KR101932167B1 - 다이 픽업장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이 픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌,우 방향 왕복운동하는 X축 이송장치, 상,하 방향 왕복운동하는 Z축 이송장치, 전,후 방향 왕복운동하는 Y축 이송장치를 갖는 다이본더에 구비된 픽업장치에 있어서, 상기 픽업장치는, 다이를 흡착하는 콜릿유닛; 상기 콜릿유닛을 힌지회전동작을 통해 이송하는 회전이송유닛; 상기 콜릿유닛에 인접하게 구비되며, 힌지회전하는 콜릿유닛의 수평을 감지하여 그 기울기 값을 송신하는 센서유닛; 상기 센서유닛의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛이 수평상태가 되는 각도 값을 연산하고, 동작신호를 송신하는 제어유닛 및 상기 콜릿유닛과 회전이송유닛 사이에 구비되며, 상기 제어유닛의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛이 수평상태가 되도록 상기 콜릿유닛을 회전하는 구동유닛을 포함하여 구성되어 다이 픽업 작업의 작업성 향상, 장치 생산비용 절감 및 정밀한 픽업동작을 구현할 수 있도록 하는 다이 픽업장치에 관한 것이다.

Description

다이 픽업장치{Die pick-up device}
본 발명은 다이 픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다이 픽업장치의 구조 개선을 통해 픽업 과정에서 다이의 이동거리를 최소화하여 작업속도 향상 및 이를 통한 작업성을 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 전체적인 구성요소의 간소화를 통해 장치의 생산비용 절감 및 생산성을 향상시키며, 다이를 픽업하는 콜릿유닛의 수평을 자동으로 정렬할 수 있도록 함으로써, 정밀한 픽업동작을 구현할 수 있도록 한 다이 픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 패키지는 웨이퍼(Wafer)로부터 각각의 반도체칩을 절단(Sawing)하는 반도체칩 절단 단계와, 절단된 상기 반도체칩(다이;DIE)을 프레임(Frame)에 탑재하는 다이 본딩 단계와, 상기 반도체칩과 프레임을 도전성 와이어로 상호 본딩(Bonding)하는 와이어 본딩 단계와, 상기 반도체칩 및 프레임을 봉지재(열경화성수지)로 봉지하는 몰딩단계와, 상기 봉지재로 몰딩된 면에 일정한 문자 및 도형등을 마킹(Marking)하는 마킹 단계와, 상기 프레임에 댐바(Dambar)등을 제거하고 리드(Lead) 등을 소정 형상으로 성형하는 트림/폼(Trim/Form)단계 및 상기 프레임으로부터 낱개의 반도체 패키지로 싱귤레이션(Singulation)하는 단계 등을 통해 제조된다.
여기서, 상기 다이 본딩 단계는 각각의 반도체 제작공정에서 최종적으로 각기 다른 장비를 이용하여 정밀검사를 한 웨이퍼의 각 다이들 중 선정된 다이만 픽업하여 리드프레임의 패드에 접착하는 공정이다.
이때, 다이 픽업은 콜릿이라고 불리는 흡착 지그를 사용하여 기판 상으로 반송하고, 압박력을 부여하는 동시에. 접합재를 가열함으로써, 본딩을 행하는 동작을 반복적으로 수행한다.
상기 콜릿이란, 중심에 중공 구멍을 갖고, 에어를 흡인하여 다이를 흡착시키는 보유 지지구이다.
상기 콜릿을 이용하여 다이를 픽업하는 동작을 설명하면, 웨이퍼 세트 스텝에서는, 다이 본딩에 사용되는 다이로 구성된 웨이퍼를 픽업장치에 공급한다.
이후, 초기값 설정 스텝에서는, 다이 본더의 이니셜라이즈와, 세트한 웨이퍼의 다이에 대한 맵 데이터의 기입 및 그 다이를 원하는 기판에 대한 맵 데이터의 기입 및 그 다이를 원하는 기판에 다이 본딩하기 위한 실장 프로그램의 기입을 실행한다.
이후, 다이 개시 위치 판독 스텝에서는 초기값 설정스텝에서 기입한 맵 데이터로부터 다이의 픽업을 개시하는 위치를 판독한다.
이후, 다이 본딩 스텝에서는, 판독한 개시 위치로부터 다이를 픽업함으로써, 다이 본딩을 실행한다.
이후, 다이 유무 확인 스텝에서는, 세트된 웨이퍼에 다이가 있는지 없는지를 확인한다.
다이가 있으면 다이 본딩 종료 확인 스텝의 처리로 이행하고, 다이가 없으면, 웨이퍼 세트 스텝 처리로 이행한다.
다이 본딩 종료 확인 스텝에서는 다이 본딩이 모든 기판에 대해서 실행되었는지 여부를 확인한다. 모든 기판에 실행되어 있지 않은 경우에는 다이본딩 스텝의 처리로 이행하고, 모든 기판에서 실행된 경우에는 다이 본딩을 종료한다.
그러나, 종래 픽업장치는 다이와 콜릿의 정확한 수평상태를 구현하지 못하고 다이와 콜릿의 위치관계가 불일치하여 픽업 과정에서 에러가 발생함은 물론, 이로 인해 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 픽업장치는 다이의 이동거리가 길어 작업시간이 지연됨은 물론, 이를 통해 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
일본 특허 출원 공개 제2002-184836호 공보 일본 특허 출원 공개 제2007-42996호 공보 일본 특허 공개 제2015-76410호 공보
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 회전암의 회전동작을 통해 다이를 이송할 수 있도록 함으로써, 다이의 이동거리를 최소화하여 작업속도 향상 및 이를 통한 작업성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 다이 픽업장치를 제공함에 목적이 있는 것이다.
또한, 전체적인 구성요소의 간소화를 통해 장치의 생산비용 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 다이 픽업장치를 제공함에 목적이 있는 것이다.
또한, 다이를 픽업하는 콜릿유닛의 수평을 자동으로 정렬할 수 있도록 함으로써, 정밀한 픽업동작을 구현할 수 있도록 하기 위한 다이 픽업장치를 제공함에 목적이 있는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는,
좌,우 방향 왕복운동하는 X축 이송장치, 상,하 방향 왕복운동하는 Z축 이송장치, 전,후 방향 왕복운동하는 Y축 이송장치를 갖는 다이본더에 구비된 픽업장치에 있어서,
상기 픽업장치는,
다이를 흡착하는 콜릿유닛;
상기 콜릿유닛을 힌지회전동작을 통해 이송하는 회전이송유닛;
상기 콜릿유닛에 인접하게 구비되며, 힌지회전하는 콜릿유닛의 수평을 감지하여 그 기울기 값을 송신하는 센서유닛;
상기 센서유닛의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛이 수평상태가 되는 각도 값을 연산하고, 동작신호를 송신하는 제어유닛 및
상기 콜릿유닛과 회전이송유닛 사이에 구비되며, 상기 제어유닛의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛이 수평상태가 되도록 상기 콜릿유닛을 회전하는 구동유닛을 포함하여 구성하며,
상기 회전이송유닛은,
상기 X축 이송장치, Z축 이송장치 및 Y축 이송장치에 의해 이동하는 이송스테이지에 설치되며, 외부 전원 인가시 회전력을 발생하는 제1 구동부재 및
상기 제1 구동부재에 연결되며, 상기 제1 구동부재의 회전력을 전달받아 회전하여 상기 콜릿유닛을 이송하는 회전암을 포함하여 구성하며,
상기 구동유닛은,
상기 회전암의 단부에 구비되며, 외부전원 인가시 회전력을 발생하는 제2 구동부재 및
상기 제2 구동부재와 콜릿유닛을 연결하는 매개체로 일측이 상기 제2 구동부재와 연결되어 회전운동하며, 타측이 상기 콜릿유닛과 연결된 구동스테이지를 포함하여 구성함을 달성할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명 다이 픽업장치는, 다이 픽업과정에서 다이의 이동거리를 최소화하여 작업속도 향상 및 이를 통한 작업성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 전체적인 구성요소의 간소화를 통해 장치의 생산비용 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 콜릿유닛의 수평을 자동으로 정렬할 수 있도록 함으로써, 정밀한 픽업동작을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 배면사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치 중 회전이송유닛의 동작상태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치 중 구동유닛의 동작상태를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 측면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 배면사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 다이 픽업장치(100)는 콜릿유닛(110)과, 상기 콜릿유닛(110)을 이송하는 회전이송유닛(120)과, 상기 콜릿유닛(110)의 수평을 감지하는 센서유닛(130)과, 상기 센서유닛(130)의 신호를 수신하는 제어유닛(140) 및 상기 콜릿유닛(110)을 회전하는 구동유닛(150)을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 콜릿유닛(110)은 다이를 흡착하는 흡착력을 갖는 공지된 기술구성으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 회전이송유닛(120)은 상기 콜릿유닛(110)에 연결된 구성으로 상기 콜릿유닛(110)을 힌지회전동작을 통해 이송하는 역할을 수행한다.
이때, 상기 회전이송유닛(120)은 상기 X축 이송장치(10), Z축 이송장치(20) 및 Y축 이송장치(30)에 의해 이동하는 이송스테이지(122)에 설치된 제1 구동부재(121)와, 상기 제1 구동부재(121)에 연결된 회전암(123)을 포함하여 구성된다.
상기 이송스테이지(122)는 상기 X축 이송장치(10), Z축 이송장치(20) 및 Y축 이송장치(30)를 통해 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 이동가능하다.
또한, 상기 이송스테이지(122)에 설치된 제1 구동부재(121)는 외부 전원 인가시 회전력을 발생한다.
상기 제1 구동부재(121)에 연결된 회전암(123)은 상기 제1 구동부재(121)의 회전력을 전달받아 회전하여 상기 콜릿유닛(110)을 회전 이송한다.
한편, 상기 센서유닛(130)은 상기 콜릿유닛(110)의 수평상태를 감지하기 위한 역할을 수행하는 구성수단이다.
이때, 상기 센서유닛(130)은 상기 상기 콜릿유닛(110)에 인접하게 구비되며, 힌지회전하는 콜릿유닛(110)의 수평을 감지하여 그 기울어진 값을 상기 제어유닛(140)에 송신한다.
한편, 상기 제어유닛(140)은 상기 센서유닛(130)과 전기적으로 연결되어 상기 센서유닛(130)을 통해 송신된 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되는 각도 값을 연산하고, 그 동작신호를 상기 구동유닛(150)에 송신한다.
한편, 상기 구동유닛(150)은 상기 콜릿유닛(110)과 회전이송유닛(120) 사이에 구비되며, 상기 제어유닛(140)의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되도록 상기 콜릿유닛(110)을 회전시키는 역할을 수행하는 구성수단이다.
이때, 상기 구동유닛(150)은 제2 구동부재(151)와 구동스테이지(153)를 포함하여 구성된다.
상기 제2 구동부재(151)는 상기 회전암(123) 단부에 구비되며, 외부전원 인가시 회전력을 제공한다.
또한, 상기 구동스테이지(153)는 상기 제2 구동부재(151)와 콜릿유닛(110)을 연결하는 매개체로 일측이 상기 제2 구동부재(151)와 연결되어 회전운동하며, 타측이 상기 콜릿유닛(110)과 연결된다.
이에, 상기와 같은 결합구성으로 이루어진 본 발명의 다이 픽업장치는 다이의 이동거리를 최소화하여 작업속도 향상 및 이를 통한 작업성을 향상시킴은 물론, 구성요소의 간소화 및 정밀한 픽업동작을 구현할 수 있도록 한 것으로, 이에 따른 동작관계 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치 중 회전이송유닛의 동작상태를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치 중 구동유닛의 동작상태를 나타낸 정면도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이 픽업장치를 나타낸 측면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 콜릿유닛(110)에서 발생하는 흡착력에 의해 다이가 흡착, 고정되면, 상기 제1 구동부재(121)에 외부 전원이 인가되어 회전력을 발생하며, 상기 제1 구동부재(121)의 회전력에 의해 회전암(123)이 회전하여 상기 다이를 사용자가 원하는 위치로 이송한다.
이후, 상기 다이를 사용자가 원하는 위치로 이송한 콜릿유닛(110)은 상기 제1 구동부재(121)의 회전력에 의해 회전하는 회전암(123)에 의해 초기 상태로 복귀한다.
이때, 상기 콜릿유닛(110)은 다이를 이송하거나 초기 상태로 복귀시 상기 구동유닛(150)에 의해 자동으로 수평상태를 유지할 수 있게 된다.
즉, 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태에서 벗어난 기울기를 갖게되면, 상기 센서유닛(130)은 이를 감지하여 상기 콜릿유닛(110)의 기울기 값을 제어유닛(140)에 송신한다.
이렇게 상기 센서유닛(130)의 신호를 수신한 제어유닛(140)은 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되는 각도 값을 연산한 후, 그 값을 구동유닛(150)에 전달하여 상기 구동유닛(150)이 콜릿유닛(110)을 수평상태가 되게 동작하도록 제어한다.
이를 구체적으로 살펴보면, 상기 제어유닛(140)의 신호를 받은 제2 구동부재(151)는 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되는 각도의 회전력을 발생하며, 상기 제2 구동부재(151)의 회전력을 전달받은 구동스테이지(153)는 회전하여 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되도록 한다.
이에, 본 발명의 다이 픽업장치는 작업성 향상, 장치 생산비용 절감 및 정밀한 픽업동작을 구현할 수 있도록 한다.
10 : X축 이송장치 20 : Z축 이송장치
30 : Y축 이송장치 110 : 콜릿유닛
120 : 회전이송유닛 121 : 제1 구동부재
122 : 이송스테이지 123 : 회전암
130 : 센서유닛 140 : 제어유닛
150 : 구동유닛 151 : 제2 구동부재
153 : 구동스테이지

Claims (3)

  1. 좌,우 방향 왕복운동하는 X축 이송장치(10), 상,하 방향 왕복운동하는 Z축 이송장치(20), 전,후 방향 왕복운동하는 Y축 이송장치(30)를 갖는 다이본더에 구비된 픽업장치에 있어서,
    상기 픽업장치(100)는,
    다이를 흡착하는 콜릿유닛(110);
    상기 콜릿유닛(110)을 힌지회전동작을 통해 이송하는 회전이송유닛(120);
    상기 콜릿유닛(110)에 인접하게 구비되며, 힌지회전하는 콜릿유닛(110)의 수평을 감지하여 그 기울기 값을 송신하는 센서유닛(130);
    상기 센서유닛(130)의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되는 각도 값을 연산하고, 동작신호를 송신하는 제어유닛(140) 및
    상기 콜릿유닛(110)과 회전이송유닛(120) 사이에 구비되며, 상기 제어유닛(140)의 신호를 수신하여 상기 콜릿유닛(110)이 수평상태가 되도록 상기 콜릿유닛(110)을 회전하는 구동유닛(150)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다이 픽업장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전이송유닛(120)은,
    상기 X축 이송장치(10), Z축 이송장치(20) 및 Y축 이송장치(30)에 의해 이동하는 이송스테이지(122)에 설치되며, 외부 전원 인가시 회전력을 발생하는 제1 구동부재(121) 및
    상기 제1 구동부재(121)에 연결되며, 상기 제1 구동부재(121)의 회전력을 전달받아 회전하여 상기 콜릿유닛(110)을 이송하는 회전암(123)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다이 픽업장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동유닛(150)은,
    상기 회전암(123)의 단부에 구비되며, 외부전원 인가시 회전력을 발생하는 제2 구동부재(151) 및
    상기 제2 구동부재(151)와 콜릿유닛(110)을 연결하는 매개체로 일측이 상기 제2 구동부재(151)와 연결되어 회전운동하며, 타측이 상기 콜릿유닛(110)과 연결된 구동스테이지(153)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다이 픽업장치.
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