KR102635165B1 - 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템 - Google Patents

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KR102635165B1 KR1020230148694A KR20230148694A KR102635165B1 KR 102635165 B1 KR102635165 B1 KR 102635165B1 KR 1020230148694 A KR1020230148694 A KR 1020230148694A KR 20230148694 A KR20230148694 A KR 20230148694A KR 102635165 B1 KR102635165 B1 KR 102635165B1
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김한석
박진근
황태영
박희렬
정상쾌
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Abstract

본 발명은 테이프릴에 배치되는 칩의 개수를 카운팅하기 위하여 연속적인 테이프릴의 투입 및 배출이 가능한 물류를 포함하는 칩카운터 시스템에 관한 것으로, 트레이(200)에 안착된 하나 이상의 테이프릴(100)들에 대한 영상신호를 생성하는 튜브 및 디텍터와, 검사위치부를 가지는 스테이지부(2100)와, 상기 스테이지부의 하측에 배치되어 테이프릴이 인출된 빈 트레이를 이송하는 스테이지하부(2200)를 가지는 본체모듈(2000), 상기 본체모듈의 일측에 배치되며 검사대상인 테이프릴을 안착하는 트레이(200)를 본체모듈로 이송하는 투입모듈(1000) 및 상기 본체모듈로부터 배출된 트레이를 반출하는 배출모듈(3000)을 포함하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 제공한다.

Description

스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템{STAGE CIRCULAR INLINE CHIP COUNTER SYSTEM}
본 발명은 반도체 칩의 검사 기술에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 테이프릴에 배치되는 칩의 개수를 카운팅하기 위하여 연속적인 테이프릴의 투입 및 배출이 가능한 칩카운터 시스템에 관한 것이다.
반도체 칩은 결합공정에 사용을 위하여, 미리 테이프릴에 포장되어 출하되어 사용되고 보관되는 것이 일반적이다. 이러한 반도체 칩은 소형이어서 각각이 개별적으로 소정 조립공정 등에 투입되는 경우 작업이 까다롭고 대량생산에 부적합하기 때문에, 소정의 기판에 결합이 이루어지기 전에 필름과 같은 재질에 부착되어 공급되는 것이 통상적이다.
도 1은 종래기술의 반도체 테이프릴의 사용상태를 나타내는 개념도이다.
도시된 바와 같이 최근에는 작업 공정의 효율성을 위하여 테이프릴의 형태로 포장되어 유통되는데, 반도체 칩이 테이프(20)에 열을 지어 배열된 상태로 결합되고, 이러한 테이프(20)가 대략 원형의 테이프릴(10) 형태로 권취되어 보관 및 사용이 이루어진다.
도시사항의 일측에 회전 가능하도록 배치되는 테이프릴(10)로부터 테이프(20)가 인출되면서 반도체 칩의 검사 또는 분리 및 조립이 완료되고, 칩이 분리된 테이프(20)는 타측에 배치되는 더미릴(30)에 권취될 수 있다.
그런데, 하나의 테이프릴(10)에 배치된 반도체 칩의 개수는 생산 과정에서는 규격화되어 있기 때문에 쉽게 파악될 수 있으나, 기판 등에의 조립 과정에서 일부분만이 분리된 상태로 공정이 중단되면, 사용 후 남은 반도체 칩의 개수를 파악하는 것은 매우 어렵다.
근래 반도체 칩의 조립 공정이 자동화되어 있기 때문에 사용 중 탈거되어 보관되는 테이프릴(10)에 남아있는 칩의 개수를 모르는 상태로 다시 작업이 이루어지는 경우, 테이프릴로(10)부터 칩의 소진 상태의 확인이나 다른 공정과의 연동 제어를 위한 시간이 불필요하게 증가하는 비경제성이 있다.
본 발명의 출원인은 이를 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-1430965호로 '반도체 테이프릴의 칩 카운팅방법'을 등록하여 공개한 바 있다.
이를 구체적으로 살펴보면, 엑스선발생부, 테이프릴을 안착하며 이동가능한 트레이 및 상기 엑스선발생부에 대향되어 배치되는 검출부를 포함하여 구성되어 있다. 상기 엑스선발생부에 대해 테이프릴이 이송되는 과정에서 칩을 투과한 엑스레이가 검출되고, 각 칩에 해당되는 영상의 부분을 카운팅하여 반도체 칩의 개수를 판단할 수 있도록 한다.
상기 기술은 종래에 테이프릴을 육안으로 관찰하거나 광학적으로 측정하는 방식을 극복하여 엑스레이 영상을 통하여 빠르게 칩의 개수를 카운팅할 수 있어 반도체 조립과 생산공정에 혁신을 가져왔다.
그런데, 최근에는 반도체의 수요량 급증에 따라 생산 시설도 대규모화 및 자동회된 추세이며 개선된 칩카운터에 의하여서도 물량에 대한 소화가 쉽지 않은 한계가 있다.
이는 개별 테이프릴을 직접 투입하고 검사하여 배출하는 과정을 반복하여야 하는데, 물류의 관점에서는 투입과 배출과정 등에서 시간의 소요가 크고, 이에 부가하여 라벨링이나 대차에 적재하는 등의 과정에서도 추가적인 시간이 소요되기 때문에 이송, 투입 및 배출 등의 물류 과정에 대한 기술적 개선이 요청되고 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체 칩이 테이프 상에 배열되고 릴에 권취된 상태에서 칩을 계수하는 시스템에서 다수의 테이프릴에 대해 연속적이며 신속한 검사가 가능하도록 하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 트레이(200)에 안착된 하나 이상의 테이프릴(100)들에 대한 칩 영상신호를 생산하는 튜브 및 디텍터와, 검사위치부를 가지는 스테이지부(2100)와, 상기 스테이지부의 하측에 배치되어 테이프릴이 인출된 빈 트레이를 이송하는 스테이지하부(2200)를 가지는 본체모듈(2000); 상기 본체모듈의 일측에 배치되며 검사대상인 테이프릴을 안착하는 트레이(200)를 본체모듈로 이송하는 투입모듈(1000); 및 상기 본체모듈로부터 배출된 트레이를 반출하는 배출모듈(3000);을 포함하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 제공한다.
상기 스테이지부는, 테이프릴이 안착된 트레이가 투입모듈 및 배출모듈 사이에서 이송되는 테이프릴 이송경로에 배치될 수 있다.
상기 스테이지하부는, 빈 트레이가 배출모듈 및 투입모듈 사이에서 이송되는 트레이 이송경로에 배치될 수 있다.
또한, 상기 투입모듈은, 스테이지부로 테이프릴이 안착된 트레이를 이송하며 스테이지하부로부터 빈 트레이를 이송받는 투입측이송부(1100)와, 상기 투입측이송부를 테이프릴 이송경로 및 트레이 이송경로 사이에서 승하강시키는 투입측승하강부(1300)를 구비할 수 있다.
상기 배출모듈은, 스테이지부로부터 테이프릴이 안착된 트레이를 이송받고, 빈 트레이를 스테이지하부로 이송하는 배출측이송부(3100)와, 상기 배출측이송부를 테이프릴 이송경로 및 트레이 이송경로 사이에서 승하강시키는 배출측승하강부(3300)를 구비할 수 있다.
일실시예에 의하여, 상기 본체모듈로부터 검사가 완료된 트레이를 전달받는 상측이송부(3510)와, 배출측이송부로부터 빈 트레이를 전달받는 하측이송부(3520)를 구비하는 교환모듈(3500);을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체모듈은, 투입측이송부 및 스테이지부의 경로를 개폐하는 제1게이트(2011)와, 스테이지부와 상측이송부의 경로를 개폐하는 제2게이트(2012)와, 하측이송부 및 스테이지하부의 경로를 개폐하는 제3게이트(2013)와, 스테이지하부 및 투입측이송부의 경로를 개폐하는 제4게이트(2014)를 구비할 수 있다.
상기 투입모듈은, 투입대차로부터 테이프릴을 투입측이송부에 안착된 트레이에 전달하는 투입직교로봇(1200)을 구비할 수 있다.
상기 배출모듈은, 배출측이송부로부터 테이프릴을 배출대차로 전달하는 배출측직교로봇(3200)을 구비할 수 있다.
한편, 상기 투입모듈에 형성되며 테이프릴이 소진된 투입대차를 교환하는 투입구(4010)와, 상기 배출모듈에 형성되며 검사가 완료된 테이프릴이 적층된 배출대차를 교환하는 배출구(4020)가 포함될 수 있다.
상기 상측이송부에 인접하여 배치되는 컨베이어장치(4200); 및 상기 컨베이어장치와 상측이송부 사이에서 테이프릴을 이송하는 교환이송부(4300);를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 구성에 의하여, 종래에 칩카운팅을 위하여 테이프릴의 투입 및 선택 과정이 개별적으로 이루어졌던 시간적인 지연과 비효율성을 극복하고, 연속적이며 신속한 검사와 투입 및 배출이 이루어질 수 있기 때문에 대량의 테이프릴에 대한 칩카운팅 과정에서 효율성이 비약적으로 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 물류의 조작을 위한 인력 및 장비가 최소화될 수 있기 때문에 경제적이고, 다른 공정과의 연동성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 반도체 테이프릴의 사용상태를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 따라 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 후측에서 바라본 배면도이다.
도 4는 본 발명의 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템에서 본체모듈의 구성에 대한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템의 전체적인 구성을 살펴보기 위한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 부분, 장치 및/또는 구성 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 부분, 장치 및/또는 구성 또한 기술하지 아니하였다. 또한, 도면에서 동일한 도면 부호를 사용하여 지칭하는 부분은 장치 구성 또는 방법에서 동일한 구성 요소 또는 단계를 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "···부" 또는 "···기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명은 기본적으로, 트레이(200)에 안착된 하나 이상의 테이프릴(100)들에 대한 영상신호를 생성하는 튜브 및 디텍터와, 검사위치부를 가지는 스테이지부(2100)와, 상기 스테이지부의 하측에 배치되어 테이프릴이 인출된 빈 트레이를 이송하는 스테이지하부(2200)를 가지는 본체모듈(2000), 상기 본체모듈의 일측에 배치되며 검사대상인 테이프릴을 안착하는 트레이(200)를 본체모듈로 이송하는 투입모듈(1000) 및 상기 본체모듈로부터 배출된 트레이를 반출하는 배출모듈(3000)을 포함하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 제공한다.
본 발명은 튜브 및 디텍터를 통하여 검출된 엑스레이 영상을 통하여 칩의 개수를 카운팅하는 칩카운터 설비를 대상으로 하되, 상기 튜브 및 디텍터의 유형은 본 발명의 개념을 제한하지 않는다.
이러한 칩카운터 장비의 구성과 운용에 대하여 본 발명의 출원인에 의한 특허공보들에서 공개되어 있으므로 생략되는 부분은 공지된 기술이 적용 또는 준용될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
본체모듈(2000)을 중심으로 양측으로 투입모듈(1000) 및 배출모듈(3000)이 배치될 수 있으며 도시된 실시예에서는 좌측에 투입모듈(1000)이, 우측에 배출모듈(3000)이 배열되어 있다. 다만, 이러한 배치상태는 바라보는 방향에 따라 다를 수 있음이 유의한다.
상기 본체모듈(2000)은 내부에 하나 이상의 테이프릴(100)이 안착된 트레이(200)가 배치되어 튜브로부터의 엑스레이가 조사되고 디텍터에 의하여 영상신호가 생성되며 소정의 제어부에 의하여 이미지 분석 및 칩카운팅이 수행될 수 있다. 상기 튜브 및 디텍터의 배치와 칩카운팅 알고리즘에 관하여서는 공지의 기술을 적용하며 본 발명의 설명에서는 생략한다.
본 발명에서는 트레이(200)를 테이프릴(100)과 함께 세트로 이송하는 인라인 물류 과정을 거치는 개념을 제시한다. 본체모듈(2000)의 내부에는 소정의 스테이지부가 구성되어 엑스레이 검사를 수행하게 된다. 본 발명에서 검사란 엑스레이의 조사 및 릴이미지의 획득 과정을 포함하는 것으로 이해한다.
상기 본체모듈(2000)의 일측으로는 투입모듈(1000)이 배치되어 칩카운팅의 대상인 테이프릴(100)들을 연속적으로 투입하도록 기능한다. 이를 위하여 트레이(200)를 일측에서 타측으로 이송할 수 있는 투입측이송부(1100)가 구성되어 있다. 상기 투입측이송부(1100)는 예를 들어 트레이(200)의 전후측 에지 부위가 지지되는 벨트를 포함할 수 있으며, 본체모듈(2000) 측으로 트레이(200)를 이송하는 기능을 수행한다.
상기 투입모듈(1000)은 투입대차(310)로부터 테이프릴(100)들을 공급받을 수 있는데, 투입측이송부(1100)로 테이프릴(100)들의 연속적인 투입을 위하여 투입대차(310)로부터 테이프릴(100)들을 인출하는 소정의 픽업장치가 구성될 수 있다.
상기 픽업장치는 예를 들어 자유도가 높은 로봇암으로 구성되는 것을 고려해볼 수 있다. 다만, 로봇암이 적용되는 경우 공간적인 문제 및 제어와 경제성에 있어서 다소 부담을 유발할 수 있어, 본 발명의 개념에서는 투입측 및/또는 배출측에 테이프릴(100)의 픽업장치로 직교로봇을 구성하는 것을 제안한다.
따라서, 투입모듈(1000)이 연속적으로 공급되는 테이프릴(100)들을 픽업하여 트레이(200)에 안착 및 정렬시킬 수 있도록 투입직교로봇(1200)을 구비할 수 있다. 상기 직교로봇은 타이밍벨트 타입, 볼스크류 타입, 리니어 타입 등의 분류 및 캔틸레버 또는 갠트리 등 그 유형에 제한되는 것은 아니다.
상기 투입직교로봇(1200)의 하측 말단에는 각 테이프릴(100)들을 집어들기 위한 홀딩수단이 구성될 수 있으며 예를 들어, 공지의 흡착컵, 그래퍼, 치, 전자석 등으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 투입측이송부(1100)로부터 이송되는 트레이(200)가 네 개의 테이프릴(100)들을 2×2 배열로 안착하여 함께 이송하고 동시에 검사하는 경우를 나타내었기 때문에, 이송과정에서는 네 개의 테이프릴(100)들이 함께 픽업, 검사 및 이송되고 있다. 다만, 상기 배열에만 한정되는 것은 아니며, 하나의 트레이(200)에 하나 이상의 테이프릴(100)들이 단일로 또는 복수로 하나의 열이나 복수의 열을 지어 배열되는 것도 적용될 수 있다.
도시된 실시예에 의하여 테이프릴(100)들을 공급할 수 있는 투입대차(310)도 네 개의 테이프릴(100)들이 동일평면상으로 배열되고 적층되어 투입측이송부(1100)에 인접하여 배치될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 투입대차(310)는 테이프릴(100)들이 배열 및 적층되어 있는 매거진, 카세트 또는 대차 등의 방식으로 구성될 수 있으며, 테이프릴(100)이 소진되는 경우 소정의 공간으로 배출된 다음, 다른 투입대차(310)로 교환되어 연속적인 검사가 가능하도록 할 수 있다. 상기 대차의 장비로의 인입출과 관련된 실시예는 후술한다.
상기 투입대차(310)가 투입측이송부(1100)의 전방에 배치된 것으로 본다면, 투입직교로봇(1200)은 전방의 투입대차(310)에서 상단에 배치되는 네 개의 테이프릴(100)들을 한번에 픽업하여 투입측이송부(1100)에 배치되어 있는 빈 상태의 트레이(200)로 전송한다.
이러한 과정으로 테이프릴(100)들이 채워진 트레이(200)는 투입측이송부(1100)로부터 본체모듈(2000)의 내부로 투입되어 소정의 스테이지부의 검사위치에서 검사가 이루어지는 것이다.
본 발명에서는 트레이(200)들이 연속적으로 테이프릴(100)을 전달받고 전달하는 과정을 거치는 과정으로 순환하는데, 공간의 효율성을 위하여 상기 빈 트레이(200)의 순환은 전달 및 스테이지가 배치되는 배치의 하측에서 이루어질 수 있다. 이를 위하여서는 트레이(200)의 승하강을 위한 기술의 적용이 필요할 수 있는데 이와 관련된 실시예는 후술하기로 한다.
상기 본체모듈(2000)의 내부에서 검사가 완료된 테이프릴(100)들이 타측으로 반출되면, 트레이(200)를 전달받아 외부로 배출하기 위하여 배출모듈(3000)이 배치된다.
상기 배출모듈(3000)은 검사가 완료된 테이프릴(100)들을 트레이(200)로부터 인출하기 위하여 픽업장치를 구비한다. 이러한 픽업장치로서 배출측직교로봇(3200)이 적용될 수 있다. 상기 배출측직교로봇(3200)과 관련하여 투입직교로봇(1200)의 설명이 적용될 수 있다.
상기 배출측직교로봇(3200)은 본체모듈(2000)로부터 타측으로 이송되는 테이프릴(100)을 전달받아 상기 픽업위치에 이송시키도록 배출측이송부(3100)를 구비할 수 있으며, 이와 관련하여서는 투입측이송부(1100)의 설명을 준용한다.
상기 배출측직교로봇(3200)은 배출측이송부(3100)로부터 배출대차(320)로 검사 및/또는 불량의 제거 및/또는 라벨링이 완료된 테이프릴(100)들을 이송하여 외부로 반출할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 근래의 칩카운팅 과정을 고려해볼 때 칩카운팅이 완료된 테이프릴(100)에 대해서는 소정의 표시가 필요할 수 있으며, 이러한 표시는 QR코드나 바코드의 부착 또는 인쇄, RFID의 부착 또는 저장 등의 방식으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 설명에서는 이를 통합하여 라벨링으로 정의하도록 한다.
이를 위하여 본 발명에서는 상기 배출측이송부(3100)에서 반출하기 전단계에서 상기 라벨링을 위하여 교환모듈(3500)이 본체모듈(2000)과 배출측이송부(3100)의 사이에 개재되는 개념을 추가적으로 제시한다.
따라서, 상기 본체모듈(2000)의 타측으로는 교환모듈(3500)이 배치되어 있고 검사가 완료된 테이프릴(100)을 안착한 트레이(200)를 배출측이송부(3100)로 전달하도록 기능한다. 상기 배출측이송부(3100)로 이송하는 교환모듈(3500)의 부위는 상측이송부(3510)이며, 상기 상측이송부(3510)의 하측에는 빈 트레이(200)를 이송할 수 있는 추가적인 구성이 배치될 수 있다.
상기 배출측이송부(3100)에서 검사가 완료된 테이프릴(100)들이 인출되어 배출대차(320)에 적층되며, 소정의 적층이 완료된 배출대차(320)는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템의 외부로 배출되어 빈 대차가 다시 투입되는 과정을 거쳐 연속적인 반출이 가능하여진다.
상기와 같이 테이프릴(100)들을 반출한 빈 트레이(200)는 하측의 트레이 이송경로로 전송될 수 있도록 배출측이송부(3100)는 하향 이송될 수 있다.
이하에서 상하방향의 이송을 위한 구조를 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 따라 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템을 후측에서 바라본 배면도이다.
설명의 편의를 위하여 도 2의 경우와 달리 투입모듈(1000)이 본체모듈(2000)이 우측에 배치되어 있음에 유의한다.
상기 본체모듈(2000)의 일측에 배치되는 투입모듈(1000)에는 투입측이송부(1100)가 배치되어 투입대차(310)로부터 투입직교로봇(1200)에 의하여 검사 대상이 되는 하나 이상의 테이프릴(100)들을 전달받는 기능을 수행함은 상기와 같다. 이렇게 트레이(200)를 본체모듈(2000)로 전달하고 난 이후 빈 상태의 투입측이송부(1100)는 하측의 공간에서 빈 트레이(200)를 전달받는데 이를 위하여 투입측승하강부(1300)가 구성된다.
이러한 개념에 의하여 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템의 장비 전체적으로 상하 부위를 구분하며, 상측에서는 테이프릴(100)의 검사 및 배출을 위한 소위 테이프릴 이송경로가 형성되고, 그 하측의 공간에는 테이프릴(100)이 반출된 빈 트레이(200)를 타측에서 일측으로 이송하는 트레이 이송경로가 형성되는 것이다.
상기 투입측승하강부(1300)는 투입측이송부(1100)를 테이프릴 이송경로와 트레이 이송경로 사이를 이송시키는 기능을 수행한다. 이러한 투입측승하강부(1300)는 소정의 구조물을 상하 직선방향으로 이송할 수 있는 공지의 직선형 이송수단이 적용될 수 있을 것이며, 예를 들어 샤프트 및 볼스크류와 이를 구동하는 모터를 포함하여 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 본체모듈(2000)의 내부에는 테이프릴 이송경로에 대응되어 스테이지부(2100)가 구비되며, 상기 스테이지부(2100)에 트레이(200)가 안착되면 소정의 엑스레이 조사 및 검출 과정을 거쳐 영상신호의 획득이 이루어진다.
이러한 스테이지부(2100) 측에도 투입측이송부(1100) 및 배출측이송부(3100)와 트레이(200)를 전달할 수 있는 소정의 트레이 이송수단이 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 본체모듈(2000)과 배출모듈(3000)의 사이에 교환모듈(3500)이 구성되어 있는 실시예에 의할 때, 상기 스테이지부(2100)의 타측으로는 검사가 완료된 트레이(200)를 전달받는 상측이송부(3510)가 배치되어 있다. 다만, 상기 교환모듈(3500)이 생략되어 있는 경우 투입모듈(1000) 처럼 배출모듈(3000)도 바로 본체모듈(2000)에 인접하여 배치될 수 있을 것이다.
상기 교환모듈(3500)은 투입모듈(1000) 및 배출모듈(3000)과 달리 테이프릴 이송경로 및 트레이 이송경로에 각각 대응되어 트레이(200)의 이송을 위한 이송장치가 각각 구성되어 있는 것이 바람직하다. 따라서, 테이프릴 이송경로의 대응되는 상측이송부(3510) 및 트레이 이송경로에 대응되는 하측이송부(3520)가 각 배치될 수 있다.
상기 상측이송부(3510)로부터 본체모듈(2000)로부터 검사가 완료된 테이프릴(100) 및/또는 별도로 구비되는 라벨링장치에 의하여 라벨링이 완료된 테이프릴(100)을 전달받은 배출측이송부(3100)는 배출측직교로봇(3200)을 통하여 배출대차(320)로 반출시키는 기능을 수행한다.
이에, 배출측이송부(3100)에는 빈 트레이(200)가 배치되어 있는 상태이다.
상기 빈 트레이(200)가 안착된 배출측이송부(3100)는 배출측승하강부(3300)에 의하여 하향 이동하여 트레이 이송경로의 타측에 배치되고, 하측이송부(3520)로 전달한다.
또한, 상기 하측이송부(3520)는 본체모듈(2000)의 내측 또는 본체모듈(2000)의 하측에 구비되는 스테이지하부(2200)로 빈 트레이(200)를 전달한다. 상기 스테이지하부(2200)는 스테이지부(2100)와 마찬가지로 트레이(200)를 타측에서 일측으로 전송하기 위한 소정의 트레이 이송수단이 구성될 수 있을 것이다.
또한, 상기 스테이지하부(2200)로부터 투입측이송부(1100)가 빈 트레이(200)를 전달받으면, 투입측승하강부(1300)를 통해 상승하여 테이프릴 이송경로에 배치되고, 다시 투입대차(310)로부터 검사 대상인 테이프릴(100)들을 전달받아 상기 과정이 반복되는 것이다.
상기한 좌우 및 상하 순환식의 구성에 의하여 검사대상 트레이(200)의 투입과 빈 트레이(200)의 배출이 동시적으로 상하 구간에서 이루어질 수 있기 때문에 연속적인 투입, 배출 및 검사가 가능하여지는 것이다.
또한, 엑스레이 장비의 경우 피폭의 우려가 있어 차폐재 및 벽체를 구성하고 있고, 본체모듈(2000)은 외부와 차폐될 필요가 있다. 이러한 목적의 달성을 위하여 본체모듈(2000)은 검사대상의 트레이(200) 및 빈 트레이(200)의 투입 및 배출 과정에서만 소정의 경로를 개폐하도록 하나 이상의 게이트로 구성된 게이트부(2010)를 구비할 수 있다. 상기 게이트부(2010)는 검사가 완료되어 투입 및 배출이 이루어지는 과정에서만 개방되어 방사선의 누설을 최소화한다.
한편, 더 구체적으로 살펴보면, 상기 투입측이송부(1100)는 본체모듈(2000)의 일측에 배치되어 있으며, 전방측으로는 투입대차(310)가 인접 배치되어 있다. 이러한 투입측이송부(1100)는 투입측승하강부(1300)에 승하강 가능하도록 배치되어 있으며, 상기 투입측승하강부(1300)는 일실시예에 의하여 모터에 의하여 회전되는 샤프트 및 볼너트를 구성할 수 있다. 상기 투입측이송부(1100)는 트레이(200)를 지지하며, 일실시예에 의하여 트레이(200)의 전후 에지 부위를 저면에서 지지하는 전후측의 무한궤도를 구비할 수 있다. 상기 무한궤도는 벨트부재로 이루어질 수 있으며, 이송제어모터(참조번호 미표시)에 의하여 회전되어 일측으로부터 타측으로 트레이(200)를 이송시킨다.
본체모듈(2000)의 게이트부(2010)가 개방되면 상기 투입측이송부(1100)가 트레이(200)를 본체모듈(2000)의 내부로 인입시키며 스테이지부(2100)는 이를 전달받아 검사위치로 배치시켜 검사를 진행하게 된다. 투입측이송부(1100)의 전방측에 배치되는 투입대차(310)에는 평면상 배열되어 있는 테이프릴(100)들이 상하로 적층되어 있으며, 이는 검사대상인 테이프릴(100)들이다. 테이프릴 이송경로에 배치되는 상측이송부(3510)는 트레이(200)를 전달받으며, 예를 들어 라벨링 또는 불량 이나 재검이 필요한 테이프릴(100)의 반출 등의 작업을 위하여 추가적인 픽업수단에 의하여 이송될 수 있다. 상기 상측이송부(3510)를 경유한 트레이(200)는 인접된 배출모듈(3000)의 배출측이송부(3100)로 전달될 수 있다.
추가적인 실시예에 의하여, 상기 투입대차(310) 및/또는 배출대차(320)는 직교로봇과의 관계에서 테이프릴(100)의 인출 및/또는 인입과정시 높이의 조절을 위한 대차 레벨링수단이 추가적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 대차 레벨링수단은 하단측의 테이프릴(100)의 배열의 높이를 일정하게 유지하는 공지의 승하강수단으로 이루어질 수 있고 일정한 투입위치 또는 반출위치에 대응되는 높이에 상단의 테이프릴(100)을 위치시킬 수 있을 것이다.
도 4은 본 발명의 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템에서 본체모듈의 내부에 대한 실시예를 나타내는 사시도이다.
본체모듈(2000)은 소정의 케이싱에 의하여 차폐되어 있으며, 내부에 튜브 및 디텍터와 스테이지를 구비함은 상기와 같다.
검사를 위한 스테이지는 테이프릴 이송경로에 대응되며, 투입측이송부(1100)로부터 트레이(200)를 전달받는 스테이지부(2100)가 배치된다. 상기 스테이지부(2100)는 튜브 및 디텍터의 검사범위에 대응되는 검사위치부(2110)를 가지며, 상기 검사위치부(2110)는 테이프릴(100)의 위치 및 배열을 육안으로 확인할 수 있도록 소정의 표시를 가질 수 있다. 도시된 예에서는 네 개의 정렬 및 단일의 정렬이 가능한 상태가 표시되어 있다. 상기 네 개의 정렬된 표시는 실질적으로 트레이(200)에 테이프릴(100)의 배열에 대응될 것이다.
상기 스테이지부(2100)의 일측에서 타측으로 트레이(200)의 위치 조정 및 이송이 가능하도록 이송프레임(2120)이 구비될 수 있다. 상기 이송프레임(2120)은 소정의 이송모터의 제어에 의하여 일측과 타측 사이를 왕복 이송할 수 있는 공지의 수평 이송장치로 이루어질 수 있을 것이다.
상기 이송프레임(2120)은 투입측이송부(1100)로부터 검사대상 테이프릴(100)이 정렬되어 있는 트레이(200)를 전달받아 일측으로부터 검사위치부(2110)로 이송시켜 검사를 진행하도록 하고, 다시 검사위치부(2110)로부터 타측으로 이송하여 상측이송부(3510)로 전달하도록 기능한다.
또한, 상기 스테이지부(2100)의 하측에 배치되는 스테이지하부(2200)는 트레이 이송경로에 배치되어 있으며 하측으로 이송된 배출측이송부(3100)로부터 빈 트레이(200)를 전달받은 하측이송부(3520)로부터 이를 전송받아 케이싱 내부로 인입시킨다.
상기 스테이지하부(2200)는 스테이지부(2100)와 마찬가지로 트레이(200)를 지지하여 타측에서 일측으로 이송시킬 수 있도록 기능한다. 상기 스테이지하부(2200)는 하부이송프레임(2220)을 구비하며 이와 관련하여 상기 이송프레임(2120)의 설명과 중복는 설명은 생략하기로 한다.
상기 하부이송프레임(2220)으로부터 빈 트레이(200)가 케이싱 외부로 배출되면, 본체모듈(2000)의 일측에서 하강 배치되어 있는 투입측이송부(1100)가 이를 전달받아 다시 상승하여 테이프릴 이송경로에 배치되면서 다시 투입과정이 진행될 수 있는 것이다.
추가적으로, 상기 케이싱의 내외부를 연통시키며 차폐할 수 있도록 경로의 각 인입출구에 게이트부가 구성됨은 상기와 같다. 투입측이송부(1100)와 스테이지부(2100)의 사이의 경로를 개폐하는 제1게이트(2011)와, 스테이지부(2100)와 상측이송부(3510) 사이의 경로를 개폐하는 제2게이트(2012)와, 빈 트레이(200)를 가지며 하강된 배출측이송부(3100) 및 하측이송부(3520)와 스테이지하부(2200) 사이의 경로를 개폐하는 제3게이트(2013)와, 스테이지하부(2200)와 하강된 투입측이송부(1100) 사이의 경로를 개폐하는 제4게이트(2014)가 구성될 수 있다.
상기 게이트부의 제어과정은 트레이(200)의 이송과정에 대응되며, 그 실시예를 살펴보도록 한다.
상측의 테이프릴 이송경로에서 검사대상인 테이프릴(100)이 본체모듈(2000) 내부로 투입되기 위하여 제1게이트(2011)가 개방되고 트레이(200)는 투입측이송부(1100)로부터 스테이지부(2100)로 전달된다.
상기 채워진 트레이(200)의 전달이 상측에서 이루어지는 과정에서 하측에서는 빈 트레이(200)의 전달이 이루어지며, 제3게이트(2013)가 개방되고 하측이송부(3520)부터 스테이지하부(2200)로 전달되면서 투입 과정이 진행된다.
이상의 과정이 완료되면 모든 게이트가 폐쇄되고 검사가 진행되며, 이 과정에서 배출측이송부(3100)는 반출이 완료되어 빈 테이블을 하향 이동하여 하측이송부(3520)로 전달할 수 있다.
본체모듈(2000) 내부에 배치되는 상하측의 트레이(200)를 타측 및 일측으로 전송하기 위하여 제2게이트(2012) 및 제4게이트(2014)가 개방되어 배출 과정이 진행된다.
상기 배출 과정은 투입과정과 동시에 진행될 수 있으며, 테이프릴 이송경로에서 검사가 완료되고 채워진 트레이(200)가 스테이지부(2100)로부터 상측이송부(3510)로 전달되는 동시에, 새로운 검사대상 트레이(200)가 투입측이송부(1100)로부터 스테이지부(2100)로 전달될 수 있을 것이다.
다만, 투입과 배출의 상황에 따라 상기 게이트들의 개폐는 다양한 방식 및 순서로 진행될 수 있다. 이러한 게이트들은 소정의 개폐 가능한 도어(참조번호 미표시)와, 이에 대한 상하 이송을 가이드할 수 있는 도어가이드(참조번호 미표시) 및 도어를 승하강시킬 수 있는 실린더(참조번호 미표시)로 이루어질 수 있다.
도 5은 본 발명의 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템의 전체적인 구성을 살펴보기 위한 사시도이다.
도시된 실시예에서는 대차들의 투입과 반출 위치를 나타내기 위하여 도 2와 같이 정면에서 바라본 것이다.
일측인 좌측에는 투입모듈(1000)이 배치되어 있고, 본체모듈(2000)를 기준으로 타측인 우측에는 교환모듈(3500) 및 배출모듈(3000)이 배치되어 있다.
전체적인 구조는 메인프레임(4000)에 의하여 지지될 수 있으며, 이러한 메인프레임(4000)의 형상 및 재질은 본 발명을 제한하지 않는다.
상기 메인프레임(4000)의 전방측에는 일측에서 투입대차(310)의 인입출이 가능하도록 투입구(4010)가 형성되고, 테이프릴(100)들의 투입이 완료되어 빈 상태인 투입대차(310)가 인출되어 다시 검사대상 테이프릴(100)들이 채워진 투입모듈(1000)로 교환된다.
또한, 상기 메인프레임(4000)의 전방 타측에서 배출대차(320)의 인입출이 가능하도록 배출구(4020)가 형성되고, 검사 및/또는 라벨링이 완료된 테이프릴(100)들이 채워진 배출대차(320)가 인출되어 다시 빈 배출대차(320)들이 배출모듈(3000)로 교환된다.
한편, 상기 교환모듈(3500)에 인접하여 소정의 라벨링모듈(참조번호미표시)이 구성되고, 교환이송부(4300)에 의하여 이송이 이루어질 수 있다. 상기 픽업 및 이송의 대상은 선택된 테이프릴(100) 또는 트레이(200) 또는 인쇄물 또는 식별태그 등일 수 있다.
또한, 상기 교환이송부(4300)는 상측이송부(3510)와 컨베이어장치(4200) 사이에 물류를 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 개념에 따라 전체적인 공정과의 연동이 가능하여질 것이다. 예를 들어, 상측이송부(3510)에서 검사가 완료된 테이프릴(100) 중에서 불량으로 판정되거나 판독되지 않은 테이프릴(100)을 교환이송부(4300)가 픽업하여 컨베이어장치(4200)를 통해 별도의 경로로 반출할 수 있다.
이렇게, 하나의 트레이(200)에서 일부 테이프릴(100)이 제거된 경우 본체모듈(2000)측에 구비되는 비전캠이 이를 인지하고 해당 식별자를 가지는 세트에 대한 빈 공간을 저장할 수 있을 것이다.
상기 교환이송부(4300)는 직교로봇으로 이루어질 수 있고, 이 경우 상기 직교로봇들의 예시가 적용될 수 있을 것이다. 다만, 개별 테이프릴(100)의 픽업을 위하여 말단에 공압으로 작동되는 흡착컵이 홀딩수단으로 배치되는 것이 고려될 수 있다.
추가적인 실시예에 의하여, 상기 본체모듈(2000)은 일측 및/또는 타측의 외측을 지향하여 하나 이상의 비전캠을 구비할 수 있다. 상기 비전캠은 테이프릴(100)의 상면에 표시된 소정의 식별코드 또는 그 배열을 인식하여 검사시 소정의 모드를 선택할 수 있도록 기능할 수 있다.
상기 이송제어요소 및 게이트부와 본체모듈(2000)의 튜브 및 디텍터의 동작 제어 및 모니터링을 위하여 제어부(4100)가 구성되며, 상기 제어부(4100)는 화상으로 상태의 확인 및 입력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템에 의하여, 종래에 칩카운팅을 위하여 테이프릴의 투입 및 선택 과정이 개별적으로 이루어졌던 시간적인 지연과 비효율성을 극복하고, 연속적이며 신속한 검사와 투입 및 배출이 이루어질 수 있기 때문에 대량의 테이프릴에 대한 칩카운팅 과정에서 효율성이 비약적으로 향상될 수 있다.
또한, 물류의 조작을 위한 인력 및 장비가 최소화될 수 있기 때문에 경제적이다.
또한, 다른 공정과의 연동성이 우수하다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
100...테이프릴 200...트레이
310...투입대차 320...배출대차
1000...투입모듈 1100...투입측이송부
1200...투입직교로봇 1300...투입측승하강부
2000...본체모듈 2010...게이트부
2011...제1게이트 2012...제2게이트
2013...제3게이트 2014...제4게이트
2100...스테이지부 2110...검사위치부
2120...이송프레임 2130...스테이지이송부
2200...스테이지하부 2220...하부이송프레임
2230...트레이이송부 3000...배출모듈
3100...배출측이송부 3200...배출직교로봇
3300...배출측승하강부 3500...교환모듈
3510...상측이송부 3520...하측이송부
4000...메인프레임 4010...투입구
4020...배출구 4100...제어부
4200...컨베이어장치 4300...교환이송부

Claims (8)

  1. 트레이(200)에 안착된 하나 이상의 테이프릴(100)들에 대한 칩 영상신호를 생성하는 튜브 및 디텍터와, 검사위치부를 가지는 스테이지부(2100)와, 상기 스테이지부의 하측에 배치되어 테이프릴이 인출된 빈 트레이를 이송하는 스테이지하부(2200)를 가지는 본체모듈(2000);
    상기 본체모듈의 일측에 배치되며 검사대상인 테이프릴을 안착하는 트레이(200)를 본체모듈로 이송하는 투입모듈(1000);
    상기 본체모듈로부터 배출된 트레이를 반출하는 배출모듈(3000);을 포함하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지부는,
    테이프릴이 안착된 트레이가 투입모듈 및 배출모듈 사이에서 이송되는 테이프릴 이송경로에 배치되고,
    상기 스테이지하부는,
    빈 트레이가 배출모듈 및 투입모듈 사이에서 이송되는 트레이 이송경로에 배치되는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투입모듈은,
    스테이지부로 테이프릴이 안착된 트레이를 이송하며 스테이지하부로부터 빈 트레이를 이송받는 투입측이송부(1100)와, 상기 투입측이송부를 테이프릴 이송경로 및 트레이 이송경로 사이에서 승하강시키는 투입측승하강부(1300)를 구비하고,
    상기 배출모듈은,
    스테이지부로부터 테이프릴이 안착된 트레이를 이송받고, 빈 트레이를 스테이지하부로 이송하는 배출측이송부(3100)와, 상기 배출측이송부를 테이프릴 이송경로 및 트레이 이송경로 사이에서 승하강시키는 배출측승하강부(3300)를 구비하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 본체모듈로부터 검사가 완료된 트레이를 전달받는 상측이송부(3510)와, 배출측이송부로부터 빈 트레이를 전달받는 하측이송부(3520)를 구비하는 교환모듈(3500);을 구비하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 본체모듈은,
    투입측이송부 및 스테이지부의 경로를 개폐하는 제1게이트(2011)와, 스테이지부와 상측이송부의 경로를 개폐하는 제2게이트(2012)와, 하측이송부 및 스테이지하부의 경로를 개폐하는 제3게이트(2013)와, 스테이지하부 및 투입측이송부의 경로를 개폐하는 제4게이트(2014)를 구비하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 투입모듈은,
    투입대차로부터 테이프릴을 투입측이송부에 안착된 트레이에 전달하는 투입직교로봇(1200)을 구비하고,
    상기 배출모듈은,
    배출측이송부로부터 테이프릴을 배출대차로 전달하는 배출측직교로봇(3200)을 구비하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투입모듈에 형성되며 테이프릴이 소진된 투입대차를 교환하는 투입구(4010)와, 상기 배출모듈에 형성되며 검사가 완료된 테이프릴이 적층된 배출대차를 교환하는 배출구(4020)를 더 포함하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 상측이송부에 인접하여 배치되는 컨베이어장치(4200); 및
    상기 컨베이어장치와 상측이송부 사이에서 테이프릴을 이송하는 교환이송부(4300);를 더 포함하는 스테이지 순환형 인라인 칩카운터 시스템.
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