KR20030070744A - 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 일방향 축을 따라서 이동 가능하게 설치된 이동 블록; 상기 이동 블록상에 회전 가능하게 설치되며, 다수의 반도체 팩키지를 진공 흡착할 수 있는 다수의 진공 흡착공이 형성된 회전 테이블; 상기 이동 블록상에 고정되어 상기 회전 테이블에 회전 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전 구동력을 상기 회전 테이블에 전달하는 풀리 및, 벨트 전동 기구; 상기 이동 블록을 직선 왕복 운동시키도록 상기 이동 블록에 대하여 고정된 너트 및, 상기 너트에 결합된 볼 스크류; 상기 볼 스크류를 회전시키는 구동 모터;를 구비한 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치가 제공된다.

Description

반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치{Turn table machine for manufacturing semiconductor package}
본 발명은 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치에 관한 것으로서, 보다상세하게는 매트릭스 형태로 제작된 반도체 팩키지의 집합체를 개별의 반도체 팩키지로 분리하고, 불량 여부에 따라서 분류하는 반도체 팩키지 제조 장치에 구비된 회전 테이블 장치에 관한 것이다.
통상적으로 반도체 팩키지는 리이드 프레임에 반도체 칩을 부착하고, 리이드와 반도체 칩의 전극을 골드 와이어로 연결하는 와이어 본딩을 수행한 이후에, 반도체 칩을 몰딩용 수지로써 엔캡슐레이션하는 공정을 거치게 된다. 이때, 엔캡슐레이션 공정에서 개별의 반도체 팩키지가 단일의 몰드내에 수용되어 몰딩되는 경우에는 별도의 다이싱(dicing) 공정이 필요하지 않지만, 매트릭스 형태의 리이드 프레임을 사용하여 다수의 반도체 팩키지가 단일의 몰드내에서 몰딩되는 경우에는 개별의 반도체로 분리하는 다이싱 공정이 필요하다. 즉, 반도체 팩키지는 단일의 몰드내에서 몰딩되므로 몰딩 수지가 여러개의 반도체 팩키지를 서로 연결하고 있게 된다. 따라서, 개별의 반도체 팩키지로 분리하는 다이싱 공정을 필요로 하는 것이다.
한편, 다이싱 공정이 이루어진 이후에는 개별 반도체 팩키지의 불량 여부를 검사하게 되는데, 이것은 주로 촬상 카메라에 의해서 이루어진다. 예를 들면, 볼 그리드 어레이 반도체 팩키지의 경우에는 팩키지의 일면에 접합되어 있는 볼(land)의 불량 여부를 검사하고, 팩키지의 다른 면에 형성된 마킹(marking)의 불량 여부를 검사하게 된다. 불량으로 판정된 반도체 팩키지는 불량품 취출 장치에 의해서 불량품 트레이로 취출되고, 양질의 반도체 팩키지는 다른 트레이로 취출된다.
위와 같은 일련의 공정을 수행하는 작업에 있어서 공정의 생산성을 향상시키기 위해서는 다수의 반도체 팩키지를 동시에 처리할 수 있는 장치가 구현되어야하며, 그와 함께 각 공정간의 등시성(等時性)이 보장되어야 한다. 예를 들면, 다수의 반도체 팩키지의 불량 여부를 촬상 카메라를 이용하여 판단하는 공정은 상대적으로 짧은 시간내에 이루어지는 반면에, 불량품 또는 양품으로 판단된 반도체 팩키지를 개별적으로 취출하여 정렬하는 공정은 상대적으로 긴 시간을 필요로 한다. 따라서 각 공정 사이의 등시성이 보장되려면 공정 사이에 버퍼(buffer)의 기능을 필요로 하는 장치가 필요한 것이다.
본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 반도체를 신속하게 처리할 수 있는 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 반도체 팩키지 집합체를 개별의 반도체 팩키지로 분리하는 것을 도시한 설명도.
도 2는 개별의 반도체 팩키지를 흡착하여 유지시키는 흡착 플레이트에 대한 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 회전 테이블 장치가 구비된 반도체 팩키지 제조 장치에 대한 개략적인 구성도.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
21. 흡착 플레이트 31. 제 1X 축
32. 제 2X 축 53.54. 회전 테이블 장치
55.55'. 회전 테이블 56.56'. 회전 테이블
57.57'. 풀리 58.58'. 모터
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 일방향 축을 따라서 이동 가능하게 설치된 이동 블록; 상기 이동 블록상에 회전 가능하게 설치되며, 다수의 반도체 팩키지를 진공 흡착할 수 있는 다수의 진공 흡착공이 형성된 회전 테이블; 상기 이동 블록상에 고정되어 상기 회전 테이블에 회전 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 회전 구동력을 상기 회전 테이블에 전달하는 풀리 및, 벨트 전동 기구; 상기 이동 블록을 직선 왕복 운동시키도록 상기 이동 블록에 대하여 고정된 너트 및, 상기 너트에 결합된 볼 스크류; 상기 볼 스크류를 회전시키는 구동 모터;를 구비한 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 회전 테이블 장치는 한쌍으로 구비됨으로써, 어느 하나의 회전 테이블 장치가 반도체 팩키지의 불량품을 취출시키는 위치에 있는 동안, 다른 하나의 회전 테이블 장치는 반도체 팩키지의 양품을 취출시키는 위치에 있게 된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 회전 테이블에서 반도체 팩키지가 흡착되는 표면은 쿠션 재료로 처리됨으로써 반도체 팩키지에 대한 손상이 방지된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 회전 테이블은 상기 이동 블록의 회전중에, 또는 이동 블록의 이동 이후에 소정 각도로 회전함으로써, 상기 반도체 팩키지를 임의의 방향으로 정렬할 수 있도록 한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 에 도시된 것은 매트릭스 형태로 제조된 반도체 팩키지의 집합체로 개별의 반도체 팩키지로 분리하는 것을 도시한 설명도이다.
도면을 참조하면, 매트릭스 형태를 가지는 반도체 팩키지의 집합체(11)는 단일의 몰드내에서 몰딩 수지로 몰딩됨으로써 형성된 것이다. 이와 같은 집합체(11)는 다이싱(dicing) 공정을 통해 개별의 반도체 팩키지(12)로 분리된다. 이처럼 개별의 반도체 팩키지(12)로 분리하는 것을 통상적으로 싱귤레이션(Singulation)으로 지칭한다.
도 2 에 도시된 것은 개별의 반도체 팩키지를 운반하기 위한 흡착 플레이트를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하면, 흡착 플레이트(21)의 상부 표면에는 다수의 흡착공(22)이형성되어 있으며, 각 흡착공(22)을 통해서 진공이 제공된다. 따라서 싱귤레이션된 각 반도체 팩키지(12)들은 상기 각 흡착공(22)으로부터 제공되는 진공의 힘에 의해서 흡착 플레이트(21)의 표면에 정렬된 상태로 유지된다. 즉, 도 1 에서 반도체 팩키지의 집합체(11)는 비록 개별의 반도체 팩키지(12)들로 다이싱됨으로써 분리되었지만, 흡착 플레이트(21)와 같은 장치에 의해서 도 1 에 도시된 집합체의 형태를 그대로 유지한채로 이송되며 검사 공정등을 받을 수 있게 되는 것이다. 흡착 플레이트(21)는 로보트에 의해서 어느 방향으로든지 운동함으로써 개별의 반도체 팩키지(12)들을 함께 취급할 수 있다.
도 3 에 도시된 것은 본 발명에 따른 회전 테이블 장치가 구비된 반도체 팩키지 제조 장치의 전체적인 구성을 도시한 사시도이다.
도면을 참조하면, 도 2 를 참조하여 설명된 바와 같은 흡착 플레이트(21)는 로보트의 제 1 X 축(31)을 따라서 직선 왕복 운동하여 싱귤레이션된 다수의 반도체 팩키지를 제 1 회전 테이블 장치(53) 또는 제 2 회전 테이블 장치(54)상에 내려놓는다. 제 1 회전 테이블 장치(53) 또는 제 2 회전 테이블 장치(54)상에 다수의 반도체 팩키지를 내려놓기 전에, 반도체 팩키지의 제 1 면에 대한 촬상을 위해서 흡착 플레이트(21)는 제 1 면 촬상 카메라(81)의 상부로 이동하게 된다. 제 1 면 촬상 카메라(81)는 흡착 플레이트(21)와 접촉하지 않은 반도체 팩키지의 제 1 면에 대한 촬상 작업을 진행한다. 제 1 면은 예를 들면 반도체 팩키지의 볼이 접합된 면이다.
제 1 면에 대한 촬상이 종료된 이후에는 제 1 회전 테이블 장치(53) 또는 제2 회전 테이블 장치(54)에 각각 구비되어 있는 회전 테이블(55,55')상에 반도체 팩키지를 내려놓는다. 즉, 흡착 플레이트(21)는, 도시되지 아니하였지만 당해 기술 분야에서 공지된 승강 기구에 의해서, 다수의 반도체 팩키지를 회전 테이블(55,55')상에 내려놓을 수 있다.
회전 테이블(55,55')들도 진공 흡착에 의해서 반도체 팩키지를 그 상부에 유지하게 된다. 회전 테이블에도 도 2 에 도시된 흡착 플레이트(21)와 마찬가지로 다수의 흡착공(22)이 형성됨으로써 진공 흡착력에 의해 반도체 팩키지를 그 상부에 흡착 유지할 수 있다. 실제에 있어서 흡착 플레이트(21)가 흡착할 수 있는 반도체 팩키지의 수량은 각 회전 테이블(55,55')이 유지할 수 있는 반도체 팩키지의 수량과 일치한다. 즉, 도 2 에서 하나의 흡착공(22)에 하나의 반도체 팩키지가 흡착되었다고 가정하면, 흡착 플레이트(21)에 형성된 흡착공(22)의 갯수와 각 회전 테이블(55,55')에 형성된 흡착공의 갯수는 일치할 것이다.
한편, 회전 테이블(55,55')의 표면은 쿠션 기능이 있는 재료로 처리함으로써, 반도체 팩키지를 그 위에 내려놓을때의 충격을 흡수할 수 있게 한다. 예를 들면 우레탄과 같은 재료를 이용하여 회전 테이블(55,55')의 표면을 처리함으로써, 반도체 팩키지를 그 위에 내려놓을때 반도체 팩키지가 충격으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
흡착 플레이트(21)가 두개의 회전 테이블중 어느 회전 테이블(55,55')에 반도체 팩키지를 내려놓을 것인가는 상황에 따라서 선택될 수 있다. 예들 들면, 이후에 보다 상세하게 설명되는 바로서, 두개의 회전 테이블 장치(53,54)들중 하나는다른 위치(즉, 양품 취출용 노즐(85)이 양품을 취출하는 작업을 수행하는 제 2 위치)에 있는 동안에, 다른 회전 테이블 장치의 회전 테이블은 흡착 플레이트(21)로부터 반도체 팩키지를 받아서 불량품을 취출하는 작업을 수행할 수 있는 제 1 위치에 있을 수 있는 것이다.
회전 테이블(55,55')의 상부에 놓여진 반도체 팩키지는 상기의 제 1 면이 회전 테이블(55,55')의 진공 흡착면과 접촉하게 되고, 제 2 면은 상부로 노출된다. 예를 들면 제 2 면은 마킹이 형성된 부분이다. 제 2 축(32)을 따라서 직선 왕복 운동하는 제 2 면 촬상 카메라(82)는 각 회전 테이블(55,55')의 상부로 이동하여 마킹의 불량 여부를 촬상한다. 제 1 면 촬상 카메라(81)에 의한 반도체 팩키지의 제 1 면의 불량 여부와 함께, 제 2 면의 불량 여부를 판단한 이후에, 불량품 취출용 흡착 노즐(83)은 각 회전 테이블(55,55')에 놓인 불량품을 취출하여 불량품 트레이(84)에 내려놓게 된다.
상기 제 2 면 촬상 카메라(82)와 불량품 취출용 흡착 노즐(83)은 함께 이동할 수 있도록 제 2X 축(32)을 따라 이동할 수 있게 설치된다. 또한 제 2X 축(32)에 직각으로 제 3Y 축(91)을 구비함으로써, 상기 제 2 면 촬상 카메라(82)와 불량품 취출용 흡착 노즐(83)은 직교하는 방향으로 운동할 수 있으며, 상기 불량품 흡착 노즐(83)은 승강 운동도 가능하다. 이와 같은 평면상의 직교 운동과 승강 운동은 불량품 취출용 흡착 노즐(83)이 회전 테이블(55,55')상에 평면상에서 전개된 반도체 팩키지들중 불량품만을 흡착하여 불량품 트레이(84)상에 평면상으로 정렬시켜서 배치하는데 필요하다.
제 1 회전 테이블 장치(53)와 제 2 회전 테이블 장치(54)는 실질적으로 동일한 구성을 가진다. 즉, 제 1 회전 테이블 장치(53)는 제 1Y 축(51)을 따라서 직선 왕복 운동할 수 있으며, 상기 다수의 반도체 팩키지들이 진공 흡착될 수 있는 회전 테이블(55)을 구비한다. 회전 테이블(55)에는 다수의 흡착공이 형성되어 있으며, 상기 흡착공을 통해서 진공이 제공된다. 따라서 회전 테이블(55)상에 놓이는 반도체 팩키지도 진공 흡착되어 유지된다.
회전 테이블(55)은 이동 블록(59)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 또한 회전 테이블(55)은 모터(58)의 회전 구동에 의해서 회전 가능하다. 즉, 모터(58)의 회전 구동력은 풀리(57)와 벨트(56)를 통해서 회전 테이블(55)의 하부에 설치된 풀리(60)에 전달된다. 따라서 벨트(56)의 전동 작용에 의해서 회전 테이블(55)이 이동 블록(59)에서 회전 가능한 것이다. 회전 테이블 구동용 모터(58)는 이동 블록(59)에 대하여 고정됨으로써, 이동 블록(59)이 이동할때 제 1Y 축(51)을 따라서 이동하면 회전 테이블(55) 및, 모터(58)가 같이 이동하게 된다.
한편, 제 2 회전 테이블 장치(54)도 회전 테이블(55')도 다른 이동 블록(59')상에 회전 가능하게 설치되어 있다. 회전 테이블(55')은 모터(58')의 동력을 풀리(57')와 벨트(56')를 통해 전달받아서 회전 가능하다. 벨트(56')는 회전 테이블(55')의 하부에 설치된 풀리(60')에 감겨있다. 이동 블록(59')은 제 2Y 축(52)을 따라서 직선 왕복 운동할 수 있다.
상기 이동 블록(59,59')의 이동은 볼 스크류 기구에 의해서 이루어질 수 있다. 즉, 제 1Y 축(51)과 제 2Y 축(52)에는 길이 방향을 따라서 각각 볼스크류(71,71')가 설치되어 있으며, 상기 각 볼 스크류(71,71')에 결합된 너트(미도시)는 상기 각 이동 블록(59,59')에 대하여 고정된다. 따라서 볼 스크류(71,71')가 회전하게 되면 너트(미도시) 및, 그것이 고정된 이동 블록(71,71')이 직선 방향으로 왕복 운동할 수 있는 것이다. 상기 볼 스크류(71,71')에 회전 구동력을 제공하기 위해서 모터(75,75')가 구비되며, 상기 각 모터(75,75')의 회전 구동력은 풀리(74,74')와 벨트(73,73')를 통해서 볼 스크류(71,71')의 단부에 고정된 풀리(72,72')에 전달된다.
제 1 회전 테이블 장치(53) 또는 제 2 회전 테이블 장치(54)의 각 회전 테이블(55,55')은 이동 블록(59,59')이 이동하는 동안에 회전할 수 있다. 즉, 불량품 취출용 노즐(83)이 취출 작업을 수행할 수 있는 제 1 위치로부터, 양품 취출용 노즐(85)이 취출 작업을 수행할 수 있는 제 2 위치로 이동하는 동안에 회전 테이블(55,55')이 소정의 각도로 회전할 수 있는 것이다. 회전 테이블(55,55')이 회전하는 것은, 양품 취출 노즐(85)이 회전 테이블(55,55')상의 반도체 팩키지를 흡착하여 양품 트레이(86)상에 내려놓을때 소정의 방향으로 반도체 팩키지를 정렬할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 양품 취출 노즐(85)이 흡착된 반도체 팩키지를 회전시킬 필요없이, 회전 테이블(55,55') 자체가 소정의 각도로 회전함으로써 양품 트레이(86)상에 반도체 팩키지를 내려놓을때 반도체 팩키지는 일정한 방향으로 정렬된 상태를 가지는 것이다.
위에서 이미 언급된 바와 같이, 반도체 팩키지는 양품 취출 노즐(85)에 의해서 각 회전 테이블(55,55')로부터 흡착되어서 양품 트레이(86)에 놓이게 된다. 양품 취출 노즐(85)은 제 3X 축(33)을 따라서 X 방향으로 직선 방향으로 이동 가능하며, 또한 승강 운동도 가능하다. 한편, 양품 트레이(86)도 Y 방향으로 운동이 가능한데, 그러한 운동은 양품 트레이(86)가 놓인 스테이지(87)등에 의해서 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 회전 테이블 장치의 작용을 개략적으로 설명하기로 한다.
흡착 플레이트(21)는 다이싱에 의해서 싱귤레이션된 다수의 반도체 팩키지를 흡착하여 제 1 면 촬상용 카메라(81)의 상부로 가져간다. 제 1 면 촬상용 카메라(81)는 반도체 팩키지의 제 1 면의 불량 여부를 판단할 수 있도록 촬상을 수행한다. 다음에 흡착 플레이트(21)는 다수의 반도체 팩키지를 제 1 회전 테이블 장치(53) 또는 제 2 의 회전 테이블 장치(54)의 각 회전 테이블(55,55')상에 내려놓는다.
제 2 면 촬상 카메라(82)는 반도체 팩키지의 제 2 면에 대한 불량 여부를 판단할 수 있도록 촬상을 수행한다. 반도체 팩키지의 제 1 면 또는 제 2 면중 어느 한면에라도 불량이 발견되면, 불량품 취출용 노즐(83)이 각 회전 테이블(55,55')로부터 불량품을 취출하여 불량품 트레이(84)로 옮겨 놓는다.
여기에서, 하나의 회전 테이블 장치가 흡착 플레이트(21)로부터 반도체 팩키지를 받아들이고 또한 불량품을 취출할 수 있는 제 1 위치에 있다면, 동시에 다른 회전 테이블 장치는 양품 취출용 노즐(85)이 양품을 취출하여 양품 트레이(86)에 옮겨 놓을 수 있는 제 2 위치에 있을 수 있다.
불량품의 취출이 종료된 후에 회전 테이블 장치(53,54)는 모터(75,75')의 구동에 의해서 제 1Y 축(51) 또는 제 2Y 축(52)을 따라서 직선 운동하여 양품 취출 노즐(85)의 작동 범위내로 이동한다. 회전 테이블 장치(53,54)가 이동하는 중에, 또는 이동한 후에, 필요에 따라서 회전 테이블(55,55')이 모터(58,58')의 구동에 의해서 소정의 각도로 회전할 수 있다.
다음에 양품 취출 노즐(85)은 회전 테이블(55,55')상에 놓인 반도체 팩키지를 흡착하여 양품 트레이(86)로 이동시켜 내려놓게 된다. 이때 양품 트레이(86)는 Y 운동 스테이지(87)에 의해서 Y 방향 운동을 함으로써 반도체 팩키지가 배치되는 위치를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치는 싱귤레이션된 다수의 반도체 팩키지의 불량 여부를 검사하여 불량품을 취출하는 등의 일련의 공정을 신속하고 정확하게 수행할 수 있게 하는 장점이 있다. 특히, 두개의 회전 테이블 장치가 구비됨으로써 상대적으로 오랜 시간이 걸리는 공정과 짧은 시간이 걸리는 공정 사이의 부조화를 해소할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예지적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 일방향 축을 따라서 이동 가능하게 설치된 이동 블록;
    상기 이동 블록상에 회전 가능하게 설치되며, 다수의 반도체 팩키지를 진공 흡착할 수 있는 다수의 진공 흡착공이 형성된 회전 테이블;
    상기 이동 블록상에 고정되어 상기 회전 테이블에 회전 구동력을 제공하는 모터;
    상기 모터의 회전 구동력을 상기 회전 테이블에 전달하는 풀리 및, 벨트 전동 기구;
    상기 이동 블록을 직선 왕복 운동시키도록 상기 이동 블록에 대하여 고정된 너트 및, 상기 너트에 결합된 볼 스크류;와
    상기 볼 스크류를 회전시키는 구동 모터;를 구비한 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 테이블 장치는 한쌍으로 구비됨으로써, 어느 하나의 회전 테이블 장치가 반도체 팩키지의 불량품을 취출시키는 위치에 있는 동안, 다른 하나의 회전 테이블 장치는 반도체 팩키지의 양품을 취출시키는 위치에 있는 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 테이블에서 반도체 팩키지가 흡착되는 표면은 쿠션 재료로 처리됨으로써 반도체 팩키지에 대한 손상이 방지되는 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 테이블은 상기 이동 블록의 회전중에, 또는 이동 블록의 이동 이후에 소정 각도로 회전함으로써, 상기 반도체 팩키지를 임의의 방향으로 정렬할 수 있도록 하는 반도체 팩키지 제조용 회전 테이블 장치.
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