KR101108591B1 - 위치 보정 기능을 갖는 핸들러 및 미검사 디바이스의 측정 소켓에 대한 로딩 방법 - Google Patents

Abstract

미검사 디바이스를 파지하여 디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 로딩하는 수단으로서, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 흡인하여 측정 소켓에 로딩하는 흡착 수단과, 측정을 위한 접촉시의 가변 가능한 가압력을 출력 가능한 클램퍼를 겸비한 디바이스 파지부를 구비하고, 이 디바이스 파지부는 화상 인식 및 위치 보정 수단에 의한 디바이스 위치 보정을 위한 위치 보정 기구를 구비한다.

위치 보정, 핸들러, 미검사 디바이스, 디바이스 테스터, 측정 소켓, 흡착 수단, 디바이스 파지부

Description

위치 보정 기능을 갖는 핸들러 및 미검사 디바이스의 측정 소켓에 대한 로딩 방법{HANDLER WITH FUNCTION FOR CORRECTING POSITION AND METHOD FOR LOADING DEVICE TO BE INSPECTED ON MEASURING SOCKET}

본 발명은 전자 부품 검사 장치와 일체로 마련되어 전자 부품(이하, 디바이스라 함)을 검사 측정할 때에 이용되는, 구체적으로는 수평형의 핸들러에 관한 것이다.

최근 전자 기기의 비약적 진보에 따라 그 전자 기기들에 탑재되는 디바이스의 다종다양화와 함께 소형화가 진행되고 고밀도 실장이 가능하게 되어 표면 실장의 패키지가 증가하고 있다.

이와 같은 디바이스로서, 예를 들면 CSP(Chip Size Package), BGA(Ball Grid Array), QFP(Quad Flat Package) 등, 더욱 작고, 얇고, 가벼우며, 핀 피치의 감소화 및 핀 수의 증가가 이루어지고 있다.

이와 같은 디바이스에 대해서는, 전자 기기가 설계대로 동작 기능을 발휘하는 데에는 디바이스의 불량 여부가 크게 영향을 미치며, 따라서 부품 제조 공정에 있어서 디바이스 출하시에는 디바이스의 불량 여부를 판정하는 전자 부품 검사 장치(이하, 디바이스 테스터)가 반드시 필요하게 된다.

그리고 이상과 같은 디바이스 테스터에 의한 검사 능률을 촉진시키기 위해 디바이스 테스터와 일체로 마련되어 수용 영역에서 이송 영역까지 검사할 디바이스를 파지하여 이송, 로딩하는 오토 핸들러가 이용되고 있다.

그 중에서도 소위 수평형 오토 핸들러는, 미검사 디바이스를 수용하고 있는 트레이를 핸들러 내의 로더부에 배치하고, 미검사 디바이스를 자동적으로 핸들링하여 위치를 결정하고 필요에 따라 온도를 적용하여 인접한 디바이스 테스터의 테스트 헤드부에서 측정 소켓을 통해 전기적 테스트를 수행하여 테스트의 데이터 결과를 통해 디바이스를 양품, 불량품, 재테스트 필요품 등으로 분류하여 자동적으로 트레이에 수용시키는 구성을 갖는 장치이다.

여기서, 도 15에 본 출원인이 이전에 제안한 핸들러를 도시하여 설명한다.

이 핸들러의 경우에는 디바이스 위치 결정대(S)가 횡방향으로 직선적으로 이동하는 횡이동형을 나타내고 있다. 즉, 이 핸들러에서는 공급 핸들러(2)에 의해 공급된 디바이스(D)가 세트된 횡이송판(3)을 이동시키고, 검사 이송 장치(B)의 원반(5)을 모터(4)에 의해 구동시켜 원반(5)에 탑재된 제1 스테이지(6) 측의 흡착 패드에 의해 횡이송판(3)으로부터 디바이스(D)를 흡착하여 상승시키고 이 디바이스(D)를 원반(5)의 회전에 의해 측정 소켓(T)의 상측부와 마주보도록 하여 측정 소켓(T) 내로 눌러넣은 후 측정장치에 의해 측정하여, 이 측정값에 따른 정보를 배출 핸드(8)로 전달하여 검사 완료된 디바이스(D)가 배출될 곳을 지시하도록 하고 있다.

즉, 측정 장치에 의해 디바이스(D)의 특성을 검출하여 디바이스(D)의 품질 정보를 취득하고 이 품질정보에 따라, 배출핸드(8)에 의해 디바이스(D)의 품질에 맞는 목적 부위(언로더(9))로 배출하도록 하고 있다.

한편, 다양한 디바이스는 더욱 작고, 얇고, 가벼우며, 핀 피치의 감소화 및 핀 수의 증가가 진행됨에 따라 미검사 디바이스(D)는 핸들러에 있어서 검사할 측정 소켓에 정확히 위치를 맞추고 누름 유지될 필요가 있으며, 이와 같은 과제에 대처하기 위해 일본 특개평 9-281185호 공보, 특개평10-123207호 공보, 특개2006-337044호 공보에 개시된 바와 같이 디바이스 단자 위치를 화상 인식 장치에 의해 계측하여 보정하여 측정 소켓에 로딩하는 수단이 제안된 바 있다.

그러나, 이러한 수단들은 모두 다양한 타입의 디바이스에 맞게 파지, 이송, 소켓 로딩, 가압, 수납 등의 일련의 공정을 달성한 것은 아니다.

특히, 측정 소켓에 로딩함에 있어서, 검사할 디바이스(D)를 측정 소켓 가까이 또는 바로 위에서 측정 소켓 상에 떨어뜨리는 방법이 이용되고 있다. 따라서 이러한 방법을 사용할 경우 어렵게 위치를 맞추어도 디바이스의 자세가 흐트러질 우려가 있다.

또한 흡착, 소켓 로딩 노즐과 측정 클램퍼를 분리하고, 로봇이 IC 소켓에 디바이스를 로딩한 후, 별도의 유닛인 측정 클램퍼로 가압하는 방식에서는 처리 능력상 어려운 점이 있다.

이상과 같은 점을 감안하여 본 출원인은 종합적으로 고찰하여,

(1) 위치가 고르지 않은 미검사 트레이로부터 디바이스를 흡착하여, 그대로 위치를 보정하여 측정 소켓에 로딩하는 경우에는 필요 최소한의 가압력만 있으면 되고, 한편 측정을 수행할 때에는 소정의 가압력(수 kg~수십 kg)을 요하므로 이와 같은 가압력을 얻을 수 있는 것임과 동시에 디바이스에 대한 손상을 줄 우려가 없는 것,

(2) 테스터의 고성능화에 대응하여, 디바이스 파지부 또한 처리 능력을 향상시키기 위한 기구 구성(예를 들면 흡착 수단 기능과 클램퍼 기능이 전환 실행될 수 있는 구성, 및 복수개의 파지부와 IC 소켓에의 디바이스 교체 시간을 단축할 수 있는 구성)을 구비하는 것,

(3) 다양한 타입의 디바이스의 취급이 가능한 것,

(4) 디바이스의 소형화에 의한, 핀 피치의 감소화 및 핀 수의 증가와, 대응하는 측정 소켓 접촉자의 소형화에 기인하는, 납땜 찌꺼기 등의 이물에 의한 디바이스와 접촉자간의 접촉 불량을 최대한 없애기 위해 접촉자, 테스트핀 말단의 클리닝을 할 수 있는 것,

이 가능한 핸들러를 지향했다.

본 발명은 이와 같은 관점에서 안출된 것으로, 다양한 타입의 디바이스의 검사에 대응할 수 있는 독립적인 디바이스 위치 보정 기능을 갖는 복수의 디바이스 파지부와, 아울러 클리닝 기능을 갖는 핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면 미검사 디바이스를 탑재하고 있는 미검사 트레이로부터 미검사 디바이스를 소정의 개수씩 선발하여 디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 로딩시켜 검사를 수행하고 검사후에 디바이스를 반송(返送))시키도록 한 핸들러에 있어서,

소정의 개수씩 각각 미검사 디바이스를 선발하는 복수의 디바이스 파지부를 구비하고,

이 디바이스 파지부들은, 각각 파지하는 미검사 디바이스의 자세 위치를 인식함과 아울러, 이 미검사 디바이스의 자세 위치 정보를 통해 미검사 디바이스의 위치 보정을 하는 위치 보정 수단을 구비하는 한편,

디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 로딩하는 수단으로서, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 흡인하여 측정 소켓에 로딩하는 흡착 수단과,

측정 소켓에 로딩한 후 소정의 가압력으로 미검사 디바이스를 가압하는 클램퍼를 겸비한 것을 특징으로 하는 핸들러가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 위치 보정 수단은 미검사 디바이스의 자세 위치를 인식하는 화상 인식 장치와,

화상 인식 장치에 의한 미검사 디바이스의 자세 위치 정보로부터 디바이스 위치 보정을 위한 위치 보정 기구를 구비한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 디바이스 파지부는, 흡착할 디바이스의 타입에 따라 교환 가능하게 구성한, 디바이스를 흡착하는 흡착 수단과,

흡착 수단 외주에 배치한 클램퍼와,

이 클램퍼의 말단에 소정의 가압력으로 미검사 디바이스를 가압하는 가압 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 상기 디바이스 파지부의 흡착 수단은, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 흡인하는 한편, 흡착 수단을 클램퍼와는 별도로 독립적으로 승강시켜 완충 수단을 통해 측정 소켓에 로딩시키는 흡착 수단 승강 기구에 의해 승강 가능하게 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 상기 클램퍼는, 클램퍼 유지 브라켓에 상기 흡착 수단과는 독립적으로 상하 운동 가능하게 유지되고,

상기 클램퍼 유지 브라켓에는 디바이스마다 설정된 가압력으로 되어 있음을 검출하는 압력 검출 수단을 마련한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 상기 클램퍼는, 클램퍼 유지 브라켓에 상기 흡착 수단과는 독립적으로 상하 운동 가능하게 유지되고,

상기 클램퍼 유지 브라켓에는 실린더를 배치하고, 전공레귤레이터에 의해 디바이스별로 가압력을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 상기 측정 소켓의 접촉자의 클리닝 수단과,

상기 접촉자의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 한 가시화 수단을 함께 마련한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 미검사 디바이스를 탑재한 미검사 트레이로부터 미검사 디바이스를 소정의 개수씩 선발하는 복수의 디바이스 파지부를 구비하고, 이 디바이스 파지부들은 미검사 디바이스의 자세 위치를 인식함과 아울러, 이 미검사 디바이스의 자세 위치 정보를 통해 미검사 디바이스의 위치 보정을 하는 위치 보정 수단을 구비하는 한편, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 흡인하여 측정 소켓에 로딩시키는 흡착 수단과, 측정 소켓에 로딩한 후, 소정의 가압력으로 미검사 디바이스를 가압하는 클램퍼를 겸비한 핸들러에 있어서,

상기 디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 리드 타입 미검사 디바이스를 로딩할 때, 미리 취득된 디바이스의 자세 위치 정보에 기초하여 위치 보정을 수행하고, 미검사 디바이스를 흡착한 상태에서, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 미검사 디바이스를 측정 소켓에 로딩하고, 미검사 디바이스를 측정 소켓에 안착시킨 후 흡인 정지한 상태에서 디바이스 파지부를 들어 올리고, 디바이스 파지부를 미검사 디바이스의 리드부를 가압 가능한 위치로 위치 보정하여, 디바이스에 따른 가압력으로 미검사 디바이스를 측정 소켓에 가압하도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 핸들러의 개략 구성을 나타낸 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 핸들러에 이용되는 디바이스 파지부를 구비한 로봇의 일측면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 핸들러에 이용되는 디바이스 파지부를 구비한 로봇의 타측면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 디바이스 파지부의 상세한 요부 확대 단면 설명도이다.

도 5는 도 3에 도시된 디바이스 파지부의 상세한 확대 단면 설명도이다.

도 6은 본 발명에 따른 핸들러의 일련의, 흡착, 위치 보정, 흡착 수단 내리기, 올리기, 디바이스 이송, 디바이스 수용 공정을 설명하는 공정 설명도이다.

도 7은 본 발명에 따른 핸들러의 일련의, 흡착, 위치 보정, 흡착 수단 내리기, 올리기, 디바이스 이송, 디바이스 수용 공정을 설명하는 공정 설명도이다.

도 8은 본 발명에 따른 핸들러의 일련의, 흡착, 위치 보정, 흡착 수단 내리기, 올리기, 디바이스 이송, 디바이스 수용 공정을 설명하는 공정 설명도이다.

도 9는 본 발명에 따른 핸들러의 일련의, 흡착, 위치 보정, 흡착 수단 내리기, 올리기, 디바이스 이송, 디바이스 수용 공정을 설명하는 공정 설명도이다.

도 10은 본 발명에 따른 핸들러의 일련의, 흡착, 위치 보정, 흡착 수단 내리기, 올리기, 디바이스 이송, 디바이스 수용 공정을 설명하는 공정 설명도이다.

도 11은 본 발명에 따른 핸들러의 일련의, 흡착, 위치 보정, 흡착 수단 내리기, 올리기, 디바이스 이송, 디바이스 수용 공정을 설명하는 공정 설명도이다.

도 12는 흡착할 디바이스에 대응하여, O링 타입의 흡착 수단으로 교환한 디바이스 파지부의 요부 단면 설명도이다.

도 13은 흡착할 논 리드 디바이스에 대응하여, 흡착 수단 및 가압 부재를 교환한 디바이스 파지부의 요부 단면 설명도이다.

도 14는 본 발명에 따른 핸들러에 마련된, 클리닝 및 확인용 화상 인식 유닛을 구비한 제3 로봇의 생략적 측면도이다.

도 15는 종래의 핸들러의 일례를 도시한 평면도이다.

[부호의 간단한 설명]

10:핸들러, 11:미검사 트레이 스택커, 12:수용 트레이 스택커, 13:미검사 트레이용 빈 트레이 버퍼, 14:수용 트레이용 빈 트레이 버퍼, 15:미검사 트레이 1개 위치 결정 위치, 16, 17:수용 트레이 1개 위치 결정 위치, 18:빈 미검사 트레이 위치, 19:빈 수용 트레이 위치, 20: 화상 인식 장치, 21:프리히트수단, 22:수용 낱개 안착 트레이, 23:디바이스 테스터, 30:제1 로봇, 31:제2 로봇, 30a, 31a:가동부, 30b, 31b:위치 보정부, 32:디바이스 파지부, 33:브라켓, 34:리니어 샤프트, 35:중계 샤프트, 36:흡착수단, 37:브리지, 38:직동 구동원, 39:코넥터, 40:요입 형성된 조인트, 41:원반, 42:홀더, 42a:상 홀더, 42b:하 홀더, 43, 44: 베어링, 45:볼 스필라인 너트, 46:풀리, 47:흡인 부압용 조인트, 48:튜브, 49:코넥터, 50:버큠 패드, 51:클램퍼, 52:클램퍼 유지 브라켓, 53:가압 부재, 53a:가압 돌부, 54:리니어 가이드, 55:스프링, 56: 압력 검출 수단, 57:전달벨트, 58:회전 구동원, 60:제3 로봇, 61:클리닝 수단, 62:화상 인식 장치, 63:노즐

도 1에, 본 발명에 따른 핸들러(10)의 일례를 전체 평면적으로 도시한다. 이 핸들러(10)는, 도 15에서 도시한, 핸들러와 마찬가지로, 수평형 오토 핸들러로서, 기대(機臺)(A)에는 이하와 같이 레이아웃되어 있다.

즉, 기대(A)에서, 도면 중 최하단은 각 트레이의 스택커 에리어(Sa)로 설정하고 중단은 각 트레이의 낱개 위치 결정 에리어(Sma)로, 상단 부위는 화상 인식 에리어(Ira)로, 그리고 최상단 부위는 측정 에리어(Ma)로 설정하고 있다.

최하단의 스택커 에리어(Sa)에는 미검사 트레이 스택커(11)와, 수용 트레이 스택커(12, 12)와, 미검사 트레이용 빈 트레이 버퍼(13), 수용 트레이용 빈 트레이 버퍼(14)를 배치하고 있다. 또한 이 트레이들은 도시는 생략하나 소정수의 디바이스를 수용 유지 가능하게 한 것이며, 이들 각 트레이의 스택커는 각 300mm까지의 트레이를 수용가능하도록 구성되어 있다.

또한, 중단의 낱개 위치 결정 에리어(Sma)에는 각 트레이를 1개, 소정의 위치로 위치 결정시키는 위치가 표시되어 있다. 각 트레이 스택커로부터 각 트레이 낱개 위치 결정 에리어(Sma)로는 각 벨트 컨베이어에 의해 트레이가 공급 배출된다. 즉 낱개 위치 결정 에리어(Sma)에는 스택커 에리어(Sa)의 미검사 트레이 스택커(11)로부터 예를 들어 벨트 컨베이어(BC)에 의해 이송된 1개의 미검사 트레이를 위치 결정하여 올려놓는 미검사 트레이 1개 위치 결정 위치(15)를 확보하고 있다.

또한 낱개 위치 결정 에리어(Sma)에는 수용 트레이 1개 위치 결정 위치(16, 17), 필요에 따라 낱개 위치 트레이(22)를 확보하고 있다.

나아가 미검사 트레이, 수용 트레이의 낱개 위치 결정 에리어(Sma)의 하측에 X방향 이동 장치를 마련하여 제1 로봇, 제2 로봇(후술) 측으로 크게 이동함으로써 로봇의 디바이스 수축, 흡착의 경로를 단축시켜 처리 능력을 높이고 있다.

이어서 상단 부위의 화상 인식 에리어(Ira)에는 화상 인식 장치(20)가 배치되어 있다. 이 화상 인식 장치(20)는 복수의 (예를 들어 2개 혹은 4개) 디바이스(D)를 동시에 화상 인식하는 유닛(Ud)을 구비하고 있으며, 그 중심간 거리는 측정부 측정 소켓 중심간 거리와 동일한 치수로 하였다. 여기에서, 검사할 디바이 스(D)를 후술하는 측정 소켓에 확실히 로딩시키기 위해 디바이스(D)의 안착 위치, 자세를 화상에 의해 인식하고 수정하도록 하고 있다.

또한 화상 인식 장치(20)의 상세에 대해서는 본 발명이 개시하는 바가 아니며 기지의 구성의 것을 채용하고 있으므로 여기서는 상세한 도시 및 그 설명은 생략한다.

또한 화상 인식 에리어(Ira)에는 디바이스(D)의 보온 측정이 필요한 경우 프리히트수단(21)을 배치할 수도 있다.

최상단의 측정 에리어(Ma)에서는 측정 소켓(T), 즉 도면상에는 4개의 측정 소켓(T)이 배치되어 있으며, 측정 소켓(T)은 하방의 전자 부품 시험 장치(23)(이하, 디바이스 테스터(23))와 전기적으로 접속되어 있다.

그리고 기대(A)의 측정 에리어(Ma) 상에 배치되어, 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)으로 검사할 디바이스(D)를 로딩/배출하기 위한 제1, 제2 로봇(30, 31)이 배치되어 있다.

이 제1, 제2 로봇(30, 31)은 기본적으로 2축(X, Y축) 방향으로 이동 가능한 가동부(30a(31a))와, 3축(X, Y, Z축) 방향으로 위치보정 가능한 위치 보정부(30b(31b))를 구비하고 있다(도 2, 도 3 참조).

즉, 제1, 제2 로봇(30, 31)은, 화상 인식 에리어(Ira)에서의 화상 인식 장치(20)에 의해 흡착 위치가 인식된 미검사 디바이스(D)를 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)에 정확히 로딩시킴과 아울러, 소정의 가압력으로 누르도록 구성되어 있다.

이 경우, 이 제1, 제2 로봇(30, 31)은 디바이스(D)를 픽업하는 수단과, 측정 소켓(T)에 소정의 가압력으로 로딩시키기 위한 수단을 겸비한 디바이스 파지부(32)를 구비하고 있다.

또한 디바이스 파지부(32)는 복수개(도면에서는 4개) 구비되어 있으며, 각각 낱개 위치 결정 에리어(Sma)의 미검사 트레이 1개 위치 결정 위치(15)에 놓여진 미검사 트레이로부터 미검사 디바이스(D)를 픽업하여 측정 소켓(T)의 중심간 거리에 대응시켜 미검사 디바이스(D)의 위치 보정을 할 수 있도록 각각의 디바이스 파지부(32)를, 화상 인식 장치에 의한 미검사 디바이스의 자세 위치 정보를 통해, 디바이스 위치 보정을 위한 위치 보정 기구로서의 위치 보정부(30b(31b)), 축회전하여 수정하는 회전 구동수단(후술)에 의해 위치 보정 가능하도록 구성하고 있다.

이에, 이러한 디바이스 파지부(32)에 대해 도 2, 도 5를 참조하여 이하 상세히 설명한다. 각각의 디바이스 파지부(32)는, 제1, 제2 로봇(30, 31)을 구성하는 위치 보정부(30b, 31b)(X, Y, Z축)에 브라켓(33)을 통해 마련되어 있다. 즉, 브라켓(33)에는 흡착 수단 승강 기구로서, 연직축 방향으로 지향시킨 리니어 샤프트(34)와, 리니어 샤프트(34)에 리니어 샤프트(34)의 축 방향에 평행한 연직 방향으로 걸린 중계 샤프트(35)를 마련하고, 이 중계 샤프트(35)의 말단에 디바이스(D)를 흡착하는 흡착수단(36)을 교환가능하게 마련하고 있다.

리니어 샤프트(34)의 상단에는 브리지(37)를 마련하는 한편, 이 브리지(37)에 직동 구동원(38)의 상하 운동을 커넥터(39)를 통해 전달하도록 구성되어 있다. 커넥터(39)에는 직동 구동원(38)의 구동력을 디바이스(D)를 흡착하는 흡착수단(36) 으로 직접 전달하지 않도록 브리지(37)와의 사이에 회피부를 마련하고 있다.

한편, 리니어 샤프트(34)의 하단에는 요입 형성된 조인트(40)를 마련하고, 중계 샤프트(35) 상단에는 요입 형성된 조인트(40)와 끼움 결합되는 원반(41)을 마련하여 리니어 샤프트(34)의 상하 운동을 중계 샤프트(35) 측으로 전달하도록 하고 있다.

이어서 중계 샤프트(35)는 브라켓(33)의 하단측과 중간 부위에 있어서 홀더(42)를 구성하는 상하 홀더(42a, 42b)를 통해 베어링(43, 44)에 의해 지지되어 있다. 즉, 중계 샤프트(35)는, 외주에 스플라인 가공이 실시되고 홀더(42)에 의해 유지된 홀더 스플라인 너트(45)에 의해, 흡착 수단(36)에 대해 회전과 상하 운동을 부여하도록 되어 있다.

또한 중계 샤프트(35)에는 축심을 따라 관통하는 에어 흡착 통로(Pa)가 형성되어 있다.

볼 스플라인 너트(45)는, 외주부에 있어서 상하 홀더(42a, 42b)에 키 등에 의해 회전되지 않도록 유지되어 있다. 상부 홀더(42b)의 상부에는 풀리(46)가 장착되어 있다. 풀리(46)는 위치 보정 기구로서의 회전 구동원(후술)의 회전을 중계 샤프트(35)를 통해 전달하여, 화상 인식 장치(20), 위치 보정 수단(도시 생략)으로부터의 지령에 따라 디바이스 회전 각도 보정을 수행한다. 이 경우, 회전 구동원은 필요에 따라 예를 들어 트레이 상의 디바이스 1번 핀과 측정 소켓 상의 1번 핀의 각도가 다른 경우에 회전하는 기능도 갖는다.

또한 중계 샤프트(35)의 상단측에는 커넥터(49)를 가지며, 커넥터(49)에는 흡인 구동원(도시 생략)에 연결되는, 흡인 부압용 조인트(47) 및 튜브(48)이 마련되어 있다.

또한 중계 샤프트(35)의 하단측에는 흡착 수단(36)에 대해 미세한 가압력을 가하는 완충 수단으로서의 스프링 부재(S1)를 양 부재 사이에 마련하고 있다.

그리고, 디바이스 파지부(32)의 흡착수단(36)은 흡착할 디바이스의 타입에 따라 교환 가능하도록 되어 있다.

흡착 수단(36)은 볼트(B) 등에 의해 중계 샤프트(35)의 하단측에 결합하였을 때 중계 샤프트(35)측의 에어 흡인 통로(Pa)로 연통하도록 축심을 따라 에어 흡인 통로(Pa)가 형성되어 있다. 이 흡착 수단(36) 말단에는 흡착 수단으로서의 버큠 패드(50)가 장착되어 있다. 또한 흡착 수단(36)은 버큠 패드(50) 외에도, 흡착 수단으로서, 흡착할 디바이스 타입에 따라 O링 타입, 흡인홀만을 갖는 등의 흡착 수단(36)을 교환 장착할 수 있도록 되어 있다. 이에 대해서는 후술한다.

또한 흡착 수단(36)의 외주에는, 클램퍼(51)가 클램퍼 유지 브라켓(52)에 고정되어 배치되고(도 5 참조), 이 클램퍼(51)의 말단에는 가압 부재(53)를 장착하고 있다. 여기서는 가압 부재(53)로서 리드 타입 디바이스(QFP)에 대응하는 것을 도시하고 있다. 즉, 가압 부재(53)에는, 말단측 가장자리부에 리드 타입 디바이스(QFP)의 측부로 돌출하는 리드와 접촉하는 가압 돌부(53a)를 마련하고 있다. 또한 클램퍼(51)는 흡착할 디바이스(D)가 리드 타입 디바이스(QFP) 뿐 아니라 논 리드 타입 디바이스(CSP, BGA)에도 대응하므로 가압 부재(53)를 장착할 수 있도록 교환 가능하게 유지되어 있다.

또한 클램퍼(51)를 유지하는 클램퍼 유지 브라켓(52)의 측면에는, Z축 가동부 브라켓(33)과는 독립적으로 상하 운동 가능한 리니어 가이드(54) 등이 장착되고, 스프링(55) 등에 의해 신축적으로 상하 운동 가능하게 유지되어 있다.

또한 클램퍼 유지 브라켓(52)에는 압력 검출 수단(56)이 마련된다. 이 압력 검출 수단(56)에는 디바이스마다 설정된 가압력으로 되어 있음을 검출하는 로드 셀을 이용할 수 있다. 이 경우, 가압력의 구동원은 도면에서 30b, 상하 방향, Z축의 변위가 된다.

또한 압력 검출 수단(56)으로서는, 가압력의 구동원으로서 Z축 변위를 고정시키고, 로드 셀 대신에 실링을 배치하여 주지의 전공레귤레이터 등으로 가압력을 제어하도록 할 수도 있다.

또한 전술한 회전 각도 보정용으로서, 흡착 수단(36)에 연결되는 중계 샤프트(35) 상단부측의 풀리(46)에 대해, 전달 벨트(57)를 통해 회전 수정하기 위한 회전 동력을 부여하는 회전 구동원(58)을 설치하고 있다.

이와 같이 동일 디바이스 파지부(32)에는 독립적인 상하 기능을 갖는 디바이스 흡착, 및 측정 소켓에의 디바이스 로딩시 미세한 가압력을 갖는 흡착 수단(36)과, 측정을 위한 콘택트시에 가변 가능한 가압력을 갖는 클램퍼(51)를 겸비하게 된다.

본 발명에 따른 핸들러(10)는 이상과 같이 구성되는 것이며, 이어서 핸들러(10)의 기대(A)에 있어서의 측정 에리어(Ma)에 배치된 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)에 검사할 디바이스(D)를 로딩/배출하는 절차를 설명한다.

즉, 본 발명에 따른 핸들러(10)의 경우에는 디바이스(D)가 논 리드 타입 디바이스(CSP, BGA) 뿐 아니라 리드 타입 디바이스(QFP)인 경우에도 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)에 로딩할 수 있으며 검사를 수행할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여 리드 타입 디바이스(QFP)의 로딩/배출 절차를 설명한다.

이 핸들러(10)의 스택커 에리어(Sa) 있어서, 검사할 디바이스(D)를 보유하고 있는 미검사 트레이를 미검사 트레이 스택커(11)로부터 중단의 낱개 위치 결정 에리어(Sma)로 벨트 컨베이어(BC)를 통해 이송시켜 미검사 트레이 1개 위치 결정 위치(15)에 안착시킨다.

이어서, 제1 로봇(30)을 기동시키고 가동부(30a)를 2축(X, Y축) 방향으로 작동시켜 복수의 디바이스 파지부(32)를 미검사 트레이로 근접시켜 각각의 흡착 수단(36)에 의해 디바이스(D)를 흡착한다(도 6 참조). 이 경우, 흡착수단(36)은 디바이스 파지부(32)의 직동 구동원(38)을 구동시켜 Z축 방향으로 클램퍼(51) 및 가압 부재(53)보다 하방으로 돌출시킨 상태에서, 위치 보정부(30b(31b))에 의해 흡착 수단(36)을 내려 디바이스(D)에 흡착 수단(36) 말단의 버큠 패드(50)를 대고 흡인 구동원을 기동시켜 중계 샤프트(35), 그리고 흡착 수단(36)의 에리어 흡인 통로(Pa)를 통해 흡인시킴으로써 디바이스(D)를 흡착 수단(36) 말단의 버큠 패드(50)에 흡착시킬 수 있다. 또한 디바이스(D)에 흡착수단(36) 말단의 버큠 패드(50)가 닿을 때에는 중계 샤프트(35)의 하단측과 흡착 수단(36) 간의 스프링 부재(S1)의 완충 작용에 의해, 미세한 가압력(수백 그램 이하)으로 제한할 수 있어 디바이스(D)에 손상을 주지 않게 된다.

다음 공정으로서 제1 로봇(30)은 흡착 수단(36)에 의해 디바이스(D)를 흡착한 상태에서, 제1 로봇(30)에 의해 복수의 디바이스 파지부(32)를 Z축 방향으로 상승시키고 이어서 X, Y축 방향으로 이동시켜 화상 인식 에리어(Ira)의 화상 인식 장치(20)의, 복수의 디바이스(D)의 화상 인식을 수행하는 유닛(Ud) 위치까지 이송시킨다(도 7 참조). 이때, 디바이스(D)를 흡착하고 있는 흡착수단(36) 말단은 Z축방향으로 클램퍼(51) 및 가압 부재(53)보다 하방으로 돌출시킨 상태이다.

그리고 화상 인식 장치(20)에 있어서, 화상 인식 장치(20), 위치 보정 수단으로부터의 지령에 따라, 디바이스(D)의 탑재 위치, 자세를 화상에 의해 인식하여 X, Y, θ 방향의 위치 보정 정보의 취득을 수행한다.

다음 공정에서 제1 로봇(30)은 가동부(30a)를 2축(X, Y축) 방향으로 작동시켜 복수의 검사할 디바이스(D)를 흡착한 디바이스 파지부(32)를 측정 에리어(Ma) 상의 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)으로 가져온다.

여기서 제1 로봇(30)은 화상 인식 장치(20)에서의 디바이스의 위치 보정 정보에 기초하여 복수의 디바이스 파지부(32)의 중심간 거리를 측정부 측정 소켓(T)의 중심간 거리와 동일하게 하기 위해 위치보정부(30b)를 구동시키고 X, Y 방향으로 위치 보정을 수행하며, 또한 중계 샤프트(35) 상단부측의 풀리(46)에 대해 전달 벨트(57)를 통해 회전 구동원(58)으로부터 회전 수정하기 위한 회전 동력을 부여하여 디바이스 회전 각도 보정을 수행한다.

이에 의해, 복수의 디바이스 파지부(32)를 미세 조정할 수 있음과 아울러 검 사할 디바이스(D)를 측정 소켓(T)에 확실히 로딩할 수 있도록 디바이스(D)의 탑재위치, 자세를 수정할 수 있다.

그리고 복수의 검사할 디바이스(D)를 흡착한 디바이스 파지부(32)를 측정 소켓(T)에 위치 맞춤한 곳에서 위치 보정부(30b)를 구동시켜 흡착수단(36)에 디바이스(D)를 흡착한 상태에서 측정 소켓(T)에 디바이스(D)를 로딩시킬 수 있다(도 8 참조).

이와 같이 측정 소켓(T)에 로딩시킴에 있어서 흡착 수단(36)에 디바이스(D)를 흡착한 상태에서 로딩하므로, 검사할 디바이스(D)를 측정 소켓 바로 가까이, 바로 위에서 측정 소켓 상에 떨어뜨리는 이제까지의 방법과 달리 디바이스(D)를 정확히 로딩시킬 수 있고 디바이스(D)의 자세가 흐트러지지 않게 되므로 측정 불량률의 감소에 기여할 수 있다.

그리고, 흡인 구동원을 정지시켜 흡인을 멈춘 상태에서 디바이스 파지부(32)의 직동 구동원(38)을 구동시켜 흡착 수단(36)을 올린다(도 9 참조). 이 때 클램퍼(51) 및 가압 부재(53)을 포함한 디바이스 파지부(32)를 위치 보정 수단에 의해 클램퍼(51) 및 가압 부재(53)가 디바이스(D)의 리드를 측정 소켓(T) 접촉자에 일정하게 가압시킬 수 있는 위치로 보정한다. 로봇(30)의 위치 보정부(30b)에 의해 클램퍼((51) 및 가압 부재(53)를 Z축 방향으로 하강시키고 가압 부재(53)의 가압 돌부(53a)를 통해 측정 소켓(T) 접촉자에 소정의 가압력(수 kg~ 수십 kg)으로 접촉할 수 있다(도 10 참조).

또한 흡착 수단(36)을 올린 후의 클램퍼(51) 및 가압 부재(53)을 포함한 디 바이스 파지부(32)의 위치 보정은 리드 타입 디바이스(QFP)에만 해당되며 논 리드 타입 디바이스(CSP, BGA)의 경우에는 불필요하다.

그리고 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)에 탑재된 디바이스(D)의 테스트가 종료되어 측정이 끝난 후에는 각각의 흡착 수단(36)에 의해 디바이스(D)를 흡착한다. 이어서 흡착 수단(36)을 Z축 방향으로 들어 올리고 디바이스 파지부(32)를 가동부(30a)에 의해 중단의 낱개 위치 결정 에리어(Sma)의 수용 트레이 1개 위치 결정 위치(16, 17)에 놓여진 수납 트레이까지 검사후의 디바이스(d)를 이송, 수용할 수 있다(도 11 참조).

이상과 같이, 본 발명의 핸들러(10)에서는, 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)에 검사할 디바이스(D)를 로딩시킬 때, 흡착한 디바이스 파지부(32)를 위치 맞춤을 한 곳에서, 흡착 수단(36)에 디바이스(D)를 흡착한 상태에서 측정 소켓(T)에 디바이스(D)를 로딩하도록 했으므로 측정 소켓(T) 로딩 전에 측정 소켓 가까이에서 떨어뜨리는 등의 방법과 달리, 디바이스(D)의 자세가 흐트러져 측정 불량률이 증가하는 등의 문제를 회피할 수 있다.

이상, 리드 타입 디바이스(QFP)의 로딩/배출 절차를 설명했으나, 디바이스의 사이즈에 따라서는, 흡착 수단(36)을 교환하여 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이 O링 타입의 흡착 수단(36)을 이용할 수 있다. 이 경우 흡착 수단(36) 말단의 가장자리 둘레에 예를 들어 연질 소재로 형성한 O링(Ro)을 마련하고 있다.

한편, 논 리드 타입 디바이스(CSP, BGA)를 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)으로 로딩/배출하는 경우에는, 도 13에 도시된 바와 같이, 흡착 수단(36) 및 가압 부재(53)를 교환한다. 이 경우, 흡착 수단(36)의 치수에 맞춘 외경의 것을 이용하고, 측정 소켓(T)에 소정의 가압력으로 누르기 위한 가압부재(53)에는 흡착 수단(36) 외주를 따라 돌출하는 가압 돌부(53a)를 마련하고 있다.

이와 같이 본 발명의 디바이스 파지부(32)는 미세한 가압력으로 흡착, 가압하는 흡착 수단(36), 직동 구동수단(38)과, 디바이스(D)의 리드 부분을 누르기 위해 클램퍼(51) 및 가압 부재(53)를, 필요한 가압력을 발휘하는 누름 수단을 병존시켜 교환 가능하게 구성함으로써 동일한 기구로 리드 타입 디바이스, 논 리드 타입 디바이스를 모두 취급, 측정할 수 있음을 알 수 있다.

또한 본 발명에 따른 핸들러(10)는, 디바이스 파지부(32)에 디바이스 테스터(23)의 측정 소켓(T)의 접촉자의 클리닝 수단을 부가함과 아울러, 접촉자의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 가시화 수단을 구성할 수도 있다.

즉, 도 14에 측정부 측정 소켓의 접촉자 말단의 클리닝 및 가시화 수단인, 클리닝 및 확인용 화상 인식 유닛을 구비한 제3 로봇(60)을 나타낸다.

이 제3 로봇(60)은, 디바이스 파지 및 이송을 위한 상술한 제1, 제2 로봇(30, 31)과는 별도의 것으로, 제3 로봇(60)은 측정부 측정 소켓(T)의 근방에 배치되고 클리닝 수단(61) 및 화상 인식 장치(62)를 탑재하여 이들 클리닝 수단(61), 화상 인식 장치(62)를 X, Y, Z축 방향으로 제어하도록 구성되어 있다.

클리닝 수단(61)은 측정부 측정 소켓(T)의 접촉자 말단의 이물(납땜 찌꺼기 등)을 제거하는 소위 나노테크브러시 등을 사용하고 있다. 또한 클리닝 수단(61)에 동축적으로 노즐(63)이 마련되어 있다. 이 노즐(63)은 제거된 이물을 클리닝 에어 블로우(도시 생략)에 의해 블로우한 후 클린룸용 버큠(도시 생략)에 의해 포집하기 위한 것이다.

그리고 화상 인식 장치(62)는 작업자가 측정부 측정 소켓(T)의 접촉자 말단의 이물이 제거되었는지의 여부를 판단한다. 즉 예를 들어 작업자측 모니터(도시 생략)에 클리닝 후의 측정부 측정 소켓(T)의 접촉자를 비추고, 작업자가 눈으로 이물의 제거 유무를 확인한다. 이물이 잔류하고 있을 경우에는 클리닝 유닛의 리트라이 지시에 의해 다시 클리닝 수단(61) 및 제거 노즐(63)의 구동원을 작동시킨다.

나아가 전술한 화상 인식 장치(62)는 측정부 측정 소켓(T)의 교환 혹은 품종 교체에 의한 공구 변화시의 측정부 측정 소켓(T)의 위치 확인용으로서의 기능도 가지고 있다.

이 기능을 활용함으로써, 측정을 위한 접촉 회수의 증가에 따른 이물(IC 납땜 찌꺼기) 등에 의해 디바이스(D)와 접촉자간 접촉 불량으로 불량률이 점차 저하되는 것을, 접촉자, 접촉자 말단의 클리닝 및 그 가시화에 의해 방지하여 테스터의 가동 시간을 최대한 확보할 수 있다.

본 발명에 의하면,

(1) 미검사 트레이 상의 디바이스 흡착 위치로부터, 화상 인식 위치를 경유하여 측정부 측정 소켓 위치, 수용 트레이 상의 수용 위치까지 디바이스를 이송시키는 이송 로봇에 디바이스 파지부를 복수개 장착하여 처리하는 방법을 이용하고 있으므로 처리 능력이 향상된다.

(2) 디바이스 타입에 관계없이 디바이스를 흡착하고 소정의 가압력으로 측정 소켓 접촉자에 일정하게 가압하여 측정을 수행할 수 있다.

(3) 납땜 찌꺼기 등의 이물에 의한 디바이스와 접촉자간의 접촉 불량을 최대한 없애기 위해 접촉자, 테스트 핀 말단의 클리닝을 수행할 수 있게 된다. 이에 의해 고가인 테스터의 가동율을 높일 수 있다.

Claims (8)

1. 미검사 디바이스를 탑재하고 있는 미검사 트레이로부터 미검사 디바이스를 소정의 개수씩 선발하여 디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 로딩시켜 검사를 수행하고 검사후에 디바이스를 반송(返送)시키도록 한 핸들러로서,

   소정의 개수씩 각각 미검사 디바이스를 선발하는 복수의 디바이스 파지부를 구비하고,

   이 디바이스 파지부들은, 각각 파지하는 미검사 디바이스의 자세 위치를 인식함과 아울러, 이 미검사 디바이스의 자세 위치 정보를 통해 미검사 디바이스의 위치 보정을 하는 위치 보정 수단을 구비하는 한편,

   디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 로딩하는 수단으로서, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 흡인하면서 측정 소켓에 로딩하는 흡착 수단과,

   측정 소켓에 로딩한 후 소정의 가압력으로 미검사 디바이스를 가압하는 클램퍼를 구비하며,

   디바이스 파지부의 흡착 수단은 이 흡착 수단을 클램퍼와는 별도로 독립적으로 승강시켜 완충 수단을 통해 측정 소켓에 로딩시키는 흡착 수단 승강 기구에 의해 승강 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러.
2. 제 1 항에 있어서,

   위치 보정 수단은 미검사 디바이스의 자세 위치를 인식 취득하는 화상 인식 장치와,

   화상 인식 장치에 의한 미검사 디바이스의 자세 위치 정보로부터 디바이스 위치 보정을 위한 위치 보정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 핸들러.
3. 제 1 항에 있어서,

   디바이스 파지부는, 흡착할 디바이스의 타입에 따라 교환 가능하게 구성한, 디바이스를 흡착하는 흡착 수단과,

   흡착 수단 외주에 배치한 클램퍼와,

   이 클램퍼의 말단에 소정의 가압력으로 미검사 디바이스를 가압하는 가압 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 핸들러.
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   클램퍼는, 클램퍼 유지 브라켓에 상기 흡착 수단과는 독립적으로 상하 운동 가능하게 유지되고,

   상기 클램퍼 유지 브라켓에는 디바이스마다 설정된 가압력으로 되어 있음을 검출하는 압력 검출 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 핸들러.
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   클램퍼는, 클램퍼 유지 브라켓에 상기 흡착 수단과는 독립적으로 상하 운동 가능하게 유지되고,

   상기 클램퍼 유지 브라켓에는 실린더를 배치하고, 전공레귤레이터에 의해 디바이스별로 가압력을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러.
7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   측정 소켓의 접촉자의 클리닝 수단과,

   상기 접촉자의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 한 가시화 수단을 함께 마련한 것을 특징으로 하는 핸들러.
8. 미검사 디바이스를 탑재한 미검사 트레이로부터 미검사 디바이스를 소정의 개수씩 선발하는 복수의 디바이스 파지부를 구비하고, 이 디바이스 파지부들은 미검사 디바이스의 자세 위치를 인식함과 아울러, 이 미검사 디바이스의 자세 위치 정보를 통해 미검사 디바이스의 위치 보정을 하는 위치 보정 수단을 구비하는 한편, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 흡인하여 측정 소켓에 로딩시키는 흡착 수단과, 측정 소켓에 로딩한 후, 소정의 가압력으로 미검사 디바이스를 가압하는 클램퍼를 구비하는 핸들러에 의한 미검사 디바이스의 측정 소켓에 대한 로딩 방법으로서,

   상기 디바이스 테스터 상의 측정 소켓에 리드 타입 미검사 디바이스를 로딩할 때, 미리 취득된 디바이스의 자세 위치 정보에 기초하여 위치 보정을 수행하는 단계, 미검사 디바이스를 흡착한 상태에서, 미검사 트레이로부터 디바이스 흡착시의 미세 가압력으로 미검사 디바이스를 측정 소켓에 로딩하는 단계, 미검사 디바이스를 측정 소켓에 안착시킨 후 흡인 정지한 상태에서 디바이스 파지부를 들어 올리는 단계, 디바이스 파지부를 미검사 디바이스의 리드부를 가압 가능한 위치로 위치 보정하여, 디바이스에 따른 가압력으로 미검사 디바이스를 측정 소켓에 가압하는 단계를 포함하고,

   디바이스 파지부의 흡착 수단은 이 흡착 수단을 클램퍼와는 별도로 독립적으로 승강시켜 완충 수단을 통해 측정 소켓에 로딩시키는 흡착 수단 승강 기구에 의해 승강 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 핸들러에 의한 미검사 디바이스의 측정 소켓에 대한 로딩 방법.

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