KR20010038913A - 반도체 칩 유니트의 픽업 장치 - Google Patents

Abstract

반도체 패키지 제조시 반도체 칩 유니트를 안전하고도 확실하게 픽업하는 장치에 관한 것이며,

이 장치는 점착성 테이프에 의한 링형 프레임에 점착 고정되어 있는 다수의 반도체 칩 유니트를 포함하는 소잉된 웨이퍼의 하방에 위치하며, 플라스틱 재질의 니들핀에 의해 상기 반도체 칩 유니트를 타발하여 부분 분리하도록 된 이젝팅 수단과; 상기 웨이퍼의 상방에 위치하며 상기 이젝팅 수단에 의하여 부분 분리된 상기한 반도체 칩 유니트를 진공 흡착하여 이송시키기 위한 진공흡착 수단으로 구성되며,

이에 의해 반도체 칩의 손상없이 점착성 테이프로부터 반도체 칩의 원활한 분리가 가능함과 동시에, 점착성 테이프상에 점착되어 있는 반도체 칩을 이젝트 수단에 의하여 분리시, 정전하의 축적을 방지함으로써 급격한 정전 방전에 의한 반도체 칩의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

반도체 칩 유니트의 픽업 장치{Device for Picking Up Semiconductor Chip Unit}

본 발명은 반도체 칩 유니트의 픽업 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 반도체 패키지 제조를 위해 웨이퍼 소잉 공정에서 점착성 테이프(Tacky Tape)상에 점착된 상태로 소잉(Sawing)되어 분리된 반도체 칩 유니트를 플라스틱 또는 고무재질의 니들핀으로 타발하는 것에 의해, 점착성 테이프상으로부터 안전하고도 용이하게 픽업하는 장치에 관한 것이다.

반도체 패키지의 제조를 위해서는 우선적으로 반도체 패키지의 핵심적 구성요소인 반도체 칩을 준비하여야 하며, 반도체 칩은 원판 디스크 형태의 웨이퍼로부터 얻어진다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(1)에는 동일 구성을 갖는 반도체 칩(2)이 일정 간격으로 다수 설계 실장되어 있는데 이렇게 연속 반복적으로 설계되어 있는 반도체 칩(2)들을 사용가능하도록 하기 위하여 반도체 칩(2)을 낱개 단위로 절단하는 웨이퍼 소잉 공정을 실행하게 된다. 이때 상기 웨이퍼(1)를 낱개의 반도체 칩(2)으로 분리하기 위해서는 이 웨이퍼(1)를 링상의 프레임(20)에 부착, 지지하는 점착성 테이프(3)의 상면에 점착시키고, 소정의 절단 공구로 점착성 테이프(3)의 상면에 점착된 웨이퍼(1)를 정해진 프로그램에 따라 소잉하게 된다.

따라서, 이러한 웨이퍼 소잉 공정을 마친 상태에서의 웨이퍼(1) 형태는 도 1에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(1)가 바둑판 모양으로 절단되어 수 많은 반도체 칩(2)이 점착성 테이프(3)에 점착되어 있는 상태로 된다.

상기한 바와 같이 웨이퍼 소잉 공정이 끝나게 되면 별도의 이송 수단(4)를 이용하여 점착성 테이프(3)에 붙어 있는 낱개의 반도체 칩(2)을 하나 하나 떼어내게 되는데(점착성 테이프(3)로부터 반도체 칩(2)을 분리하는 공정 수행), 이때 각각의 반도체 칩(2)들은 소잉 가공 과정을 충분히 견딜 수 있을 정도의 상당한 점착력으로 점착성 테이프(3)상에 점착되어 있는 관계로(여기서, 반도체 칩의 크기가 작으면 작을수록 점착 강도는 강해야 함) 소잉 가공된 반도체 칩(2)들을 이송 수단(도 2의 도면부호 4 참조)의 흡착력만으로는 용이하게 떼어낼 수 없기 때문에, 반도체 칩의 분리 보조 수단으로서 소위 이젝터를 사용하게 된다. 즉 이러한 이젝터를 사용하여 점착성 테이프(3)와 반도체 칩(2)과의 점착 상태를 부분적으로 약화시키거나 또는 점착 영역을 일부 분리시킨 상태에서 이송 수단(4)의 흡착력으로 개개의 반도체 칩(2)을 점착성 테이프(3)로부터 픽업하여 다이 어태치(리드 프레임의 반도체 칩 탑재판상에 반도체 칩을 접착)시킴으로써 반도체 패키지의 제조 공정이 연속적으로 진행된다.

그런데, 종래에는 이러한 반도체 칩을 부분적으로 떼어내기 위한 분리 보조 수단을 적용함에 있어서, 도 2의 예시에서 보는 바와 같이 2단으로 작동하는 텅스텐 재질의 2중 니들핀(6)(6′)을 구비한 이젝터를 사용하여 점착성 테이프(3)상에 점착되어 있는 반도체 칩(2)을 밑에서 위로 타발하여 치켜 올리는 방법을 통해 반도체 칩(2)이 점착성 테이프(3)로부터 부분적으로 떨어지도록 하는 방법을 주로 사용해 왔었다.

그러나, 상기한 바와 같이, 분리 보조 수단으로써 경도가 높은 텅스텐 재질의 니들핀(6)(6′)을 구비한 이젝터를 사용하는 경우에는 반도체 칩(2)의 크기에 따라 니들핀(6)(6′)의 직경이나 단부의 형상 처리 및 구조를 변경하는 데 한계가 있었고, 또한 경도가 큰 텅스텐 재질의 니들핀(6)(6′)의 타발 강도에 의해 반도체 칩(2)의 이면에 니들핀 자국(흠집)을 남기게 될 우려가 있으며, 심한 경우에는 반도체 칩(2)에 크랙을 유발시키는 등 반도체 칩(2)을 손상시키거나 또는, 진공 흡착구(4)를 통한 반도체 칩(2)의 픽업 실패를 초래할 우려가 있는 등 반도체 칩의 픽업 공정에 있어서 상당한 문제점으로 지적되어 왔었다.

또한, 텅스텐 재질의 니들핀(6)(6′)에 의해 점착성 테이프(3)상에 점착되어 있는 반도체 칩(2)을 밑에서 위로 타발하는 경우, 강한 마찰로 인해 반도체 칩(2)의 표면 등에는 정전기가 유도되어 많은 양의 정전하가 축적되는 현상이 필연적으로 발생하게 되고 이러한 정전하의 축적에 따른 급격한 방전은 즉각적인 반도체칩의 손상으로 이어질 수도 있다는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 플라스틱 또는 고무 재질의 니들핀을 사용하여 그 직경이나 단부의 형상 처리 및 구조를 예리하게 변경하는 것에 의해 반도체 칩의 손상없이도 점착성 테이프로부터 반도체 칩의 원활한 분리가 가능한 반도체 칩 유니트 픽업 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 점착성 테이프상에 점착되어 있는 반도체 칩을 이젝트 수단에 의하여 분리시, 정전하의 축적을 방지함으로써 급격한 정전 방전에 의한 반도체 칩의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 반도체 칩 유니트 픽업 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 웨이퍼 소잉 공정을 마친 웨이퍼의 형태를 예시한 평면 구성도

도 2는 종래의 니들핀을 사용하는 이젝터의 부분 단면도

도 3은 본 발명의 니들핀을 사용하는 이젝터의 부분 단면도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 웨이퍼 2: 반도체 칩

3 : 점착성 테이프 4 : 이송 수단

6, 6′: 텅스텐 재질의 니들핀 8,8' : 본 발명의 니들핀

7 : 이젝팅 수단

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체 칩 유니트 픽업 장치는 점착성 테이프에 의한 링형 프레임에 점착 고정되어 있는 다수의 반도체 칩 유니트를 포함하는 소잉된 웨이퍼의 하방에 위치하며, 플라스틱 재질의 니들핀에 의해 상기 반도체 칩 유니트를 타발하여 부분 분리하도록 된 이젝팅 수단과; 상기 웨이퍼의 상방에 위치하며 상기 이젝팅 수단에 의하여 부분 분리된 상기한 반도체 칩 유니트를 이송시키기 위한 이송 수단으로 구성된다.

본 발명은 또한, 상기 이젝팅 수단의 니들핀의 재질로서 플라스틱 대신에 고무를 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서의 니들핀으로서의 플라스틱을 정전기의 방지를 위하여 도전성으로 형성할 수도 있다.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 웨이퍼로부터의 반도체 칩 유니트 픽업 장치에 의하면, 니들핀의 재질을 플라스틱 또는 고무재질로 형성하는 것에 의해 반도체 칩의 크기에 따라 니들핀의 직경이나 단부의 형상 처리 및 구조를 자유롭게 변경 할 수가 있고, 이에 의해, 반도체 칩의 손상없이 점착성 테이프로부터 반도체 칩의 원활한 분리가 가능하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 니들핀을 사용하는 웨이퍼로부터 반도체 칩 유니트의 픽업장치를 나타낸 것으로, 점착성 테이프(3)에 의해 링형 프레임(20)에 점착 고정되어 있는 다수의 반도체 칩 유니트(2)를 포함하는 소잉 작업이 완료된 웨이퍼(1)(도 1 참조)를 이송 수단(4)과 이젝팅 수단(7) 사이에 위치시키며, 이젝팅 수단(7)의 플라스틱 재질의 니들핀(8)(8')에 의해 상기 반도체 칩 유니트(2)를 타발하여 치켜 올려 부분 분리 시키며, 이송 수단(4)에 의하여 상기한 반도체 칩 유니트(2)를 용이하고도 확실하게 흡착하여 이송시키게 됨을 예시하고 있다.

여기서, 본 발명의 니들핀(8)(8')의 재질을 플라스틱 또는 고무로 형성되어 있음으로, 니들핀(8')의 단부의 형상을 종래의 텅스텐 재질의 니들핀의 단부 또는 단부의 라운드(round)보다 더욱 샤프(sharp)하게 형성하더라도 플라스틱 또는 고무는 텅스텐 보다 그 경도가 약하므로, 니들핀(8)(8')에 의한 상기 반도체 칩 유니트(2)의 타발시, 칩과 니들핀의 경도차로 인한 크랙의 발생은 종래의 텅스텐의 니들핀 보다 상당히 감소시킬 수가 있게 된다.

특히, 본 발명의 플라스틱 또는 고무 재질의 니들 핀(8)(8')은 반도체 칩의 크기가 작은 경우(여기서, 각각의 반도체 칩(2)들은 소잉 가공 과정을 충분히 견딜 수 있을 정도의 상당한 점착력으로 점착성 테이프(3)상에 점착되어 있는 데, 반도체 칩의 크기가 작으면 작을수록 점착 강도는 강해야 함), 니들핀의 단부를 더욱 샤프하게 할 수 있음으로 보다 바람직하다 할 수 있다.

또한, 본 발명의 니들핀(8)(8')의 재료로서의 플라스틱에 탄소 섬유(carbon fiber)와 같은 도전성 재료를 믹스하는 공지된 기술에 의해 도전성으로 형성할 수 있고 이에 의해, 점착성 테이프(3)상에 점착되어 있는 반도체 칩(2)을 이젝트 수단(7)에 의하여 분리시, 정전하의 축적을 방지할 수가 있다.

또한, 도 3에서는 이중의 니들핀(8)(8')을 사용하고 있으나, 본 발명에 있어서는 단일의 플라스틱 재질의 니들핀을 사용하여 반도체 칩을 접착테이프로부터 타발하여 분리할 수도 있다.

또한, 본 발명의 이송수단(4)으로서 상기한 반도체 칩 유니트(2)를 진공 흡착하여 이송하는 장치를 사용하고 있으나, 부분 분리된 칩 유니트(2)를 픽업하여 용이하게 이송할 수만 있다면 어떠한 장치를 사용하여도 무방하다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 웨이퍼로부터의 반도체 칩 유니트 픽업 장치에 있어서, 플라스틱 또는 고무재질의 니들핀의 직경이나 단부의 형상 처리 및 구조를 예리하게 라운드 처리하는 것에 의해 반도체 칩의 손상없이 점착성 테이프로부터 반도체 칩의 원활한 분리가 가능함과 동시에, 점착성 테이프상에 점착되어 있는 반도체 칩을 이젝트 수단에 의하여 분리시, 정전하의 축적을 방지함으로써 급격한 정전 방전에 의한 반도체 칩의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 웨이퍼로부터의 반도체 칩 유니트 픽업 장치를 제공하는 것이다.

Claims (4)

1. 점착성 테이프에 의한 링형 프레임에 점착 고정되어 있는 다수의 반도체 칩 유니트를 포함하는 소잉된 웨이퍼의 하방에 위치하며, 플라스틱 재질의 니들핀에 의해 상기 반도체 칩 유니트를 타발하여 부분 분리하도록 된 이젝팅 수단과;

   상기 웨이퍼의 상방에 위치하며 상기 이젝팅 수단에 의하여 부분 분리된 상기한 반도체 칩 유니트를 이송시키기 위한 이송 수단으로 구성되는 반도체 칩 유니트의 픽업 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 니들핀의 재질이 고무인 것을 특징으로 하는 반도체 칩 유니트의 픽업 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 재질의 니들핀이 정전기의 방지를 위하여 도전성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 유니트의 픽업 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 니들핀의 단부가 라운드(round)처리된 것을 특징으로 하는 웨이퍼로부터 반도체 칩 유니트의 픽업 장치.