KR100273696B1 - Method and apparatus for ejecting semiconductor chip for semiconductor package - Google Patents

Method and apparatus for ejecting semiconductor chip for semiconductor package Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for ejecting a semiconductor chip for semiconductor package are provided to separate easily a semiconductor chip from an adhesive tape by using an air injection portion for injecting an air pressure to the adhesive tape. CONSTITUTION: An air injection portion(10) includes an air injection nozzle for injecting air and an auxiliary injection nozzle. An adhesive tape is extended by the air injected from the injection nozzle of the air injection portion(10). A semiconductor chip is lifted to an upper direction by the air injected from the injection nozzle. Accordingly, the semiconductor chip is separated from the adhesive tape. The separated semiconductor chip is absorbed by a vacuum absorption portion. The vacuum absorption portion is operated by a predetermined control signal.

Description

반도체패키지용 반도체칩 이젝션방법 및 그 장치{ }Semiconductor chip ejection method for semiconductor package and apparatus thereof

본 발명은 반도체패키지용 반도체칩 이젝션방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소잉공정으로 절단된 반도체칩을 그 배면에 부착되어 있는 접착테이프와 분리시키기 위하여 메인노즐과 이 메인노즐의 상단 이주면에 복수개의 보조노즐을 갖는 에어분사수단을 구비히고, 이러한 에어분사수단으로 접착테이프측에 에어를 분사함으로써 반도체칩에 손상을 주지 않고 공압으로 반도체칩을 접착테이프로부터 원활하게 분리시킬 수 있도록 한 반도체패키지용 반도체칩 이젝션방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor chip ejection method for a semiconductor package and an apparatus thereof, and more particularly, to separate a semiconductor chip cut by a sawing process from an adhesive tape attached to the back surface of the main nozzle and the main nozzle. Air injection means having a plurality of auxiliary nozzles on the surface is provided, and the air injection means injects air to the adhesive tape side so that the semiconductor chip can be separated from the adhesive tape smoothly by pneumatic pressure without damaging the semiconductor chip. A semiconductor chip ejection method for a semiconductor package and a device therefor.

일반적으로 반도체패키지 제조공정 중 웨이퍼로부터 반도체칩으로 나누어 분리시키는 것을 소잉공정(Sawing)이라하며, 이같은 소잉공정을 마친 웨이퍼로부터 개별의 반도체칩이 분리되어 각 리드프레임에 부착하는 다이어태치 공정으로 투입된다.In general, the semiconductor package is divided into semiconductor chips from the wafer in a sawing process, which is called a sawing process, and the semiconductor chip is separated from the wafer after the sawing process and is attached to a die attach process attached to each lead frame. .

이때 소잉공정이 수행된 웨이퍼의 배면에는 접착테이프가 접착되어 있고, 이러한 웨이퍼로부터 개별의 반도체칩을 분리시키기 위해서는 배면측으로부터 밀어주는 것이 필요하며 이를 수행하는 것이 이젝션(Ejection)장치이다.In this case, an adhesive tape is adhered to the back surface of the wafer on which the sawing process is performed, and in order to separate the individual semiconductor chips from the wafer, it is necessary to push from the back side, which is an ejection apparatus.

따라서, 상기 이젝션장치로 반도체칩을 밀어 올리면 접착테이프와 반도체칩이 분리되며 이때 상방에 구비된 진공흡착구(Vacuum Picker)가 개별 분리된 반도체칩을 픽업(Pick Up)하여 에폭시가 접착된 리드프레임의 탑재판에 부착하도록 하게 된다.Therefore, when the semiconductor chip is pushed up with the ejection device, the adhesive tape and the semiconductor chip are separated, and at this time, the vacuum picker provided at the upper side picks up the semiconductor chip, which is individually separated, and the lead frame is epoxy-bonded. It will be attached to the mounting plate.

도 5a는 이젝션장치의 주요부 구성을 나타낸 종래의 단면예시도로서, 베이스(30)에 접하여 접착테이프(T)가 부착된 반도체칩(C)이 위치되고, 이러한 반도체칩(C)의 상단에는 반도체칩(C)을 다음 공정으로 이송하기 위한 진공흡착구(VP)가 구비되어 있다. 그리고 상기 접착테이프(T)가 부착된 반도체칩(C)을 밀어주기 위한 수단으로서는 베이스(30) 내부에 상단이 뾰족한 첨예부(32)를 가진 이젝트핀(31 ; Eject Pin)을 구비하고 있다.FIG. 5A is a conventional cross-sectional view illustrating a major part of the ejection apparatus, in which a semiconductor chip C having an adhesive tape T is attached to the base 30 and a semiconductor chip C is positioned on the upper end of the semiconductor chip C. FIG. The vacuum suction port VP for transferring the chip C to the next process is provided. As a means for pushing the semiconductor chip C to which the adhesive tape T is attached, an eject pin 31 having a sharp tip 32 having a sharp upper end is provided in the base 30.

따라서 접착테이프(T)가 부착된 반도체칩(C)을 떼어내어 분리시키고자 할 때는 상기 이젝트핀(31)의 상승으로 접착테이프(T)를 밀어 상측으로 확장되게 하고, 이렇게 확장된 접착테이프(T)에 의해 반도체칩(C)이 접착테이프(T)와 분리되며, 분리된 반도체칩(C)은 진공흡착구(VP)에 흡착되어 다음 공정으로 이동될 수 있게 하였다.Therefore, when the semiconductor chip C with the adhesive tape T attached thereto is to be separated and separated, the adhesive tape T is pushed up by the rise of the eject pin 31 so as to expand upward. The semiconductor chip (C) is separated from the adhesive tape (T) by T), and the separated semiconductor chip (C) is adsorbed by the vacuum suction port (VP) to be moved to the next process.

또한 종래의 다른 실시예로서 본 출원인이 선출원한 특허 제 94-15772에서는 도 6a에 나타낸 바와 같이 접착테이프(T)와 부착된 반도체칩(C)을 밀어주기 위한 수단으로서 외측니틀(21)과 내측니틀(22)의 이중구조로 된 니틀(20 ; Needle)을 구비한 것이 있다.In addition, as another conventional embodiment, in the patent application No. 94-15772, which is filed by the present applicant, as shown in FIG. 6A, the outer knit 21 and the inner side as means for pushing the adhesive tape T and the semiconductor chip C attached thereto are shown. There is one provided with a needle (20; needle) having a dual structure of the needle (22).

이는 접착테이프(T)로부터 반도체칩(C)을 분리하고자 할 때 도 6b에 도시한 바와 같이 1단계로써 외측니틀(21)로 접착테이프(T)를 소정높이 밀어준 상태에서, 도 6c에 보인 봐와 같이 내측니들)22)을 2차로 돌출시켜 중앙부를 다시 밀어주게 되므로 접착텡프(T)와 반도체칩(C)의 분리가 보다 용이하도록 하였다.When the semiconductor chip C is separated from the adhesive tape T as shown in FIG. 6B, the adhesive tape T is pushed by the outer nipple 21 by a predetermined height in one step, as shown in FIG. 6C. As shown in the drawing, the inner needle 22) is protruded secondly to push the center part again, so that the adhesion pump T and the semiconductor chip C can be more easily separated.

또한 종래 또 다른 선출원 특허 제 94-32642호에서는 도 6b에 표현된 바와 같이 1단계로써 외측니틀(21)과 내측니틀(22)을 동시에 소정높이로 밀어준 상태에서 2단계로는 상기 예시한 선출원 특허(제94-15772호)와는 반대로 외측니들(21)을 하강시켜 내측니들(22)만이 남도록 함으로써 접착테이프(T)와 반도체칩(C)의 분리가 이루어지도록 하는 것이 제공된 바 있다.In addition, in another prior patent application No. 94-32642, as shown in FIG. 6B, the first application described above is performed in two steps in a state in which the outer knit 21 and the inner knit 22 are simultaneously pushed to a predetermined height in one step. Contrary to the patent (No. 94-15772), it has been provided that the adhesive tape T and the semiconductor chip C are separated by lowering the outer needle 21 so that only the inner needle 22 remains.

그러나 예시한 종래의 기술 중 베이스(30) 내부에 상단이 뾰족한 첨예부(32)를 가진 이젝트핀(31)을 구비한 전자의 경우, 반도체칩(C)의 사이즈에 따라 상기 이젝트핀(31)이 직경이나 끝단부의 모양 처리, 그리고 상기 이젝트핀(31)의 인출속도와 인출강도 등을 정확하게 조절하는 데 따른 곤란함이 있어 도 5b에 도시한 바와 같이 이젝트핀(31)이 접착테이프(T)와 반도체칩(C)에 직접 접촉될 때 접착테이프(T)의 손상과 반도체칩(C)의 저면에 크랙(Crack)이 발생되고, 이에 따라 접착테이프(T)와 반도체칩(C)의 분리작업이 용이하지 못하였다.However, in the case of the former having the eject pin 31 having the sharp pointed part 32 in the base 30 inside the illustrated conventional technique, the eject pin 31 according to the size of the semiconductor chip C. There is a difficulty in controlling the diameter or the shape of the end portion, and precisely adjusting the ejection speed and the ejection strength of the eject pin 31. As shown in FIG. 5B, the eject pin 31 is the adhesive tape T. And when the adhesive tape (T) is in direct contact with each other, damage to the adhesive tape (T) and cracks are generated on the bottom surface of the semiconductor chip (C), thereby separating the adhesive tape (T) and the semiconductor chip (C). The work was not easy.

이러한 반도체칩(C)의 크랙은 다이어태치공정에서 리드프레임의 탑재판에 부착된 에폭시의 건조작업시 열팽창에 의하여 더욱 심한 크랙의 발생을 초래하게 되어 결과적으로 치명적인 제품의 손상을 일으키게 되는 것이다.The crack of the semiconductor chip (C) is to cause more severe cracks due to thermal expansion during the drying operation of the epoxy attached to the mounting plate of the lead frame in the die attach process, resulting in a fatal product damage.

또한 도 6a 에서와 같이 이중구조로 된 니들을 설치하여 단계적으로 접착테이프(T)와 반도체칩(C)을 밀어주도록 된 양 후자의 경우에도 도 6b 에서와 같은 외측니들(21)의 1차적 접촉에 의해 반도체칩이 손상될 수 있으며, 도 6c에 도시한 바와 같이 2차적으로 접촉하게 되는 내측니들(22)의 상단부(22a)를 라운드(Round)처리하여 손상을 줄이도록 하고 있으나 이 역시도 전자의 경우와 같이 내측니들(22)과 반도체칩(C)과의 직접적인 접촉에 의한 것이므로 바도체칩(C)의 중앙부 저면에 집중되는 응력에 따른 손상을 피할 수 없게 되어 크랙발생의 요인을 완전히 해결할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, even in the latter case in which the double-structured needle is pushed to push the adhesive tape T and the semiconductor chip C as shown in FIG. 6A, the primary contact of the outer needle 21 as shown in FIG. 6B is also achieved. 6C may damage the semiconductor chip and round the upper end 22a of the inner needle 22 which is in secondary contact as shown in FIG. 6C to reduce the damage. As the case is caused by the direct contact between the inner needle 22 and the semiconductor chip (C), damage due to stress concentrated on the bottom of the center portion of the semiconductor chip (C) cannot be avoided, thereby completely solving the factor of crack occurrence. There is no problem.

따라서 본 발명은 전술한 바와 같이 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 소잉공정으로 절단된 배면에 접착테이프가 부착된 반도체칩을 분리시키기 위해 에어분사수단을 구비하여 에어압력(공압)으로 접착테이프를 확장시킴에 따라 반도체칩에 손상을 주지 않고도 원활하게 반도체칩과 접착테이프를 분리시킬 수 있도록 하고, 반도체칩에 발생되는 크랙을 미연에 방지하고자 한 반도체패키지용 반도체칩 이젝션방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide an air pressure means (pneumatic pressure) having an air injection means for separating the semiconductor chip with the adhesive tape on the back cut by the sawing process The semiconductor chip ejection method for semiconductor package, which is intended to smoothly separate the semiconductor chip and the adhesive tape without damaging the semiconductor chip by extending the adhesive tape, and to prevent cracks in the semiconductor chip in advance. To provide the device.

도 1은 본 발명이 적용된 이젝션장치의 주요부 구성 단면도,1 is a cross-sectional view of the main part of the ejection apparatus to which the present invention is applied;

도 2는 본 발명의 사용상태 예시도,2 is an exemplary state of use of the present invention,

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 에어분사수단의 예시사시도,3 is an exemplary perspective view of the air injection means according to the first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 에어분사수단의 예시사시도,4 is an exemplary perspective view of the air injection means according to the second embodiment of the present invention;

도 5a는 종래 이젝션장치의 주요부 구성을 나타낸 단면예시도,Figure 5a is a cross-sectional view showing the configuration of the main portion of the conventional ejection apparatus,

도 5b는 도 5a의 작용상태 예시도,Figure 5b is an illustration of the operating state of Figure 5a,

도 6a는 종래 이젝션장치의 다른 예를 나타낸 구성단면도,Figure 6a is a cross-sectional view showing another example of a conventional ejection device,

도 6b 및 도 6c는 도 6a의 작용상태 예시도.Figure 6b and 6c is an exemplary view of the operating state of Figure 6a.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

C : 반도체칩 T : 접착테이프C: Semiconductor Chip T: Adhesive Tape

VP : 진공흡착구 10 : 에어분사수단VP: Vacuum suction port 10: Air injection means

11 : 노즐 12 : 메인노즐11: nozzle 12: main nozzle

13 : 보조노즐13: auxiliary nozzle

상기한 목적을 이루기 위한 본 발명의 이젝팅방법은, 반도체패키지 제조공정중 소잉공정에서 절단된 반도체칩(C)과 그 배면에 접착되어 있는 접착테이프(T)를 에어분사에 의해 분리시키도록 한 것에 있어서, 상기 에어분사는 반도체칩(C)의 크기나 압력 분배 등 여건에 따라 중심부와 주변부를 차별하여 분사되도록 하는 것을 특징으로 한다.The ejecting method of the present invention for achieving the above object is to separate the semiconductor chip (C) cut in the sawing step of the semiconductor package manufacturing process and the adhesive tape (T) bonded to the back by air spraying. In this case, the air spray is characterized in that the jet is differentiated according to the size and pressure distribution of the semiconductor chip (C) to distinguish the central portion and the peripheral portion.

측, 상면에 상기 반도체칩(C)의 부착된 접착테이프(T)의 저면에 에어를 분사시키는 에어분사노즐(10)을 구비하되, 상기 에어분사수단(10)이 에어를 분사하는 메인노즐(12)과 이 메인노즐(12)의 상측단 외주면에 배치된 복수개의 보조노즐(13)로 이루어지도록 구성된다.Air injection nozzle 10 for injecting air to the bottom surface of the adhesive tape (T) attached to the semiconductor chip (C) on the side, the upper surface, the air nozzle means 10 for injecting the air ( 12) and a plurality of auxiliary nozzles 13 arranged on the outer peripheral surface of the upper end of the main nozzle 12.

상기 에어분사수단(10)은 접착테이프(T)와 접촉되지 않은 상태에서 에어분사압력을 가할 수 있도록 함이 바람직하다.The air injection means 10 is preferably to be able to apply the air injection pressure in a state not in contact with the adhesive tape (T).

이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용된 이젝션장치의 주요부 구성 단면도로서, 도시한 바와 같이 본 발명은 기존의 이젝터핀이 설치되는 위치에 에어(Air)를 분사할 수 있도록 하는 에어분사수단(10)을 구비하여 된 것이다.1 is a cross-sectional view of the main part of the ejection apparatus to which the present invention is applied, and as shown in the present invention, the present invention includes an air injection means 10 for injecting air to a position where an existing ejector pin is installed. It is.

이와 같은 에어분사수단(10)은 도시한 바와 같이 에어를 분사할 수 있는 노즐(11)을 구비하게 되는 바, 따라서 본 발명의 사용시에는 도 2에 나타낸 바와 같이 노즐(11)을 통해 분사되는 에어가 접착테이프(T)를 확장시키고, 동시에 반도체칩(C)을 상향으로 밀어주게 되어 반도체칩(C)이 접착테이프(T)와 분리된다. 이와 같이 반도체칩(C)이 접착테이프(T)에서 분리되면 제어신호에 의해 작동하는 진공흡착구(VP)가 반도체칩(C)의 상부를 흡착한 상태에서 반도체칩(C)을 다이어태치(Die Attach) 공정으로 픽업할 수 있게 된다.The air injection means 10 is provided with a nozzle 11 capable of injecting air as shown in the drawing, therefore, in the use of the present invention, air injected through the nozzle 11 as shown in FIG. Expands the adhesive tape T and simultaneously pushes the semiconductor chip C upward, thereby separating the semiconductor chip C from the adhesive tape T. FIG. When the semiconductor chip C is separated from the adhesive tape T as described above, the vacuum chip (VP) operated by the control signal sucks the upper portion of the semiconductor chip C, and then die-attaches the semiconductor chip C. Die Attach) can be picked up.

이러한 과정에서 반도체칩(C)을 상부로 이동시키는 수단이 직접적으로 접촉되는 것이 아니고 단지 공압으로 밀려나도록 하는 비접촉식의 분리수단으로 아무런 손상을 입지 않게 된다.In this process, the means for moving the semiconductor chip C upwards is not directly contacted, but is not damaged by the non-contact separation means that are pushed by pneumatic pressure.

그리고 상기 에어분사수단(10)은 도 1에 단독의 노즐(11)이 구비된 것을 예시하였으나 반도체칩 크기나 압력 분배 등 여건에 따라 중앙에 구비된 직경이 큰 메인노즐 주위에 소구경의 보조노즐을 다수개 구비하여 구성할 수 있다.In addition, although the air injection means 10 is provided with a single nozzle 11 in FIG. 1, the auxiliary nozzle having a small diameter around the main nozzle having a large diameter is provided in the center according to the size of the semiconductor chip or the pressure distribution. It can be provided with a plurality.

즉, 도 3에 제 1실시예를 나타낸 바와 같이 중앙부에는 비교적 직경이 큰 메인노즐(12 ; Main Nozzle)를 구비하고 그 양 측에 소구경의 보조노즐(13)을 2개 정도 배치하거나, 도 4에 예시한 바와 같이 메인노즐(12)의 주위에 다수개의 보조노즐(13)을 배치하여 구성할 수 있다.That is, as shown in the first embodiment in FIG. 3, the central portion is provided with a main nozzle 12 having a relatively large diameter, and two auxiliary nozzles 13 having small diameters are arranged on both sides thereof, or FIG. As illustrated in FIG. 4, a plurality of auxiliary nozzles 13 may be arranged around the main nozzle 12.

이에 따라 크기가 작은 반도체칩에 적용될 때는 도 1에 예시한 단독노즐(11)을 사용하여도 반도체칩(C)을 접착테이프(T)로부터 분리가 가능하며, 도 3 또는 도 4에 도시한 바와 같이 구경이 작은 보조노들(13)이 같이 구비된 것을 사용하면 접착테이프(T)의 접착력이 큰 반도체칩(C)의 중앙부에는 메인노즐(12)이 위치되어 에어분사량을 증대시키고, 외곽측에는 보조노즐(13)로 소량의 에어분사를 수행하게 되므로 보다 큰 크기의 반도체칩을 분리시키는데 적용할 수 있다.Accordingly, when applied to a small semiconductor chip, the semiconductor chip C can be separated from the adhesive tape T even by using the single nozzle 11 illustrated in FIG. 1, as shown in FIG. 3 or 4. When the auxiliary nozzles 13 having small diameters are used together, the main nozzle 12 is positioned at the center of the semiconductor chip C having the large adhesive force of the adhesive tape T, thereby increasing the amount of air injection and the auxiliary side at the outer side. Since a small amount of air injection is performed with the nozzle 13, it can be applied to separate semiconductor chips of larger size.

이상과 같이 구성된 본 발명은 배면에 접착테이프가 부착된 반도체칩을 분리시키고자 하는 공정에서 핀이나 니들 등의 공구가 직접적으로 반도체칩의 특정부위에 접촉되는 것이 아니라 반도체칩의 저면부에 공기를 분사하여 공압으로 분리공정이 수행되므로 반도체칩에 가해지는 데미지(Damage)를 감소시킬 수 있게 된다. 이에 따라 반도체칩에 가해지는 접촉으로 인한 홈이나 크랙을 방지할 수 있게 되어 제품의 불량율을 감소시켜 신뢰성을 높이며 제조생산성에 기여하게 되는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, a tool such as a pin or a needle does not directly contact a specific portion of the semiconductor chip in a process of separating a semiconductor chip having an adhesive tape attached to its rear surface, but air Since the separation process is performed by pneumatic pressure, the damage to the semiconductor chip can be reduced. Accordingly, it is possible to prevent grooves or cracks due to contact applied to the semiconductor chip, thereby reducing the defective rate of the product, thereby increasing reliability and contributing to manufacturing productivity.

Claims (2)

반도체패키지 제조공정중 소잉공정에서 절단된 반도체칩(C)과 그 배면에 접착되어 있는 접착테이프(T)를 에어분사에 의해 분리시키도록 한 것에 있어서,In the semiconductor package manufacturing process, the semiconductor chip (C) cut in the sawing step and the adhesive tape (T) adhered to the back side are separated by air spraying. 상기 에어분사는 반도체칩(C)의 크기나 압력 분배 등 여건에 따라 중심부와 주변부를 차별하여 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체패키지용 반도체칩 이젝션방버.The air spraying semiconductor chip ejection barrier for the semiconductor package, characterized in that the air jet is to be differentiated according to the size and pressure distribution conditions of the semiconductor chip (C). 반도체패키지 제조공정중 소잉공정에서 절단된 반도체칩(C)과 그 배면에 접착되어 있는 접착테이프(T)를 에어분사에 의해 분리시키도록 한 것에 있어서,In the semiconductor package manufacturing process, the semiconductor chip (C) cut in the sawing step and the adhesive tape (T) adhered to the back side are separated by air spraying. 상면에 상기 반도체칩(C)이 부착된 접착테이프(T)의 저면에 에어를 분사시키는 에어분사수단(10)을 구비하되, 상기 에어분사수단(10)이 에어를 분사하는 메인노즐(12)과 이 메인노즐(12)의 상단측 외주면에 배치된 복수개의 보조노즐(13)로 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체패키지용 반도체칩 이젝션장치.A main nozzle 12 having an air injection means 10 for injecting air to a bottom surface of the adhesive tape T having the semiconductor chip C attached thereto, wherein the air injection means 10 injects air; And a plurality of auxiliary nozzles (13) disposed on an outer circumferential surface of the upper end side of the main nozzle (12).
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