KR101590027B1 - 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각의 반도체 패키지 소자 또는 칩의 픽업 운반시 픽업과정과 픽업 해제과정의 신뢰성 및 효율을 향상시킬 수 있는 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 관한 것이다.

Description

칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템{CHIP HOLDING DEVICE AND PICKUP SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 각각의 반도체 패키지 소자 또는 칩의 픽업 운반시 픽업과정과 픽업 해제과정의 신뢰성 및 효율을 향상시킬 수 있는 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 관한 것이다. 최근 반도체 칩이 많이 사용되고 있다.

반도체 형태의 반도체 소자는 각각 PCB 기판 상에 장착된 상태로 패키징재에 의하여 패키징된 후 각각의 반도체 패키지 소자(또는, 이하, '칩'이라 한다)로 커팅되는 과정이 수행될 수 있다.

커팅된 반도체 패키지 소자는 미세한 크기를 갖을 수 있으며, 작업 효율의 향상을 위하여 별도의 픽업 시스템 등에 의하여 픽업되어 이송될 수 있다.

이러한 픽업 시스템은 한번에 다수 개의 반도체 패키지 소자를 이송하는 것이 일반적이지만, 반도체 패키지 소자의 크기가 아주 작으므로 픽업 과정 또는 픽업 해제 과정이 정상적으로 수행되지 않는 반도체 패키지 소자가 발생될 수 있다.

연속적인 반도체 패키지 소자의 제조 공정에서 일부 반도체 패키지 소자의 픽업 또는 픽업 해제 과정이 실패하면, 반도체 패키지 소자의 제조 공정에 차질이 발생될 수 있으며, 제품의 불량 증가, 제조 효율 저하 및 비용의 증가로 귀결될 수 있다.

본 발명은 각각의 반도체 패키지 소자의 픽업 운반시 픽업과정과 픽업 해제과정의 신뢰성 및 효율을 향상시킬 수 있는 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 반도체 칩을 흡착하기 위한 복수 개 흡착홈이 칩고정면에 구비되며, 각각의 상기 흡착홈과 연통되는 공압유로가 구비되고, 복수 개의 공압유로가 수렴되는 연통공간을 구비하는 흡착블록, 상기 연통공간에 공압을 인가하기 위한 적어도 하나 이상의 공압 구동부 및, 상기 연통공간 내부에 구비되고, 상기 공압 구동부에 의하여 인가되는 공압에 의하여 변위되는 판재 형태의 공압 분배부재;를 포함하는 칩고정장치를 제공한다.

또한, 상기 흡착블록의 공압유로에 각각 구비되어, 상기 공압유로에 인가되는 공압 또는 상기 공압 분배부재의 가압에 의하여 미리 결정된 범위에서 승강 가능한 이젝팅핀을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 공압유로에 양의 공압이 인가되거나 상기 공압 분배부재에 의하여 상기 이젝팅핀의 일단이 가압되면, 상기 이젝팅핀의 타단은 상기 흡착홈의 내부로 돌출될 수 있다.

여기서, 복수 개의 상기 흡착홈은 상기 흡착블록의 칩고정면 측에 부착되는 몰딩부재에 형성될 수 있다.

또한, 복수 개의 상기 공압유로는 중 적어도 2개 이상의 공압유로는 동일한 공압 구동부에 연통될 수 있다.

그리고, 복수 개의 상기 공압유로는 상기 흡착블록에 연결되는 하나의 공압 구동부에 연통될 수 있다.

이 경우, 상기 연통공간은 상기 흡착블록 중심부에 구비되고, 상기 공압 구동부는 상기 칩고정면 반대편에 구비되며, 상기 공압유로는 상기 연통공간과 상기 흡착블록의 칩고정면에 구비된 흡착홈을 연통시키며, 상기 공압 분배부재는 승강가능하게 상기 연통공간 내부에 수평하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 이젝팅핀은 직경이 확장되는 플렌지부를 구비하고, 상기 공압유로는 상기 플렌지부가 수용되도록 유로가 확장된 유로 확장부가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 이젝팅핀의 플렌지부의 상기 흡착홈 방향의 일면과 상기 공압유로의 유로 확장부의 대향면은 대응되는 경사일 수 있다.

여기서, 상기 이젝팅핀의 플렌지부의 타면은 평면이며, 상기 이젝팅핀의 플렌지부의 타면 및 상기 흡착블록 사이에 탄성부재가 구비될 수 있다.

또한, 상기 몰딩부재의 하면 중 각각의 흡착홈 둘레의 영역은 인접한 반도체 칩의 회로기판의 가장자리 영역을 함께 지지할 수 있다.

그리고, 상기 연통공간 내부에 상기 공압 분배부재의 변위동작을 안내하기 위한 적어도 1개 이상의 가이드 수단이 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 가이드 수단은 상기 연통공간에 수직하게 배치된 가이드봉이며, 상기 가이드봉은 상기 공압 분배부재를 관통할 수 있다.

또한, 상기 칩흡착면이 상기 흡착블록의 상부에 구비되는 경우, 상기 흡착블록에 구비된 복수 개의 공압유로 중 최외곽에 위치한 공압유로 중 적어도 1개 이상의 공압유로는 별도의 공압 구동부에 연통될 수 있다.

그리고, 별도의 공압 구동부에 연통되는 공압유로에는 흡착홈이 구비되지 않을 수 있다.

여기서, 상기 칩흡착면이 상기 흡착블록의 상부에 구비되는 경우, 상기 연통공간의 저면과 상기 공압 분배부재 사이에 탄성부재가 구비될 수 있다.

또한,

그리고, 상기 공압 분배부재는 상기 연통공간의 평면 형상에 대응되는 형상일 수 있다.

이 경우, 상기 공압 분배부재(600)가 공압에 의하여 변위되는 과정에서 상기 공압 구동부의 입구 측에 도달하는 것을 방지하기 위한 스토퍼가 구비될 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 칩의 흡착을 위하여 칩흡착면 상에 형성된 복수 개의 흡착홈에 공압을 인가하기 위하여 구비되는 각각의 공압유로, 상기 공압유로 상에 배치되어 칩의 흡착상태를 해제하기 위하여 상기 공압유로에 인가되는 공압에 의하여 구동되는 이젝팅핀 및, 상기 공압유로에 선택적으로 공압을 인가하기 위한 공압 구동부;를 포함하는 칩고정장치를 제공한다.

그리고, 상기 공압 구동부에 의해 인가되는 공압을 각각의 공압유로에 분배하고, 상기 이젝팅핀을 가압하여 상기 흡착홈 내부로 돌출되도록 하는 공압 분배부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치 및 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치를 포함하며, 양 칩고정장치 중 적어도 하나의 칩고정장치에 승강 구동부가 구비되는 픽업 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 의하면, 공압 분배부재에 의하여 공압 구동부에 대한 공압유로의 상대적인 위치에 따라 공압유로에 인가되는 공압의 편차를 최소화할 수 있으므로, 반도체 패키지 소자의 픽업과정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 의하면, 반도체 패키지 소자의 픽업 운반시 픽업 해제과정의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 픽업 해제과정에서의 반도체 패키지 소자의 렌즈부 또는 회로기판의 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 의하면, 픽업 과정 또는 픽업의 해제 과정에서 칩고정장치 또는 칩고정장치와 함께 픽업 시스템을 구성하는 거치장치에 각각 구비되는 공압유로가 소수 또는 단일 공압 구동부에 의하여 공압이 인가되지만, 공압 분배부재에 의하여 공압유로의 위치에 따라 공압유로에 인가되는 공압의 편차를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 칩고정장치 및 이를 구비하는 픽업 시스템에 의하면, 공압 분배부재에 의하여 공압유로의 위치에 따라 공압유로에 인가되는 공압의 편차를 최소화할 수 있으므로, 공압 구동부에서 제공하는 공압의 효율을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 픽업장치가 반도체 패키지 소자를 픽업하기 전의 상태를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 픽업장치가 반도체 패키지 소자를 픽업한 후의 상태를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치의 하나의 실시예의 작동상태를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치의 다른 실시예의 작동상태를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치의 하나의 실시예의 작동상태를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치의 다른 실시예의 작동상태를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 픽업 시스템의 작동상태를 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 픽업장치가 반도체 패키지 소자를 픽업하기 전의 상태를 도시한다.

본 발명에 따른 칩고정장치(200)는 반도체 패키지 소자(c)를 흡착하기 위한 복수 개 흡착홈(160)이 구비되며, 각각의 상기 흡착홈과 연통되는 공압유로(110)가 구비되고, 복수 개의 공압유로(110)가 수렴되는 연통공간(240)을 구비하는 흡착블록(210, 230), 상기 연통공간(240)에 공압을 인가하기 위한 적어도 하나 이상의 공압 구동부(250) 및, 상기 연통공간(240) 내부에 구비되어 상기 공압 구동부(250)에 의하여 인가되는 공압에 의하여 변위되는 판재 형태의 공압 분배부재(600)를 포함할 수 있다.

반도체 패키지 소자(c)는 그 크기가 미세하여, 수작업 또는 기계적으로 동작하는 기구 등에 의하여 다량의 반도체 패키지 소자를 동시에 픽업하는 것은 불가능하거나 비효율적일 수 있다.

도 1에 도시된 칩고정장치(200)는 반도체 패키지 소자(c)를 한번에 대량으로 칩을흡착면에 흡착하여 고정하는 방법으로 픽업할 수 있다. 본 발명에 따른 칩고정장치(200)는 반도체 패키지 소자(c)가 흡착되기 위한 복수 개 흡착홈(160)이 하부에 구비되며, 상기 흡착홈(160)과 연통되는 공압유로(110)가 각각의 흡착홈(160)에 구비되는 흡착블록(210, 230) 및, 상기 공압유로(110)에 공압을 인가하기 위한 적어도 하나 이상의 공압 구동부(250)를 포함하며, 상기 흡착블록(210, 230)은 복수 개의 공압유로(110)가 서로 연통되는 연통공간(240)을 구비한다.

상기 흡착블록(210, 230)의 하부(하면)에는 흡착면이 구비될 수 있으며, 상기 흡착면에는 복수 개의 흡착홈(160)이 구비된다. 상기 흡착홈(160)은 복수 개의 열과 행으로 바둑판식으로 배치될 수 있다.

상기 흡착홈(160)은 흡착블록 하면에 직접 구비될 수도 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 흡착홈(160)은 상기 흡착블록 하면에 부착되는 고무 재질 등의 몰딩부재(170)에 구비될 수 있다. 다만 상기 몰딩부재(170)의 재질은 고무로 한정되는 것은 아니며, 반도체 패키지 소자 등을 손상시키지 않을 수 있는 부드러운 재질이라면 다양한 재료들이 사용될 수 있다.

상기 몰딩부재(170)의 하면에 바둑판식(복수 개의 열과 행)으로 흡착홈(160)이 형성되고, 흡착 상태에서 상기 반도체 패키지 소자를 구성하는 렌즈부는 상기 흡착홈(160)에 수용되고, 상기 몰딩부재의 하면 중 각각의 흡착홈(160) 둘레의 영역(171)은 반도체 패키지 소자를 구성하는 회로기판의 상면을 지지할 수 있다.

각각의 상기 흡착홈(160)은 흡착블록(210, 230)에 구비되는 공압유로(110)가 구비되며 상기 공압유로(110)는 상기 연통공간(240)을 매개로 공압 구동부(250)에 연통된다.

도 1에 도시된 칩고정장치(200)는 공압 구동부(250)가 한 개 구비되는 것으로 도시되었으나, 공압 구동부는 복수 개가 분산되어 구비될 수도 있다.

특히, 흡착블록의 수평 면적이 넓은 경우, 영역별로 공압 구동부를 연결하고 공압을 인가하면 각각의 영역에 인가되는 공압의 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 상기 공압 구동부는 복수 개가 구비되어 복수 그룹의 흡착홈이 각각 그룹별로 구획되어 연통되도록 구성될 수도 있다.

그러나, 복수 개의 상기 공압유로는 중 적어도 2개 이상의 공압유로는 동일한 공압 구동부에 연통되는 것이 효율적이다.

하나의 미세한 반도체 패키지 소자를 픽업하기 위하여 공압유로에 별도의 공압 구동부를 구비하는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에 공압 구동부를 공유할 필요가 있기 때문이다.

도 1에 도시된 실시예에서, 칩고정장치의 구조를 단순화하고 제조비용을 줄이기 위하여 상기 흡착블록(210, 230)에 연결되는 하나의 공압 구동부(250)에서 인가되는 공압은 모든 공압유로(110)에 공유될 수 있다.

공압을 공유하기 위하여 본 발명에 따른 칩고정장치의 흡착블록(210, 230)은 각각의 공압유로를 연통시키며, 상기 공압구동부(250)에 연통되는 연통공간(240)을 구비할 수 있다.

상기 흡착블록(210, 230)은 상기 공압 구동부(250)가 연결되는 상부금형(230)과 각각의 흡착홈(160)에 연통되는 공압유로(110)가 구비되는 하부금형(210)을 포함할 수 있으며, 상기 연통공간(240)은 상기 상부금형(230)과 상기 하부금형(210) 사이에 구비될 수 있다.

따라서, 상기 연통공간(240)은 하나의 공압 구동부(250)와 복수 개의 공압유로(110)에 연통되어 공압 구동부(250)에 의하여 인가되는 공압을 각각의 공압유로(110)로 분배할 수 있다.

칩고정장치의 구조를 단순화하고 비용을 줄이기 위해서 공압 구동부에서 인가되는 공압이 다수의 공압유로(110)에 공유되도록 설계되지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 공압 구동부는 연통공간의 수평 면적이 큰 경우, 연통공간에 공압을 인가하더라도 각각의 공압유로에 인가되는 공압의 크기 편차가 커질 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 공압 구동부(250)가 상부 금형(230)의 중심부에 구비되는 경우, 상기 연통공간(240) 양 가장자리 영역에 구비된 공압유로들은 공압 구동부에서 인가되는 공압이 충분히 전달되지 않거나, 그 응답성이 공압 구동부(250) 바로 하부에 구비되는 공압유로(110)에 비해 떨어질 수 있다.

이는 가장자리의 반도체 패키지 소자의 픽업 과정의 실패확률이 높이짐을 의미하거나, 고속으로 픽업공정을 수행할 수 없음을 의미하는 것이다.

따라서, 칩고정장치(200)에 구비되는 공압 구동부(250)에 의하여 인가되는 공압이 균일하게 인가되도록 하기 위하여, 본 발명에 따른 칩고정장치(200)는 상기 연통공간(240) 내부에 구비되어 상기 연통공간(240)을 구획하고, 상기 공압 구동부에 의하여 인가되는 공압에 의하여 상기 공압유로 또는 상기 공압 구동부 방향으로 변위(變位)되는 공압 분배부재(600)를 더 구비할 수 있다.

상기 공압 분배부재(600)는 상기 연통공간(240)의 평면 형상에 대응되는 형상을 갖는 판재 형태로 구성될 수 있다.

상기 공압 분배부재(600)는 인가되는 공압에 따라 상기 연통공간(240) 내부에서 승강될 수 있다. 예를 들면, 상기 공압 구동부(250)에서 양(+)의 공압이 인가되면, 상기 공압 분배부재(600)는 공압에 의하여 연통공간의 저면에 밀착되도록 변위될 수 있으며, 반대로 음(-)의 공압이 인가되면 상기 연통공간의 상면에 밀착되도록 변위될 수 있다.

공압은 공기의 압력이므로, 공압이 인가되는 면적에 비례하여 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 공압 분배부재(600)는 연통공간(240)에 대응되는 형상과 면적을 갖으므로 공압 인가부재의 상면 전체에서 공압이 인가될 것이고 그 면적에 비례하는 힘에 의하여 상하로 추진될 수 있다. 상기 공압 구동부(250)에 의하여 음의 공압이 인가되는 경우 공압 분배부재의 구체적 동작은 도 2를 참조하여 후술한다.

도 1에 도시된 상태는 공압 구동부(250)가 구동되지 않는 상태일 수 있으며, 상기 공압 분배부재(600)는 자중에 의하여 연통공간(240)의 저면으로 접근한 상태를 유지할 수 있다.

상기 칩고정장치(200)의 하부에는 복수 개의 LED 패키지가 각각 거치되는 복수 개의 거치영역(311)이 상면에 구비되는 거치블록(310)을 구비하는 거치장치를 더 포함할 수 있다.

상기 거치영역(311)은 상기 거치블록(310) 상면 상에 일정한 간격과 면적으로 구획된 영역으로서, 반도체 패키지 소자(c)의 커팅시 커터의 궤적에 대응하여 미리 형성된 커팅홀(312)에 의하여 각각의 거치영역(311)이 구획될 수 있다.

또한, 상기 거치장치(300)는 거치블록(310)을 승강 구동시키는 승강 구동부(360)를 구비할 수 있다.

상기 승강 구동부(360)는 반도체 패키지 소자(c)가 거치된 거치블록(310)의 픽업과정 또는 픽업 해제과정을 위하여 상기 칩고정장치(200) 측으로 접근 또는 이격시키기 위하여 구비된다.

따라서, 상기 승강 구동부는 거치장치(300)가 아닌 칩고정장치(200)에 구비되거나 양측에 모두 구비될 수도 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 칩고정장치(300)는 상기 승강 구동부(360)에 의하여 구동되어 픽업과정을 위하여 상기 칩고정장치(200)로 접근하는 상태를 도시한다.

또한, 본 발명에 따른 픽업 시스템을 구성하는 칩고정장치(200)는 상기 연통공간(240) 또는 상기 공압 분배부재(600)에 상기 공압 분배부재의 변위동작을 안내하기 위한 적어도 1개 이상의 가이드 수단이 구비될 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 상기 가이드 수단은 상기 연통공간(240)에 수직하게 배치된 가이드봉(630)이며, 상기 가이드봉(630)은 상기 공압 분배부재(600)에 형성된 관통홀(도면부호 미도시)를 관통하게 된다. 따라서, 상기 가이드봉(630)은 상기 공압 분배부재(600)의 승강 동작시 공압 분배부재(600)의 기울어짐 또는 위치 이탈을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 가이드봉(630)에는 공압 분배부재(600)의 변위 범위를 제한하기 위한 스토퍼(631)가 구비될 수 있다.

상기 스토퍼(631)는 상기 공압 분배부재(600)가 공압에 의하여 변위되는 과정에서 상기 공압 구동부(250)의 입구 측을 완전히 차단하도록 밀착되는 것을 방지할 수 있다.

상기 공압 분배부재(600)가 공압에 의하여 변위되는 과정에서 상기 공압 구동부(250)의 입구 측을 완전히 차단하면 밀착된 상태에서 연통공간이 사라지는 문제가 발생하므로, 이를 방지하기 위하여 상기 가이드봉(630)에 스토퍼(631)을 구비할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 픽업장치가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업한 후의 상태를 도시한다.

상기 공압 구동부(250)가 음의 공압을 상기 연통공간(240)에 인가하면, 상기 공압 분배부재(600)의 상면 전체에서 음의 공압이 인가되고, 상기 공압 분배부재(600)는 상기 공압 구동부(250) 방향으로 추진되어 상기 연통공간(240)의 상면에 밀착될 수 있다. 이 경우, 상기 공압 분배부재(600)의 하면은 전체 면적에서 그 하부로 음의 압력을 분배하게 된다.

따라서, 상기 공압 분배부재(600)의 하면(602) 전체 면적에서 골고루 공압이 분배되는 효과가 발생되므로, 상기 공압 구동부(250)와의 거리에 무관하게 고른 음의 압력이 각각의 공압유로(110)에 인가될 수 있으므로, 각각의 흡착홈(160)에 흡착되는 반도체 패키지 소자(c)에 흡착력도 고르게 되어 픽업 과정의 신뢰성이 향상될 수 있다.

즉, 상기 공압 분배부재(600)가 없는 경우, 상기 공압 구동부(250)의 입구 근방의 공압유로에 인가되는 공압은 가장자리에 배치된 공압유로에 인가되는 공압에 비해 크게 되어 공압의 인가시 픽업 또는 픽업 해제의 성공확률에 있어서 차이가 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 칩고정장치 및 픽업 시스템은 연통공간 내에 공압을 분배하기 위하여 공압 분배부재(600)를 채용하여 공압유로에 인가되는 공압의 편차를 최소화하는 방법을 사용한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공압 구동부(250)가 음의 공압을 인가하면 공압 분배부재에 의하여 분배된 공압은 각각의 공압유로(110)에 흡입력을 제공하고, 각각의 흡착홈(160)에 반도체 패키지 소자(c)가 흡착되도록 한다.

상기 흡착블록(200)의 흡착홈에 각각의 반도체 패키지 소자(c)가 흡착된 상태는 상기 공압 구동부(250)가 음의 공압을 상기 연통공간(240)에 인가하는 상태가 유지되고 있음을 의미한다.

그리고, 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 몰딩부재(170)의 하면 중 각각의 흡착홈(160) 둘레의 영역(171)은 반도체 패키지 소자(c)를 구성하는 회로기판의 상면을 지지하며, 구체적으로 인접한 반도체 패키지 소자(c)의 가장자리 회로기판의 상면은 상기 몰딩부재의 하면 중 흡착홈(160) 둘레의 영역에 의해 함께 지지되어 흡착상태를 안정성을 강화할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치(200)의 하나의 실시예의 작동상태를 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 칩고정장치(200)의 다른 실시예가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업하기 전 및 픽업한 후의 상태를 도시한다. 구체적으로 도 3(a)는 본 발명에 따른 칩고정장치(200)가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업하기 전 상태를 도시하며, 도 3(b)는 본 발명에 따른 칩고정장치(200)가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업한 상태를 도시하며, 도 3(c)는 본 발명에 따른 칩고정장치(200)가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업한 상태를 해제하는 상태를 도시한다.

도 1 및 도 2를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다. 도 3에 도시된 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 공압 구동부(250)에 의하여 인가되는 공압의 효율적 분배를 위하여 연통공간에 공압 분배부재를 구비하는 것은 마찬가지이므로 중복된 설명은 생략한다.

도 3에 도시된 본 발명에 따른 칩고정장치(200)는 흡착 상태(픽업 상태)를 해제하는 경우, 음의 공압의 해제 또는 양의 공압의 인가에 의하여 흡착된 상태를 해제하는 것이 부족한 경우를 위하여 각각의 공압유로(110)에 이젝팅핀(130)을 추가로 포함할 수 있다. 몰딩재 등에 압착되어 공압이 해재되어도 반도체 패키지 소자(c)가 몰딩재 등으로부터 분리되지 않을 수 있다.

상기 이젝팅핀(130)은 공압이 선택적으로 인가되는 공압유로(110) 상에 구비되어 상기 공압유로(110) 내부에서 변위 가능하며, 상기 흡착홈(160)에 흡착된 반도체 패키지 소자(c)의 흡착상태를 물리적으로 가압하여 해제하기 위한 이젝팅핀(130)을 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 이젝팅핀(130)은 상기 공압유로(110)에 내부에 승강 가능하도록 구비되어, 공압유로(110)에 인가되는 공압에 의하여 상기 이젝팅핀(130)의 하단(137)이 상기 흡착홈(160)의 내부로 돌출되어 상기 흡착홈(160)에 흡착된 반도체 패키지 소자(c)의 일면을 물리적으로 가압하여 양의 공압의 해제 또는 양의 공압에 의하여도 해제되지 않는 흡착상태(표면의 압착 등에 의한 흡착상태)를 해제할 수 있다.

그리고, 상기 이젝팅핀(130)은 공압유로에 인가되는 공압이 음의 공압이냐 양의 공압이냐에 따라 상하 방향으로 승강되어야 하며, 이러한 승강 작동을 돕고 후술하는 탄성부재 등을 설치하기 위하여, 본 발명의 이젝팅핀(130)은 미리 결정된 위치에 그 직경이 확장되는 플렌지부(135)가 구비되고, 상기 공압유로(110)는 직경이 확장된 유로 확장부(111)가 구비될 수 있다.

각각의 이젝팅핀(130)은 직경이 확장되는 플렌지부(135)를 구비하므로 공압유로(110)에 특정방향으로 공압이 인가되면 플렌지부(135)에 인가되는 공압(“공압 * 공압의 인가방향과 수직한 방향의 플렌지부 면적”에 대응하는 힘)에 의하여 이젝팅핀(130)이 추진되어 변위될 수 있다.

상기 플렌지부(135)는 승강 동작의 스토퍼 역할과 공압에 의한 추진력을 변환하는 두 가지 역할을 모두 수행할 수 있다.

그리고, 상기 이젝팅핀(130)의 플렌지부(135)의 하면(136) 및 상기 공압유로의 유로 확장부(111)의 하단은 대응되는 경사를 갖는 경사면일 수 있다.

상기 이젝팅핀(130) 플렌지부(135)의 하면(136) 및 상기 공압유로의 유로 확장부(111)의 하단을 대응되는 경사를 갖는 경사면으로 구성하는 경우, 공압의 인가 또는 공압의 인가상태가 해제되는 경우, 이젝팅핀에 의하여 칩고정장치의 유로 확장부(111)의 하단에 가해지는 수직방향 충격을 완화하고, 상기 칩고정장치(100)의 플렌지부의 하면 및 상기 공압유로(110)의 유로 확장부(111)의 하단의 접촉면적을 증가시켜 공압의 인가시 밀폐상태의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상기 공압 구동부(250)가 작동하지 않는 경우, 상기 연통유로에 구비되는 상기 이젝팅핀(130)은 자중에 의하여 공압유로(110)의 유로 확장부의 하단에 플렌지부의 하면이 걸린 상태를 유지하고, 상기 공압 분배부재(600)는 연통공간 하부에 배치될 수 있고, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지 소자(c)의 흡착을 위하여 음의 공압을 인가하는 경우, 상기 공압 분배부재(600)는 상기 연통공간(240) 상측으로 상승하고, 상기 공압 분배부재(600)의 하면에 의하여 분배된 음의 공압에 의하여 각각의 이젝팅핀(130)은 상승하게 된다. 이 경우, 공압 구동부(250)에 의하여 인가되는 공압은 공압 분배부재(600)에 의하여 골고루 분배된 상태이므로 가장자리에 배치된 반도체 패키지 소자(c)들도 쉽게 흡착될 수 있다.

도 3(c)에서 반도체 패키지 소자(c)의 흡착상태가 해제되는 경우, 각각의 이젝팅핀(130)은 인가되는 양의 공압 또는 공압 분배부재(600)의 하면에 의한 가압에 의하여 하강하고 양의 공압의 인가에도 불구하고 흡착 상태가 유지되는 반도체 패키지 소자(c)의 일면을 이젝팅핀의 하단(137)으로 가압하여 상기 흡착홈(160)으로부터 분리시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치(200)의 다른 실시예의 작동상태를 도시한다.

구체적으로 도 4(a)는 본 발명에 따른 칩고정장치(200)가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업하기 전 상태를 도시하며, 도 4(b)는 본 발명에 따른 칩고정장치(200)가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업한 상태를 도시하며, 도 4(c)는 본 발명에 따른 칩고정장치(200)가 반도체 패키지 소자(c)를 픽업한 상태를 해제하는 상태를 도시한다.

도 1 내지 도 3을 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다. 도 4에 도시된 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 공압 구동부재에 의하여 인가되는 공압의 효율적 분배를 위하여 연통공간에 공압 분배부재(600)를 구비한다.

도 4에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 달리, 양의 공압의 인가여부와 무관하게 각각의 공압유로에 구비된 이젝팅핀이 탄성 지지될 수 있도록 탄성부재(150)를 구비하여 반도체 패키지 소자(c)의 흡착상태를 해제하는 방향으로 탄성력을 추가로 제공할 수도 있다. 상기 탄성부재(150)에 의하여 인가되는 탄성력의 크기는 공압에 의한 이젝팅핀의 동작을 방해하지 않을 정도의 크기일 수 있다.

상기 공압유로(110)의 이젝팅핀(130)을 탄성지지하는 탄성부재(150)는 이젝팅핀(130)의 플렌지부(135)의 상면과 각각의 공압유로의 유로 확장부를 구획하며 상기 이젝팅핀의 이탈을 방지하기 위하여 상기 연통공간 저면에 구비되는 커버부재(140)의 하면 사이에 개재된다.

도 4에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 달리, 이젝팅핀(130)에 탄성부재(150)가 구비되므로, 상기 공압 분배부재(600) 등에 의하여 분배되는 공압 이외에 탄성부재에 의한 탄성력이 인가되므로, 양의 공압 등이 인가되는 경우 또는 음의 공압이 해제되는 경우 이젝팅핀(130) 등의 복귀성 또는 작동 순발력 등이 향상될 수 있으며, 공압이 충분하지 않은 경우, 반도체 패키지 소자의 흡착상태를 쉽게 해제할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치(300)의 하나의 실시예의 작동상태를 도시한다.

칩고정장치는 몰딩재 없이 일반 금형에도 공압유로(410), 연통공간(340) 및 공압 분배부재(600)를 구비할 수 있다.

도 5에 도시된 실시예에서, 흡착블록(310, 320) 하부에 공압 구동부(350)가 구비되므로, 상기 공압 분배부재(600)가 그 입구를 차단하지 않도록 상기 연통공간(340)의 상단에서 하방으로 일정 거리까지 가이드봉(630) 미 스토퍼가 구비될 수 있다.

몰딩재 등을 사용하지 않으므로, 압착에 의한 부착력의 문제가 발생되지 않을 수 있으므로, 별도의 이젝팅핀은 생략될 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치의 다른 실시예의 작동상태를 도시한다.

반도체 패키지 소자(칩)을 흡착하는 칩흡착면이 상기 흡착블록의 상부에 구비되는 경우, 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치는 칩 커팅과정이 칩흡착면 자체에서 수행되고, 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치에 의하여 커팅된 각각의 반도체 패키지 소자가 픽업되어 후속 공정 등이 수행될 수 있다.

칩 커팅과정 등에서 각각의 커팅된 칩은 각각의 공압유로에 의하여 흡착되고, 블로워 등으로 커팅 부산물 등을 날려버릴 수 있으나, 최외곽 흡착홈 둘레에는 커팅 부산물 등의 이물질 등이 퇴적되는 장소일 수 있다.

따라서, 커팅된 칩 등을 고정함과 동시에 불필요하게 칩흡착면 등에 잔류하는 이물질 등의 압착 등의 상태를 해제하기 위하여 칩을 분리하기 위한 이젝팅 핀이 아닌 별도의 이젝팅핀을 구비하여, 이물질의 압착 상태 등을 해소할 수 있다.

별도의 최외곽 이젝팅핀(430b)을 이물질 제거 등의 기타 목적으로 사용하기 위해서는 칩의 흡착을 분리하기 위하여 구비되는 이젝팅핀(430a)과 별도로 이젝팅핀(430b)을 구비함과 동시에 별도의 이젝팅핀(430b)에 공압일 인가하기 위한 독립적인 공압유로(410b)를 형성하고, 별도의 공압 구동부(350b)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 상기 흡착블록에 구비된 복수 개의 공압유로 중 최외곽에 위치한 공압유로 중 적어도 1개 이상의 공압유로는 별도의 공압 구동부(350b)에 연통될 수 있다.

별도의 공압 구동부(350b)는 별도의 공압유로(410b)에 공압을 인가하고 별도의 이젝팅핀(430b)에 공압을 인가하여 일반 이젝팅핀(430a)과 별도로 구동될 수 있다.

별도의 공압 구동부(350b)에 연통되는 공압유로(410b)에는 흡착홈이 구비되지 않을 수 있다. 이젝팅핀(430b)의 목적이 주로 이물질 제거 등이기 때문이다. 공압유로의 끝에 흡착면적을 넓히기 위한 흡착홈이 필요하지 않다.

도 6(a)에 도시된 실시예는 가이드봉을 생략하였으나, 상기 공압 분배부재(600)의 전술한 스토퍼와 동일한 역할을 위한 스토퍼(632)를 구획벽 등에 형성하고, 도 6(b)에 도시된 실시예는 상기 연통공간의 저면과 상기 공압 분배부재 사이에 탄성부재(150a,150b)를 구비하여, 일반 이젝팅핀(430a)과 이물질 제거용 이젝팅핀(430b)을 탄성지지하게 된다.

도 4에 도시된 실시예에서 탄성부재를 구비하는 이유 이외에 도 5(a)에 도시된 실시예의 스토퍼가 수행하는 역할도 어느 정도 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 픽업 시스템의 작동상태를 도시한다. 도 7(a)는 접근한 두 칩고정장치가 흡착된 칩을 전달하는 상태를 도시하며, 도 7(b)는 두 칩고정장치가 흡착된 칩을 전달하고 이격되는 방법으로 픽업과정이 종료되는 상태를 도시한다.

본 발명에 따른 픽업 시스템은 서로 마주보는 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치(200)와 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치(300)로 구성될 수 있다.

도 7(a) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 픽업 시스템에 의한 픽업 과정은 칩흡착면에 반도체 패키지 소자(c)가 흡착된 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치(300)와 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치(200)가 접근하여, 픽업될 칩을 거치하는 칩고정장치(200)가 음의 공압을 해제함과 동시에 양의 공압을 인가하고 칩을 픽업하려는 칩고정장치(200)가 음의 공압을 인가하는 방법으로 픽업과정을 수행할 수 있다.

그리고, 도 7에 도시된 픽업 시스템(1000)은 서로 마주보는 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치(200)와 칩흡착면이 상방을 향하는 칩고정장치(300)의 접근과 이격을 칩흡착면이 하방을 향하는 칩고정장치(200)에 구비된 승강 구동부(260)을 통해 수행할 수 있다.

인가되는 양의 공압은 각각의 칩고정장치에 구비되는 공압 분배부재(600)에 의하여 이젝팅핀을 가압시켜 돌출시켜 흡착된 상태의 칩을 분리할 수 있으며, 인가되는 음의 공압은 각각의 칩고정장치에 구비되는 공압 분배부재(600) 및 이젝팅핀을 후퇴시키고 음의 공압에 의하여 각각의 반도체 패키지 소자를 흡착할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

1000 : 픽업 시스템
200, 300 : 칩고정장치
600 : 공압 분배부재

Claims (21)

1. 반도체 칩을 흡착하기 위한 복수 개 흡착홈이 칩고정면에 구비되며, 각각의 상기 흡착홈과 연통되는 공압유로가 구비되고, 복수 개의 공압유로가 수렴되는 연통공간을 구비하는 흡착블록;
   상기 연통공간에 공압을 인가하기 위한 적어도 하나 이상의 공압 구동부; 및,
   상기 연통공간 내부에 구비되고, 상기 공압 구동부에 의하여 인가되는 공압에 의하여 변위되는 판재 형태의 공압 분배부재;를 포함하는 칩고정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공압유로에 각각 구비되어, 상기 공압유로에 인가되는 공압 또는 상기 공압 분배부재의 가압에 의하여 미리 결정된 범위에서 승강 가능한 이젝팅핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 공압유로에 양의 공압이 인가되거나 상기 공압 분배부재에 의하여 상기 이젝팅핀의 일단이 가압되면, 상기 이젝팅핀의 타단은 상기 흡착홈의 내부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
4. 제1항에 있어서,
   복수 개의 상기 흡착홈은 상기 흡착블록의 칩고정면 측에 부착되는 몰딩부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
5. 제1항에 있어서,
   복수 개의 상기 공압유로는 중 적어도 2개 이상의 공압유로는 동일한 공압 구동부에 연통되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
6. 제5항에 있어서,
   복수 개의 상기 공압유로는 상기 흡착블록에 연결되는 하나의 공압 구동부에 연통되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 연통공간은 상기 흡착블록 중심부에 구비되고, 상기 공압 구동부는 상기 칩고정면 반대편에 구비되며, 상기 공압유로는 상기 연통공간과 상기 흡착블록의 칩고정면에 구비된 흡착홈을 연통시키며, 상기 공압 분배부재는 승강가능하게 상기 연통공간 내부에 수평하게 배치되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
8. 제2항에 있어서,
   상기 이젝팅핀은 직경이 확장되는 플렌지부를 구비하고, 상기 공압유로는 상기 플렌지부가 수용되도록 유로가 확장된 유로 확장부가 구비되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 이젝팅핀의 플렌지부의 상기 흡착홈 방향의 일면과 상기 공압유로의 유로 확장부의 대향면은 대응되는 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 이젝팅핀의 플렌지부의 타면은 평면이며, 상기 이젝팅핀의 플렌지부의 타면 및 상기 흡착블록 사이에 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
11. 제4항에 있어서,
    상기 몰딩부재의 하면 중 각각의 흡착홈 둘레의 영역은 인접한 반도체 칩의 회로기판의 가장자리 영역을 함께 지지하는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 연통공간 내부에 상기 공압 분배부재의 변위동작을 안내하기 위한 적어도 1개 이상의 가이드 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 수단은 상기 연통공간에 수직하게 배치된 가이드봉이며, 상기 가이드봉은 상기 공압 분배부재를 관통하는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
14. 제2항에 있어서,
    상기 흡착블록에 구비된 복수 개의 공압유로 중 최외곽에 위치한 공압유로 중 적어도 1개 이상의 공압유로는 별도의 공압 구동부에 연통되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
15. 제14항에 있어서,
    별도의 공압 구동부에 연통되는 상기 공압유로에는 흡착홈이 구비되지 않는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
16. 제2항에 있어서,
    상기 연통공간의 저면과 상기 공압 분배부재 사이에 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
17. 제1항에 있어서,
    상기 공압 분배부재는 상기 연통공간의 평면 형상에 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
18. 제1항에 있어서,
    상기 공압 분배부재가 공압에 의하여 변위되는 과정에서 상기 공압 구동부의 입구 측에 도달하는 것을 방지하기 위한 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
19. 칩의 흡착을 위하여 칩흡착면 상에 형성된 복수 개의 흡착홈에 공압을 인가하기 위하여 구비되는 각각의 공압유로;
    상기 공압유로 상에 배치되어 칩의 흡착상태를 해제하기 위하여 상기 공압유로에 인가되는 공압에 의하여 구동되는 이젝팅핀; 및,
    상기 공압유로에 선택적으로 공압을 인가하기 위한 공압 구동부;를 포함하는 칩고정장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 공압 구동부에 의해 인가되는 공압을 각각의 공압유로에 분배하고, 상기 이젝팅핀을 가압하여 상기 흡착홈 내부로 돌출되도록 하는 공압 분배부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩고정장치.
21. 칩흡착면이 하방을 향하는 제1항 내지 제20항 중 어느 하나의 항의 칩고정장치; 및,
    칩흡착면이 상방을 향하는 제1항 내지 제20항 중 어느 하나의 항의 칩고정장치;를 포함하며,
    상기 칩고정장치들 중 적어도 하나의 칩고정장치에 승강 구동부가 구비되는 픽업 시스템.

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