KR20170084924A - 진공 흡착 장치 - Google Patents

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곽철훈
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따르면 진공상태가 형성되는 진공 유로가 마련되는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 일면에 마련되고 상기 진공 유로와 연통되는 연통 유로가 마련되는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 일면에 마련되고 관통홈이 형성되는 흡착노즐 삽입부; 및 상기 관통홈에 마련되어 외부 방향으로 돌출되며, 흡착 대상으로부터 가해지는 압력에 의하여 길이가 가변되는 공기 흡입구와, 상기 공기 흡입구 및 상기 연통 유로 사이에서 유체의 이동 경로를 제공하는 흡입 유로를 포함하는 흡착노즐을 포함하는 진공 흡착 장치를 제공한다.

Description

진공 흡착 장치{VACUUM SUCTION APPARATUS}
본 발명은 진공 흡착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자, 반도체 소자 등의 전자 소자 흡착시 사용될 수 있는 진공 흡착 장치에 관한 것이다.
진공 흡착 장치는 열전소자 제조 공정 또는 반도체 칩 제조공정에서 열전소자나, 반도체 등의 전자 소자를 이송하기 위해 대상물을 진공 흡착 방식으로 픽업하는 장치다.
예를 들면, 열전 소자 제조 공정에서 열전 소자가 정렬도어 있는 정렬 팔레트(pallete)상에서 열전 소자를 픽업하여 기판 상에 정렬하기 위하여 진공 흡착 장치가 사용될 수 있다. 이러한 유형의 진공 흡착 장치는 열전 소자 제조공정뿐 아니라 일반 전자제품을 조립공정 등에서도 작은 부품을 픽업하는데 이용하기도 한다.
일반적인 진공 흡착 장치는 대상물이 흡착되는 흡착부에 형성된 공기흡입구 및 이 공기흡입구와 연통된 흡입 유로를 갖춘 흡착노즐과, 흡착노즐의 흡입유로와 진공발생장치를 연결하는 진공유로를 구비한다. 진공발생장치의 동작에 의해 흡착노즐의 공기흡입구에 흡인력이 작용하도록 함으로써 흡착노즐이 대상물을 흡착방식으로 픽업할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 내구성 손실이나 파손없이 전자 소자를 흡착할 수 있는 진공 흡착 장치를 제공하는데 있다.
또한, 전자 소자의 정렬 상태에 오차가 있더라도 이를 보상하여 정밀도 높은 흡착이 가능한 진공 흡착 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 진공상태가 형성되는 진공 유로가 마련되는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 일면에 마련되고 상기 진공 유로와 연통되는 연통 유로가 마련되는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 일면에 마련되고 관통홈이 형성되는 흡착노즐 삽입부; 및 상기 관통홈에 마련되어 외부 방향으로 돌출되며, 흡착 대상으로부터 가해지는 압력에 의하여 길이가 가변되는 공기 흡입구와, 상기 공기 흡입구 및 상기 연통 유로 사이에서 유체의 이동 경로를 제공하는 흡입 유로를 포함하는 흡착노즐을 포함하는 진공 흡착 장치를 제공한다.
상기 흡착 노즐은 상기 흡착 대상보다 작은 강도(strength)를 가질 수 있다.
상기 흡착 노즐은 아세탈로 이루어질 수 있다.
상기 공기 흡입구는 슬라이딩 방식으로 길이가 가변될 수 있다.
상기 공기 흡입구는 회전 슬라이딩 방식으로 길이가 가변될 수 있다.
상기 흡착 노즐은 CNC(computer Numerical Control)방식으로 상기 관통홈에 결합될 수 있다.
상기 진공 유로의 내경은 상기 흡입 유로의 내경보다 클 수 있다.
상기 진공 유로는 복수개의 흡입 유로와 연통될 수 있다.
본 발명인 진공 흡착 장치는 내구성 손실이나 파손없이 전자 소자를 흡착할 수 있고, 전자 소자의 정렬 상태에 오차가 있더라도 이를 보상하여 정밀도 높은 흡착을 수행할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 부분절개사시도이고,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 단면도이고,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 흡착 노즐의 사시도이고,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착노즐 삽입부의 사시도이고,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 투시 단면도이고,
도6 내지 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 부분절개사시도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 단면도이다.
도1 및 도2를 참고하면 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치(1)는 상부 플레이트(10), 하부 플레이트(20), 흡착노즐 삽입부(30) 및 흡착노즐(40)을 포함하여 구성될 수 있다.
상부 플레이트(10)는 플레이트 형상으로 진공상태가 형성되는 진공 유로(11)가 마련될 수 있다. 진공 유로(11)는 외부의 진공 발생 장치(미도시)에 연결되어 진공압 상태를 형성할 수 있다. 상부 플레이트(10)는 알루미늄 및 실리콘 패드로 이루어 질 수 있다. 상부 플레이트(10)에는 적어도 하나의 진공 유로(11)가 상부 플레이트(10)를 관통하도록 형성될 수 있으며, 진공 유로(11)의 내경, 개수, 배열 관계는 흡착노즐(40)의 개수, 내경, 배열 관계 등에 따라 상이해 질 수 있다.
하부 플레이트(20)는 상부 플레이트(10)의 일면에 마련되고 진공 유로(11)와 연통되는 연통 유로(21)가 마련될 수 있다. 하부 플레이트(20)는 알루미늄으로 이루어 질 수 있으며, 별도의 플레이트가 상부 플레이트(10)의 일면에 결합되거나 또는 상부 플레이트(10)에 일체로 형성될 수 있다. 하부 플레이트(20)에는 적어도 하나의 연통 유로(21)가 하부 플레이트(20)를 관통하여 진공 유로(11)와 연통되도록 형성될 수 있다. 연통 유로(21)는 예를 들면 진공 유로(11)와 동일한 수직 중심축을 가지도록 배열될 수 있으며, 연통 유로(21)의 내경은 진공 유로(11)보다 작게 형성될 수 있다. 연통 유로(21)의 내경, 개수, 배열 관계는 흡착노즐(40)의 개수, 내경, 배열 관계 등에 따라 상이해 질 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 흡착 노즐의 사시도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 흡착노즐 삽입부의 사시도이다.
도3 및 도4를 참고하면, 흡착노즐 삽입부(30)는 하부 플레이트(20)의 일면에 마련되고 관통홈(31)이 형성될 수 있다. 흡착노즐 삽입부(30)는 알루미늄 재질로 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10)의 계면과 반대면에 마련될 수 있으며, 별도의 플레이트가 하부 플레이트(20)의 일면에 결합되거나 또는 하부 플레이트(20)에 일체로 형성될 수 있다. 흡착노즐 삽입부(30)에는 흡착노즐(40)이 삽입 고정되기 위한 적어도 하나의 관통홈(31)이 형성될 수 있다. 관통홈(31)의 내경은 연통 유로(21)보다 작게 형성될 수 있다. 관통홈(31)의 내경, 개수, 배열 관계는 흡착노즐(40)의 개수, 내경, 배열 관계 등에 따라 상이해 질 수 있다.
흡착 노즐(40)은 관통홈(31)에 마련되어 외부 방향으로 돌출되며, 흡착 대상으로부터 가해지는 압력에 의하여 길이가 가변되는 공기 흡입구(42)와, 공기 흡입구(42) 및 연통 유로(21) 사이에서 유체의 이동 경로를 제공하는 흡입 유로(41)를 포함하여 구성될 수 있다.
흡착 노즐(40)은 관통홈(31)에 각각 마련될 수 있으며, 공기 흡입 방향과 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
흡착 노즐(40)의 공기 흡입구(42)는 예를 들면, 슬라이딩 방식으로 길이가 가변될 수 있다. 즉, 공기 흡입구(42)는 흡착 대상과 접촉시 반작용 힘에 의하여 흡착 대상으로부터 압력을 받게 되고, 이 압력에 의하여 돌출 방향과 반대 방향으로 슬라이딩 됨으로써 길이가 가변될 수 있다.
또는 공기 흡입구(42)는 예를 들면, 회전 슬라이딩 방식으로 길이가 가변될 수 있다. 즉, 공기 흡입구(42)는 흡착 대상과 접촉시 반작용 힘에 의하여 흡착 대상으로부터 압력을 받게 되고, 이 압력에 의하여 돌출 방향과 반대 방향으로 회전 슬라이딩 됨으로써 길이가 가변될 수 있다.
흡착 노즐(40)은 흡착 대상보다 작은 강도(strength)를 가질 수 있다. 흡착 노즐(40)은 흡착 대상과 접촉하여 흡착 대상이 가하는 압력에 의하여 길이가 가변되어야 하므로 흡착 대상보다 작은 강도를 가지는 재질로 구성될 수 있다. 또한, 흡착 노즐(40)은 흡착 대상과 직접 접촉하기 때문에 흡착 대상에 힘을 가하더라도 흡착 대상을 변형시키거나 파손 시키지 않도록 흡착 대상보다 작은 강도를 가져야 한다.
흡착 노즐(40)은 예를 들면 아세탈로 이루어질 수 있다. 흡착 대상이 열전 소자인 경우 흡착 노즐(40)이 상부 플레이트(10), 하부 플레이트(20)와 동일한 알루미늄 재질로 이루어진다면 열전 소자는 흡착 노즐(40)과 접촉에 의하여 변형되거나 파손될 위험이 있다. 따라서, 흡착 노즐(40)을 열전 소자의 강도보다 작은 아세탈로 제작함으로써 열전 소자와 직접 접촉하더라도 변형이나 파손을 가하지 않고 흡착 공정을 수행할 수 있다.
또는 흡착 노즐(40) 중 흡착 대상과 직접 접촉하는 공기 흡입구(42)만을 흡착 대상보다 작은 강도를 가지는 물질로 제작할 수 있으며, 이 경우 공기 흡입구(42)를 제외한 부분은 진공 압력에 따른 내압을 견디기 위하여 알루미늄 재질로 제작할 수 있다.
흡착 노즐(40)은 CNC(Computer Numerical Control)방식으로 관통홈(31)에 결합될 수 있다. 흡착노즐 삽입부(30)에는 관통홈(31)을 따라 와이어(wire)가 가공될 수 있으며, 흡착 노즐(40)은 외부 제어 장치를 이용하여 CNC방식에 따라 관통홈(31)에 정밀하게 정렬될 수 있다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 투시 단면도이다.
도5를 참고하면 진공 유로(11)와 연통 유로(21)는 수직 중심축이 동일하게 정렬되어 있으며 진공 유로(11)의 직경이 연통 유로(21)보다 크게 형성되어 있다. 각각의 흡착 노즐(40)에 마련된 흡입 유로(41)는 일대일로 대응되는 관통홈(31)을 통하여 연통 유로(21) 및 진공 유로(11)와 연통된다.
진공 발생 장치에 의하여 진공 유로(11) 내부에 진공압이 형성되면 흡착 노즐(140)의 공기 흡입구에 형성되는 흡입력에 의하여 흡착 대상이 공기 흡입구로 흡착될 수 있다. 흡착 대상의 흡착시에는 흡착 대상이 공기 흡입구를 막아 흡입 유로(41)에 공기 유입이 없는 상태에서 진공 발생 장치가 진공 유로(11) 및 흡입 유로 (41)내부의 공기를 흡입하여 배출하므로 흡입 유로(41) 내부가 진공상태를 유지할 수 있으며, 이러한 진공상태에서 흡착 대상은 흡착된다.
도6 내지 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 흡착 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도6 내지 도8에서는 열전 소자를 일예로 진공 흡착 장치의 동작을 설명하기로 한다.
도6을 참고하면 열전 소자(4)는 정렬 팔레트(2) 위에 수직 방향으로 동일한 높이를 가지고 정렬되어 있다. 진공 흡착 장치(1)의 흡착 노즐(40)은 열전 소자(4)의 개수 및 배열 관계, 위치에 대응되도록 마련되어 있다. 진공 흡착 장치(1)는 이동 장치(미도시)에 장착되어 X축 및 Y축 이동이 가능하게 구성되어 있으며, 흡착 노즐(40)은 열전 소자(4)에 접촉하여 열전 소자(4)를 진공 방식으로 흡입하여 공기 흡입구 말단에 흡착시킨다. 이때 공기 흡입구는 열전 소자(4)와 접촉시 관통홈 방향으로 슬라이딩 또는 회전 슬라이딩 이동할 수 있다.
도7 및 도8을 참고하면, 열전 소자(4)는 정렬 팔레트(2) 위에 수직 방향으로 상이한 높이를 가지고 정렬되어 있다. 공기 흡입구는 열전 소자(4)와 접촉시 관통홈 방향으로 슬라이딩 또는 회전 슬라이딩 이동할 수 있다. 각각의 공기 흡입구는 독립적으로 동작하여 접촉하는 열전 소자(4)의 높이에 따라 각각 상이한 길이를 가지도록 슬라이딩 이동할 수 있다. 즉, Z축 방향으로 크게 돌출되도록 배열된 열전 소자와 접촉하는 흡착 노즐(40(b))는 관통홈 방향으로 크게 가변될 수 있으며, Z축 방향으로 작게 돌출되도록 배열된 열전 소자와 접촉하는 공기 흡입구(40(c))는 관통 홈 방향으로 작게 가변될 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: 상부 플레이트
20: 하부 플레이트
30: 흡착노즐 삽입부
40: 흡착노즐

Claims (8)

  1. 진공상태가 형성되는 진공 유로가 마련되는 상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트의 일면에 마련되고 상기 진공 유로와 연통되는 연통 유로가 마련되는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트의 일면에 마련되고 관통홈이 형성되는 흡착노즐 삽입부; 및
    상기 관통홈에 마련되어 외부 방향으로 돌출되며, 흡착 대상으로부터 가해지는 압력에 의하여 길이가 가변되는 공기 흡입구와, 상기 공기 흡입구 및 상기 연통 유로 사이에서 유체의 이동 경로를 제공하는 흡입 유로를 포함하는 흡착노즐
    을 포함하는 진공 흡착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡착 노즐은 상기 흡착 대상보다 작은 강도(strength)를 가지는 진공 흡착 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡착 노즐은 아세탈로 이루어지는 진공 흡착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기 흡입구는 슬라이딩 방식으로 길이가 가변되는 진공 흡착 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기 흡입구는 회전 슬라이딩 방식으로 길이가 가변되는 진공 흡착 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 흡착 노즐은 CNC(computer Numerical Control)방식으로 상기 관통홈에 결합되는 진공 흡착 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 진공 유로의 내경은 상기 흡입 유로의 내경보다 큰 진공 흡착 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진공 유로는 복수개의 흡입 유로와 연통되는 진공 흡착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582327A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 泰克元有限公司 选择器及包括其的手部

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