KR20010103421A - 리드 프레임 이송 장치 - Google Patents

리드 프레임 이송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리드 프레임 이송 장치에 관한 것으로, 직접 접촉 방식으로 매거진에 적재된 적재물을 판별하는 방식에서, 적재물에 직접 접촉하지 않고 적재물이 리드 프레임인지 종이를 판별할 수 있는 광센서를 갖는 리드 프레임 이송 장치를 제공한다. 즉, 본 발명은 리드 프레임과 종이가 교대로 적재된 매거진에서 리드 프레임만을 칩 부착부로 이송하는 리드 프레임 이송 장치로서, 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물이 종이인지 리드 프레임인지를 판별하는 광센서와; 상기 적재물중에서 종이 수거함으로, 리드 프레임은 칩 부착부로 이송하는 이송부; 및 상기 광센서에서 전송된 정보에 따라서 상기 이송부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 광센서는 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물로 빛을 조사하는 발광부와; 상기 발광부에서 조사된 빛중에서 상기 적재물에서 반사되는 빛을 수광하는 수광부로 구성되며, 상기 광센서는, 상기 발광부에서 조사된 빛이 상기 수광부로 수광되면 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물을 리드 프레임으로, 상기 수광부로 수광되지 않으면 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물을 종이로 판별하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임 이송 장치를 제공한다.

Description

리드 프레임 이송 장치{Apparatus for transferring lead frame}
본 발명은 반도체 패키지 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칩 부착 공정에 사용되는 리드 프레임 이송 장치에 관한 것이다.
통상적으로 리드 프레임을 이용한 반도체 패키지 제조 공정 중에서 칩 부착공정은, 리드 프레임이 적재된 매거진에서 리드 프레임을 리드 프레임 이송 장치가 흡착하여 칩 부착 공정이 진행될 이송 레일로 이송하는 공정과, 이송 레일을 따라 리드 프레임을 이송시키면서 반도체 칩을 리드 프레임에 부착하는 공정과, 칩 부착 공정이 완료된 리드 프레임을 이송 레일에서 분리하여 매거진으로 수납시키는 공정으로 진행된다.
칩 부착 공정에 투입되는 매거진에는 리드 프레임과 종이가 교대로 적재되어 있다. 즉, 리드 프레임만을 상하로 적재할 경우, 상하 리드 프레임 사이의 기계적인 간섭에 의해 리드 프레임에 형성된 미세 패턴들이 손상될 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해서 리드 프레임과 종이를 교대로 적재한 것이다. 따라서, 매거진에 적재된 리드 프레임과 종이 중에서 종이는 별도로 수거하고, 리드 프레임만을 칩 부착 공정에 투입할 수 있도록 리드 프레임 이송 장치는 구동한다.
도 1은 종래기술에 따른 칩 부착 공정에 사용되는 리드 프레임 이송 장치(100)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 리드 프레임 이송 장치(100)는 리드 프레임(80)과 종이(70)가 교대로 적재된 매거진(40)에서 리드 프레임(80)은 칩 부착부(60)로 이송하고, 종이(70)는 종이 수거함(50)으로 이송시키는 장치로서, 매거진(40)의 최상부에 적재된 것이 종이(70)인지 리드 프레임(80)인지를 기계적인 접촉으로 감지하는 감지부(10)와, 리드 프레임(80)과 종이(70)를 이송하는 이송부(20) 및 감지부(10)에서 전송된 정보에 따라서 이송부(20)의 구동을 제어하는 제어부(30)로 구성된다.
감지부(10)는 매거진(40)의 최상부에 적재된 적재물(85)에 직접 접촉하는 접촉핀(12)과, 접촉핀(12)의 적재물(85)의 접촉에 의해 발생하는 전기저항의 차이를 제어기(30)로 전송하는 종이 감지기판(14)으로 구성된다. 종래기술에 따른 감지부(10)는, 리드 프레임은 도체로서 전류가 흐르고, 종이는 부도체로서 전류가 흐르지 않는 특성을 이용하고 있다. 즉, 접촉핀(12)이 적재물(85)에 접촉하여 입력단의 전압이 종이 감지기판(14)에 전달되지 않는 경우 종이 감지기판(14)은 출력단으로 임의로 정해진 높은 전압을 제어부(30)로 출력하여 종이(70)로 인식하게 하고, 입력단의 전압이 종이 감지기판(14)으로 전달되는 경우 입력단의 낮은 전압을 그대로 제어기(30)로 출력하여 리드 프레임(80)으로 인식하게 한다.
이송부(20)는 리드 프레임(80)과 종이(70)를 이송하는 수단으로, 하부면에 복수개의 진공 흡착 봉(24)이 설치된 플레이트(22)와, 플레이트(22)를 매거진(40), 종이 수거함(50) 또는 칩 부착부(60)로 이동시키는 이동수단(도시안됨)으로 구성되며, 플레이트(22)의 하부면에는 진공 흡착봉(24)에 대응되는 길이로 접촉핀(12)이 양쪽에 형성되어 있다. 한편, 도 1에서는 진공 흡착봉(24)과 접촉핀(12)이 하나의 플레이트(22)에 함께 설치된 상태를 개시하였지만, 실질적으로 플레이트(22)는 진공 흡착봉(24)이 설치되는 플레이트와, 접촉핀(12)이 설치되는 플레이트가 결합된 구조를 갖는다. 그리고, 접촉핀(12)으로 매거진의 최상부에 적재된 적재물(85)을 판별하는 작업과 진공 흡착봉(24)으로 이송하는 작업을 이송부(20)의 구동에 의해 동시에 진행할 수 있도록, 플레이트(22)의 하부면에 대하여 접촉핀(12)과 진공 흡착봉(24)은 거의 동일한 길이를 갖도록 설치된다.
한편, 종이(70)와 리드 프레임(80)이 적재되는 매거진(40)은 종이(70)와 리드 프레임(80)을 위에서 아래로 적재할 수 있도록 상방향이 개방된 적재 공간(42)이 형성되어 있다.
이와 같은 구조를 갖는 종래기술에 따른 리드 프레임 이송 장치는, 진공 흡착봉으로 적재물을 진공흡착할 때, 진공 흡착봉과 더불어 접촉핀도 함께 적재물에 접촉하기 때문에, 진공 흡착봉의 진공 누출에 따른 적재물의 픽업 오류가 발생될 수 있다. 즉, 진공 흡착봉과 거의 동일한 높이로 설치핀이 플레이트에 설치되어 있기 때문이다.
그리고, 리드 프레임과 종이의 이송 및 판별이 이송부의 상하좌우의 반복적인 이동에 의해 이루어지기 때문에, 불균일한 플레이트의 높이와 고정상태, 유동적인 흔들림에 의해, 접촉핀의 적재물에 대한 접촉 불량을 야기시켜, 종이를 리드 프레임으로 리드 프레임을 종이로 잘못 판단할 우려가 있다. 예를 들어, 매거진 최상부의 적재물이 리드 프레임인데, 두 개의 접촉핀 중에서 적어도 하나의 접촉핀이 리드 프레임에 접촉을 이루지 못할 경우, 입력단의 전압이 종이 감지기판에 전달되지 않기 때문에, 종이 감지기판은 출력단으로 임의로 정해진 높은 전압을 제어부로 출력하여 종이로 인식하게 하여 종이로 오인된 리드 프레임은 종이 수거함으로 이송된다. 반대로, 종이를 리드 프레임으로 오인하여 이송부가 종이를 칩 부착부로 이송할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 매거진에 적재된 적재물을 직접 접촉 방식으로 판별하는 데 따른 불량을 해소하는 데 있다.
도 1은 종래기술에 따른 칩 접착 공정에 사용되는 리드 프레임 이송 장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칩 접착 공정에 사용되는 리드 프레임 이송 장치를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 감지부 20, 120 : 이송부
30, 130 : 제어부 40, 140 : 매거진
50, 150 : 종이 수거함 60, 160 : 칩 부착부
70, 170 : 종이 80, 180 : 리드 프레임
100, 200 : 리드 프레임 이송 장치 110 : 광센서
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 리드 프레임 이송 장치에 있어서, 직접 접촉 방식으로 매거진에 적재된 적재물을 판별하는 방식에서, 적재물에 직접 접촉하지 않고 적재물이 리드 프레임인지 종이를 판별할 수 있는 광센서를 갖는 리드 프레임 이송 장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 리드 프레임과 종이가 교대로 적재된 매거진에서 리드 프레임만을 칩 부착부로 이송하는 리드 프레임 이송 장치로서, 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물이 종이인지 리드 프레임인지를 판별하는 광센서와; 상기 적재물중에서 종이 수거함으로, 리드 프레임은 칩 부착부로 이송하는 이송부; 및 상기 광센서에서 전송된 정보에 따라서 상기 이송부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 광센서는 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물로 빛을 조사하는 발광부와; 상기 발광부에서 조사된 빛중에서 상기 적재물에서 반사되는 빛을 수광하는 수광부로 구성되며,
상기 광센서는, 상기 발광부에서 조사된 빛이 상기 수광부로 수광되면 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물을 리드 프레임으로, 상기 수광부로 수광되지 않으면 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물을 종이로 판별하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임 이송 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광센서로 앰프를 내장한 포토 마이크로 센서를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 이송부는, 하부면에 매거진에 적재된 적재물을 진공흡착할 수 있는 복수개의 진공 흡착봉이 설치된 플레이트와, 플레이트를 매거진, 종이 수거함, 칩 부착부로 이동시키는 이동수단;으로 구성되며, 플레이트의 하부면의 중심 부분에 상기 광센서가 설치된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칩 부착 공정에 사용되는 리드 프레임 이송 장치(200)를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 리드 프레임 이송 장치(200)는 리드 프레임(180)과 종이(170)가 교대로 적재된 매거진(140)에서 종이(170)는 종이 수거함(150)으로 이송하고, 리드 프레임(180)은 칩 부착부(160)로 이송하는 장치로서, 매거진(140)의 최상부에 적재된 적재물(185)이 종이(170)인지 리드 프레임(180)인지를 판별하는 광센서(110)와, 적재물(185)중에서 종이(170)는 종이 수거함(150)으로, 리드 프레임(180)은 칩 부착부(160)로 이송하는 이송부(120) 및 광센서(110)에서 전송된 정보에 따라서 이송부(120)의 구동을 제어하는 제어부(130)로 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 리드 프레임 이송 장치(200)는, 리드 프레임(180)은 빛의 반사율이 높고 종이는 빛의 반사율이 떨어지는 특성을 활용하여, 종래기술에 따른 접촉핀 대신에 광센서(110)를 설치하여 직접 접촉 방식이 아닌 무접촉 방식으로 적재물(185)이 종이(170)인지 리드 프레임(180)인지를 판별하는 방식을 채택하고 있다.
이와 같이 본 발명에서 무접촉 방식으로 적재물(185)의 종류를 판별하는 방식을 채택한 이유는, 이송부(120)의 진공 흡착봉(124)만이 적재물(185)에 접촉하여적재물(185)을 진공흡착할 수 있도록 함으로써, 진공 누출에 따른 적재물(185) 픽업 오류를 방지하기 위해서이다. 또한, 광센서(110)는 진공 흡착봉(124)이 설치되는 플레이트(122)에 함께 설치할 수 있기 때문에, 종래의 접촉핀이 설치되는 플레이트를 이송부에서 제거할 수 있어 이송부(110)의 반복적인 구동에 따른 플레이트(122)의 흔들림을 줄일 수 있다.
광센서(110)는 매거진(140)의 최상부에 적재된 적재물(185)로 빛을 조사하는 발광부와, 발광부에서 조사된 빛중에서 적재물(185)에서 반사되는 빛을 수광하는 수광부로 구성된다. 따라서, 발광부에서 조사된 빛이 수광부로 수광되면 광센서(110)는 낮은 전압을 제어기(130)로 출력하여 최상부 적재물(185)을 리드 프레임(180)으로 인식하게 하고, 반대로 수광부로 수광되지 않으면 광센서(110)는 높은 전압을 제어기(130)로 출력하여 최상부 적재물(185)을 종이(170)로 인식하게 한다.
한편, 광센서(110)로는 수광부의 수광여부에 따라서 낮은 전압과 높은 전압을 출력할 수 있는 앰프(amp)가 내장된 포토 마이크로 센서(photo micro sensor)를 사용하는 것이 바람직하다. 광센서(110)는 리드 프레임 이송 장치(200)의 설비 전원과 일치하는 DC 5V 내지 24V의 와이어드 레인지(wide range)의 전원전압을 적용하고, 수광시점등을 확인할 수 있도록 동작표시등이 부착되어 있다. 포토 마이크로 센서 중에서, 검출거리는 5㎜ 내지 25㎜, 수광부로 Si 포토 트랜지스터(photo sensor), 발광부로 적색 발광소자(LED)를 사용하는 EE-SPY 402, EE-SPY 302를 사용하는 것이 바람직하다.
이송부(120)는 리드 프레임(180)과 종이(170)를 이송하는 수단으로, 하부면에 복수개의 진공 흡착봉(124)이 설치된 플레이트(122)와, 플레이트(122)를 매거진(140), 종이 수거함(150) 또는 칩 부착부(160)로 이동시키는 이동수단으로 구성되며, 플레이트(122)의 하부면의 중심 부분에 광센서(110)가 설치된다. 특히, 진공 흡착봉(124)만이 적재물(185)에 접촉하여 적재물(185)을 흡착할 수 있도록, 광센서(110)의 끝단은 진공 흡착봉(124)의 끝단보다는 안쪽에 위치할 수 있도록 설치된다. 물론, 광센서(110)는 적재물이 적재된 방향으로 빛을 조사하고, 수광할 수 있도록 플레이트(122)의 하부면에서 아래를 보는 방향으로 설치된다.
본 발명에 따른 리드 프레임 이송 장치(200)의 작동 관계를 살펴보면, 먼저 이송부(120)가 매거진(140)의 상부에 배치된 상태에서, 이송부(120)가 하강하여 매거진(140)의 최상부에 적재된 적재물(185)에 근접한다. 다음으로, 광센서(110)의 발광부에서 빛을 조사하여 최상부 적재물(185)이 종이(170)인지 리드 프레임(180)인지를 판별하여 그 정보를 제어부(130)로 전송한다.
예를 들어, 최상부의 적재물(185)이 종이(170)라는 정보가 광센서(110)에서 제어부(130)로 전송된 경우에, 이송부의 진공 흡착봉(124)은 최상부 적재물 즉 종이(170)를 흡착하여 종이 수거함(150)으로 이송시키고, 다시 매거진(140)의 상부로 이동한다. 다시 이송부(120)가 하강하여 매거진(140)의 최상부에 적재된 적재물(185)에 근접한다. 다음으로, 광센서(110)의 발광부에서 빛을 조사하여 최상부 적재물(185)이 종이(170)인지 리드 프레임(180)인지를 판별하여 그 정보를 제어부(130)로 전송한다. 통상적으로 종이(170) 다음에는 리드 프레임(180)이 적재되어 있기 때문에, 최상부 적재물(185)이 리드 프레임(180)이라는 정보가 광센서(110)에서 제어부(130)로 전송되고, 이송부의 진공 흡착 봉(124)은 최상부 적재물 즉 리드 프레임(180)을 흡착하여 칩 부착부(160)로 이송시키고, 다시 매거진(140) 상부로 이동하며, 상기한 공정이 반복적으로 진행된다.
한편, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 매거진에 적재된 적재물이 리드 프레임인지 종이인지를 광센서를 활용하여 무접촉 방식으로 판별할 수 있다.
그리고, 리드 프레임과 종이의 이송시, 종래에는 진공 흡착봉과 접촉핀이 함께 적재물에 접촉하면서 진공 흡착봉이 적재물을 흡착하기 때문에, 진공 흡착봉의 진공 누출이 발생될 수 있었지만, 본 발명에서는 매거진에 적재된 적재물이 리드 프레임인지 종이인지를 광센서를 활용하여 무접촉 방식으로 판별한 이후에 진공 흡착봉만이 적재물에 접촉하여 진공 흡착하기 때문에, 진공 흡착봉의 진공 누출에 따른 적재물의 픽업 오류가 발생하는 것을 줄일 수 있다.

Claims (3)

  1. 리드 프레임과 종이가 교대로 적재된 매거진에서 리드 프레임만을 칩 부착부로 이송하는 리드 프레임 이송 장치로서,
    상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물이 종이인지 리드 프레임인지를 판별하는 광센서와,
    상기 적재물중에서 종이 수거함으로, 리드 프레임은 칩 부착부로 이송하는 이송부; 및
    상기 광센서에서 전송된 정보에 따라서 상기 이송부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 광센서는 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물로 빛을 조사하는 발광부와;
    상기 발광부에서 조사된 빛중에서 상기 적재물에서 반사되는 빛을 수광하는 수광부로 구성되며,
    상기 광센서는, 상기 발광부에서 조사된 빛이 상기 수광부로 수광되면 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물을 리드 프레임으로, 상기 수광부로 수광되지 않으면 상기 매거진의 최상부에 적재된 적재물을 종이로 판별하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임 이송 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광센서는 앰프를 내장한 포토 마이크로 센서인 것을특징으로 하는 리드 프레임 이송 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이송부는,
    하부면에 매거진에 적재된 적재물을 진공 흡착할 수 있는 복수개의 진공 흡착봉이 설치된 플레이트와;
    상기 플레이트를 매거진, 종이 수거함, 칩 부착부로 이동시키는 이동수단;으로 구성되며,
    상기 플레이트의 하부면의 중심 부분에 상기 광센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 리드 프레임 이송 장치.
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