KR101790546B1 - 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템에 탑재되는 복수 개의 피커모듈(Picker module)을 이용하여 반도체 패키지 등의 자재를 이송, 검사, 분류 및 적재를 독립적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 시스템을 복수 개의 영역으로 분할하고 각 영역을 독립적으로 제어함으로써, 보다 원할한 작업이 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 웨이퍼 링 프레임 방식으로 스퍼터링(Sputtering) 공정을 거친 자재를 언로딩하는 과정에서 자재를 용이하게 디테칭(Detaching)하고 픽업(Pick up)할 수 있도록 함으로써, 자재에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 반도체 분야, 반도체 패키지 제조 분야, 특히 반도체 패키지 제조 공정에서 스퍼터링 공정 분야와 더불어 이에 사용되는 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템 및 디테칭모듈 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템{Pick and place system for wafer ring frame type}
본 발명은 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템에 탑재되는 복수 개의 피커모듈(Picker module)을 이용하여 반도체 패키지 등의 자재를 이송, 검사, 분류 및 적재를 독립적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 시스템을 복수 개의 영역으로 분할하고 각 영역을 독립적으로 제어함으로써, 보다 원할한 작업이 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 웨이퍼 링 프레임 방식으로 스퍼터링(Sputtering) 공정을 거친 자재를 언로딩하는 과정에서 자재를 용이하게 디테칭(Detaching)하고 픽업(Pick up)할 수 있도록 함으로써, 자재에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조기술은 고집적, 박형, 소형화가 계속적으로 발전함에 따라, 설비의 자동화 및 정밀화의 중요성은 더욱 증가하고 있다.
특히, 반도체 패키지를 제조하는 과정에서 스퍼터링 공정은 이러한 기술발전의 추세에 따라 중요도가 높고 지속적인 기술개발이 이루어지고 있는 공정 중 하나이며, 스퍼터링 공정과 연계되는 로딩 및 언로딩 공정 또한 불량률을 감소시키기 위한 중요한 공정이라고 할 수 있다.
스퍼터링 공정은 반도체 패키지를 배치 및 고정시키는 방식에 따라 도너 트레이 방식(Donor tray type) 및 점착 테이프 방식(PI tape type) 등으로 구분할 수 있다.
도너 트레이 방식은 반도체 패키지가 도너 트레이 상에 놓여진 상태로 스퍼터링 공정을 수행하는 방식이며, 점착 테이프 방식은 웨이퍼 링 프레임을 이용하여 고정된 점착 테이프 상에 반도체 패키지를 부착하여 스퍼터링 공정을 수행하는 방식이다.
그리고, 스퍼터링 공정을 수행한 후에는 반도체 패키지를 디테칭하는 과정을 수행하게 된다.
보다 구체적으로, 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 박막으로 인해, 반도체 패키지가 도너 트레이 또는 점착 테이프에 일정한 힘(비록 그 힘이 약하다 하더라도)에 의해 고정된 상태이기 때문에, 스퍼터링 공정 이후의 공정들을 수행하기 위해서는 고정된 반도체 패키지를 분리시킬 필요가 있다.
이와 같이, 스퍼터링 공정에 의해 어느 정도 고정되어 있는 반도체 패키지를 분리시키는 과정에서 반도체 패키지에 대한 손상이 발생될 수 있다.
특히, 박막형태로 제작되는 반도체 패키지는 평면의 수직방향으로 가해지는 힘에 매우 취약하기 때문에, 상하방향으로 이루어지는 디테칭 과정에서 불량률이 높아지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1614721호 "점착패드를 이용하여 전자파 차폐막 형성을 위한 반도체 패키지 부착 및 분리 방법"과 같은 선행기술들이 있으나, 반도체 패키지의 손상을 방지하고 불량률을 낮추기 위해서는 부족함이 많았다.
또한, 선행기술을 포함한 대부분의 반도체설비들은 정해진 공정을 수행하는 시스템을 전체적으로 통합하여 제어하기 때문에, 오류발생시 원인을 분석 및 확인하여 복구하는데 많은 시간과 노력이 요구되었다.
또한, 사용자의 요구에 의해 특정 파라메타(Parameter)가 변경되는 경우, 이와 연계하여 전체 시스템을 조정해야 하기 때문에, 작업효율 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1614721호 "점착패드를 이용하여 전자파 차폐막 형성을 위한 반도체 패키지 부착 및 분리 방법"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템을 복수 개의 영역으로 분할하고 각 영역을 독립적으로 제어할 수 있도록 한 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
이를 통해, 본 발명은 파라메타 변경시 또는 오류발생시 영역별로 제어 및 확인할 수 있도록 함으로써, 신속한 처리가 가능하도록 한 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 분할된 영역별로 운용할 수 있는 피커모듈(Picker module)을 구성하여 반도체 패키지 등의 자재를 이송, 검사, 분류 및 적재 등을 독립적으로 수행함으로써, 보다 효율적인 작업이 이루어질 수 있도록 한 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 링 프레임 방식으로 스퍼터링(Sputtering) 공정을 거친 자재를 언로딩하는 과정에서 자재를 용이하게 디테칭(Detaching)하고 픽업(Pick up)할 수 있도록 함으로써, 자재에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템은, 웨이퍼링 프레임(Wafer ring frame) 방식으로 자재가 공급되면, 각각의 자재를 분리, 픽업, 운반, 검사 및 적재하는 세부기능을 수행하는 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템에 있어서, 상기 세부기능들은 적어도 두 개로 분할된 작업영역에 나뉘어서 수행되고, 자재의 이송을 담당하는 복수 개의 피커모듈이 각 영역마다 독립적으로 운용된다.
또한, 상기 작업영역은, 복수 개의 자재가 배치된 자재트레이를 공급하는 자재공급영역; 제1 피커모듈을 이용하여 상기 자재트레이의 자재를 순차적으로 픽업하고 정렬 및 검사를 수행하는 비젼검사영역; 제2 피커모듈을 이용하여 상기 검사결과에 따라 해당 자재들을 디바이스트레이별로 분류하여 적재하는 자재적재영역; 및 제 3 피커모듈을 이용하여 디바이스트레이를 공급하며, 자재가 적재된 디바이스트레이를 배출하는 자재배출영역;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 비젼검사영역에서는, 상기 자재트레이에 배치된 자재를 픽업하는 자재픽업기능; 픽업된 자재를 프리사이저(Preciser)로 정렬시키는 자재정렬기능; 및 정렬된 자재의 정상여부를 검사하는 비젼검사기능;가 수행되고, 제1 피커모듈은, 상기 자재트레이에 배치된 자재 중 적어도 일부를 픽업하여 프리사이저로 이송할 수 있다.
또한, 상기 자재적재영역에서는, 상기 프리사이저에 놓여져 검사된 자재 중 정상인 자재를 픽업하여 정상디바이스트레이에 적재하는 정상자재 적재기능; 및 상기 프리사이저에 놓여져 검사된 자재 중 불량인 자재를 픽업하여 불량디바이스트레이에 적재하는 불량자재 적재기능;이 수행되고, 제2 피커모듈은, 정상자재 피커모듈과 불량자재 피커모듈이 듀얼(Duel)형태로 구성되어, 정상여부에 따라 분류된 자재를 해당 디바이스트레이에 적재할 수 있다.
또한, 상기 자재배출영역은, 디바이스트레이가 공급되는 디바이스트레이 공급기능; 상기 디바이스트레이를 정상여부에 따라 라인별 배치시키는 디바이스트레이 배치기능; 및 상기 제2 피커모듈에 의해 자재가 적재된 디바이스트레이를 외부로 배출시키는 디바이스트레이 배출기능;이 수행되고, 제3 피커모듈은, 외부에서 내부로 이동된 디바이스트레이를 라인별로 배치시킬 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템을 복수 개의 영역으로 분할하고 각 영역을 독립적으로 제어할 수 있도록 함으로써, 해당 공정에 대한 제어를 보다 원활하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 본 발명은 파라메타 변경시 또는 오류발생시 영역별로 제어 및 확인할 수 있도록 함으로써, 신속한 처리가 가능하도록 할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 분할된 영역별로 운용할 수 있는 피커모듈(Picker module)을 구성하여 반도체 패키지 등의 자재를 이송, 검사, 분류 및 적재 등을 독립적으로 수행함으로써, 보다 효율적인 작업이 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템에 탑재되는 디테칭피커모듈(Detaching picker module)을 이용하여 반도체 패키지 등의 자재에 대한 디테치(Detach) 과정과 피킹(Picking) 과정을 모두 수행할 수 있는 장점이 있다.
예를 들어, 본 발명은 스퍼터링(Sputtering) 공정을 거친 자재를 언로딩하는 과정에서, 반도체 패키지 등의 자재에 대한 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 웨이퍼 링 프레임을 이용하여 스퍼터링하는 방식에서, 자재의 주변의 점착시트를 지지하여 자재를 용이하게 픽업(Pick up)할 수 있도록 함으로써, 자재에 손상이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 피커노즐의 종단부를 플랙시블(Flexible) 재질로 구성하여 변형이 가능하도록 함으로써, 자재의 흡착 및 픽업 시에 자재에 가해지는 외력을 최소화함으로써, 자재에 대한 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
결과적으로, 본 발명은 승하강구동부의 동작, 특히 오차범위내에서의 허용되는 동작에 대해서도 자재에 가해지는 충격력을 최소화 할 수 있으며, 기계적 진동 등에 대해서도 완충효과를 제공함으로써, 박막형태의 반도체 패키지에 대한 손상을 최소화하고 불량률을 크게 저하시킬 수 있는 장점이 있다.
따라서 반도체 분야, 반도체 패키지 제조 분야, 특히 반도체 패키지 제조 공정에서 스퍼터링 공정 분야와 더불어 이에 사용되는 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템 및 디테칭모듈 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타난 디테칭피커모듈의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 제2 이송모듈의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타난 세정어셈블리의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 도 1에 나타난 픽앤플레이스 시스템의 동작을 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 제어영역분할형 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템(A)은 웨이퍼링 프레임(Wafer ring frame) 방식으로 자재가 공급되면, 각각의 자재를 분리, 픽업, 운반, 검사 및 적재하는 세부기능을 수행하는 것으로, 세부기능이 분류된 작업영역은 자재공급영역(R1), 비젼검사영역(R2), 자재적재영역(R3) 및 자재배출영역(R4)을 포함한다.
자재공급영역(R1)은 복수 개의 자재가 배치된 자재트레이(101)를 공급하는 영역으로, 도 1에 나타난 제1 이송모듈(100)에 의해 외부로부터 시스템의 내부로 자재트레이(101)가 공급될 수 있다. 여기서, 자재트레이(101)는 웨이퍼링 프레임(Wafer ring frame)을 이용하여 자재를 적재하는 것으로, 규격화된 프레임에 의해 자재를 적재하는 것을 모두 포함할 수 있다.
예를 들어, 반도체 패키지 등의 자재가 배치된 상태에서 스퍼터링(Sputtering) 공정을 거친 자재프레임(101)이 제1 이송모듈(100)에 의해 공급될 수 있다. 여기서, 제1 이송모듈(100)은 승하강모듈을 포함할 수 있다.
제1 이송모듈(100)에 의해 공급된 자재트레이(101)는, 프레임 그리퍼(Frame gripper, 110)에 의해 비젼검사영역(R2)으로 이동될 수 있다.
이때, 프레임 그리퍼(110)에는 자재트레이(101)에 점착된 자재(P)의 배치상태를 확인할 수 있는 패턴인식용 비젼(111)이 구성될 수 있다.
이에, 픽앤플레이스 시스템(A)은 확인된 자재트레이(101) 상의 자재(P) 위치에 대응하여, 제1 피커모듈(200)의 동작을 제어할 수 있다.
비젼검사영역(R2)은 자재트레이(101)의 자재를 순차적으로 디테칭(Detching) 및 픽업(Pickup)하고 정렬 및 검사를 수행하는 영역으로, 자재트레이(101)에 배치된 자재를 픽업하는 자재픽업기능과, 픽업된 자재를 정렬시키는 자재정렬기능, 및 정렬된 자재의 정상여부를 검사하는 비젼검사기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 비젼검사영역(R2)은 일정 개수의 자재를 정렬하는 프리사이저(Preciser, 300) 및 정렬된 자재를 검사하는 비젼(Vision, 400)을 포함할 수 있다. 여기서, 비젼(400)은 정렬된 자재의 불량여부를 확인하기 위한 것으로, 룩다운(Look down) 및 룩업(Look up) 방식 중 적어도 하나를 적용하여 수행할 수 있다.
이와 같은 과정을 수행하기 위하여, 가장 중요한 것이 스퍼터링 공정을 거친 자재트레이(101)의 점착시트 상에 점착된 자재를 분리 및 픽업하여 원하는 위치까지 이동시키는 것이며, 이를 위하여 도 2에 나타난 바와 같이 제1 피커모듈(200)인 디테칭픽업모듈(200)을 구성할 수 있으며, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
다시 말해, 비젼검사영역(R2)의 제1 피커모듈(200)은 자재트레이(101)에 배치된 자재 중 적어도 일부를 픽업하여 프리사이저(300)로 이송하는 역할을 수행할 수 있다.
자재적재영역(R3)은 검사결과에 따라 해당 자재들을 디바이스트레이별로 분류하여 적재하는 영역으로, 프리사이저(300)에 놓여져 검사된 자재 중 정상인 자재를 픽업하여 정상디바이스트레이(702)에 적재하는 정상자재 적재기능, 및 프리사이저(300)에 놓여져 검사된 자재 중 불량인 자재를 픽업하여 불량디바이스트레이(703)에 적재하는 불량자재 적재기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 자재적재영역(R3)에서는 도 1에 나타난 바와 같이 제2 피커모듈(500)에 의해 자재들을 분류하여 적재할 수 있다.
제2 피커모듈(500)은 검사가 완료된 자재가 정상 또는 불량으로 판정되면, 해당 자재를 정상라인(610)에 위치하는 정상디바이스트레이(702)로 적재하는 정상자재 피커모듈(510) 및 불량라인(620)에 위치하는 불량디바이스트레이(703)에 적재하는 불량자재 피커모듈(520)이 듀얼(Duel) 형태로 구성되어 포함될 수 있다.
자재배출영역(R4)은 정상여부에 따라 분류된 자재를 적재하여 배출하는 영역으로, 디바이스트레이가 공급되는 디바이스트레이 공급기능, 디바이스트레이를 정상여부에 따라 라인별 배치시키는 디바이스트레이 배치기능 및 제2 피커모듈에 의해 자재가 적재된 디바이스트레이를 외부로 배출시키는 디바이스트레이 배출기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 자재배출영역(R4)에서는 도 1에 나타난 바와 같이 제 3 피커모듈(600)을 이용하여 비어있는 단위디바이스트레이(701)를 시스템 내부로 공급하여 정상라인(610) 및 불량라인(620) 별로 배치시킬 수 있으며, 이후 제2 피커모듈(500)에 의해 분류된 자재가 적재된 디바이스트레이(702, 703)를 배출할 수 있다.
그리고, 배출된 정상디바이스트레이(702) 및 불량디바이스트레인(703)는 정해진 절차에 따라 다음 공정을 수행하는 설비로 공급될 수 있다.
도 2는 도 1에 나타난 디테칭피커모듈의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 제1 피커모듈(200)인 디테칭피커모듈(200)은 피커몸체(210), 승하강구동부(220) 및 지지구(230)를 포함할 수 있다.
피커몸체(210)는 자재트레이(101)에 점착된 자재(P)를 흡착하기 위한 피커노즐(211)이 구성된 것으로, 한번의 동작으로 동시에 픽업해야 하는 자재의 개수에 대응하여 피커노즐(211)이 구성될 수 있다.
또한, 피커노즐(211)은 자재를 흡착하는 첨단부가 지지구(230)의 내부에 위치하도록 구성될 수 있으며, 구체적인 결합관계에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
승하강구동부(220)는 피커몸체(210)를 승하강시키기 위한 것으로, 배치된 자재(P)를 순차적으로 픽업하기 위하여 3차원 공간상에서 이동할 수 있는 구조가 적용 될 수 있다. 다시 말해, 승하강구동부(220)는 피커몸체(210)의 승하강은 물론, 자재트레이(101) 내의 평면상에서도 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 여기서, 자재트레이(101)는 점착시트가 구성된 웨이퍼 링 프레임을 포함할 수 있다.
다른 예로, 승하강구동부(220)는 피커몸체(210)를 승하강시키고, 자재트레이(101)의 평면상에 이동하면서, 배치된 자재(P)를 순차적으로 픽업할 수 있다.
이와 같이, 승하강구동부(220)를 포함하여 피커몸체(210)와 자재트레이(101) 간의 상대적 이동방향을 제어하는 구조 및 방식에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 물론이다.
지지구(230)는 피커몸체(210)의 하부에 구성되며, 도 2에 나타난 바와 같이 피커몸체(210)를 기준으로 상하부 방향으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다.
특히, 지지구(230)는 별도의 구동수단을 구성하지 않고, 피커몸체(210)와 탄성부재(예를 들어, 코일스프링)에 의한 탄성력을 갖도록 결합됨으로써, 피커몸체(210)의 승하강에 따라 탄력적으로 이동될 수 있다.
또한, 지지구(230)의 내부에는 피커몸체(210)에 구성된 피커노즐(211)의 종단부가 관통되도록 하기 위하여, 적어도 하나의 관통홀(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 디테칭피커모듈(200)은, 자재트레이(101)의 점착필름에 점착된 자재가 피커노즐(211)에 의해 흡착된 후, 승하강구동부(220)에 의해 상부방향으로 이동하는 과정에서, 지지구(230)가 점착필름을 지지하여 점착필름으로부터 자재가 쉽게 이탈되도록 하는 역할을 수행할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 과정에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 나타난 제2 이송모듈의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 제2 이송모듈(700)은 2층구조로 구성될 수 있으며, 상부는 시스템의 외부에 노출되고 하부는 시스템의 내부에 위치할 수 있다.
이에, 외부로부터 비어있는 상태의 단위디바이스트레이(701)가 공급되면, 제1 승하강부(710)를 통해 시스템 내부로 이동된 후, 도 1에 나타난 제3 피커모듈(600)에 의해 정상라인(610) 또는 불량라인(620)으로 이동될 수 있다.
이후, 자재가 적재된 정상디바이스트레이(702)는 제2 승하강부(720)를 통해 외부로 배출될 수 있으며, 불량디바이스트레이(703)의 경우에도 제3 승하강부(730)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 4는 도 1에 나타난 세정어셈블리의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 세정어셈블리(800)는 단부가 상부를 향하도록 복수 개의 브러쉬 다발(811)이 배열된 브러쉬 어레이(810)와, 공기를 분사하고 불순물을 흡입하는 노즐 어레이(820)를 포함한다.
브러쉬 어레이(810)는 자재의 하면에서 수평이동되면서, 자재에 묻은 불순물을 1차적으로 제거하는 역할을 수행하는 것으로, 하나의 브러쉬 다발(811)은 복수 개의 브러쉬모(811a)로 구성될 수 있다.
노즐 어레이(820)는 브러쉬 어레이(810)에 의해 1차적으로 제거된 이후에도 남아있는 잔여 이물질을 완전히 제거하기 위한 것으로, 고압의 공기를 분사하는 분사부(821) 및 이물질을 흡입하는 흡입부(822, 823)를 포함할 수 있다. 여기서, 분사부(821) 및 흡입부(822, 823)는 도 4에 나타난 바와 같이 어레이 형태로 형성될 수 있다.
하기에서는, 도 1에 나타난 제어영역분할형 픽앤플레이스 시스템(A)이 동작하는 과정을 연속적으로 살펴보면서, 각 영역에 구성된 피커모듈들이 구체적으로 어떤 기능을 수행하는지 살펴보기로 한다.
도 5 내지 도 9는 도 1에 나타난 픽앤플레이스 시스템의 동작을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 5에 나타난 바와 같이 자재(P)가 배치된 자재트레이(101)가 공급되면, 자재트레이(101)는 이송레일(미부호)에 의해 제1 피커모듈(200)의 하부까지 이동할 수 있다.
제1 피커모듈(200)은 도 6에 나타난 바와 같이, 자재트레이(101)의 점착시트 상에 점착된 자재(P)를 분리 및 픽업하여 프리사이저(300)로 이송시킬 수 있다. 이때, 자재(P)가 이송되는 과정에서 룩업(Look up) 방식에 의한 비젼을 이용하여 검사를 수행할 수 있다. 또한, 프리사이저(300)는 진동방식을 적용하여 정확한 위치에 자재(P)를 위치시킬 수 있다.
프리사이저(300)에 자재(P)가 위치되면, 도 7에 나타난 바와 같이 비젼(400)을 이용하여 룩다운(Look down) 방식의 검사를 수행하며, 각 자재별로 정상여부를 확인할 수 있다.
이때, 제3 피커모듈(600)은 도 7에 나타난 바와 같이 외부로부터 비어있는 상태의 단위디바이스트레이(701)를 정상라인(610) 또는 불량라인(620)으로 이동시킬 수 있다.
정상라인(610) 또는 불량라인(620)으로 이동된 단위디바이스트레이(701)는 도 8에 나타난 바와 같이 이송레일(미부호)에 의해 제2 피커모듈(500)의 하부까지 이동될 수 있으며, 정상자재 피커모듈(510) 및 불량자재 피커모듈(520)에 의해 해당 자재(P)가 각각 적재될 수 있다.
한편, 불량으로 판정된 자재의 경우, 곧바로 불량디바이스트레이(703)에 적제되는 것이 아니라, 앞서 살펴본 바와 같이 세정어셈블리(800)를 이용하여 이물질을 제거하여 재검사하는 과정을 거칠 수 있다.
다시 말해, 불량자재 피커모듈(520)은 불량으로 1차 판정된 자재를 픽업하여 세정어셈블리(800)로 이동시킨 후, 세정어셈블리(800)에 의해 2단계에 거쳐 이물질이 제거할 수 있다.
이후, 이물질이 제거된 다재는 불량자재 피커모듈(520)에 의해 이송되어 재검사과정을 거칠 수 있으며, 이에 따라 정상인 자재를 불량자재로 판단하는 오판률을 감소시킬 수 있다.
상기와 같은 과정을 반복하여, 정상디바이스트레이(702) 또는 불량디바이스트레이(703)에 충분한 개수의 자재(P)가 적재되면, 도 9에 나타난 바와 같이 해당 디바이스트레이는 이송레일(미부호)에 의해 제2 이송모듈(700)의 하부로 이동된 후 외부로 배출될 수 있다.
따라서, 제1 내지 제3 피커모듈(200, 500, 600)이 각각의 영역에서 독립적으로 동작됨으로써, 보다 효율적인 작업이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 파라메타 변경시(예를 들어, 검사시간 변경) 또는 오류발생시, 해당 영역별로 제어하거나 확인할 수 있기 때문에, 신속한 사후처리가 가능할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
A : 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템
100 : 제1 이송모듈
101 : 자재트레이
200 : 제1 피커모듈(Picker module)
300 : 프리사이저(Preciser)
400 : 비젼(Vision)
500 : 제2 피커모듈
510 : 정상자재 피커모듈
520 : 불량자재 피커모듈
600 : 제3 피커모듈
700 : 제2 이송모듈
701 : 단위디바이스트레이
702 : 정상디바이스트레이
703 : 불량디바이스트레이
800 : 세정어셈블리

Claims (5)

  1. 웨이퍼링 프레임(Wafer ring frame) 방식으로 자재가 공급되면, 각각의 자재를 분리, 픽업, 운반, 검사 및 적재하는 세부기능을 수행하는 픽앤플레이스(Pick and place) 시스템에 있어서,
    상기 세부기능들은 적어도 두 개로 분할된 작업영역에 나뉘어서 수행되고, 자재의 이송을 담당하는 복수 개의 피커모듈이 각 영역마다 독립적으로 운용되며,
    상기 작업영역은,
    복수 개의 자재가 배치된 자재트레이를 공급하는 자재공급영역; 및
    제1 피커모듈을 이용하여 상기 자재트레이의 자재를 순차적으로 픽업하고 정렬 및 검사를 수행하는 비젼검사영역;을 포함하고,
    상기 비젼검사영역에서는,
    상기 자재트레이에 배치된 자재를 픽업하는 자재픽업기능;
    픽업된 자재를 프리사이저(Preciser)로 정렬시키는 자재정렬기능; 및
    정렬된 자재의 정상여부를 검사하는 비젼검사기능;이 수행되고,
    상기 제1 피커모듈은,
    상기 자재트레이에 배치된 자재 중 적어도 일부를 픽업하여 프리사이저로 이송하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 작업영역은,
    제2 피커모듈을 이용하여 상기 검사결과에 따라 해당 자재들을 디바이스트레이별로 분류하여 적재하는 자재적재영역;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 자재적재영역에서는,
    상기 프리사이저에 놓여져 검사된 자재 중 정상인 자재를 픽업하여 정상디바이스트레이에 적재하는 정상자재 적재기능; 및
    상기 프리사이저에 놓여져 검사된 자재 중 불량인 자재를 픽업하여 불량디바이스트레이에 적재하는 불량자재 적재기능;이 수행되고,
    상기 제2 피커모듈은,
    정상자재 피커모듈과 불량자재 피커모듈이 듀얼(Duel)형태로 구성되어, 정상여부에 따라 분류된 자재를 해당 디바이스트레이에 적재하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 작업영역은,
    제 3 피커모듈을 이용하여 디바이스트레이를 공급하며, 자재가 적재된 디바이스트레이를 배출하는 자재배출영역;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 자재배출영역은,
    디바이스트레이가 공급되는 디바이스트레이 공급기능;
    상기 디바이스트레이를 정상여부에 따라 라인별 배치시키는 디바이스트레이 배치기능; 및
    상기 제2 피커모듈에 의해 자재가 적재된 디바이스트레이를 외부로 배출시키는 디바이스트레이 배출기능;이 수행되고,
    상기 제3 피커모듈은,
    외부에서 내부로 이동된 디바이스트레이를 라인별로 배치시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템.
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