KR20040084128A - 반도체 쏘잉장치의 척테이블 - Google Patents

반도체 쏘잉장치의 척테이블 Download PDF

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KR20040084128A
KR20040084128A KR1020030018957A KR20030018957A KR20040084128A KR 20040084128 A KR20040084128 A KR 20040084128A KR 1020030018957 A KR1020030018957 A KR 1020030018957A KR 20030018957 A KR20030018957 A KR 20030018957A KR 20040084128 A KR20040084128 A KR 20040084128A
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 및 리드프레임 등을 절단하는 반도체 쏘잉(Sawing)장치에 있어서, 이에 설치되는 척테이블에 관한 것으로, 흡착테이블(130)이 피가공물(200)의 형태에 따라 적절하게 변형되도록 하는 변형수용수단(G1 ; G2 ; 160 ; 170 ; 181,182 ; 181,183 ; 181,184)이 구비되어, 피가공물(200)의 형태에 상응하게 흡착테이블(130)이 변형되면서 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 긴밀하게 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 구조로 되어, 보다 안정적이면서 정밀한 절단작업을 수행할 수 있게 된다.

Description

반도체 쏘잉장치의 척테이블{Chuck table of Sawing equipment}
본 발명은 BGA(Ball Grid Array)형태의 반도체 패키지 스트립(Strip)을 절단하는 반도체 쏘잉(Sawing)장치에 설치되는 척테이블에 관한 것이다.
정보통신 기술이 발전함에 따라 반도체 패키지의 고집적화가 요구되고 있는데, 이를 달성하기 위해 전통적 형태의 리드프레임 대신에 고집적화가 가능한 솔더볼타입의 스트립을 이용한 반도체 패키지 생산이 확대되고 있으며, 종래 솔더볼타입의 스트립은 대한민국 특허등록 제366922호의 도 1 및 도 2에 도시된 것이 대표적으라 할 수 있다. 이러한 종래 솔더볼타입의 스트립은 대한민국 특허등록 제366922호의 도 6에 도시된 바와 같이 관절형 로봇인 매뉴플레이터에 흡착되어 절단장치로 이동된 후에 절단장치에 의해서 절단되기도 하고, 또는 대한민국 실용신안등록 제304725호에 개시된 바와 같이 반도체 쏘잉장치의 척테이블에 흡착되어 절단장치로 이동된 후에 척테이블과 절단장치가 상호 연동되면서 절단되기도 한다.
상기 척테이블은 절단톱날에 의한 피가공물의 절단시 척테이블에 안착되어진 피가공물이 유동되지 않도록 고정하는 역할을 하는데, 종래 척테이블은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같으며, 편의상 척테이블의 회전 및 왕복운동과 관련된 서보모터 및 볼스크류는 생략하였다.
이에 의하면, 종래 척테이블은, 상면이 개구되어진 진공압 분배홈(111)과, 이에 연통되어진 진공압 공급구멍(112)이 형성되어진 테이블베이스(110)와 ; 이 테이블베이스(110)에 얹혀진 지지테이블(120) 및 ; 진공압 분배홈(111)에 연통되는 흡착구멍(131)이 형성되어 지지테이블(120)에 삽입 고정되는 흡착테이블(130)으로 이루어진다. 상기 지지테이블(120)에는 흡착테이블(130)이 안착되는 안착홈(121)과, 진공압 분배홈(111)과 흡착구멍(131)을 상호 연통시키는 진공압 전달구멍(122)이 형성된다. 상기 테이블베이스(110)의 진공압 공급구멍(112)은 외부 진공라인(도시안됨)과 연통되게 연결된다.
이의 작동상태를 설명해 보면, 우선 테이블베이스(110)와 지지테이블(120) 및 흡착테이블(130)이 상호 조립된 상태에서, 별도의 이송기구(도시안됨)를 매개로 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 얹혀지면, 외부 진공라인으로부터의 진공압이 진공압 공급구멍(112) →진공압 분배홈(111) →진공압 전달구멍(122) →흡착구멍(131)으로 전달되어, 외부공기가 흡착구멍(131)을 통해서 척테이블(100) 내부로 강제 흡입되고, 이로 인해 흡착테이블(130)에 안착되어진 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 소정압력으로 부착되어진 상태를 유지하게 된다.
이후, 상기 척테이블(100)이 볼스크류와 서보모터의 조합에 의해서 좌우방향(X축방향)과 수평방향(θ방향)으로 회전되면서, 절단톱날(300)이 볼스크류와 서보모터의 조합에 의해서 전후방향(Y축방향)과 수직방향(Z축방향)으로 직선이동되어, 피가공물(200)이 절단톱날(300)에 의해 절단된다.
상기 피가공물(200)의 절단작업이 완료되면, 척테이블(100)로의 진공압 공급이 차단되어, 피가공물(200)이 단지 흡착테이블(130)에 얹혀진 상태로 되고, 이러한 상태에서 별도의 이송기구(도시안됨)를 통해 절단되어진 피가공물(200)이 척테이블(100)로부터 배출된다.
이후 상기 작동을 반복적으로 수행한다.
여기서, 상기 척테이블(100)의 흡착테이블(130)은, 절단작업시 피가공물(200)이 위치변동되지 않도록 이를 충분히 안정적으로 지지할 수 있으면서, 안착되어진 피가공물(200)의 손상이 방지되도록 어느정도의 무른 성질과, 피가공물(200)이 잘 미끄러지지 않도록 어느정도의 점착성을 띄는 물성이 요구되는데, 통상 고분자 합성고무재질의 것을 이용하고 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 흡착테이블(130)이 지지테이블(120)의 안착홈(121)에 삽입되어서 이에 직접적으로 얹혀져서 고정되는 구조를 이루고 있어서, 흡착테이블(130)에 얹혀져서 맞대어지는 피가공물(200)이 도 2에 도시된 바와 같이 비틀리거나 휘어져서 변형되는 경우에는, 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 일부만 접하게 되므로, 피가공물(200)과 일부 흡착구멍(131)들 사이에 틈새가 유지되어, 이 틈새를 통해서 외부 공기가 연속적으로 흡착구멍(131)으로 유입된다. 따라서, 상기 척테이블(100) 내부에 적절한 진공압이 형성되지 못하게 되어, 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 소정압력으로 부착되지 않게 되므로, 절단톱날(300)에 의한 피가공물(200)의 절단시 피가공물(200)이 절단톱날(300)에 의해 위치이동되면서 피가공물이 손상되게 된다.
종래와 같은 구조하에서 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서는, 흡착테이블(130)을 피가공물(200)의 형태에 따라서 쉽게 변형될 수 있는 재질로 해야 하지만, 이렇게 되면 흡착테이블(130)의 강성이 약화되므로, 절단톱날(300)에 의한 피가공물(200)의 절단시에 가해지는 외력에 의해 흡착테이블(130)이 변형되면서 피가공물(200)의 위치가 변동되어, 스트립의 절단불량이 더욱 심각한 문제가 초래된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 피가공물의 변형을 수용하면서 이를 적절하게 고정할 수 있도록 된 반도체 쏘잉장치의 척테이블을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 척 테이블을 도시한 사시도,
도 2는 종래 척 테이블로서 도 1의 A-A선 단면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 척테이블의 제1실시예를 도시한 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 척테이블의 제2실시예를 도시한 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 척테이블의 제3실시예를 도시한 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 척테이블의 제4실시예를 도시한 도면,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 척테이블의 제5실시예를 도시한 도면,
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 척테이블의 제6실시예를 도시한 도면,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 척테이블의 제7실시예를 도시한 도면,
도 10a 및 도 10b는 도 9a 및 도 9b에 도시된 척테이블의 변형예를 도시한 도면,
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 척테이블의 제8실시예를 도시한 도면이다.
- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -
10,20 ; 고정부재, 100 ; 척테이블,
110 ; 테이블베이스, 111 ; 진공압 분배홈,
112 ; 진공압 공급구멍, 120 ; 지지테이블,
121 ; 안착홈, 122 ; 진공압 전달구멍,
123 ; 관통홀, 130 ; 흡착테이블,
131 ; 흡착구멍, 132 ; 변형유도구멍,
140 ; 지지판, 150 ; 보강판,
151 ; 진공압 전달구멍, 160 ; 스폰지,
161 ; 진공압 전달구멍, 170 ; 판스프링,
181 ; 이동판, 182 ; 오링,
183 ; 코일스프링, 184 ; 공압실린더,
200 ; 피가공물, 300 ; 절단톱날,
G1,G2 ; 틈새.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상면이 개구되어진 진공압 분배홈과, 이에 연통되어진 진공압 공급구멍이 형성되어진 테이블베이스와 ; 이 테이블베이스에 얹혀진 지지테이블 및 ; 진공압 분배홈에 연통되는 흡착구멍이 형성되어 지지테이블에 삽입 고정되는 흡착테이블로 이루어진 반도체 쏘잉장치의 척테이블에 있어서, 상기 흡착테이블이 피가공물의 형태에 따라 적절하게 변형되도록 하는 변형수용수단이 구비되어, 피가공물의 형태에 상응하게 흡착테이블이 변형되면서 피가공물이 흡착테이블에 긴밀하게 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3a 및 도 3b에 의하면, 상면이 개구되어진 진공압 분배홈(111)과, 이에 연통되어진 진공압 공급구멍(112)이 형성되어진 테이블베이스(110)와 ; 이 테이블베이스(110)에 얹혀진 지지테이블(120) 및 ; 진공압 분배홈(111)에 연통되는 흡착구멍(131)이 형성되어 지지테이블(120)에 삽입 고정되는 흡착테이블(130)로 이루어지되, 상기 지지테이블(120)에 흡착테이블(130)이 안착되는 안착홈(121)과, 진공압분배홈(111)과 흡착구멍(131)을 상호 연통시키는 진공압 전달구멍(122)이 형성되고, 흡착테이블(130)의 저면과 안착홈(121) 사이에 변형수용수단인 틈새(G1)가 형성되어진 구조를 이룬다.
이의 작동상태를 설명해 보면, 우선 흡착테이블(130)에 얹혀진 피가공물(200)이 정상인 경우에는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 흡착테이블(130)이 원형상을 유지하며 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 흡착된다.
그러나, 흡착테이블(130)에 얹혀진 피가공물(200)이 비정상인 경우에는, 흡착시의 압력에 의해서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 흡착테이블(130)이 피가공물(200)에 상응하게 변형되어, 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 긴밀하게 밀착 고정된다.
또한, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 지지테이블(120)에 관통홀(123)이 형성되고, 흡착테이블(130)이 관통홀(123)의 상부에 끼워져 부착되며, 지지판(140)이 지지테이블(120)의 저면에 고정되어 진공압 분배홈(111)에 내설되고, 공기압 전달구멍(151)이 형성되어진 보강판(150)이 관통홀(123)의 저면으로 끼워져서 지지판(140)에 얹혀져 고정되되, 흡착테이블(130)의 저면과 지지판(140) 사이에 변형수용수단인 틈새(G2)가 형성되도록 할 수도 있다.
본 제2실시예의 경우에는 지지판(140)이나 보강판(150) 등이 필요하게 되므로 부재수가 증가되는 단점이 있지만, 틈새(G2)를 적절하게 조절할 수 있고, 틈새(G2)의 정밀성을 높일 수 있는 장점이 있다.
상기 제1실시예와 제2실시예의 틈새(G2)는, 흡착테이블(130)이 피가공물(200)을 충분히 지지할 수 있고, 피가공물(200)의 형태에 따라서 유연하게 변형될 수 있도록, 적절하게 조절한다.
한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 제3실시예와 같이, 상기 틈새(G1)에 흡착테이블(130)의 변형을 수용할 수 있는 스폰지(160)를 삽입할 수도 있는데, 이러한 경우에는 스폰지(160)의 재질을 변경하여 흡착테이블(130)의 지지력과 변형정도 및 원상회복력을 손쉽게 조절할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 제4실시예는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 지지테이블(120)에 관통홀(123)이 형성되고, 지지테이블(120)의 저면에 변형수용수단인 판스프링(170)이 지지테이블(120)의 저면에 고정되어 진공압 분배홈(111)에 내설되며, 흡착테이블(130)의 저면이 판스프링(170)에 접하도록, 흡착테이블(130)이 지지테이블(120)의 관통홀(123)에 삽입 고정되어진 구조를 이룬다.
본 제4실시예에 따르면, 흡착테이블(130)의 지지력과 변형정도가 판스프링(170)에 의해 조절된다. 상기 판스프링(170)은 진공압 분배홈(111)과 흡착구멍(131)이 서로 연통되도록, 흡착구멍(131)들 사이에 배치되며, 이의 갯수는 적절하게 조절가능하다.
한편, 도 7a 내지 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 지지테이블(120)에 관통홀(123)을 형성하고, 테이블베이스(110)의 진공압 분배홈(111)에 상하방향으로 이동가능하게 내설되는 이동판(181)과, 이동판(181)을 상방향으로 탄발지지하는 탄성체로 이루어진 것을 변형수용수단으로 이용하여, 흡착테이블(130)의 저면이 이동판(181)에 접하도록, 흡착테이블(130)이 지지테이블(120)의 관통홀(123)에 삽입 고정되도록 할 수도 있다.
본 실시예의 경우 상기 탄성체로는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같은 합성고무 또는 합성수지 재질의 오링(182)이나, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 코일스프링(183), 또는 도 9a 내지 도 10b에 도시된 바와 같은 공압실린더(184)를 이용하고 있지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고 이동판(181)을 일방향으로 탄발 지지할 수 있는 공지의 모든 것들을 탄성체로 이용할 수 있음은 물론이다.
여기서, 상기 공압실린더(184)는, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 지지테이블(120)에 설치되거나, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 테이블베이스(110)에 설치되어, 진공압 분배홈(111)에 내설될 수 있다.
본 실시예의 작동상태를 설명해 보면, 우선 흡착테이블(130)에 얹혀진 피가공물(200)이 정상인 경우에는, 도 7a와 도 8a, 도 9a와 도 10a에 도시된 바와 같이, 흡착테이블(130)이 원형상을 유지하며 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 흡착된다.
그러나, 흡착테이블(130)에 얹혀진 피가공물(200)이 비정상인 경우에는, 흡착시의 압력에 의해서, 도 7b와 도 8b, 도 9a와 도 10b에 도시된 바와 같이, 흡착테이블(130)이 피가공물(200)에 상응하게 변형되고, 이에 따라 탄성체(182 ; 182 ; 184)가 압축 혹은 인장되면서 이동판(181)이 흡착테이블(130)의 변형에 상응하게 하방향으로 이동하게 되어, 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 긴밀하게 밀착 고정된다.
한편, 본 실시예의 경우에는, 내부 압력이 일정하게 유지되도록 완전 밀봉되어 일방향으로 탄발지지되는 공압실린더(184)를 이용하였지만, 필요에 따라서는 일방향 또는 양방향으로 작동제어되는 공압실린더(184)를 이용할 수도 있다. 이와같이 양방향으로 작동제어되는 공압실린더(184)를 이용하는 경우에는 척테이블(100)의 흡착테이블(130)에 얹혀진 피가공물(200)이 정상인지 혹은 비정상인지를 감지할 수 있는 별도의 센서(도시안됨)를 함께 이용할 수 있다.
또한, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 상기 흡착테이블(130)의 흡착구멍(131) 하부를 직경확대해서 변형유도구멍(132)을 형성하면, 흡착테이블(130)의 변형이 보다 원활하게 이루어지는 장점이 있다.
본 제8실시예의 경우에는, 상기 변형유도구멍(132)이 제4실시예에 따른 척테이블(100)에 적용되어진 상태를 도시하고 있지만, 이러한 변형유도구멍(132)은 이에 국한되지 않고 다른 실시예들에 모두 적용될 수 있음은 물론이다.
이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 피가공물의 형태에 따라 흡착테이블이적절하게 변형되도록 하는 변형수용수단이 척테이블에 구비되어, 피가공물의 형태에 상응하게 흡착테이블이 자연스럽게 변형되면서 피가공물이 흡착테이블에 긴밀하게 밀착 고정되므로, 보다 안정적이면서 정밀한 절단작업을 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 상면이 개구되어진 진공압 분배홈(111)과, 이에 연통되어진 진공압 공급구멍(112)이 형성되어진 테이블베이스(110)와 ; 이 테이블베이스(110)에 얹혀진 지지테이블(120) 및 ; 진공압 분배홈(111)에 연통되는 흡착구멍(131)이 형성되어 지지테이블(120)에 삽입 고정되는 흡착테이블(130)로 이루어진 반도체 쏘잉장치의 척테이블에 있어서,
    상기 흡착테이블(130)이 피가공물(200)의 형태에 따라 적절하게 변형되도록 하는 변형수용수단이 구비되어, 피가공물(200)의 형태에 상응하게 흡착테이블(130)이 변형되면서 피가공물(200)이 흡착테이블(130)에 긴밀하게 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지지테이블(120)에 흡착테이블(130)이 안착되는 안착홈(121)과, 진공압 분배홈(111)과 흡착구멍(131)을 상호 연통시키는 진공압 전달구멍(122)이 형성되되, 흡착테이블(130)의 저면과 안착홈(121) 사이에 변형수용수단인 틈새(G1)가 형성되어진 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지지테이블(120)에 관통홀(123)이 형성되고, 흡착테이블(130)이 관통홀(123)의 상부에 끼워져 부착되며, 지지판(140)이 지지테이블(120)의 저면에 고정되어 진공압 분배홈(111)에 내설되고, 공기압 전달구멍(151)이 형성되어진 보강판(150)이 지지판(140)에 얹혀져 고정되되, 흡착테이블(130)의 저면과 지지판(140) 사이에 변형수용수단인 틈새(G2)가 형성되어진 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 틈새(G1 ; G2)에 흡착테이블(130)의 변형을 수용할 수 있는 스폰지(160)가 삽입되어진 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지지테이블(120)에 관통홀(123)이 형성되고, 지지테이블(120)의 저면에 변형수용수단인 판스프링(170)이 지지테이블(120)의 저면에 고정되어 진공압 분배홈(111)에 내설되며, 흡착테이블(130)의 저면이 판스프링(170)에 접하도록, 흡착테이블(130)이 지지테이블(120)의 관통홀(123)에 삽입 고정되어진 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 변형수용수단은, 테이블베이스(110)의 진공압분배홈(111)에 상하방향으로 이동가능하게 내설되는 이동판(181)과, 이동판(181)을 상방향으로 탄발지지하는 탄성체로 이루어지고, 상기 지지테이블(120)에 관통홀(123)이 형성되어, 흡착테이블(130)의 저면이 이동판(181)에 접하도록, 흡착테이블(130)이 지지테이블(120)의 관통홀(123)에 삽입 고정되어진 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 탄성체는 합성고무 또는 합성수지 재질의 오링(182)이나, 코일스프링(183) 또는, 공압실린더(184)인 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
  8. 제 1항 내지 제 3항, 제 5항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡착테이블(130)의 흡착구멍(131) 하부가 직경확대되어 변형유도구멍(132)을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체 쏘잉장치의 척테이블.
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