KR20140015901A - 전자 부품 수납 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 부품의 수납 방법 및 장치에 있어서, 상기 전자 부품은 하부가 노출되도록 인서트 조립체에 수납된다. 상기 수납된 전자 부품의 하부 이미지는 이미지 획득부에 의해 획득되며, 제어부는 상기 전자 부품의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단한다. 상기 전자 부품의 수납 위치에 오류가 발생된 경우 상기 전자 부품의 수납 위치는 위치 교정부에 의해 교정된다. 따라서, 상기 전자 부품의 검사 과정에서 발생될 수 있는 문제점들이 충분히 해결될 수 있다.

Description

전자 부품 수납 방법 및 장치{Method and apparatus for receiving electronic devices}
본 발명의 실시예들은 전자 부품 수납 방법 및 이를 수행하기에 적합한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 패키지 등과 같은 전자 부품에 대한 검사 공정을 수행하기 위하여 상기 전자 부품을 트레이에 수납하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정과 본딩 공정 및 패키징 공정을 통하여 반도체 패키지들로 제조될 수 있다.
상기와 같이 제조된 반도체 패키지들은 전기적 특성 검사를 통하여 양품 또는 불량품으로 판정될 수 있다. 상기 전기적 특성 검사에는 상기 반도체 패키지들을 핸들링하는 테스트 핸들러와 상기 반도체 패키지들을 검사하기 위한 테스터가 사용될 수 있다.
상기 전기적 특성 검사의 경우 테스트 트레이에 장착되는 인서트 조립체에 상기 반도체 패키지와 같은 전자 부품을 수납한 후 상기 인서트 조립체에 수납된 반도체 패키지의 외부 접속용 단자들과 상기 테스터를 전기적으로 연결한 후 검사 공정이 수행될 수 있다.
상기 인서트 조립체는 상기 전자 부품이 수용되는 수용홈을 가질 수 있다. 특히, 복수의 인서트 조립체들이 테스트 트레이에 장착될 수 있으며, 상기 인서트 조립체들에 각각 전자 부품들이 수납된 상태에서 상기 검사 공정이 수행될 수 있다. 한편, 상기 테스터는 상기 반도체 패키지의 외부 접속용 단자들 예를 들면 솔더볼들과의 접촉을 위한 포고핀 또는 프로브핀 등과 같은 콘택핀들이 구비된 테스트 소켓을 포함할 수 있다. 상기와 같은 테스트 소켓의 예는 대한민국 특허공개 제10-2006-0003893호에 개시되어 있다.
최근, 상기 전자 부품의 외부 접속용 단자들 즉 솔더볼들의 크기가 점차 감소되고 또한 상기 솔더볼들 사이의 간격이 점차 감소됨에 따라 상기 솔더볼들과 상기 콘택핀들 사이의 정렬이 매우 어려워지고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 대한민국 특허공개 제10-2006-0003893호에는 인서트 조립체에 수용된 전자 부품을 상기 인서트 조립체의 수용홈 내에서 일측벽에 밀착시킴으로써 상기 전자 부품의 위치를 결정하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 최근 상기 솔더볼들의 크기와 상기 솔더볼들 사이의 간격 등에 비하여 상기 반도체 패키지의 측면과 상기 솔더볼들 중 최외각 솔더볼들 사이의 간격에 대한 허용 공차가 상대적으로 크기 때문에 상기 반도체 패키지의 측면을 기준으로 상기 반도체 패키지의 위치를 결정하는 방법은 한계가 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제10-2012-0071473호에는 상기 전자 부품의 솔더볼들을 기준으로 상기 전자 부품의 위치를 결정할 수 있는 인서트 조립체와 이를 포함하는 전자 부품 수납 장치가 개시되어 있다.
상기와 같은 노력에도 불구하고, 상기 전자 부품의 수납 상태에 불량이 발생하는 경우 상기 검사 공정에서 전기적인 접속 불량에 의한 검사 공정 오류가 발생되거나 상기 인서트 조립체 또는 테스트 소켓 등의 파손과 같은 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 인서트 조립체 내에서 전자 부품의 수납 상태를 확인하고 이를 교정할 수 있는 전자 부품 수납 방법을 제공하는데 일 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 전자 부품 수납 방법을 수행하는데 적합한 전자 부품 수납 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전자 부품 수납 방법은, 전자 부품의 하부가 노출되도록 상기 전자 부품을 인서트 조립체에 수납하는 단계와, 상기 전자 부품의 하부 이미지를 획득하는 단계와, 상기 전자 부품의 이미지를 분석하여 상기 전자 부품이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따라 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 전자 부품의 수납 위치에 오류가 발생된 경우 상기 전자 부품을 상승시킨 후 이어서 재수납할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 전자 부품의 수납 위치에 오류가 발생된 경우 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정하기 위하여 상기 인서트 조립체에 진동을 인가할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전자 부품 수납 장치는, 전자 부품의 하부가 노출되도록 상기 전자 부품을 수납하는 인서트 조립체가 장착된 트레이와, 상기 인서트 조립체에 수납된 전자 부품의 하부 이미지를 획득하기 위한 제1 이미지 획득부와, 상기 인서트 조립체에 수납된 전자 부품의 위치를 교정하기 위한 위치 교정부와, 상기 제1 이미지 획득부에 의해 획득된 상기 전자 부품의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단하며 상기 판단 결과에 따라 상기 위치 교정부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 위치 교정부는 상기 인서트 조립체에 수납된 상기 전자 부품을 픽업하고 이어서 재수납하기 위한 교정 피커를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 위치 교정부는 상기 인서트 조립체에 수납된 상기 전자 부품을 상승시키고 이어서 하강시키기 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 서포트 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 위치 교정부는 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정하기 위하여 상기 인서트 조립체에 진동을 인가하는 진동 제공부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 전자 부품을 상기 인서트 조립체에 수납하기 위한 이송 피커와, 상기 이송 피커에 의해 픽업된 전자 부품의 하부 이미지를 획득하기 위한 제2 이미지 획득부와, 상기 인서트 조립체의 이미지를 획득하기 위한 제3 이미지 획득부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 제2 및 제3 이미지 획득부들에 의해 획득된 이미지들을 이용하여 상기 이송 피커의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 인서트 조립체는, 상기 전자 부품이 수납되는 관통공이 형성된 인서트 본체와, 상기 관통공의 하부에 배치되어 상기 전자 부품을 지지하며 상기 전자 부품의 하부면에 구비된 솔더볼들이 삽입되는 복수의 개구들이 구비된 서포트 시트를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 인서트 조립체는 스프링의 탄성 복원력을 이용하여 상기 서포트 시트 상에 위치된 전자 부품을 수직 방향으로 가압하는 래치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 래치는 상기 인서트 본체에 회전 가능하도록 힌지 방식으로 결합될 수 있으며 상기 힌지의 일측 단부가 상기 전자 부품을 가압하도록 상기 스프링과 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 트레이를 지지하는 서포트 플레이트를 더 포함할 수 있으며, 상기 서포트 플레이트 상에는 상기 래치가 개방되도록 상기 래치를 회전시키는 구동핀이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 전자 부품이 인서트 조립체 내에 잘못 수납되는 경우 즉 수납 위치에 오류가 발생된 경우 제1 이미지 획득부 및 제어부에 의해 이를 확인할 수 있으며 또한 위치 교정부를 이용하여 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정할 수 있다. 결과적으로, 상기 전자 부품이 오수납된 상태에서 상기 검사 챔버로 이송됨으로써 발생될 수 있는 접속 불량 및 상기 검사 챔버 내에서 상기 전자 부품 또는 상기 접속을 위한 테스트 소켓 등의 손상을 충분히 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 수납 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자 부품 수납 장치를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 시트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전자 부품을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 서포트 시트 상에 전자 부품이 정상적으로 놓여진 상태를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 래치들이 개방된 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 교정부를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 교정부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 수납 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 수납 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 부품 수납 장치를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 수납 장치(100)는 반도체 패키지와 같은 전자 부품(10)을 검사하기 위한 테스트 설비에서 상기 전자 부품(10)을 수납하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 부품 수납 장치(100)는 하부면에 전기적인 접속 단자들로서 사용되는 복수의 솔더볼들(20; 도 4 참조)이 구비된 전자 부품(10)을 수납하고 상기 전자 부품(10)을 핸들링하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 상기 전자 부품 수납 장치(100)는 복수의 전자 부품들(10)을 검사하기 위한 테스트 핸들러에서 상기 전자 부품들(10)을 핸들링하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 부품 수납 장치(100)는 전자 부품(10)을 수납하기 위한 인서트 조립체(200)가 장착된 트레이(110)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 복수의 인서트 조립체들(200)이 복수의 전자 부품들(10)을 검사하기 위한 테스트 트레이(110)에 장착될 수 있으며, 특히 상기 인서트 조립체들(200)은 상기 전자 부품들(10)의 하부가 노출되도록 상기 전자 부품들(10)을 수납할 수 있다.
일 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 인서트 조립체(200)는 상기 전자 부품(10)이 수납되는 관통공(212)이 형성된 인서트 본체(210)와 상기 관통공(212)의 하부에 배치되어 상기 전자 부품(10)을 지지하는 서포트 시트(220)를 포함할 수 있다.
상기 전자 부품 수납 장치(100)는 상기 전자 부품들(10)이 상기 인서트 조립체들(200)에 각각 수납되는 로드 영역(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 로드 영역에는 상기 트레이(110)를 지지하기 위한 서포트 플레이트(120)가 구비될 수 있다.
상기 전자 부품(10)은 이송 피커(130)에 의해 상기 인서트 조립체(200)에 수납될 수 있다. 예를 들면, 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성된 복수의 이송 피커들(130)을 이용하여 상기 인서트 조립체들(200)에 각각 전자 부품들(10)을 수납할 수 있다. 일 예로서 커스터머 트레이(미도시)로부터 상기 전자 부품들(10)을 상기 인서트 조립체들(200)로 이송할 수 있다. 다른 예로서, 상기 전자 부품들(10)은 상기 커스터머 트레이로부터 버퍼 트레이(미도시)로 이송될 수 있으며, 이어서 상기 버퍼 트레이로부터 상기 인서트 조립체들(200)로 이송될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에서 구성 요소들이 이동 가능하게 구성되는 것으로 설명되는 경우, 상기 구성 요소들은 직교 좌표 로봇 등과 같은 형태의 구동부에 의해 이동 가능하게 구성될 수 있다. 상기와 같은 구동부는 널리 알려진 형태이므로 이에 대하여 추가적인 설명은 생략한다.
상기 전자 부품(10)이 상기 인서트 조립체(200)에 수납된 후 상기 트레이(110)는 트레이 이송부(미도시)에 의해 상기 전자 부품(10)의 검사를 위한 검사 챔버(미도시)로 이송될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 트레이 이송부는 상기 인서트 조립체(200) 내에 수납된 전자 부품(10)의 위치를 검사하기 위한 제1 이미지 획득부(140) 상으로 상기 트레이(110)를 이동시킬 수 있으며, 상기 제1 이미지 획득부(140)에 의한 상기 전자 부품(10)의 위치 검사가 완료된 후 상기 트레이(110)를 상기 검사 챔버로 이송할 수 있다.
상기 제1 이미지 획득부(140)는 상기 로드 영역의 일측에 위치될 수 있으며 상기 트레이 이송부는 상기 제1 이미지 획득부(140)의 상부로 상기 트레이(110)를 이동시킬 수 있다. 상기 제1 이미지 획득부(140)는 상기 인서트 조립체(200)에 수납된 전자 부품(10)의 하부 이미지를 획득할 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 이미지 획득부(140)는 상기 트레이(110)에 수납된 전자 부품들(10)의 하부 이미지를 획득하기 위하여 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 제1 이미지 획득부(140)에 의해 획득된 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지는 제어부(미도시)로 전송될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품(10)이 상기 인서트 조립체(200) 내에 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부는 상기 전자 부품(10)이 상기 인서트 조립체(200) 내에 정상적으로 수납된 상태에 대응하는 기준 이미지와 상기 제1 이미지 획득부(140)에 의해 획득된 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지를 비교하여 상기 전자 부품(10)의 수납 위치가 허용 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 전자 부품(10)의 수납 상태가 비정상적인 경우 상기 전자 부품(10)의 수납 상태를 교정하기 위하여 위치 교정부(150)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 위치 교정부(150)는 상기 전자 부품(10)의 수납 위치를 교정하기 위한 요소로서, 예를 들면, 상기 전자 부품(10)의 재수납 또는 위치 교정 등을 수행할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 위치 교정부(150)는 상기 인서트 조립체(200)에 수납된 전자 부품(10)을 픽업하고 이어서 재수납하기 위한 교정 피커(152)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 트레이 이송부는 상기 트레이(110)를 상기 서포트 플레이트(120) 상으로 복귀시킬 수 있으며 상기 교정 피커(152)는 상기 전자 부품(10)의 수납 위치를 교정하기 위하여 상기 전자 부품(10)을 픽업하여 상승시킨 후 이어서 상기 전자 부품(10)을 상기 인서트 조립체(200) 내에 재수납하기 위하여 상기 전자 부품(10)을 하강시킬 수 있다.
특히, 상기 교정 피커(152)는 상기 인서트 조립체들(200)에 수납된 전자 부품들(10)을 선택적으로 교정하기 위하여 수평 및 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 이미지 획득부(140)는 상기 로드 영역에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 상기 제1 이미지 획득부(140)는 상기 서포트 플레이트(120) 상에서 상기 전자 부품들(10)이 상기 트레이(110)의 인서트 조립체들(200)에 수납된 후 상기 트레이(110)의 하부로 이동될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 이미지 획득부(140)의 이동 경로를 확보하기 위하여 상기 서포트 플레이트(120)가 별도의 구동부에 의해 하방으로 이동될 수 있다. 또한, 상기와 다르게, 상기 트레이(110)가 상기 트레이 이송부에 의해 상방으로 이동될 수도 있으며, 이어서 상기 제1 이미지 획득부(140)가 상기 트레이(110)의 하부로 이동하여 상기 수납된 전자 부품들(10)에 대한 하부 이미지들을 획득할 수 있다.
한편, 상기 전자 부품 수납 장치(100)는 상기 전자 부품(10)의 수납 상태 불량을 감소시키기 위하여 상기 이송 피커(130)에 의해 픽업된 전자 부품(10)의 하부 이미지를 획득하기 위한 제2 이미지 획득부(160)와 상기 인서트 조립체(200)의 이미지를 획득하기 위한 제3 이미지 획득부(170)를 포함할 수 있다.
상기 제2 이미지 획득부(160)는 상기 로드 영역과 상기 커스터머 트레이 또는 버퍼 트레이 사이에 배치될 수 있으며, 상기 제3 이미지 획득부(170)는 상기 로드 영역의 상부에 배치될 수 있다. 그러나, 상기와 다르게, 상기 제3 이미지 획득부(170)는 상기 이송 피커(130)와 함께 이동 가능하게 구성될 수도 있다.
상기 제2 및 제3 이미지 획득부들(160,170)에 의해 획득된 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지와 상기 인서트 조립체(200)의 이미지는 상기 제어부로 전송될 수 있으며 상기 제어부는 상기 이미지들에 기초하여 상기 이송 피커(130)의 동작을 제어할 수 있다.
특히, 상기 제어부는 상기 이송 피커(130)에 의해 픽업되어 이송되는 전자 부품들(10)의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품들(10)의 픽업 상태를 확인하고, 또한 상기 트레이(110)의 인서트 조립체(200)의 이미지를 분석하여 상기 전자 부품들(10)이 상기 인서트 조립체(200) 내부에 정확하게 로드되도록 상기 이송 피커(130)의 동작을 제어할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 시트를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 전자 부품을 설명하기 위한 개략적인 저면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 서포트 시트 상에 전자 부품이 정상적으로 놓여진 상태를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 전자 부품(10)은 대략 사각 플레이트 형태를 갖고, 기판과 상기 기판 상에 장착된 반도체 칩 및 상기 반도체 칩을 감싸는 몰드를 포함하는 반도체 패키지(30)와 상기 반도체 패키지(30)의 하부면에 구비된 복수의 솔더볼들(20)을 포함할 수 있다.
상기 서포트 시트(220)는 상기 솔더볼들(20)이 삽입되는 복수의 개구들(222)을 가질 수 있다. 즉, 상기 전자 부품(10)이 상기 인서트 조립체(200) 내부에 수용되는 경우 상기 개구들(222)은 상기 전자 부품(10)의 위치를 정렬하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 인서트 본체(210)에 형성된 관통공(212)의 내측면들은 하방으로 경사지도록 형성될 수 있으며, 상기 전자 부품(10)이 상기 인서트 조립체(200) 내에 수용되는 동안 상기 관통공(212)의 내측면들에 의해 하방으로 안내되어 최종적으로 상기 솔더볼들(20)이 상기 개구들(222)에 삽입됨으로써 상기 전자 부품(10)의 위치 정렬이 이루어질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 인서트 조립체(200)는 상기 서포트 시트(220) 상에 지지된 전자 부품(10)이 상기 서포트 시트(220)에 밀착되도록 상기 전자 부품(10)을 수직 방향으로 가압하는 래치들(230)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 인서트 본체(210)의 관통공(212) 내측에는 도시된 바와 같이 상기 래치들(230)이 설치되는 리세스들이 구비될 수 있으며, 상기 래치들(230)은 상기 리세스들 내에서 회전 가능하도록 힌지 방식으로 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 래치들(230)은 스프링(미도시)의 탄성 복원력을 이용하여 상기 전자 부품(10)을 수직 방향으로 가압할 수 있다. 예를 들면, 도시되지는 않았으나, 상기 래치들(230)은 코일 스프링 또는 토션 스프링 등과 같은 스프링과 결합될 수 있으며, 상기 스프링은 상기 래치들(230)의 일측 단부가 상기 전자 부품(10)의 상부면을 대략 수직 방향으로 가압하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 서포트 시트(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 중앙 개구(224)를 가질 수 있으며, 상기 전자 부품(10)은 상기 개구들(222)과 상기 중앙 개구(224)를 통하여 하부로 노출될 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 래치들이 개방된 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 트레이(110)는 별도의 이송 장치에 의해 상기 서포트 플레이트(120) 상에 로드될 수 있으며, 상기 서포트 플레이트(120) 상에는 상기 래치들(230)을 동작시키기 위한 구동핀들(122)이 수직 방향으로 구비될 수 있다. 그러나, 상기와는 다르게, 상기 서포트 플레이트(120)가 상기 트레이(110)와 결합되도록 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수도 있다.
구체적으로, 상기 트레이(110)와 상기 서포트 플레이트(120)가 서로 결합되는 동안 상기 구동핀들(122)에 의해 상기 래치들(230)이 개방될 수 있다. 즉 상기 래치들(230)은 상기 구동핀들(122)에 의해 일측 단부가 회전함으로써 상승될 수 있으며, 이에 의해 상기 관통공(212) 내부로 전자 부품(10)의 수납이 가능한 상태가 될 수 있다. 즉, 상기 구동핀들(122)에 의해 상기 래치들(230)이 개방된 상태에서 상기 전자 부품(10)이 상기 인서트 조립체(200) 내에 수납될 수 있으며, 상기 트레이(110)와 상기 서포트 플레이트(120)가 서로 분리되는 동안 상기 래치들(230)은 상기 전자 부품(10)을 대략 수직 방향으로 가압하도록 회전될 수 있다.
상기 교정 피커(152)는 상기 인서트 조립체(200) 내부에서 상기 전자 부품(10)의 수납 위치에 오류가 발생된 경우, 즉 상기 전자 부품(10)의 솔더볼들(20)이 상기 개구들(222)에 삽입되지 않았거나, 또는 상기 전자 부품(10)이 정상적으로 상기 서포트 시트(220) 상에 안착되지 않은 경우, 상기 전자 부품(10)을 재수납할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 이미지 획득 유닛(140)에 의해 획득된 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지를 분석한 결과 상기 전자 부품(10)의 수납 위치가 불량한 경우 상기 트레이(110)는 상기 서포트 플레이트(120)와 재결합될 수 있으며, 상기 래치들(230)이 개방된 상태에서 상기 교정 피커(152)는 상기 전자 부품(10)을 픽업하여 상승시킨 후 이어서 상기 서포트 시트(220) 상으로 다시 내려놓을 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 교정부를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 인서트 조립체(200) 내에 수납된 전자 부품(10)에 대한 위치 교정부(150)는 도시된 바와 같이 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 서포트 부재(154)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 서포트 부재(154)는 상기 서포트 플레이트(120)에 장착될 수 있으며 공압 실린더 또는 다양한 형태의 직선 왕복 운동 기구를 이용하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 서포트 부재(154)는 상기 서포트 시트(220)에 구비된 중앙 개구(224)를 통하여 수직 방향으로 이동될 수 있다.
상기 서포트 부재(154)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 인서트 조립체(200) 내에 수납된 전자 부품(10)을 수직 방향으로 상승시킨 후 이어서 하강시킴으로써 상기 전자 부품(10)의 재수납을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 위치 교정부(150)는 상기 전자 부품(10)의 재수납을 위하여 상기 교정 피커(152)와 상기 서포트 부재(154) 모두를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 인서트 조립체(200) 내에 상기 전자 부품(10)이 잘못 수납된 경우 상기 서포트 부재(154)는 상기 전자 부품(10)을 상승시킬 수 있으며, 이어서 상기 교정 피커(152)는 상기 상승된 전자 부품(10)에 대한 픽 앤 플레이스 동작을 수행할 수 있다. 계속해서, 상기 서포트 부재(154)는 상기 전자 부품(10)을 상기 서포트 시트(220) 상에 다시 내려놓을 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 교정부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 인서트 조립체(200) 내에 수납된 전자 부품(10)에 대한 위치 교정부(150)는 상기 인서트 조립체(200)에 진동을 인가하기 위한 진동 제공부(156)를 포함할 수 있다. 상기 진동 제공부(156)는 상기 인서트 조립체(200)에 진동을 전달하기 위한 진동핀과 압전 소자 또는 편심 모터 등을 포함하는 진동자를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 인서트 조립체(200)에는 상기 진동핀이 삽입되는 인서트홀(214)이 구비될 수 있다.
일 예로서, 상기 진동 제공부(156)는 도시된 바와 같이 상기 서포트 플레이트(120)에 구비될 수 있으며 상기 구동핀들(122)에 의해 상기 래치들(230)이 개방된 상태에서 상기 인서트 조립체(200)에 진동을 인가할 수 있다. 즉 상기 진동 제공부(156)는 상기 트레이(110)가 상기 서포트 플레이트(120)에 결합된 상태에서 상기 인서트 조립체(200)에 진동을 인가할 수 있으며, 이에 의해 상기 전자 부품(10)이 정상적인 수납 위치, 예를 들면, 상기 솔더볼들(20)이 상기 개구들(222) 내에 삽입되는 위치로 이동될 수 있다.
이하, 상술한 바와 같은 전자 부품 수납 장치를 이용하여 상기 전자 부품을 수납하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 수납 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 먼저 S100 단계에서 전자 부품(10)의 하부가 노출되도록 상기 전자 부품(10)을 인서트 조립체(200)에 수납할 수 있다. 구체적으로, 상기 인서트 조립체들(200)이 장착된 트레이(110)는 상기 서포트 플레이트(120) 상에 위치될 수 있으며, 이때 상기 인서트 조립체들(200)의 래치들(230)은 상기 구동핀들(122)에 의해 개방된 상태일 수 있다. 상기 전자 부품들(10)은 상기 이송 피커들(130)에 의해 상기 인서트 조립체들(200)에 순차적으로 또는 동시에 수납될 수 있다.
한편, 상기 이송 피커들(130)의 동작은 제어부에 의해 제어될 수 있다. 특히, 상기 제어부는 상기 이송 피커들(130)에 의해 이송되는 전자 부품들(10)의 하부 이미지와 상기 인서트 조립체들(200)의 상부 이미지를 이용하여 상기 전자 부품들(10)이 정확하게 상기 인서트 조립체들(200)에 수납될 수 있도록 상기 이송 피커들(130)의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 상기 전자 부품들(10)의 하부 이미지와 상기 인서트 조립체들(200)의 상부 이미지는 각각 제2 및 제3 이미지 획득부들(160,170)에 의해 획득될 수 있다.
S110 단계에서 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지가 획득될 수 있다. 구체적으로, 상기 트레이(110)는 상기 트레이 이송부에 의해 상기 로드 영역의 일측에 위치된 제1 이미지 획득부(140)의 상부로 이동될 수 있으며, 상기 제1 이미지 획득부(140)는 상기 하부로 노출된 전자 부품들(10)의 하부 이미지를 획득할 수 있다.
S120 단계에서 상기 전자 부품(10)의 이미지를 분석하여 상기 전자 부품(10)이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단할 수 있다. 특히, 상기 제1 이미지 획득부(140)에 의해 획득된 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지는 상기 제어부로 전송될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품(10)의 수납 위치가 정상적인지를 판단할 수 있다.
마지막으로, S130 단계에서 상기 판단 결과에 따라 상기 전자 부품(10)의 수납 위치를 교정할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지 분석 결과 상기 전자 부품(10)의 수납 상태가 정상적인 경우 상기 트레이 이송부는 상기 트레이(110)를 상기 검사 챔버로 로드할 수 있으나, 이와 다르게 상기 전자 부품(10)의 수납 상태가 허용 범위를 벗어나는 경우, 상기 전자 부품(10)의 재수납 등의 교정 동작을 위하여 상기 트레이(110)를 상기 서포트 플레이트(120) 상으로 이동시킬 수 있다.
상기와 같이 트레이(110)가 상기 서포트 플레이트(120) 상에 위치된 후 상기 위치 교정부(150)는 상기 전자 부품(10)을 재수납하거나 또는 상기 인서트 조립체(200)에 진동을 인가함으로써 상기 전자 부품(10)의 수납 위치를 교정할 수 있다. 예를 들면, 상기 교정 피커(152)에 의한 픽 앤 플레이스 동작 및/또는 상기 서포트 부재(154)에 의한 승하강 동작을 이용하여 상기 전자 부품(10)을 상기 인서트 조립체(200)에 재수납하거나, 또는 상기 진동 제공부(156)를 이용하여 상기 인서트 조립체(200)에 진동을 인가함으로써 상기 전자 부품(10)이 정상적인 위치로 이동될 수 있도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이 전자 부품(10)의 수납 위치 교정이 완료된 후 상기 위치 교정된 전자 부품(10)의 하부 이미지를 상기 제1 이미지 획득부(140)를 이용하여 추가적으로 획득할 수 있으며, 상기 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품(10)이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단하고, 모든 전자 부품들(10)이 정상적으로 수납된 경우 상기 트레이(110)를 상기 검사 챔버로 이동시킬 수 있다.
한편, 상술한 바에 의하면, 상기 전자 부품(10)의 솔더볼들(20)이 삽입되는 개구들(222)이 구비된 서포트 시트(220)를 이용하여 상기 전자 부품(10)의 위치가 결정되고 있으나, 이와 다르게 상기 전자 부품(10)의 몰드 측면들 또는 솔더볼들(20)을 기준으로 상기 전자 부품(10)의 위치가 결정되는 경우에도 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 서포트 시트(220)에는 상기 솔더볼들(20)이 전체적으로 삽입되는 사각 형태의 개구(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 인서트 조립체(200)에는 상기 전자 부품(10)을 수평 방향으로 가압하기 위한 적어도 하나의 푸셔(미도시)가 구비될 수 있다. 특히, 상기 푸셔는 상기 전자 부품(10)을 수평 방향으로 가압하여 상기 전자 부품(10)의 몰드 측면이 상기 관통공(212)의 내측면에 밀착되도록 하거나, 상기 솔더볼들(20)이 상기 개구의 내측면에 밀착되도록 할 수 있다. 상술한 바와 같은 푸셔의 구조는 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제10-2012-0071473호에 상세히 개시되어 있으므로 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
상기와 같이 전자 부품(10)이 몰드 측면들 또는 솔더볼들(20)을 기준으로 정렬되는 경우에도 상기 제1 이미지 획득부(140)에 의해 획득된 상기 전자 부품(10)의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품(10)의 수납 상태를 판단할 수 있으며, 또한 상기 전자 부품(10)의 수납 위치 교정이 후속하여 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 전자 부품(10)이 인서트 조립체(200) 내에 잘못 수납되는 경우 즉 수납 위치에 오류가 발생된 경우 제1 이미지 획득부(140) 및 제어부에 의해 이를 확인할 수 있으며 또한 위치 교정부(150)를 이용하여 상기 전자 부품(10)의 수납 위치를 교정할 수 있다. 결과적으로, 상기 전자 부품(10)이 오수납된 상태에서 상기 검사 챔버로 이송됨으로써 발생될 수 있는 접속 불량 및 상기 검사 챔버 내에서 상기 전자 부품(10) 또는 상기 접속을 위한 테스트 소켓 등의 손상을 충분히 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 전자 부품 20 : 솔더볼
100 : 전자 부품 수납 장치 110 : 트레이
120 : 서포트 플레이트 122 : 구동핀
130 : 이송 피커 140 : 제1 이미지 획득부
150 : 위치 교정부 152 : 교정 피커
154 : 서포트 부재 156 : 진동 제공부
160 : 제2 이미지 획득부 170 : 제3 이미지 획득부
200 : 인서트 조립체 210 : 인서트 본체
212 : 관통공 220 : 서포트 시트
222 : 개구 230 : 래치

Claims (12)

  1. 전자 부품의 하부가 노출되도록 상기 전자 부품을 인서트 조립체에 수납하는 단계;
    상기 전자 부품의 하부 이미지를 획득하는 단계;
    상기 전자 부품의 이미지를 분석하여 상기 전자 부품이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정하는 단계를 포함하는 전자 부품 수납 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 부품의 수납 위치에 오류가 발생된 경우 상기 전자 부품을 상승시킨 후 이어서 재수납하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전자 부품의 수납 위치에 오류가 발생된 경우 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정하기 위하여 상기 인서트 조립체에 진동을 인가하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 방법.
  4. 전자 부품의 하부가 노출되도록 상기 전자 부품을 수납하는 인서트 조립체가 장착된 트레이;
    상기 인서트 조립체에 수납된 전자 부품의 하부 이미지를 획득하기 위한 제1 이미지 획득부;
    상기 인서트 조립체에 수납된 전자 부품의 위치를 교정하기 위한 위치 교정부; 및
    상기 제1 이미지 획득부에 의해 획득된 상기 전자 부품의 하부 이미지를 분석하여 상기 전자 부품이 정상적으로 수납되었는지 여부를 판단하며 상기 판단 결과에 따라 상기 위치 교정부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 위치 교정부는 상기 인서트 조립체에 수납된 상기 전자 부품을 픽업하고 이어서 재수납하기 위한 교정 피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 위치 교정부는 상기 인서트 조립체에 수납된 상기 전자 부품을 상승시키고 이어서 하강시키기 위하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 서포트 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 위치 교정부는 상기 전자 부품의 수납 위치를 교정하기 위하여 상기 인서트 조립체에 진동을 인가하는 진동 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 전자 부품을 상기 인서트 조립체에 수납하기 위한 이송 피커;
    상기 이송 피커에 의해 픽업된 전자 부품의 하부 이미지를 획득하기 위한 제2 이미지 획득부; 및
    상기 인서트 조립체의 이미지를 획득하기 위한 제3 이미지 획득부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제2 및 제3 이미지 획득부들에 의해 획득된 이미지들을 이용하여 상기 이송 피커의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 인서트 조립체는,
    상기 전자 부품이 수납되는 관통공이 형성된 인서트 본체; 및
    상기 관통공의 하부에 배치되어 상기 전자 부품을 지지하며 상기 전자 부품의 하부면에 구비된 솔더볼들이 삽입되는 복수의 개구들이 구비된 서포트 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 인서트 조립체는 스프링의 탄성 복원력을 이용하여 상기 서포트 시트 상에 위치된 전자 부품을 수직 방향으로 가압하는 래치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 래치는 상기 인서트 본체에 회전 가능하도록 힌지 방식으로 결합되며 상기 힌지의 일측 단부가 상기 전자 부품을 가압하도록 상기 스프링과 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 트레이를 지지하는 서포트 플레이트를 더 포함하며, 상기 서포트 플레이트 상에는 상기 래치가 개방되도록 상기 래치를 회전시키는 구동핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 수납 장치.
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