KR100431185B1

KR100431185B1 - 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100431185B1
Application number: KR1019970030874A
Authority: KR
Inventors: 김상기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2005-09-28
Also published as: KR19990008761A

Abstract

본 발명은 반도체 칩 패키지의 언로딩(unloading) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 절곡 및 분리 공정을 완료한 반도체 칩 패키지를 언로딩하는데 소요되는 시간이 길기 때문에 생산성이 저하되는 문제점을 해결하기 위하여, 패키지 적재 용기의 높이를 패키지 배출부의 높이보다 높게 형성함으로써, 패키지 이송부가 패키지를 적재 용기에 적재시킬 때 상하이동을 할 필요가 없게 구현한 것이다. 따라서, 패키지 이송부의 하강, 상승, 평행이동, 하강, 상승 평행이동 순으로 6단계를 거쳐 이루어지던 종래의 언로딩 과정이, 하강, 상승, 평행이동, 평행이동의 4단계로 단축된다. 따라서, 1분당 30회 수행되던 언로딩 공정이 1분당 45회로 증가되어, 생산성이 50% 향상되며, 1회의 언로딩 소요 시간은 2초에서 약 1.33초로 단축된다. 본 발명은 특히 패키지 절곡, 분리, 언로딩이 한 장비 내에서 이루어지는 경우에 언로딩 시간의 단축에 따른 전체 공정 시간의 단축 효과가 크다.

Description

반도체 칩 패키지의 언로딩(unloading) 장치 및 방법

본 발명은 반도체 칩 패키지의 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 패키지 제조 공정이 완료된 개별 패키지들을 언로딩(unloading) 하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 반도체 칩 패키지의 개략적인 제조 공정은 다음과 같다. 1) 실리콘 웨이퍼로부터 분리된 개별 반도체 칩을 리드 프레임에 접착한다. 2) 반도체 칩의 입/출력 패드들과 리드 프레임의 내부 리드들을 전기적으로 연결한다. 3) 반도체 칩과 리드 프레임의 내부 리드들 및 전기적 연결 부분들을 봉지한다. 4) 봉지부 외곽의 외부 리드들을 절곡하고 개별 패키지로 분리한다.

이와 같이 패키지 제조가 끝난 패키지 완성품들은 언로딩되어 튜브(tube) 또는 트레이(tray)와 같은 용기에 담겨지게 된다. 한편, 패키지는 외부 리드들의 형상에 따라 SOJ(Small Outline J-bend package), SOP(Small Outline Package), QFP(Quad Flat Package) 등으로 구별되는데, SOJ와 같이 J자형으로 구부러진 리드를 갖는 패키지는 튜브, SOP, QFP와 같이 갈매기 날개형의 리드를 갖는 패키지는 트레이에 적재된다. 그런데, 트레이를 사용하는 SOP 또는 QFP와 같은 패키지의 경우에 언로딩 시간이 문제가 된다.

즉, 상기 4)의 절곡, 분리 및 언로딩 공정은 보통 한 장비내에서 이루어지는데, 절곡 및 분리는 여러개의 패키지에 대하여 동시에 (즉, 리드 프레임 스트립 단위로) 작업이 진행되는 반면, 언로딩은 개별 패키지 12개 단위로 이루어지기 때문에 언로딩에 소요되는 시간이 상대적으로 길다. 따라서, 언로딩 진행 시간이 절곡 및 분리를 포함한 전체 공정 시간을 결정짓는 열쇠가 되는 셈이다. 이와 관련된 종래기술에 대해서는 본발명의 구성과 작용을 설명하면서 같이 비교하여 설명하고자 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 패키지 제조가 완성된 개별 패키지들을 언로딩하는 시간을 단축하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 절곡, 분리, 언로딩으로 이어지는 일련의 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상시키는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 칩 패키지가 배출되는 패키지 배출부와 반도체 칩 패키지를 적재하기 위한 패키지 적재 용기와, 패키지 배출부로부터 패키지 적재 용기까지 연장되어 형성되는 이송 안내부, 및 상하이동을 하여 패키지 배출부로부터 반도체 칩 패키지를 집어 올리고 이송 안내부를 따라 좌우 이동을 하여 반도체 칩 패키지를 패키지 적재 용기까지 이송한 후 바로 반도체 칩 패키지를 내려 놓는 패키지 이송부를 포함하는 반도체 칩 패키지 언로딩 장치를 제공한다. 특히, 본 발명의 반도체 칩 패키지 언로딩 장치는 패키지 적재 용기의 상부면의 높이가 패키지 배출부의 상부면보다 높은 것을 특징으로 한다.

패키지 적재 용기의 상부면과 패키지 배출부의 상부면의 높이 차이는 패키지 이송부의 상하이동 거리와 동일한 것이 바람직하다.

패키지 이송부는 진공 인가수단을 포함할 수 있으며, 이 진공 인가수단의 흡입에 의하여 반도체 칩 패키지가 패키지 배출부로부터 집어 올려지고 패키지 적재용기까지이송될 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체 칩 패키지 언로딩 장치는 이송안내부와 연결된 가이드 레일을 더 포함하기도 하며, 이송 안내부는 가이드 레일을 따라 전후이동을 한다.

패키지 적재 용기는 SOP, QFP와 같은 갈매기 날개형의 외부리드를 갖는 반도체 칩 패키지를 적재하기 위한 트레이일 수 있다.

본 발명은 또한 소정의 공정을 완료한 반도체 칩 패키지가 패키지 배출부에 배출되는 단계와, 패키지 배출부에 위치한 반도체 칩 패키지로부터 h만큼 상부로 이격되어 위치한 패키지 이송부가 h만큼 하강이동하여 반도체 칩 패키지를 집는 단계와, 반도체 칩 패키지를 집은 패키지 이송부가 h만큼 상승이동하는 단계와, 패키지 배출부와 이격되어 있고 패키지 배출부보다 h만큼 높은 패키지 적재 용기까지 패키지 이송부가 이송 안내부를 따라 평행이동하는 단계, 및 패키지 이송부가 반도체 칩 패키지를 패키지 적재 용기에 내려 놓은 후 이송 안내부를 따라 평행이동하여 패키지 배출부로 되돌아가는 단계를 포함하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 방법을 제공한다.

본 발명의 언로딩 방법은 패키지 이송부가 이송 안내부를 따라 평행이동할 때 이송 안내부도 이송 안내부와 연결된 가이드 레일을 따라 전후이동을 할 수 있으며, 패키지 이송부가 패키지 배출부까지 하강이동하고 패키지 이송부의 진공 흡입에 의하여 반도체 칩 패키지가 집어 올려지고 이송될 수 있다. 특히, 패키지 배출부로 배출되는 반도체 칩 패키지는 절곡 및 분리 공정을 완료한 반도체 칩 패키지이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 각 도면에 있어서, 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩 패키지(10)의 언로딩 장치(50)의 실시예를 나타내는 사시도이다. 도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 패키지 언로딩 장치(50)는 패키지 배출부(51)로부터 패키지 적재 용기(52)로 반도체 칩 패키지(10)를 이송하기 위한 패키지 이송부(56)를 포함한다. 패키지 배출부(51)는 소정의 공정을 완료한, 예를 들어 절곡 및 분리 공정을 완료한 반도체 칩 패키지(10)가 절곡/분리 장치(20)로부터 배출되는 곳이다. 이 패키지들(10)은 계속해서 후속 공정, 예를 들어 테스트 공정 등에 투입되기 위하여 적재 용기(52)에 담겨지게 된다.

특히, SOP, QFP와 같은 갈매기 날개형의 외부리드를 갖는 반도체 칩 패키지(10)는 트레이(52)라는 적재 용기에 담겨지는 것이 일반적이다.

한편, 패키지 이송부(56)는 상하이동 및 좌우이동이 가능하며, 각각의 방향으로 적절히 이동하면서 반도체 칩 패키지(10)를 이송하게 된다. 패키지 배출부(51)로부터 패키지 적재 용기(52)까지는 이송 안내부(55)가 형성되어 있어서, 패키지 이송부(56)의 좌우이동을 유도하게 되며, 패키지 이송부(56) 자체에는 별도의 구동수단(58)이 있어서 상하이동을 할 수 있다.

필요한 경우, 이송 안내부(55)는 가이드 레일(54)에 연결되어 가이드 레일(54)을 따라 전후이동을 할 수 있다. 따라서, 이송 안내부(55)가 가이드 레일(54)을 따라 전후이동을 하고, 패키지 이송부(56)가 이송 안내부(55)를 따라 좌우이동을 하기 때문에, 패키지 이송부(56)는 반도체 칩 패키지(10)가 패키지 배출부(51)의 어느 위치에 있든지 패키지 적재 용기(52)의 어느 위치로 이송되든지 상관없이 자유롭게 이송할 수 있는 것이다.

패키지 이송부(56)는 클램프와 같은 기계적인 수단일 수도 있으나, 진공 흡입에 의하여 패키지(10)를 고정, 이송하는 것이 바람직하다. 이 때는 진공을 인가하기 위한 진공 호스(59)와 같은 수단이 필요하게 된다. 도면부호 53번은 트레이 지지수단이며, 58번은 가이드 레일(54)을 따라 이송 안내부(55)가 전후이동을 할 수 있도록 하는 구동수단을 나타낸다.

본 발명의 언로딩 장치(50)는 패키지 적재 용기(52)의 높이가 패키지 배출부(51)의 높이보다 높은 것이 특징이다. 이는 패키지(10)의 언로딩 작용과 관련된 것으로서 이하 자세히 설명하겠다. 특히, 패키지 적재 용기(52)의 상부면과 패키지 배출부(51)의 상부면의 높이 차이는 패키지 이송부(56)의 상하이동 거리와 동일한 것이 바람직하다. 이에 대해서도 상술하겠다.

도 2a 내지 도 2f는 도 1의 II-II선을 따라 절단한 단면도로서, 본 발명에 따른 반도체 칩 패키지(10)의 언로딩 방법을 설명하기 위한 도이다. 그리고, 도 3a 내지 도 3h는 종래기술에 따른 반도체 칩 패키지(10)의 언로딩 장치 및 방법의 한 예를 나타내는 단면도로서, 도 2와 비교하기 위한 도이다.

우선 본 발명의 언로딩 방법을 설명하기 전에 비교를 위해 종래의 언로딩 방법을 설명하자면, 도 3a 내지 도 3g에 도시된 바와 같은 단계별로 진행된다. 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 반도체 칩 패키지(10) 상부에 위치한 패키지 이송부(46)가 도 3b와 같이 하강하여 패키지(10)를 집고, 다시 도 3c처럼 상승한 후, 도 3d와 도 3e에 도시된 바와 같이 이송 안내부(45)를 따라 트레이(42)의 상부까지 평행이동한다. 그리고, 도 3f에 도시된 바와 같이 패키지 이송부(46)가 하강하여 트레이(42)에 패키지(10)를 내려놓은 뒤, 도 3g와 같이 다시 상승하여 도 3h처럼 원래 위치로 되돌아 간다. 즉, 종래의 언로딩 과정은 패키지 이송부(46)의 동작을 기준으로 보면 (i) 하강 → (ii) 상승 → (iii) 평행이동 → (iv) 하강 → (v) 상승 → (vi) 평행이동의 6단계로 이루어짐을 알 수 있다. 도 2에서 도면부호 41번은 패키지 배출부, 43번은 트레이 지지수단, 48번은 구동수단, 49번은 진공 인가수단을 각각 나타낸다.

반면에, 본 발명의 언로딩 단계는 종래와 비교하여 상기 (iv), (v) 단계가 생략된다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같이, 우선 소정의 공정(예를 들어, 절단/분리 공정)을 완료한 반도체 칩 패키지(10)가 패키지 배출부(51)에 배출된다. 이때, 패키지 이송부(56)는 반도체 칩 패키지(10)로부터 h만큼 상부에 이격되어 있다. 그리고, 도 2b와 같이, 패키지 이송부(56)가 h만큼 하강이동하여 반도체 칩 패키지(10)를 집고, 다시 도 2c처럼 h만큼 상승이동한다. 이어서, 도 2d와 같이, 패키지 이송부(56)가 이송 안내부(55)를 따라 패키지 적재 용기(52)까지 평행이동 한다. 여기까지는 종래와 동일하다.

그런데, 패키지 배출부(51)와 이격되어 있는 패키지 적재 용기(52)는 패키지 배출부(51)보다 h만큼 높다. 따라서, 패키지 이송부(56)는 상하이동을 할 필요없이 바로 적재 용기(52)에 패키지(10)를 내려 놓을 수 있다. 도 2e를 보면, 패키지 이송부(56)는 패키지(10)를 적재 용기(52)에 바로 내려 놓을 수 있다. 그 후, 패키지 이송부(56)는 도 2f에 도시된 바와 같이, 다시 이송 안내부(55)를 따라 평행이동하여 패키지 배출부(51)로 되돌아간다. 이상과 같이, 본 발명의 언로딩 과정은 (i) 하강 → (ii) 상승 → (iii) 평행이동 → (iv) 평행이동의 4단계로 이루어짐을 알 수 있다.

패키지 절곡/분리 공정에 사용되는 언로딩 장치(50)는 종래의 경우 상기와 같이 1회의 언로딩을 위해 6단계가 필요하며, 1분당 30회의 언로딩을 수행할 수 있으나, 본 발명의 경우는 1회당 언로딩 단계가 4단계로 줄어든다. 따라서, 1분당 45회의 언로딩을 수행할 수 있게 되어, 생산성이 50% 향상된다. 1회의 언로딩에 소요되는 시간을 보면, 종래의 2초(=1분/30회)에서 본 발명의 경우 약 1.33초(=1분/45회)로 단축된다.

본 발명의 언로딩 방법은, 특히 패키지 이송부(56)의 진공 인가수단(59)을 통한 진공 흡입에 의하여 반도체 칩 패키지(10)가 이송되고, 진공 인가가 중단됨으로써 적재 용기(52)에 적재될 수 있다. 따라서, 패키지(10)가 적재 용기(52)에 적재될 때의 충격을 최소화하기 위하여, 패키지 적재 용기(52)의 상부면과 패키지 배출부(51)의 상부면의 높이 차이는 패키지 이송부(56)의 상하이동 거리와 동일한 것이 바람직하다.

그리고, 패키지 이송부(56)는 가이드 레일(54)을 따라 전후이동도 할 수 있다. 따라서, 패키지 이송부(56)는 패키지(10)의 위치에 구애됨이 없이 보다 자유롭게 위치 이동을 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 구조 및 방법에 의하면, 언로딩에 소요되는 시간이 단축되고 생산성이 향상되는 효과가 있다. 특히, 패키지 절곡, 분리, 언로딩이 한장비 내에서 이루어지는 경우에 언로딩 시간이 단축됨으로써 전체 공정 시간이 단축되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩패키지의 언로딩 장치의 실시예를 나타내는 사시도,

도 2a 내지 도 2f는 도 1의 II-II선을 따라 절단한 단면도로서, 본 발명에 따른 반도체 칩 패키지의 언로딩 방법을 설명하기 위한 도,

도 3a 내지 도 3h는 종래기술에 따른 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치 및 방법에 한 예를 나타내는 단면도로서, 도 2와 비교하기 위한 도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:반도체 칩 패키지(package)20:패키지 절곡/분리 장치

50:패키지 언로딩(unloading) 장치41, 51:패키지 배출부

42, 52:트레이(tray)43, 53:트레이 지지수단

54:가이드 레일(guide rail)45, 55:이송 안내부

46, 56:패키지 이송부48, 57, 58:구동수단

49, 59:진공 인가수단

Claims

반도체 칩 패키지가 배출되는 패키지 배출부와;

상기 반도체 칩 패키지를 적재하기 위한 패키지 적재 용기와;

상기 패키지 배출부로부터 패키지 적재 용기까지 연장되어 형성되는 이송 안내부; 및

상하이동을 하여 상기 패키지 배출부로부터 상기 반도체 칩 패키지를 집어 올리고,

상기 이송 안내부를 따라 좌우이동을 하여 상기 반도체 칩 패키지를 상기 패키지 적재 용기까지 이송한 후, 바로 반도체 칩 패키지를 내려 놓는 패키지 이송부;

를 포함하는 반도체 칩 패키지 언로딩 장치에 있어서,

상기 패키지 적재 용기의 상부면의 높이가 패키지 배출부의 상부면보다 높은 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 패키지 적재 용기의 상부면과 상기 패키지 배출부의 상부면의 높이 차이는 상기 패키지 이송부의 상하이동 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 패키지 이송부는 진공 인가수단을 포함하며, 상기 진공 인가수단의 흡입에 의하여 상기 반도체 칩 패키지가 상기 패키지 배출부로부터 집어 올려지고 상기 패키지 적재 용기까지 이송되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지 언로딩 장치는 상기 이송 안내부와 연결된 가이드 레일을 더 포함하며,

상기 이송 안내부는 상기 가이드 레일을 따라 전후이동을 하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 패키지 적재 용기는 트레이인 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치.
제 5항에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지는 SOP, QFP와 같은 갈매기 날개형의 외부리드를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 장치.
소정의 공정을 완료한 반도체 칩 패키지가 패키지 배출부에 배출되는 단계와 ;

상기 패키지 배출부에 위치한 상기 반도체 칩 패키지로부터 h만큼 상부로 이격되어 위치한 패키지 이송부가 h만큼 하강이동하여 상기 반도체 칩 패키지를 집는 단계와;

상기 반도체 칩 패키지를 집은 상기 패키지 이송부가 h만큼 상승이동하는 단계와;

상기 패키지 배출부와 이격되어 있고 상기 패키지 배출부보다 h만큼 높은 패키지 적재 용기까지 상기 패키지 이송부가 이송 안내부를 따라 평행이동하는 단계; 및

상기 패키지 이송부가 상기 반도체 칩 패키지를 상기 패키지 적재 용기에 내려 놓은 후 상기 이송 안내부를 따라 평행 이동하여 상기 패키지 배출부로 되돌아가는 단계;

를 포함하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 방법.
제 7항에 있어서, 상기 패키지 이송부가 상기 이송 안내부를 따라 평행이동할 때 상기 이송 안내부도 상기 이송 안내부와 연결된 가이드 레일을 따라 전후이동을 하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 방법.
제 7항에 있어서, 상기 패키지 이송부가 상기 패키지 배출부까지 하강이동하고 상기 패키지 이송부의 진공 흡입에 의하여 상기 반도체 칩 패키지가 집어 올려지고 이송되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 방법.
제 7항에 있어서, 상기 패키지 배출부로 배출되는 상기 반도체 칩 패키지는 절곡 및 분리 공정을 완료한 반도체 칩 패키지인 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지의 언로딩 방법.