KR100425139B1 - 칩 이젝터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼로부터 칩을 분리하는 칩 이젝터장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 마운트호일(3)에 부착된 웨이퍼(1)에 스크라이브된 용이하게 칩을 분리하기 위하여 칩의 하부면을 밀어주는 칩 이젝터장치로서, 몸체(11)와; 상기 몸체(11)의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 웨이퍼(1)에 부착된 마운트호일(3)을 흡착하면서, 웨이퍼(1)에 스크라이브된 칩을 밀어주는 이젝터핀(27)을 구비한 이젝터부(20)와; 상기 이젝터핀(27)을 상하로 구동시키는 이젝터핀 상하구동부(30)와; 상기 이젝터부를 회전시키는 이젝터부 회전구동부(40)와; 상기 몸체(11)를 상하로 승강시키는 승강부(13)를 포함하여 구성되어 웨이퍼로부터 칩을 정확하고 용이하게 분리할 수 있게 되는 것이다.

Description

칩 이젝터장치{Chip ejector apparatus}

본 발명은 반도체칩 이젝터장치에 관한 것으로서, 특히 원자재인 웨이퍼 (Wafer)를 웨이퍼 마운트 호일에 붙인후 소잉공정(Saw Scribing)에서 절단된 반도체칩을 용이하게 분리시킬 수 있는 이젝터장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체패키지 제조공정 중 웨이퍼로부터 반도체칩으로 나누어 분리시키는 것을 소잉공정이라 하며, 이같은 소잉공정을 마친 웨이퍼로부터 개별의 반도체칩을 분리하여 적재판에 정렬하는 공정으로 투입되거나 각 리드프레임에 부착하는 다이본더 공정 등으로 투입된다.

이때 소잉공정이 수행된 웨이퍼의 배면에는 웨이퍼 마운트 호일이 접착되어 있고, 이러한 웨이퍼로부터 개별의 반도체칩을 분리시키기 위해서는 칩의 배면을 밀어주는 것이 필요하며 이를 수행하는 것이 이젝터(Ejection)장치이다.

도1은 종래의 이젝터장치를 사용하여 칩을 밀어올리는 방법에 대한 설명도이고, 도2는 종래의 이젝터장치로 칩을 밀어올리기 위하여 칩 각도를 보정하는 것을 도시한 개념도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 이젝터장치(100)로 반도체칩(5)을 밀어 올리면웨이퍼 마운트 호일(3)과 반도체칩(5)이 분리되며, 이때 상방에 구비된 픽업이송장치(50)의 진공흡착구(51)가 개별 분리된 반도체칩을 픽업(Pick Up)하여 적재판에 정렬하거나 에폭시가 접착된 리드프레임의 탑재판에 부착하도록 하게 된다.

한편, 칩 이젝터장치가 칩을 용이하게 밀어 올리기 위해서는 이젝터장치에 설치된 이젝터 핀(27)이 칩(5)의 배면에 정확히 오도록 칩 각도를 보정해야 한다.

여기서, 종래의 칩 각도 보정은 웨이퍼(1)의 밑에서 칩을 밀어 올려주는 이젝터장치에 설치된 이젝터핀(27)은 그 위치가 고정되어 있고, 상기 이젝터핀(27)이 칩의 배면에 정확히 오도록, 웨이퍼 테이블(7)이 웨이퍼(1) 중심을 기준으로 웨이퍼(1) 전체를 회전하면서 칩의 각도를 보정하였다.

그러나, 이와 같은 방법은 칩을 보정하려는 보정각(A)과 웨이퍼(1)의 회전각(B)이 다르며, 웨이퍼(1)의 중심으로부터의 칩의 위치에 따라 그 보정하고자 하는 보정량이 달라진다.

따라서 웨이퍼 중심을 기준으로 회전하면서 개별적인 칩의 각도를 보정하는 방식은 복잡하고 정밀하지 못하고, 이와 같이 칩의 각도보정이 정밀하지 못할 경우 이젝터핀이 칩을 편심되어 기울어진 상태로 밀어 올리게 되며, 이로 인해 픽업이송장치가 칩을 틀어진 상태로 집어 올리거나 아예 집어 올리지 못하는 경우가 종종 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제는 특히 칩이 가늘고 긴 형태를 가질 때 더욱 잘 발생하여 생산성을 떨어뜨리는 요인이 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 기존 장비에서 문제되던 칩의 개별적인 각도보정이 어려움을 해결하기 위해 칩의 각도보정을 웨이퍼 테이블의 회전으로 수행하지 않고, 이젝터핀의 회전으로 수행할 수 있는 칩 이젝터장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 칩의 미세한 각도보정도 용이하게 수행되어 생산성을 향상시키는 칩 이젝터장치를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 이젝터장치를 사용하여 칩을 밀어올리는 방법에 대한 설명도

도2는 종래의 이젝터장치로 칩을 밀어올리기 위하여 칩 각도를 보정하는 것을 도시한 개념도

도3의 본 발명의 칩 이젝터장치의 사시도

도4는 도3의 이젝터부의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 웨이퍼 3 : 마운트호일

5 : 칩 7 : 웨이퍼 테이블

11 : 몸체 13 : 승강부

20 : 이젝터부 21 : 이젝터돔

22 : 흡착공 23 : 승강공

25 : 이젝터축지지판 26 : 이젝터축

27 : 이젝터핀 28 : 편심캠

29 : 부시 30 : 이젝터핀 상하구동부

33 : 샤프트 31 : 샤프트 구동모터

40 : 이젝터부 회전구동부 41 : 로드

43 : 로드 구동모터

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 칩 이젝터장치는, 마운트호일에 부착된 웨이퍼에 스크라이브된 용이하게 칩을 분리하기 위하여 칩의 하부면을 밀어주는 칩 이젝터장치로서, 몸체와; 상기 몸체의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 웨이퍼에 부착된 마운트호일을 흡착하면서, 웨이퍼에 스크라이브된 칩을 밀어주는 이젝터핀을 구비한 이젝터부와; 상기 이젝터핀을 상하로 구동시키는 이젝터핀 상하구동부와; 상기 이젝터부를 회전시키는 이젝터부 회전구동부와; 상기 몸체를 상하로 승강시키는 승강부를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 이젝터부는, 상기 몸체의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 상면에 마운트호일을 흡착하는 흡착공과 이젝터핀이 승강하기 위한 승강공이 형성된 이젝터돔과; 상기 이젝터돔의 하부에 상기 이젝터돔의 회전과 연동하면서 별도로승강이 가능하도록 설치된 이젝터축지지판과; 상기 이젝터돔 내부에 설치되고, 상기 이젝터축지지판에 하부가 결합되어 상기 이젝터돔의 회전과 연동하면서 승강이 가능한 이젝터축과; 상기 이젝터축의 상면에 끼워지는 이젝터핀을 포함하여 구성되는 것이 가능하다.

또한, 상기 이젝터부 회전구동부는, 상기 이젝터돔에 일단이 결합되어 상기 이젝터돔을 회전시키는 로더와; 상기 로더의 타단이 결합되어 상기 로드를 구동하는 로드 구동모터를 포함하여 구성되는 것이 가능하다.

또한, 상기 이젝터핀 상하구동부는, 상기 이젝터축지지판의 하부에 설치되어 상기 이젝터축지지판을 상하로 구동시키는 편심캠과; 상기 편심캠이 결합된 샤프트와; 상기 샤프트를 회전시키는 샤프트 구동모터를 포함하여 구성되는 것이 가능하다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 종래 기술과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 부여하여 설명하도록 하겠다.

도3의 본 발명의 칩 이젝터장치의 사시도이고, 도4는 도3의 이젝터부의 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명은 몸체(11)와, 이젝터부(20)와, 이젝터핀 상하구동부(30)와, 이젝터부 회전구동부(40)와, 그리고 승강부(13)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 이젝터부(20)는 상기 몸체(11)의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 웨이퍼(1)에 부착된 마운트호일(3)을 흡착하면서, 웨이퍼(1)에 스크라이브된 칩(5)의 하부면을 밀어주도록 구성된다.

또한, 상기 이젝터핀 상하구동부(30)는 상기 이젝터핀(27)을 상하로 구동시키며, 상기 이젝터부 회전구동부(40)는 상기 이젝터부(20)를 회전시키며, 상기 승강부(13)는 상기 몸체(11)를 승강시키는 모터로 구성된다.

한편, 상기 이젝터부(20)는, 이젝터돔(21), 이젝터축지지판(25), 이젝터축 (26), 이젝터핀(27)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 이젝터돔(21)은 상기 몸체(11)의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 상면에 마운트호일(3)을 흡착하는 흡착공(22)과 이젝터핀(27)이 승강하기 위한 승강공(23)이 형성되어 있다.

상기 흡착공(22)을 통하여 상기 이젝터돔(21) 내부로 공기를 빨아들이는 에어펌퍼는 도시되지 않았다.

또한, 상기 이젝터축지지판(25)은 상기 이젝터돔(21)의 하부에 결합되며, 상기 이젝터돔(21)의 회전과 연동하면서 별도로 승강이 가능하도록 구성된다.

즉, 상기 이젝터축지지판(25)의 회전은 상기 이젝터돔(21)의 회전에 의해 연동하여 이루어지지만, 승강은 상기 이젝터돔(21)과는 무관하게 별개로 이루어지도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 이젝터축(26)은 상기 이젝터돔(21) 내부에 설치되고, 상기 이젝터축지지판(25)에 그의 하부가 결합되고 상기 이젝터축(26)의 상면에는 이젝터핀(27)이 끼워지도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 이젝터축(26)과 상기 이젝터돔(21) 사이에 위치하여, 상기 이젝터축(26)이 원활하게 승강할 수 있도록 부시(29)가 상기 이젝터축(26) 외주면에 끼워져 설치되어 있다.

따라서, 상기 이젝터돔(21)이 회전하게 되면 이와 연동하여 상기 이젝터축지지판(25)이 회전하게 되므로, 상기 이젝터축지지판(25)에 결합된 상기 이젝터축 (26)도 함께 회전하게 되나, 상기 이젝터축지지판(25)이 승강하면 상기 이젝터 축(26)만 함께 승강하게 되어, 상기 이젝터돔(21)의 상면에 형성된 승강공(23)을 통하여 이젝터핀(27)의 승강이 이루어진다.

한편, 상기 이젝터부(20) 회전구동부(40)는, 상기 이젝터돔(21)에 일단이 결합되어 상기 이젝터돔(21)을 회전시키는 로드(41)와, 상기 로드(41)의 타단이 결합되어 상기 로드(41)를 구동하는 로드 구동모터(43)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 이젝터핀 상하구동부(30)는, 상기 이젝터축지지판(25)의 하부에 설치되어 상기 이젝터축지지판(25)을 상하로 구동시키는 도시되지 않은 편심캠(28)과, 상기 편심캠(28)이 결합된 샤프트(33)와, 상기 샤프트(33)를 회전시키는 샤프트(33) 구동모터(31)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 칩 이젝터장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 웨이퍼(1)로부터 칩(5)을 분리하기 위하여 마운트 호일(3)이 하면에 접착된 웨이퍼(1)를 웨이퍼 테이블(7)에 재치하면, 본 발명의 칩 이젝터장치의 승강부(13)가 이젝터돔(21)이 마운트 호일(3)의 바로 하부에 위치하도록몸체(11)를 상승시킨다.

그 후, 이젝터핀(27)이 분리하고자 하는 칩(5)의 배면에 정확히 오도록, 이젝터부 회전구동부(40)의 로드 구동모터(31)가 이에 연결된 로드(41)를 진퇴하도록 구동하고, 이에 의해 상기 로드(41)에 연결된 이젝터돔(21)이 회전하게 된다.

또한, 상기 이젝터돔(21)이 회전하게 되면 이와 연동하여 상기 이젝터축지지판(25)이 회전하게 되므로, 상기 이젝터축지지판(25)에 결합된 상기 이젝터축(26)도 함께 회전하게 된다.

그 후, 상기 이젝터돔(21)의 상면에 형성된 흡착공(22)을 통하여 상기 이젝터돔(21) 내부로 도시되지 않은 에어펌퍼로 공기를 빨아들이면, 웨이퍼(1)의 하면에 접착된 마운트 호일(3)이 상기 이젝터돔(21)의 상면에 흡착하게 되고, 흡착된 마운트 호일(3)의 상면은 웨이퍼(1)로부터 떨어지고, 이 지점의 웨이퍼(1)에 형성된 칩(5)은 분리가 용이하게 된다.

그 후, 이젝터핀 상하구동부(30)로써 샤프트 구동모터(31)가 구동하게 되면, 이에 결합된 샤프트(33)가 회전하게 되고, 그 결과 상기 샤프트(33)에 결합된 편심캠(28)이 회전하면서 이젝터축지지판(25)을 하부에서 승강시키게 된다.

이젝터축지지판(25)의 상승은 이에 결합된 이젝터축(26)의 상승으로 이어지고, 그 결과 상기 이젝터축(26)의 상면에 끼워진 이젝터핀(27)이 이젝터돔(21)의 상면에 형성된 승강공(23)을 통하여 상승하여, 웨이퍼(1)에 형성된 칩(5)의 배면을 정확하게 밀어 올리게 된다.

그 후, 픽업이송장치의 진공흡착구가 개별 분리된 칩(5)을 픽업하여 적재판에 정렬하거나 에폭시가 접착된 리드프레임의 탑재판에 부착하도록 하게 된다.

이처럼 본 발명은 이젝터 핀이 칩(5)의 배면에 정확히 오도록 회전시킴으로써 밀어올리게 되는 칩의 각도를 보정하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 칩 이젝터장치는 웨이퍼 테이블이 웨이퍼 중심을 기준으로 웨이퍼 전체를 회전하면서 칩의 각도를 보정하게 되는 것이 아니라, 이젝터핀을 회전하면서 칩의 각도를 보정하여 기존 장비에서 문제되던 칩의 개별적인 각도보정의 어려움을 해결하고, 칩의 배면을 정확하게 밀어올릴 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 칩 이젝터장치는 웨이퍼 테이블이 10도 이상되는 각도보정을 웨이퍼를 중심으로 하고, 더 작은 각도보정이 필요한 칩의 경우에는 개별적으로 이젝터부를 그 칩의 중심위치에 대해 각도보정하도록 동작할 수 있어 픽업동작시의 에러를 줄일수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 마운트호일에 부착된 웨이퍼에 스크라이브된 용이하게 칩을 분리하기 위하여 칩의 하부면을 밀어주는 칩 이젝터장치로서,

   몸체와;

   상기 몸체의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 웨이퍼에 부착된 마운트호일을 흡착하면서, 웨이퍼에 스크라이브된 칩을 밀어주는 이젝터핀을 구비한 이젝터부와;

   상기 이젝터핀을 상하로 구동시키는 이젝터핀 상하구동부와;

   상기 이젝터부를 회전시키는 이젝터부 회전구동부와;

   상기 몸체를 상하로 승강시키는 승강부를 포함하여 구성되는 칩 이젝터장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이젝터부는,

   상기 몸체의 일단부에 회전가능하게 설치되고, 상면에 마운트호일을 흡착하는 흡착공과 이젝터핀이 승강하기 위한 승강공이 형성된 이젝터돔과;

   상기 이젝터돔의 하부에 상기 이젝터돔의 회전과 연동하면서 별도로 승강이 가능하도록 설치된 이젝터축지지판과;

   상기 이젝터돔 내부에 설치되고, 상기 이젝터축지지판에 하부가 결합되어 상기 이젝터돔의 회전과 연동하면서 승강이 가능한 이젝터축과;

   상기 이젝터축의 상면에 끼워지는 이젝터핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칩 이젝터장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 이젝터부 회전구동부는,

   상기 이젝터돔에 일단이 결합되어 상기 이젝터돔을 회전시키는 로더와;

   상기 로더의 타단이 결합되어 상기 로드를 구동하는 로드 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칩 이젝터장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 이젝터핀 상하구동부는,

   상기 이젝터축지지판의 하부에 설치되어 상기 이젝터축지지판을 상하로 구동시키는 편심캠과;

   상기 편심캠이 결합된 샤프트와;

   상기 샤프트를 회전시키는 샤프트 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 칩 이젝터장치.