KR101605169B1 - 부품 핸들러 - Google Patents

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세미컨덕터 테크놀로지스 앤드 인스트루먼츠 피티이 엘티디
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2893—Handling, conveying or loading, e.g. belts, boats, vacuum fingers

Abstract

본 발명은 부품을 핸들링하기 위한 핸들러에 관한 것이다. 본 핸들러는 바람직하게는 캐리지, 제 1 아암, 제 2 아암 및 캠을 포함한다. 캐리지는 회전축에 대해 회전가능하게 변위된다. 제 1 아암과 제 2 아암은 캐리지에 이동가능하게 연결된다. 각 아암은 단부 작동체와 종동부에 더 연결된다. 각 아암은 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 연결된 단부 작동체를 위치시키기 위해 캐리지에 대해 변위가능하다. 단부 작동체는 부품을 파지하며 제 1 위치와 제 2 위치로부터 부품을 전달한다. 캠은 경로를 한정한다. 종동부는 경로와 맞물린다. 경로는 아암의 변위를 제어하고 캠의 경로를 따라 종동부의 이동 동안 단부 작동체의 위치를 제어하도록 프로파일링된다. 본 핸들러를 사용하여 부품을 핸들링하는 방법이 또한 개시된다.

Description

부품 핸들러{COMPONENT HANDLER}
본 발명은 반도체 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 부품을 핸들링하기 위해 반도체 산업에서 사용가능한 핸들링 디바이스에 관한 것이다.
반도체 집적 회로(IC)는 일반적으로 웨이퍼 형태 또는 패키지 형태로 제조된다. 제조 공정 후에 각 웨이퍼나 패키지는 일반적으로 복수의 부품으로 단일화된다. 바람직하게는 부품은 반도체 부품이다. 대안적으로, 부품은 플라스틱 패키지, 쿼드 플랫 노 리드(QFN : quad flat no leads) 또는 볼 그리드 어레이(BGA : ball grid array)를 포함한다. 부품은 일반적으로 후속 판매를 위해 반도체 시설로부터 패키지되고 분배될 준비를 하기 전에 다수의 공정, 검사 및 핸들링 단계를 거친다.
다수의 공정, 검사 및 핸들링 단계들이 신속히 그리고 정확히 수행되는 것이 중요하다. 테이프 및 릴 조립체는 일반적으로 반도체 시설 내 하나의 위치로부터 다른 위치로 부품을 이동시키는데 사용된다. 일반적으로, 각 부품은 부품 핸들링 디바이스에 의해 필름 프레임에 제공된 단일화된 웨이퍼로부터 픽업된다. 이후 부품은 로더 아암으로 전달되고 테이프 및 릴 조립체 위에 더 전달된다. 부품은 이후 테이프 및 릴 조립체를 통해 반도체 시설 내 서로 다른 처리 스테이션들로 전달된다. 대안적으로, 테이프 및 릴 조립체는 패키지한 후 반도체 시설로부터 분배하기 위해 부품을 패키지 스테이션으로 전달한다.
필름 프레임으로부터 테이프 및 릴 조립체로 부품이 픽업되고 전달되는 속도와 효율을 증가시키는 것은 이후 판매를 위해 반도체 시설로부터 분배되는 부품의 양을 더 많이 생산할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 이것은 회사에 더 많은 수익과 이윤을 생산할 수 있다.
여러 디자인의 부품 핸들러{부품 플립(component flipper) 또는 소터(sorter)로서도 알려져 있음}가 반도체 산업에서 사용되고 있다. 부품 핸들러의 일례는 도 1에 도시된 바와 같이 멀티 스테이션 로터리 핸들링(MSRH : multi station rotary handling) 디바이스(10)이다. MSRH 디바이스(10)는 회전축(20)에 대해 회전하는 다수의 스테이션(15)을 가진다. 다수의 스테이션(15) 각각은 부품(25)이 MSRH 디바이스(10)에 의해 필름 프레임으로부터 픽업되는 로딩 위치(30)로부터 부품(25)이 스테이션(15)으로부터 로더 아암(40)으로 언로딩되는 언로딩 위치(35)로 부품(25)을 전달할 수 있다. 로더 아암(40)은 테이프 및 릴 조립체(45) 상으로 부품(25)을 전달한다. MSRH 디바이스(10)의 회전은 로딩 위치(30)로부터 언로딩 위치(35)로 MSRH 디바이스(10)의 각 스테이션(15)을 점진적으로 이동시킨다. 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35)는 필름 프레임에 수직한 직선{이하 제 1 축(50)이라고 언급한다}에 위치된다. 다시 말해, 각 스테이션(15)은 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35) 사이에 회전축(20)에 대해 180도 회전한다.
부품(25)이 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35) 사이에 제 1 축(50)을 따라 변위되더라도, MSRH 디바이스(10)는 필름 프레임에 평행한 면{이 평행한 면은 이후 제 2 축(55)이라고 언급된다}을 따라 부품을 변위시키지는 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이것은 MSRH 디바이스(10)의 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35) 사이에 부품(25)의 진행시키는 제 2 축(55)이 없다는 것을 의미한다. 그리하여, MSRH 디바이스(10)와 함께 사용되는 로더 아암(40)은 일반적으로 언로딩 위치(35)로부터 테이프 및 릴 조립체(45)로 부품(25)을 전달할 때 더 큰 거리를 이동할 필요가 있다.
그러므로, 제 2 축(55)을 따라 부품(25)을 진행시키는 것이 없으면 언로딩 위치(35)로부터 테이프 및 릴 조립체(45) 상으로 부품(25)을 전달하는데 필요한 시간을 상당히 증가시킨다는 것이 명백하다. 부품(25)의 전달에 필요한 이 증가된 시간은 반도체 시설의 처리량과 이로 인한 회사의 수익을 감소시킨다.
부품 핸들러의 다른 디자인은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 단일 헤드 플립(SHF : single head flipper) 디바이스(70)이다. SHF 디바이스(70)는 부품(76)을 픽업하기 위해 단일 헤드(74)를 갖는 하나의 플립 아암(72)을 포함한다. 플립 아암(72)은 회전축(80)에 대해 회전가능하다. 플립 아암(72)은 회전축(80)으로부터 중심이 벗어난 곳에 단일 헤드(74)를 위치시키기 위해 실질적으로 L 형상으로 되어 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이 로딩 위치(82)에서 필름 프레임으로부터 하나의 부품(76)을 픽업할 때, 플립 아암(72)은 도 2b에 도시된 바와 같이 언로딩 위치(84)로 회전축(80)에 대해 180도 회전하며, 여기서 부품(76)이 SHF 디바이스(70)와 함께 사용되는 로더 아암(미도시) 상으로 전달된다. 플립 아암(72)이 실질적으로 L 형상인 것으로 인해, 부품(76)은 로딩 위치(82)로부터 언로딩 위치(84)로 변위할 때 제 1 축(86)과 제 2 축(88)을 따라 변위된다.
그러나, 플립 아암(72)의 실질적으로 L 형상은 플립 아암(72)이 회전축(80)에 대해 기하학적으로 전체 360도 회전하는 것을 불가능하게 한다는 것이 또한 명백하다. 이것은 플립 아암(72)의 헤드(74)가 필름 프레임과 충돌하지 않고 물리적으로 필름 프레임을 지나 회전할 수 없기 때문이다. 그러므로, 플립 아암(72)의 이동 경로는 일반적으로 로딩 위치(82)와 언로딩 위치(84) 사이에 앞뒤로 180도 회전으로 제한된다. 또한 SHF 디바이스(70)는 임의의 주어진 시간에 하나의 부품(76)만을 핸들링할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
SHF 디바이스(70)의 이러한 단점은 언로딩 위치(84)로부터 로딩 위치(82)로 복귀 경로(90)의 이동 동안 드는 상당한 시간을 낭비하게 한다. 이것은 SHF 디바이스(70)의 부품 전달 또는 핸들링 속도를 상당히 제한하며 그리하여 반도체 시설의 처리량과 회사의 수익을 감소시킨다.
위 2개의 부품 핸들러 디자인은 이전 부품의 로딩 후에 필름 프레임에 후속 부품의 이미지를 캡쳐하고 이를 검사하는데 이용가능한 시간을 또한 제한한다. 이미지는 로딩 위치(30, 82)와 카메라 사이에 장애물이 없는 시야 라인의 기간 동안에만 캡쳐될 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 MSRH 디바이스(10)의 스테이션(15) 또는 SHF 디바이스(70)의 헤드(74)의 회전 속도를 증가시키는 것이 로딩 위치(30, 82)와 카메라 사이에 장애물 없는 시야 라인의 기간 길이를 감소시킨다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 스테이션(15)과 헤드(74)에 대한 회전 속도에는 제한이 존재하며 이는 그리하여 반도체 시설의 처리량과 이로 인한 회사의 수익을 감소시킨다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
따라서, 현존하는 부품 핸들러는 최적의 속도와 효율로 동작하지 않는다는 것이 명백하다. 그러므로, 반도체 산업에서 그러한 부품 핸들러에 대해 디자인 및 동작을 개선하는 것이 여전히 매우 요구된다는 것이 명백하다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 회전 축에 대해 회전가능하게 변위가능한 캐리지와 이 캐리지에 이동가능하게 연결된 아암을 포함하는 핸들러가 개시된다. 아암은 단부 작동체와 이 단부 작동체에 연결된 종동부를 구비한다. 아암은 회전축과 일치하는 중심을 가지는 제 1 외접원과, 제 1 외접원과 동심의 제 2 외접원 사이에 단부 작동체를 위치시키기 위해 캐리지에 대해 변위가능하며, 제 2 외접원은 제 1 위치와 이 제 1 위치에 인접하게 한정된 제 2 위치를 구비한다. 단부 작동체는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 적어도 하나의 부품을 전달하기 위해 적어도 하나의 부품을 파지하도록 동작가능하다. 핸들러는 경로를 한정하는 캠을 더 포함하며, 종동부는 이 캠과 맞물릴 수 있고 캐리지에 의해 회전축에 대해 변위하는 동안 경로를 따라 이동하도록 가이드가능하다. 경로는 캐리지에 대해 아암의 변위를 제어하여 이에 의해 캠의 경로를 따라 종동부의 이동 동안 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 단부 작동체의 위치를 결정하도록 프로파일링된다. 경로의 적어도 일부분은 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 위치된 적어도 하나의 방해물의 위치에 대응하도록 프로파일링된다. 캐리지는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 단부 작동체를 변위시키기 위해 회전가능하게 변위된다. 경로의 적어도 일부분을 따라 종동부의 이동은 적어도 하나의 방해물의 위치와 충돌을 피하기 위하여 실질적으로 적어도 하나의 방해물의 위치와 제 1 외접원 사이에 단부 작동체를 위치시킨다.
본 발명의 제 2 측면에 따라 회전축에 대해 회전가능하게 변위가능한 캐리지와 이 캐리지에 이동가능하게 연결된 복수의 아암을 포함하며 복수의 아암 각각은 복수의 단부 작동체 중 하나 그리고 복수의 종동부 중 하나에 연결될 수 있는 핸들링 시스템이 개시된다. 복수의 아암은 회전축과 일치하는 중심을 가지는 제 1 외접원과, 제 1 외접원과 동심인 제 2 외접원 사이에 복수의 단부 작동체를 위치시키기 위해 캐리지에 대해 변위가능하다. 복수의 단부 작동체 각각은 적어도 하나의 부품을 파지하기 위한 것이다. 핸들링 시스템은 프로파일을 가지는 경로를 한정하는 캠을 더 포함한다. 복수의 종동부 각각은 캠과 맞물릴 수 있고 이 캠에 의해 캐리지에 의해 회전축에 대해 변위하는 동안 경로를 따라 이동하기 위해 가이드된다. 경로의 프로파일은 캐리지가 회전축에 대해 회전가능하게 변위될 때 캐리지에 대해 복수의 아암 각각의 변위 및 경로를 따라 복수의 종동부 각각의 이동 동안 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 복수의 단부 작동체 각각의 위치를 제어한다. 프로파일은 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에 복수의 단부 작동체 각각을 더 위치시키고, 제 1 위치와 제 2 위치 중 적어도 하나는 제 2 외접원에 인접하다. 복수의 단부 작동체 각각은 캐리지의 회전에 의해 수행되는 경로를 따라 복수의 종동부 각각의 이동 동안 제 1 위치와 제 2 위치 중 하나의 위치로부터 다른 하나의 위치로 파지된 적어도 하나의 부품을 변위시킨다. 경로의 적어도 일부분은 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 위치되는 적어도 하나의 방해물의 존재에 대응한다. 경로의 적어도 일부분의 프로파일은 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 이동 동안 적어도 하나의 방해물과의 충돌을 피하기 위해 제 1 외접원 쪽으로 복수의 단부 작동체 각각을 변위시키기 위해 프로파일링된다.
본 발명의 제 3 측면에 따라, 핸들러를 제공하는 단계를 포함하는 핸들링 방법이 개시된다. 핸들러는 회전축에 대해 회전가능하게 변위가능한 캐리지와 이 캐리지에 이동가능하게 연결된 복수의 아암을 포함한다. 복수의 아암 각각은 단부 작동체와 이 단부 작동체에 연결된 종동부를 구비한다. 복수의 아암 각각은 회전축과 일치하는 중심을 가진 제 1 외접원과, 이 제 1 외접원과 동심의 제 2 외접원 사이에 복수의 아암 각각의 단부 작동체를 위치시키기 위해 캐리지에 대해 변위가능하며, 제 2 외접원은 제 1 위치와 이 제 1 위치에 인접하여 한정된 제 2 위치를 가진다. 핸들러는 경로를 한정하는 캠을 더 포함하며, 상기 종동부는 이 캠과 맞물릴 수 있고 상기 캐리지에 의해 회전축에 대해 변위 동안 경로를 따라 이동하기 위해 가이드될 수 있다. 상기 경로는 캐리지에 대해 복수의 아암 각각의 변위를 제어하여 이에 의해 캠의 경로를 따라 복수의 아암 각각의 종동부의 이동 동안 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 복수의 아암 각각의 단부 작동체의 위치를 결정하도록 프로파일링된다. 경로의 적어도 일부분은 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 위치된 적어도 하나의 방해물의 위치에 대응하도록 프로파일링된다. 본 방법은 복수의 아암 중 하나의 아암의 단부 작동체에 의해 적어도 하나의 부품을 파지하는 단계와, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 부품을 전달하기 위해 복수의 아암 중 하나의 아암의 단부 작동체에 의해 파지되는 적어도 하나의 부품을 회전가능하게 변위시키는 단계를 더 포함한다. 캐리지는 복수의 아암 각각의 단부 작동체와 이에 의해 파지되는 적어도 하나의 부품을 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 변위시키기 위해 회전가능하게 변위된다. 경로의 적어도 일부분을 따라 복수의 아암 중 적어도 하나의 아암의 종동부의 이동은 적어도 하나의 방해물의 위치와 충돌을 피하기 위해 실질적으로 제 1 외접원과 적어도 하나의 방해물의 위치 사이에 복수의 아암 중 적어도 하나의 대응하는 아암의 단부 작동체를 위치시킨다.
도 1은 반도체 산업에서 부품을 핸들링하는데 현재 사용되는 멀티 스테이션 로터리 핸들링 디바이스를 도시하는 도면.
도 2a는 반도체 산업에서 부품을 핸들링하는데 또한 사용되는 로딩 위치에 있는 단일 헤드 플립 디바이스를 도시하는 도면.
도 2b는 언로딩 위치에 있는 도 2a의 단일 헤드 플립 디바이스를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 의해 제공되는 로터리 부품 핸들링 디바이스를 도시하는 도면.
도 4는 도 3의 로터리 부품 핸들링 디바이스를 사용하는 부품 핸들링 방법의 처리 흐름도.
부품 플립(component flipper) 또는 소터(sorter)라고도 알려져 있는 반도체 부품 핸들러는 반도체 산업에서 핵심적인 도구이다. 부품 핸들러의 속도와 효율은 반도체 시설의 처리량과 이로 인한 회사의 수익을 결정하는데 있어 중요한 요인이다. 반도체 산업에서 현재 사용되고 있는 반도체 부품 핸들러는 일반적으로 다수의 단점을 가지고 있다. 예를 들어, 많은 반도체 부품 핸들러는 임의의 주어진 시간에 1개를 초과하는 부품을 핸들링할 수 없다. 나아가, 배경 기술에 언급된 바와 같이 일반적인 멀티 스테이션 로터리 핸들링 디바이스는 로딩과 언로딩 사이에 제 1 축을 따라 부품을 변위시킬 수 없다. 부품을 제 1 축으로 진행할 수 없는 것으로 인해 일반적으로 로더 아암이 언로딩 위치로부터 테이프 및 릴 조립체(tape and reel assembly)로 부품을 전달하는 동안 증가된 거리를 이동할 것을 요구한다. 이 증가된 거리는 이에 따라 부품의 전달 동안 로더 아암의 이동에 필요한 시간을 증가시킨다.
그러므로, 현존하는 반도체 부품 핸들러는 최적의 속도와 효율로 동작하는 것이 아니라는 것이 명백하다. 따라서, 현존하는 반도체 부품 핸들러의 디자인 및 동작 방법에 대한 개선의 필요성이 여전히 존재한다.
간략화와 명확화를 위하여, 본 발명의 실시예의 설명은 이후 테이프 및 릴 조립체와 함께 사용하기 위한 반도체 부품 핸들러로 제한된다. 그러나, 이것은 동작, 기능 또는 성능 특성과 같은 본 발명의 여러 실시예들에 있는 효과적인 기본 원리들이 요구되는 다른 응용에 본 발명의 여러 실시예를 사용하는 것을 배제하는 것은 아니다.
본 발명의 예시적인 실시예, 로터리 부품 핸들링(RCH : rotary component handling) 디바이스 및 RCH 디바이스를 사용하여 부품을 핸들링하는 방법은 이후 도 3 및 도 4를 참조하여 기술된다.
로터리 부품 핸들링(RCH) 디바이스(100)는 본 발명의 일 실시예에서 제공된다. 바람직하게는, RCH 디바이스(100)는 4개의 주요 부품, 즉 캐리지(102), 제 1 아암(104), 제 2 아암(106) 및 캠(108)을 포함한다.
캐리지(102)는 회전축(110)에 대해 회전가능하게 변위가능하다. 캐리지(102)는 바람직하게는 모터(미도시)에 연결된다. 모터는 회전축(110)에 대해 캐리지(102)의 회전 즉 로터리 변위를 용이하게 하도록 동작가능하다. 모터는 바람직하게는 배터리 동작 모터 또는 전기 동작 모터이다. 대안적으로, 캐리지(102)의 회전 변위를 수행하는데 다른 타입이나 디자인의 모터가 사용될 수 있다. 예를 들어, 모터는 서보 모터, 스테퍼 모터 또는 동일한 각도 변위로 제어가능한 모터일 수 있다. 그러나, 다른 타입의 모터의 사용이 배제되지는 않는다.
제어기(미도시)는 바람직하게는 아암의 의도된 각도 변위에 기초하여 모터를 제어하는데 사용된다. 변위 에러를 실질적으로 감소시키기 위하여, 변위 트랜스듀서(미도시)가 바람직하게 제 1 아암(104)의 실제 각도 변위를 결정하기 위해 사용된다.
변위 트랜스듀서는 인코더 및 광학 센서를 포함하나 이로 제한되지는 않는다. 변위 트랜스듀서와 제어기 사이의 신호 통신을 통해 제어기는 변위 에러를 결정하기 위해 제 1 아암(104)의 의도된 각도 변위와 제 1 아암(104)의 실제 각도 변위를 비교할 수 있다. 이것은 나아가 정정 동작(corrective action)이 제 1 아암(104)의 실제 각도 변위를 의도된 각도 변위로 조절하기 위해 제어기에 의해 결정되고 수행될 수 있게 한다.
바람직하게는, 캐리지(102)는 2개의 트랙(112)을 더 포함한다. 대안적으로, 캐리지(102)는 2개를 초과하는 트랙(112)을 포함한다. 각 트랙(112)은 캐리지(102)와 함께 회전축(110)에 대해 회전가능하게 변위가능하다. 각 트랙(112)은 바람직하게는 길다란 형상이다. 나아가, 각 트랙(112)은 바람직하게는 회전축(110)에 수직한 방향으로 캐리지(102)로부터 멀어지게 돌출하거나 연장한다.
RCH 디바이스(100)의 제 1 아암(104)은 캐리지(102)에 이동가능하게 연결된다. 바람직하게는, RCH 디바이스(100)의 제 1 아암(104)은 캐리지(102)의 2개의 트랙(112) 중 하나에 연결된다.
제 1 아암(104)은 바람직하게는 길다란 형상이다. 바람직하게는, 제 1 아암(104)은 트랙(112)을 따라 변위가능하다. 보다 구체적으로, 제 1 아암(104)은 바람직하게는 트랙(112)을 따라 슬라이딩가능하게 변위가능하다. 더 바람직하게는 제 1 아암(104)은 연장된 위치와 수축된 위치 쪽으로 그리고 이로부터 멀어지게 트랙(112)의 면을 따라 변위가능하다.
제 1 아암(104)은 바람직하게는 제 1 단부 작동체(114)에 연결된다. 제 1 단부 작동체(114)는 바람직하게는 실질적으로 그 극단에서 제 1 아암(104)에 연결된다 제 1 단부 작동체(114)는 바람직하게는 제 1 픽업 팁(116)을 포함한다. 제 1 픽업 팁(116)은 바람직하게는 회전축(110)으로부터 먼 쪽에 위치된다.
바람직하게는, 제 1 단부 작동체(114)는 제 1 위치{이후 로딩 위치(120)이라고 언급된다}로부터 제 2 위치{이후 언로딩 위치(122)라고 언급된다}로 반도체 부품(118)을 변위시키기 위한 것이다. 더 바람직하게는, 제 1 단부 작동체(114)의 변위는 로딩 위치(120)와 언로딩 위치(122) 사이에서 전달하는 동안 요구될 때에는 정지되거나 중지될 수 있다. 바람직하게는, 제어기는 제 1 단부 작동체(114)의 변위의 정지를 제어한다.
반도체 부품(118)은 바람직하게는 반도체 다이(die)이다. 대안적으로, 반도체 부품(118)은 플라스틱 패키지, 쿼드 플랫 노 리드(QFN : quad flat no lead) 또는 볼 그리드 어레이(BGA : ball grid array)이다. 바람직하게는, 반도체 부품(118)은 지지대 위에 제공된다. 바람직하게는, 지지대는 필름 프레임이다. 대안적으로, 지지대는 테이블이다. 반도체 부품(118)은 로딩 위치(120)에서 제 1 단부 작동체(114)의 제 1 픽업 팁(116) 상에 수용되거나 로딩되고 언로딩 위치(122)에서 제 1 단부 작동체(114)의 제 1 픽업 팁(116)으로부터 방출된다.
한편, 제 1 종동부(follower)(124)가 제 1 아암(104)에 연결된다. 또한, RCH 디바이스(100)는 프로파일(profile)을 가지는 경로(pathway)(134)를 한정하는 캠(108)을 더 포함한다. 경로(134)는 캠(108) 내에 형성된 트렌치 또는 중공 공동이고, 제 1 종동부(124)는 이 안에서 이동하기 위해 이 경로와 맞물릴 수 있다. 경로(134)의 프로파일은 원형에서 벗어난 형상, 즉 비원형 형상(off circular shape)을 가진다. 예를 들어, 이 프로파일은 실질적으로 변경된 타원 형상을 가진다. 회전축(110)에 대해 캐리지(102)를 회전시키는 것은 이에 대응하여 회전축(110)에 대해 제 1 아암(104)을 회전시키며 이에 의해 경로(134)를 따라 제 1 종동부(124)를 구동시킨다. 경로를 따라 제 1 종동부(124)의 이동은 회전축(110)에 대해 회전하는 동안 제 1 아암(104)을 가이드한다. 이처럼 경로(134)의 프로파일은 제 1 아암(104)의 변위를 회전축을 향해 수축된 위치와, 회전축으로부터 연장된 위치 쪽으로 멀어지도록 결정한다. 이를 달리 표현하면, 제 1 아암(104)은 제 1 외접원(circumcircle)과 제 2 외접원 사이에 제 1 단부 작동체(114)를 위치시키기 위해 트랙(112)을 따라 변위가능하다. 제 1 외접원은 회전축(110)과 일치하는 중심을 가진다. 바람직하게는, 제 1 아암(104)은 제 1 단부 작동체(114)가 제 1 외접원에 위치될 때 수축된 위치에 위치하도록 변위된다. 제 2 외접원은 회전축(110)과 일치하는 중심을 가지고 제 1 외접원과 동심이다. 바람직하게는, 제 1 아암(104)은 제 1 단부 작동체(114)가 제 2 외접원에 위치될 때 연장된 위치에 위치하도록 변위된다. 그리하여 제 2 외접원은 제 1 외접원보다 직경이 더 크다는 것이 명백하다. 또한 이에 의해 수축된 위치와 연장된 위치 사이에서 제 1 아암(104)의 변위는 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 제 1 단부 작동체(114)를 각각 위치시키는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
바람직하게는, 전술된 로터리 변위 트랜스듀서 또는 인코더는 제 1 단부 작동체(114)의 위치 또는 변위를 더 캡쳐할 수 있다. 예를 들어, 로터리 변위 트랜스듀서는 제 1 단부 작동체(114)의 위치를 결정하기 위해 구체적으로 미리 결정된 위치에서 위치된 다수의 광학-전기 트랜스듀서 또는 제한 스위치를 포함한다. 바람직하게는, 로터리 변위 트랜스듀서에 의해 캡쳐된 제 1 단부 작동체(114)의 각도 위치는 제 1 단부 작동체(114)의 위치 정확도를 평가하기 위해 연결된 제어기에 전송된다.
제 1 종동부(follower)(124)는 제 1 아암(104)에 연결된다. 제 1 종동부(124)는 대안적으로 종동부 구조물, 가이드 부재, 롤러 또는 이동 부재로도 알려져 있다.
바람직하게는, 제 2 아암(106)은 제 1 아암(104)과 유사한 구조 및 구성 특성을 가진다. 제 2 단부 작동체(128), 제 2 픽업 팁(130) 및 제 2 종동부(132)는 이에 따라 제 2 아암(106)에 연결된다. 제 2 단부 작동체(128), 제 2 픽업 팁(130) 및 제 2 종동부(132)는 바람직하게는 제 1 단부 작동체(114), 제 1 픽업 팁(116) 및 제 1 종동부(124)와 각각 유사한 방식으로 구조적으로 상호 배열된다. 추가적으로, 캐리지(102)에 대해 제 2 단부 작동체(128), 제 2 픽업 팁(130) 및 제 2 종동부(132)의 공간적 구성은 제 1 단부 작동체(114), 제 1 픽업 팁(116) 및 제 1 종동부(124)의 것과 각각 유사하다. 바람직하게는, 제 1 아암(104)과 제 2 아암(106)은 로딩 위치(120) 또는 언로딩 위치(122)에서 보았을 때 서로 실질적으로 180도 각도에 위치된다.
전술된 바와 같이, RCH 디바이스(100)는 캠(108)을 더 포함한다. 캠(108)은 프로파일(profile)을 가지는 경로(pathway)(134)를 한정한다. 경로(134)는 바람직하게는 캠(108) 내에 형성된 트렌치 또는 중공 공동이다. 제 1 종동부(124)는 이 안에서 이동하기 위해 이 경로와 맞물릴 수 있다. 바람직하게는 제 1 종동부(124)는 경로(134)를 따라 제 1 종동부(124)가 이동하는 동안 경로(134) 안에 수용되고 이 경로(134)에 의해 가이드되도록 성형되고 크기 정해진다.
경로(134)는 바람직하게는 회전축(110)에 수직한 면에서 회전축(110)을 둘러싼다. 면은 2개의 축, 즉 필름 프레임에 수직한 제 1 축(136)과, 필름 프레임에 평행한 제 2 축(138)에 의해 한정가능하다. 제 1 축(136)과 제 2 축(138)은 회전축(110)으로부터 연장된다. 캠(108)에 의해 한정된 경로(134)의 프로파일은 이 기술 분야에 알려진 방법을 사용하여 요구되는 대로 변경될 수 있다. 이 프로파일은 원형에서 벗어난 형상, 즉 비원형 형상(off circular shape)을 가진다. 예를 들어, 이 프로파일은 실질적으로 변경된 타원 형상을 가진다. 대안적으로, 이 프로파일은 눈사람 같은, 즉 변경된 '숫자 8' 같은 형상을 가진다. 바람직하게는, 이 프로파일에 대한 다른 변형이나 개선은 예를 들어 로딩 위치(120) 또는 언로딩 위치(122)의 개수나 위치의 변경으로 인해 요구되는 대로 가능하다.
회전축(110)에 대해 캐리지(102)를 회전시키는 것은 이에 대응하여 회전축(110)에 대해 제 1 아암(104)을 회전시키며 이에 의해 경로(134)를 따라 제 1 종동부(124)를 구동시킨다. 경로를 따라 제 1 종동부(124)의 이동은 회전축(110)에 대해 회전하는 동안 제 1 아암(104)을 가이드한다.
회전축(110)에 대해 캐리지(102)를 전체 360도 회전시키는 것은 회전축(110)에 대해 제 1 아암(104)을 대응하여 360도 회전시키는 것을 유발한다.
바람직하게는, 경로(134)의 프로파일은 트랙(112)을 따라 제 1 아암(104)의 변위를 제어한다. 다시 말해, 경로(134)의 프로파일은 제 1 아암(104)의 변위를 수축된 위치와 연장된 위치 쪽으로 그리고 이로부터 멀어지게 결정한다. 대응하여, 경로(134)의 프로파일은 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 제 1 단부 작동체(114)의 위치를 제어한다. 제 1 단부 작동체(114)의 위치는 바람직하게는 회전축(110)으로부터 방사방향의 변위에 의해 더 한정가능하다. 바람직하게는, 경로(134)의 프로파일은 회전축(110)으로부터 제 1 단부 작동체(114)의 방사방향의 변위를 결정한다. 경로(134)의 프로파일은 회전축(110)으로부터 제 1 단부 작동체(114)의 방사방향 변위를 변경하도록 요구되는 대로 프로파일링될 수 있다.
회전축(110)으로부터 제 1 단부 작동체(114)의 방사방향의 변위를 변경하는 능력은 제 1 단부 작동체(114)와 장애물(obstacle), 예를 들어 제 1 단부 작동체(114)에 의해 수용하기 위한 반도체 부품(118)을 제공하는 지지대 또는 면 사이에 충돌의 회피를 돕는다. 예를 들어, 경로(134)의 부분은 제 1 외접원과 제 2 외접원 사이에 위치된 장애물의 존재에 대응할 수 있다. 그리하여, 경로(134)의 그 부분의 프로파일은 제 1 종동부(124)가 캐리지(102)의 회전 동안 경로(134)의 부분을 따라 이동할 때 회전축(110)으로부터 제 1 단부 작동체(114)의 방사방향의 변위를 감소시켜 이에 의해 제 1 단부 작동체(114)를 장애물과의 충돌을 피하기 위해 제 1 외접원 쪽으로 변위시키도록 프로파일링될 수 있다.
바람직하게는, 상기 능력은 회전축(110)에 대해 제 1 단부 작동체(114)의 전체 360도 회전을 용이하게 한다.
제 2 아암(106), 제 2 단부 작동체(128), 제 2 픽업 팁(130) 및 제 2 종동부(132)는 바람직하게는 제 1 아암(104), 제 1 단부 작동체(114), 제 1 픽업 팁(116) 및 제 1 종동부(124)의 것과 유사한 동작 및 기능 특성을 각각 공유한다.
대안적으로, RCH 디바이스(100)는 2개를 초과하는 아암을 포함한다. 그러나, 이것은 RCH 디바이스(100)가 단일 아암만을 가지는 것을 배제하지는 않는다. RCH 디바이스(100)가 2개를 초과하는 아암을 구비할 때 2개를 초과하는 아암 각각은 제 1 아암(104)과 유사한 구조, 구성 및 동작 특성 및 능력을 가진다. 대안적으로, 상이한 아암은 변경된 특성과 능력을 가질 수 있다. 2개를 초과하는 아암들 사이의 각도는 180도보다 상당히 더 작을 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
복수의 아암이 존재하는 것은 RCH 디바이스(100)로 하여금 임의의 주어진 시간에 복수의 부품(118)을 핸들링할 수 있게 한다. 복수의 부품(118)을 동시에 핸들링하는 RCH 디바이스(100)의 능력은 잠재적으로 RCH 디바이스(100)의 부품 핸들링 속도와 이로 인한 반도체 시설의 처리량을 증가시킨다.
바람직하게는, RCH 디바이스(100)는 반도체 부품 핸들링 시스템의 부분으로서 사용된다. 바람직하게는, 부품 핸들링 시스템은 RCH 디바이스(100), 필름 프레임, 다수의 카메라(이는 또한 이미징 디바이스라고도 알려져 있음), 로더 아암(loader arm)(140)(이는 또한 픽앤플레이스 아암이라고도 알려져 있음) 및 테이프 및 릴 조립체(142)를 포함한다.
전술된 바와 같이, 필름 프레임은 RCH 디바이스(100)의 제 1 단부 작동체(114)와 제 2 단부 작동체(128) 상으로 이후 수용하거나 로딩하기 위해 반도체 부품(118)을 지지하고 제공한다. 카메라는 반도체 부품(118)을 검사하기 위해 사용된다. 분배되는 반도체 부품(118)의 품질을 보장하는 것은 일반적으로 반도체 산업에서 핵심적인 요구조건이다.
로더 아암(140)은 바람직하게는 언로딩 위치(122)에서의 제 1 단부 작동체(114)와 제 2 단부 작동체(128)로부터 테이프 및 릴 조립체(142) 상으로 반도체 부품(118)의 이후 변위를 위해 적층 위치(144)로 반도체 부품(118)을 전달하는데 사용된다. 언로딩 위치(122)와 적층 위치(144) 사이의 거리는 전달 거리(146)라고 언급된다. 전달 거리(146)를 감소시키는 것은 언로딩 위치(122)로부터 적층 위치(144)로 반도체 부품(118)의 전달에 필요한 시간의 후속적인 감소를 가능하게 한다.
테이프 및 릴 조립체(142)는 바람직하게는 반도체 시설 내에서 반도체 부품(118)을 전달하기 위한 것이다. 테이프 및 릴 조립체(142)는 처리 스테이션들 사이에 반도체 부품(118)을 전달하는데 사용될 수 있다. 추가적으로, 테이프 및 릴 조립체(142)는 반도체 시설로부터 패키지 및 이후 분배를 위해 패키징 스테이션으로 반도체 부품(118)을 전달하는데 사용된다.
본 발명은 RCH 디바이스(100)를 사용하여 부품을 핸들링하는 방법(200)을 더 기술한다. 본 방법(200)은 도 4에 도시된다.
반도체 부품(118)은 본 방법(200)의 단계(210)에서 제공된다. 반도체 부품(118)은 바람직하게는 필름 프레임 상에 제공되거나 제시된다. 단계(220)에서, 제 1 부품(118)의 상부측이 다수의 카메라 중 하나의 카메라(이후 제 1 카메라라고 언급된다)를 사용하여 검사된다. 제 1 카메라는 바람직하게는 RCH 디바이스(100)의 로딩 위치(120)와 바로 시야 라인(line of sight)에 있게 위치된다. 제 1 카메라의 시야 라인은 실질적으로 제 1 축(136)에 평행하다. 제 1 카메라의 위치는 그리하여 픽업 위치(148)에서 필름 프레임에 의해 제공된 제 1 부품(118)의 검사를 가능하게 한다. 픽업 위치(148)는 제 1 카메라의 시야 라인과 로딩 위치(120)에 바로 인접하게 있다.
필름 프레임은 바람직하게는 제 1 카메라에 의한 검사를 더 명확하고 더 정밀하게 하는 것을 용이하게 하기 위해 필름 프레임 조사기(film frame illuminator)(150)에 의해 조사된다. 필름 프레임 조사기(150) 디바이스는 예를 들어, 링 라이트(ring light), 크세논 램프(xenon lamp), 발광 다이오드 램프(LED lamp) 또는 백색 라이트(white-light)이다. 바람직하게는, 필름 프레임 조사기(150)로부터 조사의 강도는 필요에 따라 변경될 수 있다. 제 1 카메라에 의해 캡쳐되는 이미지는 제 1 부품(118)에 결함이 있는지를 결정하기 위해 이 기술 분야에 알려진 이미지 처리 방법론을 사용하여 처리된다. 캡쳐된 이미지의 품질은 필름 프레임 조사기(150)로부터 조사의 강도에 따라 부분적으로 좌우된다. 바람직하게는, 제 1 카메라에 의해 제 1 부품(118)을 검사하기 위한 조사는 제 1 카메라 조사기(152)에 의해 더 제공된다.
바람직하게는, 경로(134)의 프로파일은 단계(220)를 용이하게 한다. 프로파일은 바람직하게는 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 장애물 없는 시야 라인의 기간(duration)을 증가시킨다. 프로파일은 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 시야 라인으로부터 멀어지게 제 1 단부 작동체(114)를 보다 더 신속히 제거하는 것을 용이하게 한다. 바람직하게는, 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 장애물 없는 시야 라인의 증가된 기간은 단계(220)에 대한 시간 프레임을 증가시킨다. 더 바람직하게는, 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이의 시야 라인은 제 1 단부 작동체(114)가 제 1 단부 작동체(114)가 로딩 위치(120)로 이동하는 동안 로딩 위치(120)에 실질적으로 인접할 때에만 방해된다.
전술된 바와 같이, 제어기는 제 1 단부 작동체(114)의 위치 정밀도를 평가하기 위해 변위 트랜스듀서에 의해 결정된 제 1 단부 작동체(114)의 실제 각도 변위와 의도된 각도 변위를 비교한다. 바람직하게는, 제어기는 각도 변위 값을 사용하여 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 장애물 없는 시야 라인의 최대 기간을 용이하게 한다. 더 바람직하게는, 제어기는 제 1 카메라의 조사 강도를 제어하기 위해 예를 들어 구체적으로 단계(220) 동안 조사 강도를 증가시키기 위해 각도 변위 값을 사용한다. 또한 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 각도 변위 값이 본 방법(200)의 변형이나 업그레이드 동안 다른 목적을 위해 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
RCH 디바이스(100)의 제 1 단부 작동체(114)는 로딩 위치(120)에 위치되어 단계(230)에서 제 1 부품(118)을 수용하거나 로딩한다. 바람직하게는, 단계(230)는 제 1 부품(118)이 적어도 미리 결정된 품질인 것으로 평가되는 경우에만 수행된다. 로딩 위치(120)는 바람직하게는 제 2 외접원에 위치된다. 더 바람직하게는, 로딩 위치(120)는 경로(134)의 프로파일에 의해 결정된 바와 같이 회전축(110)으로부터 제 1 단부 작동체(114)와 제 2 단부 작동체(128) 각각의 최대 방사방향의 변위에 있는 제 2 외접원 상의 한 점을 한정한다.
제 1 부품(118)은 단계(240)에서 제 1 단부 작동체(114)에 의해 수용되거나 이 위에 로딩된다. 바람직하게는, 제 1 단부 작동체(114)는 액추에이터(actuator)(미도시)에 연결된다. 작동체는 제 1 단부 작동체(114)의 일체형 부품이거나 필요한 대로 제 1 단부 작동체(114)에 연결가능한 외부 부품일 수 있다. 액추에이터는 제 1 단부 작동체(114)에 의해 제 1 부품(118)의 수용을 용이하게 하도록 동작가능하다. 더 구체적으로, 액추에이터는 회전축(110)으로부터 제 1 단부 작동체(114)의 제 1 픽업 팁(116)이나 제 1 단부 작동체(114)의 변위를 증가시켜 이에 의해 제 1 부품(118)의 수용을 돕기 위해 동작가능하다. 대안적으로, 픽업 위치(148)에 인접하여 위치된 배출기(ejector)는 제 1 단부 작동체(114)에 의해 제 1 부품(118)의 수용을 돕기 위해 필름 프레임으로부터 제 1 부품(118)을 변위시키는데 사용된다.
바람직하게는, 센서(미도시)는 제 1 부품(118)의 반대쪽 픽업 위치(148)의 하부측에 위치된다. 대안적으로, 센서는 단부 작동체(114)에 위치된다. 센서는 바람직하게는 단계(240) 동안 제 1 부품(118)에 액추에이터에 의해 가해지는 힘의 크기를 캡쳐 즉 검출할 수 있다. 더 바람직하게는, 센서에 의해 캡쳐된 힘의 크기는 이후 제어기에 전송된다. 제어기는 바람직하게는 이후 액추에이터의 동작을 제어하기 위해 전송된 정보를 사용하거나 분석한다. 더 구체적으로, 제어기는 바람직하게는 제 1 부품(118)에 액추에이터에 의해 가해지는 힘의 크기를 제어하여, 제 1 부품(118)이 손상될 수 있게 할 수 있는, 단계(240) 동안 제 1 부품(118)에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
제 1 단부 작동체(114)는 단계(250)에서 언로딩 위치(112)에서 제 1 부품(118)을 위치시키기 위해 회전축(110)에 대해 회전가능하게 변위된다. 바람직하게는, 로딩 위치(120)로부터 언로딩 위치(122)로 파지되는 제 1 단부 작동체(114)와 제 1 부품(118)의 회전 변위는 캐리지(102)를 회전축(110)에 대해 180도 크기만큼 회전시켜 수행된다. 회전축(110)에 대해 캐리지(102)의 180도 회전은 회전축(110)에 대해 제 1 단부 작동체(114)와 이에 의해 파지되는 제 1 부품(118)의 대응하는 180도 회전을 생성한다. 로딩 위치(120)는 이에 따라 바람직하게는 회전축(110)에 대해 언로딩 위치(122)로부터 180도 그리고 회전축(110)으로부터 언로딩 위치(122)와 동일 거리에 있게 된다.
전술된 바와 같이, RCH 디바이스(100)는 바람직하게는 제 1 단부 작동체(114)를 가진 제 1 아암(104)과, 제 2 단부 작동체(128)를 가진 제 2 아암(106)을 포함한다. 더 바람직하게는, 제 2 단부 작동체(128)는 제 1 단부 작동체(114)가 언로딩 위치(122)에서 변위되거나 위치될 때 로딩 위치(120)에서 변위되거나 위치된다. 이것은 제 1 단부 작동체(114)가 회전축(110)에 대해 제 2 단부 작동체(128)로부터 바람직하게는 180도 그리고 회전축(110)으로부터 제 2 단부 작동체(128)로부터 동일 거리에 있게 된다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 제 1 단부 작동체(114)는 진공 밀봉부(vacuum seal)를 더 포함한다. 진공 밀봉부는 제 1 단부 작동체(114)에 의해 수용되는 제 1 부품(118) 상에 진공 압력을 가한다. 진공 밀봉부에 의해 제 1 부품(118)에 가해지는 진공 압력은 회전축(110)에 대해 제 1 단부 작동체(114)의 회전 변위 동안 제 1 단부 작동체(114)에 의해 제 1 부품(118)의 안정적인 파지를 용이하게 한다.
언로딩 위치(122)에 위치된 제 1 부품(118)의 하부측은 단계(260)에서 검사된다. 제 1 부품(118)의 하부측의 검사는 바람직하게는 제 2 카메라에 의해 수행된다. 제 2 카메라는 언로딩 위치(122)에서 제 1 단부 작동체(114)와 바로 시야 라인에 있다. 제 2 카메라는 바람직하게는 제 2 축(138)의 면을 따라 제 1 카메라에 바로 인접하여 위치된다.
제 1 부품(118)의 상부측과 하부측을 검사하는 능력은 각 부품(118)의 보다 철저한 검사와 분석을 가능하게 한다. 각 부품(118)의 상부측과 하부측의 검사는 반도체 산업에서 점점 증가하는 강제 요구조건이다. 추가적으로, 품질 검사를 개선하는 것은 잠재적으로 반도체 시설로부터 분배되는 부품(118)의 전체 품질을 증가시키고 그리하여 회사의 평판과 미래의 수익에 유리할 수 있다.
단계(270)에서, 제 1 부품(118)은 제 1 단부 작동체(114)로부터 방출되고 로더 아암(140)에 의해 수용된다. 로더 아암(140)은 단계(260)의 완료시까지 언로딩 위치(122)에 인접하게 홀딩 위치(미도시)에서 유지하거나 기다린다. 단계(260)의 완료시에, 로더 아암(140)은 제 1 단부 작동체(114)로부터 제 1 부품(118)을 수용하기 위해 홀딩 위치로부터 언로딩 위치(122)와 제 2 카메라{이후 준비 위치(154)라고 언급된다} 사이의 제 2 카메라의 시야 라인을 따른 위치로 이동한다. 준비 위치(154)에서 로더 아암(140)의 위치는 제 2 카메라와 언로딩 위치(122) 사이에 시야 라인을 방해한다.
대안적으로, 제 2 액추에이터(미도시)는 언로딩 위치(122)에 있을 때 제 2 축(138)에 평행하게 제 1 단부 작동체(114)를 변위시키기 위해 제 1 단부 작동체(114)에 연결될 수 있다. 언로딩 위치(122)에 있을 때 제 2 축(138)에 평행하게 제 1 단부 작동체(114)를 변위시키는 것은 바람직하게는 전달 거리(146)를 감소시킨다. 더 바람직하게는, 언로딩 위치(122)에 있을 때 제 2 축(138)에 평행하게 제 1 단부 작동체(114)를 변위시키는 것은 언로딩 위치(122)와 제 2 카메라 사이에 제 2 카메라 조사기(156)의 위치를 지정하는데 이용가능한 공간의 증가를 용이하게 한다. 제 2 카메라 조사기(156)는 제 1 부품(118)에 조사하여 제 2 카메라에 의해 제 1 부품(118)의 하부측의 검사를 용이하게 한다.
바람직하게는, 언로딩 위치(122)에서 제 1 단부 작동체(114)로부터 제 1 부품(118)의 방출은 동시에 로딩 위치(120)에서 제 2 단부 작동체(128)에 의해 제 2 부품(118)의 수용에 대응한다.
로더 아암(140)은 단계(280)에서 수용된 제 1 부품(118)을 언로딩 위치(122)로부터 테이프 및 릴 조립체(142) 상으로 전달한다. 이를 위해 로더 아암(140)은 언로딩 위치(122)로부터 적층 위치(144)로 전달 거리(146)를 이동한다. 전달 거리(146)는 바람직하게는 제 2 축(138)을 따른 거리에 대응한다. 적층 위치(144)에서, 로더 아암(140)은 제 1 부품(118)을 해제하여 테이프 및 릴 조립체(142) 상에 배치한다. 바람직하게는, 단계(280)는 제 1 부품(118)이 적어도 미리 결정된 품질인 것으로 평가되는 경우에만 발생한다.
제 3 카메라는 테이프 및 릴 조립체(142) 상에 놓인 부품(118)을 검사하거나 이미징하기 위해 테이프 및 릴 조립체(142)와 하나의 시야 라인에 놓인다. 제 3 카메라 조사기(158)는 바람직하게는 검사하는 동안 테이프 및 릴 조립체(142) 상에 놓인 부품을 조사한다. 적층 위치(144)는 제 3 카메라와 테이프 및 릴 조립체(142) 사이에 실질적으로 하나의 시야 라인을 따라 위치된다. 바람직하게는 테이프 및 릴 조립체 조사기(160)는 테이프 및 릴 조립체(142) 내에 놓인 부품(118)의 조사를 위해 제 3 카메라 조사기(158)와 함께 더 사용된다. 릴 조립체 조사기(160)는 예를 들어 이중 스프릿(double split) 또는 C 라이트(C-light)이다. 테이프 및 릴 조립체(142) 내에 놓인 부품(118)의 조사는 제 3 카메라에 의해 부품(118)의 검사를 용이하게 한다.
테이프 및 릴 조립체(142) 상에 놓인 반도체 부품(118)은 반도체 시설 내에 있는 여러 처리 스테이션들로 전달된다. 대안적으로, 테이프 및 릴 조립체(142) 상에 놓인 반도체 부품(118)은 반도체 시설로부터 차후 분배를 위해 패키징 스테이션으로 전달된다.
바람직하게는, 제 1 카메라, 제 2 카메라 및 제 3 카메라는 실질적으로 동일한 정렬 축을 따라 구성되거나 배치된다. 정렬 축은 바람직하게는 제 2 축(138)과 실질적으로 평행하다. 대안적으로, 제 1 카메라, 제 2 카메라 및 제 3 카메라는 다른 구성으로 배치될 수 있다. 더 바람직하게는, RCH 디바이스(100)는 정렬 축과 필름 프레임 사이에 실질적으로 배치된다.
사이클 시간(cycle time)이라고도 알려져 있는 연속적인 반도체 부품들이 테이프 및 릴 조립체 상에 놓이는 속도는 임의의 반도체 시설의 처리량의 중요한 결정인자이다. 다시 말해, 필름 프레임으로부터 테이프 및 릴 조립체로 부품을 전달하는 속도는 반도체 시설의 처리량의 중요한 결정요인이다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 부품 핸들링 디바이스의 부품 핸들링 속도는 부품 핸들링 디바이스에 사용되는 로더 아암의 전달 거리, 이에 따른 이동 시간과 함께 사이클 시간의 2개의 핵심 결정인자이다. 사이클 시간을 감소시키는 것은 처리량과 수익을 증가시키는 핵심 수단으로서 반도체 산업에서 공통적인 요구사항이다.
본 발명에서 기술되는 RCH 디바이스(100)의 잇점 또는 RCH 디바이스(100)에 의해 제공되는 기술의 진보의 핵심은 이 산업에서 현재 사용되고 있는 반도체 부품 핸들링 디바이스와 비교해 사이클 시간의 상당한 감소이다. RCH 디바이스(100)는 로더 아암(140)의 감소된 전달 거리(146), 이에 따른 이동 시간과 연결된 증가된 부품 핸들링 속도를 통해 사이클 시간의 상당한 감소를 가능하게 한다.
상당히 감소된 사이클 시간을 가능하게 하기 위해 RCH 디바이스(100)의 증가된 부품 핸들링 속도와 로더 아암(140)의 감소된 전달 거리(146), 이에 따른 이동 시간은 후술되는 바와 같이 종래 기술의 예와 예시적인 비교를 통해 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
전술된 바와 같이, 단일 헤드 플립(SHF : single head flipper) 디바이스(70)가 로딩 위치(82)로부터 언로딩 위치(84)로 반도체 부품(76)을 전달하기 위해 반도체 산업에서 사용되어 왔다. 그러나, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 회전축(80)으로부터 측방향으로 멀어지게 그리고 이로부터 외부쪽으로 로딩 위치(82)와 언로딩 위치(84)를 측방향으로 변위시키는 SHF 디바이스(70)의 플립 아암(72)의 실질적으로 L 형상의 플립 아암(72)으로 인해 회전축(80)에 대해 전체 360도 회전을 달성하는 것이 기하학적으로 불가능하게 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그리하여, L 형상의 단일 플립 아암(72)은 로딩 위치(82)와 언로딩 위치(84) 사이에 180도 복귀 경로(90)를 따라 앞뒤로 이동하여야만 한다. 이것은 결과적으로 SHF 디바이스(70)와 단 하나의 단일 플립 아암(72)의 사용만을 가능하게 한다. 이것은 언로딩 위치(84)로부터 다시 로딩 위치(82)로 플립 아암(72)을 복귀 이동하는데 드는 상당한 시간을 낭비하게 하고 임의의 주어진 시간에 단 하나의 부품(76)만을 핸들링하는 SHF 디바이스(70)의 능력으로 인해 SHF 디바이스(70)의 결과적인 부품 핸들링 속도를 상당히 감소시킨다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 본 발명에 의해 제공되는 RCH 디바이스(100)는 RCH 디바이스(100)가 복수의 부품(118)을 동시에 처리할 수 있는 한, SHF 디바이스(70)에 비해 이 기술 분야에 상당한 진보를 나타낸다는 것은 명백할 것이다.
멀티 스테이션 로터리 핸들링(MSRH : multi station rotary handling) 디바이스(10)는 또한 사이클 시간을 감소시키는 목적으로 디자인되었다. MSRH 디바이스(10)는 일반적으로 증가된 부품 핸들링 속도를 가진다. 이것은 복수의 부품(25)을 동시에 핸들링하는 MSRH 디바이스(10)의 능력 때문이다. 이것은 MSRH 디바이스(10)의 각 스테이션(15)이 동시에 하나의 부품(25)을 핸들링할 수 있기 때문이다. 그러나, MSRH 디바이스(10)의 사용은 MSRH 디바이스(10)와 관련하여 사용되는 로더 아암(40)의 전달 거리, 이에 따른 이동 시간을 상당히 증가시킨다. 아래에서 좀더 상세히 후술하는 바와 같이, 로더 아암(40)의 전달 거리, 이에 따른 이동 시간의 상당한 증가는 MSRH 디바이스(10)의 증가된 부품 핸들링 속도의 효과를 실질적으로 상쇄시킨다.
반도체 산업에서 일반적인 바와 같이, MSRH 디바이스(10)에 사용되는 제 1 카메라는 제 1 부품(25)의 상부측을 검사하기 위해 로딩 위치(30)에 바로 인접하게 필름 프레임 상에 제 1 부품(25)과 바로 하나의 시야 라인에 놓인다. 검사 후에 제 1 부품(25)은 로딩 위치(30)에서 MSRH 디바이스(10)의 제 1 스테이션(15)에 의해 수용된다. MSRH 디바이스(10)는 회전축(20)에 대해 회전하여 로딩 위치(30)로부터 언로딩 위치(35)로 제 1 스테이션(15)을 변위시킨다. MSRH 디바이스(10)의 언로딩 위치(35)는 회전축(20)에 대해 로딩 위치(30)와 180도에 있다. MSRH 디바이스(10)의 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35)는 필름 프레임에 수직한 제 1 축(50)에 위치된다. 그러므로, 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35)는 제 2 카메라와 바로 일 시야 라인에 놓인다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
일반적으로, 부품의 하부측은 방출이나 언로딩되기 전에 제 2 카메라에 의해 검사된다. 반도체 산업에서 부품의 하부측의 검사는 일반적으로 부품이 언로딩 위치에 있을 때 수행된다.
그러나, MSRH 디바이스(10)의 제 1 카메라, 로딩 위치(30)와 언로딩 위치(35)는 실질적으로 직선으로 위치되기 때문에, 제 1 카메라의 물리적인 존재는 제 2 카메라가 언로딩 위치(35)와 일 시야 라인에 위치되게 하는 것을 방해한다.
그러므로, MSRH 디바이스(10)의 사용은 부품(25)이 언로딩 위치(35)에 이르기 전에 부품(25)의 하부측을 검사할 것을 요구한다. 그리하여 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 산업상 구성의 제한은 일반적으로 제 2 축(55)을 따라 MSRH 디바이스(10)에 인접하게 제 2 카메라를 위치시킬 것을 요구한다. 제 2 카메라는 그리하여 일반적으로 MSRH 디바이스(10)와 테이프 및 릴 조립체(45) 사이에 실질적으로 배치된다. 이에 따라 MSRH 디바이스(10)와 테이프 및 릴 조립체(45) 사이에 제 2 카메라의 물리적 존재는 MSRH 디바이스(10)와 테이프 및 릴 조립체(45) 사이의 거리를 상당히 증가시킨다. MSRH 디바이스(10)와 관련하여 사용되는 로더 아암(40)은 그리하여 언로딩 위치(35)로부터 부품을 테이프 및 릴 조립체(45) 상으로 전달하는데 상당히 증가된 전달 거리{즉, 제 2 축(55)을 따라 상당히 증가된 거리}를 이동할 것이 요구된다. 따라서, 로더 아암(40)이 이 전달 거리를 가로질러 이동하는데 드는 시간이 또한 상당히 증가된다.
그러나, 제 1 부품(25)의 하부측이 언로딩 위치(35)에 이르기 전에 검사되기 때문에, 로더 아암(40)은 언로딩 위치(35)에서 제 1 부품(25)을 수용하기 위해 직접 위치될 수 있다.
이것은 반도체 산업에서 부품 핸들링 디바이스에 일반적으로 필요한 바와 같이 언로딩 위치에서 부품의 하부측이 검사되는 동안 준비 위치에 인접한 위치에서 로더 아암이 홀딩되거나 기다릴 것을 요구하는 종래의 요구를 제거한다. 따라서, 인접한 위치로부터 언로딩 위치로 로더 아암을 이동시키는데 일반적으로 필요한 초과 시간이 MSRH 디바이스(10)에서 절약된다.
그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 로더 아암(40)이 언로딩 위치에 인접하게 홀딩하는 대신에 부품(25)을 수용하도록 직접 위치되게 하는 것으로부터 절약된 마진 초과 시간은 제 2 카메라의 위치지정의 결과로 증가된 전달 거리에 비해 대수롭지 않다는 것이 명백할 것이다. 그러므로, MSRH 디바이스(10)는 증가된 부품 핸들링 속도를 가지더라도, MSRH 디바이스(10)와 관련하여 사용되는 로더 아암(40)의 전달 거리, 이에 따른 이동 시간은 MSRH 디바이스(10)에 의해 제공되는 사이클 시간의 감소를 실질적으로 상쇄시킨다.
따라서, 본 발명에 의해 제공되는 RCH 디바이스(100)는 로더 아암(140)의 감소된 전달 거리(146), 이에 따른 이동 시간과 함께 증가된 부품 핸들링 속도를 가능하게 하는 한, 이 기술 분야에 상당한 진보를 나타낸다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
RCH 디바이스(100)와 MSRH 디바이스(10)의 부품 핸들링 속도가 논쟁가능하게 유사하다 하더라도, RCH 디바이스(100)와 관련하여 사용되는 로더 아암(140)의 상당히 감소된 전달 거리(146), 이에 따른 이동 시간은 MSRH 디바이스(10)와 비교해 RCH 디바이스(100)의 사이클 시간을 상당히 감소할 수 있게 한다.
RCH 디바이스(100)의 다른 핵심 특징은 전술된 바와 같이 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 장애물이 없는 시야 라인의 증가된 기간(duration)이다. 이것은 부품(118)의 검사와 이미지 캡쳐에 이용가능한 시간을 증가시킨다. 바람직하게는, 캠(134)의 프로파일은 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 장애물이 없는 시야 라인의 기간을 증가시키기 위해 더 변경될 수 있다.
반도체 제조에서 사이클 시간을 감소시키는 목적이 알려져 있다 하더라도, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 수많은 구성 및 동작 장애물이 본 발명에 의해 제공되는 RCH 디바이스(100)의 고안을 신규하고 진보하게 하는데 존재한다.
RCH 디바이스(100)를 가지고, 로딩 위치(120)와 언로딩 위치(122) 사이에 제 2 축(138)을 따른 거리는 제 1 카메라에 바로 인접하게 제 2 카메라의 배치를 가능하게 한다. 제 1 카메라에 인접하게 제 2 카메라를 배치하는 능력은 RCH 디바이스(100)와 테이프 및 릴 조립체(142) 사이에 제 2 카메라를 배치할 것을 MSRH 디바이스(10)에 요구하는 바와 같은 요구를 제거한다. RCH 디바이스(100)와 관련하여 사용되는 테이프 및 릴 조립체(142)는 그리하여 RCH 디바이스(100)로부터 제 2 축(138)을 따라 상당히 감소된 거리에 있을 수 있다. 그 결과, 로딩 위치(120)와 증착 위치(144) 사이에 로더 아암(140)의 진달 거리(146), 이에 따른 이동 시간은 특별히 MSRH 디바이스(10)와 비교하여 RCH 디바이스(100)에서 상당히 감소될 수 있다.
RCH 디바이스(100)와 관련하여 사용되는 로더 아암(140)이 제 1 단부 작동체(114)에 의해 파지되는 제 1 부품(118)의 하부측과 제 2 카메라 사이에 시야 라인을 방해하지 않도록 홀딩 위치에서 홀딩하여야 한다는 것이 주지된다. 그러나, RCH 디바이스(100)의 홀딩 위치와 언로딩 위치(122) 사이에 마진 거리는 MRCH 디바이스(10)에 필요한 바와 같이 테이프 및 릴 조립체(94)와 MRCH 디바이스(10) 사이에 제 2 카메라를 위치시킨 결과로 증가된 전달 거리에 비하면 대수롭지 않다.
추가적으로, 전술된 바와 같이 RCH 디바이스(100)의 제 1 단부 작동체(114)는 로딩 위치(120)와 언로딩 위치(122) 사이에 제 1 축(136)과 제 2 축(138)을 따라 변위된다. 따라서, RCH 디바이스(100)에 의해 핸들링되는 부품(118)은 로딩 위치(120)와 언로딩 위치(122) 사이에 제 1 축(136)과 제 2 축(138)을 따라 변위된다. MSRH 디바이스(10)의 사용에는 제공되지 않는, 로딩 위치(120)와 언로딩 위치(122) 사이에 제 2 축(138)을 따른 상당한 변위는 로더 아암(140)의 전달 거리(146), 이에 따른 이동 시간의 상당한 감소에 또한 기여한다.
나아가, RCH 디바이스(100)는 제 1 카메라와 로딩 위치(120) 사이에 시야 라인으로부터 멀어지게 제 2 축(138)을 따라 제 1 단부 작동체(114)의 고속 변위를 가능하게 하며 이에 의해 제 2 부품(118)의 검사의 신속한 출발을 용이하게 한다. 바람직하게는 이 신속한 출발은 종래 디바이스에 비해 RCH 디바이스(100)로 부품(118)을 검사하는데 이용가능한 시간을 증가시킨다.
RCH 디바이스(100)의 잠재적으로 복수의 아암에 의해 제공되는 증가된 부품 핸들링 속도와 연결된 로더 아암(140)의 전달 거리(146), 이에 따른 이동 시간의 상당한 감소는 사이클 시간의 상당한 감소를 초래한다. 그리하여 본 발명에 의해 제공되는 RCH 디바이스(100)와 이 RCH 디바이스(100)를 사용하여 부품을 핸들링하는 방법(200)은 반도체 시설의 처리량과 이로 인한 회사의 수익을 상당히 증가시킬 수 있다.
전술된 방식으로, RCH 디바이스와 이 RCH 디바이스를 사용하여 부품을 핸들링하는 방법이 현존하는 반도체 부품 핸들링 디바이스의 단점을 해소하기 위해 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 기술되었다. 본 발명의 실시예들이 기술되었으나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 본 발명에 기초하여 수많은 변경 및/또는 변형이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다.

Claims (51)

  1. 회전축에 대해 회전가능한 캐리지와;
    상기 캐리지에 이동가능하게 연결된 하나 이상의 아암으로서, 단부 작동체와 상기 단부 작동체에 연결된 종동부를 구비하고, 상기 회전축과 일치하는 중심을 가지는 제 1 외접원 및 제2 외접원의 사이에 상기 단부 작동체가 위치하도록 상기 아암은 상기 캐리지에 대해 변위가능하며, 상기 제 2 외접원은 상기 제 1 외접원보다 크고, 상기 제 2 외접원은 로딩 위치와 이 로딩 위치에 인접하게 한정된 언로딩 위치를 가지며, 상기 단부 작동체는 상기 로딩 위치와 상기 언로딩 위치 간에 적어도 하나의 부품을 전달하기 위해 동작가능한, 하나 이상의 아암과;
    트렌치를 가지는 캠으로서, 상기 트렌치는 상기 종동부와 맞물릴 수 있는 경로를 한정하고, 캐리지가 회전하는 동안 상기 종동부는 상기 경로를 따라 이동하고, 상기 로딩 위치와 상기 언로딩 위치 사이에 상기 단부 작동체를 변위시키도록 상기 종동부는 상기 경로를 따라 상기 아암을 가이드하며, 상기 종동부는 상기 회전축으로부터 상기 단부 작동체의 방사방향의(radial) 변위를 변경하는, 캠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리지는 모터와 이 모터에 연결된 적어도 하나의 회전 실린더를 더 포함하며, 상기 모터와 상기 회전 실린더는 상기 회전축에 대해 캐리지를 회전하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 핸들러.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리지는, 아암을 캐리지에 연결하고 캐리지에 대해 아암의 슬라이딩 운동을 용이하게 하는 트랙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들러.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아암은 상기 트랙 상에서 슬라이딩 가능하고, 수축된 상태에서 바이어스되며, 상기 아암에 연결된(coupled) 상기 단부 작동체는 픽업 위치에서 지지대 위에 배치된 적어도 하나의 부품 쪽으로 이동되는(displaced) 것을 특징으로 하는 핸들러.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 외접원과 제 2 외접원의 사이에 장애물의 일부분이 위치하는 것을 특징으로 하는 핸들러.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단부 작동체는 적어도 하나의 부품을 진공 파지하는 진공 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들러.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 종동부의 적어도 일 부분은 상기 트렌치 내에 수용되고 트렌치에 의해 가이드되도록 형성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 핸들러.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부품은 반도체 다이, 쿼드 플랫 노리드(quad flat no lead), 볼 그리드 어레이(ball grid array) 및 플라스틱 패키지 중 하나인 것을 특징으로 하는 핸들러.
  9. 핸들러를 포함하는 핸들링 시스템으로서,
    핸들러;
    회전축에 대해 캐리지를 회전 변위하도록 동작가능한 모터;
    상기 모터와 전기적으로 연결되어 상기 모터의 작동을 제어하기 위한 제어기;
    하나 이상의 부품에 광을 조사하기 위한 하나 이상의 조사기;
    캐리지의 회전 변위 동안 픽업 위치에서 하나 이상의 부품의 이미지를 캡쳐하는 제 1 이미징 디바이스; 및
    언로딩 위치에서 하나 이상의 부품의 이미지를 캡쳐하는 제 2 이미징 디바이스;를 포함하고,
    상기 핸들러는,
    회전축에 대해 회전가능한 캐리지와;
    상기 캐리지에 이동가능하게 연결된 복수의 아암으로서, 각각의 아암은 단부 작동체와 상기 단부 작동체에 연결된 종동부를 구비하고, 상기 회전축과 일치하는 중심을 가지는 제 1 외접원 및 제 2 외접원의 사이에 상기 단부 작동체를 위치하도록 각각의 아암은 상기 캐리지에 대해 변위가능하며, 상기 제 2 외접원은 상기 제 1 외접원보다 크고, 상기 제 2 외접원은 로딩 위치와 이 로딩 위치에 인접하게 한정된 언로딩 위치를 가지며, 상기 단부 작동체는 상기 로딩 위치와 상기 언로딩 위치 간에 적어도 하나의 부품을 전달하기 위해 동작가능한, 복수의 아암과;
    트렌치를 가지는 캠으로서, 상기 트렌치는 상기 종동부와 맞물릴 수 있는 경로를 한정하고, 캐리지가 회전하는 동안 상기 종동부는 상기 경로를 따라 이동하고, 상기 로딩 위치와 상기 언로딩 위치 사이에 상기 단부 작동체를 변위시키도록 상기 종동부는 상기 경로를 따라 상기 아암을 가이드하며, 상기 종동부는 상기 회전축으로부터 상기 단부 작동체의 방사방향의(radial) 변위를 변경하는, 캠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐리지는, 상기 캐리지에 복수의 아암을 연결하고 상기 캐리지에 대해 복수의 아암의 슬라이딩 운동을 용이하게 하는 복수의 트랙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 단부 작동체는 적어도 하나의 부품을 진공 파지하기 위한 진공 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    복수의 아암 각각의 종동부는 상기 트렌치 내에 수용되고 이 트렌치에 의해 가이드되도록 형성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 아암은 상기 캐리지에 대해 슬라이드 가능하고, 수축된 위치와 연장된 위치 사이에 변위가능하고,
    상기 아암은 로딩 위치에 위치할 때 연장된 상태이고, 상기 로딩 위치는 지지대 위에 배치된 상기 적어도 하나의 부품의 픽업 위치에 인접한 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    픽업 위치에 인접하게 위치한 적어도 하나의 센서를 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 부품은 상기 단부 작동체가 적어도 하나의 부품에 접하도록 부품 쪽을 향하여 구동될 때 복수의 아암 중 하나의 단부 작동체와 적어도 하나의 센서의 사이에 배치되고,
    상기 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 부품에 의해 생성된 힘을 센싱하고, 상기 복수의 아암 중 하나의 단부 작동체의 동작을 제어하기 위해 제어기에 센싱된 힘을 전달하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제어기와 신호 통신하고 복수의 아암 각각의 아암의 실제 각도 변위를 측정하도록 배치된 로터리 변위 트랜스듀서를 더 포함하며, 상기 제어기는 모터를 제어하기 위해 복수의 아암 각각의 아암의 실제 각도 변위와, 복수의 아암 각각의 아암의 의도된 각도 변위 사이에 차이를 결정하며, 이에 의해 복수의 아암 각각의 아암의 의도된 각도 변위 쪽으로 복수의 아암 각각의 아암의 실제 각도 변위를 보상하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어기와 신호 통신하고 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체의 실제 위치를 캡쳐하도록 배치된 광학 센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 모터를 제어하기 위해 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체의 실제 위치와, 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체의 의도된 위치 사이에 차이를 결정하며, 이에 의해 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체의 의도된 위치 쪽으로 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체의 실제 위치를 보상하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  19. 삭제
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 외접원과 제 2 외접원의 사이에 장애물의 일부가 배치되거나 또는 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  21. 삭제
  22. 제 9 항에 있어서,
    상기 캠의 경로는 관찰 기간을 연장하도록 더 프로파일링되고, 상기 관찰 기간은 로딩 위치와 언로딩 위치 사이에 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체의 이동 기간의 적어도 일부분을 포함하며, 제 1 이미징 디바이스와 픽업 위치 사이에 연장하는 시야 라인은 관찰 기간 동안 복수의 아암 각각의 아암의 단부 작동체에 의해 방해받지 않는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  23. 삭제
  24. 제 9 항에 있어서,
    상기 로딩 위치는 상기 회전축을 중심으로 언로딩 위치로부터 180도 회전한 위치이고 회전축으로부터 상기 언로딩 위치와 동일 거리에 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  25. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 아암 각각의 단부 작동체로부터 적어도 하나의 부품을 수용하기 위해, 언로딩 위치와 제 2 이미징 디바이스 사이에 위치가능한 로더 아암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    제 3 이미징 디바이스와 테이프 및 릴 조립체를 더 포함하며, 상기 테이프 및 릴 조립체는 제 3 이미징 디바이스의 시야 라인에 위치되며,
    상기 로더 아암은 제 3 이미징 디바이스에 의해 후속 검사를 위해 테이프 및 릴 조립체 상에 적어도 하나의 부품을 배치하기 위해 제 3 이미징 디바이스와 테이프 및 릴 조립체 사이에 더 위치가능한 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 테이프 및 릴 조립체는 제 3 이미징 디바이스에 인접하며, 상기 제 1 이미징 디바이스, 제 2 이미징 디바이스 및 제 3 이미징 디바이스는 정렬 축을 따라 구성되며, 상기 핸들러는 상기 정렬 축과 지지대 사이에 배치되며, 상기 지지대는 평평하며 정렬 축과 평행한 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  28. 제 9 항에 있어서,
    상기 단부 작동체에 의해 파지되는 적어도 하나의 부품은 반도체 다이, 쿼드 평탄 노 리드(quad flat no lead), 볼 그리드 어레이(ball grid array) 및 플라스틱 패키지 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  29. 핸들링 방법으로서,
    회전축에 대해 회전가능한 캐리지와;
    상기 캐리지에 이동가능하게 연결된 복수의 아암으로서, 상기 복수의 아암 각각은 단부 작동체와 이 단부 작동체에 연결된 종동부를 가지며, 상기 복수의 아암 각각은 회전축과 일치하는 중심을 가지는 제 1 외접원 및 제2 외접원의 사이에 상기 단부 작동체가 위치하도록 상기 캐리지에 대해 변위가능하며, 상기 제 2 외접원은 상기 제 1 외접원보다 크고, 상기 제 2 외접원은 로딩 위치와 이 로딩 위치에 인접하게 한정된 언로딩 위치를 가지며, 상기 단부 작동체는 상기 로딩 위치와 상기 언로딩 위치 간에 적어도 하나의 부품을 전달하기 위해 동작가능한, 복수의 아암과;
    트렌치를 가지는 캠으로서, 상기 트렌치는 상기 종동부와 맞물릴 수 있는 경로를 한정하고, 캐리지가 회전하는 동안 상기 종동부는 상기 경로를 따라 이동하고, 상기 로딩 위치와 상기 언로딩 위치 사이에 상기 단부 작동체를 변위시키도록 상기 종동부는 상기 경로를 따라 상기 아암을 가이드하며, 상기 종동부는 상기 회전축으로부터 상기 단부 작동체의 방사방향의(radial) 변위를 변경하는, 캠;을 포함하는 핸들러를 제공하는 단계와;
    제 1 이미징 디바이스를 이용하여 픽업 위치에서 적어도 하나의 부품에 광을 조사하고 이미지를 캡쳐하는 단계와;
    픽업 위치에서 복수의 아암 중 하나의 아암의 단부 작동체에 의해 적어도 하나의 부품을 파지하는 단계와;
    단부 작동체에 의해 파지된 적어도 하나의 부품을 언로딩 위치로 회전 변위시켜는 단계와;
    제 2 이미징 디바이스를 이용하여 언로딩 위치에서 적어도 하나의 부품에 광을 조사하고 이미지를 캡쳐하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 캐리지는 상기 캐리지에 복수의 아암을 연결하고 상기 캐리지에 대해 상기 아암의 슬라이딩 운동을 용이하게 하기 위한 복수의 트랙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  31. 삭제
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 단부 작동체는 적어도 하나의 부품을 진공 파지하기 위해 진공 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 경로는 캠에 의해 한정된 트렌치이며, 상기 복수의 아암 각각의 종동부의 적어도 일부분은 트렌치 내에 수용되고 이 트렌치에 의해 가이드되도록 형성되고 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 회전축에 대해 캐리지를 회전가능하게 변위시키도록 동작가능한 모터가 제공되는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    모터에 전기적으로 연결되어 모터의 동작을 제어하는 제어기가 제공되는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 단부 작동체는 복수의 아암 각각에 이동가능하게 연결되고, 로딩 위치에 있을 때 상기 회전축으로부터 적어도 하나의 부품 쪽으로 변위되고, 상기 로딩 위치는 지지대 위에 배치된 적어도 하나의 부품의 픽업 위치에 인접한 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    픽업 위치에 인접하게 위치된 적어도 하나의 센서를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 부품은 상기 단부 작동체가 적어도 하나의 부품에 접하도록 부품 쪽을 향하여 구동될 때 복수의 아암 중 하나의 단부 작동체와 적어도 하나의 센서의 사이에 배치되고,
    상기 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 부품에 의해 생성된 힘을 센싱하고, 상기 복수의 아암 중 하나의 단부 작동체의 동작을 제어하기 위해 제어기에 센싱된 힘을 전달하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제어기와 신호 통신하고 복수의 아암 각각의 실제 각도 변위를 측정하도록 위치된 로터리 변위 트랜스듀서가 제공되며, 상기 제어기는 복수의 아암 각각의 실제 각도 변위와 복수의 아암 각각의 의도된 각도 변위 사이의 차이를 결정하여 모터를 제어하며 이에 의해 복수의 아암 각각의 의도된 각도 변위 쪽으로 복수의 아암 각각의 실제 각도 변위를 보상하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    제어기와 신호 통신하고 복수의 아암 각각의 단부 작동체의 실제 위치를 캡쳐하도록 위치되는 광학 센서가 제공되며, 상기 제어기는 복수의 아암 각각의 단부 작동체의 실제 위치와 복수의 아암 각각의 단부 작동체의 의도된 위치 사이에 차이를 결정하여 모터를 제어하며 이에 의해 복수의 아암 각각의 단부 작동체의 의도된 위치 쪽으로 복수의 아암 각각의 단부 작동체의 실제 위치를 보상하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  40. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 외접원과 제 2 외접원의 사이에 장애물의 적어도 일부분이 위치하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  41. 제 29 항에 있어서,
    제 1 이미징 디바이스를 사용하여 이미지를 캡쳐하는 단계는, 상기 캐리지의 회전 변위 동안 픽업 위치와 제 1 이미징 디바이스 사이에 연장하는 시야 라인과 제 1 외접원 사이에 복수의 아암 각각의 단부 작동체가 이동할 때, 수행되는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 캠의 경로는 검사 기간을 연장하도록 더 프로파일링되고, 상기 검사 기간은 로딩 위치와 언로딩 위치 사이에 복수의 아암 하나의 단부 작동체의 이동 기간의 적어도 일부분을 포함하며, 제 1 이미징 디바이스와 픽업 위치 사이에 연장하는 시야 라인은 관찰 기간 동안 복수의 아암 중 하나의 아암의 단부 작동체에 의해 방해받지 않는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  43. 제 29 항에 있어서,
    제 2 이미징 디바이스를 사용하여 이미지를 캡쳐하는 단계는, 상기 적어도 하나의 부품 각각이 픽업 위치에 있을 때 지지대를 직접 향하는 상태로 그리고 언로딩 위치에서 지지대 외부쪽으로 향하는 상태로, 수행되는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  44. 제 41 항에 있어서,
    로딩 위치는 회전축에 대해 언로딩 위치로부터 180도이며 회전축으로부터 언로딩 위치와 동일 거리에 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  45. 제 43 항에 있어서,
    로더 아암에 의해 언로딩 위치에서 복수의 아암 각각의 단부 작동체로부터 적어도 하나의 부품을 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 로더 아암은 적어도 하나의 부품의 수신 동안 언로딩 위치와 제 2 이미징 디바이스 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    복수의 아암 각각의 단부 작동체가 전달한 적어도 하나의 부품을 테이프 및 릴 조립체에 적층하기 위해 전달 거리를 가로질러 변위시키는 단계를 더 포함하며, 상기 테이프 및 릴 조립체는 제 3 이미징 디바이스의 시야 라인에 있으며, 제 3 이미징 디바이스는 테이프 및 릴 조립체에 적층된 적어도 하나의 부품을 검사하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 테이프 및 릴 조립체는 제 3 이미징 디바이스에 인접하며, 상기 제 1 이미징 디바이스, 제 2 이미징 디바이스 및 제 3 이미징 디바이스는 정렬 축을 따라 구성되며, 핸들러는 정렬 축과 지지대 사이에 배치되며, 상기 지지대는 평평하고 정렬 축과 평행한 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  48. 제 29 항에 있어서,
    상기 단부 작동체에 의해 파지되는 적어도 하나의 부품은 반도체 다이, 플라스틱 패키지, 쿼드 플랫 노 리드(quad flat no lead) 및 볼 그리드 어레이(ball grid array) 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  49. 부품 핸들링 장치로서,
    각기 제 1 단부 작동체와 제 2 단부 작동체를 가지는(carrying) 제 1 아암 및 제 2 아암;
    비원형 경로(off-circular pathway)를 가지는 캠;
    상기 캠의 경로와 맞물리고 제 1 아암에 연결된 제 1 종동부와, 상기 캠의 경로와 맞물리고 제 2 아암에 연결된 제 2 종동부; 및
    회전축에 대해 회전가능한 캐리지;를 포함하고,
    상기 회전축으로부터 멀어지게 수직방향으로 연장되는 긴 형상의 제 1 트랙으로서, 상기 제 1 트랙은 상기 캐리지와 함께 회전축에 대해 회전가능하고, 상기 제 1 아암을 제 1 트랙을 따라 변위할 수 있도록 상기 제 1 트랙은 상기 제 1 아암에 슬라이딩 가능하게 맞물려 있고, 상기 제 1 트랙은 상기 제 1 종동부를 캐리지 회전 동안 캠의 경로를 따라 구동함으로써, 캐리지가 회전하는 동안 상기 제 1 단부 작동체를 로딩 위치와 언로딩 위치에 위치하게 할 수 있는, 제1 트랙과;
    상기 회전축으로부터 멀어지게 수직방향으로 연장되는 긴 형상의 제 2 트랙으로서, 상기 제 2 트랙은 상기 캐리지와 함께 회전축에 대해 회전가능하고, 상기 제 2 아암을 제 2 트랙을 따라 변위할 수 있도록 상기 제 2 트랙은 상기 제 2 아암에 슬라이딩가능하게 맞물려 있고, 상기 제 2 트랙은 상기 제 2 종동부를 캐리지 회전 동안 캠의 경로를 따라 구동함으로써, 캐리지가 회전하는 동안 상기 제 2 단부 작동체를 로딩 위치와 언로딩 위치에 위치하게 할 수 있는, 제 2 트랙;을 포함하고,
    상기 캠의 비원형 경로 프로파일은 캐리지 회전에 연관되어, 상기 회전축과 일치하는 중심을 가지는 제 1 외접원과 상기 제 1 외접원과 동심인 더 큰 제 2 외접원의 사이에서, 상기 회전축으로부터의 제 1 단부 작동체와 제 2 단부 작동체의 방사방향 변위를 결정하고,
    상기 로딩 위치는 상기 제 2 외접원에 위치하고, 제 1 단부 작동체와 제 2 단부 작동체가 상기 회전축으로부터 멀어진 방사방향 변위에서 상기 제 2 외접원 위의 한 점을 규정하고,
    상기 언로딩 위치는 상기 회전축으로부터 상기 로딩 위치와 동일 거리에 있는 것을 특징으로 하는 부품 핸들링 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    언로딩 위치는 로딩 위치로부터 180도 회전한 위치에 있는 것을 특징으로 하는 부품 핸들링 장치.
  51. 제 49 항 또는 제 50항에 있어서,
    상기 로딩 위치는 제 2 외접원에 위치하고, 회전축으로부터 제 1 단부 작동체와 제 2 단부 작동체의 최대 방사방향 변위가 되는 점을 규정하는 것을 특징으로 하는 부품 핸들링 장치.

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