KR20160074099A - 툴 정렬 방법 - Google Patents

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Abstract

툴 정렬 방법은 대상물을 파지한 툴의 핀이 스테이지에 형성된 홀 상방에 위치하도록 상기 툴을 X축 및 Y축을 따라 수평 이동시키는 단계와, 상기 핀이 상기 홀과 인접하도록 상기 툴을 Z축을 따라 일차로 하강시키는 단계와, 상기 툴이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유 이동 가능하도록 상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 오프시키는 단계와, 상기 핀이 상기 홀에 삽입되도록 상기 툴을 상기 Z축을 따라 이차로 하강시키는 단계 및 상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 온 시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

툴 정렬 방법{Method of aligning a tool}
본 발명은 툴 정렬 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 툴이 파지한 대상물을 정확하게 전달하기 위한 툴 정렬 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 툴을 이용하여 다이 칩, 기판 등과 같은 대상물을 이송한다. 구체적으로, 상기 툴이 상기 대상물을 픽업한 상태에서 서보 모터에 의해 X축 및 Y축을 따라 기 설정된 위치로 이동한 후, 하강하여 상기 대상물을 스테이지로 전달한다. 이때, 상기 툴에 구비된 핀을 상기 스테이지에 형성된 홀에 삽입하여 상기 툴이 상기 대상물을 상기 스테이지 상의 상기 기 설정 위치로 정확하게 이송한다.
그러나, 일반적인 기구 조립 오차 및 상기 툴의 교체시 발생하는 위치 오차 등으로 인해 상기 툴이 상기 X축 및 Y축을 따라 기 설정된 위치로 이동하더라도 상기 핀이 상기 홀과 정확하게 정렬되지 않을 수 있다. 상기 핀이 상기 홀과 정확하게 정렬되지 않은 상태에서 상기 툴이 하강하는 경우, 상기 서보 모터가 상기 핀의 위치를 고정하는 힘으로 인해 상기 핀과 상기 홀 사이에 마찰이 발생한다. 상기 마찰이 반복적으로 이루어지는 경우, 상기 핀 및 상기 홀이 마모되며, 상기 핀과 상기 홀이 마모된 만큼 상기 툴의 위치에 오차가 발생할 수 있다. 그러므로, 상기 툴이 상기 대상물을 정확한 위치로 전달하지 못할 수 있다.
본 발명은 툴의 핀이 스테이지의 홀과 정확하게 정렬되지 않더라도 상기 핀과 홀의 마찰로 인한 마모를 방지할 수 있는 툴 정렬 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 툴 정렬 방법은 대상물을 파지한 툴의 핀이 스테이지에 형성된 홀 상방에 위치하도록 상기 툴을 X축 및 Y축을 따라 수평 이동시키는 단계와, 상기 핀이 상기 홀과 인접하도록 상기 툴을 Z축을 따라 일차로 하강시키는 단계와, 상기 툴이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유 이동 가능하도록 상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터를 오프 시키는 단계와, 상기 핀이 상기 홀에 삽입되도록 상기 툴을 상기 Z축을 따라 이차로 하강시키는 단계 및 상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 온 시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 툴을 상기 Z축을 따라 일차로 하강시키는 단계는, 상기 핀의 하단에 형성된 핀 테이퍼부가 상기 홀의 상단에 형성된 홀 테이퍼부에 삽입되도록 상기 툴을 상기 Z축을 따라 하강시킬 수 있다.
본 발명에 따른 툴 정렬 방법은 툴의 핀이 스테이지의 홀에 인접한 상태에서 상기 툴이 X축 및 Y축을 따라 자유 이동 가능하도록 상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 오프 시킨 다음, 상기 핀이 상기 홀에 삽입되도록 상기 툴을 상기 Z축을 따라 하강시킨다. 상기 핀이 상기 홀에 삽입되면서 상기 툴이 X축 및 Y축을 따라 자유 이동 가능하므로, 상기 핀과 상기 홀이 정확하게 정렬되지 않더라도 상기 핀과 상기 홀의 마모를 방지할 수 있다. 또한, 상기 핀이 상기 홀에 정확하게 삽입되므로, 상기 툴의 정렬시 상기 툴의 위치 틀어짐을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴과 스테이지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 정렬 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 툴 정렬 방법을 설명하기 위한 툴과 스테이지의 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 툴 정렬 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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 실시 예를 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 명세서 상에 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 툴과 스테이지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 툴(110)은 대상물(10)을 픽업하여 스테이지(120)로 전달한다. 다른 예로, 툴(110)은 대상물(10)을 픽업하여 스테이지(120) 상에 위치한 기판(미도시)에 본딩할 수도 있다.
툴(110)은 진공력으로 대상물(10)을 고정할 수 있다. 툴(110)은 스테이지(120)와의 정렬을 위해 핀(112)을 갖는다. 핀(112)은 툴(110)의 하부면에 복수로 구비될 수 있다. 핀(112)은 하단부에 단면적이 점차적으로 감소하는 핀 테이퍼부(114)를 갖는다.
스테이지(120)는 툴(110)로부터 전달되는 대상물(10)을 지지한다. 스테이지(120)는 대상물(10)을 단순 지지하거나, 진공력으로 고정할 수 있다.
스테이지(120)는 툴(110)과의 정렬을 위해 홀(122)을 갖는다. 홀(122)은 스테이지(120)의 상부면에 핀(112)과 동일한 수만큼 구비될 수 있다. 홀(122)은 상단부에 단면적이 점차적으로 증가하는 홀 테이퍼부(124)를 갖는다.
핀(112)이 핀 테이퍼부(114)를 가지고, 홀(122)이 홀 테이퍼부(124)를 가지므로, 핀(112)과 홀(122)의 정렬이 정확하게 정렬되지 않더라도 핀(112)이 홀(122)에 용이하게 삽입될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 툴 정렬 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 툴 정렬 방법을 설명하기 위한 툴과 스테이지의 단면도들이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 툴 정렬 방법은 먼저 툴(110)이 대상물(10)을 픽업하여 대상물(10)을 파지한 상태에서, 툴(110)의 핀(112)이 스테이지(120)에 형성된 홀(122)의 상방에 위치하도록 툴(110)을 X축 및 Y축을 따라 수평 이동시킨다.(S110)
이때, 툴(110)은 X축 스텝모터에 의해 상기 X축을 따라 이동하고, Y축 스텝모터에 의해 상기 Y축을 따라 이동한다.
툴(110)의 핀(112)이 스테이지(120)에 형성된 홀(122)의 상방에 위치한 상태에서 핀(112)이 홀(122)과 인접하도록 툴(110)을 Z축을 따라 일차로 하강시킨다. (S120)
이때, 툴(110)은 Z축 스텝모터에 의해 상기 Z축을 따라 이동할 수 있다.
구체적으로, 툴(110)이 상기 Z축을 따라 일차 하강하면, 핀(112)의 하단에 형성된 핀 테이퍼부(114)가 홀(122)의 상단에 형성된 홀 테이퍼부(124)에 삽입된다. 즉, 툴(110)이 상기 Z축을 따라 일차 하강한 상태에서 핀 테이퍼부(114)의 높이가 홀 테이퍼부(124)의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다.
핀(112)과 홀(122)이 정확하게 정렬된 경우, 핀(112)과 홀(122)은 약간 이격된 상태일 수 있다. 핀(112)과 홀(122)이 정확하게 정렬되지 않은 경우, 핀(112)과 홀(122)은 서로 접촉한 상태일 수 있다.
툴(110)을 Z축을 따라 일차로 하강시킨 상태에서 툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 각각 오프 시킨다.(S130)
상기 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터는 툴(110)을 상기 X축 및 Y축을 따라 이동시키는 역할도 하지만, 툴(110)이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유 이동하지 못하도록 고정하는 역할도 한다. 따라서, 툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 각각 오프 되면, 상기 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 의한 상기 X축 및 Y축에 대한 고정이 해제되므로 툴(110)이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유롭게 이동할 수 있다.
툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 각각 오프 시킨 상태에서 핀(112)이 홀(122)에 삽입되도록 툴(110)을 상기 Z축을 따라 이차로 하강시킨다.(S140)
툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 각각 오프 시킨 상태이므로, 툴(110)이 상기 Z축을 따라 이차로 하강할 때 툴(110)이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 따라서, 핀(112)과 홀(122)이 정확하게 정렬된 경우, 핀(112)이 그대로 하강하여 홀(122)에 삽입될 수 있다. 핀(112)과 홀(122)이 정확하게 정렬되지 않은 경우에도, 핀 테이퍼부(114)와 홀 테이퍼부(124)의 기울기를 이용하여 상기 X축 및 Y축을 따라 자유롭게 이동하면서 핀(112)이 홀(122)에 자연스럽게 삽입될 수 있다. 그러므로, 툴(110)을 상기 Z축을 따라 이차로 하강시킬 때, 핀(112)과 홀(122) 사이의 마찰로 인해 핀(112)과 홀(122)이 마모되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 핀(112)이 홀(122)에 정확하게 삽입되므로, 툴(110)의 정렬시 툴(110)의 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
툴(110)이 상기 Z축을 따라 이차로 하강한 다음, 툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 온(ON)시킨다.(S150)
툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 온(ON)되면, 툴(110)이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유 이동하지 못하고 고정된다.
이후, 툴(110)에 파지된 대상물(10)을 스테이지(120)로 전달하고, 툴(110)과 스테이지(120)를 이격시키기 위해 대상물(10)을 전달한 툴(110)을 상기 Z축을 따라 상승시킬 수 있다. 툴(110)의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 온(ON) 상태이므로, 툴(110)이 상기 Z축을 따라 상승할 때 툴(110)의 X축 및 Y축의 위치가 일정하게 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 툴 정렬 방법에 따르면, 대상물의 전달을 위해 툴을 스테이지와 정렬할 때 상기 툴의 핀과 상기 스테이지의 홀이 마찰로 인해 마모되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 핀이 상기 홀에 정확하게 삽입되므로, 상기 툴의 정렬시 상기 툴의 위치 틀어짐을 방지할 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.
110 : 툴 112 : 핀
114 : 핀 테이퍼부 120 : 스테이지
122 : 홀 124 : 홀 테이퍼부
10 : 대상물

Claims (2)

  1. 대상물을 파지한 툴의 핀이 스테이지에 형성된 홀 상방에 위치하도록 상기 툴을 X축 및 Y축을 따라 수평 이동시키는 단계;
    상기 핀이 상기 홀과 인접하도록 상기 툴을 Z축을 따라 일차로 하강시키는 단계;
    상기 툴이 상기 X축 및 Y축을 따라 자유 이동 가능하도록 상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 오프 시키는 단계;
    상기 핀이 상기 홀에 삽입되도록 상기 툴을 상기 Z축을 따라 이차로 하강시키는 단계; 및
    상기 툴의 X축 서보 모터 및 Y축 서보 모터 온 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 툴 정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 툴을 상기 Z축을 따라 일차로 하강시키는 단계는,
    상기 핀의 하단에 형성된 핀 테이퍼부가 상기 홀의 상단에 형성된 홀 테이퍼부에 삽입되도록 상기 툴을 상기 Z축을 따라 하강시키는 것을 특징으로 하는 툴 정렬 방법.
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