KR20060094387A - 칩 분리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개별 칩으로 절삭된 웨이퍼에서 각 칩이 부착된 테이프로부터 칩을 분리시키기 위한 칩 분리장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 각각의 칩으로 분리되어 하면에 테이프가 부착된 웨이퍼가 안착되며, 칩의 외형에 대하여 다소 확장된 형상의 적출홈이 형성되는 테이블이 마련되며, 웨이퍼의 상측에 위치하여 칩과 칩 사이의 공간으로 삽입되어 상기 테이프를 분리시키고, 상기 칩을 흡착하여 이동시키는 픽업헤드가 마련된다.

Description

칩 분리장치{Apparatus for separating chip}
도 1은 종래 기술에 따른 칩 분리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리장치를 나타낸 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리장치의 작동상태를 나타내 작동도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 분리장치를 나타낸 단면도이다.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
1 : 웨이퍼
2 : 칩
3 : 테이프
100 : 칩 분리장치
120 : 테이블
122 : 적출홈
140 : 픽업헤드
142 : 칩 흡착콜릿
144 : 흡착헤드
146 : 테이프 분리툴
148 : 칼럼
본 발명은 칩 본딩장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칩본딩을 수행하기 위해서 개별 칩으로 절삭된 웨이퍼에서 각 칩이 부착된 테이프로부터 칩을 분리시키기 위한 칩 분리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 크게 웨이퍼(Wafer)의 표면에 집적회로(IC ; Integrated Circuit)를 형성하는 전공정(Fabrication)과 각 집적회로를 패키지(Package)와 같은 개개의 소자로 조립하는 후공정(Assembly)으로 구분될 수 있다.
후공정은, 다시 칩을 리드프레임 등과 같은 부재 위로 부착하는 다이 본딩(Die bonding) 공정과, 각 칩과 리드프레임을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(Wire bonding) 공정, 및 칩을 포함한 전기적 연결 영역을 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC ; Epoxy Molding Compound)와 같은 성형수지(Molding resin)로 밀봉하는 몰딩(Molding)공정 등으로 구분될 수 있다.
한편, 상술한 공정 중 다이 본딩공정을 진행하기 위해서는 웨이퍼 상태의 칩을 각각의 칩으로 분리하는 절삭공정을 거친다. 이후, 각각의 칩으로 분리된 각 칩을 고정하고 있는 테이프에서 선택된 칩을 분리하는 칩 분리 공정을 거치게 된다.
여기서, 웨이퍼 상태로는 칩의 취급이 용이하지 않기 때문에, 통상적으로 테이프가 부착된 웨이퍼 링에 웨이퍼를 부착한 상태로 웨이퍼는 취급된다.
도 1은 종래 기술에 따른 칩 분리장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이 종래 기술에 따른 칩 분리장치(10)는, 개별 칩(2)으로 분리된 웨이퍼(1)가 안착되는 테이블(미도시)과, 상기 테이블에 안착된 상기 웨이퍼(1)에서 적출할 칩(2)을 승강시키는 플런저 핀홀더(13)와, 상기 플런저 핀홀더(13)에 의해 승강된 칩(2)을 이송시키는 칩 흡착콜릿(11)과, 상기 웨이퍼(1)의 하면에 부착된 테이프(3)를 흡착하여 플런저 핀홀더(13)가 승강할 때 칩(2)에 부착된 테이프(3)를 흡착하는 테이프 흡착블록(15)이 마련된다.
여기서, 상기 플런저 핀홀더(13)의 상측에는 칩(2)의 하면에 접하여 칩(2)을 승강시키는 플런저 핀(14)이 마련된다. 상기 칩 흡착콜릿(11)의 단부에는 칩(2)에 접하여 상기 칩 흡착콜릿(11)의 진공압력에 의해 칩(2)을 흡착시키는 흡착헤드(12)가 마련된다. 상기 테이프 흡착블록(15)에는 상기 테이블에 안착된 상기 웨이퍼(1)의 테이프(3)를 흡착하여 고정하는 흡착홀(16)이 마련된다.
이와 같은 구조를 갖는 칩 분리장치(10)의 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저 개별 칩(2)으로 절삭되어진 상기 웨이퍼(1)가 상기 플런저 핀홀더(13)의 상측에 위치하면, 상기 플런저 핀홀더(13)가 상승하여 상기 웨이퍼(1)로부터 하나의 칩(2)을 분리한다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 플런저 핀홀더(13)가 상승하게 되면, 상기 플런 저 핀홀더(13)의 상기 플런저 핀(14)이 분리할 칩(2)의 테이프(3) 부분을 밀어 올린다. 동시에 상기 테이프 흡착블록(15)의 상기 흡착홀(16)을 통하여 진공 흡입력으로 칩(2) 아래의 테이프(3) 부분을 흡착하여 칩(2)으로부터 테이프(3)를 분리시킨다.
이후, 칩 흡착콜릿(11)에 마련된 흡착헤드(12)의 진공 흡입력으로 플런저 핀(14)에 의해 분리된 칩(2)을 흡착하여 다음 공정이 이루어질 장소로 이동시킨다.
그러나 종래 기술에 따른 칩 분리 장치(10)는, 플런저 핀(14)들이 칩(2)의 특정 부분에 점 접촉하여 기계적인 힘을 가하여 밀어 올리는 방식이다. 즉, 플런저 핀(14)들과 접촉되는 칩(2)에 국부적인 응력집중이 발생한다. 따라서 칩(2)에 물리적인 충격이 가해져 칩(2)이 손상될 우려가 있다. 더욱이, 최근 칩(2)의 형태가 경박단소(輕薄短小)화 추세를 보이고 있어 칩(2)의 파손이 심각하게 우려되는 문제점이 있다.
그리고, 웨이퍼(1) 상의 칩(2)들을 순차적으로 분리하기 위해서는 통상적으로 테이블 혹은 플런저 핀홀더(13)가 별도의 구동부(미도시)를 가져야 하며, 테이블 밑면이 관통되어야 하므로 테이블의 형상, 구동의 제한 등 기구적으로 복잡한 구조를 갖는 문제점이 있었다.
또한, 플런저 핀(14)으로 밀어 올려지는 부분에 대응되는 칩(2)의 밑면에 플런저 핀(14)에 의한 압력에 의해 테이프(3)의 접착제가 묻어나와 칩(2)의 오염을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 웨이퍼에서 칩을 분리하는 과정에서 칩의 특정 부분에 응력이 집중되어 칩이 손상되는 것을 방지하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 플런저 핀 및 테이블의 구동부분을 없앰으로써 장비의 단순, 소형화 구현에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼에서 칩을 분리하는 과정에서 테이프의 접착제에 의해 칩의 밑면이 오염되는 것을 방지하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칩 분리장치는, 각각의 칩으로 분리되어 하면에 테이프가 부착된 웨이퍼가 안착되며, 상기 칩의 외형에 대하여 다소 확장된 형상의 적출홈이 형성되는 테이블과, 상기 웨이퍼의 상측에 위치하여 상기 칩과 칩 사이의 공간으로 삽입되어 상기 테이프를 분리시키고, 상기 칩을 흡착하여 이동시키는 픽업헤드가 마련된다.
또한, 상기 적출홈은 상기 칩과 상기 칩의 외주면에 형성된 절삭공간보다 확장되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 적출홈의 하면에서 연장 돌출되어 상기 웨이퍼의 칩을 지지하는 지지돌기가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 픽업헤드는, 상기 칩을 흡착하여 이동시키는 칩 흡착콜릿과, 상 기 칩 흡착콜릿에 결합되어 상기 칩에 부착된 테이프를 분리하는 테이프 분리툴이 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 칩 흡착콜릿은 진공압 형성수단에 의해 진공압이 형성되고, 단부에 상기 칩의 상면에 접하여 상기 칩을 흡착하는 흡착헤드가 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 테이프 분리툴의 하면에 상기 칩과 칩의 사이공간에 삽입되어 상기 칩에 부착된 테이프를 분리하는 다수의 칼럼이 마련되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 칩 분리장치를 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리장치를 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리장치(100)는, 테이프(3) 상에 부착되어 개별 칩(2) 상태로 분리되는 웨이퍼(1)와, 상기 웨이퍼(1)가 안착되는 테이블(120)과, 상기 테이블(120)에 안착된 상기 웨이퍼(1)에서 상기 칩(2)을 분리하는 픽업헤드(140)가 마련된다.
상기 웨이퍼(1)는, 칩 절삭공정에 의해 각각의 칩(2)으로 분리되며, 분리된 칩(2)의 관리를 위하여 웨이퍼(1) 및 칩(2)의 하면에 테이프(3)가 붙여진 상태로 취급된다.
상기 테이블(120)에는, 상기 테이블(120)에 안착되는 상기 칩(2)의 외형에 대하여 다소 확장된 형상의 적출홈(122)이 형성된다. 상기 적출홈(122)은 상기 칩(2)과 상기 칩(2)의 외주면에 형성된 절삭공간보다 확장되는 것이 바람직하다.
상기 픽업헤드(140)는, 절삭되어 분리된 상기 칩(2)을 흡착하여 이동시키는 칩 흡착콜릿(142)이 마련된다. 상기 칩 흡착콜릿(142)은 별도의 진공압 형성수단(미도시; 예를 들어, 진공펌프 등)에 의해 진공압이 형성된다. 상기 흡착콜릿(142)의 단부에는 상기 칩(2)의 상면에 접하여 형성된 진공압에 의해 상기 칩(2)을 흡착하는 흡착헤드(144)가 마련된다.
상기 칩 흡착콜릿(142)에는 분리된 상기 칩(2)에 부착된 테이프(3)를 분리시키는 테이프 분리툴(146)이 마련된다. 상기 테이프 분리툴(146)은 상기 흡착헤드(144)의 상측 상기 칩 흡착콜릿(142)에 장착된다. 상기 테이프 분리툴(146)은 별도의 이동수단(미도시)에 의해 상기 칩 흡착콜릿(142)에 대하여 이동가능 하게 설치될 수도 있다.
상기 테이프 분리툴(146)의 하면에는 상기 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)를 하향 가압하여 분리하는 칼럼(148)이 형성된다. 상기 칼럼은 상기 칩(2)의 외주면에 형성된 절삭공간에 삽입되어 상기 칩(2)의 하면에 부착된 상기 테이프(3)를 분리하도록 마련된다. 상기 칼럼(148)은 상기 칩(2)의 양측 또는 상기 칩(2)의 사방을 감싸는 형태로 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리장치의 작동을 상세히 설명한 다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리장치의 작동상태를 나타내 작동도이다.
먼저, 각각의 칩(2)으로 절삭되어 분리된 상기 웨이퍼(1)가 웨이퍼 이동수단(미도시)에 의해 이동되면서 상기 웨이퍼(1)에서 적출될 칩(2)이 테이블(120)에 형성된 적출홈(122)의 상측에 위치하게 된다.
이때, 상기 적출홈(122)에 위치한 상기 칩(2)은 상기 칩의 하면에 부착된 테이프(3)가 상기 적출홈(122)의 상부면에 의해 지지되어 상기 적출홈(122)의 하면에 대하여 이격된 상태를 유지한다.
이후 도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 적출홈(122)에 안착된 칩(2)의 상면에서 상기 픽업헤드(140)가 하강한다. 이때 하강하는 픽업헤드(140)의 테이프 분리툴(146)에 의해 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)가 분리된다.
자세하게는 테이프 분리툴(146)의 하면에 형성된 칼럼(148)이 칩을 절삭하면서 형성된 절삭공간으로 삽입되면서 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)를 분리하기 시작한다.
이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 픽업헤드(140)가 더욱 하강함에 따라 상기 테이프 분리툴(146)의 상기 칼럼(148)에 의해 칩(2)의 하부에 부착된 테이프(3)가 점차 분리된다.
또한, 상기 분리툴(146)과 같이 하강하는 상기 픽업헤드(140)의 상기 칩 흡착콜릿(142)이 상기 적출홈(122)에 위치하는 칩(2)의 상면을 흡착한다. 자세하게는 상기 칩 흡착콜릿(142)의 단부에 마련된 상기 흡착헤드(144)가 상기 칩 흡착콜릿(142)에 형성된 진공압에 의해 칩(2)의 상면에 흡착된다.
이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 칩 흡착콜릿(142)에 칩(2)이 흡착되면 상기 픽업헤드(140)가 승강한다. 상기 픽업헤드(140)가 승강함에 따라 상기 픽업헤드(140)의 상기 칩 흡착콜릿(142)에 흡착된 칩(2)이 승강된다.
이때, 승강되는 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)는 상기 흡착콜릿(142)이 승강됨에 따라 상기 칩(2)의 하면에 부착된 상기 테이프(3)의 나머지 부분이 분리된다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 분리장치를 설명한다. 본 발명의 다른 실시예설명함에 있어 본 발명의 일실시예와 동일한 구성에 대하여는 그 상세한 설명을 생략하고, 다른 실시예의 주요부인 적출홈에 대하여 주로 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 분리장치를 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 분리장치(100)의 적출홈(122a)은 상기 적출홈(122a)의 하면에서 연장 돌출되어 상기 테이블(120)에 안착된 상기 웨이퍼(1)의 칩을 지지하는 지지돌기(124)가 형성된다.
상기 지지돌기(124)는 상기 칩(2)의 하면 중심에 접하는 돌기 또는 상기 칩(2)의 하면을 가로지르는 형태로 접하는 리브 형태로 마련될 수 있다.
상기 지지돌기(124)의 상면에는 별도의 진공압 형성수단(미도시; 예를 들어, 진공펌프 등)에 연결되어 흡착력을 형성하는 테이프 흡착홀(126)이 형성된다. 상기 흡착홀(126)은 상기 적출홈(122a)의 상측에 위치하는 상기 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)를 흡착하여 고정도록 마련된다.
이에 따라, 테이프 분리툴(146)의 하면에 형성된 칼럼(148)이 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)를 분리할 때 상기 지지돌기(124)가 상기 칩(2)의 하면을 지지하여 상기 칩(2)의 이동을 제한하여 상기 테이프(3)의 분리를 보조한다.
또한, 상기 칩 흡착콜릿(142)이 상기 적출홈(122a)에 안착된 칩(2)의 상면을 흡착한 후, 승강할 때 상기 칩(2)의 하면에 부착된 테이프(3)는 상기 지지돌기(124)에 형성된 상기 흡착홀(126)에 의해 흡착되어 상기 칩(2)의 하면에서 분리된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 칩 분리장치에 따르면, 웨이퍼에서 칩을 분리하는 과정에서 칩의 특정 부분에 응력이 집중되어 칩이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 웨이퍼에서 칩을 분리하는 과정에서 테이프의 접착제에 의해 칩의 밑면이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 각각의 칩으로 분리되어 하면에 테이프가 부착된 웨이퍼가 안착되며, 상기 칩의 외형에 대하여 다소 확장된 형상의 적출홈이 형성되는 테이블과,
    상기 웨이퍼의 상측에 위치하여 상기 칩과 칩 사이의 공간으로 삽입되어 상기 테이프를 분리시키고, 상기 칩을 흡착하여 이동시키는 픽업헤드가 마련되는 것을 특징으로 하는 칩 분리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적출홈은 상기 칩과 상기 칩의 외주면에 형성된 절삭공간보다 확장되는 것을 특징으로 하는 칩 분리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 적출홈의 하면에서 연장 돌출되어 상기 웨이퍼의 칩을 지지하는 지지돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 분리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 픽업헤드는,
    상기 칩을 흡착하여 이동시키는 칩 흡착콜릿과,
    상기 칩 흡착콜릿에 결합되어 상기 칩에 부착된 테이프를 분리하는 테이프 분리툴이 마련되는 것을 특징으로 하는 칩 분리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 칩 흡착콜릿은 진공압 형성수단에 의해 진공압이 형성되고, 단부에 상기 칩의 상면에 접하여 상기 칩을 흡착하는 흡착헤드가 마련되는 것을 특징으로 하는 칩 분리장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 테이프 분리툴의 하면에 상기 칩과 칩의 사이공간에 삽입되어 상기 칩에 부착된 테이프를 분리하는 다수의 칼럼이 마련되는 것을 특징으로 하는 칩 분리장치.
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