KR20160001004A - 피치 조절 유닛, 피치 조절유닛을 구비하는 추출 장치 및 테스트 핸들러 - Google Patents

Abstract

테스트 핸들러용 추출장치의 피치조절 유닛이 개시된다. 피치조절 유닛은 관통 개구를 구비하는 베이스 평판, 베이스 평판에 결합되고 관통개구를 통하여 노출되며 제1 방향을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향을 따라 정렬되는 다수의 로드들을 구비하는 선형 구동기, 로드와 대향하도록 베이스 평판에 결합되고 로드들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 각 로드들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼, 및 관통 개구를 관통하고 제1 방향을 따라 일렬로 정렬되는 다수의 추출기들 및 제2 방향을 따라 정렬된 다수의 로드들과 일대일로 연결되는 연결부재를 포함한다. 각 로드의 이동거리만큼 결합체들을 개별적으로 선형 이동시킴으로써 결합체들 사이의 간격인 피치를 정밀하게 조절한다.

Description

피치 조절 유닛, 피치 조절유닛을 구비하는 추출 장치 및 테스트 핸들러 {Pitch control unit, package picking device having the pitch control unit and test handler including the picking device}

본 발명은 피치 조절 유닛, 피치 조절유닛을 구비하는 추출장치 및 테스트 핸들러(test handler)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실린더의 선형이동에 의해 피커들의 피치를 조절하는 피치 조절 유닛, 상기 피치 조절유닛을 구비하는 패키지 추출 장치 및 이를 구비하여 다수의 반도체 패키지를 검사용 트레이(test tray)로 이송하는 테스트 핸들러에 관한 것이다.

패키지 공정이 완료된 반도체 패키지에 대해서는 다양한 테스트 공정이 수행된다. 다수의 검사대상 반도체 패키지들이 검사장치의 수용 트레이(customer tray)에 수용되면 테스트 핸들러에 의해 검사 챔버의 내부에 배치된 검사 트레이(test array)로 이송된다.

이때, 테스트 핸들러는 다수의 추출기(picker)를 구비하는 추출장치가 배치되어 추출기의 수에 대응하는 반도체 패키지를 동시에 수용 트레이로부터 검사 트레이로 이송한다.

그런데, 수용 트레이와 검사 트레이에서 정렬되는 반도체 패키지들의 간격이 서로 상이하므로, 수용 트레이에서 반도체 패키지를 추출할 때의 추출기들의 간격과 추출된 반도체 패키지를 검사 트레이에 위치시킬 때의 반도체 패키지들의 간격은 달라질 수밖에 없다.

이에 따라, 종래의 추출장치는 상기 추출기들의 간격(피커 피치)을 변경할 수 있는 피치조절 유닛을 구비하여 수용 트레이 및 검사 트레이에 따라 피커 피치를 변경한다.

그러나, 종래 피치 조절 유닛 및 이를 구비하는 추출장치는 구성 및 동작의 복잡성으로 인하여 요소 부품의 가공 및 조립과정에서 다양한 오차가 발생되고 이러한 가공 및 조립 오차가 누적되어 수용 트레이 및 검사 트레이에서 반도체 패키지가 위치하는 소켓(socket)과 개별 추출기 사이의 정렬 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.

이에 따라, 구성 및 동작을 단순화하여 트레이 소켓과 추출기 사이의 정렬 정확도를 높일 수 있는 새로운 피치조절 유닛 및 이를 구비하는 추출장치 및 테스트 핸들러가 요구된다.

본 발명의 실시예들은 선형 구동기의 직선운동으로 추출기의 피치를 직접 제어하도록 구성 및 동작을 단순화시킨 피치조절 유닛을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예들은 상술한 바와 같은 피치 조절유닛과 결합되어 피치가 직접 제어되는 다수의 추출기를 구비하는 추출장치를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예들은 상기 추출장치를 구비하는 테스트 핸들러를 제공한다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 실시예들에 의한 피치 조절 유닛은 관통 개구를 구비하는 베이스 평판, 상기 베이스 평판에 결합되고, 상기 관통개구를 통하여 노출되며 제1 방향을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향을 따라 정렬되는 다수의 로드들을 구비하는 선형 구동기, 상기 로드와 대향하도록 상기 베이스 평판에 결합되고 상기 로드들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 각 로드들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼, 및 상기 관통 개구를 관통하고, 상기 제1 방향을 따라 일렬로 정렬되는 다수의 결합체들 및 상기 제2 방향을 따라 정렬된 상기 다수의 로드들과 일대일로 연결되는 연결부재를 포함한다. 이에 따라, 상기 각 로드의 이동거리만큼 상기 결합체들을 개별적으로 이동시킴으로써 상기 결합체들 사이의 간격인 피치를 조절한다.

일실시예로서, 상기 선형 구동기는 압축공기(compressed air)가 출입하고 외부와 밀폐되는 내부공간을 갖는 실린더, 상기 실린더의 내부에 배치되고 상기 다수의 로드들이 관통하도록 연결되는 피스톤 및 상기 압축공기의 유동을 제어하여 상기 제1 방향을 따른 상기 피스톤의 전진 및 후진 선형 이동을 조절하는 제어기를 구비하는 공압 작동기(pneumatic actuator)를 포함한다.

일실시예로서, 상기 로드 스토퍼는 상기 로드들의 전진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 전진 스토퍼 및 상기 로드들의 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 후진 스토퍼를 포함한다.

일실시예로서, 상기 로드 스토퍼는 상기 각 로드의 이동경로 상에 배치되어 상기 각 로드들의 이동을 개별적으로 제한하는 다수의 계단을 구비하여 상기 각 로드들이 상기 각 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 계단형 블록(cascade block)을 포함한다.

일실시예로서, 상기 연결부재는 상기 제1 방향을 따라 연장하는 연결 몸체, 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 결합체에 접속하는 피커 접속부 및 상기 관통 개구를 관통하도록 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 로드와 접속하는 로드 접속부를 구비하는 다수의 연결 바를 포함한다.

일실시예로서, 상기 로드 접속부는 상기 연결 몸체의 단부에서 상기 로드를 향하여 돌출된 한 쌍의 결합돌기를 구비하여 상기 연결 바는 상기 로드의 두 지점에서 결합한다.

일실시예로서, 상기 각 연결 바의 피커 접속부들은 일정한 간격으로 제1 방향을 따라 천이되도록 상기 제2 방향을 따라 정렬되어, 상기 로드와 로드 스토퍼가 접촉하도록 배치되는 경우 상기 결합체들은 최소피치 또는 최대피치로 이격되어 정렬된다.

일실시예로서, 상기 베이스 평판 및 상기 로드 스토퍼가 일체로 배치되어 스토퍼 일체형 베이스 프레임으로 제공되고 상기 선형 구동기는 상기 각 로드의 이동이 상기 로드 스토퍼에 의해 개별적으로 조절되도록 상기 베이스 프레임의 내부에 삽입되어 고정된다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 실시예들에 의한 추출장치는 서로 대척하는 제1 면 및 제2 면과 상기 제1 면 및 제2 면을 관통하는 다수의 연결 홀을 구비하는 고정용 평판, 상기 고정용 평판의 제2 면에 제1 방향을 따라 일렬로 이동가능하게 결합되어 이송 대상물을 추출하는 다수의 추출기를 구비하는 추출유닛, 상기 제2 면을 덮도록 상기 고정용 평판과 결합되어 상기 추출 유닛들을 외부로부터 보호하는 하우징, 및 상기 연결 홀을 관통하여 상기 추출 유닛과 연결되도록 상기 고정용 평판의 제1 면에 결합되고 상기 각 추출기들을 상기 제1 방향을 따라 선형 이동시켜 상기 추출기들 사이의 간격인 피치를 조절하는 피치 조절유닛을 포함한다.

일실시예로서, 상기 피치 조절 유닛은, 상기 고정용 평판에 고정되고 관통 개구를 구비하는 베이스 평판, 상기 베이스 평판에 결합되고, 상기 관통개구를 통하여 노출되며 상기 제1 방향을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향을 따라 정렬되는 다수의 로드들을 구비하는 선형 구동기, 상기 로드와 대향하도록 상기 베이스 평판에 결합되고 상기 로드들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 각 로드들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼, 및 상기 관통 개구 및 상기 연결 홀을 관통하여 상기 다수의 추출기들 및 상기 다수의 로드들과 일대일로 연결되어 상기 각 로드의 이동거리만큼 상기 각 추출기들을 개별적으로 이동시키는 연결부재를 포함한다.

일실시예로서, 상기 선형 구동기는 상기 다수의 로드들이 관통하도록 연결되는 피스톤을 전진 및 후진 선형 이동시키는 공압 작동기를 포함하고, 상기 로드 스토퍼는 상기 각 로드의 이동경로 상에 배치되어 상기 로드들의 전진 및 후진 선형 이동을 개별적으로 정지시키는 다수의 계단을 구비하여 상기 각 로드들이 상기 각 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 계단형상의 전진 스토퍼 및 후진 스토퍼를 포함한다.

일실시예로서, 상기 공압 작동기는 서로 인접하여 배치된 제1 및 제2 복동 실린더 구조물을 포함하고, 상기 로드 스토퍼는 상기 제1 복동 실린더 구조물과 결합된 제1 로드들의 전진 및 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 제1 전진 스토퍼 및 제1 후진 스토퍼와 상기 제2 복동 실린더 구조물과 결합된 제2 로드들의 전진 및 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 제2 전진 스토퍼 및 제2 후진 스토퍼를 포함한다.

일실시예로서, 상기 제1 방향을 따라 일렬로 정렬되는 상기 다수의 추출기들은 상기 제1 및 제2 로드들과 차례대로 일대일로 연결되고, 상기 제1 후진 스토퍼 및 제2 후진 스토퍼가 서로 인접하게 배치되어 상기 제1 및 제2 복동 실린더 구조물의 상기 피스톤이 전진이동시 최대피치를 갖고 후진이동시 최소피치를 갖도록 제어된다.

일실시예로서, 상기 제1 로드들의 각 이동거리는 상기 제2 방향을 따라 감소하고 상기 제2 로드들의 각 이동거리는 상기 제2 방향을 따라 증가한다.

일실시예로서, 상기 제1 및 제2 전진 스토퍼는 상기 제1 및 제2 로드들의 전진이동을 개별적으로 제한하여 상기 제1 및 제2 로드들이 상기 각 이동거리만큼 전진 이동하도록 조절하는 다수의 계단이 일측에 구비되는 단일 계단형 블록(single cascade block)을 각각 포함하고, 상기 제1 및 제2 후진 스토퍼는 일체로 배치되어 상기 제1 및 제2 로드들의 후진 이동을 개별적으로 제한하여 상기 제1 및 제2 로드들이 상기 각 이동거리만큼 후진 이동하도록 조절하는 다수의 계단이 양측에 구비되는 이중 계단형 블록(double cascade block)을 포함한다.

일실시예로서, 상기 고정용 평판은 상기 제2 면에 결합되고 상기 제1 방향을 따라 연장하는 적어도 하나의 선형운동 가이드(linear motion guide)를 더 포함하고, 상기 추출기들은 상기 선형운동 가이드에 이동가능하게 일렬로 결합된다.

일실시예로서, 상기 선형운동 가이드는 상기 제2 방향을 따라 상기 제2 면의 상부 및 하부에 각각 배치되는 상부 및 하부 가이드를 구비하여, 상기 각 추출기는 상기 상부 및 하부 가이드에 결합되어 상기 제2 방향을 따라 두 점(two points)에서 고정된다.

일실시예로서, 상기 추출기는 상기 이송 대상물을 흡착하여 고정하는 흡착기, 상기 흡착기와 결합되고 상기 제2 방향을 따라 상기 흡착기를 선형 왕복운동 시키는 추출 구동기 및 상기 추출 구동기가 고정되고 상기 제1 방향을 따라 선형 이동되도록 상기 선형 운동 가이드와 결합되는 피커 고정기를 구비하여 상기 피커 고정기의 이동에 따라 상기 추출 구동기 및 상기 흡착기를 상기 제1 방향을 따라 이동시킨다.

일실시예로서, 상기 추출 구동기는 압축공기에 의해 상기 제2 방향을 따라 왕복운동하는 피스톤을 구비하는 공압 실린더 구조물을 포함하고 상기 흡착기는 상기 피스톤에 결합되고 내부로 진공압을 인가하는 진공 포트 및 상기 이송 대상물이 흡착되는 흡착 패드를 구비한다.

일실시예로서, 상기 피커 고정기는 상기 선형운동 가이드와 결합하는 제1 고정부 및 상기 연결부재와 결합하는 제2 고정부를 구비한다.

일실시예로서, 상기 연결부재는 상기 제1 방향을 따라 연장하는 연결 몸체, 상기 연결 홀을 관통하도록 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 추출유닛에 접속하는 피커 접속부 및 상기 관통 개구를 관통하도록 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 로드와 접속하는 로드 접속부를 포함하고, 상기 연결 홀은 상기 각 로드의 이동거리보다 큰 홀 길이를 갖는다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 실시예들에 의한 테스트 핸들러는 일 방향을 따라 연장하는 가이드 레일, 상기 가이드 레일에 결합되어 상기 가이드 레일에 의해 한정되는 평면상에서 이동하는 결합용 블록, ; 및 상기 결합용 블록에 고정되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하고 하부에 위치하는 트레이(tray)와 정렬하여 동시에 다수의 반도체 패키지를 추출하거나 안착시키는 추출장치를 포함한다. 이때, 상기 추출장치는 서로 대척하는 제1 면 및 제2 면과 상기 제1 면 및 제2 면을 관통하는 다수의 연결 홀을 구비하는 고정용 평판, 상기 고정용 평판의 제2 면에 제1 방향을 따라 일렬로 이동가능하게 결합되어 상기 반도체 패키지를 추출하는 다수의 추출유닛들, 상기 제2 면을 덮도록 상기 고정용 평판과 결합되어 상기 추출 유닛들을 외부로부터 보호하고 상면은 상기 결합용 블록에 고정되는 하우징, 및 상기 연결 홀을 관통하여 상기 추출 유닛과 연결되도록 상기 고정용 평판의 제1 면에 결합되고 상기 각 추출 유닛들을 상기 제1 방향을 따라 선형 이동시켜 상기 추출 유닛들 사이의 간격인 피치를 조절하는 피치 조절유닛을 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 링크 시스템이나 캠 구동기를 이용하지 않고 상기 제1 및 제2 선형 구동기의 선형이동에 의해 상기 제1 내지 제8 추출기들의 피치를 직접 조절할 수 있다. 이에 따라, 추출장치의 이송 대상물에 대한 추출 정밀도를 현저하게 높일 수 있다.

또한, 종래의 추출장치용 피치조절 유닛은 링크 시스템이나 캠 구동 시스템과 같이 복잡하고 정교하게 구성되어 피치조절 유닛을 제작하는 과정에서 다양한 오차가 발생하고 이에 따라 추출장치의 추출 정밀도가 현저하게 저하된다. 그러나, 본 발명에 의한 추출장치는 선형 구동기의 피스톤 로드와 추출기를 개별적으로 결합하고 피스톤 로드의 선형 이동을 직접 제어하는 로드 스토퍼만으로 구성을 단순화시킴으로써 추출장치의 제작단계에서 발생하는 가공오차나 조립오차를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 추출장치의 정밀도를 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛을 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 피치조절유닛의 정면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 피치조절유닛의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 선형 구동기를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 전진 스토퍼를 나타내는 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 연결부재와 로드의 배치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5b는 로드와 후진 스토퍼가 접촉하는 경우 도 5a에 도시된 연결부재의 배치관계를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5c는 로드와 전진 스토퍼가 접촉하는 경우 도 5a에 도시된 연결부재의 배치관계를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛을 나타내는 사시도이다.
도 7a는 도 6에 도시된 피치조절유닛의 정면도이다.
도 7b는 도 6에 도시된 피치조절유닛의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 피치조절 유닛을 구비하는 추출장치를 나타내는 사시도이다.
도 10a는 도 9에 도시된 추출장치의 정면도이다.
도 10b는 도 9에 도시된 추출장치의 평면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 고정용 평판을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 고정용 평판의 제2 면을 나타내는 정면도이다.
도 13은 도 9에 도시된 추출기를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 추출기의 정면도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라 도 9에 도시된 추출장치를 구비하는 반도체 패키지 검사장치용 테스트 핸들러를 나타내는 구성도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

피치조절 유닛

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛을 나타내는 사시도이다. 도 2a는 도 1에 도시된 피치조절유닛의 정면도이며 도 2b는 도 1에 도시된 피치조절유닛의 평면도이다.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛(500)은 관통 개구(110)를 구비하는 베이스 평판(100), 상기 베이스 평판(100)에 결합되고, 상기 관통개구(110)를 통하여 노출되며 제1 방향(I)을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향(II)을 따라 정렬되는 다수의 로드(241 내지 244)들을 구비하는 선형 구동기(200), 상기 로드(241 내지 244)와 대향하도록 상기 베이스 평판(100)에 결합되고 상기 로드(241 내지 244)들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 로드(241내지 244)들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼(300), 및 상기 관통 개구(110)를 관통하고, 상기 제1 방향(I)을 따라 일렬로 정렬되는 다수의 결합체(미도시)들 및 상기 제2 방향(II)을 따라 정렬된 상기 다수의 로드(241 내지 244)들과 일대일로 연결되는 연결부재(400)를 포함한다.

이에 따라, 상기 각 로드(241 내지 244)의 이동거리만큼 상기 결합체들을 개별적으로 이동시킴으로써 상기 결합체들 사이의 간격인 피치(pitch)를 조절한다. 즉, 링크(linker) 시스템이나 캠 구동기(cam driver)를 매개하지 않고 다수 결합체들의 피치를 직접 조절하고 제어할 수 있다.

일실시예로서, 상기 베이스 평판(100)은 제1 방향(I)을 따라 연장하는 길이(l)와 제2 방향(II)을 따라 연장하는 폭(w)을 갖는 장방형 평판으로 제공되며, 상기 로드 스토퍼(300)가 결합되는 제1 면(101) 및 상기 제1 면(101)과 대칭되고 상기 연결부재(400)와 인접한 제2 면(102)을 포함한다. 본 실시예에서는 장방형 베이스 평판을 개시하고 있지만 이는 예시적인 것이며 상기 피치조절 유닛(500)이 사용되는 추출장치 및 이를 이용하는 테스트 핸들러와 같은 응용 장치의 구조와 형상에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있음은 자명하다.

상기 베이스 평판(100)의 일부는 제3 방향(III)을 따라 관통하는 관통 개구(110)를 구비한다. 상기 관통 개구(110)의 내부에 선형 구동기(200)가 배치되므로 베이스 평판(100)에 결합되는 선형 구동기(200)의 정렬방식과 개수에 따라 관통 개구(110)의 수도 달라질 수 있다. 이때, 상기 관통 개구(110)의 제1 방향(I) 길이는 관통 개구(110)의 내부 공간이 상기 피스톤 로드(240)가 왕복 운동하는 행정(stroke)을 포함할 수 있을 정도로 형성하고 관통 개구(110)의 제2 방향(II) 폭은 선형 구동기(200)에 구비된 다수의 피스톤 로드(240)가 제2 면(102)을 통하여 충분히 노출될 수 있을 정도로 형성한다.

상기 선형 구동기(200)는 상기 관통 개구(110)의 중앙부에 배치되고 관통 개구(110)의 상부 및 하부 표면에 고정되거나 상기 관통 개구(110)의 일부에 고정용 플레이트(미도시)를 배치하여 상기 선형 구동기(200)를 고정시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 관통 개구(110)의 중앙부에 베이스 평판의 일부를 잔류시켜 상기 고정용 플레이트를 배치할 수 있다.

상기 베이스 평판(100)은 선형 구동기(200) 및 로드 스토퍼(300)가 결합되는 모기판으로 기능하므로, 선형 구동기(200) 및 로드 스토퍼(300)를 안정적으로 고정할 수 있고 선형 구동기(200) 및 로드 스토퍼(300)의 하중으로 인한 변형(deformation)을 최소화 할 수 있도록 충분한 강도와 강성을 갖도록 금속 평판으로 제공된다.

특히, 선형 구동기(200)는 상기 로드를 선형 이동시키기 위한 왕복운동을 수행하므로 선형 구동기(200)의 운동 하중이나 진동이 상기 베이스 평판(100)으로 인가된다. 또한, 로드 스토퍼(300)에는 상기 로드의 운동을 강제적으로 저지하기 위한 충격이 주기적으로 발생하므로 주기적인 충격 하중이 상기 베이스 평판(100)으로 인가된다. 따라서, 상기 선형 구동기(200) 및 로드 스토퍼(300) 자체의 하중에 의한 변형뿐만 아니라 선형 구동기(200)의 운동 하중이나 진동 및 상기 로드 스토퍼(300)의 충격하중에 의한 변형을 방지할 수 있을 정도로 충분한 강도와 강성을 갖도록 제공된다.

일실시예로서, 상기 선형 구동기(200)는 피스톤 로드(240)가 연결된 피스톤과 상기 피스톤이 배치된 밀폐된 내부공간을 갖는 실린더를 구비하고 상기 실린더로 공급되는 공압 또는 유압에 의해 상기 피스톤을 직접 구동하는 유체 작동기(fluid actuator)를 포함한다.

본 실시예의 경우, 상기 선형 구동기(200)로서 압축공기에 의해 구동되는 공압 작동기(pneumatic actuator)를 이용한다. 그러나, 상기 피치조절유닛을 이용하는 추출장치나 상기 추출장치를 이용하는 테스트 핸들러(test handler)의 로드 핸드와 같은 이송장치의 구성과 특징에 따라 유압 작동기(hydraulic actuator)와 같은 다양한 실린더 구조물을 이용할 수도 있음은 자명하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 선형 구동기를 나타내는 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 선형 구동기(200)는 압축공기(compressed air, CA)가 출입하고 외부와 밀폐되는 내부공간(S)을 갖는 실린더(210), 상기 실린더(210)의 내부에 배치되고 상기 다수의 피스톤 로드(240)들이 관통하도록 연결되는 피스톤(220) 및 상기 압축공기(CA)의 유동을 제어하여 상기 제1 방향(I)을 따른 상기 피스톤(220)의 전진(F) 선형 이동 및 후진(B) 선형 이동을 조절하는 제어기(230)를 구비하는 공압 작동기(pneumatic actuator)를 포함한다. 따라서, 상기 실린더(210)의 내부공간은 상기 피스톤(220)에 의해 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 구분된다.

상기 실린더(210)의 상부에는 한 쌍의 제1 및 제2 공압 포트(211a, 211b)가 배치되어 압축공기(CA)가 실린더(210)의 내부 공간(S)으로 공급되거나 배출된다. 제1 공압 포트(211a)를 통하여 압축공기(CA)가 제1 공간(S1)으로 공급되는 경우 제2 공간(S2)의 공기는 제2 공압포트(211b)를 통하여 배출되고 상기 피스톤(220)은 전방을 향하여 이동함으로써 전진(F) 한다. 이에 따라, 상기 피스톤(220)에 결합된 피스톤 로드(240)도 전진(F)방향으로 이동한다. 한편, 제2 공압 포트(211b)를 통하여 압축공기가 제2 공간(S2)으로 공급되는 경우 제1 공간(S1)의 공기는 제1 공압포트(211a)를 통하여 배출되고 상기 피스톤(220)은 후방을 향하여 이동함으로써 후진(B) 이동한다. 이에 따라, 상기 피스톤(220)에 결합된 피스톤 로드(240)도 후진(B)방향으로 이동한다.

압축공기(CA)는 제어기(230)에 의해 제어되어 제1 공압포트(211a) 또는 제2 공압포트(211b) 중의 어느 하나로 공급된다. 예를 들면, 상기 제어기(230)는 압축공기(CA)의 유동방향을 제어하는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제어기(230)에 의해 상기 피스톤(220) 및 피스톤 로드(240)의 전진(F) 및 후진(B) 이동이 결정된다.

본 실시예의 경우, 상기 피스톤(220)은 제1 방향(I)을 따라 왕복 이동하므로 상기 전진(F) 및 후진(B) 방향은 제1 방향(I)을 따라 정렬하는 상기 결합체를 최대피치를 갖도록 이동시키는 방향 및 최소피치를 갖도록 이동시키는 방향으로 정의한다. 즉, 상기 피스톤(220)이 전진(F) 방향으로 이동하는 경우 상기 피스톤 로드(240)와 연결된 결합체들은 최대 피치를 갖도록 정렬되며 상기 피스톤(220)이 후진(B) 방향으로 이동하는 경우 상기 피스톤 로드(240)와 연결된 결합체들은 최소 피치를 갖도록 정렬된다.

상기 피스톤(220)은 실린더(210)의 내부에 배치되어 일정한 행정(stroke)거리를 왕복 이동한다. 예를 들면, 상기 압축공기(CA)의 유동방향에 따라 상기 제1 및 제2 공압포트(211a,211b) 사이의 간격에 대응하는 거리를 왕복이동하면서 전진(F) 혹은 후진(B)한다. 따라서, 상기 공압 작동기(200)는 제1 및 제2 공압포트(211a,211b) 사이의 간격에 대응하는 거리를 피스톤(220)의 행정(stroke)으로 갖는 복동식 공압 실린더로 구동한다.

상기 제어기(230)는 실린더(210)의 외부에 배치되어 압축공기(CA)를 공급하는 몸체(231)와 상기 몸체(231)로부터 압축공기(CA)를 상기 제1 또는 제2 공압포트(211a,211b)로 유도하는 공급 라인(232)을 구비한다. 특히, 상기 몸체(231)는 상기 피스톤 로드(240)와 개별적으로 연결된 결합체들의 피치상태를 검출하고 목표 피치를 판단하는 제어회로(미도시)와 상기 압축공기(CA)의 유동방향을 결정하는 솔레노이드 밸브(미도시)를 구비한다. 솔레노이드 밸브는 제어회로와 연결되어 제어회로의 목표피치에 관한 제어신호에 따라 구동한다.

따라서, 최소피치 상태의 결합체가 최대피치를 갖도록 제어하는 경우 상기 제어기(230)는 압축공기(CA)를 제1 공간(S1)으로 공급하여 피스톤(220)을 전진(F)시키고, 최대피치 상태의 결합체가 최소피치를 갖도록 제어하는 경우에는 압축공기(CA)를 제2 공간(S2)으로 공급하여 피스톤(220)을 후진(B) 시킨다. 이에 따라, 상기 결합체는 피스톤(220)의 전진 및 후진에 의해 최대피치 및 최소피치를 갖도록 직접적으로 제어된다.

상기 피스톤 로드(240)는 피스톤(220)과 결합하여 피스톤(220)을 따라 선형 이동하며, 피스톤(220)의 전진(F) 방향으로 실린더(210)를 관통하여 연장하는 전진 로드부(240a)와 피스톤(220)의 후진(B) 방향으로 실린더(210)를 관통하여 연장하는 후진 로드부(240b)를 구비한다. 본 실시예의 경우, 상기 피스톤 로드(240)는 피스톤(220)을 관통하여 상기 실린더(210)의 외측으로 연장하는 단일한 제1 내지 제4 로드들(241 내지 244)을 포함한다. 상기 전진 로드부(240a)의 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)는 피스톤(220)의 제2 면(222)을 관통하여 실린더(210)의 외측으로 연장되고, 상기 후진 로드부(240b)의 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)는 피스톤(220)의 제1 면(221)을 관통하여 실린더(210)의 외측으로 연장된다.

제1 내지 제4 로드(241 내지 244)들은 상기 제1 면(221) 및 제2 면(222)에서 제2 방향(II)을 따라 일렬로 정렬되도록 배치되고 후술하는 바와 같이 상기 제1 방향(I)을 따라 정렬하는 결합체와 일대일로 결합한다. 따라서, 본 실시예의 경우 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 개별적으로 결합하는 4개의 결합체가 제1 방향(I)을 따라 정렬되어 상기 피스톤 로드(240)와 결합된다. 정렬되는 결합체의 수에 따라 제2 방향(II)을 따라 정렬되는 상기 피스톤 로드(240)의 수도 변경될 수 있음은 자명하다.

이때, 상기 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)의 길이는 제2 방향(II)을 따라 일정한 비율로 증가하거나 줄어들게 배치된다. 본 실시예의 경우, 상기 실린더(210)의 하부로 갈수록 상기 로드들의 길이가 줄어들도록 배치된다. 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 결합한 제1 내지 제4 결합체가 제1 방향을 따라 일렬로 정렬되고 상기 결합체들의 정렬기준(alignment reference)이 상기 실린더(210)의 가장 우측에 배치된 제4 결합체와 인접하게 설정된 경우, 상기 결합체들을 최대피치와 최소피치 사이에서 이동시키는 경우 상기 정렬기준으로부터 먼 위치에 배치된 제1 결합체는 정렬기준과 가까운 위치에 배치된 제4 결합체보다 많은 거리를 이동해야 한다. 제4 결합체 내지 제1 결합체가 동일한 피치를 갖도록 조정되는 경우, 제4 결합체로부터 제1 결합체로 갈수록 누적되는 피치만큼 이동거리가 증가하기 때문이다.

그러나, 상기 피스톤(220)은 동일한 행정거리(stroke)를 갖도록 왕복 운동하므로 상기 각 결합체의 서로 다른 이동거리에 대응하여 상기 각 로드들의 길이를 서로 다르게 배치한다. 본 실시예의 경우, 제1 로드(241)와 결합된 제1 결합체가 가장 먼 거리를 이동하고 제4 로드(244)와 결합한 제4 결합체가 가장 작은 거리를 이동하도록 배치된다. 따라서, 상기 각 로드들(241 내지 244)의 길이는 최대 피치와 최소 피치 사이에서 결합체들의 간격을 조정하는 경우, 각 결합체가 이동해야 할 거리를 고려하여 최적하게 결정될 수 있다.

상기 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)의 단부에는 상기 로드 스토퍼(300)와의 충격을 흡수하여 완화할 수 있는 완충부재(241a 내지 244a)가 구비되고, 각 로드(241 내지 244)와 실린더(210)의 경계부에는 밀봉부재(241b 내지 244b)가 배치되어 실린더(210)의 내부공간(S)으로부터 압축공기(CA)가 외부로 누설되는 것을 방지한다. 또한, 상기 제1 및 제2 면(221,222)에는 각각 결합 조인트(241c 내지 244c)가 구비되어 피스톤(220)과 피스톤 로드(240)를 안정적으로 결합시킨다.

본 실시예에서는 상기 제1 내지 제4 로드들(241 내지 244)은 단일한 로드부재를 이용하여 피스톤(220)을 관통하도록 배치되지만, 상기 전진 및 후진 로드부(240a,240b)는 별개의 로드 부재를 이용하여 피스톤(220)의 제2 면(222) 및 제1 면(221)에 개별적으로 결합할 수 있음은 자명하다.

상기 로드 스토퍼(300)는 상기 로드들(241 내지 244)의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 각 로드들(241 내지 244)이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절한다. 예를 들면, 상기 로드 스토퍼(300)는 상기 전진 로드부(240a)를 구성하는 로드들(241 내지 244)의 전진(F) 이동을 개별적으로 정지시키는 전진 스토퍼(310) 및 상기 후진 로드부(240b)를 구성하는 로드들(241 내지 244)의 후진(B) 이동을 개별적으로 정지시키는 후진 스토퍼(320)를 포함한다.

상기 전진 스토퍼(310) 및 후진 스토퍼(320)는 배치되는 위치만 다를 뿐 서로 동일한 구조를 가지므로 이하에서는 전진 스토퍼(310)를 중심으로 로드 스토퍼의 구성을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 전진 스토퍼를 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 전진 스토퍼(310)는 상기 전진 로드부(240a)를 구성하는 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)들의 진행경로 상에 각각 배치되어 각 로드(241 내지 244)의 전진(F) 선형이동을 저지하는 제1 내지 제4 몸체(311 내지 314)와 상기 각 몸체에 부착되어 각 로드의 단부에 배치된 완충부재(241a 내지 244a)와 개별적으로 접촉하는 접촉패드(311a 내지 314a)를 포함한다.

이때, 가장 긴 길이를 갖는 제1 로드(241)와 대응하도록 배치되는 제1 몸체(311)는 상기 실린더(210)와 가장 큰 이격거리를 갖도록 위치하고 제2 내지 제4 몸체(312 내지 314)로 진행할수록 서로 대응하는 각 로드(212 내지 214)의 길이 차이만큼 실린더(210)와의 이격거리가 작아지도록 위치한다.

따라서, 상기 피스톤(220)이 일정한 행정(stroke)만큼 전진 이동하는 경우 상기 전진 스토퍼(310)에 의해 상기 제1 로드(241)는 제1 전진 이동거리(FD1)만큼 이동하고, 상기 제2 로드(242)는 제1 전진 이동거리(FD1)보다 작은 제2 전진 이동거리(FD2)만큼 이동하며, 상기 제3 로드(243)는 제2 전진 이동거리(FD2)보다 작은 제3 전진 이동거리(FD3)만큼 이동하고, 상기 제4 로드(244)는 제3 전진 이동거리(FD3)보다 작은 제4 전진 이동거리(FD4)만큼 이동하도록 조절된다.

상기 제1 내지 제4 몸체(311 내지 314)는 대응하는 각 로드(241 내지 244)의 이동경로 상에 배치될 수만 있다면, 다양한 형상과 구조로 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 각 몸체(311 내지 314)는 개별적으로 각 로드(241 내지 244)의 이동경로 상에 배치될 수도 있고 일체형 몸체를 갖는 계단형 블록(cascade block)으로 배치될 수도 있다. 본 실시예의 경우, 상기 각 몸체(311 내지 314)는 상기 각 로드(241 내지 244)의 이동경로 상에 계단식으로 배치되어 상기 각 로드(241 내지 244)들의 이동을 개별적으로 제한하고 단일한 블록 몸체(319)에 의해 일체로 연결되는 계단형 블록으로 제공된다. 이에 따라, 상기 전진 스토퍼(310)는 단일한 스토퍼 구조물로 제공되고 한 쌍의 결합부재(318a,318b)에 의해 상기 베이스 평판(100)에 결합되어 고정된다.

상기 후진 스토퍼(320)는 상기 전진 스토퍼(310)와 동일한 구조를 갖고 상기 후진 로드부(240b)를 구성하는 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)들의 진행경로 상에 각각 배치되어 각 로드(241 내지 244)의 후진(B) 선형이동을 저지한다.

이에 따라, 상기 피스톤(220)이 일정한 행정(stroke)만큼 후진 이동하는 경우 상기 후진 스토퍼(320)에 의해 상기 제1 로드(241)는 제1 후진 이동거리(BD1)만큼 이동하고, 상기 제2 로드(242)는 제1 후진 이동거리(BD1)보다 작은 제2 후진 이동거리(BD2)만큼 이동하며, 상기 제3 로드(243)는 제2 후진 이동거리(BD2)보다 작은 제3 후진 이동거리(BD3)만큼 이동하고, 상기 제4 로드(244)는 제3 후진 이동거리(BD3)보다 작은 제4 후진 이동거리(BD4)만큼 이동하도록 조절된다.

본 실시예의 경우, 상기 실린더(210)를 기준으로 상기 전진 및 후진 스토퍼(310,320)는 서로 대칭적으로 배치된다. 이에 따라, 제1 전진 이동거리(FD1)는 제1 후진 이동거리(BD1)와 동일하고 제2 전진 이동거리(FD2)는 제2 후진 이동거리(BD2)와 동일하게 구성된다. 또한, 제3 전진 이동거리(FD3)는 제3 후진 이동거리(BD3)와 동일하고 제4 전진 이동거리(FD4)는 제4 후진 이동거리(BD4)와 동일하게 구성된다.

이때, 각 전진 이동거리(FD1 내지 FD4) 및 후진 이동거리(BD1 내지 BD4)는 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 결합된 각 결합체들이 서로 일정한 간격으로 이격되어 정렬되도록 세팅된다.

상기 피스톤(220)이 전진 이동하는 경우 각 결합체는 각각 제1 내지 제4 전진 이동거리(FD1 내지 FD4)만큼 개별적으로 이동되어 일정한 간격으로 최대한 이격되어 배치되고, 후진 이동하는 경우에는 각각 제1 내지 제4 후진 이동거리(BD1 내지 BD4)만큼 개별적으로 이동되어 일정한 간격으로 최소한 이격되어 배치된다. 즉, 피스톤(220)이 전진 이동하는 경우 각 결합체는 최대 피치의 간격으로 이격되어 정렬되고 후진 이동하는 경우 최소 피치의 간격으로 이격되어 정렬된다.

상기 연결부재(400)는 상기 관통 개구(110)를 관통하여 상기 결합체(미도시)와 피스톤 로드(240)들을 일대일로 연결한다.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따라 도 1에 도시된 연결부재와 로드의 배치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 5b는 로드와 후진 스토퍼가 접촉하는 경우 도 5a에 도시된 연결부재의 배치관계를 나타내는 분해 사시도이며, 도 5c는 로드와 전진 스토퍼가 접촉하는 경우 도 5a에 도시된 연결부재의 배치관계를 나타내는 분해 사시도이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상기 연결부재(400)는 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 개별적으로 연결되는 제1 내지 제4 연결 바(410 내지 440)를 구비한다. 상기 제1 내지 제4 연결 바(410 내지 440)의 각각은 상기 제1 방향(I)을 따라 연장하는 연결 몸체(411 내지 441), 상기 연결 몸체(411 내지 441)로부터 돌출되어 상기 결합체에 접속하는 피커 접속부(412 내지 442) 및 상기 관통 개구(110)를 관통하도록 상기 연결 몸체(411 내지 441)로부터 돌출되어 서로 대응하는 상기 각 로드(241 내지 244)와 접속하는 로드 접속부(413 내지 443)를 포함한다.

상기 연결 몸체(411 내지 441)는 제1 방향을 따라 연장하는 세형 부재(slender member)를 포함하고 상기 로드 접속부(413 내지 443)는 상기 세형 부재의 양 단부에서 각 연결 바에 대응하는 로드와 결합하는 한 쌍의 결합 돌기를 포함한다. 상기 접속 돌기는 각각 전진 로드부(240a) 및 후진 로드부(240b)에 위치하는 각 로드(241 내지 244)와 결합된다. 이에 따라, 각 연결 바(410 내지 440)는 서로 대응하는 로드(241 내지 244)와 두 지점에서 결합된다. 본 실시예의 경우, 상기 연결 바(410 내지 440)는 상기 실린더(210)를 기준으로 대칭적으로 위치하는 두 지점에서 대응하는 로드(241 내지 244)와 결합된다.

구체적으로, 상기 제1 연결 바(410)는 가장 큰 이동 거리를 갖는 제1 로드(241)와 결합하도록 제1 연결 몸체(411)는 가장 긴 길이를 갖는다. 상기 제1 연결 몸체(411)의 양 단부에는 상기 관통 개구(110)를 관통하도록 돌출되는 한 쌍의 전방 및 후방 결합 돌기(413a,413b)가 배치된다. 전방 결합돌기(413a)는 상기 전진 로드부(240a)의 제1 로드(241)와 결합하고 후방 결합돌기(413b)는 상기 후진 로드부(240b)의 제1 로드(241)와 결합한다. 이에 따라, 상기 전방 결합돌기(413a)는 제1 전진 이동거리(FD1)를 왕복이동하고 후방 결합돌기(413b)는 제1 후진 이동거리(BD1)를 왕복 이동한다. 상기 피커 접속부(412)는 상기 결합 돌기(413)와 반대 방향으로 돌출되어 제1 결합체(미도시)와 결합된다. 이에 따라, 상기 제1 로드(241)와 제1 결합체가 일대일로 결합되고, 상기 제1 로드(241)의 이동에 의해 상기 제1 결합체를 직접적으로 이동시킬 수 있다.

상기 제2 연결 바(420)는 제1 연결 바(410)의 하부에 배치되어 상기 제1 로드(241)의 하부에 배치되는 제2 로드(242)와 연결된다. 이에 따라, 상기 제2 연결 몸체(421)는 제1 연결 몸체(411) 보다 짧은 길이를 갖는다. 상기 제2 연결 몸체(421)의 양 단부에는 상기 관통 개구(110)를 관통하도록 돌출되는 한 쌍의 전방 및 후방 결합 돌기(423a,423b)가 배치된다. 전방 결합돌기(423a)는 상기 전진 로드부(240a)의 제2 로드(242)와 결합하고 후방 결합돌기(423b)는 상기 후진 로드부(240b)의 제2 로드(242)와 결합한다. 이에 따라, 상기 전방 결합돌기(423a)는 제2 전진 이동거리(FD2)를 왕복이동하고 후방 결합돌기(423b)는 제2 후진 이동거리(BD2)를 왕복 이동한다. 상기 로드 접속부(422)는 상기 결합 돌기(423)와 반대 방향으로 돌출되어 제2 결합체(미도시)와 결합된다. 이에 따라, 상기 제2 로드(242)와 제2 결합체가 일대일로 결합되고, 상기 제2 로드(242)의 이동에 의해 상기 제2 결합체를 직접적으로 이동시킬 수 있다.

상기 제3 연결 바(430)는 제2 연결 바(420)의 하부에 배치되어 상기 제2 로드(242)의 하부에 배치되는 제3 로드(243)와 연결된다. 이에 따라, 상기 제3 연결 몸체(431)는 제2 연결 몸체(421) 보다 짧은 길이를 갖는다. 상기 제3 연결 몸체(431)의 양 단부에는 상기 관통 개구(110)를 관통하도록 돌출되는 한 쌍의 전방 및 후방 결합 돌기(433a,433b)가 배치된다. 전방 결합돌기(433a)는 상기 전진 로드부(240a)의 제3 로드(243)와 결합하고 후방 결합돌기(433b)는 상기 후진 로드부(240b)의 제3 로드(243)와 결합한다. 이에 따라, 상기 전방 결합돌기(433a)는 제3 전진 이동거리(FD3)를 왕복이동하고 후방 결합돌기(433b)는 제3 후진 이동거리(BD3)를 왕복 이동한다. 상기 로드 접속부(432)는 상기 결합 돌기(433)와 반대 방향으로 돌출되어 제3 결합체(미도시)와 결합된다. 이에 따라, 상기 제3 로드(243)와 제3 결합체가 일대일로 결합되고, 상기 제3 로드(243)의 이동에 의해 상기 제3 결합체를 직접적으로 이동시킬 수 있다.

상기 제4 연결 바(440)는 제3 연결 바(430)의 하부에 배치되어 상기 제3 로드(243)의 하부에 배치되는 제4 로드(244)와 연결된다. 이에 따라, 상기 제4 연결 몸체(441)는 제3 연결 몸체(431) 보다 짧은 길이를 갖는다. 상기 제4 연결 몸체(441)의 양 단부에는 상기 관통 개구(110)를 관통하도록 돌출되는 한 쌍의 전방 및 후방 결합 돌기(443a,443b)가 배치된다. 전방 결합돌기(443a)는 상기 전진 로드부(240a)의 제4 로드(244)와 결합하고 후방 결합돌기(443b)는 상기 후진 로드부(240b)의 제4 로드(244)와 결합한다. 이에 따라, 상기 전방 결합돌기(443a)는 제4 전진 이동거리(FD4)를 왕복이동하고 후방 결합돌기(443b)는 제4 후진 이동거리(BD4)를 왕복 이동한다. 상기 로드 접속부(442)는 상기 결합 돌기(443)와 반대 방향으로 돌출되어 제4 결합체(미도시)와 결합된다. 이에 따라, 상기 제4 로드(244)와 제4 결합체가 일대일로 결합되고, 상기 제4 로드(244)의 이동에 의해 상기 제4 결합체를 직접적으로 이동시킬 수 있다.

특히, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 각 연결 바(410 내지 440)들이 각각 제1 내지 제4 후진 이동거리(BD1 내지 BD4)만큼 이동하여 상기 후진 스토퍼(320)와 접촉하도록 배치되는 경우, 상기 각 전방 결합돌기(413a,423a,433a,443a)들은 상기 전방 로드부(240a)의 실린더(210)와 인접하게 배치되어 상기 제2 방향(II)을 따라 적층되고, 상기 각 후방 결합돌기(413b,423b,433b,443b)들은 상기 제2 방향(II)을 따라 단차를 갖도록 적층된다.

이때, 상기 각 연결 바(410 내지 440)의 피커 접속부(412 내지 442)들은 상기 제1 방향(I)을 따라 최소거리(Pmin)만큼 천이되도록 배치되고, 피커 접속부(412 내지 442)를 통하여 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 결합되는 제1 내지 제4 결합체들은 최소 이격거리를 갖고 상기 제1 방향(I)을 따라 정렬된다. 즉, 상기 제1 내지 제4 결합체는 상기 최소거리에 대응하는 간격만큼 이격되어 배치되고 상기 최소거리는 상기 결합체들의 최소 피치(Pmin)로 기능한다.

따라서, 상기 결합체들이 최소피치로 정렬된 경우 상기 다수의 연결 바(410 내지 440)는 상기 다수의 피커 접속부(412 내지 442)들이 상기 제1 방향(I)을 따라 상기 최소피치에 대응하도록 천이(shift)되어 정렬하고 상기 한 쌍의 결합돌기(413 내지 443) 사이의 이격 거리는 상기 각 로드(241 내지 244)의 전진(F) 및 후진(B) 이동거리에 따라 변화한다.

상기 실린더(210)로 공급되는 압축공기(CA)의 유동방향을 변화시켜 후진 스토퍼(320)와 접촉된 각 로드(241 내지 244)들을 전진(F) 이동시켜 전진 스토퍼(310)와 접촉시키는 경우에는 도 5c에 도시된 바와 같이 상기 피커 접속부(412,422,432,442)들이 서로 최대 이격거리(Pmax)를 갖도록 정렬시킬 수 있다.

상기 각 연결 바(410 내지 440)들이 각각 제1 내지 제4 전진 이동거리(FD1 내지 FD4)만큼 이동하여 상기 전진 스토퍼(310)와 접촉하도록 배치되는 경우, 상기 각 후방 결합돌기(413b,423b,433b,443b)들은 제1 내지 제4 후진 이동거리(BD1 내지 BD4)만큼 이동하여 상기 후방 로드부(240b)의 실린더(210)와 인접하게 배치되도록 상기 제2 방향(II)을 따라 적층된다. 한편, 상기 각 전방 결합돌기(413b,423b,433b,443b)들은 상기 전방 스토퍼(310)와 접촉하고 상기 제1 내지 제4 전방 이동거리(FD1 내지 FD4)에 대응하여 상기 제2 방향(II)을 따라 단차를 갖도록 적층된다.

이때, 상기 각 연결 바(410 내지 440)의 피커 접속부(412 내지 442)들은 상기 제1 방향(I)을 따라 최대거리(Pmin)만큼 이격되어 배치되고, 피커 접속부(412 내지 442)를 통하여 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 결합되는 제1 내지 제4 결합체들은 최대 이격거리를 갖고 상기 제1 방향(I)을 따라 정렬된다. 즉, 상기 제1 내지 제4 결합체는 상기 최대거리에 대응하는 간격만큼 이격되어 배치되고 상기 최대거리는 상기 결합체들의 최대 피치(Pmax)로 기능한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛을 나타내는 사시도이다. 도 7a는 도 6에 도시된 피치조절유닛의 정면도이며 도 7b는 도 6에 도시된 피치조절유닛의 평면도이다.

도 6에 도시된 피치조절 유닛은 나란하게 배치되는 추가 선형 구동기가 배치되어 한 쌍의 선형 구동기를 구비하고 상기 추가 선형 구동기에 대응하여 배치되는 추가 로드 스토퍼를 구비하는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 피치조절 유닛과 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 피치조절 유닛(1000)은 관통개구(110)와 인접하게 배치되는 추가 관통개구(190)가 상기 베이스 평판(100)에 제공되어 서로 인접한 한 쌍의 관통 개구(110,190)가 상기 베이스 평판(100)에 배치된다. 상기 제2 관통개구(190)에 추가 로드들(640)을 구비하는 추가 선형 구동기(600), 상기 추가 로드(640)들의 선형운동을 개별적으로 정지시키는 추가 로드 스토퍼(700) 및 상기 추가 로드들(640)과 추가 결합체들을 개별적으로 연결하는 추가 연결부재(800)가 더 제공된다.

이하에서는 추가되는 구성요소를 제2 구성요소로 명명하고 제2 구성요소에 대비되는 구성요소를 제1 구성요소로 명명하여 서로 구별한다.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 의한 피치조절 유닛(1000)은 상기 제1 및 제2 개구(110, 190)에 배치된 제1 및 제2 선형 구동기(200,600), 상기 제1 및 제2 선형 구동기(200,600)에 구비된 로드들의 이동을 개별적으로 정지시키는 제1 및 제2 로드 스토퍼(300,700) 및 상기 로드들과 결합체들을 일대일로 결합시키는 제1 및 제2 연결부재(400,800)를 포함한다. 상기 피치조절 유닛(1000)은 도 1에 도시된 피치조절 유닛(500)과 비교하여 동시에 결합하는 결합체의 수를 증가시킬 수 있다.

제2 선형 구동기(600), 제2 로드 스토퍼(700) 및 제2 연결부재(800)는 상기 제1 선형 구동기(200), 제1 로드 스토퍼(200) 및 제1 연결부재(400)와 동일한 구조를 가지므로, 상기 제2 선형 구동기(600), 제2 로드 스토퍼(700) 및 제2 연결부재(800)의 구성에 대해서는 더 이상의 상세한 설명을 생략한다. 다만, 제2 선형 구동기(600), 제2 로드 스토퍼(700) 및 제2 연결부재(800)는 상기 제2 방향(II)과 평행한 상기 베이스 평판의 중심축에 대하여 제1 선형 구동기(200), 제1 로드 스토퍼(300) 및 제1 연결부재(400)를 각각 대치이동 시킨 후 뒤집어서 배치된다.

이에 따라, 제1 선형 구동기(200)의 후진 로드부(240b)와 제2 선형 구동기(600)의 후진 로드부(640b)는 상기 베이스 평판(100)의 중앙부에 서로 인접하게 배치되고, 제1 선형 구동기(200)의 전진 로드부(240a)와 제2 선형 구동기(600)의 전진 로드부(640a)는 상기 베이스 평판(100)의 양 단부에 배치된다. 또한, 상기 제1 로드 스토퍼(300)는 상기 베이스 평판(100)의 상부를 개방된 형상을 갖도록 배치되지만, 제2 로드 스토퍼(700)는 상기 베이스 평판(100)의 하부를 향하여 개방된 형상을 갖도록 배치된다.

또한, 상기 제1 및 제2 전진 스토퍼(310,710)는 상기 베이스 평판(100)의 양 단부에 배치되어 상기 제1 피스톤 로드(240) 및 제2 피스톤 로드(640)들의 전진(F) 이동을 개별적으로 제한하여 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)들이 상기 각 전진 이동거리만큼 이동한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 전진 스토퍼(310,710)는 단일 계단형 블록(single cascade block)으로 제공된다.

한편, 상기 제1 및 제2 후진 스토퍼(320,720)는 상기 베이스 평판(100)의 중앙부에 서로 인접하게 배치된다. 본 실시예에서는 인접한 제1 및 제2 후진 스토퍼(320,720)가 서로 일체로 배치되고 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(320,720)들의 후진(B) 이동을 개별적으로 제한하여 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(320,720)들이 각 후진 이동거리만큼 이동한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 후진 스토퍼(320,720)는 다수의 계단 형상이 양측에 구비되는 이중 계단형 블록(double cascade block,790)으로 제공된다.

상기 제2 방향(II)을 따라 적층되어 상기 제1 피스톤 로드(240)를 구성하는 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 구분하기 위하여 제2 피스톤 로드(640)를 구성하는 다수의 로드를 편의상 상기 제2 방향(II)을 따라 제5 내지 제8 로드(641 내지 644)로 명명한다. 이에 따라, 제1 로드(241) 및 제8 로드(644)는 가장 긴 로드 길이를 갖고 제4 로드(244) 및 제5 로드(641)는 가장 짧은 로드 길이를 갖는다.

또한, 상기 제5 내지 제8 로드(641 내지 64)는 상기 후진 로드부(640b)에서 각각 제 5 내지 제8 후진 이동거리(BD5 내지 BD8)만큼 이동하고 상기 전진 로드부(640a)에서 각각 제5 내지 제8 전진 이동거리(FD5 내지 FD8)만큼 이동한다.

마찬가지로, 상기 제2 방향(II)을 따라 적층되어 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)와 각각 연결된 제1 내지 제4 연결 바(410 내지 440)와 구분하기 위하여 제5 내지 제8 로드(641 내지 644)와 각각 연결된 다수의 연결 바를 편의상 상기 제2 방향(II)을 따라 제5 내지 제8 연결 바(810 내지 840)로 명명한다. 이에 따라, 제1 연결 바(410) 및 제8 연결 바(840)는 가장 긴 연결 몸체를 갖고 제4 연결 바(440) 및 제5 연결 바(810)는 가장 짧은 연결 몸체를 갖는다. 상기 제5 내지 제8 연결 바(810 내지 840)는 각각 결합체와 접속하는 피커 접속부(미도시)와 한 쌍의 결합돌기(미도시)를 구비하고 상기 제5 내지 제8 로드(641 내지 644)와 결합하는 로드 접속부(미도시)를 구비한다.

이때, 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)는 제1 내지 제4 결합체와 각각 결합되어 제1 방향(I)을 따라 정렬되고, 제5 내지 제8 로드(641 내지 644)는 제5 내지 제8 결합체와 각각 결합되어 제1 방향(I)을 따라 정렬된다. 상기 각 연결 바(410 내지 440 및 810 및 840)의 피커 접속부들은 결합된 각 로드들의 전진 및 후진 이동거리가 클수록 상기 이중 계단형 블록(790)과 이격되어 배치되고 가까울수록 근접하여 배치된다. 따라서, 제4 로드(244)와 결합하는 제4 연결 바(440)의 피커 접속부(442)와 제5 로드(641)와 결합하는 제5 연결 바(810)의 피커 접속부(미도시)는 상기 이중 계단형 블록(790)을 사이에 두고 서로 인접하도록 배치되고, 제41로드(241)와 결합하는 제1 연결 바(410)의 피커 접속부(441)와 제8 로드(644)와 결합하는 제8 연결 바(840)의 피커 접속부(미도시)는 상기 이중 계단형 블록(790)으로부터 가장 멀리 이격되어 배치된다.

따라서, 상기 제1 내지 제8 로드(241 내지 244 및 641 내지 644)와 결합된 제1 내지 제8 결합체는 제1 방향을 따라 순서대로 정렬된다.

이때, 제1 피스톤 로드(240)가 제1 후진 스토퍼(320)에 접촉하고 제2 피스톤 로드(640)가 제2 후진 스토퍼(720)에 접촉하는 경우, 상기 제1 내지 제8 결합체는 최소피치(Pmin)를 갖도록 정렬되고, 제1 피스톤 로드(240)가 제1 전진 스토퍼(310)에 접촉하고 제2 피스톤 로드(640)가 제2 전진 스토퍼(710)에 접촉하는 경우, 상기 제1 내지 제8 결합체는 최대피치(Pmax)를 갖도록 정렬된다.

도 5b 내지 도 5c를 참조하여 설명한 바와 같이 제1 피스톤 로드(240)를 이송시켜 제1 내지 제4 연결 바(410 내지 440)의 상기 피커 접속부(412 내지 442)들이 최소피치 및 최대피치를 갖도록 제어한다. 마찬가지 방법으로 제2 피스톤 로드(640)를 제1 피스톤 로드(240)의 방향과 반대 방향으로 이송시켜 제5 내지 제8 연결 바의 피커 접속부들이 최소피치 및 최대피치를 갖도록 제어한다.

상기 제1 및 제2 선형 구동기(200,600)는 복동식 공압 실린더 구조물로 제공되므로 상기 제2 피스톤 로드(640)의 이송방향은 상기 제어기(230)의 솔레노이드 밸브에 의해 제2 실린더(610)로 공급되는 압축공기의 유동방향을 변경함으로써 용이하게 변경할 수 있다.

이에 따라, 상기 피치조절 유닛(1000)은 정렬이 요구되는 결합체를 개별적으로 선형 구동기와 결합하고 상기 선형 구동기의 이송에 의해 직접 결합체를 이동시킴으로써 결합체 사이의 피치를 간단하고 정밀하게 제어할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 추출장치용 피치조절유닛을 나타내는 분해 사시도이다. 도 8에 도시된 피치조절 유닛은 제1 및 제2 로드 스토퍼(300,700)가 상기 베이스 평판(100)에 일체로 배치된 것을 제외하고는 도 6에 도시된 피치조절유닛과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 도 8에서, 선형 구동기 및 연결부재는 도 6에 도시된 선형 구동기 및 연결부재와 동일한 참조번호를 이용한다. 로드 스토퍼가 구비된 베이스 평판인 스토퍼 일체형 베이스 프레임을 중심으로 설명한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 피치조절유닛(1500)은 제1 및 제2 관통 개구(1110,1190)를 구비하는 베이스 프레임(1100)을 구비한다. 제1 및 제2 관통 개구(1110,1190)는 도 6에 도시된 제1 및 제2 관통개구(110,190)와 마찬가지로 상기 제1 및 제2 선형 구동기(200,600)를 배치하고 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)의 전진 이송 거리 및 후진 이송 거리를 제공할 수 있을 정도의 사이즈를 갖는다.

제1 방향(I)을 따라 서로 대칭적으로 배치되는 제1 관통개구(1110)의 측부에 각각 제1 전진 스토퍼(1310) 및 제1 후진 스토퍼(1320)가 상기 베이스 프레임(1100)과 일체로 배치된다. 마찬가지로, 제1 방향(I)을 따라 서로 대칭적으로 배치되는 제2 관통개구(1190)의 측부에 각각 제2 전진 스토퍼(1410) 및 제2 후진 스토퍼(1420)가 상기 베이스 프레임(1100)과 일체로 배치된다.

이때, 상기 제1 후진 스토퍼(1320) 및 제2 후진 스토퍼(1420)는 서로 인접하게 배치되고 제1 전진 스토퍼(1310) 및 제2 전진 스토퍼(1410)는 상기 베이스 프레임(1100)의 양 단부에 배치되고, 상기 제1 전진 스토퍼(1310) 및 제1 후진 스토퍼(1320)는 상기 베이스 프레임(1100)의 상부를 향하여 개방되는 형상을 갖고 제2 전진 스토퍼(1410) 및 제2 후진 스토퍼(1420)는 상기 베이스 프레임(1100)의 하부를 향하여 개방되는 형상을 갖는다.

이때, 상기 제1 및 제2 선형 구동기(200,600)는 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)의 이동이 상기 로드 스토퍼(1310,1320,1410,1420)에 의해 개별적으로 조절되도록 상기 베이스 프레임(1100)의 내부에 삽입되어 고정된다.

상기 제1 관통 개구(1110)의 중앙부에 제1 선형 구동기(200)가 배치되고 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)가 제1 내지 제4 전진 이송거리(FD1 내지 FD4) 및 제1 내지 제4 후진 이송거리(BD1 내지 BD4)를 이동하면서 상기 제1 연결부재(400)에 결합된 제1 내지 제4 결합체들의 피치를 직접 조절한다. 마찬가지로, 상기 제2 관통 개구(1190)의 중앙부에 제2 선형 구동기(600)가 배치되고 제1 내지 제4 로드(641 내지 644)가 제5 내지 제8 전진 이송거리(FD5 내지 FD8) 및 제5 내지 제8 후진 이송거리(BD5 내지 BD8)를 이동하면서 상기 제2 연결부재(800)에 결합된 제5 내지 제8 결합체들의 피치를 직접 조절한다.

상기 로드 스토퍼와 베이스 평판을 일체로 구성함으로써 별개로 구성하는 경우와 비교하여 로드 스토퍼와 선형 구동기 사이의 결합오차를 줄이고 베이스 평판에 인가되는 하중을 줄일 수 있다.

상술한 바와 같은 피치조절 유닛의 실시예들에 의하면, 정렬 대상 결합체와 개별적으로 선형 이동시킴으로써 결합체들 사이의 피치를 정밀하고 신속하게 제어할 수 있다. 또한, 공압 실린더와 같은 선형 구동기의 피스톤 로드와 정렬 대상 결합체를 직접 결합시킴으로써 피치조절 유닛의 구성을 단순화시킬 수 있다. 이에따라, 피치조절 유닛을 구성하는 부품의 가공오차나 설치 오차에 의한 피치제어 오류를 방지할 수 있다.

피치조절 유닛을 구비하는 추출장치

도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 피치조절 유닛을 구비하는 추출장치를 나타내는 사시도이다. 도 10a는 도 9에 도시된 추출장치의 정면도이며, 도 10b는 도 9에 도시된 추출장치의 평면도이다.

도 9, 10a 및 10b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 추출장치(3000)는 서로 대척하는 제1 면(2110) 및 제2 면(2120)과 상기 제1 면(2110) 및 제2 면(2120)을 관통하는 다수의 연결 홀(2130)을 구비하는 고정용 평판(2100), 상기 고정용 평판(2100)의 제2 면(2120)에 제1 방향(I)을 따라 일렬로 이동가능하게 결합되어 이송 대상물을 추출하는 다수의 추출기를 구비하는 추출유닛(2200), 상기 제2 면(2120)을 덮도록 상기 고정용 평판(2100)과 결합되어 상기 추출유닛(2200)을 외부로부터 보호하는 하우징(2300), 및 상기 연결 홀(2130)을 관통하여 상기 추출 유닛(2200)과 연결되도록 상기 고정용 평판(2100)의 제1 면(2110)에 결합되고 상기 각 추출기들을 상기 제1 방향(I)을 따라 선형 이동시켜 상기 추출기들 사이의 간격인 피치를 조절하는 피치 조절유닛(2400)을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 피치조절유닛(2400)은 예시적으로 도 6에 도시된 피치조절유닛(1000)과 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 상기 피치조절유닛(2400)의 구성요소에 대해서는 도 6에 도시된 피치조절유닛(1000)의 구성요소와 동일한 참조부호를 이용한다. 또한, 상기 추출유닛(2400)은 상기 피치조절유닛(2400)과 일대일로 결합된 8개의 추출기를 구비하는 것으로 가정한다. 그러나, 도 1에 도시된 피치조절유닛(500)이나 도 8에 도시된 피치조절유닛(1500)을 이용하여 본 실시예에 의한 추출장치를 구성할 수도 있으며 이에 따라 피치조절유닛(2400)과 결합할 수 있는 추출기의 수는 변경될 수 있다.

상기 고정용 평판(2100)은 제1 면(2110)에 상기 피치조절 유닛(2400)이 고정되고 제2 면(2120)에 추출유닛(2200)이 결합되므로 상기 피치조절 유닛(2400)과 추출유닛(2200)을 수용하기에 충분한 사이즈와 강도 및 강성을 갖도록 구성한다.

본 실시예에서 상기 피치조절 유닛(2400)은 장방형을 갖는 베이스 평판(100)을 구비하고 상기 추출유닛(2200)은 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)와 일대일로 결합되어 제1 방향(I)을 따라 정렬되므로, 상기 고정용 평판(2100)은 상기 베이스 평판(100)을 수용하고 제1 방향을 따라 추출유닛(2200)을 정렬할 수 있는 장방형 평판으로 제공된다.

도 11은 도 9에 도시된 고정용 평판을 나타내는 사시도이며, 도 12는 도 11에 도시된 고정용 평판의 제2 면을 나타내는 정면도이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 면(2110) 및 제2 면(2120)을 관통하는 다수의 연결 홀(2130)은 상기 피치조절 유닛(2400)에 구비된 제1 및 제2 연결부재(400,800)의 피커 접속부에 개별적으로 대응하여 배치된다. 즉, 제1 내지 제8 연결 바(410 내지 440, 810 내지 840)의 피커 접속부들이 상기 연결 홀을 관통하여 상기 추출유닛(2200)과 결합된다.

이때, 상기 피커 접속부들은 결합된 각 로드(241 내지 244, 641 내지 644)들의 전진 이동거리 및 후진 이동거리만큼 제1 방향(I)을 따라 이동할 수 있어야 한다. 이에 따라, 상기 연결 홀(2130)은 각 피커 접속부가 개별적으로 관통하는 다수의 홀(2131 내지 2138)을 구비하여 제1 방향을 따른 각 피커 접속부는 서로 다른 이동거리를 이동할 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 연결 바(410)의 피커 접속부(412)는 상기 제1 로드(241)의 이동에 따라 상기 제1 전진 이동거리(FD1) 또는 제1 후진 이동거리(BD1)만큼 이동할 수 있으므로, 상기 제1 홀(2131)은 적어도 상기 제1 전진 이동거리(FD1) 또는 제1 후진 이동거리(BD1)에 대응하는 제1 방향(I) 길이를 갖도록 배치된다. 따라서, 상기 제1 연결 바(410)의 피커 접속부(412)는 제1 로드(241)의 이동에 따라 제1 전진 이동거리(FD1) 또는 제1 후진 이동거리(BD1)만큼 이동한다.

마찬가지로, 제2 내지 제8 연결 바(420 내지 440, 810 내지 840)의 각 피커 접속부도 대응하는 각 로드의 이동에 따라 전진 이동거리 또는 후진 이동거리만큼 이동한다. 따라서, 제2 홀(2132)은 적어도 상기 제2 전진 이동거리(FD2) 또는 제2 후진 이동거리(BD2)에 대응하는 제1 방향(I) 길이를 갖도록 배치되고, 제3 홀 내지 제8 홀(2133 내지 2138)은 적어도 대응하는 전진 이동거리 또는 후진 이동거리에 대응하는 제1 방향(I) 길이를 갖도록 배치된다.

한편, 상기 각 연결 바(410 내지 440, 810 내지 840)들은 제2 방향을 따라 정렬되고 각 피커 접속부들은 제1 방향을 따라 일정한 간격으로 천이(shift) 되어 배치되므로, 상기 각 피커 접속부가 관통하는 상기 홀(2131 내지 2138)들도 상기 간격만큼 제1 방향을 따라 천이되어 상기 제2 방향(II)을 따라 정렬된다.

예를 들면, 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)가 상기 이중 계단형 블록(790)과 접촉하도록 배치되어 상기 추출기(2210 내지 2280)들이 최소 피치를 갖도록 정렬된 경우, 가장 짧은 전진 및 후진 이동거리를 갖는 제4 연결 바(440)와 제5 연결 바(810)의 피커 접속부는 상기 이중 계단형 블록(790)과 가장 근접하게 배치되고 가장 긴 전진 및 후진 이동거리를 갖는 제1 연결 바(410)와 제8 연결 바(840)의 피커 접속부는 상기 이중 계단형 블록(790)으로부터 가장 멀리 이격되어 배치된다. 이때, 각 피커 접속부는 제1 방향을 따라 최초 피치만큼 이격되어 배치된다.

따라서, 상기 제4 로드(244)의 이동거리에 대응하는 길이를 갖는 상기 제4 홀(2134)은 이중 계단형 블록(790)과 가장 근접하게 배치되고, 제3 로드(243)의 이동거리에 대응하는 길이를 구비하여 제4 홀(2134)보다 긴 길이를 갖는 제3 홀(2132)은 상기 제4 홀(2134)로부터 제1 방향을 따라 상기 최소피치만큼 이격되어 제4 홀(2134)의 상부에 배치된다. 마찬가지로, 제2 홀(2132)은 제3 홀(2133)로부터 최소피치만큼 이격되어 상기 제3 홀(2133)의 상부에 배치되고 제1 홀(2131)은 제2 홀(2132)로부터 최소피치만큼 이격되어 제2 홀(2132)의 상부에 배치된다.

제1 선형 구동기(200)와 제2 선형 구동기(600)는 서로 뒤집어진 구조로 배치되므로, 제5 홀 내지 제 8 홀(2135 내지 2138)도 정렬의 방향만 상이할뿐 마찬가지 방법으로 정렬된다.

따라서, 상기 제5 로드(641)의 이동거리에 대응하는 길이를 갖는 상기 제5 홀(2135)은 이중 계단형 블록(790)과 가장 근접하게 배치되고, 제6 로드(642)의 이동거리에 대응하는 길이를 구비하여 제5 홀(2135)보다 긴 길이를 갖는 제6 홀(2136)은 상기 제5 홀(2135)로부터 제1 방향을 따라 상기 최소피치만큼 이격되어 제5 홀(2135)의 하부에 배치된다. 마찬가지로, 제7 홀(2137)은 제6 홀(2136)로부터 최소피치만큼 이격되어 상기 제6 홀(2136)의 하부에 배치되고 제8 홀(2138)은 제7 홀(2137)로부터 최소피치만큼 이격되어 제7 홀(2137)의 하부에 배치된다.

즉, 상기 추출기(2210 내지 2280)들이 최소피치(Pmin)를 갖고 제1 방향을 따라 정렬된 경우, 상기 각 홀들을 관통하여 배치되는 각 피커 접속부들은 서로 최소피치를 갖도록 이격되어 상기 이중 계단형 블록(790)에 근접하여 배치된다.

상기 제2 면(2120)에는 상기 제1 방향(I)을 따라 연장하는 적어도 하나의 선형 운동 가이드(linear motion guide, 2140)가 배치된다. 상기 추출유닛(2200)은 선형 운동 가이드(2140)에 이동가능하게 고정되어 상기 고정용 평판(2100)에 결합된다.

본 실시예의 경우, 상기 선형 운동 가이드(2140)는 상기 연결 홀(2130)의 상부에 배치되는 상부 가이드와 하부에 배치되는 하부 가이드의 한 쌍으로 배치된다. 이에 따라, 상기 추출유닛(2200)은 상부 및 하부의 두 지점에서 상기 선형 운동 가이드(2140)에 고정된다. 선형 운동 가이드(2140)의 개수는 고정되는 추출기들의 개수와 상기 추출기들의 정렬구조에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 선형 운동 가이드(2140)로서 제1 상부 가이드(2141a)와 제1 하부 가이드(2141b) 및 제2 상부 가이드(2142a)와 제2 하부 가이드(2142b)가 배치된다. 제2 가이드(2142)는 제1 가이드(2141)의 하부에 나란하게 배치된다.

상기 선형 운동 가이드(2140)에는 상기 추출유닛(2200)을 이동가능하게 고정하기 위한 다수의 이동성 고정부재(B)가 배치된다. 상기 이동성 고정부재(B)는 선형 운동 가이드(2140)를 따라 제1 방향을 따라 이동할 수 있고 상기 추출유닛을 선형 운동 가이드(2140)에 고정할 수 있다. 예를 들면, 상기 이동성 고정부재(B)는 베어링 구조물을 포함한다.

본 실시예의 경우, 상기 추출유닛(2200)은 제1 내지 제8 추출기(2210 내지 2280)를 포함하고 각 추출기들은 상부 가이드 및 하부 가이드의 두 지점에서 상기 고정용 평판(2100)에 결합된다. 따라서, 상기 이동성 고정부재(B)는 각 추출기를 상기 상부 가이드 및 하부 가이드에 각각 별개로 고정하는 제1 내지 제8 베어링(B1 내지 B8)을 포함한다. 이하, 상부 가이드에 배치되는 베어링을 첨자'a'로 구분하고 하부 가이드에 배치되는 베어링을 첨자'b'로 구분한다.

예를 들면, 제1 추출기(2210)는 제1 상부 베어링(B1a) 및 제1 하부 베어링(B1b)에 고정되어 각각 제1 상부 가이드(2141a) 및 제1 하부 가이드(2141b)에 결합된다. 이때, 제1 추출기(2210)는 제1 홀(2131)을 관통하여 연결되는 제1 연결 바(410)의 피커 접속부(412)를 통하여 제1 로드(241)에 결합된다.

또한, 제2 추출기(2220)는 제2 상부 베어링(B2a) 및 제2 하부 베어링(B2b)에 고정되어 각각 제2 상부 가이드(2142a) 및 제2 하부 가이드(2142b)에 결합된다. 이때, 제2 추출기(2220)는 제2 홀(2132)을 관통하여 연결되는 제2 연결 바(420)의 피커 접속부(422)를 통하여 제2 로드(242)에 결합된다.

마찬가지로 제3 추출기(2230)는 제3 베어링(B3)에 고정되어 상기 고정용 평판(2100)의 상부 및 하부의 두 지점에서 제1 가이드(2141)에 고정되고 제4 추출기(2240)는 제4 베어링(B4)에 고정되어 상기 고정용 평판(2100)의 상부 및 하부의 두 지점에서 제2 가이드(2142)에 고정된다. 이때, 상기 제3 추출기(2230)는 제3 홀(2133)을 관통하는 피커 접속부(432)를 통하여 제3 로드(243)에 결합되고 제4 추출기(2240)는 제4 홀(2144)을 관통하여 연결되는 피커 접속부(442)를 통하여 제4 로드(244)에 결합된다.

따라서, 상기 제1 내지 제4 로드(241 내지 244)가 상기 이중 계단형 블록(790)과 접촉하도록 배치되는 경우, 상기 제4 추출기(2240)는 이중 계단형 블록(790)과 가장 근접한 위치에 배치되고 상기 제1 전진 스토퍼(310)를 향하여 차례대로 제3 추출기(2230), 제2 추출기(2220) 및 제1 추출기(2210)가 정렬된다. 이때, 제1 내지 제4 추출기(2210 내지 2240)들은 서로 최소피치(Pmin)만큼 이격되어 제1 방향을 따라 정렬된다.

마찬가지로, 제5 내지 제8 추출기(2250 내지 2280)들은 제5 내지 제8 베어링(B5 내지 B8)을 통하여 교호적으로 제1 또는 제2 선형운동 가이드(2141,2142)에 결합되고, 제5 홀 내지 제8 홀(2135 내지 2138)을 관통하는 피커 접속부를 통하여 각각 제5 로드 내지 제8 로드(641 내지 644)에 결합된다.

따라서, 상기 제5 내지 제8 로드(641 내지 644)가 상기 이중 계단형 블록(790)과 접촉하도록 배치되는 경우, 상기 제5 추출기(2250)는 이중 계단형 블록(790)과 가장 근접한 위치에 배치되고 상기 제2 전진 스토퍼(710)를 향하여 차례대로 제6 추출기(2260), 제7 추출기(2270) 및 제8 추출기(2280)가 정렬된다. 이때, 제5 내지 제8 추출기(2250 내지 2280)들은 서로 최소피치(Pmin)만큼 이격되어 제1 방향을 따라 정렬된다.

이때, 제4 추출기(2240)와 제5 추출기(2250) 사이의 이격거리는 상기 최소피치(Pmin)가 되도록 상기 제4 후진 이동거리(Bd4) 및 제5 후진 이동거리(Bd5)를 조절한다.

따라서, 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)가 상기 이중 계단형 블록(790)과 접촉하도록 배치되어 후진 배치되는 경우, 제1 내지 제8 추출기(2210 내지 2280)들은 제1 방향을 따라 최소 피치(Pmin)로 이격되어 정렬된다.

이어서, 상기 압축공기(CA) 공기의 유동방향을 변경하여 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)이 상기 제1 및 제2 전진 스토퍼(310,710)과 접촉하도록 전진 배치되는 경우, 제1 내지 제8 추출기(2210 내지 2280)들은 상기 고정용 평판(2100)의 양 단부로 각각의 전진 이동거리만큼 이동하여 최대 피치(Pmax)로 이격되어 정렬된다.

즉, 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)가 전진 스토퍼(310,710)와 접촉하는 경우 상기 추출기들(2210 내지 2280)은 최대 피치(Pmax)로 이격되어 정렬되고 후진 스토퍼(320,720)와 접촉하는 경우 상기 추출기들(2210 내지 2280)은 최소 피치(Pmin)로 이격되어 정렬된다.

이때, 서로 인접하는 추출기들은 서로 다른 선형운동 가이드를 따라 이동되도록 교호적으로 배치함으로써 각 추출기(2210 내지 2280)들이 제1 방향을 따라 이동하는 동안 간섭을 방지할 수 있다.

이에 따라, 링크 시스템이나 캠 구동기를 이용하지 않고 상기 제1 및 제2 선형 구동기의 선형이동에 의해 상기 제1 내지 제8 추출기들의 피치를 개별적으로 직접 조절할 수 있다. 또한, 피치조절 유닛의 구성을 단순화시킴으로써 피치조절 유닛의 조립오차 및 가공오차로 인한 추출 정밀도 저하를 방지할 수 있다.

도 13은 도 9에 도시된 추출기를 나타내는 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 추출기의 정면도이다. 도 13 및 도 14에서는 예시적으로 제1 추출기(2210)를 예시적으로 상세히 설명한다. 제2 내지 제8 추출기(2220 내지 2280)는 제1 추출기(2210)와 동일한 구성을 가지므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제1 추출기(2210)는 상기 이송 대상물(미도시)을 흡착하여 고정하는 흡착기(2211), 상기 흡착기(2211)와 결합되고 상기 제2 방향(II)을 따라 상기 흡착기(2211)를 선형 왕복운동 시키는 추출 구동기(2212), 및 상기 추출 구동기(2212)가 고정되고 상기 제1 방향(I)을 따라 선형 이동되도록 상기 선형 운동 가이드(2140)와 결합되는 피커 고정기(2213)를 구비한다. 이에 따라, 상기 선형 운동 가이드(2140)를 따라 상기 피커 고정기(2213)를 이동시킴으로써 상기 추출 구동기(2212) 및 흡착기(2211)를 제1 방향(I)을 따라 이동시킬 수 있다.

상기 흡착기(2211)는 제2 방향을 따라 연장하는 튜브형 몸체(2211a), 상기 튜브 몸체(2211a)의 제1 단부에 배치되어 상기 몸체(2211a)의 내부로 진공압을 인가하는 진공 포트(2211b) 및 상기 튜브 몸체(2211a)의 제2 단부에 배치되어 상기 이송 대상물을 진공 흡착하는 흡착 패드(2211c)를 구비한다. 따라서, 외부로부터 상기 진공 포트(2211b)를 통하여 인가된 진공압에 의해 상기 이송 대상물을 흡착 패드(2211c)에 흡착하여 고정한다.

상기 추출 구동기(2212)는 왕복 운동하는 피스톤(미도시)을 구비하는 실린더 몸체(2212a) 및 상기 실린더 몸체(2212a)의 내부로 구동 유체를 공급하여 상기 피스톤을 제2 방향(II)을 따라 왕복 운동 시키는 구동 유체 공급 포트(2212b)를 포함한다. 본 실시예의 경우, 상기 추출 구동기(2212)는 압축공기에 의해 제2 방향을 따라 상기 피스톤이 왕복 운동하는 공압 실린더 구조물을 포함한다.

상기 튜브 몸체(2211a)는 상기 피스톤에 결합되어 피스톤의 왕복 운동에 따라 상기 흡착기(2211)도 제2 방향을 따라 이동할 수 있다. 즉, 상기 흡착기(2211)는 상기 추출 구동기(2212)에 의해 상하로 이동할 수 있다.

상기 피커 고정기(2213)는 상기 제2 방향을 따라 연장하는 세형 몸체를 포함한다. 상기 세형 몸체(2213a)를 포함한다. 상기 세형 몸체(2213a)의 제1 면에는 상기 실린더 몸체(2212a)가 고정되고 이와 대응되는 제2 면에는 상기 선형운동 가이드(2240)와 결합하는 제1 고정부(2213b) 및 상기 연결 부재(400,800)의 각 피커 접속부와 개별적으로 결합하는 제2 고정부(2213c)를 구비한다.

상기 제1 고정부(2213b)는 세형 몸체(2213a)의 상부 및 하부 단부에 배치되어 상부 가이드 및 하부 가이드에 각각 고정된다. 본 실시예에서는 상기 제1 고정부(2213b)는 상기 상부 및 하부 베어링 구조물과 결합된다. 상기 제2 고정부(2213c)는 세형 몸체(2213a)의 제2 면으로부터 상기 연결 홀(2130)을 향하여 돌출되는 돌출부를 포함한다. 이에 따라, 상기 연결 홀(2130)을 관통하는 각 피커 접속부는 상기 제2 고정부(2213c)에 고정된다. 예를 들면, 상기 피커 접속부와 제2 고정부(2213c)는 나사결합에 의해 고정될 수 있다.

상기 하우징(2300)은 상기 고정용 평판(2100)의 제2 면(2120)으로부터 돌출하도록 배치되는 한 쌍의 측부(2310,2330) 및 상기 측부와 연결되고 상기 고정용 평판(2100)과 대면하여 배치되는 후면 평판(2320)을 포함한다. 따라서, 상기 고정용 평판(2100)과 하우징(2300)에 의해 한정되는 공간(IS)의 내부에 상기 추출유닛(2200)이 배치되어 외부환경으로부터 보호된다. 도시되지는 않았지만, 하우징(2300) 및 고정용 평판(2100)의 상부와 결합되어 상기 내부공간(IS)을 덮는 덮개(미도시)를 더 구비할 수 있다.

따라서, 상기 내부공간(IS)에 배치된 추출유닛(2200)은 외부환경으로부터 보호되어 추출 정밀도를 높이고 추출장치의 유지비용을 저하시킬 수 있다.

상기 내부공간(IS)의 하부는 외부와 연통하도록 개방되고, 상기 추출유닛(2200)의 흡착기(2211)가 상기 개방영역을 통하여 하우징(2300)의 외부로 돌출된다.

상기 피치조절 유닛(2400)은 제1 및 제2 선형 구동기(200,600)와 상기 추출기(2210 내지 2280)를 개별적으로 결합하여 상기 제1 및 제2 선셩 구동기(200, 600)의 선형 이송에 의해 상기 추출기들을 개별적으로 이동시킴으로써 상기 추출기들 사이의 이격거리인 피치를 직접 조절한다. 이에 따라, 상기 추출기들의 피치조절용 링크 시스템이나 캠 구동기를 이용하는 경우와 비교하여 피치제어의 정밀도를 높일 수 있다. 상기 피치조절유닛(2400)은 도 6에 도시된 피치조절유닛(1000)과 동일한 구성을 가지므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 이에 따라, 종래의 링크 시스템이나 캠 구동기와 비교하여 상기 피치조절 유닛(2400)은 단순하게 구성할 수 있으므로 피치조절 유닛의 조립공차를 현저하게 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 추출장치의 추출불량을 현저하게 줄일 수 있다.

특히, 상기 피치조절 유닛(2400)은 상기 추출유닛(2200)의 최대피치 및 최소피치를 변경할 필요가 있는 경우, 상기 고정용 평판(2100)에 결합되는 피치조절 유닛(2400)만 교체함으로써 간단하게 추출유닛(2200)의 최대 피치 및 최소 피치를 변경할 수 있다.

예를 들면, 상기 제1 및 제2 연결부재(400,800)의 로드 접속부와 피스톤 로드 사이의 결합을 해제하면, 상기 추출장치(3000)로부터 피치조절유닛(2400)만 간단하게 분리할 수 있다. 이어서, 새로운 전진 이송거리 및 후진 이송거리를 갖는 선형 구동기가 배치된 피치조절 유닛을 상기 관통 개구에 배치하고 로드 접속부와 피스톤 로드를 연결함으로써 상기 추출장치의 최대 피치 및 최소 피치를 간단하게 변경할 수 있다.

본 실시예에서는 제1 방향을 따라 8개의 추출기들이 정렬된 추출장치를 개시하여 이송대상물을 동시에 8개를 추출할 수 있다. 그러나, 상기 추출장치(3000)를 제1 방향을 따라 일렬로 더 배치하거나 제2 방향을 따라 나란하게 병렬로 더 배치함으로써 동시에 추출할 수 있는 이송 대상물의 수를 증가시킬 수 있음은 자명하다.

이때, 상기 이송 대상물은 반도체 패키지를 포함하며 후술하는 바와 같이 상기 추출장치(3000)는 반도체 패키지를 검사하기 위한 테스트 핸들러의 추출장치로 이용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 추출장치에 의하면, 링크 시스템이나 캠 구동기를 이용하지 않고 상기 제1 및 제2 선형 구동기의 선형이동에 의해 상기 제1 내지 제8 추출기들의 피치를 직접 조절할 수 있다. 이에 따라, 추출장치의 이송 대상물에 대한 추출 정밀도를 현저하게 높일 수 있다.

또한, 종래의 추출장치용 피치조절 유닛은 링크 시스템이나 캠 구동 시스템과 같이 복잡하고 정교하게 구성되어 피치조절 유닛을 제작하는 과정에서 다양한 오차가 발생하고 이에 따라 추출장치의 추출 정밀도가 현저하게 저하된다. 그러나, 본 발명에 의한 추출장치는 선형 구동기의 피스톤 로드와 추출기를 개별적으로 결합하고 피스톤 로드의 선형 이동을 직접 제어하는 로드 스토퍼만으로 구성을 단순화시킴으로써 추출장치의 제작단계에서 발생하는 가공오차나 조립오차를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 추출장치의 정밀도를 향상할 수 있다.

추출장치를 구비하는 테스트 핸들러

도 15는 본 발명의 일실시예에 따라 도 9에 도시된 추출장치를 구비하는 반도체 패키지 검사장치용 테스트 핸들러를 나타내는 구성도이다.

도 15를 참조하면, 수용 트레이(C)에 구비된 다수의 검사대상 반도체 패키지(P)를 추출장치(3000)로 추출하여 검사 트레이(T)로 이동시켜 안착시키고 상기 검사 트레이(T)를 검사 챔버(TC)로 이동시켜 상기 반도체 패키지(P)를 검사하는 테스트 핸들러(4000)가 개시된다.

본 발명이 일실시예에 의한 테스트 핸들러(4000)는 일 방향을 따라 연장하는 가이드 레일(3100), 상기 가이드 레일(3100)에 결합되어 상기 가이드 레일(3100)에 의해 한정되는 평면상에서 이동하는 결합용 블록(3200) 및 상기 결합용 블록(3200)에 고정되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하고 하부에 위치하는 트레이(tray)와 정렬하여 동시에 다수의 반도체 패키지를 추출하거나 안착시키는 추출장치(3000)를 포함한다.

상기 추출장치(3000)의 상부에 덮개(3400)가 배치되고 덮개(3400)에 결합용 블록(3200)이 고정된다. 이때, 결합용 블록(3200)에 수직 승강기(3300)를 선택적으로 더 배치하여 상기 추출장치(3000) 전체를 수직방향으로 상승 및 하강하도록 구성할 수 있다.

상기 추출장치(3000)는 도 9에 도시된 추출장치(3000)와 동일한 구성을 가지므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 이하에서, 도 9에 도시된 추출장치의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 이용한다.

상기 수용 트레이(C)와 검사 트레이(T)는 서로 이격되어 배치되고 수용 트레이(C)의 소켓에 배치된 검사 대상 반도체 패키지(P)들은 상기 추출장치(3000)에 의해 추출되어 검사 트레이(T)로 이송되어 안착된다. 검사 트레이(T)는 인접한 검사 챔버(TC)로 로딩되어 반도체 패키지(P)에 대한 검사공정이 수행되고 검사결과에 따라 반도체 패키지를 분류하여 테스트 핸들러(4000)의 외부로 이송한다.

이때, 상기 수용 트레이(C)의 소켓들은 최소 피치(Pmin)를 갖고 배열되고 상기 검사 트레이(T)의 소켓들은 최대 피치(Pmax)를 갖고 배열된다.

따라서, 수용 트레이(C)로부터 반도체 패키지(P)를 추출하는 경우, 상기 추출장치(3000)는 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)를 후진 스토퍼(320,720)로 이동시켜 상기 제1 내지 제8 로드(241 내지 244,641 내지 644)와 개별적으로 결합된 제1 내지 제8 추출기(2210 내지 2280)를 최소 피치를 갖도록 정렬시킨다. 이에 따라, 각 추출기(2210 내지 2280)는 수용 트레이(C)의 소켓과 정확하게 정렬된다. 이어서, 추출 구동기(2212)를 구동시켜 흡착기(2211)를 하강시키고 8개의 반도체 패키지(P)들을 흡착패드(2211a)에 동시에 진공 흡착시킨다.

반도체 패키지(P)의 추출이 완료되면 상기 흡착기(2211)는 다시 상승되고, 상기 추출장치(3000)는 가이드 레일(3100)을 따라 이송되어 검사 트레이(T)의 상부에 배치된다. 상기 검사 트레이(T)의 상부에서 상기 추출장치(3000)는 제1 및 제2 피스톤 로드(240,640)를 전진 스토퍼(310.710)로 이동시켜 상기 제1 내지 제8 로드(241 내지 244,641 내지 644)와 개별적으로 결합된 제1 내지 제8 추출기(2210 내지 2280)를 최대 피치를 갖도록 정렬시킨다. 이에 따라, 각 추출기(2210 내지 2280)는 검사 트레이(T)의 소켓과 정확하게 정렬된다. 이어서, 추출 구동기(2212)를 구동시켜 흡착기(2211)를 하강시키고 8개의 반도체 패키지(P)들을 검사 트레이(T)의 소켓에 정확하게 안착시킨다.

본 실시예에서는 동시에 8개의 반도체 패키지를 추출하고 안착하는 것 추출장치를 예시적으로 개시하지만, 상기 추출유닛(2200)의 구성과 배치를 변경하여 16개 내지 32개의 추출기들을 배치함으로써 동시에 16개 내지 32개의 반도체 패키지(P)를 추출하거나 안착시킬 수도 있다.

따라서, 수용 트레이로부터 반도체 패키지를 추출하기 위한 추출기들의 간격인 최소 피치와 검사 트레이로 반도체 패키지를 안탁하기 위한 추출기들의 간격인 최대 피치 사이의 피치 전환이 선형 구동기에 의해 직접적으로 수행됨으로써 피치 조정의 정밀도를 현저하게 높일 수 있다. 이에 따라, 추출장치와 수용 트레이 및 검사 트레이와의 정렬불량으로 인한 추출불량이나 안착불량을 방지하고 테스트 핸들러의 구동효율을 높일 수 있다.

특히, 최근의 반도체 패키지의 사이즈가 축소됨에 따라 검사공정에서 반도체 패키지의 검사단위는 8매 단위에서 32매 단위로 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라, 상기 수용 트레이(C)로부터 검사 트레이(T)로 이송되기 위해 추출되는 반도체 패키지의 단위도 32매 단위로 증가하고 있다. 수용 트레이의 소켓으로부터 동시에 추출되는 반도체 패키지의 수나 검사 트레이의 소켓으로 동시에 안착시킬 반도체 패키지의 수가 증가하면 상기 추출기와 소켓의 정렬불량에 의해 추출불량이나 안착불량이 발생할 가능성은 기하급수적으로 증가한다.

검사단위의 반도체 패키지 중의 어느 하나에서라도 상기 추출불량이나 안착불량이 발생하면 테스트 핸들러 전체의 동작이 멈추게 되고 상기 추출기들의 피치를 재조정하게 되며 이에 따라 테스트 핸들러의 전체적인 구동효율은 현저하게 감소하게 된다.

그러나, 본 발명에 의한 추출장치에 의하면 선형 구동기에 의해 각 추출기들을 직접 제어하여 피치를 조절함으로써 상기 추출기와 트레이 사이의 정렬불량을 현저하게 감소시킨다. 이에 따라, 테스트 핸들러의 빈번한 동작정지를 방지하고 검사공정의 효율을 높일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

1. 관통 개구를 구비하는 베이스 평판;
   상기 베이스 평판에 결합되고, 상기 관통개구를 통하여 노출되며 제1 방향을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향을 따라 정렬되는 다수의 로드들을 구비하는 선형 구동기;
   상기 로드와 대향하도록 상기 베이스 평판에 결합되고 상기 로드들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 각 로드들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼; 및
   상기 관통 개구를 관통하고, 상기 제1 방향을 따라 일렬로 정렬되는 다수의 결합체들 및 상기 제2 방향을 따라 정렬된 상기 다수의 로드들과 일대일로 연결되는 연결부재를 포함하여 상기 각 로드의 이동거리만큼 상기 결합체들을 개별적으로 이동시킴으로써 상기 결합체들 사이의 간격인 피치를 조절하는 피치조절 유닛.
2. 제1항에 있어서, 상기 선형 구동기는 압축공기(compressed air)가 출입하고 외부와 밀폐되는 내부공간을 갖는 실린더, 상기 실린더의 내부에 배치되고 상기 다수의 로드들이 관통하도록 연결되는 피스톤 및 상기 압축공기의 유동을 제어하여 상기 제1 방향을 따른 상기 피스톤의 전진 및 후진 선형 이동을 조절하는 제어기를 구비하는 공압 작동기(pneumatic actuator)를 포함하는 피치조절 유닛.
3. 제2항에 있어서, 상기 로드 스토퍼는 상기 로드들의 전진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 전진 스토퍼 및 상기 로드들의 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 후진 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 피치조절 유닛.
4. 제1항에 있어서, 상기 연결부재는 상기 제1 방향을 따라 연장하는 연결 몸체, 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 결합체에 접속하는 피커 접속부 및 상기 관통 개구를 관통하도록 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 로드와 접속하는 로드 접속부를 구비하는 다수의 연결 바를 포함하는 피치조절 유닛.
5. 제4항에 있어서, 상기 각 연결 바의 피커 접속부들은 일정한 간격으로 제1 방향을 따라 천이되도록 상기 제2 방향을 따라 정렬되어, 상기 로드와 로드 스토퍼가 접촉하도록 배치되는 경우 상기 결합체들은 최소피치 또는 최대피치로 이격되어 정렬되는 피치조절 유닛.
6. 제1항에 있어서, 상기 베이스 평판 및 상기 로드 스토퍼가 일체로 배치되어 스토퍼 일체형 베이스 프레임으로 제공되고 상기 선형 구동기는 상기 각 로드의 이동이 상기 로드 스토퍼에 의해 개별적으로 조절되도록 상기 베이스 프레임의 내부에 삽입되어 고정되는 피치조절 유닛.
7. 서로 대척하는 제1 면 및 제2 면과 상기 제1 면 및 제2 면을 관통하는 다수의 연결 홀을 구비하는 고정용 평판;
   상기 고정용 평판의 제2 면에 제1 방향을 따라 일렬로 이동가능하게 결합되어 이송 대상물을 추출하는 다수의 추출기를 구비하는 추출유닛;
   상기 제2 면을 덮도록 상기 고정용 평판과 결합되어 상기 추출 유닛들을 외부로부터 보호하는 하우징; 및
   상기 연결 홀을 관통하여 상기 추출 유닛과 연결되도록 상기 고정용 평판의 제1 면에 결합되고 상기 각 추출기들을 상기 제1 방향을 따라 선형 이동시켜 상기 추출기들 사이의 간격인 피치를 조절하는 피치 조절유닛을 포함하는 추출장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 피치 조절 유닛은,
   상기 고정용 평판에 고정되고 관통 개구를 구비하는 베이스 평판;
   상기 베이스 평판에 결합되고, 상기 관통개구를 통하여 노출되며 상기 제1 방향을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향을 따라 정렬되는 다수의 로드들을 구비하는 선형 구동기;
   상기 로드와 대향하도록 상기 베이스 평판에 결합되고 상기 로드들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 각 로드들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼; 및
   상기 관통 개구 및 상기 연결 홀을 관통하여 상기 다수의 추출기들 및 상기 다수의 로드들과 일대일로 연결되어 상기 각 로드의 이동거리만큼 상기 각 추출기들을 개별적으로 이동시키는 연결부재를 포함하는 추출장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 선형 구동기는 상기 다수의 로드들이 관통하도록 연결되는 피스톤을 전진 및 후진 선형 이동시키는 공압 작동기를 포함하고, 상기 로드 스토퍼는 상기 각 로드의 이동경로 상에 배치되어 상기 로드들의 전진 및 후진 선형 이동을 개별적으로 정지시키는 다수의 계단을 구비하여 상기 각 로드들이 상기 각 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 계단형상의 전진 스토퍼 및 후진 스토퍼를 포함하는 추출장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 공압 작동기는 서로 인접하여 배치된 제1 및 제2 복동 실린더 구조물을 포함하고, 상기 로드 스토퍼는 상기 제1 복동 실린더 구조물과 결합된 제1 로드들의 전진 및 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 제1 전진 스토퍼 및 제1 후진 스토퍼와 상기 제2 복동 실린더 구조물과 결합된 제2 로드들의 전진 및 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 제2 전진 스토퍼 및 제2 후진 스토퍼를 포함하는 추출장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 방향을 따라 일렬로 정렬되는 상기 다수의 추출기들은 상기 제1 및 제2 로드들과 차례대로 일대일로 연결되고, 상기 제1 후진 스토퍼 및 제2 후진 스토퍼가 서로 인접하게 배치되어 상기 제1 및 제2 복동 실린더 구조물의 상기 피스톤이 전진이동시 최대피치를 갖고 후진이동시 최소피치를 갖도록 제어되는 추출장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 로드들의 각 이동거리는 상기 제2 방향을 따라 감소하고 상기 제2 로드들의 각 이동거리는 상기 제2 방향을 따라 증가하는 추출장치.
13. 제8항에 있어서, 상기 고정용 평판은 상기 제2 면에 결합되고 상기 제1 방향을 따라 연장하는 적어도 하나의 선형운동 가이드(linear motion guide)를 더 포함하고, 상기 추출기들은 상기 선형운동 가이드에 이동가능하게 일렬로 결합되는 추출장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 추출기는 상기 이송 대상물을 흡착하여 고정하는 흡착기, 상기 흡착기와 결합되고 상기 제2 방향을 따라 상기 흡착기를 선형 왕복운동 시키는 추출 구동기 및 상기 추출 구동기가 고정되고 상기 제1 방향을 따라 선형 이동되도록 상기 선형 운동 가이드와 결합되는 피커 고정기를 구비하여 상기 피커 고정기의 이동에 따라 상기 추출 구동기 및 상기 흡착기를 상기 제1 방향을 따라 이동시키는 추출장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 추출 구동기는 압축공기에 의해 상기 제2 방향을 따라 왕복운동하는 피스톤을 구비하는 공압 실린더 구조물을 포함하고 상기 흡착기는 상기 피스톤에 결합되고 내부로 진공압을 인가하는 진공 포트 및 상기 이송 대상물이 흡착되는 흡착 패드를 구비하는 추출장치.
16. 제8항에 있어서, 상기 연결부재는 상기 제1 방향을 따라 연장하는 연결 몸체, 상기 연결 홀을 관통하도록 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 추출유닛에 접속하는 피커 접속부 및 상기 관통 개구를 관통하도록 상기 연결몸체로부터 돌출되어 상기 로드와 접속하는 로드 접속부를 포함하고, 상기 연결 홀은 상기 각 로드의 이동거리보다 큰 홀 길이를 갖는 추출장치.
17. 일 방향을 따라 연장하는 가이드 레일;
    상기 가이드 레일에 결합되어 상기 가이드 레일에 의해 한정되는 평면상에서 이동하는 결합용 블록; 및
    상기 결합용 블록에 고정되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하고 하부에 위치하는 트레이(tray)와 정렬하여 동시에 다수의 반도체 패키지를 추출하거나 안착시키는 추출장치를 포함하고,
    상기 추출장치는
    서로 대척하는 제1 면 및 제2 면과 상기 제1 면 및 제2 면을 관통하는 다수의 연결 홀을 구비하는 고정용 평판;
    상기 고정용 평판의 제2 면에 제1 방향을 따라 일렬로 이동가능하게 결합되어 상기 반도체 패키지를 추출하는 다수의 추출유닛들;
    상기 제2 면을 덮도록 상기 고정용 평판과 결합되어 상기 추출 유닛들을 외부로부터 보호하고 상면은 상기 결합용 블록에 고정되는 하우징; 및
    상기 연결 홀을 관통하여 상기 추출 유닛과 연결되도록 상기 고정용 평판의 제1 면에 결합되고 상기 각 추출 유닛들을 상기 제1 방향을 따라 선형 이동시켜 상기 추출 유닛들 사이의 간격인 피치를 조절하는 피치 조절유닛을 포함하는 테스트 핸들러.
18. 제17항에 있어서, 상기 피치 조절 유닛은,
    상기 고정용 평판에 고정되고 관통 개구를 구비하는 베이스 평판;
    상기 베이스 평판에 결합되고, 상기 관통개구를 통하여 노출되며 상기 제1 방향을 따라 선형 왕복 이동하고 제2 방향을 따라 정렬되는 다수의 로드들을 구비하는 선형 구동기;
    상기 로드와 대향하도록 상기 베이스 평판에 결합되고 상기 로드들의 선형 운동을 개별적으로 정지시켜 상기 각 로드들이 서로 다른 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 로드 스토퍼; 및
    상기 관통 개구 및 상기 연결 홀을 관통하여 상기 다수의 추출기들 및 상기 다수의 로드들과 일대일로 연결되어 상기 각 로드의 이동거리만큼 상기 추출 유닛들을 개별적으로 이동시키는 연결부재를 포함하는 테스트 핸들러.
19. 제18항에 있어서, 상기 선형 구동기는 상기 다수의 로드들이 관통하도록 연결되는 피스톤을 전진 및 후진 선형 이동시키는 공압 작동기를 포함하고, 상기 로드 스토퍼는 상기 각 로드의 이동경로 상에 배치되어 상기 로드들의 전진 및 후진 선형 이동을 개별적으로 정지시키는 다수의 계단을 구비하여 상기 각 로드들이 상기 각 이동거리만큼 이동하도록 조절하는 계단형상의 전진 스토퍼 및 후진 스토퍼를 포함하는 테스트 핸들러.
20. 제19항에 있어서, 상기 공압 작동기는 서로 인접하여 배치된 제1 및 제2 복동 실린더 구조물을 포함하고, 상기 로드 스토퍼는 상기 제1 복동 실린더 구조물과 결합된 제1 로드들의 전진 및 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 제1 전진 스토퍼 및 제1 후진 스토퍼와 상기 제2 복동 실린더 구조물과 결합된 제2 로드들의 전진 및 후진 선형이동을 개별적으로 정지시키는 제2 전진 스토퍼 및 제2 후진 스토퍼를 포함하는 테스트 핸들러.

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