KR20060127633A - 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치에 관한 것으로서, 외관 검사 시간보다 상대적으로 길게 소요되는 패키지 이송 시간을 줄이고 패키지 분류 과정을 효율적으로 진행하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치의 검사부는, 장변을 따라 m개 단변을 따라 n개의 수납구가 배열되어 형성되는 m×n(m > n)개의 수납구를 구비한 트레이에 수납된 반도체 패키지들을 비전 카메라의 상부로 이송하는 패키지 이송 수단을 구비한다. 여기서 패키지 이송 수단은 트레이의 장변을 따라 배열된 m개의 수납구에 대응되어 일렬로 설치되는 m개의 로딩 피커를 포함한다. 또한, 분류부는 패키지 외관 검사가 완료된 반도체 패키지들을 검사 결과에 따라 분류하는 패키지 분류 수단을 구비하며, 패키지 분류 수단은 일렬로 설치되는 다수개의 소팅 피커를 포함한다.

이에 의하면, 일렬로 이송 가능한 최대 개수(m개)의 반도체 패키지들을 일괄적으로 이송하고, 다수개의 소팅 피커에 의해 분류 작업이 진행되므로, 반도체 패키지들의 이송 및 분류 과정이 신속하게 이루어져 생산성이 향상되는 효과가 있다.

트레이, 외관 검사, 리드 프레임, 마킹, 불량, 패키지

Description

반도체 패키지 자동 외관 검사 장치{AUTOMATIC VISUAL INSPECTION APPARATUS OF SEMICONDUCTOR PACKAGE}

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100, 200: 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치

10, 110: 로딩(Loading)부 11, 41, 111, 141: 적재부(Stacker)

20, 120: 1차 검사부 21, 121: 패키지 이송 수단 22, 122: 로딩 피커(Loading picker) 23, 123: 제 1 비전(Vision) 카메라

25, 125: 2차 검사부 26, 126: 제 2 비전(Vision) 카메라

30, 130: 분류부 31, 131: 패키지 분류 수단

32, 132: 소팅 피커(Sorting picker) 40, 140: 언로딩(Unloading)부

50, 150: 패키지 이송 수단 51, 151: 로딩 레일(Loading Rail)

52, 152: 트레이 트랜스퍼(Tray transfer)

52a, 152a: 트레이 피커(Tray picker)

53, 153: 제 1 레일 54, 154: 제 2 레일

55, 155: 제 3 레일 56: 공 트레이 레일

57, 157 : 이동 레일 60, 160 : 트레이(Tray)

158: 공 트레이 적재부

본 발명은 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 패키지의 외관 검사 공정에서 패키지의 이송 및 분류 단계를 신속하고 효율적으로 진행할 수 있는 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치에 관한 것이다.

다른 일반적인 전자 부품들에 비해 고도의 정밀성이 요구되는 반도체 패키지는 반도체 칩의 결함뿐만 아니라 그 외형에 형성되는 결함에 의해서도 성능이나 품질에 치명적인 영향을 받을 수 있다. 따라서, 반도체 패키지는 각종 성능 검사들 이외에도 외관 검사 과정을 거치고 있으며, 일반적으로 반도체 패키지의 외관 검사에는 비전(Vision) 카메라 등을 이용한 자동 외관 검사 장치가 이용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도면 부호 G1 내지 G3는 가이드 레일(Guide Rail)이다.

종래의 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치(100)는 로딩(Loading)부(110), 검사부(120, 125), 분류부(130), 언로딩(Unloading)부(140), 및 트레이 이송 수단(150)을 포함하여 구성된다.

트레이 이송 수단(150)은 로딩 레일(151), 트레이 트랜스퍼(152), 및 이동 레일(157)들을 포함한다. 로딩 레일(151)은 일단이 트레이 트랜스퍼(152)와 연결되고, 타단은 트레이(160)를 공급하는 로딩부(110)와 연결된다.

트레이 트랜스퍼(152)는 로딩 레일(151)의 일단을 수직으로 가로지르며 설치되는 가이드 레일(G2)과, 가이드 레일(G2)을 따라 x축 방향으로 왕복 이동하는 트레이 피커(152a)를 포함하여 구성된다. 트레이 피커(152a)는 로딩 레일(151)에 의해 이송된 트레이(160)를 픽업한 후, 가이드 레일(G2)을 따라 이동하여 어느 하나의 이동 레일(157)에 안착시킨다.

이동 레일(157)들은 트레이 트랜스퍼(152)에 의하여 안착된 트레이(160)를 이송하며 제 1 레일(153), 제 2 레일(154), 및 제 3 레일(155)을 포함하여 구성된다. 한편, 제 3 레일(155)의 일단에는 제 3 레일(155)로 공 트레이(160)를 공급하기 위한 공 트레이 적재부(158)가 설치되어 있다.

로딩부(110)는 반도체 패키지들이 수납된 복수개의 트레이(160)가 적재되는 적재부(111)를 포함하며, 트레이(160)를 순차적으로 로딩 레일(151)에 공급한다.

검사부(120, 125)는 1차 검사부(120)와 2차 검사부(125)로 이루어진다. 1차 검사부(120)는 패키지 이송 수단(121)과 제 1 비전 카메라(123)를 포함하며, 리드(Lead), 솔더볼(Solder ball)과 같은 외부 접속 단자의 상태를 포함한 패키지들의 하면을 검사한다.

패키지 이송 수단(121)은 가이드 레일(G1)과 로딩 피커(122)들을 포함한다. 가이드 레일(G1)은 로딩 레일(151)과 제 1 비전 카메라(123)의 상부를 가로지르며 설치된다. 로딩 피커(122)들은 x축을 따라 4개가 설치되며, 트레이(160)에 수납되어 있는 반도체 패키지들을 픽업하기 위해 z축 방향으로 승강 구동된다. 또한, 가이드 레일(G1)을 따라 x축 방향으로 왕복 이동되도록 설치된다.

제 1 비전 카메라(123)는 로딩 레일(151)의 측면에 설치되고, 패키지 이송 수단(121)에 의하여 이송된 반도체 패키지의 하면 외관을 검사한다.

2차 검사부(125)는 가이드 레일(G3)과 제 2 비전 카메라(126)를 포함하며, 반도체 패키지의 마킹(Marking) 상태를 포함한 패키지들의 상면을 검사한다.

가이드 레일(G3)은 x축 방향으로 이동 레일(157)들의 상부를 가로지르며 설치된다. 제 2 비전 카메라(126)는 가이드 레일(G3)을 따라 x축 방향으로 왕복 이동이 가능하도록 설치된다.

분류부(130)는 소팅 피커(132)와 가이드 레일(G3)을 포함하여 구성되는 패키지 분류 수단(131)을 포함한다. 패키지 분류 수단(131)은 2차 검사부(125)와 가이드 레일(G3)을 공유하며, 이에 따라, 분류부(130)는 2차 검사부(125)와 동일한 영역을 공유하게 된다.

소팅 피커(132)는 z축 방향으로 승강 구동이 가능하도록 설치된다. 또한, 제 2 비전 카메라(126)의 측면에 설치되어 제 2 비전 카메라(126)와 함께 가이드 레일(G3)을 따라 x축 방향으로 이동된다.

언로딩부(140)는 적재부(141)들을 포함한다. 적재부(141)들은 제 1 레일(153), 제 2 레일(154), 제 3 레일(155)의 연장선상에 각각 설치되며, 분류 수납이 완료된 후 이송되는 트레이(160)들을 적재한다.

이와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치(100)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 로딩부(110)가 적재부(111)에 적재되어 있는 트레이(160)들을 로딩 레일(151)로 공급한다. 공급된 트레이(160)가 로딩 레일(151)을 따라 1차 검사부(120)에 위치하면, 패키지 이송 수단(121)의 로딩 피커(122)들은 트레이(160)의 상부로 이동하여 하강하고, 트레이(160)의 수납구에 수납되어 있는 반도체 패키지들을 흡착한 후, 다시 상승한다. 이때, 4개의 로딩 피커(122)들은 트레이(160)에 수납된 4개의 반도체 패키지들을 동시에 흡착하게 된다.

흡착된 반도체 패키지들이 패키지 이송 수단(121)에 의하여 제 1 비전 카메라(123)의 상부로 이동하면, 제 1 비전 카메라(123)는 이송된 반도체 패키지들의 하면 외관과 외부 접속 단자의 상태를 순차적으로 검사한다. 이때, 제 1 비전 카메라(123)는 고정 설치되어 있으므로, 로딩 피커(122)들이 가이드 레일(G1)을 따라 이동하면서 4개의 반도체 패키지를 차례로 한 개씩 제 1 비전 카메라(123)의 상부에 위치시켜 검사를 진행한다.

로딩 피커(122)들에 흡착된 반도체 패키지들의 1차 검사가 완료되면, 로딩 피커(122)들은 다시 트레이(160)의 상부로 이동하여 흡착하고 있는 반도체 패키지들을 트레이(160)의 수납구에 복귀시킨다. 반도체 패키지들이 수납되면, 로딩 피커(122)들은 다음의 반도체 패키지들을 흡착하여 다시 제 1 비전 카메라(123)의 상부로 이송하여 전술된 과정을 따라 1차 검사를 진행시킨다. 트레이(160)에 수납된 모든 반도체 패키지들이 1차 검사를 마치면, 트레이(160)는 트레이 트랜스퍼(152)로 이송된다.

트레이 트랜스퍼(152)의 트레이 피커(152a)는 트레이(160)를 픽업한 후 x축 방향으로 가이드 레일(G2)을 따라 이동하여 제 1 레일(153) 또는 제 2 레일(154)에 안착시키며, 이와 같은 작업을 반복적으로 수행한다. 한편, 제 3 레일(155)에는 공 트레이 적재부(158)로부터 공 트레이(160)가 공급된다.

제 1 레일(153) 또는 제 2 레일(154)에 안착된 트레이(160)는 2차 검사부(125)로 이송되어 제 2 비전 카메라(126)의 하부에 위치된다. 제 2 비전 카메라(126)는 트레이(160)에 수납된 반도체 패키지들의 상부에서 가이드 레일(G3)를 따라 x축 방향으로 이동하며 반도체 패키지들의 마킹 상태 및 상면 외관을 순차적으로 검사한다. x축을 따라 일렬의 검사가 완료되면, 해당 레일은 y축 방향으로 트레이(160)를 이동시켜 다음의 일렬을 제 2 비전 카메라(126)의 하부에 위치시키고, 제 2 비전 카메라(126)는 동일한 방법으로 반도체 패키지들을 검사한다.

제 1 레일(153)과 제 2 레일(154)의 2차 검사부(125)에 위치하고 있는 트레이(160)들의 2차 검사가 완료되면, 반도체 패키지들의 분류 과정이 시작된다. 패키지 분류 수단(131)은 소팅 피커(132)를 사용하여 제 1 레일(153), 제 2 레일(154)의 트레이(160)에 수납된 반도체 패키지들 가운데 상면 불량품은 제 3 레일(155)에 위치된 공 트레이(160)로 이동시키고, 하면 불량품은 제 2 레일(154)에 위치된 트레이(160)로 이동시키며, 양품은 제 1 레일(153)에 위치된 트레이(160)로 이동시켜 트레이(160)들에 수납되어 있는 반도체 패키지들을 분류한다.

분류 과정이 진행되면서 제 1 레일(155) 또는 제 2 레일(156)에 위치된 트레 이(160)의 수납구가 분류 완료된 반도체 패키지들로 모두 채워지면, 해당 레일의 트레이(160)는 언로딩부(140)로 이송되어 적재부(141)에 적재된다. 이후, 트레이 트랜스퍼(152)에서 대기하던 트레이(160)가 해당 레일에 안착되고 이송되어 2차 검사 과정을 거치게 된다. 2차 검사가 완료되면 전술된 방법을 따라 반도체 패키지들의 분류가 계속 진행된다.

한편, 제 3 레일(155)의 2차 검사부(125)에 위치된 트레이(160)의 수납구가 상면 불량품으로 모두 채워지면, 트레이(160)는 언로딩부(140)로 이송되고, 제 3 레일(155)에는 공 트레이 적재부(158)로부터 새로운 공 트레이(160)가 이송되어 분류가 계속 진행된다.

또한, 제 1 레일(153), 제 2 레일(154)에 위치된 트레이(160)의 반도체 패키지들이 모두 분류되어 수납되었음에도 불구하고 각 트레이(160)의 수납구가 모두 채워지지 않은 경우, 제 2 레일(154)에 위치된 트레이(160)가 언로딩부(140)로 이송되어 적재된다. 이후, 제 2 레일(154)에는 트레이 트랜스퍼(152)를 통해 1차 검사를 마친 트레이(160)가 이송되고, 2차 검사부(125)로 이동하여 2차 검사 과정을 거친다. 2차 검사가 완료되면, 패키지 분류 수단(131)은 분류 과정을 계속 진행하게 된다.

종래의 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치는 반도체 패키지의 외관 검사 시 4개의 로딩 피커들이 동시에 반도체 패키지를 흡착하여 이송 작업을 진행하고 있지만, 제 1 비전 카메라에 의한 외관 검사 시간보다 이를 위한 반도체 패키지의 이송 시간이 상대적으로 더 길다. 따라서, 불필요하게 소요되는 시간이 발생하고 있다.

또한, 외관 검사 후 패키지 분류 과정이 1개의 소팅 피커에 의하여 진행되므로, 분류 작업이 그다지 효율적으로 진행되지 않는다. 특히, 불량으로 분류되는 패키지가 많은 경우에는 분류 작업의 지연에 따라 검사부에서 패키지들이 대기하는 시간이 늘어난다. 이런 이유들로 인하여 종래의 외관 검사 장치는 전체적인 작업 진행 시간이 오래 걸리고 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 패키지들의 외관 검사를 위한 패키지 이송 작업을 보다 신속하게 수행할 수 있는 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 비전 검사 결과에 따른 반도체 패키지들의 분류 작업을 효율적으로 수행하여, 생산성을 향상 시킬 수 있는 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치는 반도체 패키지들을 일괄적으로 이송하여 검사 및 분류하기 위해 반도체 패키지가 수납된 복수 개의 트레이를 순차적으로 하나씩 트레이 공급 레일에 공급하는 로딩부와, 반도체 패키지를 운반하는 반도체 패키지 이송 수단과 반도체 패키지의 외관을 검사하는 비전 카메라를 포함하는 검사부와, 검사부에서의 검사 정보에 따라 양불 판정된 반도체 패키지를 양품과 불량품으로 분류하여 상기 트레이에 수납시키는 패키지 분류 수단을 포함하는 분류부와, 반도체 패키지가 분류되어 수납 완료된 트 레이를 각각 적재하는 트레이 언로딩부, 및 로딩부로부터 공급되는 트레이를 검사부 및 분류부를 거쳐 언로딩부까지 이송시키는 트레이 이송 수단을 포함한다.

이 때, 트레이는 장변을 따라 m개의 수납구가 배열되고, 단변을 따라 n개의 수납구가 배열되어 형성되는 m × n개의 수납구를 구비하며, 패키지 이송 수단은 로딩되는 트레이에 형성된 m개의 수납구에 대응되도록 설치되어 반도체 패키지를 운반하는 로딩 피커들을 포함하는 것을 특징으로 하며, 이러한 경우, 로딩부는 적재된 트레이의 장변이 트레이의 진행 방향과 수직을 이루도록 트레이를 트레이 이송 수단으로 로딩시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 트레이 이송 수단은, 로딩부로부터 트레이를 공급 받아 이송시키는 로딩 레일, 로딩 레일과 평행하게 설치되어 트레이를 이송시키는 다수개의 이동 레일, 로딩 레일에서 이송된 트레이를 이동 레일들로 운반하는 트레이 트랜스퍼를 포함하며, 트레이 트랜스퍼는 로딩 레일에서 이송된 트레이를 90°회전시킨 후, 이동 레일들로 이송하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 패키지 분류 수단은 이동 레일들과 평행하게 정렬되어 설치되는 다수개의 소팅 피커를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도면 부호 G4 내지 G6는 가이드 레일이다.

본 실시예에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치(200)는 크게 트레이 이송 수단(50)과, 로딩부(10), 검사부(20, 25), 분류부(30), 언로딩부(40)를 포함 하여 구성된다. 한편, 트레이(60)는 직사각형상을 가지며 장변을 따라 m개의 수납구가 배열되고, 단변을 따라 n개의 수납구가 배열된다. 따라서 트레이(60)는 자체적으로 m × n(m > n)개의 패키지 수납구를 가진다. 본 실시예에서는 12 × 8의 배열로 수납구가 형성되어 있다.

본 실시예에서는, 종래 기술과 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하며, 본 발명에 따른 로딩부(10), 패키지 이송 수단(21), 패키지 분류 수단(31), 및 트레이 이송 수단(50)을 중심으로 설명하도록 하겠다.

트레이 이송 수단(50)은 로딩 레일(51), 트레이 트랜스퍼(52), 이동 레일(57)들을 포함한다. 로딩 레일(51)은 일단이 트레이 트랜스퍼(52)가 연결되고, 타단은 트레이(60)를 공급하는 로딩부(10)와 연결되며, 트레이(60)의 장변을 수용할 수 있을 만큼의 충분한 폭을 갖는다. 따라서 트레이(60)의 장변이 트레이(60) 진행 방향과 수직으로 이루도록 트레이(60)를 공급할 수 있다.

트레이 트랜스퍼(52)는 로딩 레일(51)의 일단에서 그 상부를 수직으로 가로지르며 설치되는 가이드 레일(G5)과, 가이드 레일(G5)을 따라 x축 방향으로 왕복 이동하는 트레이 피커(52a)를 포함한다. 트레이 피커(52a)는 로딩 레일(51)에 의해 이송된 트레이(60)를 픽업하여 트레이(60)의 장변이 로딩 레일(51)의 길이 방향과 평행이 되도록 회전시킨 후, 가이드 레일(G5)을 따라 이동하여 어느 하나의 이동 레일(57)에 안착시킨다. 또한, 트레이 트랜스퍼(52)는 공 트레이 레일(56)에서 공 트레이(60)를 픽업하여 이동 레일(57)로 이송하여 안착시킨다.

이동 레일(57)들은 제 1 레일(53), 제 2 레일(54), 제 3 레일(55), 및 공 트레이 레일(56)을 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 종래와 다르게 공 트레이 레일(56)이 제 1 레일(53)의 측면에 설치된다. 이는 종래의 자동 외관 검사 장치(도 1의 100)에서 작업자가 공 트레이 적재부(도 1의 158)에 공 트레이(60)를 적재할 때, 작업자가 자동 외관 검사 장치(도 1의 100)의 후면으로 이동하여 공 트레이(60)를 적재하던 불편을 해소하기 위한 것이다.

로딩부(10)는 반도체 패키지들이 수납된 복수개의 트레이(60)가 적재되는 적재부(11)를 포함하여 구성되며, 적재된 트레이(60)를 순차적으로 로딩 레일(51)에 공급한다. 이때, 로딩부(10)는 트레이(60)의 장변이 트레이(60)의 진행 방향과 수직을 이루도록 트레이(60)를 로딩시킨다.

1차 검사부(20)의 패키지 이송 수단(21)은 가이드 레일(G4)과 로딩 피커(22)들을 포함한다. 로딩 피커(22)들은 z축 방향으로 승강 구동이 가능하고, x축 방향으로 가이드 레일(G4)을 따라 이동되도록 설치된다. 또한, 로딩 피커(22)들은 로딩부(50)로부터 로딩되는 트레이(60)의 장변을 따라 형성된 m개의 수납구 위치에 각각 대응되도록 일렬로 설치된다. 본 실시예에서는 트레이(60)의 장변을 따라 12개의 수납구가 형성되어 있으므로, 대응되는 위치에 12개의 로딩 피커(22)가 일렬로 설치된다.

분류부(30)의 패키지 분류 수단(31)은 소팅 피커(32)들과 2차 검사부(25)의 가이드 레일(G6)을 포함하여 구성된다. 소팅 피커(32)들은 z축 방향으로 상하 구동이 가능하도록 설치되며, 제 2 비전 카메라(26)의 측면에 다수개가 이동 레일(57) 들과 평행하도록 정렬되어 설치된다. 이에 따라 소팅 피커(32)들은 제 2 비젼 카메라(26)와 함께 이동되며 반도체 패키지의 분류를 진행하게 된다. 본 실시예에서는 제 2 비전 카메라(26)의 크기에 맞추어 6개의 소팅 피커(32)가 설치되었다.

이와 같은 구성을 갖는 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치(200)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 로딩부(10)의 적재부(11)에 적재되어 있는 트레이(60)들이 로딩 레일(51)로 공급된다. 이때, 트레이(60)는 장변이 트레이(60)의 진행 방향과 수직을 이루며 로딩되는데, 이는 반도체 패키지들을 효율적으로 이송하기 위한 것으로, 후술되는 로딩 피커(22)들에 대한 설명에서 보다 상세하게 살펴보도록 한다.

공급된 트레이(60)는 로딩 레일(51)에 의하여 1차 검사부(20)로 이송된다. 트레이(60)가 1차 검사부(20)에 위치하면, 패키지 이송 수단(21)의 로딩 피커(22)들은 트레이(60)의 상부로 이동하여 하강하고, 트레이(60)의 수납구에 수납되어 있는 반도체 패키지들을 흡착한 후, 다시 상승한다. 이때, 로딩 피커(22)들은 트레이(60)의 일렬에 수납된 12개의 반도체 패키지들을 동시에 흡착하게 된다.

흡착된 반도체 패키지들이 패키지 이송 수단(21)에 의하여 제 1 비전 카메라(23)의 상부로 이동하면, 제 1 비전 카메라(23)는 이송된 반도체 패키지들의 하면 외관과 외부 접속 단자의 상태를 검사한다. 이때, 로딩 피커(22)들은 가이드 레일(G4)을 따라 이동하면서 12개의 반도체 패키지를 차례로 한 개씩 제 1 비전 카메라(23)의 상부에 위치시키고, 제 1 비전 카메라(23)는 상부에 위치되는 반도체 패키지의 하면 및 외부 접속 단자를 순차적으로 검사한다.

한편, 본 실시예에서 설치되는 로딩 피커(22)들을 일렬이 아닌 다수의 열로 설치하여 보다 많은 수의 반도체 패키지들을 일괄적으로 이송하는 것을 생각해 볼 수 있다. 그러나 이와 같이 다수의 열로 로딩 피커(22)들을 설치하게 되면, 다양한 크기의 반도체 패키지를 검사하는 데 있어서 여러 가지 문제들이 나타난다. 크기가 다른 반도체 패키지들이 트레이(60)에 수납되어 검사되는 경우(예컨데, 10×6의 수납구를 갖는 트레이), 본 실시예에서는 로딩 피커(22)들이 x축 방향으로 일렬로 설치되어 있기 때문에 트레이(60)의 수납구 위치에 대응하도록 10개의 로딩 피커(22)들의 간격을 조절하여 사용하게 된다. 이때, 나머지 2개의 로딩 피커는 사용되지 않는다. 그러나, 로딩 피커(22)들이 다수개의 열로 설치되는 경우, x축의 간격뿐 아니라 y축의 간격까지 조절해야 하며, 이에 따라 설비가 복잡해지고 제작 비용 또한 높아지는 문제가 발생된다.

더하여, 제 1 비전 카메라(23)로 이송된 반도체 패키지들을 검사하는 방법에 있어서도 문제가 나타난다. 다수의 열로 배치되어 있는 반도체 패키지들을 검사하기 위해서는, 다수의 열에 대응하는 다수개의 제 1 비전 카메라(23)를 설치하여 검사하는 방법이나, 로딩 피커(22)들 또는 제 1 비전 카메라(23)가 y축 방향으로 이동될 수 있도록 설치하는 방법 등을 생각할 수 있다. 그러나 다수개의 제 1 비전 카메라(23)를 설치하는 경우, 반도체 패키지의 크기가 변경되면, 이에 따라 제 1 비전 카메라(23)들의 설치 간격(y축 방향)을 조절해야 하는 문제가 발생된다. 또한, 로딩 피커(22)들 또는 제 1 비전 카메라(23)가 y축 방향으로 이동시키는 경우, 이를 위하여 부가적인 장치들이 설치되어야 한다. 따라서, 전술된 경우와 같이 설 비가 복잡해지고, 설비의 부피가 커지며, 제작 비용 또한 높아지는 문제가 발생된다

이러한 이유로, 패키지 이송 수단(21)의 로딩 피커(22)들은 일렬로 설치되며, 일괄적으로 이송할 수 있는 반도체 패키지들의 최대의 개수에 맞추어 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 실시예에서는 트레이(60)의 장변을 따라 형성되는 수납구의 개수(12개)에 맞추어 설치되었다.

한편, 종래 기술과 같이 트레이(60)의 단변과 트레이(60)의 진행 방향이 수직이 되도록 트레이(60)를 로딩시키는 경우, 로딩 피커(22)들은 트레이(60)의 장변을 따라 설치되어야 하므로, 가이드 레일(G4)과 수직을 이루며 설치된다. 그러나 이러한 경우, 이송된 반도체 패키지들을 제 1 비전 카메라(23)의 상부에 한 개씩 위치시키기 위해서는 로딩 피커(22)들이 y축 방향으로 이동 가능하거나, 90°회전 후, 제 1 비전 카메라(23)의 상부로 이동해야 하므로, 이를 위한 부가적인 장치가 추가되어야 가능하다.

따라서, 이미 구비된 가이드 레일(G4)을 사용하여 반도체 패키지들을 일괄적으로 이송하고 검사하기 위하여 로딩부(50)는 트레이(60)의 장변과 그 진행 방향이 수직을 이루도록 트레이를 로딩 레일(50)로 공급하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 실시예에서의 로딩부(50)와 로딩 레일(51)은 그 폭이 트레이의 장변을 수용할 수 있도록 설치되었다.

제 1 비전 카메라(23)에서의 검사가 완료되면, 패키지 이송 수단(21)은 로딩 피커(22)들을 다시 트레이(60)의 상부로 이동시켜 흡착하고 있는 반도체 패키지들 을 트레이(60)의 수납구에 복귀시킨다. 반도체 패키지들이 수납되면, 로딩 레일(51)은 다음의 일렬에 수납되어 있는 12개의 반도체 패키지들이 로딩 피커(22)들의 하부에 위치되도록 트레이(60)를 이동시킨다. 이후 로딩 피커(22)들은 하부에 수납되어 있는 12개의 반도체 패키지들을 흡착하여 다시 제 1 비전 카메라(23)의 상부로 이송하게 된다.

이러한 과정이 8회 반복되면 하나의 트레이(60)에 수납된 반도체 패키지들의 1차 검사가 모두 완료된다.

1차 검사를 마친 트레이(60)는 트레이 트랜스퍼(52)로 이송되며, 이와 동시에, 새로운 트레이(60)가 로딩부(10)로부터 로딩 레일(51)로 공급되어 1차 검사부(20)로 이송되고, 전술된 1차 검사 과정을 따르게 된다.

트레이 트랜스퍼(52)의 트레이 피커(52a)는 1차 검사를 마친 트레이(60)를 픽업하여 제 1 레일(54)과 제 2 레일(55)로 이동시키며, 이와 같은 과정을 반복하여 수행한다. 이때, 트레이 피커(52a)는 로딩 레일(51)에서 픽업한 트레이(60)의 장변이 로딩 레일(51)의 길이 방향과 평행이 되도록 트레이(60)를 90°회전시킨 후, 가이드 레일(G5)을 따라 이동하여 트레이(60)를 해당 이동 레일(57)에 안착시킨다.

제 1 레일(54) 또는 제 2 레일(55)에 안착된 트레이(60)는 2차 검사부(25)로 이송되어 수납된 반도체 패키지들의 마킹 상태 및 상면 외관을 검사하게 된다. 한편, 제 3 레일(55)에는 공 트레이 레일(56)과 트레이 트랜스퍼(52)에 의해 공 트레이(60)가 이송되어 안착된다.

2차 검사가 완료된 후, 제 1 레일(53), 제 2 레일(54), 및 제 3 레일(55)의 분류부(30)에 트레이(60)가 모두 위치되면, 반도체 패키지들의 분류 과정이 시작된다. 각 트레이(60)에 수납된 반도체 패키지들 중 하면 불량품은 제 2 레일(54)에 위치된 트레이(60)로 이동되고, 상면 불량품은 제 1 레일(53)에 위치된 트레이(60)로 이동되며, 제 1 레일(53)과 제 2 레일(54)에 위치된 트레이(60)에 수납된 양품의 반도체 패키지들은 제 3 레일(55)에 위치된 트레이(60)로 이동되어 수납된다.

이와 같은 분류 작업은 패키지 분류 수단(31)의 소팅 피커(32)들을 통해 이루어진다. 소팅 피커(32)들은 제 2 비전 카메라(26)의 측면에 이동 레일(57)들과 평행하게 정렬되어 6개가 설치된다. 따라서, 소팅 피커(32)들은 하나의 트레이(60)에서 최대 6개의 반도체 패키지를 흡착한 후, 이동하여 해당하는 트레이(60)에 수납시킬 수 있다.

예를 들면, 제 1 레일(53)이나 제 2 레일(54)의 트레이(60)에 양품 반도체 패키지들이 수납되는 경우, 6개의 소팅 피커(32)들은 제 1 레일(53) 또는 제 2 레일(54)의 트레이(60)에서 양품 반도체 패키지를 6개 흡착한 후, 제 3 레일(55)에 위치된 트레이(60)의 상부로 이동하여 흡착한 양품 반도체 패키지 6개를 빈 수납구에 수납시키고, 제 3 레일(55)의 트레이(60)에 수납되어 있는 상면 불량품 및 하면 불량품 6개를 흡착하여 제 1 레일(53) 또는 제 2 레일(54)의 상부로 이동하여 비어있는 수납구에 각각 수납시킨다. 여기서, 6개의 소팅 피커(32)들은 같은 품질의 반도체 패키지들을 일괄적으로 흡착하여 이송할 수 있으며, 다른 품질의 반도체 패키지들을 복합적으로 흡착하여 이송하는 것도 가능하다.

한편, 소팅 피커(32)들을 이동 레일(57)들과 평행한 일렬로 설치하지 않고, 다수의 열로 설치하거나 이동 레일(57)들과 수직을 이루도록 설치하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 소팅 피커(32)들을 다수의 열로 설치하는 경우, 전술된 로딩 피커(22)들의 경우와 마찬가지로, 크기가 다른 반도체 패키지들을 분류하게 되면 소팅 피커(32)들의 간격을 조절해야 하는 등의 어려움이 따른다. 또한, 소팅 피커(32)들을 이동 레일(57)들과 수직을 이루도록 설치하는 경우, 소팅 피커(32)들이 x축 방향의 양 끝에 위치하는 반도체 패키지들을 흡착하기 위해서는 가이드 레일(G6)이 더 길게 설치되어야 하는데, 이로 인하여 설비의 부피가 확장되어야 하는 문제가 발생된다. 따라서, 소팅 피커(32)들은 제 2 비전 카메라(26)의 측면에 이동 레일(57)들과 평행하게 정렬되어 일렬로 설치되는 것이 바람직하다.

소팅 피커(32)들에 의하여 반도체 패키지들이 분류되는 과정에서, 제 3 레일(55)의 트레이(60)가 양품으로 모두 채워지거나, 제 1 레일(53) 또는 제 2 레일(54)의 트레이(60)가 해당 불량품으로 모두 채워지면, 수납 완료된 트레이(60)는 언로딩부(40)로 이송되어 적재부(41)에 적재되고, 해당 레일에는 새로운 트레이(60)가 다시 공급된다. 이때, 제 1 레일(53)에는 공 트레이(60)가 지속적으로 공급되고, 제 2 레일(54)과 제 3 레일(55)에는 1차 검사를 마친 반도체 패키지들이 수납된 트레이(60)가 지속적으로 공급된다.

또한, 분류부(30)의 모든 반도체 패키지들이 분류되어 수납되었음에도 불구하고 각 트레이(60)의 수납구가 채워지지 않은 경우, 제 2 레일(54)에 위치된 트레이(60)가 언로딩부(40)로 이송되어 적재된다. 이후, 트레이 트랜스퍼(52)를 통해 1 차 검사를 마친 트레이(60)가 제 2 레일(54)로 이송되어 분류 과정을 계속 진행하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 발명에 실시예에서는 12개의 로딩 피커들이 설치되었지만, 트레이에 형성된 수납구의 개수에 따라 다르게 설치될 수 있다. 또한, 6개가 설치된 소팅 피커들은 허용되는 설치 공간에 따라 설치 개수와 위치가 다양하게 변경될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 반도체 패키지 자동 외관 검사 장치는 로딩부에 적재된 트레이의 장변이 트레이의 진행 방향과 수직을 이루며 로딩되고, 트레이의 장변을 따라 배열된 수납구의 개수 및 위치에 대응되도록 로딩 피커들이 설치되며, 제 2 비전 카메라의 측면에 이동 레일들과 평행하게 정렬되도록 다수개의 소팅 피커들이 설치되므로, 외관 검사 과정에서 소요되는 반도체 패키지들의 이송 시간과 분류 시간을 줄일 수 있다.

따라서, 반도체 패키지의 비전 검사 작업을 보다 신속하게 수행할 수 있고, 반도체 패키지들을 보다 효율적으로 분류할 수 있으므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 반도체 패키지가 수납된 복수 개의 트레이를 순차적으로 공급하는 로딩부와;

   상기 로딩부에서 공급된 상기 반도체 패키지를 운반하는 패키지 이송 수단과, 운반된 상기 반도체 패키지의 외관을 검사하는 비전 카메라를 포함하는 검사부와;

   상기 검사부에서의 검사 정보에 따라 상기 반도체 패키지를 양품과 불량품으로 분류하여 상기 트레이에 수납시키는 패키지 분류 수단을 포함하는 분류부와;

   상기 반도체 패키지가 분류되어 수납 완료된 상기 트레이를 각각 적재하는 언로딩부; 및

   상기 로딩부로부터 공급되는 상기 트레이를 상기 검사부 및 상기 분류부를 거쳐 상기 언로딩부까지 이송시키는 트레이 이송 수단;을 포함하여 구성되는 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치에 있어서,

   상기 트레이는 장변을 따라 m개의 수납구가 배열되고, 단변을 따라 n개의 수납구가 배열되어 형성되는 m × n개의 수납구를 구비하며,

   상기 패키지 이송 수단은 로딩되는 상기 트레이에 형성된 m개의 수납구에 대응되도록 설치되어 상기 반도체 패키지를 운반하는 로딩 피커들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로딩부는 적재된 상기 트레이의 장변이 상기 트레이 의 진행 방향과 수직을 이루도록 상기 트레이를 상기 트레이 이송 수단으로 로딩시키는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 트레이 이송 수단은,

   상기 로딩부로부터 상기 트레이를 공급 받아 이송시키는 로딩 레일과;

   상기 로딩 레일과 평행하게 설치되어 상기 트레이를 이송시키는 다수개의 이동 레일과;

   상기 로딩 레일에서 이송된 상기 트레이를 상기 이동 레일들로 운반하는 트레이 트랜스퍼를 포함하며;

   상기 트레이 트랜스퍼는 상기 로딩 레일에서 이송된 상기 트레이를 90°회전시킨 후, 상기 이동 레일들로 이송하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 패키지 분류 수단은 상기 이동 레일들과 평행하게 정렬되어 설치되는 다수개의 소팅 피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 외관 자동 검사 장치.

Images