KR19980069837A

KR19980069837A - 아이씨 착탈장치 및 그 착탈헤드

Info

Publication number: KR19980069837A
Application number: KR1019970031295A
Authority: KR
Inventors: 아라카와이사오; 히라타요시노리
Original assignee: 기다오까다까시; 미쓰비시뎅끼가부시끼가이샤
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 1998-10-26
Also published as: JP4020337B2; KR100253937B1; CN1190256A; DE19738152A1; TW494466B; JPH10223806A; DE19738152C2; CN1106037C; MY133519A; US5870820A

Abstract

본 발명은 기판과 트레이와의 사이에서의 IC의 이송 작업의 효율을 향상시켜 작업시간을 단축하는 것을 목적으로 하는 것이다.

서보 모터43에 의해 회전하는 인덱스 플레이트47에 복수의 유지부49A∼49C를 고정하고 기판상 또는 트레이상에서 연속하여 복수개의 IC에 대해서 착탈 작업을 행하는 동시에 복수개의 IC를 동시에 유지하여 이송하도록 했다.

Description

아이씨 착탈장치 및 그 착탈헤드

본 발명은 트레이상의 IC를 이송해서, 예를 들면 번인(burn-in) 기판상의 IC 소켓에 접속하기도 하거나, 반대로 IC 소켓에서 IC를 빼어내 트레이 상에 이송하는 IC 착탈장치 및 그 착탈헤드에 관한 것이다.

종래, 제조된 IC(IC 패키지)는 예를 들면 120∼130℃의 고온 하에서 소정 시간 통전하는 번인 공정을 거친 후에, 전기적 동작 시험이 행하여진다. 상술한 번인 공정에서는, 기판 상에 나란히 정열된 복수의 IC 소켓에 IC를 장착, 즉 전기적으로 접속한 상태로, 기판이 번인로 내에 넣어진다. 따라서, 번인 공정의 전후에는, 기판상의 IC 소켓에 대하여 IC를 이송하여 착탈하는 공정이 필요하며, 이 공정을 위해 IC 착탈장치가 사용된다.

도 24는 종래의 IC 착탈장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 도면에 있어서, 복수의 IC 소켓(도시하지 않음)이 탑재되어 있는 기판(번인 기판)1은 기판 반송부2에 의해 기판 매거진3으로부터 1매씩 반송된다. 기판 반송부2의 근방에는 복수의 트레이4가 수납되어 있는 트레이 수납부5가 설치되어 있다. 각 트레이4에는, 복수의 IC(도시하지 않음)이 적재된다.

기판1과 트레이4와의 사이의 IC의 이송은 로봇 본체6에 의해서 행해진다. 이 로봇 본체6에는, IC을 흡착하여 유지하는 2개의 착탈헤드7이 탑재(塔載)되어 있다. 이들 2개의 착탈헤드7의 간격은 기판1에서의 IC 소켓의 피치 및 트레이 4내의 IC 수납피치에 따라서 조정 가능하게 되어 있다. 또, 로봇 본체6에는 트레이4를 반송하기 위한 트레이 척(chuck)부8도 탑재되어 있다.

다음에, 동작에 관해서 설명한다. 예를 들면, 트레이 수납부5에 수납된 트레이4상의 IC를 기판1상의 IC 소켓에 장착할 경우, 착탈헤드7을 로봇 본체6에 의해 트레이4의 IC상으로 이동시켜 2개의 IC를 흡착시킨다. 이 후에, 착탈헤드7을 기판1의 IC 소켓 상에 이동시켜, IC 소켓에 장착하여 흡착을 해제한다.

이 때, IC 소켓에는 콘택트의 개폐를 하는 커버가 설치되어 있고, 이 커버를 착탈헤드7로 프레스 함으로, 콘택트를 연 상태로 IC를 IC 소켓 상에 놓는다. 그리고, 착탈헤드7를 상동(上動)시킴으로써 커버의 프레스를 해제하여, 콘택트를 닫고(폐), IC를 IC 소켓에 유지 시킨다. 또, 착탈헤드7에서의 IC의 위치 결정은, IC의 어깨부를 척 네일(도시하지 않음)로 사방에서 교정함으로 행해진다.

이와 같이 해서, 트레이4로부터 IC를 2개씩 기판1의 IC 소켓에 장착해 있고, 기판1의 모든 IC 소켓에 IC가 장착되면, 다음 기판1이 기판 반송부2에 의해 공급된다. 또, 트레이4의 모든 IC가 없어지면 트레이 척 부8에 의해 새로운 트레이4가 공급된다. 상기 한바와 같이 IC 소켓에 IC가 장착된 기판을 번인로(도시하지 않음)에 수납함으로, 번인 공정이 수행 된다. 번인 공정 후에는, 상기와 반대의 순서에 의해 IC 소켓의 IC가 트레이4로 이송된다.

상기 한바와 같이 구성된 종래의 IC 착탈장치에서는, 기판1상과 트레이4상과의 사이에서 착탈헤드7을 몇 번 왕복시킬 필요가 있어, 작업 효율이 낮고, IC의 이송에 시간이 걸린다. 또, IC 소켓에 IC를 착탈할 때 착탈헤드의 소켓 프레스(도시하지 않음)에 의해 IC 소켓의 커버를 프레스할 필요가 있지만, 장착되는 IC에 따라서 IC 소켓에는 여러 가지의 사이즈가 있기 때문에, 각각의 IC 소켓의 사이즈에 대응하는 소켓 프레스를 가지는 착탈헤드를 다수 보관해 놓고, IC 및 IC 소켓의 종류가 변할 때 마다 착탈헤드 전체를 교환할 필요가 있었다. 이러한 착탈헤드의 교환을 하기 위해서는 장치의 운전을 정지하여 15∼20분 이상이나 걸려서, 작업 효율의 저하를 초래하고 있었다. 특히, 다종 소량 생산의 제품의 증가에 따라, 착탈헤드의 교환의 회수도 증가하여, 교환을 위한 시간 및 노동력이 작업 효율에 주는 영향은 큰 것으로 되어있다.

한편, 특정한 사이즈의 IC에 대응한 착탈헤드를 다수 탑재한 로봇에 의해, 다수의IC를 동시에 이송하는 장치도 있으나, 역시 상술한 바와 같은 다종 소량 생산에는 적합치 않으며, 대응하는 사이즈와 다른 사이즈의 IC를 취급하고 있는 동안은, 장치 전체를 운전 중지하게 된다. 본 발명은 상기한 문제점을 해결하는 것을 과제로 이루어진 것으로, 작업 효율을 향상시켜, 기판과 트레이 와의 사이의 IC의 이송 시간을 단축할 수 있는 IC 착탈장치 및 그 착탈헤드를 얻는 것을 목적으로 한다.

청구항1의 발명에 관한 IC 착탈장치는 복수의 IC가 적재 되는 트레이를 공급하는 트레이 공급부, 가동부를 눌러서 변위시킴으로써 IC가 착탈 하는 복수의 IC 소켓이 있는 기판을 공급하는 기판 공급부, 트레이 공급부에 공급된 트레이와 기판 공급부에 공급된 기판과의 사이에서 IC를 이송하기 위한 로봇 본체, 이 로봇 본체에 지지되어 있는 헤드 본체와, 이 헤드 본체에 회전이동 가능하도록 탑재하고 또 가동부를 프레스 하는 소켓 프레스가 설정되어 있고, 각각 IC을 흡착 유지하는 복수의 유지부가 있는 착탈헤드 및 로봇 본체 및 착탈헤드의 동작을 제어하는 제어부를 구비한 것이다.

청구항2의 발명에 관한 IC 착탈장치는 로봇 본체의 동작 범위 내에 설치되어, 트레이와 기판과의 사이를 이송하는 도중의 IC를 받는 복수의 IC 지지부가 있는 임시 거치 스테이지를 구비한 것이다.

청구항3의 발명에 관한 IC 착탈장치는 IC를 센터링하는 센터링 오목부와 소켓 프레스가 일체로 형성되어 있는 센터링 치구(治具)가, 각 유지부에 각각 착탈 가능하게 지지되어 있는 것이다.

청구항4의 발명에 관한 IC 착탈장치는 로봇 본체의 동작 범위 내에, 사이즈가 다른 복수조의 센터링치구를 적재가능한 센터링 치구 스토커를 배치한 것이다.

청구항5의 발명에 관한 IC 착탈장치의 착탈헤드는 로봇 본체에 지지되어 있는 헤드 본체 및 이 헤드 본체에 회전이동 가능하게 탑재되고, 또 IC 소켓에의 IC의 착탈시에 IC 소켓의 가동부를 프레스 하는 소켓 프레스가 각각 설치 되어 있어, 각각 IC을 흡착 유지하는 복수의 유지부를 구비한 것이다.

청구항 6의 발명에 관한 IC 착탈장치의 착탈헤드는 헤드 프레임과 이 헤드 프레임에 대하여 선단부가 고정되어 있는 출몰 가능한 제 1의 로드를 가지는 제 1의 에어실린더와, 이 제 1의 에어실린더의 후단부에 후단부가 결합되고, 제 1의 로드의 축 선상에서 출몰 가능한 제 2의 로드를 가지는 제 2의 에어 실린더와 제 2의 로드에 접속되어, 제 1 및 제 2의 로드의 출몰에 의해 왕복 운동하는 랙와 이 랙(rack) 와 맞물려 유지부를 회전 이동시키는 피니언(pinion)이 있는 헤드 본체를 사용한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태1에 의한 IC 착탈장치를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1의 장치의 평면도.

도 3은 기판의 일례를 나타내는 평면도.

도 4는 IC 소켓의 일례를 나타내는 평면도.

도 5는 도 4의 단면도.

도 6은 도 4의 커버를 프레스한 상태를 나타내는 평면도.

도 7은 도 6의 단면도.

도 8은 도 1의 착탈헤드를 나타내는 정면도.

도 9는 도 8의 IX-IX 선단면도.

도 10은 도 8의 센터링 치구를 나타내는 평면도.

도 11은 도 10의 측면도.

도 12 도 8의 유지부를 회전 이동 시킨 상태를 나타내는 정면도.

도 13은 도 12의 유지부를 회전 이동 시킨 상태를 나타내는 정면도.

도 14는 도 8의 착탈헤드에 의한 IC 접속 작업의 모양을 나타내는 단면도.

도 15는 도 14의 IC 소켓의 커버를 밀어 내린 상태를 나타내는 단면도.

도 16은 도 15의 IC를 IC 소켓 상에 하강 시킨 상태를 나타내는 단면도.

도 17은 도 8의 착탈헤드에 의한 센터링 치구 교환 작업의 모양을 나타내는 정면도.

도 18은 도 17의 센터링 치구상에 착탈헤드를 아래로 이동시킨 상태를 나타내는 단면도.

도 19는 도 18의 센터링 치구를 장착한 착탈헤드를 위쪽으로 이동시킨 상태를 나타내는 단면도.

도 20 은 본 발명의 실시의 형태2에 의한 착탈헤드를 나타내는 정면도.

도 21은 도 20의 유지부를 회전 이동시킨 상태를 나타내는 정면도.

도 22는 도 21의 유지부를 회전 이동시킨 상태를 나타내는 정면도.

도 23은 본 발명의 실시의 형태3에 의한 착탈헤드를 나타내는 정면도.

도 24 종래의 IC 착탈장치의 일례를 나타내는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 1A : IC소켓

4 : 트레이 13 : IC

18 : 트레이 공급부 20 : 기판 테이블(기판공급부)

24 : 로봇 본체 25 : 착탈헤드

27 : 센터링 치구 27a : 센터링 오목부

27b : 소켓프레스 27e : 위치 결정 기준면

28 : 센터링 치구 스토커 31 : 임시 거치 스테이지

31a : IC 지지부 37 : 커버(가동부)

42 : 헤드 프레임 43,81 : 서보 모터

47 :인덱스 플레이트 49A∼49C : 유지부

54 : 흡착 어셈블리 58 : 클램퍼

61 : 제 1의 로터리 액츄에이터 62,64 : 편심로울러

63 : 제 2의 로터리 액츄에이터 65 : 흡착부 구동수단

66 : 치구 해방수단 69 : 헤드 본체

70 : 제어부 71: 피니언

72 : 랙 75 : 제 1의 에어실린더

76 : 제 1의 로드 77 : 제 2의 에어 실린더

78 : 제 2의 로드

＜발명의 실시의 형태＞

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 관해서 설명한다.

(실시의 형태1)

도 1은 본 발명의 실시의 형태1에 의한 IC 착탈장치를 나타내는 사시도, 도 2는 도 1의 장치의 평면도이다. 설치대11 상에는 적층된 복수의 트레이4를 서서히 들어 올려서 공급하는 2대의 트레이 들어올리기 장치12,16이 설치되어 있다. 각 트레이4는 복수의IC (IC 패키지)13을 위치 결정하고 적재 가능하게 구성되어 있다.

트레이 들어올리기 장치12 또는 16의 트레이4가 이송되는 트레이 테이블14는 트레이 들어올리기 장치12의 1측에 인접하여 설치되어 있다. 이 트레이 테이블14는 2매의 트레이4를 지지하는 회전 가능한 트레이 받침15를 가지고 있으며, 이 트레이 받침15를 180°회전시킴으로써, 트레이 받침15 상의 2매의 트레이4의 위치를 교체시킬 수 있다. 트레이 들어올리기 장치12,16 및 트레이 테이블14사이의 트레이4의 반송은 트레이 반송장치17에 의해 행해진다. 또, 상기한 트레이 들어올리기 장치12,16, 트레이 테이블14 및 트레이 반송장치17에 의해, 트레이 공급부18이 구성되어 있다. 복수의 기판(번인 기판)1를 승강 가능하게 수용하고 있는 기판 랙19는 설치대11의 소정의 위치에 결합되어 있다. 설치대11 상에는 기판 공급부로서의 기판 테이블20이 설치되어 있다. 이 기판테이블20은 2매의 기판1을 지지하는 회전 가능한 기판 받침21을 가지고 있으며, 이 기판 받침21을 180°회전 시킴으로써 기판 받침 21 상의 2매의 기판1의 위치를 교체 시킬 수 있다. 기판 랙19 와 기판 테이블20과의 사이에서의 기판1의 반송은 설치대11 상에 설치된 기판 반송 장치23에 의해 행해진다.

또, 설치대11 상에는 트레이 테이블14 상의 트레이4와 기판테이블20 상의 기판1과의 사이에서 IC13을 이송하는 로봇 본체24가 설치되어 있다. 이 로봇 본체24에는 여리개(여기서는 3개)의 IC13를 동시에 이송 가능한 착탈헤드25가 상하 동작 가능하게 지지되어 있다. 또, 로봇 본체24에 의한 착탈헤드25의 이동 범위내에는 착탈헤드25에 탑재되는 복수조의 센터링 치구27을 지지하는 센터링 치구 스토커28이 설치되어 있다. 이 센터링 치구 스토커28상에는 사이즈가 다른 IC13에 대응하는 복수조의 센터링 치구27이 놓여져 있다.

설치대11상에 설정된 투명한 커버29에는 조작 패널30이 고정되어 있다. 설치대11내에는 시퀀스를 가지며, 로봇 본체24 및 착탈헤드25의 동작을 제어하는 동시에, 장치 전체의 운전을 제어하는 제어부70이 수용되어 있고 조작 패널30은 이 제어부70에 접속되어 있다.

설치대11 상의 로봇 본체24의 동작 범위 내에는 트레이4와 기판1과의 사이를 이송하는 도중의 IC13을 받는 복수의 IC 지지부31a가 있는 임시 거치 스테이지31이 설치 되어 있다. 임시 거치 스테이지31의 IC 지지부31a는 복수(여기서는 2종류)의 사이즈의 IC13에 대응하여 형성되어 있다.

다음에, 장치 전체의 기본적인 동작에 대해서 설명한다. 우선, 번인 시험 전의 IC13이 적재된 복수의 트레이4가 적층 수용되어 있는 트레이 매거진4A를 트레이 들어올리기 장치12에 놓는 동시에 번인 시험후의 복수의 기판1을 수용한 기판 랙19를 소정 위치에 결합한다.

이 후, 조작 패널30을 조작하여 운전을 개시한다. 트레이 들어올리기 장치12에서는트레이 매거진4A내의 트레이4가 서서히 들어 올려져, 최상부의 트레이4가 트레이 반송 장치17에 의해 트레이 테이블14의 트레이 받침15로 반송된다. 이 후, 트레이 테이블14가 반전하고 다음 트레이4도 트레이 테이블14 상에 반송된다. 마찬가지로, 기판 테이블20 상에는 2매의 기판1이 반송된다.

이 상태로, 로봇 본체24에 의해 착탈헤드25가 기판 테이블20의 기판1상에 이동되어, 시험후의 3개의 IC13이 착탈헤드25에 의해 꺼내어진다. 이들의 IC13은 각각 위치 결정된 상태로 착탈헤드25에 흡착되어 임시 거치 테이블31 상에 이송되어서 1개씩 착탈헤드25로부터 해방되어 IC 지지부31a에 나란히 적재된다.

다음에, 착탈헤드25가 트레이 테이블14의 트레이4상으로 이동되어, 시험전의 3개의 IC13이 흡착된다. 이들의 IC13은 기판1 상의 IC13이 접속되어 있던 빈 IC 소켓1A에 1개씩 접속된다. 이 후 같은 기판1 상의 다음 3개의 IC13이 착탈헤드25에 의해 꺼내어지고 트레이4로 이송된다.

이러한 작업이 되풀이되어, 기판1 상의 모든 소켓1A에 시험전의 IC13이 접속되면, 기판 테이블20이 반전되어 다음 기판1의 시험후의 IC13이 시험전의 IC13과 교체된다. 또, 모든 IC 소켓1A에 시험전의 IC13이 접속된 기판1은 다음 기판1에 대한 작업이 행하여지고 있는 사이에, 기판 반송 장치23에 의해 기판 랙19내에 되돌아가, 대신에 기판 랙19내의 별도의 기판1이 기판 테이블20 상으로 이동된다.

한편, 트레이4의 모든 IC13이 시험후의 IC13으로 교체되면, 트레이 테이블14가 반전되어 다음 트레이4의 시험전의 IC13이 시험후의 IC13과 교체된다. 또, 시험후의 IC13으로 메워진 트레이4는 다음 트레이4에 대한 작업이 행하여지고 있는 사이에, 트레이 반송 장치17에 의해 트레이 들어올리기 장치16의 빈 트레이 매거진4A로 반송된다. 그리고, 또 다음 트레이4가 트레이 테이블14 상으로 반송된다. 이러한 작업이 반복되어, 로드 엔드 시점에서 임시 거치 스테이지31 상의 IC13이 트레이4로 이송된다.

또, 취급하는 IC13의 사이즈가 변경될 경우에는 IC13의 종류에 관한 정보를 조작 패널30에 입력한다. 이에 따라, 착탈헤드25가 센터링 치구 스토커28 상에 이동되고, IC13의 사이즈에 대응하도록 센터링 치구27의 교환이 자동적으로 행해진다. 이 예로서는, 1개의 착탈헤드25에 3개의 센터링 치구27이 탑재되어 있기 때문에, 그들 3개의 센터링 치구27 전부가 다른 사이즈의 것과 교환된다.

상기한바와 같이, 착탈헤드25가 IC13을 3개씩 이송하기 때문에, 착탈헤드25가 기판1 상과 트레이4 상의 사이를 왕복하는 회수를 감소할 수 있고, 이에 따라 작업 효율이 향상하여, 작업시간을 단축할 수 있다.

또, 기판1의 교환이 기판 테이블20에 의해 트레이4의 교환이 트레이 테이블14에 의해 각각 순간에 행하여지기 때문에 이들의 교환 작업에 따르는 장치의 정지시간이 없어 작업 효율이 더 향상한다. 또, IC13의 종류의 변경에 대하여, 착탈헤드25의 전체를 교환하는 일없이, 센터링 치구27만을 단시간에 자동적으로 교환할 수 있어, IC13의 종류의 변경에 따르는 작업의 효율도 향상한다.

또, IC13의 이동 순서는 상기에 한정되어 있는 것이 아니다. 예를 들면, 최초에 트레이4 상의 시험전의 IC13을 임시 거치 스테이지31상에 이송하는 것도 가능하다.

또, 빈 트레이4 또는 빈 기판1중 어느1매를 최초에 트레이 테이블14 또는 기판 테이블20 상으로 반송하면 임시 거치 스테이지31을 사용하지 않고서 시험 전의 IC13과 시험후의 IC13을 교체시킬 수 있다. 또, 최초의 트레이4의 3마스 또는 최초의 기판1의 3개의 IC 소켓1A를 비워 놓는 것에 의해서도, 임시 거치 스테이지31을 사용하지 않고서 시험전의 IC13과 시험후의 IC13을 교체시킬 수 있다.

다음에, 도 1의 IC 착탈장치의 각부의 상세한 것에 대해서 설명한다. 도 3은 기판1의 일례를 나타내는 평면도이다. 도면에서, 기판1상에는 복수의 IC 소켓1A가 배열되어 있는 동시에, 이들의 IC 소켓1A에 통전하기 위한 배선패턴(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 또, 기판1의 일단부(一端部)에는, 번인로(도시하지 않음)안의 접속부에 삽입되어 전기적으로 접속되는 커넥터1B가 설치되어 있다.

도 4는 IC 소켓1A의 일례를 나타내는 평면도, 도 5는 도 4의 단면도, 도 6은 도 4의 커버를 프레스한 상태를 나타내는 평면도, 도 7은 도 6의 단면도이다. IC 소켓1A의 베이스35상에는, 탄성 변형 가능한 복수의 콘택트 핀36이 IC13의 외부 리이드13a에 대응하여 설치 되어 있다. 이들의 콘택트 핀36은 그 탄성력에 의해 외부 리이드13a를 위에서 누르고 있다. 또, 베이스35 상에는 전부의 콘택트 핀36에 대하여 계합하는 가동부로서의 커버37이 설치되어 있다. 커버37의 중앙부에는 IC13을 통과 시키기 위한 개구37a가 설치되어 있다.

이러한 IC 소켓1A에서는 IC13의 착탈시에 착탈헤드25(도 1)에 의해 커버37이 균등하게 프레스 된다. 이에 따라, 모든 콘택트 핀36이 탄성 변형하여, 도 7에 도시한 바와 같이 외부 리이드13a가 해방된다. 커버37의 프레스가 해제되면, 커버37은 위쪽으로 이동하고, 콘택트 핀36은 원래의 형상으로 복원되어, 외부 리이드13a가 콘택트 핀36에 프레스 된다. 이에 따라, 외부 리이드13a와 콘택트 핀36이 전기적으로 접속된다. 다음에, 착탈헤드25의 구조에 대해서 설명한다. 도 8은 도 1의 착탈헤드25를 나타내는 정면도, 도 9는 도 8의 IX-IX 선으로 자른 단면도이다. 도면에서, 로봇 본체24에 상하 동작가능하게 지지되어 있는 헤드41의 하단부에는, 헤드 프레임42가 고정되어 있다. 이 헤드 프레임42에는 서보 모터43이 스페이서44를 통해 부착되어 있다. 서보 모터43에 의해 회전되는 샤프트45는 스페이서44의 내측에 볼 베어링46을 통해서 지지되어 있다.

샤프트45에는 샤프트45와 함께 회전하는 인덱스 플레이트47이 볼트48에 의해 결합되어 있다. 인덱스 플레이트47에는 IC13을 흡착 유지하는 제 1내지 제 3의 유지부49A∼49C가 인덱스 플레이트47의 회전 중심을 중심으로 하여 방사상으로 배치되어 있다.

각 유지부49A∼49C는 인덱스 플레이트47에 고정된 유지부 프레임50이 있다. 또, 각 유지부49A∼49C에는 도 9의 상하 방향으로 왕복 운동 가능한 흡착 어셈블리54가 LM 베어링(리니어 모션 베어링)50A를 통해서 설치되어 있다. 이 흡착 어셈블리54는 IC13을 흡착하는 흡착 스핀들51, 이 흡착 스핀들51에 고정되어 결합부52a가 형성되어 있는 플레이트52 및 흡착 스핀들51과 평행하게 플레이트52에 고정되어 LM 베어링50A에 안내되는 2가닥의 가이드 바53이 있다. 또, 흡착 어셈블리54는 코일 용수철55에 의해 도 9의 하방으로 부세 되어 있다.

또, 각 유지부49A∼49C는 IC13을 센터링하는 센터링 치구27을 가지고 있다. 이들의 센터링 치구27에는 IC13을 위치 결정(센터링)하기 위한 센터링 오목부27a가 설치되어 있다. 이 센터링 오목부27a의 측벽은 IC13의 외부 리이드13a가 접하는 테이퍼형의 경사면으로 되어있다. 또, 센터링 오목부27a의 측벽은 센터링을 스무스하게 하기위해서 경면 마무리가 실시되고 있다. 또, 센터링 치구27의 하단부의 센터링 오목부27a의 주위에는, IC 소켓1A의 커버37을 균등하게 누르는 소켓 프레스27b가 일체로 형성되어 있다.

또, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 센터링 치구27에는, 흡착 스핀들51의 선단부가 관통하는 스핀들 구멍27c, 가이드 바53이 삽입되는 2개의 가이드구멍27d, 유지부 프레임50에 프레스 되는 테이퍼형의 위치 결정 기준면27e 및 테이퍼형의 클램프면27f가 각각 설치되어 있다.

각 유지부 프레임50에는 센터링 치구27을 유지하는 유지 기구56이 설치되어 있다. 이 유지기구56은 지점핀57을 중심으로 회전하는 클램퍼58, 이 클램퍼58에 고정되어 있는 레버59 및 센터링 치구27의 클램프면27f를 누르는 방향으로 클램퍼58을 부세하는 코일 용수철60이 있다. 상기한바와 같이 유지부49A∼49C는 유지부 프레임50, 흡착 어셈블리54, 코일 용수철55, 센터링 치구27 및 유지기구56가 각각 있다.

헤드 프레임42에는 인덱스 플레이트47에 대향하는 제 1 및 제 2의 로터리 액츄에이터(에어액추에이터)61,62가 상하에 나란히 고정되어 있다. 이들의 로터리 액츄에이터61,62에는 그 축 주위를 회전함으로서 도 9의 상하 방향으로 이동하는 편심 로울러63,64가 각각 접속되어 있다. 편심 로울러63은 플레이트52의 계합부(係合部)52a에 또 편심 로울러64는 레버59에 각각 계합한다.

이 예에서의 헤드 본체69는 헤드 축41, 헤드 프레임42, 서보 모터43, 샤프트45, 인덱스 플레이트47, 제 1 및 제 2의 로터리 액츄에이터61,62 및 편심 로울러63,64가 있다. 또, 흡착부 구동수단65는 제 1의 로터리 액츄에이터61 및 편심 로울러 63이 있다. 또, 치구 해방수단66은 제 2의 로터리 액츄에이터62 및 편심 로울러64를 가지고 있다.

이러한 착탈헤드25로서는 서보 모터43의 구동에 의해 샤프트45가 회전하여, 이것과 함께 인덱스 플레이트47이 회전한다. 인덱스 플레이트47에는 3개의 유지부49A∼49C가 고정되어 있기 때문에, 서보 모터43을 제어함으로, 유지부49A∼49C를 도 8의 상태로부터 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같은 상태로 회전 이동시킬 수 있다. 그리고, 도 8의 상태에서는 유지부49A, 도 12의 상태에서는 유지부49B, 도 13의 상태로서는 유지부49C에 대한 작업, 즉 IC13의 착탈작업 및 센터링치구27의 교환 작업이 행하여진다.

다음에, 착탈헤드25의 동작에 대해서 설명한다. 예를 들면, 착탈헤드25에 의해 유지된 시험전의 IC13를 빈 IC 소켓1A에 접속할 경우, 우선 도 14에 도시한 바와 같이 IC 소켓1A의 바로위에 착탈헤드25가 이동된다. 이 때, 흡착 어셈블리54는 편심 로울러63에 의해 코일 용수철55에 역으로 밀어 올려져 있고, 흡착 스핀들51의 선단부에 흡착된 IC13은 센터링 오목부27a의 내측에 센터링되어서 유지되어 있다.

이 후, 도 15에 도시한 바와 같이, 착탈헤드25 전체가 아래로 이동되어, 센터링 치구27의 소켓 프레스27b에 의해 IC 소켓1A의 커버37이 밀어 내려져, 콘택트 핀36이 탄성 변형된다. 다음에 도 16에 도시한 바와 같이, 제 1의 로터리 액츄에이터61에 의해 편심 로울러63이 도면의 하방으로 회전 이동되어, 결합부52a와의 계합 상태가 해제된다. 이에 따라, 흡착 어셈블리54가 코일 용수철55의 스프링력에 의해 LM 베어링50A로 안내 되어 아래로 이동하여, IC13이 센터링 치구27로부터 IC 소켓1A상으로 이동된다.

이 후, 흡착 스핀들51에 의한 IC13의 흡착이 해제되고, 착탈헤드25가 소정의 높이까지 위쪽으로 이동하게 된다. 이에 따라, IC 소켓1A의 콘택트 핀36이 복원하여 IC13의 외부 리이드13a에 접속되는 동시에, 커버37이 원래의 위치까지 위쪽으로 이동한다. 다음에, 서보 모터43이 구동되어, 인덱스 플레이트47이 소정의 각도만 회전되는 동시에, 다음 IC 소켓1A상에 착탈헤드25가 이동된다. 그리고, 상기와 같이 IC13이 IC 소켓1A에 접속된다.

유지부49A∼49C에 유지된 시험전의 3개의 IC13의 모두가 IC 소켓1A에 접속되면, 상기와 반대의 순서로 IC 소켓1A에 접속된 시험후의 IC13이 착탈헤드25에 의해 꺼내어져 트레이4 상으로 이송된다.

다음에, IC13의 품종(사이즈)이 변경된 경우의 IC 착탈장치의 동작에 관해서 설명한다. 우선, 작업원은 도 1의 조작패널30에 품종 변경 운전의 지령을 입력하는 동시에 새로운 IC13의 품종과 사용하는 IC 소켓1A등의 정보중 필요한 정보를 입력한다. 이에 따라, 로봇 본체24가 제어되고, 착탈헤드25가 센터링 치구 스토커28로 이동된다. 제어부70의 메모리에는 센터링 치구 스토커28상에 놓을 수 있는 각 센터링 치구27의 보관위치가 미리 입력하여 기억되어 있고, 착탈헤드25는 그 데이터에 따라서 현재 탑재되어 있는 센터링 치구27의 보관 위치에 정확히 이동된다.

이 후, 제 2의 로터리 액츄에이터62가 구동되어 편심 로울러64가 회전 이동되어서 레버59가 프레스 된다. 그리고, 클램퍼58이 코일 용수철60에 거역하여 도 8의 시계 방향으로 회전된다. 이에 따라 클램퍼58이 센터링 치구27의 클램프면27f에서 떨어진다. 이 상태에서, 착탈헤드25가 위쪽으로 이동하므로 서, 센터링 치구27이 해방된다. 1개째의 센터링 치구27이 해방되면, 인덱스 플레이트47이 회전되는 동시에, 착탈헤드25가 이동되어 나머지2개의 센터링27이 차례로 센터링 치구 스토커28 상에 해방된다. 모든 센터링 치구27이 해방된 후, 착탈헤드25는 도 17에 도시한 바와 같이 다음에 장착되는 센터링 치구27상에 이동된다. 이 때, 유지부49A의 클램퍼58은 연 상태로 되어 있다. 이 후, 도 18에 도시한 바와 같이, 센터링 치구27상에 착탈헤드 25가 아래로 이동되어, 제 2의 로터리 액츄에이터62가 구동되어, 편심 로울러64에 의한 레버59의 프레스가 해제된다. 이 결과, 클램퍼58이 코일 용수철 60에 의해 프레스되어, 센터링치구27의 클램프면27f에 프레스 된다. 이에 따라, 센터링 치구27은 유지부49A에 위치 결정된 상태로 유지된다.

이 후, 도 19에 도시한 바와 같이, 착탈헤드25가 위쪽으로 이동된다. 그리고, 인덱스플레이트47이 회전되는 동시에, 착탈헤드25가 다음 센터링 치구27 상에 이동되어, 상기와 같이 유지부49B,49C에도 센터링 치구27이 차례로 장착되어, 센터링 치구27의 교환이 완료된다.

이러한 착탈헤드25를 구비한 IC 착탈장치에 의하면 취급하는 IC13의 사이즈가 변경되어도 착탈헤드25 전체를 교환할 필요가 없기 때문에, 착탈헤드25의 교환 시간을 생략할 수 있어, 이에 따라 작업 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 또, 제어부 70에 IC13에 관한 정보를 기억해 놓는 것으로, 센터링 치구27의 교환이 자동적으로 행해지기 때문에, 작업효율은 더 한층 향상한다.

또, 서보 모터43 및 인덱스 플레이트47을 사용한 간단한 구조에 의해 3개의 유지부49A∼49C의 위치를 용이하게 회전 이동시킬 수 있다. 또, 1개의 흡착부 구동수단 65에 의해 3개의 유지부49A∼49C의 흡착 스핀들51을 이동시킬 수 있기 때문에, 구조가 간단하여 전체가 콤팩트하게 된다. 또, 1개의 치구 해방수단66에 의해 3개의 유지부49A∼49C에 센터링 치구27을 착탈할 수 있기 때문에, 구조가 간단하여 전체가 더 콤팩트하게 된다.

또, 센터링 치구27에 테이퍼형의 위치 결정 기준면27d 및 클램프면27f를 설치하였기 때문에, 콤팩트한 구조로 센터링 치구27의 위치 결정을 할 수 있어, 센터링 치구27 상호간의 간섭을 피할 수 있다.

또, IC13의 사이즈가 변하면 IC 소켓1A의 사이즈도 변하지 만, IC13의 사이즈에 응한 사이즈의 소켓 프레스27b가 센터링 치구27에 미리 형성되어 있기 때문에, 센터링 치구27의 교환을 할뿐으로 IC 소켓1A의 사이즈 변경에도 동시에 대응할 수 있고, 착탈헤드25의 구조가 간단하다.

(실시의 형태2)

다음에, 도 20은 본 발명의 실시의 형태2에 의한 착탈헤드를 나타내는 정면도면이다. 도면에서, 인덱스플 레이트47에 고정된 피니언71은 인덱스 플레이트47의 회전중심을 중심으로 하여 인덱스 플레이트47과 일체로 회전한다. 헤드 프레임42에는, 도면의 좌우로 연장되는 랙 가이드72가 고정되어 있다. 피니언71에 맞물리는 랙73은, 랙 가이드72에 따라서 왕복운동이 가능 하도록 되어 있다.

헤드 프레임42에는 실린더 지지 부재74가 고정되어 있다. 이 실린더지지 부재74에는 제 1의 에어 실린더75의 출몰 가능한 제 1의 로드76의 선단부가 고정되어 있다. 제 1의 에어 실린더75의 후단부에는, 제 2의 에어 실린더77의 후단부가 고정되어 있다. 제 2의 에어 실린더77은 제 1의 로드76의 축 선상에서 출몰 가능한 제 2의 로드78을 가지고 있으며, 이 제 2의 로드78의 선단부는, 랙73에 대해서 고정되어 있다. 다른 구성은 상기 실시의 형태1과 마찬가지이다.

다음에, 동작에 관해서 설명한다. 도 20에 도시한 바와 같이, 2개의 에어 실린더75,77의 로드76,78이 돌출한 상태에서는 유지부49A가 작업위치에 위치하고 있다. 이 상태로부터 제 1의 에어 실린더75의 제 1의 로드76을 후퇴시키면, 제 1의 로드76의 선단부가 실린더 지지부재74에 고정되어 있기 때문에, 도21에 도시한 바와 같이, 제 1의 에어 실린더75의 본체가 도면의 오른쪽으로 이동된다. 이에 따라, 제 2의 에어실린더77은 제 2의 로드78를 돌출시킨 상태대로 도면의 오른쪽으로 이동되어, 랙73도 제 1의 로드76의 후퇴량분만 도면의 오른쪽으로 이동한다.

이 랙73의 이동에 의해 피니언71이 인덱스 플레이트47과 동시에 회전된다. 그리고, 도 21과같이 유지부49B가 작업위치로 이동된다. 또 이 상태에서, 제 2의 에어 실린더77의 제 2의 로드78을 도면의 오른 쪽으로 후퇴시키면, 도 22에 도시한 바와 같이 랙73이 그 후퇴량분만 도면의 오른쪽으로 이동되어, 피니언71이 인덱스 플레이트47과 동시에 회전된다. 그리고, 유지부49C가 작업 위치로 이동된다. 유지부49A∼49C를 역방향으로 회전 이동 시키는 경우는 상기한 반대의 순서로 에어 실린더75,77이 제어된다.

이러한 착탈헤드25에서는, 2개의 에어 실린더75,77의 로드76,78을 각각 전진 또는 후퇴시키는 것만의 간단한 제어에 의해, 3개의 유지부49A∼49C를 보다 정확히 또 민첩하게 회전이동 시킬 수 있다.

(실시의 형태3)

또, 상기 실시의 형태1에서는 서보 모터43에 의해 인덱스 플레이트47을 직접 회전시켰지만 예를 들면 도 23에 도시한 바와 같이 서보 모터81의 축으로 웜 기어82를 장착, 이 웜 기어82에 맞물리는 웜 휠83을 인덱스 플레이트47에 고정해도 된다.

또, 상술한 예로서는 3개의 유지부49A∼49C가 있는 착탈헤드25를 나타내었지만, 유지부의 수는 복수이면 몇개라도 좋고, 유지부의 수를 증가 시킴으로써, 기판1과 트레이4와의 사이의 착탈헤드25의 이동 회수를 또 감소시킬 수 있다.

또, 상기한 예로서는 2종류의 센터링 치구27을 교환 가능하도록 했지만, 센터링 치구 스토커28의 면적을 크게 하면, 3종류 이상의 치구를 보관하는 일도 가능하다.

또, 상술한 예로서는 번인 공정에 관해서 나타내었지만, 번인 공정의 전 및 후에 행해지는 전기적 동작 시험에 관해서도, IC 소켓에 IC를 착탈할 필요가 있으면, 본 발명의 장치를 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항1의 발명의 IC 착탈장치는 회전 이동 가능한 복수의 유지부를 착탈헤드에 설치 하였기 때문에, 기판상 또는 트레이상에서 연속하여 복수개의 IC에 대하여 착탈 작업을 할 수 있는 동시에, 여러개의 IC를 동시에 유지하여 이송할 수 있어 이에 따라 작업 효율을 향상시켜, 작업 시간을 단축할 수 있다.

청구항2의 발명의 IC 착탈장치는 로봇 본체의 동작 범위 내에 트레이와 기판과의 사이를 이송하는 도중의 IC를 받는 복수의 IC 지지부를 가지는 임시 거치 스테이지를 설치하였기 때문에, IC를 만재(滿載)한 상태의 기판과 트레이의 사이에서 IC의 교체 작업을 할 수 있어, 작업 효율을 더 향상시킬 수 있다.

청구항3의 발명의 IC 착탈장치는 IC을 센터링하는 센터링 오목부와 소켓 프레스 가 일체로 형성되어 있는 센터링 치구를 각 유지부에 각각 착탈 가능하게 설치하였기 때문에, IC의 사이즈가 변했을 때에, 센터링 치구를 교환할뿐으로 IC 소켓의 사이즈 변경에도 동시에 대응할 수 있고, 착탈헤드의 구조를 간단히 할 수 있는 동시에, 작업시간을 단축할 수 있다.

청구항4의 발명의 IC 착탈장치는 로봇 본체의 동작 범위 내에 사이즈가 다른 복수조의 센터링 치구를 적재 가능한 센터링 치구 스토커를 배치하였기 때문에, 센터링 치구의 교환을 로드 본체의 동작에 의해 자동적으로 행할 수 있어, IC의 사이즈 변경에 따르는 센터링 치구의 교환 작업을 단시간에 용이하게 행할 수 있다.

청구항5의 발명의 IC 착탈장치의 착탈헤드는 회전 이동 가능한 복수의 유지부를 착탈헤드에 설치하였기 때문에 기판 상 또는 트레이 상에서 연속하여 여리개의 IC에 대하여 착탈 작업을 할 수 있는 동시에, 여리개의 IC를 동시에 유지하여 이송할 수 있어 이에 따라 작업효율을 향상시켜, 작업시간을 단축할 수 있다.

청구항6의 발명의 IC 착탈장치의 착탈헤드는 2개의 에어 실린더를 사용하여 그들의 로드의 출몰에 의해 피니언을 회전시켜 유지부를 회전 이동 시키도록 하였기 때문에 간단한 제어 보다 정확하게 유지부를 회전 이동 시킬 수 있다.

Claims

복수의 IC가 적재되는 트레이를 공급하는 트레이 공급부,

가동부를 눌러서 변위 시킴으로써 상기 IC가 착탈 되는 복수의 IC 소켓을 가지는 기판을 공급하는 기판 공급부,

상기 트레이 공급부에 공급된 트레이와 상기 기판 공급부에 공급된 기판과의 사이에서 상기 IC를 이송하기 위한 로봇본체,

이 로봇 본체에 지지되어 있는 헤드 본체와, 이 헤드 본체에 회전 이동 가능하게 탑재되고, 또 상기 가동부를 누르는 소켓 프레스가 설치되어 있고, 각각 상기 IC를 흡착 유지하는 복수의 유지부를 가지는 착탈헤드,

상기 로봇 본체 및 상기 착탈헤드의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 IC 착탈장치.
제 1 항에 있어서,

로봇 본체의 동작 범위 내에 설치되고, 상기 트레이와 상기 기판과의 사이를 이송되는 도중의 IC를 받는 복수의 IC 지지부를 가지는 임시 거치 스테이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 IC 착탈장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

각 유지부에는 상기 IC를 센터링하는 센터링 오목부와 소켓 프레스가 일체로 형성되어 있는 센터링 치구가 각각 착탈 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 IC 착탈장치.
제 3 항에 있어서,

로봇 본체의 동작 범위 내에는 사이즈가 다른 복수조의 센터링 치구를 적재 가능한 센터링 치구 스토커가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 IC 착탈장치.
로봇본체에 지지되어 있는 헤드 본체,

이 헤드 본체에 회전 이동 가능하게 탑재되고, 또 IC 소켓에의 IC의 착탈 시에 상기 IC 소켓의 가동부를 누르는 소켓 프레스가 각각 설치되어 있고, 각각 상기 IC를 흡착 유지하는 복수의 유지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 IC 착탈장치의 착탈헤드.
제 5 항에 있어서,

헤드 본체는 헤드 프레임과,

이 헤드 프레임에 대하여 선단부가 고정되어 있는 출몰가능한 제 1의 로드를 가지는 제 1의 에어 실린더와,

이 제 1의 에어 실린더의 후단부에 후단부가 결합되고 상기 제 1의 로드의 축 선상에서 출몰가능한 제 2의 로드를 가지는 제 2의 에어 실린더와,

상기 제 2의 로드에 접속되고 상기 제 1 및 제 2의 로드의 출몰에 의해 왕복 운동하는 랙와,

이 랙과 맞물려 유지부를 회전 이동시키는 피니언을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 IC 착탈장치의 착탈헤드.