KR20040078719A - a Calibration method of a Dispenser needle position - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반도체 필름 상에 있는 반도체 칩에 봉지재 도포를 행하는 포팅시스템의 디스펜서 니들의 위치 켈리브레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispenser needle position calibration apparatus and method, and more particularly, to a position calibration apparatus and method of a dispenser needle of a potting system for applying an encapsulant to a semiconductor chip on a semiconductor film.
포팅시스템은 ILB(Inner Lead Bonding)완료 후 TAB(Tape Automated Bonding) IC를 공급하여 헤드(Head)로 수지를 봉지하고 수지 건조 및 경화처리 등을 인라인으로 행하는 장치이다.The potting system is a device that supplies tape automated bonding (TAB) IC after completion of inner lead bonding (ILB) to encapsulate the resin in the head, and perform resin drying and curing treatment inline.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 포팅시스템은 크게 나누어서 로더(50), 포터(60), 프리큐어(pre-cure) 로(70),언로더(80) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the porting system generally includes a loader 50, a porter 60, a pre-cure furnace 70, an unloader 80, and the like.
로더(50)는 복수의 반도체 칩의 본딩(bonding)이 완료된 반도체 필름을 세팅(setting)하는 반도체 필름용 릴(reel)(51)과 반도체 보호용 테이프를 되감는 릴(52),반도체 필름을 송출하는 토오크모타 유닛(53)을 갖는다.The loader 50 delivers a reel 51 for a semiconductor film, a reel 52 for rewinding a semiconductor protective tape, and a semiconductor film for setting a semiconductor film on which a plurality of semiconductor chips are bonded. It has a torque motor unit 53 to be.
포터(potter)(60)는 반도체 필름을 반송하는 반송로(62), 봉지재의 도포를 반도체 칩상에 행하는 로봇(63) 및 디스펜서(61), CCD(charge coupled device: 전하결합소자) 카메라(64), 도포된 수지형상을 검사확인하는 현미경(미도시)을 갖는다.A potter 60 includes a conveyance path 62 for conveying a semiconductor film, a robot 63 for dispensing an encapsulant on a semiconductor chip, a dispenser 61, and a charge coupled device (CCD) camera 64. ) And a microscope (not shown) for inspecting and confirming the applied resin shape.
프리큐어 로(70)는 표면건조를 조기에 형성하기 위한 장치로서 장치면적의 축소를 위하여 3단으로 턴업(turn-up)된 반도체 필름의 반송로(미도시)와 수지재 경화를 위한 히터(미도시)를 갖는다.The precure furnace 70 is an apparatus for forming surface drying early, and a transfer path (not shown) of a semiconductor film turned up in three stages to reduce the device area and a heater (not shown) for curing the resin material. H).
언로더(80)는 도포 후에 건조 및 경화가 종료된 반도체 필름을 권취하는 반도체 필름용 릴(81)과 반도체 보호용 필름을 권취하는 릴(82), 반도체 필름을 보내는 스테팅모타 유닛(83)을 갖는다.The unloader 80 includes a reel 81 for winding a semiconductor film after drying and curing after application, a reel 82 for winding a semiconductor protective film, and a staging motor unit 83 for sending a semiconductor film. Have
상기 포터(60)에서 반도체 필름상의 반도체 칩을 도포하는 코팅패턴은 CCD 카메라(64)를 중심으로 반도체 칩을 확인하면서 프로그램하며, 그 프로그램된 데이타를 메인 제어기에 입력하여 실제 도포할 때 상기 디스펜서 니들 중심으로 좌표를 변경시켜 주어야 한다.The coating pattern for coating the semiconductor chip on the semiconductor film in the porter 60 is programmed while checking the semiconductor chip with respect to the CCD camera 64, and the dispenser needle when actually applying the programmed data to the main controller You need to change the coordinates to the center.
종래기술은 이러한 CCD 카메라 중심의 프로그램 데이터를 디스펜서니들 중심으로 좌표보정할 때, 사용자가 직접 카메라의 좌표와 니들의 좌표를 구한 후 이들간의 좌표차이를 계산하여 보정입력해 주는 방법이었다.In the prior art, when the coordinates of the program data of the CCD camera are centered on the dispensers, the user directly obtains the coordinates of the camera and the coordinates of the needle, and calculates and inputs a coordinate difference between them.
따라서, 사용자의 입장에서는 반도체 필름 상에 있는 봉지재를 도포하는 디스펜서가 바뀔때 마다 미소의 차이를 직접 보정해 주어야 했으므로, 불편하고, 부정확하였으며, 보정시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.Therefore, from the user's point of view, the dispenser applying the encapsulant on the semiconductor film had to be directly corrected for the difference of the smiles, which was inconvenient, inaccurate, and required a lot of correction time.
이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, CCD 카메라 중심으로 반도체 칩을 확인하면서 프로그램한 반도체 칩의 코팅 패턴을 디스펜서 니들 중심으로 자동으로 계산하는 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the problems of the prior art is to provide a dispenser needle position calibration apparatus and method for automatically calculating the coating pattern of a programmed semiconductor chip centered on a dispenser needle while checking the semiconductor chip centered on a CCD camera. It is for.
도 1은 일반적인 포팅시스템의 외형을 개략적으로 나타내는 사시도,1 is a perspective view schematically showing the appearance of a general potting system,
도 2는 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치의 구성요소를 나타내는 블록도,2 is a block diagram showing the components of the dispenser needle position calibration device of the present invention;
도 3은 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치를 개략적으로 나타내는 사시도,Figure 3 is a perspective view schematically showing a dispenser needle position calibration device of the present invention,
도 4는 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치 및 방법에 있어서, 제2 CCD 카메라 부분을 발췌하여 나타내는 평면도,4 is a plan view showing an extract of a second CCD camera portion in the dispenser needle position calibration apparatus and method of the present invention;
도 5는 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 방법을 각 단계별로도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating the dispenser needle position calibration method of the present invention in each step.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10:로봇 16:제1 CCD 카메라10: robot 16: 1st CCD camera
12:디스펜서 18:제2 CCD 카메라12: dispenser 18: second CCD camera
14:디스펜서 니들 20:TSP 판넬14: dispenser needle 20: TSP panel
22:비젼보드(VISION BOARD) 24:메인 컴퓨터22: VISION BOARD 24: main computer
25:영상처리 알고리즘 연산기 26:시스템 인/아웃 컨트롤25: Image Processing Algorithm 26: System In / Out Control
27:상위 제어기27: parent controller
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치는, 반도체 필름상의 반도체 칩을 디스펜서에 의해 봉지재로 도포하는 포팅시스템의 니들 켈리브레이션 장치로서, 상기 디스펜서가 부착된 로봇; 상기 로봇의 일측에 부착된 제1 CCD 카메라 ; 상기 제1 CCD 카메라 및 상기 디스펜서 니들의 영상화면을 확인하여 전송하는 제2 CCD 카메라; 상기 제1 CCD 카메라 및 제2 CCD 카메라의 영상신호를 전달받아 디지탈신호로 변환하여 전송하는 비젼보드; 상기 비젼보드에서 전송되는 디지탈 신호를 수신하여 연산, 입출력 컨트롤, 상기 로봇 제어 등을 수행하며, 영상처리 알고리즘 연산기, 시스템 인/아웃 컨트롤기(I/O CONTROL) 및 상위제어기를 포함하는 메인 컴퓨터; 상기 메인컴퓨터와 연결되어 있으며, 상기 메인컴퓨터로 부터 전송받은 신호를 스크린에 디스플레이 하거나, 사용자가 터치하는 입력신호를 상기 메인컴퓨터에 전송하는 터치스크린 판넬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The dispenser needle position calibration device of the present invention for achieving the above object of the present invention comprises a needle calibration device of a potting system for applying a semiconductor chip on a semiconductor film to the sealing material by the dispenser, the robot with the dispenser; A first CCD camera attached to one side of the robot; A second CCD camera which checks and transmits an image screen of the first CCD camera and the dispenser needle; A vision board which receives the image signals of the first CCD camera and the second CCD camera, converts the image signals into digital signals, and transmits them; A main computer receiving the digital signals transmitted from the vision board to perform operations, input / output control, the robot control, etc., and including an image processing algorithm calculator, a system in / out controller, and an upper controller; And a touch screen panel that is connected to the main computer and displays a signal received from the main computer on a screen, or transmits an input signal touched by the user to the main computer.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 방법은, 반도체 필름상의 반도체 칩을 봉지재로 도포하는 포팅시스템의 니들 켈리브레이션 방법으로써, 제2 CCD 카메라 영역 내로 상기 디스펜서 니들을 이동시키는 단계;상기 디스펜서 니들의 중심을 찾고, 상기 제2 CCD 카메라의 화면 중심에 상기 디스펜서니들의 중심을 일치시켜, 상기 디스펜서니들의 중심좌표를 측정하는 단계; 상기 디스펜서 니들의 중심을 상기 제2 CCD 카메라의 십자선의 교차점에 정확히 일치시켜 디스펜서 니들의 좌표와 상기 제2 CCD 카메라의 십자선의 교차점좌표간의 편차를 구하는 단계; 상기 제1 CCD 카메라의 십자선의 교차점을 상기 제2 CCD 카메라의 십자선 교자점에 일치시켜, 상기 제 1 CCD카메라의 좌표를 측정하는 단계; 상기 제1 CCD 카메라의 좌표와 상기 디스펜서니들의 중심좌표 간의 편차를 구하는 단계; 상기 디스펜서 니들의 좌표와 상기 제1 CCD 카메라 좌표 간의 편차를 켈리브레이션 하는 단계;로 이루지는 것을 특징으로 한다.In addition, the dispenser needle position calibration method of the present invention for achieving the above object of the present invention is a needle calibration method of a potting system for applying a semiconductor chip on a semiconductor film with an encapsulant, the dispenser into the second CCD camera region. Moving a needle; finding a center of the dispenser needle, matching a center of the dispensers with a center of a screen of the second CCD camera, and measuring center coordinates of the dispensers; Obtaining a deviation between the coordinates of the dispenser needle and the coordinates of the intersections of the crosshairs of the second CCD camera by accurately matching the center of the dispenser needles to the intersections of the crosshairs of the second CCD camera; Measuring the coordinates of the first CCD camera by matching the intersection of the crosshairs of the first CCD camera with the crosshairs of the crosshairs of the second CCD camera; Obtaining a deviation between the coordinates of the first CCD camera and the central coordinates of the dispensers; And calibrating a deviation between the dispenser needle coordinates and the first CCD camera coordinates.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2은 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram schematically showing a dispenser needle position calibration device of the present invention.
도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치는, 로봇(10), 디스펜서니들(14)을 갖고 있는 디스펜서(12), 제 1 CCD 카메라(16), 제2 CCD 카메라(18), 터치스크린 판넬(이하 "TSP"라 한다)(20), 비젼보드(22), 영상처리 알고리즘연산기(25), 시스템 인/아웃 컨트롤기(SYSTEM I/O CONTROL)(26), 상위제어기(26)를 포함하는 메인 컴퓨터(MAIM COMPUTER)(24)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the dispenser needle position calibration device of the present invention includes a robot 10, a dispenser 12 having a dispenser 14, a first CCD camera 16, and a second CCD camera 18. , Touch screen panel (hereinafter referred to as "TSP") (20), vision board (22), image processing algorithm (25), system in / out controller (SYSTEM I / O CONTROL) (26), host controller ( 26 includes a main computer (MAIM COMPUTER) 24.
상기 로봇(10)에 상기 메인컴퓨터(24)와 케이블로 연결되어 있고, 상기 TSP(20)에서 사용자가 입력하는 신호는 상위제어기(27)를 통해 상기 로봇(10)를 컨트롤한다. 또한, 상기 제1 CCD 카메라(16) 및 제2 CCD 카메라(18)에서 입력되는 영상신호는 상기 비젼보드(VISION BOARD)(22)를 통해 메인 컴퓨터(24) 내의 영상처리 알고리즘 연산기(25) 및 시스템 인/아웃 컨트롤기(26)를 통해 상기 TSP(20)에 디스플레이된다.The robot 10 is connected to the main computer 24 by a cable, and a signal input by the user from the TSP 20 controls the robot 10 through an upper controller 27. In addition, the image signal input from the first CCD camera 16 and the second CCD camera 18 is an image processing algorithm calculator 25 in the main computer 24 through the VISION BOARD 22 and It is displayed on the TSP 20 via a system in / out controller 26.
도 3 및 도 4은 본 발명의 디스펜서니들 위치 켈리브레이션 장치를 개략적으로 나타내는 도면으로써, 도 3는 반도체 필름 포팅시스템의 포터를 정면에서 바라보는 사시도를 나타낸 것이고, 도 4은 제2 CCD 카메라를 나타내는 평면도이다.3 and 4 are schematic views showing the dispenser position calibration device of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a porter of the semiconductor film potting system, and FIG. 4 is a plan view showing a second CCD camera. to be.
상기 제1 CCD 카메라(16) 및 디스펜서(12)는 상기 로봇(10)에 부착되어 있으며, 도 4에서 볼수 있듯이, 상기 제 2 CCD 카메라(18)는 상부클램프 일측 하단에 설치되어 있고, 상부 렌즈에 십자형태의 중심선(19)이 각인되어 있다.The first CCD camera 16 and the dispenser 12 are attached to the robot 10. As shown in FIG. 4, the second CCD camera 18 is installed at one lower end of the upper clamp, and the upper lens. The cross-shaped center line 19 is engraved.
상기 TSP(20)는 도 3에서 볼 수 있듯이 포터(60)의 정면 상단에 설치되어 사용자가 상기 로봇(10) 등을 제어할 수 있다.As shown in FIG. 3, the TSP 20 is installed at the upper front of the porter 60 so that the user can control the robot 10 and the like.
도 5는 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 방법을 설명하기 위함 흐름도이다. 이하에서 설명되는 참조부호는 도2 내지 도4를 참조하기 바란다.5 is a flowchart illustrating a dispenser needle position calibration method of the present invention. Reference numerals described below refer to FIGS. 2 to 4.
먼저, 상부 클램프(28) 일측 하단에 고정되어 있는 제2 CCD 카메라(18) 영역내로 상기 디스펜서니들(14)을 이동시킨다.First, the dispensers 14 are moved into an area of the second CCD camera 18 fixed to one lower end of the upper clamp 28.
그 후, 상기 TSP(20)상의 파인드 키(미도시)를 누르면 상기 메인 제어기(24)상의 상위제어기(27)를 통해 상기 로봇(10)를 움직여 디스펜서니들(14)의 중심을 찾고, 상기 로봇(10)의 좌표 축을 이동하여 상기 제2 CCD 카메라(18)의 화면 중심에 상기 디스펜서니들(14)의 중심을 일치시켜, 상기 디스펜서 니들의 중심좌표를 측정한다.Subsequently, when a pin key (not shown) on the TSP 20 is pressed, the robot 10 is moved through the upper controller 27 on the main controller 24 to find the center of the dispensers 14, and the robot The center of the dispenser needle 14 is aligned with the center of the screen of the second CCD camera 18 by moving the coordinate axis of 10 to measure the center coordinate of the dispenser needle.
그 후, 상기 TSP(20) 상의 화살표 키(미도시)를 누르면 상기 상위제어기(27)로 신호가 전달되어 로봇(10)가 움직이며, 상기 디스펜서니들(14)의 중심선을 상기제2 CCD 카메라(18)에 그려진 십자선(19)의 교차점으로 정확하게 이동시키며, 이러한 이동거리에 대한 영상신호를 제2 CCD 카메라(18)에서 상기 비젼보드(22)로 전달하고, 전달된 영상신호는 디지탈 신호로 변환되어 메인 컴퓨터(24)의 영상처리 알고리즘 연산기(25)로 이송된 후, 상기 디스펜서니들(14)의 중심좌표와 상기 제2 CCD카메라(18)의 십자선의 교차점 좌표의 편차를 측정한다.Thereafter, when the arrow key (not shown) on the TSP 20 is pressed, a signal is transmitted to the upper controller 27 to move the robot 10, and the center line of the dispensers 14 is moved to the second CCD camera. It accurately moves to the intersection of the crosshairs 19 drawn at (18), and transfers the image signal for this moving distance from the second CCD camera 18 to the vision board 22, and the transferred image signal is a digital signal. After being converted and transferred to the image processing algorithm calculator 25 of the main computer 24, the deviation of the coordinates of the intersection of the center coordinates of the dispensers 14 and the crosshairs of the second CCD camera 18 is measured.
그 후, 제1 CCD 카에라(16)를 상기 제2 CCD 카메라(18)의 십자선 교차점으로 상기 TSP(20)를 터치하여 이동시킨다.Thereafter, the first CCD camera 16 is moved by touching the TSP 20 to the crosshair crossing point of the second CCD camera 18.
그 후, 상기 제1 CCD 카메라(16)의 중심점을 상기 제2 CCD 카메라(18)의 십자선 교차점과 일치시켜 양 카메라간의 편차를 상술한 바와 동일한 방법으로 영상처리 알고리즘 연산기(25)로 측정한다.Thereafter, the center point of the first CCD camera 16 is aligned with the crosshair crossing point of the second CCD camera 18, and the deviation between the two cameras is measured by the image processing algorithm calculator 25 in the same manner as described above.
그 후, 전 단계에서 측정된, 상기 디스펜서니들(14) 좌표와 제2 CCD 카메라(18) 십자선 교차점 간의 편차, 상기 제1 CCD 카메라(16)의 중심점 좌표와 상기 제2 CCD 카메라(18)의 십자선 좌표 간의 편차를 이용하여 메인 컴퓨터(24)에서 상기 디스펜서니들(14)의 좌표와 상기 제1 CCD 카메라(16) 좌표 간의 편차를 켈리브레이션한다.Then, the deviation between the dispenser 14 coordinates and the cross point of the crosshairs of the second CCD camera 18 measured in the previous step, the coordinates of the center point of the first CCD camera 16 and the second CCD camera 18. The deviation between the crosshair coordinates is used to calibrate the deviation between the coordinates of the dispensers 14 and the coordinates of the first CCD camera 16 in the main computer 24.
이렇게, 니들중심 좌표와 제 1 CCD카메라의 좌표를 자동적으로 확인할 수 있음으로서, 상기 제1 CCD 카메라(16)를 중심으로 프로그램한 데이터를 정확히 디스펜서니들 중심(14)으로 계산하여 반도체 필름상에 있는 반도체 칩을 오차없이 도포할 수 있다.In this way, the needle center coordinates and the coordinates of the first CCD camera can be automatically confirmed, so that the data programmed about the first CCD camera 16 can be accurately calculated with the center of the dispenser 14 and placed on the semiconductor film. The semiconductor chip can be applied without error.
상기와 같은 실시예에 따른 본 발명의 디스펜서 니들 위치 켈리브레이션 장치 및 방법은, 제1 CCD 카메라 중심으로 반도체 필름 상의 반도체 칩을 확인하면서 프로그램한 반도체 칩 코팅패턴을 실제 반도체 칩에 도포를 행하는 디스펜서 니들의 좌표로 자동으로 켈리브레이션되므로, 사용자가 별도의 계산이나 입력이 필요 없고, 포팅시스템의 사용이 편리한 효과가 있다.The dispenser needle position calibration apparatus and method of the present invention according to the embodiment described above, the dispenser needle for applying a semiconductor chip coating pattern programmed to the semiconductor chip while checking the semiconductor chip on the semiconductor film centered on the first CCD camera It is automatically calibrated with coordinates, so the user does not need any calculation or input, and the porting system is easy to use.
또한, 본 발명은, 자동으로 카메라와 메인 제어기 등으로 계산되므로, 디스펜션 니들의 좌표 켈리브레이션에 오류가 발생한 우려가 없으며, 실제 도포할 때 도포위치를 제1 CCD 카메라에서의 위치와 동일하게 할 수 있어 정확한 위치에 확실하게 도포할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention is automatically calculated by the camera, the main controller, or the like, there is no fear of an error in the coordinate calibration of the dispensing needle, and the application position can be made the same as the position in the first CCD camera when the application is actually applied. There is an effect that can be reliably applied to the correct position.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.The foregoing has been described and illustrated with reference to preferred embodiments for illustrating the principles of the present invention, but the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
Claims (2)
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| KR10-2003-0013521A KR100492277B1 (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | a Calibration method of a Dispenser needle position |
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