KR102342666B1 - 반도체 테스트용 소켓 제조장치 - Google Patents

반도체 테스트용 소켓 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컨택핀 캐리어로부터 컨택핀을 절단하고 공급 트레이로부터 공급되는 소켓 베이스에 형성된 컨택핀 삽입홀에 컨택핀을 자동으로 삽입한 후 컨택핀이 조립된 소켓 베이스를 배출 트레이로 배출할 수 있는 반도체 테스트용 소켓 제조장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 비젼 검사 및 디지털 현미경을 이용하여 즉각적으로 컨택핀 불량을 파악하여 불량 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되는 것을 원천적으로 방지하여 소켓 제조 불량을 방지할 수 있으며, 한쌍으로 이루어진 이송척의 이송을 반복수행하도록 제어함으로써 빈 소켓을 소켓 정렬부에 공급함과 동시에 조립 소켓을 배출 트레이로 배출하여 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 테스트용 소켓 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR IC TEST SOCKET}
본 발명은 반도체 테스트용 소켓 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨택핀 캐리어로부터 컨택핀을 절단하고 공급 트레이로부터 공급되는 소켓 베이스에 형성된 컨택핀 삽입홀에 컨택핀을 자동으로 삽입한 후 컨택핀이 조립된 소켓 베이스를 배출 트레이로 배출할 수 있는 반도체 테스트용 소켓 제조장치에 관한 것이다.
반도체 패키지 제조 공정에 의해 제조된 반도체 패키지는 제조된 이후에 제품의 신뢰성을 확인하기 위하여 각종 테스트를 실시하게 된다. 테스트는 반도체 패키지의 모든 입출력 단자를 검사 신호 발생 회로와 연결하여 정상적인 동작 및 단선 여부를 검사하는 전기적 특성 테스트와 반도체 패키지의 전원 입력 단자 등 몇몇 입출력 단자들을 검사 신호 발생 회로와 연결하여 정상 동작 조건보다 높은 온도, 전압 및 전류 등으로 스트레스를 인가하여 반도체 패키지의 수명 및 결함 발생 여부를 검사하는 번인 테스트(Burn-In Test)가 있다. 반도체 패키지 검사용 소켓은 내부에 코일 스프링을 가진 포고핀 타입을 컨택핀으로 이용하거나 선형의 곡선부가 형성되어 탄성력을 갖는 컨택핀이 플레이트에 다수 삽입되는 컨택핀 복합체의 형태를 가질 수 있다.
컨택핀을 플레이트에 조립하여 반도체 테스트 소켓을 제조하는 기술과 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1841414호의 반도체 테스트용 소켓 제조장치가 개시된다. 상기 선행기술은 이송된 세퍼레이터를 하부플레이트에 적층시 세퍼레이터의 단자핀은 픽업패드와 정렬블럭사이에 접촉된 상태에서 힘을 받아 정렬되어 컨택핀 수용구에 삽입되는 반도체 테스트용 소켓 제조장치로 단자핀이 삽입된 세퍼레이터를 적층하여 이루어지므로 반도체 검사용 베이스에 형성된 삽입홀에 컨택핀을 삽입하는 구조에 대하여는 개시하고 있지 않다.
또 다른 선행기술로 대한민국등록특허공보 제10-181414호의 반도체 테스트용 소켓 제조장치는 픽업부를 통하여 픽업된 세퍼레이터를 적층부로 이송한 후, 이송된 세퍼레이터를 하부 플레이트에 적층하여 반도체 테스트 소켓을 제조하고 있다. 그러나 상기 선행기술은 세퍼레이터를 적층한 후, 컨택핀을 컨택핀 수용구에 삽입하고 있으나, 다수의 컨택핀 삽입홀을 갖는 소켓 베이스를 제조하는 구조에 대하여는 개시하고 있지 않다.
한편 소켓 베이스에 형성된 다수의 컨택핀 삽입홀에 삽입되는 하나의 컨택핀만이라도 불량인 경우에도 소켓 불량이 되어 생산 효율성이 현저히 저하되는 문제가 발생한다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1841414호 2. 대한민국등록특허공보 제10-181414호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 컨택핀 캐리어로부터 컨택핀을 절단하고 공급 트레이로부터 공급되는 소켓 베이스에 형성된 컨택핀 삽입홀에 컨택핀을 자동으로 삽입한 후 컨택핀이 조립된 소켓 베이스를 배출 트레이로 배출할 수 있는 반도체 테스트용 소켓 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 절단된 컨택핀의 상태, 소켓 베이스에 삽입되어 있는 컨택핀 상태 등 각각의 제조단계에서의 컨택핀의 불량여부를 판단하여 반도체 테스트 소켓의 불량을 원천적으로 방지하여 생산 효율성을 향상시킬 수 있는 반도체 테스트용 소켓 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 반도체 테스트용 소켓 제조장치는 릴에 감겨져 있는 컨택핀 캐리어를 이송시켜 컨택핀 캐리어의 일측을 절단시키는 컨택핀 캐리어 절단부, 컨택핀을 컨택핀 캐리어로부터 절단한 후 소켓 베이스에 형성된 컨택핀 삽입홀에 컨택핀을 조립하는 컨택핀 조립부, 공급 트레이에 있는 빈 소켓을 소켓 정렬부로 이송 시키고, 조립된 소켓을 배출 트레이로 이송시키는 소켓 이송부 및 상기 소켓 이송부로부터 이송된 소켓을 직각으로 회전시켜 상기 컨택핀 조립부에 의하여 컨택핀이 삽입되도록 소켓을 정렬하는 소켓 정렬부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 컨택핀 캐리어 절단부에 의하여 일측이 절단된 컨택핀 캐리어에 연결된 컨택핀의 영상을 획득하는 카메라 및 컨택핀 조립부의 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되는 조립영역의 영상을 획득하는 디지털현미경 및 상기 카메라로부터 획득된 영상을 판단하여 비젼검사를 수행하고, 디지털 현미경으로부터 획득된 형상을 디스플레이부를 통하여 실시간으로 표시하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제어부는 상기 카메라로부터 획득된 영상의 판독결과 컨택핀이 불량이라고 판단되는 경우, 불량인 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 소켓 이송부는 공급 트레이에 담긴 빈 소켓을 클램핑하여 소켓 정렬부로 공급하는 공급척 및 소켓 정렬부에 있는 컨택핀이 조립된 조립 소켓을 클램핑하여 배출 트레이로 배출하는 배출척을 포함하는 이송척, 상기 이송척을 소켓 정렬부와 공급, 배출 트레이 사이를 왕복운동시키는 이송척 이송부 및 상기 이송척 이송부 및 이송척을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 소켓 정렬부는 안착된 소켓을 컨택핀 삽입방향으로 정렬시키기 위하여 수직으로 회전시키는 수직 정렬부, 컨택핀 조립부에 의하여 절단된 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입될 수 있도록 상기 수직 정렬부를 X,Y,Z 방향으로 이송시키는 X,Y,Z 구동부 및 수직 정렬부 및 X,Y,Z 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 컨택핀 캐리어가 S자형의 이송 경로를 형성하여 컨택핀 조립부까지 투입되게 함으로써 소정의 영역상에서 릴, 컨택핀 캐리어 절단부 및 컨택핀 조립부를 배치할 수 있음으로 생산 효율을 높일 수 있다.
비젼 검사 및 디지털 현미경을 이용하여 즉각적으로 컨택핀 불량을 파악하여 불량 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되는 것을 원천적으로 방지하여 소켓 제조 불량을 방지할 수 있다.
한쌍으로 이루어진 이송척의 이송을 반복수행하도록 제어함으로써 빈 소켓을 소켓 정렬부에 공급함과 동시에 조립 소켓을 배출 트레이로 배출하여 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 테스트용 소켓 제조장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀 캐리어의 이송을 보여주는 도면이다.
도 3a 및 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀 캐리어 절단부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부의 사시도 및 캠 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠의 회전에 따른 커팅부, 그립퍼부 및 삽입부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠의 회전에 따른 가삽입부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀의 초기 정렬상태를 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 그립퍼에 안착되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 컨택핀 캐리어로부터 커팅된 상태를 도시한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 소켓 베이스에 가삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 소켓 베이스에 완전히 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓 이송부의 사시도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍으로 구성된 공급척 및 배출척을 도시한 도면이다.
도 14a 내지 도 14e는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓 정렬부를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀 조립부에 의하여 컨택핀이 소켓에 조립되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 테스트용 소켓 제조장치의 사시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 반도체 테스트용 소켓 제조장치(1000)는 릴(1)에 감겨져 있는 컨택핀 캐리어(10)를 이송시켜 컨택핀 캐리어의 일측(12, 도 3d의 (a)참조)을 절단시키는 컨택핀 캐리어 절단부(100), 컨택핀(11)을 컨택핀 캐리어(10)로부터 절단한 후 소켓 베이스에 형성된 형성된 컨택핀 삽입홀에 컨택핀을 조립하는 컨택핀 조립부(200), 공급 트레이(330)에 있는 빈 소켓을 소켓 정렬부로 이송 시키고, 조립된 소켓을 배출 트레이(340)로 이송시키는 소켓 이송부(300) 및 상기 소켓 이송부로부터 이송된 소켓을 직각으로 회전시켜 상기 컨택핀 조립부에 의하여 컨택핀이 삽입되도록 소켓을 정렬하는 소켓 정렬부(400)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만 반도체 테스트용 소켓 제조장치(1000)는 컨택핀 캐리어 절단부(100), 컨택핀 조립부(200), 소켓 이송부(300) 및 소켓 정렬부(400)를 포함하여 장치를 전반적으로 제어하는 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 마이크로컨트롤러유닛일 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀 캐리어의 이송을 보여주는 도면이다.
도 2a를 참고하면, 컨택핀 캐리어(10)에 연결된 컨택핀(11)을 절단하여 소켓에 조립하기 위해서는 먼저 조립 경로를 방해하고 있는 컨택핀 캐리어의 일측(12)을 절단한 후, 일측(12)이 절단된 컨택핀 캐리어가 컨택핀 조립부(200)로 투입되어야 한다. 즉 컨택핀 캐리어의 일측(12)을 절단하기 위한 컨택핀 캐리어 절단부(100)는 캐리어 이송경로상에서 컨택핀 조립부(200)의 앞에 위치해야 한다. 릴(1)로부터 컨택핀 캐리어 절단부(100) 및 컨택핀 조립부(200)로까지 컨택핀 캐리어를 이송하기 위한 경로는 장치의 공간 효율성 및 비용절감 측면에서 매우 중요한 사항이며, 이를 위하여 본 발명은 컨택핀 조립부(200)를 기준으로 소정의 거리를 가지고 우측 상단에 컨택핀 캐리어 절단부(100)를 위치시킴으로써 컨택핀 캐리어(10)가 각각의 컨택핀 캐리어 가이드(2a, 2b, 2c)를 따라 S자형의 이송 경로를 형성하여 컨택핀 조립부(200)까지 투입되게 함으로써 소정의 영역상에서 릴(1), 컨택핀 캐리어 절단부(100) 및 컨택핀 조립부(200)를 배치할 수 있음으로 생산 효율을 높일 수 있다.
도 2a를 참고하면, 반도체 테스트용 소켓 제조장치(1000)는 소켓 베이스에 형성된 다수의 컨택핀 삽입홀에 각각의 컨택핀(11)을 조립해야 하므로 하나의 컨택핀이 불량인 경우, 반도체 테스트용 소켓 전체가 불량이 된다. 따라서 컨택핀 캐리어의 이송경로상에서 컨택핀 캐리어 절단부(100)에 의하여 일측이 절단된 컨택핀 캐리어에 연결된 컨택핀의 영상을 획득하는 카메라(3), 컨택핀 조립부(200)의 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되는 조립영역의 영상을 획득하는 디지털현미경(4) 및 상기 카메라로부터 획득된 영상을 판단하여 비젼검사를 수행하고, 디지털 현미경으로부터 획득된 형상을 디스플레이부를 통하여 실시간으로 표시하도록 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서 제어부는 상기 카메라로부터 획득된 영상의 판독결과 불량이라고 판단되는 경우, 컨택핀 조립부(200)의 이송 스프라켓을 제어하여 불량이 판단된 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되는 조립영역에 오면 불량으로 판단된 컨택핀에 대하여 컨택핀 조립부(200)를 제어하여 절단하지 않도록(건너뛰도록) 제어함으로써 불량으로 판단된 컨택핀이 소켓에 조립되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위하여 제어부는 불량으로 판단된 컨택핀과 조립영역간에 미리 결정되어진 거리 및 스프라켓의 회전위치(모터의 엔코더 등을 통하여)를 알고 있음으로 카메라의 영상판독 결과 컨택핀이 불량으로 판단된 경우, 불량 컨택핀을 건너뛰기 위하여 미리 설정된 컨택핀 조립부(200)의 이송 스프라켓(201)의 회전위치에 오는 경우, 컨택핀 조립부(200)의 캠의 동작을 정지하도록 제어하여 불량 컨택핀을 절단하지 않은 상태에서 불량 컨택핀이 조립영역을 통과하도록 할 수 있다. 계속적으로 제어부는 이송 스프라켓(201)을 회전시켜 정상 컨택핀을 조립영역에 위치시킨 후 캠을 동작시키도록 컨택핀 조립부(200)를 제어함으로써 컨택핀 조립을 제어할 수 있다. 한편 제어부는 디지털현미경(4)으로부터 획득된 영상을 디스플레이부(미도시)를 통하여 실시간으로 표시하도록 제어함으로써 작업자가 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 조립되는 순간을 실시간으로 확인할 수 있음으로 불량을 원천적으로 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀 캐리어 절단부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도d를 참고하면, 컨택핀 캐리어 절단부(100)는 모터에 연결되고, 릴(1)에 감겨져 있는 이송홀(14)과 연결되어 컨택핀 캐리어(10)를 이송시키기 위한 스프라켓(101), 실린더(110)와 연결되어 상하왕복운동하여 커팅다이(150)상의 절단 영역에 위치한 컨택핀 캐리어의 일측(12)을 절단하는 커팅블록(120) 및 상기 모터 및 실린더의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 컨택핀 캐리어 절단부(100)는 실린더(110)의 피스톤 로드(111)와 연결되는 연결블록(121), 커팅블록(120)의 상하운동을 가이드 하는 제1 가이드 블록(130), 제2 가이드 블록(131) 및 제3 가이드 블록(132)를 포함할 수 있다. 커팅블록(120)은 실린더(110)의 피스톤로드(111)의 상하운동시 제1 내지 제3 가이드 블록(130,131,132)에 의하여 가이드 되어 커팅다이(150)상에 위치한 컨택핀 캐리어의 일측(12)을 절단하고, 일측이 절단된 컨택핀 캐리어(10)는 계속적으로 컨택핀 조립부(200)로 이송될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부의 사시도 및 캠 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c에서 보듯이, 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)는 캠의 회전에 따라 컨택핀 캐리어에 연결된 컨택핀을 절단한 후, 소켓 베이스에 컨택핀을 삽입하는 장치이다. 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)는 고정블록(205)에 베어링을 통하여 캠축(211)이 연결되고, 캠구동 모터(203)가 타이밍 벨트(204)를 통하여 캠(210)과 연결된 캠 풀리(212)를 회전 시켜 캠(210)은 회전운동할 수 있다. 캠(210)은 4개의 캠홈(251a)이 형성되며, 각각의 캠홈(241a, 251a, 227a, 237a)은 커팅부 구동 캠팔로워(227), 그립퍼 구동 캠팔로워(237), 가삽입부 구동 캠팔로워(241) 및 삽입부 구동 캠팔로워(251)가 캠(210)의 회전에 따라 소정의 형상을 갖는 각각의 캠홈을 따라 움직일 수 있다. 캠홈(241a, 251a, 227a, 237a)은 캠(210)의 외주면을 따라 서로 다른 형상을 가지고 각각의 캠팔로워를 가이드하기 소정의 경로를 가지고 형성될 수 있다. 이러한 캠홈의 각각의 형상에 따른 경로에 의하여 그립퍼, 커팅펀치를 상하로 이동시킬 수 있으며, 전진블록을 전진시키고, 인서트 푸셔를 전진시킴으로써 정밀하게 컨택핀을 컨택핀 삽입홀에 오차없이 조립할 수 있다.
반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)는 각각의 캠팔로워(227, 237, 241, 251)의 움직임에 따라 이송블록(207)상에서 이송 스프라켓(201)에 의하여 로딩되는 컨택핀 캐리어(10)에 연결된 컨택핀(11)을 지지하는 그립퍼부(230), 그립퍼부에 지지되어 있는 컨택핀(11)을 컨택핀 캐리어(10)로부터 절단하는 커팅부(220), 절단된 컨택핀(11)을 소켓 베이스(50)에 형성된 컨택핀 삽입홀(51)에 컨택핀의 소정의 부분만큼 가삽입하는 가삽입부(240) 및 인서트 푸셔를 전진시켜 컨택핀(11)을 소켓 베이스(50)에 완전히 삽입하는 삽입부(250)로 이루어질 수 있다. 도시하지는 않았지만 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)는 캠의 회전 제어 및 이송 스프라켓의 회전 제어 등 컨택핀 조립부의 전반적인 동작을 제어하기 위하여 마이크로컨트롤러를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀 캐리어를 도시한 도면이다. 도 3d를 참고하면, 컨택핀 캐리어(10)는 몸체, 몸체와 연장되고 컨택핀(11)과 연결되어 이후 커팅펀치에 의하여 절단되는 절단부분(13) 및 컨택핀을 이송하기 위하여 스프라켓과 연결되는 이송홀(14)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)에 이송되는 컨택핀 캐리어(10)는 도 3d의 (b)이며, 몸체에서 컨택핀이 조립되는 방향에 위치한 몸체 부분은 일차적으로 미리 커팅되어 공급될 수 있다.
이하 도 5a 내지 도 11c를 통하여 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠의 회전에 따른 커팅부, 그립퍼부 및 삽입부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)는 캠(210)의 회전에 따라 컨택핀을 그립퍼에 안착하는 단계(그립퍼부 구동), 그립퍼에 안착된 컨택핀을 절단하는 단계(커팅부 구동), 절단된 컨택핀을 소켓 베이스에 가삽입하는 단계(가삽입부 구동) 및 컨택핀을 인서트 푸셔를 전진시켜 소켓 베이스에 완전히 삽입하는 단계(삽입부 구동)를 통하여 하나의 컨택핀을 소켓 베이스에 형성된 하나의 컨택핀 삽입홀에 조립할 수 있다. 반도체 검사용 소켓의 컨택핀 조립부(200)는 소켓 베이스(50)에 형성된 다수의 컨택핀 삽입홀(51)에 각각의 컨택핀(11)을 조립해야 하므로 하나의 컨택핀이 불량인 경우, 반도체 검사용 소켓 전체가 불량이 된다. 따라서 각각의 컨택핀을 컨택핀 삽입홀(51)에 삽입시 컨택핀을 한번의 동작으로 컨택핀 삽입홀에 삽입하는 것이 아니라 컨택핀을 컨택핀 삽입홀에 일정부분 가삽입하여 정렬한 후 인서트 푸셔로 컨택핀의 나머지 부분까지 완전히 삽입함으로써 컨택핀 조립에 따른 제품 불량을 최소화시킬 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀의 초기 정렬상태를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 컨택핀(11)이 연결된 컨택핀 캐리어(10)가 조립영역에 위치하고, 컨택핀 하부에는 컨택핀을 지지하는 그립퍼(235)가 위치하고, 컨택핀 상부에는 컨택핀을 컨택핀 캐리어로부터 절단하기 위한 커팅펀치(225)가 위치한다. 컨택핀(11)의 절단부분(도 3d의 13참조)은 이송블록(207)과 연결되는 커팅블록(208)으로부터 돌출되는 커팅다이(208a)에 위치하여 커팅펀치의 하강에 의하여 절단될 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 그립퍼(235)를 상승시키기 위한 그립퍼부(230)는 캠(210)의 회전에 의하여 그립퍼 구동 캠팔로워(237)가 캠홈(237a)을 따라 이동함에 따라 상기 캠팔로워(237)와 연결된 수평연결블록(232)이 레일(231)상에서 왕복운동할 수 있다. 수평연결블록(232)의 일측은 링크(233)의 일측과 연결되고, 링크(233)의 타측은 수직연결블록(234)의 일측과 연결된다. 링크(233)의 회전축(233a)은 고정블록(205)의 일단과 연결되어 수평왕복운동을 수직왕복운동으로 변경시키는 기능을 수행한다. 수직연결블록(234)의 타측은 그립퍼(235)와 연결되어 캠(210)의 회전에 의하여 그립퍼(235)는 상승 및 하강할 수 있다. 수직연결블록(234)은 전진블록(206)과 연결될 수 있다. 그립퍼(235)는 전진블록(206)에 연결된 그립퍼 가이드(236)에 의하여 수직왕복운동시 가이드될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 그립퍼에 안착되는 상태를 도시한 도면이다. 도 8a 및 도 8b를 참고하면, 그립퍼부(230)는 조립영역에 위치한 컨택핀(11)을 지지하기 위하여 그립퍼(235)를 상승시켜 컨택핀의 제1 안착면(11a) 및 제2 안착면(11b)에 그립퍼(235) 상면에 형성된 제1 컨택핀 안착돌기(235a) 및 제2 컨택핀 안착돌기(235b)가 각각 삽입될 수 있다. 그립퍼(235)의 상면에 컨택핀 하면이 안착되어 지지됨으로써 이후 컨택핀 커팅 및 가삽입시 컨택핀이 흔들리지 않도록 정위치에 위치할 수 있다. 한편 그립퍼(235)와 연결된 정렬핀(239)은 그립퍼 상승시 이송블록(207) 하면에 형성된 정렬핀 삽입홈(207a)에 삽입되어 그립퍼의 상면이 컨택핀 하면에 삽입연결되도록 위치 정렬의 정확성을 높일 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 커팅부(220)는 커팅펀치(225)를 수직하강시켜 컨택핀 캐리어(10)에 연결된 컨택핀(11)을 절단시킬 수 있다. 커팅부(220)의 동작은 그립퍼부(230)의 동작과 대응된다고 이해될 수 있다. 커팅부(220)는 캠(210)의 회전에 의하여 커팅부 구동 캠팔로워(227)가 캠홈(227a)을 따라 이동함에 따라 상기 캠팔로워(227)와 연결된 수평연결블록(222)이 레일(221)상에서 왕복운동할 수 있다. 수평연결블록(222)의 일측은 링크(223)의 일측과 연결되고, 링크(223)의 타측은 수직연결블록(224)의 일측과 연결된다. 링크(223)의 회전축(223a)은 고정블록(205)의 일단과 연결되어 수평왕복운동을 수직왕복운동으로 변경시키는 기능을 수행한다. 수직연결블록(224)의 타측은 커팅펀치(225)와 연결되어 캠(210)의 회전에 의하여 커팅펀치(225)는 상승 및 하강할 수 있다. 수직연결블록(224)은 전진블록(206)과 연결될 수 있다. 커팅펀치(225)는 전진블록(206)에 연결된 커팅펀치 가이드(226)에 의하여 수직왕복운동시 가이드될 수 있다. 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 컨택핀 캐리어로부터 커팅된 상태를 도시한 도면이다. 도 9a 및 도 9b를 참고하면 커팅펀치(225)는 하강에 의하여 커팅다이와 교차하여 컨택핀(11)을 컨택핀 캐리어로부터 절단시키고, 컨택핀의 일단이 인서트 푸셔(255)에 안착될때까지 하강할 수 있다. 컨택핀(11)은 커팅펀치(225)와 그립퍼(235) 사이에 위치하여 지지되며, 컨택핀의 일단은 인서트 푸셔(255)에 안착된 상태에서 가삽입을 위한 준비가 이루어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠의 회전에 따른 가삽입부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참고하면, 가삽입부(240)는 캠(210)의 회전에 의하여 가삽입부 구동 캠팔로워(241)가 캠홈(241a)을 따라 이동함하여 전진블록(206)을 가삽입을 위한 소정의 거리만큼 전진시킴으로써 컨택핀(11)의 일부분을 컨택핀 삽입홀(51)에 삽입할 수 있다. 가삽입부(240)는 중앙은 가삽입부 구동 캠팔로워(241)와 연결되고, 양측은 각각의 샤프트(206a, 206b)의 일단에 연결되는 샤프트 연결블록(242)을 통하여 샤프트(206a, 206b)의 타단에 연결된 전진블록(206)을 캠(210)의 회전운동에 따라 전진시킬 수 있다. 샤프트(206a, 206b)는 삽입부 구동 캠팔로워(251) 및 고정블록(205)과 각각의 베어링(252b, 205a)을 통하여 연결될 수 있다.
도 6b를 참고하면, 전진블록과 연결된 커팅부의 수직연결블록(224)은 링크(223)의 일단에 연결된 롤러(224a)를 통하여 연결될 수 있다. 전진블록(206)이 전진시, 수직연결블록(224)도 함께 전진하기 위하여 수직연결블록(224)은 링크에 고정된 롤러(224a)가 회전에 의하여 수직연결블록(224)을 가이드하기 위한 롤러 가이드 홈(224b)을 형성할 수 있다. 따라서 수직연결블록(224)은 롤러 가이드 홈(224b)의 어느 하나의 내면과 접촉하는 롤러(224a)에 의하여 지지됨으로서 가삽입시 전진블록(206)과 함께 전진할 수 있다. 도시하지는 않았지만 그립퍼부의 수직연결블록(234)도 커팅부의 수직연결블록(224)과 동일한 구성을 가지고 전진블록과 함께 전진할 수 있다. 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 소켓 베이스에 가삽입된 상태를 도시한 도면이다. 도 10a를 참고하면, 전진블록(미도시)과 연결되어 있는 커팅펀치(225) 및 그립퍼(235)가 컨택핀(11)을 상하에서 밀착되어 지지한 상태로 전진함으로써 가삽입시 컨택핀 삽입불량을 최소화할 수 있다. 도 10b를 참고하면, 소켓 베이스(50)에 컨택핀(11)이 가삽입된 상태임을 알 수 있다. 즉 도 8b에서 상술하였듯이 그립퍼 상면의 각 안착돌기가 컨택핀 하면의 각 안착면에 삽입되어 견고하게 지지한 상태에서 컨택핀 일단이 컨택핀 삽입홈에 가삽입된 후, 인서트 푸셔로 조립함으로써 만약 단순히 컨택핀 외면을 가이드한 상태에서 인서트 푸셔로 한번에 밀어서 삽입되는 경우와 대비하여 더욱 정밀하게 컨택핀을 조립할 수 있다.
다시 도 5a 및 도 5b를 참고하면, 삽입부(250)는 캠(210)의 회전에 의하여 삽입부 구동 캠팔로워(251)가 캠홈(251a)을 따라 이동하여 인서트 푸셔(255)를 소정의 거리만큼 전진시킴으로써 컨택핀(11)을 컨택핀 삽입홀(51)에 완전히 삽입하여 조립할 수 있다. 삽입부(250)는 중앙은 삽입부 구동 캠팔로워(251)와 연결되고, 베어링(252b)를 통하여 각각의 샤프트(206a, 206b)에 연결되는 샤프트 연결블록(242)을 통하여 인서트 푸셔(255)의 일단과 연결되는 인서트 푸셔 연결블록(252a)을 캠(210)의 회전운동에 의하여 전진시킬 수 있다. 도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택핀이 소켓 베이스에 완전히 삽입된 상태를 도시한 도면이다. 도 11a 내지 도 11c를 참고하면, 인서트 푸셔(255)가 전진하기 전 그립퍼는 인서트 푸셔(255)가 전진하여 컨택핀을 밀어 컨택핀 삽입홀(51)에 조립하기 위하여 하강할 수 있다. 그립퍼(235)의 하강은 캠(210)의 회전에 의하여 그립퍼 구동 캠팔로워(237)가 캠홈(237a)를 따라 이동함으로써 이루어진다. 인서트 푸셔(255)는 컨택핀(11)의 끝단이 삽입 지지되는 컨택핀 지지홈(255a)가 형성되어, 그립퍼가 하강한 후 컨택핀(11)의 일측은 컨택핀 삽입홀(51)에 삽입된 상태이고, 컨택핀(11) 타측은 인서트 푸셔의 컨택핀 지지홈(255a)에 지지된 상태에서 인서트 푸셔의 전진에 의하여 컨택틴을 소켓 베이스에 조립시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓 이송부의 사시도이고, 도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍으로 구성된 공급척 및 배출척을 도시한 도면이다.
도 12를 참고하면, 소켓 이송부(300)는 공급 트레이(330)에 담긴 빈 소켓을 클램핑하여 소켓 정렬부(400)로 공급하는 공급척(310a) 및 소켓 정렬부(400)에 있는 컨택핀이 조립된 조립 소켓을 클램핑하여 배출 트레이(340)로 배출하는 배출척(310b)을 포함하는 이송척(310), 상기 이송척(310)을 소켓 정렬부(400)와 공급, 배출 트레이(330,340) 사이를 왕복운동시키는 이송척 이송부(320) 및 상기 이송척 이송부 및 이송척을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이송척 이송부(320)는 이송척(310)의 왕복을 가이드 하는 슬라이딩 레일(321), 상기 슬라이딩 레일(321)에 의하여 가이드 되는 이송척의 테이블(311)과 연결되는 타이밍 벨트(미도시) 및 상기 타이밍 벨트와 연결되어 이송척을 왕복운동시키는 모터(322)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 이송척 이송부(320)는 모터 및 타이밍 벨트에 의하여 이송척(310)을 왕복운동시킨다고 설명하였으나 이에 한정하지 않고, 다수의 볼의 구름접촉에 의하여 직선운동을 가이드하는 LM가이드 등 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
이송척(310)은 공급척(310a) 및 배출척(310b)를 연결하는 테이블(311)에 의하여 이송척 이송부(320)에 의하여 동시에 이동할 수 있다. 이송척(310)은 공급, 배출 트레이 및 소켓 정렬부에 있는 소켓을 클램핑하기 위한 집게(315), 상기 집게의 상측과 연결되어 집게의 양쪽을 벌리거나 오므리게 하는 집게 실린더(314), 상기 집게 실린더(314) 상부에 연결되어 집게(315)를 회전시키는 회전 실린더(313) 및 상기 회전 실린더(313)의 상부에 설치되어 집게(315)를 상하로 이동시키는 수직 실린더(312)로 이루어질 수 있다. 여기서 이송척(310)의 수직 실린더(312), 회전 실린더(313) 및 집게 실린더(314)는 제어부의 제어에 의하여 제어될 수 있으며, 이에 한정하지 않고, 모터, 기어, 벨트 등 다양한 기계구조로 이루어져 집게의 벌림, 회전 및 상하 이동시킴으로써 소켓이 소켓 정렬부의 안착블록에 정확하게 안착시키거나, 공급,베출트레이의 소정의 영역에 소켓을 집거나 배출할 수 있다. 이송척(310)은 공급척(310a) 및 배출척(310b)의 한쌍으로 이루어져 한번의 이송으로 소켓을 소켓 정렬부에 있는 소켓을 배출과 동시에 공급함으로써 제조시간을 단축시킬 수 있다. 제어부는 트레이 상부에 위치한 이송척에서 공급척(310a)에만 빈 소켓을 클램핑 한 상태에서 이송척 이송부를 제어하여 이송척(310)을 소켓 정렬부(400)쪽으로 이송한다. 계속적으로 제어부는 소켓 정렬부에 있는 조립 소켓을 배출척(310b)를 이용하여 빼내고, 곧바로 공급척(310a)에 클램핑되어 있는 빈 소켓을 소켓 정렬부의 안착블록에 공급하도록 이송척(310)을 제어한다. 마지막으로 제어부는 이송척 이송부를 제어하여 배출척에 클랩핑된 조립 소켓을 배출 트레이(340) 상부로 이동시킨 후, 이송척(310)을 제어하여 조립 소켓을 배출 트레이(340)에 배출한다. 제어부는 한쌍으로 이루어진 이송척의 이송을 반복수행하도록 제어함으로써 빈 소켓을 소켓 정렬부에 공급함과 동시에 조립 소켓을 배출 트레이로 배출하여 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.
한편 반도체 테스트 소켓 제조장치(1000)는 이송척(310)의 배출척(310b)에 의하여 클램핑된 컨택핀이 조립된 조립 소켓은 트레이(330,340)로 이동하기 전에 소켓에 컨택핀이 잘 조립되어 있는지 확인하기 위한 영상을 획득하는 카메라(500)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 상기 카메라(500)로부터 획득된 영상을 이용하여 소켓 조립 불량 여부를 판단하고, 이송척 이송부(320)를 제어하여 배출 트레이(340)의 구획된 영역에 불량 조립 소켓을 배출하도록 할 수 있다.
도 14a 내지 도 14e는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓 정렬부를 도시한 도면이다.
도 14a 내지 도 14e를 참고하면, 소켓 정렬부(400)는 안착된 소켓(50)을 컨택핀 삽입방향으로 정렬시키기 위하여 수직으로 회전시키는 수직 정렬부(410), 컨택핀 조립부에 의하여 절단된 컨택핀이 소켓(50)의 삽입홀에 삽입될 수 있도록 상기 수직 정렬부(410)를 X,Y,Z 방향으로 이송시키는 X,Y,Z 구동부(401,402,403) 및 수직 정렬부(410) 및 X,Y,Z 구동부(401,402,403)의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
수직 정렬부(410)는 이송척에 의하여 이송되는 소켓(50)이 안착되는 안착블록(415), 안착블록(415)의 하부와 연결되고, 모터(411)에 의하여 회전하는 회전블록(414) 및 회전블록의 일측에 형성된 잠금홀(414a)에 잠금 실린더(413b)에 의하여 잠금핀(413a)을 삽입하여 수직으로 회전된 회전블록을 지지하는 잠금부(413)를 포함할 수 있다. 수직 정렬부(410)는 컨택핀 조립부(200)의 컨택핀이 수평으로 삽입되는 컨택핀 삽입방향에 위치하고, 이송척에 의하여 수직방향으로 안착블록(415)에 공급되는 소켓(50)을 수직으로 회전시켜 수평의 컨택핀 삽입방향에 소켓을 정렬시킬 수 있다(도 15 참조). 안착블록(415)에 공급된 소켓(50)은 클램핑 실린더(412)의 피스톤 로드(412a)와 연결되는 이탈방지블록(415a)에 의하여 수평방향의 힘을 받아 안착블록(415) 상부로부터 연장되는 이탈방지돌기(415b)의 하부로 삽입되어 회전시 이탈이 방지되고 지지될 수 있다. 수직 정렬부(410)는 모터(411)의 회전에 의하여 회전블록(414)이 회전시 정확한 수직을 유지하기 위하여 받침판(416) 상부에 형성된 스톱퍼(416a)에 의하여 회전블록(414)의 일면(414b)이 접촉될 수 있다.
X,Y,Z 구동부(401,402,403)는 컨택핀 조립부에 의하여 절단되어 삽입되는 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입 후, 계속적으로 각각의 컨택핀을 각각의 삽입홀에 삽입하기 위하여 소켓을 X,Y,Z방향으로 이송시킬 수 있다. 소켓을 X,Y,Z 방향으로 이송시키기 위하여 X,Y,Z방향 각각으로 수직정렬부(410)를 직선왕복운동시키기 위하여 LM가이드 또는 LM샤프트에 리니어 부쉬가 연결되는 구조, 모터 및 스크류로 이루어진 볼스크류 등의 다양한 기계구조를 가진 직선운동장치가 이용될 수 있다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
3:카메라 4:디지털현미경
10: 컨택핀 캐리어 11: 컨택핀
11a: 제1안착면 11b: 제2안착면
50: 소켓 베이스 51: 컨택핀 삽입홀
100:컨택핀 캐리어 절단부 110:실린더
101:스프라켓 120:커팅블록
200: 컨택핀 조립부 201: 이송 스프라켓
202: 스프라켓 구동모터 203: 캠 구동모터
204: 타이밍 벨트 205: 고정블록
205a: 베어링 206: 전진블록
206a, 206b: 샤프트 207: 이송블록
207a: 정렬핀 삽입홈 208: 커팅블록
208: 커팅다이 208a: 컨택핀
210: 캠 211: 캠축
212: 풀리(pulley) 221, 231 : 레일
222, 232: 수평연결블록 223, 233: 링크
224, 234: 수직연결블록 224a: 롤러
224b: 롤러 가이드 홈 225: 커팅펀치
226: 커팅펀치 가이드 227: 커팅부 구동 캠팔로워
235: 그립퍼
235a: 제1컨택핀 안착돌기 235b: 제2컨택핀 안착돌기
236: 그립퍼 가이드 237: 그립퍼 구동 캠팔로워
239: 정렬핀 241: 가삽입부 구동 캠팔로워
241a, 251a, 227a, 237a: 캠홈 242, 252: 샤프트 연결블록
251: 삽입부 구동 캠팔로워 252a: 인서트 푸셔 연결블록
255: 인서트 푸셔 300:소켓 이송부
310:이송척 312:수직 실린더
313:회전 실린더 314:집게 실린더
315:집게 320:이송척 이송부
400:소켓 정렬부 410:수직 정렬부
415:안착블록 414:회전블록
420:X,Y,Z 구동부
1000:반도체 테스트용 소켓 제조장치

Claims (5)

  1. 릴(1)에 감겨져 있는 컨택핀 캐리어(10)를 이송시켜 컨택핀 캐리어의 일측을 절단시키는 컨택핀 캐리어 절단부(100),
    컨택핀(11)을 컨택핀 캐리어(10)로부터 절단한 후 소켓 베이스에 형성된 컨택핀 삽입홀에 컨택핀을 조립하는 컨택핀 조립부(200),
    공급 트레이(330)에 있는 빈 소켓을 소켓 정렬부로 이송 시키고, 조립된 소켓을 배출 트레이(340)로 이송시키는 소켓 이송부(300) 및
    상기 소켓 이송부로부터 이송된 소켓을 직각으로 회전시켜 상기 컨택핀 조립부에 의하여 컨택핀이 삽입되도록 소켓을 정렬하는 소켓 정렬부(400)를 포함하는 반도체 테스트용 소켓 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    컨택핀 캐리어 절단부(100)에 의하여 일측이 절단된 컨택핀 캐리어에 연결된 컨택핀의 영상을 획득하는 카메라(3) 및
    컨택핀 조립부(200)의 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되는 조립영역의 영상을 획득하는 디지털현미경(4) 및
    상기 카메라로부터 획득된 영상을 판단하여 비젼검사를 수행하고, 디지털 현미경으로부터 획득된 형상을 디스플레이부를 통하여 실시간으로 표시하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 반도체 테스트용 소켓 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 카메라로부터 획득된 영상의 판독결과 컨택핀이 불량이라고 판단되는 경우, 불량인 컨택핀이 소켓의 삽입홀에 삽입되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 테스트용 소켓 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 소켓 이송부는
    공급 트레이(330)에 담긴 빈 소켓을 클램핑하여 소켓 정렬부(400)로 공급하는 공급척(310a) 및 소켓 정렬부(400)에 있는 컨택핀이 조립된 조립 소켓을 클램핑하여 배출 트레이(340)로 배출하는 배출척(310b)을 포함하는 이송척(310),
    상기 이송척(310)을 소켓 정렬부(400)와 공급, 배출 트레이(330,340) 사이를 왕복운동시키는 이송척 이송부(320) 및
    상기 이송척 이송부 및 이송척을 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 테스트용 소켓 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소켓 정렬부는
    안착된 소켓(50)을 컨택핀 삽입방향으로 정렬시키기 위하여 수직으로 회전시키는 수직 정렬부(410), 컨택핀 조립부에 의하여 절단된 컨택핀이 소켓(50)의 삽입홀에 삽입될 수 있도록 상기 수직 정렬부(410)를 X,Y,Z 방향으로 이송시키는 X,Y,Z 구동부(401,402,403) 및 수직 정렬부(410) 및 X,Y,Z 구동부(401,402,403)의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 테스트용 소켓 제조장치.
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