KR20050122909A - 반도체 패키지 픽커 - Google Patents

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양해춘
조용채
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한미반도체 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 흡착용 픽커에 관한 것으로, 솔더볼과 패드와의 사이에 형성된 틈을 밀폐하지 않고 오히려 그 틈을 그대로 유지한 채, 그 틈 사이로 강력한 음압이 형성되도록 하여 패키지가 패드에 흡착되어지도록 작동되어지는 것으로, 외곽부에도 솔더볼이 형성되어 있는 BGA 패키지를 확실하게 흡착할 수 있는 반도체 패키지 픽커를 제공한다.

Description

반도체 패키지 픽커{semiconductor package picker}
본 발명은 반도체 패키지 흡착용 픽커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성을 가지면서 반도체 패키지를 확실하게 흡착할 수 있는 반도체 패키지 흡착용 픽커에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 패키지는 실리콘으로 된 반도체기판 상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 반도체칩(chip)을 부착한 후에 반도체 기판의 상면에 레진수지로 몰딩하는 공정을 거치게 된다. 이러한 반도체 패키지 중에서 반도체기판의 하면에 리드프레임의 역할을 하는 솔더볼(BGA; Ball Grid Array)을 접착시켜 칩과 통전하도록 만든 것을 솔더볼(BGA; Ball Grid Array) 타입 패키지라 불리운다. 한편, 이러한 BGA 타입 반도체 패키지는 반도체 패키지 이송용 픽커에 의해 절단, 비젼검사 등을 위해 소정의 공정을 위한 위치로 이송되어야 한다.
이러한 BGA 패키지 이송용 픽커는 다양하게 개발되어 있으며, 그 예로서, 도1, 도2a 및 도2b에 고무패드를 이용한 종래의 패키지 픽커가 개시되어 있다.
도1에 도시한 바와 같이, 이러한 종래의 픽커(10)는 그 몸체를 이루는 중공의 원통 형상으로 형성된 하우징(11)을 가지며, 이 하우징(11)은 픽커 지지부(19)를 통해 공지된 바와 같이 상하 및 수평방향으로 이동 가능한 픽커 어셈블리에 고정되어 있다. 상기 하우징(11)에는 공기 유통로가 형성된 중공의 하우징 샤프트(12)가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으며, 상기 하우징(11)의 하단부에는 역시 공기 유통로가 형성된 중공의 패드홀더(14)가 결합되어 있다. 상기 패드홀더(14)와 상기 하우징(11)의 사이에는 패드홀더 스프링(13)이 설치되어 패드홀더(14)가 하방향으로 탄성 지지되게 된다. 그리고 상기 패드홀더(14)의 하부에는 하단부의 외곽부에 돌출된 테두리부(18)가 형성된 고무 재질의 패드(17)가 결합되어 있으며, 패드홀더(14)에는 이젝터핀(16)이 이젝터핀 스프링(15)에 의해 하방향으로 탄성 지지되어 패드(17)의 공기유통로를 형성하는 구멍을 통해 패드(17)의 밖으로 돌출되어 있다. 미설명 부퍼 12a는 하우징샤프트(12)가 하우징(11)의 하방향으로 빠지는 것을 방지하며, 공압 피팅(도5에 도시)이 설치되기 위한 하우징 샤프트 헤드부이다.
이와 같이 구성된 종래의 픽커는, 픽커 하강시 이젝터핀(16)이 먼저 패키지(P)에 닿아 상승하게 되어 스프링(15)이 압축되게 된다. 이후, 픽커가 계속 하강하게 되면 패드(17)의 하단 테두리부(18)가 BGA 패키지 외곽부에 밀착되면서 하우징 샤프트(12)가 상승하고 이에 따라 스프링(13)도 압축되어 상기 테두리부(18)는 상기 패키지의 외곽에 밀착된다. 따라서, 상기 공압 유로들을 통해서 제공된 진공력에 의해 상기 테두리 내부가 진공 챔버를 형성하게 되어 BGA 패키지가 상기 패드에 흡착되어지게 된다.
그러나, 최근 BGA 패키지가 고집적화되면서, BGA 패키지의 상부 외곽부에도 솔더볼(B)이 배치되어져 있다(도4a의 패키지 참조). 따라서, 이러한 종래의 패드구조에서는 패드 하단면과 BGA 패키지 상면이 완전히 밀착되지 못하게 되며, 이러한 틈새를 통하여 리크(leakage)가 발생되어 흡입압력이 떨어져 패키지를 효과적으로 흡착할 수 없는 문제가 발생된다.
한편, 반도체 패키지를 흡착하기 위한 다른 형태로서 고무 재질의 패드 대신에 변형성이 우수한 고가의 스펀지 재질의 패드가 적용된 예가 도3, 도4a 및 도4b에 도시되어 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 상기 패드홀더(14)의 하단부에 결합된 스펀지 재질의 패드(17)는 BGA 패키지를 픽업할 때 상기 하우징(11)이 하강하여 스펀지 재질의 패드가 BGA 패키지의 상부에 밀착되면서 상기 진공라인을 통하여 제공된 진공력에 의해 BGA 패키지(P)를 흡착하도록 형성되어 있다(도4a 및 도4b 참조).
이 스펀지 재질의 패드는 사용 초기에는 변형성이 우수하여 패키지의 흡착력이 좋지만, 사용이 계속되어 지면서 스펀지의 복원력이 떨어지고, 마모도 급속히 발생하여 스펀지 패드(17)와 솔더볼(B) 사이에 리크가 유발되게 된다. 따라서, 이러한 리크에 의해 패키지의 흡착력이 저하되므로 고가의 스펀지 패드를 자주 교체해야 하는 문제점이 있다.
한편, 도5에는 이러한 종래 패키지 픽커(10)에 대한 전체시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있으며, 도6에는 이러한 전체시스템에 대한 일부 공압 및 전기회로도가 도시되어 있다.
도5 및 도6을 참조하면, 상기 각각의 픽커(10)의 진공라인에는 압력의 변화를 감지하여 패키지(P)가 패드(17)에 제대로 흡착되었는지 여부를 감지하는 압력센서(40)가 설치되어 있다. 또한, 상기 각각의 픽커(10)는 진공력에 의해서 패키지를 흡착하게 되는데, 이와 같은 진공력을 발생하기 위한 수단으로써 공기압축펌프(50), 솔레노이드밸브(20) 및 마이크로 이젝터(30)로 구성된다.
이와 같이 구성되어, 상기 공기압축펌프(50)에서 발생된 압축공기는 상기 솔레노이드밸브(20)의 개폐에 의해 상기 마이크로 이젝터(30)로 그 유입여부가 결정된다. 만일, 솔레노이드밸브(20)가 열리면 마이크로 이젝터(30)에 압축공기가 유입되고, 유입된 압축공기는 마이크로 이젝터 내의 노즐(도시되지 않음)을 통과하여 유출구(70)을 통하여 유출되어 진다. 이때, 노즐(도시되지 않음)과 유출구(70) 사이의 압력이 낮아지게 되며, 상기 픽커(10)의 패드(17) 내부의 공기가 노즐(도시되지 않음)과 유출구(70) 사이의 공간에 연결된 진공라인을 통해 유입된 다음 마이크로 이젝터(30)의 유출구(70)를 통해 압축공기와 함께 배출되어 진다.
이와 같이 작동되는 상기 마이크로 이젝터(30)는 그 진공발생 능력이 약해 픽커 패드(17)와 패키지(P) 사이에 리크가 발생할 경우 패키지의 흡착이 불확실하게 되는 문제점이 있었다.
한편, 상기 압력센서(20)는 진공라인(80)의 압력변화를 감지하여 패키지(P)가 패드(17)에 제대로 흡착되었는지 여부를 감지하게 된다. 그러나, 압력센서는 압력의 미묘한 변화를 감지하지 못하여, 픽커에 패키지가 흡착되었는데도 불구하고 압력센서는 패키지가 픽커에 흡착되지 않은 것으로 판단하는 등 압력센서에 의한 흡착에러가 자주 발생되었다.
또한, 종래의 픽커는 상기와 같은 시스템에 의해 작동되어 지는 것으로, 픽커(10)에는 솔레노이드밸브(20)외에도 고가의 마이크로 이젝터(30)가 각각 별도로 설치되어져야 하기 때문에, 픽커의 제조원가가 높았으며 유지보수비용이 많이 소요되었다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 내구성을 가지면서 패키지를 확실히 흡착할 수 있는 반도체 패키지 픽커를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 패키지가 픽커 패드에 흡착되었는지 여부를 확실히 감지할 수 있는 패키지 픽커를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하우징; 상기 하우징에 이동 가능하게 삽입되며, 길이방향으로 연장 형성된 중공부를 구비한 하우징샤프트; 상기 하우징샤프트의 하부에 결합되며, 상기 중공부에 연통되는 공기유통로가 형성된 패드홀더; 상기 패드홀더의 하단부에 결합되며, 상기 패드홀드의 공기유통로에 연통된 공기흡입공이 형성된 패드; 및 상기 패드의 하면을 출몰하도록 상기 패드홀더에 탄성 설치된 이젝터핀을 포함하도록 구성되어, 외부로부터 제공된 고진공력에 의해 상기 공기흡입공, 공기유통로 및 중공부에 순차적으로 상기 패키지와 패드 사이를 통해 외부공기가 흡입되면서 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 패드의 패키지 흡착면은 평면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 패키지의 흡착에 의한 이젝터핀의 출몰 여부에 따라 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되었는지를 감지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패키지 흡착여부 감지수단은 상기 하우징 샤프트의 하단에 고정되고 상기 패드홀드에 삽입되는 중공형의 슬리브를 포함하며, 상기 이젝터핀은 상기 하우징샤프트 끝단에 설치된 스프링에 의해 그 저면이 상기 패드홀더에 탄성 지지되고 그 주위면은 상기 슬리브에 감싸여지는 이젝트핀 헤드를 구비하며, 상기 하우징, 하우징 샤프트, 이젝터핀 스프링, 이젝터핀 헤드 및 패드홀더는 도체로 형성되고 상기 슬리브 및 이젝터핀은 부도체로 형성되며, 상기 하우징, 하우징 샤프트, 패드홀더, 이젝터핀 스프링, 이젝터핀 헤드 및 제어장치가 전기회로를 이루도록 구성되어, 상기 패키지 흡착시 상기 이젝터핀이 상승하여 상기 이젝터핀 헤드는 상기 패드홀더로부터 이격되어 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되었다고 감지하고, 상기 이젝터핀이 하강하여 상기 이젝터핀 헤드가 상기 패드홀더에 접촉되면 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되지 않았다고 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 진공력은 단일의 진공발생장치; 상기 진공발생장치로부터 분기된 상기 하우징 샤프트에 연결된 다수의 진공라인; 상기 진공라인에 설치되어 상기 진공발생장치로부터 발생된 진공력을 제어하는 솔레노이드밸브에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 대해 설명한다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 패키지 픽커의 분해사시도이며, 도8은 도7에 도시된 픽커의 결합사시도이며, 도9는 도7에 도시된 픽커의 내부구성을 보여주는 수직단면도이다.
도7 내지 도9를 참조하면, 제1실시예에 따른 패키지 픽커(100)는 크게 하우징(110), 슬리브(120), 패드홀더(130), 패드(140), 이젝터핀(150) 및 제어장치(160)로 구성되어 있다.
상기 하우징(110)은 픽커(100)의 몸체로서 중공의 원통상으로 형성되어 있다. 상기 하우징(110)의 상부는 픽커지지부(170)에 고정되어 있다. 상기 하우징(110)의 내면에는 길이방향으로 연장 형성된 중공부(114)를 구비한 하우징 샤프트(112)가 상하 이동 가능하게 삽입되어 있다. 상기 하우징 샤프트(112)의 하부 측면에는 샤프트 유통공(116)이 형성되어 있으며, 그 하단면에는 스프링 삽입홈(118)이 형성되어 있다.
상기 하우징 샤프트(112) 하단은 슬리브(120)가 결합되어 있고, 상기 슬리브(120)는 전체적으로 원통상으로 상부 및 하부로 구성되어 있으며, 하부 직경이 상부 직경보다 작게 형성되어 있다. 상기 하부의 측면에는 상기 샤프트 유통공(116)에 대응되는 슬리브 유통공(122)이 형성되어 있다.
상기 패드홀더(130)는 상기 패드(140)를 홀딩하는 부분으로써, 그 상부에는 공기 유로를 형성하는 중공부(131)가 형성되어 있으며, 상기 중공부(131)에는 상기 슬리브(120)의 하부가 삽입된 후 상기 슬리브(120)의 상부가 압입 고정되어 진다. 따라서, 상기 중공부(131)와 상기 슬리브(120)의 직경 축소부인 슬리브(120)의 하부 사이에는 공기유통로가 형성되게 된다. 또한, 상기 패드홀더(130)의 하부에는 상기 이젝터핀 유통공(132)이 형성되어 있으며, 상기 이젝터핀 유통공(132)으로부터 일정거리 이격된 부위에는 공기유통로(134)가 상기 중공부(131)와 유통되게 형성되어 있다.
한편, 상기 패드홀더(130)와 상기 하우징(110)의 사이에는 스프링(138)이 설치되어 상기 패드홀더(130)가 상기 하우징(110)을 기준으로 하방향으로 탄성 지지되게 된다. 상기 스프링(138)은 상기 하우징(110)의 하단부에 설치된 스프링마운트(124)와 상기 패드홀더(130)의 외주부에 형성된 스프링지지부(136)에 지지되게 설치되어 있다. 미설명 부호 113은 하우징 샤프트(112)가 하우징(110)의 하방향으로 빠지는 것을 방지하며, 공압피팅(도14, 16에 도시)이 설치되기 위한 하우징 샤프트 헤드부이다.
상기 패드(140)는 패키지(P)가 흡착되는 부분으로써, 상기 패드홀더(130)의 하부에 결합되어 있다. 상기 패드(140)의 중앙에는 이젝터핀 삽입공(142)이 관통 형성되어 있으며, 상기 이젝터핀 삽입공(142)을 중심으로 일정 거리 이격된 부위에는 공기흡입공(144)이 형성되어 있다. 상기 패드(140)는 종래의 패드와는 달리, 패키지 흡착면이 평면상으로 형성되어 있다. 상기 패드(140)는 내구성이 우수하며, 자체 탄성에 의해 패키지(P)를 보호할 수 있는 고무 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나, 내구성이 우수하며 흡착시 패키지에 상처를 주지 않는다면 플라스틱, 수지 등 적절한 재질로 선택될 수 있다.
본 발명에서는 패드(140)와 패키지를 밀폐시킨 상태에서 패키지를 흡착하는 것이 아니라 패드(140)의 패키지 흡착면이 평면인 관계로 패드(140)와 패키지가 이격된 상태에서 고진공력에 의해 발생한 공기의 빠른 흐름에 의해 패키지를 흡착시키므로 종래와 같은 압력센서는 사용할 수 없다. 본 발명은, 압력센서 대신에 기계적인 작동에 의해 패키지의 흡착 여부를 감지하도록 구성하므로써, 본 발명에서는 패키지의 흡착 여부를 확실하게 감지할 수 있다.
상기 이젝터핀(150)은 패키지를 픽커로부터 분리할 때 패키지가 패드(140)에 달라 붙는 것을 방지하기 위하여 패키지를 이젝팅하는 부분으로써, 상기 패드(140)의 하면을 출몰하도록 패드홀더공(132) 및 이젝터핀 삽입공(142)에 이동 가능하게 설치되어 있다. 상기 이젝터핀(150)의 상부에는 이젝터핀 스프링(154)에 의해 상기 패드홀더(130)에 탄성 지지되면서 접촉 또는 이격되는 이젝터핀 헤드(152)가 고정 설치되어 있다.
상기 제어장치(160)는 패키지(P)의 흡착 여부를 감지하여 픽커의 작동을 제어하는 요소이다. 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 종래의 압력센서를 사용하지 않는 대신에, 패키지 이젝팅 기능을 가지는 이젝터핀(150)의 기계적 복원력을 이용하여 이젝터핀(150)의 승하강 여부에 따라 패키지의 흡착 여부를 감지하도록 구성되어 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 슬리브(120)와 이젝터핀(150)은 부도체로 형성하고, 상기 하우징 샤프트(112), 이젝터핀 스프링(154), 이젝터핀 헤드(152) 및 패드홀더(130)는 도체로 형성하여, 이들이 상기 제어장치(160)와 전기회로를 이루도록 구성한다.
이와 같이 구성되어, 패키지의 흡착 여부에 따른 이젝터핀(150)의 승하강 여부에 따라 이젝터핀 헤드(152)가 패드홀더(130)와 접촉 또는 이격되면서 스위칭 작동이 가능하게 되는 것이다. 즉, 패키지가 패드(140)에 흡착되어 이젝터핀(150)이 상승하면 이젝터핀 헤드(152)는 패드홀더(130)로부터 이격되어 스위치가 OFF 상태로 되고, 이에 따라 제어장치(160)는 패키지가 패드(140)에 흡착되었다고 판단하여 장비의 다음 작동을 제어한다. 반면, 패키지가 패드(140)에 흡착되지 않아 이젝터핀(150)이 하강한 상태로 있으면 이젝터핀 헤드(152)는 패드홀더(130)에 접촉되어 스위치가 ON 상태로 되고, 이에 따라 제어장치(160)는 패키지가 패드(140)에 흡착되지 않았다고 판단하여, 장비에 에러신호를 보내 장비의 작동을 멈추게 하거나 작업자에게 소정의 조치를 취할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 픽커의 작동을 설명한다.
도10a는 픽커가 패키지를 흡착하기 전의 상태를 보여주고 있으며, 도10b는 픽커가 패키지를 흡착한 후의 상태를 보여주고 있다.
도10a를 참조하면, 픽커가 패키지를 흡착하기 전에는 외부공기가 공기흡입공(144)을 통해 흡입되어 공기유통로(134), 슬리브 유통공(122), 샤프트 유통공(116) 및 중공부(114)를 통하여 배출된다. 이때, 상기 이젝터핀(150)은 하강한 상태로 패드(140)의 하면으로부터 돌출되어 있으며, 이젝터핀 헤드(152)는 패드홀더(130)에 접촉되어 스위치가 ON 상태로 되어 있다. 따라서, 상기 제어장치(160)는 패키지가 패드(140)에 흡착되지 않았다고 판단한다.
도10b를 참조하면, 픽커가 패키지를 흡착한 후에는 외부공기가 패드(140)의 하면과 패키지(P)의 솔더볼 사이에 형성된 이격부를 따라 공기흡입공(144)을 통해 흡입되어 공기유통로(134), 슬리브 유통공(122), 샤프트 유통공(116) 및 하우징 샤프트(112)의 중공부(114)를 통하여 배출된다. 이때, 상기 이젝터핀(150)은 상승한 상태로 이젝터핀 헤드(152)가 패드홀더(130)로부터 이격되어 스위치가 OFF 상태로 된다. 따라서, 상기 제어장치(160)는 패키지가 패드(140)에 흡착되었다고 판단하여, 다음 작동을 제어한다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 대해 설명한다.
도11에는 본 발명의 제2실시예에 따른 패키지 픽커의 내부구성이 개시되어 있다. 도11을 참조하면, 상기 하우징 샤프트(112), 슬리브(120) 및 패드홀더(130)를 제외한 나머지 구성요소들은 제1실시예의 그것과 동일하므로 생략하고, 이하, 하우징샤프트(112), 슬리브(120) 및 패드홀더(130)에 대해서 제1실시예의 그것과 다른 부분을 중심으로 설명한다.
먼저 상기 하우징샤프트(112)는 제1실시예의 그것과 달리, 그 하부 측면에 샤프트 유통공(116)이 형성되어 있지 아니하며, 대신에 그 하단면에 형성된 스프링 삽입홈(118)에 샤프트 유통공(116)이 형성되어 있다. 또한, 상기 스프링 삽입홈(118)에는 이젝터핀 스프링(154)이 지지되는 걸림턱(119)이 형성되어 있다.
상기 슬리브(120)는 전체적으로 중공의 원통상으로 형성되어 있으나, 제1실시예의 그것과 달리 상하부 구별없이 상기 패드홀더(130)에 밀착 고정되며, 그 측면에 형성되어 있던 슬리브 유통공(122)이 삭제되었다.
상기 패드홀더(130)는 제1실시예와 달리, 공기유통로(134)가 별도로 형성되어 있지 않고 상기 패드홀더공(132)이 이젝터핀(150)의 직경 보다 크게 형성되어, 이젝터핀(150)과 패드홀더공(132)의 사이에 형성된 이격부가 제1실시예의 공기유통로(134)의 역할을 수행하도록 되어 있다.
제2실시예에 따르면, 전체적으로 제1실시예와 동일한 작용을 수행하면서도 제1실시예에 제공된 하우징 샤프트(112) 및 슬리브(120)에 형성된 샤프트 유통공(116) 및 슬리브 유통공(122)을 형성시키지 않아도 되며, 패드홀더(130)에 공기유통로를 별도로 마련하지 않아도 되므로 전체적으로 형상 및 구조가 단순해지는 효과가 있습니다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 대해 설명한다.
도12에는 본 발명의 제3실시예에 따른 패키지 픽커의 내부구성이 개시되어 있다. 도12를 참조하면, 상기 패드(140)를 제외한 나머지 구성요소들은 제1실시예의 그것과 동일하며, 패드(140)는 제1실시예의 그것과 달리 이젝터핀 삽입공(142)이 별도로 형성되어 있지 아니하며, 공기흡입공(144)이 하면 중심에서 소정거리까지 관통 형성되어 있다
이하, 본 발명의 제4실시예에 대해 설명한다.
도13에는 본 발명의 제4실시예에 따른 패키지 픽커의 내부구성이 개시되어 있다. 도13를 참조하면, 상기 이젝터핀(150)의 상부에 결합된 이젝터핀 헤드(152)를 제외한 나머지 구성요소들은 제1실시예의 그것과 동일하며, 상기 이젝터핀 헤드(152)의 하면에는 돌출부(153)가 형성되어 있다. 이러한 돌출부(153)에 의해 상기 이젝터핀 헤드(152)와 상기 패드홀더(130)와의 사이에 먼저 등이 쌓이더라도 스위칭 작용을 원활히 수행될 수 있는 것이다. 한편, 본 실시예에서는 돌출부(153)의 단부가 뾰족하게 형성되어 있으나, 스위칭 작용에 지장이 없는 범위내에서 다양한 형상을 가질 수 있다.
이하, 위에서 설명한 실시예들을 작동하기 위한 전체 픽업시스템을 설명한다.
도14는 본 발명에 따른 패키지 픽커를 작동하기 위한 전체 픽업시스템의 일실시예를 보여주는 개략도이이며, 도15는 도14에 도시된 픽업시스템의 일부 공압 및 전기회로도를 보여주는 개략도이다.
도14 및 도15를 참조하면, 상기 각각의 픽커는 진공력을 제공하는 단일의 진공펌프(400)로부터 분기된 다수의 진공라인(300)에 연결되어 있다. 또한, 다수의 진공라인(300)에는 솔레노이드밸브(200)가 각각 설치되어 있으며, 이러한 솔레노이드밸브(200)는 펌프(400)로부터 제공된 진공력을 제어하여 각각의 픽커를 개별제어하고 있다. 이처럼, 본 실시예에서는 종래의 진공력 발생수단이었던 공기압축펌프와 개별의 마이크로 이젝터를 모두 삭제하였다.
상기 펌프(400)는 종래의 진공력 발생수단이었던 공기압축펌프 대신에 강력한 음압을 부여할 수 있는 피아브 펌프(PIAB; 상표명)가 바람직하다.
여기서, 상기 피아브 펌프의 원리는 그 진공력이 강력하기 때문에 픽커에 리크(leakage)가 발생하여도 패키지가 안정적으로 패드(140)에 흡착되어질 수 있다. 한편, 피아브 펌프 외에도 패키지(P)와 패드(140) 사이의 틈을 그대로 유지시킨 상태에서 패키지(P)를 흡착시킬 정도의 음압을 형성시킬 수 있는 펌프라면 이 발명에 적용될 수 있을 것이다.
또한, 도15를 참조하면, 패키지의 흡착 여부를 감지하는 수단으로서 종래의 압력센서를 사용하지 않는 대신에, 상기 하우징(110), 하우징 샤프트(112), 이젝터핀 스프링(154), 이젝터핀 헤드(152) 및 패드홀더(130)는 도체로 형성하여, 이들 픽커의 구성요소들과 상기 제어장치(160)와 전체적으로 전기회로를 이루어지도록 구성하여, 패키지의 흡착 여부에 따른 이젝터핀(150)의 승하강 여부에 따라 이젝터핀 헤드()가 패드홀더(130)와 접촉 또는 이격되면서 스위칭 작동이 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 리크(leakage)가 발생하거나 픽커 내부의 압력차이가 발생하더라도 패키지의 흡착여부를 확실하게 감지할 수 있다.
한편, 도16에는 본 발명에 따른 패키지 픽커를 작동하기 위한 전체 픽업시스템의 다른 실시예를 보여주고 있다.
본 실시예에서는 펌프(400)에서 발생된 진공력을 전달하는 진공라인(300)이 분기되기 이전에 단일의 솔레노이드밸브(200)를 설치하여, 픽커들을 중앙 제어하고 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나. 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 BGA 패키지를 흡착하는 것을 주로 하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다른 타입의 패키지에도 적용될 수 있다. 따라서 상기 실시예에 기재된 내용은 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
이와 같이 구성된 본 발명은, 외곽부에도 솔더볼이 형성되어 있는 BGA 패키지를 확실하게 흡착할 수 있는 패키지 픽커를 제공하고 있다.
또한, 패키지를 확실하게 흡착하면서도 마모성이 좋은 고무 패드 등을 사용하기 때문에 패드의 교환주기가 길어져 경제적이다.
또한, 종래의 압력센서 대신에 이젝터핀의 승하강 여부에 따른 기계적인 작동에 의해 패키지의 흡착 여부를 확실히 감지한다.
또한, 개개의 진공라인에 설치된 고가의 마이크로 이젝터들을 사용하지 않으므로 장비의 원가가 절감되고 유지보수성이 우수하다.
도1은 종래 고무재질의 패드가 사용된 BGA패키지 흡착용 픽커를 보여주는 수직단면도이다.
도2a 및 도2b는 도1에 도시된 픽커가 BGA패키지를 흡착할 때의 모습을 보여주는 수직단면도 및 부분확대도이다.
도3은 종래 스펀지재질의 패드가 사용된 BGA패키지 흡착용 픽커를 보여주는 수직단면도이다.
도4a 및 도4b는 도3에 도시된 픽커가 BGA패키지를 흡착할 때의 모습을 보여주는 수직단면도 및 부분확대도이다.
도5는 종래의 BGA패키지 흡착용 픽커를 작동하기 위한 전체 픽업시스템을 보여주는 개략도이다.
도6은 도5에 도시된 픽업시스템의 일부 공압 및 전기회로도를 보여주는 개략도이다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 패키지 픽커의 분해사시도이다.
도8은 도7에 도시된 픽커의 결합사시도이다.
도9는 도7에 도시된 픽커의 내부구성을 보여주는 수직단면도이다.
도10a 및 도10b는 도7에 도시된 픽커의 작동상태를 보여주는 수직단면도들이다.
도11은 본 발명의 제2실시예에 따른 패키지 픽커의 내부구성을 보여주는 수직단면도이다.
도12는 본 발명의 제3실시예에 따른 패키지 픽커의 내부구성을 보여주는 수직단면도이다.
도13은 본 발명의 제4실시예에 따른 패키지 픽커의 내부구성을 보여주는 수직단면도이다.
도14는 본 발명에 따른 패키지 픽커를 작동하기 위한 전체 픽업시스템의 일 실시예를 보여주는 개략도이다.
도15는 도14에 도시된 픽업시스템의 일부 공압 및 전기회로도를 보여주는 개략도이다.
도16은 본 발명에 따른 패키지 픽커를 작동하기 위한 전체 픽업시스템의 다른 실시예를 보여주는 개략도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 픽커 110 : 하우징
112 : 하우징 샤프트 114 : 중공부
116 : 샤프트 유통공 118 : 스프링 삽입홈
120 : 슬리브 122 : 슬리브 유통공
124 : 스프링 마운트 130 : 패드홀더
132 : 패드홀더공 134 : 공기유통로
136 : 스프링 지지부 138 : 패드홀더 스프링
140 : 패드 142 : 이젝터핀 삽입공
144 : 공기흡입공 150 : 이젝터핀
152 : 이젝터핀 헤드 153 : 돌출부
154 : 이젝터핀 스프링 160 : 제어장치
170 : 픽커지지부 200 : 솔레노이드밸브
300 : 진공라인 400 : 펌프

Claims (5)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 이동 가능하게 삽입되며, 길이방향으로 연장 형성된 중공부를 구비한 하우징샤프트;
    상기 하우징샤프트의 하부에 결합되며, 상기 중공부에 연통되는 공기유통로가 형성된 패드홀더;
    상기 패드홀더의 하단부에 결합되며, 상기 패드홀드의 공기유통로에 연통된 공기흡입공이 형성된 패드; 및
    상기 패드의 하면을 출몰하도록 상기 패드홀더에 탄성 설치된 이젝터핀을 포함하도록 구성되어,
    외부로부터 제공된 고진공력에 의해 상기 공기흡입공, 공기유통로 및 중공부에 순차적으로 상기 패키지와 패드 사이를 통해 외부공기가 흡입되면서 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 픽커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패드의 패키지 흡착면은 평면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 픽커.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    패키지의 흡착에 의한 이젝터핀의 출몰 여부에 따라 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되었는지를 감지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 픽커.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패키지 흡착여부 감지수단은 상기 하우징 샤프트의 하단에 고정되고 상기 패드홀드에 삽입되는 중공형의 슬리브를 포함하며,
    상기 이젝터핀은 상기 하우징샤프트 끝단에 설치된 스프링에 의해 그 저면이 상기 패드홀더에 탄성 지지되고 그 주위면은 상기 슬리브에 감싸여지는 이젝트핀 헤드를 구비하며,
    상기 하우징, 하우징 샤프트, 이젝터핀 스프링, 이젝터핀 헤드 및 패드홀더는 도체로 형성되고 상기 슬리브 및 이젝터핀은 부도체로 형성되며, 상기 하우징, 하우징 샤프트, 패드홀더, 이젝터핀 스프링, 이젝터핀 헤드 및 제어장치가 전기회로를 이루도록 구성되어, 상기 패키지 흡착시 상기 이젝터핀이 상승하여 상기 이젝터핀 헤드는 상기 패드홀더로부터 이격되어 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되었다고 감지하고, 상기 이젝터핀이 하강하여 상기 이젝터핀 헤드가 상기 패드홀더에 접촉되면 상기 패키지가 상기 패드에 흡착되지 않았다고 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 픽커.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진공력은
    단일의 진공발생장치;
    상기 진공발생장치로부터 분기된 상기 하우징 샤프트에 연결된 다수의 진공라인;
    상기 진공라인에 설치되어 상기 진공발생장치로부터 발생된 진공력을 제어하는 솔레노이드밸브에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 픽커.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104110B1 (ko) * 2010-01-21 2012-01-13 미래산업 주식회사 표면실장기용 노즐장치
KR101284770B1 (ko) * 2012-05-03 2013-07-17 주식회사 선일기연 필러 로딩기의 흡탈착을 위한 노즐 구조
KR101638996B1 (ko) * 2016-01-14 2016-07-13 제너셈(주) 반도체패키지의 흡착이송장치
KR101719168B1 (ko) * 2016-05-12 2017-03-23 (주) 에스에스피 디테칭피커모듈을 포함하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템
WO2019147047A1 (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 제너셈(주) 픽커
KR102012977B1 (ko) 2018-10-30 2019-10-21 위재우 미세 솔더볼 리워크 피커 모듈
KR20200005912A (ko) * 2018-07-09 2020-01-17 세메스 주식회사 진공 피커 및 이를 포함하는 반도체 패키지 이송 장치
KR102153010B1 (ko) 2019-02-28 2020-09-07 한미반도체 주식회사 픽커 흡착패드의 검사장치 및 픽커 흡착패드의 검사방법
KR20200117657A (ko) * 2019-04-05 2020-10-14 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR102170329B1 (ko) * 2020-06-16 2020-10-26 정봉진 다중 픽커장치
KR20200143318A (ko) * 2019-04-05 2020-12-23 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR20210048040A (ko) * 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 지오테크놀로지 공압 니들형 피커를 구비한 볼 조립장치
KR20220036143A (ko) * 2020-09-15 2022-03-22 박정식 진공흡입 조립체 및 이의 조립방법
KR102643040B1 (ko) * 2023-10-17 2024-03-05 오토르 주식회사 진공흡착패드

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6472812B2 (ja) 2014-10-10 2019-02-20 株式会社Fuji 吸着ノズル
CN105984723B (zh) * 2014-11-27 2018-01-16 鸿劲科技股份有限公司 电子元件作业装置的气压式检知机构、方法及其应用设备
JP7068440B2 (ja) * 2018-03-30 2022-05-16 株式会社Fuji 装着ヘッド
DE102019127292B4 (de) * 2019-10-10 2023-01-19 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur präzisen Bestückung mit Bestückungselementen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5927504A (en) * 1998-06-23 1999-07-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for carrying plural printed circuit boards for semiconductor module
KR20030094650A (ko) * 2002-06-07 2003-12-18 삼성전자주식회사 반도체 싱귤레이션 설비의 칩 피커 패드
KR100439956B1 (ko) * 2002-09-02 2004-07-14 한미반도체 주식회사 반도체 패키지의 흡착이송장치
KR20040082528A (ko) * 2003-03-19 2004-09-30 삼성전자주식회사 반도체 칩 패키지 이송용 픽커
KR20040087084A (ko) * 2003-04-04 2004-10-13 삼성전자주식회사 반도체 패키지의 진공 흡착 픽커

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104110B1 (ko) * 2010-01-21 2012-01-13 미래산업 주식회사 표면실장기용 노즐장치
KR101284770B1 (ko) * 2012-05-03 2013-07-17 주식회사 선일기연 필러 로딩기의 흡탈착을 위한 노즐 구조
KR101638996B1 (ko) * 2016-01-14 2016-07-13 제너셈(주) 반도체패키지의 흡착이송장치
KR101719168B1 (ko) * 2016-05-12 2017-03-23 (주) 에스에스피 디테칭피커모듈을 포함하는 웨이퍼링 프레임방식용 픽앤플레이스 시스템
WO2019147047A1 (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 제너셈(주) 픽커
KR20200005912A (ko) * 2018-07-09 2020-01-17 세메스 주식회사 진공 피커 및 이를 포함하는 반도체 패키지 이송 장치
KR102012977B1 (ko) 2018-10-30 2019-10-21 위재우 미세 솔더볼 리워크 피커 모듈
KR102153010B1 (ko) 2019-02-28 2020-09-07 한미반도체 주식회사 픽커 흡착패드의 검사장치 및 픽커 흡착패드의 검사방법
KR20200117657A (ko) * 2019-04-05 2020-10-14 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR20200143318A (ko) * 2019-04-05 2020-12-23 주식회사 새너 유닛 픽커 및 그것을 갖는 소잉 소팅 시스템
KR20210048040A (ko) * 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 지오테크놀로지 공압 니들형 피커를 구비한 볼 조립장치
KR102170329B1 (ko) * 2020-06-16 2020-10-26 정봉진 다중 픽커장치
KR20220036143A (ko) * 2020-09-15 2022-03-22 박정식 진공흡입 조립체 및 이의 조립방법
KR102643040B1 (ko) * 2023-10-17 2024-03-05 오토르 주식회사 진공흡착패드

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