KR101015592B1 - 기판 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 이송 장치는 지지플레이트, 베이스 플레이트, 히터 및 구동 유닛을 포함한다. 지지플레이트는 기판을 지지하고, 베이스 플레이트는 지지플레이트가 놓여진다. 히터는 지지플레이트의 하부에 구비되며, 기판을 가열한다. 구동 유닛은 기판의 몰딩 공정이 수행되는 금형으로 기판이 이송되도록 베이스 플레이트를 이동한다.

Description

기판 이송 장치{Apparatus for transferring a substrate}
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 몰딩하기 위해 금형으로 이송하는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지 공정은 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩인 다이로 개별화하는 소잉(Sawing)공정, 개별화된 다이들을 기판에 부착하는 다이 본딩 공정, 상기 다이와 상기 기판의 접속 패드들을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정, 상기 다이와 상기 다이의 주변부를 몰딩하는 몰딩공정 및 상기 기판의 볼 패드에 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 포함한다.
상기 몰딩 공정은 상온의 기판을 고온의 금형으로 공급한 후, 에폭시 수지로 상기 기판을 봉지한다. 상기 금형으로 공급된 기판은 금형의 위치 정렬핀에 정확히 안착되어야 한다. 상기 금형과 상기 기판의 열팽창율이 다르므로, 상기 기판을 예열하지 않고, 상기 금형에 안착시키기는 매우 어렵다. 상기 기판을 상기 금형에 강제로 안착시킬 경우, 상기 기판의 인덱스 홀(Index Hole) 주위에 상기 정렬핀이 찍힌 흔적이 생기므로, 상기 기판이 불량으로 처리된다.
상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 상기 기판을 상기 금형으로 제공하기 전에 기판 예열 장치로 상기 기판을 예열하거나, 상기 기판을 상기 금형에 인접시켜 상기 금형의 열로 상기 기판을 예열할 수 있다. 또한, 상기 기판을 상기 기판 예열 장치로 예열한 후, 상기 금형의 열로 다시 예열할 수 있다.
상기 기판 예열 장치로 상기 기판을 예열하는 경우, 상기 기판을 짧은 시간에 예열할 수 있으나, 상기 기판을 상기 금형으로 이송하는 동안 상기 기판이 냉각되어 예열 효과가 저하된다. 상기 금형의 열로 상기 기판을 예열하는 경우, 상기 금형에 상기 기판에 위치하는 시간이 길어지므로, 상기 몰딩 공정의 생산성이 저하될 수 있다. 상기 기판 예열 장치와 상기 금형의 열로 상기 기판을 예열하는 경우에도 상기와 유사한 문제점이 발생한다.
본 발명은 기판을 가열하면서 금형으로 이송하기 위한 기판 이송 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판을 지지하는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트가 놓여지는 베이스 플레이트와, 상기 지지플레이트의 하부에 구비되며, 상기 기판을 가열하기 위한 히터 및 상기 기판의 몰딩 공정이 수행되는 금형으로 상기 기판이 이송되도록 상기 베이스 플레이트를 이동하는 제1 구동 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 히터와 상기 베이스 플레이트 사이에 구비되며, 상기 히터의 열이 하방으로 전달되는 것을 차단하기 위한 단열 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 베이스 플레이트에 구비되며, 상기 지지플레이트에 지지된 기판을 고정하는 클램프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 지지플레이트의 상부면 가장자리에 구비되며, 상기 기판이 놓여지는 위치를 지정하기 위해 상기 기판의 인덱스 홀이 끼워지는 위치 핀을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판의 하부면에 부착된 다이들을 수용하기 위해 상기 지지플레이트는 상부면 중앙 부위에 홈을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판을 상기 지지플레이트로 로딩하거나 언로딩하는 클램프를 수용하기 위해 상기 지지플레이트는 상부면의 양측 가장자리를 따라 다수의 홈을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 지지플레이트의 하부에 구비되며, 상기 기판의 로딩 및 언로딩을 위해 상기 지지플레이트를 승강시키기 위한 제2 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판을 금형으로 이송하면서 상기 기판을 가열할 수 있다. 따라서, 상기 기판이 이송 도중 상기 기판이 냉각되는 것을 방지하고, 상기 기판을 일정한 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 기판을 금형에 바로 장착할 수 있으므로, 상기 금형의 대기 시간을 단축시켜 기판 몰딩 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판 이송 장치(100)는 지지플레이트(110), 베이스 플레이트(120), 제1 구동 유닛(125), 지지블록(130), 클램프(140), 히터(150), 단열 플레이트(160), 온도 센서(170), 제2 구동 유닛(180) 및 가이드 부재(190)를 포함한다.
상기 지지플레이트(110)는 직사각형 평판 형태를 갖는다. 상기 지지플레이트(110)는 다수의 다이가 부착된 기판(10)을 지지한다.
상기 지지플레이트(110)는 상부면 중앙 부위에 장축 방향을 따라 연장되는 제1 홈(112)을 갖는다. 상기 기판(10)은 부착된 다이들이 상기 제1 홈(112)에 삽입되도록 상기 지지플레이트(110)에 놓여진다. 상기 기판(10)으로는 리드 프레임(lead frame), 인쇄회로기판(PCB), 세라믹 기판 등을 들 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 다이들이 부착된 면이 상방을 향하도록 상기 기판(10)이 놓여지는 경우, 상기 지지플레이트(110)는 평탄한 상부면을 가질 수 있다.
상기 지지플레이트(110)는 상부면 양측 가장자리에 다수의 제2 홈(114)들을 갖는다. 상기 제2 홈(114)들은 상기 기판(10)을 상기 지지플레이트(110)로 로딩하거나 상기 지지플레이트(110)로부터 언로딩하는 클램프가 수용되는 공간이다. 따라서, 상기 클램프가 상기 기판(10)을 용이하게 로딩 및 언로딩할 수 있다.
상기 지지플레이트(110)는 상부면 가장자리 일측에 위치 핀(116)을 갖는다. 상기 지지플레이트(110)로 로딩되는 기판(10)의 인덱스 홀(12)이 상기 위치 핀(116)에 끼워진다. 따라서, 상기 기판(10)을 상기 지지플레이트(110) 상의 정확한 위치에 로딩할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(120)는 상기 지지플레이트(110)보다 크기가 큰 사각 평판 형태를 갖는다. 상기 베이스 플레이트(120)는 상기 지지플레이트(110)의 하부에 구비된다.
상기 지지블록(130)은 상기 베이스 플레이트(120) 상에 구비되어 상기 지지플레이트(110)를 지지한다. 상기 지지블록(130)은 상기 지지플레이트(110)를 지지할 뿐 고정하지는 않는다. 예를 들면, 상기 지지블록(130)은 상기 지지플레이트(110)의 장축 방향 양단을 지지한다. 따라서, 상기 지지플레이트(110)는 상기 베이스 플레이트(120)와 이격될 수 있다.
상기 제1 구동 유닛(125)은 상기 베이스 플레이트(120)와 연결되며, 상기 기판(10)의 몰딩 공정이 수행되는 금형으로 상기 기판(10)이 이송되도록 상기 베이스 플레이트(120)를 이동한다.
상기 제1 구동 유닛(125)의 예로는 서보 모터를 들 수 있다.
상기 클램프(140)는 상기 지지블록(130)에 선회 가능하도록 연결된다. 상기 클램프(140)는 상기 지지플레이트(110)에 놓여진 상기 기판(10)의 가장자리를 눌러 상기 지지플레이트(110)에 지지된 기판(10)을 고정한다.
상기 히터(150)는 상기 지지플레이트(110)의 하부면에 구비된다. 예를 들면, 상기 히터(150)는 상기 지지플레이트(110)의 하면에 형성된 홈에 삽입되어 구비될 수 잇다. 상기 히터(150)는 제공되는 전원을 이용하여 열을 발생하여 상기 지지플레이트(110)에 지지되는 기판(10)을 가열한다. 상기 지지플레이트(110)에 상온 상태의 기판(10)이 놓여지는 경우, 상기 기판(10)이 이송되는 동안 상기 히터(150)는 상기 기판(10)을 가열할 수 있다. 또한, 상기 지지플레이트(110)에 가열된 기판(10)이 놓여지는 경우, 상기 기판(10)이 이송되는 동안 상기 히터(150)는 상기 기판(10)을 가열하여 상기 기판(10)의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 단열 플레이트(160)는 상기 지지플레이트(110)와 상기 베이스 플레이트(120) 사이에 구비된다. 예를 들면, 상기 단열 플레이트(160)는 상기 지지플레이트(110)의 하부면에 고정된다. 상기 단열 플레이트(160)는 상기 히터(150)와 이격되도록 구비된다. 상기 단열 플레이트(160)와 상기 히터(150) 사이에 공간이 구비되거나, 스페이서가 구비될 수 있다. 상기 단열 플레이트(160)는 상기 히터(150)와 이격되므로, 상기 히터(150)로부터 상기 단열 플레이트(160)로 열전달이 잘 이루어지지 않는다. 또한, 상기 단열 플레이트(160)는 상기 히터(150)에서 발생된 열이 하방으로 전달되는 것을 차단한다.
상기 온도 센서(170)는 상기 지지플레이트(110)에 내장된다. 상기 온도 센서(170)는 상기 지지플레이트(110)의 온도를 측정한다. 상기 온도 센서(170)에서 측정된 온도로 상기 히터(150)에 의해 가열된 상기 기판(10)의 온도를 확인할 수 있다. 상기 온도 센서(170)의 예로는 열전대를 들 수 있다.
컨트롤러(미도시)는 상기 온도 센서(170) 및 히터(150)와 연결된다. 상기 컨트롤러는 상기 온도 센서(170)에서 측정된 온도에 따라 상기 히터(150)에서 발생하 는 열을 제어함으로써 상기 기판(10)의 온도를 조절한다.
상기 제2 구동 유닛(180)은 상기 지지플레이트(110)와 연결되며, 상기 지지플레이트(110)를 승강시킨다. 상기 제2 구동 유닛(180)이 상기 지지플레이트(110)를 상승시킨 상태에서 상기 기판(10)을 상기 지지플레이트(110)로 로딩하거나 상기 지지플레이트(110)로부터 언로딩한다. 상기 제2 구동 유닛(180)이 상기 지지플레이트(110)를 하강시킨 상태에서 상기 기판(10)이 이송된다.
상기 제2 구동 유닛(180)의 예로는 리니어 모터, 실린더 등을 들 수 있다.
상기 가이드 부재(190)는 상기 베이스 플레이트(120)를 관통하여 구비되며, 상단이 상기 지지플레이트(110)에 고정된다. 상기 가이드 부재(190)는 상기 지지플레이트(110)의 승강을 가이드한다.
상기 기판 이송 장치(100)는 상기 히터(150)를 이용하여 상기 지지플레이트(110)에 지지된 기판(10)의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 기판 이송 장치(100)는 가열된 기판(10)을 상기 금형으로 제공하여 상기 기판(10)에 대한 몰딩 공정을 신속하게 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 이송 장치는 기판을 금형으로 이송하면서 상기 기판을 가열할 수 있다. 따라서, 상기 기판이 이송 도중 상기 기판이 냉각되는 것을 방지하고, 상기 기판을 일정한 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 기판을 금형에 바로 장착할 수 있으므로, 상기 금형의 대기 시간을 단축시켜 기판 몰딩 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 기판 이송 장치 110 : 지지플레이트
120 : 베이스 플레이트 125 : 제1 구동 유닛
130 : 지지블록 140 : 클램프
150 : 히터 160 : 단열 플레이트
170 : 온도 센서 180 : 제2 구동 유닛
190 : 가이드 부재 10 : 기판

Claims (7)

  1. 기판을 지지하고, 상기 기판의 하부면에 부착된 다이들을 수용하기 위해 상부면 중앙 부위에 홈을 갖는 지지플레이트;
    상기 지지플레이트가 놓여지는 베이스 플레이트;
    상기 지지플레이트의 하부에 구비되며, 상기 기판을 가열하기 위한 히터; 및
    상기 기판의 몰딩 공정이 수행되는 금형으로 상기 기판이 이송되도록 상기 베이스 플레이트를 이동하는 제1 구동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히터와 상기 베이스 플레이트 사이에 구비되며, 상기 히터의 열이 하방으로 전달되는 것을 차단하기 위한 단열 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베이스 플레이트에 구비되며, 상기 지지플레이트에 지지된 기판을 고정하는 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지플레이트의 상부면 가장자리에 구비되며, 상기 기판이 놓여지는 위치를 지정하기 위해 상기 기판의 인덱스 홀이 끼워지는 위치 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 지지플레이트로 로딩하거나 언로딩하는 클램프를 수용하기 위해 상기 지지플레이트는 상부면의 양측 가장자리를 따라 다수의 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지플레이트의 하부에 구비되며, 상기 기판의 로딩 및 언로딩을 위해 상기 지지플레이트를 승강시키기 위한 제2 구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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