KR102279705B1

KR102279705B1 - 번인보드 자동 세정장치

Info

Publication number: KR102279705B1
Application number: KR1020210024019A
Authority: KR
Inventors: 이병철; 한상엽
Original assignee: 주식회사 포스텔
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2021-02-23
Publication date: 2021-07-21

Abstract

본 발명은 번인보드의 소켓핀과 세정수단의 접촉부분 사이에서 마찰을 유도하면서 전기분해에 의한 세정이 이루어지도록 하고, 전해액을 원활하게 충분히 공급하여 전도성을 향상시킴으로써 세정효율을 더욱 증대시킬 수 있으며, 세정수단인 세정헤드조립체는 제위치에서 수직방향으로만 동작시키고, 번인보드가 장착된 스테이지는 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 하여 번인보드의 교체가 매우 편리하고 신속하게 이루어질 수 있는 번인보드 자동 세정장치를 제공한다.
본 발명의 번인보드 자동 세정장치는, 번인보드가 탑재되는 스테이지를 상하방향으로 미세하게 이동시키기 위한 수직미세이동기구와, 스테이지 및 수직미세이동기구를 수평방향으로 이동시키기 위한 수평이동기구를 포함하며, 수평이동기구의 동력원을 서보모터로 구성하고, 번인보드의 소켓핀에 대한 세정시 상기 서보모터를 정,역방향으로 반복적으로 구동시켜 번인보드에 탑재된 스테이지를 수평방향으로 0.1~1mm 왕복이동시킴으로써 세정헤드조립체와 번인보드의 소켓핀 사이에서 마찰이 유발되게 한 것이다.

Description

번인보드 자동 세정장치{Burn-in board auto cleaning device}

본 발명은 고온에서 전기적인 스트레스를 가하여 반도체 디바이스의 불량을 찾아내는 번인(Burn-In) 테스트에 사용되는 번인보드(Burn-In Board)의 소켓핀을 세정하기 위한 번인보드 세장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 번인보드의 소켓핀에 대한 세정효율을 더욱 향상시킬 수 있고 번인보드의 교체가 용이한 번인보드 자동 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 칩 패키지를 제조한 후에는 제품의 신뢰성을 확인하기 위해 각종 테스트가 수행되며, 이러한 신뢰성 테스트중 하나로서 번인 테스트가 알려져 있다.

번인 테스트는 반도체 칩 패키지의 입력 단자 등 몇몇 입출력 단자들을 테스트 신호 발생 회로와 연결하여 정상 동작의 조건보다 높은 온도, 전압, 전류 등으로 스트레스를 인가하여 칩의 수명 및 결함 발생 여부를 확인하는 것으로, 번인보드와 번인 테스트장치를 이용하여 수행된다.

번인보드는 반도체 칩 패키지에 장착되는 소켓을 종,횡방향으로 다수열 배열하고, 각 소켓에는 다수의 소켓핀을 구비하여, 컨넥터를 통해 공급되는 전원이 소켓핀을 통해 각 반도체 소자에 공급되게 함으로써 반도체 소자의 테스트가 이루어지도록 한 것이다.

이러한 번인보드를 장시간 사용하게 되면, 반도체 소자에 코팅된 주석-납 등과 각종 이물질이 소켓핀에 부착되어 핀이 오염되고, 오염된 소켓핀은 반도체 소자와의 오접촉을 유발하게 되므로 주기적으로 번인보드의 소켓핀을 세정해야 된다.

번인보드의 소켓핀을 세정하기 위한 장치로서, 예를 들면 국내 등록특허 10-0720128호를 통해 알려진 전기분해를 이용한 번인보드 세정 자동화시스템(이하, '선행기술'이라 함.)이 있다.

상기 선행기술은, 수직 및 수평방향으로 이동하며 전원 공급용 도체편과 상기 전원 공급용 도체편을 감싸는 전해액 수용부로 구성된 복수의 지그가 집합되어 이루어진 세정수단과, 번인보드의 뒷면에 접촉하여 번인보드의 소켓과 밀착되며 외부망과 내부 충전물질로 이루어진 전기분해망과, 일측 단자는 상기 세정수단에 연결되고, 타측 단자는 상기 전기분해망에 연결되어 전원을 공급하는 직류전원 공급수단과, 상기 세정수단에 연결되어 전해액을 공급하는 전해액 공급수단을 포함하여 구성된다.

이러한 선행기술에 의하면, 세정하기 위한 번인보드의 뒷면에 전기분해망을 접촉시켜 번인보드의 소켓 하부에 구성된 핀을 전기분해망의 외부망과 접촉시키고, 직류전원 공급수단의 단자를 전기분해망과 세정수단에 각각 접속시킨 후, 전원을 공급하면서 세정수단의 지그를 수직 및 수평방향으로 이동시켜 번인보드에 다수 배열된 소켓의 소켓핀과 차례로 접촉시킴으로써 세정이 이루어진다.

즉, 세정수단의 지그를 번인보드에 다수 배열된 소켓의 소켓핀에 접촉시키면, 이들 사이에서 전기분해가 일어나 소켓핀에 흡착된 납 또는 주석과 같은 오염물질을 용융시킴으로써 세정이 이루어지고, 세정수단으로 공급되는 전해액은 세정수단의 지그가 소켓핀에 접촉될 때 전도성을 향상시켜 오염물질의 용융을 촉진시키게 된다.

그러나 상기와 같은 선행기술은, 세정수단의 지그와 번인보드의 소켓에 구비된 소켓핀이 일정시간 지속적으로 접촉된 상태에서 전기분해에 의한 세정이 이루어짐에 따라, 세정 개시부터 종료까지 세정효율이 점점 낮아져 전체적으로는 세정효율을 저하시키는 단점이 있으며, 전해액을 세정수단의 지그에 공급하여 지그가 소켓핀과 접촉할 때 전도성을 향상시키도록 되어 있으나, 역시 세정 개시부터 종료까지 지그가 소켓핀에 접촉된 상태이므로 전해액의 공급이 원활하지 않을 뿐만아니라 공급량이 충분하지 않아 전도성을 향상시키기 어려운 단점이 있다.

또한 선행기술은 번인보드의 위치가 고정된 상태에서 세정수단의 지그를 수직 및 수평방향으로 이동시키면서 세정하도록 구성된 것이므로, 번인보드를 교체할 때 상부에 세정수단이 위치하여 번인보드의 교체작업이 불편하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 번인보드의 소켓핀과 이 소켓핀에 접촉하는 세정수단의 접촉부분 사이에서 마찰을 유도하면서 전기분해에 의한 세정이 이루어지도록 하고, 전해액을 원활하게 충분히 공급하여 전도성을 향상시킴으로써 세정효율을 더욱 증대시킬 수 있는 번인보드 자동 세정장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 세정수단인 세정헤드조립체는 제위치에서 수직방향으로만 동작시키고, 번인보드가 장착된 스테이지는 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 하여 번인보드의 교체가 매우 편리하고 신속하게 이루어질 수 있는 번인보드 자동 세정장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 번인보드를 탑재하기 위한 스테이지와, 직류 전원공급원의 마이너스(-) 단자를 상기 스테이지에 탑재된 번인보드의 저면에 접지시키기 위한 도전패드와, 상기 번인보드의 상부에 위치하여 상하방향으로 이동하도록 설치되고 상기 스테이지에 탑재된 번인보드의 소켓핀과 접촉하여 전기분해에 의한 세정이 이루어지도록 하는 세정헤드조립체와, 상기 세정헤드조립체가 일렬로 복수개 배치되는 헤드고정프레임과, 상기 헤드고정프레임을 상하방향으로 이동시키기 위한 헤드구동기구를 포함하는 번인보드 자동 세정장치에 있어서, 상기 스테이지를 상하방향으로 미세하게 이동시키기 위한 수직미세이동기구와, 상기 스테이지 및 수직미세이동기구를 수평방향으로 이동시키기 위한 수평이동기구를 더 포함하며, 상기 수평이동기구의 동력원을 서보모터로 구성하고, 번인보드의 소켓핀에 대한 세정시 상기 서보모터를 정,역방향으로 반복적으로 구동시켜 번인보드에 탑재된 스테이지를 수평방향으로 0.1~1mm 왕복이동시킴으로써 세정헤드조립체와 번인보드의 소켓핀 사이에서 마찰이 유발되게 한 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 스테이지에 설치되어 번인보드의 둘레측면을 가압 고정하기 위한 고정기구를 더 포함하며, 상기 고정기구는 공압실린더와, 공압실린더에 의해 전,후진하는 가압판으로 이루어진 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 세정헤드조립체는, 축방향의 중심에 축방향으로 전해액 공급구멍을 형성한 헤드몸체; 상기 헤드몸체의 상단에 결합되어 전해액 공급구멍과 연통하고 전해액을 공급받기 위한 전해액 공급소켓; 상기 헤드몸체의 하단에 설치되고 부도체로 이루어진 헤드; 상기 헤드의 끝단에 도전율이 높은 금속으로 이루어져 직류 전원공급원의 플러스(+) 단자와 연결되는 접속단자; 및 상기 접속단자의 하부에 구비되어 번인보드의 소켓핀과 직접적으로 접촉하는 전해액 흡수부재를 포함하며, 상기 헤드와 접속단자에는 헤드몸체의 전해액 공급구멍과 연통하는 연결구멍이 각각 형성된 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 헤드구동기구는, 동력원을 볼스크류 서보모터로 구성하여, 번인보드의 소켓핀에 대한 세정시 상기 볼스크류 서보모터를 정,역방향으로 반복적으로 구동시켜 세정헤드조립체의 전해액 흡수부재를 소켓핀에 밀착시키는 위치와 소켓핀으로부터 0.1~1mm 이격시키는 위치 사이에서 세정헤드조립체가 반복하여 상하방향으로 이동하도록 된 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 세정헤드조립체의 헤드몸체는, 상부몸체와 하부몸체로 분리 형성하여 상호 결합할 수 있도록 하고, 하부몸체 내부에는 내부공간을 형성하며, 상기 하부몸체의 내부공간에는 헤드의 일부를 위치시켜 헤드가 축방향으로 이동가능하게 설치하고, 하부몸체 내의 헤드몸체와 헤드 사이에는 탄성부재를 탄력설치하여 헤드가 헤드몸체로부터 이격되는 방향으로 헤드에 탄성력을 부여하도록 된 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 세정시 스테이지에 탑재된 번인보드의 소켓를 고정하는 소켓고정기구를 더 포함하며, 상기 소켓고정기구는, 스테이지에 탑재된 번인보드의 상부에 위치하여 상하방향으로 이동하도록 설치된 승하강프레임과, 상기 승하강프레임에 설치되어 소켓의 양쪽 가장자리부를 가압하여 고정하는 한쌍의 고정바와, 상기 한쌍의 고정바 사이 간격을 조절하기 위한 간격조절수단으로 이루어진 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 세정헤드조립체를 헤드고정프레임으로부터 교체하기 위한 교체수단을 더 포함하며, 상기 교체수단은, 상기 복수개의 세정헤드조립체를 수직방향으로 관통시켜 일체적으로 고정시킨 슬라이드판과, 상기 헤드고정프레임에 구비되고 슬라이드판의 양쪽 가장자리부를 받쳐지지함과 동시에 수평방향으로 직선이동시켜 출입을 가능하게 하는 장착레일과, 상기 슬라이드판을 헤드고정프레임의 장착레일에 삽입한 상태에서 슬라이드판을 헤드고정프레임에 고정하기 위한 고정나사로 이루어진 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 슬라이드판에는 각각의 세정헤드조립체를 측방향에서 삽입할 수 있도록 측방향을 개방시킨 복수개의 장착구멍을 형성하고, 상기 세정헤드조립체에는 상기 장착구멍의 가장자리부에 위에서 아래로 걸림유지되는 플랜지부를 형성하며, 상기 각 세정헤드조립체의 플랜지부를 양쪽에서 동시에 가압하여 슬라이드판에 고정하도록 슬라이드판에 나사고정되는 한쌍의 고정부재를 구비한 번인보드 자동 세정장치에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 번인보드의 소켓핀과 세정헤드조립체의 전해액 흡수부재가 접촉되어 세정이 이루어지는 상태에서 번인보드를 탑재하고 있는 스테이지를 수평방향으로 미세하게 왕복운동시켜 소켓핀과 전해액 흡수부재 사이에서 마찰을 유발시킴에 따라, 이 마찰에 의해 전해액 흡수부재가 소켓핀의 표면을 닦는 기능을 수행하여 세정효율을 더욱 증대시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은 번인보드의 소켓핀에 대한 세정이 이루어지는 동안, 세정헤드조립체의 전해액 흡수부재를 소켓핀에 밀착시키는 위치와 소켓핀으로부터 0.1~1mm 이격시키는 위치 사이에서 반복하여 이동시킴에 따라, 전해액 흡수부재가 반복하여 소켓핀에 밀착할 때마다 전해액 흡수부재에 전해액이 분출되어 전해액 흡수부재에 전해액을 충분히 흡수시킬 수 있고, 이로 인해 세정헤드와 소켓핀 사이의 전도성을 더욱 향상시켜 오염물질의 용융을 더욱 촉진시키게 되므로 세정효율을 더욱 증대시키는 효과가 있다.

또한 세정헤드조립체는 제위치에서 수직방향으로만 동작시키고, 번인보드가 장착된 스테이지는 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성함에 따라, 번인보드의 장착위치와 세정종료위치를 세정헤드조립체로부터 측방향으로 벗어난 위치에 설정할 수 있으며, 이로 인해 번인보드의 교체 작업이 매우 편리하고 신속하게 이루어지는 효과가 있어 세정 작업의 효율성을 증대시킬 수 있다.

또한 본 발명은 일렬로 복수개 배치된 세정헤드조립체를 일체화하여 헤드고정프레임의 장착레일에 수평방향으로 삽입 및 인출하는 간단한 작업에 의해 헤드조립체의 하부보다 공간적으로 여유가 있는 세정헤드조립체의 측방향으로 교체가 편리하게 이루어지므로, 다른 규격의 번인보드 세정시 세정헤드조립체의 교체시간을 대폭 단축시켜 그 만큼 번인보드의 세정 작업량을 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치에서 스테이지 수평구동부를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치에서 스테이지 수평구동부를 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치에서 스테이지 수평구동부를 나타낸 측단면도.
도 7a 내지 도 7c는 도 6에 나타낸 스테이지 수평구동부의 동작상태도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치의 동작상태도.
도 9는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치에서 세정헤드조립체를 나타낸 사시도.
도 10은 도 9에 나타낸 세정헤드조립체의 단면도.
도 11a 및 도 11b는 도 9에 나타낸 세정헤드조립체의 동작상태도.
도 12는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치에서 세정헤드조립체의 장착상태를 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치에서 세정헤드조립체의 장착상태를 나타낸 평면도.
도 14는 도 13의 A-A선 단면도.
도 15는 도 12에서 세정헤드조립체를 분리한 상태의 사시도.
도 16은 도 15에서 세정헤드조립체의 일체적인 고정상태를 나타낸 분해 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 번인보드 자동 세정장치를 나타낸 정면도 및 측면도이고, 도 3은 지지프레임(1,2,3)을 제거하고 나타낸 번인보드 자동 세정장치의 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 번인보드 자동 세정장치는 세정 대상인 번인보드(B)를 탑재하기 위한 판 형상의 스테이지(10)를 구비한다.

번인보드(B)는 주지된 바와 같이 사각형상의 판형으로 이루어지고, 상면에 소켓(S)이 다수열로 다수 배치된 것으로, 상기 스테이지(10) 상에 고정상태로 탑재된다.

도 4 내지 도 6은 스테이지(10)의 수평구동부를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 스테이지(10)는 번인보드(B)의 가장자리부를 받쳐지지하는 가장자리 단턱을 제외한 중앙부분이 상하로 관통되어 번인보드(B)의 저면이 하방으로 노출하도록 되어 있고, 스테이지(10)에는 번인보드(B)를 고정하여 탑재된 상태를 유지하기 위한 복수개의 고정기구(15)가 구비된다.

고정기구(15)는 번인보드(B)의 둘레를 따라 배치되어 번인보드(B)의 둘레측면을 가압하여 고정할 수 있도록 되어 있고, 공압실린더(15a)와, 공압실린더(15a)에 의해 전,후진하는 가압판(15b)으로 구성할 수 있다.

스테이지(10)는 양쪽의 수직미세이동기구(14)에 의해 상하방향으로 미세하게 이동하도록 되어 있다. 수직미세이동기구(14)는 볼스크류 서보모터를 이용하여 연결브라켓(14a)을 상하방향으로 이동시키도록 된 것으로, 연결브라켓(14a) 상에 스테이지(10)를 고정 설치함으로써 스테이지(10)를 상하방향으로 미세이동시킬 수 있다.

또한 상기 스테이지(10) 및 양쪽의 수직미세이동기구(14)는 수평이동기구(11)에 의해 수평방향, 즉 스테이지(10)에 번인보드(B)를 장착 또는 세정이 종료되는 위치(도 2의 가상선 위치)에서 번인보드(B)의 세정을 시작하는 위치(도 2의 실선위치) 사이에서 이동하도록 되어 있다.

수평이동기구(11)는 도 6에 도시된 바와 같이 타이밍 벨트(11c) 및 풀리(11d)가 내장된 직선이동유닛(11a)을 스테이지(10) 양쪽에 수평방향으로 설치하고, 한 쪽의 대향하는 풀리(11d)를 연결축(11e)으로 연결하여 하나의 동력원으로 연결축(11e)을 회전시킴으로써 양쪽의 직선이동유닛(11a)를 구동하게 되어 있으며, 동력원으로는 미세한 정,역방향 회전 제어가 가능한 서보모터(11b)를 사용한다.

이러한 수평이동기구(11)는 수직미세이동기구(14)가 설치되는 이송브라켓(14b)을 직선이동유닛(11a)의 타이밍 벨트(11c)에 고정함으로써 서모모터(11b)의 구동으로 스테이지(10)와 수직미세이동기구(14)를 함께 수평방향으로 이동시킬 수 있다.

또한 서보모터(11b)는 미세 정,역회전 제어가 가능한 모터이므로, 예를 들어 스테이지(10)를 0.1~1mm 의 미세한 직선왕복운동으로 반복하여 이동시킬 수 있다. 이는 후술하는 바와 같이 번인보드(B)의 소켓핀(P) 세정시 세정헤드조립체(20)와 소켓핀(P) 사이에 수평방향의 마찰을 유발하기 위한 것이다.

스테이지(10) 하부에는 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)의 저면과 전기적으로 접속되는 도전패드(12)가 설치된 것으로, 도전패드(12)는 수직이동기구(13)에 의해 상하방향으로 이동하여 도시하지 않은 직류 전원공급원의 마이너스(-) 단자를 번인보드(B)에 선택적으로 접지시키는 기능을 수행한다.

이때 도 7b에서와 같이 번인보드(B)의 저면과 도전패드(12)를 접촉시켜 마이너스(-) 접지된 상태에서, 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)를 수평방향으로 이동시킬 때에는 도 7c에서와 같이 수직미세이동기구(14)를 구동하여 스테이지(10)를 약간 상승시켜 번인보드(B)의 저면이 도전패드(12)로부터 최소한의 틈새로 이격되게 함으로써 도전패드(12)와의 마찰 발생을 방지하고, 이동후 세정시에는 다시 스테이지(10)를 하강시켜 도전패드(12)와 마이너스(-) 접지시키는 기능을 수행하게 된다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)의 상부에는 세정헤드조립체(20)가 헤드구동기구(21)에 의해 상하방향으로 이동하도록 설치된다. 세정헤드조립체(20)는 도시하지 않은 직류 전원공급원의 플러스(+) 단자와 연결되어 번인보드(B)에 플러스(+) 전압을 인가하는 기능을 수행하는 것으로, 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)의 소켓핀(P)과 접촉(도 8b 참조)하여 세정헤드조립체(20)와 번인보드(B) 사이에서 전기분해에 의한 소켓핀(P)의 세정이 이루어질 수 있게 한 것이다.

세정헤드조립체(20)는 번인보드(B)의 소켓(S) 1열에 대응하여 동일한 수가 1열로 배치되어 헤드고정프레임(22)에 설치되고, 이 헤드고정프레임(22)을 헤드구동기구(21)가 상하방향으로 이동시킴으로써 세정헤드조립체(20) 전체를 동시에 상하방향으로 이동시키게 되며, 헤드구동기구(21) 양쪽에 배치되어 지지프레임(1)에 설치된 직선가이드기구(23)가 세정헤드조립체(20)의 상하이동을 안내하도록 되어 있다.

도 9 및 도 10은 상기 세정헤드조립체(20)를 상세히 나타낸 사시도 및 단면도로서, 도시된 바와 같이 세정헤드조립체(20)는 축방향의 중심에 축방향으로 전해액 공급구멍(24c)이 형성된 원통형상의 헤드몸체(24)를 구비한다.

헤드몸체(24)의 상단에는 전해액 공급소켓(25)이 결합되어 전해액 공급구멍(24c)과 연통하고, 전해액 공급소켓(25)은 도시하지 않은 전해액 공급원과 호스로 연결되어 전해액을 헤드몸체(24)의 전해액 공급구멍(24c)으로 공급할 수 있도록 되어 있다.

헤드몸체(24)의 하단에는 부도체로 이루어진 헤드(26)가 설치되고, 상기 헤드(26)의 끝단에 도전율이 높은 금속, 예를 들면 백금으로 이루어져 직류 전원공급원의 플러스(+) 단자와 연결되는 접속단자(27)가 고정되며, 접속단자(27)의 하부에 번인보드(B)의 소켓(S)에 구비된 소켓핀(P)과 직접적으로 접촉하는 전해액 흡수부재(28)가 구비된다.

헤드(26)와 접속단자(27)에는 헤드몸체(24)의 전해액 공급구멍(24c)과 연통하는 연결구멍(26a,27a)이 각각 형성되어 전해액 흡수부재(28)에 전해액을 공급할 수 있으며, 전해액 흡수부재(28)는 전해액을 흡수할 수 있고 또한 소켓핀(P)에 손상을 주지 않는 스폰지 또는 직물 재질인 것이 바람직하다.

이러한 세정헤드조립체(20)는, 도 11a에서와 같이 세정헤드조립체(20)의 전해액 흡수부재(28)가 소켓핀(P)과 접촉하게 되면, 세정헤드조립체(20)에는 접속단자(27)를 통해 플러스(+) 전원이 인가되고, 번인보드(B)에는 도전패드(12)를 통해 마이너스(-) 접지된 상태이므로 이들 사이에서 전기분해가 이루어져 소켓핀(P)에 부착된 오염물질을 세정할 수 있게 되며, 전해액 흡수부재(28)에 흡수된 전해액은 접속단자(27)와 소켓핀(P) 사이의 전도성을 높여 오염물질의 용융을 더욱 촉진시키는 역할을 한다.

이때, 세정헤드조립체(20)를 상하방향으로 이동시키기 위한 헤드구동기구(21)의 동력원으로는 0.1~1mm의 미세한 직선왕복이동이 가능하도록 볼스크류 서보모터(21a)로 구성하는 것이 바람직하다.

이는 번인보드(B)의 세정시 상기 헤드구동기구(21)의 볼스크류 서보모터(21a)를 정,역방향으로 반복적으로 미세하게 구동시켜 세정헤드조립체(20)의 전해액 흡수부재(28)를 소켓핀(P)에 밀착시키는 위치(도 11a 위치)와 소켓핀(P)으로부터 0.1~1mm의 틈새로 이격시키는 위치(도 11b 위치) 사이에서 세정헤드조립체(20)를 반복하여 상하 이동시키게 되면, 소켓핀(P)과 전해액 흡수부재(28) 사이에 일정시간의 세정 시간동안 반복되는 마찰효과를 일으켜 소켓핀(P)의 세정 효율을 더욱 높게 할 수 있다.

또한 세정헤드조립체(20)의 헤드몸체(24)는, 상부몸체(24a)와 하부몸체(24b)로 분리 형성하여 상호 결합할 수 있도록 하고, 하부몸체(24b) 내부에 내부공간을 형성한다.

하부몸체(24b)의 내부공간에는 헤드(26)의 일부를 위치시켜 헤드(26)가 축방향으로 이동가능하도록 설치하고, 하부몸체(24b) 내의 헤드몸체(24)와 헤드(26) 사이에는 탄성부재(29)를 탄력설치하여 헤드(26)가 헤드몸체(24)로부터 이격되는 방향으로 헤드(26)에 탄성력을 부여하도록 되어 있다. 상기 탄성부재(29)는 압축코일스프링인 것이 바람직하고, 압축코일스프링의 일단은 헤드몸체(24)측에 지지시키고, 타단은 헤드(26)측에 지지시킴으로써 구성할 수 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 번인보드 자동 세정장치에서 세정헤드조립체(20)의 장착상태를 나타낸 사시도 및 평면도이고, 도 14는 도 13의 A-A선 단면도로서, 본 발명의 번인보드 자동 세정장치는 일렬로 복수개 장착된 세정헤드조립체(20)를 헤드고정프레임(22)으로부터 신속하고도 편리하게 교체할 수 있도록 하는 교체수단을 구비한다.

상기 교체수단은, 도 12 및 도 15에서와 같이 일렬로 복수개 배치되는 세정헤드조립체(20)를 수직방향으로 관통시켜 일체적으로 고정시키는 슬라이드판(41)과, 상기 헤드고정프레임(22)에 수평방향으로 형성한 장착레일(43)에 의해 이루어진다.

장착레일(43)은 슬라이드판(41)의 양쪽 가장자리부를 받쳐지지함과 동시에 수평방향으로 직선이동시켜 출입(삽입 또는 인출) 가능하게 'ㄷ'자 단면모양의 홈을 헤드고정프레임(22)에 형성하여 구성할 수 있다.

또한 도 12에서와 같이 상기 슬라이드판(41)을 헤드고정프레임(22)의 장착레일(43)에 삽입한 상태에서 슬라이드판(41)의 네모서리 부분을 고정나사(44)로 헤드고정프레임(22)에 고정함으로써, 고정나사(44)를 풀고 슬라이드판(41)을 장착레일(43)로부터 인출하는 간단한 작업에 의해 세정헤드조립체(20)의 교체가 매우 편리하게 이루어지도록 한 구성이다.

이때, 헤드고정프레임(22)의 측판(22a)에는 세정헤드조립체(20)를 수평방향으로 삽입 또는 인출하는 것을 방해하지 않도록 개방구멍(22b)을 형성하는 것이 바람직하고, 개방구멍(22b)은 양쪽의 측판(22a)에 각각 형성하여 어느 한쪽의 개방구멍(22b)을 통해 세정헤드조립체(20)의 교체가 이루어질 수 있도록 한다.

도 16은 복수개의 세정헤드조립체(20)를 일렬로 배치하여 슬라이드판(41)에 일체적으로 고정시킨 구성을 나타낸 분해 사시도로서, 슬라이드판(41)에는 각각의 세정헤드조립체(20)를 측방향에서 삽입할 수 있도록 측방향을 개방시킨 복수개의 장착구멍(42)을 형성하고, 세정헤드조립체(20)의 헤드몸체(24)에는 상기 장착구멍(42)의 가장자리부에 위에서 아래로 걸림유지될 수 있는 플랜지부(45)를 형성한다. 따라서, 세정헤드조립체(20)의 헤드몸체(24)를 측방향에서 장착구멍(42)으로 삽입하면, 자동적으로 플랜지부(45)가 장착구멍(42)의 가장자리부에 위에서 아래로 걸림유지되게 할 수 있다.

또한 각 장착구멍(42)에 삽입된 각 세정헤드조립체(20)의 플랜지부(45)를 한쌍의 고정부재(46)가 양쪽에서 동시에 가압하도록 한쌍의 고정부재(46)를 슬라이드판(41)에 고정나사(47)로 고정함으로써 도 13 내지 도 15에서와 같이 복수개의 세정헤드조립체(20)를 슬라이드판(41)에 일렬로 배치하여 일체적으로 고정한 상태가 되게 할 수 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 세정시 스테이지(10)에 탑재된 소켓(S)를 고정하는 소켓고정기구(30)를 더 포함한다.

소켓고정기구(30)는, 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)의 상부에 위치하여 상하방향으로 이동하도록 설치된 승하강프레임(31)과, 상기 승하강프레임(31)을 상하방향으로 이동시키기 위한 수직이동기구(32)와, 상기 승하강프레임(31)에 설치되어 소켓(S)의 양쪽 가장자리부를 가압하여 고정하는 한쌍의 고정바(33)를 구비하여 이루어진다.

고정바(33)는 도 8a 및 도 8b에서와 같이 세정시 소켓(S)의 가장자리부를 가압하여 고정하는 기능을 수행하는 것으로, 번인보드(B)의 이동시 수직이동기구(32)에 의해 상승하여 이격되고 번인보드(B)의 이동후 세정시 다시 하강하여 소켓(S)의 가장자리부를 가압하여 고정하게 된다.

또한 소켓고정기구(30)는 한쌍의 고정바(33) 사이 간격을 조절하기 위한 간격조절수단을 구비한다.

간격조절수단은 양쪽 고정바(33)의 수평이동을 안내하는 가이드레일(34)을 승하강프레임(31)에 형성하고, 상기 양쪽 고정바(33)를 수평이동시키기 위한 조절나사(35)를 각각 승하강프레임(31)에 설치하여 이루어진다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2에서와 같이 번인보드(B)는 세정헤드조립체(20)로부터 측방향으로 벗어난 탑재위치(가상선 위치)에서 스테이지(10)에 탑재되므로, 세정헤드조립체(20)에 의해 방해되지 않고 편리하게 탑재할 수 있다.

번인보드(B)의 탑재는 도 7a에서와 같이 번인보드(B)를 스테이지(10)에 얹어 놓은 후, 고정기구(15)의 공압실린더(15a)를 구동하게 되면, 가압판(15b)이 전진하여 번인보드(B)의 둘레측면을 가압하여 고정함으로써 이루어진다.

이어서 수평이동기구(11)의 서보모터(11b)를 구동하여 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)를 세정 시작위치(도 2의 실선위치)로 이동시킨 후, 도 7b에서와 같이 도전패드(12)의 수직이동기구(13)를 동작시켜 도전패드(12)를 상승시키면 도전패드(12)가 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)의 저면과 접촉하여 마이너스(-) 접지시킨다.

상기 세정 시작위치는 번인보드(B)의 첫번째 열에 배치된 소켓(S)이 세정헤드조립체의 바로 아래에 있는 위치로서, 도 1 및 도 8a에서와 같이 소켓고정기구(30)의 수직이동기구(32)를 구동하여 승하강프레임(31)을 하강시키면 고정바(33)가 번인보드(B)의 소켓(S) 가장자리부를 가압하여 고정하고, 이어서 헤드구동기구(21)를 구동하여 세정헤드조립체(20)를 하강시키게 되면, 도 8b에서와 같이 세정헤드조립체(20)의 헤드(26)에 구비된 전해액 흡수부재(28)가 소켓핀(P)에 접촉하게 된다.

따라서 세정헤드조립체(20)의 접속단자(27)에 플러스(+) 전압을 인가시키면 세정헤드조립체(20)와 소켓핀(P) 사이에서 전기분해가 이루어져 소켓핀(P)에 묻은 오염물질을 세정할 수 있게 된다.

또한 도시하지 않은 전해액 공급원으로부터 세정헤드조립체(20)로 공급되는 전해액은 도 9 및 도 10에서와 같이 전해액 공급소켓(25)을 통해 전해액 공급구멍(24c)으로 유입되고, 전해액 공급구멍(24c)은 헤드(26)와 접속단자(27)의 연결구멍(26a,27a)을 통해 전해액 흡수부재(28)로 분출되므로, 전해액 흡수부재(28)는 전해액을 흡수하게 된다. 이로 인해 접속단자(27)와 소켓핀(P) 사이의 도전성이 향상되어 오염물질의 용융을 더욱 촉진시켜 세정효율을 증대시킬 수 있다.

이와 같이 세정헤드조립체(20)의 전해액 흡수부재(28)가 번인보드(B)의 소켓핀(P)에 접촉된 상태로 소정시간 세정이 이루어지는 동안, 도 7b에서와 같이 수평이동기구(11)의 서보모터(11b)를 정,역방향으로 구동하여 스테이지(10)를 수평방향으로 0.1~1mm 정도, 바람직하게는 0.5mm로 미세하게 직선왕복운동시키게 되면, 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)의 소켓핀(P)과 세정헤드조립체(20)의 전해액 흡수부재(28) 사이에서 수평방향의 마찰이 반복하여 발생하고, 이 마찰에 의해 소켓핀(P)의 표면을 전해액 흡수부재(28)가 닦는 것과 같은 기능을 수행하므로 세정 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

또한 헤드구동기구(21)의 동력원도 미세 직선왕복이동이 가능한 볼스크류 서보모터(21a)로 이루어진 것이므로, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 전해액 흡수부재(28)가 소켓핀(P)에 접촉하는 위치(도 11a 위치)와 전해액 흡수부재(28)가 소켓핀(P)으로부터 0.1~1mm, 바람직하게는 0.5mm의 틈새로 이격된 위치(도 11b 위치) 사이에서 반복하여 이동시킬 수 있다.

이에 의해서도 번인보드(B)의 소켓핀(P)과 세정헤드조립체(20)의 전해액 흡수부재(28) 사이에 수직방향의 접촉 마찰을 유도할 수 있어 수평방향의 마찰에 더하여 세정효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 도 11b에서와 같이 전해액 흡수부재(28)가 소켓핀(P)에서 일정 틈새만큼 이격된 위치에서 도 11a에서와 같이 소켓핀(P)에 접촉하는 위치로 이동할 때, 전해액 흡수부재(28)와 소켓핀(P)의 접촉에 의한 밀착력으로 탄성부재(29)가 압축되면서 헤드(26)가 약간 후진하게 된다. 이로 인해 헤드(26)와 헤드몸체(24) 사이의 공간(a)에 있던 전해액이 압축되면서 연결구멍(26a,27a)을 통해 전해액 흡수부재(28)로 분출되고, 이러한 전해액의 분출은 세정헤드조립체(20)가 반복하여 상하로 미세이동할 때마다 이루어지므로, 전해액을 전해액 흡수부재(28)에 원활하게 공급할 뿐만아니라 전해액을 충분히 공급할 수 있어 접속단자(27)와 소켓핀(P) 사이의 전도성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이와 같이 1열의 소켓(S)에 대한 세정이 종료되면, 헤드구동기구(21)를 구동하여 세정헤드조립체(20)를 상승시킴과 동시에, 소켓고정기구(30)의 수직이동기구(32)를 구동하여 고정바(33)를 상승시킴으로써 소켓(S)의 고정상태를 해제한다.

이어서 스테이지(10)를 수평방향으로 이동시켜 다음열의 소켓(S)을 세정헤드조립체(20)의 바로 아래에 위치시킨다.

스테이지(10)의 수평방향 이동시에는 도전패드(12)가 번인보드(B)의 저면에 접지된 상태이므로, 이들 사이에 마찰이 발생할 수 있다.

따라서, 도 7c에 도시된 바와 같이 스테이지(10)의 수직미세이동기구(14)를 구동하여 스테이지(10)를 약간 상승시켜 번인보드(B)의 저면을 도전패드(12)로부터 소정의 틈새로 이격시킨 상태에서 스테이지(10)의 수평이동기구(11)를 구동함으로써 도전패드(12)와의 마찰없이 번인보드(B)를 수평방향으로 이동시킬 수 있고, 이동후 도 7b에서와 같이 수직미세이동기구(14)를 구동하여 스테이지(10)를 다시 하강시키면 번인보드(B)의 저면을 도전패드(12)에 접촉시켜 다음 소켓(S)에 대한 세정을 할 수 있다.

이러한 방식으로 소켓(S)의 1열에 해당하는 피치만큼 수평방향으로 반복 이동시키면서 전술한 바와 같은 세정헤드조립체(20) 및 소켓고정기구(30)의 동작을 반복하여 세정을 계속해서 수행하여 모든열에 대한 소켓(S)의 세정이 종료되면, 스테이지(10)에 탑재된 번인보드(B)를 도 2에 가상선으로 표현된 바와 같이 번인보드(B) 탑재위치로 이동시켜 세정된 번인보드(B)를 꺼내고 다음에 세정할 번인보드(B)로 교체하여 세정작업을 신속하게 이어나갈 수 있으며, 번인보드(B)의 교체가 세정헤드조립체(20)로부터 측방향으로 벗어난 위치에서 이루어지므로, 번인보드 교체 위치의 상부 공간을 충분히 활용할 수 있어 교체작업을 매우 편리하게 할 수 있다.

한편, 다른 규격의 번인보드(B)를 세정하는 것에 의해 소켓(S)의 사이즈가 변경될 경우, 이에 맞는 세정헤드조립체(20)로 교체하고 소켓고정기구(30)의 양쪽 고정바(33)의 사이 간격도 조절해야 한다.

먼저, 소켓고정기구(30)의 간격조절수단은 도 8a에 도시된 바와 같이 양쪽 고정바(33)의 사이 간격을 조절함으로써 변경된 소켓(S)의 가장자리부를 가압 고정할 수 있다. 즉, 간격조절수단의 양쪽 조절나사(35)를 회전시키면 양쪽 고정바(33)가 가이드레일(34)을 따라 이동하므로, 양쪽 고정바(33)의 사이간격을 조절하여 다른 규격의 번인보드(B)에 대한 세정작업도 호환적으로 수행할 수 있다.

이어서, 세정헤드조립체(20)의 교체는 도 12에 도시된 바와 같이 각 세정헤드조립체(20)의 전해액 공급소켓(25)으로부터 전해액 공급호스를 모두 분리하고, 슬라이드판(41)을 헤드고정프레임(22)에 고정하고 있는 고정나사(44)를 풀면, 슬라이드판(41)을 헤드고정프레임(22)의 장착레일(43)로부터 수평방향으로 인출하여 도 15에서와 같이 슬라이드판(41)에 일렬로 배치된 복수개의 세정헤드조립체(20)를 한꺼번에 빼낼 수 있고, 다른 규격의 세정헤드조립체(20)가 장착된 슬라이드판(41)을 헤드고정프레임(22)의 장착레일(43)에 삽입한 후, 고정나사(44)로 고정하게 되면, 간단하고도 신속하게 복수개의 헤드고정프레임(20)을 교체할 수 있다.

또한 세정헤드조립체(20)의 교체 작업은 비교적 공간이 협소한 세정헤드조립체(20)의 하부방향으로 이루어지지 않고, 공간적으로 여유가 많은 세정헤드조립체(20)의 측방향으로 이루어짐에 따라, 일체적으로 고정된 복수개의 세정헤드조립체(20)를 한꺼번에 교체하는 작업을 더욱 수월하게 할 수 있고, 이로써 세정헤드조립체(20)의 교체시간을 단축시켜 교체에 따른 세정작업 지연 문제를 해소함으로써 세정 작업 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 스테이지 11 : 수평이동기구
11a : 서보모터 11b : 직선이동유닛
12 : 도전패드 13 : 수직이동기구
14 : 수직미세이동기구 15 : 고정기구
20 : 세정헤드조립체 21 : 헤드구동기구
21a : 볼스크류 서보모터 24 : 헤드몸체
24a : 상부몸체 24b : 하부몸체
24c : 전해액 공급구멍 25 : 전해액 공급소켓
26 : 헤드 26a,27a : 연결구멍
27 : 접속단자 28 : 전해액 흡수부재
29 : 탄성부재 30 : 소켓고정기구
31 : 승하강프레임 33 : 고정바
41 : 슬라이드판 42 : 장착구멍
43 : 장착레일 44,47 : 고정나사
45 : 플랜지부 46 : 고정부재
B : 번인보드 S : 소켓
P : 소켓핀

Claims

번인보드를 탑재하기 위한 스테이지와, 직류 전원공급원의 마이너스(-) 단자를 상기 스테이지에 탑재된 번인보드의 저면에 접지시키기 위한 도전패드와, 상기 번인보드의 상부에 위치하여 상하방향으로 이동하도록 설치되고 상기 스테이지에 탑재된 번인보드의 소켓핀과 접촉하여 전기분해에 의한 세정이 이루어지도록 하는 세정헤드조립체와, 상기 세정헤드조립체가 일렬로 복수개 배치되는 헤드고정프레임과, 상기 헤드고정프레임을 상하방향으로 이동시키기 위한 헤드구동기구를 포함하는 번인보드 자동 세정장치에 있어서,
상기 스테이지를 상하방향으로 미세하게 이동시키기 위한 수직미세이동기구와,
상기 스테이지 및 수직미세이동기구를 수평방향으로 이동시키기 위한 수평이동기구와,
상기 스테이지에 설치되어 번인보드의 둘레측면을 가압 고정하기 위한 고정기구를 더 포함하며,
상기 수평이동기구의 동력원을 서보모터로 구성하고, 번인보드의 소켓핀에 대한 세정시 상기 서보모터를 정,역방향으로 반복적으로 구동시켜 번인보드에 탑재된 스테이지를 수평방향으로 0.1~1mm 왕복이동시킴으로써 세정헤드조립체와 번인보드의 소켓핀 사이에서 마찰이 유발되게 하고,
상기 고정기구는 공압실린더와, 공압실린더에 의해 전,후진하는 가압판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 세정헤드조립체는,
축방향의 중심에 축방향으로 전해액 공급구멍이 형성된 헤드몸체;
상기 헤드몸체의 상단에 결합되어 전해액 공급구멍과 연통하고 전해액을 공급받기 위한 전해액 공급소켓;
상기 헤드몸체의 하단에 설치되고 부도체로 이루어진 헤드;
상기 헤드의 끝단에 도전율이 높은 금속으로 이루어져 직류 전원공급원의 플러스(+) 단자와 연결되는 접속단자; 및
상기 접속단자의 하부에 구비되어 번인보드의 소켓핀과 직접적으로 접촉하는 전해액 흡수부재를 포함하며,
상기 헤드와 접속단자에는 헤드몸체의 전해액 공급구멍과 연통하는 연결구멍이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.
제 3 항에 있어서, 상기 헤드구동기구는, 동력원을 볼스크류 서보모터로 구성하여, 번인보드의 소켓핀에 대한 세정시 상기 볼스크류 서보모터를 정,역방향으로 반복적으로 구동시켜 세정헤드조립체의 전해액 흡수부재를 소켓핀에 밀착시키는 위치와 소켓핀으로부터 0.1~1mm 이격시키는 위치 사이에서 세정헤드조립체가 반복하여 상하방향으로 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.
제 3 항에 있어서, 상기 세정헤드조립체의 헤드몸체는 상부몸체와 하부몸체로 분리 형성하여 상호 결합할 수 있도록 하고, 하부몸체 내부에는 헤드의 일부를 위치시켜 헤드가 축방향으로 이동가능하도록 설치하며, 하부몸체 내의 헤드몸체와 헤드 사이에는 탄성부재를 탄력설치하여 헤드가 헤드몸체로부터 이격되는 방향으로 헤드에 탄성력을 부여하도록 된 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스테이지에 탑재된 번인보드의 소켓를 고정하는 소켓고정기구를 더 포함하며,
상기 소켓고정기구는, 스테이지에 탑재된 번인보드의 상부에 위치하여 상하방향으로 이동하도록 설치된 승하강프레임과, 상기 승하강프레임에 설치되어 소켓의 양쪽 가장자리부를 가압하여 고정하는 한쌍의 고정바와, 상기 한쌍의 고정바 사이 간격을 조절하기 위한 간격조절수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 세정헤드조립체를 헤드고정프레임으로부터 교체하기 위한 교체수단을 더 포함하며,
상기 교체수단은, 상기 복수개의 세정헤드조립체를 수직방향으로 관통시켜 일체적으로 고정시킨 슬라이드판과, 상기 헤드고정프레임에 구비되고 슬라이드판의 양쪽 가장자리부를 받쳐지지함과 동시에 수평방향으로 직선이동시켜 출입을 가능하게 하는 장착레일과, 상기 슬라이드판을 헤드고정프레임의 장착레일에 삽입한 상태에서 슬라이드판을 헤드고정프레임에 고정하기 위한 고정나사로 이루어진 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.
제 7 항에 있어서, 상기 슬라이드판에는 각각의 세정헤드조립체를 측방향에서 삽입할 수 있도록 측방향을 개방시킨 복수개의 장착구멍을 형성하고, 상기 세정헤드조립체에는 상기 장착구멍의 가장자리부에 위에서 아래로 걸림유지되는 플랜지부를 형성하며, 상기 각 세정헤드조립체의 플랜지부를 양쪽에서 동시에 가압하여 슬라이드판에 고정하도록 슬라이드판에 나사고정되는 한쌍의 고정부재를 구비한 것을 특징으로 하는 번인보드 자동 세정장치.