KR20200086892A - 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치에 관한 것으로서, 특히, 절단된 작은 반도체 패키지의 세척시에도 유닛픽커가 안정적으로 반도체 패키지를 픽업하면서도, 세척시에도 위치 틀어짐 및 언로딩 불량을 방지할 수 있는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치에 관한 것이다.

Description

반도체 자재 절단 및 핸들러 장치{Sawing and Handler Apparatus of Semiconductor Materials}
본 발명은 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치에 관한 것이다.
반도체 자재 절단 및 핸들러 장치는 패키징이 완료된 반도체 스트립을 개별적인 반도체 패키지로 절단하는 장비이다.
반도체 자재 절단 및 핸들러 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 및 핸들러 장치에 대한 특허로는 한국공개특허 제10-2017-0026751호(이하, '특허문헌 1' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.
위와 같은 특허문헌 1의 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치의 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.
이 경우, 유닛픽커는 절단이 완료된 반도체 패키지, 즉, 개별 반도체 패키지를 한번에 픽업할 때, 진공 흡착 등을 통해 픽업을 하게 된다.
이러한 종래의 유닛픽커는 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있다.
도 1a 및 도 1b는 브러쉬를 통해 종래의 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 세척하는 것을 도시한 단면도이고, 도 1c는 종래의 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 정렬 오차가 발생된 것을 도시한 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 종래의 유닛픽커(20)는 진공홀(21)에 의해 개별 반도체 패키지(P)가 진공으로 흡착된다.
이러한 종래의 유닛픽커(20)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 유닛픽커(20)가 세척부의 브러쉬(30) 방향으로 이동하여, 브러쉬(30)에 의해 반도체 패키지(P)의 하면이 세척되면, 도 1c에 도시된 바와 같이, 브러쉬(30)에 의해 반도체 패키지(P)가 후방으로 밀리게 되어 정렬이 흐트러지는 문제점이 발생한다.
특히, 반도체 패키지(P)의 크기가 작을 경우, 반도체 패키지(P)의 흡착 면적이 작으므로, 브러쉬(30)에 의해 더욱 큰 정렬 오차가 발생한다. 상세하게 설명하면, 반도체 패키지(P)의 크기가 작을 경우, 반도체 패키지(P)를 흡착하는 진공홀(21)의 크기 및 진공홀(21)과 연통되는 진공라인도 좁아지고 조밀해져야 하므로, 흡착력의 세기가 약해진다. 따라서, 브러쉬(30)가 종래의 유닛픽커(20)에 흡착된 반도체 패키지(P)와 접촉하며 세척하는 동안 일부 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(20)로부터 이탈되거나, 밀림으로 인해 위치 틀어짐, 즉, 정렬 오차가 쉽게 발생하는 것이다.
위와 같은 세척시 브러쉬나 스펀지 등과의 접촉에 의해 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 정렬 오차를 피하기 위해, 브러쉬(30), 스펀지 등을 사용하지 않고, 물이나 에어분사만을 통해 반도체 패키지(P)를 세척하는 방법이 있으나, 이러한 방법은 반도체 패키지(P)의 세척이 제대로 이루어지지 않아 반도체 패키지(P)의 백화현상을 유발하고, 얼룩 및 이물질 제거가 제대로 되지 않은 반도체 패키지(P)는 추후 성능에도 악영향을 주는 문제가 발생한다.
또한, 종래의 유닛픽커(20)는 반도체 패키지(P)를 건조부에 내려놓는 언로딩 작업을 수행할 때, 반도체 패키지(P)가 유닛픽커(20)로부터 쉽게 떨어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상세하게 설명하면, 반도체 스트립을 절단부에서 개별의 반도체 패키지(P)로 절단하게 되는데, 이 경우, 절단부에서는 반도체 스트립을 물로 세척하며 절단하게 된다.
종래의 유닛픽커(20)가 진공홀(21)을 통해, 반도체 패키지(P)를 진공으로 흡착할 때, 반도체 패키지(P)의 상면은 진공홀(21)이 형성된 면(이하, '흡착면' 이라 한다)에 접촉한다.
이 경우, 반도체 패키지(P)의 상면에는 절단시 사용한 물이 반도체 패키지(P)에 묻어 있어 반도체 패키지(P)의 상면과 흡착면의 하면 사이에 표면장력이 발생한다. 따라서, 종래의 유닛픽커(20)가 반도체 패키지(P)를 건조부에 내려놓는 언로딩 작업을 수행할 경우, 표면장력에 의해 반도체 패키지(P)가 흡착면에서 쉽게 떨어지지 않는 문제점이 발생한다. 특히, 반도체 패키지(P)의 크기가 작을 경우, 전술한 표면장력의 영향이 더욱 크게 작용하게 됨으로써, 반도체 패키지(P)의 언로딩 불량이 두드러지게 나타난다.
1)한국공개특허 제10-2017-0026751호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 절단된 작은 반도체 패키지의 세척시에도 유닛픽커가 안정적으로 반도체 패키지를 픽업하면서도, 세척시에도 위치 틀어짐 및 언로딩 불량을 방지할 수 있는 반도체 자재 절단 및 핸들러장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 세척 및 건조가 완료된 반도체 패키지를 정렬부에 언로딩시에 위치 틀어짐을 최소화하여 정밀도를 향상시킬 수 있는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치는, 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치로서, 반도체 스트립을 공급하는 온로더부; 상기 온로더부에서 공급된 반도체 스트립을 픽업하여 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 스트립픽커; 상기 스트립픽커에 픽업된 반도체 스트립이 흡착되는 흡착홀, 및 블레이드 도피홈이 상부에 형성되는 척테이블과, 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립을 개별의 복수개의 반도체 패키지로 절단하는 블레이드를 구비하는 절단부; 절단된 반도체 패키지를 한번에 픽업하되, 상기 반도체 패키지를 각각 흡착하기 위한 복수개의 진공홀과 각각의 반도체 패키지를 개별적으로 지지하여 흡착하기 위한 지지돌기가 형성되고, X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커; 상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지를 세척하는 세척부; 세척이 완료된 반도체 패키지를 건조하는 건조부; 건조가 완료된 반도체 패키지가 전달되는 정렬부; 상기 건조부의 반도체 패키지를 픽업하여 상기 정렬부에 전달하는 턴테이블 픽커; 및 상기 정렬부에 전달된 반도체 패키지를 검사하여, 검사 결과에 따라 상기 반도체 패키지를 분류하여 반출하는 분류부를 포함하고, 상기 유닛픽커에 형성되는 지지돌기는 후단부에서 선단부로 갈수록 단면적이 작아지도록 경사지게 형성되며, 상기 지지돌기의 선단부의 폭은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지의 이격거리보다 작고, 상기 지지돌기의 후단부의 폭은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지의 이격거리보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유닛픽커는, 유닛픽커 베이스; 및 상기 유닛픽커 베이스의 하부에 장착되는 흡착패드를 포함하고, 상기 흡착패드의 하면에는 상기 진공홀과, 상기 진공홀의 주변으로 각각의 반도체 패키지의 4측면을 지지하기 위한 복수개의 지지돌기가 상기 흡착패드와 일체로 형성되며, 상기 각각의 반도체 패키지는 상기 지지돌기의 내면에 접촉 지지되되, 상기 진공홀로부터 상기 반도체 패키지가 이격되어 흡착되고, 이격된 공간으로 상기 반도체 패키지가 흡착되기 위한 밀페되는 진공챔버를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착패드는 실리콘 재질로 형성되고, 상기 지지돌기는 상기 흡착패드에 레이저를 이용하여 가공하며, 상기 흡착패드에 각각의 반도체 패키지를 흡착하기 위하여 관통되는 진공홀을 복수개 형성한 후, 상기 진공홀 주변으로 소정의 깊이로 홈을 가공하되 상기 홈의 중앙에 상기 진공홀이 위치되도록 점진적으로 작아지는 사각형을 계단형태로 깊이 가공을 수행하며 상기 지지돌기의 선단부에서 후단부로 갈수록 단면적이 커지도록 경사진 지지돌기를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지돌기는 그 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 형태를 이루고, 상기 지지돌기의 후단부의 폭이 상기 지지돌기의 선단부의 폭보다 더 크게 형성되며, 상기 지지돌기의 선단부는 각각의 반도체 패키지의 사이에 위치하여 하나의 지지돌기로 서로 인접하는 반도체 패키지를 함께 지지하고, 절단된 반도체 패키지의 최외곽에는 최외곽 반도체 패키지를 지지하는 외곽 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세척부는 브러쉬 또는 스폰지이며, 절단이 완료된 상기 반도체 패키지를 상기 브러쉬 또는 스펀지에 접촉하면서 세척을 수행하되, 상기 지지돌기가 브러쉬 또는 스펀지에 닿지 않도록, 상기 복수개의 반도체 패키지가 상기 유닛픽커에 흡착될 때 상기 반도체 패키지의 하면보다 상기 지지돌기의 선단부가 상부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정렬부는 건조가 완료된 반도체 패키지를 전달받는 턴테이블 및 버퍼테이블을 더 포함하며, 상기 턴테이블은 반도체 패키지가 적재되는 제1적재홈들과 적재되지 않는 제1비적재영역들이 교호적으로 배치되는 제1적재부와, 상기 반도체 패키지가 적재되는 제2적재홈들과, 적재되지 않는 제2비적재영역들이 교호적으로 배치되되 상기 제1적재부와 반대 패턴을 이루며 교호적으로 배치되는 제2적재부를 구비하고, 상기 버퍼테이블은 상기 턴테이블의 일측에 구비되어 상기 제2적재부와 동일한 패턴을 갖는 흡착부가 마련되며, 상기 턴테이블 픽커는, 상기 건조부에서 복수개의 반도체 패키지를 한번에 픽업하여, 상기 턴테이블 픽커에 흡착된 복수개의 반도체 패키지 중 상기 흡착부에 대응되는 반도체 패키지만을 상기 버퍼테이블에 내려놓은 후, 상기 턴테이블 픽커에 흡착된 복수개의 반도체 패키지 중 나머지 반도체 패키지 모두를 상기 턴테이블의 상기 제1적재부에 내려놓고, 다시 상기 버퍼테이블의 상기 흡착부에 흡착된 복수개의 반도체 패키지를 픽업한 후, 상기 흡착부에서 픽업한 복수개의 반도체 패키지 모두를 상기 턴테이블의 상기 제2적재부에 내려놓는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온로더부는 공급되는 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되는 로딩부를 구비하고, 상기 스트립픽커는 일측에 상기 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사하기 위한 스트립 비전이 장착되며, 상기 스트립 비전으로 상기 로딩부에 흡착된 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사한 후, 상기 검사결과에 따라 상기 로딩부에서 상기 반도체 스트립의 Y축 및 θ 방향 보정을 수행하고, 상기 스트립픽커가 상기 반도체 스트립의 X축 방향 보정을 수행하여 상기 척테이블의 블레이드 도피홈 내에 상기 반도체 스트립의 절단라인이 위치하도록 상기 척테이블에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 척테이블은 Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 절단부는 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 절단부 비전을 구비하며, 상기 절단부 비전으로 상기 척테이블에 전달된 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사하여 상기 반도체 스트립의 절단라인이 상기 척테이블의 블레이드 도피홈 내에 위치하지 않는 경우에는 상기 스트립 픽커가 상기 척테이블에 전달된 반도체 스트립을 픽업한 상태에서 상기 척테이블이 Y축 및 θ 방향 보정을 수행하고, 상기 스트립 픽커가 상기 반도체 스트립의 X축 방향 보정을 수행하여 상기 척테이블의 블레이드 도피홈과 상기 반도체 스트립의 절단라인이 일치하도록 상기 반도체 스트립을 척테이블에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 척테이블은 Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 절단부는 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 절단부 비전을 구비하며, 상기 척테이블 상의 절단된 반도체 패키지를 유닛픽커가 픽업할 때 상기 유닛픽커에 형성된 각각의 지지돌기가 상기 절단부의 블레이드가 지나간 자리에 위치하여 절단된 반도체 패키지의 4측면을 지지하도록, 상기 절단부 비전으로 절단이 완료된 반도체 패키지의 정렬 상태를 검사하여 검사 결과에 따라 상기 척테이블이 반도체 패키지의 Y축 및 θ 방향 보정을 수행하고, 상기 유닛픽커가 반도체 패키지의 X축 방향 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
복수개의 반도체 패키지 각각이 진공홀로부터 이격되어 흡착되고 이격된 공간으로 반도체 패키지가 흡착되기 위한 밀폐된 공간을 형성함에 따라, 지지홈의 내부가 일종의 '진공챔버' 기능을 하게 되며, 이를 통해, 진공홀만으로 반도체 패키지를 흡착하는 경우보다 진공챔버로 반도체 패키지를 흡착시에 더 센 진공력을 확보할 수 있으므로, 소형의 반도체 패키지도 안정적으로 진공흡착 할 수 있고 동시에 반도체 패키지의 상면의 물기를 제거할 수 있다.
복수개의 반도체 패키지가 지지홈에 흡착시 지지돌기의 내면에 선접촉되어 흡착됨으로써, 반도체 패키지가 견고하게 지지될 수 있다. 따라서, 브러쉬(510)를 통해 유닛픽커에 흡착된 복수개의 반도체 패키지를 물리적으로 세척할 때, 반도체 패키지가 브러쉬에 밀려 정렬이 흐트러지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
유닛픽커의 지지돌기 내부에 반도체 패키지의 4측면이 선접촉하므로 진공력 해제, 즉, 흡착 해제시 반도체 패키지가 스틱킹(sticking)없이 쉽게 떨어지게 되며, 이로 인해, 건조부로의 반도체 패키지 전달이 원활하게 이루어질 수 있다.
흡착패드와 지지돌기가 일체로 형성되고, 흡착패드가 실리콘 탄성재질로 이루어지게 됨으로써, 지지돌기의 후단부의 뿌리부분만이 떨어져 나가는 문제를 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 브러쉬를 통해 종래의 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 세척하는 것을 도시한 단면도.
도 1c는 종래의 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지의 정렬오차가 발생된 것을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치의 평면도.
도 3은 도 1의 유닛픽커에 반도체 패키지가 흡착된 것을 도시한 단면도.
도 4는 도 1의 유닛픽커의 하면을 도시한 사시도.
도 5a는 도 1의 유닛픽커가 척테이블 상에 절단된 반도체 패키지를 로딩하기 위해 척테이블의 상부에 위치한 것을 도시한 사시도.
도 5b는 도 5a의 상태에서 유닛픽커가 척테이블로 하강하여 반도체 패키지를 흡착하여 로딩한 것을 도시한 단면도.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 브러쉬를 통해 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 세척하는 것을 도시한 단면도.
도 7은 도 1의 유닛픽커에 볼 타입 반도체 패키지가 흡착된 것을 도시한 단면도.
도 8은 도 1의 유닛픽커에 리드 타입 반도체 패키지가 흡착된 것을 도시한 단면도.
도 9는 도 4의 흡착패드를 레이저 가공하여 지지돌기 및 지지홈을 형성하는 과정을 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치의 유닛픽커의 다른 변형 예를 도시한 단면도.
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.
이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치(10)에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치의 평면도이고, 도 3은 도 1의 유닛픽커에 반도체 패키지가 흡착된 것을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 유닛픽커의 하면을 도시한 사시도이고, 도 5a는 도 1의 유닛픽커가 척테이블 상에 절단된 반도체 패키지를 로딩하기 위해 척테이블의 상부에 위치한 것을 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 상태에서 유닛픽커가 척테이블로 하강하여 반도체 패키지를 흡착하여 로딩한 것을 도시한 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 1의 브러쉬를 통해 유닛픽커에 흡착된 반도체 패키지를 세척하는 것을 도시한 단면도이고, 도 7은 도 1의 유닛픽커에 볼 타입 반도체 패키지가 흡착된 것을 도시한 단면도이고, 도 8은 도 1의 유닛픽커에 리드 타입 반도체 패키지가 흡착된 것을 도시한 단면도이고, 도 9는 도 4의 흡착패드를 레이저 가공하여 지지돌기 및 지지홈을 형성하는 과정을 도시한 단면도이다. 이 경우, 도 4는 유닛픽커(400)를 상, 하로 뒤집어 놓아 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치(10)는, 반도체 스트립을 공급하는 온로더부; 상기 온로더부에서 공급된 반도체 스트립을 픽업하여 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 스트립픽커(300); 상기 스트립픽커(300)에 픽업된 반도체 스트립이 흡착되는 흡착홀, 및 블레이드 도피홈(212)이 상부에 형성되는 척테이블(210)과, 상기 척테이블(210)에 흡착된 반도체 스트립을 개별의 복수개의 반도체 패키지(P)로 절단하는 블레이드(230)를 구비하는 절단부(200); 절단된 반도체 패키지(P)를 한번에 픽업하되, 상기 반도체 패키지(P)를 각각 흡착하기 위한 복수개의 진공홀(433)과 각각의 반도체 패키지(P)를 개별적으로 지지하여 흡착하기 위한 지지돌기(431)가 형성되고, X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커(400); 상기 유닛픽커(400)에 픽업된 반도체 패키지(P)를 세척하는 세척부(500); 세척이 완료된 반도체 패키지(P)를 건조하는 건조부(600); 건조가 완료된 반도체 패키지(P)가 전달되는 정렬부(700); 상기 건조부(600)의 반도체 패키지(P)를 픽업하여 상기 정렬부(700)에 전달하는 턴테이블 픽커(650); 및 상기 정렬부(700)에 전달된 반도체 패키지(P)를 검사하여, 검사 결과에 따라 상기 반도체 패키지(P)를 분류하여 반출하는 분류부(800)를 포함하고, 상기 유닛픽커(400)에 형성되는 지지돌기(431)는 후단부에서 선단부로 갈수록 단면적이 작아지도록 경사지게 형성되며, 상기 지지돌기(431)의 선단부의 폭은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 작고, 상기 지지돌기(431)의 후단부의 폭(d1)은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
온로더부에는 반도체 스트립이 매거진 내에 인입된 상태로 제공되며, 온로더부에 구비된 푸셔 또는 스트립픽커(300)의 일측에 구비되는 그립퍼(320) 등을 통해 반도체 스트립을 로딩부(100)로 공급하는 기능을 한다. 로딩부(100)는 온로더부에 포함되는 구성으로서, 공급되는 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고, θ방향으로 회전 가능하게 구비된다.
온로더부에서 로딩부(100)로 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 회전 가능하게 구비되어 반도체 스트립의 Y축 방향 및 θ방향을 보정하는 기능을 한다.
로딩부(100)는 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하는 상방향 비전(110)과, 반도체 스트립이 안착되는 정렬테이블이 구비된 플레이트를 포함하여 구성된다.
상방향 비전(110)은 그립퍼(320)에 의해 그립된 상태로 이송되는 반도체 스트립의 방향 또는 종류 등을 판단하는 촬상 작업을 수행하는 기능을 한다.
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.
스트립픽커(300)의 스트립 비전(310)은 반도체 스트립에 형성된 피두셜마크, 또는 반도체 스트립에 형성된 홀을 촬상하여 검사함으로써, 반도체 스트립의 얼라인검사가 이루어질 수 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.
이러한 제어부의 보정은 스트립픽커(300)에 구비된 스트립 비전(310)이 반도체 스트립의 피두셜 마크 등을 통해 반도체 스트립의 위치를 파악하여 제어부에 반도체 스트립의 X축, Y축, θ방향 위치 틀어짐 량에 대한 정보를 제공하고, 제어부는 상기 정보를 통해 이를 보정함으로써, 이루어질 수 있다.
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.
스트립픽커(300)의 하부에는 반도체 스트립을 흡착하는 흡착부(미도시)와, 스트립픽커(300)의 일측에 구비되어 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 스트립 비전(310)과, 반도체 스트립을 매거진으로부터 인출하는 그립퍼(320)가 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 5b에 도시된 바와 같이, 척테이블(210)의 상부에는 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 가지며, 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, 반도체 패키지(P)가 안정적으로 척테이블(210)에 흡착될 수 있다.
블레이드 도피홈(212)은 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. 절단부 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 X축, Y축, θ방향 위치 틀어짐량 정보를 제공받는다. 절단부 비전의 위치 정보에 따라 블레이드(230)는 반도체 스트립을 각각의 반도체 패키지(P)로 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 스트립픽커(300)에서 반도체 스트립을 척테이블(210)로 올려놓을 때, 스트립 비전(310)에 의해 측정된 위치 오차 정보를 저장한 제어부에 의해 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, θ방향 위치 틀어짐 량을 확인할 수 있고, 이러한 위치 정보는 척테이블(210)과 스트립픽커(300), 유닛픽커(400)에 제공된다. 절단부(200)는 획득된 위치 정보가 기설정된 오차범위 안에 들어오지 않는 경우에는 스트립픽커(300)가 척테이블에 절단된 반도체 스트립을 다시 픽업한 상태에서 척테이블(210)이 Y축 및 θ방향 보정을 수행하고, 상기 스트립픽커(300)가 상기 반도체 스트립의 X축 방향을 수정하여 상기 척테이블(210)의 블레이드 도피홈(212)과 상기 반도체 스트립의 절단라인이 일치하도록 반도체 스트립을 척테이블(210)에 전달한다. 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 비전을 통해 절단된 반도체 패키지(P)의 위치 정보를 획득할 수 있고, 이러한 위치 정보는 척테이블(210)과 유닛픽커(400)에 제공된다. 절단부(200)로부터 제공받은 반도체 스트립의 Y축, θ방향 위치 틀어짐을 보정하여 유닛픽커(400)의 픽업위치로 이동하게 되며 유닛픽커(400)는 절단부(200)에서 제공받은 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, 유닛픽커(400)에 형성된 각각의 지지돌기(431)가 절단부(200)의 블레이드(230)가 지나간 자리에 위치하여 절단된 반도체 패키지(P)의 4측면을 지지하도록, 절단부 비전을 통해 제어부에 저장된 척테이블(210)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 위치오차 정보를 이용하여, 유닛픽커(400)의 X축 이동에 의한 X축 보정, 척테이블(210)의 Y축 이동에 의한 Y축 보정 및 척테이블(210)의 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 정확하게 전달하게 되는 것이다.
참고로, 절단부 비전을 통해 유닛픽커(400)에 전달되는 반도체 패키지(P)의 위치 정보 외에도 자르기 전 척테이블(210)에 흡착된 반도체 스트립의 위치 정보를 토대로 유닛픽커(400)와 척테이블(210)의 상대운동을 통해 반도체 패키지(P)를 픽업할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치(10)의 유닛픽커(400)는 척테이블(210)에 흡착된 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 척테이블을 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 실시 예에 따른 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치(10)의 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.
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 접촉하면서 세척함으로써, 반도체 패키지(P)의 이물질, 절단 찌거기 등을 제거하는 것이다.
세척부(500)는 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)와 직접 접촉하여 이물질을 제거하는 브러쉬(510)와, 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)에 에어를 분사하여 이물질을 제거하는 에어노즐(520)을 포함하여 구성될 수 있다.
브러쉬(510)는 에어노즐(520)의 전방에 위치하는 것이 바람직하며, 이로 인해, 유닛픽커(400)가 척테이블(210)에서 반도체 패키지(P)를 흡착한 후, 브러쉬(510)를 거쳐 에어노즐(520)로 이동하게 된다. 따라서, 브러쉬(510)의 직접 접촉에 의해 제거된 이물질은 에어노즐(520)의 에어에 의해 효과적으로 제거된다. 본 발명의 실시예에서는 브러쉬(510)로 예를 들어 설명하였으나, 브러쉬(510)를 스펀지 등의 접촉식 세척도구로 대체하여 사용해도 무방하다.
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 척테이블(210)의 척테이블 흡착홀(211)과 같은 건조부 흡착홀(미도시)이 구비되며, 건조부 흡착홀을 통해 반도체 패키지(P)가 용이하게 건조부(600)에 흡착될 수 있다.
이러한 건조부(600)는 제5가이드프레임(950)에 설치될 수 있으며, 제5가이드프레임(950)을 따라 이동함으로써, X축으로 이동 가능하다.
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.
도 3 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 유닛픽커(400)는 그 하면에 척테이블(210) 상에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)를 한번에 픽업하되, 반도체 패키지(P)를 각각 흡착하기 위한 복수개의 진공홀(433)과 각각의 반도체 패키지(P)를 개별적으로 지지하여 흡착하기 위한 지지돌기(431)가 형성되고, X축 방향으로 이동 가능하게 구비되어 있다.
보다 상세하게 설명하면, 유닛픽커(400)에 형성되는 지지돌기(431)는 후단부에서 선단부로 갈수록 단면적이 작아지도록 경사지게 형성되며, 지지돌기(431)의 선단부의 폭은 절단부(200)에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 작고, 지지돌기의 후단부의 폭(d1)은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 크게 형성된다.
본 발명의 유닛픽커(400)는 유닛픽커 베이스와 유닛픽커 베이스의 하부에 장착되는 흡착패드(430)를 포함하며, 유닛픽커 베이스는 X축 방향으로 이동가능하게 설치되는 제1유닛픽커 베이스(410)와, 제1유닛픽커 베이스(410)의 하부에 결합되는 제2유닛픽커 베이스(420)로 구성된다. 제2유닛픽커 베이스(420)의 하부에는 흡착패드(430)가 장착되며, 흡착패드(430)의 하면에는 복수개의 반도체 패키지(P) 각각을 흡착하기 위한 복수개의 진공홀(433)과 진공홀(433) 주변으로 각각의 반도체 패키지(P)의 4측면을 지지하기 위한 복수개의 지지돌기(431)가 흡착패드(430)와 일체로 형성된다. 각각의 반도체 패키지(P)는 지지돌기(431)의 내면에 접촉 지지될 수 있다. 반도체 패키지(P)는 지지돌기(431)와 선접촉하고 진공홀(433)로부터 이격되어 흡착되며, 이격된 공간으로 반도체 패키지(P)가 흡착되기 위한 밀폐되는 진공챔버를 형성할 수 있다.
제1유닛픽커 베이스(410)는 이동부(411)를 통해 제1가이드프레임(910)에 설치된다.
이동부(411)는 제1가이드프레임(910)을 따라 이동하며, 이를 통해, 제1유닛픽커 베이스(410) 및 유닛픽커(400) 전체가 X축 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 위와 같이, 유닛픽커(400)가 X축 방향으로 이동됨에 따라, 유닛픽커(400)는 척테이블(210)에 흡착된 반도체 패키지(P)에 위치오차가 발생할 경우, 유닛픽커(400)가 X축으로 이동하여 X축 보정을 수행함으로써, 반도체 패키지(P)의 위치 오차를 보정할 수 있다.
제2유닛픽커 베이스(420)는 제1유닛픽커 베이스(410)의 하부에 결합되며, 중앙 하면에는 중공(미도시)이 형성되어 있다.
흡착패드(430)는 제2유닛픽커 베이스(420)의 중공에 설치됨으로써, 제2유닛픽커 베이스(420)의 중앙 하면에 설치된다.
흡착패드(430)에는 지지돌기(431)가 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 흡착패드(430)의 하면은 복수개의 지지홈(435)의 바닥면을 이루게 된다.
흡착패드(430)의 하면에는 복수개의 진공홀(433)이 형성되며, 이 경우, 복수개의 진공홀(433) 각각은 복수개의 지지홈(435) 각각의 중앙에 위치하게 된다.
전술한 구성을 갖는 흡착패드(430)는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 이처럼 흡착패드(430)가 실리콘 재질로 이루어지고, 지지돌기(431)와 일체로 형성됨에 따라, 지지돌기(431) 또한, 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 참고로, 흡착패드(430)가 실리콘 재질이 아닌 고무재질을 사용하는 경우에는 레이저로 사각형을 가공하더라도 각각의 코너부위에 미세한 라운드가 형성되어 날카로운 자재의 코너를 수용하기에 어려움이 생긴다. 이에 고무로 가공시에는 코너부에 대한 릴리프 가공이 필요하지만, 실리콘 재질로 제작시에는 실리콘의 경도가 낮기 때문에 별도의 릴리프 가공이 필요없으며 미세한 구현이 가능해진다.
지지돌기(431)는 각각의 반도체 패키지의 사이에 위치하여 하나의 지지돌기(431)로 서로 인접하는 반도체 패키지(P)를 함께 지지하고, 그 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 형태를 이룬다. 절단된 반도체 패키지(P)의 최외곽에는 최외곽 반도체 패키지(P)를 지지하는 외곽 지지돌기(431c, 431d)가 형성될 수 있으며, 외곽 지지돌기(431c, 431d)는 삼각형의 세 각도 중 한 각도가 90도의 각도를 갖는 직각 삼각형 또는 사다리꼴 형태를 이룰 수 있다.
지지돌기(431)는 도 4에 도시된 바와 같이, 흡착패드(430)의 하면에서 복수개가 구비되며, 흡착패드(430)의 하면에서 X축 방향으로 형성되는 제1지지돌기(431a)와 흡착패드(430)의 하면에서 Y축 방향으로 형성되는 제2지지돌기(431b)가 격자형태를 이루면서 형성될 수 있다.
전술한 지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)의 하방 돌출길이는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지(P)의 하면보다 더 높게 위치하도록 형성되어 제1, 2지지돌기(431a, 431b)가 반도체 패키지(P)들 사이 아래로 돌출되어 노출되지 않는 것이 바람직하다. 다시 말해, 복수개의 지지홈(435) 각각에 복수개의 반도체 패키지(P)가 흡착될 때, 복수개의 반도체 패키지(P)의 하면이 지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)의 선단부보다 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 이는 브러쉬(510)를 통해 반도체 패키지(P)를 물리적으로 세척시 브러쉬(510)가 지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)의 선단부에 접촉하는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 절단이 완료된 반도체 패키지(P)를 브러쉬(510) 또는 스펀지에 접촉하면서 세척이 이루어지는데, 지지돌기(431)가 브러쉬(510) 또는 스펀지에 닿지 않도록 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면보다 지지돌기(431)의 선단부가 상부에 위치하도록 형성되는 것이다.
지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b) 및 외곽 지지돌기(431c, 431d)는 그 선단부가 흡착패드(430)의 하부 방향에 위치한다. 다시 말해, 지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b) 및 외곽 지지돌기(431c, 431d)는 흡착패드(430)에서 하방으로 돌출되게 형성된다.
이때 유닛픽커(400)에 형성된 지지돌기(431)의 선단부가 유닛픽커(400)에 흡착된 반도체 패키지(P)의 하면보다 짧게 형성됨으로써 절단된 반도체 패키지(P)의 측면까지 깨끗하게 세척할 수 있을 뿐 만 아니라, 브러쉬(510), 스펀지와의 접촉에 의해 지지돌기(431)의 선단부가 마모되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 복수개의 지지홈(435)은 경사지게 형성되며, 서로 격자형태를 이루는 지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)가 4면을 이룸으로써 형성될 수 있다. 즉, 각각의 지지돌기(431)가 반도체 패키지의 4측면을 지지하게 되며, 지지돌기(431)의 내면에 반도체 패키지가 접촉 지지된다. 이 경우, 도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지지돌기(431)의 후단부의 폭(d1)은 지지돌기(431)의 선단부의 폭보다 더 크게 형성된다.
위와 같은 지지돌기(431)가 형성된 유닛픽커(400)를 이용하여 반도체 패키지(P)를 흡착하는 경우 선단부의 단면적보다 후단부의 단면적이 더 크게 형성되기 때문에 지지돌기(431)가 각각의 반도체 패키지(P)를 안정적으로 지지해줄 수 있게 된다. 또한 선단부의 폭(또는 두께)은 절단부(200)에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 작게 형성됨으로써, 지지돌기(431)가 반도체 패키지(P) 사이의 블레이드(230) 두께만큼의 미세한 틈을 공략할 수 있어서 반도체 패키지(P)를 가이드하면서 정렬 픽업을 해줄 수 있다. 만약 지지돌기(431)의 선단부의 폭이 후단부의 폭만큼 두껍게만 형성될 경우에는 블레이드(230) 틈새에서 가이드, 얼라인 기능을 할 수 없게 되고, 지지돌기(431)의 단면적이 선단부의 폭처럼 얇게만 형성될 경우에는 브러쉬(510) 또는 스펀지 등의 접촉 세척시 반도체 패키지(P)가 밀리지 않도록 받쳐주는 힘, 지지해주는 힘이 적어질 수 밖에 없다.
한편, 본 발명의 가장 큰 특징 중 하나는 유닛픽커(400)의 진공홀(433)이 반도체 패키지(P)와 직접 접촉하면서 픽업하지 않고, 지지돌기(431)에 의해 진공홀(433)로부터 반도체 패키지(P)가 이격되어 흡착되며, 이격된 공간으로 반도체 패키지(P)가 흡착되기 위한 진공챔버를 형성해줄 수 있다. 작은 반도체 패키지(P)의 경우에는 패키지를 흡착하는 진공홀(433)의 크기 및 진공홀(433)과 연통되는 진공 라인(421)이 좁고 조밀해지기 때문에 흡착력이 낮을 수 밖에 없었지만, 본 발명은 지지돌기(431)의 내면에 반도체 패키지(P)가 접촉 지지됨으로써 반도체 패키지(P)와 진공홀(433) 사이에서 진공이 형성되기 때문에 반도체 패키지(P)의 진공 흡착력을 충분히 확보할 수 있게 된다.
따라서, 진공 흡착력이 충분히 확보된 상태에서 절단된 반도체 패키지(P)를 픽업할 수 있고, 세척시에도 지지돌기(431)에 의해 각각의 반도체 패키지(P)를 안정적으로 고정, 지지해줌으로써 반도체 패키지(P)가 밀리지 않고 정위치를 지킬 수 있게 된다.
한편, 제1유닛픽커 베이스(410)의 중앙 하면에는 진공홈(413)이 구비되고, 제2유닛픽커 베이스(420)에는 복수개의 진공라인(421)이 구비되며, 흡착패드(430)에는 복수개의 진공홀(433)이 구비된다.
진공홈(413)에는 외부 진공라인(미도시)과 복수개의 진공라인(421)이 연통되며, 복수개의 진공라인(421) 각각은 복수개의 진공홀(433) 각각과 연통된다.
다시 말해, 외부 진공라인은 진공홈(413)을 통해 복수개의 진공라인(421)과 연통되고, 복수개의 진공라인(421) 각각은 복수개의 진공홀(433) 각각과 연통된다.
따라서, 외부 진공라인에 흡입력이 발생하게 되면, 진공홈(413) 및 진공라인(421)을 통해, 진공홀(433)에도 흡입력이 발생한다. 이러한 흡입력에 의해 복수개의 진공홀(433) 각각은 복수개의 반도체 패키지(P) 각각을 개별적으로 진공 흡착할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 유닛픽커(400)를 통한 반도체 패키지(P)의 흡착 동작에 대한 상세한 설명은 후술한다.
턴테이블픽커(650)는 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 한번에 픽업하여 정렬부(700)에 전달하는 기능을 한다. 본 발명의 정렬부(700)는 건조가 완료된 반도체 패키지(P)를 전달받는 턴테이블(710)과 버퍼테이블(711)로 구성된다.
턴테이블픽커(650)는 제2가이드프레임(920)에 설치된다. 턴테이블픽커(650)는 제2가이드프레임(920)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동할 수 있다.
정렬부(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 가능하고 θ방향으로 회전 가능한 턴테이블(710)과, 건조부(600)에서 전달된 일부(즉, 절반)의 반도체 패키지(P)가 임시 적재되는 버퍼테이블(711)과, 건조부(600)에 적재되어 올려진 반도체 패키지(P)의 상면을 촬상하여 검사하는 상면 비전유닛(721)과, 반도체 패키지(P)의 하면을 촬상하여 검사하는 하면 비전유닛(722)과, 턴테이블(710)에 올려진 반도체 패키지(P)를 픽업하여 하면 비전유닛(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 분류 적재하는 기능을 한다. 이 경우, 쏘팅픽커는 제1, 2쏘팅픽커(731, 732)를 포함하여 구성될 수 있으며, 양호한 반도체 패키지는 굿 트레이(810)에 적재하고, 불량 반도체 패키지는 리젝트 트레이(820)에 분류 적재될 수 있으며, 굿 트레이(810)와 리젝트 트레이(820)는 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되어 제1, 2쏘팅픽커(731, 733)의 이동경로 하부에 위치한 상태에서 제1, 2쏘팅픽커(731, 733)에 의해 적재된다. 그 외에 비어있는 엠프티 트레이(830), 적재가 완료된 트레이가 적재되는 트레이 스택부가 포함될 수 있으며, 자재 종류에 따라 불량 반도체 패키지(P)의 적재가 불필요한 경우에는 쏘팅픽커의 이동경로 하부에 있는 벌크박스에 버릴 수도 있다.
한편, 턴테이블(710)은 턴테이블픽커(650)에 의해 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 전달 받아 위치오차를 보정하는 정렬 기능을 한다.
턴테이블(710)은 Y축방향으로 이동가능하고, θ방향으로 회전가능하게 장착되며, 그 상면에 제1적재부(710a) 및 제2적재부(720b)를 나란히 구비하며, 제1적재부(710a) 및 제2적재부(710b)는 복수개의 반도체 패키지(P)를 절반씩 교차적으로 흡착하여 안착시킬 수 있다.
버퍼테이블(711)은 턴테이블픽커(650)에 의해 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P) 중 제2적재부에 적재될 반도체 패키지를 임시적으로 전달 받는 기능을 한다.
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.
상면 비전유닛(721)은 건조부(600)에 적재되어 올려진 반도체 패키지(P)의 상면을 촬상하여 검사하는 기능을 수행한다. 이 경우, 상면 비전유닛(721)은 건조부(600)에 적재되어 올려진 반도체 패키지(P)의 위치 정렬 상태를 검사할 수도 있다. 또한, 상면 비전유닛(721)은 제6가이드프레임(960)에 설치되며, 제6가이드프레임(960)을 따라 이동함으로써, Y축 방향으로 이동 가능하다.
전술한 상면 비전유닛(721) 및 하면 비전유닛(722)의 구성에 의해 반도체 패키지(P)의 상면과 하면이 모두 촬상됨으로써, 반도체 패키지(P)의 양면 모두에 검사가 수행될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 턴테이블(710)의 제1적재부(710a)는 반도체 패키지가 적재되는 제1적재홈들과 적재되지 않는 제1비적재영역들이 교호적으로 배치되고, 제2적재부(720b)는 반도체 패키지가 적재되는 제2적재홈들과 적재되지 않는 제2비적재영역들이 교호적으로 배치되되, 제1적재부와 반대 패턴을 이루며 교호적으로 배치된다. 즉, 제1적재부(710a) 및 제2적재부(720b)에는 적재홈과 비적재영역이 서로 대칭되게 형성되어 개별로 절단된 반도체 패키지가 반반씩 적재될 수 있도록 구성되어 있다. 이는 반도체 패키지를 에러없이 정확하게 턴테이블(710)에 적재할 뿐만 아니라 적재홈의 테두리부에 형성되는 가이드 경사부를 통해 정확하게 정렬 적재할 수 있도록 하기 위함이다. 즉 적재홈과 비적재영역은 서로 교차되게 지그재그 형태로 배치되어 있다.
버퍼테이블(711)에는 흡착부(711a)가 구비되며, 흡착부(711a)는 제2적재부(710b)와 동일한 배열을 갖는 흡착홀이 형성된다. 따라서, 버퍼테이블(711)은 턴테이블픽커(650)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P) 중 제2적재부에 흡착될 반도체 패키지(P)만을 흡착한다.
이하, 턴테이블픽커(650)가 건조부(600)에서 건조된 반도체 패키지(P)를 픽업하여, 턴테이블(710)에 전달하는 방법에 대해 설명한다.
건조부(600)에서 복수개의 반도체 패키지(P)의 건조가 완료되면, 턴테이블픽커(650)는 X축 방향으로 이동하여, 건조부(600) 상에 놓여진 복수개의 반도체 패키지(P)를 모두 흡착하여 픽업하게 된다.
이후, 턴테이블픽커(650)는 버퍼테이블(711)로 이동하여, 턴테이블픽커(650)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P) 중 흡착부(711a)의 배열에 대응되는 위치에 있는 반도체 패키지(P)만을 내려놓게 된다(즉, 언로딩하게 된다). 위와 같이, 턴테이블픽커(650)가 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P) 중 흡착부(711a)의 배열에 대응되는 위치에 있는 반도체 패키지(P)만을 내려놓게 되고, 턴테이블픽커(650)에는 제1적재부(710a)의 배열에 대응되는 위치에 있는 반도체 패키지(P)만이 남아 있게 된다.
이후, 턴테이블픽커(650)는 턴테이블(710)로 이동하여, 턴테이블(710)의 제1적재부(710a)에 턴테이블픽커(650)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지 중 나머지 반도체 패키지를 모두 내려놓는다. 이 과정을 수행함에 따라, 턴테이블픽커(650)에는 더 이상 반도체 패키지(P)가 흡착되어 있지 않다.
이후, 턴테이블픽커(650)는 버퍼테이블(711)의 흡착부(711a)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지를 모두 픽업한 후, 턴테이블(710)의 제2적재부(710b)에 흡착부(711a)에서 픽업한 복수개의 반도체 패키지(P) 모두를 내려놓는다. 이 과정을 수행함에 따라, 버퍼테이블(711)에는 더 이상 반도체 패키지(P)가 안착되어 있지 않으며, 모든 반도체 패키지(P)는 턴테이블(710)에 안착되게 된다.
요약하자면, 턴테이블픽커(650)는, 건조부(600)에서 복수개의 반도체 패키지(P)를 한번에 픽업하여, 턴테이블픽커(650)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P) 중 버퍼테이블(711)의 흡착부(711a)에 대응되는 반도체 패키지(P)만을 내려놓은 후, 턴테이블(710)의 제1적재부(710a)에 턴테이블픽커(650)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P) 중 나머지 반도체 패키지(P) 모두를 내려놓고, 다시 버퍼테이블(711)의 흡착부(711a)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 픽업한 후, 턴테이블(710)의 제2적재부(710b)에 흡착부(711a)에서 픽업한 복수개의 반도체 패키지(P) 모두를 내려놓는 과정을 수행한다.
전술한 과정을 수행하기 위해 턴테이블(710)에는 복수개의 반도체 패키지(P)를 절반씩 교차적으로 흡착하여 안착시키는 제1적재부(710a) 및 제2적재부(710b)가 구비되고, 버퍼테이블(711)에는 제2적재부(710b)와 동일한 배열을 갖는 흡착부(711a)가 구비된다.
전술한 바와 같이, 턴테이블픽커(650)가 버퍼테이블(711)을 거쳐 턴테이블(710)에 복수개의 반도체 패키지(P)를 교차하여 내려놓음에 따라 다음과 같은 효과를 갖게된다.
종래의 경우, 반도체 패키지의 1차 적재분을 턴테이블의 적재홈에 적재시킬 때, 비적재영역의 위쪽에도 반도체 패키지가 배치되어 있으므로, 비적재영역과 반도체 패키지의 충돌을 방지하기 위해 유닛픽커와 제1적재홈의 바닥면 사이의 이격거리를 가깝게 할 수 없었기 때문에 턴테이블픽커에 흡착된 반도체 패키지를 제1적재홈에 낙하시키는 방식으로 떨어뜨릴 수 밖에 없었다. 이에 제1적재홈에 반도체 패키지가 정위치로부터 틀어진 상태로 적재될 수 있어 언로딩 불량이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 유닛픽커와 제1적재홈 사이의 이격거리가 멀어지면 적재홈의 흡입력이 턴테이블픽커에 흡착된 반도체 패키지에 제대로 전달되지 않는 문제점도 있었다.
반면에 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 반도체 패키지(P)의 1차 적재분을 턴테이블(710)의 적재홈에 적재시킬 때 턴테이블(710)의 적재홈과 1:1로 대응되는 위치에만 반도체 패키지(P)가 턴테이블픽커(650)에 흡착된 상태가 된다. 턴테이블(710)의 비적재영역 상부에 반도체 패키지(P)가 존재하지 않으므로 반도체 패키지(P)와 적재홈의 바닥면 사이의 이격거리를 가깝게 할 수 있게 되어 적재홈의 흡입력이 턴테이블픽커(650)에 흡착된 반도체 패키지(P)에 제대로 전달할 수 있게 된다. 이처럼 반도체 패키지(P)의 1차 적재분을 턴테이블(710)의 적재홈에 적재시킬 때, 반도체 패키지(P)와 제1흡착부(710a)의 비적재영역 사이의 이격거리가 감소되어 반도체 패키지를 적재홈의 정위치에 정확하게 전달할 수 있고, 적재홈의 진공압이 반도체 패키지에 충분히 전달될 수 있으므로 턴테이블픽커(650)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 정확하게 전달시킬 수 있게 된다.
또한, 턴테이블픽커(650)가 버퍼테이블(711)에서 다시 반도체 패키지(P)를 픽업하여 턴테이블(710)의 제2적재부(710b)에 내려놓게 되는 경우에도, 제2적재부(710b)의 비적재영역에 대응되는 위치에는 턴테이블픽커(650)에 흡착된 반도체 패키지(P)가 위치하지 않게 됨으로써, 턴테이블픽커(650)에 흡착된 반도체 패키지(P)를 정확하게 전달시킬 수 있게 된다.
분류부(800)는 정렬부(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 굿 트레이(810)와, 제1쏘팅픽커(731) 또는 제2쏘팅픽커(732)에 의해 전달된 불량품 반도체 패키지(P)가 적재되는 리젝트 트레이(820)와, 굿 트레이(810) 및 리젝트 트레이(820) 중 어느 하나의 트레이에 반도체 패키지(P)가 모두 적재되면 해당 트레이를 반출하고 새로운 트레이를 공급하기 위한 트레이픽커(850)와, 트레이픽커(850)에 구비되어 반도체 패키지(P)를 촬상하여 검사하는 트레이픽커 비전유닛(851)을 포함하여 구성된다.
트레이픽커(850)는 제2가이드프레임(920)에 설치된다. 트레이픽커(850)는 제2가이드프레임(920)을 따라 이동함으로써, X축 방향으로 이동할 수 있다.
이하, 전술한 구성을 갖는 유닛픽커(400)를 통해 척테이블(210) 상에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)를 각각 흡착하는 것에 대해 설명한다.
도 2의 절단부(200)의 블레이드(230)에 의해 척테이블(210) 상에서 반도체 스트립이 절단되어 복수개의 반도체 패키지(P)로 개별화 되면, 유닛픽커(400)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 척테이블(210)로 이동하게 된다.
이 후, 유닛픽커(400)가 하강한 후, 전술한 제어부를 통해 정렬이 이루어지게 되면, 복수개의 진공홀(433)에 흡착력이 발생하게 된다.
따라서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 척테이블(210)의 척테이블 흡착홀(211)에 흡착된 반도체 패키지(P)는 유닛픽커(400)에 구비된 복수개의 진공홀(433)을 통해 복수개의 지지홈(435) 각각에 반도체 패키지(P)가 흡착되는 것이다.
이처럼, 복수개의 지지홈(435) 각각에 구비된 진공홀(433)을 통해 복수개의 지지홈(435) 각각에 복수개의 반도체 패키지(P)가 흡착될 때, 도 3 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 지지돌기(431)의 선단부는 복수개의 반도체 패키지(P)의 사이에 위치하게 된다.
따라서, 복수개의 반도체 패키지(P)의 4측면이 지지돌기(431)의 내면에 접촉된다.
또한, 복수개의 반도체 패키지(P) 각각이 지지돌기(431)의 내면에 접촉됨과 동시에 복수개의 반도체 패키지(P) 각각이 복수개의 지지홈(435) 각각의 바닥부로부터 이격되어 흡착된다.
이처럼 복수개의 반도체 패키지(P) 각각이 복수개의 지지홈(435) 각각의 바닥부로부터 이격되어 흡착되는 것은 전술한 바와 같이, 지지돌기(431)의 후단부의 폭(d1)이 지지돌기(431)의 선단부의 폭보다 크게 형성되어 경사진 상태로 형성되며, 지지돌기(431)의 후단부 폭이 절단부(200)에서 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 크게 형성되기 때문이다.
전술한 구성을 갖는 유닛픽커(400)는 다음과 같은 효과를 갖는다.
복수개의 반도체 패키지(P) 각각이 복수개의 지지홈(435) 각각의 바닥부로부터 이격되어 흡착됨에 따라, 지지홈(435)의 내부가 일종의 '진공챔버' 기능을 하게 된다. 따라서, 종래 유닛픽커와 달리, 높은 진공력을 확보할 수 있으며, 이를 통해, 소형의 반도체 패키지(P)의 경우에도 더욱 큰 진공력으로 반도체 패키지(P)를 안정적으로 흡착시킬 수 있다.
또한, 복수개의 반도체 패키지(P)가 지지홈(435)에 흡착시 지지돌기(431) 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)의 내면에 선접촉되어 흡착됨으로써, 진공홀과 흡착된 반도체 패키지 사이에는 밀폐되는 진공챔버가 형성되며, 지지돌기(431) 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)를 통해 반도체 패키지(P)를 견고하게 지지할 수 있게된다.
따라서, 도 6a 및 도 6b와 같이, 세척부(500)의 브러쉬(510)를 통해 유닛픽커(400)에 흡착된 복수개의 반도체 패키지(P)를 물리적으로 세척할 때, 종래 유닛픽커와 달리, 반도체 패키지(P)가 브러쉬(510)에 밀려 정렬이 흐트러지거나 브러쉬(510)로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 종래의 경우, 절단부에서 절단된 반도체 패키지의 상면에는 물기가 남아있어, 유닛픽커에서 건조부 등으로 반도체 패키지를 내려놓을 때, 표면장력에 의해 반도체 패키지가 제대로 내려놓아지지 않는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 유닛픽커(400)의 경우, 복수개의 반도체 패키지(P) 각각이 복수개의 지지홈(435) 각각의 바닥부로부터 이격되어 흡착되고, 반도체 패키지(P)의 상면의 둘레부가 지지돌기(431), 즉, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)의 내면에 일종의 선접촉으로 그 접촉면적이 매우 작게 접촉되어 있기 때문에 유닛픽커(400)의 진공력 해제, 즉, 흡착 해제시 반도체 패키지(P)가 쉽게 떨어지게 되며, 이로 인해, 건조부(600)로의 반도체 패키지(P) 전달이 원활하게 이루어질 수 있다. 특히, 반도체 패키지(P)가 소형인 경우, 표면장력에 의한 문제점이 더욱 크게 발생할 수 있으나, 본 발명의 유닛픽커(400)의 경우에는 반도체 패키지(P) 자체가 지지홈(435)의 바닥부로부터 이격되어 흡착되므로, 소형의 반도체 패키지(P)의 경우에도 쉽게 반도체 패키지(P)의 흡착이 해제될 수 있다.
흡착패드(430)와 지지돌기(431)가 일체로 형성됨으로써, 지지돌기(431)의 높은 강도가 보장된다. 상세하게 설명하면, 흡착패드(430)에 별도의 지지돌기(431)를 설치할 경우, 반도체 패키지(P)의 흡착을 반복하면 지지돌기(431)가 반도체 패키지(P)를 지지하는 과정에서 지지돌기(431)의 후단부의 뿌리부분이 흡착패드(430)로부터 떨어져 나가는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 흡착패드(430)와 지지돌기(431)가 일체로 형성될 경우, 지지돌기(431)의 후단부 또한, 흡착패드(430)와 일체로 형성되므로, 지지돌기(431)의 후단부의 뿌리부분만이 떨어져 나가는 문제를 방지할 수 있다.
흡착패드(430)가 실리콘 재질로 이루어지게 됨으로써, 반도체 패키지(P)와 지지돌기(431)와의 접촉이 더욱 견고하게 이루어질 수 있어 전술한 지지홈(435)의 "진공챔버"로서의 기능이 더욱 극대화 될 수 있다. 따라서, 진공리크가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해, 낮은 진공압으로도 반도체 패키지(P)의 흡착을 더욱 효과적으로 할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 반도체 패키지(P')가 반도체 패키지(P')에 볼(B)이 형성된 볼 타입인 경우, 반도체 패키지(P') 각각이 복수개의 지지홈(435) 각각의 바닥부로부터 이격되어 흡착되므로, 볼(B)이 진공홀(433)이 형성된 지지홈(435)의 바닥부에 직접 접촉하지 않는다. 따라서, 볼 타입의 반도체 패키지(P') 또한, 용이하게 흡착이 가능하다. 참고로, 일반적인 픽커의 경우 볼을 직접 흡착시 볼의 입체적인 형상에 의해 진공 리크가 발생하여 흡착력이 저하되지만, 본 발명에 따른 유닛픽커(400')는 진공홀로부터 이격되어 흡착되고 반도체 패키지의 4측면이 지지돌기의 내면에 접촉되므로 볼(B)과 진공홀(433) 사이에 진공챔버가 형성됨으로써 볼 타입의 자재도 안정적이고 견고하게 흡착 가능하다.
도 8에 도시된 바와 같이 반도체 패키지(P")가 반도체 패키지(P")에 리드(L)가 형성된 리드 타입인 경우, 반도체 패키지(P") 각각이 복수개의 지지홈(435) 각각의 바닥부로부터 이격되어 흡착되므로, 리드(L)가 진공홀(433)이 형성된 지지홈(435)의 바닥부에 직접 접촉하지 않는다. 따라서, 리드 타입의 반도체 패키지(P") 또한, 용이하게 흡착이 가능하다.
이하, 전술한 유닛픽커(400)의 흡착패드(430)에 지지돌기(431)를 형성하는 방법을 설명한다. 지지돌기(431)는 흡착패드(430)에 레이저로 가공한다.
실리콘 재질의 흡착패드(430)에 각각의 반도체 패키지(P)를 흡착하기 위하여 관통되는 진공홀(433)을 복수개 형성한다. 진공홀(433) 주변으로 소정의 깊이로 홈을 가공하되 도 9에 도시된 바와 같이 홈의 중앙에 진공홀(433)이 위치되도록 점진적으로 작아지는 사각형을 계단형태로 깊이 가공을 한다. 즉 흡착패드(430)를 레이저를 통해 소정의 깊이로 홈을 가공한다. 그 후, 가공 면적이 작아지도록 소정의 피치만큼 중앙 쪽으로 레이저 가공을 반복하면, 선단부에서 후단부로 갈수록 단명적이 커지는 경사진 지지돌기(431)를 형성할 수 있다.
이 경우, 소정의 깊이 및 소정의 피치는 일정한 간격으로 이루어지는 것이 바람직하며, 레이저 가공을 반복하면 흡착패드(430)의 지지돌기(431) 및 지지홈(435)의 가공이 완료된다.
전술한 바와 같이, 레이저 가공을 통해, 지지돌기(431)를 가공하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지돌기(431)(도 4에는 제1, 2지지돌기(431a, 431b)가 도시되어 있으나, 제1, 2지지돌기(431a, 431b)는 지지돌기(431)와 동일하게 볼 수 있다.)에는 레이저 가공 자국이 선 모양으로 남을 수도 있다. 그러나, 이러한 레이저 가공 자국은 레이저 가공 시 온도에 의해 지지돌기(431)가 녹음으로써, 레이저 가공 자국이 사라질 수 있으며, 이로 인해, 지지돌기(431)의 경사면이 매끈한 면으로 이루어질 수 있다.
본 발명에서는 진공홀(433)이 형성된 흡착패드(430)에 지지돌기(431)를 레이저로 가공하는 것으로 설명하였으나, 흡착패드(430)에 진공홀(433)과 지지돌기(431)를 함께 레이저로 형성하는 것도 무방하며, 지지돌기(431)를 형성해준 후 진공홀(433)을 가공하는 것도 무방하다.
본 발명에 따른 지지돌기(431)는 그 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 형태를 이룰 수 있으며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유닛픽커의 지지돌기의 형상이 삼각형인 변형예를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유닛픽커의 지지돌기의 형상이 사다리꼴형인 다른 변형 예를 도시한 단면도이다.
도 7 및 도 10의 지지돌기(431, 431')는 모두 후단부의 폭이 선단부의 폭보다 크게 형성되며, 지지돌기(431, 431')의 선단부의 폭은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 작고, 지지돌기(431, 431')의 후단부의 폭(d1)은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지(P)의 이격거리(d2)보다 크게 형성되며, 각각의 지지돌기(431, 431')는 반도체 패키지(P)의 4측면을 지지할 수 있다.
지지돌기(431')의 선단부는 복수개의 반도체 패키지(P)의 사이에 위치하여, 하나의 지지돌기(431')로 서로 인접하는 반도체 패키지(P)를 함께 지지하고, 절단된 반도체 패키지(P)의 최외곽에는 최외곽 반도체 패키지를 지지하는 외곽 지지돌기가 형성된다. 외곽 지지돌기는 직각 삼각형 또는 사다리꼴 형태가 될 수 있다.
유닛픽커(400)의 지지돌기(431)의 단면이 삼각형을 이루는 경우에는 절단이 완료된 반도체 패키지 사이의 블레이드 두께만큼의 틈을 공략하여 잘 들어갈 수 있으며 자재 상면의 볼이나 리드 형상에 관계없이 외곽을 가이드할 수 있으므로 자재의 정렬 픽업에 유리한 장점이 있다.
반면, 유닛픽커(400')의 지지돌기(431')의 단면이 사다리꼴을 이루는 경우에는 전술한 삼각형의 단면을 갖는 지지돌기(431)보다 높은 강도가 보장되는 이점이 있다. 따라서, 반도체 패키지(P)의 흡착을 반복하여도, 유닛픽커(400')의 지지돌기(431')가 마모되는 것을 최소화할 수 있어 내구성 및 강도 측면에서 유리하다. 또한, 지지돌기의 높이가 같을 경우에 삼각형 지지돌기보다 사다리꼴 지지돌기의 경사각이 가파르게 형성되므로 반도체 패키지와 홀 사이에 반도체 패키지를 흡착하기 위한 진공챔버의 면적을 더 크게 할 수 있으므로 진공도 확보면에서 유리한 장점이 있다.
따라서, 작업자 및 취급하는 반도체 자재에 따라 각각의 장점을 고려하여 지지돌기를 삼각형 또는 사다리꼴 형태로 형성해줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 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: 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치
100: 로딩부 110: 상방향 비전
200: 절단부 210: 척테이블
211: 척테이블 흡착홀 212: 블레이드 도피홈
230: 블레이드
300: 스트립픽커 310: 스트립 비전
320: 그립퍼
400, 400': 유닛픽커 410: 제1유닛픽커 베이스
411: 이동부 413: 진공홈
420: 제2유닛픽커 베이스 421: 진공라인
430, 430': 흡착패드 431: 지지돌기
431a: 제1지지돌기 431b: 제2지지돌기
431c, 431d: 외곽 지지돌기
500: 세척부 510: 브러쉬
520: 에어노즐
600: 건조부
650: 턴테이블픽커
700: 정렬부 710: 턴테이블
710a: 제1적재부 710b: 제2적재부
711a: 흡착부 711: 버퍼테이블
721: 상면 비전유닛 722: 하면 비전유닛
731: 제1쏘팅픽커 732: 제2쏘팅픽커
800: 분류부 810: 굿 트레이
820: 리젝트 트레이 830: 엠프티 트레이
850: 트레이픽커 851: 트레이픽커 비전유닛
910: 제1가이드프레임 920: 제2가이드프레임
930: 제3가이드프레임 940: 제4가이드프레임
950: 제5가이드프레임 960: 제6가이드프레임

Claims (9)

  1. 반도체 스트립을 개별의 반도체 패키지로 절단하여 핸들링하기 위한 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치로서,
    반도체 스트립을 공급하는 온로더부;
    상기 온로더부에서 공급된 반도체 스트립을 픽업하여 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 스트립픽커;
    상기 스트립픽커에 픽업된 반도체 스트립이 흡착되는 흡착홀, 및 블레이드 도피홈이 상부에 형성되는 척테이블과, 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립을 개별의 복수개의 반도체 패키지로 절단하는 블레이드를 구비하는 절단부;
    절단된 반도체 패키지를 한번에 픽업하되, 상기 반도체 패키지를 각각 흡착하기 위한 복수개의 진공홀과 각각의 반도체 패키지를 개별적으로 지지하여 흡착하기 위한 지지돌기가 형성되고, X축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 유닛픽커;
    상기 유닛픽커에 픽업된 반도체 패키지를 세척하는 세척부;
    세척이 완료된 반도체 패키지를 건조하는 건조부;
    건조가 완료된 반도체 패키지가 전달되는 정렬부;
    상기 건조부의 반도체 패키지를 픽업하여 상기 정렬부에 전달하는 턴테이블 픽커; 및
    상기 정렬부에 전달된 반도체 패키지를 검사하여, 검사 결과에 따라 상기 반도체 패키지를 분류하여 반출하는 분류부를 포함하고,
    상기 유닛픽커에 형성되는 지지돌기는 후단부에서 선단부로 갈수록 단면적이 작아지도록 경사지게 형성되며,
    상기 지지돌기의 선단부의 폭은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지의 이격거리보다 작고, 상기 지지돌기의 후단부의 폭은 상기 절단된 복수개의 반도체 패키지의 이격거리보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유닛픽커는,
    유닛픽커 베이스; 및
    상기 유닛픽커 베이스의 하부에 장착되는 흡착패드를 포함하고,
    상기 흡착패드의 하면에는 상기 진공홀과, 상기 진공홀의 주변으로 각각의 반도체 패키지의 4측면을 지지하기 위한 복수개의 지지돌기가 상기 흡착패드와 일체로 형성되며,
    상기 각각의 반도체 패키지는 상기 지지돌기의 내면에 접촉 지지되되, 상기 진공홀로부터 상기 반도체 패키지가 이격되어 흡착되고, 이격된 공간으로 상기 반도체 패키지가 흡착되기 위한 밀페되는 진공챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡착패드는 실리콘 재질로 형성되고,
    상기 지지돌기는 상기 흡착패드에 레이저를 이용하여 가공하며,
    상기 흡착패드에 각각의 반도체 패키지를 흡착하기 위하여 관통되는 진공홀을 복수개 형성한 후, 상기 진공홀 주변으로 소정의 깊이로 홈을 가공하되 상기 홈의 중앙에 상기 진공홀이 위치되도록 점진적으로 작아지는 사각형을 계단형태로 깊이 가공을 수행하며 상기 지지돌기의 선단부에서 후단부로 갈수록 단면적이 커지도록 경사진 지지돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지돌기는 그 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 형태를 이루고, 상기 지지돌기의 후단부의 폭이 상기 지지돌기의 선단부의 폭보다 더 크게 형성되며,
    상기 지지돌기의 선단부는 각각의 반도체 패키지의 사이에 위치하여 하나의 지지돌기로 서로 인접하는 반도체 패키지를 함께 지지하고, 절단된 반도체 패키지의 최외곽에는 최외곽 반도체 패키지를 지지하는 외곽 지지돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세척부는 브러쉬 또는 스폰지이며,
    절단이 완료된 상기 반도체 패키지를 상기 브러쉬 또는 스펀지에 접촉하면서 세척을 수행하되, 상기 지지돌기가 브러쉬 또는 스펀지에 닿지 않도록, 상기 복수개의 반도체 패키지가 상기 유닛픽커에 흡착될 때 상기 반도체 패키지의 하면보다 상기 지지돌기의 선단부가 상부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정렬부는 건조가 완료된 반도체 패키지를 전달받는 턴테이블 및 버퍼테이블을 더 포함하며,
    상기 턴테이블은 반도체 패키지가 적재되는 제1적재홈들과 적재되지 않는 제1비적재영역들이 교호적으로 배치되는 제1적재부와, 상기 반도체 패키지가 적재되는 제2적재홈들과, 적재되지 않는 제2비적재영역들이 교호적으로 배치되되 상기 제1적재부와 반대 패턴을 이루며 교호적으로 배치되는 제2적재부를 구비하고,
    상기 버퍼테이블은 상기 턴테이블의 일측에 구비되어 상기 제2적재부와 동일한 패턴을 갖는 흡착부가 마련되며,
    상기 턴테이블 픽커는, 상기 건조부에서 복수개의 반도체 패키지를 한번에 픽업하여, 상기 턴테이블 픽커에 흡착된 복수개의 반도체 패키지 중 상기 흡착부에 대응되는 반도체 패키지만을 상기 버퍼테이블에 내려놓은 후, 상기 턴테이블 픽커에 흡착된 복수개의 반도체 패키지 중 나머지 반도체 패키지 모두를 상기 턴테이블의 상기 제1적재부에 내려놓고, 다시 상기 버퍼테이블의 상기 흡착부에 흡착된 복수개의 반도체 패키지를 픽업한 후, 상기 흡착부에서 픽업한 복수개의 반도체 패키지 모두를 상기 턴테이블의 상기 제2적재부에 내려놓는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온로더부는 공급되는 반도체 스트립이 흡착되며, Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되는 로딩부를 구비하고,
    상기 스트립픽커는 일측에 상기 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사하기 위한 스트립 비전이 장착되며,
    상기 스트립 비전으로 상기 로딩부에 흡착된 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사한 후, 상기 검사결과에 따라 상기 로딩부에서 상기 반도체 스트립의 Y축 및 θ 방향 보정을 수행하고, 상기 스트립픽커가 상기 반도체 스트립의 X축 방향 보정을 수행하여 상기 척테이블의 블레이드 도피홈 내에 상기 반도체 스트립의 절단라인이 위치하도록 상기 척테이블에 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 척테이블은 Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되고,
    상기 절단부는 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 절단부 비전을 구비하며,
    상기 절단부 비전으로 상기 척테이블에 전달된 반도체 스트립의 정렬 상태를 검사하여 상기 반도체 스트립의 절단라인이 상기 척테이블의 블레이드 도피홈 내에 위치하지 않는 경우에는 상기 스트립 픽커가 상기 척테이블에 전달된 반도체 스트립을 픽업한 상태에서 상기 척테이블이 Y축 및 θ 방향 보정을 수행하고, 상기 스트립 픽커가 상기 반도체 스트립의 X축 방향 보정을 수행하여 상기 척테이블의 블레이드 도피홈과 상기 반도체 스트립의 절단라인이 일치하도록 상기 반도체 스트립을 척테이블에 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 척테이블은 Y축 방향으로 이동 가능하고 θ방향으로 회전 가능하게 구비되고,
    상기 절단부는 상기 척테이블에 흡착된 반도체 스트립의 정렬상태를 검사하기 위한 절단부 비전을 구비하며,
    상기 척테이블 상의 절단된 반도체 패키지를 유닛픽커가 픽업할 때 상기 유닛픽커에 형성된 각각의 지지돌기가 상기 절단부의 블레이드가 지나간 자리에 위치하여 절단된 반도체 패키지의 4측면을 지지하도록, 상기 절단부 비전으로 절단이 완료된 반도체 패키지의 정렬 상태를 검사하여 검사 결과에 따라 상기 척테이블이 반도체 패키지의 Y축 및 θ 방향 보정을 수행하고, 상기 유닛픽커가 반도체 패키지의 X축 방향 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단 및 핸들러 장치.
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