이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 테스트 핸들러 전면 스택커를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 테스트 핸들러 배면 스택커를 나타낸 도면이고, 도 4a는 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 트레이-트랜스퍼를 나타낸 도면이고, 도 4b는 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 트레이-트랜스퍼에 설치된 업/다운 유닛(Up/Down unit)을 나타낸 도면이고, 도 4c는 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 트레이-트랜스퍼에 설치된 로테이트 유닛(Rotator unit)을 나타낸 도면이고, 도 4d는 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 트레이-트랜스퍼에 설치된 캐치 유닛(Catch unit)의 배면을 나타낸 도면이고, 도 5은 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 동작 흐름을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 테스트 핸들러 스택커는, 사용자가 트레이(tray)를 장착하는 로더 스택커(1000)와, 전기적 테스트를 통해 반도체 소자나 모듈을 자동으로 테스트하고 등급별로 트레이(Tray,3000)를 이송 적재하는 스택커로 구성된다.
여기서, 상기 로더 스택커(1000)는, 상기 트레이(3000)를 투입 장착하여 다음 공정으로 보내기 위한 적재 공간이다.
여기서, 상기 장착된 상기 트레이(3000)는 엘리베이트(Elevator,미도시)에 의해 트레이-이송장치(미도시)를 통해 핸들러 배면에 설치된 스택커인 로봇 로딩위치(4000)로 이송된다.
상기 엘리베이트와 트레이-이송장치는, 핸들러에 설치된 스택커 간 트레이를 이송하거나 적재하기 위한 일반적인 장치이므로 미도시한다.
여기서, 상기 로봇 로딩위치(4000)는, 다량 적재 트레이(3000)를 수용할 수 있는 공간이 있으며, 이 위치에 적재된 상기 트레이(3000)는 처음 테스트를 들어가는 빈 트레이(3000)나 이미 테스트를 통해 잔여 디바이스(Device,미도시)를 탑재한 트레이(3000) 또는 테스트를 하고자 하는 트레이에 잔여 디바이스가 더 가미된 트레이(3000)를 상기 로더 스택커로부터 순차적으로 적재한다. 여기에서 로봇 로딩위 치(4000)는 디바이스를 잡고 옮기기 위한 위치를 말하며, 로봇 P&C(Pick and Place)라고 부르기도 한다.
이때, 상기 잔여 디바이스(Device)는, 테스트를 실시하지 않았거나 테스트를 한 번 이상 실시하였으나 재투입된 디바이스로 중복 적재 및 그에 기인한 시스템의 오작동, 수량 오차 발생, 제품 혼입 등 부수적인 문제의 발생을 방지할 수 있다.
상기한 문제의 발생을 방지하기 위해 업/다운 유닛(Up/Dowm unit,500), 로테이트 유닛(Rotator unit,600) 및 캐치 유닛(Catch unit,700)의 연결체인 트레이-트랜스퍼를 형성하여 상기 캐치 유닛(700)을 상승, 회전 및 키킹시켜 트레이(3000)에 탑재된 디바이스(미도시) 및 이물질을 제거한다. 이때, 상기 제거된 디바이스 및 이물질을 낙석받이(미도시)를 이용하여 받는다. 여기서, 상기 디바이스는, 반도체 소자나 모듈 등과 같이 트레이(3000)에 탑재할 수 있는 소정의 크기를 갖는 디바이스를 말한다.
한편, 상기 낙석받이는, 상기 로봇 로딩위치(4000)에 장착되어 탈부착이 가능하게 설치되어 있으며, 상기 트레이(3000) 넓이의 평면에 낙석의 충격 감소를 위해 방진충격 흡수재를 실장하고 가장자리에 돌출부를 형성하는 것이 바람직하다.
도 4a 내지 4d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 일실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 트레이-트랜스퍼(2000)는, 다량 적재 상기 트레이(Tray) 중, 어느 하나의 트레이(Tray)를 캐치 유닛(700)의 배면에 돌출된 그리퍼(Gripper,71,74)를 사용하여 잡고, 상기 캐치 유닛(700)를 상승, 회전 및 키킹시켜 트레이에 탑재된 디바이스(Device) 및 이물질을 제거하기 위한 업/다운 유닛(500)과, 로테이트 유닛(600) 및 상기 캐치 유닛(700)으로 구성한다.
여기서, 상기 업/다운 유닛(700)은, 커플렉스(Caflex,51)와, 업/다운 실린더(54)와, 업/다운 가이드 샤프트(53)와, 엘엠 가이드(LM guide,52) 및 에어 다기관(55)으로 구성된다.
여기서, 상기 커플렉스(51)는, 트레이-트랜스퍼의 하강 신호인가 및 전원인가를 위한 선과 에어 공급 라인으로 형성하여 각 유닛에 연결한다. 이때, 상기 각 유닛은 상기 업/다운 유닛(500)과, 상기 로테이트 유닛(600) 및 상기 캐치 유닛(700)을 말한다.
여기서, 상기 업/다운 실린더(54)는, 상기 각 유닛에 에어를 공급하거나 차단 및 배기하여 연결된 상기 로테이트 유닛(600)과 상기 캐치 유닛(700)의 상승 및 하강을 실시할 수 있게 에어를 공급한다.
여기서, 상기 업/다운 가이드 샤프트(53)는, 텐션 스프링(Tension spring,56)을 삽설하여 상기 업/다운 실린더(54)에 의해 상기 로테이트 유닛(600)과 상기 캐치 유닛(700)의 상승 및 자중에 의해 하강을 실시하게 된다.
여기서, 상기 엘엠 가이드(52)는 상기 로테이트 유닛(600)과 상기 캐치 유닛(500)의 일직선 수직 상승 및 하강을 실시 할 수 있게 가이드 레일화한다.
여기서, 상기 에어 다기관(55)은 상기 커플렉스(51)를 통해 유입되는 에어 공급 라인을 다수개 형성하여 각 에어 토출구의 에어량을 달리한다.
여기서, 상기 업/다운 유닛(700)은, 신호선와 전원선 및 에어 공급 라인을 커플렉스(51)를 통해 연결하여 업/다운 실린더(54)의 에어량 변화에 따라 업/다운 가이드 샤프트(53)의 텐션 스프링(56)의 길이를 변화시키고 에어 다기관(55)으로부터 출력되는 에어량을 달리하여, 상기 텐션 스프링(56)의 길이 변화에 의해 엘엠 가이드(LM guide,52)를 따라 연결되는 로테이트 유닛(600)과 캐치 유닛(700)을 상승 또는 하강시킨다.
여기서, 상기 로테이트 유닛(600)은, 로테이트 플레이트(61)에 캐치 유닛 고정 브라켓(66)과, 로테이트 온/오프 센서(62)와, 제1,2 로테이트 기어(64,65)와, 로테이트 클램프(63) 및 수평유지 스톱퍼(67)를 설치하여 상기 캐치 유닛(700)을 회전시킨다.
여기서, 상기 캐치 유닛 고정 브라켓(66)은, 상기 캐치 유닛(700)을 상승, 하강, 회전 및 이동시키기 위해 직접 상기 유닛과 연결 가능한 고정 브라켓이다.
여기서, 상기 로테이트 온/오프 센서(62)는, 상기 캐치 유닛(700) 회전의 시작과 종료를 인식한다.
여기서, 상기 제1,2 로테이트 기어(64,65)는, 상기 로테이트 온/오프 센서(62)의 온(ON)시 2개의 기어를 맞물리게 하여 상기 캐치 유닛(700)을 회전하게 한다.
이때, 상기 로테이트 클램프(62)는, 상기 제1,2 로테이트 기어(64,65)의 회전에 따라 상기 캐치 유닛(700)의 회전을 실시하여 특정 위치에 멈추게 한다.
여기서, 상기 수평유지 스톱퍼(67)는, 상기 제1,2 로테이트 기어(64,65)의 회전 제한선을 인식시키며, 상기 캐치 유닛(700)이 수평을 이루게 하여 다음 단계로 이동 신호를 출력한다. 이때, 상기 캐치 유닛(700)은 수평을 이루어 다음 단계 의 일예인 엠프티 버퍼부, 언로딩 사이트부 등으로 이동을 한다.
그리고, 상기 캐치 유닛(700)은, 제1,2 그리퍼 실린더(72,73), 제1,2 그리퍼(71,74), 제1,2 그리퍼 센서(미도시), 트레이 가이드 센서(77), 키킹 노즐(81) 및 제1,2 키킹장치(75,76)로 구성된다.
이때, 상기 제1,2 그리퍼 실린더(72,73)와, 제1,2 그리퍼(71,74)에 의해 트레이(Tray)를 잡기 위해 에어 공급과 상기 에어 공급에 따른 트레이를 그립(grip) 실시한다.
여기서, 상기 트레이 가이드 센서(77)는 상기 트레이(Tray) 가장자리의 범위를 인식하고, 상기 제1,2 그리퍼 센서(미도시)는, 상기 제1,2 그리퍼에 상기 트레이가 정확하게 잡혔는지를 체크(Check)한다. 이때, 캐치 유닛(700)의 배면에 설치된 상기 2개의 센서에 의해 상기 제1,2 그리퍼(71,74)에 상기 트레이(Tray)가 정확하게 위치하게 된다.
여기서, 상기 제1,2 키킹장치(75,76)는 캐치 유닛(700) 배면에 설치된 키킹 노즐(81)을 통해 에어를 분사하여 상기 트레이(Tray)를 쳐서 표면에 남아 있을 수 있는 잔류 디바이스나 이물질을 제거한다.
여기서, 상기 트레이-트랜스퍼(2000)의 업/다운 유닛과, 상기 로테이트 유닛에 의해 연결된 트레이를 잡은 상기 캐치 유닛이 상승, 회전, 이송의 동작을 실시하게 된다.
이하, 본 발명에 의한 실시예를 보인 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치의 동작 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 로더 스택커(Loader stacker,1000)에 사용자가 트레이(Tray,3000)를 장착한다.
이어서, 상기 장착된 트레이(3000)를 엘리베이트(Elevator)에 의해 트레이-이송장치로 이송된다.
이어서, 상기 트레이-이송장치에서 로봇 로딩위치(4000) 상기 트레이(Tray,3000))를 이송한다.
이어서, 캐치 유닛(Catch unit,700)을 하강(Down)시켜 상기 이송된 트레이(Tray,3000)를 잡고 상기 캐치 유닛(Catch unit)을 상승(Up) 및 회전(Rotator)시켜 남아 있는 디바이스 또는 이물질을 제거하고, 수평을 유지한 트레이(3000)를 다음 단계로 인계하기 위하여 트레이-트랜스퍼(Tray-transfer,2000)를 동작시킨다.
여기서, 상기 트레이-트랜스퍼(Tray-transfer,2000)를 동작시키는 단계에서는, 먼저 상기 캐치 유닛(Catch unit)을 하강시키기 위해 다운(Dowm) 신호를 인가받는다(S201).
이어서, 인가받은 상기 다운(Dowm) 신호에 의해 트레이(3000)를 잡기 위한 다운(Down) 위치를 확인(Check)하며, 정위치에서 캐치 유닛(Catch unit)을 자중에 의해 하강시킨다(S202).
이어서, 상기 캐치 유닛(700)의 상승 신호를 차단하며, 상기 트레이(3000)를 클램프(Clamp)하기 위한 신호 출력 후, 에어 주입량을 달리하여 그리퍼(Gripper)의 동작에 의해 트레이(3000)를 클램핑(clamping)한다(S203).
이어서, 캐치 유닛(700)의 상승 신호 차단을 해제하여 상기 캐치 유닛(700) 에 상승(Up) 신호를 인가한다.
이어서, 상기 상승(Up) 신호에 의해 트레이(3000)를 잡은 캐치 유닛(700)을 상승시킨다(S204).
이어서, 상기 캐치 유닛(700)을 일정 위치에서 상승을 멈추게 하고, 상기 캐치 유닛(700)을 회전시켜 남아있는 디바이스(device)나 이물질을 제거하고, 수평을 유지한 트레이(3000)를 다음 단계로 인계한다(S205). 이때, 상기 디바이스(device)나 이물질은, 상기 캐치 유닛(700)의 하부에 설치된 키킹(Kicking)에 의해 한번 더 제거된다. 이때, 잔여 디바이스나 이물질을 제거한 상태에서 상기 트레이 이송이 이루어진다.
마지막으로, 상기 제거된 디바이스 또는 이물질을 낙석받이에 받는다. 이때, 상기 낙석받이는, 상기 트레이 넓이의 평면에 낙석의 충격 감소를 위해 방진충격흡수재를 실장하고 가장자리에 돌출부를 형성하게 함이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 트레이-트랜스퍼 유닛을 이용한 트레이 이송 장치에 따른 업/다운 유닛(500)과, 로테이트 유닛(600) 및 상기 캐치 유닛(700)은 상기 트레이(3000)를 다량으로 적재하고 상기 적재된 트레이 중 어느 하나의 트레이(300)를 캐치 유닛(700)의 배면에 돌출된 그리퍼(71,74)를 사용하여 잡고, 상기 캐치 유닛(700)을 상승, 회전 및 키킹시켜 트레이에 탑재된 디바이스(Device) 및 이물질을 제거한다.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.