KR20220126478A - 반도체 자재 오프로딩 장치 - Google Patents

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KR20220126478A KR1020210030811A KR20210030811A KR20220126478A KR 20220126478 A KR20220126478 A KR 20220126478A KR 1020210030811 A KR1020210030811 A KR 1020210030811A KR 20210030811 A KR20210030811 A KR 20210030811A KR 20220126478 A KR20220126478 A KR 20220126478A
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김룡
문경환
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Abstract

본 발명은 패키징 공정, 절단 공정 및 검사 공정 등의 일련의 반도체 패키지 생산 공정이 완료된 반도체 패키지들을 픽업유닛이 복수개가 일렬로 구비된 오프로딩 픽커를 이용하여 오프로딩부로 오프로딩 하는 과정에서 픽업유닛에 픽업된 복수 개의 반도체 자재들 중 일부의 반도체 자재를 오프로딩하는 경우에도 오프로딩 픽커를 구성하는 개별 픽업유닛을 승강시키지 않아 오프로딩 작업의 UPH를 향상시킬 수 있는 고속의 반도체 자재 오프로딩 장치에 관한 것이다.

Description

반도체 자재 오프로딩 장치{Semiconductor Device Offloading Apparatus}
본 발명은 반도체 자재 오프로딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 패키징 공정, 절단 공정 및 검사 공정 등의 일련의 반도체 패키지 생산 공정이 완료된 반도체 패키지들을 픽업유닛이 복수 개가 일렬로 구비된 오프로딩 픽커를 이용하여 오프로딩부로 오프로딩 하는 과정에서 픽업유닛에 픽업된 복수 개의 반도체 자재들 중 일부의 반도체 자재를 오프로딩하는 경우에도 오프로딩 픽커를 구성하는 개별 픽업유닛을 승강시키지 않아 오프로딩 작업의 UPH를 향상시킬 수 있는 반도체 자재 오프로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는 실리콘으로 된 반도체 기판 상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적 회로가 형성된 반도체 칩을 제조한 후, 이를 리드프레임이나 인쇄회로기판 등과 같은 스트립 자재에 부착하고, 상기 반도체 칩과 스트립 자재 사이를 와이어 등에 의해 서로 통전되도록 전기적으로 연결한 다음, 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시 수지로 패키징하는 과정으로 제조된다.
보통 반도체 패키지는 스트립 형태의 반도체 자재를 개별 단위로 절단하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 반도체 스트립은 몰딩부가 매트릭스 형태로 배열되도록 패키징되며, 몰딩된 반도체 스트립 내의 각 패키지들은 절단 방식으로 개별화되고, 이렇게 낱개로 분리된 패키지들은 비전 검사 등을 통해 미리 설정된 품질 기준에 따라 선별된 다음, 반도체 패키지의 반출을 위하여 반도체 패키지 적재 트레이 등에 적재되어 출고 또는 후속 공정으로 제공될 수 있다.
이러한 반도체 패키지 개별화 공정은 반도체 패키지 처리장치로서 반도체 자재 절단 및 적재 (sawing ＆ placement) 장비에 의해 실시될 수 있는데, 이는 스트립 자재에 대한 컷팅 작업을 통해 개별 패키지로 절단하는 절단 공정과 더불어, 낱개로 분리된 패키지들을 미리 설정된 품질 기준에 따라 트레이에 적재하는 공정을 수행하며, 스트립 자재의 공급을 위한 온로더, 공급된 스트립 자재의 안착을 위한 절단 테이블, 절단 테이블 상의 스트립을 개별 단위의 반도체 패키지로 절단하는 절단장치, 절단된 낱개의 패키지에 대한 비전검사 후 트레이에 적재하는 오프로딩 픽커가 구비될 수 있다.
최근에는 반도체 패키지의 크기가 소형화되어 반도체 패키지의 반출시 반도체 패키지 반출용 트레이 대신 복수 개의 삽입구를 구비한 튜브를 이용하여 반출하는 시스템이 사용되고 있으며, 튜브를 사용하는 경우 튜브에 적재되는 반도체 패키지의 수량을 증가시키고, 반도체 패키지 적재 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 튜브에 반도체 패키지를 적재하는 공정은 평행하게 구비된 튜브의 반도체 패키지 삽입구에 일렬로 거치된 반도체 패키지를 푸셔로 밀어 넣어 삽입하여 적재하는 방법을 사용할 수 있다.
이와 같은 적재 방법은 오프로딩 픽커 등을 사용하여 트레이에 일일이 반도체 패키지를 분류하여 적재하는 적재 공정보다 하나의 튜브에 많은 수의 반도체 패키지를 한번에 투입할 수 있으므로 반도체 자재의 적재 속도를 크게 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
이러한 튜브에 반도체 자재를 적재하는 과정은 완성된 반도체 자재가 거치된 거치 테이블에서 오프로딩 픽커를 이용하여 반도체 자재를 오프로딩부에 일렬로 전달한 상태에서 푸셔를 이용하여 반도체 자재를 추진하여 반도체 자재를 튜브 내부에 적재할 수 있다.
하나의 튜브 내부에 적재되는 반도체 자재들은 푸셔에 의하여 한번에 추진되어 적재되고, 이를 위하여 오프로딩부를 구성하는 안착부에 푸셔에 의한 추진 방식으로 튜브 내에 적재될 복수 개의 반도체 자재가 먼저 전달되어야 한다.
이를 위하여 반도체 자재가 거치된 거치 테이블에서 오프로딩 픽커를 이용하여 반도체 자재를 픽업하여 오프로딩부를 구성하는 안착부에 반도체 자재를 전달한다.
통상적으로 하나의 튜브에 수십 개의 반도체 자재가 삽입되고, 오프로딩 픽커에 구비된 픽업유닛의 개수는 그보다 적으므로 오프로딩 픽커가 복수 회 왕복하여 반도체 자재를 오프로딩부의 안착부 등에 전달할 수 있다.
그러나, 튜브 내에 적재되는 반도체 자재의 개수를 정량으로 맞추기 위하여 오프로딩 픽커를 수회 왕복하여 반도체 자재를 오프로딩부에 전달하는 과정에서 마지막 이송 작업에서는 모든 픽업유닛에 반도체 자재가 픽업되었으나, 오프로딩부에 거치될 반도체 자재의 개수보다 픽업된 반도체 자재의 개수가 더 많은 경우 또는 픽업유닛에 픽업된 반도체 자재의 비전 검사를 통해 불량으로 판정된 경우 등, 오프로딩 픽커에 의하여 픽업된 반도체 자재들 중 일부는 오프로딩부에 전달하지 않고 다른 튜브에 투입되도록 분리될 수 있다.
이때 안착부에서는 반도체 자재를 안정적으로 흡착할 수 있도록 모두 음압이 형성된 상태이므로, 안착부의 상부에 구비된 반도체 자재들 중 일부의 반도체 자재만 전달될 수 있도록 나머지 반도체 자재들은 상승된 상태를 유지하여 안착부에서 형성된 음압에 영향을 받지 않도록 안착부로부터 이격되어야 한다.
이를 위해 오프로딩 픽커로 개별적으로 승강 가능하게 구비되는 픽커를 구비하나, 개별적으로 승강 가능하게 구비되는 픽커를 사용하는 경우에는 거치 테이블에서 반도체 자재를 하나씩 순차적으로 픽업하고, 안착부에 반도체 자재를 전달할 때도 하나씩 순차적으로 내려놓기 때문에 생산성이 저하된다.
따라서, 오프로딩 픽커의 생산성을 향상시키기 위해 함께 승강 가능하게 구비되고 개별적으로 피치 조절이 가능한 멀티픽커를 도입하였다. 멀티픽커의 경우 거치 테이블의 간격으로 피치 조절이 가능하여 한번에 픽업이 가능하고, 픽업된 반도체 자재를 안착부에 전달할 때도 안착부의 간격과 동일하게 피치 조절이 가능하여 한번에 반도체 자재를 전달할 수 있다.
그러나, 멀티픽커를 사용하더라도 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 복수 개의 반도체 자재를 픽업한 오프로딩 픽커에서 일부의 반도체 자재만 전달하고 나머지 반도체 자재는 오프로딩 픽커에 의하여 픽업상태가 유지되어야 하는 경우, 멀티픽커는 각각의 픽업유닛에 실린더를 구비하여 오프로딩 픽커 전체의 승강 구동과 별도로 개별 픽업유닛을 실린더로 상승시켜 오프로딩부에서 반도체 자재가 전달되지 않도록 회피 구동하는 방법이 사용되었다.
그러나 오프로딩 픽커에서 특정 반도체 자재들이 픽업된 픽업유닛을 실린더로 고속 상승시킬 때 반도체 자재의 표면 거칠기(조도) 또는 워페이지 등에 의하여 반도체 자재가 픽업유닛로부터 낙하되는 문제가 있으므로 이를 방지하기 위하여 실린더의 승하강을 천천히 제어해야 하므로 고속의 반도체 자재 오프로딩 장치를 구성하는데 한계가 있다.
또한 멀티픽커의 픽업유닛 각각에 실린더가 장착되는 경우 실린더의 무게가 가중되어 멀티픽커의 고속 이동에도 제약이 생겨 고속의 반도체 자재 오프로딩 장치 구현이 어렵다.
본 발명은 패키징 공정, 절단 공정 및 검사 공정 등의 일련의 반도체 패키지 생산 공정이 완료된 반도체 패키지들을 픽업유닛이 복수개가 일렬로 구비된 오프로딩 픽커를 이용하여 오프로딩부로 오프로딩 하는 과정에서 픽업유닛에 픽업된 복수 개의 반도체 자재들 중 일부의 반도체 자재를 오프로딩하는 경우에도 오프로딩 픽커를 구성하는 개별 픽업유닛을 승강시키지 않아 오프로딩 작업의 UPH를 향상시킬 수 있는 고속의 반도체 자재 오프로딩 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 각각의 픽업유닛의 피치를 가변할 수 있어 거치 테이블, 안착부의 간격과 무관하게 한번에 픽업 및 전달할 수 있으며, 픽업유닛에 장착된 실린더를 삭제하여 경량화를 통해 고속 이동이 가능한 반도체 자재 오프로딩 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 픽업유닛에 장착된 실린더를 삭제하여 자재 틀어짐, 자재 이탈문제를 해소하기 위해 실린더의 승강을 천천히 제어할 필요가 없어 승강 동작 구현에 따른 UPH 지연문제를 해소할 수 있는 반도체 자재 오프로딩 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 개별단위로 절단된 복수개의 반도체 자재가 거치되는 거치 테이블; 상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재를 픽업 및 이송하기 위한 복수개의 픽업유닛을 구비하고, 각각의 픽업유닛은 간격 조절이 가능하며 함께 승강가능하게 구비되는 오프로딩 픽커; 및 상기 오프로딩 픽커의 픽업유닛에 픽업된 복수개의 반도체 자재가 전달되고, 각각의 반도체 자재를 개별적으로 흡착하기 위한 복수개의 흡착홀이 마련된 안착부를 구비하는 오프로딩부; 를 구비하고, 상기 각각의 픽업유닛이 상기 각각의 흡착홀과 대응되도록 위치한 상태에서, 상기 픽업유닛에 픽업된 복수개의 반도체 자재들 중 필요에 따라 선택적으로 상기 안착부에 상기 반도체 자재가 전달되도록 전달받고자 하는 상기 반도체 자재와 대응되는 흡착홀에만 음압을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 오프로딩부는 상기 안착부에 마련된 복수개의 흡착홀에 공압을 인가하는 공압발생원; 상기 각각의 흡착홀과 상기 공압 발생원을 연결하는 공압라인; 상기 각각의 흡착홀에 선택적으로 음압이 형성되도록 각각의 공압라인을 개폐하는 밸브를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 오프로딩 픽커의 각각의 픽업유닛은 상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재 간격과 동일한 간격으로 이격된 상태에서 상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재를 한번에 픽업하고, 상기 오프로딩부의 흡착홀 간격과 동일한 간격으로 조절된 상태에서 상기 오프로딩부의 흡착홀에 상기 반도체 자재를 한번에 전달하며, 상기 오프로딩 픽커는 상기 반도체 자재가 전달될 픽업유닛의 진공을 해제하고, 상기 안착부 중 상기 반도체 자재가 적재될 흡착홀에는 음압을 형성하며, 나머지 흡착홀에는 음압을 해제하도록 상기 밸브를 개폐할 수 있다.
여기서, 상기 오프로딩 픽커의 각각의 픽업유닛 중에서 상기 반도체 자재가 전달될 픽업유닛에는 파기 에어가 인가될 수 있다.
이 경우, 상기 오프로딩부는 상기 안착부에 전달된 반도체 자재를 추진하기 위한 푸셔; 및 상기 푸셔에 의해 추진된 반도체 자재가 투입되는 튜브를 더 구비할 수 있다.
그리고, 상기 안착부에 안착된 반도체 자재의 적어도 일부를 지지하기 위한 커버부재를 더 구비하며, 상기 커버부재는 상기 오프로딩 픽커가 하강하여 상기 반도체 자재를 상기 안착부에 전달하기 위해 지지 해제하고, 상기 푸셔에 의해 상기 반도체 자재가 추진될 때 상기 반도체 자재를 지지할 수 있다.
또한, 상기 오프로딩 픽커는 복수개의 상기 픽업유닛; 복수개의 상기 픽업유닛이 하단에 장착되는 복수개의 장착부재; 복수개의 상기 장착부재에 각각 장착되는 가동블록; 상기 가동블록이 수평 이동 가능하게 장착되는 수평하게 설치되는 복수의 가이드레일; 상기 장착부재에 장착되는 슬라이딩축; 및 상기 슬라이딩축이 안착되며 상부로 갈수록 중심부로 집중되도록 대칭된 형태로 형성된 복수 개의 경사홈이 구비되며, 상기 가이드레일에 대하여 승강 가능한 캠판을 구비하며, 상기 캠판이 상승 구동되면 상기 픽업유닛의 간격이 증가하고, 상기 캠판이 하강 구동되면 상기 픽업유닛의 간격이 감소할 수 있다.
본 발명의 반도체 자재 오프로딩 장치에 따르면, 패키징 공정, 절단 공정 및 검사 공정 등의 일련의 반도체 패키지 생산 공정이 완료된 반도체 패키지들을 픽업하는 각각의 픽업유닛의 피치를 가변할 수 있어 거치 테이블, 안착부의 간격과 무관하게 한번에 픽업 및 전달할 수 있으며, 픽업유닛에 장착된 실린더를 삭제하여 경량화를 통해 고속 이동이 가능하다.
또한, 본 발명의 반도체 자재 오프로딩 장치에 따르면, 픽업유닛에 장착된 실린더를 삭제하여 픽업유닛의 개별제어 없이도 반도체 자재를 안착부에 선택적으로 전달할 수 있으며, 자재 틀어짐, 자재 이탈문제를 해소하기 위해 실린더의 승강을 천천히 제어할 필요가 없어 승강 동작 구현에 따른 UPH 지연문제를 해소할 수 있으며, 픽업유닛의 개별적인 승강 과정을 배제함으로써 자재가 낙하되는 가능성을 최소화하였다.
또한, 본 발명의 반도체 자재 오프로딩 장치에 따르면, 오프로딩 픽커의 픽업유닛의 간격 조절을 통해 오프로딩부의 흡착홀 간격이 거치 테이블에 거치된 반도체 자재의 간격보다 좁게 구성하여 안착부의 간격이 작아짐으로써 푸셔의 왕복 이동거리가 줄어들어 오프로딩 속도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치가 적용된 반도체 자재 처리 시스템의 평면도를 도시한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치의 오프로딩 픽커에 픽업된 반도체 자재들이 오프로딩부에 선택적으로 전달되는 과정을 도시한다.
도 6 내지 도 9는 종래의 반도체 자재 오프로딩 장치의 오프로딩 픽커에 픽업된 반도체 자재들이 오프로딩부에 선택적으로 전달되는 과정을 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치의 작동상태의 정면도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하에서 반도체 자재란 반도체 스트립 또는 개별화된 반도체 패키지, 반도체 칩, 반도체 디바이스 모두를 포함하는 개념이며, 반도체 자재의 처리란 반도체 스트립을 절단, 세척, 검사, 이송 및 반출하는 일련의 과정을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 자재 처리 시스템(1000)의 평면도를 도시한다.
본 발명의 반도체 자재 처리 시스템(1000)는 반도체 몰딩 또는 패키징 공정이 완료된 반도체 스트립을 절단하여 반도체 자재로 개별화하고, 세척 및 건조하여 검사한 후 이를 복수 열의 삽입구가 형성된 튜브에 투입하여 반출하기 위한 반도체 자재 처리 시스템에 관한 것이다.
후술하는 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치는 도 1에 도시된 반도체 자재 처리 시스템 이외에도 제조 공정이 완료된 반도체 자재가 거치 테이블 등에 적재된 상태에서 오프로딩 픽커를 이용하여 반도체 자재를 반출하기 위한 반출용 튜브 또는 트레이 등의 오프로딩부에 반도체 자재를 적재하는 시스템에 적용될 수 있다.
이 경우, 필요에 따라 오프로딩 픽커에 의하여 픽업된 반도체 자재의 일부만을 오프로딩부 등에 전달해야 하는 경우 또는 거치 테이블에 거치된 반도체 자재의 간격과 오프로딩부에 전달되는 반도체 자재의 간격이 다른 경우에도 효율적인 반도체 자재의 오프로딩 공정을 위하여 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치가 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치가 적용되는 하나의 시스템으로서 도 1에 도시된 반도체 자재 처리 시스템(1000)은 반도체 스트립을 공급하는 반도체 스트립 공급부(100); 공급된 반도체 스트립을 픽업하여 절단 테이블에 전달하는 스트립픽커(330); 상기 절단 테이블(350)에 전달된 반도체 스트립을 반도체 자재 단위로 절단하는 절단부(300); 절단된 반도체 자재를 픽업하여 세척부(400)로 이송하는 유닛픽커(410); 상기 유닛픽커(410)에 픽업되어 세척이 완료된 반도체 자재가 전달되는 건조부(500); 건조부에서 건조되어 제조 공정이 완료된 반도체 자재가 거치되는 거치 테이블(710); 상기 거치 테이블(710)에 거치된 상기 반도체 자재를 픽업 및 이송하는 오프로딩 픽커(720); 상기 각각의 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 반도체 자재가 전달되는 오프로딩부(730); 및 상기 오프로딩부(730)에 전달된 반도체 자재가 튜브에 적재되어 반출되는 튜브 반출부(800)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 반도체 자재 처리 시스템(1000)은 상기 스트립 공급부의 일측에 구비되어 상기 반도체 스트립의 방향을 정렬하는 반도체 스트립 방향 정렬부(200); 및 상기 스트립 공급부에서 공급된 반도체 스트립을 픽업하여 상기 반도체 스트립 방향 정렬부(200)에 전달하는 이송픽커(110)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 상기 반도체 스트립 공급장치(100)는 Y축 방향으로 이송 가능한 이송픽커(130)를 이용하여 반도체 스트립 적재부(130)에서 순차적으로 반도체 스트립을 픽업하여 공급할 수 있다.
상기 이송픽커(130)는 반도체 스트립 적재부(130)에서 픽업된 반도체 스트립을 반도체 스트립 방향 정렬부(200)로 이송하여 반도체 스트립을 전달한다.
본 발명의 반도체 스트립 방향 정렬부(200)는 상기 반도체 스트립을 내측에 수용하면서 상기 반도체 스트립의 상하면을 반전시키기 위하여 상기 반도체 스트립과 함께 회전 가능한 회전블록; 상기 회전블록의 내측에 구비되어 상기 반도체 스트립의 양측을 고정하는 클램핑유닛; 상기 회전블록의 하부에 구비되어 상기 반도체 스트립의 로딩 또는 언로딩시 자재를 받쳐주는 지지부; 및 상기 지지부를 θ방향으로 회전시키거나, 상기 지지부를 승강시키는 구동유닛을 포함한다. 반도체 스트립 방향 정렬부는 필요에 따라 이송픽커에 의해 전달된 반도체 스트립을 회전시키거나, 상기 반도체 스트립의 상하면을 반전시킬 수 있다.
예를 들어 반도체 스트립의 리드가 하방을 향한 경우, 절단 공정을 위하여 반도체 스트립의 리드가 상방향으로 배치되도록 반도체 스트립을 선택적 상하 반전시킬 수 있고, 반도체 스트립을 동일한 방향으로 공급하기 위하여 회전할 수도 있다.
즉, 반도체 스트립 방향 정렬부(200)는 필요에 따라 반도체 스트립의 상하면 반전시킬 수도 있고, 반도체 스트립을 θ방향으로 회전하여 반도체 스트립의 방향(오리엔테이션)을 정렬할 수 있다. 또한, 반도체 스트립의 공급 방향이 뒤집어진 경우나 반도체 스트립의 투입 방향이 잘못된 경우에 회전 또는 상하반전, 또는 회전과 상하반전을 함께 수행할 수 있다.
이를 위해 반도체 스트립 방향 정렬부의 상부 또는 하부에는 반도체 스트립의 상하면 및 방향을 검출하기 위한 비전을 구비할 수 있으며, 이송픽커 또는 스트립 픽커의 일측에 비전을 추가 구비하여 반도체 스트립 방향 정렬부에 전달된 반도체 스트립이 상방향으로 배치되었는지 하방향으로 배치되었는지 상하면을 확인할 수 있고, 반도체 스트립의 투입 방향이 올바르게 공급되었는지 확인할 수 있다.
상기 반도체 스트립 방향 정렬부(200)에서 선택적으로 상하 반전 또는 회전된 반도체 스트립은 반도체 스트립의 X-Y 평면상의 위치, 방향 또는 Z축 기준 틀어짐을 수정하는 반도체 스트립 정렬유닛(310)으로 이송되어 반도체 스트립 절단 공정을 위한 준비가 완료될 수 있다.
반도체 스트립 정렬유닛(310)에서의 반도체 스트립 정렬공정은 반도체 스트립 절단장치(300)를 구성하는 스트립픽커(330)에 구비된 하방 비전유닛(V)에 의한 비전 검사로 리드가 상방향으로 배치되되 반도체 스트립의 배치방향, 평면 위치 또는 각도 틀어짐 등의 오차를 수정할 수 있다.
상기 스트립픽커(330)는 정렬이 완료된 반도체 스트립을 반도체 스트립 절단장치(300)를 구성하는 절단 테이블(350)에 전달하고 절단 테이블(350)에 전달된 반도체 스트립은 절단유닛(330)을 통해 반도체 자재로 개별화될 수 있으며, 절단 테이블(350)에 전달된 개별화된 반도체 자재는 유닛픽커(410)에 픽업되어 반도체 자재 세척부(400)에서 브러싱(420) 또는 에어 블로잉(430) 등의 세척방법으로 세척된 후 반도체 자재 오프로딩 장치(700)로 공급되기 전에 건조부(500)에 전달되어 건조된다.
이를 위해 건조부의 상부에는 별도의 에어블로워가 구비되어 세척된 반도체 자재를 건조할 수도 있으며, 내부에 히터가 구비되어 세척된 반도체 자재를 히팅하여 반도체 자재에 남아있는 물기를 제거할 수도 있다.
또한, 본 발명의 건조부는 상하면을 반전시키기 위한 회전부를 구비할 수 있으며, 별도의 픽커없이 거치 테이블에 반도체 자재를 직접 전달할 수도 있도록 이동 가능하게 구비된다. 따라서, 필요에 따라 건조부에 전달된 반도체 자재를 상하 반전시켜 거치 테이블에 전달할 수도 있고, 건조부에 전달된 반도체 자재를 거치 테이블 픽커로 픽업하여 거치 테이블에 전달할 수도 있으므로, 필요에 따라 반도체 스트립을 회전시킬 수 있어 라이브(live) 타입, 데드(dead) 타입 모두 사용할 수 있다.
건조부가 회전 가능하게 구비되는 경우에는 유닛픽커(410)에 의해 픽업된 반도체 자재가 건조부에 전달되고, 건조가 완료된 반도체 자재의 상하면을 반전시킨 상태로 거치 테이블의 상부로 이동하여 거치 테이블에 반도체 자재를 전달할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)는 절단 및 세척이 완료된 반도체 자재가 거치되는 거치 테이블(710)을 구비할 수 있다.
본 발명에서 거치 테이블은 개별 반도체 자재가 적재되는 적재 테이블, 또는 시트블럭이 될 수도 있고, 테이프에 부착된 링프레임을 흡착 거치하는 흡착 테이블이 될 수도 있다.
상기 거치 테이블(710)은 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되며 절단 및 세척 완료된 반도체 자재를 원활하게 공급하기 위해 한 쌍이 나란하게 구비될 수 있다. 거치 테이블(710)에 거치된 반도체 자재는 거치 테이블 픽커에 구비된 하방 비전유닛으로 비전 검사를 수행할 수도 있고, 상기 반도체 자재 오프로딩 장치(700)를 구성하는 한 쌍의 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 상태에서 상방 비전유닛(V)으로 비전 검사를 수행할 수도 있다. 이후 비전 검사 결과에 따라 불량 반도체 자재는 별도의 박스(미도시)에 버리고, 정상 반도체 자재만 오프로딩부(730)의 안착부(740) 상에 안착시킬 수 있다. 상기 오프로딩부(730)의 안착부(740)에 전달된 반도체 자재는 푸셔(731)에 의해 추진되어 반도체 자재가 삽입되기 위한 튜브가 공급 및 반출되는 튜브 반출부(800)에 전달될 수 있다.
상기 오프로딩부(730)는 반도체 자재 오프로딩 장치를 구성하는 각각의 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 반도체 자재가 전달되고, 각각의 반도체 자재를 개별적으로 흡착하기 위한 복수개의 흡착홀이 마련되는 안착부(740) 및 상기 안착부(740)에 전달된 반도체 자재를 추진하여 튜브 반출부(800)에 삽입 방식으로 투입하기 위한 위한 푸셔(731)를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)에 대한 자세한 설명은 뒤로 미룬다.
상기 오프로딩부에서 반도체 자재가 반출되어 적재되는 튜브 반출부(800)는 빈 튜브가 적층되어 공급되는 튜브 공급부(820); 상기 튜브 공급부(820)의 양측에 구비되며 반도체 자재가 채워진 튜브가 적층되는 튜브 회수부(830a, 830b); 상기 튜브 공급부(820)와 상기 튜브 회수부(830a, 830b) 사이에 구비되며, 상기 오프로딩부로부터 공급된 반도체 자재를 튜브에 투입하는 자재 투입부; 상기 튜브 공급부(820)와 상기 튜브 회수부(830a, 830b) 사이를 수평 이동하며, 빈 튜브 또는 채워진 튜브가 안착되는 안착홈이 형성되는 캐리어(미도시); 상기 튜브 공급부(820)의 하부에 구비되어 상기 튜브 공급부(820)에 적층된 빈 튜브를 지지하며, 승강 가능하게 구비되는 지지블록(880); 및 상기 튜브 회수부(830a, 830b)와 상기 자재 투입부의 하부에서 승강 가능하게 구비되는 승강블록(미도시)을 구비할 수 있다.
여기에서 상기 오프로딩 픽커, 상기 오프로딩부, 상기 자재 투입부, 상기 캐리어, 상기 승강블록은 각각 한 쌍으로 구비되어 각각의 오프로딩 픽커에 의해 공급된 반도체 자재들에 대하여 듀얼 타입의 튜브 반출부를 구현할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 반도체 자재 처리 시스템은 2개의 오프로딩 픽커에 의해 반출되는 자재를 각각 오프로딩 하기 위해 튜브 반출부를 듀얼 타입으로 구성하여 오프로딩 속도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 듀얼 타입의 튜브 반출부는 각각의 오프로딩 픽커에 의해 절단, 세척 및 비전 검사가 완료된 반도체 자재가 각각의 오프로딩부의 안착부에 전달되고, 안착부에 전달된 각각의 반도체 자재는 각각의 자재 투입부를 통해 튜브에 전달될 수 있다.
이하 도 1에 도시된 반도체 자재 처리 시스템에 적용된 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 오프로딩 픽커에 픽업된 반도체 자재들이 오프로딩부에 선택적으로 전달되는 과정을 도시한다.
세척과 건조가 완료되어 제조 공정이 완료된 반도체 자재는 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)에 의하여 전술한 튜브 등으로 반출될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)는 개별단위로 절단된 복수개의 반도체 자재가 적재되는 거치 테이블(710)과 거치 테이블(710)에 적재된 반도체 자재를 튜브 또는 트레이 등의 반출부의 종류에 따라 반출이 대기되는 오프로딩부(740) 및 상기 거치 테이블(710)과 오프로딩부(740) 사이에서 반도체 자재를 픽업하여 이송하는 오프로딩 픽커(720)를 포함하여 구성될 수 있다.
반출부가 일반적인 트레이나 시트블록 등으로 구성되는 경우 별도의 오프로딩부(740)는 생략될 수 있으나 반출부가 튜브 등인 경우 튜브로의 반도체 반출 과정은 안착부에 반도체 자재를 일렬로 배치한 상태에서 푸셔 등을 이용하여 추진하는 방법으로 수행되므로 반출 과정을 준비하기 위한 오프로딩부(740)를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)는 개별 단위로 절단된 복수개의 반도체 자재가 거치되는 거치 테이블(710), 상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재를 픽업 및 이송하기 위한 복수개의 픽업유닛을 구비하고, 각각의 픽업유닛은 간격 조절이 가능하며 함께 승강 가능하게 구비되는 오프로딩 픽커(720); 및 상기 오프로딩 픽커의 픽업유닛에 픽업된 복수개의 반도체 자재가 전달되고, 각각의 반도체 자재를 개별적으로 흡착하기 위한 복수개의 흡착홀이 마련된 안착부를 구비하는 오프로딩부(740)를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치는 각각의 픽업유닛이 상기 각각의 흡착홀과 대응되도록 위치한 상태에서, 상기 픽업유닛에 픽업된 복수개의 반도체 자재들 중 필요에 따라 선택적으로 상기 안착부에 상기 반도체 자재가 전달되도록 전달받고자 하는 상기 반도체 자재와 대응되는 흡착홀에만 음압을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이를 위해 오프로딩부(740)는 상기 안착부에 마련된 복수개의 흡착홀에 공압을 인가하는 공압발생원; 상기 각각의 흡착홀과 상기 공압 발생원을 연결하는 공압라인; 및 상기 각각의 흡착홀에 선택적으로 음압이 형성되도록 각각의 공압라인을 개폐하는 밸브를 구비할 수 있다.
이를 통해 상기 오프로딩부(740)로 이송된 복수 개의 반도체 자재(SP)를 선택적으로 전달 가능하도록 구성될 수 있으며, 반도체 자재는 전술한 건조부 또는 적재테이블 픽커에 픽업되어 거치 테이블(710)에 복수의 열과 행으로 반도체 자재가 적재될 수 있다.
상기 거치 테이블(710)에 거치된 반도체 자재는 오프로딩 픽커(720)에 의하여 픽업될 수 있다.
상기 오프로딩 픽커(720)는 복수 개의 픽업유닛(721)이 일렬로 배치된 형태일 수 있고, 복수 개의 픽업유닛(721)은 함께 승강되되 픽업유닛(721) 간의 수평 방향 간격(피치)이 조절 가능하게 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)를 구성하는 오프로딩 픽커(720)는 상기 거치 테이블(710)과 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 전달 또는 적재되는 반도체 자재의 간격이 동일하지 않을 수 있으므로 오프로딩 픽커(720)가 거치 테이블(710)에서 반도체 자재를 픽업한 후 오프로딩부(740)의 안착부로 이송된 후 픽업유닛(721)의 간격이 조절되도록 구성될 수 있다.
즉, 오프로딩 픽커(720)의 각각의 픽업유닛(721)은 거치 테이블(710)의 자재 간격과 동일한 간격으로 이격된 상태에서 거치 테이블(710)에 거치된 반도체 자재를 한번에 픽업하고, 오프로딩부(740)의 흡착홀(741)의 간격과 동일한 간격으로 조절된 상태에서 오프로딩부의 흡착홀에 반도체 자재를 한번에 전달할 수 있다.
본 발명은 오프로딩 픽커(720)의 픽업유닛(721)의 간격 조절을 통해 오프로딩부(740)의 흡착홀 간격이 거치 테이블(710)에 거치된 자재의 간격보다 작은 크기를 가질 수 있게 하였으며 안착부의 크기가 작아짐으로써 푸셔의 이동거리가 줄어 오프로딩 속도가 향상될 수 있다.
도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 반도체 자재 오프로딩 장치를 구성하는 상기 오프로딩 픽커(720)는 복수 개의 상기 픽업유닛(721), 복수 개의 상기 픽업유닛(721)이 하단에 장착되는 복수 개의 장착부재(726), 복수 개의 상기 장착부재(726)에 각각이 장착되는 가동블록(725), 상기 가동블록(725)이 장착되어 수평이동 가능한 수평 설치되는 복수 개의 가이드레일(724), 상기 장착부재(726)에 장착된 슬라이딩축(727), 상기 슬라이딩축(727)이 안착되며 상부로 갈수록 중심부로 집중(또는 하방으로 갈수록 중심부로 집중되는 구조도 가능)되도록 대칭된 형태로 형성된 복수 개의 경사홈(723h)이 구비되며, 구동모터 등의 구동부에 의하여 상기 가이드레일(724)에 대하여 승강 구동되는 캠판(723)을 포함하여 구성될 수 있으며, 캠판의 승하강에 동작에 따라 픽업유닛의 간격이 조절될 수 있다.
상기 픽업유닛(721)은 음압이 형성되어 반도체 자재의 상면을 픽업할 수 있고, 각각 장착부재(726) 하단에 장착될 수 있다. 각각의 상기 장착부재(726)에 가동블록(725) 및 슬라이딩축(727)이 장착될 수 있다.
상기 가동블록(725)은 오프로딩 픽커(720)를 구성하는 가이드레일(724)을 따라 수평방향으로 슬라이딩 변위되는 구성이며, 상기 슬라이딩축(727)은 상기 캠판(723)에 경사지게 형성된 경사홈(723h)에 장착된다.
상기 캠판(723)은 별도의 캠판 구동부(미도시)를 통해 오프로딩 픽커(720)에서 승강 가능한 구조이고, 복수 개의 가이드레일(724)과 가동블록(725)과 슬라이딩축(727)이 구비된 장착부재(726)는 오프로딩 픽커(720)에서 고정된 높이에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 캠판 구동부의 승강시 오프로딩 픽커(720) 내에서 상기 가이드레일(724), 상기 가동블록(725) 및 상기 슬라이딩축(727)의 상대적인 높이 변화가 없다.
그리고, 상기 캠판(723)에 형성된 복수 개의 경사홈(723h)은 복수 개가 중심부를 기준으로 대칭되도록 구성되어 각각의 슬라이딩축(727)이 장착될 수 있다.
따라서, 상기 캠판 구동부(미도시)에 의하여 상기 캠판(723)이 승강 구동되면, 상기 슬라이딩축(727)은 경사홈(723h)을 따라 변위되고 그에 대응하여 상기 가동블록(725)이 상기 가이드레일(724)을 따라 수평 변위되어 각각의 장착부재(726)의 간격이 변경될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 거치 테이블(710)에 거치된 반도체 자재를 픽업하는 경우, 상기 오프로딩 픽커(720)에서의 캠판(723)의 위치를 조절하여 픽업유닛(721)의 간격을 거치 테이블의 반도체 자재 간격과 동일한 간격으로 조절한 상태로 각각의 픽업유닛(721)이 반도체 자재(SP)를 한번에 픽업할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 자재를 픽업한 오프로딩 픽커(720)는 오프로딩부(740)로 이송될 수 있다.
상기 오프로딩부(740)는 상기 오프로딩 픽커(720)의 픽업유닛(721)에 픽업된 반도체 자재가 전달되며, 각각의 반도체 자재(SP)를 흡착하기 위한 복수 개의 흡착홀(741)이 일렬로 구비되는 안착부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 안착부의 흡착홀은 일렬로 복수개 구비된 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되지 않으며 M행 X N열(여기서, M, N은 정수)로 구비될 수도 있다.
상기 안착부는 반도체 자재의 흔들림 또는 이탈을 방지하기 위해 전달되는 반도체 자재가 흡착되도록 복수 개의 흡착홀(741)이 구비될 수 있다.
본 발명의 오프로딩부는 안착부에 전달된 반도체 자재를 추진하기 위한 푸셔(731); 및 푸셔에 의해 추진된 반도체 자재가 투입되는 튜브를 더 구비할 수 있다. 또한 안착부에 안착된 반도체 자재의 적어도 일부를 지지하기 위한 커버부재(735)를 더 구비할 수 있다.
커버부재(735)는 상기 안착부의 안착홈(g)에 전달된 반도체 자재의 적어도 일부를 지지할 수 있으며, 상기 안착홈(g)의 길이방향을 따라 양측에 선택적으로 회전 가능하게 한 쌍이 구비될 수도 있다.
즉, 커버부재(735)는 상기 오프로딩 픽커(720)가 반도체 자재를 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 전달하는 과정에서 지지 해제되어 안착홈(g) 전체를 개방하고, 푸셔 등에 의하여 반도체 자재가 튜브 내로 반출되는 과정에서 진동 또는 충격에 의하여 반도체 자재의 이탈을 방지하기 위해 반도체 자재를 지지할 수 있다.
참고로, 푸셔에 의해 반도체 자재가 추진될 때는 반도체 자재가 용이하게 투입될 수 있도록 안착부의 흡착홀 각각에는 음압이 해제되어야 한다.
한편, 복수 개의 상기 흡착홀(741)의 간격은 푸셔 등에 의하여 추진이 용이하도록 상기 거치 테이블(710)에서 적재된 반도체 자재의 간격보다 작거나 다를 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 오프로딩 픽커(720)는 오프로딩부(740)의 안착부에 반도체 자재가 전달되도록 각각의 픽업유닛(721)의 간격을 좁히기 위하여 상기 거치 테이블(710)에서 반도체 자재를 픽업할 때보다 캠판(723)을 하강시킨 상태이다.
즉, 오프로딩픽커의 각각의 픽업유닛은 오프로딩부의 흡착홀 간격과 동일한 간격으로 조절된 상태에서 오프로딩부의 반도체 자재를 한번에 전달할 수 있다.
이 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 오프로딩 픽커(720) 전체를 하강시켜 각각의 픽업유닛(721)이 반도체 자재를 오프로딩부(740)의 안착부에 전달할 수 있다.
상기 오프로딩부(740)는 안착부에 구비된 복수 개의 흡착홀(741)에 공압을 인가하는 공압 발생원과, 각각의 흡착홀과 공압 발생원을 연결하는 공압라인(743)과, 각각의 흡착홀에 선택적으로 음압이 형성되도록 각각의 공압라인(743)을 개폐하는 밸브(V’)를 구비할 수 있다. 상기 밸브(V)는 예를 들면 솔레노이드 밸브 등이 될 수 있다.
오프로딩 픽커는 반도체 자재가 전달될 픽업유닛의 진공을 해제하고, 안착부 중 반도체 자재가 적재될 흡착홀에는 음압을 형성하기 위해 밸브(V’)를 개방(ON)하고 나머지 흡착홀에는 음압이 형성되지 않도록 밸브(V’)를 폐쇄(OFF)할 수 있다.
또한, 오프로딩 픽커의 각각의 픽업유닛 중에서 반도체 자재가 전달될 픽업유닛에는 진공이 해제되어 오프로딩부의 안착부로 전달되도록 할 수도 있으며, 이와 동시에 파기에어가 추가적으로 인가되어 픽업유닛으로부터 반도체 자재를 용이하게 이탈시킬 수도 있다.
만일 복수 개의 반도체 자재 중 오른쪽 2개의 반도체 자재는 안착부에 전달되는 반도체 자재의 개수를 조절 또는 불량 판정 등의 이유로 안착부에 전달되지 않아야 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡착홀(741)에 연결된 공압라인(743)의 밸브(V’)를 오프시켜 공압이 흡착홀(741)로 인가되지 않도록 할 수 있다.
따라서, 이러한 오프로딩 과정이 종료된 후 도 5에 도시된 바와 같이, 오프로딩 픽커(720)를 상승 구동시키면 반도체 자재는 픽업유닛(721)에 의하여 픽업된 상태가 유지되므로 음압이 형성되지 않은 흡착홀(741)에는 전달되지 않게 된다.
본 발명에 각각의 픽업유닛의 수와 오프로딩부의 안착부에 마련된 흡착홀의 수는 동일하게 마련되나, 전술한 바와 같이 튜브 반출부에서 반도체 자재가 적재되는 튜브에 한 번에 반출되는 반도체 자재의 수를 채우는 과정에서 일부의 자재만 안착부에 안착시키도록 구성되어야 하는 경우가 있다.
이러한 경우 오프로딩 픽커(720)의 픽업유닛(721)에 픽업된 반도체 자재의 개수와, 안착부에 전달될 반도체 자재의 개수가 일치하지 않을 수 있으며, 픽업유닛에 픽업된 반도체 자재들 중 필요에 따라 선택적으로 안착부에 반도체 자재가 전달되도록 전달받고자 하는 반도체 자재와 대응되는 흡착홀에만 음압을 형성하여 필요한 개수의 반도체 자재만 전달되도록 할 수 있다. 안착부에 전달된 반도체 자재들은 푸셔의 한번의 추진작업으로 튜브에 삽입할 수 있으며, 오프로딩 픽커(720)는 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 수회에 걸쳐 반도체 자재를 반복적으로 이송하여 전달하며, 튜브에 정량의 반도체 자재가 삽입되도록 할 수 있다.
또한, 거치 테이블(710)에서 픽업한 반도체 자재의 불량이 검출되면 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 불량 자재는 안착부에 전달하지 않고 폐기용 박스 등에 수집하기 위하여 안착부에 전달되지 않도록 할 수 있다. 물론 불량 자재는 폐기용 박스에 먼저 수집된 후 안착부 상부로 이동될 수도 있다.
즉, 오프로딩 픽커(720)를 구성하는 픽업유닛(721)의 개수와 오프로딩부(740)의 픽업유닛(721)의 개수가 배수 관계가 성립되지 않거나, 비전검사를 통해 불량 반도체 자재가 확인되는 경우 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 반도체 자재 중 일부만을 안착부에 전달해야하는 경우 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 오프로딩 픽커(720)를 구성하는 픽업유닛(721)을 개별 승강시키지 않고, 오프로딩 픽커(720) 전체를 승강시키되, 안착부의 흡착홀(741)에 연결된 공압라인(743)에 설치된 밸브(V, V’)를 개별 제어(온-오프)하는 방법으로 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 복수 개의 반도체 자재 중 일부의 반도체 자재만을 오프로딩부(740)의 안착부에 전달할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)를 구성하는 오프로딩 픽커(720)는 오프로딩부(740)를 구성하는 안착부의 흡착홀(741)에 인가되는 음압을 선택적으로 제어하기 위하여, 오프로딩부(740)의 각각의 흡착홀(741)에 각각에 독립적인 공압라인(743)을 연결하고 각각의 공압라인(743)에 인가되는 음압을 선택적으로 제어하기 위한 밸브(V)를 구비하여 도 4에 도시된 바와 같이, 오프로딩 픽커(720)가 하강하여 픽업유닛(721)에 픽업된 모든 반도체 자재들이 오프로딩부(740)의 안착부에 접촉되어도, 전달 대상이 아닌 오른쪽 2개의 반도체 자재들이 접촉된 흡착홀(741)에 음압이 형성되는 것을 밸브(V) 제어로 차단하여, 오른쪽 2개의 반도체 자재들이 안착부에 전달되지 않고, 오프로딩 픽커(720)가 상승하면 픽업유닛(721)의 픽업상태가 유지된 상태로 안착부와 분리되도록 할 수 있다.
이와 같은 방법으로 오프로딩 픽커(720)의 오프로딩 동작의 지연 또는 중단을 최소화하여 오프로딩 장치의 고속화에 기여할 수 있다.
상기 오프로딩 픽커(720)를 구성하는 픽업유닛(721)에도 음압이 인가되나 반도체 자재의 상면, 예를 들면 몰딩부의 상면 조도 등에 의하여 충분한 음압이 인가되지 않으므로, 반도체 자재가 안착부의 흡착홀(741)에 접촉된 상태에서 안착부에 음압이 인가되는 경우에는 픽업유닛(721)에 픽업을 위한 음압이 인가되어도 픽업유닛(721)의 픽업상태가 유지되기 어렵기 때문에 오프로딩부(740)를 구성하는 안착부의 음압 형성 여부를 흡착홀(741) 별로 개별 제어하는 방법을 적용한다.
도 6 내지 도 9는 앞서 언급한 종래의 오프로딩 픽커에 픽업된 반도체 자재들이 오프로딩부에 선택적으로 전달되는 과정을 도시한 것이다.
도 6 내지 도 9에 도시된 종래의 반도체 자재 오프로딩 장치와 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)는 오프로딩 픽커(720)의 효과를 설명한다.
종래의 반도체 자재 오프로딩 장치를 구성하는 오프로딩부(740)의 안착부는 마찬가지로 복수 개의 흡착홀(741)이 구비되나, 복수 개의 흡착홀(741)이 상호 연통된 공압라인(743)에 연결되고, 하나의 연통된 공압라인(743’)에 하나의 밸브(V)가 구비되어 복수 개의 흡착홀에 연결된 공압라인(743’)에 인가되는 공압을 일률적으로 제어하였다.
또한, 도 3에 도시된 오프로딩 픽커(720)는 오프로딩 픽커(720)를 구성하는 픽업유닛(721)과 장착부재(726) 사이에 픽업유닛(721)의 개별 승하강을 위한 실린더를 부가하여 전달되지 않을 반도체 자재를 픽업한 픽업유닛(721)을 상승시켜 해당 픽업유닛(721)에 픽업된 반도체 자재가 오프로딩부(740)의 안착부의 흡착홀(741)에 흡착되지 않도록 하는 방법을 사용하였다.
이때, 자재의 조도, 워페이지가 있는 경우 반도체 자재를 픽업한 픽업유닛은 흡착력이 약한 상태이다. 따라서 픽업유닛이 승하강하는 과정에서 픽업유닛으로부터 반도체 자재의 이탈, 틀어짐, 낙하를 방지하기 위해 승하강시 실린더를 천천히 제어해야 한다.
또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 오프로딩 픽커(720)가 거치 테이블(710)에서 반도체 자재를 픽업한 후 오프로딩부(740)의 픽업유닛(721)의 간격을 줄이고 오프로딩부(740)로 이송되는 과정은 동일하나, 도 8에 도시된 바와 같이, 안착부에 전달되지 않는 반도체 자재는 픽업유닛(721)과 장착부재(726) 사이에 장착되는 실린더(728)를 상승 구동시켜 반도체 자재가 안착부에 접근되지 않도록 회피 구동되어 픽업유닛(721)에 픽업된 반도체 자재가 안착부의 흡착홀(741)에서 형성된 음압에 의하여 안착부에 전달되는 과정을 회피하는 방법을 사용하였다.
회피 구동시에도 앞서 언급한 바와 같이, 반도체 자재의 표면 조도(거칠기) 등에 따라 픽업유닛(721)의 픽업강도의 편차가 존재하고 개별 실린더 구동시 반도체 자재가 낙하할 수 있어 이를 방지하기 위하여 실린더 구동속도를 제한하기 때문에 오프로딩 픽커(720)의 고속 구동을 저해하는 요소로 작용하였다.
또한 픽업유닛 각각에 개별 실린더를 구비함으로써 실린더의 무게로 인해 고속 이동이 불가하여 전체적으로 반도체 자재 오프로딩 장치의 고속화를 방해하였다.
따라서, 본 발명의 반도체 자재 오프로딩 장치에는 안착부의 흡착홀 개별제어를 통해 오프로딩 픽커의 개별 승하강이 필요없어 실린더를 삭제할 수 있으며 이를 통해 오프로딩 픽커의 경량화로 고속 이동이 가능해진 효과가 있다.
도 10은 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)의 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 반도체 자재들이 오프로딩부(740)에 선택적으로 거치되는 과정을 도시한다.
도 10에 도시된 오프로딩 픽커(720)에 픽업된 반도체 자재들이 오프로딩부(740)에 선택적으로 거치되는 과정의 (a)도와 (b)도의 I, II, III, IV 단계는 각각 도 3, 도 4, 도 5에 도시된 반도체 자재 오프로딩 장치의 오프로딩부(740)에서 반도체 자재가 선택적으로 전달된 후 오프로딩부(740)를 구성하는 커버부재(735)가 회전되어 거치된 반도체 자재의 상면 테두리를 지지 또는 안착홈(g)을 차단한 상태를 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 오프로딩부(740)를 구성하는 안착부는 복수 개의 흡착홀(741)을 따라 반도체 자재가 안착되는 안착홈(g)이 구비될 수도 있다.
상기 안착홈(g)의 폭은 안착부에 안착되는 반도체 자재의 폭과 대응되는 폭과 두께를 고려하여 반도체 자재와 대응되거나 반도체 자재보다 크게 형성될 수 있고, 상기 안착홈(g)은 상부로 갈수록 입구가 벌어진 형상으로 구성되어 안착홈(g)에 반도체 자재가 전달되어 안착되는 과정에서 반도체 자재를 가이드하며 물리적 간섭을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 오프로딩부(740)는 상기 안착부의 안착홈(g)에 전달된 반도체 자재의 적어도 일부를 지지하기 위한 커버부재(735)를 더 포함하고, 상기 커버부재(735)는 상기 안착홈(g)의 길이방향을 따라 양측에 선택적으로 회전 가능하게 한 쌍이 구비될 수 있다.
도 10의 (a)도의 I 단계 내지 III 단계에 도시된 바와 같이, 상기 커버부재(735)는 상기 오프로딩 픽커(720)가 반도체 자재를 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 전달하는 과정에서 안착홈(g) 전체를 개방하여 지지 상태를 해제하고, 도 10의 (a)도 IV 단계와 같이, 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 반도체 자재를 전달한 후 거치된 반도체 자재의 상면 양 테두리를 지지하도록 회전 구동될 수 있다. 이때 안착부에 반도체 자재를 전달하는 과정에서 반도체 자재가 전달되는 해당 안착부의 흡착홀(741)에는 음압이 형성되도록 밸브가 개방된 상태이다. 반도체 자재가 전달된 픽업유닛의 진공을 해제하고, 안착부 중 반도체 자재가 전달될 안착부의 흡착홀에는 음압이 형성되어 안착부의 흡착홀에 반도체 자재가 안정적으로 전달될 수 있다.
한편, 상기 커버부재(735)의 지지 동작은 회전 구동에 한정되지 않으며, 직선 운동을 통해 반도체 자재의 양측을 지지하도록 구성될 수도 있다.
상기 커버부재(735)는 전술한 푸셔 등에 의하여 반도체 자재가 튜브 내로 반출되는 과정에서 진동 또는 충격에 의하여 반도체 자재의 이탈을 방지하는 기능을 제공할 수 있다.
그러나, 오프로딩부(740)에 전달되지 않는 반도체 자재의 경우 도 10의 (b)도의 I 단계 내지 III 단계에 도시된 바와 같이, 상기 커버부재(735)는 상기 오프로딩 픽커(720)가 반도체 자재를 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 접근 및 접촉하는 과정에서 회전되어 픽업유닛(721)에 픽업된 반도체 자재와 커버부제의 간섭을 방지하기 위하여 안착홈(g) 전체를 개방하지만, 해당 안착부의 흡착홀(741)에는 음압이 형성되지 않도록 밸브가 폐쇄된 상태이다. 따라서, 도 7의 IV 단계와 같이, 상기 오프로딩부(740)의 안착부에 접촉되었던 반도체 자재가 다시 오프로딩 픽커(720)의 상승시 안착홈(g)의 입구를 차폐하도록 회전 구동될 수 있다.
이와 같은 방법으로 하나의 안착부의 길이방향으로 회전 가능하게 장착된 한 쌍의 커버부재(735)는 안착부에 접근 및 접촉되는 반도체 자재 중 안착부의 흡착홀(741) 별로 음압 형성여부에 따라 선택적으로 전달된 반도체 자재의 상면을 안정적으로 흡착, 고정할 수 있다.
이와 같은 구조의 반도체 자재 오프로딩 장치에 의하여, 오프로딩부(740)를 구성하는 안착부에 형성된 복수 개의 흡착홀(741) 별로 음압을 형성할 수 있는 구조를 채용하여 오프로딩 픽커(720)의 구조를 단순화하면서도 오프로딩 픽커(720)의 고속 구동이 가능하여 장비의 UPH 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)는 튜브 반출부를 구비하는 전술한 시스템 이외에도 반도체 자재를 반출하는 반출부가 각각의 수용홈 또는 수용구에 흡착홀(741)이 구비되고 독립적으로 음압이 형성되는 적재 테이블 또는 시트블럭 등으로 구성되는 경우에도 적용될 수 있으며, 개별 반도체 자재가 수용되는 수용홈의 개수와 오프로딩 픽커(720)의 픽업유닛(721)의 개수가 일치되지 않는 경우, 더 나아가 그 간격이 일치되지 않는 경우에도 적용이 가능하다.
즉, 오프로딩부의 안착부가 M행 X N열(여기서, M, N은 정수)로 구비되는 적재 테이블, 반출 테이블 또는 시트블럭인 경우에도 각각의 흡착홀에는 독립적으로 음압이 형성되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 오프로딩 픽커(720)의 픽업유닛(721)의 개수가 9개이고, 시트블럭의 수용홈이 20개가 구비되는 열이 수십 행이 구비되는 경우, 오프로딩 픽커(720)를 이용하여 2회 18개의 반도체 자재를 시트블럭의 수용홈의 좌측부터 순차적으로 적재한 후 다시 오프로딩 픽커(720)는 반도체 자재 9개를 픽업하여 이송하되, 오프로딩 픽커가 하강 하는 과정에서 수용홈에 적재된 다른 자재와의 간섭이 방지되도록 좌측의 픽업유닛에 픽업된 2개의 반도체 자재를 시트블럭의 우측에 거치한 후 남아있는 픽업유닛에 픽업된 7개의 반도체 자재를 시트블럭의 다음 열 우측부터에 7개를 거치하고, 다시 거치 테이블(710)로 이송되어 9개의 반도체 자재를 픽업한 후 9개 전체를 수용홈의 우측부터 순차적으로 거치한 후 후속 이송 과정에서 다시 4개만을 거치하도록 동작하여 다음 열의 20개의 수용홈을 채울 수 있다.
즉, 오프로딩 속도 향상을 위해 지그재그 방식으로 반도체 자재를 순차적으로 전달하면서도 픽업유닛이 함께 하강하더라도 인접한 반도체 자재에 영향을 주지 않고 시트블럭에도 자재를 전달할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 픽업유닛에 픽업된 9개의 자재가 한 열에 20개씩 적재되는 시트블럭의 수용홈에 적재되는 경우 수용홈의 각 열에는 반도체 자재가 [9,9,2], [4,9,7], [5,9,6], [8,9,3]… 등의 개수 조합 순서로 적재되는 방법을 사용할 수 있다.
이와 같은 개수 조합은 오프로딩 픽커(720)의 픽업유닛(721)의 개수와 적재 테이블, 반출 테이블 또는 시트블럭 등 1열의 수용홈의 개수에 따라 다양한 조합으로 응용될 수 있음은 자명하다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 자재 오프로딩 장치(700)는 다양한 개수의 수용홈 배치를 갖는 트레이 등에 반도체 자재를 반출할 수도 있으며, 이송 과정에서 불량이 발견된 경우, 불량 반도체는 오프로딩 하지 않고, 불량 박스로 폐기하는 경우에도 흡착홀(741)의 독립적인 음압 제어를 이용할 수 있음은 자명하다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
1000 : 반도체 자재 처리 시스템
100 : 반도체 스트립 공급부
200 : 반도체 스트립 방향 정렬부
330 : 스트립픽커
300 : 절단부
400 : 반도체 자재 세척부
410 : 유닛픽커
500 : 건조부
710 : 거치 테이블
720 : 오프로딩 픽커
740 : 오프로딩부
741 : 흡착홀
731 : 푸셔
735 : 커버부재
800 : 튜브 반출부
820 : 튜브 공급부
830 : 튜브 회수부
850 : 승강블록
861 : 튜브 고정부
870 : 지지부재
880 : 지지블록

Claims (7)

  1. 개별단위로 절단된 복수개의 반도체 자재가 거치되는 거치 테이블;
    상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재를 픽업 및 이송하기 위한 복수개의 픽업유닛을 구비하고, 각각의 픽업유닛은 간격 조절이 가능하며 함께 승강가능하게 구비되는 오프로딩 픽커; 및
    상기 오프로딩 픽커의 픽업유닛에 픽업된 복수개의 반도체 자재가 전달되고, 각각의 반도체 자재를 개별적으로 흡착하기 위한 복수개의 흡착홀이 마련된 안착부를 구비하는 오프로딩부; 를 구비하고,
    상기 각각의 픽업유닛이 상기 각각의 흡착홀과 대응되도록 위치한 상태에서, 상기 픽업유닛에 픽업된 복수개의 반도체 자재들 중 필요에 따라 선택적으로 상기 안착부에 상기 반도체 자재가 전달되도록 전달받고자 하는 상기 반도체 자재와 대응되는 흡착홀에만 음압을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오프로딩부는
    상기 안착부에 마련된 복수개의 흡착홀에 공압을 인가하는 공압발생원;
    상기 각각의 흡착홀과 상기 공압 발생원을 연결하는 공압라인;
    상기 각각의 흡착홀에 선택적으로 음압이 형성되도록 각각의 공압라인을 개폐하는 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오프로딩 픽커의 각각의 픽업유닛은 상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재 간격과 동일한 간격으로 이격된 상태에서 상기 거치 테이블에 거치된 반도체 자재를 한번에 픽업하고, 상기 오프로딩부의 흡착홀 간격과 동일한 간격으로 조절된 상태에서 상기 오프로딩부의 흡착홀에 상기 반도체 자재를 한번에 전달하며,
    상기 오프로딩 픽커는 상기 반도체 자재가 전달될 픽업유닛의 진공을 해제하고, 상기 안착부 중 상기 반도체 자재가 적재될 흡착홀에는 음압을 형성하며, 나머지 흡착홀에는 음압을 해제하도록 상기 밸브를 개폐하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오프로딩 픽커의 각각의 픽업유닛 중에서 상기 반도체 자재가 전달될 픽업유닛에는 파기 에어가 인가되는 것을 특징으로 하는 오프로딩 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오프로딩부는
    상기 안착부에 전달된 반도체 자재를 추진하기 위한 푸셔; 및
    상기 푸셔에 의해 추진된 반도체 자재가 투입되는 튜브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안착부에 안착된 반도체 자재의 적어도 일부를 지지하기 위한 커버부재를 더 구비하며,
    상기 커버부재는 상기 오프로딩 픽커가 하강하여 상기 반도체 자재를 상기 안착부에 전달하기 위해 지지 해제하고, 상기 푸셔에 의해 상기 반도체 자재가 추진될 때 상기 반도체 자재를 지지하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오프로딩 픽커는
    복수개의 상기 픽업유닛;
    복수개의 상기 픽업유닛이 하단에 장착되는 복수개의 장착부재;
    복수개의 상기 장착부재에 각각 장착되는 가동블록;
    상기 가동블록이 수평 이동 가능하게 장착되는 수평하게 설치되는 복수의 가이드레일;
    상기 장착부재에 장착되는 슬라이딩축; 및
    상기 슬라이딩축이 안착되며 상부로 갈수록 중심부로 집중되도록 대칭된 형태로 형성된 복수 개의 경사홈이 구비되며, 상기 가이드레일에 대하여 승강 가능한 캠판을 구비하며,
    상기 캠판이 상승 구동되면 상기 픽업유닛의 간격이 증가하고, 상기 캠판이 하강 구동되면 상기 픽업유닛의 간격이 감소하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 오프로딩 장치.
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