KR101394496B1 - 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, Z축구동부와 θ축구동부가 일체로 형성되어 있어 Z축좌표계와 θ축좌표계에 대한 제어를 일체화할 수 있는 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법에 관한 것이다.
다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치에 있어서, Z좌표계를 중심으로 상기 멀티픽커장치를 선형 이동을 시키는 Z축구동부와; θ축의 θ좌표계 상에서의 회전을 제어하는 θ축구동부; 및 반도체소자에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 Z축구동부와 θ축구동부는 일직선으로 형성되어 상기 Z축구동부가 Z축좌표계를 중심으로 상하로 이동할때 θ축구동부도 Z축좌표계의 상하로 이동하는 멀티픽커장치가 제시된다.
다이본더, 멀티픽커장치, 반도체소자, 흡착방법

Description

멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법{ multipicker apparatus and semiconductor device adhesion method using the same }
본 발명은 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, Z축구동부와 θ축구동부가 일체로 형성되어 있어 Z축좌표계와 θ축좌표계에 대한 제어를 일체화할 수 있는 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법에 관한 것이다.
다이본더장비는 반도체 웨이퍼를 픽업해서 비전시스템에서 검사하고 보드에다가 본딩하는 역할을 수행한다. 다이본더장비는 보드에다가 본딩시 일정한 압력으로 일정시간동안 눌러 주게 된다. 이런 역할을 수행하기 위해서 다이본더장비에는 픽커장치가 설치된다.
다이본더장비의 픽커장치는 일정한 압력으로 반도체소자를 흡착하고 반도체소자를 눌러주는 정밀도가 중요하다. 도 1은 종래의 다이본더장비에 설치된 픽커장치이다. Z축모터(1)와 Z축(2) 및 Z축구동부(3)가 기역자 모양으로 결합되어 있고, θ축모터가(4)가 측면에서 결합되어 있어 공간적인 제약과 물리적인 제약(무게)의 문제점이 존재하였다.
즉 생산성을 향상시키기 위하여 효율적으로 반도체소자를 흡착해서 이동하기 위해서는 복수개의 픽커장치가 설치해야 하는데 종래의 픽커장치는 공간을 비효율적으로 활용하여 복수개의 픽커장치를 설치하기가 불가능하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 픽커장치를 여러개 설치할 수 있어 생산성을 향상시킬수 있는 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치에 있어서, Z좌표계를 중심으로 상기 멀티픽커장치를 선형 이동을 시키는 Z축구동부와; θ축의 θ좌표계 상에서의 회전을 제어하는 θ축구동부; 및 반도체소자에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 Z축구동부와 θ축구동부는 일직선으로 형성되어 상기 Z축구동부가 Z축좌표계를 중심으로 상하로 이동할때 θ축구동부도 Z축좌표계의 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 멀티픽커장치가 제시된다.
또한, 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치에 있어서, 멀티픽커장치를 Z좌표계를 중심으로 선형 이동시키는 Z축, 전원이 공급되었을 때 상기 Z축이 Z좌표계의 원점으로 이동할때 Z축홈센서의 홈에 결합하는 Z축도그바 및 상기 Z축도그바의 이동을 감지해 상기 Z축을 Z축의 원점에 정지시키는 Z축홈센서로 구성되고 Z축좌표계를 중심으로 상기 멀티픽커장치를 이동시키는 Z축구동부; θ축의 θ좌표계 상에서의 회전을 제어하는 θ축구동부; 및 반도체소자에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 Z축구동부와 θ축구동부는 일직선으로 형성되어 상기 Z축구 동부가 Z축좌표계를 중심으로 상하로 이동할때 θ축구동부도 Z축좌표계의 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 멀티픽커장치가 제시된다.
상기 θ축구동부는, 멀티픽커장치를 θ좌표계를 중심으로 회전 이동시키는 θ축; 전원이 공급되었을 때 상기 θ축이 θ좌표계의 원점으로 이동할때 θ축홈센서의 홈에 결합하는 θ축도그바; 및 상기 θ축도그바의 이동을 감지해 상기 θ축을 θ축의 원점에 정지시키는 θ축홈센서를 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 로드셀은, 탄성수단에 의한 탄성력에 의해서 예압이 가해질 수도 있다.
상기 탄성수단은, 스프링을 사용할 수도 있다.
상기 θ축구동부는, 진공발생기연결장치에 연결된 진공발생기가 공기를 흡입하여 반도체소자를 흡착하기 위해 형성된 θ축흡입구를 포함할 수도 있다.
상기 Z축구동부는, Z축몸체의 일측에 형성된 선형이동가이드와 선형이동가이드바의 결합에 의하여 Z축좌표계상에서 상기 Z축구동부의 선형이동을 안내할 수도 있다.
또한, 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법에 있어서, Z축구동부가 Z축좌표계의 하방향으로 이동하는 1단계; Z축구동부가 이동하여 반도체소자 가까이 접근하면 진공발생기에서 공기를 흡입하여 반도체소자를 흡착하는 2단계; 및 θ축구동부가 상기 반도체소자가 정방향으로 정렬되어 있지 않을 경우 θ축좌표계에 대해서 상기 반도체소자를 정렬하기 위해서 θ축을 회전시키는 3단계;를 포함하고, 상기 Z축구동부와 θ축구동부는 일직선으로 형성되어 상기 Z축구동부가 Z축좌표계 를 중심으로 상하로 이동할때 θ축구동부도 Z축좌표계의 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법이 제시된다.
상기 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법은, 전원이 공급될 경우 또는 전원이 공급이 차단될 경우 Z축도그바가 Z축홈센서로 이동하여 Z축이 Z좌표계상의 원점으로 이동하는 단계; 및 전원이 공급될 경우 또는 전원이 공급이 차단될 경우 θ축도그바가 θ축홈센서로 이동하여 θ축이 θ좌표계상의 원점으로 이동하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법은, 로드셀에서 측정한 멀티픽커장치에서 반도체소자에 작용하는 흡입력이 미리 설정한 일정한 흡입력보다 높을 경우 멀티픽커장치에서 흡입력을 미리 설정한 값 이하로 조절하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.
상기 로드셀은, 탄성수단에 의한 탄성력에 의해서 예압이 가해질 수도 있다.
상기 탄성수단은, 스프링을 사용할 수도 있다.
본 발명은 픽커장치를 여러개 설치할 수 있어 생산성을 향상시킬수 있는 효과가 있다.
또한 Z축구동부가 직선으로 형성되어 있어 Z축좌표계에 대하여 효율적인 제어를 할 수 있는 효과가 있다. Z축구동부와 θ축구동부는 일체로 형성되어 있어 Z축좌표계와 θ축좌표계에 대한 제어를 일체화할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명인 멀티픽커장치의 사시도이다. 도 3은 본 발명인 멀티픽커장치의 단면도 및 저면도이다. 도 4는 본 발명인 멀티픽커장치의 우측면도이다. 이하에서 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명한다.
Z좌표계는 일정한 원점을 기준으로 상방향과 하방향으로 설정되는 좌표계이다. θ좌표계는 Z좌표계의 평면을 중심으로 회전하는 각도를 표시하는 좌표계이다.
멀티픽커장치(10)는 Z축구동부(100)와 θ축구동부(200) 및 로드셀(300)로 구성된다. Z축구동부(100)는 멀티픽커장치(10)의 Z좌표계 상으로의 이동을 담당한다. θ축구동부(200)는 멀티픽커장치(10)의 θ좌표계 상에서의 회전을 담당한다. 로드셀(300)은 멀티픽커장치(10)가 반도체소자를 공기를 흡입하여 반도체소자흡착부(280)에 흡착시킬때 반도체소자에 가해지는 압력을 측정한다. 로드셀(300)은 θ축몸체(291)의 하부에 설치된다.
다음으로 Z축구동부(100)에 대해서 상세하게 설명한다. Z축구동부(100)는 Z축모터(110), Z축홈센서(120), Z축도그바(130), Z축(140), 선형이동가이드(150), 선형이동가이드바(160)로 구성된다. Z축모터(110)는 회전력을 발생시켜 Z축(140)을 회전시킨다. Z축은 다수의 축으로 나뉘어져 있고 Z축커플링(170)에 의해서 결합된다. Z축고정부(180)는 원통형모양으로서 가운데에 중공부가 형성되어 상기 중공부를 Z축(140)이 관통한다. Z축몸체(190)는 직사각형 기둥모양으로 상부에는 Z축지지 부(192)가 결합되어 있고, Z축몸체(190)의 내부는 빈공간으로서 Z축(140)의 외부면에 형성되어 있는 나사산이 결합하는 원통형 고리모양의 Z축회전안내부(191)가 형성되어 Z축(140)의 상하로 이동을 안내한다. Z축지지부(192)는 원통형 모양이고 내부에 중공부가 형성되어 Z축(140)이 관통한다.
선형이동가이드(150)는 Z축몸체(190)의 일측에 결합한다. 선형이동가이드바(160)는 얇은 판 모양으로 형성된 Z축몸체지지플레이트(193)의 일측에 형성된다. 선형이동가이드(150)는 선형이동가이드바(160)를 따라 Z축몸체(190)의 Z축좌표계상의 상하방향으로 Z축몸체(190)의 이동을 안내한다. Z축몸체지지플레이트(193)는 얇은 판모양으로 형성된 Z축모터지지플레이트(194)의 하면의 일측에 결합된다. Z축고정부지지플레이트(195)는 니은자형태의 얇은 플레이트이다. 니은자모양의 일부에는 중공부가 형성되어 Z축고정부(180)가 결합되어 있고 타측은 Z축몸체지지플레이트(193)에 결합된다.
Z축도그바(130)는 상부는 디긋자 모양의 얇은판이고 양측면은 얇은판이 연장되어 형성되어 있다. Z축도그바(130)의 하부는 Z축몸체(190)의 상부에 결합된다. Z축홈센서(120)는 니은자 모양의 얇은 판 형상이고 Z축도그바(130)의 양측중 일측이 지나가기 위한 홈(121)이 형성되어 있다. 멀티픽커장치(10)가 전원이 공급되면 멀티픽커장치(10)가 Z좌표계의 원점을 찾아 이동하게 되는데, Z좌표계의 원점에 Z축홈센서(120)가 위치되어 있어 Z축도그바(130)가 상기 홈(121)을 지나갈때 제어부(미도시)에서 이를 인식하여 Z좌표계상의 이동을 정지시킨다.
다음으로 θ축구동부(200)에 대해서 상세하게 설명한다. θ축구동부(200)는 θ축(250)을 θ좌표계를 중심으로 회전시킨다. θ축구동부(200)는 θ축홈센서(210), θ축도그바(220), θ축스프링(230), θ축모터(240), θ축(250), θ축흡입구(260), 진공발생기연결장치(270), 반도체소자흡착부(280)로 구성된다. θ축모터(240)는 θ축(250)을 회전시키는 회전력을 발생시킨다. θ축커플링(290)은 θ축(250)과 θ축모터(240)를 결합한다. θ축(250)은 얇은 원통형으로 하부는 가운데에 원통형의 중공부가 형성되어 공기를 흡입하기 위한 θ축흡입구(260)중 일부가 형성되어 있다. θ축고정부(292)는 원통형모양으로 내부는 빈공간이 형성되어 있다. 빈공간에는 양측에 θ축스프링(230)이 설치되어 있다. θ축스프링(230)은 로드셀(300)에 미리 예압을 형성하기 위해서 사용된다. θ축스프링(230)은 압축되어 있어 상하방향으로 탄성력이 작용하여 상기 탄성력이 로드셀(300)에 전달된다. θ축몸체(291)는 직사각형기둥모양으로서 원통형의 중공부가 형성되어 있어 θ축(250)이 상기 중공부를 관통한다. θ축흡입구(260)는 θ축(250)의 하부로부터 형성되어 진공발생기연결장치(270)까지 연결된 공기를 흡입하기 위한 통로이다. 진공발생기연결장치(270)에 진공발생기(미도시)가 연결되어 있어 진공발생기에서 공기를 흡입하면 θ축흡입구(260)를 통해서 공기를 흡수하게 되고 상기 공기를 흡수함에 의해서 반도체소자는 반도체소자흡착부(280)에 흡착된다.
θ축도그바(220)는 반원형의 얇은판이고 얇은판의 일측에 직사각형의 얇은 플레이트가 결합되어 있다. θ축도그바(220)의 가운데에는 중공부가 형성되어 있어 θ축(250)이 관통한다. θ축(250)이 회전하면 θ축도그바(220)도 회전한다. θ축홈센서(210)는 θ좌표계의 원점으로서 디긋자모양의 얇은판으로 Z축몸체(190)의 하부 에 형성된다. 멀티픽커장치(10)에 전원이 공급되면 멀티픽커장치(10)가 θ좌표계의 원점을 찾아 이동하게 되는데, θ좌표계의 원점에 θ축홈센서(210)가 위치되어 있어 θ축도그바(220)가 지나갈때 제어부(미도시)에서 이를 인식하여 θ축(250)의 회전을 정지시킨다.
다음으로 멀티픽커장치(10)의 사용상태를 설명한다. Z축모터(110)가 회전력을 Z축(140)에 전달하여 Z축(140)이 회전하면 멀티픽커장치(10)가 Z좌표계의 상방향 또는 하방향으로 이동하게 된다. θ축모터(250)가 회전력을 θ축(250)에 전달하면 θ축(250)이 회전한다. 멀티픽커장치(10)가 Z좌표계의 하방향으로 이동하여 반도체소자 가까이로 이동하면 진공발생기가 공기를 흡입하여 반도체소자를 흡착한다. 반도체소자가 방향이 정렬되지 않았을 경우 반도체소자의 방향을 정렬하기 위해서 θ축(250)이 회전하게 되어 방향을 정렬한다. 이때 반도체소자가 특정압력 이상으로 흡착되지 않게 하기 위해서 반도체소자에 가해지는 압력을 로드셀(300)을 이용하여 측정하게 된다.
도 5는 본 발명인 멀티픽커장치의 다른 실시예이다. 바람직하게는 도 5에 도시된 것 처럼 상기 멀티픽커장치(10)를 복수개 설치하여 사용할 수도 있다.
다음으로 멀티픽커장치(10)를 이용한 반도체소자흡착방법을 설명한다. 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법은, Z축구동부가 Z축좌표계의 하방향으로 이동하는 1단계; Z축구동부가 이동하여 반도체소자 가까이 접근하면 진공발생기에서 공기를 흡입하여 반도체소자를 흡착하는 2단계; 및 θ축구동부가 상기 반도체소자가 정방향으로 정렬되어 있지 않을 경우 θ축좌표계에 대해서 상기 반도체소자를 정렬하기 위해서 θ축을 회전시키는 3단계;를 포함한다.
상기 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법은 상기 Z축구동부(100)와 θ축구동부(200)는 서로 평행하게 형성되어 상기 Z축구동부(100)가 Z축좌표계를 중심으로 상하로 이동할때 θ축구동부(200)도 Z축좌표계의 상하로 이동한다.
바람직하게는, 상기 멀티픽커장치(10)를 이용한 반도체소자흡착방법은, 전원이 공급될 경우 또는 전원이 공급이 차단될 경우 Z축도그바가 Z축홈센서로 이동하여 Z이 Z좌표계상의 원점으로 이동하는 단계; 및 전원이 공급될 경우 또는 전원이 공급이 차단될 경우 θ축도그바가 θ축홈센서로 이동하여 θ축이 θ좌표계상의 원점으로 이동하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 멀티픽커장치를 이용한 반도체소자흡착방법은, 로드셀에서 측정한 멀티픽커장치에서 반도체소자에 작용하는 흡입력이 미리 설정한 일정한 흡입력보다 높을 경우 멀티픽커장치에서 흡입력을 미리 설정한 값 이하로 조절하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
도 1은 종래의 다이본더장비에 설치된 픽커장치이다.
도 2는 본 발명인 멀티픽커장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명인 멀티픽커장치의 단면도 및 저면도이다.
도 4는 본 발명인 멀티픽커장치의 우측면도이다.
도 5는 본 발명인 멀티픽커장치의 다른 실시예이다.
< 도면의 주요부호에 대한 설명 >
10 : 멀티픽커장치
100 : Z축구동부
110 : Z축모터
120 : Z축홈센서
130 : Z축도그바
140 : Z축
150 : 선형이동가이드
160 : 선형이동가이드바
170 : Z축커플링
180 : Z축고정부
190 : Z축몸체
191 : Z축회전안내부
192 : Z축지지부
193 : Z축몸체지지플레이트
194 : Z축모터지지플레이트
195 : Z축고정부지지플레이트
200 : θ축구동부
210 : θ축홈센서
220 : θ축도그바
230 : θ축스프링
240 : θ축모터
250 : θ축
260 : θ축흡입구
270 : 진공발생기연결장치
280 : 반도체소자흡착부
290 : θ축커플링
291 : θ축몸체
292 : θ축고정부
300 : 로드셀

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 다이본더장비에 설치되는 멀티픽커장치로서,
    멀티픽커장치를 Z좌표계를 중심으로 선형 이동시키는 Z축, 회전력을 발생시켜 상기 Z축을 회전시키는 Z축모터, 전원이 공급되었을 때 상기 Z축이 Z좌표계의 원점으로 이동할때 Z축홈센서의 홈에 결합하며 하부가 Z축몸체의 상부에 결합하는 Z축도그바 및 상기 Z축도그바의 이동을 감지해 상기 Z축을 Z축의 원점에 정지시키는 Z축홈센서로 구성되고 Z축좌표계를 중심으로 상기 멀티픽커장치를 선형 이동시키는 Z축구동부;
    멀티픽커장치를 θ좌표계를 중심으로 회전 이동시키는 θ축, 전원이 공급되었을 때 상기 θ축이 θ좌표계의 원점으로 이동할때 θ축홈센서의 홈에 결합하는 θ축도그바 및 상기 Z축몸체의 하부에 형성되어 상기 θ축도그바의 이동을 감지해 상기 θ축을 θ축의 원점에 정지시키는 θ축홈센서로 구성되고 θ축의 θ좌표계 상에서의 회전을 제어하는 θ축구동부; 및
    압축되어 있는 θ축스프링에서 상하방향으로 작용하는 탄성력에 의해서 예압이 가해져 있으며 상기 Z축몸체의 하부에 설치되어 반도체소자에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고,
    상기 Z축구동부와 θ축구동부는 서로 평행하게 형성되어 상기 Z축구동부가 Z축좌표계를 중심으로 상하로 이동할 때 상기 θ축구동부도 Z축좌표계의 상하로 이동하도록 이루어진 멀티픽커장치가 복수개 서로 나란히 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티픽커장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 로드셀은 탄성수단에 의한 탄성력에 의해서 예압이 가해져 있고,
    상기 탄성수단은 스프링인 것을 특징으로 하는 상기 멀티픽커장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 θ축구동부는,
    진공발생기연결장치에 연결된 진공발생기가 공기를 흡입하여 반도체소자를 흡착하기 위해 형성된 θ축흡입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 멀티픽커장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 Z축구동부는,
    상기 Z축몸체의 일측에 형성된 선형이동가이드와 상기 선형이동가이드와 결합에 의하여 Z축좌표계상에서 상기 Z축구동부의 선형이동을 안내하는 선형이동가이드바를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 멀티픽커장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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