KR100863203B1 - 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치 - Google Patents

반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치는 구동 유닛과; 유체가 토출되는 노즐을 포함하여 구성되며 상기 구동 유닛의 구동력을 전달받아 움직이면서 이송 레일을 따라 이송된 테잎에 유체를 도포시키는 헤드와; 상기 헤드에 장착되며, 상기 헤드의 움직임에 따라 상기 노즐이 움직이면서 상기 테잎에 상기 유체를 도포하는 과정에서 상기 노즐이 상대물과 충돌시 발생되는 상기 헤드의 진동을 감지하는 진동 감지유닛을 포함한다. 이로 인하여, 구동 유닛에 의해 헤드가 움직이면서 그 헤드의 노즐에서 수지 등의 유체가 토출되어 테잎에 도포하는 과정에서 노즐이 테잎을 긁거나 칩 등과 충돌하게 될 경우 그 충돌로 바로 감지하게 됨으로써 테잎이나 그 테잎에 부착된 칩이 대량으로 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치{NOZZLE COLLISION SENSING APPARATUS OF SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING POTTING MACHINE}
도 1은 구동 칩이 구비된 테잎을 도시한 평면도,
도 2는 본 발명의 출원인이 연구 개발 중인 몰딩 시스템을 개략적으로 도시한 정면도,
도 3,4는 상기 몰딩 시스템을 구성하는 도포장비를 도시한 평면도 및 측면도,
도 5는 상기 도포장비를 구성하는 노즐과 칩의 충돌 상태를 도시한 정면도,
도 6은 본 발명의 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치의 일실시예가 구비된 반도체 소자 제조용 도포 장비를 도시한 측면도,
도 7은 상기 반도체 소자 제조용 도포 장비의 노즐 충돌 인식장치가 구비된도포장비의 헤드를 도시한 측면도,
도 8은 본 발명의 반도체 소자 제조용 도포 장비 노즐 충돌 인식장치의 작동 상태를 도시한 측면도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
20; 이송 레일 360; 실린지
371; 노즐 380; 진동 감지유닛
390; 알림 유닛 H; 헤드
T; 테잎
본 발명은 반도체 소자 제조용 도포장비에 관한 것으로, 특히, 헤드가 움직이면서 그 헤드를 구성하는 노즐에서 수지 등의 유체가 토출되어 테잎에 도포되게 하는 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치에 관한 것이다.
엘시디 모니터의 경우 그 엘시디 패널에 다수개의 구동 회로가 구비되며, 그 구동 회로는 구동 칩과 그 구동 칩에 연결되는 다수개의 와이어 단자 등으로 구현된다.
상기 구동 회로를 제작시, 도 1에 도시한 바와 같이, 절연 필름(1)에 다수개의 단위 메탈 패턴(2)이 형성된 테잎(tape)(T)에 구동 칩(3)을 각각 그 테잎(T)의 단위 메탈 패턴(2)에 접착하는 일련의 공정을 거쳐 제작된다. 그리고 그 테잎의 메탈 패턴(2)에 구동 칩(3)을 접착하는 본딩 공정 후 그 테잎의 메탈 패턴(2) 및 구동 칩(3)의 부식 및 쇼트를 방지하기 위하여 그 구동 칩(3)이 부착된 테잎(T)을 몰딩하게 되며, 그 몰딩 공정은 상기 본딩 공정에 이어 배치되는 몰딩 시스템에 의해 진행된다.
도 2는 몰딩 시스템의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 몰딩 시스템은 로더(loder)(K)에서 테잎(T)이 풀리면서 지속적으로 그 로더(K)의 측부에 위치한 도포장비(potting machine)(L)로 공급된다. 상기 도포장비에서 테잎에 수지가 도포되고 그 수지가 도포된 테잎(T)은 그 도포장비(L)의 측부에 위치한 경화 장비(M)로 공급되며 그 경화 장비(M)에 공급된 테잎(T)은 그 경화 장비(M)를 거치면서 그 테잎(T)에 도포된 수지가 경화된다. 상기 경화 장비(M)에서 수지가 경화된 테잎(T)은 그 경화 장비(M)의 측부에 위치한 언로더(unloder)(N)로 유입되면서 그 언로더(N)에 감기게 된다.
한편, 상기 도포장비는 테잎(T)의 단위 메탈 패턴(2)들에 수지를 도포하기 위하여 복수 개의 헤드들이 구비되며 그 복수 개의 헤드들이 작동하면서 일정 길이로 반복적으로 이송(feeding)되는 테잎(T)에 수지를 도포(potting)하게 된다.
도 3,4는 상기 도포장비의 일예를 도시한 평면도 및 정면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 상기 도포장비는 본체 케이스(10)의 내부에 위치하는 네 개의 헤드(H)들과, 상기 네 개의 헤드(H)들 중 각각 두 개의 헤드(H)들을 임의 위치로 이동시키는 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들과, 상기 본체 케이스(10)의 내부를 가로질러 위치하며 테잎(T)의 이송을 안내하는 이송 레일(20)과, 상기 이송 레일(20)의 아래에 위치하도록 본체 케이스(10)의 내부에 설치되어 그 이송 레일(20)에 위치하는 테잎(T)을 흡착하여 지지하는 두 개의 테잎 지지유닛(S)들을 포함하여 구성된다.
상기 헤드 구동 어셈블리(MA)는 서로 평행하게 일정 간격을 두고 배치되는 제1,2 엘엠 가이드 유닛(31)(41)들과, 상기 제1,2 엘엠 가이드 유닛(31)(41)들에 결합되는 제1,2 구동 유닛(32)(42)들과, 상기 제1,2 엘엠 가이드 유닛(31)(41)들에 수직방향으로 움직임 가능하게 그 제1,2 엘엠 가이드 유닛(31)(41)들에 결합되는 제3,4 엘엠 가이드 유닛(51)(61)들과, 상기 제3,4 엘엠 가이드 유닛(51)(61)들에 각각 결합되는 제3,4 구동 유닛(52)(62)들을 포함하여 구성된다.
상기 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들은 일정 간격을 두고 배치되며, 그 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)의 구성은 서로 같다.
상기 헤드(H)들은 상기 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)의 제3,4 엘엠 가이드 유닛(51)(61)에 각각 움직임 가능하게 결합되며, 또한 그 헤드(H)들은 제3,4 엘엠 가이드 유닛(51)(61)에 결합된 제3,4 구동 유닛(52)(62)들에 의해 각각 움직이도록 그 제3,4 구동 유닛(52)(62)과 각각 연결된다.
상기 헤드(H)는 상기 엘엠 가이드 유닛에 결합되는 베이스 부재(71)에 수직 방향으로 움직임 가능하게 결합되는 헤드 몸체(72)와, 상기 헤드 몸체(72)에 결합되어 테잎(T) 또는 그 테잎(T)에 본딩된 칩(3)의 위치를 확인하는 카메라(73)와, 상기 카메라(73)의 아래쪽에 위치하는 조명기(74)와 그 조명기(74)와 헤드 몸체(72)를 연결하여 그 조명기(74)를 지지하는 지지부재(75)와, 상기 헤드 몸체(72)와 연결되게 결합되며 내부에 수지가 채워지는 실린지(76)를 포함하여 구성된다. 상기 실린지(76)의 하부에 수지의 양의 조절하면서 토출시키는 토출 유닛(77)이 구비되며, 그 토출 유닛(77)은 실린지(76)에 채워진 수지를 토출시키는 노즐(79)을 포함하여 구성된다. 상기 노즐(79)을 일명 니들(Needle)이라고도 한다.
상기한 바와 같은 도포장비의 작동을 설명하면 다음과 같다.
상기 이송 레일(20)을 따라 테잎(T)이 일정 거리 이송되면 상기 테잎 지지유닛(S)들이 각각 수직으로 움직여 그 테잎(T)의 하면을 흡착하여 고정하게 된다. 그리고 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들이 각각 작동하면서 네 개의 헤드(H)들을 각각 X, Y축으로 이동시킴과 동시에 그 각 헤드(H)가 Z축으로 움직이면서 그 헤드의 실린지(73)에 채워진 수지가 노즐을 통해 토출되면서 그 테잎(T)의 설정된 부분에 도포된다. 이때, 헤드(H)를 구성하는 조명기(74)가 테잎(T)을 조명하게 되고 카메라(73)에 의해 그 테잎(T)의 위치 및 그 테잎(T) 위의 칩(3) 존재 여부 등을 확인한 후 헤드가 움직이면서 실린지(76)에서 수지가 토출되어 테잎(T)의 설정 부분에 도포시키게 된다.
상기 헤드(H)의 실린지(76)에서 수지를 토출시켜 테잎(T) 위에 도포하는 동작이 끝나고 나면 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들이 각각 작동하면서 헤드(H)들이 초기 위치로 이동되며, 이와 동시에 테잎 지지유닛(S)들이 초기 위치로 이동된다.
이와 같은 한 번의 도포 작업이 끝나고 나면 테잎(T)이 일정 거리 이송된 후 위와 같은 과정을 반복하면서 테잎(T)에 수지를 도포하게 된다.
그러나 상기한 바와 같은 도포장비는 초기 세팅시 오차가 발생된 상태에서 작업이 진행되거나, 헤드(H)의 이동시 오차의 누적으로 헤드(H)가 설정된 위치로 움직이지 못하게 될 경우 수지가 토출되는 헤드(H)의 노즐(98)이, 도 5에 도시한 바와 같이 테잎(T)에 부착된 칩(3)과 충돌하게 되거나 테잎(T)을 긁게 되어 불량을 발생시키게 된다. 이때, 노즐(98)이 테잎(T) 또는 칩(3)과 미세한 충돌이 발생되므로 관리자가 쉽게 파악하지 못한 상태에서 작업이 계속 진행되어 테잎(T)이나 칩(3)이 대량으로 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 노즐이 유체 도포 중에 테잎이나 칩 등과 충돌하는 경우 그 충돌을 감지할 수 있도록 한 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구동 유닛과; 유체가 토출되는 노즐을 포함하여 구성되며 상기 구동 유닛의 구동력을 전달받아 움직이면서 이송 레일을 따라 이송된 테잎에 유체를 도포시키는 헤드와; 상기 헤드에 장착되며, 상기 헤드의 움직임에 따라 상기 노즐이 움직이면서 상기 테잎에 상기 유체를 도포하는 과정에서 상기 노즐이 상대물과 충돌시 발생되는 상기 헤드의 진동을 감지하는 진동 감지유닛을 포함하는 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치의 일실시예가 구비된 반도체 소자 제조용 도포장비를 도시한 측면도이고, 도 7은 상기 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치가 구비된 헤드를 도시한 측면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 먼저 상기 반도체 소자 제조용 도포장비는 본체 케이스(10)의 내부에 위치하는 네 개의 헤드(H)들과, 상기 네 개의 헤드(H)들 중 각각 두 개의 헤드(H)들을 임의 위치로 이동시키는 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들과, 상기 본체 케이스(10)의 내부를 가로질러 위치하며 테잎(T)의 이송을 안내하는 이송 레일(20)과, 상기 이송 레일(20)의 아래에 위치하도록 본체 케이스(10)의 내부에 설치되어 그 이송 레일(20)에 위치하는 테잎(T)을 흡착하여 지지하는 두 개의 테잎 지지유닛(S)들을 포함하여 구성된다.
상기 두 개의 헤드 구동 어셈블리(HA)들과 이송 레일(20)과 테잎 지지유닛(S)들을 위에서 설명한 바와 같은 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 헤드(H)는 상기 헤드 구동 어셈블리(HA)에 결합되는 베이스 부재(71)에 수직 방향으로 움직임 가능하게 결합되는 헤드 몸체(310)와, 상기 헤드 몸체(310)에 결합되어 테잎(T) 또는 그 테잎(T)에 본딩된 칩(3)의 위치를 확인하는 카메라(320)와, 상기 카메라(320)의 아래쪽에 위치하는 조명기(330)와 그 조명기(330)와 헤드 몸체(310)를 연결하여 그 조명기(330)를 지지하는 지지부재(340)와, 상기 헤드 몸체(310)에 구비된 장착부(350)에 의해 착탈 가능하게 장착되는 실린지(360)와 상기 실린지(360)의 하부에 그 실린지(360)의 내부에 채워진 수지가 토출되도록 조절하는 토출 유닛(370)을 포함하여 구성된다. 상기 토출 유닛(370)은 수지가 토출되는 노즐(371)을 포함하여 구성된다. 상기 실린지(360)는 수지 이외에 다른 액 체가 채워진 실린지일 수 있다.
그리고 상기 헤드(H)의 움직임시 그 헤드(H)의 진동을 감지하는 진동 감지유닛(380)이 상기 헤드(H)에 장착된다. 상기 진동 감지유닛(380)은 진동 센서임이 바람직하며, 그 진동 감지유닛(380)은 헤드(H)의 진동이 가장 잘 전달되는 위치에 장착되는 것이 바람직하며, 그 위치로는 헤드(H)의 실린지(360)가 착탈되는 장착부(350)에 장착됨이 바람직하다.
상기 도포 장비에 상기 진동 감지유닛(380)에서 감지되는 진동이 설정된 값 이상이면 신호를 발생시키는 알림 유닛(390)이 구비된다. 설정된 값이란 모터 및 주변 환경 등에 따라 달라질 수 있으므로 상황에 따라 그 값을 달리할 수 있다.
상기 알림 유닛(390)은 상기 진동 감지유닛(380)에 연결되어 그 진동 감지유닛(380)에 의해 감지되는 진동의 값에 따라 시각적으로 표현될 수 있는 표시등인 것이 바람직하다. 또한 상기 알림 유닛(390)은 진동 감지유닛(380)에 연결되어 그 진동 감지유닛(380)에 의해 감지되는 진동의 값에 따라 청각적으로 알려주는 알람일 수 있다.
이하, 본 발명의 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 반도체 소자 제조용 도포장비는 상기 이송 레일(20)을 따라 테잎(T)이 일정 거리 이송되면 상기 테잎 지지유닛(S)들이 각각 수직으로 움직여 그 테잎(T)의 하면을 흡착하여 고정하게 된다. 그리고 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들이 각각 작동하면서 네 개의 헤드(H)들을 각각 X, Y축으로 이동시킴과 동 시에 그 각 헤드(H)가 Z축으로 움직이면서 그 헤드(H)의 실린지(360)에 채워진 수지가 노즐(371)을 통해 토출되면서 그 테잎(T)의 설정된 부분에 도포된다. 이때, 헤드(H)를 구성하는 조명기(330)가 테잎(T)을 조명하게 되고 카메라(320)에 의해 그 테잎(T)의 위치 및 그 테잎(T) 위의 칩(3) 존재 여부 등을 확인하게 된다.
상기 헤드(H)의 실린지(360)에서 수지를 토출시켜 테잎(T) 위에 도포하는 동작이 끝나고 나면 두 개의 헤드 구동 어셈블리(MA)들이 각각 작동하면서 헤드(H)들이 초기 위치로 이동하게 되며, 이와 동시에 테잎 지지유닛(S)들이 초기 위치로 이동하게 된다.
이와 같은 한 번의 도포 작업이 끝나고 나면 테잎(T)이 일정 거리 이송된 후 위와 같은 과정을 반복하면서 테잎(T)에 수지를 도포하게 된다.
한편, 상기 헤드(H)가 움직이면서 그 헤드(H)의 노즐(371)에서 수지가 토출되면서 테잎(T)에 도포하는 과정에서 초기 세팅시 발생된 오차나 헤드(H)의 이동 오차 등으로 인하여 헤드(H)가 설정된 경로 또는 위치로 정확하게 움직이지 못하여 그 헤드(H)의 노즐(371)이 테잎(T)을 긁거나 그 테잎(T)에 부착된 칩에 충돌하게 될 경우 그 노즐(371)이 테잎(T)을 긁거나 칩과의 충돌로 인한 진동이 발생하게 된다. 상기 노즐(371)에 진동이 발생하게 되면 그 진동이 헤드(H)에 장착된 진동 감지유닛(380)에 전달되면서 그 진동 감지유닛(380)이 진동을 감지하게 된다.
상기 진동 감지유닛(380)이 진동을 감지하게 되면, 도 8에 도시한 바와 같이, 그 신호가 알림 유닛(390)에 전달되어 그 알림 유닛(390)이 설정된 표시를 하게 된다. 장비 관리자는 알림 유닛(390)에 설정된 표시가 표시되면 그에 대한 대응 을 할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치는 헤드가 움직이면서 그 헤드를 구성하는 노즐에서 수지 등의 유체가 토출되어 테잎에 도포하는 과정에서 노즐이 테잎을 긁거나 칩 등과 충돌하게 될 경우 그 충돌로 발생되는 진동을 감지한다. 나아가, 장비 관리자로 하여금 바로 위 충돌 대응하게 함으로써 테잎이나 그 테잎에 부착된 칩이 대량으로 불량이 발생되는 것을 방지하게 되어 불량으로 인한 비용 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 구동 유닛과;
    유체가 토출되는 노즐을 포함하여 구성되며 상기 구동 유닛의 구동력을 전달받아 움직이면서 이송 레일을 따라 이송된 테잎에 유체를 도포시키는 헤드와;
    상기 헤드에 장착되며, 상기 헤드의 움직임에 따라 상기 노즐이 움직이면서 상기 테잎에 상기 유체를 도포하는 과정에서 상기 노즐이 상대물과 충돌시 발생되는 상기 헤드의 진동을 감지하는 진동 감지유닛을 포함하는 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 감지유닛에서 감지되는 진동이 설정된 값 이상이면 신호를 발생시키는 알림 유닛을 더 포함하는 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 알림 유닛은 설정된 진동 값 이상이면 온 상태가 되는 표시등인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 감지유닛은 상기 헤드를 구성하며 유체가 채워진 실린지를 장착하는 실린지 장착부에 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 도포장비의 노즐 충돌 인식장치.
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