KR20140065526A - 기판 이송 장치 - Google Patents

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KR20140065526A
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김동선
박성진
정진일
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삼성전기주식회사
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Abstract

기판 이송 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스, 베이스에 설치되는 제1 이송용 자석, 상면에 기판이 안착되며, 베이스로부터 상측으로 이격되어 배치되고 베이스에 대해 이동 가능하게 설치되는 테이블, 및 테이블에 제1 이송용 자석의 위치와 대응되도록 설치되어, 제1 이송용 자석과의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 이용하여 테이블을 이동시키는 제2 이송용 자석을 포함하는 기판 이송 장치가 제공된다.

Description

기판 이송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 인쇄회로기판, 반도체 모듈 등과 같은 부품은 최종 제품에 있어 주요한 기능을 하는 부품으로서 그 부품의 신뢰도가 중요하며, 따라서 부품 출하 이전에 엄격한 품질 검사를 거치게 된다.
한편 반도체 웨이퍼, 반도체 모듈뿐 아니라, 인쇄회로기판 역시 점점 고밀도화되어 두께가 얇아지고 내부에 다수의 칩이 내장되고 있으며, AFVI(Auto Final Visual Inspection)는 이러한 고밀도화된 반도체 웨이퍼, 반도체 모듈 및 인쇄회로기판의 외관을 검사하여 그 표면의 손상, 오염, 딤플, 변색 등의 불량을 검출하는 설비이다.
이러한 AFVI 설비를 이용한 인쇄회로기판 등의 검사시 인쇄회로기판의 이송을 위해 다양한 이송 장치가 이용되고 있다. 예를 들어 진공 패드를 이용하여 인쇄회로기판을 직접 흡착하여 이송하는 장치, 레일을 이용하여 레일 상에서 인쇄회로기판을 직접 이송하는 장치 등이 이용되고 있다.
그러나 이와 같이 진공 패드를 이용하는 장치에 따르면, 진공 패드가 유기물에 의해 오염되어 있는 경우 인쇄회로기판에도 오염을 가져올 우려가 있고, 진공 패드의 흡착력에 이상이 발생되는 경우 인쇄회로기판의 낙하로 인해 제품을 폐기해야 하는 문제가 있다.
그리고 레일을 이용하는 장치에 따르면, 설비 이상으로 인쇄회로기판이 배출되지 않는 경우 수동 작업에 의할 수 밖에 없어 인쇄회로기판 표면에 스크래치가 발생될 우려가 있으며, 재작업이 필요한 경우에도 스크래치가 발생될 우려가 큰 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0113711호(2008.12.31)
본 발명은 인쇄회로기판의 오염이나 손상을 최소화할 수 있는 기판 이송 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스, 베이스에 설치되는 제1 이송용 자석, 상면에 기판이 안착되며, 베이스로부터 상측으로 이격되어 배치되고 베이스에 대해 이동 가능하게 설치되는 테이블, 및 테이블에 제1 이송용 자석의 위치와 대응되도록 설치되어, 제1 이송용 자석과의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 이용하여 테이블을 이동시키는 제2 이송용 자석을 포함하는 기판 이송 장치가 제공된다.
기판 이송 장치는, 테이블의 상면에 안착되는 기판을 기준 위치로 정렬하기 위하여 테이블 상에서 기판의 위치를 조절하는 위치 정렬 유닛을 더 포함할 수 있다.
위치 정렬 유닛은, 테이블에 이동 가능하게 설치되어 기판에 위치 조절을 위한 외력을 가하는 조절대, 및 조절대의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동기를 포함할 수 있다.
구동기는, 조절대 및 테이블에 각각 설치되어 상호 작용에 의해 자기력을 발생시키는 한 쌍의 정렬용 자석을 포함할 수 있다.
한 쌍의 정렬용 자석 중 적어도 어느 하나는 전자석일 수 있다.
조절대는, 기판의 횡방향 위치를 조절하기 위한 횡방향 조절대, 및 기판의 종방향 위치를 조절하기 위한 종방향 조절대를 포함할 수 있다.
기판 이송 장치는, 테이블 상면의 가장자리에 설치되어, 위치 정렬 유닛에 의해 위치 조절되는 기판에 기준 위치를 제공하는 기준대를 더 포함할 수 있다.
기준대는, 기판의 횡방향 기준 위치를 제공하는 횡방향 기준바, 및 기판의 종방향 기준 위치를 제공하는 종방향 기준바를 포함할 수 있다.
테이블의 상면에는 흡입력에 의해 기판을 지지하기 위한 복수의 흡입홀이 형성되고, 테이블 내부에는 복수의 흡입홀과 연통되는 흡입 공간이 형성되며, 기판 이송 장치는 흡입 공간에 흡입력을 제공하는 흡입기를 더 포함할 수 있다.
제2 이송용 자석은 복수개이고, 복수의 제2 이송용 자석은 테이블의 양측 가장자리를 따라 배치되며, 제1 이송용 자석은 복수개이고, 복수의 제2 이송용 자석과 대향하도록 배치될 수 있다.
제1 이송용 자석 및 제2 이송용 자석 중 적어도 어느 하나는 전자석일 수 있다.
본 발명에 따르면, 인쇄회로기판의 오염이나 손상을 최소화하면서 보다 안정적으로 기판을 이송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 테이블 하면을 나타낸 저면도.
본 발명에 따른 기판 이송 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 나타낸 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 테이블(130) 하면을 나타낸 저면도이다.
본 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, AFVI(Auto Final Visual Inspection) 설비 등과 같이 인쇄회로기판의 이송이 요구되는 설비에 장착되어 이용될 수 있는 기판 이송 장치(100)로서, 베이스(110), 제1 이송용 자석(120), 테이블(130), 제2 이송용 자석(140), 위치 정렬 유닛(150), 조절대(151), 구동기(154), 기준대(160) 및 흡입기(170)를 포함하는 기판 이송 장치(100)가 제시된다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 기판(10)을 테이블(130) 상에 안착시킨 상태에서 테이블(130)을 자기력을 이용하여 이송함으로써, 기판(10)에 발생될 수 있는 오염이나 손상을 미연에 방지하면서 안정적으로 기판(10)을 이송할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
베이스(110)는 본 기판 이송 장치(100)의 고정부에 해당되는 구성으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 이러한 베이스(110)의 상면에는 제1 이송용 자석(120)이 설치될 수 있다.
테이블(130)은 본 기판 이송 장치(100)의 이동부에 해당되는 구성으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(110)로부터 상측으로 이격되어 배치되며, 베이스(110)에 대해 전후 또는 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나 본 기판 이송 장치(100)는 이러한 테이블(130)의 이동을 위한 가이드를 구비할 수 있다. 예를 들어 기판 이송 장치(100)에는, 전후 방향의 이동을 가이드하는 수평 가이드 및 상하 방향의 이동을 가이드하는 수직 가이드가 설치될 수 있다.
이러한 테이블(130)의 상면에는 도 2에 도시된 바와 같이 기판(10)이 안착된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 흡입홀(132)은 기판(10)이 안착되는 위치에 대응되는 안착 영역에 복수로 형성될 수 있으며, 테이블(130) 내부에는 복수의 흡입홀(132)과 연통되는 흡입 공간(134)이 형성될 수 있다.
그리고 이러한 흡입 공간(134)에는 진공 펌프 등과 같이 공기를 흡입하여 음압을 제공하는 흡입기(170)가 연결되어 흡입 공간(134) 및 흡입홀(132)을 거쳐 기판(10)에 흡입력을 제공하게 된다.
이와 같이 테이블(130)에 흡입홀(132) 및 흡입 공간(134)이 형성되고, 이와 연결되는 흡입기(170)가 설치됨으로써, 테이블(130)에 안착된 기판(10)은 흡입기(170)의 흡입력에 의해 테이블(130) 상에서 안정적으로 지지될 수 있다.
제2 이송용 자석(140)은 도 1에 도시된 바와 같이, 테이블(130)에 제1 이송용 자석(120)의 위치와 대응되도록 설치되어, 제1 이송용 자석(120)과의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력, 즉 인력과 척력을 이용하여 테이블(130)을 이동시킨다.
즉, 제2 이송용 자석(140)은 제1 이송용 자석(120)과 상호 작용하여 제1 이송용 자석(120)과 함께 기판 이송 장치(100)의 구동부로서 기능하는 구성으로서, 플레밍의 왼손 법칙에 기초한 전기 모터의 구동 원리와 유사한 원리로 테이블(130)을 베이스(110) 상에서 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.
이 경우 제1 이송용 자석(120)으로는, 전류의 방향 및 크기에 따라 자성을 변화시킬 수 있는 전자석이 이용될 수 있다. 즉 전자석인 제1 이송용 자석(120)은 전류의 방향 변화에 따라 극성이 변화되거나 전류의 크기 변화에 따라 자기장의 크기가 변화될 수 있다.
이와 같이 제1 이송용 자석(120)으로 전자석을 이용함으로써, 제1 이송용 자석(120)의 극성 방향을 반복적으로 변화시킬 수 있으므로, 이에 따라 제1 이송용 자석(120)과 상호 작용하는 제2 이송용 자석(140)에는 제1 이송용 자석(120)의 극성 변화에 따라 인력과 척력이 반복적으로 작용하게 되어 제2 이송용 자석(140)이 설치된 테이블(130)은 베이스(110)에 대해 전후 방향으로 이동 가능하게 된다.
또한 제1 이송용 자석(120)과 제2 이송용 자석(140)의 극성을 대응시킨 상태에서 제1 이송용 자석(120)에 공급되는 전류의 크기를 조절하는 경우 제1 이송용 자석(120)의 자기장 세기가 조절되어 제1 이송용 자석(120)과 제2 이송용 자석(140)의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력의 크기가 변화될 수 있으므로, 제2 이송용 자석(140)이 설치된 테이블(130)은 베이스(110)에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 된다.
한편, 제2 이송용 자석(140)으로는 영구 자석이 이용될 수 있으며, 그 밖에 전자석을 이용하여 제2 이송용 자석(140)을 구성할 수도 있음은 물론이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 이송용 자석(120)과 제2 이송용 자석(140)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 제2 이송용 자석(140)은 테이블(130) 저면의 양측 가장자리를 따라 일렬로 배치될 수 있다. 그리고 제1 이송용 자석(120)은 베이스(110)의 상면에 제2 이송용 자석(140)과 대향하도록 설치될 수 있다.
위치 정렬 유닛(150)은 도 2에 도시된 바와 같이, 테이블(130)의 상면에 안착되는 기판(10)을 기준 위치로 정렬하기 위하여 테이블(130) 상에서 기판(10)의 위치를 조절할 수 있다.
이와 같이 위치 정렬 유닛(150)을 테이블(130)에 설치함으로써, 외부 설비를 이용하여 기판(10)을 테이블(130) 상에 최초 안착시킬 때 필요 이상으로 정밀하게 기판(10)을 위치시킬 필요가 없게 되며, 나아가 외부 설비에 의해 의하는 경우에 비해 보다 정밀하게 기판(10)을 테이블(130) 상에 정렬할 수 있게 된다. 이러한 위치 정렬 유닛(150)은 조절대(151)와 구동기(154)로 구성될 수 있다.
조절대(151)는 도 2에 도시된 바와 같이 테이블(130)에 이동 가능하게 설치되어 기판(10)에 위치 조절을 위한 외력을 가할 수 있다. 즉 조절대(151)는 테이블(130) 상면에 직선 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 그 이동에 따라 기판(10)을 그 이동 방향으로 위치 이동시킬 수 있다.
구동기(154)는 이러한 조절대(151)의 이동을 위한 구동력을 조절대(151)에 제공할 수 있다. 예를 들어 구동기(154)는 도 2에 도시된 바와 같이 조절대(151) 및 테이블(130)에 각각 설치되어 상호 작용에 의해 자기력(인력, 척력)을 발생시키는 한 쌍의 정렬용 자석(155)으로 구성될 수 있다.
이 경우 한 쌍의 정렬용 자석(155) 중 적어도 어느 하나는 전자석으로 구성될 수 있으므로, 상술한 바와 같이 정렬용 자석(155)은 공급되는 전류를 조절함으로써 극성의 방향이나 크기가 조절될 수 있고, 이에 따라 조절대(151)는 테이블(130) 상에서 이동하면서 기판(10)의 위치를 조절할 수 있게 된다.
조절대(151)는, 횡방향 조절대(152) 및 종방향 조절대(153)로 구성될 수 있다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이 횡방향 조절대(152)는 기판(10)에 횡방향의 외력을 가하여 기판(10)을 횡방향으로 이동시킬 수 있으며, 종방향 조절대(153)는 기판(10)에 종방향의 외력을 가하여 기판(10)을 종방향으로 이동시킬 수 있다.
본 실시예의 경우 종방향 조절대(153)가 3개 설치된 경우를 일 예로서 제시하였으나, 횡방향 조절대(152) 및 종방향 조절대(153)는 그 설치 개수에 있어 한정이 있는 것은 아니다.
기준대(160)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 테이블(130) 상면의 가장자리에 설치되어, 위치 정렬 유닛(150)에 의해 위치 조절되는 기판(10)에 기준 위치를 제공할 수 있다. 이와 같이 기준대(160)를 이용하여 테이블(130) 상에 기판(10)의 정렬 위치를 미리 결정해 놓는 경우, 기판(10)의 정밀한 위치 조절을 위해 위치 정렬 유닛(150)을 필요 이상으로 미세하게 제어할 필요가 없게 되므로, 보다 용이하고 효과적으로 기판(10)을 정위치에 안착시킬 수 있게 된다.
이러한 기준대(160)는, 기판(10)의 횡방향 기준 위치를 제공하는 횡방향 기준바(162)와, 기판(10)의 종방향 기준 위치를 제공하는 종방향 기준바(164)로 이루어질 수 있다.
횡방향 조절대(152)를 이용하여 기판(10)을 횡방향(도면으로 기준으로 좌측)으로 이동시키는 경우, 횡방향 기준바(162)는 횡방향 스톱퍼로서 작용하여 기판(10)이 기준 위치를 벗어나 더 이상의 횡방향, 즉 좌측으로 이동하는 것을 방지하게 되며, 종방향 조절대(153)를 이용하여 기판(10)을 종방향(도면을 기준으로 하측)으로 이동시키는 경우, 종방향 기준바(164)는 종방향 스톱퍼로서 작용하여 기판(10)이 기준 위치를 벗어나 더 이상의 종방향, 즉 하측으로 이동하는 것을 방지하게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 기판 이송 장치
10: 기판
110: 베이스
120: 제1 이송용 자석
130: 테이블
132: 흡입홀
134: 흡입 공간
140: 제2 이송용 자석
150: 위치 정렬 유닛
151: 조절대
152: 횡방향 조절대
153: 종방향 조절대
154: 구동기
155: 정렬용 자석
160: 기준대
162: 횡방향 기준바
164: 종방향 기준바
170: 흡입기

Claims (11)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 설치되는 제1 이송용 자석;
    상면에 기판이 안착되며, 상기 베이스로부터 상측으로 이격되어 배치되고 상기 베이스에 대해 이동 가능하게 설치되는 테이블; 및
    상기 테이블에 상기 제1 이송용 자석의 위치와 대응되도록 설치되어, 상기 제1 이송용 자석과의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 이용하여 상기 테이블을 이동시키는 제2 이송용 자석을 포함하는 기판 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테이블의 상면에 안착되는 상기 기판을 기준 위치로 정렬하기 위하여 상기 테이블 상에서 상기 기판의 위치를 조절하는 위치 정렬 유닛을 더 포함하는 기판 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치 정렬 유닛은,
    상기 테이블에 이동 가능하게 설치되어 상기 기판에 위치 조절을 위한 외력을 가하는 조절대; 및
    상기 조절대의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동기는, 상기 조절대 및 상기 테이블에 각각 설치되어 상호 작용에 의해 자기력을 발생시키는 한 쌍의 정렬용 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 정렬용 자석 중 적어도 어느 하나는 전자석인 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 조절대는,
    상기 기판의 횡방향 위치를 조절하기 위한 횡방향 조절대; 및
    상기 기판의 종방향 위치를 조절하기 위한 종방향 조절대를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 테이블 상면의 가장자리에 설치되어, 상기 위치 정렬 유닛에 의해 위치 조절되는 상기 기판에 상기 기준 위치를 제공하는 기준대를 더 포함하는 기판 이송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기준대는,
    상기 기판의 횡방향 기준 위치를 제공하는 횡방향 기준바; 및
    상기 기판의 종방향 기준 위치를 제공하는 종방향 기준바를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 테이블의 상면에는 흡입력에 의해 상기 기판을 지지하기 위한 복수의 흡입홀이 형성되고,
    상기 테이블 내부에는 상기 복수의 흡입홀과 연통되는 흡입 공간이 형성되며,
    상기 흡입 공간에 상기 흡입력을 제공하는 흡입기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이송용 자석은 복수개이고,
    복수의 상기 제2 이송용 자석은 상기 테이블의 양측 가장자리를 따라 배치되며,
    상기 제1 이송용 자석은 복수개이고,
    복수의 상기 제2 이송용 자석과 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이송용 자석 및 상기 제2 이송용 자석 중 적어도 어느 하나는 전자석인 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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