KR101157155B1 - 칩 트레이 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩 트레이 공급장치를 개시한다. 개시한 칩 트레이 공급장치는 골격을 이루는 프레임; 트레이가 재치 된 파레트를 적층 수납하는 복수 개의 매거진; 상기 프레임에 고정 설치되는 이송 스크류; 상기 각 매거진의 파레트를 승,하강시킬 수 있도록 상기 이송 스크류에 연결 설치되는 복수 개의 엘리베이터; 상기 이송 스크류에 회전 가능하게 끼워지는 복수 개의 회전 부재; 상기 각 엘리베이터와 상기 각 회전 부재 사이에 개재되는 복수 개의 베어링; 상기 각 회전 부재를 회전시킬 수 있도록 상기 각 엘리베이터에 고정 설치되는 복수 개의 구동모터; 및 상기 각 구동모터의 회전력을 상기 각 회전 부재에 전달할 수 있도록 상기 각 구동모터의 회전축과 상기 각 회전 부재 사이에 설치되는 복수 개의 동력전달 유닛을 포함한다.

칩 트레이, 이송 스크류, 엘리베이터

Description

칩 트레이 공급장치{Apparatus for Feeding Chip Tray}

도 1은 종래 칩 트레이 공급장치를 보인 사시도

도 2는 종래 칩 트레이 공급장치를 보인 측면도

도 3은 종래 칩 트레이 공급장치를 보인 평면도

도 4는 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치를 보인 측면도

도 5는 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치를 보인 평면도

도 6은 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치에 있어서, 제 1 엘리베이터와 관련된 구성으로, 도 4의 "A" 확대도

도 7은 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치에 있어서, 제 2 엘리베이터와 관련된 구성으로, 도 4의 "B" 확대도

*주요부분에 대한 부호설명

100 : 칩 트레이 공급장치

110 : 프레임

120 : 제 1 매거진

120a : 제 2 매거진

130 : 이송 스크류

140 : 지지 브라켓

150 : 제 1 엘리베이터

150a : 제 2 엘리베이터

160 : 제 1 회전 부재

160a : 제 2 회전 부재

161,161a : 인너 부

162,162a : 아웃터 부

170 : 제 1 베어링

170a : 제 2 베어링

181,181a : 회전축

190 : 제 1 동력전달 유닛

190a : 제 2 동력전달 유닛

191,191a : 구동 풀리

192,192a : 종동 풀리

193,193a : 벨트

본 발명은 칩 트레이 공급장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 기판에 접속될 다양한 종류의 반도체 칩을 칩 마운터로 제공하는 칩 트레이 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 표면실장기술(Surface Mounting Technology, SMT)은 반도체 칩을 PCB 기판에 접속할 때 부품구멍에 의하지 않고 표면의 접속패턴에 솔더링을 통해 접속하는 기술을 말하며, 부품의 소형화, 리드핀의 협착 화에 따른 고밀도의 실장이 가능하여 최근 대부분의 전자제품 생산에 적용되고 있다.

표면실장기술에는 컨베이어를 따라 이송되는 기판상에 반도체 칩을 자동적으로 픽 앤 플레이스(Pick and Place)하는 칩 마운터와, 기판에 접속될 다양한 종류의 반도체 칩을 칩 마운터로 제공하는 칩 트레이 공급장치가 필요하며, 이들 2가지 장치가 얼마나 효율적으로 연동될 수 있느냐가 전체의 작업 효율을 결정하는 가장 큰 요인이 되고 있다.

칩 트레이 공급장치에서는 구동모터가 작동하여, 칩 트레이가 안착된 파레트를 적당한 위치로 이동시키면, 칩 마운터의 로봇 아암에 설치된 흡착노즐이 필요한 반도체 칩을 흡착하고, 이를 기판의 소정의 위치로 이송시킨다. 이때, 반도체 칩이 기판과 전기적으로 접속되는 것이다.

등록번호 10-0555579호에는 칩 트레이 공급장치가 개시되어 있으며, 상기 등록번호 10-0555579호에 개시된 칩 트레이 공급장치에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 칩 트레이 공급장치를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 칩 트레이 공급장치를 보인 정면도이며, 도 3은 종래 칩 트레이 공급장치를 보인 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래 칩 트레이 공급장치(10)는 수직과 수평으로 연결 설치되어 골격을 이루는 프레임(11)과; 반도체 칩을 수용하는 트레이(12)가 재 치 된 파레트(13)를 적층 수납하는 제 1 및 제 2 매거진(14)(14a)과; 상기 파레트(13)을 승, 하강시키도록 상기 프레임(11) 내부에 승,하강 가능하게 설치되는 제 1 및 2 엘리베이터(15)(15a)와; 상기 파레트(13)를 도시하지 않은 칩 마운터의 로봇 아암의 작동 영역 내로 전진시키는 피더 암(16)으로 구성된다.

상기 프레임(11)의 일 측면에 제 1 지지 브라켓(17)이 고정되어 있고, 타 측면에 제 2 지지 브라켓(17a)이 고정되어 있다.

상기 제 1 지지 브라켓(17)은 제 1 볼 스크류(18)를 지지하고, 상기 제 2 지지 브라켓(17a)은 제 2 볼 스크류(18a)를 지지하고 있다.

상기 제 1 엘리베이터(15)는 승, 하강 가능하게 상기 제 1 볼 스크류(18)에 연결되어 있으며, 상기 제 2 엘리베이터(15a)도 승, 하강 가능하게 제 2 볼 스크류(18a)에 연결되어 있다.

상기 프레임(11)의 일 측과 타 측에는 각 제 1 볼 스크류(18)과 제 2 볼 스크류(18a)를 회전시키기 위한 제 1 및 제 2 구동모터(19)(19a)가 고정 설치되어 있다.

또, 프레임(11)에는 레일(20)(20a)이 설치되고, 상기 각 제 1 및 제 2 엘리베이터(15)(15a)에는 각 슬라이더(21)(21a)가 설치되어 있다.

상기 각 레일(20)(20a)과 상기 각 슬라이더(21)(21a)가 슬라이드 가능하게 결합되어 있기 때문에 상기 각 제 1 및 제 2 엘리베이터(15)(15a)가 각 제 1 및 제 2볼 스크류(18)(18a)를 따라 수직방향으로 원활하게 이송될 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 종래 칩 트레이 공급장치에 있어서는, 각 제 1 및 제 2 구 동모터(19)(19a)가 구동하여 각 제 1 및 제 2 볼 스크류(18)(18a)를 회전시키면, 각 제 1 및 제 2 볼 스크류(18)(18a)에 결합되어 있는 각 제 1 및 2 엘리베이터(15)(15a)가 상부 또는 하부로 이동된다.

이때, 각 제 1 및 제 2 엘리베이터(15)(15a)는 승,하강하면서 각 제 1 및 제 2 매거진(14)(14a)에 수납된 파렛트(13)를 적정한 인출 높이로 위치시킨다.

이렇게 적정한 인출 높이로 위치된 파레트(13)는 피더 암(16)에 의해 칩 마운터의 로봇 아암의 작동 영역 내로 전진된다.

그러나, 종래 칩 트레이 공급장치에 있어서는, 각 제 1 및 제 2 매거진(14)(14a)에 수납된 파렛트(13)를 적정한 높이로 위치시키기 위해, 프레임(11)의 양쪽에 각 제 1 및 제 2 볼 스크류(18)(18a)가 설치되어야 한다.

또, 각 제 1 및 제 2 볼 스크류(18)(18a)를 지지하기 위해 각 제 1 및 제 2 지지 브라켓(17)(17a)이 설치되어야 한다.

이와 같이 종래 칩 트레이 공급장치에 있어서는, 프레임(11)의 양쪽에 대칭적인 구조로 각 제 1 및 제 2 엘리베이터(15)(15a)를 승, 하강시키기 위한 구조물이 설치되어야 하기 때문에, 전체 구성이 매우 복잡하고 제조 비용이 상승하며 부피가 커서 공간 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 전체 구성이 매우 간단하면서도 작동이 원활하고 공간 효율성이 높은 칩 트레이 공급장치를 제공하는 데에 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치는 골격을 이루는 프레임; 트레이가 재치 된 파레트를 적층 수납하는 복수 개의 매거진; 상기 프레임에 고정 설치되는 이송 스크류; 상기 각 매거진의 파레트를 승,하강시킬 수 있도록 상기 이송 스크류에 연결 설치되는 복수 개의 엘리베이터; 상기 이송 스크류에 회전 가능하게 끼워지는 복수 개의 회전 부재; 상기 각 엘리베이터와 상기 각 회전 부재 사이에 개재되는 복수 개의 베어링; 상기 각 회전 부재를 회전시킬 수 있도록 상기 각 엘리베이터에 고정 설치되는 복수 개의 구동모터; 및 상기 각 구동모터의 회전력을 상기 각 회전 부재에 전달할 수 있도록 상기 각 구동모터의 회전축과 상기 각 회전 부재 사이에 설치되는 복수 개의 동력전달 유닛을 포함한다.

상기 각 회전 부재는 상기 이송 스크류에 직접적으로 연결되는 인너 부; 및 한쪽은 상기 인너 부의 외주 면에 결합되고 다른 쪽은 상기 동력전달 유닛과 결합되는 아웃터 부로 구성될 수 있다.

상기 이송 스크류는 프레임에 설치된 지지 브라켓에 의해 지지될 수 있다.

상기 각 동력전달 유닛은 상기 구동모터의 회전축에 고정되는 구동 풀리; 상기 회전 부재에 고정되는 종동 풀리; 및 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리를 연결하는 벨트로 구성될 수 있다.

상기 프레임에는 가이드 레일이 설치되고, 상기 가이드 레일과 미끄럼 이동 가능하게 결합하도록 상기 각 엘리베이터에 슬라이더가 설치될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설 명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치를 보인 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치를 보인 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치에 있어서, 제 1 엘리베이터와 관련된 구성으로, 도 5의 "A" 확대도이고, 도 7은 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치에 있어서, 제 2 엘리베이터와 관련된 구성으로, 도 5의 "B" 확대도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치(100)는 골격을 이루는 프레임(110)을 구비한다.

상기 프레임(110)의 일측 상부에는 트레이가 재치 된 파레트를 적층 수납하는 제 1 매거진(120)이 설치되어 있고, 하부에는 트레이가 재치 된 파레트를 적층 수납하는 제 2 매거진(120a)이 설치되어 있다.

상기 프레임(110)의 타 측에는 적정한 인출 높이로 위치된 파레트를 칩 마운터의 로봇 아암(미도시)의 작동 영역 내로 전진시키는 피더 암(16)이 설치되어 있다.

상기 프레임(110)의 측면에는 외주 면에 나선 구조를 갖는 이송 스크류(130)가 지지 브라켓(140)에 의해 고정되어 있다.

상기 각 제 1 및 제 2 매거진(120)(120a)의 파레트를 승,하강시킬 수 있도록 상기 이송 스크류(130)의 상부에는 제 1 엘리베이터(150)가 연결되어 있고, 하부에는 제 2 엘리베이터(150a)가 연결되어 있다.

이송 스크류(130)와 제 1 엘리베이터(150)의 결합구조를 살펴보면, 제 1 엘 리베이터(150)는 제 1 회전 부재(160)와 제 1 베어링(170)을 개재하여, 이송 스크류(130)에 연결되어 있다.

부연 설명하면, 제 1 회전 부재(160)가 이송 스크류(130)에 회전 가능하게 나선 결합되어 있다. 즉, 이송 스크류(130)의 외주 면과 상응하는 나선 구조가 제 1회전 부재(160)의 내주 면에도 형성되어 있기 때문에, 이송 스크류(130)가 회전하지 않고 고정되어 있는 상태에서, 제 1 회전 부재, 일명 볼스크류 너트(160)가 외부의 동력에 의해 회전하면 그 나선 결합구조에 의해서 제 1회전 부재(160)가 상부 또는 하부로 이동될 수 있는 것이다.

이때, 제 1 베어링(170)의 역할은 제 1 회전 부재(160)의 회전은 허용하되, 제 1 엘리베이터(150)의 회전은 허용하지 않도록 하는 것이다. 스토퍼(S1)는 제 11 베어링(170)의 이탈을 방지하는 역할을 한다. 그리고 스토퍼(S2)는 제 1 엘리베이터(150)와 제 1 회전 부재(160)를 연결하는 역할을 한다.

상기 제 1 회전 부재(160)는 인너 부(161)와 아웃터 부(162)로 나누어질 수 있는 데, 인너 부(161)는 이송 스크류(130)에 직접적으로 결합되어 있는 반면에, 아웃터 부(162)는 그 한쪽이 인너 부(161)의 외주 면에 결합되고 다른 쪽이 후술하는 제 1 동력전달 유닛(190)의 종동 풀리(192)와 연결되어 있다.

상기 제 1 엘리베이터(150)의 상면에는 상기 제 1 회전 부재(160)를 회전시켜서 그 제 1 회전 부재(160)에 고정된 제 1 엘리베이터(150)를 상부 또는 하부로 이동시키기 위한 제 1 구동모터(180)가 설치되어 있다.

제 1 구동모터(180)의 회전력을 제 1 회전부재(160)에 전달하는 제 1 동력전 달 유닛(190)이 구비된다.

제 1 동력전달 유닛(190)의 구성을 살펴보면, 제 1 구동모터(180)의 회전축(181)에 구동 풀리(191)가 설치되어 있다.

전술한 제 1 회전 부재(160)의 아웃터 부(162)에 종동 풀리(192)가 설치되어 있다. 그리고, 구동 풀리(191)와 종동 풀리(192)는 벨트(193)로 연결되어 있다.

한편, 이송 스크류(130)와 제 2 엘리베이터(150a)의 결합구조는 이송 스크류(130)와 제 1 엘리베이터(150)의 결합구조와 동일하므로, 이하에서는 개략적인 구성만을 설명한다.

제 2 엘리베이터(150a)는 제 2 회전 부재(160a)와 제 1 베어링(170a)을 개재하여, 이송 스크류(130)에 연결되어 있다.

제 2 회전 부재(160a)도 인너 부(161)와 아웃터 부(162)로 나뉘어질 수 있다.

스토퍼(S1)는 제 2 베어링(170a)의 이탈을 방지하는 역할을 한다. 그리고 스토퍼(S2)는 제 2 엘리베이터(150a)와 제 2 회전 부재(160a)를 연결하는 역할을 한다.

상기 제 2 엘리베이터(150a)의 상면에도 상기 제 2 회전 부재(160a)를 회전시켜서, 그 제 2 회전 부재(160a)에 고정된 제 2 엘리베이터(150a)를 상부 또는 하부로 이동시키기 위한 제 2 구동 모터(180a)가 설치되어 있다.

제 2 동력전달 유닛(190a)의 구성을 살펴보면, 제 2 구동모터(180a)의 회전축(181a)에 구동 풀리(191a)가 설치되어 있다. 전술한 제 2 회전 부재(160a)의 아 웃터 부(162a)에 종동 풀리(192a)가 설치되어 있다. 그리고, 구동 풀리(191a)와 종동 풀리(192a)는 벨트(193a)로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칩 트레이 공급장치의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 1 매거진(120)에 수납되어 있는 파레트를 적정한 인출 높이로 위치시키고자 할 경우에는, 제 1 구동모터(180)가 작동하여 회전축(181)을 회전시키면, 회전축(181)에 설치된 구동 풀리(191)가 회전된다.

이때 제 1 구동모터(180)의 회전력은 벨트(193)를 통해 종동 풀리(192)로 전달되고, 종동 풀리(192)가 회전하면 그 종동 풀리(192)에 고정된 제 1 회전 부재(160)가 회전된다.

제 1 회전 부재(160)는 이송 스크류(130)와 회전 가능하게 나선 결합되어 있기 때문에, 제 1 회전 부재(160)가 회전할 경우, 제 1 엘리베이터(150)는 하강한다. 상기 제 1 가이드 레일(101)과 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 슬라이더(102)에 의해서, 제 1 엘리베이터(150)는 좀더 원활하게 하강할 수 있다.

제 1 베어링(170)은 제 1 엘리베이터(150)와 제 1 회전 부재(160) 사이에 개재되어, 그 접촉 부분의 마찰을 줄여 제 1 회전 부재의 회전(160)에 의해 제 1 엘리베이터(150)가 영향을 받지 않도록 하는 역할을 한다. 다시 말해, 제 1 구동모터(180)에 의해 제 1 회전 부재(160)가 회전함과 동시에, 이송 스크류(130)와의 나선 결합에 의해서, 이송 스크류(130)을 따라 하방으로 이동함으로써, 제 1 회전 부재(160)와 고정 연결된 상기 제 1 엘리베이터(150)가 하방 이동하는 것이다.

이때, 제 1 엘리베이터(150)가 하강하면서 제 1 매거진(120)에 수납되어 있는 파레트를 적정한 인출 높이로 위치시킨다. 이렇게 적당한 인출 높이로 위치된 제 1 매거진(120)의 파레트는 피더 암(16)에 의해 칩 마운터의 로봇 아암(미도시)의 작동 영역 내로 전진되는 것이다.

한편, 제 2 매거진(120a)에 수납되어 있는 파레트를 적정한 인출 높이로 위치시키고자 할 경우에는, 전술한 제 1 구동모터(180)가 작동하여 회전축(181)을 역방향으로 회전시키면, 회전축(181)에 설치된 구동 풀리(191)도 역방향으로 회전된다. 따라서 전술한 동작의 역 동작으로 제 1 엘리베이터(150)가 원래의 위치로 상승한다.

이와 동시에, 제 2 구동모터(180a)가 작동하여 회전축(181a)을 회전시키면, 회전축(181a)에 설치된 구동 풀리(191a)가 회전된다.

이때 제 2 구동모터(180a)의 회전력은 벨트(193a)를 통해 종동 풀리(192a)로 전달되고, 종동 풀리(192a)가 회전하면 그 종동 풀리(192a)에 고정된 제 2 회전 부재(160a)가 회전된다.

제 2 회전 부재(160a)는 이송 스크류(130)와 회전 가능하게 나선 결합되어 있기 때문에, 제 2 회전 부재(160a)가 회전할 경우 제 2 엘리베이터(150a)는 상승한다.

상기 제 2 가이드 레일(101a)과 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 제 2 슬라이더(102a)에 의해서, 제 2 엘리베이터(150a)는 좀더 원활하게 승강할 수 있다.

이때, 제 2 엘리베이터(150a)가 상승하면서 제 2 매거진(120a)에 수납되어 있는 파레트를 적정한 인출 높이로 위치시킨다. 이렇게 적당한 인출 높이로 위치된 제 2 매거진(120a)의 파레트는 피더 암(16)에 의해 칩 마운터의 로봇 아암의 작동 영역 내로 전진되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다. 예를 들어, 본 발명의 상세한 설명에서는 제 1 엘리베이터 및 제 2 엘리베이터와 관련된 구조물을 설명하고 있으나, 설계 조건에 따라서 제 3 또는 제 4 엘리베이터와 관련된 구조물을 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하나의 이송 스크류에 제 1 엘리베이터와 제 2 엘리베이터가 승, 하강 가능하게 결합됨으로써, 전체 구성이 매우 단순해져 제조비용이 대폭 절감될 수 있음은 물론 장비의 부피가 줄어들어 공간 효율성이 향상된다.

Claims (5)

1. 골격을 이루는 프레임;

   트레이가 재치 된 파레트를 적층 수납하는 복수 개의 매거진;

   상기 프레임에 고정 설치되는 이송 스크류;

   상기 각 매거진의 파레트를 승,하강시킬 수 있도록 상기 이송 스크류에 연결 설치되는 복수 개의 엘리베이터;

   상기 이송 스크류에 회전 가능하게 끼워지는 복수 개의 회전 부재;

   상기 각 엘리베이터와 상기 각 회전 부재 사이에 개재되는 복수 개의 베어링;

   상기 각 회전 부재를 회전시킬 수 있도록 상기 각 엘리베이터에 고정 설치되는 복수 개의 구동모터; 및

   상기 각 구동모터의 회전력을 상기 각 회전 부재에 전달할 수 있도록 상기 각 구동모터의 회전축과 상기 각 회전 부재 사이에 설치되는 복수 개의 동력전달 유닛을 포함하되,

   상기 회전 부재는 상기 이송 스크류에 직접적으로 연결되는 제 1 이송 부; 및

   한쪽은 상기 제 1 이송 부의 외주 면에 결합되고 다른 쪽은 상기 동력전달 유닛과 결합되는 제 2 이송 부로 구성되는 것을 특징으로 하는 칩 트레이 공급장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 이송 스크류의 양쪽 끝단 부는 상기 프레임에 설치된 지지 브라켓에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 칩 트레이 공급장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 동력전달 유닛은 상기 구동모터의 회전축에 고정되는 구동 풀리;

   상기 회전 부재에 고정되는 종동 풀리; 및

   상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리를 연결하는 벨트로 구성되는 것을 특징으로 하는 칩 트레이 공급장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임에는 가이드 레일이 설치되고, 상기 가이드 레일과 미끄럼 이동 가능하게 결합하도록 상기 각 엘리베이터에 슬라이더가 설치되는 것을 특징으로 하는 칩 트레이 공급장치.

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