KR102068358B1 - 반도체 다이 분리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 다이 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 흡착을 통한 웨이퍼 시트의 흡착과 캠 작동에 의한 제1 이젝터의 상승 작동을 통한 분리와 에어 압력을 이용한 상승 및 수평 작동하는 제2 이젝터를 이용한 분리가 가능하게 구성함으로써, 분리 과정의 단순화에 따른 작업 시간의 단축이 가능하게 하며, 또한 제1 이젝터의 상승폭의 감소를 통한 분리가 가능하게 함으로써, Z축 방향으로의 하중전달의 감소 및 이에 따른 Thin Die 분리시에도 반도체 다이의 파손 등이 방지되게 하기 위한 반도체 다이 분리장치에 관한 것이다.

Description

반도체 다이 분리장치{Semiconductor die detachment apparatus}
본 발명은 반도체 다이 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 이젝터를 통한 상승 분리와, 에어 압력을 이용한 제2 이젝터를 통한 상승 및 수평 슬라이더를 통한 반도체 다이의 분리가 가능하게 하는 등 생산성 증대 및 반도체 다이의 보호가 가능하게 하는 반도체 다이 분리장치에 관한 것이다.
반도체 패키지는 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하며 전자 시스템에 물리적으로 접합하고 전기적으로 접속시키는 기능을 가진다. 오늘날의 패키지 기술은 반도체 소자의 성능과 최종 제품의 가격, 성능, 신뢰성 등을 좌우할 만큼 그 중요성이 매우 커지고 있다.
일반적으로 반도체 패키지 조립 공정 중에서 개별 반도체 다이(die)를 웨이퍼에서 분리하여 리드 프레임 또는 인쇄회로기판(PCB)과 같은 기판에 에폭시 접착제를 이용하여 붙이는 공정을 반도체 다이 부착 공정이라 한다.
이는 웨이퍼상에 그룹으로 있던 반도체 다이들을 개별적으로 분리하여 제품화하는 첫 단계이며, 이에 따라 반도체 다이 부착 공정(Die Attach,D/A)을 수행하기 위해서는 웨이퍼를 개별 칩 단위로 절단하여 분리시키는 공정이 선행되어야 한다.
이와 같이 반도체 다이 패키지 공정은 복수 개의 칩이 형성된 웨이퍼를 개별 반도체 다이 단위로 절단하고, 절단된 개별 반도체 다이를 패키지 본체에 접착하는 칩 부착 공정을 위해, 절단된 개별 반도체 다이를 마운트 테이프에서 분리하고, 픽업하여 패키지 본체의 실장부에 이송하는 공정이 요구된다. 이때, 마운트 테이프에서 반도체 다이를 원활하게 분리하기 위한 방식으로 플런저 핀 방식과, 피라미드 방식이 이용된다. 그리고 웨이퍼로부터 반도체 다이를 픽업하여 이송하는 반도체 다이 이송장치 중 반도체 다이와 직접 접하는 부분을 바로 콜렛(collet)이라고 칭한다.
이에, 근자에 들어 상기와 같이 웨이퍼상의 반도체 다이를 분리하기 위한 다양한 분리 장치가 제안된바 있는 것으로, 대표적으로 플런저 핀 방식과, 피라미드 방식이 제안된바 있다.
그러나, 기존의 플런저 핀 방식의 경우에는 초박형 반도체 다이에 적용하게 되면 칩에 손상이 가는 문제가 있었다.
또한, 피라미드 방식의 경우에는 테두리에서 중앙까지 순차적으로 상승하기 때문에 반도체 다이의 분리에 유리하다. 다만, 상기와 같은 피라미드 방식은 순차적인 하강 작동을 통한 분리가 이루어지는 것인바, 작업 시간이 상당히 지연되는 등 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 플레이트 유닛의 Z축 방향으로 상당한 상승이 요구되는 것인바, Z축 방향으로의 하중전달이 상당하여 Thin Die 특히 Ultra Thin Die(15㎛)와 같은 얇은 다이의 분리시 다이가 파손되는 Thin Die 분리에 적합하지 못한 문제점이 있었다.
대한민국공개특허 제10-2005-0009034호. 대한민국등록특허 제10-1135903호.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 진공 흡착을 통한 웨이퍼 시트의 흡착과 캠 작동에 의한 제1 이젝터의 상승 작동을 통한 분리와 에어 압력을 이용한 상승 및 수평 작동하는 제2 이젝터를 이용한 분리가 가능하게 구성함으로써, 분리 과정의 단순화에 따른 작업 시간의 단축이 가능하게 하기 위한 반도체 다이 분리장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.
또한, 제1 이젝터의 상승폭의 감소를 통한 분리가 가능하게 함으로써, Z축 방향으로의 하중전달의 감소 및 이에 따른 Thin Die 분리시에도 반도체 다이의 파손 등이 방지되게 하기 위한 반도체 다이 분리장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 웨이퍼 시트로부터 반도체 다이를 분리하기 위한 반도체 다이 분리장치에 있어서,
상부에는 주변에 다수의 흡착홀이 관통 형성된 시트 후드가 형성되고, 내부에는 흡착홀과 연결되며 별도의 진공장치에 의해 흡착홀에 흡착력을 부여하는 진공로가 형성된 본체;
본체의 내측 상부에서 시트 후드의 중앙을 관통 형성되어 상부로 출몰 작동하여 웨이퍼 시트와 반도체 다이를 상부로 밀어올리며, 양측 한 쌍을 이루는 슬라이드공이 관통 형성된 제1 이젝터;
본체의 내부에서 제1 이젝터의 하부에 형성되어 상승 작동에 의해 웨이퍼 시트로부터 반도체 다이의 양측 가장자리를 분리하고, 연속하여 수평 슬라이딩 작동에 의해 중간부를 분리하는 제2 이젝터;
내부에는 제2 이젝터로 에어를 공급하여 수평 슬라이딩을 단속하는 메인 에어홀이 형성되며, 상단에는 자력 부착력을 가지며 메인 에어홀과 연통되도록 중앙이 관통되며 상부에는 제2 이젝터의 상부로 돌출되어 제1 이젝터를 지지 및 제2 이젝터의 승강을 가이드 하는 승강 가이더가 상부로 돌출 형성된 샤프트 홀더가 형성된 샤프트; 및
샤프트의 하단에 연결 형성되어 샤프트의 상,하 승강을 단속하는 승강장치를 포함하여 구성하며,
제2 이젝터는,
내측 하부에서 메인 에어홀과 연통되는 제2 에어공급홀과 양측으로 분기되는 분기 에어홀이 형성되며, 중앙에는 상부로 개방되는 슬라이드홈이 형성된 제2 이젝터바디;
제2 이젝터바디의 슬라이드홈의 내부에서 양측에 대칭되게 형성 및 상부로 돌출 형성되어 분기 에어홀로부터 공급되는 에어 압력에 의해 중앙측으로 오므라드는 수평 슬라이딩되며, 상단에는 제1 이젝터의 양측 슬라이드공으로 관통되는 분리툴이 각각 돌출 형성된 양측 한 쌍의 슬라이더;
양측 슬라이더의 사이에 탄설되어 분기 에어홀로 공급되는 에어 압력이 해제시 양측 슬라이더의 벌어지는 복귀력을 부여하는 복귀스프링; 및
제2 이젝터바디의 하부에 형성되며 샤프트의 샤프트 홀더와 자력에 의한 부착력을 가지며, 중앙에는 제1 에어공급홀이 관통 형성된 마그네틱을 포함하여 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명 반도체 다이 분리장치는, 제1 이젝터의 상승과 제2 이젝터의 상승 및 수평 슬라이딩을 통한 반도체 다이의 분리가 가능하게 되는 것인바, 분리 과정의 단순화에 따른 작업 시간의 단축 및 이에 따른 생산성이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 제1 이젝터 및 제2 이젝터의 상승폭이 상당히 단축되는 것인바, Z축 방향으로의 하중전달이 감소되는 등 이에 따른 Thin Die 분리시에도 반도체 다이의 용이한 분리 및 그 반도체 다이가 파손되는 것을 예방할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 전체도.
도 2는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 평면도.
도 3은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 정 단면도.
도 4는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 측 단면도.
도 5는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 사용상태도.
도 6은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 웨이퍼 시트 흡착상태도.
도 7은 본 발명 반도체 다이 분리장치 제1 이젝터 상승 분리상태도.
도 8은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 제2 이젝터 상승 분리상태도.
도 9는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 제2 이젝터 수평 슬라이딩 분리상태도.
도 10은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 제1,2 이젝터 복귀상태도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 전체도이고, 도 2는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명 반도체 다이 분리장치의 정 단면도이고, 도 4는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 측 단면도이다.
도 1 내지 도 4의 도시와 같이 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)는, 본체(100)오, 제1 이젝터(200)와, 제2 이젝터(300)와, 샤프트(400)와, 승강장치(500)로 구성된다.
먼저, 본체(100)는 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)를 구성함에 있어, 기초를 이루게 구성된 것으로, 원통 형태를 이루게 구성된다.
이때, 본체(100)에는 그 상부에는 주변에 다수의 흡착홀(111)이 관통 형성된 시트 후드(110)가 가 구성된다.
또한, 본체(100)의 내부에는 상기 흡착홀(111)에 웨이퍼 시트(도면중 미도시함)의 흡착력을 부여하기 위한 진공로(120)가 구성된 것으로, 그 진공로(120)의 하부는 별도의 진공장치(도면중 미도시함)과 연결되게 구성된다.
즉, 본체(100)는 시트 후드(110)의 상부에 웨이퍼 시트가 안착된 상태에서 진공로(120)에 진공력을 부여하게 되면 흡착홀(111)에 흡입력이 부여 및 웨이퍼 시트의 흡착 고정이 가능하게 된다.
상기 제1 이젝터(200)는 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)를 구성함에 있어, 상승 작동을 통해 웨이퍼 시트에 접착 형성된 반도체 다이(도면중 미도시함)의 상승시키게 구성된 것으로, 후술하는 승강 가이더(421) 상단에 거치되게 구성된다.
이때, 제1 이젝터(200)는 상기 시트 후드(110)의 중앙을 관통하여 시트 후드(110)의 상부로 상,하 출몰 작동하게 구성된 것으로, 바람직하게는 분리하고자 하는 반도체 다이의 직경보다 소정 작은 직경을 이루게 구성되며, 본 발명의 실시예에서는 약 100~500㎛ 승강 작동하게 구성된다.
또한, 제1 이젝터(200)에는 대칭되는 양측 한 쌍의 슬라이드공(210)(210')이 구성된 것으로, 본 발명에서 한 쌍의 슬라이드공(210)(210')은 다수조 배치되게 구성된다.
즉, 제1 이젝터(200)는 후술하는 승강장치(500)에 의해 상승시 분리하고자 하는 반도체 다이를 웨이퍼 시트와 함께 밀어올려 약 100~500㎛ 상승시키되, 그 상승시 제1 이젝터(200)가 반도체 다이보다 작은 직경을 이루는 것인바, 팽팽하게 긴장된 웨이퍼 시트로부터 반도체 다이의 가장자리를 분리시키게 된다.
상기 제2 이젝터(300)는 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)를 구성함에 있어, 에어 압력에 의해 반도체 다이를 상승 분리 및 수평 슬라이딩 분리하게 구성된 것으로, 상기 본체(100)의 내측 상부에 내입되게 구성되며, 제2 이젝터바디(310)와, 슬라이더(320)(320')와, 복귀스프링(330)과, 마그네틱(340)으로 구성된다.
먼저, 제2 이젝터바디(310)는 제2 이젝터(300)의 몸체를 이루며, 블록 형태를 이루게 구성된 것으로, 본체(100) 내부에서 제1 이젝터(200)의 하부에 배치되고, 승강모터 구동력에 의해 상,하 승강 작동하게 구성되며, 본 발명의 실시예에서는 약 100~500㎛ 승강 작동하게 구성된다.
이때, 제2 이젝터바디(310)에는 먼저, 그 저면에는 후술하는 샤프트(400)의 메인 에어홀(410)과 연통되는 제2 에어공급홀(311)이 구성된다.
그리고, 제2 에어공급홀(11)의 양측에는 양측으로 분기되어 후술하는 양측 슬라이더(320)(320')의 수평 이동력을 부여하기 위한 양측의 분기 에어홀(312)(312')이 구성된다.
또한, 제2 이젝터바디(310)에는 그 중앙에 상부로 개방되어 양측 슬라이더(320)(320')가 내입 및 슬라이딩이 가능하게 하는 슬라이드홈(313)이 구성된다.
상기 슬라이더(320)(320')는 상기 제2 이젝터바디(310)의 슬라이드홈(313) 내부에서 양측에 대칭되게 배치되게 구성된 것으로, 상기 양측의 분기 에어홀(312)(312')에 에어 압력이 부여시 슬라이드홈(313)의 내측에서 서로 대응 방향으로 수평 슬라이딩 이동하게 구성된다.
이때, 슬라이더(320)(320')는 수직형 블록 형태를 이루게 구성되며, 각각의 상단에는 상기 제1 이젝터(200)의 슬라이드공(210)(210')으로 관통되는 분리툴(321)(321')이 구성된다.
한편, 본 발명에서 상기 분리툴(321)(321')은 상기 슬라이드공(210)(210')과 같이 다수조를 이루게 구성되어 각각의 슬라이드공(210)(210')을 관통하게 구성된다.
또한, 본 발명에서 상기 슬라이더(320)(320')에는 원활한 수평 슬라이딩이 가능하게 하는 양측 수평 가압대(322)(322')가 구성된 것으로, 각각의 수평 가압대(322)(322')는 제2 이젝터바디(310)의 하부에 슬라이딩 내입되어 후방이 상기 분기 에어홀(312)(312')과 연통되며, 선단이 상기 각각의 슬라이더(320)(320')에 결합되게 구성된다.
상기 복귀스프링(330)은 상기와 같이 수평 슬라이딩 이동된 슬라이더(320)(320')의 복귀를 단속하게 구성된 것으로, 양측 슬라이더(320)(320')의 사이에 탄설되게 구성된다.
이때, 본 발명에서 복귀스프링(330)은 양측 슬라이더(320)(320')에 홈 구성하여 탄설되게 구성함이 바람직한 것으로, 이는 양측 슬라이더(320)(320')가 서로 접할 수 있게 하기 위함이다.
상기 마그네틱(340)은 상기 제2 이젝터바디(310)의 하부에 형성되게 구성된 것으로, 후술하는 샤프트 홀더(420)와 자력에 의해 부착력을 가지게 구성된다.
그리고, 마그네틱(340)의 중앙에는 상기 제2 이젝터바디(310)의 제2 에어공급홀(311)과 연통되는 제1 에어공급홀(341)이 관통 구성된다.
한편, 본 발명에서 상기 제1 에어공급홀(341)은 그 직경을 구성함에 있어 상기 메인 에어홀(410) 및 제2 에어공급홀(311)의 직경보다 큰 직경을 이루게 구성된 것으로, 이는 메인 에어홀(410)로 공급되는 에어 압력이 제2 에어공급홀(311)과 제1 에어공급홀(341)의 단차에 의해 제2 에어공급홀(311)의 내측에서 제2 이젝터바디(310)의 저면에 작용하여 제2 이젝터바디(310)의 상승이 가능하게 하기 위함이다.
즉, 제2 이젝터(300)는 메인 에어홀(410)에 에어 압력이 부여시 먼저, 마그네틱(340)의 제1 에어공급홀(341)에 작용 및 제2 이젝터바디(310)를 상승시키고, 연속하여 에어 압력이 제2 에어공급홀(311) 및 분기 에어홀(312)(312')을 통해 슬라이더(320)(320')에 작용 및 그 슬라이더(320)(320')를 서로 대응 방향으로 밀어내게 한다.
상기 샤프트(400)는 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)를 구성함에 있어, 상기 제1 이젝터(200) 및 제2 이젝터(300)의 승강 작동을 단속 및 에어 압력을 제공할 수 있게 구성된다.
이때, 샤프트(400)는 수직의 관체 형태를 이루게 구성된 것으로, 본체(100) 내부에서 부시(도면중 미도시함)에 의해 상,하 슬라이딩 작동하게 구성되며, 그 내부에는 상부로 개방되어 제2 에어공급홀(311)과 연통되는 메인 에어홀(410)이 구성된다.
한편 본 발명에서 메인 에어홀(410)은 그 하단이 별도의 콤프레샤 등의 에어 공급장치(도면중 미도시함)와 연결되어 에어의 공급이 가능하게 구성됨은 당연할 것이다.
또한, 샤프트(400)에는 그 상단에는 금속재로 구성되어 상기 제2 이젝터(300)의 마그네틱(340)과 자력에 의한 부착력을 가지는 샤프트 홀더(420)가 구성된 것으로, 샤프트 홀더(420)는 중앙이 관통되어 메인 에어홀(410)과 제1 에어공급홀(341)을 연결하게 구성된다.
그리고, 샤프트 홀더(420)에는 그 상부에 상기 제1 이젝터(200)의 하부 지지 및 제2 이젝터(300)의 상,하 승강을 가이드 하는 승강 가이더(421)가 더 구성된다.
이때, 상기와 같은 제1 이젝터(200)와 제2 이젝터(300)의 승강을 위해 승강 가이더(421)는 그 중앙에는 상기 제2 이젝터(300)의 상,하 슬라이딩 가이드가 가능하도록 상부 개방형 가이드홈(421a)이 구성되어 제2 이젝터바디(310)가 수용되고, 상단에는 상기 제1 이젝터(200)의 저면을 지지여 그 제1 이젝터(200)의 상,하 승강이 가능하게 하는 지지돌기(421b)가 형성되게 구성할 수 있을 것이다.
상기 승강장치(500)는 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)를 구성함에 있어, 상기 샤프트(400)의 상,하 승강 작동을 통해 제1 이젝터(200) 및 제2 이젝터(300)의 상,하 승강을 단속하게 구성된다.
한편, 본 발명에서 상기 샤프트(400)의 승강 작동을 위해서는 먼저, 샤프트(400)의 하단에는 캠 플라워(430)가 구성된다.
또한, 승강장치(500)는 먼저, 상기 본체(100)의 하부가 고정 장착되며, 일측에는 홈센서(511)가 형성된 장착대(510)가 구성된다.
그리고, 상기 장착대(510)의 일측에는 수직 방향의 회전력을 부여하는 승강모터(520)가 장착되게 구성된 것으로, 승강모터(520)의 구동축(도면중 미도시함)에는 상기 샤프트(400)의 캠 플라워(430)와 반응하는 캠(521)이 구성되며, 그 캠(521)에는 상기 홈센서(511)와 반응하는 센서도그(522)가 구성된다.
즉, 승강장치(500)는 승강모터(520)가 구동시 캠(521)이 회전하는 과정에서 캠 플라워(430)를 밀어 샤프트(400)를 상승시키는 한편, 캠(521)이 캠 플라워(430)를 이탈시 샤프트(400)를 하강시키게 되는 것으로, 이러한 샤프트(400)의 상,하 승강 작동시 제1 이젝터(200) 및 제2 이젝터(300)가 함께 승강 작동하게 구성된다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 반도체 다이 분리장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)는 도 5를 참조하여 팽팽하게 긴장된 웨이퍼 시트(10)의 하부에서 그 웨이퍼 시트(10)에 배치된 반도체 다이(11)의 하부에 설치되게 구성된다.
그리고, 반도체 다이 분리장치(1)와 대응되는 반도체 다이(11)의 상부에는 소정 이격되는 위치에 흡착력을 부여하는 픽업장치(20)가 배치되게 구성된다.
이에, 상기와 같이 웨이퍼 시트(10)에 배치된 반도체 다이(11)의 분리를 위해서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 도 6 내지 도 9의 도시와 같이 웨이퍼 시트(10) 흡착과, 반도체 다이(11) 가장자리 1차 분리와, 반도체 다이(11) 가장자리 2차 분리와, 반도체 다이(11) 중앙 분리에 의해 가능하게 된다.
먼저, 웨이퍼 시트(10)의 흡착을 수행하되, 이는 도 6을 참조하여 별도의 진공장치(도면중 미도시함)을 통해 본체(100)의 진공로(120)에 진공력을 부여하게 되면 그 진공력은 시트 후드(110)의 흡착홀(111)에 작용하게 되는 것인바, 웨이퍼 시트(10)는 시트 후드(110)에 흡착 고정되게 된다.
이후, 연속하여 반도체 다이(11) 가장자리 1차 분리를 수행하되, 이는 도 7을 참조하여 승강장치(500)에 의해 가능한 것으로, 승강모터(520)를 구동시키게 되면 그 승강모터(520)의 캠(521)이 샤프트(400)의 캠 플라워(430) 하단을 눌러주게 되는 것인바, 샤프트(400)의 상승이 이루어지게 된다.
이때, 상기와 같이 샤프트(400)가 상승하게 되면 동시에 승강 가이더(421)가 상승하게 되는 것으로, 이에 그 승강 가이더(421)에 장착된 제1 이젝터(200)와 제2 이젝터(300)가 상승하게 되며, 이때 제1 이젝터(200)의 상부가 시트 후드(110)의 상부로 약 100~500㎛ 돌출 되게 되는 것인바, 긴장상태의 웨이퍼 시트(10)와 하나의 반도체 다이(11)를 상승시키게 된다.
한편, 본 발명에서 상기 제1 이젝터(200)의 직경은 반도체 다이(11)의 직경보다 소정 작게 구성된 것인바, 그 반도체 다이(11)가 상승시 제1 이젝터(200)의 직경과의 단차 부분에 해당하는 반도체 다이(11)의 가장자리가 웨이퍼 시트(10)로부터 1차로 분리되게 된다.
이후, 연속하여 반도체 다이(11) 가장자리 2차 분리하되, 이는 도 8을 참조하여 별도의 에어 공급장치(도면중 미도시함)을 통해 샤프트(400)의 메인 에어홀(410)에 에어 압력을 부여하면 된다.
이에, 공급되는 에어는 마그네틱(340)의 제1 에어공급홀(341)로 공급되게 되는 것으로, 이때 제1 에어공급홀(341)은 제2 이젝터바디(310)의 제2 에어공급홀(311)과 단차를 이루게 구성된 것인바, 1차로 제2 이젝터바디(310)의 저면에 작용하게 된다.
즉, 제2 이젝터바디(310)의 저면에 작용하는 에어 압력은 마그네틱(340)과 샤프트 홀더(420)의 부착력을 해제시킴과 동시에 제2 이젝터바디(310)를 상부로 약 100~500㎛ 상승시키게 되는 것으로, 이때 양측 슬라이더(320)(320')의 분리툴(321)(321')은 제1 이젝터(200)의 슬라이드공(210)(210')을 관통하여 반도체 다이(11)의 저면을 상부로 100~500㎛ 추가로 밀어올려 팽팽한 상태의 웨이퍼 시트(10)로부터 반도체 다이(11)의 가장자리를 2차로 분리하게 된다.
이후, 연속하여 반도체 다이 중앙을 분리하되, 이는 도 9를 참조하여 상기와 같이 제1 에어공급홀(341)에 에어 압력의 작용과 함께 에어는 제2 이젝터바디(310)의 제2 에어공급홀(311)로 유입되게 되는 것으로, 공급된 에어는 다시 양측의 분기 에어홀(312)(312')을 통해 양측으로 분기 공급되게 된다.
이에, 분기 에어홀(312)(312')로 공급된 에어 압력은 양측 슬라이더(320)(320')의 수평 가압대(322)(322')에 작용 및 그 수평 가압대(322)(322')를 밀어내게 되는 것으로, 그 에어 압력에 의해 슬라이더(320)(320')는 제2 이젝터바디(310)의 슬라이드홈(313)을 따라 서로 대응 방향으로 수평 슬라이딩 되면서 오므라들게 된다.
즉, 상기와 같이 양측 슬라이더(320)(320')가 수평 이동시 각각의 슬라이더(320)(320') 상부에 돌출 형성된 분리툴(321)(321')이 함께 이동하게 되는 것으로, 분리툴(321)(321')은 제1 이젝터(200)의 슬라이드공(210)(210')을 따라 수평 이동하면서 팽팽한 상태의 웨이퍼 시트(10)로부터 반도체 다이(11)의 가장자리로부터 중앙부를 분리하게 된다.
한편, 상기와 같이 반도체 다이(11)의 중앙부를 분리시 웨이퍼 시트(10)의 상부에 배치되는 픽업장치(20)는 흡착력을 부여하여 분리된 반도체 다이(11)를 흡착하여 웨이퍼 시트(10)로부터 완전히 분리하게 된다.
이에, 본 발명 반도체 다이 분리장치(1)는 상기와 같은 웨이퍼 시트(10) 흡착과, 반도체 다이(11) 가장자리 1차 분리와, 반도체 다이(11) 가장자리 2차 분리와, 반도체 다이(11) 중앙 분리 과정을 통해 반도체 다이(11)의 완전한 분리가 가능하게 되는 것이며, 이후, 도 10을 참조하여 제1 이젝터(200) 및 제2 이젝터(300)는 하강 및 수평 슬라이딩을 통해 복귀되게 된다.
이때, 상기와 같이 제1 이젝터(200) 및 제2 이젝터(300)가 하강시 제2 이젝터바디(310)는 하부의 마그네틱(340)에 의해 샤프트 홀더(420)에 부착되어 안정적으로 복귀 위치의 확보가 가능하게 된다.
이때, 상기 제2 이젝터(300)의 양측 슬라이더(320)(320')의 복귀는 그 슬라이더(320)(320')의 사이에는 복귀스프링(330)이 탄설된 것인바, 메인 에어홀(410)의 에어 공급을 중단시키게 되면 그 복귀스프링(330)의 탄성에 의해 자동 복귀되게 된다.
이상에서와 같이 본 발명 반도체 다이 분리장치는 제1,2 이젝터의 상승 분리와 제2 이젝터의 수평 슬라이딩 분리에 의해 반도체 다이의 완전한 분리가 가능하게 되는 것인바, 신속한 분리가 가능한 한편, 제1,2 이젝터의 상승을 최소화시켜 Z축 방향으로의 하중전달의 감소가 가능하게 되는 등 Thin Die 분리에 매우 용이하게 된다.
100 : 본체 110 : 시트 후드
111 : 흡착홀 120 : 진공로
200 : 제1 이젝터 210,210' : 슬라이드공
300 : 제2 이젝터 310 : 제2 이젝터바디
311 : 제2 에어공급홀 312,312' : 분기 에어홀
313 : 슬라이드홈 320,320' : 슬라이더
321,321' : 분리툴 322,322' : 수평 가압대
330 : 복귀스프링 340 : 마그네틱
341 : 제1 에어공급홀
400 : 샤프트 410 : 메인 에어홀
420 : 샤프트 홀더 421 : 승강 가이더
430 : 캠 플라워
500 : 승강장치 510 : 장착대
511 : 홈센서 520 : 승강모터
521 : 캠 522 : 센서도그

Claims (5)

  1. 웨이퍼 시트로부터 반도체 다이를 분리하기 위한 반도체 다이 분리장치에 있어서,
    상부에는 주변에 다수의 흡착홀(111)이 관통 형성된 시트 후드(110)가 형성되고, 내부에는 흡착홀(111)과 연결되며 별도의 진공장치에 의해 흡착홀(111)에 흡착력을 부여하는 진공로(120)가 형성된 본체(100);
    본체(100)의 내측 상부에서 시트 후드(110)의 중앙을 관통하도록 형성되어 상부로 출몰 작동하여 웨이퍼 시트와 반도체 다이를 상부로 밀어올리며, 양측 한 쌍을 이루는 슬라이드공(210)(210')이 관통 형성된 제1 이젝터(200);
    본체(100)의 내부에서 제1 이젝터(200)의 하부에 형성되어 상승 작동에 의해 웨이퍼 시트로부터 반도체 다이의 양측 가장자리를 분리하고, 연속하여 수평 슬라이딩 작동에 의해 중간부를 분리하는 제2 이젝터(300);
    내부에는 제2 이젝터(300)로 에어를 공급하여 수평 슬라이딩을 단속하는 메인 에어홀(410)이 형성되며, 상단에는 자력 부착력을 가지며 메인 에어홀(410)과 연통되도록 중앙이 관통되며 상부에는 제2 이젝터(300)의 상부로 돌출되어 제1 이젝터(200)를 지지 및 제2 이젝터(300)의 승강을 가이드 하는 승강 가이더(421)가 상부로 돌출 형성된 샤프트 홀더(420)가 형성된 샤프트(400); 및
    샤프트(400)의 하단에 연결 형성되어 샤프트(400)의 상,하 승강을 단속하는 승강장치(500)를 포함하되,
    제2 이젝터(300)는,
    내측 하부에서 메인 에어홀(410)과 연통되는 제2 에어공급홀(311)과 양측으로 분기되는 분기 에어홀(312)(312')이 형성되며, 중앙에는 상부로 개방되는 슬라이드홈(313)이 형성된 제2 이젝터바디(310);
    제2 이젝터바디(310)의 슬라이드홈(313)의 내부에서 양측에 대칭되고 상부로 돌출되게 형성되어 분기 에어홀(312)(312')로부터 공급되는 에어 압력에 의해 중앙측으로 오므라들게 수평 슬라이딩되며, 상단에는 제1 이젝터(200)의 양측 슬라이드공(210)(210')으로 관통되는 분리툴(321)(321')이 각각 돌출 형성된 양측 한 쌍의 슬라이더(320)(320');
    양측 슬라이더(320)(320')의 사이에 탄설되어 분기 에어홀(312)(312')로 공급되는 에어 압력의 해제시 양측 슬라이더(320)(320')의 벌어지는 복귀력을 부여하는 복귀스프링(330); 및
    제2 이젝터바디(310)의 하부에 형성되며 샤프트(400)의 샤프트 홀더(420)와 자력에 의한 부착력을 가지며, 중앙에는 제1 에어공급홀(341)이 관통 형성된 마그네틱(340)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 다이 분리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    제1 에어공급홀(341)은,
    메인 에어홀(410) 및 제2 에어공급홀(311)의 직경보다 크게 구성하여,
    메인 에어홀(410)에 공급되는 에어 압력이 제1 에어공급홀(341)에서 제2 이젝터바디(310)의 저면에 작용하여 1차 압력이 부여되어 제2 이젝터바디(310)를 상승시키고,
    연속하여 제2 에어공급홀(311) 2차 압력이 부여 및 분기 에어홀(312)(312')에 작용하여 슬라이더(320)(320')의 이동이 가능하게 구성함을 특징으로 하는 반도체 다이 분리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    제2 이젝터바디(310)에는,
    양측에 분기 에어홀(312)(312')과 연통되며 선단이 각각의 슬라이더(320)(320') 외측에 결합되어 외측에서 에어 압력이 작용시 슬라이더(320)(320')의 원활한 수평 이동을 단속하는 양측 한 쌍의 수평 가압대(322)(322')를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 다이 분리장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    샤프트(400)에는,
    하단에 캠 플라워(430)가 더 형성되게 구성하고,
    승강장치(500)는,
    본체(100) 하부가 고정되며, 홈센서(511)가 형성된 장착대(510); 및
    장착대(510)에 장착되며 구동축에는 캠 플라워(430)와 반응하여 샤프트(400)의 상,하 승강을 단속하며 센서도그(522)가 형성된 캠(521)을 갖는 승강모터(520)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 다이 분리장치.
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