KR100656942B1

KR100656942B1 - 반도체 칩 분류장치

Info

Publication number: KR100656942B1
Application number: KR1020050050751A
Authority: KR
Inventors: 김승규
Original assignee: (주)큐엠씨
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-12-13

Abstract

본 발명은 반도체 칩 분류기를 개시한다. 이 반도체 칩 분류기는 검사장치에 의한 검사가 완료된 웨이퍼 상의 반도체 칩들을 픽커를 통하여 픽업하고, 검사의 결과에 따라 반도체 칩들을 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류한다. 본 발명에 따른 반도체 칩 분류기는 픽커가 그 일단에 구비된 회전 암과, 픽커가 웨이퍼와 빈 블록 사이를 왕복할 수 있도록 회전 암을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 회전모터을 포함하여 구성된다. 회전 암은 한 쌍의 편심 캠과 이들을 연결하는 링크를 매개로 하여 상기 회전모터에 연결된다.

반도체, 칩, 분류, 회전, 편심

Description

반도체 칩 분류장치{APPARATUS FOR SORTING SEMICONDUCTOR CHIP}

도 1은 종래기술에 따른 반도체 칩 분류장치의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 반도체 칩 분류장치의 사시도

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 분류부의 개념도

도 4는 본 발명에 따른 회전 암의 작동 상태도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

41 피커 42 회전암

43 제1 편심 캠 44 링크

45 제2 편심 캠 46 회전모터

본 발명은 반도체 칩 분류장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 상에 정열된 반도체 칩들을 검사결과에 따라 분류하는 반도체 칩 분류장치에 관한 것이다.

일반적으로 LED 소자와 같은 반도체 칩은 일정한 크기의 웨이퍼 상에 제조되며, 이러한 웨이퍼 상에는 수천 내지 수만개의 반도체 칩이 만들어진다. 이러한 칩들은 웨이퍼 절단(saw)에 의해 각각의 칩으로 구분되며, 제조된 후 출하 전에 반드시 정밀한 검사를 거치게 된다. 전기적 검사가 완료된 칩은 그 검사 결과에 따라, 그 성능이 일정한 등급으로 분류된다. 이렇게 그 성능이 분류된 칩은 그 등급에 따라 다시 재배열할 필요가 있는데, 이 때 사용되는 것이 분류장치(sorter)이다.

대한민국공개특허 제2004-0032252호에는 종래 기술에 따른 반도체 칩 분류장치가 개시되어 있다. 도 1은 종래기술에 따른 반도체 칩 분류장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 웨이퍼 로딩부(300)를 기준으로 그 양측에 각각 빈 블록(bin block)(200)이 위치한다. 빈 블록(200)의 상부에는 각각의 빈 블록에 배열된 칩의 배열 상태를 모니터 할 수 있도록 비전 카메라(240)가 설치된다. 아울러 웨이퍼 로딩부(300)에 로딩된 웨이퍼(미도시)의 상부에는 픽커(401)가 웨이퍼 상에 배열된 칩의 위치에 정확히 위치하여 픽업할 수 있도록, 칩의 배열상태를 확인하는 비전 카메라(301)가 더 설치된다.

도 1을 참조하면, 분류부는 회전 암(400), 피커(401) 및 회전모터(410)로 구성된다. 회전 암(400)은 그 단부에 반도체 칩을 픽업하기 위한 픽커(401)를 구비하며, 회전 모터(410)는 회전 암(400)을 회전 이동시키기 위한 것이다. 회전 암(400)은 회전 모터(410)의 구동에 따라 일정 각도로 회전하게 된다. 회전 모터(410)는 DD 모터(direct drive motor, 중공 모터)로 구현함으로써, 최대 1/1,000,000 라디안의 정밀도로 정확한 위치에서 정지할 수 있도록 한다. 회전 모터(410)는 그 일 단부에 픽커(401)가 구비된 회전 암(400)의 다른 단부에 직접 연 결된다. 따라서, 벨트나 회전 축 또는 스플라인(spline)과 같은 동력전달수단을 사용하지 않고 직접 모터 축에 연결함으로써, 장시간 또는 많은 회수의 반복 사용에 따른 동력전달 수단의 마모 또는 유격 발생으로 인한 정확성 감소 등의 문제점을 해결할 수 있다.

회전 암(400)은 픽커(401)가 형성되는 부분은 폭이 좁고 회전 모터(410) 쪽으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성한다. 이에 따라, 회전 모터(410)의 부하를 줄이고, 고속 회전 및 급정지에 따라 회전 암(400)이 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.

그러나, 종래 기술과 같이 회전 모터가 회전 암에 직접 부착되면, 고속 회전 및 급정지에 따른 부하에 의하며 회전모터에 많은 부담이 될 수 있다. 지속적인 사용으로 인하여 회전모터에 미세한 손상이 발생되어 회전 모터의 정밀한 제어가 어려워 질 수 있으며, 큰 부하에 따른 전력의 소모가 필요 이상으로 많은 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 정밀한 제어가 지속적으로 가능하고 전력의 소모가 적은 반도체 칩 분류장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 반도체 칩 분류장치를 개시한다. 이 반도체 칩 분류장치는 검사장치에 의한 검사가 완료된 웨이퍼 상의 반도체 칩들을 픽커를 통하여 픽업하고, 검사의 결과에 따라 반도체 칩들을 복수개의 빈 블록(bin bolck)에 분류한다. 본 발명에 따른 반도체 칩 분류장치는 픽커가 그 일단에 구비된 회전 암과, 픽커가 웨이퍼와 빈 블록 사이를 왕복할 수 있도록 회전 암을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 회전모터를 포함하여 구성된다. 회전 암은 한 쌍의 편심 캠과 이들을 연결하는 링크를 매개로 하여 상기 회전모터에 연결된다.

바람직하게는 한 쌍의 편심 캠은 그 중심이 회전 모터의 중심축에 연결되는 제1 편심 캠과, 그 중심이 베어링을 통하여 상기 회전 암의 타단에 연결되는 제2 편심 캠으로 구성된다. 이때, 제1 편심 캠 및 제2 편심 캠의 편심 거리는 서로 다를 수 있다. 나아가, 제2 편심 캠의 편심 거리는 제1 편심 캠의 편심 거리의 약 1.4배인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 특징 및 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 칩 분류장치의 개략적인 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 분류부의 상세도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 칩 분류장치(100)는 본체(10), 본체의 일측에 배치된 지지 프레임(F), 웨이퍼 로딩부(20) 및 빈 블록(30)을 포함하여 구성된다. 지지 프레임(F)에는 분류부(40), 승강모터(50) 및 다수개의 비전 카메라(61, 62)가 설치된다.

웨이퍼 로딩부(20)는 검사장비(미도시)에 의하여 반도체 칩의 검사가 완료된 웨이퍼가 부착되어 분류를 준비하는 웨이퍼 홀더(21), 웨이퍼 상의 칩의 위치로 피 커(41)가 정확하게 위치할 수 있도록 웨이퍼를 X-Y 방향으로 이송하는 이송부(22a, 22b)로 구성될 수 있다. 비전카메라(61)은 웨이퍼 로딩부(20)에 로딩된 웨이퍼(미도시)의 상부에는 픽커(41)가 웨이퍼 상에 배열된 칩의 위치에 정확히 위치하여 픽업할 수 있도록, 칩의 배열상태를 확인한다.

빈 블록(bin block)(30)은 검사 결과에 따라 반도체 칩을 구분하여 배열할 수 있도록 구성되며, 빈 블록(30)의 상부에는 빈 블록에 배열된 칩의 배열 상태를 모니터 할 수 있도록 비전 카메라(62)가 설치된다. 한편, 피커(41)가 원하는 빈 블록 상에 정확하게 위치할 수 있도록 빈 블록을 X-Y 방향으로 이송하는 빈 블록 이송부(32a, 32b)가 구비될 수 있다.

승강모터(50)는 지지프레임(F) 및 지지프레임에 설치된 분류부(40) 및 다수개의 비전 카메라(61, 62)를 상하로 승강 이동되도록 한다. 그 결과 분류부(40)의 픽커(41)가 반도체 칩을 진공 흡착하여 픽업할 수 있도록 한다. 픽커에 픽업된 반도체 칩을 빈 블록에 배열할 때도 역시 승강하도록 한다. 승강모터는 서보모터를 사용할 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 분류부(40)은 회전 암(42) 및 회전모터(46)로 구성된다. 회전 암(42)은 그 일단에 반도체 칩을 픽업하기 위한 픽커(41)를 구비하며, 회전 모터(46)는 회전 암(42)을 회전 이동시키기 위한 회전력을 제공한다. 회전 암(42)은 회전 모터(46)의 구동에 따라 일정 각도를 회전하게 된다. 회전 암(42)은 한 쌍의 편심 캠(43, 45) 및 한 쌍의 편심캠을 연결하는 링크(44)를 통하여 회전모터(46)에 연결된다.

한 쌍의 편심 캠은 그 중심이 회전 모터의 중심축에 연결되는 제1 편심 캠(45)과, 그 중심이 베어링을 통하여 회전 암(42)의 타단에 연결되는 제2 편심 캠(43)으로 구성된다. 제1 및 제2 편심 캠(43, 45)에는 그 중심으로부터 일정거리 이격된 캠축(43a, 45a)이 구비된다. 이때, 편심 캠의 중심으로부터 캠축 간의 거리 즉, 편심 거리를 제1 및 제2 편심 캠에서 서로 다르게 되도록 구성된다. 이들 거리의 차이는 회전 암(42)의 회전 각도에 대응되며, 예를 들어 회전각도가 90˚인 경우는 제2 편심 캠의 편심 거리는 제1 편심 캠의 편심 거리의 약 1.4배가 된다. 따라서, 회전각도가 다르게 되는 경우에는 편심 거리의 차이도 이에 대응되도록 설계될 것이다. 링크(44)의 양단에는 각각 베어링이 구비되며, 이 베어링을 통하여 제1 및 제2 편심 캠의 캠축들에 연결된다.

도 4는 본 발명에 따른 회전 암의 작동 상태도이다. 도 4와 도 3a를 참조하면, 회전모터(46)의 구동에 의하여 회전 암(42)이 90˚정도 회전되어짐을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 한 쌍의 편심 캠 및 이들을 연결하는 링크를 통하여 회전모터의 구동력이 회전암으로 전달되기 때문에, 회전 암의 고속 회전 및 급정지에 따른 부하가 직접적으로 회전모터에 전달되지 않게 된다. 따라서, 회전모터에 손상이 줄어들어 보다 정밀한 제어가 지속적으로 가능하고 전력의 소모를 적게 할 수 있다.

Claims

검사장치에 의한 검사가 완료된 웨이퍼 상의 반도체 칩들을 픽커를 통하여 픽업하고, 상기 검사의 결과에 따라 상기 반도체 칩들을 복수개의 빈 블록(bin block)에 분류하는 반도체 칩 분류장치에 있어서,

상기 픽커가 그 일단에 구비된 회전 암; 및

상기 픽커가 상기 웨이퍼와 상기 빈 블록 사이를 왕복할 수 있도록, 상기 회전 암을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 회전모터를 포함하며;

상기 회전 암은 한 쌍의 편심 캠 및 상기 한 쌍의 편심캠을 연결하는 링크를 매개로 하여 상기 회전모터에 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분류장치.
청구항 1에 있어서,

상기 한 쌍의 편심 캠은,

그 중심이 상기 회전 모터의 중심축에 연결되는 제1 편심 캠과, 그 중심이 베어링을 통하여 상기 회전 암의 타단에 연결되는 제2 편심 캠으로 구성되며,

상기 제1 편심 캠 및 제2 편심 캠의 편심 거리는 서로 다른 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분류장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제2 편심 캠의 편심 거리는 상기 제1 편심 캠의 편심 거리의 1.4배 인 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분류장치.