KR100476988B1 - 회전 암을 구비한 양방향 다이 분류기 - Google Patents

회전 암을 구비한 양방향 다이 분류기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입력되는 정보에 의해 자동으로 위치가 조절되는 웨이퍼 위에 위치하는 다이(die)를 진공 픽커(picker)를 통하여 픽업(pick-up)하고, 그리고 사전에 획득된 테스트 결과에 따라 상기 다이를 자동으로 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 다이 분류기(die sorter)에 있어서, 회전 암(arm) 섹션(50), 및 상기 회전 암 섹션 양측에 각각 형성되는 2개의 빈 블록(bin block) 섹션(20)으로 이루어지고, 상기 회전 암 섹션(50)은 단부에 웨이퍼 상의 다이를 픽업하기 위한 픽커(picker, 101)를 구비한 회전 암(100), 상기 회전 암(100)을 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)으로 회전시키기 위한 회전모터(110), 및 상기 회전 암(100)을 웨이퍼 상의 다이를 픽업할 수 있도록 승강시키는 승강모터(120)로 이루어지고, 그리고 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)은 상기 다이를 수용하는 복수개의 빈 블록(200), 및 상기 복수개의 빈 블록(200)을 소정 지점으로 위치시키기 위한 구동 수단(220)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기를 개시한다. 아울러 본 발명의 또 다른 측면으로, 입력되는 정보에 의해 자동으로 위치가 조절되는 웨이퍼 위에 위치하는 다이(die)를 진공 픽커(picker)를 통하여 픽업(pick-up)하고, 그리고 사전에 획득된 테스트 결과에 따라 상기 다이를 자동으로 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 다이 분류기(die sorter)에 있어서, 단부에 웨이퍼 상의 다이를 픽업하기 위한 픽커(picker, 101)를 구비한 회전 암(100), 상기 회전 암(100)에 직접적으로 연결되어 상기 회전 암(100)을 회전시키기 위한 DD 모터(110), 상기 DD 모터(110)를 지지하기 위한 모터 프레임(130), 및 상기 모터 프레임을 승강시키기 위한 승강 모터(120)로 이루어지고, 상기 회전 암(100)은 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 웨이퍼 상의 다이를 픽업하고, 그리고 상기 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 다이를 빈 블록에 배열하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기를 개시한다.

Description

회전 암을 구비한 양방향 다이 분류기 {Bidirectional Die Sorter Provided with a Rotational Arm}
발명의 분야
본 발명은 웨이퍼 상에 정렬된 다이(die)를 분류하기 위한 다이 분류기(die sorter)에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 좌우로 각각 90° 회전할 수 있는 암(arm)을 통하여 웨이퍼(wafer) 상의 다이를 암의 양측에 각각 위치하는 복수개의 빈 블록(bin block)에 배열하기 위한 다이 분류기에 관한 것이다.
발명의 배경
일반적으로 반도체 디바이스 또는 다이(die)는 직경이 150mm 내지는 200mm를 갖는 웨이퍼 상에 제조되며, 이러한 웨이퍼는 그 표면상에 3mm×3mm인 다수의 격자화된 다이(die)를 구비한다. 이러한 격자화는 웨이퍼 절단(saw)에 의해 이루어지며, 상기 각각의 다이는 테스트를 통하여 그 성능이 일정한 등급으로 분류된다. 이렇게 그 성능이 분류된 다이는 그 등급에 따라 다시 재배열할 필요가 있는데, 이 때 사용되는 것이 다이 분류기(die sorter)이다.
제1도에 도시된 바와 같이, 종래의 다이 분류기는 선형 이동을 위한 스텝모터(311, 311′), 및 회전을 위한 웨이퍼 회전모터로 구성되는 웨이퍼 구동부(310)에 의해 구동되는 웨이퍼 홀더(300)에 의해 지지되는 웨이퍼(301) 상에 복수개의 다이(die)가 위치하고, 상기 다이를 픽업(pick-up)하여 복수개의 빈 블록(200) 상의 다이 마운트(220)에 분류하는 픽업 툴(pick-up tool)인 픽커(101)가 픽커 캐리어(picker carrier, 400)에 의해 선형으로 이동하도록 구성된다. 즉, 다수개의 빈 블록(200)이 상기 웨이퍼(301)를 기준하여 일 측에 위치하고, 상기 픽커(101)가 상기 웨이퍼(301) 상에 위치하는 복수개의 다이(die)를 사전에 입력된 성능 등급에 따라 상기 빈 블록(200)에 분류하는 것이다. 이러한 과정에서 상기 픽커(101)는 직선적으로 형성된 캐리어 가이드(410)를 따라 직선으로 움직이는 픽커 캐리어(400)에 의해 선형적으로 상기 웨이퍼(301)가 위치하는 공간상의 특정 지점과 상기 빈 블록(200)이 위치하는 공간상의 특정 지점을 반복적으로 왕복한다. 사전에 행해진 테스트 결과에 따라 정해진 상기 각각의 다이에 대한 성능 등급은 컴퓨터에 입력되고, 컴퓨터는 정해진 프로그램에 따라 상기 각각의 다이를 분류하여야 할 빈 블록을 결정하고, 이에 따라 상기 각각의 다이를 정해진 블록에 분류한다. 기타 상기 웨이퍼 상의 다이를 정확하게 픽업하는 기술, 및 상기 픽업된 다이를 정해진 빈 블록에 배치하는 기술은 본 발명 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 충분히 이해되고 있는 사실이므로 생략한다.
그러나, 이러한 종래의 다이 분류기는 다수개의 빈 블록(200)을 웨이퍼(301)의 일 측에 배치함으로써, 작업에 있어서 공간적인 제약이 생기게 되고 이로 인하여 많은 수의 빈 블록을 배치할 수 없게 되고, 이에 따라 작업자가 상기 빈 블록을 교체하여야 하는 회수가 증가함으로써 시간적인 작업효율이 매우 떨어지는 단점이 있었다. 이에 대한 해결책으로 상기 빈 블록(200)의 개수를 증가시키게 되면, 상기 픽커(101)를 이동시키는 픽커 캐리어(400)의 왕복 이동 거리가 길어지고, 결국 작업 속도가 느려지게는 문제점은 여전히 상존하게 된다. 다수개의 다이(die)를 분류하여야 하는 다이 분류기에 있어서, 다이 한 개당 이동거리, 즉 분류시간을 단축하는 것은 전체 공정에서 매우 중요한 일이다. 아울러 종래의 다이 분류기는 픽커(101)를 이동시키는 픽커 캐리어(400)를 직선적으로 형성된 캐리어 가이드(410)를 따라 구동함에 따라, 상기 캐리어 가이드(410)를 형성함에 구조적 복잡함이 필연적으로 뒤따랐으며, 또한 작업공간의 비효율성이 증대되었다.
이에 본 발명자는 웨이퍼(301)를 중심으로 양측에 다수개의 빈 블록(200)을 형성함으로써 작업 시간을 획기적으로 단축할 수 있는 다이 분류기를 제공하되, 이를 위하여 다이를 픽업하기 위한 픽커(101)를 회전 암을 통하여 회전 구동함으로써 공간상의 문제점을 아울러 해결할 수 있게 하였다.
본 발명의 목적은 분류속도가 향상된 다이 분류기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다이 픽업 툴(die pick-up tool) 양측에 빈 블록이 형성되는 다이 분류기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보다 정확한 다이 분류가 가능한 다이 분류기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 원하는 위치에 정확하게 정지할 수 있는 다이 픽업 툴을 구비한 다이 분류기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 좌우로 사전에 정해진 각도로 회전할 수 있는 암(arm)을 구비한 다이 분류기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 DD 모터를 통하여 회전 암(arm)을 구동하는 다이 분류기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명은 입력되는 정보에 의해 자동으로 위치가 조절되는 웨이퍼 위에 위치하는 다이(die)를 진공 픽커(picker)를 통하여 픽업(pick-up)하고, 그리고 사전에 획득된 테스트 결과에 따라 상기 다이를 자동으로 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 다이 분류기(die sorter)에 있어서, 회전 암(arm) 섹션(50), 및 상기 회전 암 섹션 양측에 각각 형성되는 2개의 빈 블록(bin block) 섹션(20)으로 이루어지고, 상기 회전 암 섹션(50)은 단부에 웨이퍼 상의 다이를 픽업하기 위한 픽커(picker, 101)를 구비한 회전 암(100), 상기 회전 암(100)을 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)으로 회전시키기 위한 회전모터(110), 및 상기 회전 암(100)을 웨이퍼 상의 다이를 픽업할 수 있도록 승강시키는 승강모터(120)로 이루어지고, 그리고 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)은 상기 다이를 수용하는 복수개의 빈 블록(200), 및 상기 복수개의 빈 블록(200)을 소정 지점으로 위치시키기 위한 구동 수단(220)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기를 개시한다.
아울러 본 발명의 또 다른 측면으로, 입력되는 정보에 의해 자동으로 위치가 조절되는 웨이퍼 위에 위치하는 다이(die)를 진공 픽커(picker)를 통하여 픽업(pick-up)하고, 그리고 사전에 획득된 테스트 결과에 따라 상기 다이를 자동으로 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 다이 분류기(die sorter)에 있어서, 단부에 웨이퍼 상의 다이를 픽업하기 위한 픽커(picker, 101)를 구비한 회전 암(100), 상기 회전 암(100)에 직접적으로 연결되어 상기 회전 암(100)을 회전시키기 위한 DD 모터(110), 상기 DD 모터(110)를 지지하기 위한 모터 프레임(130), 및 상기 모터 프레임을 승강시키기 위한 승강 모터(120)로 이루어지고, 상기 회전 암(100)은 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 웨이퍼 상의 다이를 픽업하고, 그리고 상기 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 다이를 빈 블록에 배열하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기를 개시한다.
발명의 상세한 설명
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본원발명에 따른 바람직한 구체예를 설명하기로 한다.
제2(a)도는 본 발명에 따른 다이 분류기의 개략적인 사시도이고, 제2(b)도는 제2(a)도에 그 정면도이고, 제2(c)도는 그 측면도이고, 제2(d)도는 그 평면도이다. 본 발명에 따른 다이 분류기는 다이의 이송에 직접적으로 관여하는 분류 섹션(10), 상기 이송된 다이를 배열하기 위한 빈 블록 섹션(20), 및 이송되기 전의 다이를 보관하는 웨이퍼 섹션(30)으로 크게 구분할 수 있다.
본 발명에 따른 다이 분류기의 제1특징은 상기 웨이퍼 섹션(30)을 기준으로 그 양측에 각각 빈 블록 섹션(20)이 위치한다는 것이다. 즉, 다수개의 다이가 위치하는 웨이퍼(301) 양측의 소정 위치에 다수개의 빈 블록(200)을 구비하는 빈 블록 섹션(20)이 각각 위치한다. 바람직하게는 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)은 서로 대향하는 위치, 또는 상기 웨이퍼(301)를 기준으로 동일한 각도에 해당하는 지점에 위치한다. 제2(b)도에 도시된 바에 따르면, 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)은 웨이퍼(301)를 기준으로 양측에 대칭되는 지점에 위치하며, 바람직하게는 상기 웨이퍼(301)와 상기 각각의 빈 블록(200)은 동일한 레벨(level), 즉 바닥에서부터 동일한 높이에 위치하도록 한다. 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)의 상부에는 각각의 빈 블록(200)에 배열된 다이의 배열 상태를 모니터 할 수 있도록 카메라(240)가 더 설치될 수 있다. 아울러 상기 웨이퍼(301)의 상부에는 상기 픽커(101)로 하여금 상기 웨이퍼(301) 상에 배열된 다이의 위치를 정확히 픽업할 수 있도록, 상기 다이의 배열상태를 확인하는 현미경(310)이 더 설치된다. 다만, 상기 카메라(240) 및 현미경(310)과 관련된 기술은 본 발명 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 다이 분류기의 제2특징은 상기 분류 섹션이 회전 암(100), 및 회전모터(110)로 구성되는 회전 암 섹션(50)을 구비한다는 것이다. 상기 회전 암(100)은 그 단부에 다이(die)를 픽업하기 위한 픽커(101)를 구비하며, 상기 회전 모터(110)는 상기 회전 암(100)을 회전 이동시키기 위한 것이다. 상기 회전 모터(110)의 구동에 따라 상기 회전 암(100)은 일정 각도를 회전하게 된다. 바람직하게는 상기 회전 암(100)은 상기 웨이퍼를 기준으로 사전에 정해진 일정 각도만큼만 회전하고, 상기 빈 블록 섹션(20) 및 웨이퍼 섹션(30)이 각각 이동함으로써 상기 픽커(101)가 웨이퍼(301) 상의 원하는 다이를 픽업하고 원하는 빈 블록(200) 상의 다이 마운트(220)의 원하는 위치에 배열할 수 있도록 한다. 더욱 바람직하게는 상기 회전 모터(110)는 DD 모터(direct drive motor, 중공 모터)로 구현함으로써, 최대 1/1,000,000 라디안의 정밀도로 정확한 위치에서 정지할 수 있도록 한다. 바람직하게는 상기 회전 암(100)이 상기 웨이퍼(301)를 기준으로 좌우로 동일한 각도를 회전하도록 함으로써, 회전 토크에 의해 상기 회전모터(110)가 한쪽 방향으로 유격이 많이 발생하는 가능성을 줄인다.
본 발명에 따른 제3특징은 상기 회전 암(100)을 상기 회전 모터(110)에 직접적으로 연결한다는 것이다. 본 발명에 따른 다이 분류기는 그 일 단부에 픽커(101)를 구비하는 회전 암(100)의 다른 단부를 회전 모터(110)에 직접적으로 연결함으로써, 즉 벨트나 회전 축 또는 스플라인(spline)과 같은 동력전달수단을 사용하지 않고 직접 모터 축에 연결함으로써, 장시간 또는 많은 회수의 반복 사용에 따른 상기 동력전달 수단의 마모 또는 유격 발생으로 인한 정확성 감소의 문제점을 해결한다. 제1도에 도시된 것과 같은 종래의 다이 분류기에 있어서는 벨트를 통하여 회전 모터에 연결된 픽커 캐리어를 구동함에 따라 상기 벨트가 늘어지거나 또는 유격이 발생하여 자주 교체하여야 한다는 문제점이 있었다. 또한 다수의 베어링이 형성된 스플라인(spline)을 통하여 동력전달을 하는 다이 분류기의 경우, 베어링과 축과의 유격이 발생함에 따라 회전각에 오차가 발생할 가능성이 크다. 본 발명과 같이 일정 길이를 갖는 회전 암을 통하여 픽커를 회전시켜 다이를 이동하는 다이 분류기에 있어서는, 회전 중심에 있어서 발생한 아주 미세한 오차각이 픽커에 있어서는 각도상 매우 큰 오차를 가져온다는 사실을 고려할 때, 상기 회전 암(100)과 회전 모터(110) 사이에 별도의 동력전달 수단을 형성하지 않는 기술은 매우 획기적인 것이다. 아울러 상기 회전 모터(110)는 DD 모터(direct drive motor, 중공 모터)로 구현함으로써, 최대 1/1,000,000 라디안(radian)의 정밀도로 정확한 위치에서 정지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제4특징은 상기 픽커(101)가 웨이퍼(301) 상의 다이를 픽업할 수 있도록 승강하는 방법으로서, 상기 픽커(101)가 형성된 회전 암(100)이 직접적으로 연결된 회전 모터(110)를 승강시킨다는 것이다. 회전과 더불어 승강을 하는 기계장치에 있어서 종래에 주로 사용되는 방법은 스플라인을 사용하는 것이었다. 그러나, 상술한 바와 같이 스플라인을 통하여 회전 및 승강을 위한 동력전달 방식은 회전각에 오차 발생이 심하다는 문제점으로 인하여 적합하지 않다. 이에 따라 본 발명에 따른 다이 분류기는 상기 회전 암(100)이 직접적으로 연결된 상기 회전 모터(110)를 별도의 승강모터(120)를 통하여 승강시킴으로써 상기 픽커(101)가 다이를 픽업할 수 있도록 한다. 바람직하게는 상기 회전 모터(110)는 상술한 바와 같이 DD 모터를 사용하고, 상기 승강모터(120)는 서보 모터(servo motor)를 사용한다.
본 발명에 따른 제5특징은 상술한 제4특징에 따른 회전 모터(110)가 모터 프레임(130)에 의해 지지되고, 상기 모터 프레임(130)이 승강축(150)을 통하여 상기 승강모터(120)의 회전축에 연결됨으로써, 상기 승강모터(120)에 의하여 상기 모터 프레임(130)이 승강하게 되고, 결과적으로 상기 회전 암(100)에 형성된 픽커(101)가 다이를 픽업할 수 있도록 한다. 바람직하게는 상기 모터 프레임(130)은 상기 승강모터(120)에 무리를 가하지 않도록 알루미늄으로 제작되는 것이 바람직하되, 상기 회전 암(100)의 회전 토크(torque)를 충분히 감당하고 이를 분산시킬 수 있을 정도의 중량(대략 7∼8 kg 정도) 및 부피를 가지는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 제6특징은 상술한 제5특징에 따른 모터 프레임(130)을 지지하고 그 승강을 안내하는 지지 프레임(140)을 더 구비함으로써, 상기 회전 암(100)이 일정 각도만큼 고속으로 회전한 후 급정지하는 경우에 있어서, 그 관성을 극복할 수 있도록 한다. 즉, 상기 지지 프레임(140)은 작업대(4)에 고정시키고, 상기 지지 프레임(140)에 형성된 가이드(도시되지 않음)를 통하여 상기 모터 프레임(130)이 승강하도록 한다. 바람직하게는 상기 승강축(150)의 표면에 나사산(132)을 형성하고, 상기 나사산(132)에 대응하는 나사산(152)이 그 안쪽으로 형성된 구멍(131)을 상기 모터프레임(130)의 상판에 형성하고, 상기 승강축(150)을 상기 구멍(131)에 끼워둠으로써, 상기 승강모터(120)의 회전에 따라 상기 승강축(150)이 회전하게 되고, 이에 따라 상기 모터 프레임(130)이 상기 지지 프레임에 대하여 상대적으로 승강하도록 한다. 더욱 바람직하게는 상기 모터 프레임(130)과 상기 지지 프레임(140)의 인터페이스 부분에 베어링(도시되지 않음)과 같은 적절한 윤활 수단을 형성함으로써 승강에 있어서 마찰력을 최대한 줄일 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 제7특징은 상술한 제6특징에 따른 지지 프레임(140)에 상기 승강모터(120)에 걸리는 상기 모터 프레임(130)의 하중을 덜기 위한 적어도 하나의 탄성부재(170)가 구비된다는 것이다. 상기 탄성부재(170)의 일 구체예로는 일 단부는 상기 모터 프레임(130)의 상판에 고정되고, 상기 지지 프레임(140) 상판을 관통하는 막대(171)와 상기 막대(171)에 끼워지는 스프링(172), 및 상기 스프링(172)의 수축 정도를 조절하기 위한 스프링 부재(173)로 이루어질 수 있다. 상기 스프링 부재(173)는 상기 스프링(172)의 수축량, 즉 길이를 조절함으로써 상기 승강축(150)을 통하여 상기 승강모터(120)에 거리는 모터 프레임(130)의 중량을 덜어주는 역할을 한다. 즉, 상기 스프링(172)을 많이 수축시킨 경우에는 상기 모터 프레임(130)의 중량 중에서 상기 스프링(172)에 의한 탄성력에 해당하는 부분이 상기 지지 프레임(140)을 통하여 작업대(4)로 분산되므로, 상기 승강모터의 하중 부담이 줄어든다. 더욱 바람직하게는 상기 막대(171)의 표면에 나사산을 형성하고 상기 나사산에 대응하는 너트를 상기 스프링 부재(173)로 사용함으로써, 상기 너트를 회전시킴으로써 상기 스프링(172)의 길이를 조절할 수 있도록 한다. 본 도에서는 4개의 탄성 부재가 상기 지지 프레임(140)의 모서리에 구비되어 있으나, 이는 필요에 따라 적절한 위치 및 수로 조절할 수 있다. 아울러 상기 스프링(172)이 상기 지지 프레임(140) 상판 윗면의 막대(171) 부분에 삽입되어 있으나, 이와는 달리 상기 지지 프레임(140) 상판 아랫면의 막대(171) 부분에 삽입되고, 상기 스프링(173) 아래에 스프링 부재(173)가 형성되도록 할 수도 있다.
기타 본 발명에 따른 다른 특징들은 하기의 자세한 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
제3(a)도는 본 발명에 따른 제2(a)도에 따른 다이 분류기에 있어서 분류 섹션에 대한 사시도이고, 제3(b)도는 그 정면도이고, 그리고 제3(c)도는 그 측면도이다. 본 발명에 따른 다이 분류기는 픽커(101)가 구비된 회전 암(100)이 회전모터(110)에 직접적으로 연결되고, 상기 회전 모터(110)를 통하여 상기 회전 암(100)을 회전 구동하여 다이를 픽업하고, 빈 블록(200)에 배열하는 구조를 갖는다. 바람직하게는 상기 회전 암(100)은 픽커(101)가 형성되는 부분은 폭이 좁고 회전 모터(110) 쪽으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성함으로써, 회전 모터(120)의 부하를 줄이고, 아울러 고속 회전 및 급정지함에 있어서 상기 회전 암(100)이 흔들리는 것을 최소화한다. 더욱 바람직하게는 상기 회전 암(100)은 대략 35cm 정도의 길이를 갖는다. 상기 회전 모터(110)는 바람직하게는 DD 모터(direct drive motor)이고, 모터 프레임(130)에 지지된다. 상기 모터 프레임(130)은 상기 회전 모터(110)를 꽉 잡아서 고정되도록 지지한다.
작업대(4) 위에는 지지 프레임(140)이 형성되되, 상기 지지 프레임(140)은 상기 작업대(4)에 고정되어 있다. 상기 지지 프레임(140)은 상기 모터 프레임을 지지하되, 상기 지지 프레임(140)과 모터 프레임(130)의 인터페이스는 적절한 위치에 가이드를 형성함으로써 상기 모터 프레임(130)이 지지 프레임(140)에 대하여 상대적으로 움직일 수 있도록 한다. 본 도면에서는 상기 모터 프레임(130)이 대략 직육면체 형상으로 도시되어 있는 바, 이러한 경우는 상기 모터 프레임(130)의 네 모서리 부분에 세로로 가이드를 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 베어링과 같은 적절한 윤활 수단을 상기 가이드에 형성함으로써 상기 모터 프레임(130)과 지지 프레임(140)간의 마찰 저항을 줄인다.
상기 모터 프레임(130)은 승강모터(120)를 통하여 상하로 승강 이동된다. 이를 위하여 상기 모터 프레임(130)과 승강모터(120)을 연결하는 승강축(150)이 구비되고, 상기 승강축(150)의 일 단부는 승강모터(120)의 회전축에 연결되고, 다른 단부는 모터 프레임(130)의 적절한 위치에 연결된다. 바람직하게는 상기 승강모터(120)는 서보 모터(servo motor)이다. 도시된 바와 같이, 상기 승강모터(120)는 상기 모터 프레임(130)의 상측에 위치하고, 상기 모터 프레임(130)의 하부에 상기 회전 암(100)이 일체로 고정되어 있다.
제4(a)도는 제2(a)도에 따른 다이 분류기에 있어서 지지 프레임에 지지되는 모터 프레임이 하강한 상태에 대한 정면도이고, 제4(b)도는 그 단면도이다. 본 발명에 따른 다이 분류기는 지지 프레임(140)의 상부에 고정되어 있는 승강모터(120)에 의하여 모터 프레임(130)이 상기 지지 프레임(140)에 대하여 상대적으로 상하로 승강한다. 상기 승강모터(120)와 모터 프레임(130)은 승강축(150)을 통하여 연결되고, 상기 승강축(150)의 일 단부는 상기 승강모터(120)의 회전축에 연결되고, 다른 단부는 상기 모터 프레임(130)에 연결된다. 바람직하게는 상기 승강축(150)의 표면에 나사산(151)을 형성하고, 상기 모터 프레임(130)의 상기 승강축(150)이 연결되는 부분, 예를 들어 상기 모터 프레임(130)의 상판에는 그 안쪽면에 상기 나사산(151)에 대응하는 나사산(132)이 형성된 구멍(131)을 형성함으로써, 상기 승강모터(120)의 구동에 따라 상기 승강축(150)이 회전하면 상기 모터 프레임(130)이 상기 지지 프레임(140)에 대하여 상대적으로 상하로 승강하게 한다. 즉, 상기 승강모터(120)가 고정되는 상기 지지 프레임(140)이 작업대(4)에 고정되어 있음에 따라, 상기 승강축(150)이 회전하면 상기 모터 프레임(130)이 상기 지지 프레임(140)에 대하여 상대적으로 승강하게 된다. 상기 승강축(150)의 표면에는 나사산(151)이 형성된다고 기술하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 스크류 등과 같이 회전에 의하여 상기 모터 프레임(130)의 상하 이동을 가능하게 하는 것이면 무엇이든지 허용된다.
더욱 바람직하게는 상기 모터 프레임(130)의 상판에 고정되고, 상기 지지 프레임(140)을 관통하는 막대(171)가 형성되고, 도시된 바와 같이 상기 막대(171)에 스프링(172)을 삽입하고, 상기 막대(171) 상부에는 스프링 부재(173)를 형성된 탄성부재(170)를 형성함으로써, 상기 승강모터(120)가 감당하여야 하는 상기 모터 프레임(130)의 하중을 덜어준다. 상기 막대(171)의 상부에는 나사산을 형성하고, 상기 스프링 부재(173)는 이에 대응하는 너트로서 형성하여 상기 스프링 부재(173)를 조절함으로써 상기 스프링(172)의 탄성력을 조절할 수 있다.
상기 모터 프레임(130)은 그 하부에서 회전 모터(110)를 일체로 고정되도록 지지하고 있다. 바람직하게는 상기 모터 프레임(130)은 그 내부가 비어 있는 프레임으로 형성함으로써 하중을 줄인다.
제5도는 제2(a)도에 따른 다이 분류기의 빈 블록 섹션에 대한 사시도이다. 본 발명에 따른 다이 분류기의 회전 암(100)은 웨이퍼(301)를 기준으로 좌우로 사전에 정해진 각도만큼만 항상 반복 회전함에 따라, 다이를 배열하기에 적합한 빈 블록(200)의 위치는 상기 빈 블록 섹션(20)이 이동함으로써 결정된다. 즉, 상기 빈 블록 섹션(20)은 2개의 이동 블록(210, 210′)과 그 위에 위치하는 복수개의 빈 블록(200)으로 구성된다. 상기 각각의 빈 블록(200)은 일정한 판 위에 정렬되고, 상기 판은 직선적으로 형성된 가이드(211)가 형성된 제1 이동 블록(210) 위에서 상기 가이드(211)를 따라 이동할 수 있도록 되어 있다. 구동 수단으로는 별도의 구동 모터, 바람직하게는 서보 모터(230)가 구비된다. 상기 제1 이동 블록(210)은 마찬가지로 가이드(211′)가 형성된 제2 이동 블록(210′) 위에서 상기 가이드(211′)를 따라 이동할 수 있도록 되어 있으며, 마찬가지로 별도의 구동모터, 바람직하게는 서보 보터(230)가 구비된다. 상기 빈 블록(200) 및 제1 이동 블록(210)의 이동 방향은 서로 90°를 이루고 있음에 따라, 실질적으로 상기 각각의 빈 블록(200)은 일정 범위 내에서는 평면상의 모든 위치로 이동될 수 있다.
본 발명은 다이 픽업 툴 양측에 빈 블록을 형성함으로써 분류속도가 향상되고, 아울러 DD 모터를 통하여 구동되고 좌우로 회전할 수 있는 회전 암을 구비한 다이 픽업 툴을 통하여 사용자가 원하는 수준의 정확도로 다이를 픽업 및 분류할 수 있는 다이 분류기를 제공하는 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
제1도는 종래의 다이 분류기에 대한 개략적인 사시도이다.
제2(a)도는 본 발명에 따른 다이 분류기의 개략적인 사시도이고, 제2(b)도는 제2(a)도에 그 정면도이고, 제2(c)도는 그 측면도이고, 제2(d)도는 그 평면도이다.
제3(a)도는 본 발명에 따른 제2(a)도에 따른 다이 분류기에 있어서 분류 섹션에 대한 사시도이고, 제3(b)도는 그 정면도이고, 그리고 제3(c)도는 그 측면도이다.
제4(a)도는 제2(a)도에 따른 다이 분류기에 있어서 지지 프레임에 지지되는 모터 프레임에 대한 정면도이고, 제4(b)도는 그 단면도이다.
제5도는 제2(a)도에 따른 다이 분류기의 빈 블록 섹션에 대한 사시도이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 *
10 : 분류 섹션 20 : 빈 블록 섹션
30 : 웨이퍼 섹션 40 : 작업대
50 : 회전 암 섹션 100 : 회전 암
101 : 픽커(picker) 110 : 회전 모터
120 : 승강모터 130 : 모터 프레임
131 : 구멍 132, 151 : 나사산
140 : 지지 프레임 150 : 승강축
160 : 프레임 베어링 170 : 탄성부재
171 : 막대 172 : 스프링
173 : 스프링부재 200 : 빈 블록
210 : 이동 블록 211, 211′ : 가이드
220 : 다이 마운트 230 : 서보 모터
240 : 카메라 300 : 웨이퍼 홀더
301 : 웨이퍼 310 : 웨이퍼 구동부
311, 311′ : 스텝 모터 312 : 웨이퍼 회전모터
310 : 현미경 320 : 푸셔(pusher)
400 : 픽커 캐리어(carrier) 410 : 캐리어 가이드
420 : 캐리어 구동모터

Claims (16)

  1. 입력되는 정보에 의해 자동으로 위치가 조절되는 웨이퍼 위에 위치하는 다이(die)를 픽커(picker)를 통하여 픽업(pick-up)하고, 그리고 사전에 획득된 테스트 결과에 따라 상기 다이를 자동으로 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 다이 분류기(die sorter)에 있어서,
    회전 암(arm) 섹션(50), 및 상기 회전 암 섹션 양측에 형성되는 2개의 빈 블록(bin block) 섹션(20)으로 이루어지고,
    상기 회전 암 섹션(50)은 단부에 웨이퍼 상의 다이를 픽업하기 위한 픽커(picker, 101)를 구비한 회전 암(100), 상기 회전 암(100)을 상기 각각의 빈 블록 섹션(20)으로 회전시키기 위한 회전모터(110), 및 상기 회전 암(100)을 웨이퍼 상의 다이를 픽업할 수 있도록 승강시키는 승강모터(120)로 이루어지며,
    상기 2개의 빈 블록 섹션(20)은 상기 다이를 수용하는 복수개의 빈 블록(200), 및 상기 복수개의 빈 블록(200)을 소정 지점으로 위치시키기 위한 구동 수단(220)으로 이루어지고, 그리고
    상기 회전 암(100)은 픽커(picker)쪽은 폭이 좁고 그 반대쪽으로 갈수록 폭이 넓어지고, 상기 회전 암(100)은 상기 회전모터(110)에 직접적으로 연결되며, 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 웨이퍼 상의 다이를 픽업하고, 그리고 상기 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 다이를 빈 블록에 배열하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전모터(110)는 DD 모터인 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  4. 제3항에 있어서, 모터 프레임(130) 및 승강축(150)을 더 포함하여 이루어지고, 상기 DD 모터(110)는 상기 모터 프레임(130)에 의해 지지되고, 그리고 상기 모터 프레임(130)은 상기 승강축(150)을 통하여 상기 승강모터(120)에 연결되어 상기 승강모터(120)에 의하여 상기 모터 프레임(130)이 승강하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 모터 프레임(130)을 지지하고 상기 모터 프레임(130)의 승강을 안내하는 지지 프레임(140)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 승강모터(120)는 상기 지지 프레임(140) 상부에 고정되고, 상기 승강축(150)의 표면은 나사산(152)이 형성되고, 상기 모터 프레임(140) 상판에는 내벽이 상기 승강축(150)의 나사산(152)에 대응하는 나사산(132)이 형성된 구멍(131)이 형성되고, 그리고 상기 승강축(150)은 상기 승강모터(120)의 회전에 따라 회전함으로써 상기 모터 프레임(130)이 상기 지지 프레임(140)에 대하여 상대적으로 승강하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 승강모터(120)에 걸리는 상기 모터 프레임(130) 및 DD 모터의 하중을 덜기 위한 적어도 하나의 탄성부재(170)가 상기 지지 프레임(150)에 형성되는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 탄성부재(170)는
    상기 모터 프레임(130)에 연결되고 상기 지지 프레임(140) 상판을 관통하는 막대(171);
    상기 막대(171)에 끼워지는 스프링(172); 및
    상기 스프링(172)의 수축 정도를 조절하기 위한 스프링 부재(173);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  10. 입력되는 정보에 의해 자동으로 위치가 조절되는 웨이퍼 위에 위치하는 다이(die)를 픽커(picker)를 통하여 픽업(pick-up)하고, 그리고 사전에 획득된 테스트 결과에 따라 상기 다이를 자동으로 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 다이 분류기(die sorter)에 있어서,
    단부에 웨이퍼 상의 다이를 픽업하기 위한 픽커(picker, 101)를 구비한 회전 암(100);
    상기 회전 암(100)에 직접적으로 연결되어 상기 회전 암(100)을 회전시키기 위한 DD 모터(110);
    상기 DD 모터(110)를 지지하기 위한 모터 프레임(130); 및
    상기 모터 프레임을 승강시키기 위한 승강 모터(120);
    로 이루어지고, 상기 회전 암(100)은 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 웨이퍼 상의 다이를 픽업하고, 그리고 상기 특정 각을 기준으로 사전에 정해진 각도에 해당하는 지점에서 상기 다이를 빈 블록에 배열하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  11. 제10항에 있어서, 승강축(150)을 더 포함하여 이루어지고, 그리고 상기 모터 프레임(130)은 상기 승강축(150)을 통하여 상기 승강모터(120)에 연결되어 상기 승강모터(120)에 의하여 상기 모터 프레임(130)이 승강하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 회전 암(100)은 픽커(picker)쪽은 폭이 좁고 그 반대쪽으로 갈수록 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 모터 프레임(130)을 지지하고 상기 모터 프레임(130)의 승강을 안내하는 지지 프레임(140)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 승강모터(120)는 상기 지지 프레임(140) 상부에 고정되고, 상기 승강축(150)의 표면은 나사산(152)이 형성되고, 상기 모터 프레임(130) 상판에는 내벽이 상기 승강축(150)의 나사산(152)에 대응하는 나사산(132)이 형성된 구멍(131)이 형성되고, 그리고 상기 승강축(150)은 상기 승강모터(120)의 회전에 따라 회전함으로써 상기 모터 프레임(130)이 상기 지지 프레임(140)에 대하여 상대적으로 승강하는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 승강모터(120)에 걸리는 상기 모터 프레임(130)의 하중을 덜기 위한 적어도 하나의 탄성부재(170)가 상기 지지 프레임(140)에 형성되는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 탄성부재(170)는
    상기 모터 프레임(130)에 연결되고 상기 지지 프레임(140) 상판을 관통하는 막대(171);
    상기 막대(171)에 끼워지는 스프링(172); 및
    상기 스프링(172)의 수축 정도를 조절하기 위한 스프링 부재(173);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이 분류기.
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