KR20190009992A - Pick-and-place apparatus - Google Patents

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Abstract

A pick-and-place apparatus of the present invention picks and places a plurality of microchips, and comprises: a frame moving up and down toward the microchips; an electromagnet provided on one side of the frame; a magnetic rheological elastomer (MRE) unit connected to the electromagnet, arranged to be in contact with the microchips by vertical movement of the frame, made of an elastic material, and including magnetic particles, wherein a physical property value is changed by a magnetic field applied by the electromagnet to pick and place the microchips; and a control unit for controlling a magnetic field applied to the MRE unit by the electromagnet. According to the pick-and-place apparatus according to the present invention, the MRE unit can selectively pick and place the microchips by changing the physical property value by a magnetic field, and thus it is possible to easily move the microchips without damage.

Description

픽 앤 플레이스 장치{Pick-and-place apparatus}Pick-and-place apparatus

본 발명은 픽 앤 플레이스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수개의 마이크로칩을 손상 없이 용이하게 픽 앤 플레이스하는 픽 앤 플레이스장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pick and place apparatus, and more particularly, to a pick and place apparatus which easily picks and places a plurality of microchips without damaging them.

일반적으로 마이크로칩은 마이크로(Micro) 단위의 크기를 갖는 초소형 단자로, 스마트 웨어러블, VR, AR 기기 등에 사용된다. 상기한 마이크로칩 중 마이크로 led칩은 칩 크기가 5~10마이크로미터(㎛)로 구성되어, LED 칩 자체를 화소로 활용할 수 있으며, 기존 LED보다 유연한 장점을 가져 다양하게 응용되어 사용될 수 있다. In general, a microchip is a micro terminal having a size of a micro unit, and is used for smart wearable, VR, AR devices and the like. Among the microchips described above, the micro-LED chip has a chip size of 5 to 10 micrometers (탆), and can utilize the LED chip itself as a pixel.

한편, 픽 앤 플레이스(Pick-and-place) 장치는 부품의 정밀한 이송이나 선별공정을 위하여 부품을 픽 앤 플레이스하기 위하여 사용된다. 즉, 상기한 픽 앤 플레이스 장치는 led칩과 같은 반도체 패키지 등을 픽킹하고, 원하는 위치로 이동시켜 플레이싱함으로써 스크레치, 이물질 등의 불량을 선별하는 불량품 선별공정이나, 선별이 완료된 led칩을 수납시키는 공정 등에 적용되어 사용된다.Pick-and-place devices, on the other hand, are used to pick and place parts for precise transport and sorting of parts. That is, the pick-and-place apparatus picks up a semiconductor package such as a led chip, moves it to a desired position and flushes it, thereby selecting defects such as scratches and foreign substances, Process and the like.

종래의 픽 앤 플레이스 장치에 관한 기술로는 대한민국 등록실용신안 20-0453558호가 개시되어 있다.As a technique related to the conventional pick-and-place apparatus, a Korean Registered Utility Model No. 20-0453558 is disclosed.

하지만 종래의 픽 앤 플레이스 장치는 진공 흡입력을 이용하여 부품을 픽 앤 플레이스하는 것으로, 상기한 마이크로칩과 같은 초소형 단자에 적용하게 되면 픽킹장치의 진공 흡입력으로 인하여 마이크로칩에 손상이 가해질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 초소형 단자인 마이크로칩을 손상 없이 용이하게 이송시킬 수 있는 픽 앤 플레이스 장치가 요구된다. However, in the conventional pick-and-place apparatus, components are picked and placed using a vacuum suction force. If the micro-chip is applied to a micro-terminal such as the microchip, the microchip may be damaged due to the vacuum suction force of the picking apparatus. have. Therefore, there is a demand for a pick-and-place apparatus capable of easily transferring a microchip, which is a micro terminal, without damaging it.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로, 마이크로칩을 손상없이 용이하게 픽킹 앤 플레이싱하기 위한 픽 앤 플레이스 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pick and place apparatus for easily picking and flipping a microchip without damaging the microchip.

본 발명에 따른 픽 앤 플레이스 장치는, 복수개의 마이크로칩을 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 하는 픽 앤 플레이스 장치에 있어서, 상기 마이크로칩 측으로 상하이동하는 프레임; 상기 프레임의 일측에 구비되는 전자석; 상기 전자석과 연결되고, 상기 프레임의 상하이동으로 상기 마이크로칩에 맞닿도록 배치되며, 탄성소재로 형성되고, 자성입자를 포함하여 상기 전자석에 의하여 인가받은 자기장에 의하여 물성치가 변형되어 상기 마이크로칩을 픽 앤 플레이스하는 MRE(magnetic Rheological Elastomer)부; 및 상기 전자석이 상기 MRE부에 인가하는 자기장을 제어하는 제어부를 포함한다.A pick-and-place apparatus according to the present invention is a pick-and-place apparatus for picking and placing a plurality of microchips, wherein the frame moves up and down toward the microchip; An electromagnet provided at one side of the frame; The microchip is connected to the electromagnet. The frame is disposed to abut the microchip in a vertical movement. The microchip is formed of an elastic material. The microchip includes magnetic particles and is deformed by a magnetic field applied by the electromagnet. An engraved magnetic Rheological Elastomer (MRE) part; And a control unit for controlling a magnetic field applied to the MRE unit by the electromagnet.

여기서 상기 MRE부는, 하측으로 돌출되어 형성되는 접촉패턴을 포함하는 것이 바람직하다.The MRE unit may include a contact pattern protruding downward.

또한 상기 제어부는, 상기 MRE부에 자기장이 인가되는 것을 차단하여 상기 마이크로칩을 픽킹(Picking)하는 픽킹모드를 형성시킬 수 있고, 상기 MRE부에 자기장을 인가시킴으로써 상기 MRE부의 표면에너지를 감소시켜 상기 마이크로칩을 플레이싱(Placing)하는 플레이싱모드를 형성시킬 수 있다.In addition, the controller may prevent a magnetic field from being applied to the MRE unit to form a picking mode for picking up the microchip, and reduce a surface energy of the MRE unit by applying a magnetic field to the MRE unit, It is possible to form a flipping mode for placing the microchip.

한편 상기 전자석은, 상기 프레임에 회동가능하게 결합될 수 있다.Meanwhile, the electromagnet may be rotatably coupled to the frame.

또한 상기 MRE부는, 상기 마이크로칩을 플레이싱 시, 일측에서 타측으로 순차적으로 플레이싱하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the MRE unit sequentially flushes the microchip from one side to the other side when the microchip is being flashed.

본 발명에 따른 픽 앤 플레이스 장치에 의하면, MRE부가 자기장에 의하여 물성치가 변형되어 마이크로칩을 선택적으로 픽 앤 플레이스 할 수 있어 마이크로칩을 손상 없이 용이하게 이동가능하다.According to the pick-and-place apparatus of the present invention, the MRE portion can be selectively picked and placed by deforming the physical properties of the microchip due to the magnetic field, so that the microchip can be easily moved without damage.

또한 전자석이 프레임에 회동가능하게 결합됨으로써, 마이크로칩을 플레이싱 시, 일측에서 타측으로 순차적으로 플레이싱함으로써 마이크로칩이 받는 충격을 최소화할 수 있다. Also, since the electromagnet is rotatably coupled to the frame, it is possible to minimize the impact that the microchip receives by flushing the microchip from one side to the other sequentially.

더불어 제어부를 통하여 전자석이 인가하는 자기장의 인가정도를 제어하여 MRE부의 물성치의 변형을 제어함으로써, 마이크로칩의 크기 및 형태에 대응하여 용이하게 픽 앤 플레이스 가능하다.Furthermore, by controlling the degree of application of the magnetic field applied by the electromagnet through the control unit, the deformation of the physical property of the MRE unit is controlled, so that it can be easily picked and placed according to the size and shape of the microchip.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 픽 앤 플레이스 장치를 개략적으로 도시한 측면도,
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시한 픽 앤 플레이스 장치의 픽킹모드를 순차적으로 도시한 상태도,
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시한 픽 앤 플레이스 장치의 플레이싱모드를 순차적으로 도시한 상태도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽 앤 플레이스 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
1 is a side view schematically showing a pick and place apparatus according to an embodiment of the present invention,
Figs. 2A to 2C are diagrams sequentially showing picking modes of the pick and place apparatus shown in Fig.
FIGS. 3A to 3C are diagrams sequentially showing a flipping mode of the pick and place apparatus shown in FIG. 1,
4 is a side view schematically illustrating a pick and place apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

도 1 및 도 3c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 픽 앤 플레이스 장치(10)는 복수개의 마이크로칩(C)을 픽 앤 플레이스(pick-and-place)하기 위한 것으로, 상기 복수개의 마이크로칩(C)은 마이크로(micro)크기의 LED칩인 것이 바람직하나, 이는 예시적인 것으로서 이에 한정하는 것은 아니며, 픽 앤 플레이스 공정이 필요한 다른 칩으로 적용 할 수도 있을 것이다. 상기 픽 앤 플레이스 장치(10)는 프레임(100), 전자석(200), MRE부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 3C, a pick and place apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is for pick-and-placing a plurality of microchips C, The chip C is preferably a micro-sized LED chip, but the present invention is not limited thereto and may be applied to other chips requiring a pick-and-place process. The pick and place apparatus 10 includes a frame 100, an electromagnet 200, an MRE unit 300, and a control unit 400.

상기 프레임(100)은 상기 마이크로칩(C) 측으로 상하 이동한다. 부연하면 상기 프레임(100)은 메니퓰레이터(Manipulator)와 같은 장치에 결합되어 상기 마이크로칩(C) 측으로 상하이동하고, 픽킹 된 마이크로칩(C)을 플레이싱 할 위치로 이동시킬수 있다. The frame 100 moves up and down toward the microchip C side. The frame 100 is coupled to a device such as a manipulator and moves up and down toward the microchip C to move the picked microchip C to a position to be subjected to the flipping.

상기 전자석(200)은 상기 프레임(100)의 일측에 구비되어 상기 프레임(100)과 함께 상하이동 한다. 상기 전자석(200)을 후술(後述) 할 MRE부(300)에 자기장을 인가하기 위한 것으로, 상기 MRE부(300)의 자성입자와 자기(磁氣)를 통하여 상호작용이 가능하도록 구성된다.The electromagnet 200 is provided on one side of the frame 100 and moves up and down together with the frame 100. The magnetic field generator 200 is configured to apply a magnetic field to the MRE unit 300 to be described later on the electromagnet 200 and to interact with the magnetic particles of the MRE unit 300 through magnetism.

상기 MRE(magnetic Rheological Elastomer)부(300)는 상기 마이크로칩(C)과 맞닿아 상기 마이크로칩(C)을 픽 앤 플레이스하기 위한 것으로, 상기 프레임(100)의 상하이동으로 상기 마이크로칩(C)과 상기 MRE부(300)가 맞닿도록 배치될 수 있다. 상기 MRE부(300)는, 하측으로 돌출되어 형성되는 접촉패턴(301)을 포함할 수 있다. 즉 상기 접촉패턴(301)은 픽 앤 플레이스 할 마이크로칩(C)의 배열이나 위치, 형태 등에 따라 기설정된 간격으로 형성된 패턴인 것으로, 상기 MRE부(300)가 하측으로 돌출되어 상기 접촉패턴(301)을 형성함으로써, 상기 접촉패턴(301)과 상기 마이크로칩(C)이 맞닿아 용이하게 접촉할 수 있다. 상기 MRE부(300)는 탄성소재로 형성되고, 자성입자를 포함하여 상기 전자석(200)과 연결되도록 구성된다. 부연하면 상기 MRE부(300)는 탄성성질을 가지는 폴리머(polymer)에 자성입자를 첨가하여 제작될 수 있으며, 상기 폴리머는 PDMS(polydimethylsiloxane)로 구성될 수 있고, 상기 자성입자는 CI(Carbonyl-Iron) powder로 구성되는 것이 바람직하다. 하지만 상기 폴리머와 상기 자성입자를 PDMS 및 CI(Carbonyl-Iron) powder 소재로 한정하는 것은 아니다. 상기 MRE부(300)는 상기 전자석(200)으로부터 자기장을 인가받고, 인가받은 자기장에 의하여 물성치가 변형될 수 있다. 즉 상기 MRE부(300)의 자성입자에 자기장이 인가될 수 있으며, 인가된 자기장에 의하여 상기 MRE부(300)의 경도, 마찰계수 등의 기계적 물성치가 변형될 수 있다. 부연하면 상기 MRE부(300)는 자기장이 인가되지 않을 경우 상기 MRE부(300)의 표면에너지에 의하여 상기 마이크로칩(C)을 픽킹(Picking) 할 수 있으며, 상기 MRE부(300)에 자기장을 인가시키면, 상기 MRE부(300)의 표면에너지가 감소함으로써 상기 마이크로칩(C)을 플레이싱(Placing) 할 수 있다. The magnetic rheological elastomer (MRE) unit 300 is for picking and placing the microchip C by contacting the microchip C, and the microchip C is moved up and down by the frame 100, And the MRE unit 300 are in contact with each other. The MRE unit 300 may include a contact pattern 301 protruding downward. That is, the contact pattern 301 is a pattern formed at predetermined intervals according to arrangement, position, shape, etc. of the microchips C to be picked and placed. The MRE unit 300 protrudes downward, The contact pattern 301 and the microchip C can be brought into contact with each other and easily contact with each other. The MRE unit 300 is formed of an elastic material and is configured to be connected to the electromagnet 200 including magnetic particles. In addition, the MRE unit 300 may be fabricated by adding magnetic particles to an elastomeric polymer. The polymer may be formed of PDMS (Polydimethylsiloxane), and the magnetic particles may be formed of Carbonyl-Iron ) powder. However, the polymer and the magnetic particles are not limited to PDMS and CI (Carbonyl-Iron) powder materials. The MRE unit 300 receives a magnetic field from the electromagnet 200, and the physical property of the MRE unit 300 may be changed by the applied magnetic field. That is, a magnetic field may be applied to the magnetic particles of the MRE unit 300, and the mechanical properties such as the hardness and the friction coefficient of the MRE unit 300 may be modified by the applied magnetic field. The MRE unit 300 may pick up the microchip C by the surface energy of the MRE unit 300 if a magnetic field is not applied and may apply a magnetic field to the MRE unit 300 The surface energy of the MRE unit 300 is reduced to allow the microchip C to be Placed.

상기 제어부(400)는 상기 전자석(200)과 연결되어, 상기 전자석(200)이 상기 MRE부(300)에 인가하는 자기장을 제어한다. 즉 상기 제어부(400)는 상기 전자석(200)의 자기장의 인가 여부를 제어함으로써 상기 MRE부(300)의 물성치가 변형되는 것을 제어할 수 있다. 부연하면 상기 제어부(400)는, 상기 MRE부(300)에 자기장이 인가되는 것을 차단하도록 제어하여 상기 마이크로칩(C)을 픽킹하는 픽킹모드를 형성시킬 수 있다. 또한 상기 제어부(400)는 상기 MRE부(300)에 자기장을 인가시키도록 제어함으로써 상기 MRE부(300)의 표면에너지를 감소시켜 상기 마이크로칩(C)을 플레이싱하는 플레이싱모드를 형성시킬 수 있다. 더불어 상기 제어부(400)는 상기 마이크로칩(C)의 크기 및 종류에 대응하여 인가되는 자기장의 인가정도를 제어할 수 있으며, 마이크로칩(C)에 대응하여 인가되는 자기장을 조정함으로써, 다양한 크기의 마이크로칩(C)을 손상없이 용이하게 픽 앤 플레이스 할 수 있다.The control unit 400 is connected to the electromagnet 200 to control a magnetic field applied to the MRE unit 300 by the electromagnet 200. That is, the controller 400 controls the application of the magnetic field of the electromagnet 200 to control the modification of the physical property of the MRE unit 300. The control unit 400 controls the MRE unit 300 to block the application of the magnetic field to form a picking mode for picking up the microchip C. [ The control unit 400 controls the MRE unit 300 to apply a magnetic field so that the surface energy of the MRE unit 300 is reduced to form a flipping mode in which the microchip C is flushed have. In addition, the control unit 400 can control the degree of application of the magnetic field applied according to the size and type of the microchip C, and by adjusting the magnetic field applied corresponding to the microchip C, It is possible to easily pick and place the microchip C without damaging it.

도 2a 내지 도 2c는 픽 앤 플레이스 장치(10)의 픽킹모드(Picking-mode)의 구동상태를 단계적으로 도시한 상태도이다. 도 2a 내지 도 2c를 참조하여, 상기 픽 앤 플레이스 장치(10)의 픽킹모드(Picking-mode)의 구동을 단계적으로 살펴본다. FIGS. 2A to 2C are diagrams illustrating a picking-mode driving state of the pick and place apparatus 10 in a stepwise manner. Referring to FIGS. 2A to 2C, the picking-mode driving of the pick and place apparatus 10 will be described step by step.

도 2a에 도시한 바와 같이, 픽킹 할 상기 마이크로칩(C)의 상측으로 상기 프레임(100)을 이동시킨다. 이때 상기 접촉패턴(301)과 상기 마이크로칩(C)의 배열이 대응하도록 배치시키는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2A, the frame 100 is moved to an upper side of the microchip C to be picked. At this time, it is preferable that the contact pattern 301 and the arrangement of the microchip C correspond to each other.

다음으로 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 프레임(100)이 하측으로 이동함으로써, 상기 MRE부(300)와 상기 마이크로칩(C)이 맞닿아 접촉될 수 있다. 상기 제어부(400)는 전자석(200)이 상기 MRE부(300)에 자기장을 인가하지 않도록 제어하여, 상기 MRE부(300)의 표면에너지에 의하여 상기 마이크로칩(C)이 상기 MRE부(300)에 접촉되도록 한다. 즉 상기 MRE부(300)에 자기장이 인가되지 않음으로써 상기 MRE부(300)가 연성으로 형성되고, 접착 가능한 표면에너지가 형성됨으로써, 상기 마이크로칩(C)을 상기 MRE부(300)에 용이하게 접착 시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 2B, when the frame 100 moves downward, the MRE unit 300 and the microchip C can be in contact with each other. The control unit 400 controls the electromagnet 200 not to apply a magnetic field to the MRE unit 300 so that the microchip C is moved to the MRE unit 300 by the surface energy of the MRE unit 300, . That is, the magnetic field is not applied to the MRE unit 300, so that the MRE unit 300 is softly formed and the surface energy is adhered to the MRE unit 300 so that the microchip C can be easily It can be bonded.

다음으로 도 2c를 참조하면, 상기 프레임(100)이 상측으로 이동함으로써, 상기 마이크로칩(C)을 픽킹 할 수 있다. 즉 상기 MRE부(300)와 상기 마이크로칩(C)이 접촉된 상태에서 상기 프레임(100)을 상측으로 이동시킴으로써, 상기 마이크로칩(C)을 함께 상측으로 이동시켜 픽킹 할 수 있다. 이때 상기 제어부(400)는 계속적으로 전자석(200)이 상기 MRE부(300)에 자기장이 인가되지 않도록 제어하여 상기 마이크로칩(C)이 상기 MRE부(300)에 접착된 상태를 유지하도록 한다.Next, referring to FIG. 2C, the frame 100 is moved upward to pick up the microchip C. FIG. That is, by moving the frame 100 upward while the MRE unit 300 and the microchip C are in contact with each other, the microchip C can be moved upward to be picked up together. At this time, the control unit 400 controls the electromagnet 200 to prevent the magnetic field from being applied to the MRE unit 300 so that the microchip C remains attached to the MRE unit 300.

도 3a 내지 도 3c는 픽 앤 플레이스 장치(10)의 플레이싱모드(Placing-mode)의 구동상태를 단계적으로 도시한 상태도이다. 도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 상기 픽 앤 플레이스 장치(10)의 플레이싱모드(Placing-mode)의 구동을 단계적으로 살펴본다.3A to 3C are diagrams illustrating a driving state of the picking-mode of the pick and place apparatus 10 in a stepwise manner. 3A to 3C, the driving of the placing-mode of the pick and place apparatus 10 will be described step by step.

도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 MRE부(300)의 일단에 상기 마이크로칩(C)이 접촉된 상태에서, 상기 마이크로칩(C)을 플레이싱 할 위치의 상측으로 상기 프레임(100)을 이동시킨다. 3A, when the microchip C is in contact with one end of the MRE unit 300, the frame 100 is moved to an upper side of a position where the microchip C is to be flipped, .

다음으로 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 프레임(100)이 하측으로 이동함으로써, 상기 마이크로칩(C)과 플레이싱 할 대상물이 맞닿아 접촉될 수 있다. 상기 제어부(400)는 상기 MRE부(300)에 자기장을 인가시킴으로써 상기 MRE부(300)의 표면에너지를 감소시켜 상기 마이크로칩(C)을 상기 MRE부(300)로부터 이탈시킨다. 즉 상기 제어부(400)를 통하여 상기 MRE부(300)에 자기장을 인가시킴으로써 상기 MRE부(300)의 연성 및 표면에너지가 감소함으로써, 상기 마이크로칩(C)을 상기 MRE부(300)로부터 분리되도록 상기 MRE부(300)의 물성치를 변형시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 3B, as the frame 100 moves downward, the microchip C and the object to be flashed can be in contact with each other. The control unit 400 decreases the surface energy of the MRE unit 300 by applying a magnetic field to the MRE unit 300 and thereby disengages the microchip C from the MRE unit 300. That is, by applying a magnetic field to the MRE unit 300 through the control unit 400, the softness and the surface energy of the MRE unit 300 are reduced so that the microchip C is separated from the MRE unit 300 The physical properties of the MRE unit 300 can be modified.

다음으로 도 3c를 참조하면, 상기 프레임(100)이 상측으로 이동함으로써, 상기 마이크로칩(C)을 플레이싱 할 수 있다. 즉 상기 MRE부(300)와 상기 마이크로칩(C)이 분리된 상태에서 상기 프레임(100)을 상측으로 이동시킴으로써, 상기 마이크로칩(C)은 플레이싱되고, 상기 MRE부(300)만 상측으로 이동될 수 있다. 이때 상기 제어부(400)는 계속적으로 전자석(200)이 상기 MRE부(300)에 자기장이 인가되도록 제어하여 용이하게 플레이싱 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 3C, the frame 100 is moved upward to allow the microchip C to be flashed. That is, by moving the frame 100 upward while the MRE unit 300 and the microchip C are separated from each other, the microchip C is flushed and only the MRE unit 300 is moved upward Can be moved. At this time, it is preferable that the controller 400 continuously controls the electromagnet 200 to apply a magnetic field to the MRE unit 300 so that the electromagnet 200 can be easily flashed.

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽 앤 플레이스 장치(20)를 설명하도록 한다. 여기서 도 1 내지 도 3c에 나타낸 동일한 참조번호는 동일한 구성 및 작용을 하는 동일부재이므로, 반복적인 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, the pick and place apparatus 20 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same reference numerals as in Figs. 1 to 3C denote the same members having the same constitution and function, and therefore repetitive description will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 픽 앤 플레이스(20)의 전자석(200a)은, 상기 프레임(100)에 회동가능하게 결합될 수 있다. 즉 상기 전자석(200a)은 상기 프레임(100)의 일측에 회동가능하게 구비되며, 상기 마이크로칩(C)을 플레이싱 시, 회동함으로써, 상기 마이크로칩(C)이 일측에서 타측으로 순차적으로 플레이싱 할 수 있다. 상기 마이크로칩(C)이 일측에서 타측으로 순차적으로 플레이싱 됨으로써, 상기 마이크로칩(C)이 플레이싱 시 받는 충격을 완화할 수 있어 손상을 방지하고 용이하게 플레이싱 할 수 있다.The electromagnet 200a of the pick and place 20 according to another embodiment of the present invention may be rotatably coupled to the frame 100. [ That is, the electromagnet 200a is rotatably provided on one side of the frame 100, and when the microchip C is rotated during the course of the microchip C, the microchip C is sequentially rotated from one side to the other side can do. The microchip (C) is sequentially flushed from one side to the other side, so that the microchip (C) can mitigate the impact of the flushing, thereby preventing damage and easily flashed.

본 발명에 따른 픽 앤 플레이스 장치(10,20)에 의하면, MRE부(300)가 자기장에 의하여 물성치가 변형되어 마이크로칩(C)을 선택적으로 픽 앤 플레이스 할 수 있어 마이크로칩(C)을 손상 없이 용이하게 이동가능하다.According to the pick and place apparatuses 10 and 20 according to the present invention, the physical properties of the MRE unit 300 are changed due to the magnetic field so that the microchip C can be selectively picked and placed, It is possible to move easily.

또한 전자석(200)이 프레임(100에 회동가능하게 결합됨으로써, 마이크로칩(C)을 플레이싱 시, 일측에서 타측으로 순차적으로 플레이싱함으로써 마이크로칩이 받는 충격을 최소화할 수 있다. In addition, when the electromagnet 200 is pivotally coupled to the frame 100, the microchip C is minimally impacted by being sequentially flushed from one side to the other side when the microchip C is being flashed.

더불어 제어부(400)를 통하여 전자석(200)이 인가하는 자기장을 제어하여 MRE부(300)의 물성치의 변형을 제어함으로써, 마이크로칩(C)의 크기 및 형태에 대응하여 용이하게 픽 앤 플레이스 가능하다.The magnetic field applied by the electromagnet 200 is controlled through the control unit 400 to control the deformation of the property of the MRE unit 300 so that it can be picked and placed easily according to the size and shape of the microchip C .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 픽 앤 플레이스 장치 100 : 프레임
200 : 전자석 300 : MRE부
301 : 접촉패턴 400 : 제어부
C : 마이크로칩
10: pick and place device 100: frame
200: electromagnet 300: MRE part
301: contact pattern 400:
C: Microchip

Claims (6)

복수개의 마이크로칩을 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 하는 픽 앤 플레이스 장치에 있어서,
상기 마이크로칩 측으로 상하이동하는 프레임;
상기 프레임의 일측에 구비되는 전자석;
상기 전자석과 연결되고, 상기 프레임의 상하이동으로 상기 마이크로칩에 맞닿도록 배치되며, 탄성소재로 형성되고, 자성입자를 포함하여 상기 전자석에 의하여 인가받은 자기장에 의하여 물성치가 변형되어 상기 마이크로칩을 픽 앤 플레이스하는 MRE(magnetic Rheological Elastomer)부; 및
상기 전자석이 상기 MRE부에 인가하는 자기장을 제어하는 제어부를 포함하는 픽 앤 플레이스 장치.
1. A pick-and-place apparatus for picking and placing a plurality of microchips,
A frame vertically moving toward the microchip;
An electromagnet provided at one side of the frame;
The microchip is connected to the electromagnet. The frame is disposed to abut the microchip in a vertical movement. The microchip is formed of an elastic material. The microchip includes magnetic particles and is deformed by a magnetic field applied by the electromagnet. An engraved magnetic Rheological Elastomer (MRE) part; And
And a control unit for controlling a magnetic field applied to the MRE unit by the electromagnet.
청구항 1에 있어서,
상기 MRE부는,
하측으로 돌출되어 형성되는 접촉패턴을 포함하는 픽 앤 플레이스 장치.
The method according to claim 1,
The MRE unit,
And a contact pattern protruding downward.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 MRE부에 자기장이 인가되는 것을 차단하여 상기 마이크로칩을 픽킹(Picking)하는 픽킹모드를 형성시키는 픽 앤 플레이스 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And a picking mode for picking up the microchip by blocking a magnetic field from being applied to the MRE unit.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 MRE부에 자기장을 인가시킴으로써 상기 MRE부의 표면에너지를 감소시켜 상기 마이크로칩을 플레이싱(Placing)하는 플레이싱모드를 형성시키는 픽 앤 플레이스 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And a magnetic field is applied to the MRE unit to reduce a surface energy of the MRE unit to form a flipping mode for placing the microchip.
청구항 1에 있어서,
상기 전자석은,
상기 프레임에 회동가능하게 결합되는 픽 앤 플레이스 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the electromagnet comprises:
Wherein the frame is pivotally coupled to the frame.
청구항 5에 있어서,
상기 MRE부는,
상기 마이크로칩을 플레이싱 시, 일측에서 타측으로 순차적으로 플레이싱하는 픽 앤 플레이스 장치.
The method of claim 5,
The MRE unit,
Wherein the microchip is sequentially flushed from one side to the other side during flicking.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200136777A (en) * 2019-05-28 2020-12-08 주식회사 다우에프에이 Head mount of thermocompression bonding apparatus, which comprises magnetorheological elastomer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05291397A (en) * 1992-04-07 1993-11-05 Toshiba Corp Manufacture of collet and semiconductor device
KR20060115275A (en) * 2005-05-04 2006-11-08 주식회사 모두테크놀로지 Semiconductoo waper abrasive apparatus having a elaotic pad
KR20070120781A (en) * 2006-06-20 2007-12-26 세메스 주식회사 Apparatus for fixing substrate using magnetic force
JP2015045369A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 本田技研工業株式会社 Viscoelasticity variable device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05291397A (en) * 1992-04-07 1993-11-05 Toshiba Corp Manufacture of collet and semiconductor device
KR20060115275A (en) * 2005-05-04 2006-11-08 주식회사 모두테크놀로지 Semiconductoo waper abrasive apparatus having a elaotic pad
KR20070120781A (en) * 2006-06-20 2007-12-26 세메스 주식회사 Apparatus for fixing substrate using magnetic force
JP2015045369A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 本田技研工業株式会社 Viscoelasticity variable device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200136777A (en) * 2019-05-28 2020-12-08 주식회사 다우에프에이 Head mount of thermocompression bonding apparatus, which comprises magnetorheological elastomer

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