KR101784373B1 - 반도체패키지 탈착 장치 - Google Patents

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KR101784373B1
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이종욱
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제너셈(주)
한복우
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Abstract

본 발명은 반도체패키지 탈착 장치에 관한 것으로, 몸체의 하부에 일정간격으로 배치되어 접착필름에 접착되어 있는 각각의 반도체패키지를 흡착하는 버큠패드와, 상기 버큠패드의 사이 공간에 구성되어 접착필름을 하측 방향으로 가압하는 누름날과, 상기 몸체의 가장자리에 형성되어 접착필름이 부착되어 있는 링프레임을 흡착하는 흡착부를 구성한 픽커; 테이블에 연결설치되어 상기 픽커를 승강 및 수평 이동시키는 이동수단; 상기 버큠패드와 대응되는 위치에 배치되는 돌부와, 상기 돌부에 일체로 형성되어 누름날과 대응되는 위치에 배치되는 홈부를 구성하여 회동가능하게 설치되는 롤러부;를 포함하여 이루어져, 상기 이동수단에 의한 픽커의 수평이동시, 반도체패키지가 부착되어 있는 접착필름의 부분이 롤러부의 돌부에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지가 부착되지 않은 사이 공간의 접착필름의 부분이 누름날에 의해 하측으로 가압 됨으로써, 접착필름에 접착되어 있는 반도체패키지의 접착력이 약해지게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체패키지 탈착 장치{A semiconductor package detachment device}
본 발명은 반도체패키지 탈착 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 이동수단에 의한 픽커의 수평이동시, 반도체패키지가 접착되어 있는 접착필름의 부분이 롤러부의 돌부에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지가 접착되지 않은 부분이 누름날에 의해 하측방향으로 가압되어 상기 접착필름에 접착되어 있는 반도체패키지의 접착력을 약화시킬 수 있도록 함으로써 탈착수단을 이용한 접착필름의 탈착시 반도체패키지가 접착필름에서 떨어지지 않는 현상을 방지할 수 반도체패키지 탈착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지를 제조하기 위해서는, 웨이퍼에 소정의 박막을 증착하고, 증착된 박막에 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 소정의 회로패턴을 형성한 후, 소정의 테스트를 거친 다음, 개별 다이(또는 칩)로 분할하는 절단(sawing)공정을 수행하여야 하며, 절단된 개별 다이는 다이본딩(Die Bonding)공정과 몰딩하여 제품화하는 패키징공정을 거쳐야 한다.
그런데 상기 다이본딩 공정에서는 절단공정에서 절단된 다이가 개별적으로 다이본딩 장비로 이송되는 것이 아니라, 다이프레임의 접착시트에 부착된 상태에서 다이 본딩 장비로 이송되므로, 다이 본딩 장비는 다이 프레임의 접착시트에서 개별 다이를 분리시키는 다이 이젝팅 장치와, 상기 다이이젝팅 장치와 협력하여 다이를 접착시트로부터 분리하여 픽업한 다음 대기중인 PCB로 이송하는 이송로봇 및 픽업된 다이에 도포할 접착제를 공급하는 디스펜션 장치 등을 구비하도록 되어 있다.
한편, 다이 이젝팅 장치로는 대한민국 등록특허공보 제10-0865766호에 개시된 "반도체 다이 이젝팅 장치"가 있는데, 이러한 종래의 반도체 다이 이젝팅 장치는 한 번의 작동으로 하나의 반도체패키지만 탈착시킬 수 있는 구조로 되어 있기 때문에 반도체패키지의 탈착 및 흡착이송에 따른 시간이 지연되어 작업성이 떨어지는 문제가 있었으며, 반복적으로 작동하는 이젝팅 장치와 픽커를 서로 정밀하게 연계시키는 작업이 요구되어 제작이 어렵고, 유지보수에 따른 작업지연이 지속적으로 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자, 본 출원인은 대한민국 등록특허공보 제10-1638995호와 같은 "반도체패키지의 탈착처리장치를 개발하였으나, 상기 기술은 다수의 히터봉과 온도감지기를 구비하여 일정온도로 열을 제어해야 하기 때문에 구성이 복잡해지고 제작비용이 과다하게 소요되는 문제가 있었을 뿐만 아니라, 열을 이용한 필름의 가열에도 접착성 저하가 원활하게 이루어지지 않아 접착필름의 탈착에 있어 오작동이 빈번하게 발생하는 문제점도 있었다.
따라서 본 출원인은 상기 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1754965호와 같은 "반도체패키지의 접착필름 탈착공법"을 개발하기에 이르렀다.
KR 제10-0865766호 (2008.10.22.) B1 "반도체 다이 이젝팅 장치" - (주)에스에스피 KR 제110-1638995호 (2016.07.06.) B1 "반도체패키지의 탈착처리장치" - 제너셈(주) KR 제10-1754965호 (2017.06.30.) B1 "반도체패키지의 접착필름 탈착공법" - 제너셈(주)
그러나 전술한 종래의 "반도체패키지의 접착필름 탈착공법"을 이용하면, 반도체패키지가 접착필름에 견고하게 부착되어 있는 것에 의해 접착필름의 탈착시 상기 접착필름에 부착되어 있는 반도체패키지가 잘 떼어지지 않는 문제가 있었다.
즉, 반도체패키지의 볼을 보호하기 위한 UV필름이 경화되거나, 상기 볼이 접착필름에 접착된 상태로 묻혀있는 것에 접착필름의 탈착시, 상기 접착필름에 접착된 반도체패키지가 원활하게 떨어지지 않아 불량 발생이 높은 문제가 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 이동수단에 의한 픽커의 수평이동시, 반도체패키지가 접착되어 있는 접착필름의 부분이 롤러부의 돌부에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지가 접착되지 않은 부분이 누름날에 의해 하측방향으로 가압되어 상기 접착필름에 접착되어 있는 반도체패키지의 접착력을 약화시킬 수 있도록 함으로써 탈착수단을 이용한 접착필름의 탈착시 반도체패키지가 접착필름에서 떨어지지 않는 현상을 방지할 수 반도체패키지 탈착 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체의 하부에 일정간격으로 배치되어 접착필름에 접착되어 있는 각각의 반도체패키지를 흡착하는 버큠패드와, 상기 버큠패드의 사이 공간에 구성되어 접착필름을 하측 방향으로 가압하는 누름날과, 상기 몸체의 가장자리에 형성되어 접착필름이 부착되어 있는 링프레임을 흡착하는 흡착부를 구성한 픽커; 테이블에 연결설치되어 상기 픽커를 승강 및 수평 이동시키는 이동수단; 상기 버큠패드와 대응되는 위치에 배치되는 돌부와, 상기 돌부에 일체로 형성되어 누름날과 대응되는 위치에 배치되는 홈부를 구성하여 회동가능하게 설치되는 롤러부;를 포함하여 이루어져, 상기 이동수단에 의한 픽커의 수평이동시, 반도체패키지가 부착되어 있는 접착필름의 부분이 롤러부의 돌부에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지가 부착되지 않은 사이 공간의 접착필름의 부분이 누름날에 의해 하측으로 가압 됨으로써, 접착필름에 접착되어 있는 반도체패키지의 접착력이 약해지게 되는 것을 특징으로 하는 반도체패키지 탈착 장치를 제공한다.
본 발명의 반도체패키지 탈착 장치를 이용하면, 이동수단에 의한 픽커의 수평이동시, 반도체패키지가 접착되어 있는 접착필름의 부분이 롤러부의 돌부에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지가 접착되지 않은 부분이 누름날에 의해 하측방향으로 가압되어 상기 접착필름에 접착되어 있는 반도체패키지의 접착력을 약화시킬 수 있으므로 탈착수단을 이용한 접착필름의 탈착시 반도체패키지가 접착필름에서 떨어지지 않는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 반도체패키지 탈착 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 픽커와, 반도패키지가 접착된 접착필름을 구성한 링프레임을 분리하여 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 A부분 확대도.
도 4는 도 1의 B부분 확대도.
도 5는 본 발명의 픽커의 수평이동에 따라 반도체패키지가 접착된 접착필름의 부분이 돌부에 의해 긁힘과 동시에, 반도체패키지가 접착되지 않은 부분이 누름날에 의해 하측으로 가압되어 반도체패키지의 접착력이 약해지는 상태를 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 C부분 확대도.
도 7은 본 발명의 반도체패키지 탈착 장치의 작동상태를 도시한 평면도.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 반도체패키지 탈착 장치(100)에 관한 것으로, 몸체(11)의 하부에 일정간격으로 배치되어 접착필름(1)에 접착되어 있는 각각의 반도체패키지(3)를 흡착하는 버큠패드(13)와, 상기 버큠패드(13)의 사이 공간에 구성되어 접착필름(1)을 하측 방향으로 가압하는 누름날(15)과, 상기 몸체(11)의 가장자리에 형성되어 접착필름(1)이 부착되어 있는 링프레임(5)을 흡착하는 흡착부(17)를 구성한 픽커(10); 테이블(9)에 연결설치되어 상기 픽커(10)를 승강 및 수평 이동시키는 이동수단(20); 상기 버큠패드(13)와 대응되는 위치에 배치되는 돌부(38)와, 상기 돌부(38)에 일체로 형성되어 누름날(15)과 대응되는 위치에 배치되는 홈부(39)를 구성하여 회동가능하게 설치되는 롤러부(30);를 포함하여 이루어져, 상기 이동수단에 의한 픽커(10)의 수평이동시, 반도체패키지(3)가 부착되어 있는 접착필름(1)의 부분이 롤러부(30)의 돌부(38)에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지(3)가 부착되지 않은 사이 공간의 접착필름(1)의 부분이 누름날(15)에 의해 하측으로 가압 됨으로써, 접착필름(1)에 접착되어 있는 반도체패키지(3)의 접착력이 약해지게 되는 것을 특징으로 하며, 이하에서 보다 상세히 설명한다.
첫째, 픽커(10)는 통상의 이동수단(20)을 통해 수직 및 수평방향으로 이동됨으로써 접착필름(1)을 통해 복수 개의 반도체패키지(3)가 일정 간격으로 접착되어 있는 링프레임(5)을 원하는 위치로 흡착하여 이동시키는 구성으로, 공지된 바와 같이 원형상의 몸체(11)를 구성한다.
그리고 상기 몸체(11)의 하부에는 공지된 바와 같이 접착필름(1)에 접착되어 있는 각각의 반도체패키지(3)를 흡착하는 버큠패드(13)가 일정간격으로 배치되고, 상기 몸체(11)의 가장자리에는 접착필름(1)이 부탁되어 있는 링프레임(5)을 흡착하기 위한 통상의 흡착부(17)가 일정간격으로 배치되는데, 상기 버큠패드(13)와 흡착부(17)는 종래에 공지된 바와 같이 호스(미도시)를 통해 통상의 진공흡착장치(미도시)와 연결설치됨으로써 각각의 반도체패키지(3) 및 링프레임(5)을 진공흡착 하는 작용을 한다.
아울러 상기 픽커(10)에는 버큠패드(13)의 사이 공간에 위치하도록 몸체(11)의 하부에 결합되는 누름날(15)이 더 포함되어 구성되는 것을 본 발명의 특징으로 하는데, 여기서 누름날(15)은 반도체패키지(3)가 접착되지 않은 접착필름(1)의 부분을 하측방향으로 가압함으로써 상기 반도체패키지(3)와 접착필름(1) 간의 접착력을 약화시키는 작용을 하며, 상기 버큠패드(13)와 동일길이로 형성되어 버큠패드(13)들의 사이사이에 낱개로 하나씩 설치될 수도 있으나, 제작 및 설치의 용이성을 위하여 수평방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.
둘째, 이동수단(20)은 공지된 바와 같이 테이블(9)에 설치되어 레일(21)을 따라 수평방향으로 이동하는 통상의 수평이동부(23)와, 상기 수평이동부(23)에 연결되어 픽커(10)를 수직이동시키는 통상의 수직이동부(25)를 구성하여 픽커(10)의 수평 및 수직이동을 이루게 하는 구성으로, 본 발명에서는 수직이동부(25)에 연결설치되는 회전구동부(29)를 더 포함하여 구성함으로써 픽커(10)를 회동시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 회전구동부(29)는 브라켓을 통해 상기 수직이동부(25)에 연결설치되는 통상의 모터 및 감속기를 추가 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이며, 픽커(10)의 버큠패드(13)에 흡착된 반도체패키지(3)와 롤러부(30)의 돌부(38)와의 정렬을 위하여 구성된다.
셋째, 롤러부(30)는 반도체패키지(3)를 탈착시키기 위한 본 발명의 특징이 되는 구성으로, 상기 픽커(10)의 버큠패드(13)와 대응되는 위치에 배치되는 돌부(38)와, 상기 돌부(38)에 일체로 형성되어 누름날(15)과 대응되는 위치에 배치되는 홈부(39)를 구성하여 회동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하며, 이를 위하여 상기 롤러부(30)는 설치플레이트(33)와, 고정축(35)과, 회동부(37)로 이루어진다.
먼저, 설치플레이트(33)는 링프레임(5)을 안착시킬 수 있음과 더불어, 고정축(35)을 고정하여 설치하기 위해 구비되는 구성으로, 통상의 브라켓에 결합되어 테이블(9)의 상측에 배치되며, 고정축(35)을 고정결합하기 위한 설치홈(31)을 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 고정축(35)은 상술한 바와 같이 설치플레이트(33)의 설치홈(31)에 고정결합되는 구성으로, 통상의 고정구(35a)로 볼트결합되어 고정설치된다.
아울러 회동부(37)는 상기 고정축(35)에 베어링(36)결합되어 수평방향으로 회동가능하게 설치되는 구성으로, 버큠패드(13)와 대응되는 위치에 배치되는 링 형상의 돌부(38)와, 누름날(15)이 위치하도록 상기 돌부(38)의 사이에 형성되는 홈부(39)로 구성되며, 접착필름(1)의 찢어짐 방지를 위해 회동가능하게 구성된다.
아울러 상기 회동부(37)는 일체형으로 제작되어 길게 형성될 수도 있으나, 설치와 유지보수 및 작동의 용이성을 위하여 3 ~ 4개 정도로 분할 형성되는 것이 바람직하며, 이때 회동부(37)에 구성된 돌부(38)의 상단은 반도체패키지(3)와 접착필름(1) 간의 접착력을 용이하게 저하 시킬 수 있도록 설치플레이트(33)의 상면보다 높게 형성되어야 한다.
그리고 상기와 같이 회동부(37)가 복수 개로 분할형성되었을 때에는 연결되는 지점마다 고정구(35a)를 각각 결합으로써 간격유지가 이루어지도록 해야 할 것이며, 이때 상기 회동부(37)가 서로 인접하는 부분에는 고정구(35a)의 설치를 위하여 홈부(39)가 형성되지 않는다.
한편, 본 발명에서는 링프레임(5)에 부착된 접착필름(1)을 탈착시키는 탈착수단(40)을 테이블에 더 포함하여 구성하는 것이 바람직한데, 상기 탈착수단(40)은 탈착테이프가 권취되어 있는 제1권취롤러(41)와, 탈착된 접착필름(1)이 붙은 탈착테이프(미도시)가 권취되는 제2권취롤러(42)와, 상기 제1, 2권취롤러(41, 42) 사이에 위치하여 탈착테이프를 받쳐서 지지하는 받침플레이트(43)와, 상기 탈착테이프에 장력을 주어 이송을 보조하게 하는 복수 개의 회전이송롤러(44)로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
그리고 상기 탈착수단(40)에는 실린더(46)의 구동에 따라 승강하는 칼날(47)을 더 포함하여 구성함으로써 링프레임(5)의 하면에 부착된 접착필름(1)의 일부를 용이하게 떼어낼 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직한데, 이러한 탈착수단(40)은 종래에 공지된 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 구성에 따른 작용을 설명한다.
먼저, 링프레임(5)에 부착된 접착필름(1)에 반도체패키지(3)를 일정간격으로 접착시켜 스퍼터링을 이룬 다음, 이동수단(20)을 통해 승강작동하는 픽커(10)의 흡착부(17)로 링프레임(5)을 흡착고정함과 동시에, 픽커(10)의 버큠패드(13)로 복수 개의 반도체패키지(3)를 각각 흡착고정한다.
그 후에는, 이동수단(20)의 회동구동부(29)를 통해 픽커(10)를 회동시켜, 버큠패드(13)에 흡착된 반도체패키지(3)와 롤러부(30)의 돌부(38)가 서로 대응되도록 정렬시킨 다음, 수직이동부(25)에 의한 상승이동 및 수평이동부(23)에 의한 수평이동을 이루어 픽커(10)를 롤러부(30)에 인접시키고, 이후, 수직이동부(25)를 통해 픽커(10)를 하강이동시킴으로서 상기 픽커(10)에 의해 흡착고정되어 있는 링프레임(5)을 롤러부(30)의 설치플레이트(33)에 인접시킨다.
이와 같은 준비를 완료한 다음에는, 수평이동부(23)를 통해 픽커(10)를 좌우방향으로 반복 이동시킴으로써 접착필름(1)에 접착된 반도체패키지(3)의 접착력을 약화시킨다.
즉, 상기 수평이동부(23)가 구동되어 픽커(10)가 수평이동되면, 상기 픽커(10)에 흡착되어 있는 링프레임(5) 즉, 반도체패키지(3)가 접착되어 있는 접착필름(1)의 부분이 롤러부(30)에 구성된 돌부(38)를 통과하는 과정에서 상기 돌부(38)에 의해 긁히는 작용이 이루어짐과 동시에, 픽커(10)의 하측으로 돌출구성된 누름날(15)이 반도체패키지(3)가 접착되지 않은 접착필름(1)을 상측에서 하측으로 가압하는 작용을 하는 것에 의해 접착필름(1)에 접착된 반도체패키지(3)의 접착력을 저하 시킬 수 있는 것이며, 이는 상기 수평이동부(23)에 의한 픽커(10)의 수평이동을 2 ~ 3차례 반복하는 것을 통해 그 효과를 더욱 높일 수 있다.
따라서, 탈착수단(40)을 이용한 접착필름(1)의 탈착시, 접착력이 저하된 반도체패키지(3)가 상기 접착필름(1)에서 용이하게 떨어지게 되어 상기 반도체패키지(3)가 접착테이프(1)에 의해 딸려가는 현상이 발생하지 않으므로, 픽커(10)의 버큠패드(13)를 이용한 반도체패키지(3)의 회수가 용이하게 이루어지게 된다.
더불어 상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예를 설명한 것이나, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 접착필름 3 : 반도체패키지 5 : 링프레임 9 : 테이블
10 : 픽커 11 : 몸체 13 : 버큠패드 15 : 누름날 17 : 흡착부
20 : 이동수단 21 : 레일 23 : 수평이동부 25 : 수직이동부 29 : 회동구동부
30 : 롤러부 31 : 설치홈 33 : 설치플레이트 35 : 고정축 35a : 고정구 36: 베어링 37 : 회동부 38 : 돌부 39 : 홈부
40 : 탈착수단 41, 42 : 제1, 2권취롤러 43 : 받침플레이트 44 : 회전이송롤러 46 : 실린더 47 : 칼날
100 : 반도체패키지 탈착 장치.

Claims (4)

  1. 몸체(11)의 하부에 일정간격으로 배치되어 접착필름(1)에 접착되어 있는 각각의 반도체패키지(3)를 흡착하는 버큠패드(13)와, 상기 버큠패드(13)의 사이 공간에 구성되어 접착필름(1)을 하측 방향으로 가압하는 누름날(15)과, 상기 몸체(11)의 가장자리에 형성되어 접착필름(1)이 부착되어 있는 링프레임(5)을 흡착하는 흡착부(17)를 구성한 픽커(10);
    테이블(9)에 연결설치되어 상기 픽커(10)를 승강 및 수평 이동시키는 이동수단(20);
    상기 버큠패드(13)와 대응되는 위치에 배치되는 돌부(38)와, 상기 돌부(38)에 일체로 형성되어 누름날(15)과 대응되는 위치에 배치되는 홈부(39)를 구성하여 회동가능하게 설치되는 롤러부(30);를 포함하여 이루어져,
    상기 이동수단에 의한 픽커(10)의 수평이동시, 반도체패키지(3)가 부착되어 있는 접착필름(1)의 부분이 롤러부(30)의 돌부(38)에 의해 긁히게 됨과 동시에, 반도체패키지(3)가 부착되지 않은 사이 공간의 접착필름(1)의 부분이 누름날(15)에 의해 하측으로 가압 됨으로써, 접착필름(1)에 접착되어 있는 반도체패키지(3)의 접착력이 약해지게 되는 것을 특징으로 하는 반도체패키지 탈착 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동수단(20)에는 픽커(10)를 회동시키는 회전구동부(29)가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 탈착 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 롤러부(30)는
    브라켓을 통해 상기 테이블(9)의 상측에 배치되며 설치홈(31)을 형성하는 설치플레이트(33);
    상기 설치플레이트(33)의 설치홈(31)에 고정설치되는 고정축(35);
    상기 고정축(35)에 베어링(36)결합되어 수평방향으로 회동가능하게 설치되는 회동부(37)로 이루어지며,
    상기 회동부(37)는 버큠패드(13)와 대응되는 위치에 배치되는 링 형상의 돌부(38)와, 누름날(15)이 위치하도록 상기 돌부(38)의 사이에 형성되는 홈부(39)로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 탈착 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 테이블(9)에는 링프레임(5)에 부착된 접착필름(1)을 탈착시키는 탈착수단(40)이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 탈착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017050363A (ja) 2015-08-31 2017-03-09 リンテック株式会社 シート剥離装置および剥離方法

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