KR20180081404A - 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소자핸들러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 소자들이 적재된 웨이퍼링 등과 같은 로딩부재로부터 소자를 픽업하여 언로딩하는 소자핸들러에 관한 것이다.
본 발명은 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 상기 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과; 상기 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 각각 이격되어 배치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 언로딩부(300)와; 상기 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 상기 각 언로딩부(300)의 언로딩위치(P2)에서 상기 언로딩부재(20)로 소자(1)를 언로딩하는 이송툴모듈(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러를 개시한다.

Description

이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러 {Transfer tool module and device handler having the same}
본 발명은 소자핸들러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 소자들이 적재된 웨이퍼링 등과 같은 로딩부재로부터 소자를 픽업하여 언로딩하는 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러에 관한 것이다.
D 램, 프래쉬램, LSI, LED 등 반도체소자(이하 '소자'라 한다)는 반도체공정을 마친 후 소잉공정, 패키징공정 등을 마친 후 시장에 출하됨이 일반적이다.
또한 소자는 리드프레임, BGA 등 단자구조가 다양해지는 등 칩의 종류가 다양해지고 있다.
더 나아가 반도체소자는, 나노공정 등 미세공정이 발전하면서 전체 크기가 기존에 비하여 현저히 작아지는 추세에 있다.
또한 스마트폰의 발전 및 스마트폰의 박형화 추세에 따라 스마트폰, 스마트시계 등에 사용되는 경우 소자의 크기는 물론 두께의 최소화가 요구되고 있다.
이러한 추세 및 요구에 부응하여, 반도체 소자는 소잉공정 후 본더에 의하여 몰딩 등에 의한 패키징 공정을 수행하는 대신에 웨이퍼 수준에서 패키징 공정까지 수행한 후 소잉공정을 통하여 개별 소자로 패키지화하는 기술, 소위 WL-CSP (Wafer level chip scale pacake)이 등록특허 제10-1088205호에서와 같이 사용되고 있다.
한편, WL-CSP 소자를 형성함에 있어 소자가 소형인 경우 웨이퍼 수준에서 볼단자를 형성하는데 많은 제약이 있어 소자 제조공정이 어려운 문제점이 있다.
이에, 반도체 공정을 마친 소자에 대하여, 소잉공정을 수행하고 개별소자를 몰딩, 단자 형성 등을 수행하는 소위 Fan-Out WLP 공정이 제안되고 있다.
한편 SD램, 모바일 SD램, 모바일 CPU와 같은 LSI, 등 반도체 시장에서 경쟁이 격화되면서 소자제조비용의 절감될 필요가 있으며 궁극적으로 생산성을 높이는 것이 매우 절실하다.
그리고 반도체 생산은 클린룸 내에서 공정이 수행되는바 클린룸 내에서 각 공정을 수행하는 장비의 처리속도가 생산성에 직결되는바, 패키징 공정을 거치지 않거나 수행 전인 웨이퍼 수준에서의 소자를 언로딩하는 소자핸들러 또한 장비의 처리속도를 높이는 것이 중요하다.
특히 반도체 생산은 웨이퍼 수준에서 소자를 언로딩하는 소자핸들러 또한 장비의 처리속도를 높이는 것이 중요하다.
그런데 웨이퍼 수준에서 소자를 언로딩하는 소자핸들러는 반도체 공정 및 소잉공정을 마친 웨이퍼링으로부터 소자를 픽업하여 캐리어테이프와 같은 적재부재에 담아 웨이퍼링으로부터 소자를 언로딩하도록 구성된다.
여기서 소자핸들러의 처리속도(통상 시간당 처리개수(UPH)로 체크된다)는 웨이퍼링으로부터 소자를 픽업하여 캐리어테이프와 같은 적재부재에 소자를 플레이스하는 처리량에 의하여 결정된다.
구체적으로 소자핸들러의 처리속도는, 카메라에 의한 소자인식 및 웨이퍼링과 픽커와의 위치보정 등 웨이퍼링 상의 소자픽업 효율, 픽업 후 적재부재로의 소자적재 효율에 의하여 결정된다.
또한 소자핸들러의 처리속도는, 다수의 소자들이 부착된 웨이퍼링으로부터 소자를 픽업하는 픽업의 정확성, 픽업속도에 의하여 결정된다.
한편 소자핸들러는, 처리속도가 높더라도 장치가 차지하는 공간이 큰 경우에는 장치의 풋프린트 효율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 이슈 및 문제점들을 해결하기 위하여, 웨이퍼로부터 신속한 소자픽업을 가능케 하여 장치의 처리속도를 현저히 높일 수 있는 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 상기 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과; 상기 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 각각 이격되어 배치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 언로딩부(300)와; 상기 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 상기 각 언로딩부(300)의 언로딩위치(P2)에서 상기 언로딩부재(20)로 소자(1)를 언로딩하는 이송툴모듈(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러를 개시한다.
상기 이송툴모듈(500)은, 제1회전축(11)을 가지는 제1회전구동부(10)와; 상기 제1회전축(11)과 반경방향으로 결합되며 상기 제1회전축(11)의 원주방향으로 배치되어 상기 제1회전축(11)을 중심으로 회전되는 복수의 픽커(20)들과; 상기 제1회전축(11)과 수직을 이루는 제2회전축(31)을 가지며 상기 제2회전축(31)을 중심으로 상기 제1회전구동부(10)를 상기 제2회전축(31)을 중심으로 회전시키는 제2회전구동부(30)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 픽커(20)들의 설치개수는 2n개(n은 자연수)인 것이 바람직하다.
상기 이송툴모듈(500)은, 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하는 제1이송툴(510)과; 상기 제1이송툴(510)로부터 소자를 전달받아 언로딩위치(P2)에서 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(520)을 포함할 수 있다.
상기 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)은 상기 제2이송툴(520)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 각각 서로 평행하게 배치되며, 상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 상기 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O)을 연결하는 가상선(L)이 상기 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 수직을 이루며, 상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)로부터 상기 제2이송툴(520)의 픽커(20)로 소자(1)를 전달하는 전달위치(P3)는 상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 상기 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O) 사이에 위치될 수 있다.
상기 제1이송툴(510) 및 상기 제2이송툴(520)은, 서로 탈착가능하게 결합될 수 있다.
상기 제1이송툴(510) 및 상기 제2이송툴(520)은, 서로 분리되어 이동가능하게 설치되며, 상기 언로딩부재에 소자적재시 반전이 불필요한 경우 상기 제1이송툴(510) 및 상기 제2이송툴(520)은, 순차적으로 상기 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 상기 언로딩위치(P2)에서 소자(1)를 언로딩부재(70)에 소자를 적재할 수 있다.
상기 제2이송툴(520) 측에 설치되어 상기 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(90)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1이송툴(510) 측에 설치되어 제1이송툴(510)의 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(80)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 언로딩부(300)는, 상기 로딩부재테이블(200)의 부근에 2개 이상으로 설치되며, 상기 이송툴모듈(500)은, 상기 2개 이상의 언로딩부(300)들 각각에 대응되어 2개 이상으로 설치될 수 있다.
상기 2개 이상의 언로딩부(300)는, 상기 로딩부재테이블(200)을 중심으로 서로 대향되어 설치되는 제1언로딩부(300) 및 제2언로딩부(300)를 포함하며, 상기 2개 이상의 이송툴모듈(500)은, 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제1언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제1이송툴모듈(500) 및 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제2언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제2이송툴모듈(500)을 포함할 수 있다.
상기 2개 이상의 언로딩부(300)는, 상기 로딩부재테이블(200)을 기준으로 상기 로딩부재테이블(200)의 전방에 설치되는 제1언로딩부(300)와, 상기 로딩부재테이블(200)을 기준으로 상기 로딩부재테이블(200)의 좌측 및 우측 중 적어도 일측에 설치되는 하나 이상의 제2언로딩부(300)를 포함하며, 상기 2개 이상의 이송툴모듈(500)은, 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제1언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제1이송툴모듈(500) 및 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제2언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제2이송툴모듈(500)을 포함할 수 있다.
상기 로딩부재(60)는, 복수의 소자(1)들이 부착된 테이프를 포함하며, 상기 이송툴모듈(500)은, 상기 픽업위치(P1)에서 상기 로딩부재(60)에 부착된 소자(1)를 순차적으로 픽업하는 복수의 픽커(20)들과, 상기 복수의 픽커(20)들이 상기 로딩부재(60)에 부착된 소자(1)를 순차적으로 픽업하도록 상기 픽업위치(P1)로 회전이동 및 선형이동 중 적어도 하나의 이동에 의하여 순차적으로 이동시키는 픽커이동부를 포함하며, 상기 이송툴모듈(500)을 X축방향으로 선형이동시키는 제1선형이동부(623) 및 상기 이송툴모듈(500)을 Y축방향으로 선형이동시키는 제2선형이동부(622) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 이송툴모듈(500)은, 상기 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 하나 이상의 이미지획득장치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 소자핸들러는, 상기 이미지획득장치에 의하여 획득된 이미지들은, 제어부의 일부를 구성하는 메모리에 저장하고 상기 각 픽커(20)들이 소자(1)의 픽업을 마친후 상기 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 제어부는 이미지분석을 마치도록 마칠 수있다.
본 발명에 따른 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러는, 웨이퍼링과 같은 로딩부재의 상면과 평행한 회전축을 중심으로 회전되는 복수의 픽커들로 이송툴모듈을 구성함으로써 소자의 픽업 및 플레이스를 수행할 때 한번에 보다 많은 수의 소자들을 픽업 및 플레이스가 가능하여 소자 언로딩 속도를 현저히 높일 수 있는 이점이 있다.
특히 본 발명에 따른 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러는, 웨이퍼링과 같이 블루테이프와 같이 복수의 소자들이 부착된 로딩부재로부터 소자를 픽업할 때 각각의 소자를 별도로 픽업하는바, 웨이퍼링과 같은 로딩부재의 상면과 평행한 회전축을 중심으로 회전되는 복수의 픽커들로 이송툴모듈을 구성함으로써 소자의 픽업 및 플레이스를 수행할 때 한번에 보다 많은 수의 소자들을 픽업 및 플레이스가 가능하여 소자 언로딩 속도를 현저히 높일 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 이송툴모듈 및 그를 가지는 소자핸들러는, 웨이퍼링과 같은 로딩부재의 상면과 평행한 회전축을 중심으로 회전되는 복수의 픽커들로 이루어진 이송툴모듈을 한 쌍으로 조합, 즉 제1이송툴모듈 및 제2이송툴모듈로 구성함으로써 소자의 픽업 및 반전 후 테이프앤릴과 같은 언로딩부재에 소자를 적재할 수 있다.
구체적으로, 소자반전이 필요한 경우 제1이송툴모듈에 의하여 소자를 픽업하고 제1이송툴모듈에 의하여 픽업된 소자를 제2이송툴모듈이 전달받아 테이프앤릴과 같은 언로딩부재에 소자를 적재함으로써 소자의 픽업 및 반전 후 테이프앤릴과 같은 언로딩부재에 소자를 적재할 수 있다.
여기서 상기 제1이송툴모듈 및 제2이송툴모듈은 분리가능하게 결합되어, 소자반전이 불필요한 경우 제1이송툴모듈 및 제2이송툴모듈 중 어느 하나만으로 사용하고, 소자반전이 필요한 경우 제1이송툴모듈 및 제2이송툴모듈을 서로 결합시켜 사용함으로써 소자의 픽업 및 반전 후 테이프앤릴과 같은 언로딩부재에 소자를 적재할 수 있다.
또한 상기 제1이송툴모듈 및 제2이송툴모듈은 서로 분리된 상태로 설치되어, 소자반전이 필요한 경우 소자반전이 필요한 경우 제1이송툴모듈에 의하여 소자를 픽업하고 제1이송툴모듈에 의하여 픽업된 소자를 제2이송툴모듈이 전달받아 테이프앤릴과 같은 언로딩부재에 소자를 적재함으로써 소자의 픽업 및 반전 후 테이프앤릴과 같은 언로딩부재에 소자를 적재할 수 있다.
이때 소자반전이 불필요한 경우, 제1이송툴모듈 및 제2이송툴모듈은 각각 독립적으로 이동하여 소자를 픽업하여 언로딩부재에 소자를 적재할 수 있다.
본 발명에 따른 니들핀조립체, 그를 가지는 소자핸들러는, 픽커에 의한 소자픽업시 소자가 부착된 테이프를 니들핀부재가 설치된 니들핀본체에 의하여 1차로 상승시키고, 니들핀부재에 의하여 2차로 상승시킴으로써, 픽커에 의한 소자픽업시 소자가 부착된 테이프를 보다 신속하게 상승시켜 소자픽업속도를 현저히 높일 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 니들핀조립체, 그를 가지는 소자핸들러는, 픽커에 의한 소자픽업시 소자가 부착된 테이프를 니들핀부재에 진공압을 형성하여 상면에 밀착시킨 상태에서, 니들핀부재의 가압에 의하여 픽업될 소자 만을 안정적으로 상측으로 가압할 수 있어 소자픽업작업이 안정적인 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 소자핸들러의 개념을 보여주는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는, 각각 도 1의 소자핸들러에서 사용되는 로딩부재의 일 예를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 3은, 도 1의 소자핸들러에서 사용되는 로딩부재의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 4는, 도 1에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이다.
도 5a는, 도 1의 소자핸들러에 설치되는 이송툴모듈의 개념을 보여주는 개념도이다.
도 5b는, 도 1의 소자핸들러에 설치되는 제1실시예에 따른 이송툴모듈의 개념을 보여주는 사시도이다.
도 6은, 도 6의 이송툴모듈을 보여주는 측면도이다.
도 7은, 도 6의 이송툴모듈을 보여주는 정면도이다.
도 8a는, 도 6의 이송툴모듈의 변형 예인 제2실시예에 따른 이송툴모듈을 보여주는 측면도이다.
도 8b는 도 8a의 이송툴모듈의 작동과정을 보여주는 일부평면도이다.
도 9a는, 도 6의 이송툴모듈의 변형 예인 제3실시예에 따른 이송툴모듈을 보여주는 측면도이다.
도 9b는 도 9a의 이송툴모듈의 작동과정을 보여주는 일부평면도이다.
도 10은, 도 1의 소자핸들러의 변형례를 보여주는 평면도이다.
이하 본 발명에 따른 이송툴모듈 및 소자핸들러에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 소자핸들러는, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 소자(1)들이 적재된 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 언로딩위치(P2)에서 하나 이상의 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 하나 이상의 이송툴모듈을 포함한다.
여기서 본 발명에 따른 소자핸들러는, 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과; 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 설치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 언로딩부(300)를 포함할 수 있다.
상기 로딩부재카세트부(100)는, 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 로딩부재(60)에 적재되는 소자는, 웨이퍼상태에서 반도체공정 및 소잉공정을 마친 소자, 웨이퍼 상태에서 비전검사 등을 통하여 별도의 소자핸들러에 의하여 분류된 소자 등 다양하다.
특히 상기 소자(1)는, 반도체공정 후 패키징공정을 거치는 기존 소자와는 달리, 패키징공정을 요하지 않은 소위, 웨이퍼레벨소자 등 다양한 소자들이 그 대상이 될 수 있다.
한편 상기 로딩부재(60)는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 반도체공정 및 소잉공정을 마친 소자(1)가 적재되는 구성으로서, 소자(1)가 부착되는 테이프(61) 및 테이프(61)를 고정하는 프레임부재(62)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 테이프(61)는 소자(1)들이 부착될 수 있는 부재이면 어떠한 부재도 가능하며 소위 부착테이프가 사용될 수 있다.
상기 프레임부재(62)는 소자(1)들이 부착된 테이프(61)를 고정하기 위한 구성으로서 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 원형링, 도 3에 도시된 바와 같이 사각링 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 언로딩부재(70)는, 소자가 적재되는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며, 도 1에 도시된 바와 같은 테이프앤릴(캐리어테이프 및 커버테이프), 도 3에 도시된 바와 같이 부착테이프를 구비한 플레이트, 소자(1)가 담기는 복수의 삽입홈들이 형성된 트레이 등 시장출하 또는 타공정 수행을 위하여 임시로 적재되는 다양한 부재가 사용될 수 있다.
또한 상기 언로딩부재(70)는, 소자(1)가 임시로 적재되는 부재 이외에, 소자(1)가 실장되는 PCB와 같은 기판, 스트립(strip), 칩 제조를 위한 리드프레임(Lead Frame) 등 칩실장, 패키징 공정을 위한 부재가 사용될 수 있다.
상기 로딩부재카세트부(100)는, 복수의 로딩부재(60)들의 적재를 위한 구성으로서 로딩부재(60)들이 상하로 적층될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 로딩부재테이블(200)은, 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 로딩부재테이블(200)은, 웨이퍼링로딩부(미도시)에 의하여 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 전달받아 이송툴모듈(500)이 소자(1)를 픽업할 수 있도록 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 구성으로서, X-Y테이블, X-Y-Θ테이블 등 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 로딩부재테이블(200)은, 상하방향 즉, Z축방향으로 이동될 수도 있다.
또한 상기 로딩부재테이블(200)의 하측에는, 도 6 내지 도 9a에 도시된 바와 같이, 픽업위치(P1)에서 원활한 소자픽업을 위하여 니들핀조립체(600)가 설치됨이 바람직하다.
상기 니들핀조립체(600)는, 픽업위치(P1)에서 픽커(20)가 소자(1)를 픽업할 때 로딩부재(60), 예를 들면 웨이퍼링의 테이프(61)의 저면을 가압하여 소자(1)가 부착된 테이프(61)를 픽커(20) 쪽으로 밀어 올리는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 니들핀조립체(600)는, 로딩부재(60)의 하측에서 상하로 이동되는 니들핀부재(615)와, 니들핀부재(615)를 상하방향으로 이동시키는 상하구동부를 포함하는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
한편 상기 픽업위치(P1)에서 픽커(20)의 상측에 로딩부재(60)에 적재된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득부(890)가 설치됨이 바람직하다.
상기 이미지획득부(890)는, 로딩부재(60)에 적재된 소자(1)에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 이미지획득부(890)는, 픽커(20)에 의하여 픽업될 소자(1)의 위치파악, 소자(1)의 상면에 대한 검사 등으로 활용될 수 있다.
특히 후술하는 이송툴모듈(500)이 복수의 픽커(20)들을 구비하고, 복수의 픽커(20)들이 모두 소자(1)를 픽업함이 바람직한바 복수의 소자(1)들에 대한 이미지를 획득함이 바람직하다.
이에 상기 이미지획득부(890)는, 로딩부재(60)에 가깝게 설치됨이 바람직하며 이송툴모듈(500)과의 간섭을 방지하기 위하여 로딩부재테이블(200)의 상부에서 수평이동 또는 수직이동이 가능하도록 설치될 수 있다.
한편 상기 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재테이블(200)로 로딩부재(60)를 전달하기 위한 로딩부재로딩부(미도시)는, 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 인출하고 인출된 로딩부재(60)를 로딩부재테이블(200)로 전달할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
일예로서, 상기 로딩부재로딩부는, 클램핑 장치 및 선형구동장치로 구성되거나, 푸셔 및 푸셔를 선형이동시키기 위한 선형구동장치로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로딩부(300)는, 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 이격되어 설치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재하는 언로딩부재(70)가 설치된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다
특히 상기 언로딩부(300)는, 테이프앤릴(캐리어테이프 및 커버테이프) 등 언로딩부재(70)의 구성에 따라서 그 구성이 결정된다.
예로서, 상기 언로딩부(300)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 소자(1)가 적재되는 포켓부(71)가 길이방향을 따라서 형성되며 소자적재 후 테이프(미도시)에 의하여 밀봉되는 캐리어테이프가 언로딩부재(70)를 구성하는 경우 일단에 회전가능하게 설치되어 소자(1)가 적재될 캐리어테이프가 감겨진 풀림롤부(311)와, 타단에 회전가능하게 설치되며 소자적재 후 테이프에 의하여 밀봉된 캐리어테이프가 감기는 감길롤부(312)와, 풀림롤부(311)로부터 풀린 캐리어테이프가 적재위치를 지나도록 캐리어테이프의 이동을 안내하는 캐리어테이프가이드부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 언로딩부재(70)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소자(1)가 담겨지는 포켓부(71)의 저면에 복수의 홀(22)들이 형성될 수 있다.
그리고 상기 언로딩부재(70)가 적재위치에 위치되었을 때 언로딩부재(70)의 직하방에 진공압을 형성하는 진공압형성장치(24)가 설치되어 후술하는 이송툴모듈(500)에 의하여 적재될 때 소자(1)가 안정적으로 적재될 수 있도록 할 수 있다.
여기서 상기 언로딩부재(70)가 캐리어테이프인 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어테이프의 날개부분을 가이드하도록 설치된 한 쌍의 롤러부재(78)와, 롤러부재가 고정되는 지지부재(79)의 가이드에 의하여 그 이동이 가이드될 수 있다.
상기 언로딩부(300)의 다른 예로서, 언로딩부재(70)가 부착되는 플레이트(도 3 참조)인 경우로서, 언로딩부(300)는, 일단에 위치되어 복수의 소자(1)들이 부착되는 플레이트가 적재되는 플레이트적재부와, 이송툴모듈(500)에 의하여 소자(1)들을 전달받도록 적재위치에서 플레이트를 지지하여 이동시키는 X-Y테이블과, 트레이적재부로부터 플레이트를 X-Y테이블로 전달하는 트레이이동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 플레이트는, 도 3에 도시된 바와 같이, 로딩부재(60)와 유사한 구성으로서 소자(1)가 부착되는 테이프와, 테이프를 고정시키면서 LOT번호, 분류등급 등의 표식이 있는 프레임부재를 포함하여 구성되거나, 소자(1)가 담기는 삽입홈들이 복수 개로 형성된 트레이로서, 소자(1)의 종류에 따라서 규격화된 트레이, 즉, JEDEC 트레이가 사용될 수 있다.
한편 상기 언로딩부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐리어테이프에 소자(1)를 적재하는 구성1(310), 플레이트에 소자(1)를 적재하는 구성2 등 어느 하나로만 구성되거나, 구성 1 및 2 중 2개, 또는 모두를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 언로딩부(300)는, 캐리어테이프에 소자(1)를 적재하는 구성1(310), 플레이트에 소자(1)를 적재하는 구성2 등 동일한 구성이 2개 이상으로 설치될 수도 있음은 물론이다.
예를 들면, 상기 언로딩부(300)는, 캐리어테이프에 소자(1)를 적재하는 구성1(310)이 2개 이상, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 4개로 평행하게 설치될 수 있다.
한편 상기 언로딩부(300)는, 로딩부재(60)로부터 신속한 소자언로딩을 위하여 로딩부재테이블(200) 부근에 2개 이상으로 설치됨이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 소자핸들러는, 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 각각 이격되어 배치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 2개 이상의 언로딩부(300)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 이송툴모듈(500)은, 2개 이상의 언로딩부(300)들 각각에 대응되며, 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 각 언로딩부(300)의 언로딩위치(P2)에서 언로딩부재(20)로 소자(1)를 언로딩하도록 2개 이상의 언로딩부(300)들의 수, 즉 2개 이상으로 설치된다.
한편 상기 2개 이상의 언로딩부(300)들은, 그 배치에 따라서 다양한 배치구조가 가능하다.
예로서, 상기 2개 이상의 언로딩부(300)들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 로딩부재테이블(200)을 중심으로 서로 대향되어 설치되는 제1언로딩부(300) 및 제2언로딩부(300)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 2개 이상의 이송툴모듈(500)은, 로딩부재테이블(200) 및 제1언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제1이송툴모듈(500) 및 로딩부재테이블(200) 및 제2언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제2이송툴모듈(500)을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 상기 2개 이상의 언로딩부(300)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 로딩부재테이블(200)을 기준으로 로딩부재테이블(200)의 전방에 설치되는 제1언로딩부(300)와, 로딩부재테이블(200)을 기준으로 로딩부재테이블(200)의 좌측 및 우측 중 적어도 일측에 설치되는 하나 이상의 제2언로딩부(300)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 2개 이상의 이송툴모듈(500)은, 로딩부재테이블(200) 및 제1언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제1이송툴모듈(500) 및 로딩부재테이블(200) 및 제2언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제2이송툴모듈(500)을 포함할 수 있다.
상기 이송툴모듈(500)은, 다수의 소자(1)들이 적재된 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 언로딩위치(P2)에서 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩하는 구성으로서 그 구성에 따라서 장치의 처리속도가 결정된다.
이에, 본 발명의 제1실시예에 따른 이송툴모듈(500)은, 도 5a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1회전축(11)을 가지는 제1회전구동부(10)와; 제1회전축(11)과 반경방향으로 결합되며 제1회전축(11)의 원주방향으로 배치되어 제1회전축(11)을 중심으로 회전되는 복수의 픽커(20)들과; 제1회전축(11)과 수직을 이루는 제2회전축(31)을 가지며 제2회전축(31)을 중심으로 제1회전구동부(10)를 제2회전축(31)을 중심으로 회전시키는 제2회전구동부(30)를 포함할 수 있다.
상기 제1회전구동부(10)는, 복수의 픽커(20)들이 결합되는 제1회전축(11)을 가지는 구성으로서 회전모터로 구성될 수 있다.
여기서 상기 제1회전축(11)은, 복수의 픽커(20)들을 회전에 의하여 회전시키는 구성으로서 로딩부재(60)의 상면 또는 언로딩부재(70)의 상면과 평행, 즉 Z축과 수직을 이루도록 배치됨이 바람직하다.
특히 상기 제1회전축(11)는, Z축과 수직 즉, X축 또는 Y축과 평행하게 배치될 수 있으며 X축과 평행하게 배치되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 상기 제1회전축(11)의 회전방향을 일방향 또는 양방향 등 픽커(20)에 대한 회전방향의 제어에 따라서 다양하게 회전될 수 있다.
상기 복수의 픽커(20)들은, 제1회전축(11)과 반경방향으로 결합되며 제1회전축(11)의 원주방향으로 배치되어 제1회전축(11)을 중심으로 회전되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 픽커(20)는, 진공압에 의하여 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 픽업하도록 구성될 수 있다.
일예로서, 상기 픽커(20)는, 외부로부터 공압을 전달받은 공압연결부와, 끝단에 설치되어 공압연결부에 의하여 전달된 공압에 의하여 소자(1)를 픽업하거나 픽업을 해제하는 픽업헤드를 포함할 수 있다.
또한 상기 복수의 픽커(20)들은, 제1회전축(11)과의 연결에 있어서 회전지지부재(13)를 포함할 수 있다.
상기 회전지지부재(13)는, 복수의 픽커(20)들이 결합되어 복수의 픽커(20)들을 지지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 회전지지부재(13)는, 등록특허 제10-1338182호에서 회전구동부(320)와 유사하게 구성될 수 있다.
한편 상기 복수의 픽커(20)들의 설치개수는 언로딩부재(70)의 설치개수에 따라서 달라질 수 있으며, 예로서 2n개(n은 자연수)로 구성될 수 있다.
그리고 상기 복수의 픽커(20)들은, 소자(1)의 픽업 및 플레이스시 그 작업이 용이하도록 로딩부재(60)의 상면 또는 언로딩부재(70)의 상면을 향하여 선형이동이 가능하게 설치될 필요가 있다.
이에, 상기 복수의 픽커(20)들은, 제1회전축(11)에 대하여 반경방향으로 선형이동가능하게 설치될 수 있으며, 반경방향이동부(도시하지 않음)에 의하여 반경방향으로 선형이동될 수 있다.
상기 선형구동부는 픽커(20)들 중 적어도 일부를 제1회전축(11)의 반경방향으로 선형이동시키는 구성으로서, 전기 또는 공압에 의한 액츄에이터, 픽커(20)와의 접촉에 의하여 반경방향으로 선택적으로 가압하여 선형이동시키는 캠부재 등 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 복수의 픽커(20)들은, 제1회전축(11)을 중심으로 180°, 90°, 60° 등 등각으로 배치될 수 있다.
한편 상기 복수의 픽커(20)들은 제1회전축(11)을 중심으로 회전되는바 픽커(20)들에 대한 진공압전달이 원활하도록 회전이 가능하면서 공압을 전달할 수 있는 로터리공압조인트에 의하여 외부로부터 공압을 전달받을 수 있다.
상기 제2회전구동부(30)는, 제1회전축(11)과 수직을 이루는 제2회전축(31)을 가지며 제2회전축(31)을 중심으로 제1회전구동부(10)를 제2회전축(31)을 중심으로 회전시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 제2회전구동부(30)는, 제2회전축(31)을 가지며 제2회전축(11)을 회전시키는 구성으로서 회전모터로 구성될 수 있다.
그리고 상기 제2회전구동부(30)는, 후술하는 선형이동부에 의하여 X축이동 및 Y축이동 중 적어도 어느 하나의 이동이 가능하도록 설치된다.
상기 제2회전축(31)은, 제1회전구동부(10)를 지지함으로써 회전에 의하여 제1회전구동부(10)를 회전시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 제2회전축(31)은, 제1회전구동부(10)를 다양한 형태로 지지할 수 있으며 제1회전구동부(10)를 지지하는 지지부재(33)가 결합됨으로써 제1회전구동부(10)를 지지할 수 있다.
한편 상기 제2회전축(31)은, 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 Θ방향의 오차, 즉 Z축을 회전축으로 하는 회전각도의 오차를 원활하게 보정할 수 있도록 복수의 픽커(20)들의 회전중심(O)을 지나는 것이 바람직하다.
한편 상기 이송툴모듈(500)은, 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(80, 90)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 이미지획득장치(80, 90)는, 도 5a, 도 6에 도시된 바와 같이, 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 수평오차를 계산하기 위하여 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 이미지획득장치(80, 90)는, 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 분석하여 소자(1)의 이면에 대한 비전검사를 수행하는데 활용될 수도 있다.
상기 이미지획득장치(80, 90)의 설치위치는, 소자픽업시 픽커(20)의 회전이 정지되는 것과, 후술하는 바와 같이 이송툴모듈이 조합되는 경우 인접한 타부재와의 간섭을 고려하여, 픽커(20)의 회전방향을 기준으로 소자픽업시 또는 소자적재시 픽업위치(P1) 또는 적재위치(P2)에 위치된 픽커(20)보다 뒤쪽에 위치된 픽커(20)에 대향되는 위치에 위치되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 소자픽업시 또는 소자적재시 픽업위치(P1) 또는 적재위치(P2)에 위치된 픽커(20)를 1번으로 하였을 때 후순위에 위치, 4개의 픽커(20)들이 설치되었을 때 2번, 3번 및 4번 픽커, 바람직하게는 2번 또는 4번 픽커(3번 픽커의 경우 제2회전구동부(30)의 설치높이를 높여 바람직하지 않다), 보다 바람직하게는 4번 픽커에 위치됨이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 제1실시예에 따른 이송툴모듈(500)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼링과 같은 로딩부재(60) 상의 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업한 후 로딩부재(60)로부터 이격되어 설치된 언로딩부재(70)으로 이동하여 언로딩위치(P2)에 소자(1)를 적재한다.
이에, 상기 이송툴모듈(500)은, 로딩위치(P1) 및 언로딩위치(P2)의 배치방향을 기준, 예를 들면 Y축방향, 더 나아가 X축방향 및 Y축방향으로 선형이동되도록 설치될 수 있다.
그리고 상기 이송툴모듈(500)은, 서로 대향되어 한 쌍으로 설치되는 등 복수개로 설치될 수 있다.
이를 위하여 상기 소자핸들러는, 이송툴모듈(500)의 선형구동을 위하여 이송툴모듈(500)을 지지하며 X축방향으로 선형이동시키는 제1선형이동부(623)과, 제1선형이동부(623)을 지지하며 Y축방향으로 선형이동시키는 제2선형이동부(622)를 포함할 수 있다.
상기 제1선형이동부(623)는, 이송툴모듈(500)의 선형구동을 위하여 이송툴모듈(500)을 지지하며 X축방향으로 선형이동시키는 다양한 구성이 가능하다.
상기 제2선형이동부(622)는, 제1선형이동부(623)을 지지하며 Y축방향으로 선형이동시키는 구성으로서 가이드레일을 구비하는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1선형이동부(623) 및 제2선형이동부(622)는, X-Y로봇을 구성할 수도 있음은 물론이다.
한편 상기 이송툴모듈(500)은, 픽업위치(P1)에서 모든 픽커(20)들이 소자(1)를 픽업함이 바람직하다.
그리고 상기 이송툴모듈(500)은, 적재위치(P2)에서의 소자적재가 원활하도록 적재위치(P2)에 위치되었을 때 픽커(20)들의 회전축인 제1회전축(11)이 언로딩부재(70)의 이동방향과 수직을 이루는 것이 바람직하다.
또한 상기 이송툴모듈(500)은, 복수의 언로딩부재(70)들이 평행하게 배치되는 경우, 적재위치(P2)에서의 소자적재가 원활하도록 적재위치(P2)에 위치되었을 때 픽커(20)들의 회전축인 제1회전축(11)이 언로딩부재(70)의 이동방향과 평행을 이룰 수 있다.
한편 소자(1)의 픽업 후 언로딩부재(70)에 적재할 때 소자(1)가 뒤집어 적재, 즉 반전되어 적재될 것이 필요한 경우가 있다.
이에 이송툴모듈은, 제1실시예에 따른 이송툴모듈, 즉 도 5a 내지 7의 구성을 기본구성으로 하고, 이러한 기본구성이 복수 개로 설치되는 등 다양한 변형이 가능하다. 여기서 제1실시예에 따른 이송툴모듈의 조합시 도 5a 내지 7의 구성 중 적어도 일부가 변형될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 제2실시예에 따른 이송툴모듈(500)은, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 도 5a 내지 7에 도시된 구성을 가지는 제1이송툴모듈(510)과, 도 5a 내지 7에 도시된 구성에서 제2이송툴모듈(520)을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 이송툴모듈(500)은, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 이송툴모듈로서 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하는 제1이송툴(510)과; 제1실시예에 따른 이송툴모듈로서 제1이송툴(510)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P2)에서 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(520)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)은 제2이송툴(520)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 각각 서로 평행하게 배치된다.
그리고 상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O)을 연결하는 가상선(L)이 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 수직을 이룬다.
그리고 상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)로부터 제2이송툴(520)의 픽커(20)로 소자(1)를 전달하는 전달위치(P3)는 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O) 사이에 위치된다.
그리고 상기 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)은, 서로 고정된 상태로서 하나의 모듈을 구성한다.
여기서 상기 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)은, 소자반전이 불필요한 경우 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520) 중 어느 하나를 분리하여 이송툴모듈로 사용하고 소자반전이 필요한 경우 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)를 결합시켜 이송툴모듈로 사용할 수 있다.
그리고, 상기 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520) 중 적어도 하나는, 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(90)를 추가로 포함하며, 이미지획득장치(90)에 의하여 획득된 이미지로부터 언로딩위치(P2)에서 언로딩될 소자(1)의 위치오차가 계산될 수 있다.
상기 이미지획득장치(90)는, 앞서 설명한 바와 같이, 이미지획득장치(90)에 의하여 획득된 이미지로부터 언로딩위치(P2)에서 언로딩될 소자(1)의 위치오차가 계산하는 것을 고려하여 제2이송툴(520) 쪽에 설치됨이 바람직하다.
이때 제1이송툴(510) 쪽에는, 이미지획득장치(90)와는 별도의 이미지획득장치(80)이 추가로 설치될 수 있으며, 별도의 이미지획득장치(80)는, 위치오차의 계산보다는 제1이송툴(510)의 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하여 이미지 분석을 통한 비전검사를 수행하는데 활용될 수 있다.
또한 상기 전달위치(P3)에 위치된 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)의 픽커(20)들은 소자(1)의 손상 및 흘림없이 원활하게 전달될 수 있도록 실험 등을 통하여 적절한 간격을 두고 설치된다.
또한 상기 전달위치(P3)에서 제1이송툴(510)의 픽커(20)는, 제2이송툴(520)의 픽커(20)로의 소자전달을 원활하게 하기 위하여 제2이송툴(520)의 픽커(20)로 향하여 선형이동이 가능하도록 설치됨이 바람직하다.
즉, 상기 전달위치(P3)에서 제1이송툴(510)의 픽커(20)는, 제2이송툴(520)의 픽커(20) 쪽으로 선형이동됨으로써 제2이송툴(520)의 픽커(20)에 대한 소자전달을 원활하게 수행할 수 있다.
한편 상기 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)의 결합방향은, 도 8a 내지 도 9b에 도시된 바와 같이, 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)이 픽업위치(P1) 및 언로딩위치(P2)를 연결하는 직선, 즉 Y축방향으로 순차적으로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)가 Y축방향으로 순차적으로 배치되면, 도 8b 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 픽업위치(P1)에서의 제1이송툴(510)의 소자픽업 후 제2이송툴(520)이 소자를 전달받아 소자언로딩위치(P2)까지의 이동거리를 최소화하여 소자(1)의 전달속도를 높여 장치의 처리속도를 높일 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 제2실시예에 따른 이송툴모듈(500)은, 하나 이상, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 설치될 수 있다.
이때 상기 제2실시예에 따른 이송툴모듈은, 제1실시예와 동일하게 로딩위치(P1) 및 언로딩위치(P2)의 배치방향을 기준, 예를 들면 Y축방향, 더 나아가 X축방향 및 Y축방향으로 선형이동되도록 설치될 수 있다.
한편 소자(1)의 픽업 후 언로딩부재(70)에 적재할 때 소자(1)가 뒤집어 적재, 즉 반전되어 적재하기 위한 다른 방법으로서, 제2실시예에 따른 이송툴모듈의 구성에서 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)을 분리하여 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 이송툴모듈은, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2실시예와는 달리 제1실시예에 따른 이송툴모듈로서 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하며 픽업위치(P1) 및 전달위치(P2) 사이에서 이동되는 제1이송툴(510)과; 제1실시예에 따른 이송툴모듈로서 전달위치(P3)에서 제1이송툴(510)로부터 소자(1)를 전달받아 언로딩위치(P2)에서 소자(1)를 언로딩하며 전달위치(P3) 및 언로딩위치(P2) 사이에서 이동되는 제2이송툴(520)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)은 제2이송툴(520)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 각각 서로 평행하게 배치된다.
그리고 상기 제1이송툴(510)이 제2이송툴(520)로 소자를 전달하기 위하여 제2이송툴(520)에 접근하였을 때 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O)을 연결하는 가상선(L)이 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 수직을 이룬다.
한편 상기 전달위치(P3)는, 제1이송툴(510)의 픽커(20)로부터 제2이송툴(520)의 픽커(20)로 소자(1)를 전달하는 위치로서, 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O) 사이에 위치된다.
특히 상기 전달위치(P3)는, 로딩위치(P1) 및 언로딩위치(P2) 사이에 위치된다.
그리고 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 제1이송툴(510)이 제2이송툴(520)로 소자를 전달하기 위하여 제2이송툴(520)에 접근하였을 때 제1이송툴(510) 및 제2이송툴(520)는 도 9a에 도시된 바와 같은 상태가 된다.
여기서 제2실시예에서 설명한 바와 같이, 또한 상기 전달위치(P3)에서 제1이송툴(510)의 픽커(20)는, 제2이송툴(520)의 픽커(20)로의 소자전달을 원활하게 하기 위하여 제2이송툴(520)의 픽커(20)로 향하여 선형이동이 가능하도록 설치됨이 바람직하다.
즉, 상기 전달위치(P3)에서 제1이송툴(510)의 픽커(20)는, 제2이송툴(520)의 픽커(20) 쪽으로 선형이동됨으로써 제2이송툴(520)의 픽커(20)에 대한 소자전달을 원활하게 수행할 수 있다.
한편 상기와 같은 실시예들을 종합하면, 본 발명은 또한 다음과 같은 구성을 제시한다.
본 발명의 착안배경에 따르면, 웨이퍼링과 같이 복수의 소자(1)들이 부착된 테이프를 포함하는 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 픽업할 때 니들핀조립체 구성의 한계로 인하여 각각의 소자(1)를 하나씩 픽업하여야 하는 문제점의 인식부터 시작한다.
이러한 소자(1) 픽업 숫자의 한계는, 웨이퍼링과 같은 로딩부재(60)로부터 테이프 앤 릴(T&R)과 같은 언로딩부재(70)로의 소자언로딩 속도를 제한한다. 그리고 소자언로딩 속도의 제한은, 반도체소자 등의 생산속도를 저하시켜 생산성을 높이는데 한계로서 작용한다.
이에, 본 발명에 따른 이송툴모듈은, 복수의 소자(1)들이 부착된 테이프를 포함하는 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 2개 이상, 바람직하게는 다수의 소자(1)들을 픽업한 후 언로딩위치(P2)로 이동하여 언로딩위치(P2)에 위치된 언로딩부재(70)로 소자(1)를 언로딩함을 특징으로 한다. 여기서 상기 픽업위치(P1)는, 로딩부재(60)로부터 언로딩부재(70)까지 2개의 이송툴모듈에 의하여 순차적으로 소자(1)를 언로딩하는 경우에는, 다른 이송툴모듈에 대한 전달위치로 대체될 수 있다.
이러한 이송툴모듈은, 2개 이상의 소자(1)를 픽업할 수 있도록 픽업위치(P1), 구체적으로 니들핀조립체(600)가 위치된 부분에서 소자(1)를 순차적으로 픽업하는 복수의 픽커(20)들을 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같은 이송툴모듈은, 구체적 실시예로서, 도 5a 내지 도 6에 도시된 이송툴모듈이 될 수 있다.
또한 상기와 같이 복수의 픽커(20)들을 포함하는 이송툴모듈의, 다른 실시예서, 하나의 지지구조물에 복수의 픽커(20)들이 설치되고 각 픽커(20)들이 소자(1)를 순차적으로 픽업할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
한편 상기와 같이 복수의 픽커(20)들을 포함하는 이송툴모듈은, 각 픽커(20)가 픽업위치(P1)에 위치되었을 때 니들핀조립체(600)가 위치된 부분에서 소자(1)를 효과적으로 픽업할 수 있도록 니들핀조립체(600)을 향하여 선형이동이 가능하도록 설치됨이 바람직하다.
또한 상기와 같이 복수의 픽커(20)들을 포함하는 이송툴모듈은, 소자(1)들을 픽업한 후, 복수의 픽커(20)들이 하나의 모듈로서 언로딩위치(P2), 또는 전달위치로 이동될 수 있도록 이동됨이 바람직하다.
한편 상기와 같이 복수의 픽커(20)들을 포함하는 이송툴모듈은, 소자(1)의 픽업 후 각 픽커(20)에 픽업된 소자(1)들에 대한 수평오차의 계산, 소자(1)의 표면비전검사 등을 위하여 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치를 추가로 포함할 수 있다.
상기 이미지획득장치(90)는, 소자(1)의 픽업 후 각 픽커(20)에 픽업된 소자(1)들에 대한 수평오차의 계산, 소자(1)의 표면비전검사 등을 위하여 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서 그 기능에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 각 픽커(20)에 픽업된 소자(1)들은, 픽업과정에서 픽커(20)에 대한 소자(1)의 수평오차가 발생될 수 있는데, 수평오차가 허용범위를 넘어서는 경우 언로딩부재(70)에 정확하게 안착시키지 못하여 안착불량이 발생될 수 있다.
여기서 수평오차란, 픽업과정에서 픽커(20)에 대한 소자(1)가 X-Y 방향의 오차, 기준 X-Y방향에 대한 회전오차, 즉 Θ오차 등을 말한다.
이에 픽업과정에서 픽커(20)에 대한 소자(1)의 수평오차, 특히 회전오차의 유무를 확인하여 언로딩부재(70)로의 안착시 이를 보정하여 안착시킬 필요가 있다.
따라서 상기 이미지획득장치는, 소자(1)의 픽업 후 각 픽커(20)에 픽업된 소자(1)들에 대한 수평오차의 계산을 위하여 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면-여기서 이면은 픽커(20)에 픽업된 면의 소자(1)의 반대면으로 정의된다-에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
또한 상기 이미지획득장치는, 수평오차의 계산과 함께, 또는 단독으로 소자(1)의 이면에 대한 비전검사, 즉 크랙의 유무, 범프의 형성상태 등의 2D검사를 수행하기 위하여 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
한편 상기 이미지획득장치는, 이송툴모듈과 별도로 설치될 수 있으나, 효과적인 비전검사의 수행을 위하여 이송툴모듈과 함께 하나의 모듈로 구성됨이 바람직하다.
특히 상기 이미지획득장치가 이송툴모듈과 하나의 모듈로 구성되는 경우 다음과 같은 장점이 있다.
먼저, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이송툴모듈은, 2개 이상의 소자(1)를 픽업할 수 있도록 픽업위치(P1), 구체적으로 니들핀조립체(600)가 위치된 부분에서 소자(1)를 픽업하는 복수의 픽커(20)들을 포함함을 특징한다.
그런데, 상기 소자(1)의 픽업 및 소자(1)에 대한 이미지획득, 특히 이미지획득 및 이미지분석이 병행되는 경우 소자(1)에 대한 이미지 획득 속도가 소자(1)의 픽업속도를 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.
이에 본 발명에 따른 이송툴모듈은, 각 픽커(20)들이 소자(1)의 픽업을 마친후 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 이미지획득장치에 의하여 각 픽커(20)들에 의하여 소자(1)에 대한 이미지획득 더 나아가 이미지분석을 수행하도록 구성될 수 있다.
여기서 상기 이미지획득장치에 의한 이미지획득은, 획득될 이미지의 스펙, 즉 해상도, 심도 등에 따라서 이미지획득속도가 소자(1)의 픽업속도에 영향을 주지 않을 수 있는바, 본 발명에 따른 이송툴모듈은, 복수의 픽커(20)들 각각이 소자픽업 및 픽업 후 소자(1)의 이면에 대한 이미지획득을 병행하도록 구성될 수 있다.
여기서 상기 이미지획득장치에 의하여 획득된 이미지들은, 이미지 분석속도가 늦을 수도 있음을 감안하여 제어부의 일부를 구성하는 메모리 등에 저장하고 각 픽커(20)들이 소자(1)의 픽업을 마친후 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 제어부는 이미지분석을 마치도록 구성될 수 있다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 이송툴모듈 및 이송툴모듈을 구비한 소자핸들러는, 이미지획득장치를 하나의 모듈로서 포함할 수 있다.
그리고 발명에 따른 이송툴모듈 및 이송툴모듈을 구비한 소자핸들러는, 픽업위치(P1)에서의 소자픽업, 소자(1)를 픽업한 픽커(20)를 이미지획득장치 쪽으로 회전이동 및 선형이동 중 적어도 하나의 이동에 의하여 픽업된 소자(20)에 대한 이미지획득을 수행하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 이미지획득과정은, 이미지획득속도에 따라서 소자픽업 후 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 수행될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 발명에 따른 이송툴모듈 및 이송툴모듈을 구비한 소자핸들러는, 소자픽업 및 픽업 후 소자(1)의 이면에 대한 이미지획득을 병행한 후, 제어부의 일부를 구성하는 메모리 등에 저장하고 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 제어부는 이미지분석을 마치도록 구성될 수 있다.
특히 수평오차의 계산에 비하여 비전검사의 경우 충분한 이미지처리속도를 요하는바, 복수의 픽커(20)들 각각에 의한 소자픽업 및 픽업 후 소자(1)의 이면에 대한 이미지획득을 병행한 후, 제어부의 일부를 구성하는 메모리 등에 저장하고 각 픽커(20)들이 소자(1)의 픽업을 마친후 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 제어부는 이미지분석을 마치도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 소자픽업 및 이미지획득의 병행, 소자(1)의 픽업을 마친후 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 이미지분석을 수행하게 되면, 별도의 비전검사장치 또는 모듈의 설치함 없이 소자의 언로딩 및 비전검사의 수행이 가능한 이점이 있다.
더 나아가, 본 발명은, 소자픽업 및 이미지획득의 병행, 소자(1)의 픽업을 마친 후 이동시 이미지분석을 하게 되면 소자의 언로딩속도를 현저하게 높일 수 있는 이점도 있다.
상기와 같은 소자픽업 및 이미지획득의 병행, 소자(1)의 픽업을 마친 후 이동시 이미지분석의 수행을 위한 이송툴모듈은, 도 5a에 도시된 바와 같은, 이송툴모듈의 구성을 채택할 수 있다.
이때 상기 이송툴모듈은, 각 픽커(20)의 픽업 후 회전되는 방향 쪽에 이미지획득장치(80, 90)가 설치됨이 바람직하다.
구체적으로, 도 5a 및 도 5b에서 각 픽커(20)들이 소자(1)의 픽업 후 시계방향으로 회전될 때 이미지획득장치(80, 90)는, 픽커(20)들의 회전축(O)을 기준으로 좌측에 위치됨이 바람직하다.
한편 상기 이미지획득장치(80, 90)는, 이미지획득 목적(수평오차계산, 비전검사)에 따라서 2개 이상으로 설치됨이 바람직하다.
여기서 수평오차의 계산은 상대적으로 빠르게 수행되므로 픽커(20)들의 회전축(O) 및 그 회전방향을 기준으로 수평오차계산을 위한 이미지획득장치(90)가 비전검사를 위한 이미지획득장치(80)보다 후방 쪽에 위치됨이 바람직하다.
다시 말하면, 소자(1)를 픽업한 픽커(20)는, 회전에 의하여 먼저 비전검사를 위한 이미지획득장치(80)를 거치고 그 후에 수평오차계산을 위한 이미지획득장치(90)를 거치도록 이미지획득장치(80)가 배치됨이 바람직하다.
한편 앞서 설명한 바와 같이, 하나 이상의 이미지획득장치(80, 90), 특히 비전검사를 위한 이미지획득장치(80)는, 이송툴모듈과 함께 이동되도록 구성됨이 바람직하다.
한편 상기 이미지획득장치(80, 90)는, 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서 스캐너, 카메라 등 다양한 구성이 가능하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
200 : 로딩부재테이블 300 : 언로딩부
500 : 이송툴모듈

Claims (15)

  1. 다수의 소자(1)들이 부착된 복수의 로딩부재(60)들이 적재된 로딩부재카세트부(100)로부터 로딩부재(60)를 공급받아 상기 로딩부재(60)를 수평방향으로 이동시키는 로딩부재테이블(200)과;
    상기 로딩부재테이블(200)로부터 수평방향으로 각각 이격되어 배치되며 로딩부재(60)로부터 소자(1)를 전달받아 적재되는 언로딩부재(70)가 설치된 언로딩부(300)와;
    상기 로딩부재(60)로부터 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 상기 각 언로딩부(300)의 언로딩위치(P2)에서 상기 언로딩부재(20)로 소자(1)를 언로딩하는 이송툴모듈(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송툴모듈(500)은,
    제1회전축(11)을 가지는 제1회전구동부(10)와;
    상기 제1회전축(11)과 반경방향으로 결합되며 상기 제1회전축(11)의 원주방향으로 배치되어 상기 제1회전축(11)을 중심으로 회전되는 복수의 픽커(20)들과;
    상기 제1회전축(11)과 수직을 이루는 제2회전축(31)을 가지며 상기 제2회전축(31)을 중심으로 상기 제1회전구동부(10)를 상기 제2회전축(31)을 중심으로 회전시키는 제2회전구동부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 픽커(20)들의 설치개수는 2n개(n은 자연수)인 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송툴모듈(500)은,
    픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하는 제1이송툴(510)과;
    상기 제1이송툴(510)로부터 소자를 전달받아 언로딩위치(P2)에서 소자(1)를 언로딩하는 제2이송툴(520)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)은 상기 제2이송툴(520)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 각각 서로 평행하게 배치되며,
    상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 상기 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O)을 연결하는 가상선(L)이 상기 제1이송툴(510)의 제1회전축(11) 및 제2회전축(31)과 수직을 이루며,
    상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)로부터 상기 제2이송툴(520)의 픽커(20)로 소자(1)를 전달하는 전달위치(P3)는 상기 제1이송툴(510)의 픽커(20)의 회전중심(O)과 상기 제2이송툴(520)의 픽커(20)의 회전중심(O) 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1이송툴(510) 및 상기 제2이송툴(520)은, 서로 탈착가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1이송툴(510) 및 상기 제2이송툴(520)은, 서로 분리되어 이동가능하게 설치되며,
    상기 언로딩부재에 소자적재시 반전이 불필요한 경우 상기 제1이송툴(510) 및 상기 제2이송툴(520)은, 순차적으로 상기 픽업위치(P1)에서 소자(1)를 픽업하여 상기 언로딩위치(P2)에서 소자(1)를 언로딩부재(70)에 소자를 적재하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2이송툴(520) 측에 설치되어 상기 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(90)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1이송툴(510) 측에 설치되어 제1이송툴(510)의 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(80)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 언로딩부(300)는, 상기 로딩부재테이블(200)의 부근에 2개 이상으로 설치되며,
    상기 이송툴모듈(500)은, 상기 2개 이상의 언로딩부(300)들 각각에 대응되어 2개 이상으로 설치된 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 2개 이상의 언로딩부(300)는,
    상기 로딩부재테이블(200)을 중심으로 서로 대향되어 설치되는 제1언로딩부(300) 및 제2언로딩부(300)를 포함하며,
    상기 2개 이상의 이송툴모듈(500)은, 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제1언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제1이송툴모듈(500) 및 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제2언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제2이송툴모듈(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 2개 이상의 언로딩부(300)는,
    상기 로딩부재테이블(200)을 기준으로 상기 로딩부재테이블(200)의 전방에 설치되는 제1언로딩부(300)와, 상기 로딩부재테이블(200)을 기준으로 상기 로딩부재테이블(200)의 좌측 및 우측 중 적어도 일측에 설치되는 하나 이상의 제2언로딩부(300)를 포함하며,
    상기 2개 이상의 이송툴모듈(500)은, 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제1언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제1이송툴모듈(500) 및 상기 로딩부재테이블(200) 및 상기 제2언로딩부(300) 사이에서 소자(1)를 이송하는 제2이송툴모듈(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  13. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 로딩부재(60)는, 복수의 소자(1)들이 부착된 테이프를 포함하며,
    상기 이송툴모듈(500)은, 상기 픽업위치(P1)에서 상기 로딩부재(60)에 부착된 소자(1)를 순차적으로 픽업하는 복수의 픽커(20)들과, 상기 복수의 픽커(20)들이 상기 로딩부재(60)에 부착된 소자(1)를 순차적으로 픽업하도록 상기 픽업위치(P1)로 회전이동 및 선형이동 중 적어도 하나의 이동에 의하여 순차적으로 이동시키는 픽커이동부를 포함하며,
    상기 이송툴모듈(500)을 X축방향으로 선형이동시키는 제1선형이동부(623) 및 상기 이송툴모듈(500)을 Y축방향으로 선형이동시키는 제2선형이동부(622) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송툴모듈.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 이송툴모듈(500)은, 상기 픽커(20)에 의하여 픽업된 소자(1)의 이면에 대한 이미지를 획득하는 하나 이상의 이미지획득장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 이미지획득장치에 의하여 획득된 이미지들은, 제어부의 일부를 구성하는 메모리에 저장하고 상기 각 픽커(20)들이 소자(1)의 픽업을 마친후 상기 언로딩위치(P2) 또는 다른 이송툴모듈로의 소자전달을 위한 전달위치로 이동될 때 제어부는 이미지분석을 마치는 것을 특징으로 하는 소자핸들러.
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