KR101384358B1 - 반도체 모듈 핸들링 시스템 - Google Patents

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신용수
황재웅
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 모듈 핸들링 시스템에 관한 것으로서, 회전축을 중심으로 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 좌우회동이 가능한 회전체; 상기 회전체를 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 회동시키는 회전 구동 장치; 상기 회전체의 제 1 회전각도 회동시 소켓과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓에 삽입하는 적어도 하나 이상의 삽입부; 및 상기 회전체의 제 2 회전각도 회동시 소켓과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓으로부터 취출하는 적어도 하나 이상의 취출부;를 포함하고, 상기 회전체는 자유이동이 가능한 로봇암에 연결되는 것을 특징으로 한다.
트레이, 소켓, 회전체, 삽입부, 취출부, 가동대, 그립퍼

Description

반도체 모듈 핸들링 시스템{Handling system of semiconductor module}
본 발명은 반도체 모듈 핸들링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반도체 모듈을 핸들링하여 테스트 작업 등의 작업 수행을 용이하게 할 수 있게 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩(semiconductor chip)은 반도체 제조 공정에 의해 웨이퍼 상에 형성되고, 개별 공정에 의해 웨이퍼로부터 분리된 후, 패키지 공정에 의해 반도체 장치(semiconductor device)로 제작된다.
이러한 반도체 장치는, 회로 패턴을 갖는 회로 기판에 실장되어 반도체 모듈(semiconductor module)로 제조되고, 반도체 모듈이 출하되기 전에 최종적으로 실제 환경과 유사한 다양한 조건 하에서 테스트 과정을 거치게 된다.
이러한 테스트 과정에서 다수 개의 반도체 모듈은, 우선 임시 트레이(tray)에 거치되고, 작업자가 수작업으로 반도체 모듈을 하나 하나 테스트 장비의 소켓(socket)에 삽입하여 테스트 과정 또는 반도체 모듈 초기화 과정 등을 수행하게 된다.
이어서, 테스트를 마친 반도체 모듈은, 다시 작업자에 의해 테스트 장비의 소켓으로부터 출하용 트레이로 이송되고, 이 때 반도체 모듈은 테스트 결과에 따라 작업자에 의해 분류될 수 있는 것이다.
이러한 종래의 수작업에 의존하는 반도체 모듈의 테스트 과정은, 반도체 모듈의 테스트 시간이 지나치게 증가되고, 반도체 모듈을 이송, 삽입, 취출하는 각각의 핸들링 단계에서 작업자의 실수로 인한 각종 사고가 빈번히 발생하는 등 많은 문제점이 있었다.
최근에는, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 반도체 모듈을 핸들링하는 이송 로봇 등을 개발하려는 시도가 있었으나, 소켓과 트레이의 형상 차이로 인해 개발이 어렵고, 예를 들어, 좁은 공간에 다층 다면으로 거치된 대량의 반도체 모듈을 동시에 신속하게 핸들링하기 어려우며, 각종 센서의 간섭이나 구동 케이블의 과다 설치로 인해 소켓이나 트레이의 좁은 간격에 대응할 수 없었던 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 모듈의 핸들링 작업을 자동화할 수 있고, 소켓과 트레이의 형상에 대응하여 좁은 공간에 다층 다면으로 거치된 대량의 반도체 모듈을 신속하고 정확하게 핸들링할 수 있으며, 센서간 간섭이나 케이블의 과다 설치를 방지하여 최적의 기구적 설계로 효율적인 장비의 구성을 가능하게 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 모듈 핸들링 시스템은, 회전축을 중심으로 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 좌우회동이 가능한 회전체; 상기 회전체를 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 회동시키는 회전 구동 장치; 상기 회전체의 제 1 회전각도 회동시 소켓과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓에 삽입하는 적어도 하나 이상의 삽입부; 및 상기 회전체의 제 2 회전각도 회동시 소켓과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓으로부터 취출하는 적어도 하나 이상의 취출부;를 포함하고, 상기 회전체는 자유이동이 가능한 로봇암에 연결되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에 따르면, 상기 소켓은, 일반 PC 환경을 구현한 테스트용 선반에 설치되는 메모리 소켓인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 삽입부는, 상기 회전체에 설치되는 삽입부 몸 체; 상기 삽입부 몸체에 승하강이 자유롭도록 설치되는 가동대; 상기 가동대에 설치되고, 반도체 모듈의 상면과 접촉하여 반도체 모듈을 소켓 방향으로 가압하는 푸셔(pusher); 반도체 모듈의 양측면을 파지할 수 있도록 상기 가동대에 설치된 슬라이더(slider)를 따라 반도체 모듈의 측면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 그립퍼(gripper); 상기 가동대에 설치되고, 상기 그립퍼를 구동시키는 그립퍼 구동장치; 및 상기 삽입부 몸체에 설치되고, 상기 가동대를 승하강시키는 가동대 구동장치;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 취출부는, 상기 회전체에 설치되는 취출부 몸체; 상기 취출부 몸체에 승하강이 자유롭도록 설치되는 가동대; 반도체 모듈의 양측면을 파지할 수 있도록 상기 가동대에 설치된 슬라이더(slider)를 따라 반도체 모듈의 측면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 그립퍼(gripper); 상기 가동대에 설치되고, 상기 그립퍼를 구동시키는 그립퍼 구동장치; 및 상기 취출부 몸체에 설치되고, 상기 가동대를 승하강시키는 가동대 구동장치;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 삽입부의 그립퍼에 반도체 모듈의 일측면과 대응되는 모듈홈이 형성되고, 상기 취출부의 그립퍼에 반도체 모듈의 일측면에 형성된 걸림홈과 대응되는 걸림돌기가 형성되는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 그립퍼 구동 장치는 상기 가동대에 설치되는 유체 실린더일 수 있다. 상기 유체 실린더의 유체압 전달라인은, 작동 유체가 통과할 수 있도록 상기 삽입부 몸체 또는 상기 취출부 몸체에 각각 형성된 실린더형 유로; 및 상기 실린더형 유로와 연통되고, 리니어 부시를 따라 상기 가동대와 함께 승하강하는 중공형 로드;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가동대 구동 장치는 상기 삽입부 몸체 또는 상기 취출부 몸체에 각각 설치되는 유체 실린더일 수 있다. 상기 유체 실린더는, 상기 삽입부 몸체 또는 상기 취출부 몸체에 각각 2개 이상이 설치되고, 각각에 설치되는 피스톤의 일단부에 상기 가동대의 승하강 위치를 검출하는 마그넷 센서가 설치되며, 상기 마그넷 센서는 다른 삽입부 몸체 또는 다른 취출부 몸체의 마그넷 센서와 서로 자성 간섭되지 않도록 다른 삽입부 몸체 또는 다른 취출부 몸체의 마그넷 센서와 엇갈리게 2개의 피스톤 중 어느 하나에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 가동대에 설치되고, 상기 그립퍼에 의해 파지된 반도체 모듈을 감지하는 모듈 감지 센서; 및 상기 그립퍼의 열림 및 닫침 상태를 감지하는 개폐 감지 센서;를 더 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명의 반도체 모듈 핸들링 시스템은, 상기 회전체에 설치되고, 소켓의 위치를 확인할 수 있도록 광신호를 발산하는 발광부 및 지그의 관통홀을 통과하여 정렬 포인트에 반사된 상기 광신호를 수광하는 수광부로 이루어지는 위치 확인 센서; 및 상기 위치 확인 센서로부터 위치 신호를 인가받아 상기 회전 구동 장치에 회전 제어 신호를 인가하는 제어부;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 모듈 핸들링 시스템은, 회전축을 중심으로 좌우회동이 가능한 회전체; 상기 회전체를 회동시키는 회전 구동 장치; 상기 회전체의 일측에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓에 삽입하는 적어도 하나 이상의 삽입부; 상기 회전체의 타측에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓으로부터 취출하는 적어도 하나 이상의 취출부; 및 반도체 모듈의 삽입시, 상기 삽입부가 반도체 모듈의 소켓과 대응되는 위치로 이동되도록 상기 회전체를 정회전시키는 정회전신호를 상기 회전 구동 장치에 인가하고, 반도체 모듈의 취출시, 상기 취출부가 반도체 모듈의 소켓과 대응되는 위치로 이동되도록 상기 회전체를 역회전시키는 역회전신호를 상기 회전 구동 장치에 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 모듈 핸들링 시스템은, 회전축을 중심으로 좌우회동이 가능한 회전체; 상기 회전체를 회동시키는 회전 구동 장치; 상기 회전체의 일측에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓에 삽입하는 적어도 하나 이상의 삽입부; 및 상기 회전체의 타측에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓으로부터 취출하는 적어도 하나 이상의 취출부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 반도체 모듈 핸들링 시스템에 의하면, 반도체 모듈의 핸들링 작업을 자동화하여 반도체 모듈의 장비 로딩 및 언로딩을 안전하고 용이하게 할 수 있고, 좁은 공간에서도 다층 다면으로 거치된 대량의 반도체 모듈을 신속하고 정확하게 핸들링할 수 있으며, 최적의 기구적 설계로 효율적인 장비의 구성이 가능한 효과를 갖는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예들에 따른 반도체 모듈 핸들링 시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 모듈 핸들링 시스템은, 일반 PC 환경을 구현한 테스트용 선반에 설치되는 도 9의 메모리 소켓(2)에 반도체 모듈(1)을 로딩 및 언로딩하는 것으로서, 반도체 모듈(1)의 로딩 역할을 하는 삽입부(100)와, 언로딩 역할을 하는 취출부(200)가 하나의 회전체(10)에 설치되는 구성이다.
즉, 상기 회전체(10)는, 회전축(11)을 중심으로 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 좌우회동이 가능한 것으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각종 공압장치와 회로기판 등이 설치되는 전체적으로 원판형 프레임이 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 상기 회전체(10)를 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 회동시키기 위하여, 구동 모터 등의 회전 구동 장치(12)가 설치된다.
따라서, 상기 회전체(10)는 상기 회전축(11)을 기준으로 상기 회전 구동 장치(12)에 의해 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 회동할 수 있는 것이다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전체(10)는, 상하좌우 자유이동이 자유롭도록 로봇암(13)에 연결되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 삽입부(100)는, 상기 회전체(10)의 제 1 회전각도 회동시 소켓(2)과 대응하는 위치에 설치되고, 도 6의 트레이(3)(tray)로부터 인출한 반도체 모듈(1)을 소켓(2)에 삽입하는 것으로서, 상기 회전체(10)에 적어도 하나 이상(도면에서는 4개가 예시됨)이 설치되는 구성이다.
또한, 본 발명의 취출부(200)는, 상기 회전체(10)의 제 2 회전각도 회동시 소켓(2)과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈(1)을 도 9의 소켓(2)으로부터 취출하는 것으로서, 상기 회전체(10)에 적어도 하나 이상(도면에서는 4개가 예시됨)이 설치되는 구성이다.
따라서, 하나의 회전체(10)에 4개의 삽입부(100)와 4개의 취출부(200)가 설치되고, 상기 회전체(10)를 제 1 회전각도로 회동시켜서 4개의 반도체 모듈을 상기 소켓(2)으로 동시에 로딩시킬 수 있고, 상기 회전체(10)를 제 2 회전각도로 회동시켜서 4개의 반도체 모듈을 상기 소켓(2)으로부터 동시에 언로딩시킬 수도 있는 것이다.
여기서, 일반 PC 환경과 동일한 조건으로 구성된 소켓(2)은 테스트 선반에 통상 4개가 나란히 설치되는 것으로서, 예시된 삽입부(100)와 취출부(200)가 각각 4개인 이유는 이러한 소켓(2)의 형태에 대응하여 로딩과 언로딩이 4개씩 동시에 이루어지기 위한 것이나, 상기 삽입부(100)와 취출부(200)의 설치 개수는 상시 소켓(2)의 형태에 따라 다양한 개수로 설치되는 것이 가능하다.
이러한, 상기 삽입부(100)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 삽입부 몸체(101)와, 가동대(102)와, 푸셔(103)(pusher)와, 그립퍼(105)(gripper)와, 그립퍼 구동장치(106) 및 가동대 구동장치(107)를 포함하여 이루어지는 구성이다.
여기서, 상기 삽입부 몸체(101)는, 상기 회전체(10)를 상하로 관통하여 나사나 볼트 등에 의해 상기 회전체(10)에 고정되는 것이다.
또한, 상기 가동대(102)는, 상기 삽입부 몸체(101)에 승하강이 자유롭도록 설치되는 것으로서, 이러한 상기 가동대(102)에는 상기 푸셔(103)와, 그립퍼(105) 및 그립퍼 구동장치(106)가 설치되어 상기 가동대(102)와 함께 승하강하는 구성이다.
여기서, 상기 푸셔(103)는, 상기 가동대(102)에 설치되는 것으로서, 반도체 모듈(1)의 상면과 접촉하여 반도체 모듈(1)을 소켓(2) 방향으로 가압하는 것이다.
이러한, 상기 푸셔(103)는, 반도체 모듈(1)과의 접촉으로 인해 마찰되거나 파손되는 경우, 이를 교체하여 착탈가능하도록 상기 가동대(102)에 나사 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 그립퍼(105)는, 반도체 모듈(1)의 양측면을 파지할 수 있도록 상기 가동대(102)에 설치된 슬라이더(104)(slider)를 따라 반도체 모듈(1)의 측면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이다.
이러한 상기 그립퍼(105)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 모듈(1)과 접촉되어 마찰되거나 파손되는 경우를 대비하여 착탈가능하도록 그립퍼 몸체(105a)에 나사 결합되고, 반도체 모듈(1)과 접촉되는 그립퍼 핑거(105b)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 그립퍼 핑거(105b)에 반도체 모듈(1)의 일측면과 대응되는 모듈홈(105c)이 형성되어 반도체 모듈(1)을 보다 견고하게 파지할 수 있다.
한편, 상기 그립퍼 구동장치(106)는, 상기 가동대(102)에 설치되고, 상기 그립퍼(105)를 구동시키는 것으로서, 상기 가동대(102)에 설치되는 유체 실린더(108)를 적용하는 것이 가능하다.
여기서, 이러한 상기 유체 실린더(108)에 플랙서블한 별도의 유압 전달용 튜브 등을 설치하여 작동시키는 것도 가능하나, 바람직하기로는, 작동 유체가 통과할 수 있도록 상기 삽입부 몸체(101)에 형성된 실린더형 유로(109) 및 상기 실린더형 유로(109)와 연통되고, 리니어 부시(110)를 따라 상기 가동대(102)와 함께 승하강하는 중공형 로드(111)를 통해 연결되는 유체압 전달 라인을 구성하는 것이 가능하다.
따라서, 작동 유체의 압력은 상기 실린더형 유로(109)를 통해, 상기 중공형 로드(111)를 따라 상기 유체 실린더(108)에 전달됨으로써 상기 그립퍼(105)를 구동시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 별도의 유압 전달용 튜브를 설치할 필요가 없어서 장치를 크게 간소화할 수 있고, 유압 전달 경로가 장치 내부에 형성되어 유압 구동의 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기 삽입부 몸체(101)에 설치되고, 상기 가동대(102)를 승하강시키는 가동대 구동장치(107)는, 상기 삽입부 몸체(101)에 설치되는 적어도 하나(도 5에서는 2개로 예시됨)의 유체 실린더(112)인 것으로서, 2개의 피스톤(113)이 신장 및 수축하면 상기 가동대(102)가 승하강할 수 있는 구성이다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 삽입부(100)는, 상기 가동대(102)와 그립퍼(105) 사이에 스토퍼(115)가 설치된다.
이러한, 상기 스토퍼(115)는, 상기 그립퍼(105)의 폭 조절하도록 나사전후진이 가능한 것으로서, 상기 반도체 모듈(1)의 규격에 맞추거나, 상기 그립퍼(105)의 열림 및 닫침 정도를 조절할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 상기 삽입부(100)는, 상기 가동대(102)에 설치되고, 상기 그립퍼(105)에 의해 파지된 반도체 모듈(1)을 감지하는 모듈 감지 센서(116) 및 상기 그립퍼(105)의 열림 및 닫침 상태를 감지하는 개폐 감지 센서(117)를 더 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
여기서, 상기 모듈 감지 센서(116)는, 반도체 모듈(1)과 접촉하여 반도체 모듈(1)의 이탈을 감지하는 접촉 센서 등이 적용될 수 있고, 상기 개폐 감지 센서(117)는 상기 그립퍼 몸체(105a)에 연결된 연장대를 감지하는 적외선 센서 등이 적용될 수 있는 것으로서, 이외에도 다양한 형태의 센서가 적용될 수 있는 것이다.
한편, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 모듈 핸들링 시스템은, 위치 확인 센서(130) 및 제어부(120)를 더 포함하여 이루어지는 구성이다.
즉, 상기 위치 확인 센서(130)는, 상기 회전체(10)에 설치되는 것으로서, 소켓(2)의 위치를 확인할 수 있도록 광신호(레이저 광신호 등)를 발산하는 발광부(130a) 및 지그(118)의 관통홀(118a)을 통과하여 정렬 포인트(119)에 반사된 상기 광신호를 수광하는 수광부(130b)를 포함하여 이루어지는 구성이다.
또한, 상기 제어부(120)는, 상기 위치 확인 센서(130)로부터 위치 신호를 인가받아 상기 회전 구동 장치(12)에 회전 제어 신호를 인가하는 것이다.
따라서, 상기 정렬 포인트(119)가 표시된 소켓(2)의 정확한 위치를 상기 위치 확인 센서(130)를 이용하여 인식하여 상기 회전체(10)의 정확한 회전 각도를 결 정할 수 있는 것이다.
이러한, 위치 정렬 작업은 상기 지그(118)를 삽입부(100) 또는 취출부(200)에 장착하여 장비 셋팅 초기에 수행한 후, 상기 지그(118)를 탈거하여 위치 정렬 작업을 마치거나, 또는 반도체 모듈의 핸들링 작업 도중에도 실시간 또는 정기적/비정기적으로 언제든지 수행할 수 있는 것이다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 모듈 핸들링 시스템의 삽입부 작동 과정을 단계적으로 설명하면, 먼저 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이(3)에 거치된 반도체 모듈(1)을 그립퍼(105) 닫힘 상태로 파지하고, 도 7의 "S11"단계에 도시된 바와 같이, 가동대 구동장치(107)가 가동대(102)를 상승시켜서 소켓(2)의 위치로 반도체 모듈(1)을 이동시킨다.
이어서, 도 7의 "S12"단계에 도시된 바와 같이, 상기 가동대 구동장치(107)가 가동대(102)를 하강시킨 후, 도 7의 "S13"단계에 도시된 바와 같이, 로봇암(13)을 이용하여 회전체(10) 전체를 하강시키면 상기 푸셔(103)가 반도체 모듈(1)을 가압하여 상기 반도체 모듈(1)이 소켓(2)에 삽입될 수 있는 것이다. 이 때, 상기 로봇암(13)의 하강 없이, 상기 가동대(102)만의 하강만으로도 삽입 과정의 수행이 가능한 것이다.
이어서, 도 7의 "S14"단계에 도시된 바와 같이, 상기 가동대 구동장치(107)에 의해 상기 가동대(102)가 상기 그립퍼(105) 열림 상태로 상승하여 대기할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 취출부(200)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 취입부 몸 체(201)와, 가동대(202)와, 그립퍼(205)(gripper)와, 그립퍼 구동장치(206) 및 가동대 구동장치(207)를 포함하여 이루어지는 구성이다.
여기서, 상기 취출부 몸체(201)는, 상기 회전체(10)를 상하로 관통하여 나사나 볼트 등에 의해 상기 회전체(10)에 고정되는 것이다.
또한, 상기 가동대(202)는, 상기 취출부 몸체(201)에 승하강이 자유롭도록 설치되는 것으로서, 이러한 상기 가동대(202)에는 상기 그립퍼(205) 및 그립퍼 구동장치(206)가 설치되어 상기 가동대(202)와 함께 승하강하는 구성이다.
여기서, 상기 취출부(200)에는 상술된 삽입부(100)의 푸셔(103)가 불필요한 것으로서, 상기 취출부(200)는 상기 삽입부(100)에서 푸셔(103)가 제거된 형태로 구성된다.
또한, 상기 그립퍼(205)는, 반도체 모듈(1)의 양측면을 파지할 수 있도록 상기 가동대(202)에 설치된 슬라이더(204)(slider)를 따라 반도체 모듈(1)의 측면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이다.
이러한 상기 그립퍼(205)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 반도체 모듈(1)과 접촉되어 마찰되거나 파손되는 경우를 대비하여 착탈가능하도록 그립퍼 몸체(205a)에 나사 결합되고, 반도체 모듈(1)과 접촉되는 그립퍼 핑거(205b)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 그립퍼 핑거(205b)는, 상기 취출부(200)의 그립퍼(205)에 반도체 모듈(1)의 일측면에 형성된 걸림홈(1a)과 대응되는 걸림돌기(205c)가 형성되어 소켓(2)에 삽입된 반도체 모듈(1)을 견고하게 걸어 잡아 당김으로써 취출을 용이하 게 할 수 있는 것이다.
한편, 상기 그립퍼 구동장치(206)는, 상기 가동대(202)에 설치되고, 상기 그립퍼(205)를 구동시키는 것으로서, 상기 가동대(202)에 설치되는 유체 실린더(208)를 적용하는 것이 가능하다.
여기서, 이러한 상기 유체 실린더(208)에 플랙서블한 별도의 유압 전달용 튜브 등을 설치하여 작동시키는 것도 가능하나, 바람직하기로는, 작동 유체가 통과할 수 있도록 상기 취출부 몸체(201)에 형성된 실린더형 유로(209) 및 상기 실린더형 유로(209)와 연통되고, 리니어 부시(210)를 따라 상기 가동대(202)와 함께 승하강하는 중공형 로드(211)를 통해 연결되는 유체압 전달 라인을 구성하는 것이 가능하다.
따라서, 작동 유체의 압력은 상기 실린더형 유로(209)를 통해, 상기 중공형 로드(211)를 따라 상기 유체 실린더(208)에 전달됨으로써 상기 그립퍼(205)를 구동시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 별도의 유압 전달용 튜브를 설치할 필요가 없어서 장치를 크게 간소화할 수 있고, 유압 전달 경로가 장치 내부에 형성되어 유압 구동의 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기 취출부 몸체(201)에 설치되고, 상기 가동대(202)를 승하강시키는 가동대 구동장치(207)는, 상기 취출부 몸체(201)에 설치되는 적어도 하나(도 8에서는 2개로 예시됨)의 유체 실린더(212)인 것으로서, 2개의 피스톤(213)이 신장 및 수축하면 상기 가동대(202)가 승하강할 수 있는 구성이다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 취출부(200)는 상기 가동대(202)와 그립퍼(205) 사이에 스토퍼(215)가 설치된다.
이러한 상기 스토퍼(215)는, 상기 그립퍼(205)의 폭 조절하도록 나사전후진이 가능한 것으로서, 상기 반도체 모듈(1)의 규격에 맞추거나, 상기 그립퍼(205)의 열림 및 닫침 정도를 조절할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 상기 취출부(200)는, 상기 가동대(202)에 설치되고, 상기 그립퍼(205)에 의해 파지된 반도체 모듈(1)을 감지하는 모듈 감지 센서(216) 및 상기 그립퍼(205)의 열림 및 닫침 상태를 감지하는 개폐 감지 센서(217)를 더 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
여기서, 상기 모듈 감지 센서(216)는, 반도체 모듈(1)과 접촉하여 반도체 모듈(1)의 이탈을 감지하는 접촉 센서 등이 적용될 수 있고, 상기 개폐 감지 센서(217)는 상기 그립퍼 몸체(205a)에 연결된 연장대를 감지하는 적외선 센서 등이 적용될 수 있는 것으로서, 이외에도 다양한 형태의 센서가 적용될 수 있는 것이다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 모듈 핸들링 시스템의 취출부 작동 과정을 단계적으로 설명하면, 먼저 도 10의 "S21"단계에 도시된 바와 같이, 상기 구동장치(207)가 가동대(202)를 상승시켜서 상기 그립퍼(205) 열림 상태로 반도체 모듈(1)이 삽입되어 있는 소켓(2)의 위치로 이동한다.
이어서, 도 9 및 도 10의 "S22"단계에 도시된 바와 같이, 상기 가동대 구동장치(207)가 가동대(202)를 하강시킨 후, 상기 그립퍼(205) 닫침 상태로 반도체 모듈(1)을 파지한다.
이어서, 도 10의 "S23"단계에 도시된 바와 같이, 로봇암(13)을 이용하여 회전체(10) 전체를 상승시키면 상기 그립퍼(205)가 파지된 반도체 모듈(1)을 소켓(2)으로부터 취출할 수 있는 것이다.
이 때, 상기 로봇암(13)의 상승 없이, 상기 가동대(202)만의 상승만으로도 취출 과정의 수행이 가능한 것이다.
이어서, 도 10의 "S24"단계에 도시된 바와 같이, 상기 가동대(202)가 상승한 상태로 로봇암(13)에 의해 트레이(3)와 대응되는 위치로 이동한 후, 트레이(3)에 반도체 모듈(1)을 거치시키고, 상기 그립퍼(205) 열림 상태로 상승하여 대기할 수 있는 것이다.
한편, 도 5 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 유체 실린더(112)는, 상기 삽입부 몸체(101)에 각각 2개 이상이 설치되고, 각각에 설치되는 피스톤(113)의 일단부에 상기 가동대(102)의 승하강 위치를 검출하는 마그넷 센서(114)가 설치되며, 상기 마그넷 센서(114)는 다른 삽입부 몸체(101)의 마그넷 센서(114)와 서로 자성 간섭되지 않도록 다른 삽입부 몸체(101)의 마그넷 센서(114)와 엇갈리게 2개의 피스톤 중 어느 하나에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 모듈 핸들링 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 2의 측단면도이다.
도 4는 도 1의 삽입부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 부분 단면도이다.
도 6은 도 1의 삽입부가 트레이(tray)로부터 모듈을 들어 올리는 상태를 예시하여 나타내는 부분 단면도이다.
도 7은 도 1의 삽입부가 소켓에 모듈을 삽입하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 취출부를 나타내는 부분 단면도이다.
도 9는 도 1의 취출부가 소켓으로부터 모듈을 들어 올리는 상태를 예시하여 나타내는 부분 단면도이다.
도 10은 도 1의 취출부가 소켓으로부터 모듈을 취출하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 1의 삽입부 또는 취출부의 일단에 위치 확인용 지그가 부착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 지그를 이용한 위치 확인 상태를 나타내는 개념도이다.
도 13은 도 1의 삽입부 또는 취출부에 설치된 마그넷 센서의 위치를 나타내 는 평면도이다.
(도면의 주요한 부호에 대한 설명)
1: 반도체 모듈 1a: 걸림홈
2: 소켓 3: 트레이
10: 회전체 100: 삽입부
200: 취출부 11: 회전축
12: 회전 구동 장치 13: 로봇암
101: 삽입부 몸체 201: 취출부 몸체
102, 202: 가동대 103: 푸셔
104, 204: 슬라이더 105, 205: 그립퍼
105a, 205a: 그립퍼 몸체
105b, 205b: 그립퍼 핑거
105c: 모듈홈 205c: 걸림돌기
106, 206: 그립퍼 구동장치 107, 207: 가동대 구동장치
108, 208: 유체 실린더 109, 209: 실린더형 유로
110, 210: 리니어 부시 111, 211: 중공형 로드
112, 212: 유체 실린더 113, 213: 피스톤
114: 마그넷 센서 115, 215: 스토퍼
116, 216: 모듈 감지 센서
117, 217: 개폐 감지 센서
118: 지그 118a: 관통홀
119: 정렬 포인트 120: 제어부
130: 위치 확인 센서 130a: 발광부
130b: 수광부

Claims (19)

  1. 회전축을 중심으로 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 좌우회동이 가능한 회전체;
    상기 회전체를 제 1 회전각도 및 제 2 회전각도로 회동시키는 회전 구동 장치;
    상기 회전체의 제 1 회전각도 회동시 소켓과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓에 삽입하는 적어도 하나 이상의 삽입부; 및
    상기 회전체의 제 2 회전각도 회동시 소켓과 대응하는 위치에 설치되고, 반도체 모듈을 소켓으로부터 취출하는 적어도 하나 이상의 취출부;를 포함하고
    상기 회전체는 자유이동이 가능한 로봇암에 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 소켓은, 일반 PC 환경을 구현한 테스트용 선반에 설치되는 메모리 소켓인 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 회전체에 설치되는 삽입부 몸체;
    상기 삽입부 몸체에 승하강이 자유롭도록 설치되는 가동대;
    상기 가동대에 설치되고, 반도체 모듈의 상면과 접촉하여 반도체 모듈을 소켓 방향으로 가압하는 푸셔(pusher);
    반도체 모듈의 양측면을 파지할 수 있도록 상기 가동대에 설치된 슬라이더(slider)를 따라 반도체 모듈의 측면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 그립퍼(gripper);
    상기 가동대에 설치되고, 상기 그립퍼를 구동시키는 그립퍼 구동장치; 및
    상기 삽입부 몸체에 설치되고, 상기 가동대를 승하강시키는 가동대 구동장치;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 취출부는,
    상기 회전체에 설치되는 취출부 몸체;
    상기 취출부 몸체에 승하강이 자유롭도록 설치되는 가동대;
    반도체 모듈의 양측면을 파지할 수 있도록 상기 가동대에 설치된 슬라이더(slider)를 따라 반도체 모듈의 측면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 그립 퍼(gripper);
    상기 가동대에 설치되고, 상기 그립퍼를 구동시키는 그립퍼 구동장치; 및
    상기 취출부 몸체에 설치되고, 상기 가동대를 승하강시키는 가동대 구동장치;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 그립퍼는,
    착탈가능하도록 그립퍼 몸체에 나사 결합되는 그립퍼 핑거를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 4항 또는 제5항에 있어서, 상기 가동대 구동 장치는,
    상기 삽입부 몸체 또는 상기 취출부 몸체에 각각 설치되는 유체 실린더이고, 상기 유체 실린더는, 상기 삽입부 몸체 또는 상기 취출부 몸체에 각각 2개 이상이 설치되고, 각각에 설치되는 피스톤의 일단부에 상기 가동대의 승하강 위치를 검출하는 마그넷 센서가 설치되며, 상기 마그넷 센서는 다른 삽입부 몸체 또는 다른 취출부 몸체의 마그넷 센서와 서로 자성 간섭되지 않도록 다른 삽입부 몸체 또는 다른 취출부 몸체의 마그넷 센서와 엇갈리게 2개의 피스톤 중 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  14. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 가동대와 그립퍼 사이에 설치되고, 상기 그립퍼의 폭 조절하도록 나사전후진이 가능한 스토퍼;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  15. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 가동대에 설치되고, 상기 그립퍼에 의해 파지된 반도체 모듈을 감지하는 모듈 감지 센서; 및
    상기 그립퍼의 열림 및 닫침 상태를 감지하는 개폐 감지 센서;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 회전체에 설치되고, 소켓의 위치를 확인할 수 있도록 광신호를 발산하는 발광부 및 지그의 관통홀을 통과하여 정렬 포인트에 반사된 상기 광신호를 수광하는 수광부로 이루어지는 위치 확인 센서; 및
    상기 위치 확인 센서로부터 위치 신호를 인가받아 상기 회전 구동 장치에 회전 제어 신호를 인가하는 제어부;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈 핸들링 시스템.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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