KR102254373B1 - 작업툴 자동 교환 장치 및 그 자동 교환 방법 - Google Patents

작업툴 자동 교환 장치 및 그 자동 교환 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작업툴을 본딩 암에서 분리 또는 결합하는 것으로, 상기 본딩 암과 이웃하여 상기 작업툴을 관통하는 본딩 와이어를 커팅하거나 상기 작업툴 또는 상기 본딩 와이어를 잡을 수 있도록 복수의 방향으로 이동할 수 있는 지그유닛, 그리고 상기 본딩 암과 이웃하여 복수의 방향으로 이동할 수 있고 상기 작업툴이 결합된 상기 본딩 암의 부분을 풀고 조일 수 있는 렌치유닛을 포함한다.
따라서, 지그유닛과 렌치유닛의 구동으로 본딩 암에 위치한 작업툴을 자동으로 교환할 수 있다. 이에 반도체 조립 공정을 완전히 자동화할 수 있다.

Description

작업툴 자동 교환 장치 및 그 자동 교환 방법{Automatic exchanging apparatus for working tool and automatic exchanging method}
본 발명은 작업툴 자동 교환 장치 및 그 자동 교환 방법에 관한 것이다.
골드 와이어 본딩(Gold Wire Bonder) 장치는 반도체 조립공정의 핵심장비로 웨이퍼에서 분리된 반도체 칩과 회로기판 또는 리드프레임 등 외부 단자(Substrate) 사이를 금선으로 접합하여 전기적인 신호를 연결시켜주는 반도체 조립장비이다.
이러한 와이어 본딩 장치는 미세한 와이어를 핸들링하기 위해 관 형태의 작업툴(Capillary)을 갖는다. 작업툴에 의해 와이어의 일단이 반도체 칩에 볼(ball) 본딩되고, 와이어의 타단이 회로기판에 스티치 본딩된다.
작업툴은 반도체 칩 및 회로기판에 직접 물리적으로 접촉된다. 작업툴이 접촉될 때 작업툴에 초음파 에너지가 집중된다. 이에 와이어 본딩이 진행되면 될수록 작업툴은 마모되었다. 작업툴의 마모는 와이어 본딩의 불량 원인이 되었다. 이에 작업툴의 마모에 의한 와이어 본딩 불량을 해결하기 위해 작업툴을 주기적으로 교환해야 했다.
작업툴 교환을 작업자가 직접 진행하게 되면서 반도체 조립공정을 무인화 할 수 없었다
등록실용신안 제20-0202061호 (2000.08.28.) 공개특허 제10-2009-0005903호 (2009.01.14.)
본 발명은 작업툴 자동 교환 장치를 이용하여 작업툴을 교환하여 반도체 조립공정을 무인화 할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치는, 작업툴을 본딩 암에서 분리 또는 결합하는 것으로, 상기 본딩 암과 이웃하여 상기 작업툴을 관통하는 본딩 와이어를 커팅하거나 상기 작업툴 또는 상기 본딩 와이어를 잡을 수 있도록 복수의 방향으로 이동할 수 있는 지그유닛, 그리고 상기 본딩 암과 이웃하여 복수의 방향으로 이동할 수 있고 상기 작업툴이 결합된 상기 본딩 암의 부분을 풀고 조일 수 있는 렌치유닛을 포함한다.
상기 지그유닛은, 상기 본딩 와이어를 커팅하고 상기 작업툴 또는 상기 본딩 와이어를 잡을 수 있는 지그, 상기 지그를 상기 작업툴을 기준으로 전후 방향으로 이동시키는 지그 전후 구동부, 상기 지그 전후 구동부를 상기 작업툴을 기준으로 상하 방향으로 이동시키는 승강 구동부, 상기 승강 구동부를 상기 작업툴을 기준으로 좌우 방향으로 이동시키는 지그 좌우 구동부 및 상기 지그 좌우 구동부 및 상기 승강 구동부가 배치된 지그 메인 브래킷을 포함할 수 있다.
상기 지그는, 일측이 마주하고 타측이 서로 교차하고 있는 제1척과 제2척, 상기 제1척과 상기 제2척의 타측을 연결한 힌지핀 및 상기 힌지핀을 밀거나 당기는 척 구동부를 포함할 수 있다.
상기 척 구동부의 구동으로 상기 제1척과 상기 제2척의 타단은 서로 접하거나 벌어질 수 있다.
상기 제1척과 상기 제2척은 각각, 상기 본딩 와이어의 커팅 부위에 자국을 형성하는 하프커팅부, 상기 본딩 와이어를 잡을 수 있는 제1클램프부 및 상기 작업툴을 잡을 수 있는 제2클램프부를 포함할 수 있다.
상기 하프커팅부는, 상기 제1척에 형성되어 상기 본딩 와이어를 가압하는 커터, 그리고 상기 제2척에 형성되어 상기 본딩 와이어의 가압되는 부분을 지지하는 받침을 포함할 수 있다.
상기 받침은 평면으로 형성될 수 있다.
상기 렌치유닛은, 상기 작업툴의 고정을 위해 상기 본딩 암에 결합된 체결수단을 풀고 조이는 렌치부, 상기 렌치부를 상기 작업툴을 기준으로 전후 방향으로 이동시키는 렌치 전후 구동부, 상기 렌치 전후 구동부를 상기 작업툴을 기준으로 좌우 방향으로 이동시키는 렌치 좌우 구동부 및 상기 렌치 좌우 구동부가 배치된 렌치 메인 브래킷을 포함할 수 있다.
상기 작업툴 자동 교환 장치는, 상기 본딩 암과 이웃하여 이동할 수 있고 상기 작업툴을 관통한 상기 본딩 와이어와 접촉할 수 있는 감지유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 감지유닛은, 상기 작업툴을 기준으로 전후 방향으로 움직일 수 있는 감지 구동부, 상기 감지 구동부와 연결되어 있는 로드부 및 상기 로드부에 배치되어 있고 상기 본딩 와이어와 접촉할 수 있는 센서부를 포함할 수 있다.
상기 감지유닛은, 상기 작업툴을 향해 이동한 상기 로드부가 걸릴 수 있는 걸림부를 더 포함할 수 있다.
상기 로드부는 일측이 상기 감지 구동부와 핀부재로 연결되어 상기 걸림부의 걸림으로 상기 핀부재를 기준으로 회전할 수 있으며, 상기 센서부는 상기 작업툴을 관통한 상기 본딩 와이어와 접촉할 수 있다.
상기 로드부는, 일측이 상기 핀부재와 연결되어 회전할 수 있고 타측에 상기 센서부가 배치된 로드몸체, 상기 로드몸체의 일측에 형성되어 있고 상기 걸림부에 걸리는 걸림턱 및 상기 로드몸체에 탄성력을 가하여 상기 센서부가 상기 본딩 암으로부터 멀어지는 방향으로 회전하도록 하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 걸림턱이 상기 걸림부와 접하면 상기 로드몸체의 타측은 상기 핀부재를 기준으로 회전하여 상승하고, 상기 걸림턱이 상기 걸림부와 떨어지면 상기 로드몸체의 타측은 상기 핀부재를 기준으로 회전하여 하강할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치는, 상기 지그유닛의 이동 경로에 배치되어 있으며 작업툴이 보관될 수 있는 보관부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치는, 본딩 와이어 공급부와 상기 본딩 암 사이에 위치하여 상기 작업툴로 공급되는 상기 본딩 와이어를 잡는 본딩 와이어 클램프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 방법은, 본딩 와이어가 관통하는 작업툴을 본딩 암에서 분리 또는 결합하는 것으로, 상기 작업툴 위에서 상기 본딩 와이어에 하프 커팅홈을 형성하는 단계, 상기 하프 커팅홈 부분이 상기 작업툴 내부에 위치하도록 상기 본딩 와이어를 이동시키는 단계, 상기 작업툴을 상기 본딩 암에 고정하는 체결수단의 조임을 해제하는 단계 및 상기 작업툴을 당기어 상기 본딩 암에서 분리하는 단계를 포함한다.
상기 작업툴을 관통한 상기 본딩 와이어의 단부에는 본딩 공정으로 인해 볼이 형성되어 있고 상기 작업툴을 당기면 상기 볼이 상기 작업툴에 걸리면서 상기 본딩 와이어가 당겨지고 상기 본딩 와이어의 하프 커팅홈 부분은 끊어질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 방법은, 분리된 상기 작업툴을 보관부의 회수공간으로 이동시켜 버리는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 방법은, 보관부에 보관된 작업툴을 상기 본딩 암으로 이동시키는 단계, 조임이 해제된 체결수단을 조여 상기 작업툴을 상기 본딩 암에 고정하는 단계, 상기 본딩 암의 위에서 상기 본딩 와이어를 이동시켜 상기 작업툴을 관통시키는 단계 및 상기 본딩 와이어의 단부가 상기 작업툴을 관통하여 외부로 노출되었는지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 방법은, 상기 본딩 암 위에서 상기 본딩 와이어를 본딩 와이어 클램프로 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 하프 커팅홈은 상기 본딩 암과 상기 본딩 와이어 클램프 사이에 위치한 본딩 와이어 부분에 형성되고, 상기 본딩 와이어를 상기 작업툴 내부로 이동시킬 때 상기 본딩 와이어 클램프는 상기 본딩 와이어의 고정을 해제할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 작동공간에서 지그유닛과 렌치유닛이 작업툴이 결합된 본딩 암 부분으로 이동하여 본딩 와이어를 커팅하고 작업툴을 본딩 암에서 분리한다. 지그유닛과 렌치유닛에 의해 작업툴 교환이 자동으로 이루어진다. 이에 반도체 조립 공정을 완전히 자동화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 지그유닛, 렌치유닛 및 감지유닛 확대도.
도 3은 도 2의 지그유닛 확대도.
도 4는 도 3의 지그 일부분 나타낸 확대도.
도 5는 도 3의 지그 분해도.
도 6은 도 4의 지그 작동 상태도.
도 7은 도 2의 렌치유닛 확대도.
도 8은 도 7의 렌치유닛과 본딩 암을 나타낸 확대도.
도 9는 도 2의 감지유닛을 나타낸 확대도.
도 10은 도 9의 로드부 분해도.
도 11은 도 9의 로드부가 본딩 암과 접한 상태를 나타낸 개략도.
도 12 내지 도 17은 작업툴 교환 단계를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치 및 그 방법에 대하여 도 12 내지 도 16을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 지그유닛, 렌치유닛 및 감지유닛 확대도이며, 도 3은 도 2의 지그유닛 확대도이고, 도 4는 도 3의 지그 일부분 나타낸 확대도이며, 도 5는 도 3의 지그 분해도이고, 도 6은 도 4의 지그 작동 상태도이며, 도 7은 도 2의 렌치유닛 확대도이고, 도 8은 도 7의 렌치유닛과 본딩 암을 나타낸 확대도이며, 도 9는 도 2의 감지유닛을 나타낸 확대도이고, 도 10은 도 9의 로드부 분해도이며, 도 11은 도 9의 로드부가 본딩 암과 접한 상태를 나타낸 개략도이고, 도 12 내지 도 16은 작업툴 교환 단계를 나타낸 개략도이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치(100)는, 와이어 본딩 장치의 본딩 암(1)에서 사용한 작업툴(2)을 분리하거나, 새로운 작업툴(2)을 본딩 암(1)에 결합한다. 즉, 작업툴 자동 교환 장치(100)는 본딩 공정을 통해 마모된 작업툴(2)을 자동으로 교환한다.
작업툴 자동 교환 장치(100)는, 본딩 암(1)과 이웃하여 작업툴(2)을 관통하는 본딩 와이어(3)를 커팅하거나 작업툴(2) 또는 본딩 와이어(3)를 잡을 수 있도록 복수의 방향으로 이동할 수 있는 지그유닛(20), 그리고 본딩 암(1)과 이웃하여 복수의 방향으로 이동할 수 있고 작업툴(2)이 고정된 본딩 암(1) 부분을 풀고 조일 수 있는 렌치유닛(30)을 포함한다. 작업툴 자동 교환 장치(100)는 본딩 암(1)과 이웃하여 이동할 수 있고 작업툴(2)을 관통한 본딩 와이어(3)와 접촉할 수 있는 감지유닛(40)을 더 포함할 수 있다. 또한 작업툴 자동 교환 장치(100)는 본딩 암(1)과 이웃하고 지그유닛(20), 렌치유닛(30) 및 감지유닛(40)이 설치되는 바디(10)를 더 포함할 수 있다.
바디(10)는 본딩 암(1)이 설치된 와이어 본딩 장치(도시하지 않음)와 이웃하게 위치하여 작업툴(2)이 장착된 본딩 암(1)과 마주한다. 바디(10)는 베이스, 수직 프레임, 덮개 플레이트를 포함한다. 베이스, 수직 프레임 및 덮개 플레이트 결합으로 바디(10)의 내부에는 지그유닛(20), 렌치유닛(30), 감지유닛(40), 회로장치(도시하지 않음), 전원부 등이 배치된 설치공간(11)이 형성되어 있다.
설치공간(11)은 지그유닛(20), 렌치유닛(30), 감지유닛(40)이 배치된 작동공간(111)과 회로장치, 전원부 등이 배치된 회로공간(112)으로 구획되어 있다. 회로공간(112)은 바디(10)의 상부측에 형성되고 작동공간(111)은 바디(10)의 하부측에 형성된다.
본딩 암(1)과 마주하는 바디(10)의 하부측 일면에는 작동공간(111)과 와이어 본딩 장치와 연결하는 개방부(12)가 형성되어 있다. 개방부(12)를 통해 지그유닛(20), 렌치유닛(30), 감지유닛(40)은 작업툴(2)과 접할 수 있다.
한편, 바디(10)의 베이스 하면에는 바디(10)의 위치를 조절할 수 있는 위치조절부재(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
도 3을 더 참고하면, 지그유닛(20)은, 본딩 와이어(3)를 커팅하고 작업툴(2) 또는 본딩 와이어(3)를 잡을 수 있는 지그(25), 지그(25)를 작업툴(2)을 기준으로 전후 방향(Y)으로 이동시키는 지그 전후 구동부(22), 지그 전후 구동부(22)를 작업툴(2)을 기준으로 상하 방향(Z)으로 이동시키는 승강 구동부(23), 승강 구동부(23)를 작업툴(2)을 기준으로 좌우 방향(X)으로 이동시키는 지그 좌우 구동부(24) 및 지그 좌우 구동부(24)가 배치된 지그 메인 브래킷(21)을 포함한다.
지그 메인 브래킷(21)은 기설정된 넓이를 가지며 작동공간(111)의 일측에 배치되어 작동공간(111)의 상면에 결합되어 있다. 지그 메인 브래킷(21)은 지그 좌우 구동부(24)를 움직일 수 있게 지지한다.
여기서, 지그 좌우 구동부(24), 승강 구동부(23) 및 지그 전후 구동부(22)는 각각 LM가이드(Linear Motion Guide), 볼 스크류(Ball screw) 및 리니어 모터(Linear Motion)를 포함한다. 지그 전후 구동부(22)는 LM가이드를 생략할 수 있다. 여기서, LM가이드(Linear Motion Guide), 볼 스크류 및 리니어 모터는 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
지그 좌우 구동부(24)는 지그 메인 브래킷(21)의 하면에 위치하여 X축 방향을 따라 배치되어 있다. 지그 좌우 구동부(24)의 이동블록(볼 스크류의 너트)(241)은 리니어 모터 구동으로 X축 방향(작업툴을 기준으로 좌우 방향)으로 움직일 수 있다. 이동블록(241)에는 승강 구동부(23)를 설치하기 위한 승강 브래킷(222)이 결합되어 있다. 승강 브래킷(222)은 Z축 방향을 따라 배치되어 있다.
승강 구동부(23)는 승강 브래킷(222) 일면에서 Z축 방향을 따라 배치되어 있다. 승강 구동부(23)의 이동블록(231)은 리니어 모터 구동으로 Z축 방향(작업툴을 기준으로 상하 방향)으로 움직일 수 있다. 이동블록(231)에는 지그 전후 구동부(22)를 설치하기 위한 전후 브래킷(242)이 결합되어 있다. 전후 브래킷(242)은 Y축 방향을 따라 배치되어 있다.
지그 전후 구동부(22)는 전후 브래킷(242)에서 Y축 방향을 따라 배치되어 있다. 지그 전후 구동부(22)의 이동블록(221)은 리니어 모터 구동으로 Y축 방향(작업툴을 기준으로 전후 방향)으로 움직일 수 있다.
지그(25)는 이동블록(221)과 연결되어 있다. 지그(25)는 지그 전후 구동부(22), 승강 구동부(23) 및 지그 좌우 구동부(24) 구동으로 작업툴(2)을 기준으로 좌우(X), 전후(Y) 및 상하(Z) 방향으로 움직일 수 있다. 이에 따라 지그(25)는 작동공간(111)에서 X, Y, Z축 방향으로 움직여 작업툴(2)의 위치로 이동할 수 있다.
도 4 및 5를 더 참고하면, 지그(25)는 일측이 마주하고 타측이 서로 교차하고 있으며 본딩 와이어(3) 또는 작업툴(2)과 접할 수 있는 제1척(251a), 제2척(251b), 제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측을 연결한 힌지핀(28) 및 힌지핀(28)을 밀거나 당기는 척 구동부(29)를 포함한다.
척 구동부(29)는 구동 하우징(291), 리니어 모터(292), 스크류(293) 및 이동블록(294)을 포함한다.
구동 하우징(291)은 Y축 방향을 따라 배치되어 있으며 내부가 길이 방향으로 관통되어 있다. 구동 하우징(291)의 일측에는 내부에서 좌우 방향으로 개방된 슬라이드홀(291a)과 하부측으로 개방된 가이드홀(291b)이 형성되어 있다.
리니어 모터(292), 스크류(293) 및 이동블록(294)은 서로 결합되어 구동 하우징(291) 내부에 배치되어 있다. 스크류(293)의 일측에는 이동블록(294)이 결합되어 있고 타측에는 리니어 모터(292)가 결합되어 있다. 이동블록(294)에는 가이드홀(291b)에 위치하는 직선유지부(295)가 결합되어 있다. 직선유지부(295)에 의해 이동블록(294)은 리니어 모터(292)에 의해 회전하는 스크류(293)를 따라 회전하지 않고 직선 이동할 수 있다. 이동블록(294)은 리니어 모터(292)의 구동 방향에 따라 이동 방향이 달라질 수 있다. 예컨대, 리니어 모터(292)의 정회전시 이동블록(294)은 구동 하우징(291)의 내부에서 외부로 이동할 수 있고, 역회전시 이동블록(294)은 구동 하우징(291)의 외부에서 내부로 이동할 수 있다.
제1척(251a)과 제2척(251b)은 X축 방향으로 배열되어 있으며 일측은 서로 마주하고 타측은 서로 교차하여 중첩되어 있다.
제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측에는 각각 본딩 와이어(3)에 하프 커팅홈(3a)을 형성하는 하프커팅부(252), 본딩 와이어(3)를 잡을 수 있는 제1클램프부(253) 및 작업툴(2)을 잡을 수 있는 제2클램프부(254)를 포함한다. 하프커팅부(252), 제1클램프부(253) 및 제2클램프부(254)는 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측에서 내측 방향으로 순차적으로 형성되어 있다.
하프커팅부(252)는 제1척(251a)에 형성되어 본딩 와이어(3)를 가압하는 커터(252a), 그리고 제2척(251b)에 형성되어 본딩 와이어(3)의 가압되는 부분을 지지하는 받침(252b)을 포함한다. 받침(252b)은 평면으로 형성되어 있다. 커터(252a)는 본딩 와이어(3)를 완전하게 끊지 않고 압력을 가하여 하프 커팅홈(3a)을 형성한다. 하프 커팅홈(3a)은 본딩 와이어(3)가 커터(252a)에 의해 함몰되어 형성된다.
제1클램프부(253)는 본딩 와이어(3)와 접할 수 있도록 평면으로 형성되어 있다. 제2클램프부(254)는 원기둥의 작업툴(2)을 잡았을 때 안정적으로 고정할 수 있도록 작업툴(2)의 외부둘레를 감싸는 구조를 갖는다. 즉, 제2클램프부(254)는 제1척(251a)과 제2척(251b)의 내측 부분이 함몰되어 곡면 형태로 형성되어 있다.
제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측에는 상하 관통되어 후방으로 개방된 접촉홀(256)이 형성되어 있다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측은 서로 마주하는 방향으로 구부러져 서로 교차하고 있다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측은 구동 하우징(291)의 일측 내부에 위치한다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측 일부분은 슬라이드홀(291a)에 위치한다.
제1척(251a)과 제2척(251b)은 구동 하우징(291)의 일측을 관통하는 중심핀(27)에 의해 구동 하우징(291)에 고정되어 있다. 제1척(251a)과 제2척(251b)은 각각 중심핀(27)을 기준으로 움직일 수 있다.
힌지핀(28)은 기설정된 길이를 가지며 제1척(251a)과 제2척(251b)의 접촉홀(256)에 위치하여 이동블록(294)과 연결되어 있다. 힌지핀(28)의 상부측 둘레는 접촉홀(256)의 둘레와 접하고 있다.
도 6을 더 참고하면, 리니어 모터(292)의 구동(정회전)으로 구동 하우징(291)의 내부에서 외부로 이동하는 이동블록(294)은 힌지핀(28)을 밀게 된다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측은 힌지핀(28)에 의해 밀리면서 중심핀(27)을 기준으로 움직인다. 슬라이드홀(291a)은 움직이는 제1척(251a)과 제2척(251b)을 가이드 할 수 있다.
마주하는 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측은 서로 멀어지는 방향으로 이동하여 그 사이가 벌어지게 된다. 이동블록(294)이 구동 하우징(291)의 내부에서 외부로 이동할수록 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측은 더욱 벌어질 수 있다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 벌어진 일측 사이로 본딩 와이어(3) 또는 작업툴(2)이 위치할 수 있다.
이와 반대로, 리니어 모터(292)의 구동(역회전)으로 구동 하우징(291)의 외부에서 내부로 이동하는 이동블록(294)은 힌지핀(28)을 당긴다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 타측은 힌지핀(28)이 접촉홀(256)의 둘레와 접하면서 당겨져 중심핀(27)을 기준으로 움직인다. 이때 제1척(251a)과 제2척(251b)의 벌어진 일측은 좁혀질 수 있다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측은 본딩 와이어(3) 또는 작업툴(2)과 접할 수 있다.
도 6의 (a)는 이동블록(294)이 구동 하우징(291)의 외부에서 내부로 이동하여 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측이 좁혀진 상태를 나타낸 것이며, (c)는 이동블록(294)이 구동 하우징(291)의 내부에서 외부로 이동하여 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측이 벌어진 상태를 나타낸 것이고, (b)는 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측이 벌어지고 좁혀지는 중간 상태를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8을 더 참고하면, 렌치유닛(30)은 작업툴(2)의 고정을 위해 본딩 암(1)에 결합된 체결수단(1a)을 풀고 조이는 렌치부(31), 렌치부(31)를 작업툴(2)을 기준으로 전후 방향(Y)으로 이동시키는 렌치 전후 구동부(32), 렌치 전후 구동부(32)를 상기 작업툴을 기준으로 좌우 방향(X)으로 이동시키는 렌치 좌우 구동부(33) 및 렌치 좌우 구동부(33)가 배치된 렌치 메인 브래킷(34)을 포함한다.
렌치 메인 브래킷(34)은 기설정된 넓이를 가지며 작동공간(111)의 타측에 배치되어 있다.
렌치 전후 구동부(32) 및 렌치 좌우 구동부(33)는 각각 LM가이드(Linear Motion Guide), 볼 스크류(Ball screw) 및 리니어 모터(Linear Motion)를 포함한다. 렌치 전후 구동부(32)는 LM가이드를 생략할 수 있다. 여기서, LM가이드(Linear Motion Guide), 볼 스크류 및 리니어 모터는 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
렌치 좌우 구동부(33)의 렌치 메인 브래킷(34)의 하면에 위치하여 X축 방향을 따라 배치되어 있다. 렌치 좌우 구동부(33)의 이동블록(볼 스크류의 너트)(331)은 리니어 모터 구동으로 X축 방향(작업툴을 기준으로 좌우 방향)으로 움직일 수 있다. 이동블록(331)에는 렌치 전후 구동부(32)를 설치하기 위한 렌치 전후 브래킷(332)이 결합되어 있다. 렌치 전후 브래킷(332)은 Y축 방향을 따라 배치되어 있다.
렌치 전후 구동부(32)의 이동블록(321)에는 렌치부(31)를 설치하기 위한 렌치 브래킷(322)이 결합되어 있다.
렌치부(31)는 리니어 모터(311) 및 툴(312)을 포함한다. 렌치부(31)는 렌치 전후 구동부(32) 및 렌치 좌우 구동부(33)의 구동으로 작업툴을 기준으로 X축 방향과 Y축 방향으로 움직일 수 있다.
리니어 모터(311)는 X축 방향을 따라 배치되어 렌치 브래킷(322)에 설치되어 있다.
툴(312)은 리니어 모터(311)와 연결되어 있으며 렌치 전후 구동부(32) 및 렌치 좌우 구동부(33)의 구동으로 작업툴(2)이 위치한 본딩 암(1)의 일측으로 이동하여 체결수단(1a)과 결합될 수 있다. 툴(312)은 체결수단(1a)과 결합된 상태에서 리니어 모터(311) 구동으로 체결수단(1a)을 풀거나 조일 수 있다. 체결수단(1a)이 풀리면 작업툴(2)은 본딩 암(1)의 일측에서 분리될 수 있다. 이와 반대로 체결수단(1a)이 조여지면 본딩 암(1)의 일측에 위치한 작업툴(2)이 본딩 암(1)에 고정될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 더 참고하면, 감지유닛(40)은 렌치유닛(30)의 아래에 위치하고 있다. 감지유닛(40)은 작업툴(2)을 기준으로 전후 방향(Y)으로 움직일 수 있는 감지 구동부(41), 감지 구동부(41)와 연결되어 있는 로드부(44) 및 로드부(44)에 배치되어 있고 본딩 와이어(3)와 접촉할 수 있는 센서부(45)를 포함한다. 렌치유닛(30)은 작업툴(2)을 향해 이동한 로드부(44)가 걸릴 수 있는 걸림부(43)를 더 포함할 수 있다. 센서부(45)는 회로장치와 연결되어 있으며 회로장치는 센서부(45)의 감지로 본딩 와이어(3)의 유무를 확인한다.
감지 구동부(41)는 LM가이드(Linear Motion Guide), 볼 스크류(Ball screw) 및 리니어 모터(Linear Motion)를 포함한다. 여기서, LM가이드(Linear Motion Guide), 볼 스크류 및 리니어 모터는 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
감지 구동부(41)는 Y축 방향을 따라 배치되어 있다. 볼 스크류의 이동블록(411)은 LM가이드와 연결되어 있으며 스크류 회전으로 작업툴(2)을 기준으로 전후 방향으로 움직일 수 있다.
이동블록(411)에는 로드 설치부(412)가 형성되어 있다. 로드 설치부(412)는 이동블록(411)과 연결된 설치 베이스(412a), 설치 베이스(412a)의 상면에서 수직하게 연결되어 있는 한 쌍의 설치 지지대(412b)를 포함한다. 한 쌍의 설치 지지대(412b)는 X축 방향으로 배열되어 간격을 두고 마주한다.
걸림부(43)는 로드 설치부(412)의 이동 경로에 배치되어 있다. 걸림부(43)는 작동공간(111)의 바닥에 수직하게 설치된 서포트(431) 및 서포트(431)의 일면 상부측에 위치하여 돌출되어 있는 걸림롤러(432)를 포함한다. 걸림롤러(432)와 설치 베이스(412a)를 평면에서 보았을 때 동일 선상에 위치한다.
로드부(44)는, 일측이 한 쌍의 설치 지지대(412b)와 회전할 수 있게 연결되어 있고 타측에 센서부(45)가 배치된 로드몸체(441), 로드몸체(441)의 일측에 형성되어 있고 걸림부에 걸리는 걸림턱(442) 및 걸림턱(442)에 탄성력을 가하여 회전시키는 탄성부재(445)를 포함한다. 로드부(44)는 감지 구동부(41)의 구동으로 작동공간(111)에서 본딩 암(1)으로 이동할 수 있다.
로드몸체(441)와 걸림턱(442)은 일체로 형성되어 있으며 걸림턱(442)은 로드몸체(441)의 일측에서 수직하게 돌출되어 있다. 로드몸체(441)는 걸림롤러(432) 아래에 위치하고 걸림턱(442)은 걸림롤러(432)와 마주한다. 로드몸체(441)의 타측에는 설치 브래킷(443)이 형성되어 있다. 설치 브래킷(443)은 로드몸체(441)에서 X축 방향으로 돌출되어 있으며 그 끝은 상부측으로 수직하게 구부러져 있다. 이에 설치 브래킷(443)은 센서 결합부(443a)를 갖는다.
로드몸체(441)의 일측은 한 쌍의 설치 지지대(421b) 사이에 위치하고 있으며 한 쌍의 설치 지지대(421b)를 관통하는 핀부재(444)에 의해 회전할 수 있게 설치되어 있다. 로드몸체(441)는 감지 구동부(41)의 구동으로 작업툴(2)을 기준으로 전후 방향으로 움직일 수 있다.
로드몸체(441)는 핀부재(444)를 기준으로 회전할 수 있다. 걸림턱(442)이 걸림롤러(432)에 접하면 로드몸체(441)는 핀부재(444)를 기준으로 타측이 상승하는 방향으로 회전할 수 있다. 이와 반대로 걸림턱(442)이 걸림롤러(432)에서 떨어지면 로드몸체(441)는 탄성부재(445)의 탄성력에 의해 핀부재(444)를 기준으로 타측이 하강하는 방향으로 회전할 수 있다.
탄성부재(445)는 비틀림 스프링을 포함한다. 탄성부재(445)는 핀부재(444)에 결합되어 있으며 일측은 걸림턱(442)과 접하고 있으며 타측은 설치 베이스(412a)와 접하고 있다. 탄성부재(445)는 로드몸체(441)의 타측이 핀부재(444)를 기준으로 하강하는 방향으로 회전할 수 있도록 탄성력을 가한다. 탄성부재(445)의 탄성력에 의해 하강한 로드몸체(441)의 하면은 설치 베이스(412a)의 상면과 접하여 고정될 수 있다. 한편, 로드몸체(441)의 일측 내부와 걸림턱(442)의 내부에는 탄성부재(445)가 위치하는 수용공간이 형성되어 있다.
센서부(45)는 로드몸체(441)의 센서 결합부(443a)에 배치되어 X축 방향으로 돌출되어 있다. 센서부(45)와 본딩 암(1)을 평면에서 보았을 때 동일선상에 위치한다. 센서부(45)는 회로장치와 연결되어 있다.
센서부(45)는 로드몸체(441)의 타측이 하강하였을 때 작업툴(2) 아래에 위치한다. 그리고 센서부(45)는 이동블록(411)이 이동할 때 작업툴(2) 아래로 노출된 본딩 와이어(3)와 접할 수 있다.
센서부(45)는 이동블록(411) 이동으로 작업툴(2)을 지나 본딩 암(1)의 아래에 위치할 수 있다. 그리고 센서부(45)는 로드몸체(441)의 타측이 상승하였을 때 본딩 암(1)의 하면과 접하여 본딩 암(1)을 지지할 수 있다.
도 1을 다시 참고하면, 본 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치(100)는 보관부(50)를 더 포함할 수 있다.
보관부(50)는 작동공간(111)에 배치되어 있으며 보관부(50)에는 본딩 암(1)에서 분리된 작업툴(2)이 놓이는 회수공간, 그리고 본딩 암(1)에 결합하기 위해 대기중 인 작업툴(2)이 배치된 보관홀이 형성되어 있다. 보관홀은 보관부(50)에 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 보관부(50)는 지그(25)의 이동 경로상에 위치한다.
도 1 및 도 9를 다시 참고하면, 본 실시예에 따른 작업툴 자동 교환 장치(100)는 본딩 와이어 클램프(60)를 더 포함할 수 있다.
본딩 와이어 클램프(60)는 본딩 암(1)과 본딩 와이어 공급부(도시하지 않음) 사이에 위치한다. 본딩 암(1)의 위에 위치한 본딩 와이어 클램프(60)는 지그(25)가 본딩 와이어(3)에 하프 커팅홈(3a)을 형성할 때, 작업툴(2)을 교환할 때 본딩 와이어(3)가 움직이지 않도록 고정한다. 본딩 와이어 클램프(60)는 서로 마주하는 제1부재, 제2부재 및 제1부재와 제2부재를 작동시키는 구동부를 포함한다. 구동부에 의해 제1부재와 제2부재의 일면이 서로 접하거나 떨어질 수 있다. 본딩 와이어(3)가 움직일 때는 제1부재와 제2부재는 떨어지며 본딩 와이어(3)에 하프 커팅홈(3a)을 형성하거나 작업툴 교환할 때 제1부재와 제2부재는 서로 접하여 본딩 와이어(3)를 고정한다.
다음은 도 12 내지 도 17을 참고하여 위에서 본딩 와이어 자동 교환 방법에 대하여 설명한다.
도 12의 (S10)은 센서부가 본딩 와이어와 접하는 상태를 나타낸 것이고, (S20)은 지그가 본딩 와이어에 하프 커팅홈을 형성하는 상태를 나타낸 것이며, 도 13의 (S30)은 지그가 하프 커팅된 본딩 와이어를 이동시키는 상태를 나타낸 것이고, (S40)은 본딩 암의 체결수단을 조임을 해제하는 상태를 나타낸 것이며, 도 14의 (S50)은 작업툴이 본딩 암에서 분리되는 상태를 나타낸 것이고, 도 15의 (S60)은 작업툴을 본딩 암에 결합하는 상태를 나타낸 것이며, (S70)은 본딩 암의 체결수단을 조이는 상태를 나타낸 것이고, 도 16의 (S80)은 지그로 본딩 와이어를 작업툴 내부로 이동시키는 상태를 나타낸 것이며, (S90)은 본딩 와이어가 작업툴 외부로 노출되었는지 검사하는 상태를 나타낸 것이고, 도 17은 도 12 내지 도 16 상태를 나타낸 개략도이다.
도 12 내지 도 17을 참고하면, 본딩 와이어 자동 교환 방법은, 작업툴(2) 위에서 본딩 와이어(3)에 하프 커팅홈(3a)을 형성하는 단계(S20), 하프 커팅홈(3a) 부분이 작업툴(2) 내부에 위치하도록 본딩 와이어(3)를 이동시키는 단계(S30), 작업툴(2)을 본딩 암(1)에 고정하는 체결수단(1a)의 조임을 해제하는 단계(S40) 및 작업툴(2)을 당기어 본딩 암(1)에서 분리하는 단계(S50)를 포함한다.
본 실시예에 따른 본딩 와이어 자동 교환 방법은 본딩 암(1)에 결합되어 교환할 작업툴(2)을 본딩 와이어(3)가 관통하고 있는지 확인하는 단계(S10)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 본딩 와이어 자동 교환 방법은 본딩 암(1)에서 분리된 작업툴(2)을 보관부(50)의 회수공간으로 이동시켜 버리는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 본딩 와이어 자동 교환 방법은 본딩 암(1) 위에서 본딩 와이어(3)를 본딩 와이어 클램프(60)로 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하프 커팅홈(3a)은 본딩 암(1)과 본딩 와이어 클램프(60) 사이에 위치한 본딩 와이어(3) 부분에 형성되고, 본딩 와이어(3)를 작업툴(2) 내부로 이동시킬 때 본딩 와이어 클램프(60)는 본딩 와이어의 고정을 해제한다.
본 실시예에 따른 본딩 와이어 자동 교환 방법은 보관부(50)에 보관된 작업툴을 본딩 암(1)으로 이동시키는 단계(S60), 조임이 해제된 체결수단(1a)을 조여 작업툴(2)을 본딩 암(1)에 고정하는 단계(S70), 본딩 암(1)의 위에서 본딩 와이어(3)를 작업툴(2) 내부로 이동시켜 작업툴(2)을 관통시키는 단계(S80) 및 본딩 와이어(3)의 단부가 작업툴(2)을 관통하여 외부로 노출되었는지 확인하는 단계(S90)를 더 포함할 수 있다.
도 12와 17의 (S10)을 참고하면, 본딩 와이어(3)가 본딩 와이어 클램프(60)에 고정되어 있고 그 끝이 본딩 암(1)에 고정된 작업툴(2)을 관통하여 외부로 노출된 상태에서, 감지 구동부(41)의 구동으로 로드부(44)는 작동공간에서 본딩 암(1)의 아래로 이동한다.
센서부(45)는 작업툴(2)의 아래를 통과하면서 작업툴(2)의 외부로 노출되어 있는 본딩 와이어(3)와 접촉하면서 통과한다. 센서부(45)의 감지신호는 회로장치로 전송될 수 있다.
그리고 지그(25)는 지그 전후 구동부, 승강 구동부 및 지그 좌우 구동부의 구동으로 작동공간(111)에서 본딩 와이어(3)가 위치한 곳으로 이동하여 본딩 와이어(3)를 커팅할 부분에 위치한다.
도 12와 도 17의 (S20)을 참고하면, 센서부(45)가 작업툴(2)의 아래를 통과할 때 걸림턱(442)은 걸림롤러(432)에 걸리게 되며 로드몸체(441)의 타측은 핀부재(444)를 기준으로 상승하는 방향으로 회전한다. 센서부(45)는 본딩 암(1)의 하면과 접하여 본딩 암(1)을 지지한다.
그리고 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측은 본딩 암(1)과 본딩 와이어 클램프(60) 사이로 이동하여 커팅할 본딩 와이어(3)의 부분을 사이에 두고 마주하여 접한다. 이때 받침(252b)과 커터(252a) 부분이 본딩 와이어(3)와 접한다. 본딩 와이어(3)는 받침(252b)에 지지된 상태에서 커터(252a)에 의해 가압되어 본딩 와이어(3) 부분에 함몰된 하프 커팅홈(3a)이 형성된다.
도 13과 도 17의 (S30)을 참고하면, 본딩 와이어(3)에 하프 커팅홈(3a)을 형성한 지그(25)는 지그 전후 구동부 및 승강 구동부의 구동으로 본딩 와이어 클램프(60) 위로 이동한다. 제1클램프부(253)는 본딩 와이어(3)를 파지 한다. 그리고 이때 본딩 와이어 클램프(60)는 본딩 와이어(3)의 고정을 해제한다.
제1클램프부(253)를 통해 본딩 와이어(3)를 고정한 지그(25)는 지그 승강 구동부의 구동으로 하강할 수 있다. 이때 본딩 와이어(3)의 하프 커팅홈(3a) 부분은 작업툴(2) 내부로 이동하게 되며 본딩 볼(3b)이 위치한 본딩 와이어(3)의 끝은 작업툴(2) 아래로 이동한다.
도 13과 도 17의 (S40)을 참고하면, 렌치부(31)는 렌치 전후 구동부와 렌치 좌우 구동부 구동으로 작동공간에서 본딩 암(1) 일측으로 이동한다. 이때 렌치부(31)의 툴(312)은 작업툴(2)을 본딩 암(1)에 고정하기 위해 본딩 암(1)에 체결된 체결수단(1a)과 접속된다. 리니어 모터의 구동으로 툴(312)은 체결수단(1a)의 조임을 해제한다.
그리고 본딩 와이어 클램프(60) 위에 위치한 지그(25)는 지그 전후 구동부 및 승강 구동부 구동으로 작업툴(2) 앞으로 이동할 수 있다. 제1척(251a)과 제2척(251b)의 일측은 벌어진 상태를 유지한다.
또한 본딩 와이어 클램프(60)는 다시 본딩 와이어(3)를 파지하여 움직이지 않도록 고정한다.
도 14와 도 17의 (S50)을 참고하면, 체결수단(1a)의 조임을 해제한 툴(312)이 체결수단(1a)에서 분리되도록 렌치 좌우 구동부는 구동한다.
작업툴(2) 앞으로 이동한 지그(25)는 지그 전후 구동부의 구동으로 전진한다. 제2클램프부(254)에 작업툴(2)이 위치한 상태에서 벌어진 제1척(251a)과 제2척(251b)은 좁혀지면서 작업툴(2)을 파지한다. 승강 구동부의 구동으로 지그(25)는 본딩 암(1)의 하면에서 멀어지는 방향으로 이동하여 작업툴(2)은 본딩 암(1)에서 분리된다. 그리고 지그(25)를 따라 하강한 작업툴(2)의 단부는 본딩 와이어(3)의 본딩 볼(3b)에 걸린다.
하강하는 작업툴(2)이 본딩 볼(3b)에 걸려 있으므로 본딩 와이어(3)는 당겨진다. 이때 본딩 와이어 클램프(60)와 본딩 볼(3b) 사이의 본딩 와이어(3) 부분이 장력이 발생하게 되고 하프 커팅홈(3a)이 형성된 부분은 끊어지게 된다.
이때 하프 커팅홈(3a)의 아래 부분은 작업툴(2)을 따라 이동하며 하프 커팅홈(3a)의 위 부분은 본딩 암(1) 내부에 위치한다. 본딩 암(1)에서 분리되고 끊어진 본딩 와이어(3)가 위치한 작업툴(2)은 지그 전후 구동부, 지그 좌우 구동부 및 승강 구동부의 구동으로 움직이는 지그(25)를 따라 보관부(50)(도 1 참조)로 이동하며, 작업툴(2)은 회수공간에 버려진다(버리는 단계).
도 15와 도 17의 (S60)을 참고하면, 지그(25)는 제2클램프부(254)를 통해 보관부(50)(도 1 참조)에 보관된 작업툴(2)을 파지하여 본딩 암(1)의 아래로 이동한 후 작업툴(2) 상부측을 본딩 암(1)에 결합한다.
도 15와 도 17의 (S70)을 참고하면, 작업툴(2)이 본딩 암(1)에 결합되는 동시에 렌치부(31)는 체결수단(1a)으로 이동하며 툴(312)은 체결수단(1a)을 조여 작업툴(2)이 본딩 암(1)에 고정되도록 한다. 이때 본딩 와이어(3)의 커팅된 단부는 작업툴(2) 내부로 삽입된다.
도 16과 도 17의 (S80)을 참고하면, 지그(25)는 지그 전후 구동부 및 승강 구동부의 구동으로 본딩 암(1) 아래에서 본딩 와이어 클램프(60) 위로 이동한다. 이때 본딩 와이어 클램프(60)는 본딩 와이어(3)의 고정을 해제한다. 지그(25)의 제1클램프부(253)가 본딩 와이어(3)를 파지한 상태에서 승강 구동부는 하강한다. 본딩 와이어(3)는 지그(25)에 의해 아래로 이동할 수 있다. 지그(25)의 하강으로 본딩 와이어(3)의 커팅된 단부는 작업툴(2)을 관통하여 작업툴(2) 외부로 노출된다.
도 16과 도 17의 (S90)을 참고하면, 본딩 와이어(3)의 커팅된 단부가 작업툴(2) 외부로 노출되면 지그(25)는 지그 전후 구동부, 승강 구동부 및 지그 좌우 구동부의 구동으로 작동공간으로 이동한다.
로드부(44)는 감지 구동부의 구동으로 작동공간으로 이동한다. 이때 걸림턱(442)이 걸림롤러(432)에서 떨어지게 되고 로드몸체(441)의 타측은 탄성부재(445)의 탄성력에 의해 핀부재(444)를 기준으로 회전하여 로드몸체(441)의 타측은 하강하는 방향으로 회전한다. 센서부(45)는 본딩 암(1)의 하면에서 떨어지게 된다.
완전하게 하강한 로드몸체(441)의 타측에 의해 센서부(45)는 작업툴(2)을 벗어나며, 감지 구동부의 구동으로 작동공간으로 로드몸체(441)는 이동한다. 이때 센서부(45)는 작업툴(2)의 하부로 노출된 본딩 와이어(3)와 접촉할 수 있다. 센서부(45)는 본딩 와이어(3)의 접촉신호를 회로장치로 전송한다. 회로장치는 접촉신호를 통해 본딩 와이어(3)가 교환된 작업툴(2) 외부로 노출되었음을 확인한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 본딩 암 1a: 체결수단
2: 작업툴 3: 본딩 와이어
3a: 하프 커팅홈 3b: 본딩 볼
100: 작업툴 자동 교환 장치
10: 바디 11: 설치공간
111: 작동공간 112: 회로공간
12: 개방부
20: 지그유닛 21: 지그 메인 브래킷
22: 지그 전후 구동부
221, 231, 241, 294, 321, 331, 411: 이동블록
222: 승강 브래킷 23: 승강 구동부
24: 지그 좌우 구동부 242: 전후 브래킷
25: 지그 251a: 제1척
251b: 제2척 252: 하프커팅부
252a: 커터 252b: 받침
253: 제1클램프부 254: 제2클램프부
256: 접촉홀 27: 중심핀
28: 힌지핀 29: 척 구동부
291: 구동 하우징 291a: 슬라이드홀
291b: 가이드홀 292, 311: 리니어 모터
293: 스크류 295: 직선유지부
30: 렌치유닛 31: 렌치부
312: 툴 32: 렌치 전후 구동부
322: 렌치 브래킷 33: 렌치 좌우 구동부
332: 렌치 전후 브래킷 34: 렌치 메인 브래킷
40: 감지유닛 41: 감지 구동부
412: 로드 설치부 412a: 설치 베이스
412b: 설치 지지대 43: 걸림부
431: 서포트 432: 걸림롤러
44: 로드부 441: 로드몸체
442: 걸림턱 443: 설치 브래킷
443a: 센서 결합부 444: 핀부재
445: 탄성부재 45: 센서부
50: 보관부 60: 본딩 와이어 클램프

Claims (16)

  1. 작업툴을 본딩 암에서 분리 또는 결합하는 것으로
    상기 본딩 암과 이웃하여 상기 작업툴을 관통하는 본딩 와이어를 커팅하거나 상기 작업툴 또는 상기 본딩 와이어를 잡을 수 있도록 복수의 방향으로 이동할 수 있는 지그유닛,
    상기 본딩 암과 이웃하여 복수의 방향으로 이동할 수 있고 상기 작업툴이 결합된 상기 본딩 암의 부분을 풀고 조일 수 있는 렌치유닛 및
    상기 본딩 암과 이웃하여 이동할 수 있고 상기 작업툴을 관통한 상기 본딩 와이어와 접촉할 수 있는 감지유닛
    을 포함하고,
    상기 감지유닛은 상기 작업툴을 기준으로 전후 방향으로 움직일 수 있는 감지 구동부, 상기 감지 구동부와 연결되어 있는 로드부, 상기 로드부에 배치되어 있고 상기 본딩 와이어와 접촉할 수 있는 센서부 및 상기 작업툴을 향해 이동한 상기 로드부가 걸릴 수 있는 걸림부
    를 포함하며,
    상기 로드부는 일측이 상기 감지 구동부와 핀부재로 연결되어 상기 걸림부의 걸림으로 상기 핀부재를 기준으로 회전할 수 있고, 상기 센서부는 상기 작업툴을 관통한 상기 본딩 와이어와 접촉하는
    작업툴 자동 교환 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 지그유닛은,
    상기 본딩 와이어를 커팅하고 상기 작업툴 또는 상기 본딩 와이어를 잡을 수 있는 지그,
    상기 지그를 상기 작업툴을 기준으로 전후 방향으로 이동시키는 지그 전후 구동부,
    상기 지그 전후 구동부를 상기 작업툴을 기준으로 상하 방향으로 이동시키는 승강 구동부,
    상기 승강 구동부를 상기 작업툴을 기준으로 좌우 방향으로 이동시키는 지그 좌우 구동부 및
    상기 지그 좌우 구동부 및 상기 승강 구동부가 배치된 지그 메인 브래킷
    을 포함하는
    작업툴 자동 교환 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 지그는,
    일측이 마주하고 타측이 서로 교차하고 있는 제1척과 제2척,
    상기 제1척과 상기 제2척의 타측을 연결한 힌지핀 및
    상기 힌지핀을 밀거나 당기는 척 구동부
    를 포함하며,
    상기 척 구동부의 구동으로 상기 제1척과 상기 제2척의 타단은 서로 접하거나 벌어지는
    작업툴 자동 교환 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1척과 상기 제2척은 각각,
    상기 본딩 와이어의 커팅 부위에 자국을 형성하는 하프커팅부,
    상기 본딩 와이어를 잡을 수 있는 제1클램프부 및
    상기 작업툴을 잡을 수 있는 제2클램프부
    를 포함하는
    작업툴 자동 교환 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 하프커팅부는,
    상기 제1척에 형성되어 상기 본딩 와이어를 가압하는 커터, 그리고
    상기 제2척에 형성되어 상기 본딩 와이어의 가압되는 부분을 지지하는 받침
    을 포함하며,
    상기 받침은 평면으로 형성되어 있는
    작업툴 자동 교환 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 렌치유닛은,
    상기 작업툴의 고정을 위해 상기 본딩 암에 결합된 체결수단을 풀고 조이는 렌치부,
    상기 렌치부를 상기 작업툴을 기준으로 전후 방향으로 이동시키는 렌치 전후 구동부,
    상기 렌치 전후 구동부를 상기 작업툴을 기준으로 좌우 방향으로 이동시키는 렌치 좌우 구동부 및
    상기 렌치 좌우 구동부가 배치된 렌치 메인 브래킷
    을 포함하는
    작업툴 자동 교환 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에서,
    상기 로드부는,
    일측이 상기 핀부재와 연결되어 회전할 수 있고 타측에 상기 센서부가 배치된 로드몸체,
    상기 로드몸체의 일측에 형성되어 있고 상기 걸림부에 걸리는 걸림턱 및
    상기 로드몸체에 탄성력을 가하여 상기 센서부가 상기 본딩 암으로부터 멀어지는 방향으로 회전하도록 하는 탄성부재
    를 포함하며,
    상기 걸림턱이 상기 걸림부와 접하면 상기 로드몸체의 타측은 상기 핀부재를 기준으로 회전하여 상승하고, 상기 걸림턱이 상기 걸림부와 떨어지면 상기 로드몸체의 타측은 상기 핀부재를 기준으로 회전하여 하강하는
    작업툴 자동 교환 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 지그유닛의 이동 경로에 배치되어 있으며 작업툴이 보관될 수 있는 보관부를 더 포함하는 작업툴 자동 교환 장치.
  12. 제1항에서,
    본딩 와이어 공급부와 상기 본딩 암 사이에 위치하여 상기 작업툴로 공급되는 상기 본딩 와이어를 잡는 본딩 와이어 클램프를 더 포함하는 작업툴 자동 교환 장치.
  13. 본딩 와이어가 관통하는 작업툴을 본딩 암에서 분리 또는 결합하는 것으로
    상기 작업툴 위에서 상기 본딩 와이어에 하프 커팅홈을 형성하는 단계,
    상기 하프 커팅홈 부분이 상기 작업툴 내부에 위치하도록 상기 본딩 와이어를 이동시키는 단계,
    상기 작업툴을 상기 본딩 암에 고정하는 체결수단의 조임을 해제하는 단계 및
    상기 작업툴을 당기어 상기 본딩 암에서 분리하는 단계
    를 포함하며,
    상기 작업툴을 관통한 상기 본딩 와이어의 단부에는 본딩 공정으로 인해 볼이 형성되어 있고 상기 작업툴을 당기면 상기 볼이 상기 작업툴에 걸리면서 상기 본딩 와이어가 당겨지고 상기 본딩 와이어의 하프 커팅홈 부분이 끊어지는
    작업툴 자동 교환 방법.
  14. 제13항에서,
    분리된 상기 작업툴을 보관부의 회수공간으로 이동시켜 버리는 단계를 더 포함하는 작업툴 자동 교환 방법.
  15. 제13항에서,
    보관부에 보관된 작업툴을 상기 본딩 암으로 이동시키는 단계,
    조임이 해제된 체결수단을 조여 상기 작업툴을 상기 본딩 암에 고정하는 단계,
    상기 본딩 암의 위에서 상기 본딩 와이어를 이동시켜 상기 작업툴을 관통시키는 단계 및
    상기 본딩 와이어의 단부가 상기 작업툴을 관통하여 외부로 노출되었는지 확인하는 단계
    를 더 포함하는
    작업툴 자동 교환 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 본딩 암 위에서 상기 본딩 와이어를 본딩 와이어 클램프로 고정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 하프 커팅홈은 상기 본딩 암과 상기 본딩 와이어 클램프 사이에 위치한 본딩 와이어 부분에 형성되고,
    상기 본딩 와이어를 상기 작업툴 내부로 이동시킬 때 상기 본딩 와이어 클램프는 상기 본딩 와이어의 고정을 해제하는
    작업툴 자동 교환 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141025A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置並びにワイヤボンディング装置のボンディングツール交換方法及びプログラム
KR101758561B1 (ko) * 2016-04-19 2017-07-17 김재규 캐필러리 자동화 교체 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200202061Y1 (ko) 1997-12-09 2000-12-01 김영환 와이어본더의캐필러리장착장치
KR20090005903A (ko) 2007-07-10 2009-01-14 에스티에스반도체통신 주식회사 캐필러리에 열을 공급하는 와이어 본딩장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141025A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置並びにワイヤボンディング装置のボンディングツール交換方法及びプログラム
KR101758561B1 (ko) * 2016-04-19 2017-07-17 김재규 캐필러리 자동화 교체 시스템

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