KR101073054B1 - Transfer system for picker portion of test handler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 테스트 핸들러에 적용되는 픽앤플레이스장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자부품을 적재하거나 정렬하는 서로 다른 요소들 사이에서 전자부품을 이송할 때, 전자부품을 픽킹하기 위한 다수의 픽커로 구성된 픽커부의 이송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pick-and-place device applied to a test handler, and more particularly, to a plurality of pickers for picking an electronic component when transferring the electronic component between different elements for loading or aligning the electronic component. It relates to a transfer device of the picker unit.
본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치는 구동모터에 연결된 폴리에 의해 구동되어 픽커를 X축(수평) 이동시키는 볼 스크류 및; 구동모터에 의해 구동되어 상기 픽커를 Y축(수직) 이동시키는 랙기어 및 피니언기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.The picker unit feeder of the test handler according to the present invention includes a ball screw driven by a pulley connected to a drive motor to move the picker in the X axis (horizontal); And a rack gear and a pinion gear which are driven by a drive motor to move the picker in the Y axis (vertical).
본 발명의 스크류와 랙 및 피니언 기어를 이용한 픽커부 이송장치는 종래의 벨트 이송장치에 비해, 진동발생이 극히 저하되며, 벨트쳐짐 또는 벨트마모에 의한 빈번한 벨트교체를 필요로 하지 않으며, 벨트 백레쉬에 의한 위치 정밀도를 높일 수 있다.The picker unit transfer device using the screw, rack and pinion gear of the present invention is extremely low vibration generation, compared to the conventional belt transfer device, does not require frequent belt replacement due to belt sagging or belt wear, belt backlash Positional accuracy can be improved.
테스트 핸들러, 픽앤플레이스장치, 픽커부, 벨트 백레쉬, 랙 및 피니언기어 Test handler, pick and place device, picker section, belt backlash, rack and pinion gear
Description
본 발명은 테스트 핸들러에 적용되는 픽앤플레이스장치(pick and place apparatus)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집적회로(IC)나 반도체 칩 등과 같은 전자부품을 적재하거나 정렬하는 서로 다른 요소들 사이에서 전자부품을 이송할 때, 전자부품을 픽킹(picking)하기 위한 다수의 픽커(picker)로 구성된 픽커부의 이송장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pick and place apparatus applied to a test handler, and more particularly, to an electronic component between different elements that load or align an electronic component such as an integrated circuit (IC) or a semiconductor chip. The present invention relates to a transfer device of a picker unit, which is composed of a plurality of pickers for picking electronic components.
일반적으로, 메모리나 비메모리 반도체 소자 등의 디바이스와, 상기 디바이스들을 하나의 기판 상에 적절히 구성한 모듈을 포함하는 전자부품(이하, "전자부품"이라 총칭한다)은 생산 후 여러 가지 테스트를 거친 후에 출하된다. 이러한 테스트는 테스트 핸들러에 의하여 행해지고 있다.In general, an electronic component (hereinafter referred to as "electronic component") including a device such as a memory or a non-memory semiconductor element and a module in which the devices are properly configured on one substrate is subjected to various tests after production. Shipped. This test is performed by a test handler.
테스트 핸들러는 테스트할 전자부품을 로딩부측 고객 트레이로부터 교환부의 테스트 트레이로 장착하고, 교환부에서 전자부품을 장착한 테스트 트레이를 테스트 부로 급송하여 전자부품을 테스트한다. 그리고, 핸들러는 테스트부를 거쳐 테스트 완료된 전자부품을 장착한 테스트 트레이를 교환부로 환송한 후, 전자부품을 테스트한 결과에 따라 그 등급에 맞게 분류하여 언로딩부측 고객 트레이로 반출한다. 상기 핸들러에는 로딩부와 교환부 사이와, 언로딩부와 교환부 사이에 전자부품을 잠시 대기시키기 위해 버퍼부가 마련된 예도 있다.The test handler tests the electronic components by mounting the electronic component to be tested from the customer tray of the loading side to the test tray of the exchanger, and feeding the test tray with the electronic component from the exchanger to the test unit. Then, the handler transfers the test tray equipped with the tested electronic component through the test unit to the exchange unit, classifies the electronic component according to the grade according to the test result, and exports the test tray to the customer tray on the unloading unit side. The handler may include an example in which a buffer unit is provided to temporarily hold an electronic component between the loading unit and the exchange unit and between the unloading unit and the exchange unit.
상기와 같이 서로 다른 요소들(고객 트레이, 테스트 트레이, 얼라이너, 버퍼부) 중 어느 두개의 요소들 사이에서 전자부품들을 이송하기 위해, 일 측의 요소로부터 전자부품을 픽킹한 후 타 측의 요소로 전자부품를 안착시키는 장치를 픽앤플레이스장치라 명명한다. 이러한 픽앤플레이스장치가 로딩부에 구성된 경우에는 로더 또는 로딩 핸드라고 칭하기도 하며, 언로딩부에 구성된 경우에는 언로더 또는 언로딩 핸드라고 칭하기도 한다.In order to transfer the electronic components between any two elements (customer tray, test tray, aligner, buffer part) as described above, after picking the electronic component from one element, the other element A device for seating electronic components is called a pick-and-place device. When the pick and place device is configured as a loading unit, it may be referred to as a loader or a loading hand, and when configured as an unloading unit, it may be referred to as an unloader or an unloading hand.
위와 같은 픽앤플레이스장치는 전자부품을 파지하거나 파지해제 할 수 있는 복수의 픽커를 M×N(M 및 N은 자연수) 행렬 행태를 구비한다. 이러한 복수의 픽커로 구성되는 픽커부에서 이들 픽커를 이송하기 위해서는, 종래에는 벨트 또는 링크(이하, 벨트라 함)방식을 사용하였다.The pick-and-place device as described above has a MxN (M and N are natural numbers) matrix behavior of a plurality of pickers capable of holding or releasing an electronic component. In order to transfer these pickers in a picker section composed of such a plurality of pickers, a belt or link (hereinafter referred to as a belt) method is conventionally used.
도 1은 종래의 전자부품 픽커의 사시도이다.1 is a perspective view of a conventional electronic component picker.
도 1을 참조하면, 전자부품 픽커부(100)는 픽커 베이스(110)와, 노즐 유닛(120), 및 탐지 유닛(130)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the electronic
픽커 베이스(110)는 노즐 유닛(120)과 탐지 유닛(130)을 지지한다. The
노즐 유닛(120)은 언로딩측 버퍼부로부터 테스트 완료된 전자부품들을 한 행 씩 픽업하여 언로딩부측 고객 트레이(C2)에 다수의 행과 열로 배열되어 마련된 전자부품 수납공간(S)들에 수납하는 기능을 한다. 이를 위해, 상기 노즐 유닛(120)은 전자부품을 각각 흡착하거나 탈착하는 다수의 노즐 어셈블리(121)들을 구비한다. 여기서, 노즐 어셈블리(121)들은 본 실시예에 따르면, 적어도 1행 다수 열로 배열되어 픽커 베이스(110)에 장착된다. 노즐 어셈블리(121)들이 다수 행으로 배열된 경우, 이에 상응하여 후술할 탐지 유닛(130)도 노즐 어셈블리(121)의 후방에서 다수 행으로 배열될 수 있다.The
상기 노즐 어셈블리(121)들은 노즐(123)을 각각 포함하여 구성된다. 노즐(123)은 노즐 어셈블리 본체(122)의 하측에 배치되어 전자부품을 흡착 및 탈착하는 기능을 한다. 이를 위해, 노즐(123)은 공압 공급수단에 의해 부압을 공급받아서 전자부품을 흡착하고, 공압 공급수단에 의해 정압을 공급받아서 전자부품을 탈착할 수 있게 구성될 수 있다. 그리고, 노즐(123)은 전자부품을 픽업하고 수납하는 것이 용이할 수 있도록, 승강 수단에 의해 노즐 어셈블리 본체(122)에 대해 승강하게 구성될 수 있다. 승강 수단은 노즐(123)에 고정되고 노즐 어셈블리 본체(122)에 대해 승강 가능하게 된 승강부(124)와, 상기 승강부(124)에 공압 공급을 제어하여 승강부(124)를 승강시키는 승강용 공압 공급부를 포함하여 구성될 수 있다.The
도 2는 종래의 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치의 구조도이다.2 is a structural diagram of a picker unit feeder of the conventional test handler.
도 2를 참조하면, 이러한 이송장치는 종래의 벨트 이송장치를 사용하는데, 픽커부(200)는 바텀 플레이트(291)의 한쪽 끝부분에 지지 블럭(292)과 LM 고정블럭(290)이 결합되고, 이 LM 고정블럭(290) 내에 LM 가이드(도시되지 않음)가 설치된다. Referring to FIG. 2, the transfer apparatus uses a conventional belt transfer apparatus. The
또한, 상기 바텀 플레이트(291)의 다른 한쪽 끝부분에 베이스플레이트(210)에 결합되고, 이 베이스 플레이트(210)의 한쪽 끝에 픽커들(220) 중 한 쌍의 제 1 픽커(220-1)가 고정되도록 설치되어 있어서, 간격 조절시의 고정 기준점이 된다.In addition, the other end of the
나머지 세 쌍의 제 2 픽커 내지 제 4 픽커(220-2 내지 220-4)는 구동모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 구동폴리(250)와 이 구동폴리(250)와 벨트(230)에 의해 연결된 종동폴리(250)의 회전에 의해 수평 이동거리(W1) 사이를 왕복 이동한다. The remaining three pairs of second to fourth pickers 220-2 to 220-4 are connected to a
또한, 상기 벨트(230)에 벨트 클램프블럭(270)이 연결되고, 이 벨트 클램프블럭(270)에 결합된 이동 플레이트(280)가 상기 벨트(230)에 의해 이동되어, 상기 제 2 내지 제 4 픽커(220-2 내지 220-4)가 상기 이동 플레이트(280)와 상기 LM 고정블럭(290) 사이에 결합된 캠블럭(260) 내에 형성된 슬롯 홀을 따라 수직 이동거리(W2) 사이를 왕복 이동한다.In addition, a
이러한 종래의 벨트 이송장치는 픽커 이송시 진동이 발생하며, 픽커이송에 따른 벨트 쳐짐 또는 벨트마모에 의한 빈번한 벨트교체를 필요로 하며, 벨트 백레쉬(backlash)에 의한 위치 정밀도가 저하된다는 문제점이 있었다.Such a conventional belt transfer device generates vibrations during picker transfer, requires frequent belt replacement due to belt sag or belt wear due to picker transfer, and has a problem in that position accuracy is degraded due to belt backlash. .
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 복수의 픽커 이송시 발생하는 진동, 벨트쳐짐 또는 벨트마모 및 벨트 백레쉬가 발생하지 않는 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a picker portion transfer apparatus of a test handler which does not generate vibration, belt sag or belt wear and belt backlash that occur when transferring a plurality of pickers.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치는 구동모터에 연결된 폴리에 의해 구동되어 픽커를 X축(수평) 이동시키는 볼 스크류 및; 구동모터에 의해 구동되어 상기 픽커를 Y축(수직) 이동시키는 랙기어 및 피니언기어를 포함하며, 상기 볼 스크류는 1㎜와 3㎜의 상이한 피치를 가진 제 1 볼 스크류와 6㎜의 피치를 가진 제 2 볼스크류로 이루어진 3단 제어방식인 것을 특징으로 한다.The present invention, in order to achieve the above technical problem, the picker unit transfer device of the test handler according to the present invention is driven by a pulley connected to the drive motor to move the picker X axis (horizontal); A rack gear and a pinion gear driven by a drive motor to move the picker in the Y axis (vertical), the ball screw having a pitch of 6 mm and a first ball screw having a different pitch of 1 mm and 3 mm. It is characterized in that the three-stage control method consisting of the second ball screw.
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본 발명의 스크류와 랙 및 피니언 기어를 이용한 픽커부 이송장치는 종래의 벨트 이송장치에 비해, 진동발생이 극히 저하되며, 벨트쳐짐 또는 벨트마모에 의한 빈번한 벨트교체를 필요로 하지 않으며, 벨트 백레쉬에 의한 위치 정밀도를 높일 수 있다는 이점이 있다.The picker unit transfer device using the screw, rack and pinion gear of the present invention is extremely low vibration generation, compared to the conventional belt transfer device, does not require frequent belt replacement due to belt sagging or belt wear, belt backlash There is an advantage that the positional accuracy can be increased.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치를 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the picker unit transfer apparatus of the test handler according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a client's or operator's intention or custom. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.Like numbers refer to like elements throughout the drawings.
도 3은 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부 전체 이송장치의 구조도이다.3 is a structural diagram of the entire picker unit transfer apparatus of the test handler according to the present invention.
도 3을 참조하면, 픽커부(300)는 베이스플레이트(도시되지 않음)의 중간부분에 LM 가이드(380)가 결합되고, 상기 베이스플레이트에 픽커들(350) 중 한 쌍의 제 1 픽커(350-1; 도 4 참조)가 고정되도록 설치되어 있어서, 간격 조절시의 고정 기준점이 된다.Referring to FIG. 3, the
나머지 세 쌍의 제 2 픽커 내지 제 4 픽커(350-2 내지 350-4; 도 4 참조)는 구동모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 폴리(360)와 이 폴리(350)에 연결된 볼 스크류(370, 도 4 참조)에 의해 픽커의 X축 이동방향이 제어되며, 랙기어(310)와 피니언기어(320)에 의해 이동에 의한 Y축 이동방향이 제어된다.The remaining three pairs of second to fourth pickers 350-2 to 350-4 (see FIG. 4) are a
도 4는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부의 X축 이송을 위한 스크류의 구조도이다.4 is a structural diagram of a screw for X-axis transfer of the picker portion of the test handler according to the present invention.
도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부(300; 도 3 참조)에서 픽커(350)의 X축 이송을 보다 상세히 살펴보고자 한다.Referring to FIG. 4, the picker unit 300 (see FIG. 3) of the test handler according to the present invention will be described in detail with respect to the X-axis feed of the
구동모터(도시되지 않음)와 연결된 폴리(360)에 의해 회전되며, 1㎜와 3㎜의 상이한 피치를 가진 제 1 볼 스크류(370-1)과 6㎜의 피치를 가진 제 2 볼스크류(370-2)가 3단 제어방식의 볼 스크류(370)에 의해 픽커의 X축 이송이 제어된다. 즉, 베이스플레이트(도시되지 않음)에 고정된 상기 한 쌍의 제 1 피커(350-1)를 제외하곤, 나머지 세 쌍의 제 2 픽커 내지 제 4 픽커(350-2 내지 350-4)는 구동모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 폴리(360)와 이 폴리(350)에 연결되며, 상이한 피치를 가진 상기 제 1 및 제 2 볼 스크류((370-1, 370-2)에 의해 상기 세 쌍의 제 2 픽커 내지 제 4 픽커(350-2 내지 350-4)의 X축 이동거리가 제어된다.A first ball screw 370-1 having a different pitch of 1 mm and 3 mm and a
상기 세 쌍의 제 2 픽커 내지 제 4 픽커(350-2 내지 350-4)의 X축 이동거리는 상기 볼 스크류의 상이한 피치에 비례하여 이송거리가 3배, 6배로 늘어나게 된다.The X-axis moving distance of the three pairs of second to fourth pickers 350-2 to 350-4 is increased by three times or six times in proportion to the different pitches of the ball screws.
도 5는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부의 Y축 이송을 위한 랙 및 피니언 기어부의 구조도이다.5 is a structural diagram of a rack and pinion gear unit for Y-axis transfer of the picker unit of the test handler according to the present invention.
도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부(300; 도 3 참조)에서 픽커(350)의 Y축 이송을 보다 상세히 살펴보고자 한다.5, the picker unit 300 (see FIG. 3) of the test handler according to the present invention will be described in detail with respect to the Y-axis feed of the
구동모터(도시되지 않음)와 연결된 랙기어(310)와 피니언기어(320)를 이용하여 각 쌍의 피커들(350-1 내지 350-4; 도 4 참조)이 Y축 이송이 제어된다. 즉, 구동모터에 연결된 랙기어(310)와 피니언기어(320)가 작동하여, 픽커(350)를 수직 이동시키면, 상기 픽커(350)는 LM 가이드(380)에 의해 수직 이동된다. Y-axis feed is controlled by each pair of pickers 350-1 to 350-4 (see FIG. 4) using a
이러한 방식으로, 픽커(350)를 X축 이송 및 Y축 이송시키는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치는 종래의 벨트에 의한 이송장치에 비해, 진동발생이 극히 저하되며, 벨트쳐짐 또는 벨트마모에 의한 빈번한 벨트교체를 필요로 하지 않으며, 벨트 백레쉬에 의한 위치 정밀도를 높일 수 있다.In this way, the picker portion feeder of the test handler according to the present invention for transferring the
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments, but these embodiments are intended to illustrate the present invention, not to limit the present invention, so that those skilled in the art to which the present invention pertains can perform the above without departing from the technical spirit of the present invention. Various changes, modifications or adjustments to the example will be possible. Therefore, the protection scope of the present invention shall be limited only by the appended claims and should be construed as including all changes, modifications or adjustments.
도 1은 종래의 전자부품 픽커의 사시도.1 is a perspective view of a conventional electronic component picker.
도 2는 종래의 테스트 핸들러의 픽커부 이송장치의 구조도.2 is a structural diagram of a picker unit feeder of the conventional test handler.
도 3은 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부 전체 이송장치의 구조도.Figure 3 is a structural diagram of the entire picker unit transfer unit of the test handler according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부의 X축 이송을 위한 스크류의 구조도.4 is a structural diagram of a screw for X-axis transport of the picker portion of the test handler according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 픽커부의 Y축 이송을 위한 랙 및 피니언 기어부의 구조도.Figure 5 is a structural diagram of the rack and pinion gear for the Y-axis transfer of the picker portion of the test handler according to the present invention.
* 도면 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
100, 200, 300: 픽커부 310; 랙기어100, 200, 300:
320: 피니언기어 350: 픽커320: pinion gear 350: picker
360: 폴리 370: 볼 스크류360: poly 370: ball screw
380: LM 가이드380: LM Guide
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