KR101788564B1 - 반도체 칩 이송 장치 및 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법 - Google Patents

반도체 칩 이송 장치 및 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법 Download PDF

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Abstract

반도체 칩을 픽업하여 이송하기 위한 반도체 칩 이송 장치 및 하부 어셈블리 제조 방법은 자력을 갖도록 구비되면서 상기 반도체 칩을 픽업하기 위한 진공을 제공하는 상부 진공 제공부가 형성되는 상부 어셈블리; 및 상기 상부 어셈블리에 결합되는 제1 부분, 및 상기 반도체 칩을 픽업할 때 상기 반도체 칩과 면접하는 제2 부분이 일체 구조를 갖도록 구비되면서 상기 상부 진공 제공부와 연통하는 하부 진공 제공부가 형성되는 하부 어셈블리;를 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 상부 어셈블리의 자력에 결합될 수 있는 자성 물질 및 상기 상부 어셈블리의 자력이 상기 반도체 칩으로 전달되는 것을 차단할 수 있는 제1 절연 물질을 포함하는 혼합 물질로 이루어지고, 상기 제2 부분은 제2 절연 물질로 이루어질 수 있다.

Description

반도체 칩 이송 장치 및 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법{Apparatus for transferring semiconductor chip and Method for manufacturing lower assembly thereof}
본 발명은 반도체 칩 이송 장치 및 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반도체 소자를 제조하는 후공정 수행시 개별 다이로 분리되는 반도체 칩을 진공 흡입으로 픽업하여 이송하기 위한 반도체 칩 이송 장치 및 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 후공정에서는 웨이퍼로부터 개별 다이로 분리되는 반도체 칩을 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등에 실장시키는 공정을 수행한다. 상기 공정에서는 상기 개별 다이로 분리되는 반도체 칩을 진공 흡입으로 픽업하여 이송하는 이송 장치를 사용하여 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등으로 이송시킨다.
상기 이송 장치에 대한 예로서는 대한민국 등록실용신안 20-0425068호, 대한민국 등록특허 10-1385444호 등에 개시되어 있다.
상기 이송 장치는 상부 어셈블리 및 하부 어셈블리로 이루어질 수 있다. 상기 상부 어셈블리는 상기 하부 어셈블리를 지지하도록 구비되고, 상기 하부 어셈블리는 반도체 칩과 면접하도록 구비된다. 상기 하부 어셈블리는 상기 상부 어셈블리와 자력에 의해 결합하도록 금속 재질로 이루어지는 플레이트 및 상기 반도체 칩과 면접하도록 고무 등과 같은 탄성 재질로 이루어지는 콜렛(collet)으로 구비될 수 있다.
그러나 상기 하부 어셈블리는 플레이트와 콜렛을 결합할 때 틈새가 발생할 수 있고, 그 결과 장시간 사용할 경우 콜렛의 평탄도가 저하됨은 물론이고 심할 경우 서로 분리되는 상황까지도 발생할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 단일 구조를 갖는 하부 어셈블리를 포함하는 반도체 칩 이송 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 단일 구조를 갖는 하부 어셈블리를 제조하기 위한 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법을 제공하는데 있다.
언급한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치는 반도체 칩을 픽업하여 이송하기 위한 반도체 칩 이송 장치에 있어서, 자력을 갖도록 구비되면서 상기 반도체 칩을 픽업하기 위한 진공을 제공하는 상부 진공 제공부가 형성되는 상부 어셈블리; 및 상기 상부 어셈블리에 결합되는 제1 부분, 및 상기 반도체 칩을 픽업할 때 상기 반도체 칩과 면접하는 제2 부분이 일체 구조를 갖도록 구비되면서 상기 상부 진공 제공부와 연통하는 하부 진공 제공부가 형성되는 하부 어셈블리;를 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 상부 어셈블리의 자력에 결합될 수 있는 자성 물질 및 상기 상부 어셈블리의 자력이 상기 반도체 칩으로 전달되는 것을 차단할 수 있는 제1 절연 물질을 포함하는 혼합 물질로 이루어지고, 상기 제2 부분은 제2 절연 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치에서, 상기 상부 어셈블리의 일면은 상기 하부 어셈블리를 수용하는 수용홈을 갖도록 구비되고, 상기 상부 어셈블리이의 타면에는 상기 상부 진공 제공부로 진공을 제공하도록 상기 상부 진공 제공부와 연결되는 진공 연결부가 돌출되게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치에서, 상기 상부 어셈블리는 상기 상부 어셈블리에 내장되는 자석에 의해 상기 자력을 갖도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치에서, 상기 자성 물질은 네오디뮴(Neodymium ; Nd), 가돌리늄(Gadolinium ; Gd), 디스푸로시움(Dysprosium ; Dy), 홀뮴(Holmium ; Ho), 테르븀(Terbium ; Tb) 및 에르븀(Erbium ; Er)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 실리콘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치에서, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 대전 방지제, 안정제, 및 가소제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 첨가제를 더 구비할 수 있다.
언급한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법은 반도체 칩을 픽업하여 이송할 때 상기 반도체 칩과 면접하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에 있어서, 상기 반도체 칩과 면접하는 제2 부분으로 형성하기 위한 제2 절연 물질을 금형 일부분이 채워지도록 주입하는 단계; 상기 제2 부분과 반대쪽 부분인 제1 부분으로 형성하기 위한 제1 절연 물질 및 자성 물질로 이루어지는 혼합 물질을 상기 금형 나머지 부분이 채워지도록 주입하는 단계; 및 상기 제2 부분과 상기 제1 부분이 일체 구조를 갖게 형성되도록 상기 제2 절연 물질, 상기 제1 절연 물질 및 상기 자성 물질을 고화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에서, 상기 자성 물질은 네오디뮴(Neodymium ; Nd), 가돌리늄(Gadolinium ; Gd), 디스푸로시움(Dysprosium ; Dy), 홀뮴(Holmium ; Ho), 테르븀(Terbium ; Tb) 및 에르븀(Erbium ; Er)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 실리콘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에서, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 대전 방지제, 안정제, 및 가소제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 첨가제를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에서, 상기 제2 절연 물질을 주입한 이후 0.5 내지 5.0초가 지난 후에 상기 혼합 물질을 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에서, 상기 하부 어셈블리는 상기 반도체 칩을 픽업하기 위한 진공을 제공하는 하부 진공 제공부가 형성되도록 구비될 수 있다.
본 발명의 반도체 칩 이송 장치 및 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에 따르면 하부 어셈블리를 단일 구조를 갖도록 구비할 수 있기 때문에 결합시 발생하는 틈새를 없앨 수 있다.
따라서 상기 하부 어셈블리가 분리되는 상황을 방지할 수 있기 때문에 상기 하부 어셈블리를 포함하는 반도체 칩 이송 장치를 보다 안정적으로 사용할 수 있을 것이다.
또한 상기 하부 어셈블리를 하나의 금형을 이용하여 단일 구조를 갖도록 제조할 수 있기 때문에 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있을 것이다.
다만, 본 발명의 목적 및 효과는 상기 언급한 바에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 반도체 칩 이송 장치에 구비되는 하부 어셈블리를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1의 반도체 칩 이송 장치에 구비되는 하부 어셈블리를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)는 회로 패턴이 형성되는 반도체 기판인 웨이퍼로부터 개별 다이로 분리되는 반도체 칩을 진공 흡입으로 픽업하여 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등으로 이송시키는 공정에 사용될 수 있다.
상기 반도체 칩 이송 장치(100)는 상부 어셈블리(11) 및 하부 어셈블리(13)는 포함할 수 있다. 상기 상부 어셈블리(11)는 생크(shank), 콜렛 홀더 등으로도 명명될 수 있고, 상기 하부 어셈블리(13)는 콜렛으로도 명명될 수 있다.
상기 상부 어셈블리(11)는 상기 하부 어셈블리(13)를 지지하도록 결합될 수 있다. 여기서, 상기 하부 어셈블리(13)는 소모품으로써 교체가 가능해야 하기 때문에 상기 상부 어셈블리(11)에 지지 결합되는 구조를 갖도록 구비될 수 있는 것이다.
상기 하부 어셈블리(13)는 단일 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 하부 어셈블리(13)는 일체 구조를 갖도록 구비될 수 있는 것이다. 다만, 상기 하부 어셈블리(13)는 서로 다른 재질이 일체 구조를 갖도록 구비될 수 있기 때문에 제1 부분(15)과 제2 부분(17)으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 부분(15)은 상기 상부 어셈블리(11)와 결합되는 부분일 수 있고, 상기 제2 부분(17)은 반도체 칩의 픽업시 반도체 칩과 면접하는 부분일 수 있다.
상기 하부 어셈블리(13)의 제2 부분(17)은 반도체 칩을 진공 흡입으로 픽업하기 위하여 상기 반도체 칩과 면접할 때 반도체 칩에 충격으로 인한 손상이 끼치지 않음은 물론이고 전기적인 영향도 끼치지 않아야 한다. 이에, 상기 제2 부분(17)은 절연 재질로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 탄성력을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제2 부분(17)은 탄성력을 갖는 제2 절연 물질로 이루어질 수 있는 것이다.
상기 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)은 상기 제2 부분(17)을 평평하게 유지시켜 줌과 아울러 상기 상부 어셈블리(11)와의 결합까지도 고려되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)는 상기 상부 어셈블리(11) 및 하부 어셈블리(13)가 자력에 의해 결합될 수 있다.
따라서 상기 상부 어셈블리(11)는 자력을 갖도록 구비될 수 있다. 상기 상부 어셈블리(11)는 상기 상부 어셈블리(11)에 내장되는 자석에 의해 상기 자력을 갖도록 구비될 수 있다.
상기 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)은 상기 상부 어셈블리(11)의 자력에 의해 결합될 수 있는 자성 물질을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 부분(15)이 자성 물질로만 이루어질 경우 상기 제2 부분(17)과 단일의 일체 구조를 갖도록 형성하는 것이 곤란할 수 있다. 이에, 상기 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)은 자성 물질과 더불어 절연 물질을 포함하는 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1 부분(15)은 자성 물질 및 제1 절연 물질을 포함하는 혼합 물질로 이루어질 수 있는 것이다.
상기 제1 절연 물질은 일체 구조를 형성하는데 기여할 뿐만 아니라 상기 제2 부분(17)의 제2 절연 물질과 함께 상기 상부 어셈블리(11)의 자력이 상기 반도체 칩으로 전달되는 것을 차단하는 데에도 기여할 수 있다. 다시 말해, 상기 제2 부분(17)이 제2 절연 물질로 이루어지는 것 또한 상기 반도체 칩과의 면접시 상기 반도체 칩에 가해지는 손상 등과 같은 영향을 고려할 뿐만 아니라 상기 제1 부분(15)과의 일체 구조의 형성과 더불어 상기 상부 어셈블리(11)의 자력이 상기 반도체 칩으로 전달되는 것을 차단하는 것 까지 고려한 결과이다.
상기 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)에서의 혼합 물질을 이루는 자성 물질은 희토류 금속을 포함할 수 있다. 상기 희토류 금속의 예로서는 네오디뮴(Neodymium ; Nd), 가돌리늄(Gadolinium ; Gd), 디스푸로시움(Dysprosium ; Dy), 홀뮴(Holmium ; Ho), 테르븀(Terbium ; Tb), 에르븀(Erbium ; Er) 등을 들 수 있다. 예시한 상기 희토류 금속은 단독으로 사용하거나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)에서의 혼합 물질을 이루는 제1 절연 물질은 언급한 바와 같이 절연 기능을 가져야 하기 때문에 실리콘 등으로 이루어질 수 있다.
상기 하부 어셈블리(13)의 제2 부분(17)에서의 제2 절연 물질은 절연 기능과 더불어 탄성력을 가져야 함은 물론이고 제1 절연 물질과의 결합력까지도 고려해야 한다. 따라서 상기 제2 절연 물질은 상기 제1 절연 물질과 동일 물질인 것이 바람직하다. 이에, 상기 제2 절연 물질 또한 실리콘 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 첨가제를 더 포함할 수 있다, 상기 첨가제의 예로서는 대전 방지제, 안정제, 가소제 등을 들 수 있다. 예시한 상기 첨가제는 단독으로 사용하거나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 제1 절연 물질에 더 포함되는 첨가제는 안정제 및 가소제로 이루어질 수 있고, 상기 제2 절연 물질에 더 포함되는 대전 방지제, 안정제 및 가소제로 이루어질 수 있다.
언급한 바와 같이 상기 제1 부분(15)이 자성 물질, 제1 절연 물질 및 첨가제를 포함할 경우 상기 자성 물질은 약 80 내지 89 중량%를 차지하고, 상기 제1 절연 물질은 약 10 내지 19 중량%를 차지하고, 상기 첨가제는 약 1 내지 2 중량%를 차지할 수 있다. 그리고 상기 제2 부분(17)이 제2 절연 물질 및 참가제를 포함할 경우 상기 제2 절연 물질은 약 90 내지 95 중량%를 차지하고, 상기 첨가제는 5 내지 10 중량%를 차지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)는 반도체 칩을 진공 흡입함에 의해 픽업할 수 있다. 이에, 상기 반도체 칩 이송 장치(100)에는 반도체 칩으로 진공을 제공하기 위한 경로가 형성될 수 있다.
상기 반도체 칩 이송 장치(100)에서 상기 진공을 제공하기 위한 경로는 상기 상부 어셈블리(11)에 형성되는 상부 진공 제공부(21) 및 상기 하부 어셈블리(13)에 형성되는 하부 진공 제공부(25)로 이루어질 수 있다. 상기 상부 진공 제공부(21) 및 상기 하부 진공 제공부(25)는 서로 연통하도록 구비될 수 있다.
상기 상부 진공 제공부(21)는 상기 상부 어셈블리(11)를 관통하는 관통홀이 단일 구조를 갖도록 구비되거나 또는 다수개가 분포되는 다공성 구조를 갖도록 구비될 수 있다.
상기 하부 진공 제공부(25) 또한 제1 부분(15)에 형성되는 구조와 제2 부분(17)에 형성되는 구조가 서로 동일하거나 또는 달리할 수도 있다. 상기 제1 부분(15)에 형성되는 하부 진공 제공부(25)는 제1 부분(15)을 관통하는 관통홀이 단일 구조를 갖도록 구비되거나 또는 다수개가 분포되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 마찬가지로 상기 제2 부분(17)에 형성되는 하부 진공 제공부(25)도 제2 부분(17)을 관통하는 관통홀이 단일 구조를 갖도록 구비되거나 또는 다수개가 분포되는 다공성 구조를 갖도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)에서는 단일 구조의 관통홀로 이루어지도록 상기 상부 진공 제공부(21)를 그리고 제1 부분에서는 단일 구조의 관통홀로 이루어지고 제2 부분에서는 다수개가 분포되는 다공성 구조로 이루어지도록 상기 하부 진공 제공부(25)를 구비할 수 있다.
이에, 상기 상부 어셈블리(11)에 구비되는 상부 진공 제공부(21) 및 상기 하부 어셈블리(13)에 구비되는 하부 진공 제공부(25)를 구비함으로써 반도체 칩으로 진공을 제공할 수 있는 것이다.
상기 반도체 칩으로 진공을 원활하게 제공하기 위하여 상기 상부 어셈블리(11)의 타면, 즉 외부로 향하는 상기 상부 어셈블리(11)의 타면에 상기 상부 진공 제공부(21)와 연결되는 진공 연결부(19)가 구비될 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 진공을 제공하기 위한 부재와 연결의 편의성을 도모하기 위하여 상기 진공 연결부(19)를 구비하는 것이다. 상기 진공 연결부(19)는 상부 진공 제공부(21)가 위치하는 상기 상부 어셈블리(11)의 타면으로부터 돌출되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 이에, 상기 진공 연결부(19)는 상기 상부 어셈블리(11)와 일체 구조를 갖도록 구비될 수 있는 것이다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)는 상기 진공 연결부(19), 상부 진공 제공부(21) 및 하부 진공 제공부(25)를 경유하는 경로를 통하여 상기 반도체 칩으로 진공을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)는 상기 상부 어셈블리(11) 및 하부 어셈블리(13)가 자력에 의해 결합될 뿐만 아니라 구조적으로도 안정적인 결합이 가능하도록 형성할 수 있다. 상기 상부 어셈블리(11)의 일면에는 상기 하부 어셈블리(13)를 수용할 수 있는 수용홈(23)이 형성될 수 있다. 특히, 상기 수용홈(23)은 상기 하부 어셈블리(13)가 억지 끼워질 수 있는 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 이에, 상기 하부 어셈블리(13)는 자력에 의해 상기 상부 어셈블리(11)에 결합될 뿐만 아니라 수용홈(23)에 끼워지는 형태로도 상기 상부 어셈블리(11)에 결합될 수 있다.
상기 하부 어셈블리(13)에서 상기 제1 부분(15)이 차지하는 두께와 상기 제2 부분(17)이 차지하는 두께는 전체를 10으로 보았을 때 약 5 : 5를 기준으로 가변될 수 있을 것이다.
언급한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)는 제1 부분(15)과 제2 부분(17)이 단일의 일체 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 특히, 상기 상부 어셈블리(11)와 자력에 의해 결합할 수 있는 제1 부분(15)과 반도체 칩과 면접할 수 있는 제2 부분(17)이 단일의 일체 구조를 갖도록 구비될 수 있다.
따라서 본 발명의 반도체 칩 이송 장치(100)는 하부 어셈블리(13)를 단일 구조를 갖도록 구비할 수 있기 때문에 하부 어셈블리(13)가 분리되는 상황을 방지할 수 있을 것이다.
또한, 상기 하부 어셈블리(13)에서 상기 제2 부분(17)은 상기 제1 부분(15)으로부터 돌출되는 구조를 갖도록 구비될 수도 있다. 상기 제1 부분(15)으로 돌출되는 제2 부분(17)은 반도체 칩과 거의 유사한 면적을 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 반도체 칩 이송 장치에 구비되는 하부 어셈블리를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3 및 도 4에서의 하부 어셈블리는 도 1에서의 하부 어셈블리와 동일 구조를 갖는 것으로써, 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 사용한다.
도 3을 참조하면, 하부 어셈블리(13)를 제조할 수 있는 금형(30)을 구비하여 상기 금형(30)으로 제2 부분(17)을 형성할 수 있는 제2 절연 물질(17a)을 주입한다. 상기 제2 절연 물질(17a)은 파우더 형태 또는 플레이트 형태를 갖는 것을 약 150 내지 200℃ 온도로 용융시킨 상태로 상기 금형(30)에 주입될 수 있다. 즉, 상기 제2 절연 물질(17a)은 파우더 형태 또는 플레이트 형태로 제공되는 것을 호퍼, 사출 실린더, 스크류 등으로 이루어지는 사출 성형을 수행함에 의해 상기 금형(30)으로 주입될 수 있는 것이다.
상기 제2 절연 물질(17a)은 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 제2 절연 물질(17a)은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 예로서는 대전 방지제, 안정제, 가소제 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제2 절연 물질(17a)에 의해 형성되는 제2 부분(17)은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 이송 장치(100)에서 반도체 칩을 진공 흡입으로 픽업할 때 반도체 칩과 면접하는 부분일 수 있다.
상기 하부 어셈블리(13)에서 상기 제1 부분(15)이 차지하는 두께와 상기 제2 부분(17)이 차지하는 두께 전체를 10으로 보았을 때 약 5 : 5를 기준으로 가변될 수 있기 때문에 상기 제2 절연 물질(17a)은 상기 금형(30)의 일부분만 채워지도록 주입시킬 수 있다.
그리고 상기 제2 절연 물질(17a)을 상기 금형(30)의 일부분이 채워지도록 주입한 이후 상기 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)을 형성할 수 있는 혼합 물질(15a)을 상기 금형(30)의 나머지 부분이 채워지도록 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하부 어셈블리(13)의 제조 방법에서는 상기 제2 절연 물질(17a)을 주입한 이후 일정 시간 동안 대기 상태를 유지할 수 있다. 즉, 상기 혼합 물질(15a)을 곧바로 주입하지 않고 일정 시간이 지난 이후에 주입시키는 것이다.
상기 대기 상태를 유지하지 않고 곧바로 혼합 물질(15a)을 상기 금형(30)으로 주입시키면 상기 혼합 물질(15a)에 포함되는 자성 물질이 상기 제2 절연 물질(17a)로 침투할 수 있고, 아울러 상기 제2 절연 물질(17a)의 표면이 평탄한 상태를 형성하지 못할 수 있다.
상기 자성 물질이 상기 제2 절연 물질(17a)에 침투할 경우에는 상기 제1 부분(15)도 자성을 가질 수 있고, 그 결과 상기 반도체 칩에 자력이 영향을 끼쳐 전기적으로 손상을 끼칠 수 있기 때문이다. 또한 상기 제2 절연 물질(17a)의 표면이 평탄한 상태가 아닐 경우에는 상기 제2 절연 물질(17a)과 상기 혼합 물질(15a)이 안정적으로 결합하지 못할 수 있고, 그 결과 단일의 일체 구조를 갖는 하부 어셈블리(13)의 형성에 좋지 않은 결과를 초래할 수 있기 때문이다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 어셈블리(13)의 제조에서는 상기 제2 절연 물질(17a)을 상기 금형(30)으로 주입시킨 이후 약 0.5 내지 5.0초 동안 대기 상태를 유지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제2 절연 물질(17a)을 주입시키고 대기 상태를 유지한 이후에 상기 금형(30)으로 상기 혼합 물질(15a)을 주입시킨다. 상기 혼합 물질(15a)은 주로 파우더 형태를 갖는 것을 약 150 내지 200℃ 온도로 용융시킨 상태로 상기 금형(30)에 주입될 수 있다. 상기 혼합 물질(15a)의 경우에도 호퍼, 사출 실린더, 스크류 등으로 이루어지는 사출 성형을 수행함에 의해 상기 금형(30)으로 주입될 수 있는 것이다.
이와 같이, 상기 혼합 물질(15a)을 상기 금형(30)으로 주입시킴으로서 상기 금형(30)의 아래에는 하부 어셈블리(13)의 제2 부분(17)으로 형성하기 위한 제2 절연 물질(17a)이 채워질 수 있고 상기 금형(30)의 위에는 하부 어셈블리(13)의 제1 부분(15)으로 형성하기 위한 혼합 물질(15a)이 채워질 수 있다.
상기 혼합 물질(15a)은 자성 물질 및 제1 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연 물질은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 자성 물질은 희토류 금속을 포함할 수 있다. 상기 희토류 금속의 예로서는 네오디뮴(Neodymium ; Nd), 가돌리늄(Gadolinium ; Gd), 디스푸로시움(Dysprosium ; Dy), 홀뮴(Holmium ; Ho), 테르븀(Terbium ; Tb), 에르븀(Erbium ; Er) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 제1 절연 물질은 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 예로서는 대전 방지제, 안정제, 가소제 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 어셈블리(13)의 제조에서는 상기 제2 부분(17)과 상기 제1 부분(15)이 일체 구조를 갖게 형성되도록 상기 제2 절연 물질(17a) 및 혼합 물질(15a)을 고화시키는 공정을 수행한다. 즉, 상기 제2 절연 물질(17a), 제1 절연 물질 및 자성 물질을 고화시키는 공정을 수행하는 것이다. 아울러, 상기 제2 절연 물질(17a) 및 혼합 물질(15a)은 상기 금형에 의해 압착도 이루질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하부 어셈블리(13)의 제조 방법에서는 하나의 금형(30)을 이용하여 단일 구조를 갖는 하부 어셈블리(13)를 제조할 수 있기 때문에 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있을 것이다.
그리고 금형(30) 구조를 간단하게 변경시킴에 의해서도 하부 진공 제공부(25)를 형성할 수 있기 때문에 도 3 및 도 4에서는 하부 진공 제공부(25)를 도시하지 않았다.
본 발명의 반도체 칩 이송 장치는 하부 어셈블리가 분리되는 상황을 방지함에 의해 반도체 칩 이송 장치를 보다 안정적으로 사용할 수 있기 때문에 공정 신뢰도의 향상을 통하여 생산성의 향상까지도 기대할 수 있을 것이다.
본 발명의 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법은 하나의 금형을 이용하여 단일 구조를 갖도록 하부 어셈블리를 제조함에 의해 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있기 때문에 생산성의 향상을 기대할 수 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 상부 어셈블리 13 : 하부 어셈블리
15 : 제1 부분 15a : 혼합 물질
17 : 제2 부분 17a : 제2 절연 물질
19 : 진공 연결부 21 : 상부 진공 제공부
23 : 수용홈 25 : 하부 진공 제공부
30 : 금형
100 : 반도체 칩 이송 장치

Claims (10)

  1. 반도체 칩을 픽업하여 이송하기 위한 반도체 칩 이송 장치에 있어서,
    자력을 갖도록 구비되면서 상기 반도체 칩을 픽업하기 위한 진공을 제공하는 상부 진공 제공부가 형성되는 상부 어셈블리; 및
    상기 상부 어셈블리에 결합되는 제1 부분, 및 상기 반도체 칩을 픽업할 때 상기 반도체 칩과 면접하는 제2 부분이 일체 구조를 갖도록 구비되면서 상기 상부 진공 제공부와 연통하는 하부 진공 제공부가 형성되는 하부 어셈블리;를 포함하고,
    상기 제1 부분은 상기 상부 어셈블리의 자력에 결합될 수 있는 자성 물질 및 상기 상부 어셈블리의 자력이 상기 반도체 칩으로 전달되는 것을 차단할 수 있는 제1 절연 물질을 포함하는 혼합 물질로 이루어지고, 상기 제2 부분은 제2 절연 물질로 이루어지고,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 일체 구조를 갖도록 구비되는 하부 어셈블리는 단일 구조를 갖는 금형의 아래쪽에는 상기 제2 절연 물질을 주입하고, 상기 단일 구조를 갖는 금형의 위쪽에는 상기 제1 절연 물질을 주입한 후 고화시킴에 의해 수득하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 어셈블리의 일면은 상기 하부 어셈블리를 수용하는 수용홈을 갖도록 구비되고, 상기 상부 어셈블리이의 타면에는 상기 상부 진공 제공부로 진공을 제공하도록 상기 상부 진공 제공부와 연결되는 진공 연결부가 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 어셈블리는 상기 상부 어셈블리에 내장되는 자석에 의해 상기 자력을 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 자성 물질은 네오디뮴(Neodymium ; Nd), 가돌리늄(Gadolinium ; Gd), 디스푸로시움(Dysprosium ; Dy), 홀뮴(Holmium ; Ho), 테르븀(Terbium ; Tb) 및 에르븀(Erbium ; Er)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 대전 방지제, 안정제, 및 가소제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 첨가제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치.
  6. 반도체 칩을 픽업하여 이송할 때 상기 반도체 칩과 면접하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법에 있어서,
    상기 반도체 칩과 면접하는 제2 부분으로 형성하기 위한 제2 절연 물질을 단일 구조를 갖는 금형의 일부분이 채워지도록 주입하는 단계;
    상기 제2 부분과 반대쪽 부분인 제1 부분으로 형성하기 위한 제1 절연 물질 및 자성 물질로 이루어지는 혼합 물질을 상기 단일 구조를 갖는 금형의 나머지 부분이 채워지도록 주입하는 단계; 및
    상기 제2 부분과 상기 제1 부분이 일체 구조를 갖게 형성되도록 상기 단일 구조를 갖는 금형에 주입되는 상기 제2 절연 물질, 상기 제1 절연 물질 및 상기 자성 물질을 고화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 자성 물질은 네오디뮴(Neodymium ; Nd), 가돌리늄(Gadolinium ; Gd), 디스푸로시움(Dysprosium ; Dy), 홀뮴(Holmium ; Ho), 테르븀(Terbium ; Tb) 및 에르븀(Erbium ; Er)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 절연 물질 및 상기 제2 절연 물질 각각은 대전 방지제, 안정제, 및 가소제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 첨가제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 절연 물질을 주입한 이후 0.5 내지 5.0초가 지난 후에 상기 혼합 물질을 주입하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 하부 어셈블리는 상기 반도체 칩을 픽업하기 위한 진공을 제공하는 하부 진공 제공부가 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 이송 장치의 하부 어셈블리 제조 방법.
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