KR101785388B1 - 칩 이송 장치 및 이를 이용한 칩 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칩 이송 장치에 관한 것이다. 상기 칩 이송 장치는, 척(chuck) 및 상기 척의 위치를 조정하는 제1 스테이지를 구비하여, 상기 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 위치를 조정하는 제1 이동 모듈; 척의 하부에 위치한 니들 및 상기 니들의 수직 위치를 조정하는 니들 수직 이동 모듈을 포함하는 니들 이젝터 모듈; 서브 척(sub-chuck) 및 상기 서브 척의 위치를 조정하는 제2 스테이지를 구비하여, 상기 서브 척에 놓인 빈 프레임의 위치를 조정하는 제2 이동 모듈; 회전 모터, 회전 축, 픽업 암을 구비하며, 픽업 암이 회전축의 일단으로부터 돌출되도록 장착되어 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 회전축의 회전을 제어하여 상기 픽업 암을 구동시키도록 구성된 암 구동 모듈; 을 구비한다. 상기 제1 이동 모듈의 척과 상기 제2 이동 모듈의 서브 척이 수평 방향으로 배치되되 상기 제2 이동 모듈이 상기 제1 이동 모듈의 상부 공간에 상하대칭구조로 배치되며, 상기 암 구동 모듈은 상기 제1 이동 모듈과 상기 제2 이동 모듈의 사이에 배치된 것이 바람직하다.

Description

칩 이송 장치 및 이를 이용한 칩 이송 시스템{Chip transfer apparatus and Chip transfer system by using the apparatus}
본 발명은 칩 이송 장치 및 칩 이송 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 이송할 칩이 탑재된 웨이퍼 프레임과 칩을 이동시킬 빈 프레임을 수평 방향으로 배치하되 웨이퍼 프레임의 상부에 빈 프레임을 서로 마주 보도록 배치하여 상하 대칭 구조로 배치하고, 그 사이에 픽업암이 회전하도록 구성함으로써, 작은 공간에 설치가능할 뿐만 아니라 안정되면서도 정밀하게 칩을 이송할 수 있도록 하는 칩 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 생산 공정은 보편적으로 다수의 반도체 소자들이 웨이퍼(Wafer)라 불리는 하나의 실리콘 등과 같은 원형 판에 다수 개의 칩을 제작하고, 상기 다수 개의 칩들을 개별 소자들로 분리하여 제품화하는 과정으로 진행된다. 상기 다수 개의 칩을 웨이퍼에서 분리해내기 위하여, 상기 웨이퍼는 소잉(sawing) 과정을 통해 각각의 칩을 분리해내게 된다. 이후, 상기 분리된 다수 개의 칩들은 공정제어, 생산성 향상 및 원가 절감 등의 이유로, 양불판정 및 전기적, 물리적 특성에 따라 분류하여 패키징이나 리페어 등의 후 공정을 진행하게 된다. 이러한 후공정을 위하여, 상기 분리된 다수 개의 칩들이 미리 시행된 양불 검사 결과 및 전기적, 물리적 특성에 따라 정해진 빈 프레임(Bin frame)으로 물리적 이송을 해야 하는데, 이때 사용되는 장비가 칩 이송장치 또는 다이소터(Die sorter)이다.
한국등록특허 제10-0986248호의 "멀티암 구조체 및 이를 포함하는 대상물 분류장치"는 일 방향으로 회전하는 회전부재를 구비하고, 상기 회전 부재에 회전암을 포함하는 레일을 복수 개 배치함으로써, 캠 구조를 통해 상하 운동을 반복하는 분류장치를 개시하고 있다. 도 1은 전술한 종래 기술에 따른 대상물 분류 장치를 전체적으로 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 대상물 분류 장치는 다수 개의 암을 이용하여 이송 효율을 증가시키기 위한 것이기는 하나, 장비 운영 효율이 감소되며 가속 또는 감속에 따른 기계적인 충격을 흡수하기 위해 고정 부재의 기구적 강성이 증가되어야 하므로 고정 부재의 부피가 증가되고, 그 결과 넓은 작업 공간이 필요하게 될 뿐만 아니라, 생산 및 운영 비용이 증가하게 된다. 특히, 회전암의 양측에 대상물 유지 부재 및 빈링(bin ring)이 각각 배치되어야 하므로, 넓은 설치 공간이 요구되는 문제점이 있다. 또한, 웨이퍼 프레임의 사이즈가 증가되면, 이에 비례하여 회전 암의 길이도 증가되어야 하는데, 이 경우 회전암의 길이가 증가됨에 따라 기계적 오차가 증가되어 구동 정밀도가 감소되는 문제점이 발생한다.
한편, 전술한 바와 같이 넓은 설치 공간이 요구되는 문제점을 해결하기 위하여, 한국 공개 실용신안공보 제 20-2011-0011255호의 "칩 픽킹 메카니즘"은 칩 운반부와 칩 홀딩부, 칩 픽킹부를 서로 평행하며 마주보도록 배치하여, 공간을 적게 차지하도록 하고 플랜트 공간 이용을 향상시킨 기술을 개시하고 있다. 도 2는 전술한 종래 기술의 칩 픽킹 메카니즘에 따른 장비를 도시한 사시도이다.
하지만, 전술한 실용신안공보에 개시된 장비는, 웨이퍼 프레임이 수직 방향으로 배치됨에 따라, 칩 픽업을 위하여 니들이 웨이퍼 프레임의 점착성 필름을 올려 주는 과정이 수천회~수만회 정도 반복된다. 도 3은 도 2의 장비에 있어서 웨이퍼 프레임의 점착성 필름 및 이에 부착되어 있는 칩들의 상태 변화를 도시한 모식도이다. 도 3의 (a)는 초기의 웨이퍼 프레임(310)의 상태를 도시한 모식도이며, 도 3의 (b)는 칩 픽업을 다수 회 진행한 후의 웨이퍼 프레임의 상태를 도시한 모식도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 프레임(310)의 점착성 필름(312) 및 이에 부착된 칩들(314)은 이젝터 모듈의 니들(300)에 의해 칩 픽업 과정을 다수 회 진행한 후에는 원래 위치로 완전히 되돌아오지 못하게 되며, 그 결과 칩에 대한 점착성 필름(312)의 접착력도 감소되고, 픽업시 정밀한 위치 제어가 어렵게 되어 칩들이 이송 과정에서 제대로 픽업되지 못하고 아래로 떨어지게 되는 문제점들이 발생한다.
한국 등록특허공보 제 10-1168745호 한국 등록특허공보 제 10-0986248호 한국 공개실용신안공보 제 20-2011-0011255호
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 장비의 설치 공간을 최소화시킴과 동시에 칩에 대한 정확한 픽업(pick up)과 이송을 제공하는 칩 이송장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단일의 로딩 장치를 사용하여 다수 개의 칩 이송 장치로 웨이퍼 프레임과 빈 프레임을 로딩하거나 언로딩하도록 구성하여 생산성을 향상시킨 칩 이송 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 웨이퍼 프레임 상의 칩을 빈 프레임으로 이송하기 위한 칩 이송 장치는, 척(chuck) 및 상기 척의 위치를 조정하는 제1 스테이지를 구비하여, 상기 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 위치를 조정하는 제1 이동 모듈; 척의 하부에 위치한 니들 및 상기 니들의 수직 위치를 조정하는 니들 수직 이동 모듈을 포함하는 니들 이젝터 모듈; 서브 척(sub-chuck) 및 상기 서브 척의 위치를 조정하는 제2 스테이지를 구비하여, 상기 서브 척에 놓인 빈 프레임의 위치를 조정하는 제2 이동 모듈; 회전 모터, 회전 축, 픽업 암을 구비하며, 픽업 암이 회전축의 일단으로부터 돌출되도록 장착되어 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 회전축의 회전을 제어하여 상기 픽업 암을 구동시키도록 구성된 암 구동 모듈; 및 상기 암 구동 모듈, 니들 이젝터 모듈, 제1 및 제2 이동 모듈의 구동을 제어하여 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 하는 제어부; 를 구비한다.
전술한 제1 특징에 따른 칩 이송 장치에 있어서, 상기 제1 이동 모듈의 척과 상기 제2 이동 모듈의 서브 척이 수평 방향으로 배치되되 상기 제2 이동 모듈이 상기 제1 이동 모듈의 상부 공간에 상하대칭구조로 배치되고, 상기 척과 상기 서브 척이 일정 거리 이격되어 서로 마주 보도록 배치되며, 상기 암 구동 모듈은 상기 제1 이동 모듈과 상기 제2 이동 모듈의 사이에 배치된 것이 바람직하며,
상기 암 구동 모듈의 픽업 암은 상기 제1 이동 모듈의 척과 제2 이동 모듈의 서브 척의 사이를 회전하도록 배치되어, 상기 픽업 암이 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 픽업하여 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 구성된 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 칩 이송 장치에 있어서, 상기 암 구동 모듈은 두 개의 픽업암을 구비하고, 상기 픽업 암은 회전축의 중심으로 하여 서로 대칭되는 위치에 장착된 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 칩 이송 장치에 있어서, 상기 니들 이젝터 모듈은, 니들; 상기 니들을 사전 설정된 높이만큼 상하 이동시키는 제1 이젝터 수직 구동 모듈; 상부 표면에 제1 이젝터 수직 구동 모듈이 장착되며, 상기 픽업 암에 대하여 사전에 설정된 수직 위치 보정값에 따라 상하 이동되는 제2 이젝터 수직 구동 모듈; 을 구비하여, 픽업 암에 대응하여 니들의 높이를 보정하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 칩 이송 장치에 있어서, 상기 칩 이송 장치는 픽업 암 및 웨이퍼 프레임을 촬상하여 제공하는 제1 촬상부; 픽업 암 및 빈 프레임을 촬상하여 제공하는 제2 촬상부; 를 구비하고, 상기 제어부는 제1 및 제2 촬상부에 의해 제공되는 영상을 이용하여 제1 이동 모듈, 제2 이동 모듈 및 니들 이젝터 모듈의 이동을 제어하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 칩 이송 장치에 있어서, 상기 암 구동 모듈은, 픽업 암; 상기 픽업 암을 회전시키는 회전 구동 모듈; 및 상기 픽업 암을 직선 구동시키는 직선 구동 모듈;를 구비하고, 상기 회전 구동 모듈에 의해 픽업 암을 회전시킨 후, 상기 직선 구동 모듈에 의해 픽업 암을 상하 방향으로 직선 구동시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 칩 이송 시스템은, 순차적으로 배열된 다수 개의 칩 이송 장치; 및 상기 다수 개의 칩 이송 장치들의 척으로 웨이퍼 프레임을 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하거나, 서브 척으로 빈 프레임을 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하는 로딩 장치;를 구비하고, 상기 칩 이송 장치는 제1 특징에 따른 칩 이송 장치들로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 칩 이송 장치는 웨이퍼 프레임이 놓일 척을 포함하는 제1 이동 모듈과 빈 프레임이 놓일 서브 척을 포함하는 제2 이동 모듈을 수평 방향으로 배치하되 상하 대칭 구조로 배치함으로써, 설치 공간을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는 상하 대칭 구조로 배치된 제1 이동 모듈과 제2 이동 모듈의 사이에 암 구동 모듈을 배치하여 회전시킴으로써, 척과 서브 척의 위치 이동이 자유롭기 때문에 픽업 암의 길이를 짧게 구성할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 프레임의 사이즈가 증가되더라도 픽업 암의 길이를 짧게 구성할 수 있게 되어, 픽업 암의 구동 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는 제1 이동 모듈의 척위에 웨이퍼 프레임을 수평 배치할 수 있게 되어, 칩 이송 공정을 무수히 반복하더라도 웨이퍼 프레임의 점착성 필름의 변형이 적게 발생하고 그 결과 칩 이송 과정에서 아래로 떨어져 제대로 이송되지 못하는 칩이 거의 발생하지 않게 된다.
본 발명에 따른 칩 이송 시스템은 다수 개의 칩 이송 장치에 단일의 로딩 장치를 사용함으로써, 칩 이송에 대한 생산성 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 대상물 분류 장치를 전체적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 기술의 칩 픽킹 메카니즘에 따른 장비를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 장비에 있어서, (a)는 초기의 웨이퍼 프레임(310)의 상태를 도시한 모식도이며, (b)는 칩 픽업을 다수 회 진행한 후의 웨이퍼 프레임의 상태를 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩 이송 장치를 전체적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 칩 이송 시스템을 전체적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩 이송 장치에 있어서, (a)는 초기의 웨이퍼 프레임(610)의 상태를 도시한 모식도이며, (b)는 칩 픽업을 다수 회 진행한 후의 웨이퍼 프레임의 상태를 도시한 모식도이다.
본 발명에 따른 칩 이송 장치는 웨이퍼 프레임의 위치를 이동시키는 제1 이동 모듈과 빈 프레임의 위치를 이동시키는 제2 이동 모듈이 서로 마주 보도록 배치함과 동시에, 웨이퍼 프레임과 빈 프레임을 수평으로 배치하여 상하 대칭 구조가 되도록 배치하여, 제1 이동 모듈의 상부 공간에 제2 이동 모듈을 배치하고, 픽업 암이 제1 이동 모듈과 제2 이동 모듈의 사이에서 회전하도록 구성함으로써, 장비의 설치 면적을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼 프레임의 크기와 관계없이 픽업 암의 길이도 짧게 구성할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩 이송 장치의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩 이송 장치를 전체적으로 도시한 개념도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 칩 이송 장치(1)는, 웨이퍼 프레임 상의 칩을 빈 프레임으로 이송하기 위한 장치로서, 제1 이동 모듈, 니들 이젝터 모듈, 제2 이동 모듈, 암 구동 모듈, 제어부를 구비한다.
상기 제1 이동 모듈은 웨이퍼 프레임을 탑재하기 위한 척(chuck;100), 및 상기 척에 대한 수직 및 수평 위치를 조정하는 제1 스테이지(110)를 구비하여, 상기 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 수직 및 수평 위치를 조정한다.
니들 이젝터 모듈(120)은 웨이퍼 프레임이 탑재되는 척의 하부에 위치하되 각 픽업 암이 도달하는 위치와 마주 보는 위치에 배치되며, 웨이퍼 프레임의 점착성 필름로부터 이송할 칩을 분리시키기 위한 니들 및 상기 니들의 상하 높이를 조절하는 수직 이동 모듈을 구비하여, 각 픽업 암이 도달할 때 이송할 칩을 니들이 픽업 암의 픽커로 밀어 올려주게 된다. 상기 니들 이젝터 모듈은 니들, 니들을 사전 설정된 높이만큼 상하 이동시키는 제1 이젝터 수직 구동부, 상부 표면에는 제1 이젝터 수직 구동부가 배치되고 각 픽업 암에 대하여 사전에 설정된 수직 위치 보정값에 따라 상하 이동하는 제2 이젝터 수직 구동부로 이루어짐으로써, 각 픽업 암에 대응하여 니들의 높이를 보정할 수 있게 된다.
상기 제2 이동 모듈은 빈 프레임을 탑재하기 위한 서브 척(sub-chuck;130) 및 상기 서브 척의 수직 및 수평 위치를 조정하는 제2 스테이지(140)를 구비하여, 상기 서브 척에 놓인 빈 프레임의 수직 및 수평 위치를 조정한다.
상기 암 구동 모듈은 픽업 암(160, 162), 픽업 암을 회전시키는 회전 구동 모듈(150), 픽업 암을 직선 이동시키는 직선 구동 모듈(170, 172) 및 픽업 암의 위치를 감지하기 위한 영상을 촬상하여 제공하는 촬상부(180, 182)를 구비한다.
상기 회전 구동 모듈(150)은 모터, 상기 모터에 연결된 회전축으로 구성되며, 상기 모터는 스텝 모터, DD 모터 등의 서보 모터 등으로 구성될 수 있다. 상기 픽업 암들은 회전축의 일단에 중심을 기준으로 하여 양측에 각각 고정 장착되어, 회전축의 회전과 함께 픽업 암들이 회전하게 된다.
상기 직선 구동 모듈(170, 172)은 픽업 암에 각각 연결되어 픽업 암을 웨이퍼 프레임 및 빈 프레임을 향해 상하 이동하도록 하는 것으로서, Voice 코일 모터로 구성될 수 있다. 전술한 Voice 코일 모터의 코일과 영구자석이 회전부에 같이 포함되거나 Voice 코일은 고정부에 포함되고 영구 자석은 회전부에 포함되도록 구성될 수 있다.
상기 픽업 암(160, 162)의 단부에는 웨이퍼 프레임으로부터 칩을 픽업하기 위한 픽커(picker)가 구비되며, 상기 픽커는 진공 흡착 노즐로 구성될 수 있다. 상기 픽업 암은 회전축의 일단으로부터 돌출되도록 장착되어 회전축의 회전에 따라 척(100)과 서브 척(130)의 사이를 회전하게 된다.
상기 제1 이동 모듈의 척과 상기 제2 이동 모듈의 서브 척이 수평 방향으로 배치되되 상기 제2 이동 모듈의 서브 척이 상기 제1 이동 모듈의 척의 상부 공간에 배치되고, 상기 척과 상기 서브 척이 일정 거리 이격되어 서로 마주 보도록 상하 대칭 구조로 배치된다. 또한, 상기 암 구동 모듈의 픽업 암은 상기 제1 이동 모듈의 척과 제2 이동 모듈의 서브 척의 사이에 배치되어 척과 서브 척의 사이를 회전하도록 구성된다. 그 결과, 상기 픽업 암이 척과 서브 척의 사이를 회전하면서, 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 픽업하여 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 칩 이송 장치에 있어서, (a)는 웨이퍼 프레임의 초기 상태를 설명하기 위하여 도시한 모식도이며, (b)는 다수 회 반복하여 칩 이송 공정이 수행된 후의 웨이퍼 프레임의 상태를 설명하기 위하여 도시한 모식도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는 척을 수평으로 배치하고 제1 구동 모듈의 제1 스테이지가 척을 수평 방향에서 좌우로 이동시키도록 함으로써, 척위에 탑재되는 웨이퍼 프레임(610) 및 칩(620)도 수평으로 배치된다. 따라서, 칩 이송 과정에서, 니들(630)이 웨이퍼 프레임의 하부에서 이젝트(eject)되어 웨이퍼 프레임의 점착성 필름(640)의 하부를 위로 올려주게 되는데, 이러한 과정이 무수히 많은 회수 반복되더라도 웨이퍼 프레임과 점착성 필름이 수평방향으로 배치됨에 따라 변형이 거의 발생하지 않게 된다. 그 결과, 도 3에 도시된 종래의 칩 이송 장비와는 달리, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는 칩 이송 과정에서 칩이 아래로 떨어지지 않게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는 웨이퍼 프레임이 탑재되는 척을 포함하는 제1 이동 모듈의 상부에 빈 프레임이 탑재되는 서브 척을 포함하는 제2 이동 모듈을 배치하고, 제1 이동 모듈과 제2 이동 모듈의 사이에 회전축과 픽업 암을 포함하는 암 구동 모듈을 배치함으로써, 장비의 설치 면적을 최소화시킬 수 있게 된다.
한편, 웨이퍼 프레임의 사이즈가 증가되는 경우, 척과 서브 척이 나란히 배치되는 종래의 칩 이송 장치는 척과 서브 척, 및 이들을 이동시키기 위한 스테이지들이 모두 웨이퍼 프레임의 사이즈만큼 증가되어야 하므로 적어도 장비의 설치 면적이 4배 이상으로 증가되어야 한다. 하지만, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는, 웨이퍼 프레임의 사이즈가 증가되더라도, 척의 상부에 서브 척이 배치되므로, 서브 척과 이를 이동시키기 위한 스테이지는 추가의 설치 공간이 필요하지 않게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 칩 이송장치는, 웨이퍼 프레임의 사이즈가 증가되더라도 종래의 장비와는 달리 장비의 설치 면적이 크게 증가하지 않게 된다.
또한, 척과 서브 척이 수평으로 나란히 배치되는 종래의 장비는, 웨이퍼 프레임의 사이즈가 증가되는 경우, 척과 서브 척의 사이를 회전하는 픽업 암의 길이가 적어도 웨이퍼 프레임의 반경보다 커야 한다. 픽업 암의 길이가 증대되는 경우 회전에 따른 관성이 증가하게 되고 그 결과 회전하는 픽업 암의 정지시 더 많은 힘이 필요할 뿐만 아니라 정확한 구동 제어도 매우 어려워지게 된다. 하지만, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는, 상하로 배치된 척과 서브 척의 사이에서 암 구동 모듈을 회전시킴으로써, 웨이퍼 프레임과 빈 프레임의 수평 방향으로의 위치 이동이 자유롭기 때문에, 픽업 암의 길이는 웨이퍼 프레임의 사이즈와는 무관하게 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 칩 이송 장치는 웨이퍼 프레임의 사이즈와 무관하게 픽업 암의 길이를 짧게 제작할 수 있으며, 그 결과 회전시에 보다 정확한 구동 제어가 가능하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 칩 이송 장치들을 이용하여 구성한 칩 이송 시스템을 전체적으로 도시한 사시도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 칩 이송 시스템(5)은 척을 포함하는 제1 이동 모듈과 서브 척을 포함하는 제2 이동 모듈이 상하 대칭 구조로 배치된 다수 개의 칩 이송 장치들(50, 51, 52, 53)을 순차적으로 배치하고, 단일의 로딩 장치(58)를 사용하여 단일의 카세트 모듈(59)로부터 웨이퍼 프레임 또는 빈 프레임을 각 칩 이송 장치들로 로딩하거나 언로딩하도록 구성된다.
이와 같이, 단일의 로딩 장치를 사용하여 다수 개의 칩 이송 장치로 웨이퍼 프레임 또는 빈 프레임을 로딩 또는 언로딩하도록 함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 칩 이송 장치는 LED 와 같은 다수 개의 개별 소자들을 분류하여 이송해야 되는 모든 분야에 활용될 수 있다. 특히, 반도체 분야 또는 LED 분야에서 생산성 향상을 위하여 널리 사용될 수 있다.
1 : 칩 이송 장치
100 : 척
110 : 제1 스테이지
120 : 니들 이젝터 모듈
130 : 서브 척
140 : 제2 스테이지
150 : 회전 구동 모듈
160 : 직선 구동 모듈
170, 172 : 픽업 암
180, 182 : 촬상부

Claims (6)

  1. 웨이퍼 프레임 상의 칩을 빈 프레임(Bin Frame)으로 이송하기 위한 칩 이송 장치에 있어서,
    척(chuck) 및 상기 척의 위치를 조정하는 제1 스테이지를 구비하여, 상기 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 위치를 조정하는 제1 이동 모듈;
    척의 하부에 위치한 니들 및 상기 니들의 수직 위치를 조정하는 니들 수직 이동 모듈을 포함하는 니들 이젝터 모듈;
    서브 척(sub-chuck) 및 상기 서브 척의 위치를 조정하는 제2 스테이지를 구비하여, 상기 서브 척에 놓인 빈 프레임의 위치를 조정하는 제2 이동 모듈;
    회전 모터, 회전 축, 픽업 암을 구비하며, 픽업 암이 회전축의 일단으로부터 돌출되도록 장착되어 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 회전축의 회전을 제어하여 상기 픽업 암을 구동시키도록 구성된 암 구동 모듈; 및
    상기 암 구동 모듈, 니들 이젝터 모듈, 제1 및 제2 이동 모듈의 구동을 제어하여 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 하는 제어부;
    를 구비하고, 상기 제1 이동 모듈의 척과 상기 제2 이동 모듈의 서브 척이 수평 방향으로 배치되되 상기 제2 이동 모듈이 상기 제1 이동 모듈의 상부 공간에 상하대칭구조로 배치되고, 상기 척과 상기 서브 척이 일정 거리 이격되어 서로 마주 보도록 배치되며, 상기 암 구동 모듈은 상기 제1 이동 모듈과 상기 제2 이동 모듈의 사이에 배치된 것을 특징으로 하며,
    상기 암 구동 모듈의 픽업 암은 상기 제1 이동 모듈의 척과 제2 이동 모듈의 서브 척의 사이를 회전하도록 배치되어, 상기 픽업 암이 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 픽업하여 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 칩 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 암 구동 모듈은 두 개의 픽업암을 구비하고,
    상기 픽업 암은 회전축의 중심으로 하여 서로 대칭되는 위치에 장착된 것을 특징으로 하는 칩 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 니들 이젝터 모듈은,
    니들;
    상기 니들을 사전 설정된 높이만큼 상하 이동시키는 제1 이젝터 수직 구동 모듈;
    상부 표면에 제1 이젝터 수직 구동 모듈이 장착되며, 상기 픽업 암에 대하여 사전에 설정된 수직 위치 보정값에 따라 상하 이동되는 제2 이젝터 수직 구동 모듈;
    을 구비하여, 픽업 암에 대응하여 니들의 높이를 보정하는 것을 특징으로 하는 칩 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 칩 이송 장치는
    픽업 암 및 웨이퍼 프레임을 촬상하여 제공하는 제1 촬상부;
    픽업 암 및 빈 프레임을 촬상하여 제공하는 제2 촬상부;
    를 구비하고,
    상기 제어부는 제1 및 제2 촬상부에 의해 제공되는 영상을 이용하여 제1 이동 모듈, 제2 이동 모듈 및 니들 이젝터 모듈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 칩 이송 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 암 구동 모듈은,
    픽업 암;
    상기 픽업 암을 회전시키는 회전 구동 모듈; 및
    상기 픽업 암을 직선 구동시키는 직선 구동 모듈;
    를 구비하고, 상기 회전 구동 모듈에 의해 픽업 암을 회전시킨 후, 상기 직선 구동 모듈에 의해 픽업 암을 상하 방향으로 직선 구동시키는 것을 특징으로 하는 칩 이송 장치.
  6. 순차적으로 배열된 다수 개의 칩 이송 장치; 및
    상기 다수 개의 칩 이송 장치들의 척으로 웨이퍼 프레임(Wafer frame)을 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하거나, 서브 척으로 빈 프레임(Bin Frame)을 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하는 로딩 장치;
    를 구비하고, 상기 칩 이송 장치는,
    척(chuck) 및 상기 척의 위치를 조정하는 제1 스테이지를 구비하여, 상기 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 위치를 조정하는 제1 이동 모듈;
    척의 하부에 위치한 니들 및 상기 니들의 수직 위치를 조정하는 니들 수직 이동 모듈을 포함하는 니들 이젝터 모듈;
    서브 척(sub-chuck) 및 상기 서브 척의 위치를 조정하는 제2 스테이지를 구비하여, 상기 서브 척에 놓인 빈 프레임의 위치를 조정하는 제2 이동 모듈;
    회전 모터, 회전 축, 픽업 암을 구비하며, 픽업 암이 회전축의 일단으로부터 돌출되도록 장착되어 회전축의 회전에 따라 회전하며, 상기 회전축의 회전을 제어하여 상기 픽업 암을 구동시키도록 구성된 암 구동 모듈; 및
    상기 암 구동 모듈, 니들 이젝터 모듈, 제1 및 제2 이동 모듈의 구동을 제어하여 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 하는 제어부;
    를 구비하고, 상기 제1 이동 모듈의 척과 상기 제2 이동 모듈의 서브 척이 수평 방향으로 배치되되 상기 제2 이동 모듈이 상기 제1 이동 모듈의 상부 공간에 상하대칭구조로 배치되고, 상기 척과 상기 서브 척이 일정 거리 이격되어 서로 마주 보도록 배치되며, 상기 암 구동 모듈은 상기 제1 이동 모듈과 상기 제2 이동 모듈의 사이에 배치된 것을 특징으로 하며,
    상기 암 구동 모듈의 픽업 암은 상기 제1 이동 모듈의 척과 제2 이동 모듈의 서브 척의 사이를 회전하도록 배치되어, 상기 픽업 암이 척에 놓인 웨이퍼 프레임의 칩을 픽업하여 서브 척에 놓인 빈 프레임으로 이송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 칩 이송 시스템.
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