KR101086303B1

KR101086303B1 - 엘이디 칩 본딩 장치

Info

Publication number: KR101086303B1
Application number: KR1020090119536A
Authority: KR
Inventors: 박민규; 이덕호; 이민형; 장현석
Original assignee: 주식회사 탑 엔지니어링
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2029-12-04
Also published as: TW201120978A; CN102088052A; KR20110062723A

Abstract

본 발명의 엘이디 칩 본딩 장치는, 엘이디 칩을 포함하는 웨이퍼가 탑재되며 일 평면상에 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 웨이퍼 테이블; 리드 프레임이 얹어지며 상기 일 평면과 평행한 평면상의 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 리드 프레임 테이블; 상기 웨이퍼 테이블의 엘이디 칩을 상기 리드 프레임 테이블로 전달하도록 상기 일 평면상에 수직한 축을 중심으로 회전하는 엘이디 칩 트랜스퍼; 상기 리드 프레임의 위치정보를 인식하는 제1비전부; 상기 웨이퍼 테이블 위의 이탈부분에 해당하는 엘이디 칩의 위치정보 또는 웨이퍼 내의 엘이디 칩의 정렬 상태를 인식하는 제2비전부; 및 상기 제1,2비전부의 정보에 의해 상기 리드 프레임과 엘이디 칩의 부착위치를 일치시키도록 상기 웨이퍼 테이블과 리드 프레임 테이블을 조정하는 제어부;를 포함하되, 상기 엘이디 칩 트랜스퍼는 엘이디 칩의 픽업 및 엘이디 칩을 리드 프레임에 부착하는 동작을 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 엘이디 칩 트랜스퍼의 회전 및 상·하 이동에 의해 엘이디 칩의 픽업 및 엘이디 칩을 리드 프레임에 부착하는 동작을 동시에 수행할 수 있으므로 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

다이 본딩, 엘이디, 리드 프레임, 엘이디 칩

Description

엘이디 칩 본딩 장치{LED Chip bonding apparatus}

본 발명은 엘이디 칩 본딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디 칩의 픽업 및 리드 프레임에 부착하는 시간을 단축할 수 있어 생산성이 향상되는 엘이디 칩 본딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘이디(LED)는 다수의 엘이디 칩들이 형성된 웨이퍼(wafer)를 접착 시트에 접착하는 접착공정, 상기 접착 시트에 접착된 상기 웨이퍼를 절단하여 상기 다수의 엘이디 칩을 각각 개별화하는 소잉 공정, 개별화된 상기 엘이디 칩을 상기 접착 시트로부터 분리하는 다이 분리 공정, 상기 접착 시트로부터 분리된 상기 엘이디 칩을 리드 프레임에 본딩하는 다이 본딩 공정, 상기 엘이디 칩을 리드 프레임의 접속 패드와 와이어를 통해 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정, 상기 엘이디 칩을 에폭시(epoxy) 수지로 몰딩하는 몰딩 공정 등을 포함하여 제조된다.

엘이디 칩 본딩 장치는 위와 같은 공정 중 다이 본딩 공정에 사용되는 장비로서, 이는 소잉 공정을 거친 웨이퍼에서 개개의 칩으로 분리된 엘이디 칩을 접착 제 또는 열압착하여 리드 프레임에 붙이는 엘이디 제조용 장비이다.

이하, 종래의 엘이디 칩 본딩 장치를 설명한다.

도 1은 종래의 엘이디 칩 본딩 장치를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 리드 프레임(LF)의 윗면에 엘이디 칩(C)을 부착시키기 위한 종래의 엘이디 칩 본딩 장치(10)는, 리드 프레임(LF)이 얹어지고 그 이동을 안내하는 이송레일(21)이 구비된 이송부(20)와, 웨이퍼(W)가 탑재되어 엘이디 칩(C)을 공급해주는 웨이퍼 테이블(30)과, 분리된 엘이디 칩(C)을 리드 프레임(LF)에 전달하는 헤드(41)가 구비된 엘이디 칩 트랜스퍼(40), 및 상기 엘이디 칩(C)의 정렬 상태를 검사하거나 리드 프레임(LF)의 위치정보를 인식하는 제1,2비전부(50,60)로 구성된다.

또한, 상기 헤드(41)는 Y축(좌·우)과 Z축(상·하)으로 이동하도록 구성되며, 상기 웨이퍼 테이블(30)은 X축(전·후)과 Y축(좌·우)으로 이동하도록 구성된다.

즉, 상기 헤드(41)는 엘이디 칩(C)을 상기 웨이퍼 테이블(30)에서 이송레일(21) 상의 리드 프레임(LF)으로 전달시키는 동작을 수행하며, 상기 웨이퍼 테이블(30)은 웨이퍼(W)를 촬영한 제1비전부(50)의 촬영 결과에 따라 상기 헤드(41)가 정확하게 엘이디 칩(C)을 픽업할 수 있도록 위치 정렬을 수행하는 것이다.

덧붙여, 상기 제2비전부(60)는 리드 프레임(LF)의 위치정보를 얻게 된다.

그러나. 종래의 엘이디 칩 본딩 장치(10)는 헤드(41)가 웨이퍼 테이블(30)과 이송레일(21) 상부를 왕복하며 엘이디 칩(C)을 리드 프레임(LF)에 부착하기 때문에 왕복에 따른 소요 시간이 길어지는 문제점이 있었다. 즉, 헤드(41)의 이동경로가 길어짐에 따라 택트 타임(TACT TIME)이 지연되고 이에 따라 생산성이 저하되었다.

또한, 종래의 엘이디 칩 본딩 장치에 따르면, 엘이디 칩(C)의 저면 부위(웨이퍼 테이블과 대면하는 부위)의 불량을 검사할 수 있는 구조가 개시된 바 없었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 엘이디 칩의 픽업 및 엘이디 칩을 리드 프레임에 부착하는 동작이 동시에 이루어짐에 따라 생산시간을 단축할 수 있어 생산성이 향상되는 엘이디 칩 본딩 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엘이디 칩의 저면 부위 불량을 검사할 수 있는 엘이디 칩 본딩 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엘이디 칩 본딩 장치는, 엘이디 칩을 포함하는 웨이퍼가 탑재되며 일 평면상에 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 웨이퍼 테이블; 리드 프레임이 얹어지며 상기 일 평면과 평행한 평면상의 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 리드 프레임 테이블; 상기 웨이퍼 테이블의 엘이디 칩을 상기 리드 프레임 테이블로 전달하도록 상기 일 평면상에 수직한 축을 중심으로 회전하는 엘이디 칩 트랜스퍼; 상기 리드 프레임의 위치정보를 인식하는 제1비전부; 상기 웨이퍼 테이블 위의 이탈부분에 해당하는 엘이디 칩의 위치정보 또는 웨이퍼 내의 엘이디 칩의 정렬 상태를 인식하는 제2비전부; 및 상기 제1,2비전부의 정보에 의해 상기 리드 프레임과 엘이디 칩의 부착위치를 일치시키도록 상기 웨이퍼 테이블과 리드 프레임 테이블을 조정하는 제어부;를 포함하되, 상기 엘이디 칩 트랜스퍼는 엘이디 칩의 픽업 및 엘이디 칩을 리드 프레임에 부착하는 동작을 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 엘이디 칩 트랜스퍼는, 회전하는 본체와, 상기 본체의 원주를 따라 등 간격으로 복수개 부착되며 상기 수직한 축 방향으로 이동가능하게 설치되는 헤드 및 상기 헤드를 눌러주는 가압체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 가압체에는 촬영홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 투명하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체에는 복수개의 헤드 사이로 절개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 엘이디 칩 트랜스퍼는, 상기 수직한 축 방향으로 이동 및 회전하는 본체와, 상기 본체의 원주를 따라 등 간격으로 복수개 부착되는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웨이퍼 테이블에서 리드 프레임 테이블로 전달되는 상기 엘이디 칩의 하부를 인식하는 제3비전부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 제3비전부의 정보에 의해 엘이디 칩의 하부에 크랙이 검출되면 상기 엘이디 칩을 불량으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제어부는, 상기 제3비전부의 정보에 의해 엘이디 칩의 틀어짐을 판단하면, 자전하도록 구성되는 헤드에 의해 엘이디 칩의 틀어짐을 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 엘이디 칩 본딩 장치에 따르면, 엘이디 칩 트랜스퍼의 회전 및 상·하 이동에 의해 엘이디 칩의 픽업 및 엘이디 칩을 리드 프레임에 부착하는 동작을 동시에 수행할 수 있으므로 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

즉, 다음 엘이디 칩이 연속적으로 픽업 및 리드 프레임에 부착되기 때문에 버퍼 타임이 짧아진다.

또한, 헤드에 의해 픽업된 엘이디 칩의 저면 부위를 제3비전부에 의해 촬영하여 엘이디 칩의 저면 부위 불량을 검사할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제1,2비전부와 X축,Y축으로 이동하는 리드 프레임 테이블과 웨이퍼 테이블에 의해 리드 프레임과 엘이디 칩의 부착위치를 정확하게 일치시키는 효과가 있다

또한, 제3비전부와 자전하는 헤드에 의해 엘이디 칩의 틀어짐을 정밀하게 보정하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제1실시예

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 칩 본딩 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 엘이디 칩 본딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 본체를 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 칩 본딩 장치(A)는, 엘이디 칩(C)을 포함하는 웨이퍼(W)가 탑재되며 일 평면상에 서로 직교하는 축(이하, 'X축,Y축')을 따라 이동하는 웨이퍼 테이블(100)과, 리드 프레임(LF)이 얹어지며 상기 일 평면과 평행한 평면상의 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 리드 프레임 테이블(200)와, 상기 웨이퍼 테이블(200)의 엘이디 칩(C)을 상기 리드 프레임 테이블(200)로 전달하도록 상기 일 평면상에 수직한 축(이하, 'Z축')을 중심으로 회전하는 엘이디 칩 트랜스퍼(300)와, 상기 리드 프레임(LF)의 위치정보를 인식하는 제1비전부(400)와, 상기 엘이디 칩(C)의 위치정보 또는 정렬 상태를 인식하는 제2비전부(500) 및 상기 제1,2비전부(400,500)의 정보에 의해 상기 리드 프레임(LF)과 엘이디 칩(C)의 부착위치를 일치시키도록 상기 웨이퍼 테이블(100)과 리드 프레임 테이블(200)을 조정하는 제어부(600)를 포함한다.

먼저, 상기 엘이디 칩 트랜스퍼(300)는 Z축을 중심으로 회전하는 본체(310) 와, 상기 본체(310)의 원주를 따라 등 간격으로 복수개 부착되며 상기 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되는 헤드(320) 및 상기 헤드(320)를 눌러주는 가압체(330)로 구성된다.

한편, 상기 본체(310)는 일정 각도를 가지고 회전과 정지를 반복하기 때문에 스텝모터(미도시)에 의해 구동되는 것이 바람직하다. 상기 스텝모터 외에도 상기 본체(310)를 일정 각도로 회전 및 정지를 반복할 수 있다면 일반적인 기계장치로 대체 적용할 수도 있다.

덧붙여, 상기 가압체(330)는 공압 또는 유압 실린더에 의해 구동될 수 있다.

또한, 상기 가압체(330)에는 촬영홈(331)이 형성되며, 상기 본체(310)는 투명하게 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 제1,2비전부(400,500)와 가압체(330)가 동일선상에 위치할 때에 상기 촬영홈(331)을 통해 리드 프레임(LF)과 엘이디 칩(C)을 촬영할 수 있는 것이다.

이 경우, 상기 헤드(320)에 의해 리드 프레임(LF)과 엘이디 칩(C)이 가려질 수 있으므로 본체(310)를 회전하여 상기 제1,2비전부(400,500)가 헤드(320)와 헤드(320) 사이를 통과할 때 촬영을 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 본체(310)에는 복수개의 절개부(340)가 형성되며, 상기 절개부(340)는 복수개의 헤드(320)의 사이에 등간격으로 형성될 수도 있다.

이에 따라, 상기 절개부(340)를 통해 촬영이 가능하여 상기 투명한 본 체(310)와 동일한 동작 및 효과를 가지므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 리드 프레임 테이블(200)은 이송부(210)와 별도로 설치되어 본딩이 완료된 리드 프레임(LF)을 이송부(210)의 이송레일(211)로 이송하거나 이송부(210)와 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 엘이디 칩 본딩 장치(A)에 따르면, Z축으로 이동하는 헤드(320)와 회전하는 본체(310)에 의해 엘이디 칩(C)의 픽업 동작 및 엘이디 칩(C)을 리드 프레임(LF)에 부착하는 동작을 동시에 수행할 수 있으므로 택트 타임을 단축할 수 있어 생산성이 크게 향상된다.

즉, 다음 엘이디 칩(C)이 연속적으로 픽업 및 리드 프레임(LF)에 부착되기 때문에 버퍼 타임이 짧아진다.

덧붙여, 제1,2비전부(400,500)와 평면 상에서 직교하는 축을 따라 이동하는 리드 프레임 테이블(200) 및 웨이퍼 테이블(100)에 의해 리드 프레임(LF)과 엘이디 칩(C)의 부착위치를 정확하게 일치시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 웨이퍼 테이블(100)에서 리드 프레임 테이블(200)로 전달되는 상기 엘이디 칩(C)의 하부를 인식하는 제3비전부(700)가 더 구비될 수 있다.

상기 제어부(600)는 상기 제3비전부(700)의 정보에 의해 엘이디 칩(C)의 하부(웨이퍼 테이블과 대면하는 부위)에 크랙이 검출되면 상기 엘이디 칩(C)을 불량으로 판단하게 된다.

한편, 상기 제어부(600)는 상기 제3비전부(700)의 정보에 의해 엘이디 칩(C)의 틀어짐을 판단할 수 있으며, 이 경우 본체(310)에 대해 회전하도록 구성되는 헤 드(320)에 의해 엘이디 칩(C)의 틀어짐을 보정하게 된다.

결국, 상기 헤드(320)에 의해 픽업된 엘이디 칩(C)의 저면 부위를 제3비전부(700)에 의해 촬영하여 엘이디 칩(C)의 저면 부위 불량을 검사할 수 있는 동시에, 자전하는 헤드(320)에 의해 엘이디 칩(C)의 틀어짐을 정밀하게 보정할 수 있게 된다.

또한, 상기 제3비전부(700)의 정보를 기초로 본체(310)를 회전시켜서 자세를 보정하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 리드 프레임 적재장치(A)의 동작을 설명한다.

먼저, 제2비전부(500)에 의해 웨이퍼 테이블(100) 상의 엘이디 칩(C)을 인식한다.

다음, 제어부(600)는 상기 제2비전부(500)의 정보에 의해 웨이퍼 테이블(100)을 X축,Y축으로 이동하여 정렬한다. 이때, 제1비전부(400)는 리드 프레임 테이블(200) 상의 리드 프레임(LF)의 위치정보를 인식하고, 상기 제어부(600)는 제1비전부(500)의 정보에 의해 리프 프레임 테이블(200)을 위치를 보정한다.

즉, 상기 제1,2비전부(400,500)의 정보에 의해 상기 리드 프레임(LF)과 엘이디 칩(C)의 부착위치를 일치시킨다.

그리고, 정렬된 엘이디 칩(C)을 헤드(320)가 픽업하고, 픽업 후 소정각도씩 본체(310)는 Z축을 기준으로 회전한다.

다음, 헤드(320)가 Z축을 따라 하강 이동하여 엘이디 칩(C)을 리드 프레임(LF)에 본딩한다.

그리고, 상기 차례를 반복하여 리드프레임(LF)과 엘이디 칩(C)의 부착위치를 일치시킴과 동시에 엘이디 칩(C)의 픽업과 본딩을 반복적으로 수행한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 칩 본딩 장치(A)의 다른 실시예를 설명함에 있어 본 발명과 동일한 구성과 기능을 갖는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며 그에 대한 자세한 설명은 생략하며 차이점만 기술한다.

제2실시예

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 칩 본딩 장치를 도시한 사시도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 칩 본딩 장치(A')는, 웨이퍼 테이블(100)과, 리드 프레임 테이블(200)와, 상기 웨이퍼 테이블(200)의 엘이디 칩(C)을 상기 리드 프레임 테이블(200)로 전달하는 엘이디 칩 트랜스퍼(300')와, 상기 리드 프레임(LF)의 위치정보와 상기 엘이디 칩(C)의 위치정보 또는 정렬 상태를 인식하는 제1,2비전부(400,500) 및 제어부(600)를 포함한다.

상기 엘이디 칩 트랜스퍼(300')는, Z축 방향으로 이동 및 회전하는 본체(310')와, 상기 본체(310')의 원주를 따라 등 간격으로 복수개 부착되는 헤드(320')로 구성된다.

이때, 상기 본체(310') 자체가 공압 또는 유압 실린더 등의 가압수단에 의해 Z축 방향으로 이동하게 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

도 1은 종래의 엘이디 칩 본딩 장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 칩 본딩 장치를 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2의 엘이디 칩 본딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 도 2의 본체를 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*

A - 엘이디 칩 본딩 장치 100 - 웨이퍼 테이블

200 - 리드 프레임 테이블 300 - 엘이디 칩 트랜스퍼

310 - 본체 320 - 헤드

330 - 가압체 331 - 촬영홈

400 - 제1비전부 500 - 제2비전부

600 - 제어부 700 - 제3비전부

Claims

삭제
엘이디 칩을 포함하는 웨이퍼가 탑재되며 일 평면상에 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 웨이퍼 테이블;

리드 프레임이 얹어지며 상기 일 평면과 평행한 평면상의 서로 직교하는 축을 따라 이동하는 리드 프레임 테이블;

상기 웨이퍼 테이블의 엘이디 칩을 상기 리드 프레임 테이블로 전달하도록 상기 일 평면상에 수직한 축을 중심으로 회전하는 엘이디 칩 트랜스퍼;

상기 리드 프레임의 위치정보를 인식하는 제1비전부;

상기 웨이퍼 테이블 위의 이탈부분에 해당하는 엘이디 칩의 위치정보 또는 웨이퍼 내의 엘이디 칩의 정렬 상태를 인식하는 제2비전부; 및

상기 제1,2비전부의 정보에 의해 상기 리드 프레임과 엘이디 칩의 최종부착위치를 일치시키도록 상기 웨이퍼 테이블과 리드 프레임 테이블을 조정하는 제어부;를 포함하되,

상기 엘이디 칩 트랜스퍼는 엘이디 칩의 픽업 및 엘이디 칩을 리드 프레임에 부착하는 동작을 동시에 수행하고,

상기 엘이디 칩 트랜스퍼는,

회전하는 본체와, 상기 본체의 원주를 따라 등 간격으로 복수개 부착되며 상기 수직한 축 방향으로 이동가능하게 설치되는 헤드 및 상기 헤드를 눌러주는 가압체를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.
제 2항에 있어서,

상기 가압체에는 촬영홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.
제 3항에 있어서,

상기 본체는 투명하게 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.
제 3항에 있어서,

상기 본체에는 복수개의 헤드 사이로 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.
제 2항에 있어서,

상기 웨이퍼 테이블에서 리드 프레임 테이블로 전달되는 상기 엘이디 칩의 하부를 인식하는 제3비전부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.
삭제
제 6항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제3비전부의 정보에 의해 엘이디 칩의 하부에 크랙이 검출되면 상기 엘이디 칩을 불량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제3비전부의 정보에 의해 엘이디 칩의 틀어짐을 판단하면, 자전하도록 구성되는 헤드에 의해 엘이디 칩의 틀어짐을 보정하는 것을 특징으로 하는 엘이디 칩 본딩 장치.