KR100282635B1 - 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체광검사장치에 관한 것으로서, 특히, 이동지지대(34)에 의하여 동작된 피검체케이스(36)내에 보관된 피검체(37)를 잡아주고, 가이드레일(44)을 따라 이동하는 피검체고정부재(50)와; 상기 피검체고정부재(50)에서 잡아준 피검체(37)를 수평으로 가이드홈(48)을 따라 이동시키도록 하는 피검체이동레일(46)과; 상기 나사이동체(100)의 끼움부(102)가 제1삽입공(83)으로 삽입되고 나사이동체(100)의 끼움공(106)으로 끼워진 고정볼트(108)가 제1나사공(82)에 체결되어 고정되는 지지플레이트(80)와; 상기 지지플레이트(80)의 통공(81)으로 끼워진 고정나사(94)에 의하여 고정되어 자화력을 발생하도록 하는 영구자석체(90)와; 상기 영구자석체(90)에서 발생되는 자화력을 받아서 부착되도록 피검체고정부재(50)의 일측에 형성되는 자화고정판(70)으로 구성된 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치인 바, 피검체에 걸림작용이 발생되는 경우 자화력에 의한 연결 상태가 해제되어 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리되므로 피검체의 파손을 방지하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Description

파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치

본 발명은 반도체의 피검체를 검사하는 장치에 관한 것으로, 특히, 영구자석체를 지지플레이트로 고정시키고, 이 지지플레이트에 나사이동체 및 보조이동체를 조립하므로 피검체에 걸림작용이 발생되는 경우 자화력에 의한 연결 상태가 해제되어 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리되므로 피검체의 파손을 방지하도록 하는 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체장치의 종류에는 여러 가지가 있으며, 이 반도체장치 내에 형성되는 트랜지스터 및 커패시터등을 구성시키는 방법에는 다양한 제조기술이 사용되어서, 최근에는 반도체기판 상에 산화막을 입혀 전계효과를 내도록 하는 모스형 전계효과 트랜지스터(MOSFET; metal oxide semiconductor field effect transistor)(이하, 모스페트트랜지스터라 칭함)를 점차적으로 많이 사용하고 있는 실정에 있다.

이와 같이 반도체장치의 내부에 각종의 절연층 및 도전층등을 적층한 후 식각을 통하여 형성시킨 트랜지스터 및 커패시터등의 기억소자를 갖는 다이(DIE)를 기판의 상부면에 접착하여 부설시킨 후에 골드와이어로 다이의 금속배선층과 기판상에 박막화된 금속도선인 리이드프레임(Lead Frame)에 납땜으로 연결하여 반도체장치를 형성하게 된다.

즉, 상기 리이드프레임은 반도체장치의 양측면으로 다리형상으로 돌출되어 핀의 역할을 하는 끝단부분이 인쇄회로기판의 박막부분에 납땜으로 연결되어 전기적으로 도전되도록 설치 된다.

그리고, 상기 반도체장치에서 사용되는 리이드프레임은 제작하는 과정에서 한 개 씩을 따라 제작하는 것이 아니라 일정간격으로 동일한 형상을 금속 플레이트에 다수 개씩 배열하여 형성하게 되는 것으로서, 제작한 후에는 불량품이 있는 지 여부를 일일이 검사하게 된다.

최근에는 반도체장치와 그와 관련된 부품이 소형화됨에 따라 리이드프레임 대신에 반도체기판의 저면부분에 박막으로 연결된 도선에 구형의 작은 납으로 된 솔더볼(Solder Ball)을 사용하여 모듈의 기판에 형성된 박막에 납땜하여 도전하도록 구성된다.

이와 같이, 반도체장치를 제작하기 위여서는 각종의 리이드프레임의 형성 상태, 다이에 연결되는 리이드의 연결 상태 및 솔더볼을 이용한 반도체기판[BGA(Ball Grid Array) Sub-Strate]의 형성 상태(이하, 이 모든 검사 대상물을 "피검체"라 칭함)등을 광 현미경으로 검사하여 불량 여부를 판단하게 된다.

도 1은 종래의 일반적으로 사용되는 반도체광검사장치의 구성을 보인 도면으로서, 종래 검사장치는 각종 전자 및 기계적인 장치가 내장된 본체(1)에 설치되어지는 검사현미경(12)과, 피검체(9)를 일정 간격으로 보관하도록 하는 피검체케이스(7)와; 상기 피검체케이스(7)를 지지하고, 모터(미도시)의 동력을 전달 받아서 수직이동축(10)을 회전시켜 상,하측으로 동작시키도록 하는 이동지지대(6)와; 상기 이동지지대(6)에 의하여 동작된 피검체케이스(7)내에 보관된 피검체(9)를 잡아주는 피검체고정부재(2)와; 상기 피검체고정부재(2)에서 잡아준 피검체(3)를 수평으로 가이드홈(4)을 따라 이동시키도록 하는 피검체이동레일(3)등으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 장치의 사용 상태를 살펴 보면, 연결 상태등의 불량여부를 검사하고자 하는 반도체장치의 피검체(3)를 피검체케이스(7)내에 소정의 숫자 만큼 일정 간격으로 설치하여 이동지지대(6)에 장착하도록 한다.

그리고, 미도시된 모터를 구동하여 수직이동축(10)을 회전시켜 이동지지대(6)를 상,하측으로 이동시키게 되고, 이때, 미도시된 모터에 의해 회전하는 수평이동축(15)이 회전하여 나사이동체(17)를 수평으로 이동시키므로 일체로 형성된 피검체고정부재(20)가 동시에 수평으로 이동하게 되는 것이다.

상기 피검체고정부재(2)가 수평으로 이동하여 공압을 이용한 고정부(8)를 이용하여 피검체케이스(7)의 내부에 있는 피검체(9)를 하나 잡아서 피검체이동레일(3)의 가이드홈(4)을 따라서 피검체(4)를 소정의 속도로 이동시키면 작업자가 검사현미경(12)으로 피검체(9)의 연결 상태등의 불량 여부를 파악하게 된다.

그리고, 상기 피검체(9)에 이상이 없는 경우에는 피검체고정부재(2)를 좌측으로 원래 상태로 복귀시켜 피검체케이스(7)의 내부에 장입시키도록 하고, 수평이동축(10)을 이동지지대(6)를 상측으로 이동시켜 다른 피검체(9)를 피검체케이스(7)에서 인출하여 검사하므로 피검체케이스(7)내에 보관된 많은 수의 피검체(9)를 모두 검사하는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같이, 종래의 검사장치는 피검체케이스(7)에 보관된 피검체(9)를 피검체고정부재(2)를 사용하여 피검체이동레일(3)을 따라 이동시킬 때 피검체(9)에 형성된 리이드프레임이 다수 형성된 부분을 검사하게 되는 것으로서, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 피검체고정부재(2)의 고정부(8)로 피검체(9)를 잡고서 검사를 마친 후 이상이 없는 경우 좌측으로 이동시켜 원래 상태로 복귀시키게 된다.

이때, 피검체(9)가 피검체케이스(7)의 입구부에 걸리게 되거나 어떤 물체가 피검체(9)를 차단하게 되는 경우 피검체고정부재(2)가 나사이동축(17)에 일체로 연결된 상태에서 계속하여 이동되므로 피검체(9)가 구부려지거나 찌그러지게 되어 파손되는 문제점을 지니고 있었다. 이는 값비싼 부품을 폐기하게 되므로 원가상승의 요인등으로 작용하였다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 가이드레일을 따라 이동하는 피검체고정부재 일측면에 고정판을 형성하고, 이에 인접한 위치에 자력을 발생하는 영구자석체를 지지플레이트로 고정시키고, 이 지지플레이트에 나사이동체 및 보조이동체를 조립하므로 피검체에 걸림작용이 발생되는 경우 자화력에 의한 연결 상태가 해제되어 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리되므로 피검체의 파손을 방지하도록 하는 것이 목적이다.

도 1은 종래의 반도체광검사장치의 사시도 .

도 2는 종래의 반도체광검사장치의 정면도.

도 3은 본 발명의 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치의 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 파손방지수단의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 파손방지수단의 조립 상태 사시도.

도 6(a)는 본 발명에 따른 파손방지수단이 수평으로 이동하는 상태를 보인 도면.

도 6(b)는 본 발명에 따른 파손방지수단에서 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리되는 상태를 보인 도면.

도 6(c)는 본 발명에 따른 파손방지수단에서 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리된 상태를 보인 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

20 : 본체 22 : 검사현미경

30 : 수직나사축 32 : 수직가이드레일

36 : 피검체케이스 40 : 이동플레이트

41 : 수평이동축 44 : 가이드레일

46 : 피검체이동레일 50 : 피검체고정부재

54 : 고정부 62 : 보조이동축

70 : 자화고정판 72 : 나사공

74 : 거리나사공 76 : 감지센서

78 : 거리조절나사 80 : 지지플레이트

82,87 : 제1,제2나사공 83,85 : 제1,제2삽입공

90 : 영구자석체 100 : 나사이동체

102 : 끼움부 104 : 나사공

110 : 보조이동체 112 : 끼움부

114 : 가이드공

이러한 목적은 피검체를 보관하는 피검체케이스를 지지하고, 상,하측으로 동작시키는 이동지지대와; 상기 이동지지대에 의하여 동작된 피검체케이스내에 보관된 피검체를 잡아주고, 가이드레일을 따라 이동하는 피검체고정부재와; 상기 피검체고정부재에서 잡아준 피검체를 수평으로 가이드홈을 따라 이동시키도록 하는 피검체이동레일과; 상기 나사이동체의 끼움부가 제1삽입공으로 삽입되고 나사이동체의 끼움공으로 끼워진 고정볼트가 제1나사공에 체결되어 고정되는 지지플레이트와; 상기 지지플레이트의 통공으로 끼워진 고정나사에 의하여 고정되어 자화력을 발생하도록 하는 영구자석체와; 상기 영구자석체에서 발생되는 자화력을 받아서 부착되도록 피검체고정부재의 일측에 형성되는 자화고정판으로 구성된 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치을 제공함으로써 달성된다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 도 3은 본 발명의 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 파손방지수단의 분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 파손방지수단의 조립 상태 사시도이고, 도 6(a)는 본 발명에 따른 파손방지수단이 수평으로 이동하는 상태를 보인 도면이고, 도 6(b)는 본 발명에 따른 파손방지수단에서 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리되는 상태를 보인 도면이고, 도 6(c)는 본 발명에 따른 파손방지수단에서 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리된 상태를 보인 도면이다.

본 발명의 구성을 살펴 보면, 피검체(37)를 보관하는 피검체케이스(36)를 지지하고, 상,하측으로 동작시키는 이동지지대(34)와; 상기 이동지지대(34)에 의하여 동작된 피검체케이스(36)내에 보관된 피검체(37)를 잡아주고, 가이드레일(44)을 따라 이동하는 피검체고정부재(50)와; 상기 피검체고정부재(50)에서 잡아준 피검체(37)를 수평으로 가이드홈(48)을 따라 이동시키도록 하는 피검체이동레일(46)과; 상기 나사이동체(100)의 끼움부(102)가 제1삽입공(83)으로 삽입되고 나사이동체(100)의 끼움공(106)으로 끼워진 고정볼트(108)가 제1나사공(82)에 체결되어 고정되는 지지플레이트(80)와; 상기 지지플레이트(80)의 통공(81)으로 끼워진 고정나사(94)에 의하여 고정되어 자화력을 발생하도록 하는 영구자석체(90)와; 상기 영구자석체(90)에서 발생되는 자화력을 받아서 부착되도록 피검체고정부재(50)의 일측에 형성되는 자화고정판(70)으로 구성된다.

그리고, 상기 자화고정판(70)에 형성된 조절나사공(74)에 체결되어 상기 영구자석체(90)에 접촉되도록 하여 조절 작동에 의해 영구자석체(90)와 자화고정판(70)의 이격 거리를 조절하도록 하는 거리조절나사(78)를 구비하게 되는 것으로서, 상기 거리조절나사(78)는 손으로 잡고 돌릴 수 있도록 하거나 드라이버등으로 조일 수 있도록 구성한다.

한편, 상기 자화고정판(70)에 형성된 센서나사공(72)을 형성하고, 상기 자화고정판(70)이 지지플레이트(80)로 부터 분리된 경우 분리된 상태를 알리도록 하는 감지센서(76)를 체결하여 고정하도록 구성한다.

또한, 상기 지지플레이트(80)의 일측면을 연장하여 형성된 제2삽입공(85)과; 상기 제2삽입공(85)에 끼움부(112)가 삽입되어 끼움공(16)으로 끼워진 체결나사(118)로 제2나사공(87)에 체결 고정되고 수평으로 관통된 가이드공(114)을 형성하는 보조이동체(110)와; 상기 보조이동체(110)의 가이드공(114)에 삽입되어 이동을 안내하도록 하는 보조이동축(62)을 더 포함하여 구성된다.

이때, 상기 보조이동체(110)는 나사이동체(100)가 수평이동축(41)을 따라 이동할 때 안정적으로 보조하여 지지하는 역할을 하게 된다.

이하, 본 발명의 작용을 상세하게 살펴보도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 파손방지수단을 갖는 광검사장치의 사용 상태를 살펴 보게 되면, 피검체케이스(36)의 내부 칸막이에 검사를 요하는 리드프레임, BGA기판 및 다이등인 피검체(37)를 삽입시킨 후에 이 피검체케이스(36)를 이동지지대(34)에 삽입하여 설치한다.

그리고, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 피검체(37)의 불량여부를 검사현미경(22)으로 확인하여 모터(미도시)를 작동하면 제2타이밍벨트를 통하여 이동플레이트(40)에 고정된 수평이동축(41)이 회전하여서 이에 나사 결합된 나사이동체(100)가 가이드레일(44)을 따라 이동하는 피검체고정부재(50)를 좌측으로 이동시켜 피검체고정부재(50)의 고정부(54)로 피검체(37)를 잡고서 이동시키게 된다.

이때, 상기 피검체(37)가 피검체케이스(36)에 걸리게 되거나 이물질이 피검체이동레일(46)의 가이드홈(48)에 삽입되는 경우 피검체(37)의 이동이 차단되어지게 되고, 차단 됨에도 불구하고 계속하여 피검체고정부재(50)가 피검체(37)를 밀려고 하는 가압력을 가하게 된다.

한편, 상기 피검체고정부재(50)의 일측에 고정된 자화고정판(70)에 지지플레이트(80)에 고정된 영구자석체(90)가 자화 부착되어 이동하게 되는 것으로, 나사이동체(100)가 게속하여 이동함에도 불구하고, 피검체고정부재(50)는 이동이 차단되므로 자화력으로 인한 양자의 연결 상태에 대한 한계를 넘어서는 순간 자화고정판(70)이 영구자석체(90)로 부터 분리되는 것이다.

따라서, 상기 피검체고정부재(50)는 이동을 정지하게 되고, 나사이동체(100)은 지지플레이트(80)으로 연결된 보조이동체(110)가 보조이동축(62)의 안내를 받으면서 수평으로 계속하여 이동하게 된다.

그러므로, 상기 피검체(37)를 잡고 있는 피검체고정부재(50)의 이동이 정지되므로 피검체(37)를 더 이상 가압하지 않으므로 피검체(37)가 구부려지거나 찌그러지는 등의 파손을 방지하게 되는 것이다.

한편, 일단 피검체고정부재(50)가 나사이동체(100)로 부터 분리되어지면, 자화고정판(70)에 고정된 감지센서(76)가 지지플레이트(80)에 레이저광을 조사하다가 그 분리된 상태를 감지하여 작업자에게 소리 신호 혹은 광 신호등을 발생하여 이상이 있음을 알리도록 하여 피검체(37)의 걸림 상태를 해소하여 작업을 계속하여 진행하도록 한다.

그리고, 피검체(27)의 강도를 고려하여 상기 자화고정판(70)의 조절나사공(74)에 체결된 거리조절나사(78)를 조여주거나 풀어주어 영구자석체(90)와 자화고정판(70)의 거리를 조절하므로 자화 부착력을 조절하도록 한다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 파손방지수단을 갖는 갖는 반도체광검사장치를 사용하게 되면, 가이드레일을 따라 이동하는 피검체고정부재 일측면에 고정판을 형성하고, 이에 인접한 위치에 자력을 발생하는 영구자석체를 지지플레이트로 고정시키고, 이 지지플레이트에 나사이동체 및 보조이동체를 조립하므로 피검체에 걸림작용이 발생되는 경우 자화력에 의한 연결 상태가 해제되어 피검체고정부재가 나사이동체에서 분리되므로 피검체의 파손을 방지하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명인 것이다. 또한 피검체의 손실을 방지하므로 반도체장치의 제조원가를 절감하도록 하는 장점을 지닌다.

Claims (4)

1. 피검체(37)를 보관하는 피검체케이스(36)를 지지하고, 상,하측으로 동작시키는 이동지지대(34)와; 상기 이동지지대(34)에 의하여 동작된 피검체케이스(36)내에 보관된 피검체(37)를 잡아주고, 가이드레일(44)을 따라 이동하는 피검체고정부재(50)와; 상기 피검체고정부재(50)에서 잡아준 피검체(37)를 수평으로 가이드홈(48)을 따라 이동시키도록 하는 피검체이동레일(46)등으로 구성된 반도체광 검사장치에 있어서,

   상기 나사이동체(100)의 끼움부(102)가 제1삽입공(83)으로 삽입되고 나사이동체(100)의 끼움공(106)으로 끼워진 고정볼트(108)가 제1나사공(82)에 체결되어 고정되는 지지플레이트(80)와;

   상기 지지플레이트(80)의 통공(81)으로 끼워진 고정나사(94)에 의하여 고정되어 자화력을 발생하도록 하는 영구자석체(90)와;

   상기 영구자석체(90)에서 발생되는 자화력을 받아서 부착되도록 피검체고정부재(50)의 일측에 형성되는 자화고정판(70)으로 구성된 것을 특징으로 하는 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 자화고정판(70)에 형성된 조절나사공(74)에 체결되어 상기 영구자석체(90)에 접촉되도록 하여 조절작동에 의해 영구자석체(90)와 자화고정판(70)의 이격 거리를 조절하도록 하는 거리조절나사(78)를 구비하는 것을 특징으로 하는 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 자화고정판(70)에 형성된 센서나사공(72)을 형성하고, 상기 자화고정판(70)이 지지플레이트(80)로 부터 분리된 경우 분리된 상태를 알리도록 하는 감지센서(76)를 체결 고정하는 것을 특징으로 하는 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지플레이트(80)의 일측면을 연장하여 형성된 제2삽입공(85)과; 상기 제2삽입공(85)에 끼움부(112)가 삽입되어 끼움공(16)으로 끼워진 체결나사(118)로 제2나사공(87)에 체결 고정되고 수평으로 관통된 가이드공(114)을 형성하는 보조이동체(110)와; 상기 보조이동체(110)의 가이드공(114)에 삽입되어 이동을 안내하도록 하는 보조이동축(62)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파손방지수단을 갖는 반도체광검사장치.