KR101896384B1 - 진공 라미네이터용 챔버장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 라미네이터용 챔버장치에 관한 것으로, 베이스 플레이트(10)와; 상기 베이스 플레이트(10)의 일측에 배치되며, 상면에 링 프레임(12)과 반도체 웨이퍼(W)가 탑재되는 테이블(20)과; 상기 테이블(20)의 상부에 배치되고, 베이스 플레이트(10)의 일측에 배치된 엘엠 레일(24)을 따라 이동하는 엘엠 가이드(22)와 연결된 상부 하우징(30)과; 상기 테이블(20)의 하부에 배치된 하부 하우징(40)과; 상기 상부 및 하부 하우징(30,40)의 사이에 형성된 챔버(35)로 이루어지고, 상기 상부 및 하부 하우징(30,40)에는 각기 구동원인 모터(50)와, 상기 모터(50)의 동작에 따라 상,하 방향으로 이동하는 로드(64)를 구비한 실린더(60)와, 상기 실린더(60)의 상부에 배치된 로드셀(70)을 갖는 서보 프레스를 배치하여 구성된다.

Description

진공 라미네이터용 챔버장치{Chamber apparatus for vacuum laminator}
본 발명은 진공 라미네이터용 챔버장치에 관한 것으로, 특히 다이싱 테이프를 링 프레임에 배치된 반도체 웨이퍼에 소정의 압력으로 부착하는 진공 라미네이터용 챔버장치에 관한 것이다.
종래, 링 프레임의 형상에 따라 필름 면에 미리 절개를 형성한 라벨 형상의 다이싱 테이프를 형성한 롤 형태의 원단을 이용하여, 해당 원단을 조출(繰出)하는 과정에서 상기 다이싱 테이프를 한 장씩 박리하여 링 프레임에 접착하는 방법도 공지되어 있지만, 이는 접착제의 탄성 변형과 서로 포개지는 다이싱 테이프의 엣지로 인해 감김 압력에 따른 누름 자국(단차) 또는 누름 흠집이 다이싱 테이프의 면에 형성되어 평면 정밀도가 크게 저하된다.
한국등록특허공보 제10-1352484호(특허문헌 1)는 적층 필름과 하측 캐리어 필름 상에 개별적으로 반송되는 피적층품을 배치식의 진공 적층 장치로 적층하고, 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름을 절단하는 진공 적층 시스템으로, 하측 캐리어 필름에 적층 필름이 적층된 적층품이 재치되고 상측 캐리어 필름이 없는 상태에서, 이 적층 필름이 적층된 적층품으로부터 적층 필름의 잉여부를 절단할 때, 상기 하측 캐리어 필름에 텐션을 가하는 필름 텐션 기구를 포함하고, 상기 필름 텐션 기구는, 하측 캐리어 필름의 하측에 설치된 재치판의 상면을 하측 캐리어 필름의 높이보다 상승시켜 정지시킴으로서 하측 캐리어 필름에 텐션을 가하도록 구성되어 있다.
상기 특허문헌 1은 상측반과, 상측반에 대하여 평행하며 승강 가능한 하측반을 적용하고, 상측반과 하측반의 사이에 챔버를 형성하지만, 상기 상측반과 하측반에는 단순히 실린더와 같은 승,하강 장치만을 적용하게 되므로 정밀하게 가압할 할 수 없게 되므로 다이어프램이 안정되지 않아 불량이 발생하는 문제점을 내포하고 있다. 또한, 상기 특허문헌 1은 챔버를 클램핑하는 별도의 수단이 없으므로 챔버가 오픈되거나 챔버로부터 에어가 누설되는 문제점을 내포하고 있다.
: 한국등록특허공보 제10-1352484호
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 상부 및 하부 챔버에 각기 로드 셀과 서보 프레스를 적용하여 상부 하우징과 하부 하우징의 접촉을 긴밀하게 유지하여 챔버에 일정한 누름 압력을 제공할 수 있는 진공 라미네이터용 챔버장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래 하부 챔버만 진공을 형성하는 것과 달리 상부 및 하부챔버에 동시에 진공 형성후 상부 및 하부 압력차를 발생하는 구조를 적용하여 작업 공정을 개선할 수 있는 진공 라미네이터용 챔버장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다이어프램을 홈 방식으로 고정하여 다이어프램에 안정성을 제공하고 아울러 교체작업을 용이하게 한 진공 라미네이터용 챔버장치를 제공함에 있다.
본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는, 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 일측에 배치되며, 상면에 링 프레임과 반도체 웨이퍼가 탑재되는 테이블과; 상기 테이블의 상부에 배치되고, 베이스 플레이트의 일측에 배치된 엘엠 레일을 따라 이동하는 엘엠 가이드와 연결된 상부 하우징과; 상기 테이블의 하부에 배치된 하부 하우징과; 상기 상부 및 하부 하우징의 사이에 형성된 챔버로 구성되고, 상기 상부 및 하부 하우징에는 각기 구동원인 모터와, 상기 모터의 동작에 따라 상,하 방향으로 이동하는 로드를 구비한 실린더와, 상기 실린더의 상부에 배치된 로드셀을 갖는 서보 프레스가 배치된다.
본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 로드 셀과 서보 프레스를 적용하여 챔버에 일정한 누름 압력을 제공한 상태에서 라미네이팅 작업을 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 상부 및 하부챔버에 동시에 진공 형성후 상부 및 하부 압력차를 발생하는 다이어프램 구조를 적용하여 작업 공정을 개선할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 다이어프램을 홈 방식으로 고정하여 다이어프램에 안정성을 제공하고 아울러 교체작업을 용이하게 한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 라미네이터용 챔버장치를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 상부 하우징이 하강한 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 요부인 서보 프레스 및 로드셀을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 요부인 서보 프레스의 로드가 동작하여 플랜지와 탄성부재를 2단으로 가압하는 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 요부인 상부 및 하부 하우징과 챔버의 연관관계를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 요부인 다이어프램의 동작관계를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(10)와, 테이블(20)과, 상부 및 하부 하우징(30,40) 및 상기 상부 및 하부 하우징(30,40)의 사이에 형성된 챔버(35)로 크게 이루어지게 된다.
상기 베이스 플레이트(10)는 직사각형 형태로 구성되고, 상기 베이스 플레이트(10)의 일측에는 상면에 링 프레임(12)과 반도체 웨이퍼(W)가 탑재되는 테이블(20)이 배치된다.
상기 테이블(20)의 상부에는 상부 하우징(30)이 배치되고, 하부에는 하부 하우징(30)이 대칭으로 배치된다. 상기 상부 하우징(30)은 베이스 플레이트(10)에 고정된 하부 하우징(30)에 대하여 승강 가능하게 설치된다. 즉, 상부 하우징(30)은 베이스 플레이트(10)의 일측에 배치된 엘엠 레일(24)을 따라 이동하는 엘엠 가이드(22)와 연결되어 있다.
상기 상부 및 하부 하우징(30,40)은 도 3에 도시된 바와 같이, 각기 구동원인 모터(50)와, 상기 모터(50)의 동작에 따라 상,하 방향으로 이동하는 로드(64)를 구비한 실린더(60)와, 상기 실린더(60)의 상부에 배치된 로드셀(70)을 갖도록 구성되어 있다.
상기 상부 및 하부 하우징(30,40)에는 각기 서보 프레스(Servo Press; SP1, SP2)를 구비하게 된다. 상기 서보 프레스(SP1, SP2)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모터(50)의 모터축(51)이 제1 풀리(52)와 연결되고, 제1 풀리(52)와 제2 풀리(54)는 벨트(56)에 의해 상호 연결되며, 상기 제2 풀리(54)의 축(55)은 실린더(60)에 연결된다.
상기 실린더(60)는 원통형태로 구성되며, 그 내측에는 볼스크류(58)가 배치되며, 상기 볼스크류(58)의 상부에는 로드셀(70)이 배치된다. 상기 로드셀(70)은 도시되지 않은 하우징 부분과 플랜지 형태의 로드셀 부분을 구비하게 된다.
상기 볼스크류(58)의 하부에는 로드(64)가 배치되며, 볼스크류(58)의 측면에는 실린더(60)의 내측에 긴밀하게 접촉되며 볼스크류(58)와 함께 상,하 방향으로 이동하는 피스톤(62)이 배치된다.
한편, 상기 로드(64)의 하부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 원판 형태의 플랜지(72)가 배치되고 상기 플랜지(72)의 하부에는 탄성부재(74)가 배치되어 상기 로드(64)가 하강하여 1차적으로 상기 플랜지(72)를 누르고 다시 2차적으로 탄성부재(74)를 누르면서 2단 가압하도록 구성되어 있다.
본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 테이블(20)의 양측에 배치되며 상부 및 하부 하우징(30,40)의 상호 결합시, 상부 하우징(30)의 개방을 방지하기 위하여 클램핑 장치(80)를 더 포함하게 된다. 그리고, 상기 클램핑 장치(80)는 모터(82)와, 상기 모터(82)에 연결된 샤프트(84)와, 상기 샤프트(84)에 끼워진 절곡된 형태의 클램프(86)로 이루어지게 된다.
상기 상부 하우징(30)은 도 5에 도시된 바와 같이, 일측에 온도센서(42)를 구비한 히터(44)가 배치되고, 상기 히터(44)의 하부에는 다이어프램(45)이 배치된다. 상기 다이어프램(45)은 도 6에 도시된 바와 같이, 외주연에는 간격을 두고 돌기부(46)가 형성된다. 상기 돌기부(46)는 다이어프램 고정블럭(47)의 홈(46a)에 고정된다.
상기 다이어프램(45)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 하우징(30)과 하부 하우징(40)의 압력이 평형한 상태에서 상부 하우징(30)의 일측에 배치된 히터(44)에 소정의 온도를 부여하여 다이싱 테이프(5)를 예비 가열처리와 동시에 다이싱 테이프(5)가 주름이 생기지 않게 하고, 상부 하우징(30)의 공기 주입구(31)로 에어를 공급하게 되면 다이어프램(45)이 팽창하면서 웨이퍼(W)에 다이싱 테이프(5)를 라미네이팅하게 된다. 즉, 다이어프램(45)이 팽창에 의해 압력이 변화(압력 편차 발생)되면서 라미네이팅을 수행하게 된다.
그리고, 라이네이팅이 완료되면, 하부 하우징(30)의 공기 배출구(41)로 에어를 배출하면 다이어프램(45)이 수축하면서 원상 복귀하게 된다. 이후, 상부 하우징(30)을 이동시키고, 로봇장치(도시되지 않음)에 의해 라미네이팅 작업이 완료된 웨이퍼(W)를 배출하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치의 동작 관계에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 도시되지 않은 프리컷 장치와 복수개의 롤러군을 거쳐서 테이블(20)의 링 프레임(12)의 내측에 웨이퍼(W)를 제공하고 아울러 링 프레임(12)에 다이싱 테이프(5)를 제공하게 된다. 여기서, 상기 다이싱 테이프(5: 적층 필름인 NCF(Non-Conductive Film; 비전도성 필름)은 로봇(도시되지 않음)에 의해 테이블(20)의 링 프레임(12)에 제공된다.
상기와 같이 테이블(20)에 웨이퍼(W)와 다이싱 테이프(5)가 제공된 상태에서, 상부 하우징(30)의 서보 프레스(Servo Press; SP1)를 동작시키게 되면, 상부 하우징(30)이 엘엠 가이드(22)에 연결되므로 엘엠 레일(24)을 따라 하강시키게 된다(도 1의 상태로부터 도 2 상태로 이동함).
상부 하우징(30)은 서보 프레스(SP1)의 모터(50)를 구동시키게 되면 제1 및 제2 풀리(52,54)의 사이에 배치된 벨트(56)가 회전하면서 제2 풀리(54)측에 배치된 볼스크류(58)를 이동시키게 된다. 상기 볼스크류(58)는 실린더(60)의 내측에 배치된 피스톤(62)과 연결되므로 볼스크류(58)의 이동에 따라 피스톤(62)이 이동하게 되고, 피스톤(62)의 이동에 따라 로드(64)가 이동하게 된다.
상기 로드(64)는 하강시, 1차적으로 원판 형태의 플랜지(72)를 누르고 다시 2차적으로 탄성부재(74)를 누르면서 2단 가압하도록 구성되어 있으므로 상부 하우징(30)과 하부 하우징(40)을 긴밀하게 접촉하게 된다. 참고로, 상부 및 하부 하우징(30,40)의 소정 부위에는 밀봉 부재(도시되지 않음)가 배치되어 있다.
상부 하우징(30)이 하부 하우징(40)과 서로 접촉(긴밀하게 밀봉 접촉)하게 되면, 상부 하우징(30)과 하부 하우징(40)의 사이에는 챔버(35)가 형성된다. 또한, 상기 상부 및 하부 하우징(30,40)이 서로 접촉하게 되면, 상부 하우징(30)의 개방을 방지하기 위하여 모터(82)를 구동시켜 한 쌍의 클램프(86)로 상부 하우징(30)을 클램핑하게 된다. 그리고, 상기 챔버(35)의 내측을 진공상태로 유지시키게 된다. 여기서, 상부 및 하부 하우징(30,40)의 진공압은 평형상태를 유지하게 된다.
이와 같은 상태에서 공기 주입구(31)를 통하여 에어를 주입하게 되면, 다이어프램(45)이 도 6에 도시된 바와 같이 팽창하면서 웨이퍼(W)에 다이싱 테이프(5)를 라미네이팅하게 된다. 또한, 상기 다이어프램(45)은 외주연에 돌기(46)가 다이어프램 고정블럭(47)의 홈(46a)에 고정되므로 그 동작을 안정되게 수행할 수 있다.
상기 다이어프램(45)이 팽창하기 전에 다이싱 테이프(5)를 예비 가열 처리함과 동시에 다이싱 테이프(5)가 편평하게 펴지도록 히터(44)로 소정 온도를 유지하게 되고 아울러, 챔버(35)내의 온도를 온도센서(42)에 의해 적정한 온도로 유지하게 된다. 상기 히터(44)는 다이싱 테이프(5)의 펴짐상태를 유지하는 기능 외에도 챔버(35) 내의 실링부재(도시되지 않음) 등의 접착 상태를 유지하는 기능도 수행하게 된다.
상기 라미네이팅이 완료하게 되면, 공기 배출구(41)을 통하여 에어를 배출하게 되고 다이어프램(45)이 원래의 상태로 원상 복귀하게 된다. 그리고, 상부 하우징(30)의 서보 프레스(SP1)를 승강시키고 라미네이팅이 완료된 웨이퍼(W)를 로봇(도시되지 않음)에 의해 배출시키게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 로드 셀과 서보 프레스를 적용하여 챔버에 일정한 누름 압력을 제공한 상태에서 라미네이팅을 수행할 수 있다.
본 발명의 진공 라미네이터용 챔버장치는 반도체 웨이퍼의 처리 설비 등과 같은 반도체 제조 분야에 널리 적용될 수 있다.
10: 베이스 플레이트 12: 링 프레임
W: 반도체 웨이퍼 20: 테이블
30: 상부 하우징 35: 챔버
40: 하부 하우징 42: 온도 센서
44: 히터 45: 다이어프램
50: 모터 60: 실린더
70: 로드셀 72: 플랜지
74: 탄성부재 80: 클램프 장치
SP1,SP2: 서보 프레스

Claims (6)

  1. 베이스 플레이트(10)와;
    상기 베이스 플레이트(10)의 일측에 배치되며, 상면에 링 프레임(12)과 반도체 웨이퍼(W)가 탑재되는 테이블(20)과;
    상기 테이블(20)의 상부에 배치되고, 베이스 플레이트(10)의 일측에 배치된 엘엠 레일(24)을 따라 이동하는 엘엠 가이드(22)와 연결된 상부 하우징(30)과;
    상기 테이블(20)의 하부에 배치된 하부 하우징(40)과;
    상기 상부 및 하부 하우징(30,40)의 사이에 형성된 챔버(35)로 구성되고,
    상기 상부 및 하부 하우징(30,40)에는 각기 구동원인 모터(50)와, 상기 모터(50)의 동작에 따라 상,하 방향으로 이동하는 로드(64)를 구비한 실린더(60)와, 상기 실린더(60)의 상부에 배치된 로드셀(70)을 갖는 서보 프레스가 배치되며,
    상기 상부 하우징(30)은 일측에 온도센서(42)를 구비한 히터(44)가 배치되고, 상기 히터(44)의 하부에는 다이어프램(45)이 배치되며, 상기 다이어프램(45)의 외주연에는 돌기(46)가 형성되고, 상기 돌기(46)는 다이어프램 고정블럭(47)의 홈(46a)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 진공 라미네이터용 챔버장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모터(50)는 모터축(51)이 제1 풀리(52)와 연결되고, 제1 풀리(52)와 제2 풀리(54)는 벨트(56)에 의해 상호 연결되며, 상기 제2 풀리(54)의 축(55)은 실린더(60)에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 라미네이터용 챔버장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실린더(60)는 내측에 볼스크류(58)가 배치되며, 상기 볼스크류(58)의 상부에는 로드셀(70)이 배치되고 상기 볼스크류(58)의 하부에는 로드(64)가 배치되며, 볼스크류(58)의 측면에는 실린더(60)의 내측에 긴밀하게 접촉되며 볼스크류(58)와 함께 상,하 방향으로 이동하는 피스톤(62)이 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 라미네이터용 챔버장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로드(64)의 하부에는 원판 형태의 플랜지(72)가 배치되고 상기 플랜지(72)의 하부에는 탄성부재(74)가 배치되어 상기 로드(64)가 하강하면 1차적으로 상기 플랜지(72)를 누르고 다시 2차적으로 탄성부재(74)를 누르면서 2단 가압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 라미네이터용 챔버장치.
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