KR101611876B1 - 반도체 패키지 핸들러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 핸들러에 관한 것으로,
보다 상세하게는 피더에서 반도체 패키지를 공급받아 외관 검사, 전기적 특성 검사, 마킹 작업, 불량품의 선별 작업 및 양품의 최종 포장 작업까지 수행하는 반도체 패키지 핸들러에 있어서,
초고속 검사(20,000개/hr 이상)가 가능하도록 진동회전판에서 초고속, 연속 공급되는 패키지가 호형(弧形) 공급레일(진동회전판에 구비된 1개의 진동자로 충분함) 또는 직선형 공급레일(필요에 따라 추가 진동자 장착)을 거쳐 턴테이블의 안착블록에 정확하게 공급되도록 하는 피더를 구비하며,
나아가 외관 검사를 수행하는 비전 검사 유닛을 반도체 패키지의 하부면과 측면을 각각 촬영하여 검사하는 제1, 제2검사부로 구성하고 제1검사부 이후 전기적 특성 검사를 위한 테스트 유닛을 배열하여 오류 없는 검사가 진행되도록 하고, 이후 제2검사부가 배열되어 보다 완벽한 품질 검사가 가능하도록 함으로써 초고속 검사와 함께 검사의 정확도 및 신뢰도를 크게 향상시킴은 물론, 최종적으로 포장 작업까지 가능하도록 한 반도체 패키지 핸들러에 관한 것이다.

Description

반도체 패키지 핸들러{HANDLER FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 발명은 반도체 패키지 핸들러에 관한 것으로,

보다 상세하게는 피더에서 반도체 패키지를 공급받아 외관 검사, 전기적 특성 검사, 마킹 작업, 불량품의 선별 작업 및 양품의 최종 포장 작업까지 수행하는 반도체 패키지 핸들러에 있어서,

초고속 검사(20,000개/hr 이상)가 가능하도록 진동회전판에서 초고속, 연속 공급되는 패키지가 호형(弧形) 공급레일(진동회전판에 구비된 1개의 진동자로 충분함) 또는 직선형 공급레일(필요에 따라 추가 진동자 장착)을 거쳐 터렛의 안착블록에 정확하게 공급되도록 하는 파트 피더를 구비하며,

나아가 외관 검사를 수행하는 비전 검사 유닛을 반도체 패키지의 하부면과 측면을 각각 촬영하여 검사하는 제1, 제2검사부로 구성하고 제1검사부 이후 전기적 특성 검사를 위한 테스트 유닛을 배열하여 오류 없는 검사가 진행되도록 하고, 이후 제2검사부가 배열되어 보다 완벽한 품질 검사가 가능하도록 함으로써 초고속 검사와 함께 검사의 정확도 및 신뢰도를 크게 향상시킴은 물론, 최종적으로 포장 작업까지 가능하도록 한 반도체 패키지 핸들러에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 반도체는 웨이퍼 상에 칩 상태로 제조된 후 별도의 패키징 작업을 통해 반도체 회로를 보호하는 반도체 패키지 형태로 가공된 후 포장을 거쳐 출하된다.

이러한 반도체 패키지는 반도체 칩이 몰딩되면서 전기적 연결을 위한 다수의 리드를 갖도록 제작되는데, 가공이 완료된 반도체 패키지는 최종 포장 전에 최종적으로 전기적 특성 검사를 거쳐 반도체 패키지의 불량 여부를 판별한 후 양품만을 선별하여 포장되도록 한다.

이러한 반도체 패키지의 검사 공정은 생산성을 높일 수 있도록 반도체 패키지의 검사, 선별 및 포장 공정이 동시에 이루어지는 장치를 사용한다.

상기 검사 장치는 컴퓨터 등의 각종 계측 기기를 장착한 테스트 유닛과 패키지를 자동으로 이송시켜 테스트 유닛에 안착시키는 핸들러를 사용하게 되며, 이러한 장치를 반도체 패키지 핸들러라고 한다.

통상적으로 상기 반도체 패키지 핸들러는 반도체 패키지의 전기적 특성 검사 후 양품으로 판정된 반도체 패키지에 각종 정보(반도체 패키지의 종류, 제조회사, 상호, 제조 날짜 등)를 마킹한 다음 포장이 이루어지도록 한다.

그런데 공지된 다수의 반도체 패키지 핸들러는 마킹 공정 후에, 반도체 패키지의 외관 검사가 동시에 수반되는데, 대부분의 반도체 패키지 핸들러는 마킹과 관련된 부분만을 검사하고 있을 뿐 마킹 부분 외의 외관 불량 검사 기능이 매우 떨어져 포장 전 다수의 검사자가 일일이 수작업으로 반도체 패키지의 외관 상태를 검사하고 있는 실정으로, 검사 공정 시간 자체가 매우 오래 걸릴 뿐만 아니라, 정확성 역시 매우 떨어지는 문제점이 있다.

또한 다수의 검사자를 채용하여야 하므로 인건비 증가로 인한 제조 단가의 상승을 피할 수 없는 문제점이 있다.

이럼에도 불구하고 반도체 패키지의 외관 검사가 필수적인 이유는 반도체 패키지에 구비되는 리드의 형태(각도, 길이) 등을 검사하지 않고, 포장하여 출하될 경우 추후 반도체 패키지의 접촉 불량, 미삽, 오삽 불량 등을 초래하게 되어 구매자의 신뢰를 떨어뜨리는 주된 원인으로 작용하기 때문이다.

상기와 같은 반도체 패키지 핸들러와 관련된 종래 기술로써, 대한민국 공개특허 제10-2008-0074530호(2008.08.13.) "반도체 패키지 절단 및 핸들러 장치"(이하 종래 기술 1이라 함.)가 있는데,

상기 종래 기술 1은 반도체 패키지들이 통합되어 있는 스트립을 절단하여 반도체 패키지들을 개별화시키는 절단가공부와, 절단된 반도체 패키지들이 안착되는 중간공정부와, 중간공정부의 반도체 패키지들을 트레이에 정렬시키는 언로딩부와, 상기 중간공정부 상에 안착된 반도체 패키지들의 상면을 비전 촬영하여 반도체 패키지들의 정렬 상태 및 위치를 검사하는 비전검사부와, 상기 중간공정부 상의 반도체 패키지들을 픽업하여 고정하고 수직축을 중심으로 회전하는 픽업노즐을 구비한 언로딩픽커를 포함하여 구성된다.

그러나 상기 종래 기술 1은 언로딩픽커를 통해 반도체 패키지의 정렬 상태와, 위치를 보정하도록 재정렬시킨 후 트레이에 수납시키는 장치에 관한 것으로 반도체 패키지를 외관 검사, 전기적 특성 검사 및 마킹 검사를 거친 후 개별 포장할 수 없으므로 상기한 문제점을 해결하는 장치로써 한계가 있다.

특히 상기 종래 기술 1은 상기 비전검사부가 반도체 패키지의 정렬 상태 및 위치만을 촬영하여 검사하므로 반도체 패키지의 리드가 잘못된 형태로 휘거나, 길이가 달리 제조되는 등의 리드의 스탠드 오프 불량 검출을 수행하지 못하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로써, 대한민국 등록특허 제10-0867386호(2008.10.31.) "반도체 소자 외관 검사 시스템"(이하 종래 기술 2라 함.)이 있는데,

상기 종래 기술 2는 반도체 소자가 수납된 다수의 트레이가 로딩된 매거진을 이용해 외관 검사 장치를 통해 외관을 검사한 후 선별 배출되도록 하는 소팅 장치를 포함하여 이루어진다.

그러나 상기 종래 기술 2 역시 반도체 소자의 상면만을 촬영하여 검사하게 되므로 반도체 패키지의 리드 불량을 정확하게 파악하는데 한계가 있으며, 트레이를 통해 모든 공정이 진행되므로 트레이 정렬을 위한 부가 설비가 필요한 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다른 종래 기술로써, 대한민국 공개특허 제10-2007-0059654호(2007.06.12.) "픽 앤드 플레이스 시스템 및 그 방법"(이하 종래 기술 3이라 함.)이 있는데,

상기 종래 기술 3은 캐리어로부터 반도체 패키지를 픽업하는 제1픽커가 방사형으로 배열되어 회전하는 제1로타리와, 상기 제1로타리의 반도체 패키지를 재픽업하는 제2픽커가 방사형으로 배열되어 회전하는 제2로타리가 수직 방향으로 배치되고, 상기 제1, 제2로타리의 일방향에 각각 배치되어 외관 검사를 수행하는 제1, 제2검사부를 포함하여 이루어진다.

상기 종래 기술 3은 제1, 제2검사부를 통해 반도체 패키지에 대한 외관 검사를 두 번 수행하여 검사 속도 및 정확성을 향상시키는 것을 목적으로 하는데, 상기 종래 기술 3 역시도 결국 반도체 패키지에 대하여 동일방향으로만 외관 검사가 이루어지기 때문에 다양한 형태의 반도체 패키지의 리드 불량을 모두 검출하는데 한계가 존재한다.

나아가 제1, 제2로타리를 통한 이중 픽업 구조로 인하여 설비의 제조가 어려울 뿐만 아니라, 재픽업을 위한 제어가 매우 어렵기 때문에 사용이 불편하며, 이 역시도 외관 검사를 위한 외관 검사만을 목적으로 하는 장치로써, 전기적 특성 검사, 외관 검사, 마킹, 선별, 포장 공정이 하나의 설비를 통해 통합적으로 수행되는 반도체 패키지 핸들러로써 사용될 수 없으므로, 장비의 사용에 매우 제한적일 수밖에 없는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

전기적 특성 검사, 외관 검사, 마킹 작업, 선별 작업, 포장 작업으로 이루어지는 일련의 공정을 매우 빠르고 정확하게 수행할 수 있도록 상기 작업들을 수행하는 각각의 유닛들이 터렛의 회전 방향을 따라 순차적으로 배치되고, 특히 이송되는 반도체 패키지의 리드 상태, 즉 다양한 형태로 발생하는 리드 스탠드 오프 불량을 유형에 상관없이 모두 정확하게 검출하여, 불량품 반도체 패키지의 개별적인 배출 및 양품 반도체 패키지의 개별 포장이 가능하도록 전기적 특성 검사를 수행하는 테스트 유닛을 사이에 두고 터렛의 회전 방향 전, 후방에 반도체 패키지의 하부면과, 측면을 각각 촬영하여 검사하는 제1, 제2검사부로 구성되는 비전 검사 유닛을 포함하여 이루어진 반도체 패키지 핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 반도체 패키지의 일측면이 아닌 양측면을 모두 촬영하여 검사함으로써, 보다 정확하고 세분화된 반도체 패키지의 불량을 판별할 수 있도록 반도체의 일측면을 촬영하는 제2-1카메라와, 반도체 패키지의 타측면을 수직방향으로 반사시키는 반사경과, 상기 반사경에 반사되는 이미지를 촬영하는 제2-2카메라로 구성된 제2검사부를 포함하여 이루어지는 반도체 패키지 핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 빠른 속도로 공급되는 단품의 반도체 패키지를 터렛의 척이 개별적으로 정확하게 픽업하여, 픽업 이상에 따른 설비의 가동 중단 사태를 미연에 방지함과 아울러, 전체적인 공정이 매우 빠르고 정확하게 이루어질 수 있도록 반도체 패키지가 연속적으로 이송되는 공급레일에, 승하강을 통해 이송되는 반도체 패키지를 정지시키는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 상승 시 전후진을 통해 안착된 단품의 패키지를 취득하여 터렛의 척 하부 위치로 공급하는 안착블록으로 구성된 분리 수단을 도입한 반도체 패키지 핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 반도체 패키지의 다양한 불량 유형(예를 들어 리드의 다양한 불량 형태별, 또는 전기적 검사 불량, 마킹 불량, 리드 불량 유형별)에 따라 반도체 패키지를 선별하여 동일한 불량 유형의 반도체 패키지들을 각각 분리되어 배출될 수 있도록 함으로써, 불량품 반도체 패키지에 대한 추후 공정 시간 단축 및 이에 따른 인건비 절감, 생산성 향상 등을 달성할 수 있도록 불량품 유형별로 반도체 패키지가 개별 배출되도록 하는 복수의 배출부재와, 상기 척으로부터 불량품 패키지를 전달받아 불량품 유형별로 해당 배출부재에 전달되도록 회전하는 선별부재를 포함하는 선별 유닛을 구비한 반도체 패키지 핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

결국 본 발명은 피더에서 반도체 패키지를 공급받아 외관 검사, 전기적 특성 검사, 마킹 작업, 불량품의 선별 작업 및 양품의 최종 포장 작업까지 수행하는 반도체 패키지 핸들러를 제공함에 있어 초고속 검사(20,000개/hr 이상)가 가능하도록 진동회전판에서 초고속, 연속 공급되는 패키지가 호형(弧形) 공급레일(진동회전판에 구비된 1개의 진동자로 충분함) 또는 직선형 공급레일(필요에 따라 추가 진동자 장착)을 거쳐 터렛의 안착블록에 정확하게 공급되도록 하는 피더를 구비하며, 나아가 외관 검사를 수행하는 비전 검사 유닛을 반도체 패키지의 하부면과 측면을 각각 촬영하여 검사하는 제1, 제2검사부로 구성하고 제1검사부 이후 전기적 특성 검사를 위한 테스트 유닛을 배열하여 오류 없는 검사가 진행되도록 하고, 이후 제2검사부가 배열되어 보다 완벽한 품질 검사가 가능하도록 함으로써 초고속 검사와 함께 검사의 정확도 및 신뢰도를 크게 향상시킴은 물론, 최종적으로 포장 작업까지 가능하도록 한 반도체 패키지 핸들러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러 는 다수의 반도체 패키지가 저장된 피더;

상기 피더로부터 공급된 반도체 패키지를 개별 픽업하여, 반도체 패키지 각각이 해당 작업 위치로 이송되도록 회전하는 터렛;

반도체 패키지의 외관 검사를 수행하는 비전 검사 유닛;

반도체 패키지의 전기적 특성 검사를 수행하는 테스트 유닛;

외관 검사와, 전기적 특성 검사가 완료된 반도체 패키지에 정보를 마킹하는 마킹 유닛;

불량품으로 판정된 반도체 패키지를 배출하는 선별 유닛; 및

양품으로 판정된 반도체 패키지를 개별 포장하여 배출하는 포장 유닛;을 포함하여 이루어지되,

상기 비전 검사 유닛은

반도체 패키지의 하부면을 촬영하는 제1검사부와,

반도체 패키지의 측면을 촬영하는 제2검사부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러에서 상기 제2검사부는 반도체 패키지의 일측면을 촬영하는 제2-1카메라와, 반도체 패키지의 타측면을 수직방향으로 반사시키는 반사경과, 상기 반사경에 반사되는 이미지를 촬영하는 제2-2카메라로 구성되는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러에서 상기 피더는 상기 터렛의 척으로 반도체 패키지가 연속적으로 이송되는 공급레일을 더 포함하고, 상기 공급레일은 이송되는 반도체 패키지들을 단품의 반도체 패키지로 분리시켜 터렛의 척에 픽업되도록 하는 분리수단을 더 포함하되, 상기 분리수단은 상기 공급레일과 연결되어 이송되는 단품의 반도체 패키지가 안착되며 전후진을 통해 안착된 반도체 패키지만을 상기 척의 하부 위치로 공급하는 안착블록과, 승하강하도록 설치되며 상기 안착블록의 후진 시 상승하여 상기 공급레일에서 이송되는 반도체 패키지를 정지시키는 스토퍼를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러에서 상기 선별 유닛은 불량품 유형별로 반도체 패키지가 개별 배출되도록 형성된 복수의 배출부재와, 상기 척으로부터 이탈된 불량품 반도체 패키지를 불량품 유형별로 해당 배출부재에 전달되도록 회전하는 선별부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러는 반도체 패키지의 전기적 특성 검사, 외관 검사, 마킹, 선별, 포장 등의 일련의 공정이 순차적으로 동시에 이루어짐으로써, 생산성을 증대시켜 반도체 패키지의 최종 출하 전 공정 시간을 최소한으로 단축할 수 있으며,

특히 외관 검사 작업이 반도체 패키지의 하부면과, 측면을 각각 개별적으로 촬영하여 검사하는 제1, 제2검사부로 구성된 비전 검사 유닛을 도입함에 따라 반도체 패키지에 구비된 다수의 리드들에 대하여 다각도적인 외관 검사를 수행할 수 있으므로, 리드의 모든 불량 유형에 대하여 검사가 가능하기 때문에 검사의 정확도를 획기적으로 증대시킬 수 있다.

또한 본 발명은 제2검사부를 반도체 패키지의 일측면을 촬영하는 제2-1카메라와, 반도체 패키지의 타측면을 수직방향으로 반사시키는 반사경 및 상기 반사경에 반사되는 이미지를 촬영하는 제2-2카메라로 구성함으로써, 반도체 패키지에 대하여 양측면 중 어느 한 측면이 아닌 양측면 모두에 대하여 촬영을 통한 외관 검사가 가능하므로, 반도체 패키지의 리드 불량을 보다 정확하고 세분화시켜 검사할 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러는 피더에서 터렛으로 이송되는 반도체 패키지를 승하강을 통해 일시 정지시키는 스토퍼와, 스토퍼 상승 시 전후진을 통해 안착된 단품의 반도체 패키지를 터렛의 척 하부 위치로 공급하는 안착블록으로 구성된 분리 수단을 피더와 터렛을 연결하는 공급레일에 도입함에 따라 빠른 속도로 회전하며 해당 작업 위치에서 일련의 공정이 연속적으로 이루어짐에도 불구하고, 척의 픽업 이상에 따른 설비의 가동을 미연에 방지하고, 정확한 공급 및 이송이 이루어져 작업 속도를 더욱 빠르게 증대시킬 수 있어 생산성 향상 효과를 획기적으로 증대시켜 산업 발전에 매우 유리한 발명이다.

또한 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러는 불량품 유형별로 반도체 패키지가 개별 배출되는 복수의 배출부재와, 상기 척으로부터 이탈된 불량품 반도체 패키지를 유형별로 해당 배출부재에 전달되도록 회전하는 선별부재를 도입하여, 종래 반도체 패키지 핸들러가 단순히 양품 및 불량품으로만 선별하여 배출되는 것에서 더 불량품 반도체 패키지들을 유형별로 분리하여 배출할 수 있으므로, 불량품 반도체 패키지에 대한 추후 공정을 매우 빠르고 쉽게 진행할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 인건비 절감, 생산성 향상 등의 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면들.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 도시한 평면도.
도 3 내지 도 11은 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러의 각 구성들을 개략적으로 도시한 측면도들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 3 내지 도 11을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정한다.

특히 도 2에서 터렛(20)이 회전하는 방향 및 도 3에서 피더(10)에서 터렛(20)로 반도체 패키지가 이송되는 방향을 상대적인 관점에서 각각 전방으로 하고, 그 반대 방향을 후방으로 정하며, 특히 터렛(20)의 회전 방향과 관련하여 각 작업 위치에 따라 상대적으로 전, 후방을 특정하여 설명하되, 도 3의 안착블록(17)은 상대적으로 터렛(20)의 외측 방향을 향해 이동되는 방향을 전방으로 하고, 그 반대 방향을 후방으로 정하고, 설명의 편의를 위하여 전방 및 외측, 후방 및 내측을 혼용하여 설명하도록 하며, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 핸들러는 크게 다수의 반도체 패키지(C)가 저장되어 공급하는 피더(10)와, 공급되는 단품의 반도체 패키지를 픽업하여 회전하는 터렛(20) 및 상기 터렛(20)의 둘레를 따라 인접한 위치에 동일 각도로 이격 배치되어 해당 위치에서 각종 검사 작업, 마킹 작업, 선별 작업, 불량품의 배출 및 양품의 포장 배출 작업 등을 각각 수행하는 작업 유닛들로 구성된 작업부(100)를 포함하여 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피더(10)는 원형의 저장통(11)에 다수의 반도체 패키지들이 수납되며, 저장통(11)의 바닥면은 도면에 도시되지 않은 진동 회전 모터를 통해 일방향(도면에서는 시계 반대 방향)으로 회전하면서 진동이 발생되는 진동회전판(12)으로 구성된다.

그리고 상기 저장통(11)의 측벽(11A)에는 단품의 반도체 패키지가 배출되는 배출구(11a)가 구비되어 상기 진동회전판(12)이 일방향으로 회전하면서 진동하게 되면 반도체 패키지들이 진동회전판(12)의 외측면으로 쏠리면서 이동하게 되어 상기 배출구(11a)를 통해 단품의 반도체 패키지가 공급레일(13)로 배출되고, 공급레일(13)의 이송로(14)를 따라 반도체 패키지가 일렬로 정렬되어 상기 터렛(20)의 척으로 이송, 공급된다.

도면에 도시되지 않았으나, 상기 진동회전판(12)은 중앙에서 외측 상부로 경사진 경사면이 구비되고, 상기 경사면의 상부 끝단부에는 외측으로 쏠린 반도체 패키지들이 회전하면서 대기하는 평면부가 구비되어 있다.

경우에 따라 상기 진동회전판(12)의 외측 또는 저장통(11)의 측벽은 상측 방향으로 형성된 나선형 안내로가 구비되어 배출되는 반도체 패키지들이 상기 배출구(11a)로 정렬되면서 안내되도록 할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배출구(11a)와 연결된 공급레일(13)은 한 쌍의 벽체(13A) 사이에 반도체 패키지의 이송로(14)가 형성되어 있으며, 상기 이송로(14) 상으로 배출되어 이송되는 반도체 패키지는 양측의 리드(C1)가 이송로(14)의 길이방향과 동일한 방향으로 배열되도록 안착되어 이송이 이루어진다.

따라서 상기 벽체는 반도체 패키지의 좌우 폭에 맞게 이송로(14)의 너비를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공급레일(13)은 상기 피더(10)의 진동회전판(12)의 진동 회전 방향과 동일한 방향으로 형성된 곡선형 구조로 이루어져, 하나의 진동 모터, 즉 상기 진동회전판(12)과 연결된 진동 회전 모터와 연계되어 이송방향으로 진동이 발생하여 피더(10)에서 공급레일(13)로의 반도체 패키지 배출(이송)과, 공급레일(13)에서 터렛(20)의 척으로의 반도체 패키지 이송이 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 이송로는 도시된 바와 같이 호형(弧形) 공급레일(또는 호형 이송로)(진동회전판에 구비된 1개의 진동자로 충분함, 진동회전판에서 원형으로 이송되던 패키지가 관성 그대로 호형의 공급레일을 따라 안착블록까지 이송되는 것이 가능함)을 따라 형성되거나, 또는 대안적으로 직선형 공급레일(또는 직선형 이송로)(진동회전판에 구비된 제1진동자 외에 추가로 제2진동자를 직선 공급레일에 장착할 수 있음, 보다 빠른 이송이 가능함)에 의하여 직선형 이송로가 될 수 있다.

보다 구체적으로 호형(弧形) 공급레일(또는 호형 이송로)을 채용하는 경우 피더(10)의 진동 회전 방향과 동일한 방향으로 형성된 곡선형 구조로 이루어진 공급레일(13)을 도입하여, 원심력이 작용하는 방향과 이송로(14)가 형성된 방향이 일치하게 되므로 하나의 진동 모터, 즉 상기 피더(10)의 진동회전판(12)과 연결된 진동 회전 모터를 진동 전달 수단(예를 들어 각종 기어, 축을 통한 연결)을 통해 공급레일(13)의 진동자와 연결되도록 함으로써, 이송로(14) 상으로 배출된 반도체 패키지가 뒤에 배출되는 다른 반도체 패키지에 의하여 밀리면서 진동에 의한 이송이 가능하다.

이와 달리 직선형 공급레일은 회전판의 회전방향과 직교되는 방향으로 공급레일이 설치되어 있을 경우 회전판의 회전에 따른 반도체 패키지에 작용하는 원심력에 의하여 반도체 패키지의 이송 방향이 회전판의 외측으로 작용하는데, 이러한 외력이 이송로의 길이방향과 서로 상충되기 때문에 공급레일에서 진동을 통한 이송을 가능하도록 하기 위해선, 진동 피더의 진동 모터와 별개로 또 하나의 다른 진동 모터를 공급레일과 연결되도록 설치해야하므로 제조비용 상승과 장비의 복잡화라는 단점을 초래할 수 있으나 상대적으로 보다 빠르고 정확한 이송을 보장할 수 있으므로, 반도체 패키지의 종류나 핸들러의 요구 사양에 따라 장단점을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다.

상기 공급레일(13)은 끝단부가 터렛(20)의 척(21) 하부 위치(제1정위치(P1))까지 연결되어 터렛(20)로의 반도체 패키지 공급이 이루어진다.

이어서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 터렛(20)은 하부에 구비된 회전모터(미도시)와 연결된 기둥(미표시)을 통해 일측 방향(도면에서는 시계 방향)으로 회전하며, 터렛(20)의 외측 둘레에는 소정 간격으로 이격하여 배치되는 다수의 척(21)이 구비된다.

상기 터렛(20)에 구비되는 척(21)은 상기 작업부(100)를 구성하는 작업 유닛들의 종류, 개수에 따라 다양하게 이루어질 수 있으며, 도면에서는 총 24개의 척(21)이 동일 각도만큼 이격하여 구비되어 있는 것을 확인할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 척(21)은 터렛(20)의 장착암(20A)에 승하강되도록 설치되며, 별도의 진공 흡착 수단(미도시)을 통해 연결되어 반도체 패키지의 상면을 진공, 흡착한 상태에서 상기 터렛(20)이 상기 척(21)들의 이격 각도만큼 회전한 후 일정 시간동안 정지하면 해당 위치에 배치된 작업 유닛들이 일시 정지된 시간동안 각각의 작업을 동시에 수행한 다음 재차 회전하여 다음 작업이 순차적으로 동시에 이루어지도록 한다.

상기 척(21)은 터렛(20)의 장착암(20A)에 탄성체(21A)를 통해 탄성 지지되며, 터렛(20) 상부의 고정프레임(22)에는 상기 척(21)의 상측 단부를 하측 방향으로 타격하는 타격봉(23)이 구비되고, 이에 따라 타격봉(23)이 척(21)을 타격하면서 척(21)이 하강된 후 타격봉(23)이 복귀하게 되면 척(21) 역시 탄성체(21A)의 탄성력에 의하여 상승하게 된다.

그리고 상기 척(21)들이 일시 정지되는 위치들 중 일부의 정위치(P1~P7)에는 각각의 작업을 수행하는 작업 유닛들이 배치되어 있으며, 작업 유닛이 배치되지 않은 중간위치(S1)의 척(21)들은 반도체 패키지의 대기부로써 기능하게 된다.

상기 작업부(100)를 구성하는 작업 유닛들은 반도체 패키지에 대하여 진행되는 작업의 종류, 수에 따라 다양하게 이루어질 수 있는데,

도 2에 도시된 바와 같이, 기본적으로 반도체 패키지에 대한 외관 검사를 수행하는 외관 검사유닛(110)과, 반도체 패키지의 전기적 특성 검사를 수행하는 테스트 유닛(120)과, 외관 검사와, 전기적 특성 검사가 완료된 반도체 패키지에 정보를 마킹하는 마킹 유닛(130)과, 불량품으로 판정된 반도체 패키지를 배출하는 선별 유닛(140) 및 양품으로 판정된 반도체 패키지를 개별 포장하여 배출하는 포장 유닛(150)을 포함하여 이루어진다.

상기 작업 유닛들은 터렛(20) 둘레를 따라 적절할 위치에 터렛(20)의 회전 방향으로 순차적으로 설치되는데, 반도체 패키지의 종류, 규격 등에 따라 배치 순서는 달라질 수 있다.

도면에서는 반도체 패키지에 대한 기본적인 작업 순서에 따라 피더(10)로부터 반도체 패키지가 공급되는 척(21)에서부터 터렛(20)의 회전 방향으로 제1검사부(111; 비전 검사 유닛(110)), 테스트 유닛(120), 마킹 유닛(130), 제2검사부(113; 비전 검사 유닛(110)), 선별 유닛(140), 포장 유닛(150)이 각각 설치되어 있다.

이때 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공급레일(13)에서 상기 척(21)으로 반도체 패키지의 공급이 이루어지는 제1정위치(P1)에서는 상기 공급레일(13)과 상기 터렛(20) 사이에 배치되어 일렬로 정렬되어 연속적으로 이송되는 반도체 패키지들을 단품의 반도체 패키지로 분리시켜 터렛(20)의 척(21)에 픽업되도록 하는 분리 수단(15)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 공급레일(13)의 끝단부가 터렛(20)의 척(21)에 대하여 수직방향으로 동일 선상까지 형성되어 있을 경우, 진동에 의한 반도체 패키지의 이송 거리를 일정하게 보장되기 어려우므로 척(21)에 의하여 진공, 흡착되는 반도체 패키지의 상면 위치 역시 일정하게 유지할 수 없기 때문에 이러한 경우 이후에 진행되는 다른 작업이 정확하게 이루어질 수 없으므로,

상기 공급레일(13)의 끝단부에 단품의 패키지만을 제1정위치(P1)에 정확히 안착, 공급되도록 하는 분리 수단(15)을 도입하여, 상기의 문제점을 해결한다.

상기 분리 수단(15)은 상기 공급레일(13)에서 이송되는 단품의 반도체 패키지가 안착되며 전후진을 통해 안착된 반도체 패키지만을 분리시켜 상기 터렛(20)의 척(21)에 픽업되도록 하는 안착블록(17)과, 상기 공급레일(13) 하부에서 승하강하도록 설치되어 상기 안착블록(17)의 후진 시 상승하여 이송되는 반도체 패키지의 전단에 접촉하여 정지시키는 스토퍼(16)를 포함하여 이루어진다.

상기 스토퍼(16)와 상기 안착블록(17)은 하나의 모터(미도시)를 통해 캠 구동 방식으로 각각 연결되어 승하강 및 전후진이 이루어지며, 상기 안착블록(17)에는 단품의 반도체 패키지의 크기에 맞는 수용홈(17A)이 구비되고, 상기 수용홈(17A)의 외측 단부는 개구되어 이송로(14)에서 반도체 패키지가 수용홈(17A)으로 투입되는 투입구 역할을 한다.

경우에 따라 상기 안착블록(17) 역시 반도체 패키지의 크기, 종류에 따라 수용홈(17A)이 달리 형성되어 교체 가능하도록 구비되는 것이 보다 바람직하다.

본 발명은 상기 안착블록(17)이 후진된 상태에서 터렛(20)의 척(21)이 하강하여 수용홈(17A)의 반도체 패키지를 진공, 흡착하고, 이때 상기 스토퍼(16)는 상승된 상태로 이송로(14)의 끝단부를 차단하여 뒤쪽에 정렬된 다른 반도체 패키지가 더 이상 전진 이송되어 공급레일(13)에서 이탈하거나, 안착블록(17)의 수용홈(17A)에 중첩되어 안착되는 것을 방지한다.

그리고 상기 터렛(20)이 회전하게 되면, 상기 스토퍼(16)가 고속으로 하강하는 동시에 상기 안착블록(17)이 시간차를 두고 고속으로 이송로(14)를 향해 전진하게 되고, 이때 상기 공급레일(13)은 상시적으로 진동이 발생하여 반도체 패키지를 전진 이송시키도록 힘이 작용하고 있으므로, 상기 안착블록(17)의 수용홈(17A)과 공급레일(13)이 이송로(14)가 상호 연결되는 순간에 단품의 반도체 패키지가 수용홈(17A)으로 이송, 안착하게 된다.

다음 상기 안착블록(17)이 다시 후진함과 동시에, 순차적으로 상기 스토퍼(16)가 상승하여, 후속으로 이송되는 다른 반도체 패키지의 전진, 이송을 차단하고, 안착블록(17)이 후진 완료된 상태에서 회전한 터렛(20)의 다음 척(21)이 제1정위치(P1)로 이동 후, 하강하여 안착블록(17)의 반도체 패키지를 흡착, 공급받게 된다.

따라서 상기한 작동이 반복적으로 이루어짐에 따라 본 발명은 고속으로 회전하는 터렛(20)을 도입하더라도 이 속도에 맞춰 반도체 패키지가 개별 분리된 상태로 터렛(20)의 척(21)에 공급되므로 전체 공정 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명은 상기 공급레일(13)에 에어 분사 수단을 더 구비하여, 반도체 패키지가 상기 안착블록(17)으로 이송되는 것을 보조할 수 있다.

즉, 에어 분사 수단을 이송로(14)의 바닥 또는 이송로(14)의 상부에 구비하고, 상기 안착블록(17)의 전진과 연동하여 에어 분사 수단이 압축 공기를 분사되도록 함으로써, 스토퍼(16)에 의하여 정지된 단품의 반도체 패키지를 스토퍼 하강 시 순간적으로 안착홈(17A)으로 강제 이송되도록 할 수 있다.

이어서 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1정위치(P1)에서 척(21)에 흡착된 반도체 패키지는 터렛(20)의 회전에 따라 제2정위치(P2)로 이동하게 된다. 이때 제1정위치(P1)와 제2정위치(P2) 사이에 배치되는 척(21)들은 반도체 패키지의 대기부로 기능함은 상술한 바와 같다.

제2정위치(P2)에서는 비전 검사 유닛(110)으로써, 척(21) 하부에 설치된 제1검사부(111)를 통해 반도체 패키지의 하부면을 촬영한다.

상기 제1검사부(111)는 터렛(20)의 베이스에 설치된 장착부재(113)에 제1카메라(112)의 렌즈가 상측을 향하도록 장착되어 반도체 패키지의 하부면을 촬영하여, 반도체 패키지의 리드들의 간격, 휨, 정렬 상태 등의 1차 외관 검사가 이루어진다.

상기 제1카메라(112)는 기존에 입력되어 있는 양품으로써의 반도체 패키지의 하부면 정보와 비교하여 불량 여부를 판별한다.

상기 계측 장비는 후술하는 테스트 유닛(120), 마킹 유닛(130) 및 비전 검사 유닛(110)으로써 제2검사부(113)와 각각 연동하여 연결되어 있다.

따라서 상기 계측장비는 상기 제1검사부(111)를 통해 촬영된 정보를 토대로 양품 또는 불량품을 판별하고 해당 반도체 패키지가 흡착된 척(21)에 대하여 추후 다른 유닛에 의한 작업의 실시 여부를 판단하여 양품 또는 불량품에 맞는 후속 작업이 순차적으로 이루어지도록 한다.

그리고 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2정위치(P2)에서 1차 외관 검사를 마친 반도체 패키지는 터렛(20)의 회전에 따라 제3정위치(P3)로 이동하게 된다.

제3정위치(P3)에서는 테스트 유닛(120)을 통해 이동된 반도체 패키지에 대하여 전기적 특성 검사가 이루어지며, 상기 테스트 유닛(120)은 제3정위치(P3)의 척(21) 하부에 배치되어 전기적 접속이 가능한 소켓(121)을 포함하여 이루어진다.

상기 제3정위치(P3)에서 터렛(20)의 척(21)이 하강하여 반도체 패키지의 리드를 소켓(121)에 연결되면 상기 테스트 유닛(120)으로부터 전기적인 신호가 상기 소켓(121)을 통하여 반도체 패키지에 인가되어 반도체 패키지의 전기적 특성을 검사하고,

불량 여부에 따라 해당 척(21)의 반도체 패키지에 대하여 계측 장비가 이를 판별, 저장하여 후속 작업의 실시 여부를 판단하게 된다.

이때 상기한 바와 같이, 계측 장비의 제어에 따라 상기 테스트 유닛(120)은 상기 1차 외관 검사에서 불량품으로 판별된 반도체 패키지에 대하여는 전기적 특성 검사를 시행하지 않도록 구성될 수 있다.

이는 상기 1차 외관 검사에서 리드 불량으로 판정된 반도체 패키지를 상기 소켓(121)에 연결시키더라도 리드 불량으로 인하여 전기적 신호가 인가되지 않아 불량품으로 판별되기 쉽기 때문이다.

다음으로 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제3정위치(P3)에서 전기적 특성 검사를 마친 반도체 패키지는 터렛(20)의 회전에 따라 제4정위치(P4)로 이동하게 된다.

제4정위치(P4)에서는 레이저를 이용한 마킹 유닛(130)을 통하여 상기 1차 외관 검사 및 상기 전기적 특성 검사를 통과한 양품에 대하여 반도체 패키지의 표면에 마킹 작업이 이루어진다.

상기 마킹 유닛(130)은 제4정위치(P4)의 척(21) 하부에 설치되어 반도체 패키지가 안착되는 회전부재(131)와, 상기 회전부재의 반도체 패키지의 상면에 각종 정보(반도체 패키지의 종류, 제조회사, 상호, 제조 날짜 등)를 마킹하는 레이저 조사기(137)와, 마킹된 반도체 패키지의 마킹 불량 여부를 촬영하여 검사하는 마킹 검사 카메라(135)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전부재(131)는 방사상으로 배열된 복수의 안착부(132)가 구비되어 있는데, 마킹 작업의 편의성을 위하여 90도 각도로 총 4개가 배열되는 것이 보다 바람직하다.

그리고 상기 회전부재(131)는 상향 외측방향으로 경사지게 설치되며, 하부에 모터와 연결되어 회전부재(131)의 안착부(132)가 회전되도록 구성된다.

이때 상기 회전부재(131)는 경사진 상태에서 최상측의 안착부(132A)가 수평 상태를 유지할 수 있도록 회전부재(131)에 대하여 안착부(132)가 하향 외측방향으로 경사지도록 구비된다.

그리고 상기 레이저 조사기(137)는 회전부재(131)가 경사진 상태에서 최하측의 안착부(132B)와 직교되도록 회전부재(131) 상측에 경사지도록 설치되며, 상기 마킹 검사 카메라(135)는 회전부재(131)가 경사진 상태에서 마킹이 진행되는 안착부(132)의 회전 방향 전방에 위치하는 안착부(132C)에 직교되도록 회전부재(131) 상측에 경사지도록 설치된다.

본 발명의 마킹 유닛(130)을 통한 마킹 작업을 설명하면, 우선 터렛(20)의 척(21)이 하강하여, 최상측 안착부(132A)에 반도체 패키지가 최초로 안착된다.

그리고 반도체 패키지가 회전부재(131)의 회전에 의하여 최하측 위치로 이동하게 되면 상기 레이저 조사기(137)가 반도체 패키지의 상면에 레이저를 조사하여 정보가 마킹된다.

이후 다시 회전부재(131)가 회전하여 마킹된 반도체 패키지가 중간 위치로 이동하게 되면 상기 마킹 검사 카메라(135)가 마킹된 면을 촬영하여 마킹 불량 여부를 검사한다.

이때 상기 마킹 검사 카메라(135)는 상기 레이저 조사기(137)와 겹치지 않도록 제4정위치(P4)에서 일측으로 치우치도록 설치된다(도 2 참고).

따라서 상기 회전부재(131)가 시계 방향으로 회전하게 되면 중간 높이에 위치하는 마킹된 반도체 패키지의 상면을 상기 마킹 검사 카메라가 정면으로 바라보고 촬영하여 마킹을 보다 정확하게 검사할 수 있게 된다.

상기한 작업이 진행되는 동안 상기 터렛(20)은 회전 및 일시 정지를 계속하게 되면서 반도체 패키지가 안착되지 않은 다른 안착부(132)에 반도체 패키지를 순차적으로 안착시킨다.

이때 상기 제4정위치(P4)에서 상기 타격봉(23)은 터렛(20)이 일시 정지되어 있는 동안에 상기 척(21)을 타격하여 승하강이 이루어지도록 한다.

즉, 척(21)의 하강 시 공기압으로 반도체 패키지를 안착부(132)에 이동 안착시키고, 타격봉의 상승 동작 없이 회전부재(131)가 회전하면 해당 척(21)이 공기압과 진공압으로 회전하여 이동되는 마킹된 패키지를 픽업한 후 다음 작업이 진행된다.

따라서 반도체 패키지 핸들러의 가동 시 네 번째로 이동되는 척(21)부터 마지막 빈 안착부(132)에 반도체 패키지를 안착시킨 후 대기 상태에서 돌아오는 안착부(132)의 마킹된 반도체 패키지를 흡착하여 다음 작업 위치로 이동하도록 작동된다.

이어서 도 2 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 제4정위치(P4)에서 마킹 작업을 마친 반도체 패키지(C)는 터렛(20)의 회전에 따라 제5정위치(P5)로 이동하게 된다.

상기 제5정위치(P5)에서는 터렛(20)의 외측 측면 방향으로 설치된 제2검사부(113)(외관 검사유닛(110))를 통해 마킹된 반도체 패키지(C)의 측면을 촬영하여 2차 외관 검사가 진행된다.

이때 상기 제2검사부(113)는 반도체 패키지(C)의 일측면을 촬영하는 제2-1카메라(114)와, 반도체 패키지(C)의 타측면을 수직방향으로 반사시키는 반사경(115)과, 상기 반사경(115)에 반사되는 이미지를 촬영하는 제2-2카메라(116)로 구성된다.

따라서 본 발명은 인접한 다른 유닛들의 배치로 인하여 상기 카메라(114)(116)들의 설치 장소 제약을 벗어남에 따라 단순히 반도체 패키지(C)의 일측면(외측면)을 촬영하여 2차 외관 검사가 진행되는 것에서 더 나아가,

반도체 패키지(C)의 양측면(내측면과 외측면) 모두를 촬영하여 2차 외관 검사가 진행되므로 반도체 패키지(C)의 리드(C1)들의 간격, 휨, 정렬 상태뿐만 아니라, 모든 리드(C1)들 각각의 길이 불량 등 모든 형태의 외관 불량을 정확하게 판별하여 검사할 수 있으므로 검사의 정확도를 획기적으로 향상시킬 수 있게 된다.

이때 반도체 패키지(C)의 양측면을 검사하기 위해서는 척(21)에 흡착된 반도체 패키지(C)의 방향이 상기 제1정위치(P1)에서의 흡착 방향과 다른 방향으로 형성되어야 한다.

즉, 인접한 위치의 다른 작업 유닛들과 터렛(20)의 회전을 감안할 때 제2-1카메라(114)는 터렛(20)의 외측에 설치될 수밖에 없는데, 제1정위치(P1)에서 반도체 패키지(C)는 척(21)에 대하여 후단부가 외측방향을 향하도록 흡착(즉, 반도체 패키지(C)의 일측면 리드(C1)들이 제2-1카메라(114)를 향하지 못하는 방향으로 흡착; 도 4참고)되므로 척(21)에 흡착된 반도체 패키지(C)의 방향이 재정렬되어야 한다.

이에 따라 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 제3정위치(P3)와 제4정위치(P4) 사이의 중간위치(S1)에 척(21)에 고정된 반도체 패키지(C)의 방향, 정렬 상태 등을 제조정하는 정렬 유닛(160)이 구비된다.

상기 정렬 유닛(160)은 후술하는 다른 정위치들(P1~P7) 사이의 중간위치(S1) 모두 또는 일부에 각각 설치될 수 있으며, 이에 관하여는 후술한다.

상기 정렬 유닛(160)은 반도체 패키지(C)가 안착되며, 회전을 통해 반도체 패키지(C)의 방향을 재정렬시키는 정렬부재(161)를 포함한다.

상기 정렬부재(161)는 모터(미도시)와 연결되어 회전하여 반도체 패키지(C)의 방향을 재정렬 시키는데, 상기 정렬부재(161)의 모터와 캠 구동 방식으로 연결된 고정 수단이 더 구비되어 반도체 패키지(C)를 가압하여 고정시켜 회전 시 반도체 패키지(C)가 이탈되는 것을 방지한다.

즉, 상기 정렬 유닛(160)이 구비되는 중간위치(S1)에서 척(21)이 일시 정지되었을 때, 해당 척(21)이 하강하여 반도체 패키지(C)를 상기 정렬부재(161)에 안착, 고정시킨 다음, 정렬부재(161)가 순간적으로 회전한 후, 척(21)이 다시 상승하게 되면 반도체 패키지(C)가 최초 공급되어 흡착된 방향과 다른 방향으로 재정렬이 이루어진다.

따라서 상기 제1정위치(P1)에서 반도체 패키지(C)가 이송로(14)와 길이방향과 동일한 방향(반도체 패키지(C)의 전단이 터렛(20)의 중심을 향하는 방향; 도 4 참고)으로 척(21)에 흡착되어 있는데 반하여, 상기 제5정위치(P5)에서는 반도체 패키지(C)가 상기 정렬 유닛(160)에 의하여 90도 각도로 회전된 상태(도 8 참고.)가 된다.

한편 상기 정렬 유닛(160)은 상기한 바와 같이 본 발명의 작업 유닛이 설치되는 정위치들(P1~P7) 사이의 중간 위치 모두 또는 일부에 배치되어 다음 작업 유닛 각각의 작업 방향에 맞게 반도체 패키지(C)가 재정렬되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라 본 명세서의 도면에서는 제2, 제3정위치(P2)(P3) 사이와, 제3, 제4정위치(P3)(P4) 사이 및 제6, 제7정위치(P6)(P7) 사이의 중간위치(S1)에 상기 정렬 유닛(160)들이 각각 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다.

이때 상기 제2, 제3정위치(P2)(P3) 사이에 중간위치(S1)에 설치된 정렬 유닛(160)은 다음 작업의 실시 방향, 작업 유닛의 설치 방향 등을 감안할 때, 반도체 패키지(C)의 방향 전환이 필요하지 않으므로 상기 정렬부재(161)가 회전하지 않도록 구성되어 반도체 패키지(C)의 하강을 통한 안착 및 고정을 통해 방향 전환이 없이 반도체 패키지(C)를 정확하게 재정렬 시키는 기능을 하게 된다.

이는 본 발명의 터렛(20)의 고속 회전에 따라 척(21)에 흡착된 반도체 패키지(C)의 흡착 상태가 흐트러지는 것을 방지하기 위한 구성이며, 따라서 도면에 도시된 중간위치(S1) 외에도 각각의 작업 유닛 사이의 모두 또는 일부의 중간위치(S1)에 상기 정렬 유닛(160)이 개별적으로 부가 또는 생략될 수 있다.

물론 다음 작업의 실시 방향, 작업 유닛의 설치 방향이 다르게 설정될 경우 상기 정렬유닛(160)을 통해 반도체 패키지(C)의 흡착 방향이 재정렬 됨은 자명하다.

다음으로 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제5정위치(P5)에서 마킹 작업을 마친 반도체 패키지는 터렛(20)의 회전에 따라 제6정위치(P6)로 이동하게 된다.

상기 제6정위치(P6)에서는 상기 제1, 제2검사부(113) 및 테스트 유닛(120)을 통해 불량품으로 판별된 반도체 패키지가 선별 유닛(140)에 의하여 불량 유형별로 나누어 개별 배출된다.

상기 선별 유닛(140)은 터렛(20)의 척(21) 하부에 설치되어 불량 유형별로 반도체 패키지가 나뉘어 개별 배출되도록 하는 복수개의 배출관(141)과, 척(21)과 배출관(141) 사이에서 척(21)에서 낙하하는 불량품 반도체 패키지를 전달받아 상기 배출관(141)들 중 하나의 배출관(141)으로 안내하는 선별부재(142)로 구성된다.

상기 배출관(141)들은 제6정위치(P6)를 중심으로 방사상으로 배열되며, 상기 선별부재(142)는 제6정위치(P6)와 동일선상에 배치되는 수직관부(142A)와 상기 수직관부(142A)의 하단부에서 소정 각도로 절곡된 절곡관부(142B)로 이루어진다.

따라서 터렛(20)의 척(21)에 흡착된 반도체 패키지가 불량품으로 판정된 경우 제6정위치(P6)에서 척(21)은 흡착을 해제하여 반도체 패키지를 낙하시키는데, 이때 상기 선별부재(142)는 불량 유형에 따라 해당 배출관(141)의 상부 위치로 상기 절곡관부(142B)를 회전시켜 반도체 패키지가 해당 배출관(141)을 통해 배출되도록 함으로써, 불량품을 불량 유형별로 따로 저장할 수 있게 된다.

여기서 반도체 패키지의 불량 유형이라는 개념은 상기 제1검사부(111), 테스트 유닛(120), 마킹 검사 카메라(135), 제2카메라에 따라 각각 판정되는 서로 상이한 불량 유형뿐만 아니라, 동일한 작업에서 불량의 상태에 따라 등급별로 선별하는 것 등을 포괄하는 개념이다.

따라서 본 발명은 불량품이 불량 유형에 맞게 선별, 저장되므로 이후 불량품의 반도체 패키지들에 대하여 폐기 또는 추가 공정 시 불량품을 불량 유형(또는 등급)별로 재차 선별해야하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.

마지막으로 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제6정위치(P6)에서 선별, 배출되지 않은 양품의 반도체 패키지는 터렛(20)의 회전에 따라 제7정위치(P7)로 이동하게 된다.

상기 제7정위치(P7)에서는 양품으로 판별된 반도체 패키지가 포장 유닛(150)에 의하여 개별 포장되어 배출된다.

상기 포장 유닛(150)은 스프로킷(151)을 통해, 반도체 패키지가 수납될 수 있는 수납부(T1a)를 구비한 캐리어 테이프(T1)가 제7정위치(P7)의 척(21) 하부 위치로 이송, 공급되어지고,

해당 척(21)은 양품 반도체 패키지의 흡착을 해제하여 상기 수납부(T1a)에 투입되도록 한다.

이렇게 양품의 반도체 패키지가 수납된 캐리어 테이프(T1)는 스프로킷(151)에 의하여 이동하게 되고, 포장 유닛(150) 상부에 구비된 공급기(152)를 통해 커버 테이프(T2)를 공급받아 캐리어 테이프(T1)의 수납부(T1a)를 덮게 된다.

그 다음 계속하여 이동되는 캐리어 테이프(T1) 및 커버 테이프(T2)는 실링기(153)를 통해 상호 접착되어 포장이 완료되며, 포장이 완료된 캐리어 테이프(T1)는 권취릴(154)에 권취되면서 최종 배출이 완료되어 출하된다.

이상으로 본 발명을 구성하는 각각의 작업 유닛들은 출하 전 최후 공정 종류, 반도체 패키지의 종류 등에 따라 상기한 순서와 달리 재배치되거나, 다른 작업 유닛이 부가적으로 더 설치될 수 있으며, 다른 작업 유닛이 부가적으로 설치되는 경우 설치되는 위치는 개별 정위치로써 기능하게 될 것이며, 따라서 본 명세서에서 정위치로 특정한 것은 설명의 편의를 위한 것으로 이에 한정되지 않으며, 정위치의 본질은 터렛(20)이 일시 정지되는 모든 위치가 될 것이다.

특히 본 명세서에서 설명의 편의를 위하여 터렛(20)의 회전에 따라 척(21)의 이동을 각각 회전 각도가 다른 정위치들(P1~P7)로 이동하는 것으로 설명하고 있으나, 상술한 바와 같이, 상기 터렛은 척의 개수에 따라 척 사이의 간격 만큼 회전한 후 일시 정지되도록 작동되는 것이다.

또한 본 명세서에서 상기 작업 유닛들의 배치 순서를 다양하게 설정하기 위한 별도의 고정수단(예를 들어 클램핑 부재), 반도체 패키지의 감지를 위한 각종 센서, 카메라 촬영을 위한 플래시, 검사 판별을 위한 제어부 및 다른 부가 설비 등은 본 발명의 본질적인 특징과는 연관성이 적으므로 설명의 편의를 위하여 생략하나, 이러한 구성은 본 발명이 속한 통상의 기술자라면 충분히 예측하여 부가, 수정, 치환하여 재현할 수 있는 것이므로 본 발명의 권리 해석이 제한되어서는 안 될 것이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 반도체 패키지 핸들러를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 피더 11 : 저장통
12 : 진동회전판 13 : 공급레일
14 : 이송로 15 : 분리수단
16 : 스토퍼 17 : 안착블록
20 : 터렛 21 : 척
100 : 작업부
110 : 비전 검사 유닛 111 : 제1검사부
112 : 제1카메라 113 : 제2검사부
114 : 제2-1카메라 115 : 반사경
116 : 제2-2카메라
120 : 테스트 유닛 121 : 소켓
130 : 마킹 유닛 131 : 회전부재
132 : 안착부 135 : 마킹 검사 카메라
137 : 레이저 조사기
140 : 선별 유닛 141 : 배출관
142 : 선별부재
150 : 포장 유닛
160 : 정렬유닛

Claims (4)

1. 다수의 반도체 패키지(C)가 저장된 피더(10);
   승하강을 통해 상기 피더(10)로부터 공급된 반도체 패키지(C)의 상면을 진공, 흡착하여 개별 픽업한 상태에서, 픽업한 반도체 패키지(C) 각각이 해당 작업 위치로 이송되도록, 회전하는 다수의 척(21)을 포함한 터렛(20);
   반도체 패키지(C)의 외관 검사를 수행하는 비전 검사 유닛(110);
   반도체 패키지(C)의 전기적 특성 검사를 수행하는 테스트 유닛(120);
   외관 검사와, 전기적 특성 검사가 완료된 반도체 패키지(C)에 정보를 마킹하는 마킹 유닛(130);
   불량품으로 판정된 반도체 패키지(C)를 배출하는 선별 유닛(140);
   양품으로 판정된 반도체 패키지(C)를 개별 포장하여 배출하는 포장 유닛(150); 및
   상기 유닛(110, 120, 130, 140, 150)들 모두 또는 일부의 사이에 배치되어, 상기 척(21)에 고정된 반도체 패키지(C)의 방향을 다음 유닛의 작업 방향에 맞게 재조정하는 정렬 유닛(160);을 포함하여 이루어지되,
   상기 비전 검사 유닛(110)은
   반도체 패키지(C)의 하부면을 촬영하는 제1검사부(111)와,
   반도체 패키지(C)의 측면을 촬영하는 제2검사부(113)로 구성되고,
   상기 정렬 유닛(160)은
   상기 척(21)으로부터 반도체 패키지(C)가 안착되며, 회전을 통해 반도체 패키지(C)의 방향을 재정렬시키는 정렬부재(161)를 포함하되,
   상기 척(21)이 일시 정지되었을 때, 해당 척(21)이 하강하여 반도체 패키지(C)를 상기 정렬부재(161)에 안착, 고정시킨 다음, 정렬부재(161)가 순간적으로 회전한 후, 척(21)이 다시 상승하여 반도체 패키지(C)가 재정렬되고,
   상기 마킹 유닛(130)은 상기 척(21)으로부터 반도체 패키지(C)가 안착되는 회전부재(131)와, 반도체 패키지의 상면에 정보를 마킹하는 레이저 조사기(137)와, 마킹된 반도체 패키지의 마킹 불량 여부를 촬영하여 검사하는 마킹 검사 카메라(135)를 포함하되,
   상기 회전부재(131)는 상향 외측 방향으로 경사지게 설치되어 회전하며, 최상측의 안착부(132A)가 수평 상태를 유지하도록 방사상으로 배열된 복수개의 안착부(132)가 회전부재(131)에 대하여 하향 외측방향으로 경사지도록 구비되고,
   상기 레이저 조사기(137)는 회전부재(131)의 최하측 안착부(132B)와 직교되도록 회전부재(131) 상측에 경사지도록 설치되고,
   상기 마킹 검사 카메라(135)는 회전부재(131)가 경사진 상태에서 마킹이 진행되는 안착부(132)의 회전 방향 전방에 위치하는 안착부(132C)에 직교되도록 회전부재(131) 상측에 경사지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 핸들러.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2검사부(113)는
   반도체 패키지(C)의 일측면을 촬영하는 제2-1카메라(114)와,
   반도체 패키지(C)의 타측면을 수직방향으로 반사시키는 반사경(115)과,
   상기 반사경(115)에 반사되는 이미지를 촬영하는 제2-2카메라(116)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 핸들러.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 피더(10)는 상기 척(21)의 하부로 반도체 패키지(C)가 연속적으로 이송되는 공급레일(13)을 더 포함하고,
   상기 공급레일(13)은 이송되는 반도체 패키지(C)들을 단품의 반도체 패키지(C)로 분리시켜 터렛(20)의 척(21)에 픽업되도록 하는 분리수단(15)을 더 포함하되,
   상기 분리수단(15)은
   상기 공급레일(13)과 연결되어 이송되는 단품의 반도체 패키지(C)가 안착되며, 전후진을 통해 안착된 반도체 패키지(C)만을 상기 척(21)의 하부 위치로 공급하는 안착블록(17)과,
   승하강하도록 설치되며 상기 안착블록(17)의 후진 시 상승하여 상기 공급레일(13)에서 이송되는 반도체 패키지(C)를 정지시키는 스토퍼(16)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 핸들러.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선별 유닛(140)은 불량품 유형별로 반도체 패키지(C)가 개별 배출되도록 하는 방사상으로 배열된 복수개의 배출관(141)과,
   상기 배출관(141)들 중심에 배치되며 상기 척(21)에서 낙하하는 불량품 반도체 패키지(C)를 전달받는 수직관부(142A)와, 상기 수직관부(142A)의 하단부에서 소정 각도로 절곡된 절곡관부(142B)로 이루어져, 불량 유형에 따라 해당 배출관(141)의 상부 위치로 상기 절곡관부(142B)를 회전시켜 낙하된 반도체 패키지(C)가 해당 배출관(141)을 통해 배출되도록 하는 선별부재(142)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 핸들러.

Images