KR101896552B1 - 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치는 반도체소자를 제 1 위치에서 파지하여 제 2 위치로 이송시켜 파지 해제하는 다수 개의 픽커모듈을 X축 방향으로 나란히 구비하는 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치로서, 상기 픽커모듈은, 상하 방향으로 피스톤을 이동시킬 수 있는 실린더가 내부에 설치되는 본체; 상기 피스톤에 연결되며, 적어도 하나 이상의 픽커가 설치되고, 상기 피스톤과 함께 상하 방향으로 이동되는 제 1 결합체; 상기 제 1 결합체에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 적어도 하나 이상의 픽커가 설치되고, 상기 제 1 결합체와 함께 상하 방향으로 이동되는 제 2 결합체; 및 상기 본체의 저부에 연결되는 기둥부와, 상기 제 2 결합체의 하방 이동에 따라 상기 제 2 결합체가 Y축 방향으로 밀려 이동되도록 상기 기둥부의 단부에 제공되는 경사부를 구비하는 가이드부를 포함할 수 있다.

Description

테스트핸들러용 픽앤플레이스장치{PICK AND PLACE APPARATUS FOR TEST HANDLER}
본 발명은 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치에 관한 것이다.
전자부품(특히, 반도체소자)의 테스트를 위해서는 전기적으로 연결된 전자부품을 테스트하는 테스터(TESTER)와 테스터에 전자부품을 전기적으로 연결시키기 위한 장비인 테스트핸들러(TEST HANDLER)가 필요하다.
테스트핸들러는 처리 용량을 늘리기 위해 다수의 반도체소자를 행렬 형태로 적재한 상태에서 한꺼번에 운반할 수 있는 테스트트레이(TEST TRAY)를 사용한다.
반도체소자는 테스트트레이('캐리어보드(CARRIER BOARD)'라고도 함)에 적재된 상태에서 테스터의 테스트소켓(TEST SOCKET)에 전기적으로 접속되기 때문에, 테스트트레이에 적재된 반도체소자들 사이의 간격은 테스터의 테스트소켓들 사이의 간격에 대응되어야 한다.
한편, 테스트핸들러로 테스트될 반도체소자는 고객트레이(USER TRAY)에 적재된 상태로 공급된다. 고객트레이는 반도체소자의 적재 및 보관이 주요 목적이므로, 적재 용량 증대를 위해 반도체소자들의 적재 간격이 테스트트레이의 반도체소자 적재 간격보다 좁게 형성될 수 있다.
테스트핸들러에는 고객트레이에 적재된 미테스트 상태의 반도체소자들을 테스트트레이로 이동시키거나 테스트트레이에 적재된 테스트 완료된 상태의 반도체소자를 고객트레이로 이동시키기 위한 픽앤플레이스장치(PICK AND PLACE APPARATUS)가 제공되어야 한다. 또한, 고객트레이와 테스트트레이에 적재된 반도체소자들은 적재된 간격이 서로 다르므로, 테스트핸들러는 고객트레이와 테스트트레이 상호간의 반도체소자 이동 시 반도체소자들의 간격을 조절하기 위한 구성도 갖추어야만 한다.
도 1은 종래기술에 따른 테스트핸들러에 대한 개념적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 테스트핸들러(TH)는, 테스트트레이(TT), 로딩용 픽앤플레이스장치(LH), 한 벌의 소팅테이블(STa, STb), 소팅용 픽앤플레이스장치(SH), 언로딩용 픽앤플레이스장치(UH) 등을 포함할 수 있다.
테스트트레이(TT)는 로딩위치(LP)에서 테스트위치(TP) 및 언로딩위치(UP)를 거쳐 다시 로딩위치(LP)로 이어지는 순환경로(C) 상을 순환한다.
로딩용 픽앤플레이스장치(LH)는, 로더 등으로도 불리며, 고객트레이(CT1)에 적재되어 있는 반도체소자를 로딩위치(LP)에 있는 캐리어보드(CB)로 로딩(loading)시킨다. 처리속도를 향상을 위해 로딩용 픽앤플레이스장치(LH)는 복수 개가 제공될 수도 있으며, 도면에는 2개가 제공되는 것을 예로 도시하였다.
한 벌의 소팅테이블(STa, STb) 각각은 전후 방향(Y축 방향으로 정의 함, 이하 같다)으로 스텝 왕복 운동이 가능하며, 다수의 반도체소자를 행렬 형태로 적재할 수 있다.
소팅용 픽앤플레이스장치(SH)는, 소터 등으로도 불리며, 언로딩위치(UP)에 있는 테스트트레이(TT)에 적재된 테스트 완료된 반도체소자를 소팅테이블(STa, STb)로 이동 적재시킨다. 이러한 소팅용 픽앤플레이스장치(SH)는 기동성을 위한 경량화 또는 언로딩용 픽앤플레이스장치(UH)와의 동작 간섭 제거 등의 목적으로 대개의 경우 X축 방향으로만 이동 가능하게 제공될 수 있으며, 이를 보충하기 위해 소팅테이블(STa, STb)이 전후 방향으로 스텝 왕복 운동할 수 있다.
언로딩용 픽앤플레이스장치(UH)는, 언로더 등으로도 불리며, 소팅테이블(STa, STb)에 적재되어 있는 반도체소자를 빈 고객트레이(CT2)로 이동 적재시킨다.
위에서 예를 든 테스트핸들러(TH)에서는, 언로딩(unloading)의 신속성을 담보하기 위해서 로딩 측과는 달리 소팅용 픽앤플레이스장치(SH), 소팅테이블(STa, STb) 및 언로딩용 픽앤플레이스장치(UH)로 구성이 세분화되어 있으며, 각각의 구성이 분업하여 언로딩작업을 수행할 수 있도록 되어 있다.
한편, 테스트트레이(TT)에 적재된 반도체소자의 간격은 테스터의 테스트소켓 간의 간격으로 정해진다. 예를 들면, 테스트트레이(TT)에는 도 2에서 참조되는 바와 같이, X축 방향으로의 간격은 t로 일정하고, Y축 방향으로의 간격은 a, b(b > a), a, b, a, b ... 으로 반도체소자가 배치될 수 있다. 그에 반하여, 도 3에서 참조되는 바와 같이, 소팅테이블(STa, STb)에 적재된 반도체소자들의 X축 방향으로의 간격은 s(s < t)로 일정하고, Y축 방향으로의 간격도 u(2u = a)로 일정하게 구성될 수 있다.
이처럼, 테스트트레이(TT)와 소팅테이블(STa, STb)에 적재된 반도체소자들의 간격이 서로 다르기 때문에, 테스트트레이(TT)로부터 소팅테이블(STa, STb)로 반도체소자를 이동시키는 소팅용 픽앤플레이스장치(SH)는 픽커(PICKER, 픽커 1개당 1개의 반도체소자를 파지할 수 있음)들 사이의 간격을 X축 방향 및 Y축 방향으로 조절하기 위한 구조를 갖는 것이 바람직하다.
이와 관련하여, 공개특허공보 제10-2011-0059086호에서는 픽커들의 간격을 X축 방향 및 Y축 방향으로 조절하기 위한 픽앤플레이스장치를 제안하고 있다.
도 4 및 도 5는 종래기술인 공개특허공보 제10-2011-0059086호에 개시된 픽앤플레이스장치를 보여주는 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 종래기술에 따른 픽앤플레이스장치(100)는 8개의 픽커모듈(60)과, Y축 간격조절장치(70)와 X축 간격조절장치(80)를 포함한다.
Y축 간격조절장치(70)는 구속대(71) 및 2개의 실린더(72a, 72b)를 포함한다.
구속대(71)는 X축 방향으로 연장되는 긴 바(bar) 형태로 형성되며, X축 방향으로 길게 연장되는 구속홈(71a)을 가진다. 구속홈(71a)에는 픽커모듈(60)의 삽입부분(62b)이 삽입되어 있어서 제2결합체(62)들의 Y축 방향으로의 이동은 구속하지만, 픽커모듈(60)들이 X축 방향으로는 이동될 수 있도록 되어 있다. 즉, 픽커모듈(60)들의 제2결합체(62)들은 Y축 방향으로의 이동이 구속대(71)에 구속되어 있으므로, 구속대(71)가 Y축 방향으로 이동될 때 구속대(71)와 함께 연동되어 이동된다.
2개의 실린더(72a, 72b)는 각각 구속대(71)의 좌우 양 측에 구속대(71)를 Y축 방향으로 진퇴시킴으로써 궁극적으로 픽커모듈(60)들의 제2결합체(62)들을 Y축 방향으로 진퇴시키기 위한 이동력을 제공하는 구동원으로써 마련된다. 2개의 실린더(72a, 72b)의 작동 상태에 따라서 픽커모듈(60)의 픽커들 간의 Y축 방향으로의 간격은 a, a, a로 되거나 a, b, a로 조절될 수 있다.
X축 간격조절장치(80)는, 픽커모듈(60)들의 X축 방향으로의 간격을 조절하기 위해 구비되며, 캠판(81) 및 실린더(82a, 82b) 등을 포함하여 구성된다. 물론, 픽커모듈(60)들의 X축 방향으로의 간격 조절이 필요 없는 경우에는 X축 간격조절장치(80)의 구성을 생략할 수 있다.
캠판(81)에는 픽커모듈(60)의 개수에 대응되는 8개의 캡홈(81a 내지 81h)이 대체로 상하방향으로 길며 경사지게 형성되어 있는데, 캠홈(81a 내지 81h)의 상단 부분들 간의 간격은 캠홈(81a 내지 81h)의 하단 부분들 간의 간격보다는 좁다. 이러한 캠홈(81a 내지 81h)들 하나에 하나의 픽커모듈(60)의 삽입돌기(63a)가 대응되게 삽입된다. 따라서 픽커모듈(60)들의 삽입돌기(63a)가 캠홈(81a 내지 81h)의 상단 부분들에 위치할 때에는 픽커(P)들의 X축 방향으로의 간격이 모두 s로 좁아지고, 픽커모듈(60)의 삽입돌기(63a)가 캠홈(81a 내지 81h)의 하단 부분들에 위치할 때에는 픽커(P)들의 X축 방향으로의 간격이 모두 t로 넓어지도록 조절된다.
실린더(82a, 82b)는 캠판(81)을 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 구동원으로서 마련된다. 이러한 실린더(82a, 82b)의 작동에 따라 상대적으로 정지해 있는 픽커모듈(60)에 대하여 캠판(81)이 하강하면 픽커모듈(60)들의 삽입돌기(63a)가 캠홈(81a 내지 81h)의 상단 부분에 위치하게 되고, 캠판(81)이 상승하면 픽커모듈(60)들의 삽입돌기(63a)가 캠홈(81a 내지 81h)의 하단 부분에 위치하게 된다. 따라서 실린더(82a, 82b)의 작동상태에 따라 픽커(P)들의 X축 방향으로의 간격이 s 또는 t로 조절된다. 즉, X축 간격조절장치(80)는 삽입돌기(63a)를 가지는 픽커모듈(60)들의 몸체(63)를 통해 픽커모듈(60)들에 X축 방향으로의 이동력을 제공한다.
그러나, 상기와 같은 종래기술은 다음과 같은 문제가 있다.
픽앤플레이스장치(100)의 외부로 노출되는 2개의 실린더(72a, 72b)는 픽커모듈(60)의 픽커들 사이의 간격을 Y축 방향으로 조절하기 위해 피스톤이 Y축 방향으로 길게 연장되는 형태로 배치되어야 한다. 이러한 배치에 의해, Y축 간격조절장치(70)는 픽앤플레이스장치(100)의 다른 구성요소들보다 Y축 방향으로 더 돌출되는 형태를 갖게 된다. 즉, Y축 간격조절장치(70)의 2개의 실린더(72a, 72b)에 의해 픽앤플레이스장치(100)의 전체적인 크기가 커진다. 픽앤플레이스장치(100)는 제한된 크기의 내부 공간을 갖는 테스트핸들러에 다수 개가 설치되어야 하므로 소형화가 매우 중요한데, 종래기술과 같이 크기가 큰 픽앤플레이스장치(100)는 테스트핸들러의 내부 공간 활용에 있어서 매우 비효율적이다.
또한, 픽앤플레이스장치(100)의 본체에 2개의 실린더(72a, 72b) 및 구속대(71)를 고정시키기 위한 구성 및 이동 공간을 확보해야하는 구조가 필요하므로, 픽앤플레이스장치(100)의 구성 복잡해진다는 문제가 있다.
공개특허공보 제10-2011-0059086호 (2011.06.02. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 크기가 작으며 외부로 노출되는 구조가 간단한 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치는 반도체소자를 제 1 위치에서 파지하여 제 2 위치로 이송시켜 파지 해제하는 다수 개의 픽커모듈을 X축 방향으로 나란히 구비하는 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치로서, 상기 픽커모듈은, 상하 방향으로 피스톤을 이동시킬 수 있는 실린더가 내부에 설치되는 본체; 상기 피스톤에 연결되며, 적어도 하나 이상의 픽커가 설치되고, 상기 피스톤과 함께 상하 방향으로 이동되는 제 1 결합체; 상기 제 1 결합체에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 적어도 하나 이상의 픽커가 설치되고, 상기 제 1 결합체와 함께 상하 방향으로 이동되는 제 2 결합체; 및 상기 본체의 저부에 연결되는 기둥부와, 상기 제 2 결합체의 하방 이동에 따라 상기 제 2 결합체가 Y축 방향으로 밀려 이동되도록 상기 기둥부의 단부에 제공되는 경사부를 구비하는 가이드부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 결합체에는 2개의 픽커가 설치되고, 상기 제 2 결합체에는 2개의 픽커가 설치되며, 상기 제 1 결합체에 설치된 상기 픽커들 사이의 거리와, 상기 제 2 결합체에 설치된 상기 픽커들 사이의 거리는 동일하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 본체에는 상기 제 1 결합체와 함께 상하 방향으로 이동 가능한 지지샤프트가 하나 이상 설치되고, 상기 지지샤프트 중 어느 하나는 상기 제 1 결합체에 설치된 상기 픽커 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
또한, 상기 기둥부는 상기 제 1 결합체를 통과하여 하방으로 연장되고, 상기 경사부는 상기 제 1 결합체의 하방에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 결합체는 상기 제 1 결합체의 저부에 수용되고, 상기 제 2 결합체의 측면에는 상기 제 1 결합체에 Y축 방향으로 연장 형성된 레일을 따라 이동할 수 있는 롤러가 제공될 수 있다.
또한, 상기 경사부는 상기 기둥부보다 단면적이 더 넓어지는 형태로 형성되고, 상기 제 2 결합체의 단부에는 상기 가이드부를 따라 구름 이동하는 롤러가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 1 결합체에는 상기 제 2 결합체가 상기 경사부에 의해 밀렸을 때, 상기 제 2 결합체에 복원력을 가하는 탄성부재가 마련될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치에 의하면, 픽커모듈의 내부에 픽커들 사이의 Y축 방향 간격을 조절할 수 있는 실린더를 제공함으로써 픽앤플레이스장치의 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 픽커들 사이의 Y축 방향 간격을 조절할 수 있는 실린더를 픽커모듈의 내부에 설치함으로써 외부로 노출되는 구조가 간단해진다는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 테스트핸들러에 대한 개념적인 평면도.
도 2 및 도 3은 도 1의 테스트핸들러의 작동을 설명하기 위한 참조도.
도 4 및 도 5는 종래기술에 따른 픽앤플레이스장치를 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 픽커모듈의 내부 구조를 보여주는 단면도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 작동 상태를 보여주는 측면도.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 픽커모듈의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 픽커모듈(200)은 본체(210), 본체(210)에 승하강 이동이 가능하도록 설치되는 제 1 지지샤프트(220)와 제 2 지지 샤프트(240), 제 1 지지샤프트(220) 및 제 2 지지샤프트(240)에 연결되어 제 1 지지샤프트(220) 및 제 2 지지샤프트(240)와 함께 승하강되는 제 1 결합체(260), 본체(210)에 설치되어 제 1 결합체(260)를 승하강 이동시키는 실린더(230), 제 1 결합체(260)에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제 2 결합체(270), 본체(210)에 설치되어 제 2 결합체(270)의 이동을 안내하는 가이드부(250), 제 1 결합체(260) 및 제 2 결합체(270)에 설치되는 픽커(P1, P2, P3, P4)를 포함할 수 있다.
본체(210)는 제 1 지지샤프트(220)와 제 2 지지샤프트(240)가 승하강 이동 가능하게 삽입 설치될 수 있는 관통홀(211, 213)을 구비한다. 관통홀(211, 213)의 내부에는 제 1 지지샤프트(220)와 제 2 지지샤프트(240)를 원활하게 승하강 운동을 하면서 지지될 수 있도록 다수 개의 지지부(212)가 제공될 수 있다. 일 예로 지지부(212)는 베어링일 수 있다. 본 실시예에서는 지지샤프트가 2개가 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이는 일 예에 불과하다. 예를 들면 지지샤프트는 3개 이상이 제공될 수 있으며, 필요에 따라서는 생략될 수도 있다.
제 1 지지샤프트(220)와 제 2 지지샤프트(240)는 본체(210)를 상하 방향으로 관통하도록 제공될 수 있으며, 각각의 상측 단부는 본체(210)의 상부로 노출될 수 있고, 하측 단부는 제 1 결합체(260)에 결합될 수 있다. 제 1 지지샤프트(220)와 제 2 지지샤프트(240)의 상단부는 상부 스토퍼(217)에 의해 연결될 수 있다. 제 1 결합체(260)가 한 쌍의 지지샤프트(220, 240)에 의해 지지되어 상하 방향으로 운동하므로, 제 1 결합체(260)의 이동 시 제 1 결합체(260)가 초기 설정된 위치에서 비틀어지거나 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
제 1 결합체(260)가 상부로 이동된 상태에서 상부 스토퍼(217)는 본체(210)와 소정 거리 이격될 수 있으며, 하부로 이동된 상태일 때에는 본체(210)에 밀착된 상태일 수 있다. 즉, 제 1 결합체(260)의 하방 이동 변위는 상부 스토퍼(217)가 본체(210)의 상단부에 간섬됨으로써 제한될 수 있다. 또한, 상부 스토퍼(217)는 실린더(230)가 관통 삽입될 수 있는 관통홀을 포함할 수도 있다.
이때, 제 2 지지샤프트(240)는 후술할 제 3 픽커(P3)로 공압을 제공하는 경로를 제공할 수도 있다. 이를 위해, 제 2 지지샤프트(240)의 상단부에는 공압 호스 연결부(241)가 형성될 수 있으며, 제 2 지지샤프트(240)의 내측으로는 공압 호스 연결부(241)와 픽커(P3)를 연통할 수 있는 공기 통로(242)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제 3 픽커(P3)가 제 2 지지샤프트(240)에 연결되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 3 픽커(P3)는 다른 픽커들처럼 독립적으로 외부의 공기 공급원에 연결될 수도 있다.
관통홀(211, 213)의 내측 하부에는 제 1 지지샤프트(220) 및 제 2 지지샤프트(240)가 각각 끼워지고, 제 1 결합체(260)에 복원력을 가하기 위한 스프링(221, 243)이 제공될 수 있다. 일 예로, 스프링(221, 243)의 상측 단부는 지지부(212)에 지지될 수 있으며, 하측 단부는 제 1 결합체(260)에 맞닿아 있을 수 있다. 이에 의해, 제 1 결합체(260)가 상하 방향으로 이동될 때 스프링(221, 243)은 압축 또는 인장되어 제 1 결합체(260)에 하방 또는 상방의 복원력을 가할 수 있다.
본체(210)에는 실린더(230)가 설치될 수 있는 실린더 수용부(214)가 제공된다. 실린더 수용부(214)는 실린더(230)가 삽입 설치되도록 실린더(230)의 형상에 대응되도는 홀(hole) 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 실린더 수용부(214)가 관통홀(211, 213)의 사이에 배치되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실린더 수용부(214)는 관통홀(211, 213)의 외측에 배치될 수도 있다.
실린더(230)는 실린더 수용부(214)에 삽입 설치되며, 상단부는 외부로부터 동작유체(예를 들어 공기)를 공급받기 위해 외부로 노출될 수 있다. 실린더(230)는 동작유체의 공급에 따라 상하 방향으로 이동되는 피스톤(231)과, 피스톤(231)에 복원력을 가하는 스프링을 포함할 수 있다.
실린더 수용부(214)의 하단부에는 후술할 제 1 너트(234)의 일부 또는 전부가 수용될 수 있는 스토퍼홈(215)이 형성될 수 있다. 스토퍼홈(215)은 제 1 너트(234)의 상방 이동을 제한함으로써 제 1 결합체(260)의 상방 변위량을 제한할 수 있는 깊이로 형성될 수 있다.
피스톤(231)의 하단부에는 제 1 결합체(260)가 결합되는 연결부(233)가 연결될 수 있다. 연결부(233)는 피스톤(231)의 하단부에 나사 결합되어 고정될 수 있으며, 연결부(233)와 제 1 결합체(260)의 결합도 나사 결합에 의해 이뤄질 수 있다. 연결부(233)에 의해 제 1 결합체(260)가 피스톤(231)에 고정됨으로써, 피스톤(231)의 상하 방향 이동 시 제 1 결합체(260)가 함께 이동될 수 있다. 연결부(233)는 상방 이동 시 본체(210)의 저면에 닿을 수 있는 단차부를 포함할 수 있으며, 연결부(233)의 하단부는 제 1 결합체(260)을 관통하도록 형성될 수 있다.
연결부(233)의 상측과 하측에는 각각 제 1 너트(234)와 제 2 너트(235)가 연결될 수 있다. 제 1 너트(234)는 피스톤(231)의 상하 방향 이동에 따라 스토퍼홈(215)의 내측으로 인입될 수 있다. 제 1 너트(234)의 인입 시 제 1 너트(234)의 상단면이 스토퍼홈(215)의 내측면에 간섭됨으로써 피스톤(231) 및 제 1 결합체(260)의 상방 이동이 제한될 수 있다. 제 1 너트(234)와 함께 연결부(233)의 상측 단차부가 본체(210)의 저면에 간섭되는 것으로도 피스톤(231) 및 제 1 결합체(260)의 상방 이동이 제한될 수도 있다.
제 2 너트(234)는 제 1 결합체(260)를 관통하여 연장된 연결부(233)의 하단부에 나사 결합될 수 있다. 제 1 결합체(260)에는 공간적인 활용도를 높이기 위해 제 2 너트(234)를 내측으로 수용하는 제 2 너트 수용홈(261a)이 형성될 수 있다. 연결부(233)가 제 1 결합체(260)에 나사 결합되고 제 2 너트(234)에 의해 고정됨으로써 연결부(233)와 제 1 결합체(260)는 서로 견고하게 고정될 수 있다.
본 실시예에서는 실린더(230)의 피스톤(231)과 제 1 결합체(260)의 연결을 상술한 연결부(23) 및 제 1, 2 너트(234, 235)를 예로 들어 설명하였으나 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 제 1 결합체(260)는 공지의 결합 장치 및 방법에 의해 피스톤(231)에 결합되어 피스톤(231)과 함께 이동될 수 있으면 충분하다.
본체(210)의 저부에는 제 2 결합체(270)의 이동을 안내하는 가이드부(250)가 설치된다. 가이드부(250)는 피스톤(231)의 이동 방향과 동일한 방향, 즉 상하 방향으로 연장되는 기둥부(251)와, 기둥부(251)의 단부에 형성되는 경사부(252)를 포함할 수 있다.
기둥부(251)는 원기둥 형태로 형성될 수 있으나, 후술할 제 1 롤러(273)의 직진 이동을 안내할 수 있는 형태면 임의의 형태를 가질 수 있다. 기둥부(251)는 본체(210)의 바닥면에 나사 결합을 통해 삽입 고정될 수 있으며, 제 1 결합체(260)를 관통하여 설치된다. 즉, 제 1 결합체(260)에는 기둥부(251)가 삽입될 수 있는 가이드부 관통홀(269)이 형성되고, 기둥부(251)는 가이드부 관통홀(269)을 통과해 본체(210)의 저부에 고정될 수 있다. 이때, 기둥부(251)는 제 1 결합체(260)가 상하 방향으로 이동할 때 제 1 결합체(260)에 간섭되지 않고, 피스톤(231)의 변위량을 고려하여 후술할 제 1 롤러(273)가 경사부(252)에 의해 안내될 수 있도록 적절한 길이를 가질 수 있다.
기둥부(251)의 단부에 형성된 경사부(252)는 하측으로 갈수록 단면적이 점점 더 커지는 형태로 형성되는 원뿔기둥 형태로 제공될 수 있다. 경사부(252)는 후술할 제 1 롤러(273)가 기둥부(251)에 접하고 있을 때보다 Y축 방향으로 더 후퇴(도면에서 좌측으로 이동)한 위치를 유지할 수 있는 형태면 임의의 형태로 제공될 수 있으며, 원뿔기둥 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 경사부(252)는 원뿔형태이거나 경사판으로 제공될 수도 있다. 경사부(252)는 제 1 롤러(273)가 원활하게 이동될 수 있도록 소정의 기울기로 형성될 수 있으며, 일 예로 기둥부(251)를 기준으로 20도 보다 작은 각도록 벌어지는 형태로 형성될 수 있다.
제 1 결합체(260)는 제 1 지지샤프트(220) 및 제 2 지지샤프트(240)에 결합되어 지지되는 바디(261), 바디(261)의 내측에 형성되며 제 2 결합체(270)가 수용되는 제 2 결합체 수용부(264), 제 2 결합체 수용부(264)의 측면(267)에 형성되어 제 2 결합체(270)를 지지하고 제 2 결합체(270)의 이동을 안내하는 레일(268), 바디(261)의 하부에 제공되는 탄성부재 수용부(263), 탄성부재 수용부(263)에 삽입되어 제 2 결합체(270)에 복원력을 제공하는 탄성부재(265)를 포함할 수 있다.
바디(261)는 Y축 방향으로 길게 연장되는 형태로 형성되며, 상술한 제 2 너트 수용홈(261a)과 가이드부 관통홀(269)을 포함할 수 있다. 바디(261)에는 제 3 픽커(P3)와 제 4 픽커(P4)가 설치된다. 이때, 제 3 픽커(P3)는 제 2 지지샤프트(240)에 연결되는 형태로 제공될 수 있다.
또한, 바디(261)에는 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2)의 상단부(C1, C2)가 삽입되는 픽커 슬롯(262)이 형성된다. 픽커 슬롯(262)은 제 1, 2 픽커(P1, P2)의 상단부(C1, C2)가 삽입되어 이동될 수 있는 경로를 제공하며, 상하 방향으로 관통된 홀 형태로 제공될 수 있다. 제 1, 2 픽커(P1, P2)는 픽커 슬롯(262)을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있으며, 픽커 슬롯(262)은 제 1, 2 픽커(P1, P2)의 이동 변위에 대응될 수 있는 길이를 갖는다. 본 실시예에서는 픽커별로 픽커 슬롯(262)이 제공되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며 하나의 픽커 슬롯에 2개의 픽커가 삽입될 수도 있다.
픽커(P1, P2, P3, P4)는 외부의 동력원(미도시)과 연동되어 공기를 흡입, 배출함으로써 반도체소자를 파지하거나 놓는 기능을 하며, 상단부(C1, C2)는 동력원과 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 결합체(260)에 2개의 픽커(P3, P4)가 설치되고, 제 2 결합체(270)에 2개의 픽커(P1, P2)가 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 전체 픽커의 개수 및 각 결합체에 배치되는 픽커의 개수는 다양하게 변형 실시될 수 있으며, 본 발명의 사상을 제한하지 않는다.
제 2 결합체 수용부(264)는 바디(261)의 하측에 제 2 결합체(270)가 수용될 수 있는 공간을 마련하며, 제 2 결합체(270)의 측면과 후면(도면의 좌측면)을 둘러싸는 형태로 제공된다. 제 2 결합체(270)는 제 2 결합체 수용부(264)에 수용되어 Y축 방향으로 직선 이동될 수 있다.
제 2 결합체 수용부(264)의 측면(267)은 Y축 방향으로 길게 연장되는 형태를 가지며, 내측면에 제 2 결합체(270)를 지지하기 위한 레일(268)이 형성된다. 레일(268)은 Y축 방향으로 길게 연장 형성되고, 제 2 결합체(270)에 제공된 제 2 롤러(275)와 연동될 수 있도록 제공된다. 제 2 결합체(270)는 제 2 롤러(275)가 레일(268)에 안착되어 구름 운동을 함으로써 Y축 방향으로 원활하게 이동될 수 있다.
또한, 제 2 결합체 수용부(264)에는 제 2 결합체(270)의 후면을 지지하기 위한 탄성부재(265)가 수용되는 탄성부재 수용부(263)가 제공된다. 일 예로 스프링으로 제공될 수 있는 탄성부재(265)는 탄성부재 수용부(263)에 수용되어 제 2 결합체(270)의 후면을 지지하며, 제 2 결합체(270)의 Y축 방향 이동 시 복원력을 제 2 결합체(270)에 가할 수 있다.
제 2 결합체(270)는 제 2 결합체 수용부(264)에 수용되며 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2)가 설치되는 바디(271), 바디(271)로부터 가이드부(250)를 향해 연장되는 돌출부(272), 돌출부(272)의 단부에 형성되는 제 1 롤러(273), 바디(271)의 측면에 제공되어 레일(268)을 따라 이동 가능한 제 2 롤러(275)를 포함할 수 있다.
바디(271)는 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있으며, 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2)가 소정 간격으로 설치된다. 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2)의 상단부(C1, C2)는 바디(271)의 상부로 연장되어 상술한 픽커 슬롯(262)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 바디(271)의 내측에는 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2)의 원활한 배치를 위해 공기가 흐를 수 있는 유로가 형성될 수도 있으며, 이에 의해 픽커의 상단부와 하단부의 Y축 방향 위치가 다르게 배치될 수도 있다.
또한, 바디(271)의 후면은 탄성부재(265)에 의해 지지되어 복원력을 받는다. 이에 의해, 바디(271)가 Y축 방향으로 후퇴 시 복원력에 의해 원위치로 복귀할 수 있다.
돌출부(272)는 바디(271)로부터 연장되는 형태로 제공되나 생략될 수 있는 구성이다. 돌출부(272)가 생략될 경우에는 바디(271)의 단부에 직접 제 1 롤러(273)가 설치될 수 있다.
제 1 롤러(273)는 가이드부(250)의 기둥부(251) 및 경사부(252)에 밀착되어 구름 운동한다. 제 2 결합체(270)는 제 1 롤러(273)가 가이드부(250)를 따라 하방으로 이동할 때 제 1 롤러(273)가 경사부(252)에 의해 밀려남에 따라 Y축 방향으로 후퇴하고, 제 1 롤러(273)가 가이드부(250)를 따라 상방으로 이동할 때 탄성부재(265)의 복원력에 의해 제 1 롤러(273)가 기둥부(251)에 밀착됨에 따라 Y축 방향으로 전진할 수 있다.
제 2 롤러(275)는 바디(271)의 측면에 배치되며, 레일(268)에 의해 지지된다. 제 2 롤러(275)가 레일(268)에 지지됨으로써 제 2 결합체(270)는 제 1 결합체(260)의 상하 이동 시 제 1 결합체(260)와 함께 상하 방향으로 이동될 수 있다. 제 2 결합체(270)의 원활한 지지를 위해, 레일(268)과 제 2 롤러(275)는 양 측에 모두 제공될 수 있으며, 레일(268)은 X축 방향으로 함몰된 홈부를 갖고, 제 2 롤러(275)는 홈부에 끼워지는 구조로 제공될 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 픽커모듈(200)의 동작에 대해 설명하겠다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 작동 상태를 보여주는 측면도이다. 구체적으로 도 7은 제 1 결합체(260)가 상승되어 제 2 결합체(270)가 전진된 상태를 보여주고, 도 8은 제 1 결합체(260)가 하강되어 제 2 결합체(270)가 후진된 상태를 보여주는 도면이다. 도 7의 상태에서 픽커들 사이의 간격은 a, a, a이고, 도 8의 상태에서 픽커들 사이의 간격은 a, b(b>a), a인 것을 예로 들어 설명하겠다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 실린더(230)가 피스톤(231)을 상승시켰을 때 제 1 결합체(260)는 상방으로 이동된다. 이때, 제 1 결합체(260)의 상방 이동변위는 제 1 너트(234) 및 연결부(233)의 간섭에 의해 제한될 수 있다. 이 상태에서 제 1 지지샤프트(220) 및 제 2 지지샤프트(240)가 끼워진 스프링(221, 243)은 압축될 수 있다. 제 1 결합체(260)가 상방 이동된 상태에서, 제 2 결합체(270)의 제 1 롤러(273)는 가이드부(250)의 기둥부(251)에 접촉된 상태이다.
이때, 픽커들(P1, P2, P3, P4) 사이의 거리는 모두 a로 동일하게 셋팅될 수 있다. 여기서, 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2) 사이의 거리, 제 3 픽커(P3)와 제 4 픽커(P4) 사이의 거리는 각각의 픽커들이 제 2 결합체(270) 및 제 1 결합체(260)에 고정되어 있으므로 불변 거리에 해당하며, 제 2 픽커(P2)와 제 3 픽커(P3) 사이의 거리는 조절 가능하다.
실린더(230)가 피스톤(231)을 하강시키면, 제 1 결합체(260)는 제 1 지지샤프트(220) 및 제 2 지지샤프트(240)와 함께 하방으로 이동될 수 있다. 이때, 제 1 결합체(260)의 하방 이동은 스프링(221, 243)의 탄성력에 의해 더욱 원활하게 이뤄질 수 있다. 이때, 제 1 결합체(260)의 하방 이동변위는 상부 스토퍼(217)에 의해 제한될 수 있다.
제 1 결합체(260)가 이동되면 제 2 롤러(275)에 의해 제 1 결합체(260)에 구속되어 있는 제 2 결합체(270)도 함께 하방으로 이동된다. 이때, 제 2 결합체(270)의 제 1 롤러(273)는 가이드부(250)의 기둥부(251) 및 경사부(252)를 따라 이동된다. 경사부(252)는 기둥부(251)보다 넓어지는 형태로 형성되어 있으므로, 제 1 롤러(273)는 후방으로 밀려나게 되고, 이에 의해 제 2 결합체(270)도 후방으로 밀려나게 된다. 이에 의해, 제 2 결합체(270)에 고정되어 있는 제 1 픽커(P1)와 제 2 픽커(P2)도 함께 후방으로 밀려나게 되고, 제 2 픽커(P2)와 제 3 픽커(P3) 사이의 거리는 a에서 b로 변경된다. b와 a의 차이는 실질적으로 기둥부(251)와 경사부(252)의 반경의 차이에 대응되는 것은 자명하다.
한편, 제 2 결합체(270)가 하방 이동되면서 후방으로 밀리게 되면, 탄성부재(265)는 압축된다. 이후, 실린더(230)가 피스톤(231)을 상승시키면, 제 1 결합체(260) 및 제 2 결합체(270)는 상승되는데, 탄성부재(265)가 제 2 결합체(270)에 복원력을 가하므로, 제 1 롤러(273)는 경사부(252)보다 직경이 작은 기둥부(251)로 진행하면서 기둥부(251)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치는 위와 같은 방법으로 제 2 픽커(P2)와 제 3 픽커(P3) 사이의 거리, 즉, Y축 방향의 거리를 조절하며, 반도체소자를 테스트트레이 및 소팅테이블 사이에서 운반할 수 있다.
본 실시예에서는 픽앤플레이스장치가 소팅용 픽앤플레이스장치로 사용되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치는 하나의 픽커모듈에 설치된 픽커들 사이의 거리 조절이 필요한 임의의 환경에서 사용될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치에 의하면, 픽커모듈(200)의 내부에 픽커들 사이의 Y축 방향 간격을 조절할 수 있는 실린더(230)를 제공함으로써 전체적인 픽앤플레이스장치의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 실린더(230)를 내부에 설치하고 외부로 노출되는 구성을 최소화함으로써 외적인 구조를 간단하게 함과 동시에, 주변 공간활용도를 높일 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 픽앤플레이스장치의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
200 : 픽커모듈 210 : 본체
220 : 제 1 지지샤프트 230 : 실린더
240 : 제 2 지지샤프트 250 : 가이드부
260 : 제 1 결합체 270 : 제 2 결합체
P1, P2, P3, P4 : 픽커

Claims (7)

  1. 반도체소자를 제 1 위치에서 파지하여 제 2 위치로 이송시켜 파지 해제하는 다수 개의 픽커모듈을 X축 방향으로 나란히 구비하는 테스트핸들러용 픽앤플레이스장치에 있어서,
    상기 픽커모듈은,
    상하 방향으로 피스톤을 이동시킬 수 있는 실린더가 내부에 설치되는 본체;
    상기 피스톤에 연결되며, 적어도 하나 이상의 픽커가 설치되고, 상기 피스톤과 함께 상하 방향으로 이동되는 제 1 결합체;
    상기 제 1 결합체에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 적어도 하나 이상의 픽커가 설치되고, 상기 제 1 결합체와 함께 상하 방향으로 이동되는 제 2 결합체; 및
    상기 본체의 저부에 연결되는 기둥부와, 상기 제 2 결합체의 하방 이동에 따라 상기 제 2 결합체가 Y축 방향으로 밀려 이동되도록 상기 기둥부의 단부에 제공되는 경사부를 구비하는 가이드부를 포함하는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합체에는 2개의 픽커가 설치되고, 상기 제 2 결합체에는 2개의 픽커가 설치되며,
    상기 제 1 결합체에 설치된 상기 픽커들 사이의 거리와, 상기 제 2 결합체에 설치된 상기 픽커들 사이의 거리는 동일하게 배치되는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체에는 상기 제 1 결합체와 함께 상하 방향으로 이동 가능한 지지샤프트가 하나 이상 설치되고,
    상기 지지샤프트 중 어느 하나는 상기 제 1 결합체에 설치된 상기 픽커 중 어느 하나에 연결되는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기둥부는 상기 제 1 결합체를 통과하여 하방으로 연장되고,
    상기 경사부는 상기 제 1 결합체의 하방에 배치되는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 결합체는 상기 제 1 결합체의 저부에 수용되고,
    상기 제 2 결합체의 측면에는 상기 제 1 결합체에 Y축 방향으로 연장 형성된 레일을 따라 이동할 수 있는 롤러가 제공되는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사부는 상기 기둥부보다 단면적이 더 넓어지는 형태로 형성되고,
    상기 제 2 결합체의 단부에는 상기 가이드부를 따라 구름 이동하는 롤러가 제공되는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합체에는 상기 제 2 결합체가 상기 경사부에 의해 밀렸을 때, 상기 제 2 결합체에 복원력을 가하는 탄성부재가 마련되는
    테스트핸들러용 픽앤플레이스장치.
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