KR20230057245A - 릴 교체 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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춘 예 고
리에 밍 체아
리드주안 빈 압둘 사맛 모드
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엠아이 이큅먼트 (엠) 에스디엔. 비에이치디.
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Abstract

본 발명의 실시예는 일반적으로 반도체 제조 라인에서의 공작물 핸들링 및 이송 제어에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 릴 교체 시스템(1) 및 그 방법(100)에 관한 것이다.

Description

릴 교체 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR CHANGING REELS AND ITS METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예는 일반적으로 반도체 제조 라인에서의 공작물 핸들링 및 이송 제어에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 자동으로 릴을 교체하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
테이프-앤-릴(Tape-and-reel)은 최종 조립을 위해 고객에게 안전하게 전달할 수 있도록 전자 부품을 패킹하는 데 널리 사용되는 표준이다. 테이프-앤-릴 프로세스는 일반적으로 필요한 검사를 통과한 양호한 품질의 반도체 부품을 패킹 용기에 보관하는 반도체 패키징의 마지막 단계이다. 일반적으로, 반도체 부품을 수납하기 위한 복수의 포켓을 갖는 캐리어 테이프를 사용하며, 각 포켓에 반도체 부품을 수납한 상태에서 커버 테이프로 밀봉한 후, 와인더로 릴에 와인딩한다. 와인더가 반도체 부품이 패킹된 캐리어 테이프를 와인딩할 때, 캐리어 테이프로 와인딩된 릴을 빈 릴로 교체해야만 하고 채워진 릴은 수거를 위해 보관실로 옮겨진다. 이때, 릴 교체 작업과 채워진 릴을 수거 및 이송하는 작업을 수작업으로 하는 경우, 작업자의 피로도가 높고 작업 효율도 낮다. 테이프 앤 릴 프로세스 후 풀로 채워진 릴의 이송은 반도체 부품의 효율적인 프로세싱을 위해 가장 중요하다. 또한, 종래의 릴 핸들링 시스템 및 방법은 기계 프로세싱을 위한 추가 카세트 또는 재료 부속물(collaterals)을 필요로 하며, 이는 기계 가동 중지 시간을 초래하고 생산량에 영향을 미칠 수 있다. 종래의 시스템은 더 낮은 속도에서 충분히 수행할 수 있지만, 처리량 요구 사항이 증가함에 따라 불안정하고 신뢰할 수 없으며 비용이 많이 들고 비효율적이다.
또한, 글로벌 수요가 반도체 부품 생산의 지속적인 성장을 주도함에 따라, 대량 제조 작업에 보조를 맞추기 위해 제조 수익에 릴 핸들링 성능이 더욱 중요해지고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해서는 기술 발전과 개선이 결정적으로 필요하다. KR20210025142A는 채워진 릴을 빈 릴로 충분히 교체할 수 있는 릴 자동 교체 시스템을 개시하고 있지만, 이러한 발명에서는 여전히 작업자가 빈 릴을 릴 스태커에 수동으로 로딩하고, 릴이 캐리어 테이프로 와인딩된 후 채워진 릴을 회수하는 것을 필요로 한다.
따라서, 다음과 같이 개시된 사항들을 포함함으로써 상기 단점을 완화할 결정적인 필요성이 존재한다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 릴을 자동으로 교체하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동화된 이송 시스템을 사용하여 릴을 교체하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기계 가동 중지 시간을 최소화하고 생산량을 최대화하는 릴 교체 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 추가적인 카세트 또는 재료 부속물의 필요 없이 릴을 교체하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 높은 생산성, 높은 릴 삽입율 및 낮은 유지보수 비용을 갖는 릴 교체 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시간 경과에 따른 릴 교체가 적은 릴 교체 시스템 및 방법을 제공하는 것이다
본 발명의 또 다른 목적은 릴의 이송, 릴의 로딩, 테이프 앤 릴, 및 릴의 언로딩까지 릴을 교체하는 원스톱 자동화 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 본 발명의 하기 상세한 설명을 이해함으로써 또는 실제 실시에서 본 발명을 적용함으로써 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다음이 제공된다:
릴 교체 시스템으로서,
적어도 하나의 릴을 로딩하기 위한 적어도 하나의 로드 포트;
상기 릴에 반도체 패키지를 패킹하기 위한 적어도 하나의 테이프 와인딩 유닛; 및
적어도 하나의 채워진 릴을 언로딩하기 위한 적어도 하나의 언로드 포트;
를 포함하고,
상기 시스템은 적어도 하나의 빈 릴을 상기 로드 포트에 로딩하고 적어도 하나의 채워진 릴을 상기 언로드 포트로부터 언로딩하기 위한 적어도 하나의 오버헤드 호이스트 이송 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 교체 시스템.
릴 교체 방법으로서,
적어도 하나의 빈 릴을 로드 포트로 실질적으로 수평 위치에서 로딩하는 단계; 및
테이프 와인딩 프로세스;
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 빈 릴을 로드 포트로 실질적으로 수평 위치에서 로딩하는 단계는 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 수행되고;
상기 방법은:
상기 테이프 와인딩 프로세스 후에 채워진 릴을 상기 언로드 포트에 로딩하는 단계; 및
상기 언로드 포트로부터 상기 채워진 릴을 피킹하는 단계, 여기서 상기 단계는 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단 또는 다른 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 수행되고;
를 포함하는 릴 교체 방법.
본 발명의 다른 측면 및 그 이점은 첨부 도면과 함께 상세한 설명을 연구한 후에 식별될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴 교체 시스템의 예시적인 배치도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 릴 교체 시스템의 오버헤드 호이스트 이송 수단의 예시적인 일부 정면도를 도시한다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 도 2의 다른 실시예를 도시한다.
도 4a 내지 도 4j는 본 발명에 따른 릴 교체 시스템의 예시적인 동작 흐름을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 예시적인 릴 교체 방법을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 예시적인 릴 교체 방법을 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 다른 예시적인 릴 교체 방법을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 다른 예시적인 릴 교체 방법을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 다른 예시적인 릴 교체 방법을 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 이러한 특정 세부사항 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 예에서, 잘 알려진 방법, 절차 및/또는 구성요소는 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않았다.
본 발명은 일정한 축척으로 도시되지 않은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 주어진 실시예의 다음 설명으로부터 더 명확하게 이해될 것이다.
본 개시내용 및 본 명세서에 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 지시하거나 나타내지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다.
본 명세서의 개시내용 및 청구범위 전반에 걸쳐, "포함하다"라는 단어 및 "포함하고 있는" 및 "포함하는"과 같은 단어의 변형은 "포함하지만 이에 국한되지 않는다"를 의미하며, 예를 들어 다른 구성 요소, 정수 또는 단계를 배제하는 것으로 의도된 것이 아니다. "예시적인"은 "~의 예"를 의미하며, 선호되거나 이상적인 실시예의 표시를 전달하기 위한 것이 아니며, "~와 같은"은 제한적인 의미로 사용되지 않고 설명의 목적으로 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 릴 교체 시스템(1)을 도시하며, 상기 시스템(1)은 적어도 하나의 릴(5)을 상기 로드 포트(10)에 로딩하기 위한 로드 포트(10), 릴의 위치를 플립핑하기 위한 플리퍼 유닛(12), 반도체 패키지를 릴(5)에 패킹하기 위한 적어도 하나의 테이프 와인딩 유닛(14) 또는 와인더, 릴(5)을 상기 플리퍼 유닛(12)과 상기 테이프 와인딩 유닛(14) 사이에서 이송하기 위한 적어도 하나의 릴 전달 유닛(16), 상기 언로드 포트(18)로부터 적어도 하나의 채워진 릴(5)을 언로딩하기 위한 적어도 하나의 언로드 포트(18), 및 상기 시스템(1)의 각 부분에 전기를 제공, 공급, 제어 또는 조절하도록 구성된 전기 모듈 또는 구성요소를 포함하여 릴 교체 시스템(1)에 대한 전기 공급 시스템 기능을 하는 적어도 하나의 전기 패널 유닛(18)을 포함한다. 바람직하게는, 시스템(1)은 빈 릴(5)을 플리퍼 유닛(12)으로부터 테이프 와인딩 유닛(14)으로 이송하기 위한 제1 릴 전달 유닛(16a) 및 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 테이프 와인딩 유닛(14)로부터 플리퍼 유닛(12)으로 이송하기 위한 제2 릴 전달 유닛(16b)을 포함한다.
상기 시스템(1)은 적어도 하나의 빈 릴(5)을 상기 로드 포트(10)에 로딩하고 적어도 하나의 채워진 릴(5)을 상기 언로드 포트로부터 언로딩하기 위한 적어도 하나의 오버헤드 호이스트 이송 수단(OHT)(22)를 더 포함한다. 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)은 그 이름에서 알 수 있듯이, 오버헤드 트랙(24)을 따라 이동하고 상기 시스템(1)의 로드 포트(10) 또는 언로드 포트(18)에 직접 접근하는 자동화된 이송 시스템이다. 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)은 릴(5)을 상승 및 하강시키도록 구성된 적어도 하나의 호이스트 메커니즘(미도시), 및 릴(5)을 수신, 홀딩 및/또는 릴리스하기 위해 호이스트 메커니즘과 결합된 적어도 하나의 샤프트 부재(26)를 포함한다. 도 2는 샤프트 부재(26)의 실시예를 도시한다. 샤프트 부재(26)는 호이스트 메커니즘에 연결된 제1 단부(26a) 및 제1 단부(26a)로부터 제2 단부(26c)를 향해 연장된 몸체(26b)를 포함하며, 이는 적어도 하나의 릴(5)을 수신 및 홀딩하도록 구성된다. 릴(5)은 릴의 중심 또는 다른 영역에 적어도 하나의 관통 구멍(5a)을 포함하므로, 샤프트 부재(26)는 도 2에 도시된 바와 같이, 릴(5)을 수신하고, 릴(5)을 보지 및 홀딩하기 위해, 릴(5)의 관통 구멍(5a) 내로 통과하도록 구성된다는 것이 당업계에서 이해되어야 하다.
일 실시예에서, 샤프트 부재(26)는 샤프트 부재(26) 내에서 릴을 홀딩하고 잠금하도록 구성된 적어도 하나의 픽스처 메커니즘(26d)을 더 포함할 수 있다. 상기 샤프트 부재(26)는 또한 릴(5)을 샤프트 부재(26) 내에 고정하기 위해 관통 구멍(5a)보다 더 큰 직경을 갖는 로커 또는 베이스(미도시)를 포함할 수 있거나, 또는 래치 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 샤프트 부재(26)는 원하는 방향이 아닌 경우, 릴(5)을 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 방향 체인져(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 샤프트 부재(26)는 호이스트 메커니즘에 대한 샤프트(26)의 방향을 변경하기 위해 샤프트 부재(26)의 길이방향 축을 중심으로 회전 가능하고, 이에 의해 릴(5)의 방향을 변경한다.
도 3a 및 도 3b는 샤프트 부재(26)의 다른 실시예의 저면도를 도시하고, 여기서 상기 샤프트 부재(26)는 제2 단부(26c)에서 근위 위치에 구비된 적어도 하나의 연장 어셈블리(28)를 포함하고, 상기 연장 어셈블리(28)는 샤프트 부재(26)의 외주면으로부터 연장되도록 구성된다. 상기 연장 어셈블리(28)는 샤프트 부재(28) 내에 구비된 적어도 하나의 홈(30) 및 상기 홈(20) 내에 구비된 적어도 하나의 연장 부재(32)를 포함한다. 상기 연장 부재(32)는 상기 홈(30)에 피봇 가능하게 고정된 제1 단부(34a)를 갖는 제1 몸체부(34); 및 제1 단부(36b)가 제1 몸체부(34)의 제2 단부(34b)에 피봇 가능하게 연결되고 제2 단부(36b)가 홈(30) 내에 슬라이딩 가능하게 고정된 제2 몸체부(36)를 포함하고, 제 2 몸체부(36)의 제 2 단부(36b)는 언-슬라이드(un-slide) 위치와 슬라이드 위치 사이에서 홈(30) 내에서 슬라이드하도록 구성된다. 샤프트 부재(26)가 릴(5)을 수용하고 홀딩하도록 의도될 때, 연장 부재(32)는 홈(30)으로부터 연장되도록 구성되며, 여기서 제1 몸체부(34)의 제2 단부(34b)는 수축된 위치로부터 상기 샤프트 부재(26)의 길이방향 축에 대해 90도(∠) 미만의 각도를 갖는 연장된 위치를 향해 홈 부재(30) 밖으로 연장되고, 부수적으로, 제2 몸체부(36)의 제2 단부(36b)는 언-슬라이드 또는 초기 위치로부터 슬라이드 또는 슬라이딩된 위치를 향해 슬라이딩되고, 연장 부재(30)의 피봇 연결로 인해, 실질적으로 견고한 삼각형 구조가 도 3b에 도시된 바와 같이 형성되어, 샤프트 부재(26) 내에 릴(5)을 홀딩한다. 샤프트 부재(26)가 릴(5)을 릴리스하도록 의도될 때, 연장 부재(32)는 연장된(extended) 위치로부터 홈(30) 내의 수축된(retracted) 위치로 리트랙트하도록 구성되며, 여기서 제1 몸체부(34)의 제2 단부(34b)는 홈(30) 내로 다시 수축되거나 복귀되고, 동시에 제2 몸체부(36)의 제2 단부(36b)는 초기 위치 또는 언-슬라이드 위치로 다시 슬라이딩 복귀하여, 도 3a에 도시된 바와 같이 연장 부재(32)를 홈(30)에 다시 복귀되게 하고, 이에 의해 릴(5)이 샤프트 부재(26)로부터 릴리스될 수 있다.
연장 어셈블리(28)(미도시)의 다른 실시예에서, 상기 연장 어셈블리(28)는 홈(30) 및 상기 홈(30)에 피봇식으로 고정된 제1 단부 및 수축된 위치와 연장된 위치 사이에서 움직일 수 있는 자유 제2 단부를 갖는 몸체부만을 포함할 수 있다.
도 4a 내지 도 4j는 릴 교체 시스템(1)의 예시적인 작동 흐름을 도시하며, 여기서 작동 흐름은 화살표와 1, 2 3, 4, 5, 6, 7, 8, 및 9의 각 일련 번호로 구분된다. 도 4a를 참조하면, 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)이 샤프트 부재(26)로 적어도 하나의 빈 릴(5)(바람직하게는 복수의 빈 릴)을 로드 포트(10) 위의 위치로 이송 또는 운반할 때, 릴(5)을 운반하는 오버헤드 호이스트 수송 수단(22)의 호이스트 메커니즘은 로드 포트(10)로 내려가고, 릴(5)이 샤프트 부재(26)로부터 로드 포트로 릴리스된다. 샤프트 부재(26)의 제2 단부(26c)는 릴(5)을 로드 포트(10)에 스테이징하거나 위치 설정하기 위한 스테이징 부재의 역할을 할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있음을 이해해야 하다. 릴(5)은 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)에 의해 실질적으로 수평인 위치에서 로드 포트(10)에 로딩된다는 점에 유의하는 것이 적절하다. 본 발명에 따르면, 릴(5)이 로드 포트(10)에 로딩되는 데 5초의 예상 시간이 걸린다. 도 4b를 참조하면, 릴(5)이 로드 포트(10)에 로딩되면, 시스템(1)의 플리퍼 유닛(12)이 로드 포트(10)로부터 빈 릴(5)을 피킹하고, 빈 릴(5)의 위치를 실질적으로 수평인 위치로부터 실질적으로 수직인 위치로 플립핑하도록 구성된다.
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 제1 릴 전달 유닛(16a)은 빈 릴(5)을 실질적으로 수직 위치에서 플리퍼 유닛(12)으로부터, 테이프 와인딩 프로세스 또는 테이프 앤 릴 프로세스를 위한 테이프 와인딩 유닛(14) 또는 와인더로 운반 및 이송하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 빈 릴(5)이 제1 릴 이송 수단(16a)로부터 테이프 와인딩 유닛(14)로 로딩되기까지 약 2초가 소요된다. 테이프 및 릴 프로세스에서, 빈 릴(5)에는 반도체 패키지, 장치 또는 구성 요소로 패킹된 캐리어 테이프가 공급되거나 삽입될 것임을 이해해야 한다. 이 단계에서, 릴(5)은 채워진 릴 또는 가득찬 릴(5)이 된다.
도 4e, 도 4f, 도 4g, 도 4h를 참조하면, 채워진 릴(5)은 바람직하게는 2초 내에, 테이프 와인딩 유닛(14)으로부터 제1 릴 전달 유닛(16a)으로 로딩된다. 그 다음, 채워진 릴(5)은 상기 제1 릴 전달 유닛(16a)에 의해 제2 릴 전달 유닛(16b)으로 이송되며, 이는 약 1.5초가 소요되며, 상기 제2 릴 전달 유닛(16b)은 채워진 릴(5)을 상기 시스템(1)의 플리퍼 유닛(12)으로 이송하도록 구성된다. 바람직하게는, 제1 릴 전달 유닛(16a) 및 제2 릴 전달 유닛(16b)은 릴 이송 트랙 또는 컨베이어 상에서 이동가능하며, 이는 또한 버퍼 구역의 역할을 한다. 테이프 와인딩 유닛(14)에 로딩된 빈 릴(5), 테이프 와인딩 유닛(14)으로부터 로딩 아웃된 채워진 또는 가득찬 릴(5), 및 제1 릴 전달 유닛(16a)으로부터 제2 릴 전달 유닛(16b)으로의 채워진 릴의 이송에 대한 시간에 다른 릴 교체는 5.5초의 예상 소요 시간이 걸릴 것으로 추론할 수 있다. 채워진 또는 가득찬 릴(5)이 테이프 와인딩 유닛(14)으로부터 로딩 아웃되면, 후속 빈 릴(5)에 캐리어 테이프의 후속 공급이 필요하고, 시간이 지남에 따라 5.5초 릴 교체를 보류하기(waive) 위해 5.5초 기간 동안의 이러한 캐리어 테이프 이송이 버퍼 구역을 통해 처리 및 공급될 것이고, 이에 의해 시스템의 생산량을 향상시키거나 최대화시킨다.
도 4i를 참조하면, 플리퍼 유닛(12)은 채워진 릴(5)의 위치를 실질적으로 수직 위치로부터 실질적으로 수평 위치로 플립핑하고, 채워진 릴(5)을 로드 포트(10) 상으로 전달하도록 구성된다. 도 4j를 참조하면, 채워진 릴(5)은 결국 픽업되고, 언로드 포트(18)에서 언로딩되고, 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단(22) 또는 다른 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 다음 스테이션 또는 후속 프로세스로 전달된다. 본 발명의 일 실시예에서, 시스템(1)은 시스템이 원하는 대로 언로드 포트(18)로부터 임의의 양의 릴(5)을 언로딩하도록 작동 가능하거나 조작 가능하다. 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)은 로드 포트(10)에 빈 릴(5)의 스택을 로딩하도록 구성될 수 있고, 언로드 포트(18)로부터 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 언로딩하도록 구성될 수 있거나, 언로드 포트(18)로부터 복수의 채워진 릴(5) 또는 가득찬 릴(5)을 언로딩하도록 구성될 수 있다. 오버헤드 호이스트 이송 수단이 언로드 포트(18)로부터 복수의 릴(5)을 언로딩하려는 경우, 채워진 또는 가득찬 릴(5)이 언로드 포트(18)에 쌓이고(stacked) 이송을 위해 대기한다. 바코드 스캐너 및 적어도 센서를 포함하는 적어도 하나의 스캐닝 시스템(40)이 릴(5)의 상태, 릴(5)의 방향 및 릴(5)의 위치를 지속적으로 검출하기 위해 시스템(1) 내에 구비된다.
본 발명의 일 실시예에서, 복수의 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)이 바람직하게 사용되며, 여기서 제1 오버헤드 호이스트 이송 수단(22a)은 빈 릴(5)을 로드 포트(10)에 로딩하도록 구성되고, 제2 오버헤드 호이스트 이송 수단(22b)은 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 언로드 포트(18)로부터 언로딩하도록 구성된다. 이 실시예에서, 시스템(1)은 또한 시스템이 원하는 대로 언로드 포트(18)로부터 임의의 양의 릴(5)을 언로딩하도록 작동 가능하거나 조작 가능하며, 여기서 제1 오버헤드 호이스트 이송 수단(22a)은 빈 릴(5)의 스택을 로드 포트(10)에 로딩하도록 구성되고, 제2 오버헤드 호이스트 이송 수단(22b)은 언로드 포트(18)로부터 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 언로딩하거나, 또는 언로드 포트(18)로부터 복수의 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 언로딩하도록 구성될 수 있다. 오버헤드 호이스트 이송 수단이 언로드 포트(18)로부터 복수의 릴(5)을 언로딩하려는 경우, 각각의 채워진 또는 가득찬 릴(5)이 언로드 포트(18)에 쌓이고 이송을 위해 대기한다.
바람직하게는, 제1 릴 전달 유닛(16a)이 플립퍼 유닛(12)으로부터 테이프 와인딩 유닛(14)으로 제1 플립핑된 빈 릴(5)을 이송할 때, 플리퍼 유닛(12)은 즉시 로드 포트(10)로부터 제2 빈 릴(5)을 피킹하고, 그 위치를 플립핑하고, 제1 릴 전달 유닛(16a)이 픽업할 때까지 대기한다. 제1 릴 전달 유닛(16a)은 테이프 와인딩 유닛(14)으로부터 제2 릴 전달 유닛(16b)으로 가득찬 또는 채워진 제1 릴(5)을 이송한 후, 상기 제2 빈 릴(5)을 이송하기 위해 즉시 플리퍼 유닛(12)으로 복귀하거나 다시 인덱싱한다. 제2 릴 전달 유닛(16b)이 채워진 제1 릴(5)을 플리퍼 유닛(12)으로 이송할 때, 제2 빈 릴(5)이 제1 릴 전달 유닛(16a)에 의해 플리퍼 유닛(12)으로부터 픽업된 후에, 플리퍼 유닛(12)은 채워진 제1 릴(5)의 위치를 플립핑하고, 그것을 언로드 포트에 로딩한다. 그 다음, 플리퍼 유닛(12)은 후속 빈 릴(5)을 피킹 및 플립핑하기 위해 다시 복귀하고, 제2 릴 전달 유닛(16b)은 제1 릴 전달 유닛(16a)으로부터 채워진 또는 가득찬 제2 릴(5)을 이송하기 위해 대기 위치로 복귀하거나 인덱싱한다. 이는 원활한 릴 교체 프로세스, 테이프 앤 릴 프로세스, 릴 이송 프로세스를 위한 연속 작업이다.
보다 바람직하게는, 복수의 플리퍼 유닛(12)이 본 발명의 일 실시예에 따라 사용될 수 있고, 여기서 제1 플리퍼 유닛(12a)은 로드 포트(10)로부터 빈 릴(5)을 피킹하고 빈 릴(5)을 실질적으로 수평 위치로부터 실질적으로 수직 위치로 플립핑하도록 구성되고; 제2 플리퍼 유닛(12b)은 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 실질적으로 수직 위치로부터 실질적으로 수평 위치로 플립핑하고 채워진 또는 가득찬 릴(5)을 언로드 포트(18)에 로딩하도록 구성된다.
상기 시스템(1)은 시스템(1)을 조작하거나 작동하도록 구성된 적어도 하나의 제어 유닛(미도시)을 더 포함한다. 상기 제어 유닛은 그 기능을 수행하기 위해 시스템(1)에 전기적으로 또는 작동적으로 결합된다. 상기 제어 유닛은 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)에 의한 릴 저장 스테이션 또는 다른 스테이션/프로세스로부터 로드 포트(10)로의 릴(5) 전달을 조정하고; 로드 포트(10)에 빈 릴(5)의 배치를 조정하고; 상기 플리퍼 유닛(12)에 의한 빈 릴(5)의 플립핑을 조정하고; 상기 제1 릴 전달 유닛(16)에 의해 플리퍼 유닛(12)으로부터 테이프 와인딩 유닛(14)으로의 릴(5)의 이송을 조정하고; 테이프 와인딩 유닛(14)에서 테이프 와인딩 프로세스 또는 테이프 앤 릴 프로세스를 조정하고; 테이프 와인딩 유닛(14)으로부터 플리퍼 유닛(12)으로의 채워진 릴(5)의 전달을 조정하고; 플리퍼 유닛(12)에 의해 채워진 또는 가득찬 릴(5)의 플립핑을 조정하고; 플립핑된 채워진 릴(5)을 로드 포트(10)에 로딩하는 것을 조정하고; 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)에 의해 로드 포트(10)로부터 채워진 릴(5)의 언로딩을 조정하고; 채워진 릴(5)의 다음 스테이션/프로세스로의 이동을 조정하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 릴을 교체하기 위한 예시적인 방법(100)이 제공된다. 도 5를 참조하면, 릴 교체 방법(100)은 적어도 하나의 빈 릴(5)을 실질적으로 수평인 위치에서 로드 포트(10)에 로딩하는 단계(120)를 포함하고, 상기 단계(120)는 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)에 의해 수행되고; 빈 릴(5)을 테이프 와인딩 프로세스 또는 테이프 앤 릴 프로세스에 적용하는 단계(140); 테이프 와인딩 프로세스 후에 채워진 릴(5)을 언로드 포트(18)에 로딩하는 단계(160); 및 언로드 포트(18)로부터 채워진 릴(5)을 피킹하는 단계(180)를 포함하며, 이 단계는 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단 또는 다른 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 수행된다.
도 6을 참조하면, 적어도 하나의 빈 릴(5)을 실질적으로 수평인 위치(120)에서 로드 포트(10)에 로딩하는 단계는 다음과 같은 하위 단계를 포함한다: 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)으로 적어도 하나의 빈 릴(5)을 운반하는 단계(121); 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)을 로드 포트(10) 위의 위치로 이동시키는 단계(123); 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)와 로드 포트(10)를 결합시키는 단계(125); 및 로드 포트(10) 상으로 릴(5)을 릴리스하는 단계(127)를 포함하고, 로드 포트(10) 상으로 릴(5)을 릴리스하는 단계(127)는 연장된 위치로부터 수축된 위치(127a)로 수축시키기 위해 오버헤드 호이스트의 연장 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함한다.
도 7a를 참조하면, 상기 방법(100)은 릴(5)의 위치를 플립핑하는 단계(130)를 더 포함하고, 상기 단계(130)는 플립핑 유닛(12) 또는 모듈에 의해 수행되며, 이에 의해 상기 단계(130)는 적어도 하나의 빈 릴(5)를 로드 포트(10)에 로딩하기 단계(120) 이후, 및 릴(5)을 테이프 와인딩 프로세스에 적용하는 단계(140) 이전에 수행되어, 빈 릴(5)의 위치를 실질적으로 수평 위치로부터 실질적으로 수직 위치로 플립핑한다. 도 7b를 참조하면, 릴(5)의 위치를 플립핑하는 단계(130)는 또한 테이프 와인딩 프로세스(140) 이후, 및 상기 언로드 포트에 채워진 릴(5)을 로딩하는 단계(160) 이전에 수행되어, 채워진 릴(5)의 위치를 실질적으로 수직 위치로부터 실질적으로 수평 위치로 플립핑한다.
도 8을 참조하면, 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단 또는 다른 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 언로드 포트(18)로부터 채워진 릴(5)을 피킹하는 단계(180)는 다음의 하위 단계를 포함한다: 오버헤드 호이스트 이송 수단을 언로드 포트(10)와 결합하는 단계(181); 오버헤드 호이스트 이송 수단의 샤프트 부재를 채워진 릴(5) 내로 관통시키는 단계(183); 채워진 릴을 샤프트 부재에 홀딩하기 위해 상기 샤프트 부재의 외주면으로부터 연장되도록 샤프트 부재의 연장 어셈블리를 작동시키는 단계(185); 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 채워진 릴을 들어올리는 단계(187); 채워진 릴(5)을 다음 스테이션으로 전달하는 단계(189).
도 9를 참조하면, 릴 교체 방법(100)은 오버헤드 호이스트 이송 수단의 샤프트 부재를 적어도 하나의 빈 릴에 관통하거나 삽입하는 단계(116), 및 이어서 빈 릴을 샤프트 부재에 홀딩하기 위해 상기 샤프트 부재의 외주면으로부터 연장되도록 연장 어셈블리를 작동시키는 단계(118)를 더 포함하고, 이러한 단계들은 적어도 하나의 빈 릴(5)을 로드 포트(10)에 실질적으로 수평 위치(120)에서 로딩하는 단계 이전에 수행된다.
본 발명은 자동 릴 핸들링 및 교체 시스템(1) 및 방법(100)을 개시하는 것으로 추론할 수 있으며, 이에 의해 릴(5)의 로딩, 테이프 삽입 및 와인딩 프로세스, 및 릴(5)의 언로딩이 원스톱 프로세스에서 자동화된 운송 시스템에 의해, 특히 적어도 하나의 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 자동으로 수행되며, 이는 선행 기술의 수동 릴 핸들링 방법에 비해 상당한 이점이 있다. 본 발명은 빈 릴 로딩을 위한 로드 포트(10) 및 채워진 또는 가득찬 릴 언로딩을 위한 언로드 포트를 갖는다는 것을 이해할 수 있다. 본 발명은 바람직하게는 7인치 및 13인치의 릴 크기와 8mm, 12mm 및 16mm의 캐리어 테이프 폭에 적합하다. 다른 크기의 릴 및 캐리어 테이프도 본 발명에 사용될 수 있음이 고려되고 예상된다. 본 발명의 오버헤드 호이스트 이송 수단(20)은 대략 360초마다 빈 릴을 로딩하고 채워진 릴을 언로딩할 수 있다.
본 발명은 본 발명을 통해 선행 기술에 비해 우수한 결과 및 이점을 예시하는 바람직한 실시예로 간주되는 것으로 여기에서 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 이러한 특정 실시예에 제한되지 않는다. 따라서, 여기에 도시되고 설명된 본 발명의 형태는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 여기에 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 선택될 수 있다. 본 발명의 범위는 수많은 대안, 수정 및 등가물을 포함한다. 필연적으로, 다른 디자인의 생물학적 결과를 제공하면서 특정 설비 및 환경에 적합하도록 본 발명을 구성하고 구현하는 많은 대안적인 방법이 있을 수 있다.

Claims (16)

  1. 릴 교체 시스템(1)으로서,
    적어도 하나의 릴(5)을 로딩하기 위한 적어도 하나의 로드 포트(10);
    릴(5)에 반도체 패키지를 패킹하기 위한 적어도 하나의 테이프 와인딩 유닛(14); 및
    적어도 하나의 채워진 릴(5)을 언로딩하기 위한 적어도 하나의 언로드 포트(18);
    를 포함하고,
    상기 시스템(1)은 적어도 하나의 빈 릴(5)을 상기 로드 포트(10)에 로딩하고 적어도 하나의 채워진 릴(5)을 상기 언로드 포트(18)로부터 언로딩하기 위한 적어도 하나의 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 교체 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)은 적어도 호이스팅 메커니즘 및 샤프트 부재(26)를 포함하는 릴 교체 시스템(1).
  3. 제2항에 있어서, 상기 샤프트 부재(26)는 적어도 하나의 릴(5)를 받아 홀딩하기 위하여, 호이스팅 부재에 연결된 제1 단부(26a) 및 상기 제1 단부(26a)로부터 연장된 제2 단부(26c)를 갖는 릴 교체 시스템(1).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 샤프트 부재(26)는 제2 단부(26c)의 근위 위치에 구비된 적어도 하나의 연장 어셈블리(28)를 포함하고, 상기 연장 어셈블리(28)는 상기 샤프트 부재(26)의 외주면으로부터 연장되도록 구성된 릴 교체 시스템(1).
  5. 제4항에 있어서, 상기 연장 어셈블리(28)는 적어도 하나의 홈(30) 및 상기 홈(30) 내에 구비된 적어도 하나의 연장 부재(32)를 포함하고, 상기 연장 부재(32)는 상기 홈(30)에 피봇식으로 고정되는 제1 단부(34a)를 갖는 제1 몸체부(34); 및 상기 제1 몸체부(34)의 제2 단부(34b)에 피봇식으로 고정되는 제1 단부(36a)와 상기 홈(30)에 슬라이딩 가능하게 고정되는 제2 단부(36b)를 갖는 제2 몸체부(36)를 포함하는 릴 교체 시스템(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 릴(5)은 상기 로드 포트(10)에 실질적으로 수평 위치에서 로딩되는 릴 교체 시스템(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템(1)은 릴(5)의 위치를 플립핑하기 위한 적어도 하나의 플리퍼 유닛(12)을 더 포함하는 릴 교체 시스템(1).
  8. 제7항에 있어서, 상기 플리퍼 유닛(12)은 릴(5)이 테이프 와인딩 유닛(14)으로 전달되기 이전에, 빈 릴(5)의 위치를 상기 로드 포트(10)로부터 실질적으로 수직 위치로 플립핑하고, 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)에 의해 상기 언로드 포트(18)로부터 언로딩되기 이전에, 채워진 릴(5)의 위치를 상기 테이프 와인딩 유닛(14)으로부터 실질적으로 수평 위치로 플립핑하는 릴 교체 시스템(1).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 시스템(1)은 릴(5)을 상기 플리퍼 유닛(12)과 상기 테이프 와인딩 유닛(14) 사이에서 전달하기 위한 적어도 하나의 릴 전달 유닛(16)을 더 포함하는 릴 교체 시스템(1).
  10. 릴 교체 방법(100)으로서,
    적어도 하나의 빈 릴(5)을 로드 포트로 실질적으로 수평 위치에서 로딩하는 단계(120); 및
    테이프 와인딩 프로세스(140);
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 빈 릴(5)을 로드 포트로 실질적으로 수평 위치에서 로딩하는 단계(120)는 오버헤드 호이스트 이송 수단(22)에 의해 수행되고;
    상기 방법(100)은:
    상기 테이프 와인딩 프로세스 이후에, 채워진 릴(5)을 상기 언로드 포트(18)에 로딩하는 단계(160); 및
    상기 언로드 포트(18)로부터 채워진 릴(5)을 피킹하는 단계(180), 여기서 상기 단계는 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단 또는 다른 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 수행되고;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴 교체 방법(100).
  11. 제10항에 있어서, 릴(5)의 위치를 플립핑하는 단계(130)를 더 포함하고, 상기 단계(130)는 적어도 하나의 빈 릴(5)을 로드 포트(10)에 로딩하는 단계(120) 이후, 및 상기 테이프 와인딩 프로세스(40) 이전에 수행되거나; 또는 상기 단계(130)는 상기 테이프 와인딩 프로세스(140) 이후, 및 채워진 릴(5)을 상기 언로드 포트(18)에 로딩하는 단계(160) 이전에 수행되는 릴 교체 방법(100).
  12. 제11항에 있어서, 릴의 위치를 플립핑하는 단계(130)가 적어도 하나의 빈 릴(5)을 로드 포트(120)에 로딩하는 단계 이후, 및 상기 테이프 와인딩 프로세스(140) 이전에 수행되면, 릴(5)의 위치는 실질적으로 수평 위치로부터 실질적으로 수직 위치로 플립핑되는 릴 교체 방법(100).
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 릴(5)의 위치를 플립핑하는 단계가 상기 테이프 와인딩 프로세스(140) 이후, 및 채워진 릴(5)을 상기 로드 포트(10)에 로딩하는 단계(160) 이전에 수행되면, 릴(5)의 위치는 실질적으로 수직 위치로부터 실질적으로 수평 위치로 플립핑되는 릴 교체 방법(100).
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 빈 릴을 로드 포트에 실질적으로 수평 위치에서 로딩하는 상기 단계(120)는 다음의 하위 단계들:
    i. 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단을 상기 로드 포트에 결합하는 단계(125); 및
    ii. 릴을 상기 로드 포트에 릴리스하는 단계(127);
    를 포함하는 릴 교체 방법(100).
  15. 제14항에 있어서, 릴을 상기 로드 포트에 릴리스하는 상기 하위 단계(127)는 연장된 위치로부터 수축된 위치로 리트랙트되도록, 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단의 연장 어셈블리를 작동시키는 단계를 포함하는 릴 교체 방법(100).
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언로드 포트(18)로부터 채워진 릴(5)을 피킹하는 상기 단계(180)는 다음의 하위 단계들:
    a, 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단을 상기 언로드 포트(18)에 결합하는 단계(181);
    b. 오버헤드 호이스트 이송 수단의 샤프트 부재를 채워진 릴(5) 내로 통과시키는 단계(183);
    c. 상기 샤프트 부재의 외주면으로부터 연장하도록 연장 어셈블리를 작동시키는 단계(185); 및
    d. 상기 오버헤드 호이스트 이송 수단에 의해 채워진 릴을 리프팅하는 단계(187);
    를 포함하는 릴 교체 방법(100).
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