KR101460626B1 - 반도체 자재 공급장치 - Google Patents

반도체 자재 공급장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101460626B1
KR101460626B1 KR20130075227A KR20130075227A KR101460626B1 KR 101460626 B1 KR101460626 B1 KR 101460626B1 KR 20130075227 A KR20130075227 A KR 20130075227A KR 20130075227 A KR20130075227 A KR 20130075227A KR 101460626 B1 KR101460626 B1 KR 101460626B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pick
semiconductor material
point
flip
over
Prior art date
Application number
KR20130075227A
Other languages
English (en)
Inventor
정현권
Original Assignee
한미반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한미반도체 주식회사 filed Critical 한미반도체 주식회사
Priority to KR20130075227A priority Critical patent/KR101460626B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101460626B1 publication Critical patent/KR101460626B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting substrates others than wafers, e.g. chips

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

정렬테이블에 반도체 자재를 정렬하는 반도체 자재 정렬장치, 반도체 자재 절단 정렬장치, 및 반도체 자재 절단 정렬방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 정렬장치는 반도체 자재가 적재되어 그 위치가 정렬되는 적재홈과 반도체 자재가 놓이지 않는 비적재영역이 X축 및 Y축 방향을 따라 교번적으로 형성된 제1적재부를 구비하며 제1정렬테이블 이송레일을 따라 이동하는 제1정렬테이블, 반도체 자재가 적재되어 그 위치가 정렬되는 적재홈과 반도체 자재가 놓이지 않는 비적재영역이 X축 및 Y축 방향을 따라 교번적으로 형성된 제2적재부를 구비하며 제2정렬테이블 이송레일을 따라 이동하는 제2정렬테이블, 제1정렬테이블 또는 제2정렬테이블의 반도체 자재를 흡착하여 이송하는 적재픽커, 적재픽커에 의해 흡착되어 이송된 반도체 자재가 수납되는 트레이, 및 제1정렬테이블 이송레일과 제2정렬테이블 이송레일을 연결하는 연결부 이송레일을 포함한다.

Description

반도체 자재 공급장치{Supplying Apparatus of Semiconductor Materials}
본 발명은 반도체 자재 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 플립오버 픽커를 사용하여 반도체 자재를 검사 및 전달하는 반도체 자재 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 자재(일 예로 반도체 패키지)는 실리콘으로 된 반도체 기판 상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 반도체 칩을 부착한 후에 반도체 기판의 상면에 레진수지로 몰딩하는 공정을 거치게 된다.
몰딩공정 후 반도체 기판의 하면에 리드프레임의 역할을 하는 솔더볼(BGA: Ball Grid Array)을 부착시켜 칩과 통전하도록 한 다음, 절단장치를 이용하여 개개의 반도체 패키지로 절단하는 공정을 거치게 된다. 이러한 공정을 통상 싱귤레이션(Singulation)이라 한다.
싱귤레이션이 끝난 다음 반도체 자재의 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위하여 세척공정 및 건조공정을 거친 후에, 개별 반도체 자재의 불량여부를 검사하게 된다. 이와 같이, 반도체 자재 절단장치에서 절단되고 세척 및 건조공정을 거친 개별의 반도체 자재는 반도체 자재 공급장치에 의하여 검사공정을 거친 후 릴 또는 트레이에 수납 또는 적재된다.
반도체 자재를 검사하여 릴 또는 트레이에 수납 또는 적재하는 과정을 픽앤플레이스(Pick & Place) 공정이라고 한다. 패키지 제조공정을 예로 들면, 웨이퍼 상태에서 패키지 상태로 조립이 완성되는 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package)는 절단 공정을 마친 후에 검사과정을 통해 불량한 패키지와 양호한 패키지를 분류하게 된다. 이 때 검사과정과 분류과정의 속도는 장비 전체의 단위 시간당 패키지 처리 속도(UPH: Unit Per Hour)에 직접적으로 관련된다.
한국 공개특허공보 제10-2007-0018524호에는 웨이퍼 레벨 반도체 소자용 외관 검사 및 분류 설비가 개시되어 있다. 이러한 종래기술에는, 절단된 웨이퍼의 자재를 플립퍼가 픽업하여 90°회전한 다음 자재의 일면을 검사하고, 회전된 자재를 픽업 헤드의 픽커가 픽업하여 자재의 타면을 검사한 후에 양불 판정을 거쳐 릴 포켓이나 트레이에 적재하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 종래기술에 따르면, 플립퍼가 하나로 구비되어 플립핑이 완료될 때까지는 픽업 헤드가 대기하고 있어야 하기 때문에 장비의 UPH가 떨어질 수밖에 없는 문제가 있다. 또한, 종래기술에는 자재의 양면만을 검사하고 있었으나, 보다 양질의 자재를 선별하기 위하여서는 자재의 칩핑(Chipping) 등을 검사할 수 있는 사이드 검사의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-2007-0018524호(2007. 02. 14. 공개)
본 발명의 실시예는 복수의 플립오버 픽커를 이용함으로써 검사 및 적재 작업을 단축시켜 장비의 UPH를 향상시킬 수 있는 반도체 자재 공급장치를 제공하고자 한다.
또한, 복수의 플립오버 픽커를 사용하면서도 장비의 간섭을 방지할 수 있는 반도체 자재 공급장치를 제공하고자 한다.
또한, 장비의 UPH를 떨어뜨리지 않으면서도 상부 검사와 함께 사이드 검사를 병행할 수 있는 반도체 자재 공급장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 픽업지점에서 지지테이프 상에 부착된 반도체 자재를 흡착하여 상기 지지테이프로부터 분리시키고, 상기 반도체 자재의 상하면을 반전시키며, 제2 픽업지점으로 이동하는 플립오버 픽커; 상기 반도체 자재가 상기 지지테이프로부터 분리되도록 하기 위해 상기 반도체 자재가 상기 플립오버 픽커에 흡착된 상태에서, 상기 반도체 자재를 위로 밀어주거나 또는 상기 지지테이프를 아래로 잡아당기는 이젝터; 상기 제2 픽업지점에서 상기 플립오버 픽커에 흡착된 상기 반도체 자재를 검사하는 상부 비전; 및 상기 제2 픽업지점에서 상기 플립오버 픽커로부터 상기 반도체 자재를 전달받아 오프로딩지점에 전달하는 픽업 헤드;를 포함하며, 상기 플립오버 픽커는 복수로 마련되어 상기 제1 픽업지점과 제2 픽업지점 사이에서 상호 간에 간섭되지 않는 루트를 따라 이동하고, 동일한 제2 픽업지점에서 상기 픽업 헤드에 상기 반도체 자재를 전달하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 각각의 플립오버 픽커는 상기 반도체 자재를 픽업하여 상기 제2 픽업지점으로 이동하는 도중에 상기 반도체 자재의 상하면을 반전시키는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 복수의 플립오버 픽커는 동일한 제1 픽업지점으로부터 상기 반도체 자재를 픽업하며 상기 제1 픽업지점과 제2 픽업지점 사이에서 교번적으로 동작하되, 상기 각각의 플립오버 픽커들은 독립적으로 작동하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 상부 비전은 상기 플립오버 픽커에 흡착되어 상하 반전된 반도체 자재의 측면을 검사하기 위한 미러 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 상부 비전은 상기 플립오버 픽커에 흡착된 상기 반도체 자재의 일면과 측면을 모두 검사하되, 일면 검사는 상기 플립오버 픽커가 상승하는 동안 먼저 수행되고 측면 검사는 상기 일면 검사 이후에 수행됨으로써, 상기 반도체 자재의 일면과 측면 사이의 작업거리(WD) 차이를 상쇄하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 제2 픽업지점과 상기 오프로딩지점 사이의 하부에 구비되어, 상기 픽업 헤드에 흡착된 상기 반도체 자재의 타면을 검사하는 하부 비전을 더 포함하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 픽업지점, 상기 제2 픽업지점, 및 상기 오프로딩지점은 동일 축 상에 위치하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 플립오버 픽커 중 어느 하나가 상기 제1 픽업지점에서 반도체 자재를 픽업하는 동안, 다른 하나의 플립오버 픽커는 미리 픽업된 반도체 자재를 상기 제2 픽업지점으로 전달하거나, 상기 제2 픽업지점에서 상기 픽업 헤드로 전달이 완료되어 상기 제1 픽업지점으로 복귀하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 플립오버 픽커는 각각 X축 및 Y축으로 이동 가능하고, Z축으로 회전 가능한 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 오프로딩 지점은 상기 반도체 자재를 수납 또는 적재하는 영역인 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 오프로딩 지점은 상기 반도체 자재를 기판에 본딩하는 영역인 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 픽업 헤드가 상기 제2 픽업지점에서 상기 반도체 자재를 전달받은 상태에서 상기 반도체 자재의 타면에 도포하기 위한 플럭스를 수용하는 플럭스부; 및 상기 플럭스부와 상기 오프로딩지점 사이의 하부에 구비되어, 상기 픽업 헤드에 흡착된 상기 반도체 자재의 타면을 검사하는 하부 비전을 더 포함하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 지지테이프 상에 부착된 반도체 자재가 픽업되어 분리되는 상기 제1 픽업지점을 검사하는 검사비전을 더 포함하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
상기 복수의 플립오버 픽커가 상기 제1 픽업지점과 상기 제2 픽업지점에서 교번적으로 동작하는 것은 어느 하나의 플립오버 픽커가 상기 제1 픽업지점에서 상기 제2 픽업지점으로 이동하는 동안 다른 하나의 플립오버 픽커가 상기 제2 픽업지점에서 상기 제1 픽업지점으로 이동하되, 상기 각각의 플립오버 픽커는 곡선형 경로로 이동하는 반도체 자재 공급장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 플립오버 픽커를 복수개 구비하면서도 동일한 제1 픽업지점과 제2 픽업지점을 교번적으로 이동하되, 각각의 플립핑 유닛이 자재를 픽업한 후에 서로 간섭되지 않으면서 이동할 수 있어서, 별도의 다른 구성들을 늘리지 않고, 플립핑 유닛만 2개로 증설하되 서로 간섭을 피하면서 병행 구동이 가능하여 UPH를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 제1 픽업지점에서 자재를 픽업한 후에 픽업 헤드로 전달하는 제2 픽업지점으로 이동하는 동안에 플립오버 픽커가 자재의 상하면을 반전시키기 위하여 회전하는 동작을 수행할 수 있고, 플립오버 픽커가 회전하여 픽업헤드로 전달하기 위해 상승하는 동안에 자재의 마킹 검사와 네 측면에 대한 검사를 수행할 수 있다. 따라서, 별도의 검사시간을 내지 않고도 마킹 검사와 측면 검사를 수행할 수 있으므로 UPH를 저하시키지 않는다.
또한, 플립오버 픽커가 자재를 픽업할 때 자재 픽업위치에서 플립오버 픽커를 회전시키게 되면 플립오버 픽커가 소정 각도 이상 회전할 때까지는 상부 비전의 시야를 가리게 되면 후속하는 공정을 수행할 수 없어 딜레이 타임이 발생하게 되므로, 자재를 픽업하자마자 플립오버 픽커의 이송궤적 방향으로, 즉, 이젝터에서 멀어지는 방향으로 이동하게 되어 상부 비전의 시야를 확보할 수 있으므로 비전의 시야를 바로 확보하면서 다음 자재의 위치 정보를 확인할 수 있게 된다. 따라서, 연속적으로 플립오버 픽커의 픽업 및 전달이 수행 가능하므로 UPH 향상에 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 자재 공급장치는 자재의 상면, 하면과 네 측면을 모두 검사할 수 있으므로 자재의 전 면에 걸쳐 정보를 얻을 수 있으므로, 보다 신뢰성 높은 선별을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱귤레이션 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 릴 포켓에 적용된 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 플립오버 픽커의 이동궤적을 나타내는 도면이다.
도 4는 서로 다른 제1 픽업지점을 가지는 플립오버 픽커의 이동궤적을 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 검사비전의 검사 과정을 나타내는 측면도이다.
도 6은 업룩킹 비전이 추가된 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 트레이에 적용된 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 플립칩 본딩장치에 적용된 본 발명의 제4 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래에서 소개하는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 제시하는 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로도 구체화될 수 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.
반도체 자재는 반도체 칩을 포함하는 자재로서, 일 예로 반도체 패키지(Package)가 있다. 반도체 패키지는 직사각형 플레이트 형상의 리드프레임에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 복수개의 반도체 칩(Chip)들을 부착한 후, 이들을 와이어 본딩 또는 솔더볼(Solder ball) 본딩 공정을 통해 리드프레임의 패드와 통전되도록 연결하고, 레진수지로 몰딩한 다음, 싱귤레이션(Singulation) 공정을 통해 상기 리드프레임 상의 반도체 자재들을 패키지 단위별로 절단하여 개별화시킴으로써 제조된다.
최근 들어 반도체 패키지의 종류가 다양화됨에 따라, 원형의 반도체 패키지 집합체(이하 이를 '웨이퍼레벨 패키지(WLP: Wafer Level Package)' 또는 간단히 '웨이퍼'라 함)를 제조한 다음, 이를 개별 패키지 단위로 절단하는 싱귤레이션 공정을 통해 반도체 패키지를 제조하는 새로운 패키징 기술이 개발되고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱귤레이션 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 자재 제조용 싱귤레이션장치는 복수개의 반도체 자재들이 격자 형태로 배열된 원형의 웨이퍼(W)들이 매거진(M)에 수납된 상태로 공급되는 로딩부(1)와, 상기 로딩부(1)에서 반출된 웨이퍼(W)가 안착되어 정렬되는 웨이퍼 정렬부(3)와, 상기 웨이퍼 정렬부(3)의 상측에 수평 이동 가능하게 설치되어 웨이퍼(W)의 정렬을 위한 위치를 검출하는 비전카메라(4)와, 상기 로딩부(1)에서 웨이퍼 정렬부(3) 상으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송로봇(2)과, 상기 웨이퍼 정렬부(3)로부터 반송된 웨이퍼(W)가 개별 패키지 단위로 절단 가공되는 절단가공부(6)와, 상기 웨이퍼 정렬부(3)에서 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 절단가공부(6)로 반송하는 웨이퍼 픽커(5)와, 상기 절단가공부(6) 상의 반도체 자재를 진공 흡착하여 브러쉬 클리닝부(8a)와 세정부(8b) 및 건조부(8c)로 순차적으로 반송하는 유닛 픽커(7)를 포함할 수 있다.
상기 로딩부(1)에 안치되는 매거진(M)은 전방 출입구를 개폐하는 도어(미도시)가 형성되어 있는 FOUP(Front Opening Unified Pod) 타입을 사용할 수 있는데, 이 경우 로딩부(1)에는 매거진(M)의 도어(미도시)를 개방시키는 개폐장치가 구성될 수 있다.
상기 반송로봇(2)은 스칼라 로봇 또는 다관절 로봇을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 반송로봇(2)의 픽커(2a)에는 웨이퍼(W)의 일면을 진공 흡착하기 위한 복수개의 진공홀이 형성될 수 있으며, 상기 진공홀의 주변에는 진공압 형성을 확실하게 하기 위한 유연한 재질의 흡착패드가 설치될 수 있다.
상기 웨이퍼 정렬부(3)는 상기 비전카메라(4)에 의해 검출된 웨이퍼(W)의 위치 정보에 따라 웨이퍼(W)의 위치를 보정하여 웨이퍼(W)의 중심이 상기 웨이퍼 픽커(5)의 픽업 중심 위치와 동일해지도록 정렬하는 기능을 수행한다.
이 실시예에서 상기 웨이퍼 정렬부(3)는 웨이퍼(W)가 안착되어 고정되는 정렬 테이블(3a)과, 상기 정렬 테이블(3a)을 좌우(x축 방향) 전후(y축 방향) 및 회전(θ) 운동시키는 정렬 테이블 구동부(미도시)와, 상기 정렬 테이블(3a)의 외측에 고정되게 설치되어 정렬 테이블(3a)에 안착되는 웨이퍼(W)의 가장자리와 접촉하면서 웨이퍼(W)의 안착 위치를 안내하는 복수개의 가이드핀(3b)과, 상기 웨이퍼 픽커(5)가 정렬 테이블(3a) 상의 웨이퍼(W)를 픽업할 때 웨이퍼 픽커(5)의 픽업위치를 결정하는 위치결정수단(미도시)으로 구성될 수 있다.
이 실시예에서 상기 비전카메라(4)는 상기 웨이퍼 픽커(5)의 일측에 고정되어 웨이퍼 픽커(5)와 함께 X축 가이드프레임(5a)을 따라 수평 이동하면서 상기 웨이퍼 정렬부(3) 상에 안착된 웨이퍼(W)의 일측 외주연부에 형성된 노치(Notch)와 웨이퍼(W)의 상면에 표시된 기준마크(fiducial mark)를 촬영하여 웨이퍼(W)의 위치를 검출한다.
물론, 이 실시예에서는 상기 비전카메라(4)가 상기 웨이퍼 픽커(5)의 일측에 고정되어 웨이퍼 픽커(5)와 함께 수평 이동하면서 위치 검출 작용을 하지만, 이와 다르게 비전카메라(4)가 웨이퍼 픽커(5)와 개별체로 이루어져 독립적으로 수평이동하면서 웨이퍼(W)의 위치 검출 작용을 수행하도록 할 수도 있을 것이다.
상기 절단가공부(6)는 상기 웨이퍼 픽커(5)에 의해 반송된 웨이퍼(W)가 안착되어 고정되며 일방향으로 수평 이동 가능하게 설치된 척테이블(6a)과, 상기 척테이블(6a)과 상대 이동하면서 척테이블(6a) 상에 안착된 웨이퍼(W)를 개별 패키지 단위로 절단하는 절단기(6b)와, 상기 척테이블(6a)의 이동 경로 상에 상하로 이동 가능하게 설치되어 절단 작업이 완료된 후 하측으로 이동하여 척테이블(6a) 상에 놓여진 반도체 자재 이외의 스크랩(scrap)과 접촉하여 스크랩을 제거하는 브러쉬(6c)를 포함하는다. 상기 브러쉬(6c)는 공압 실린더와 같은 선형운동장치에 의해 상하로 이동할 수 있다.
상기 척테이블(6a)에는 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 각 반도체 자재 위치와 대응하는 위치에 패키지 흡착용 진공홀과, 웨이퍼(W)에 격자 형태로 형성되어 있는 패키지 절단 라인에 대응하는 위치에 상기 절단기(6b)의 블레이드 날끝이 비접촉되면서 수용될 수 있도록 블레이드 도피홈이 형성되어 있다. 따라서, 절단기(6b)의 블레이드와 척테이블(6a)이 상대 이동하면서 척테이블(6a) 상의 웨이퍼(W)를 절단 라인을 따라 절단할 때 상기 블레이드(62a)의 날끝이 상기 블레이드 도피홈을 지나가면서 척테이블(6a)과 접촉하지 않고서 웨이퍼(W)를 절단할 수 있게 된다.
도면에 도시하지는 않았으나, 상기 절단가공부(6) 상에는 상기 절단기(6b)가 웨이퍼(W)를 절단할 때 절단 과정에서 발생하는 열을 냉각시키고 이물질을 제거하기 위한 물분사노즐이 설치될 수 있다.
상기 브러쉬 클리닝부(8a)는 유닛 픽커(7)에 의해 고정된 개별 반도체 자재의 하면과 접촉하면서 이물질을 털어내는 작용을 하며, 상기 세정부(8b)는 유닛 픽커(7)에 고정된 개별 반도체 자재들에 물 및/또는 공기를 분사하여 세정하는 작용을 한다.
그리고, 상기 건조부(8c)는 세정된 반도체 자재들이 안착되어 가열되는 드라이블록과, 상기 드라이블록의 상측에서 반도체 자재 쪽으로 고압의 공기를 분사하는 에어블로워를 포함할 수 있다.
이상으로 살펴본 싱귤레이션 장치에서 절단, 세척, 및 건조를 마친 웨이퍼는 검사장치를 거치면서 양품과 불량품으로 나뉘어 릴 또는 트레이에 적재된다.
위에서 절단되는 반도체 집합체의 일 예로 웨이퍼를 나타내었지만, 이와 달리 스트립(Strip) 등을 포함할 수 있다.
도 2는 릴 포켓에 적용된 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치는 싱귤레이션 장치에서 반송된 웨이퍼(W1)를 보관하는 웨이퍼 공급부(10), 상기 웨이퍼 공급부(10)로부터 웨이퍼(W2)를 공급받아 로딩하는 웨이퍼 로딩부(20), 상기 웨이퍼(W2)로부터 개개의 반도체 자재가 픽업되어 분리되는 제1 픽업지점(A, 도 3 참조)을 검사하는 제1 검사비전(51), 상기 웨이퍼 로딩부(20)로부터 개개의 반도체 자재를 픽업하여 상하 반전시키는 플립오버 픽커(30), 상기 플립오버 픽커(30)에 픽업된 반도체 자재의 상부에서 표면을 검사하는 제2 검사비전(52), 상기 플립오버 픽커(30)로부터 제2 픽업지점(B, 도 3 참조)에서 상기 반도체 자재를 전달받아 오프로딩지점(C)에 전달하는 픽업 유닛(40), 상기 픽업 유닛(40)으로부터 상기 반도체 자재를 전달받는 오프로딩 유닛(60), 상기 오프로딩지점(C)에서 상기 반도체 자재의 상면을 검사하는 제3 검사비전(53)을 포함할 수 있다.
웨이퍼 공급부(10)는 웨이퍼 상에 패키징 공정을 마친 웨이퍼 레벨 패키지를 싱귤레이션 장치에서 소잉 공정을 통해 개별 반도체 자재로 절단한 후 공급되는 수단이다. 웨이퍼 공급부(10)는 다수의 웨이퍼(W1)가 탑재되는 카세트 매거진(11)과, 상기 카세트 매거진(11)으로부터 웨이퍼(W1)를 픽업하여 웨이퍼 로딩부(20)로 공급하는 그립퍼(12)를 포함할 수 있다. 카세트 매거진(11)의 웨이퍼(W1)는 웨이퍼링과 지지테이프에 의해 마킹면(몰드면)이 접착된 상태로 탑재되어 있을 수 있다.
그립퍼(12)는 제1 그립퍼 레일(13-1)을 따라 x축 방향으로 이동 가능하도록 설치될 수 있으며, 제2 그립퍼 레일(13-2)을 따라 y축 방향으로도 이동하는 것을 포함할 수 있다. 그립퍼(12)는 카세트 매거진(11) 내에 탑재되어 있는 웨이퍼(W1)를 개별 픽업하여 웨이퍼 로딩부(20)로 이동시켜 로딩(Loading)시킨다.
도면에 도시되지는 않았지만, 웨이퍼 공급부(10)는 카세트 매거진(11)에 미스로딩(Misloading)되는 경우, 즉 웨이퍼(W1)가 틀어지거나 불안정하게 놓여진 상태를 감지할 수 있는 매거진 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.
웨이퍼 로딩부(20)는 워킹 테이블(21)을 포함할 수 있다. 워킹 테이블(21)은 그립퍼(12)에 의해 공급된 웨이퍼(W2)를 안착하기 위한 수단으로, 웨이퍼 레벨 패키지 상의 각각의 반도체 자재를 서로 이격시켜 주기 위한 수단을 포함할 수 있다. 웨이퍼 로딩부(20)는 플립오버 픽커(30)에 의해 반도체 자재가 픽업되는 위치인 제1 픽업지점(A, 도 3 참조)을 마련한다. 제1 픽업지점(A)과 워킹 테이블(21)은 상대적으로 운동할 수 있다. 일 예로, 제1 픽업지점(A)은 고정되고, 워킹 테이블(21)이 x, y축 방향으로 이동하여 웨이퍼(W2) 상의 반도체 자재를 모두 픽업할 수 있다.
웨이퍼 로딩부(20)는 상기 제1 픽업지점(A)을 검사하는 제1 검사비전(51)을 포함할 수 있다. 제1 검사비전(51)은 워킹 테이블(21)에 안착된 웨이퍼(W2) 상의 반도체 자재 정렬상태를 촬영하며, 특히 제1 픽업지점(A)을 검사하여 반도체 자재가 픽업되기 위한 설정위치에 위치하는지를 검사할 수 있다. 이 때, 제1 검사비전(51)에서 제공하는 촬영 영상은 설정위치와 제1 픽업지점(A)에 대응하는 반도체 자재의 위치 차이를 보정하기 위하여 워킹 테이블(21)은 x, y축 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 제1 픽업지점(A)에서 설정위치와 반도체 자재의 실제 위치의 차이를 제1 검사비전(51)에 의하여 검사한 후, x, y 축 방향에 대한 보정은 워킹 테이블(21)을 구동하여 보정할 수 있다.
플립오버 픽커(30)는 제1 픽업지점(A)에서 웨이퍼(W2)로부터 반도체 자재를 픽업하여 제2 픽업지점(B, 도 3 참조)까지 이동한 후 픽업 유닛(40)에 상기 반도체 자재를 전달하는 수단이다.
플립오버 픽커(30)는 x, y축 방향으로 이동할 수 있는 구동부를 포함할 수 있다. 또한, 반도체 자재를 흡착하고 픽업 유닛(40)에 전달하기 위하여 z 축 상으로 이동 가능할 수 있다. z축은 x, y축에 수직인 방향, 즉, 높이 방향을 의미한다.
플립오버 픽커(30)는 진공압에 의해 반도체 자재를 흡착할 수 있는 흡착부를 구비한다. 또한, 플립오버 픽커(30)에 흡착된 자재의 상하면을 반전시키기 위하여 회전가능하게 구성될 수 있다.
웨이퍼 로딩부(20)는 이젝터(미도시)를 포함할 수 있다. 반도체 자재는 지지테이프 상에 부착되어 웨이퍼 상태로 지지될 수 있다. 따라서 플립오버 픽커(30)가 반도체 자재를 진공 흡착하는 동작에 더하여 물리적으로 반도체 자재와 지지테이프를 분리하기 위한 외력이 더해질 필요가 있다. 이젝터(미도시)는 반도체 자재가 지지테이프로부터 분리되도록 하기 위해 반도체 자재가 플립오버 픽커에 진공 흡착된 상태에서 반도체 자재를 위로 밀어주거나 지지테이프를 아래로 잡아당기는 방법을 사용할 수 있다. 이젝터(미도시)의 보다 상세한 구성에 대하여서는 미국등록특허 제US 8,250,742호와 미국공개특허 제US 2011/0214819호를 참조할 수 있다.
플립오버 픽커(30)는 워킹 테이블(21)로부터 분리하여 흡착한 반도체 자재의 상하를 반전시킨다. 웨이퍼(W2)는 웨이퍼 로딩부(20) 상에서 솔더 볼(Solder ball)이 상부를 향한 채로 마련되는 것이 일반적이다. 즉, 웨이퍼(W2)의 몰드면(마킹면)이 웨이퍼링 및 지지테이프 상에 접착될 수 있다. 따라서 플립오버 픽커(30)의 흡착부는 반도체 자재의 솔더 볼이 부착된 면을 흡착하게 된다(도 5 참조). 그러나 반도체 자재를 오프로딩 유닛(60)에 안착할 때에는 솔더 볼이 부착된 면을 하부로 하여 안착하는 것이 일반적이므로 반도체 자재의 상하를 반전시킬 필요가 있다. 뿐만 아니라 반도체 자재의 양품과 불량품을 선별하기 위해서는 반도체 자재의 솔더 볼이 부착된 면뿐만 아니라 반대편의 마킹 면을 모두 검사하는 것이 검사의 품질을 향상시킬 수 있으므로, 반도체 자재의 상하를 반전시킬 필요가 있다. 흡착부에 의해 흡착된 흡착면을 검사하기란 현실적으로 어렵기 때문이다.
이하 본 발명의 설명에서는 플립오버 픽커(30)가 반도체 자재의 솔더 볼 부착면을 흡착하여 픽업 헤드(40)에 전달하고, 픽업 헤드(40)는 반대편의 마킹면을 흡착하여 솔더 볼 부착면을 아래로 향하여 릴 또는 트레이에 수납 또는 적재하는 것을 기본으로 설명한다. 그러나 이와 반대의 경우도 본 발명의 실시예에 포함된다 할 것이다.
플립오버 픽커(30)는 픽업 유닛(40)에 반도체 자재를 전달하기 위하여 제2 픽업지점(B)까지 이동할 수 있도록 구동부를 포함할 수 있다. 제1 픽업지점(A)과 제2 픽업지점(B)은 서로 떨어져 위치한다. 이는 제1 픽업지점(A)을 검사하는 제1 검사비전(51)과 후술할 제2 검사비전(52)의 간섭을 방지하고, 플립오버 픽커(30)가 복수로 마련되는 경우 각각의 플립오버 픽커(30)가 서로 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.
플립오버 픽커(30)는 제1 플립오버 픽커(30-1)와 제2 플립오버 픽커(30-2)를 포함하는 복수 개로 마련될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 플립오버 픽커(30)가 두 개로 마련되는 것을 설명하지만, 이와 달리 3개 이상의 픽커(30)가 마련되는 경우도 포함한다.
도 3을 참고하여 플립오퍼 픽커(30)의 동작을 설명하도록 한다. 도 3은 도 2의 플립오버 픽커의 이동궤적을 나타내는 도면이다.
제1, 제2 플립오버 픽커(30-1, 30-2)는 제1 픽업지점(A)과 제2 픽업지점(B)을 공유할 수 있다. 이 때 제1 픽업지점(A)과 제2 픽업지점(B)은 y축 방향으로 동축에 위치할 수 있다. 따라서 플립오버 픽커(30)는 y축 방향으로 이동 가능하다.
또한, 제1, 제2 플립오버 픽커(30-1, 30-2)는 두 픽업지점(A, B)을 공유하면서도 서로 간에 간섭을 방지하기 위하여 두 픽업지점(A, B) 사이의 이동 경로가 상이할 수 있으며, 상호 교번적으로 구동된다. 교번적으로 구동된다는 의미는 제1 플립오버 픽커(30-1)가 제1 픽업지점(A)에서 제2 픽업지점(B)으로 이동하는 동안, 제2 플립오버 픽커는 제2 픽업지점(B)에서 제1 픽업지점(A)으로 이동한다는 것이다. 더 자세하게는, 플립오버 픽커 중 어느 하나(30-1 또는 30-2)가 제1 픽업지점(A)에서 반도체 자재를 픽업하는 동안, 다른 하나의 플립오버 픽커는 미리 픽업된 반도체 자재를 제2 픽업지점(B)으로 전달하거나, 제2 픽업지점(B)에서 픽업 헤드(41)로 전달이 완료되어 제1 픽업지점(A)으로 복귀할 수 있다.
도 3에는 제1 플립오버 픽커(30-1)가 제1 픽업지점(A)으로부터 제2 픽업지점(B)으로 이동하는 경로(d1)와, 제2 플립오버 픽커(30-2)가 제2 픽업지점(B)으로부터 제1 픽업지점(A)으로 이동하는 경로(d2)가 나타나 있다. 이와 같이 이동 경로를 상이하게 하기 위하여 플립오퍼 픽커(30)는 x축 방향으로 이동 가능할 수 있다.
제1 픽업지점(A)에서 제2 픽업지점(B)으로 이동하는 경로에 있어서 도 3과 같은 곡선경로(d1, d2)를 취하는 이유는 이동 시간을 단축시키기 위함이다. x축 방향으로 이동 한 후에 y축 방향으로 이동하는 것과 비교할 때, x축 방향 이동과 y축 방향 이동을 동시에 하는 것이 목표 지점에 보다 빠른 시간 내에 도달할 수 있다.
도 3에는 두 플립오버 픽커(30-1, 30-2)가 모두 곡선 이동 경로(d1, d2) 상을 이동하는 것을 도시하였지만, 이와 달리 하나의 플립오버 픽커는 y축 방향으로 직선 이동만을 할 수 있다. 이 경우에도 다른 하나의 플립오버 픽커가 곡선 이동 경로를 선택함으로써 두 플립오버 픽커 사이에 간섭을 회피할 수 있게 된다.
도 4는 서로 다른 제1 픽업지점을 가지는 플립오버 픽커의 이동궤적을 나타내는 도면이다. 도 3과 달리 도 4의 플립오버 픽커(30-3, 30-4)는 서로 다른 제1 픽업지점(A1, A2)을 구비한다. 따라서, 플립오버 픽커(30-3, 30-4)는 도 3과 같은 곡선 경로가 아닌 직선 경로(d3, d4) 상에서 이동 가능하다. 즉, 제1 플립오버 픽커(30-3)가 제1 픽업지점(A1)에서 제2 픽업지점(B)로 이동하는 동안 제2 플립오버 픽커(30-4)가 제2 픽업지점(B)에서 제1 픽업지점(A2)로 교번적으로 이동하여 상호 간섭을 방지할 수 있다.
도 4에는 두 플립오버 픽커(30-3, 30-4)가 모두 대각 방향으로 이동하는 것을 나타내었지만, 이와 달리 어느 하나의 제1 픽업지점(A1 또는 A2)은 제2 픽업지점(B)과 y축 상으로 동축 상에 위치할 수 있다. 이 경우 하나의 플립오버 픽커는 y축 구동만으로 두 픽업지점 사이를 이동하는 것이 가능하다.
또한, 플립오버 픽커(30)가 자재를 픽업할 때 자재 픽업위치(A)에서 플립오버 픽커(30)를 회전시키게 되면 플립오버 픽커(30)가 소정 각도 이상 회전할 때까지는 상부 비전(51)의 시야를 가리게 되면 후속하는 공정을 수행할 수 없어 딜레이 타임이 발생하게 되므로, 자재를 픽업하자마자 x축 및 y축 방향(플립오버 픽커의 이동 경로)으로 이젝터에서 멀어지는 방향으로 이동하게 되어 상부 비전(51)의 시야를 확보할 수 있으므로 비전의 시야를 바로 확보하면서 다음 자재의 위치 정보를 확인할 수 있게 된다. 따라서, 연속적으로 플립오버 픽커(30)의 픽업 및 전달이 수행 가능하므로 UPH 향상에 유용한 효과가 있다.
다시 도 2로 돌아와서, 픽업 유닛(40)에 대하여 설명하도록 한다. 픽업 유닛(40)은 제2 픽업지점(B)에서 플립오버 픽커(30)로부터 반도체 자재를 픽업한 후에 오프로딩지점(C)에서 반도체 자재를 오프로딩 유닛(60)에 전달하기 위한 수단이다.
픽업 유닛(40)은 픽업 헤드(41)를 구비하여 반도체 자재를 흡착할 수 있으며, 픽업 헤드 레일(42)을 따라 y축으로 이동 가능하다. 픽업 헤드(41)는 플립오버 픽커(30)와 마찬가지로 진공흡착에 의하여 반도체 자재를 흡착하는 것이 가능하다. 또한, 반도체 자재의 흡착과 안착을 위해 픽업 헤드는 z축 방향으로 이동 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치는 제2 검사비전(52)을 포함한다.
일반적으로 반도체 자재는 출하 되기 전에 불량품과 양품을 분리하기 위하여 정밀한 검사를 마치게 된다. 반도체 자재 내부 불량뿐만 아니라, 그 외관에 미소한 결함이 발생하더라도 반도체 자재의 성능에 치명적인 영향을 미치게 되므로, 전기적인 동작 검사뿐만 아니라, 비전 카메라를 이용한 외관 검사와 같은 여러 가지 검사를 수행하게 된다.
비전 검사는 솔더 볼 부착면을 검사하여 솔더 볼의 패턴이나, 볼 간격, 볼 사이즈 등이 양호한지를 검사하고, 마킹면을 검사하여 스크레치 등의 결함이 있는지를 검사한다. 이에 더하여 반도체 자재의 측면을 검사하여 버(burr) 발생여부, 치핑(chipping) 발생여부를 검사하는 경우 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다. 이러한 측면 검사는 제2 검사비전(52)에 의해 검사될 수 있다. 제2 검사비전(52)은 반도체 자재 표면의 마킹 검사뿐만 아니라 자재의 네 측면에 대한 상태를 검사하는 것이 가능하다.
즉, 제2 검사비전(52)에서는 반도체 자재의 측면(4면)의 표면 스크래치 검사와 자재의 몰드면(마킹면)에 대한 검사가 동시에 수행될 수 있다. 사이드 검사는 반도체 자재의 측면 둘레에 반사경 또는 미러 등을 구비하여 측면에 대한 영상을 획득할 수 있다. 또한, 제2 검사비전(52)은 자재의 몰드면(마킹면)에 대한 영상을 획득할 수 있으며, 하나의 검사비전으로 2종의 검사를 구현하기 위해 플립오버 픽커(30)의 높이 조절을 통해 초점거리를 일치시킬 수 있다. 즉, 자재의 몰드면(마킹면)에 대한 검사가 수행된 후, 플립오버 픽커(30)가 상승하면서 자재의 측면에 대한 검사가 수행될 수 있다. 플립오버 픽커(30)에 흡착된 자재를 픽업 헤드(41)에 전달하기 위해 상승하는 동작에서 사이드 검사를 동시에 수행할 수 있으므로, 사이드 검사 시 별도의 시간이나 대기시간을 필요로하지 않으면서도, 플립오버 픽커(30)의 필수적인 동작(플립핑, 플립핑된 자재 전달)을 수행할 수 있는 효과가 수반된다.
도 5는 제2 검사비전(52)의 검사 과정을 나타내는 측면도이다. 이하 도 5를 참고하여 제2 검사비전(52)을 설명하도록 한다.
제2 검사비전(52)은 반도체 자재(P)의 마킹면(M)을 검사할 뿐만 아니라 미러 장치(51a, 반사경 또는 미러)를 포함하여 측면(S) 검사를 같이 할 수 있다. 플립오버 픽커(30)는 반도체 자재의 솔더 볼 부착면(B)을 흡착한 후 z축 방향으로 상, 하를 반전시켜 마킹면(M)을 상부로 향한다. 플립오버 픽커(30)는 z축 방향으로 이동 또는 신장 가능할 수 있다. 제2 검사비전(52)은 플립오버 픽커(30)의 상부에 위치하여 렌즈(51b)를 통해 마킹면(M)을 촬상할 수 있다. 또한 플립오버 픽커(30)가 z축 방향으로 상승하는 동안 미러장치(51a)를 통해 반도체 자재의 측면을 검사할 수 있다.
검사비전에 상이 선명하게 맺히기 위하여서는 작동거리(WD: Working Distance)가 동일해야 한다. 작동거리란, 렌즈의 선단에서 물체의 표면까지의 거리를 의미한다. 도 5에서는 마킹면(M)으로부터 렌즈(51b)까지의 작동거리(L1)와 측면(S)으로부터 렌즈(51b)까지의 작동거리(L2)가 동일한 것을 나타낸다. 이를 위해, 플립오버 픽커(30)가 상승하는 도중에 제2 검사비전(52)이 반도체 자재의 마킹면(M)을 검사하고, 플립오버 픽커(30)가 상승한 후에 미러장치(51a)를 이용하여 측면(S)을 검사할 수 있다.
픽업 유닛(40)은 제2 검사비전(52)의 렌즈(52b)와 미러 장치(52a) 사이에 위치하여 플립오버 픽커(30)로부터 반도체 자재를 픽업할 수 있으며, 이로써 제2 검사비전(52)과 간섭없이 반도체 자재를 전달받는 것이 가능하다.
도 5에는 측면도를 나타냄으로써 미러장치(51a)가 양 측면에만 도시되어 있지만, 미러장치(51a)는 반도체 자재의 둘레에 설치되어 4 측면을 모두 검사할 수 있다. 미러장치(51a)를 지지하기 위한 연결부(미도시)는 제2 검사비전(52)과 연결될 수 있으며, 픽업 유닛(40)의 이동 경로 상에는 상기 연결부(미도시)가 설치되지 않아 간섭을 방지할 수 있다.
이처럼 하나의 검사비전에 의해 마킹면 검사와 측면 검사(총 5면을 검사)가 이루어짐으로써 장비의 가격을 낮출 수 있다. 또한 측면 검사를 위해 별도의 작업 공정을 추가하지 않음으로써 장비의 UPH에 영향을 미치지 않으면서도 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 제3 검사유닛(53)을 더 포함할 수 있다. 제3 검사유닛(53)은 반도체 자재가 오프로딩 되기 전에 오프로딩지점(C)을 검사하여 반도체 자재가 수납 또는 적재될 공간이 설정위치에 정확히 위치하는지를 검사할 수 있다. 이러한 검사결과에 의하여 픽업 유닛(40)의 위치를 보정함으로써 반도체 자재가 오프로딩 부재의 적재 공간에 정확히 적재될 수 있도록 할 수 있다.
오프로딩 부재는 픽업 유닛(40)이 양품과 불량품으로 선별 작업된 반도체 자재를 선별하여 안착하는 릴 또는 트레이를 포함할 수 있다. 도 2는 오프로딩 부재로서 릴(61)이 사용되는 것을 도시한다.
릴 유닛(60)은 반도체 자재가 수납될 수 있는 포켓을 구비하는 캐리어 테이프(61), 캐리어 테이프(61)를 저장하는 릴 로더(62)와, 반도체 자재가 안착된 캐리어 테이프(61)을 회수하는 릴 언로더(64)와, 캐리어 테이프(61)에 안착된 반도체 자재를 필름 등의 봉지재를 이용하여 밀봉하기 위한 히팅 유닛(63)을 포함할 수 있다.
히팅 유닛(63)은 반도체 자재를 밀봉하기 위한 커버 테이프를 공급하는 커버 테이프 공급 롤러(63-3), 열을 가하여 커버 테이프를 캐리어 테이프(61)에 부착하는 히팅부(63-2), 및 커버 테이프를 캐리어 테이프(61)에 밀착하기 위한 밀착 롤러(63-1)를 포함할 수 있다.
히팅 유닛(63)에 의해 커버 테이프로 밀봉된 반도체 자재는 릴 언로더(64)에 저장되기 전에 제4 검사비전(54)에 의해 검사될 수 있다. 제4 검사비전(54)은 반도체 자재가 캐리어 테이프(61)에 밀봉된 상태를 검사할 수 있다. 제4 검사비전(54)은 캐리어 테이프(61)의 포켓에 정확히 반도체 자재가 안착되어 있는지, 커버 테이프가 견고하게 밀봉되어 있는지 등을 검사할 수 있으며, 이러한 검사 결과 불량으로 판단된다면 히팅 유닛(63)에 의한 재작업이 필요할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 리젝트부(65)를 포함할 수 있다. 리젝트부(65)는 불량품으로 판단된 반도체 자재를 회수하기 위한 공간을 의미한다. 픽업 유닛(40)은 검사비전 중 어느 하나 이상에 의해 불량이라고 판단된 반도체 자재를 리젝트부(65)에 반송한다. 도 2에는 리젝트부(65)가 픽업 헤드(41)가 움직이는 y축 상에 위치하는 것을 도시하였다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 리워크 트레이(66)를 포함할 수 있다. 리워크 트레이(66)는 히팅 유닛(63)에 의한 밀봉 작업 등의 오류로 반도체 자재를 캐리어 테이프(61)에 다시 안착하는 작업이 필요한 경우에 반도체 자재를 임시 저장하기 위한 수단이다. 리워크 트레이(66)에 반도체 자재를 반송하는 수단으로 픽업 유닛(40)이 사용될 수 있다. 도 2에는 픽업 유닛(40)의 이송 라인 상에 리워크 트레이(66)가 위치하는 것을 도시하였다. 픽업 유닛(40)은 y축과 z축 방향으로만 이동 가능하기 때문에, 리워크 트레이(66)는 리워크 트레이 레일(67)을 따라 x축 방향으로 이동할 수 있다.
도 6은 제5 검사비전이 추가된 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
제5 검사비전(55)은 반도체 자재의 아래에서 상방으로 카메라가 위치하여 픽업 유닛(40)에 흡착된 자재의 볼이 부착된 면을 검사하기 위한 수단으로 업룩킹 비전이 사용될 수 있다. 제2 픽업지점(B)에서 픽업 헤드(41)에 의해 흡착된 반도체 자재는 솔더볼 부착면이 하방을 향해 노출되어 있다. 따라서 제2 픽업지점(B)으로부터 오프로딩지점(C)까지 본딩헤드(40)가 이동하는 동안 제5 검사비전(55)은 솔더 볼 부착면을 검사하여 볼 간격, 볼 크기, 볼 패턴 상태 등을 검사하여 불량품을 선별할 수 있다.
도 2에 대한 설명에서 제1 검사비전(51)이 반도체 자재가 제1 픽업지점(A)의 설정위치에 정확히 위치하고 있는지를 검사함과 동시에 솔더 볼 부착면을 검사할 수 있음을 설명하였다. 그러나 제1 검사비전(51)이 제1 픽업지점(A)에 대한 검사와 볼 부착면에 대한 검사를 모두 수행하는 경우 검사의 정밀도가 떨어질 수 있으며 검사의 시간이 연장될 수 있다. 따라서 제5 검사비전(55)이 픽업 유닛(40)의 이동 경로 상에 설치되어 솔더 볼 부착면을 검사함으로써 양 검사에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제5 검사비전(55)은 정지된 상태의 반도체 자재가 아닌 동적 상태의 반도체 자재를 검사할 수 있다. 따라서 픽업 유닛(40)이 제5 검사비전(55)의 위에서 멈출 필요가 없이 이동하는 과정에서 검사가 마쳐지므로 장비의 전체 UPH가 향상될 수 있다. 그러나, 제 5검사비전(55)을 생략하고, 제1 검사비전(51)에서 픽업될 자재의 위치와 픽업될 자재의 볼면을 검사해도 무방하다.
도 7은 트레이에 적용된 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
오프로딩 유닛의 다른 예로 트레이 유닛(70)을 사용할 수 있다. 픽업 유닛(40)은 반도체 자재를 제1 트레이(71) 또는 제2 트레이(72)에 반송할 수 있다. 제1 트레이(71)에는 양품의 반도체 자재를, 제2 트레이(72)에는 재 작업이 필요한 리워크 반도체 자재를 선별하여 적재하는 것을 포함한다. 이 경우 불량품의 반도체 자재는 정렬 및 적재가 불필요하기 때문에 별도의 박스(미도시)에 담아둘 수 있으며, 도 2의 리젝트부(65)로서 역할한다. 트레이(71, 72)는 트레이 레일(73, 74)을 따라 x축 방향으로 이동할 수 있다. 반도체 자재의 적재가 완료된 트레이는 트레이 레일을 따라 이동하여 트레이 홀더(75)에 의해 픽업될 수 있다. 트레이 홀더(75)는 저장 트레이(77)를 공급하거나 외부로 반송할 수 있으며, 또는 트레이 케이스를 트레이(71, 72)에 공급할 수 있다.
도 8은 플립칩 본딩장치에 적용된 본 발명의 제4 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1 내지 제3 실시예에서는 검사과정을 마친 반도체 자재를 양품과 불량품, 리워크 자재로 선별하여 분류 저장하는 소팅(Sorting) 과정에 대하여 개시하였다. 본 발명의 제4 실시예는 검사과정을 마친 후에 반도체 자재를 기판에 실장하는 실장 과정에 대하여 개시한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 반도체 자재 공급장치의 오프로딩 유닛은 본딩 유닛(80)일 수 있다. 본딩 유닛(80)은 반도체 자재가 실장되는 기판(81), 상기 기판(81)을 지지하는 본딩 테이블(82), 상기 본딩 테이블(82)을 지지하면서 이동하는 테이블 베이스(83), 및 상기 본딩 테이블이 이동하는 본딩 테이블 레일(84)을 포함할 수 있다.
본딩 테이블(82)은 x축 방향으로 이동하고, 픽업 헤드(41)는 y축 이동 및 θ 방향 회전이 가능하므로, 본딩 테이블(82)과 픽업 헤드(41)의 상대운동을 통해 기판(81) 상의 반도체 자재 실장 위치와 픽업 헤드(41)의 실제 위치의 차이를 보정할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 픽업 유닛(40)의 이송 범위에 리젝트부가 위치할 수 있으며, 검사과정에서 불량품으로 판단된 반도체 자재를 수거할 수 있다.
10: 웨이퍼 공급부, 11: 카세트 매거진,
12: 그립퍼, 13: 그립퍼 레일,
20: 웨이퍼 로딩부, 21: 워킹 테이블,
30: 플립오버 픽커, 40: 픽업 유닛,
41: 픽업 헤드, 42: 픽업 헤드 레일,
51: 제1 검사비전, 52: 제2 검사비전,
53: 제3 검사비전, 54: 제4 검사비전,
55: 제5 검사비전, 60: 릴 유닛,
61: 캐리어 테이프, 62: 릴 로더,
63: 히팅 유닛, 64: 릴 언로더,
65: 리젝트부, 66: 리워크 트레이,
67: 리워크 트레이 레일, 70: 트레이 유닛,
71: 제1 트레이, 72: 제2 트레이,
73: 제1 트레이 레일, 74: 제2 트레이 레일,
75: 트레이 홀더, 76: 트레이 홀더 레일,
77: 저장 트레이, 80: 본딩 유닛,
81: 기판, 82: 본딩 테이블,
83: 테이블 베이스, 84: 본딩 테이블 레일

Claims (14)

  1. 제1 픽업지점에서 지지테이프 상에 부착된 반도체 자재를 흡착하여 상기 지지테이프로부터 분리시키고, 상기 반도체 자재의 상하면을 반전시키며, 제2 픽업지점으로 이동하는 플립오버 픽커;
    상기 반도체 자재가 상기 지지테이프로부터 분리되도록 하기 위해 상기 반도체 자재가 상기 플립오버 픽커에 흡착된 상태에서, 상기 반도체 자재를 위로 밀어주거나 또는 상기 지지테이프를 아래로 잡아당기는 이젝터;
    상기 제2 픽업지점에서 상기 플립오버 픽커에 흡착된 상기 반도체 자재를 검사하는 상부 비전; 및
    상기 제2 픽업지점에서 상기 플립오버 픽커로부터 상기 반도체 자재를 전달받아 오프로딩지점에 전달하는 픽업 헤드;를 포함하며,
    상기 플립오버 픽커는 복수로 마련되어 상기 제1 픽업지점과 제2 픽업지점 사이에서 상호 간에 간섭되지 않는 루트를 따라 이동하고, 동일한 제2 픽업지점에서 상기 픽업 헤드에 상기 반도체 자재를 전달하고,
    상기 복수의 플립오버 픽커는 동일한 제1 픽업지점으로부터 상기 반도체 자재를 픽업하며 상기 제1 픽업지점과 제2 픽업지점 사이에서 교번적으로 동작하되, 상기 각각의 플립오버 픽커들은 독립적으로 작동하고,
    상기 상부 비전은 상기 플립오버 픽커에 흡착되어 상하 반전된 반도체 자재의 측면을 검사하기 위한 미러 장치를 포함하고,
    상기 상부 비전은 상기 플립오버 픽커에 흡착된 상기 반도체 자재의 일면과 측면을 모두 검사하되, 일면 검사는 상기 플립오버 픽커가 상승하는 동안 먼저 수행되고 측면 검사는 상기 일면 검사 이후에 수행됨으로써, 상기 반도체 자재의 일면과 측면 사이의 작동거리(WD) 차이를 상쇄하는 반도체 자재 공급장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 플립오버 픽커는 상기 반도체 자재를 픽업하여 상기 제2 픽업지점으로 이동하는 도중에 상기 반도체 자재의 상하면을 반전시키는 반도체 자재 공급장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 픽업지점과 상기 오프로딩지점 사이의 하부에 구비되어, 상기 픽업 헤드에 흡착된 상기 반도체 자재의 타면을 검사하는 하부 비전을 더 포함하는 반도체 자재 공급장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 픽업지점, 상기 제2 픽업지점, 및 상기 오프로딩지점은 동일 축 상에 위치하는 반도체 자재 공급장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플립오버 픽커 중 어느 하나가 상기 제1 픽업지점에서 반도체 자재를 픽업하는 동안, 다른 하나의 플립오버 픽커는 미리 픽업된 반도체 자재를 상기 제2 픽업지점으로 전달하거나, 상기 제2 픽업지점에서 상기 픽업 헤드로 전달이 완료되어 상기 제1 픽업지점으로 복귀하는 반도체 자재 공급장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플립오버 픽커는 각각 X축 및 Y축으로 이동 가능하고, Z축으로 회전 가능한 반도체 자재 공급장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오프로딩 지점은 상기 반도체 자재를 수납 또는 적재하는 영역인 반도체 자재 공급장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오프로딩 지점은 상기 반도체 자재를 기판에 본딩하는 영역인 반도체 자재 공급장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 픽업 헤드가 상기 제2 픽업지점에서 상기 반도체 자재를 전달받은 상태에서 상기 반도체 자재의 타면에 도포하기 위한 플럭스를 수용하는 플럭스부; 및
    상기 플럭스부와 상기 오프로딩지점 사이의 하부에 구비되어, 상기 픽업 헤드에 흡착된 상기 반도체 자재의 타면을 검사하는 하부 비전을 더 포함하는 반도체 자재 공급장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지테이프 상에 부착된 반도체 자재가 픽업되어 분리되는 상기 제1 픽업지점을 검사하는 검사비전을 더 포함하는 반도체 자재 공급장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 플립오버 픽커가 상기 제1 픽업지점과 상기 제2 픽업지점에서 교번적으로 동작하는 것은 어느 하나의 플립오버 픽커가 상기 제1 픽업지점에서 상기 제2 픽업지점으로 이동하는 동안 다른 하나의 플립오버 픽커가 상기 제2 픽업지점에서 상기 제1 픽업지점으로 이동하되, 상기 각각의 플립오버 픽커는 곡선형 경로로 이동하는 반도체 자재 공급장치.
KR20130075227A 2013-06-28 2013-06-28 반도체 자재 공급장치 KR101460626B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130075227A KR101460626B1 (ko) 2013-06-28 2013-06-28 반도체 자재 공급장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130075227A KR101460626B1 (ko) 2013-06-28 2013-06-28 반도체 자재 공급장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101460626B1 true KR101460626B1 (ko) 2014-11-13

Family

ID=52290198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130075227A KR101460626B1 (ko) 2013-06-28 2013-06-28 반도체 자재 공급장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101460626B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101804411B1 (ko) * 2016-04-05 2017-12-04 (주) 인텍플러스 캐리어 테이프를 이용한 반도체 소자 포장장치
KR20190136824A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 한미반도체 주식회사 마이크로 led 소자용 본딩장치 및 마이크로 led 소자용 본딩 방법
KR20200117657A (ko) * 2019-04-05 2020-10-14 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR20200143318A (ko) * 2019-04-05 2020-12-23 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070018524A (ko) * 2005-08-10 2007-02-14 삼성전자주식회사 웨이퍼 레벨 반도체 소자용 외관 검사 및 분류 설비
KR20080022483A (ko) * 2006-09-06 2008-03-11 한미반도체 주식회사 반도체 제조장비용 픽앤플레이스장치의 플립 오버 픽커
KR20080068876A (ko) * 2005-12-22 2008-07-24 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 전자 부품의 실장 장치 및 실장 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070018524A (ko) * 2005-08-10 2007-02-14 삼성전자주식회사 웨이퍼 레벨 반도체 소자용 외관 검사 및 분류 설비
KR20080068876A (ko) * 2005-12-22 2008-07-24 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 전자 부품의 실장 장치 및 실장 방법
KR20080022483A (ko) * 2006-09-06 2008-03-11 한미반도체 주식회사 반도체 제조장비용 픽앤플레이스장치의 플립 오버 픽커

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101804411B1 (ko) * 2016-04-05 2017-12-04 (주) 인텍플러스 캐리어 테이프를 이용한 반도체 소자 포장장치
KR20190136824A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 한미반도체 주식회사 마이크로 led 소자용 본딩장치 및 마이크로 led 소자용 본딩 방법
KR102458050B1 (ko) 2018-05-31 2022-10-24 한미반도체 주식회사 마이크로 led 소자용 본딩장치 및 마이크로 led 소자용 본딩 방법
KR20200117657A (ko) * 2019-04-05 2020-10-14 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR20200143318A (ko) * 2019-04-05 2020-12-23 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR102201532B1 (ko) * 2019-04-05 2021-01-12 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR102440196B1 (ko) 2019-04-05 2022-09-06 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102047035B1 (ko) 다이 본딩 장치
US20060056955A1 (en) Sawing and sorting system
KR101454319B1 (ko) 반도체 패키지 제조용 싱귤레이션장치
KR101305346B1 (ko) 반도체 패키지 절단 및 핸들링 장치
US8967368B2 (en) Apparatus for processing electronic devices
KR100873670B1 (ko) 반도체 패키지 검사 시스템
TW201843467A (zh) 一體化測試及搬運機構
KR102019377B1 (ko) 반도체 자재 절단장치
US8167524B2 (en) Handling system for inspecting and sorting electronic components
KR101460626B1 (ko) 반도체 자재 공급장치
TWI708311B (zh) 元件處理器
KR20040019173A (ko) 웨이퍼 테이블과, 이를 이용한 웨이퍼 쏘잉/소자 접착장치와, 웨이퍼 쏘잉/소자 분류 장치
TWI448680B (zh) 視覺檢測設備
KR101594965B1 (ko) 반도체 패키지 싱귤레이션 장치
TWI380013B (en) Vision system for sawing & placement equipment
CN114649241A (zh) 晶粒分选装置
KR102633105B1 (ko) 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러
KR20130096976A (ko) 플립칩 본딩장치
KR102159183B1 (ko) 소자핸들러 및 소자핸들링방법
JP4233705B2 (ja) ダイボンディング方法およびダイボンディング設備
KR101454320B1 (ko) 반도체 패키지 제조장치의 스트립 로딩장치
KR101237056B1 (ko) 반도체 패키지 집합체 정렬방법
KR100645897B1 (ko) 비지에이 패키지의 소잉소터시스템 및 방법
KR20150122031A (ko) 이송툴모듈, 니들핀 조립체, 및 그를 가지는 소자핸들러
TW202320202A (zh) 使用斜角晶圓工作台及斜角轉台從晶圓挑揀晶粒之系統和過程

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee