KR20190065726A - 반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법 - Google Patents

반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하는 반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법에 관한 것으로서, 특히, 척테이블 상에 재치된 반도체 스트립 절단 라인과 척테이블 블레이드 도피홈 간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량을 검사하여 기설정된 오차범위에 반도체 스트립이 위치시에 반도체 스트립을 절단하고, 유닛픽커를 통해 반도체 패키지를 척테이블에서 픽업할 때, 절단이 완료된 반도체 패키지의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 건조부에 전달함으로써 정밀도를 향상시킬 수 있는 반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법에 관한 것이다.

Description

반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법{Sawing Apparatus of Semiconductor Materials and Method for Sawing Semiconductor Materials}
본 발명은 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하는 반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법에 관한 것이다.
반도체 자재 절단 장치는 패키징이 완료된 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하는 장비이다.
반도체 자재 절단 장치는 단순히 반도체 스트립을 절단하는 기능 이외에도, 반도체 스트립의 절단, 세척 및 건조과정을 수행한 후, 절단된 반도체 패키지의 상, 하면을 검사하여 제조 불량이 발생한 반도체 패키지를 분류하는 일련의 공정을 처리하는 기능을 제공하며, 이러한 반도체 자재 절단 장치에 대한 특허로는 한국공개특허 제10-2017-0026751호에 기재된 것이 공지되어 있다.
위와 같은 반도체 자재 절단 장치에서 척테이블에는 블레이드 도피홈이 형성되어 있고, 반도체 스트립의 절단라인이 블레이드 도피홈과 일치되게 반도체 스트립이 로딩된다.
반도체 스트립이 척테이블의 블레이드 도피홈의 오차범위 내에 놓여지게 되면, 블레이드가 반도체 스트립을 개별 반도체 패키지 단위로 절단을 수행하고, 절단이 완료된 반도체 패키지를 유닛피커가 한번에 픽업하여 세척부를 거쳐 건조부에 전달시키게 된다.
일반적으로 반도체 스트립을 척테이블에 내려놓을 때 척테이블의 블레이드 도피홈과 반도체스트립에 형성된 절단라인이 일치되도록 하기 위해 척테이블에는 반도체 스트립을 전달하는 스트립픽커에는 인터록핀이 구비되고, 척테이블에는 인터록핀이 삽입되는 핀삽입홀이 구비되어 인터록핀이 핀삽입홀에 삽입되어 항상 일정한 위치에 결합되게 함으로써 내려놓을 수도 있지만 핀과 핀 삽입홀은 제조 및 조립상의 공차로 인해 정밀도 오차가 발생하게 된다.
또한, 비전을 이용하여 반도체 스트립의 위치상태를 확인하여 X축, Y축 및 θ축 방향의 위치를 확인 및 보정하여 척테이블에 내려놓는 방법이 있으나, 이러한 경우에는 외부의 흔들림 및 시간의 경과에 따른 변화 등으로 실제 척테이블 상에 재치된 반도체 스트립은 위치 오차를 가질 수 밖에 없다.
전술한 방법 등에 의해 척테이블에 재치되는 반도체 스트립의 절단라인과 블레이드 도피홈의 절단라인이 정확하게 일치될 수는 없어서 블레이드 도피홈 내에 반도체 스트립의 절단라인이 들어오면 반도체 스트립을 패키지 단위로 절단하고 있다.
절단이 완료된 척테이블 상의 반도체 패키지는 유닛픽커에 의해 흡착되어 건조부에 전달된다.
이 경우, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 유닛픽커(20)에는 인터록핀(21)이 구비되고, 척테이블(30)에는 유닛픽커(20)의 인터록핀(21)이 삽입되기 위한 인터록핀홀(31)이 구비된다. 도 1의 상태에서 유닛픽커(20)가 반도체 패키지(P)를 로딩하기 위해 척테이블(30) 방향으로 하강하게 되면, 인터록핀(21)이 인터록핀홀(31)에 삽입되며, 이를 통해, 유닛픽커(20)와 척테이블(30)이 항상 일정한 위치에서 결합됨으로써, 유닛픽커(20)와 척테이블간(30)의 정확한 로딩이 이루어질 수 있다.
그러나, 위와 같은 로딩은 반도체 패키지(P)의 위치 즉, 자재의 위치를 기준으로 한 것이 아닌, 유닛픽커(20)의 인터록핀(21)과 척테이블(30)의 인터록핀홀(31)의 위치를 기준으로 이루어지게 되는 것이므로, 도 2(a)에 도시된 척테이블(30)에 놓여진 반도체 패키지(P)의 위치오차가 도 2(b)에 도시된 바와 같이 유닛픽커(20)에 흡착되어 로딩된 경우에도 고스란히 반영된다.
상세하게 설명하면, 척테이블(30)에 올려진 반도체 스트립이 척테이블(30)의 블레이드 도피홈(도 3의 33)의 오차범위 내에 놓여지기만 하면, 블레이드는 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지(P)로 절단한다. 이 경우, 절단된 반도체 패키지(P)는 척테이블(30)의 척테이블 흡착홀(도 3의 32)과의 관계에서 틀어짐이 발생할 수 있게 된다.
따라서, 유닛픽커(20)에 인터록핀(21)과 척테이블(30)에 인터록핀홀(31)이 각각 구비될 경우, 도 2(b) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 반도체 패키지(P)의 틀어짐은 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(20)에 흡착될 때 보정되지 못한채 그대로 반영되게 되는 것이다.
위와 같이, 반도체 패키지(P)의 틀어짐이 보정되지 못한 채 유닛픽커(20)의 로딩이 이루어짐에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 유닛픽커(20)가 건조부(30)에 반도체 패키지(P)를 전달할 때도 반도체 패키지(P)의 위치오차, 즉, 틀어짐이 건조부(40)에까지 고스란히 반영됨으로써, 건조부(40)의 건조부 흡착홀(41)에 흡착된 반도체 패키지(P)가 정위치에 놓일 수 없게 된다.
또한, 인터록핀(21)과 인터록핀홀(31)의 경우 인터록핀홀(31)에 인터록핀(21)을 삽입하는 방식이라 가공 및 조립 공차가 있을 뿐만 아니라 계속적인 접촉에 의해 마모가 생겨 기구적 정밀도를 소정 수준 이상으로 높이기는 어렵다.
즉, 척테이블(30) 상에 재치된 반도체 스트립도 기설정된 오차범위 내에 들어갈 경우 반도체 패키지(P)로 절단하고, 절단된 반도체 패키지(P)를 기구적 공차가 있는 인터록핀(21)과 인터록핀홀(31)을 이용하여 픽업하게 되므로 위치 틀어짐 문제가 해결될 수 없었다.
특히, 최근에는 전기전자 제품이 고성능화되고 전자기기들이 경박단소화됨에 따라 핵심소자인 반도체 패키지(P)의 크기도 점점 작아지는 추세이기 때문에 반도체 패키지(P)의 크기가 매우 작거나, 볼엣지가 적은 자재를 정밀하게 핸들링하는 것이 문제가 되고 있는 추세이다.
반도체 패키지(P)의 크기가 매우 작은 경우, 반도체 패키지(P)의 틀어짐은 유닛픽커(20)로 반도체 패키지(P)를 흡착시 리크(leak)가 발생하게 되는 원인이 될 수 있으며, 이로 인해, 유닛픽커(20)로의 반도체 패키지(P)의 흡착이 불완전하게 이루어지는 문제점이 발생하게 된다.
이 뿐만 아니라, 유닛픽커(20)에 흡착된 반도체 패키지(P)가 틀어지거나 흡착 에지가 작은 경우에는 세척 또는 브러시 중에서도 진공 리크(leak)로 인해 이탈되거나 위치 틀어짐 정도가 더 심해질 수 있고, 건조부(40)에 언로딩시에도 유닛픽커(20)의 오차가 그대로 반영되어 전달되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2017-0026751호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유닛픽커를 통해 반도체 패키지를 척테이블에서 픽업할 때, 반도체 패키지 기준으로 유닛픽커가 픽업함으로써, 정밀도를 향상시킬 수 있는 반도체 자재 절단 장치 및 반도체 자재 절단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 반도체 자재 절단 장치는, 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하기 위한 반도체 자재 절단 장치로서, 반도체 스트립 절단시 블레이드가 지나가기 위한 블레이드 도피홈이 형성되고, 스트립픽커에 의해 전달된 반도체 스트립의 절단라인이 상기 블레이드 도피홈에 대응되도록 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전가능하게 구비되는 척테이블; 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 위치 정보를 획득하기 위한 절단부 비전; 상기 절단부 비전의 위치정보에 따른 반도체 스트립 절단 라인과 척테이블 블레이드 도피홈 간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐 량을 제공하는 정보제공부; 및 상기 절단부 비전의 위치 정보에 따라 상기 반도체 스트립을 절단하는 블레이드를 구비하는 절단부; 및 상기 척테이블 상에서 절단된 반도체 패키지를 흡착하여 건조부로 전달할 수 있도록 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커;를 포함하고, 상기 절단부는 기설정된 오차범위 내에 위치하는 경우 반도체 스트립의 절단라인을 따라 상기 블레이드와 척테이블의 상대이동으로 반도체 스트립을 절단하고, 절단이 완료된 반도체 패키지가 흡착된 척테이블은 상기 정보제공부에서 제공된 반도체 스트립의 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛픽커의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛픽커는 상기 정보제공부에서 제공된 반도체 스트립의 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블 상의 절단된 반도체 패키지를 픽업하여 건조부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제1비전유닛; 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차 검사결과에 따라 상기 반도체 패키지의 위치가 보정된 상태로 전달되는 건조부; 상기 건조부에 전달된 반도체 패키지를 흡착하여 턴테이블에 전달하는 턴테이블픽커; 상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 비전검사를 수행하고, 비전 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부; 상기 건조부를 180° 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및 상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 제2비전유닛의 상부에서 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 더 포함하며, 상기 제2비전유닛은 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 하부비전으로, 상기 유닛픽커의 이동경로와 중첩되는 구간을 가지며 상기 제2비전유닛이 상기 쏘팅픽커의 하부에 위치할 때는 상기 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고, 상기 제2비전유닛이 상기 유닛픽커의 하부에 위치할 때는 상기 유닛픽커에 의해 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제2비전유닛; 상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부; 상기 건조부를 180° 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및 상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 더 포함하며, 상기 제2비전유닛이 상기 유닛픽커의 하부에 위치할 때는 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고, 상기 제2비전유닛이 상기 건조부의 하부에 위치할 때는 상기 건조부 회전시 건조부에 의해 흡착된 반도체 패키지를 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제2비전유닛; 상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부; 상기 건조부를 180° 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및 상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 상기 제2비전유닛의 상부에서 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 더 포함하며, 상기 제2비전유닛이 상기 유닛픽커의 하부에 위치할 때는 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고, 상기 제2비전유닛이 상기 건조부의 하부에 위치할 때는 상기 건조부 회전시 건조부에 의해 흡착된 반도체 패키지를 검사하며, 상기 제2비전유닛이 상기 쏘팅픽커의 하부에 위치할 때는 상기 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면 검사시에, 상기 유닛픽커는 상기 제2비전유닛의 포커스를 맞추기 위하여 하강하도록 높이조절이 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 반도체 자재 절단 방법은, 반도체 스트립의 절단라인이 블레이드 도피홈에 대응되도록 상기 반도체 스트립을 척테이블에 흡착시키는 단계; 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 절단라인과 척테이블 블레이드 도피홈간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량을 획득하는 단계; 상기 획득된 위치 틀어짐량이 상기 블레이드 도피홈의 기설정된 오차범위 이내이면 상기 블레이드와 상기 척테이블의 상대이동에 의해 반도체 스트립을 반도체 패키지 단위로 절단하는 단계; 및 절단이 완료된 반도체 패키지가 흡착된 척테이블이 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛픽커의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛픽커가 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블 상의 반도체 패키지를 픽업하여 건조부에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하기 전에, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 정렬상태를 Y축 방향으로 이송가능하게 구비되는 제1비전유닛으로 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고, 상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 척테이블에 재치하여 추가보정을 수행하며, 정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 자재 절단 방법을 수행하기 전에 상기 유닛픽커로 상기 척테이블에 적재된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 상기 유닛픽커에 흡착된 정렬상태를 상기 제1비전유닛으로 검사하는 단계를 복수회 수행하고, 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 상기 유닛픽커와 상기 척테이블 간에 기구적 오차값에 반영하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하기 전에 Y축 방향으로 이송가능하게 구비되어 상기 건조부 회전시 상기 건조부에 흡착된 반도체 패키지를 검사하거나, 쏘팅픽커에 흡착된 개별 반도체 패키지를 검사하는 제2비전유닛으로 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 정렬상태를 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고, 상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 척테이블에 재치하여 추가보정을 수행하며, 정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 자재 절단 방법을 수행하기 전에 상기 유닛픽커로 척테이블에 적재된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 상기 유닛픽커에 흡착된 정렬상태를 상기 제2비전유닛으로 검사하는 단계를 복수회 수행하고, 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 상기 유닛픽커와 상기 척테이블 간에 기구적 오차값에 반영하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 반도체 자재 절단 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
척테이블에 반도체 패키지가 틀어지게 놓여지게 되더라도 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지는 틀어짐 없이 정위치로 흡착된다. 따라서, 종래의 반도체 자재 절단장치와 달리, 반도체 패키지의 위치오차로 인해 발생하는 흡착시 리크를 방지할 수 있으며, 이를 통해, 유닛픽커가 반도체 패키지를 제대로 흡착하지 못해 발생하는 문제점들을 해결할 수 있다. 또한 유닛픽커의 흡착홀 정위치에 반도체 패키지를 흡착할 수 있으므로, 작은 크기의 반도체 패키지나, 볼엣지가 작은 경우에도 안정적으로 견고하게 흡착할 수 있으며, 세척수를 사용하여 세척하거나 브러시로 반도체칩을 마찰하여 브러시질을 할 때도 유닛픽커로부터의 이탈을 방지할 수 있게되어 픽업에러, 작업에러를 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유닛픽커 및 척테이블의 상대이동을 통해 반도체스트립에 형성된 절단라인을 기준으로 위치보정이 이루어짐에 따라, 반도체 자재 절단 장치를 통한 반도체 패키지의 건조 공정 등 이후 공정들이 수행될 때, 반도체 패키지의 위치가 정위치에 있게 되므로, 반도체 자재 절단 장치의 공정의 효율이 상승하게 된다.
또한, 비전유닛을 통해 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지가 정위치에 위치하여 흡착하였는지 여부를 알 수 있고, 위치보정이 잘 되었는지를 검증, 확인할 수 있으므로 이를 통해, 반도체 패키지의 위치오차 보정 동작의 정밀한 세팅을 달성할 수 있다.
뿐만 아니라, 비전유닛이 Y축으로 이동가능하게 구성됨으로써, 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 틀어짐 여부를 검사할 수 있음은 물론이고, 건조부에 흡착된 반도체 패키지를 검사하거나 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면 검사를 수행할 수 있어 효율성이 증대된다.
도 1은 종래의 반도체 자재 절단 장치의 유닛픽커가 척테이블에 틀어지게 놓인 반도체 패키지를 로딩하기 위해 척테이블의 상부에 위치한 것을 도시한 사시도.
도 2(a)는 도 1의 상태에서의 척테이블을 도시한 평면도.
도 2(b)는 유닛픽커가 도 2(a)의 척테이블에 틀어지게 놓인 반도체 패키지를 로딩한 후, 반도체 패키지가 그대로 틀어진 채로 유닛픽커에 흡착된 것을 도시한 평면도.
도 3은 도 2(b)의 유닛픽커가 유닛픽커에 틀어지게 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 내려놓기 위해 건조부의 상부에 위치한 것을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 평면도.
도 5는 도 4의 유닛픽커가 척테이블에 틀어지게 놓인 반도체 패키지를 로딩하기 위해 척테이블의 상부에 위치하고, 척테이블이 반도체 패키지의 틀어짐을 보정하는 것을 도시한 사시도.
도 6은 도 5의 척테이블에 틀어지게 놓여진 반도체 패키지를 도시한 평면도.
도 7(a)는 도 5의 상태에서의 척테이블이 반도체 패키지의 틀어짐을 보정하는 것을 도시한 평면도.
도 7(b)는 유닛픽커가 도 7(a)의 척테이블에 놓인 틀어짐이 보정된 반도체 패키지를 로딩한 후, 반도체 패키지의 틀어짐이 보정되어 유닛픽커에 흡착된 것을 도시한 평면도.
도 8은 도 7(b)의 유닛픽커가 유닛픽커에 흡착된 틀어짐이 보정된 반도체 패키지를 건조부에 내려놓기 위해 건조부의 상부에 위치한 것을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 평면도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
설명에 들어가기에 앞서, 이하의 사항들을 정의한다.
X축은 스트립픽커(300) 및 유닛픽커(400)가 수평 이동하는 방향을 의미하고, Y축은 X축 수평 평면에서 수직인 축을 의미한다.
θ방향은 X-Y평면상에서 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전되는 방향을 의미한다.
전방 방향은 X축선상에서 반도체 스트립이 온로더부에서 인출되는 방향을 의미하며, 후방 방향은 전방 방향의 반대방향을 의미한다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)
본 발명의 반도체 자재 절단 장치는 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하기 위한 것으로서, 반도체 스트립 절단시 블레이드가 지나가기 위한 블레이드 도피홈이 형성되고, 스트립픽커에 의해 전달된 반도체 스트립의 절단라인이 상기 블레이드 도피홈에 대응되도록 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전가능하게 구비되는 척테이블; 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 위치 정보를 획득하기 위한 절단부 비전; 상기 절단부 비전의 위치정보에 따른 스트립 절단 라인과 척테이블 블레이드 도피홈 간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐 량을 제공하는 정보제공부; 및 상기 절단부비전의 위치 정보에 따라 상기 반도체 스트립을 절단하는 블레이드를 구비하는 절단부; 및 상기 척테이블 상에서 절단된 반도체 패키지를 흡착하여 건조부로 전달할 수 있도록 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커;를 포함하고, 상기 절단부는 기 설정된 오차범위안에 위치하는 경우 반도체 스트립의 절단라인을 따라 상기 블레이드와 척테이블의 상대이동으로 반도체 스트립을 절단하고, 절단이 완료된 반도체 패키지가 흡착된 척테이블은 상기 정보제공부에서 제공된 반도체 스트립의 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛 픽커의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛 픽커는 상기 정보제공부에서 제공된 반도체 스트립의 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블 상의 절단된 반도체 패키지를 픽업하여 건조부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
이를, 도 4 내지 도 8을 참조하여 반도체 자재 절단 장치(10)에 대해 이하에서 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 평면도이고, 도 5는 도 4의 유닛픽커가 척테이블에 틀어지게 놓인 반도체 패키지를 로딩하기 위해 척테이블의 상부에 위치하고, 척테이블이 반도체 패키지의 틀어짐을 보정하는 것을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 척테이블에 틀어지게 놓여진 반도체 패키지를 도시한 평면도이고, 도 7(a)는 도 5의 상태에서의 척테이블이 반도체 패키지의 틀어짐을 보정하는 것을 도시한 평면도이고, 도 7(b)는 유닛픽커가 도 7(a)의 척테이블에 놓인 틀어짐이 보정된 반도체 패키지를 로딩한 후, 반도체 패키지의 틀어짐이 보정되어 유닛픽커에 흡착된 것을 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7(b)의 유닛픽커가 유닛픽커에 흡착된 틀어짐이 보정된 반도체 패키지를 건조부에 내려놓기 위해 건조부의 상부에 위치한 것을 도시한 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)는, 반도체 스트립이 매거진 내에 인입된 상태로 제공되는 온로더부와, 온로더부에서 공급되는 반도체 스트립이 흡착되는 로딩부(100)와, 로딩부(100)와 절단부(200) 사이에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어, 로딩부(100)에 공급된 반도체 스트립을 흡착하여 절단부(200)로 전달하고, 일측에 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사하기 위한 스트립 비전(미도시)이 구비된 스트립픽커(300)와, 스트립픽커(300)에 의해 로딩부(100)로부터 전달된 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지(P)로 절단하기 위하여, 반도체 스트립이 흡착되고, Y축 방향으로 이동 가능하고, θ방향으로 회전 가능하게 구비되는 척테이블(210)과, 척테이블(210)과 건조부(600)의 사이에 배치되어 절단부(200)의 절단에 의해 발생된 반도체 패키지(P)의 이물질을 제거하는 세척부(500)와, 세척부(500)에서 세척된 반도체 패키지(P)를 건조시키는 건조부(600)와, 절단부(200)와 건조부(600) 사이에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 척테이블(210) 상에서 절단부(200)의 블레이드(230)에 의해 절단된 반도체 패키지(P)를 흡착하여 세척부(500)를 거쳐 건조부(600)로 전달하는 유닛픽커(400)와, 세척부(500)와 건조부(600)의 사이에 배치되어 유닛픽커(400)에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치오차를 검사하는 제1비전유닛(550)과, 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 검사하는 검사부(700)와, 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 검사부(700)의 턴테이블(710)로 전달하는 턴테이블픽커(650)와, 검사부(700)에서 수행된 반도체 패키지(P)의 검사 결과에 따라 반도체 패키지(P) 분류하여 반출하는 분류부(800)를 포함하여 구성된다.
온로더부에는 반도체 스트립이 매거진 내에 인입된 상태로 제공되며, 온로도부에 구비된 푸셔 또는 스트립픽커(300)의 일측에 구비되는 그립퍼 등을 통해 반도체 스트립을 로딩부(100)로 공급하는 기능을 한다.
온로더부에서 반도체 스트립이 공급되면, 로딩부(100)는 반도체 스트립을 가이드하는 한 쌍의 인렛레일을 통해 정렬테이블 상에 놓여진다. 이 경우, 인렛레일은 반도체 스트립의 종류나 크기에 따라 폭을 조절할 수 있도록 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비된다.
정렬테이블은 반도체 스트립을 흡착할 수 있으며, 반도체 스트립의 Y축 방향으로 이동 가능하고, θ방향으로 회전가능하게 구비되어 반도체 스트립의 Y축 방향 및 θ방향을 보정하는 기능을 한다.
로딩부(100)는 반도체 스트립이 안착되는 정렬테이블이 구비된 플레이트를 포함하여 구성된다.
플레이트에는 인렛레일이 설치되어 있으며, 반도체 스트립이 안착되어 올려지며, Y축 방향 및 θ방향으로 이동 가능한 정렬테이블이 구비되어 있다. 따라서, 플레이트에는 정렬테이블에 의해 반도체 스트립이 흡착되어 올려지게 된다.
반도체 스트립에 형성된 피두셜마크, 또는 반도체 스트립에 형성된 홀, 또는 특정 위치의 반도체 패키지를 통해 반도체 스트립의 얼라인검사가 이루어질수 있게 한다.
인렛레일은 반도체 스트립의 종류 및 크기에 상관없이 가이드할 수 있도록 플레이트에 반도체 스트립의 양측에서 Y축 방향으로 이동가능하게 설치된다.
따라서, 반도체 스트립이 온로더부를 통해 공급되면, 인렛레일이 반도체 스트립의 측면에서 Y축 방향으로 이동함으로써, 반도체 스트립이 정렬테이블 상에 위치하도록 가이드하여 플레이트의 정렬테이블에 반도체 스트립이 안착될 수 있다.
또한, 로딩부(100)의 정렬테이블은 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, θ방향으로 회전가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 반도체 스트립의 Y축 방향 또는 θ방향 위치가 정위치에 있지 않을 경우, 정렬테이블이 Y축 방향으로 보정하고 θ방향으로 회전됨으로써, 반도체 스트립의 Y축 방향 및 θ방향 위치를 정위치로 보정할 수 있다.
이처럼, 정렬테이블의 Y축이동 및 회전을 통해, 로딩부(100)에 올려진 반도체 스트립의 Y축 방향 및 θ방향 위치의 보정이 달성될 수 있으며, 이러한 위치 보정은 제어부(미도시)에 의해 이루어질 수 있다. 다시 말해, 인렛레일을 구동시키는 구동부와 정렬테이블을 구동시키는 구동부는 제어부의 전기신호에 의해 구동될 수 있는 것이다.
스트립픽커(300)는 로딩부(100)와 절단부 사이에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 로딩부(100)의 플레이트의 정렬테이블에 안착되어 적재된 반도체 스트립을 흡착하여 픽업한 후, 절단부(200)의 척테이블(210)로 전달하는 기능을 한다. 도시되지는 않았지만, 스트립픽커(300)의 하부에는 반도체 스트립을 흡착하는 흡착부(미도시)와, 스트립픽커(300)의 일측에는 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 스트립 비전과, 반도체 스트립을 매거진으로부터 인출하는 그립퍼가 구비될 수 있다.
스트립픽커(300)는 제1가이드프레임(910)에 설치된다. 스트립픽커(300)는 제1가이드프레임(910)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동할 수 있으며, 로딩부(100)에서 공급된 반도체 스트립을 흡착하여 절단부(200)로 전달할 수 있다.
절단부(200)는 로딩부(100)로부터 전달된 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하는 기능을 하며, 스트립픽커(300)를 통해 전달된 반도체 스트립이 흡착되어 올려지는 척테이블(210)과, 척테이블(210)에 올려진 반도체 스트립을 절단하여 반도체 패키지(P)로 개별화시키는 블레이드(230)를 포함하여 구성된다.
척테이블(210)은 스트립픽커(300)를 통해 전달된 반도체 스트립이 흡착되어 올려지게 되며, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 척테이블(210)에는 스트립픽커(300)를 통해 전달된 반도체 스트립이 흡착되는 복수의 척테이블 흡착홀(211)과, 척테이블(210)을 블레이드(230)로부터 보호하기 위해 형성되는 블레이드 도피홈(212)이 구비되어 있다.
복수의 척테이블 흡착홀(211)은 블레이드(230)에 의해 절단된 반도체 패키지(P)의 위치와 대응되게 형성된다. 따라서, 척테이블 흡착홀(211)의 개수는 반도체 패키지(P)의 개수와 동일한 개수를 갖으며, 이를 통해, 블레이드(230)에서 절단된 반도체 패키지(P) 각각이 척테이블 흡착홀(211) 각각에 흡착됨으로써, 척테이블(210)이 반도체 패키지(P)를 용이하게 흡착할 수 있다.
위와 같이, 복수의 척테이블 흡착홀(211)이 절단되어 개별화된 각각의 반도체 패키지(P)를 진공으로 흡착하므로, 반도체 패키지(P)의 이탈이 방지되고, 안정적으로 흡착될 수 있다.
블레이드 도피홈(212)은 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 척테이블 흡착홀(211)의 사이에 형성되어, 블레이드(230)가 반도체 스트립을 절단시 블레이드 도피홈(212)을 따라 절단을 수행함으로써, 척테이블(210)이 블레이드(230)에 의해 절단되지 않도록 하는 기능을 한다. 따라서, 블레이드(230)는 척테이블(210)의 블레이드 도피홈(212)을 통해 지나가기 때문에 척테이블(210)나 블레이드(230)의 손상없이 반도체 스트립을 용이하게 절단할 수 있다.
척테이블(210)은 Y축으로 이동가능 및 θ방향으로 회전가능하게 설치된다.
위와 같이, 척테이블(210)은 Y축으로 이동가능 및 θ방향으로 회전가능하게 설치됨에 따라, 척테이블(210)이 블레이드(230)의 절단 위치로 용이하게 이동될 수 있으며, 이를 통해, 반도체 스트립을 블레이드(230)의 절단 위치로 이동시켜 절단할 수 있다.
또한, 척테이블(210)은 Y축으로 이동가능 및 θ방향으로 회전가능하게 설치됨에 따라, 척테이블(210) 상에 놓여진 반도체 스트립 또는 반도체 패키지(P)의 Y축 방향 및 θ방향을 보정하는 기능을 할 수 있다.
절단부(200)에는 척테이블(210)에 흡착된 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 절단부 비전(미도시)이 구비된다.
절단부 비전은 반도체 스트립의 절단라인이 척테이블(210)에 형성된 블레이드 도피홈(212)의 오차범위 내에 위치하는지 여부를 검사한다. 전단부 비전은 척테이블(210)에 흡착된 반도체 스트립의 위치 정보를 획득하고, 절단부 비전의 위치 정보에 따라 반도체 스트립 절단 라인과 척테이블(210)의 블레이드 도피홈(212) 간의 간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량 정보를 제공받는다. 절단부 비전의 위치 정보에 따라 블레이드(230)는 반도체 스트립을 절단한다.
즉, 절단부 비전에 의해 검사된 반도체 스트립의 절단라인이 척테이블(210)에 형성된 블레이드 도피홈(212)의 기설정된 오차범위 내에 위치하는 경우, 블레이드(230)가 절단을 수행하여 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지(P)로 절단한다.
절단부 비전에 의해 검사된 반도체 스트립의 절단라인이 척테이블(210)에 형성된 블레이드 도피홈(212)의 오차범위를 벗어난 상태일 경우, 스트립픽커(300)가 반도체 스트립(300)을 픽업하여 스트립픽커(300)의 X축 보정, 척테이블(210)의 Y축, θ보정을 통해 반도체 스트립을 재정렬하여 리로딩하여, 다시 절단부 비전을 통해 반도체 스트립의 절단라인이 척테이블(210)에 형성된 블레이드 도피홈(212)의 오차범위 내에 위치하는지 여부를 검사한다.
전술한 척테이블(210)에서의 위치 보정은 제어부에 의해 이루어질 수 있다. 다시 말해, 척테이블(210)을 Y축으로 이동시키는 구동부 및 θ방향으로 회전시키는 구동부는 제어부의 전기신호에 의해 구동될 수 있다.
이와 같은, 척테이블(210)에서 수행되는 반도체 패키지(P)의 위치 보정에 대한 자세한 설명은 후술한다.
세척부(500)는 절단부(200)와 건조부(600) 사이에 배치되어 절단부(200)의 절단에 의해 발생된 반도체 패키지(P)의 이물질을 제거하는 기능을 한다.
이 경우, 절단부(200)에서 절단된 반도체 패키지(P)는 유닛픽커(400)에 의해 흡착된 상태로 세척부(500)에서 세척된다.
다시 말해, 유닛픽커(400)가 절단부(200)에서 건조부(600)로 반도체 패키지(P)를 전달할 때, 세척부(500)를 거쳐가게 되며, 세척부(500)는 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 세척함으로써, 반도체 패키지(P)의 이물질을 제거하는 것이다.
건조부(600)는 세척부(500)에서 세척된 반도체 패키지(P)를 건조시키는 기능을 한다.
이 경우, 건조부(600)는 유닛픽커(400)에 의해 절단부(200)에서 전달된 반도체 패키지(P)를 건조시키고, X축 이동 및 회전에 의해 건조된 반도체 패키지(P)를 턴테이블(710)로 전달한다.
또한, 건조부(600)에는 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 척테이블(210)의 척테이블 흡착홀(211)과 같은 건조부 흡착홀(610)이 구비되며, 건조부 흡착홀(610)을 통해 반도체 패키지(P)가 용이하게 건조부(600)에 흡착될 수 있다.
유닛픽커(400)는 절단부(200)와 건조부(600) 사이에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 절단부(200)의 척테이블(210) 상에서 블레이드(230)에 의해 절단된 반도체 패키지(P)를 흡착하여 세척부(500)를 거쳐 건조부(600)에 전달하는 기능을 한다.
유닛픽커(400)의 하부에는 복수의 유닛픽커 흡착홀(미도시)이 구비되어 있으며, 이러한 유닛픽커 흡착홀은 척테이블(210)의 척테이블 흡착홀(211)과 마찬가지로, 블레이드(230)에 의해 절단된 반도체 패키지(P)의 위치와 대응되게 형성되고, 그 개수는 반도체 패키지(P)의 개수와 동일한 개수를 갖도록 형성된다. 따라서, 척테이블(210)에 놓인 반도체 패키지(P) 각각이 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀 각각에 흡착됨으로써, 유닛픽커(400)가 반도체 패키지(P)를 용이하게 흡착할 수 있다.
유닛픽커(400)는 제1가이드프레임(910)에 설치되며, 유닛픽커(400)가 제1가이드프레임(910)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동될 수 있다.
유닛픽커(400)가 X축 방향으로 이동됨에 따라, 유닛픽커(400)는 척테이블(210)의 척테이블 흡착홀(211)에 흡착된 반도체 패키지(P)에 위치오차가 발생할 경우, 유닛픽커(400)가 X축으로 이동하여 X축 보정을 함으로써, 반도체 패키지(P)의 위치 오차를 보정할 수 있다.
제1비전유닛(550)은 유닛픽커(400)의 이동경로 하방에서 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치되며, 바람직하게는 세척부(500)와 건조부(600)의 사이에 배치된다.
이러한 제1비전유닛(550)은 척테이블(210)의 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(400)에 의해 흡착 및 픽업되어 세척부(500)를 거쳐 건조부(600)로 이동될 때, 유닛픽커(400)에 흡착된 각각의 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(400)에 구비된 복수의 유닛픽커 흡착홀 각각에 정위치로 흡착되어 있는지 여부를 검사함으로써, 유닛픽커(400)에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치오차를 검사하는 기능을 한다.
위와 같이 제1비전유닛(550)이 구비됨에 따라, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)가 정위치에 위치하여 흡착하였는지 여부를 알 수 있으며, 이를 통해, 후술할 유닛픽커(400)를 이용한 X축 보정과, 척테이블(210)을 이용한 Y축 보정, θ방향 보정(즉, 반도체 패키지(P)의 위치오차 보정 동작)의 정밀한 세팅을 달성할 수 있다.
즉, 제 1비전유닛(550)은 유닛픽커(400)에 흡착된 절단된 반도체 패키지(P)의 정렬상태를 검사할 수도 있지만 유닛픽커(400)와 척테이블(210) 간의 위치 관계, 기구적 오차값을 확인 반영하는데 사용할 수도 있다. 이러한 경우 반도체 자재 절단을 수행하기 전에, 장비를 구동하기 전 유닛픽커(400)로 척테이블(210)에 흡착된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 유닛픽커(400)에 흡착된 정렬상태를 제1비전유닛(550)으로 검사하는 과정을 복수 회 수행하고 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 유닛픽커(400)와 척테이블(210)간에 기구적 오차값으로 반영할 수 있다. 여기서 유닛픽커(400)에 흡착된 자재의 정렬상태를 제1비전유닛(550)으로 검사하는 과정은 동일한 하나의 자재만을 반복 사용하여 위치 오차값의 평균값을 구할 수도 있고, 순차적으로 각각의 자재에 대하여 해당 과정을 실시하여 각각 얻어진 위치값들의 오차값의 평균값을 산출하여 유닛픽커(400)와 척테이블(210) 간에 기구적 오차값을 구할 수도 있다. 참고로 이러한 복수개의 위치값들을 구한 후 위치 평균값을 산출하여 기설정된 위치값과 비교하여 오차값을 산출해도 무방하고, 각각의 위치 오차값을 구한 후 이들의 평균값을 산출하여 기설정된 위치값에 위치오차 평균값을 반영해도 무방하다.
또한, 반도체 자재 절단을 수행하기 전에, 장비를 구동하기 전 유닛픽커(400)로 척테이블(210)에 흡착된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 유닛픽커(400)에 흡착된 정렬상태를 제1비전유닛(550)으로 검사하고, 검사한 위치값과 설정된 위치값을 바탕으로 보정하고, 이러한 과정을 복수회 수행함으로써 유닛픽커(400)와 척테이블(210) 간의 기구적 오차값을 산출 및 반영할 수도 있다.
한편, 턴테이블픽커(650)는 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 흡착 및 픽업하여 검사부(700)의 턴테이블(710)로 전달하는 기능을 한다.
턴테이블픽커(650)는 제2가이드프레임(920)에 설치된다. 트레이픽커(850)는 제2가이드프레임(920)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 턴테이블픽커(650)에는 유닛픽커(400)와 마찬가지로 반도체 패키지(P)를 흡착하는 테이블픽커 흡착홀(미도시)이 구비되어 있으며, 이러한 테이블픽커 흡착홀에 관한 설명은 전술한 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀에 대한 설명으로 대체한다.
검사부(700)는 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 검사하는 기능을 하며, 건조부(600)에서 전달된 반도체 패키지(P)가 적재되며, Y축 방향으로 이동 가능한 턴테이블(710)과, 턴테이블(710)에 적재되어 올려진 반도체 패키지(P)의 상면을 촬상하여 검사하는 제1-1비전유닛(721)과, 반도체 패키지(P)의 하면을 촬상하여 검사하는 제1-2비전유닛(722)과, 턴테이블(710)에 올려진 반도체 패키지(P)를 픽업하여 제1-2비전유닛(722)으로 이동시키거나, 분류부(800)로 전달하는 쏘팅픽커를 포함하여 구성된다.
쏘팅픽커는 턴테이블(710)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 픽업하여 비전검사를 수행하고 비전 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 기능을 한다. 이 경우, 쏘팅픽커는 제1, 2쏘팅픽커(731, 732)를 포함하여 구성될 수 있으며, 트레이는 제1, 2반출트레이(810, 830)를 포함하여 구성될 수 있다.
턴테이블(710)은 Y축방향으로 이동가능하다. 또한, 제1쏘팅픽커(731)는 제4가이드프레임(940)에 설치되어 제4가이드프레임(940)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동될 수 있으며, 제2쏘팅픽커(732)는 제3가이드프레임(930)에 설치되어 제3가이드프레임(930)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동될 수 있다.
제1-1, 1-2비전유닛(721, 722)의 구성에 의해 반도체 패키지(P)의 상면과 하면이 모두 촬상됨으로써, 반도체 패키지(P)의 양면 모두에 검사가 수행될 수 있다.
분류부(800)는 검사부(700)에서 수행된 반도체 패키지(P)의 검사 결과에 따라 반도체 패키지(P)를 분류하여 반출하는 기능을 하며, 제1쏘팅픽커(731) 또는 제2쏘팅픽커(732)에 의해 전달된 양품 반도체 패키지(P)가 적재되는 제1반출트레이(810)와, 제1쏘팅픽커(731) 또는 제2쏘팅픽커(732)에 의해 전달된 불량품 반도체 패키지(P)가 적재되는 제2반출트레이(830)와, 제1, 2반출트레이(810, 830) 중 어느 하나의 트레이에 반도체 패키지(P)가 모두 적재되면 해당 트레이를 반출하고 새로운 트레이를 공급하기 위한 트레이픽커(850)와, 제2반출트레이(830)에 구비되어 반도체 패키지(P)를 촬상하여 검사하는 제3비전유닛(870)을 포함하여 구성된다.
트레이픽커(850)는 제2가이드프레임(920)에 설치된다. 트레이픽커(850)는 제2가이드프레임(920)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)에 따른 반도체 자재 절단 방법은, 반도체 스트립의 절단라인이 블레이드 도피홈(212)에 대응되도록 상기 반도체 스트립을 척테이블(210)에 흡착시키는 단계; 상기 척테이블(210)에 흡착된 반도체 스트립의 절단라인과 척테이블(210)의 블레이드 도피홈(212)간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량을 획득하는 단계; 상기 획득된 위치 틀어짐량이 상기 블레이드 도피홈(212)의 기설정된 오차범위 이내이면 상기 블레이드(230)와 상기 척테이블(210)의 상대이동에 의해 반도체 스트립을 반도체 패키지(P) 단위로 절단하는 단계; 및 절단이 완료된 반도체 패키지(P)가 흡착된 척테이블(210)이 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛픽커(400)의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛픽커(400)가 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블(210) 상의 반도체 패키지(P)를 픽업하여 건조부(600)에 전달하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 건조부(600)에 전달하기 전에, 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치 정렬상태를 Y축 방향으로 이송가능하게 구비되는 제1비전유닛(550)으로 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고, 상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체패키지(P)를 척테이블(210)에 재치하여 추가보정을 수행하며, 정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 건조부(600)에 전달할 수 있다.
또한, 제1비전유닛(550)은 유닉픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 정렬상태를 검사하거나, 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사하는 것 외에도 유닛픽커(400)와 척테이블(210)간에 기구적 오차값을 맞추는 기능을 수행한다.
이를 위해, 반도체 자재 절단 장치(10)를 구동, 즉, 반도체 자재 절단 장치(10)를 이용한 반도체 자재 절단 방법을 수행하기 전에 유닛픽커(400)로 척테이블(210)에 적재된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 정렬상태를 상기 제1비전유닛(550)으로 검사하는 단계를 복수회 수행하고, 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 유닛픽커(400)와 상기 척테이블(210) 간에 기구적 오차값에 반영할 수 있다. 이러한 과정은 장비 구동 전에 수행할 수도 있고, 장비 구동 중에도 기구적 정밀도를 검증하고 보정하기 위해 수행할 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)에서 절단된 반도체 패키지(P)의 위치오차 보정 동작에 대해 설명한다.
이하에서 설명되는 반도체 패키지(P)의 위치 오차 보정 동작은 척테이블(210) 상에서 절단된 반도체 패키지(P)를 건조부(600)로 전달하기 위해, 유닛픽커(400)가 척테이블(210)에 놓여진 반도체 패키지(P)를 흡착하여 이동시키는 동작에서 수행되는 것을 전제로 한다.
블레이드(230)를 통해 척테이블(210) 상에서 반도체 스트립이 절단될 경우, 척테이블(210)의 복수의 척테이블 흡착홀(211) 각각에는 절단된 복수의 반도체 패키지(P)가 각각 흡착되어 척테이블(210)에 올려지게 된다.
만약, 블레이드(230)를 이용한 절단 공정이 수행될 때, 반도체 스트립이 척테이블(210) 상에서 틀어져 있으나, 반도체 스트립의 절단라인이 척테이블(210)의 블레이드 도피홈(212)의 오차범위 내에 위치하는 경우에는 블레이드(230)가 절단 공정을 수행하게 되며, 이를 통해, 반도체 스트립이 개별적인 복수의 반도체 패키지로 절단된다.
위와 같이, 블레이드(230)가 반도체 스트립을 절단할 때에 반도체 스트립이 척테이블(210) 상에서 틀어져 있으므로, 블레이드(230)에 의해 절단된 복수의 반도체 패키지(P)는 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 척테이블(210)의 복수의 척테이블 흡착홀(211) 각각에 틀어져 흡착되게 된다.
척테이블(210)에서의 반도체 패키지(P)의 틀어짐으로 인해, 반도체 패키지(P)는 정위치에서 X축, Y축 및 θ방향으로 벗어나 있게 된다. 다시 말해, 척테이블(210)의 복수의 반도체 패키지(P) 각각은 반도체 패키지(P) 각각이 흡착되는 척테이블 흡착홀(211) 각각으로부터 X축 방향 위치오차, Y축 방향 위치오차 및 θ방향 위치오차(이하, 위치오차 정보라 한다)를 갖는 것이다.
이러한 위치오차 정보는 스트립픽커(300)에서 반도체 스트립을 척테이블(210)로 올려놓을 때, 스트립 비전에 의해 측정될 수 있으며, 스트립 비전에 연결된 제어부에 상기 위치오차 정보가 저장될 수 있다. 이처럼, 스트립 비전에 의해 위치오차 정보가 측정될 수 있는 것은, 반도체 패키지(P)의 틀어짐은 전술한 바와 같이, 블레이드(230)에 의해 반도체 패키지(P)로 절단되기 전, 즉, 반도체 스트립이 척테이블(210)에 올려질 때부터 발생한 것이기 때문이다.
전술한 바와 같이, 위치오차 정보가 저장된 제어부는, 위치오차 정보를 이용하여 유닛픽커(400)를 X축 방향으로 이동시키는 구동부를 제어함으로써, X축 보정을 수행하고, 척테이블(210)을 Y축 방향으로 이동시키는 구동부를 제어함으로써, Y축 보정을 수행하며, 척테이블(210)을 θ방향으로 회전시키는 구동부를 제어함으로써, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, θ방향 보정을 수행하게 된다. 이 경우, X축 보정, Y축 보정 및 θ방향 보정은 X축, Y축 및 θ방향 중 반도체 패키지(P)의 위치오차가 발생하는 곳에서만 보정이 이루어질 수 있다.
보다 자세히 설명하면, 절단부 비전으로 척테이블(210) 상에 공급된 반도체 스트립의 위치 정보를 획득하면, 절단부 비전의 위치정보에 의해 반도체 스트립 절단 라인과 척테이블(210)의 블레이드 도피홈(212) 간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐 량을 확인할 수 있고, 이러한 위치 정보는 척테이블(210)과 유닛픽커(400)에 제공된다. 절단부(200)는 획득된 위치 정보가 기설정된 오차범위 안에 위치하는 경우 반도체 스트립의 절단라인을 따라 블레이드(230)와 척테이블(210)을 상대 이동하여 반도체 스트립을 반도체 패키지(P) 단위로 절단한다.
절단이 완료된 반도체 패키지(P)가 흡착된 척테이블(210)은 절단부(200)로부터 제공받은 반도체 스트립의 Y축, θ축 위치 틀어짐을 보정하여 유닛픽커(400)의 픽업위치로 이동하게 되며 유닛픽커(400)는 절단부(200)에서 제공받은 반도체 반도체 스트립의 X축 위치 틀어짐을 보정하여 척테이블(210) 상의 반도체 패키지(P)를 픽업할 수 있다.
즉, 유닛픽커(400)가 척테이블(210) 상에서 절단된 반도체 패키지(P)를 건조부(600)로 전달할 때, 스트립 비전을 통해 제어부에 저장된 척테이블(210)에 적재된 반도체 스트립의 위치오차 정보를 이용하여, 유닛픽커(400)의 X축 이동에 의한 X축 보정, 척테이블(210)의 Y축 이동에 의한 Y축 보정 및 척테이블의 회전에 의한 θ방향 보정 중 적어도 어느 하나의 보정을 수행하며, 유닛픽커(400)가 척테이블(210) 상에 재치된 반도체 패키지(P)를 위치 틀어짐량을 보정한 상태로 흡착하여 건조부(600)에 전달하게 되는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)가 반도체 패키지(P)의 위치오차 보정 동작을 수행함에 따라, 척테이블(210)에 반도체 패키지(P)가 틀어지게 놓여지게 되더라도(또는 반도체 패키지(P)에 위치오차가 발생하여 반도체 패키지(P)의 위치가 정위치에 있지 않더라도) 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)는 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀에 틀어짐 없이 정위치로 흡착되게 된다.
따라서, 종래의 반도체 자재 절단 장치와 달리, 반도체 패키지(P)의 위치오차로 인해 유닛픽커(400)로 반도체 패키지(P)를 흡착시 발생하는 리크가 방지될 수 있으며, 이를 통해, 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀이 반도체 패키지(P)를 흡착하지 못해 발생하는 문제점들을 해결할 수 있다. 특히, 볼 타입 자재 중 에지가 작거나, 작은 크기의 반도체 패키지(P)는 전술한 리크 문제가 더 크게 발생할 수 있으나, 반도체 자재 절단 장치(10)의 반도체 패키지(P)의 위치오차 보정 동작으로 인해, 볼 타입 자재 중 에지가 작거나, 작은 크기의 반도체 패키지(P)(예컨데, 볼 업 타입의 반도체 패키지) 또한, 리크가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이는 반도체 스트립의 절단라인과 척테이블(210)에 형성된 블레이드 도피홈(212)을 정확하게 맞추기는 사실상 불가능하여 블레이드 도피홈(212) 내에 들어오게 되면, 즉, 기설정된 오차범위 안에 반도체 스트립이 위치하게 되면 반도체 스트립을 반도체 패키지(P)로 절단하기 때문에 이로 인한 약간의 반도체 스트립의 위치틀어짐도 작은 자재나 에지가 거의없는 자재에서는 리크 문제가 더 클 수 밖에 없었지만, 본 발명은 유닛픽커(400)가 반도체 패키지(P)를 흡착시에 반도체 스트립의 위치 틀어짐량(기설정된 오차범위)을 보정하여 픽업 핸들링함으로써 리크와 픽업에러, 안착에러 등을 해결할 수 있게 된다.
즉, 유닛픽커(400) 및 척테이블(210)에 의해 반도체 패키지(P)의 위치보정이 이루어짐에 따라, 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀에 흡착되는 반도체 패키지(P)가 정위치에 위치하게 되므로, 유닛픽커(400)가 반도체 패키지(P)를 건조부(600)에 내려 놓을 때, 건조부(600)의 건조부 흡착홀에 반도체 패키지(P)의 위치 틀어짐이 보정되어 정위치에서 흡착된다. 따라서, 반도체 자재 절단 장치(10)를 통한 반도체 패키지(P)의 건조 공정 등 이후 공정들이 수행될 때, 반도체 패키지(P)의 위치가 정위치에 있게 되므로, 반도체 자재 절단 장치(10)의 공정의 효율이 상승하게 된다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 유닛픽커(400)는 척테이블(210)에 놓여진 반도체 패키지(P)의 위치오차, 즉, 틀어짐이 발생한 경우, 유닛픽커(400)가 반도체 패키지(P)를 픽업할 때, 종래의 유닛픽커와 달리, 유닛픽커(400)의 인터락핀 및 척테이블(210)의 인터락핀홀의 결합(또는 인터락핀홀로의 인터락핀의 삽입)이 이루어지지 않으며, 이를 통해, 전술한 반도체 패키지(P)의 위치오차 보정 동작이 용이하게 수행될 수 있다.
상세하게 설명하면, 종래의 경우, 반도체 패키지의 픽업을 위해 유닛픽커가 척테이블로 하강하게 되면 인터락핀과 인터락핀홀의 결합이 이루어지게 되므로, 척테이블에 항상 고정된 위치, 즉, 인터락핀 및 인터락핀홀의 결합 위치로만 유닛픽커가 하강할 수 있다. 따라서, 척테이블에 놓여진 반도체 패키지의 위치오차를 보정하기 위해 척테이블를 이용하여 Y축 방향 보정 또는 θ방향 보정이 이루어지거나 유닛픽커를 이용하여 X축 방향 보정이 이루어지면, 유닛픽커가 척테이블로 하강할 때, 인터락핀이 유닛픽커의 하강을 방해하게 되며, 이로 인해, 유닛픽커를 통한 반도체 패키지의 픽업이 이루어질 수 없다는 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 유닛픽커(400)의 경우, 반도체 패키지(P)의 위치오차가 발생하여 위치오차 보정 동작이 수행될 때, 인터락핀 및 인터락핀홀의 결합이 이루어지지 않게 되므로, 유닛픽커(400)가 척테이블(210)로 하강할 때, 인터락핀이 유닛픽커(400)의 하강을 방해하지 않게 된다. 따라서, 반도체 패키지(P)의 위치오차 보정 동작이 수행된 후에 유닛픽커(400)를 이용한 반도체 패키지(P)의 픽업이 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치의 평면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')는, 반도체 스트립이 매거진 내에 인입된 상태로 제공되는 온로더부와, 온로더부에서 공급되는 반도체 스트립이 흡착되는 로딩부(100)와, 로딩부(100)와 절단부(200) 사이에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어, 로딩부(100)에 공급된 반도체 스트립을 흡착하여 절단부(200)로 전달하고, 일측에 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사하기 위한 스트립 비전(미도시)이 구비된 스트립픽커(300)와, 스트립픽커(300)에 의해 로딩부(100)로부터 전달된 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지(P)로 절단하기 위하여, 블레이드 도피홈(212)이 형성되고, 스트립픽커(300)에 의해 전달된 반도체 스트립이 블레이드 도피홈(212)에 대응되도록 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고, θ방향으로 회전 가능하게 구비되는 척테이블(210)과, 척테이블(210)과 건조부(600)의 사이에 배치되어 절단부(200)의 절단에 의해 발생된 반도체 패키지(P)의 이물질을 제거하는 세척부(500)와, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 흡착하여 세척부(500)에서 세척된 반도체 패키지(P)를 건조시키는 건조부(600')와, 절단부(200)와 건조부(600') 사이에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 척테이블(210) 상에서 절단부(200)의 블레이드(230)에 의해 절단된 반도체 패키지(P)를 흡착하여 세척부(500)를 거쳐 건조부(600')로 전달하는 유닛픽커(400)와, 건조부(600')를 180°회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 를 전달되는 턴테이블(710)과, 턴테이블(710)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 픽업하여 제2비전유닛(550')의 상부에서 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 쏘팅픽커는 제1, 2쏘팅픽커(731, 732)를 포함하여 구성될 수 있으며, 트레이는 제1, 2반출트레이(810, 830)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서 제2비전유닛(550')은 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 하부비전으로, 유닛픽커(400)의 이동경로와 중첩되는 구간을 가지며, 제2비전유닛(550')이 쏘팅픽커의 하부에 위치할 때는 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 검사하고, 제2비전유닛(550')이 유닛픽커(400)의 하부에 위치할 때는 유닛픽커(400)에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치 오차를 검사할 수 있다.
또한, 제2비전유닛(550')은 건조부(600')와 턴테이블(710)의 사이에서 제1쏘팅픽커(731) 측(즉, 제1쏘팅픽커(731)의 옆)까지 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치 오차를 검사할 때, 건조부(600')와 턴테이블(710) 사이에 위치하고, 제1쏘팅픽커(731)에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 검사할 때, Y축으로 이동하여 제1쏘팅픽커(731)의 측으로 위치하도록 구성될 수 있다.
따라서, 제2비전유닛(550')이 유닛픽커(400)의 하부에 위치할 때는 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 검사하고, 제2비전유닛(550')이 건조부(600')의 하부에 위치할 때는 건조부(600') 회전시 건조부(600')에 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사할 수 있다.
전술한 구성을 갖는, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)와 비교하여 제1비전유닛(550)을 생략하고, 검사부(700)의 제1-2비전유닛(722)이 연장되어 제1비전유닛(550)의 기능을 함께 수행하여 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 정렬상태를 검사할 수 있으며, 턴테이블픽커(650)를 삭제하고, 건조부(600')에 놓여진 반도체 패키지(P)를 검사부(700)의 턴테이블(710)로 건조부(600')가 180°회전하여 직접 전달한다는 점에서 차이가 있을 뿐, 나머지 구성요소는 대부분 유사하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')의 건조부(600')는 도 9에 도시된 바와 같이, X축 이동과 회전이 가능하게 구성된다. 따라서, 건조부(600')의 X축 이동 및 회전을 통해 건조부(600')에 올려진 반도체 패키지(P)가 검사부(700)의 턴테이블(710)로 전달될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')의 제2비전유닛(550')은 도 9에 도시된 바와 같이, 건조부(600')와 턴테이블(710) 사이에서 제1쏘팅픽커(731)의 측으로 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있으며, 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀에 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치오차, 즉, 틀어짐을 검사하는 기능과, 제1쏘팅픽커(731)에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 검사하는 기능을 한다.
다시 말해, 제2비전유닛(550')은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)의 제1비전유닛(550)의 기능과, 제1-2비전유닛(722)의 기능을 동시에 수행하는 것이다.
이러한 제2비전유닛(550')은 유닛픽커(400)가 척테이블(210)에서 반도체 패키지(P)를 픽업하여 건조부(600')로 전달할 때, 제2비전유닛(550')이 건조부(600')와 턴테이블(710) 사이에 위치할 때까지 Y축으로 이동하여 유닛픽커(400)의 유닛픽커 흡착홀에 흡착된 반도체 패키지(P)의 틀어짐, 즉, 정위치에 있는지 여부를 검사한다.
또한, 제2비전유닛(550')은 유닉픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 정렬상태를 검사하거나, 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사하는 것 외에도 유닛픽커(400)와 척테이블(210)간에 기구적 오차값을 맞추는 기능을 수행한다.
이를 위해, 반도체 자재 절단 장치(10)를 구동하기 전에 유닛픽커(400)로 척테이블(210)에 적재된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 정렬상태를 상기 제2비전유닛(550')으로 검사하는 단계를 복수회 수행하고, 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 유닛픽커(400)와 상기 척테이블(210) 간에 기구적 오차값에 반영할 수 있다. 이러한 과정은 장비 구동 전에 수행할 수도 있고, 장비 구동 중에도 기구적 정밀도를 검증하고 보정하기 위해 수행할 수도 있다.
한편, 제2비전유닛(550')은 턴테이블(710)이 Y축으로 이동하여 제1쏘팅픽커(731)가 턴테이블(710)의 반도체 패키지(P)를 흡착하여 픽업할 때, 제2비전유닛(550')이 제1쏘팅픽커(731)의 측으로(도 9에서 좌측) 위치할 때까지 Y축으로 이동하여 제1쏘팅픽커(731)에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 검사한다.
전술한 바와 같이, 제2비전유닛(550')이 Y축으로 이동가능하게 구성됨으로써, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 틀어짐 여부 및 제1쏘팅픽커(731)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면 검사를 동시에 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10)보다 비전유닛의 개수가 적어져 반도체 자재 절단 장치(10)의 제조 비용이 감소되는 효과가 있다.
앞서, 제2비전유닛(550')이 Y축으로 이동가능하게 구비되어 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 정렬상태를 확인하고, 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면검사를 수행하는 것을 설명하였으나, 이에 제한되지는 않는다.
예를 들어, 본 발명의 제2비전유닛(550')은 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면을 검사하거나, 건조부(600') 회전시 건조부(600')에 의해 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사할 수도 있다.
이를 위해 제3실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치는 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제2비전유닛; 상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부; 상기 건조부를 180도 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및 상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 포함하며, 제2비전유닛이 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고 , 건조부에 반도체 패키지가 전달된 후에는 건조부를 180 도 회전하여 건조부에 흡착된 반도체 패키지를 검사할 수 있게 된다.
즉, 볼 업 상태로 척테이블에 재치된 반도체 패키지의 경우에는 제2유닛비전이 건조부에 흡착된 반도체 패키지의 볼면을 검사할 수 있고, 볼다운 상태로 척테이블에 재치된 반도체 패키지의 경우에는 제2유닛비전이 건조부에 흡착된 반도체 패키지의 마킹면을 검사할 수 있다.
이 외에도, 제 2비전유닛은 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면 검사, 건조부 회전시 건조부에 의해 흡착된 반도체 패키지의 검사, 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면 검사를 모두 수행할 수도 있다.
이를 위해 제4실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치는 제2실시 예와 제3실시 예와 대부분의 구성은 동일하며, 제2비전유닛의 기능만 차이를 갖는다. 즉, 제2비전유닛은 유닛픽커의 이송경로 하방에서 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 하부 비전으로, 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하거나, 건조부 회전시 건조부에 의해 흡착된 반도체 패키지를 검사하거나 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사할 수 있다.
앞서 제2 내지 제4실시 예에서는 하나의 제2비전유닛(550')으로 2종 이상의 검사 기능을 모두 수행하기 위해 비전검사시 포커스를 맞추기 위해 높이조절이 가능하게 구성된다. 따라서, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면 검사시에 유닛픽커(400)는 하강높이를 조절하여 제2비전유닛(550')의 포커스에 맞출 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')의 반도체 자재 절단 방법은 반도체 스트립의 절단라인이 블레이드 도피홈(212)에 대응되도록 상기 반도체 스트립을 척테이블(210)에 흡착시키는 단계; 상기 척테이블(210)에 흡착된 반도체 스트립의 절단라인과 척테이블 블레이드 도피홈(212)간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량을 획득하는 단계; 상기 획득된 위치 틀어짐량이 상기 블레이드 도피홈(212)의 기설정된 오차범위 이내이면 상기 블레이드(230)와 상기 척테이블(210)의 상대이동에 의해 반도체 스트립을 반도체 패키지(P) 단위로 절단하는 단계; 및 절단이 완료된 반도체 패키지(P)가 흡착된 척테이블(210)이 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛픽커(400)의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛픽커(400)가 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블(210) 상의 반도체 패키지(P)를 픽업하여 건조부(600')에 전달하는 단계를 포함한다.
여기에서, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 건조부(600')에 전달하기 전에, Y축 방향으로 이송가능하게 구비되어 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치 정렬상태를 검사하거나, 쏘팅픽커에 흡착된 개별 반도체 패키지(P)를 검사하는 제2비전유닛(550')으로 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고, 상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체패키지(P)를 척테이블(210)에 재치하여 추가보정을 수행하며, 정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 건조부(600')에 전달할 수 있다.
또한, 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 건조부(600')에 전달하기 전에 Y축 방향으로 이송가능하게 구비되어 상기 건조부(600')의 회전시 건조부(600')에 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사하거나, 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지(P)를 검사하는 제2비전유닛(550')으로 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치 정렬상태를 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고, 상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 척테이블(210)에 재치하여 추가보정을 수행하며, 정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 건조부(600')에 전달할 수 있다.
전술한 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치(10')의 자재 절단방법은 전술한 본 발명의 바람직한 제3 및 제4실시 예에 따른 반도체 자재 절단 장치에도 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10, 10': 반도체 자재 절단 장치
100: 로딩부 200: 절단부
210: 척테이블 211: 척테이블 흡착홀
212: 블레이드 도피홈 230: 블레이드
300: 스트립픽커 400: 유닛픽커
500: 세척부 550: 제1비전유닛
550': 제2비전유닛
600, 600': 건조부 610: 건조부 흡착홀
700: 검사부 710: 턴테이블
721: 제1-1비전유닛 722: 제1-2비전유닛
731: 제1쏘팅픽커 732: 제2쏘팅픽커
800: 분류부 810: 제1반출트레이
830: 제2반출트레이 850: 트레이픽커
870: 제3비전유닛 910: 제1가이드프레임
920: 제2가이드프레임 930: 제3가이드프레임
940: 제4가이드프레임 P: 반도체 패키지

Claims (11)

  1. 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하기 위한 반도체 자재 절단 장치로서,
    반도체 스트립 절단시 블레이드가 지나가기 위한 블레이드 도피홈이 형성되고, 스트립픽커에 의해 전달된 반도체 스트립의 절단라인이 상기 블레이드 도피홈에 대응되도록 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전가능하게 구비되는 척테이블;
    상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 위치 정보를 획득하기 위한 절단부 비전; 상기 절단부 비전의 위치정보에 따른 반도체 스트립 절단 라인과 척테이블 블레이드 도피홈 간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐 량을 제공하는 정보제공부; 및 상기 절단부 비전의 위치 정보에 따라 상기 반도체 스트립을 절단하는 블레이드를 구비하는 절단부; 및
    상기 척테이블 상에서 절단된 반도체 패키지를 흡착하여 건조부로 전달할 수 있도록 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커;를 포함하고,
    상기 절단부는 기설정된 오차범위 내에 위치하는 경우 반도체 스트립의 절단라인을 따라 상기 블레이드와 척테이블의 상대이동으로 반도체 스트립을 절단하고,
    절단이 완료된 반도체 패키지가 흡착된 척테이블은 상기 정보제공부에서 제공된 반도체 스트립의 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛픽커의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛픽커는 상기 정보제공부에서 제공된 반도체 스트립의 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블 상의 절단된 반도체 패키지를 픽업하여 건조부에 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제1비전유닛;
    상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차 검사결과에 따라 상기 반도체 패키지의 위치가 보정된 상태로 전달되는 건조부;
    상기 건조부에 전달된 반도체 패키지를 흡착하여 턴테이블에 전달하는 턴테이블픽커;
    상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 비전검사를 수행하고, 비전 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부;
    상기 건조부를 180° 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및
    상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 제2비전유닛의 상부에서 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 더 포함하며,
    상기 제2비전유닛은 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 하부비전으로, 상기 유닛픽커의 이동경로와 중첩되는 구간을 가지며 상기 제2비전유닛이 상기 쏘팅픽커의 하부에 위치할 때는 상기 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고, 상기 제2비전유닛이 상기 유닛픽커의 하부에 위치할 때는 상기 유닛픽커에 의해 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제2비전유닛;
    상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부;
    상기 건조부를 180° 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및
    상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 더 포함하며,
    상기 제2비전유닛이 상기 유닛픽커의 하부에 위치할 때는 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고, 상기 제2비전유닛이 상기 건조부의 하부에 위치할 때는 상기 건조부 회전시 건조부에 의해 흡착된 반도체 패키지를 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유닛픽커의 이동경로 하방에 배치되되, Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 오차를 검사하기 위한 제2비전유닛;
    상기 유닛픽커에 흡착된 상기 반도체 패키지를 흡착하며, 상기 반도체 패키지의 상하면을 반전하기 위해 회전 가능하며, X축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 건조부;
    상기 건조부를 180° 회전하여 반도체 패키지의 상하면을 반전시킨 상태로 전달되는 턴테이블; 및
    상기 턴테이블에 흡착된 상기 반도체 패키지를 픽업하여 상기 제2비전유닛의 상부에서 비전검사를 수행하고, 검사결과에 따라 트레이에 적재하는 쏘팅픽커를 더 포함하며,
    상기 제2비전유닛이 상기 유닛픽커의 하부에 위치할 때는 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하고, 상기 제2비전유닛이 상기 건조부의 하부에 위치할 때는 상기 건조부 회전시 건조부에 의해 흡착된 반도체 패키지를 검사하며, 상기 제2비전유닛이 상기 쏘팅픽커의 하부에 위치할 때는 상기 쏘팅픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면을 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 하면 검사시에, 상기 유닛픽커는 상기 제2비전유닛의 포커스를 맞추기 위하여 하강하도록 높이조절이 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 장치.
  7. 반도체 스트립의 절단라인이 블레이드 도피홈에 대응되도록 상기 반도체 스트립을 척테이블에 흡착시키는 단계;
    상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 절단라인과 척테이블 블레이드 도피홈간의 X축, Y축, θ축 위치 틀어짐량을 획득하는 단계;
    상기 획득된 위치 틀어짐량이 상기 블레이드 도피홈의 기설정된 오차범위 이내이면 상기 블레이드와 상기 척테이블의 상대이동에 의해 반도체 스트립을 반도체 패키지 단위로 절단하는 단계; 및
    절단이 완료된 반도체 패키지가 흡착된 척테이블이 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 Y축 및 θ축 위치 틀어짐량을 보정하여 유닛픽커의 픽업위치로 이동하고, 상기 유닛픽커가 상기 획득된 위치 틀어짐량 중 X축 위치 틀어짐량을 보정하여 상기 척테이블 상의 반도체 패키지를 픽업하여 건조부에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하기 전에, 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 정렬상태를 Y축 방향으로 이송가능하게 구비되는 제1비전유닛으로 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고,
    상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 척테이블에 재치하여 추가보정을 수행하며,
    정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반도체 자재 절단 방법을 수행하기 전에 상기 유닛픽커로 상기 척테이블에 적재된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 상기 유닛픽커에 흡착된 정렬상태를 상기 제1비전유닛으로 검사하는 단계를 복수회 수행하고, 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 상기 유닛픽커와 상기 척테이블 간에 기구적 오차값에 반영하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하기 전에 Y축 방향으로 이송가능하게 구비되어 상기 건조부 회전시 상기 건조부에 흡착된 반도체 패키지를 검사하거나, 쏘팅픽커에 흡착된 개별 반도체 패키지를 검사하는 제2비전유닛으로 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 위치 정렬상태를 검사하여 정렬보정 여부를 판단하고,
    상기 정렬상태가 불량인 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 척테이블에 재치하여 추가보정을 수행하며,
    정렬상태가 양호한 경우 상기 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 건조부에 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반도체 자재 절단 방법을 수행하기 전에 상기 유닛픽커로 척테이블에 적재된 샘플 자재, 지그 또는 실자재를 흡착하여 상기 유닛픽커에 흡착된 정렬상태를 상기 제2비전유닛으로 검사하는 단계를 복수회 수행하고, 이때 얻어진 복수개의 위치값들의 평균값을 산출하여 상기 유닛픽커와 상기 척테이블 간에 기구적 오차값에 반영하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 방법.
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