KR200460715Y1 - 반도체 칩 픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은, 필름으로부터 반도체 칩을 분리하는 과정에서 반도체 칩이 파손되거나 위치와 방향이 변경되지 않으면서 낮은 가격으로 제작할 수 있는 구조를 가진 반도체 칩 픽업 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 고안은, 필름에 부착된 반도체 칩을 필름에서 디태칭(detaching)하는 반도체 칩 픽업 장치에 있어서, 진공에 의해 상기 필름을 흡착하도록 다공성 재질로 형성되고 니들 구멍이 마련된 이젝트 후드; 상기 이젝트 후드의 니들 구멍 상측에 배치되어 상기 필름에 부착된 반도체 칩을 흡착하여 상승시키면서 상기 필름으로부터 상기 반도체 칩을 디태칭하는 픽업 헤드; 및 상기 이젝트 후드의 니들 구멍에 배치되어 상기 픽업 헤드가 반도체 칩을 흡착하여 상승시킬 때 상기 니들 구멍으로부터 상승하여 상기 필름을 밀어 올리는 니들;을 포함하는 점에 특징이 있다.
본 고안의 반도체 칩 픽업 장치는, 작은 크기의 반도체 칩도 파손시키거나 방향과 각도를 변경시키지 않으면서 필름을 흡착하고 디태칭을 할 수 있는 반도체 칩 픽업 장치를 낮은 가격에 제공하는 효과가 있다.

Description

반도체 칩 픽업 장치{SEMICONDUCTOR CHIP PICK-UP APPARATUS}
본 고안은 반도체 칩 픽업 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필름에 부착된 다수의 반도체칩을 필름으로부터 분리하여 패키지나 기판에 실장되도록 공급하는 반도체 칩 픽업 장치에 관한 것이다.
다수의 반도체 칩이 형성된 웨이퍼는 개개의 반도체 칩으로 절단(sawing)되고 얇은 필름에 일정한 방향과 간격으로 부착된 상태에서 다음 공정으로 전달된다.
이와 같은 필름과 다수의 반도체 칩의 조립체는 도 1에 도시된 것과 같은 이젝트 후드(1)에 흡착된 상태에서 픽업 헤드(7)에 의해 반도체 칩(3)이 하나씩 필름(2)으로부터 분리되어 패키지나 기판에 부착된다.
도 1에 도시된 것과 같은 종래의 반도체 칩 픽업 장치의 이젝트 후드(1)는 금속으로 제작되며 상하로 관통하는 다수의 흡착 구멍(4, 5, 6)을 구비한다. 그 흡착 구멍(4, 5, 6)을 통해 진공이 전달되어 필름(2)을 흡착함으로써, 픽업 헤드(7)가 반도체 칩(3)을 흡착하여 필름(2)으로부터 반도체 칩(3)을 분리할 때 이젝트 후드(1)가 필름(2)을 잡아 주게 된다.
그런데 최근에는 반도체 칩(3)의 크기가 150㎛ 이하로 작아지는 경우가 있다. 반도체 칩(3)의 크기가 작아지면서 필름(2)에 흡착된 반도체 칩(3)이 이젝트 후드(1)의 흡착 구멍(4, 5, 6)으로 빠지거나 반도체 칩(3)의 모서리가 흡착 구멍(4, 5, 6)의 가장자리에 걸려서 파손됨으로써 공정 불량률을 상승시키는 문제점이 발생하였다. 또한, 경우에 따라서는 반도체 칩(3)의 일부분이 흡착 구멍(4, 5, 6)에 놓인 상태에서 흡착 구멍(4, 5, 6)을 통해 진공이 가해지면서, 필름(2) 위에 부착된 일부 반도체 칩(3)의 정렬 방향이나 위치가 틀어지는 문제가 발생하였다. 반도체 칩(3)의 방향이나 위치가 틀어지면 그 반도체 칩(3)을 패키지나 기판에 부착하는 공정에서 불량의 원인이 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 반도체 칩(3)을 디태칭 한 후 위치와 방향을 보정하는 경우도 있으나 이는 공정의 효율과 생산성을 감소시키는 원인이 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 금속 재질의 이젝트 후드(1)에 형성되는 흡착 구멍(4, 5, 6)의 크기를 더욱 작게 하는 방법을 사용하였다. 그러나 금속 재질의 이젝트 후드(1)에 200㎛ 이하의 구멍(4, 5, 6)을 형성하는 것은 매우 높은 가공 비용을 요하는 문제점이 있다. 이로 인해 이젝트 후드(1)의 제작 비용이 증가하고 전체적인 공정의 원가를 상승시키는 원인이 된다.
본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 필름으로부터 반도체 칩을 분리하는 과정에서 반도체 칩이 파손되거나 위치와 방향이 변경되지 않으면서 낮은 가격으로 제작할 수 있는 구조를 가진 반도체 칩 픽업 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 필름에 부착된 반도체 칩을 필름에서 디태칭(detaching)하는 반도체 칩 픽업 장치에 있어서, 진공에 의해 상기 필름을 흡착하도록 다공성 재질로 형성되고 니들 구멍이 마련된 이젝트 후드; 상기 이젝트 후드의 니들 구멍 상측에 배치되어 상기 필름에 부착된 반도체 칩을 흡착하여 상승시키면서 상기 필름으로부터 상기 반도체 칩을 디태칭하는 픽업 헤드; 및 상기 이젝트 후드의 니들 구멍에 배치되어 상기 픽업 헤드가 반도체 칩을 흡착하여 상승시킬 때 상기 니들 구멍으로부터 상승하여 상기 필름을 밀어 올리는 니들;을 포함하는 점에 특징이 있다.
본 고안의 반도체 칩 픽업 장치는, 작은 크기의 반도체 칩도 파손시키거나 방향과 각도를 변경시키지 않으면서 필름을 흡착하고 디태칭을 할 수 있는 반도체 칩 픽업 장치를 낮은 가격에 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 반도체 칩 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 반도체 칩 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 반도체 칩 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본실시예의 반도체 칩 픽업 장치는 이젝트 후드(20)와 픽업 헤드(40)와 니들(30)을 포함하여 이루어진다.
이젝트 후드(20)는 다공성 세라믹 재질로 형성된다. 이젝트 후드(20)에는 니들 구멍(21)이 형성되어 있다. 이젝트 후드(20)의 상면에는 다수의 반도체 칩(61, 62, 63)들이 부착되어 있는 필름(50)이 놓여진다. 이젝트 후드(20)의 하면에 진공이 가해지면 다공성 재질의 이젝트 후드(20)를 거쳐서 진공이 필름(50)에 전달됨으로써, 이젝트 후드(20)가 필름(50)을 흡착하게 된다.
이젝트 후드(20) 위에 놓여진 필름(50)의 상측에는 픽업 헤드(40)가 배치된다. 픽업 헤드(40)는 필름(50)에 부착된 상태인 반도체 칩(61, 62, 63)을 흡착하여 상승시키는 방법으로 반도체 칩(61, 62, 63)을 필름(50)으로부터 디태칭(detaching)한다. 이와 같이 필름(50)으로부터 디태칭된 반도체 칩(61, 62, 63)은 패키지나 기판으로 옮겨져서 어태칭된다. 픽업 헤드(40)는 콜릿(41)과 흡착 캡(42)을 구비한다. 콜릿(41)에는 흡착 경로(411)가 형성되고 그 흡착 경로(411)를 통해서 진공이 전달된다. 콜릿(41)의 하단에는 다공성 재질의 흡착 캡(42)이 설치된다. 흡착 캡(42)에 형성된 작은 크기의 다수의 기공을 통해 흡착 경로(411)의 진공이 전달되어 반도체 칩(61, 62, 63)을 흡착하게 된다. 흡착 캡(42)은 소결에 의해 제작된 세라믹 재료 등을 이용하여 제작될 수 있다.
니들(30)은 이젝트 후드(20)의 니들 구멍(21)에 끼워져서 도 2에 도시한 것과 같이 그 끝부분의 높이가 이젝트 후드(20)의 상면의 높이와 동일하도록 배치된다. 이와 같은 니들(30)의 배치에 의해, 니들 구멍(21) 상측에 배치된 필름(50)과 그 필름(50)에 부착된 반도체 칩(62)을 하측에서 니들(30)이 지지하게 된다. 픽업 헤드(40)가 반도체 칩(62)을 흡착하여 상승시킬 때 니들(30)도 니들 구멍(21)으로부터 상승하여 필름(50)을 밀어 올리게 된다. 니들(30) 주위의 필름(50)은 이젝트 후드(20)에 의해 흡착된 상태에서 니들(30) 부분의 필름(50)만 상승하게 되므로, 도 4에 도시한 것과 같이 픽업 헤드(40)가 필름(50)으로부터 반도체 칩(62)을 디태칭하는 것이 용이해 진다. 니들(30)은 몸체부(31)와 접촉부(32)를 구비한다. 몸체부(31)는 니들(30)이 니들 구멍(21)에 대해 승강 가능할 정도의 여유(공차)만을 남기고 니들 구멍(21)을 가득 채울 수 있을 정도의 외경 크기로 형성된다. 접촉부(32)는 몸체부(31) 상측에 형성되어 필름(50)과 직접 접촉하는 부분이다. 접촉부(32)의 외경은 몸체부(31)의 외경보다 작게 형성된다. 접촉부(32)의 외경은 몸체부(31)의 외경보다 작기 때문에 니들 구멍(21)의 내벽과 접촉부(32)의 사이에 빈 공간이 마련되고, 그 여유 공간을 통해 이젝트 후드(20)에 가해진 진공이 니들 구멍(21) 내벽을 거쳐서 필름(50)으로 전달된다. 접촉부(32)의 형상은 도 2 내지 도 4에 도시한 것과 같은 원추형으로 형성될 수도 있으며, 몸체부(31)의 외경보다 작은 외경을 가지는 다른 다양한 형상으로 구성하는 것도 가능하다.
한편, 필름(50) 위에 부착된 어느 하나의 반도체 칩(61, 62, 63)의 디태칭 작업이 완료된 후에는 이젝트 후드(20)의 진공을 해제된 상태에서 다음 반도체 칩(61, 62, 63)이 픽업 헤드(40)의 하측에 배치되도록 필름(50)을 클램핑하여 이동시키는 이동부재(미도시)를 더 포함한다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 반도체 칩 픽업 장치의 작용에 대해 설명한다.
도 2에 도시된 것과 같이 반도체 칩(61, 62, 63)들 중 어느 하나가 니들 구멍(21) 위에 배치되도록 필름(50)이 이젝트 후드(20)에 대해 위치를 잡은 상태에서 이젝트 후드(20)에 진공이 가해져서 필름(50)을 흡착하게 된다.
다음으로 도 3에 도시된 것과 같이 픽업 헤드(40)가 하강하여 반도체 칩(62)에 접촉하여 반도체 칩(62)을 흡착하게 된다. 픽업 헤드(40)의 흡착 경로(411)를 통해 가해진 진공이 다공성 재질의 흡착 캡(42)을 통해 전달되어 반도체 칩(62)을 흡착하는 것을 가능하게 한다. 이때 니들(30)은 필름(50)의 하측에서 이젝트 후드(20)의 상면 높이와 동일한 높이에 배치되어 필름(50)을 하측에서 지지한다.
도 4에 도시한 것과 같이 이젝트 후드(20)와 니들(30)이 함께 상승하면 반도체 칩(62)은 흡착 캡(42)에 부착된 상태로 필름(50)에서 떨어지게 된다. 이때 이젝트 후드(20)의 니들 구멍(21) 내벽과 니들(30)의 접촉부(32) 사이의 공간으로 전달된 진공에 의해 니들 구멍(21) 상측의 필름(50)도 흡착함으로써 반도체 칩(62)과 필름(50)의 분리가 용이해 진다.
이와 같이 하나의 반도체 칩(62)에 대한 디태칭 작업이 완료되면, 이젝트 후드(20)의 진공이 해제되고 이동부재(미도시)에 의해 필름(50)은 다음 반도체 칩(61)이 니들 구멍(21)에 배치되도록 위치가 옮겨진다.
이젝트 후드(20)는 다공성 재질로 형성되어 있으므로, 도 1을 참조하여 설명한 종래의 반도체 칩 픽업 장치와 달리 진공을 전달하기 위한 흡착 구멍을 구비하지 않는다. 따라서, 미세한 크기의 다수의 기공을 통해 필름(50)을 흡착하므로, 종래의 반도체 칩 픽업 장치와 같이 흡착 구멍에 의해 반도체 칩이 파손되거나 위치가 틀어질 염려가 없는 장점이 있다. 또한, 종래의 반도체 칩 픽업 장치의 경우 흡착 구멍을 작게 가공하기 위하여 제작 비용이 높은 반면에, 본 고안의 반도체 칩 픽업 장치는 미세 구멍을 가공할 필요가 없으므로 제작 비용이 낮아지는 장점이 있다.
또한, 도 1을 참조하여 설명한 종래의 반도체 칩 픽업 장치의 경우 픽업 헤드에 의해 반도체 칩을 흡착할 때 반도체 칩의 중앙부와 그 테두리 부분에 불균일한 응력이 가해지므로 픽업 과정에서 반도체 칩이 파손될 우려가 있으나, 본 실시예의 반도체 칩 픽업 장치의 경우 픽업 헤드에 설치된 다공성 재질의 흡착 캡에 의해 반도체 칩(61, 62, 63)을 흡착하게 되므로 반도체 칩(61, 62, 63)의 표면에 균일한 응력을 가한 상태에서 반도체 칩(61, 62, 63)을 흡착하게 된다. 따라서 종래의 반도체 칩 픽업 장치에 비해 픽업 과정에서 반도체 칩(61, 62, 63)이 파손될 가능성이 대폭 감소하게 되는 장점이 있다.
이상, 본 고안의 반도체 칩 픽업 장치에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 고안의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 구조로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 앞에서 픽업 헤드(40)에는 다공성 재질의 흡착 캡(42)이 설치되는 것으로 설명하였으나, 흡착 캡을 사용하지 않고 흡착 경로의 진공이 반도체 칩에 직접 가해지도록 구성하는 것도 가능하다.
20: 이젝트 후드 30: 니들
40: 픽업 헤드 50: 필름

Claims (3)

  1. 필름에 부착된 반도체 칩을 필름에서 디태칭(detaching)하는 반도체 칩 픽업 장치에 있어서,
    진공에 의해 상기 필름을 흡착하도록 다공성 세라믹 재질로 형성되고 니들 구멍이 마련된 이젝트 후드;
    상기 이젝트 후드의 니들 구멍 상측에 배치되어 상기 필름에 부착된 반도체 칩을 흡착하여 상승시키면서 상기 필름으로부터 상기 반도체 칩을 디태칭하는 픽업 헤드; 및
    상기 이젝트 후드의 니들 구멍에 배치되어 상기 픽업 헤드가 반도체 칩을 흡착하여 상승시킬 때 상기 니들 구멍으로부터 상승하여 상기 필름을 밀어 올리는 니들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 픽업 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 픽업 헤드는, 진공이 전달되는 흡착 경로가 형성된 콜릿과, 그 콜릿의끝부분에 설치되어 상기 흡착 경로로부터 진공을 전달받아 상기 반도체 칩을 흡착할 수 있도록 다공성 재질로 형성된 흡착 캡을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 픽업 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서
    상기 니들은, 상기 이젝트 후드의 니들 구멍을 가득 채우는 외경 크기의 몸체부와, 상기 니들 구멍의 내벽과의 사이 공간을 통해 상기 니들 구멍 상측의 필름에 진공이 전달되도록 상기 몸체부의 상측에 형성되어 상기 몸체부의 외경보다 작은 외경을 가지는 접촉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 픽업 장치.
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