KR20000013413A

KR20000013413A - 반도체 패키지 포장 설비 및 포장 방법

Info

Publication number: KR20000013413A
Application number: KR1019980032256A
Authority: KR
Inventors: 양희상; 김현호
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-03-06

Abstract

완제품 반도체 패키지가 포장되는데 필요한 여러 가지 공정이 자동화된 반도체 패키지 포장 설비에 의하여 수행되도록 함으로써, 반도체 패키지가 포장되는 도중 발생하는 포장 불량은 최소화하고, 반도체 패키지의 포장 효율은 극대화한 반도체 패키지 포장 설비 및 포장 방법이 개시되고 있으며, 본 발명에 의하면 반도체 칩 제조공정과 반도체 칩 패키지 공정이 종료된 후 반도체 패키지 트레이에 수납된 반도체 패키지를 비주얼 검사하고 반도체 패키지 트레이를 로트 단위로 적층한 후 종이 포장, 밴딩을 수행하고, 알루미늄 실드 백에 밴딩된 로드 단위 반도체 패키지 트레이를 밀봉 포장하여 소 박스에 수납하는 일련의 과정을 자동화하여 제품 포장 불량 감소와 제품 포장 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

반도체 패키지 포장 설비 및 포장 방법

본 발명은 반도체 패키지 포장 설비 및 포장 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완제품 반도체 패키지가 포장되는데 필요한 여러 가지 공정이 자동화된 반도체 패키지 포장 설비에 의하여 수행되도록 함으로써, 반도체 패키지가 포장되는 도중 발생하는 포장 불량은 최소화하고, 반도체 패키지의 포장 효율은 극대화한 반도체 패키지 포장 설비 및 포장 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정에 의하여 순수 실리콘으로 제작된 웨이퍼상에는 수백~수백만개의 능동소자와 수동수자를 포함하는 다수개의 반도체 칩이 집적된다.

이와 같이 집적된 반도체 칩은 리드프레임의 다이 패드에 다이 어탯치된 후, 와이어 본딩되고 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)에 의하여 충격, 습도, 온도에 강하게 봉지되는 반도체 패키지 공정을 거친 후, 완성된 반도체 패키지를 트레이에 수납한 후 포장 공정을 진행한 후 소비자에게 출하된다.

그러나, 종래 반도체 제품을 포장하는 공정은 다수명의 작업자에 의하여 수작업으로 진행되기 때문에 다음의 문제점이 발생되고 있다.

그 중 하나는 작업자에 의하여 각각의 트레이에 수납된 반도체 패키지가 육안 검사된 후 불량 반도체 패키지는 선별 제거하게 되는데, 작업자에 따라서 선별 불량이 발생할 수 있고, 더욱이 육안 검사가 종료된 트레이는 복수개가 적층된 상태로 이송되기 때문에 트레이 이송도중 반도체 패키지가 결손되었을 경우 수량이 부족한 트레이를 작업자가 인식할 수 없어 수량 부족 불량이 발생되며, 작업자의 숙련 정도에 따라서 포장 속도가 다르기 때문에 선행 포장 공정과 후속 포장 공정사이에 연속성이 저하되는 문제점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 방법을 바람직한 일실시예로 도시한 순서도.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비의 바람직한 일실시예를 도시한 블록도.

도 3은 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비의 전체를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 트레이 분리 유닛을 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 트레이 분리 유닛에 로딩된 다수매의 트레이중 한 장을 언로딩하는 과정을 도시한 설명도.

도 6은 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 트레이 분리 유닛으로부터 패키지 검사유닛 구간에서 트레이를 이송하는 트레이 이송장치를 도시한 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 패키지 비주얼 검사유닛을 도시한 사시도.

도 8은 패키지 비주얼 검사유닛에 의하여 검사된 반도체 패키지중 수납 불량 패키지를 픽업하여 교체하는 수납 불량 패키지 픽업 유닛을 도시한 사시도.

도 9는 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 패키지 검사가 종료된 트레이를 정렬하여 일정 매수 로딩하는 트레이 정렬 유닛을 도시한 사시도.

도 10은 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 트레이 이송장치에 의하여 트레이를 트레이 분리 유닛으로부터 트레이 정렬유닛에 로딩하는 과정을 도시한 설명도.

도 11은 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 트레이의 상부에 흡습제를 로딩하는 흡습제 공급유닛을 도시한 사시도.

도 12는 도 11의 A-A' 단면도.

도 13은 본 발명에 의한 인디케이터 공급유닛을 개념적으로 도시한 개념도.

도 14는 본 발명에 의한 인디케이터 공급유닛을 도시한 사시도.

도 15는 본 발명에 의한 종이 포장 공정을 수행하는 종이 포장 유닛을 도시한 사시도.

도 16은 본 발명에 의한 종이 포장 유닛에 의하여 종이 포장을 수행하는 과정을 도시한 도면.

도 17은 포장된 트레이를 I 밴딩하는 밴딩유닛을 도시한 사시도.

도 18은 본 발명에 의한 실드 백 공급유닛을 진공 포장하는 진공 포장유닛을 도시한 사시도.

도 19는 본 발명에 의하여 종이 포장된 트레이가 밀봉 포장되는 알루미늄 실드 백(shield bag)을 공급하는 실드 백 공급유닛과, 실드 백에 해당 트레이의 정보를 포함하는 바코드를 부착하는 바코드 부착유닛을 도시한 개념도.

도 20은 도 19의 측면도.

도 21은 도 19의 B-B' 단면도.

도 22는 버큠 패드와 히터 툴, 알루미늄 실드 백의 관계를 보여주는 측면도.

도 23는 히터 툴에 의하여 밀봉된 실드 백을 제함기에 의하여 제작된 소박스에 투입하는 실드 백 투입유닛을 도시한 개념도.

도 24는 서포트의 작용을 설명하기 위한 설명도.

도 25는 밴딩 가이드를 설명하기 위한 설명도.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 수작업에 의하여 개별적으로 진행되는 다수개의 단위 포장 공정을 자동화된 반도체 패키지 포장 설비에 의하여 연속적으로 진행토록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 수작업에 의하여 개별적으로 진행되는 다수개의 단위 포장 공정을 자동화하는 방법에 의하여 반도체 패키지 포장을 연속적으로 진행토록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적들은 후술될 상세한 설명에서 보다 명확하게 설명될 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 반도체 패키지 포장 설비는 포장 공정의 연속성을 확보하기 위하여 다수매가 동시에 적층된 반도체 패키지 수납 트레이를 다시 한 장씩 분리하는 트레이 분리 유닛에 의하여 분리된 트레이에 수납된 반도체 패키지중 복수개의 반도체 패키지를 디지털 카메라의 원리와 유사하게 작동하는 촬상 장치에 의하여 동시에 비주얼 검사한 후 검사 기준을 만족시킨 반도체 패키지가 수납된 트레이를 트레이 분리 유닛과 역순으로 동작하는 트레이 적층 유닛에서 로트 단위로 수납한 후, 로트 단위의 트레이가 개별적으로 분리되지 않도록 밴딩 유닛으로 묶고, 묶인 로드 단위 트레이를 알루미늄 백에 넣은 후 질소 가스를 불어 넣은 후 밀봉한다.

더욱이 본 발명에 의한 목적을 달성하기 위한 반도체 패키지 포장 방법은 복수매가 적층된 트레이를 낱 장으로 분리한 상태에서 트레이에 수납된 반도체 패키지를 검사한 후, 로트 단위로 트레이를 수납한 후 트레이가 상호 결속되도록 트레이들을 밴딩한 후, 다시 진공 포장한다.

바람직하게, 포장된 트레이에는 실리카 겔과 인디케이터가 공급되며, 트레이가 밴딩되기 이전에 밴딩에 의한 트레이의 파손을 최소화하기 위하여 트레이에는 종이 포장이 선행된다.

이하, 첨부된 도 1의 순서도를 참조하여 반도체 패키지 포장 방법을 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 방법은 일실시예로 다수매가 적층된 트레이를 낱장으로 분리하여 후속공정으로 공급하는 단계(단계 10), 낱장으로 분리 공급된 트레이에 수납된 반도체 패키지를 검사하는 단계(단계 20), 일정 개 수의 트레이를 합쳐서 하나의 묶음으로 만들기 위하여 소정 매수의 트레이를 적층 수납하는 단계(단계 30), 반도체 패키지가 수분의 피해를 받지 않도록 흡습제를 공급하는 단계(단계 40), 종이로 트레이를 1 차적으로 포장하는 단계(단계 50), 종이 포장된 트레이를 다시 복수번 밴딩하는 단계(단계 60), 밴딩된 트레이를 알루미늄 실드 백에 진공 방식으로 포장하는 단계(단계 70)를 포함하고 있다.

이들 단계들을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

반도체 패키지 제조 공정을 통하여 선행공정이 종료된 포장 대상 반도체 패키지는 반도체 패키지가 수납되는 셀(cell)이 형성된 트레이에 다수개가 수납된다. 계속해서, 셀에 반도체 패키지가 수납된 트레이는 작업자에 의하여 설비중 트레이 로딩 영역에 다수매가 적층 방식으로 로딩된다(단계 12).

이어서, 트레이 로딩 영역에 다수매가 적층된 트레이는 후술될 패키지 검사 단계(20)에서 비주얼 검사(visual inspection)를 받기 위하여 낱장으로 분리되고(단계 14), 낱장으로 분리된 트레이는 패키지 검사 영역으로 이송된다(단계 16).

패키지 검사 영역으로 이송된 트레이에 수납된 반도체 패키지는 트레이의 셀 단위로 전진되거나 후퇴하면서 트레이에 다른 종류의 반도체 패키지가 수납되었는지, 수량은 부족하지 않은지 등 반도체 패키지의 수납 불량을 검사한다(단계 23).

검사 결과 수납 불량 반도체 패키지가 존재할 경우에는 수납 불량 패키지를 별도로 마련된 트레이로 배출한다(단계 26). 그러나, 트레이로부터 수납 불량 반도체 패키지를 배출할 경우 트레이중 수납 불량 반도체 패키지가 수납되었던 트레이의 셀(cell)은 빈 상태가 되므로 이 셀에는 다른 반도체 패키지가 보충된다(단계 29).

단계 23에서 검사 결과 수납 불량 반도체 패키지가 존재하지 않으면, 트레이는 한 묶음(bundle)에 해당하는 트레이 개수 만큼 트레이 적층 수납 영역으로 이송되어 적층 수납된다(단계 35).

이와 같은 방법을 반복하면서, 트레이 적층 수납 영역에 한 묶음에 해당하는 트레이의 개 수가 적층 되었는지를 판단하여, 트레이의 개 수가 한 묶음에 해당하는 개 수를 만족시키지 못하였을 경우 트레이는 트레이 적층 수납 영역에 계속 적층 수납된다.

트레이의 개수가 한 묶음에 해당하는 개수를 만족시키면, 적층 수납된 트레이중 가장 상부에 위치한 트레이의 셀에 수납된 반도체 패키지가 외부 충격, 흔드림, 취급 불량 등 다양한 조건에 의하여 외부로 이탈되는 것을 방지하기 트레이의 상면에는 다시 빈 트레이 한 장이 다시 적층 수납된다(단계 39).

빈 트레이까지 로딩되어 한 묶음으로 형성된 트레이들중 가장 상부에 위치한 빈 트레이에는 흡습제 공급 영역으로부터 공급된 2 개의 흡습제(또는 방습제)인 실리카 겔(slica gel)이 공급된다(단계 45).

실리카 겔이 빈 트레이의 상면에 공급되면 계속해서 빈 트레이에는 습도 측정 확인을 위한 카드 형상으로 실리카 겔의 성능을 평가하여 반도체 패키지가 어떠한 상태인 가를 측정하는 시약의 역할을 하는 인디케이터(indicator)가 한 장 올려진다(단계 47).

실리카 겔과 인디케이터가 공급된 트레이들은 얇은 종이에 의하여 트레이의 상하면과 2 개의 측면을 종이로 감싸는 종이 포장 영역으로 이송된다.

트레이를 종이 포장하기 위해서는 먼저 트레이를 일정 높이 들어 올린 다음 들어올려진 트레이의 밑면에 해당하는 위치에 전개 상태의 포장용 종이를 공급하고(단계 55), 트레이의 측면에 해당하는 포장용 종이를 1차 절곡시킨 후, 트레이와 포장용 종이를 이송하면서 2차 절곡시킨다(단계 57).

포장용 종이에 의하여 트레이, 실리카 겔, 인디케이터가 감싸이면 트레이는 다시 밴딩 영역으로 이송되어 밴딩된다. 이때, 트레이의 장변을 가로 방향이라 정의하고 단변을 세로 방향이라 정의 하였을 때, 트레이의 가로 방향에는 상호 일정 간격을 갖도록 2 곳이 1 차적으로 밴딩된다(단계 65).

이후, 트레이는 직각으로 회동되고, 트레이는 회동된 상태에서 세로 방향 1 곳에 2 차 밴딩이 수행된다(단계 67).

실리카겔, 인디케이터 및 1 차, 2 차 밴딩이 종료된 트레이는 다시 진공 포장 영역으로 이송되어 진공 포장 단계를 거치게 된다.

진공 포장 영역 외부에 설치된 실드백 공급 유닛에 수납된 실드 백(shield bag)에는 해당 트레이의 제품 정보를 포함하는 바코드 라벨이 부착되고(단계 72), 바코드 라벨이 부착된 실드 백은 실드백 이송장치에 의하여 진공 포장 영역 내부로 공급된다(단계 74).

진공 포장 영역 내부로 공급된 실드 백에 트레이를 투입하기 위하여 실드 백의 개구된 입구는 벌려진 후(단계 76), 개구된 실드 백의 입구를 통하여 트레이는 투입된다(단계 77).

계속해서 트레이가 실드 백에 투입되면, 실드 백의 내부로는 불활성 가스인 질소 가스가 분사되어 실드 백의 내부에 존재하는 공기는 모두 외부로 배출되는 진공 포장이 수행된다(단계 78).

이어서, 실드 백의 내부로부터 트레이가 외부로 배출되는 것을 방지함과 동시에 공기가 실드 백 외부에서 내부로 유입되지 못하도록 실드 백의 입구는 열 압착 등의 방법에 의하여 밀봉된다(단계 79).

실드 백이 밀봉되는 단계까지 종료되면, 종이 박스를 제작하는 제함기에 의하여 제작된 두꺼운 종이 박스에는 실드 백이 넣어진다(단계 80).

이하, 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 방법을 구현하기 위한 반도체 패키지 포장 설비의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2에는 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비에 설치되어 단위 공정을 수행하는 유닛들의 레이아웃(layout)을 나타낸 블록도가 도시되어 있고, 도 3에는 블록도를 실제 설비에 적용한 사시도가 도시되어 있다.

첨부된 도 2, 도 3을 참조하면, 반도체 패키지 포장 설비는 본 발명의 방법에 따른 포장 공정을 수행하는 유닛들과, 유닛들이 설치되는 설비 본체(1)와, 설비 본체(1)의 내부에 설치되어 유닛들을 작동시키는 유압 계통 시스템(미도시)과 전기, 전자 계통 시스템(미도시) 및 유닛들이 정확하게 상호 작용을 할 수 있도록 유닛들을 제어하는 마이크로프로세서 시스템과 같은 제어 시스템(미도시)을 포함한다.

다수 유닛들과, 각종 시스템들이 설치된 설비 본체(1) 상면에는 선행공정이 종료된 반도체 패키지가 수납된 트레이가 다수매 로딩된 후 낱장으로 분리되는 트레이 분리 영역(50)이 형성되며, 트레이 분리 영역(50)에는 트레이 분리 유닛(10)이 설치된다.

트레이 분리 유닛(10)에 다수매가 적층된 트레이는 낱장으로 분리된 상태로 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 패키지 검사 영역(100)으로 이송된다.

패키지 검사 영역(100)에는 트레이에 형성된 셀(cell)에 수납된 반도체 패키지의 표면에 마킹된 마크(mark)를 라인 단위로 검사하는 CCD 카메라(charge coupled devices)와 같은 패키지 비주얼 검사 유닛(60)이 설치된다.

또한, 패키지 검사 영역(100)에는 패키지 비주얼 검사 유닛(60)에 의하여 검사된 반도체 패키지중 종류가 다른 반도체 패키지가 수납됨으로써 발생한 수납 불량 반도체 패키지를 픽업하여 수납 불량 반도체 패키지 수납부(70)로 언로딩시키거나, 수납 불량 반도체 패키지가 언로딩됨으로써 발생한 트레이의 빈 셀에 보충용 패키지 수납부(80)로부터 보충용 패키지를 픽업하여 로딩시키는 패키지 픽업 유닛(90)이 설치된다.

이때, 트레이 분리 유닛(50)에서 적재된 트레이는 트레이 적층 수납 영역(150)에 도달할 때까지 트레이 이송유닛(20)에 의하여 이송된다.

이때, 패키지 검사 영역에 설치된 패키지 비주얼 검사 유닛(60)은 비주얼 검사의 특성상 한 장의 트레이에 수납된 반도체 패키지만을 검사할 수 있으나, 반도체 패키지를 수납한 트레이를 포장 출하할 때에는 복수개의 트레이가 하나의 묶음인 로트(lot)를 형성하도록 적층한 후 포장 출하됨으로 낱장으로 비주얼 검사가 종료된 반도체 패키지가 수납된 트레이는 로트 단위로 포장되도록 트레이 적층 수납 영역(150)으로 이송된다.

트레이 적층 수납 영역(150)에는 일실시예로 5 장의 트레이를 적층 수납한 트레이 적층 수납 유닛(110)이 설치된다. 또한, 트레이 적층 수납 영역(150)에는 트레이 적층 수납 유닛(110)의 일측에는 5 장의 트레이가 적층된 후, 가장 상부에 위치한 트레이에 수납된 반도체 패키지들이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 트레이중 가장 상부에 위치한 트레이에 1 장의 빈 트레이를 다시 적층시키는 빈 트레이 공급 유닛(120)도 설치된다.

한편, 빈 트레이 공급 유닛(120)에 의하여 공급된 빈 트레이의 상면에는 흡습제 공급 영역(190)에 설치된 실리카 겔 공급 유닛(170), 인디케이터 공급 유닛(180)으로부터 실리카 겔과, 인디케이터가 공급된다.

실리카 겔 공급 유닛(170), 인디케이터 공급 유닛(180)에 의하여 실리카 겔과, 인디케이터가 공급된 트레이는 롤러 컨베이어와 같은 이송 유닛(130)에 의하여 종이 포장 영역(200)으로 이송된다.

종이 포장 영역(200)에는 포장용 종이를 공급하는 종이 공급 유닛(210)과, 종이 공급 유닛(210)에 의하여 공급된 종이에 의하여 트레이를 포장하는 종이 포장 유닛(220)이 설치된다.

종이 공급 유닛(210)과 종이 포장 유닛(220)에 의하여 종이 포장된 트레이는 다시 롤러 컨베이어 등의 이송장치(230)를 따라서 밴딩 영역(250)으로 이송되고, 트레이는 트레이를 I 자형으로 밴딩시키는 I 밴딩 유닛(260)에 의하여 밴딩된다.

이때, 종이 포장된 트레이는 하나의 I 밴딩 유닛에 의하여 가로 2 번, 세로 1 번 등 모두 3 번에 걸쳐 3 곳이 밴딩되고, 이와 같이 종이 포장과 밴딩이 종료된 트레이는 컨베이어 등의 이송장치(270)를 따라서 진공포장 영역(300)으로 이송된다.

진공 포장 영역(300)에는 알루미늄 실드 백 진공 포장 유닛(310)이 설치되어 있고, 알루미늄 실드 백 진공 포장 유닛(310)은 알루미늄 실드 백 공급장치(320), 진공 포장 챔버, 소박스 투입용 트레이 이송장치(미도시)로 구성되어 있다.

알루미늄 실드 백 공급장치(320)에 의하여 진공 포장 챔버로 공급된 알루미늄 실드 백에는 밴딩 공정까지 종료된 트레이가 삽입된 상태에서 알루미늄 실드 백은 밀봉되고 제함기에 의하여 제작된 소박스에 투입된다.

도 4 이하에서는 각 유닛들의 구성과 결합관계를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 4에는 본 발명에 의한 반도체 패키지 포장 설비중 트레이 분리 영역(50)에 설치된 트레이 분리 유닛(10)의 사시도가 도시되어 있다.

첨부된 도면을 참조하면, 트레이 분리 유닛(10)은 설비 본체(1)의 상면에 설치되어 트레이(11)가 적재되는 트레이 로딩 폴(12), 트레이 로딩 폴(12)에 설치된 박형 실린더(14), 설비 본체(1)에 설치되어 트레이(11)를 낱장으로 분리시키는 트레이 분리 기구로 구성된다.

구체적으로 설명하면, 트레이 로딩 폴(12)은 꺽쇠 형상으로 설비 본체(1)의 상면에 대하여 수직으로 4 개가 설치되는데, 트레이(11)는 이 4 개의 트레이 로딩 폴(12)에 의하여 형성된 공간 내부에 적층 수납된다.

설비 본체(1)의 상면에 설치된 트레이 로딩 폴(12)에 의하여 반도체 패키지가 수납된 트레이(11)의 4 개의 모서리는 안정적으로 지지됨과 동시에 항상 중력 방향/중력 반대 방향으로만 움직이게 된다.

트레이 로딩 폴(12)에 적층되는 트레이(11)의 매수는 공정 진행의 연속성을 감안하여 약 100매 이상이 적층되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 각각의 트레이 로딩 폴(12)의 외측면에는 박형 실린더(14)가 볼트 등에 의하여 결합되는데, 박형 실린더(14)에는 다수매 적층된 트레이(11)의 측면에 형성된 홈(11a)과 결합/결합이 해제되어 트레이를 고정/고정 해재시키는 역할을 하는 얇은 실린더 판(14a)이 설치된다.

트레이 로딩 폴(12)과 트레이 로딩 폴(12)의 사이에는 트레이 분리 기구가 설치되며, 트레이 분리 기구는 중력 방향 변위를 갖는 실린더 로드(16)가 설치된 유체압 실린더(18)와, 유체압 실린더(18)의 실린더 로드(16) 단부에 설치된 트레이 분리 플레이트(16a)로 구성되어 있다.

도 5에는 트레이 분리 유닛에 로딩된 다수매의 트레이중 한 장이 분리되는 과정이 도시되고 있다.

트레이 로딩 폴(12)에 다수매 적층된 트레이(11)중 가장 밑에 위치한 트레이(B)의 측면에 형성된 홈(11a)에 트레이 로딩 폴(12)에 설치된 박형 실린더(14)의 실린더 판(14a)이 결합됨으로써 트레이(11)들은 지지된다.

도 5a는 이와 같이 다수매의 트레이(11)들이 지지된 상태에서 유체압 실린더(18)의 작용에 의하여 트레이 분리 플레이트(16a)는 적층된 트레이(11)중 가장 밑에 위치한 트레이(B)에 도달된다.

이와 같은 상태에서 도 5b에 도시된 바와 같이 박형 실린더(14)의 실린더 판(14a)과 트레이(11)의 홈(11a)의 결합이 해제되면서 적층된 트레이(11)들은 자체 하중에 의하여 트레이 분리 플레이트(16a)에 지지되고, 도 5c에 도시된 바와 같이 트레이 분리 플레이트(16a)가 트레이(11)를 지지한 상태에서 유체압 실린더(18)가 작동되어 실린더 로드(16)는 트레이 1 장의 두께만큼 하강된다.

이후, 도 5d에 도시된 바와 같이 유체압 실린더(18)의 하강이 끝나면, 박형 실린더(14)의 트레이 분리 플레이트(16a)는 밑에서 두 번째에 위치한 트레이(C)의 홈(11a)과 결합되고, 도 5e에 도시된 바와 같이 트레이 분리 플레이트(16a)는 맨 마지막 트레이(A)를 안착한 상태로 하방 이송된다.

이와 같이 트레이 분리 유닛(10)에 의하여 낱장으로 분리된 트레이(11)는 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 패키지 검사 영역(100)에 설치된 패키지 비주얼 검사 유닛(60)을 통과한 후, 트레이 적층 수납 영역(150)의 트레이 적층 수납 유닛(110)까지 이송된다.

첨부된 도 6에는 트레이 이송 유닛이 상세하게 되시되어 있다.

트레이 이송 유닛(20)은 전체적으로 보아 리드 스크류 프레임(21), 리드스크류(22), 고정블록(23a,23b), 부싱(24), 실린더 플레이트(25), 유체압 실린더(26), 트레이 이송 플레이트(27), 동력전달장치(28)로 구성된다.

구체적으로, 설비 본체(1)의 상면중 트레이 이송 유닛(10)으로부터 트레이 적층 수납 유닛(110) 사이 구간에는 긴 슬릿 형상의 개구가 형성된다. 이때, 개구의 폭은 트레이(11)의 폭보다 다소 작게 형성되어 개구를 통하여 트레이(11)가 낙하되지 않도록 한다.

또한, 슬릿 형상의 개구 직하면에는 트레이 분리 유닛(10)의 저면으로부터 패키지 비주얼 검사 유닛(60)을 통과하여 트레이 적층 수납 유닛(110)에 도달하도록 연장된 리드스크류 프레임(21)이 설치된다. 이와 같이 설치된 리드스크류 프레임(21)의 양단부에는 관통공이 형성된 고정블록(23a,23b)이 설치되며, 고정블록(23a,23b)의 관통공에는 리드스크류(22)가 자전되도록 설치되는데, 리드스크류(22)의 양단부중 일측 단부는 고정블록(23a)로부터 일정 길이 만큼 돌출되도록 설치된다.

리드스크류(22)가 고정블록(23a,23b)에 설치되기 이전에 리드스크류(23a,23b)의 수나사부에는 암나사부가 형성된 부싱(bushing;24)이 나사 결합되고, 부싱(24)에는 판 형상의 실린더 플레이트(25)가 설치된다. 실린더 플레이트(25)의 상면 중앙에는 중력 방향/ 중력 반대 방향으로 변위를 발생시키는 실린더 로드(26a)가 설치된 유체압 실린더(26)가 설치된다.

실린더 로드(26a)의 단부는 설비 본체(1)의 개구를 경계로 개구의 상부, 개구의 하부로 이동할 수 있는 길이를 갖으며, 이와 같은 실린더 로드(26a)의 단부에는 트레이(11)가 안착된 상태로 트레이(11)를 이송시키는 트레이 이송 플레이트(27)가 설치된다. 트레이 이송 플레이트(27)는 개구가 형성된 설비 본체(1) 상면 보다 높거나 낮은 곳에 위치될 수 있도록 개구의 폭 보다는 작은 폭을 갖는다.

한편, 고정블록(23a,23b)으로부터 돌출된 리드스크류(22)에는 리드스크류 회동장치(28)가 설치된다.

이 리드스크류 회동장치(28)는 리드스크류의 일측 단부에 결합된 피동 풀리(pulley;28a)와, 피동 풀리(28a)의 외주면 감겨진 텐션 벨트(tension belt;28c)와, 텐션 벨트(28c)가 일정 장력을 받는 위치에 설치된 구동 풀리(28b) 및 구동 풀리(28b)의 회전중심에 설치된 모터(28d)로 구성된다.

이때, 사용되는 모터(28d)로는 아날로그 신호에 의하여 작동하는 모터보다는 디지털 제어 신호에 신속 정확하게 응답함으로써 제어가 용이하며, 정밀한 각도로 회전하는 서보 모터(servo motor)를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 트레이 이송 유닛에 의하여 이송된 트레이에 수납된 반도체 패키지를 비주얼 검사하는 패키지 비주얼 검사 유닛의 사시도가 도 7에 도시되어 있고, 도 8에는 패키지 비주얼 검사 유닛에 의하여 선별된 수납 불량 패키지를 픽업하는 수납 불량 패키지 픽업 유닛이 도시되어 있다.

첨부된 도 7을 참조하면, 설비 본체(1)중 패키지 검사 영역(100)에 설치된 패키지 비주얼 검사 유닛(60)은 CCD 카메라(61), CCD 카메라 고정 프레임(62)으로 구성된다.

카메라 고정 프레임(62)은 설비 본체(1)의 상면으로부터 수직으로 일정 높이를 갖는 수직 프레임(62a)과, 트레이 이송 유닛(20)의 트레이 이송 플레이트(27)에 안착된 트레이(11)와 일정 높이를 갖음과 동시에 트레이(11)를 가로질러 수평 방향으로 다시 연장된 수평 프레임(62b)으로 구성된다.

이와 같이 형성된 카메라 고정 프레임(62)에는 트레이(11)에 수납된 반도체 패키지를 촬상 가능하도록 복수개의 CCD 카메라(61)가 설치되며, 수직 프레임(62a)에는 CCD 카메라(61)의 포커스를 맞추기 위한 높이조절장치(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

CCD 카메라(61)는 예를들어 A 종류의 반도체 패키지만이 수납되는 트레이(11)의 셀(cell;11b)에 작업자의 실수나 그밖의 다른 원인에 의하여 다른 종류 예를들어 B 종류의 반도체 패키지가 셀(11b)에 혼재된 상태를 촬상하여 검사하거나, 트레이(11)의 셀(11b)에 반도체 패키지가 수납되지 않은 것을 촬상하여 검사한다. 여기서 직사각형 형상을 갖는 트레이(11)의 장변 방향으로 배열된 셀(11b)들을 가로 방향 셀(11c), 트레이(11)의 단변 방향으로 배열된 셀(11b)들을 세로 방향 셀(11d)이라 정의하기로 한다.

하나의 CCD 카메라(61)에 의하여 트레이(11)의 각 셀(11b)에 수납된 반도체 패키지를 하나 하나 촬상하여 검사할 경우, 반도체 패키지 검사에 많은 시간이 소요됨으로, 본 발명에서는 바람직한 실시예로 트레이(11)의 세로 방향 셀(11d)의 개 수에 대응하는 개 수를 갖는 복수개의 CCD 카메라(61)를 CCD 카메라 고정 프레임(62)에 배치 설치하여 트레이(11)의 한 줄에 해당하는 세로 방향 셀(11d)을 동시에 촬상하도록 한다.

이와 같이 복수개의 CCD 카메라(61)에 의하여 촬상 검사된 후, 처리된 검사 결과는 도시되지 않은 램(random access memory)이나, 자기기록매체 등에 임시적으로 기록된다.

이후, 트레이(11)는 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 수납 불량 패키지 픽업 유닛(90)으로 이송된다.

수납 불량 패키지 픽업 유닛(90)은 지지프레임(91), 픽업 툴 프레임(), 픽업 툴()로 구성된다.

지지프레임(91)은 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 이송되는 트레이(11)가 통과되도록 옆에 고정 설치되며, 설비 본체(1)의 상면으로부터 수직 방향으로 일정 높이 연장된다.

이와 같이 형성된 지지프레임(91)의 상단부에는 픽업 툴 프레임(92)이 설치된다.

픽업 툴 프레임(92)은 개구가 형성되도록 사각형 테두리를 갖는 형상으로 테두리에는 빈 공간이 형성되며, 사각형 테두리에 형성된 4 개의 내측면에는 테두리의 외부와 내부를 연통시키는 슬릿(slit;92a)이 형성된다.

이와 같은 픽업 툴 프레임(92)에는 픽업 툴(93)이 설치된다.

픽업 툴(93)은 제 1, 제 2 버큠 패드 이송로드(93a,93b), 버큠 패드(93c), 구동장치(미도시)로 구성된다.

구체적으로, 픽업 툴 프레임(92)의 테두리에 형성된 4 개의 내측면중 마주보는 2 개의 내측면에 형성된 슬릿(92a)에는 제 1 버큠 패드 이송로드(93a)가 삽입 설치되고, 나머지 2 개의 내측면에 형성된 슬릿(92b)에는 제 1 버큠 패드 이송로드(93a)와 직교하는 제 2 버큠 패드 이송로드(93b)가 삽입되어 설치된다. 이때, 슬릿(92a)과 슬릿(92b)은 동일 평면상에 위치하지 않도록 주의한다.

제 1, 제 2 버큠 패드 이송로드(93a)(93b)의 교차 부분에는 제 1, 제 2 버큠 패드 이송로드(93a)(93b)의 움직임에 따라서 움직이는 원통 형상의 버큠 패드(93c)가 설치된다.

버큠 패드(93c)에는 제 1 관통공(미도시)이 형성되어 제 1 버큠 패드 이송로드(93a)가 삽입되고, 버큠 패드(93c)에는 제 1 관통공과 직각을 이룬 상태에서 상호 연통되지 않는 제 2 관통공이 형성되고 제 2 관통공에는 제 2 버큠 패드 이송로드(93b)가 설치되고 버큠 패드(93c)에는 도시되지 않은 플랙시블 진공관이 연결되어 버큠이 발생되도록 한다. 이와 같은 버큠 패드(93c)는 트레이(11)에 수납된 반도체 패키지를 픽업 하기 위하여 상,하 방향으로도 구동이 가능토록 한다.

이와 같은 버큠 패드(93c)가 설치된 제 1 버큠 패드 이송로드(93a), 제 2 버큠 패드 이송로드(93b)의 일측 단부에는 구동장치(미도시)가 설치된다.

픽업 툴 프레임(92)의 내부 공간에 설치되는 구동장치는 제 1, 제 2 버큠 패드 이송로드(93a,93b)의 일측 단부에 고정되는 텐션 벨트(tension belt;미도시)와, 텐션 벨트가 일정 장력을 갖도록 소정 이격거리를 갖는 2 개의 풀리(미도시)와, 2 개의 풀리에 설치되어 정/역 회전이 가능한 서보 모터(미도시)로 구성될 수 있으며, 유체압에 의하여 변위를 발생시키는 유체압 실린더가 장착될 수 있다.

픽업 툴 프레임(92)의 내부에 설치된 서보 모터에 독립적으로 인가된 제어 신호에 대응하여 제 1, 제 2 버큠 패드 이송로드(93a,93b)는 독자적으로 이송되고, 이로 인하여 제 1, 제 2 버큠 패드 이송로드(93a,93b)에 종속되어 움직이는 버큠 패드(93c)의 위치가 결정된다. 따라서, 2 개의 서보 모터에 입력된 제어 신호에 대응하여 버큠 패드(93c)는 트레이(11)에 형성된 임의의 셀(11b)로 이동이 가능하게 되고, 임의의 셀(11b)로 이동한 버큠 패드(93c)에 진공압이 발생되어 지정된 위치에 해당하는 셀(11b)에 수납된 반도체 패키지는 픽업 가능해진다.

이와 같은 구성을 갖는 수납 불량 패키지 픽업 유닛(90)의 버큠 패드(93c)는 패키지 비주얼 검사 유닛(60)에 의하여 검사된 결과 데이터에 의하여 수납 불량 반도체 패키지가 위치한 트레이(11)의 특정 셀(11b)로 이동되어 수납 불량 반도체 패키지를 흡착한 후, 수납 불량 반도체 패키지용 트레이(70)의 지정된 셀(71)에 수납한다.

또한, 수납 불량 패키지 픽업 유닛(90)은 반도체 패키지의 결손을 방지하기 위하여 같은 종류의 반도체 패키지를 수납하고 있는 보충용 트레이(80)의 셀(81)에 수납된 반도체 패키지를 픽업하여 결손된 트레이(11)의 셀(11b)에 수납시킨다. 이처럼 수납 불량 반도체 패키지의 교체가 이루어지면 반도체 패키지를 수납한 트레이(11)는 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 다시 트레이 적층 수납 영역(150)에 설치된 트레이 적층 수납 유닛(110)으로 이송된다.

도 9에는 트레이 적층 수납 유닛의 사시도가 도시되어 있다.

트레이 적층 수납 유닛(110)은 몇 장의 트레이(11)들을 하나의 묶음 단위인 로드(lot)로 포장하기 위하여 트레이(11)를 복수매 적층 수납하는 트레이 적층 유닛(111), 트레이 적층 유닛(111)에 적층된 트레이(11)중 가장 상부에 위치한 트레이 D에 수납된 반도체 패키지가 트레이의 셀로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 트레이 D의 상부로 빈 트레이를 공급하는 빈 트레이 공급 유닛(112), 빈 트레이 이송 유닛(113)으로 구성된다.

트레이 적층 유닛(111)은 다시 트레이 로딩 폴(111a,111b), 리트프 실린더(111c), 리프트 플레이트(111d), 박형 실린더(111e)로 구성된다.

구체적으로 설명하면, 트레이 로딩 폴(111a,111b)은 설비 본체(1)의 상면에 수직으로 설치되며, 일실시예로 약 12 장의 트레이(11) 두께에 해당하는 높이를 갖고, 도시된 바와 같이 트레이(11)의 폭만큼 이격된 상태로 2 개가 한 쌍으로 설치된다.

이때, 트레이 로딩 폴(111a)과 트레이 로딩 폴(111b)은 앞서 언급한 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 트레이(11)가 통과 가능한 폭을 갖도록 설치된다.

한편, 이와 같이 설치된 트레이 로딩 폴(111a,111b)에는 트레이 이송 유닛(20)으로부터 이송된 5 장의 트레이(11)가 일실시예로 적층된다.

트레이(11)를 적층하기 위하여 트레이 로딩 폴(111a)과 트레이 로딩 폴(111b)의 사이에 위치한 설비 본체(1)의 상면은 일정 면적 개구되며, 개구의 저면에는 리프트 실린더(111c)가 설치되고, 리프트 실린더(111c)의 실린더 로드에는 리프트 플레이트(111d)가 설치된다.

또한, 설비 본체(1)의 상면으로부터 6 장의 트레이 두께에 해당하는 만큼 상부로 이격된 곳에는 실린더 판이 설치된 박형 실린더(111e)가 설치되어, 트레이(11)의 측면에 형성된 홈과 실린더 판은 상호 결합/결합 해제된다.

이와 같이 구성된 트레이 적층 유닛(111)에 트레이 이송 유닛(20)으로부터 이송받은 트레이(11)를 리프트 실린더(111c)와 리프트 플레이트(111d)가 적층하는 과정을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

도 10a에는 트레이 이송 유닛(20)에 안착된 트레이(11)가 패키지 비주얼 검사 유닛(60)의 CCD 카메라(61)을 통과하면서 비주얼 검사를 종료한 것이 도시되어 있다.

도 10b에는 수납 불량 반도체 패키지의 교체가 끝나고 포장 준비가 완료된 트레이(11)를 트레이 이송 유닛(20)이 앞서 설명한 트레이 적층 유닛(111)의 전방 소정 영역에 언로딩한 후 후방으로 이동한 것이 도시되어 있다.

이때, 트레이 이송 유닛(20)의 트레이 이송 플레이트(27)로부터 트레이(11)가 언로딩 되기 위해서는 트레이 이송 유닛(20)의 유압 실린더(26)에 의하여 실린더 로드(26a)가 작동되어 트레이 이송 플레이트(26)를 설비 본체(1)의 상면보다 낮게 이동시키면 된다.

도 10c에는 후방으로 이송된 트레이 이송 유닛(20)의 유압 실린더(26)가 작동하여 트레이 이송 플레이트(27)의 높이를 설비 본체(1)의 상면에 놓여져 있는 트레이(11)의 측면 높이에 맞도록 조정된 상태에서, 리드스크류(22)를 회전시키는 서보 모터(미도시)가 작동됨으로써 트레이 이송 플레이트(27)의 단부가 트레이(11)의 측면을 밀어냄으로써 트레이(11)를 트레이 적층 유닛(111)의 트레이 로딩 폴(111a,111b)사이로 정확하게 로딩시키는 것이 도시되어 있다.

이와 같이 트레이 이송 유닛(20)에 의하여 트레이 적층 유닛(111)의 트레이 로딩 폴(111a,111b)로 로딩된 트레이(11)는 리프트 플레이트(111d)의 상부에 위치하게 된다.

트레이(11)가 리프트 플레이트(111d)의 상면에 위치한 상태에서 리프트 실린더(111c)가 작동되어 리프트 플레이트(111d)는 상방으로 이송되어 트레이 로딩 폴(111a,111b)의 일정 위치에 도달한다. 이후, 박형 실린더(111e)의 실린더 판과 리프트 플레이트(111d)에 의하여 상승된 트레이(11)의 홈이 상호 결합되어 트레이(11)는 트레이 로딩 폴(111a,111b)의 사이에 고정된다.

이와 같은 과정은 트레이 로딩 폴(111a,111b)에 5 장의 트레이(11)가 적층될 때까지 반복된다.

이와 같은 과정을 거쳐 트레이 로딩 폴(111a,111b)에 5 장의 트레이(11)가 적층되면, 가장 상부에 적층된 트레이 D의 상면으로는 한 장의 빈 트레이를 공급하기 위하여 트레이 로딩 폴(111a, 11b)의 옆에는 빈 트레이 공급 유닛(112)이 설치된다.

빈 트레이 공급 유닛(112)은 빈 트레이 메거진(114), 그립퍼(116), 그립퍼 구동장치(117)로 구성된다.

빈 트레이 메거진(114)은 다시 메거진 본체(114a), 리프트 실린더(114b), 리프트 플레이트(114c)로 구성된다.

메거진 본체(114a)는 일정 매수의 빈 트레이 E가 적층 수납되도록 상부면이 개구된 직육면체 형상으로 이와 같은 빈 트레이 메거진(114a)의 하부면에는 관통공이 형성되며, 관통공에는 일정 내경이 형성된 부싱(미도시)이 결합되고, 부싱에는 리프트 실린더(114b)의 실린더 로드가 관통되어 결합된다.

이때, 리프트 실린더(114b)는 한 장의 트레이 두께에 해당하는 만큼 중력방향, 중력 반대 방향 변위의 발생이 가능하여야 한다.

이와 같은 실린더 로드의 단부에는 리프트 플레이트(114c)가 설치된다. 이 리프트 실린더(114b)의 작동에 의하여 실린더 로드가 최대로 인출되었을 때, 리프트 플레이트(114c)의 높이는 메거진 본체(114a)의 상단부와 동일 평면상에 위치하게 된다.

즉, 메거진 본체(114a)에 다수매의 빈 트레이 E가 적층 수납된 상태에서 리프트 실린더(114b)의 작동에 의하여 실린더 로드가 한 장에 해당하는 빈 트레이 E의 두께만큼 상방으로 이송되는 단계를 반복하여 빈 트레이 E는 메거진 본체(114a)의 상단부로부터 한 장의 빈 트레이 E 두께만큼 돌출된다.

이와 같이 구성된 빈 트레이 메거진(114)의 메거진 본체(114a) 상단부로 돌출된 빈 트레이 E는 빈 트레이 이송 유닛(113)에 설치된 그립퍼(116)와, 그립퍼 구동장치(117)에 의하여 고정된 후, 빈 트레이 이송 유닛(113)에 의하여 트레이 적층 유닛(111)로 이송된다.

그립퍼(116)는 다시 그립퍼 프레임(116a)과, 유체압 실린더(116b), 트레이 고정판(116c)로 구성된다.

그립퍼 프레임(116a)은 빈 트레이 E의 3 면을 감싸도록 절곡된 판 형상으로, 그립퍼 프레임(116a)에는 고정 바(미도시)가 설치되어 있으며, 그립퍼 프레임(116a)의 외측면에는 유체압 실린더(116b)가 고정 설치된다.

이때, 유체압 실린더(116b)의 실린더 로드는 관통공을 통하여 그립퍼 프레임(116a)의 내측면으로 돌출 되고, 그립퍼 프레임(116a)의 내측면으로 돌출된 실린더 로드의 단부에는 트레이 E의 측면과 밑면을 동시에 고정하는 트레이 고정판(116c)이 설치된다.

이와 같은 유체압 실린더(116b)와, 실린더 로드, 트레이 고정판(116c)에 의하여 빈 트레이 E는 고정되고, 고정된 트레이 E는 그립퍼(116)와 결합된 빈 트레이 이송 유닛(113)과 결합된 후 트레이 적층 유닛(111)로 이송된다.

빈 트레이 이송 유닛(113)은 이송 프레임(113a)과, 그립퍼 이송장치(미도시)로 구성된다.

이송 프레임(115)은 메거진 본체(114a)로부터 트레이 적층 유닛(111)을 향하도록 설비 본체(1)의 상면에 설치되며, 설비 본체(1)의 상면으로부터 일정 높이 예를 들어 약 6 장의 트레이가 통과되는 높이를 갖는 것이 무방하다.

이송 프레임(115)의 내부에는 빈 공간이 형성되어 있으며, 빈 공간에는 그립퍼 이송장치(미도시)가 설치된다.

그립퍼 이송장치는 일실시예로 이송 프레임(115)의 내부중 양단부에 설치된 2 개의 풀리(미도시)와, 풀리와 풀리를 연결하도록 설치된 텐션 벨트(미도시)와 풀리에 설치된 정/역 회전용 모터(미도시)로 구성될 수 있으며, 다른 실시예로 로드리스 실린더(rodless cylinder)가 사용될 수 있다.

이와 같이 설치된 텐션 벨트에 대응하는 이송 프레임(115)에는 슬릿 형상의 개구가 설치되며, 개구에는 빈 트레이를 고정/고정 해제할 수 있는 그립퍼(116)가 삽입되고, 그립퍼(116)는 텐션 벨트(미도시)에 견고하게 결합된다. 이때, 텐션 벨트(미도시)에 결합된 그립퍼(116)가 흔들리거나 진동이 발생하지 않도록 주의한다.

이후, 빈 트레이 공급 유닛(112)으로부터 트레이 적층 유닛(111)로 이송된 빈 트레이의 상면에는 반도체 패키지를 수납한 트레이(11)의 셀(11b)에 수납된 반도체 패키지가 공기중에 포함된 수분에 의하여 피해를 입지 않도록 실리카 겔과, 반도체 패키지가 수분에 의하여 얼마만큼의 피해를 입었는지를 판단하는 시약이 도포된 인디케이터가 로딩된다.

도 11에는 실리카 겔 공급 유닛의 사시도가 도시되고 있으며, 도 12에는 도 11의 A-A' 단면도가 도시되어 있다.

흡습제 공급 영역(190)에 설치된 실리카 겔 공급 유닛(170)은 실리카 겔 봉지(171)에 넣어진 실리카 겔(미도시)이 수납되는 실리카 겔 메거진(172)과, 실리카 겔 메거진(172)에 수납된 실리카 겔 봉지(171)를 절단하는 실리카 겔 절단장치(173), 절단된 실리카 겔 봉지(171)을 트레이(11)로 이송하는 실리카 겔 이송장치(174)로 구성된다.

실리카 겔 메거진(172)은 실리카 겔 메거진 본체(172a), 히터(미도시), 실리카 겔 봉지 배출구(172b)로 구성된다.

실리카 겔 메거진 본체(172a)는 밀폐된 육면체 박스 형상이다. 이와 같은 형상을 갖는 실리카 겔 메거진 본체(172a)의 측면에는 약 200여개 정도가 상호 연결된 실리카 겔 봉지(171)가 공급되기 위하여 도어(172b)가 설치되고, 내부 공간에는 발열하는 히터가 설치된다. 이때, 도어(172b)에는 방습을 위하여 고무 패킹부재(미도시)가 설치되며, 히터는 실리카 겔 메거진(172) 내부가 약 50℃를 유지하도록 한다.

또한, 실리카 겔 메거진 본체(172a)의 상면에는 실리카 겔 봉지(171)중 가장 끝에 위치한 실리카 겔 봉지(171)를 외부로 배출하기 위하여 슬릿 형상의 실리카 겔 봉지 배출구(172b)가 형성된다.

이와 같이 구성된 실리카 겔 메거진(172)에 수납된 실리카 겔 봉지(171)은 실리카 겔 절단 장치(173)에 의하여 절된된 후 실리카 겔 이송장치(174)에 의하여 트레이(11)로 이송된다.

이때, 실리카 겔 메거진 본체(172a)의 실리카 겔 봉지 배출구(172b)로부터 돌출된 실리카 겔 봉지(171)의 단부는 실리카 겔 이송장치(174)에 의하여 고정된다.

실리카 겔 이송장치(174)는 이송 프레임(174a), 이송 암(174b), 이송 암 구동장치(미도시)로 구성된다.

이송 프레임(174a)은 설비 본체(1)의 상면에 수직으로 고정 설치된 수직 프레임과, 일정 높이를 갖는 수직 프레임의 단부에 설치되며 낱개로 절단된 실리카 겔 봉지(171)이 로딩될 트레이(11)에 도달하는 길이를 갖는 수평 프레임으로 형성된다.

이와 같은 이송 프레임(174a)의 수평 프레임에는 이송 암 구동장치(미도시)가 설치되는데 바람직하게 이송 암 구동장치는 수평 방향 변위를 발생시키는 실린더 로드(미도시)가 설치된 유체압 실린더(미도시)이거나, 모터(모터)에 의하여 회전하는 리드스크류(미도시) 장치일 수 있다.

이와 같은 이송 암 구동장치에는 수직 변위의 발생이 가능한 이송 암(174b)이 설치되는데, 이송 암(174b)의 단부에는 실리카 겔 픽업 툴(174c)이 설치된다.

이 실리카 겔 픽업 툴(174c)은 실리카 겔 봉지(171)를 픽업하여 트레이(11)로 이송하는 역할과 함께 실리카 겔 절단장치(173)에 의하여 실리카 겔 봉지(171)가 절단되도록 임시적으로 실리카 겔 봉지(171)를 고정시키는 역할도 한다.

실리카 겔 절단장치(173)는 고정 블록(173a), 실리카 겔 봉지 고정용 실린더(173b), 커팅용 실린더(173c), 절단될 실리카 겔 봉지(171)의 위치를 감지하는 광센서(미도시)로 구성된다.

구체적으로, 고정 블록(173a)은 실리카 겔 봉지 배출구(172b)를 통하여 배출된 실리카 겔 봉지(171)의 일측면에 근접 설치되고, 실리카 겔 봉지(171)의 타측면과 근접한 곳에는 실리카 겔 봉지(171)가 실리카 겔 봉지 배출구(172b)로 역 유입되는 것을 방지하는 실리카 겔 봉지 고정용 실린더(173b)가 설치된다.

또한, 실리카 겔 절단장치(173)의 고정 블록(173a) 상부에는 고정된 실리카 겔 봉지(171)를 절단하는 절단용 커터가 장착된 커팅용 실린더(174c)와, 광센서가 설치된다.

이 광센서는 실리카 겔 봉지(171)와 실리카 겔 봉지(171)의 사이의 빛 투과 부분을 감지하여 커팅용 실린더(174c)가 실리카 겔 봉지(171)와 실리카 겔 봉지(171)의 사이를 정확하게 커팅되도록 하는 역할을 한다.

이와 같이 구성된 실리카 겔 공급 유닛(170)에 의하여 트레이(11)에 적어도 1 이상의 실리카 겔 봉지(171)가 공급된 후, 트레이(11)에는 다시 인디케이터가 공급되는데, 인디케이터는 인디케이터 공급 유닛(180)에 의하여 공급된다.

도 13에는 인디케이터 공급유닛의 개념도가 도시되어 있고 도 14에는 도 13을 실제 설비로 구현한 사시도가 도시되어 있다.

흡습제 공급 영역(190)에 설치된 인디케이터 공급 유닛(180)은 인디케이터 메거진(181)과 인디케이터 이송장치(188)로 구성된다.

인디케이터 메거진(181)은 메거진 본체(182), 부싱(182a), 리드스크류(183), 모터(183a), 리프트 플레이트(184), 인디케이터 감지 센서(185), 습기 차단 커버(186), 셔터 실린더(187)로 구성된다.

이들의 구체적인 구성과 결합관계를 설명하면, 메거진 본체(182)는 상면이 개구된 육면체 박스 형상으로, 메거진 본체(182)의 밑면에는 관통공이 형성되고, 관통공에는 내경에 암나사부가 형성된 부싱(182a)이 용접 등의 방법으로 고정된다.

또한, 부싱(182a)에는 리드스크류(183)가 나사체결되고, 이 리드스크류(183)의 단부에는 볼(ball;183b)이 형성되는데, 이 리드스크류(183)의 볼(183b)은 평판 형상의 리프트 플레이트(184)에 형성된 소켓(socket;184a)에 볼-소켓 조인트(ball-socket joint)된다.

한편, 리드스크류(183)의 타측 단부에는 리드스크류(183)를 회전시키는 모터(183a)가 설치되며, 모터(183a)는 인디케이터 메거진 본체(182)의 상단부에 설치되는 인디케이터 감지 센서(185)의 입력 신호에 의하여 작동된다.

바람직하게 인디케이터 감지 센서(185)는 발광 소자와 수광 소자로 구성된 광센서인 것이 바람직하다.

또한, 인디케이터 메거진 본체(182)가 상시 개방된 상태로 방치될 경우 공기중의 습기와 인디케이터(182a)가 반응하게 됨으로 인디케이터 메거진 본체(182)의 상부에는 한 장의 인디케이터(182a)가 이송된 후에는 닫히는 습기 차단 커버(186)가 형성되어 있다. 이 습기 차단 커버(186)에는 습기 차단 커버(186)를 개방, 폐쇄시키는 셔터 실린더(187)가 설치되는데, 이 셔터 실린더(187) 또한 인디케이터 감시 센서(185)의 신호에 의하여 작동한다.

예를 들면, 인디케이터 메거진 본체(182)에 수납된 인디케이터(182a)에 의하여 발광소자에서 발생한 광이 수광소자에 도달하지 못하였을 경우(광센서 오프(off) 상태라 하기로 한다), 광센서 오프 신호에 의하여 셔터 실린더(187)는 구동되어 습기 차단 커버(186)는 개방된 상태로 인디케이터(182a)는 후술될 인디케이터 이송장치에 의하여 이송된다. 인디케이터의 이송에 의하여 발광소자에서 발생한 광은 다시 수광소자에 도달하게 되고(광센서 온(on) 상태로 하기로 한다), 광센서 온 신호에 의하여 셔터 실린더(187)는 다시 역으로 구동되어 습기 차단 커버(186)는 인디케이터 메거진 본체(182)를 밀봉한다.

이후, 외부의 인디케이터 요청 신호에 의하여 모터(183a)에 전원이 온(on)됨과 동시에 리드스크류(183)는 회전하게 되어, 리프트 플레이트(184)는 상부로 이송되면서 인디케이터(182a)를 상부로 밀어 올리는데 이때, 밀려 올라가던 인디케이터(182a)가 광센서를 오프 상태로 만듬으로써 모터(183a)에 인가되던 전원은 오프된다.

이와 같이 인디케이터 메거진(181)으로부터 인디케이터(182a)를 트레이(11)로 이송하기 위해서는 인디케이터 이송장치(188)를 필요로 한다.

인디케이터 이송장치(188)는 설비 본체(1)의 상면에 고정 설치된 수직 프레임(188a)과 수직 프레임(188a)의 단부에 수평으로 설치된 수평 프레임(188b)로 구성된다.

수평 프레임(188b)에는 일정 행정 거리를 갖는 이송 로드(189)가 설치된 실린더(미도시)가 설치되고, 이송 로드(189)에는 수직 방향으로 움직이는 버큠 패드(189a)가 설치된다.

버큠 패드(189a)의 흡착 부위는 실리콘 재질을 사용하여 에어의 유출에 따른 흡착 성능 저하를 방지하고, 버큠 패드(189a)의 내부에는 버큠 패드(189a)에 의한 인디케이터의 흡착 유무를 확인할 수 있도록 진공압 측정 센서(미도시)가 설치되어 있다.

바람직하게, 버큠 패드(189a)에 의하여 인디케이터 메거진(181)으로부터 트레이(11)로 이송된 인디케이터(182a)가 이송 도중 습기에 의하여 영향을 받을 수 있음으로 버큠 패드(189a)에 근접된 위치에는 건조 공기를 분사하는 건조 공기 분사관(189b)이 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 갖는 실리카 겔 공급 유닛(170)과 인디케이터 공급 유닛(180)에 의하여 6 장으로 구성된 트레이에 실리카 겔 봉지(171)와 인디케이터(182a)가 올려지면 6 장의 트레이는 종이 포장된 후, 3 단계에 걸쳐 I 밴딩이 진행된다.

도 15에는 종이 포장 유닛의 사시도가 도시되어 있고, 도 16에는 종이 포장 유닛에 의한 포장 단계가 간략하게 도시되어 있다.

첨부된 도 15, 도 16을 참조하면, 종이 포장 영역(200)에 설치된 종이 포장 유닛(210)은 다수매의 포장용 종이(216)를 수납 하는 포장용 종이 수납 폴(211)과, 포장용 종이 급지 롤러(212), 트레이 리프터(213), 종이 절곡 장치(214)로 구성된다.

여기서, 도 16b에 도시된 바와 같이 트레이 포장용 종이(216)의 일측 변은 직사각형 트레이(11)의 장변 길이와 대등한 길이를 갖고 타측 변은 트레이(11)의 전면과 후면을 더한 길이에 트레이의 높이의 2 배에 해당하는 길이를 모두 더한 길이로 형성된다.

포장용 종이 수납 폴(211)은 설비 본체(1)의 상면에 고정 설치되며, 포장용 종이가 이송될 방향을 제외한 포장용 종이의 3 변을 고정하도록 설치되는 것이 무방하다. 또한, 설비 본체(1)의 상면중 포장용 종이 수납 폴(211)에 의하여 구획된 내부에 해당하는 위치에는 도 16a에 도시된 바와 같이 적어도 2 개 이상의 급지 롤러(212)가 설치되어 포장용 종이(216)를 이송될 방향으로 낱장 급지한다.

한편, 트레이 리프터(213)는 설비 본체(1)의 상면에 고정 설치된 리프터 프레임(213a)과, 리프터 프레임(213a)에 설치되어 중력 방향, 중력 반대 방향 변위를 발생시키는 실린더 로드(213b)가 설치된 유체압 실린더(213c)와, 실린더 로드(213b)에 설치된 리프터 플레이트(213d)와, 리프터 플레이트(213d)에 설치되어 트레이(11)를 그립하는 그립퍼(213e)로 구성된다.

이와 같이 구성된 트레이 리프터(213)는 트레이(11)에 실리카 겔 봉지(171), 인디케이터(182a)가 적재된 상태에서 트레이(11)가 트레이 리프터(213)의 밑으로 이송되면 트레이(11)를 그립하여 설비 본체(1)의 상면으로부터 일정 높이 리프트 시키는 역할을 한다.

트레이(11)가 리프트되면 앞서 언급한 포장용 종이 급지 롤러(212)는 한 장의 포장용 종이(216)를 리프트된 트레이(11)의 밑면으로 급지하는데, 포장용 종이(216)의 급지가 종료되면 트레이 리프터(213)는 트레이(11)를 도 16b에 도시된 포장용 장이(216)의 상면 F 부분에 내려 놓는다.

이와 같이 포장용 종이(216)의 상면에 트레이(11)가 안착되면, 도 16c에 도시된 바와 같이 포장용 종이(216)는 적층된 트레이(11)의 측면 G를 감싸도록 절곡되는 1 차 절곡 과정을 거치게 된다.

포장용 종이(216)를 1 차 절곡하기 위해서는 포장용 종이(216)의 저부에는 첨부된 도 16d에 도시된 종이 절곡 장치(214)가 설치되어야 한다.

종이 절곡 장치(214)는 다양하게 설계될 수 있지만 본 발명에서는 바람직하게 두 가지 실시예를 들어 설명하기로 한다.

하나의 실시예로 첨부된 도 16d를 참조하면 종이 절곡 장치(214)는 롤러(214a)와 롤러(214a)를 구동시키는 구동 실린더(214b)로 구성된다.

이때, 롤러(214a)의 위치는 포장용 종이(216)의 밑, 즉 설비 본체(1)의 상면보다 낮은 위치에 설치되고, 롤러(214a)의 원주면은 트레이(11)의 측면 G로부터 밑으로 연장된 H, H' 선상에 위치하도록 한다.

이와 같은 상태에서 구동 실린더(214b)를 작동시켜 롤러(214a)에 상방 변위를 발생시키면 롤러면은 트레이(11)의 측면(G)을 따라 상부로 이송되고 이로 인하여 롤러(214a)가 포장용 종이(216)의 밑면을 가압력에 의하여 포장용 종이(216)는 절곡된다.

첨부된 도 16f를 참조하여 다른 실시예를 설명하면, 종이 절곡 장치(217)는 로터리 실린더(217a)와 실린더 로드(217b), 실린더 로드(217b)의 단부에 결합된 롤러(217c)로 구성된다.

로터리 실린더(217a)의 설치 위치는 포장용 종이(216)의 밑, 즉 설비 본체(1)의 상면보다 낮은 위치이며, 트레이(11)의 측면 G로부터 밑으로 연장된 H, H'선상에 로터리 실린더(217a)를 설치함으로써 가능해진다.

로터리 실린더(217a)에는 실린더 로드(217b)가 설치되는데, 실린더 로드(217b)는 회동되었을 때 트레이(11)의 측면중 상단부까지 도달할 수 있는 길이를 갖는다. 이 실린더 로드(217b)의 단부에는 단순 회전 가능한 롤러(217c)가 설치되어 로터리 실린더(217b)의 회전에 의하여 실린더 로드(217b)는 회전되면서 롤러(217c)가 포장용 종이(216)를 가압하여 절곡시킨다.

이와 같은 두 실시예에 의하여 트레이(11)의 밑에 위치한 포장용 종이(216)는 1 차 절곡되고, 1 차 절곡된 포장용 종이(216)는 롤러 컨베이어에 의하여 후속 공정으로 이송되면서 트레이(11)의 상면을 덮도록 2 차 절곡된다. 2 차 절곡은 별다른 기구의 도움없이 트레이(11)를 롤러 컨베이어의 좌우에 설치된 소정 형상의 곡형판(미도시)을 통과시키면서 자연스럽게 절곡할 수 있다.

이와 같이 종이 포장된 트레이(11)는 롤러 컨베이어를 따라서 이송되다가 도 17에 도시된 밴딩 유닛에 의하여 3 번의 밴딩 과정을 거치게 된다.

이후, 3 곳이 밴딩된 트레이(11)는 I 밴딩 장치(261)로부터 빠져나오게 되고, 일정 시간 계속 전진한 후, 롤러 컨베이어(262)에 의하여 알루미늄 실드 백 진공 포장 유닛(310)의 진공 포장 챔버 전방까지 이송된다.

도 18에는 알루미늄 실드 백 진공 포장 유닛의 사시도가 도시되고 있다.

진공 포장 영역(300)에 설치된 알루미늄 실드 백 진공 포장 유닛(310)은 전체적으로 보아 알루미늄 실드 백 공급장치(315), 진공 포장 챔버(317), 소박스 투입용 트레이 이송장치(미도시)로 구성된다.

도 19에는 진공 포장 챔버(317)로 바코드 라벨이 부착된 알루미늄 실드 백을 공급하는 알루미늄 실드 백 공급장치의 개념도가 도시되고 있고, 도 20에는 도 18의 측면도가 도시되고 있다.

첨부된 도 19를 참조하면, 알루미늄 실드 백 공급장치(315)는 알루미늄 실드 백 메거진(311), 바코드 부착장치(312), 실드 백 이송장치(313)로 구성된다.

알루미늄 실드 백 메거진(311)은 상부면이 개구된 육면체 형상으로 알루미늄 실드 백 메거진(311)의 하부에는 관통공이 형성되고, 관통공에는 암나사부가 형성된 부싱(311a)이 설치된다. 부싱(311a)에는 리드스크류(311b)가 나사결합되고 리드스크류(311b)의 단부에는 볼(ball)이 설치된다.

이 알루미늄 실드 백 메거진(311)의 내부로는 실드 백 플레이트(311c)가 삽입되는데, 실드 백 플레이트(311c)의 일측면 중앙에는 소켓이 설치되고, 소켓은 리드스크류(311b)의 볼과 볼-소켓 조인트된다. 이 리드스크류(311b)에는 서보 모터(311d)가 결합됨으로써, 알루미늄 실드 백(319)은 모터(311d)의 회전에 의하여 점차 알루미늄 실드 백 메거진(311)의 상단부로 이송된다.

이와 같이 알루미늄 실드 백 메거진(311)에 수납된 알루미늄 실드 백(319)에는 바코드 라벨(312a)이 부착된다.

첨부된 도 19를 참조하면, 바코드 라벨(312)을 알루미늄 실드 백(319)에 부착시키는 바코드 부착장치(312)는 바코드 라벨을 발행하는 바코드 라벨 프린터(312b)와, 발행된 바코드 라벨(312a)을 알루미늄 실드 백(319)까지 이송시키는 바코드 라벨 이송장치(312c)로 구성된다.

바코드 라벨 프린터(312b)는 인쇄장치에 의하여 롤 형태의 쉬트(sheet)에 일시적으로 부착되어 있는 프린팅 안된 바코드 라벨(312a)에 바코드 라벨을 프린팅하고, 프린팅이 종료되면 쉬트로부터 바코드 라벨(312a)을 분리시켜 바코드 라벨 프린터(312b)의 외측으로 바코드 라벨(312a)이 배출되도록 한다.

이때, 배출된 바코드 라벨(312a)은 접착면이 알루미늄 실드 백(319)의 상면을 향하도록 배출되는 것이 무방하다. 이와 같이 배출된 바코드 라벨(312a)의 비접착면은 상하 변위가 발생되는 버큠 패드(312d)에 의하여 픽업 된 후, 유체압 실린더의 실린더 로드(312e)와 같은 바코드 라벨 이송장치에 의하여 실드 백 메거진에 (311) 수납된 알루미늄 실드 백(319)의 상면중 일정 위치에 부착된 후, 알루미늄 실드 백 이송장치(313)의 버큠 패드(313a)에 의하여 진공 포장 챔버(317)로 이송된다.

진공 포장 챔버(317)는 챔버 플레이트(317a), 챔버 플레이트(317a)를 외부에 대하여 밀폐/개방하는 개폐 커버(317b) 및 개폐 커버 회동장치(317c), 히터 툴(320), 질소가스 공급관, 버큠 패드가 설치된다.

구체적으로, 개폐 커버(317b)는 밑면이 개구된 직육면체 형상으로, 개폐 커버(317b)의 측면에는 일정 길이 돌출된 로드가 설치되고, 로드의 단부에는 축 결합공이 설치되며, 축 결합공에는 회동축이 용접 등의 방법에 의하여 고정된다.

한편, 설비 본체(1)의 상면에는 일정 높이 돌출된 부싱이 설치되고, 부싱에는 회동축이 회동 가능케 결합되며, 회동축에는 모터, 실린더와 같은 회동장치가 결합된다. 이로 인하여 개폐 커버(317b)는 챔버 플레이트(317a)에 대하여 회동 가능케 된다.

첨부된 도 21에는 도 18의 B-B' 단면도가 도시되어 있다.

진공 포장 챔버(317)의 내부에는 히터 툴(320)이 설치되는데, 히터 툴(320)은 다시 상부 히터(322)와 하부 히터(324)로 구성된다.

하부 히터(324)는 챔버 플레이트(317a)에 설치되며, 상부 히터(322)는 개폐 커버(317b)에 설치되는데, 하부 히터(324)와 상부 히터(322)에는 열선(322b)이 내장되어 고온의 열이 발생된다. 이때, 상부 히터(322)는 유압 실린더(미도시)의 실린더 로드(322a) 등에 의하여 변위가 발생되어 상부 히터(322)와 하부 히터(324) 사이에 알루미늄 실드 백(319)이 위치된 상태에서 상부 히터(322)와 하부 히터(324)가 상호 가압될 경우 알루미늄 실드 백(319)의 개구된 입구는 용융되어 완전히 밀봉된다.

한편, 첨부된 도 22에 도시된 버큠 패드(332,334)는 진공 포장 챔버(317)로 이송된 알루미늄 실드 백(319)의 입구를 벌리기 위해서 챔버 플레이트(317a)와 개폐 커버(317b)에 설치되는데, 챔버 플레이트(317a)에는 하부 버큠 패드(334)가 설치되며, 하부 버큠 패드(334)와 대향하는 개폐 커버(317b)에는 상부 버큠 패드(332)가 설치된다.

이와 같은 구성을 갖는 진공 포장 챔버(317)에는 알루미늄 실드 백(319)이 공급된 상태에서 알루미늄 실드 백(319)의 입구가 상,하 버큠 패드(332,334)에 의하여 개구되고 밴딩된 트레이(11)가 투입된 후 질소가스 공급관(340)에 의하여 공급된 질소 가스가 개구된 알루미늄 실드 백(319)으로 일정 시간동안 공급된 후 알루미늄 실드 백(319)의 입구는 밀봉되고, 이미 절곡되어 소정 형상을 갖는 제함기의 소 박스에 투입된다.

트레이(11)가 투입된 상태에서 밀봉된 알루미늄 실드 백(319)은 도 23에 개념적으로 도시된 소 박스(small box) 투입용 트레이 이송장치(350)에 의하여 제함기의 소 박스에 투입된다.

소 박스 투입용 트레이 이송장치(350)는 고정 프레임(351), 서포트(352), 빈딩 가이드(353), 버큠 패드(354), 이송장치(355)로 구성된다.

고정 프레임(351)에는 알루미늄 실드 백(319)을 흡착 이송하기 위한 버큠 패드(354)가 설치되고, 버큠 패드(354)에 의하여 흡착된 알루미늄 실드 백(319)이 이송될 때 알루미늄 실드 백(319)을 지지함과 동시에 보강하기 위하여 고정 프레임(351)에는 서포트(352)가 설치된다. 이에 더하여 소박스에 알루미늄 실드 백(319)의 삽입이 용이하도록 알루미늄 실드 백(319)의 단부를 절곡시키는 밴딩 가이드(353)가 설치된다.

또한, 고정 프레임(351)에는 알루미늄 실드 백(319)이 버큠 패드(354)에 의하여 흡착 고정된 상태에서 진공 포장 챔버(317)로부터 제함기(미도시)의 소박스까지 고정 프레임(351)을 왕복운동시키기 위하여 고정 프레임(351)에 설치된 이송로드(355)를 갖는 이송 실린더(355a)가 설치된다.

도 24에는 앞서 설명한 서포트의 개념도가 도시되어 있다.

서포트(352)는 고정 프레임(351)의 상면에 부착 설치되며, 실린더 로드(352c)가 설치된 유체압 실린더(352b)와, 실린더 로드(352c)의 단부에 힌지 결합되고, 힌지와 일정 거리 이격된 고정 프레임(351)에 다시 힌지(352a) 결합되는 서포트 몸체(352d)로 구성되는데, 서포트 몸체(352d)의 단부는 일정 길이 절곡되어 있어 이 부분에 알루미늄 실드 백(319)의 밑면이 결합 지지된다.

유체압 실린더(352b)가 작동하여 실린더 로드(352c)가 서포트 몸체(352d)에 변위를 발생시키면 힌지(352a)에 의하여 서포트 몸체(352d)는 서서히 회동되다가 서포트 몸체(352d)의 꺽어진 단부는 알루미늄 실드 백(319)의 밑면을 고정시킨다.

도 25에는 앞서 설명한 밴딩 가이드의 개념도가 도시되어 있다.

밴딩 가이드(353)는 고정 프레임(351)에 부착 설치되며, 고정 프레임(351)에 설치되는 유체압 실린더(353b)와, 실린더 로드(353c)의 단부에 힌지 결합되고, 힌지와 일정 거리 이격된 고정 프레임(351)에 다시 힌지(353d) 결합되는 가이드 몸체(353a)로 구성된다.

서포트(352)가 알루미늄 실드 백(319)의 밑면을 고정한 상태에서 유체압 실린더(353b)가 작동하여 실린더 로드(353c)에 변위가 발생되면 실린더 로드(353c)의 단부에 힌지 결합된 가이드 몸체(353a) 또한 회동되면서 알루미늄 실드 백(319)의 옆면이 휘도록하여 제함기의 소박스에 알루미늄 실드 백(319)이 쉽게 수납될 수 있도록 한다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 반도체 칩 제조공정과 반도체 칩 패키지 공정이 종료된 후 반도체 패키지 트레이에 수납된 반도체 패키지를 비주얼 검사하고 반도체 패키지 트레이를 로트 단위로 적층한 후 종이 포장, 밴딩을 수행하고, 알루미늄 실드 백에 밴딩된 로드 단위 반도체 패키지 트레이를 밀봉 포장하여 소 박스에 수납하는 일련의 과정을 자동화하여 제품 포장 불량 감소와 제품 포장 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

반도체 패키지를 수납된 상태로 복수개가 적층 수납된 트레이중 어느 1 장을 분리시키는 단계와;

분리된 상기 트레이에 수납된 상기 반도체 패키지를 이송받아 비주얼 검사를 수행하는 단계와;

상기 비주얼 검사가 종료된 상기 트레이를 이송받아 로드 단위로 적층 수납하는 단계와;

로드 단위로 적층 수납된 상기 트레이가 단위 트레이로 재 분리되지 않도록 로드 단위의 상기 트레이를 1 차 포장하는 단계와;

1 차 포장된 상기 트레이를 이송받아 진공 포장하는 2 차 진공 포장 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 트레이를 분리시키는 단계는

적층된 모든 상기 트레이들이 지지된 상태에서 1 개의 상기 트레이 높이에 해당하는 만큼 상기 트레이들이 이송되는 단계와;

상기 트레이들중 밑에서 두 번째에 해당하는 상기 트레이를 일시적으로 고정시키는 단계;

상기 트레이들중 가장 밑에 위치한 트레이를 일시적으로 고정된 상기 트레이로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 비주얼 검사를 수행하는 단계는 상기 반도체 패키지가 수납된 트레이를 검사 위치로 이송시키는 단계와;

복수개의 상기 반도체 패키지를 동시에 검사하는 단계와;

검사 결과를 기록시키는 단계와;

기록된 상기 검사 결과에 의하여 상기 반도체 패키지의 수납 불량을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 수납 불량을 보정하는 단계에는 상기 트레이에 수납된 상기 반도체 패키지중 상기 검사 결과에 의하여 종류가 다른 반도체 패키지로 판정된 상기 반도체 패키지를 상기 트레이 외부로 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 수납 불량을 보정하는 단계에는 상기 트레이중 검사 결과에 의하여 빈 곳으로 판정된 위치에 보충용 반도체 패키지를 수납시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 반도체 패키지의 수납 불량을 보정하는 단계에는 상기 트레이에 수납된 상기 반도체 패키지중 종류가 상기 검사 결과에 의하여 다른 종류의 반도체 패키지로 판정된 상기 반도체 패키지를 상기 트레이 외부로 배출하는 단계와, 상기 트레이중 반도체 패키지가 빈 곳에 보충용 패키지를 수납시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 반도체 패키지를 검사하는 단계는 상기 트레이에 수납된 상기 반도체 패키지를 열(row) 단위로 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 트레이를 이송받아 로드 단위로 적층 수납하는 단계는

분리된 1 장의 상기 트레이를 소정 거리 이송하는 단계와;

이송된 1 장의 상기 트레이를 트레이 수납 영역 전방에 임시적으로 수납시키는 단계와;

임시적으로 수납된 1 장의 상기 트레이의 측면을 가압하여 상기 트레이 수납 영역에 수납시키는 단계와;

상기 트레이 수납 영역에 위치한 1 장의 상기 트레이를 리프트시키는 단계와;

리프트된 상기 트레이는 상기 트레이 수납 영역에 적층 수납되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 트레이 수납 영역에는 상기 트레이가 복수개 적층 수납되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 복수개가 적층된 상기 트레이중 가장 상부에 위치한 상기 트레이에는 빈 트레이가 적층되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 빈 트레이 적층 단계는

빈 트레이 적층 영역에 복수개의 빈 트레이를 적층 수납하는 단계와;

복수개의 빈 트레이중 가장 상부에 위치한 상기 빈 트레이를 그립하여 일시적으로 고정하는 단계와;

일시적으로 고정된 상기 빈 트레이를 상기 트레이 적층 영역에 수납된 상기 트레이중 가장 위에 적층된 트레이의 상부로 이송한 후, 트레이의 상면에 상기 빈 트레이를 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 트레이가 단위 트레이로 재 분리되지 않도록 로드 단위의 상기 트레이를 1 차 포장하는 단계는 상기 트레이의 상면에 흡습제가 넣어진 흡습제 봉투를 로딩시키는 흡습제 로딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 12 항에 있어서, 상기 흡습제 로딩 단계는

다수개가 직렬로 길게 연결된 상기 흡습제 봉투의 양단부를 고정시키는 단계와;

고정된 상기 흡습제 봉투를 일정 거리 이송시키는 단계와;

이송되는 상기 흡습제 봉투와 상기 흡습제 봉투의 사이에 형성된 절단 위치를 감지하는 단계와;

감지된 상기 절단 위치를 절단하는 단계와;

절단된 상태로 이송가능하게 고정된 상기 흡습제 봉투를 상기 트레이로 이송하여 로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 절단 위치를 감지하는 단계는 발광소자와 수광소자를 포함하는 광센서에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 흡습제 봉투가 상기 트레이로 로딩되는 단계 이후에는 트레이에 인디케이터가 로딩되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 트레이에 상기 인디케이터가 로딩되는 단계는

밀봉된 상태로 복수매가 적층 수납된 상기 인디케이터의 수납 위치를 감지하는 단계와;

상기 인디케이터의 수납 위치에 따라서 상기 인디케이터의 위치를 조정하는 단계와;

상기 인디케이터가 감지되면 인디케이터를 흡착 고정하는 단계와;

흡착 고정된 상기 인디케이터를 상기 트레이로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 인디케이터의 수납 위치가 감지되는 단계 이후에는 인디케이터를 외부에 대하여 개방시키는 인디케이터 개방 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 16 항에 있어서, 흡착 고정된 상기 인디케이터를 상기 트레이로 이송하는 단계 이후에는 외부에 대하여 개방된 상기 인디케이터를 다시 밀봉하는 인디케이터 밀봉 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 1 항에 있어서, 로드 단위의 상기 트레이를 1 차 포장하는 단계는 포장용 종이에 의하여 상기 트레이를 포장하는 종이 포장 단계와, 종이 포장된 상기 트레이를 소정 회수 밴딩하는 밴딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 트레이를 종이 포장하는 단계는

상기 포장용 종이를 급지하는 단계와;

급지된 상기 포장용 종이의 상면 일정 위치에 트레이를 로딩시키는 단계와;

상기 트레이의 측면에 대응하는 위치에 해당하는 상기 포장용 종이를 절곡하는 1 차 절곡 단계와;

상기 트레이의 상면을 포장용 종이가 포장하도록 상기 포장용 종이를 2 차 절곡하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 트레이를 로딩시키는 단계는 상기 포장용 종이가 급지되도록 상기 트레이를 상기 포장용 종이로부터 일정 높이 리프트 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 밴딩 단계는

상기 포장용 종이에 의하여 포장된 상기 트레이를 고정 설치된 밴딩 영역으로 이송시키는 단계와;

상기 밴딩 영역에 이송된 상기 트레이에 1 차 밴딩을 수행하는 단계와;

1 차 밴딩된 상기 트레이를 일정 거리 이송시킨 후 2 차 밴딩을 수행하는 단계와;

2 차 밴딩된 상기 트레이를 상기 밴딩 영역 외부로 이송시킨 상태에서 상기 트레이를 직각 회동시킨 후 3 차 밴딩을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 22 항에 있어서, 상기 3 차 밴딩이 수행된 후 상기 트레이는 다시 직각으로 역회동되어 원위치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 2 차 진공 포장 단계는 포장 백에 1 차 포장된 상기 트레이를 트레이 이송장치에 의하여 수납하는 단계와;

상기 포장 백의 입구를 열 융착에 의하여 밀봉하는 단계와;

밀봉된 상기 포장 백은 이미 형성되어 있는 종이 박스에 수납되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 24 항에 있어서, 상기 밀봉 단계는 상기 포장 백의 내부로 건조 불활성 가스를 분사하는 불활성 가스 분사 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 24 항에 있어서, 상기 포장 백에 1 차 포장된 상기 트레이를 상기 트레이 이송장치에 의하여 수납하는 단계는

상기 포장 백을 포장 백 수납영역으로부터 공급받는 단계와;

공급받은 상기 포장 백의 입구를 벌리는 단계와;

상기 포장 백의 입구에 밴딩된 상기 트레이를 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
설비 본체와;

상기 설비 본체에 설치되며 반도체 패키지가 수납된 상태로 복수개가 적층 수납된 트레이중 가장 밑에 위치한 상기 트레이는 지지하고, 밑에서 두 번째에 위치한 상기 트레이는 고정시킴으로써 한 장의 상기 트레이를 분리시키는 트레이 분리 유닛과;

분리된 상기 트레이를 단속적으로 이송시키면서 상기 트레이에 수납된 반도체 패키지를 비주얼 검사하는 패키지 검사 유닛과;

반도체 패키지 검사가 종료된 상기 트레이를 이송받아 상부로 리프트시킨 상태에서 리프트된 트레이를 고정시킴으로써 상기 트레이를 로트(lot) 단위로 적층 수납하는 트레이 적층 유닛과;

상기 트레이에 흡습제를 공급하는 흡습제 공급 유닛과;

상기 흡습제의 성능을 표시하는 인디케이터를 공급하는 인디케이터 공급 유닛과;

일정 매수로 적층된 상기 트레이를 이송받아 포장용 종이의 상면에 안착시킨 후, 상기 트레이를 감싸도록 하는 종이 포장 유닛과;

상기 포장용 종이로 감싸여진 상기 트레이의 외측면을 적어도 1 번 이상 밴딩하는 밴딩 유닛과;

밴딩이 종료된 상기 트레이를 공급된 알루미늄 백에 밀어 넣은 후 입구를 밀봉하는 진공 포장 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 27 항에 있어서, 트레이 분류 유닛은

상기 설비 본체의 상면에 설치되어 트레이의 4 모서리를 일시적으로 고정하는 트레이 로딩 폴과;

상기 설비 본체로부터 상부로 일정 높이 이격된 상기 트레이 로딩 폴에 설치된 박형 실린더와;

상기 트레이 로딩 폴에 로딩된 전체 상기 트레이가 지지되도록 가장 밑에 위치한 상기 트레이를 지지하는 트레이 리프터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 28 항에 있어서, 상기 트레이 리프터는

적층된 상기 트레이의 저면에 고정 설치된 리프터 실린더와;

리프터 실린더에 설치된 실린더 로드와;

실린더 로드의 단부에 설치되어 상기 트레이의 밑면을 고정 지지하는 리프터 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 27 항에 있어서, 상기 트레이 분류 유닛에 의하여 분리된 상기 트레이는 상기 트레이 적층 수납 유닛까지 트레이 이송 유닛에 의하여 이송되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 30 항에 있어서, 상기 트레이 이송 유닛은

상기 트레이 분류 유닛으로부터 상기 트레이 적층 수납 유닛까지 연장된 리드스크류와;

상기 리드스크류를 회전시키는 모터와;

상기 리드스크류에 나사결합되는 부싱과;

상기 부싱에 결합되며, 상기 트레이의 적층 방향 변위가 발생되는 실린더 로드를 갖는 유체압 실린더와;

상기 실린더 로드의 단부에 설치되어 상기 트레이가 안착된 상태로 이송되는 트레이 이송 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 27 항에 있어서, 상기 트레이 적층 수납 유닛은

설비 본체에 수직으로 설치되어 상기 트레이가 적층되는 트레이 로딩 폴과, 상기 트레이 로딩 폴까지 이송된 상기 트레이를 일정 높이 리프트시키는 리프터와, 리프트된 상기 트레이를 고정/고정 해제하는 박형 실린더로 구성된 트레이 적층 유닛과;

상기 트레이 적층 유닛의 측면에 설치되며, 빈 트레이를 다수매 적재되어 있는 빈 트레이 메거진과, 상기 빈 트레이 메거진에 수납된 상기 빈 트레이를 낱장으로 분리시키는 리프터와, 분리된 상기 빈 트레이를 일시적으로 고정하는 그립퍼와, 상기 그립퍼를 상기 트레이 적층 유닛으로 이송하는 그립퍼 이송장치가 설치된 빈 트레이 공급 유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.
제 27 항에 있어서, 상기 흡습제 공급 유닛은

흡습제가 수납된 흡습제 수납 메거진과, 상기 메거진에 수납된 상기 흡습제를 상기 메거진의 상부로 인출하는 흡습제 배출구와, 상기 흡습제 배출구로 배출된 상기 흡습제를 절단하는 커터를 포함하는 흡습제 공급 장치와;

상기 흡습제 배출구로 배출된 상기 흡습제를 픽업하는 픽업 암과, 상기 픽업 암을 상기 트레이로 이송하는 트레이 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 33 항에 있어서, 상기 흡습제 수납 메거진에는 히터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 33 항에 있어서, 상기 흡습제 메거진의 상기 흡습제 배출구의 양측에는 상기 흡습제를 고정하기 위한 고정블록과, 고정 실린더로 구성된 흡습제 고정장치가 설치되며, 상기 고정 블록에는 상기 커터가 절단할 부분을 감지하는 광센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 27 항에 있어서, 상기 인디케이터 공급 유닛은

인디케이터가 수납되는 수납 메거진과;

인디케이터를 낱장으로 공급하기 위한 인디케이터 리프터와;

인디케이터를 상기 트레이로 공급하는 인디케이터 이송장치로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 36 항에 있어서, 상기 수납 메거진은

수납 메거진의 밑면에 형성된 관통공과;

상기 관통공에 결합되는 부싱과;

상기 부싱에 나사결합되며 단부에 볼(ball)이 형성된 리드스크류와;

상기 리드스크류의 볼에 볼-소켓 조인트되는 소켓이 형성된 리프트 플레이트와;

상기 리프트 플레이트에 수납된 인디케이터를 감지하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 27 항에 있어서, 상기 종이 포장 유닛은

포장용 종이가 다수매 수납되는 포장용 종이 메거진과;

상기 포장용 종이 매거진에 수납된 상기 포장용 종이중 가장 밑에 위치한 상기 포장용 종이를 급지하는 급지 롤러와;

급지된 상기 포장용 종이의 상부에 상기 트레이가 올려지도록 상기 트레이를 상기 포장용 종이로부터 일정 높이 리프트시키는 리프터와;

상기 트레이가 올려진 상기 포장용 종이를 상기 트레이의 측면으로 절곡시키는 제 1 절곡 장치와, 트레이의 측면으로 절곡된 상기 포장용 종이를 상기 트레이의 상면으로 다시 절곡시키는 제 2 절곡 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 38 항에 있어서, 상기 제 1 절곡 장치는 상기 트레이의 측면에 대응하는 상기 포장용 종이의 저면에 외주면이 위치한 롤러와, 상기 롤러를 구동시키는 실린더 로드가 설치된 유체압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 38 항에 있어서, 상기 제 1 절곡 장치는 상기 트레이의 측면에 대응하는 상기 포장용 종이의 저면에 설치된 로터리 실린더와, 상기 로터리 실린더에 의하여 회동하며 단부가 상기 트레이의 측면과 접촉되는 로드와, 상기 로드에 설치된 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 27 항에 있어서, 상기 밴딩 유닛은

상기 트레이를 이송시키는 롤러 컨베이어와;

상기 롤러 컨베이어에 의하여 이송된 상기 트레이의 일정 부분을 2 곳 이상 밴딩시키는 밴딩 장치와;

상기 트레이를 회동시킨 후 상기 트레이에 밴딩을 수행하기 위한 트레이 회동 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 41 항에 있어서, 상기 트레이 회동 실린더는 상기 트레이의 중심을 기준으로 임의의 대각선 모서리를 상호 반대 방향으로 가압하는 1 차 트레이 회동 실린더 그룹과, 나머지 두 개의 대각선 모서리를 상호 반대 방향으로 가압하여 상기 제 1 차 트레이 회동 실린더 그룹에 의하여 회동된 상기 트레이를 다시 역회동시키는 2차 트레이 회동 실린더 그룹인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 27 항에 있어서, 상기 진공 포장 유닛은

챔버 플레이트와 상기 챔버 플레이트를 개폐하는 개폐 커버와, 상기 챔버 플레이트와 상기 개폐 커버에 설치된 히터 툴과, 불활성가스가 분사되는 불활성가스 분사관과, 상기 챔버 플레이트와 상기 개폐 커버에 설치된 버큠 패드를 포함하는 진공 포장 챔버와;

상기 진공 포장 챔버에 밴딩된 상기 트레이가 투입될 알루미늄 포장 백을 수납한 메거진 본체와, 메거진 본체의 저부에 설치된 관통공에 설치된 부싱과, 상기 부싱에 나사 결합되는 리드스크류와, 상기 리드스크류의 단부에 설치된 볼에 볼-소켓 조인트되는 소켓이 설치된 리프트 플레이트와 상기 알루미늄 포장 백을 감지하는 광센서를 포함하는 알루미늄 포장 백 메거진과;

상기 알루미늄 포장 백 메거진에 수납된 상기 알루미늄 포장 백을 상기 진공 포장 챔버로 이송하는 알루미늄 포장 백 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.
제 43 항에 있어서, 상기 진공 포장 유닛에는 바코드 라벨 부착장치가 설치되는데, 바코드 라벨 부착장치는

바코드 라벨을 발행하는 바코드 라벨 프린터와;

바코드 라벨의 비접착면을 흡착하여 상기 알루미늄 포장 백으로 이송하는 바코드 라벨 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 포장 설비.