KR102617333B1 - 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템 - Google Patents

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KR102617333B1 KR1020230017813A KR20230017813A KR102617333B1 KR 102617333 B1 KR102617333 B1 KR 102617333B1 KR 1020230017813 A KR1020230017813 A KR 1020230017813A KR 20230017813 A KR20230017813 A KR 20230017813A KR 102617333 B1 KR102617333 B1 KR 102617333B1
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템에 관한 것으로, 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 절단된 웨이퍼 칩 사이의 간격이 넓어지도록 웨이퍼 테이프를 가압하여 확장 시 웨이퍼 링 프레임에 부착된 웨이퍼 테이프가 과도한 가압에 의해 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프의 터짐 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템을 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 특징은, 웨이퍼가 상부에 설치되어 이동 및 운반하는 웨이퍼 링 프레임(Wafer Ring Frame); 웨이퍼 링 프레임에 부착되고, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 테이프(Wafer Tape); 웨이퍼 링 프레임의 상부에 구비되어 웨이퍼 링 프레임을 가압하는 확장 홀더(Expand Holder); 웨이퍼 링 프레임의 하부에 구비되어 확장 홀더의 가압 시 웨이퍼 테이프를 확장하는 웨이퍼 확장 링(Wafer Expand Ring); 및 웨이퍼 확장 링에 결합되어 확장 홀더의 가압 시 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프를 클램핑하는 자동 확장 클램프 유닛(Expanding Auto Clamp Unit); 를 포함하여 구성된다.

Description

웨이퍼 테이프 분리 방지시스템{Preventing separation system of wafer tape}
본 발명은 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 절단된 웨이퍼 칩 사이의 간격이 넓어지도록 웨이퍼 테이프를 가압하여 확장 시 웨이퍼 링 프레임에 부착된 웨이퍼 테이프가 과도한 가압에 의해 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프의 터짐 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 전자제품들의 소형화 및 다기능화에 따라 하나의 반도체 패키지 내에 여러 가지 기능을 함께 갖도록 반도체 패키지의 기능을 다기능화하고 있으며, 이에 따라 반도체 칩이 박막화 및 소형화되고 있는 추세이다.
향 후, 이들의 수요가 증가하는 것에 따라 반도체 칩의 박막화 및 소형화에 대한 요구가 한층 증대될 것으로 예상된다.
일반적으로, 반도체 제조공정은 반도체 웨이퍼 상에 다수의 반도체 칩을 형성하는 팹(FAB) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 다수의 반도체 칩을 개개로 분리시키고, 분리된 반도체 칩을 각각 패키지(Package)하는 어셈블리(Assembly) 공정을 포함한다.
그리고, 어셈블리 공정은 절단 및 분리된 각각의 웨이퍼 칩이 이탈되는 것을 방지하기 위하여 웨이퍼의 뒷면에 웨이퍼 테이프를 부착하는 웨이퍼 마운팅 공정, 다이아몬드 커터 등을 이용하여 웨이퍼 테이프에 마운트된 웨이퍼를 다수의 웨이퍼 칩들로 절단하는 쏘잉(Sawing) 공정, 및 개개로 분리된 웨이퍼 칩들을 픽업(Pick Up)하여 이를 리드 프레임이나 인쇄회로기판 등에 장착하는 칩 장착 공정을 포함할 수 있다.
여기서, 다이아몬드 커터 등을 이용하여 웨이퍼를 다수의 웨이퍼 칩, 즉 다이(Die)로 절단한 후 각 웨이퍼 칩의 픽업이 용이하도록 웨이퍼 테이프를 확장한다.
즉, 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 절단된 웨이퍼 칩 사이의 간격이 넓어지도록 각 웨이퍼 칩이 부착된 웨이퍼 테이프의 면적이 늘어나도록 확장한다.
이렇게, 웨이퍼 테이프의 면적을 확장하기 위한 웨이퍼 테이프 확장시스템은, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 반체의 핵심 재료인 웨이퍼(미도시)가 상부에 올려져서 공정 간에 이동 및 운반되는 웨이퍼 링 프레임(Wafer Ring Frame, 100)과 웨이퍼 링 프레임(100) 상에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 테이프(Wafer Tape, 200)와 웨이퍼 링 프레임(100)을 눌러 웨이퍼 테이프(200)를 확장시켜 절단된 복수의 와이어 칩, 즉 다이(Die) 사이의 간격을 넓히는 확장 홀더(Expand Holder, 300) 및 웨이퍼 링 프레임(100)이 안착되되, 확장 홀더(300)로 웨이퍼 링 프레임(100)의 가압 시 웨이퍼 테이프(200)의 하부를 가압하여 웨이퍼 테이프(200)의 면적을 늘림으로써 웨이퍼의 각 다이(Die) 간 간격을 넓히도록 지지해주는 웨이퍼 확장 링(Wafer Expand Ring, 400)을 포함하여 구성된다.
여기서, 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 절단된 각 웨이퍼 칩 사이의 간격이 넓어지도록 웨이퍼 테이프를 가압하여 확장 시 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 웨이퍼 링 프레임에 부착된 웨이퍼 테이프가 과도한 가압에 의해 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프의 터짐 현상이 발생된다.
즉, 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착력이 약하거나, 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착력 이상의 힘이 부가될 경우, 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착 부분이 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프에 터짐 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
이렇게, 웨이퍼 링 프레임에 부착된 웨이퍼 테이프가 분리되어 파손 및 손상되거나, 터짐 현상이 발생될 경우, 웨이퍼 테이프에 부착된 복수의 웨이퍼 칩 또는 반도체 칩은 사용이 불가하여 불량 웨이퍼 테이프와 함께 전량 폐기해야 하고, 이로 인한 웨이퍼 칩의 낭비가 발생된다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-2070031호
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 절단된 웨이퍼 칩 사이의 간격이 넓어지도록 웨이퍼 테이프를 가압하여 확장 시 웨이퍼 링 프레임에 부착된 웨이퍼 테이프가 과도한 가압에 의해 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프의 터짐 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 웨이퍼 테이프를 확장하기 위한 확장 홀더의 가압 시 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착 부분을 가압하여 클램핑함으로써 웨이퍼 테이프의 안정적인 확장이 가능하고, 확장 홀더의 가압력에 대향하는 가압력으로 접착 부분을 가압하여 웨이퍼 테이프의 가압력을 균일하게 유지할 수 있으며, 이로 인해 균일한 품질의 반도체 칩 생산이 가능하고, 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 웨이퍼 테이프의 파손 및 손상에 의해 웨이퍼 칩의 폐기를 방지할 수 있는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼가 상부에 설치되어 이동 및 운반하는 웨이퍼 링 프레임(Wafer Ring Frame); 웨이퍼 링 프레임에 부착되고, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 테이프(Wafer Tape); 웨이퍼 링 프레임의 상부에 구비되어 웨이퍼 링 프레임을 가압하는 확장 홀더(Expand Holder); 웨이퍼 링 프레임의 하부에 구비되어 확장 홀더의 가압 시 웨이퍼 테이프를 확장하는 웨이퍼 확장 링(Wafer Expand Ring); 및 웨이퍼 확장 링에 결합되어 확장 홀더의 가압 시 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프를 클램핑하는 자동 확장 클램프 유닛(Expanding Auto Clamp Unit); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
하나의 실시형태로서, 자동 확장 클램프 유닛은, 웨이퍼 테이프를 클램핑하는 실리콘 패드(Silicone Pad)와, 실리콘 패드가 삽입설치되는 업텐션 유닛(Up Tension Unit), 및 업텐션 유닛을 웨이퍼 확장 링을 향하여 가압하되, 실리콘 패드의 가압 높이를 조절하는 높이 조절 스토퍼(Height Adjustment Stopper)를 포함할 수 있다.
구체적인 실시형태로서, 실리콘 패드는, 환형으로 형성되어 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착 부분을 가압하여 웨이퍼 테이프를 클램핑할 수 있다.
다른 구체적인 실시형태로서, 업텐션 유닛은, 실리콘 패드의 하부에 구비되고, 실리콘 패드가 삽입설치되도록 상부면에 환형으로 형성되는 설치홈, 및 하부면에 돌출형성되는 적어도 하나 이상의 위치 결정핀을 포함할 수 있다.
또 다른 구체적인 실시형태로서, 높이 조절 스토퍼는, 업텐션 유닛의 하부에 구비되고, 상부면에 위치 결정핀이 삽입되도록 위치 결정핀에 대응하는 적어도 하나 이상의 위치 조절홈을 포함할 수 있다.
하나의 실시형태로서, 위치 조절홈 내에는 위치 결정핀을 상방향으로 가압하기 위한 텐션부재가 설치될 수 있다.
다른 하나의 실시형태로서, 위치 결정핀의 하단부 외주연에는 돌출편이 돌출형성되고, 위치 조절홈의 입구측 내주연에는 스토퍼가 돌출형성되며, 위치 결정핀의 승강 시 돌출편이 스토퍼에 맞닿아 상기 위치 조절홈에서 위치 결정핀의 이동을 제한할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착 부분을 가압하여 클램핑함으로써 웨이퍼 테이프의 안정적인 확장이 가능하고, 이로 인해 절단된 웨이퍼 칩 사이의 간격이 넓어지도록 웨이퍼 테이프를 가압하여 확장 시 웨이퍼 테이프가 과도한 가압에 의해 분리되어 파손되거나, 터짐 현상 등의 불량을 방지할 수 있어 웨이퍼 테이프의 파손 및 손상에 의해 웨이퍼 칩의 폐기를 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 확장 홀더의 가압력에 대향하는 가압력으로 접착 부분을 가압하여 웨이퍼 테이프의 가압력을 균일하게 유지할 수 있고, 이로 인해 균일한 품질의 반도체 칩 생산이 가능하며, 반도체 칩 수율을 향상시킬 수 있으며, 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 웨이퍼 테이프의 파손 및 터짐 현상을 방지하여 불필요하게 웨이퍼 칩의 폐기 및 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 웨이퍼 테이프 확장시스템을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 웨이퍼 테이프 확장시스템을 통해 웨이퍼 테이프의 확장 시 웨이퍼 테이프의 터짐 현상을 개략적으로 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템의 자동 확장 클램프 유닛의 일 부분을 확대하여 나타내는 부분사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템의 동작과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서, 본 발명에서, 다이(Die)는, 웨이퍼(Wafer)가 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 다수개로 절단된 형태의 개별적인 웨이퍼 칩(Wafer Chip)을 의미하며, 다이는 웨이퍼 칩과 혼용되어 사용될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다. 도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템의 자동 확장 클램프 유닛의 일 부분을 확대하여 나타내는 부분사시도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템의 동작과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템(1)은 웨이퍼(3)가 상부에 설치되어 이동 및 운반하는 웨이퍼 링 프레임(Wafer Ring Frame, 10)과 상기 웨이퍼 링 프레임(10)에 부착되고, 웨이퍼(3)가 안착되는 웨이퍼 테이프(Wafer Tape, 30)와 상기 웨이퍼 링 프레임(10)의 상부에 구비되어 웨이퍼 링 프레임(10)을 가압하는 확장 홀더(Expand Holder, 50)와 상기 웨이퍼 링 프레임(10)의 하부에 구비되어 확장 홀더(50)의 가압 시 웨이퍼 테이프(30)를 확장하는 웨이퍼 확장 링(Wafer Expand Ring, 70) 및 상기 웨이퍼 확장 링(70)에 결합되어 확장 홀더(50)의 가압 시 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)를 클램핑하는 자동 확장 클램프 유닛(Expanding Auto Clamp Unit, 90)을 포함하여 구성된다.
구체적으로는, 상기 웨이퍼 링 프레임(Wafer Ring Frame, 10)은 반도체의 핵심 재료인 웨이퍼(3)가 상부에 설치되어 이동 및 운반하기 위한 것으로서, 웨이퍼(3)가 배치되도록 중심부에 형성되는 원형의 배치공간(11) 및 상기 배치공간(11)의 가장자리에 형성되는 프레임부(13)를 포함하는 링 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 웨이퍼 링 프레임(10)은 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기 웨이퍼 테이프(Wafer Tape, 30)는 웨이퍼 링 프레임(10)의 하부에 부착되어 웨이퍼(3)가 안착되기 위한 것으로서, 웨이퍼 링 프레임(10)에 접착한 후 커팅 시 웨이퍼 링 프레임(10)에 형성되는 원형의 배치공간(11) 보다 크게 형성될 수 있다.
구체적으로는, 상기 웨이퍼 테이프(30)는 웨이퍼 링 프레임(10)의 가장자리에 형성되는 프레임부(13) 및 웨이퍼 링 프레임(10)의 배치공간(11) 상에 배치된 웨이퍼(3)에 접착면을 통해 부착될 수 있다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 웨이퍼 링 프레임(10)에 부착되는 웨이퍼 테이프(30)의 중심부 접착면에는 웨이퍼(3)가 안착되어 접착되도록 이루어지고, 이때 웨이퍼 테이프(30)의 접착면에는 웨이퍼(3)의 밑면이 부착되도록 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 웨이퍼 테이프(30)는 열에 의해 접착력이 강해지는 재질로서, 바람직하게는 폴리이미드 또는 폴리이미드를 포함하는 합성물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
이렇게, 상기 웨이퍼 테이프(30)에 마운트 및 부착된 웨이퍼(3)는 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 다수의 다이(Die), 즉 개별 웨이퍼 칩(3a)들로 절단된다.
상기 확장 홀더(Expand Holder, 50)는 상기 웨이퍼 링 프레임(10)의 상부에 구비되어 웨이퍼 링 프레임(10)을 가압하기 위한 것으로서, 웨이퍼 링 프레임(10) 가장자리에 형성되는 프레임부(13)의 상부면을 가압하여 웨이퍼 링 프레임(10)이 웨이퍼 확장 링(70)을 향하여 이동되도록 하기 위한 것이다.
구체적으로는, 상기 확장 홀더(50)는 중심부에 쏘잉 공정을 통해 절단된 다이, 즉 웨이퍼 칩(3a)의 픽업이 용이하도록 관통형성되는 원형의 픽업홀(51)과 상기 픽업홀(51)의 가장자리에 형성되는 가압부(53) 및 상기 가압부(53)의 하부면 가장자리 단부에 하방향으로 돌출형성되는 가압편(55)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 가압편(55)의 하단부는 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13)의 상부면에 맞닿아 가압하도록 이루어진다.
이때, 픽업홀(51)은 웨이퍼 링 프레임(10)의 배치공간(11)의 크기 보다 작을 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
상기 웨이퍼 확장 링(Wafer Expand Ring, 70)은 웨이퍼 링 프레임(10)의 하부에 구비되어 확장 홀더(50)로 웨이퍼 링 프레임(10)의 가압 시 웨이퍼 테이프(30)에 맞닿아 상기 웨이퍼 테이프(30)를 확장하기 위한 것으로서, 링 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로는, 상기 웨이퍼 확장 링(70)은 중심부에 형성되는 중공(71)과 상기 중공(71)의 가장자리에 테이퍼지게 형성되는 확장부(73) 및 상기 확장부(73)에 상방향으로 돌출형성되되, 상기 확장부(73)의 직경보다 작은 직경의 확장편(75)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 확장편(75)은 웨이퍼(3)의 가장자리에서 일정간격 이격된 웨이퍼 테이프(30)의 하부면 외측에 맞닿아 가압하도록 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 확장 홀더(50)가 하방향으로 이동하면서 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13) 가압 시 웨이퍼 확장 링(70)의 확장편(75)이 웨이퍼 테이프(30)의 하부면에 맞닿고, 확장 홀더(50)의 계속적인 가압 시 확장편(75)은 웨이퍼 링 프레임(10)의 가압 방향에 대향하는 상방향으로 웨이퍼 테이프(30)를 가압하도록 이루어진다.
이로 인해, 다수의 다이(Die), 즉 개별적인 웨이퍼 칩(3a)이 부착된 웨이퍼 테이프(30) 중심부의 늘려서 면적을 확장하여 다이와 다이 사이의 간격을 넓어지게 함으로써 후공정에서 웨이퍼 칩(3a)의 픽업이 용이해진다.
한편, 상기 웨이퍼 확장 링(70)의 확장편(75)은 확장 홀더(50)의 가압에 의해 웨이퍼 테이프(30)의 하부면에 맞닿은 후 확장 홀더(50)의 계속적인 가압에 의해 웨이퍼(3)가 배치된 웨이퍼 테이프(30)의 가장자리를 확장 홀더(50)의 가압 방향에 대향하는 상방향으로 가압하여 웨이퍼 테이프(30)의 확장할 경우, 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13)에 접착면으로 부착된 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)이 분리되어 파손되거나, 가압 시 웨이퍼 테이프(30)에 터짐 현상이 발생될 수 있다.
즉, 웨이퍼 링 프레임(10)에 부착되는 웨이퍼 테이프(30)의 접착성 문제 또는 웨이퍼 테이프(30)를 확장 시 가해지는 가압력이 기준 가압력 보다 큰 가압력일 경우, 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)이 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프(30)에 터짐 현상이 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템(1)은 웨이퍼 테이프(30) 및 웨이퍼 링 프레임(1)을 클램핑하여 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)이 분리되어 파손되는 등의 불량을 방지할 수 있는 자동 확장 클램프 유닛(90)을 포함할 수 있다.
상기 자동 확장 클램프 유닛(Expanding Auto Clamp Unit, 90)은 웨이퍼 확장 링(70)의 외주에 결합되어 확장 홀더(50)로 웨이퍼 링 프레임(10)의 가압 시 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)를 클램핑 하기 위한 것이다.
구체적으로는, 상기 자동 확장 클램프 유닛(90)은 중심부에 상기 웨이퍼 확장 링(70)의 확장편(75) 및 확장부(73)가 삽입되기 위한 결합홀(90a)이 관통형성되는 원통형상체로 형성되고, 상기 결합홀(90a)은 웨이퍼 확장 링(70)의 확장부(73)의 하부 외주연에 결합홀(90a)의 내주연이 맞닿도록 확장부(73)의 하부 직경에 대응하는 직경으로 형성되어 웨이퍼 확장 링(70)의 외부를 감싸는 형태로 결합되고, 확장 홀더(50)의 가압 시 상기 확장 홀더(50)의 가압 방향에 대향하는 방향으로 웨이퍼 링 프레임(10)에 부착된 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)을 가압하여 클램핑하도록 이루어진다.
이를 위하여, 상기 자동 확장 클램프 유닛(90)은 상기 접착 부분(31)의 하부를 가압하여 웨이퍼 테이프(30)를 클램핑하는 실리콘 패드(Silicone Pad, 91)와 상기 실리콘 패드가 고정 설치되는 업텐션 유닛(Up Tension Unit, 93) 및 상기 업텐션 유닛(93)을 가압하여 상방향으로 이동시켜 실리콘 패드(91)로 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)를 클램핑하되, 실리콘 패드(91)의 가압 높이를 조절하는 높이 조절 스토퍼(Height Adjustment Stopper, 95)를 포함할 수 있다.
상기 실리콘 패드(Silicone Pad, 91)는 환형으로 형성되되, 단면이 사각형상으로 형성되어 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13)와 상기 프레임부(13)에 부착되는 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)을 면접촉에 의해 가압하도록 이루어진다.
여기서, 상기 프레임부(13)와 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)의 가압하여 클램핑이 용이하도록 실리콘 패드(91)의 상부면에는 엠보 형태의 돌기부(미도시)가 적어도 하나 이상으로 돌출형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기 업텐션 유닛(Up Tension Unit, 93)은 실리콘 패드(91)의 하부에 구비되되, 상기 실리콘 패드(91)에 대응하는 환형으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 업텐션 유닛(93)은 상부면에 설치홈(93a)이 형성되고, 하부면에는 적어도 하나 이상의 위치 결정핀(93b)이 돌출형성될 수 있다.
구체적으로는, 상기 설치홈(93a)은 실리콘 패드(91)가 삽입설치되도록 업텐션 유닛(93)의 중심부에 환형으로 형성되되, 실리콘 패드(91)에 대응하는 폭을 갖는 사각형상으로 형성될 수 있다.
상기 위치 결정핀(93b)은 업텐션 유닛(93)의 바닥면에서 하부를 향하여 소정의 길이로 돌출형성될 수 있다.
여기서, 상기 업텐션 유닛(93)의 설치홈(93a)에 결합된 실리콘 패드(91)의 이탈을 방지하기 위하여, 상기 실리콘 패드(91)의 내주연 및 외주연에는 둘레를 따라 환형의 끼움편(미도시)이 각각 돌출형성되고, 상기 설치홈(93a)의 내부 양측에는 상기 끼움편이 결합되도록 끼움편에 대응하는 끼움홈(미도시)이 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고 다양하게 변경실시가능하다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 업텐션 유닛(93)의 설치홈(93a)에 실리콘 패드(91)의 삽입설치 시 실리콘 패드(91)의 각 끼움편이 설치홈(93a) 내의 각 끼움홈에 결합됨으로써 설치홈(93a)에서 실리콘 패드(91)의 이탈 및 분리를 방지할 수 있다.
상기 높이 조절 스토퍼(Height Adjustment Stopper, 95)는 업텐션 유닛(93)의 하부에 구비되어 업텐션 유닛(93)이 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)을 가압하도록 함과 함께, 업텐션 유닛(93)의 높이를 일정 길이로 조절하기 위한 것이다.
구체적으로는, 상기 높이 조절 스토퍼(95)는 상부면에 상기 위치 결정핀(93b)이 삽입설치되도록 위치 결정핀(93b)에 대응하는 직경의 위치 조절홈(95a)이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
여기서, 상기 업텐션 유닛(93)의 위치 결정핀(93b)은 위치 조절홈(95a) 내에 삽입결합된 후 웨이퍼 링 프레임(10)을 향하여 가압된 상태가 유지되도록 이루어진다.
이를 위하여, 상기 위치 조절홈(95a) 내에는 상기 위치 결정핀(93b)을 상방향으로 가압하기 위한 텐션부재(95b)가 설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 텐션부재(95b)는 스프링을 포함하는 탄성부재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고 다양하게 변경실시가능하다.
그리고, 상기 위치 결정핀(93b)이 위치 조절홈(95a) 내에서 이탈 및 분리되는 것을 방지함과 함께, 위치 조절홈(95a) 내에서 일정 높이까지만 승강하도록 상기 위치 결정핀(93b)의 하단부 외주연에는 돌출편(93c)이 돌출형성되고, 상기 위치 조절홈(95a)의 입구측 내주연에는 스토퍼(95c)가 돌출형성된다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 텐션부재(95b)의 탄성에 의해 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)의 하부면을 가압하는 위치 결정핀(93b)은 하단부 외주연에 형성되는 돌출편(93c)이 위치 조절홈(95a)의 입구측 내주연에 형성되는 스토퍼(95c)에 맞닿아 이동이 제한됨으로써 소정의 높이까지만 업텐션 유닛(93) 및 실리콘 패드(91)를 가압할 수 있다.
여기서, 상기 텐션부재(95b)에 의한 업텐션 유닛(93)의 가압 시 스토퍼(95c)에 의해 돌출편(93c)의 이동이 제한되는 실리콘 패드(91)의 가압 높이는 확장 홀더(50)의 가압에 의해 웨이퍼 테이프(30)가 확장편(75)에 접촉하는 시점까지로 이루어질 수 있다.
즉, 텐션부재(95b)에 의한 실리콘 패드(91)의 가압 최대 높이는 확장편(75)의 높이와 동일하게 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
이하, 웨이퍼 링 프레임에 웨이퍼 테이프로 웨어퍼를 설치한 후 본 발명에 의한 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템을 통한 웨이퍼 테이프를 확장하여 반도체 칩 사이의 거리를 넓히는 과정을 도 5 및 도 6을 참조하여 간략하게 설명한다.
먼저, 환형으로 형성되는 웨이퍼 링 프레임(10)을 설치지그(미도시) 상에 설치한 후 웨이퍼 링 프레임(10)의 배치공간(11) 상에 소정 크기의 웨이퍼(3)를 배치한다.
그리고, 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13) 및 웨이퍼(3)에 웨이퍼 테이프(30)를 접착한다. 이때, 웨이퍼 링 프레임(10) 및 웨이퍼(3)가 부착되도록 접착면이 웨이퍼 링 프레임(10) 및 웨이퍼(3)를 향하도록 웨이퍼 테이프(30)를 배치한 후 접착한다.
그 다음, 웨이퍼 링 프레임(10) 및 웨이퍼(3)에 부착된 웨이퍼 테이프(30)를 커팅한다.
이렇게, 웨이퍼 링 프레임(10) 상에 웨이퍼 테이프(30)로 부착된 웨이퍼(3)는 쏘잉 공정을 통해 복수 개로 커팅된다.
쏘잉 공정을 통해 다수의 다이(Die), 즉 웨이퍼 칩(3a)으로 절단된 후 웨이퍼 링 프레임(10)을 웨이퍼 확장 링(70) 및 자동 확장 클램프 유닛(90) 상에 배치한다.
이때, 개개로 분리된 웨이퍼 칩(3a)을 픽업(Pick Up)하여 리드 프레임이나, 인쇄회로기판 등에 장착이 용이하도록 웨이퍼(3)가 상부에 위치하도록 웨이퍼 링 프레임(10)을 웨이퍼 확장 링(70) 및 자동 확장 클램프 유닛(90) 상에 배치한다.
그리고, 확장 홀더(50)를 웨이퍼 링 프레임(10)을 향하여 이동시켜 확장 홀더(50)의 가압편(55)이 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13)를 가압하도록 한다.
이렇게, 확장 홀더(50)로 웨이퍼 링 프레임(10)을 하방향으로 가압하면, 웨이퍼 링 프레임(10)의 하부에 부착된 웨이퍼 테이프(30)는 웨이퍼 확장 링(70)의 확장편(75)에 맞닿고, 계속적으로 확장 홀더(50)의 가압 시 확장편(75)은 웨이퍼 링 프레임(10)의 가압 방향에 대향하는 상방향으로 웨이퍼 테이프(30)를 가압하여 웨이퍼 테이프(30)를 확장시킨다.
여기서, 상기 웨이퍼 테이프(30)의 확장 시 웨이퍼 테이프(30)에 부착된 다수의 다이(Die), 즉 개별적인 웨이퍼 칩(3a)은 확장되는 웨이퍼 테이프(30)를 따라 이동하면서 각 다이(Die)와 다이(Die) 사이의 간격이 넓어지게 되고, 이로 인해 후공정 시 웨이퍼 칩(3a)의 픽업이 용이해진다.
한편, 확장 홀더(50)로 웨이퍼 링 프레임(10)의 가압 시 자동 확장 클램프 유닛(90)의 실리콘 패드(91)는 텐션부재(95b)의 탄성에 의해 상방향으로 가압되어 돌출된 상태로서, 확장 홀더(50)로 웨이퍼 링 프레임(10)의 가압에 의해 웨이퍼 테이프(30)의 하부면에 확장편(75)의 접촉 시 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)에 접촉하게 된다.
그리고, 확장 홀더(50)의 계속적인 가압에 의해, 실리콘 패드(91)는 상부면에 접착 부분(31)이 접촉된 상태에서 텐션부재(95b)의 가압 방향에 반대되는 하방향으로 가압되면서 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)을 클램핑하게 된다.
이때, 확장 홀더(50)에 의해 하방향으로 이동하는 실리콘 패드(91)는 텐션부재(95b)의 탄성에 의해 계속적으로 상방향을 향하여 텐션 상태가 유지됨으로써 웨이퍼 테이프(30)가 늘어지면서 확장 시 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)은 클램핑된 상태가 유지된다.
이렇게, 상기 확장 홀더(50)의 가압편(55)이 웨이퍼 링 프레임(10)의 프레임부(13)를 하방향으로 누르는 힘과 확장 홀더(50)의 가압에 의해 하방향으로 이동하면서 텐션부재(95b)에 의해 실리콘 패드(91)를 상방향으로 누르는 힘, 즉 서로 대향하는 두 개의 힘이 웨이퍼 링 프레임(10)과 웨이퍼 테이프(30)의 접착 부분(31)을 클램핑함으로써 웨이퍼 테이프(30)가 과도한 가압에 의해 분리되어 파손되거나, 웨이퍼 테이프(30)의 터짐 현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서는, 상기 업텐션 유닛(93)의 상부면에 설치홈(93a)이 형성되고, 상기 설치홈(93a)에 실리콘 패드(91)가 설치되도록 이루어져 있으나, 다른 실시형태로서, 상기 실리콘 패드(91)의 하부면에 적어도 하나 이상의 돌기부(미도시)가 하향 돌출형성되고, 상기 위치 결정핀(93b)의 설치홈(93a) 내부 바닥면에는 상기 돌기부가 결합되도록 돌기부에 대응하는 직경의 결합홈(미도시)이 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 업텐션 유닛(93)의 설치홈(93a) 상에 설치되는 실리콘 패드(91)는, 먼저 돌기부가 위치 결정핀(93b)의 설치홈(93a) 내부 바닥면에 형성되는 결합홈에 삽입결합된 후 업텐션 유닛(93)의 설치홈(93a)에 결합되는 등 실리콘 패드(91)가 설치홈(93a) 상에 이중으로 결합됨으로써 업텐션 유닛(93) 상에 실리콘 패드(91)의 결합을 보다 견고하게 할 수 있다.
한편, 또 다른 실시형태로서, 실리콘 패드(91)의 하부면에 적어도 하나 이상의 돌기부(미도시)가 하향 돌출형성되고, 상기 업텐션 유닛(93)의 설치홈(93a) 하부에 상기 돌기부에 대응하는 적어도 하나 이상의 결합공(미도시)이 관통형성되며, 상기 업텐션 유닛(93)에 실리콘 패드(91)의 결합 시 상기 돌기부가 결합공을 관통하여 설치되되, 돌기부가 높이 조절 스토퍼(95)의 위치 조절홈(95a)에 삽입결합되도록 이루어지는 것도 가능하다.
이때에는, 상기 돌기부의 하단부 외주에 돌출편(93c)이 돌출형성되고, 상기 위치 조절홈(95a) 입구측 내주에 돌출형성되는 스토퍼(95c)에 맞닿아 업텐션 유닛(93)의 이동 및 높이를 설정된 높이로 조절하도록 이루어지는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니한다.
이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템
3 : 웨이퍼
3a : 웨이퍼 칩
10 : 웨이퍼 링 프레임
11 : 배치공간
13 : 프레임부
30 : 웨이퍼 테이프
31 : 접착 부분
50 : 확장 홀더
51 : 픽업홀
53 : 가압부
55 : 가압편
70 : 웨이퍼 확장 링
71 : 중공
73 : 확장부
75 : 확장편
90 : 자동 확장 클램프 유닛
90a : 결합홀
91 : 실리콘 패드
93 : 업텐션 유닛
93a : 설치홈
93b : 위치 결정핀
93c : 돌출편
95 : 높이 조절 스토퍼
95a : 위치 조절홈
95b : 텐션부재
95c : 스토퍼

Claims (7)

  1. 웨이퍼가 상부에 설치되어 이동 및 운반하는 웨이퍼 링 프레임(Wafer Ring Frame);
    상기 웨이퍼 링 프레임에 부착되고, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 테이프(Wafer Tape);
    상기 웨이퍼 링 프레임의 상부에 구비되어 웨이퍼 링 프레임을 가압하는 확장 홀더(Expand Holder);
    상기 웨이퍼 링 프레임의 하부에 구비되고, 중심부에 형성되는 중공과, 상기 중공의 가장자리에 테이퍼지게 형성되는 확장부, 및 상기 확장부에 상방향으로 돌출형성되되, 상기 확장부의 직경보다 작은 직경의 확장편을 포함하고, 확장 홀더의 가압 시 상기 확장편이 웨이퍼 테이프의 하부면에 맞닿아 웨이퍼 링 프레임의 가압 방향에 대향하는 상방향으로 가압하여 웨이퍼 테이프를 확장하는 웨이퍼 확장 링(Wafer Expand Ring); 및
    상기 웨이퍼 확장 링의 외주에 결합되되, 상기 확장부의 하부 외주연에 맞닿아 결합되도록 중심부에 확장부의 하부 직경에 대응하는 직경의 결합홀이 형성되고, 확장 홀더의 가압 시 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프를 클램핑하는 자동 확장 클램프 유닛(Expanding Auto Clamp Unit);
    을 포함하여 구성되고,
    상기 자동 확장 클램프 유닛은,
    웨이퍼 테이프를 클램핑하는 실리콘 패드(Silicone Pad)와, 상기 실리콘 패드가 삽입설치되는 업텐션 유닛(Up Tension Unit), 및 상기 업텐션 유닛을 웨이퍼 확장 링을 향하여 가압하되, 실리콘 패드의 가압 높이를 조절하는 높이 조절 스토퍼(Height Adjustment Stopper)를 포함하며,
    상기 실리콘 패드는,
    환형으로 형성되되, 단면이 사각형상으로 형성되어 웨이퍼 링 프레임과 웨이퍼 테이프의 접착 부분을 면접촉에 의해 가압하여 웨이퍼 테이프를 클램핑하고,
    상기 업텐션 유닛은,
    상기 실리콘 패드의 하부에 구비되고, 실리콘 패드가 삽입설치되도록 상부면에 환형으로 형성되되, 상기 실리콘 패드의 단면 형상에 대응하는 사각형상의 설치홈, 및 하부면에 돌출형성되는 적어도 하나 이상의 위치 결정핀을 포함하며,
    상기 실리콘 패드의 내주연 및 외주연에는 둘레를 따라 환형의 끼움편이 돌출형성되고,
    상기 실리콘 패드의 내주연 및 외주연에 맞닿는 설치홈의 내부 양측에는 상기 끼움편에 대응하는 끼움홈이 각각 형성되어 상기 업텐션 유닛의 설치홈에 실리콘 패드의 삽입설치 시 각 끼움편이 각 끼움홈에 결합되며,
    상기 실리콘 패드의 하부면에 적어도 하나 이상의 돌기부가 하향 돌출형성되고,
    상기 설치홈의 내부 바닥면에 상기 돌기부의 형상에 대응하는 결합홈이 형성되며,
    상기 업텐션 유닛의 설치홈 상에 실리콘 패드의 삽입설치 시 상기 실리콘 패드의 돌기부가 상기 설치홈 내부 바닥면의 결합홈에 결합되어 상기 실리콘 패드가 설치홈 상에 이중으로 결합되고,
    상기 높이 조절 스토퍼는,
    상기 업텐션 유닛의 하부에 구비되고, 상부면에 상기 위치 결정핀이 삽입되도록 위치 결정핀에 대응하는 적어도 하나 이상의 위치 조절홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치 조절홈 내에는 위치 결정핀을 상방향으로 가압하기 위한 텐션부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치 결정핀의 하단부 외주연에는 돌출편이 돌출형성되고,
    상기 위치 조절홈의 입구측 내주연에는 스토퍼가 돌출형성되며,
    상기 위치 결정핀의 승강 시 돌출편이 스토퍼에 맞닿아 상기 위치 조절홈에서 위치 결정핀의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 테이프 분리 방지시스템.
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