KR101730635B1 - 반도체 칩 푸싱장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치는 N개의 플런저 핀(plunger pin); 상기 N개의 플런저 핀이 개별적으로 수용되는 N개의 핀 홀이 내부에 각각 형성되는 플런저 하우징; 상기 플런저 하우징의 상하 이동을 제어하는 모터 캠; 및 상기 N개의 플런저 핀과 각각 연결되어 상기 각 플런저 핀의 개별적인 상하 이동을 제어하는 핀 리프트를 포함한다.

Description

반도체 칩 푸싱장치{APPARATUS FOR PUSHING SEMICONDUCTOR CHIP}
본 발명은 반도체 칩 푸싱장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 웨이퍼로부터 개별화된 반도체 칩을 분리시키는 플런저 핀을 다수 구비하고, 다수의 플런저 핀이 플런저 하우징 내부에서 개별적으로 상하 이동되면서 각각 외부로 돌출되도록 함으로써, 푸싱 작업 대상인 반도체 칩의 크기가 변경되더라도 해당 반도체 칩 크기에 대응하는 플런저 핀의 돌출 개수와 배열을 상황에 맞게 적절히 선택하여 안정적으로 반도체 칩 분리공정을 수행할 수 있는 반도체 칩 푸싱장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 순수 실리콘 등으로 제작된 웨이퍼 상에 다수개의 반도체 칩을 형성시키는 FAB(Fabrication) 공정, 웨이퍼 상에 형성된 다수개의 반도체 칩을 전기적으로 검사하여 양품과 불량품을 선별하는 EDS(Electrical Die Sorting) 공정, 양품 칩만을 개개로 분리시켜 칩이 전기적/물리적 특성을 지닐 수 있도록 패키지(package) 상태로 형상화 시켜주는 어셈블리(assembly) 공정 및, 패키지된 제품을 테스트(test)하는 테스트 공정으로 구성된다.
어셈블리 공정(패키지 공정)은 웨이퍼 쏘잉(Sawing) 공정, 다이 본딩(die bonding) 공정, 와이어 본딩(wire bonding) 공정, 몰딩(molding) 공정, 및 폼(form) 공정으로 구성된다. 웨이퍼 쏘잉 공정에서는 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩을 개별화하고, 다이 본딩 공정에서는 개별화된 반도체 칩들 중 양질의 반도체 칩만을 분리하여 리드 프레임이나 기판에 실장하며, 와이어 본딩 공정에서는 실장된 반도체 칩과 리드 프레임의 리드 등을 전기적으로 연결하는 공정이 수행된다. 또한, 몰딩 공정에서는 반도체 칩과 그에 전기적으로 연결된 부분을 성형수지 등으로 봉지하고, 폼 공정에서는 외부 리드를 실장형태에 적합하도록 소정 형태로 성형하는 공정이 수행된다.
웨이퍼 쏘잉 공정에서 개별 반도체 칩으로 절단된 반도체 칩의 이탈을 방지하고 취급이 용이하게 이루어질 수 있도록 웨이퍼의 뒷면에 접착 테이프가 부착될 수 있는데, 이와 같이 접착 테이프가 부착된 웨이퍼는 웨이퍼 쏘잉 공정 후에 다이 본딩 공정으로 공급되고, 다이 본딩 공정에서 웨이퍼로부터 개별 반도체 칩이 분리되어 리드 프레임이나 기판에 실장된다.
통상적인 다이 본더는 픽커(picker)를 이용하여 접착 테이프에 부착된 웨이퍼에서 양호한 상태의 반도체 칩을 정렬 스테이지로 이송시키고, 정렬 스테이지로부터 위치 정렬된 반도체 칩을 본딩하고자 하는 접착제가 도포된 기판의 칩 부착영역까지 이송시켜 주는 픽 엔 플레이스(pick and place) 장치와, 다이 본딩에 필요한 하중을 가해서 기판에 반도체 칩을 부착시키는 본딩 헤드(bonding head)와, 기판을 작업 위치로 이동시키는 기판 이송 장치를 포함하여 구성된다.
이러한 다이 본더 구성에 있어서, 반도체 칩을 기판이나 리드 프레임에 부착시키기 위해서는 개별 반도체 칩을 웨이퍼가 부착되어 있는 접착 테이프로부터 분리하여야 한다. 따라서 다이 본더는 반도체 칩을 기판이나 리드 프레임에 부착하기 위한 상기 장치들 이외에 개별 반도체 칩을 접착 테이프로부터 분리시키기 위한 칩 분리 장치를 포함한다.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 동작을 도시한 도면이다. 종래의 칩 분리 장치의 상단에는 반도체 칩을 푸싱하여 웨이퍼로부터 개별화된 반도체 칩을 각각 분리시키기 위한 플런저 핀이 통상 2개 이상 외부로 돌출되도록 형성되어 있다. 웨이퍼의 하부로 칩 분리 장치가 밀착되면 플런저 핀이 상승하면서 접착 테이프에 부착된 반도체 칩의 밑면을 밀어 올리고, 접착 테이프로부터 분리되는 반도체 칩을 픽커가 픽업하여 기판 등으로 이동시키게 된다.
이와 같은 종래기술에 따른 칩 분리 장치는 상단에 형성되는 플런저 핀의 개수나 배열이 고정된 것이라서 특정 크기의 반도체 칩만을 푸싱할 수 있다. 설정된 플런저 핀의 개수나 배열에 대응하는 반도체 칩의 크기보다 크거나 작은 반도체 칩을 푸싱하는 경우 상기 플런저 핀의 개수나 배열로는 해당 반도체 칩의 푸싱 공정을 수행할 수 없거나 수행하더라도 반도체 칩을 정확하고 안정적으로 푸싱할 수 없는 문제점이 있다.
최근에는 집적도가 높은 반도체 패키지를 개발하기 위해 반도체 칩의 크기와 두께가 작고 얇아지는 추세이다. 서로 크기와 두께가 다른 복수 개의 반도체 칩을 갖는 멀티칩의 개발도 이루어지고 있다. 이렇게 반도체 칩의 크기와 두께가 다르게 되면 반도체 칩을 푸싱하는 플런저 핀의 개수도 달라지게 된다. 즉, 크기가 작은 반도체 칩의 경우에는 하나의 핀에 의해 반도체 칩을 하부 중앙에서 균형있게 위로 밀어 올릴 수 있으나, 비교적 크기가 큰 반도체 칩의 경우에는 균형을 잃어 픽업장치가 반도체 칩을 진공 흡착력으로 흡착할 때 크랙이 발생하거나 깨지는 위험이 있으므로 복수 개의 핀을 이용하여 반도체 칩의 하부를 안정적으로 지지하며 밀어 올리게 된다.
그러나, 종래의 반도체 칩 분리 장치는 통상적으로 플런저 핀의 개수가 정해진 하나의 플런저 유닛으로 구성되어 있기 때문에 반도체 칩의 크기가 달라질 때마다 장치에서 해당 플런저 유닛, 즉 크기가 작은 반도체 칩의 경우에는 중앙부에 하나의 핀을 갖는 플런저 유닛을 장착하고, 비교적 크기가 큰 반도체 칩의 경우에는 복수 개의 핀을 갖는 플런저 유닛으로 교체 사용할 수 밖에 없어 작업의 번거로움과 불편함은 물론 플런저 유닛 교체 작업에 따른 시간 낭비로 인해 작업의 비효율성 및 생산성 저하라는 문제가 발생하고 있는 실정이다.
도 2는 종래기술에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 구성을 도시한 도면이다. 본체(220)의 상단에는 핀 하우징(210)이 위치하고 핀 하우징(210) 내부에는 플런저 핀(240)과 지그(230)가 수용된다. 지그(230)의 하단은 모터 캠(250)으로 지지되는데, 모터 캠(250)의 상하 운동에 따라 지그(230)가 핀 하우징(210) 내부에서 상하로 이동하면 그에 따라 플런저 핀(240) 또한 상하 이동하여 핀 하우징(210) 상단 외부로 돌출되면서 반도체 칩 푸싱 작업이 수행될 수 있다. 그러나 반도체 칩의 크기가 변경되는 경우 플런저 핀(240)의 개수와 배열 또한 그에 따라 변경되어야 하는데, 이를 위해서 작업자가 핀 하우징(210)을 본체(220)에서 분리하여 선택되는 개수와 배열의 플런저 핀(240)들을 일일이 변경하여 지그(230)와 핀 하우징(210) 내부에 설치해야 하는 공정의 비효율성이 필연적으로 수반되고 있다.
이와 같이 반도체 칩 사이즈 변경으로 인해 핀의 개수와 배열을 그에 대응하여 변경하려는 경우, 작업자가 칩 분리 장치의 하우징을 본체로부터 분리하여 핀의 개수와 배열을 일일이 수작업으로 변경하여야만 하는 번거로움으로 인해 비효율적인 공정속도와 시간의 낭비를 초래할 수 밖에 없는 실정이다. 최근 들어 다양한 전자 제품의 개발과 양산으로 인해 보다 다양한 사이즈를 갖는 반도체 칩의 생산이 요구되고 있는 상황에서 이러한 종래 기술의 문제점은 더욱 크게 부각되고 있다. 이에 다변화되는 반도체 칩 사이즈에 대응하여 반도체 칩 생산 공정의 효율성을 극대화할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼로부터 개별화된 반도체 칩을 분리시키는 플런저 핀을 다수 구비하고, 다수의 플런저 핀이 플런저 하우징 내부에서 개별적으로 상하 이동되면서 각각 외부로 돌출되도록 함으로써, 푸싱 작업 대상인 반도체 칩의 크기가 변경되더라도 해당 반도체 칩 크기에 대응하는 플런저 핀의 돌출 개수와 배열을 상황에 맞게 적절히 선택하여 안정적으로 반도체 칩 분리공정을 수행할 수 있는 반도체 칩 푸싱장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치는 N개의 플런저 핀(plunger pin); 상기 N개의 플런저 핀이 개별적으로 수용되는 N개의 핀 홀이 내부에 각각 형성되는 플런저 하우징; 상기 플런저 하우징의 상하 이동을 제어하는 모터 캠; 및 상기 N개의 플런저 핀과 각각 연결되어 상기 각 플런저 핀의 개별적인 상하 이동을 제어하는 핀 리프트를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치에 있어서, 상기 플런저 핀의 개수와 상기 핀 홀의 개수는 각각 144개이고, 상기 144개의 플런저 핀과 핀 홀은 각각 12*12의 배열로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치에 있어서, 상기 플런저 핀의 개수와 상기 핀 홀의 개수는 각각 169개이고, 상기 169개의 플런저 핀과 핀 홀은 각각 13*13의 배열로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치에 있어서, 상기 각 플런저 핀의 직경은 0.6mm 내지 0.8mm이고, 상기 각 핀 홀의 직경은 0.9.mm 내지 1.1mm이며, 상기 각 핀 홀 간의 간격은 1.2mm 내지 1.4mm인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 상기 핀 리프트는, 상기 N개의 플런저 핀과 각각 고정 연결되는 N개의 와이어; 상기 플런저 하우징의 하부와 연결되도록 형성되고 상기 N개의 와이어가 수용되는 와이어 하우징; 및 상기 플런저 하우징과 선정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되어 상기 N개의 와이어와 연결되고, 상기 N개의 와이어를 통해 상기 N개의 플런저 핀 각각의 개별적인 상하 이동을 제어하는 솔레노이드 유닛을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 상기 플런저 하우징은, 내부가 통공된 실린더 형상 또는 둘 이상의 기둥 형상을 갖는 플런저 바디; 상기 플런저 바디의 상단 내부에 상기 플런저 바디에 고정되도록 설치되어 웨이퍼와 밀착되고, 상기 N개의 플런저 핀이 각각 개별적으로 삽입되어 통과하는 N개의 삽입홀이 상기 핀 홀에 대응하는 위치에서 각각 내부를 상하로 관통하도록 형성되는 흡착 홀더; 상기 플런저 바디의 내부에 수용되어 상기 흡착 홀더와 접촉되거나 아래방향으로 이격되도록 상하운동하고, 상기 N개의 플런저 핀이 수용되는 상기 N개의 핀 홀이 각각 내부를 상하로 관통하도록 형성되는 핀 홀더; 및 상기 핀 홀더의 하부에 위치하여 상기 핀 홀더를 지지하고, 상기 캠 포터의 동작에 따라 상기 핀 홀더의 상하 이동을 가이드하는 샤프트를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치는 상기 N개의 플런저 핀 각각에 대한 N개의 플런저 핀 식별자, 하나 이상의 반도체 칩 크기정보 및 상기 반도체 칩 크기정보 각각에 대응하는 플런저 핀 활성화 정보가 기록된 정보 테이블을 유지하고, 외부로부터 입력되는 반도체 칩 크기정보에 대응하는 플런저 핀 활성화 정보에 따라 선택되는 K개의 플런저 핀이 상하 이동되도록 상기 핀 리프트를 제어하는 플런저 핀 선택 제어기를 더 포함한다.
본 발명의 반도체 칩 푸싱장치에 따르면, 개별적으로 상하 이동하는 다수의 플런저 핀이 반도체 칩의 크기에 따라 적절히 선택되는 각각의 개수와 배열로 돌출되어 푸싱 작업을 수행함으로써, 반도체 칩의 크기에 상관없이 언제나 안정적이면서 효율적으로 반도체 칩을 웨이퍼로부터 분리시키면서 공정시간은 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 동작을 도시한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치 내부의 플런저 핀과 와이어 간의 연결 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 측면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 플런저 하우징의 핀 홀더가 상승한 상태의 반도체 칩 푸싱장치의 측면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 플런저 하우징의 흡착 홀더의 상단에 형성되는 다수의 삽입홀을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 플런저 하우징의 흡착 홀더의 상단에 형성되는 다수의 삽입홀을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리 장치는 다수의 플런저 핀(310), 플런저 하우징(320), 모터 캠(330), 핀 리프트(340)를 포함한다. 다수의 플런저 핀(310)은 플런저 하우징(320)의 내부에 각각 개별적으로 수용된다. 플런저 하우징(320)은 하우징 지지대(350)를 통해 지지될 수 있고, 하단은 핀 리프트(340)의 와이어 하우징(343)과 내부가 연통되도록 연결될 수 있다. 또한 플레이트(360) 상에 하우징 지지대(350), 모터 캠(330), 핀 리프트(340)가 안착되도록 구현될 수 있다.
플런저 하우징(320)은 플런저 바디(321), 흡착 홀더(322), 핀 홀더(323), 및 샤프트(324)를 포함한다. 플런저 바디(321)는 내부가 통공된 실린더 형상으로 구현될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 하우징 지지대(350)와 각각 고정 연결되는 둘 이상의 기둥 형상으로 구현될 수도 있다. 흡착 홀더(322)는 플런저 바디(321)의 상단 내부에 고정되도록 설치된다. 흡착 홀더(322)의 상면은 푸싱 작업 대상인 웨이퍼의 반도체 칩이나 반도체 칩에 부착된 접착필름과 접촉된다. 흡착 홀더(322)의 내부에는 다수의 삽입홀이 형성된다. 상기 삽입홀의 개수와 배열은 플런저 핀(310)의 개수와 배열에 대응하도록 형성될 수 있다. 상기 각 삽입홀은 흡착 홀더(322)의 내부를 관통하여 상단과 하단이 개방되는 형상으로 구현될 수 있다. 흡착 홀더(322)의 상기 각 삽입홀에는 푸싱 작업을 수행하는 플런저 핀(310)이 각각 개별적으로 하단에서 내부를 관통하여 상단으로 돌출되는 형태로 수용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 플런저 하우징의 흡착 홀더의 상단에 형성되는 다수의 삽입홀을 도시한 도면이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 플런저 핀(310)의 개수, 플런저 하우징(320) 내부에 형성되는 핀 홀의 개수, 및 흡착 홀더(322)의 삽입홀의 개수는 12*12 배열의 144개로 형성될 수 있다. 또한, 플런저 핀(310)의 직경은 0.6mm 내지 0.8mm로 형성될 수 있는데 바람직하게는 0.7mm로 형성될 수 있고, 상기 각 핀 홀의 직경과 상기 각 삽입홀의 직경은 0.9mm 내지 1.1mm로 형성될 수 있는데 바람직하게는 0.95mm로 형성될 수 있다. 또한, 상기 각 핀 홀 간의 간격과 상기 각 삽입홀 간의 간격은 1.2mm 내지 1.4mm로 형성될 수 있는데 바람직하게는 1.3mm로 형성될 수 있다. 이러한 플런저 하우징(320) 내부에 형성되는 핀 홀의 사이즈와 배열 형태, 및 흡착 홀더(322)에 형성되는 삽입홀의 사이즈와 배열 형태로 인해 현재 통용되고 있는 반도체 칩의 다양한 모든 크기에 각각 적절히 대응하는 플런저 핀의 개수와 배열을 선택할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 플런저 하우징의 흡착 홀더의 상단에 형성되는 다수의 삽입홀을 도시한 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 플런저 핀(310)의 개수, 플런저 하우징(320) 내부에 형성되는 핀 홀의 개수, 및 흡착 홀더(322)의 삽입홀의 개수는 13*13 배열의 169개로 형성될 수 있다. 또한, 플런저 핀(310)의 직경은 0.6mm 내지 0.8mm로 형성될 수 있는데 바람직하게는 0.7mm로 형성될 수 있고, 상기 각 핀 홀의 직경과 상기 각 삽입홀의 직경은 0.9mm 내지 1.1mm로 형성될 수 있는데 바람직하게는 0.95mm로 형성될 수 있다. 또한, 상기 각 핀 홀 간의 간격과 상기 각 삽입홀 간의 간격은 1.2mm 내지 1.4mm로 형성될 수 있는데 바람직하게는 1.3mm로 형성될 수 있다. 이러한 플런저 하우징(320) 내부에 형성되는 핀 홀의 사이즈와 배열 형태, 및 흡착 홀더(322)에 형성되는 삽입홀의 사이즈와 배열 형태로 인해 현재 통용되고 있는 반도체 칩의 다양한 모든 크기에 각각 적절히 대응하는 플런저 핀의 개수와 배열을 선택할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 핀 홀더(323)는 플런저 바디(321)의 내부에 수용되어 흡착 홀더(322)와 접촉되거나 아래 방향으로 이격되도록 상하 이동한다. 핀 홀더(323)의 하부에는 샤프트(324)가 위치하는데, 샤프트(324)의 운동에 따라 핀 홀더(323)가 상하로 이동될 수 있다. 핀 홀더(323)가 상측으로 이동하는 경우 핀 홀더(323)의 상단이 흡착 홀더(322)의 하단과 접촉될 수 있다. 핀 홀더(323)의 내부에는 다수의 핀 홀이 형성된다. 상기 핀 홀의 개수와 배열은 흡착 홀더(322) 삽입홀의 개수와 배열과 동일하게 형성될 수 있다. 상기 각 핀 홀의 내부에는 플런저 핀(310)이 수용되고, 각 플런저 핀(310)의 상기 각각의 핀 홀 내부에서 개별적으로 상하 이동하도록 동작할 수 있다. 샤프트(324)는 핀 홀더(323)의 하부에 위치하여 핀 홀더(323)를 지지하고, 모터 캠(330)의 운동에 따라 핀 홀더(323)의 상하 이동을 가이드할 수 있다.
핀 리프트(340)는 다수의 플런저 핀(310)과 각각 연결되어 각 플런저 핀(310)의 개별적인 상하 이동을 제어한다. 이를 위하여, 핀 리프트(340)는 다수의 와이어(341), 와이어 하우징(343), 솔레노이드 유닛(342)를 포함한다. 다수의 와이어(341)는 각각 다수의 플런저 핀(310)과 고정 연결된다. 와이어 하우징(343)은 플런저 하우징(320)의 핀 홀더(323)와 연결되고 와이어 하우징(343)의 내부는 핀 홀더(323)의 내부와 연통되어 다수의 와이어(341)가 내부에 수용된다. 솔레노이드 유닛(342)은 플런저 하우징(320)과 선정된 거리만큼 이격된 위치에 설치된다.
솔레노이드 유닛(342)은 다수의 와이어(341)와 연결되고, 각각의 와이어(341)를 통해 각 플런저 핀(310) 각각의 개별적인 상하 이동을 제어한다. 솔레노이드 유닛(342)은 에어 실린더와 모터 등으로 구현될 수 있다. 솔레노이드 유닛(342)은 각 와이어(341)의 개수와 동일한 개수로 구비되어 다수가 개별적으로 동작하도록 구현될 수도 있고, 하나의 솔레노이드 유닛(342)이 전체 와이어(341)의 동작을 각각 개별적으로 동작하도록 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치 내부의 플런저 핀과 와이어 간의 연결 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 플런저 핀(310)은 플런저 하우징(320) 내부에 형성되는 각각의 핀 홀에 수용된다. 각 플런저 핀(310)의 하단은 대응하는 와이어(341)와 각각 연결된다. 솔레노이드 유닛(342)의 제어에 따라 와이어(341)와 연결된 플런저 핀(310)은 개별적으로 각각 상하 이동하도록 동작할 수 있다. 와이어(341)는 와이어 하우징(343) 내부에 수용되어 플런저 하우징(320)과 이격된 거리에 위치한 솔레노이드 유닛(342)과 연결되도록 가이드될 수 있다.
상술한 바와 같이 플런저 하우징(320)에는 13*13의 배열로 형성되는 169개의 플런저 핀(310)이 수용될 수 있다. 또한 169개의 플런저 핀(310)은 플런저 하우징(320) 내부에 형성되는 169개의 핀 홀에 각각 개별적으로 수용될 수 있다. 그런데 플런저 핀(310)의 직경은 0.6mm 내지 0.8mm이고, 핀 홀의 직경은 0.9.mm 내지 1.1mm이며, 각 핀 홀 간의 간격은 1.2mm 내지 1.4mm로 구현된다. 즉, 실린더 형상의 플런저 하우징(320)의 직경은 대략 28mm 정도로 구현되는데, 이러한 하우징 사이즈 내부에 169개의 플런저 핀(310)이 각각 개별적으로 상하 이동하도록 하는 동력원인 솔레노이드 유닛 169개가 모두 수용되는 것은 불가능하다. 즉, 플런저 하우징(320)은 소형의 반도체 칩을 푸싱하기 위하여 그에 따라 비교적 소형으로 제작되어야 하는데, 그에 비해 큰 크기를 갖는 솔레노이드 유닛을 이러한 작은 크기의 플런저 하우징(320) 내부에 모두 수용하는 것은 불가능하다.
따라서 본 발명에서는 플런저 하우징(320) 내부에 169개의 플런저 핀(310)을 모두 개별적으로 각각 수용하고, 169개의 각 플런저 핀(310)을 169개의 와이어(341)에 연결한 후, 각 와이어(341)를 통해 플런저 하우징(320)과는 비교적 원격에 위치하는 넓은 공간에 각각 설치되는 169개의 솔레노이드 유닛(342)과 169개의 각 플런저 핀(310)을 서로 연결하여 169개의 각 플런저 핀(310) 각각을 개별적으로 상하 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 칩 푸싱장치는 플런저 핀 선택 제어기를 포함할 수 있다. 플런저 핀 선택 제어기는 플레이트(360) 또는 하우징 지지대(350) 내부에 설치될 수도 있고, 개별적인 구성으로 설치될 수도 있으며 반도체 칩 푸싱장치와 원격의 위치에 별도의 구성으로 설치될 수도 있다. 플런저 핀 선택 제어기는 정보 테이블을 유지하는데, 상기 정보 테이블에는 다수의 플런저 핀 각각에 대한 플런저 핀 식별자, 하나 이상의 반도체 칩 크기정보 및 상기 반도체 칩 크기정보 각각에 대응하는 플런저 핀 활성화 정보가 기록될 수 있다.
외부로부터 현재 푸싱 작업의 대상이 되는 반도체 칩의 크기가 입력되면, 플런저 핀 선택 제어기는 입력된 반도체 칩 크기에 대응하는 플런저 핀 활성화 정보를 상기 정보 테이블로부터 판독한다. 상기 판독된 플런저 핀 활성화 정보에 따라 플런저 핀 선택 제어기는 푸싱되는 플런저 핀을 식별하고, 상기 식별한 플런저 핀 정보에 대응하여 솔레노이드 유닛의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 플런저 핀이 13*13 배열의 169개로 구현되고, 반도체 칩의 크기가 플런저 핀의 배열인 13*13 사이즈보다 약간 큰 경우, 플런저 핀 활성화 정보는 13*13으로 구현될 수 있고, 이에 따라 플런저 핀 선택 제어기는 모든 플런저 핀이 푸싱 동작을 수행하도록 솔레노이드 유닛의 동작을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 푸싱장치의 측면을 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 플런저 하우징의 핀 홀더가 상승한 상태의 반도체 칩 푸싱장치의 측면을 도시한 도면이다.
핀 홀더(323)는 플런저 바디(321) 내부에서 상하 이동할 수 있는데 상부로 이동하기 전에 핀 홀더(323)는 상단이 흡착 홀더(322)와 이격된 상태로 위치할 수 있다. 플런저 핀 선택 제어기의 제어에 따라 선택된 플런저 핀(310)이 와이어를 통해 연결된 솔레노이드 유닛(342)의 동작에 따라 상 방향으로 이동하여 핀 홀더(323)의 상단 외부로 돌출될 수 있다. 이러한 상태에서 모터 캠(330)의 운동에 따라 샤프트(343)가 상 방향으로 이동하고, 샤프트(343)의 상 방향 이동에 따라 핀 홀더(323) 또한 상 방향으로 이동할 수 있다. 핀 홀더(323)가 상 방향으로 이동하여 핀 홀더(323)의 상단이 흡착 홀더(322)의 하단과 맞닿게 되면, 이미 핀 홀더(323)의 상단 외부로 돌출되어 있던 플런저 핀(310)은 흡착 홀더(322) 내부의 삽입홀을 관통하여 도 6에 도시된 바와 같이 흡착 홀더(322)의 상단 외부로 돌출될 수 있다. 이러한 동작에 따라 플런저 핀(310)이 흡착 홀더(322)의 상단 외부로 돌출되도록 이동함으로써 해당 플런저 핀(310)이 흡착 홀더(322)의 상단과 접촉되는 반도체 칩이 웨이퍼로부터 분리되도록 상기 반도체 칩을 푸싱할 수 있다.
이와 같이 다양한 개수와 배열의 플런저 핀을 구비하고, 각 플런저 핀이 상황에 따라 적절한 개수와 배열로 푸싱 동작을 수행하도록 함으로써, 반도체 칩의 크기가 다변화되더라도 별도의 핀 교체 작업 없이도 안정적이면서 효율적으로 반도체 칩을 웨이퍼로부터 분리하는 공정을 수행할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
310: 플런저 핀 320: 플런저 하우징
321: 플런저 바디 322: 흡착 홀더
323: 핀 홀더 324: 샤프트
330: 모터 캠 340: 핀 리프트
341: 와이어 342: 솔레노이드 유닛
343: 와이어 하우징 350: 하우징 지지대
360: 플레이트

Claims (7)

  1. N개의 플런저 핀(plunger pin);
    상기 N개의 플런저 핀이 개별적으로 수용되는 N개의 핀 홀이 내부에 각각 형성되는 플런저 하우징;
    상기 플런저 하우징의 상하 이동을 제어하는 모터 캠; 및
    상기 N개의 플런저 핀과 각각 고정 연결되는 N개의 와이어와, 상기 플런저 하우징의 하부와 연결되도록 형성되고 상기 N개의 와이어가 수용되는 와이어 하우징과, 상기 플런저 하우징과 선정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되어 상기 N개의 와이어와 연결되고 상기 N개의 와이어를 통해 상기 N개의 플런저 핀 각각의 개별적인 상하 이동을 제어하는 솔레노이드 유닛을 구성으로 포함하는 핀 리프트
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 푸싱장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플런저 핀의 개수와 상기 핀 홀의 개수는 각각 144개이고, 상기 144개의 플런저 핀과 핀 홀은 각각 12*12의 배열로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 푸싱장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플런저 핀의 개수와 상기 핀 홀의 개수는 각각 169개이고, 상기 169개의 플런저 핀과 핀 홀은 각각 13*13의 배열로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 푸싱장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 플런저 핀의 직경은 0.6mm 내지 0.8mm이고, 상기 각 핀 홀의 직경은 0.9.mm 내지 1.1mm이며, 상기 각 핀 홀 간의 간격은 1.2mm 내지 1.4mm인 것을 특징으로 하는 반도체 칩 푸싱장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플런저 하우징은,
    내부가 통공된 실린더 형상 또는 둘 이상의 기둥 형상을 갖는 플런저 바디;
    상기 플런저 바디의 상단 내부에 상기 플런저 바디에 고정되도록 설치되어 웨이퍼와 밀착되고, 상기 N개의 플런저 핀이 각각 개별적으로 삽입되어 통과하는 N개의 삽입홀이 상기 핀 홀에 대응하는 위치에서 각각 내부를 상하로 관통하도록 형성되는 흡착 홀더;
    상기 플런저 바디의 내부에 수용되어 상기 흡착 홀더와 접촉되거나 아래방향으로 이격되도록 상하운동하고, 상기 N개의 플런저 핀이 수용되는 상기 N개의 핀 홀이 각각 내부를 상하로 관통하도록 형성되는 핀 홀더; 및
    상기 핀 홀더의 하부에 위치하여 상기 핀 홀더를 지지하고, 상기 모터 캠의 동작에 따라 상기 핀 홀더의 상하 이동을 가이드하는 샤프트
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 푸싱장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 N개의 플런저 핀 각각에 대한 N개의 플런저 핀 식별자, 하나 이상의 반도체 칩 크기정보 및 상기 반도체 칩 크기정보 각각에 대응하는 플런저 핀 활성화 정보가 기록된 정보 테이블을 유지하고, 외부로부터 입력되는 반도체 칩 크기정보에 대응하는 플런저 핀 활성화 정보에 따라 선택되는 K개의 플런저 핀이 상하 이동되도록 상기 핀 리프트를 제어하는 플런저 핀 선택 제어기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 푸싱장치.
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