KR101688989B1 - 칩 분리 장치 - Google Patents

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KR101688989B1 KR1020150152150A KR20150152150A KR101688989B1 KR 101688989 B1 KR101688989 B1 KR 101688989B1 KR 1020150152150 A KR1020150152150 A KR 1020150152150A KR 20150152150 A KR20150152150 A KR 20150152150A KR 101688989 B1 KR101688989 B1 KR 101688989B1
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황성연
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Abstract

본 발명은 칩 분리 장치에 관한 것으로, 하부에 접착 테이프가 부착된 웨이퍼의 하측에 위치하며 상기 웨이퍼를 지지하는 홀더, 상기 홀더 내부에 위치하며, 상기 웨이퍼에 대해 수직 방향으로 이동 가능하고, 상승하여 상기 접착 테이프와 접촉하는 끝단이 날카로운 핀, 및 상기 핀에 의해 상승된 칩을 흡착하여, 상기 접착 테이프로부터 상기 칩을 분리하여 이동시키는 피커를 포함하며, 상기 홀더는, 상기 칩을 진공 흡입하는 일자 형태의 홀, 및 상기 홀에 위치하는 지지바를 포함할 수 있다.

Description

칩 분리 장치{IC SEPARATION EQUIPMENT}
본 발명은 칩 분리 장치에 관한 것이다.
웨이퍼 가공 공정(fabrication process)을 거쳐 집적회로가 형성된 웨이퍼(wafer)는 반도체 칩들이 전체면 상에 종횡으로 정연하게 배열된다. 후속으로 진행되는 웨이퍼 소잉(sawing) 공정에서 개별 반도체 칩으로 절단된 반도체 칩의 이탈을 방지하고 취급이 용이하게 이루어질 수 있도록 집적회로가 형성된 면의 반대쪽 면에 접착 테이프가 부착된다. 이와 같이 접착 테이프가 부착된 웨이퍼는 웨이퍼 소잉 공정 후에 다이 본딩 공정으로 공급되고 다이 본딩 공정에서 웨이퍼로부터 개별 반도체 칩이 분리되어 리드 프레임이나 기판으로 이송된다.
종래의 반도체 칩 픽업 방법은 접착 테이프로부터 반도체 칩이 분리되지 않아 발생되는 단순 픽업 에러에 의해 장치의 동작이 정지되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
종래의 반도체 칩 픽업 방법으로는 최근 반도체 칩의 소형화나, 제품 생산 작업의 고속화에 대응하기 어렵다. 단순 픽업 에러는 흡착 면적이 작을수록, 그리고 픽업 속도가 빨라질수록 발생 가능성이 크다. 반도체 칩이 소형화될수록 흡착 면적이 줄어들고, 생산 작업이 고속화될수록 픽업 속도가 빨라지기 때문이다.
또한 칩 분리 과정에서 반도체 칩 끼리 부딪쳐 위치 틀어짐이나 칩 손상 등이 발생할 수 있다. 반도체 칩들이 부딪쳐 위치 틀어짐이 발생한 경우, 반도체 칩이 픽업부에 의해 정확하게 흡착되지 못하여 반도체 칩이 돌아가는 현상이 발생될 수 있다. 이에 따라 에러발생에 의해 장비가 멈추거나 칩이 프레임에 접착될 때 정확한 위치에 접착되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
또한 칩의 크기가 커지거나 소형화되는 등 다양화되어 칩의 크기에 따라 다른 칩 분리 장치를 사용해야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 칩의 크기에 관계없이 칩을 안전하게 웨이퍼에서 분리하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 칩 분리 장치는 하부에 접착 테이프가 부착된 웨이퍼의 하측에 위치하며 상기 웨이퍼를 지지하는 홀더, 상기 홀더 내부에 위치하며, 상기 웨이퍼에 대해 수직 방향으로 이동 가능하고, 상승하여 상기 접착 테이프와 접촉하는 끝단이 날카로운 핀, 및 상기 핀에 의해 상승된 칩을 흡착하여, 상기 접착 테이프로부터 상기 칩을 분리하여 이동시키는 피커를 포함하며, 상기 홀더는, 상기 칩을 진공 흡입하는 일자 형태의 홀, 및 상기 홀에 위치하는 지지바를 포함할 수 있다.
상기 핀은 복수 개로 구성되며, 사용자의 의도에 따라 복수 개의 상기 핀이 배치될 수 있다.
상기 핀은 2개로 구성되며, 상기 핀 사이의 간격이 조절될 수 있다.
상기 지지바는 복수 개이며, 일자 형태의 상기 홀을 폭 방향으로 횡단하여 위치할 수 있다.
상기 지지바는 2개로 구성되며, 일자 형태의 상기 홀을 폭 방향으로 횡단하여 상기 홀을 3 등분하는 곳에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 칩 분리 장치는 종래의 원형 홀을 가진 홀더와 달리 일자형의 홀을 가진 홀더를 사용해 칩을 분리함으로써 타겟 칩 외의 다른 칩이 흡착되는 것을 최소화하는 효과가 있다.
일자형의 홀과 홀을 가로지르는 지지바를 사용하여 칩의 크기에 무관하게 웨이퍼로부터 칩을 분리할 수 있다. 일자형의 홀에 지지바를 설치하여 사이즈가 작은 칩이 흔들리거나 홀에 빠지지 않고 흡착되게 할 수 있다.
웨이퍼 아래에서 칩을 밀어 올리는 핀의 끝단이 날카롭게 되어 있어, 칩에 부착되어 있는 접착 테이프가 핀에 의해 가압되는 부분이 작아, 칩에 부착되어 있는 접착 테이프가 용이하게 제거될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 칩 분리 장치는 픽업하려는 칩에 대한 흡착 부위가 일자형으로 작아 픽업하려는 칩 외의 다른 칩은 거의 흡착되지 않으므로, 접착 테이프와 칩의 박리시 발생하는 정전기를 감소시키고, 다른 칩의 위치 틀어짐 등을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 일례에 따른 칩 분리 장치 홀더의 개략 평면도이다.
도 2는 도 1의 AA 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칩 분리 장치 홀더의 개략 평면도이다.
도 4는 도 3의 BB 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칩 분리 장치 동작 상태도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 칩(410) 분리 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래기술의 일례에 따른 칩(410) 분리 장치 홀더(10)의 개략 평면도이고, 도 2는 도 1의 AA 개략 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칩(410) 분리 장치 홀더(100)의 개략 평면도이고, 도 4는 도 3의 BB 개략 단면도이다.
본 발명의 일례에 따른 칩(410) 분리 장치는 홀더(100), 핀(200), 피커(300)를 포함할 수 있다.
칩(410) 분리 장치는 하부에 접착 테이프(420)가 부착된 웨이퍼(400)의 하측에 위치하며 상기 웨이퍼(400)를 지지하는 홀더(100), 상기 홀더(100) 내부에 위치하며, 상기 웨이퍼(400)에 대해 수직 방향으로 이동 가능하고, 상승하여 상기 접착 테이프(420)와 접촉하는 끝단(210)이 날카로운 핀(200), 및 상기 핀(200)에 의해 상승된 칩(410)을 흡착하여, 상기 접착 테이프(420)로부터 상기 칩(410)을 분리하여 이동시키는 피커(300)를 포함하며, 상기 홀더(100)는, 상기 칩(410)을 진공 흡입하는 일자 형태의 홀(110), 및 상기 홀(110)에 위치하는 지지바(120)를 포함할 수 있다.
웨이퍼(400)는 칩(410)(CHIP)에 접착 테이프(420)가 부착되어 있는 것으로 후술하는 홀더(100) 상부 위에 위치할 수 있다.
홀더(100)는 웨이퍼(400)의 하측에 위치하는 것으로, 상부에 후술하는 홀(110)을 포함하고 내부에 후술하는 핀(200)을 포함할 수 있다. 홀더(100)는 상부 위에 놓여지는 웨이퍼(400)를 지지하는 역할을 할 수 있으며, 일례로 속이 빈 원통 형태일 수 있다.
홀(110)은 홀더(100) 상부에 위치할 수 있으며, 일자형으로 직선 형태를 포함할 수 있다. 일례로, 도 3의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 홀(110)은 폭 방향이 좁고 길이 방향이 긴 직사각형 형태를 포함할 수 있다. 홀(110)은 진공 흡입(VACCUM) 방식으로 웨이퍼(400) 상의 칩(410)의 하부에 부착된 접착 테이프(420)를 하방으로 흡착하는 역할을 할 수 있다.
홀(110)이 일자형태로 이루어져 타겟으로 하는 칩(410)만을 흡착할 수 있어 웨이퍼(400) 상의 소잉된 다른 칩(410)의 위치 틀어짐이나 움직임 없이 타겟 칩(410)만을 후술하는 핀(200)을 통해 상승시킬 수 있다.
상기 지지바(120)는 복수 개이며, 일자 형태의 상기 홀(110)을 폭 방향으로 횡단하여 위치할 수 있다. 상기 지지바(120)는 2개로 구성되며, 일자 형태의 상기 홀(110)을 폭 방향으로 횡단하여 상기 홀(110)을 3 등분하는 곳에 위치할 수 있다.
지지바(120)는 홀(110)에 위치하는 것으로 작은 사이즈의 칩(410)이 홀(110) 아래로 떨어지거나 흔들리지 않도록 하는 역할을 할 수 있다. 지지바(120)는 복수 개일 수 있으며 일자 형태의 홀(110)을 폭 방향으로 가로질러 위치할 수 있다.
일례로, 도 3의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 지지바(120)는 2개로 구성될 수 있으며 일자 형태의 홀(110)을 폭 방향으로 가로질러 홀(110) 전체의 길이를 3 등분하는 지점에 위치할 수 있다.
상기 핀(200)은 복수 개로 구성되며, 사용자의 의도에 따라 복수 개의 상기 핀(200)이 배치될 수 있다. 상기 핀(200)은 2개로 구성되며, 상기 핀(200) 사이의 간격이 조절될 수 있다.
핀(200)은 홀더(100) 내부에 위치하는 것으로 웨이퍼(400) 상의 칩(410)을 웨이퍼(400) 하측에서 밀어 올리는 역할을 할 수 있다. 핀(200)은 웨이퍼(400)의 하측에 위치하며, 웨이퍼(400)에 대해 수직 방향으로 상하로 이동가능하고 전술한 홀(110)을 통과하여 상승함으로써 칩(410)의 하부에 부착된 접착 테이프(420)를 밀어 올릴 수 있다.
핀(200)의 끝단(210)은 웨이퍼(400)의 하부에 있는 접착 테이프(420)와 접촉하여 칩(410)을 밀어 올리는 부분으로 날카로운 형태를 갖을 수 있다. 핀(200)의 끝단(210)이 뾰족하게 형성되어 핀(200)의 끝단(210)과 접착 테이프(420)와 접촉하는 부분이 작아, 접착 테이프(420)가 상승하는 칩(410)에서 용이하게 분리될 수 있다.
핀(200)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 핀(200)이 칩(410)의 크기에 맞추어 핀(200)의 갯수와 복수 개의 핀(200)의 상대적 위치가 조절되어 배치될 수 있다. 일례로, 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 핀(200)은 2개로 구성될 수 있으며 핀(200) 사이의 간격이 픽업하려는 칩(410)의 크기에 따라 조절될 수 있다.
피커(300)는 전술한 핀(200)의 상승 작용에 의해 상승한 칩(410)을 진공 흡입으로 흡착하여 접착 테이프(420)로부터 칩(410)을 분리시키는 역할을 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 칩(410) 분리 장치의 작용에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칩(410) 분리 장치 동작 상태도이다.
일례로, 홀더(100)의 상부 위에 웨이퍼(400)를 올려놓고 홀더(100) 상부에 위치하는 홀(110)을 통해 픽업하려는 칩(410)을 진공 흡입하여 웨이퍼(400) 하부의 접착 테이프(420)를 흡착할 수 있다. 그 후 홀더(100) 내부에 있는 핀(200)을 구동부(미도시)에 의해 상승시킬 수 있다. 핀(200)은 홀더(100) 상부에 위치하는 홀(110)을 통해 웨이퍼(400)에 대해 수직 방향으로 상하 이동이 가능하며 상승하여 픽업하려는 칩(410)을 위로 밀어 올릴 수 있다.
핀(200)의 끝단(210)이 날카로와 칩(410)의 하부에 부착된 접착 테이프(420)가 용이하게 분리되고 접착 테이프(420)가 핀(200)의 끝단(210)에 의해 가압되는 부분이 협소해 접착 테이프(420)가 칩(410)에 부착되는 부분이 최소화될 수 있다. 상승된 칩(410)은 피커(300)에 의해 진공 흡착되어 접착 테이프(420)와 분리되어 이동될 수 있다.
홀더(100) 상부에 위치하는 홀(110)은 일자형으로 되어 있어 픽업하고자 하는 칩(410) 외의 다른 칩(410)이 흡착되는 것을 최소화하여 다른 칩(410)의 위치 틀어짐 등을 최소화할 수 있다. 홀(110)을 가로지르는 지지바(120)가 설치되어 있어 작은 크기의 칩(410)도 홀(110) 속으로 빠지거나 흔들림없이 상승되도록 할 수 있다.
도 1과 2에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 홀더(10)가 원형 홀(20)을 포함하고 있는 것과 달리, 본 발명에 따른 홀더(100)는 일자형 홀(110)을 포함하고 있어 픽업하려는 칩(410)에 대한 흡착 부위가 작아 칩(410)에 부착된 접착 테이프(420) 박리시 발생하는 정전기를 감소시킬 수 있다. 또한 핀(200)의 끝단(210)이 날카롭게 되어 있어 칩(410)에 부착되어 있는 접착 테이프(420)가 핀(200)에 의해 가압되어 칩(410)과 접촉하게 되는 부분이 작아 칩(410)에 부착되어 있는 접착 테이프(420)를 용이하게 제거할 수 있다.
이상에서는 설명의 편의를 위해 실시예들을 구분하여 설명하였지만, 전술한 실시예는 일체에서 함께 구현될 수 있으며 각 실시예의 일부 구성들만 조합된 형태로 구현될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 홀더 20 : 홀
100 : 홀더 110 : 홀
120 : 지지바 200 : 핀
210 : 핀의 끝단 300 : 피커
400 : 웨이퍼 410 : 칩
42O : 접착 테이프

Claims (5)

  1. 하부에 접착 테이프가 부착된 웨이퍼의 하측에 위치하며 상기 웨이퍼를 지지하는 홀더;
    상기 홀더 내부에 위치하며, 상기 웨이퍼에 대해 수직 방향으로 이동 가능하고, 상승하여 상기 접착 테이프와 접촉하는 끝단이 날카로운 핀; 및
    상기 핀에 의해 상승된 칩을 흡착하여, 상기 접착 테이프로부터 상기 칩을 분리하여 이동시키는 피커;를 포함하며,
    상기 홀더는,
    상기 칩을 진공 흡입하는 하나의 일자 형태의 홀; 및
    일자 형태의 상기 홀을 폭 방향으로 횡단하여 위치하는 지지바;를 포함하며,
    상기 핀은 복수 개로 구성되며, 사용자의 의도에 따라 복수 개의 상기 핀이 일자 형태의 상기 홀 내부의 어느 위치에도 배치될 수 있는 칩 분리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핀은 2개로 구성되며, 사용자의 의도에 따라 일자 형태의 상기 홀 내부의 길이방향이나 폭방향으로 상기 핀 사이의 간격이 조절되는 칩 분리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지바는 상기 지지바를 복수 개 포함하는 칩 분리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지바는 2개로 구성되며, 일자 형태의 상기 홀을 폭 방향으로 횡단하여 상기 홀을 3 등분하는 곳에 위치하는 칩 분리 장치.
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