KR101266583B1

KR101266583B1 - 반도체 칩 픽업장치

Info

Publication number: KR101266583B1
Application number: KR1020120155133A
Authority: KR
Inventors: 박영배
Original assignee: 주식회사 세라텍
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-05-22

Abstract

본 발명은 반도체 칩 픽업장치에 관한 것으로서, 제작된 각각의 반도체 칩(C)을 이송장치(100)로부터 픽업하여 검사장치(200)측으로 테스트가 이루어지도록 안치시키는 반도체 칩 픽업장치(300)에 있어서,
상기 픽업장치(300)는,
감속기(311) 및 감속기와 연결된 구동모터(312)가 구비되고, 감속기의 출력측 구동기어풀리(313)와 타이밍 벨트(314)로 연결되는 종동기어풀리(315)를 통해 회전구동하는 볼스크류축(316)이 마련되고, 일측에 가이드레일(317)이 구비된 승강부재(310)와, 상기 승강부재(310)의 볼스크류축(316) 및 상기 가이드레일(317)에 의해 승강되며, 상기 승강부재(310)의 일측에 진공펌프(321)가 구비되고, 진공펌프(321)로부터 연결 설치되어 진공압을 공급제어하는 진공압 조절밸브(322)가 다수개 마련되고, 하부에 고정대(323)가 구비된 승강블럭(320)과, 상기 고정대(323)에 일측에는 상기 진공압 조절밸브(322)측과 공압호스(h)로 각각 연결 설치되어 반도체 칩(C)을 흡착하기 위한 흡착구(330)와, 상기 고정대(323) 양측에 경사지면서 상호 대응되게 다수개 설치되어 이송장치(100)에 탑재된 반도체 칩(C)의 정 위치를 감지하여 승강블럭(320)의 하강과 흡착구(330)의 구동을 제어하는 광센서(340)로 구성된 것을 특징으로 하는바, 본 발명에 따른 반도체 칩 픽업장치는 제작된 반도체 칩을 탑재하여 공급하는 이송장치로부터 반도체 칩의 정 위치를 광센서로 감지하여 픽업장치의 구동여부를 결정하고, 정 위치를 판별한 경우에는 승강블럭의 하강과 동시에 흡착구를 통한 진공압으로서 다수개의 반도체 칩을 일률적으로 흡착시킨 다음, 이송장치의 후퇴 후 검사장치측으로 안정되게 안착시킴은 물론, 검사가 이루어진 뒤 재차 흡착하여 이송장치측으로 정확히 탑재시켜 주도록 함으로써, 반도체 칩의 초기화 및 불량검사시간을 대폭 줄여 반도체 칩 제품의 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 제공된다.

Description

반도체 칩 픽업장치{Semiconductor chip pick-up apparatus}

본 발명은 반도체 칩 픽업장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 제작된 반도체 칩을 이송장치로부터 정확히 픽업하고, 검사장치측으로 안전하게 안치시켜 효율적인 반도체 칩의 테스터가 이루어질 수 있도록 한 반도체 칩 픽업장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 칩은 회로가 형성된 다이를 패드에 부착하는 다이본딩공정, 이 다이와 리드를 전기적으로 연결하는 와이어 본딩공정, 와이어 본딩된 다이를 외부의 충격, 이물질로부터 보호하기 위해 용융된 컴파운드로 봉지하는 몰딩공정, 스트립 또는 리드프레임에 다수개로 부착된 패키지를 개별화시키는 쏘잉 또는 싱귤레이션 공정을 거쳐서 제작된다.

이와 같이 제작된 반도체 칩(일명, '디바이스'라고도 함)은 각종 테스터기 등과 같은 디바이스 핸들러 장비를 통해 칩의 불량상태를 검사하게 되고, 양품으로 인정된 반도체 칩만 생산이 이루어져 오고 있다.

작업공정의 신속성을 위해 반도체 칩을 각각 테스터 장비로 이송하게 되고, 이송된 반도체 칩을 테스터에 안착시켜 반도체 칩의 사용 초기화 및 불량검사가 이루어지며, 이러한 공정은 첨단화된 자동설비 시스템을 이용하여 반도체 칩의 최종적인 정품과 불량검사가 무인으로 이루어지고 있다.

대부분 반도체 칩을 검사장치인 테스터에 안착시켜 양품 검사가 수초동안 이루어지며, 검사가 완료된 반도체 칩은 별도의 트랜스퍼 장비를 이용하여 정품과 불량으로 나누어지는 공정라인으로 이동하는 방식으로 이루어진다.

이 때문에 비교적 개별적으로 반도체 칩을 픽업하여 테스트, 정품과 불량품으로 분류이동하는 공정은 자동으로 이루어지고 있지만, 전반적인 시스템 설비의 공간차지와 더불어 추가적인 보조장비가 구축되는 등의 이유로 생산설비라인이 복잡해 짐은 물론, 각 개별적인 반도체 칩의 픽업은 정밀도가 떨어지고 검사시간이 오래 걸리는 단점이 지적되고 있다.

이는 곧 반도체 칩을 생산하는 과정에서 검수시간이 제품 생산성이 현저하게 낮아지는 요인으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 제작된 반도체 칩을 이송장치로부터 정확히 픽업하고, 검사장치측으로 안전하게 안치시켜 효율적인 반도체 칩의 테스터가 이루어질 수 있도록 한 반도체 칩 픽업장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 제작된 각각의 반도체 칩을 이송장치로부터 픽업하여 검사장치측으로 테스트가 이루어지도록 안치시키는 반도체 칩 픽업장치에 있어서,

상기 픽업장치는,

감속기 및 감속기와 연결된 구동모터가 구비되고, 감속기의 출력측 구동기어풀리와 타이밍 벨트로 연결되는 종동기어풀리를 통해 회전구동하는 볼스크축이 마련되고, 일측에 가이드레일이 구비된 승강부재와, 상기 승강부재의 볼스크류축 및 가이드레일에 의해 승강되며, 상기 승각부재의 일측에 진공펌프가 구비되고, 진공펌프로부터 연결 설치되어 진공압을 공급제어하는 진공압조절밸브가 다수개 마련되고, 하부에 고정대가 구비된 승강블럭과, 상기 고정대에 일측에는 상기 진공압 조절밸브측과 공압호스로 각각 연결 설치되어 반도체 칩을 흡착하기 위한 흡착구와, 상기 고정대 양측에 경사지면서 상호 대응되게 다수개 설치되어 이송장치에 탑재된 반도체 칩의 정 위치를 감지하여 승강블럭의 하강과 흡착구의 구동을 제어하는 광센서로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 흡착구에는 고정대로부터 상하 이동가능하게 설치되고, 반도체 칩 흡착시 탄성력을 부여하는 완충스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 광센서의 경사각도는 흡착구로부터 하부에 위치되는 반도체 칩의 중앙을 조사하는 각도로 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 칩 픽업장치는 제작된 반도체 칩을 탑재하여 공급하는 이송장치로부터 반도체 칩의 정 위치를 광센서로 감지하여 픽업장치의 구동여부를 결정하고, 정 위치를 판별한 경우에는 승강블럭의 하강과 동시에 흡착구를 통한 진공압으로서 다수개의 반도체 칩을 일률적으로 흡착시킨 다음, 이송장치의 후퇴 후 검사장치측으로 안정되게 안착시킴은 물론, 검사가 이루어진뒤 재차 흡착하여 이송장치측으로 정확히 탑재시켜 주도록 함으로써, 반도체 칩의 초기화 및 불량검사시간을 대폭 줄여 반도체 칩 제품의 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 반도체 칩 픽업장치를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 픽업장치를 도시한 측면도,
도 3은 도 1에서 픽업장치의 승강블럭이 이송장치로 하강한 상태를 도시한 정면도,
도 4는 도 3에서 광센서를 통한 반도체 칩의 위치감지상태를 예시한 확대도,
도 5 및 도 6은 도 3에서 픽업장치의 승강블럭이 검사장치로 하강한 상태를 예시한 확대도이다.

이하, 본 발명을 바람직하게 도시한 도면을 통해 구체적인 구성을 살피면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 제작된 각각의 반도체 칩(C)을 이송장치(100)로부터 픽업하여 검사장치(200)측으로 테스트가 이루어지도록 안치시키는 반도체 칩 픽업장치(300)에 있어서,

상기 픽업장치(300)는,

감속기(311) 및 감속기와 연결된 구동모터(312)가 구비되고, 감속기의 출력측 구동기어풀리(313)와 타이밍 벨트(314)로 연결되는 종동기어풀리(315)를 통해 회전구동하는 볼스크류축(316)이 마련되고, 상기 불스크류축(316)의 일측에 가이드레일(317)이 구비된 승강부재(310)로 구성되고, 볼스크류축(316) 및 가이드레일(317)에 의해 승강되고, 상기 승강부재(310)의 일측에 고정대(323)와 진공펌프(321)가 구비되고, 상기 고정대(323)의 일측에 구비되며 상기 진공펌프(321)로부터 연결 설치되어 진공압을 공급제어하는 진공압 조절밸브(322)가 다수개 구비된 승강블럭(320)로 구성되고,상기 고정대(323)에 일측에는 상기 진공압 조절밸브(322)측과 공압호스(h)로 각각 연결 설치되어 반도체 칩(C)을 흡착하기 위한 흡착구(330)와, 상기 고정대(323) 양측에 경사지면서 상호 대응되게 다수개 설치되어 이송장치(100)에 탑재된 반도체 칩(C)의 정 위치를 감지하여 승강블럭(320)의 하강과 흡착구(330)의 구동을 제어하는 광센서(340)로 구성된다.

상기 흡착구(330)에는 고정대(323)로부터 상하 이동가능하게 설치되고, 반도체 칩(C) 흡착시 탄성력을 부여하는 완충스프링(331)이 설치된다.

상기 광센서(340)의 경사각도는 흡착구(330)로부터 하부에 위치되는 반도체 칩(C)의 중앙을 조사하는 각도로 설치됨이 바람직하다.

참고로 상기 이송장치와 검사장치는 본 발명인 픽업장치를 구성하는 광센서 및 흡착구가 설치되는 개수에 따라 설치위치의 세팅이 이루어지며, 상기 이송장치는 트레이상에 다수개의 반도체 칩을 안착시켜 이송가능하도록 하고, 상기 검사장치 또한 다수개의 테스터부가 각각 마련되어 검사가 이루어지도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명인 반도체 칩 픽업장치의 작동에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제작된 반도체 칩(C)들은 본 발명의 도면에서 도시된 바와 같은 이송장치(100)의 트레이에 다수개 안착된 상태에서 검사장치(200)와 픽업장치(300)가 위치한 지점까지 이송하여 정지한다.

상기 트레이의 이송은 마그네트 레일로부터 설정된 거리만큼 이동이 이루어지게 된다.

상기와 같이 이송된 트레이상의 반도체 칩(C)은 픽업장치(300)를 구성하는 광세서(340)가 빛을 일률적으로 조사하여 반도체 칩(C)이 정 위치에 있는지를 감지하게 된다. 즉 광센서(340)는 정 위치의 판별과 동시에 반도체 칩(C)과의 거리를 판별하게 된다.

이는 반도체 칩(C)이 정 위치에 있지 않게 되는 경우, 상기 픽업장치(300)의 구동은 이루어지지 않게 된다.

이는, 고정대(323)에 설치된 다수개의 흡착구(330)가 반도체 칩(C)을 잘못 흡착함으로써 발생하는 오류, 손상시킴을 방지하기 위함이다.

상기와 같이 반도체 칩(C)이 광센서가 조사하는 빛의 초점과 일치되지 않아 정 위치에 이송되지 않았음을 판별한 경우에는 다시 이송장치(100)의 트레이는 초기상태로 후퇴되어 복귀됨으로써 상기 픽업장치(300)측으로 정확한 도착지점을 세팅할 수 있도록 한다.

한편, 반도체 칩(C)이 정 위치로 위치된 경우에는 광센서(340)를 통한 전기적인 신호는 승강부재(310)를 이루는 구동모터(312) 및 감속기(311)의 구동과 더불어 감속기(311)의 출력측 구동기어풀리(313)와 타이밍벨트(314)로 연결된 종동기어풀리(315)를 구동시켜 종동기어풀리(315)를 결합하고 있는 볼스크류축(316)을 회전구동한다.

상기 광센서(340)의 설치된 경사각도는 흡착구(330)로부터 수직되는 하부에 반도체 칩(C)이 중앙에 위치되고, 이때 광센서(340)로부터 조사되는 빛이 흡착구(330)의 수직 하방과 접하는 각도로 설치되어 반도체 칩(C)의 정 위치를 감지할 수 있는 것이다.

상기 볼스크류축(316)의 회전구동에 따라 승강블럭(320)이 가이드레일(317)을 따라 수직으로 하강하고, 이러한 하강은 흡착구(330)가 트레이(110)의 안착홈(111)에 안치된 반도체 칩(C)을 정확하게 흡착할 수 있게 된다.

상기 볼스크류축(316)은 통상적으로 정밀기계구동을 위해 설치되는 부품으로서, 본 발명에서는 상기 승강블럭(320)의 하강되는 높이가 정확히 이루어질 수 있도록 한 것이다.

상기 흡착구(330)는 공압호스(h)로 승강블럭(320)측 진공압 조절밸브(322)와 각각 연결되어 있는 이유에서 진공펌프(321)의 구동을 통한 진공압 발생으로 상기 반도체 칩(C)을 흡착하게 되는 것이다.

상기 흡착구(330)는 반도체 칩(C)을 흡착하는 과정에서 완충스프링(331)에 의해 흡착구가 반도체 칩과 접촉시 탄성을 부여하여 강한 접촉으로 인한 반도체 칩에 가해지는 충격을 방지할 수 있다. 상기 완충스프링(331)은 고정대(323)상에서 상기 흡착구(340)가 상하 유동가능하게 탄력 지지되어 있는 상태이다.

상기 흡착구(330)를 통한 반도체 칩(C)의 흡착은, 상기 진공압 조절밸브(322)의 개폐에 따라 조절되며, 또한 다수개의 흡착구(330)는 다수개의 진공압 조절밸브(322)중 해당하는 밸브를 차단하여 줌으로써, 픽업하고자 하는 반도체 칩의 개수부분을 제한하여 사용할 수도 있다.

상기와 같이 흡착구(340)에 반도체 칩(C)이 흡착된 상태에서 다시 승강블럭(320)은 상승하고, 이때 이송장치(100)의 트레이는 레일을 따라 후퇴하는 구동을 취한다.

트레이가 후퇴된 상태에서 승강블럭(320)은 다시 검사장치(200)가 위치한 근접위치까지 하강하는 전기적인 신호 명령에 따라 하강한다.

상기 검사장치(200)를 이루는 테스터기(210)의 테스트부(211)에 안치되며, 이때에도 상기 흡착구(330)는 반도체 칩(C)을 흡착하고 있는 상태를 유지한다.

상기 테스터부에 안착된 반도체 칩은 테스트 면측의 테스트 접점과 접촉됨과 동시에 반도체 칩(C)을 사용할 수 있도록 초기화시킴과 동시에, 초기화가 이루어지는지의 여부를 결정함에 따라 반도체 칩(C)의 불량과 양품판정이 이루어지게 된다.

상기와 같이 다수개의 반도체 칩(C)을 일률적으로 검사한 상태에서 승강블럭(320)은 다시 승강부재(310)로부터 역방향으로 상승되고, 이송장치(100)의 트레이는 검사장치(300)의 상부에 이송되며, 승강블럭(320)의 하강동작과 더불어 반도체 칩(C)이 트레이(110)의 안착홈(111)에 안내되는 순간 진공펌프(321)로부터 진공압을 해제하여 반도체 칩(C)을 트레이에 안착시키고, 승강블럭은 다시 상승하여 복귀한다.

참고로 이송장치(100)를 이루는 트레이측 안착홈 그 배열된 상태에 따라 위치번호가 각각 세팅된 상태로서, 트레이에 이송된 반도체 칩 중 양품과 불량판정된 반도체 칩을 선별하여 처리하고, 새롭게 검사할 반도체 칩을 안착시켜 상술한 바와 같은 픽업부, 검사장치를 통한 검사가 반복적으로 이루어지는 형태로 다수의 반도체 칩을 검사하게 된다.

상기와 같은 반복과정으로 반도체 칩을 검사가 이루어지는 본 발명은, 각 개별적으로 반도체 칩을 픽업하여 테스터기에 안착시켜 검사하는 기존의 검사시스템에 비해 검사가 신속히 이루어짐은 물론, 다수의 반도체 칩을 검사하기 때문에 반도체 칩 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양하게 실시할 수 있음은 자명하다.

100: 이송장치 110: 트레이
111: 안착홈 200: 검사장치
210: 테스터기 211: 테스터부
300: 픽업장치 310: 승강부재
311: 감속기 312: 구동모터
313: 구동기어풀리 314: 타이밍 벨트
315: 종동기어풀리 316: 볼스크류축
317: 가이드레일 320: 승강블럭
321: 진공펌프 322: 진공압 조절밸브
323: 고정대 330: 흡착구
331: 완충스프링 340: 광센서
C: 반도체 칩 h: 공압호스

Claims

제작된 각각의 반도체 칩(C)을 이송장치(100)로부터 픽업하여 검사장치(200)측으로 테스트가 이루어지도록 안치시키는 반도체 칩 픽업장치(300)에 있어서,
상기 픽업장치(300)는,
감속기(311) 및 감속기와 연결된 구동모터(312)가 구비되고, 감속기의 출력측 구동기어풀리(313)와 타이밍 벨트(314)로 연결되는 종동기어풀리(315)를 통해 회전구동하는 볼스크류축(316)이 마련되고, 일측에 가이드레일(317)이 구비된 승강부재(310)와,
상기 승강부재(310)의 볼스크류축(316) 및 상기 가이드레일(317)에 의해 승강되며, 상기 승강부재(310)의 일측에 진공펌프(321)가 구비되고, 상기 진공펌프(321)로부터 연결 설치되어 진공압을 공급제어하는 진공압 조절밸브(322)가 다수개 마련되고, 하부에 고정대(323)가 구비된 승강블럭(320)과,
상기 고정대(323)에 일측에는 상기 진공압 조절밸브(322)측과 공압호스(h)로 각각 연결 설치되어 반도체 칩(C)을 흡착하기 위한 흡착구(330)와,
상기 고정대(323) 양측에 경사지면서 상호 대응되게 다수개 설치되어 이송장치(100)에 탑재된 반도체 칩(C)의 정 위치를 감지하여 승강블럭(320)의 하강과 흡착구(330)의 구동을 제어하는 광센서(340)로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 픽업장치.
제1항에 있어서,
상기 흡착구(330)에는 고정대(323)로부터 상하 이동가능하게 설치되고, 반도체 칩(C) 흡착시 탄성력을 부여하는 완충스프링(331)이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 픽업장치.
제1항에 있어서,
상기 광센서(340)의 경사각도는 흡착구(330)로부터 하부에 위치되는 반도체 칩(C)의 중앙을 조사하는 각도로 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 픽업장치.