본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 이송툴가이드를 따라서 이동이 가능하도록 설치되는 지지브라켓과; 상기 지지브라켓에 복수개의 열로 설치되어 반도체디바이스를 픽업하는 픽커들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 이송툴을 개시한다.
상기 지지브라켓은 상기 이송툴가이드와 이동가능하게 설치되는 제 1 지지브라켓과, 상기 제 1 지지브라켓과 결합되며 상기 픽커들이 간격을 두고 1열씩 설치되는 복수개의 제 2 지지브라켓을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 2 지지브라켓에는 상기 픽커들이 일정한 간격을 두고 설치되며, 상기 픽커들 간의 간격을 조절하기 위한 가로방향간격조절장치가 추가로 설치될 수 있다.
상기 가로방향간격조절장치는 상기 픽커들이 각각 결합된 복수개의 지지부재와, 상기 지지부재의 간격을 조절할 수 있도록 상기 지지부재들을 연결하는 링크구조를 가지는 링크부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가로방향간격조절장치는 상기 픽커들이 각각 결합된 복수개의 지지부재와, 상기 각각의 지지부재와 결합된 복수개의 결합핀과, 상기 복수개의 결합핀이 각각 삽입되는 복수개의 슬롯이 형성되어 상하이동에 의하여 상기 지지부재의 간격을 조절하는 구동플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 픽커들의 세로방향 간격을 조절할 수 있도록 상기 제 2 지지브라켓들이 이루는 간격을 조절하기 위한 세로방향간격조절장치를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 2 지지브라켓은 한 쌍으로 구성되며, 상기 세로방향간격조절장치는 회전될 때 상기 제 2 지지브라켓이 서로 다른 방향으로 이동되도록 상기 제 2 지지브라켓과 나사결합되는 간격조절샤프트와, 상기 제 1 지지브라켓에 설치되어 상기 간격조절샤프트를 회전시키는 구동장치를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 세로방향간격조절장치는 상기 제 2 지지브라켓에 각각 설치되는 가이드부재와, 상기 제 1 지지브라켓에 회전가능하게 설치되어 상기 가이드부재가 각각 삽입되는 가이드홈이 형성되며 가이드홈에 삽입되는 상기 가이드부재들이 이루는 간격을 조절하여 상기 제 2 지지브라켓들이 이루는 간격을 조절하는 캠부재와, 상기 캠부재를 회전시키기 위한 회전구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 세로방향간격조절장치는 상기 제 2 지지브라켓들을 연결하도록 설치되어 서로 인력이 작용하도록 하는 인력부재와, 상기 제 1 지지브라켓에 회전가능하게 설치되어 회전에 의하여 상기 제 2 지지브라켓들이 이루는 간격을 조절하는 캠부재와, 상기 캠부재를 회전시키기 위한 회전구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 세로방향간격조절장치는 상기 제 2 지지브라켓들을 연결하도록 설치되어 서로 인력이 작용하도록 하는 인력부재와, 상기 제 2 지지브라켓들 사이에 삽입되어 상기 제 2 지지브라켓들이 이루는 간격을 조절하는 삽입부재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 픽커들은 이웃하는 상기 제 2 지지브라켓을 마주보는 면에 설치될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 반도체디바이스의 이송툴에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 이송툴(700)은 반도체디바이스(1)와 같은 이송대상을 이송하기 위한 장치로서, 반도체디바이스(1)를 분류하거나 검사하는 반도체디바이스분류장치, 반도체디바이스 검사장치 등에 설치되어 반도체디바이스(1)를 이송하는데 사용된다.
본 발명에 따른 이송툴(700)이 설치된 장치의 일례로서, 반도체디바이스 검사장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 로딩부(100)와, 로딩부(100)의 일측 설치되어 반도체디바이스(1)의 하측방향에 대한 외관을 검사하는 제 1 비전검사부(400)와, 로딩부(100)의 일측에 설치되어 반도체디바이스(1)의 상측방향에 대한 외관을 검사하는 제 2 비전검사부(500)와, 제 1 비전검사부(400) 및 제 2 비전검사부(500)의 검사결과에 따라서 반도체디바이스(1)들을 분류하기 위한 소팅부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 로딩부(100)는 다양한 구성이 가능하며, 도 1 에 도시된 바와 같이, 복수개의 반도체디바이스(1)들이 적재되는 트레이(2)의 이동을 안내하는 가이드부(110)와, 트레이(2)가 가이드부(110)를 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 비전검사부(400)는 본체(10)에 설치되어 반도체디바이스(1)의 외관, 특히 하측방향에 대한 외관에 대한 이미지를 분석하여 각 반도체디바이스(1)들에 대한 외관상태를 검사하는 장치로서, 이미지를 획득하기 위한 이미지획득장치와, 이미지분석을 위한 이미지분석장치를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 비전검사부(500)는 제 1 비전검사부(400)와 유사하게 구성될 수 있으나 반도체디바이스(1)의 상측방향에 대한 이미지를 획득할 수 있도록 본체(10)의 상측에 설치된다.
상기 제 2 비전검사부(500)는 반도체디바이스(1)들이 안착된 트레이(2)의 상측에 설치되어 반도체디바이스(1)의 상측방향에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(530)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 이미지획득장치(530)는 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체디바이스(1)의 검사속도를 향상시킬 수 있도록 트레이(2)가 이송되는 이동경로 즉, 로딩부(100)의 상측에서 가로방향 및 세로방향, 즉 X축방향 및 Y축방향으로 이동이 가능하도록 설치되며, 이미지획득장치(530)의 X축방향 및 Y축방향의 이동을 가이드하기 위한 가이드부(510, 540)가 본체(10)에 설치된다.
상기 제 1 비전검사부(400) 및 제 2 비전검사부(500)의 검사항목으로는 리드(lead)나 볼 그리드(ball grid)의 파손여부, 크랙(crack), 스크래치(scratch) 여부 등과 같은 반도체디바이스의 외관상태 및 표면에 형성된 마킹의 양호여부 등이 있다.
상기 소팅부(300)는 로딩부(100)와 유사한 구성을 가지며, 반도체디바이스(1)의 검사결과의 수에 따라서 양품(G), 불량1 또는 이상1(R1), 불량2 또는 이상2(R2) 등의 분류등급이 부여되도록 복수개로 구성이 가능하다.
그리고 각 소팅부(300)는 로딩부(100)의 일측에 평행하게 설치되는 가이드부(310)와, 트레이(2)가 가이드부(310)를 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 트레이(2)는 로딩부(100) 및 소팅부(300)들 사이에서 트레이이송장치(미도시)에 의하여 이송이 가능하며, 소팅부(300)에 반도체디바이스(1)가 적재되지 않은 빈 트레이(2)를 공급하는 빈트레이부(200)를 추가적으로 포함할 수 있다.
이때 빈트레이부(200)는 로딩부(100)의 일측에 평행하게 설치되는 가이드부(210)와, 트레이(2)가 가이드부(210)를 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 상기 제 1 비전검사부(400)와 로딩부(100) 사이와, 각 트레이(2)들 사이에서의 반도체디바이스(1)의 이송은 본체(10)에 설치된 이송툴가이드(601)를 따라서 이송하는 하나 이상의 이송툴(700, 620)들에 의하여 이송된다.
그런데 상기 제 1 비전검사부(400)와 같이 그 검사공정의 수행속도를 향상시키기 위해서는 보다 많은 수의 반도체디바이스(1)들이 한꺼번에 이송될 필요가 있다. 또한 반도체디바이스(1)는 일반적으로 트레이(2)에 안착된 상태로 이송되므로 이송툴(700, 620)은 트레이(2)의 구조를 고려하여 구성될 필요가 있다.
따라서 상기 제 1 비전검사부(400)와 로딩부(100) 사이에서 반도체디바이스(1)를 이송하는 이송툴(700)은 도 2에 도시된 바와 같이, 이송툴가이드(601)를 따라서 이동이 가능하도록 설치되는 지지브라켓과; 지지브라켓에 복수개의 열로 설치되어 반도체디바이스(1)를 픽업하는 픽커(730)들을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 이송툴(700)은 제 1 비전검사부(400)를 구성하는 카메라장치의 시야, 즉 FOV(Field of View)를 고려하여 일정한 속도 또는 단계를 이루어 카메라장치의 시야를 통과하도록 반도체디바이스(1)들을 이송할 수 있다.
상기 픽커(730)는 반도체디바이스(1)를 픽업하여 이송하기 위한 장치로서 다양한 구성이 가능하며, 상하이동과 함께 진공압을 발생시켜 반도체디바이스(1)를 흡착하여 픽업하는 흡착헤드(731)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 흡착헤드(731) 각각은 독립적으로 상하로 이동가능하게 설치될 수 있다.
그리고 상기 지지브라켓은 복수개의 픽커(730)들이 m×n 복열구조(여기서 m 및 n은 2이상의 자연수이다)로 설치될 수 있도록 다양한 구성이 가능하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 이송툴가이드(601)에 이동가능하게 설치되는 제 1 지지브라켓(710)과, 제 1 지지브라켓(710)과 결합되며 픽커(730)들이 간격을 두고 설치되는 복수개의 제 2 지지브라켓(720)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 지지브라켓(710)은 이송툴가이드(601)과 이동가능하게 설치되며 별도의 이송장치에 의하여 이동됨으로써 제 2 지지브라켓(720)을 이동시키게 된다.
상기 제 2 지지브라켓(720)들은 간격을 이루어 복수개(n 개)로 설치되며, 각각의 제 2 지지브라켓(720)은 픽커(730)들의 설치를 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, m개의 픽커(730)들이 간격을 두고 설치된다.
이때 각각의 제 2 지지브라켓(720)에 설치되는 픽커(730)들은 가로방향을 이루며, 복수개의 제 2 지지브라세(720)는 세로방향을 이룬다.
또한 상기 제 2 지지브라켓(720)의 구체적 실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 이때 픽커(730)들의 구조를 고려하여 픽커(730)들은 제 2 지지브라켓(720) 중 서로 마주보는 면에 설치되는 것이 바람직하다.
제 2 지지브라켓(720)는 한 쌍을 이루면서 상기 픽커(730)들이 제 2 지지브라켓(720) 중 이웃하는 제 2 지지브라켓(720)을 마주보는 면에 설치되는 경우 이웃하는 제 2 지지브라켓(720)에 설치된 픽커(730)와의 간격을 최소할 수 있게 된다.
한편 반도체디바이스(1)가 적재되는 트레이(2)는 검사대상인 반도체디바이스(1)의 종류 및 그 제조회사에 따라서 반도체디바이스(1)들이 이루는 간격이 서로 달라질 수 있다. 또한 상기 제 1 비전검사부(400) 등과 같은 검사모듈 등으로 이송할 때 검사를 위하여 각 반도체디바이스(1)들이 이루는 간격을 증가시키거나 감소시킬 필요가 있다.
따라서 상기 픽커(730)들은 지지브라켓에 고정설치되는 것보다 가로방향 및 세로방향 중 적어도 일방향으로 그 간격(Ph, Pv)이 조절될 수 있도록 구성될 필요가 있으며, 상기 지지브라켓은 세로방향의 세로간격(Pv)을 조절하기 위한 세로방향간격조절장치 및 픽커(730)들의 가로방향의 가로간격(Ph)을 조절하기 위한 가로방향간격조절장치 중 적어도 어느 하나가 설치될 수 있다.
상기 세로방향간격조절장치는 각 픽커(730)들 간의 세로간격(Pv)을 조절하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 제 2 지지브라켓(720)이 한 쌍으로 이루어진 경우, 상기 세로방향간격조절장치는 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 지지브라켓(710)에 고정설치되는 구동모터(761)와; 구동모터(761)의 구동축과 커플러(762)에 의하여 연결되어 회전됨과 아울러 한 쌍의 제 2 지지브라켓(720)과 나사결합되어 회전에 의하여 제 2 지지브라켓(720) 사이의 간격을 조절하는 간격조절샤프트(765)를 포함하 여 구성될 수 있다.
이때 각각의 제 2 지지브라켓(720)은 간격조절샤프트(765)와 결합되는 결합부(723)가 각각 형성되고, 그 이동방향을 반대로 하기 위하여 간격조절샤프트(765)와는 서로 다른 나사결합을 이룬다.
즉, 상기 간격조절샤프트(765)에는 서로 다른 방향의 나사부, 즉 왼나사부(763) 및 오른나사부(764)가 각각 형성되고, 제 2 지지브라켓(720) 중 하나는 왼나사부(763)에 결합되고 나머지 하나는 오른나사부(764)에 결합된다.
그리고 상기 간격조절샤프트(765)에 형성된 왼나사부(763) 및 오른나사부(764)에 각각 결합되도록 제 2 지지브라켓(720)에 암나사부가 직접 형성되거나 암나사부가 형성된 별도의 부재(724)가 결합될 수 있다.
한편 상기 세로방향간격조절장치는 제 2 지지브라켓(720) 간의 세로간격을 정밀하게 조절할 필요가 있는바 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 지지브라켓(720)의 상측 양 끝단에 위치되어 세로방향의 이동을 가이드하기 위한 제 1 가이드부재(716)과 제 1 가이드부재(716)와 결합되어 제 2 지지브라켓(720)의 이동을 가이드하기 위한 제 2 가이드부재(726)를 포함하는 세로방향이동가이드부가 설치될 수 있다.
상기 세로방향간격조절장치는 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 예 이외에도 다양한 구성이 가능한바 그 예들을 설명하면 다음과 같다.
상기 세로방향간격조절장치는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 2 지지브라켓(720)이 각각 설치되는 가이드부재(729)와, 제 1 지지브라켓(710)에 회전 가능하게 설치되어 가이드부재(729)가 각각 삽입되는 가이드홈(811a)이 형성되며 가이드홈(811a)에 삽입되는 가이드부재(729)들이 이루는 간격을 조절하여 제 2 지지브라켓(720)들이 이루는 간격을 조절하는 캠부재(811)와, 상기 캠부재(811)를 회전시키기 위한 회전구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가이드부재(729)는 제 2 지지브라켓(720)에 일체로 또는 핀과 같은 별도의 부재로 설치될 수 있다. 이때 상기 제 2 지지브라켓(720)에는 가이드부재(729)들이 이루는 간격을 줄이기 위하여 별도의 연결부재(미도시)에 의하여 연결될 수 있다.
상기 캠부재(811)는 가이드부재(729)가 삽입되는 가이드홈(811a)이 형성되며, 상기 가이드홈(811a)는 관통공 또는 홈으로 형성되며 제 1 지지브라켓(710)에 회전가능하게 연결되는 원판으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 가이드홈(811a)는 캠부재(811)가 회전할 때 가이드부재(729)들의 간격이 조절될 수 있도록 캠부재(811)의 회전중심으로부터의 거리가 감소하도록 형성된다.
상기 회전구동부는 도시하지 않았지만 제 1 지지브라켓(710)에 설치될 수 있으며, 회전력을 높이기 위하여, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 캠부재(811)의 외주면에 기어부(811b)를 형성하고, 캠부재(811)의 기어부(811b)에 기어결합되는 구동기어(812)에 의하여 회전력을 전달하도록 구성될 수 있다.
한편 상기 세로방향간격조절장치는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 2 지지브라켓(720)들을 연결하도록 설치되어 서로 인력이 작용하도록 하는 인력부 재(821)와, 제 1 지지브라켓(710)에 회전가능하게 설치되어 회전에 의하여 제 2 지지브라켓(720)들이 이루는 간격을 조절하는 캠부재(822)와, 캠부재(811)를 회전시키기 위한 회전구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 인력부재(821)는 제 2 지지브라켓(720)들을 서로 당기도록 하기 위한 구성으로서, 일반적으로 스프링과 같은 탄성부재가 사용될 수 있다.
상기 캠부재(811)는 캠면이 제 2 지지브라켓(720)을 지지하도록 설치되어 회전에 캠면의 위치에 따라서 지지되는 제 2 지지브라켓(720)이 이동되어 제 2 지지브라켓(720)의 간격을 조절하게 된다.
한편 상기 세로방향간격조절장치는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 2 지지브라켓(720)들을 연결하도록 설치되어 서로 인력이 작용하도록 하는 인력부재(831)와, 제 2 지지브라켓(720)들 사이에 삽입되어 제 2 지지브라켓(720)들이 이루는 간격을 조절하는 삽입부재(832)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 인력부재(831)는 제 2 지지브라켓(720)들을 서로 당기도록 하기 위한 구성으로서, 일반적으로 스프링과 같은 탄성부재가 사용될 수 있다.
상기 삽입부재(832)는 그 삽입이 용이하도록 테이퍼 형상을 이룰 수 있으며, 수동으로 또는 구동장치에 의하여 삽입될 수 있으며, 이탈을 방지하기 위하여 하나 이상의 돌기(832)가 형성될 수 있다.
한편 상기 삽입부재(832)이 제 2 지지브라켓(720) 사이에서 삽입이 용이하도록 제 2 지지브라켓(720)에는 마주보는 제 2 지지브라켓(720) 쪽으로 연장형성되는 연결부재(833)이 추가로 설치될 수 있다.
이때 상기 연결부재(833)의 끝단에는 접촉부재(834)가 설치되며, 상기 접촉부재(834)는 이웃하는 접촉부재(834)와 함께 삽입부재(832)가 삽입될 수 있도록 삽입면(834a)이 형성된다.
상기와 같은 구성에 의하여 삽입부재(832)가 접촉부재(834)에 삽입되는 경우 도 9a에 도시된 바와 같이, 제 2 지지브라켓(720)이 이루는 간격이 증가된 상태를 이루며, 삽입부재(832)가 접촉부재(834)에서 제거하는 경우 도 9b에 도시된 바와 같이, 인력부재(831)에 의하여 접촉부재(834)가 서로 접촉되는 위치까지 이동하여 제 2 지지브라켓(720)이 이루는 간격이 감소된 상태를 이루게 된다.
한편 상기 가로방향간격조절장치는 각 픽커(730)들 간의 가로 간격을 조절하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 도 10 내지 도 12b에 도시된 바와 같이, 픽커들이 설치되는 지지부재(732)들을 연결하는 링크구조의 링크부(751)와, 링크부(751)를 구동하여 지지부재(732)들 간의 간격을 조절하는 구동장치를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 링크부(751)는 복수개의 링크부재(751a) 및 링크부재(751a)를 연결하는 핀(751b)들로 구성된다. 이때 상기 링크부(751)는 지지부재(732)와 결합핀(752)에 의하여 결합된다. 이때 상기 제 2 지지브라켓(720)에는 지지부재(732)의 이동을 가이드하기 위한 가이드부(721)가 설치되거나 형성되는 것이 바람직하다.
상기 구동장치는 링크부(751) 또는 지지부재(732)를 이동시켜 결합된 지지부재(732)들을 연쇄적으로 이동시켜 도 10a 또는 도 10b에 도시된 바와 같이, 지지부재(732)들 간의 간격(Ph)을 조절하도록 한다.
상기 구동장치는 제 2 지지브라켓(720)에 고정설치되는 구동모터(753)와, 제 2 지지브라켓(720)에 회전가능하게 설치되고 구동모터(753)의 구동축과 결합되어 회전되는 구동풀리(754)와, 제 2 지지브라켓(720)에 회전가능하게 설치되고 벨트(755)에 의하여 구동풀리(754)와 연결되는 종동풀리(756)와, 일단은 벨트(755)와 결합되고 타단은 지지부재(732) 중 어느 하나와 결합되는 하나 이상의 이동부재(757)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 각 이동부재(757)는 양 끝단에 위치된 지지부재(732)와 결합되는 것이 바람직하며, 양 끝단에 위치된 지지부재(732)가 안쪽으로 이동되거나 바깥쪽으로 이동되도록 한 쌍으로 구성되고, 한 쌍의 이동부재(757)는 그 이동방향이 반대가 되도록 벨트(755)와 결합된다.
또한 상기 구동모터(753)는 커플러(758)에 의하여 이웃하는 제 2 지지브라켓(720)에 설치된 구동풀리(754)로 회전력을 전달할 수 있다. 이때 커플러(758)는 세로방향간격조절장치에 의하여 제 2 지지브라켓(720)들 간의 간격조절이 가능하도록 이웃하는 구동풀리(754)와 결합된 회전축 중 어느 하나는 축방향을 따라서 이동가능하도록 이웃하는 구동풀리(754)와 결합된 회전축들을 결합시킨다.
한편 상기 가로방향간격조절장치는 다양한 구성이 가능한바 링크부(751) 대신에 도 13에 도시된 바와 같이, 지지부재(732)와 결합된 결합핀(752)들이 이동가능하도록 삽입되는 복수개의 슬롯(759)들이 소정의 형상으로 형성된 구동플레이트(759)가 사용될 수 있다.
상기 구동플레이트(759)에 형성된 슬롯(759)의 형상은 도 13에 도시된 바와 같이, 상하이동에 의하여 슬롯(759)에 삽입된 결합핀(752)를 가로방향으로 이동시켜 결합핀(752)에 결합된 지지부재(732)를 이동시킴으로써 픽커(730)들의 가로간격(Ph)를 조절하게 된다.
한편 상기 세로방향간격조절장치 및 가로방향간격조절장치는 도시되지 않았지만 각 픽커(730)들이 이루는 세로간격(Pv) 및 가로간격(Ph)을 제어할 수 있도록 그 간격을 감지하기 위한 감지부가 추가로 설치될 수 있다.