KR200414775Y1 - 칩 이송장치 - Google Patents

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KR200414775Y1 KR2020060003820U KR20060003820U KR200414775Y1 KR 200414775 Y1 KR200414775 Y1 KR 200414775Y1 KR 2020060003820 U KR2020060003820 U KR 2020060003820U KR 20060003820 U KR20060003820 U KR 20060003820U KR 200414775 Y1 KR200414775 Y1 KR 200414775Y1
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Abstract

본 고안은 반도체 패키지의 제조에 있어서 사용되는 러버 콜렛(Rubber Collet)에 관한 것으로서, 진공구멍을 구비하는 진공인가관, 상기 진공인가관의 하단과 연결되어 모서리가 아래로 절곡된 판상의 플레이트이되, 저면으로 상기 진공구멍이 연결된 콜렛 홀더 및 상기 진공구멍에 연결되는 흡착구멍을 가지되, 상기 콜렛 홀더에 삽입 부착되는 러버 콜렛을 구비하는 반도체 칩을 픽업(pick-up)하여 이송하는 칩 이송장치에 있어서, 상기 러버 콜렛의 상부면에 부착되어, 상기 러버 콜렛과 함께 상기 콜렛 홀더에 삽입 부착되며, 상기 진공구멍 및 상기 흡착구멍에 대응하여 개구부가 형성된 플레이트를 더 포함하는 칩 이송장치를 개시한다.
고무 등의 재질을 갖는 러버 콜렛은 상부에 부착된 플레이트에 의하여 고무 재질의 러버 콜렛을 연마 기계에 고정시켜 연마공정을 추가함으로써 효과적으로 편평도를 잡아 줄 수 있으며, 콜렛 홀더에 러버 콜렛을 결합하는 과정에서도 편평도의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 러버 콜렛의 적재, 운반을 함에 있어서도 러버 콜렛의 상부에 부착된 플레이트에 의하여 콜렛의 변형을 방지할 수 있다.
러버 콜렛, 콜렛 홀더, 반도체 칩, 플레이트, 홀

Description

칩 이송장치 {apparatus for transfering die}
도 1은 종래기술에 따른 칩 이송장치의 일실시예에 대한 개요도,
도 2는 종래기술에 따른 칩 이송장치의 일실시예의 단면도,
도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 칩 이송장치의 조립도,
도 4는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 칩 이송장치의 단면도,
도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 칩 이송장치의 조립도이다.
* 도면의 주요부에 관한 설명 *
10 러버 콜렛 11 돌출부
12 하부면 20 콜렛 홀더
21 자석 30 진공인가관
40 진공구멍 50 플레이트
51 개구부 52 홀
본 고안은 반도체 패키지의 제조에 있어서 사용되는 러버 콜렛(Rubber Collet)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 러버 콜렛의 편평도를 용이하게 잡아주고, 편평도의 변형을 방지하기 위한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지의 제조에 있어서, 수많은 반도체 칩들을 포함하고 있는 웨이퍼(wafer)로부터 분리된 개별 반도체 칩을 다이(die)라고 한다. 웨이퍼 상태에서 분리된 반도체 칩은 기판의 접착위치로 공급되어 지는데 이 때 웨이퍼로부터 반도체 칩을 픽업(pick-up)하여 이송하는 칩 이송장치 중 칩과 접하는 부분을 바로 콜렛이라 한다. 이는 '다이 콜렛(die collet)' 또는 '다이 본딩 툴(die bonding tool)'이라는 용어로 불리기도 한다.
도 1 및 도 2는 전형적인 칩 이송장치를 개략적인 도면으로 나타낸 것으로서 이를 통하여 종래 기술을 설명한다. 도 1은 종래기술에 따른 칩 이송장치의 일실시예에 대한 개요도이며, 도 2는 도 1에 도시된 칩 이송장치의 부분단면도이다. 칩 이송장치(100)는 일반적으로 진공구멍(40)을 구비하는 진공인가관(30), 콜렛 홀더(20) 및 러버 콜렛(10)으로 이루어진다. 진공인가관(30)의 진공구멍(40)을 통하여 공기의 흡입 또는 중단 등을 통하여 러버 콜렛(10)의 하부면(12)에 흡착력을 발생시켜 반도체 칩을 부착하거나 떨어뜨리게 된다.
러버 콜렛은 일반적으로 고무 등의 재질로 되어있으므로, 재질의 특성상 러버 콜렛의 제조과정에서 하부면의 편평도를 잡아주거나 유지하는데 어려움이 있다. 러버 재질만으로 되어 있는 경우 운반 또는 적재에 있어서도 변형의 우려가 높다. 또한 콜렛 홀더에 러버 콜렛을 결합하는 과정에서 러버 콜렛의 편평도의 변형을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 고무 등의 재질로 된 러버 콜렛의 제조 과정에서 러버 콜렛의 저면부의 평편도를 용이하게 잡아주기 위한 것이다.
본 고안의 다른 목적은 러버 콜렛의 운반, 적재과정에서 러버 콜렛의 변형을 방지하기 위한 것이다.
또한, 본 고안의 또 다른 목적은 콜렛 홀더에 콜렛을 결합하는 과정에서 흡착부의 편평도에 변형이 초래될 수 있는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 진공구멍을 구비하는 진공인가관, 상기 진공인가관의 하단과 연결되어 모서리가 아래로 절곡된 판상의 플레이트이되, 저면으로 상기 진공구멍이 노출된 콜렛 홀더 및 상기 진공구멍에 연결되는 흡착구멍을 가지되, 상기 콜렛 홀더에 삽입 부착되는 러버 콜렛을 구비하는 반도체 칩을 픽업(pick-up)하여 이송하는 칩 이송장치에 있어서, 상기 러버 콜렛의 상부면에 부착되어, 상기 러버 콜렛과 함께 상기 콜렛 홀더에 삽입 부착되며, 상기 진공구멍 및 상기 흡착구멍에 대응하여 개구부가 형성된 플레이트를 더 포함하는 칩 이송장치를 개시한다.
바람직하게는, 상기 플레이트는 자석의 작용에 의하여 인력을 받는 재질로 구성되며, 상기 콜렛 홀더는 자성을 띄도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 콜렛 홀더의 일부가 자석으로 구성되어 자성을 띄도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 플레이트에는 적어도 1개의 홀이 형성되고, 상기 러버 콜렛의 상부 면에 상기 홀에 대응하여 삽입될 수 있는 적어도 1개의 돌출부가 형성되도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀은 상기 플레이트에 있어서 상기 개구부를 중심으로 양측에 대칭되도록 3개씩 형성되며, 상기 3개의 홀은 삼각형의 구조로 위치하고, 상기 3개의 홀중 2개는 상기 플레이트의 모서리 쪽에 위치하도록 할 수 있다.
이하, 본 고안에 따른 일 실시예인 칩 이송장치를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 고안의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
<제 1 실시예>
도 3은 본 고안의 1 실시예에 따른 칩 이송장치의 조립도이며, 도 4는 본 고안의 1 실시예에 따른 칩 이송장치의 부분단면도이다.
도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 본 고안은 반도체 칩을 픽업하여 이송하는 러버 콜렛(10) 등에 관한 것인데, 러버 콜렛(10)은 일반적으로 정전기가 발생하지 않는 비전도성 고무, 실리콘, 우레탄 등의 재질(이하, 고무재질이라고 한다)이어서 반도체 패키지의 제조에서 요구되는 편평도를 확보하는데 어려움이 있었다.
이러한 편평도 확보의 어려움을 해결하기 위하여 본 고안은 진공구멍(40)을 구비하는 진공인가관(30), 진공인가관(30)의 하단과 연결되어 모서리가 아래로 절곡된 판상의 플레이트이되, 저면으로 진공구멍(40)이 노출된 콜렛 홀더(20) 및 진공구멍(40)에 연결되는 흡착구멍(60)을 가지되, 콜렛 홀더(20)에 삽입 부착되는 러버 콜렛(10)을 구비하는 반도체 칩을 픽업(pick-up)하여 이송하는 칩 이송장치에 있어서,
러버 콜렛(10)의 상부면에 부착되어, 러버 콜렛(10)과 함께 콜렛 홀더(20)에 아래 쪽으로부터 삽입 부착되고, 진공구멍(40) 및 흡착구멍(60)에 대응하여 개구부(51)가 형성된 플레이트(50)를 더 포함하는 구조로 되어있다. 콜렛 홀더(20) 및 진공인가관(30)은 러버 콜렛(10)을 고정시켜 반도체 칩을 픽업하여 이송하는 장치와 연결하는 기능을 한다.
이렇게 러버 콜렛(10)의 상부에 플레이트(50)를 부착시키면 고무 재질의 특성상 연마를 통한 러버 콜렛의 하부면(12)의 편평도 확보의 어려움을 해결할 수 있다. 즉, 러버 콜렛(10)의 상부면에 부착된 플레이트(50)는 고무재질의 러버 콜렛(10)의 변형 방지의 효과가 있는 것이다. 이를 위해서, 플레이트(50)는 다양한 재질의 적용이 가능하나, 바람직하게는 고무보다 단단하고 변형이 적은 재질이어야 한다. 이러한 플레이트(50)의 부착 후에는 플레이트(10)를 고정하여 러버 콜렛(10)의 하부면(12)에 대한 연마 공정이 가능하게 되며 반도체 공정에서 요구되는 편평도의 확보가 가능하게 된다.
플레이트(50)는 개구부(51)를 가지고 있어야 하는데 이는 진공인가관(30) 및 콜렛 홀더(20)로 연결되는 진공구멍(40)이 러버 콜렛(10)의 흡착구멍(60)에도 연속적으로 연결되어 공기의 흡입 또는 중단 등을 통하여 러버 콜렛(10)의 하부면(12)에 흡착력을 발생시켜 반도체 칩을 부착하거나 떨어뜨리게 기능을 유지하기 위한 것이다. 바람직하게는 개구부는(51)는 진공구멍(40) 및 흡착구멍(60)의 면적과 동일하며 위치도 일치하는 것이 바람직하나, 공정의 편의성 등을 도모하기 위하여 이보다 넓게 제작하는 것도 바람직하다.
플레이트(50)는 바람직하게는 자석의 작용에 의하여 인력을 받는 재질로 구성되며, 콜렛 홀더(20)는 자성을 띄는 것을 특징으로 할 수 있다.
자석의 작용에 의하여 인력을 받는 재질로는 일반적으로 금속재질이 있다. 바람직하게는 앞에서 설명한 단단하고 변형이 적으며 자석에 의하여 강한 인력을 받을 수 있는 합금강(강철 등)등이 적용될 수 있다.
콜렛 홀더(20)는 자성을 띄도록 할 수 있다. 러버 콜렛(10)을 콜렛 홀더(20)에 삽입하는 과정에서 러버 콜렛(10)에 변형이 발생할 수 있는데 이를 방지하기 위하여 앞에서 설명한 플레이트(50)를 자석의 인력을 받는 재질로 하고 콜렛 홀더(20)가 자성을 띄도록 하여 자력에 의하여 콜렛 홀더(20)에 러버 콜렛(10)을 결합하는 것이다. 따라서, 바람직하게는 러버 콜렛(10)에 부착된 플레이트(50)는 러버 콜렛(10)의 면적보다 넓게 하여야 한다. 이런 경우 콜렛 홀더(20)와 러버 콜렛(10)의 삽입 결합시 접촉을 피하게 되어 편평도의 변형이 방지되는 것이다.
콜렛 홀더(20)가 자성을 띄도록 하는 방법은 재질적인 측면에서 또는 전기적 측면에 의하여 고려할 수 있다. 바람직하게는 콜렛 홀더(20)의 일부가 자석(21)으로 구성되어 자성을 띄도록 할 수 있다. 이는 콜렛 홀더(20)의 제작 공정과정에서 콜렛 홀더(20)에 요구되는 적절한 자력을 얻어내는데 용이하며, 제작공정도 간단하다는 장점이 있다.
<제 2 실시예>
앞에서 설명한 플레이트(50)를 결합한 러버 콜렛(10)에 의하여 러버 콜렛(10)의 제작 공정에서의 편평도 확보 및 콜렛 홀더(20)와의 삽입 결합에 있어서의 편평도 변형을 방지할 수 있도록 하였다. 이러한 플레이트(50)는 러버 콜렛(10)에 접착제에 의하여 화학적으로 부착될 수 있다.
하지만, 반도체 패키지 제조 공정에서 러버 콜렛(10)에 반도체 칩(Die)이 부 착되었다 떨어지는 과정이 수없이 많이 반복되므로 플레이트(50)와 러버콜렛(10)의 결합력을 강하게 할 필요성이 있다. 이를 해결하기 위하여 제 2 실시예를 도면을 통하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 고안의 제 2 실시예의 조립도이다. 도 5에서 보는 바와 같이 상기의 문제점을 해결하기 위하여 바람직하게는 플레이트(50)에는 적어도 1개의 홀(52)이 형성되고, 러버 콜렛(10)의 상부 면에 홀(52)에 대응하여 삽입될 수 있는 적어도 1개의 돌출부(11)가 형성되도록 할 수 있다.
이러한 홀(52)과 이에 삽입 결합 되는 러버 콜렛(10)의 돌출부(11)에 의하여 화학적 결합력 이외에 물리적 결합력을 확보하여 플레이트(50)와 러버 콜렛(10)의 결합력을 높힐 수 있는 것이다. 나아가, 홀(52)과 돌출부(11)에 의하여 접착제에 의한 접착면도 넓어지므로 화학적 결합력도 높아진다.
이러한 홀(52)의 면적과 개수는 접착력의 정도와 연관성이 있는데 홀의 개수와 면적이 많거나 넓을수록 접착력은 증가한다. 다만, 홀(52)의 개수가 많아지면 플레이트(50) 재질의 면적은 상대적으로 감소하는 것이어서 러버 콜렛(10)에 부착된 플레이트(50)와 콜렛 홀더(20)의 자성에 의한 결합력이 떨어진다. 따라서 적정한 정도의 홀의 개수와 면적을 고려하여야 한다.
바람직하게는 플레이트(50)의 홀(52)은 플레이트(50)에 있어서 개구부(51)를 중심으로 양측으로 3개씩 형성되며, 3개의 홀(52)은 삼각형의 구조로 위치하고, 3 개의 홀(52)중 2개는 플레이트(50)의 모서리 쪽에 위치하도록 할 수 있다.
또한, 이러한 수개의 홀(52) 및 개구부(51)의 면적은 전체 플레이트(50) 면적의 3% ∼ 50% 를 차지하며, 바람직하게는 5% ∼ 30%로 할 수 있다.
이상에서와 같이 설명한 칩 이송장치는 바람직한 실시예에 해당되며, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
따라서, 본 고안의 구조를 따르면 고무 등의 재질을 갖는 러버 콜렛은 상부에 부착된 플레이트에 의하여 고무 재질의 러버 콜렛을 연마 기계에 고정시켜 연마공정을 추가함으로써 효과적으로 편평도를 잡아 줄 수 있으며, 콜렛 홀더에 러버 콜렛을 결합하는 과정에서도 편평도의 변형을 방지할 수 있다.
러버 콜렛의 적재, 운반을 함에 있어서도 러버 콜렛의 상부에 부착된 플레이트에 의하여 콜렛의 변형을 방지할 수 있다.
본 고안의 또 다른 효과는 러버 콜렛의 돌출부와 플레이트의 홀의 물리적 결합에 의하여 러버 콜렛을 플레이트에 부착하는데 있어, 접착제에 의한 화학적 결합 력 뿐만 아니라 물리적 결합력도 확보할 수 있어 반복 공정에 의한 러버 콜렛의 이탈을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 진공구멍(40)을 구비하는 진공인가관(30);
    상기 진공인가관(30)의 하단과 연결되어 모서리가 아래로 절곡된 판상의 플레이트이되, 저면으로 상기 진공구멍(40)이 노출된 콜렛 홀더(20); 및
    상기 진공구멍(40)에 연결되는 흡착구멍(60)을 가지되, 상기 콜렛 홀더(20)에 삽입 부착되는 러버 콜렛(10)을 구비하는 칩 이송장치에 있어서,
    상기 러버 콜렛(10)의 상부면에 부착되어, 상기 러버 콜렛(10)과 함께 상기 콜렛 홀더(20)에 삽입 부착되고, 상기 진공구멍(40) 및 상기 흡착구멍(60)에 대응하여 개구부(51)가 형성된 플레이트(50)를 더 포함하는 칩 이송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트(50)는 자석의 작용에 의하여 인력을 받는 재질로 구성되며, 상기 콜렛 홀더(20)는 자성을 띄는 것을 특징으로 하는 칩 이송장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 콜렛 홀더(20)의 일부가 자석(21)으로 구성되어 자성을 띄는 것을 특징으로 하는 칩 이송장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(50)에는 적어도 1개의 홀(52)이 형성되고, 상기 러버 콜렛(10)의 상부 면에 상기 홀(52)에 대응하여 삽입될 수 있는 적어도 1개의 돌출부(11)가 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 이송장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 홀(52)은 상기 플레이트(50)에 있어서 상기 개구부(51)를 중심으로 양측으로 3개씩 형성되며, 상기 3개의 홀(52)은 삼각형의 구조로 위치하고, 상기 3개의 홀(52)중 2개는 상기 플레이트(50)의 모서리 쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 칩 이송장치.
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