KR101538974B1 - 반도체 자재 절단장치 - Google Patents
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Abstract
세척부를 포함하는 반도체 자재 절단장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 절단장치는 절단부에서 개별 단위로 절단된 반도체 자재를 정렬부로 반송하는 유닛픽커와, 유닛픽커와의 상대적 움직임에 의해 반도체 자재를 마찰하는 브러시를 포함하는 세척부를 포함하고, 유닛픽커는 반도체 자재를 흡착하는 흡착부와, 흡착부에 흡착된 반도체 자재의 외곽에 위치하여 브러시와 일차적으로 접촉하는 댐부재를 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 자재 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세척부를 포함하는 반도체 자재 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 자재에는 반도체 칩과 반도체 패키지가 있다. 반도체 칩(Semiconductor chip)은 원판 형상의 반도체 웨이퍼 표면의 격자형으로 배열된 다수의 영역에 트렌지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로를 집적하여 만든 것이다. 이러한 회로가 형성된 각 영역은 절단장치를 이용하여 개개의 반도체 칩으로 절단하는 공정을 거치게 된다.
실리콘으로 된 반도체 기판 상에 개별 단위로 쏘잉(Sawing)된 반도체 칩을 부착한 후, 반도체 기판의 상면에 EMC(Epoxy Molding Compound)로 몰딩하는 공정을 거친 후 반도체 기판의 하면에 리드프레임의 역할을 하는 솔더볼(BGA: Ball Grid Array) 또는 와이어를 부착시켜 칩과 통전하도록 한 것을 그 형상에 따라 스트립(Strip) 또는 웨이퍼 레벨 패키지(WLP: Wafer Lever Package)라고 한다. 이러한 스트립 또는 웨이퍼 레벨 패키지를 절단장치를 이용하여 개개의 반도체 패키지로 절단하게 되는데, 이러한 절단공정을 싱귤레이션(Singulation)이라 하며, 이에 사용되는 장치를 반도체 자재 절단장치라고 한다.
절단장치에 의하여 개별화된 반도체 패키지는 유닛픽커에 의해 흡착되고, 유닛픽커는 세척부로 이동하여 반도체 패키지 표면에 묻어있는 이물질이나 찌꺼기 등을 제거한 후 정렬부로 반송된다. 세척부에서는 유닛픽커가 브러시 또는 스펀지 등의 상부에서 이동함으로써 브러시 또는 스펀지와의 마찰에 의하여 이물질이나 찌꺼기 등을 제거하는 방법이 일반적으로 사용된다. 그러나 비교적 작은 반도체 패키지(보통, 3mm X 3mm 이하를 칭함) 또는 다른 이유들에 의해 홀딩력이 약할 수 있는 자재의 경우에는 유닛픽커가 개개의 반도체 패키지를 홀딩하는 흡입력이 약하기 때문에, 브러시의 힘을 이기지 못하고 정렬상태가 틀어지는 문제가 발생하였다.
특히, 유닛픽커에 흡착된 최외곽 열의 반도체 패키지에는 브러시가 쓸리는 힘이 가장 많이 가해지기 때문에 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지가 밀리거나, 정위치에서 틀어지게 되는 문제가 있었다. 또한, 최외곽 열의 반도체 패키지를 흡착하는 흡착패드의 모서리 측에서는 브러시의 접촉에 의해 마모되어, 흡착패드의 더스트 마모 찌꺼기 등이 떨어지게 되는 문제도 있었다.
한국 공개특허공보 10-2006-0002456호에는 반도체 제조공정 절단 및 처리장치가 개시되지만, 종래의 문제점을 해결하지는 못한다.
본 발명의 실시예는 반도체 패키지를 세척하는 동안에 절단된 각각의 반도체 패키지의 정렬상태를 유지할 수 있는 반도체 자재 절단장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 절단부에서 개별 단위로 절단된 반도체 자재를 정렬부로 반송하는 유닛픽커; 및 상기 유닛픽커와의 상대적 움직임에 의해 반도체 자재를 마찰하는 브러시를 포함하는 세척부;를 포함하고, 상기 유닛픽커는 반도체 자재를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 흡착된 반도체 자재의 외곽에 위치하여 상기 브러시와 일차적으로 접촉하는 댐부재를 포함하는 반도체 자재 절단장치가 제공될 수 있다.
상기 브러시는 복수의 가닥이 연속적으로 위치하고, 반도체 자재에 접근할 때 반도체 자재와의 사이에 마련되는 상기 댐부재에 의해 반도체 자재와 인접하는 가닥부터 차례로 상기 댐부재를 지나 반도체 자재를 마찰하는 반도체 자재 절단장치가 제공될 수 있다.
상기 댐부재는 상기 유닛픽커와 상기 브러시의 상대적인 움직임 방향에 대하여 상기 흡착부의 양 쪽 외곽에 위치하는 반도체 자재 절단장치가 제공될 수 있다.
상기 유닛픽커는 몸체부와, 척테이블 상의 반도체 자재의 상면을 흡착하는 흡착부를 포함하고, 상기 댐부재는 상기 흡착부의 외곽에 분리 가능하게 설치되는 반도체 자재 절단장치가 제공될 수 있다.
상기 유닛픽커는 90도 회전 가능하고, 상기 댐부재는 반도체 자재의 외곽을 둘러싸도록 마련되어, 상기 유닛픽커가 90도 회전하는 경우에도 상기 댐부재가 상기 브러시와 일차적으로 접촉하는 반도체 자재 절단장치가 제공될 수 있다.
상기 유닛픽커는 반송레일을 따라 이동하고, 상기 세척부는, 상기 유닛픽커의 이동 영역에 고정된 상태로 위치하고, 상기 유닛픽커의 움직임에 의해 반도체 자재와 상기 브러시가 마찰되는 고정 세척부와, 상기 유닛픽커의 이동 영역에 상기 유닛픽커의 이동 방향과 교차되는 방향으로 이동 가능하도록 마련되어 반도체 자재와 상기 브러시가 마찰되는 이동 세척부를 포함하며, 상기 댐부재는 상기 고정 세척부의 브러시의 진행 방향에 대하여 반도체 자재의 양측 외곽에 위치하는 제1 댐부재와, 상기 이동 세척부의 브러시의 진행 방향에 대하여 반도체 자재의 양측 외곽에 위치하는 제2 댐부재를 포함하는 반도체 자재 절단장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 절단장치는 반도체 패키지 흡착부의 측부에 댐부재를 마련함으로써 유닛픽커에 흡착된 각각의 반도체 패키지에 가해지는 브러시의 힘을 감소하거나 일정하게 유지시킬 수 있다.
따라서, 작은 반도체 패키지라 하더라도 위치 틀어짐이 없이 안정적으로 픽업한 상태를 고정할 수 있기 때문에, 추후 정렬테이블에 반도체 패키지를 적재시에도 정위치에 반도체 패키지를 내려놓을 수 있다.
또한, 댐부재가 브러시를 소정 시간동안 저지함으로써 최외곽 반도체 패키지에 힘을 가하는 브러시의 수를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 절단장치는 고정식 세척부와 함께 이동식 세척부를 운용함으로써 반도체 패키지를 사방에서 세척할 수 있어 세척률을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치를 나타내는 도면이다.
도 2와 도 3은 일반적인 세척부에서 반도체 자재가 세척되는 과정을 나타내는 것으로, 도 2는 브러시가 반도체 자재에 접촉한 상태를, 도 3은 브러시가 반도체 자재를 밀어낸 상태를 나타내는 측면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치의 세척부에서 반도체 자재가 세척되는 과정을 나타내는 것으로, 도 4는 브러시가 댐부재에 접촉한 상태를, 도 5은 브러시가 반도체 자재를 세척하는 상태를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐부재의 결합방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 다른 실시예에 따른 댐부재의 결합방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유닛픽커를 나타내는 저면도이다.
도 2와 도 3은 일반적인 세척부에서 반도체 자재가 세척되는 과정을 나타내는 것으로, 도 2는 브러시가 반도체 자재에 접촉한 상태를, 도 3은 브러시가 반도체 자재를 밀어낸 상태를 나타내는 측면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치의 세척부에서 반도체 자재가 세척되는 과정을 나타내는 것으로, 도 4는 브러시가 댐부재에 접촉한 상태를, 도 5은 브러시가 반도체 자재를 세척하는 상태를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐부재의 결합방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 다른 실시예에 따른 댐부재의 결합방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유닛픽커를 나타내는 저면도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 반도체 자재는 웨이퍼(Wafer)를 개개의 회로형성 영역으로 절단하는 반도체 칩(Semiconductor chip)과 스트립(Strip) 또는 웨이퍼 레벨 패키지(WLP: Wafer Level Package)를 개개의 단위로 절단하는 반도체 패키지를 포함한다. 이하에서는 스트립 형태의 반도체 자재를 이용하여 본 발명의 실시예를 설명하나, 스트립 형태와 달리 원형의 웨이퍼를 이용하는 경우도 본 발명의 실시예에 포함된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(11)는 온로더부(10)로부터 공급되는 스트립(S)을 반도체 패키지(P, 반도체 칩을 포함) 단위로 개별화할 수 있다. 도면에 상세히 도시하지는 않았지만, 온로더부(10)는 스트립(S)이 안착되는 복수의 수납부(미도시)를 포함하고, 수납부는 높이 방향으로 층층이 마련되어 승강기(미도시)를 타고 공급되는 위치로 이동할 수 있다. 공급위치로 이동한 스트립(S)은 푸셔(미도시)의 타격에 의해 인렛레일(22)로 반출될 수 있다.
절단장치(11)는 온로더부(10)로부터 반출된 스트립(S)이 안착되어 정렬되는 인렛레일(22)과, 상기 인렛레일(22)의 스트립(S)을 픽업하여 절단부(40)로 반송하는 자재픽커(20)와, 상기 인렛레일(22)로부터 반송된 스트립(S)을 개별 패키지 단위로 절단 가공되는 절단부(40)와, 상기 절단부(40)에서 절단된 스트립(S)을 픽업하여 분류적재장치(미도시)로 반송하는 유닛픽커(100)와, 상기 절단된 스트립(S)을 세정하는 세척부(50)를 포함할 수 있다.
상기 장치의 구분은 물리적인 구분이 아닌 기능에 따른 구분으로써 편의상 구분한 것에 불과하다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치는 상기 장치들이 하나의 장치에 포함되어 일련의 기능할 수 있으나, 일부 구성이 별개의 장치로 되어 있다거나 다른 장치에 포함된다고 하여도 본 발명의 실시예에 포함된다 할 것이다.
이하에서는 절단장치(11)의 각각의 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
인렛레일(22)은 온로더부(10)의 반송위치에 대응하는 위치로부터 스트립(S)의 양 측부를 지지할 수 있도록 서로 이격되는 한 쌍의 레일을 포함한다. 자재픽커(20)는 반송레일(30)에 설치되어 이동 가능하며, 인렛레일(22)로부터 절단부(40)로 스트립(S)을 반송하는 수단이다. 자재픽커(20)는 흡착 방법을 이용하여 스트립(S)을 픽업할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 인렛레일(22) 또는 자재픽커(20)는 스트립(S)의 위치를 정렬할 수 있는 정렬부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 스트립(S)의 위치를 검사하는 검사비전(미도시)을 포함하여 정렬부에서 틀어진 스트립(S)의 위치를 보정할 수 있도록 할 수 있다.
절단부(40)는 자재픽커(20)에 의해 반송된 스트립(S)이 안착되어 고정되며 반송레일(30)과 교차되는 방향으로 이동 가능하게 설치된 척테이블(41)과, 커팅레일(43)을 따라 상기 척테이블(41)과 상대 이동하면서 척테이블(41) 상에 안착된 스트립(S)을 개별 반도체 패키지(P) 단위로 절단하는 커팅블레이드(42)를 포함한다.
절단부(40)는 상기 척테이블(41)의 이동 경로 상에 상하로 이동 가능하게 설치되어 절단 작업이 완료된 후 척테이블(41)의 상부로 이동하여 척테이블(41) 상에 놓여진 반도체 패키지(P) 이외의 스크랩(scrap)과 접촉하여 스크랩을 제거하는 브러시(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 브러시는 공압 실린더와 같은 선형운동장치에 의해 상하로 이동할 수 있다. 브러시에 의해 제거된 스크랩은 컨베이어벨트(44)에 의해 제거될 수 있다.
척테이블(41)은 스트립(S)에 정렬되어 있는 개개의 반도체 자재의 위치와 대응하는 위치에 흡착 진공홀이 마련된다. 흡착 진공홀이 개개의 반도체 자재를 흡착하고 있으므로 절단 과정에서 발생하는 힘에 의해 반도체 자재가 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 또한 척테이블(41)은 스트립(S)에 격자 모양으로 형성되는 반도체 자재 절단 라인에 대응하는 위치에 상기 커팅블레이드(42)의 블레이드 날끝이 비접촉되면서 수용될 수 있도록 블레이드 도피홈이 형성되어 있다. 따라서, 커팅블레이드(42)의 블레이드와 척테이블(41)이 상대 이동하면서 척테이블(41) 상의 스트립(S)을 절단 라인을 따라 절단할 때 상기 블레이드의 날끝이 상기 블레이드 도피홈을 지나가면서 척테이블(41)과 접촉하지 않고서 스트립(S)을 절단할 수 있게 된다.
도면에 도시하지는 않았으나, 상기 절단부(40) 상에는 상기 커팅블레이드(42)가 스트립(S)을 절단할 때 절단 과정에서 발생하는 열을 냉각시키고 데브리스(debris) 등의 이물질을 제거하기 위한 물분사노즐(미도시)이 설치될 수 있다.
절단부에서 절단이 완료된 반도체 패키지(P)는 유닛픽커(100)에 의해 정렬부(12)로 반송된다. 유닛픽커(100)는 반송레일(30)을 따라 이동할 수 있으며, 정렬부(12)로 이동하는 과정에서 세척부(50)에서 세척 과정을 거친다. 세척부(50)는 미처 제거되지 못하고 인접하는 반도체 패키지(P) 사이에 남아있는 이물질이나 반도체 패키지(P) 표면의 버(burr) 또는 스크랩(scrap) 등을 제거하기 위하여 브러시와 세척수를 이용할 수 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 세척부(50)를 지난 유닛픽커(100)는 건조부(미도시)를 지나면서 반도체 패키지(P)를 건조할 수 있다. 건조부는 드라이블럭을 이용하거나 에어블로워를 이용할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 유닛픽커(100)가 세척부(50)를 지나면서 반도체 자재(P)가 세척되는 과정을 설명하도록 한다. 이하에서 반도체 자재(P)는 개별 단위로 절단된 하나 하나를 의미할 수도 있으며, 절단되기 전의 하나의 단위를 의미할 수도 있다. 문맥상 혼동의 우려가 있는 경우에는 개별 단위로 절단된 반도체 자재(P)를 개별화된 반도체 자재(P)라고 하여 혼동을 피하도록 한다.
도 2와 도 3은 일반적인 세척부(50)에서 반도체 자재(P)가 세척되는 과정을 나타내는 것으로, 도 2는 브러시(51)가 반도체 자재(P)에 접촉한 상태를, 도 3은 브러시(51)가 반도체 자재(P)를 밀어낸 상태를 나타내는 측면도이다.
유닛픽커(100)는 척테이블(41) 상의 반도체 자재(P)의 상면을 흡착하여 반송레일(30)을 따라 이동할 수 있다. 유닛픽커(100)는 몸체부(111)와, 몸체부(111)의 하부에 위치하고 반도체 자재(P)를 흡착하는 흡착부(110)를 포함한다. 흡착부(110)는 진공홀(미도시)이 마련되어 진공압으로 반도체 자재(P)를 흡착 고정할 수 있다. 하나의 유닛픽커(100)는 다양한 크기의 개별화된 반도체 자재(P)를 흡착할 수 있다. 이 때 절단된 개별화된 반도체 자재(P)의 크기가 비교적 큰 경우(보통 3mm X 3mm 초과의 경우)에는 반도체 자재(P)의 너비가 증가하는 것과 비례적으로 흡착면적이 넓어지기 때문에 각각의 반도체 자재(P)에 인가되는 흡착력이 증가한다. 반면에, 절단된 개별화된 반도체 자재(P)의 크기가 비교적 작은 경우(보통 3mm X 3mm 이하의 경우)에는 반도체 자재(P)의 너비가 감소하는 것과 비례적으로 흡착면적이 좁아지기 때문에 각각의 반도체 자재(P)에 인가되는 흡착력이 감소한다. 따라서, 3mm X 3mm 이하의 작은 반도체 자재(P)나 다른 이유에 의해 홀딩력이 약할 수 있는 다른 종류의 반도체 자재(P)의 경우에는 유닛픽커의 패키지를 홀딩하기 위한 진공력이 약하여 세척시 유닛픽커에 흡착된 반도체 자재(P)가 정위치에서 틀어지거나 밀리는 문제가 발생할 수 있다.
세척부(50)는 유닛픽커(100)가 이동하는 이동 영역에 마련되며, 반도체 자재(P)를 마찰할 수 있는 브러시(51)나 스펀지 또는 이들의 결합 등의 형태로 마련될 수 있다. 브러시(51)는 여러 개의 가닥이 모여 하나의 묶음을 형성할 수 있고, 복수의 묶음이 일정 거리를 두고 배치될 수 있다. 반도체 자재(P)는 절단부(40)의 커팅블레이드(42)에 의해 절단되는 과정에서 표면에 버(burr) 또는 스크랩(scrap) 등의 잔해물이 형성되고, 미처 제거되지 못한 이물질이 남아있을 수 있다. 유닛픽커(100)가 정렬부(12)로 반도체 자재(P)를 반송하여 검사장치(미도시)가 개별화된 반도체 자재(P)를 검사하는 때에 위의 잔해물과 이물질이 남아있는 경우 불량으로 처리될 수 있다. 이러한 잔해물과 이물질은 브러시(51)나 스펀지 등과의 마찰에 의해 제거될 수 있다.
세척부(50)는 브러시 가닥 또는 묶음의 사이사이에 세척수를 보유하거나, 스펀지 사이사이에 세척수를 보유할 수 있다. 세척수는 브러시(51) 또는 스펀지 등에 의해 제거된 잔해물과 이물질을 수용하며, 브러시(51)나 스펀지들이 잔해물과 이물질을 더욱 잘 제거할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 세척부(50)는 세척수의 공급을 위한 세척수공급부(53)와, 세척수공급부(53)와 연결되고 브러시 묶음의 사이 사이에 마련되는 세척수홀(52)을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에와 도면에서서는 브러시(51)를 예로 들어 설명하였으나, 브러시, 스펀지, EVA(에틸렌 초산 비닐, ethylene-vinyl acetate copolymer) 재질 및 이들의 결합 형태 등 다른 여타의 세척수단이 사용될 수도 있으며, 브러시의 경우에도 고정형 브러시, 회전 브러시, 진동형 브러시, 벨스폰지 브러시 등 다양한 종류의 브러시가 사용되어도 무방하다.
반도체 자재(P)의 흡착력은 개별화된 반도체 자재(P)의 접촉 면적에 비례하며, 반도체 자재(P)에 가해지는 브러시(51)의 힘은 개별화된 반도체 자재(P)를 밀고 있는 브러시 가닥의 개수에 비례한다. 보통 한 묶음의 브러시(51)는 동시에 하나의 개별화된 반도체 자재(P)에 힘을 가한다.
도 2는 브러시(51)가 제일 외곽에 위치하는 개별화된 반도체 자재(P1)와 접촉한 상태를 나타낸다. 이 때 브러시(51)와 접촉한 개별화된 반도체 자재(P1)는 제일 외곽에 위치하는 브러시 묶음(51a)에 의한 힘을 받게 된다. 개별화된 반도체 자재(P1)의 크기가 작아 흡착부(110)와의 흡착면적이 작은 경우 브러시 묶음(51a)의 힘을 이기지 못하고 개별화된 반도체 자재(P1)의 위치에 변동이 일어나게 된다. 도 3은 개별화된 반도체 자재(P1)의 위치가 변동되어 옆에 있던 반도체 자재(P2)에 닿은 상태를 나타낸다. 두 반도체 자재(P1, P2)가 접촉됨으로써 두 반도체 자재의 면적만큼 흡착력이 작용하게 되어 브러시 묶음(51a)의 힘을 이겨낼 여지가 생긴다. 하지만 도 3은 제일 외곽에 위치하는 브러시 묶음(51a)이 그 옆에 위치하는 브러시 묶음(51b)과 접촉한 상태를 나타내며, 그 동안 제일 외곽에 위치하는 브러시 묶음(51a)의 가닥이 개별화된 반도체 자재(P1)를 타고 넘어가지 않은 상태이다. 따라서, 두 개의 인접한 반도체 자재(P1, P2)는 두 개의 브러시 묶음(51a, 51b)에 의한 힘을 받게 된다.
이처럼 종래의 반도체 자재 절단장치는 반도체 자재(P)를 세척하는 과정에서 반도체 자재(P)의 위치가 변동될 여지가 있었다. 특히 제일 외곽에 위치하는 개별화된 반도체 자재(P1)는 위치 변동의 여지가 컸음을 알 수 있다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치의 세척부(50)에서 반도체 자재(P)가 세척되는 과정을 나타내는 것으로, 도 4는 브러시(51)가 댐부재(120)에 접촉한 상태를, 도 5은 브러시(51)가 반도체 자재(P)를 세척하는 상태를 나타내는 측면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치의 유닛픽커(100)는 흡착부(110)에 흡착된 반도체 자재(P) 중에서 제일 가장자리에 위치하는 개별화된 반도체 자재(P1)의 외곽에 댐부재(120)가 설치된다. 반도체 자재(P)의 외곽은 흡착부(110)의 외곽으로 해석될 수 있지만, 제일 가장자리에 위치하는 개별화된 반도체 자재(P)의 외곽에 위치하는 것이라면 흡착부(110)에 댐부재(120)가 마련되는 것을 포함한다.
댐부재(120)는 유닛픽커(100)의 진행방향에 대하여 전, 후로 양 측에 마련될 수 있고, 브러시(51)가 반도체 자재(P)에 접촉하기 전에 먼저(일차적으로) 브러시(51)와 접촉하게 된다. 유닛픽커(100)는 반도체 자재(P)의 잔해물 또는 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 세척부(50)를 왕복 이동하게 된다. 따라서 반도체 자재(P)에 브러시(51)가 접근하는 방향은 양 방향이 될 수 있으므로, 댐부재(120)는 반도체 자재(P)의 양 측부에 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 댐부재가 구비되지 않을 경우에는 유닛픽커의 왕복 이동에 의해 브러시의 상부에서 세척을 하게되는 경우에 첫 번째 열과 마지막 열의 반도체 자재에는 브러시의 쓸리는 힘이 가장 많이 가해지게 되지만, 댐부재를 구비하는 경우에는 댐부재에 가장 많은 힘이 인가되고 그 외에 반도체 자재에는 균일한 힘이 인가될 수 있게 되는 것이다.
도 4는 브러시(51)가 댐부재(120)에 접촉하여 제일 외곽에 위치하는 브러시 묶음(51a)이 휘어진 상태를 나타낸다. 이 때까지 댐부재(120)가 브러시 묶음(51a)이 가하는 힘을 지지하고 있기 때문에 가장자리에 위치하는 개별화된 반도체 자재(P1)는 브러시(51)에 의한 힘을 받지 않는다.
도 5는 유닛픽커(100)가 이동함에 따라 댐부재(120)에 걸려있던 브러시 묶음(51a)에서 반도체 자재(P)와 인접하는 가닥부터 차례로 댐부재(120)를 지나 개별화된 반도체 자재(P1)를 마찰하는 모습을 나타낸다. 따라서, 개별화된 반도체 자재(P1)에 힘을 가하는 브러시(51)는 댐부재(120)를 넘어온 브러시 가닥에 불과하다. 도 3과 도 5를 비교할 때, 댐부재(120)에 의해 제일 외곽에 위치하는 개별화된 반도체 자재(P1)에 가해지는 브러시(51)의 힘이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐부재(120)의 결합방법을 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 다른 실시예에 따른 댐부재(122)의 결합방법을 나타내는 도면이다.
댐부재(120, 122)는 도 6과 같이 분리 가능하도록 결합할 수 있고, 도 7과 같이 흡착부(110)와 일체로 형성될 수 있다. 도 6은 흡착부(110)의 외곽에 댐부재(120)가 설치되고, 댐부재(120)는 볼트(121)에 의해 몸체부(111)와 결합하는 것을 도시한다. 도 7은 흡착부(110)의 단부에 일체로 형성되어 돌출되는 댐부재(122)를 도시한다. 흡착부(110)는 고무 재질로 마련되는 경우 댐부재(122) 역시 고무재질로 마련될 수 있다. 이 경우 댐부재(122)는 휘어짐이 가능하여 브러시 가닥을 반도체 자재(P) 방향으로 더 잘 넘겨줄 수 있게 된다. 다만, 댐부재(122)가 휘어지면서 반도체 자재(P)에 힘을 가하지 않도록 유의해야 한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 댐부재(120)는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 재질에 따라 몸체부(111) 또는 흡착부와 용접 등에 의해 결합 또는 본딩될 수도 있고, 다양한 결합 방식에 의해 체결 또는 끼워맞춤될 수도 있으며, 몸체부에 일체로 형성될 수도 있음은 자명하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 댐부재는 자재의 종류나 크기에 따라 댐부재의 종류, 크기, 댐부재의 설치 간격 등이 달라질 수 있다. 최외곽 자재와 댐부재의 설치 간격은 바람직하게는 절단된 반도체 자재들 간의 간격과 유사하거나 조금 더 크게 설치될 수 있다. 그러나 최외곽 반도체 자재와 댐부재의 간격이 너무 크게 설치되는 경우에는 댐부재에 의해 감쇄된 저항과 무관하게 최외곽 반도체 자재에서 브러시와의 마찰 저항이 커지므로 자재의 종류나 크기에 따라 최외곽 반도체 자재와 댐부재의 간격을 적절한 수준에서 선택하고 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 도면에서 따로 도시하지는 않았지만, 댐부재가 몸체부나 흡착부에 볼트 등에 의해 결합되는 경우 추가로 댐부재의 간격조절 수단을 더 포함할 수 있다.
그리고 댐 부재의 높이는 흡착부의 두께, 반도체 자재의 종류나 두께에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 유닛픽커의 흡착부에 흡착된 반도체 자재의 높이와 대응되거나, 반도체 자재보다는 더 높게 형성될 수도 있다. 즉, 몸체부에 결합되는 방식인 경우에는 흡착부의 두께(높이)와 반도체 자재의 두께(높이)를 합친 값이 댐부재의 높이와 대응될 것이고, 흡착부와 일체로 형성되는 경우에는 반도체 자재의 두께(높이)에 대응되게 댐부재가 돌출되는 것이 바람직하다.
이상에서는 고정된 세척부(50)의 브러시(51) 상을 유닛픽커(100)가 왕복 운동하면서 반도체 자재(P)의 양 측부가 마찰되면서 반도체 자재(P)의 잔해물 또는 이물질이 제거되는 것을 설명하였다. 그러나 보다 효과적으로 반도체 자재(P)의 잔해물 또는 이물질을 제거하기 위해서는 반도체 자재(P)의 둘레를 모두 브러시(51)가 마찰하는 것이 바람직하다. 일 예로, 브러시(51)는 반도체 자재(P)의 좌우 ?향으로만 마찰하는 것이 아니라, 반도체 자재(P)의 상하 방향으로도 마찰하는 경우 반도체 자재(P)의 둘레를 따라 위치하던 잔해물 또는 이물질이 효과적으로 제거될 수 있다. 이 때, 반도체 자재(P)의 좌우 방향과 상하 방향은 반도체 자재(P)의 저면을 기준으로 평면 상에서의 방향을 의미한다.
이를 위해 유닛픽커(100)는 z축을 중심으로 xy 평면 방향으로 회전 가능하도록 마련될 수 있다. 유닛픽커(100)가 90도 회전함으로써 동일한 브러시(51)를 이용하여 반도체 자재(P)의 좌우 방향과 상하 방향으로 4 방향의 모서리를 모두 마찰할 수 있게 된다.
본 발명에서는 유닛픽커가 고정된 세척부 상에서 왕복 이송할 수도 있으나, 유닛픽커는 고정된 상태에서 세척부의 브러시 등이 왕복 이송 또는 회전함으로써 반도체 자재를 세척할 수도 있다. 세척시 유닛픽커 또는 브러시 등이 왕복 이송 횟수는 1회 이상이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유닛픽커(100)를 나타내는 저면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치의 세척부(50)는 유닛픽커(100)의 이동 영역에 고정된 상태로 위치하고, 유닛픽커(100)의 움직임에 의해 반도체 자재(P)와 브러시(51)가 마찰되는 고정 세척부(54)와, 유닛픽커(100)의 이동 영역에 유닛픽커(100)의 이동 방향과 교차되는 방향으로 이동 가능하도록 마련되어 반도체 자재(P)와 브러시(51)가 마찰되는 이동 세척부(55)를 포함할 수 있다. 이동 세척부(55)의 이동 방향과 유닛픽커(100)의 이동 방향이 교차되는 정도는 수직일 수 있다. 이동 세척부(55)는 레일을 따라 이동할 수 있다.
도 8을 참고하면, 유닛픽커(100)가 고정 세척부(54) 상을 왕복 이동하면서 반도체 자재(P)의 좌우 모서리가 브러시(51)에 마찰하면서 잔해물 또는 이물질이 제거된다. 이후 유닛픽커(100)는 이동 세척부(55)의 이동 영역 상에 멈추고, 이동 세척부(55)가 상하 방향으로 이동하면서 반도체 자재(P)의 상하 모서리가 브러시(51)에 마찰된다. 따라서, 반도체 자재(P)의 4 방향 모서리가 모두 브러시(51)에 의해 마찰되어 잔해물 또는 이물질이 효과적으로 제거될 수 있다.
앞서 설명한 90도로 회전 가능한 유닛픽커(100)와 도 9에서 설명한 고정 세척부(54)와 이동 세척부(55)의 조합의 경우는 모두 반도체 자재(P)의 좌우 및 상하 네 방향으로 브러시(51)가 상대적 움직임을 가진다는 점에서 공통된다. 도 9에 도시된 유닛픽커(100)는 댐부재(120)가 반도체 자재(P)의 외곽을 둘러싸도록 마련되어 어느 방향에서 브러시(51)가 진입하더라도 브러시(51)가 반도체 자재(P)에 힘을 가하기 전에 일차적으로 댐부재(120)가 이를 저지하게 된다.
10: 온로더부, 11: 절단장치,
12: 정렬부, 20: 자재픽커,
21: 그립퍼, 22: 인렛레일,
30: 반송레일, 40: 절단부,
41: 척테이블, 42: 커팅블레이드,
43: 커팅레일, 44: 컨베이어벨트,
50: 세척부, 51: 브러시,
52: 세척수홀, 53: 세척수공급부,
54: 고정 세척부, 55: 이동 세척부,
100: 유닛픽커, 110: 흡착부,
111: 몸체부, 120: 댐부재
12: 정렬부, 20: 자재픽커,
21: 그립퍼, 22: 인렛레일,
30: 반송레일, 40: 절단부,
41: 척테이블, 42: 커팅블레이드,
43: 커팅레일, 44: 컨베이어벨트,
50: 세척부, 51: 브러시,
52: 세척수홀, 53: 세척수공급부,
54: 고정 세척부, 55: 이동 세척부,
100: 유닛픽커, 110: 흡착부,
111: 몸체부, 120: 댐부재
Claims (9)
- 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 절단부;
상기 절단부에서 절단된 반도체 자재를 흡착하고 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커; 및
상기 유닛픽커가 이동하는 이동영역에 배치되며, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 자재를 마찰하여 이물질을 제거하기 위한 세척수단을 구비한 세척부;를 포함하고,
상기 유닛픽커는,
몸체부와, 상기 몸체부의 하부에 위치하여 상기 반도체 자재를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 흡착된 반도체 자재의 외곽에 위치하여 세척시 상기 세척수단과 일차적으로 접촉하기 위해 상기 몸체부 또는 상기 흡착부로부터 돌출 형성된 댐부재를 포함하며,
상기 세척수단은,
상기 반도체 자재가 접근함에 따라 상기 반도체 자재와의 사이에 마련되는 상기 댐부재를 마찰한 후에 상기 반도체 자재를 마찰함으로써 상기 반도체 자재를 세척하도록 마련되는 반도체 자재 절단장치. - 제1항에 있어서,
상기 세척수단은 브러시, 스펀지, EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer) 재질, 또는 이들의 결합 형태인 반도체 자재 절단장치. - 제2항에 있어서,
상기 브러시는 복수의 가닥이 연속적으로 위치하고, 반도체 자재에 접근할 때 반도체 자재와의 사이에 마련되는 상기 댐부재에 의해 반도체 자재와 인접하는 가닥부터 차례로 상기 댐부재를 지나 반도체 자재를 마찰함으로써 상기 반도체 자재를 세척하는 반도체 자재 절단장치. - 제1항에 있어서,
상기 댐부재는 상기 유닛픽커의 진행방향에 대하여 상기 흡착부의 전후로 양측 외곽에 마련되는 반도체 자재 절단장치. - 제1항에 있어서,
상기 댐부재는 상기 유닛픽커의 진행방향에 대하여 상기 흡착부의 전후 및 좌우 네 방향에 대하여 모두 마련되는 반도체 자재 절단장치. - 제1항에 있어서,
상기 댐부재는 상기 몸체부 또는 흡착부로부터 분리 가능하도록 결합되는 반도체 자재 절단장치. - 제1항에 있어서,
상기 댐부재는 상기 흡착부의 단부에 일체로 형성되어 돌출되는 반도체 자재 절단장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유닛픽커는 z축을 중심으로 xy 평면 상에서 회전 가능하고,
상기 댐부재는 반도체 자재의 외곽을 둘러싸도록 마련되어, 상기 유닛픽커가 회전하는 경우에도 상기 댐부재가 상기 세척수단과 일차적으로 접촉하는 반도체 자재 절단장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유닛픽커는 반송레일을 따라 이동하고,
상기 세척부는, 상기 유닛픽커의 이동 영역에 고정된 상태로 위치하고, 상기 유닛픽커의 움직임에 의해 반도체 자재와 상기 세척수단이 마찰되는 고정 세척부와, 상기 유닛픽커의 이동 영역에 상기 유닛픽커의 이동 방향과 교차되는 방향으로 이동 가능하도록 마련되어 반도체 자재와 상기 세척수단이 마찰되는 이동 세척부를 포함하며,
상기 댐부재는 상기 고정 세척부의 세척수단의 진행 방향에 대하여 반도체 자재의 양측 외곽에 위치하는 제1 댐부재와, 상기 이동 세척부의 세척수단의 진행 방향에 대하여 반도체 자재의 양측 외곽에 위치하는 제2 댐부재를 포함하는 반도체 자재 절단장치.
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| KR20150062216A KR20150062216A (ko) | 2015-06-08 |
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