KR100711208B1 - The apparatus that compensatimg position of chip over chip tray - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for correcting the position of the chip in the chip tray.
본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치는 칩의 정렬상태를 촬영하고 칩정렬의 오차를 계산하는 화상인식시스템과, 이송될 칩을 적재하고 배열하는 칩트레이와, 칩트레이의 위치를 조정하는 정렬모듈과, 정렬모듈에 칩정렬의 오차 만큼 움직임제어신호를 보내는 제어부로 구성된다.The device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention includes an image recognition system for photographing the chip alignment state and calculating the chip alignment error, a chip tray for loading and arranging the chip to be transferred, and the position of the chip tray. An alignment module for adjusting and a control unit for sending a motion control signal to the alignment module by the error of chip alignment.
본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치는 화상인식시스템을 이용하여 칩트레이에서 칩의 가로, 세로, 각도의 오차를 인식하고 보정하므로, 칩트레이와 가압착기 중간에 칩의 위치를 보정하기 위한 장치가 필요없고, 칩 이송장치의 작업동선이 작아져 이송장치 제작비용이 적어지고, 칩 이송중간에 칩을 보정하는 시간이 없어지므로 칩의 이송시간이 단축된다.The device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention recognizes and corrects errors in the width, length, and angle of the chip in the chip tray using an image recognition system, thereby correcting the position of the chip in the middle of the chip tray and the pressing machine. There is no need for a device, and the working path of the chip feeder is reduced, so that the manufacturing cost of the feeder is reduced, and the chip transfer time is shortened because the time for calibrating the chip is eliminated during the chip feed.
반도체, 칩트레이, 로딩, 화상인식, 칩 정렬 Semiconductor, Chip Tray, Loading, Image Recognition, Chip Alignment
Description
도 1은 종래 반도체칩 제조 시스템의 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram of a conventional semiconductor chip manufacturing system.
도 2는 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention.
도 3은 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 조립 사시도.Figure 3 is an assembled perspective view of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention.
도 4는 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 화상인식 범위를 나타낸 상태도.Figure 4 is a state diagram showing the image recognition range of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention.
도 5는 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 작용 순서도.Figure 5 is a flow chart of the operation of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention.
도 6은 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치를 적용한 반도체칩제조 시스템의 구성도.6 is a block diagram of a semiconductor chip manufacturing system to which the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention is applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
5 : 반도체칩 10 : 종래 칩적재플레이트 5: semiconductor chip 10: conventional chip loading plate
20 : 칩이송장치 30 : 칩정렬모듈20: chip transfer device 30: chip alignment module
35 : 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치가 장착된 플레이트35: plate equipped with a device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention
40 : 가압착장치 100 : 화상인식시스템40: pressure bonding device 100: image recognition system
110 : 화상카메라 115 : 촬영된 화상영역110: image camera 115: photographed image area
120 : 오차계산용컴퓨터 130 : 디스플레이120: computer for error calculation 130: display
200 : 칩트레이 300 : 정렬모듈200: chip tray 300: alignment module
400 : 제어부400: control unit
본 발명은 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for correcting the position of the chip in the chip tray.
종래에는 칩트레이에서 칩을 본딩기나 기타 다른 조립기기로 이송시킬때 칩의 위치를 보정하기 위해 칩 트레이와 가압착기 사이에 칩의 위치를 보정하는 칩 정렬 모듈에서 칩의 위치를 보정한 후 가압착기로 이송시켰었다.Conventionally, after transferring a chip from a chip tray to a bonding machine or other assembling device, the chip alignment module corrects the position of the chip between the chip tray and the presser to correct the position of the chip. Was transferred to.
도 1은 종래의 반도체칩 적재플레이트와 칩이송장치 및 가압착장치의 결합한 반도체제조 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing system combined with a conventional semiconductor chip loading plate, a chip transfer device and a pressing device.
종래에는 플레이트상의 칩트레이에서 칩이송장치에 의하여 칩을 픽업한 후 칩을 정확한 위치에 공급하기 위하여 칩을 한개씩 놓을 수 있는 칩정렬모듈에 올려 놓으면 이송된 칩의 가로,세로,회전의 오차를 화상인식시스템에서 인식하여 인식된 가로, 세로, 회전의 오차만큼 보정하여 가압착기로 이송하여 반도체칩을 패키지나 리드프레임에 본딩하게 된다. Conventionally, after picking a chip from a chip tray on a plate by a chip feeder and placing it on a chip alignment module where chips can be placed one by one in order to supply the chips to the correct position, the errors of the horizontal, vertical, and rotation of the transferred chips are displayed. The semiconductor chip is bonded to the package or lead frame by correcting the error of the horizontal, vertical, and rotation recognized by the recognition system and transferring it to the pressing machine.
본 발명은 칩을 정확한 위치에 놓기 위한 칩정렬을 칩이 적재되는 칩트레이에서 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus in which a chip arrangement for placing a chip in an accurate position is performed in a chip tray in which the chip is loaded.
종래 기술로는 칩의 불량여부를 검사하기 위하여 행하여지는 검사공정에서 칩의 픽업위치를 정확히 하기 위한 등록실용신안 공고번호 실0124257호(반도체 칩 위치보정장치)가 공개되어 있으나 칩트레이로부터 이송된 반도체칩을 칩트레이로부터 이송시킨후 다시 반도체칩 위치보정장치에서 정렬후 다시 반도체칩을 이송하기 때문에 반도체칩의 이송시간과 거리가 길어지는 문제점이 있었다.Prior art discloses a registered utility model publication No. 0122257 (Semiconductor Chip Position Correction Device) for accurately correcting a pick-up position of a chip in an inspection process performed to check whether a chip is defective. Since the chip is transferred from the chip tray and the semiconductor chip position correction device is aligned again, the semiconductor chip is transported again, thereby increasing the transfer time and distance of the semiconductor chip.
본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치는 상기 같은 문제점을 해결하기 위하여 칩트레이상에서 화상인식시스템을 이용하여 칩의 오차를 인식하고 칩의 오차를 보정하여 반도체칩의 이송거리와 시간을 단축하는 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention recognizes the error of the chip by using the image recognition system in the chip tray or more, and corrects the error of the chip to improve the transfer distance and time of the semiconductor chip. It is an object to provide a device for shortening.
본 발명은 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for correcting the position of the chip in the chip tray.
본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치는,The device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention,
칩의 정렬상태를 촬영하는 화상카메라(110)와 화상카메라(110)로 촬영된 영상으로부터 칩의 정렬의 오차를 계산하는 오차계산용컴퓨터(120)와 화상카메라(110)에서 촬영된 영상을 표시하는 디스플레이(130)로 구성된 화상인식시스템(100)과;Display the image taken by the
이송될 칩을 적재하고 배열하는 칩트레이(200)와;A chip tray 200 for loading and arranging chips to be transferred;
상기 칩트레이(200)의 아래 결합되어 제어기(400)의 신호에 의해서 칩트레이(200)의 가로, 세로, 회전각을 조정하는 정렬모듈(300)과;An
상기 화상인식시스템(100)의 오차계산용컴퓨터(120)와 연결되어 정렬된 칩의 오차 신호를 수신하고 상기 정렬모듈(300)에 상기 오차계산용컴퓨터(120)에서 계산된 칩정렬의 오차 만큼 움직임제어신호를 보내는 제어부(400)로 구성된다.Receives an error signal of a chip that is connected to the
한편, 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 방법은On the other hand, the method of correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention
칩의 정렬상태를 촬영하고 촬영된 영상으로부터 칩정렬의 오차를 계산하는 화상인식시스템(100)과; 이송될 칩을 적재하고 배열하는 칩트레이(200)와; 상기 칩트레이(200)의 아래 결합되어 제어기(400)의 신호에 의해서 칩트레이(200)의 위치를 조정하는 정렬모듈(300)과; 상기 화상인식시스템(100)에서 계산된 칩정렬의 오차 신호를 수신하고 상기 정렬모듈(300)에 칩정렬의 오차 만큼 움직임제어신호를 보내는 제어부(400)로 구성되고,An
상기 화상인식시스템(100)의 칩트레이(200)에 적재된 칩들의 영상을 촬영하고 칩들을 인식하는 제1단계와;A first step of photographing an image of chips loaded in the
상기 제1단계에서 인식된 칩들중 이송될 칩의 가로,세로,각도의 정렬오차를 인식하는 제2단계와;A second step of recognizing an alignment error of the horizontal, vertical, and angle of the chip to be transferred among the chips recognized in the first step;
상기 제2단계에서 인식된 칩의 가로,세로,각도의 오차신호를 제어부(400)로 보내는 제3단계와;A third step of transmitting an error signal of horizontal, vertical, and angle of the chip recognized in the second step to the
상기 제3단계에서 제어부(400)로 보내진 오차신호로 정렬모듈(300)를 조정하 여 가로,세로,각도의 위치를 조정하는 제4단계와;A fourth step of adjusting the position of the horizontal, vertical, and angle by adjusting the
칩트레이(200)위에 이송될 칩이 남아 있으면 상기 제1단계에서 제4단계까지의 과정을 반복하고, 남아 있는 칩이 없으면 다음 트레이로 작업이 이송되는 제5단계로 이루어진다.If there is a chip to be transferred on the
도면을 참조로 본 발명의 기술적사상을 상세히 설명한다.The technical spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
그러나, 도면에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.However, the technical idea of the present invention is not limited by the drawings.
도 2는 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 분해 사시도이다. 화상인식시스템(100), 칩트레이(200), 정렬모듈(300), 제어부(400)로 구성된다.Figure 2 is an exploded perspective view of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention. The
화상인식시스템(100)은 칩의 정렬상태를 촬영하는 화상카메라(110)와 화상카메라(110)로 촬영된 영상으로부터 칩의 정렬의 오차를 계산하는 오차계산용컴퓨터(120)와 화상카메라(110)에서 촬영된 영상을 표시하는 디스플레이(130)로 구성된 다. 화상인식시스템(100)은 칩트레이(200)에 적재된 반도체칩을 화상카메라(110)의 영상으로부터 인식한다. The
도 4는 화상인식시스템(100)의 화상카메라(110)로 촬영되는 범위를 도시한 것이다. 화상인식시스템(100)의 화상카메라(110)에서 촬영되는 영상의 영역은 한개의 칩트레이(20)영역이다. 종래에는 이송된 한개의 반도체칩에 대해서만 영상처리를 하였다. 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치는 칩트레이(200)에 적재된 반도체칩(5)들을 한번에 영상으로 읽어들이고 필요한 부분만을 다시 영 상 해석한다. 화상인식시스템(100)의 화상카메라(110)에 촬영된 칩트레이내의 반도체칩 영상에서 오차계산용컴퓨터(120)가 이송될 반도체칩의 영상을 분석하여 이송될 반도체칩의 가로,세로,각도의 오차를 계산한다. 오차계산용컴퓨터(120)에서 계산된 반도체칩의 정렬오차값은 후기하는 제어부(400)로 보내지게 된다. 화상인식시스템(100)의 디스플레이(130)는 통상적으로 사용되는 모니터로 구성된다. 화상인식시스템(100)의 영상으로 부터 대상을 인식하고 인식된 대상과 기준대상을 비교한 후 오차값을 계산하는 기술은 등록실용신안 제0375302호(반도체 패키지용 다중 정렬장치), 공개실용신안 공개번호 실1999-0025566호(와이어본더의 좌표 자동 보정방법 및 장치)등에 공지된 기술과 통상의 반도체 제조공정에서 사용되고 있으므로 설명을 생략한다.4 illustrates a range photographed by the
칩트레이(200)는 이송될 칩을 적재하고 배열하는 반도체칩 적재함이다. 기존 플레이트에 설치되던 칩트레이와 같은 종류의 것들로 구성된다.The
정렬모듈(300)은 상기 칩트레이(200)의 아래 결합되어 제어기(400)의 신호에 의해서 칩트레이(200)의 가로, 세로, 회전각을 조정한다. 본 발명에 사용된 정렬모듈(300)은 등록실용신안 등록번호 제0375302호(반도체 패키지용 다중 정렬장치)에 공지되어 있는 정렬장치로 제어부(400)로부터 입력된 X,Y,θ 즉 가로, 세로, 각도신호만큼 움직이게 된다.
제어부(400)는 상기 화상인식시스템(100)의 오차계산용컴퓨터(120)와 연결되어 정렬된 칩의 오차 신호를 수신하고 상기 정렬모듈(300)에 상기 오차계산용컴퓨터(120)에서 계산된 칩정렬의 오차만큼 움직임제어신호를 보낸다. 제어부(400)는 피엘씨(PLC), 마이크로콘트롤러(MCU), 씨피유(CPU), 퍼스널컴퓨터(PC)등으로 구성할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 조립 사시도이다. 칩트레이(200)위에 화상인식시스템(100)의 화상카메라(110)가 설치되어 칩트레이에 적재되어 있는 반도체칩을 촬영하고 이송될 반도체칩의 가로,세로,각도의 위치를 인식하고, 기준화상과 비교하여 오차계산용컴퓨터(400)에서 오차값을 계산한다. 계산된 오차값을 제어부(400)로 보내면 제어부(400)에서는 입력된 값에 따라 정렬모듈(300)을 가로,세로로 움직이고, 입력된 각도 만큼 회전시킨다.Figure 3 is an assembled perspective view of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention. The
도 5를 참조로 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 작용에 대하여 설명한다.The operation of the device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention will be described with reference to FIG.
본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치의 칩트레이(200)에 반도체칩을 적재한다. 화상인식시스템(100)에서 칩트레이(200)위의 반도체칩들의 영상을 촬영한다. 반도체칩들의 영상에서 이송될 반도체칩의 영상에서 정렬오차를 계산해낸다. 계산된 정렬오차값을 제어부(400)으로 보낸다. 정렬오차값을 받은 제어부(400)는 정렬모듈(300)에 신호를 보내어 오차값만큼 가로, 세로로 이동시키고 오차각도만큼 보정한다.In the chip tray of the present invention, the semiconductor chip is loaded into the
상기 본 발명의 작용을 정리하면In summary, the operation of the present invention
화상인식시스템(100)의 칩트레이(200)에 적재된 칩들의 영상을 촬영하고 칩들을 인식하는 제1단계와; A first step of photographing an image of chips loaded in the
상기 제1단계에서 인식된 칩들중 이송될 칩의 가로,세로,각도의 정렬오차를 인식하는 제2단계와;A second step of recognizing an alignment error of the horizontal, vertical, and angle of the chip to be transferred among the chips recognized in the first step;
상기 제2단계에서 인식된 칩의 가로,세로,각도의 오차신호를 제어부(400)로 보내는 제3단계와;A third step of transmitting an error signal of horizontal, vertical, and angle of the chip recognized in the second step to the
상기 제3단계에서 제어부(400)로 보내진 오차신호로 정렬모듈(300)를 조정하여 가로,세로,각도의 위치를 조정하는 제4단계와;A fourth step of adjusting the position of the horizontal, vertical, and angle by adjusting the
칩트레이(200)위에 이송될 칩이 남아 있으면 상기 제1단계에서 제4단계까지의 과정을 반복하고, 남아 있는 칩이 없으면 다음 트레이로 작업이 이동되는 제5단계로 이루어진다.If there is a chip to be transferred on the
이때, 상기 제1단계에서 칩트레이(200)에 적재된 칩들의 영상이 촬영되는 영역은 한개의 칩트레이(200) 영역으로 하여 다음에 칩트레이(200)에 적재되어 있는 칩에도 적용하기 용이하도록 한다.In this case, the area in which the images of the chips loaded in the
도 6은 본 발명의 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치를 적용하여 구성한 반도체칩 조립시스템의 예이다.6 is an example of a semiconductor chip assembly system constructed by applying a device for correcting the position of the chip in the chip tray of the present invention.
중간에 칩정렬모듈(30)이 필요없기 때문에 이송장치의 크기가 작아지고, 칩트레이(200)에서 직접 가압착기등의 장치로 가기때문에 반도체칩의 이송시간이 줄어든다.Since the
본 발명 칩트레이에서 칩의 위치를 보정하는 장치는, 화상인식시스템를 이용하여 칩트레이에서 칩의 가로, 세로, 각도의 오차를 인식하고 보정하므로, 칩트레이와 가압착기 중간에 칩의 위치를 보정하기 위한 장치가 필요없다.In the present invention, the device for correcting the position of the chip in the chip tray recognizes and corrects errors in the width, length, and angle of the chip in the chip tray by using an image recognition system, thereby correcting the position of the chip between the chip tray and the pressing machine. No device is needed.
또한, 칩 이송장치의 작업동선이 작아져, 이송장치 제작비용이 적어진다.In addition, the working route of the chip feeder is reduced, so that the cost of manufacturing the feeder is reduced.
또, 칩 이송중간에 칩을 보정하는 시간이 없어지므로 칩의 이송시간이 단축된다.In addition, since the time for calibrating the chip is eliminated during the chip transfer, the chip transfer time is shortened.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment | ||
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