KR101341145B1 - 반도체용 칩 정렬고정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체용 칩 정렬고정장치에 관한 것으로 로드플레이트의 면상에 형성된 패턴에 칩이 원활하면서도 빈틈없이 안정적으로 정렬고정 되도록 하기 위하여, 반도체용 로드플레이트의 일측면상에 형성된 패턴홈에 칩을 정렬 고정하는 장치에 있어서, 지면에 설치된 작업대 상에 레일이 설치되고, 레일 상에 이동판이 연결되어 수평 구동되며, 이동판의 상부에 이격되어 상하작동판이 수평 설치되어 실린더에 의해 상하 작동되고, 상하작동판의 상부에 이격되어 로드플레이트가 고정 안착되는 받침대가 상하작동판의 후방측에 설치된 회전축에 의해 받침대의 전방측이 상향 경사지도록 회전 가능하게 설치되는 플레이트공급이동부재; 상기 플레이트공급이동부재의 전방부에 상기 회전축에 의해 상향 경사지는 받침대와 동일선상에 위치하도록 전방측이 상향 경사진 고정대가 작업대 상에 설치되고, 고정대의 상부측에 경사방향으로 전후방 이동되면서 로드플레이트의 패턴홈에 칩을 정렬 고정하는 작동대가 설치되는 칩정렬부재; 상기 칩정렬부재의 후방측 상부에 칩을 저장하는 호퍼가 고정 설치되고, 호퍼의 전방으로 칩을 배출하여 칩정렬부재에 칩을 공급하는 안내공급구가 설치되는 칩공급부재; 상기 칩정렬부재의 전방부에 상기 전방측이 상향 경사진 작동대의 후방부를 상승시켜 작동대가 수평되게 하는 수평맞춤용 작동바가 설치되고, 수평맞춤용 작동바에 의해 수평진 작동대를 수직 이송시키도록 작동대의 하부측에 수직이송용 작동바가 이격 설치되는 플레이트배출이동부재로 이루어진다.

Description

반도체용 칩 정렬고정장치{Arrangement and fixing apparatus of chip for semiconductor}
본 발명은 반도체용 칩 정렬고정장치에 관한 것으로서, 특히 로드플레이트의 면상에 형성된 패턴홈에 칩이 원활하면서도 빈틈없이 안정적으로 정렬고정 되도록 하는 반도체용 칩 정렬고정장치에 관한 것이다.
근래 들어 휴대전화, 휴대정보단말기, 액정표시용 패널, 노트북컴퓨터 등의 전자기기들은 소형화, 경량화, 박형화가 되어 가고 있다. 이에 따라 이들 기기에 탑재되는 반도체 장비를 비롯하여 각종 부품도 마찬가지로 소형화, 경량화, 박형화로 제작되어 가고 있는 실정이다. 이를 위해 반도체 부품도 패키지로 구성하여 제작되는 바, 이때 반도체 패키지는 각종 전자회로 및 배선이 적층되어 형성된 단일소자 및 직접회로 등의 반도체 칩을 먼지, 습기, 전기적, 기계적 부하 등의 각종 외부환경으로부터 보호하고 반도체 칩의 전기적 성능을 최적화, 극대화시키기 위해 리드프레임이나 인쇄회로기판 등을 이용해 메인보드로의 신호 입,출력 단자를 형성하여 몰딩한 것을 말한다.
상기한 구성의 일예로서 로드플레이트(Load Plate)가 사용되는 바, 로드플레이트는 칩 캐패시터(Chip Capacitor), 레지스터(Register), 적층세라믹 콘덴서(Multi-layered Ceramic Capacitor:MLCC) 등과 같은 전자소자들의 단자를 침지방식으로 코팅하여 접점을 형성하는 과정에서 다수의 전자소자들을 지지하기 위해 사용된다.
상기 로드플레이트의 기능 수행을 위해 일측면에 칩(chip)을 정해진 패턴에 부착하여야 하는데, 종래에는 수평상에서 롤러방식이나 수작업을 통하여 행하여 왔으나, 이는 작업시간이 오래 걸리거나 정확성이 떨어지게 되어 전체적으로 작업능률을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해 정렬판을 좌우 일정각도 왕복으로 기울여가면서 진동코일을 이용하는 틸팅(Tilting) 타입으로 개선하였으나, 이 또한 안정적인 로딩율을 얻기 어려울 뿐만 아니라, 지속적인 설비의 사용에 의해 칩의 파손율 및 분신율이 발생하는 문제점이 있었고, 설비가동시간이 증가함에 따라 설비를 구성하는 구성품들의 파손우려의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 로드플레이트의 면상에 형성된 패턴홈에 칩이 원활하면서도 빈틈없이 안정적으로 정렬고정 되도록 하는 반도체용 칩 정렬고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 반도체용 로드플레이트의 일측면상에 형성된 패턴홈에 칩을 정렬 고정하는 장치에 있어서, 지면에 설치된 작업대 상에 레일이 설치되고, 레일 상에 이동판이 연결되어 수평 구동되며, 이동판의 상부에 이격되어 상하작동판이 수평 설치되어 실린더에 의해 상하 작동되고, 상하작동판의 상부에 이격되어 로드플레이트가 고정 안착되는 받침대가 상하작동판의 후방측에 설치된 회전축에 의해 받침대의 전방측이 상향 경사지도록 회전 가능하게 설치되는 플레이트공급이동부재; 상기 플레이트공급이동부재의 전방부에 상기 회전축에 의해 상향 경사지는 받침대와 동일선상에 위치하도록 전방측이 상향 경사진 고정대가 작업대 상에 설치되고, 고정대의 상부측에 경사방향으로 전후방 이동되면서 로드플레이트의 패턴홈에 칩을 정렬 고정하는 작동대가 설치되는 칩정렬부재; 상기 칩정렬부재의 후방측 상부에 칩을 저장하는 호퍼가 고정 설치되고, 호퍼의 전방으로 칩을 배출하여 칩정렬부재에 칩을 공급하는 안내공급구가 설치되는 칩공급부재; 상기 칩정렬부재의 전방부에 상기 전방측이 상향 경사진 작동대의 후방부를 상승시켜 작동대가 수평되게 하는 수평맞춤용 작동바가 설치되고, 수평맞춤용 작동바에 의해 수평진 작동대를 수직 이송시키도록 작동대의 하부측에 수직이송용 작동바가 이격 설치되는 플레이트배출이동부재로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체용 칩 정렬고정장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 반도체용 칩 정렬고정장치는 로드플레이트 상에 칩을 정렬 고정하는 칩정렬부재 상에 에어블로워를 구성함으로써 로드플레이트의 면상에 형성된 패턴홈에 칩이 원활하면서도 빈틈없이 안정적으로 정렬고정 되도록 하는 로딩율을 증가시킬 수 있고, 에어블로워의 후공정에 회전브러쉬를 구성함으로써 칩을 재정렬하면서 칩 및 로드플레이트의 표면에 뭍은 이물질이나 불필요한 칩을 정리할 수 있어 종합적으로 생산율을 증대하고 공정시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 칩정렬부재가 심하게 진동하거나 반복적인 회전 작동이 없기 때문에 그 구성으로 인한 기구물의 손상 및 파손을 방지하고, 그로 인한 칩의 파손 및 칩의 손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 반도체용 칩 정렬고정장치의 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 플레이트공급이동부재의 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 에어블로워 및 진동체의 구성을 나타낸 측단면도,
도 5 내지 도 11은 본 발명에 의한 사용상태 순서를 나타내는 측단면도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 11을 참조하여 보면 본 발명에 의한 반도체용 칩 정렬고정장치는 플레이트공급이동부재(10)와, 칩정렬부재(20)와, 칩공급부재(30) 및 플레이트배출이동부재(40)로 이루어져, 반도체용 로드플레이트(2)의 일측면상에 형성된 패턴홈(3)에 칩(5)을 정렬 고정하는 장치이다.
상기 플레이트공급이동부재(10)는 도 1 ,도 3 및 도 5에서와 같이 지면에 설치된 작업대(7) 상에 레일(11)이 설치되고, 레일(11) 상에 이동판(12)이 연결되어 수평 구동되도록 구성된다. 이때 레일(11)은 통상 한 쌍으로 구비되며, 그 한 쌍의 레일(11) 상에 이동판(12)이 수평 설치된다.
상기 이동판(12)의 상부에 이격되어 상하작동판(13)이 수평 설치되어 실린더(14)에 의해 상하 작동되고, 상하작동판(13)의 상부에 이격되어 로드플레이트(2)가 고정 안착되는 받침대(15)가 상하작동판(13)의 후방측에 설치된 회전축(16)에 의해 받침대(15)의 전방측이 상향 경사지도록 회전 가능하게 설치된다.
이때 회전축(16)은 모터(미도시됨)의 작동으로 회전축(16)을 회전시키게 된다. 그 일예로서 감속모터, 기어 및 벨트 등을 이용하여 구현할 수 있다.
상기 플레이트공급이동부재(10)의 전방에는 칩정렬부재(20)가 설치된다.
상기 칩정렬부재(20)는 도 1 및 도 5에서와 같이 상기 플레이트공급이동부재(10)의 전방부에 상기 회전축(16)에 의해 상향 경사지는 받침대(15)와 동일선상에 위치하도록 전방측이 상향 경사진 고정대(21)가 작업대(7) 상에 설치되고, 고정대(21)의 상부측에 경사방향으로 전후방 이동되면서 로드플레이트(2)의 패턴홈(3)에 칩(5)을 정렬 고정하는 작동대(22)가 설치되어 구성된다.
칩정렬부재(20)를 구성하는 고정대(21) 및 작동대(22)의 구성을 도 1을 참조하여 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 칩정렬부재(20)의 고정대(21) 후방측에 상기 칩공급부재(30)로부터 공급되는 칩(5)을 수용하도록 상부측이 개방된 칩수용부(61)가 구비되고, 칩수용부(61)의 전방측에 로드플레이트(2) 상에 안착된 칩(5)을 골고루 분산시키면서 패턴홈(3)에 안착시키는 에어블로워(62)가 구비되며, 에어블로워(62)의 전방측에 패턴홈(3)에 안착된 칩(5)을 재정렬하면서 칩(5) 및 로드플레이트(2) 표면의 이물질을 제거하는 회전브러쉬(63)가 구비되어 구성된다.
이때 상기 칩수용부(61)는 도 1 및 도 7에서와 같이 칩공급부재(30)로부터 공급되는 칩(5)의 양을 측정하는 칩양측정센서(71)가 좌우 양측에 구비되고, 칩수용부(61) 내의 칩(5)을 양측으로 골고루 분산되게 진동체(72)가 좌우 양측에 다수 구비되어 구성된다.
상기 칩양측정센서(71)는 칩수용부(61)에 투입된 칩(5)의 두께 또는 상부위치 등을 측정하는 방식 등으로 칩(5)의 양을 측정하여 컨트롤러(미도시됨)에 전달하면, 그 컨트롤러의 조절에 의해 칩(5)의 양이 조절 공급된다.
상기 칩정렬부재(20)의 후방측 상부에는 칩공급부재(30)를 구비 설치한다.
칩공급부재(30)는 도 2 및 도 7에서와 같이 칩정렬부재(20)의 후방측 상부에 칩(5)을 저장하는 호퍼(31)가 고정 설치되고, 호퍼(31)의 전방으로 칩(5)을 배출하여 칩정렬부재(20)에 칩(5)을 공급하는 안내공급구(32)가 설치되어 구성된다.
상기 호퍼(31)는 그 일예로서 작업대(7)상에 부가 설치된 설치대(95)의 상부에 레일(92)이 설치되고, 레일(92)의 상부에 이동대(91)가 설치되며, 이동대(91)는 실린더(93)에 의해 레일(92) 상에서 수평 이동되고, 이동대(91) 상에 고정대(94)를 설치하여 그 고정대(94) 상에 호퍼(31)가 설치되도록 구성한다.
상기 칩정렬부재(20)의 전방부에는 플레이트배출이동부재(40)가 구비 설치된다.
플레이트배출이동부재(40)는 도 5, 도 9 내지 도 11에서와 같이 상기 칩정렬부재(20)의 전방부에 상기 전방측이 상향 경사진 작동대(22)의 후방부를 상승시켜 작동대(22)가 수평되게 하는 수평맞춤용 작동바(41)가 설치되고, 수평맞춤용 작동바(41)에 의해 수평진 작동대(22)를 수직 이송시키도록 작동대(22)의 하부측에 수직이송용 작동바(43)가 이격 설치되어 구성된다.
이때 상기 수평맞춤용 작동바(41)는 도 9에서와 같이 후방측에 로드플레이트(2)의 받침대(15)를 고정 지지하는 돌출턱(42)이 형성되고, 받침대(15)의 후방측 하부에는 돌출턱(42)이 걸림되는 요입홈(82)이 형성되어 구성된다.
또한 상기 수직이송용 작동바(43)는 도 10 및 도 11에서와 같이 상단면에 로드플레이트(2)의 받침대(15)를 상승시 받침대(15)에 안착된 로드플레이트(2)에 충격을 주지 않도록 충격흡수패드(44)가 구비되어 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 반도체용 칩 정렬고정장치의 동작 설명은 하기와 같다.
먼저 도 5에서와 같이 플레이트공급이동부재(10)의 받침대(15) 상에 로드플레이트(2)가 안착된 상태로 작업위치에 도달하게 되면, 도 6에서와 같이 플레이트공급이동부재(10) 상에 설치된 실린더(14), 실린더로드(14a) 및 상하작동판(13)에 의해 받침대(15)가 상부측으로 수직 이동하게 되고, 그 후 회전축(16) 및 경사용실린더(17), 경사용실린더로드(17a)에 의해 전방부가 상향 경사지도록 후방부의 회전축(16)을 중심으로 회전된다.
이때 상향 경사지는 각도는 칩정렬부재(20)의 고정대(21) 및 작업대(22)의 각도와 동일하도록 하여야 하며, 그 각도는 15∼30°로 하는 것이 반복적인 시운전결과 바람직하다는 결론을 얻게 되었다.
상기 받침판(15)이 상향 경사지게 회전되면 칩정렬부재(20)의 고정대(21)가 경사 후방으로 이동하면서 플레이트공급이동부재(10) 상의 받침판(15)을 경사 전방측의 칩정렬부재(20) 작동대(22)측으로 이송시킨다.
이와 같이 이송이 되면 도 7에서와 같이 칩공급부재(30)를 통해 받침판(15) 상의 로드플레이트(2) 상에 칩(5)을 공급한다. 이때 칩(5)은 고정대(21)의 칩수용부(61)에 투입되며 도 4에서와 같이 에어블로워(62)에 의해 로드플레이트(2) 상에서 골고루 분산되면서 패턴홈(3)에 안착된다. 그리고 이때 칩(5)이 패턴홈(3)에 안착시 패턴홈(3) 마다 빠짐없이 칩(5)이 안착되고, 패턴홈(3)의 주위에 칩(5)이 남거나 붙어 있지 않도록 진동체(72)를 작동하여 좌우측으로 연속적으로 진동시킨다.
이때 진동체(72)는 그 실시예로서 미도시되었으나 전자석을 구비하여 그 전자석의 온-오프 작동에 의해 진동하도록 구성된다.
상기 에어블로워(62)를 통해 패턴홈(3) 마다 칩(5)이 안착되면 에어블로워(62)의 전방에 설치된 회전브러쉬(63)가 회전하면서 칩(5)을 재정렬함과 아울러 칩(5)의 표면 및 로드플레이트(2)의 표면에 뭍은 이물질을 제거하게 된다.
상기와 같이 칩(5)이 안정적으로 안착된 로드플레이트(2)를 이송하는 받침대(15)가 칩정렬부재(20)의 경사진 상부측에 도달하면, 도 8에서와 같이 받침대(15)의 전방에 밀착되어 지지하고 있던 상부지지체(97)를 이탈시키고 난 후, 도 9에와 같이 플레이트배출이동부재(40)의 수평맞춤용 작동바(41)를 상승 작동시켜 받침대(15)의 후방측을 상승시킴으로써 받침대(15)를 수평상태로 되게 한다.
그 후 도 10에서와 같이 수평상태가 된 받침대(15)를 플레이트배출이동부재(40)의 수직이송용 작동바(43)가 지지한 후, 도 11에서와 같이 수직이송용 작동바(43)가 수직상승하면서 받침대(15)를 수직방향 일정거리 이송시키게 되고, 도 12에서와 같이 플레이트이송대(98)가 진입하여 받침대(15)를 다음 공정으로 이송시키게 됨으로써 공정이 완료된다.
2 : 로드플레이트 3 : 패턴홈
5 : 칩 10 : 플레이트공급이동부재
11 : 레일 12 : 이동판
13 : 상하작동판 14 : 실린더
15 : 받침대 16 : 회전축
20 : 칩정렬부재 21 : 고정대
22 : 작동대 30 : 칩공급부재
31 : 호퍼 32 : 안내공급구
40 : 플레이트배출이동부재 41 : 수평맞춤용 작동바
42 : 돌출턱 43 : 수직이송용 작동바
44 : 충격흡수패드 61 : 칩수용부
62 : 에어블로워 63 : 회전브러쉬
71 : 칩양측정센서 72 : 진동체
76 : 스크류 82 : 요입홈
97 : 상부지지체

Claims (5)

  1. 반도체용 로드플레이트(2)의 일측면상에 형성된 패턴홈(3)에 칩(5)을 정렬 고정하는 장치에 있어서,
    지면에 설치된 작업대(7) 상에 레일(11)이 설치되고, 레일(11) 상에 이동판(12)이 연결되어 수평 구동되며, 이동판(12)의 상부에 이격되어 상하작동판(13)이 수평 설치되어 실린더(14)에 의해 상하 작동되고, 상하작동판(13)의 상부에 이격되어 로드플레이트(2)가 고정 안착되는 받침대(15)가 상하작동판(13)의 후방측에 설치된 회전축(16)에 의해 받침대(15)의 전방측이 상향 경사지도록 회전 가능하게 설치되는 플레이트공급이동부재(10);
    상기 플레이트공급이동부재(10)의 전방부에 상기 회전축(16)에 의해 상향 경사지는 받침대(15)와 동일선상에 위치하도록 전방측이 상향 경사진 고정대(21)가 작업대(7) 상에 설치되고, 고정대(21)의 상부측에 경사방향으로 전후방 이동되면서 로드플레이트(2)의 패턴홈(3)에 칩(5)을 정렬 고정하는 작동대(22)가 설치되는 칩정렬부재(20);
    상기 칩정렬부재(20)의 후방측 상부에 칩(5)을 저장하는 호퍼(31)가 고정 설치되고, 호퍼(31)의 전방으로 칩(5)을 배출하여 칩정렬부재(20)에 칩(5)을 공급하는 안내공급구(32)가 설치되는 칩공급부재(30);
    상기 칩정렬부재(20)의 전방부에 상기 전방측이 상향 경사진 작동대(22)의 후방부를 상승시켜 작동대(22)가 수평되게 하는 수평맞춤용 작동바(41)가 설치되고, 수평맞춤용 작동바(41)에 의해 수평진 작동대(22)를 수직 이송시키도록 작동대(22)의 하부측에 수직이송용 작동바(43)가 이격 설치되는 플레이트배출이동부재(40)로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체용 칩 정렬고정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칩정렬부재(20)의 고정대(21) 후방측에 상기 칩공급부재(30)로부터 공급되는 칩(5)을 수용하도록 상부측이 개방된 칩수용부(61)가 구비되고, 칩수용부(61)의 전방측에 로드플레이트(2) 상에 안착된 칩(5)을 골고루 분산시키면서 패턴홈(3)에 안착시키는 에어블로워(62)가 구비되며, 에어블로워(62)의 전방측에 패턴홈(3)에 안착된 칩(5)을 재정렬하면서 칩(5) 및 로드플레이트(2) 표면의 이물질을 제거하는 회전브러쉬(63)가 구비되어 구성됨을 특징으로 하는 반도체용 칩 정렬고정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칩수용부(61)는 칩공급부재(30)로부터 공급되는 칩(5)의 양을 측정하는 칩양측정센서(71)가 좌우 양측에 구비되고, 칩수용부(61) 내의 칩(5)을 양측으로 골고루 분산되게 진동체(72)가 좌우 양측에 다수 구비되어 구성됨을 특징으로 하는 반도체용 칩 정렬고정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수평맞춤용 작동바(41)는 후방측에 로드플레이트(2)의 받침대(15)를 고정 지지하는 돌출턱(42)이 형성되고, 받침대(15)의 후방측 하부에는 돌출턱(42)이 걸림되는 요입홈(82)이 형성되어 구성됨을 특징으로 하는 반도체용 칩 정렬고정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수직이송용 작동바(43)는 상단면에 로드플레이트(2)의 받침대(15)를 상승시 받침대(15)에 안착된 로드플레이트(2)에 충격을 주지 않도록 충격흡수패드(44)가 구비되어 구성됨을 특징으로 하는 반도체용 칩 정렬고정장치.
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