KR20210017017A - 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러 - Google Patents

핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 상측에서 전자부품의 이송이 이루어지는 베이스, 전자부품을 픽 앤 플레이스(Pick and place)할 수 있도록 구성되며, 하측 방향으로의 거리를 측정할 수 있도록 구성되는 거리센서를 포함하여 구성되는 핸드 및 핸드의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는 핸드의 오토 티칭 입력이 수신되는 경우, 핸드를 기준점으로 이동시키는 제1 단계, 핸드를 미리 설정된 디바이스가 플레이스 되는 타겟 포켓의 기설정된 포켓 설정좌표로 이동시키는 제2 단계, 거리센서로부터 측정된 타겟 포켓의 깊이정보를 근거로 타겟 포켓의 측정좌표를 산출하는 제3 단계 및 포켓 설정좌표와 측정좌표의 차이를 산출하여 표시하는 제4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러는 베이스를 기초로 하여 핸드의 작동을 보정할 수 있으며, 픽 앤 플레이스 위치를 측정하여 핸드의 작동을 보정할 수 있어, 위치 보정을 위해 소요되는 시간을 최소화 할 수 있으며, 핸드 동작의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러{ELECTRONIC DEVICE TEST HANDLER COMPRISING HAND AUTO TEACHING FUNCTION}
본 발명은 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러에 관한 것이며, 보다 상세하게는 픽 앤 플레이스 위치를 자동으로 보정할 수 있는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러에 관한 것이다.
전자부품 테스트 핸들러는 복수의 전자부품, 예를 들어 반도체 소자나 모듈, SSD이 제조된 이후 검사하는 장치이다. 전자부품 테스트 핸들러는 전자부품을 테스트 장치에 접속시키고 다양한 환경을 인위적으로 조성하여 전자부품의 정상작동여부를 검사하고 검사 결과에 따라 양품, 재검사, 불량품 등과 같이 구별하여 분류하도록 구성된다.
전자부품 테스트 핸들러는 테스트해야 할 디바이스 또는 테스트가 완료된 디바이스가 적재되어 있는 커스텀 트레이를 외부와 교환하는 방식으로 물류가 이루어지며, 지속적으로 검사가 이루어질 수 있도록 적절한 주기로 외부와 물류가 수행되어야 한다.
이와 같은 테스트 핸들러에 대하여 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 대한민국 등록특허 제1,734,397호(2017. 05. 02. 등록)가 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래 기술은 각각의 핸드가 작동시 오차가 누적되거나, KIT를 교체하는 경우에 픽업위치를 수작업으로 보정하거나 위치를 조정해야 하는 비효율적인 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제1,734,397호(2017. 05. 02. 등록)
본 발명은 전술한 종래의 전자부품 테스트 핸들러에서 핸드의 반복사용 또는 kit의 교체에 따라 발생할 수 있는 작동 평면상의 오차를 자동으로 보정할 수 있는 전자부품 테스트 핸들러를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 과제의 해결 수단으로서, 상측에서 전자부품의 이송이 이루어지는 베이스, 전자부품을 픽 앤 플레이스(Pick and place)할 수 있도록 구성되며, 하측 방향으로의 거리를 측정할 수 있도록 구성되는 거리센서를 포함하여 구성되는 핸드 및 핸드의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는 핸드의 오토 티칭 입력이 수신되는 경우, 핸드를 기준점으로 이동시키는 제1 단계, 핸드를 미리 설정된 디바이스가 플레이스 되는 타겟 포켓의 기설정된 포켓 설정좌표로 이동시키는 제2 단계, 거리센서로부터 측정된 타겟 포켓의 깊이정보를 근거로 타겟 포켓의 측정좌표를 산출하는 제3 단계 및 포켓 설정좌표와 측정좌표의 차이를 산출하여 표시하는 제4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러가 제공될 수 있다.
한편, 제어부는 제3 단계의 수행시 미리 입력된 타겟 포켓의 크기를 근거로 평면상에서 x 방향의 측정 거리인 제1 측정거리 및 y 방향의 측정거리인 제2 측정거리를 설정하며, 포켓 설정좌표를 x 방향으로 가로지르면서 제1 측정거리를 이동시켜 핸드를 이동시켜 깊이를 측정하며, 포켓 설정좌표를 y 방향으로 가로지르면서 제2 측정거리를 핸드를 이동시켜 깊이를 측정한 결과를 근거로 포켓 측정좌표를 산출할 수 있다.
한편, 타겟 포켓은 복수의 포켓 배열 중 최 외곽의 포켓 중 하나일 수 있다.
또한, 복수의 포켓 배열은 베이스 중 커스텀 트레이(Custom Tray), 로드 테이블(Load Table), 언로드 테이블(Load Table) 및 테스트 트레이(Test Tray)에 형성될 수 있다.
한편, 제어부는 복수의 핸드 각각에 대한 기준점 및 타겟 포켓의 설정좌표를 로딩하고, 각각의 핸드에 대하여 제1 단계 내지 제4 단계를 수행할 수 있다.
또한, 전자부품 테스트 핸들러는 복수의 핸드를 포함하여 구성되며, 복수의 핸드는 각각 평면에서 이동되는 영역이 설정되며, 커스텀 트레이(Custom Tray), 로드 테이블(Load Table), 언로드 테이블(Load Table) 및 테스트 트레이(Test Tray) 중 적어도 하나의 영역에서 디바이스의 픽 앤 플레이스를 수행할 수 있다.
한편, 타겟 포켓은, 핸드 각각에 대하여 설정되며, 핸드 중 적어도 하나에 대하여 기준점과 최단거리에 위치하는 포켓을 타겟 포켓으로 설정될 수 있다.
그리고, 제어부는 포켓의 측정좌표를 포켓의 설정좌표로 갱신할 수 있다.
나아가, 제어부는 포켓의 측정좌표와 포켓의 설정좌표간의 오차가 소정범위 내의 값을 가질 때 까지 제1 단계 내지 제4 단계를 반복수행할 수 있다.
한편, 베이스는, 포켓에 인접한 베이스 플레이트 상에 소정 깊이로 형성된 기준홈이 구비되며, 제어부는, 기준홈의 설정좌표를 로딩하며, 제1 단계 수행 이후 핸드를 기준홈의 설정좌표로 이동시키며, 거리센서를 이용하여 측정된 깊이측정값을 근거로 기준홈의 측정좌표를 산출하며, 기준홈의 설정좌표와 기준홈의 측정좌표간의 차이를 산출하여 표시할 수 있다.
또한, 제어부는 기준홈의 측정좌표를 기준홈의 설정좌표값으로 갱신할 수 있다.
본 발명에 따른 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러는 베이스를 기초로 하여 핸드의 작동을 보정할 수 있으며, 픽 앤 플레이스 위치를 측정하여 핸드의 작동을 보정할 수 있어, 위치 보정을 위해 소요되는 시간을 최소화 할 수 있으며, 핸드 동작의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자부품 테스트 핸들러를 기능에 따른 공간으로 구분한 개념도이다.
도 2는 도1 의 테스트 핸들러 본체를 평면상에서 기능에 따라 구분한 개념도이다.
도 3은 테스트 핸들러 본체에서의 디바이스 및 테스트 트레이의 이동을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자부품 테스트 핸들러의 스태커의 부분사시도이다.
도 5는 핸드를 도시한 사시도이다.
도 6은 베이스 중 전방 측의 구성을 도시한 개념도이다.
도 7은 베이스 중 로딩 영역의 커스텀 트레이의 좌표를 오토 티칭하기 위한 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 베이스 중 언로딩 영역의 커스텀 트레이의 좌표를 오토 티칭하기 위한 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 베이스 중 로딩 영역을 담당하는 핸드의 이동영역의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 핸드가 기준홈 또는 포켓을 인식할 때의 개념을 나타낸 도면이다.
도 11은 오토 티칭 방법의 순서도이다.
도 12는 오토 티칭되는 위치의 개념을 나타낸 도면이다.
도 13은 기준홈의 좌표를 오토 티칭하는 순서도이다.
도 14는 도 13의 구체적인 단계가 나타난 순서도이다.
도 15 및 도 16는 기준홈의 좌표를 산출하는 개념이 도시된 도면이다.
도 17은 타겟 포켓의 좌표를 오토티칭하기 위한 순서를 나타낸 순서도이다.
도 18 및 도 19는 포켓의 실제 중심좌표를 산출하는 개념이 도시된 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술 분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.
이하에서의 디바이스는 반도체 소자, 반도체 모듈, SSD 등 전기적으로 기능을 수행하는 소자를 뜻함을 전제로 설명하도록 한다. 또한 이하에서 커스텀 트레이란 반도체 소자가 적재될 수 있도록 구성된 적재홈이 일정한 배열로 복수개 구성되어 있는 트레이를 뜻하며, 커스텀 트레이의 적재홈에는 별도의 고정기능 없이 중력에 의해 디바이스가 홈 내부에 정착되도록 구성될 수 있음을 전제로 설명하도록 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 전체적인 구성에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 테스트 핸들러(1)는 외부로부터 디바이스(20)를 반입하고 테스트를 수행하여 등급별에 따라 선택적으로 외부에 반출할 수 있도록 구성된다.
테스트 핸들러(1)는 공간적으로 기능에 따라 복수의 커스텀 트레이(10)를 외부로부터 반입하거나 외부로 반출하기 위한 스태커 및 디바이스(20)를 커스텀 트레이(10)로부터 옮겨 담고 테스트를 수행한 뒤 등급별로 분류하여 커스텀 트레이(10)로 적재하는 영역인 테스트 핸들러 본체(100)로 구분될 수 있다.
스태커(2)는 커스텀 트레이(10)를 대량으로 적재해 놓을 수 있는 영역을 뜻한다. 스태커는 적재되어 있는 디바이스(20)에 따라 로딩 스태커(loading stacker), 언로딩 스태커(unloading stacker), 엠프티 스태커(empty stacker)로 구분될 수 있다.
로딩 스태커는 테스트 및 분류가 필요한 디바이스(20)들이 적재되어 있는 커스텀 트레이(10)를 적재할 수 있도록 구성된다. 로딩 스태커는 외부로부터 반입되는 커스텀 트레이(10)가 복수개 적층된 1 lot의 단위로 적재될 수 있는 크기로 구성된다. 언로딩 스태커는 테스트 및 분류가 완료된 디바이스(20) 중 외부로 반출하기 위한 디바이스(20)가 적재된 커스텀 트레이(10)를 1 lot의 단위로 반출하기 전 복수로 적재해 놓을 수 있도록 구성된다. 엠프티 스태커는 비어있는 커스텀 트레이(10)가 복수로 적재될 수 있도록 구성되며, 로딩 스태커로부터 디바이스(20)의 이송이 완료된 후 비어있는 커스텀 트레이(10)를 이송받거나, 언로딩 스태커로 비어있는 커스텀 트레이(10)를 이송할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편 로딩 스태커, 언로딩 스태커, 엠프티 스태커는 외부와의 물류, 테스트 핸들러(1) 내부에서의 물류 및 적재 목적에 따라 구분될 수 있으나, 자체의 구성은 서로 동일하거나 유사하게 구성될 수 있다.
각각의 스태커 모듈(500)은 공간의 효율적인 활용을 위하여 복수의 커스텀 트레이(10)를 수직방향으로 쌓아 적재할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 각각의 스태커 모듈(500)은 도 1의 y 방향으로 수평이동하여 개폐될 수 있도록 구성되며, 외부로 반출된 위치에서 외부와 물류가 이루어지게 된다. 일 예로서 무인운반차(AGV; Automatic Guided Vehicle)로부터 로딩 스태커에 복수의 커스텀 트레이(10)를 이송받거나, 무인운반차가 복수의 커스텀 트레이(10)를 언로딩 스태커로부터 회수해 갈 수 있다.
또한, 스태커(2)는 로딩 스태커, 언로딩 스태커, 엠프티 스태커 각각이 복수로 설정될 수 있으며, 어느 하나가 외부와 물류하는 동안에도 내부적인 물류가 연속적으로 진행될 수 있도록 구성될 수 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 테스트 핸들러 본체(100)의 구성 및 동작에 대하여 개략적으로 설명하도록 한다.
도 2는 도1 의 테스트 핸들러 본체(100)를 평면상에서 기능에 따라 구분한 개념도이며, 도 3은 테스트 핸들러 본체(100)에서의 디바이스(20) 및 테스트 트레이(130)의 이동을 나타낸 개념도이다.
테스트 핸들러 본체(100)에서는 복수의 디바이스(20)를 테스트하며, 테스트 이후 디바이스(20)를 분류하며, 테스트 전후과정에서 디바이스(20)의 이송 및 적재가 수행될 수 있다. 테스트 핸들러 본체(100)는 로딩 사이트(L), 테스트 사이트(T), 언로딩 사이트(UL)를 포함하여 기능적으로 분류될 수 있다.
로딩 사이트(L)는 커스텀 트레이(10)로부터 복수의 디바이스(20)를 픽업(pick up)하여 테스트 트레이(130)로 플레이스(place)할 수 있도록 구성된다. 로딩 사이트(L)에는 커스텀 트레이(10)로부터 테스트 트레이(130)로 디바이스(20)를 이송하기 위한 핸드(110), 로딩 테이블(120) 및 검사를 위한 스캐너(미도시)가 구비될 수 있다.
픽업위치에는 로딩 스태커에 적재되어 있던 커스텀 트레이(10)가 하나씩 교대로 공급될 수 있으며, 후술할 핸드(110)가 복수의 디바이스(20)만을 커스텀 트레이(10)로부터 빼내어 이송을 수행한다. 적재되어 있던 모든 디바이스(20)가 이송된 경우 빈 커스텀 트레이(10)와 디바이스가 적재된 커스텀 트레이(10)가 교체되어 지속적으로 디바이스(20)를 공급할 수 있도록 구성된다. 한편, 픽업위치에는 어느 하나의 스태커 모듈(500)에서 적재되어 있던 커스텀 트레이(10)를 모두 소비하였거나, 고장이 난 경우에도 지속적으로 디바이스(20)를 공급할 수 있도록 복수의 커스텀 트레이(10)가 노출될 수 있다. 이 경우 어느 하나의 커스텀 트레이(10)로부터 디바이스(20)를 이송중인 경우 다른 커스텀 트레이(10)는 스탠바이 상태로 대기하거나 새로운 커스텀 트레이(10)로 교체되도록 구성될 수 있다.
핸드(110)는 복수의 디바이스(20)를 픽업하고 이송한 뒤 테스트 트레이(130) 또는 로딩 테이블(120)에 적재할 수 있도록 구성된다. 핸드(110)는 복수로 구성되어 이송구간마다의 물류를 담당할 수 있도록 구성될 수 있다. 핸드(110)는 상측의 수평방향이동이 가능한 레일에 설치될 수 있으며, 하측을 향하여 어태치먼트가 바라볼 수 있도록 구성되며, 수직방향으로의 길이조절이 가능할수 있도록 리니어 액추에이터(미도시)가 구비될 수 있다. 어태치먼트는 일 예로 복수의 진공 포트가 구비되어 복수의 디바이스(20)를 진공흡착할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 어태치먼트는 디바이스(20)의 종류, 크기 및 형상을 고려하여 교체가 가능하도록 구성될 수 있다.
한편, 테스트 트레이(130)는 디바이스(20)의 고정 및 테스트 수행시 열변형 등을 고려하여 디바이스가 파손됨을 방지하고, 또한 적재홈으로부터 디바이스가 이탈됨을 방지할 수 있도록 적재홈마다 인서트가 구비될 수 잇다. 따라서 추가적인 구성이 배치되기 위하여 테스트 트레이에 형성된 적재홈 간의 간격이 커스텀 트레이(10)와 다를 수 있다. 일반적으로 테스트 트레이(130)의 적재홈 간의 간격이 커스텀 트레이(10)보다 크게 구성된다. 따라서 핸드(110)를 이용하여 픽업위치의 커스텀 트레이(10)로부터 복수의 디바이스(20)를 픽업한 이후 디바이스(20)간 간격을 넓혀 테스트 트레이(130)에 적재하게 된다. 구체적으로 x-y 의 2방향으로 간격을 넓히기 위해 2번의 간격조절이 수행될 수 있으며, 이를 위해 픽업위치와 테스트 트레이(130) 사이에 로딩 테이블(120)이 구비되며, 커스텀 트레이(10)로부터 로딩 테이블(120)로 이송하면서 일방향으로의 간격을 조절하고, 로딩 테이블(120)로부터 테스트 트레이(130)로 이송하면서 나머지 방향으로의 간격을 조절할 수 있다.
로딩 테이블(120)은 커스텀 트레이(10)와 테스트 트레이(130) 사이에 구비되며, 복수의 디바이스(20)가 1차적으로 정렬된 상태로 적재될 수 있도록 적재 홈의 간격이 커스텀 트레이(10)보다 일 방향으로 넓혀진 배열로 구성될 수 있다. 또한 로딩 테이블(120)은 물류의 효율을 위해 커스텀 트레이(10), 테스트 트레이(130) 및 핸드(110)의 위치를 고려하여 위치가 제어될 수 있다.
스캐너(미도시)는 이송되는 디바이스(20)에 바코드가 있는 경우 이를 식별하기 위해 구비된다. 스캐너(미도시)는 핸드(110)가 디바이스(20)를 픽업하여 이송하는 경로상에서 바코드를 인식할 수 있도록 구성될 수 있다. 스캐너는 디바이스(20)의 형상, 크기 및 종류에 따라 바코드의 인식이 용이할 수 있도록 다양한 위치에 구비될 수 있다.
플레이스 위치에서는 비어있는 테스트 트레이(130)가 공급되며, 디바이스(20)가 이송되어 적재가 이루어진다. 플레이스 위치에서 디바이스(20)의 적재가 완료되면 이후 테스트 사이트(T)로 테스트 트레이(130)를 이송하며, 비어있는 새로운 테스트 트레이(130)를 공급받을 수 있도록 구성된다.
한편, 플레이스 위치에서는 인서트 개방 유닛이 구비된다. 인서트 개방 유닛은 테스트 트레이에 구비된 인서트를 선택적으로 개방할 수 있도록 구성되는 마스크 및 프리사이저(preciser)가 구비될 수 있다. 테스트 트레이(130)에는 각 적재홈마다 인서트가 구비되며, 각각의 인서트에는 디바이스(20)의 이탈을 방지할 수 있는 걸림부가 구비되어 있다. 각각의 걸림부의 기본위치는 디바이스(20)의 이탈을 방지하는 위치로 설정되며, 마스크에 의해 걸림부가 가압되어 개방위치로 전환될 수 있다.
테스트 트레이(130)에서 디바이스(20)의 적재는 프리사이저로 인서트를 가압한 상태에서 마스크로 인서트의 걸림부를 확장하고 핸드(110)가 디바이스(20)를 적재홈으로 이송하여 이루어진다.
마스크는 테스트 트레이(130)와 대응되는 형상으로 구성되며, 테스트 트레이(130)에 밀착되었을 때 각각의 인서트의 걸림부를 확장시킬 수 있도록 복수의 돌출부(312)가 구비된다.
프리사이저는 전술한 바와 같이 테스트 트레이(130)에 구비된 다소 유격이 있는 상태의 인서트를 일시적으로 고정하기 위해 구성된다. 프리사이저에는 각각의 인서트의 위치에 대응하는 복수의 가압핀이 구비되며, 프리사이저가 테스트 트레이(130)에 밀착되면서 인서트를 가압하여 테스트 트레이(130)와 일시적으로 고정시킬 수 있게 된다. 따라서 디바이스(20)를 인서트에 안착시킬 때 위치오차를 최소화 할 수 있게 된다.
다만 도시되는 않았으나 마스크와 프리사이저를 독립적으로 승강시키기 위한 승강부가 추가로 구비될 수 있다.
테스트 사이트(T)는 테스트 트레이(130)에 적재된 복수의 디바이스(20)를 테스트 트레이(130) 단위로 시험을 수행하며, 시험결과를 전송할 수 있도록 구성된다. 테스트 챔버(160)에서는 일 예로 디바이스(20)를 ??40℃ 내지 130℃의 온도로 변화시켜 기능을 점검하는 열부하 테스트가 진행될 수 있다.
테스트 사이트(T)에는 테스트 챔버(160)와 테스트 챔버(160) 전후에 구비되는 버퍼 챔버(150)가 구비될 수 있다. 버퍼 챔버(150)에는 복수의 테스트 트레이(130)가 적재될 수 있도록 구성되며, 열부하 테스트의 수행 전후에 예열 또는 후열처리가 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.
테스트 사이트(T)에서는 테스트 트레이(130)를 직립으로 세운 상태에서 테스트의 이송 및 테스트가 수행되도록 구성될 수 있어 전체적인 장비의 크기를 감소시킬 수 있다. 한편 구성이 상세히 도시되지 않았으나, 버퍼 챔버(150)의 전후에는 테스트 트레이(130)를 직립상태로 자세전환시키는 반전기(140)가 구비될 수 있다.
언로딩 사이트(UL)는 테스트 사이트(T)로부터 이송받는 테스트 트레이(130)로부터 디바이스(20)를 테스트 결과에 따라 분류하고 이송하여 적재할 수 있도록 구성된다. 언로딩 사이트(UL)는 로딩 사이트(L)의 구성과 유사한 요소들이 구비될 수 있으며, 로딩 사이트(L)에서의 디바이스(20)의 이송과 반대순서로 이루어 질 수 있다. 다만, 언로딩 사이트(UL)에서는 테스트 트레이(130)로부터 등급에 따라 일시적으로 모아둘 수 있도록 복수의 소팅 테이블(170)이 구비될 수 있다. 물류의 효율을 향상시키기 위해 소팅 테이블(170)에 동일한 등급의 디바이스(20)가 소정개수로 적재된 경우 복수개를 동시에 픽업하여 커스텀 트레이(10)로 이송시킬 수 있도록 제어될 수 있다.
한편, 도시되는 않았으나, 언로딩 사이트(UL)에서 디바이스(20)의 이송을 마친 빈 테스트 트레이(130)는 로딩 사이트(L) 측으로 이송되면서 순환될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 전술한 구성요소들의 구동을 제어하는 제어부가 별도로 구비될 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 스태커에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 전자부품 테스트 핸들러(1)의 스태커의 부분사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스태커는 테스트 핸들러 본체(100)의 베이스(101)의 하측에서 디바이스(20)를 지속적으로 공급하거나 회수할 수 있도록 구성될 수 있다. 스태커는 스태커 모듈(500)을 포함하여 구성될 수 있다.
스태커 모듈(500)은 복수로 구성되며, 각각 독립적으로 개폐되어 외부와 커스텀 트레이(10)를 주고받을 수 있도록 구성될 수 있다. 스태커 모듈(500)은 수평방향으로 이동되면서 개방될 수 있도록 구성될 수 있다. 스태커 모듈(500)은 프레임(200), 적재부(510), 슬라이더(530), 리니어 액추에이터(550), 가이드(610), 센서부(620) 및 도어(540)를 포함하여 구성될 수 있다.
프레임(200)은 전체적인 골격을 구성하도록 구성될 수 있다.
적재부(510)는 복수의 커스텀 트레이(10)가 적층된 상태로 적재될 수 있는 공간을 뜻한다. 적재부(510)는 외부의 커스텀 트레이(10) 이송수단, 예를 들어 로봇과 한 번에 주고받는 단위인 1 lot 이 적재될 수 있다. 다만 1 lot을 구성하는 커스텀 트레이(10)의 개수는 디바이스(20)의 종류에 따라 다양하게 달라질 수 있으므로 상세한 예의 설명은 생략하도록 한다. 한편, 적재부(510)의 공간은 커스텀 트레이(10)의 형상 및 크기에 대응되어 형성될 수 있다.
슬라이더(530)는 스태커 모듈(500)의 하측에 구비되어 스태커 모듈(500)이 슬라이딩되어 프레임(200)과 상대적으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다. 슬라이더(530)는 복수로 구성되어 스태커 모듈(500)을 안정적으로 지지하도록 구성될 수 있으며, 또한 스태커 모듈(500)을 정해진 왕복위치로 이동될 수 있도록 구속 할 수 있다.
리니어 액추에이터(550)는 스태커 모듈(500)을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. 리니어 액추에이터(550)의 일측은 프레임(200)에, 타측은 스태커 모듈(500)의 일측과 연결되어 입력에 따라 스태커 모듈(500)을 개폐할 수 있도록 구성될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 리니어 액추에이터(550)를 예를 들어 설명하였으나, 스태커 모듈(500)의 왕복이동을 위한 다양한 구성으로 변형되어 적용될 수 있다.
가이드(610)는 복수의 커스텀 트레이(10)가 적층된 상태에서 적재부(510)로부터 커스텀 트레이(10)가 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 가이드(610)는 적재부(510)의 둘레를 따라 복수의 지점에서 수직방향으로 연장되어 형성된다. 일 예로 커스텀 트레이(10)의 각 모서리마다 인접한 2개의 가이드(610)가 구비될 수 있으며, 총 8개의 가이드(610)가 구비될 수 있다.
센서부(620)는 적재부(510)에 커스텀 트레이(10)의 유무 및 적재완료 여부를 판단할 수 있도록 구성될 수 있다. 센서부(620)는 적재부(510)상에서 커스텀 트레이(10)가 적재 되었을 때 최상측과 최하측에 위치하는 커스텀 트레이(10)의 존재 유무를 판단할 수 있도록 구성될 수 있다. 최상측의 센서로부터 커스텀 트레이(10)가 있는 것으로 센싱되는 경우에는 적재부(510)에 커스텀 트레이(10)의 적재가 완료된 것으로 판단하여 이후 동작을 제어할 수 있다. 반면 최하측의 센서로부터 커스텀 트레이(10)가 없는 것으로 센싱되는 경우에는 적재부(510)가 비어있는 것으로 판단하고 이후 동작을 제어할 수 있다. 한편, 1 lot 의 단위로 외부로부터 적재되는 경우 최하측의 센서에서 커스텀 트레이(10)가 측정되는 경우 적재부(510)에 커스텀 트레이(10)가 꽉 찬 것으로 판단할 수 있으며, 반대로 커스텀 트레이(10)가 측정되지 않는 경우 적재부(510)가 소진되어 비어있는 것으로 판단할 수 있게 된다. 한편 전술한 센서부(620)는 레이저 센서, 적외선 센서, 초음파 센서와 같은 이격된 지점의 커스텀 트레이(10) 존재 유무를 판단할 수 있는 다양한 구성으로 적용될 수 있다.
도어(540)는 스태커 모듈(500)이 스태커 내측으로 이동하여 삽입완료 되었을 때 외부를 차폐할 수 있도록 구성된다.
트랜스퍼(410)는 스태커(300) 내부에서 커스텀 트레이(10)를 파지하여 이송시킬 수 있도록 구성된다. 트랜스퍼(410)는 복수로 구성되며, 로딩에 관여하는 트랜스퍼(410) 및 언로딩에 관여하는 트랜스퍼(410)를 각각 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 트랜스퍼(410)에는 수평이동과 수직이동이 가능하도록 복수의 액추에이터(미도시)가 구비될 수 있다. 트랜스퍼(410)는 적재부(510) 중 어느 하나와 셋 플레이트(320) 중 어느 하나 사이에서 커스텀 트레이(10)의 이송이 수행되도록 제어될 수 있다. 또한 적재부(510) 사이에서 커스텀 트레이(10)의 물류가 수행되도록 제어될 수 있다. 트랜스퍼(410)는 적재부(510)의 상측으로부터 하나씩 커스텀 트레이(10)를 인출하거나, 반대로 하측으로 하나씩 쌓아가면서 적재하도록 제어될 수 있다.
셋 플레이트(320; set plate)는 이송받은 커스텀 트레이(10)를 테스트 핸들러 본체(100)로 노출시킬 수 있도록 구성된다. 셋 플레이트(320)는 커스텀 트레이(10)를 적재한 상태로 승강될 수 있도록 구성되며, 상승시 테스트 핸들러 본체(100)의 핸드(110)가 디바이스(20)를 픽업할 수 있는 위치로 이동되며, 셋 플레이트 홀(800)을 통하여 베이스(101)측으로 노출된다. 반대로, 하강시 트랜스퍼(410) 유닛이 커스텀 트레이(10)를 교체할 수 있는 위치로 이동될 수 있다. 셋 플레이트(320)는 로딩 사이트(L)와 언로딩 사이트(UL)에 복수로 구비 될수 있다. 도시되지는 않았으나, 트랜스퍼가 커스텀 트레이를 셋 플레이트 상에 안착시키면 커스텀 트레이를 기구적으로 정렬하며 고정할 수 있도록 복수의 액추에이터가 커스텀 트레이의 측면 중 적어도 2방향으로 가압할 수 있도록 구성된다.
이하에서는 도 5 내지 도 10을 참조하여 핸드와 측정대상이 되는 타겟에 대하여 먼저 설명하도록 한다.
도 5a 및 도 5b는 핸드를 도시한 사시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 핸드(110)는 상측에 평면상으로 구동하기 위한 핸드 가이드에 의해 가이드되어 수평이동될 수 있도록 구성된다. 핸드 가이드는 제1 가이드(113)와 제2 가이드(114), 복수의 구동부(115)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 가이드(113)는 서로 소정간격으로 이격되며, 평행한 한 쌍의 리니어 가이드로 구성될 수 있다. 제2 가이드(114)는 제1 가이드(113)에 의해 가이드되며 소정거리로 이격된 한 쌍의 리니어 가이드로 구성될 수 있다. 제2 가이드(114) 상에는 핸드 유닛(117)의 상측과 연결될 수 있다. 결국 제1 가이드(113)와 제2 가이드(114)에 구비된 복수의 구동부(115)가 독립적으로 구동하여 핸드(110)의 평면상의 좌표를 결정할 수 있게 된다. 도한 핸드 유닛(117)의 일측에는 위치센서(116)가 구비되며, 하측방향으로의 거리를 측정할 수 있도록 구성된다.
도 5b는 핸드 유닛(117)의 평면상의 좌표가 일측의 최대값이 될 때, 즉 기준점(P01)으로 이동한 모습이 도시되어 있다. 이하에서 설명할 핸드(110)티칭시 최초 입력이 수행되는 경우 도 5b에 도시된 바와 같이 최외곽 일 지점으로 이동하게 되며, 이후에도 구동부(115)를 지속적으로 동작시켜 기준점(P01)의 좌표를 초기화 할 수 있게 된다. 따라서 이전까지 구동부(115)가 반복사용되어 누적될 수 있는 위치 오차를 제거할 수 있게 된다. 기준점(P01)에 위치하였는지 여부는 구동부를 구동시켜 핸드 유닛(117)을 일측 한계지점까지 이동시키고, 제1 가이드(113) 및 제2 가이드(114)상에 위치한 위치센서(116)로부터 수신된 신호를 근거로 핸드 유닛(117)이 기준점(P01)에 위치했는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 핸드 유닛(117)이 기준점(P01)으로 이동하지 못하는 경우에는 이후에 오토 티칭을 하더라도 의미가 없는 결과가 되므로, 핸드 유닛(117)이 기준점(P01)에 위치되지 못하는 것으로 판단된 경우 사용자에게 별도의 알림을 수행할 수 있다.
도 6은 베이스 중 전방 측의 구성을 도시한 개념도이다. 베이스(101) 중 전방을 향하는 부분에는 복수의 셋 플레이트 홀(800)이 형성될 수 있다. 또한, 베이스(101) 상에서 각각의 셋 플레이트 홀(800)에 인접한 복수의 지점에는 베이스(101)의 상면으로부터 소정 깊이로 절삭되어 형성된 복수의 기준홈(700)이 형성될 수 있다. 복수의 기준홈(700)은 핸드 티칭시 위치를 보정하기 위하여 사용되며, 이에 대하여는 차후 상세히 설명하도록 한다.
도 7은 베이스 중 로딩 영역의 커스텀 트레이(10)의 좌표를 오토 티칭하기 위한 구성을 도시한 도면이다. 전술한 바와 같이, 로딩 영역(L)에서 커스텀 트레이(10)가 셋 플레이트에 안착 및 고정되어 셋 플레이트 홀(800)을 통하여 베이스(101)상에서 노출된 이후에 오토 티칭이 수행될 수 있다.
핸드(110)의 오토 티칭을 하기 위한 좌표는 각각의 기준홈(700)과 커스텀 트레이(10)의 최외곽 포켓(T1, T2) 중 하나가 될 수 있다. 구체적으로 좌측 커스텀 트레이(10)에 형성된 복수의 포켓 중 좌측 상단, 즉 기준홈(701)과 최단거리에 위치하는 포켓(T1)을 타겟으로 하여 핸드 티칭이 수행될 수 있다. 또한 우측 커스텀 트레이(10)에 형성된 복수의 포켓 중 좌측 상단 즉 인접한 기준홈(702)과 최단거리에 위치한 포켓(T2)이 타겟이 되어 핸드 티칭이 이루어 질 수 있다.
도 8은 베이스 중 언로딩 영역의 커스텀 트레이(10)의 좌표를 오토 티칭하기 위한 구성을 도시한 도면이다.
언로딩 영역(UL)에서도 로딩 영역(L)과 마찬가지로 복수의 커스텀 트레이(10)가 셋 플레이트 홀(800)을 통하여 베이스(101)상에서 노출된 이후 핸드 티칭이 수행될 수 있다. 또한, 각각의 셋 플레이트 홀(800)에 대응하여 인접한 위치에 기준홈(703, 704, 705, 706, 707)이 각각 형성될 수 있으며, 이에 대응하여 복수의 커스텀 트레이(10)에서 타겟 포켓(T3, T4, T5, T6, T7)이 선택될 수 있다. 한편 도시된 언로딩 영역에서의 베이스 상으로 노출되는 커스텀 트레이의 개수는 일 예일 뿐 다양한 개수로 변형될 수 있다.
도 9는 베이스 중 로딩 영역(L)을 담당하는 핸드(110)의 이동영역의 일 예를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 로딩 영역에는 2개의 핸드(110)가 로딩을 담당할 수 있으며, 하나의 핸드(110)는 로딩 테이블(120)의 제1 위치로부터 테스트 트레이(130)까지의 이송을 담당하는 제1 영역(A1)에서 이동가능하며, 다른 하나의 핸드(110)는 로딩 테이블(120)의 제2 위치로부터 커스텀 트레이(10) 까지의 영역인 제2 영역(A2)에서 이동가능하도록 구성된다. 핸드(110)의 오토 티칭은 각각의 핸드(110)에 대하여, 각각의 이동영역 내에서 오차를 줄일 수 있도록 수행된다.
도 10은 핸드가 기준홈 또는 포켓을 인식할 때의 개념을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 핸드(110)에 구비된 거리센서(111)가 하측 방향을 바라보면서 거리센서(111)의 끝단으로부터 직선방향의 물체와의 거리가 측정될 수 있도록 구성된다. 도 10의 하측에는 거리센서(111)가 베이스(101)의 상측에서부터 절삭되어 형성된 기준홈(700)을 타겟으로 하여 거리를 측정하는 개념이 도시되어 있다. 핸드(110)는 거리센서(111)가 타겟을 가로질러가면서 거리를 측정하도록 평면상의 위치가 제어될 수 있다. 여기서 대부분의 경우 위치오차는 타겟의 내경 이내로 이루어지며, 핸드(110)는 반복사용 또는 키트(112)의 교환에 의해 위치오차가 내경 이상으로 매우 크게 발생될 확률은 적게 된다. 따라서 타겟의 중심좌표의 위치를 측정하기 위해 사용자가 별도의 좌표를 인식시키지 않고 기존에 저장되어 있던 설정좌표치에서 타겟을 인식시키기 위한 작동이 이루어지더라도 타겟을 놓치지 않고 측정이 이루어질 수 있다. 한편, 이와 같은 동작은 타겟이 기준홈(600)인 경우와 포켓(900)인 경우 동일하게 적용될 수 있다.
거리센서(111)는 타겟의 상측 외면을 훑고 지나갈 때 베이스상의 기준 높이와 차이가 있는 타겟의 하면을 높이차이로 인식하게 된다. 이때 거리센서(111)의 이동거리는 타겟의 내경보다 더 긴거리로 이동하여 타겟의 경계좌표를 인식할 수 있도록 구성된다. 거리센서(111)는 기준홈(700)과 베이스(101)간의 높이차이, 그리고 포켓(900)의 저면과 포켓의 측벽의 높이 차이로 인해 on/off 로 신호가 측정될 수 있으며, 제어부에서는 해당 핸드(110)의 위치데이터와 on/off 신호를 함께 저장하게 된다. 특히 타겟을 통과하여 측정이 이루어지는 경우 한 쌍의 경계좌표(P11,P12)가 측정되며, 이를 이용하여 기준점(P01)의 좌표를 산출할 수 있도록 구성된다. 다만, 예외적으로 위치 오차가 기준의 내경 이상으로 발생하는 경우에는 설정되어 있는 타겟의 위치로 이동하여 깊이 측정을 하더라도 경계좌표가 1개 또는 한 개도 측정되지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 측정위치를 수정해가면서 경계좌표가 2개 나올 수 있도록 핸드(110)의 위치가 조절될 수 있다.
이하에서는 도 11 내지 도 18을 참조하여 제어부에서 수행되는 핸드(110) 오토 티칭의 단계에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 11은 오토 티칭 단계의 순서도이며, 도 12는 오토 티칭되는 지점에 대한 개념도이다.
핸드(110)의 수평상의 위치 오차는 외부 요인에 의해 발생하거나, 반복적인 사용으로 인한 위치오차, 구동요소의 마모, 디바이스를 픽업하는 키트(112)를 다른 종류로 교환하는 등의 다양한 요소로부터 기인할 수 있다. 위치오차가 발생하는 경우 디바이스의 픽업이 되지 않거나, 플레이스시 위치가 어긋나게 소켓에 적재되는 일이 지속적으로 발생하게 된다. 따라서 이를 인지하여 사용자에게 위치 오차 발생 여부를 먼저 알릴 수 있고, 자동으로 위치를 보정할 수 있도록 구성된다.
도시된 바와 같이, 핸드의 좌표 오토 티칭은 기준점(P01)으로 이동시키는 단계(S100), 기준홈의 좌표를 오토 티칭하는 단계(S200) 및 타겟 포켓의 좌표를 오토 티칭하는 단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있다. 오토 티칭시는 먼저 핸드(110) 자체의 위치 보정을 수행하고, 그 다음으로 베이스(101)상에 형상 및 좌표가 고정되어 있는 기준홈(700)의 위치를 오토티칭하며, 이후 베이스(101) 상에서 위치가 이동될 수 있는 커스텀 트레이(10), 로딩 테이블, 테스트 트레이 및 언로드 테이블의 위치를 각각 오토티칭할 수 있다. 한편, 기준점으로 이동시키는 단계(S100) 내지 타겟 코펫의 좌표를 오토 티칭하는 단계(S300)는 측정된 좌표와 설정된 좌표 사이의 오차가 소정 범위를 넘는 경우 반복적으로 수행될 수 있다.
핸드(110)의 좌표 오토 티칭은 기준점(Pr)으로 이동시키는 단계(S100)는 전술한 바와 같이, 핸드 유닛(117)이 위치를 한계지점까지 이동시킨 후 모터의 위치를 초기화 하는 단계에 해당한다. 핸드 유닛(117)이 한계점가지 이동된 경우는 위치센서(116)를 이용하여 센싱하여 판단하며, 한계점에 핸드 유닛(117)이 위치하는 경우 해당 좌표를 기준점(Pr)으로 갱신한다.
도 12를 살펴보면, 오토 티칭시 핸드의 평면상의 이동이 나타나 있다. 구체적으로 살펴보면, 먼저 핸드(110) 자체의 한계위치인 기준점(P01)을 먼저 보정하며, 이후 베이스(101)상에 형성되어 있어 위치의 이동이 발생되지 않는 기준홈(700)의 위치를 보정한 뒤, 최종적으로 타겟 포켓(900)의 위치를 측정하여 보정하는 개념이 도시되어 있다.
도 13은 기준홈의 좌표를 오토 티칭하는 순서도이며, 도 14는 도 13의 구체적인 단계가 나타난 순서도이다.
도시된 바와 같이 기준홈의 좌표를 오토 티칭하는 단계(S200)는 기준홈 재설정 신호를 수신하는 단계(S210), 핸드(110)를 기준홈의 설정위치로 이동시키는 단계(S220), 제1 방향으로 기준홈을 측정하는 단계(S230), 제2 방향으로 기준홈을 측정하는 단계(S240) 및 기준홈의 중간좌표를 기준홈의 설정좌표로 재설정하는 단계(S250)를 포함하여 구성될 수 있다.
기준홈 재설정 신호 수신 단계(S210)는 핸드(110)의 수평상의 위치 오차를 제거하기 위해 수행된다. 제어부에서는 기준점(Pr)의 위치에 대한 오차가 제거된 이후 기준홈 재설정 입력을 발생시키게 된다.
핸드(110)를 기준홈의 상측으로 이동시키는 단계(S220)는 기준홈 재설정 입력에 따라 제어부는 핸드(110)를 미리 설정되어 있는 기준홈(700)의 설정위치, 즉 기준홈의 상측으로 이동시키게 된다. 따라서 핸드(110)의 센서부가 하측을 향하며 기준홈(700)을 측정할 수 있게 된다. 한편, 여기서 거리센서(111)가 비 접촉식으로 구성될 수 있으므로 핸드(110)와 기준홈(700)이 직접적으로 접촉하지 않더라도 기준홈(700)을 측정할 수 있게 된다.
제1 방향으로 기준홈을 측정하는 단계(S230)는 핸드(110)를 이동시켜 거리센서(111)를 이용하여 기준홈(700)을 측정하는 단계에 해당한다. 제1 방향(D1)으로 기준홈을 측정하는 단계(S230)는 제1 방향(D1)으로 핸드(110)를 이동시키는 단계(S231), 제1 방향 경계좌표 추출 단계(S232) 및 제1 방향 중간좌표 산출단계(S233)를 포함할 수 있다.
제1 방향으로 핸드(110)를 이동시키는 단계(S231)는 제어부가 핸드(110)의 수평위치를 제어하여 어느 하나의 방향으로 기준홈(700)의 상측에서 핸드(110)가 기준홈(700)을 직선이동하여 통과하면서 측정할 수 있도록 위치를 제어하는 단계이다.
제1 방향 경계좌표 추출 단계(S232)는 거리센서(111)로부터 측정된 값을 바탕으로 높이차이가 있는 경계부분의 좌표를 산출하는 단계에 해당한다. 제1 방향 경계좌표는 거리센서(111)가 기준홈(700)을 통과하는 경우 한 쌍(P11, P12)이 산출될 수 있다.
제1 방향 중간좌표 산출단계(S233)는 전 단계(S232)에서 산출된 한 쌍의 경계좌표의 중간지점의 좌표(P10)를 연산하여 추출하는 단계에 해당한다.
제2 방향으로 기준홈을 측정하는 단계(S240)는 수평방향 중 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 기준홈(700)을 통과하면서 측정하는 단계이다. 제2 방향으로 기준홈을 측정하는 단계(S240)는 제2 방향(D2)으로 핸드(110)를 이동시키는 단계(S241), 제2 방향 경계좌표 추출 단계(S242) 및 제2 방향 중간좌표 산출단계(S243)를 포함할 수 있다.
제2 방향으로 핸드(110)를 이동시키는 단계(S241)에서 제2 방향(D2)은 전술한 제1 방향 중간좌표(P10)를 통과하면서 이동하는 방향이 된다. 이후 제2 방향 경계좌표 산출단계(S242), 제2 방향 중간좌표(P20) 산출단계(S243)는 전술한 제1 방향(D1)에서와 방향을 전환하여 동일하게 적용될 수 있다.
제2 방향 중간좌표를 기준홈의 설정좌표로 재설정하는 단계(S250)는 제2 방향(D2)의 중간좌표(P20)가 기준홈(700)의 중심좌표가 되므로, 제2 방향(D2) 중간좌표(P20)를 측정좌표로 하여 기준홈의 설정좌표를 재설정하는 단계에 해당한다. 기준홈의 설정좌표가 갱신되면 새로운 기준홈을 기준으로 핸드(110)의 평면상의 위치가 제어 될 수 있다.
도 15 및 도 16는 기준홈의 좌표를 산출하는 개념이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 제어부는 핸드(110)를 기준홈(700)의 상측에서 기준홈(700)을 가로지르면서 제1 방향(D1)으로 이동시켜 측정한다. 일 예로, 제1 방향(D1)은 베이스 상에서 x 방향이 될 수 있다. x 방향으로 이동하여 측정하게 되면 기준홈(700)과 베이스(101)의 상면과의 높이차이에 의해 한 쌍의 경계좌표를 얻을 수 있게 된다. 이후 제1 방향(D1)에서의 한 쌍의 경계좌표(P11,P12)를 얻은 뒤 이 두 지점간의 중간좌표(P10)를 산출하게 된다. 제1 방향 중간좌표(P10)는 단순한 산술적 계산으로 도출될 수 있다. 여기서 제1 방향(D1)은 기준홈(700)이 원형일 때 중심점을 지나칠수도(도 8), 지나치지 않을 수 도 있다(도 9). 따라서 측정되는 한 쌍의 경계좌표(P11, P12)간의 거리는 최대로 기준홈(700)의 직경과 동일하게 되며, 위치 오차가 발생하는 대부분의 경우에는 기준홈(700)의 직경보다 작게 된다.
이후 제어부는 제1 방향(D1)과 직교하는 방향으로 핸드(110)를 이동시키며, 구체적으로 거리센서(111)의 위치가 이전 과정에서 획득된 제1 방향 중간좌표(P10)를 통과하는 지점에서 y 방향으로 핸드(110)를 이동시켜 기준홈(700)을 인식하게 된다. 제2 방향(D2)에서도 제1 방향(D1)에서와 마찬가지로 기준홈(700)의 경계지점에 한 쌍의 제2 방향 경계좌표(P21, P22)가 산출된다. 즉 제1 방향 중간좌표(P10) 산출연산과 동일하게 제2 방향 중간좌표(P20) 산출연산이 이루어질 수 있다. 여기서 제2 방향(D2)으로 센서부가 이동되면 기하학적으로 기준홈(700)의 중심점을 통과하게 된다. 따라서 제2 방향(D2)에서의 한 쌍의 경계좌표(P21, P22)로부터 산출되는 제2 방향(D2) 중간좌표는 결국 기준홈(700)의 중심점이 된다. 따라서 핸드(110)는 기준홈(700)의 중심좌표를 산출할 수 있게 되고, 새롭게 산출된 기준홈의 측정좌표(P01)의 좌표를 기준으로 핸드(110)의 수평상의 위치가 보정될 수 있다.
일단 기준홈의 측정좌표(P01)의 위치가 갱신되면 기준점(Pr)으로부터 사이트까지의 수직수평거리는 기구상으로 결정되어 있으므로 별도의 티칭을 하지 않더라도 기존에 저장되어 있는 위치를 이용하여 핸드(110)의 위치를 제어할 수 있게 된다.
도 17은 타겟 포켓의 좌표를 오토티칭하기 위한 순서를 나타낸 순서도이며, 도 18 및 도 19는 포켓의 실제 중심좌표를 산출하는 개념이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 타겟 포켓의 좌표의 오토 티칭 방법은 포켓 설정좌표로 핸드(110)를 이동시키는 단계(S310), 제1 방향으로 핸드(110)를 이동하는 단계(S320), 제1 방향의 경계좌표를 추출하는 단계(S330), 제1 방향의 중간좌표를 산출하는 단계(S340), 제2 방향으로 핸드(110)를 이동하는 단계(S350), 제2 방향의 경계좌표를 산출하는 단계(S360), 제2 방향의 중간좌표를 산출하는 단계(S370) 및 타겟 포켓의 측정좌표를 설정좌표로 갱신하는 단계(S380)를 포함하여 수행될 수 있다.
한편, 오토 티칭에 앞서 타겟 포켓은 오차를 줄일 수 있도록 테이블 또는 트레이의 최 외곽 포켓 중 어느 하나로 선정될 수 있다. 타겟 포켓의 위치는 설계 단계에서 베이스의 수치와 트레이의 수치에 따라 결정될 수 있다.
포켓 설정좌표로 핸드(110)를 이동시키는 단계(S310)는 먼저 타겟 포켓의 위치로 입력되어 있는 위치로 이동하는 단계에 해당단다.
한편, 제1 방향으로 핸드를 이동시키는 단계(S320), 제1 방향의 경계좌표(Q11, Q12)를 추출하는 단계(S330), 제1 방향의 중간좌표(Q10)를 산출하는 단계(S340), 제2 방향으로 핸드(110)를 이동하는 단계(S350), 제2 방향의 경계좌표(Q21, Q22)를 산출하는 단계(S360), 제2 방향의 중간좌표(Q20)를 산출하는 단계(S370)는 전술한 기준홈을 오토티칭하는 단계(S200)와 동일하게 수행될 수 있다.
타겟 포켓의 측정좌표(Q20)를 설정좌표로 갱신하는 단계(S380)는 측정된 타겟 포켓의 측정된 중심좌표인 측정좌표를 타겟 포켓의 설정좌표로 갱신하는 단계에 해당한다. 한편 갱신시에는 기존의 설정좌표로부터의 차이, 즉 오프셋이 별도로 추가되는 방식으로 갱신되어 사용자가 오차를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 실제 포켓을 흡착하는 부분과 거리센서(111)의 평면상의 거리차이가 반영되어 보정이 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 핸드(110) 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러는 사용 중 또는 킷의 교체에 따라 발생되는 오차를 오토 티칭을 통하여 보정할 수 있으므로 정확도를 향상시킬 수 있으며, 오차 보정을 위한 시간을 단축시킬 수 있다.
1: 테스트 핸들러 2: 스태커
10: 커스텀 트레이 20: 디바이스
100: 테스트 핸들러 본체 101: 베이스
110: 핸드
111: 거리센서 112: 키트
113: 제1 가이드
114: 제2 가이드
115: 구동부
116: 위치센서
117: 핸드 유닛
120: 로딩 테이블 130: 테스트 트레이
140: 반전기
150: 버퍼 챔버 160: 테스트 챔버
170: 소팅 셔틀
180: 인서트 개방 유닛
L: 로딩 사이트
UL: 언로딩 사이트
200: 프레임
320: 셋 플레이트 410: 트랜스퍼
500: 스태커 모듈
510: 적재부
530: 슬라이더 540: 도어
610: 가이드 620: 센서부
700: 기준홈
800: 셋 플레이트 홀
900: 포켓

Pr:기준점
P01: 기준홈의 설정좌표
D1: 제1 방향
D2: 제2 방향
P11, P12: 제1 방향 경계좌표
P21, P22: 제2 방향 경계좌표
P10: 제1 방향 중간좌표
P20: 제2 방향 중간좌표
Q10: 포켓의 설정좌표
Q20: 포켓의 측정좌표

Claims (11)

  1. 상측에서 전자부품의 이송이 이루어지는 베이스;
    전자부품을 픽 앤 플레이스(Pick and place)할 수 있도록 구성되며, 하측 방향으로의 거리를 측정할 수 있도록 구성되는 거리센서를 포함하여 구성되는 핸드; 및
    상기 핸드의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 핸드의 오토 티칭 입력이 수신되는 경우,
    상기 핸드를 기준점으로 이동시키는 제1 단계;
    상기 핸드를 미리 설정된 상기 디바이스가 플레이스 되는 타겟 포켓의 기설정된 포켓 설정좌표로 이동시키는 제2 단계;
    상기 거리센서로부터 측정된 상기 타겟 포켓의 깊이정보를 근거로 상기 타겟 포켓의 측정좌표를 산출하는 제3 단계; 및
    상기 포켓 설정좌표와 상기 측정좌표의 차이를 산출하여 표시하는 제4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제3 단계의 수행시,
    미리 입력된 상기 타겟 포켓의 크기를 근거로 평면상에서 x 방향의 측정 거리인 제1 측정거리 및 y 방향의 측정거리인 제2 측정거리를 설정하며,
    상기 포켓 설정좌표를 x 방향으로 가로지르면서 제1 측정거리를 이동시켜 상기 핸드를 이동시켜 깊이를 측정하며,
    상기 포켓 설정좌표를 y 방향으로 가로지르면서 제2 측정거리를 상기 핸드를 이동시켜 깊이를 측정한 결과를 근거로 상기 포켓 측정좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 타겟 포켓은,
    복수의 포켓 배열 중 최 외곽의 포켓 중 하나인 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 포켓 배열은 상기 베이스 중 커스텀 트레이(Custom Tray), 로드 테이블(Load Table), 언로드 테이블(Load Table) 및 테스트 트레이(Test Tray)에 형성되는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 핸드 각각에 대한 기준점 및 타겟 포켓의 설정좌표를 로딩하고,
    상기 각각의 핸드에 대하여 상기 제1 단계 내지 상기 제4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 전자부품 테스트 핸들러는 복수의 핸드를 포함하여 구성되며,
    상기 복수의 핸드는 각각 평면에서 이동되는 영역이 설정되며,
    상기 커스텀 트레이(Custom Tray), 상기 로드 테이블(Load Table), 상기 언로드 테이블(Load Table) 및 상기 테스트 트레이(Test Tray) 중 적어도 하나의 영역에서 디바이스의 픽 앤 플레이스를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 타겟 포켓은,
    상기 핸드 각각에 대하여 설정되며,
    상기 핸드 중 적어도 하나에 대하여 상기 기준점과 최단거리에 위치하는 포켓을 타겟 포켓으로 설정되는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 포켓의 측정좌표를 상기 포켓의 설정좌표로 갱신하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포켓의 측정좌표와 상기 포켓의 설정좌표간의 오차가 소정범위 내의 값을 가질 때 까지 상기 제1 단계 내지 상기 제4 단계를 반복수행하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 베이스는,
    상기 포켓에 인접한 상기 베이스 플레이트 상에 소정 깊이로 형성된 기준홈이 구비되며,
    상기 제어부는,
    상기 기준홈의 설정좌표를 로딩하며,
    상기 제1 단계 수행 이후 상기 핸드를 상기 기준홈의 설정좌표로 이동시키며,
    상기 거리센서를 이용하여 측정된 깊이측정값을 근거로 상기 기준홈의 측정좌표를 산출하며,
    상기 기준홈의 설정좌표와 상기 기준홈의 측정좌표간의 차이를 산출하여 표시하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기준홈의 측정좌표를 상기 기준홈의 설정좌표값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 핸드 오토 티칭 기능을 갖는 전자부품 테스트 핸들러.
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