이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 몰딩 설비로 공급되는 몰딩수지 타블렛의 무게를 자동으로 측정하여 손상되거나 규격 미달인 불량 타블렛을 몰 딩 설비에 공급하기 전에 미리 검출하여 제거함으로써 불완전 몰딩 불량을 방지할 수 있는 몰딩수지 타블렛 공급 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치는 공급부와 지지부와 무게 측정부와 설비 제어부를 포함하여 구성될 수 있다. 공급부는 몰딩수지 타블렛을 수용하는 적어도 한 개 이상의 수용구멍이 형성된다. 지지부는 공급부의 하부에 위치하며, 수용구멍 안에 수용된 몰딩수지 타블렛을 지지하거나 낙하시킬 수 있도록 수용구멍의 하부를 여닫는다. 무게 측정부는 공급부의 하부에 위치하며, 수용구멍 안에 수용된 몰딩수지 타블렛의 무게를 측정한다. 설비 제어부는 공급부, 지지부, 무게 측정부와 각각 전기적으로 연결되며, 무게 측정부로부터 몰딩수지 타블렛의 무게 신호를 전송받고, 무게 신호를 미리 저장되어 있는 타블렛 무게 정보와 비교하여 몰딩수지 타블렛의 무게가 규격에 적합한지를 판정한다. 설비 제어부에 의하여 몰딩수지 타블렛의 무게가 규격 미달로 판정되면, 지지부가 열리면서 타블렛이 수용구멍으로부터 배출된다.
본 발명에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치에 있어서, 공급부는 각각 몰딩수지 타블렛을 수용하는 여러 개의 수용구멍들을 구비할 수 있다. 이 경우, 공급부는 수용구멍들 사이의 간격 만큼씩 이동하면서 각 수용구멍에 몰딩수지 타블렛을 수용할 수 있다. 또한, 지지부는 수용구멍마다 각각 개별적으로 위치하고 독립적으로 움직일 수 있으며, 또는 수용구멍들 전부를 가릴 수 있을 만큼의 길이를 가질 수 있다. 무게 측정부는 수용구멍들 중의 어느 하나에 위치할 수 있다.
본 발명의 몰딩수지 타블렛 공급 장치에 있어서, 무게 측정부는 수용구멍의 가운데 쪽에 위치하고 지지부는 수용구멍의 가장자리 쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 무게 측정부는 몰딩수지 타블렛의 무게에 따라 탄성 변형을 일으키고 탄성 변형에 의하여 발생하는 전기적 변화량을 출력하는 스트레인 게이지를 포함할 수 있다. 이 때, 몰딩수지 타블렛 공급 장치는 신호 변환기를 더 포함할 수 있는데, 신호 변환기는 무게 측정부와 설비 제어부 사이에 전기적으로 연결되며, 무게 측정부에서 출력되는 전기적 변화량을 설비 제어부에서 인식할 수 있는 디지털 신호로 바꾼다. 무게 측정부의 상단은 지지부의 윗면보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치는 공급부와 무게 측정부와 설비 제어부를 포함하여 구성될 수 있다. 공급부는 몰딩수지 타블렛을 수용하는 적어도 한 개 이상의 수용구멍이 형성된다. 무게 측정부는 공급부의 하부에 위치하며, 수용구멍 안에 수용된 몰딩수지 타블렛의 무게를 측정하고, 몰딩수지 타블렛을 지지하거나 낙하시킬 수 있도록 수용구멍의 하부를 여닫는다. 설비 제어부는 공급부, 무게 측정부와 각각 전기적으로 연결되며, 무게 측정부로부터 몰딩수지 타블렛의 무게 신호를 전송받고, 무게 신호를 미리 저장되어 있는 타블렛 무게 정보와 비교하여 몰딩수지 타블렛의 무게가 규격에 적합한지를 판정한다. 설비 제어부에 의하여 몰딩수지 타블렛의 무게가 규격 미달로 판정되면, 무게 측정부가 열리면서 타블렛이 수용구멍으로부터 배출된다.
본 발명에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치에 있어서, 공급부는 각각 몰딩수지 타블렛을 수용하는 여러 개의 수용구멍들을 구비할 수 있다. 이 때, 공급부는 수용구멍들 사이의 간격 만큼씩 이동하면서 각 수용구멍에 몰딩수지 타블렛을 수용할 수 있다. 또한, 무게 측정부는 수용구멍마다 각각 개별적으로 위치하고 독립적으로 움직일 수 있거나, 또는 수용구멍들 전부를 가릴 수 있을 만큼의 길이를 가질 수 있다.
본 발명의 몰딩수지 타블렛 공급 장치에 있어서, 무게 측정부는 몰딩수지 타블렛의 무게에 따라 탄성 변형을 일으키고 탄성 변형에 의하여 발생하는 전기적 변화량을 출력하는 스트레인 게이지를 포함할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 몰딩수지 타블렛 공급 장치는 무게 측정부와 설비 제어부 사이에 전기적으로 연결되는 신호 변환기를 더 포함할 수 있으며, 신호 변환기는 무게 측정부에서 출력되는 전기적 변화량을 설비 제어부에서 인식할 수 있는 디지털 신호로 바꾼다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 여기에 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자들이 본 발명을 충분히 실시할 수 있도록 예시되는 것이지, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 실시예를 설명함에 있어, 일부 구조나 제조 공정에 대해서는 그 설명을 생략하거나 도면의 도시를 생략한다. 이는 본 발명의 특징적 구성을 보다 명확하게 보여주기 위한 것이다. 마찬가지의 이유로 도면에 도시된 일부 구성요소들은 때론 과장되게 때론 개략적으로 나타내었고, 각 구성요소의 크기가 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
실시예
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치의 개략적 구성 을 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 몰딩수지 타블렛 공급 장치(100)는 저장부(20), 원형 정렬부(30), 선형 정렬부(40), 개별 이송부(50), 공급부(60), 지지부(70), 무게 측정부(80), 설비 제어부(90)를 포함하여 구성된다. 이 장치(100)는 반도체 패키지의 몰딩 설비(도시되지 않음)에 몰딩수지 타블렛(10)을 자동으로 공급하는 장치이다.
저장부(20)는 몰딩수지 타블렛(10)들을 저장하는 곳으로, 배출구(22)를 통하여 타블렛(10)을 배출한다. 저장부(20)로부터 배출된 타블렛(10)은 원형 정렬부(30)의 원추형 곡면(32)으로 떨어진다.
원형 정렬부(30)는 원추형 곡면(32), 나선형 이송로(34), 선별기(36)를 구비한다. 원추형 곡면(32)은 중심으로부터 가장자리 쪽으로 하향 경사진 곡면이며, 가장자리에서 나선형 이송로(34)와 연결된다. 원추형 곡면(32) 위로 떨어진 타블렛(10)들은 나선형 이송로(34)로 모이고, 나선형 이송로(34)를 따라 움직이면서 직립 형태로 정렬된다. 나선형 이송로(34)에 설치된 선별기(36)는 높이와 직경이 규격을 초과하는 타블렛(10)을 걸러내는 역할을 한다. 그러나 규격에 미치지 못하는 타블렛(10)은 선별기(36)를 그대로 통과한다.
선형 정렬부(40)는 원형 정렬부(30)의 나선형 이송로(34)의 끝에 연결된다. 나선형 이송로(34)를 따라 직립 형태로 배출되는 타블렛(10)들은 선형 정렬부(40)를 따라 일렬로 정렬되면서 이송된다.
개별 이송부(50)는 선형 정렬부(40)의 끝에 위치한다. 개별 이송부(50)는 타 블렛(10) 한 개를 수용할 수 있는 수용홈(52)을 가지고 있으며, 에어 실린더(도시되지 않음)와 같은 구동수단에 의하여 지지판(54) 위에서 왕복 이동한다. 지지판(54)의 한쪽 끝 부분에는 낙하구멍(56)이 형성되어 있다. 선형 정렬부(40)로부터 배출된 타블렛(10)이 개별 이송부(50)의 수용홈(52) 안에 들어가면, 개별 이송부(50)가 낙하구멍(56) 쪽으로 움직인다. 수용홈(52)이 낙하구멍(56)과 일치하는 순간, 수용홈(52) 안에 있던 타블렛(10)은 낙하구멍(56)을 통하여 아래쪽으로 떨어진다.
공급부(60)는 개별 이송부(50)에 의하여 하나씩 배출되는 타블렛(10)을 수용한 뒤 몰딩 설비의 금형 포트 블록(도시되지 않음)에 타블렛(10)을 공급한다. 공급부(60)는 낱개의 타블렛(10)을 각각 수용하여 임시로 저장하는 여러 개의 타블렛 수용구멍(62)을 가지고 있으며, 에어 실린더(도시되지 않음)와 같은 구동수단에 의하여 소정의 거리를 왕복 이동한다. 공급부(60)는 뒤에서 다시 설명한다.
지지부(70)는 공급부(60)의 하부에 위치한다. 지지부(70)는 에어 실린더(도시되지 않음)와 같은 구동수단에 의하여 수용구멍(62)의 하부를 여닫는 기능을 가진다. 지지부(70)가 열리면 수용구멍(62) 안에 위치한 타블렛(10)은 아래쪽으로 떨어지고, 지지부(70)가 닫히면 수용구멍(62)에 위치한 타블렛(10)이 지지된다. 지지부(70)에 대해서도 뒤에서 다시 설명한다.
무게 측정부(80)는 지지부(70)와 마찬가지로 공급부(60)의 하부에 위치한다. 무게 측정부(80)는 수용구멍(62) 안에 위치한 타블렛(10)의 무게를 측정하여 규격에 미달되는 타블렛(10)을 고르기 위한 것이다. 본 실시예의 무게 측정부(80)는 스 트레인 게이지(strain gauge)를 이용한 로드 셀(load cell)이며, 전선(84)을 통하여 신호 변환기(82)와 전기적으로 연결된다. 무게 측정부(80)는 바로 뒤에서 자세히 설명한다.
설비 제어부(90)는 타블렛 공급 장치(100)를 전반적으로 제어하는 기능을 가지며, 제어 대상들과 전선(92, 94, 96, 98)을 통하여 각각 전기적으로 연결된다.
이상 설명한 타블렛 공급 장치(100)는 무게 측정부(80)를 이용하여 타블렛(10)의 무게를 자동으로 측정하고, 이를 통하여 불완전 몰딩 불량을 초래할 수 있는 타블렛을 미리 제거할 수 있도록 한 것이 특징이다.
본 실시예에서 무게 측정부(80)로 사용되는 로드 셀은 금속의 탄성체에 스트레인 게이지가 부착된 구성을 가진다. 잘 알려진 바와 같이, 로드 셀에 물체를 올려놓으면 금속의 탄성체는 물체의 무게에 따라 휨 발생량이 달라진다. 즉, 무게가 무거우면 길이가 늘어나거나 줄어드는 변형이 발생하고, 이로 인해 금속 탄성체에 부착되어져 있는 스트레인 게이지의 저항이 커지거나 작아지면서 무게에 따라 선형적으로 변한다. 이때의 저항 변화량은 매우 작아서 측정하기가 어려우므로, 외부에서 전압을 인가하고 여기에서 나오는 출력 전압을 증폭하여 전압 변화량을 측정한다.
이와 같이 무게 측정부(80)는 금속 탄성체의 물리적 변화량을 전기적 변화량으로 바꾸고 이를 증폭하여 출력한다. 이때의 출력 신호는 아날로그 전압 신호이다. 신호 변환기(82)는 이 신호들을 설비 제어부(90)가 인식할 수 있는 디지털 신호(예컨대, RS232C, RS-422, BCD)로 바꾸고, 이를 설비 제어부(90)에 전송한다. 설 비 제어부(90)는 전송된 디지털 신호를 미리 저장되어 있는 타블렛의 무게 정보와 비교하여 타블렛(10)의 규격 적합 여부를 판정하고, 그 결과에 따라 공급부(60)와 지지부(70)와 무게 측정부(80)를 제어한다.
이하, 공급부(60)에 타블렛(10)이 투입되는 단계부터 타블렛(10)의 무게 감지를 통하여 불량 타블렛이 제거되는 단계까지 자세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치의 주요 동작을 도시한 제1 방향의 단면도이다. 또한, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치의 주요 동작을 도시한 제2 방향의 단면도이다. 제1 방향과 제2 방향은 각각 공급부(60)의 길이 방향과 폭 방향을 의미한다. 도 2와 도 3은 동일한 동작 단계를 서로 다른 방향에서 도시한 도면이다.
도 2a와 도 3a는 개별 이송부(도 1의 50)에 의하여 하나씩 배출되는 타블렛(10)이 지지판(54)의 낙하구멍(56)을 통하여 공급부(60)에 투입되기 직전의 상태를 도시하고 있다. 지지판(54)의 하부에는 공급부(60)가 배치되며, 지지판(54)의 낙하구멍(56)과 공급부(60)의 수용구멍(62)은 동일한 위치에 있다. 수용구멍(62)이 여러 개일 경우, 공급부(60)는 수용구멍(62) 사이의 간격 만큼씩 이동하면서 각 수용구멍(62)에 타블렛(10)을 수용한다.
수용구멍(62) 안의 타블렛(10)은 지지부(70)에 의하여 지지된다. 낙하구멍(56)을 통하여 타블렛(10)이 투입될 수용구멍(62) 쪽에는 무게 측정부(80)가 위치한다. 무게 측정부(80)는 지지부(70)와 함께 공급부(60)의 하부에 위치하지만, 도 3a에 도시된 바와 같이 수용구멍(62)의 가운데 쪽에 무게 측정부(80)가 위치하고 가장자리 쪽에 지지부(70)가 위치한다. 무게 측정부(80)의 상단은 지지부(70)의 윗면보다 약간 높게 형성된다.
이어서, 도 2b와 도 3b는 타블렛(10)이 낙하구멍(56)을 통하여 떨어지면서 수용구멍(62) 안에 투입되는 단계를 도시하고 있다. 무게 측정부(80)의 상단이 지지부(70)의 윗면보다 높기 때문에, 수용구멍(62) 안에 투입된 타블렛(10)은 지지부(70)에 닿기 전에 먼저 무게 측정부(80)에 닿는다. 그리고 타블렛(10)의 무게에 의하여 무게 측정부(80)가 탄성 변형을 일으킨다.
전술한 바와 같이, 탄성 변형에 의한 물리적 변화량은 전기적 변화량으로 바뀌고 다시 신호 변환기(도 1의 82)를 통하여 디지털 신호로 바뀐 후 설비 제어부(도 1의 90)로 전송된다. 설비 제어부는 전송된 신호를 타블렛 무게 정보와 비교하여 타블렛(10)의 규격 적합 여부를 판정한다.
만약 타블렛(10)이 손상되거나 그 밖의 원인으로 규격에 미달할 경우의 후속 단계가 도 2c와 도 3c에 도시되어 있다. 타블렛(10)의 무게가 규격 미달일 경우, 설비 제어부는 그 타블렛(10)을 불량으로 판정하고, 무게 감지부(80)와 지지부(70)의 구동수단에 각각 제어신호를 보낸다. 이에 따라 무게 감지부(80)와 지지부(70)가 각각 수용구멍(62)의 바깥쪽으로 후진하면서 수용구멍(62) 안에 있던 타블렛(10)이 아래쪽으로 배출된다.
한편, 타블렛(10)이 규격에 적합할 경우의 후속 단계가 도 2d와 도 3d에 도시되어 있다. 타블렛(10)의 무게가 규격에 적합할 경우, 설비 제어부는 그 타블렛(10)을 정상으로 판정하고, 공급부(60)의 구동수단에 제어신호를 보낸다. 이에 따 라 공급부(60)와 지지부(70)가 수용구멍(62)의 간격만큼 이동하고, 수용구멍(62) 안에 있던 타블렛(10)은 정지해 있는 무게 감지부(도 2b의 80)를 벗어나 지지부(70) 위에 얹혀진다. 그리고 나서, 다음 수용구멍(62)에 대하여 타블렛 투입 및 무게 측정이 이루어진다. 지지부(70)의 구동수단을 공급부(60)와 결합시키면 공급부(60)가 길이 방향으로 이동할 때 지지부(70)도 같이 이동하도록 할 수 있다. 지지부(70)의 구동수단은 공급부(60)의 폭 방향으로 지지부(70)를 이동시킨다.
이상 설명한 실시예는 타블렛의 무게 측정이 각 수용구멍마다 개별적으로 이루어지는 예이다. 그러나 타블렛 무게 측정은 공급부 전체에 대하여 동시에 이루어질 수도 있다. 그러한 예가 다음의 실시예이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치의 주요 동작을 도시한 제1 방향의 단면도이다. 또한, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 몰딩수지 타블렛 공급 장치의 주요 동작을 도시한 제2 방향의 단면도이다. 도 2, 도 3과 마찬가지로, 제1 방향과 제2 방향은 각각 공급부(60)의 길이 방향과 폭 방향을 의미하며, 도 4와 도 5는 동일한 동작 단계를 서로 다른 방향에서 도시한 도면이다.
도 4a와 도 5a는 타블렛들이 공급부(60)에 투입되기 전의 상태를 도시하고 있다. 전술한 실시예와 달리, 공급부(60) 하부에는 지지부의 역할을 겸한 무게 측정부(110)가 배치된다. 그리고 무게 측정부(110)는 공급부(60)의 수용구멍(62) 전부를 가릴 수 있을 만큼의 길이를 가진다. 공급부(60) 상부에 배치된 지지판과 낙하구멍은 도시가 생략되었다.
이어서, 도 4b와 도 5b는 타블렛(10)들이 공급부(60)의 수용구멍(62) 안에 투입된 단계를 도시하고 있다. 타블렛(10)의 투입은 전술한 실시예와 마찬가지로 지지판(도 2b의 54)의 낙하구멍(도 2b의 56)을 통하여 개별적으로 이루어질 수 있다. 수용구멍(62) 안에 투입된 타블렛(10)들은 전술한 실시예의 지지부 역할을 겸하고 있는 무게 측정부(110) 위에 얹혀진다. 그리고 타블렛(10)들의 무게에 의하여 무게 측정부(110)가 탄성 변형을 일으킨다.
탄성 변형에 의한 물리적 변화량은 전기적 변화량으로 바뀌고 다시 신호 변환기(도 1의 82)를 통하여 디지털 신호로 바뀐 후 설비 제어부(도 1의 90)로 전송된다. 설비 제어부는 전송된 신호를 타블렛 무게 정보와 비교하여 타블렛(10)의 규격 적합 여부를 판정한다.
타블렛(10)이 규격 미달인 경우의 후속 단계가 도 4c와 도 5c에 도시되어 있다. 설비 제어부는 타블렛(10)을 불량으로 판정함과 동시에, 무게 감지부(110)의 구동수단에 제어신호를 보낸다. 이에 따라 무게 감지부(110)가 수용구멍(62)의 바깥쪽으로 후진하면서 수용구멍(62) 안에 있던 타블렛(10)이 아래쪽으로 배출된다. 한편, 타블렛(10)이 규격 적합인 경우에는 도 4b와 도 5b에 도시된 상태로 공급부(60)가 이동하여 타블렛(10)을 이송시킨다.
전술한 실시예는 개별적으로 타블렛(10)의 무게를 측정하기 때문에 각 수용구멍(62)마다 독립적으로 움직이는 지지부(도 2, 도 3의 70)가 필요하게 된다. 따라서 지지부를 구동하는 구동수단도 여러 개가 있어야 하므로 장치 구성이 다소 복잡해질 수 있다. 이에 반하여, 본 실시예는 타블렛(10)들의 무게를 한번에 측정하 기 때문에 지지부가 여러 개 필요하지 않으며 일괄 동작이 가능하다. 그러나, 본 실시예는 여러 개의 타블렛 무게를 동시에 측정하기 때문에 한 개라도 규격 미달인 타블렛이 있으면 공급부(60) 안에 수용된 타블렛(10)을 모두 버려야 한다.
본 실시예처럼 무게 측정부(110)가 지지부의 기능을 겸하는 방식은 전술한 실시예에도 적용할 수 있다. 반대로, 전술한 실시예처럼 무게 측정부(도 2, 도 3의 80)와 지지부(도 2, 도 3의 70)가 별도로 갖추어진 방식을 본 실시예에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예처럼 여러 개의 타블렛 무게를 동시에 측정하는 방식은 타블렛들 뿐만 아니라 타블렛이 수용된 공급부(60) 전체의 무게를 측정하는 방식으로 변형하여 적용할 수 있다. 한편, 무게 측정부(80, 110)는 통상적인 압축 방식(compression type)과 인장 방식(tension type)을 모두 적용할 수 있다. 또한, 공급부(60)와 몰딩 설비의 금형 포트 블록 사이에 별도의 타블렛 이송수단이 더 설치될 수 있으며, 무게 측정부(80, 110)는 그 위치에 설치될 수도 있다.