KR102370489B1 - 반도체 패키지 자동 포장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리어 테이프의 포켓에 반도체 패키지를 수납 후 테이프를 접착하여 포장하는 반도체 패키지 자동 포장장치에 관한 것으로, 캐리어 테이프와 반도체 패키지와 커버 테이프의 자동 공급 후 포장, 포장된 반도체 패키지의 배출까지 모든 공정을 완전 자동화시켜 인건비 절감과 생산성 향상 효과를 제공할 수 있는 반도체 패키지 자동 포장장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치는, 캐리어 테이프의 포켓에 반도체 패키지를 수납 후 커버 테이프를 접착하여 포장하는 반도체 패키지 자동 포장장치에 있어서, 캐리어 테이프를 공급하는 제1 공급유닛; 캐리어 테이프를 이송하는 이송유닛; 반도체 패키지를 공급하는 제2 공급유닛; 이송 중인 캐리어 테이프의 포켓에 반도체 패키지를 수납하는 수납유닛; 커버 테이프를 공급하는 제3 공급유닛; 반도체 패키지가 수납된 캐리어 테이프에 커버 테이프를 접착시키는 포장유닛; 포장 완료된 캐리어 테이프를 배출하는 배출유닛;을 포함하되, 상기 제1 공급유닛은, 캐리어 테이프가 권취되어 있는 캐리어 릴들이 병열 배열되어 대기하는 제1 로더, 상기 제1 로더와 평행하게 배열되며, 캐리어 테이프가 소진된 캐리어 릴들이 병렬 배열되어 대기할 수 있는 제2 로더, 상기 제1 로더의 캐리어 릴을 상기 제2 로더로 전달하는 릴 체인저를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 패키지 자동 포장장치{AUTO REEL PACKAGING APPARATUS FOR SEMI CONDUCTOR}

본 발명은 캐리어 테이프의 포켓에 반도체 패키지를 수납 후 테이프를 접착하여 포장하는 반도체 패키지 자동 포장장치에 관한 것으로, 캐리어 테이프와 반도체 패키지와 커버 테이프의 자동 공급 후 포장, 포장된 반도체 패키지의 배출까지 모든 공정을 완전 자동화시켜 인건비 절감과 생산성 향상 효과를 제공할 수 있는 반도체 패키지 자동 포장장치에 관한 것이다.

반도체 패키지의 제조 공정을 거쳐 완성된 단품의 반도체 패키지는 외관검사, 전기적 특성검사 및 비전검사 등의 테스트 후 개별 포장되어 외부로 출하된다.

이때 반도체 패키지가 포장된 포장용기는 반도체 패키지가 외부 충격으로부터 구부러지거나 파손되는 등의 물리적 손상을 방지하는 한편 정전기로 인한 반도체 패키지내 집적회로의 전기적 손상을 방지하는 역할을 한다.

이러한 포장용기로써 도전성 물질이 함유된 수지 재질의 트레이, 튜브 또는 캐리어 테이프 등이 주로 사용된다.

이 중 캐리어 테이프를 이용한 반도체 패키지 포장 방법은 반도체 패키지의 포장 작업을 신속하게 연속적으로 수행할 수 있고, 포장 완료된 캐리어 테이프가 릴(REEL)에 권취된 상태로 출하되기 때문에 부피를 줄일 수 있어 소형의 반도체 패키지의 포장에 많이 이용되고 있다.

상기 캐리어 테이프를 이용한 종래 릴 포장장치는 반도체 패키지가 수납되는 포켓이 연속 배열된 캐리어 테이프가 권취된 상태에서 포장장치로 연속적으로 공급되고, 각 포켓에 반도체 패키지 단품이 수납된 후 얇은 커버테이프를 통해 캐리어 테이프의 상부면을 밀폐시킨 후 포장 완료된 캐리어 테이프를 출하용 권취릴에 권취시키면서 포장 작업이 완료된다.

이러한 종래의 릴 포장장치는 반도체 패키지의 수납과 포장 및 권취 작업이 동시에 이루어져 포장 작업 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있으나, 통상적인 작업속도를 감안하였을 때 하나의 권취릴에 권취가 완료되는 시간이 20분 남짓이어서, 작업자가 권취릴을 일일이 교체해줘야 하는 번거로움이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로는 공개특허 제10-2006-0036214호(2006.04.28.)가 있는데,

상기 공개특허는 캐리어 테이프를 이용한 반도체 패키지의 포장 장치에 관한 것으로서, 완성된 반도체 패키지가 수납되는 포켓(pocket)을 갖는 캐리어 테이프(carrier tape)를 공급하는 캐리어 테이프 공급릴(supply reel)과, 그 반도체 패키지를 그 포켓에 수납시키는 픽커(picker)와, 그 반도체 패키지를 밀봉하도록 상기 캐리어 테이프에 부착되는 커버 테이프(cover tape)를 공급하는 커버 테이프 공급릴과, 그 커버 테이프를 그 캐리어 테이프상에 압착(壓着)시키는 압착수단과, 그 반도체 패키지가 수납되어 밀봉 완료된 캐리어 테이프를 감아내는 캐리어 테이프 권취릴(捲取reel)과, 그 캐리어 테이프 공급릴, 커버 테이프 공급릴 및 커버 테이프 공급릴 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 자동으로 교체해주는 오토 체인저(auto changer)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 발명은 오토체인저 도입에 따른 자동화 설비를 추가해야 하므로 포장장치의 제작 단가 증가 및 그 제작이 어렵고, 대형화에 따른 공간적 제약이 많으며 나아가 오토체인저를 통한 릴 교체 작업 역시 권취가 완료된 권취릴의 배출 후 미권취릴의 교체 및 미권취릴에 캐리어 테이프를 초기 장착하는 동안 포장장치의 가동이 멈추게 되므로 작업자가 상기 작업들을 수행하는 것보다 투자비용에 대비하여 그 효과가 미미하다고 할 수 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

캐리어 테이프와 반도체 패키지와 커버 테이프의 자동 공급 후 포장, 포장된 반도체 패키지의 배출까지 모든 공정을 자동화시키고, 특히 캐리어 테이프가 소진된 캐리어 릴에 대한 교체 및 캐리어 테이프의 권취가 완료된 캐리어 릴의 교체, 제거 테이프의 부착 공정까지 완전 자동화시켜, 인건비를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지 자동 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치는,

캐리어 테이프의 포켓에 반도체 패키지를 수납 후 커버 테이프를 접착하여 포장하는 반도체 패키지 자동 포장장치에 있어서,

캐리어 테이프를 공급하는 제1 공급유닛;

캐리어 테이프를 이송하는 이송유닛;

반도체 패키지를 공급하는 제2 공급유닛;

이송 중인 캐리어 테이프의 포켓에 반도체 패키지를 수납하는 수납유닛;

커버 테이프를 공급하는 제3 공급유닛;

반도체 패키지가 수납된 캐리어 테이프에 커버 테이프를 접착시키는 포장유닛;

포장 완료된 캐리어 테이프를 배출하는 배출유닛;을 포함하되,

상기 제1 공급유닛은,

캐리어 테이프가 권취되어 있는 캐리어 릴들이 병열 배열되어 대기하는 제1 로더,

상기 제1 로더와 평행하게 배열되며, 캐리어 테이프가 소진된 캐리어 릴들이 병렬 배열되어 대기할 수 있는 제2 로더,

상기 제1 로더의 캐리어 릴을 상기 제2 로더로 전달하는 릴 체인저를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치에서,

상기 제1 공급유닛은, 상기 제1 로더의 캐리어 릴을 상기 릴 체인저를 향해 밀어서 이동시키는 제1 푸싱수단과, 상기 릴 체인저의 캐리어 릴을 상기 제2 로더로 밀어서 이동시키는 제2 푸싱수단을 포함하고,

상기 릴 체인저는, 상기 릴 공급부와 캐리어 풀림부 사이에서 좌우 회전 가능하게 설치되며, 양 측단에 캐리어 릴이 탈착되는 탈착부를 갖는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치에서,

상기 배출유닛은,

포장 완료된 캐리어 테이프가 권취될 수 있는 캐리어 릴들이 Z축 방향으로 장착되어 있는 언로더,

상기 언로더에서 캐리어 테이프가 권취되지 않는 빈 캐리어 릴을 상기 이송유닛의 테이프 배출부의 길이방향과 일치시키는 정렬수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치는,

캐리어 테이프에 접착된 커버 테이프의 양측 끝단부를 캐리어 릴에 접착시켜 고정하는 테이프 고정유닛;을 더 포함하되,

상기 테이프 고정유닛은,

후단부가 상기 이송유닛과 동일선 상에 힌지 결합되어 전단부가 상하 회동하는 테이프 배출부,

상기 테이프 배출부 상부에서 전후진 가능하게 설치되며, 접착용 테이프를 공급하는 테이프 공급부,

상기 테이프 공급부의 상부에서 승하강 가능하게 설치되며, 접착용 테이프를 흡착하는 테이프 피커와, 상기 테이프 피커의 전단부에서 Z축을 축으로 전후 회전 가능하게 결합된 부착롤러를 구비한 테이프 부착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치는,

포장 전, 후의 캐리어 릴들에 대한 교체, 캐리어 테이프의 공급 후 반도체 패키지의 포장, 커버 테이프의 공급 및 부착, 포장 완료된 캐리어 테이프에 대한 릴 부착, 접착용 테이프의 공급과 부착 등 반도체 패키지를 캐리어 테이프의 포켓에 수납하여 포장하는데 필요한 모든 공정을 완전 자동화시킴으로써, 포장 작업에 필요한 작업자의 수를 줄여 인건비를 절감하면서, 릴 교체 등에 따른 작업 로스를 줄여서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명을 개략적으로 도시한 전체 요부 개념도.
도 1b는 본 발명의 정면도.
도 2a, 도 2b는 본 발명의 사시도.
도 3a, 도 3b는 본 발명에 따른 제1 공급유닛의 사시도.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 이송유닛과 제2 공급유닛의 사시도.
도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 이송유닛과 제3 공급유닛과 포장유닛 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 배출유닛의 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 테이프 고정유닛의 정면도.
도 8a, 도 8b는 본 발명에 따른 테이프 고정유닛의 작동을 설명하기 위한 샘플 사진도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2의 [A]를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하면서, 이해의 편의를 위해 좌우 수평방향을 X축 방향으로, 상하 수직 방향을 Y축 방향으로, 전후 수평 방향을 X축 방향으로 혼용하여 설명하며, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 포장장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 캐리어 테이프(1)의 포켓(1a)에 반도체 패키지(S)를 수납 후 커버 테이프(2)를 접착하여 포장하는 반도체 패키지 자동 포장장치에 관한 것으로, 크게 캐리어 테이프(1)를 공급하는 제1 공급유닛(10), 캐리어 테이프(1)를 이송하는 이송유닛(20), 반도체 패키지(S)를 공급하는 제2 공급유닛(30), 이송 중인 캐리어 테이프(1)의 포켓(1a)에 반도체 패키지(S)를 수납하는 수납유닛(40), 커버 테이프(2)를 공급하는 제3 공급유닛(50), 반도체 패키지(S)가 수납된 캐리어 테이프(1)에 커버 테이프(2)를 접착시키는 포장유닛(60), 포장 완료된 캐리어 테이프(1)를 배출하는 배출유닛(70), 캐리어 테이프(1)에 접착된 커버 테이프(2)의 양측 끝단부를 캐리어 릴(R)에 접착시켜 고정하는 테이프 고정유닛(80)을 포함한다.

상기 제1 공급유닛(10)은 캐리어 테이프(1)가 권취되어 있는 캐리어 릴(R)들이 병렬 배열되어 대기하는 제1 로더(11),

상기 제1 로더(11)와 평행하게 배열되며, 캐리어 테이프(1)가 소진된 캐리어 릴(R)들이 병렬 배열되어 대기할 수 있는 제2 로더(12),

제1 로더(11)의 캐리어 릴(R)을 상기 제2 로더(12)로 전달하는 릴 체인저(13)를 포함한다.

상기 제1, 제2 로더(11)(12)는 각 대기부(11A)(12A)에 놓인 캐리어 릴(R)들이 전후(Z축 방향)로 병렬 배열될 수 있는 것으로, 각 대기부(11A)(12A)는 캐리어 릴(R)의 장착공(R1)이 끼워지는 대기축(11a)(12a)이 설치되어 있으며, 각 대기부(11A)(12A)의 길이방향 양측은 개구되어 형성된다. 이하에서는 이해의 편의를 위해 제1 대기부(11A)의 후방측 개구부를 릴 공급부(11B), 제2 대기부(12A)의 후방측 개구부를 캐리어 풀림부(12B)로 특정하여 설명한다.

구체적으로 제1 대기부(11A)의 캐리어 릴(R)들은 릴 공급부(11B)를 향해 후방측으로 하나씩 밀리면서 릴 공급부(11B)로 이동하여 투입 대기하고, 캐리어 풀림부(12B)의 캐리어 릴(R)은 전방측으로 하나씩 밀려서 제2 대기부(12A)로 이동하여 배출 대기한다.

이를 위해 상기 제1 공급유닛(10)은, 상기 제1 대기부(11A)의 캐리어 릴(R)을 상기 릴 체인저(13)를 향해 밀어서 이동시키는 제1 푸싱수단(14)과, 상기 릴 체인저(13)의 캐리어 릴(R)을 상기 제2 대기부(12A)로 밀어서 이동시키는 제2 푸싱수단(13B)을 포함하고,

상기 릴 체인저(13)는, 상기 릴 공급부(11B)와 캐리어 풀림부(12B) 사이에서 좌우 회전 가능하게 설치되며, 양 측단에 캐리어 릴(R)이 탈착되는 탈착부(13A)를 갖는다.

상기 제1 푸싱수단(14)은, 제1 대기부(11A)의 일측에서 제1 대기부(11A)의 길이방향과 평행하게 설치된 제1 가이드프레임(14A)과, 상기 제1 가이드프레임(14A)을 따라 전후 이동하게 결합되는 제1 슬라이더(14B)와, 일측단이 상기 제1 슬라이더(14B)에 결합되고 타측단에 상기 제1 대기축(11a)이 관통하여 통과 가능하게 형성된 수용홈(14a)을 구비한 푸시바(14C)를 포함한다.

상기 수용홈(14a)은 하측단 일부가 절개된 'C'자형 홈으로, 상기 푸시바(14C)가 상기 제1 슬라이더(14B)에서 Z축을 축으로 좌우 회동하도록 푸시바(14C)의 일측단이 상기 제1 슬라이더(14B)에 힌지 결합된다.

이러한 제1 푸싱수단(14)은 푸시바(14C)가 하향 회동한 상태에서 제1 슬라이더(14B)가 전진함에 따라 푸시바(14C)가 제1 대기부(11A)의 캐리어 릴(R)을 후방측으로 밀어서 릴 공급부(11B)로 투입하며, 캐리어 릴(R)의 투입 완료 후 푸시바(14C)가 상향 회동한 상태에서 후진 복귀한 다음 다시 하향 회동하여 캐리어 릴(R)을 밀어서 투입할 수 있게 대기하고, 푸시바(14C)를 통한 캐리어 릴(R)의 자동 투입 중에 제1 대기부(11A)에서 소진된 수만큼의 캐리어 릴(R)을 작업자가 제1 대기부(11A)에 추가 장착함으로써, 제1 푸싱수단(14)이 캐리어 릴(R)을 반복하여 릴 공급부(11B)로 투입한다.

상기 릴 체인저(13)는 각 대기부(11A)(12A)의 대기축(11a)(12a)과 동일선 상에 배열되어 캐리어 릴(R)의 장착공(R1)이 끼워지는 장착축(13a)이 탈착부(13A)를 형성하며, 상기 장착축(13a)의 길이방향으로 전후진하는 푸시링(13b)이 제2 대기부(12A)의 제2 푸싱수단(13B)을 형성한다.

이러한 릴 체인저(13)는 각 장착축(13a)이 각 대기부(11A)(12A)의 대기축(11a)(12a)에 맞춰지도록 회전한 상태에서 제1 푸싱수단(14)에 의해 제1 대기부(11A)의 캐리어 릴(R)이 릴 공급부(11B)로 투입되면서 제1 장착축(13a)에 끼워져 장착되며, 이 상태에서 릴 체인저(13)가 180도 회전하면 제1 장착축(13a)의 캐리어 릴(R)이 캐리어 풀림부(12B) 위치로 이동하여 캐리어 테이프(1)가 공급됨과 동시에, 캐리어 풀림부(12B) 위치에 있던 장착축(13a)이 공급부(11B) 위치로 이동하여 다음 캐리어 릴(R)이 장착된다.

이때 상기 장착축(13a)은 좌우 회전 가능하게 구비되어, 캐리어 풀림부(12B) 상에서 캐리어 릴(R)이 자체 회전을 통해 캐리어 테이프(1)가 풀리게 한다.

그리고 캐리어 풀림부(12B)에 위치한 캐리어 릴(R)에서 캐리어 테이프(1)가 모두 풀려 소진되면, 제1 장착축(13a)의 푸시링(13b)이 전면측으로 이동하면서 빈 캐리어 릴(R)을 제2 대기부(12A)로 밀어서 배출한 후, 릴 체인저(13)가 다시 180도 회전하면서 캐리어 릴(R)의 교체 공급이 반복된다.

아울러 상기 제1 공급유닛(10)은 상기 캐리어 풀림부(12B)의 하측에서 X축 방향으로 좌우 이동 및 Y축 방향으로 승하강하면서 Z축을 축으로 좌우 회전 가능하게 설치되고, 캐리어 테이프(1)의 일측 플랜지(11b)를 파지할 수 있는 그리퍼(15A)를 구비한 투입수단(15)을 포함한다.

구체적으로 상기 투입수단(15)은 X축 방향으로 설치된 제2 가이드프레임(15B)과, 상기 제2 가이드프레임(15B)을 따라 좌우 이동 가능하게 결합되고 Y축 방향으로 설치된 제3 가이드프레임(15C)과, 상기 제3 가이드프레임(15C)을 따라 승하강 가능하게 결합된 그리퍼(15A)를 포함한다.

상기 그리퍼(15A)는 집게 타입으로 캐리어 테이프(1)의 일측 플랜지(11b)를 잡을 수 있어, 세로 방향으로 회전한 상태에서 캐리어 릴(R)에서 풀린 캐리어 테이프(1)의 일측 플랜지(11b)를 잡고 하강한 다음, 가로 방향으로 회전한 상태에서 좌측 전진 및 상승하여 캐리어 테이프(1)를 제1 텐션롤(16)에 걸어서 당긴 후, 이송로(21a)와 동일 높이에서 캐리어 테이프(1)를 잡았다 놓았다 하면서 좌우로 반복 전후진하여 캐리어 테이프(1)의 선단부를 이송로(21a)로 투입한다.

상기 제1 텐션롤(16)은 제1 수직프레임(16A)에서 승하강 가능하게 결합되되, 하강하는 방향으로 탄성 지지되어, 캐리어 테이프(1)가 이송될 때 캐리어 테이프(1)를 하측으로 눌러서 캐리어 테이프(1)가 일정 이상의 장력을 유지, 즉 팽팽하게 긴장된 상태로 풀리면서 이송되게 한다.

아울러 상기 제1 공급유닛(10)은 상기 제2 로더(12)의 하측에서 제2 로더(12)의 길이방향으로 전후진 가능하게 설치되어, 캐리어 릴(R)에서 풀린 캐리어 테이프(1)를 절단하는 제1 커터(17)를 더 포함한다.

이러한 제1 커터(17)는 배출유닛(70)에서 캐리어 릴(R)에 감기는 캐리어 테이프(1)의 전체 길이(즉, 캐리어 릴(R) 당 포장되는 반도체 패키지(S)의 개수)를 감안하여 캐리어 테이프(1)를 적정 길이에서 절단하고, 절단된 캐리어 테이프(1)는 상기 투입수단(15)에 의해 이송로(21a)로 재차 투입되면서 포장 작업이 반복된다.

다음으로 상기 이송유닛(20)은 상기 그리퍼(15A)에 의해 캐리어 테이프(1)가 끼워지는 이송로(21a)가 상기 배출유닛(70)을 향해 형성되어 있는 이송레일(21)과, 이송로(21a) 상의 캐리어 테이프(1)를 배출유닛(70) 방향으로 전진 이동시키는 이송수단(22)을 포함한다.

상기 이송레일(21)은 X축 방향으로 설치되어 상면이 개구된 이송로(21a)를 갖는다.

상기 이송수단(22)은 상기 이송로(21a)의 일측에서 Z축을 축으로 회전 가능하게 설치되고, 외주면에 캐리어 테이프(1)의 일측 플랜지(11b)에 구비된 끼움공(11d)에 끼워지는 복수개의 이송돌기(22a)를 구비한 회전체(22A)로 구성되며, 이러한 회전체(22A)는 이송로(21a)의 길이방향으로 복수개가 소정 간격 이격하여 설치된다.

이러한 이송유닛(20)은 상기 그리퍼(15A)에 의해 캐리어 테이프(1)가 이송로(21a)에 끼워져 투입되면, 상기 회전체(22A)가 일방향(도면 상 시계방향)으로 회전하면서 끼움공(11d)에 끼워진 이송돌기(22a)가 캐리어 테이프(1)를 배출유닛(70)을 향해 밀어서 캐리어 테이프(1)가 전진 이송된다.

특히 상기 회전체(22A)는 외주면의 일부 구간에 상기 이송돌기(22a)가 구비되어 있지 않아, 회전체(22A)가 계속 회전할 때, 이송돌기(22a)가 끼움공(1d)에 끼워진 구간에서는 캐리어 테이프(1)가 전진하고, 이송돌기(22a)들이 끼움공(1d)에 빠진 구간에서는 캐리어 테이프(1)가 전진하지 않고 정지하며, 이렇게 캐리어 테이프(1)가 정지되었을 때 상기 수납유닛(40)의 반도체 피커(41)가 포켓(1a)에 반도체 패키지(S)를 수납하게 한다.

상기 제2 공급유닛(30)은 반도체 패키지(S)들이 이동하는 공급로(31a)가 수납유닛(40)을 향해 형성되어 있는 공급레일(31)을 포함한다.

상기 공급레일(31)은 상기 이송레일(21)과 평행하게 설치되며, 상면이 개구된 공급로(31a)가 형성되어 있고, 공급로(31a)의 바닥면을 형성하는 컨베이어 벨트(32)가 구비되어, 컨베이어 벨트(32)의 작동으로 공급로(31a) 상의 반도체 패키지(S)들이 수납유닛(40)을 향해 전진 이송된다.

이러한 공급레일(31)은 2개 이상이 평행하게 구비되어 반도체 패키지(S)들의 대기 개수를 늘리거나 서로 다른 종류의 반도체 패키지(S)들에 대한 포장 작업을 가능하게 하며, 도면에서는 2개의 공급레일(31)이 설치되고, 각 공급레일(31)의 공급로(31a) 사이를 반복 이동하면서 반도체 패키지(S)를 흡착하여 전달하는 반도체 피커(33)를 확인할 수 있다.

또한 상기 제2 공급유닛(30)은 상기 공급레일(31)과 별개로 반도체 패키지(S)들이 투입되는 대기레일(34)을 더 포함하여 반도체 피커를 통해 반도체 패키지(S)가 공급로(31a) 상으로 투입 공급되게 할 수 있으며,

이때 반도체 자동 생산라인이 공급레일(31) 또는 대기레일(34)에 바로 연결되어 반도체 패키지(S)의 자동 공급이 이루어지거나, 또는 별도의 로딩 장치를 통해 반도체 자동 생산라인에서 반도체 패키지(S)들이 이송되어 투입되는 방식이 고려될 수 있다.

이어서 상기 수납유닛(40)은 상기 제2 공급유닛(30)(공급로(31a))과 이송로(21a) 사이를 왕복 이동하면서 승하강 가능하게 설치되어, 제2 공급유닛(30)의 반도체 패키지(S)를 이송로(21a) 상의 포켓(1a)으로 이송하여 투입하는 반도체 피커(41)를 포함한다.

상기 반도체 피커(41)는 컴프레서 등의 진공 흡착수단과 연결되어 반도체 패키지(S)의 흡착을 위한 마이너스 압력이 걸리는 것으로, 상기 이송레일(21)과 공급레일(31) 상부에서 레일들과 직교되는 Z축 방향으로 설치되는 제4 가이드프레임(42)에 결합되어 전후 왕복 이동을 하며, 실린더 등으로 승하강을 하면서 제2 공급유닛(30)으로 투입되는 반도체 패키지(S)를 이송로(21a)로 이송되고 있는 캐리어 테이프(1)의 포켓(1a)에 수납한다.

상기 제3 공급유닛(50)은 상기 수납유닛(40) 상부에 설치되어 커버 테이프(2)를 포장유닛(60)으로 공급한다.

이러한 제3 공급유닛(50)은 커버 테이프(2)가 권취된 커버 릴(51)과, 커버 릴(51)과 포장유닛 사이에 설치된 안내롤러를 포함하여, 커버 릴(51)에서 풀리는 커버 테이프(2)를 안내롤러를 통해 포장유닛(60)으로 공급한다.

이때 상기 제3 공급유닛(50)은 수납유닛(40)으로 투입되기 전 커버 테이프(2)가 캐리어 테이프(1)에 밀착되도록, 이송로(21a) 상부에서 Z축을 축으로 상하 회동하도록 구비되어 커버 테이프(2)의 상면을 하측으로 누르는 가압부재(53)를 더 포함한다.

이렇게 캐리어 테이프(1)에 밀착된 커버 테이프(2)는 상기 끼움공(11d)에 끼워지는 상기 회전체(22A)의 이송돌기(22a)에 의해 천공되면서 전진하여 이송된다.

이어서 상기 포장유닛(60)은 캐리어 테이프(1)에 밀착된 커버 테이프(2)를 압착하여 접착시키는 압착블록(61)을 포함한다.

상기 압착블록(61)은 이송로(21a) 상부에서 승하강 가능하게 설치되며, 커버 테이프(2)에 열과 압력을 가하여 캐리어 테이프(1)의 양측 플랜지(1b)(1c)에 커버 테이프(2)가 접착되게 한다.

상기 배출유닛(70)은 포장 완료된 캐리어 테이프(1)가 권취될 수 있는 캐리어 릴(R)들이 병렬 배열되어 장착되어 있는 언로더(71),

상기 언로더(71)에서 캐리어 테이프(1)가 권취되지 않는 빈 캐리어 릴(R)을 상기 이송유닛(20)의 길이방향과 맞춰서 일치시키는 정렬수단을 포함한다.

상기 언로더(71)는 캐리어 릴(R)의 장착공(R1)에 끼워지는 대기봉(71A)이 Z축 방향으로 구비되어 있으며, 이러한 대기봉(71A)이 칸막이로 구분되어 각 칸마다 빈 캐리어 릴(R)이 장착되어 있다.

이러한 언로더(71)는 베드 상면에서 Z축 방향으로 전후 이동 가능하게 설치되어, 캐리어 릴(R)에 캐리어 테이프(1)가 권취 완료될 때마다 전후방으로 이동하여 빈 캐리어 릴(R)이 테이프 배출부(81)와 동일선 상으로 맞춰지게 하며, 대기봉(71A)은 캐리어 릴(R)을 회전시킬 수 있다.

상기 정렬수단은 전후 이동 가능하게 설치된 언로더(71)와 상기 언로더(71)의 일측 상부에서 타측 대각선 방향으로 승하강 가능하게 설치되며, 하강 시 캐리어 릴(R)의 양 측판(Ra)이 내삽되면서 빈 캐리어 릴(R)을 테이프 배출부(81)와 일렬로 정렬시키는 맞춤봉(72)으로 구성된다.

상기 맞춤봉(72)은 상승 시 언로더(71)에서 이탈하여 언로더(71)의 전후 왕복 이동을 가능하게 하고, 빈 캐리어 릴(R)이 테이프 배출부(81) 위치로 이동하였을 때 하강하여 캐리어 릴(R)의 양 측판(Ra) 각각의 외측면을 지지하여 캐리어 릴(R)을 테이프 배출부(81)와 일렬로 정렬, 유지되게 한다.

상기 테이프 고정유닛(80)은,

후단부가 상기 이송유닛(20)과 동일선 상에 힌지 결합되어 전단부가 상하 회동하는 테이프 배출부(81),

상기 테이프 배출부(81) 상부에서 전후진 가능하게 설치되며, 접착용 테이프(3)를 공급하는 테이프 공급부(82),

상기 테이프 공급부(82)의 상부에서 승하강 가능하게 설치되며, 접착용 테이프(3)를 흡착하는 테이프 피커(83A)와, 상기 테이프 피커(83A)의 전단부에서 좌우 회전 가능하게 결합된 부착롤러(83B)를 구비한 테이프 부착부(83)를 포함한다.

상기 테이프 배출부(81)는 상기 이송로(21a)와 동일선 상으로 캐리어 테이프(1)의 하면을 받치는 가이드바(81a)로써, 상기 언로더(71)의 빈 캐리어 릴(R)을 향해 대각선 방향으로 하향 경사지게 설치되어, 포장 완료된 캐리어 테이프(1) 및 캐리어 테이프(1)가 접착되지 않은 커버 테이프(2)가 캐리어 릴(R)의 권취부(R3)로 배출되게 한다.

아울러 상기 테이프 배출부(81)는 상기 가이드바(81a)와 이송레릴(21) 사이에 승하강 가능하게 결합되어 이송중인 캐리어 테이프(1)(커버 테이프(2)가 부착된 상태)를 눌러주는 제2 텐션롤(81b)이 구비된다.

상기 제2 텐션롤(81b)은 상기 제1 텐션롤(16)과 같이 하강하는 방향으로 탄성 지지되어, 캐이러 테이프(1)가 이송될 때 캐리어 테이프(1)(보다 엄밀하게는 캐리어 테이프(1)에 부착된 커버 테이프(2))를 하측으로 눌러서 이송중인 캐리어 테이프(1)가 일정 이상의 장력을 유지하게 한다.

상기 접착용 테이프(3)는 보호 테이프(4)의 상면에 다수개가 소정 길이로 분리되어 부착되어 있으며, 이때 접착용 테이프(3)는 접착 후 제거가 편리하도록 스폰지 타입의 테이프가 사용된다.

상기 테이프 공급부(82)는 보호 테이프(4)에 부착된 상태의 접착용 테이프(3)를 받치는 테이프 받침바(82A)와, 상기 테이프 받침바(82A)의 상면 전단부로 접착용 테이프(3)를 공급하는 테이프 공급릴(82B)과, 상기 테이프 받침바(82A)의 전단부에서 하면측으로 분리되어 배출되는 보호 테이프(4)가 권취되는 테이프 배출릴(82C)을 포함하는 것으로,

상기 테이프 배출부(81) 상측에서 상기 언로더(71)를 향해 대각선으로 하향 경사지게 설치된 제5 가이드프레임(82D)을 따라 좌우 왕복 이동 가능하게 결합되다.

상기 테이프 부착부(83)는 상기 테이프 피커(83A)와 부착롤러(83B)가 상기 언로더(71) 상부에 수직방향으로 설치된 제6 가이드프레임(83C)을 따라 함께 승하강하도록 설치되는 것으로,

상기 테이프 피커(83A)는 상기 테이프 받침바(82A)와 대응하는 경사도를 갖게 배열되되 각각 개별적인 승하강이 가능한 복수개의 흡착 패드(83a)를 포함하며, 각 흡착 패드(83a)는 컴프레서 등의 진공 흡착수단과 연결되어 테이프 받침바(82A)에 놓인 접착용 테이프(3)를 진공 흡착한다.

그리고 상기 부착롤러(83B)는 테이프 피커(83A)의 전방측에 축설되어 회전 가능하며, 흡착 패드(83a)로 흡착된 접착용 테이프(3)를 캐리어 릴(R)의 권취축(R2) 외면 또는 캐리어 릴(R)에 감긴 캐리어 테이프(1)의 외면에 접착시킨다.

아울러 상기 테이프 고정유닛(80)은 상기 테이프 부착부(83) 하측에서 테이프의 길이방향과 직교되는 방향으로 전후진하되, 승하강을 통해 커버 테이프(2)를 들어 올리는 승강봉(84)과, 커버 테이프(2)를 절단하는 제2 커터(85)를 포함한다.

이러한 배출유닛(70)과 테이프 고정유닛(80)의 작동을 구체적으로 설명하면,

제1 커터(17)에 의해 캐리어 테이프(1)가 절단된 상태에서 반도체 패키지(S)가 계속 수납, 포장된 후 대기봉(71A)의 회전으로 캐리어 테이프(1)가 캐리어 릴(R)의 권취부(R3)에 전부 감기면 캐리어 테이프(1)의 말단부에 접착된 커버 테이프(2)가 계속하여 감긴 후 테이프 배출부(81) 위에서 정지한다.

커버 테이프(2)가 정지된 상태에서 상기 테이프 배출부(81)가 수평하게 상향 회동한 다음, 상기 승강봉(84)이 전진 후 상승하면서 테이프 배출부(81)와 캐리어 릴(R) 사이에 위치한 커버 테이프(2)를 들어 올린다.

이때 상기 테이프 공급부(82)가 전진한 후 테이프 부착부(83)가 하강하여 테이프 받침바(82A) 위에 놓인 접착용 테이프(3)를 테이프 피커(83A)가 흡착한 상태에서 테이프 공급부(82)의 후진으로 접착용 테이프(3)에서 보호 테이프(4)가 제거된다.

그리고 상기 승강봉(84)이 커버 테이프(2)를 들어 올린 상태에서 테이프 부착부(83)가 하강하면 접착용 테이프(3)가 들린 상태의 커버 테이프(2)에 부착된 후, 제1 커터(17)가 전진 이동하여 커버 테이프(2)에서 접착용 테이프(3)가 부착되지 않은 부위를 절단한다.

이때 접착용 테이프(3)와 커버 테이프(2)가 보다 견고하게 부착될 수 있도록 테이프 부착부(83)의 하강에 맞춰 테이프 배출부(81)는 소정 높이만큼 강제로 상향 회동하면서 접착용 테이프(3)와 커버 테이프(2)가 강한 힘으로 부착되게 한다.

그리고 테이프 부착부(83)가 하강 완료된 상태에서는 부착롤러(83B)가 접착용 테이프(3)의 상면을 눌러서 커버 테이프(2)가 캐리어 테이프(1)의 외면에 밀착되어 있어, 대기봉(71A)에 의해 캐리어 릴(R)이 회전하면 접착용 테이프(3)가 캐리어 테이프(1)의 외면에 접착되면서 커버 테이프(2)의 말단부에 대한 고정이 이루어진다.

그리고 맞춤봉(72)이 상승한 상태에서 언로더(71)가 전후 이동하여 빈 캐리어 릴(R)을 테이프 배출부(81) 위치로 정렬시킨 후 맞춤봉(72)이 다시 하강하여 빈 캐리어 릴(R)이 전후로 움직이지 않고 정위치에 정지되게 한다.

이때 상기 테이프 배출부(81) 상에는 커버 테이프(2)만이 정지된 상태로, 앞서 설명한 바와 같은 방식으로 테이프 부착부(83)가 하강하면 접착용 테이프(3)가 커버 테이프(2)에 부착되는데, 이때 테이프 배출부(81)가 계속 하강하여 수평 상태의 테이프 배출부(81)가 하향 회동하면서 권취축(R2)에 근접한다.

이 상태에서 대기봉(71A)이 빈 캐리어 릴(R)을 회전시키면, 부착 롤러에 의해 커버 테이프(2)의 선단부에 부착된 접착용 테이프(3)가 캐리어 릴(R)의 권취축(R2) 외면서 접착되면서 커버 테이프(2)의 선단부에 대한 고정이 이루어진다.

이후 캐리어 테이프(1)에 대한 공급이 재개되면, 앞서 설명한 바와 같은 작동으로 빈 캐리어 테이프(1)의 포켓(1a)에 반도체 패키지(S)가 수납 후 커버 테이프(2)로 포장되며, 포장된 반도체 패키지(S)의 수량이 맞춰지면 제1 커터(17)를 통한 캐리어 테이프(1)의 절단 및 커버 테이프(2)의 말단부에 대한 고정이 다시 이루어져, 반도체 패키지(S)가 포장된 캐리어 테이프(1)가 캐리어 릴(R)에 감겨서 언로더(71)에 의해 배출될 수 있다.

이때 캐리어 테이프(1)는 포켓(1a)으로 인해 그 두께가 커버 테이프(2)보다 두껍기 때문에 커버 테이프(2)에 비해 캐리어 릴(R)에 감기는 길이가 짧을 수밖에 없는데, 본 발명은 앞서 설명한 제1 공급유닛(10)과 배출유닛(70)의 캐리어 릴(R) 자동 교체를 통해 커버 테이프(2)가 완전하게 소진될 때까지 반도체 패키지(S)의 포장 공정 전체를 별도의 수작업 없이 완전 자동화시켜 인건비 절감 및 생산성 향상 효과를 제공하게 된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 반도체 패키지 자동 포장장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

R : 캐리어 릴
1 : 캐리어 테이프 2 : 커버 테이프
3 : 접착용 테이프 4 : 보호 테이프
10 : 제1 공급유닛 11 : 제1 로더
12 : 제2 로더 13 : 릴 체인저
14 : 푸싱수단 15 : 투입수단
16 : 텐션롤 17 : 제1 커터
20 : 이송유닛 21 : 이송레일
22 : 이송수단 30 : 제2 공급유닛
31 : 공급레일 32 : 컨베이어 벨트
33 : 반도체 피커 34 : 대기 레일
40 : 수납유닛 41 : 반도체 피커
50 : 제3 공급유닛 51 : 커버 릴
60 : 포장유닛 61 : 압착블록
70 : 배출유닛 71 : 언로더
72 : 정렬수단
80 : 테이프 고정유닛 81 : 테이프 배출부
82 : 테이프 공급부 83 : 테이프 부착부
84 : 승강봉 85 : 제2 커터

Claims (4)

1. 캐리어 테이프(1)의 포켓(1a)에 반도체 패키지(S)를 수납 후 커버 테이프(2)를 접착하여 포장하는 반도체 패키지 자동 포장장치에 있어서,
   캐리어 테이프(1)를 공급하는 제1 공급유닛(10);
   캐리어 테이프(1)를 이송하는 이송유닛(20);
   반도체 패키지(S)를 공급하는 제2 공급유닛(30);
   이송 중인 캐리어 테이프(1)의 포켓(1a)에 반도체 패키지(S)를 수납하는 수납유닛(40);
   커버 테이프(2)를 공급하는 제3 공급유닛(50);
   반도체 패키지(S)가 수납된 캐리어 테이프(1)에 커버 테이프(2)를 접착시키는 포장유닛(60);
   포장 완료된 캐리어 테이프(1)를 배출하는 배출유닛(70);을 포함하되,
   상기 제1 공급유닛(10)은,
   캐리어 테이프(1)가 권취되어 있는 캐리어 릴(R)들이 병열 배열되어 대기하는 제1 대기부(11A)를 갖는 제1 로더(11),
   상기 제1 로더(11)와 평행하게 배열되며, 캐리어 테이프(1)가 소진된 캐리어 릴(R)들이 병렬 배열되어 대기할 수 있는 제2 대기부(12A)를 갖는 제2 로더(12),
   상기 제1 로더(11)의 캐리어 릴(R)을 상기 제2 로더(12)로 전달하는 릴 체인저(13),
   상기 제1 로더(11)의 캐리어 릴(R)을 상기 릴 체인저(13)를 향해 밀어서 이동시키는 제1 푸싱수단(14),
   상기 릴 체인저(13)의 캐리어 릴(R)을 상기 제2 로더(12)로 밀어서 이동시키는 제2 푸싱수단(13B)을 포함하고,
   상기 릴 체인저(13)는, 상기 제1 로더(11)의 릴 공급부(11B)와 상기 제2 로더(12)의 캐리어 풀림부(12B) 사이에서 좌우 회전 가능하게 설치되며, 양 측단에서 각 대기부(11A)(12A)의 대기축(11a)(12a)과 동일선 상에 배열되어 캐리어 릴(R)의 장착공(R1)이 끼워지는 장착축(13a)으로 형성되어 캐리어 릴(R)이 탈착되는 탈착부(13A)를 갖고,
   상기 제1 푸싱수단(14)은 상기 제1 대기부(11A)의 일측에서 제1 대기부(11A)의 길이방향과 평행하게 설치된 제1 가이드프레임(14A)과, 상기 제1 가이드프레임(14A)을 따라 전후 이동하게 결합되는 제1 슬라이더(14B)와, 일측단이 상기 제1 슬라이더(14B)에 힌지 결합되고 타측단에 상기 제1 로더(11)의 제1 대기축(11a)이 관통하여 통과 가능하게 형성된 'C'자형 수용홈(14a)을 구비한 푸시바(14C)를 포함하고,
   상기 제2 푸싱수단(13B)은 상기 장착축(13a)의 길이방향으로 전후진하는 푸시링(13b)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 자동 포장장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출유닛(70)은,
   포장 완료된 캐리어 테이프(1)가 권취될 수 있는 캐리어 릴(R)들이 Z축 방향으로 장착되어 있는 언로더(71),
   상기 언로더(71)에서 캐리어 테이프(1)가 권취되지 않는 빈 캐리어 릴(R)을 상기 이송유닛(20)의 테이프 배출부(81)의 길이방향과 일치시키는 정렬수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 자동 포장장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 정렬수단은 전후 이동 가능하게 설치된 언로더(71)와 상기 언로더(71)의 일측 상부에서 타측 대각선 방향으로 승하강 가능하게 설치되며, 하강 시 캐리어 릴(R)의 양 측판(Ra)이 내삽되면서 빈 캐리어 릴(R)을 테이프 배출부(81)와 일렬로 정렬시키는 맞춤봉(72)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 자동 포장장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   캐리어 테이프(1)에 접착된 커버 테이프(2)의 양측 끝단부를 캐리어 릴(R)에 접착시켜 고정하는 테이프 고정유닛(80);을 더 포함하되,
   상기 테이프 고정유닛(80)은,
   후단부가 상기 이송유닛(20)과 동일선 상에 힌지 결합되어 전단부가 상하 회동하는 테이프 배출부(81),
   상기 테이프 배출부(81) 상부에서 전후진 가능하게 설치되며, 접착용 테이프(3)를 공급하는 테이프 공급부(82),
   상기 테이프 공급부(82)의 상부에서 승하강 가능하게 설치되며, 접착용 테이프(3)를 흡착하는 테이프 피커(83A)와, 상기 테이프 피커(83A)의 전단부에서 Z축을 축으로 전후 회전 가능하게 결합된 부착롤러(83B)를 구비한 테이프 부착부(83)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 자동 포장장치.
   
   
   

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