KR100988520B1 - 확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치 - Google Patents

Abstract

확장장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 확장장치는, 점착시트와 분활된 웨이퍼의 칩이 안치된 플레이트를 도입하는 하판, 하판의 상측에 배치되고, 하강에 의하여 점착시트의 주변부와 플레이트를 하판과 함께 밀착 고정하는 상판, 상판과 하판의 하강시 하판을 통과하여 점착시트의 중심부를 지지하도록 저면이 베이스와 결합되는 지지대, 베이스를 통해 상판으로 연결되고, 구동부의 동력으로 상판이 1차 하강하여 점착시트와 플레이트가 하판에 밀착 고정되고, 2차 하강하여 점착시트가 지지대에 의해 신장되어 칩을 분리하는 동력전달부, 및 베이스와 하판 사이에 구비되어 하판에 복귀 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치{EXPANDING APPARATUS AND SEMICONDUCTOR CHIP SORTER HAVING THE SAME}

본 발명은 확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 웨이퍼 상의 다수의 칩을 확장장치에서 점착시트의 신장력을 이용하여 분리하고, 캠승강부의 상하작동으로 흡착이송부에서 다수 개의 칩을 흡착 및 수평이송하여 분류하는 확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치에 관한 것이다.

일반적으로, LED 칩(소자)과 같은 웨이퍼 칩(이하, 칩이라 함)은 일정한 크기의 웨이퍼 상에 제조되고, 이러한 웨이퍼 상에는 수천 내지 수만개의 반도체 칩이 제조된다.

이러한 칩들은 다이싱(dicing) 공정에서 웨이퍼를 절단(Saw)하고, 확장(expanding) 공정에서 절단된 각각의 칩을 분리한 후, 정밀한 검사공정을 거치면서 검사결과로부터 각 칩의 성능에 따라 일정한 등급으로 분류되어 출하되는 것이다.

이와 같이 일정한 등급으로 분류된 칩은 그 등급에 따라 재배열되는 분류공정을 거쳐야 하는데, 여기에 사용되는 것이 칩 분류장치(Sorter)이다.

종래의 칩 분류장치는 웨이퍼에서 절단된 칩의 확장공정 및 검사공정이 외부에서 별도로 이루어진 후, 분리된 각각의 칩을 이송 배치하여 단일 축(shaft)에 의해 회전하는 회전암의 일단에 구비된 픽커(picker)를 이용하여 집어서 일정각도 회전한 후, 여러 단계의 등급으로 나뉘는 분류 공간으로 각각 이동하면서 분류작업이 이루어지도록 구성된다.

점차적으로 반도체 칩, 특히 LED 칩의 분류에 있어서 등급의 세분화가 요구되고 있으며, 등급이 세분화될수록 분류장비의 생산성은 현저하게 저하된다. 장비의 생산성을 향상하기 위해서는 한 칩당 분류시간(track time)을 단축시켜야 한다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

그런데, 기존의 칩 분류장치는 단일 축 회전방식을 적용하여 하나의 칩을 일일히 하나씩 이송하므로 분류시간을 단축하는 데 어려움이 있으며, 웨이퍼의 크기가 커질수록 축의 회전반경도 커지게 되어 분류시간이 증가하여 작업성 및 생산성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

또한, 칩 확장 작업이 외부에서 별도로 이루어진 후, 분류 작업이 이루어지므로 칩의 이동과정에서 오염물질이 칩에 유입되어 손상을 가하므로 칩 분류 수율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

또한, 웨이퍼 칩 확장 공정에서 칩이 안치된 점착시트에 균일한 장력이 가해지지 않아서 상부에 안치된 웨이퍼 칩들의 배열이 불균일하여 칩을 정확히 픽업하여 이송하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 웨이퍼 상의 다수의 칩을 분류장치 내에 설치된 확장장치에서 점착시트의 신장력을 이용하여 정확하게 분리하고, 캠승강부의 상하작동으로 흡착이송부에서 다수 개의 칩을 흡착하고 직선으로 수평이송하여 분류하므로 작업성 및 생산성이 향상되는 확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 예에 따른 확장장치는 점착시트와 분활된 웨이퍼의 칩이 안치된 플레이트를 도입하는 하판; 상기 하판의 상측에 배치되고, 하강에 의하여 상기 점착시트의 주변부와 플레이트를 하판과 함께 밀착 고정하는 상판; 상기 상판과 하판의 하강시 상기 하판을 통과하여 상기 점착시트의 중심부를 지지하도록 저면이 베이스와 결합되는 지지대; 상기 베이스를 통해 상판으로 연결되고, 구동부의 동력으로 상판이 하강하여 점착시트와 플레이트가 상기 하판에 밀착 고정되면서 점착시트가 상기 지지대에 의해 신장되어 칩을 분리하는 동력전달부; 및 상기 베이스와 상기 하판 사이에 구비되어 하판에 복귀 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하판 상에는 상기 점착시트와 칩이 안치된 플레이트가 양측으로 접하는 상태로 정확하게 가이드되게 하는 ㄱ자 형상의 가이드레일이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상판의 저면에는 상기 가이드레일의 절곡부가 삽입되어 상호 유동을 방지하는 유동방지홈이 더 구비되고, 상기 가이드레일의 하부에는 상기 하판에서 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동축; 및 상기 이동축의 외주에 설치되는 스프링을 구비하여 상기 가이드레일이 상기 하판의 높이 보다 약간 높게 설치되어 웨이퍼 칩 로딩시 부딪침을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 점착시트의 저면에는 바람 또는 열풍을 불어주어 점착시트가 균등하게 확장되도록 송풍부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상판, 하판 및 플레이트의 중심부에는 서로 대응되는 원형의 이동공간이 형성되고, 상기 지지대의 상부 단면은 상협 하광하게 원통 형상으로 형성되어 상기 상판의 하강시 상기 지지대가 상판, 하판 및 플레이트의 이동공간 상측으로 돌출되어 상기 점착시트의 주변부를 방사상으로 신장시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달부는 상기 구동부에 의해 직접 회전하거나 직접 및 벨트로 연동되어 베어링에 의해 회전하는 한 쌍의 회전축; 상기 회전축에 결합되는 다수의 제1헬리컬기어; 상기 제1헬리컬기어에 맞물려 회전 가능하게 설치되는 제2헬리컬기어; 상기 제2헬리컬기어 중심부에 상측으로 돌출되도록 설치되는 회전나사축; 및 상기 회전나사축에 일단이 나사결합되고, 타단이 상기 상판에 고정되어 상기 상판을 승강시키는 암나사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 점착시트와 웨이퍼의 칩이 안치된 플레이트가 수납되었는지 여부를 감지하는 감지센서가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한. 상기 하판의 일측에는 상부에 안치된 웨이퍼의 칩의 회전각도(세타(θ)축)를 보정하기 위한 랙기어; 및 상기 랙기어에 치합된 구동기어를 구동하는 피치보정모터가 더 포함되고, 상기 하판의 후면에는 로딩된 점착시트와 플레이트를 언 로딩하기 위하여 플레이트를 밀어주는 언로딩 실린더가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한. 본 발명의 일 예에 따른 확장장치를 구비한 칩 분류장치는 상판의 하강으로 점착시트의 중심부가 지지되고 점착시트의 주변부가 하판에 밀착이동되어 점착시트가 신장되므로 상부에 놓여진 칩을 분리하는 확장장치; 상기 확장장치상에 배치되어 캠승강부의 승강 작동으로 진공으로 칩을 픽업하여 이송하는 흡착이송부; 및 픽업된 상기 칩을 분류공간으로 각각 픽 다운하는 분류부를 포함하고, 상기 확장장치는 상기 상판과 하판의 하강시 상기 점착시트의 중심부를 지지하도록 저면이 베이스와 결합되는 지지대; 상기 베이스를 통해 상판으로 연결되고, 구동부의 동력으로 상판이 하강하여 점착시트가 상기 하판에 밀착 고정되면서 점착시트가 상기 지지대에 의해 신장되어 칩을 분리하는 동력전달부; 및 상기 베이스와 상기 하판 사이에 구비되어 하판에 복귀 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 점착시트의 저면에는 점착시트의 탄성력을 유지하고, 중심에 원형의 이동공간을 갖는 플레이트가 더 구비되고, 상기 상판, 하판의 중심부에는 상기 플레이트의 이동공간에 대응되는 원형의 이동공간이 형성되며, 상기 지지대의 상부 단면은 상협 하광하게 원통 형상으로 형성되어 상기 상판의 하강시 상기 지지대가 상기 상판, 하판 및 플레이트의 이동공간 상측으로 돌출되어 상기 점착시트의 주변부를 방사상으로 신장시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달부는 상기 구동부에 의해 직접 회전하거나 직접 및 벨트로 연동되어 베어링에 의해 회전하는 한 쌍의 회전축; 상기 회전축에 결합되는 다수의 제1헬리컬기어; 상기 제1헬리컬기어에 맞물려 회전 가능하게 설치되는 제2헬리컬기어; 상기 제2헬리컬기어 중심부에 상측으로 돌출되도록 설치되는 회전나사축; 및 상기 회전나사축에 일단이 나사결합되고, 타단이 상기 상판에 고정되어 상기 상판을 승강시키는 암나사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 확장장치상에는 상기 칩을 진공 흡착하기 전에 미리 상기 점착시트 상에 놓여진 칩의 위치를 각각 확인하여 제어부에 입력하기 위한 비젼카메라를 포함하는 칩 위치확인장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 확장장치의 저면에는 상기 흡착이송부로 칩을 흡착이송할 때, 상기 점착시트 상에 안치된 웨이퍼의 칩의 위치를 선택적으로 정렬하기 위하여 상기 확장장치를 X축,Y축 방향으로 구동하는 XY구동장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 확장 장치를 구비한 칩 분류장치는 웨이퍼 상의 다수의 칩을 분류장치 내에 설치된 확장장치에서 점착시트의 신장력을 이용하여 분리하고, 캠승강부의 상하작동으로 흡착이송부에서 다수 개의 칩을 흡착하고 직선으로 수평이송하여 분류하므로 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 확장 장치는 웨이퍼 칩, 점착시트, 및 플레이트가 가이드레일을 따라 정확하게 로딩, 안착되고, 확장장치의 상판으로 점착시트 및 플레이트를 균등하게 가압할 수 있으며, 상판, 하판이 이동나사축을 따라 이동하여 균형있게 승강할 수 있고, 플레이트 저면에 배치된 송풍기에서 바람 또는 열풍을 불어 주므로 점착시트가 방사상으로 균일하게 확장되게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 확장 장치는 웨이퍼 칩, 점착시트 및 플레이트의 언 로딩시 후면에 구비된 배출실더로 밀어주므로 언 로딩이 용이하고, 하판에 구비된 랙기어를 피치보정모터로 구동하므로 세타축 회전각도 조절이 편리하며, 가이드레일에 스프링을 구비하여 하판보다 높이를 약간 높여주므로 웨이퍼 칩 로딩시 부딪치는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 확장장치를 구비한 칩 분류장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 확장 장치를 구비한 칩 분류장치를 보인 평면도.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 XY구동장치와 확장장치의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 따른 XY구동장치와 확장장치의 조립 사시도.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 확장 장치의 사시도,
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 확장 장치의 하강 전 상태 단면도.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 확장 장치의 하강 후 상태 단면도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치를 설명하도록 한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

우선, 본 발명의 일 예에 따른 확장장치를 구비한 칩 분류장치의 구성에 대해 살펴본다. 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 우선, 본 발명의 일 예에 따른 확장장치를 구비한 칩 분류장치는, 확장장치(20), 캠승강부(90), 흡착이송부(140) 및 분류부(170)을 포함하여 이루어진다.

확장장치(20)는 플레이트(6) 상에 점착시트(4)와 분활된 웨이퍼의 칩(2)을 안치하여 프레임(10)에 설치된 상판(26)과 하판(28) 사이로 수납하고, 상판(26)을 하강하여 점착시트(4)의 중심부가 지지되고 점착시트(4)의 주변부가 하판(28)에 밀착이동되어 점착시트(4)가 방사상으로 신장되므로 칩(2)을 분리하도록 구성된다.

플레이트(6) 상에 점착시트(4)와 분활된 웨이퍼의 칩(2)을 안치한 웨이퍼 칩 에셈블리는 상판(26)과 하판(28) 사이로 공급되기 전, 다단으로 이루어진 적재판 또는 카세트(cassette, 미도시)에 각각의 웨이퍼 칩 에셈블리가 안치된 상태에서 높이를 조절하여 해당하는 높이에 위치한 웨이퍼 칩 에셈블리를 로봇팔(robot arm)을 이용하여 하나 씩 순차적으로 확장장치(20)로 자동 공급하도록 구성될 수 있다.

프레임(10)의 저면에는 육면체 형상의 하부지지대(15)가 구비되고, 프레임(10)은 수직프레임, 수평프레임 및 여러 형태의 지지프레임 등으로 이루어진다.

캠승강부(60)는 확장장치(20) 상에 배치되어 캠(98) 구동을 상하운동으로 전환하도록 구성된다.

흡착이송부(140)는 캠승강부(60)의 상하 구동력을 전달받아 상하 이동하는 다수의 진공흡착부재(162)에 칩을 각각 진공흡착하고, 픽업하여 X축 직선 방향으로 수평이송하도록 구성된다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 확장장치를 구비한 칩 분류장치는 확장장치(20) 상에 칩(2)을 진공 흡착하고 이송 및 분류하기 전에 미리 점착시트(4) 상에 놓여진 웨이퍼의 칩(2)의 위치를 각각 확인하여 제어부(미도시)에 입력하기 위한 비젼카메라(62)를 포함하는 칩 위치확인장치(60)가 더 구비된다.

칩 위치확인장치(60)는 웨이퍼의 칩(2)이 본 발명의 확장장치(20)로 진입하기 전에 프로브 테스터(probe tester) 장비에서 칩의 양품과 불량품에 대한 검사를 진행하면서 X좌표, Y좌표에 대한 정보가 제어부에 미리 입력되고, 이 근거 자료를 바탕으로 위치를 확인하는 것이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 확장장치를 구비한 칩 분류장치는 확장장치(20)의 저면에는 흡착이송부(140)로 칩을 흡착이송할 때, 점착시트(4) 상에 안치된 웨이퍼의 칩(2)의 위치를 선택적으로 정렬하기 위하여 확장장치(20)를 X축,Y축 방향으로 구동하는 XY구동장치(70)가 더 구비된다.

XY구동장치(70)는 하부지지대(15) 상에 놓여지는 지지프레임(72), 지지프레임(72) 상에 형성된 X축 가이드레일(75)을 따라 슬라이딩 이동하도록 X축 구동부(74)의 동력을 제공받는 X축 가동판(76) 및 X축 가동판(76) 상에 형성된 Y축 가이드레일(79)을 따라 슬라이딩 이동하도록 Y축 구동부(78)의 동력을 제공받는 Y축 가동판(76)을 포함하여 이루어진다.

XY구동장치(70)는 확장장치(20)의 베이스(22)에 놓여 진다.

이하, 본 발명의 일 예에 따른 캠 승강장치의 구성에 대해 살펴본다.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 확장장치(20)는 점착시트(4)와 분활된 웨이퍼의 칩(2)이 안치된 플레이트(6)를 도입하는 하판(28), 하판(28)의 상측에 배치되고, 하강에 의하여 점착시트(4)의 주변부와 플레이트(6)를 하판(28)과 함께 밀착 고정하는 상판(26), 상판(26)과 하판(28)의 하강시 하판(26)을 통과하여 점착시트(4)의 중심부를 지지하도록 저면이 베이스(22)와 결합되는 지지대(24), 베이스(24)를 통해 상판(26)으로 연결되고, 구동부(32)의 동력으로 상판(28)이 1차 하강하여 점착시트(4)와 플레이트(6)가 하판(28)에 밀착 고정되고, 2차 하강하여 점착시트(4)가 지지대(24)에 의해 신장되어 칩(2)을 분리하는 동력전달부(42) 및 베이스(22)와 하판(28) 사이에 구비되어 하판(28)에 복귀 탄성력을 제공하는 탄성부재(30)를 포함한다.

지지대(24)는 원통(圓筒) 형상으로 형성될 수 있다.

탄성부재(30)는 일단이 상판(26)에 고정되고, 타단이 베이스(22)에 고정되는 코일스프링이고, 탄성부재(30)의 이탈을 방지하기 위하여 중심부에는 안내축(31)이 구비된다.

탄성부재(30)는 안정적인 지지 및 승강을 위하여 적어도 2개소 이상 형성되고, 구동부(32)는 모터이다.

하판(28) 상에는 점착시트(4)와 칩(2)이 안치된 플레이트(6)가 양측으로 접하는 상태로 가이드 되게 하는 ㄱ자 형상의 가이드레일(40)이 한 쌍 더 구비된다.

상판의 저면에는 가이드레일(40)의 절곡부(41)가 삽입되어 상호 유동을 방지하는 유동방지홈(59)이 더 구비된다.

가이드레일(40)의 하부에는 하판(28)에서 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동축(67) 및 이동축(67)의 외주에 설치되는 스프링(68)을 구비하여 가이드레일(40)이 하판(28)의 높이 보다 약간 높게 설치되어 웨이퍼 칩(2) 로딩시 부딪침을 방지하도록 구성된다.

가이드레일(40)의 수평부 두께는 스프링(68)의 압축 시 두께를 고려하여 하판(28)의 측면 모서리의 단턱 높이보다 작게 구성한다.

즉, 상판(26)이 가이드레일(40)에 안치된 점착시트(4)와 플레이트(6)를 1차 밀착하여 스프링(68)의 탄성력을 극복하면서 가이드레일(40)을 하강하여 하판(28)에 밀착되고, 상판(26)이 더 하강하면, 상판(28), 점착시트(4), 플레이트(6) 및 하판(28)이 함께 하강 된다. 그리고, 상판(26)이 더 하강하면 점착시트(4))의 중심부가 지지대(24)에 지지되면서 점착시트(4)가 방사상으로 균일하게 늘어나므로 상부에 안치된 칩(2)이 동일한 간격으로 분리되는 것이다.

점착시트(4)의 저면에는 바람 또는 열풍을 불어주어 점착시트(4)가 균등하게 확장되도록 송풍부재(66)가 더 구비된다. 송풍부재(66)는 블로워(blower)의 바람 또는 열풍을 토출하는 송풍노즐이다. 물론, 송풍부재(66)는 여러 가지 방식으로 바람 또는 열풍을 불어 주도록 구성할 수 있다.

상판(26), 하판(28) 및 플레이트(6)의 중심부에는 원형의 이동공간이 형성된다. 지지대(24)의 상부 단면은 상협 하광(上狹下鑛, 상측 단면이 좁고, 하측 단면이 넓음)하게 측면이 경사진 원통 형상으로 형성되어 상판(26)의 하강시 중심부에 배치된 원통의 지지대(24)가 상측으로 돌출되어 점착시트(4)의 상측 주변부를 경사지게 당겨주므로 점착시트(4)를 안전하게 방사상으로 신장시킨다.

상판(26), 하판(28) 및 플레이트(6)의 이동공간의 내경은 지지대(24)의 외경 보다 더 크게 형성하여 상판(26)의 하강시 점착시트(4)가 간섭되지 않도록 한다.

점착시트(4)는 탄성력이 풍부하여 방사상으로 당겨지더라도 전체적으로 균일하게 펼쳐지면서 상부에 안치된 웨이퍼 칩(2)을 점착시키는 재질로 구성된다.

이때, 점착시트(4)의 상부에 놓여져 있는 칩(2)은 수천 내지 수만 개 정도 형성되어 칩과 칩 사이의 간격(마이크로 미터 단위)이 비록 미세하게 벌어지지만, 진공흡착부재(162)가 진공흡착할 때, 이웃하는 칩(2)이 같이 이동하거나 움직이는 것을 방지할 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 동력전달부(42)는 구동부(32)에 의해 직접 회전하거나 또는 직접 및 벨트(46)로 연동되어 베어링에 의해 회전하는 한 쌍의 회전축(44), 회전축(44)에 결합되는 다수의 제1헬리컬기어(48), 제1헬리컬기어(48)에 맞물려 회전 가능하게 설치되는 제2헬리컬기어(50), 제2헬리컬기어(50)의 중심부에 상측으로 수직 돌출되도록 설치되는 회전나사축(52) 및 회전나사축(52)에 일단이 나사결합되고, 타단이 상판(26)에 고정되어 승강시키는 암나사부재(54)를 포함한다.

한 쌍의 회전축(44)에는 벨트(46)가 감겨지는 풀리가 각각 구비된다.

본 발명의 칩 분류장치에는 상판(26)과 하판(28) 사이로 점착시트(4)와 웨이퍼의 칩(2)이 안치된 플레이트(6)가 수납되었는지를 감지하는 감지센서(64)가 더 구비된다. 감지센서(64)는 베이스(22) 상에 설치될 수 있다.

하판(28)의 후면 일측에는 상부에 안치된 웨이퍼의 칩(2)의 회전각도(세타(θ)축)를 보정하기 위하여 랙기어(56)와, 이 랙기어(56)에 치합된 구동기어를 구동하는 피치보정모터(58)가 더 구비된다.

웨이퍼 칩(2)의 세타(θ)축 보정은 상판(26)과 하판(28) 사이에 위치한 다수 개의 칩(2)을 개별적으로 진공흡착부재(162)로 각각 흡착 때마다 약 0.18초 정도의 짧은 시간 내에 개별적으로 보정하도록 구성될 수 있다.

하판(28)의 후면에는 로딩된 점착시트(4)와 플레이트(6)를 언 로딩하기 위하여 플레이트(6)를 밀어주는 언로딩 실린더(69)가 더 구비된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 예에 따른 확장장치 및 이를 구비한 칩 분류장치의 작용을 살펴보도록 한다.

먼저. 도면에 도시된 바와 같이, 플레이트(6) 상에 점착시트(4)와 분활된 웨이퍼의 칩(2)을 안치하여 한 쌍의 가이드레일(40)을 통해 상판(26)과 하판(28) 사이로 수납한다.

이때, 가이드레일(40)은 저면에 고정된 이동축(76)이 스프링(68)에 의해 하판(28)에서 승강 이동하므로 가이드레일(40)의 높이가 하판(28) 보다 약간 높은 위치에 있게 되어 하판(28)과 부딪치는 것을 방지하게 된다.

그리고, 칩(2)을 진공 흡착하고 이송 및 분류하기 전에 미리 다수의 칩(2)의 위치를 칩 위치확인장치(60)의 비젼카메라(62)로 각각 확인하여 제어부(미도시)에 정보를 입력한다.

연이어, 구동부(32)를 구동하여 회전축(44)과, 회전축(44)에 연결된 벨트(46)를 거쳐 다른 회전축을 회전하면, 2개의 회전축(44)에 각각 고정된 다수의 제1헬리켈기어(48)가 회전하여 맞불려 있는 제2헬리컬기어(50)를 회전시킨다.

제2헬리컬기어(50)의 회전에 의해 중심에 일체로 결합된 회전나사축(52)이 회전하여 끝단에 결합된 암나사부재(54)를 하강시키므로 일체로 결합된 상판(26)이 하강한다.

상판(26)을 1차 하강하여 점착시트(4)와 플레이트(6)와 함께 가이드레일(40)및 하판(28)이 스프링(68)과 탄성부재(30)의 탄성력을 극복하여 고정되면서 2차 하강하여 점착시트(4)가 상부 단면이 상협 하광한 지지대(24) 상에서 방사상으로 경사지게 신장 된다.

이때, 점착시트(4)의 저면에 배치된 송풍부재(66)에서 바람 또는 열풍을 불어주어 점착시트(40가 균등하게 확장되도록 한다.

점착시트(4)의 상부에 놓여져 있는 칩(2)은 수천 내지 수만 개 정도 형성되므로 칩들 사이의 벌어지는 간격은 마이크로 미터 단위를 가진다. 따라서, 비록 칩(2) 사이의 간격이 미세하더라도 진공흡착부재로 각각의 칩을 진공 흡착할 때, 이웃하는 칩(2)이 같이 이동하거나 움직이는 것을 방지할 수 있다.

연이어서, 캠승강부(90)의 캠(98) 구동을 상하 운동으로 전환하여 흡착이송부(140)의 멀티픽업블럭(144)에 설치된 진공흡착부재(162)를 각각 타격하므로 다수 개의 칩(2)을 각각 진공흡착한다.

그리고, 구동모터의 구동으로 회전하는 이동나사축(144)에 의해 흡착이송부(140)의 멀티픽업블럭(144)을 분류부(170)로 수평이송한다.

분류부(170)로 이동된 멀티픽업블럭(144)에 설치된 진공흡착부재(162)를 정지시키고, 분류부(170) 상측에 배치된 또 다른 캠승강부(190)의 승강 동작으로 진공흡착부재(162)를 하측으로 타격하면서 다수 개의 빈 블럭의 분류공간에 등급에 따라 칩을 각각 안착시키게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

2 : 칩 4 : 점착시트
10 : 프레임 20 : 확장장치
24 : 지지대 26 : 상판
28 : 하판 40 : 가이드레일
42 : 동력전달부 44 : 회전축
46 : 벨트 48 : 제1헬리컬기어
50 : 제2헬리컬기어 52 : 회전나사축
54 : 암나사부재 56 : 랙기어
58 : 피치보정모터 59 : 유동방지홈
60 : 칩 위치확인장치 62 : 비젼카메라
64 : 감지센서 66 : 송풍부재
67 : 이동축 68 : 스프링
69 : 배출실린더 70 : XY구동장치
90 : 캠승강부 140 : 흡착이송부
148 : 멀티픽업블럭 162 : 진공흡착부재

Claims (13)

1. 점착시트와 분활된 웨이퍼의 칩이 안치된 플레이트를 도입하는 하판;
   상기 하판의 상측에 배치되고, 하강에 의하여 상기 점착시트의 주변부와 플레이트를 하판과 함께 밀착 고정하는 상판;
   상기 상판과 하판의 하강시 상기 하판을 통과하여 상기 점착시트의 중심부를 지지하도록 저면이 베이스와 결합되는 지지대;
   상기 베이스를 통해 상판으로 연결되고, 구동부의 동력으로 상판이 하강하여 점착시트와 플레이트가 상기 하판에 밀착 고정되면서 점착시트가 상기 지지대에 의해 신장되어 칩을 분리하는 동력전달부; 및
   상기 베이스와 상기 하판 사이에 구비되어 하판에 복귀 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하판 상에는 상기 점착시트와 칩이 안치된 플레이트가 양측으로 접하는 상태로 정확하게 가이드되게 하는 ㄱ자 형상의 가이드레일이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 상판의 저면에는 상기 가이드레일의 절곡부가 삽입되어 상호 유동을 방지하는 유동방지홈이 더 구비되고,
   상기 가이드레일의 하부에는 상기 하판에서 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동축; 및
   상기 이동축의 외주에 설치되는 스프링을 구비하여 상기 가이드레일이 상기 하판의 높이 보다 약간 높게 설치되어 웨이퍼 칩 로딩시 부딪침을 방지하는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 점착시트의 저면에는 바람 또는 열풍을 불어주어 점착시트가 균등하게 확장되도록 송풍부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 상판, 하판 및 플레이트의 중심부에는 서로 대응되는 원형의 이동공간이 형성되고,
   상기 지지대의 상부 단면은 상협 하광하게 원통 형상으로 형성되어 상기 상판의 하강시 상기 지지대가 상판, 하판 및 플레이트의 이동공간 상측으로 돌출되어 상기 점착시트의 주변부를 방사상으로 신장시키는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 동력전달부는
   상기 구동부에 의해 직접 회전하거나 직접 및 벨트로 연동되어 베어링에 의해 회전하는 한 쌍의 회전축;
   상기 회전축에 결합되는 다수의 제1헬리컬기어;
   상기 제1헬리컬기어에 맞물려 회전 가능하게 설치되는 제2헬리컬기어;
   상기 제2헬리컬기어 중심부에 상측으로 돌출되도록 설치되는 회전나사축; 및
   상기 회전나사축에 일단이 나사결합되고, 타단이 상기 상판에 고정되어 상기 상판을 승강시키는 암나사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 확장장치는 상기 점착시트와 웨이퍼의 칩이 안치된 플레이트가 수납되었는지 여부를 감지하는 감지센서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 하판의 일측에는 상부에 안치된 웨이퍼의 칩의 회전각도(세타(θ)축)를 보정하기 위한 랙기어; 및
   상기 랙기어에 치합된 구동기어를 구동하는 피치보정모터가 더 포함되고,
   상기 하판의 후면에는 로딩된 점착시트와 플레이트를 언 로딩하기 위하여 플레이트를 밀어주는 언로딩 실린더가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 확장장치.
   
9. 상판의 하강으로 점착시트의 중심부가 지지되고 점착시트의 주변부가 하판에 밀착이동되어 점착시트가 신장되므로 상부에 놓여진 칩을 분리하는 확장장치;
   상기 확장장치상에 배치되어 캠승강부의 승강 작동으로 진공으로 칩을 픽업하여 이송하는 흡착이송부; 및
   픽업된 상기 칩을 분류공간으로 각각 픽 다운하는 분류부를 포함하고,
   상기 확장장치는
   상기 상판과 하판의 하강시 상기 점착시트의 중심부를 지지하도록 저면이 베이스와 결합되는 지지대;
   상기 베이스를 통해 상판으로 연결되고, 구동부의 동력으로 상판이 하강하여 점착시트가 상기 하판에 눌려 고정되면서 점착시트가 상기 지지대에 의해 신장되어 칩을 분리하는 동력전달부; 및
   상기 베이스와 상기 하판 사이에 구비되어 하판에 복귀 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분류장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 점착시트의 저면에는 점착시트의 탄성력을 유지하고, 중심에 원형의 이동공간을 갖는 플레이트가 더 구비되고,
    상기 상판, 하판의 중심부에는 상기 플레이트의 이동공간에 대응되는 원형의 이동공간이 형성되며,
    상기 지지대의 상부 단면은 상협 하광하게 원통 형상으로 형성되어 상기 상판의 하강시 상기 지지대가 상기 상판, 하판 및 플레이트의 이동공간 상측으로 돌출되어 상기 점착시트의 주변부를 방사상으로 신장시키는 것을 특징으로 하는 칩 분류장치.
    
11. 제 9 항에 있어서, 상기 동력전달부는
    상기 구동부에 의해 직접 회전하거나 직접 및 벨트로 연동되어 베어링에 의해 회전하는 한 쌍의 회전축;
    상기 회전축에 결합되는 다수의 제1헬리컬기어;
    상기 제1헬리컬기어에 맞물려 회전 가능하게 설치되는 제2헬리컬기어;
    상기 제2헬리컬기어 중심부에 상측으로 돌출되도록 설치되는 회전나사축; 및
    상기 회전나사축에 일단이 나사결합되고, 타단이 상기 상판에 고정되어 상기 상판을 승강시키는 암나사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분류장치.
    
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 확장장치상에는 상기 칩을 진공 흡착하기 전에 미리 상기 점착시트 상에 놓여진 칩의 위치를 각각 확인하여 제어부에 입력하기 위한 비젼카메라를 포함하는 칩 위치확인장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 칩 분류장치.
    
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 확장장치의 저면에는 상기 흡착이송부로 칩을 흡착이송할 때, 상기 점착시트 상에 안치된 웨이퍼의 칩의 위치를 선택적으로 정렬하기 위하여 상기 확장장치를 X축,Y축 방향으로 구동하는 XY구동장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 칩 분류장치.
    

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