KR100604097B1 - 반도체 제조공정용 플립퍼링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정용 플립퍼링장치에 관한 것으로서, 상,하면에 각각 피가공물이 안착되는 안착부가 형성되어 있으며 회전 가능하게 설치된 회전블럭과, 상기 회전블럭의 일측에 설치되어 상기 안착부에 안착된 피가공물을 고정하는 고정수단을 포함하도록 구성되어, 상기 회전블럭의 회전작동에 의해 상기 회전블럭의 상면 안착부에 피가공물이 역전을 마침과 동시에 그 자중에 의해 상기 회전블럭의 하부로 오프로딩된다.

스트립, 패키지, 역전, 플립퍼링, 오프로딩

Description

반도체 제조공정용 플립퍼링장치{FLIPPERRING APPARATUS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR}

도1a 및 도1b는 종래의 플립퍼링장치와 온로딩장치, 가공장치 및 오프로딩장치의 배치관계를 나타내는 블럭도이며,

도2는 본 발명에 따른 플립퍼링장치와 가공장치 및 오프로딩장치의 배치관계를 보여주는 블럭도이며,

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 플립퍼링장치가 구비된 반도체 처리장치를 보여주는 평면도이며,

도4는 도3에 도시된 반도체 처리장치를 보여주는 정면도이며,

도5는 도3에 도시된 플립퍼링장치의 설치상태를 보여주는 사시도이며,

도6은 도3에 도시된 플립퍼링장치의 조립상태를 보여주는 사시도이며,

도7은 도6에 도시된 플립퍼링장치를 보여주는 평면도이며,

도8은 도6에 도시된 플립퍼링장치를 보여주는 정면도이며,

도9는 도6에 도시된 플립퍼링장치를 보여주는 분해사시도이며,

도10a는 피가공물이 플립퍼링장치로 로딩됨과 동시에 플립퍼링장치로부터 오프로딩되고 있는 상태를 보여주는 참고도이며,

도10b는 도6에 도시된 플립퍼링장치가 회전(역전)되고 있는 상태를 보여주는 참고도이며,

도11은 도6에 도시된 플립퍼링장치로 피가공물을 이송하는 이송장치를 보여주는 사시도이며,

도12a 내지 도12f는 도6에 도시된 플립퍼링장치의 작동상태를 보여주는 작동상태도들이며,

도13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플립퍼링장치를 보여주는 사시도이며,

도14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플립퍼링장치를 보여주는 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 회전블럭 110 : 안착부

120 : 후단스토퍼 130 : 선단스토퍼

140 : 회전축 150 : 회전스토퍼바아

160 : 회전실린더 170 : 도착센서

180 : 잼센서 200 : 고정수단

210 : 상부그립퍼 220 : 하부그립퍼

212 : 그립부 214 : 가압부

230 : 힌지핀 240 : 연결바아

250 : 그립퍼스프링 260 : 푸싱블럭

262 : 푸싱바아 264 : 작동바아

270 : 푸싱블럭구동실린더 300 : 오프로딩장치

310 : 매거진베이스 320 : 매거진

322 : 적재플레이트 330 : 스트립엘리베이터

340 : 가이드측판 400 : 이송장치

410 : 컨베이어벨트 420 : 푸셔

S,S1,S2 및 S3 : 스트립

본 발명은 반도체 제조공정용 플립퍼링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 스트립 등의 피가공물을 역전시켜 오프로딩시키는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 패키지는 스트립 형태로 몰딩, 트리밍, 포밍, 싱귤레이션 등 여러 공정을 통해 제조된다. 이러한 반도체 패키지는 대량생산을 위해 복수개의 패키지가 띠모양을 이룬 스트립(strip)형태로 결합되어 상기 공정을 거치게 된다. 이러한 스트립은 여러 공정을 거치는 동안 그 특성 및 제조 공정에 따라 공정 전, 후에 뒤집혀져야할 경우가 발생한다. 예를 들어, BGA(Ball Grid Array) 타입의 패키지에 있어, 전공정에서 그 상면에 볼 부착 작업 후 적재된 패키지의 하면에 마킹을 하기 위해 스트립이 뒤집혀져야 하거나, 후공정과의 연계작업을 위해 가공이 끝난 스트립이 뒤집혀져 적재되어야 하는 경우 등을 들 수 있다. 다시 말해, 도1a에 도시된 것처럼 스트립이 온로딩되어 역전된 상태에서 소정의 형태로 가공되고, 이렇게 가공된 상태에서 오프로딩되는 경우와, 도1b에 도시된 것처럼 스트립이 온로딩되어 소정의 형태로 가공된 후 역전되어 오프로딩되는 경우가 될 수 있다.

이와 같은 반도체 제조 공정중 스트립을 역전시키는 종래의 플립퍼링장치는 스트립을 부착한 상태에서 180도 회전하여 스트립을 역전시키는 방식 등 다양한 구조가 개시되어 있다. 이러한 종래의 플립퍼링장치는 도1a에 도시된 것처럼 온로딩장치와 가공장치 사이에 별도로 설치되거나, 가공장치와 오프로딩장치 사이에 별도로 설치되어 있다.

그러나, 종래의 플립퍼링장치에서 가공이 완료된 스트립이 역전된 후 오프로딩장치로 이송되거나, 스트립이 역전된 후 가공장치로 이송될 때, 이러한 가공장치나 오프로딩장치로 스트립을 이송해 주는 픽커 등의 별도의 이송장치가 필요하였다. 이와 같이, 종래에는 플립퍼링장치와 플립퍼링장치에 의해 역전된 스트립을 이송하는 픽커 등이 모두 설치되어야 하므로, 장비의 구조가 복잡해지고 스트립의 처리속도가 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 스트립을 역전시킴과 동시에 역전된 스트립을 별도의 픽커없이 바로 오프로딩시킬 수 있는 구조를 가진 플립퍼링장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플립퍼링장치는 상,하면에 각 각 피가공물이 안착되는 안착부가 형성되어 있으며 회전 가능하게 설치된 회전블럭과, 상기 회전블럭에 설치되어 상기 안착부에 안착된 피가공물을 고정하는 고정수단을 포함하도록 구성되며, 상기 회전블럭의 회전작동에 의해 상기 회전블럭의 상면 안착부에 로딩된 피가공물이 역전을 마침과 동시에 그 자중에 의해 상기 회전블럭의 하부로 오프로딩되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정수단은 상기 회전블럭의 상면으로 피가공물이 로딩됨과 동시에 상기 회전블럭의 하면에 안착된 피가공물이 오프로딩되는 동안에는 피가공물이 해제되도록 제어되며, 상기 회전블럭이 회전되는 동안에는 피가공물이 고정되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

이러한 고정수단은 상기 회전블럭의 좌,우측에 대칭되게 설치되어, 상기 회전블럭의 안착부에 로딩된 피가공물을 고정하는 상,하부그립퍼를 구비하는 한 쌍의 그립퍼와, 상기 그립퍼의 일측에 설치되며, 상기 회전블럭의 상면으로 피가공물이 로딩됨과 동시에 상기 회전블럭의 하면에 안착된 피가공물이 오프로딩되는 동안에는 피가공물이 해제되도록 상기 그립퍼에 압력을 가하며, 상기 회전블럭이 회전되는 동안에는 피가공물이 고정되도록 상기 그립퍼에 가해진 압력을 해제하는 푸싱블럭과, 상기 푸싱블럭의 일측에 설치되어, 상기 푸싱블럭에 작동력을 부여하는 푸싱블럭구동실린더를 포함한다.

또한, 상기 회전블럭의 안착부 후단부에는 피가공물이 상기 안착부에 로딩되는 위치를 제한하는 후단스토퍼가 설치되는 것이 바람직한다.

또한, 상기 회전블럭의 안착부 선단부에는 상기 안착부로 로딩된 피가공물이 진입 역방향으로 이동되는 것을 저지하는 선단스토퍼가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전블럭의 하부에는 상기 회전블럭의 하면에 안착된 피가공물이 자중에 의해 낙하되어 적재되는 오프로딩장치가 더 설치될 수 있다.

이러한 오프로딩장치는 수평이동가능하게 설치된 매거진베이스와, 상기 매거진베이스에 탑재되며, 상기 회전블럭으로부터 낙하된 피가공물들이 적재되는 바닥면을 구비하는 매거진과, 상기 바닥면의 통과가 가능하며 상기 피가공물을 지지하는 적재플레이트를 승하강시키는 피가공물엘리베이터를 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 실시예의 구성요소들을 설명함에 있어, 종래 기술로서 이미 알려진 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하며, 대칭적으로 배치된 구성요소에 대해서는 어느 하나의 요소에만 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 또한, 본 발명에 의해 처리되는 피가공물로는 스트립을 상정하여 설명하지만, 패키지 기타 반도체제품도 가능함을 미리 밝혀둔다. 또한, 어떤 구성요소를 설명함에 있어, 그 구성요소를 중심으로 이러한 스트립이 진입되는 쪽의 끝단을 선단으로 정의하며, 스트립이 빠져나가는 쪽의 끝단을 후단으로 정의하기로 한다.

도2에는 본 발명에 따른 플립퍼링장치와 가공장치 및 오프로딩장치의 배치관계가 도시되어 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플립퍼링장치는 스트립을 역전시킴과 동시에 역전된 스트립을 오프로딩장치로 오프로딩시키는 2가지 역할을 수행하고 있음을 알 수 있다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 플립퍼링장치가 구비된 반도체 처리장치를 보여주는 평면도이며, 도4는 도3에 도시된 반도체 처리장치를 보여주는 정면도이다. 참고로, 도2에 도시된 온로딩장치 및 가공장치는 반도체 스트립 또는 패키지 특성 및 공정 특성에 따라 여러형태로 구성될 수 있으며, 일반적인 공지 기술이므로, 도3 및 도4에서는 이러한 온로딩장치 및 가공장치가 생략되어 있다.

본 실시예에 따른 플립퍼링장치가 구비된 반도체 처리장치는 크게 플립퍼링장치(100,200), 오프로딩장치(300) 및 이송장치(400)로 구성되어 있다.

상기 플립퍼링장치(100,200)와 오프로딩장치(300) 및 이송장치(400)의 배치관계는 도3 및 도4를 참조하면 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 이러한 배치관계를 간략히 설명하면, 상기 이송장치(400)가 상기 플립퍼링장치의 일측에 수평 및 수직 이동 가능하게 배치되어 있으며, 상기 오프로딩장치(300)가 상기 플립퍼링장치의 하부에 수평 및 수직이동 가능하게 배치되어 있다.

먼저, 상기 플립퍼링장치(100,200)를 첨부도면을 참조하면서 설명한다.

도5는 도3에 도시된 플립퍼링장치의 설치상태를 보여주는 사시도이며, 도6은 도3에 도시된 플립퍼링장치의 조립상태를 보여주는 사시도이며, 도7은 도6에 도시된 플립퍼링장치를 보여주는 평면도이며, 도8은 도6에 도시된 플립퍼링장치를 보여주는 정면도이며, 도9는 도6에 도시된 플립퍼링장치를 보여주는 분해사시도이다.

도9에 도시된 바와 같이, 상기 플립퍼링장치는 크게 회전블럭(100) 및 고정수단(200)으로 구성되어 있다.

상기 회전블럭(100)은 스트립을 역전시켜 오프로딩하는 요소로서, 그 상,하면에 모두 스트립이 안착되는 안착부(110)가 형성되어 있다. 또한, 상기 회전블럭(100)의 안착부(110) 후단부에는 스트립이 상기 안착부(110)에 로딩되는 위치를 제한하는 후단스토퍼(120)가 설치되어 있으며, 상기 회전블럭(100)의 안착부(110) 선단부에는 상기 안착부(110)로 로딩된 스트립이 진입 역방향(이송장치 방향)으로 이동되는 것을 저지하는 선단스토퍼(130)가 출입하는 선단스토퍼홈(132)이 형성되어 있다. 상기 후단스토퍼(120)는 상기 안착부(110) 상면으로 돌출된 육방체 돌기 형상을 하고 있으며, 상기 선단스토퍼(130)는 후술되는 고정수단(200)의 상부그립퍼(210)에 연동되어 상기 안착부(110) 선단부에 형성된 선단스토퍼홈(132)에 출입하도록 설치되어 있다.

도8에 도시된 바와 같이, 상기 회전블럭(100)은 정역 회전가능한 회전실린더(160)에 연결된 회전축(140)에 의해 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 상기 회전블럭(100)에 연결된 회전축(140)의 일측에는 상기 회전블럭(100)의 회전 각도 및 회전 범위를 제한하는 회전스토퍼바아(150)가 설치되어 있다. 이러한 회전스토퍼바아(150)는 베이스에 직립하게 설치된 회전스토퍼봉(152)과의 상호작용에 의해 상기 회전블럭(100)의 회전각도를 제한한다. 또한, 상기 회전스토퍼봉(152)의 상단에는 상기 회전블럭(100)의 회전작동에 의해 발생된 충격을 흡수하는 완충부재(154)가 부착되어 있다. 다시 도9를 참조하면 미설명부호 142는 상기 회전축(140)이 삽입 고정되는 회전축결합공을 나타내며, 192는 후술되는 그립퍼스프링(250)이 삽입 안착되는 그립퍼스프링홈을 나타내며, 194는 후술되는 푸싱블럭스프링(268)이 삽입 안착되는 푸싱블럭스프링홈을 나타낸다.

한편, 이러한 완충부재(154)로서는 스프링의 탄성으로 상,하 구동되면서 충격을 흡수하는 쇽압소바(shock absorber)가 사용될 수 있으나, 상기 회전블럭(100)의 회전작동으로부터 발생된 충격을 완화할 수 있는 구조라면 이에 한정되지 않을 것이다. 또한, 상기 회전실린더(160) 대신에 모터 등을 사용하여 상기 회전블럭(100)을 회전시킬 수도 있을 것이다.

또한, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 회전블럭(100)의 후단부에는 스트립이 상기 안착부(110)에 확실하게 로딩되었는지 여부를 감지하는 도착센서(170,172)가 설치되어 있다. 이러한 도착센서(170,172)는 상기 회전블럭(100)의 상부 일측에 설치된 도착센서 발광부(170)와 상기 도착센서 발광부(170)로부터 발산된 빛을 수광하도록 상기 회전블럭(100)의 하부 대각선 측에 설치된 도착센서 수광부(172)로 구성되어 있다. 또한, 상기 회전블럭(100)의 안착부(110) 후단부에는 상기 도착센서 발광부(170)로부터 조사된 빛이 상기 도착센서 수광부(172)로 전달되게 하는 도착센서홀(174)이 하향 경사지게 관통 형성되어 있다. 즉, 이러한 도착센서홀(174)은 상기 회전블럭(100)의 상면으로부터 양측면으로 관통되도록 형성되어 있다. 이와 같이, 상기 도착센서 발광부(170) 및 도착센서 수광부(172)가 상기 회전블럭(100)을 중심으로 대각선 방향으로 설치되는 이유는 스트립의 오프로딩작업에 방해를 주지않면서 스트립을 확실하게 감지하기 위해서이다.

또한, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 회전블럭(100)의 선단부, 보다 정확히는 상기 회전블럭(100)의 선단부와 이송장치(400)의 후단부 사이에는 상기 회전블럭(100)의 선단부와 이송장치(400)의 후단부 사이에 스트립이 위치하고 있는지 여부를 감지하는 잼센서(180,182)가 설치되어 있다. 이러한 잼센서(180,182)는 상기 회전블럭(100)의 상부에 설치된 잼센서 발광부(180)와 상기 잼센서 발광부(180)에 대응되게 상기 회전블럭(100)의 하부에 설치된 잼센서 수광부(182)로 구성되어 있다. 이러한 잼센서(180,182)에 의해 상기 회전블럭(100)의 선단부와 이송장치(400)의 후단부 사이에 스트립이 위치하고 있다고 감지되면, 상기 플립퍼링장치를 정지시켜 스트립을 제거 또는 정위치시킨 후 다시 재가동시킨다. 따라서, 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)에 스트립이 정확히 안착되지 않은 상태에서 회전블럭(100)이 회전하여 발생될 수 있는 장비의 파손 및 스트립의 손상을 방지될 수 있다.

한편, 상기 도착센서발공부 및 수광부(170,172)의 대각 방향 설치 이유는 본 출원인에 의해 선출원된 한국특허 출원 제10-1997-0058885호 명세서에 자세히 기재되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 상기 도착센서(170,172) 및 잼센서(180,182)로서 광센서가 사용되고 있으나, 설계 조건에 따라 동일한 기능을 하는 다양한 센서들이 채택될 수 있을 것이다.

상기 고정수단(200)은 도9에 도시된 바와 같이, 상기 회전블럭(100)의 좌,우측에 대칭되게 설치된 한 쌍의 그립퍼(210,220), 상기 그립퍼(210,220)에 압력을 가하는 푸싱블럭(260) 및 상기 푸싱블럭(260)에 작동력을 부여하는 푸싱블럭구동수단(270)으로 구성되어 있다.

상기 그립퍼(210,220)는 상기 푸싱블럭(260)의 안착부(110)에 로딩된 스트립을 그립하는 요소로서, 상기 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)에 로딩된 스트립을 고정하는 상부그립퍼(210)와, 상기 상부그립퍼(210)와 대칭되게 형성되어 상기 상 부그립퍼(210)와 연동되는 하부그립퍼(220)로 구성되어 있다. 또한, 이러한 상,하부그립퍼(210,220)는 상기 회전블럭(100)의 좌,우측에 대칭되게 한 쌍으로 설치되어 있다.

상기 상,하부그립퍼(210,220)는 힌지핀(230)을 중심으로 회동가능하게 설치되어 있으며, 스트립을 직접 그립하는 그립부(212)와 푸싱블럭(260)의 푸싱바아(262)에 의해 직접 압박되는 가압부(214)로 구성되어 있다. 이러한 가압부(214)는 그립퍼스프링(250)에 의해 외측으로 탄발지지되도록 설치되어 있다. 즉, 상기 푸싱블럭(260)이 상기 그립퍼(210,220)에 압력을 가하지 않는 경우에는 상기 그립퍼스프링(250)의 탄성력에 의해 상기 그립퍼(210,220)의 그립부(212)가 상기 회전블럭(100)의 안착부(110)에 밀착되어 스트립이 고정된다. 본 실시예에 따른 상기 상,하부그립퍼(210,220)는 3개의 블럭들로 이루어져 있으며, 이러한 블럭들은 연결바아(240)에 의해 연결되어 서로 연동되도록 구성되어 있다. 이와 같이, 3개의 블럭으로 분할시킨 이유는 일체형으로 길게 형성시킬 경우 힌지핀홀(216)의 길이도 길어져 그 양단의 중심선을 일치하도록 정밀 가공하기 어렵기 때문이다. 즉, 힌지핀홀(216)의 일단과 타단의 정밀성이 떨어질 경우 힌지핀(230)을 매개로 구동되는 그립퍼(210,220)가 오작동될 수 있는 것이다.

한편, 미설명부호 216은 상기 힌지핀(230)이 삽입 고정되는 핀삽입홀을 나타내며, 218은 그립퍼스프링(250)이 삽압 안착되는 그립퍼스프링홈을 나타낸다.

상기 푸싱블럭(260)은 상기 그립퍼(210,220)의 외측면 일측에 설치되어 스트립의 그립 또는 해제를 제어하는 요소이다. 이러한 푸싱블럭(260)은 상기 회전블럭 (100)의 상면으로 스트립이 로딩됨과 동시에 상기 회전블럭(100)의 하면으로부터 역전된 스트립이 오프로딩되는 동안에는 스트립이 해제되도록 상기 그립퍼(210,220)에 압력을 가하며, 상기 회전블럭(100)이 스트립을 역전시키기 위해 회전되는 동안에는 스트립이 고정되도록 상기 그립퍼(210,220)에 가해진 압력을 해제한다.

상기 푸싱블럭(260)은 상기 푸싱블럭(260)의 전면에 형성되어 상기 상,하부그립퍼(210,220)의 가압부(214)를 압박하는 푸싱바아(262)와, 상기 푸싱블럭(260)의 후면에 형성되어 상기 푸싱블럭구동실린더(270)로부터 작동력을 제공받는 작동바아(264)를 구비하고 있다. 이러한 푸싱블럭(260)은 상기 회전블럭(100)의 푸싱블럭스프링홈(194)에 삽입된 푸싱블럭스프링(268)에 의해 외측으로 탄발지지되도록 설치되어 있다. 즉, 상기 푸싱블럭구동실린더(270)의 구동이 해제된 경우에는 상기 푸싱블럭스프링(268)의 탄성력에 의해 상기 푸싱블럭(260)이 외측으로 이동되면서 상기 그립퍼(210,220)의 가압부(214)에 가해졌던 압력이 해제된다. 또한, 상기 푸싱블럭(260)은 결합볼트(266)에 의해 상기 회전블럭(100)에 고정되어 있다.

상기 푸싱블럭구동실린더(270)는 상기 푸싱블럭(260)의 작동바아(264)에 작동력을 부여하는 요소로서, 그 일측에 상기 푸싱블럭(260)의 작동바아(264)에 직접 구동력을 전달하는 실린더바아(272)가 진퇴 가능하게 설치되어 있다. 한편, 이러한 푸싱블럭구동실린더(270)는 모터 등의 공지의 구동수단으로 대체될 수 있다.

이하, 이와 같이 구성된 플립퍼링장치의 작동상태를 설명한다.

도10a는 스트립이 플립퍼링장치로 로딩 및 플립퍼링장치로부터 오프로딩되고 있는 상태를 보여주는 참고도이며, 도10b는 도6에 도시된 플립퍼링장치가 역전(회전)되고 있는 상태를 보여주는 참고도이다.

도10a에 도시된 바와 같이, 상기 푸싱블럭구동실린더(270)의 작동에 의해 푸싱블럭(260)이 상,하부그립퍼(210,220)의 가압부(214)를 푸싱하고 있을 때에는 상기 상,하부그립퍼(210,220)가 회전블럭(100)의 하면 안착부(110)로 로딩된 스트립을 해제함과 동시에 선단스토퍼(130)가 해제되므로, 새로운 스트립이 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 로딩됨과 동시에 회전블럭(100)의 하면 안착부(110)로부터 역전된 스트립이 자중에 의해 오프로딩장치(300)로 오프로딩된다.

한편, 도10b에 도시된 바와 같이, 상기 회전블럭(100)이 스트립의 역전 및 오프로딩을 위해 회전될 때에는 상기 푸싱블럭구동실린더(270)의 작동이 해제되어 상기 푸싱블럭(260)이 상,하부그립퍼(210,220)의 가압부(214)에 가했던 압력이 해제된다. 이때, 그립퍼스프링(250) 및 푸싱블럭스프링(268)의 작동에 의해 상기 상,하부그립퍼(210,220)가 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 안착된 스트립을 고정한 채 상기 회전블럭(260)이 회전된다.

이하, 상기 오프로딩장치(300)를 첨부도면을 참조하면서 설명한다.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 오프로딩장치(300)는 상기 회전블럭(100)의 하면에 안착된 스트립이 자중에 의해 낙하되어 적재되는 요소로서, 매거진베이스(310), 매거진(320) 및 스트립엘리베이터(330)로 구성되어 있다.

상기 매거진베이스(310)는 다수의 매거진(320)을 탑재할 수 있는 구조로 되어 있다. 상기 매거진베이스(310)의 일측에는 상기 스트립엘리베이터(330)가 출입 하는 통로 역할을 하는 엘리베이터출입구(311)가 형성되어 있다. 이러한 매거진베이스(310)는 소정의 구동수단(313)에 연결된 수평볼스크류(312) 및 상기 수평볼스크류(312)와 평행하게 설치된 가이드레일(314)에 의해 수평 이동가능하게 설치되어 있다. 이러한 매거진베이스(310)는 하나의 매거진(320)에 스트립의 적재가 완료되면 소정 피치씩 수평 이동하도록 제어되어, 새로운 매거진(320)이 상기 회전블럭(260)의 하부에 로딩된다.

상기 매거진(320)은 상기 매거진베이스(310)에 탑재된 채, 상기 플립퍼링장치의 하부에 배치된다. 이러한 매거진(320)은 전체적으로 사각상자 형상으로, 그 저면에는 상기 회전블럭(100)의 하면 안착부(110)로부터 낙하된 스트립이 적재되는 바닥면(미도시)이 마련되어 있다. 또한, 이러한 매거진(320)의 상측에 배치된 베이스에는 상기 회전블럭(100)으로부터 상기 매거진(320)으로 스트립을 가이드하는 가이드측판(340)이 설치되어 있다.

상기 스트립엘리베이터(330)는 상기 매거진(320)의 일측에 설치되어 소정의 구동수단(333)에 연결된 수직볼스크류(332)에 의해 승하강 가능하게 설치되어 있다. 상기 스트립엘리베이터(330)는 상기 바닥면의 통과가 가능하며, 상기 바닥면 위에서는 스트립을 지지하고 상기 바닥면 아래로 내려갈 때에는 상기 바닥면에 스트립을 내려놓는 적재플레이트(322)를 갖는다. 한편, 상기 적재플레이트(322)에 스트립의 적재가 완료되어 상기 매거진베이스(310)가 수평이동하여 새로운 매거진(320)을 상기 회전블럭(100) 아래로 위치시킬 때, 상기 적재플레이터(322)는 상기 엘리베이터출입구(311)를 통하여 상기 매거진베이스(310)의 하부로 하강한 상태에 서 대기하였다가, 새로운 매거진(320)이 로딩되면 다시 상기 엘리베이터출입구(311)를 통하여 상승한다. 또한, 상기 스트립엘리베이터(330)는 상기 적재플레이트(322)에 스트립이 적재될 때 마다 스트립의 두께만큼 하강하도록 제어된다.

한편, 도5에는 상기 회전블럭(100)의 하부의 하부로 진퇴 가능하게 설치되어, 새로운 매거진(320)으로 교체되는 동안 스트립을 임시 적재하는 버퍼(350)가 설치되어 있다.

이하, 상기 이송장치(400)를 첨부도면을 참조하면서 설명한다.

도11은 상기 플립퍼링장치로 스트립을 이송하는 이송장치(400)를 보여주는 사시도이다. 도3, 도4 및 도11에 도시된 바와 같이, 상기 이송장치(400)는 크게 컨베이어벨트(410)와 푸셔(420)로 구성되어 있다.

상기 컨베이어벨트(410)는 스트립을 탑재한 채 소정의 구동수단(411)에 의해 순환 이동되는 요소이다. 상기 컨베이어벨트(410)의 후단부에는 상기 플립퍼링장치로 공급될 스트립을 소정의 위치에 대기시키는 대기스토퍼(412)가 설치되어 있으며, 이러한 스트립이 상기 대기스토퍼(412)까지 잘 이송되었는지 여부를 감지하는 이송센서(414)가 설치되어 있다. 또한, 상기 컨베이어벨트(410)의 선단부에는 스트립을 상기 대기스토퍼(412)까지 이송시키는 선단텐션롤러(440)가 구비되어 있으며, 상기 컨베이어벨트(410)의 후단부에는 스트립을 상기 플립퍼링장치로 이송시키는 후단텐션롤러(430)가 구비되어 있다.

상기 푸셔(420)는 스트립을 확실하게 상기 플립퍼링장치로 로딩시키는 요소이다. 이러한 푸셔(420)는 승하강실린더(422)에 의해 승하강 가능하게 설치되어 있 으며, 소정의 구동수단(426)에 의해 수평 이동가능하게 설치되어 있다. 이러한 푸셔(420)는 컨베이어벨트(410) 및 후단텐션롤러(430)의 구동력이 플립퍼링장치까지 미치지 못하기 때문에 스트립을 플립퍼링장치로 확실하게 진입시키기 위한 필요한 장치로서, 이는 이미 공지된 기술로써 반도체 스트립 또는 패키지의 특성 및 공정특성에 따라 여러가지 형태로 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 스트립의 이송장치(400)로서 컨베이어벨트(410)와 푸셔(420)를 사용하고 있으나, 픽커 등 가공이 완료된 스트립을 상기 플립퍼링장치로 공급할 수 있는 것이라면 어떠한 이송수단이라도 무관할 것이다.

이하, 상기 플립퍼링장치의 작동상태를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도12a 내지 도12f는 도6에 도시된 플립퍼링장치의 작동상태를 보여주는 작동상태도들이다. 여기서, S1, S2 및 S3는 순차적으로 플립퍼링장치로 공급되는 스트립을 의미한다. 또한, 이해의 편의상 스트립(S1,S2,S3) 및 매거진(320)의 구조는 단순하게 도시되어 있다.

이러한 플립퍼링장치의 작동상태를 설명하기에 앞서, 스트립이 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 로딩되기 이전 상태에 대해 간략히 설명한다.

도3, 도4 및 도11에 도시된 바와 같이, 트림작업이 완료된 스트립은 선단텐션롤러(440)에 의해 컨베이어벨트(410)에 탑재된 채 이송된다. 이와 같이 이송된 스트립은 대기스토퍼(412)에 의해 저지되어 대기상태에 있게 된다. 이러한 상태에서 플립퍼링장치로의 진입신호가 떨어지면, 대기스토퍼(412)는 하강(개방)되고, 스트립은 후단텐션롤러(430)에 의해 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 로딩된다. 이와 같은 이송공정을 거쳐 새로운 스트립(S1)이 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 로딩되고 있는 상태가 도12에 개시되어 있다. 이러한 상태에서는 푸싱블럭(260)이 상기 그립퍼(210,220)의 가압부(214)를 압박하여, 상기 그립퍼(210,220)가 개방되어 있다. 이후 도12b에 도시된 바와 같이 푸셔(420)의 작동에 의해 스트립이 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)에 확실하게 로딩됨과 동시에 대기스토퍼(412)가 상승되어 새로운 스트립이 대기된다. 아울러 푸셔(420)에 의해 스트립이 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)에 정확히 안착이 안되면 즉 스트립이 안착부(110)와 이송장치(400) 사이에 있는 것이 감지되면 잼센서(180,182)에 의해 장치의 작동이 멈추게 된다.

다음으로, 회전블럭(100)의 후단부에 설치된 도착센서(170,172)에 의해 스트립의 진입이 감지되면, 상기 푸셔(420)는 상승 후 최초 상태로 복귀하게 된다. 또한, 상기 푸싱블럭(260)의 압박에 의해 젖혀져 개방됐던 한 쌍의 상,하부그립퍼(210,220)도 상기 푸싱블럭구동실린더(270)의 작동이 해제되어 원위치로 닫히게 되어 스트립(S1)을 고정하게 된다. 이는 그립퍼스프링(250)의 탄성 복원력때문이다. 이때, 상기 회전블럭(100)의 안착부(110) 선, 후단부에 형성된 선단스토퍼(130) 및 후단스토퍼(120)에 의해 스트립(S1)은 전후 방향으로의 움직임이 제한되게 된다.

다음으로, 회전실린더(160)에 의해 상기 회전블럭(100)은 도면상 시계방향 또는 반시계방향으로 180도 회전하여 그 상,하면이 역전된다. 이때 상기 회전블럭(100)의 역전 위치는 회전스토퍼바아(150)가 회전스토퍼봉(152)에 맞닿으면서 제어된다. 즉, 좌측 회전스토퍼봉(152)에 맞닿아 있던 회전스토퍼바아(150)가 우측 회 전스토퍼봉(152)에 맞닿아 있다(도12c 참조).

이와 같이 상기 회전블럭(100)이 역전된 상태에서 푸싱블럭구동실린더(270)에 의해 상기 푸싱블럭(260)이 상기 그립퍼(210,220)의 가압부(214)를 압박하면, 상기 그립퍼(210,220)의 그립부(212)가 젖혀져 개방된다. 따라서, 상기 회전블럭(100)의 하면 안착부(110)에 안착된 스트립(S1)이 역전되어 매거진(320)으로 오프로딩됨과 동시에 상기 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 새로운 스트립(S2)이 로딩된다(도12d 참조).

이후, 새로운 스트립(S2)의 로딩이 완료되면, 상기 푸싱블럭(260)의 압박에 의해 젖혀져 개방됐던 한 쌍의 상,하부그립퍼(210,220)도 상기 푸싱블럭구동실린더(270)의 작동이 해제되어 다시 원위치로 닫히게 되어 스트립(S2)을 고정하게 된다. 이러한 상태에서 상기 회전실린더(160)에 의해 상기 회전블럭(100)은 도면상 반시계방향 또는 시계방향(최초의 회전과 반대방향)으로 180도 회전하여 상기 회전블럭(100)의 하면 안착부(110)에 안착된 스트립(S2)이 역전되어 매거진(320)으로 오프로딩됨과 동시에 상기 회전블럭(100)의 상면 안착부(110)로 새로운 스트립(S3)이 로딩된다(도12e 및 도12f 참조).

이러한 상기의 공정들을 반복 수행하면서, 상기 플립퍼링장치는 스트립을 역전시킴과 동시에 역전된 스트립을 오프로딩시킨다.

한편, 매거진(320)의 적재플레이트(322)에 스트립이 적재될 때 마다 스트립의 두께만큼 스트립엘리베이터(330)는 하강하게 되며, 이후 적재가 완료된 매거진(320)은 매거진베이스(310)의 수평이동에 의해 새로운 매거진(320)이 로딩되도록 설계되어 있다.

한편, 도13에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플립퍼링장치가 개시되어 있다.

도13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 플립퍼링장치는 도6에 도시된 실시예에서 3개로 분할된 그립퍼(210,220)를 일체형으로 구성하고 있다. 도6에 도시된 플립퍼링장치에서 그립퍼(210,220)를 3개로 분할한 이유는 도13에서와 같이 일체형으로 가공시 힌지핀홀(216)의 일단과 타단의 정밀성이 떨어져 힌지핀(230)을 매개로 구동되는 그립퍼(210,220)의 오작동이 생기는 문제를 해결하기 위해서 이다. 그러나, 가공기술여건이 충족되어 일체형구조의 그립퍼(210,220)를 정밀가공할 수 있다면 도13에 도시된 일체형으로 된 그립퍼(210,220) 구조가 생산성 및 취급성에서 우수할 것이다.

한편, 도14에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플립퍼링장치가 개시되어 있다.

도6에 도시된 실시예에서는 회전블럭(100)의 회전시 중량을 최소화하기 위해 푸싱바아(262)의 길이를 짧게 하고 연결바아(240)를 사용하였으나, 이 또한 경량의 재질을 사용한다면 도14에 도시된 것처럼 푸싱바아(262)의 길이를 연장하여 연결바아(240)의 역할을 대신하는 방법도 가능하다.

이상의 예에서와 같이, 본 발명은 상기 실시예들을 적절히 변형하여 동일한 원리를 이용하여 다양하게 응용될 수 있을 것이다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 고 해석되어져야 할 것이다. 즉, 본 실시예에서는 피가공물로서 스트립을 사용한 예가 개시되어 있으나, 피가공물로서 패키지 기타 반도체 제품이 처리되는 경우에도 본 특허의 권리범위에 속한다고 해석하여야 할 것이다. 또한, 본 실시예에서는 고정수단이 회전블럭의 양측 상하에 설치된 한쌍의 상,하부그립퍼로 구성되어 있으나, 이러한 상,하부그립퍼가 회전블럭의 일측 상하에 설치되는 경우나, 진공흡착에 의해 스트립이 고정되는 구조의 경우(이때, 스트립이 안착부로부터 잘 떨어질 수 있도록 진공흡입수단 뿐만이 아니라 공기배출수단도 안착부에 제공될 수 있을 것이다)에도 본 특허의 권리범위에 속한다고 해석하여야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 플립퍼링장치는 반도체 스트립 등의 피가공물을 역전시킴과 동시에 픽커 등의 별도의 이송수단이 없이도 역전시킨 스트립을 그대로 적재시킬 수 있다. 따라서, 전체구성이 단순화되었으며 스트립의 역전처리속도가 월등히 향상되었다.

Claims (7)

1. 상,하면에 각각 피가공물이 안착되는 안착부가 구비되며, 회전 가능하게 설치된 회전블럭과,

   상기 회전블럭의 양측에 대칭되게 배치되며, 상기 회전블럭이 회전되는 동안에는 상기 안착부에 안착된 피가공물을 고정하고, 상기 회전블럭이 회전되어 피가공물이 반전된 경우에는 상기 안착부에 안착된 피가공물을 해제하는 한 쌍의 그립퍼를 구비하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전블럭의 회전작동에 의해 상기 회전블럭의 상면 안착부에 로딩된 피가공물이 역전을 마침과 동시에 그 자중에 의해 상기 회전블럭의 하부로 오프로딩되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고정수단은,

   상기 그립퍼의 일측에 설치되며, 상기 회전블럭의 상면으로 피가공물이 로딩되는 동안과 상기 회전블럭의 하면에 안착된 피가공물이 오프로딩되는 동안에는 피가공물이 해제되도록 상기 그립퍼에 압력을 가하며, 상기 회전블럭이 회전되는 동안에는 피가공물이 고정되도록 상기 그립퍼에 가해진 압력을 해제하는 푸싱블럭과,

   상기 푸싱블럭의 일측에 설치되어, 상기 푸싱블럭에 작동력을 부여하는 푸싱블럭구동실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 회전블럭의 안착부 후단부에는,

   피가공물이 상기 안착부에 로딩되는 위치를 제한하는 후단스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 회전블럭의 안착부 선단부에는,

   상기 안착부로 로딩된 피가공물이 진입 역방향으로 이동되는 것을 저지하는 선단스토퍼가 설치된 것을 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전블럭의 하부에는,

   상기 회전블럭의 하면에 안착된 피가공물이 자중에 의해 낙하되어 적재되는 오프로딩장치가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 오프로딩장치는,

   수평이동가능하게 설치된 매거진베이스와,

   상기 매거진베이스에 탑재되며, 상기 회전블럭으로부터 낙하된 피가공물들이 적재되는 바닥면을 구비하는 매거진과,

   상기 바닥면의 통과가 가능하며 상기 피가공물을 지지하는 적재플레이트를 승하강시키는 피가공물엘리베이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정용 플립퍼링장치.

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