KR20190012462A - 반도체 기판 이송 장치 - Google Patents

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KR20190012462A
KR20190012462A KR1020170095458A KR20170095458A KR20190012462A KR 20190012462 A KR20190012462 A KR 20190012462A KR 1020170095458 A KR1020170095458 A KR 1020170095458A KR 20170095458 A KR20170095458 A KR 20170095458A KR 20190012462 A KR20190012462 A KR 20190012462A
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Abstract

반도체 패키지들로 이루어진 반도체 기판을 이송하기 위한 장치가 개시된다. 반도체 기판 이송 장치는, 반도체 기판이 진공 흡착될 수 있으며 복수의 척킹 영역으로 구획되는 픽업면을 구비하고 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 영역을 조절하기 위하여 척킹 영역들 각각에 대해 진공이 조절되며 반도체 기판을 픽업하는 픽커 몸체와, 픽업면에 형성된 복수의 핀홀에 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되고 픽업면으로부터 돌출되어 위치하며 반도체 기판에 형성된 복수의 가이드홀에 삽입되어 반도체 기판의 위치를 가이드하는 복수의 파일럿 핀과, 픽커 몸체의 내부에 구비되고 파일럿 핀들과 서로 대응하게 구비되며 대응하는 파일럿 핀의 픽커 몸체 내부에서의 업/다운 상태를 감지하기 위한 복수의 핀 센서와, 핀 센서들의 센싱 결과에 따라 반도체 기판의 정렬 상태를 인지하여 척킹 영역들에 제공되는 진공을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다. 이와 같이, 반도체 기판 이송 장치는 서로 다른 크기를 갖는 이종의 반도체 기판들을 이송할 수 있으므로, 반도체 기판의 크기가 변경될 때마다 픽커 몸체를 교체할 필요가 없다.

Description

반도체 기판 이송 장치{Apparatus for transferring semiconductor substrate}
본 발명의 실시예들은 반도체 기판 이송 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 패키지들로 이루어진 반도체 기판을 반도체 패키지들로 개별화하기 위해 척 테이블 상으로 이송하기 위한 반도체 기판 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정과 다이 본딩(die bonding) 공정 및 몰딩 공정을 통해 복수의 반도체 패키지들로 이루어진 반도체 기판, 예컨대, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : 이하, PCB)으로 제조될 수 있다.
상기와 같이 제조된 인쇄회로기판은 절단 및 분류(sawing & sorting) 공정을 통해 복수의 반도체 패키지로 개별화되고, 양품 또는 불량품 판정에 따라 분류될 수 있다.
구체적으로, PCB는 수납 용기로부터 인출된 후 PCB 이송 장치에 의해 절단 공정이 수행되는 척 테이블 상으로 이송될 수 있다. 척 테이블은 회전 및 수평 이동이 가능하도록 구비될 수 있으며, 진공을 이용하여 PCB를 흡착 고정한다.
PCB 이송 장치는 진공을 이용하여 PCB를 흡착하며, 내부에 진공을 형성하기 위한 진공 챔버가 형성될 수 있다. PCB 이송 장치의 상면에는 PCB의 픽업 위치를 가이드하기 위한 파일럿 핀들을 포함할 수 있다. 파일럿 핀들은 PCB에 형성된 가이드 홀들에 삽입되어 PCB를 얼라인하며, PCB를 척 테이블에 로드할 때 PCB의 틀어짐을 방지한다.
그러나 수납 용기에 수납된 PCB가 틀어져 있거나 변들의 위치가 뒤바뀌는 등 PCB가 수납 용기 안에서 정위치되어 있지 않을 경우, PCB 이송 장치의 파일럿 핀들과 PCB의 가이드홀들의 위치가 서로 맞지 않아 파일럿 핀이 가이드홀 안에 정상적으로 삽입되지 못한다. 이러한 경우, 파일럿 핀에 의해 PCB가 PCB 이송 장치의 흡착면에 밀착되지 못하고 들뜰 수 있어 진공이 누설될 수 있다. 이로 인해, PCB 이송 장치가 PCB를 이송하는 과정에서 PCB를 떨어뜨릴 수 있으며, 척 테이블의 정위치에 PCB를 위치시키지 못해 척 테이블 상의 PCB를 정렬하기 위한 추가 작업이 필요하다.
또한, PCB 이송 장치는 어느 한 품종의 PCB만을 픽업할 수 있도록 설계된다. 따라서, PCB의 크기가 변경되는 경우 PCB 이송 장치를 교체해야 하며 이에 소요되는 시간과 비용이 크게 증가될 수 있다.
한국등록특허공보 제10-0864591호 (2008.10.22.)
본 발명의 실시예들은 반도체 기판의 크기에 따라 교체할 필요없이 다양한 크기의 반도체 기판을 이송할 수 있는 반도체 기판 이송 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 반도체 기판 이송 장치는, 반도체 기판이 진공 흡착될 수 있으며 복수의 척킹 영역으로 구획되는 픽업면을 구비하고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 영역을 조절하기 위하여 상기 척킹 영역들 각각에 대해 진공이 조절되며 상기 반도체 기판을 픽업하는 픽커 몸체와, 상기 픽업면에 형성된 복수의 핀홀에 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되고 상기 픽업면으로부터 돌출되어 위치하며 상기 반도체 기판에 형성된 복수의 가이드홀에 삽입되어 상기 반도체 기판의 위치를 가이드하는 복수의 파일럿 핀과, 상기 픽커 몸체의 내부에 구비되고 상기 파일럿 핀들과 서로 대응하게 구비되며 대응하는 파일럿 핀의 상기 픽커 몸체 내부에서의 업/다운 상태를 감지하기 위한 복수의 핀 센서와, 상기 핀 센서들의 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 정렬 상태를 인지하여 상기 척킹 영역들에 제공되는 진공을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽커 몸체는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 척킹 영역이 서로 다르다. 또한, 상기 제어부는 상기 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 크기에 대응하는 척킹 영역에 대해 진공 제공 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 파일럿 핀과 상기 핀 센서는 상기 척킹 영역에 대응하여 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽커 몸체는 진공이 제공되는 복수의 진공홀을 상기 척킹 영역들에 구비하고 내부에 상기 진공홀들과 연통되는 복수의 진공 라인을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 진공홀들은 상기 척킹 영역마다 서로 다른 진공 라인으로부터 진공이 제공되며, 상기 제어부는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 진공 라인들 각각의 진공압을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 기판 이송 장치는, 상기 픽커 몸체 내부에 설치되고 각각 상기 파일럿 핀이 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되는 고정홀을 구비하며 각각 상부면에 상기 핀 센서가 결합된 복수의 이동 플레이트와, 상기 픽커 몸체 내부에 구비되고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 이동 플레이트들을 수평 이동시켜 상기 파일럿 핀을 상기 반도체 기판의 크기에 대응하는 척킹 영역에 위치시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 핀홀들은 상기 파일럿 핀들의 수평 이동 통로로 제공되도록 서로 다른 척킹 영역에 걸쳐 위치하고 각각 상기 이동 플레이트에 의해 밀폐될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 파일럿 핀들은 서로 동일한 척킹 영역에 위치할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 반도체 기판 이송 장치는, 반도체 기판이 진공 흡착될 수 있으며 제1 척킹 영역과 상기 제1 척킹 영역을 둘러싼 제2 척킹 영역으로 구획되는 픽업면을 구비하고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 척킹 영역을 선택하기 위하여 상기 제1 및 제2 척킹 영역들 각각에 대해 진공이 조절되며 상기 반도체 기판을 픽업하는 픽커 몸체와, 상기 픽업면에 형성된 복수의 핀홀에 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되고 상기 픽업면으로부터 돌출되어 위치하며 상기 반도체 기판에 형성된 복수의 가이드홀에 삽입되어 상기 반도체 기판의 위치를 가이드하는 복수의 파일럿 핀과, 상기 픽커 몸체의 내부에 구비되고 상기 파일럿 핀들과 서로 대응하게 구비되며 대응하는 파일럿 핀의 상기 픽커 몸체 내부에서의 업/다운 상태를 감지하기 위한 복수의 핀 센서와, 상기 핀 센서들의 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 정렬 상태를 인지하여 상기 제1 또는 제2 척킹 영역들에 제공되는 진공을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽커 몸체는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 및 제2 척킹 영역들 중 어느 하나에 진공이 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 척킹 영역에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판이 상기 제2 척킹 영역에 제공된 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판보다 작으며, 상기 제어부는 상기 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 크기에 대응하는 상기 제1 척킹 영역 또는 제2 척킹 영역에 대해 진공 제공 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽커 몸체는 진공이 제공되는 복수의 진공홀을 상기 척킹 영역들에 구비하고 내부에 상기 진공홀들과 연통되는 제1 및 제2 진공 라인들을 구비할 수 있다. 상기 제1 진공 라인은 상기 제1 척킹 영역에 위치하고, 상기 제2 진공 라인은 상기 제2 척킹 영역에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 및 제2 진공 라인들 각각의 진공압을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 파일럿 핀들은, 상기 제1 진공 라인에 위치하고 서로 이격되어 마주하게 배치된 한 쌍의 제1 파일럿 핀들과, 상기 제2 진공 라인에 위치하고 서로 이격되어 마주하게 배치된 한 쌍의 제2 파일럿 핀들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 핀 센서들은, 상기 제1 진공 라인 내부에 위치하고 상기 제1 파일럿 핀들에 대응하는 한 쌍의 제1 핀 센서들과, 상기 제2 진공 라인 내부에 위치하고 상기 제2 파일럿 핀들에 대응하는 한 쌍의 제2 핀 센서들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 파일럿 핀들과 상기 제2 파일럿 핀들은 서로 다른 크기의 반도체 기판의 위치를 가이드할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 기판 이송 장치는, 상기 픽커 몸체 내부에 설치되고 각각 상기 파일럿 핀이 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되는 고정홀을 구비하며 각각 상부면에 상기 핀 센서가 결합된 복수의 이동 플레이트와, 상기 픽커 몸체 내부에 구비되고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 이동 플레이트들을 수평 이동시켜 상기 파일럿 핀을 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 척킹 영역 또는 상기 제2 척킹 영역으로 이동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 이동 플레이트들은 상기 파일럿 핀들에 대응하여 구비되며, 상기 파일럿 핀들은 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 진공 라인 또는 상기 제2 진공 라인에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 핀홀들은 상기 파일럿 핀들의 수평 이동 통로로 제공되며, 상기 제1 진공 라인과 상기 제2 진공 라인에 걸쳐 위치하고, 상기 이동 플레이트에 의해 밀폐될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 기판 이송 장치는 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 척킹 영역을 다르게 구성함으로써, 서로 다른 크기를 갖는 이종의 반도체 기판들을 이송할 수 있다. 이에 따라, 반도체 기판 이송 장치는 반도체 기판의 크기가 변경될 때마다 픽커 몸체를 교체할 필요가 없으므로, 공정 시간을 단축시키고 원가를 절감할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 반도체 기판 이송 장치의 파일럿 핀들 또한 이종의 반도체 기판들을 모두 가이드할 수 있으며, 파일럿 핀들의 업/다운 상태를 감지하는 핀 센서들이 픽커 몸체에 구비된다. 이에 따라, 반도체 기판 이송 장치는 반도체 기판을 진공 흡착하기 전에 반도체 기판의 정렬 상태를 파악하여 반도체 기판을 재정렬할 수 있다. 그 결과, 반도체 기판 이송 장치는 반도체 기판의 정렬 불량으로 인한 픽커 몸체의 진공 누설을 방지하고, 반도체 기판을 안정적으로 이송할 수 있으며, 진공 누설로 인해 이송 과정에서 반도체 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 반도체 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3의 절단선 Ⅰ- Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 파일럿 핀과 핀 센서를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 반도체 기판 이송 장치에 반도체 기판이 정상적으로 정렬되지 않을 경우 파일럿 핀과 핀 센서의 동작 관계를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 파일럿 핀과 핀 센서 및 이동 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 확대도이다.
도 9는 도 7에 도시된 파일럿 핀과 핀 센서 및 이동 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 파일럿 핀이 제1 진공 라인 측으로 이동한 상태를 설명하기 위한 확대도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 반도체 기판을 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치(101)는 반도체 기판(10)을 픽업하여 이송하는 장치로서, 반도체 패키지들(12)로 이루어진 반도체 기판(10), 예컨대, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)을 이송하는 데 이용될 수 있다. 특히, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 상기 반도체 기판(10)을 수납 트레이(210)로부터 픽업하여 상기 반도체 기판(10)을 상기 반도체 패키지들(12)로 개별화하기 위한 절단 공정이 수행되는 척 테이블(220)로 이송하는 데 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하며, 상기 수납 트레이(220)로부터 상기 반도체 기판(10)을 진공 흡착하여 픽업할 수 있다. 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 상기 수납 트레이(210)와 척 테이블(220)의 상측에 위치하며, 픽업한 반도체 기판(10)을 상기 척 테이블(220)의 상부면에 로드한다. 상기 척 테이블(220)은 회전 및 수평 이동이 가능하도록 구비될 수 있으며, 진공을 이용하여 상기 반도체 기판(10)을 흡착 고정한다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3의 절단선 Ⅰ- Ⅰ'에 따른 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 파일럿 핀과 핀 센서를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 반도체 기판 이송 장치에 반도체 기판이 정상적으로 정렬되지 않을 경우 파일럿 핀과 핀 센서의 동작 관계를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다. 여기서, 도 3은 상기 반도체 기판 이송 장치(101)의 저면 부분을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는, 상기 반도체 기판(10)을 진공 흡착하는 픽커 몸체(110)와, 상기 픽커 몸체(110)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재(120)와, 상기 반도체 기판(10)의 픽업 위치를 가이드하는 복수의 파일럿 핀(132, 134)과, 상기 파일럿 핀들(132, 134)의 업/다운 상태를 감지하기 위한 복수의 핀 센서(142, 144)와, 상기 픽커 몸체(110)의 진공을 조절하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 픽커 몸체(110)는 상기 반도체 기판(10)이 진공 흡착될 수 있는 픽업면(112)을 구비하며, 상기 픽업면(112)은 복수의 척킹 영역(CA1, CA2)으로 구획될 수 있다. 본 발명의 일례로, 상기 척킹 영역들(CA1, CA2)은 제1 척킹 영역(CA1)과 상기 제1 척킹 영역(CA1)을 둘러싼 제2 척킹 영역(CA2)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽업면(112)은 두 개의 척킹 영역들(CA1, CA2)로 구획되나 상기 척킹 영역들(CA1, CA2)의 개수는 이에 한정되지 않는다.
상기 픽커 몸체(110)는 상기 반도체 기판(10)의 크기에 따라 진공이 제공되는 영역을 조절하기 위하여 상기 척킹 영역들(CA1, CA2) 각각에 대해 진공이 조절된다. 특히, 상기 픽커 몸체(110)는 상기 반도체 기판(10)의 크기에 따라 진공이 제공되는 척킹 영역(CA1, CA2)이 서로 다르다. 즉, 상기 픽커 몸체(110)는 상기 반도체 기판(10)의 크기에 따라 상기 제1 및 제2 척킹 영역(CA1, CA2) 중 어느 하나에만 진공이 제공된다. 여기서, 제1 척킹 영역(CA1)에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판은 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 제공된 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판보다 작다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 픽커 몸체(110)는 진공이 제공되는 복수의 진공홀(114)을 상기 척킹 영역들(CA1, CA2)에 구비하고, 상기 진공홀들(114)과 연통되는 복수의 진공 라인(116, 118)을 내부에 구비할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 진공홀들(114)은 상기 척킹 영역(CA1, CA2) 마다 서로 다른 진공 라인(116, 118)으로부터 진공이 제공된다. 즉, 상기 제1 척킹 영역(CA1)에 위치하는 진공홀들(114)은 상기 제1 척킹 영역(CA1)에 위치하는 제1 진공 라인(116)을 통해 진공이 제공되며, 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 위치하는 진공홀들(114)은 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 위치하는 제2 진공 라인(118)을 통해 진공이 제공될 수 있다.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 파일럿 핀들(132, 134)은 상기 픽커 몸체(110)에 결합되며, 상기 픽업면(112)으로부터 돌출되어 위치할 수 있다. 상기 파일럿 핀들(130)은 픽업면(112)에 형성된 복수의 핀홀(119)에 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 파일럿 핀(132, 134)은 상기 반도체 기판(10)에 형성된 복수의 가이드 홀(14)에 삽입되어 상기 반도체 기판(10)의 픽업 위치를 가이드한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가이드홀들(14)은 상기 반도체 기판(10)의 일 변에 인접하게 배치되며 서로 이격되어 위치할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 파일럿 핀(132, 134)은 헤드부(32)와 상기 헤드부(32)로부터 수직하게 연장된 기둥부(34)를 구비할 수 있다. 상기 헤드부(32)는 상기 픽커 몸체(110) 내부에 위치하며, 상기 파일럿 핀(132, 134)이 상기 픽커 몸체(110)로부터 이탈되지 않도록 상기 핀홀(119)의 직경 보다 큰 폭을 갖는다. 상기 기둥부(34)는 상기 핀홀(119)에 삽입되며, 상기 픽업면(112)으로부터 돌출되어 상기 가이드홀(14)에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 파일럿 핀들(132, 134) 각각은 상기 헤드부(32)가 상기 제1 또는 제2 진공 라인(116, 118)의 내벽과 맞닿을 정도로 상측으로 수직 이동되었을 때 상기 기둥부(34)의 하부면이 상기 픽업면(112) 보다 외부로 돌출되지 않을 정도의 높이를 가질 수 있다.
한편, 상기 핀 센서들(142, 144)은 상기 픽커 몸체(110)의 내부에 구비되며, 상기 파일럿 핀들(132, 134)과 서로 대응하게 구비된다. 특히, 상기 핀 센서들(142, 144)은 상기 파일럿 핀들(132, 134)의 상기 픽커 몸체(110)의 내부에서의 업/다운 상태를 감지한다. 즉, 상기 핀 센서들(142, 144)은 대응하는 파일럿 핀이 현재 상측으로 수직 이동된 업 상태인지 또는 하측으로 수직 이동된 다운 상태인지를 센싱하고, 센싱 결과를 상기 제어부(150)에 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 파일럿 핀들(132, 134)과 상기 핀 센서들(142, 144)은 상기 척킹 영역들(CA1, CA2)에 대응하여 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 파일럿 핀들(132, 134)은 한 쌍의 제1 파일럿 핀들(132)과 한 쌍의 제2 파일럿 핀들(134)로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 제1 파일럿 핀들(132)은 상기 제1 척킹 영역(CA1)에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판의 가이드홀들에 삽입될 수 있으며, 상기 제2 파일럿 핀들(134)은 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판의 가이들홀들에 삽입될 수 있다. 한편, 상기 핀 센서들(142, 144)은, 상기 제1 파일럿 핀들(132)에 대응하여 구비되는 한 쌍의 제1 핀 센서들(142)과, 상기 제2 파일럿 핀들(134)에 대응하여 구비되는 한 쌍의 제2 핀 센서들(144)로 이루어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파일럿 핀들(132)은 서로 이격되어 위치하며, 상기 제1 진공 라인(116)에 위치한다. 상기 제1 핀 센서들(142)은 상기 제1 진공 라인(116) 안에 구비되며, 상기 제1 파일럿 핀들(132)의 업/다운 상태를 감지한다. 상기 제2 파일럿 핀들(134)은 서로 이격되어 위치하며, 상기 제2 진공 라인(118)에 위치한다. 상기 제2 핀 센서들(144)은 상기 제2 진공 라인(118) 안에 구비되고, 상기 제2 파일럿 핀들(134)의 업/다운 상태를 감지한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 제어부(150)는 상기 제1 핀 센서들(142) 또는 상기 제2 핀 센서들(144)로부터 수신된 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판(10)의 정렬 상태를 인지하며, 이를 통해 상기 척킹 영역들(CA1, CA2)에 제공되는 진공을 조절할 수 있다. 즉, 상기 제어부(150)는 상기 반도체 기판(10)이 상기 픽업면(112)의 정위치에 픽업되었을 경우에 해당 척킹 영역에 진공이 제공되도록 상기 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판(10)에 대응하는 척킹 영역에 진공을 제공 또는 차단할 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 기판(10)이 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 대기판일 경우, 먼저, 상기 픽커 몸체(10)가 상기 반도체 기판(10)에 접촉되며, 상기 제2 파일럿 핀들(134)이 상기 가이드홀들(14)을 삽입되어 상기 반도체 기판(10)을 정렬한다. 이때, 상기 제2 핀 센서들(144)은 상기 제2 파일럿 핀들(134)을 센싱하여 상기 제어부(150)로 전송하고, 상기 제어부(150)는 상기 센싱 결과를 이용하여 상기 반도체 기판(10)이 정상적으로 정렬되었는지를 판단한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 파일럿 핀(134)이 상기 가이드홀(14) 안에 정상적으로 삽입된 경우, 상기 제2 파일럿 핀(134)은 다운 상태를 유지한다. 상기 제어부(150)는 상기 제2 핀 센서(144)의 센싱 결과를 통해 상기 반도체 기판(10)이 정상적으로 정렬되었음을 인지하고, 상기 제2 진공 라인(118)에 진공이 제공되도록 제어한다. 이에 따라, 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 제공된 진공에 의해 상기 반도체 기판(10)이 상기 픽업면(112)에 흡착될 수 있다.
반면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2 파일럿 핀(134)이 상기 가이드홀(14)에 정상적으로 삽입되지 못했을 경우, 상기 제2 파일럿 핀(134)이 상기 제2 진공 라인(118) 안으로 수직 이동하여 업 상태가 된다. 상기 제어부(150)는 상기 제2 핀 센서(144)의 센싱 결과를 통해 상기 반도체 기판(10)이 오정렬되었음을 인지하고, 상기 반도체 기판(10)을 재정렬하여 상기 제2 파일럿 핀(134)이 상기 가이드홀(14)에 정상적으로 삽입되도록 한다. 이렇게 상기 반도체 기판(10)이 정위치되지 못했을 경우 상기 제어부(150)는 상기 제2 진공 라인(118)에 진공이 제공되지 않도록 제어하며, 재정렬 후 상기 제2 진공 라인(118)에 진공이 제공되도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부(150)는 상기 반도체 기판(10)이 상기 제1 척킹 영역(CA1)에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 소기판일 경우, 상기 제1 핀 센서들(134)로부터 수신되는 센싱 결과를 이용하여 상기 반도체 기판(10)의 정렬 상태를 인지하고, 상기 센싱 결과에 따라 상기 제1 진공 라인(116)에 진공을 제공 또는 차단하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 상기 반도체 기판(10)의 크기에 따라 상기 픽커 몸체(110)에 진공이 제공되는 영역을 분리 구획함으로써, 이종의 반도체 기판들을 이송할 수 있다. 이에 따라, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 반도체 기판의 크기가 변경될 때마다 픽커 몸체를 교체할 필요가 없으므로, 공정 시간을 단축시키고 원가를 절감할 수 있으며 생산성을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 상기 파일럿 핀들(132, 134) 또한 이종의 반도체 기판들을 가이드하도록 반도체 기판(10)의 크기에 따라 별도로 구비되며, 상기 파일럿 핀들(132, 134)의 업/다운 상태를 감지하는 상기 핀 센서들(142, 144)을 구비한다. 이에 따라, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 상기 반도체 기판(10)을 진공 흡착하기 전에 상기 반도체 기판(10)의 정렬 상태를 파악하여 상기 반도체 기판(10)을 재정렬할 수 있다. 그 결과, 상기 반도체 기판 이송 장치(101)는 상기 반도체 기판(10)의 정렬 불량으로 인한 상기 픽커 몸체(110)의 진공 누설을 방지하고, 상기 반도체 기판(10)을 안정적으로 이송할 수 있으며, 진공 누설로 인해 상기 반도체 기판(10)이 이송 과정에서 상기 반도체 기판 이송 장치(101)로부터 분리되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 파일럿 핀과 핀 센서 및 이동 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 확대도이며, 도 9는 도 7에 도시된 파일럿 핀과 핀 센서 및 이동 플레이트를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이고, 도 10은 도 8에 도시된 파일럿 핀이 제1 진공 라인 측으로 이동한 상태를 설명하기 위한 확대도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치(102)는 복수의 파일럿 핀(136)과 복수의 핀 센서(146) 및 복수의 이동 플레이트(160)를 제외하고는 도 2에 도시된 반도체 기판 이송 장치(101)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 반도체 기판 이송 장치(102)의 구성 중 도 2에 도시된 반도체 기판 이송 장치(101)와 동일한 구성에 대해서는 참조부호를 병기하고 중복된 설명은 생략한다.
상기 파일럿 핀들(136)은 서로 동일한 척킹 영역(CA1, CA2)에 위치하며, 픽업면(112)의 장변 방향으로 서로 이격되어 마주하게 배치될 수 있다. 상기 핀 센서들(146)은 상기 파일럿 핀들(136)에 대응하여 위치하며, 픽커 몸체(110) 내부에 구비된다.
상기 이동 플레이트들(160)은 상기 픽커 몸체(110) 내부에 구비되며, 각각 상기 파일럿 핀(136)과 상기 핀 센서(146)가 결합된다. 상기 이동 플레이트들(160) 각각은 상기 파일럿 핀(136)이 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되는 고정홀(162)을 구비하며, 상부면에 상기 핀 센서(146)가 구비될 수 있다.
상기 반도체 기판 이송 장치(102)는 상기 이동 플레이트들(160)을 상기 반도체 기판(10)의 크기에 따라 수평 이동시킬 수 있는 구동부(180)를 구비할 수 있다. 상기 구동부(180)는 상기 픽커 몸체(110) 내부에 구비될 수 있으며, 상기 이동 플레이트들(160)을 수평 이동시켜 상기 파일럿 핀들(136)을 상기 반도체 기판(10)의 크기에 대응하는 척킹 영역(CA1, CA2)으로 이동시킨다.
예를 들면, 상기 반도체 기판(10)이 소기판일 경우, 상기 구동부(180)는 상기 이동 플레이트들(160)을 상기 제1 척킹 영역(CA1) 측으로 이동시켜 상기 파일럿 핀들(136)을 상기 제1 척킹 영역(CA1)에 위치시킨다. 이때, 상기 파일럿 핀들(136)과 상기 핀 센서들(146)은 도 10에 도시된 것처럼 상기 제1 진공 라인(116)에 위치한다. 반면, 상기 반도체 기판(10)이 대기판일 경우, 상기 구동부(180)는 상기 이동 플레이트들(160)을 상기 제2 척킹 영역(CA2) 측으로 이동시켜 상기 파일럿 핀들(136)을 상기 제2 척킹 영역(CA2)에 위치시킨다. 이때, 상기 파일럿 핀들(136)과 상기 핀 센서들(146)은 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼 제2 진공 라인(118)에 위치한다.
한편, 상기 픽커 몸체(110)는 상기 픽업면(112)에 상기 파일럿 핀들(136)이 삽입되는 복수의 핀홀(172)을 구비할 수 있다. 상기 핀홀들(172)은 상기 파일럿 핀들(136)의 수평 이동 통로로 제공될 수 있으며, 상기 제1 진공 라인(116)과 상기 제2 진공 라인(118)에 걸쳐 위치한다. 상기 핀홀들(172)은 상기 이동 플레이트들(160)에 의해 밀폐될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 반도체 기판 이송 장치(102)는 상기 반도체 기판(10)의 크기에 따라 상기 파일럿 핀들(136)의 위치를 변경시킴으로써, 반도체 기판들의 각 크기별로 파일럿 핀들을 구비할 필요가 없다. 따라서, 상기 반도체 기판 이송 장치(102)는 도 2에 도시된 반도체 기판 이송 장치(101) 대비 파일럿 핀들(136)과 핀 센서들(146)의 개수를 감소시킬 수 있고, 장치 구조를 간편화할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101, 102 : 반도체 기판 이송 장치 110 : 픽커 몸체
112 : 픽업면 114 : 진공홀
116, 118 : 진공 라인 119, 172 : 핀홀
120 : 이동 부재 132, 134, 136 : 파일럿 핀
142, 144, 146 : 핀 센서 150 : 제어부
160 : 이동 플레이트 180 : 구동부
210 : 수납 트레이 220 : 척 테이블

Claims (14)

  1. 반도체 기판이 진공 흡착될 수 있으며 복수의 척킹 영역으로 구획되는 픽업면을 구비하고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 영역을 조절하기 위하여 상기 척킹 영역들 각각에 대해 진공이 조절되며 상기 반도체 기판을 픽업하는 픽커 몸체;
    상기 픽업면에 형성된 복수의 핀홀에 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되고 상기 픽업면으로부터 돌출되어 위치하며 상기 반도체 기판에 형성된 복수의 가이드홀에 삽입되어 상기 반도체 기판의 위치를 가이드하는 복수의 파일럿 핀;
    상기 픽커 몸체의 내부에 구비되고 상기 파일럿 핀들과 서로 대응하게 구비되며 대응하는 파일럿 핀의 상기 픽커 몸체 내부에서의 업/다운 상태를 감지하기 위한 복수의 핀 센서; 및
    상기 핀 센서들의 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 정렬 상태를 인지하여 상기 척킹 영역들에 제공되는 진공을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 픽커 몸체는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 척킹 영역이 서로 다르며,
    상기 제어부는 상기 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 크기에 대응하는 척킹 영역에 대해 진공 제공 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파일럿 핀과 상기 핀 센서는 상기 척킹 영역에 대응하여 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 픽커 몸체는 진공이 제공되는 복수의 진공홀을 상기 척킹 영역들에 구비하고 내부에 상기 진공홀들과 연통되는 복수의 진공 라인을 구비하며,
    상기 진공홀들은 상기 척킹 영역마다 서로 다른 진공 라인으로부터 진공이 제공되며,
    상기 제어부는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 진공 라인들 각각의 진공압을 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 픽커 몸체 내부에 설치되고 각각 상기 파일럿 핀이 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되는 고정홀을 구비하며 각각 상부면에 상기 핀 센서가 결합된 복수의 이동 플레이트; 및
    상기 픽커 몸체 내부에 구비되고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 이동 플레이트들을 수평 이동시켜 상기 파일럿 핀을 상기 반도체 기판의 크기에 대응하는 척킹 영역에 위치시키는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 핀홀들은 상기 파일럿 핀들의 수평 이동 통로로 제공되도록 서로 다른 척킹 영역에 걸쳐 위치하고 각각 상기 이동 플레이트에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 파일럿 핀들은 서로 동일한 척킹 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  8. 반도체 기판이 진공 흡착될 수 있으며 제1 척킹 영역과 상기 제1 척킹 영역을 둘러싼 제2 척킹 영역으로 구획되는 픽업면을 구비하고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 진공이 제공되는 척킹 영역을 선택하기 위하여 상기 제1 및 제2 척킹 영역들 각각에 대해 진공이 조절되며 상기 반도체 기판을 픽업하는 픽커 몸체;
    상기 픽업면에 형성된 복수의 핀홀에 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되고 상기 픽업면으로부터 돌출되어 위치하며 상기 반도체 기판에 형성된 복수의 가이드홀에 삽입되어 상기 반도체 기판의 위치를 가이드하는 복수의 파일럿 핀;
    상기 픽커 몸체의 내부에 구비되고 상기 파일럿 핀들과 서로 대응하게 구비되며 대응하는 파일럿 핀의 상기 픽커 몸체 내부에서의 업/다운 상태를 감지하기 위한 복수의 핀 센서; 및
    상기 핀 센서들의 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 정렬 상태를 인지하여 상기 제1 또는 제2 척킹 영역들에 제공되는 진공을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 픽커 몸체는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 및 제2 척킹 영역들 중 어느 하나에 진공이 제공되며,
    상기 제1 척킹 영역에 제공되는 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판이 상기 제2 척킹 영역에 제공된 진공에 의해 흡착되는 반도체 기판보다 작으며,
    상기 제어부는 상기 센싱 결과에 따라 상기 반도체 기판의 크기에 대응하는 상기 제1 척킹 영역 또는 제2 척킹 영역에 대해 진공 제공 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 픽커 몸체는 진공이 제공되는 복수의 진공홀을 상기 척킹 영역들에 구비하고 내부에 상기 진공홀들과 연통되는 제1 및 제2 진공 라인들을 구비하며,
    상기 제1 진공 라인은 상기 제1 척킹 영역에 위치하고,
    상기 제2 진공 라인은 상기 제2 척킹 영역에 위치하며,
    상기 제어부는 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 및 제2 진공 라인들 각각의 진공압을 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파일럿 핀들은, 상기 제1 진공 라인에 위치하고 서로 이격되어 마주하게 배치된 한 쌍의 제1 파일럿 핀들과, 상기 제2 진공 라인에 위치하고 서로 이격되어 마주하게 배치된 한 쌍의 제2 파일럿 핀들을 포함하고,
    상기 핀 센서들은, 상기 제1 진공 라인 내부에 위치하고 상기 제1 파일럿 핀들에 대응하는 한 쌍의 제1 핀 센서들과, 상기 제2 진공 라인 내부에 위치하고 상기 제2 파일럿 핀들에 대응하는 한 쌍의 제2 핀 센서들을 포함하며,
    상기 제1 파일럿 핀들과 상기 제2 파일럿 핀들은 서로 다른 크기의 반도체 기판의 위치를 가이드 하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 픽커 몸체 내부에 설치되고 각각 상기 파일럿 핀이 수직 방향으로 이동 가능하게 삽입되는 고정홀을 구비하며 각각 상부면에 상기 핀 센서가 결합된 복수의 이동 플레이트; 및
    상기 픽커 몸체 내부에 구비되고 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 이동 플레이트들을 수평 이동시켜 상기 파일럿 핀을 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 척킹 영역 또는 상기 제2 척킹 영역으로 이동시키기 위한 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동 플레이트들은 상기 파일럿 핀들에 대응하여 구비되며,
    상기 파일럿 핀들은 상기 반도체 기판의 크기에 따라 상기 제1 진공 라인 또는 상기 제2 진공 라인에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 핀홀들은 상기 파일럿 핀들의 수평 이동 통로로 제공되며, 상기 제1 진공 라인과 상기 제2 진공 라인에 걸쳐 위치하고, 상기 이동 플레이트에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230084746A (ko) * 2021-12-06 2023-06-13 주식회사 인터원 Led모듈 인라인 무인자동화 시스템을 위한 pcb 정렬장치

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KR20230084746A (ko) * 2021-12-06 2023-06-13 주식회사 인터원 Led모듈 인라인 무인자동화 시스템을 위한 pcb 정렬장치

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