KR20150089491A - 스테이지 유닛 및 이를 갖는 다이 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

스테이지 유닛은 다이들이 본딩될 기판을 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 스테이지가 회전 가능하도록 상기 스테이지의 하부면 일측 중앙 부위를 지지하는 회전 지지부 및 상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 일측과 반대되는 상기 스테이지의 하부면 타측을 지지하며 상기 스테이지를 승강시켜 상기 스테이지의 수평을 조절하는 한 쌍의 승강 지지부들을 포함한다. 따라서, 상기 스테이지의 수평도를 신속하고 정밀하게 조절할 수 있다.

Description

스테이지 유닛 및 이를 갖는 다이 본딩 장치{Stage unit and die bonding apparatus having the stage unit}
본 발명은 스테이지 유닛 및 이를 갖는 다이 본딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이들이 본딩될 기판을 지지하는 스테이지의 수평도를 조절할 수 있는 스테이지 유닛 및 이를 갖는 다이 본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다이 본딩 공정을 스테이지 상에 기판을 안착시킨 상태에서 본딩 헤드가 다이를 이송하여 상기 기판에 본딩한다. 이때, 상기 본딩 헤드의 수평도와 상기 스테이지의 수평도가 다른 경우, 상기 다이가 상기 기판에 정확하게 본딩되지 못하는 본딩 불량이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 상기 스테이지의 수평도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 작업자가 계측기를 이용하여 상기 스테이지의 수평도를 측정한 후, 상기 스테이지의 네 모서리에 구비된 볼트를 조절하여 상기 스테이지의 수평도를 조절한다.
작업자가 직접 상기 볼트를 조절하므로, 상기 스테이지의 수평도를 조절하는데 많은 시간이 소요된다. 또한, 상기 스테이지의 수평도를 조절할 때 작업자마다 상기 수평도의 정도 차이가 발생한다.
본 발명은 스테이지의 수평도를 신속하고 간편하게 조절할 수 있는 스테이지 유닛을 제공한다.
본 발명은 상기 스테이지 유닛을 갖는 다이 본딩 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 스테이지 유닛은 다이들이 본딩될 기판을 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 스테이지가 회전 가능하도록 상기 스테이지의 하부면 일측 중앙 부위를 지지하는 회전 지지부 및 상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 일측과 반대되는 상기 스테이지의 하부면 타측을 지지하며 상기 스테이지를 승강시켜 상기 스테이지의 수평을 조절하는 한 쌍의 승강 지지부들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 회전 지지부는, 상기 스테이지의 하부면에 고정되는 반구 형상의 상부 지지부 및 상부면에 반구 형상의 홈을 가지며, 상기 홈에 상기 상부 지지부를 수용하여 상기 상부 지지부가 회전 가능하도록 지지하는 하부 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 각 승강 지지부는, 상기 스테이지를 지지하는 캠 및 상기 캠과 연결되며, 상기 캠을 구동시켜 상기 스테이지를 승강시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다이 본딩 장치는 다이들이 본딩될 기판을 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지의 상방에 배치되며, 상기 스테이지의 수평도를 측정하기 위한 측정부와, 상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 스테이지가 회전 가능하도록 상기 스테이지의 하부면 일측 중앙 부위를 지지하는 회전 지지부 및 상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 일측과 반대되는 상기 스테이지의 하부면 타측을 지지하며 상기 스테이지가 수평을 이루도록 상기 스테이지를 승강시키는 한 쌍의 승강 지지부들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 측정부는 상기 스테이지 상부면에서 적어도 세 지점까지의 거리를 감지함으로써 상기 스테이지의 수평도를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 스테이지 유닛은 스테이지의 일측을 회전 지지부가 회전 가능하도록 지지하고, 상기 일측과 반대되는 타측을 한 쌍의 승강 지지부들이 지지한다. 상기 승강 지지부들이 상기 스테이지의 타측을 승강시킴으로써 상기 스테이지의 수평도를 신속하게 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 다이 본딩 장치는 측정부를 이용하여 스테이지의 수평도를 측정하고, 한 쌍의 승강 지지부들이 상기 스테이지가 수평을 이루도록 상기 스테이지의 수평도를 조절한다. 따라서, 상기 스테이지의 수평도를 신속하고 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 상기 스테이지가 수평을 이루지 못해 발생하는 다이의 본딩 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 유닛을 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스테이지 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 유닛을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 유닛 및 이를 갖는 다이 본딩 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 유닛을 설명하기 위한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스테이지 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스테이지 유닛(100)은 베이스 플레이트(110), 스테이지(120), 회전 지지부(130) 및 한 쌍의 승강 지지부(140)들을 포함한다.
베이스 플레이트(110)는 평판 형태를 가지며, 스테이지(120), 회전 지지부(130) 및 한 쌍의 승강 지지부(140)들을 지지한다.
스테이지(120)는 평판 형태를 가지며, 베이스 플레이트(110)와 평행하도록 배치된다. 스테이지(120)의 크기는 베이스 플레이트(110)의 크기보다 작을 수 있다. 스테이지(120)는 다이들이 본딩되는 기판을 지지한다.
회전 지지부(130)는 베이스 플레이트(110)의 상부면에 구비되며, 플레이트(120)를 지지한다. 구체적으로, 회전 지지부(130)는 스테이지(120)가 회전 가능하도록 스테이지(120)의 하부면 일측 중앙 부위를 지지한다.
회전 지지부(130)는 상부 지지부(132) 및 하부 지지부(134)를 포함한다.
상부 지지부(132)는 반구 형상을 가지며, 스테이지(120)의 하부면, 구체적으로, 상기 일측 중앙에 고정된다. 즉, 상부 지지부(132)는 상기 반구 형상에서 평탄한 상부면이 상기 스테이지(120)의 하부면에 고정된다.
하부 지지부(134)는 대략 블록 형상을 가지며, 상부면에 반구 형상의 홈을 갖는다. 상기 홈의 크기와 상부 지지부(132)의 크기는 실질적으로 동일할 수 있다. 하부 지지부(134)는 상기 홈에 상부 지지부(132)를 수용한다.
상부 지지부(132)와 하부 지지부(134)의 홈이 곡면을 가지므로, 하부 지지부(134)의 홈에 수용된 상부 지지부(132)는 하부 지지부(132)에 대해 전후 좌우로 용이하게 회전할 수 있다. 상부 지지부(132)가 회전함에 따라 상부 지지부(132)와 고정된 스테이지(120)도 회전할 수 있다.
한 쌍의 승강 지지부(140)들은 베이스 플레이트(110)의 상부면에 구비되며, 상기 일측과 반대되는 스테이지(120)의 하부면 타측을 지지한다. 승강 지지부(140)들은 스테이지(120)를 승강시켜 스테이지(120)의 수평도를 조절한다.
각각의 승강 지지부(140)는 캠(142) 및 구동부(144)를 포함할 수 있다.
캠(142)은 베이스 플레이트(110) 상에 구비되며 스테이지(120)의 하부면 타측을 지지한다. 일 예로, 캠(142)은 상부면이 경사진 블록 형태를 가질 수 있다. 다른 예로, 캠(142)은 수직으로 배치된 타원 판 형태일 수 있다.
스테이지(120)의 하부면 타측에는 캠(142)과의 접촉을 위한 돌출부(122)가 구비될 수 있다. 돌출부(122)는 곡면을 갖는다. 예를 들면, 돌출부(122)는 반원판, 반구 형태를 가질 수 있다. 따라서, 캠(142)과 돌출부(122)는 선 접촉 또는 점 접촉할 수 있다. 그러므로, 캠(142)과 돌출부(122) 사이의 마찰력을 최소화할 수 있다.
구동부(144)는 캠(142)과 연결되며, 캠(142)을 구동시켜 스테이지(120)를 승강시킨다. 캠(142)이 상부면이 경사진 블록 형태를 갖는 경우, 구동부(144)는 캠 (142)을 직선 왕복 운동시킨다. 캠(142)이 상기 직선 왕복 운동하면서 스테이지(120)의 타측이 승강한다. 이때, 구동부(144)의 예로는 실린더, 리니어 모터 등을 들 수 있다.
캠(142)이 수직으로 배치된 타원 판 형태인 경우, 구동부(144)는 캠(142)을 회전 운동시킨다. 캠(142)이 상기 회전 운동하면서 스테이지(120)의 타측이 승강한다. 이때, 구동부(144)의 예로는 스텝 모터 등을 들 수 있다.
캠(142)과 돌출부(122)가 선 접촉 또는 점 접촉하여 캠(142)과 돌출부(122) 사이의 마찰력이 최소화되므로, 구동부(144)는 캠(142)의 구동에 필요한 에너지를 줄일 수 있다.
회전 지지부(130) 및 한 쌍의 승강 지지부(140)들은 스테이지(120)를 삼각형 형태로 지지한다. 회전 지지부(130)가 스테이지(120)의 상기 일측을 회전 가능하도록 지지하고 있으므로, 한 쌍의 승강 지지부(140)들만으로 스테이지(120)의 상기 타측을 승강시켜 스테이지(120)의 수평도를 조절할 수 있다.
스테이지(120)의 수평도를 한 쌍의 승강 지지부(140)들을 이용하여 조절하므로, 상기 수평도 조절에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 상기 수평도 조절의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 승강 지지부(140)들을 스테이지(120)의 네 모서리에 모두 구비할 필요가 없으므로, 승강 지지부(140)들에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 유닛을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3을 참조하면, 다이 본딩 장치(200)는 베이스 플레이트(210), 스테이지(220), 회전 지지부(230), 한 쌍의 승강 지지부(240)들 및 측정부(250)를 포함한다.
베이스 플레이트(210), 스테이지(220), 회전 지지부(230), 한 쌍의 승강 지지부(240)들에 대한 설명은 도 1 및 도 2를 참조한 스테이지 유닛(100)의 베이스 플레이트(110), 스테이지(120), 회전 지지부(130) 및 한 쌍의 승강 지지부(140)들에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로, 생략한다.
측정부(250)는 스테이지(220)의 상방에 수평 이동 및 상하 이동 가능하도록 구비되며, 스테이지(220)의 상부면에서 적어도 세 지점까지의 거리를 측정하여 스테이지(220)의 수평도를 확인한다. 예를 들면, 측정부(250)는 스테이지(220)의 상부면 네 모서리까지의 거리를 측정하여 스테이지(220)의 수평도를 확인할 수 있다.
구체적으로, 측정부(250)는 스테이지(220)를 향해 하강하여 스테이지(220)의 상부면에서 적어도 세 지점과 접촉한다. 측정부(250)는 상기 각 지점과의 접촉을 위해 하강한 거리를 이용하여 상기 각 지점까지의 거리를 측정할 수 있다.
또한, 측정부(250)는 스테이지(220)의 상부면의 적어도 세 지점으로 광을 조사하고, 상기 상부면으로부터 반사된 광들을 검출하여 상기 각 지점까지의 거리를 측정할 수 있다.
측정부(250)는 개별적으로 구비되거나, 다이를 기판에 본딩하기 위한 본딩 헤드(미도시)의 일측에 구비될 수 있다.
측정부(250)를 이용하여 스테이지(220)의 수평도가 확인되면, 승강 지지부(240)들이 스테이지(220)를 승강시켜 수평도를 조절한다. 따라서, 스테이지(220)의 수평도를 수평 상태로 유지할 수 있다. 그러므로, 스테이지(220)의 수평도를 수평 상태의 상기 본딩 헤드의 수평도와 동일하게 할 수 있다.
스테이지(220)의 수평도와 상기 본딩 헤드의 수평도가 모두 수평 상태이므로, 상기 본딩 헤드로 스테이지(220)에 놓여진 상기 기판에 상기 다이들을 정확하게 본딩할 수 있다. 또한, 스테이지(220)의 수평도가 수평을 유지하지 못해 발생하는 상기 다이의 본딩 불량을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스테이지 유닛은 회전 지지부 및 한 쌍의 승강 지지부들을 이용하여 스테이지의 수평도를 조절한다. 따라서, 상기 스테이지의 수평도 조절을 신속하게 정확하게 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 다이 본딩 장치는 스테이지의 수평도를 수평 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 상기 스테이지의 수평 불량으로 인한 다이의 본딩 불량을 방지할 수 있다. 또한, 상기 다이 본딩 장치를 이용한 다이 본딩 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 스테이지 유닛 110 : 베이스 플레이트
120 : 스테이지 130 : 회전 지지부
140 : 승강 지지부

Claims (5)

  1. 다이들이 본딩될 기판을 지지하는 스테이지;
    상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 스테이지가 회전 가능하도록 상기 스테이지의 하부면 일측 중앙 부위를 지지하는 회전 지지부; 및
    상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 일측과 반대되는 상기 스테이지의 하부면 타측을 지지하며 상기 스테이지를 승강시켜 상기 스테이지의 수평을 조절하는 한 쌍의 승강 지지부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전 지지부는,
    상기 스테이지의 하부면에 고정되는 반구 형상의 상부 지지부; 및
    상부면에 반구 형상의 홈을 가지며, 상기 홈에 상기 상부 지지부를 수용하여 상기 상부 지지부가 회전 가능하도록 지지하는 하부 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각 승강 지지부는,
    상기 스테이지를 지지하는 캠; 및
    상기 캠과 연결되며, 상기 캠을 구동시켜 상기 스테이지를 승강시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 유닛.
  4. 다이들이 본딩될 기판을 지지하는 스테이지;
    상기 스테이지의 상방에 배치되며, 상기 스테이지의 수평도를 측정하기 위한 측정부;
    상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 스테이지가 회전 가능하도록 상기 스테이지의 하부면 일측 중앙 부위를 지지하는 회전 지지부; 및
    상기 스테이지의 하부에 배치되며, 상기 일측과 반대되는 상기 스테이지의 하부면 타측을 지지하며 상기 스테이지가 수평을 이루도록 상기 스테이지를 승강시키는 한 쌍의 승강 지지부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 측정부는 상기 스테이지 상부면에서 적어도 세 지점까지의 거리를 감지함으로써 상기 스테이지의 수평도를 측정하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
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