KR101233221B1 - 다이 본더용 피커 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이 본더용 피커 헤드에 관한 것으로서, 구면(球面)으로 이루어진 하면을 갖는 헤드몸체; 상면이 상기 헤드몸체의 하면에 대응되는 구면으로 이루어져 상기 헤드몸체의 하측에 구비되고, 상기 헤드몸체의 하면을 따라 회전될 수 있도록 설치되며, 하단에 다이를 파지하는 파지부가 구비된 틸팅체; 하단이 상기 틸팅체와 연결되고, 상기 헤드몸체에 대해 승강될 수 있도록 상기 헤드몸체에 수직으로 형성된 관통홀에 설치되는 연결부재; 상기 연결부재에 설치되고, 상기 틸팅체의 회전에 따라 틸팅되며, 상기 틸팅체의 상기 헤드몸체에 수직인 축에 대한 회전을 방지하는 커플링부재; 및 상기 연결부재를 상승시켜 상기 틸팅체의 상면을 상기 헤드몸체의 하면에 밀착시킴으로써, 상기 헤드몸체에 대한 상기 틸팅체의 위치를 고정시키는 고정부;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 헤드몸체에 대해 제1방향 및 이에 직각인 제2방향으로 회전되는 틸팅체가 구비되고 헤드몸체에 대한 틸팅체의 위치를 간편하게 고정 또는 해제할 수 있어, 틸팅체의 하단에 구비되는 파지부를 소정의 기준면에 대해 평행하게 조정하는 평행도 보정 작업이 매우 용이하고 이러한 작업 중에 틸팅체가 헤드몸체에 수직인 축에 대해 회전되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 틸팅체의 상면을 이루는 구면의 중심이 파지부 하면의 중심이 되도록 구비되어, 헤드몸체에 대해 틸팅체가 회전될 때 파지부 하면의 중심이 이동되는 것을 차단할 수 있으므로, 평행도 보정 작업 후 본딩 에러가 발생되는 것을 현저히 감소시킬 수 있다.

다이 본더, 피커 헤드, 틸팅, 평행도, 보정

Description

다이 본더용 피커 헤드 {Picker head for die bonder}

본 발명은 다이 본더용 피커 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파지부 하면의 평행도 보정 작업이 매우 용이하고, 평행도 보정 작업 중의 승강부재의 승강 방향에 대한 틸팅체의 회전이나 파지부 하면의 중심 이동에 의한 본딩 에러 발생을 현저히 감소시킬 수 있는 다이 본더용 피커 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자 후공정은 크게 웨이퍼(Wafer)에 형성된 반도체칩들의 양부를 검사하는 웨이퍼 검사 공정, 웨이퍼를 절단하여 낱개로 분리한 반도체칩(이하, '다이(Die)'라고 한다)들을 리드 프레임(Lead frame) 또는 인쇄회로기판에 부착시키는 다이 본딩(Die bonding) 공정, 다이에 구비된 접촉 패드와 리드 프레임의 리드 또는 인쇄회로기판의 패턴을 와이어로 연결시켜주는 와이어본딩(Wire bonding) 공정, 다이의 내부회로와 그 외의 구성부품을 보호하기 위하여 수지재로 외부를 감싸는 몰딩(Molding) 공정, 리드와 리드를 연결하고 있는 댐바를 커팅하는 트림공정 및 리드를 원하는 형태로 구부리는 포밍(Foaming) 공정, 및 상기 공정을 거쳐 완성된 반도체소자의 양부를 검사하는 테스트 공정으로 이루어진다.

상기 공정 중에서 다이 본딩 공정은 다이 본더에 의해 수행되는데, 다이 본 더는 다이를 픽업한 후, 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등(이하 '기판'이라고 한다)에 접착제를 도포하고 이렇게 접착제가 도포된 부위에 픽업한 다이를 접착시키거나, 다이 이송 중에 다이에 접착제를 도포하고 접착제가 도포된 다이를 기판에 접착시킨다.

이를 위해, 상기 다이 본더는 다이를 픽업 이송하는 피커를 포함한다.

도 1은 이러한 피커에 구비되는 종래의 피커 헤드에 대한 측면도이다. 상기 피커 헤드는 다이를 하나씩 픽업하여 본딩 스테이지상의 기판에 본딩할 수 있도록 하단에 파지부(10)가 구비되는데, 다이가 기판에 본딩될 때 다이와 기판의 상면이 서로 평행하지 않아 발생하는 다이 파손이나 접착 불량 등의 본딩 에러를 최소화하기 위해서는 이와 같은 파지부(10)가 본딩 스테이지 및 기판의 상면과 평행을 이루도록 파지부(10)의 평행도 보정이 필수적이다.

종래의 피커 헤드는 이처럼 파지부(10)가 본딩 스테이지 및 기판과 평행하게 설정될 수 있도록 헤드몸체(20)와 틸팅체(30)로 이루어지고, 틸팅체(30)를 헤드몸체(20)에 대해 일방향 및 그 반대 방향으로 틸팅시키는 제1조정나사(40), 틸팅체(30)를 헤드몸체(20)에 대해 상기 일방향에 직각인 방향 및 그 반대방향으로 틸팅시키는 제2조정나사(50) 및 헤드몸체(20)에 대한 틸팅체(30)의 위치를 고정시키는 고정나사(60)가 구비된다.

이러한 종래의 피커 헤드는 작업자가 시험 본딩 작업을 반복하여 수행하면서 시행착오를 거치며, 상기 제1ㆍ제2조정나사(40, 50)를 조정하여 파지부(10)를 본딩 스테이지 및 기판의 상면과 평행한 기준면에 근사적으로 평행하게 설정한다. 따라 서, 이러한 파지부(10)의 평행도 보정 작업에 많은 시간이 소요되어 비효율적이고, 정확하게 보정할 수 없는 문제점이 있다.

이처럼 파지부(10)의 평행도 보정에 많은 시간이 소요되는 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 도 2에 도시된 바와 같은 피커 헤드가 개발되었다. 도 2에 도시된 종래의 피커 헤드는 파지부(10'), 하면이 오목 구면으로 이루어진 헤드몸체(20'), 및 상면이 헤드몸체(20')의 하면에 대응되는 볼록 구면으로 이루어져 헤드몸체(20')의 하측에 위치되는 틸팅체(30')를 포함한다.

여기서 상기 틸팅체(30')는 헤드몸체(20')에 수직으로 형성된 관통홀(21)을 관통하여 승강될 수 있도록 설치된 승강축(70)과 결합되어, 승강축(70)의 승강에 따라 그 상면이 헤드몸체(20')의 하면과 밀착 고정 또는 이격 분리되도록 구비된다.

이와 같은 종래의 피커 헤드는 승강축(70)이 하강하여 헤드몸체(20')의 하면과 틸팅체(30')의 상면이 이격 분리된 상태, 즉 틸팅체(30')가 헤드몸체(20')에 대해 자유롭게 회동될 수 있는 상태에서 시험 본딩을 실시하고, 시험 본딩 시에 파지부(10')가 기준면에 접촉되어 평행도 보정이 이루어진 상태로 승강축(70)이 상승하면서 헤드몸체(20')에 대한 틸팅체(30')의 위치를 고정시킨다.

이러한 종래의 피커 헤드는 한 번의 시험 본딩으로 신속하게 파지부(10')의 위치를 보정할 수 있으나, 시험 본딩 시에 틸팅체(30')가 승강축(70)을 기준으로 회전될 수 있어 오히려 회전 오차가 발생할 수 있는 단점이 있다.

또한, 시험 본딩 시에 틸팅체(30')가 헤드몸체(20')의 하면을 따라 회전되면 서 파지부(10') 중심의 위치가 이동되어 이에 따른 추가적인 오차가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 도 2에 도시된 종래의 피커 헤드는 틸팅체(30')의 평행도 보정이 이루어지더라도 상술한 회전 오차 및 파지부(10') 중심 이동에 따른 추가 오차로 인하여 본딩 에러가 발생될 수 있는 단점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 헤드몸체에 대해 틸팅체의 위치를 간편하게 고정 또는 해제할 수 있어 파지부를 소정의 기준면에 일회 접촉시킴으로써 평행도 보정 작업을 용이하게 진행할 수 있고, 헤드몸체에 대해 틸팅체가 회전될 때에 파지부의 중심이 이동되는 것을 차단할 수 있는 다이 본더용 피커 헤드를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 다이 본더용 피커헤드는, 구면(球面)으로 이루어진 하면을 갖는 헤드몸체; 상면이 상기 헤드몸체의 하면에 대응되는 구면으로 이루어져 상기 헤드몸체의 하측에 구비되고, 상기 헤드몸체의 하면을 따라 회전될 수 있도록 설치되며, 하단에 다이를 파지하는 파지부가 구비된 틸팅체; 하단이 상기 틸팅체와 연결되고, 상기 헤드몸체에 대해 승강될 수 있도록 상기 헤드몸체에 수직으로 형성된 관통홀에 설치되는 연결부재; 상기 연결부재에 설치되고, 상기 틸팅체의 회전에 따라 틸팅되며, 상기 틸팅체의 상기 헤드몸체에 수직인 축에 대한 회전을 방지하는 커플링부재; 및 상기 연결부재를 상승시켜 상기 틸팅체의 상면을 상기 헤드몸체의 하면에 밀착시킴으로써, 상기 헤드몸체에 대한 상기 틸팅체의 위치를 고정시키는 고정부;를 포함한다.

상기 커플링부재는, 탄성을 갖는 소재로 이루어지고 상면과 하면이 서로 평행하게 구비되며, 그 상ㆍ하면에 평행하게 소정의 제1방향 및 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 각각 형성되는 하나 이상의 제1ㆍ제2틸팅홈; 및 상기 제1ㆍ제2틸팅홈에 평행하게 상기 제1방향에 직각인 제3방향 및 상기 제3방향의 반대 방향인 제4방향으로 각각 형성되는 하나 이상의 제3ㆍ제4틸팅홈;을 포함할 수 있다.

상기 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈은, 커플링부재 내부의 그 끝단이 각각이 형성된 방향과 직각을 이루는 직선 형태로 구비될 수 있다.

상기 틸팅체는, 그 상면을 이루는 구면의 중심이 상기 파지부 하면의 중심에 위치될 수 있다.

상기 다이 본더용 피커 헤드는, 상기 헤드몸체의 내부에 형성된 공동에 설치되고, 상기 연결부재의 상단에 결합되며, 상기 고정부에 의해 상기 공동 내에서 승강되는 승강부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 고정부는, 상기 공동의 하부에 공압을 인가할 수 있도록 상기 공동의 하부와 연통되도록 상기 헤드몸체에 형성되는 공압홀; 및 상기 공압홀을 통해 공압을 인가하는 공압장치;를 포함하되, 상기 공동의 하부에 인가된 공압에 의해 상기 승강부재 및 상기 연결부재가 상승되도록 구비될 수 있다.

상기 연결부재는, 상기 틸팅체의 내부에 형성되는 공간부에 설치되어 그 하단은 상기 커플링부재를 통해 상기 공간부의 바닥면에 결합되도록 구비될 수 있다.

상기 틸팅체는, 상기 공간부의 내부에 냉각을 위한 공기를 공급 또는 배출할 수 있도록 상기 공간부와 연통되도록 형성되는 하나 이상의 냉각홀;을 포함할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 다이 본더용 피커 헤드에 의하면, 헤드몸체의 하면을 따라 헤드몸체에 대해 회전되는 틸팅체의 회전에 의해 틸팅되되, 하면이 상면에 대해 헤드몸체에 수직인 축을 기준으로 회전되지 않는 커플링부재가 구비되고 헤드몸체에 대한 틸팅체의 위치를 간편하게 고정 또는 해제할 수 있어, 틸팅체의 하단에 구비되는 파지부를 소정의 기준면에 대해 평행하게 조정하는 평행도 보정 작업이 매우 용이하고, 이러한 작업 중에 틸팅체가 헤드몸체에 수직인 축을 기준으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 틸팅체의 상면을 이루는 구면의 중심이 파지부 하면의 중심이 되도록 구비되어, 헤드몸체에 대해 틸팅체가 회전될 때 다이와 접촉되는 파지부 하면의 중심이 이동되는 것을 차단할 수 있다.

따라서, 틸팅체의 평행도 보정 작업 중 틸팅체의 헤드몸체에 수직인 축을 기준으로 한 회전이나 파지부 하면의 중심 이동에 따른 추가 오차 발생으로 인해 본딩 에러가 발생되는 것을 현저히 감소시킬 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 다이 본더용 피커 헤드에 의하면, 평행도 보정 작업이 신속하게 이루어져 이에 따른 작업자의 작업 시간 및 장비의 비가동시간을 감축할 수 있고, 본딩 에러 감소로 인해 장비의 시간당 생산량을 제고할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범 위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 다이 본더용 피커 헤드는, 웨이퍼를 절단하여 낱개로 분리한 다이들을 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등과 같은 기판의 기설정된 위치에 각각 본딩하는 다이 본더에 있어서, 다이를 픽업 이송 및 본딩하는 피커에 구비되는 헤드 부분이다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 8b를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드는, 헤드몸체(100), 틸팅체(200), 연결부재(300), 커플링부재(400) 및 고정부(500)를 포함한다.

상기 헤드몸체(100)는 실린더 형상으로 구비되어 다이 본더용 피커 헤드의 몸체를 이루고, 구면(球面)으로 이루어진 하면을 갖는다. 그리고, 내부에는 실린더 형상의 공동(空洞, 110)이 형성되고, 그 공동(110) 내부에는 공동(110)의 실린더 형상에 대응되는 실린더 형상의 판인 승강부재(120)가 위치된다.

이때, 상기 승강부재(120)의 높이는 공동(110)의 높이보다 낮게 구비되어, 승강부재(120)가 공동(110)의 외주면을 따라 승강될 수 있도록 구비된다.

상기 틸팅체(200)는 헤드몸체(100)의 하측에 구비되어 헤드몸체(100)의 하면을 따라 회전될 수 있도록 설치됨으로써, 그 하단에 다이를 파지하도록 구비된 파지부(210) 하면의 평행도를 조절할 수 있도록 구비된다.

이를 위해, 상기 틸팅체(200)의 상면은 헤드몸체(100)의 하면에 대응되는 구면으로 이루어져, 틸팅체(200)가 헤드몸체(100)의 하면을 따라 헤드몸체(100)에 대 해 회전될 수 있다.

이때, 상기 틸팅체(200)의 상면을 이루는 구면은, 도 5에 도시된 바와 같이, 그 중심이 파지부(210) 하면의 중심(210')이 되도록 구비된다. 따라서, 틸팅체(200)가 헤드몸체(100)에 대해 회전되더라도 파지부(210) 하면의 중심(210')은 이동되지 않는다. 그러므로, 파지부(210) 하면의 평행도 보정을 위해 틸팅체(200)가 회전될 때 파지부(210) 하면의 중심(210') 이동에 따른 오차 발생이 방지된다.

상기 틸팅체(200)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 공간부(220)가 형성된다. 이 공간부(220)의 내부에 연결부재(300)의 하단부와 커플링부재(400)가 설치되고, 공간부(220)의 내부와 연통되도록 형성되는 하나 이상의 냉각홀(230)을 통해 공기가 순환됨으로써 공간부(220)의 내부가 냉각된다.

상기 틸팅체(200)의 하부에는 파지부(210)의 중심부에 연통되고 공압장치(520)와 연결되는 진공홀(211)이 형성되는데, 이 진공홀(211)을 통해 진공압이 인가 또는 해제되면서 파지부(210)의 하면에 다이가 흡착 또는 분리된다.

한편, 상기 연결부재(300)는 하단이 공간부(220) 내에 위치되어 상기 커플링부재(400)를 통해 공간부(220)의 바닥면에 결합되어 틸팅체(200)와 연결되고, 그 상단은 헤드몸체(100)의 중심부에 형성된 관통홀(130)을 통해 승강부재(120)와 결합되도록 설치되어 승강부재(120)와 함께 헤드몸체(100)에 대해 승강될 수 있도록 구비된다. 따라서, 상기 승강부재(120)의 승강에 따라 연결부재(300) 및 틸팅체(200)가 함께 승강하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 연결부재(300)의 하단은 상기 틸 팅체(200)의 공간부(220) 내부에 설치되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 틸팅체(200)는 그 내부에 공간부(220)가 형성되지 않을 수 있으며, 이 경우 별도의 가이드부재로 헤드몸체(100)에 대한 틸팅체(200)의 회전이 가이드되고 연결부재(300)는 커플링부재(400)를 통해 틸팅체(200)의 상면에 직접 연결될 수도 있다.

상기 커플링부재(400)는 연결부재(300)에 설치되어 틸팅체(200)에 굽힘힘(bending force)이 가해짐에 따라 틸팅되되, 헤드몸체(100)에 수직인 축을 기준으로 회전되지 않는 부재이다.

이를 위해, 상기 커플링부재(400)는 알루미늄이나 S45C 탄소강 등의 금속과 같이 탄성을 갖는 부재로 이루어지고, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상ㆍ하면이 서로 평행한 원기둥 형상으로 구비되며, 그 측면에는 상ㆍ하면에 평행하게 일정한 두께로 소정의 제1방향, 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향, 상기 제1방향에 직각인 제3방향, 상기 제3방향의 반대 방향인 제4방향으로 각각 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)이 형성된다.

여기서 상기 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)은 커플링부재(400) 내부의 그 끝단이 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)이 각각 형성된 방향과 직각을 이루는 직선 형태로 구비된다.

즉, 상기 제1틸팅홈(410)의 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1틸팅홈(410)이 형성된 커플링부재(400) 단면의 일부분은 그 상측과 하측이 제1틸팅홈(410)에 의해 서로 분리되고, 제1틸팅홈(410)이 형성되지 않은 나머지 부분은 상 측과 하측이 연결된다.

여기서, 상기 제1틸팅홈(410)이 형성되지 않은 나머지 부분의 커플링부재(400) 내측의 끝단은 제1틸팅홈(410) 끝단의 형상에 따라 상기 제1방향에 직각인 직선 형태를 갖는다. 이러한 형상을 갖도록 형성되는 것은 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)이 모두 동일하다.

이 경우, 상기 커플링부재(400)를 제조할 때에 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)의 형성 공정이 간단하고, 그 단가도 절감할 수 있어 바람직하다.

상기 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)은 커플링부재(400)에 가해지는 굽힘힘에 따라 해당 홈의 간격이 좁아지거나 넓어지면서 커플링부재(400)가 틸팅될 수 있도록 하되, 그 하면의 상면에 대한 회전을 차단한다.

즉, 상기 커플링부재(400)의 하면에 결합된 틸팅체(200)가 커플링부재(400)의 상면에 결합된 승강부재(120)가 설치되는 헤드몸체(100)에 대하여 헤드몸체(100)에 수직인 축을 기준으로 회전되는 것이 방지된다. 이에 따라, 파지부(210) 하면의 평행도 보정 작업 시에 틸팅체(200)의 헤드몸체(100)에 대한 회전 오차 발생이 차단된다.

상기 커플링부재(400)가 굽힘힘에 의해 틸팅되는 것을 상기 제3틸팅홈(430)을 예로 들어 상세히 설명하면, 제3틸팅홈(430)이 형성되지 않은 커플링부재(400) 단면의 나머지 부분의 끝단은 제3틸팅홈(430) 끝단의 형상에 따라 상기 제3방향에 직각인 직선 형태를 갖는데, 커플링부재(400)에 제3방향의 굽힘힘이 가해지면, 응 력 집중에 따라 제3틸팅홈(430) 끝단 부분이 변형됨으로써, 도 7a에 도시된 바와 같이 제3틸팅홈(430)의 간격이 좁아지게 된다.

이때, 상기 제3틸팅홈(430)이 형성된 제3방향과 반대 방향인 제4방향으로 형성된 제4틸팅홈(440)도 응력 집중에 따라 그 끝단 부분이 변형됨으로써, 제3틸팅홈(430)과는 반대로 간격이 넓어지게 된다. 따라서, 상기 제2방향으로 가해진 굽힘힘에 따라 커플링부재(400)가 틸팅된다.

이와 반대로, 상기 커플링부재(400)에 제4방향의 굽힘힘이 가해지면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제3틸팅홈(430)의 간격은 넓어지고 제4틸팅홈(440)의 간격은 좁아짐으로써, 커플링부재(400)가 제4방향으로 틸팅된다.

따라서, 상기 틸팅체(200)는 그 하단에 구비된 파지부(210) 하면의 평행도를 조정할 때, 커플링부재(400)에 의해 헤드몸체(100)에 수직인 축에 대한 회전이 방지되어 회전 오차의 발생이 차단된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링부재(400)는 그 측면에 서로 형성 방향이 90°가 되도록 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈(410, 420, 430 ,440)이 각각 하나씩 구비되었으나, 그 형성 방향 및 구비 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서로 120°의 형성 방향을 갖는 세 개의 틸팅홈이 각각 한 쌍씩 구비될 수도 있다.

한편, 상기 고정부(500)는 헤드몸체(100)의 공동(110) 내에 승강될 수 있도록 설치된 승강부재(120)를 상측으로 가압하여, 연결부재(300)에 의해 승강부재(120)와 연결된 틸팅체(200)의 상면을 헤드몸체(100)의 하면에 밀착시킴으로써 헤드몸체(100)에 대한 틸팅체(200)의 위치를 고정한다.

이를 위해, 상기 고정부(500)는 공동(110)의 하부에 공압을 인가할 수 있도록 공동(110)의 하부와 연통되도록 헤드몸체(100)에 형성되는 공압홀(510) 및 공압홀(510)에 공압을 인가하는 공압장치(520)를 포함한다.

즉, 도 8a에 도시된 바와 같이, 공압홀(510)에 공압이 인가되면 공동(110)의 하부에 공압이 인가되면서 승강부재(120)의 하측 압력이 높아져 승강부재(120)가 상측으로 가압된다.

이에 따라, 승강부재(120)와 연결된 연결부재(300) 및 커플링부재(400)를 통해 연결부재(300)와 결합된 틸팅체(200)가 상승되고, 틸팅체(200)의 상면이 헤드몸체(100)의 하면에 밀착된다. 이로 인해, 헤드몸체(100)에 대한 틸팅체(200)의 위치가 고정된다.

이와 반대로, 파지부(210) 하면의 평행도 보정 작업을 위해 헤드몸체(100)에 대해 틸팅체(200)가 자유롭게 회전될 수 있도록 하기 위해서는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 공압홀(510)에 인가된 공압을 해제하여 승강부재(120), 틸팅체(200) 및 연결부재(300)의 자중에 의해 승강부재(120) 하측으로 이송되고 이에 따라 틸팅체(200)의 상면이 헤드몸체(100)의 하면과 이격 분리되도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 다이를 파지부(210)에 파지하기 위해 진공홀(211)에 진공압을 인가하고, 승강부재(120)를 상측으로 가압하기 위해 공압홀(510)에 공압을 인가하는 하나의 공압장치(520)가 구비되도록 구현되었으나, 이에 한정되지 않고, 각각 별도의 공압장치가 구비되도록 구현될 수도 있다.

또한, 상기 고정부(500)는 공압홀(510)을 통해 공압이 인가되는 형태로 구현되지 않고, 연결부재(300)를 직접 상측으로 이송하도록 액추에이터가 구비되는 형태로 구현될 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드를 이용하여, 파지부(210) 하면의 평행도 보정 작업을 하는 순서를 설명한다.

먼저, 평행도 보정 작업이 시작되면, 틸팅체(200)가 헤드몸체(100)에 대해 자유롭게 틸팅될 수 있도록 공압홀(510)에 인가된 공압이 해제된다. 이후, 피커에 구비된 별도의 승강이송부가 피커를 하강시켜 파지부(210)의 하면을 본딩 스테이지 및 기판의 상면과 평행한 소정의 기준면에 접촉시킨다.

그러면, 파지부(210)의 하면이 기준면과 접촉되면서 서로 평행하게 되도록 틸팅체(200)가 헤드몸체(100)에 대해 틸팅된다. 이때, 공압홀(510)에 공압을 인가하여 헤드몸체(100)에 대한 틸팅체(200)의 위치를 고정함으로써 파지부(210) 하면의 평행도 보정 작업은 간편하게 완료된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이 본더용 피커 헤드를 이용하면, 파지부(210) 하면의 평행도 보정 작업을 간편하고 신속하게 수행할 수 있고, 이러한 보정 작업 중에 틸팅체(200)가 헤드몸체(100)에 수직인 축을 기준으로 회전되거나 파지부(210) 하면의 중심이 이동되는 것을 차단하여, 파지부(210) 하면의 평행도 불량으로 인해 본딩 에러가 발생되는 것을 현저히 감소시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백 한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래의 다이 본더용 피커 헤드를 개략적으로 도시한 측면도,

도 2는 종래의 다른 다이 본더용 피커 헤드를 개략적으로 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드를 도시한 부분 절개 사시도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드에 있어서, 틸팅체의 상면을 이루는 구면의 중심이 파지부의 하면 중심임을 보여주는 개념도,

도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드에 구비되는 커플링부재를 도시한 사시도,

도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드의 도 7a에 도시한 A-A 단면도,

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드에 있어서, 커플링부재가 제3방향 및 제4방향으로 틸팅된 상태를 각각 보여주는 측면도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 본더용 피커 헤드에 있어서, 공압홀을 통해 공동의 하부에 공압이 인가 또는 해제되어 틸팅체가 헤드몸체에 밀착 고정 또는 이격 분리되는 상태를 보여주는 부분 절개 사시도이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊

100 : 헤드몸체 110 : 공동

120 : 승강부재 130 : 관통홀

200 : 틸팅체 210 : 파지부

210' : 파지부 하면의 중심 211 : 진공홀

220 : 공간부 230 : 냉각홀

300 : 연결부재 400 : 커플링부재

410 : 제1틸팅홈 411 : 제1틸팅홈의 끝단

420 : 제2틸팅홈 430 : 제3틸팅홈

440 : 제4틸팅홈 500 : 고정부

510 : 공압홀 520 : 공압장치

Claims (8)

1. 다이를 기판에 본딩하는 다이 본더에 구비되어, 상기 다이별로 절단된 웨이퍼로부터 상기 다이를 픽업하여 기판에 본딩하는 피커의 헤드에 있어서,

   구면(球面)으로 이루어진 하면을 갖는 헤드몸체;

   상면이 상기 헤드몸체의 하면에 대응되는 구면으로 이루어져 상기 헤드몸체의 하측에 구비되고, 상기 헤드몸체의 하면을 따라 회전될 수 있도록 설치되며, 하단에 상기 다이를 파지하는 파지부가 구비된 틸팅체;

   하단이 상기 틸팅체와 연결되고, 상기 헤드몸체에 대해 승강될 수 있도록 상기 헤드몸체에 수직으로 형성된 관통홀에 설치되는 연결부재;

   상기 연결부재에 설치되고, 상기 틸팅체의 회전에 따라 틸팅되며, 상기 틸팅체의 상기 헤드몸체에 수직인 축에 대한 회전을 방지하는 커플링부재; 및

   상기 연결부재를 상승시켜 상기 틸팅체의 상면을 상기 헤드몸체의 하면에 밀착시킴으로써, 상기 헤드몸체에 대한 상기 틸팅체의 위치를 고정시키는 고정부;

   를 포함하는 다이 본더용 피커 헤드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 커플링부재는,

   탄성을 갖는 소재로 이루어지고 상면과 하면이 서로 평행하게 구비되며,

   그 상ㆍ하면에 평행하게 소정의 제1방향 및 상기 제1방향의 반대 방향인 제2 방향으로 각각 형성되는 하나 이상의 제1ㆍ제2틸팅홈; 및

   상기 제1ㆍ제2틸팅홈에 평행하게 상기 제1방향에 직각인 제3방향 및 상기 제3방향의 반대 방향인 제4방향으로 각각 형성되는 하나 이상의 제3ㆍ제4틸팅홈;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1ㆍ제2ㆍ제3ㆍ제4틸팅홈은,

   커플링부재 내부의 그 끝단이 각각이 형성된 방향과 직각을 이루는 직선 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.
4. 제1항에 있어서,

   상기 틸팅체는,

   그 상면을 이루는 구면의 중심이 상기 파지부 하면의 중심인 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.
5. 제1항에 있어서,

   상기 헤드몸체의 내부에 형성된 공동에 설치되고, 상기 연결부재의 상단에 결합되며, 상기 고정부에 의해 상기 공동 내에서 승강되는 승강부재;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.
6. 제5항에 있어서,

   상기 고정부는,

   상기 공동의 하부에 공압을 인가할 수 있도록 상기 공동의 하부와 연통되도록 상기 헤드몸체에 형성되는 공압홀; 및

   상기 공압홀을 통해 공압을 인가하는 공압장치;를 포함하되,

   상기 공동의 하부에 인가된 공압에 의해 상기 승강부재 및 상기 연결부재가 상승되는 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.
7. 제1항에 있어서,

   상기 연결부재는,

   상기 틸팅체의 내부에 형성되는 공간부에 설치되어 그 하단은 상기 커플링부재를 통해 상기 공간부의 바닥면에 결합되는 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.
8. 제7항에 있어서,

   상기 틸팅체는,

   상기 공간부의 내부에 냉각을 위한 공기를 공급 또는 배출할 수 있도록 상기 공간부와 연통되도록 형성되는 하나 이상의 냉각홀;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 다이 본더용 피커 헤드.

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