KR101854646B1 - 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치 - Google Patents

다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다이싱을 위한 기판배치장치는 테이프고정유닛과, 기판이송유닛과, 기판정렬유닛과, 테이프감지유닛과, 기판감지유닛과, 정렬제어유닛을 포함한다. 테이프고정유닛은 복수의 기판을 부착하기 위한 다이싱테이프가 고정된다. 기판이송유닛은 낱장의 기판을 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프로 이동시킨다. 기판정렬유닛은 테이프고정유닛 또는 기판이송유닛에 결합된다. 테이프감지유닛은 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 감지한다. 기판감지유닛은 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 감지한다. 정렬제어유닛은 각각의 정렬정보를 조합하고, 조합된 정렬정보를 바탕으로 구동신호를 생성하여 기판정렬유닛의 동작을 제어하거나 기판이송유닛과 기판정렬유닛의 동작을 일괄적으로 제어한다.

Description

다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치{SUBSTRATE ARRANGEMENT DEVICE FOR DICING AND SUBSTRATE DICING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 번의 절단 작업을 통해 다이싱테이프에 부착된 복수 개의 기판을 일괄적으로 다이싱할 수 있는 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다이싱 공정(dicing process)은 기판(웨이퍼)에 포함된 복수 개의 반도체칩을 절단하는 공정이다. 다른 의미에서, 다이싱 공정은 기판을 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등과 같은 반도체 패키지용 기본 프레임 위에 탑재할 수 있도록 개별 반도체칩을 분리하는 공정이다. 이러한 다이싱 공정에는 블레이드(blade), 레이저(laser), 플라즈마 식각 등이 사용될 수 있다.
종래의 다이싱 공정을 살펴보면, 다이싱테이프에 부착된 복수의 기판을 다이싱함에 있어서, 제1의 기판에 대하여 4개의 기준점(fiducial mark)을 이용하여 정렬한 다음, 제1의 기판을 다이싱한다. 그리고 제1의 기판 일측에 마련된 제2의 기판 또한 4개의 기준점(fiducial mark)을 이용하여 정렬한 다음, 제2의 기판을 다이싱한다.
이와 같이 복수의 기판에 대하여 정렬-다이싱-정렬-다이싱 공정을 반복함으로써, 기판을 다이싱하는데 시간이 많이 소요되고, 다이싱테이프에 부착되는 복수의 기판의 이격 거리가 충분하지 못할 경우, 다이싱 공정에서 인접 기판을 파손시킬 수 있으며, 다이싱 공정에서 발생되는 이물질에 의해 인접 기판의 정렬 작업이 어려워지는 문제점이 발생하였다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0081949호(2013. 07. 18. 공개, 발명의 명칭 : 웨이퍼 다이싱 방법 및 이를 사용하는 발광 소자 칩의 제조 방법)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이싱테이프에 복수 개의 기판을 순차적으로 배치하여, 한 번의 절단 작업을 통해 다이싱테이프에 부착된 복수 개의 기판을 일괄적으로 다이싱함으로써, 기판을 다이싱하는데 소요되는 시간을 단축시키고, 생산성을 향상시킬 수 있는 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 다이싱을 위한 기판배치장치는 복수의 기판을 부착하기 위한 다이싱테이프가 고정되는 테이프고정유닛; 기판을 낱장으로 탈부착 가능하게 파지한 다음, 낱장의 기판을 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프로 이동시키는 기판이송유닛; 상기 테이프고정유닛 또는 상기 기판이송유닛에 결합되고, 상기 기판이송유닛에 의해 운반되는 기판이 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프에 배치되도록 상기 테이프고정유닛과 상기 기판이송유닛 중 어느 하나를 다이싱테이프의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시키는 기판정렬유닛; 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 감지하는 테이프감지유닛; 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 감지하는 기판감지유닛; 및 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보와 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 조합하고, 조합된 정렬정보를 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판정렬유닛의 동작을 제어하거나 상기 기판이송유닛과 상기 기판정렬유닛의 동작을 일괄적으로 제어하는 정렬제어유닛;을 포함한다.
여기서, 상기 테이프고정유닛은, 다이싱테이프가 안착되는 테이프안착몸체부; 상기 테이프안착몸체부에 다이싱테이프를 고정시키는 테이프파지부; 및 상기 테이프안착몸체부에 안착된 다이싱테이프가 평평해지도록 상기 테이프파지부를 이동시키는 테이프지지부;를 포함한다.
또한, 상기 정렬제어유닛은, 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 바탕으로 상기 테이프고정유닛 또는 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프를 기설정된 위치에 정위치시키기 위한 제1기준좌표를 산출하는 테이프보정부; 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 바탕으로 상기 기판이송유닛에 파지된 기판을 기설정된 위치에 정위치시키기 위한 제2기준좌표를 산출하는 기판보정부; 상기 제1기준좌표와 상기 제2기준좌표를 바탕으로 상기 기판정렬유닛의 동작량을 계산하거나 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치와 상기 기판정렬유닛의 동작량을 일괄적으로 계산하는 상대위치계산부; 및 상기 상대위치계산부를 통해 계산된 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치와 상기 기판정렬유닛의 동작량을 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판정렬유닛을 제어하거나 상기 기판이송유닛과 상기 기판정렬유닛을 일괄적으로 제어하는 위치결정부;를 포함한다.
또한, 상기 상대위치계산부는, 상기 제1기준좌표와 상기 제2기준좌표를 바탕으로 상기 기판정렬유닛의 동작량을 계산하고, 상기 위치결정부는, 상기 상대위치계산부를 통해 계산된 상기 기판정렬유닛의 동작량을 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판정렬유닛을 제어하며, 상기 정렬제어유닛은, 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 바탕으로 복수의 기판이 안착되는 유효면적을 산출하는 테이프크기산출부; 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 바탕으로 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 설치면적을 산출하는 기판크기산출부; 상기 유효면적과 상기 설치면적을 바탕으로 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치를 계산하는 상대크기계산부; 및 상기 상대크기계산부를 통해 계산된 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치를 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판이송유닛을 제어하는 크기결정부;를 더 포함한다.
본 발명의 기판다이싱장치는 상술한 본 발명의 다이싱을 위한 기판배치장치; 상기 테이프고정유닛에 배치된 복수의 기판을 모듈화하고, 모듈화된 기판을 일괄적으로 절단하는 절단유닛; 복수의 기판이 배치된 상기 테이프고정유닛이 결합되고, 상기 테이프고정유닛을 다이싱테이프의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시키는 모듈정렬유닛; 모듈화된 기판의 모서리에 구비된 기준점을 감지하는 모듈감지유닛; 및 모듈화된 기판의 모서리에 구비된 기준점을 바탕으로 모듈신호를 생성하여 상기 절단유닛과 상기 모듈정렬유닛의 동작을 제어하는 모듈제어유닛;을 포함하고, 상기 모듈제어유닛은, 모듈신호를 통해 상기 모듈정렬유닛의 동작을 제어하고, 모듈신호와 낱장의 기판에 대한 절단스케줄이 조합된 절단신호를 통해 상기 절단유닛의 동작을 제어한다.
본 발명에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에 따르면, 다이싱테이프에 복수 개의 기판을 순차적으로 배치함으로써, 한 번의 절단 작업을 통해 다이싱테이프에 부착된 복수 개의 기판을 일괄적으로 다이싱할 수 있고, 기판을 다이싱하는데 소요되는 시간을 단축시키며, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 다이싱을 위한 기판배치장치 또는 기판다이싱장치가 인라인(in-line)화됨으로써, 전체 공정에서 기판에 외기가 접촉되는 것을 억제 또는 방지하며, 기판이 외기에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 테이프고정유닛의 세부 구성을 통해 다이싱테이프에 주름이 발생되는 것을 방지하고, 부착되는 낱장의 기판이 정위치에서 유동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 정렬제어유닛의 세부 구성을 통해 기판이송유닛과, 기판정렬유닛의 동작을 안정화시키고, 낱장의 기판을 다이싱테이프에 정위치시키며, 낱장의 기판이 운반됨에 있어서 오차범위를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판다이싱장치를 통해 테이프고정유닛이 정위치된 상태에서 안정된 정렬을 실시할 수 있고, 모듈화된 기판을 일괄적으로 절단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치를 도시한 개통도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 테이프고정유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 테이프고정유닛의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 기판이송유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 기판이송유닛의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 정렬제어유닛을 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판다이싱장치에서 모듈제어유닛을 도시한 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 테이프고정유닛의 다이싱테이프에 순차적으로 배치된 복수의 기판을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치를 도시한 개통도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 테이프고정유닛을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 테이프고정유닛의 동작 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 기판이송유닛을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 기판이송유닛의 동작 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 정렬제어유닛을 도시한 블럭도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치(1)는 테이프고정유닛(10)과, 기판이송유닛(50)과, 기판정렬유닛(100)과, 테이프감지유닛(120)과, 기판감지유닛(130)과, 정렬제어유닛(140)과, 정위치유닛(110)과, 테이프전달유닛(20)과, 테이프조립유닛(30)과, 테이프커팅유닛(40)과, 기판전달유닛(60)과, 기판인출유닛(70)과, 기판버퍼유닛(80)을 포함한다.
상기 테이프고정유닛(10)은 복수의 기판(S)을 부착하기 위한 다이싱테이프(T)가 고정된다. 여기서, 다이싱테이프(T)는 일측면에 기판(S)이 탈부착되도록 점착면이 형성된다. 다이싱테이프(T)의 점착면을 보호하기 위해 다이싱테이프(T)의 점착면에는 보호테이프가 탈부착 가능하게 적층된다.
테이프고정유닛(10)은 테이프안착몸체부(11)와, 테이프파지부(13)와, 테이프지지부(15)와, 테이프유동방지부(12)를 포함한다.
테이프안착몸체부(11)는 다이싱테이프(T)가 안착된다. 테이프안착몸체부(11)는 기설정된 크기의 판 형상으로 구비된 다이싱테이프(T)가 안착된다.
테이프파지부(13)는 테이프안착몸체부(11)에 다이싱테이프(T)를 고정시킨다. 테이프파지부(13)는 테이프안착몸체부(11)에 대하여 여닫이 방식으로 회동되거나 미닫이 방식으로 왕복 이동될 수 있다.
테이프지지부(15)는 테이프안착몸체부(11)에 안착된 다이싱테이프(T)가 평평해지도록 테이프파지부(13)를 이동시킨다. 테이프지지부(15)는 다이싱테이프(T)가 테이프안착몸체부(11)에 안착된 상태에서 다이싱테이프(T)에 형성되는 주름을 없애 다이싱테이프(T)를 평평하게 할 수 있다.
테이프유동방지부(12)는 테이프안착몸체부(11)에 구비되어 안착되는 다이싱테이프(T)를 테이프안착몸체부(11)에 탈부착 가능하게 고정시킨다. 테이프유동방지부(12)는 다이싱테이프(T)의 타측면(다이싱테이프(T)의 점착면의 반대면)이 탈부착되도록 하며, 자력, 흡착, 점착 등 다양한 형태를 통해 다이싱테이프(T)를 테이프안착몸체부(11)에 탈부착 가능하게 고정시킬 수 있다.
테이프유동방지부(12)는 테이프파지부(13)가 동작되기 전에, 안착된 다이싱테이프(T)가 테이프안착몸체부(11)에서 분리 또는 유동되는 것을 방지한다. 또한, 테이프유동방지부(12)가 구비됨으로써, 다이싱테이프(T)가 테이프안착몸체부(11)에 안착된 상태로 다이싱테이프(T)의 점착면에서 보호테이프를 안정되게 분리할 수 있다.
테이프안착몸체부(11)에 다이싱테이프(T)가 안착되면, 테이프파지부(13)가 테이프지지부(15)에서 회동 또는 왕복 이동됨으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 다이싱테이프(T)의 가장자리를 파지한다. 다음으로 테이프지지부(15)가 다이싱테이프(T)의 점착면에 대한 수평 방향으로 이동됨으로써, 다이싱테이프(T)의 점착면을 평평하게 안정화시킬 수 있고, 기판(S)이 다이싱테이프(T)의 점착면에 부착될 때, 다이싱테이프(T)가 출렁거리는 현상을 방지할 수 있다.
상기 기판이송유닛(50)은 기판(S)을 낱장으로 탈부착 가능하게 파지하고, 낱장의 기판(S)을 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)로 이동시킨다. 기판이송유닛(50)은 정렬제어유닛(140)에 의해 제어된다. 본 실시예의 기판이송유닛(50)은 흡착 구조, 점착 구조, 집게 구조 등 다양한 형태의 구성이 적용되어 기판(S)을 낱장으로 탈부착 가능하게 파지할 수 있다.
기판이송유닛(50)은 기판파지부(51)와, 기판수평이동부(53)와, 기판승강이동부(55)를 포함한다.
기판파지부(51)는 낱장의 기판(S)을 탈부착 가능하게 파지한다. 본 실시예의 기판파지부(51)는 흡착 구조, 점착 구조, 집게 구조 등 다양한 형태의 구성을 통해 기판(S)을 낱장으로 탈부착 가능하게 파지할 수 있다.
기판수평이동부(53)는 기판파지부(51)를 수평 방향으로 이동시킨다. 기판수평이동부(53)는 실질적으로 다이싱테이프(T)의 점착면에 대한 수평 방향으로 기판파지부(51)를 이동시킨다.
기판수평이동부(53)는 수평 방향에 대하여 기판파지부(51)의 이동 경로를 형성하는 수평가이드(531)와, 수평가이드(531)에 왕복 이동 가능하게 결합되고, 수평가이드(531)를 따라 기판파지부(51)를 이동시키는 수평구동부(533)를 포함한다.
기판승강이동부(55)는 기판파지부(51)를 높이 방향으로 이동시킨다. 기판승강이동부(55)는 실질적으로 다이싱테이프(T)의 점착면에 대한 수직 방향으로 기판파지부(51)를 이동시킨다.
기판승강이동부(55)는 높이 방향에 대하여 기판파지부(51)의 이동 경로를 형성하는 승강가이드(551)와, 승강가이드(551)를 따라 기판파지부(51)를 이동시키는 승강구동부(553)를 포함한한다. 일예로, 승강가이드(551)는 단부에 기판파지부(51)가 결합 고정되고, 승강구동부(553)는 승강가이드(551)에 왕복 이동 가능하게 결합됨은 물론 수평구동부(533)의 일측에 결합 고정된다.
기판파지부(51)는 낱장의 기판(S)이 정위치되는 기판전달유닛(60)의 상측에서 기판승강이동부(55)의 승강 동작으로 하강하여 기판전달유닛(60)에 정위치된 낱장의 기판(S)을 파지한다. 다시 기판승강이동부(55)의 승강 동작으로 기판파지부(51)는 기판(S)을 파지한 상태로 상승된다. 그리고 기판수평이동부(53)의 동작으로 기판파지부(51)는 기판(S)을 파지한 상태로 수평 이동되어 테이프고정유닛(10)의 상측으로 이동된다.
다음으로, 기판승강이동부(55)의 승강 동작으로 기판파지부(51)는 하강하여 기판파지부(51)에 파지된 기판(S)을 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)에 부착한다. 마지막으로, 기판파지부(51)는 기판수평이동부(53)와 기판승강이동부(55)의 동작에 따라 초기 위치인 기판전달유닛(60)의 상측으로 이동된다.
상기 기판정렬유닛(100)은 테이프고정유닛(10) 또는 기판이송유닛(50)에 결합된다. 기판정렬유닛(100)은 기판이송유닛(50)에 의해 운반되는 기판(S)이 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)에 배치되도록 테이프고정유닛(10)과 기판이송유닛(50) 중 어느 하나를 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시킨다. 기판정렬유닛(100)은 정렬제어유닛(140)에 의해 제어된다.
이때, 기판정렬유닛(100)의 동작으로 테이프고정유닛(10)을 정렬하거나 기판정렬유닛(100)의 동작으로 기판이송유닛(50)을 정렬함으로써, 기판이송유닛(50)에 의해 운반되는 기판(S)이 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)에 배치되도록 한다.
상기 테이프감지유닛(120)은 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)의 정렬정보를 감지한다. 테이프감지유닛(120)은 테이프고정유닛(10)이 기판정렬유닛(100)에 결합된 상태에서 테이프고정유닛(10) 또는 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)를 감지한다. 본 실시예의 테이프감지유닛(120)은 테이프고정유닛(10) 또는 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)를 촬영하는 비전카메라 등 다양한 형태를 통해 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)의 정렬정보를 감지할 수 있다.
상기 기판감지유닛(130)은 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 정렬정보를 감지한다. 기판감지유닛(130)은 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)이 테이프고정유닛(10)의 상측에서 하강하기 전에 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 정렬정보를 감지함으로써, 오차를 최소화 또는 방지할 수 있다. 본 실시예의 기판감지유닛(130)은 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)을 촬영하는 비전카메라 등 다양한 형태를 통해 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 정렬정보를 감지할 수 있다.
상기 정렬제어유닛(140)은 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)의 정렬정보와 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 정렬정보를 조합하고, 조합된 정렬정보를 바탕으로 구동신호를 생성하여 기판정렬유닛(100)의 동작을 제어하거나 기판이송유닛(50)과 기판정렬유닛(100)의 동작을 일괄적으로 제어한다.
정렬제어유닛(140)은 테이프보정부(141)와, 기판보정부(142)와, 상대위치계산부(143)와, 위치결정부(144)를 포함할 수 있다.
테이프보정부(141)는 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)의 정렬정보를 바탕으로 테이프고정유닛(10) 또는 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)를 기설정된 위치에 정위치시키기 위한 제1기준좌표를 산출한다. 여기서, 제1기준좌표는 2 이상으로 구성될 수 있다. 일예로, 테이프보정부(141)는 영상인식 프로그램을 통해 제1기준좌표를 산출할 수 있다.
기판보정부(142)는 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 정렬정보를 바탕으로 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)을 기설정된 위치에 정위치시키기 위한 제2기준좌표를 산출한다. 여기서, 제2기준좌표는 2 이상으로 구성될 수 있다. 일예로, 기판보정부(142)는 영상인식 프로그램을 통해 제2기준좌표를 산출할 수 있다.
상대위치계산부(143)는 제1기준좌표와 제2기준좌표를 바탕으로 기판정렬유닛(100)의 동작량을 계산하거나 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치와 기판정렬유닛(100)의 동작량을 일괄적으로 계산한다. 일예로, 상대위치계산부(143)는 영상매칭 프로그램을 통해 제1기준좌표와 제2기준좌표를 매칭시켜 기판정렬유닛(100)의 동작량을 계산하거나 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치와 기판정렬유닛(100)의 동작량을 일괄적으로 계산할 수 있다. 그러면, 상대위치계산부(143)를 통해 계산된 값을 통해 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)에서 기판(S)의 배치 개수와 기판(S)의 배치 간격을 확인할 수 있다.
위치결정부(144)는 상대위치계산부(143)를 통해 계산된 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치와 기판정렬유닛(100)의 동작량을 바탕으로 구동신호를 생성하여 기판정렬유닛(100)을 제어하거나 기판이송유닛(50)과 기판정렬유닛(100)을 일괄적으로 제어한다.
일예로, 위치결정부(144)는 계산된 기판정렬유닛(100)의 동작량을 바탕으로 기판정렬유닛(100)을 동작시켜 테이프고정유닛(10) 또는 기판이송유닛(50)을 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시킬 수 있다.
다른 예로, 위치결정부(144)는 계산된 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치를 바탕으로 기판이송유닛(50)의 이동 거리를 변화시켜 테이프고정유닛(10)의 상측에서 기판파지부(51)의 정지 위치를 조절할 수 있다. 이와 더불어 위치결정부(144)는 기판정렬유닛(100)의 동작량을 바탕으로 기판정렬유닛(100)을 동작시켜 테이프고정유닛(10) 또는 기판이송유닛(50)을 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시킬 수 있다.
정렬제어유닛(140)은 테이프크기산출부(145)와, 기판크기산출부(146)와, 상대크기계산부(147)와, 크기결정부(148)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상대위치계산부(143)는 제1기준좌표와 제2기준좌표를 바탕으로 기판정렬유닛(100)의 동작량만을 계산하고, 위치결정부(144)는 상대위치계산부(143)를 통해 계산된 기판정렬유닛(100)의 동작량을 바탕으로 구동신호를 생성하여 기판정렬유닛(100)만을 제어한다. 그러면, 위치결정부(144)는 기판정렬유닛(100)의 동작량을 바탕으로 기판정렬유닛(100)을 동작시켜 테이프고정유닛(10) 또는 기판이송유닛(50)을 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시킬 수 있다.
테이프크기산출부(145)는 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)의 정렬정보를 바탕으로 복수의 기판(S)이 안착되는 유효면적을 산출한다. 일예로, 테이프크기산출부(145)는 영상인식 프로그램을 통해 테이프고정유닛(10) 또는 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)에서 유효면적을 산출할 수 있다.
기판크기산출부(146)는 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 정렬정보를 바탕으로 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 설치면적을 산출한다. 일예로, 기판크기산출부(146)는 영상인식 프로그램을 통해 설치면적을 산출할 수 있다.
상대크기계산부(147)는 유효면적과 설치면적을 바탕으로 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치를 계산한다. 일예로, 상대크기계산부(147)는 영상매칭 프로그램을 통해 유효면적과 설치면적을 매칭시켜 유효면적 당 설치면적의 개수를 파악하고, 기판(S)의 안착 위치를 계산할 수 있다. 그러면, 상대크기계산부(147)를 통해 테이프고정유닛(10)에 고정된 다이싱테이프(T)에서 기판(S)의 배치 개수를 확인할 수 있다.
크기결정부(148)는 상대크기계산부(147)를 통해 계산된 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치를 바탕으로 구동신호를 생성하여 기판이송유닛(50)을 제어한다. 일예로, 크기결정부(148)는 계산된 기판이송유닛(50)에 파지된 기판(S)의 안착 위치를 바탕으로 기판이송유닛(50)의 이동 거리를 변화시켜 테이프고정유닛(10)의 상측에서 기판파지부(51)의 정지 위치를 조절할 수 있다.
상기 정위치유닛(110)은 기판정렬유닛(100)에서 테이프고정유닛(10)을 탈부착 가능하게 고정시킨다. 정위치유닛(110)은 기판정렬유닛(100)과 테이프고정유닛(10) 중 어느 하나에 돌출 형성되는 정위치돌부(111)와, 기판정렬유닛(100)과 테이프고정유닛(10) 중 다른 하나에 함몰 형성되는 정위치홈부(112)를 포함한다. 정위치돌부(111)는 정위치홈부(112)에 끼움 결합된다.
일예로, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 정위치돌부(111)는 자유단부를 향해 폭이 좁아지도록 형성되고, 정위치홈부(112)는 내부로부터 외부를 향해 폭이 넓어지도록 형성됨으로써, 정위치돌부(111)와 정위치홈부(112)의 끼움 결합을 원활하게 한다.
그러면, 정위치유닛(110)은 기판정렬유닛(100)에서 테이프고정유닛(10)을 정위치시킬 수 있고, 기판정렬유닛(100)의 동작에 따라 테이프고정유닛(10)이 기판정렬유닛(100)에서 유동되는 것을 방지한다.
상기 테이프전달유닛(20)은 테이프고정유닛(10)을 기판정렬유닛(100)에 안착시킨다. 테이프고정유닛(10)이 기판정렬유닛(100)에 안착됨에 따라 테이프고정유닛(10)은 정위치유닛(110)을 통해 기판정렬유닛(100)에 탈부착 가능하게 고정된다.
일예로, 테이프전달유닛(20)의 테이프고정유닛(10)에는 다이싱테이프(T)가 고정되어 있을 수 있다. 이때, 다이싱테이프(T)는 후술하는 테이프조립유닛(30)에 의해 테이프고정유닛(10)에 고정될 수 있다.
다른 예로, 테이프전달유닛(20)의 테이프고정유닛(10)에는 다이싱테이프(T)가 없을 수 있다. 이때, 다이싱테이프(T)는 테이프고정유닛(10)이 기판정렬유닛(100)에 안착된 상태에서 후술하는 테이프조립유닛(30)에 의해 테이프고정유닛(10)에 고정될 수 있다.
상기 테이프조립유닛(30)은 기설정된 크기의 다이싱테이프(T)를 상기 테이프고정유닛(10)에 고정시킨다.
상기 테이프커팅유닛(40)은 상기 테이프고정유닛(10)에 기설정된 크기의 다이싱테이프(T)를 공급하기 위해 다이싱테이프(T)를 기설정된 크기로 재단한다. 테이프커팅유닛(40)은 판 형상의 다이싱테이프(T)를 기설정된 크기에 대응하여 종횡으로 절단하기도 하고, 기설정된 폭을 갖는 롤 형태의 다이싱테이프(T)를 기설정된 크기에 대응하여 일정한 길이로 절단할 수 있다.
테이프커팅유닛(40)에 의해 재단된 다이싱테이프(T)는 보호테이프가 적층된 상태이기도 하고, 보호테이프가 분리된 상태이기도 한다.
상기 기판전달유닛(60)은 낱장의 기판(S)을 기판이송유닛(50)의 일측에 정위치시킨다. 기판전달유닛(60)에는 낱장의 기판(S)이 정위치에 안착 지지되도록 낱장의 기판(S)을 고정시키는 위치제한부(61)가 구비될 수 있다. 기판전달유닛(60)에 정위치된 낱장의 기판(S)은 기판파지부(51)에 의해 파지되어 테이프고정유닛(10)으로 이송될 수 있다.
상기 기판인출유닛(70)은 다수의 기판(S)에서 낱장의 기판(S)을 인출한다. 기판인출유닛(70)은 낱장의 기판(S)을 기판전달유닛(60) 또는 기판이송유닛(50)에 전달한다.
상기 기판버퍼유닛(80)은 다수의 기판(S)이 적재되는 기판카세트(C)가 안착된다. 기판버퍼유닛(80)은 기판카세트(C)가 안착됨에 따라 기판인출유닛(70)이 기판카세트(C)에서 낱장의 기판(S)을 안정적으로 인출하도록 한다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판다이싱장치에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판다이싱장치에서 모듈제어유닛을 도시한 블럭도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에서 테이프고정유닛의 다이싱테이프에 순차적으로 배치된 복수의 기판을 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판다이싱장치는 기판배치장치(1)와, 절단유닛(150)과, 모듈정렬유닛(160)과, 모듈감지유닛(170)과, 모듈제어유닛(180)과, 모듈이송유닛(190)을 포함한다.
상기 기판배치장치(1)는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱을 위한 기판배치장치와 동일한 구성으로 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 절단유닛(150)은 테이프고정유닛(10)에 배치된 복수의 기판(S)을 모듈화하고, 모듈화된 기판(S)을 일괄적으로 절단한다. 절단유닛(150)은 모듈제어유닛(180)에 의해 제어된다. 절단유닛(150)은 다이아몬드 휠 또는 레이저 등의 다양한 형태를 통해 모듈화된 기판(S)을 일괄적으로 절단할 수 있다.
상기 모듈정렬유닛(160)은 복수의 기판(S)이 배치된 테이프고정유닛(10)이 결합된다. 모듈정렬유닛(160)은 테이프고정유닛(10)을 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시킨다. 모듈정렬유닛(160)은 모듈제어유닛(180)에 의해 제어된다. 이때, 모듈정렬유닛(160)의 동작으로 테이프고정유닛(10)에 배치된 복수의 기판(S)을 모듈화하고, 모듈화된 기판(S)을 정렬한다.
상기 모듈감지유닛(170)은 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비된 기준점을 감지한다. 모듈감지유닛(170)은 테이프고정유닛(10)이 모듈정렬유닛(160)에 결합된 상태에서 테이프고정유닛(10)에서 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비된 기준점을 감지한다. 모듈감지유닛(170)은 테이프고정유닛(10) 또는 테이프고정유닛(10)에 배치된 모듈화된 기판(S)을 촬영하는 비전카메라 등 다양한 형태를 통해 테이프고정유닛(10)에서 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비된 기준점을 감지할 수 있다.
특히, 도 8에 도시된 바와 같이 낱장의 기판(S) 각각에는 모서리에 4개의 기준점이 구비되고, 이러한 낱장의 기판(S)을 모아 모듈화함에 따라 모듈감지유닛(170)은 각각의 기준점 중 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비되는 4개의 기준점을 감지하게 된다.
상기 모듈제어유닛(180)은 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비된 기준점을 바탕으로 모듈신호를 생성하여 절단유닛(150)과 모듈정렬유닛(160)의 동작을 제어한다. 특히, 모듈제어유닛(180)은 모듈신호를 통해 모듈정렬유닛(160)의 동작을 제어하고, 모듈신호와 낱장의 기판(S)에 대한 절단스케줄이 조합된 절단신호를 통해 절단유닛(150)의 동작을 제어한다. 특히, 절단신호는 도 8에 도시된 바와 같이 종횡으로 배열되는 절단선을 나타낼 수 있다.
모듈제어유닛(180)은 모듈보정부(181)와, 모듈결정부(182)와, 절단결정부(185)를 포함한다.
모듈보정부(181)는 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비된 기준점을 바탕으로 모듈좌표를 산출한다. 여기서, 모듈좌표는 모듈화된 기판(S)의 모서리에 구비된 4개의 기준점에 대응하여 4개로 구성될 수 있다. 일예로, 모듈보정부(181)는 영상인식프로그램을 통해 모듈좌표를 산출할 수 있다.
모듈결정부(182)는 모듈좌표를 통해 모듈신호를 생성하여 모듈정렬유닛(160)의 동작을 제어한다. 모듈결정부(182)는 모듈신호를 통해 모듈정렬유닛(160)을 동작시켜 테이프고정유닛(10)을 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라 모듈화된 기판(S)이 정렬됨으로써, 절단유닛(150)이 모듈화된 기판(S)을 일괄적으로 절단하기 위한 준비가 끝나게 된다.
절단결정부(185)는 모듈신호와 낱장의 기판(S)에 대한 절단스케줄을 조합하여 절단신호를 생성하고, 조합된 절단신호를 통해 절단유닛(150)의 동작을 제어한다. 절단결정부(185)는 절단신호를 통해 절단유닛(150)을 동작시켜 테이프고정유닛(10) 상에서 절단유닛(150)을 다이싱테이프(T)의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시킨다.
그러면, 절단결정부(185)는 도 8에 도시된 바와 같이 절단선을 따라 절단유닛(150)을 종횡으로 이동시킴으로써, 모듈화된 기판(S)을 일괄적으로 절단할 수 있다.
상기 모듈이송유닛(190)은 기판정렬유닛(100)에 안착된 테이프고정유닛을 모듈정렬유닛(160)으로 운반한다. 모듈이송유닛(190)은 운반된 테이프고정유닛(10)을 모듈정렬유닛(160)에 안착시킬 수 있다. 모듈이송유닛(190)은 모듈제어유닛(180)에 의해 제어된다.
이때, 상기 모듈제어유닛(180)은 모듈운반제어부(184)를 더 포함할 수 있다. 모듈운반제어부(184)는 정렬제어유닛(140)에서 생성된 구동신호와 모듈신호에 따라 모듈이송유닛(190)의 동작을 제어한다. 모듈운반제어부(184)는 정렬제어유닛(140)에서 생성된 구동신호와 모듈신호가 초기화되면, 모듈이송유닛(190)을 동작시켜 기판정렬유닛(100)에 안착된 테이프고정유닛(10)을 모듈정렬유닛(160)으로 운반하게 된다.
도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판다이싱장치에서 모듈정렬유닛(160)과 테이프고정유닛(10) 사이에도 정위치유닛(110)이 구비될 수 있다.
정위치유닛(110)은 모듈정렬유닛(160)에서 테이프고정유닛(10)을 탈부착 가능하게 고정시킨다. 정위치돌부(111)는 모듈정렬유닛(160)과 테이프고정유닛(10) 중 어느 하나에 돌출 형성되고, 정위치홈부(112)는 모듈정렬유닛(160)과 테이프고정유닛(10) 중 다른 하나에 함몰 형성된다.
마찬가지로, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 정위치돌부(111)는 자유단부를 향해 폭이 좁아지도록 형성되고, 정위치홈부는 내부로부터 외부를 향해 폭이 넓어지도록 형성됨으로써, 정위치돌부(111)와 정위치홈부(112)의 끼움 결합을 원활하게 한다.
그러면, 정위치유닛(110)은 모듈정렬유닛(160)에서 테이프고정유닛(10)을 정위치시킬 수 있고, 모듈정렬유닛(160)의 동작에 따라 테이프고정유닛(10)이 모듈정렬유닛(160)에서 유동되는 것을 방지한다.
상술한 다이싱을 위한 기판배치장치와 이를 이용한 기판다이싱장치에 따르면, 다이싱테이프(T)에 복수 개의 기판(S)을 순차적으로 배치함으로써, 한 번의 절단 작업을 통해 다이싱테이프(T)에 부착된 복수 개의 기판(S)을 일괄적으로 다이싱할 수 있고, 기판(S)을 다이싱하는데 소요되는 시간을 단축시키며, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 다이싱을 위한 기판배치장치 또는 기판다이싱장치가 인라인(in-line)화됨으로써, 전체 공정에서 기판(S)에 외기가 접촉되는 것을 억제 또는 방지하며, 기판(S)이 외기에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 테이프고정유닛(10)의 세부 구성을 통해 다이싱테이프(T)에 주름이 발생되는 것을 방지하고, 부착되는 낱장의 기판(S)이 정위치에서 유동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 정렬제어유닛(140)의 세부 구성을 통해 상기 기판이송유닛(50)과, 기판정렬유닛(100)의 동작을 안정화시키고, 낱장의 기판(S)을 다이싱테이프(T)에 정위치시키며, 낱장의 기판(S)이 운반됨에 있어서 오차범위를 최소화할 수 있다.
또한, 상술한 기판다이싱장치를 통해 테이프고정유닛(10)이 정위치된 상태에서 안정된 정렬을 실시할 수 있고, 모듈화된 기판(S)을 일괄적으로 절단할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
C: 기판카세트
S: 기판
T: 다이싱테이프
10: 테이프고정유닛
50: 기판이송유닛
100: 기판정렬유닛
120: 테이프감지유닛
130: 기판감지유닛
140: 정렬제어유닛

Claims (5)

  1. 복수의 기판을 부착하기 위한 다이싱테이프가 고정되는 테이프고정유닛;
    기판을 낱장으로 탈부착 가능하게 파지한 다음, 낱장의 기판을 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프로 이동시키는 기판이송유닛;
    상기 테이프고정유닛 또는 상기 기판이송유닛에 결합되고, 상기 기판이송유닛에 의해 운반되는 기판이 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프에 배치되도록 상기 테이프고정유닛과 상기 기판이송유닛 중 어느 하나를 다이싱테이프의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시키는 기판정렬유닛;
    상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 감지하는 테이프감지유닛;
    상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 감지하는 기판감지유닛; 및
    상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보와 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 조합하고, 조합된 정렬정보를 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판정렬유닛의 동작을 제어하거나 상기 기판이송유닛과 상기 기판정렬유닛의 동작을 일괄적으로 제어하는 정렬제어유닛;을 포함하고,
    상기 정렬제어유닛은,
    상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 바탕으로 상기 테이프고정유닛 또는 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프를 기설정된 위치에 정위치시키기 위한 제1기준좌표를 산출하는 테이프보정부;
    상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 바탕으로 상기 기판이송유닛에 파지된 기판을 기설정된 위치에 정위치시키기 위한 제2기준좌표를 산출하는 기판보정부;
    상기 제1기준좌표와 상기 제2기준좌표를 바탕으로 상기 기판정렬유닛의 동작량을 계산하거나 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치와 상기 기판정렬유닛의 동작량을 일괄적으로 계산하는 상대위치계산부; 및
    상기 상대위치계산부를 통해 계산된 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치와 상기 기판정렬유닛의 동작량을 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판정렬유닛을 제어하거나 상기 기판이송유닛과 상기 기판정렬유닛을 일괄적으로 제어하는 위치결정부;를 포함하며,
    상기 상대위치계산부는, 상기 제1기준좌표와 상기 제2기준좌표를 바탕으로 상기 기판정렬유닛의 동작량을 계산하고,
    상기 위치결정부는, 상기 상대위치계산부를 통해 계산된 상기 기판정렬유닛의 동작량을 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판정렬유닛을 제어하며,
    상기 정렬제어유닛은, 상기 테이프고정유닛에 고정된 다이싱테이프의 정렬정보를 바탕으로 복수의 기판이 안착되는 유효면적을 산출하는 테이프크기산출부와, 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 정렬정보를 바탕으로 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 설치면적을 산출하는 기판크기산출부와, 상기 유효면적과 상기 설치면적을 바탕으로 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치를 계산하는 상대크기계산부와, 상기 상대크기계산부를 통해 계산된 상기 기판이송유닛에 파지된 기판의 안착 위치를 바탕으로 구동신호를 생성하여 상기 기판이송유닛을 제어하는 크기결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱을 위한 기판배치장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테이프고정유닛은,
    다이싱테이프가 안착되는 테이프안착몸체부;
    상기 테이프안착몸체부에 다이싱테이프를 고정시키는 테이프파지부; 및
    상기 테이프안착몸체부에 안착된 다이싱테이프가 평평해지도록 상기 테이프파지부를 이동시키는 테이프지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱을 위한 기판배치장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 다이싱을 위한 기판배치장치;
    상기 테이프고정유닛에 배치된 복수의 기판을 모듈화하고, 모듈화된 기판을 일괄적으로 절단하는 절단유닛;
    복수의 기판이 배치된 상기 테이프고정유닛이 결합되고, 상기 테이프고정유닛을 다이싱테이프의 점착면에 대하여 수평 방향으로 이동시키거나 수평 방향으로 회전시키는 모듈정렬유닛;
    모듈화된 기판의 모서리에 구비된 기준점을 감지하는 모듈감지유닛; 및
    모듈화된 기판의 모서리에 구비된 기준점을 바탕으로 모듈신호를 생성하여 상기 절단유닛과 상기 모듈정렬유닛의 동작을 제어하는 모듈제어유닛;을 포함하고,
    상기 모듈제어유닛은,
    모듈신호를 통해 상기 모듈정렬유닛의 동작을 제어하고, 모듈신호와 낱장의 기판에 대한 절단스케줄이 조합된 절단신호를 통해 상기 절단유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판다이싱장치.
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JP2005294470A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Disco Abrasive Syst Ltd テープ拡張装置
KR100670762B1 (ko) 2005-10-27 2007-01-17 삼성전자주식회사 웨이퍼 후면 연마 및 테이프 부착 장치 및 방법

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