KR910007417B1 - 다이본더의 웨이퍼 홀딩장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다이본더의 웨이퍼 홀딩장치

제1도는 본 발명의 전체 사시도.

제2도는 본 발명의 웨이퍼 홀더부 평면도.

제3도는 제2도의 가-가선 단면도.

제4도는 제2도의 나-나선 단면도.

제5도는 본 발명의 트레이 사시도.

제6도는 본 발명 진공흡착판의 다른 실시예를 나타내는 도면.

제7도는 본 발명 언로딩 수단의 다른 실시예를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이퍼 매거진 3 : 트랜스퍼

5 : 리이드스크류 8 : 흡착판

12 : 연결부 14 : 장착대

15 : 트레이 16 : 구동부

17 : 채널 18 : 실린더

19 : 플랜지 20 : 얼라인부

21 : 랙 23 : 스텝모터

24 : 피니온 80a, 80b : 만곡판

120 : 언로딩 수단.

본 발명은 웨이퍼 매거진으로부터 1장씩의 웨이퍼를 흡착, 이송시켜 정착과 익스팬딩 및 얼라인이 자동적으로 이루어지도록 하는 다이본더의 웨이퍼 홀딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 절단공정을 거쳐 웨이퍼 매거진에 수납되어진 후, 피이딩수단에 의해 웨이퍼 무빙부에 이송되어지고 이곳에서 캠의 회전에 의한 캠의 프로필과 링크의 작동으로 웨이퍼 홀더부까지 상승되어짐과 아울러 후크에 고정되어 장착이 이루어지면서 또 다른 승강수단에 의해 익스팬딩이 이루어진다.

그리고 별도의 회전수단에 의해 회전되면서 얼라인이 행하여지면 콜릿에 의해 흡착되어 다이본딩이 이루어진다.

종래의 이러한 장치는 웨이퍼 무빙부가 웨이퍼 홀더부 저면에 설치됨에 기인하여 웨이퍼가 상승될 때 웨이퍼 홀더부가 상승압력을 받게 되는 결점이 있으며 웨이퍼 홀더부와 웨이퍼 무빙부가 각각 별개로 설치됨에 기인하여 구조가 복잡하게 공간점유율이 크다는 문제점이 있다.

또한 웨이퍼 홀더부와 X-Y 구동테이블을 연결하는 연장부가 길게 되는 결점이 있으며 얼라인 수단이 벨트전동으로 행해짐에 기인하여 얼라인의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 웨이퍼 홀딩장치가 갖는 제반문제점을 해소하고자 발명한 것으로서, 웨이퍼 홀더의 기능과 웨이퍼 무빙부의 기능을 하나의 웨이퍼 홀딩장치에 부여하여 공간의 활용도를 높이고 구조를 간단히 할 수 있는 다이본더의 웨이퍼 홀딩장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이를 위하여 본 발명은 웨이퍼를 진공흡착하는 진공흡착판이 구동수단에 의해 회전하는 리이드스크류상에 설치되어 웨이퍼 매거진으로부터 웨이퍼를 진공흡착하여 웨이퍼 장착대까지 이송하는 웨이퍼 트랜스퍼와, 채널이 형성되어 웨이퍼 이송방향으로 상호대향 설치된 장착대 및 이 장착대를 승강시키는 익스팬딩용 실린더와 저면에 랙이 형성된 플랜지를 보유하는 트레이로 이루어져 장착과 익스팬딩을 행하는 구동부와, 전기한 트레이의 저면에 형성된 랙과 구동축의 피니온이 치합되어 얼라인을 행하는 얼라인부로 구성함을 특징으로 하고 있다.

본 발명은 진공흡착판을 일직선상으로 할 수도 있고 바람직하게는 웨이퍼의 원주면을 흡착할 수 있게 원형으로 하여 흡착력을 증대시킬 수 있다.

또한 본 발명은 웨이퍼의 언로딩을 위하여 장착대를 X-Y 테이블과 평행하게 배치하여 실린더와 같은 직선운동기구로 언로딩을 행할 수 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면에서 의거하여 실시예로서 설명한다.

제1도는 본 발명 전체 사시도로서, 부호(1)은 웨이퍼 매거진을 지칭한다.

이 웨이퍼 매거진(1)은 웨이퍼로더(2)에 의해 승강하는 통상의 방식으로 설치되어 있다. 웨이퍼 매거진(1)의 개구부측으로는 웨이퍼를 이송하는 트랜스퍼(3)이 설치된다. 트랜스퍼(3)은 구동모터(4)의 구동축과 연결된 리이드스크류(5)상에 이송블럭(6)이 나사결합되어져 리이드스크류(5)의 회전방향에 따라 좌우로 이동토록 되어 있으며 이송블럭(6)에는 이동시 직선운동을 가능케 하는 가이드레일(7)이 설치되어 있다.

그리고 이송블럭(6)에는 지면에 흡착공(도시생략)이 다수개 뚫어진 흡착판(8)이 지지대(9)에 의해 고정설치되어 웨이퍼 매거진(1)로부터 웨이퍼를 흡착토록 되어 있다.

지지대(9)는 "ㄷ" 자상의 걸림방지홈(10)이 형성되어 이동시 주위의 간섭을 받지 않도록 되어 있다.

X-Y 구동테이블(11)상에 설치되는 연결부(12)의 구멍(13)에는 장착대(14)와 트레이(15)로 이루어지는 구동부(16)이 설치된다.

제2도는 제1도 구동부의 평면도로서 웨이퍼가 홀딩되어지는 부분을 도시한 것이고, 제3도는 제2도의 가-가선 단면도이다.

연결부(12)의 구멍(13) 상측부에는 웨이퍼가 수용되는 채널(17)이 형성된 1쌍의 장착대(14)가 위치되어 그 하측에 설치되는 익스팬딩용 실린더(18)에 의해 승강가능케 설치되어 있으며, 익스팬딩용 실린더(18)은 트레이(15)의 하측단에 외측방향으로 형성된 프랜지(19)상에 고정설치되어 구동부(16)를 형성하고 있다.

트레이(15)의 상단부위치는 다이본더의 픽업위치와 동일수평 선상에 배치되어야 하며, 상단부 외경은 웨이퍼링의 내경보다 다소 작게 형성하는 것이 좋다.

전기한 구동부(16)의 하측에는 이 구동부(16)을 지지하고 얼라인을 행하는 얼라인부(20)이 설치된다.

제4도 및 제5도는 얼라인부(20)의 구성을 나타내는 도면으로서, 얼라인을 행하기 위하여 구멍(13) 내측에서 트레이(15)는 회전가능한 상태로 설치되어야 한다.

트레이(15)의 회전은 마찰전동이나 치차전동과 같이 회전각을 정확히 할 수 있는 수단이면 그 어느것도 무방하다.

제4, 5도는 치차전동의 일예를 나타내는 도면으로서, 트레이(15)의 플랜지(19) 저면에는 랙(21)이 원주방향으로 형성되어 있으며 그외측으로는 평활면(22)가 형성되어 있다.

전기한 랙(21)은 연결부(12)에 고정설치되는 스텝모터(23)의 구동축에 설치된 피니온(24)와 치합되어져 트레이(15)를 회전시키게 된다.

피니온(24)와 대각선 방향으로는 평활면(22)에 접촉되어 전동하는 베어링(25)가 설치되며 플랜지(19)의 상측면 외주에는 구멍(13)과 접촉되어 전동하는 또 다른 베어링(26)이 설치되어 전기한 구동부(16)을 지지하게 된다.

도면중 미설명부호 27은 언로더를 지칭하며 28은 진공발생장치(도시생략)와 흡착판(8)을 연통시켜 주는 진공라인을 지칭한다.

이러한 본 발명은 트랜스퍼(3)의 구동모터(4)를 구동시키게 되면 리이드스크류(5)가 회전됨에 기인하여 이송블럭(6)이 가이드레일(7)을 따라 이송된다.

이송블럭(6)이 이송됨에 따라 이에 고정설치된 흡착판(8)이 이송되어져 웨이퍼 매거진(1)의 상측에 이르면 구동모터(4)를 정지시킴과 아울러 진공발생장치를 작동시켜 흡착판(8)에 진공압이 형성되도록 한다.

그러면 이 진공압에 의해 웨이퍼 매거진(1)에 담겨져 있는 웨이퍼 중에서 가장 상단에 놓여 있는 웨이퍼가 흡착판(8)에 흡착된다.

흡착이 이루어지면 구동모터(4)를 처음과 반대방향으로 구동시켜 이송블럭(6)을 우측으로 이동시킨다. 이때 지지대(9)의 걸림방지홈(10)에 의해 연결부(12)의 간섭을 받지 않고 이송이 이루어지게 된다.

이송블럭(6)이 이송을 하면 흡착판(8)에 흡착되어 있는 웨이퍼도 함께 이송이 되면서 장착대(14)의 채널(17)내로 진입된다.

채널(17)내로 진입된 웨이퍼가 트레이(15)의 수직중심과 동일 수직선상에 위치되면 구동모터(4)를 정지시켜 웨이퍼의 이송을 중단시킨다.

그리고 진공발생장치의 진공압을 차단시키게 되면 흡착판(8)에 흡착되어 있는 웨이퍼가 분리되면서 트레이(15)위에 위치된다.

웨이퍼의 장착이 이루어지면 익스팬딩용 실린더(18)를 하강작동시켜 로드선단에 고정설치되어 있는 장착대(14)를 하강시킨다.

장착대(14)가 하강을 하게 되면 제3도 a)의 상태에서 b)의 상태로 되면서 익스팬딩이 이루어진다.

웨이퍼가 익스팬딩이 되는 것은 장착대(14)의 상단부가 웨이퍼링의 내측을 받치고 있는 상태에서 장착대(14)가 하강하면서 웨이퍼링의 외주를 누르게됨에 따라 가능하게 된다.

이때 트랜스퍼(3)은 다이본딩 헤드와의 간섭을 일으키지 않는 위치로 이송시켜 놓아야 한다.

이와 같이 익스팬딩이 이루어지면 스텝모터(23)을 구동시켜 피니온(24)를 회전시키게 되면 이와 치합된 랙(21)이 회전을 하게 되어 트레이(15)가 회전된다.

따라서 다이본딩에 적합한 상태로 얼라인을 행할 수 있게 된다. 얼라인이 완료되면 통상의 다이본딩 방식으로 본딩을 행하고 본딩이 완료되면 언로딩을 행한다.

본 발명의 언로딩을 행하기 전에 익스팬딩용 실린더(18)을 상승작동시켜 장착대(14)를 원상태로 위치시켜야 한다.

이 상태에서 트랜스퍼(3)을 이송시켜 웨이퍼링을 진공흡착하여 언로더(27)까지 이송시키고 이곳에서 진공을 해제하여 웨이퍼링을 떨어트리면 언로딩이 완료된다.

전기한 모든 제어동작은 제어부(도시생략)에서 행하여진다.

이와 같이 하여 언로딩까지 완료되면 트랜스퍼(3)을 처음 상태로 이송시켜 반복동작을 행하면 된다.

제6도는 본 발명 흡착판의 다른 실시예로서 흡착판(8)은 원호상으로 형성된 1쌍의 만곡판(80a)(80b)가 대향설치되어 있다.

이러한 흡착판(8)은 만곡판(80a),(80b)가 웨이퍼링의 가장자리와 넓은 영역에 걸쳐 면접촉되어 흡착할 수 있어 흡착력을 증대시킬 수 있다.

제7도는 본 발명 언로딩수단의 다른 실시예로서 연결부(12)상에 언로딩수단(120)이 설치되는 구성으로서 실린더와 같은 직선 운동기구로 사용된다.

이러한 구성의 언로딩 수단은 본딩이 완료된 후 스텝모터(23)을 90°회전시켜 장착대(14)의 채널(17)이 언로딩 수단(120)과 동일직선상에 위치되도록 한 후, 언로딩 수단(120)을 직선운동시키면 웨이퍼링이 밀려나게 되어 언로딩이 행해진다.

이상과 같이 본 발명은 웨이퍼 홀더와 웨이퍼 무빙부의 기능을 하나의 웨이퍼 홀딩장치에 부여함으로서 공간의 활용도를 높일 수 있으며 구조를 간단히 할 수 있는 이점이 있다.

또한 얼라인 수단을 홀더하단부에 설치하여 치차전동시킴으로서 구조의 간단화와 함께 정확한 얼라인을 행할 수 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼를 진공흡착하는 흡착판(8)이 리이드스크류(5)상에 이송가능케 설치되어 웨이퍼 매거진(1)로부터 웨이퍼를 진공흡착하여 이송하는 트랜스퍼(3)과, 채널(17)이 형성되어 상호 대향설치되는 장착대(14) 및 이 장착대(14)를 승강시키는 익스팬딩용 실린더(18)과 저면에 랙(21)이 형성된 플랜지(19)를 보유하는 트레이(15)로 이루어져 장착과 익스팬딩을 행하는 구동부(16)과, 스텝모터(23)의 회전축에 설치된 피니온(24)가 전기한 트레이(15)의 플랜지(19) 하단 저면에 형성된 랙(21)과 치차 결합되어 트레이(15)를 회전시킴으로서 얼라인을 행하는 얼라인부(20)으로 구성됨을 특징으로 하는 다이본더의 웨이퍼 홀딩장치.
2. 제1항에 있어서, 흡착판(8)은 원호상으로 형성된 1쌍의 만곡판(80a)(80b)가 동일원주상에 대향설치되어 구성됨을 특징으로 하는 다이본더의 웨이퍼 홀딩장치.
3. 제1항에 있어서, 구동부(16)이 설치되는 연결부(12)에는 직선운동기구로 되는 언로딩 수단(120)이 설치되어짐을 특징으로 하는 다이본더의 웨이퍼 홀딩장치.

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