KR100574955B1 - 반도체 제품 핸들링용 진공 펜 - Google Patents

Abstract

진공 펜이 개시된다. 진공 펜은 진공 펜 내부의 낮은 밀도의 공기를 유지할 수 있는 진공 공간을 형성하며 낮은 기압을 상기 반도체 제품에 전달할 수 있는 제1홀과 내부의 기압에 따라 개폐가 제어되는 제2홀 및 상기 반도체 장치의 흡착 상태의 해지 시에 외부의 공기를 상기 본체에 주입하기 위한 제3홀을 포함하는 본체, 본체 속에서 왕복 운동을 통해 본체 내부의 공기를 밀어내는 역할을 하며, 진공 공간의 기압을 낮게 형성하는 역할을 하는 피스톤, 피스톤의 일단에 부착되어 반도체 제품을 흡착하는 흡착 수단, 본체 내부에 존재하며 일단이 본체 내부의 일부분에 고정되어 피스톤에 의해 수축될 수 있고 복원력에 의해 피스톤을 밀어내는 역할을 하는 탄성수단, 및 탄성수단 압축 시 본체 내부의 공기를 배출할 수 있으며, 탄성수단이 복원되는 경우 본체의 제2홀을 막을 수 있는 판막을 포함한다. 본 발명에 따른 진공 펜은 사용의 편리성과 강한 흡착력을 제공할 수 있는 장점이 있다.

진공 펜

Description

반도체 제품 핸들링용 진공 펜{Vacuum pen for handling semiconductor products}

도 1은 종래의 진공 펜의 개략적인 모습을 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명에 따른 진공 펜을 나태난 도이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 진공 펜의 핸들링 과정을 나타낸 도이다.

본 발명은 진공 펜에 관한 것으로, 구체적으로는, 반도체 후 공정 제품 핸들링용 진공 펜에 관한 것이다.

반도체 제품을 연구하고 생산하는 중에, 반도체 제품을 수동적으로 집어 올려 목적지까지 이동하고, 그곳에 위치시켜야 되는 일이 종종 필요하다. 반도체 웨이퍼 공정은 반도체 웨이퍼의 표면에서 행해지기 때문에 반도체 공정에서는 웨이퍼의 표면이 상하거나 먼지에 의해 오염되는 것을 방지하는 것이 중요하다.

따라서, 반도체 제품에 손상이 없이 반도체 제품을 옮기는데 진공 펜이 사용되어왔다.

이러한 진공 펜을 사용하여 반도체 후공정 제품을 안전하게 핸들링할 수 있었다. 하지만, 좀 더 사용이 간편하고 더 무거운 반도체 제품을 들어올릴 수 있는 제품이 필요하게 되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용이 편리한 반도체 제품 핸들링용 진공 펜을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무거운 반도체 제품도 핸들링할 수 있는 강한 힘을 갖는 반도체 제품 핸들링용 진공 펜을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 후공정 제품 핸들링을 위한 진공 펜은, 진공 펜 내부의 낮은 밀도의 공기를 유지할 수 있는 진공 공간을 형성하며 낮은 기압을 상기 반도체 제품에 전달할 수 있는 제1홀과 내부의 기압에 따라 개폐가 제어되는 제2홀 및 상기 반도체 장치의 흡착 상태의 해지 시에 외부의 공기를 상기 본체에 주입하기 위한 제3홀을 포함하는 본체, 본체 속에서 왕복 운동을 통해 본체 내부의 공기를 밀어내는 역할을 하며, 진공 공간의 기압을 낮게 형성하는 역할을 하는 피스톤, 피스톤의 일단에 부착되어 반도체 제품을 흡착하는 흡착 수단, 본체 내부에 존재하며 일단이 본체 내부의 일부분에 고정되어 피스톤에 의해 수축될 수 있고 복원력에 의해 피스톤을 밀어내는 역할을 하는 탄성수단, 및 탄성수단 압축 시 본체 내부의 공기를 배출할 수 있으며, 탄성수단이 복원되는 경우 본체의 제2홀을 막을 수 있는 판막을 포함한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 진공 펜의 피스톤은 본체 내에서 공기의 누출 을 막을 수 있는 고무링을 더 포함한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 진공 펜 내의 탄성 수단은 용수철이며, 본체의 분해를 통해 교환이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 진공 펜은 흡착 수단과 피스톤을 연결하는 지지대를 더 포함하며, 상기 지지대는 상기 본체 내부의 기압이 흡착 수단으로 전달될 수 있도록 하는 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다

더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 진공 펜의 흡착수단은 지지대와 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 진공 펜은 제3홀의 개폐를 제어할 수 있는 개방 단추, 및 본체 내부에서 탄성 수단 및 피스톤을 꺼낼 수 있는 마개를 더 포함한다.

본 발명에 따른 진공 펜의 탄성 수단은 피스톤에 연결된 흡착 수단의 누름으로 인해, 본체의 공기가 제2홀을 통해 빠져나가고, 탄성 수단의 복원력에 의해 피스톤을 밀어내어 본체 내부의 기압을 작게 하며, 이에 따라 판막이 제2홀을 막아 공기의 유입을 차단하여 본체 내부에 낮은 기압을 유지하여 반도체 제품을 흡착시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 종래의 진공 펜의 개략적인 모습을 나타낸 도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 진공 펜(100)은 본체(102), 레버(104), 고무튜브(106), 지지대(108) 및 흡착판(110)을 포함한다.

진공 펜(100)의 레버(104)는 본체(102)의 상부에 위치하며, 손의 압력에 의해 고무튜브(106)를 수축하는 역할을 한다. 흡착판(110)은 반도체 제품에 밀착시켜 고무튜브(106) 안의 낮은 기압을 통해 반도체 제품을 흡착하는 역할을 한다. 고무튜브(106)는 수축과 복원을 통해 본체(102) 내의 기압을 유지하는 역할을 한다.

도 1에 도시된 종래의 진공 펜의 작동 원리는 진공 펜(100)의 상단에 붙은 레버(104)를 눌러 진공 펜 내부의 고무 튜브(106)를 수축시킨다. 그런 다음, 반도체 패키지의 상면에 흡착판(110)을 밀착시키고 레버(104)를 놓는다. 본체(102) 내의 고무튜브(106)가 복원력에 의해 부풀면서 내부의 공기 밀도가 낮아지게 된다. 이 경우, 흡착판(110)에 압착력이 발생하게 되어 반도체 장치를 흡착시키게 된다.

이때, 흡착판(110)의 압착력의 세기는 고무 튜브의 복원력(106)에 의존된다. 따라서, 흡착판(110)의 압착력이 반도체 제품의 무게보다 무거우면 반도체를 들 수 없거나, 운반 중에 떨어뜨릴 수 있다. 즉, 고무 튜브(106)의 복원력만으로는 충분한 흡착판(110)의 압착력을 강화할 수 없는 문제점이 있다.

고무 튜브(106)의 복원력만으로는 무거운 반도체 패키지를 들 수 있을 만큼의 압착력을 발생시킬 수 없는 문제점이 발생한다. 또한, 진공 펜(100)을 사용하다 보면 고무 튜브(106)에 손상이 가는 경우가 발생한다. 종래의 진공 펜(100)에서는 공기의 누출을 막기 위해 고무 튜브(106)와 지지대(108)가 일체형으로 되어 있어, 고무 튜브(106)가 손상되는 경우에는 진공 펜(100)을 사용할 수 없게 되는 문제점도 있다.

또한, 종래의 진공 펜(100)은 압착력의 강약을 레버(104)에 의해 쉽게 조절될 수 없고 고무 튜브(106)의 상태에 따라 조절되기 때문에 정확한 강약 제어가 쉽지 않다.

도 2는 본 발명에 따른 진공 펜을 나태난 도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 펜(200)은 본체 겸 실린더(202), 탄성 수단인 용수철(204), 본체 내에서 용수철을 압축시키기 위한 피스톤(206), 본체 내부의 공기누출을 막기 위한 고무 링(208), 피스톤과 연결되는 지지대(210), 반도체 제품에 밀착하기 위한 흡착판(212), 용수철 교환구(214), 진공 펜을 릴리즈하기 위한 개방구(216), 개방구 제어를 위한 개방단추(218) 및 진공 펜 내부의 공기 개폐를 제어하는 판막(220)을 포함한다.

진공 펜(200)의 본체(202)는 진공 펜의 본체 겸 실린더가 되며, 진공 펜 내부에 낮은 밀도를 유지하도록 하는 진공 공간을 만든다. 또한, 본체(202)의 내부에는 피스톤(206), 용수철(204)등의 진공 펜의 부품이 포함되어 있다. 용수철(204)은 탄성력에 의해 피스톤(206)을 밀어내는 역할을 하며, 본체(202) 내 부의 기압을 낮게 만드는 역할을 한다. 이 용수철(204)은 탄성력이 떨어지게 되면 다른 용수철로 교환이 가능하다.

피스톤(206)은 실린더(202) 내부의 공기를 밀어내고 용수철(204)을 압축시키는 역할을 한다. 피스톤(206)의 가운데에는 공기 통로가 있어, 실린더(202) 내부의 압력을 흡착판(212)으로 전달한다. 또한, 피스톤(206) 주변에는 고무링(208)이 존재하여 진공 펜(200)의 본체(202)와 피스톤(206)을 밀착시키고, 진공 공간의 공기가 누출되는 것을 방지한다.

흡착판(212)은 반도체 제품을 밀착시켜 들어올리는데 사용되며, 반도체 제품의 크기에 따라 소정 크기의 형태로 교환 가능하다. 이 흡착판(212)은 지지대(210)를 통해 피스톤(206)과 연결된다. 지지대(210) 및 흡착판(212)의 가운데는 피스톤(206)과 같이 가운데에 공기 통로가 존재하여 진공 공간의 기압이 흡착판(212)으로 전달될 수 있도록 구성된다.

판막(220)은 본체(202)의 일단에 형성된 공기 통로에 위치하며, 피스톤(206)이 본체(202) 내부의 공기를 밀어내면 판막(220)이 열려 본체(202) 내부의 공기를 외부로 배출시킨다. 그리고, 용수철(204)의 복원력에 의해 피스톤(206)을 밀어내면, 본체(202) 내부의 공기 밀도가 떨어지게 되고 이 압력에 의해 판막(220)이 닫히게 된다. 따라서, 더 이상의 공기 유입은 차단되고 진공 공간의 공기 밀도는 낮은 상태를 유지하게 된다.

용수철 교환구(214)는 본체(202)의 일단에 형성되며, 용수철 교환구(214)의 개폐를 통해 본체(202) 내부의 용수철(204), 피스톤(206) 등의 구성물을 교체할 수 있다.

개방구(216)는 평소에 닫혀 있다가 진공 펜(200)을 릴리즈하는 경우 열려 공기의 유입을 제어한다. 개방구(216)는 진공 펜(200)의 상부에 붙은 개방단추(218)을 통해 제어한다. 개방단추(218)는 도 2에 도시된 바와 같이 작은 용수철을 통해 진공 펜(200)을 릴리즈하는 경우 이외에 개방구(216)를 막는다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 진공 펜의 핸들링 과정을 나타낸 도이다.

도 3a는 반도체 제품을 흡착판(212)에 밀착시키고 진공 펜(200)을 압축하는 과정을 나타낸다. 개방구(216)는 닫혀 있고, 본체(202) 내부의 공기는 판막(220)을 밀어내고 용수철 교환구(214)에 있는 홀을 통해 빠져나간다.

도 3b는 반도체 제품의 흡착 상태를 나타낸 도이다. 피스톤(206)의 밀착이 중지되면, 용수철(204)이 피스톤을 후퇴시켜 본체(202) 내부의 기압을 떨어뜨린다. 본체(202) 내부의 기압이 떨어지면 판막(220)은 용수철 교환구(214)의 공기 통로를 밀폐시킨다. 그러면, 진공 펜(200) 내부의 공기는 일정한 수준으로 유지되어 흡착판(212)에 흡착력이 발생하게 된다. 따라서, 반도체 제품이 흡착판(212)에 흡착되어 옮길 수 있게 된다.

도 3c는 진공 펜을 릴리즈 하는 상태를 나태는 도이다. 진공 펜(200)에 부착시킨 반도체 장치를 목적지에 놓을 경우에는 흡착판(212)의 압력을 떨어뜨려야 한다. 이를 위해서, 개방버튼(218)을 움직여서 개방구(216)를 개방시킨다. 그러면, 개방구(216)를 통해 공기가 본체(202) 내부로 유입되고, 내부의 기압은 올라가 게 된다. 따라서, 흡착판(212)의 흡착력은 낮아지게 되고, 반도체 제품은 흡착판(212)에서 떨어진다.

개방버튼(218)은 작은 용수철에 의해 다시 개방구(216)을 차단하여 개방구에서의 공기 출입을 방지한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따른 진공 펜(200)은 피스톤(206)으로 용수철(204)을 압축시키는 방식을 사용하기 때문에 진공 펜의 압축 시에 진공 펜 내부의 공기를 충분히 제거할 수 있어 강한 흡착력을 제공한다..

또한, 본 발명에 따른 진공 펜(200)은 복원력이 우수한 용수철을 탄성 수단으로 사용하여 진공 펜 내부의 기압을 현저히 떨어뜨릴 수 있으며, 낮은 기압 상태를 오랫동안 충분히 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 진공 펜(200)은 반도체 제품의 흡착시에 별도의 조작없이 진공 펜을 밀착시키기만 하면 되기 때문에 조작이 간편하다.

또한, 본 발명에 따른 진공 펜은 용수철의 탄성력이 저하되거나 고무링이 마모되어 흡착력이 떨어지는 경우 손쉽게 내부 부품을 갈아 끼울 수 있다.

Claims (13)

1. 반도체 후공정 제품 핸들링을 위한 진공 펜에 있어서,

   상기 진공 펜 내부에 낮은 밀도의 공기를 유지할 수 있는 진공 공간을 형성하며, 낮은 기압을 상기 반도체 제품에 전달할 수 있는 제1홀과 내부의 기압에 따라 개폐가 제어되는 제2홀 및 상기 반도체 제품의 흡착 상태의 해지 시에 외부의 공기를 본체에 주입하기 위한 제3홀을 포함하는 본체;

   상기 본체 속에서 왕복 운동을 통해 상기 본체 내부의 공기를 밀어내는 역할을 하며, 진공 공간의 기압을 낮게 형성하는 역할을 하는 피스톤;

   상기 피스톤의 일단에 부착되어 상기 반도체 제품을 흡착하는 흡착 수단;

   상기 본체 내부에 존재하며 일단이 상기 본체 내부의 일부분에 고정되어 상기 피스톤에 의해 수축될 수 있고 복원력에 의해 상기 피스톤을 밀어내는 역할을 하는 탄성수단; 및

   상기 탄성수단 압축 시 상기 본체 내부의 공기를 배출할 수 있으며, 상기 탄성수단이 복원되는 경우 상기 본체의 상기 제2홀을 막을 수 있는 판막을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
2. 제1항에 있어서,

   상기 피스톤은 상기 본체 내에서 공기의 누출을 막을 수 있는 고무링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
3. 제1항에 있어서,

   상기 탄성 수단은 용수철이며, 상기 본체의 분해를 통해 교환이 가능한 것을 특징으로 하는 진공 펜.
4. 제1항에 있어서,

   상기 진공 펜은 상기 흡착 수단과 상기 피스톤을 연결하는 지지대를 더 포함하며, 상기 지지대는 상기 본체 내부의 기압이 상기 흡착 수단으로 전달될 수 있도록 하는 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
5. 제4항에 있어서,

   상기 흡착수단은 상기 지지대와 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
6. 제1항에 있어서,

   상기 진공 펜은 상기 제3홀의 개폐를 제어할 수 있는 개방 단추; 및

   상기 본체 내부에서 상기 탄성 수단 및 상기 피스톤을 꺼낼 수 있는 마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
7. 제1항에 있어서,

   상기 탄성 수단은 상기 피스톤에 연결된 상기 흡착 수단의 누름으로 인해, 상기 본체의 공기가 상기 제2홀을 통해 빠져나가고,

   상기 탄성 수단의 복원력에 의해 상기 피스톤을 밀어내어 상기 본체 내부의 기압을 작게 하며,

   이에 따라 상기 판막이 상기 제2홀을 막아 공기의 유입을 차단하여 본체 내부에 낮은 기압을 유지하여 상기 반도체 제품을 흡착시키는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
8. 반도체 후공정 제품 핸들링을 위한 진공 펜에 있어서,

   상기 펜 내부의 낮은 밀도의 공기를 유지할 수 있는 진공 공간을 형성하는 본체;

   상기 본체 속에서 왕복 운동을 통해 상기 본체 내부의 공기를 밀어내는 역할을 하며, 진공 공간의 기압을 낮게 형성하는 역할을 하는 피스톤;

   상기 피스톤과 연결되고 진공 공간의 흡착력을 전달할 수 있는 관의 역할을 하는 지지대;

   상기 지지대의 일단에 부착되어 상기 반도체 제품을 흡착하는 흡착 수단;

   상기 본체 내부에 존재하며 일단이 상기 본체 내부의 일부분에 고정되어 상기 피스톤에 의해 수축될 수 있고 복원력에 의해 상기 피스톤을 밀어내는 역할을 하는 탄성 수단;

   상기 피스톤과 결합되어 상기 피스톤과 상기 본체 사이에 위치하며, 상기 본 체의 공기 누출을 방지하는 고무링;

   상기 본체의 일단에서 상기 탄성수단과 상기 피스톤의 교환 시 통로 역할을 하며 일부분에 공기 통로가 될 수 있는 홀이 형성되어 있는 뚜껑;

   상기 탄성수단 압축 시 상기 본체 내부의 공기를 배출할 수 있으며, 상기 탄성수단이 복원되는 경우 상기 뚜껑의 구멍을 막을 수 있는 판막;

   상기 반도체 장치의 흡착상태에서 외부의 공기를 상기 본체에 주입하기 위한 개방구를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
9. 제8항에 있어서,

   상기 본체는 실린더 형상인 것을 특징으로 하는 진공 펜.
10. 제8항에 있어서,

    상기 흡착 수단은 반도체 제품의 크기에 따라 교환 가능한 것을 특징으로 하는 진공 펜.
11. 제8항에 있어서, 상기 진공 펜은

    상기 개방구를 개폐할 수 있는 개방단추를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 펜.
12. 제8항에 있어서,

    상기 탄성 수단은 용수철인 것을 특징으로 하는 진공 펜.
13. 제8항에 있어서,

    상기 탄성 수단은 상기 피스톤에 연결된 상기 흡착 수단의 누름으로 인해, 상기 본체의 공기가 상기 뚜껑에 형성된 홀을 통해 빠져나가고,

    상기 탄성 수단의 복원력에 의해 상기 피스톤을 밀어내어 상기 본체 내부의 기압을 작게 하며,

    이에 따라 상기 판막이 상기 홀을 막아 공기의 유입을 차단하여 본체 내부에 낮은 기압을 유지하여 상기 반도체 제품을 흡착시키는 것을 특징으로 하는 진공 펜.

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