KR101315200B1 - 소자 이송툴 - Google Patents

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KR101315200B1 KR1020100033280A KR20100033280A KR101315200B1 KR 101315200 B1 KR101315200 B1 KR 101315200B1 KR 1020100033280 A KR1020100033280 A KR 1020100033280A KR 20100033280 A KR20100033280 A KR 20100033280A KR 101315200 B1 KR101315200 B1 KR 101315200B1
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Abstract

본 발명은 소자 이송툴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소자들을 픽업하여 이송하는 소자 이송툴에 관한 것이다.
본 발명은 진공압에 의하여 소자를 흡착하는 흡착헤드를 포함하는 픽커부와; 상기 픽커부를 상하로 구동하는 상하구동부를 포함하는 지지부와; 상기 지지부와 결합되어 상기 픽커부를 하측 방향으로 댐핑압으로 가압된 상태를 유지하며 상기 픽커부의 흡착헤드가 소자의 상면과의 접촉에 의하여 상측으로 이동이 가능하도록 상기 픽커부가 상기 지지부에 대하여 상대이동이 가능하도록 상기 픽커부가 결합되며 에어댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴을 개시한다.

Description

소자 이송툴 {Transferring tool for device}
본 발명은 소자 이송툴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소자들을 픽업하여 이송하는 소자 이송툴에 관한 것이다.
엘이디소자, 메모리소자, CPU 등 반도체 소자(이하 '소자'라 한다)는 그 종류에 따라서 반도체공정, 패키징공정 등 다양한 공정을 거쳐 제조된다.
그리고 상기 소자들은 시장 출하 후의 제품에 대한 신뢰성, 수율의 향상을 위하여 각 공정 간 또는 모든 공정을 마친 후에 전기적 특성검사, 외부 열적 요인에 의한 신뢰성 번인테스트 등 소자의 종류, 기능에 따라서 다양한 검사 및 분류가 수행된다.
특히 엘이디소자의 경우 패키징 전에 엘이디소자들의 발광등급 등을 검사하여 분류하는 검사 및 분류가 수행된다.
상기와 같은 소자의 검사 및 분류는 트레이, 보드, 웨이퍼링 등과 같은 반송장치에 다수개의 소자들이 적재되어 반송되며 각 반송장치가 순차적으로 이송되면서 검사 및 분류를 수행하게 된다.
한편 반송장치에 적재되는 소자들은 그 분류 또는 검사를 위하여 검사장치의 소켓, 트레이, 보드, 웨이퍼링 등과 같은 반송장치로 이송툴에 의하여 픽업되어 이송된다.
종래의 이송툴은 일반적으로 그 끝단에 진공압을 형성하여 소자의 상면을 흡착하는 흡착헤드가 형성된 흡착로드와 흡착로드를 상하로 이동시키는 공압실린더부를 포함하여 구성된다.
이때 상기 공압실린더부는 공기를 공급하는 공기공급관과 연결되는 연결부가 형성되어 공기의 공급에 의하여 흡착로드를 상측 또는 하측으로 이동시키게 된다.
그리고 상기와 같은 이송툴은 1개로 구성되거나, 2개, 4개, 8개 등 픽커들이 세트를 이루어 한번에 여러 개의 소자들을 이송하도록 구성되는데, 그 구조에 따라서 결합될 수 있는 이송툴을 구성하는 픽커들의 숫자 및 배치가 결정되게 된다.
종래의 이송툴은 다음과 같이 작동한다.
먼저 종래의 이송툴은 흡착헤드가 하측으로 이동하여 소자를 픽업하고 다시 흡착헤드가 상측으로 이동한다. 그리고 흡착헤드가 소자를 픽업한 이송툴은 소자가 적재될 적재위치로 이동한 후에 흡착헤드가 하측으로 이동하여 소자를 적재한다.
여기서 종래의 이송툴의 흡착헤드는 소자의 상면에 접촉하여 진공압을 형성하여 소자를 픽업할 수 있는 픽업위치 및 소자를 픽업한 상태에서 적재위치로 이동될 수 있는 이동위치 사이에서 상하로 이동된다.
한편 종래의 이송툴의 흡착헤드가 소자의 상면에 접촉하여 소자를 픽업할 때 소자의 적재상태에 따라서 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저 소자는 트레이, 보드, 웨이퍼링과 같은 반송장치의 상태에 따라서 이송툴의 흡착헤드에 대한 상대위치에 미세한 오차가 발생될 수 있다.
그런데 소자가 미세하게 상측으로 이동되어 있을 때 종래의 이송툴의 흡착헤드는 그 픽업위치가 고정되는바, 소자의 상면에 충격을 가해 스크래치, 크랙, 미세한 자국 등 소자에 손상을 가할 수 있는 문제점이 있다.
또한 종래의 이송툴의 흡착헤드는 소자의 상면에 대한 충격을 완화하기 위하여 수명이 짧은 고무를 사용하여야 하므로 이송툴의 유지 및 보수비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 소자에 손상을 가하지 않고 소자를 픽업할 수 있는 소자 이송툴을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 소자와의 접촉시에 그 충격을 완화하는 에어댐퍼를 추가로 구비함으로써 흡착헤드의 재질을 수명이 상대적으로 긴 재질의 사용을 가능케 하여 유지 및 보수 비용을 현저히 절감할 수 있는 소자 이송툴을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 진공압에 의하여 소자를 흡착하는 흡착헤드를 포함하는 픽커부와; 상기 픽커부를 상하로 구동하는 상하구동부를 포함하는 지지부와; 상기 지지부와 결합되어 상기 픽커부를 하측 방향으로 댐핑압으로 가압된 상태를 유지하며 상기 픽커부의 흡착헤드가 소자의 상면과의 접촉에 의하여 상측으로 이동이 가능하도록 상기 픽커부가 상기 지지부에 대하여 상대이동이 가능하도록 상기 픽커부가 결합되며 에어댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴을 개시한다.
상기 에어댐퍼부는 상기 지지부와 고정결합되는 고정부재와; 상기 고정부재에 고정결합되어 댐핑압을 형성하는 댐핑압형성부와; 상기 픽커부가 고정결합되며 하측 방향으로 상기 댐핑압에 의하여 가압된 상태를 유지하며 상기 픽커부의 흡착헤드가 소자의 상면과의 접촉에 의하여 상측으로 이동이 가능하도록 상기 댐핑압형성부와 상하 이동이 가능하도록 결합되는 이동부재를 포함할 수 있다.
상기 댐핑압형성부는 에어레귤레이터와 연결되는 중공실린더를 포함하며, 상기 이동부재는 상기 중공실린더의 외주면을 따라서 이동가능하게 상기 중공실린더가 삽입되는 이동실린더를 포함할 수 있다.
상기 댐핑압형성부는 에어레귤레이터와 연결되는 중공실린더를 포함하며, 상기 이동부재는 상기 중공실린더의 내주면을 따라서 이동가능하게 상기 중공실린더에 삽입되는 이동실린더를 포함할 수 있다.
상기 이동부재는 상기 지지부 및 상기 고정부재 중 어느 하나에 걸림되는 스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 지지부 및 상기 고정부재 중 어느 하나에는 상기 이동부재의 이동을 가이드하는 가이드부재가 추가로 설치될 수 있다.
상기 픽커부는 상기 흡착헤드와, 끝단에 상기 흡착헤드가 설치되고 공압전달선에 의하여 공압발생장치와 연결되어 상기 흡착헤드에 진공압을 형성하는 공압실린더를 포함할 수 있다.
상기 에어댐퍼부는 상기 상하구동부 및 상기 픽커부 사이에 설치되거나, 상기 상하구동부 및 상기 픽커부가 고정결합되며 상기 에어댐퍼부의 이동부재는 상기 상하구동부와 고정결합될 수 있다.
상기 상하구동부는 상기 픽커부를 지지하는 지지블록과; 상기 지지블록을 X방향으로 가이드하는 하나 이상의 X 가이드레일과; 상기 지지블록을 Z방향으로 가이드하는 하나 이상의 Z가이드레일과; 일단이 회전축에 고정되고, 타단이 상기 지지블록과 결합되어 왕복 회전구동함으로써, 상기 지지블록을 X가이드레일 및 Z가이드레일을 통해 X방향 및 Z방향으로 이동시켜 상기 지지블록에 결합된 상기 픽커부를 인출위치 및 적재위치로 왕복 이동시키는 회동암과; 상기 X가이드레일, Z가이드레일 및 상기 회전축이 설치되는 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 상기 소자의 인출위치 및 적재위치에서 상기 지지블록을 Z방향으로 추가 구동될 수 있다.
상기 지지블록과 결합된 픽커는 상기 회동암의 왕복 회전구동에 의해 상기 소자의 인출위치와 적재위치 사이를 원호(圓弧)를 따라 왕복 이동할 수 있다.
상기 상하구동부는 본체와; 상기 본체에 서로 평행하게 설치되며 내부에 관로가 각각 형성된 제1가이드샤프트 및 제2가이드샤프트와, 상기 제1가이드샤프트 및 상기 제2가이드샤프트와 상하로 이동가능하게 결합되며, 상기 제1가이드샤프트의 관로와 연결되는 제1공압챔버와, 상기 제2가이드샤프트에 결합된 실링부에 의하여 2개의 챔버공간으로 구획되고 상기 각각의 챔버공간이 상기 제2가이드샤프트의 관로 및 상기 제1공압챔버와 연결되는 제2공압챔버가 형성되는 실린더바디를 포함하며, 상기 실린더바디의 일측에는 상기 픽커부가 상하로 이동가능하도록 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 소자 이송툴은 픽업헤드를 작은 압력인 댐핑압으로 가압하는 에어댐퍼를 구비함으로써 픽업헤드가 소자의 상면과 접촉할 때 픽업헤드가 상대적으로 밀리도록 구성됨으로써 간단한 구조에 의하여 픽업헤드에 의한 소자의 상면에 대한 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
특히 메모리소자, LSI 소자 등에 비하여 상대적으로 작은 LED소자를 이송하는 경우 작은 충격에도 소자가 손상될 수 있는 문제점이 있으나 본 발명의 경우 에어댐퍼를 추가로 구비함으로써 LED소자와 같은 작은 소자에 대하여도 손상없이 소자를 원활하게 이송할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 소자 이송툴은 픽업헤드가 소자의 상면에 접촉할 때 충격에 의한 손상을 방지하기 위하여 픽업헤드의 재질을 종래에는 상대적으로 수명이 짧은 고무재질을 사용하였으나, 본 발명의 경우 에어댐퍼를 구비함으로써 충격에 의한 손상을 방지가 가능하여 상대적으로 수명이 긴 초경, 베스펠(Vespel; 상표명임)과 같이 딱딱한 재질이 사용될 수 있어, 장치의 유지 및 보수비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 소자 이송툴은 소자의 상면에 접촉할 때 충격에 의한 손상을 방지하기 위하여 댐퍼로서 스프링을 사용하는 경우 소자에 대한 고속 이동시 소자에 대한 충격을 배제할 수 없으나 에어댐퍼의 경우 소자에 대한 고속 이동에도 완충이 가능하여 소자에 대한 충격을 배제할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 소자 이송툴은 소자의 적재상태에 따라서 소자의 상면이 설계에 의한 정상위치보다 높게 위치된 경우에도 픽업헤드를 작은 압력인 댐핑압으로 가압하는 에어댐퍼를 구비함으로써 픽업헤드가 소자의 상면과 접촉할 때 픽업헤드가 상대적으로 밀리도록 구성됨으로써 미세조정이 가능해져 픽업헤드에 의한 소자의 상면에 대한 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명에 따른 소자 이송툴을 보여주는 단면도로서, 도 1a는 소자에 의하여 상측으로 가압되기 전의 상태를, 도 1b는 소자에 의하여 상측으로 가압된 상태를 도시한 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1a에 도시된 소자 이송툴의 일례로서, 작동과정을 도시한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1a에 도시된 소자 이송툴의 다른 예로서, 작동과정을 도시한 도면들이다.
이하 본 발명에 따른 소자 이송툴에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명에 따른 소자 이송툴을 보여주는 단면도로서, 도 1a는 소자에 의하여 상측으로 가압되기 전의 상태를, 도 1b는 소자에 의하여 상측으로 가압된 상태를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 소자 이송툴은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 진공압에 의하여 소자(1)를 흡착하는 흡착헤드(310)를 포함하는 픽커부(300)와; 픽커부(300)를 상하로 구동하는 상하구동부를 포함하는 지지부(100)와; 지지부(100)와 결합되어 픽커부(300)를 하측 방향으로 댐핑압으로 가압된 상태를 유지(도 1a)하며 픽커부(300)의 흡착헤드(310)가 소자(1)의 상면과의 접촉에 의하여 상측으로 이동(도 1b)하여 픽커부(300)가 지지부(100)에 대하여 상대이동이 가능하도록 픽커부(300)가 결합되는 에어댐퍼부(200)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 소자 이송툴은 소자(1)의 검사, 분류 등 핸들링을 위하여 소자(1)를 픽업하여 이송하기 위한 구성으로서, 소자(1)의 검사, 분류 등 핸들링을 포함하는 소자핸들러, 소자검사장치, 소자분류장치 등 다양한 장치에 적용될 수 있다.
또한 상기 소자 이송툴에 의하여 이송되는 소자(1)로는 반도체 공정을 마친 웨이퍼 상태의 소자, 패키징 공정 중의 소자, 패키징 공정을 마친 소자 등이 있으며, 기능적으로 SD램과 같은 메모리소자, CPU, GPU 등과 같은 비메모리소자, 엘이디소자, 태양전지용 소자 등이 있다.
상기 픽커부(300)는 진공압을 이용하여 소자(1)를 픽업하여 이송하기 위한 구성으로서 진공압에 의하여 소자(1)를 이송할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 흡착헤드(310)와, 끝단에 흡착헤드(310)가 설치되고 공압전달선(미도시)에 의하여 공압발생장치(미도시)와 연결되어 흡착헤드(310)에 진공압을 형성하는 공압실린더(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 흡착헤드(310)는 소자(1)의 픽업시 공압실린더(320)로부터 공압을 전달받아 공기를 흡입하여 소자(1)의 상측에 진공압을 형성하여 소자(1)를 흡착하기 위한 구성으로서, 소자(1)의 상면과 접촉되므로 소자(1)의 손상을 방지하기 위하여 고무와 같이 부드러운 재질이 사용됨이 바람직하다.
즉, 상기 흡착헤드(310)는 고무와 같이 부드러운 재질로 일체로 형성되거나 딱딱한 재질의 끝단부분에 고무와 같이 부드러운 재질이 코팅되거나 결합될 수 있다.
한편 상기 흡착헤드(310)가 고무와 같이 부드러운 재질이 사용되는 경우 소자(1)와의 잦은 접촉에 의하여 마모 또는 손상되어 교체하여야 하는 문제점이 있다.
그런데 본 발명에 따른 소자 이송툴에 사용되는 픽커부(300)의 흡착헤드(310)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 소자(1)의 상면과의 접촉에도 불구하고 픽커부(300)가 하측으로 추가로 이동하고자 하는 경우 후술하는 에어댐퍼부(200)에 의하여 지지부(100)에 대하여 상측으로 이동이 가능하다.
따라서 본 발명에 따른 소자 이송툴에 사용되는 픽커부(300)의 흡착헤드(310)는 소자(1)의 상면과 접촉시 충격을 완화시킬 수 있는바 초경, 베스펠(Vespel; 상표명임)과 같이 딱딱한 재질이 사용될 수 있다.
한편 상기 흡착헤드(310)는 도 2a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 이송될 소자(1)의 종류에 따라서 그 재질 및 형상이 다양하게 변경될 수 있다.
상기 공압실린더(320)는 끝단에 흡착헤드(310)가 결합되고 흡착헤드(310)에 공압을 전달하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 실린더로 형성될 수 있다.
상기 에어댐퍼부(200)는 픽커부(300)의 흡착헤드(310)는 소자(1)의 상면과의 접촉에도 불구하고 픽커부(300)가 하측으로 추가로 이동하고자 하는 경우 지지부(100)에 대하여 상측으로 이동이 가능하도록 하여 흡착헤드(310)가 소자(1)의 상면과의 접촉시 충격을 완화시키기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
즉, 상기 에어댐퍼부(200)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 지지부(100)와 고정결합되는 고정부재(210)와; 고정부재(210)에 고정결합되어 댐핑압을 형성하는 댐핑압형성부(220)와; 픽커부(300)가 고정결합되며 하측 방향으로 댐핑압에 의하여 가압된 상태를 유지하며 픽커부(300)의 흡착헤드(310)가 소자(1)의 상면과의 접촉에 의하여 상측으로 이동이 가능하도록 댐핑압형성부(220)와 상하 이동이 가능하도록 결합되는 이동부재(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 고정부재(210)의 일례로서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 실린더 구조를 가지는 댐핑압형성부(220)가 설치될 수 있도록 댐핑압형성부(220)의 외면 일부에 대응되는 형상의 결합공(211)이 형성될 수 있다. 여기서 실린더의 단면구조는 원통형, 사각형 등의 다각형 등을 이룰 수 있다.
삭제
상기 댐핑압형성부(220) 및 이동부재(230)는 서로 결합되어 댐핑압에 의한 댐핑압형성부(220) 및 이동부재(230) 사이의 상대이동을 가능케 하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 댐핑압형성부(220) 및 이동부재(230)의 일예로서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 댐핑압형성부(220)는 에어레귤레이터(미도시)와 연결되는 중공실린더를 포함하며, 이동부재(230)는 중공실린더의 외주면을 따라서 이동가능하게 중공실린더가 삽입되는 이동실린더(231)를 포함할 수 있다.
상기 중공실린더는 상하로 관통형성된 관통공(221a)이 형성되고 고정부재(210)에 고정결합됨과 일정한 압력의 댐핑압을 형성하기 위하여 에어레귤레이터와 연결될 수 있도록 에어레귤레이터를 연결되는 공압선(미도시)이 결합된 연결부재(222)가 결합될 수 있다.
그리고 상기 이동실린더(231)는 중공실린더의 외주면과 면접촉되도록 실린더공간(232)이 형성된다.
상기와 같은 댐핑압형성부(220) 및 이동부재(230)의 구성에 의하여 댐핑압형성부(220)를 구성하는 중공실린더의 관통공(221a)을 통하여 전달되는 공기의 댐핑압에 의하여 이동부재(230)를 구성하는 실린더공간(232)으로 댐핑압을 전달하여 이동실린더(231)를 하측으로 가압하게 된다.
그리고 하측으로 가압된 이동실린더(231)는 댐핑압 이상의 압력이 반력으로 작용하기 전에는 도 1a에 도시된 바와 같이, 지지부(100), 즉 고정부재(210)에 대하여 상대적으로 하측으로 이동된 상태를 유지한다.
한편 상기 이동실린더(231)는 댐핑압형성부(220)와 결합되는 실린더공간(232)이 형성됨과 아울러 픽커부(300)를 지지할 수 있도록 다양한 형상으로 구성될 수 있다.
즉, 상기 이동실린더(231)의 일례로서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 전체적으로 'L'자 형상을 가지며 일단에 실린더공간(232)가 형성되고 타단에는 픽커부(300)가 결합된다. 이때 상기 이동실린더(231)에는 픽커부(300)의 공압실린더(320)가 결합될 수 있는 결합공이 형성될 수 있다.
상기와 같은 댐핑압형성부(220) 및 이동부재(230)의 구성은 앞서 설명한 구성과 반대로의 구성도 가능한바, 댐핑압형성부(220)는 에어레귤레이터와 연결되는 중공실린더를 포함하며, 이동부재(230)는 중공실린더의 내주면을 따라서 이동가능하게 중공실린더에 삽입되는 이동실린더를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 상기 이동부재(230)가 고정부재(210)에 대하여 상대적으로 하측으로 이동된 상태를 유지하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 이동부재(230)는 지지부(100) 및 고정부재(210) 중 어느 하나에 걸림되는 스토퍼(233)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 스토퍼(233)는 이동부재(230)의 하측방향으로의 이동을 제한하기 위한 구성으로서, 이동부재(230)를 구성하는 이동실린더(231)와 별도의 부재 또는 일체로 지지부(100)로 돌출되어 구성될 수 있으며, 이때 상기 지지부(100)는 스토퍼(233)가 걸림될 수 있도록 걸림턱(121)이 형성될 수 있다.
또한 상기 이동부재(230)가 상하로 이동될 때 중량물인 점을 고려하여 상하이동의 정확성을 위하여, 상기 지지부(100) 및 고정부재(210) 중 어느 하나에는 이동부재(230)의 이동을 가이드하는 가이드부재(140)가 추가로 설치될 수 있다. 이때 상기 이동부재(230)에도 가이드부재(140)와 연동되어 그 이동이 가이드되는 가이드블록(241)이 추가로 설치될 수 있다.
소자(1)의 상면이 정상위치(P0)보다 더 높은 비정상위치(Pa)에 있는 경우 픽업헤드(310)가 소자(1)의 상면과 면접촉에도 불구하고 추가로 더 이동되어 픽업헤드(310)가 소자(1)의 상면을 누르게 되면, 상기 에어댐퍼부(200)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 픽업헤드(310)가 소자(1)의 상면에 대하여 상측으로 상대이동이 가능하게 되어 소자(1), 특히 소자(1)의 상면에 충격을 가하는 것을 방지할 수 있다.
특히 상기 에어댐퍼부(200)는 소자(1)의 종류에 따라서 미리 댐핑압을 설정함으로써 소자(1)의 종류 변화에 능동적으로 대처할 수 있다.
상기 지지부(100)는 픽커부(300)를 지지한 상태로 소자(1)를 픽업하기 위한 픽업위치, 픽업 후 적재될 위치인 적재위치 등 소자(1)의 이송을 위하여 상하이동(Z축 방향)은 물론, 수평방향(X축방향, Y축방향, X-Y축방향, 곡선방향)으로 픽커부(300)를 이동하도록 구성되며 본 발명에 따른 소자 이송툴이 사용되는 장치에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 지지부(100)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 픽커부(300)와 결합되어 픽커부(300)를 상하로 구동하기 위한 상하구동부와, 픽커부(300)를 수평방향(X축방향, Y축방향, X-Y축방향, 곡선방향)으로 픽커부(300)를 이동시키는 수평방향이동부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 수평방향이동부는 소자(1)의 인출을 위한 인출위치, 소자(1)의 적재를 위한 적재위치, 경우에 따라서 소자(1)의 검사를 위한 검사위치 등 소자(1)를 특정 위치로 이동시키기 위한 구성으로서, 소자(1)의 이송태양에 따라서 X축방향, Y축방향, X-Y축방향, 자유곡선방향 등의 다양한 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 상하구동부는 소자(1)의 픽업 및 적재를 위하여 픽커부(300)를 상하로 이동시키기 위한 구성으로서 대한민국 등록특허 제921398호의 도 1 또는 도 6에 도시된 바와 같은 구성을 가질 수 있다.
즉, 상기 상하구동부는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 수평방향이동부에 결합되는 본체(400)와, 본체(400)에 서로 평행하게 설치되며 내부에 관로(611, 621)가 각각 형성된 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)와, 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)와 상하로 이동가능하게 결합되며 제1가이드샤프트(610)의 관로(611) 및 제2가이드샤프트(620)의 관로(621)와 각각 연결되는 제1공압챔버(631) 및 제2공압챔버(632)가 형성된 실린더바디(630)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)는 나사결합 등에 의하여 본체(400)에 형성된 하나 이상의 결합공(403)들에 고정 결합되며, 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)에 형성된 관로(611, 621)는 각각 공압전달관에 의하여 공압전달장치에 연결된다. 여기서 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)는 고정부재에 의하여 본체(400)에 고정된다.
상기 실린더바디(630)의 일측에는 픽커부(300)가 상하로 이동가능하도록 설치될 수 있다.
상기 실린더바디(630)는 하나 이상의 부재로 구성되어 제1공압챔버(631) 및 제2공압챔버(632)가 형성된다.
그리고 상기 제1공압챔버(631) 및 제2공압챔버(632)에는 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)가 각각 삽입되는 동시에 제1공압챔버(631)는 제1가이드샤프트(610)의 관로(611)와 연결되며, 상기 제2공압챔버(632)는 제2가이드샤프트(620)에 결합된 실링부(622)에 의하여 2개의 챔버공간(632a, 632b)으로 구획되고 각각의 챔버공간(632a, 632b)이 제2가이드샤프트(620)의 관로(621) 및 제1공압챔버(631)와 연결유로(633)에 의하여 연결된다.
이때 상기 제1공압챔버(631) 및 제2공압챔버(632)는 각각 상하로 설치된 실링부재(645)에 의하여 실링되며, 상기 실링부재(635)에는 실링된 상태에서 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)를 따라서 상하로 이동가능하도록 제1가이드샤프트(610) 및 제2가이드샤프트(620)에 각각 끼워진다.
그리고 상기 실링부(622)는 제2공압챔버(632)를 상하로 2개의 챔버공간(632a, 632b)으로 구획하도록 제2가이드샤프트(620)에 결합되거나 돌출 형성된 돌출부(622b)와, 돌출부(622b)에 설치되어 2개의 챔버공간(632a, 632b)이 서로 격리시키는 실링부재(622a)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 상기 상하구동부의 작동과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 흡착헤드(310)가 상측에서 하측으로 이동되는 경우에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1가이드샤프트(610)의 관로(611)를 통하여 제1공압챔버(631)로 공압이 전달된다.
상기 제1공압챔버(631)로 공압이 전달되면 연결유로(633)에 의하여 하측에 위치한 제2공압챔버(622)의 챔버공간(632b)으로 공압이 전달되어 팽창하게 되어 실린더바디(630)는 본체(400)에 대하여 하측으로 이동하게 되며, 결과적으로 실린더바디(630)에 결합된 픽커부(300)도 하측으로 이동하게 된다.
이와 반대로 픽커부(300)가 하측에서 상측으로 이동되는 경우에는 도 2a에 도시된 바와 같이, 제2가이드샤프트(620)의 관로(621)를 통하여 상측에 위치한 제2공압챔버(632)의 챔버공간(632a)로 공압이 전달되며, 제2공압챔버(632)의 챔버공간(632a)는 공압에 의하여 팽창하게 되어 실린더바디(630)는 본체(400)에 대하여 상측으로 이동하게 되며, 결과적으로 실린더바디(630)에 결합된 픽커부(300)도 상측으로 이동하게 된다.
한편 상기 상하구동부는 상하이동과 함께 수평방향이동을 동시에 구현할 수 있도록 구성될 수도 있다. 이때 수평방향구동부는 반드시 필요하지 않은 구성임은 물론이다.
즉, 상기 상하구동부는 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 픽커부(300)를 지지하는 지지블록(820)과; 지지블록(820)을 X방향으로 가이드하는 하나 이상의 X가이드레일(811)과; 지지블록(820)을 Z방향으로 가이드하는 하나 이상의 Z가이드레일(812)과; 일단이 회전축(841)에 고정되고 타단이 지지블록(820)과 결합되어 왕복회전구동함으로써, 지지블록(820)을 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)을 통해 X방향 및 Z방향으로 이동시켜 지지블록(820)에 결합된 픽커부(300)를 인출위치(Pp) 및 적재위치(PL)로 왕복 이동시키는 회동암(830)과; X가이드레일(811), Z가이드레일(812) 및 회전축(841)이 설치되는 지지부재(860)를 포함하여 구성된다.
상기 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)은 회전장치(840)의 회전구동에 의하여 이동되는 지지블록(820)의 이동을 가이드하기 위한 구성으로서, 지지블록(820)을 Z방향으로의 이동이 가능하도록 하는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 장치의 지지부재(860)에 고정설치될 수 있다. 여기서 상기 지지부재(860)는 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)을 지지하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 지지블록(820)을 회전구동하는 회전장치(840)도 함께 고정될 수 있다.
한편 상기 픽커부(300)는 소자(1)의 인출 및 적재가 원활할 수 있도록 인출위치(Pp) 및 적재위치(PL)에서 X방향 또는 Z방향으로 이동될 필요가 있다.
따라서 상기 지지부재(860)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 구동장치(미도시)에 의하여 X방향 또는 Z방향으로 이동가능하도록 소자처리장치에 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 지지부재(860)는 소자처리장치에 설치된 지지브라켓(880)에 설치된 하나 이상의 가이드부재(881)를 따라서 구동장치에 의하여 이동되도록 설치될 수 있다.
상기 회전장치(840)는 지지블록(820)을 회전구동하기 위한 구성으로, 전기모터가 사용될 수 있으며, 그 회전축(841)에 고정된 회동암(830)을 왕복회전시킴으로써 지지블록(820)을 회전구동한다.
상기 회동암(830)은 회전장치(840)의 회전력을 지지블록(820)에 전달하여 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)에 이동이 가이드되는 지지블록(820)을 구동하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 지지블록(820)은 회전장치(840)의 회전구동 및 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)에 의한 가이드에 의하여 이동함으로써 고정결합된 픽커부(300)의 이동을 구현하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 지지블록(820)은 회동암(830)과는 회전가능하게 결합되고, X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812) 중 어느 하나, 특히 Z가이드레일(810)과 이동가능, 즉 슬라이드 가능하게 결합된다.
상기와 같은 구성을 가지는 상하구동부의 작동에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 픽커부(300)는 인출위치(Pp) 또는 적재위치(PL)를 사이에서 왕복이동한다. 여기서 인출위치(Pp) 또는 적재위치(PL)는 편의상 표시한 것으로 그 위치가 서로 바뀔 수 있다.
한편 도 3a에 도시된 인출위치(Pp) 또는 적재위치(PL) 사이에서의 왕복이동은 다음과 같이 이루어진다.
상기 회전장치(840)의 회전구동에 의하여 회전축(841)에 고정된 회동암(830)은 회전되며, 회동암(830)은 일단에 결합된 지지블록(820)을 회전시킨다.
이때 회동암(830)에 의하여 회전되는 지지블록(820)은 X가이드레일(811) 및 Z가이드레일(812)에 의하여 그 이동이 구속되어 도 3a에 도시된 바와 같은 궤적으로 이동하게 된다.
상기와 같은 지지블록(820)의 이동은 지지블록(820)에 고정된 픽커부(300)를 이동시킴으로써 인출위치(Pp) 또는 적재위치(PL)를 사이에서 왕복이동이 구현된다.
한편 상기 픽커부(300)의 이동궤적(ML)은 회전장치(840)의 회전각도에 의하여 다양하게 설정될 수 있는데, 도 3a에 도시된 바와 같이, 회동암(830)의 왕복회전각도를 90°로 하거나, 도 3d에 도시된 바와 같이, 회동암(830)의 왕복회전각도를 180°로 하는 등 다양하게 설정될 수 있다.
또한 회전장치(840)의 회전구간을 변경하여 인출위치(Pp) 또는 적재위치(PL)를 상하방향, 즉 Z축방향으로 변경, 즉 인출위치(Pp) 또는 적재위치(PL)의 높이를 서로 다르게 하거나 같게 할 수 있다.
또한 상기 픽커부(300)가 상기와 같은 구성을 가지는 상하구동부의 왕복 회전구동에 의해 소자(1)의 인출위치(Pp)와 적재위치(PL) 사이를 이동되며, 특히 원호(圓弧)를 따라 왕복 이동할 수 있다. 여기서 상기 픽커부(300)의 이동궤적은 소자(1)의 인출위치(Pp)와 적재위치(PL)에 따라서 캠을 추가하는 등 회동암(830) 및 회전축(841)의 조합을 변경하여 다양하게 설정이 가능하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 지지부 200 : 에어댐퍼부
300 : 픽커부

Claims (12)

  1. 진공압에 의하여 소자를 흡착하는 흡착헤드를 포함하는 픽커부와;
    상기 픽커부의 상하이동을 구동하는 상하구동부를 포함하는 지지부와;
    상기 지지부와 결합되고, 상기 픽커부가 상기 상하구동부에 의하여 상하이동이 가능함과 아울러 그 하측방향이동이 제한되도록 결합되며, 상기 픽커부를 공압을 이용하는 댐핑압에 의하여 하측 방향으로 가압된 상태를 유지하는 에어댐퍼부를 포함하며,
    상기 픽커부가 적재된 소자를 픽업할 때 상기 픽커부의 하측방향 이동에 의하여 상기 픽커부의 흡착헤드가 소자의 상면과 접촉된 후 추가로 더 이동되는 경우 상기 에어댐퍼부는 상기 픽커부의 흡착헤드가 상기 지지부에 대하여 상측으로 이동되어 상기 흡착헤드가 소자에 충격을 가하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어댐퍼부는
    상기 지지부와 고정결합되는 고정부재와;
    상기 고정부재에 고정결합되어 상기 댐핑압을 형성하는 댐핑압형성부와;
    상기 댐핑압형성부와 상하 이동이 가능하게 결합되고 상기 픽커부가 고정결합되며 하측 방향으로 상기 댐핑압에 의하여 가압된 상태를 유지하며 상기 픽커부의 흡착헤드가 소자의 상면과의 접촉에 의하여 상기 댐핑압형성부에 대하여 상대적으로 상측으로 이동이 가능하도록 하는 이동부재를 포함하며,
    상기 이동부재는 상기 지지부 및 상기 고정부재 중 어느 하나에 걸림되는 스토퍼를 포함하여 그 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 댐핑압형성부는 에어레귤레이터와 연결되는 중공실린더를 포함하며, 상기 이동부재는 상기 중공실린더의 외주면을 따라서 이동가능하게 상기 중공실린더가 삽입되는 이동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 댐핑압형성부는 에어레귤레이터와 연결되는 중공실린더를 포함하며, 상기 이동부재는 상기 중공실린더의 내주면을 따라서 이동가능하게 상기 중공실린더에 삽입되는 이동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  5. 삭제
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지부 및 상기 고정부재 중 어느 하나에는 상기 이동부재의 이동을 가이드하는 가이드부재가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 픽커부는 상기 흡착헤드와, 끝단에 상기 흡착헤드가 설치되고 공압전달선에 의하여 공압발생장치와 연결되어 상기 흡착헤드에 진공압을 형성하는 공압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  8. 삭제
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 및 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상하구동부는
    상기 에어댐퍼부를 지지하는 지지블록과;
    상기 지지블록을 X방향으로 가이드하는 하나 이상의 X 가이드레일과;
    상기 지지블록을 Z방향으로 가이드하는 하나 이상의 Z가이드레일과;
    일단이 회전축에 고정되고, 타단이 상기 지지블록과 결합되어 왕복 회전구동함으로써, 상기 지지블록을 X가이드레일 및 Z가이드레일을 통해 X방향 및 Z방향으로 이동시켜 상기 에어댐퍼부에 결합된 상기 픽커부를 인출위치 및 적재위치로 왕복 이동시키는 회동암과;
    상기 X가이드레일, Z가이드레일 및 상기 회전축이 설치되는 지지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 소자의 인출위치 및 적재위치에서 상기 지지블록을 Z방향으로 추가 구동시키는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 픽커부는 상기 회동암의 왕복 회전구동에 의해 상기 소자의 인출위치와 적재위치 사이를 원호(圓弧)를 따라 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 상하구동부는
    본체와;
    상기 본체에 서로 평행하게 설치되며 내부에 관로가 각각 형성된 제1가이드샤프트 및 제2가이드샤프트와,
    상기 제1가이드샤프트 및 상기 제2가이드샤프트와 상하로 이동가능하게 결합되며, 상기 제1가이드샤프트의 관로와 연결되는 제1공압챔버와, 상기 제2가이드샤프트에 결합된 실링부에 의하여 2개의 챔버공간으로 구획되고 상기 각각의 챔버공간이 상기 제2가이드샤프트의 관로 및 상기 제1공압챔버와 연결되는 제2공압챔버가 형성되는 실린더바디를 포함하며,
    상기 실린더바디의 일측에는 상기 에어댐퍼부가 결합된 것을 특징으로 하는 소자 이송툴.
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