KR102056200B1 - 픽커 구조체 및 이를 포함하는 픽커 장치 - Google Patents

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Abstract

픽커 구조체가 개시되며, 상기 픽커 구조체는, 메인 기체 라인을 포함하는 흡착부; 상기 메인 기체 라인과 연통되는 제1 기체 라인, 제1 상태 시에 상기 제1 기체 라인과 선택적으로 연통되는 제2 기체 라인, 및 제2 상태 시에 상기 제1 기체 라인과 선택적으로 연통되며 상기 제1 기체 라인과의 연통 시에 상기 제 1 기체 라인에 파기 기체를 공급하는 제3 기체 라인을 포함하는 제1 기체 밸브 구조체; 음압을 형성하고, 상기 제2 기체 라인과 연통되어 상기 제1 기체 라인과 상기 제2 기체 라인의 연통시 상기 음압을 상기 메인 기체 라인에 작용하는 진공 노즐 구조체; 및 상기 진공 노즐 구조체 내에 음압이 형성되도록, 상기 진공 노즐 구조체에 고압 기체를 공급하는 제2 기체 밸브 구조체를 포함한다.

Description

픽커 구조체 및 이를 포함하는 픽커 장치{PICKER STRUCTURE AND PICKER APPARATUS USING THE SAME}
본원은 진공 형성 및 제공 장치를 포함하는 픽커 구조체 및 이를 포함하는 픽커 장치에 관한 것이다.
반도체 패키지 제조 시스템은, 복수개의 반도체 패키지들이 형성된 스트립에서 개별 반도체 패키지로 절단하는 절단 공정, 절단 공정에서 절단된 반도체 패키지를 세척하는 세척 공정, 세척 공정에서 세척된 반도체 패키지를 건조하는 건조 공정, 건조가 완료된 반도체 패키지의 불량 여부를 검사하는 반도체 패키지 검사 공정 및 검사 결과에 따라 불량 여부 검사를 통과한 반도체 패키지와 통과하지 못한 반도체 패키지를 분류하는 오프로드 공정 등을 순차적으로 수행하여 개별 반도체 패키지를 제조할 수 있다.
그런데, 종래의 반도체 패키지 제조 시스템에 있어서, 반도체 패키지를 픽업하는 픽업 장치는, 반도체 패키지를 파지하기 위하여 진공 형성부와 연결되어 진공을 형성하는 진공 형성 라인과 반도체 패키지를 놓기 위해 배출되는 파기 에어를 공급하는 파기 에어 공급 라인을 하나의 라인(관)으로 병용하였다. 이에 따라, 파기 에어가 음압 형성부로 역류할 수 있었고, 이러한 경우, 배출되는 파기 에어의 배출량이 줄어들거나 파기 에어의 압력 및 유량을 정확하게 제어할 수 없는 측면이 있었다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2014-0024515호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파기 에어가 역류하는 것을 막을 수 있는 픽커 구조체 및 이를 포함하는 픽커 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 반도체 패키지의 각각에 대한 진공 흡착 및 진공 파기를 용이하게 제어할 수 있는 픽커 구조체 및 이를 포함하는 픽커 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체는, 메인 기체 라인을 포함하는 흡착부; 상기 메인 기체 라인과 연통되는 제1 기체 라인, 제1 상태 시에 상기 제1 기체 라인과 선택적으로 연통되는 제2 기체 라인, 및 제2 상태 시에 상기 제1 기체 라인과 선택적으로 연통되며 상기 제1 기체 라인과의 연통 시에 상기 제 1 기체 라인에 파기 기체를 공급하는 제3 기체 라인을 포함하는 제1 기체 밸브 구조체; 음압을 형성하고, 상기 제2 기체 라인과 연통되어 상기 제1 기체 라인과 상기 제2 기체 라인의 연통시 상기 음압을 상기 메인 기체 라인에 작용하는 진공 노즐 구조체; 및 상기 진공 노즐 구조체 내에 음압이 형성되도록, 상기 진공 노즐 구조체에 고압 기체를 공급하는 제2 기체 밸브 구조체를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제2 기체 밸브 구조체는, 상기 진공 노즐 구조체와 연통되는 통과 라인; 및 상기 통과 라인과 선택적으로 연통되며, 상기 통과 라인과의 연통 시에 상기 통과 라인에 고압 기체를 공급하는 공급 라인을 포함하되, 상기 진공 노즐 구조체는 고압 기체가 공급되면 내부에 음압이 형성되고, 상기 제1 상태시에, 상기 공급 라인과 상기 통과 라인은 연통될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 노즐 구조체는, 상기 통과 라인으로부터 고압 기체가 유입되는 입구, 상기 입구로부터 연장 형성되는 통로부 및 상기 통로부로부터 연장 형성되며 외부와 연통되는 출구를 포함하는 음압 형성부; 길이 방향으로 관통구가 형성되고 둘레면에 상기 관통구의 내부와 외부를 연통시키는 홀이 형성되며, 상기 입구로 유입되는 고압 기체의 적어도 일부가 상기 관통구를 통과하여 상기 출구로 배출되도록 상기 통로부에 배치되는 진공 노즐 유닛을 포함하되, 상기 음압 형성부는 상기 제2 기체 라인과 연통되고, 고압 기체의 상기 관통구 통과시 상기 음압 형성부 내부에는 음압이 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기체 밸브 구조체는, 단전시 상기 제1 기체 라인과 상기 제2 기체 라인을 연통시키고, 통전시 상기 제1 기체 라인과 상기 제3 기체 라인을 연통시키는 노말 오픈 타입의 솔레노이드 밸브를 더 포함하고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는, 단전시 상기 통과 라인과 상기 공급 라인을 연통시키고, 통전시 상기 통과 라인과 상기 공급 라인의 연통을 해제하는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드 밸브를 더 포함하며, 상기 제1 상태 시에, 상기 제1 기체 밸브 구조체는 단전되고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는 단전되며, 상기 제2 상태 시에, 상기 제1 기체 밸브 구조체는 통전되고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는 통전될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 상태 이후에 제3 상태를 가지며, 상기 제3 상태시에, 상기 제1 기체 밸브 구조체는 단전되고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는 통전될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 음압 형성부 내에 형성된 음압 정도를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 파기 기체 공급부로부터 상기 제3 기체 라인으로 공급되는 파기 기체의 공급량을 조절하는 유량 조절부를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 픽커 장치는, 상술한 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 메인 기체 라인과 연통되는 제1 기체 라인이 음압을 형성하는 제2 기체 라인 및 파기 기체를 공급하는 제3 기체 라인으로 분기되어 선택적으로 연결 가능하기 때문에, 제2 기체 라인과 제3 기체 라인이 별도로 형성될 수 있어, 파기 기체가 음압을 형성하는 진공 노즐 구조체 측으로 역류하는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 파기 기체의 배출량 감소가 방지되며, 파기 기체의 유량 및 압력을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 픽커 장치의 사시도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체의 진공 노즐 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 2의 A의 확대도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 픽커 구조체 및 이를 포함하는 픽커 장치에 관한 것이다.
먼저, 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체(이하 '본 픽커 구조체'라 함)(1)에 대해 설명한다.
본 픽커 구조체(1)는 반도체 패키지 제조 시스템에 적용 가능하다. 예를 들어, 본 픽커 구조체(1)는 반도체 패키지를 검사 장치로 이송하는데 적용될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 픽커 장치의 사시도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체의 개략적인 단면도이며, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 픽커 구조체의 진공 노즐 유닛의 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 2의 A의 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 픽커 구조체(1)는 메인 기체 라인(111)을 포함하는 흡착부(11)를 포함한다. 또한, 흡착부(11)는 반도체 패키지에 대한 흡착시 반도체 패키지가 흡착되는 접촉 유닛(도면에는 미도시)을 포함할 수 있다. 메인 기체 라인(111) 내에 음압이 형성되면, 반도체 패키지가 흡착되며 접촉 유닛에 접촉됨으로써 반도체 패키지의 픽업(파지)이 이루어질 수 있고, 메인 기체 라인(111) 내의 음압 형성이 해제되면 픽업했던 반도체 패키지의 픽업이 해제되며 반도체 패키지의 언로딩이 이루어질 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 픽커 구조체(1)는 제1 기체 밸브 구조체(12)를 포함한다. 제1 기체 밸브 구조체(12)는 메인 기체 라인(111)과 연통되는 제1 기체 라인(121), 제1 상태 시에 제1 기체 라인(121)과 선택적으로 연통되는 제2 기체 라인(122), 및 제2 상태 시에 제1 기체 라인(121)과 선택적으로 연통되며 제1 기체 라인(121)과의 연통 시에 제1 기체 라인(121)에 파기 기체를 공급하는 제3 기체 라인(123)을 포함한다.
예를 들어, 흡착부(11)의 메인 기체 라인(111)에 음압(진공)이 형성되어야 할 때 제1 상태가 될 수 있다. 이러한 제1 상태 시에 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)은 연통될 수 있으며, 이에 따라, 제1 상태 시에, 메인 기체 라인(111)은 제1 기체 라인(121)을 통해 제2 기체 라인(122)과 연통될 수 있다. 참고로, 흡착부(11)가 반도체 패키지를 파지(흡착)해야할 때 메인 기체 라인(111)에 음압이 형성되어야 할 수 있다. 상기 제1상태는 반도체 패키지를 흡착하거나 흡착하려는 상태를 의미할 수 있다.
또한, 흡착부(11)의 메인 기체 라인(111)에 파기 기체가 공급되어야 할 때 제2 상태가 될 수 있다. 이러한 제2 상태 시에 제1 기체 라인(121)과 제3 기체 라인(123)은 연통될 수 있으며, 이에 따라, 제2 상태 시에, 메인 기체 라인(111)은 제1 기체 라인(121)을 통해 제3 기체 라인(123)과 연통될 수 있다. 참고로, 흡착부(11)가 흡착하고 있던 반도체 패키지를 놓기 위해 외부로 파기 기체를 토출할해야 할 때 메인 기체 라인(111)에 파기 기체가 공급되어야 할 수 있다. 또한, 도 1을 참조하면, 제3 기체 라인(123)은 파기 기체 공급부(17)로부터 파기 기체를 공급받을 수 있다. 상기 제2상태는 반도체 패키지를 흡착부(11)로부터 이탈시키거나 이탈시키려는 상태를 의미할 수 있다.
제1 기체 밸브 구조체(12)는 제1 솔레노이드 밸브(124)를 포함할수 있다. 제1 솔레노이드 밸브(124)는 통전 및 단전에 따라, 제1 기체 라인(121)이 선택적으로 제2 기체 라인(122)과 연통되게 하거나(이때, 제1 기체 라인(121)과 제3 기체 라인(123)의 연통은 단절), 제1 기체 라인(121)이 선택적으로 제3 기체 라인(123)과 연통되게(이때, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)의 연통은 단절) 할 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 픽커 구조체(1)는 진공 노즐 구조체(13)를 포함한다. 진공 노즐 구조체(13)는 음압을 형성하고, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)의 연통시 음압을 메인 기체 라인(111)에 작용한다. 구체적으로, 진공 노즐 구조체(13)는 제2 기체 라인(122)에 음압을 형성할 수 있다. 또한, 진공 노즐 구조체(13)에 의해 제2 기체 라인(122)에 음압이 형성될 때, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)이 연통된 상태이면, 상기 음압에 의해 제1 기체 라인(121) 및 제1 기체 라인(121)과 연통된 메인 기체 라인(111)에 음압이 형성될 수 있다.
진공 노즐 구조체(13)는 고압 기체가 공급되면 내부에 음압이 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 2를 참조하면, 진공 노즐 구조체(13)는 음압 형성부(131)를 포함한다. 음압 형성부(131)는 고압 기체가 유입되는 입구(1311), 입구(1311)로부터 연장 형성되는 통로부(1312) 및 통로부(1312)로부터 연장 형성되며 외부와 연통되는 출구(1313)를 포함할 수 있다. 이러한 음압 형성부(131)는 후술할 통과 라인(142)으로부터 연장 형성될 수 있다. 또한, 음압 형성부(131)의 통로부(1312)는 후술할 진공 노즐 유닛(132)이 배치되는 부분을 의미할 수 있다. 또한, 음압 형성부(131)는 형성된 음압을 제2기체 라인(122)으로 제공하기 위하여 제2 기체 라인(122)과 연통될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 진공 노즐 구조체(13)는 길이 방향으로 관통구(1321)가 형성되는 진공 노즐 유닛(132)을 포함할 수 있다. 진공 노즐 유닛(132)의 둘레면에는 관통구(1321)의 내부와 외부(음압 형성부(131)의 통로부(1312)를 연통시키는 적어도 하나의 홀(1322)이 형성될 수 있다. 또한, 진공 노즐 유닛(132)은 입구(1311)로부터 유입되는 고압 기체의 적어도 일부가 관통구(1321)를 통과하여 출구(1313)로 배출되도록 통로부(1312)에 삽입되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 고압 기체가 입구(1311)로 유입되면 고압 기체의 적어도 일부는 진공 노즐 유닛(132)(관통구(1321))을 통과해 출구(1313)를 외부로 배출될 수 있고, 이 과정에서(고압의 기체가 빠르게 이동), 음압 형성부(131)의 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이(즉, 음압 형성부(131)의 통로부(1312))의 기체가 적어도 하나의 홀(1322)을 통해 진공 노즐 유닛(132)의 내부(관통구(1321))로 빨려들어가 출구(1313)로 배출될 수 있으며, 이 과정에서, 음압 형성부(131)의 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이의 기체량이 줄어들고, 통로부(1312)와 진공 노즐 유닛(132)의 내부에서 발생하는 대류 현상 등으로 인하여, 음압 형성부(131)의 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이에는 진공(음압)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 통로부(132)와 연통되는 제2 기체 라인(122)에 음압이 형성되며, 제2 기체 라인(122)이 제1 기체 라인(121)과 연통된 경우 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111)에 음압이 형성될 수 있다. 참고로, 음압 형성부(131) 내의 음압이 용이하게 형성되도록, 진공 노즐 유닛(132)은, 입구(1311)로 유입되는 고압 기체의 대부분이 관통구(1321)를 통해서만 출구(1313)로 배출되도록 배치될 수 있다. 참고로, 고압 기체라 함은, 상술한 바와 같은 과정을 통해 음압 형성부(131) 내에 음압을 형성할 수 있는 압력, 속도, 유량 등 중 하나 이상을 가진 기체를 의미할 수 있다.
예를 들어, 고압 기체는 0.5MPa 내지 0.8MPa의 압력을 갖는 기체를 의미할 수 있다. 또한, 본원에 있어서, 음압이라 함은 흡착부(11)를 통해 흡착부(11) 외부의 기체가 메인 기체 라인(111)으로 빨려들어갈 수 있게 하는 압력을 의미할 수 있는데, 구체적으로, 대기압 이하의 압력을 의미할 수 있다. 또한, 파기 기체는 상기 고압 기체에 비하여 상대적으로 저압의 압력을 갖는 기체를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 파기 기체는 0.5MPa 미만, 바람직하게는 0.2Mpa의 압력을 가지는 기체를 의미할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 픽커 구조체(1)는 제2 기체 밸브 구조체(14)를 포함한다. 제2 기체 밸브 구조체(14)는 진공 노즐 구조체(13) 내에 음압이 형성되도록, 진공 노즐 구조체(13)에 고압 기체를 제공한다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 제2 기체 밸브 구조체(14)는, 진공 노즐 구조체(13)와 연통되는 통과 라인(142) 및 통과 라인(142)과 선택적으로 연통되며 통과 라인(142)과의 연통 시에 통과 라인(142)에 고압 기체를 공급하는 공급 라인(141)을 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 공급 라인(141)은 고압 기체 공급부(15)로부터 고압 기체를 공급받을 수 있다. 또한, 공급 라인(141)이 통과 라인(142)과 연통되면, 공급 라인(141)이 공급하는 고압 기체가 통과 라인(142)을 통해 진공 노즐 구조체(13)로 유입될 수 있다.
또한, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 제2 솔레노이드 밸브(144)를 포함할수 있다. 제2 솔레노이드 밸브(144)는 통전 및 단전에 따라, 통과 라인(142)과 공급 라인(141)이 선택적으로 연통되거나 연통 해제되게 할 수 있다. 예시적으로, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 보조 라인(143)을 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제2 솔레노이드 밸브(144)는 통전 및 단전에 따라, 통과 라인(142)과 공급 라인(141)이 연통되거나(이때, 통과 라인(142)과 보조 라인(143)의 연통은 단절된 상태), 통과 라인(142)과 보조 라인(143)이 연통되게할 수 있다(이때, 공급 라인(141)과 통과 라인(142) 또는 보조 라인(143)의 연통은 단절된 상태). 이에 대해서는 자세히 후술한다.
상술한 바에 따르면, 본 픽커 구조체(1)가 반도체 패키지를 흡착하기 위해 제1 상태가 되어야 하는 경우, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)이 연통되고(이때, 제1 기체 라인(121)과 제3 기체 라인(122)의 연통은 단절된 상태), 공급 라인(141)과 통과 라인(142)이 연통될 수 있다. 이러한 각 기체 밸브 구조체의 라인의 연통은 각 기체 밸브 구조체에 포함되어 있는 솔레노이드 밸브(124, 144)에 개별적으로 인가되는 전기 신호(통전 및 단전)에 따라 개별적 및 선택적으로 제어될 수 있다. 이에 따르면, 공급 라인(141)으로부터 고압 기체가 통과 라인(142)을 통해 진공 노즐 구조체(13)의 음압 형성부(131)로 공급될 수 있고, 음압 형성부(131)의 입구(1311)를 통해 유입되는 고압 기체는 진공 노즐 유닛(132)을 통해 출구(1313)로 배출될 수 있으며, 이때, 음압 형성부(131)의 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이의 기체가 진공 노즐 유닛(132)의 홀(1322)을 통해 진공 노즐 유닛(132)의 내부로 유입될 수 있다. 이에 따라, 음압 형성부(131)의 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이에 기체량이 줄어들며 음압이 형성될 수 있고, 음압 형성부(131)와 연통되는 제2 기체 라인(122)의 기체가 음압 형성부(131)로 이동되며 제2 기체 라인(122)에 음압이 형성될 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)이 연통된 상태인바, 제2 기체 라인(122)과 연통된 제1 기체 라인(121) 및 제1 기체 라인(121)과 연통된 메인 기체 라인(111) 내의 기체가 제2 기체 라인(122) 또는 음압 형성부(131) 측으로 이동되며 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111) 내에 음압이 형성될 수 있고, 반도체 패키지가 흡착될 수 있다.
또한, 본 픽커 구조체(1)가 흡착했던 반도체 패키지를 흡착부로부터 이격시키기 위해 제2 상태가 되어야 하는 경우(파기 에어를 방출 해야 하는 경우), 제1 기체 라인(121)과 제3 기체 라인(123)이 연통될 수 있다(이때, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)의 연통은 단절된 상태). 또한, 보조 라인(143)과 통과 라인(142)이 연통될 수 있다. 이러한 각 기체 밸브 구조체의 라인의 연통은 각 기체 밸브 구조체에 포함되어 있는 솔레노이드 밸브(124, 144)에 개별적으로 인가되는 전기 신호(통전 및 단전)에 따라 개별적 및 선택적으로 제어될 수 있다. 이에 따르면, 고압 기체의 음압 형성부(131)로의 유입이 차단되고, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)의 연통이 단절되며 제1 기체 라인(121)이 제3 기체 라인(123)과 연통될 수 있기 때문에, 진공 노즐 구조체(13)에 의해 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111)에 형성되었던 음압이 해제되며, 파기 에어가 제3 기체 라인(123)을 통해 유입되어 제1 기체 라인(121)을 거쳐 메인 기체 라인(111)을 통해 흡착부(11)의 외부로 배출될 수 있다. 이러한 파기 에어에 의하여, 흡착되었던 반도체 패키지가 파기 에어에 의해 보다 빠르게 흡착 해제되며 흡착부(11)로부터 이격될 수 있다.
참고로, 도 2를 참조하면, 음압 형성부(131)는 블록(133)에 형성되는 통로 형태로 구현될 수 있다. 구체적으로, 본 픽커 구조체(1)는 블록(133)을 포함할 수 있고, 블록(133)에는 제1 기체 라인(121)의 적어도 일부, 제2 기체 라인(122)의 적어도 일부, 제3 기체 라인(123)의 적어도 일부, 기체 공급부(17)의 적어도 일부, 공급 라인(141)의 적어도 일부, 통과 라인(142)의 적어도 일부 및 기체 공급부(15)의 적어도 일부 중 하나 이상이 블록(133)의 적어도 일부를 통과하는 관통구 형태로 형성될 수 있고, 음압 형성부(131)는 블록(133)에 형성되는 통과 라인(142)으로부터 연장 형성되어 블록(133)의 적어도 일부를 통과하는 관통구 형태로 형성될 수 있으며, 진공 노즐 유닛(132)은 이러한 음압 형성부(131)에 삽입되는 형태로 배치될 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 제1 기체 밸브 구조체(12)가 포함하는 제1 솔레노이드 밸브(124)는 노말 오픈 타입(normal open type)의 솔레노이드 밸브일 수 있다. 구체적으로, 제1 솔레노이드 밸브(124)는 단전시 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)을 연통시키고, 통전시 제1 기체 라인(121)과 제3 기체 라인(123)을 연통시킬 수 있다.
또한, 제2 기체 밸브 구조체(14)가 포함하는 제2 솔레노이드 밸브(144)는 노말 클로즈 타입(normal close type)의 솔레노이드 밸브일 수 있다. 구체적으로, 제2 솔레노이드 밸브(144)는 단전시 통과 라인(142)과 공급 라인(141)을 연통시키고, 통전시 통과 라인(142)과 공급 라인(141)의 연통을 해제할 수 있다. 이때, 제2 기체 밸브 구조체(14)가 보조 라인(143)을 포함하는 경우, 제2 솔레노이드 밸브(144)는 단전시 통과 라인(142)과 보조 라인(143)의 연통을 단절시키며, 통과 라인(142)과 공급 라인(141)을 연통시킬 수 있고, 통전시 통과 라인(142)과 보조 라인(143)을 연통시키며 공급 라인(141)과 통과 라인(142)의 연통을 단절할 수 있다. 제1 솔레노이드 밸브(124) 및 제2 솔레노이드 밸브(144)는 그 내부에 코일과 전자석을 포함하며, 전기 신호의 인가 여부에 따라 유도되는 자기장에 의하여 전자석의 이동 및 위치가 선택적으로 결정되고, 전자석의 이동에 따라 솔레노이드 밸브(124, 144) 내의 연통 출구와 복수의 라인 중 일부 간의 연통을 선택적으로 결정함으로써, 상술한 각 라인의 연통을 제어 할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제1 상태 시에, 제1 기체 밸브 구조체(12)는 단전되고, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 단전될 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같이, 본 픽커 구조체(1)가 반도체 패키지를 흡착하기 위해 제1 상태가 되어야 하는 경우, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)이 연통되고, 공급 라인(141)과 통과 라인(142)이 연통될 수 있으며, 공급 라인(141)으로부터 고압 기체가 통과 라인(142)을 통해 진공 노즐 구조체(13)의 음압 형성부(131)로 공급될 수 있고, 음압 형성부(131)의 입구(1311)를 통해 유입되는 고압 기체는 진공 노즐 유닛(132)을 통해 출구(1313)로 배출될 수 있으며, 이때, 음압 형성부(131)의 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이의 기체가 진공 노즐 유닛(132)의 홀(1322)을 통해 진공 노즐 유닛(132)의 내부로 유입될 수 있으며, 이에 따라, 음압 형성부(131) 내면과 진공 노즐 유닛(132)의 외면 사이에 음압이 형성될 수 있고, 제2 기체 라인(122), 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111) 내에 음압이 형성되며 반도체 패키지가 흡착될 수 있다.
또한, 제2 상태 시에, 제1 기체 밸브 구조체(12)는 통전되고, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 통전될 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같이, 본 픽커 구조체(1)가 흡착했던 반도체 패키지를 흡착부로부터 이격시키기 위한 제2 상태 시에, 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)의 연통이 단절되며 제1 기체 라인(121)이 제3 기체 라인(123)과 연통될 수 있고, 진공 노즐 구조체(13)에 의해 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111)에 형성되었던 음압이 해제되며, 파기 에어가 제3 기체 라인(123)을 통해 유입되어 제1 기체 라인(121)을 거쳐 메인 기체 라인(111)을 통해 흡착부(11)의 외부로 배출될 수 있다. 이러한 파기 에어에 의해 흡착되었던 반도체 패키지가 파기 에어에 의해 보다 빠르게 흡착 해제되며 흡착부(11)로부터 이격될 수 있다.
또한, 본 픽커 구조체(1)는 제2 상태 이후에 제3 상태를 가질 수 있다. 제3 상태는 반도체 패키지를 픽업하지 않으며, 파기 기체가 나오지 않는 상태를 의미할 수 있다(즉, 픽커 대기 상태). 제3 상태 시에, 제1 기체 밸브 구조체(12)는 단전되고, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 통전될 수 있다. 이에 따라, 제3 상태 시에 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)이 연통되되, 통과 라인(142)과 공급 라인(141)의 연통은 해제(단절)될 수 있어, 흡착부(11)는 파기 에어를 배출하지 않고 반도체 패키지를 파지하지도 않는 상태를 가질 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 제2상태의 유지 시간은 제1상태의 유지 시간보다 상대적으로 짧으며, 예를 들어, 수 ms~수십ms 동안만 유지되어 순간적으로 매우 짧은 시간 동안만 파기 에어가 배출될 수 있도록 한다. 또한, 반도체 패키지를 흡착하거나 파기할 필요가 없는 평소 대기상태(제3상태)에는 음압이 형성되지 않을 뿐만 아니라 파기 에어도 배출하지 않는다. 따라서, 불필요한 파기 에어의 계속적인 배출로 인하여 제품이 손상되거나 제품이 파기 에어에 의하여 불필요한 위치로 강제 이탈하는 등의 현상을 방지할 수 있다.
또한, 다른 실시예로, 제1 솔레노이드 밸브(124)는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드 밸브일 수 있다. 예를 들어, 제1 솔레노이드 밸브(124)는 통전시 제1 기체 라인(121)과 제2 기체 라인(122)을 연통시키고, 단전시 제1 기체 라인(121)과 제3 기체 라인(123)을 연통시킬 수 있다. 또한, 제2 솔레노이드 밸브(144)는 노말 오픈 타입의 솔레노이드 밸브일 수 있다. 예를 들어, 제2 솔레노이드 밸브(144)는 통전시 통과 라인(142)과 공급 라인(141)을 연통시키고, 단전시 통과 라인(142)과 공급 라인(141)의 연통을 해제할 수 있다. 이러한 경우, 제1 상태 시에, 제1 기체 밸브 구조체(12)는 통전되고, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 통전될 수 있다. 또한, 제2 상태 시에, 제1 기체 밸브 구조체(12)는 단전되고, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 단전될 수 있다. 또한, 제3 상태 시에, 제1 기체 밸브 구조체(12)는 통전되고, 제2 기체 밸브 구조체(14)는 단전될 수 있다. 이외에도, 본 픽커 구조체(1)에 있어서, 제1 기체 밸브 구조체(12) 및 제2 기체 밸브 구조체(14)는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드 밸브와 노말 오픈 타입의 솔레노이드 밸브의 다양한 조합으로 구성될 수 있으며, 이에 따른 제1 상태 및 제2 상태시의 구동 또한, 통전 및 단전의 다양한 조합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 픽커 구조체(1)에 있어서, 제1 기체 밸브 구조체(12) 및 제2 기체 밸브 구조체(14)는 별개 구동이 가능하다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 제1 기체 밸브 구조체(12) 및 제2 기체 밸브 구조체(14)는 각각에 대한 통전 및 단전 여부에 따라 구동될 수 있으므로, 제1 기체 밸브 구조체(12)의 구동 및 제2 기체 밸브 구조체(14)의 구동 및 각 라인의 연결은 다양한 조합을 가질 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 픽커 구조체(1)는 음압 형성부(131) 내에 형성된 음압 정도를 측정하는 센서(18)를 포함할 수 있다. 음압 형성부(131), 제2 기체 라인(122), 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111)에 음압이 형성되고 있는데, 흡착부(11)에 반도체 패키지가 흡착되면, 음압에 의해 흡착부(11)를 통해 유입되던 기체의 유입이 차단될 수 있으므로, 음압 형성부(131)로의 기체의 추가 유입 없이 출구(1313)로의 기체의 배출만 이루어지게 될 수 있으므로, 음압 형성부(131), 제2 기체 라인(122), 제1 기체 라인(121) 및 메인 기체 라인(111)의 음압 정도는 높아질 수 있다. 이에 대하여, 본 픽커 구조체(1)에 따르면, 센서(18)에 의해 음압 형성부(131) 내의 음압 정도(지수)가 센싱 가능하므로, 센서에 의해 측정되는 음압 형성부(131) 내의 음압 정도가 미리 설정된 음압을 초과하는 경우, 음압 형성부(131) 내에 형성되는 음압 정도가 조절될 수 있다. 예를 들어, 센서(18)의 센싱 결과에 기초하여 진공 노즐 구조체(13)에 공급되는 고압 기체의 통과량, 고압 기체의 압력 정도 등 중 하나 이상이 조절됨으로써 음압 정도가 조절될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 픽커 구조체(1)는 파기 기체 공급부(17)로부터 제3 기체 라인(123)으로 공급되는 파기 기체의 공급량을 조절하는 유량 조절부(16)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 2 및 도 4를 함께 참조하면, 파기 기체 공급부(17)와 제3 기체 라인(123)은 보조 연결관(171)에 의해 연통될 수 있는데, 보조 연결관(171)은 그의 제3 기체 라인(123)을 향하는 부분의 면적이 제3 기체 라인(123)의 보조 연결관(171)을 향하는 부분의 면적보다 크도록 보조 연결관(171)의 반경 방향으로의 외측 방향으로 함몰되는 단차를 가지고 형성될 수 있다. 또한, 유량 조절부(16)는 면적이 감소하는 쐐기 형상의 면적 조절 유닛(161)을 포함하며, 면적 조절 유닛(161)이 보조 연결관(171)과 제3 기체 라인(123)의 사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 제3 기체 라인(123)의 보조 연결관(171)을 향하는 부분의 내면과 면적 조절 유닛(161)의 외면 사이에 형성되는 통과 유로(1231)를 통해 파기 기체 공급부(17)로부터 제3 기체 라인(123)으로 파기 기체가 공급될 수 있다. 제3 기체 라인(123)의 보조 연결관(171)을 향하는 부분의 내면과 면적 조절 유닛(161)의 외면 사이에 형성되는 통과 유로(1231)가 면적 조절 유닛(161)의 제3 기체 라인(123) 내로의 인입량에 따라 조절될 수 있으며, 따라서, 면적 조절 유닛(161)의 제3 기체 라인(123) 내로의 인입량에 따라 보조 연결관(171)으로부터 제3 기체 라인(123) 내로 유입되는 파기 기체의 공급량(유량)이 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 면적 조절 유닛(161)의 인입량이 커질수록 통과 유로(1231)의 면적이 줄어들고 파기 기체의 공급량이 감소될 수 있고, 인입량이 작아질수록 통과 유로(1231)의 면적이 커지며 파기 기체의 공급량이 증가될 수 있다. 유량 조절부(16)는 보조 연결관(171)과 나사 결합 가능하며 나사 조절에 의하여 면적 조절 유닛(161)의 제3 기체 라인(123) 내로의 인입량이 결정될 수 있다.
또한, 본 픽커 구조체(1)는 파기 기체의 공급 압력을 조절하는 레귤레이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 필요한 경우, 파기 기체의 공급 압력이 조절될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 반도체 패키지를 파지하기 위한 음압 형성 및 공급과 반도체 패키지의 흡착을 보다 빠르게 해제하기 위한 파기 에어의 공급을 별개로 조절함으로써, 반도체 패키지의 흡착 및 흡착 해제를 보다 용이하게 조절할 수 있으며, 미세하게 조절될 필요가 있는 반도체 패키지의 파기 에어의 압력 및 유량을 보다 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 본원은 상술한 본 픽커 구조체(1)를 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 픽커 장치(이하 '본 픽커 장치'라 함)(1000)를 제안한다.
도 1을 참조하면, 본 픽커 장치(1000)는 본 픽커 구조체(1)를 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 픽커 장치(1000)는 본 픽커 구조체(1)를 8개 포함할 수 있다. 이러한 경우, 본 픽커 장치(1000)가 파지 가능한 반도체 패키지의 최대 개수는 8개 일 수 있다. 이 때, 고압 기체 공급부(15) 및 파기 기체 공급부(17)는 각 픽커 구조체의 제3기체 라인 및 공급 라인에 연결될 수 있다.
또한, 본 픽커 장치(1000)에 있어서, 복수 개의 본 픽커 구조체(1)는 개별적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 본 픽커 구조체(10) 중 하나가 파지 할 때, 이웃하거나 이웃하지 않는 다른 본 픽커 구조체(1)는 파지 해제 상태일 수 있고, 또 다른 본 픽커 구조체(1)는 파지 및 파지 해제 상태가 아닌 상태일 수 있다.
또한, 본 픽커 장치(1000)에 있어서, 제1픽커 구조체의 기체 밸브 구조체와 제2픽커 구조체의 기체 밸브 구조체는 서로 별개로 구동할 수 있다. 이에 따라, 본 픽커 장치(1000)의 구동은 복수 개의 본 픽커 구조체(1) 각각의 제1 기체 밸브 구조체(12) 및 제2 기체 밸브 구조체(14)의 서로 다른 상태 조합으로 다양하게 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 픽커 구조체
11: 흡착부
111: 메인 기체 라인
12: 제1 기체 밸브 구조체
121: 제1 기체 라인
122: 제2 기체 라인
123: 제3 기체 라인
124: 제1 솔레노이드 밸브
13: 진공 노즐 구조체
131: 음압 형성부
1311: 입구
1312: 통로부
1313: 출구
132: 진공 노즐 유닛
1321: 관통구
1322: 홀
133: 블록
14: 제2 기체 밸브 구조체
141: 공급 라인
142: 통과 라인
143: 보조 라인
15: 고압 기체 공급부
16: 유량 조절부
161: 유량 조절 유닛
17: 파기 기체 공급부
171: 보조 연결관
18: 센서

Claims (8)

  1. 반도체 패키지의 흡착이 이루어지는 흡착부를 포함하는 픽커 구조체에 있어서,
    메인 기체 라인을 포함하는 흡착부;
    상기 메인 기체 라인과 연통되는 제1 기체 라인, 제1 상태 시에 상기 제1 기체 라인과 선택적으로 연통되는 제2 기체 라인, 및 제2 상태 시에 상기 제1 기체 라인과 선택적으로 연통되며 상기 제1 기체 라인과의 연통 시에 상기 제 1 기체 라인에 파기 기체를 공급하는 제3 기체 라인을 포함하는 제1 기체 밸브 구조체;
    음압을 형성하고, 상기 제2 기체 라인과 연통되어 상기 제1 기체 라인과 상기 제2 기체 라인의 연통시 상기 음압을 상기 메인 기체 라인에 작용하는 진공 노즐 구조체; 및
    상기 진공 노즐 구조체 내에 음압이 형성되도록, 상기 진공 노즐 구조체에 고압 기체를 공급하는 제2 기체 밸브 구조체,
    를 포함하되,
    상기 제1 상태는 상기 메인 기체 라인에 음압이 형성되는 상태이고,
    상기 제2 상태는 상기 메인 기체 라인에 파기 기체가 공급되는 상태인 것인, 픽커 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 기체 밸브 구조체는,
    상기 진공 노즐 구조체와 연통되는 통과 라인; 및
    상기 통과 라인과 선택적으로 연통되며, 상기 통과 라인과의 연통 시에 상기 통과 라인에 고압 기체를 공급하는 공급 라인을 포함하되,
    상기 진공 노즐 구조체는 고압 기체가 공급되면 내부에 음압이 형성되고,
    상기 제1 상태시에, 상기 공급 라인과 상기 통과 라인은 연통되는 것인, 픽커 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진공 노즐 구조체는,
    상기 통과 라인으로부터 고압 기체가 유입되는 입구, 상기 입구로부터 연장 형성되는 통로부 및 상기 통로부로부터 연장 형성되며 외부와 연통되는 출구를 포함하는 음압 형성부; 및
    길이 방향으로 관통구가 형성되고 둘레면에 상기 관통구의 내부와 외부를 연통시키는 홀이 형성되며, 상기 입구로 유입되는 고압 기체의 적어도 일부가 상기 관통구를 통과하여 상기 출구로 배출되도록 상기 통로부에 배치되는 진공 노즐 유닛,
    을 포함하되,
    상기 음압 형성부는 상기 제2 기체 라인과 연통되고,
    고압 기체의 상기 관통구 통과시 상기 음압 형성부의 내부에는 음압이 형성되는 것인, 픽커 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기체 밸브 구조체는,
    단전시 상기 제1 기체 라인과 상기 제2 기체 라인을 연통시키고, 통전시 상기 제1 기체 라인과 상기 제3 기체 라인을 연통시키는 솔레노이드 밸브를 더 포함하고,
    상기 제2 기체 밸브 구조체는,
    단전시 상기 통과 라인과 상기 공급 라인을 연통시키고, 통전시 상기 통과 라인과 상기 공급 라인의 연통을 해제하는 솔레노이드 밸브를 더 포함하며,
    상기 제1 상태 시에, 상기 제1 기체 밸브 구조체는 단전되고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는 단전되며,
    상기 제2 상태 시에, 상기 제1 기체 밸브 구조체는 통전되고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는 통전되는 것인, 픽커 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    제3 상태시에, 상기 제1 기체 밸브 구조체는 단전되고, 상기 제2 기체 밸브 구조체는 통전되고,
    상기 제3 상태는 상기 메인 기체 라인에 음압도 형성하지 않고, 상기 메인 기체 라인에 파기 기체도 공급되지 않는 상태인 것인, 픽커 구조체.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 음압 형성부 내에 형성된 음압 정도를 측정하는 센서,
    를 더 포함하는 것인, 픽커 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    파기 기체 공급부로부터 상기 제3 기체 라인으로 공급되는 파기 기체의 공급량을 조절하는 유량 조절부,
    를 더 포함하는 것인, 픽커 구조체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 픽커 구조체를 포함하는 픽커 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009043855A (ja) 2007-08-08 2009-02-26 Panasonic Corp ノズルユニット、およびそれを用いた部品実装機
JP2013179117A (ja) 2012-02-28 2013-09-09 Sony Corp 実装ヘッドユニット、部品実装装置及び基板の製造方法

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