KR100796189B1 - 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조장비에서 BGA 패키지 등과 같은 칩 스케일 타입의 패키지 보호를 위해 테입을 부착하는 어태치 장치에 관한 것이다.

본 발명은 패키지 보호를 위한 테입 부착공정에서 커터에 비점착성 부재를 적용하여 테입이 커터에 달라붙지 못하도록 하거나, 또는 테입 끝부분쪽에 에어를 강제로 분사하여 테입이 커터에 달라붙는 것을 차단하는 방법 등으로 절단 후 테입이 커터 등에 달라붙는 문제를 근본적으로 해소함으로써, 연속공정으로서의 테입 부착공정이 정확하고 신속하게 수행될 수 있으며, 특히 공정 불량률을 제로화하여 공정효율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치를 제공한다.

반도체 제조장비, 테입 어태치 방치, BGA 패키지, 테입

Description

반도체 제조장비의 테입 어태치 장치{Tape attach equipment for semiconductor production}

도 1은 일반적인 테입 어태치 장치의 전체적인 구성을 나타내는 측면도

도 2a 내지 2c는 도 1에서 테입 절단과정을 나타내는 확대도

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 일 구현예를 나타내는 확대도

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 다른 구현예를 나타내는 확대도

도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 또 다른 구현예를 나타내는 확대도

도 6a 내지 6c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 또 다른 구현예를 나타내는 확대도

도 7a 내지 7d는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 또 다른 구현예를 나타내는 확대도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 롤러 11 : 버큠 블럭

12a,12b,12c : 실린더 13 : 탑 커터

14 : 바텀 커터 15 : 테입핑 롤러

16 : 테이블 17 : 모터

18 : 비점착성 부재 19 : 제1에어 분사부

20 : 제2에어 분사부

100 : 스트립 110 : 테입

본 발명은 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 BGA 패키지 등과 같은 칩 스케일 타입의 패키지 보호를 위한 테입 부착공정시 비점착성 부재, 에어분사 수단 등을 이용하여 절단 후 테입이 커터 등에 달라붙는 문제를 배제할 수 있도록 함으로써, 테입 부착공정을 정확하고 신속하게 수행할 수 있고, 공정 불량률을 제로화할 수 있는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자ㆍ정보기기의 고기능화, 대용량화 등의 추세에 따라 반도체 패키지의 다단자화(High pin)가 요구되고 있는 것이 최근의 실정이다.

이러한 다단자화의 요구에 따라 칩 스케일 타입의 반도체 패키지가 많이 개발되고 있으며, 그 중에서 대표적인 것이 BGA(Ball Grid Array) 패키지이다.

상기 BGA 패키지는 외부단자인 범프를 기판에 에어리어 어레이 형상으로 배치하여 면실장을 할 수 있도록 한 것이며, 보통 플렉시블(가요성) 기판을 사용한 것이 대부분이다.

이와 같은 BGA 패키지의 경우 얇은 필름상에 다수 개의 칩들이 배열된 상태에서 이동 또는 작업이 이루어지기 때문에 외부의 영향에 따라 휘어지거나 파손될 우려가 매우 크고, 또 외부에 노출되어 있는 단자들이 손상되거나 이물질에 오염될 소지가 매우 높다.

따라서, BGA 패키지 등과 같은 칩 스케일 타입의 반도체 패키지들은 제품보호 등을 위해 공정 간 이동시 테입을 부착한 형태로 진행되고 있으며, 이때의 테입 부착작업은 테입 어태치 장치에 의해 수행된다.

도 1은 일반적인 테입 어태치 장치의 전체적인 구성을 나타내는 측면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 테입 어태치 장치는 테입의 공급 및 안내와 간지의 회수를 위한 다수 개의 롤러(10)와, 상하 동작이 가능하고 진공흡착을 위한 다수의 홀을 가지면서 초기에 스트립상에 테입을 붙혀주는 버큠 블럭(11)과, 각각의 실린더(12a),(12b)에 의해 상하 및 전후 동작이 가능하고 버큠 블럭(11)의 측부와 저부에 각각 직교하는 형태로 근접 배치되어 테입을 절단하는 탑 커터(13) 및 바텀 커터(14)와, 테입 절단을 위한 작업영역의 뒷쪽으로 배치되며 스트립상에 테입을 완전히 붙혀주는 테입핑 롤러(15) 및 이것을 구동을 위한 실린더(12c)와, 스트립의 이동을 위한 테이블(16) 및 모터(17)로 구성된다.

이와 같이 구성된 테입 어태치 장치의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

모터(17)의 구동에 의해 테이블(16)상의 스트립이 이동하여 작업영역에 위치되면, 버큠 블럭(11)이 하강하여 스트립에 테입의 끝부분을 부착시킨 후 진공압을 차단한 다음 재차 상승하게 되고, 연속적으로 진행 중인 테이블(16)과 테입핑 롤러(15)의 압착에 의해 테입은 스트립에 계속해서 부착된다.

이때, 테입은 스트립의 진행력에 의해 롤러로부터 계속 풀리면서 공급된다.

도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 정해진 길이가 되면, 탑 커터(13)와 버큠 블럭(11)이 동시에 하강 및 바텀 커터(14)가 전진 동작하여 테입을 절단하게 되며, 테입 절단 후 각 커터는 복귀되고, 테입의 끝부분은 버큠 블럭(11)에 흡착된 상태로 붙어 있게 된다.

그러나, 기존의 테입 어태치 장치에서는 테입 절단 후 절단된 테입의 끝부분이 일부 늘어지는 일이 빈번하게 발생되면서 후속 스트립에 대한 테입 부착 불량을 초래하는 문제가 있다.

예를 들면, 탑 커터와 바텀 커터에 의한 절단작업 후 테입의 끝부분은 버큠 블럭에 조성되는 흡착력에 의해 블럭상에 붙어 있게 되지만, 테입의 접착면이 바텀 커터에 달라붙으면서 바텀 커터의 복귀시 테입 끝부분이 함께 딸려 오게 되고, 결국 도 2c에서 볼 수 있는 바와 같이 테입의 끝부분이 밑으로 처진 상태가 되면서 후속 스트립에 대한 테입 부착작업이 제대로 이루어지지 못하게 되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 패키지 보호 를 위한 테입 부착공정에서 커터에 비점착성 부재를 적용하여 테입이 커터에 달라붙지 못하도록 하거나, 또는 테입 끝부분쪽에 에어를 강제로 분사하여 테입이 커터에 달라붙는 것을 차단하는 방법 등으로 절단 후 테입이 커터 등에 달라붙는 문제를 근본적으로 해소함으로써, 연속공정으로서의 테입 부착공정이 정확하고 신속하게 수행될 수 있으며, 특히 공정 불량률을 제로화하여 공정효율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는 테입 공급을 위한 롤러, 테입 흡착 및 초기 부착을 위한 버큠 블럭, 테입 절단을 위한 탑 커터 및 바텀 커터, 테입 완전 부착을 위한 테입핑 롤러, 스트립 이동을 위한 테이블 및 모터 등을 포함하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치에 있어서, 상기 바텀 커터상에 부착되며 테입 절단 후 테입이 커터에 달라붙지 않도록 해주는 비점착성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비점착성 부재는 바텀 커터의 윗면상에서 커터날과 인접한 위치에 소정의 면적에 걸쳐 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비점착성 부재는 테프론인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바텀 커터는 테입이 커터에 달라붙지 않도록 하기 위하여 테입 절단 후 그 위치에서 일정 구간 전진했다가 후진하는 스트로크 동작을 수행하도록 된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는 테입 공급을 위한 롤러, 테입 흡착 및 초기 부착을 위한 버큠 블럭, 테입 절단을 위한 탑 커터 및 바텀 커터, 테입 완전 부착을 위한 테입핑 롤러, 스트립 이동을 위한 테이블 및 모터 등을 포함하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치에 있어서, 상기 바텀 커터상에 구비되며 테입 절단 후 테입이 커터에 달라붙는 것을 막아주는 에어분사수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어분사수단은 테입 끝부분에 수평방향에서 에어를 분사할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어분사수단은 테입 끝부분에 수직방향에서 에어를 분사할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어분사수단은 커터측에 연결되는 에어배관과 에어 토출을 위해 커터상에 형성되는 홀구조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바텀 커터는 에어분사수단과 함께 비점착성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바텀 커터는 테입이 커터에 달라붙는 것을 막기 위하여 테입 절단 후 그 위치에서 일정 구간 전진했다가 후진하는 스트로크 동작을 수행하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 테입 어태치 장치는 기본적으로 테입을 공급하는 롤러(10), 테입의 끝부분을 진공흡착방식으로 잡아주고 상하 동작을 통해 초기에 테입을 붙혀주는 버큠 블럭(11), 버큠 블럭(11)의 주변, 즉 측부와 저부에 각각 직교하 는 형태로 배치되는 동시에 각각의 실린더(12a),(12b)에 의해 상하 및 전후 동작되면서 테입을 절단하는 탑 커터(13) 및 바텀 커터(14), 스트립에 테입을 완전히 붙혀주는 테입핑 롤러(15) 및 실린더(12c), 스트립을 이동시켜주는 테이블(16) 및 모터(17) 등을 포함하는 구조로 이루어지며, 이러한 구성요소들을 갖는 보통의 테입 어태치 장치의 기본 동작과 동일한 동작, 예를 들면 모터(17)의 구동을 통해 테이블(16)상의 스트립을 이동시키는 동작, 버큠 블럭(11)을 통해 테입을 초기 부착하는 동작, 탑 커터(13)와 바텀 커터(14)를 통해 테입을 절단하는 동작, 테입핑 블럭(15)을 통해 테입을 완전히 부착하는 동작 등을 수행한다.

특히, 본 발명에서는 커터에 의한 테입 절단 후 테입의 끝부분이 커터측에 달라붙는 것을 막아주는 여러 수단과 방법을 제공하며, 이러한 수단과 방법에 대한 다양한 구현예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 일 구현예를 나타내는 확대도로서, 여기서는 비점착성 부재를 이용하여 테입이 달라붙지 않도록 하는 수단을 보여준다.

도 3a 내지 3c에 도시한 바와 같이, 바텀 커터(14)의 윗면 소정의 위치, 예를 들면 커터날과 인접한 위치에는 일정한 면적에 걸쳐 비점착성 부재(18)가 부착된다.

이때의 비점착성 부재(18)는 대략 얇은 시트형태이며, 통상의 접착방식으로 부착할 수 있고, 그 재질로는 테프론 등과 같은 것을 사용할 수 있다.

이러한 비점착성 부재(18)는 절단작업시 테입(100)의 절단부위 끝부분 바로 아래쪽에 위치되며, 절단직후 테입 끝부분이 밑으로 늘어지면서 접촉되는 경우에도 특유의 비점착특성을 이용하여 달라붙지 못하도록 해주는 역할을 한다.

따라서, 탑 커터(13)와 바텀 커터(14) 간의 동작에 의해 테입 절단작업이 수행되고, 계속해서 바텀 커터(14)가 복귀되는 과정에서 절단된 테입의 끝부분은 비점착성 부재(18)에 의해 커터측에 붙지 않게 되므로, 종전과 같이 커터 복귀시 테입이 달라붙은 상태로 딸려오는 일이 없게 된다.

또한, 절단직후 테입(100)의 끝부분은 버큠 블럭(11)에 작용하는 진공압에 의해 블럭측에 흡착 지지된다.

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 다른 구현예를 나타내는 확대도로서, 여기서는 비점착성 부재 및 강제 에어분사를 이용하여 테입이 달라붙지 못하도록 하는 적극적인 수단을 보여준다.

도 4a 내지 4c에 도시한 바와 같이, 바텀 커터(14)의 윗면에는 비점착성 부재(18)가 부착되고, 커터 몸체의 일측에는 콤프레서(미도시) 등으로부터 연장되는 에어배관측과 연결되어 압축공기를 분사할 수 있는 홀구조, 예를 들면 제1에어 분사부(19)가 형성된다.

이때의 제1에어 분사부(19)는 커터날로부터 조금 떨어진 뒷쪽으로 위치되며, 커터날을 포함하는 테입 절단부위쪽을 향해 압축공기를 수평방향으로 분사할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 홀구조의 형태는 커터의 폭방향을 따라가면서 연속 절개된 형태이거나, 다수 개의 관통홀이 일정간격으로 배치되는 형태일 수 있다.

이러한 제1에어 분사부(19)를 통한 압축공기 분사시점은 테입이 절단되는 시점이나 그 이전으로 설정할 수 있으며, 커터의 동작과 연계시켜 절단작업이 이루어지기 직전부터 절단 후 버큠 블럭(11)에 진공압이 작용하여 테입 끝부분이 흡착되는 시점까지 충분하게 압축공기를 분사하는 것이 바람직하다.

따라서, 탑 커터(13)와 바텀 커터(14) 간의 동작에 의해 테입 절단작업이 수행되고, 계속해서 바텀 커터(14)가 복귀되는 과정에서 절단된 테입의 끝부분은 비점착성 부재(18)에 의해 커터측에 붙지 않게 되는 동시에 제1에어 분사부(19)를 통해 분사되는 압축공기에 의해 강제로 밀리면서 커터측에 달라붙지 못하게 되므로, 절단된 테입의 끝부분은 종전과 같이 커터 복귀시 테입이 달라붙은 상태로 딸려오는 일이 없게 되고, 결국 버큠 블럭(11)에 작용하는 진공압에 의해 그대로 블럭측에 흡착 지지된다.

도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 또 다른 구현예를 나타내는 확대도로서, 여기서는 에어분사로 인한 효과를 좀더 얻을 수 있는 수단을 보여준다.

도 5a 내지 도 5c에 도시한 바와 같이, 바텀 커터(14)의 윗면에는 비점착성 부재(18)가 부착되고, 커터 몸체의 일측에는 에어배관측과 연결되어 압축공기를 분사할 수 있는 홀구조의 제2에어 분사부(20)가 형성된다.

이때의 제1에어 분사부(19)는 커터날과 인접한 바로 밑쪽에 위치되어 압축공기를 수직방향으로 분사할 수 있게 된다.

즉, 테입 절단부위와 매우 가까운 거리에서 절단된 테입 끝부분에 곧바로 압 축공기를 분사할 수 있게 된다.

따라서, 탑 커터(13)와 바텀 커터(14) 간의 동작에 의해 테입 절단작업 후, 절단된 테입 끝부분의 바로 밑에서 강력한 압축공기가 분사되므로, 이때에는 좀더 효과적으로 커터측에 테입을 붙지 못하게 할 수 있다.

그리고, 절단작업이 완료된 후 커터가 복귀되고, 이때의 테입(100)의 끝부분은 버큠 블럭(11)에 작용하는 진공압에 의해 블럭측에 흡착 지지된다.

도 6a 내지 6c는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 또 다른 구현예를 나타내는 확대도로서, 여기서는 비점착성 부재 및 2곳에서의 에어분사를 이용하여 테입이 커터측에 붙는 것을 원천 봉쇄할 수 있는 수단을 보여준다.

도 6a 내지 6c에 도시한 바와 같이, 바텀 커터(14)의 윗면에는 비점착성 부재(18)가 부착되고, 커터 몸체의 일측에는 에어배관측과 연결되어 압축공기를 분사할 수 있는 제1에어 분사부(19)와 제2에어 분사부(20)가 형성된다.

이때의 제1에어 분사부(19)는 테입 절단부위쪽을 향해 수평방향으로 압축공기를 분사할 수 있게 되고, 제2에어분사부(20)는 절단된 테입 끝부분 바로 밑에서 수직방향으로 압축공기를 분사할 수 있게 된다.

따라서, 탑 커터(13)와 바텀 커터(14) 간의 동작에 의한 테입 절단작업 후, 비점착성 부재가 발휘하는 특성에 의해 절단된 테입 끝부분이 커터측에 달라붙지 않게 되고, 또 절단된 테입 끝부분으로는 2곳에서 강력한 압축공기가 분사되므로, 이때에는 커터측에 테입이 달라붙는 문제를 완전히 배제할 수 있게 된다.

위와 마찬가지로 절단작업이 완료된 후에는 테입(100)의 끝부분은 버큠 블럭 (11)에 작용하는 진공압에 의해 블럭측에 흡착 지지된다.

도 7a 내지 7d는 본 발명에 따른 테입 어태치 장치의 또 다른 구현예를 나타내는 확대도로서, 여기서는 별도의 수단없이 바텀 커터의 스트로크 동작만으로 테입을 달라붙지 못하도록 하는 방법을 보여준다.

도 7a 내지 7d에 도시한 바와 같이, 상기 바텀 커터(11)는 보통 전진한 상태에서 탑 커터(13)와 함께 테입에 대한 절단작업을 수행하고, 절단작업 완료와 동시에 후진하는 2단계 스트로크 동작을 수행하게 되는데, 즉 설정된 스트로크 범위 내에서 전진 동작과 후진 동작을 수행하게 되는데, 여기서는 바텀 커터(11)가 전진 동작 후 절단작업을 수행한 다음 한차례 더 일정 스트로크 전진한 후 후진하여 복귀하는 동작을 수행하게 된다.

즉, 절단작업 후 그대로 후진하여 복귀하는 것이 아니라, 한번 더 전진했다가 후진하는 스트로크 동작을 수행하게 되며, 이렇게 절단작업 후 한번 더 전진하는 동작에 따라 혹시 커터에 테입 끝부분이 붙는다 하더라도 강제로 테입을 떨어뜨릴 수 있게 된다.

이와 같이 커터가 한차례 더 전진하는 동안 커터로부터 떨어져 나간 테입 끝부분은 버큠 블럭(11)에 작용하는 진공압에 의해 곧바로 블럭측에 흡착 지지되므로, 테입이 커터측에 붙는 일이 없게 된다.

이때의 바텀 커터(14)의 경우 좀더 확실한 효과를 보기 위하여 비점착성 부재(18)를 포함할 수 있다.

위와 같이 시간차를 두고 2차례 커터를 전진시키는 방법으로 볼스크류에 의 한 방법이나 실린더의 2단동작에 의한 방법이 있다.

이러한 커터의 스트로크 동작을 2단계로 제어하는 방법 등은 당해 기술 분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 패키지 보호를 위한 테입 부착공정시 비점착성 부재, 에어분사수단, 커터 스트로크 동작 등으로 절단 후 테입이 커터에 달라붙는 것을 방지하여 공정 불량률을 제로화하고 테입 부착공정을 정확하고 신속하게 수행할 수 있도록 함으로써, 작업성이나 생산성을 높일 수 있는 등 테입 부착공정의 전체적인 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 테입 공급을 위한 롤러, 테입 흡착 및 초기 부착을 위한 버큠 블럭, 테입 절단을 위한 탑 커터 및 바텀 커터, 테입 완전 부착을 위한 테입핑 롤러, 스트립 이동을 위한 테이블 및 모터 등을 포함하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치에 있어서,

   상기 바텀 커터상에 부착되며 테입 절단 후 테입이 커터에 달라붙지 않도록 해주는 비점착성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 비점착성 부재는 바텀 커터의 윗면상에서 커터날과 인접한 위치에 소정의 면적에 걸쳐 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 비점착성 부재는 테프론인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 바텀 커터는 테입이 커터에 달라붙지 않도록 하기 위하여 테입 절단 후 그 위치에서 일정 구간 전진했다가 후진하는 스트로크 동작을 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
5. 테입 공급을 위한 롤러, 테입 흡착 및 초기 부착을 위한 버큠 블럭, 테입 절단을 위한 탑 커터 및 바텀 커터, 테입 완전 부착을 위한 테입핑 롤러, 스트립 이동을 위한 테이블 및 모터 등을 포함하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치에 있어서,

   상기 바텀 커터상에 구비되며 테입 절단 후 테입 끝부분에 에어를 분사하여 테입이 커터에 달라붙는 것을 막아주는 에어분사수단 및 상기 바텀 커터상에 부착되며 테입 절단 후 테입이 커터에 달라붙지 않도록 해주는 비점착성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 에어분사수단은 테입 끝부분에 수평방향에서 에어를 분사할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
7. 청구항 5에 있어서, 상기 에어분사수단은 테입 끝부분에 수직방향에서 에어를 분사할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
8. 청구항 5 내지 청구항 7 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 에어분사수단은 커터측에 연결되는 에어배관과 에어 토출을 위해 커터상에 형성되는 홀구조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.
9. 삭제
10. 청구항 5에 있어서, 상기 바텀 커터는 테입이 커터에 달라붙는 것을 막기 위하여 테입 절단 후 그 위치에서 일정 구간 전진했다가 후진하는 스트로크 동작을 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 테입 어태치 장치.

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