KR102142536B1 - 반도체 자재 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하기 위한 반도체 자재 절단 장치에 관한 것으로서, 특히, 부유 이물질과 침전 이물질을 모두 분리 배출할 수 있도록 일측에 상부 배수구와 하부 배수구를 구비하며, 상부 배수구와 하부 배수구 측으로 이물질이 배출될 수 있도록 액체를 일측 방향으로 공급해주는 초음파 세척부를 통해 다양한 종류의 반도체 패키지의 이물질이나 얼룩을 제거함으로써, 높은 세척 퀄리티를 보장할 수 있으며, 반도체 패키지의 종류 및 크기에 따라 최적의 세척 공정을 찾아낼 수 있는 반도체 자재 절단 장치에 관한 것이다.

Description

반도체 자재 절단 장치{Sawing Apparatus of Semiconductor Materials}
본 발명은 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하기 위한 반도체 자재 절단 장치에 관한 것이다.
반도체 자재 절단 장치는 패키징이 완료된 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하는 장비이다.
반도체 자재 절단 장치는 단순히 반도체 스트립을 절단하는 기능 이외에도, 반도체 스트립의 절단, 세척 및 건조과정을 수행한 후, 절단된 반도체 패키지의 상, 하면을 검사하여 제조 불량이 발생한 반도체 패키지를 분류하는 일련의 공정을 처리하는 기능을 제공하며, 이러한 반도체 자재 절단 장치에 대한 특허로는 한국공개특허 제10-2017-0026751호(이하, '특허문헌 1' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.
위와 같은 특허문헌 1의 반도체 자재 장치는 반도체 스트립이 척테이블 상에서 블레이드에 의해 개별적인 복수개의 반도체 패키지로 절단된 후, 세척건조부 및 흡착테이블에서 세척 공정 및 건조 공정을 거치게 된다.
그러나, 특허문헌 1의 세척은 반도체 패키지의 하면에 세척액 또는 압축공기를 분사하여 세척 공정이 수행되는데, 이러한 세척 공정은 다양한 종류의 반도체 패키지의 높은 세척 퀄리티를 보장할 수 없다는 문제점이 있다.
상세하게 설명하면, QFN 타입의 반도체 패키지의 경우, 반도체 패키지의 절단시, 반도체 패키지가 금속 재질로 이루어져 있으므로, 버(Burr)가 발생하게 되는데, 이러한 버는 특허문헌 1의 세척 공정만으로는 완전하게 제거할 수 없다.
BGA 타입의 반도체 패키지의 경우, 절단부의 고속커팅으로 인해 발생되는 미세가루 백화(White Contamination)의 제거가 매우 어려우며, 특히, 볼(Ball) 부분에 미세가루 등 이물질이 끼어 있을 경우, 특허문헌 1의 세척 공정만으로 이물질의 제거가 어렵다.
반도체 패키지가 작은 사이즈일 경우, 브러쉬 등으로 반도체 패키지를 물리적으로 접촉하여 세척할 경우, 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 정렬 상태에 흐트러짐이 발생하는 문제점이 발생하기도 한다.
반도체 스트립의 절단이 레이저 가공에 의해 이루어질 경우, 반도체 패키지에 그을음, 탄화자국 등이 남아 있게 되며, 이러한 그을음, 탄화자국 등은 특허문헌 1의 세척 공정만으로는 완전하게 제거될 수 없다.
위와 같이, 반도체 패키지의 타입별, 사이즈별, 반도체 스트립의 절단 방식에 따라 반도체 패키지의 오염에 다양한 문제점이 발생하며, 기존의 반도체 자재 절단 장치로는 현존하는 다양한 반도체 패키지의 세척 퀄리티를 확보할 수 없는 문제가 있으며, 이러한 불완전한 세척은 추후 비전 검사시 불량을 유발하게 될 수 있고, 반도체 패키지의 성능에도 영향을 미치게 된다.
또한 반도체 패키지의 세척 퀄리티를 향상시키기 위해 세척 시간을 늘리는 경우에는 긴 사이클 타임이 발생하여 생산성(UPH) 저하를 가져온다.
한국공개특허 제10-2017-0026751호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 초음파 세척을 통해 다양한 종류의 반도체 패키지의 이물질이나 얼룩을 제거함으로써, 높은 세척 퀄리티를 보장할 수 있는 반도체 자재 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다양한 세척기능을 구비하고 반도체 패키지의 종류 및 크기에 따라 각각의 세척부를 적절하게 조합함으로써 최적의 세척 공정을 찾아낼 수 있는 반도체 자재 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 반도체 패키지의 상면 및 하면을 모두 세척할 수 있는 반도체 자재 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 반도체 패키지의 세척후 비전 검사를 수행한 후, 세척 검사를 근거로 세척공정의 종류 및 세척 셋팅값을 적절하게 변경할 수 있는 반도체 자재 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 반도체 패키지에 따라 최적의 세척 공정을 수행할 수 있으므로, 세척시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.
반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 장치로서, 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하는 절단부; 상기 절단된 반도체 패키지를 세척 및 건조하는 제1세척부; 세척 및 건조된 반도체 패키지가 전달되며, 전달된 각각의 반도체 패키지의 하면을 흡착하기 위한 흡착홀을 구비하는 흡착테이블; 상기 절단부에서 절단된 반도체 패키지의 상면을 픽업하여 상기 제1세척부를 거쳐 상기 흡착테이블로 전달할 수 있도록 승하강 및 일측 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커; 및 상기 흡착테이블에 흡착된 반도체 패키지를 검사하기 위하여 상기 반도체 패키지의 상면을 검사하는 상면 비전유닛으로 구성되고, 상기 제1세척부는, 상기 절단된 반도체 패키지가 침지되기 위한 액체가 저장되는 수조; 상기 수조 내부로 초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 상기 수조 내부의 일측에 마련되어 세척시 발생되는 부유 이물질을 배출하기 위한 상부 배수구; 상기 상부 배수구의 하부에 구비되어 세척시 발생되는 침전 이물질을 배출하기 위한 하부 배수구; 및 상기 수조 내부의 타측에 형성되어 상기 액체를 일측 방향으로 공급하는 액체 공급부를 구비하는 하나 이상의 초음파 세척부;와, 세척이 완료된 반도체 패키지에 에어를 분사하여 상기 반도체 패키지를 건조하는 에어노즐을 포함하고, 상기 초음파 발생부는, 수조의 하부에 배치되어 진동을 발생시키는 진동자; 하면의 일부 영역이 상기 진동자의 상면에 결합되어 상기 진동자에 의해 진동하여 초음파를 발생하고, 나머지 영역은 상기 수조의 하부로부터 이격되게 마련되는 진동판; 및 상기 진동판의 나머지 영역의 하면에 구비되어 상기 진동을 감쇠시키는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커의 이동경로 상에 구비되되, 상기 제1세척부의 전방 또는 후방에 배치되는 제2세척부를 더 포함하며, 상기 제2세척부는 상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 하면과 접촉하여 이물질을 제거하며, 브러쉬로 구성된 이물질 제거부; 상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 하면과 접촉하여 이물질을 제거하며, 스펀지로 구성된 이물질 제거부; 및 상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 하면에 물과 에어를 분사하여 반도체 패키지를 세척하는 이유체 노즐 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커는 상기 절단부에서 절단된 상기 반도체 패키지의 상면을 픽업한 상태로 상기 초음파 세척부의 상부로 이동하고 상기 수조에 저장된 액체에 상기 반도체 패키지의 하면을 침지시켜 초음파로 세척하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수조에 저장된 액체에 상기 반도체 패키지의 하면을 침지시켜 초음파로 세척할 때 상기 유닛픽커는 일측 방향으로 이동하는 동작, 승하강하는 동작, 정지하는 동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부는 상기 수조의 상부에 배치되어 상기 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 상기 흡착된 반도체 패키지의 상면이 상기 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 마련되는 반전테이블을 더 포함하고, 상기 유닛픽커는 상기 절단부에서 절단된 상기 반도체 패키지의 상면을 픽업한 상태로 상기 초음파 세척부의 상부로 이동하여 상기 반전테이블에 상기 반도체 패키지를 전달하며, 상기 반전테이블의 회전시 상기 반도체 패키지의 상면이 초음파 세척되고, 초음파 세척이 완료된 후 상기 유닛픽커가 상기 반전테이블 상에 흡착된 반도체 패키지를 픽업하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부는 2개 구비되고, 2개의 초음파 세척부 중에서 어느 하나의 초음파 세척부는 상부에 상기 유닛픽커로부터 상기 반도체 패키지를 전달받아 상기 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 상기 흡착된 반도체 패키지의 상면이 상기 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 구비되는 반전테이블을 더 포함하며, 상기 유닛픽커에 의해 상기 반전테이블에 상기 반도체 패키지가 전달되면 상기 반전테이블의 회전에 의해 상기 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 초음파 세척하고, 2개의 초음파 세척부 중에서 나머지 하나의 초음파 세척부는 상기 유닛픽커에 의한 침지에 의해 상기 반도체 패키지의 몰딩된 하면을 초음파 세척하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부는 1개 구비되되, 상기 수조의 일부 영역 중 상부에 마련되어 상기 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 상기 흡착된 반도체 패키지의 상면이 상기 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 구비되는 반전테이블을 더 포함하며, 상기 반전테이블의 회전에 의해 상기 반도체 패키지의 상면이 수조에 저장된 액체에 침지되어 상기 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 초음파 세척하고, 상기 수조의 나머지 영역에서 상기 유닛픽커에 의해 수조에 저장된 액체에 침지되어 상기 반도체 패키지의 몰딩된 하면을 초음파 세척하며, 상기 반도체 패키지의 하면 세척과 상기 반도체 패키지의 상면 세척은 동일한 수조 내에서 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 발생부는 수조의 하부에 배치되어 진동을 발생시키는 진동자; 하면의 일부 영역이 상기 진동자의 상면에 결합되어 상기 진동자에 의해 진동하여 초음파를 발생하고, 나머지 영역은 상기 수조의 하부로부터 이격되게 마련되는 진동판; 및 상기 진동판의 나머지 영역의 하면에 구비되어 상기 진동을 감쇠시키는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부는 상기 상부 배수구와 상기 하부 배수구를 통해 세척시 발생된 이물질과 수조 내에 저장된 액체가 함께 배출되고, 상기 하부 배수구를 통해 배출되는 배출양을 조절하기 위하여 상기 하부 배수구의 개폐면적을 조절하기 위한 조절판을 구비하며, 상기 조절판은 수동 또는 자동으로 개폐면적을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액체 공급부는 상기 수조 내부의 타측에서 일측 방향으로 액체를 공급하거나 액체 및 에어를 함께 공급하고, 상기 액체 또는 상기 액체 및 에어의 공급량을 수동 또는 자동으로 조절하기 위한 밸브가 구비되며, 상기 상부 배수구를 통해 세척시 발생되는 부유 이물질이 배출될 수 있도록, 상기 밸브는 상기 액체 공급부를 통해 공급되는 액체의 양이 상기 상부 배수구 및 상기 하부 배수구를 통해 배출되는 액체의 양보다 같거나 많도록 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부는 상기 초음파 세척이 완료된 후에 상기 액체 공급부를 통해 액체와 에어를 함께 공급하여 상기 수조 내부를 클리닝하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이물질 제거부의 세척 횟수, 상기 이물질 제거부의 세척 시간을 제어하는 이물질 제거부를 제어하는 제1제어부; 상기 초음파 세척부에서 발생되는 초음파의 세기 또는 초음파 세척부의 세척 시간을 제어하는 제2제어부; 상기 이유체 노즐을 통한 물 및 에어의 분사 세기, 물 및 에어의 분사횟수, 또는 물 및 에어의 분사시간을 제어하는 제3제어부; 및 상기 에어노즐의 분사세기 또는 분사시간을 제어하는 제4제어부 중에서 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착테이블은 상기 흡착홀에 흡착된 상기 반도체 패키지에 남아있는 여분의 물기를 건조하기 위한 히팅부재가 내부에 구비되며, 상기 히팅부재의 히팅온도 또는 히팅시간을 제어하는 제5제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부, 상기 이물질 제거부, 상기 이유체 노즐, 상기 에어노즐 중에서 하나 이상을 선택하여 세척 및 건조할 수 있도록, 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부 및 제4제어부의 설정값을 개별 제어하며, 상기 각각의 설정값 제어 결과에 따라 상기 유닛픽커가 해당 영역으로의 이동 및 동작을 수행할 수 있도록 상기 유닛픽커를 제어하는 유닛픽커 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파 세척부, 상기 이물질 제거부, 상기 이유체 노즐, 상기 에어노즐 중에서 하나 이상을 선택하여 세척 및 건조할 수 있도록, 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부 및 제4제어부의 설정값을 제어하는 통합제어부; 및 상기 통합제어부의 설정값 제어 결과에 따라 상기 유닛픽커가 해당 영역으로의 이동 및 동작을 수행할 수 있도록 상기 유닛픽커를 제어하는 유닛픽커 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상면 비전 유닛으로 상기 흡착 테이블에 흡착된 반도체 패키지의 세척 및 건조 상태를 검사한 후, 검사 결과에 따라 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부는 적어도 하나의 설정값을 변경하도록 각각 개별 제어되고, 다음 반도체 패키지 세척시 변경된 설정값을 적용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상면 비전 유닛으로 상기 흡착 테이블에 흡착된 반도체 패키지의 세척 및 건조 상태를 검사한 후, 검사 결과에 따라 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부의 설정값을 제어하는 통합제어부를 더 포함하고, 상기 통합제어부는 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부 중 적어도 하나의 설정값을 변경하여 다음 반도체 패키지 세척시 변경된 설정값을 적용하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 반도체 자재 절단 장치 및 이를 이용한 반도체 자재의 세척 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
반도체 패키지가 초음파 세척됨에 따라, 다양한 형상을 갖는 반도체 패키지의 이물질들이 효과적으로 제거될 수 있다.
반전테이블을 통해 반도체 패키지를 초음파 세척함에 따라, 반도체 패키지의 상면을 초음파로 세척할 수 있다.
유닛픽커와 제1초음파 발생부를 통해 반도체 패키지의 하면을 초음파 세척하고, 반전테이블과 제2초음파 발생부를 통해 반도체 패키지의 상면을 초음파 세척함에 따라, 반도체 패키지의 상, 하면 모두를 초음파로 세척할 수 있다.
액체에 침지된 반도체 패키지가 초음파 세척될 때, 유닛픽커의 유닛픽커 흡착홀을 통해 흡입력이 발생함에 따라, 반도체 패키지와 흡착패드의 틈새 사이로 액체가 흡입되며, 이를 통해, 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 세척될 수 있다.
유닛픽커로 반도체 패키지를 액체에 침지시켜 초음파 세척할 때, 유닛픽커의 일측 방향으로 이동하는 동작, 승하강 하는 동작, 정지하는 동작 중 하나 이상의 동작을 수행함으로써 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 이물질 제거를 더욱 효과적으로 달성할 수 있으며 세척시간을 단축할 수 있다.
반도체 패키지의 세척 및 건조 상태에 따라, 제어요소를 제어하여 다음 세척공정에 반영함으로써, 높은 세척 및 건조 퀄리티를 유지할 수 있다.
반도체 패키지의 종류에 따라, 세척 공정을 달리 적용함으로써, 다양한 종류의 반도체 패키지의 높은 세척 퀄리티를 보장할 수 있다.
초음파 발생부는 진동판을 통해 수조에 저장된 액체 전체에 초음파를 고르게 전달할 수 있으며, 진동판의 하면과 수조 사이에 스페이서를 구비하여 진동의 세기를 감쇠함으로써 장비 내에 초음파 진동에 의한 떨림의 영향을 미연에 방지할 수 있다.
또한 초음파 세척시 발생되는 부유 이물질과 침전 이물질을 모두 배출할 수 있도록 수조의 일측에 상부 배수구와 하부 배수구를 구비하며, 상부 배수구와 하부 배수구 측으로 이물질이 배출될 수 있도록 액체를 일측 방향으로 공급해줌으로써 이물질을 원활하게 분리 배출할 수 있다.
또한 초음파 세척부 내에 발생된 부유 이물질과 침전 이물질이 액체와 함께 배출되고, 배출된 액체만큼 액체 공급부를 통해 새로운 액체를 지속적으로 공급해줌으로써 초음파 수조 내부를 항상 깨끗하게 유지할 수 있다.
또한 초음파 세척부 내에 조절판을 구비하여 하부 배수구의 개폐 면적을 조절할 수 있고 이를 통해 하부 배수구를 통해 배출되는 배출양을 조절할 수 있다.
절단부에서 발생되는 물과 수조에서 배출되는 액체 및 이물질이 하나의 배출부로 배출됨으로써, 반도체 자재 절단 장치의 하수 처리를 더욱 용이하게 할 수 있다.
반도체 패키지의 종류에 따라 이물질제거부의 세척 수단을 선택할 수 있어 세척 수단의 마모나 오염에 의한 교체 빈도를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명은 반도체 패키지의 종류에 따라 다양한 세척방식(접촉식, 비접촉식)을 적절히 선택하여 최적의 세척공정을 선택할 수 있으므로 세척시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 평면도.
도 2는 도 1의 세척건조부의 사시도.
도 3은 도 1의 세척건조부의 측단면도.
도 4(a) 및 도 4(b)는 도 2의 초음파 세척부의 수조 및 커버가 설치된 수조의 사시도.
도 5(a) 및 도 5(b)는 도 3의 수조에 조절판을 설치한 것을 도시한 측단면도.
도 6(a) 및 도 6(b)는 도 1의 초음파 세척부를 통해 반도체 패키지를 초음파 세척하는 것을 도시하는 도.
도 7은 도 6(b)의 상태에서, 유닛픽커의 연통유로를 통해 수조의 액체가 흡입되는 것을 도시한 도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법의 개략도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 세척건조부의 세척 공정 알고리즘을 도시한 도.
도 10(a) 내지 도 10(c)는 제1변형 예에 따른 초음파 세척부를 통해 반도체 패키지를 초음파 세척하는 것을 도시하는 도.
도 11은 제1변형 예에 따른 초음파 세척건조부를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법의 개략도.
도 12(a) 내지 도 12(d)는 제2변형 예에 따른 초음파 세척부를 통해 반도체 패키지를 초음파 세척하는 것을 도시하는 도.
도 13은 제2변형 예에 따른 초음파 세척부를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법의 개략도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
설명에 들어가기에 앞서, 이하의 사항들을 정의한다.
도 1의 X축은 스트립픽커(130) 및 유닛픽커(200)가 수평 이동하는 방향을 의미한다. X축의 양의 방향은 반도체 자재 절단 장치(10)의 후방이며, X축의 음의 방향은 반도체 자재 절단 장치(10)의 전방이다.
반도체 자재 절단 장치(10)의 전방은 반도체 자재 절단 장치(10)에서 공정이 진행되는 반대 방향이고, 반도체 자재 절단 장치(10)의 후방은 반도체 자재 절단 장치(10)의 공정이 진행되는 방향이다. 따라서, 반도체 자재 절단 장치(10)의 전후 방향은 X축 방향과 동일한 의미이다.
도 1의 Y축은 턴테이블(710)이 수평 이동하는 방향을 의미한다.
도 1의 θ는 X-Y평면상에서 회전되는 방향을 의미한다. 따라서, θ방향은 X-Y평면상에서 반시계 방향으로 회전되는 방향을 의미한다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 세척건조부의 사시도이고, 도 3은 도 1의 세척건조부의 측단면도이고, 도 4(a)는 도 2의 초음파 세척부의 수조의 사시도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 초음파 세척부의 수조에 커버를 설치한 변형예를 도시한 사시도이고, 도 5(a) 및 도 5(b)는 도 3의 수조에 조절판을 설치한 것을 도시한 측단면도이고, 도 6(a) 및 도 6(b)는 도 1의 초음파 세척부를 통해 반도체 패키지를 초음파 세척하는 것을 도시하는 도이고, 도 7은 도 6(b)의 상태에서, 유닛픽커의 연통유로를 통해 수조의 액체가 흡입되는 것을 도시한 도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법의 개략도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 세척건조부의 세척 공정 알고리즘을 도시한 도이다. 이 경우, 도 2에서 초음파 세척부(400)의 초음파 발생부(430)의 도시는 생략하였다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)는, 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지(P)로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 장치(10)로서, 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하는 절단부(170)와, 상기 절단된 반도체 패키지(P)를 세척 및 건조하는 제1세척부와, 세척 및 건조된 반도체 패키지(P)가 전달되며, 전달된 각각의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하기 위한 흡착홀을 구비하는 흡착테이블(570)과, 상기 절단부(170)에서 절단된 반도체 패키지(P)의 상면을 픽업하여 상기 제1세척부를 거쳐 상기 흡착테이블(570)로 전달할 수 있도록 승하강 및 일측 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커(200)와, 그리고 상기 흡착테이블(570)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사하기 위하여 상기 반도체 패키지(P)의 상면을 검사하는 상면 비전유닛(721)으로 구성된다.
본 발명에 따른 반도체 자재 절단장치(10)를 도 1을 참조하여 간략히 설명하면, 반도체 스트립이 인렛레일을 통해 로딩부(110)에 한개씩 공급되면 스트립픽커(130)가 로딩부(110)에 공급된 반도체 스트립을 픽업하여 척테이블(150)에 전달한다. 척테이블(150)은 스트립픽커(130)에 픽업된 반도체 스트립을 전달받아 반도체 스트립의 하면을 흡착한 상태에서 절단부(170)로 이동하며, 절단부(170)에서 개별의 반도체 패키지(P)로 절단된다.
절단부(170)는 척테이블(150)에 흡착된 반도체 스트립을 개별의 복수개의 반도체 패키지(P)로 절단하는 기능을 한다. 이러한 절단부(170)는 고속 회전에 의해 반도체 스트립을 척테이블(150) 상에서 개별의 반도체 패키지(P)로 절단하는 블레이드일 수 있으며, 레이저광을 조사하여 반도체 스트립을 척테이블(150) 상에서 개별의 반도체 패키지(P)로 절단하는 레이저 절단기 등의 절단수단이 될 수도 있다.
절단부(170)에서 개별의 반도체 패키지(P)로 절단된 후에는 절단시 발생된 이물질을 제거하기 위하여 유닛픽커(200)에 흡착된 상태로 세척건조부(300)로 이동한다.
유닛픽커(200)는 척테이블(150) 상에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면을 흡착하여 픽업하는 기능을 하며, 승하강 및 전후 방향으로 이동 가능하게 구비된다.
상세하게는, 유닛픽커(200)는 척테이블(150) 상에서 절단부(170)에 의해 절단된 반도체 패키지를 흡착하여 세척건조부(300)의 이물질 제거부(510), 초음파 세척부(400), 분사세척부(530), 제2에어노즐(550)을 거쳐 흡착테이블(570)에 반도체 패키지(P)를 전달하는 기능을 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유닛픽커(200)는 제1가이드프레임(910)에 연결되는 몸체(210)와, 몸체(210)의 하부에 구비되는 흡착패드(230)와, 흡착패드(230)의 하면에 구비되어 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면 각각을 흡착하는 복수개의 유닛픽커 흡착홀(231)과, 흡입력을 발생시키는 외부 펌프(미도시)와 유닛픽커 흡착홀(231)을 연통시키는 흡입유로(233)를 포함하여 구성될 수 있다.
흡착패드(230)는 몸체(210)에 교체가능하게 구비될 수 있다.
유닛픽커 흡착홀(231)은 척테이블(150)에 구비된 척테이블 흡착홀과 마찬가지로 절단부(170)에서 절단된 반도체 패키지(P)의 위치와 대응되게 형성되고, 그 개수는 개별 반도체 패키지(P)의 개수와 동일한 개수를 갖도록 형성된다. 따라서, 척테이블(150)에 놓인 반도체 패키지 각각이 유닛픽커(200)의 유닛픽커 흡착홀(231) 각각에 흡착됨으로써, 유닛픽커(200)가 절단된 개별 반도체 패키지(P)를 용이하게 흡착할 수 있다.
흡입유로(233)는 유닛픽커 흡착홀(231)과 외부 펌프를 연통시키는 기능을 한다. 따라서, 외부 펌프가 작동하여 흡입력이 발생하면, 흡입유로(233) 및 유닛픽커 흡착홀(231)을 통해 반도체 패키지(P)의 상면에 흡입력이 전달되어 반도체 패키지(P)의 흡착이 용이하게 이루어질 수 있다.
유닛픽커(200)는 유닛픽커(200)의 몸체(210)가 제1가이드프레임(910)에 설치되며, 유닛픽커(200)가 제1가이드프레임(910)을 따라 이동함으로써, 전후 방향, 즉, X축 방향으로 이동될 수 있다.
유닛픽커(200)가 X축 방향으로 이동됨에 따라, 유닛픽커(200)는 척테이블(150)의 척테이블 흡착홀에 흡착된 반도체 패키지(P)에 위치오차가 발생할 경우, 유닛픽커(200)가 X축으로 이동하여 X축 보정, 즉, 전후 방향 보정을 함으로써, 반도체 패키지(P)의 위치 오차를 보정할 수 있다.
유닛픽커(200)는 승하강 가능하게 구비되며, 이를 통해, 반도체 패키지(P)의 픽업 및 반도체 패키지(P)의 전달과, 초음파 세척부(400)에서의 반도체 패키지(P)의 초음파 세척을 용이하게 달성할 수 있다.
유닛픽커(200)에 의해 픽업된 개별 반도체 패키지(P)는 세척건조부(300)로 이동하여 세척 및 건조를 수행하게 된다.
세척건조부(300)는 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하여 반도체 패키지(P)의 이물질을 제거하고, 세척된 반도체 패키지(P)를 건조하는 기능을 수행하며, 제1세척부 및 제2세척부를 포함할 수 있다.
먼저, 제1세척부는 상기 절단된 반도체 패키지(P)가 침지되기 위한 액체가 저장되는 수조(410)와, 상기 수조(410) 내부로 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(430)와, 상기 수조(410) 내부의 일측에 마련되어 세척시 발생되는 부유 이물질을 배출하기 위한 상부 배수구(411)와, 상기 상부 배수구(411)의 하부에 구비되어 세척시 발생되는 침전 이물질을 배출하기 위한 하부 배수구(413); 및 상기 수조(410) 내부의 타측에 형성되어 상기 액체(L)를 일측 방향으로 공급하는 액체 공급부(415)를 구비하는 하나 이상의 초음파 세척부(430)와, 세척이 완료된 반도체 패키지(P)에 에어를 분사하여 상기 반도체 패키지(P)를 건조하는 에어노즐을 포함한다.
제2세척부는 유닛픽커(200)의 이동경로 상에 구비되되 제1세척부의 전방 또는 후방에 구비되어 세척을 강화할 수 있다.
제2세척부는 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지(P)의 하면과 접촉하여 이물질을 제거하기 위한 접촉부재를 구비한 이물질 제거부(510)와, 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지의 하면에 물과 에어를 분사하여 반도체 패키지(P)를 세척하는 이유체 노즐(531) 중에서 하나 이상 선택된다.
즉, 제2세척부는 이물질 제거부(510) 또는 이유체 노즐(531) 중에서 선택적으로 구비될 수도 있고, 이물질 제거부(510)와 이유체 노즐(531)이 함께 구성될 수도 있다.
또한, 이물질 제거부(510)의 접촉부재는 브러쉬 또는 스펀지 등이 될 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 세척건조부(300)는 브러쉬 또는 스펀지 등의 이물질 제거부(510)로 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지의 이물질을 1차 제거한 후 초음파 세척부(400)를 통해 남아있는 이물질을 제거할 수 있지만, 상대적으로 작은 반도체 패키지(P)의 경우에는 이물질 제거부(510)의 접촉부재에 반도체 패키지(P)가 접촉되면 유닛픽커(200)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 정렬 상태가 흐트러질 수 있으므로 이물질 제거부(510)를 생략한 후 바로 초음파 세척부(400)에서 반도체 패키지(P)의 이물질을 제거할 수 있다
이하, 본 발명의 도 1 내지 도 6(b)를 참고하여 본 발명의 세척건조부(300)에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다.
본 발명의 도 1에는 일실시예로, 제1세척부 및 제2세척부를 모두 구비하고 있는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한 되지 않으며, 제1세척부 만으로 구성될 수도 있고, 제2세척부의 구성을 선택적으로 구비할 수도 있다.
반도체 자재 절단 장치의 세척건조부(300)는 도 1 내지 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 초음파로 세척하는 초음파 세척부(400);와, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 접촉하여 이물질을 제거하는 이물질 제거부(510);와, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 물 및 에어를 분사하여 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 이유체노즐(531)과, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 에어를 분사하여 반도체 패키지(P)를 건조하는 제1에어노즐(533)을 포함하는 분사세척부(530);와, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 전달받아 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하며, 내부에 장착된 히터(미도시)를 통해 상기 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 흡착테이블(570);과, 분사세척부(530)와 흡착테이블(570) 사이에 배치되어 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 에어를 분사하여 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조하는 제2에어노즐(550);을 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 초음파 세척부(400)는 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 초음파로 세척하는 기능을 한다.
이러한 초음파 세척부(400)는 내부에 액체(L)가 저장되는 수조(410)가 형성되고, 수조(410) 내부로 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(430)와, 수조 내부의 일측에는 세척시 발생되는 부유 이물질과 액체(L)가 배수되는 상부 배수구(411)와 상부 배수구(411)의 하부에 위치하며 세척시 발생되는 침전 이물질과 액체(L)가 배수되는 하부 배수구(413)가 구비되고, 수조(410) 내부의 타측에는 액체(L)를 타측에서 일측 방향으로 공급하는 액체 공급부(415)를 구비할 수 있다.
수조(410)의 내부에는 절단된 반도체 패키지가 침지되기 위한 액체(L)가 저장된다. 이 경우, 액체(L)는 순수한 물 또는 계면활성제가 첨가된 액체일 수 있다.
수조(410)의 일측에는 액체(L) 및 부유 이물질이 배수되는 상부 배수구(411)가 형성되어 구비된다. 또한, 수조(410)의 일측에는 상부 배수구(411)의 하부에 위치하며, 액체(L) 및 침전 이물질이 배수되는 하부 배수구(413)가 형성되어 구비된다.
이 경우, 상부 배수구(411)는 수조(410) 내부에 저장되는 액체(L)의 수면의 높이와 비슷한 높이에 형성되는 것이 바람직하며, 하부 배수구(413)는 수조(410)의 바닥면에서 약간 이격된 높이에 형성되는 것이 바람직하다.
수조(410) 내부의 타측에는 액체(L)를 공급시키는 액체 공급부(415)가 구비된다. 액체 공급부(415)는 복수개의 공급노즐로 구성될 수 있으며, 액체 공급부(415)를 통해 공급되는 액체(L)는 수조(410) 내부의 타측에서 일측 방향으로 공급되어 수조 내에 저장된 액체에 일방향의 흐름(유속)을 부여한다.
액체 공급부(415)는 수조(510) 내부의 타측에서 일측 방향으로 액체(L)를 공급하거나, 액체(L)와 에어를 함께 공급할 수 있도록 구비되고, 액체(L) 또는 액체(L)와 에어의 공급량을 조절할 수 있는 밸브가 구비된다. 여기서 밸브는 수동 또는 자동으로 조절될 수 있다.
참고로, 액체 공급부(415)는 상부 배수구(411)를 통해 세척시 발생되는 부유이물질이 액체(L)와 함께 오버플로우되어 배출될 수 있도록, 액체 공급부(415)를 통해 공급되는 액체(L)의 양이 상부 배수구(411) 및 하부 배수구(413)를 통해 배출되는 액체(L)의 양보다 같거나 많도록 조절될 수 있다.
또한, 초음파 세척부(400)는 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 필요에 따라 하부 배수구(413)를 통해 배출되는 침전 이물질 및 액체(L)의 배출양을 조절하기 위하여 하부 배수구(413)의 개폐면적을 조절하기 위한 조절판(417)을 구비할 수 있다.
조절판(417)은 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 볼트 등에 의해 체결되어 수동으로 작업자에 의해 상, 하로 움직임으로써, 하부 배수구(413)의 개폐면적을 조절하는 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 조절판(417)은 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 실린더(418)에 의해 연결되어 실린더(418)의 구동에 따라 상, 하로 승하강 함으로써, 자동으로 하부 배수구(413) 의 개폐면적을 조절하는 구조로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 수조(410)에 조절판(417)이 구비됨에 따라, 하부 배수구(413)의 개폐면적의 조절이 가능하며, 이를 통해, 초음파 세척시 수조(410)의 액체(L)의 수량을 제어하거나, 수조(410)에서 배출되는 액체(L)의 수량을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 조절판(417)은 초음파 세척 작업 전에 초음파 세척부(400)의 수조(410)에 액체(L)를 채우기 위해서 하부 배수구(413)를 완전히 밀폐한 상태에서 액체 공급부(415)의 밸브를 개폐하여 수조(410)에 액체(L)를 채우는 것이 바람직하며, 수조(410)에 액체(L)를 정해진 기준 수면 높이까지 채운 후에는 하부 배수구(413)의 개폐면적을 조절하여 하부 배수구(413)를 통해 침전 이물질과 액체(L)가 함께 배출될 수 있도록 한다.
위와 같은 수조(410)의 구성에 따라, 액체 공급부(415)에서 수조(410) 내부에 액체(L)를 공급하면, 수조(410)에 저장된 액체(L)가 오버플로우되어 수조(410) 내부의 부유 이물질은 상부 배수구(411)를 통해 배출되고, 수조(410) 내부의 침전 이물질은 하부 배수구(413)를 통해 배출된다.
이는, 액체 공급부(415)를 통해 공급되는 액체(L)가 수조(410) 내부의 타측에서 일측 방향으로 공급되고, 상부 배수구(411) 및 하부 배수구(413)는 수조(410)의 일측에 형성되기 때문이다.
또한, 상부 배수구(411)는 수조(410) 내부에 저장되는 액체(L)의 수면의 높이와 비슷한 높이에 형성되게 되므로, 수조(410) 내부의 액체(L)가 오버플로우될 때, 액체(L)에 부유하고 있는 부유 이물질만이 액체(L)와 함께 상부 배수구(411)를 통해 배수된다.
또한, 액체 공급부(415)와 하부 배수구(413)는 수조(410)의 바닥면에서 약간 이격된 높이, 바람직하게는 초음파 발생부(400)의 진동판(433)이 구비된 위치보다 상부에 형성되므로, 수조(410) 내부에 침전된 침전 이물질과 진동판(433) 위에 침전된 침전 이물질은 액체(L)와 함께 하부 배수구(413)를 통해 배수된다.
위와 같이, 상부 배수구(411) 및 하부 배수구(413)를 통한 이물질 배출을 원활하게 하기 위해, 수조(410)의 내부 바닥면에는 일측방향으로 경사진 경사부 형태가 될 수도 있다. 즉, 수조(410)의 내부 바닥면이 경사부 형태를 가지는 경우에 하부 배수구(413)가 형성된 수조(410)의 일측 내부가 액체 공급부(415)가 형성된 수조(410)의 타측 내부보다 낮은 위치에 마련되는 것이 바람직할 것이다.
위와 같은 경사부가 구비됨에 따라, 수조(410)의 내부 바닥면의 일측의 수심이 수조(410)의 내부 바닥면의 타측의 수심보다 더 깊어진다. 또한, 경사부에 의해 수조(410)의 내부 바닥면의 일측의 높이가 수조(410)의 내부 바닥면의 타측의 높이보다 낮은 높이를 갖게 된다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 세척부(400)를 구성하는 수조(410)의 형태를 도시한 도면으로서, 도 4(b)가 상부 배수구(411)를 덮는 커버(419)를 구비한 것 외에는 동일한 형태를 갖는다.
즉, 도 4(b)는 도 4(a)의 변형예로서, 수조(410)에서 상부 배수구(411)를 덮는 커버(419)가 추가 구비된 것이다. 커버(419)는 상부 배수구(411)의 외측 방향을 덮게 되며, 하부 방향이 개구되어 있다. 따라서, 커버(419)는 상부 배수구(411)를 통해 배수된 액체를 하부로 가이드 하는 기능을 하고, 상부 배수구(411)를 가림으로써 외관을 개선할 수 있으며, 수조(410)의 기능적인 부분(이물질 분리 배출, 일방향 액체(L) 공급 등)은 모두 동일하므로 두가지 형태 모두 적용 가능하다.
이하, 본 발명의 초음파 세척부(410)에서 초음파를 발생시키기 위한 초음파 발생부(430)에 대해 설명한다.
도 3, 도 5(a), 도 5(b), 도 6(a), 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 초음파 발생부(430)는 수조(410)의 하부에 배치되며, 초음파를 발생시켜 수조(410)에 저장되는 액체(L)에 초음파를 전달하는 기능을 한다.
이러한 초음파 발생부(430)는, 수조의 하부에 배치되어 진동을 발생시키는 진동자(431)와, 하면의 일부 영역이 진동자(431)의 상면에 결합되어 진동자에 의해 진동하여 초음파를 발생하고, 나머지 영역은 수조의 하부로부터 이격되게 마련되는 진동판(433)과, 그리고 진동판(433)의 나머지 영역 중 일부 영역의 하면과 상기 수조 사이에 구비되어 진동의 세기를 감쇠시키는 스페이서(435)를 포함하여 구성될 수 있다.
진동자(431)는 제어부의 제어에 의해 작동되며, 작동시 진동자(431)에 연결된 진동판(433)을 진동시킨다.
진동판(433)은 진동판(433)의 하면이 진동자(431)의 상면과 연결되어 진동자에 의해 진동하여 초음파를 발생한다.
스페이서(435)는 초음파를 1차 감쇠시키기 위해 구비되는 것으로, 진동판(433)과 진동자(431) 하부로 수조(410) 내에 채워진 액체(L)가 누수되는 것을 방지하기 위해 설치되는 개스킷(gasket)이 될 수 있다. 개스킷을 통해 진동자(431)에 의해 진동판(433)에 전달되는 진동을 1차 감쇠함으로써 반도체 자재 절단 장치(10)의 초음파에 의한 떨림, 진동의 영향을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 개스킷을 스페이서(435)로 사용하였지만, 진동자(431)와 진동판(433) 사이에 별도의 진동 감쇠부재를 설치할 수도 있을 것이다.
참고로, 유닛픽커(200)에 흡착된 반도체 패키지(P)에 안정적인 초음파를 인가하기 위하여 진동자(431)와 진동판(433)은 유닛픽커(200)에 흡착된 반도체 패키지(P)와 평행하도록 설치될 수 있다.
위와 같이, 진동자(431), 진동판(433) 및 스페이서(435)가 구비됨에 따라, 수조(410) 내부에 저장된 액체(L)에 진동이 적정 수준으로 고르게 전달되고, 이를 통해, 액체(L)에 초음파가 고르게 전달될 수 있다.
본 발명의 초음파 세척부(400)는 진동자(431)의 세기를 조절하여 초음파의 출력값을 조절할 수 있으며 이에 의해 초음파의 세기를 조절할 수 있다.
또한, 진동자(431)와 진동판(433)이 스페이서(435)에 의해 진동이 완화되므로 스페이서(435)를 통한 진동자(431)와 진동판(433)의 이격거리를 조절함으로써, 진동자(431)를 통해 진동판(433)으로 전달되는 진동의 세기를 조절할 수 있으며, 그 결과, 초음파 발생부(430)를 통해 발생되는 초음파의 세기를 조절할 수 있다.
진동자(431)는 수조(410)의 바닥면의 하부에 연결되도록 위치하는 것이 바람직하며, 진동판(433)은 수조(410)의 상부 배수구(411) 및 수조(410)의 하부 배수구(413) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
진동판(433)은 수조(410)의 바닥에 조립 가능하게 구성될 수 있고 조립 구조를 이용하여 진동판(433)에 부착된 진동자(431)가 고장 날 경우 진동판(433)을 수조(410)에서 분리하여 수리할 수 있다.
이렇게 진동판(433)과 수조(410)가 조립 구조를 가질 경우 초음파 액체(L)가 수조(410)에서 누설될 수 있으므로 진동판(433)의 하면과 수조의 바닥면에 밀봉을 위한 스페이서(435)를 구비할 수 있다. 또한, 진동판(433)은 수조(410) 내부로 스페이서(435)에 의해 돌출되도록 조립될 수 있으며 이를 통해 이물질 배출을 원활하게 할 수 있다.
위와 같이, 진동판(433)이 위치함에 따라, 진동판(433)에 의해 전달되는 초음파는 진동판(433)의 상부로 전달되어 반도체 패키지(P)의 초음파 세척을 달성할 수 있으며, 액체 공급부(415)와 하부 배수구(413)는 진동판(433)이 마련된 위치보다 상측에 마련되는 것이 침전 이물질의 배출에 바람직할 것이다. 다시 말해, 세척시 발생되는 침전 이물질은 진동판(433)의 상측으로 떨어지고 액체 공급부(415)에 의해 하부 배수구(413) 측으로 침전 이물질이 배출되는 일방향의 흐름을 형성하여 하부 배수구(413)로 침전 이물질과 소정의 액체(P)를 함께 배출시킬 수 있다.
전술한 구성을 갖는 초음파 세척부(400)는, 도 6(a)의 상태에서, 유닛픽커(200)가 하강하여 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 제어부에서 진동자(431)를 작동시켜, 진동판(433)을 통해 초음파가 발생되는 초음파 세척부의 수조(410)에 저장된 액체(L)에 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지(P)의 하면을 침지시켜 초음파 세척을 수행할 수 있다.
즉, 진동판(433)에 의해 발생된 초음파는 수조(410)에 저장된 액체(L)에 전달되어 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지(P)의 측면 및 하면에 붙어있는 이물질을 초음파 세척하게 된다. 이 경우, 액체(L)에 전달된 초음파는 공동현상(Cavitation)을 발생시키게 되며, 이를 통해, 반도체 패키지(P)에 붙어 있는 미세 이물질(예컨데, 버(burr), 미세가루 등)이 반도체 패키지(P)로부터 잘 떨어지게 할 수 있다. 또한, 레이저 절단기에 의해 반도체 패키지(P)를 절단할 경우, 반도체 패키지(P)에 발생되는 탄화자국 등 얼룩을 효과적으로 제거할 수 있다.
위와 같은 초음파 세척을 더욱 효과적으로 하기 위해, 제어부는 유닛픽커(200)의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 유닛픽커(200)가 하강하여 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)가 초음파 세척부(400)의 수조에 저장된 액체(L)에 침지되어 초음파 세척될 때, 유닛픽커(200)는 일측방향(전후방)으로 이동하는 동작(쉐이킹), 승하강 동작, 정지하는 동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하면 액체(L)에 침지된 복수개의 반도체 패키지(P)에 붙어있는 미세 이물질이 반도체 패키지(P)로부터 더 잘 떨어지게 되므로, 세척 효과 또는 세척 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
다시 말해, 제어부가 유닛픽커(200)의 동작을 제어하여, 유닛픽커(200)의 승하강 동작, 전후방 이동동작, 정지동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하여, 유닛픽커(200)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 액체(L) 상에서 흔들어줄 수 있다.
위와 같은 유닛픽커(200)의 동작을 수행함에 따라, 반도체 패키지(P)로부터 이물질이 더욱 잘 떨어지게 됨으로써, 전술한 초음파 세척이 더욱 효과적으로 달성될 수 있다.
반도체 패키지(P)로부터 떨어진 이물질들은 액체 공급부(415)를 통한 액체(L)의 공급에 따라, 상부 배수구(411) 및 하부 배수구(413)를 통해 배출부(190)로 배출된다.
유닛픽커(200)의 하강시 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지(P)의 하면만이 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지되어 있더라도, 반도체 패키지(P)의 상면 또한, 세척될 수 있다.
상세하게 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 유닛픽커(200)가 하강하여, 반도체 패키지(P)가 액체(L)에 침지될 때, 흡착패드(230)의 하면에 형성된 유닛픽커 흡착홀(231)의 하부와 반도체 패키지(P)의 상면 사이에 틈새(S)가 발생하게 되는 경우가 있다.
예를 들면, 스펀지 등과 같은 경도가 낮은 재질로 형성된 흡착패드(230)는 반도체 패키지(P)가 반도체 패키지(P)의 상면 형상이 일정하지 않은 경우나, 반도체 패키지(P)의 테두리가 거의 없는 BGA 패키지를 핸들링할 경우, 흡착패드(230)의 형상이 반도체 패키지(P)의 형상에 따라 완벽하게 변형되지 않기 때문에 흡착패드(230)에 상기와 같은 반도체 패키지(P)가 흡착되면 흡착패드(230)의 하면과 반도체 패키지(P)의 상면 사이에 틈새(S)가 발생하게 될 수 있다.
또한, 흡착패드(230)에 의해 반도체 패키지(P)가 완벽하게 밀봉되는 일반 반도체 패키지(P)의 경우, 반도체 패키지(P)와 흡착패드(230)가 접촉하는 면에 틈새(S)가 생기도록 흡착패드(230)의 표면에 홈을 형성하는 경우도 있다.
이 경우, 유닛픽커(200)가 반도체 패키지(P)를 흡착할 때, 유닛픽커 흡착홀(231)은 흡입유로(233) 및 외부 펌프에 의해 흡입력이 발생하게 되므로, 틈새(S)를 통해 초음파 액체(L)가 흡입되고, 틈새(S)를 통해 흡입된 액체(L)는 반도체 패키지(P)의 볼이 형성된 상면을 세척하면서, 흡입유로(233)를 통해 흡입되어 반도체 패키지(P)의 상면 또한, 세척될 수 있는 것이다.
만약, 반도체 패키지(P)가 BGA 패키지일 경우, 틈새(S)를 통해 흡입된 액체(L)는 반도체 패키지(P)의 상면 및 볼 사이 사이의 틈새를 세척하면서 흡입될 수 있다.
위와 같은 흡입을 통한 반도체 패키지(P)의 상면 세척을 용이하게 하기 위해, 외부 펌프는 공압 뿐만 아니라, 액체(L)도 흡입될 수 있는 수/공 펌프로 구성되는 것이 바람직하다.
앞서 본 발명의 초음파 세척부는 유닛픽커에 의해 반도체 패키지의 상면을 픽업한 상태로 초음파 세척부의 수조에 저장된 액체에 반도체 패키지의 하면을 침지시켜 초음파 세척을 수행하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 초음파 세척부는 수조의 상부에 배치되어 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 흡착된 반도체 패키지의 상면이 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 마련되는 반전테이블을 더 포함할 수 있다.
이를 위해 유닛픽커는 절단부에서 절단된 반도체 패키지의 상면을 픽업한 상태에서 반도체 패키지의 하면이 흡착되도록 반전테이블의 상부에 반도체 패키지를 전달하도록 구성될 수 있다.
이때 유닛픽커는 이물질 제거부에 의해 반도체 패키지의 하면이 1차 세척된 상태에서 초음파 세척부에 구비된 반전테이블에 의해 반도체 패키지의 상면을 초음파 세척할 수 있다.
수조의 상부에서 반전테이블에 반도체 패키지의 하면이 흡착되면, 반전테이블이 180도 회전하여 반도체 패키지의 상면이 수조에 저장된 액체에 침지되고 이에 의해 볼이 형성된 반도체 패키지의 상면을 초음파 세척할 수 있게 된다.
본 발명의 초음파 세척부는 반전테이블을 단독으로 구비하는 하나의 초음파 세척부가 될 수도 있고, 반전테이블을 구비하지 않고 유닛픽커에 의해 반도체 패키지가 침지되는 하나의 세척부가 될 수도 있다.
또한, 본 발명의 초음파 세척부는 2개를 구비할 수도 있다. 이때 2개의 초음파 세척부 중에서 어느 하나의 초음파 세척부는 상부에 유닛픽커로부터 반도체 패키지를 전달받아 반도체 패키지의 하면을 흡착하고 흡착된 반도체 패키지의 상면이 수조에 저장된 액체에 침지되도록 180도 회전 가능하게 구비되는 반전테이블을 구비하여 유닛픽커에 의해 반전테이블에 반도체 패키지가 전달되면 반전테이블의 회전에 의해 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 초음파 세척할 수 있다. 그리고, 나머지 하나의 초음파 세척부는 유닛픽커에 의한 침지에 의해 반도체 패키지의 몰딩된 하면을 초음파 세척을 함으로써 반도체 패키지의 상면과 하면을 모두 초음파 세척할 수 있다.
물론, 초음파 세척부는 1개로 구비하되, 하나의 수조 내에서 유닛픽커에 의한 침지와 반전테이블의 회전에 의한 초음파 세척이 모두 가능하게 구비될 수도 있다.
즉, 수조의 일부 영역에 회전 가능하게 구비되는 반전테이블을 마련하여 반도체 패키지를 반전테이블에 흡착시킨 후 반전테이블을 회전시킴으로써 볼이 형성된 상면을 세척하고, 나머지 영역에서 유닛픽커에 의해 수조에 저장된 액체에 침지되어 반도체 패키지의 몰딩된 하면을 초음파 세척할 수 있다.
초음파 세척부가 하나의 수조에서 반도체 패키지의 하면 세척과 반도체 패키지의 상면 세척을 수행하는 경우 초음파 발생부는 1개 구비되어 수조의 전 영역을 커버할 수 있도록 구성될 수도 있고, 각각 구비되어 상면 세척 영역과 하면 세척 영역을 커버할 수 있도록 구성될 수도 있다.
본 발명에서 초음파 발생부의 개수는 초음파가 발생되는 영역을 기준으로 설명한 것으로서, 초음파 발생부의 개수가 진동자의 개수를 의미하는 것은 아니다. 즉, 초음파 발생부가 1개에는 복수개의 진동자에 의해 진동이 발생될 수 있으며, 진동자의 수와 진동판의 크기를 늘려서 1개의 수조에서 반도체 패키지의 하면 세척과 반도체 패키지의 상면 세척이 모두 가능하도록 전 영역을 커버하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명의 초음파 세척부(400)는 반도체 패키지(P)의 초음파 세척이 수행되는 동안에 상부 배수구(411)와 하부 배수구(413)를 통해 이물질과 액체(L)가 배출되게 되므로 수조(410) 내의 액체의 양을 일정 수위로 맞춰주기 위하여 액체 공급부(415)에 의해 액체(L)가 지속적으로 공급될 수 있으며, 액체 공급부(415)를 통해 액체(L)가 공급되거나 액체(L)와 에어가 함께 공급될 수 있다. 따라서, 초음파 세척부(400) 내부에 발생된 부유 이물질과 침전 이물질이 액체와 함께 배출됨으로써 수조(410) 내부를 깨끗하게 유지할 수 있다.
만약 수조(410) 내부에 부유 이물질과 침전 이물질이 남아 있게 되면 초음파 세척과정에서 오히려 반도체 패키지(P)에 액체(L) 내에 부유하거나 침전된 이물질이 묻어서 오염이 될 가능성이 있지만, 액체 공급부(415)를 통해 일방향의 흐름을 주면서 부유 이물질과 침전 이물질을 배출하고 배출된 액체만큼 액체 공급부(415)를 통해 새로운 액체(L)를 지속적으로 공급해줌으로써 수조(410) 내부를 항상 깨끗하게 유지할 수 있게 되는 것이다.
이때 액체 공급부(415)를 통해 공급되는 액체(L)의 양은 상부 배수구(411)와 하부 배수구(413)를 통해 배출되는 액체(L)의 양보다 같거나 약간 많도록 조절되는 것이 수조 내의 액체(L)의 체적(수위)을 조정 및 유지하는 측면에서 바람직하다.
아울러 초음파 세척이 완료된 후에는 액체 공급부(415)를 통해 액체(L)와 에어를 함께 공급함으로써 수조(410) 내벽에 붙어있거나 잔존하게 되는 이물질이 상부 배수구(411)와 하부 배수구(413)를 통해 배출될 수 있으므로 초음파가 가동중이지 않을 때도 수조(410) 내부에 잔존된 이물질을 배출할 수 있으므로 수조(410)를 깨끗하게 유지할 수 있게 된다.
한편, 상부 배수구(411)와 하부 배수구(413)를 통해 배출되는 액체(L)는 절단부(170)에서 배출되는 물과 함께 배출될 수 있다. 일반적으로 반도체 스트립을 반도체 패키지(P)로 절단하는 과정에서 고속으로 회전하는 블레이드의 열을 식히고 스크랩을 배출하기 위하여 절삭수(미도시)를 반도체 스트립을 향해 분사하게 되는데 이때 사용되는 절삭수는 배출부(도 3의 190)를 통해 배출된다.
초음파 세척부(400)의 상부 배수구(411)와 하부 배수구(413)를 통해 배출되는 액체(L)는 절단부(170)에서 배출된 절삭수가 배출되는 배출부(190)를 통해 배출될 수 있다.
배출부(190)는 절단부(170)에서 발생되는 절삭수가 유동되는 수로를 통해 배출되는 물과, 수조(410)의 내부에서 상부 배수구(411) 및 하부 배수구(413)를 통해 배출되는 액체(L)를 배출하는 일종의 하수탱크 기능을 한다. 이처럼 하나의 배출부(190)를 통해 절단부(170)와 초음파 세척부(400)에서의 하수를 처리하기 위해 초음파 세척부(400)는 절단부(170)와 인접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 반도체 자재 절단 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전후 방향을 기준으로 절단부(170), 초음파 세척부(400), 이물질 제거부(510), 이유체노즐(531), 제1에어노즐(533)이 배치되지만, 이의 배치 순서는 작업자에 따라 적절히 변경될 수 있다.
본 발명의 반도체 자재 절단 장치(10)에서 이물질 제거부(510)는 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 접촉하여 이물질을 제거하는 기능을 한다. 이러한 이물질 제거부(510)는 반도체 패키지(P)의 종류에 따라, 브러쉬 또는 스펀지로 구성될 수 있다.
이물질 제거부(510)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 초음파 세척부(400)와 분사세척부(530) 사이에 배치될 수 있으며, 상방을 향하여 돌출된 형상을 가질 수 있다. 따라서, 유닛픽커(200)가 이물질 제거부(510)의 상부를 지나가면, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면이 이물질 제거부(510)에 접촉됨으로써, 반도체 패키지(P)의 하면에 붙어있는 이물질이 용이하게 제거될 수 있다. 이물질 제거부(510)는 상대적으로 큰 이물질을 제거하며, 초음파 세척부(400)를 수행하기 전에 1차적으로 큰 이물질을 제거해줌으로써 초음파 세척부(400)의 수조(410)의 오염을 상대적으로 방지할 수 있다.
이물질 제거부(510)를 통해 레이저 마킹이나 곡률가공시 발생되는 그을음이나 탄화자국 등의 오염을 접촉부재를 통해 깨끗하게 제거할 수 있다. 그러나 이물질 제거부(510)는 작은 반도체 패키지(P)의 경우 접촉부재로 세척시에 반도체 패키지(P)의 픽업상태가 흐트러질 수 있고, 하프컷된 자재의 경우에는 측면과 내부 모서리 등을 접촉방식의 세척으로는 완전하게 클렌징할 수가 없기 때문에 이물질 제거부(510) 만으로는 완벽한 클렌징이 되지 못한다.
따라서 이물질 제거부(510)로 1차 세척을 수행한 후 초음파 세척 또는 이유체노즐(531)이 구비된 분사세척을 병행함으로써 세척성능을 향상시킬 수 있다.
분사세척부(530)는 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 물 및/또는 에어를 분사하여 이물질을 제거하거나 건조하는 기능을 한다.
분사세척부(530)는 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 물 및 에어를 분사하여 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 이유체노즐(531)과, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 에어를 분사하여 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조하는 제1에어노즐(533)을 포함하여 구성될 수 있다.
이유체노즐(531)은 Y축 방향으로 복수개로 구비되어 물 및 에어를 함께 분사함으로써, 반도체 패키지(P)를 세척하는 기능을 한다.
유닛픽커(200)가 이유체노즐(531)의 상부에 위치하게 될 때, 이유체노즐(531)에서는 물 및 에어가 분사된다. 이 경우, 물은 미세한 물방울 형태로 분사되며, 에어와 함께 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 세척하여, 반도체 패키지(P)의 하면에 붙어있는 이물질을 제거하게 된다. 특히 초음파 세척시에 부유하는 이물질이 유닛픽커(200)에 흡착된 반도체 패키지(P)에 다시 붙게될 가능성이 있으므로, 이를 제거하기 위해 초음파 세척후에 이유체노즐(531)을 통해 물과 에어를 분사하여 잔여 이물질을 다시 한번 제거해줄 수 있다.
그리고, 이유체노즐(531)에서 분사된 물은 분사세척부(530)에 구비된 배출부(미도시)로 배출된다.
분사세척부(530)에 구비된 배출부(미도시)는 이유체노즐(531)의 물을 배출할 수 있으나 초음파 세척부(300)의 수조(410)의 내부에서 상부 배수구(411) 및 하부 배수구(413)를 통해 배출된 액체를 함께 배출할 수 있도록 구비될 수도 있다. 다만, 초음파 세척부(400)의 배출부로 분사체척부(530)의 배출부를 사용할 경우 초음파세척에서 배출되는 액체(L)가 이유체노즐(531)의 분사에 영향을 미치지 않도록 주의하여 배치할 필요가 있어 절단부(170)에서 배출된 물이 저장되는 배출부(190)를 사용하는 것이 더 바람직할 것이다.
본 발명의 반도체 자재 절단 장치(10)는 세척이 완료된 반도체 패키지(P)에 에어를 분사하여 반도체 패키지를 건조하는 에어노즐을 구비할 수 있다.
에어노즐은 하나를 구비할 수도 있고 2개 이상 구비되어 건조 성능을 향상시킬 수도 있다. 도 1에 도시된 반도체 자재 절단 장치는 제1에어노즐(533)과 제2에어노즐(550)을 구비한 것으로 나타내었으나, 에어노즐의 개수는 필요에 따라 증감 설치 가능하다.
도 1에 도시된 제1에어노즐(533)은 Y축 방향으로 복수개로 구비되어 에어를 분사함으로써, 반도체 패키지(P)를 건조하는 기능을 한다.
유닛픽커(200)가 제1에어노즐(533)의 상부에 위치하게 될 때, 제1에어노즐(533)에서는 에어가 분사되며, 이러한 에어는 반도체 패키지(P)의 하면으로 분사되어 반도체 패키지(P)를 건조한다.
건조가 완료된 반도체 패키지는 흡착테이블(570)에 전달된다.
흡착테이블(570)은 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 전달받아 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하며, 흡착된 반도체 패키지(P)에 남아있는 여분의 물기를 건조하기 위한 히팅부재(히터)가 내부에 구비되어 반도체 패키지(P)를 건조시키는 기능을 한다.
흡착테이블(570)에는 척테이블(150)의 척테이블 흡착홀과 같은 흡착홀(미도시)이 구비되며, 흡착홀을 통해 반도체 패키지(P)의 하면이 흡착테이블(570)에 용이하게 흡착될 수 있다.
흡착테이블(570)에는 히터가 구비될 수도 있고, 위와 같이, 흡착홀을 통해 반도체 패키지(P)의 하면이 흡착될 때, 제어부의 제어에 의해 히터가 가동되어 히터의 열을 통해, 복수개의 반도체 패키지(P)가 용이하게 건조될 수 있다. 물론 흡착테이블(570)에 히터가 구비되지 않고, 흡착테이블(570)의 상부에서 별도의 에어노즐을 구비하여 반도체 패키지(P)의 상면에 에어를 분사하여 반도체 패키지(P)를 건조시킬 수도 있다.
흡착테이블(570)은 제5가이드프레임(950)에 설치될 수 있으며, 제5가이드프레임(950)을 따라 이동함으로써, X축 방향, 즉, 전후 방향으로 이동 가능하다.
제2에어노즐(550)은 분사세척부(530)와 흡착테이블(570) 사이에 배치되어 유닛픽커(200)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 에어를 분사하여 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 기능을 한다.
제2에어노즐(550)은 에어를 분사함으로써, 반도체 패키지(P)를 건조하는 기능을 한다. 이 경우, 제2에어노즐(550)은 Y축 방향으로 복수개의 구멍이 구비된 봉 형태로 구비될 수 있으며, 이러한 복수개의 구멍을 통해 에어가 분사될 수 있다.
유닛픽커(200)가 제2에어노즐(550)의 상부에 위치하게 될 때, 제2에어노즐(550)에서는 에어가 분사되며, 이러한 에어는 반도체 패키지(P)의 하면으로 분사되어 반도체 패키지(P)를 건조한다.
전술한 세척건조부(300)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 자재 절단 장치(10)의 전방에서 후방 방향을 기준으로, 초음파 세척부(400), 이물질 제거부(510), 분사세척부(530), 제2에어노즐(550), 흡착테이블(570) 순서로 배치될 수 있다.
이 경우, 제어부는 유닛픽커(200)를 제어하여, 이물질 제거부(510), 초음파 세척부(400), 분사세척부(530), 제2에어노즐(550), 흡착테이블(570) 순서로 이동시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 반도체 자재 절단 장치(10)에서 흡착테이블(570)에 흡착된 반도체 패키지의 상면을 검사하는 상면 비전유닛(721)으로 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 검사할 수 있다. 일반적으로, 상면 비전유닛(721)은 반도체 자재 절단 장치에서 볼의 개수, 볼의 배열 상태, 볼의 크기, 볼의 불량여부 등을 검사하나 볼면에 이물질이 투입되었는지의 세척상태를 검사할 수도 있다.
즉, 상면 비전유닛(721)은 세척상태를 측정할 수 있으며, 세척건조부(300)에서 세척 및 건조가 완료된 복수개의 반도체 패키지(P) 중 적어도 어느 하나의 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태를 측정하는 기능을 한다.
상면 비전유닛(721)은 제어부와 연결되며, 제어부에 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태를 전기신호로 변환하여 송신한다. 따라서, 제어부는 상면 비전유닛(721)의 비전부를 통해 수신된 신호에 따라, 후술할 피드백제어를 용이하게 달성할 수 있다.
상면 비전유닛(721)은, 반도체 패키지(P)의 상면의 세척 및 건조 상태를 측정할 수 있다.
상면 비전유닛(721)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 흡착테이블(570)의 상부에 배치되어 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되어 반도체 패키지(P)의 상면의 세척 및 건조 상태를 측정한다.
제어부는 상면 비전유닛(721)에서 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태에 따라, 제어요소를 제어함으로써, 세척건조부(300)를 통한 다음 세척 공정을 제어하는 기능을 한다. 제어요소는 하기와 같이, 제어부에서 구성요소들을 제어하는 요소들을 의미한다.
제어부는 유닛픽커(200)에 연결되어 유닛픽커(200)의 X축 방향 이동, 즉, 전후 방향 이동과, 유닛픽커(200)의 승하강과, 유닛픽커(200)의 유닛픽커 흡착홀(231)을 통한 반도체 패키지(P)의 흡착 등을 제어할 수 있다.
제어부는 초음파 세척부(400)에 연결되어, 초음파 세척부(400)의 초음파 발생부(430)를 통해 발생되는 초음파의 세기와, 초음파 발생 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 수조(410)에 구비된 가열부(미도시)와 연결된다. 따라서, 수조(410)의 가열부(미도시)를 통해 액체(L)의 온도를 제어할 수 있다.
제어부는 분사세척부(530)에 연결되어 분사세척부(530)의 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사세기와, 분사세척부(530)의 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사횟수, 분사세척부(530)의 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사시간을 제어할 수 있다.
제어부는 분사세척부(530)에 연결되어 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사세기와, 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사횟수와, 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사시간을 제어할 수 있다.
제어부는 제2에어노즐(550)에 연결되어 제2에어노즐(550)을 통한 에어의 분사세기와, 제2에어노즐(550)을 통한 에어의 분사횟수와, 제2에어노즐(550)을 통한 에어의 분사시간을 제어할 수 있다.
제어부는 흡착테이블(570)에 연결되어 히터의 온도와, 히터를 통한 건조시간을 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 반도체 자재 절단장치(10)는 이물질 제거부(510)의 세척 횟수, 이물질 제거부(510)의 세척 시간을 제어하는 이물질 제거부(510)를 제어하는 제1제어부와 초음파 세척부(400)에서 발생되는 초음파 세척부(400)의 세기, 초음파 세척부(400)의 세척 시간을 제어하는 제2제어부와, 이유체 노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사세기, 물 및 에어의 분사횟수, 물 및 에어의 분사시간을 제어하는 제3제어부와, 에어노즐의 분사세기, 또는 분사시간을 제어하는 제4제어부, 히팅부재의 히팅온도, 히팅시간을 제어하는 제5제어부 중 하나 이상의 제어부를 포함할 수 있다.
이때 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부, 제5제어부는 개별적으로 각각의 제어부에 의해 개별 제어가 될 수 있고, 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부의 설정값을 제어하는 통합제어부를 구비하여 통합제어부가 각각의 제어부에 제어신호(변경될 설정값)를 제공할 수도 있다.
위와 같은 구성에 따라, 제어부는 상면 비전유닛(721)에서 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태에 따라, 제어부가 제어요소를 제어, 즉, 초음파 세척부(400)에서 발생되는 초음파의 세기, 초음파 세척부(400)의 세척시간, 분사세척부(530)의 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사세기, 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사횟수, 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사시간, 분사세척부(530)의 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사세기, 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사횟수, 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사시간, 흡착테이블(570)의 히터의 온도 및 히터를 통한 건조 시간 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 세척건조부(300)를 통한 다음 세척 공정을 제어하는 피드백제어를 할 수 있다.
피드백제어를 통해 각 제어부의 설정값을 선택적으로 제어할 수 있고, 설정값 제어 결과에 따라 유닛픽커(200)가 해당 영역으로의 이동 및 동작을 수행할 수 있도록 유닛픽커 제어부를 통해 유닛픽커(200)를 제어할 수 있다
또한, 제어부는 후술할 반전테이블(450)에 연결되어 반전테이블(450)의 흡착홀을 통한 반도체 패키지(P)의 하면의 흡착 및 반전테이블(450)의 회전을 제어할 수도 있다. 반전테이블(450)은 흡착된 반도체 패키지의 상면이 하부를 향하도록 반전시키기 위한 구성으로서, 180도 회전 가능하게 구성되거나 360도 회전 가능하게 구성될 수도 있다. 즉, 반전테이블이 180도 회전 가능하게 구성되어 반도체 패키지(P)의 상면이 수조(410) 내 액체(L)에 침지되도록 하부를 향하도록 회전된 후 반대방향으로 회전하여 초기 위치로 복귀할 수도 있고, 반전테이블이 360도 회전 가능하게 구성되어 반도체 패키지(P)의 상면이 수조(410) 내 액체(L)에 침지되도록 하부를 향하도록 180도 회전된 상태에서 다시 180도 회전하여 초기 위치로 복귀할 수도 있다.
한편, 본 발명의 반도체 자재 절단장치(10)는 상면 비전유닛(721)에서 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태에 따라 세척 후 검사를 근거로 각각의 세척에서의 세척 셋팅값을 변경하여 다음 반도체 패키지(P)의 세척시에 변경된 설정값을 적용하도록 함으로써 최적의 세척 시퀀스를 구현할 수 있다.
뿐만 아니라 취급하는 반도체 패키지(P)의 크기 및 종류, 절단 방식(블레이드 절단, 레이저 절단, 하프컷 등) 등에 따라 초음파 세척부(400), 이물질 제거부(510), 이유체노즐(531), 에어노즐 중에서 하나 이상을 선택하여 세척 및 건조할 수 있도록 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부의 설정값을 개별 제어하거나 통합제어부를 통해 각각의 설정값을 제어할 수 있다. 또한 각각의 설정값 제어 결과에 따라 유닛픽커(200)가 해당 영역으로의 이동 및 동작을 수행할 수 있도록 유닛픽커 제어부를 통해 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 반도체 패키지 절단 장치(10)는 다양한 세척 기능을 한정된 공간에 집약시키고 반도체 패키지(P)별 최적의 세척 공정을 도출할 수 있으므로 세척 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 흡착테이블(570)에 흡착된 세척 및 건조, 상면 비전유닛(721)에 의한 비전검사가 수행된 반도체 패키지(P)는 도 1에 도시된 바와 같이, 턴테이블픽커(600)에 의해 픽업되어 정렬부(700)로 이송되어 비전 검사를 수행한 후 분류부(800)로 반출되도록 구성된다.
이러한 정렬부(700)는, 세척건조부(300)의 흡착테이블(600)에서 전달된 반도체 패키지(P)가 적재되며, Y축 방향으로 이동 가능한 턴테이블(710);과, 턴테이블(710)에 적재되어 올려진 반도체 패키지(P)의 상면을 촬상하여 검사하는 상면 비전유닛(721);과, 반도체 패키지(P)의 하면을 촬상하여 검사하는 하면 비전유닛(722);과, 턴테이블(710)에 올려진 반도체 패키지(P)를 픽업하여 하면 비전유닛(722)으로 이동시키거나, 분류부(800)로 전달하는 쏘팅픽커;를 포함하여 구성될 수 있다.
분류부(800)는 정렬부(700)에 전달된 복수개의 반도체 패키지(P)를 검사하여, 검사 결과에 따라 복수개의 반도체 패키지(P)를 분류하여 반출하는 기능을 한다.
분류부(800)는 정렬부(700)에서 수행된 반도체 패키지(P)의 검사 결과에 따라 반도체 패키지(P)를 분류하여 반출하는 기능을 하며, 제1쏘팅픽커(731) 또는 제2쏘팅픽커(732)에 의해 전달된 양품 반도체 패키지(P)가 적재되는 굿 트레이(810);와, 제1쏘팅픽커(731) 또는 제2쏘팅픽커(732)에 의해 전달된 불량품 반도체 패키지(P)가 적재되는 리젝트 트레이(820);와, 굿 트레이(810) 및 리젝트 트레이(820) 중 어느 하나의 트레이에 반도체 패키지(P)가 모두 적재되면 해당 트레이를 반출하고 새로운 트레이를 공급하기 위한 트레이픽커(850)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 반도체 자재 절단 장치(10)를 이용한 반도체 자재의 세척 방법에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)를 이용한 반도체 자재의 세척 방법은, 유닛픽커(200)를 하강시켜 척테이블(150) 상에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면을 흡착한 후, 유닛픽커(200)를 상승시켜 복수개의 반도체 패키지(P)를 픽업하는 제1픽업단계(S10);와, 제1픽업단계(S10) 후, 이물질 제거부(510)가 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 접촉되어 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면의 이물질을 제거하도록 유닛픽커(200)를 이물질 제거부(510)의 상부로 이동시키는 이물질 제거단계(S20);와, 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400)의 수조(410)의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 초음파 발생부(430)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 초음파 세척단계(S30);와, 초음파 세척단계(S30) 후, 유닛픽커(200)를 상승시킨 후, 유닛픽커(200)를 분사세척부(530)의 상부에 위치시키고, 분사세척부(530)의 이유체노즐(531)에서 물 및 에어를 분사하여, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 세척하는 분사세척단계(S40);와, 분사세척단계(S40) 후, 분사세척부(530)의 제1에어노즐(533)에서 에어를 분사하여, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 제1에어건조단계(S50);와, 제1에어건조단계(S50) 후, 유닛픽커(200)를 흡착테이블(570)의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 흡착테이블(570)에 전달하고, 흡착테이블(570)은 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하는 흡착테이블 로딩단계(S70);와, 흡착테이블 로딩단계(S70)에서, 유닛픽커(200)를 흡착테이블(570)의 상부에 위치시키는 동작을 수행하는 중에 분사세척부(530)와 흡착테이블(570) 사이에 배치되는 제2에어노즐(550)을 통해 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 에어를 분사하여, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 제2에어건조단계(S60);와, 흡착테이블(570)의 히터를 통해 흡착테이블(570)에 전달된 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 히터건조단계(S80);와, 히터건조단계(S80) 후, 상면 비전유닛(721)를 통해 반도체 패키지의 상면의 세척 및 건조 상태를 측정하는 세척상태 측정단계(S90);와, 상면 비전유닛(721)에서 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태에 따라, 제어부가 초음파 세척부(400)에서 발생되는 초음파의 세기, 초음파 세척부(400)에서 발생되는 초음파의 발생시간, 분사세척부(530)의 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사세기, 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사횟수, 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사시간, 분사세척부(530)의 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사세기, 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사횟수, 제1에어노즐(533)을 통한 에어의 분사시간, 히터의 온도 및 히터를 통한 건조 시간 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 다음 세척 공정에 반영하는 피드백제어단계(S100);를 포함하여 구성될 수 있다.
제1픽업단계(S10)에서는, 제어부가 척테이블(150)의 상부로 이동한 후 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커 흡착홀(231)을 통해 척테이블(150) 상에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면을 흡착한 후, 제어부가 유닛픽커(200)를 상승시켜 복수개의 반도체 패키지(P)를 픽업하는 과정이 수행된다. 제1픽업단계(S10) 완료 후, 이물질 제거단계(S20)가 수행된다.
참고로, 본 발명의 반도체 자재 절단 장치(10)에서는 척테이블(150)의 상에 반도체 패키지(P)의 볼면이 상방향을 향한 상태로 흡착되고, 유닛픽커(200)가 척테이블(150) 상의 반도체 패키지(P)의 상면을 흡착하므로 반도체 패키지(P)의 상면이 볼이 형성된 면이고, 반도체 패키지(P)의 하면이 몰딩면이지만, 척테이블(150) 상에서 볼면을 하방향으로 향한 상태로 흡착된 경우에는 반도체 패키지(P)의 상면은 몰딩면이고, 반도체 패키지(P)의 하면은 볼이 형성된 면이 될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에서는 반도체 패키지(P)의 상면이 볼이 형성된 면이고, 반도체 패키지(P)의 하면이 몰딩면이라 정의되어 있지만 이에 제한되는 것은 아니며 반도체 패키지(P)의 상면이 몰딩면, 반도체 패키지(P)의 하면이 볼이 형성된 면인 경우도 포함된다.
그리고 이물질 제거단계(S20)에서는, 이물질 제거부(510)가 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 접촉시킨 상태에서 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면의 이물질을 제거하도록 유닛픽커(200)를 이물질 제거부(510)의 상부로 이동시키는 과정이 수행된다. 이 경우, 유닛픽커(200)는 이물질 제거부(510)의 상부를 지나도록 이동될 수 있다.
이러한 이물질 제거단계(S20)를 수행함에 따라, 반도체 패키지(P)의 하면에 붙어있는 다소 크기가 큰 이물질 또는 반도체 패키지(P)의 재질 상에서 오는 오염, 버 등의 이물질은 이물질 제거부(510)의 물리적 접촉에 의해 반도체 패키지(P)의 하면으로부터 떨어져 나가게 된다.
이물질 제거단계(S20) 완료 후, 초음파 세척단계(S30)가 수행된다.
초음파 세척단계(S30)에서는, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 제어부가 유닛픽커(200)를 제어하여 유닛픽커(200)를 이물질 제거부의 상부에서 초음파 세척부(400)의 수조(410)의 상부에 위치시킨다. 그 후, 제어부가 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 제어부가 초음파 발생부(430)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 과정이 수행된다.
이러한 초음파 세척단계(S30)를 수행함에 따라, 이물질 제거단계에서 완전히 제거되지 못한 반도체 패키지(P)에 붙어있는 미세 이물질(예컨데, 버(burr), 미세가루 등)이 떨어져 나가 세척되며, 그을음, 탄화자국 등 얼룩이 제거된다.
전술한 초음파 세척단계(S30)에서 제어부가 유닛픽커(200)를 제어하여, 유닛픽커(200)는 승하강 동작, 전후방 이동 동작, 정지동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하여, 수조(410) 내부에 저장된 액체(L)에 침지된 반도체 패키지(P)를 흔들어주는 쉐이킹 동작을 수행할 수 있다. 이러한 쉐이킹 동작을 통해 초음파 세척단계(S30)의 초음파 세척이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
초음파 세척단계(S30) 완료 후, 분사세척단계(S40)가 수행된다.
분사세척단계(S40)에서는, 제어부가 유닛픽커(200)를 상승시킨 후, 유닛픽커(200)를 분사세척부(530)의 상부에 위치시키고, 제어부가 분사세척부(530)를 제어하여 이유체노즐(531)에서 물 및 에어를 분사하여, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 세척하는 과정이 수행된다.
분사세척단계(S40)에서는 이유체노즐(531)을 통한 미세 물방울 및 에어의 분사를 통해 초음파 세척단계(S30)에서 세척되지 않은 이물질이 반도체 패키지(P)로부터 떨어져 세척된다.
분사세척단계(S40) 완료 후, 에어건조단계가 수행된다.
이때 에어건조단계는 1회를 수행할 수도 있고, 복수회에 걸쳐 수행할 수도 있지만, 본 실시예에서는 2차례에 걸쳐 에어건조단계를 수행하는 것으로 설명한다.
먼저, 제1에어건조단계(S50)가 수행된다.
제1에어건조단계(S50)에서는, 제어부가 분사세척부(530)의 제1에어노즐(533)에서 에어를 분사하여, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 과정이 수행된다.
제1에어건조단계(S50) 완료 후, 제2에어건조단계(S60) 또는 흡착테이블 로딩단계(S70)가 수행된다.
제2에어건조단계(S60)에서는, 흡착테이블 로딩단계(S70)에서, 유닛픽커(200)를 흡착테이블(570)의 상부에 위치시키는 동작을 수행하는 중에 제어부가 분사세척부(530)와 흡착테이블(570) 사이에 배치되는 제2에어노즐(550)을 통해 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면에 에어를 분사하여, 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 건조시키는 과정이 수행된다.
위와 같이, 제2에어건조단계(S60)가 수행됨에 따라, 제1에어건조단계(S50)와 제2에어건조단계(S60)를 거쳐 반도체 패키지(P)의 에어 건조가 수행되므로, 반도체 패키지(P)가 흡착테이블(570)로 전달될 때, 대부분의 물기는 제거될 수 있다.
물론 제2에어건조단계(S60)는 흡착테이블(570)에 로딩한 상태에서 에어를 분사하여 반도체 패키지(P)의 상면에 남아있는 물기를 제거할 수도 있다.
흡착테이블 로딩단계(S70)에서는, 제어부가 유닛픽커(200)를 흡착테이블(570)의 상부에 위치시키고, 제어부가 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 흡착테이블(570)에 전달하고, 흡착테이블(570)은 흡착홀을 통해 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하는 과정이 수행된다.
흡착테이블 로딩단계(S70) 완료 후, 히터건조단계(S80)가 수행된다. 흡착테이블(570)에 히팅부재(히터)가 내장된 경우에는 흡착테이블(570)의 히팅부재를 통해 반도체 패키지(P)에 잔존하는 물기를 제거할 수도 있고, 히팅부재가 내장되지 않은 흡착테이블(570)의 경우에는 전단계에서 에어로 완전히 반도체 패키지(P)를 건조한 후 흡착테이블(570)에 로딩하거나, 흡착테이블(570) 상에 흡착된 반도체 패키지(P)에 에어를 추가적으로 분사하여 반도체 패키지(P)에 잔존하는 물기를 제거할 수도 있다.
히팅부재가 내장된 흡착테이블(570)을 사용하는 경우에 히터건조단계(S80)가 수행된다. 히터건조단계(S80)에서는, 제어부가 흡착테이블(570)의 히터를 제어하여, 흡착테이블(570)의 히터를 통해 흡착테이블(570)에 전달된 복수개의 반도체 패키지(P)를 열로 건조시키는 과정이 수행된다.
히터건조단계(S80)가 수행됨에 따라, 반도체 패키지(P)의 세척과정에서 발생된 물기가 완전히 제거될 수 있다.
전술한 이물질 제거단계(S20), 초음파 세척단계(S30), 분사세척단계(S40), 제1에어건조단계(S50), 제2에어건조단계(S60) 및 히터건조단계(S80)는 초음파 세척부(400), 이물질 제거부(510), 분사세척부(530), 흡착테이블(570)의 배치에 따라, 유닛픽커(200)의 이동경로가 달라지게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)의 경우, 반도체 자재 절단 장치(10)의 전방에서 후방 방향을 기준으로 초음파 세척부(400), 이물질 제거부(510), 분사세척부(530), 제2에어노즐(550), 흡착테이블(570) 순서로 배치되지만, 작업자에 따라 이의 배치순서는 적절하게 변경될 수 있다.
도 1에 도시된 유닛픽커(200)의 이동경로는, 유닛픽커(200)가 제어부에 의해 제어되어 이물질 제거부(510)를 향해 후방으로 이동하여 이물질 제거단계(S20)를 수행한 후, 다시 전방으로 이동하여 초음파 세척부(400)에서 초음파 세척단계(S30)를 수행한 후, 후방으로 이동하여 분사세척부(530)에서 분사세척단계(S40) 및 제1에어건조단계(S50)를 수행한 후, 후방으로 이동하여 제2에어노즐(550)에서 제2에어건조단계(S60)를 수행한 후, 후방으로 이동되어 흡착테이블(570)에서 흡착테이블 로딩단계(S70) 및 히터건조단계(S80)를 수행하게 된다.
위와 같이, 이물질 제거단계(S20)와 초음파 세척단계(S30)를 수행하기 위해, 제어부가 유닛픽커(200)를 후방에서 다시 전방으로 이동함에 따라, 반도체 패키지(P)의 하면이 이물질 제거부(510)의 상부에 후방에서 전방으로 왕복 이동을 하게 된다. 따라서, 반도체 패키지(P)의 하면 전방과 후방 모두 이물질 제거부(510)의 물리적 접촉에 의해 더욱 효과적으로 이물질이 제거될 수 있다.
전술한 히터건조단계(S80) 완료 후, 세척상태 측정단계(S90)가 수행된다.
세척상태 측정단계(S90)에서는, 상면 비전유닛(721)을 통해 반도체 패키지의 상면의 세척 및 건조 상태를 측정하는 과정이 수행된다.
이 경우 상면 비전유닛(721)은, 반도체 패키지(P)에 남아있는 이물질, 얼룩, 물기 등의 세척상태를 비전으로 확인하여, 제어부로 측정 데이터를 송신하게 된다.
세척상태 측정단계(S90) 완료 후, 피드백제어단계(S100)가 수행된다.
피드백제어단계(S100)에서는 제어부가 상면 비전유닛(721)에서 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태에 따라, 제어요소를 제어하여 다음 세척 공정에 반영하는 과정이 수행된다.
이 경우, 제어요소는 이물질 제거부의 세척 횟수, 이물질 제거부의 세척시간, 초음파 세척부(400)에서 발생되는 초음파의 세기 및 초음파 세척시간, 이유체노즐(531)을 통한 물 및 에어의 분사세기, 분사횟수 및 분사시간, 제1에어노즐(533) 또는 제2에어노즐을 통한 에어의 분사세기, 분사횟수 및 분사시간, 흡착테이블(570)의 히터의 온도 및 건조 시간일 수 있다.
따라서, 제어부는 세척상태 측정단계(S90)에서 측정된 반도체 패키지(P)의 세척 및 건조 상태에 따라, 상기 제어요소 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하여, 다음 반도체 패키지(P)의 세척 공정에 반영할 수 있다.
그리고 이때 각각의 세척부의 제어는 개별적으로 제어할 수도 있고, 통합제어를 수행할 수도 있다. 즉, 이물질 제거부(510)의 세척횟수, 세척 시간을 제어하는 이물질 제거부(510)를 제어하는 제1제어부, 초음파의 세기, 세척시간을 제어하는 제2제어부, 이유체노즐(531)의 물 및 에어의 분사세기, 분사횟수, 분사시간을 제어하는 제3제어부, 에어노즐의 분사세기, 분사시간을 제어하는 제4제어부의 설정값을 각각의 제어부가 개별 제어하거나 각각의 제어부를 제어하는 통합제어부를 구비하여 각 제어부의 설정값을 제어하도록 통합제어할 수도 있다.
개별제어를 수행하던 통합제어를 수행하던 제어부의 설정값 제어 결과에 따라 유닛픽커(200)를 제어하는 유닛픽커 제어부를 통해 각 해당 영역으로 이동하는 동작을 수행할 수 있게 된다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 반도체 자재 절단 장치(10)를 이용한 반도체 자재의 세척 방법은 반도체 패키지(P)의 종류 및 절단 공정의 종류에 따라 제어부의 제어에 의해 세척 공정이 변경될 수 있다.
예컨데, 반도체 패키지(P)가 QFN 패키지일 경우, 메탈재질로 인해 발생되는 버(burr)를 효과적으로 제거하기 위해, 브러쉬로 이루어진 이물질 제거부(510)를 통한 이물질 제거단계(S20)가 필수적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 반도체 패키지(P)가 BGA 패키지일 경우, 볼에 붙어있는 이물질을 효과적으로 제거하기 위해, 초음파 세척부(400)를 통한 초음파 세척단계(S30)가 필수적으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 반도체 패키지(P)가 레이저 절단기에 의해 절단될 경우, 탄화자국제거를 위해, 초음파 세척부(400)를 통한 초음파 세척단계(S30)를 진행하고, 초음파 세척단계(S30)에서 전술한 쉐이킹 동작이 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 반도체 패키지(P)가 초소형 사이즈일 경우, 접촉부재와의 접촉에 의한 반도체 패키지(P)의 얼라인 불량을 방지하기 위해, 접촉부재를 구비하는 이물질 제거부(510)를 통한 이물질 제거단계(S20)를 제외하는 것이 바람직하다.
위와 같이, 제어부가 이물질 제거부(510), 초음파 세척부(400), 분사세척부(530), 제2에어노즐(550), 흡착테이블(570)의 ON/OFF를 제어하고, 피드백제어단계(S100)를 통해 제어요소들을 제어함에 따라, 반도체 패키지(P)의 종류에 따라, 세척 및 건조 공정을 효과적으로 수행할 수 있다
따라서, 본 발명은 각각의 다양한 세척부를 구비하되, 필요에 따라 초음파 세척부(400), 이물질 제거부(510), 이유체노즐(531), 에어노즐 중에서 하나 이상을 적절히 선택하여 세척 및 건조를 수행함으로써 다양한 반도체 패키지(P)별로 최적의 세척공정을 찾아낼 수 있게 된다.
전술한 반도체 자재 절단 장치(10)의 초음파 세척부(400)는 다양한 변형 예를 가질 수 있다.
이하, 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')와, 제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")에 대해 설명한다. 단, 이하의 설명에서는 초음파 세척부(400', 400")의 차이점에 대해서만 설명하고, 중복되는 설명은 생략한다. 따라서, 도면에 도시되지 않은 도면부호는 전술한 설명 및 도 1 내지 도 7의 도면부호로 대체될 수 있다.
먼저, 도 10(a) 내지 도 10(c) 및 도 11을 참조하여 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')에 대해 설명한다.
도 10(a) 내지 도 10(c)는 제1변형 예에 따른 초음파 세척부를 통해 반도체 패키지를 초음파 세척하는 것을 도시하는 도이고, 도 11은 제1변형 예에 따른 초음파 세척부를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법의 개략도이다.
제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')는, 절단된 반도체 패키지(P)가 침지되기 위한 액체가 저장되는 수조(410);와, 수조 내부로 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(430);와, 수조(410)의 상부에 배치되며, 유닛픽커(200)로부터 복수개의 반도체 패키지(P)를 전달받아 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하고, 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면이 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지되도록 180도 회전 가능하게 구비되는 반전테이블(450);을 포함하여 구성될 수 있다.
반전테이블(450)은 수조(410)의 상부에서 180도 회전 가능하도록 설치된다. 이 경우, 반전테이블(450)이 설치되는 수조(410)의 상부의 높이는, 도 10(c)에 도시된 바와 같이, 180도 회전시 반전테이블(450)의 상부에 흡착된 반도체 패키지(P)가 수조(410)의 액체(L)에 침지될 수 있는 높이에 설치되는 것이 바람직하다.
반전테이블(450)의 상면에는 복수개의 흡착홀(미도시)이 구비되며, 반전테이블의 흡착홀을 통해, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 용이하게 흡착시킬 수 있다.
반전테이블(450)의 흡착홀을 통한 반도체 패키지(P)의 흡착 및 반전테이블(450)의 회전은 제어부에 의해 제어된다.
위와 같이, 초음파 세척부(400')에 반전테이블(450)이 구비됨에 따라, 반도체 패키지(P)의 상면을 액체(L)에 침지시켜 초음파 세척을 수행할 수 있다.
이하, 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3, 도 10(a) 내지 도 10(c) 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법은, 제1픽업단계(S10);와, 이물질 제거단계(S20);와, 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400')의 반전테이블(450)의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 반전테이블(450)에 전달하고, 반전테이블(450)은 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하는 반전테이블 로딩단계(S31);와, 반전테이블(450)을 180도 회전하여 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면을 초음파 세척부(400')의 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 초음파 발생부(430)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)이 상면을 세척하는 초음파 세척단계(S32);와, 초음파 세척단계(S32) 후, 반전테이블(450)을 원위치로 회전하고, 유닛픽커(200)가 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 픽업하는 제2픽업단계(S33);와, 분사세척단계(S40);와, 제1에어건조단계(S50);와, 흡착테이블 로딩단계(S70);와, 제2에어건조단계(S60)와, 히터건조단계(S80);와, 세척상태 측정단계(S90);와, 피드백제어단계(S100);를 포함하여 구성될 수 있다.
제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법은 전술한 세척 방법과 비교하여, 초음파 세척단계(S30) 대신에 반전테이블 로딩단계(S31), 초음파 세척단계(S32), 제2픽업단계(S33)가 추가된다. 따라서, 중복되는 단계에 대한 설명은 생략한다.
전술한 이물질 제거단계(S20) 완료 후, 반전테이블 로딩단계(S31)가 수행된다.
반전테이블 로딩단계(S31)에서는, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 제어부가 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400')의 반전테이블(450)의 상부에 위치시키고, 제어부가 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 반전테이블(450)에 전달하고, 반전테이블(450)은 복수개의 반전테이블 흡착홀을 통해 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하는 과정이 수행된다.
위와 같이 반전테이블 로딩단계(S31)에서 복수개의 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(200)에서 반전테이블(450)로 전달되어 반전테이블 로딩단계(S31)가 완료되면, 초음파 세척단계(S32)가 수행된다.
초음파 세척단계(S32)에서는, 도 10(b) 및 도 10(c)에 도시된 바와 같이, 제어부가 반전테이블에 흡착된 반도체 패키지의 상면이 하부를 향하도록 반전테이블(450)을 180도 회전하여 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면을 초음파 세척부(400')의 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 제어부가 초음파 발생부(430)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 과정이 수행된다.
위와 같이, 반전테이블(450)의 회전에 의해 초음파 세척단계(S32)가 수행됨에 따라, 반도체 패키지(P)의 볼이 형성된 상면을 초음파 세척할 수 있다.
즉, 이의 경우에 이물질 제거 단계(S20)에서 반도체 패키지의 하면을 세척하고, 유닛픽커(200)의 픽업에 의해 세척이 어려운 반도체 패키지(P)의 상면을 반전테이블(450)을 이용하여 세척할 수 있으므로, 반도체 패키지(P)의 하면과 상면을 모두 세척할 수 있게 된다.
초음파 세척단계(S32)가 완료된 후, 제2픽업단계(S33)가 수행된다.
제2픽업단계(S33)에서는, 제어부를 통해 반전테이블(450)을 원위치로 회전하고, 제어부를 통해 유닛픽커(200)가 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 유닛픽커 흡착홀(231)로 흡착하여 픽업하는 과정이 수행된다.
위와 같이, 제2픽업단계(S33)를 수행함에 따라, 초음파 세척이 완료된 반도체 패키지(P)는 반전테이블(450)에서 유닛픽커(200)로 전달된다.
제2픽업단계(S33)가 완료된 후, 전술한 분사세척단계(S40) 등이 수행된다.
전술한 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')를 구비한 반도체 자재 절단 장치는 초음파 세척단계(S32)에서 반도체 패키지(P)의 상면을 초음파 세척한 후, 분사세척단계(S40)에서 반도체 패키지(P)의 하면을 물 및 에어 분사를 통해 세척하게 된다. 따라서, 위와 같은 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')는 반도체 패키지(P)의 상면의 세척 퀄리티가 반도체 패키지(P)의 하면의 세척 퀄리티보다 상대적으로 높아야 될 경우, 사용될 수 있다.
이하, 도 12(a) 내지 도 12(d) 및 도 13을 참조하여 제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")에 대해 설명한다.
도 12(a) 내지 도 12(d)는 제2변형 예에 따른 초음파 세척부를 통해 반도체 패키지를 초음파 세척하는 것을 도시하는 도이고, 도 13은 제2변형 예에 따른 초음파 세척부를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법의 개략도이다.
제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")는 초음파 세척부를 2개 구비한 경우이다. 이때 2개의 초음파 세척부 중에서 하나의 세척부는 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지(P)를 액체가 저장된 수조에 침지시켜 반도체 패키지(P)의 하면을 초음파 세척하고, 나머지 하나의 세척부는 반전테이블(450)을 구비하여 반전테이블(450)에 흡착된 반도체 패키지를 180도 회전하여 반도체 패키지(P)의 상면을 초음파 세척할 수 있다.
즉, 이러한 기능을 구현하기 위한 초음파 세척부(400")는, 반도체 패키지(P)가 침지되기 위한 액체가 저장되는 수조(410);와, 수조(410)의 전방 하부에 배치되는 제1초음파 발생부(430a);와, 수조(410)의 후방 하부에 배치되는 제2초음파 발생부(430b);와, 제2초음파 발생부(430b)의 상부에 위치하도록 수조(410)의 상부에 배치되며, 유닛픽커(200)로부터 복수개의 반도체 패키지(P)를 전달받아 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하고, 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)의 상면이 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지되도록 180도 회전 가능하게 구비되는 반전테이블(450);을 포함하여 구성될 수 있다.
반전테이블(450)은 수조(410)의 후방 상부에서 180도 회전 가능하도록 설치된다. 이 경우, 반전테이블(450)이 설치되는 수조(410)의 상부의 높이는, 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 180도 회전시 반전테이블(450)의 상부에 흡착된 반도체 패키지(P)가 수조(410)의 액체(L)에 침지될 수 있는 높이에 설치되는 것이 바람직하다.
반전테이블(450)의 상면에는 반전테이블 흡착홀(미도시)이 구비되며, 반전테이블 흡착홀을 통해, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 용이하게 흡착시킬 수 있다.
반전테이블(450)의 흡착홀을 통한 반도체 패키지(P)의 흡착 및 반전테이블(450)의 회전은 제어부에 의해 제어된다.
제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")의 초음파 발생부는 2개의 초음파 발생부, 즉, 제1초음파 발생부(430a)와, 제2초음파 발생부(430b)로 이루어질 수 있다.
제1초음파 발생부(430a)는 수조(410)의 전방 하부에 배치되어, 유닛픽커(200)를 통해 반도체 패키지(P)를 액체(L)에 침지시킬 때, 초음파를 발생시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 반도체 패키지(P)의 하면을 초음파 세척한다.
제2초음파 발생부(430b)는 수조(410)의 후방 하부, 즉, 반전테이블(450)의 하부에 배치되어 반전테이블(450)을 통해 반도체 패키지(P)를 액체(L)에 침지시킬 때, 초음파를 발생시켜 반전테이블(450)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 상면을 초음파 세척한다.
이하, 제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3, 도 12(a) 내지 도 12(d) 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법은, 제1픽업단계(S10);와, 이물질 제거단계(S20);와, 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400")의 수조(410)의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 제1초음파 발생부(430a)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 제1초음파 세척단계(S35);와, 제1초음파 세척단계(S35) 후, 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400")의 반전테이블의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 반전테이블(450)에 전달하고, 반전테이블(450)은 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하는 반전테이블 로딩단계(S36);와, 반전테이블(450)을 180도 회전하여 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 제2초음파 발생부(430b)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 제2초음파 세척단계(S37);와, 상기 제2초음파 세척단계(S37) 후, 반전테이블(450)을 원위치로 회전하고, 유닛픽커(200)가 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 픽업하는 제2픽업단계(S38);와, 분사세척단계(S40);와, 제1에어건조단계(S50);와, 흡착테이블 로딩단계(S70);와, 제2에어건조단계(S60)와, 히터건조단계(S80);와, 세척상태 측정단계(S90);와, 피드백제어단계(S100);를 포함하여 구성될 수 있다.
제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400')를 구비한 반도체 자재 절단 장치를 이용한 반도체 자재의 세척 방법은 전술한 세척 방법과 비교하여, 초음파 세척단계(S30) 대신에 제1초음파 세척단계(S35), 반전테이블 로딩단계(S36), 제2초음파 세척단계(S37), 제2픽업단계(S38)가 추가된다.
이 경우, 제1초음파 세척단계(S35)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)의 초음파 세척단계(S30)와 유사하며, 반전테이블 로딩단계(S36), 제2초음파 세척단계(S37), 제2픽업단계(S38)는 제1변형 예에 따른 초음파 세척부(400')를 구비한 반도체 자재 절단 장치의 반전테이블 로딩단계(S31), 초음파 세척단계(S32), 제2픽업단계(S33)와 유사하다. 따라서, 중복되는 단계에 대한 설명은 생략한다.
전술한 이물질 제거단계(S20) 완료 후, 제1초음파 세척단계(S35)가 수행된다.
제1초음파 세척단계(S35)에서는, 도 12(a) 및 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 제어부가 유닛픽커(200)를 제어하여 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400")의 수조(410)의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 제1초음파 발생부(430a)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 과정이 수행된다.
위와 같이, 유닛픽커(200)의 하강에 의해 제1초음파 세척단계(S35)가 수행됨에 따라, 반도체 패키지(P)의 하면에 초음파 세척이 가능하다.
전술한 제1초음파 세척단계(S35)에서 제어부가 유닛픽커(200)를 제어하여, 유닛픽커(200)는 승하강 동작, 전후방 이동 동작, 정지 동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하여, 수조(410) 내부에 저장된 액체(L)에 침지된 반도체 패키지(P)를 흔들어주는 쉐이킹 동작을 수행할 수 있다. 이러한 쉐이킹 동작을 통해 제1초음파 세척단계(S35)의 초음파 세척이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.
제1초음파 세척단계(S35) 완료 후, 반전테이블 로딩단계(S36)가 수행된다.
반전테이블 로딩단계(S36)에서는, 제어부가 유닛픽커(200)를 상승시키고, 이동시켜 유닛픽커(200)를 초음파 세척부(400")의 반전테이블의 상부에 위치시키고, 유닛픽커(200)를 하강시켜 유닛픽커(200)에 픽업된 복수개의 반도체 패키지(P)를 반전테이블(450)에 전달하고, 반전테이블(450)은 복수개의 반전테이블 흡착홀을 통해 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면을 흡착하는 과정이 수행된다.
위와 같이 반전테이블 로딩단계(S36)에서 복수개의 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(200)에서 반전테이블(450)로 전달되어 반전테이블 로딩단계(S36)가 완료되면, 제2초음파 세척단계(S37)가 수행된다.
제2초음파 세척단계(S37)에서는, 도 12(c) 및 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 제어부가 반전테이블(450)을 180도 회전하여 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 초음파 세척부(400")의 수조(410)에 저장된 액체(L)에 침지시킨 후, 제어부가 제2초음파 발생부(430b)를 작동시켜 액체(L)에 전달되는 초음파를 통해 복수개의 반도체 패키지(P)를 세척하는 과정이 수행된다.
위와 같이, 반전테이블(450)의 회전에 의해 제2초음파 세척단계(S37)가 수행됨에 따라, 반도체 패키지(P)의 상면에 초음파 세척이 가능하다.
제2초음파 세척단계(S37) 완료 후, 제2픽업단계(S38)가 수행된다.
제2픽업단계(S38)에서는, 제어부를 통해, 반전테이블(450)을 원위치로 회전하고, 제어부를 통해 유닛픽커(200)가 반전테이블(450)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 유닛픽커 흡착홀(231)로 흡착하여 픽업하는 과정이 수행된다.
위와 같이, 제2픽업단계(S38)를 수행함에 따라, 초음파 세척이 완료된 반도체 패키지(P)는 반전테이블(450)에서 유닛픽커(200)로 전달된다.
제2픽업단계(S38) 완료 후, 전술한 분사세척단계(S40) 등이 수행된다.
전술한 제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")를 구비한 반도체 자재 절단 장치는 제1초음파 세척단계(S35)를 통해, 반도체 패키지(P)의 하면을 초음파 세척하고, 제2초음파 세척단계(S37)를 통해, 반도체 패키지(P)의 상면을 초음파 세척하게 된다.
따라서, 위와 같은 제2변형 예에 따른 초음파 세척부(400")는 반도체 패키지(P)의 상면 및 하면의 세척 퀄리티가 비교적 동등하게 요구될 경우에 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10: 반도체 자재 절단 장치
110: 로딩부 111: 상방향 비전
130: 스트립픽커 131: 스트립 비전
133: 그립퍼 150: 척테이블
170: 절단부 190: 배출부
200: 유닛픽커 210: 몸체
230: 흡착패드 231: 유닛픽커 흡착홀
233: 흡입유로 300: 세척건조부
400, 400', 400": 초음파 세척부 410: 수조
411: 상부 배수구 413: 하부 배수구
415: 액체 공급부 417: 조절판
418: 실린더 419: 커버
430: 초음파 발생부 430a: 제1초음파 발생부
430b: 제2초음파 발생부 431: 진동자
433: 진동판 435: 스페이서
450: 반전테이블 510: 이물질 제거부
530: 분사세척부 531: 이유체노즐
533: 제1에어노즐 550: 제2에어노즐
570: 흡착테이블
600: 턴테이블픽커 700: 정렬부
710: 턴테이블 721: 상면 비전유닛
722: 하면 비전유닛 731: 제1쏘팅픽커
732: 제2쏘팅픽커 800: 분류부
810: 굿 트레이 820: 리젝트 트레이
830: 엠프티 트레이 850: 트레이픽커
851: 트레이픽커 비전유닛 910: 제1가이드프레임
920: 제2가이드프레임 930: 제3가이드프레임
940: 제4가이드프레임 950: 제5가이드프레임
960: 제6가이드프레임
P: 반도체 패키지 L: 액체
S: 틈새
S10: 제1픽업단계 S20: 이물질 제거단계
S30, S32: 초음파 세척단계 S31, S36: 반전테이블 로딩단계
S33, S38: 제픽업단계 S35: 제1초음파 세척단계
S37: 제초음파 세척단계 S40: 분사세척단계
S50: 제1에어건조단계 S60: 제2에어건조단계
S70: 흡착테이블 로딩단계 S80: 히터건조단계
S90: 세척상태 측정단계 S100: 피드백제어단계

Claims (17)

  1. 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 장치로서,
    반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하는 절단부;
    상기 절단된 반도체 패키지를 세척 및 건조하는 제1세척부;
    세척 및 건조된 반도체 패키지가 전달되며, 전달된 각각의 반도체 패키지의 하면을 흡착하기 위한 흡착홀을 구비하는 흡착테이블;
    상기 절단부에서 절단된 반도체 패키지의 상면을 픽업하여 상기 제1세척부를 거쳐 상기 흡착테이블로 전달할 수 있도록 승하강 및 일측 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커; 및
    상기 흡착테이블에 흡착된 반도체 패키지를 검사하기 위하여 상기 반도체 패키지의 상면을 검사하는 상면 비전유닛으로 구성되고,
    상기 제1세척부는,
    상기 절단된 반도체 패키지가 침지되기 위한 액체가 저장되는 수조; 상기 수조 내부로 초음파를 발생시키는 초음파 발생부; 상기 수조 내부의 일측에 마련되어 세척시 발생되는 부유 이물질을 배출하기 위한 상부 배수구; 상기 상부 배수구의 하부에 구비되어 세척시 발생되는 침전 이물질을 배출하기 위한 하부 배수구; 및 상기 수조 내부의 타측에 형성되어 상기 액체를 일측 방향으로 공급하는 액체 공급부를 구비하는 하나 이상의 초음파 세척부;와,
    세척이 완료된 반도체 패키지에 에어를 분사하여 상기 반도체 패키지를 건조하는 에어노즐을 포함하고,
    상기 초음파 발생부는,
    수조의 하부에 배치되어 진동을 발생시키는 진동자;
    하면의 일부 영역이 상기 진동자의 상면에 결합되어 상기 진동자에 의해 진동하여 초음파를 발생하고, 나머지 영역은 상기 수조의 하부로부터 이격되게 마련되는 진동판; 및
    상기 진동판의 나머지 영역의 하면에 구비되어 상기 진동을 감쇠시키는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유닛픽커의 이동경로 상에 구비되되, 상기 제1세척부의 전방 또는 후방에 배치되는 제2세척부를 더 포함하며,
    상기 제2세척부는
    상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 하면과 접촉하여 이물질을 제거하며, 브러쉬로 구성된 이물질 제거부;
    상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 하면과 접촉하여 이물질을 제거하며, 스펀지로 구성된 이물질 제거부; 및
    상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지의 하면에 물과 에어를 분사하여 반도체 패키지를 세척하는 이유체 노즐 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유닛픽커는 상기 절단부에서 절단된 상기 반도체 패키지의 상면을 픽업한 상태로 상기 초음파 세척부의 상부로 이동하고 상기 수조에 저장된 액체에 상기 반도체 패키지의 하면을 침지시켜 초음파로 세척하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 수조에 저장된 액체에 상기 반도체 패키지의 하면을 침지시켜 초음파로 세척할 때 상기 유닛픽커는 일측 방향으로 이동하는 동작, 승하강하는 동작, 정지하는 동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 세척부는
    상기 수조의 상부에 배치되어 상기 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 상기 흡착된 반도체 패키지의 상면이 상기 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 마련되는 반전테이블을 더 포함하고,
    상기 유닛픽커는 상기 절단부에서 절단된 상기 반도체 패키지의 상면을 픽업한 상태로 상기 초음파 세척부의 상부로 이동하여 상기 반전테이블에 상기 반도체 패키지를 전달하며,
    상기 반전테이블의 회전시 상기 반도체 패키지의 상면이 초음파 세척되고, 초음파 세척이 완료된 후 상기 유닛픽커가 상기 반전테이블 상에 흡착된 반도체 패키지를 픽업하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 세척부는 2개 구비되고,
    2개의 초음파 세척부 중에서 어느 하나의 초음파 세척부는 상부에 상기 유닛픽커로부터 상기 반도체 패키지를 전달받아 상기 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 상기 흡착된 반도체 패키지의 상면이 상기 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 구비되는 반전테이블을 더 포함하며,
    상기 유닛픽커에 의해 상기 반전테이블에 상기 반도체 패키지가 전달되면 상기 반전테이블의 회전에 의해 상기 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 초음파 세척하고,
    2개의 초음파 세척부 중에서 나머지 하나의 초음파 세척부는 상기 유닛픽커에 의한 침지에 의해 상기 반도체 패키지의 몰딩된 하면을 초음파 세척하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 세척부는 1개 구비되되, 상기 수조의 일부 영역 중 상부에 마련되어 상기 반도체 패키지의 하면을 흡착하고, 상기 흡착된 반도체 패키지의 상면이 상기 수조에 저장된 액체에 침지되도록 회전 가능하게 구비되는 반전테이블을 더 포함하며,
    상기 반전테이블의 회전에 의해 상기 반도체 패키지의 상면이 수조에 저장된 액체에 침지되어 상기 반도체 패키지의 볼이 형성된 상면을 초음파 세척하고,
    상기 수조의 나머지 영역에서 상기 유닛픽커에 의해 수조에 저장된 액체에 침지되어 상기 반도체 패키지의 몰딩된 하면을 초음파 세척하며,
    상기 반도체 패키지의 하면 세척과 상기 반도체 패키지의 상면 세척은 동일한 수조 내에서 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 세척부는
    상기 상부 배수구와 상기 하부 배수구를 통해 세척시 발생된 이물질과 수조 내에 저장된 액체가 함께 배출되고,
    상기 하부 배수구를 통해 배출되는 배출양을 조절하기 위하여 상기 하부 배수구의 개폐면적을 조절하기 위한 조절판을 구비하며,
    상기 조절판은 수동 또는 자동으로 개폐면적을 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 액체 공급부는 상기 수조 내부의 타측에서 일측 방향으로 액체를 공급하거나 액체 및 에어를 함께 공급하고, 상기 액체 또는 상기 액체 및 에어의 공급량을 수동 또는 자동으로 조절하기 위한 밸브가 구비되며,
    상기 상부 배수구를 통해 세척시 발생되는 부유 이물질이 배출될 수 있도록, 상기 밸브는 상기 액체 공급부를 통해 공급되는 액체의 양이 상기 상부 배수구 및 상기 하부 배수구를 통해 배출되는 액체의 양보다 같거나 많도록 조절되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 세척부는 상기 초음파 세척이 완료된 후에 상기 액체 공급부를 통해 액체와 에어를 함께 공급하여 상기 수조 내부를 클리닝하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 이물질 제거부의 세척 횟수, 상기 이물질 제거부의 세척 시간을 제어하는 이물질 제거부를 제어하는 제1제어부;
    상기 초음파 세척부에서 발생되는 초음파의 세기 또는 초음파 세척부의 세척 시간을 제어하는 제2제어부;
    상기 이유체 노즐을 통한 물 및 에어의 분사 세기, 물 및 에어의 분사횟수, 또는 물 및 에어의 분사시간을 제어하는 제3제어부; 및
    상기 에어노즐의 분사세기 또는 분사시간을 제어하는 제4제어부 중에서 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 흡착테이블은 상기 흡착홀에 흡착된 상기 반도체 패키지에 남아있는 여분의 물기를 건조하기 위한 히팅부재가 내부에 구비되며,
    상기 히팅부재의 히팅온도 또는 히팅시간을 제어하는 제5제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 초음파 세척부, 상기 이물질 제거부, 상기 이유체 노즐, 상기 에어노즐 중에서 하나 이상을 선택하여 세척 및 건조할 수 있도록, 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부 및 제4제어부의 설정값을 개별 제어하며,
    상기 각각의 설정값 제어 결과에 따라 상기 유닛픽커가 해당 영역으로의 이동 및 동작을 수행할 수 있도록 상기 유닛픽커를 제어하는 유닛픽커 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 초음파 세척부, 상기 이물질 제거부, 상기 이유체 노즐, 상기 에어노즐 중에서 하나 이상을 선택하여 세척 및 건조할 수 있도록, 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부 및 제4제어부의 설정값을 제어하는 통합제어부; 및
    상기 통합제어부의 설정값 제어 결과에 따라 상기 유닛픽커가 해당 영역으로의 이동 및 동작을 수행할 수 있도록 상기 유닛픽커를 제어하는 유닛픽커 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 상면 비전 유닛으로 상기 흡착 테이블에 흡착된 반도체 패키지의 세척 및 건조 상태를 검사한 후, 검사 결과에 따라 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부는 적어도 하나의 설정값을 변경하도록 각각 개별 제어되고, 다음 반도체 패키지 세척시 변경된 설정값을 적용하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 상면 비전 유닛으로 상기 흡착 테이블에 흡착된 반도체 패키지의 세척 및 건조 상태를 검사한 후, 검사 결과에 따라 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부의 설정값을 제어하는 통합제어부를 더 포함하고,
    상기 통합제어부는 상기 제1제어부, 제2제어부, 제3제어부, 제4제어부 및 제5제어부 중 적어도 하나의 설정값을 변경하여 다음 반도체 패키지 세척시 변경된 설정값을 적용하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
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