KR102658410B1 - 픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플립소자 핸들러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 소자들이 적재된 웨이퍼링 등과 같은 로딩부재로부터 소자를 픽업하고 플립한 후 언로딩시 회전오차를 보정하는 플립소자 핸들러에 관한 것이다.
본 발명은, 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 상기 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과; 상기 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 배치되며 상기 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 하나 이상의 언로딩부(300)와; 상기 로딩부재테이블(200)에서 상기 로딩부재(60)의 픽업위치(P1)로부터 전달위치(P2)로 소자(1)를 이동하는 제1이송툴(400)과; 상기 전달위치(P2)에서 상기 제1이송툴(400)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플립소자 핸들러를 개시한다.

Description

픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러 {Transfer tool, and flip device having the same}
본 발명은 플립소자 핸들러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소자의 픽업 및 플립하는 픽업모듈, 픽업모듈에 의하여 소자의 픽업 및 플립 후 다른 이송툴 등으로 소자를 전달하는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러에 관한 것이다.
D 램, 프래쉬램, LSI, LED 등 반도체소자(이하 '소자'라 한다)는 반도체공정을 마친 후 소잉공정, 패키징공정 등을 마친 후 시장에 출하됨이 일반적이다.
또한 소자는 리드프레임, BGA 등 단자구조가 다양해지는 등 칩의 종류가 다양해지고 있다.
더 나아가 반도체소자는, 나노공정 등 미세공정이 발전하면서 전체 크기가 기존에 비하여 현저히 작아지는 추세에 있다.
또한 스마트폰의 발전 및 스마트폰의 박형화 추세에 따라 스마트폰, 스마트시계 등에 사용되는 경우 소자의 크기는 물론 두께의 최소화가 요구되고 있다.
이러한 추세 및 요구에 부응하여, 반도체 소자는 소잉공정 후 본더에 의하여 몰딩 등에 의한 패키징 공정을 수행하는 대신에 웨이퍼 수준에서 패키징 공정까지 수행한 후 소잉공정을 통하여 개별 소자로 패키지화하는 기술, 소위 WL-CSP (Wafer level chip scale pacake)이 등록특허 제10-1088205호에서와 같이 사용되고 있다.
한편, WL-CSP 소자를 형성함에 있어 소자가 소형인 경우 웨이퍼 수준에서 볼단자를 형성하는데 많은 제약이 있어 소자 제조공정이 어려운 문제점이 있다.
이에, 반도체 공정을 마친 소자에 대하여, 소잉공정을 수행하고 개별소자를 몰딩, 단자 형성 등을 수행하는 소위 Fan-Out WLP 공정이 제안되고 있다.
한편 D램, 모바일 D램, 모바일 CPU와 같은 LSI, 등 반도체 시장에서 경쟁이 격화되면서 소자제조비용의 절감될 필요가 있으며 궁극적으로 생산성을 높이는 것이 매우 절실하다.
그리고 반도체 생산은 클린룸 내에서 공정이 수행되는바 클린룸 내에서 각 공정을 수행하는 장비의 처리속도가 생산성에 직결되는바, 패키징 공정을 거치지 않거나 수행 전인 웨이퍼 수준에서의 소자를 언로딩하는 소자 핸들러 또한 장비의 처리속도를 높이는 것이 중요하다.
특히 반도체 생산은 웨이퍼 수준에서 소자를 언로딩하는 소자 핸들러 또한 장비의 처리속도를 높이는 것이 중요하다.
그런데 웨이퍼 수준에서 소자를 언로딩하는 소자 핸들러는 반도체 공정 및 소잉공정을 마친 웨이퍼링으로부터 소자를 픽업하여 캐리어테이프와 같은 적재부재에 담아 웨이퍼링으로부터 소자를 언로딩하도록 구성된다.
여기서 소자 핸들러의 처리속도(통상 시간당 처리개수(UPH)로 체크된다)는 웨이퍼링으로부터 소자를 픽업하고 플립한 후 캐리어테이프와 같은 적재부재에 소자를 플레이스하는 처리량에 의하여 결정된다.
구체적으로 소자 핸들러의 처리속도는, 카메라에 의한 소자인식 및 웨이퍼링과 픽커와의 위치보정 등 웨이퍼링 상의 소자픽업 효율, 픽업 후 적재부재로의 소자적재 효율에 의하여 결정된다.
또한 소자 핸들러의 처리속도는, 다수의 소자들이 부착된 웨이퍼링으로부터 소자를 픽업하는 픽업의 정확성, 픽업속도, 플립 후 소자의 전달 등에 의하여 결정된다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 추세 및 요구에 맞추어, 다수의 소자들이 적재된 로딩부재로부터 픽업되는 소자를 플립 후 캐리어테이프 등과 같은 언로딩부재에 적재시 회전오차를 보정하여 소자의 안착 정밀도를 현저히 높일 수 있는 픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 소자(1)에 대한 픽업방향인 제2회전축(C2)과 수직을 이루는 제1회전축(C1)을 중심으로 회전되며, 소자(1)를 픽업하는 픽업헤드(411)를 구비하는 픽커(410)가 결합된 회동블록(420)과; 상기 제1회전축(C1)을 기준으로 상기 회동블록(420)을 회전시키는 플립회전부(430)와; 상기 회동블록(420)에 설치되어 상기 회동블록(420)과 함께 회전되며 상기 제2회전축(C2)을 기준으로 상기 픽커(410)를 회전시켜 상기 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)에 대한 미리 설정된 수평상태에 대한 회전오차(θ)를 보정하는 오차보정부를 포함하는 픽업모듈을 개시한다.
상기 플립회전부(430)는, 상기 제1회전축(C1)과 평행한 제1구동축(432)을 가지는 제1회전모터(431)를 포함하며, 상기 플립회전부(430)는, 제1회전력전달수단에 의하여 상기 회동블록(420)을 회전시킬 수 있다.
상기 제1회전력전달수단은, 상기 제1구동축(432)에 결합된 제1구동기어(433)와, 상기 회동블록(420)에 결합됨과 아울러 상기 제1구동기어(433)와 기어결합되는 제1종동기어(434)를 포함할 수 있다.
상기 제1회전력전달수단은, 기어 및 체인 조합 또는 풀리 및 풀리 조합을 포함할 수 있다.
상기 플립회전부(430)가 고정설치되고, 상기 회동블록(420)을 회전가능하게 지지하는 지지부재(490)를 포함할 수 있다.
상기 오차보정부는, 상기 회동블록(420)에 고정설치되며 제2구동축(441)을 가지는 제2회전모터(440)와; 상기 제2구동축(441)의 회전구동을 상기 픽커(410)에 전달하기 위한 제2회전력전달수단을 포함할 수 있다.
상기 제2회전력전달수단은, 상기 제2구동축(441)에 결합된 제2구동기어(444)와, 상기 픽커(410)에 결합됨과 아울러 상기 제2구동기어(444)와 기어결합되는 종동기어(445)를 포함할 수 있다.
상기 제2회전력전달수단은, 기어 및 체인 조합 또는 풀리 및 풀리 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 이송툴로서, 픽업위치 및 전달위치로 순차적으로 위치되도록 회전되는 복수의 픽업모듈(740)들과; 상기 복수의 픽업모듈(740)들 각각이 결합되는 복수의 회동암(720)들이 결합되며 상기 각 픽업모듈(740)들이 상기 픽업위치 및 상기 전달위치로 순차적으로 위치되도록 회전시키는 주회전구동부(710)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송툴을 개시한다.
본 발명은 또한 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 상기 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과; 상기 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 배치되며 상기 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 하나 이상의 언로딩부(300)와; 상기 로딩부재테이블(200)에서 상기 로딩부재(60)의 픽업위치(P1)로부터 전달위치(P2)로 소자(1)를 이동하는 제1이송툴(700)과; 상기 전달위치(P2)에서 상기 제1이송툴(700)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(500)을 포함하며, 상기 제1이송툴(700)은, 상기와 같읕 구성을 가지는 이송툴인 것을 특징으로 하는 플립소자 핸들러를 개시한다.
본 발명에 따른 픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러는, 소자의 픽업 및 플립하는 픽커모듈에 소자를 픽업하는 방향, 즉 픽커의 길이방향을 회전중심으로 한 회전오차를 보정하기 위한 보정수단을 구비함으로써 소자의 픽업 및 플립 후 언로딩부재에 대한 정확한 위치에 소자를 적재할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따른 픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러는, 소자의 픽업 및 플립, 더 나아가 회전오차에 대한 보정구조를 추가로 구비함으로써 소자의 신속한 이송이 가능한 이점이 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러는, 소자의 픽업 및 플립, 더 나아가 회전오차에 대한 보정구조를 추가로 구비함으로써 소자의 픽업, 플립 및 플레이스를 끊임없이 수행할 수 있어 소자 언로딩 속도를 현저히 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 플립소자 핸들러의 일 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는, 각각 도 1의 플립소자 핸들러에서 사용되는 로딩부재의 일 예를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 3은, 도 1의 플립소자 핸들러에서 사용되는 로딩부재의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 4는, 도 1의 플립소자 핸들러에 사용되는 언로딩부의 일 실시예로서, 도 1에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이다.
도 5는, 도 1에서 제1이송툴 및 제2이송툴에 의한 이송과정을 보여주는 일부 측면도이다.
도 6a 및 도 6b는, 각각 도 6은, 도 5에 도시된 제1이송툴의 픽업모듈을 보여주는 단면도들로서, 그 작동과정을 보여주는 도면들이다.
도 7은, 도 6a 및 도 6b에서 제1구동기어 및 제2종동기어의 결합구조를 A-A방향에서 보여주는 횡단면도이다.
이하 본 발명에 따른 픽업모듈, 그를 가지는 이송툴 및 그를 가지는 플립소자 핸들러에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 플립소자 핸들러는, 일 예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과; 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 배치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 하나 이상의 언로딩부(300)와; 로딩부재테이블(200)에서 로딩부재(60)의 픽업위치(P1)로부터 전달위치(P2)로 소자(1)를 이동하는 제1이송툴(700)과; 전달위치(P2)에서 제1이송툴(700)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(500)을 포함할 수 있다.
상기 로딩부재카세트부(100)는, 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 로딩부재(60)에 적재되는 소자(1)는, 웨이퍼상태에서 반도체공정 및 소잉공정을 마친 소자, 웨이퍼 상태에서 비전검사 등을 통하여 별도의 소자핸들러에 의하여 분류된 소자 등 다양하다.
특히 상기 소자(1)는, 반도체공정 후 패키징공정을 거치는 기존 소자와는 달리, 패키징공정을 요하지 않은 소위, 웨이퍼레벨소자 등 다양한 소자들이 그 대상이 될 수 있으며, 플립, 즉 반전된 상태로 캐리어테이프와 같은 언로딩부재(70)에 적재되는 소자들이 그 대상이 될 수 있다.
한편 상기 로딩부재(60)는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 반도체공정 및 소잉공정을 마친 소자(1)가 적재되는 구성으로서, 소자(1)가 부착되는 테이프(61) 및 테이프(61)를 고정하는 프레임부재(62)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 테이프(61)는 소자(1)들이 부착될 수 있는 부재이면 어떠한 부재도 가능하며 소위 부착테이프가 사용될 수 있다.
상기 프레임부재(62)는 소자(1)들이 부착된 테이프(61)를 고정하기 위한 구성으로서 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 원형링, 도 3에 도시된 바와 같이 사각링 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 언로딩부재(70)는, 플립된 소자(1)가 적재되는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며, 도 1에 도시된 바와 같은 테이프앤릴(캐리어테이프 및 커버테이프), 도 3에 도시된 바와 같이 부착테이프를 구비한 플레이트, 소자(1)가 담기는 복수의 삽입홈들이 형성된 트레이 등 시장출하 또는 타공정 수행을 위하여 임시로 적재되는 다양한 부재가 사용될 수 있다.
또한 상기 언로딩부재(70)는, 소자(1)가 임시로 적재되는 부재 이외에, 소자(1)가 실장되는 PCB와 같은 기판, 스트립(strip), 칩 제조를 위한 리드프레임(Lead Frame) 등 칩실장, 패키징 공정을 위한 부재가 사용될 수 있다.
상기 로딩부재카세트부(100)는, 복수의 로딩부재(60)들의 적재를 위한 구성으로서 로딩부재(60)들이 상하로 적층될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 로딩부재테이블(200)은, 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 로딩부재테이블(200)은, 웨이퍼링로딩부(미도시)에 의하여 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 전달받아 제1이송툴(700)이 소자(1)를 픽업할 수 있도록 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 구성으로서, X-Y테이블, X-Y-θ테이블 등 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 로딩부재테이블(200)은, 상하방향 즉, Z축방향으로 이동될 수도 있다.
또한 상기 로딩부재테이블(200)의 하측에는 픽업위치(P1)에서 원활한 소자픽업을 위하여 니들핀조립체(미도시)가 설치됨이 바람직하다.
상기 니들핀조립체는, 픽업위치(P1)에서 제1이송툴(700)의 픽커(410)가 소자(1)를 픽업할 때 로딩부재(60), 예를 들면 웨이퍼링의 테이프(61)의 저면을 가압하여 소자(1)가 부착된 테이프(61)를 픽커(410) 쪽으로 밀어 올리는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 픽업위치(P1)에서 제1이송툴(700)의 픽커(410)의 상측에 로딩부재(60)에 적재된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 제1이미지획득부(810)가 설치됨이 바람직하다.
상기 제1이미지획득부(810)는, 로딩부재(60)에 적재된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 제1이미지획득부(810)는, 제1이송툴(700)의 픽커(410)에 의하여 픽업될 소자(1)의 위치파악, 소자(1)의 상면에 대한 검사 등으로 활용될 수 있다.
상기 제1이미지획득부(810)는, 로딩부재(60)에 가깝게 설치됨이 바람직하며 제1이송툴(700)과의 간섭을 방지하기 위하여 로딩부재테이블(200)의 상부에서 수평이동 또는 수직이동이 가능하도록 설치될 수 있다.
한편 상기 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재테이블(200)로 로딩부재(60)를 전달하기 위한 로딩부재로딩부(미도시)는, 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 인출하고 인출된 로딩부재(60)를 로딩부재테이블(200)로 전달할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
일 예로서, 상기 로딩부재로딩부는, 클램핑 장치 및 선형구동장치로 구성되거나, 푸셔 및 푸셔를 선형이동시키기 위한 선형구동장치로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로딩부(300)는, 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 설치되며 로딩부재(60)로부터 플립된 소자(1)를 전달받아 적재하는 언로딩부재(70)가 설치된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다
특히 상기 언로딩부(300)는, 테이프앤릴(캐리어테이프 및 커버테이프) 등 언로딩부재(70)의 구성에 따라서 그 구성이 결정된다.
예로서, 상기 언로딩부(300)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 소자(1)가 적재되는 포켓부(71)가 길이방향을 따라서 형성되며 소자적재 후 테이프(미도시)에 의하여 밀봉되는 캐리어테이프가 언로딩부재(70)를 구성하는 경우 일단에 회전가능하게 설치되어 소자(1)가 적재될 캐리어테이프가 감겨진 풀림롤부(311)와, 타단에 회전가능하게 설치되며 소자적재 후 테이프에 의하여 밀봉된 캐리어테이프가 감기는 감길롤부(312)와, 풀림롤부(311)로부터 풀린 캐리어테이프가 적재위치를 지나도록 캐리어테이프의 이동을 안내하는 캐리어테이프가이드부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 언로딩부재(70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소자(1)가 담겨지는 포켓부(71)의 저면에 복수의 홀(22)들이 형성될 수 있다.
그리고 상기 언로딩부재(70)가 적재위치에 위치되었을 때 언로딩부재(70)의 직하방에 진공압을 형성하는 진공압형성장치(24)가 설치되어 후술하는 제2이송툴(500)에 의하여 적재될 때 소자(1)가 안정적으로 적재될 수 있도록 할 수 있다.
여기서 상기 언로딩부재(70)가 캐리어테이프인 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어테이프의 날개부분을 가이드하도록 설치된 한 쌍의 롤러부재(78)와, 롤러부재가 고정되는 지지부재(79)의 가이드에 의하여 그 이동이 가이드될 수 있다.
상기 언로딩부(300)의 다른 예로서, 언로딩부재(70)가 부착되는 플레이트(도 3 참조)인 경우로서, 언로딩부(300)는, 일단에 위치되어 복수의 소자(1)들이 부착되는 플레이트가 적재되는 플레이트적재부와, 이송툴모듈(500)에 의하여 소자(1)들을 전달받도록 적재위치에서 플레이트를 지지하여 이동시키는 X-Y테이블과, 트레이적재부로부터 플레이트를 X-Y테이블로 전달하는 트레이이동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 플레이트는, 도 3에 도시된 바와 같이, 로딩부재(60)와 유사한 구성으로서 소자(1)가 부착되는 테이프와, 테이프를 고정시키면서 LOT번호, 분류등급 등의 표식이 있는 프레임부재를 포함하여 구성되거나, 소자(1)가 담기는 삽입홈들이 복수 개로 형성된 트레이로서, 소자(1)의 종류에 따라서 규격화된 트레이, 즉, JEDEC 트레이가 사용될 수 있다.
한편 상기 언로딩부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐리어테이프에 소자(1)를 적재하는 구성1(310), 플레이트에 소자(1)를 적재하는 구성2 등 어느 하나로만 구성되거나, 구성 1 및 2 중 2개, 또는 모두를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 언로딩부(300)는, 캐리어테이프에 소자(1)를 적재하는 구성1(310), 플레이트에 소자(1)를 적재하는 구성2 등 동일한 구성이 2개 이상으로 설치될 수도 있음은 물론이다.
여기서 상기 언로딩부(300)가 복수 개로 구성되는 경우 그 배치방향으로 이동이 요구되는 바 제2이송툴(500)은, 각 픽커(510)들 자체, 또는 전체가 언로딩부(300)의 배치방향을 따라서 수평이동되도록 구성될 수 있다.
상기 제1이송툴(700)은, 로딩부재테이블(200)에서 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하고, 플립한 후 전달위치(P2)로 이동하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제1이송툴(700)은, 복수의 픽업모듈(740)들이 수평방향으로 회전하는 수평로터리 구조, 즉 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 로딩부재테이블(200)에서 로딩부재(60)의 상면에 수직을 이루는 주회전축(730)을 중심으로 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)를 순차적 거치도록 회전되며 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하고, 전달위치(P2)에서 제2이송툴(500)에 소자(1)를 전달하는 복수의 픽업모듈(740)들과; 복수의 픽업모듈(740)들을 주회전축(730)을 중심으로 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)를 순차적으로 거치도록 회전구동하는 주회전구동부(710)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제1이송툴(700)은, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 소자(1)의 픽업 및 플립을 수행하는 본 발명에 따른 이송툴로서, 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)로 순차적으로 위치되는 복수의 픽업모듈(740)들과; 복수의 픽업모듈(740)들 각각이 결합되는 복수의 회동암(720)들이 결합되며 각 픽업모듈(740)들이 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)로 순차적으로 위치되도록 회전시키는 주회전구동부(710)를 포함할 수 있다.
상기 주회전구동부(710)는, 복수의 픽업모듈(740)들을 주회전축(730)을 중심으로 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)를 순차적으로 거치도록 회전구동하는 구성으로서 회전모터 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 주회전구동부(710)에 결합되는 회동암(720)은, 각 픽업모듈(740)이 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)로 순차적으로 위치되도록 각 픽업모듈(740)이 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 픽업모듈(740)은, 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2)로 순차적으로 위치되어, 픽업위치(P1)에서 소자를 픽업한 후 플립, 예를 들면 90°회전 후 전달위치(P2)에서 소자(1)를 전달하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 픽업모듈(740)은, 본 발명에 따른 픽업모듈로서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 소자(1)에 대한 픽업방향인 제2회전축(C2)과 수직을 이루는 제1회전축(C1)을 중심으로 회전되며, 소자(1)를 픽업하는 픽업헤드(411)를 구비하는 픽커(410)가 결합된 회동블록(420)과; 제1회전축(C1)을 기준으로 회동블록(420)을 회전시키는 플립회전부(430)와; 회동블록(420)에 설치되어 회동블록(420)과 함께 회전되며 제2회전축(C2)을 기준으로 픽커(410)를 회전시켜 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)에 대한 미리 설정된 수평상태에 대한 회전오차(θ)를 보정하는 오차보정부를 포함할 수 있다.
상기 픽커(410)는, 소자(1)를 픽업하는 픽업헤드(411)를 구비하는 구성으로서, 로드 구조로서 소자(1)를 픽업하는 픽업헤드(411)를 구비하는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
예로서, 상기 픽커(410)는, 픽업헤드(411)에 진공압에 의하여 소자(1)를 픽업하는 유로가 형성된 로드를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 픽커(410)는, 로드 구조로서, 외부로부터 공압을 전달받은 공압연결부와, 끝단에 설치되어 공압연결부에 의하여 전달된 공압에 의하여 소자(1)를 픽업하거나 픽업을 해제하는 픽업헤드를 포함할 수 있다.
그리고 상기 픽업모듈(740)은, 앞서 설명한 회동암(720)과 결합될 수 있도록 후술하는 플립회전부(430)가 고정설치되고, 회동블록(420)을 회전가능하게 지지하는 지지부재(490)를 포함할 수 있다.
상기 지지부재(490)는, 앞서 설명한 회동암(720)과 결합될 수 있도록 후술하는 플립회전부(430)가 고정설치되고, 회동블록(420)을 회전가능하게 지지하는 구성으로서, 하나 이상의 부재들에 의하여 구성될 수 있으며 하우징 등으로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 회동블록(420)은, 소자(1)에 대한 픽업방향인 제2회전축(C2)과 수직을 이루는 제1회전축(C1)을 중심으로 회전되며, 소자(1)를 픽업하는 픽업헤드(411)를 구비하는 픽커(410)가 결합된 구성으로서 하나 이상의 부재(445, 446)들에 의하여 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
특히 상기 회동블록(420)은, 플립회전부(430)와의 결합구조, 픽커(410) 및 오차보정부의 설치구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 회동블록(420)은, 제1회전축(C1)과 평행한 제1원통형 부분 및 제2회전축(C2)과 평행한 제2원통형 부분으로 구성될 수 있다.
이를 위하여 상기 회동블록(420)은, 오차보정부의 구성일부가 고정설치되는 제1블록(446)과, 제1블록(446)과 결합되며 제1원통형 부분의 일부 및 제2원통형 부분, 예를 들면 'ㄱ'자 형상을 가지는 제2블록(447)를 포함할 수 있다.
상기 제1블록(446)은, 베어링(449)의 설치에 의하여 앞서 설명한 지지부재(490)에 대하여 회전가능하게 지지되며, 오차보정부의 구성일부, 즉 제2회전모터(440)가 고정설치되고, 플립회전부(430)로부터 회전력을 전달받기 위한 기어 등의 부재가 설치될 수 있다.
상기 제2블록(447)은, 제1블록(446)과 고정결합되며 제1블록(446)에 설치된 제2회전모터(440)로부터 회전력을 전달받기 위한 제2회전력전달수단이 내부에 설치됨과 아울러 픽커(410)가 고정결합되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 플립회전부(430)는, 제1회전축(C1)을 기준으로 회동블록(420)을 회전시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 플립회전부(430)는, 제1회전축(C1)과 평행한 제1구동축(432)을 가지는 제1회전모터(431)를 포함하며, 플립회전부(430)는, 제1회전력전달수단에 의하여 회동블록(420)을 회전시킬 수 있다.
상기 제1회전모터(431)는, 제1회전축(C1)과 평행한 제1구동축(432)을 가지는 구성으로서 앞서 설명한 지지부재(490)에 고정되는 전기모터 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1회전력전달수단은, 제1구동축(432)의 회전력을 회동블록(420)에 전달하기 위한 구성으로서 회전력전달방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제1회전력전달수단은, 제1구동축(432)에 결합된 제1구동기어(433)와, 회동블록(420)에 결합됨과 아울러 제1구동기어(433)와 기어결합되는 제1종동기어(434)를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1회전력전달수단은, 기어 및 체인 조합 또는 풀리 및 풀리 조합을 포함할 수도 있다.
한편 상기 픽커(410)가 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업한 후 최종적으로 언로딩부(300)의 언로딩부재(70)에 정확한 위치에 적재됨이 바람직하다.
특히 이송대상인 소자(1)의 크기가 소형화되고 안착위치에 따라서 안착상태의 불량, 후속 공정의 불량의 원인 등으로 작용하는 등의 문제가 있어, 픽커(410)가 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업한 후 최종적으로 언로딩부(300)의 언로딩부재(70)에 정확한 위치에 적재됨이 바람직하다.
여기서 상기 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)는, 픽업조건에 따라서 최종적으로 안착될 때의 수평거리 오차, 직사각형 등의 평면형상을 가지는 경우 회전오차 등이 발생되며, 이에 따라 안착상태의 불량, 후속 공정의 불량의 원인 등으로 작용할 수 있다.
구체적으로, 상기 픽업위치(P1)에서 픽업된 소자(1)가 전달위치(P2)를 지나 언로딩위치(P3)에 이송되는 과정에서, 소자(1)의 플립 및 언로딩시 회전오차가 발생할 수 있으며, 이를 보정하기 위한 보정수단이 필요로 하게 되었다.
이러한 보정수단은 상기 소자(1)를 전달하는 제1이송툴(700) 또는 제2이송툴(500) 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있다.
특히 회전오차가 가장 높은 확률로 발생하는 플립공정이 수행되는 제1이송툴(700)에 회전오차를 보정하기 위한 수단이 추가로 설치되는 것이 바람직하다.
한편 상기 수평거리 오차는, 픽커(410) 및 언로딩부재(70)의 복수의 상대 선형이동의 조합에 의하여 보정이 가능하며, 회전오차의 경우 소자(1)를 픽업한 픽커(410)를 회전시켜 회전오차를 보정함이 바람직하다.
이에, 본 발명에 따른 픽업모듈(740)은, 수평상태에 대한 회전오차를 보정하기 위한 구성으로서, 오차보정부를 추가로 포함한다.
그리고 상기 오차보정부는, 회동블록(420)에 설치되어 회동블록(420)과 함께 회전되며 제2회전축(C2)을 기준으로 픽커(410)를 회전시켜 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)에 대한 미리 설정된 수평상태에 대한 회전오차(θ)를 보정하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 오차보정부는, 회동블록(420)에 고정설치되며 제2구동축(441)을 가지는 제2회전모터(440)와; 제2구동축(441)의 회전구동을 픽커(410)에 전달하기 위한 제2회전력전달수단을 포함할 수 있다.
상기 제2회전모터(440)는, 회동블록(420)에 고정설치되며 제2구동축(441)을 가지는 구성으로서, 전기모터 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 제2회전력전달수단는, 제2구동축(441)의 회전구동을 픽커(410)에 전달하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제2회전력전달수단은, 제2구동축(441)에 결합된 제2구동기어(444)와, 픽커(410)에 결합됨과 아울러 제2구동기어(444)와 기어결합되는 종동기어(445)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 제2구동기어(444) 및 종동기어(445)는, 제2구동축(441) 및 제2회전축(C2)의 배치 및 그 회전전달방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
먼저 상기 제2구동축(441)이 제1회전축(C1)과 평행하게 배치된 경우, 제1회전축(C1)과 수직을 이루는 제2회전축(C2)으로의 회전전달, 즉 수직방향으로의 회전전달을 요하므로 제2구동기어(444) 및 종동기어(445)는, 베벨기어 결합구조를 가질 수 있다.
또한 상기 제2구동축(441)이 제2회전축(C2)과 평행하게 배치된 경우, 제2구동기어(444) 및 종동기어(445)는, 단순 기어 결합구조를 가질 수 있다.
한편 상기 제2회전력전달수단은, 기어 결합구조 이외에, 기어 및 체인 조합 또는 풀리 및 풀리 조합을 포함하는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기와 같은 구성을 가지는 복수의 픽업모듈(740)들은, 주회전축(730)을 중심으로 일정한 간격, 2개인 경우 180°, 3개인 경우 120°, 4개인 경우 90° 등 언주방향으로 동일한 간격으로 배치될 수 있다.
또한 상기 픽업모듈(740)는, 주회전축(730)을 중심으로 한 회전이 있는바, 로터리조인트 등을 통하여 각 픽업모듈(740)들이 회전이 가능하면서 공압전달이 가능하도록 설치될 수 있다.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 픽업모듈(740), 더 나아가 제1이송툴(700)은, 본 발명의 실시예에 따른 플립소자 핸들러에 국한되지 않고, 소자(1)의 픽업 및 플립을 요하는 이송툴이면 모두 적용이 가능하다.
상기 제2이송툴(500)은, 전달위치(P2)에서 제1이송툴(700)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제2이송툴(500)은, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 로딩부재테이블(200)에서 로딩부재(60)의 상면에 수직을 이루는 회전축(520)을 중심으로 전달위치(P2) 및 언로딩위치(P3)를 거치도록 회전되며 전달위치에(P1)에서 제1이송툴(700)의 픽업모듈(740)에 의하여 픽업되어 플립된 소자(1)를 픽업하고, 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 복수의 픽커(521)들과; 복수의 픽커(521)들을 회전축(520)을 중심으로 전달위치(P2) 및 언로딩위치(P3)를 순차적으로 거치도록 회전구동하는 제2회전구동부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 복수의 픽커(510)들은, 제2회전구동부의 회전축(520)에 결합되는 복수의 회동암(530)들 각각에 결합된다.
상기 복수의 픽커(510)들은, 로딩부재테이블(200)에서 로딩부재(60)의 상면에 수직을 이루는 회전축(520)을 중심으로 전달위치(P2) 및 언로딩위치(P3)를 거치도록 회전되며 전달위치에(P1)에서 제1이송툴(700)의 픽업모듈(740)에 의하여 픽업되어 플립된 소자(1)를 픽업하고, 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
특히, 상기 각 픽커(510)는, 진공압에 의하여 제1이송툴(700)의 픽업모듈(740)에 의하여 픽업되어 플립된 소자(1)를 픽업하도록 구성될 수 있다.
일예로서, 상기 픽커(510)는, 외부로부터 공압을 전달받은 공압연결부와, 끝단에 설치되어 공압연결부에 의하여 전달된 공압에 의하여 소자(1)를 픽업하거나 픽업을 해제하는 픽업헤드를 포함할 수 있다.
그리고 상기 복수의 픽커(510)는, 제2회전축(520)을 중심으로 일정한 간격, 2개인 경우 180°, 3개인 경우 120°, 4개인 경우 90° 등 등간격으로 배치될 수 있다.
또한 상기 픽커(510)는, 제2회전축(520)을 중심으로 한 회전이 있는바, 로터리조인트 등을 통하여 각 픽커(510)들이 회전이 가능하면서 공압전달이 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 제2회전구동부는, 복수의 픽커(521)들을 회전축(520)을 중심으로 전달위치(P2) 및 언로딩위치(P3)를 순차적으로 거치도록 회전구동하는 구성으로서, 회전축(520)을 구비한 구성으로 회전모터 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 도면 중 설명되지 않은 도면부호 820, 830 및 840은, 각각 제2이미지획득부, 제3이미지획득부 및 제4이미지획득부를 가리킨다.
상기 제2이미지획득부(820)는, 전달위치(P2)의 상부에 위치되어 제1이송툴(700)의 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서, 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 제2이미지획득부(820)는, 제1이송툴(700)의 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)의 위치파악, 소자(1)의 저면에 대한 검사 등으로 활용될 수 있다.
특히 상기 제2이미지획득부(820)는, 제1이송툴(700)의 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)의 회전오차(Z축을 회전중심으로 한 회전오차 θ)를 보정하는데 활용된다.
이때, 상기 제1이송툴(700)의 픽업모듈(740)에 의하여 픽업된 소자(1)의 회전오차(θ)의 보정은, 제1이송툴(700)의 픽업모듈(740)의 Z축을 중심으로 한 미세회전, 제2이송툴(500)의 픽커(510)의 Z축을 중심으로 한 미세회전 등을 통하여 수행될 수 있다.
한편 앞서 설명한 바와 같이, 오차보정부가 제1이송툴(700)에 설치될 수 있는바, 제2이미지획득부(820)는, 제1이송툴(700)의 픽업모듈(740)의 이동경로 상, 즉 픽업위치(P1)와 전달위치(P2)의 이동 경로 사이, 또는 전달위치(P2)에 설치될 수 있다.
상기 제3이미지획득부(830)는, 소자(1)를 픽업한 제2이송툴(500)의 픽커(510)들의 이송경로 상에 설치되어 제2이송툴(500)의 픽커(510)에 의하여 픽업된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서, 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 제3이미지획득부(830)는, 제2이송툴(500)의 픽커(510)에 의하여 픽업된 소자(1)의 위치파악, 소자(1)의 상면에 대한 검사 등으로 활용될 수 있다.
상기 제4이미지획득부(840)는, 제2이송툴(500)의 픽커(510)에 의하여 언로딩부(300)의 언로딩부재(70)에 적재된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서, 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 제4이미지획득부(840)는, 제2이송툴(500)의 픽커(510)에 의하여 언로딩부(300)의 언로딩부재(70)에 적재된 소자(1)의 적재상태를 검사하는데 활용될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
200 : 로딩부재테이블 300 : 언로딩부
400 : 제1이송툴 500 : 제2이송툴

Claims (14)

  1. 소자(1)에 대한 픽업방향인 제2회전축(C2)과 수직을 이루는 제1회전축(C1)을 중심으로 회전되며, 소자(1)를 픽업하는 픽업헤드(411)를 구비하는 픽커(410)가 결합된 회동블록(420)과;
    상기 제1회전축(C1)을 기준으로 상기 회동블록(420)을 회전시키는 플립회전부(430)와;
    상기 회동블록(420)에 설치되어 상기 회동블록(420)과 함께 회전되며 상기 제2회전축(C2)을 기준으로 상기 픽커(410)를 회전시켜 상기 픽커(410)에 의하여 픽업된 소자(1)에 대한 미리 설정된 수평상태에 대한 회전오차(θ)를 보정하는 오차보정부를 포함하며,
    상기 플립회전부(430)는, 상기 제1회전축(C1)과 평행한 제1구동축(432)을 가지는 제1회전모터(431)를 포함하며,
    상기 플립회전부(430)는, 제1회전력전달수단에 의하여 상기 회동블록(420)을 회전시키며,
    상기 오차보정부는,
    상기 회동블록(420)에 고정설치되며 제2구동축(441)을 가지는 제2회전모터(440)와;
    상기 제2구동축(441)의 회전구동을 상기 픽커(410)에 전달하기 위한 제2회전력전달수단을 포함하며,
    상기 제1회전력전달수단은, 상기 제1구동축(432)에 결합된 제1구동기어(433)와, 상기 회동블록(420)에 결합됨과 아울러 상기 제1구동기어(433)와 기어결합되는 제1종동기어(434)를 포함하며,
    상기 제2회전력전달수단은, 상기 제2구동축(441)에 결합된 제2구동기어(444)와, 상기 픽커(410)에 결합됨과 아울러 상기 제2구동기어(444)와 기어결합되는 종동기어(445)를 포함하며,
    상기 제2구동축(441)이 상기 제1회전축(C1)과 평행하게 배치되며,
    상기 제1회전축(C1)과 수직을 이루는 상기 제2회전축(C2)으로의 회전전달을 위하여, 상기 제2구동기어(444) 및 상기 종동기어(445)는, 베벨기어 결합구조를 이루는 것을 특징으로 하는 픽업모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1회전력전달수단은,
    기어 및 체인 조합 또는 풀리 및 풀리 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 픽업모듈.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 플립회전부(430)가 고정설치되고, 상기 회동블록(420)을 회전가능하게 지지하는 지지부재(490)를 포함하는 것을 특징으로 하는 픽업모듈.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1 및 청구항 4 중 어느 하나의 항에 따른 픽업모듈로서, 픽업위치 및 전달위치로 순차적으로 위치되도록 회전되는 복수의 픽업모듈(740)들과;
    상기 복수의 픽업모듈(740)들 각각이 결합되는 복수의 회동암(720)들이 결합되며 상기 각 픽업모듈(740)들이 상기 픽업위치 및 상기 전달위치로 순차적으로 위치되도록 회전시키는 주회전구동부(710)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송툴.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 상기 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과;
    상기 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 배치되며 상기 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 하나 이상의 언로딩부(300)와;
    상기 로딩부재테이블(200)에서 상기 로딩부재(60)의 픽업위치(P1)로부터 전달위치(P2)로 소자(1)를 이동하는 제1이송툴(700)과;
    상기 전달위치(P2)에서 상기 제1이송툴(700)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P3)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(500)을 포함하며,
    상기 제1이송툴(700)은, 청구항 9에 따른 이송툴인 것을 특징으로 하는 플립소자 핸들러.
  13. 삭제
  14. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001246583A (ja) * 2000-03-02 2001-09-11 Olympus Optical Co Ltd 光学部品の位置決め装置
JP2016021736A (ja) * 2014-06-19 2016-02-04 アキム株式会社 組立装置および組立方法

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