KR200375302Y1 - Multi array device for semiconductor package - Google Patents

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KR200375302Y1
KR200375302Y1 KR20-2004-0033746U KR20040033746U KR200375302Y1 KR 200375302 Y1 KR200375302 Y1 KR 200375302Y1 KR 20040033746 U KR20040033746 U KR 20040033746U KR 200375302 Y1 KR200375302 Y1 KR 200375302Y1
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semiconductor package
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KR20-2004-0033746U
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송철호
이태영
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송철호
이태영
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Abstract

본 고안은 반도체 패키지용 다중 정렬장치에 관한 것으로서, 전자부품 조립공정 특히 반도체 조립공정에서 스크린프린터, 볼마운터, 다이본더, SMT 등 조립공정장비에 장착 및 적용시 기존 패키지(Package) 단위의 조립공정을 캐리어(Carrier) 단위로 변경 수행할 수 있도록 함으로서 고품질 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하기위한 것이다.The present invention relates to a multi-aligning device for a semiconductor package, the assembly process of the existing package unit when mounting and applying to the assembly process equipment such as screen printer, ball mounter, die bonder, SMT in the electronic component assembly process, especially semiconductor assembly process It is to be able to improve the productivity of high-quality products by being able to perform the change in the carrier (Carrier) unit.

이를 실현하기 위한 본 고안의 정렬장치는, 각 반도체 패키지(1)의 정렬마크를 화상으로 인식하기 위한 카메라(11)와, 상기 카메라(11)에 인식된 정렬상태가 디스플레이 되는 모니터부(12), 그리고 상기 인식된 화상에 대한 좌표값을 계산하는 비전 컴퓨터(13)로 이루어진 비전 시스템(10); 상기 캐리어 보우트(2)에 올려져 이송된 각각의 반도체 패키지(1)를 진공 흡착한 상태에서 위치정렬을 기구적으로 실시하기 위해 다수가 베이스(29)상에 장착되어져 있는 흡착정렬모듈(20); 상기 반도체 패키지(1)를 흡착하고 있는 각 흡착정렬모듈(20)의 진공블럭(21)을 X,Y,θ 축을 기준으로 유동시키기 위한 제어를 실시하는 정렬드라이버(30); 상기 정렬드라이버(30)의 정렬 보정량을 제어하기 위한 신호를 전달하는 정렬콘트롤러(40); 상기 비전 시스템(10)에서 계산되어진 패키지(2)의 실제 좌표값에 대한 기구적인 위치 보정량을 산출하여 정렬콘트롤러(40)에 전달하는 중앙제어부(50);가 각각 패키지 수량별로 구성되어진 것을 특징으로 한다.The alignment device of the present invention for realizing this, the camera 11 for recognizing the alignment mark of each semiconductor package 1 as an image, and the monitor unit 12 to display the alignment state recognized by the camera 11 And a vision system (10) comprising a vision computer (13) for calculating coordinate values for the recognized image; A plurality of adsorption alignment modules 20 mounted on the base 29 in order to mechanically perform the alignment in the state in which each semiconductor package 1 carried on the carrier boat 2 is vacuum-adsorbed. ; An alignment driver 30 for controlling the flow of the vacuum blocks 21 of the respective adsorption alignment modules 20 which adsorb the semiconductor package 1 based on the X, Y, and θ axes; An alignment controller 40 transmitting a signal for controlling an alignment correction amount of the alignment driver 30; The central control unit 50 for calculating the mechanical position correction amount for the actual coordinate value of the package 2 calculated by the vision system 10 and transmits it to the alignment controller 40; do.

Description

반도체 패키지용 다중 정렬장치{MULTI ARRAY DEVICE FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE}MULTI ARRAY DEVICE FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 고안은 전자부품의 조립공정 특히 반도체 패키지(semiconductor package)조립공정에 있어서 보우트(boat)에 놓여진 상태로 공급되어진 패키지를 캐리어 단위로 정렬시켜 조립공정을 수행할 수 있도록 하기위한 패키지용 다중 정렬장치에 관한 것이다.The present invention is a multi-aligning device for a package to perform the assembly process by aligning the package supplied in the boat (carrier unit) in the assembly process of electronic components, especially semiconductor package assembly process by carrier unit It is about.

최근 산업발달에 따른 전자 기기의 대중화 및 제품의 소형화를 추구함에 따라 그에 사용되는 반도체 패키지의 수요 또한 증가하고 있는데, 그러한 수요의 증가는 반도체 패키지의 생산에 있어서 대량 생산 방식을 도입하게 하는 계기가 되었다. 이러한 반도체 패키지의 대량 생산은 각 공정의 자동화에 의해 가능해졌으며, 점점 그 자동화 기술은 발전을 거듭하고 있다. 그러한 생산의 자동화는 불량의 발생 억제와 더불어 원활한 공정의 진행을 위해 각 공정 마다 정렬 과정을 필요로 하는데, 특히 반도체 칩(semiconductor chip)이 부착되고 개별화되어 반도체 패키지의 형태로서 과정이 진행되는 공정들에 있어서는 그 정렬 과정이 매우 중요하게 작용한다.As the recent development of electronic devices and miniaturization of products due to industrial development, the demand for semiconductor packages used therein is also increasing. Such increase in demand has led to the introduction of mass production methods in the production of semiconductor packages. . Mass production of such semiconductor packages has been made possible by the automation of each process, and the automation technology is being developed. Such automation of production requires the alignment process for each process in order to prevent the occurrence of defects and to proceed smoothly, in particular, processes in which semiconductor chips are attached and individualized and processed in the form of semiconductor packages. In this case, the alignment process is very important.

그러한 반도체 패키지의 정렬 과정은 반도체 패키지 정렬 장치에 의해 수행되며, 종래에는 보우트(boat)에 적재된 상태에서 반도체 패키지 정렬 과정이 수행되는 3가지 방법의 기구적인 정렬법이 주로 사용되었다.Such a semiconductor package alignment process is performed by a semiconductor package alignment apparatus, and conventionally, three kinds of mechanical alignment methods in which a semiconductor package alignment process is performed while being loaded in a boat are mainly used.

즉, 종래 사용되던 하나의 방법으로 "지그정렬법"이 있는데, 이는 다수의 패키지들이 캐리어 보우트에 올려진 상태에서 작업위치로 이송되면, 컨베이어 하단부분에 정렬지그(jig)를 장착하여 상승과 동시에 자동적으로 지그내부의 공차안으로 안착되게 하는 방법으로 최대 오차범위는 보우트 커팅오차+지그 내부 오차를 갖게된다.In other words, there is one method conventionally used, which is a jig alignment method. When a plurality of packages are transported to a work position while being placed on a carrier boat, an alignment jig is mounted on the lower part of the conveyor to automatically move up and down. As a result, the maximum error range has the bolt cutting error + jig internal error.

또한, 상기 방법을 보완한 두번째 방법은 상승된 지그에 놓여져 있는 캐리어 보우트를 실린더기구 등을 이용하여 정렬을 한번 더하는 방법으로, 이는 정렬시간이 추가되는 단점대신 지그 내부오차를 줄이는 효과를 갖게된다. 그러나 이 방법 역시 보우트 커팅오차는 줄일 수 없게 되는 문제를 갖게된다.In addition, the second method to complement the above method is to align the carrier boat placed on the raised jig once again by using a cylinder mechanism, etc., which has the effect of reducing the jig internal error instead of the disadvantage that the alignment time is added. However, this method also has the problem that the bolt cutting error cannot be reduced.

그리고, 세번째 방법으로는 캐리어 보우트를 클립핑(clipping)형으로 사용하는 것으로서 패키지를 캐리어 보우트에 투입할때 클립을 오픈하고, 보우트 안착후 클립으로 위치고정하는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 캐리어 보우트의 제작비용이 상당히 고가이고, 원칙적으로 캐리어 보우트의 균일제작이 불가능하다는 단점과 더불어 캐리어 보우트 커팅오차는 줄일 수 없는 문제를 갖고 있다.In a third method, the carrier boat is used as a clipping type, and the clip is opened when the package is put into the carrier boat, and the position is fixed by the clip after the boat is seated. However, this method has a problem that the manufacturing cost of the carrier boat is quite expensive, and in principle, the uniform production of the carrier boat is impossible, and the carrier boat cutting error cannot be reduced.

한편, 최근에는 상기와 같은 기구적인 정렬방법의 한계를 극복하고자 화상인식(Vision) 시스템과 상부 X-Y로봇을 이용한 방안이 사용되고 있는데, 이는 케리어 보우트가 작업위치에 도착하면 상부의 카메라가 각각의 패키지별 X,Y,θ 축의 편차량을 화상인식기술을 이용하여 계산하고, 이 데이타를 바탕으로 상부의 X-Y로봇이 작업을 수행하게 하는 방법이다.On the other hand, in order to overcome the limitations of the mechanical alignment method as described above, a method using an image recognition (Vision) system and an upper XY robot has been used. When the carrier boat arrives at the working position, the upper camera is applied to each package. The amount of deviation of X, Y, θ axes is calculated using image recognition technology, and based on this data, the upper XY robot performs the work.

그러나, 이러한 방법은 상부 로봇이 대형화 되어있어 개별적인 패키지별 작업은 가능하나, 케리어 보우트에 올려져 있는 전체 패키지에 대한 작업을 동시에수행할 수 없기 때문에 작업시간이 많이 소요되고 전체적인 공정 균형이 맞지 않게 되는 문제점이 있었다.However, this method is able to work individually by package because the upper robot is larger, but it can be time-consuming and the overall process is out of balance because it can not work on the whole package on the carrier boat at the same time. There was a problem.

본 고안은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 반도체 패키지 등 전자부품 조립공정에서 패키지의 정렬오차를 최소화 하는 가운데 캐리어 보우트에 올려져 있는 전체 패키지에 대한 작업이 동시에 이루어질 수 있도록 함으로서 반도체 제품의 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention is proposed to improve the above problems in the prior art, so that the entire package mounted on the carrier boat can be simultaneously performed while minimizing the alignment error of the package in the electronic component assembly process such as the semiconductor package. By doing so, the purpose of the present invention is to significantly improve the productivity of semiconductor products.

도 1은 본 고안 정렬장치를 이루는 전체적인 시스템 구성도.1 is an overall system configuration constituting the present invention alignment device.

도 2는 본 고안 흡착정렬모듈의 기구적인 분해 상태도.Figure 2 is a mechanical decomposition state diagram of the present invention adsorption alignment module.

도 3은 본 고안 흡착정렬모듈의 결합상태 외관도.Figure 3 is an external view of the coupling state of the present invention adsorption alignment module.

도 4는 본 고안에서의 패키지 정렬상태를 나타낸 상태도.Figure 4 is a state diagram showing the arrangement of the package in the present invention.

도 5는 본 고안 모듈의 동작에 따른 패키지 정렬 상태 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view of the package alignment state according to the operation of the present invention module.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 반도체 패키지 2 : 보우트(boat)1 semiconductor package 2 boat

10: 비전시스템 11: 카메라10: Vision System 11: Camera

12 : 모니터부 13 : 비전컴퓨터12 monitor unit 13 vision computer

20 : 흡착정렬모듈 21 : 진공블럭20: adsorption alignment module 21: vacuum block

22 : θ축 스테이터 23 : θ축 인덕터22: θ axis stator 23: θ axis inductor

24 : Y축 스테이터 25 : Y축 인덕터24: Y-axis stator 25: Y-axis inductor

26 : X축 스테이터 27 : Y축 인덕터26: X-axis stator 27: Y-axis inductor

30 : 정렬드라이버 40 : 정렬콘트롤러30: alignment driver 40: alignment controller

50 : 중앙제어부50: central control unit

상기 목적은, 캐리어 보우트상에 올려진 다수의 반도체 패키지가 컨베어 구동에 의하여 작업위치로 진입되면 스토퍼에 의하여 캐리어 보우트를 멈추고 각 반도체 패키지의 공정 수행을 위한 정렬을 실시하는 패키지 정렬장치에 있어서: 상기 정렬장치는, 각 반도체 패키지의 정렬마크를 화상으로 인식하기 위한 카메라와, 상기 카메라에 인식된 정렬상태가 디스플레이 되는 모니터부, 그리고 상기 인식된 화상에 대한 좌표값을 계산하는 비전 컴퓨터로 이루어진 비전 시스템; 상기 캐리어 보우트에 올려져 이송된 각각의 패키지를 진공 흡착한 상태에서 위치정렬을 기구적으로 실시하는 다수의 흡착정렬부; 상기 반도체 패키지를 흡착하고 있는 각 흡착정렬부의 진공블럭을 X,Y,θ 축으로 유동시키기 위한 제어를 실시하는 정렬드라이버; 상기 정렬드라이버의 정렬 보정량을 제어하기 위한 신호를 전달하는 정렬콘트롤러; 상기 비전 시스템에서 계산되어진 패키지의 실제 좌표값에 대한 기구적인 위치 보정량을 산출하여 정렬콘트롤러에 전달하는 중앙제어부;가 각각 패키지 수량별로 구성되어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 다중 정렬장치를 통해 이룰 수 있게된다.The object of the present invention is to provide a package aligning apparatus which stops a carrier boat by a stopper and performs alignment for carrying out a process of each semiconductor package when a plurality of semiconductor packages mounted on a carrier boat enter a working position by a conveyor drive. The alignment apparatus comprises a camera for recognizing an alignment mark of each semiconductor package as an image, a monitor unit for displaying the alignment state recognized by the camera, and a vision computer for calculating coordinate values for the recognized image. ; A plurality of adsorption alignment units which mechanically perform position alignment in a state in which each package carried on the carrier boat is vacuum-adsorbed; An alignment driver for controlling the flow of the vacuum blocks of each of the adsorption alignment units adsorbing the semiconductor package to the X, Y, and θ axes; An alignment controller for transmitting a signal for controlling an alignment correction amount of the alignment driver; A central control unit for calculating the mechanical position correction amount for the actual coordinate value of the package calculated by the vision system and delivers the mechanical position correction amount to the alignment controller; Each can be achieved through the multiple alignment device for a semiconductor package do.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 정렬장치의 시스템 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 고안 흡착정렬모듈을 이루는 장치의 분해도이며, 도 3은 상기 흡착정렬모듈의 장치 결합도이고, 도 4는 본 고안 정렬모듈의 설치 상태도이며, 도 5는 반도체 패키지의 정렬을 위한 동작상태도를 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows the system configuration of the alignment device according to the present invention, Figure 2 is an exploded view of the device constituting the adsorption alignment module of the present invention, Figure 3 is a device combination of the adsorption alignment module, Figure 4 5 is an installation state diagram of the present invention alignment module, and FIG. 5 illustrates an operation state diagram for alignment of the semiconductor package.

먼저, 본 고안 정렬장치 시스템의 전체적인 구성을 도 1을 참조하여 살펴보면, 캐리어 보우트(2)상에 올려진 상태에서 작업위치로 이송된 다수의 반도체 패키지(1) 각각의 현재 놓여져 있는 상태를 확인하기 위한 비젼시스템(10)과, 상기 캐리어 보우트(2)에 올려져 이송된 각각의 반도체 패키지(1)를 진공 흡착한 상태에서 위치정렬을 기구적으로 실시하기 위해 다수가 베이스(29)상에 장착되어져 있는 흡착정렬모듈(20), 상기 반도체 패키지(1)를 흡착하고 있는 각 흡착정렬모듈(20)의 진공블럭(21)을 X,Y,θ 축을 기준으로 유동시키기 위한 제어를 실시하는 정렬드라이버(30), 상기 정렬드라이버(30)의 정렬 보정량을 제어하기 위한 신호를 전달하는 정렬콘트롤러(40), 상기 비전 시스템(10)에서 계산되어진 패키지(2)의 실제 좌표값에 대한 기구적인 위치 보정량을 산출하여 정렬콘트롤러(40)에 전달하는 중앙제어부(50)로 이루어진다.First, referring to FIG. 1, the overall configuration of the inventive alignment device system is ascertained in the present state of each of the plurality of semiconductor packages 1 transferred to a working position while being mounted on a carrier boat 2. Many are mounted on the base 29 to mechanically perform the alignment in the vacuum suction state of the vision system 10 and the respective semiconductor packages 1 carried on the carrier boat 2. Alignment driver which performs control to flow the adsorption sorting module 20 and the vacuum block 21 of each adsorption sorting module 20 which adsorb | sucks the said semiconductor package 1 with respect to X, Y, (theta) axis. 30, an alignment controller 40 which transmits a signal for controlling an alignment correction amount of the alignment driver 30, and a mechanical position correction amount with respect to an actual coordinate value of the package 2 calculated by the vision system 10. Mountain It is made up of the central control unit 50 to deliver to the alignment controller 40.

상기 비젼시스템(10)의 보다 구체적인 구성에 있어서는, 반도체 패키지(1)의 정렬마크를 화상으로 인식하기 위한 복수의 카메라(11)와, 상기 카메라(11)에 인식된 정렬상태가 디스플레이 되는 모니터부(12), 그리고 상기 인식된 화상에 대한 좌표값을 계산하는 비전 컴퓨터(13) 등을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.In a more specific configuration of the vision system 10, a plurality of cameras 11 for recognizing an alignment mark of the semiconductor package 1 as an image, and a monitor unit on which the alignment state recognized by the camera 11 is displayed. (12), and a vision computer 13 or the like for calculating coordinate values for the recognized image.

그리고, 상기 흡착정렬모듈(20)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와같이 상부에서 부터 반도체 패키지(1)의 위치고정을 위한 진공블럭(21)과, 상기 반도체 패키지(1)를 θ축을 기준으로 정렬유동을 실시하는 θ축 스테이터(22) 및 θ축 인덕터(23), 그리고 Y측 정렬유동을 실시하는 Y축 스테이터(24) 및 Y축 인덕터(25) 및 X축 정렬유동을 실시하는 X축 스테이터(26) 및 X축 인덕터(27)가 순차적으로 적층된 구조를 이루고 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the adsorption alignment module 20 includes a vacuum block 21 for fixing the position of the semiconductor package 1 from the top, and the semiconductor package 1 based on the θ axis. Θ-axis stator 22 and θ-axis inductor 23 performing alignment flow, and Y-axis stator 24 and Y-axis inductor 25 performing Y-side alignment flow, and X performing alignment flow. The axial stator 26 and the X-axis inductor 27 are sequentially stacked.

그중에서 상기 진공블럭(21)은 반도체 패키지(1)가 올려져 고정되어지는 흡착플레이트(21a)와, 진공 흡인력 발생을 위해 진공호스(미도시)와 연통되어져 있는 진공홀(21b)이 형성되어져 있으며, 상기 각각의 정렬유동을 위한 스테이터(22,24,26) 및 코일이 장착되어져 있는 인덕터(23,25,27)는 상호간에 정렬 유동이 가능하도록 에어에 의해 소정 간극으로 이격된 상태를 이룸과 함께, 상호간에는 일정 자력에 의해 결합된 상태가 유지되어지는 구조를 이루고 있다.Among them, the vacuum block 21 is formed with an adsorption plate 21a on which the semiconductor package 1 is mounted and fixed, and a vacuum hole 21b communicating with a vacuum hose (not shown) for generating a vacuum suction force. The stator 22, 24, 26 and the inductors 23, 25, 27, in which the coils are mounted, are spaced apart by a predetermined gap by air so as to allow the alignment flow therebetween. Together with each other, a structure in which the state of being coupled by a certain magnetic force is maintained is achieved.

이와같은 구성을 이루고 있는 본 고안 정렬장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The effect of the operation of the alignment device of the present invention to achieve such a configuration will be described.

먼저, 캐리어 보우트(2;Substrate)에 반도체 패키지(1)를 올려놓고, 상기 패키지가 올려져 있는 캐리어 보우트(2)를 보우트 매거진(boat magazine)에 삽입한다.First, the semiconductor package 1 is placed on the carrier boat 2, and the carrier boat 2 on which the package is placed is inserted into a boat magazine.

그리고, 상기 캐리어 보우트(2)를 담은 매거진을 장비의 로더(Loader)에 적재시킨 후 상기 로더를 캐리어 보우트의 작업위치로 이송시키면, 이송된 로더의 각 캐리어 보우트(2)는 이송시스템(컨베어)에 의해 장치내로 이송되어지는 과정에서 스토퍼에 의해 정지됨으로서 도 4에서와 같이 본 고안 흡착정렬모듈(20)의 상부에 위치되어진 상태를 이루게 된다.Then, when the magazine containing the carrier boat 2 is loaded into the loader of the equipment and the loader is transported to the working position of the carrier boat, each carrier boat 2 of the transferred loader is transferred to a conveying system (conveyor). By being stopped by the stopper in the process of being transferred into the device by the to achieve a state positioned on the upper portion of the adsorption alignment module 20 of the present invention as shown in FIG.

이와같이 다수개가 캐리어 보우트(2)에 올려진 상태로 작업위치에 도달된 각각의 반도체 패키지(1)는 이와 동일한 수량에 맞게 장착되어져 있는 해당 흡착정렬모듈(20)이 베이스(29) 하부에 설치되어져 있는 서보모터(또는 공압실린더) 구동에 의해 도 5에서와 같이 Z축으로 상승되어짐으로서 다수의 반도체 패키지(1)가 동시에 캐리어 보우트(2)로 부터 소정 높이로 이격된 상태를 이루게 된다.In this way, each semiconductor package 1 that has reached the working position in the state in which the plurality is mounted on the carrier boat 2 has the corresponding adsorption alignment module 20 mounted in the same quantity as the lower portion of the base 29. As shown in FIG. 5, the plurality of semiconductor packages 1 are simultaneously spaced apart from the carrier boat 2 by a predetermined height by being driven by a servo motor (or pneumatic cylinder).

그리고, 이와같은 상승동작과 동시에 진공블럭(21)에 진공이 형성되어 흡착플레이트(21a)상에 올려져 있는 패키지(1)가 진공압에 의해 홀딩(holding)되어진다.At the same time as this ascending operation, a vacuum is formed in the vacuum block 21, and the package 1 mounted on the suction plate 21a is held by the vacuum pressure.

상기 동작을 통해 패키지(1)의 상승이 완료되면, 장치의 상부에 설치되어져 있는 비전시스템(10)의 카메라(11)가 각각의 패키지(1)를 오른쪽으로 부터 차례로 패키지면에 표시되어져 있는 정렬마크를 감지하여 화상인식하며 인식된 좌표값은 비젼컴퓨터(13)에서 좌표값으로 데이타화 되어 중앙제어부(50)로 보내지면, 중앙제어부(50)에서는 기준 좌표대비 X,Y,θ축 방향 편차량을 각각의 패키지(1)별로 메모리에 기억시킨다.When the ascending of the package 1 is completed through the above operation, the camera 11 of the vision system 10 installed on the top of the device is aligned so that each package 1 is displayed on the package surface in order from the right side. When the mark is detected and the image is recognized, the recognized coordinate values are converted into coordinate values by the vision computer 13 and sent to the central control unit 50. In the central control unit 50, the X, Y and θ axis directions are shifted from the reference coordinates. The vehicle is stored in the memory for each package 1.

그리고, 상기 메모리되어진 편차량 데이타는 정렬콘트롤러(40)로 보내어져서 이에 합당한 펄스신호 명령이 정렬드라이버(30)로 전달되고, 정렬드라이버(30)에서는 그에 맞는 전류를 각각의 인덕터(23,25,27)에 장착된 코일로 보내어 해당 흡착정렬모듈(20)의 정렬제어가 이루어지게 된다.Then, the stored deviation amount data is sent to the alignment controller 40 so that a pulse signal command corresponding thereto is transmitted to the alignment driver 30, and the alignment driver 30 transmits a current corresponding thereto to each inductor 23, 25, and the like. 27) is sent to the coil mounted in the alignment control of the adsorption alignment module 20 is made.

즉, 정렬드라이버(30)로 부터 전류신호를 전달받은 흡착정렬모듈(20) 에서는 각각의 인덕터(23,25,27)에 교번하는 전류가 공급되어 자기장이 형성됨으로서 +/- 극성을 교차시켜 각각의 인덕터와 스테이터 간에 전자력이 작용하게 된다. 이에따라 스테이터(22,24,26)는 최소단위(0.1㎛)씩 X,Y,θ축 방향 편차량만큼 이동하게 되며, 이때 스테이터(22,24,26)와 인덕터(23,25,27) 사이에는 항상 공기가 주입되어지게 됨으로 상호간에 원활한 유동이 가능한 상태가 유지되어지게 되는 것이다.That is, in the adsorption alignment module 20 receiving the current signal from the alignment driver 30, the alternating current is supplied to each inductor 23, 25, 27 to form a magnetic field, thereby intersecting the +/- polarities, respectively. The electromagnetic force acts between the inductor and the stator. Accordingly, the stator 22, 24, 26 is moved by the minimum unit (0.1㎛) by the amount of X, Y, θ deviation in the axial direction, wherein between the stator (22, 24, 26) and the inductor (23, 25, 27) In the air is always injected is to maintain a state capable of smooth flow between each other.

이와같은 과정을 통해 각 패키지(1)의 정렬위치이 완료되면, 패키지 상면에 대한 정해진 작업공정(스크린프린터, 볼마운터, 다이본더 등)을 동시에 수행토록 하는데, 상기 작업이 완료될때 까지 진공흡착에 의한 정렬상태를 유지시킨다.When the alignment position of each package 1 is completed through this process, a predetermined work process (screen printer, ball mounter, die bonder, etc.) on the upper surface of the package is simultaneously performed, and the vacuum adsorption is performed until the operation is completed. Maintain alignment

그리고, 각 패키지(1)에 대한 정해진 작업수행이 완료되면 상기와 역순으로 흡착정렬모듈(20)의 진공을 해제함과 함께 Z축으로 하강시켜 각 패키지(1)를 캐리어 보우트(2)상에 다시 안착시키고, 캐리어 보우트(2)의 이동을 방지하고 있던 스토퍼를 해제시킨다.When the predetermined work for each package 1 is completed, the vacuum of the adsorption alignment module 20 is released in the reverse order as described above, and the package 1 is lowered on the Z axis so that each package 1 is placed on the carrier boat 2. It rests again and releases the stopper which prevented the carrier boat 2 from moving.

상기 스토퍼에 의한 작용이 해제된 캐리어 보우트(2)는 다음 작업을 위하여 계속하여 이송시스템에 의해 언로더(Unloader)로 이송되어진 후 비어져 있는 메거진(Magazine)에 삽입되어지고, 이러한 반복 작업을 통해 메거진이 가득 찬 경우 장비에서 메거진 교체신호를 보냄으로서 작업자는 메거진을 취출하여 자동작업이 완료되는 것이다.The carrier boat 2 whose action is released by the stopper is inserted into an empty magazine after being conveyed to the unloader by the transfer system for the next operation. When the magazine is full, by sending a magazine replacement signal from the equipment, the operator takes out the magazine and the automatic work is completed.

따라서, 패키지 단위의 작업공정을 캐리어 보우트 단위로 수행할 수 있게되는 본 고안의 정렬장치를 모든 전자부품의 생산라인에 적용할 경우 제품의 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있게됨을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the productivity of the product can be dramatically improved when the alignment device of the present invention, which can perform the work process in the package unit in the carrier boat unit, is applied to the production line of all the electronic components.

즉, 종래 기술에서의 경우 이송시스템에 의해 다수의 패키지가 안착되어져 있는 캐리어 보우트를 한 Pitch 씩 이송시키면서 하나의 패키지 단위의 작업진행이 이루어졌으나, 본 고안의 기술에 따르면 동시에 다수의 패키지에 대한 작업이 가능하게 됨으로 작업시간의 절감은 물론 작업에 필요한 장치의 시설면적을 크게 감축시킬 수 있게된다.That is, in the prior art, the work progress of one package unit was carried out by transporting the carrier bow on which a plurality of packages were seated by one pitch by a transfer system, but according to the technique of the present invention, work on a plurality of packages at the same time. This makes it possible not only to reduce the working time but also to greatly reduce the facility area of the equipment required for the work.

이상에서 살펴본 바와같은 본 고안의 정렬장치는, 전자부품 조립공정 특히 반도체 조립공정에서 스크린프린터, 볼마운터, 다이본더, SMT 등 조립공정장비에 장착 및 적용시 기존 패키지(Package) 단위의 조립공정을 캐리어(Carrier) 단위로 변경 수행할 수 있게 됨으로서 고품질 제품의 생산성을 향상시킬 수 있게된다.As described above, the alignment device of the present invention is an assembly process of an existing package unit when mounting and applying to an assembly process equipment such as a screen printer, a ball mounter, a die bonder, and an SMT in an electronic component assembly process, in particular, a semiconductor assembly process. Since the change can be performed in a carrier unit, productivity of a high quality product can be improved.

특히, 정렬오차가 비젼 오차범위 이내로 유지되어질 수 있게되어 현재 각광을 받고 있는 패키지 형태인 FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array) 제조라인에서의 작업효율 및 불량발생율을 최소화할 수 있게됨을 알 수 있다.In particular, it can be seen that the alignment error can be maintained within the vision error range, thereby minimizing the work efficiency and failure rate in the FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array) manufacturing line, which is currently in the spotlight.

Claims (3)

캐리어 보우트(2)상에 올려진 다수의 반도체 패키지(1)가 컨베어 구동에 의하여 작업위치로 진입되면 스토퍼에 의하여 캐리어 보우트(2)를 멈추고 각 반도체 패키지의 공정 수행을 위한 정렬을 실시하는 패키지 정렬장치에 있어서:When the plurality of semiconductor packages 1 mounted on the carrier boat 2 enter the working position by the conveyor drive, the package arrangement stops the carrier boat 2 by the stopper and performs alignment for the process of each semiconductor package. In the device: 상기 정렬장치는, 각 반도체 패키지(1)의 정렬마크를 화상으로 인식하기 위한 카메라(11)와, 상기 카메라(11)에 인식된 정렬상태가 디스플레이 되는 모니터부(12), 그리고 상기 인식된 화상에 대한 좌표값을 계산하는 비전 컴퓨터(13)로 이루어진 비전 시스템(10);The alignment device includes a camera 11 for recognizing an alignment mark of each semiconductor package 1 as an image, a monitor unit 12 on which an alignment state recognized by the camera 11 is displayed, and the recognized image. A vision system (10) consisting of a vision computer (13) for calculating coordinate values for; 상기 캐리어 보우트(2)에 올려져 이송된 각각의 반도체 패키지(1)를 진공 흡착한 상태에서 위치정렬을 기구적으로 실시하기 위해 다수가 베이스(29)상에 장착되어져 있는 흡착정렬모듈(20);A plurality of adsorption alignment modules 20 mounted on the base 29 in order to mechanically perform the alignment in the state in which each semiconductor package 1 carried on the carrier boat 2 is vacuum-adsorbed. ; 상기 반도체 패키지(1)를 흡착하고 있는 각 흡착정렬모듈(20)의 진공블럭(21)을 X,Y,θ 축을 기준으로 유동시키기 위한 제어를 실시하는 정렬드라이버(30);An alignment driver 30 for controlling the flow of the vacuum blocks 21 of the respective adsorption alignment modules 20 which adsorb the semiconductor package 1 based on the X, Y, and θ axes; 상기 정렬드라이버(30)의 정렬 보정량을 제어하기 위한 신호를 전달하는 정렬콘트롤러(40);An alignment controller 40 transmitting a signal for controlling an alignment correction amount of the alignment driver 30; 상기 비전 시스템(10)에서 계산되어진 패키지(2)의 실제 좌표값에 대한 기구적인 위치 보정량을 산출하여 정렬콘트롤러(40)에 전달하는 중앙제어부(50);가 각각 패키지 수량별로 구성되어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 다중 정렬장치.The central control unit 50 for calculating the mechanical position correction amount for the actual coordinate value of the package 2 calculated by the vision system 10 and transmits it to the alignment controller 40; Multiple alignment device for semiconductor package. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 흡착정렬모듈(20)은, 상부에서 반도체 패키지(1)를 진공으로 흡착 고정하기 위한 흡착플레이트(21a)가 구성되어져 있는 진공블럭(21)과;The adsorption alignment module 20 includes a vacuum block 21 having a suction plate 21a configured to suck and fix the semiconductor package 1 in a vacuum at an upper portion thereof; 상기 진공블럭(21)의 하부에 결합되어지며 반도체 패키지(1)의 θ축 정렬을 실시하는 θ축 스테이터(22) 및 θ축 인덕터(23);A θ-axis stator 22 and θ-axis inductor 23 coupled to a lower portion of the vacuum block 21 and performing θ-axis alignment of the semiconductor package 1; 상기 반도체 패키지(1)의 Y축 정렬을 실시하는 Y축 스테이터(24) 및 Y축 인덕터(25);A Y-axis stator 24 and a Y-axis inductor 25 performing Y-axis alignment of the semiconductor package 1; 상기 반도체 패키지(1)의 X축 정렬을 실시하는 X축 스테이터(26) 및 X축 인덕터(27);가 순차적으로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 다중 정렬장치.And an X-axis stator (26) and an X-axis inductor (27) for performing X-axis alignment of the semiconductor package (1). 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 각각의 스테이터(22,24,26) 및 인덕터(23,25,27)는 상호간에 정렬 유동이 가능하도록 에어에 의해 소정 간극으로 이격된 상태를 이룸과 함께, 상호간에는 일정 자력에 의해 결합된 상태가 유지되어짐을 특징으로 하는 반도체 패키지용 다중 정렬장치.Each of the stators 22, 24, 26 and the inductors 23, 25, and 27 are spaced apart by a predetermined gap by air to enable alignment flow therebetween, and are coupled to each other by a constant magnetic force. Multiple alignment apparatus for a semiconductor package, characterized in that the state is maintained.
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