KR101138218B1 - 이중 트랙 전달 메커니즘을 구비하는 접합 기계 - Google Patents

이중 트랙 전달 메커니즘을 구비하는 접합 기계 Download PDF

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켕 예우 제임스 송
카 싱 케니 콴
충 케디 레슬리 룸
팅 유 헤
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에이에스엠 테크놀러지 싱가포르 피티이 엘티디
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Abstract

기판을 포함하는 전자 디바이스를 접합하기 위한 접합 장치는 서로 인접하여 배열되고 레일을 따른 운반 중에 수직 배향으로 기판을 정렬시키도록 구성된 제 1 및 제 2 레일들을 포함한다. 접합 시스템은 제 1 레일을 따라 위치된 제 1 접합 위치와 제 2 레일을 따라 위치된 제 2 접합 위치 상에 위치 가능하다. 제 1 인덱서가 제 1 레일에 인접하여 위치되고 제 2 인덱서가 제 2 레일에 인접하여 위치되고, 각각의 인덱서는 다른 레일 상에 보유된 기판이 접합되는 동안 적어도 하나의 레일을 따라 기판을 운반하도록 독립적으로 작동된다. 다수의 미접합 기판을 보유하기 위해 레일의 일 단부에 위치된 컨테이너가 미접합 기판을 레일에 직접 이송하도록 작동한다.

Description

이중 트랙 전달 메커니즘을 구비하는 접합 기계{BONDING MACHINE INCORPORATING DUAL-TRACK TRANSFER MECHANISM}
본 발명은 전자 디바이스용 접합 기계에 관한 것으로서, 특히 접합을 위해 리드프레임과 같은 전자 디바이스를 로딩 및 언로딩하기 위한 이중 트랙 전달 메커니즘을 구비하는 접합 기계에 관한 것이다.
수직형 발광 다이오드("vertical LED") 디바이스와 같은 전자 디바이스를 포함하는 후공정(back-end) 반도체 조립 프로세스에서, 열음파(thermosonic) 볼 접합이 전기 상호 접속부를 형성하기 위해 사용되는 주 프로세스이다. 수직형 LED는 매거진(magazine) 내에 수직 배향으로 배열된 기판 상에 장착되고 접합을 위해 수직으로 접합 기계 내로 이송된다. 접합은 리드프레임과 같은 자립형 기판의 에지 상에 장착된 LED를 기판 자체에 전기적으로 접속하기 위해 수행된다. 수직형 LED는 더 통상적인 수평형 LED(lateral LED)에 비해 다수의 장점을 갖는다. 현재의 전류 확산은 수직형 LED에서 상당히 향상되는데, 이는 수평형 LED에 비교할 때 감소된 직렬 저항을 유도할 수 있다. 그 결과, 수직형 LED의 광 출력 및 전력 변환 효율이 또한 높은 주입 전류에서 매우 향상된다. 더욱이, 수직형 LED는 약 400 mA의 전류에서 응력 시험을 받을 때 광학 출력의 최소의 열화를 나타내고, 반면에 동일한 응력은 증가된 전류 밀집(current crowding) 및 자체 발열에 기인하여 수평형 LED의 파괴를 초래할 것이다.
수직형 LED 디바이스 내의 리드프레임에 LED를 접속하기 위해, 20 내지 75 미크론의 직경의 금 와이어와 같은 얇은 와이어가 LED가 장착되는 리드프레임의 대응 리드 상으로의 접합 전에 LED 상의 회로 패드 상에 접합된다. 연속적인 LED 디바이스를 접합 영역 내로 운반하기 위해, 선형 인덱싱 시스템 또는 인덱서를 포함하는 리드프레임 운반 디바이스가 리드프레임 운반 트랙 또는 레일을 따라 고속으로 리드프레임을 운반한다. 수직형 LED의 와이어 접합의 속도가 증가함에 따라, 와이어 접합 기계와 함께 동작하는 서브시스템의 작동 속도가 대응하여 증가하는 것이 바람직하다.
수직형 LED를 운반하기 위한 통상의 리드프레임 운반 디바이스는 접합 및 인덱싱이 직렬로 수행되도록 리드프레임을 인덱싱하기 위해 단일의 트랙 리드프레임 이송 시스템을 사용할 수 있다. 접합 시스템은, 미접합 리드프레임을 접합 위치에 이송하기 전에 인덱서가 접합된 리드프레임을 압박할 때, 아이들 상태가 된다. 접합 시스템의 아이들링 시간은 접합 속도가 높을 때 30% 만큼 증가할 수 있다.
이중 트랙 리드프레임 이송 시스템을 구비하는 리드프레임 운반 디바이스는 단일 트랙 리드프레임 이송 시스템이 사용될 때와 비교할 때 접합 시스템의 아이들링 시간을 감소시키도록 고안되어 왔다. 2개의 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템이 도 1 및 도 2에 도시된다. 도 1은 동기 인덱서(102)를 구비하는 통상의 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)의 평면도를 도시한다. 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)은 제 1 트랙 또는 전방 리드프레임 레일(108)과, 레일(109)의 피치가 고정되도록 전방 리드프레임 레일(108)로부터 미리 결정된 거리에서 전방 리드프레임 레일(108)에 평행하게 고정 위치되는 제 2 트랙 또는 후방 리드프레임 레일(110)을 포함한다. 접합 위치가 히터 블록(106)의 대향 측면들에 위치되어 있는 전치 히터 블록(104) 및 히터 블록(106)과, 2개의 접합 위치 상에 위치 가능한 접합 시스템(107)이 또한 존재한다.
인덱싱 액추에이터는 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)의 제 1 단부에 위치된 리드프레임 매거진으로부터 전방 리드프레임 레일(108) 및 후방 리드프레임 레일(110) 상에 각각 미접합 리드프레임(112)을 이송하도록 동기 인덱서(102)를 작동한다. 2개의 미접합 리드프레임(112)은 트랙의 대향 단부를 향해 이중 트랙을 따라 함께 인덱싱되고, 접합 전에 추가의 가열을 위해 히터 블록(106)에 인덱싱되기 전에 전치 히터 블록(104)에서 가열된다. 접합 시스템(107)은 각각의 리드프레임(112)에서 접합을 수행하도록 전방 리드프레임 레일(108)과 후방 리드프레임 레일(110) 사이에서 이동가능하다. 2개의 접합된 리드프레임(112) 상의 수직형 LED가 완전히 접합된 후에, 2개의 접합된 리드프레임은 하류측으로 함께 인덱싱되어 매거진 내로 언로딩된다. 동시에, 다른 2개의 미접합 리드프레임(112)이 이중 트랙(108)의 제 1 단부로 이송된다. 접합 시스템(107)은 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)에 대한 리드프레임(112)의 로딩 및 언로딩 중에 아이들 상태에서 무용할 것이다. 따라서, 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)은 전술된 단일 트랙 이송 시스템으로서 직렬 접합 및 인덱싱 시퀀스에 여전히 의존한다. 따라서, 통상의 단일 트랙 이송 시스템에 비한 처리량 이득은 미미하다.
더욱이, 이중 트랙 사이의 피치 거리가 고정되기 때문에, 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)은 선택된 매거진의 피치에 기초하여 특정화된다. 이는 가변 피치의 매거진을 취급하는 융통성을 제한한다. 동시에, 이중 트랙과 접촉하고 있는 제 1 및 제 2 트랙(108, 110) 사이에 단지 단일의 전치 히터 블록(104) 및 단일 히터 블록(106)만을 구비하는 경우는 일 트랙으로부터 다른 트랙으로 각각의 리드프레임 상의 리드프레임의 클램프의 개방 또는 폐쇄로부터 발생하는 바람직하지 않은 진동의 전달을 발생시킨다. 따라서, 일 리드프레임(112)에서의 와이어 접합은 바람직하게는 다른 리드프레임(112)이 클램핑되거나 언클램핑될 때 정지되고, 그렇지 않으면 부정확한 접합이 발생할 것이다.
도 2는 버퍼 로딩기(114) 및 버퍼 언로딩기(116)를 포함하는 2개의 버퍼 테이블을 구비하는 개량된 종래의 버퍼 테이블 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100')의 평면도를 도시한다. 이중 트랙은 서로 평행하게 배열된 전방 및 후방 리드프레임 레일(118, 120)을 포함한다. 전방 리드프레임 레일(118)은 전방 전치 히터 블록(117) 및 전방 히터 블록(119)과 접촉한다. 후방 전치 히터 블록(121) 및 후방 히터 블록(123)이 후방 리드프레임 레일(120) 상에 위치되고, 전치 히터 블록(117) 및 전방 히터 블록(119)으로부터 분리되며, 따라서 리드프레임 클램프의 개방 또는 폐쇄로부터의 진동이 다른 것 상의 리드프레임에 영향을 주지 않을 것이다. 리드프레임의 와이어 접합은 전술된 종래 기술과는 달리 다른 리드프레임의 클램핑 또는 언클램핑 중에 정지될 필요가 없다.
전방 및 후방 리드프레임 레일(118, 120)은 각각 버퍼 로딩기 인덱서(113) 및 전방 인덱서(128) 또는 후방 인덱서(130)를 사용하여 버퍼 로딩기(114)를 경유하여 입력 매거진(122)으로부터 리드프레임(112)을 수용한다. 접합 위치는 각각의 트랙에 인접하여 위치되어 와이어 접합이 각각의 접합 위치에서 교대로 수행될 수 있게 된다. 각각의 접합된 리드프레임(112)은 버퍼 언로딩기 인덱서(125) 및 전방 인덱서(128) 또는 후방 인덱서(130)를 사용하여 버퍼 언로딩기(116)를 경유하여 출력 매거진(124)에 언로딩된다. 버퍼 언로딩기(114)는 입력 매거진(122)으로부터 전방 또는 후방 리드프레임 레일(118, 120)로 매회 일 미접합 리드프레임(112)을 전달하기 위해 입력 매거진(122) 및 전방 또는 후방 리드프레임 레일(118, 120)과 정렬하기 위해 제 1 레일(115)을 따라 이동가능하다. 마찬가지로, 버퍼 언로딩기(116)는 전방 또는 후방 리드프레임 레일(118, 120)로부터 출력 매거진(124)으로 매회 일 미접합 리드프레임(112)을 전달하기 위해 출력 매거진(124) 및 전방 또는 후방 리드프레임 레일(118, 120)과 정렬하기 위해 제 2 레일(117)을 따라 이동가능하다. 따라서, 버퍼 로딩기(114) 및 버퍼 언로딩기(116)의 작동 속도는 시스템의 처리량에 상당히 영향을 미치고, 접합 속도가 일반적으로 매우 고속이기 때문에 접합 작업의 병목을 발생시킨다. 이송 중의 접합 시스템(126)의 아이들링 시간은 접합 시간에 비교할 때 비교적 길다. 더욱이, 전방 또는 후방 리드프레임 레일(118, 120)에 대한 리드프레임(112)의 로딩 및 언로딩은 2개의 버퍼 테이블을 필요로 하기 때문에, 일 버퍼 테이블이 고장나면, 전체 버퍼 테이블 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100')이 계속 작동할 수 없고 접합이 정지되어야 한다.
추가로, 버퍼 로딩기(114) 및 버퍼 언로딩기(116)의 길이는 리드프레임의 전체 길이를 수용하기에 충분해야 한다. 더 긴 리드프레임을 수용하기 위한 2개의 버퍼 테이블의 길이의 증가는 기계 길이를 대응하여 증가시킬 것이다. 이는 가치 있는 공간을 점유하는 더 큰 푸트프린트를 초래한다. 버퍼 테이블 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100')은 또한 더 많은 구성 요소를 갖고, 따라서 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)에 비교할 때 더 복잡하다. 그 결과, 디바이스의 고장에 기인하는 기계 고장의 더 높은 위험이 존재한다. 더 구체적으로는, 정렬 중의 버퍼 로딩기(114) 및 버퍼 언로딩기(116)의 고속 이동은, 접합 시스템(126)과 전방 및 후방 리드프레임 레일(118, 120)이 2개의 버퍼 테이블에 결합되기 때문에, 와이어 접합 작업 중에 와이어 접합의 속도 및 정확도를 상당히 제한하는 상당한 진동을 발생시킨다. 역으로, 인덱싱 운동의 정확도는 또한 와이어 접합 중에 접합 시스템(126)의 진동에 의해 영향을 받는다.
따라서, 리드프레임을 접합할 때 처리량을 증가시키기 위해 접합 시스템의 아이들링 시간을 감소시키기 위한 방법을 조사할 필요가 있다. 시스템의 실질적인 수정없이 가변 길이의 리드프레임 상에 와이어 접합을 수행하기 위해 충분히 다용도인 시스템을 설계하는 것이 또한 바람직하다. 함께 동작하는 다양한 서브시스템의 진동의 바람직하지 않은 효과를 제거하는 것이 또한 와이어 접합의 정확도를 향상시키기 위해 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 더 정확한 접합을 용이하게 하면서 접합을 위한 리드프레임의 운반의 향상된 효율을 갖는 덜 복잡한 접합 기계를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판을 포함하는 전자 디바이스를 접합하기 위한 접합 장치로서, 서로 인접하게 배열되어 레일을 따른 운반 중에 수직 배향으로 기판을 정렬하도록 구성된 제 1 및 제 2 레일들과, 제 1 레일을 따라 위치된 제 1 접합 위치 및 제 2 레일을 따라 위치된 제 2 접합 위치 상에 위치 가능한 접합 시스템과, 제 1 레일에 인접하여 위치된 제 1 인덱서 및 제 2 레일에 인접하여 위치된 제 2 인덱서로서, 각각의 인덱서는 다른 레일 상에 보유된 기판이 접합되는 동안에 일 레일을 따라 기판을 운반하도록 독립적으로 작동되는 제 1 인덱서 및 제 2 인덱서와, 다수의 미접합 기판을 보유하기 위해 레일의 일 단부에 위치되고 레일에 직접 미접합 기판을 이송하도록 작동하는 컨테이너를 포함하는 접합 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 기판을 포함하는 전자 디바이스 접합 방법으로서, 서로 인접하게 배열된 제 1 및 제 2 레일들을 제공하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 레일들을 따른 운반 중에 상기 기판들을 수직 배향으로 정렬하는 동안, 미접합 기판들을 다수의 미접합 기판들을 보유하는 컨테이너로부터 상기 레일들의 일 단부로부터의 레일들로 직접 이송하는 단계와, 제 1 인덱서를 갖는 상기 제 1 레일 상의 기판을 상기 제 1 레일을 따라 위치된 제 1 접합 위치로 운반하고, 상기 제 1 레일 상의 기판을 접합하기 위해 제 1 접합 위치 상에 접합 시스템을 위치시키는 단계와, 상기 제 1 레일 상의 기판이 접합되고 있는 동안, 제 2 인덱서를 갖는 상기 제 2 레일 상의 기판을 상기 제 2 레일을 따라 위치된 제 2 접합 위치로 이동시키는 단계와, 상기 제 1 접합 위치에서의 접합이 완료된 후에, 상기 제 2 레일 상의 기판을 접합하기 위해 제 2 접합 위치 상에 상기 접합 시스템을 위치시키는 단계, 및 상기 제 2 레일 상의 기판이 접합되고 있는 동안, 미접합 기판을 언로딩하기 위해 제 1 인덱서로 접합된 기판을 이동시키는 단계를 포함하는 접합 방법이 제공된다.
본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명되는 것이 적합할 것이다. 도면 및 관련 설명의 상세는 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 광범위한 식별의 일반성을 대체하는 것으로서 이해되어서는 안된다.
본 발명은 첨부 도면을 고려할 때 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 참조하여 즉시 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 독립적으로 작동하는 이중 트랙은 일 트랙이 고장나거나 분해 검사가 필요할 때 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템이 단일 트랙 이송 시스템으로서 기능하는 것을 허용하기 때문에, 기계 아이들링 시간을 감소시킨다. 또한, 전방 모듈 또는 후방 모듈이 고장나거나 분해 검사되고 있을 때, 기계는 다른 모듈이 여전히 기능하고 있는 상태로 여전히 작동할 수 있다. 매거진 카세트는 연속적인 이송 경로에 다수의 매거진을 보유하고 운반시키는데, 이는 리드프레임의 로딩 또는 언로딩 속도를 향상시키고, 로딩된 것들로 비어 있는 매거진을 교체하기 위한 제로 아이들링 시간을 성취한다. 매거진 카세트는 조정가능한 레일 피치와 함께 접합 시스템의 아이들링 시간을 감소시켜 접합이 고속으로 정확하게 수행될 수 있게 된다.
도 1은 동기 인덱서를 구비하는 종래의 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템의 평면도.
도 2는 버퍼 로딩기 및 버퍼 언로딩기를 포함하는 2개의 버퍼 테이블을 구비하는 개량된 종래의 버퍼 테이블 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템의 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임과 같은 기판을 구비하는 전자 디바이스를 접합하기 위한 조정가능한 피치를 갖는 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템의 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매거진 카세트 홀더 내의 매거진 입력 카세트의 이송 시퀀스를 도시하는 도 3의 방향 A를 따라 본 도 3의 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템의 측면도.
본 발명의 바람직한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리드프레임과 같은 기판을 구비하는 전자 디바이스를 접합하기 위한 조정가능한 피치를 갖는 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(10)의 평면도이다. 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(10)은 전방 리드프레임 레일(12) 및 전방 리드프레임 레일(12)에 평행하게 위치된 후방 리드프레임 레일(14)로 구성된 조정가능한 이중 트랙을 포함하는 전방 및 후방 모듈을 포함한다. 전방 리드프레임 레일(12) 및 후방 리드프레임 레일(14)은 각각 독립적인 장착 베이스 상에 장착되어 각각의 레일이 단일 트랙 구조로 기능하게 된다. 전방 모듈은 전방 전치 히터 블록(16), 전방 히터 블록(18) 및 전방 리드프레임 레일(12)에 인접하여 위치된 전방 인덱서(20)를 추가로 포함한다. 전방 리드프레임 레일(12)은 제 1 및 제 2 레일 피치 조정가능 가이드(22, 24) 상에 장착된다.
후방 모듈은 전방 모듈에 평행하게 위치되고, 전방 모듈과 유사한 구성 요소, 즉 후방 전치 히터 블록(26), 후방 히터 블록(28) 및 후방 리드프레임 레일(14)에 인접하여 위치된 후방 인덱서(30)를 추가로 포함한다. 전방 전치 히터 및 히터 블록(16, 18)은 전방 및 후방 모듈로부터의 진동을 격리하기 위해 후방 전치 히터 및 히터 블록(26, 28)으로부터 이격된다. 후방 모듈은 레일로 리드프레임(40)을 이송하기 전에 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14) 사이의 레일 피치 거리(34)를 조정하기 위해 제 1 및 제 2 레일 피치 조정가능 가이드(22, 24)를 조정함으로써 후방 모듈에 대해 전방 모듈이 이동가능할 수 있는 동안 적소에 고정될 수 있다.
접합 시스템(32)은 전방 히터 블록(18)의 옆의 전방 리드프레임 레일(12)을 따라 위치된 제 1 접합 위치와, 후방 히터 블록(28)의 옆의 후방 리드프레임 레일(14)을 따라 위치된 제 2 접합 위치 상에 위치 가능하다. 접합 시스템(32)은 리드프레임 상에 장착된 각각의 다이와 리드프레임 사이에 전기 와이어 접속을 수행한다. 레일 피치 거리(34)는 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)이 매거진의 동일한 위치에서 동시에 2개의 접합된 리드프레임(40)을 직접 언로딩하거나 2개의 미접합 리드프레임(40)을 직접 수용할 수 있게 하기 위해 입력 또는 출력 매거진(36)과 같은 컨테이너의 리드프레임 격리 피치의 배수로 정렬될 수 있도록 조정가능하다. 입력 및 출력 매거진(36, 38)은 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)의 대향 단부에 위치되고, 다수의 미접합 리드프레임 및 접합된 리드프레임을 각각 보유하기 위해 구성된다.
사용시에, 레일 피치 거리(34)는 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)을 입력 매거진(36)의 레일 피치와 정렬하도록 먼저 조정되어 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)이 미접합 리드프레임(40)을 각각 직접 수용할 수 있게 되고, 2개의 리드프레임이 입력 매거진(36)으로부터 동시에 배출될 수 있다. 로딩된 리드프레임(40)은 수직 배향으로 정렬되고 인덱싱되어 전방 또는 후방 리드프레임 레일(12, 14)을 따라 운반되어 전방 전치 히터 블록(16) 및 후방 전치 히터 블록(26)에 인접한 예열 구역에서 예열된다. 2개의 리드프레임(40)의 전체 길이가 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)에 진입한 후에, 입력 매거진(36)은 각각의 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)에 다음의 2개의 리드프레임을 로딩할 준비가 되도록 일 리드프레임 격리 피치를 측방향으로 이동시킨다.
전방 및 후방 인덱서(20, 30)는 제 1 및 제 2 접합 위치가 와이어 접합을 위해 충분히 가열되어 존재하는 전방 및 후방 히터 블록(18, 28)으로 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)을 따라 동시에 또는 별도로 각각의 로딩된 리드프레임(40)을 독립적으로 인덱싱하여 운반한다. 접합 시스템(32)이 전방 리드프레임 레일(12) 상에 보유된 리드프레임(40)을 접합하도록 제 1 접합 위치 상에 위치되어 있을 때, 제 2 리드프레임(40)은 제 2 인덱서(30)에 의해 인덱싱되어 제 2 접합 위치로 후방 리드프레임 레일(14)을 따라 운반될 수 있다.
접합 시스템(32)은 후방 리드프레임 레일(14) 상에 보유된 제 2 리드프레임(40)의 접합을 시작하기 위해 이동하여 제 2 접합 위치에 위치되기 전에 전방 리드프레임 레일(12) 상에 보유된 제 1 접합 위치에서 제 1 리드프레임(40)의 와이어 접합을 완료한다. 그리고 나서, 접합 시스템(32)이 제 2 리드프레임(40)의 접합을 완료하고 전방 리드프레임 레일(12)에서 접합을 수행하도록 이동하기 전에, 전방 인덱서(20)는 전방 리드프레임 레일(12) 상에 접합된 리드프레임(40)을 인덱싱하여 언로딩하고 전방 전치 히터 블록(16)에서 대기 구역으로부터 제 1 접합 위치로 다른 미접합 리드프레임(40)을 이송하기에 충분한 시간을 갖는다. 레일 피치가 출력 매거진(38)의 매거진 리드프레임 격리 피치의 배수이기 때문에, 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14) 상의 접합된 리드프레임(40)은 출력 매거진(38) 내로 순차적으로 배출될 수 있다. 접합된 리드프레임(40)이 출력 매거진(38) 내로 완전히 진입한 후에, 출력 매거진(38)은 전방 또는 후방 리드프레임 레일(12, 14)로부터 언로딩된 다음의 접합된 리드프레임을 수용할 준비가 되도록 일 리드프레임 격리 피치로 이동한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매거진 카세트 홀더(42) 내의 매거진 입력 카세트(44)의 이송 시퀀스를 도시하는 도 3의 방향 A를 따라 본 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(10)의 측면도이다. 수직형 LED 접합에서, 일 입력 매거진(36) 내에 저장된 모든 리드프레임은 현재의 와이어 접합 기술로 약 30초 이내에 언로딩될 수 있다. 기계 평균 정지 시간 간격("MTBA")을 향상시키기 위해, 매거진 입력 카세트(44)와 같은 각각의 입력 매거진용 홀더는 단지 1개 또는 2개의 매거진만을 수납하는 종래의 매거진 카세트와 비교할 때 동시에 적어도 4개의 입력 매거진(36)을 휴대할 수 있다. 도 4는 8개-매거진 입력 카세트(44) 또는 2열의 4개-매거진 입력 카세트(44)의 형태의 예시적인 카세트 홀더를 도시한다. 매거진 입력 카세트(44)는 컨테이너 홀더 테이블 또는 매거진 입력 카세트 가동 테이블(46)에 장착된다. 매거진 입력 카세트(44) 내에 보유된 입력 매거진(36)은 매거진 입력 카세트(44)의 제 1 열 또는 좌측 구역(48) 및 제 2 열 또는 우측 구역(50)에 위치된다. 매거진(36)의 각각의 열은 리드프레임(40)을 동시에 이송시킬 수 있게 하기 위해 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)과 정렬하여 교대로 이동가능하다.
입력 매거진(36)은 매거진 입력 카세트(44)의 좌측 및 우측 구역(48, 50) 모두의 리드프레임(40)으로 로딩된다. 전체 매거진 입력 카세트(44)는 우측 구역(50)의 로딩된 입력 매거진(36)이 추가의 리드프레임(40)을 동시에 레일로 이송하기 위해 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)과 정렬되도록 매거진 입력 카세트 가동 테이블(46)에 의해 도 4에 지시된 방향으로 연속적으로 이동된다. 우측 구역(50)의 모든 입력 매거진(36) 내에 보유된 리드프레임(40)이 레일로 이송될 때, 매거진 입력 카세트(44)는 좌측 구역(48)으로 이동되어 좌측 구역(48)의 입력 매거진(36) 내에 보유된 리드프레임(40)을 레일로 연속적으로 이송한다. 동시에, 우측 구역(50)의 비어 있는 입력 매거진(36)은 취출되어 로딩된 입력 매거진(36)으로 교체될 수 있다.
좌측 구역(48)의 모든 입력 매거진(36)이 리드프레임(40)이 비워지게 된 후에, 매거진 입력 카세트(44)는 우측 구역(50)의 리드프레임(40)을 레일로 계속 이송하기 위해 리드프레임(40)으로 로딩되어 있는 우측 구역(50)으로 재이동된다. 비어 있는 입력 매거진(36)은 좌측 구역(48)에서 제거되고 복수의 리드프레임(40)이 로딩된 신선한 입력 매거진(36)으로 교체된다. 좌측 구역(48)의 로딩된 입력 매거진(36)은 레일과 정렬된 후에 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)로 리드프레임(40)을 재차 즉시 이송할 준비가 된다. 따라서, 조정가능한 레일 피치 거리(34)와 함께 제로 매거진 교환 아이들링 시간을 성취할 수 있고 마찬가지로 접합 시스템(32)을 위한 제로 아이들 시간을 얻을 수 있는 연속적인 리드프레임 이송 경로가 제공된다. 동일한 디자인의 매거진 카세트가 전방 및 후방 리드프레임 레일(12, 14)로부터 이격하여 접합된 리드프레임(40)을 운반하기 위해 로딩된 출력 매거진(38)을 보유하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(10)은 비교적 정확한 와이어 접합을 보유하면서 미접합 리드프레임의 신속한 로딩 및 접합된 리드프레임의 언로딩을 성취한다는 것을 이해해야 한다. 제 1 및 제 2 레일 피치 조정가능 가이드(22, 24)는 매거진 리드프레임 격리 피치에 따라 후방 모듈에 대해 전방 모듈을 시프트함으로써 레일 피치 거리(34)를 조정한다. 이 방식으로, 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(10)은 가변 리드프레임 격리 피치의 매거진과 함께 사용될 수 있다.
종래의 동기 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템(100)에서와 달리, 일 레일에서의 와이어 접합은 인덱서로부터 전달된 진동으로부터의 장애 없이 다른 레일을 따라 리드프레임의 클램핑 또는 언클램핑 중에 계속될 수 있다. 이는 전방 및 후방 히터 블록(18, 28)이 서로로부터 이격되어 히터 블록이 실질적으로 다른 히터 블록에서 진동으로부터 격리됨에 따라 레일 상의 리드프레임의 클램핑 또는 언클램핑에 기인하는 진동이 일 레일로부터 다른 레일로 전달되지 않기 때문에 성취가능하다.
더욱이, 전방 및 후방 인덱서(20, 30)가 리드프레임을 이송하기 위해 단지 X 방향을 따라서만 이동함에 따라, 설명된 종래 기술에서 발견되었던 버퍼 로딩기 또는 버퍼 언로딩기의 사용이 배제되어 전술된 바와 같은 버퍼 테이블과 관련된 단점이 또한 회피된다. 특히, 고속 전달 운동 중의 버퍼 테이블의 장애가 회피되어 접합 시스템(32)이 높은 정확도로 최고 속도로 운전될 수 있게 된다.
독립적으로 작동하는 이중 트랙은 한 트랙이 고장나거나 분해 검사가 필요할 때 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템이 단일 트랙 이송 시스템으로서 기능하는 것을 허용한다. 따라서, 이는 기계 아이들링 시간을 감소시킨다. 또한, 전방 모듈 또는 후방 모듈이 고장나거나 분해 검사되고 있을 때, 기계는 다른 모듈이 여전히 기능하고 있는 상태로 여전히 작동할 수 있다. 매거진 카세트는 연속적인 이송 경로에 다수의 매거진을 보유하고 운반시키는데, 이는 리드프레임 로딩 또는 언로딩 속도를 향상시키고 로딩된 것들로 비어 있는 매거진을 교체하기 위한 제로 아이들링 시간을 성취한다. 매거진 카세트는 조정가능한 레일 피치와 함께 접합 시스템의 아이들링 시간을 감소시켜 접합이 고속으로 정확하게 수행될 수 있게 된다.
본 명세서에 설명된 발명은 구체적으로 설명된 것 이외의 변형, 수정 및/또는 추가가 가능하고, 본 발명은 상기 설명의 사상 및 범주 내에 있는 모든 이러한 변형, 수정 및/또는 추가를 포함한다는 것이 이해되어야 한다.
10: 이중 트랙 리드프레임 이송 시스템
12: 전방 리드프레임 레일 14: 후방 리드프레임 레일
16: 전방 전치 히터 블록 18: 전방 히터 블록
20: 전방 인덱서 22: 제 1 레일 피치 조정가능 가이드
24: 제 2 레일 피치 조정가능 가이드
26: 후방 전치 히터 블록 28: 후방 히터 블록
32: 접합 시스템 34: 레일 피치 거리
36, 38: 입력 및 출력 매거진 40: 리드 프레임
42: 카세트 홀더 44: 매거진 입력 카세트
46: 테이블 48: 좌측 구역
50: 우측 구역

Claims (19)

  1. 기판들을 포함하는 전자 디바이스들을 접합하기 위한 접합 장치로서:
    서로 인접하게 배열되어 레일들을 따른 운반 중에 상기 기판들을 수직 배향으로 정렬하도록 구성된 제 1 및 제 2 레일들과;
    상기 제 1 레일을 따라 위치된 제 1 접합 위치 및 상기 제 2 레일을 따라 위치된 제 2 접합 위치 상에 위치될 수 있는 접합 시스템과;
    상기 제 1 레일에 인접하여 위치된 제 1 인덱서 및 상기 제 2 레일에 인접하여 위치된 제 2 인덱서로서, 각각의 인덱서는 다른 레일 상에 보유된 기판이 접합되는 동안에 일 레일을 따라 기판을 운반하도록 독립적으로 작동되는, 제 1 인덱서 및 제 2 인덱서;
    다수의 미접합 기판들을 보유하기 위해 상기 레일들의 일 단부에 위치되고 상기 레일들로 직접 미접합 기판들을 이송하도록 작동하는 컨테이너; 및
    상기 제 1 및 제 2 레일들 사이의 거리가 조정가능하도록 상기 제 1 레일이 장착되는 레일 피치 조정가능 가이드를 포함하는 접합 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 각각의 레일이 단일 트랙 구조로 기능하도록 각각의 레일은 독립적인 장착 베이스 상에 장착되는 접합 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 레일들 사이의 거리는 상기 컨테이너의 기판 격리 피치의 배수로 조정되고, 이에 의해 상기 제 1 및 제 2 레일들은 상기 컨테이너로부터 제 1 및 제 2 기판을 각각 동시에 수용할 수 있는 접합 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 복수의 컨테이너들을 보유하도록 작동하는 적어도 하나의 컨테이너 홀더를 추가로 포함하는 접합 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 컨테이너 홀더는 적어도 4개의 컨테이너들을 보유하도록 구성되는 접합 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 컨테이너 홀더는 2열의 컨테이너들을 보유하도록 구성되는 접합 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 컨테이너들의 각각의 열은 상기 제 1 및 제 2 레일들로 추가의 기판들을 이송하기 위해 상기 제 1 및 제 2 레일들과 정렬되도록 교대로 이동가능한 접합 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 연속적으로 이동하도록 작동하고 또한 상기 레일들로 추가의 기판들을 이송하기 위해 상기 제 1 및 제 2 레일들과 상기 컨테이너들을 동시에 정렬시키는 컨테이너 홀더 테이블에 상기 컨테이너 홀더가 장착되는 접합 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접합 위치 옆의 제 1 히터 블록 및 상기 제 2 접합 위치 옆의 제 2 히터 블록을 추가로 포함하고, 상기 제 1 히터 블록은 상기 제 2 히터 블록으로부터 이격되어 각각의 히터 블록이 다른 히터 블록에서의 진동으로부터 실질적으로 격리되는 접합 장치.
  11. 기판들을 포함하는 전자 디바이스들을 접합하는 방법으로서:
    서로 인접하게 배열된 제 1 및 제 2 레일들을 제공하는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 레일들을 따른 운반 중에 상기 기판들을 수직 배향으로 정렬하는 동안, 미접합 기판들을 다수의 미접합 기판들을 보유하는 컨테이너로부터 상기 레일들의 일 단부로부터의 레일들로 직접 이송하는 단계와;
    제 1 인덱서로 상기 제 1 레일 상의 기판을 상기 제 1 레일을 따라 위치된 제 1 접합 위치로 운반하고, 상기 제 1 레일 상의 기판을 접합하기 위해 상기 제 1 접합 위치 상에 접합 시스템을 위치시키는 단계와;
    상기 제 1 레일 상의 기판이 접합되고 있는 동안, 제 2 인덱서로 상기 제 2 레일 상의 기판을 상기 제 2 레일을 따라 위치된 제 2 접합 위치로 이동시키는 단계와;
    상기 제 1 접합 위치에서의 접합이 완료된 후에, 상기 제 2 레일 상의 기판을 접합하기 위해 상기 제 2 접합 위치 상에 상기 접합 시스템을 위치시키는 단계;
    상기 제 2 레일 상의 기판이 접합되고 있는 동안, 상기 접합된 기판을 언로딩하기 위해 상기 제 1 인덱서로 상기 접합된 기판을 이동시키는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 레일들로 기판들을 이송하기 전에 상기 제 2 레일에 대해 레일 피치 조정가능 가이드 상에 장착된 제 1 레일을 이동시킴으로써 상기 제 1 및 제 2 레일들 사이의 거리를 조정하는 단계를 포함하는 접합 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 레일들 사이의 거리는 상기 컨테이너의 기판 격리 피치의 배수로 조정되고, 이에 의해 상기 제 1 및 제 2 레일들은 상기 컨테이너의 동일한 위치에서 상기 컨테이너로부터 제 1 및 제 2 기판을 수용할 수 있는 접합 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 복수의 컨테이너들을 보유하도록 작동하는 적어도 하나의 컨테이너 홀더를 추가로 포함하는 접합 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 컨테이너 홀더는 적어도 4개의 컨테이너들을 보유하는 접합 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 컨테이너 홀더는 2열의 컨테이너들을 보유하는 접합 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 레일들로 기판들을 이송한 후에, 상기 제 1 및 제 2 레일들로 추가의 기판들을 이송하기 위해 컨테이너들의 각각의 열을 이동시켜 상기 제 1 및 제 2 레일들과 정렬하는 단계를 포함하는 접합 방법.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 컨테이너 홀더는 컨테이너 홀더 테이블에 장착되고, 상기 컨테이너 홀더 테이블은 연속적으로 이동하고 상기 레일들로 추가의 기판들을 이송하기 위해 상기 제 1 및 제 2 레일들과 상기 컨테이너들을 동시에 정렬하는 접합 방법.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 접합 위치 옆의 제 1 히터 블록 및 상기 제 2 접합 위치 옆의 제 2 히터 블록이 서로로부터 이격되어 각각의 히터 블록이 다른 히터 블록에서의 진동으로부터 실질적으로 격리되는 접합 방법.
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