KR101083273B1 - 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상물을 지지하는 회전부재를 병진운동과 함께 회전운동시키는 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템에 관한 것이다.
본 발명은 회전축을 중심으로 반경방향으로 연장된 지지 프레임, 및 상기 지지 프레임에 설치되며 대상물을 유지시키는 안착부재를 포함하는 회전부재와, 상기 회전부재에 연결된 전동(傳動)부재와, 상기 전동부재와 연결된 구동부를 포함하는 회전장치에 있어서, 상기 전동부재는, 상기 구동부의 회전운동을 상기 회전부재의 단속(斷續)적인 회전 및 병진운동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 회전장치를 제공한다.

Description

회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템{APPARATUS AND METHOD OF ROTATION, AND ROTATIONAL SYSTEM}
본 발명은 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상물을 지지하는 회전부재를 병진운동과 함께 회전운동시키는 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템에 관한 것이다.
엘이디(LED) 제품이나 반도체의 제조 과정 중에는 여러 가지 원인으로 불량품이 발생한다. 이들 불량품이 제조 중에 적절히 제거되지 못하면 불필요한 후속 공정을 거치게 되므로 재료비, 공정비 등의 손실을 초래하게 된다. 이러한 손실을 줄이기 위해 제조 공정 중에 엘이디 칩이나 반도체 칩 등의 대상물을 테스트하고, 그 테스트 결과에 따라 대상물을 적절한 등급으로 분류하는 장치가 이용된다.
그러한 장치의 일례로서, 패키지(package) 공정을 거치기 전에 엘이디 칩의 광특성을 측정하고 이에 기초하여 엘이디 칩을 분류하는 엘이디 칩 테스트장치 또는 엘이디 칩 분류장치가 종래에 알려져 있다.
도 1을 참조하여, 종래의 엘이디 칩 테스트장치의 구성을 설명하기로 한다.
엘이디 칩 테스트장치(1)는 회전부재(10), 접촉유닛(20), 및 측정유닛(30)을 포함한다. 회전부재(10)는 엘이디 칩과 같은 대상물(L)을 지지하는 안착부재(11)와, 이 안착부재(11)를 지지하며 회전축(A)을 중심으로 반경 방향으로 연장된 지지프레임(12)을 포함한다. 지지프레임(12)의 하측에는 모터와 같은 구동부(13)가 연결되어 있다. 지지프레임(12) 및 안착부재(11)는 복수개 마련되며, 구동부(13)의 구동에 의하여 회전부재(10)가 회전함으로써 대상물(L)이 놓인 안착부재(11)가 순차적으로 테스트위치에 놓이게 된다.
접촉유닛(20)은 예컨대 프로브 카드로 이루어지며, 프로브 핀과 같은 접촉핀(21)을 구비한다. 접촉핀(21)이 예컨대 안착부재(11) 상의 엘이디 칩에 접촉하여 엘이디 칩으로 전류를 공급하면, 엘이디 칩이 발광하여 테스트가 이루어진다. 접촉유닛(20)은 고정된 프레임(22)에 대해 상하 방향으로 이동가능하게 연결된다.
측정유닛(30)은 예컨대 적분구와 같이 엘이디 칩으로부터 발광된 빛을 수광하여 광특성을 측정하는 장치이다. 측정유닛(30)에는 광검출기 또는 분광계측기와 같은 측정기(31)가 설치된다.
도 2를 참조하여, 종래의 엘이디 칩 테스트장치의 테스트 과정을 설명하기로 한다. 도 2의 상측 그래프는 회전부재(10)의 구동 타이밍을 설명하는 그래프로서, x축은 시간축을, y축은 회전부재(10)의 회전운동 속도(각속도)를 나타낸다. 도 2의 하측 그래프는 접촉유닛(20)의 구동 타이밍을 설명하는 그래프로서, x축은 시간축을, y축은 접촉유닛(20)의 병진운동 속도를 나타낸다. 여기서, y축의 (+)방향(상측방향)은 접촉유닛(20)이 프레임(22)에 대해 상측 방향으로 움직임을 나타내고, y축의 (-)방향(하측방향)은 접촉유닛(20)이 프레임(22)에 대해 하측 방향으로 움직임을 나타낸다.
엘이디 칩과 같은 대상물(L)의 특성을 측정하기 위해서, 먼저 측정유닛(30)이 상측으로 이동하여 테스트가 종료된 대상물(L)과의 접속이 차단된다(I구간). 다음으로, 회전부재(10)가 회전 이동하여 테스트가 이루어질 대상물(L)이 측정유닛(30)의 하측에 위치하게 된다(II구간). 다음으로 측정유닛(30)이 하측으로 이동하여 테스트될 대상물(L)과 접촉핀(21)의 접속이 이루어진다(III구간). 접촉핀(21)은 탄성을 가진 미세한 탐침 또는 외팔보 형태의 부재이기 때문에, 접촉핀(21)과 대상물(L)의 접촉으로 인해 진동이 발생할 수 있다. 따라서, 접촉핀(21)이 대상물(L)에 접촉한 이후에 소정의 안정화 시간이 요구된다(IV구간). 이후, 접촉핀(21)을 통해 대상물(L)에 전류를 가하고 그 특성을 측정하게 된다(V구간). 상기 IV, V구간에서는 회전부재(10)나 접촉유닛(20)의 회전/병진운동이 일어나지 않는다.
이와 같이, 종래의 장치에서는 회전부재와 접촉부재의 운동구간이 순차적으로 진행되기 때문에 공정 시간을 줄이는 데에 한계가 있었다. 또한, 접촉핀과 대상물의 접촉 이후 안정화 시간이 필요하다는 점도 공정 시간을 줄이는 데에 장애로 작용하였다. 이로 인해 엘이디 또는 반도체 제품의 전체 공정 시간을 줄이는 것이 곤란하였다. 또한, 종래의 장치에서는 회전부재와 접촉부재를 순차적으로 구동시키기 위한 제어동작이 필요하였고, 이들 부재를 구동시키는 구동부도 각각 필요하였기 때문에, 비용 면에서도 불리하였다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정 시간을 감소시키고 비용 면에서도 유리한 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 의하면, 본 발명은 회전축을 중심으로 반경방향으로 연장된 지지 프레임, 및 상기 지지 프레임에 설치되며 대상물을 유지시키는 안착부재를 포함하는 회전부재와, 상기 회전부재에 연결된 전동(傳動)부재와, 상기 전동부재와 연결된 구동부를 포함하는 회전장치에 있어서, 상기 전동부재는, 상기 구동부의 회전운동을 상기 회전부재의 단속(斷續)적인 회전 및 병진운동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 회전장치를 제공한다.
다음으로 본 발명의 제2 측면에 의하면, 본 발명은 회전축을 중심으로 반경방향으로 연장된 지지 프레임, 및 상기 지지 프레임에 설치되며 대상물을 유지시키는 안착부재를 포함하는 회전부재와, 상기 회전부재에 연결된 전동(傳動)부재를 포함하는 회전장치를 구동하는 회전구동방법에 있어서, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격시키거나 접근시키는 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 회전 및 병진운동 단계와, 회전 및 병진운동이 일어나지 않는 휴지 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전구동방법을 제공한다.
다음으로 본 발명의 제3 측면에 의하면, 본 발명은 회전부재를 구동하는 회전시스템으로서, 상기 회전부재는 복수개의 대상물을 지지할 수 있으며, 상기 회전부재는 상기 대상물을 지지한 상태로 회전운동 및 병진운동을 동시에 실행할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전시스템을 제공한다.
마지막으로 본 발명의 제4 측면에 의하면, 본 발명은 회전부재를 구동하는 회전시스템으로서, 상기 회전부재는 복수개의 대상물을 지지할 수 있으며, 상기 회전부재를 승강시키는 병진운동과, 상기 회전부재를 회전시키는 회전운동과, 상기 회전부재를 회전하는 동시에 승강시키는 회전 및 병진운동 중 하나 이상의 운동이 실행된 후, 상기 회전부재를 회전 및 승강시키지 않는 휴지 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 회전시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템에 의하면, 대상물을 지지하는 회전부재를 병진운동과 더불어 회전운동시킴으로써, 공정 시간을 감소시키고 비용 면에서도 유리하게 된다.
도 1은 종래의 엘이디 칩 테스트장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 종래의 엘이디 칩 테스트장치의 작동과정을 개략적으로 나타낸 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치가 구비된 엘이디 칩 테스트장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전동부재의 작동을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치의 구동 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10에 의한 회전장치의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 회전부재의 작업 모드를 나타낸 모식도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 전동부재의 구성을 나타낸 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치가 구비된 엘이디 칩 테스트장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 도시된 바와 같이, 엘이디 칩 테스트장치는 회전장치(100), 접촉유닛(200), 및 측정유닛(300)을 포함하며, 회전장치(100)는 회전부재(110), 전동(傳動)부재(120), 및 구동부(130)를 포함한다.
회전부재(110)는 엘이디 칩과 같은 대상물(L)을 지지하는 안착부재(111)와, 이 안착부재(111)를 지지하며 회전축(A)을 중심으로 반경 방향으로 연장된 지지프레임(112)과, 회전부재(110)의 하측 중심부에 연결된 로드(rod)(113)를 포함한다.
안착부재(111)는 지지프레임(112)과 일체로, 또는 별개로 형성될 수 있으며, 안착부재(111)의 내측에는 공기를 흡입하여 대상물(L)을 안착부재(111)에 고정시키기 위한 관통공(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
안착부재(111)의 재질 및 형상은 특별히 한정되지 않는다. 대상물이 수직형 엘이디 칩(vertical LED chip)인 경우, 안착부재(111)를 통해 수직형 엘이디 칩의 하면으로 전류를 공급하여 엘이디 칩을 발광시켜야 하므로, 안착부재(111)는 전도성이 있는 물질로 형성될 수 있다. 또한, 대상물이 엘이디 칩, 특히 수평형 엘이디 칩(lateral LED chip)인 경우, 엘이디 칩으로부터 방사된 광이 측정유닛(300)의 내부로 유입되지 않는 광손실을 저감시키기 위해, 안착부재(111)는 반사율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 특히, 안착부재(111)는 엘이디 칩의 측정파장대역인 200nm ~ 1000nm에서 반사율이 일정하게 높은 물질로 형성될 수 있다. 또한, 안착부재(111)에는 다수의 대상물이 연속하여 탈부착되므로, 안착부재(111)는 내마모성이 좋고 경도가 우수한 재질로 형성될 수 있다.
지지프레임(112)은 캔틸레버(cantilever) 형태로 형성될 수 있으나, 그 형태에 특별한 제한은 없다. 지지프레임(112)은 복수개, 예컨대 4개, 혹은 8개일 수 있으며, 이 경우 지지프레임(112)의 단부에 놓인 안착부재(111)는 동시에 서로 다른 작업 모드에 놓일 수 있다. 예컨대, 어느 하나의 안착부재(111)가 대상물(L)의 테스트가 이루어지는 위치(테스트 위치)에 놓이는 것과 동시에, 다른 하나의 안착부재(111)는 테스트될 대상물(L)을 안착부재(111)에 로딩하는 위치(로딩 위치)에 놓이고, 또 다른 하나의 안착부재(111)는 테스트가 완료된 대상물(L)을 안착부재(111)로부터 언로딩하는 위치(언로딩 위치)에 놓일 수 있다. 이로써 공정 속도가 빨라지게 되어 작업효율이 향상된다.
로드(113)는 지지프레임(112)의 하측에 마련되며, 전동부재(120)와 회전 및 병진운동 가능하게 연결된다. 로드(113)는 중공(中空)축으로 형성될 수 있다. 이로써, 안착부재(111)에 마련된 관통공에 연결된 흡기관(도시하지 않음)이 로드(113)의 내측 중공부를 따라 외부 장치, 예컨대 배기펌프 등으로 연결될 수 있다.
전동부재(120)는 구동부(160)와 회전부재(110)를 연결하는 구성요소이다. 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 전동부재(120)는 커플링축(130)을 통해 구동부(160)로부터의 동력이 입력되고, 로드(113)를 통해 회전부재(110)로 동력이 출력된다. 전동부재(120)의 내부에는 기어, 캠, 롤러 등의 기계요소(machine element)들이 결합되어 있으며, 이러한 기계요소 또는 그 조합에 의해 구동부(160)의 회전운동이 회전부재(110)의 단속(斷續)적인 회전 및 병진운동으로 변환된다. 여기서, '단속적인 회전 및 병진운동'이란 어느 일정한 시간 구간에서는 회전운동 또는 병진운동, 또는 회전과 병진운동이 중첩적으로 일어나고, 그 이후에는 아무런 운동이 일어나지 않는 휴지 구간이 이어짐을 의미한다. 이와 같이 운동 구간과 휴지 구간으로 이어지는 작동은 복수회 반복되어 일어날 수 있다.
한편, 지지프레임(112)의 개수가 n이면, 전동부재(120)는 회전부재(110)를 360°/n만큼 회전시킨 후 휴지시키게 할 수 있다. 예컨대, 지지프레임(112)의 개수가 8개이면(도 10 및 도 12 참조), 1회의 프로세스로서 회전부재(110)를 45° 회전시킨 후 휴지시키게 된다. 휴지 구간에서는 대상물(L)에 대한 측정, 로딩, 언로딩 등의 각종 공정이 이루어지게 된다.
전동부재(120)는 커플링축(130)을 통해 커플링부재(140)와 연결되고, 커플링부재(140)는 구동축(150)을 통해 모터와 같은 구동부(160)에 연결된다. 구동부(160)는 동력을 발생시키는 구성요소이며, 커플링부재(140)는 구동부(160)와 전동부재(120) 사이에 위치하여 구동부(160)의 구동력 전달을 제어하는 구성요소이다. 구동부(160)의 구동속도, 예컨대 구동축(150)의 회전속도는 일정하게 유지될 수 있고, 외부의 제어에 따라 변화될 수도 있다. 예컨대, 회전부재(110)의 운동구간(회전 및 병진운동 구간)에서는 구동부(160)의 구동속도를 빠르게 하고, 회전부재(110)의 휴지 구간에서는 구동부(160)의 구동속도를 느리게 하거나, 그 반대의 경우로 설정하는 것이 가능하다. 이로써, 휴지 구간에서 이루어지는 작업 공정의 소요시간에 따라 휴지 구간을 길게 또는 짧게 설정하는 것이 가능하게 된다.
접촉유닛(200)은 적어도 그 일부가 안착부재(111)에 놓인 대상물(L)의 상측에 위치한다. 접촉유닛(200)은 예컨대 프로브 카드로 이루어지며, 프로브 핀과 같은 접촉핀(210)을 구비한다. 접촉핀(210)이 안착부재(111) 상의 대상물(L), 예컨대 엘이디 칩에 접촉하여 엘이디 칩으로 전류를 공급하면, 엘이디 칩이 발광하여 테스트가 이루어진다. 접촉유닛(200)은 프레임(220)에 대해 상하 방향으로 고정되어 있다.
종래의 엘이디 칩 테스트장치에서는 접촉유닛(200)이 상하로 구동해야 했고, 이로 인해 접촉유닛(200)의 상하 운동을 위한 별도의 구동부가 필요하였다(도 1 참조). 그러나 본 발명에서는 회전부재(110)가 회전운동은 물론 상하 방향으로 병진운동을 수행하기 때문에 접촉유닛(200)의 구동이 불필요하며, 이로써 공정 시간의 감소는 물론 장치의 간소화, 비용저감 등을 달성할 수 있다.
측정유닛(300)은 예컨대 적분구와 같이 엘이디 칩으로부터 발광된 빛을 수광하여 광특성을 측정하는 장치이다. 측정유닛(300)에는 광검출기 또는 분광계측기와 같은 측정기(310)가 설치될 수 있다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치의 작동을 설명하기로 한다. 도 5의 x축은 시간축을, y축은 회전부재(110)의 회전운동 속도(각속도)를 나타낸다. 회전부재(110)는 회전운동과 더불어 병진운동이 일어날 수 있으며, 여기서는 병진운동을 별도로 나타내지 않았다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치(100)에서는 회전부재(110)의 회전 및 병진운동 구간(I구간)이 종료된 후 휴지 구간(II구간)이 이어진다. 회전 및 병진운동 구간(I구간)에서는 회전부재(110)가 전동부재(120)에 대하여 이격하거나 접근하는 방향으로 움직임(병진운동)과 동시에 회전부재(110)가 회전축(A)을 중심으로 회전하게 된다(회전운동). 휴지 구간(II구간)에서는 회전부재(110)가 회전 또는 병진운동을 하지 않는다.
종래는 회전부재의 회전운동과 접촉유닛의 병진운동이 순차적으로 이어져야 했지만(도 2 참조), 본 발명에서는 접촉유닛의 병진운동이 불필요하고, 회전부재 자체가 회전운동 및 병진운동을 동시에 수행할 수 있기 때문에 공정 시간이 크게 감소한다. 또한, 종래에는 접촉유닛의 병진운동 후 대상물과 접촉한 이후에 안정화 시간이 필요하였으나(도 2의 III구간), 본 발명에서는 접촉유닛이 운동하지 않기 때문에, 회전 및 병진운동 구간(I구간) 이후에 별도의 안정화 시간이 불필요하다. 이는 공정 시간의 감소에 기여한다.
이제, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 회전부재(110)의 여러 가지 작동방식을 구체적으로 살펴보기로 한다. 도 6 내지 도 9에서 상측에 나타낸 그래프는 회전부재(110)의 회전운동을 나타내는 그래프로서, x축은 시간축을, y축은 회전부재(110)의 회전운동 속도(각속도)를 나타낸다. 도 6 내지 도 9의 하측에 나타낸 그래프는 회전부재(110)의 병진운동을 나타내는 그래프로서, x축은 시간축을, y축은 회전부재(110)의 병진운동 속도를 나타낸다. 여기서, y축의 (+)방향(상측방향)은 회전부재(110)가 전동부재(120)에 대해 상측 방향으로 움직임을 나타내고, y축의 (-)방향(하측방향)은 회전부재(110)가 전동부재(120)에 대해 하측 방향으로 움직임을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 회전부재(110)의 회전 및 병진운동 구간(I구간)은, 회전부재(110)가 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제1 회전 및 병진운동 구간(1구간)과, 회전부재(110)가 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제2 회전 및 병진운동 구간(2구간)을 포함한다.
이로써, 1구간에서는 회전부재(110)가 하측으로 이동하므로, 대상물(L), 예컨대 이전 단계에서 테스트가 완료된 엘이디 칩과 측정유닛(200)의 접속이 해제된다. 이와 동시에 회전부재(110)가 회전한다. 다음으로 2구간에서는 회전부재(110)가 상측으로 이동하므로, 대상물(L), 예컨대 테스트될 엘이디 칩과 측정유닛(200)의 접속이 체결된다. 이와 동시에 회전부재(110)가 회전한다. 이후, 휴지구간(II)에서 엘이디 칩의 측정이 이루어진다.
한편, 여기서는 접촉유닛(200)과 측정유닛(300)이 회전부재(110)에 대해 상측에 위치하는 경우에 대해 도면을 참조하여 설명하였으나, 접촉유닛(200) 및 측정유닛(300)이 회전부재(110)에 대해 하측에 위치하는 것도 가능하다.
이 경우 1구간에서는 회전부재(110)가 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동하게 되고, 2구간에서는 회전부재(110)가 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동하게 된다.
다음으로, 도 7을 참조하여 회전부재(110)의 다른 작동방식을 살펴보기로 한다. 도 6과 관련하여 이미 설명한 것과 동일한 부분, 예컨대 엘이디 칩의 측정과정, 접촉유닛(200) 및 측정유닛(300)이 회전부재(110)에 대해 하측에 위치하는 경우 등에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 7에 의하면, 회전부재(110)의 회전 및 병진운동 구간(I구간)은, 회전부재(110)가 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제1 회전 및 병진운동 구간(1구간)과, 회전부재(110)가 병진운동은 하지 않고 회전운동만 하는 회전 구간(2구간)과, 회전부재(110)가 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제2 회전 및 병진운동 구간(3구간)을 포함한다.
도 6의 경우와는 달리 회전 구간(2구간)이 별도로 마련되기 때문에 1구간과 3구간에서 회전부재(110)의 병진운동이 상대적으로 빠르게 이루어지며, 따라서 대상물(L)과 접촉유닛(200)의 접속의 체결 및 해제가 보다 신속하게 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여 회전부재(110)의 또 다른 작동방식을 살펴보기로 한다. 도 6과 관련하여 이미 설명한 것과 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 8에 의하면, 회전부재(110)의 회전 및 병진운동 구간(I구간)은, 회전부재(110)가 회전운동은 하지 않고 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동만 하는 제1 병진운동 구간(1구간)과, 회전부재(110)가 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제1 회전 및 병진운동 구간(2구간)과, 회전부재(110)가 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제2 회전 및 병진운동 구간 (3구간)과, 회전부재(110)가 회전운동은 하지 않고 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동만 하는 제2 병진운동 구간(4구간)을 포함한다.
도 6 및 도 7의 경우와는 달리 제1 및 제2 병진운동 구간(1, 4구간)이 별도로 마련되며, 따라서 회전운동이 이루어지지 않는 상태에서 대상물(L)과 접촉유닛(200)의 접속의 체결 및 해제가 보다 안정적으로 수행될 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하여 회전부재(110)의 또 다른 작동방식을 살펴보기로 한다. 도 6과 관련하여 이미 설명한 것과 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 9에 의하면, 회전부재(110)의 회전 및 병진운동 구간(I구간)은, 회전부재(110)가 회전운동은 하지 않고 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동만 하는 제1 병진운동 구간(1구간)과, 회전부재(110)가 전동부재(120)에 접근하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제1 회전 및 병진운동 구간(2구간)과, 회전부재(110)가 병진운동은 하지 않고 회전운동만 하는 회전 구간(3구간)과, 회전부재(110)가 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동함과 동시에 회전부재(110)가 회전하는 제2 회전 및 병진운동 구간 (4구간)과, 회전부재(110)가 회전운동은 하지 않고 전동부재(120)로부터 이격하는 방향으로 병진운동만 하는 제2 병진운동 구간(5구간)을 포함한다. 이러한 작동방식에 의하면 대상물(L)과 접촉유닛(200)의 접속의 체결 및 해제가 보다 신속하고 안정적으로 수행될 수 있다.
도10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 회전장치를 보다 구체적으로 나타낸 사시도 및 측면도이다. 여기서 안착부재(111) 및 지지프레임(112)은 8개 마련된다. 이 경우 도 12에 도시된 바와 같이 하나의 회전 및 병진운동 구간을 거치면서 회전부재(110)가 회전하는 각도(θ)는 45°가 된다. 한편, 하나의 안착부재(111)가 테스트위치에 놓이게 되면, 다른 안착부재(111), 예컨대 테스트위치에서 -90° 위치(여기서 (-)기호는 회전부재(110)의 회전방향에 대해 역방향을 의미한다)에 있는 안착부재(111)는 로딩위치에 놓이게 되고, 테스트위치에서 90° 위치에 있는 안착부재(111)는 언로딩위치에 놓이게 된다. 로딩위치에서는 테스트될 대상물(L)이 안착부재(111)에 놓이게 되고, 언로딩위치에서는 테스트된 대상물(L)이 안착부재(111)로부터 수거된다. 그 외의 다른 위치, 예컨대 테스트위치에서 45°, 135°, 180°, -45°, -135° 위치에 놓인 안착부재(111)에도 여러 가지 작업 모드가 실행될 수 있다. 그러한 작업 모드의 예로는, 안착부재(111)를 청소 또는 세척하는 공정, 안착부재(111) 상에 놓인 대상물(L)의 위치를 보정하는 공정, 안착부재(111)에서 언로딩되지 못한 대상물을 재수거하는 공정, 대상물(L)을 냉각 또는 가열하는 공정, 대상물(L)의 상태를 관찰하는 공정, 대상물(L)을 가공하거나 처리하는 공정 등이 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 전동부재의 구성을 나타낸 모식도이다. 전동부재(120)에 구비된 기계요소의 일부로서, 도 13에는 롤러기어캠(roller gear cam) 기구가 도시되어 있으며, 도 14에는 제네바 기어(Geneva gear) 기구가 도시되어 있다.
도 13을 참조하면, 전동부재(120)는 커플링축(130)과 로드(113)를 각각 입력축 및 출력축으로 하고, 그 사이에 롤러기어캠 기구(121, 122)를 마련함으로써 구성될 수 있다. 종동 롤러기어캠(122)에는 8개의 기어치가 마련되며, 이로써 구동롤러기어캠(121)이 1회전하면 종동 롤러기어캠(122)이 1/8회전하게 된다. 구동롤러기어캠(121)의 치형 설계에 따라 운동구간과 휴지구간의 길이가 정해지며, 이에 따라 구동부(160)의 연속적인 운동이 회전부재(110)의 단속적인 운동으로 변환된다.
도 14를 참조하면, 전동부재(120)는 커플링축(130)과 로드(113)를 각각 입력축 및 출력축으로 하고, 그 사이에 제네바 기어 기구를 마련함으로써 구성될 수 있다. 도면에서는 커플링축(130)의 1회전시 로드(113)가 1/4회전하는 것으로 도시되어 있으나, 그 사이에 감속기어를 삽입함으로써 로드(113)가 1/8회전하도록 변경할 수 있다.
이러한 롤러기어캠 기구나 제네바 기어 기구의 구성 및 설계방법은 주지되어 있으므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 롤러기어캠 기구나 제네바 기어 기구에 감속기어, 가속기어, 캠 등의 기계요소를 추가로 결합으로써, 입력측의 회전운동을 출력측의 단속적인 회전 및 병진운동으로 변환하는 방법도 주지되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명도 생략한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예컨대, 일체형 또는 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분리되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분리된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 이해의 편의를 위하여 엘이디 칩의 광특성을 측정하는 것을 중점적으로 설명하였으나, 본 발명의 대상은 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
전술한 구성을 채택함으로써 본 발명은 공정 시간을 감소시키고 비용 면에서도 유리한 회전장치, 회전구동방법, 및 회전시스템을 제공한다.

Claims (21)

  1. 회전축을 중심으로 반경방향으로 연장된 지지 프레임, 및 상기 지지 프레임에 설치되며 대상물을 유지시키는 안착부재를 포함하는 회전부재와,
    상기 회전부재에 연결된 전동(傳動)부재와,
    상기 전동부재와 연결된 구동부를 포함하는 회전장치에 있어서,
    상기 전동부재는, 상기 구동부의 회전운동을 상기 회전부재의 단속(斷續)적인 회전 및 병진운동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임은 복수개인 것을 특징으로 하는 회전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 프레임의 개수를n이라 할 때, 상기 전동부재는 상기 회전부재를 360°/n만큼 회전시킨 후 휴지(休止)시키는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전부재의 단속적인 회전 및 병진운동은, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격시키거나 접근시키는 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 회전 및 병진운동 구간과, 회전 또는 병진운동이 일어나지 않는 휴지 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 구간은, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 구간은, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 회전시키는 회전 구간과, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 구간은, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직이는 제1 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직이는 제2 병진운동 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 구간은, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직이는 제1 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 회전시키는 회전 구간과, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 구간과, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직이는 제2 병진운동 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 구간과 상기 휴지 구간에서 상기 구동부의 구동속도가 상이한 것을 특징으로 하는 회전장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전동부재는 롤러기어캠(roller gear cam) 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전동부재는 제네바 기어(Geneva gear) 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전동부재와 상기 구동부 사이에 설치되며, 상기 구동부와 상기 전동부재 사이의 구동력 전달을 제어하는 커플링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물은 반도체 칩 또는 엘이디 칩인 것을 특징으로 하는 회전장치.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전부재는 중공(中空)축을 통해 전동부재에 연결된 것을 특징으로 하는 회전장치.
  15. 회전축을 중심으로 반경방향으로 연장된 지지 프레임, 및 상기 지지 프레임에 설치되며 대상물을 유지시키는 안착부재를 포함하는 회전부재와,
    상기 회전부재에 연결된 전동(傳動)부재를 포함하는 회전장치를 구동하는 회전구동방법에 있어서,
    상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격시키거나 접근시키는 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 회전 및 병진운동 단계와,
    회전 및 병진운동이 일어나지 않는 휴지 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전구동방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 단계는, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전구동방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 단계는, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 회전시키는 회전 단계와, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전구동방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 단계는, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직이는 제1 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직이는 제2 병진운동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전구동방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 회전 및 병진운동 단계는, 상기 회전부재를 상기 전동부재에 대하여 이격 또는 접근시키는 제1 방향으로 움직이는 제1 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 제1 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제1 회전 및 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 회전시키는 회전 단계와, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직임과 동시에 상기 회전부재를 회전시키는 제2 회전 및 병진운동 단계와, 상기 회전부재를 상기 제1 방향의 반대 방향으로 움직이는 제2 병진운동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전구동방법.
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