半导体条带切割及分类设备、封装体干燥装置及搬运装置的制作方法

1.本发明涉及半导体条带切割及分类设备中空气喷射装置，更具体地涉及用于迅速且有效地干燥单个化的封装体的空气喷射装置。


背景技术：

2.半导体制造工艺作为用于在晶圆上制造半导体元件的工艺，例如包括曝光、蒸镀、蚀刻、离子注入、清洗等。半导体条带切割及分类设备将配置有多个封装体的条带以封装体单位切割而单个化，通过针对各封装体的清洗、干燥、检查，区分为正常或者不良状态而分别分类并装载于最终的收纳容器即托盘。
3.针对各封装体的检查通过相机之类视觉检查装置执行，为了精密的检查，各封装体需要去除可能会阻碍检查的异物。使用于清洗被切割的封装体的清洗液也可能在检查过程中成为阻碍，因此需要管理成在封装体不残留清洗液。


技术实现要素：

4.因此，本发明的实施例提供能够有效地去除残留于单个化的半导体封装体的清洗液的空气喷射装置以及具备空气喷射装置的半导体条带切割及分类设备。
5.本发明的解决课题不限于以上提及的，本领域技术人员可以从下面的记载明确地理解未提及的其它解决课题。
6.根据本发明的实施例的用于在半导体条带切割及分类设备中干燥单个化的封装体的空气喷射装置包括：壳体；进气口，形成于所述壳体的一侧；加热器，在所述壳体内部中配置于所述进气口周边；导热膜，传递从所述加热器产生的热能；以及排气口，形成于所述壳体的另一侧。
7.根据本发明的实施例，可以是，所述排气口的截面面积形成为越朝向外部越变窄。
8.根据本发明的实施例，可以是，所述排气口包括：第一排出口，向垂直方向形成；第二排出口，向从所述垂直方向倾斜一定角度的方向形成；以及第三排出口，向朝所述第二排出口的相反方向倾斜一定角度的方向形成。
9.根据本发明的实施例，可以是，所述空气喷射装置还包括基于所述封装体来调节所述第一排出口、所述第二排出口以及所述第三排出口各自的开闭的开闭调节单元。
10.根据本发明的实施例，可以是，所述导热膜位于所述加热器和所述排气口之间。
11.根据本发明的实施例，可以是，所述空气喷射装置还包括配置于所述壳体的内部的温度传感器。
12.根据本发明的实施例，可以是，所述加热器的输出根据通过所述温度传感器测定的所述壳体内部的温度来调节。
13.根据本发明的实施例的在半导体条带切割及分类设备中搬运单个化的封装体的封装体搬运装置包括：翻转台，包括安放所述封装体的底座和用于旋转所述底座的旋转轴；喷气单元，喷射用于干燥安放于所述翻转台的所述封装体的空气；以及随行夹具台，从所述
翻转台容纳所述封装体。所述喷气单元包括：壳体；进气口，形成于所述壳体的一侧；加热器，在所述壳体内部中配置于所述进气口周边；导热膜，传递从所述加热器产生的热能；以及排气口，形成于所述壳体的另一侧。
14.根据本发明的实施例的半导体条带切割及分类设备包括：装载单元，装载配置有多个封装体的半导体条带；切割单元，切割所述半导体条带并传送单个化的半导体封装体；以及分类单元，对所述半导体封装体进行干燥及检查并收纳于托盘。所述分类单元包括：翻转台，包括安放所述封装体并延着传送导件移动的底座以及用于旋转所述底座的旋转轴；喷气单元，干燥安放于所述翻转台的所述封装体；以及随行夹具台，从所述翻转台容纳所述封装体。所述喷气单元包括：壳体；进气口，形成于所述壳体的一侧；加热器，在所述壳体内部中配置于所述进气口周边；导热膜，传递从所述加热器产生的热能；以及排气口，形成于所述壳体的另一侧。
15.根据本发明的实施例，通过加热器以及导热膜将具有热能的空气喷射于封装体，从而能够有效地去除残留于封装体的水汽。
16.本发明的效果不限于以上提及的，本领域技术人员可以从下面的记载明确地理解未提及的其它效果。
附图说明
17.图1示出根据本发明的实施例的半导体条带切割及分类设备的概要结构。
18.图2示出封装体的干燥过程。
19.图3以及图4示出根据本发明的实施例的空气喷射装置的概要结构。
20.图5示出根据本发明的实施例的包括多方向排出口的空气喷射装置的概要结构。
21.图6至图8示出根据本发明的实施例的使用包括多方向排出口的空气喷射装置的封装体的干燥过程。
22.图9示出根据本发明的实施例的包括具备开闭调节单元的多方向排出口的空气喷射装置的概要结构。
23.图10至图13示出根据本发明的实施例的使用包括具备开闭调节单元的多方向排出口的空气喷射装置的封装体的干燥过程。
24.(附图标记说明)
25.100：装载单元
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200：切割单元
26.205：临时保管单元
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210：条带拾取器
27.220：封装体拾取器
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230：导架
28.240：卡盘
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250：切刀
29.260：清洗单元
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300：分类单元
30.310：翻转台
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314：传送导件
31.320：喷气单元
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3201：壳体
32.3202：进气口
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3203：加热器
33.3204：导热膜
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3205：排气口
34.330b：球检查单元
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330m：标记检查单元
35.340：第一随行夹具驱动部件
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341：第一随行夹具台
36.345：第二随行夹具驱动部件
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346：第二随行夹具台
37.350：第一搬出托盘驱动部件
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351：第一搬出托盘
38.352：第二搬出托盘
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355：搬出托盘驱动部件
39.356：第二搬出托盘
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360：检查部
40.370：分拣拾取器
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380：分拣拾取器驱动部件
41.800：分类部
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p：半导体封装体
42.s：半导体条带
具体实施方式
43.以下，参照附图来详细说明本发明的实施例，以使得本发明所属技术领域中具有通常知识的人能够容易地实施。本发明可以以各种不同方式实现，不限于在此说明的实施例。
44.为了清楚地说明本发明，省略了与说明无关的部分，贯穿说明书整体对相同或类似的构成要件标注相同的附图标记。
45.另外，在多个实施例中，对具有相同结构的构成要件，使用相同的附图标记来仅说明代表性实施例，在其余的其它实施例中仅说明与代表性实施例不同的结构。
46.在说明书整体中，当表述某部分与其它部分“连接(或者结合)”时，其不仅是“直接连接(或者结合)”的情况，还包括将其它部件置于中间“间接连接(或者结合)”的情况。另外，当表述某部分“包括”某构成要件时，只要没有特别相反记载，其意指可以还包括其它构成要件而不是排除其它构成要件。
47.只要没有不同地定义，包括技术或科学术语在内在此使用的所有术语具有与本发明所属技术领域中具有通常知识的人一般所理解的含义相同的含义。在通常使用的词典中定义的术语之类的术语应解释为具有与相关技术文脉上具有的含义一致的含义，只要在本技术中没有明确定义，不会理想性或过度地解释为形式性含义。
48.图1示出根据本发明的实施例的半导体条带切割及分类设备10的概要结构。参照图1，根据本发明的实施例的半导体封装体切割及分类设备10包括装载单元100、切割单元200以及分类单元300。
49.根据本发明的实施例的半导体条带切割及分类设备10包括装载配置有多个封装体的半导体条带s的装载单元100、切割半导体条带s并传送单个化的封装体p的切割单元200以及干燥及检查封装体p并收纳于托盘的分类单元300。
50.装载单元100将从外部传送的半导体条带s向切割单元200的临时保管单元205传递。虽未在图1详细示出，装载单元100可以包括装载半导体条带s的料盒以及将半导体条带s推动传递的推送器。供应到装载单元100的半导体条带s可以位于临时保管单元205。
51.条带拾取器210把持位于临时保管单元205的半导体条带s向卡盘240传送。封装体拾取器220将被切刀250切割并通过卡盘240传送的封装体p通过真空吸附方式把持而向清洗单元260以及翻转台310传送。导架230提供用于供条带拾取器210、封装体拾取器220向x轴方向移动的路径。在导架230可以结合用于使条带拾取器210以及封装体拾取器220移动的驱动部。
52.卡盘240可以使得在条带拾取器210和切刀250之间以及在切刀250和封装体拾取
器220之间分别传送半导体条带s和封装体p。卡盘240可以向y轴方向移动，并可以以z轴方向为中心旋转，并且可以安放半导体条带s。卡盘240将通过条带拾取器210传送的半导体条带s吸附并向切刀250传送。另外，卡盘240将通过切刀250完成切割的多个封装体p向封装体拾取器220传递。即，卡盘240可以在切刀250和导架230之间往复移动。可以是，封装体拾取器220吸附在清洗单元260中清洗的半导体封装体p而向翻转台310传送，传送到翻转台310的半导体封装体p通过喷气单元320干燥。在此，翻转台310可以构成为沿着传送导件314移动。
53.分类单元300根据针对各半导体封装体p的检查结果而分别分类半导体封装体p。分类单元300可以指称为用于搬运单个化的封装体p的搬运装置。更具体地，分类单元300将通过球检查单元330b、标记检查单元330m、对准检查单元360完成检查而装载于第一随行夹具台341和第二随行夹具台346的半导体封装体p独立地拾取而根据检查结果依次分类并向其它地点传送。第一随行夹具台341和第二随行夹具台346可以分别通过第一随行夹具驱动部件340和第二随行夹具驱动部件345移动。
54.为此的分类单元300可以包括分拣拾取器370、分拣拾取器驱动部件380、第一搬出托盘351、第二搬出托盘356、第一搬出托盘驱动部件350以及第二搬出托盘驱动部件355。
55.分拣拾取器370将通过球检查单元330b、标记检查单元330m、对准检查单元360完成检查而分别装载于第一随行夹具台341和第二随行夹具台346的半导体封装体p拾取而向要后述的第一搬出托盘351、第二搬出托盘356传送。
56.分拣拾取器驱动部件380可以呈导轨状形成并沿着x轴方向设置，一部分设置成与对准检查单元360相邻。分拣拾取器驱动部件380使分拣拾取器370向x轴方向移动。为此的分拣拾取器驱动部件380可以内置有用于移动分拣拾取器370的驱动工具。
57.第一搬出托盘351和第二搬出托盘356可以分别装载合格半导体封装体p和不合格半导体封装体p而向其它地点搬出。与此不同地，第一搬出托盘351和第二搬出托盘356也可以根据制造状态而将半导体封装体p评价等级并按照等级分别装载。例如，可以是，第一搬出托盘351装载a等级的半导体封装体p，第二搬出托盘356装载制造状态比a等级低的b等级的半导体封装体p。
58.若分拣拾取器370从第一随行夹具台341和第二随行夹具台346拾取半导体封装体p而全部装载于第一搬出托盘351或者第二搬出托盘356各自，第一搬出托盘351或者第二搬出托盘356向y轴方向移动而将半导体封装体p向其它地点传递。
59.第一搬出托盘驱动部件350使第一搬出托盘351移动。第一搬出托盘驱动部件350可以内置有用于移动第一搬出托盘351的驱动工具。
60.第二搬出托盘驱动部件355使第二搬出托盘356移动。第二搬出托盘驱动部件355可以内置有用于移动第二搬出托盘356的驱动工具。
61.半导体条带切割及分类设备10可以如前述那样将半导体条带s切割、清洗、干燥以及检查后分类并向其它地点排出。另一方面，根据本发明的实施例的封装体拾取器220不限于包括在半导体条带切割及分类设备10中，可以适用于普通的半导体封装体制造系统。以下，说明用于在清洗单元260中使用清洗液而在喷气单元320中迅速且有效地干燥被清洗的封装体p的装置以及方法。
62.通常，半导体条带s和封装体p由形成有用于电连接的球(ball)的球面b和刻印有
各封装体p的标记的标记面m构成。另一方面，将封装体p的球面b朝上且标记面m朝下的状态指称为死虫(dead bug)，将封装体p的标记面m朝上且球面b朝下的状态指称为活虫(live bug)。切割单元200中的切割以及清洗过程都在球面b朝上的死虫状态下执行，各封装体p在死虫状态下通过封装体拾取器220向翻转台310传递。
63.图2示出封装体的干燥过程。参照图2，安放有封装体p状态的翻转台310向特定方向(例如：y方向)移动，喷气单元320朝向封装体p向下方喷射空气而去除残留于封装体p的水汽。通过由喷气单元320排出的空气的压力，残留于翻转台310和封装体p的水汽可以被蒸发或飞散到翻转台310的周边。飞散的水汽附着到周边的装置，一部分装置可能由于水汽而对性能产生坏影响。例如，当飞散的水汽飞散到球检查单元330b的透镜时，可能对封装体p的视觉检查无法适当地执行。
64.因此，本发明的实施例提供用于对封装体p喷射高温的空气而使得残留于封装体p的水汽不飞散到周边而蒸发的喷气单元320。根据本发明的实施例的喷气单元320包括：壳体3201；进气口3202，形成于壳体3201的一侧；加热器3203，在壳体3201内部中配置于进气口3202周边；导热膜3204，传递从加热器3203产生的热能；以及排气口3205，形成于壳体3201的另一侧。根据本发明的实施例，将具有通过加热器3203产生并通过导热膜3204均匀地分布于壳体3201内部的热能的空气供应到封装体p，从而能够使得水汽不飞散到周边装置而蒸发。
65.图3以及图4示出根据本发明的实施例的空气喷射装置(喷气单元320)的概要结构。如图3以及图4所示，喷气单元320位于翻转台310的移动路径上，可以如气刀那样为了去除封装体p的水汽而喷射空气。
66.壳体3201可以沿着一定的第一水平方向(例如：x方向)长长地形成。另一方面，壳体3201也可以构成为与单独的移动体结合而能够沿着第二水平方向(例如：y方向)移动。形成于壳体3211的一侧的进气口3202与流入空气的管线连接，通过进气口3202流入的空气供应到壳体3201内部。加热器3203对通过进气口3202供应的空气施加热能，导热膜3204将通过加热器3203发出的热能均匀地传递到壳体3201内部的空间。通过热能，高温的空气通过排气口3205排出而能够从封装体p去除水汽。根据本发明的实施例，喷气单元320可以将高温的空气朝向封装体p喷射，如吹风机那样高温的空气所具有的热能能够蒸发并去除封装体p的水汽，因此能够更迅速且有效地干燥封装体p。
67.根据本发明的实施例，排气口3205的截面面积可以形成为越朝向外部越变窄。如图4所示，可以提供为越朝向喷射空气的方向即下方而排气口3205越变窄的形状。将排气口3205的截面面积构成为越朝向外部越变窄，从而排出到封装体p的空气的压力变得更大，由此能够更有效地去除封装体p的水汽。
68.根据本发明的实施例，导热膜3204可以位于加热器3203和排气口3205之间。如图3以及图4所示，导热膜3204可以位于加热器3203和排气口3205之间而使得通过加热器3203产生的热能传递至排气口3205。导热膜3204可以附着于壳体3201内部的壁或内部的结构物。
69.图5示出根据本发明的实施例的包括多方向排出口的空气喷射装置的概要结构。根据本发明的实施例，排气口3205可以包括：向垂直方向(例如：z方向)形成的第一排出口3205a；向从垂直方向(例如：z方向)倾斜一定角度的方向形成的第二排出口3205b；以及向
朝第二排出口3205b的相反方向倾斜一定角度的方向形成的第三排出口3205c。
70.如图5、图6、图7、图8所示，排出口3205可以构成为向多个方向喷射空气。当仅向特定方向(例如：z方向)喷射空气时，由于封装体p和翻转台310(底座312)之间的台阶，可能堆积水汽。如图8至图10所示，向多个方向喷射空气，从而还能够去除堆积于封装体p和翻转台310之间的水汽。
71.图9示出根据本发明的实施例的包括具备开闭调节单元的多方向排出口的空气喷射装置的概要结构。根据本发明的实施例，喷气单元320可以还包括基于封装体p的位置来调节第一排出口3205a、第二排出口3205b以及第三排出口3205c各自的开闭的开闭调节单元3206。开闭调节单元3206可以控制配置于第一排出口3205a、第二排出口3205b以及第三排出口3205c的每一个的开闭阀的开启或关闭与否，各排出口的开启或关闭与否可以根据喷气单元320相对于翻转台310的位置来控制。
72.例如，如图10至图13所示，可以根据喷气单元320相对于吸附于翻转台310的封装体p的位置来决定开启的排出口或者关闭的排出口。如图10所示，若吸附于翻转台310的封装体p靠近，则可以对应于相应方向的排出口(例如：第二排出口3205b)开启，其余的排出口(例如：第一排出口3205a、第三排出口3205c)关闭。如图11所示，若封装体p位于喷气单元320之下，则向垂直方向排出空气的第一排出口3205a可能开启。之后，可以如图12所示那样第二排出口3205b关闭而第三排出口3205c开启，并可以如图13所示那样第一排出口3205a关闭。
73.如图9至图13所示，根据翻转台310的位置以及根据喷气单元320的位置选择性地控制各排出口3205a、3205b、3205c的开启或关闭与否，从而向特定方向调节空气排出方向，能够更有效地去除封装体p的水汽。
74.根据本发明的实施例，喷气单元320可以还包括配置于壳体3201的内部的温度传感器(未图示)。温度传感器可以附着于壳体3201的内壁而输出壳体3201内部的温度。温度传感器可以通过包括其电阻值随着温度变化的电阻的rtd(resistance temperature detector，电阻温度探测器)传感器来实现。
75.根据本发明的实施例，加热器3203的输出可以根据通过温度传感器测定的壳体3201内部的温度来调节。加热器3203可以通过位于外部的加热器控制器来控制，加热器控制器可以根据通过温度传感器测定的壳体3201内部的温度来调节加热器的输出。根据通过温度传感器测定的壳体3201内部的温度来调节加热器的输出，从而将具有一定水平的温度的热空气向封装体p喷射，能够通过热空气更有效地去除封装体p的水汽。
76.上述的用于去除封装体p的水汽的干燥装置可以构成为封装体搬运装置和半导体条带切割及分类设备10的一部分。根据本发明的实施例的在半导体条带切割及分类设备10中搬运单个化的封装体的封装体搬运装置包括：翻转台310，包括安放封装体p的底座和用于旋转所述底座的旋转轴；喷气单元320，喷射用于干燥安放于翻转台310的封装体p的空气；以及随行夹具台341、346，从翻转台310容纳封装体p。喷气单元320包括：壳体3201；进气口3202，形成于壳体3201的一侧；加热器3203，在壳体3201内部中配置于进气口3202周边；导热膜3204，传递从加热器3203产生的热能；以及排气口3205，形成于壳体3201的另一侧。
77.根据本发明的实施例的半导体条带切割及分类设备10包括：装载单元100，装载配置有多个封装体的半导体条带s；切割单元200，切割半导体条带s并传送单个化的半导体封
装体p；以及分类单元300，对半导体封装体p进行干燥及检查并收纳于托盘351、356。分类单元300包括：翻转台310，包括安放封装体p的底座和用于旋转所述底座的旋转轴；喷气单元320，喷射用于干燥安放于翻转台310的封装体p的空气；以及随行夹具台341、346，从翻转台310容纳封装体p。喷气单元320包括：壳体3201；进气口3202，形成于壳体3201的一侧；加热器3203，在壳体3201内部中配置于进气口3202周边；导热膜3204，传递从加热器3203产生的热能；以及排气口3205，形成于壳体3201的另一侧。
78.本实施例以及本说明书中所附的附图只不过明确表示包括在本发明中的技术构思的一部分，显而易见由本领域技术人员能够在包括在本发明的说明书以及附图中的技术构思的范围内容易导出的变形例和具体实施例均包括在本发明的权利范围中。
79.因此，本发明的构思不应局限于所说明的实施例，不仅是所附的权利要求书，与其权利要求书等同或等价变形的所有构思属于本发明构思的范畴。