KR101983539B1 - 픽 앤 플레이스 장치에서의 무선 신호 전송 - Google Patents

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Abstract

픽 앤 플레이스 장치는 로터리 터릿, 및 픽 앤 플레이스 작업 동안 전자 디바이스들을 픽업하고 배치하기 위하여 로터리 터릿에 배열된 복수의 픽업 아암을 가진다. 전송 고정자와 전송 회전자는 전송 회전자가 전송 고정자에 대하여 회전 가능하도록 전송 고정자와 전송 회전자 사이의 공기 갭과 함께 로터리 터릿에 장착된다. 픽 앤 플레이스 작업 동안 적어도 하나의 픽업 아암을 작동시키기 위한 적어도 하나의 모터는 전송 회전자에 작동 가능하게 결합된다. 전송 고정자와 전송 회전자는 적어도 하나의 픽업 아암을 작동시키도록 적어도 하나의 모터를 구동하기 위하여 공기 갭을 가로질러 데이터 신호를 무선으로 전송하도록 구성된다.

Description

픽 앤 플레이스 장치에서의 무선 신호 전송{WIRELESS SIGNAL TRANSMISSION IN A PICK-AND-PLACE APPARATUS}
본 발명은 전자 디바이스를 픽업하고 배치하기 위한 픽 앤 플레이스 장치에 관한 것이며, 특히, 픽 앤 플레이스 장치에서 전기 신호 및/또는 전력의 전송과 같은 무선 통신에 관한 것이다.
비용 절감 및 감소된 형태 인자(form factor)를 목표로 하는 발광 다이오드(LED) 패키지 개발의 급속한 진화에서, 패키지의 저부에서 노출된 PN 접합 및 5면 실리콘 인광체 코팅을 통한 발광을 구비한 플립 칩 본드 LED 다이인 칩스케일 패키지(chipscale package, "CSP")의 개발은 점점 대중화되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 특허문헌 1: 미국특허 제9,618,573 B호
전형적인 LED 디바이스 핸들러들은 웨이퍼 프레임으로부터 LED 유닛들을 픽업하고, 점검하고 정렬하고, 그런 다음 이러한 LED 유닛들을 캐리어 테이프 상에 배치할 필요가 있다. 이러한 공정 동안, 잠재적으로 그 광학 특성에 영향을 미칠 수 있는 실리콘 인광체의 변형을 유발하는 LED 유닛 상의 기계적인 압력을 피하는 것이 필요하다. 또한, 배향 동안 정렬 모듈 상에 LED 모듈의 배치를 피하는 것이 필요하며, 이러한 것은 LED 유닛의 저부면을 긁어 노출된 PN 접합을 손상시킬 위험이 있다. 그러므로, 독립적인 회전 능력을 가지는 각각의 픽업 아암(pick arm)을 구비한 터릿상의 다수의 픽업 아암은 관련 없는 기계적 접촉없이 LED 유닛들의 각도 정렬을 교정하는데 유익하다.
기존의 디자인은 LED 유닛들의 손상을 피하도록 다른 접근 방식을 채택한다. 하나의 접근 방식은 물리적 전도성 접점을 통해 다중 모터 채널들을 제어하기 위하여 전기 신호 및 전력을 전송하도록 슬립 링 모듈(slip ring module)을 사용하는 것이다. 그러나, 작업 동안 마찰로 인한 슬립 링 모듈의 단축된 수명의 악영향이 있으며, 슬립 링 모듈은 또한 교체하는 것이 어렵다. 다른 접근 방식은 LED 유닛을 배향시키도록 모터와 기어의 결합 및 결합 해제를 사용한다. 픽업 아암에 홀딩된 LED 유닛의 x, y 및 θ 위치 이동을 점검하도록 광학 검사 후에, 터릿 아암(turret arm)은 LED 유닛의 θ 위치를 교정하기 위하여 픽업 아암을 결합하는 기어와 모터를 가지는 다음 스테이션으로 인덱싱할 것이다. 그러나, 이러한 접근 방식은 기계의 처리량을 심각하게 저하시킬 수 있다.
종래 기술의 접근 방식의 상기된 결점을 피하는 것을 돕는 무선 전송 시스템을 도입하는 것이 유익할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 통신을 엔드 이펙터(end-effector)에 무선으로 전송하는데 적합한 픽 앤 플레이스 시스템을 위한 무선 전송 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
따라서, 본 발명은, 로터리 터릿, 및 픽업 앤 플레이스 작업 동안 전자 디바이스들을 픽업하고 배치하기 위해 상기 로터리 터릿 상에 배열된 복수의 픽업 아암; 상기 로터리 터릿에 장착된 전송 고정자(transmission stator) 및 전송 회전자(transmission rotor), 및 상기 전송 회전자가 상기 전송 고정자에 대해 회전 가능하도록 상기 전송 고정자와 상기 전송 회전자 사이에 있는 공기 갭; 및 상기 픽 앤 플레이스 작업 동안 적어도 하나의 픽업 아암을 작동시키기 위한 적어도 하나의 모터로서, 상기 적어도 하나의 모터 및 상기 적어도 하나의 픽업 아암은 상기 전송 회전자에 작동 가능하게 결합되는, 상기 적어도 하나의 모터를 포함하며; 상기 전송 고정자 및 상기 전송 회전자는 상기 적어도 하나의 픽업 아암을 작동시키도록 상기 적어도 하나의 모터를 구동하기 위하여 상기 공기 갭을 가로질러 데이터 신호를 무선으로 전송하도록 구성되는, 픽 앤 플레이스 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 특정 바람직한 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는 것이 편리할 것이다. 도면 및 관련된 설명의 특수성은 청구항들에 의해 한정된 본 발명의 광범위한 식별의 보편성을 대체하는 것으로 이해되어서는 안된다.
본 발명에 따른 픽 앤 플레이스 장치의 일례가 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 터릿 모터 조립체의 사시도;
도 2는 도 1의 로터리 터릿 모터 조립체의 측단면도;
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 로터리 터릿 모터 조립체에 포함된 픽업 아암 조립체의 측면도 및 사시도;
도 4는 무선 전송 시스템을 포함하는 로터리 터릿 모터 조립체의 주요 부분들을 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 전송 모듈(wireless transmission module)의 측면도;
도 6은 무선 전송 모듈의 주요 부분들을 강조한 기능도;
도 7은 무선 전송 모듈의 고정자측의 사시도;
도 8은 무선 전송 모듈의 회전자측의 사시도;
도 9는 무선 전송 모듈의 각각의 전력 및 신호 전송부를 예시하는 기능 블록도;
도 10은 무선 전송 모듈에 포함된 인쇄 회로 기판의 기능을 나타내는 기능 블록도; 및
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예와 함께 사용할 수 있는 정합 회로(matching circuit)를 예시하는 회로도.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 터릿 모터 조립체(10)의 형태를 하는 픽 앤 플레이스의 사시도이다. 로터리 터릿 모터 조립체(10)는 일반적으로 로터리 터릿, 및 로터리 터릿 상에 배열된 복수의 픽업 아암(14)을 일방향 회전 운동으로 구동하는 로터리 모터(12)를 포함한다. 픽업 아암(14)들은 픽 앤 플레이스 작업 동안 전자 디바이스들을 픽업하여 배치하도록 동작한다. 예시된 실시예에서, 6개의 로터리 픽업 아암(14)이 도시되어 있다.
스테퍼 모터(16)의 형태를 할 수 있는 모터와 픽업 아암 콜릿(pick arm collet)(18)은 각각의 픽업 아암(14) 상에 장착된다. 픽업 아암 콜릿(18)은 픽업 아암(14)의 원위 단부에 위치되고, 전자 디바이스를 홀딩하여 픽업 아암 콜릿(18)의 회전 경로를 따라서 위치된 다양한 처리 스테이션들에 위치시키는데 적합하다. 각각의 스테퍼 모터(16)는 대응하는 픽업 아암(14)을 작동시키도록 동작한다. 특히, 각각의 스테퍼 모터(16)는 홀딩하고 있는 전자 디바이스들의 배향을 조정하도록 픽업 아암(14) 상에서 픽업 아암 콜릿(18)을 회전시킨다.
무선 전송 모듈(20)은 로터리 터릿의 로터리 모터(12)의 상부에 장착되며, 전기 및 데이터 신호를 스테퍼 모터(16)에 무선으로 전송하도록 구성된다. 전기 및 데이터 신호의 무선 전송은 원하지 않는 얽힘(entanglement)과 같은 물리적인 케이블 및 와이어의 사용으로 직면하는 제한들이 없이 단일 방향으로 로터리 픽업 아암(14)들이 회전하는 것을 가능하게 한다.
도 2는 도 1의 터릿 모터 조립체(10)의 측단면도이다. 특히, 터릿 모터 조립체(10)의 신호 전송 경로가 도시되어 있다. 무선 전송 모듈(20)은 전송 고정자(22), 및 전송 고정자(22)에 대해 회전 가능하도록 구성된 전송 회전자(24)를 포함한다. 스테퍼 모터(16)들 및 로터리 픽업 아암(14)들은 전송 회전자(24)와 함께 회전할 수 있도록 전송 회전자(24)에 작동 가능하게 결합된다. 동력 및 데이터 신호는 먼저 전송 고정자(22)에 입력되고, 전송 회전자(24)에 의해 무선으로 수신된다. 차례로, 전송 회전자(24)는 스테퍼 모터(16)를 구동하기 위하여 스테퍼 모터(16)에 상기 전력 및 데이터 신호를 전송하는 전송 케이블(26)들에 의해 각각의 스테퍼 모터(16)에 전기적으로 연결된다. 스테퍼 모터(16)를 구동하는 것에 의해, 각각의 픽업 아암(14)의 단부에 있는 픽업 아암 콜릿(18)들은 픽업 아암 콜릿(18)들에 의해 홀딩된 전자 디바이스들의 배향을 조정하기 위해 회전하도록 작동될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 터릿 모터 조립체(10)에 포함된 픽업 아암 조립체의 측면도 및 사시도이다. 스테퍼 모터 풀리(28)는 스테퍼 모터(16)에 부착되고, 콜릿 풀리(30)는 픽업 아암 콜릿(18)에 부착된다. 타이밍 벨트(32)는 스테퍼 모터 풀리(28)와 콜릿 풀리(30)를 작동 가능하게 연결한다. 스테퍼 모터 풀리(28)는 스테퍼 모터(16)와 함께 회전할 때 타이밍 벨트(32)를 구동하여, 콜릿 풀리(30)를 회전 구동하고, 이에 의해 픽업 아암 콜릿(18)을 회전시킨다.
도 4는 무선 전송 시스템을 포함하는 터릿 모터 조립체(10)의 주요 부분들을 도시한다. 무선 전송 모듈(20)은 전력 변환기(34)의 형태를 하는 전원 공급 장치 및 외부 공급원(도시되지 않음)으로부터 전력 및 신호 입력을 각각 수신하는 데이터 입력/출력 모듈(36)을 가진다. 이러한 전력 및 신호 입력은 먼저 전송 고정자(22)에 의해 수신되고, 그런 다음 전송 회전자(24)에 무선으로 전송된다. 전송 회전자(24) 내에 위치된 스테퍼 드라이버 및 컨트롤러(42)는 복수의 스테퍼 모터(16)를 구동하고 제어하는데 기여한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 전송 모듈(20)의 측면도이다. 전송 고정자(22)는 고정자측 변압기(46)를 포함하고, 전송 회전자(24)는 회전자측 변압기(48)를 포함하며, 각각의 변압기(46, 48)는 전송 고정자(22)와 전송 회전자(24) 사이의 공기 갭(52)을 통해 전력을 전송하도록 구성된다. 공기 커패시터(50)들의 형태를 할 수 있는 커패시터들은 또한 공기 갭(52)을 가로질러 데이터를 무선으로 전송하기 위하여 또한 전송 고정자(22) 및 전송 회전자(24) 모두에 각각 위치된다.
상기된 무선 전력 및 신호 통신을 위한 핵심 요소는 변압기(46, 48)들과 공기 커패시터(50)를 각각 포함하는 2개의 주요 부분을 가진다. 각각의 변압기(46, 48)는 최대 50W의 전력 전송 용량을 가질 수 있도록 구성된다.
공기 커패시터(50)들은 전기 신호 통신을 위해 사용된다. 차동 용량성 커플링은 진행 및 복귀 경로(go-and-return path)를 형성하도록 사용된다. 2쌍의 차동 용량성 커플링 경로는 전이중 통신(full-duplex communications)에 사용된다. 저 임피던스 차동 입력 수신기는 공통 모드 노이즈 제거(common mode noise rejection) 및 신호 무결성 향상을 위해 사용된다. 용량성 커플링 경로는 또한 전송 고정자(22)와 전송 회전자(24) 사이의 절연 배리어로서 작용하며, 주변 공통 모드 노이즈(모터 노이즈와 같은)로부터의 신호 절연을 더욱 개선한다.
고정자측과 회전자측 사이의 공기 갭(52)은 약 0.65mm의 이격 거리로 설계되어서, 폐루프 전자기 커플링 경로가 보장될 수 있다. 또한, 전기 에너지가 최대 48V의 작동 전압으로 회전자 코어에 성공적으로 결합될 수 있는 것이 보장된다.
도 6은 무선 전송 모듈(20)의 주요 부분을 강조한 기능도이다. 전력은 전력 변환기(34)에 입력되고, 그런 다음 전브리지(full bridge) 인버터(56)에 입력된다. 정합 회로(58)는 고정자측 변압기(46)에 포함된 원형 페라이트 포트 코어 변압기(circular ferrite pot core transformer)(60)에 전력을 전하는데 적합하고, 정합 회로(58)는 전력 전달의 효율을 최대화하도록 구성된다.
각각의 변압기(46, 48)는 원형 페라이트 포트 코어 변압기(60, 80)에 의해 형성된다. 코일 권선 방법은 리츠 와이어 권선(Litz wire winding)들을 사용하여, 근접 효과로 인한 교류("AC") 저항을 최소화하고, 낮은 주파수에서의 그 작동으로 인해 낮은 AC 저항을 또한 허용하는 낮은 작동 공진 주파수를 위해 누설 인덕턴스를 최대화하도록 최적화된다. 공진 모드는 전력 전달 효율을 향상시키도록 추가 커패시터와 함께 사용되며, 낮은 EMI 노이즈를 또한 생성한다. 더욱이, 2개의 코어 사이의 동심도는 무선 전송 시스템의 에너지 전달 효율을 최대화하기 위하여 ± 0.5mm 이내로 제어되는 것이 바람직하다.
별도로, 데이터 입력/출력 모듈(36)은 차동 전송기(62)뿐만 아니라 전브리지 인버터(56)의 형태를 하는 신호 전송기에 명령 신호를 제공하는 마이크로프로세서(54)에 연결된다. 차동 전송기(62)를 통해 데이터 신호를 전송하는 것 외에, 마이크로프로세서(54)는 또한 차동 수신기(64)로부터 데이터 피드백 신호를 수신한다. 공기 갭(52)을 통해 데이터 신호를 무선으로 전송하기 위해 공기 커패시터(50)에 포함된 일련의 무선 링크(66, 68)들이 존재한다. 무선 링크(66, 68)들은 차동 전송기(62) 및 차동 수신기(64)에 결합된다. 이에 대응하여, 고정자측 페라이트 포트 코어 변압기(60)에 배치된 1차 와이어 권선 및 회전자측 페라이트 포트 코어 변압기(80)에 배치된 2차 와이어 권선을 포함하는 리츠 와이어 권선(78)들은 페라이트 포트 코어 변압기(60, 80)를 통하여 생성된 자속선의 결과로서 공기 갭(52)을 통해 발전을 유발하는 전자기 상호 작용을 생성하도록 협력한다.
전송 회전자(24) 상에서, 차동 수신기(70)의 형태를 하는 신호 수신기들 및 차동 전송기(72)의 형태를 하는 신호 전송기들은 차동 전송기(62) 및 차동 수신기(64)로부터 각각 데이터 신호를 수신하고 이것들에 전송하도록 구성된다. 이러한 데이터 신호들은 전송 고정자(22)에 있는 마이크로프로세서(54)에 의해 피드백 신호로서 사용될 수 있는 별도의 데이터 입력/출력(76)을 생성하는 또 다른 마이크로 프로세서(74)로 전송된다. 무선으로 수신/전송되는 다른 데이터는 위치 엔코더와 같은 것들을 요구하는 터릿 모터 조립체(10) 상에 장착된 다른 전자 부품들을 위해 사용될 수 있다.
전송 회전자(24)의 페라이트 포트 코어 변압기(80)에서, 전류는 리츠 와이어 권선(78)들을 통해 생성된다. 전류는 정합 회로(81)뿐만 아니라, 모터 드라이버(84)에 연결된 전브리지 정류기(82)에 공급된다. 모터 드라이버(84)는 차동 수신기(70)로부터 수신된 데이터 입력 신호에 따라서 복수의 스테퍼 모터(16)를 구동 및 제어하도록 동작한다. 스테퍼 모터(16)를 위해 사용되지 않는 과잉 전력 출력(86)은 검사 카메라들(도시하지 않음)과 같은, 이러한 것을 요구하는 터릿 모터 조립체(10) 상에 장착된 다른 전기 부품들을 위해 사용된다.
도 7은 무선 전송 모듈(20)의 고정자측에 위치된 전송 고정자(22)만의 사시도이다. 이러한 도면은 고정자측 변압기(46)와 공기 커패시터(50)가 전력 및 데이터 신호들을 각각 전송하기 위하여 전송 고정자(22) 상에 동심으로 배열된 것을 도시한다. 공기 커패시터(50)는 전이중 통신을 위해 서로 이격된 금속 링들의 형태를 하는 2쌍의 차동 용량성 커플링 경로를 포함하며, 그러므로 공통 모드 노이즈 내성(noise immunity)을 향상시킨다.
도 8은 무선 전송 모듈(20)의 회전자측에 위치하는 전송 회전자(24)만의 사시도이다. 이 도면은 유사하게 회전자측 변압기(48) 및 공기 커패시터(50)들이 전력 및 데이터 신호들을 각각 수신하기 위해 전송 회전자(24) 상에 동심으로 배열되는 것을 도시한다. 전송 회전자(24) 상의 공기 커패시터(50)의 2쌍의 차동 용량 커플링 경로들은 전송 고정자(22) 상에 배열된 것들을 반영한다.
도 9는 무선 전송 모듈(20)의 각각의 전력 및 신호 전송 부분들을 도시하는 기능 블록도이다. 이 도면에서, 전송 고정자(22) 및 전송 회전자(24)는 각각의 변속 부분들을 도시하기 위해 선행 도면들에 대하여 시계 방향으로 회전되었다. 전력에 관하여, 전력 입력은 전력 변환기(34)에 의해 전브리지 인버터(56) 및 정합 회로(58)로 전해진다. 고정자측 포트 코어 변압기(60) 및 회전자측 포트 코어 변압기(80)는 공기 갭(52)에 의해 분리된다. 각각의 포트 코어 변압기(60, 80)에 설치된 리츠 와이어 권선(78)들은 회전자측 포트 코어 변압기(80)에서 전력이 발생되는 것을 가능하게 하고, 그런 다음 정합 회로(81) 및 전송 회전자(24) 상의 전브리지 정류기(82)로 전송된다. 전력 출력(86)은 스테퍼 모터(16) 및 전기적으로 구동될 필요가 있는 다른 전기 부품들을 구동하도록 전송 케이블(26)을 통해 전도된다.
데이터 신호들에 대하여, 데이터 입력/출력 모듈(36)은 데이터 명령을 차동 전송기(62)에 전송하고 차동 수신기(64)로부터 데이터를 수신하는 마이크로프로세서(54)에 연결된다. 차동 전송기(62) 및 차동 수신기(64)는 공기 갭(52)을 통해 무선으로 신호를 전송하기 위해 공기 커패시터(50)에 포함된 무선 링크들에 결합된다. 전송 회전자(24) 상의 차동 수신기(70) 및 차동 전송기(72)는 차동 전송기(62)로부터 데이터를 수신하고, 전송 고정자(22)상의 차동 수신기(64)로 데이터를 전송한다.
마이크로프로세서(74)는 데이터를 처리하고, 스테퍼 모터(16)를 구동하는 명령을 모터 드라이버(84)에 전송하는 역할을 하며, 또한 전송 고정자(22)의 마이크로프로세서(54)에 의해 피드백으로서 사용될 수 있는 데이터 입력/출력(76)을 제공하도록 구성된다.
도 10은 무선 전송 모듈에 포함된 복수의 인쇄 회로 기판(88, 90, 92, 94, 96)의 기능을 나타내는 기능 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전력 변환기(34), 전브리지 인버터(56) 및 정합 회로(58)를 포함하는 제1 인쇄 회로 기판(88), 및 마이크로프로세서(54), 차동 전송기(62) 및 차동 수신기(64)를 포함하는 제2 인쇄 회로 기판(90)은 전송 고정자(22) 상에 장착된다.
차동 수신기(70) 및 차동 트랜스미터(72)를 포함하는 제3 인쇄 회로 기판(92), 및 마이크로프로세서(74) 및 모터 드라이버(84)를 포함하는 제4 인쇄 회로 기판(94)은 전송 회전자(24) 상에 장착된다. 아울러, 정합 회로(81) 및 전브리지 정류기(82)를 포함하는 제5 인쇄 회로 기판(96)은 전송 회전자(24) 상에 또한 장착된다. 적층형 구성으로의 복수의 인쇄 회로 기판(88, 90, 92, 94, 96)의 이러한 배열은 무선 전송 모듈(20)을 위하여 보다 콤팩트하고 정돈된 디자인을 용이하게 하는 한편, 복수의 동작 구성 요소들을 수용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예와 함께 사용할 수 있는 정합 회로를 예시하는 회로도이다. 정합 회로도는 고정자측 정합 회로(58) 및 회전자측 정합 회로(81)와, 이것들을 분리하는 공기 갭(52)과 함께 도시된다. 정합 변압기는 전브리지 인버터(56)에 의해 구동된다.
각각의 정합 회로(58, 81)는 각각의 리츠 와이어 권선(78)에 직렬로 연결된 커패시터(C1, C2)를 포함한다. 이러한 직렬-직렬 정합 토폴로지는 결합 효율을 개선하기 위해 선택된다. 리츠 와이어 권선(78)들의 각각의 세트는 누설 인덕턴스를 가지며, 1차측은 Lp이고 2차측은 Ls이다. 와이어 권선(78)들은 DC 및 AC 저항을 가지며, 1차측은 R1이고, 2차측은 R2이다.
리츠 와이어 권선(78)들에서 누설 인덕턴스(Lp, Ls)를 증가시키기 위하여, 리츠 와이어 권선들은 의도적으로 풀 턴(fullturn)들보다는 하프 턴(half-turn)들로 권취된다. 정합 변압기가 주파수(fres)에서 동작할 때, 누설 인덕턴스의 임피던스는 커패시터(C1, C2)의 임피던스에 의해 상쇄되어, LpC1 = LsC2가 된다. 즉, 전브리지 인버터(56)는 Lm의 자화 인덕턴스를 가지는 이상적인 변압기를 구동한다. 커플링 계수는 공기 갭(52)에 둔감하다. 공기 갭(52)이 전송 회전자(24) 상에서 출력 전압 변동을 유도할 수 있는, 조립체로부터의 진동 또는 오정렬에 기인하여 변할 때에도, 이러한 토폴로지는 회전자측 정합 회로(81)에 결합된 전브리지 정류기(82)에 의한 정류 후에 출력 전압 변동을 감소시키는 것을 돕는다.
변압기의 작동 주파수는 바람직하게 가청 노이즈 없이 낮은 전자기 방사선에서 전력 전송 효율을 향상시키도록 30-60 kHz 내로 설계된다.
그러므로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 터릿 모터 조립체(10)가, 다수의 픽업 아암 콜릿(18)을 독립적으로 제어하도록 스테퍼 모터(16)들 및 모터 드라이버(84)로, 그리고 이로부터 전력 및 전기 신호의 무선 전송을 생성하도록 관련 하드웨어를 구비한 변압기(46, 48) 및 공기 커패시터(50)를 이용한다는 것을 이해하여야 한다. LED 산업에서, 하류 공정을 위해 캐리어 테이프 상에 LED 유닛들을 배치하기 전에 LED 유닛들의 위치를 검사 및 교정하는 것이 중요하기 때문에, 전력 및 데이터 신호의 이러한 무선 전송은 다중 스테이션 병렬 처리 능력을 달성하도록 다수의 픽업 아암(14)을 가지는 로터리 터릿 모터 조립체(10)가 단일 방향 방식으로 회전하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 전송 디자인은 케이블 비틀림 또는 케이블 파손의 위험을 피하고 또한 무선 전송 모듈(20)의 유효 수명을 연장 시킨다는 것을 이해하여야 한다. LED 유닛들의 각도 조정은 터릿 인덱싱 동안 실시간으로 수행될 수 있어서, 최적의 기계 처리량과 캐리어 테이프에 대한 정밀한 배치가 달성될 수 있다.
본 명세서에 기술된 발명은 구체적으로 설명된 것 이외의 변형, 수정 및/또는 추가에 영향을 받기 쉬우며, 본 발명이 상기 설명의 취지 및 범위 내에 있는 이러한 모든 변형, 수정 및/또는 추가를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (17)

  1. 픽 앤 플레이스 장치로서,
    로터리 터릿, 및 픽 앤 플레이스 작업 동안 전자 디바이스들을 픽업하고 배치하기 위해 상기 로터리 터릿 상에 배열된 복수의 픽 아암;
    상기 로터리 터릿에 장착된 전송 고정자(transmission stator) 및 전송 회전자(transmission rotor), 및 상기 전송 회전자가 상기 전송 고정자에 대해 회전 가능하도록 상기 전송 고정자와 상기 전송 회전자 사이에 있는 공기 갭; 및
    상기 픽 앤 플레이스 작업 동안 적어도 하나의 픽 아암을 작동시키기 위한 적어도 하나의 모터로서, 상기 적어도 하나의 모터 및 상기 적어도 하나의 픽 아암은 상기 전송 회전자에 작동 가능하게 결합되는, 상기 적어도 하나의 모터를 포함하며;
    상기 전송 고정자 및 상기 전송 회전자는 상기 적어도 하나의 픽 아암을 작동시키도록 상기 적어도 하나의 모터를 구동하기 위하여 상기 공기 갭을 가로질러 데이터 신호들을 무선으로 전송하도록 구성되는, 픽 앤 플레이스 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모터는 스테퍼 모터를 포함하며, 상기 각각의 픽 아암은 단일 스테퍼 모터에 의해 작동되는, 픽 앤 플레이스 장치.
  3. 제1항에 있어서, 각각의 픽 아암에 장착되어 상기 전자 디바이스들을 홀딩하고 위치시키기 위한 픽 아암 콜릿을 추가로 포함하며, 상기 모터는, 상기 픽 아암 콜릿에 의해 홀딩되는 상기 전자 디바이스의 배향을 조정하기 위해, 상기 픽 아암에 대해 회전하게 상기 픽 아암 콜릿을 작동시키도록 동작하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 모터에 의한 상기 픽 아암 콜릿의 회전을 작동시키기 위하여 상기 모터와 상기 픽 아암 콜릿을 작동 가능하게 연결하는 타이밍 벨트를 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모터 및 상기 적어도 하나의 픽 아암은 상기 전송 회전자와 함께 회전하도록 구성되는, 픽 앤 플레이스 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전송 회전자와 상기 모터 사이에 상기 데이터 신호들을 전송하기 위하여 상기 적어도 하나의 모터와 상기 전송 회전자를 연결하는 전송 케이블을 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공기 갭을 가로질러 데이터를 무선으로 전송하기 위하여 상기 전송 회전자와 상기 전송 고정자에 각각 위치되는 공기 커패시터들을 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공기 커패시터들은 전이중(full-duplex) 통신을 위하여 서로로부터 이격된 금속 링들의 형태를 하는 2쌍의 차동 용량성 커플링 경로를 사용하여 결합되는, 픽 앤 플레이스 장치.
  9. 제7항에 있어서, 데이터 입력/출력 모듈, 및 상기 공기 커패시터들로 그리고 상기 공기 커패시터들로부터 명령 신호를 제공하고 수신하는, 상기 전송 고정자에 연결된 마이크로프로세서를 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 마이크로프로세서와 상기 공기 커패시터들 사이에 결합된 차동 수신기 및 차동 전송기를 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 전송 회전자에 연결되고, 상기 공기 커패시터들로 그리고 상기 공기 커패시터들로부터 명령 신호를 제공하고 수신하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서 및 상기 공기 커패시터들 사이에 결합된 차동 수신기 및 차동 전송기를 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는, 상기 모터를 구동하도록 상기 적어도 하나의 모터에 명령을 전송하고, 피드백으로서 사용되도록 상기 전송 고정자에 전송된 데이터 출력을 제공하도록 동작하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 공기 갭을 가로질러 상기 적어도 하나의 모터에 전력을 공급하기 위하여 상기 전송 고정자에 연결된 전원 공급 장치를 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전송 고정자는 고정자측 변압기를 추가로 포함하고 상기 전송 회전자는 회전자측 변압기를 추가로 포함하며, 상기 고정자측 변압기 및 상기 회전자측 변압기는 전자기 상호 작용을 통하여 상기 공기 갭을 가로질러 전력을 전송하도록 구성되는, 픽 앤 플레이스 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 고정자측 변압기 및 상기 회전자측 변압기 각각은 리츠 와이어 권선(Litz wire winding)들을 가지는 원형 페라이트 포트 코어 변압기를 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전송 고정자와 관련된 고정자측 정합 회로 및 상기 전송 회전자와 관련된 회전자측 정합 회로를 추가로 포함하며, 상기 정합 회로들의 조합은 상기 공기 갭을 가로질러 전송되는 전력에서의 출력 전압 변동을 감소시키도록 동작하는, 픽 앤 플레이스 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 회전자측 정합 회로에 결합된 전브리지 정류기를 추가로 포함하는, 픽 앤 플레이스 장치.
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