로딩가압유닛(430)은 빈스테이지(410)의 로딩구동공간 내에 마련되어 빈스테이지(410)에 적재된 분류플레이트(411)의 부착시트(414)를 픽업유닛(500) 측으로 가압하는 로딩가압부재(431)와, 로딩가압부재(431)를 구동시키는 로딩가압기(433)로 구성될 수 있다.
여기서, 로딩가압부재(431)는 각각의 엘이디 칩(L)을 개별적으로 픽업유닛(500) 측으로 가압하도록 부착시트(414)의 일영역을 가압하는 가압핀 형태로 마련될 수도 있으며, 경우에 따라서는 엘이디 칩(L) 전체를 픽업유닛(500) 측으로 가압하도록 부착시트(414)의 전 면적을 가압하는 가압척 형태로 마련될 수도 있다.
그리고, 로딩가압기(433)는 제어부(600)의 제어신호에 따라서, 로딩가압부재(431)를 가압 방향 및 복귀 방향으로 구동시킨다. 이 로딩가압기(433)는 공압실린더나 솔레노이드 등의 다양한 형태로 마련될 수 있다.
한편, 적재매거진(440)은 도 3에 간략하게 도시한 바와 같이, 다수의 등급별적재슬롯(442)을 갖는 매거진본체(441)와, 등급별적재슬롯(442) 중 어느 하나의 등급별적재슬롯(442)이 분류플레이트이송수단(450)에 인접하도록 매거진본체(441)를 구동시키는 매거진구동기(443)를 가지고 있다.
매거진본체(441)는 소정의 길이를 가지면서 적어도 일 측이 개방된 직사각 통 형상을 가질 수 있으며, 개방측이 빈스테이지(410)측을 향하는 상태에서 길이방향이 수평으로 위치하여 수평방향 왕복 이동 가능하도록 장치의 케이싱(미도시) 내에 설치된다. 이에 의해, 매거진본체(441) 내에 형성된 등급별적재슬롯(442)들 역시 수직 방향으로 배치된다.
매거진구동기(443)는 제어부(600)의 제어신호에 따라서 등급별적재슬롯(442) 중 선택된 등급별적재슬롯(442)이 후술할 분류플레이트이송수단(450)의 그리퍼(451)에 인접하게 위치하도록 매거진본체(441)를 수평 방향으로 왕복 이동시킨다.
그리고, 분류플레이트이송수단(450)는 매거진본체(441) 또는 빈스테이지(410)에 적재된 분류플레이트(411)를 파지 및 파지 해제하는 그리퍼(451)와, 그리퍼(451)를 빈스테이지(410)와 적재매거진(440) 양측으로 왕복 이동시키는 그리퍼이송기(453)를 가지고 있다. 이 분류플레이트이송수단(450)는 제어부(600)의 제어신호에 따라서 매거진본체(441)에 적재되어 있는 등급별 분류플레이트(411) 중 선택된 어느 하나를 빈스테이지(410)로 이동시키거나, 빈스테이지(410)에 적재된 분류플레이트(411)를 매거진본체(441)의 해당 등급별적재슬롯(442)으로 이동시킨다.
한편, 픽업유닛(500)은 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410) 양 측을 왕복 회동하는 스윙암(510)과, 스윙암(510)을 회동 시키는 스윙암구동기(520)와, 스윙암(510)의 자유단부에 마련되어 소팅스테이지(310)에 위치하는 공급플레이트(311)에서 엘이디 칩(L)을 픽업하여 빈스테이지(410) 측의 분류플레이트(411)로 이동시키는 픽업노즐(530)을 포함한다.
이 픽업유닛(500)의 스윙암(510)은 상호 수직한 방향으로 설치되어 대향하고 있는 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410) 간을 회동하는 것으로서, 스윙암(510)의 회동거리는 항상 일정하다. 그리고, 픽업노즐(530)은 스윙암(510)의 자유단부에 결합되는데 노즐구(미도시)가 반경방향을 향한다. 이에 의해, 스윙암(510)의 왕복 회동에 따라 픽업노즐(530)의 노즐구(미도시)는 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)에 적재된 공급플레이트(311) 및 분류플레이트(411)의 부착시트(314,414) 수직면에 대해 직교하는 방향으로 위치한다.
여기서, 스윙암(510)과, 픽업노즐(530)은 적어도 한 쌍으로 마련되는 것이 엘이디 칩(L) 분류 속도를 보다 신속하게 하는데 바람직하다.
물론, 경우에 따라서는 스윙암(510)과, 픽업노즐(530)이 도 11에 도시된 바와 같이, 단일의 스윙암(510)과 픽업노즐(530)로 마련될 수도 있다. 또한, 픽업유닛(500)은 도 3 내지 도 5 및 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 단일의 스윙암구동기(520)에 한 쌍의 스윙암(510) 및 픽업노즐(530)로 구성될 수 있으나, 도 12에 도시된 바와 같이, 독립적인 한 쌍의 스위암구동기(520)에 각각 단일의 스윙암(510)과 픽업노즐(530)을 갖는 형태일 수 있다.
한편, 제어부(600)는 도 6에 도시된 바와 같이, 소팅스테이지(310)에 마련된 정보감지기(315)에서 소팅스테이지(310)에 적재되는 공급플레이트(311)의 식별표시를 감지하여 이 공급플레이트(311)에 적재되어 있는 엘이디 칩(L)들의 등급을 확인한다.
그리고, 확인된 엘이디 칩(L)의 등급에 대응하는 적재부(400)의 분류플레이트(411)를 적재매거진(440)에서 인출하여 빈스테이지(410)에 적재되도록 소팅부(300)의 소팅스테이지구동유닛(320)과 언로딩가압유닛(330) 및 픽업유닛(500)의 구동을 제어함과 동시에, 적재부(400)의 빈스테이지구동유닛(420) 및 로딩가압유닛(430)과 적재매거진(440) 및 분류플레이트이송수단(450) 등의 구동을 제어한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치(101)에 의한 엘이디 칩(L)의 등급별 분류 과정을 도 6 내지 도 10을 참고하여 살펴본다.
먼저, 각각 상이한 등급의 엘이디 칩(L)들이 부착시트(314) 상에 부착되어 있는 공급플레이트(311)가 소팅스테이지(310)에 도 7과 같이, 적재되면, 정보감지기(315)는 공급플레이트(311)에 마련된 바코드 등의 식별표시를 감지하여 엘이디 칩(L)들의 각 좌표 및 해당 좌표에 위치하는 엘이디 칩(L)들의 등급 정보 데이터를 제어부(600)로 전달한다.
여기서, 공급플레이트(311)에 부착된 엘이디 칩(L)들의 좌표 및 등급 정보는 검사공정에서 입력될 수 있다.
정보감지기(315)로부터 엘이디 칩(L)들의 좌표 및 좌표에 따른 정보 데이터를 전달받은 제어부(600)는 적재매거진(440)의 매거진구동기(443)를 구동시켜서 분류 대상인 엘이디 칩(L)의 등급에 대응하는 매거진본체(441)의 등급별적재슬롯(442)에 수납되어 있는 분류플레이트(411)가 분류플레이트이송수단(450)의 그리퍼(451)에 파지될 수 있는 위치로 이동하도록 적재매거진(440)을 구동시킨다.
그런 다음, 제어부(600)는 분류플레이트이송수단(450)의 그리퍼(451)가 매거진본체(441)로부터 해당 등급의 분류플레이트(411)를 파지하여 인출하도록 그리퍼(451)의 구동을 제어하고, 그리퍼(451)가 분류플레이트(411)를 파지하면, 분류플레이트(411)가 빈스테이지(410) 측으로 이동하도록 그리퍼이송기(453)의 구동을 제어한다(도 3 참고).
그리고, 분류플레이트(411)가 빈스테이지(410)에 적재되면, 제어부(600)는 그리퍼(451)의 파지 동작을 해제시킨다.
한편, 빈스테이지(410)에 분류플레이트(411)가 도 7과 같이, 적재되면, 제어부(600)는 이 분류플레이트(411)의 등급에 대응하는 분류 대상인 엘이디 칩(L)이 픽업유닛(500)의 픽업위치에 위치하도록 정보감지기(315)에서 전달받은 엘이디 칩(L)의 좌표값에 기초하여 소팅스테이지구동유닛(320)의 구동을 제어한다.
분류 대상인 엘이디 칩(L)이 픽업위치에 위치하면, 제어부(600)는 픽업유닛(500)의 스윙암구동기(520)의 구동을 제어하여 일 측의 픽업노즐(530)이 소팅스테이지(310)의 픽업위치에 위치하도록 스윙암(510)을 회동시킨다.
일 측의 픽업노즐(530)이 픽업위치에 위치하면, 제어부(600)는 도 8과 같이, 소팅부(300)의 언로딩가압유닛(330)의 언로딩가압기(333)를 구동시켜서 언로딩가압부재(331)가 공급플레이트(311)의 부착시트(314)를 픽업노즐(530) 측으로 가압하도록 한다.
그러면, 분류 대상인 엘이디 칩(L)이 픽업노즐(530)에 인접하게 되며, 이때, 제어부(600)는 픽업노즐(530)에 해당 엘이디 칩(L)이 픽업되도록 픽업유닛(500)의 픽업구동을 제어한다. 여기서, 픽업유닛(500)의 픽업구동은 도시하지 않은 에어컴프레셔를 이용한 픽업노즐(530)의 흡착 구동일 수 있다.
픽업노즐(530)에 해당 엘이디 칩(L)이 픽업되면, 제어부(600)는 언로딩가압유닛(330)의 언로딩가압기(333)를 구동 해제시켜서 언로딩가압부재(331)를 원위치로 복귀시킨다(도 9 참고).
한편, 일 측의 픽업노즐(530)에 분류 대상인 엘이디 칩(L)이 픽업되면, 제어부(600)는 스윙암구동기(520)의 구동을 제어하여 엘이디 칩(L)을 픽업한 픽업노즐(530)이 빈스테이지(410)의 픽업 해제 위치에 위치하도록 도 9와 같이, 스윙암(510)을 반대 방향으로 회동시킨다. 이때, 반대측 픽업노즐(530)은 스윙암(510)의 회동에 의해 소팅스테이지(310)의 픽업 위치로 회동된다.
엘이디 칩(L)을 픽업한 픽업노즐(530)이 픽업 해제 위치에 위치하면, 제어부(600)는 적재부(400)의 로딩가압유닛(430)의 로딩가압기(433)를 구동시켜서 로딩가압부재(431)가 빈스테이지(410)에 적재되어 있는 분류플레이트(411)의 부착시트(414)를 픽업노즐(530) 측으로 가압하도록 한다.
그러면, 엘이디 칩(L)이 빈스테이지(410)에 적재된 분류플레이트(411)에 부착되는데, 이때, 제어부(600)는 픽업노즐(530)에서 엘이디 칩(L)이 픽업 해제되도록 픽업유닛(500)의 픽업 해제 구동을 제어한다. 여기서, 픽업유닛(500)의 픽업 해제 구동은 도시하지 않은 에어컴프레셔를 이용한 픽업노즐(530)의 흡착 해제 구동일 수 있다.
픽업노즐(530)에서 해당 엘이디 칩(L)이 픽업 해제되면, 제어부(600)는 로딩가압유닛(430)의 로딩가압기(433)를 구동 해제시켜서 도 10과 같이, 로딩가압부재(431)를 원위치로 복귀시킨다.
한편, 제어부(600)은 반대측 소팅스테이지(310)의 픽업위치에 위치한 픽업노즐(530)에 또 다른 분류 대상인 엘이디 칩(L)이 픽업되도록 소팅스테이지구동유닛(320)과 픽업유닛(500)의 구동을 제어한다.
이러한 과정으로 소팅스테이지(310)에 적재되어 있는 공급플레이트(311)에 부착되어 있던 엘이디 칩(L)들 중 빈스테이지(410)에 적재된 분류플레이트(411) 등급에 해당하는 등급의 엘이디 칩(L)들이 모두 분류되면, 제어부(600)는 분류플레이트이송수단(450)의 그리퍼(451)와 그리퍼이송기(453)의 구동을 제어하여 빈스테이지(410)로부터 분류 완료된 엘이디 칩(L)들이 부착된 분류플레이트(411)를 매거진본체(441)의 해당 등급별적재슬롯(442)에 수납시킨다(도 3 참고).
한편, 소팅스테이지(310)에 적재되어 있는 공급플레이트(311)에 남아 있는 엘이디 칩(L)들 중 다른 등급의 엘이디 칩(L)들은 전술한 바와 같은 과정으로 적재부(400)의 각 등급별 분류플레이트(411)에 분류 적재된다.
이와 같은, 본 발명에 따른 엘이디 칩 분류장치(101)는 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)가 수직형으로 설치된 구조이기 때문에, 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)의 평면적 설치 공간을 최소화 할 수 있다. 이에 따라, 장치의 평면적 부피를 최소화할 수 있으며 설치 공간 확보에 매우 유리하다.
또한, 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)가 수직형으로 설치된 구조이기 때문에, 픽업유닛(500)의 스윙암(510)의 회동거리는 항상 일정하고, 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)의 대향 간격을 최소화 하여 스윙암(510)의 회동거리를 최대한 짧게 설정할 수 있다. 이에 의해, 엘이디 칩(L)의 분류속도가 현격하게 향상된다.
또한, 스윙암(510)이 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)로 회동한 후 엘이디 칩(L)을 픽업 또는 픽업 해제하기 위해서 픽업노즐(530)이 직접 엘이디 칩(L)에 접근 및 이격되는 것이 아니라, 픽업노즐(530)은 항상 일정한 회동 반경 및 픽업위치와 픽업 해제 위치에 위치하고, 소팅스테이지(310) 측의 언로딩가압유닛(330)과 빈스테이지(410) 측의 로딩가압유닛(430)의 구동에 의해 엘이디 칩(L)이 픽업노즐(530)에 접근 및 이격됨으로써, 픽업유닛(500)의 구동이 매우 신속하게 이루어진다. 이에 의해, 엘이디 칩(L)의 분류속도가 더욱더 현격하게 향상된다.
또한, 소팅스테이지(310)와 빈스테이지(410)가 수직형으로 설치되는 구조이기 때문에, 소팅스테이지(310) 및 빈스테이지(410)의 적재면적을 최대한 대형화할 수 있다. 이에 의해, 공급플레이트(311) 및 분류플레이트(411)의 크기 역시 대형화가 가능하여 엘이디 칩(L) 분류량을 현격하게 증가시킬 수 있다.
이러한 공급플레이트(311) 및 분류플레이트(411)의 대형화는 대면적 웨이퍼를 이용한 엘이디 칩(L) 제조 공정에 적합하므로 엘이디 칩(L)의 생산성을 현격하게 향상시킬 수 있다.
300 : 소팅부 310 : 소팅스테이지
311 : 공급플레이트 320 : 소팅스테이지구동유닛
330 : 언로딩가압유닛 400 : 적재부
410 : 빈스테이지 420 : 빈스테이지구동유닛
430 : 로딩가압유닛 440 : 적재매거진
450 : 분류플레이트이송기 500 : 픽업유닛
510 : 스윙암 530 : 픽업노즐
600 : 제어부

Claims (11)

  1. 엘이디 칩 분류장치에 있어서,
    엘이디 칩들이 부착된 공급플레이트를 수직으로 적재하며 수직면 사방으로 유동 가능하게 설치된 수직형 소팅스테이지;
    상기 소팅스테이지에 이격 설치되어 등급별 분류플레이트를 수직으로 적재하며, 수직면 사방으로 유동 가능하게 설치된 수직형 빈스테이지;
    상기 소팅스테이지에 적재된 엘이디 칩을 상기 빈스테이지로 이동시키는 픽업유닛;
    상기 소팅스테이지에 적재된 엘이디 칩들 중 동일 등급의 엘이디 칩들이 상기 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동되도록 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  2. 제1항에 있어서,
    픽업유닛은
    소팅스테이지와 빈스테이지 양측으로 일정한 거리를 왕복 회동하는 스윙암과,
    상기 스윙암을 왕복 회동시키는 스윙암구동기와,
    상기 스윙암의 자유단부에 마련되어 소팅스테이지에 적재된 공급플레이트에서 엘이디 칩을 픽업하여 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동시키는 픽업노즐을 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  3. 제2항에 있어서,
    스윙암은 적어도 한 쌍으로 마련되며, 상기 각 스윙암에 각각 픽업노즐이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  4. 제3항에 있어서,
    공급플레이트와 분류플레이트는 중앙 영역에는 엘이디 칩들이 부착되는 부착시트를 가지며;
    소팅스테이지와 빈스테이지에는 각각 상기 엘이디 칩이 부착된 부착시트를 상기 픽업유닛 측으로 가압하는 언로딩가압유닛과 로딩가압유닛이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  5. 제4항에 있어서,
    언로딩가압유닛은
    공급플레이트의 부착시트를 픽업유닛 측으로 가압하는 언로딩가압부재와,
    상기 언로딩가압부재를 구동시키는 언로딩가압기를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  6. 제5항에 있어서,
    제어부는
    픽업노즐이 소팅스테이지의 픽업위치에 위치하면, 언로딩가압부재가 엘이디 칩을 픽업노즐 측으로 가압하도록 언로딩가압기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  7. 제4항에 있어서,
    로딩가압유닛은
    분류플레이트의 부착시트를 픽업유닛 측으로 가압하는 로딩가압부재와,
    상기 로딩가압부재를 구동시키는 로딩가압기를 갖는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  8. 제7항에 있어서,
    제어부는
    픽업노즐이 분류스테이지의 픽업 해제 위치에 위치하면, 로딩가압부재가 분류플레이트의 부착시트를 픽업노즐 측으로 가압하도록 로딩가압기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  9. 제4항에 있어서,
    소팅스테이지에 마련되어 공급플레이트에 부착된 엘이디 칩들의 좌표 및 등급을 감지하는 정보감지기를 더 포함하며;
    제어부는 정보감지기에서 감지된 엘이디 칩들의 좌표 및 등급에 기초하여 상기 공급플레이트에 부착된 엘이디 칩들 중 동일한 등급의 엘이디 칩들이 빈스테이지에 적재된 분류플레이트로 이동되도록 상기 소팅스테이지와 언로딩가압유닛 및 로딩가압유닛과 픽업유닛 및 빈스테이지의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상이한 등급별 분류플레이트들을 수납하는 적재매거진과, 상기 적재매거진에 적재된 분류플레이트 중 어느 하나를 상기 적재매거진에서 빈스테이지로 왕복 이동 시키는 분류플레이트이송수단을 더 포함하며;
    상기 제어부는 공급플레이트에 부착된 엘이디 칩들 중 동일한 등급의 엘이디 칩들이 상기 적재매거진에 적재된 분류플레이트 중 해당 등급의 분류플레이트에 적재될 수 있도록 상기 적재매거진과 분류플레이트이송수단의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    소팅스테이지와 빈스테이지는 상호 대향하게 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 분류장치.
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