KR102214628B1 - 제거 공구 및 반전 공구를 구비한 칩 이송 디바이스를 위한 보충적 공구 - Google Patents

제거 공구 및 반전 공구를 구비한 칩 이송 디바이스를 위한 보충적 공구 Download PDF

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토마스 로스만
미켈 트리지아니
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에이에스엠 어셈블리 시스템즈 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

웨이퍼(195)로부터 자동 배치 기계(110)의 배치 헤드(136)로 칩(192)을 이송하는 디바이스가 기술된다. 이러한 디바이스는 (a) (i) 상기 웨이퍼(195)로부터 싱귤레이트된 칩(192)들을 제거하기 위한, (ⅱ) 상기 제거된 칩(192)들을 FCOB 칩(292a)들로서 제1 수집 위치(256)에서 제공하기 위해 반전시키기 위한, 그리고 (ⅲ) 상기 제거된 칩(192)들을 공통 이송 위치(246)에서, 제2 회전축(261)을 중심으로 회전 가능한 반전 공구(160)로 이송하기 위한, 상기 회전가능한 제거 공구(150); 및 상기 제2 회전 가능한 반전 공구(160)는 회전 가능한 반전 공구로서, (i) 상기 제거 공구(150)로부터 상기 칩(192)들을 수용하기 위한, 그리고 (ⅱ) 상기 칩(192)들을 COB 칩(292b)들로서 제2 수집 위치(266)에서 제공하기 위하여, 다시 반전시키기 위한, 상기 반전 공구(160)를 포함하며; 상기 제거 공구(150)는 각각 하나의 칩(192)을 임시 수용하기 위한 복수의 제1 그리퍼(252)들을 가지며, 상기 제1 그리퍼(252)들은 제1 평면(352a)에서 상기 제1 회전축(251)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열되며, 상기 반전 공구(160)는 각각 하나의 칩(192)을 임시 수용하기 위한 복수의 제2 그리퍼(262)들을 가지며, 상기 제2 그리퍼(262)들은 제2 평면(362a)에서 상기 제2 회전축(261)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열되며, 적어도 하나의 회전 가능한 공구(150,160)는 제1 인터페이스(368)를 가지며, 상기 제1 인터페이스에 복수의 추가 그리퍼(372)를 구비한 보충적 공구(170)가 장착될 수 있으며, 상기 복수의 추가 그리퍼(372)는 추가 평면(372a)에서 상기 보충적 공구(170)의 중심축(371)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열되며, 상기 제1 인터페이스(368)는 상기 보충적 공구(170)가 장착될 때 상기 중심축(371)이 상기 제1 회전축(251) 또는 제2 회전축(261)과 일치하도록 설계된다. 또한, 그와 같은 장치 및 그와 같은 보충적 공구를 가지는 칩 이송 시스템(140), 그와 같은 시스템을 가지는 배치 시스템(100) 및 그와 같은 시스템에 그리퍼를 대체하기 위한 방법이 기술된다.

Description

제거 공구 및 반전 공구를 구비한 칩 이송 디바이스를 위한 보충적 공구{Supplementary tool for chip transfer device with removal tool and turning tool}
본 발명은 일반적으로 부품 홀더 상에 전자 부품을 배치하는 기술 분야에 관한 것이며, 특히, 부품 홀더 상에 칩으로서 설계된 미패키징 전자 부품의 배치에 관한 것이며, 이러한 칩은 마감 처리된 웨이퍼로부터 직접 제거되고, 배치 프로세스(placement process)로 공급된다. 특히, 본 발명은 웨이퍼로부터 자동 배치 기계의 배치 헤드로 칩을 이송하기 위한 디바이스, 이러한 디바이스의 회전 가능한 공구를 위한 보충적 공구, 이러한 디바이스 및 이러한 보충적 공구를 구비한 칩 이송 시스템뿐만 아니라, 웨이퍼로부터 칩의 제거 및 부품 홀더 상에서 제거된 칩의 배치를 위한 배치 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 칩 이송 시스템에서 칩의 임시 수용을 위한 그리퍼를 변경하기 위한 방법에 관한 것이다.
전자 서브 조립체의 고집적화(high integration density)를 효율적으로 실현하기 위하여, 웨이퍼로부터 칩으로서 직접 설계된 전자 부품을 직접 제거하여, 자동 배치 기계의 배치 헤드를 사용하여 칩이 끼워지는 부품 홀더 상에 배치하는 것이 공지되어 있다. 웨이퍼에서 칩의 본래의 배향과 관련하여, 칩은 비플립(non-flipped) COB(칩 온 보드) 배향 또는 플립된(180°만큼) FCOB(플립 칩 온 보드) 배향으로 부품 홀더에 배치될 수 있다. 각각의 적용에 의존하여, 부품 홀더 상에 배치된 전자 서브 조립체는 COB 부품들 및 FCOB 부품들, 또는 소위 혼합 배치로서 COB 및 FCOB 부품들의 조합을 수용할 수 있다.
문헌 EP 1 470 747 B1로부터, 웨이퍼로부터 제거된 칩을 FCOB 배향에서의 제1 이송 위치(first transfer position) 또는 COB 배향의 제2 이송 위치 중 하나에서 배치 헤드로 이송할 수 있는 칩 제거 시스템이 공지되어 있다. 칩 제거 시스템은 (a) 웨이퍼로부터 칩을 제거하고 제거된 칩을 그 길이 방향 또는 가로 방향 축을 중심으로 180°회전시키기 위한 회전 가능한 제거 공구, 및 (b) 제거된 칩을 그 길이 방향 또는 가로 방향 축을 중심으로 180°다시 회전시키고 공통 이송 위치에서 제거 공구와 상호 작용하기 위한 회전 가능한 반전 공구를 포함한다. 제1 수집 위치는 제거 공구와 관련되고, 제2 수집 위치는 반전 공구와 관련된다. 칩의 제거는 소위 이젝터(ejector)의 도움으로 행해지며, 이젝터는 접착성 배킹 필름(adhesive backing film)으로부터 웨이퍼의 싱귤레이트된 칩을 분리하고, 이를 제거 공구의 흡인 그리퍼로 이송한다.
COB 및/또는 FCOB 칩을 가지는 것 이외에, 부품 홀더 상에 배치된 전자 서브 조립체는 상이한 크기의 칩 또는 부품을 가질 수 있다. (크기) 차이는 너무 커서, 이러한 문헌에서 짧게 "그리퍼"로 지칭되는 상이한 종류의 파지 공구들이 사용될 필요가 있다. 전자 서브 조립체는, 특히 민감한 표면을 가지므로 특별한 종류의 그리퍼로만 취급될 필요가 있는 MEMS 칩과 같은 칩을 또한 포함할 수 있다.
또한, 웨이퍼로부터 직접 배치 프로세스를 위한 칩을 공급할 때, 웨이퍼 조립체로부터의 칩의 분리 순서 및 배치 프로세스를 위해 칩을 제공하는 순서가 일치하지 않거나, 또는 특히 배치 헤드의 짧은 이동 경로에 대해 의도적으로 일치되지 않아야 할 수도 있다. 그러므로, 개별 칩을 임시로 제거 공구 및/또는 반전 공구 상에 홀딩하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 임시 홀딩은 특히 상이한 칩의 어레이가 매우 크거나 상이한 형태의 칩의 수가 매우 많을 때 매우 중요할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상이한 칩의 광범위한 어레이가 COB 또는 FCOB 칩으로서 확실하고 필요한 순서로 배치 프로세스에 제공될 수 있다는 점에서, 웨이퍼 조립체로부터 배치 헤드로 칩을 보다 유연하게 이송할 수 있게 하는 것이다.
이러한 문제는 독립항들 요지에 의해 해결된다. 본 발명의 유익한 실시예들은 종속항들에서 특정된다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 웨이퍼로부터 자동 배치 기계의 배치 헤드로 칩을 이송하는 칩 이송 디바이스가 기술된다. 기술된 칩 이송 디바이스는 (a) (i) 웨이퍼로부터 싱귤레이트된 칩을 제거하기 위한, (ⅱ) 칩을 제1 수집 위치에서 FCOB 칩으로서 제공하도록 제거된 칩을 하기 위한, 그리고 (ⅲ) 공통 이송 위치에서, 제2 회전축을 중심으로 회전 가능한 반전 공구로 제거된 칩을 이송하기 위한 제거 공구; 및 (b) (i) 제거 공구로부터 칩을 수용하기 위한, 그리고 (ⅱ) 칩을 제2 수집 위치에서 COB 칩으로서 제공하기 위한, 이렇게 수용된 칩을 다시 하기 위한 회전 가능한 반전 공구를 포함한다. 제거 공구는 각각 하나의 칩을 임시 수용하기 위한 복수의 제1 그리퍼를 가지며, 제1 그리퍼들은 제1 평면에서 제1 회전축으로부터 반경 방향으로 돌출하여 배열된다. 반전 공구는 하나의 칩을 임시 수용하기 위한 복수의 제2 그리퍼를 구비하며, 제2 그리퍼들은 제2 평면에서 제2 회전축으로부터 반경 방향으로 돌출하여 배열된다. 제거 공구의 적어도 하나의 회전 가능한 공구 및 반전 공구는 제1 인터페이스를 가지며, 추가 평면(further plane)에서 보충적 공구의 중심축으로부터 반경 방향으로 돌출되어 배열되는 복수의 추가 그리퍼를 구비한 보충적 공구가 제1 인터페이스에 장착될 수 있다. 제1 인터페이스는 보충적 공구가 장착될 때 중심축이 제1 또는 제2 회전축과 일치하도록 설계된다.
명시된 칩 이송 디바이스는, 칩 이송 디바이스의 작동을 위해 장착된 보충적 공구를 사용하여, 증가된 수의 그리퍼가 이용 가능하다는 현실에 기초하며, 이러한 것은 다양한 방식으로 칩 이송 디바이스의 효율을 향상시키는데 기여할 수 있다. 추가 그리퍼는 특히 다음과 같은 목적을 수행할 수 있다:
(A) 추가 그리퍼는 칩 이송 디바이스의 작동 동안 손으로 파지되고 필요할 때 사용되는 소위 변경 그리퍼(change gripper)들일 수 있다. 예를 들어, 이러한 것은 다른 형태의 부품이나 칩이 처리되거나 또는 이송되어야 하기 때문에, 작동 중인(오래 동안) 그리퍼가 마모되거나 또는 이전에 사용된 그리퍼를 다른 형태의 그리퍼로 교체할 필요가 있을 때의 경우이다. 그리퍼의 변경은 수동, 반자동 또는 완전 자동으로 행해질 수 있다. 그리퍼의 완전 자동 변경은 제1 인터페이스를 포함하지 않고 보충적 공구에 결합되지 않는 회전 가능한 공구에 대해 특히 가능하다. 이러한 경우에, 추가 그리퍼들은 보충적 공구에 "거꾸로" 장착될 수 있어서, 적절한 배향으로 특정 회전 가능한 공구에 제공될 수 있다. 보충적 공구와 각각의 회전 가능한 반전 공구(제거 공구 또는 반전 공구) 사이의 적절한 상대적 위치 덕분에, 보충적 공구의 자유 그리퍼 수용 슬롯으로의 더 이상 필요없는 그리퍼의 이송 및 각각의 회전 가능한 반전 공구의 자유 또는 비워진 그리퍼 수용 슬롯으로의 새로운 추가 그리퍼의 이송이 일어날 수 있다.
(B) 추가 그리퍼들은 칩을 위한 추가 임시 저장 위치들로서 사용된다. 이러한 방식으로, 웨이퍼로부터 제거되지만 배치 헤드에 의해 FCOB 또는 COB 칩으로서 제1 수집 위치 또는 제2 수집 위치에서 아직 수집되지 않는 칩을 위한 특정 칩 이송 디바이스의 홀딩 용량은 이에 따라 증가될 수 있다. 2개의 회전 가능한 반전 공구와 보충적 공구는 실제로 각각의 칩을 제거하거나 뒤집을 때만 사용될 수 있다. 칩 제거 디바이스의 작동 동안 추후 처리를 위한 칩이 특정 수의 그리퍼에 따라 각각의 공구에서 유지될 수 있기 때문에 모든 (3개의) 공구는 또한 추가 칩 저장부를 구성한다. 저장 기능은 유연한 방식으로 FCOB 및/또는 COB 칩들을 제공하는 시퀀스 및/또는 시간을 제어하기 위해, 예를 들어, 회전 방향을 변경하고 및/또는 칩을 다시 이송하는 것에 의해 다양한 방식으로 이용될 수 있다.
제1 인터페이스는 특히 기계적 인터페이스이며, 이러한 것은 특정 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스와 함께)에 대하여 보충적 공구의 고정된 공간 배열을 보장한다. 보충적 공구가 제거 공구에 장착되면, 추가 평면은 제1 평면에 평행하게 배향된다. 보충적 공구가 반전 공구에 장착되면, 추가 평면은 제2 평면에 평행하게 배향된다. 그러므로, 상기 평면은 각각의 회전 가능한 반전 공구의 각각의 회전축에 직각으로 배향된 회전 평면들이다. 제1 인터페이스는 보충적 공구가 장착된 회전 가능한 반전 공구로의 보충적 공구의 회전식으로 견고한 연결을 보장한다.
상기 그리퍼들은 특히 흡인 덕트를 통해 제공된 부분 진공에 의해 종래의 방식으로 각각의 칩을 홀딩하는 흡인 그리퍼들 또는 피펫들일 수 있다. 추가 그리퍼들은 특히 매번 칩을 임시로 사용하도록 구성될 수 있다. 추가 그리퍼 대신에 또는 이에 추가하여, 보충적 공구는 특히 (남아있는) 웨이퍼 조립체로부터 싱귤레이트된 칩의 분리 동안 사용될 수 있는 칩 제거 공구 및/또는 이젝터를 위한 추가 칩 취급 공구를 포함할 수 있다.
제거 공구의 추가 그리퍼가 흡인 그리퍼이면, 제1 인터페이스는 또한 공압 인터페이스를 포함할 수 있으며, 진공 발생 유닛에 의해 생성된 부분 진공은 공압 인터페이스에 의해 흡인 그리퍼에 의해 흡인 덕트로 전달되어서, 홀딩되는 칩들은 흡인 그리퍼에 의해 종래의 방식으로 홀딩될 수 있다. 인터페이스는 전기 에너지를 전달하는 수단을 추가로 포함할 수 있다는 것을 주목한다. 필요할 때 공구 ID, 존재하는 센서에 관한 정보 등과 같은 데이터를 전송하기 위한 수단은 기술된 인터페이스의 부품일 수 있다.
본 발명의 상이한 양태들 및 예시적인 실시예들의 일반적인 명세 또는 설명은 항상 제거 공구 또는 회전 가능한 반전 공구 상에 장착된 단지 하나의 보충적 공구(추가 그리퍼의 하나 이상의 평면들)를 기술한다는 것을 주목한다. 그러므로, 보충적 공구를 가지는 회전 가능한 반전 공구는 일반적으로 제1 인터페이스를 구비하는 회전 가능한 반전 공구로서 지정된다. 보충적 공구를 가지지 않는 공구는 대체로 제1 인터페이스를 구비하지 않은 다른 회전 가능한 반전 공구로서 지정된다. 그러나, 이러한 맥락에서, 본 발명은 오직 하나의 보충적 공구만을 구비하는 실시예로 국한되지 않는다는 것을 주목한다. 본 명세서에 명시된 칩 이송의 융통성과 성능을 더욱 향상시키기 위해 제거 공구와 반전 공구 모두에 각각 보충적 공구(추가 또는 추가 그리퍼의 하나 이상의 평면을 구비한)를 제공하는 것이 마찬가지로 가능하다.
본 발명의 한 실시예에 따라서, 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구는 (a) 새시; 및 (b) (i) 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스를 구비한)의 (제1 또는 제2) 그리퍼 및 (ⅱ) 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구의 (제2 또는 제1) 회전축을 따르는 보충적 공구의 추가 그리퍼들을 변위시키기 위하여 새시 상에 장착된 변위 구동부(displacement drive)를 포함한다. 따라서, 변위 구동부의 적절한 작동으로, (i) 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼들, 및 (ⅱ) 보충적 공구의 그리퍼들은 각각의 회전축을 따라서 변위될 수 있다(공동으로). 그러므로, 평행 평면들 중 선택된 평면은 다른 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스를 구비하지 않은)의 제1 또는 제2 평면과 동일한 평면에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 공통 이송 위치에 의해, 다른 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스를 구비하지 않은)는 칩 및/또는 (변경) 그리퍼들의 이송의 목적을 위해 선택된 평면과 관련된 그리퍼들 또는 대응하는 그리퍼 수용 위치들에 기능적으로 결합될 수 있다.
당연히 변위 구동의 활성화시에, 보충적 공구의 그리퍼들의 변위는 보충적 공구가 사실상 회전 가능한 반전 공구(인터페이스를 구비한)에 장착된 경우에만 발생한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 칩 이송 디바이스는 또한 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구의 (제2 또는 제1) 그리퍼로의 부분 진공의 제어된 적용을 위한 공압 인터페이스를 포함한다. 적용은 제어 또는 규제 하에 발생할 수 있다. 이러한 것은 공지된 것으로서 특히 칩들의 부드럽고 확실한 임시 파지를 가능하게 하는 소위 흡인 그리퍼 또는 흡인 피펫들이 그리퍼로서 사용될 수 있다는 이점을 가진다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 상기 칩 이송 디바이스는 또한, 공압 인터페이스의 하류에 연결되고 그 현재 위치에 의존하여 그리퍼들의 선택된 평면과 관련된 이러한 그리퍼들에만 부분 진공을 적용하도록 구성된 공압 분로 요소(pneumatic shunt element)를 포함한다. 이러한 것은 현재 "작동 중"이고 사용되고 있는 이러한 (흡인) 그리퍼들에만 부분 진공이 적용되는 이점을 가진다. "작동 중" 또는 "사용되고 있는"이란 용어는 특히, 상기 변위 구동부의 현재 위치로 인해(공통 이송 위치에 의해) 상호 작용하고 있는 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구의 이러한(흡인) 그리퍼들만이, 칩들의 이송에 대해 제1 인터페이스를 구비하지 않은 다른 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼와 함께, 부분 진공이 공급되는 것을 의미한다.
공압 분로 요소는 그 입구 단부에서 부분 진공 라인에 결합될 수 있고, 그 출구 단부에서 적어도 2개의 (바람직하게 개별적으로) 활성화 가능한 공압 출력부들을 포함할 수 있다. 공압 출구들의 수 및/또는 "분로 위치"의 수는 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구 및 보충적 공구에 의해 제공된 그리퍼의 평면들의 수만큼 클 수 있다.
이러한 맥락에서, 추가 평면의 그리퍼들이 칩의 임시 저장을 위해 사용되는 경우에, 공압 분로 요소는 또한 하나보다 많은 평면과 관련된 (흡인) 그리퍼들이 부분 진공을 받는 작동 상태를 또한 채택할 수 있다는 것을 주목한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 공압 분로 요소가 변위 구동부에 결합되어서, 그리퍼들의 선택된 평면과 관련된 이러한 그리퍼들은 부분 진공을 자동으로 받게 된다. 이러한 것은 변위 구동부가 분로 요소의 "액튜에이터"를 구성하기 때문에 분로 요소의 작동에 별도의 작동이 요구되지 않는다는 이점이 있다.
변위 구동부와 분로 요소 사이의 기술된 결합은 예를 들어 변위 구동부의 가동 부품에 기계적으로 결합된 구동부 요소에 의해 이동되거나 작동되는 분로 요소에 의해 간단하고 효율적인 방식으로 일어날 수 있다. 분로 요소는 예를 들어 슬리브, 및 구동부 요소와 맞물리는, 슬리브의 길이 방향 축을 따라서 슬리브에서 이동할 수 있는 피스톤을 포함하는 소위 스풀 밸브로서 실현될 수 있다. 피스톤의 중앙 보어는 전술한 공압 입구일 수 있다. 적합한 횡단 보어를 공압 입구에 개별적으로 공압으로 결합할 수 있는 슬리브에 있는 개구들은 전술한 공압 출구들일 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 칩 이송 디바이스는 또한 복수의 작동 가능한 반경 방향 구동부를 포함하며, 각각의 반경 방향 구동부는 제거 공구, 반전 공구 및 보충적 공구의 그리퍼들 중 하나와 결합되어서, 각각의 그리퍼는 특정 회전축에 대하여 반경 방향으로 이동될 수 있다.
전술한 반경 방향 구동부를 이용하여, 이송되는 칩들은 특히 부드럽게 취급될 수 있다. 특히, 적절한 부드럽고 빠른 반경 방향의 왕복 운동 덕분에, 높은 공정 안전성으로 웨이퍼 또는 웨이퍼 조립체로부터 칩들을 픽업하고 제거 공구 및/또는 보충적 공구의 공통 이송 위치에서 반전 공구 또는 보충적 공구로의 칩들을 이송하는 것이 가능하다. 동일한 것이 또한 보충적 공구와 제1 인터페이스를 구비하는 회전 가능한 반전 공구 사이에 소위 (변경) 그리퍼의 이송을 위해 홀딩된다.
"복수의 작동 가능한 반경 방향 구동부"는 특히 각각 개별적으로 그리고 서로 독립적으로 작동될 수 있는 복수의 개별 반경 방향 구동부에 의해 실현될 수 있다. 다른 실시예에서 "복수의 작동 가능한 반경 방향 구동부"는 적절한 결합 메커니즘을 이용하여 공통의 반경 방향 구동에 의해 실현될 수 있으며, 이러한 것은 각각의 회전 가능한 반전 공구의 회전에 대해 별개의 각도 위치에 있는 그리퍼가 매번 이동되는 것을 보장한다. 그리퍼의 반경 방향 이동을 위해, 예를 들어, 이러한 공통 반경 방향 구동부는 각각의 회전 가능한 반전 공구의 회전축에 대해 고정된 각도 위치에 위치된다. 이러한 것은 현재 각각의 반경 방향 구동부와 관련된 각도 위치에 있는 그리퍼만이 반경 방향으로 이동될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 것은 특히, 각각의 그리퍼가 각각의 공구의 회전축을 중심으로 하는 그 회전 동안 각각의 반경 방향 구동부와 관련된 각도 위치에 있는 경우에만 기계적 맞물림으로 초래되는 적절하게 설계되고 이동 가능한 구동 및 결합 요소를 구비한 결합 메커니즘에 의해 발생할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼들은 각각 반경 방향 구동부와 관련된다. 이러한 것은 기능성 및/또는 공정 확실성의 어떠한 희생없이 반경 방향 구동부의 전체 수가 낮게 유지될 수 있다는 이점을 가진다. 특히 공통 이송 위치에서, 이송시에 2개의 그리퍼, 즉 (i) 제거 공구의 그리퍼 또는 제거 공구 상에 장착된 보충적 공구 및 (ⅱ) 반전 공구의 그리퍼 또는 반전 공구 상에 장착된 보충적 공구에 의한 동시 접촉을 요구하는, 칩의 확실한 이송이 2개의 그리퍼 중 단지 하나만이 반경 방향으로 작동된다는 사실이 이용된다. 이러한 맥락에서, "반경 방향으로 작동된다"는 것은 각각의 그리퍼가 적절한 액튜에이터에 의해 반경 방향으로 변위될 수 있다는 것을 의미한다.
바람직하게, 제거 공구는 반경 방향으로 작동되는 그리퍼를 가지는 회전 가능한 반전 공구이다. 이러한 것은 공통 이송 위치에서의 칩의 이송뿐만 아니라 웨이퍼로부터의 칩의 제거가 적절한 반경 방향의 왕복 운동에 의해 확실한 방식으로 발생할 수 있다는 이점을 가진다.
바람직하게, 특히, 상기 제거 공구는 2개의 공통 반경 방향 구동부를 포함한다. 제1 공통 반경 방향 구동부는 웨이퍼로부터 칩들의 제거가 수행되는 제거 공구의 각도 위치와 관련된다. 이러한 것은 특히 명시된 이젝터 공구와 함께 웨이퍼로부터 칩의 확실한 제거를 가능하게 한다. 이러한 실시예에서 제2 공통 반경 방향 구동부는 칩의 반전 공구로의 이송이 발생하는 제거 공구의 각도 위치와 관련된다. 바람직하게, 웨이퍼로부터의 칩의 제거는 소위 6시 위치에서 일어나고, 제거 공구와 반전 공구 사이의 칩의 이송은 제거 공구의 소위 9시 위치에서 일어난다. 더욱 바람직하게, 제거 공구의 9시 위치는 반전 공구의 3시 위치에 대응한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 반경 방향 구동부는 제1 인터페이스를 구비한 다른 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼들 및/또는 보충적 공구의 그리퍼들과 관련되지 않는다. 이러한 것은 특히 각각의 그리퍼가 각각의 회전축으로부터의 그 반경 방향 간격에 대해 고정되고 변경 불가능한 위치에 있다는 것을 의미할 수 있다. 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구의 기계적 레이아웃 및/또는 보충적 공구의 기계적 레이아웃은 이러한 방식으로 간단하고 관리 가능하게 유지될 수 있다.
제1 수집 위치 또는 제2 수집 위치에 있는 그리퍼들의 반경 방향 "작동성(actuability)"은 부드럽고 확실한 방식으로 칩을 배치 헤드로 이송하기 위해 실제 필요하지 않은 것을 주목한다. 특히, 배치 헤드는 전형적으로 부품 또는 칩의 부드럽고 확실한 픽업 및 부품 홀더 상에서의 부드럽고 확실한 칩 또는 부품의 하역 모두를 가능하게 하기 위하여 수직 z-방향을 따르는 배치 헤드의 새시에 대해 배치 헤드의 그리퍼를 대체로 이동시킬 수 있는 소위 z-구동부가 갖춰진다. 배치 헤드의 그리퍼의 이러한 변위 능력은 제1 수집 위치에서의 제거 공구 또는 제2 수집 위치에서의 반전 공구로부터 각각의 배치 헤드로의 칩의 부드럽고 확실한 이송을 보장하는데 충분하다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 제1 그리퍼, 제2 그리퍼 및/또는 추가 그리퍼는 적어도 반경 방향으로 스프링-장착된다. 이러한 것은 유익한 방식으로, 모든 이송 작업 동안 칩의 부드러운 취급을 가능하게 한다. 특히 이러한 것은 이송 작동, (i) 웨이퍼로부터 칩의 제거, (ⅱ) 제거 공구과 반전 공구 사이의 칩의 이송, (ⅲ) 배치 헤드에 의한 FCOB 칩의 픽업, 및/또는 (iv) 배치 헤드 또는 추가의 배치 헤드에 의한 COB 칩의 픽업을 수반한다.
스프링 장착은 특히 간단한 수동적 스프링 요소들에 의해 실현될 수 있으며, 이러한 것은 각각의 흡인 그리퍼가 그 공구 상에서 반경 방향으로 스프링 장착되는 것을 보장한다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 칩 이송 디바이스를 위한, 특히 상기된 종류의 칩 이송 디바이스를 위한 보충적 공구가 기술된다. 명시된 보충적 공구는 (a) 추가 평면에서 보충적 공구의 중심축으로부터 반경 방향으로 돌출하여 배열된 복수의 추가 그리퍼; (b) (i) 복수의 (제1 또는 제2) 그리퍼가 그 안에서 회전축으로부터 반경 방향으로 돌출하는 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스를 구비한)의 평면에 추가 평면이 평행하게 배향되도록, 및 (ⅱ) 장착된 제거 공구가 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스를 구비한)의 회전 동안 동일한 회전축을 중심으로 회전 가능한 반전 공구(제1 인터페이스를 구비한)와 함께 회전하도록, 상기 보충적 공구를 칩 이송 디바이스의 회전 가능한 반전 공구의 제1 인터페이스 상에 장착할 수 있는 제2 인터페이스를 포함한다.
기술된 보충적 공구는, 예를 들어 EP 1 470 747 B1로부터 공지된 바와 같은 칩 제거 시스템의 기능성 및/또는 성능 또는 용량이 다수의 추가 그리퍼에 의해 보충적 공구를 제거 공구에 또는 적절한 인터페이스들(양쪽 측면 상의)에 의해 반전 공구에 결합하는 것에 의해 개선될 수 있다는 것에 기초한다. 이러한 방식으로, 칩에 이용 가능한 그리퍼의 증가된 수는 단순한 설계로 달성된다. 이미 상술된 바와 같이, 추가 그리퍼들은 그리퍼의 (자동) 변경 또는 칩들의 이용 가능한 임시 저장 위치의 수를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구는 또한 추가적인 평면에서 중심축으로부터 반경 방향으로 돌출하는 복수의 추가 그리퍼를 포함한다. 추가적인 평면은 중심축을 따라서 추가 평면에 대해 오프셋된다. 또한, 추가적인 평면은 추가 평면에 평행하게 배향된다.
추가 (그리퍼) 평면들을 제공하는 것은, 특히 이용 가능한 총 그리퍼의 수가 용이한 방식으로 증가될 수 있다는 이점을 가질 수 있다. 특히, 2개의 이웃하는 그리퍼 사이에서 각각의 공구의 원주 상에서 피치 거리를 감소시킬 필요가 없으며, 이러한 것은 원주 방향을 따라서 그리퍼들 사이의 간격을 감소시킨다.
그러므로, 대응하여 많은 수의 총 이용 가능한 그리퍼에 의해, 상이한 종류의 그리퍼들이 존재하는 것이 가능하여서, 매번 적절한 그리퍼가 다양한 어레이의 칩에 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 선택적으로 상이한 종류의 그리퍼들을 포함할 수 있는 복수의 (변경) 그리퍼를 제공하는 것이 가능하게 된다. 이러한 방식으로, 본 명세서에서 기술된 칩 이송 시스템의 융통성이 크게 증가될 수 있다.
추가적인 평면(각각 복수의 추가 그리퍼들을 구비하는)의 수는 제한되지 않는다는 것을 주목한다. 대신, 명시된 보충적 공구는 각각의 적용 예에 대하여, 복수의 그리퍼를 각각 구비한 적절한 수의 평면들이 갖춰질 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구는, (i) 제1 위치에서 추가 그리퍼를 보충적 공구의 새시에 고정하고 (ⅱ) 제2 위치에서 그리퍼의 제거의 목적을 위하여 추가 그리퍼들 중 적어도 하나를 록킹 해제하는 록킹 메커니즘을 포함한다. 이러한 방식으로, 추가 그리퍼들이 새시로부터 우발적으로 낙하하고 웨이퍼로부터 칩 이송 디바이스로부터 하류의 자동 배치 기계로 칩의 이송을 방해하는 것이 확실한 방식으로 방지될 수 있다. 이러한 방식으로, 공정 신뢰성은 칩 이송에서 수반되는 모든 부품에 대해 보장될 수 있다.
록킹 메커니즘은 특히 "록킹된" 및 "록킹 해제된" 두 위치들 사이에서 록킹 메커니즘을 전환할 수 있는 액튜에이터에 결합될 수 있다. 더욱이, 록킹 메커니즘의 현재 위치를 인식하고 대응 정보를 제어 유닛에 중계하는 적절한 센서가 제공될 수 있다. 그리퍼들의 교환에 관하여 높은 작동 신뢰성이 또한 보장될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 웨이퍼로부터 자동 배치 기계의 배치 헤드로 칩을 이송하기 위한 칩 이송 시스템이 설명된다. 이러한 칩 이송 시스템은, (a) 전술한 종류의 칩 이송 디바이스; 및 (b) 제2 인터페이스에 의해 칩 이송 디바이스의 제1 인터페이스 상에 장착된, 선행의 항들 중 하나에 청구된 바와 같은 보충적 공구를 포함한다.
칩의 이송을 위한 상기된 칩 이송 시스템은, 예를 들어 회전 가능한 제거 공구 및 회전 가능한 반전 공구를 가지는 EP 1 470 747 B1에서 공지된 칩 제거 시스템과 상기된 보충적 공구를 결합하는 것에 의해, 기능적으로 확장된 칩 급송 시스템(chip feeding system)이 비교적 간단한 방식으로 생성될 수 있다는 인식에 기초한다. 증가된 수의 이용 가능한 그리퍼 덕분에, 결과적인 칩 급송 시스템은, 특히 상이한 형태의 칩들의 처리에 관하여 및/또는 웨이퍼 조립체로부터 이미 분리되었지만 아직 배치 헤드로 이송되지 않은 칩들의 임시 저장에 관하여 특히 높은 융통성을 가진다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 제1 인터페이스 및/또는 제2 인터페이스는 보충적 공구가 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구 상의 별개의 각도 위치에서 반복적인 정확도로 장착될 수 있도록 구성된다. 이러한 방식으로, 각각의 회전 가능한 반전 공구 상에 보충적 공구의 한정된 장착은, 이러한 장착이 경험이 없거나 미숙련된 참여자에 의해 행해질 때에도 유익한 방식으로 보장된다.
별개의 각도 위치에서 해제 가능한 고정은 적절한 도구로 또는 도구없이 참여자에 의해 행해질 수 있다. 대안적으로, 동일한 것의 자동 고정 또는 자동 해제는 또한 자동으로 행해질 수 있고, 특히 칩의 이송을 위한 상기된 칩 이송 시스템의 제어 유닛에 의해 초래될 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 제1 인터페이스 및/또는 제2 인터페이스는 보충적 공구가 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구 상에 부분 진공에 의해 고정될 수 있도록 구성된다.
그러므로, 각각의 회전 가능한 반전 공구 상에서 보충적 공구의 공압, 그러므로 해제 가능한 고정은, 적절한 밸브 조립체에 의해, 흡인 그리퍼들의 사용을 위해 하여튼 필요한 부분 진공이 공압 고정을 위해 또한 사용되는 간단하고 효율적인 방식으로 실현될 수 있다. 부분 진공은 각각의 회전 가능한 반전 공구 상에 보충적 공구의 논포지티브(nonpositive) 고정을 제공할 수 있다. 대안적으로, 짧은 공압 펄스(부분 진공으로서 음 또는 과압으로서의 양)는 체결 메커니즘을 제1 상태와 제2 상태 사이에서 전환시키는 공압 스위칭 펄스로서 작용할 수 있다. 제1 상태에서, 각각의 회전 가능한 반전 공구로의 보충적 공구의 고정이 일어나는데 반하여, 제2 상태에서, 각각의 회전 가능한 반전 공구로의 보충적 공구의 이전의 고정이 취소된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 특정 평면과 관련된 이러한 그리퍼들은 동일한 종류의 그리퍼들이다.
각각의 공구, 즉 제거 공구, 반전 공구 및/또는 보충적 공구의 다른 각도 위치들에서 존재하는 그리퍼의 형태를 매 순간 모니터하거나 고려할 필요가 없기 때문에, 그리퍼 평면에 대해 동일한 종류의 그리퍼의 사용은 설명된 칩 이송 시스템의 작동이 단순화된다는 이점이있다. 이러한 방식으로, 칩 이송의 제어 시스템이 단순화되고 공정 신뢰성이 향상된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 상이한 평면과 관련된 그리퍼들은 상이한 종류의 그리퍼들이다. 이러한 것은 상이한 종류의 그리퍼들이 존재하여서, 매번 특정하게 위치된 그리퍼가 상이하게 광범위의 치수화된 칩들을 위해 사용될 수 있다는 이점을 가진다. 대안적으로 또는 조합하여, 상이한 형태의 (변경) 그리퍼들을 간단하고 신뢰성있는 방식으로 제공하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 특히 많은 상이한 전자 서브 조립체의 제조와 관련하여, 칩들의 이송을 위한 상기된 칩 이송 시스템의 융통성이 상당히 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 동일한 수의 그리퍼들이 그리퍼들의 상이한 평면과 관련된다. 대안적으로 또는 조합하여, 불균일한 수의 그리퍼들이 그리퍼의 상이한 평면들과 관련된다. 평면에 대한 그리퍼들의 수에 대한 적절한 적응으로 인해, 설명된 칩 이송 시스템은 상이한 요건이라는 면에서 최적화될 수 있다.
현재의 경험에 따라서, 평면이 예를 들어 2, 4, 8, 12, 16, 20 또는 24개의 그리퍼를 포함하는 것이 적절한 것으로 보인다. 제거 공구에서 평면 당 그리퍼들의 수는 반전 공구 및/또는 반전 공구에 장착되는 한 보충적 공구에서 평면 당 그리퍼들의 수보다 작은 것이 대체로 유익하다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, (a) 그리퍼들의 2개의 바로 인접한 평면은 동일한 수의 그리퍼를 포함하고, (b) 하나의 (인접한) 평면의 그리퍼들은 다른 (인접한) 평면의 그리퍼들과 비교하여 (제1 또는 제2) 회전축을 중심으로하는 그 각도 위치라는 면에서 바람직하게 각도 피치 거리의 절반만큼 오프셋으로 배열된다. 이러한 것은 그리퍼들이 공간에서 매우 컴팩트하게 배열될 수 있다는 이점을 가진다. 이러한 방식으로, 제공되는 모든 평면은 상대적으로 작은 축 방향 설계 공간 내에서 실현될 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구는 추가 그리퍼들을 구비한 추가의 평면 외에, 복수의 추가 그리퍼를 구비하는 적어도 하나의 추가적인 평면을 포함한다. 더욱이, 적어도 하나의 평면의 그리퍼들은 마모된 후의 그리퍼를 대체할 수 있는 변경 그리퍼이다. 대안적으로 또는 조합하여, 적어도 하나의 다른 평면의 그리퍼들은 제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼들과 다른 형태이다. 이러한 것은 보충적 공구로 확장된 회전 가능한 반전 공구가 그리퍼들을 변경함이 없이 시간 최적 형태로 다양한 부품을 처리할 수 있다는 이점을 가진다. 대안으로 또는 조합하여, 보충적 공구는 하나 이상의 상이한 형태의 변경 그리퍼를 또한 제공할 수 있다.
이러한 이점들이 보충적 공구가 제거 공구 상에 장착되는 실시예와 보충적 공구가 반전 공구 상에 장착되는 (다른) 실시예 모두를 홀딩한다는 것을 주목한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 하나의 그리퍼 수용 위치가 각각의 제1 그리퍼, 각각의 제2 그리퍼 및/또는 각각의 추가 그리퍼에 대해 제공된다. 더욱이, 그리퍼 수용 위치의 수, 특히 보충적 공구의 평면 당, 변경 그리퍼와 각각 관련되는 그리퍼 수용 위치의 수는 그리퍼 수용 위치의 수, 특히 공통 이송 위치에 의해 보충적 공구와 상호 작용하는 회전 가능한 반전 공구의 평면 당 그리퍼 수용 위치의 수보다 많다.
그 각각이 변경 그리퍼와 관련되는, 보충적 공구의 그리퍼 수용 위치의 수가 (공통 이송 위치에 의해 보충적 공구와 상호 작용하는 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼 수용 위치의 수보다) 1만큼 크기만 하면, 변경 그리퍼들의 완전한 제2 세트를 제공하는 것이 유익한 방식으로 가능하다. 보충적 공구의 자유 그리퍼 수용 위치는 그런 다음 회전 가능한 반전 공구의 그리퍼들을 연속적으로 변경하도록 사용될 수 있다.
그 각각이 변경 그리퍼와 관련되는, 보충적 공구의 그리퍼 수용 위치의 수가 배수(예를 들어, 4의 배수)+1만큼 많기만 하면, 변경 그리퍼들의 배수의 완전한 세트는 보충적 공구에서 수중에(on hand) 유지될 수 있으며, 적어도 하나의 자유 그리퍼 수용 위치의 가끔의 사용에 의해 그리퍼 변경을 위해 연속적으로 사용될 수 있다.
그리퍼 수용 위치들은 그리퍼가 장착될 수 있는 간단한 슬리브를 각각 포함할 수 있다. 이러한 슬리브들은 중공체(quill) 또는 중공 보어 작업 스핀들로서 또한 지칭될 수 잇다. 전술한 반경 방향 구동부들은 특히 이러한 슬리브와 결합될 수 있으며, (이러한 것들에 장착된 그리퍼와 함께) 이러한 슬리브들을 반경 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 칩 이송 시스템은 또한 (a) 판독 디바이스; (b) 판독 디바이스에 의해 판독될 수 있는 인코딩을 포함한다.
인코딩은 특히 각각의 부품을 명확하게 식별하는 인코딩일 수 있어서, 판독 디바이스 및 선택적으로 하류에 연결된 평가 디바이스는 보충적 공구가 각각의 회전 가능한 반전 공구에 추가되고 개별 보충적 공구가 추가되었다는 것을 명확하게 식별할 수 있다. 더욱 명확하게, 보충적 공구의 장착 후에, 자동 식별이 판독 디바이스 및 선택적으로 기술된 칩 이송 시스템의 하류 제어 유닛 또는 자동 배치 기계에 의해 발생할 수 있다. 이러한 방식으로, 칩들의 이송을 위한 기술된 칩 이송 디바이스 또는 설명된 칩 이송 시스템의 작동을 위해 요구되는 파라미터들은 자동으로 조정될 수 있다. 예를 들어 이러한 파라미터들은 보충적 공구의 기하학적 형상 또는 치수를 나타낼 수 있으며 및/또는 교정 인자들을 나타낼 수 있다. 바람직하게, 인코딩은 기계 판독 가능 광학 인코딩(바코드, QR 코드 등) 및/또는 전자기적으로 판독 가능한 인코딩(예를 들어, RFID)이다.
광학적으로 판독 가능한 인코딩의 경우에, 판독 디바이스는 다른 목적을 위해 이미 사용된 카메라 시스템에 의해 또한 실현될 수 있다는 것을 주목한다. 기술된 인코딩 판독의 추가적인 기능성이 갖춰질 수 있는 이러한 카메라 시스템의 하나의 예는, 자동 배치 기계의 소위 회로 기판 카메라이며, 이러한 것에 의해, 광학적으로 판독 가능한 마킹들은 부품들이 끼워진 부품 홀더 상에서 검출될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 웨이퍼로부터 칩을 제거하고 제거된 칩을 부품 홀더 상에 배치하기 위한 배치 시스템이 설명된다. 기술된 배치 시스템은 (a) 전술한 종류의 칩 이송 디바이스; 및 (b) 제1 수집 위치에 제공된 FCOB 칩을 수집하기 위한 및/또는 상기 제2 수집 위치에 제공되는 COB 칩 수집을 위한 배치 헤드를 구비한 자동 배치 기계를 포함한다.
명시된 배치 시스템은 상기 칩 이송 디바이스 및/또는 상기된 칩 이송 시스템이 자동 배치 기계에 기능적으로 결합될 수 있어서, 추가의 칩 취급 단계들 없이, 패키징되지 않은 부품 또는 칩들이 부품 홀더, 특히 회로 기판 상에 배치될 수 있다는 사실에 기초한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 웨이퍼로부터 자동 배치 기계의 배치 헤드로 칩을 이송하기 위한 전술한 형태의 칩 이송 시스템에서 칩의 임시 수용을 위하여 그리퍼를 변경하는 방법이 개시된다. 이 방법은 (a) 그리퍼가 회전 가능한 반전 공구와 보충적 공구 사이에서 이송될 수 있는 공통 이송 위치에, 장착된 보충적 공구와 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구가 도달하도록 제거 공구에 대해 반전 공구의 위치 결정 단계; (b) 상기 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구의 더 이상 필요없는 그리퍼가 공통 이송 위치에 위치되도록 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구의 회전 단계; (c) 보충적 공구의 자유 그리퍼 수용 위치가 공통 이송 위치에 위치되도록 보충적 공구의 회전 단계; (d) 더 이상 필요없는 그리퍼의 보충적 공구로의 이송 단계; (e) 새로운 그리퍼가 공통 이송 위치에 위치되도록 보충적 공구의 회전 단계; 및 (f) 상기 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구로 새로운 그리퍼의 이송 단계를 포함한다.
명시된 방법은 상기된 보충적 공구가 2개의 인터페이스에 의해 보충적 공구에 결합되지 않는 회전 가능한 반전 공구에 의해 필요에 따라서 사용될 수 있는 (변경) 그리퍼를 위한 저장 디바이스로서 사용될 수 있다는 인식에 기초한다. 낡거나 또는 이전에 사용된 그리퍼들의 자동 교체는 예를 들어 그리퍼가 마모되어 새로운 그리퍼 또는 적어도 더 새로운 그리퍼로 교체될 필요가 있을 때 행해질 수 있다. 더욱이, 그리퍼의 교체는 상이한 형태의 그리퍼가 상이한 칩의 핸들링을 위해 요구될 때 또는 양호한 동작 신뢰성의 목적을 위해 바람직할 때 또한 지시될 수 있다.
명시된 방법을 사용하여, 특히 적절한 그리퍼는 광범위한 다른 칩을 위하여 효율적인 방식으로 수중에 유지될 수 있으며, 최적으로 적절한 그리퍼는 그 칩의 임시 홀딩을 위하여 이송되는 특정 칩에 대해 자동으로 사용될 수 있다. 사용되고 있는 그리퍼의 변경은 최소 수리(refitting) 시간 내에서 칩 이송 디바이스의 진행 중인 작동 또는 자동 이송 디바이스의 하류의 자동 배치 기계의 진행 중인 작동에서 실현될 수 있다. 더욱이, 적합한 그리퍼 수리는 프로그램 제어될 수 있고, 참여자에 의한 수동 개입없이 일어날 수 있다.
설명된 위치 설정은 상대적인 위치 설정이다. 이러한 것은 제거 공구와 반전 공구 중 적어도 하나(공간에 고정된 좌표계에서)가 3개의 병진 자유도 중 적어도 하나를 따라서 이동하여서, 이송에 수반되는 회전 가능한 반전 공구의 공통 이송 위치, 즉, 보충적 공구, 및 보충적 공구에 결합되지 않는 회전 가능한 공구에 도달된다는 것을 의미한다. 이러한 위치 설정이 특히 제1 회전축을 따르는 제거 공구의 변위 및/또는 제2 회전축을 따르는 반전 공구의 변위를 포함하여서, (추가 그리퍼들의) 추가 평면은 제1 평면(제거 공구의 보충적 공구 사이의 그리퍼의 이송의 경우에 제1 그리퍼들의) 또는 제2 평면( 공구와 보충적 공구 사이의 그리퍼의 이송의 경우에 제2 그리퍼들의)과 일치한다.
기술된 그리퍼 변경이 요구될 수 있고, 가능하게 또한 특히 칩 이송 디바이스, 칩 이송 시스템의 제어 유닛 또는 자동 배치 기계에 의해 제어될 수 있다. 바람직하게, 그리퍼 변경은 두 회전 가능한 반전 공구 상에 더 이상 칩이 존재하지 않을 때 개시된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구는 반전 공구 상에 장착된다. 이러한 것은 바람직하게 제거 공구의 그리퍼를 적어도 반자동, 바람직하게 완전 자동 변경을 유익한 방식으로 가능하게 한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구는 제거 공구 상에 장착된다. 이러한 것은 반전 공구의 그리퍼의 적어도 반자동, 바람직하게 완전 자동 변경을 유익한 방식으로 가능하게 한다.
제1 인터페이스를 구비한 회전 가능한 반전 공구 상에 장착된 그리퍼에 대한 그리퍼의 변경이 또한 가능하다는 것을 주목한다. 이러한 경우에, 특히, 그리퍼 변경은 제1 인터페이스를 구비하지 않은 다른 회전 가능한 반전 공구를 통해 직접 또는 간접적으로 발생할 수 있다. 특히, 이러한 것은 새로운 그리퍼가 처음에 다른 회전 가능한 반전 공구의 자유로운 위치로, 또는 자유롭게 만들어진 회전 가능한 반전 공구로 이송된다는 것을 의미한다. 그 후, 새로운 그리퍼는 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구 상에서 이전에 자유롭게 만들어진 위치로 이송될 수 있으며, 이러한 위치에서, 새로운 그리퍼로 교체된 그리퍼가 이전에 존재하였다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구로의 더 이상 필요없는 그리퍼의 이송 및/또는 제1 인터페이스를 구비하지 않는 회전 가능한 반전 공구로의 새로운 그리퍼의 이송은 회전 가능한 반전 공구의 반경 방향 구동부의 활성화 또는 작동을 수반한다. 이러한 것은 부드러운 이송이 특히 변경 그리퍼(뿐만 아니라 교체되는 그리퍼)에 대하여 부드러운 방식으로, 높은 공정 신뢰성으로 발생할 수 있다는 이점을 가진다. 이 실시예의 또 다른 이점은, 칩 이송 시스템에 요구되는 반경 방향 구동부의 수가 최소화될 수 있고, 그러므로 장치 비용이 단순화될 수 있고, 칩 이송 시스템에 대한 비용이 상대적으로 낮게 유지될 수 있다는 것이다. 전형적인 배치 헤드가 그 그리퍼를 위한 z-구동부를 가진다는 사실을 감안할 때, 이러한 것은 실제로 기능 및 프로세스 신뢰도라는 면에서 제한이 이러한 실시예에서 용인될 필요가 없다는 것을 의미한다. 이러한 이점은 이미 전술한 바와 같다.
본 발명의 실시예들이 본 발명의 다른 요지에 관하여 설명되었다는 것을 주목한다. 특히, 본 발명의 일부 실시예가 디바이스 청구항들과 함께 설명되고, 다른 실시예들은 방법 청구항들과 함께 설명되었다. 그러나, 본 출원을 읽으면, 달리 명시하지 않는 한, 본 발명의 요지의 한 형태에 속하는 특징부들의 조합 이외에, 본 발명의 상이한 형태의 요지에 속하는 특징들의 임의의 주어진 조합이 가능하다는 것이 당업자에게 자명할 것이다.
도면의 세트를 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하기 전에, 본 발명과 관련된 몇몇 기술적 고려 사항이 다음에 제시될 것이다.
본 발명의 목적은 일상적인 작동에서 참여자의 개입없이 웨이퍼형 형태 및 상이한 구성의 부품들 또는 칩들의 취급을 위해 개조될 수 있는 본 명세서에서 칩 이송 시스템으로 지칭되는 칩 급송 시스템을 제공하는 것이다. 많은 사용자들에 의해 요구되는 전체 자동 배치 기계의 콤팩트한 치수를 실현하기 위하여, 흡인 그리퍼들의 변경을 위한 디바이스들은 급송 디바이스(feeding device) 내에 단지 최소 공간만을 차지하여야 한다. 그러므로, 필요한 경우에, 흡인 그리퍼들은 제거, 취급, 및 배치 프로세스의 실현을 위해 하여튼 요구되는 급송 디바이스 또는 자동 배치 기계의 작동 자유도만을 이용하여야 한다. 또한, 급송 디바이스의 개별 기능 요소들 사이의 허용 오차의 보상을 위해 제공된 작동 자유도가 사용될 수 있다.
본 발명과 특별히 관련되는 급송 디바이스의 한 부분은 제거 공구와 반전 공구로 이루어진다. 또한, 급송 디바이스가 통합되는 자동 배치 기계는 배치 프로세스의 과정에서 부품들 또는 칩들을 픽업, 운반 및 하역하기 위한 다수의 흡인 그리퍼를 구비한 배치 헤드를 포함한다. 제거 공구에 의해, 칩들은 웨이퍼의 기판으로부터 제거되어, FCOB 배향으로 배치 헤드에 제공된다. COB 적용을 위하여, 부품들은 제거 공구에 의해 반전 공구로 이송되어 배치 헤드에 제공된다. 반전 공구는 또한 칩의 임시 저장을 위해 사용될 수 있다.
공지된 시스템, 특히 EP 1 470 747 B1에 기술된 칩 제거 시스템과 비교할 때, 본 명세서에서 기술된 칩 이송 시스템은 특히 다음과 같은 이점을 가진다:
(a) 기능성이 확장되어, 특히 반전 공구의 기능이 확장되어서, 칩 이송 시스템의 자동 개조가 상이한 종류의 칩들의 급송을 위한 흡인 그리퍼들의 변경에 의해 가능하다.
(b) 반전 공구는 칩을 위한 저장 디바이스 및/또는 칩 이송 시스템에 필요한 흡인 그리퍼들 및/또는 하류의 자동 배치 기계의 기능성이 갖춰질 수 있다. 특히 변경(흡인 그리퍼들)은 제거 공구에 대해 준비되며 흡인 그리퍼들의 자동 변경에 사용될 수 있다.
(c) 칩 이송 시스템의 대응하는 구성에서, 반전 공구의 흡인 그리퍼들뿐만 아니라 제거 공구의 흡인 그리퍼들도 (자동으로) 변경될 수 있다.
본 발명의 추가의 이점들 및 특징들은 현재 바람직한 실시예의 다음의 예시적인 설명으로부터 나타날 것이다. 본 명세서의 도면 세트 중 개개의 도면은 개략적인 것으로 간주되어야 하며 실척으로 도시되지 않은 것으로 간주되어야 한다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 칩 이송 시스템을 구비한 배치 시스템의 개략도.
도 2는 (i) COB 칩 및 (ⅱ) FCOB 칩의 제공을 위한 칩 이송 디바이스(보충적 공구가 장착되지 않음)의 측면도.
도 3은 흡인 그리퍼들의 2개의 평면을 가지는, 반전 공구 상에 장착된 보충적 공구를 구비한 칩 이송 시스템을 확대하고 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 칩 이송 시스템의 일부를 도시한 사시도.
도 5는 공압 분로 요소를 구비한 공압 시스템을 도시한 도면.
다른 실시예들의 대응하는 특징부 또는 부품들과 동일하거나 또는 적어도 기능적으로 동일한 다른 실시예들의 특징부 또는 부품들은 동일한 도면 부호가 주어지거나, 또는 대응하는 동일하거나 또는 적어도 기능적으로 동일한 특징부 또는 부품들의 도면 부호에 마지막 두 자리에서 동일한 도면 부호가 제공된다는 것을 주목한다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 앞서 설명된 실시예를 참조하여 이미 설명된 특징부 또는 부품들은 이후에 상세하게 설명되지 않을 것이다.
또한, 다음의 설명된 실시예는 본 발명의 가능한 변형예의 제한된 선택만을 나타내는 것을 주목한다. 특히, 다양한 다른 실시예가 본 명세서에서 명백하게 표현된 변형예가 당업자에게 명백하게 보여질 수 있는 것으로 이해될 수 있도록 개개의 실시예의 특징을 적절한 방식으로 조합하는 것이 가능하다.
또한, "전방" 및 "후방", "상부" 및 "하부", "좌측" 및 "우측" 등과 같은 공간 관련 용어는 도면에 도시된 바와 같은 다른 요소 또는 다른 요소들에 대한 하나의 요소의 관계를 기술하도록 사용된다는 것을 주목한다. 따라서, 공간 관련 용어는 도면에 나타낸 배향들과 다른 배향들에 대해 홀딩될 수 있다. 그러나, 설명의 명료성을 위해, 이러한 모든 공간-관련 용어들이 도면에 나타낸 배향에 관한 것이고, 사용 중일 때 각각 묘사된 디바이스, 부품 등이 도면에서 묘사된 배향과 다를 수 있는 방향을 채택한다는 것은 말할 필요가 없다.
도 1은 칩 이송 시스템(140) 및 자동 배치 기계(110)를 구비한 배치 시스템(100)을 개략적으로 도시한다. 자동 배치 기계(100)는 실질적으로, 특히 그 설계 특징에 있어서 종래의 자동 배치 기계에 일치한다. 그러므로, 자동 배치 기계(110) 및 도시되지 않은 다양한 부품의 기본 기능은 다음에 상세하게 설명되지 않을 것이다.
자동 배치 기계(110)는 도 1에 실선으로 개략적으로 도시된 새시(112)를 포함한다. 이러한 새시(112)는 자동 배치 기계(110)의 개별 부품이 직접 또는 간접적으로 장착될 수 있는 프레임 구조를 제공한다.
새시(112)에는 갠트리 베이스(gantry base)를 구성하는 2개의 가이드 요소를 익숙한 형태로 포함하는 갠트리 시스템(120)이 장착된다. 본 명세서에 나타낸 예시적인 실시예에 따라서, 이러한 갠트리 베이스는 제1 가이드 요소(122a)뿐만 아니라 추가의 제1 가이드 요소(122b)에 의해 형성된다. 2개의 제1 가이드 요소(122a, 122b)의 각각은 제1 방향을 따라서 연장되는 세장형 캐리어 레일을 각각 가진다. 도 1에서, 이러한 제1 방향은 y-방향으로서 인용된다.
갠트리 시스템(120)은 또한 2개의 캐리지(124a, 124b)를 포함한다. 캐리지(124a)는 y-방향을 따라서, 도시되지 않은 구동부에 의해 이동 또는 위치 설정될 수 있도록 가이드 요소(122a) 상에 가동 가능하게 장착된다. 대응하는 방식으로, 캐리지(124b)는 가이드 요소(122b) 상에 가동 가능하게 장착된다. 마찬가지로 도시되지 않은 구동부는 2개의 캐리지(124a, 124b)가 y-방향을 따라서 동일한 방식으로 또는 동기하여 이동할 수 있는 것을 보장한다. 베어링 요소(125)들은 2개의 캐리지(124a, 124b)가 y-방향을 따라서 정확하게 한정된 트랙을 따라서 신뢰성있는 방식으로 이동되는 것을 보장한다.
2개의 캐리지(124a, 124b) 사이에는 제2 방향을 따라 길이 방향 연장부를 가지는 이동 가능한 크로스 빔으로서 설계된 제2 가이드 요소(132)가 연장된다. 이러한 제2 방향은 도 1에서 이후 x-방향으로 지정된다. 크로스 빔(132) 상에는 도시되지 않은 구동부에 의해 x-방향을 따라서 이동되거나 또는 위치 설정될 수 있는 제2 캐리지(134)가 장착 또는 가이드된다. 이러한 제2 캐리지(134)는 배치 헤드(136)가 고정되는 기계적인 플랫폼을 구성한다. 본 명세서에 나타낸 예시적인 실시예에 따라서, 배치 헤드(136)는 흡입 피펫 또는 흡인 그리퍼들로 설계된 다수의 칩 홀딩 디바이스(138)를 포함하는 소위 다중 배치 헤드이며, 흡입 피펫 또는 흡인 그리퍼는 전자 부품의 임시 홀딩을 공지된 방식으로 사용될 수 있다.
부품 홀더(190) 상에 칩들의 배치를 위해, 배치 헤드(136)는 먼저 갠트리 시스템(120)의 적절한 작동에 의해 공지된 방식으로 패키징되지 않은 웨이퍼형 부품들 또는 칩(192)들이 칩 이송 시스템(140)에 제공되는 도시되지 않은 부품 수집 영역으로 이동된다. 여기에서, 제공된 칩(192)들은 배치 헤드(136)에 의해 수집되고, 칩(192)들이 부품 홀더(190) 상에 하역되는 배치 영역으로 갠트리 시스템(120)의 적절한 작동에 의해 이송된다.
데이터 처리 유닛(114)은 당업자에게 익숙한 2개의 캐리지(124a, 124b), 배치 헤드(136) 및 자동 배치 기계(110)의 다른 부품을 위한 구동부의 조정된 작동을 보장한다. 하나의 이러한 부품은 예를 들어, 칩들이 자동 배치 기계(110) 내로 끼워지기 전에 부품 홀더(190)를 가져오고, 칩들이 적어도 부분적으로 끼워진 후에 자동 배치 기계(110)로부터 한번 이상 부품 홀더를 제거하기 위해 제공되는 운반 시스템이다. 본 명세서에 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 데이터 처리 유닛(114)은 그 작동이 자동 배치 기계(110)의 작동과 동기화되도록 칩 이송 시스템(140)을 제어하는 데이터 처리 유닛(144)에 결합된다. 예시의 명료성을 위하여, 2개의 데이터 처리 유닛(114 및 144) 사이의 통신 링크는 도 1에서 도시되지 않았다. 물론, 2개의 데이터 처리 장치(114 및 144)는 하나의 공통 데이터 처리 유닛에 의해 또한 실현될 수 있다. 이러한 것은, 특히 자동 배치 기계(110)의 데이터 처리 유닛(114)에서 데이터 처리 유닛(144)의 기능성을 실시하는 것에 의해 실현될 수 있다.
칩 이송 시스템(140)은 칩 이송 디바이스(142) 및 보충적 공구(170)를 포함한다. 칩 이송 디바이스(142)는 회전 가능한 제거 공구(150) 및 회전 가능한 반전 공구(160)를 포함한다. 본 명세서에 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구(170)는 반전 공구(160) 상에 장착된다. 제거 공구(150)는 칩(192)들의 이송 및/또는 (변경) 흡인 그리퍼들의 이송에 관하여 도 1에 도시되지 않은 공통 이송 위치에서 반전 공구(160) 또는 보충적 공구(170)와 협력한다. 2개의 공구(150 및 170)의 회전축은 도 1의 상부 좌측에 표시된 y-방향에 평행하게 배향된다. 제거 공구(150)에 의한 웨이퍼(195)로부터의 칩(192)의 임시 홀딩은 도면 부호가 주어지지 않은 흡인 그리퍼들의 도움으로 발생하고, 흡인 그리퍼들은 제거 공구(150)의 외주를 따라서 분포되고 제거 공구(150)의 회전축으로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 다. 대응하는 방식으로, 제거 공구(150)에 의해 제공되는 칩(192)들의 임시 홀딩은, 반전 공구(160) 또는 보충적 공구(170)의 외주를 따라서 분포되고 반전 공구(160)의 회전축으로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 마찬가지로 도면 부호가 주어지지 않은 흡인 그리퍼들의 도움으로 반전 공구(160) 또는 보충적 공구(170)에 의해 행해질 수 있다.
본 명세서에 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 칩 이송 시스템(140)은 자동 배치 기계(110) 상의 공간에 고정 장착된다. 이러한 것은 웨이퍼(195)로부터 다양한 칩(192)들을 제거할 때, 웨이퍼(195)의 상이한 위치 또는 상이한 칩(192)들에 제거 공구(150)가 접근하는 것을 허용하기 위하여, 웨이퍼(195)가 도시되지 않은 적절한 xy-위치 설정 시스템에 의해 이동되어야만 한다는 것을 의미한다.
도 2는 (i) COB 칩(292b)들 및 (ⅱ) FCOB 칩(292a)들의 제공을 위한 칩 이송 디바이스(142)(보충적 공구를 구비하지 않은)의 측면도이다. COB 칩(292b)들은 수집되고 그런 다음 부품 홀더 상에 배치되는 목적을 위해 도시되지 않은 배치 헤드로 제1 수집 위치(256)에서 제공된다. FCOB 칩(292a)들은 또한 도시되지 않은 또 다른 배치 헤드 또는 배치 헤드로 제2 수집 위치(266)에서 제공된다.
본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 제거 공구(150)는 4개의 제1 그리퍼(252)를 포함한다. 반전 공구(160)는 전체 16개의 제2 그리퍼(262)를 포함한다. 제거 공구(150)는 제1 회전축(251)을 중심으로 회전 가능하며, 반전 공구(160)는 작동 동안 제2 회전축(261)을 중심으로 회전한다.
제거 공구(150)와 반전 공구(160)는 공통 이송 위치(246)에서 칩(192)들, 즉 FCOB 칩(292b)들 및/또는 COB 칩(292a)들의 이송에 대해 협력한다. 본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 이러한 공통 이송 위치(246)는 회전 가능한 제거 공구(150)의 경우에 소위 "9시 위치"에 대응하고, 회전 가능한 반전 공구(160)의 경우에 "3시 위치"에 대응한다. 웨이퍼(195)로부터의 칩들의 제거는 제거 공구(150)의 "6시 위치"에서 발생한다. 제1 수집 위치(256)는 제거 공구(150)의 "12시 위치"에 위치되고, 제2 수집 위치(266)는 반전 공구(160)의 "12시 위치"에 위치된다.
칩(192, 292a, 292b)들의 신뢰성있는 취급을 위해, 웨이퍼(195)로부터 칩(192)을 제거하는 제1 그리퍼(252)가 (제1 회전축(251)에 대해) 반경 방향으로 이동 가능되는 것이 필요하다. 칩(192)의 제거시의 이러한 반경 방향 변위는 이중 화살표(260a)에 의해 도 2에 도시된다. 또한, 제거 공구(150)와 반전 공구(160) 사이의 칩(192)의 이송에 모두 관련되는 제1 그리퍼(252) 및 제2 그리퍼(262) 중 적어도 하나가 반경 방향으로 변위 가능한 것이 요구된다. 바람직하게, 이러한 반경 방향 변위는 각각의 제1 그리퍼(252)의 반경 방향 변위에 의해 이송 위치(246)의 영역에서 발생한다. 반전 공구(160)는 특히 매우 수동적인 공구로서, 그러므로 단순한 설계와 경제적 방식으로 제2 그리퍼(262)에 관하여 실현될 수 있다. 반전 공구는 도 2에 도시되지 않은 보충적 공구에 대해 홀딩된다. 칩(192)의 이송 동안의 반경 방향 변위는 이중 화살표(260b)로 지시된다.
제1 그리퍼(252)들의 반경 방향 변위(260a, 260b)는 반경 방향 구동부(282)들에 의해 발생한다. 본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 하나의 전용 반경 방향 구동부(282)는 각각의 제1 그리퍼(252)와 관련된다.
각각의 흡인 그리퍼는 그리퍼 수용 위치(245)에 위치된다. 공지된 방식으로, 이러한 위치는 각각의 흡인 그리퍼가 장착될 수 있는 소위 중공체(도시되지 않음)를 포함한다. 중공체의 중앙 보어를 통해, 각각의 흡인 그리퍼에는 부분 진공이 공급된다.
제1 수집 위치(256)에서의 제1 그리퍼(252)의 반경 방향 변위 능력 및 제2 수집 위치(266)에서의 제2 그리퍼(262)의 반경 방향 변위 능력은, 배치 헤드(136)의 칩 홀딩 디바이스(138)들이 대체로 z-방향을 따라서 이동하며 칩(292a) 또는 칩(292b)을 수집할 때 각각의 수집 위치(256, 266)로 부드럽게 위로 이동할 수 있기 때문에, 전형적으로 요구되지 않는다.
상기된 개별 반경 방향 구동부(282)(각각의 제1 그리퍼(252)와 관련된 하나의 반경 방향 구동부(282)) 대신에, 반경 방향 변위 능력은 적어도 하나의 공유된 반경 방향 구동부에 의해 또한 실현될 수 있다. 공유된 반경 방향 구동부의 경우에, 작업 위치에 견고하게 할당된 반경 방향 구동부와 대응하는 작업 위치에 위치된 제1 그리퍼(252) 사이의 기계적 결합은 각각의 작업 위치에서, 즉 본 명세서에서 칩(192)들의 수집을 위한 "6시 위치"와 칩(192)들의 이송을 위한 "9시 위치"에서 발생한다.
도 3은 제거 공구(150), 및 흡인 그리퍼들의 2개의 평면을 가지는, 반전 공구(160) 상에 장착된 보충적 공구(170)를 구비한 칩 이송 시스템(140)의 확대 개략도를 도시한다.
제거 공구(150)는 회전 구동부(380)에 의해 제1 회전축(251)을 중심으로 회전될 수 있는 새시(354)를 포함한다. 제1 그리퍼(252)들의 각각은 그리퍼 수용 위치(245)에 장착되고, 각각의 중공의 중공체에 의해 공지된 방식으로 부분 진공이 공급된다. 제1 그리퍼(252)들은 제1 회전축(251)에 직각으로 배향된 제1 평면(352a)에서 제1 회전축(251)으로부터 반경 방향으로 돌출하여 배열된다. 대응하는 방식으로, 제2 평면(362a)은 제거 공구(160)와 관련되고, 이러한 평면은 제2 회전축(261)에 직각으로 배향되고, 이 평면에 제2 그리퍼(262)가 배열된다. 또한, 반전 공구(160)는 제2 그리퍼(262)들의 각각이 그리퍼 수용 위치(245)에 장착되는 새시(364)를 포함한다. 새시(364)는 제2 그리퍼(262)와 함께 회전 구동부(381)에 의해 제2 회전축(261)을 중심으로 회전된다.
또한, 반전 공구(160)는 제1 인터페이스(368)를 포함하며, 제1 인터페이스에서, 보충적 공구(170)는 제2 회전축(261)에 대해 동심으로 해제 가능한 방식으로 회전 가능하게 장착될 수 있다. 보충적 공구(170)는 제2 회전축(261)과 함께 장착 상태에서 일치하는 중심축(371)을 가진다.
제1 인터페이스(368)에 보충적 공구(170)의 신뢰성있는 장착을 위하여, 보충적 공구(170)는 제2 인터페이스(378)를 포함한다. 2개의 인터페이스(368, 378)는 도 3에 개략적으로 도시되어 있으며, 신뢰성있는 기계적인 고정 외에도, (마찬가지로 칩들의 임시 홀딩을 위하여) 보충적 공구(170)로의, 반전 공구(160)에 제공된 부분 진공의 이송(제2 그리퍼(262)들 상에서 칩들의 임시 홀딩의 목적을 위한)을 또한 가능하게 한다.
본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 보충적 공구(170)는 흡인 그리퍼들의 2개의 평면을 포함하며, 흡인 그리퍼들의 각각은 중심축(371)으로부터 반경 방향으로 돌출하는 보충적 공구(170)의 새시(374) 상의 그리퍼 수용 위치(245)에 의해 보충적 공구(170)에 신뢰성있는 방식으로 부착된다. 보충적 공구(170)의 제1 별형 평면과 관련된 추가 그리퍼(372)들은 본 명세서에서 추가 평면(372a)으로서 인용된 평면에 배열된다. 대응하는 방식으로, 보충적 공구(170)의 제2 별형 평면에서의 추가의 흡인 그리퍼(373)들은 추가 평면(373a)으로서 인용된 평면에 배열된다.
이러한 맥락에서 "별형 평면"은 별형 열(star row)의 흡인 그리퍼들의 팁의 중심점들에 의해 경계가 정해지는 평면을 나타낸다. 별형 평면은 측정에 의해 결정된 바와 같은 흡인 그리퍼 팁의 중심점들의 이상적인 위치 또는 실제 위치로부터 한정될 수 있다.
제거 공구(150)와 반전 공구(160)의 별형 평면 또는 보충적 공구(170)와의 기능적 결합 또는 기능적 협력은 공통 이송 위치(246)에서 전술한 바와 같이 발생한다. 변위 구동부(365)에 의해, 3개의 별형 평면 중 선택된 하나 또는 선택된 평면(제2 평면(362a), 추가 평면(372a) 또는 추가적인 평면(373a))은 제2 회전축(261) 또는 중심축(371)을 따라서 변위될 수 있고, 제거 공구(150)의 제1 평면(352a)과 정렬되어서, 제2 및 추가 그리퍼(262, 372 또는 373)들의 필요한 흡인 그리퍼들의 공통 이송 위치가 도달된다.
도 4는 본 발명의 예시적인 한 실시예에 따른 칩 이송 시스템(140)의 일부의 사시도를 도시한다. 반전 공구(160)가 제2 그리퍼(262)를 가지는 별형 평면을 포함하는 것을 알 수 있다. 본 명세서에 예시된 예시적인 실시예에 따라서 2개의 별형 평면을 포함하는 보충적 공구(170)가 도시되지 않은 인터페이스들에 의해 반전 공구(160) 상에 장착되고, 별형 평면들의 각각은 다음의 다른 목적을 위해 작용하는 복수의 추가 및 변경 그리퍼(372, 473)를 구비한다:
(A) 제2 그리퍼(262)들과 마찬가지로, 추가 그리퍼(372)들은 도시되지 않은 제거 공구로부터 수용된 칩들의 임시 홀딩을 위해 기여한다. 제2 흡인 그리퍼(262)들 및 추가 그리퍼(372)들은 구성에서 다를 수 있어서, 예를 들어 제1 종류의 칩들은 제2 그리퍼(262)들에 의해 단단히 파지될 수 있고, 제2 종류의 칩들은 추가 그리퍼(372)들에 의해 단단히 파지될 수 있다.
추가적인 변경 그리퍼(473)들은 소위 변경 흡인 그리퍼이다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 것들은 보충적 공구(170)상에서 역전된 배향으로 배열된다. 이러한 것은 부품이 홀딩되는 변경 그리퍼(473)들의 팁이 안쪽으로, 즉 중심축(371)의 방향을 향한다는 것을 의미한다. 이제, 제거 공구(도시되지 않음)의 하나의 흡인 그리퍼가 마모되거나 또는 다른 이유로 변경 그리퍼(473)들 중 하나에 의해 교체될 필요가 있으면, 변경 그리퍼(473)는 공통 이송 위치에서 제거 공구 및 보충적 공구(170)의 적절한 각도 위치에서 제거 공구로 이송될 수 있다. 변경 그리퍼(473)는 그리퍼 수용 위치에서 이송될 것이며, 교체된 흡인 그리퍼는 적절한 방식으로 이전에 제거되었다.
공구(160) 상에 보충적 공구(170)의 고정을 위해, 고정 요소(475)가 본 명세서에 나타낸 예시적인 실시예에 따른 로터리 핸들로서 제공된다. 선형 가이드(465a)는, 변위 구동부(365)의 활성화시에 반전 공구(160) 및 보충적 공구(170)의 조립체가 제2 회전축(261) 또는 중심축(371)을 따라서 정확히 이동되고, 이송 위치가 각각의 별형 평면에 의해 정확하게 도달된다.
도 3에서 개략적으로 도시된 회전 구동부(381)는 새시(364) 상에 장착된다. 공압 인터페이스(487)에 의해, 반전 공구(160) 및 보충적 공구(170) 모두는 부분 진공이 공급된다.
제거 공구로의 변경 그리퍼(473)의 무마찰 이송(힘의 큰 지출없이)을 보장하기 위하여, 변경 그리퍼(473)는 단지 보충적 공구(170)의 대응하는 수용 개구에 삽입된다. 변경 그리퍼(473)들이 보충적 공구(170)의 회전시에 떨어져 나가지 않도록, 이러한 것들은 각각의 수용 개구에서, 상세히 도시되지 않은 적절한 록킹 메커니즘에 의해 홀딩된다. 본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 이러한 록킹 메커니즘은 폐쇄 플레이트를 포함한다. 변경 그리퍼(473)의 이송을 위해, 이러한 플레이트는 록킹 해제 액튜에이터(486)에 의해 활성화되는 록킹 해제 요소(487)에 의해 해제된다. 높은 작동 신뢰성을 보장하기 위해, 록킹 해제 요소(487)의 위치는 센서(488)에 의해 모니터링된다.
도 5는, 반전 공구의 새시에 위치되고 반전 공구의(활성) 별형 평면 및 보충적 공구의 (활성) 별형 평면에 부분 진공을 공급하도록 제공되는 공압 분로 요소(501)를 가지는 공압 시스템을 도시한다.
공압 시스템은 분로 요소(501)의 공압 입구(505)에 부분 진공을 공급하는 진공 발생기(507)를 포함한다. 공압 분로 요소(501)는 또한 2개의 공압 출구, 즉 제1 공압 출구(506a) 및 제2 공압 출구(506b)를 포함한다. 공압 출구(506a)는 각각이 그리퍼 수용 위치(245)(도 5에서 검은 원으로 표시된)에 장착되는 제2 흡인 그리퍼들의 제1 별형 평면과 관련된다. 대응하는 방식으로, 공압 출구(506b)는 각각이 그리퍼 수용 위치(245)(도 5에서 투명 원으로 도시됨)에 장착되는 추가의 흡인 그리퍼들의 제2 별형 평면과 관련된다.
공압 출구들의 수가 2개로 제한되지 않는다는 것이 주목되었다. 특히, 다수의 별형 평면이 사용될 때, 모든 별형 평면은 대응하는 수의 공압 출구에 의해 선택적으로 부분 진공을 받을 수 있다.
본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 공압 분로 요소(501)는, 슬리브(502) 및 그 내부에서 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤(503)을 포함하는 피스톤 스풀 밸브에 의해 실현된다. 피스톤(503)에는 피스톤(503)의 축 방향 위치에 의존하여 2개의 공압 출구(506a 또는 506b)들 중 하나에 공압 입구를 공압으로 결합하는 공기 덕트(503a)가 형성된다.
본 명세서에서 제공된 예시적인 실시예에 따라서, 피스톤(503)의 축 방향 변위는 도시되지 않은 변위 구동부(예를 들어, 도 4에서의 도면 부호 365 참조)에 결합되는 구동부 요소(504)에 의해 발생한다.
다음에, 본 명세서에서 기술된 배치 시스템(100) 및 그 칩 이송 시스템(140)의 예시적인 실시예의 몇몇 추가적인 선택적 사양 및 추가 특징부 및 이점이 모든 도면을 참조하여 설명될 것이다:
공구(160)는 제2 평면(362a), 추가 평면(372a), 및 추가적 평면(373a)으로서 전술한 다수의 축 방향으로 오프셋된 별형 평면을 포함한다. 각각의 별형 평면을 사용하여, 칩들은 임시로 저장되고 및/또는 COB 배향으로 배치 헤드로 이송될 수 있다. 바람직하게, 단지 별형 열만이 활성화되어(즉, 사용 중에), 그 별형 평면은 적어도 제거 공구의 별형 평면과 적어도 실질적으로 일치한다. 더욱 바람직하게, 별형 평면들이 다른 형태의 흡인 그리퍼들이 갖춰져서, 반전 공구는 변경 흡인 그리퍼없이 신뢰성있고 시간-최적인 방식으로 다른 칩들을 취급할 수 있다.
몇몇 별형 열은 동일 또는 상이한 수의 흡인 그리퍼들을 가질 수 있다. 동일한 수의 흡인 그리퍼의 경우에, 반전 공구의 별형 평면들은 유익하게 각형 별 피치(angular star pitch)의 절반만큼 서로로부터 출발한다. 따라서, 피펫들은 매우 콤팩트하게 배열될 수 있으며, 이러한 것은 다음과 같은 기술적 이점을 제공한다:
(i) 반전 공구의 축 방향 설계 공간의 최소화
(ⅱ) 선형 변위 구동부의 감소된 이동 거리
(ⅲ) 제2 별형 평면의 공압 공급 라인이 제1 별형 평면의 흡인 그리퍼들 사이의 갭들을 통해 편향없이 이어질 수 있기 때문에, 상이한 별형 평면들의 흡인 그리퍼들의 단순화된 공압 공급.
보충적 공구의 적어도 하나의 별형 평면은 반전 공구로부터 선택적으로 제거 가능하다. 이러한 방식으로 보충적 공구는 흡인 그리퍼들의 준비를 위한 부수물에 의해 칩 이송 시스템 또는 자동 배치 기계로부터 제거될 수 있다. 자동 배치 기계들을 위한 (변경) 흡인 그리퍼를 가지는 종래의 매거진에서 공지된 바와 같이, 이러한 작업은 칩 이송 시스템 또는 자동 배치 기계 외부에서 유익하게 행해질 수 있다. 보충적 공구의 고정은 별개의 위치에서 반복적인 정확도로 보충적 공구를 배향시키고 고정하는 수용 디바이스에 의해 바람직하게 수행될 수 있다. 해제 가능한 고정은 공구로 또는 공구없이 반복된 정확도로 행해질 수 있다. 대안적으로, 수용 디바이스의 자동 활성화는 칩 이송 시스템의 제어 유닛 또는 자동 배치 기계에 의해 발생할 수 있다. 자동 작동은 예를 들어 공압 또는 전기식 구동부에 의해 행해질 수 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 상기 공압 요소에 의해 제어되는 부분 진공은 고정을 해제하도록 사용될 수 있다.
공구 상에서의 보충적 공구의 장착 후에, 칩 이송 시스템의 제어 유닛 또는 자동 배치 기계에 의한 자동 확인이 행해질 수 있다. 이러한 방식으로, 칩 이송 시스템의 작동에 필요한 파라미터들이 자동으로 조정될 수 있다(예를 들어, 보충적 공구의 레이아웃, 교정 인자 등). 이를 위해, 보충적 공구는 광학(바코드, QR 코드 등) 또는 전자기(RFID) 인코딩과 같은 적절한 기계 판독 가능 인코딩 또는 마킹을 가질 수 있다. 대응하는 판독 디바이스는 반전 공구에 통합된다. 보충적 공구의 광학 인코딩은 대안적으로 자동 배치 기계의 기존 카메라 시스템(예를 들어, 소위 회로 기판 카메라)에 의해 검출되고, 하류에 연결된 평가 유닛에 의해 평가될 수 있다.
공구 및 그 위에 장착된 보충적 공구를 선형 방식으로 이동시키는 변위 구동부는 특히 다음과 같은 특징 및 이점을 가질 수 있다:
(i) 변위 구동부는 반전 공구의 회전축 또는 보충적 공구의 중심축에 평행하게 반전 공구 및/또는 보충적 공구를 이동시킨다.
(ⅱ) 능동적인 별형 평면의 선택은 별 모양의 평면으로의 각각 별형 평면과 관련된 이산 위치로의 변위 구동부와 관련된 선형 축의 이동에 의해 발생한다. 이러한 것은 다른 별형 평면들을 활성화시키기 위한 "스위치오버 이동"으로 지칭된다. 이러한 맥락에서, 별형 평면은 제거 공구의 별형 평면과 적어도 대략 일치할 때 능동적인 것으로 지정된다.
(ⅲ) 선형 변위 능력은 또한 제거 공구와 반전 공구 사이의 위치 허용 오차를 보상하도록 사용될 수 있다.
(iv) 제거 공구의 모든 흡인 그리퍼들의 팁 및 반전 공구의 상대 위치가 알려지면(예를 들어, 이전의 광학 측량에 의해), 제거 공구의 흡인 그리퍼 및/또는 반전 공구는 선형 변위 구동부의 적절한 보상 이동에 의해 공통 이송 위치에서 중첩될 수 있다. 이러한 보상 이동은 상이한 별형 평면들 사이의 "스위치오버"동안 이동에 겹쳐질 수 있다.
칩들의 홀딩에 필요한 부분 진공을 생성하여 개개의 활성 별형 평면들에 제공하는 공압 장비는 예를 들어 다음과 같은 특징을 가질 수 있다:
(i) 부분 진공을 발생시키는데 수반되는 공기의 소비를 최소화하기 위해, 유익하게 능동적 별형 평면(즉, 제거 공구의 반대편에 위치되는 것)만이 진공 장비에 공압으로 연결된다. 다른 별형 평면들과 유일하게 관련된 공급 라인은 압력이 없거나 또는 실질적으로 주변 압력을 가진다.
(ⅱ) 부분 진공 또는 다른 별형 평면들 사이의 대응하는 홀딩 회로의 스위치오버는 바람직하게 보충적 공구의 회전축과 동심으로 위치한 피스톤 스풀 밸브에 의해 발생한다. 피스톤 스풀 밸브는 슬리브, 및 그 내부에서 축 방향으로 이동할 수 있는 피스톤 또는 제어 슬라이드를 포함한다. 바람직하게, 이러한 것은 자체 액튜에이터가 없으며, 오히려 별형 평면들 사이에서 변경이 일어날 때 반전 공구(및 보충적 공구) 및 구동부 요소에 대한 변위 구동부의 선형 축에 의해 강제로 활성화된다. 구동부 요소는 칩 이송 시스템의 베이스 플레이트 상에 배열될 수 있고, 슬리브에서 제어 슬라이드의 축 방향 위치를 설정할 수 있다.
제거 공구의 흡인 그리퍼가 공통 이송 위치에 있을 때, 반전 공구 또는 보충적 공구로의 칩의 이송은 소위 블로잉 펄스(blowing pulse)에 의해 및/또는 칩을 수용하도록 가정된 흡인 그리퍼를 위한 별도의 진공 공급에 의해 지원될 수 있다. 이러한 별개의 진공 공급은 공통 이송 위치에서만 활성화될 수 있다. 이러한 별개의 진공 공급은 예를 들어, 모든 별형 평면을 제공하는 연삭 휠(grinding wheel)에 의해 실현될 수 있다. 연삭 휠은 바람직하게 반전 공구 및/또는 보충적 공구의 회전시 2개의 흡인 그리퍼의 공급 라인들 사이에 어떠한 누화(crosstalk)도 발생하지 않도록 설계된다.
선택적으로, 반전 공구의 하나 이상의 별형 평면은 또한 칩 이송 시스템 또는 자동 배치 기계 내에서 필요한 보조 공구를 홀딩하기 위한 복수의 디바이스를 구비하는 매거진으로서 설계될 수 있다. 보조 공구들은 예를 들어 웨이퍼 조립체로부터 칩을 방출 또는 배출하기 위하여 배치 헤드 또는 이젝터 공구들을 위한 흡인 그리퍼 또는 피펫들일 수 있다. 특히, 이러한 매거진은 제거 공구를 위한 추가 (변경) 흡인 그리퍼를 제공할을 수 있다. 이러한 방식으로, 흡인 그리퍼들이 칩 이송 시스템 또는 자동 배치 기계의 정지없이 자동으로 변경되기 때문에, 제거 공구를 이용한 다른 칩의 취급이 가능하다.
각각의 흡인 그리퍼를 위한 매거진 슬롯의 수와 관련하여, 다양한 바람직한 실시예가 있다:
(i) 별형 평면은 1이 더해진 제거 공구의 흡인 그리퍼의 수를 포함한다. 이러한 방식으로, 흡인 그리퍼의 완전한 세트를 손에 쥐는 것이 가능하다. 자유 매거진 슬롯은 아래에 설명된 방법에 의해 제거 공구의 흡인 그리퍼들을 연속적으로 변경하도록 사용될 수 있다.
(ⅱ) 별형 평면은 1이 더해진 제거 공구의 흡인 그리퍼들의 수의 적어도 정수배(예를 들어, 4의 배수)를 포함한다. 이러한 방식으로, 흡인 그리퍼들의 몇몇 세트가 하나의 별형 평면에 저장될 수 있다.
(ⅲ) 매거진 슬롯의 수는 반전 공구의 다른 별형 열의 흡인 그리퍼들의 수와 일치할 수 있다.
간략하게 피펫 매거진으로서 공지된, 흡인 그리퍼들을 위한 상기 매거진은 다음과 같은 특징 및 이점을 가질 수 있다:
(i) 피펫 매거진은 수동적인 저장 디바이스이다. 작동에 요구되는 액튜에이터들 및 센서들은 반전 공구에 통합될 수 있다. 이러한 방식으로, 피펫 매거진의 견고하고 경제적인 설계가 가능하다.
(ⅱ) 매거진 슬롯들은, 매거진 슬롯에서의 흡인 그리퍼를 제거 또는 삽입하는데 필요한 제거 공구의 반경 방향 구동부들의 스트로크가 최소화되도록 반경 방향으로 배열된다.
(ⅲ) 피펫들은 포지티브 록킹(positive locking)으로 폐쇄 플레이트들에 의해 매거진 슬롯들에서 홀딩될 수 있다. 폐쇄 플레이트들은 정상적으로 폐쇄되어서, 보충적 공구의 동적 회전 동안에도 흡인 그리퍼들은 단단히 홀딩된다. 폐쇄 플레이트들은 바람직하게 서로 독립적으로 작동되어서, 단지 하나의 매거진 슬롯만이 자유롭게 된다. 폐쇄 플레이트들의 록킹은 예를 들어 압축 스프링의 적절한 배열에 의해 행해진다.
(iv) 급송 디바이스의 정상 작동시에, 매거진 슬롯들의 폐쇄 플레이트는 이송 위치에서만 작동된다. 이를 위해, 반전 공구는, 매거진 슬롯이 자유롭게 되고 피펫이 제거 또는 삽입될 때까지 폐쇄 플레이트를 축 방향으로(즉, 반전 공구의 별형 축을 따라서) 이동시키는 록킹 해제 액튜에이터를 포함한다. 록킹 해제 액튜에이터는 유익하게 반전 공구의 선형 캐리지 상에 배열된다. 예를 들어 공압 실린더들 또는 리프팅 자석들은 록킹 해제 액튜에이터에 적합하다.
(v) 폐쇄 플레이트들의 상태를 검출하기 위해, 적절한 폐쇄 플레이트 센서가 록킹 해제 액튜에이터에 제공된다(예를 들어, 광학, 자기, 유도성, 용량성). 센서는 정확히 이송 위치에 있는 폐쇄 플레이트의 축 방향 위치를 감지한다. 이러한 방식으로, 한편으로는 폐쇄 플레이트의 개방이 록킹 해제 액튜에이터에 의해 모니터링될 수 있고, 이에 기초하여, 흡인 그리퍼의 변경이 개시될 수 있다. 다른 한편으로, 보충적 공구의 회전 동안, 모든 폐쇄 플레이트의 상태가 모니터링될 수 있으며, 결함이 있는 폐쇄 플레이트는 보충적 공구의 측정된 각도 위치와 함께 검출될 수 있다(보안 기능).
보충적 공구는 모듈식으로 설계될 수 있다. 이러한 것은 이를 위하여 반전 공구의 제1 인터페이스를 변경하여야만 함이 없이 다른 보충적 공구가 반전 공구에 장착될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 것은 다른 보충적 공구와 보충적 공구의 용이한 상호 교환 능력을 가능하게 한다. 그러므로, 적용에 의존하여, 반전 공구는 별형 평면의 상이한 수의 흡인 그리퍼 및/또는 별형 평면 당 상이한 수의 흡인 그리퍼를 가지는 상이한 보충적 공구가 끼워질 수 있다.
또한, 허용 오차를 보상하는 목적을 위해, 제거 공구는 대응하는 구동부를 구비한 추가적인 선형 축을 가질 수 있으며, 이러한 선형 축은 반전 공구의 회전축에 직각으로 배향된다.
다음에서, 현재 바람직한 방법은 반전 공구 또는 보충적 공구의 능동적 별형 평면의 변경 또는 스위치오버에 대해 설명될 것이다. 이러한 변경은 바람직하게 칩 이송 시스템의 제어 유닛 또는 자동 배치 기계에 의해 개시되거나 요구된다. 개시는 현재 능동적인 별형 평면에 더 이상 칩이 없으면 발생한다. 즉, 모든 COB 칩이 배치 헤드에 의해 수집되었거나 모든 FCOB 칩이 제거 공구로 이송된 후에 변경이 발생한다:
(1) 별형 열의 변경은 반전 공구의 변위 구동부의 활성화에 의해 행해진다. 이러한 구동부는 제거 공구 또는 보충적 공구의 요구되거나 또는 필요한 별형 평면이 제거 공구의 별형 평면과 적어도 대략 일치할 때까지 위치 조절하에서 이동한다.
(2) 흡인 그리퍼들의 팁의 중심점의 실제 위치가 선택적으로 알려지면(예를 들어, 적절한 광학 측량에 의해), 적절한 오프셋 보정은 공통 이송 위치에서 서로 반대로 위치된 제거 공구 및 반전 공구 또는 보충적 공구의 흡인 그리퍼들을 중첩시키기 위하여 변위 구동부로 행해질 수 있다.
다음에서, 현재 바람직한 방법이 제거 공구의 흡입 피펫들의 변경을 위해 기술될 것이다. 제거 공구의 흡입 피펫들의 이러한 변경은 칩 이송 시스템의 제어 유닛 또는 자동 배치 기계에 의해 개시되거나 요구된다. 이러한 것은 반전 공구와 제거 공구의 별형 평면들에 칩이 더 이상 존재하지 않은 후에 시작된다:
(1) 능동적 별형 평면의 변경 또는 스위치오버를 위해 상기된 방법에 따라서 반전 공구 또는 보충적 공구의 매거진화된 흡인 그리퍼들을 구비한 별형 평면으로 또는 피펫 매거진으로의 이행.
(2) 변경될 흡인 그리퍼가 공통 이송 위치에 위치될 때까지 제거 공구의 회전.
(3) 흡인 그리퍼를 위한 자유 포켓이 공통 이송 위치에 위치될 때까지 반전 공구의 회전.
(4) 폐쇄 플레이트 센서에 의해 바람직하게 모니터링된 록킹 해제 액튜에이터를 연장시키는 것에 의한 피펫 매거진의 개방.
(5) 공통 이송 위치에 위치된 반경 방향 구동부를 연장시키는 것에 의해 매거진 슬롯 내로의 흡인 그리퍼의 도입(매거진 슬롯을 자유롭게 한 후).
(6) 록킹 해제 액튜에이터를 후퇴시키는 것에 의한 피펫 매거진의 폐쇄.
(7) 공통 이송 위치에 위치된 반경 방향 구동부를 후퇴시키는 것에 의해 제거 공구에 의한 흡인 그리퍼의 견인.
(8) 스와핑되는(swapped) 흡인 그리퍼를 구비한 포켓이 공통 이송 위치에 있을 때까지 반전 공구의 회전.
(9) 공통 이송 위치에 위치된 반경 방향 구동부의 연장에 의해 제거 공구로부터 흡인 그리퍼의 수용.
(10) 폐쇄 플레이트 센서에 의해 바람직하게 모니터링된 록킹 해제 액튜에이터의 작동에 의한 피펫 매거진의 개방.
(11) 공통 이송 위치에 위치된 반경 방향 구동부의 후퇴에 의해 피펫 매거진으로부터 각각의 흡인 그리퍼의 제거(매거진 슬롯을 자유롭게 한 후).
"포함한다"라는 용어는 다른 요소를 배제하지 않으며 "하나"라는 용어는 복수형을 배제하지 않는다는 것이 언급되어야 한다. 다른 예시적인 실시예와 관련하여 설명된 요소들을 조합하는 것이 또한 가능하다. 청구 범위의 도면 부호는 청구 범위의 보호 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
100 : 배치 시스템 110 :자동 배치 기계
112 : 새시 114 : 데이터 처리 유닛
120 갠트리 시스템
122a : 제1 가이드 요소/갠트리 베이스
122b : 추가 제1 가이드 요소/갠트리 베이스
124a : 캐리지 124b : 캐리지
125 : 베어링 요소
132 : 제2 가이드 요소/가동성 크로스 빔
134 : 제2 캐리지 136 : 배치 헤드
138 : 칩 홀딩 디바이스/부품 홀딩 디바이스 140 : 칩 이송 시스템
142 : 칩 이송 디바이스 144 : 데이터 처리 유닛
150 : 제거 공구 160 : 반전 공구
170 : 보충적 공구 190 : 부품 홀더/회로 기판
192 : 칩/(록킹 해제된) 부품들 195 : 웨이퍼
y : 제1 방향 x : 제2 방향
245 : 그리퍼 수용 위치 246 : 공통 이송 위치
251 : 제1 회전축 252 : 제1 그리퍼
256 : 제1 수집 위치 260a : 반경 방향 변위
260b : 반경 방향 변위 261 : 제2 회전축
262 : 제2 그리퍼 266 : 제2 수집 위치
282 : 반경 방향 구동부 292a : FCOB 칩
292b : COB 칩 352a : 제1 평면
354 : 새시 362a : 제2 평면
364 : 새시 365 : 변위 구동부
368 : 제1 인터페이스 371 : 중심축
372 : 추가 그리퍼 372a : 추가 평면
373 : 추가 그리퍼 373a : 추가적인 평면
374 : 새시 378 : 제2 인터페이스
380 : 회전 구동부(제거 공구/보충적 공구를 위한)
381 : 회전 구동부( 공구/보충적 공구를 위한)
465a : 선형 가이드 467 : 공압 인터페이스
473 : 변경 그리퍼 475 : 고정 요소/로터리 핸들
486 : 록킹 해제 액튜에이터 487 : 록킹 해제 요소
488 : 센서(록킹 메커니즘/폐쇄 플레이트를 위한)
501 : 공압 분로 요소/피스톤 스풀 밸브 502 : 슬리브
503 : 피스톤 503a : 공기 덕트
504 : 구동부 요소 505 : 공압 입구
506a : 공압 출구 506b : 공압 출구
507 진공 발생기

Claims (27)

  1. 웨이퍼(195)로부터 자동 배치 기계(110)의 배치 헤드(136)로 칩(192)들을 이송하기 위한 칩 이송 디바이스(142)로서,
    상기 칩 이송 디바이스(142)는 제1 및 제2 회전 가능한 공구들을 포함하며,
    상기 제1 회전 가능한 공구는 제1 회전축(251)을 중심으로 회전할 수 있는 회전 가능한 제거 공구(150)로서,
    (i) 상기 웨이퍼(195)로부터 싱귤레이트된 칩(192)들을 제거하기 위한,
    (ⅱ) 상기 제거된 칩(192)들을 FCOB 칩(292a)들로서 제1 수집 위치(256)에서 제공하기 위해 상기 제거된 칩(192)들을 반전시키기 위한, 그리고
    (ⅲ) 상기 제거된 칩(192)들을 공통 이송 위치(246)에서, 제2 회전축(261)을 중심으로 회전 가능한 반전 공구로 이송하기 위한, 상기 회전가능한 제거 공구(150)를 포함하고,
    상기 제2 회전 가능한 공구는 상기 회전 가능한 반전 공구(160)로서,
    (i) 상기 제거 공구(150)로부터 칩(192)들을 수용하기 위한, 그리고
    (ⅱ) 상기 수용된 칩(192)들을 COB 칩(292b)들로서 제2 수집 위치(266)에서 제공하기 위하여, 상기 수용된 칩(192)들을 다시 반전시키기 위한, 상기 반전 공구(160)를 포함하며,
    상기 제거 공구(150)는 각각 하나의 칩(192)을 임시 수용하기 위한 복수의 제1 그리퍼(252)들을 가지며, 상기 제1 그리퍼(252)들은 제1 평면(352a)에서 상기 제1 회전축(251)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열되며,
    상기 반전 공구(160)는 각각 하나의 칩(192)을 임시 수용하기 위한 복수의 제2 그리퍼(262)들을 가지며, 상기 제2 그리퍼(262)들은 제2 평면(362a)에서 상기 제2 회전축(261)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열되며,
    상기 제1 및 제2 회전 가능한 공구들 중 적어도 하나의 회전 가능한 공구는 제1 인터페이스(368)를 가지며, 상기 제1 인터페이스에 복수의 추가 그리퍼(372)를 구비한 보충적 공구(170)가 장착될 수 있으며, 상기 복수의 추가 그리퍼(372)는 추가 평면(372a)에서 상기 보충적 공구(170)의 중심축(371)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열되며,
    상기 제1 인터페이스(368)는 상기 보충적 공구(170)가 장착될 때 상기 중심축(371)이 상기 제1 회전축(251) 또는 제2 회전축(261)과 일치하도록 설계되는, 칩 이송 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구는,
    새시(364); 및
    (i) 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전가능한 공구의 그리퍼들 및 (ⅱ) 상기 보충적 공구(170)의 추가 그리퍼(372)들을 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구의 회전축을 따라 변위시키기 위하여 상기 새시(364) 상에 장착된 변위 구동부(365)를 포함하는, 칩 이송 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구의 그리퍼들로의 부압의 제어된 인가를 위한 공압 인터페이스(467)를 추가로 포함하는, 칩 이송 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 공압 분로 요소(501)를 추가로 포함하며, 상기 공압 분로 요소는 상기 공압 인터페이스(467)의 하류에 연결되고 상기 공압 분로 요소의 현재 위치에 의존하여 그리퍼들의 선택된 평면과 관련된 그리퍼들에만 부압을 인가하도록 구성되는, 칩 이송 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 공압 분로 요소(501)는 상기 그리퍼들의 선택된 평면과 관련된 그리퍼들이 자동으로 부압을 받도록 상기 변위 구동부(365)에 결합되는, 칩 이송 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 복수의 작동 가능한 반경 방향 구동부(282)를 또한 포함하며, 반경 방향 구동부(282)는 상기 제거 공구(150), 상기 반전 공구(160) 및 상기 보충적 공구(170)의 그리퍼들(252, 262, 372)의 각각과 관련되어 각각의 그리퍼가 특정 회전축(251, 261)에 대해 반경 방향으로 이동될 수 있는, 칩 이송 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 인터페이스(368)를 구비하지 않는 회전 가능한 공구의 그리퍼들은 반경 방향 구동부(282)와 각각 관련되는, 칩 이송 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 복수의 작동 가능한 반경 방향 구동부(282)를 또한 포함하며,
    반경 방향 구동부(282)는 상기 제거 공구(150), 상기 반전 공구(160) 및 상기 보충적 공구(170)의 그리퍼들(252, 262, 372) 중 적어도 하나와 관련되어 각각의 그리퍼가 특정 회전축(251, 261)에 대해 반경 방향으로 이동될 수 있고, 어떠한 반경 방향 구동부(282)도 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구의 그리퍼들 및/또는 상기 보충적 공구(170)의 그리퍼(372)들과는 관련되지 않는, 칩 이송 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 그리퍼(252)들, 상기 제2 그리퍼(262)들 및/또는 상기 추가 그리퍼(372)들은 반경 방향으로 스프링 장착되는, 칩 이송 디바이스.
  10. 제1항의 칩 이송 디바이스(142)를 위한 보충적 공구(170)로서,
    추가 평면(372a)에서 상기 보충적 공구(170)의 중심축(371)으로부터 반경 방향으로 돌출 배열된 복수의 추가 그리퍼(372); 및
    상기 칩 이송 디바이스(142)의 회전 가능한 공구의 제1 인터페이스(368)에 상기 보충적 공구(170)를 장착할 수 있게 하는 제2 인터페이스(378)를 포함하여서, 상기 제1 인터페이스(368)를 가지는 회전 가능한 공구의 평면(352a, 362a)에 평행하게 상기 추가 평면(372a)이 배향되되, 상기 회전 가능한 공구의 평면(352a, 362a) 내에서 상기 제1 인터페이스(368)를 가지는 회전 가능한 공구의 복수의 그리퍼(252, 262)가 그 회전 가능한 공구의 회전축(251, 261)으로부터 반경 방향으로 돌출하며,
    장착된 상기 보충적 공구(170)는 회전가능한 공구의 회전 동안 상기 회전 가능한 공구와 함께 그 회전 가능한 공구의 회전축(251, 261)을 중심으로 회전하되, 상기 회전 가능한 공구의 회전축(251, 261)은 상기 보충적 공구의 상기 중심축(371)과 일치하는, 보충적 공구.
  11. 제10항에 있어서, 추가적인 평면(373a)에서 상기 중심축(371)으로부터 반경 방향으로 돌출하는 복수의 추가적인 그리퍼(373)를 또한 포함하며;
    상기 추가적인 평면(373a)은 상기 중심축(371)을 따라서 상기 추가 평면(372a)에 대해 오프셋되며, 상기 추가적인 평면(373a)은 상기 추가 평면(372a)에 평행하게 배향되는, 보충적 공구.
  12. 제10항에 있어서, 상기 보충적 공구(170)는, 제1 위치에서 상기 추가 그리퍼(372)들을 상기 보충적 공구(170)의 새시(374)에 고정하고, 제2 위치에서 상기 추가 그리퍼(372)의 제거의 목적을 위해 상기 추가 그리퍼(372)들 중 적어도 하나를 록킹 해제하는 록킹 메커니즘(486, 487)을 포함하는, 보충적 공구.
  13. 웨이퍼(195)로부터 자동 배치 기계(110)의 배치 헤드(136)로 칩(192)들을 이송하기 위한 칩 이송 시스템(140)으로서,
    제1항에서 청구된 바와 같은 칩 이송 디바이스(142); 및
    제10항에서 청구된 바와 같은 보충적 공구(170)를 포함하고, 상기 보충적 공구는 상기 보충적 공구의 제2 인터페이스(378)에 의해 상기 칩 이송 디바이스(142)의 제1 인터페이스(368) 상에 장착되는, 칩 이송 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 인터페이스(368) 및/또는 상기 제2 인터페이스(378)는 상기 보충적 공구(170)가 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구 상의 미리결정된 각도 위치에서 장착될 수 있도록 구성되는, 칩 이송 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 인터페이스(368) 및/또는 상기 제2 인터페이스(378)는 상기 보충적 공구(170)가 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구 상에 부압에 의해 고정될 수 있도록 구성되는, 칩 이송 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1 평면, 상기 제2 평면 및 상기 추가 평면 중에서 선택된 평면과 관련된 그리퍼들은 동일한 종류의 그리퍼들인, 칩 이송 시스템.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제1 평면, 상기 제2 평면 및 상기 추가 평면 중에서 선택된 상이한 평면들과 관련된 그리퍼들은 상이한 종류의 그리퍼들인, 칩 이송 시스템.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제1 평면, 상기 제2 평면 및 상기 추가 평면 중에서 선택된 상이한 평면들과 관련된 그리퍼들은 동일한 수의 그리퍼들이거나, 또는
    상기 제1 평면, 상기 제2 평면 및 상기 추가 평면 중에서 선택된 상이한 평면들과 관련된 그리퍼들은 동일하지 않은 수의 그리퍼들인, 칩 이송 시스템.
  19. 제13항에 있어서, 상기 제2 그리퍼들 및 추가 그리퍼들은 동일한 수의 그리퍼들을 포함하며,
    상기 제2 그리퍼들은 상기 제2 회전축을 중심으로 하는 각도 위치에 대해 상기 추가 그리퍼들과 비교하여 오프셋으로 배열되는, 칩 이송 시스템.
  20. 제13항에 있어서, 상기 보충적 공구(170)는 추가 그리퍼(372)들을 구비한 추가 평면(372a) 외에, 복수의 추가적인 그리퍼(373)를 구비한 적어도 하나의 추가적인 평면(373a)을 포함하며,
    적어도 하나의 추가적인 평면(373a)의 추가적인 그리퍼(373)들은, 마모된 후에 그리퍼(252)를 교체할 수 있는 변경 그리퍼들이며 및/또는 적어도 하나의 추가 평면(372a)의 추가 그리퍼(372)들은 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구의 그리퍼(252, 262)들과 다른 형태인, 칩 이송 시스템.
  21. 제13항에 있어서, 각각의 제1 그리퍼(252), 각각의 제2 그리퍼(262) 및/또는 각각의 추가 그리퍼(372)를 위한 하나의 그리퍼 수용 위치(245)가 제공되며,
    그리퍼 수용 위치(245)들이 각각 변경 그리퍼(473)와 관련되되, 상기 보충적 공구(170)의 추가적인 평면(373a) 당 그리퍼 수용 위치(245)들의 수는 공통 이송 위치(246)에 의해 상기 보충적 공구(170)와 상호 작용하는, 상기 회전 가능한 공구의 평면(352a, 362a) 당 그리퍼 수용 위치(245)들의 수보다 큰, 칩 이송 시스템.
  22. 제13항에 있어서,
    판독 디바이스; 및
    상기 판독 디바이스에 의해 판독될 수 있는 인코딩을 포함하며;
    상기 판독 디바이스는 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구와 관련되며, 상기 인코딩은 상기 보충적 공구(170)와 관련되거나, 또는
    상기 인코딩은 상기 제1 인터페이스(368)를 구비한 회전 가능한 공구와 관련되며, 상기 판독 디바이스는 상기 보충적 공구(170)와 관련되는, 칩 이송 시스템.
  23. 웨이퍼(195)로부터 칩(192)들의 제거 및 부품 홀더(190) 상에 제거된 칩(192, 292a, 292b)들을 배치하기 위한 배치 시스템(100)으로서,
    제1항에 따른 칩 이송 디바이스(142) 또는 제13항에 따른 칩 이송 시스템(140); 및
    제1 수집 위치(256)에 제공된 FCOB 칩(292a)들의 수집 및/또는 제2 수집 위치(266)에 제공된 COB 칩(292b)들의 수집을 위한 배치 헤드(136)를 구비한 자동 배치 기계(110)를 포함하는, 배치 시스템.
  24. 웨이퍼(195)로부터 자동 배치 기계(110)의 배치 헤드(136)로의 칩(192)들의 이송을 위한 제13항의 칩 이송 시스템(140)에서 칩(192)을 임시 수용하기 위해 그리퍼를 변경하기 위한 방법으로서,
    장착된 보충적 공구(170) 및 제1 인터페이스(368)를 구비하지 않는 회전 가능한 공구가 상기 회전 가능한 공구의 그리퍼(252, 262)가 상기 회전 가능한 공구 및 상기 보충적 공구(170) 사이에서 이송될 수 있는 공통 이송 위치(246)에 도달하도록 제거 공구(150)에 대해 반전 공구(160)를 위치 결정하는 단계;
    상기 제1 인터페이스(368)를 구비하지 않는 회전 가능한 공구의 더 이상 필요없는 그리퍼(252)가 상기 공통 이송 위치(246)에 위치되도록 상기 제1 인터페이스(368)를 구비하지 않는 회전 가능한 공구를 회전시키는 단계;
    상기 보충적 공구(170)의 자유 그리퍼 수용 위치(245)가 상기 공통 이송 위치(246)에 위치되도록 상기 보충적 공구(170)를 회전시키는 단계;
    상기 더 이상 필요없는 그리퍼(252)를 상기 보충적 공구(170)로 이송시키는 단계;
    새로운 그리퍼(473)가 상기 공통 이송 위치(246)에 위치되도록 상기 보충적 공구(170)를 회전시키는 단계; 및
    상기 제1 인터페이스(368)를 구비하지 않는 회전 가능한 공구로 상기 새로운 그리퍼(473)를 이송시키는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 보충적 공구(170)는 상기 반전 공구(160) 상에 장착되는, 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 보충적 공구(170)는 상기 제거 공구(150) 상에 장착되는, 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 보충적 공구(170)로의 상기 더 이상 필요없는 그리퍼(252)의 이송 및/또는 상기 제1 인터페이스(368)를 구비하지 않는 회전 가능한 공구로의 상기 새로운 그리퍼(473)의 이송은 상기 회전 가능한 공구의 그리퍼(252, 262)들과 관련된 반경 방향 구동부(282)의 작동을 수반하는, 방법.
KR1020180125054A 2017-10-20 2018-10-19 제거 공구 및 반전 공구를 구비한 칩 이송 디바이스를 위한 보충적 공구 KR102214628B1 (ko)

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