KR20210001177U - 분류 설비 및 이에 따른 온도제어장치와 클램핑장치 - Google Patents

분류 설비 및 이에 따른 온도제어장치와 클램핑장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자소자 분류 설비에 조립하여 전자소자에 대한 온도 제어를 진행할 수 있는 것으로서, 두 개의 지그와 가압기를 구비하며, 상기 두 개의 지그는 온도제어기를 각각 구비하고, 상기 가압기는 상기 두 개의 지그에 대하여 조인트 압력을 가하도록 상기 두 개의 지그에 설치되어 상기 두 개의 지그가 서로 접촉하고 또 서로 압착되도록 함으로써 상기 두 개의 지그 간의 온도전도율을 높이는 온도제어장치를 제공한다.

Description

분류 설비 및 이에 따른 온도제어장치와 클램핑장치{Temperature Controller And Pressing Module And Grading Apparatus Using The Same}
본 발명은 전자소자 테스트 분류 설비에 응용되는 온도제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자소자에 대한 테스트 분류 작업 과정에서 전자소자에 대한 온도 제어를 진행할 수 있는 온도제어장치에 관한 것이다.
현재, 전자장치는 끊임 없이 각종 장치에 확충 응용되고 있으며, 이에 따라 전자소자의 품질과 신뢰성 또한 도전을 받고 있다. 일반적으로 시중에서 판매되고 있는 전자소자가 각종 환경에서 정상적으로 작동할 수 있도록 하기 위해서는 전자소자의 생산이 완료된 후에 불량품을 걸러낼 수 있도록 정해진 고온 및 저온 환경에서 테스트를 실시하여야 한다.
현존하는 전자소자 테스트 분류 설비는 전자소자의 온도를 제어하고 테스트를 진행할 수 있는 것으로, 예를 들어, TWI1403732호에 따른 특허는 바로 이 테스트 분류기의 프레스 헤드를 이용하여 온도 제어를 진행하며, 또한 이는 전자소자를 예정된 테스트 온도에 유지시키면서 테스트를 진행할 수 있도록 구성되어 있다.
상술한 전자소자 테스트 분류 설비는 전자소자의 온도를 제어할 수 있으나, 전자소자 테스트를 위한 예정된 테스트 온도가 비교적 가혹할 경우, 예컨대 -20℃ 혹은 심지어 -40℃내지 -60℃에 달하는 극저온 조건에서 테스트를 진행하여야 하는 경우에는, 프레스 헤드에 둘 또는 그 이상의 세트로 이루어진 온도제어기를 설치하여 직렬 연결에 따른 강온으로 저온 목표를 달성하거나 여러 단계로 이루어진 각기 다른 목표 온도를 구분하여 제어하여야 하며, 이때 만일 각 온도제어기 세트 사이에 온도 전달 효율이 좋지 못할 경우, 직렬 연결에 따른 강온이나 온도 제어에 따른 효율과 정확도를 떨어뜨리기 때문에 보다 많은 에너지를 소비하여야만 비로소 예정된 목표 온도에 도달할 수 있게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 목적 중 하나는 전자소자 테스트 분류 설비에 따른 클램핑 설비나 온도 제어 설비를 개조함으로써 클램핑 설비나 온도 제어 설비 내부의 온도 전달 효율을 높이고자 함에 있다.
상술한 목적과 그 밖의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전자소자의 온도를 제어하여 테스트 작업을 수행할 수 있도록 하는 온도제어장치를 제공한다. 상기 온도제어장치는 제1지그, 제2지그 및 가압기를 포함한다. 상기 제1지그는 제1접합면 및 제1온도제어기를 구비하며, 상기 제1온도제어기는 상기 제1접합면의 온도를 변화시킬 수 있다. 그리고 상기 제2지그는 제2접합면과 온도제어면 및 제2온도제어기를 구비하며, 상기 제2온도제어기는 상기 온도제어면의 온도를 변화시킬 수 있다. 그리고 상기 가압기는 구동에 의하여 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 중 적어도 하나에 조인트 압력을 제공하여 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 중 하나로 하여금 다른 하나를 항하여 접촉하고 압착하여 접촉 표면의 틈새가 줄어들도록 함으로써 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 사이의 온도전도율을 높이게 된다.
상술한 목적과 그 밖의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 또한 전자소자에 대한 클림핑 작업에 적용되고 또한 상기 전자소자의 온도를 제어하는 크램핑장치를 제공한다. 상기 클램핑장치는 제1지그와 제2지그 및 클램핑암을 포함한다. 상기 제1지그는 제1접합면 및 제1온도제어기를 구비하며, 상기 제1온도제어기는 상기 제1접합면의 온도를 변화시킬 수 있다. 그리고 상기 제2지그는 제2접합면과 온도제어면 및 제2온도제어기를 구비하며, 상기 제2온도제어기는 상기 온도제어면의 온도를 변화시킬 수 있다. 그리고 상기 제1지그는 상기 클램핑암에 설치되고 또한 상기 제1지그는 상기 클램핑암과 상기 제2지그 사이에 위치하며, 상기 클램핑암은 작업 방향을 따라 움직이면서 상기 제1지그 및 상기 제2지그를 움직이게 하여 상기 제2지그로 하여금 상기 전자소자를 압박하도록 한다. 여기서, 상기 제2지그가 상기 전자소자를 압박할 때, 상기 클램핑암은 상기 제1지그를 움직여 상기 제1접합면을 향하여 조인트 압력을 제공토록 하여 상기 제1접합면으로 하여금 상기 제2접합면을 향하여 접촉하고 압착하여 접촉 표면의 틈새가 줄어들도록 함으로써 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 사이의 온도전도율을 높이게 된다.
이러한 구성에 의하여 본 발명에 따른 온도제어장치와 크램핑장치는 가압기나 클램핑암이 제1지그와 제2지그를 향하여 조인트 압력을 가하는 것을 이용하여 제1지그와 제2지그 사이의 온도전도율을 높일 수 있으며 또한 에너지 소비를 줄여 온도 제어에 대한 정확도를 높이는 사용 효과를 얻을 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 분류 설비를 위에서 바라본 도면이다.
도2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 온도제어장치의 분해 사시도이다.
도3은 본 발명의 제1시실 예에 따른 온도제어장치의 사용 상태를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 온도제어장치의 제1접합면과 제2접합면의 분해 사시도이다.
도5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 온도제어장치에 조인트 압력이 가해진 제1접합면과 제2접합면의 분해 사시도이다.
도6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 온도제어장치의 분해 사시도이다.
도7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 온도제어장치의 분해 사시도이다.
도8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 온도제어장치의 사용 상태를 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 제4실시 예에 따른 온도제어장치의 분해 사시도이다.
본 실시 예는 전자소자의 분류 설비에 조립될 수 있고, 게다가 테스트 설비와 결합하여 전자소자에 대한 테스트 분류 작업을 수행하는 클램핑장치를 개시한다. 도 1을 참조하면, 전자소자의 분류 설비는 머신 테이블(10), 소재공급장치(20), 소재회수장치(30), 컨베이어장치(40), 클램핑장치(50) 및 중앙제어장치(60)를 포함하며, 테스트 설비(70)를 설치하고 이와 결합하여 공동으로 전자소자에 대한 테스트 및 분류 작업을 수행할 수 있다.
머신 테이블(10)은, 예컨대 플랫폼형 랙으로 구성되며, 이는 소재공급장치(20), 소재회수장치(30), 컨베이어장치(40) 및 클랭핑장치(50)가 그 위에 장착되는 작업편명(11)을 구비하며, 작업평면(11) 위에서 전자소자(99)를 수송하고 예정된 테스트 작업을 진행하며, 머신 테이블(10)은 작업평면(11) 안에 테스트 영역(12)이 마련되며 테스트 설비(70)가 테스트 영역(12)의 안쪽과 테스트 영역(12)의 하단에 장착될 수 있다.
소재공급장치(20)는 머신 테이블(10)의 작업평면(11)에 배치되어 하나 또는 복수의 전자소자를 적재할 수 있는 트레이(91)가 설치되도록 구비되며, 트레이(91)에는 하나 내지 복수의 테스트 대기 중인 전자소자(99)가 수용된다. 그리고 소재회수장치(30)는 머신 테이블(10)의 작업평면(11)에 배치되어 하나 내지 복수의 테스트가 완료된 전자소자를 적재할 수 있는 트레이(92)가 설치되도록 구비되며, 트레이(92)에는 테스트가 완료된 전자소자(99')가 수용된다. 그리고 컨베이어장치(40)는 머신 테이블(10)의 작업평면(11)에 배치되어 하나 내지 복수의 소재이동기를 구비하여 전자소자를 수송할 수 있다. 구체적으로 말하면, 컨베이어장치(40)는 전자소자를 적재하고 수송할 수 있는 픽앤플레이스장치(41, 42)와 전자소자를 적재한 상태에서 가로방향으로 움직일 수 있는 슬라이드 레일 플랫폼 세트(43, 44)를 포함하며, 픽앤플레이스장치(41, 42)는 가로방향과 세로방향으로 각각 움직일 수 있는 슬라이드 레일을 구비하며, 팩앤플레이스장치(41)가 소재공급장치(20)에서 전자소자(99)를 취하여 전자소자(99)를 슬라이드 레일 플랫폼 세트(43)에 방치할 수 있으며, 슬라이드 레일 플랫폼 세트(43)는 전자소자를 테스트 영역(12) 옆쪽까지 이송하여 테스트를 대기시킨다. 한편, 테스트가 완료된 전자소자는 다른 슬라이드 레일 플랫폼 세트(44)가 테스트 영역(12) 옆쪽으로부터 픽앤플레이스장치(42) 쪽으로 이송하며, 이어서 다시 팩앤플레이스장치(42)가 슬라이드 레일 플랫폼 세트(44)에서 전자소자를 취하여 소재회수장치(30) 쪽의 트레이(92)에 방치한다. 그리고 클램핑장치(50)는 머신 테이블(10)에 배치되며, 머신 테이블(10)은 세로방향으로 확장되는 구동 유닛(13)을 별도로 구비하며 또한 클램핑장치(50)가 세로방향으로 움직이도록 하여 클램핑장치(50)로 하여금 슬라이드 레일 플랫폼 세트(43, 44)와 테스트 영역(12) 사이에서 움직이면서 슬라이드 레일 플랫폼 세트(43)에서 전자소자를 취하여 테스트 영역(12) 안쪽으로 이동하고 그 안에 설치된 테스트 설비(70)에 클램핑되어 테스트를 진행하도록 할 수 있으며, 테스트가 완료되면 후에는 다시 전자소자를 취하고 이동함과 아울러 전자소자를 슬라이드 레일 플랫폼 세트(44)에 방치한다.
본 실시 예에서, 클램핑장치(50)는 구동 유닛(13)에 의하여 세로방향으로 움직이면서 슬라이드 레일 플랫폼 세트(43, 44)와 테스트 영역(12) 사이에서 전자소자를 운반할 수 있다. 단, 구동 유닛을 생략할 경우, 이를 슬라이드 레일 플랫폼 세트로 직접 전자소자를 테스트 영역까지 수송할 수 있는 방식으로 대체할 수 있으며 또한 클팸핑장치의 승강 운동 방식으로 전자소자를 취하고 방치하는 것 또한 실시 가능한 방식에 속한다.
중앙제어장치(60)는, 예컨대 칩으로서 바람직하게는 시스템 단일 칩으로 구성되며, 이는 머신 테이블(10)에 배치되고 소재공급장치(20), 소재회수장치(30), 컨베이어장치(40) 및 클램핑장치(50)에 연결되며, 또한 제어 논리가 미리 탑재되어 있어 자동화 작업을 수행하도록 소재공급장치(20), 소재회수장치(30), 컨베이어장치(40) 및 클램핑장치(50)의 동작을 제어하고 통합할 수 있으며, 소재공급장치(20)에 수용된 전자소자를 순서대로 테스트 영역(12)으로 수송하여 테스트 설비(70)가 테스트를 진행토록 한 다음 다시 테스트가 완료된 전자소자를 순서대로 소재회수장치(30)로 이송하여 그 안에 수용시킨다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 클램핑장치는 클램핑암(51)과 온도제어장치를 포함하며, 온도제어장치는 제1지그(52), 제2지그(53) 및 가압기(54)를 포함하여 구성된다.
클램핑암(51)은 길다란 바로 구성되며, 클램핑암(41)의 하단에는 상기 온도제어장치가 설치되며, 클램핑암(51)의 상단에는 모터 스크류 세트가 설치되어 클램핑암(51)이 작업 방향을 따라 승강하면서 온도제어장치가 이에 따라 함께 승강할 수 있도록 한다. 여기서 클램핑암(51)을 승강하면서 움직이도록 하는 모터 스크류 세트의 구체적인 구조는, 예컨대 TWI63551호 특허 또는 TWI618667호 특허에 기재된 내용을 참고할 수 있다.
온도제어장치에 있어서, 제1지그(52)는 그 상단부에는 클램핑암(51)이 설치되고, 그 하단부에는 제1접합면(521)이 마련되어 있다. 여기서, 제1지그(52)는 케이스체(522), 커버체(523) 및 제1온도제어기를 포함하며, 커버체(523)는 케이스체(522)의 상단부에 덮어 씌워지고 클램핑암(51)과 케이스체(522) 사이에 연결되며, 제1접합면(521)은 케이스체(522)의 하단면에 위치하며, 제1온도제어기는 냉각기로 구성됨과 아울러 케이스체(522)를 관통하여 확장되는 유로(524)를 포함하며, 사용자는 유로(524)를 매개체 공급원에 연결시키며, 매개체 공급원은 제1지그(52)의 온도를 낮춤으로써 제1접합면(521)의 온도를 변화시키도록 냉수나 냉매 등 유체 매개체를 유로(524)로 공급할 수 있는 펌프나 압축기와 같은 것으로 구성된다. 본 발명에 의한 그 밖의 가능한 실시 예에서, 제1온도제어기는 또한 더운 물을 유체 매개체로서 사용하거나 제1온도제어기를 기타 가열기나 냉각 칩으로 설치하는 방식으로 대체할 수 있다.
보충적인 설명이 필요한 것으로서 상술한 제1접합면(521)의 온도를 변화시킨다는 것은 제1온도제어기를 구비하는 상황과 제1온도제어기를 구비하지 않는 상항을 비교하였을 때, 제1접합면(521)은 각기 다른 온도를 갖게 되며, 이는 제1온도제기가 능동적인 승온이나 강온 능력을 갖는 것에는 제한을 두지 않는 것을 말하며, 만일 유로(54)를 생략하고 수동적으로 방열되는 방열기나 방열 페인트를 제1온도제어기로서 사용하여 방열기나 방열 페인트를 제1지그의 표면에 설치하여 방열을 진행하는 경우에도 여전히 제1접합면의 온도를 낮아지게 변화시킬 수 있으며, 이러한 방식들은 모두 본 발명에 따른 제1온도제어기에 있어서는 채택할 수 있는 구체적인 실시 방식에 속한다.
제2지그(53)는 제1지그(52) 하단에 위치하며, 제2지그(53)의 상단부는 제2접합면(531)을 구비하며, 제2접합면(531)은 제1접합면(521)과 서로 마주보고 또한 제1접합면(521)과 접촉할 수 있다. 한편, 제2지그(53)의 하단부는 온도제어면(532)을 구비하며, 또한 제2지그(53)는 베이스(533), 제2온도제어기(534) 및 프레스 지그(535)를 포함한다. 또한, 제2접합면(531)은 베이스(533)의 상단면에 위치하며, 제2온도제어기(534)와 프레스 지그(535)는 베이스(533)에 설치되고, 제2온도제어기(534)는 베이스(533)와 프레스 지그(535)의 사이에 끼워진다. 그리고 제2온도제어기(534)는 예컨대 가열기나 냉각 칩으로 구성되거나 제2온도제어기(534)는 또한 제1온도제어기와 같거나 유사한 형식의 냉각기로 구성될 수 있다. 그리고 온도제어면(532)은 프레스 지그(535)의 하단면에 위치하며, 프레스 지그(535)는 예컨대 진공흡입과 같은 방식으로 전자소자를 취하고 방출하며, 전자소자를 취할 때 온도제어면(532)으로 전자소자에 접촉한다. 이러한 구성에 의하여 제2온도제어기(534)는 프레스 지그(535)를 가열하거나 냉각시켜 프레스 지그(535)의 온도를 변화시키고 더 나아가 온도제어면(532)의 온도를 변화시킴으로써 전자소자에 대한 온도 제어를 진행할 수 있게 된다. 상술한 구조 외에도, 만일 베이스(533)를 환상형으로 변환하여 제2온도제어기의 주변을 둘러싸거나 직접 베이스(533)를 생략한 상태에서 단지 제2온도제어기와 프레스 지그만을 결합시킬 경우, 제2접합면은 제2온도제어기의 상단면에 위치하거나 제2온도제어기를 프레스 지그(535)의 하단부에 설치하는 것 또한 모두 본 발명에 의하여 실시 가능한 구제적인 실시 방식에 속한다.
가압기(54)는 제1지그(52)와 제2지그(53)에 설치되어 제2지그(53)가 제1지그(52)를 향하여 움직이면서 제1지그(52)에 접촉하고 이를 압박하여 제2접합면(531)으로 하여금 제1접합면(521)에 접촉하고 압박하도록 하며, 제2접합면(531)과 제1접합면(521) 사이에서는 조인트 압력을 가하여 제2접합면(531)과 제1접합면(521) 사이의 접촉 표면의 틈새가 줄어들도록 한다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 가압기(54)는 구동 유닛(541)과 연결부재(542)를 포함하며, 구동 유닛(541)은 예컨대 공압 실린더나 모터 스크류 세트로 구성되어 공압이나 전력의 구동에 의하여 연결부재(542)를 움직일 수 있으며, 구동 유닛(541)은 제1지그의 케이스체(522)에 설치되고, 연결부재(542)는 제2지그의 베이스(533)에 설치되며, 연결부재(542)가 움직일 때 제2지그(53)를 움직여 제1지그(52)에 가까워지거나 멀어지도록 하며, 구동 유닛(541)은 제2접합면(531)이 제1접합면(521)에 접촉한 후에 지속적으로 제1지그(52)에 압력을 가하며, 제1접합면(521)과 제2접합면(531)에 대해서는 조인트 압력을 가하도록 구성된다. 본 발명에 의한 그 밖의 가능한 실시 예에서는 또한 구동 유닛을 베이스에 설치하고 연결부재를 케이스체에 설치하는 방식으로 대체할 수 있으며, 이러한 구성들은 여전히 본 실시 예와 동일한 사용 기능을 갖는다.
도 3내지 도 5를 참조하면, 구동 유닛(541)은 연결부재(542)와 제2지그를 움직여 제2접합면(531)으로 하여금 제1접합면(521)과 접촉할 수 있도록 하는데, 물체의 표면은 마이크로 스케일로 관찰하였을 때 조잡하고 기복이 있으며 평평하지 못한 표면으로 이루어져 있기 때문에 제1접합면(521)과 제2접합면(531)이 접촉하였음에도 불구하고 그 표면에는 여전히 수많은 표면 틈새가 존재하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 표면 틈새는 마치 수많은 소형 공기실과 같이 제1접합면(521)과 제2접합면(531)의 사이를 가로막고 있으며, 이로 인하여 제1접합면(521)과 제2접합면(531) 사이의 온도전도율이 낮다. 다시 말해서 열전도계수가 저조하다. 한편, 구동 유닛(541)이 연결부재(542)와 제2지그에 지속적으로 압력을 가한 후에는 제1접합면(521)과 제2접합면(531) 사이에서 조인트 압력을 가하게 되는데, 이를 마이크로 스케일로 관찰하였을 때 제1접합면(521)과 제2접합면(531)의 표면에 미세한 변형을 일으키게 되며, 표면 틈새를 압박하여 그 틈새를 축소시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로 스케일에서 제1접합면(521)과 제2접합면(532)의 접촉면적을 증가시킴으로써 제1접합면(521)과 제2접합면(531) 사이의 온도전도율, 즉 열전도계수를 높이게 된다.
이에 의하여, 클램핑장치가 전자소자를 취하고 클램핑하여 테스트를 진행할 경우, 온도제어장치를 이용하여 전자소자의 온도를 제어할 수 있다. 온도제어장치는 제1온도제어기, 제1접합면, 제2접합면, 제2온도제어기 및 온도제어면의 직렬 연결에 의하여 열류 경로가 형성되며 가압기가 제2지그를 움직여 제1지그에 접촉하도록 함과 아울러 제1접합면과 제2접합면에 조인트 압력을 제공하여 제1접합면과 제2접합면 사이의 온도전도율을 증가시킨다. 제1온도제어기는 출력이 비교적 큰 냉각기를 채택하여 사용할 수 있으며, 냉매 등 매개체를 이용하여 제1접합면의 온도를 떨어뜨리고 제1접합면과 제2접합면 사이의 온도 전도에 의하여 제2지그의 온도를 떨어뜨리며, 제2온도제어기는 출력이 비교적 작은 냉각기나 냉각 칩을 채택하여 사용할 수 있으며, 열전 효과로 인한 연결부재와 프레스 지그 사이의 온도차를 이용하여 프레스 지그로 하여금 추가적인 강온 효과를 얻도록 함으로써 온도제어면의 온도를 떨어뜨려 전자소자에 대한 온도 제어가 이루어지도록 한다.
전자소자가 목표 온도에 도달한 후에 만일 다시 전자소자를 다른 온도로 제어할 필요가 있을 경우로서, 예컨대 결로 현상을 막기 위해 테스트가 완료된 저온 상태의 전자소자의 온도를 높일 필요가 있을 경우에는, 제2온도제어기는 가열기나 냉각 칩을 채택하여 사용할 수 있으며, 제2온도제어기를 이용하여 프레스 지그를 가열하거나 연결부재와 프레스 지그 사이의 온도차를 제어하여 온도제어면을 다른 예정된 목표 온도로 제어할 수 있으며, 이때 가압기에 의하여 방출되는 조인트 압력을 제어하여 제1접합면과 제2접합면의 온도전도율을 떨어뜨리거나, 심지어 또는 도 3에 도시된 상태에서 도 2에 도시된 상태로 회복시키는 것과 같이 제2지그의 움직임을 제어하여 제1접합면과 제2접합면이 분리되도록 할 수 있으며, 제2온도제어기가 단독으로 온도제어면과 전자소자의 온도를 제어하여 제1지그의 저온에 따른 영향을 감소시킨다.
상술한 장치를 이용하여 온도제어장치는 제1온도제어기를 통하여 출력이 비교적 큰 냉각 강온 효과를 제공한 다음 다시 제2온도제어기로 소폭의 온도 제어를 진행할 수 있으며, 제1접합면과 제2접합면은 조인트 압력에 의하여 온도전도율이 높아짐에 따라 제1온도제어기의 온도가 확실하고 효율적으로 열류 경로를 경유하여 온도제어면으로 전도되도록 함으로써 확실하고 효율적이며 정확한 온도제어장치가 되도록 할 수 있다.
상술한 실시 예에서, 제1지그와 제2지그는 가압기를 거쳐 연결되어 서로 분리될 수 있으나, 제2지그를 제1지그에 설치하는 방식으로 대체하여 제1접합면과 제2접합면이 분리될 수 없도록 함에도 불구하고 여전히 가압기를 이용하여 제1접합면과 제2접합면 사이에서 조인트 압력을 가함으로써 제1접합면과 제2접합면 사이의 온도전도율을 높여 상술한 실시 예와 유사한 사용 효과를 갖게 할 수 잇다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예는 그 구조가 전술한 제1실시 예와 대체적으로 동일한 다른 클램핑장치를 개시한다. 단, 여기서 클램핑암(51)은 하단에 프레임체(511)를 구비하며, 제2지그(533)는 상기 프레임체(511)에 고정되며, 제1지그(52)는 제2지그(53)의 상단에 위치하며, 제2지그(53)는 하나 내지 복수의 탄성부재(536)를 더 포함하며, 탄성부재(536)는 제2접합면(531)으로부터 위를 향하여 돌출 확장됨과 아울러 제1지그의 제1접합면(521)을 지탱하며, 또한 탄성부재(536)는 탄력을 제공하여 제1접합면(521)로 하여금 정규적으로 제2접합면과 분리되도록 한다. 한편, 가압기는 제1지그(52)와 프레임체(511) 사이에 설치됨과 아울러 탄성격막(543)을 포함하며, 탄성격막(543)의 주변은 프레임체(511)나 제1지그(52)에 부착되어 그 주위에 밀폐공기실(543)이 형성되고 공압 구동 유닛을 연결하여 밀폐공기실(544)을 팽창시켜 프레임체(511)와 제1지그(52) 사이를 지탱하도록 하며, 제1지그(52)를 아래로 밀고 압박하여 제1접합면(521)으로 하여금 제2접합면(531)에 접촉하고 압박하도록 하며 또한 제1접합면(521)과 제2접합면(531)의 사이에서 조인트 압력을 제공하여 전술한 제1실시 예와 유사한 사용 효과를 얻을 수 있게 된다.
상술한 제2실시 예에서, 제2지그는 탄력을 제공하여 제1지그와 제2지그를 분리시킬 수 있는 탄성부재(536)를 포함하되, 만일 탄성부재(536)를 생략할 경우, 탄성격막을 제1지그(52)에 부착하고 공압 구동으로 밀폐공기실(544)을 축소시키는 방식으로 대체하여 제1지그(52)로 하여금 위를 향하여 움직이도록 하는 것 또한 실시 가능한 방식에 속한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시 예는 그 구조가 전술한 제1실시 예와 대체적으로 동일한 클램칭장치를 개시한다. 단, 여기서 클램핑암(51)은 본체와 푸셔(55)를 더 포함하며, 푸셔(55)는 클램핑암(51)의 본체와 제1지그(52) 사이에 연결된다. 구체적으로, 푸셔(55)는 예컨대 공압 실린더 및 그 푸시 로드나 팽창 가능한 에어백 또는 상술한 제2실시 예에 따른 탄성격막으로 구성되며, 제2지그는 하나 내지 복수의 가이드 로드(537)와 탄성부재(538)를 별도로 구비하며, 가이드 로드(537)는 베이스(533)로부터 위를 향하여 확장되고 슬라이드 가능하게 제1지그(52)를 관통하여 설치되어 제2지그(53)를 제1지그(52)에 상대적으로 움직이게 하며, 탄성부재(538)는 케이스체(522)와 베이스(533) 사이에 끼워져 제2지그(53)로 하여금 정규적으로 제1지그(52)와 분리되도록 한다.
도 7과 도 8을 참조하면, 클램핑장치가 전자소자(99)를 취하고 테스트 설비(70)에 클램핑되면, 클램핑암(51)이 제1지그(52)와 제2지그(53)를 아래를 향하여 움직이고 전자소자(99) 및 테스트 설비(70)에 압착되도록 하며, 이에 따라 제2지그(53)로 하여금 전자소자(99)으로부터 저항을 받아 제1지그(52)에 상대적으로 움직여 제2접합면으로 하여금 제1접합면과 접촉하도록 하며, 이때 다시 푸셔(55)를 작동시켜 추가적인 조인트 압력을 제공하여 제1지그(52)를 아래를 향하여 밀치게 되면, 제1접합면과 제2접합면 사이에서 조인트 압력을 가하여 전술한 제1실시 예와 유사한 사용 효과를 얻을 수 있게 된다.
상술한 제3실시 예에서, 탄성부재(538)는 제2지그(53)에 탄력을 제공하여 제2지그(53)로 하여금 정규적으로 제1지그(52)와 분리될 수 있도록 한다. 단, 탄성부재(538)를 생략할 경우에는, 제2지그(53)의 자체 무게를 이용하여 제2지그(53)로 하여금 중력의 영향을 받아 아래를 향하여 움직이면서 제1지그(52)와 분리되도록 하는 것 또한 실시 가능한 방식에 속한다.
상술한 제3실시 예에서, 푸셔(55)가 제1지그(52)를 아래를 향하여 밀치면서 조인트 압력을 제공할 수 있으나, 만일 푸셔(55)를 생략할 경우, 클램핑암(51)이 승강 운동을 할 때 클램핑암의 본체나 클램핑암의 모터 스크류 세트로 아래를 향하여 밀치는 조인트 압력을 제공하는 것 또한 불가능한 것은 아니다.
여기서 보충적으로 설명할 것은, 클램핑암이나 푸셔로 조인트 압력을 제공하는 것은 제1접합면과 제2접합면에 작용될 뿐만 아니라 이는 또한 아래를 향하여 전달될 수 있기 때문에 전자소자에도 작용될 수 있으며, 조인트 압력으로 인하여 전자소자가 파괴되는 것을 막기 위해서는 전자소자의 주변이나 테스트 영역의 주변에 리미터를 설치하여 제2지그를 차단하거나 조인트 압력을 전자소자의 내압 파괴강도보다 작게 제어할 수 있다는 점이다. 이 경우, 조인트 압력은 전자소자의 내압 파괴강도의 0.3배 내지 1배 사이로 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 조인트 압력은 전자소자의 내압 파괴강도의 0.5배 내지 1배 사이로 유지하는 것이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제4실시 예는 그 구조가 전술한 제1실시 예 내지 제3실시 예 또는 그 조합을 계승할 수 있는 클램칭장치를 개시한다. 단, 여기서 제1지그(52)와 제2지그(53)는 전도층(525, 539)을 각각 포함하며, 제1지그의 전도층(525)은 케이스체(522)의 하단면에 설치되며, 제1접합면(521)은 제1지그의 전도층(525)의 하단면에 위치하는 한편, 제2지그의 전도층(539)은 베이스(533)의 상단면에 설치되며, 제2접합면(531)은 제2지그의 전도층(539)의 상단면에 위치한다. 구체적으로, 제1지그와 제2지그의 전도층(525, 539)은 예컨대 열전도성 시트나 열전도성 접착제 또는 연성 계면으로 이루어진 열전도성 소재로 구성되는데, 여기서 열전도성 시트는 예컨대 동판이나 흑연판과 같은 열전도율이 비교적 우수한 판체를 말하며, 연성 계면으로 이루어진 열전도성 소재는 예컨대 인듐판과 같은 탄력이나 신장성이 비교적 우수한 열전도성 소재를 말한다. 이에 의하여 제1접합면(521)이 제2접합면(531)과 접촉하고 조인트 압력을 받게 되면, 전도층(525, 539)을 통하여 제1지그와 제2지그 사이의 온도전도율을 더 높일 수 있으므로 전술한 제1실시 예와 유사한 사용 효과를 갖게 된다.
상술한 제4실시 예에서, 제1지그와 제2지그는 무도 전도층을 구비하되, 만일 제1지그와 제2지그 중 어느 하나만 전도층을 갖을 경우, 이 또한 불가능한 것은 아니다.
본 실시 예에서, 컨베이어장치(40)는 전자소자를 소재공급장치(20)로부터 클램핑장치(50)로 수송하며, 테스트가 완료되면 다시 전자소자를 클램핑장치로부터 소재회수장치(30)로 이송한다. 본 발명에 의한 그 밖의 실시 예에서는 또한 머신 테이블의 작업평면에 임시 플랫폼을 별도로 설치하여 컨베이어장치가 테스트 대기 중인 전자소자를 먼저 소재공급장치로부터 임시 플랫폼으로 이송하여 임시 플랫폼이 먼저 전자소자의 온도를 높이거나 낮춘 다음 다시 전자소자를 클램핑장치로 이송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전술한 실시 예에서 온도제어장치는 클램핑 및 테스트 작업 시 전자소자에 대한 온도 제어를 수행하도록 클램핑장치 내부에 설치된다. 그러나, 만일 온도제어장치를 상술한 임시 플랫폼이나 슬라이드 레일 플랫폼 세트에 설치하는 방식으로 대체하여 클램핑 및 테스트 작업 직전이나 직후에 전자소자에 대한 온도 제어를 진행하거나 클램핑장치와 임시 플랫폼 및 슬라이드 레일 플랫폼 세트 중 어느 둘이나 전부에 온도제어장치를 설치하는 것은 실시 가능한 방식에 속한다.
상술한 내용을 종합하면, 본 발명에 따른 클램핑장치 및 이에 따른 온도제어장치는 두 세트가 각각 온도제어기의 지그 사이에서 조인트 압력을 가하여 두 세트로 구성된 지그 사이의 온도전도율을 높여 정확하고 효율적인 온도 제어를 진행할 수 있는 것으로, 이는 당해 기술 분야에서 종사하는 업자들이 기대하는 것임이 틀림 없을 것이다. 단, 상술한 실시 예는 본 발명의 기술내용을 설명하기 위한 것에 지나지 않으며, 본 특허에 따른 특허청구범위는 후술하는 청구범위를 기준으로 하여야 할 것이다.
10: 머신 테이블 53: 제2지그
11: 작업평면 531: 제2접합면
12: 테스트 영역 532: 온도제어면
13: 구동 유닛 533: 베이스
20: 소재공급장치 534: 제2온도제어기
30: 소재회수장치 535: 프레스 지그
40: 컨베이어장치 536: 탄성부재
41, 42: 픽앤플레이스장치 537: 가이드 로드
43, 44: 슬라이드 레일 플랫폼 세트 538: 탄성부재
50: 클램핑장치 539: 전도층
51: 클램핑암 54: 가압기
511: 프레임체 541: 구동 유닛
52: 제1지그 542: 연결부재
521: 제1접합면 543: 탄성격막
522: 케이스체 544: 밀폐공기실
523: 커버체 55: 푸셔
524: 유로 60: 중앙제어장치
525: 전도층 70: 테스트 설비
91: 트레이
92: 트레이
99, 99': 전자소자
[색인어]
51: 클램핑암 532: 온도제어면
52: 제1지그 533: 베이스
521: 제1접합면 534: 제2온도제어기
522: 케이스체 535: 프레스 지그
523: 커버체 54: 가압기
524: 유로 541: 구동 유닛
53: 제2지그 542: 연결부재
531: 제2접합면

Claims (16)

  1. 테스트 작업을 수행하기 위한 전자소자의 온도를 제어하는 데 적용되는 것으로서,
    제1접합면을 구비하고 또한 상기 제1접합면의 온도를 변화시킬 수 있는 제1온도제어기를 구비하는 제1지그;
    제2접합면과 온도제어면을 구비하고 또한 온도제어면의 온도를 변화시킬 수 있는 제2온도제어기를 구비하는 제2지그; 및
    구동에 의하여 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 중 적어도 하나에 조인트 압력을 제공하여 상기 제1지그와 상기 제2지그 중 어느 하나로 하여금 다른 하나를 향하여 접촉하고 압박하여 접촉 표면의 틈새가 줄어들도록 함으로써 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 사이의 온도전도율을 높이는 가압기;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1지그와 상기 제2지그 중 어느 하나는 다른 하나에 상대적으로 움직여 상기 제1접합면과 상기 제2접합면으로 하여금 서로 접촉하거나 분리될 수 있도록 하며, 상기 가압기는 상기 제1접합면과 상기 제2접합면이 접촉할 때 조인트 압력을 제공하여 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 중 어느 하나로 하여금 다른 하나를 향하여 압박하도록 하는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가압기는 탄성격막을 포함하며, 상기 탄성격막은 주변에 밀폐공기실이 형성되며, 상기 밀폐공기실은 공압 구동 유닛에 연결되어 상기 제1지그나 상기 제2지그을 향하여 조인트 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가압기는 구동 유닛과 연결부재를 포함하며, 상기 구동 유닛은 상기 제1지그와 상기 제2지그 중 어느 하나에 설치되며, 상기 연결부재는 상기 제1지그와 상기 제2지그 중 어느 하나에 설치되며, 상기 구동 유닛은 구동에 의하여 상기 연결부재를 상기 구동 유닛에 상대적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동 유닛은 공압 실리더나 모터 스크류 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1지그와 상기 제2지그 중 어느 하나는 전도층을 포함하며, 상기 전도층은상기 제1온도제어기와 상기 제2온도제어기 사이에 위치하며, 상기 전도층은 열전도성 시트나 열전도성 접착제 또는 연성 계면으로 이루어진 열전도성 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1온도제어기는 냉각기로 구성되며, 상기 제2온도제어기는 가열기나 냉각 칩 또는 출력이 상기 제1온도제어기보다 낮은 냉각기로 구성되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자소자는 내압 파괴강도를 가지며, 상기 조인트 압ㄹ력은 상기 내압 파괴강도의 0.3배 내지 1배 사이이거나 0.5배 내지 1배 사이로 유지되는 것을 특징으로 하는 온도제어장치.
  9. 전자소자에 대한 테스트 분류 작업을 수행하기 위한 테스트 설비에 설치되는 것으로서,
    여기서 상기 테스트 설비는 전자소자를 수용하여 테스트를 진행하는 것이며,
    상기 테스트 설비에 설치되는 테스트 영역을 구비하는 머신 테이블;
    상기 머신 테이블에 설치되며, 테스트 대기 중인 전자소자를 수용하기 위한 소재공급용 베어러를 구비하는 소재공급장치;
    상기 머신 테이블에 설치되며, 테스트가 완료된 전자소재를 수용하기 위한 소재회수용 베어러를 구비하는 소재회수장치;
    상기 테스트 설비에 수용된 전자소자에 대하여 클램핑 작업을 수행하도록 상기 머신 테이블에 설치되는 클램핑장치;
    상기 머신 테이블에 설치되며, 적어도 하나의 수송기를 구비함과 아울러 상기 소재공급장치, 상기 소재회수장치, 상기 클램핑장치 및 상기 테스트 영역 중 어느 둘의 사이에서 전자소자를 수송하는 컨베이어장치;
    제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 해당하는 것으로서 상기 클램핑 장치와 상기 컨베이어장치 및 상기 머신 테이블 중 어느 하나에 설치되는 온도제어장치; 및
    상기 소재공급장치와 상기 소재회수장치 및 상기 클램핑장치의 동작을 연결하여 제어하는 중앙제어장치;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분류 설비.
  10. 전자소자에 대한 클램핑 작업에 적용되고 상기 전자소자의 온도를 제어하는 것으로서,
    제1접합면을 구비하고 또한 상기 제1접합면의 온도를 변화시킬 수 있는 제1온도제어기를 구비하는 제1지그;
    제2접합면과 온도제어면을 구비하고 또한 상기 온도제어면의 온도를 변화시킬 수 있는 제2온도제어기를 구비하는 제2지그; 및
    상기 제1지그가 설치되는 클램핑암;
    을 포함하여 구성되는 것에 있어서,
    상기 제1지그는 상기 클램핑암과 상기 제2지그 사이에 설치되며, 상기 클램핑암은 작업 방향을 따라 이동하여 상기 제1지그 및 상기 제2지그를 움직이도록 하여 상기 제2지그로 하여금 상기 전자소자에 압착되도록 할 수 있으며,
    상기 제2지그가 상기 전자소자에 압착될 때 상기 클램핑암은 상기 제1지그를 상기 제1접합면을 향하여 구동시키면서 조인트 압력을 제공하여 상기 제1접합면으로 하여금 상기 제2접합면을 향하여 접촉하고 압박하여 접촉 표면의 틈새가 줄어들도록 함으로써 상기 제1접합면과 상기 제2접합면 사이의 온도전도율을 높이는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클램핑암은 본체와 푸셔를 포함하며, 상기 푸셔는 상기 본체와 상기 제1지그 사이에 설치되며, 상기 본체는 상기 작업 방향을 따라 상기 푸셔와 상기 제1지그 및 상기 제2지그를 움직이게 하며, 상기 푸셔는 상기 제1지그를 밀쳐 상기 제1접합면을 향하여 상기 조인트 압력을 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2지그는 상기 제1지그에 설치되고 상기 작업 방향을 따라 상기 제1지그에 상대적으로 클램핑 위치와 방출 위치 사이에서 움직이며, 상기 제2지그가 상기 클램핑 위치에 있을 때 상기 제1접합면과 상기 제2접합면이 접촉하며, 상기 제2지그가 상기 방출 위치에 있을 때 상기 제1접합면과 상기 제2접합면이 분리되는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1지그와 상기 제2지그 중 어느 하나는 전도층을 포함하며, 상기 전도층은 상기 제1온도제어기와 상기 제2온도제어기 사이에 위치하며, 상기 전도층은 열전도성 시트나 열전도성 접착제 또는 연성 계면으로 이루어진 열전도성 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1온도제어기는 냉각기로 구성되며, 상기 제2온도제어기는 가열기나 냉각 칩 또는 출력이 상기 제1온도제어기보다 낮은 냉각기로 구성되는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 전자소자는 내압 파괴강도를 가지며, 상기 조인트 압력은 상기 내압 파괴강도의 0.3배 내지 1배나 0.5배 내지 1배 사이로 유지되는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  16. 전자소자에 대한 테스트 분류 작업을 수행하기 위한 테스트 설비에 설치되는 것으로서,
    여기서 상기 테스트 설비는 전자소자를 수용하여 테스트를 진행하는 것이며,
    상기 테스트 설비에 설치되는 테스트 영역을 구비하는 머신 테이블;
    상기 머신 테이블에 설치되며, 테스트 대기 중인 전자소자를 수용하기 위한 소재공급용 베어러를 구비하는 소재공급장치;
    상기 머신 테이블에 설치되며, 테스트가 완료된 전자소재를 수용하기 위한 소재회수용 베어러를 구비하는 소재회수장치;
    제10항 내지 제15항 중 어느 하나에 해당하는 것으로서 상기 머신 테이블에 설치되어 상기 테스트 설비에 수용된 전자소자에 대하여 클램핑 작업을 수행하도록 구비되는 클램핑장치;
    상기 머신 테이블에 설치되며, 적어도 하나의 수송기를 구비함과 아울러 상기 소재공급장치, 상기 소재회수장치, 상기 클램핑장치 및 상기 테스트 영역 중 어느 둘의 사이에서 전자소자를 수송하는 컨베이어장치;
    제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 온도제어장치로서 상기 클램핑 장치와 상기 컨베이어장치 및 상기 머신 테이블 중 어느 하나에 설치되는 온도제어장치; 및
    상기 소재공급장치와 상기 소재회수장치 및 상기 클램핑장치의 동작을 연결하여 제어하는 중앙제어장치;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 분류 설비.
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JP2017201291A (ja) * 2016-04-28 2017-11-09 セイコーエプソン株式会社 電子部品搬送装置、および電子部品検査装置

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