KR20230092101A - 반도체 자재 절단장치 - Google Patents

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KR20230092101A
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임재영
문현기
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한미반도체 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 자재 절단장치를 이용하여 반도체 자재를 기별의 패키지로 절단하기 위한 반도체 자재 절단장치에 관한 것으로서, 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블; X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들; 절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임; 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 연장 형성되는 제2프레임; 및 상기 제2프레임에 이송 가능하도록 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함한다. 본 발명에 따르면, 블레이드 체인저의 크기를 키우지 않으면서 블레이드 교체시 블레이드 체인저와 스핀들과의 거리를 최소화하여 블레이드 교체 작업의 신속성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 반도체 자재 절단장치를 제공한다.

Description

반도체 자재 절단장치{SEMICONDUCTOR MATERIALS SAWING APPARATUS}
본 발명은 반도체 자재 절단장치를 이용하여 반도체 자재를 개별의 패키지로 절단하기 위한 반도체 자재 절단장치에 관한 것이다.
반도체 자재 절단장치는 반도체 자재를 척테이블에 흡착시킨 상태에서 비전을 통해 반도체 자재의 절단 라인을 검사한다. 반도체 자재는 비전을 통해 검사된 절단 라인을 따라 블레이드에 의해 절단될 수 있다.
반도체 자재의 절단시 고속으로 회전하는 모터에 의해 구동되는 스핀들과 스핀들의 일단에 장착되는 블레이드를 이용하여 블레이드와 반도체 자재의 상대 이동을 통해 반도체 자재의 개별화가 수행된다.
반도체 자재 절단시 사용되는 블레이드는 소모품이므로 마모 또는 손상되는 경우 새로운 블레이드로 교체되어야 하고 반도체 자재의 종류가 변경되면 해당 반도체 자재에 적합한 블레이드로 교체되어야 한다. 이러한 블레이드의 교체는 작업자에 의해 수작업으로 이루어질 수 있다.
그런데, 블레이드의 교체 작업을 수작업으로 수행할 경우, 작업자의 숙련도가 높아야 하므로 누구나 쉽게 블레이드 교체 작업을 수행하기가 어렵고 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 미숙한 작업자에 의해 다른 종류의 블레이드가 스핀들에 잘못 장착될 경우, 피가공물의 파손으로 이어질 수 있어 주의가 필요하다.
또한, 자재를 절단하는 동안에 블레이드에서 발생할 수 있는 진동을 최소화 하기 위해서는 블레이드를 정위치에 설치하여야 하지만 작업자 마다 블레이드 체결 위치 또는 체결 강도에 미세한 차이가 있어 이를 일정하게 유지할 필요가 있다.
이에 따라, 최근에는 블레이드의 교환 작업시 작업자의 실수에 따른 교환 오류를 배제하기 위하여 블레이드 교체 작업을 작업자가 수작업으로 수행하지 않고 자동으로 교체하는 자동 블레이드 교환 장치(Auto Blade Changer, 이하 'ABC')가 이용되는 추세이다.
그런데, 종래의 ABC의 경우, 반도체 자재 절단장치의 외측에 설치되어 블레이드를 교체하는 작업을 수행한다. 이 때, ABC는, 블레이드를 반출하는 기능을 하는 부분, 블레이드를 교체하는 기능을 하는 부분 및 교체된 블레이드를 수거하는 부분 등을 포함하여 구성되어 부피가 커지게 되고, 이로 인해 종래의 ABC는 공간 차지를 많이 한다는 불편함이 있다.
또한, 종래의 ABC는 반도체 자재 절단장치의 외측에 설치되면서 스핀들과의 거리가 멀어져 로봇암의 흔들림이 생기기 쉽고 안정성이 떨어져 스핀들과 블레이드의 정밀한 위치 맞춤에 어려움이 있으며 블레이드 교체 작업에 상대적으로 오랜 시간이 소요된다.
한국공개특허 제10-2021-0126494호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스핀들과의 거리를 최소화하여 블레이드 교체 작업의 신속성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 반도체 자재 절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전의 이송경로 일측에 블레이드 체인저를 마련함으로써 장비 사이즈를 키우지 않으면서 블레이드를 교환하기 위한 공간을 확보할 수 있는 반도체 자재 절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 반도체 자재 절단장치는, 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블; X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들; 절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임; 및 상기 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 이송 가능하도록 상기 제1프레임에 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 반도체 자재 절단장치는, 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블; X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들; 절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임; 상기 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 연장 형성되는 제2프레임; 및 상기 제2프레임에 이송 가능하도록 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함한다.
또한, 상기 제1프레임의 일면에는 상기 픽커를 이송하는 픽커 이송 레일이 마련되고, 상기 제1프레임의 타면에는 상기 블레이드 체인저를 이송하는 블레이드 체인저 이송 레일이 마련된다.
또한, 상기 블레이드 체인저는 상기 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부; 상기 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부; 및 상기 스윙 암부의 일단에 구비되며 상기 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부를 구비하며, 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환하여 상기 블레이드를 수수한다.
또한, 상기 블레이드 체인저는 진입위치에서 상기 스윙 암부를 회동하여 상기 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고 상기 교환위치에 위치된 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환한 상태에서 상기 스핀들 또는 상기 블레이드 체인저가 X축 방향으로 상대 이동하여 상기 블레이드를 수수한다.
또한, 상기 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전을 더 포함하고, 상기 비전은 상기 블레이드 체인저가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되거나, 상기 제1프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착된다.
또한, 상기 블레이드 체인저는 상기 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부; 상기 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부; 및 상기 스윙 암부의 일단에 구비되며 상기 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부를 구비하며, 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환하여 상기 블레이드를 수수한다.
또한, 상기 블레이드 체인저는 진입위치에서 상기 스윙 암부를 회동하여 상기 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고 상기 교환위치에 위치된 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환한 상태에서 상기 스핀들 또는 상기 블레이드 체인저가 X축 방향으로 상대 이동하여 상기 블레이드를 수수한다.
또한, 상기 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전을 더 포함하고, 상기 비전은 상기 블레이드 체인저가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되거나, 상기 제2프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착된다.
또한, 상기 스핀들과 상기 블레이드 체인저 사이의 영역에는 개폐 가능한 차단부를 더 포함하고, 상기 차단부는 상기 블레이드의 절단 작업이 수행되는 동안에는 폐쇄하고 상기 블레이드 교환이 수행될 때는 개방한다.
또한, 상기 블레이드 체인저는 상기 블레이드의 절단 작업이 수행되는 동안에는 대기위치에서 대기하고 블레이드 교환시에 교환위치로 이동하며, 상기 블레이드 체인저의 대기위치 하부에는 교환될 블레이드가 안착되는 블레이드 안착유닛이 마련된다.
또한, 상기 블레이드 안착유닛은 일측에 기사용된 블레이드를 수거하는 블레이드 수거부를 더 포함한다.
또한, 상기 반도체 자재 절단장치의 전방에 개폐 가능하게 구비되는 도어; 및 상기 블레이드 안착유닛의 대기위치에서 상기 도어까지 연장되는 블레이드 안착유닛 이송레일을 더 포함하고, 상기 블레이드 안착유닛이 상기 블레이드 안착유닛 이송레일을 통해 전방으로 이송되면 상기 도어를 통해 상기 블레이드 안착유닛에 새로운 블레이드를 공급하거나 상기 블레이드 안착유닛에 안착된 블레이드를 제거한다.
또한, 상기 절단될 반도체 자재를 공급하는 반도체 자재 공급레일을 더 포함하며, 블레이드 안착유닛 이송레일은 상기 반도체 자재 공급 레일의 상부에 구비되며, 블레이드 안착유닛 이송레일은 상기 도어와 상기 대기위치를 선택적으로 연결하거나 연결 해제하도록 도피 가능하게 구비된다.
본 발명의 반도체 자재 절단장치는, 절단되거나 절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커의 이송을 위해 장착되는 프레임과 스핀들 사이의 영역에서 이동 가능하게 구비되는 블레이드 체인저를 구비하여 반도체 자재 절단장치의 부피, 크기를 키우지 않고도 자동으로 신속하게 블레이드를 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 자재 절단장치는 스핀들의 인근에 블레이드 체인저가 장착되어 스핀들의 위치까지 가깝게 이동 가능할 수 있으며, 블레이드 체인저의 스윙 암부와 스핀들 간의 거리가 짧아 블레이드를 교체 및 결합하는 작업에 있어서, 블레이드를 안정적으로 지지할 수 있고 흔들림을 최소화하여 안정적인 교체 작업이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 자재 절단장치는 블레이드 체인저를 스핀들과 가깝게 위치시키므로, 상대적으로 짧은 길이로 스윙 암부와 블레이드 픽업부를 구비하는 것이 가능하다. 이로 인해 스핀들에 블레이드를 교체 및 결합하는 과정에서 스윙 암부의 흔들림과 픽업부의 흔들림이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 반도체 자재 절단장치는 블레이드 교체시 스핀들의 단부와 블레이드 간의 정밀한 위치 정렬을 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 자재 절단장치는 블레이드의 교환이 필요할 때만 진입위치로 이동하고 블레이드의 교환이 불필요할 때는 대기위치에서 대기하도록 마련되어 다른 작업에 간섭 및 영향을 주지 않으며, 블레이드 체인저에 의한 블레이드 교환이 수행되는 동안에도 반도체 자재의 공급 및 절단된 반도체 자재의 세척 등을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 자재 절단장치는 블레이드 체인저와 스핀들 사이의 영역에 개폐 가능한 차단부를 구비하되, 차단부는 블레이드의 절단 작업이 수행될 때는 폐쇄하고 블레이드 교환 작업이 수행될 때는 개방함으로써 블레이드의 절단 작업시 분사되는 절삭수로 인하여 조성되는 습윤 환경으로부터 블레이드 체인저를 보호할 수 있으며 감전, 부식 등을 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 블레이드 체인저가 대기위치에 위치한 반도체 자재 절단장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 블레이드 체인저가 진입위치 및 교환위치에 위치한 반도체 자재 절단장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 도.
도 3a는 대기위치에서 블레이드를 픽업하는 상태의 블레이드 체인저의 평면도를 나타낸 도.
도 3b는 대기위치에서 블레이드를 픽업하는 상태의 블레이드 체인저의 정면도를 나타낸 도.
도 4a는 제1스핀들에 블레이드를 전달하기 위해 진입위치 및 교환위치에 위치한 블레이드 체인저의 평면도를 나타낸 도.
도 4b는 제1스핀들에 블레이드를 전달하기 위해 진입위치 및 교환위치에 위치한 블레이드 체인저의 정면도를 나타낸 도.
도 5a는 제1스핀들에 블레이드를 전달하여 결합 과정을 수행하는 블레이드 체인저의 평면도를 나타낸 도.
도 5b는 제1스핀들에 블레이드를 전달하여 결합 과정을 수행하는 블레이드 체인저의 정면도를 를 나타낸 도.
도 6a는 제1스핀들에 블레이드 결합을 완료한 상태의 블레이드 체인저의 평면도를 나타낸 도.
도 6b는 제1스핀들에 블레이드 결합을 완료한 상태의 블레이드 체인저의 정면도를 나타낸 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "구비하다"의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 반도체 자재 절단장치에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 자재 절단장치는 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블; X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들; 절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임; 및 상기 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 이송 가능하도록 상기 제1프레임에 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함한다.
여기서 상기 픽커를 이송하는 픽커 이송 레일이 마련되고, 상기 제1프레임의 타면에는 상기 블레이드 체인저를 이송하는 블레이드 체인저 이송 레일이 마련된다.
블레이드 체인저는 상기 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부; 상기 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부; 및 상기 스윙 암부의 일단에 구비되며 상기 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부를 구비하며, 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환하여 상기 블레이드를 수수하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1프레임에는 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전을 더 포함하고, 상기 비전은 상기 블레이드 체인저가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되거나, 상기 제1프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치는 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블; X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들; 절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임; 상기 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 연장 형성되는 제2프레임; 및 상기 제2프레임에 이송 가능하도록 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함한다.
여기서 블레이드 체인저는 상기 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부; 상기 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부; 및 상기 스윙 암부의 일단에 구비되며 상기 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부를 구비하며, 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환하여 상기 블레이드를 수수하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2프레임에는 상기 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전을 더 포함하고, 상기 비전은 상기 블레이드 체인저가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되거나, 상기 제2프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 대해 보다 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 블레이드 체인저가 대기위치에 위치한 반도체 자재 절단장치(1)의 평면도를 개략적으로 나타낸 도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 블레이드 체인저가 진입위치 및 교환위치에 위치한 반도체 자재 절단장치(1)의 평면도를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 스트립 픽커(2), 제1프레임(R1), 척테이블(3), 스핀들(4), 블레이드 체인저(ABC), 제2프레임(R2) 비전(13) 및 유닛 픽커(12)를 포함하여 구성된다.
스트립 픽커(2)는 절단될 반도체 자재를 공급하는 반도체 자재 공급레일(10a,10b) 상에서 반도체 자재를 정렬 및 흡착할 수 있다. 스트립 픽커(2)는 제1프레임(R1)을 따라 도 1의 x축 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 스트립 픽커(2)는 흡착한 반도체 자재를 척테이블(3)에 전달할 수 있다.
제1프레임(R1)은 절단될 반도체 자재 또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 x축 방향으로 연장 형성되며, 반도체 자재 절단장치의 x축 방향 양단을 가로질러 마련된다. 이때 픽커는 하나의 픽커를 구비하여 하나의 픽커로 절단될 반도체 자재 또는 절단된 반도체 자재를 모두 이송할 수 있고, 반도체 자재의 절단 전후에 사용될 각각의 픽커를 구비하여 스트립 픽커가 절단될 반도체 자재를 이송하고 유닛 픽커가 절단된 반도체 자재를 이송할 수 있다.
도 1에는 각각의 픽커를 구비한 경우로 도시하였고, 스트립 픽커(2)와 유니트 픽커(12)가 제1프레임(R1) 상에서 이동 가능하게 장착된다.
척테이블(3)은 도 1의 y축 방향으로 이동 가능하게 구비되고 1개 이상 구비될 수 있다. 척테이블(3)은 스트립 픽커(2)에 의해 전달된 반도체 자재를 흡착한 후 절단을 위해 y축 후방 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 척테이블(3)은 도 1의 y축 후방 방향으로 이동하여 스핀들(4)과 대응되는 위치로 이동한 상태에서 스핀들과 척테이블의 상대 이동을 통해 반도체 자재를 개별단위로 절단할 수 있다.
스핀들(4)은 도 1의 x축 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 스핀들의 일단에 착탈 가능하게 장착된다. 스핀들(4)은 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 일 예로서 한 쌍의 스핀들(4)을 구비한다.
도 1의 -x축 방향에 위치하는 스핀들(4)은 제1스핀들(4a)이고, 제1스핀들(4a)과 마주보는 방향의 도 1의 x축 방향에 위치하는 스핀들(4)은 제2스핀들(4b)일 수 있다. 제1, 2스핀들(4a, 4b)은 각각 단부에 착탈 가능하게 장착되는 블레이드(5)를 구비한다. 제1, 2스핀들(4a, 4b)은 서로 이격되어 구비되되, 각각의 단부에 구비되는 블레이드(5)를 서로 대향하도록 위치시켜 구비된다.
이때 한 쌍의 블레이드는 척테이블이 1개 구비되는 경우 척테이블에 흡착된 반도체 자재를 한 쌍의 블레이드로 순차적으로 절단할 수 있고, 척테이블이 2개 구비되는 경우 각각의 블레이드로 각각의 척테이블에 전달된 반도체 자재를 절단할 수도 있고, 한 쌍의 블레이드로 하나의 척테이블에 흡착된 반도체 자재를 함께 절단하고, 이후 한 쌍의 블레이드가 나머지 척테이블의 상부로 이동하여 척테이블에 흡착된 반도체 자재를 함께 절단할 수도 있다.
이때 스핀들은 X축 방향으로 이동 가능하고 척테이블은 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되므로 스핀들과 척테이블이 상대 이동을 하면서 척테이블(3)상의 반도체 자재를 개별의 반도체 패키지로 절단할 수 있다. 스핀들(4)은 단부에 구비되는 블레이드(5)를 고속으로 회전하는 모터를 이용하여 회전시켜 반도체 자재의 절단을 수행할 수 있다.
블레이드(5)는 소모품으로서 반도체 자재의 절단을 반복적으로 수행하면 블레이드의 칼날이 마모되어 새로운 블레이드로 교체해야 하고, 반도체 자재 절단 중에 블레이드에 손상이 생기는 경우에도 손상된 블레이드로 반도체 자재를 절단하면 절단 품질이 저하되기 때문에 교체가 요구된다. 또한 반도체 자재의 종류가 변경될 때도 해당 반도체 자재의 절단에 적합한 블레이드로 교체가 필요하다.
이를 위해 본 발명은 블레이드를 교환하기 위한 블레이드 체인저(ABC)를 구비한다.
블레이드 체인저(ABC)는 스핀들에 블레이드를 장착하거나 스핀들로부터 블레이드를 분리하기 위하여 제2프레임에 이송 가능하게 장착된다.
제2프레임은 제1프레임과 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 연장 형성된다. 제2프레임에는 척테이블에 전달된 반도체 자재의 절단라인을 검사하기 위한 비전이 이송 가능하게 장착되는 프레임이다.
블레이드 체인저(ABC)는 제2프레임에 이송 가능하게 장착될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 블레이드 체인저(ABC)는 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부(11a)와, 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부(11c)와, 스윙 암부(11c)의 일단에 구비되며 스윙 암부의 수평 회전축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부(11d)를 구비한다.
이때 블레이드 픽업부는 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 회전하여 블레이드를 수수할 수 있다.
블레이드 체인저(ABC)와 스핀들 사이의 영역에는 개폐 가능한 차단부가 마련된다. 차단부는 예를 들어 도어나 셔터 등의 형태로 개폐 가능하게 구비될 수 있다. 따라서 블레이드의 절단 작업이 수행되는 동안 절단 과정에서 절삭수의 비산을 방지할 수 있도록 폐쇄하고 블레이드의 교환이 수행되는 동안에는 차단부를 개방할 수 있다. 따라서, 차단부를 통해 반도체 자재를 절단하는 동안에 발생하는 절삭수가 블레이드 체인저의 구동부에 튀는 것을 방지하여 감전, 부식 등을 방지할 수 있다.
이때 블레이드의 절단 작업이 수행될 때 블레이드 체인저(ABC)는 대기위치에서 대기하는 것이 바람직하다. 블레이드 체인저(ABC)가 대기위치에 위치함으로써 절단이나 이동 등의 작업시 블레이드 체인저(ABC)에 의한 간섭을 방지할 수 있게 된다.
즉, 블레이드 체인저(ABC)는 블레이드의 교체가 필요할 때 진입위치로 이동하고, 진입위치에서 스윙암을 회동시켜 블레이드 교환위치에 이동될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 더욱 자세히 설명하도록 한다.
한편, 블레이드 체인저(ABC)의 대기위치 하부에는 교환될 블레이드가 안착되는 블레이드 안착유닛이 마련된다.
블레이드 안착유닛에는 복수개의 새블레이드가 안착되어있으며, 블레이드 안착유닛의 일측에는 기사용된 블레이드를 수거하는 블레이드 수거부를 더 포함할 수 있다.
블레이드 안착유닛(6)은 작업자에 의해 대기위치에 장착될 수도 있으나, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 구비하여 공급된 블레이드 안착유닛(6)을 대기위치에 장착시킬 수도 있다. 이를 위해 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 대기위치에서 반도체 자재 절단장치의 전방에 개폐 가능하게 구비되는 도어까지 연장되게 구비될 수 있다.
블레이드 안착유닛(6)이 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 통해 전방으로 이송되면 도어를 통해 블레이드 안착유닛(6)에 새로운 블레이드를 공급하거나 블레이드 안착유닛(6)에 안착된 블레이드를 제거할 수 있다.
이때 블레이드의 제거 또는 공급은 취급하는 반도체 자재의 종류가 변경되는 경우 해당 반도체 자재를 절단하는데 사용되는 블레이드의 종류(블레이드의 두께, 재질, 직경, 타입 등)가 달라지기 때문에 기존 블레이드를 제거하고 해당 반도체 자재를 취급할 수 있는 새로운 종류의 블레이드를 공급하는 것이 필요하다.
블레이드 안착유닛 이송레일(9)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 반도체 자재 공급레일의 상부에 구비되는 경우에는 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 스트립 픽커의 이동시 간섭이 되므로 도어와 대기위치를 선택적으로 연결하거나 연결 해제하도록 도피 가능하게 구비될 수 있다.
한편, 비전(13)은 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며, 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사할 수 있다. 비전(13)은 척테이블의 상부에서 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되며 척테이블에 전달된 반도체 자재의 절단라인을 검사할 수 있다. 비전(13)은 한 쌍의 척테이블 중 어느 하나의 척테이블에 전달된 반도체 자재의 절단라인을 검사한 후, X축 방향으로 이동하여 나머지 하나의 척테이블에 전달된 반도체 자재의 절단라인을 검사할 수 있다.
이때 블레이드 체인저(ABC)와 비전(13)은 모두 제2프레임(R2) 상에서 X축 방향으로 이동 가능하게 장착된다. 비전(13)은 블레이드 체인저(ABC)가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되어 하나의 레일 상에서 비전과 블레이드 체인저(ABC)가 각각 이송 가능하게 구비될 수도 있고, 별도의 이송레일에 장착되어 각각 이송될 수도 있다.
즉 제2프레임(R2) 상에 블레이드 체인저(ABC)와 비전을 이송할 수 있는 하나의 이송 레일이 장착될 수도 있고, 블레이드 체인저(ABC)를 이송하는 레일과 비전을 이송하는 레일이 각각 마련될 수도 있다.
앞서 전술한 실시예는 블레이드 체인저(ABC)와 비전이 별도의 제2프레임(R2)에 장착되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 반도체 자재 절단장치는 블레이드 체인저(ABC)와 비전이 픽커를 이송하는 제1프레임(R1)에 장착될 수도 있다.
예를 들어 제1프레임의 일면(전면)에는 스트립 픽커와 유닛픽커를 이송하는 픽커 이송레일이 마련되고, 제1프레임의 타면(후면)에는 블레이드 체인저 이송레일이 마련될 수 있다.
따라서 픽커의 이송과 블레이드 체인저(ABC)의 이송시에 서로에게 간섭되지 않는다.
마찬가지로 블레이드 체인저 이송레일 상에서 비전이 이송 가능하게 장착되어도 무방하고, 제1프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착되어도 무방하다.
이하, 본 발명의 반도체 자재 절단장치(1)에서 블레이드 체인저(ABC)에 의한 블레이드 교체 방법의 일실시예를 설명한다.
일례로 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 블레이드 체인저(ABC)가 픽커의 이송을 위해 연장 형성되는 제1프레임(R1)과 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 연장 형성되는 제2프레임(R2) 상에서 이동 가능하게 구비된다. 블레이드 체인저(ABC)는 스핀들의 일단에 장착된 블레이드를 분리하고 새로운 블레이드를 장착하는 교체 작업을 수행할 수도 있고, 장비 초기 셋팅시 블레이드(5)가 장착되지 않은 상태의 스핀들(4)에 최초로 블레이드(5)를 결합하는 장착 작업을 수행할 수도 있다.
제2프레임(R2)은 Y축 방향으로 제1프레임(R1)과 스핀들(4) 사이의 영역에 배치된다. 제2프레임(R2)은 X축 방향으로 연장 형성되며, 반도체 자재 절단장치(1)의 x축 방향 양단을 가로 지르게 구비된다.
제2프레임(R2)에는 척테이블(3)에 흡착된 절단될 반도체 자재의 절단 라인을 검사하는 비전(13)이 이동 가능하게 장착되는 레일이 마련된다. 비전은 한 쌍의 척테이블에 흡착된 각각의 반도체 자재를 검사할 수 있도록 척테이블의 상부에서 이동 가능하게 구비된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 비전(13)이 장착되는 제2프레임(R2)에 블레이드 체인저(ABC)를 설치하며, 이때 비전이 이송하는 레일과 블레이드 체인저 이송 레일은 하나의 레일을 공유할 수도 있고, 각각 분리된 레일에서 이송 가능하게 구비될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저(ABC)를 반도체 자재 절단장치(1)의 전방에 구비하지 않고, 비전(13)과 동일한 제2프레임(R2)상을 이동 가능하게 구비함으로써 ABC의 부피를 최소화할 수 있다.
도 1의 제1스핀들(4a)은 블레이드(5)를 구비한 상태로 도시되고, 제2스핀들(4b)은 블레이드(5)를 미구비한 상태로 도시된다. 이는 블레이드 체인저(ABC)에 의해 제1스핀들(4a)과 제2스핀들(4b)의 블레이드가 각각 분리된 후 제1스핀들(4a)에 블레이드가 교체된 상태이며, 제2스핀들(4b)에 블레이드를 교체해야 하는 상태가 될 수도 있고, 장비 초기 셋팅시 제1스핀들(4a)과 제2스핀들(4b)에 블레이드가 장착되지 않은 상태에서 제1스핀들에 블레이드를 장착한 상태이고, 제2스핀들(4b)에 블레이드를 장착해야 하는 상태가 될 수도 있다.
물론, 제2스핀들(4b)의 블레이드가 손상되어 제2스핀들(4b)의 블레이드만 분리하고 새 블레이드로 교체하는 상태가 될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저(ABC)를 이용하여 제2스핀들(4b)에 블레이드(5)를 결합하는 과정을 수행한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 교체할 새로운 블레이드(5)가 안착되는 블레이드 안착유닛(6)을 포함한다. 일예로서, 블레이드 안착유닛(6)에 4개의 블레이드(5)가 안착될 수 있는 안착부(6a)가 구비된다. 검은색으로 채워진 원형의 링 형태는 안착부(6a)에 블레이드(5)가 안착된 상태이고, 비어있는 원형의 링 형태는 지지부(6a)에 블레이드(5)가 안착되지 않은 상태일 수 있다. 안착부(6a)는, 블레이드(5)를 수용할 수 있는 홈의 형태로 형성될 수도 있고, 블레이드 안착유닛(6)의 바닥면으로부터 상방향으로 소정만큼 돌출되는 형태로 형성될 수도 있다. 안착부(6a)의 형태는, 이에 한정되지 않는다.
블레이드 안착유닛(6)은 제2프레임(R2)의 일단부에 위치한다. 구체적으로, 블레이드 안착유닛(6)은 제2프레임(R2)의 일단부의 하부에 위치한다. 도 2를 참조하면, 블레이드 안착유닛(6)은 도 2의 제2프레임(R2)의 -x축 방향의 일단부의 하부에 위치한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)의 미작동 상태에서, ABC는 제2프레임(R2)상에 설치되어 제2프레임(R2)의 일단부에 위치한다. 이에 따라 블레이드 안착유닛(6)을 제2프레임(R2)의 일단부에 위치한 미작동 상태의 ABC에 대응하여 ABC의 하부에 위치할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저(ABC)의 대기 위치 하부에 마련되는 블레이드 안착유닛(6)에 블레이드(5)를 공급한다.
이때 블레이드 안착유닛(6)은 블레이드 공급부(8) 없이 작업자가 직접 블레이드 안착유닛(6)을 블레이드 체인저(ABC)의 대기위치 하부에 장착 시킬 수도 있으나, 블레이드 공급부(8)를 통해 블레이드 안착유닛(6)을 공급할 수도 있다.
블레이드 안착유닛(6)에 공급할 새 블레이드(5)를 공급하거나 새 블레이드가 안착된 블레이드 안착유닛을 원활하게 공급할 수 있도록 반도체 자재 절단장치의 전방에는 개폐 가능한 도어가 마련되며, 블레이드 공급부(8)는 도어의 일측에 구비될 수 있다. 또한, 블레이드 공급부와 블레이드 안착유닛(6)을 연결할 수 있도록 블레이드 안착유닛(6)이 안착되는 블레이드 체인저(ABC)의 대기위치 에서 도어(또는 블레이드 공급부)까지 연장되는 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 블레이드 공급부(8)와 블레이드 안착유닛(6) 사이에 블레이드 안착유닛 이송레일(9)이 구비된다. 구체적으로 설명하면 반도체 자재 절단장치의 전방에는 개폐 가능하게 구비되는 도어가 마련되며, 도어에 인접하여 블레이드 공급부가 마련된다. 따라서, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 블레이드 안착유닛(6)이 안착되는 블레이드 체인저의 대기위치에서 도어까지 연장되게 구비되어 도어를 개방하여 도어를 통해 새로운 블레이드가 안착된 블레이드 안착유닛(6)을 블레이드 공급부에 전달하거나, 블레이드 공급부에 전달된 블레이드 안착유닛을 제거 및 교체할 수도 있다.
따라서, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 통해 새로운 블레이드가 안착된 블레이드 안착유닛(6)을 용이하게 공급하거나, 사용이 완료된 빈 블레이드 안착유닛에 새로운 블레이드를 안착시키거나 블레이드 안착유닛 자체를 교체할 수도 있다.
예를 들어, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 제1프레임(R1)의 일단부에 대응하여 그 하부에 구비되는 제1반도체 자재 공급레일(10a)에 블레이드 안착유닛 이송레일(9)의 일단부가 위치하고, 제1반도체 자재 공급레일(10a)과 마주보는 방향의 블레이드 공급부(8)측에 위치하는 제2반도체 자재 공급레일(10b)에 블레이드 안착유닛 이송레일(9)의 타단부가 위치한다.
블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b)간의 이격 거리 사이에 마련되는 블레이드 안착유닛 이송레일(9)의 중간부를 통해 블레이드 공급부(8)의 블레이드(5)를 블레이드 안착유닛(6)으로 이동시킬 수 있다.
블레이드 안착유닛 이송레일(9)은, 도 2의 -x축 방향에 구비되는 제1블레이드 안착유닛 이송레일(9a) 및 제1블레이드 안착유닛 이송레일(9a)과 이격 거리를 두고 x축 방향에 구비되는 제2블레이드 안착유닛 이송레일(9b)을 포함한다. 이때, 제1, 2블레이드 안착유닛 이송레일(9a, 9b)은 z축 방향으로 승하강 가능하고, -x, x축 방향으로 이동 가능하게 구비된다.
제1, 2블레이드 안착유닛 이송레일(9a, 9b)이 서로 멀어지도록 이격 거리를 크게 하여 이동할 경우(블레이드 안착유닛 이송레일(9)의 미작동 상태), 제1블레이드 안착유닛 이송레일(9a)은 도 2의 -축 방향으로 이동하고, 제2블레이드 안착유닛 이송레일(9b)은 도 2의 x축 방향으로 이동할 수 있다.
이와 반대로, 제1, 2블레이드 안착유닛 이송레일(9a, 9b)이 서로 가까워지도록 이격 거리를 작게 하여 이동할 경우(블레이드 안착유닛 이송레일(9)의 작동 상태), 제1블레이드 안착유닛 이송레일(9a)은 도 2의 x축 방향으로 이동하고, 제2블레이드 안착유닛 이송레일(9b)은 도 2의 -x축 방향으로 이동할 수 있다.
블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 도 2의 z축 방향으로 승하강 가능하도록 구비되어, 미작동 상태일 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b) 보다 하부로 하강하여 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b)에 의해 가려진 상태로 노출되지 않을 수 있다. 반면에, 도 2에 도시된 바와 같이, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)이 작동 상태일 경우, 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b) 보다 높게 위치하도록 상승할 수 있다. 이로 인해 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b)의 상부에서 노출될 수 있다.
작동 상태의 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은, 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b)을 가로 질러서 블레이드 공급부(8)와 블레이드 안착유닛(6)을 연결할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 도 1의 z축 방향으로 승하강 가능하게 구비하고, -x축 및 x축 방향으로 이동 가능하게 구비하여 제1프레임(R1)상을 이동하는 스트립 픽커(2)와의 간섭을 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)와 달리, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)이 미작동 상태 및 작동 상태의 구분없이 항상 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b) 보다 높게 위치할 경우, x축 방향으로 제1프레임(R1)에서 이동하면서 반도체 자재를 공급레일로 공급하는 스트립 픽커(2)의 자재 공급을 방해할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 블레이드 공급부(8)로부터 블레이드 안착유닛의 대기위치로 블레이드 안착유닛을 이동시키는 작업을 할 때에만 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b) 보다 높게 위치하도록 상승시킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 블레이드 안착유닛의 대기위치로 블레이드 안착유닛의 공급을 완료하였을 경우, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)을 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b) 보다 하부에 위치하도록 하강시켜 스트립 픽커(2)의 작업을 방해하지 않을 수 있다.
물론, 이외에도 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 스트립픽커의 이동에 간섭되지 않도록 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 탈착 가능하게 구비될 수도 있고, 회전하며 작동되는 형태로 구비될 수도 있으며, 이송레일의 길이를 단축 또는 연장하는 방식으로 길이 조절 가능하게 구비될 수도 있다. 즉, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 도어와 대기위치를 선택적으로 연결하거나 연결 해제할 수 있도록 도피 가능하게 구비될 수 있으며, 블레이드 안착유닛 이송레일(9)은 제1, 2반도체 자재 공급레일(10a, 10b) 상의 반도체 자재와의 간섭을 방지하는 형태라면 어느 형태에 한정되지 않고 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저(ABC)를 제2프레임(R2)상에 이동 가능하게 설치하여 스핀들(4)의 블레이드(5)를 교체할 수 있다.
이를 위해 블레이드 체인저(ABC)는 대기위치에서 대기상태에 있다가 블레이드 교체가 필요할 때 진입위치로 이동하고 진입위치에서 스윙암을 회동하여 블레이드 픽업부와 스핀들이 서로 대향하는 방향으로 전환할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 6b를 참조하여, 제1스핀들(4a) 및 제2스핀들(4b)의 블레이드 교체 방법에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 1 및 도 2는 제2스핀들에 블레이드를 전달하는 모습을 도시한 것이고, 도 3a 내지 도 6b는 제1스핀들에 블레이드를 전달하는 모습을 도시한 것으로서, 블레이드가 전달되는 스핀들의 위치에만 차이가 있을 뿐 블레이드 전달 과정은 동일하므로 이를 함께 설명한다.
먼저, 도 1, 도 3a, 도3b는 블레이드 체인저가 대기위치에 위치한 상태를 도시한 도면이다.
여기서, 대기위치는 절단부에 의해 반도체 자재 절단이 수행되는 상태에서 절단 과정 등 다른 공정에 영향을 주지 않도록 대기하고 있는 위치이다.
이때, 블레이드 체인저(ABC)의 대기위치 하부에는 교환될 블레이드가 안착되는 블레이드 안착유닛이 마련되기 때문에 블레이드 체인저(ABC)가 대기위치에서 대기하고 있다가 블레이드 교환이 필요할 때 하부에 마련된 블레이드 안착유닛으로부터 어느 하나의 블레이드를 픽업할 수 있다.
도 3a는 대기위치에서 블레이드를 픽업하는 상태의 블레이드 체인저(ABC)의 평면도를 나타낸 도이고도 3b는 대기위치에서 블레이드를 픽업하는 상태의 블레이드 체인저(ABC)의 정면도를 나타낸 도이다. 도 3a 및 도3b를 참조하여 ABC의 부분적인 회전을 구현하는 ABC의 상세한 구성에 대해 설명한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)는 작동 상태가 되면, 블레이드 체인저(ABC)의 대기위치 하부에 구비된 블레이드 안착유닛(6)에서 어느 하나의 블레이드(5)를 픽업한다. 이때 블레이드의 픽업은 흡착 또는 그립(파지) 등의 방식이 될 수 있다. 블레이드 체인저(ABC)가 미작동 상태일 경우, 블레이드 체인저(ABC)는 대기위치에 위치하고, 대기위치는 제2프레임(R2)의 일측 하부일 수 있다. 또한, 제2프레임(R2)의 타측 영역은 비전이 대기하는 영역이며, 제2프레임의 일측, 타측 영역에 각각 블레이드 체인저(ABC)와 비전이 대기되는 구조일 수 있다.
이에 따라 블레이드 체인저(ABC)의 최초 작동 시작 위치는 블레이드 체인저(ABC)의 대기위치일 수 있다. 블레이드 체인저(ABC)는 최초 작동 시작 위치에서 그 하부에 대응하여 위치하는 블레이드 안착유닛(6)에 안착된 어느 하나의 블레이드(5)를 픽업한다. 블레이드 안착유닛은 블레이드(5)를 픽업한 상태로 도 3a 및 도 3b의 x축 방향으로 이동한다.
도 3b를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)는 제2프레임(R2)상에서 이동하고 승강 가능하게 마련되는 바디부(11a)와, 바디부(11a)의 하부에 구비되어 수직 회전축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부(11c)와, 스윙 암부(11c)의 일단에 구비되며 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부(11d)를 구비한다.
바디부(11a)는 제2프레임(R2) 상을 이동 가능하도록 제2프레임(R2)에 설치된다. 바디부(11a)는 일단부가 제2프레임(R2)에 장착되고, 타단부가 제2프레임(R2)의 하부에 위치한다. 바디부(11a)는 타단부의 하부에 스윙 암부(11c)를 구비한다.
스윙 암부(11c)의 타단 상부에는 수직 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 회전모터(11b)를 구비하며, 회전모터(11b)는 바디부의 일측에 구비될 수 있다.
스윙 암부(11c)는 도 3a의 xy 평면상에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비된다.
블레이드 픽업부(11d)는 스윙 암부(11c)의 일단에 연결되며 스윙 암부의 수평 회전축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비된다. 또한, 블레이드 픽업부(11d)의 단부에는 블레이드(5)를 픽업하는 픽업유닛(11e)이 마련되어 블레이드 픽업부의 회전에 의해 픽업유닛의 방향이 전환될 수 있다.
블레이드 픽업부는 스윙암부의 수평 회전 축을 중심으로 180도 회전 가능하게 구비되며 회전을 안한 상태에서는 픽업유닛이 하방을 향한다. 좌측으로 90도 회전하면 픽업유닛이 좌측 방향을 향하게 되고 우측으로 90도 회전하면 픽업유닛이 우측 방향을 향하게 된다.
한편, 도 3b를 참조하면, 픽업유닛(11e)은 블레이드 픽업부(11d)의 단부에 구비된다. 픽업유닛(11e)은 흡착력이 형성되는 구조로 구비되어 블레이드(5)를 흡착할 수도 있고 그립퍼를 구비하여 블레이드를 그립할 수도 있다. 블레이드(5)는 플랜지와 일체형으로 구비되는 허브 블레이드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 픽업유닛(11e)은 블레이드(5)의 플랜지를 픽업하여 핸들링할 수 있다.
블레이드 체인저(ABC)는 바디부(11a), 스윙 암부(11c), 블레이드 픽업부(11d)를 포함하는 구성을 구비하고 2개의 회전축(수직 회전축, 수평 회전축)으로 회전 가능하게 구비하여 교체 대상의 블레이드(5)를 분리하여 회수하고, 새로운 블레이드(5)를 스핀들에 결합할 수 있다. 또는 블레이드(5)가 미장착된 스핀들(4)에 블레이드(5)를 결합할 수도 있다.
도 4a는 제1스핀들에 블레이드를 전달하기 위해 진입위치 및 교환위치에 위치한 블레이드 체인저(ABC)의 평면도를 나타낸 도이고, 도 4b는 제1스핀들에 블레이드를 전달하기 위해 진입위치 및 교환위치에 위치한 블레이드 체인저(ABC)의 정면도를 나타낸 도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 대기위치에서 블레이드 체인저(ABC)의 블레이드 픽업부로 블레이드 안착유닛에 안착된 블레이드를 픽업한 후에는 픽업된 블레이드(5)를 미구비하는 스핀들(4a)에 블레이드(5)를 전달하기 위하여 x축 방향으로 진입위치까지 이동한다.
여기서 진입위치는 블레이드 체인저(ABC)가 스핀들에 블레이드를 전달하기 위해 이동되는 제1프레임 상의 기설정된 지점이다.
진입위치에서 블레이드 체인저(ABC)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 스윙 암부를 xy 평면상에서 회전시킨다. 이때 블레이드 픽업부의 픽업유닛은 하방을 향한 상태이므로, 블레이드 픽업부의 픽업유닛을 블레이드와 대향하는 방향으로 전환하도록 90도 회전시킨다.
이때 스윙 암부의 회전과 블레이드 픽업부의 회전은 동시에 또는 순차적으로 수행될 수 있다.
도4a를 참조하여, 스윙 암부(11c)의 회전 반경의 호에 접하는 수직 평면상을 구성하는 수직선의 좌측에 제1스핀들(4a)이 위치할 경우, 블레이드 픽업부(11d)는 수직선을 기준으로 시계 방향으로 90°회전한다. 블레이드 픽업부(11d)의 초기 상태(미작동 상태)는, 바람직하게는, 픽업유닛(11e)을 반도체 자재 절단장치(1)의 바닥면을 바라보도록 위치시킨 상태이다. 따라서, 도 4a는 초기 상태의 블레이드 픽업부(11d)의 수직 중심선을 기준으로 블레이드 픽업부(11d)를 시계 방향으로 90 °회전시킨 상태이다. 즉, 도 4b를 참조하면, ABC는 스윙 암부(11c)를 도 4b의 xy 평면상에서 회전시킨 다음, 블레이드 픽업부(11d)를 도 4b의 시계 방향으로 회전시킨 상태이다.
이로 인해 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 픽업유닛(11e)에 흡착된 블레이드(5)의 일면(블레이드(5)의 플랜지를 구비하는 반대 방향의 일면)이 스핀들(4)의 단부를 향한 상태로 위치 대기할 수 있다.
다시 정리하여 설명하면, 블레이드 체인저(ABC)는 진입위치에서 스윙 암부를 회동하여 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고, 교환위치에 위치된 블레이드 픽업부는 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환한 상태이다.
이후 스핀들 또는 블레이드 체인저(ABC)가 X축 방향으로 상대 이동하여 블레이드를 수수할 수 있다.
도 5a는 제1스핀들에 블레이드를 전달하여 결합 과정을 수행하는 블레이드 체인저(ABC)의 평면도를 나타낸 도이고, 도 5b는 제1스핀들에 블레이드를 전달하여 결합 과정을 수행하는 블레이드 체인저(ABC)의 정면도를 를 나타낸 도이다.
도 5a, 도 5b를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC) 또는 스핀들이 X축 방향으로 이동하여 스핀들의 단부에 블레이드를 결합할 수 있다.
결합시 스핀들의 단부를 블레이드의 중앙부에 구비된 삽입홀에 삽입시킬 수 있다. 이로 인해 블레이드(5)의 임시 결합이 이루어질 수 있다. 이때 제1스핀들(4a)의 x축 방향으로의 이동에 의해 블레이드(5)의 임시 결합이 이루어질 수도 있고, 블레이드 체인저(ABC)의 x축 방향으로의 이동에 의해 블레이드(5)의 결합홀에 제1스핀들(4a)의 단부를 삽입함으로써 블레이드(5)의 임시 결합이 이루어질 수도 있다.
임시 결합된 상태에서 블레이드가 스핀들의 단부에 완전히 결합되도록 블레이드 체인저(ABC)의 블레이드 픽업부(11d)에는 내부에 삽입되는 회전 모터(11f)가 구비된다. 회전 모터(11f)는 블레이드 픽업부(11d)를 관통하는 형태로 블레이드 픽업부(11d) 내부에 삽입된다. 전 모터(11f)의 일측에는 스핀들(4)에 결합된 블레이드(5)를 고정시키는 너트를 풀거나 조일수 있는 공구가 구비되며 회전 모터(11f)의 구동에 따라 공구가 회전하면서 너트를 풀거나 조일 수 있다. 이때 공구는 너트를 정위치에서 풀거나 조일 수 있는 핀 형태로 형성될 수 있다.
즉, 블레이드(5)의 삽입홀에 제1스핀들(4a)의 단부가 삽입된 다음, 블레이드 체인저(ABC)는 픽업유닛(11e)을 통해 블레이드(5)의 플랜지를 구비한 면을 가압한 상태에서 회전 모터(11f)를 이용하여 제1스핀들(4a)의 단부에 너트를 체결한다.
본 발명의 블레이드 체인저(ABC)는 스핀들(4)의 단부에 너트를 체결할 때 픽업유닛(11e)을 통해 블레이드(5)의 타면을 강하게 가압한 상태로 회전 모터(11f)를 이용하여 체결할 수 있다. 블레이드(5)가 허브 블레이드일 경우, 블레이드 체인저는 픽업유닛(11e)을 통해 블레이드(5)의 플랜지를 가압한 상태로 회전 모터(11f)를 이용하여 스핀들(4)의 단부에 너트를 체결할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저(ABC)를 이용하여 제1스핀들(4a)에 블레이드(5)를 결합시키는 수수과정을 완료한다.
도 6a는 제1스핀들에 블레이드 결합을 완료한 상태의 블레이드 체인저(ABC)의 평면도를 나타낸 도이고, 도 6b는 제1스핀들에 블레이드 결합을 완료한 상태의 블레이드 체인저(ABC)의 정면도를 나타낸 도이다.
도 6a 및 도6b를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)는 제1스핀들(4a)의 단부에 블레이드 체결이 완료되면, 블레이드 픽업부에 의한 블레이드(5)의 픽업을 해제한다. 그런 다음, 블레이드 체인저(ABC)가 도 6a 및 도 6b의 x축 방향으로 이동하거나, 제1스핀들(4a)이 도 6a 및 도 6b의 -x축 방향으로 이동할 수 있다. 블레이드 체인저(ABC)와 제1스핀들의 상대 이동을 통해 블레이드 체인저(ABC)와 제1스핀들(4a)이 이격 거리를 두고 멀어지게 위치할 수 있다.
그런 다음, 블레이드 체인저(ABC)는 블레이드 픽업부를 -90도 회전하여 블레이드 픽업부가 하부를 향하도록 회전시키고, 도 4a 및 도 4b의 xy 평면상에서 회동시킨 스윙 암부(11c)를 도 4a 및 도 4b의 xy 평면상의 회전 방향과 반대 방향으로 회동시켜 초기 상태로 복귀한다.
구체적으로, 도 4a를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)의 위치 대기 상태에서, 스윙 암부(11c)는 바디부(11a)와 수직을 이루도록 바디부(11a)와 멀어지는 방향으로 xy 평면상을 회전한다. 반면에 도 6a를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)의 작업 완료 상태에서, 스윙 암부(11c)는 바디부(11a)와 중첩되게 위치하도록 바디부(11a)측으로 회전한 상태이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)의 위치 대기 상태에서, 블레이드 픽업부(11d)는 스윙 암부(11c)의 회전 반경의 호에 접하는 수직 평면상의 수직선을 기준으로 시계 방향으로 90°회전한다. 반면에, 블레이드 체인저(ABC)의 작업 완료 상태에서, 블레이드 픽업부(11d)는, 스윙 암부(11c)의 회전 반경의 호에 접하는 수직 평면상의 수직선을 기준으로 반시계 방향으로 90°회전한다. 이에 따라 블레이드 픽업부(11d)는 초기 상태로 돌아간다. 이로 인해 픽업유닛(11e)은 도 6a 및 도 6b의 z축 방향으로 바닥면을 바라보며 위치한다. 블레이드 픽업부(11d)는, 스윙 암부(11c)를 회전시킨 다음 이루어질 수 있고, 스윙 암부(11c)를 회전시키기 전에 이루어져도 무방하며, 블레이드 픽업부(11d)와 스윙 암부(11c)가 동시에 회전이 이루어질 수도 있다.
도 6b를 참조하면, 블레이드 체인저(ABC)의 작업 완료 상태에서, 제1스핀들(4a)의 일단에는 블레이드 체인저(ABC)에 의해 블레이드(5)가 장착된 상태이고, 블레이드 체인저(ABC)의 픽업유닛(11e)에는 블레이드(5)가 분리 제거된 상태이다.
도 3a 내지 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 제2프레임(R2)을 통해 ABC를 스핀들(4)과 가까운 위치, 즉 진입위치로 먼저 이동시킨 다음, 진입 위치에서 스윙 암부(11c)를 회동하여 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고 교환위치에 위치된 블레이드 픽업부(11d)를 회전시켜 스핀들과 대향하는 방향으로 방향을 전환한 상태에서 스핀들(4)에 블레이드(5)를 결합시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블레이드 체인저(ABC)는, 바디부(11a)를 통해 제2프레임(R2)상을 이동하는 것을 통해 1회 직선 운동하여 스윙암부가 진입될 진입 위치에 위치시킨다. 또한, 그런 다음, 블레이드 체인저(ABC)의 스윙 암부를 스핀들(4)과 가까운 위치에 위치되도록 1축의 회전 운동을 통해 제1, 2스핀들(4a, 4b) 사이의 이격 공간인 교환위치에 스윙 암부(11c)를 위치시킨다.
그런 다음, 블레이드 체인저(ABC)의 블레이드 픽업부(11d)의 방향이 전환되도록 1축 회전 운동을 통해 스핀들(4)의 단부와 픽업유닛(11e)의 블레이드를 대향시킨다. 그런 다음, 블레이드 체인저(ABC)는 스핀들(4)에 블레이드(5)를 교체 및 결합하는 과정을 수행할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ABC는, 바디부(11a)를 통해 1회 직선 운동하고, 제1, 2링크(11c, 11d)를 통해 2축 회전 운동하여 블레이드(5)의 교체 및 결합을 수행할 수 있다.
전술한 실시예 및 도면들은 블레이드 체인저와 비전이 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되는 것으로 설명하였으나, 블레이드 체인저와 비전은 픽커가 이송되는 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착될 수 있다.
별도의 도면으로 나타내지는 않았으나, 제1프레임의 일면에 픽커 이송레일을 마련하고 제1프레임의 타면에 블레이드 체인저 및 비전이 이송되는 레일을 마련할 수도 있다.
즉, 별도의 제2프레임을 형성하지 않고도 제1프레임 상에서 블레이드 체인저 및 비전을 이동 가능하게 마련할 수 있으며, 이때의 구동 방법 및 구성은 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
한편, 동일한 방법으로 블레이드를 장착하여 결합할 수도 있지만 스핀들에 블레이드가 이미 결합되어 있는 상태인 경우에는 먼저 블레이드 체인저가 대기위치에서 진입위치로 이동한 상태에서 스윙 암부를 회동하여 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고, 교환위치에 위치된 블레이드 픽업부의 방향을 전환한 상태에서 스핀들 또는 블레이드 체인저가 x축 방향으로 상대 이동하여 기장착된 블레이드를 스핀들로부터 분리한다. 블레이드 체인저는 스핀들로부터 분리된 블레이드를 블레이드 안착유닛(6)에 마련된 블레이드 수거부에 회수하고, 이후 블레이드 안착유닛(6)에서 새로운 블레이드를 픽업하여 동일한 과정을 거쳐 스핀들에 새로운 블레이드를 결합시킬 수 있다.
새로운 블레이드가 장착되면 본 발명의 반도체 자재 절단장치(1)는 스핀들을 이용하여 반도체 자재의 절단을 수행할 수 있다. 절단이 수행되기 전에 블레이드 체인저는 대기위치로 복귀하여 대기 상태에 있게 되며, 비전(13)이 척테이블의 상부로 이동하여 절단될 반도체 자재의 절단 라인을 검사할 수 있다.
비전(13)의 검사결과에 따라 스핀들은 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단한다. 반도체 자재 절단시 블레이드의 마찰열을 식히고, 절단 과정에서 발생되는 스크랩, 이물질 등을 배출시키기 위하여 절단 공정 중 물과 같은 절삭수를 분사할 수 있으며, 절삭수의 비산에 의해 블레이드 체인저에 절삭수가 유입되는 것을 방지하기 위해 스핀들과 블레이드 체인저 사이의 영역에 구비된 차단부가 스핀들과 블레이드 체인저 사이의 영역을 차단한다.
절단이 완료된 후에는 척테이블이 초기위치로 복귀하도록 Y축 방향으로 이동하며, 유닛 픽커(12)가 척테이블의 상부로 이동한 상태에서 개별 단위로 절단된 반도체 자재를 픽업하여 세척부로 이동한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 반도체 자재 절단장치(1)의 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)상에서 이동 가능하도록 블레이드 체인저를 설치하여 상대적으로 스핀들에 가까운 위치에서 블레이드(5)의 교체 및 결합을 수행할 수 있다. 블레이드 체인저는 스윙 암부(11c)를 블레이드 픽업부(11d) 및 픽업유닛(11e)의 지지대로서 이용하여 블레이드 픽업부(11d) 및 픽업유닛(11e)이 스핀들(4)과 평행하게 위치할 수 있도록 스윙 암부(11c)를 회동시킨다.
이때, 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)을 통해 블레이드 체인저가 전체적으로 스핀들(4)과 가까운 위치까지 이동한 상태에서 스윙 암부(11c)를 회동하므로, 실질적으로 제2프레임(R2)상을 이동하는 바디부(11a)와 스윙 암부(11c) 사이의 거리, 즉 진입위치에서 교환위치까지의 거리가 작게 형성된다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 블레이드 픽업부(11d) 및 픽업유닛(11e)의 지지대로서 기능하는 스윙 암부(11c)의 길이를 짧게 구비할 수 있다. 이는 바디부(11a)를 통해 블레이드 체인저(ABC)의 전체가 스핀들(4)과 가까이 위치하도록 이동 가능하게 구비됨으로써 가능하다.
기존의 블레이드 체인저(ABC)의 경우 반도체 자재 절단장치의 외측에 설치되면서 ABC와 스핀들과의 거리가 멀어지게 된다. 이때 ABC를 반도체 자재 절단장치(1)의 외측에서 스핀들(4)의 위치까지 연장될 수 있도록 긴 길이의 로봇암(스윙 암부)을 필요로 하게 되며, 이로 인해 로봇암에 흔들림이 생기기 쉽고 안정성이 떨어져 스핀들과 블레이드의 정밀한 위치 맞춤이 어려운 문제가 있다. 또한 길어진 거리로 인해 블레이드 교체 작업에도 상대적으로 오랜 시간이 소요될 수 밖에 없었으나, 본 발명의 블레이드 체인저(ABC)는 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)을 따라 이동 가능하고 스핀들과 근접한 진입위치까지 이동된 상태에서 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키기 때문에 상대적으로 스윙 암부의 긴 길이 대비 흔들림이 최소화된다. 이로 인해 블레이드 픽업부(11d) 및 픽업유닛(11e)이 흔들리지 않으면서 블레이드 체인저(ABC)가 전체적으로 흔들림이 없는 안정적인 상태를 유지할 수 있다.
스핀들(4)에 블레이드(5)를 결합할 때, 스핀들(4)의 단부와 블레이드(5)의 결합홀 간의 정밀한 위치 정렬이 중요하게 요구된다. 블레이드(5)의 결합홀의 중심과 스핀들(4)의 중심이 틀어진 상태에서 블레이드가 결합되거나 블레이드(5)를 고정하는 플랜지가 틀어진 상태로 스핀들에 체결될 경우 스핀들의 회전 중심이 바뀌어 반도체 자재를 절단할 때 진동이 가중될 수 있고, 반도체 자재의 절단 효율에 부정적인 영향을 미치게 된다. 이로 인해 반도체 자재의 품질을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저(ABC)를 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)상에 이동 가능하게 구비하여 스핀들(4)과 가깝게 위치시키므로, 상대적으로 짧은 길이로 블레이드 픽업부(11d) 및 픽업유닛(11e)을 지지하는 스윙 암부(11c)를 구비하는 것이 가능하다. 이로 인해 스핀들(4)에 블레이드(5)를 교체 및 결합하는 과정에서 스윙 암부(11c)의 흔들림이 최소화되며, 블레이드 픽업부(11d) 및 픽업유닛(11e)의 흔들림 또한 최소화되는 등 안정성이 확보될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 스핀들(4)의 단부와 블레이드(5)의 결합홀 간의 정밀한 위치 정렬을 가능하게 해 블레이드(5) 교체 및 안정적인 장착이 가능하다.
따라서 본 발명에 따르면 블레이드와 스핀들의 단부간에 정밀한 위치 정렬이 가능하고 안정적이며 신속한 블레이드 교체 작업을 수행할 수 있게 된다.
만약, 스핀들(4)의 단부와 블레이드(5) 간의 위치 정렬을 제대로 맞추지 않은 상태로 블레이드(5)의 교체 및 결합이 완료될 경우, 스핀들의 진동이 가중되어 반도체 자재의 절단 품질에 부정적인 영향을 미치게 된다.
하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)상에 이동 가능하게 블레이드 체인저를 구비하여 스핀들(4)과 가까운 위치에서 블레이드(5)의 교체 및 결합 과정을 수행할 수 있다. 이로 인해 블레이드(5)의 교체 및 결합 과정의 안정성이 확보될 수 있다. 또한, 스핀들(4)의 단부와 블레이드(5)의 결합홀 간의 위치 정렬을 정밀하게 하는 것이 가능하여 블레이드(5) 교체 및 안정적인 장착이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는 블레이드 체인저를 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2) 상에 설치함으로써 블레이드(5)의 교체 및 결합 작업을 수행하지 않을 때, 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)의 일단부에 미작동 상태로 대기시킬 수 있다. 이로 인해 블레이드 체인저는 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2) 상에 장착되어 장비의 전체 부피, 크기를 키우지 않으면서도 스핀들 과의 거리를 최소화할 수 있다 또한, 동일한 프레임에서 이동 가능하게 구비되는 비전(13)의 얼라인 검사 작업과 동시에 진행되어도 서로 간섭되지 않으며, 스트립 픽커(2), 유닛 픽커(12) 등의 작업과도 간섭이 생기지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 자재 절단장치(1)는, 반도체 자재 절단장치(1)의 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)상을 이동 가능한 블레이드 체인저를 구비하여 블레이드(5)의 마모 및 손상시, 신속하게 기장착된 블레이드를 스핀들로부터 분리하고, 새로운 블레이드로 교체할 수 있다. 뿐만 아니라 초기 장착 또는 반도체 자재의 종류가 변경될 때도 자동으로 블레이드를스핀들에 결합시킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절단장치(1)는 제1프레임(R1) 또는 제2프레임(R2)을 통해 블레이드 체인저를 스핀들(4)의 위치까지 가깝게 이동시킬 수 있다. 이로 인해 블레이드(5)를 교체 및 결합하는 작업에 있어서, 흔들림을 최소화하여 안정적인 교체 작업이 가능할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
1: 반도체 자재 절단장치
2: 스트립 픽커 3: 척테이블
4: 스핀들 5: 블레이드
6: 블레이드 안착유닛 7: 블레이드 수거부
8: 블레이드 공급부 9: 블레이드 안착유닛 이송레일
12: 유닛 픽커 13: 비전
11a: 바디부 11c: 스윙 암부
11d: 블레이드 픽업부 ABC: 블레이드 체인저

Claims (14)

  1. 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블;
    X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들;
    절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임; 및
    상기 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 이송 가능하도록 상기 제1프레임에 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함하는 반도체 자재 절단장치.
  2. 상부에 반도체 자재가 전달되며 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되는 척테이블;
    X축 방향으로 이송 가능하게 구비되어 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 개별 단위로 절단하는 블레이드가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들;
    절단될 반도체 자재를 픽업하는 픽커 및/또는 절단된 반도체 자재를 픽업하는 픽커가 이송되도록 X축 방향으로 연장 형성되는 제1프레임;
    상기 제1프레임과 상기 스핀들 사이의 영역에서 X축 방향으로 연장 형성되는 제2프레임; 및
    상기 제2프레임에 이송 가능하도록 장착되며, 상기 스핀들에 블레이드를 장착하거나 상기 스핀들로부터 상기 블레이드를 분리하는 블레이드 체인저를 포함하는 반도체 자재 절단장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1프레임의 일면에는 상기 픽커를 이송하는 픽커 이송 레일이 마련되고, 상기 제1프레임의 타면에는 상기 블레이드 체인저를 이송하는 블레이드 체인저 이송 레일이 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드 체인저는
    상기 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부;
    상기 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부; 및
    상기 스윙 암부의 일단에 구비되며 상기 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부를 구비하며,
    상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환하여 상기 블레이드를 수수하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 블레이드 체인저는 진입위치에서 상기 스윙 암부를 회동하여 상기 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고 상기 교환위치에 위치된 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환한 상태에서 상기 스핀들 또는 상기 블레이드 체인저가 X축 방향으로 상대 이동하여 상기 블레이드를 수수하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  6. 제1항 있어서,
    상기 제1프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전을 더 포함하고,
    상기 비전은 상기 블레이드 체인저가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되거나, 상기 제1프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 블레이드 체인저는
    상기 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되고 승강 가능하게 마련되는 바디부;
    상기 바디부의 하부에 구비되며 수직 회전축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능하게 구비되는 스윙 암부; 및
    상기 스윙 암부의 일단에 구비되며 상기 스윙 암부의 수평 회전 축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 구비되는 블레이드 픽업부를 구비하며,
    상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환하여 상기 블레이드를 수수하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블레이드 체인저는 진입위치에서 상기 스윙 암부를 회동하여 상기 블레이드 픽업부를 교환위치에 위치시키고 상기 교환위치에 위치된 상기 블레이드 픽업부는 상기 스핀들의 블레이드와 대향하는 방향으로 방향을 전환한 상태에서 상기 스핀들 또는 상기 블레이드 체인저가 X축 방향으로 상대 이동하여 상기 블레이드를 수수하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제2프레임 상에서 이동 가능하게 장착되며 상기 척테이블에 전달된 반도체 자재를 검사하는 비전을 더 포함하고,
    상기 비전은 상기 블레이드 체인저가 이송되는 블레이드 체인저 이송 레일에 장착되거나, 상기 제2프레임 상에 구비되는 별도의 이송 레일에 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스핀들과 상기 블레이드 체인저 사이의 영역에는 개폐 가능한 차단부를 더 포함하고,
    상기 차단부는 상기 블레이드의 절단 작업이 수행되는 동안에는 폐쇄하고 상기 블레이드 교환이 수행될 때는 개방하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드 체인저는 상기 블레이드의 절단 작업이 수행되는 동안에는 대기위치에서 대기하고 블레이드 교환시에 교환위치로 이동하며,
    상기 블레이드 체인저의 대기위치 하부에는 교환될 블레이드가 안착되는 블레이드 안착유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 블레이드 안착유닛은 일측에 기사용된 블레이드를 수거하는 블레이드 수거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 자재 절단장치의 전방에 개폐 가능하게 구비되는 도어; 및
    상기 블레이드 안착유닛의 대기위치에서 상기 도어까지 연장되는 블레이드 안착유닛 이송레일을 더 포함하고
    상기 블레이드 안착유닛이 상기 블레이드 안착유닛 이송레일을 통해 전방으로 이송되면 상기 도어를 통해 상기 블레이드 안착유닛에 새로운 블레이드를 공급하거나 상기 블레이드 안착유닛에 안착된 블레이드를 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 절단될 반도체 자재를 공급하는 반도체 자재 공급레일을 더 포함하며,
    블레이드 안착유닛 이송레일은 상기 반도체 자재 공급 레일의 상부에 구비되며,
    블레이드 안착유닛 이송레일은 상기 도어와 상기 대기위치를 선택적으로 연결하거나 연결 해제하도록 도피 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 절단장치.
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