WO2022154135A1 - 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템 - Google Patents

공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템 Download PDF

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WO2022154135A1
WO2022154135A1 PCT/KR2021/000365 KR2021000365W WO2022154135A1 WO 2022154135 A1 WO2022154135 A1 WO 2022154135A1 KR 2021000365 W KR2021000365 W KR 2021000365W WO 2022154135 A1 WO2022154135 A1 WO 2022154135A1
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WO
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frame
work table
sputtering
pick
support film
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PCT/KR2021/000365
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양해춘
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㈜토니텍
쑤저우 토니텍 세미컨덕터 씨오., 엘티디.
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a pick-and-place system for attaching and disposing an individualized semiconductor package to a sputtering frame for a sputtering process in order to put it into a sputtering equipment.
  • the semiconductor package may be individualized by cutting the semiconductor strip on which the packaging process is performed, and then the sputtering process may be performed.
  • a sputtering process is performed on a semiconductor package used for an electronic product in order to block electromagnetic waves on the human body or to minimize electrical and electronic interference generated between adjacent electronic components.
  • the sputtering process is performed by cutting the semiconductor strip to individualize a plurality of semiconductor packages, and then sputtering the upper surface and the side surface of the semiconductor package except for the lower surface of the semiconductor package.
  • the sputtering process Since the sputtering process must be performed on the upper surface and four side surfaces except for the lower surface provided with the terminals of the semiconductor package, the sputtering process is not performed in a dense state of the semiconductor package, and the separation distance between the semiconductor packages is to facilitate the sputtering process of the side of the semiconductor package. should be secured.
  • the individualized semiconductor packages are attached to the sputtering frame for sputtering at predetermined intervals and loaded, and the sputtering frame on which the individualized semiconductor package is loaded is supplied to the sputtering equipment to perform the sputtering process.
  • the frame for sputtering is configured to include a ring frame through which the center is penetrated, and an adhesive film having an adhesive layer formed on one side of the ring frame, which is attached and fixed to cover the through center of the ring frame, and has an adhesive layer formed on one surface to adhere the semiconductor package.
  • the individualized semiconductor packages on the film are attached to be spaced apart from each other and loaded.
  • a pick-and-place system for attaching an individualized semiconductor package to a sputtering frame to which an adhesive film is attached is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0065162.
  • the conventional pick-and-place system includes a ring frame 21 and a support film attached to cover the hollow portion of the ring frame 21.
  • Individualized semiconductor packages (sp) are densely arranged on the support film (23) of the package supply frame (20) made of (23), and this package supply frame (20) is placed on the working table (10) for supply
  • the semiconductor package sp rises and separates from the surrounding semiconductor package according to the expansion/contraction operation of the ejector 30 , and the semiconductor package separated from the surrounding semiconductor package is adsorbed by the suction picker 35 .
  • the semiconductor package sp adsorbed on the suction picker 35 is moved onto the attachment work table 40 , and the ring frame 51 covers the ring frame 51 and the hollow part of the ring frame 51 .
  • ) is composed of an adhesive film 53 attached to the attachment table 40 and is attached and arranged to be spaced apart from each other on the adhesive film 53 of the sputtering frame 50 fixedly mounted on the attachment table 40, so that the pick for the sputtering process A semiconductor package (sp) attachment process (loading process) of the &-placement system is performed.
  • the suction picker 35 adsorbs the dense semiconductor package, and the sputtering frame 50 is moved to the attachment work table 40 on which the attachment is made.
  • the transfer control of the adsorption picker 35 was not performed properly, so that the semiconductor packages (sp) had a good sputtering process.
  • the semiconductor packages sp are in an irregular arrangement state, that is, some semiconductor packages sp are loaded in the sputtering frame 50 in a dense state, thereby good loading is not made, there was a problem in that the defect rate in the sputtering process is increased.
  • the present invention was devised to solve the conventional problems as described above, and is a pick-and-place system that attaches and arranges individualized semiconductor packages to a sputtering frame for sputtering at regular intervals.
  • the semiconductor package is separated from the dense semiconductor packages without the configuration of an adsorption picker that moves and attaches to the sputtering frame, and at the same time, it is attached to the adhesive film of the sputtering frame.
  • An object of the present invention is to provide a pick-and-placement system with improved process efficiency having an improved shape so that packages are loaded on a sputtering frame at uniform intervals to significantly reduce a defect rate in a sputtering process.
  • the pick-and-placement system with improved process efficiency of the present invention for achieving the above object is a pick-and-placement system for attaching a dense semiconductor package to an adhesive film of a sputtering frame for a sputtering process at a predetermined interval, a lower working table for holding a package supply frame including a support film arranged in a state in which semiconductor packages are closely packed;
  • the sputtering frame is fixed to the lower end in a state in which the adhesive surface of the adhesive film is inverted to face the lower part, and the upper part is moved to the upper part of the lower work table so that the adhesive film is disposed to face the support film.
  • the semiconductor package arranged on the support film rises according to the driving of the ejector, is separated from the support film, and at the same time is configured to be attached to the lower surface of the adhesive film facing the support film characterized.
  • the upper work table may be configured to have a vacuum chuck at the lower end, so that the vacuum chuck adsorbs the upper surface of the adhesive film on which the adhesive surface is not formed, so that the sputtering frame is fixed to the lower end of the upper work table. have.
  • a first magazine loader for loading a first magazine in which the package supply frame is stacked up and down; a first transfer unit for loading the package supply frame from the first magazine onto the lower work table; a second magazine loader for loading a second magazine in which the sputtering frame is stacked up and down; A second transfer unit for loading the sputtering frame from the second magazine onto the upper work table, and loading the sputtering frame on which the semiconductor package attachment process is completed from the upper work table to the empty receiving space of the second magazine loader; It may be configured to further include.
  • the conventional adsorption picker adsorbs and moves the semiconductor package and attaches it to the adhesive film of the sputtering frame, the time required for the attachment process is long and the process efficiency is significantly lowered, and the precise movement of the adsorption picker It was difficult to control, so semiconductor packages could not be uniformly attached to the adhesive film of the sputtering frame at regular intervals, resulting in a high incidence of defective products during the sputtering process.
  • the pick-and-place system of the present invention excludes the configuration of the conventional suction picker, and the ejector lifts the semiconductor package on the package supply frame upward to separate the semiconductor package from the package supply frame, and at the same time to face the package supply frame.
  • the process efficiency can be significantly improved compared to the existing method, and it becomes easy to uniformly attach the semiconductor packages for the adhesive film of the sputtering frame to the normal position, so that during the sputtering process It has the effect of significantly reducing the defect rate and improving product productivity.
  • 1 is a diagram schematically showing a conventional pick and place system
  • FIG. 2 is a view for explaining a process in which the semiconductor packages densely arranged on the package supply frame in FIG. 1 are separated on the supply frame by an ejector and adsorbed to the suction picker;
  • FIG. 3 is a view showing a semiconductor package attached and arranged to be spaced apart from each other at predetermined intervals on a frame for sputtering through a pick-and-place system;
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a pick-and-placement system with improved process efficiency according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view showing the operating state of the main components of the pick and place system with improved process efficiency according to an embodiment of the present invention.
  • a component when referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween.
  • a third component may be interposed therebetween.
  • the thickness of the components is exaggerated for effective description of technical content.
  • Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention.
  • thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process.
  • the etched region shown at a right angle may be rounded or have a predetermined curvature.
  • the regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention.
  • terms such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another.
  • the embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
  • the pick-and-placement system 100 with improved process efficiency of the present invention includes a first magazine loader 105 , a first transfer unit 110 , a lower work table 120 , an ejector 130 , and a second magazine loader 135 . , a second transfer unit 140 , an upper work table 150 , and first and second vision cameras 160 and 162 .
  • the first magazine loader 105 is configured to load a first magazine m1 in which a plurality of package supply frames 20 are stacked in a stacked state, and to the first magazine m1 of the first magazine loader 105.
  • the stacked plurality of package supply frames 20 may be sequentially supplied on the lower work table 120 by the first transfer unit 110 .
  • the package supply frame 20 is configured to include a ring frame 21 having a hollow portion, and a support film 21 attached to the ring frame 21 to cover the hollow portion of the ring frame 21, , on the support film 21 of the package supply frame 20, a plurality of semiconductor packages (sp) individualized through a cutting process are arranged adjacent to each other in a dense state.
  • the first transfer unit 110 transfers the package supply frame 20 in which a plurality of semiconductor packages sp individualized from the first magazine m1 loaded on the first magazine loader 105 are densely arranged to the lower work table 120 . supplied with
  • the first transfer unit 110 includes a first ring gripper 112 that draws out the package supply frame 20 from the first magazine m1 and moves it along the first ring rail 111 , and the first ring rail 111 .
  • ) may be configured to include a first loading picker 113 for loading the supply frame 20 on the lower work table (120).
  • the first transfer unit 110 includes the first ring rail 111 , the first ring gripper 112 , and the first loading picker 113 , but is not limited thereto, and the first transfer unit 110 ) is, of course, if the package supply frame 20 can be loaded onto the lower work table 120 from the first magazine m1 loaded on the first magazine loader 105, it can be made in various forms.
  • the lower work table 120 is configured to be movable in the x-axis and y-axis, and although not shown, the package supply frame 20 supplied to the upper surface from the first magazine m1 by the first transfer unit 110 .
  • a frame fixing chuck for fixing the ring frame 21 of the may be provided.
  • the frame fixing chuck may be formed in a clamp type or may be formed as a vacuum chuck of a vacuum suction type. That is, the lower work table 120 may be fixed to the ring frame 21 of the package supply frame 20 supplied from the first magazine m1.
  • the ejector 130 is configured to be movable in the x-axis and y-axis from the lower part of the package supply frame 20 fixedly mounted on the lower work table 120, and according to the expansion and contraction operation of the ejector pin 132, The semiconductor package (sp) placed on the support film (23) of the package supply frame (20) is pushed up to the upper portion, and is configured to be separated from the support film (23).
  • the second magazine loader 135 is configured such that the second magazine m2 loaded in a state in which a plurality of sputtering frames 50 are stacked is loaded, and a plurality of sputtering frames loaded in the second magazine m2 ( 50) may be sequentially supplied to the upper work table 150 by the second transfer unit 140.
  • the sputtering frame 50 is a ring frame 51 having a hollow portion, and is attached to the ring frame 21 to cover the hollow portion of the ring frame 51, and an adhesive film ( 53).
  • the sputtering frame 50 is a configuration in which the semiconductor packages (sp) closely arranged in the package supply frame 20 are separated from the package supply frame 20 and attached to each other in a spaced apart form for the sputtering process.
  • the second transfer unit 140 draws out the sputtering frame 50 from the second magazine m2 and moves it along the second ring rail 141 with a second ring gripper 142 and a second ring rail 141 .
  • ) may be configured to include a second loading picker 143 for loading the frame 50 for sputtering on the upper worktable 150 .
  • the second transfer unit 140 is composed of the second ring rail 141 , the second ring gripper 142 , and the second loading picker 143 , but the present invention is not limited thereto. ) is, of course, if the frame 50 for sputtering can be loaded onto the upper work table 150 from the second magazine m2 loaded on the second magazine loader 135, it can be made in various forms.
  • the upper work table 150 is configured to be movable in the x-axis and y-axis, and a vacuum chuck 152 for adsorbing and fixing the adhesive film 53 of the sputtering frame 50 may be configured at the lower end.
  • the vacuum chuck 152 of the upper work table 150 adsorbs the adhesive film 53 in a state in which the sputtering frame 50 is vertically inverted, so that the adhesive surface of the adhesive film 53 faces downward.
  • the sputtering frame 50 is a state in which the adhesive surface of the adhesive film 53 is disposed so that the sputtering frame 50 is not vertically inverted, and the sputtering frame in a state that is not vertically inverted ( 50) is turned 180 degrees so that the adhesive surface of the adhesive film 53 is disposed to face downward can be defined as the inverted state of the sputtering frame.
  • the sputtering frame 50 is basically loaded in the second magazine m2 with the adhesive surface of the adhesive film 53 facing upward, and in the present invention, the second ring gripper 142 or the loading picker 142 is configured to have a 180 degree flipping (vertical inversion) function, and the sputtering frame 50 drawn from the second magazine m2 by the second transfer unit 140 is the upper work table by the second transfer unit 140 . It may be configured to be loaded on the vacuum chuck 152 of the upper work table 150 in a vertically inverted state in the process of being loaded on the 150 .
  • the present invention is not limited thereto, and in a state in which the sputtering frame 50 is loaded on the vertically inverted second magazine m2, the adhesive surface of the adhesive film 53 is inverted to face the bottom.
  • the frame 50 may be drawn out from the second magazine m2 by the second transfer unit 140 and loaded while being adsorbed by the vacuum chuck 152 of the upper work table 50 .
  • the upper work table 150 is configured not only to move in the x-axis and y-axis, but also to flip 180 degrees, so that the vacuum chuck 152 of the upper work table 150 faces upward. 2
  • the upper work table 150 flips 180 degrees. can be configured.
  • the vacuum chuck 152 provided at the lower end of the upper work table 150 adsorbs the upper surface of the adhesive film 52 on which the adhesive surface is not formed. ) can be fixedly mounted.
  • the upper work table 150 is moved to the upper part of the lower work table 120 to face the lower work table 120, so that the adhesive surface formed on the lower surface of the adhesive film 52 of the frame 50 for sputtering is the lower work table.
  • the position may be moved to face each other with the support film 23 of the package supply frame 20 fixedly mounted at 120 .
  • the ejector 130 expands and contracts, and the ejector 130
  • the ejector pin 132 of the package supply frame 20 lifts the semiconductor package (sp) on the support film 23 of the package supply frame 20 upward to separate from the support film 23, and at the same time, sputtering facing the support film 23
  • the attachment process of the semiconductor package (sp) to the frame 50 for sputtering is made.
  • a control unit (not shown) drives the ejector 130 while moving the positions of the lower work table 120 , the ejector 130 , and the upper work table 150 .
  • the respective semiconductor packages (sp) may be attached and arranged to be spaced apart from each other at predetermined intervals on the lower surface of the adhesive film 52 of the sputtering frame 50 while separating them from the package supply frame 20 .
  • the sputtering frame 50 on which the semiconductor package attaching process is completed is carried out by the second transfer unit 150 by the second magazine ( m2) of empty storage space.
  • the frame 50 for sputtering, on which the semiconductor package attachment process for sputtering is completed, is put into sputtering equipment so that the sputtering process can be performed.
  • the ejector 130 is driven, so that the semiconductor package sp is separated from the package supply frame 20 and the adhesive film 53 of the sputtering frame 50 at the same time. It may be configured to detect the presence or absence of normal attachment of the semiconductor package (sp) while photographing the attachment position of the semiconductor package (sp) attached to the.
  • the second vision camera unit 162 is transferred to the frame 50 for sputtering in which the attachment process of the semiconductor packages sp is completed to be accommodated in the second magazine m2. It may be configured to acquire an image of the arranged semiconductor packages sp attached at a predetermined interval to detect an attachment error of the semiconductor package sp to the sputtering frame 50 .
  • the pick and place system with improved process efficiency of the present invention includes a package supply frame 20 loaded on the lower work table 120 from the first magazine m1, and the upper portion from the second magazine m2.
  • the ejector pin 132 of the ejector 130 is the package supply frame 20 .
  • the semiconductor package (sp) on the support film 23 of As compared to the existing method in which the semiconductor package (sp) separated from the support film is adsorbed by the adsorption picker, moved and attached to the sputtering frame, the transfer time of the adsorption picker can be eliminated, and the process efficiency is significantly improved as well as , by preventing erroneous attachment of the semiconductor package to the sputtering frame, a good arrangement can be made, and accordingly, it is possible to significantly reduce the defect rate for the sputtering process.
  • the present invention as described above can be widely used in the field of semiconductor manufacturing equipment.

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Abstract

공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템이 개시된다. 개시된 픽 앤 플레이스먼트 시스템은 밀집된 반도체패키지를 스퍼터링 공정을 위한 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 소정간격 이격되게 부착시키는 픽 앤 플레이스먼트 시스템에 있어서, 반도체패키지가 인접하게 밀집된 상태로 배열된 지지필름을 포함하는 패키지 공급프레임을 고정거치하는 하부작업테이블; 상기 점착필름의 점착면이 하부를 향하도록 반전된 상태로 상기 스퍼터링용 프레임을 하단에 고정거치하며, 상기 하부작업테이블의 상부에 이동 배치되어 상기 점착필름이 상기 지지필름과 마주하도록 배치되도록 하는 상부작업테이블; 상기 패키지 공급프레임의 하부에서 신축동작하면서, 상기 지지필름에 배열된 상기 반도체패키지를 밀어 올리는 이젝터;를 포함하여, 상기 지지필름이 상기 점착필름과 마주하도록 상기 상부작업테이블이 상기 하부작업테이블의 상부에 배치된 상태에서, 상기 이젝터의 구동에 따라 상기 지지필름 상에 배열된 상기 반도체패키지가 상승하여 상기 지지필름으로부터 분리됨과 동시에 상기 지지필름과 마주하고 있는 상기 점착필름의 하면에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템
본 발명은 개별화된 반도체패키지를 스퍼터링 장비에 투입하기 위하여, 스퍼터링 공정을 위한 스퍼터링용 프레임에 부착 배치시키기 위한 픽 앤 플레이스먼트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체패키지는 패키징 공정이 수행된 반도체 스트립을 절단하여 개별화한 후 스퍼터링 공정이 수행될 수 있다. 좀더 자세히 말하면, 전자제품에 사용되는 반도체패키지는 인체에 미치는 전자파 차단 또는 인접한 전자 부품 간에 발생되는 전기전자적인 간섭을 최소화하기 위하여, 개별 반도체패키지에 스퍼터링 공정이 수행되고 있다. 스퍼터링 공정은 반도체 스트립을 복수 개의 반도체패키지로 개별화하기 위하여 절단한 후 반도체패키지의 하면을 제외한 반도체패키지의 상면과 측면을 스퍼터링하는 방법으로 수행된다.
스퍼터링 공정은 반도체패키지의 단자가 구비된 하면을 제외한 상면과 4개의 측면에 수행되어야 하므로 반도체패키지가 밀집된 상태로 스퍼터링 공정을 수행하지 않고, 반도체패키지의 측면의 스퍼터링 공정이 용이하도록 반도체패키지 간의 이격거리를 확보하여야 한다. 예를 들어서, 개별화된 반도체패키지들은 스퍼터링을 위한 스퍼터링용 프레임 상에 소정간격으로 부착하여 적재되고, 개별화된 반도체패키지가 적재된 스퍼터링용 프레임이 스퍼터링 장비에 공급되어 스퍼터링 공정이 수행될 수 있다.
이때, 스퍼터링용 프레임은 중심부가 관통된 링프레임과, 이 링프레임의 관통된 중심을 커버하도록 부착고정되며 일면에 반도체패키지의 점착이 이루어지도록 하는 점착층이 형성된 점착필름을 포함하도록 구성되어, 점착필름 상에 개별화된 반도체패키지들이 상호 이격배치되도록 부착되어 적재가 이루어지게 된다.
이와 같이 개별화된 반도체패키지를 점착필름이 부착된 스퍼터링용 프레임 상에 부착하는 픽 앤 플레이스먼트 시스템에 대해 공개특허 10-2017-0065162호에 개시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 종래의 픽 앤 플레이스먼트 시스템에 대해 설명하면, 기존 픽 앤 플레이스먼트 시스템은, 링프레임(21)과, 링프레임(21)의 중공부를 커버하도록 부착된 지지필름(23)으로 이루어진 패키지 공급프레임(20)의 지지필름(23) 상에 개별화된 반도체패키지(sp)가 밀집하게 배열되어 있고, 이러한 패키지 공급프레임(20)이 공급용 작업테이블(10) 상에 고정거치된 상태에서, 이젝터(30)의 신축동작에 따라 반도체패키지(sp)가 주변 반도체패키지로부터 상승하여 분리되고, 주변 반도체패키지로부터 분리된 반도체패키지는 흡착픽커(35)에 의해 흡착된다.
이후, 흡착픽커(35)에 흡착된 반도체패키지(sp)는 부착작업테이블(40) 상으로 위치이동되어, 링프레임(51)과, 이 링프레임(51)의 중공부를 커버하도록 링프레임(51)에 부착된 점착필름(53)으로 구성되어 부착테이블(40) 상에 고정거치된 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(53) 상에 상호 이격된 상태로 부착배열됨으로써, 스퍼터링 공정을 위한 픽 앤 플레이스먼트 시스템의 반도체패키지(sp) 부착공정(적재공정)이 수행된다.
하지만, 이러한 종래의 픽 앤 플레이스먼트 시스템은 밀집된 반도체패키지를 흡착피커(35)가 흡착하여, 스퍼터링용 프레임(50)이 거치된 부착작업테이블(40)로 위치이동되어 부착이 이루어지기 때문에, 흡착픽커(35)의 이동과정으로 인한 매우 많은 공정시간이 소요되는 문제가 발생하였으며, 아울러, 흡착픽커(35)의 이송제어가 제대로 이루어지지 않아서 반도체패키지(sp)들이 양호한 스퍼터링 공정이 이루어질 수 있는 간격으로 스퍼터링용 프레임(50) 상에 부착배열되지 못하여 결국 스퍼터링 공정상에서 불량 반도체패키지(sp)가 발생하는 문제가 발생하였다.
즉, 흡착피커(35)의 정밀한 이송제어가 이루어지지 않을 경우, 반도체패키지(sp)들이 불규칙한 배열상태 즉, 일부 반도체패키지(sp)들이 밀집된 상태로 스퍼터링용 프레임(50)에 적재됨으로써, 양호한 적재가 이루어지지 않아 스퍼터링 공정 상에서의 불량률이 높아지는 문제가 있었다.
<선행기술 문헌>
대한민국 공개특허 10-2017-0065162호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 개별화된 반도체패키지를 스퍼터링을 위한 스퍼터링용 프레임에 일정간격으로 부착배열시키는 픽 앤 플레이스먼트 시스템으로서, 기존에서 개별화된 반도체패키지를 흡착하여 스퍼터링용 프레임 상으로 이동하여 부착시키는 흡착픽커의 구성없이 밀집된 반도체패키지들로부터 반도체패키지의 분리가 이루어짐과 동시에 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 부착이 이루어짐으로써 공정효율이 획기적으로 향상될 뿐 아니라, 반도체패키지들이 균일간격으로 스퍼터링용 프레임에 적재되어 스퍼터링 공정에서 불량률을 현저히 줄일 수 있도록 개선된 형태를 갖는 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템은, 밀집된 반도체패키지를 스퍼터링 공정을 위한 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 소정간격 이격되게 부착시키는 픽 앤 플레이스먼트 시스템에 있어서, 반도체패키지가 인접하게 밀집된 상태로 배열된 지지필름을 포함하는 패키지 공급프레임을 고정거치하는 하부작업테이블; 상기 점착필름의 점착면이 하부를 향하도록 반전된 상태로 상기 스퍼터링용 프레임을 하단에 고정거치하며, 상기 하부작업테이블의 상부에 이동 배치되어 상기 점착필름이 상기 지지필름과 마주하도록 배치되도록 하는 상부작업테이블; 상기 패키지 공급프레임의 하부에서 신축동작하면서, 상기 지지필름에 배열된 상기 반도체패키지를 밀어 올리는 이젝터;를 포함하여, 상기 지지필름이 상기 점착필름과 마주하도록 상기 상부작업테이블이 상기 하부작업테이블의 상부에 배치된 상태에서, 상기 이젝터의 구동에 따라 상기 지지필름 상에 배열된 상기 반도체패키지가 상승하여 상기 지지필름으로부터 분리됨과 동시에 상기 지지필름과 마주하고 있는 상기 점착필름의 하면에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부작업테이블은 하단에 진공척을 구비하여, 상기 진공척이 상기 점착면이 형성되지 않은 상기 점착필름의 상면을 흡착하여, 상기 상부작업테이블의 하단에 상기 스퍼터링용 프레임이 고정되도록 구성될 수 있다.
상기 패키지 공급프레임이 상하 적층되게 적재된 제1매거진을 로딩하는 제1매거진로더; 상기 제1매거진으로부터 상기 패키지 공급프레임을 상기 하부작업테이블 상에 로딩하는 제1이송부; 상기 스퍼터링용 프레임이 상하 적층되게 적재된 제2매거진을 로딩하는 제2매거진로더; 상기 제2매거진으로부터 상기 스퍼터링용 프레임을 상기 상부작업테이블에 로딩시키고, 반도체패키지 부착공정이 완료된 스퍼터링용 프레임을 상기 상부 작업테이블로부터 상기 제2매거진로더의 빈 수납공간으로 적재시키는 제2이송부;를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상기한 바에 따르면, 기존에는 흡착피커가 반도체패키지를 흡착 이동시켜 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 부착하였기 때문에, 부착공정에 소요되는 시간이 많이 들어 공정효율이 현저히 떨어지는 문제가 있으며, 흡착피커의 정밀한 이동제어가 힘들어 반도체패키지들이 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 균일하게 정상간격으로 부착되지 못하게 되어 스퍼터링 공정시 불량제품의 발생률이 높았다.
하지만, 본 발명의 픽 앤 플레이스먼트 시스템은, 기존 흡착피커의 구성을 배제하고, 이젝터가 패키지 공급프레임 상의 반도체패키지를 위로 올려 패키지 공급프레임으로부터 반도체패키지를 분리시킴과 동시에, 패키지 공급프레임과 마주하도록 배치된 스퍼터링용 프레임에 부착됨으로써, 기존 방식에 비해 공정효율이 월등히 향상될 수 있을 뿐 아니라, 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 대한 반도체패키지들을 균일하게 정상위치에 부착시키는 것이 용이해져, 스퍼터링 공정시의 불량발생률을 현저히 줄여 제품생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존 픽 앤 플레이스먼트 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1에서 패키지 공급프레임 상에 밀집배열된 반도체패키지가 이젝터에 의해 공급프레임 상에서 분리되어 흡착피커에 흡착되는 과정을 설명하는 도면이고,
도 3은 픽 앤 플레이스먼트 시스템을 통해 스퍼터링용 프레임 상에 소정간격으로 이격되게 부착배열된 반도체패키지를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템를 나타낸 평면 개략도이고,
도 5는 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템의 주요구성의 동작상태를 나타낸 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템(100)에 대해 설명한다.
본 발명의 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템(100)은 제1매거진로더(105), 제1이송부(110), 하부작업테이블(120), 이젝터(130), 제2매거진로더(135), 제2이송부(140), 상부작업테이블(150), 제1 및 제2비젼카메라(160,162)를 포함하도록 구성된다.
제1매거진로더(105)는 복수의 패키지 공급프레임(20)이 적층된 상태로 적재된 제1매거진(m1)이 로딩되도록 구성되며, 제1매거진로더(105)의 제1매거진(m1)에 적재된 복수의 패키지 공급프레임(20)은 순차적으로 제1이송부(110)에 의해 하부작업테이블(120) 상에 공급될 수 있다.
본 발명에서, 패키지 공급프레임(20)은 중공부를 갖는 링프레임(21)과, 이 링프레임(21)의 중공부를 커버하도록 링프레임(21)에 부착된 지지필름(21)을 포함하도록 구성되며, 패키지 공급프레임(20)의 지지필름(21) 상에는 절단공정을 통해 개별화된 복수의 반도체패키지(sp)가 서로 인접하게 밀집된 상태로 배열되어 있다.
제1이송부(110)는 제1매거진로더(105)에 적재된 제1매거진(m1)으로부터 개별화된 복수의 반도체패키지(sp)가 밀집배열된 패키지 공급프레임(20)을 하부작업테이블(120)로 공급한다.
제1이송부(110)는 제1매거진(m1)으로부터 패키지 공급프레임(20)을 인출시켜 제1링레일(111)을 따라 이동되도록 하는 제1링그리퍼(112)와, 제1링레일(111) 상의 공급프레임(20)을 하부작업테이블(120)로 로딩시키는 제1로딩픽커(113)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기에서 제1이송부(110)는 제1링레일(111), 제1링그리퍼(112), 제1로딩픽커(113)로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1이송부(110)는 제1매거진로더(105)에 적재된 제1매거진(m1)으로부터 패키지 공급프레임(20)을 하부작업테이블(120)로 로딩시킬 수 있으면, 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
하부작업테이블(120)은 x축,y축으로의 이동이 가능하도록 구성되며, 도시하지는 않았지만, 제1이송부(110)에 의해 제1매거진(m1)으로부터 상면에 공급된 패키지 공급프레임(20)의 링프레임(21)을 고정하는 프레임고정척이 구비될 수 있다. 이 프레임고정척은 클램프 형태로 이루어질 수도 있고 진공흡착방식의 진공척으로 이루어질 수도 있다. 즉, 하부작업테이블(120)은 제1매거진(m1)에서 공급된 패키지 공급프레임(20)의 링프레임(21)을 고정거치할 수 있다.
이젝터(130)는 하부작업테이블(120) 상에 고정거치된 패키지 공급프레임(20)의 하부에서 x축, y축으로의 이동이 가능하도록 구성되며, 이젝터 핀(132)의 신축 동작에 따라, 패키지 공급프레임(20)의 지지필름(23) 상에 놓여진 반도체패키(sp)를 상부로 밀어올려 주어, 지지필름(23)으로부터 분리시키도록 구성된다.
제2매거진로더(135)는 복수의 스퍼터링용 프레임(50)이 적층된 상태로 적재된 제2매거진(m2)이 로딩되도록 구성되며, 제2매거진(m2)에 적재된 복수의 스퍼터링용 프레임(50)은 순차적으로 제2이송부(140)에 의해 상부작업테이블(150)로 공급될 수 있다.
본 발명에서, 스퍼터링용 프레임(50)은 중공부를 갖는 링프레임(51)과, 이 링프레임(51)의 중공부를 커버하도록 링프레임(21)에 부착되며, 일면에 점착제가 도포된 점착필름(53)을 포함하도록 구성된다. 스퍼터링용 프레임(50)은 패키지 공급프레임(20)에 밀접하게 배열된 반도체패키지(sp)들이 패키지 공급프레임(20)에서 분리되어 스퍼터링 공정을 위해 서로 소정간격으로 이격된 형태로 부착되는 구성이다.
제2이송부(140)는 제2매거진(m2)으로부터 스퍼터링용 프레임(50)을 인출시켜 제2링레일(141)을 따라 이동되도록 하는 제2링그리퍼(142)와, 제2링레일(141) 상의 스퍼터링용 프레임(50)을 상부작업테이블(150)로 로딩시키는 제2로딩픽커(143)을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기에서 제2이송부(140)는 제2링레일(141), 제2링그리퍼(142), 제2로딩픽커(143)로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2이송부(140)는 제2매거진로더(135)에 적재된 제2매거진(m2)으로부터 스퍼터링용 프레임(50)을 상부작업테이블(150)로 로딩시킬 수 있으면, 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
상부작업테이블(150)은 x축,y축으로의 이동이 가능하도록 구성되며, 하단에는 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(53)을 흡착고정하는 진공척(152)이 구성될 수 있다.
본 발명에서, 상부작업테이블(150)의 진공척(152)은 스퍼터링용 프레임(50)이 상하 반전된 상태로 점착필름(53)을 흡착하여, 점착필름(53)의 점착면이 하부를 향하도록 배치된다. 여기서, 스퍼터링용 프레임(50)은 점착필름(53)의 점착면이 상부로 향하도록 배치된 상태가 스퍼터링용 프레임(50)이 상하 반전되지 않은 상태이며, 상하 반전되지 않은 상태의 스퍼터링용 프레임(50)이 180도 뒤집어져 점착필름(53)의 점착면이 하부를 향하도록 배치된 상태를 스퍼터링용 프레임의 반전된 상태로 정의할 수 있다.
스퍼터링용 프레임(50)은 기본적으로 점착필름(53)의 점착면이 상부를 향한 상태로 제2매거진(m2)에 적재되어 있으며, 본 발명에서 제2링그리퍼(142) 또는 로딩픽커(142)가 180도 플립핑(상하반전)기능을 갖도록 구성되어, 제2매거진(m2)으로부터 제2이송부(140)에 의해 인출된 스퍼터링용 프레임(50)은 제2이송부(140)에 의해 상부작업테이블(150)에 로딩되는 과정에서 상하 반전된 상태로 상부작업테이블(150)의 진공척(152)에 로딩되도록 구성될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 스퍼터링용 프레임(50)이 상하반전된 제2매거진(m2)에 적재되어져 있는 상태에서, 점착필름(53)의 점착면이 하부를 향하도록 반전된 상태의 스퍼터링용 프레임(50)이 제2이송부(140)에 의해 제2매거진(m2)으로부터 인출되어 상부작업테이블(50)의 진공척(152)에 흡착된 상태로 로딩될 수 있다.
또한, 상부작업테이블(150)이 x축,y축의 이동 뿐 아니라, 180도 플립핑가능하도록 구성되어, 상부작업테이블(150)의 진공척(152)이 상부를 향하도록 배치된 상태에서, 제2매거진(m2)으로부터의 반전되지 않은 스퍼터링용 프레임(50)이 제2이송부(140)에 의해 상부작업테이블(150)로 로딩된 상태에서, 상부작업테이블(150)이 180도 플립핑회전하도록 구성될 수 있다.
이렇게 상부작업테이블(150)의 하단에 구비된 진공척(152)이 점착면이 미형성된 점착필름(52)의 상면을 흡착함으로써 상부작업테이블(150)의 하단에 상하반전된 스퍼터링용 프레임(50)이 고정거치될 수 있다.
상부작업테이블(150)은 하부작업테이블(120)과 마주하도록 하부작업테이블(120)의 상부로 이동하여, 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(52)의 하면에 형성된 점착면이 하부작업테이블(120)의 고정거치된 패키지 공급프레임(20)의 지지필름(23)과 서로 마주하도록 위치이동될 수 있다.
이렇게 패키지 공급프레임(20)과 스퍼터링용 프레임(50)이 서로 마주하도록 상부작업테이블(150)과 하부작업테이블(120)이 위치된 상태에서, 이젝터(130)가 신축동작함으로써, 이젝터(130)의 이젝터핀(132)이 패키지 공급프레임(20)의 지지필름(23) 상의 반도체패키지(sp)를 위로 올려 지지필름(23)으로부터 분리가 이루어짐과 동시에, 지지필름(23)과 마주하고 있는 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(53)에 부착됨으로써 스퍼터링용 프레임(50)에 대한 반도체패키지(sp)의 부착공정이 이루어진다.
이후, 본 발명의 픽 앤 플레이스먼트 시스템은, 제어부(미도시)가 하부작업테이블(120), 이젝터(130), 상부작업테이블(150)의 위치를 이동시켜가면서 이젝터(130)를 구동함으로써 상기와 동일한 방식으로 각각의 반도체패키지(sp)들을 패키지 공급프레임(20)으로부터 분리시키면서 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(52) 하면에 소정간격으로 이격되게 부착배열시킬 수 있다.
본 발명은 하나의 스퍼터링용 프레임(50)에 대한 반도체패키지(sp)들의 부착공정이 완료되면, 반도체패키지 부착공정이 완료된 스퍼터링용 프레임(50)은 제2이송부(150)에 의해 제2매거진(m2)의 빈 수납공간에 적재될 수 있다. 이렇게 스퍼터링을 위한 반도체패키지 부착공정이 완료된 스퍼터링용 프레임(50)은 스퍼터링 장비로 투입되어 스퍼터링 공정이 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에서 제1비젼카메라부(160)는 이젝터(130)가 구동되어, 반도체패키지(sp)가 패키지 공급프레임(20)으로부터 분리됨과 동시에 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(53)에 부착된 반도체패키지(sp)의 부착위치를 촬영하면서 반도체패키지(sp)의 정상부착유무를 감지하도록 구성될 수 있다.
아울러, 제2비젼카메라부(162)는 반도체패키지(sp)들의 부착공정이 완료된 스퍼터링용 프레임(50)이 제2매거진(m2)에 수납되기 위해 이송되는 과정에서, 스퍼터링용 프레임(50)에 소정간격으로 부착된 배열된 반도체패키지(sp)의 영상을 획득하여 스퍼터링용 프레임(50)에 대한 반도체패키지(sp)의 부착오류등을 감지하도록 구성될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템은, 제1매거진(m1)으로부터 하부작업테이블(120)에 로딩된 패키지 공급프레임(20)과, 제2매거진(m2)으로부터 상부작업테이블(150)에 로딩된 스퍼터링용 프레임(50)이 상하 서로 마주하도록 배치된 상태에서, 이젝터(130)의 구동에 따라, 이젝터(130)의 이젝터핀(132)이 패키지 공급프레임(20)의 지지필름(23) 상의 반도체패키지(sp)를 위로 올려 지지필름(23)으로부터 분리가 이루어짐과 동시에, 지지필름(23)과 마주하고 있는 스퍼터링용 프레임(50)의 점착필름(53)에 부착되는 방식으로서, 지지필름으로부터 분리된 반도체패키지(sp)를 흡착피커가 흡착하여 위치이동한 후 스퍼터링용 프레임에 부착시키는 기존 방식에 비해 흡착피커 이송시간을 없앨 수 있어 공정효율이 월등히 향상될 뿐 아니라, 스퍼터링용 프레임에 대한 반도체패키지의 오부착을 방지하여, 양호가 배치가 이루어질 수 있으며, 이에 따라 스퍼터링 공정에 대한 불량률을 현저히 줄일 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은 반도체 제조장비 분야에 널리 이용될 수 있다.
105...제1매거진로더
110...제1이송부
111...제1링레일
112...제1링그리퍼
113...제1로딩픽커
120...하부작업테이블
130...이젝터
132...이젝터 핀
135...제2매거진로더
140...제2이송부
141...제2링레일
142...제2링그리퍼
143...제2로딩픽커
150...상부작업테이블
152...진공척
160...제1비젼카메라부
162...제2비젼카메라부

Claims (3)

  1. 밀집된 반도체패키지를 스퍼터링 공정을 위한 스퍼터링용 프레임의 점착필름에 소정간격 이격되게 부착시키는 픽 앤 플레이스먼트 시스템에 있어서,
    반도체패키지가 인접하게 밀집된 상태로 배열된 지지필름을 포함하는 패키지 공급프레임을 고정거치하는 하부작업테이블;
    상기 점착필름의 점착면이 하부를 향하도록 반전된 상태로 상기 스퍼터링용 프레임을 하단에 고정거치하며, 상기 하부작업테이블의 상부에 이동 배치되어 상기 점착필름이 상기 지지필름과 마주하도록 배치되도록 하는 상부작업테이블;
    상기 패키지 공급프레임의 하부에서 신축동작하면서, 상기 지지필름에 배열된 상기 반도체패키지를 밀어 올리는 이젝터;를 포함하여,
    상기 지지필름이 상기 점착필름과 마주하도록 상기 상부작업테이블이 상기 하부작업테이블의 상부에 배치된 상태에서, 상기 이젝터의 구동에 따라 상기 지지필름 상에 배열된 상기 반도체패키지가 상승하여 상기 지지필름으로부터 분리됨과 동시에 상기 지지필름과 마주하고 있는 상기 점착필름의 하면에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 픽 앤 플레이스먼트 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부작업테이블은 하단에 진공척을 구비하여, 상기 진공척이 상기 점착면이 형성되지 않은 상기 점착필름의 상면을 흡착하여, 상기 상부작업테이블의 하단에 상기 스퍼터링용 프레임이 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 픽 앤 플레이스먼트 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패키지 공급프레임이 상하 적층되게 적재된 제1매거진을 로딩하는 제1매거진로더;
    상기 제1매거진으로부터 상기 패키지 공급프레임을 상기 하부작업테이블 상에 로딩하는 제1이송부;
    상기 스퍼터링용 프레임이 상하 적층되게 적재된 제2매거진을 로딩하는 제2매거진로더;
    상기 제2매거진으로부터 상기 스퍼터링용 프레임을 상기 상부작업테이블에 로딩시키고, 반도체패키지 부착공정이 완료된 스퍼터링용 프레임을 상기 상부 작업테이블로부터 상기 제2매거진로더의 빈 수납공간으로 적재시키는 제2이송부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 픽 앤 플레이스먼트 시스템.
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PCT/KR2021/000365 WO2022154135A1 (ko) 2021-01-12 2021-01-12 공정효율이 향상된 픽 앤 플레이스먼트 시스템

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