KR100347382B1 - 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 마킹이 완료된 반도체패키지 자재를 자동적으로 리버싱하여 다음 공정(예를 들면, 마킹 또는 볼 마운팅)에 투입할 수 있도록, 상,하부가 개구된 대략 사각 함체형으로서, 전면과 후면의 내벽에 다수의 단동실린더가 장착된 지지부와; 상기 지지부 내측에, 상,하부가 개구되고 대략 사각 프레임형의 턴블럭이 위치되고, 상기 턴블럭은 내측 상,하부에 보트가 고정된 채, 모터의 회전력에 의해 대략 180°회전 가능한 회전부와; 상기 회전부의 하부에는 보트를 턴블럭쪽으로 상승시킬 수 있도록 모터 및 업/다운바가 설치된 업/다운부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 함.

Description

반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 그 방법{Reversing device of a semiconductor package materials and its method}
본 발명은 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 마킹이 완료된 반도체패키지 자재를 자동적으로 리버싱하여 다음 공정(예를 들면, 마킹 또는 볼 마운팅)에 투입할 수 있는 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통상 볼그리드어레이(Ball Grid Array) 반도체패키지는 스트립 타입(Strip Type)의 인쇄회로기판에 다수의 반도체칩을 부착한 후, 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking), 볼 마운팅(Ball Mounting)(상기 마킹과 볼 마운팅은 순서가 바뀔수도 있음) 및 싱귤레이션(Singulation)(상기 스트립 타입의 인쇄회로기판에서 낱개의 반도체패키지를 분리하는 공정) 순으로 제조되고 있다.
그러나, 상기 인쇄회로기판 또는 반도체패키지 자재(인쇄회로기판, 반도체칩, 와이어 등을 포함한 자재)에 금속성의 히트싱크(Heat Sink) 또는 히트스프레더(Heat Spreader) 등을 부착한 경우에 있어서는, 상기 싱귤레이션 공정에서 그 히트싱크 등을 낱개로 분리하기가 대단히 어려워, 미리 낱개의 인쇄회로기판을 구비하고, 그것에 반도체칩 부착, 와이어 본딩, 몰딩, 마킹, 볼 마운팅 공정을 수행하고 있다.
한편, 상기와 같이 낱개로 제조할 경우에는 그 반도체패키지의 생산 수율이 현저히 떨어지기 때문에, 통상 스트립 타입으로 다수의 개구부가 형성된 보트를 구비하고 상기 각 개구부에 반도체패키지 자재를 탑재한 후 전 공정을 수행하고 있다.
예를 들면, 도1a에 도시된 바와 같이 대략 판상의 프레임(7a)을 갖고, 상기 프레임(7a)에는 일정 거리 이격되어 다수의 개구부(7b)가 형성되어 있으며, 각 개구부(7b)의 모서리에는 반도체패키지 자재(P)를 지지할 수 있도록 돌기부(7c)가 형성된 보트(7)를 구비하고, 상기 보트(7)의 각 개구부(7b)에 낱개의 반도체패키지 자재(P)를 탑재한 후 마킹 공정을 수행한다. 여기서, 상기 보트가 스트립 역할을 하며, 이는 패키지 제조 장비의 레일을 따라 모든 공정에 투입될 수 있다.
또한, 상기와 같이 하여 마킹이 완료된 후에는, 도1b에 도시된 바와 같이 상기 반도체패키지 자재(P)를 보트(7)에서 꺼낸 후, 리버싱하여 보트의 개구부(7b)에 다시 탑재한다. 상기와 같이 반도체패키지 자재(P)가 리버싱되어 탑재된 보트(7)는볼 마운팅 장비에 로딩되어 나머지 공정을 수행하게 된다.
그러나, 상기와 같이 수동으로 반도체패키지 자재를 리버싱하여 보트에 일일이 탑재함으로써, 작업시간이 오래 걸리고 또한 생산수율이 크게 저하되는 문제가 있다.
또한 수동으로 반도체패키지 자재를 리버싱하여 보트에 다시 탑재함으로써, 부정확한 위치에 상기 자재가 탑재될 확률이 크고 그에 따라 후공정에서 다량의 불량이 야기되는 문제도 있다.
더불어, 반도체패키지 자재의 인위적 오염 확률이 커지고 그에 따라 후공정에서 다량의 불량이 발생하는 빈도도 높아지는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 반도체패키지 자재를 신속하고 정확하게 리버싱하여 보트에 탑재할 수 있고, 더불어 반도체패키지 자재의 인위적 오염을 최소화할 수 있는 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
도1a는 종래 마킹을 위해 반도체패키지 자재를 보트에 탑재하는 상태를 도시한 사시도이고, 도1b는 볼 마운팅을 위해 상기 반도체패키지를 다시 리버싱(Reversing)하여 보트에 마운팅하는 상태를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 의한 리버싱 장치의 평면도이다.
도3은 본 발명에 의한 리버싱 장치의 측면도이다.
- 도면중 주요 부호에 대한 설명 -
100;,본 발명에 의한 반도체패키지 자재의 리버싱 장치
1; 베이스 2; 레일블럭 지지체
3; 레일블럭 4; 레일
5; 커버 6; 커버 회전축
7; 보트 10; 지지부
11a,11b,11c,11d; 전면, 후면, 좌측면, 우측면 지지벽
12a,12b; 제1단동 실린더, 제2단동 실린더 13; 스토퍼블럭
13a; 센서 13b; 스토퍼
20; 회전부 21; 턴블럭
21a; 단턱 22; 절개홈
23a,23b; 제1핑거, 제2핑거 23a,23b; 회전축
24,25; 풀리 26; 벨트
27; 모터 27a; 모터 브라켓
30; 업/다운부 31; 모터
31a; 모터브라켓 32; 볼스크류
33; 업/다운바 34; 가이드
35; 가이드레일
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체패키지 자재의 리버싱 장치는 상,하부가 개구된 대략 사각 함체형으로서, 전면과 후면의 내벽에 다수의 단동실린더가 장착된 지지부와; 상기 지지부 내측에, 상,하부가 개구되고 대략 사각 프레임형의 턴블럭이 위치되고, 상기 턴블럭 내측에는 상,하부에 보트가 고정된 채, 모터의 회전력에 의해 대략 180°회전하는 회전부와; 상기 회전부의 하부에는보트를 턴블럭쪽으로 상승시킬 수 있도록 모터 및 업/다운바가 설치된 업/다운부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 전면과 후면의 내측에 스토퍼 블럭이 더 설치되어 있고, 상기 스토퍼 블럭에는 다수의 스토퍼가 설치됨과 동시에 센서가 설치될 수 있다.
상기 회전부의 턴블럭 내측 상,하부에는 보트를 고정 및 분리시킬 수 있도록 다수의 핑거가 설치되어 있고, 상기 핑거는 상기 지지부에 설치된 각 단동실린더와 접촉될 수 있다.
상기 업/다운부는 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 볼스크류와, 상기 볼스크류에 결합되어 업/다운되는 업/다운바와, 상기 업/다운바의 일측에 가이드를 통해 결합된 가이드레일을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체패키지 자재의 리버싱 방법은 회전 가능한 턴블럭을 구비하고, 상기 턴블럭의 하부에 공(空)보트를 고정시킴과 동시에, 상기 턴블럭을 대략 180° 회전시키는 단계와; 다수의 반도체패키지 자재가 탑재된 만(滿)보트를 상기 턴블럭의 하부로 상승시켜 고정하는 단계와; 상기 턴블럭을 180°회전시켜, 상기 만보트의 자재가 리버싱된 상태로 공보트쪽에 옮겨지도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 만보트를 하부로 낙하시켜 다른 위치로 이송시키고, 또다른 만보트를 상승시켜 상기 턴블럭 하부에 고정시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 방법에 의하면 180°회전 가능한 턴블럭을 구비하고, 상기 턴블럭의 상,하부에 만보트및 공보트가 고정되도록 한 상태에서, 상기 턴블럭을 180°회전시킴으로써, 상기 만보트의 반도체패키지 자재가 리버싱된 상태로 공보트에 모두 탑재되도록 함으로써, 반도체패키지 자재를 신속하고 정확하게 리버싱할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 상기한 작동 과정이 기계적 구조에 의해 구현됨으로써, 반도체패키지 자재의 인위적 오염이 최소화되며, 따라서 제조 공정중 인위적 오염에 의해 발생할 수 있는 불량이 최소화된다.
이하 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 의한 리버싱 장치(100)의 평면도이고, 도3은 본 발명에 의한 리버싱 장치(100)의 측면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 리버싱 장치(100)는 크게 지지부(10), 회전부(20) 및 업/다운부(30)로 구분하여 설명할 수 있다.
상기 지지부(10)는 전면 지지벽(11a), 후면 지지벽(11b) 및 2개의 측면 지지벽(11c,11d)이 결합되어 대략 사각 프레임 모양을 하며, 상기 전면 지지벽(11a) 및 후면 지지벽(11b) 내측에는 다수의 제1단동 실린더(12a) 및 제2단동 실린더(12b)가 설치되어 있다. 또한, 상기 전면 지지벽(11a) 및 후면 지지벽(11b) 내측에는 스토퍼블럭(13)이 각각 설치되어 있으며, 상기 각 스토퍼블럭(13)에는 스토퍼(13b)와 센서(13a)가 설치되어 있다.
상기 회전부(20)는 도시된 바와 같이 상기 지지부(10)(전,후 및측면지지벽(11a,11b,11c,11d)) 내측에 상,하부가 개구되고 대략 사각 프레임 모양을 하는 턴블럭(21)이 위치되어 있고, 상기 턴블럭(21) 내측에는 보트(7)가 안착되어 고정될 수 있도록 단턱(21a)이 형성되어 있다. 또한, 상기 턴블럭(21)의 일측면에는 상기 스토퍼블럭(13)중 어느 하나와 간섭되지 않은 채로 회전 가능하게 절개홈(22)이 더 형성되어 있으며, 상기 턴블럭(21)의 외측에는 회전축(28a,28b)이 형성되고 이 회전축(28a,28b)은 상기 지지부(10)의 양 측면 지지벽(11c,11d)에 회전 가능하게 결합되어 있다. 또한, 상기 어느 한 회전축(28b)은 측면 지지벽(11d)을 관통하여 그 외측으로 연장되어 있고, 상기 연장된 부분에는 풀리(24)가 결합되어 있다. 더불어, 상기 측면 지지벽(11d)에는 모터브라켓(27a)이 고정되어 있고, 상기 브라켓(27a)에는 모터(27)가 고정되어 있다. 상기 모터(27)에는 풀리(25)가 결합되어 있으며, 상기 모터(27)의 풀리(25)와 턴블럭(21)의 회전축(28b)에 결합된 풀리(24)는 벨트(26)로 결합되어 있다. 따라서, 상기 턴블럭(21)은 상기 모터(27)의 정,역회전에 의해 일정 방향으로 회전 가능하다.
한편, 상기 턴블럭(21)에는 보트(7)를 고정시킬 수 있도록 다수의 제1핑거(23a) 및 제2핑거(23b)가 설치되어 있다. 상기 제1핑거(23a) 및 제2핑거(23b)는 턴블럭(21)의 내측 단턱(21a)에 안착된 보트(7)를 고정하게 되며, 이는 제1단동 실린더(12a) 및 제2단동 실린더(12b)의 작동에 의해 상기 단턱(21a)에 밀착 및 분리가 이루어진다. 상기 제1,2단동 실린더(12a,12b)가 미작동시에 상기 제1,2핑거(23a,23b)는 단턱(21a)에 밀착된 상태이다. 또한, 상기 제1핑거(23a)는 턴블럭(21) 내측의 하부에 형성된 단턱(21a)과 접촉 가능한 상태이고, 상기 제2핑거(23b)는 턴블럭(21) 내측의 상부에 형성된 단턱(21a)과 접촉 가능한 상태이다. 물론, 상기 제1단동 실린더(12a)는 제1핑거(23a)와 대응되는 위치이고, 상기 제2단동 실린더(12b)는 제2핑거(23b)와 대응되는 위치이다.
상기 업/다운부(30)는 상기 턴블럭(21)의 하부에 모터(31)가 설치되어 있고, 상기 모터(31)에는 지면과 수직 방향으로 볼스크류(32)가 결합되어 있으며, 상기 볼스크류(32)에 결합되어서는 업/다운바(33)가 결합되어 있다. 또한 상기 업/다운바(33)의 일측에는 가이드(34)를 통해 상기 업/다운바(33)가 안내될 수 있도록 가이드레일(35)이 지면과 수직방향으로 형성되어 있다.
한편, 상기 가이드레일(35)은 평판상의 베이스(1)에 결합되어 있고, 상기 업/다운바(33)는 상기 베이스(1)를 관통하여 상부로 더 연장되어 있다. 또한 상기 베이스(1) 상부에는 지지체(2)가 형성되어 있으며, 상기 지지체(2) 상부에는 레일블럭(3)이 결합되어 있다. 상기 지지부(10) 즉, 전면 지지벽(11a), 후면 지지벽(11b) 및 양 측면 지지벽(11c,11d)은 상기 레일블럭(3)상에 결합되어 있다. 또한, 상기 레일블럭(3)에는 한쌍의 레일(4)이 결합되어 있으며, 반도체패키지 자재가 탑재된 만(滿)보트(7) 또는 공(空)보트(7)는 상기 레일(4)을 통해 공급된다.
도면중 미설명 부호 5는 상기 지지부(10) 상부에 형성된 커버(5)이며, 6은 커버 회전축이다.
상기와 같은 장치(100)의 작동 설명을 하면서 본 발명에 의한 반도체패키지 자재의 리버싱 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 최초에는 반도체패키지 자재가 탑재되지 않은 공보트(7)가 레일(4)상에서 이동되어 상기 회전부(20)의 턴블럭(21) 하부에 위치된다. 그러면, 상기 턴블럭(21) 하부에 위치된 업/다운부(30)의 모터(31)가 정방향으로 회전하며, 상기 모터(31)의 작동에 의해 볼스크류(32)에 결합된 업/다운바(33)가 일정 높이 상승한다. 그러면, 상기 업/다운바(33)는 상기 레일(4)상의 보트(7)를 상부로 상승시켜, 상기 보트(7)가 턴블럭(21) 하부에 밀착되도록 한다. 즉, 상기 턴블럭(21) 하부의 단턱(21a)에 상기 보트(7)가 밀착되도록 한다. 여기서, 상기 보트(7)가 상부로 상승되는 도중에는 제1단동 실린더(12a)가 작동하여, 상기 제1핑거(23a)가 상기 턴블럭(21)의 단턱(21a)에서 분리된 상태이다. 이 상태에서 상기와 같이 공보트(7)가 상기 단턱(21a)에 밀착되면 제1단동 실린더(12a)가 해제되며, 상기 제1핑거(23a)가 상기 공보트(7)를 밀착하게 된다. 상기와 같이 공보트(7)가 고정된 후에는 모터(31)가 역회전하여 상기 업/다운바(33)를 최초의 위치로 복귀시킨다.
이어서, 상기 회전부(20)의 모터(27)가 정회전하면, 벨트(26)로 연결된 상기 턴블럭(21)이 회전된다. 상기 턴블럭(21)의 회전 각도는 대략 180°이며, 상기 턴블럭(21)의 회전 상태는 스토퍼블럭(13)에 설치된 센서(13a)에 의해 감지된다.
이어서, 다수의 반도체패키지가 탑재된 만보트(7)가 상기 턴블럭(21) 하부의 레일(4)상에 위치된다. 그러면, 다시 업/다운부(30)의 모터(31)가 정회전하게 되고, 따라서, 상기 업/다운바(33)가 상기 만보트(7)를 턴블럭(21)의 하부에 밀착시킨다.
여기서, 상기 만보트(7)가 상승되는 중에는 제2단동 실린더(12b)가 작동함으로써 상기 제2핑거(23b)가 상기 단턱(21a)에서 분리된 상태이다.
상기와 같이 만보트(7)가 턴블럭(21)의 하부 단턱(21a)에 밀착된 후에는 상기 제2단동 실린더(12b)가 작동하여 상기 제2핑거(23b)를 해제함으로써, 상기 제2핑거(23b)가 상기 만보트(7)를 고정하게 된다.
이어서, 상기 업/다운부(30)의 모터(31)가 역회전함으로써, 상기 업/다운바(33)를 하강시킨다.
또한, 상기 측면 지지벽(11d)에 브라켓(27a)으로 결합된 모터(27)가 역회전하게 되며, 이에 따라서 상기 턴블럭(21)은 대략 -180° 회전하게 된다. 따라서, 상기 만보트(7)에 탑재된 반도체패키지 자재는 리버싱된 상태로 공보트(7)에 그대로 탑재된다.
이어서, 상기 모터(27)가 다시 정회전함으로써, 상기 업/다운바(33)가 상기 만보트(7) 하부에 위치된다. 이때, 상기 제1단동 실린더(12a)가 작동함으로써, 상기 공보트(7)는 하부의 업/다운바(33)에 안착되며, 이후 상기 업/다운바(33)는 모터(31)의 역회전에 의해 하부로 하강한다. 그러면, 상기 만보트(7)는 다시 레일(4)상에 안착되며, 상기 만보트(7)는 도시되지 않은 그립퍼 또는 푸셔 등에 의해 다음 공정에 투입된다. 이때, 반도체패키지 자재는 최초 상태와는 다르게 리버싱된 상태로 투입된다.
이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며, 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변형된 실시예도 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 의한 반도체패키지 자재의 리버싱 장치 및 방법에 의하면 180°회전 가능한 턴블럭을 구비하고, 상기 턴블럭의 상,하부에 만보트 및 공보트가 고정되도록 한 상태에서, 상기 턴블럭을 180°회전시킴으로써, 상기 만보트의 반도체패키지 자재가 리버싱된 상태로 공보트에 모두 탑재되도록 함으로써, 반도체패키지 자재를 신속하고 정확하게 리버싱할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 상기한 작동 과정이 기계적 구조에 의해 구현됨으로써, 반도체패키지 자재의 인위적 오염이 최소화되며, 따라서 제조 공정중 인위적 오염에 의해 발생할 수 있는 불량이 최소화되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 상,하부가 개구된 대략 사각 함체형으로서, 전면과 후면의 내벽에 다수의 단동실린더가 장착된 지지부와;
    상기 지지부 내측에, 상,하부가 개구되고 대략 사각 프레임형의 턴블럭이 위치되고, 상기 턴블럭은 내측 상,하부에 보트가 고정된 채, 모터의 회전력에 의해 대략 180°회전 가능한 회전부와;
    상기 회전부의 하부에는 보트를 턴블럭쪽으로 상승시킬 수 있도록 모터 및 업/다운바가 설치된 업/다운부를 포함하여 이루어진 반도체패키지 자재의 리버싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지부는 전면과 후면의 내측에 스토퍼 블럭이 더 설치되어 있고, 상기 스토퍼 블럭에는 다수의 스토퍼가 설치됨과 동시에 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 자재의 리버싱 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전부의 턴블럭 내측 상,하부에는 보트를 고정 및 분리시킬 수 있도록 다수의 핑거가 설치되어 있고, 상기 핑거는 상기 지지부에 설치된 각 단동실린더와 접촉된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 자재의 리버싱 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 업/다운부는 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 볼스크류와, 상기 볼스크류에 결합되어 업/다운되는 업/다운바와, 상기 업/다운바의 일측에 가이드를 통해 결합된 가이드레일을 포함하여 이루어진 반도체패키지 자재의 리버싱 장치.
  5. 회전 가능한 턴블럭을 구비하고, 상기 턴블럭의 하부에 공(空)보트를 고정시킴과 동시에, 상기 턴블럭을 대략 180° 회전시키는 단계와;
    다수의 반도체패키지 자재가 탑재된 만(滿)보트를 상기 턴블럭의 하부로 상승시켜 고정하는 단계와;
    상기 턴블럭을 180°회전시켜, 상기 만보트의 자재가 리버싱된 상태로 공보트쪽에 옮겨지도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 반도체패키지 자재의 리버싱 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 만보트를 하부로 낙하시켜 다른 위치로 이송시키고, 또다른 만보트를 상승시켜 상기 턴블럭 하부에 고정시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 자재의 리버싱 방법.
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