KR20070016739A - Die pick up tool for preventing void - Google Patents
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Abstract
다이 부착시 보이드(void)를 방지할 수 있는 다이 픽업 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 다이 픽업 장치의 콜렛은 샤프트와 연결되는 샤프트 수용부의 면적을 다이가 흡착되어 픽업되는 다이 흡착부의 면적보다 크게 하고, 콜렛 몸체의 길이를 길게 함으로써 콜렛의 틀어짐과 변형을 막고 다이 부착시 다이에 가해지는 힘 역시 고르게 하여 다이 부착시 보이드를 방지할 수 있다. 또한, 콜렛의 다이 흡착부의 바닥면을 아래로 둥근 형태로 만들어 다이 부착시 콜렛의 변형에 의한 들뜸을 방지하여 다이 부착시 보이드를 방지할 수 있다. 나아가, 콜렛의 다이 흡착부의 진공이 제공되는 부분을 복수의 홀 모양으로 하고 샤프트 수용부에 샤프트의 진공홀로부터 콜렛의 복수의 진공홀로 진공이 분산되는 공간을 마련함으로써 진공이 다이 흡착부 내의 위치에 관계없이 골고루 작용하여 콜렛의 변형을 방지하고 다이의 변형을 방지하여 보이드를 방지할 수 있다.Disclosed is a die pick-up apparatus capable of preventing voids when a die is attached. The collet of the die pick-up apparatus according to the present invention has an area larger than the area of the die adsorption portion where the die is attracted and picked up by the die, and the length of the collet body is increased to prevent twisting and deformation of the collet and to attach the die. The force exerted on the die is also equalized to prevent voids when the die is attached. In addition, the bottom surface of the die adsorption part of the collet may be rounded downward to prevent lifting due to deformation of the collet during die attach, thereby preventing voids during die attach. Furthermore, by providing a portion in which the vacuum of the die adsorption portion of the collet is provided with a plurality of hole shapes and providing a space in which the vacuum is distributed from the vacuum hole of the shaft to the plurality of vacuum holes of the collet in the shaft accommodating portion, the vacuum is located at a position in the die adsorption portion. Regardless, it can work evenly to prevent deformation of the collet and to prevent voiding by preventing deformation of the die.
Description
도 1a는 종래의 다이 픽업 장치의 단면도이다. 1A is a cross-sectional view of a conventional die pickup apparatus.
도 1b는 종래의 다이 픽업 장치의 저면도이다. 1B is a bottom view of a conventional die pickup apparatus.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 단면도이다. 2A is a cross-sectional view of the die pick-up apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 저면도이다. 2B is a bottom view of the die pick-up apparatus according to the embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 샤프트 수용부 120 : 콜렛 몸체110: shaft receiving portion 120: collet body
130 : 다이 흡착부 140 : 콜렛 진공홀130: die adsorption unit 140: collet vacuum hole
210 : 콜렛 끼움부 220 : 샤프트 몸체210: collet fitting 220: shaft body
230 : 연결부 240 : 샤프트 진공홀230: connection portion 240: shaft vacuum hole
본 발명은 반도체 패키지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 다이 부착용 픽업 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package device, and more particularly, to a pickup device for attaching a semiconductor die.
반도체 패키지 공정은 웨이퍼를 낱개의 다이(die)로 절단하여 분리하는 소잉 (sawing) 공정, 절단된 다이를 섭스트레이트(substrate)에 부착하는 다이 부착(die attach) 공정, 다이와 섭스트레이트를 도전성 와이어로 본딩하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정, 다이와 본딩 와이어를 봉지하는 봉지(molding) 공정 등으로 이루어진다.The semiconductor package process is a sawing process for cutting and separating wafers into individual dies, a die attach process for attaching the cut dies to a substrate, and the die and the substrate to conductive wires. It consists of a wire bonding process of bonding, a sealing process of sealing a die and a bonding wire, etc.
최근 반도체 칩의 다기능, 경량화, 고집적화에 따라 섭스트레이트 위에 복수의 다이를 수직으로 적층하는 MCP(Multi Chip Package) 방법이 적용되고 있다. 제한된 패키지 두께 안에 복수의 다이를 적층하기 위하여 다이 뒷면에 필름 접착제를 붙여 아래층의 다이 윗면에 부착하는 직접 부착(direct attach) 방식을 사용한다. Recently, with the multifunction, light weight, and high integration of semiconductor chips, a multi chip package (MCP) method of vertically stacking a plurality of dies on a substrate has been applied. In order to stack a plurality of dies within a limited package thickness, a direct adhesive method is used in which a film adhesive is attached to the back side of the die and attached to the upper side of the die.
종래의 직접 부착 용 다이 픽업 장치를 도 1a 및 도 1b에 나타내었다. 도 1a는 다이 픽업 장치의 단면도이고, 도 1b는 다이 픽업 장치의 저면도이다. 다이 픽업 장치는 샤프트(10)와 콜렛(20)으로 구성된다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 샤프트(10)의 위 연결부(12)는 다이 픽업 장치의 구동부(미도시)에 연결되고 아래 연결부(14)는 콜렛(20)의 연결부위(22)에 연결된다. 진공홀(16)이 샤프트(10) 내부를 관통하여 콜렛(20)에 연결되어 콜렛(20)이 다이(미도시)를 진공 흡착할 수 있도록 한다. 콜렛(20)은 다이의 전면에 진공에 의한 흡착력이 골고루 미치도록 콜렛(10) 바닥면의 진공홀(26) 주변에 요홈부(24)가 격자모양으로 형성되어 있다.A conventional direct pick-up die pick-up apparatus is shown in Figs. 1A and 1B. 1A is a cross-sectional view of the die pick-up apparatus, and FIG. 1B is a bottom view of the die pick-up apparatus. The die pick-up apparatus is composed of a
그러나 상기의 다이 픽업 장치에 의해 들어 올려진 다이가 뒷면의 접착 필름에 의해 MCP에서 아래층의 다이 상부에 부착될 때, 위층의 다이와 아래층의 다이가 완전히 붙지 못하고 다이 사이에 보이드(void)가 발생하는 문제가 있다. 적층된 다이 사이의 보이드는 이후 고온의 사용환경에서 팽창하여 칩을 손상시킬 수 있어 MCP 제품의 신뢰성을 떨어뜨린다. 이와 같은 보이드는 상기 콜렛(20)에 의해 운반되는 다이가 변형될 수 있기 때문이다. 다이는 두께가 매우 얇으므로(수백 마이크로미터) 다이에 힘이 가해지면 형태가 틀어져 다이 적층시 보이드를 유발할 수 있다. 다이의 형태를 틀어지게 하는 힘은 콜렛(20)에서 가해질 수 있다. However, when the die lifted by the die pick-up device is attached to the upper die of the lower layer in the MCP by the adhesive film on the back side, the die of the upper layer and the die of the lower layer do not adhere completely and voids occur between the dies. there is a problem. Voids between stacked dies can then expand in hot environments and damage the chip, reducing the reliability of the MCP product. This void is because the die carried by the
콜렛(20)이 샤프트(10)에 수평하지 않게 연결된 경우 콜렛(20)이 다이에 가하는 진공 흡착력이 다이의 특정 부위에서 강하게 되어 다이를 변형시킬 수 있다. 이는 샤프트(10)의 아래 연결부(14)가 콜렛(20)과 접촉하는 면적이 작아서 콜렛(20)을 안정되게 지지하지 못하기 때문에 발생할 수 있다. If the
또한, 콜렛(20)의 길이가 짧아 다이와의 접촉에 의한 충격으로 콜렛(20)의 바닥면의 변형이 쉽게 유발할 수 있다.In addition, since the length of the
또한, 격자 무늬 요홈부(24)에 의한 진공 흡착력이 다이에 균일하게 분산되지 못하고 가운데의 진공홀(26) 부분에서 특히 강하여 다이의 가운데 부분이 휘도록 하는 것이 발견되었다. 이는 진공이 분산되는 요홈부(24)의 면적이 너무 넓기 때문에 전체에 진공이 미치지 못하여 가운데 부분에서 특히 진공 흡착력이 세기 때문인 것으로 여겨진다.Further, it has been found that the vacuum suction force by the
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 콜렛과 콜렛이 픽업하는 다이의 형태를 변형시키지 않는 다이 픽업 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a die pickup apparatus that does not deform the collet and the shape of the die picked up by the collet.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 다이 부착시 보이드를 유발시키지 않는 다이 픽업 장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a die pick-up apparatus that does not cause voids when the die is attached.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다이 픽업 장치는 콜렛, 샤프트, 구동부를 포함하며, 상기 콜렛은 내부에 복수개의 진공홀이 관통하는 콜렛 몸체; 상기 몸체의 하부에 있고 상기 진공홀이 제공하는 진공 흡착력에 의해 다이를 흡착하고 상기 다이를 흡착하는 바닥면이 아래로 볼록한 형태를 갖는 다이 흡착부; 상기 몸체의 상부에 있고 윗면이 밑으로 파여 측면과 바닥면을 가져서 샤프트를 끼울 수 있고 상기 바닥면의 면적이 상기 다이 흡착부의 바닥면의 면적보다 넓은 샤프트 수용부를 포함하고, 상기 샤프트는 상기 콜렛의 샤프트 수용부에 들어가는 콜렛 끼움부; 상기 콜렛 끼움부 위의 샤프트 몸체; 상기 몸체 위에 있고 상기 구동부에 연결되는 연결부; 및 상기 콜렛 끼움부, 상기 몸체, 상기 연결부의 중앙을 관통하는 진공홀을 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the die pickup apparatus according to the present invention includes a collet, a shaft, a drive unit, the collet is a collet body through which a plurality of vacuum holes penetrate therein; A die adsorption unit under the body, the die adsorption unit having a shape in which a die is adsorbed by a vacuum adsorption force provided by the vacuum hole and a bottom surface of the body is convex downward; A shaft receiving portion on the top of the body, the upper side of which is dug downward to have a side and a bottom surface to fit the shaft, the area of the bottom surface being wider than the area of the bottom surface of the die suction portion, the shaft of the collet A collet fitting entering the shaft receptacle; A shaft body over the collet fitting; A connecting part on the body and connected to the driving part; And a vacuum hole penetrating the center of the collet fitting part, the body, and the connection part.
본 발명에 따른 다이 픽업 장치의 콜렛 몸체의 수직 길이는 적어도 4mm 이상인 것이 바람직하다.The vertical length of the collet body of the die pick-up apparatus according to the invention is preferably at least 4 mm or more.
본 발명에 따른 다이 픽업 장치의 콜렛의 다이 흡착부의 바닥면의 곡률 반경은 225mm 에서 450mm 사이에 있는 것이 바람직하다.The radius of curvature of the bottom surface of the die adsorption portion of the collet of the die pick-up apparatus according to the invention is preferably between 225 mm and 450 mm.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치의 콜렛(100)과 샤프트(200)를 나타낸 단면도이다. 샤프트(200)는 콜렛 끼움부(210)를 콜렛(100)의 샤프트 수용부(110)에 끼우고 샤프트 몸체(220) 위의 연결부(230)를 다이 픽업 장치의 구동부(미도시)에 연결하여 콜렛(100)을 구동부에 연결하는 역할을 한다. 콜렛(100)은 콜렛 몸체(120)의 상부에 샤프트(200)의 콜렛 끼움부(110)를 끼우기 위한 샤프트 수용부(110)와 하부에 다이(미도시)를 흡착하기 위한 다이 흡착부(130)를 갖는다. 2A is a cross-sectional view showing the
콜렛(100)의 샤프트 수용부(110)의 바닥면의 면적이 다이 흡착부(130)의 바닥면의 면적보다 넓다. 이에 의하여 종래에 좁은 면적을 갖는 콜렛(100)의 샤프트 수용부(120)에 샤프트(200)의 콜렛 끼움부(210)를 끼웠을 때 발생했던 콜렛(100)의 틀어짐을 막을 수 있다. 또한, 넓은 샤프트 수용부(110)에 의하여 샤프트(200)로부터 콜렛(100)에 가해지는 힘이 고르게 분산되어 다이 부착시 다이에 가해지는 힘 역시 고르게 되어 다이 부착 품질을 우수하게 할 수 있다.The area of the bottom surface of the
또한, 콜렛 몸체(120)의 길이(L)를 4mm 이상으로 함으로써 샤프트(200)와 다이 사이에서 받는 힘에 의해 콜렛(100)이 변형되는 것과 콜렛(100)의 잦은 교체에 의해 콜렛(100)이 변형되는 것을 줄일 수 있다.In addition, the
다이가 진공 흡착력에 의해 흡착되는 다이 흡착부(130)의 바닥면이 아래로 둥근 형태이다. 종래의 편평한 형태는 콜렛(100)의 약간의 변형에 의하여도 다이 부착시 가운데나 가장자리 부분에서 들뜸 현상이 발행하여 다이 사이의 보이드를 유발할 수 있었다. 그러나 아래로 둥근 형태는 들뜸 현상을 방지하여 보이드를 줄 일 수 있다. 다이의 대각선 길이가 12mm 일 경우 다이 흡착부(130)의 둥근 형태의 곡률반경이 225-450 mm 일 때 보이드 발생을 최대로 줄일 수 있었다. 또한, 콜렛(100)의 재료를 유연성있는 소재를 적용함으로써 다이 부착시 콜렛(100)이 받는 힘에 대한 복원력을 증가시켜 콜렛(100)의 변형을 방지함으로써 보이드를 최소화할 수 있다.The bottom surface of the
도 2b는 콜렛(100)의 다이 흡착부(130)의 바닥면의 평면도이다. 곡률반경을 가져서 아래로 둥근 형태인 바닥면은 다이를 흡착하는 진공 흡착력을 제공하는 진공홀(140)을 5개 가지고 있다. 진공홀의 개수는 다르게 할 수 있다. 다이 흡착부(130)에서 홀 형태로 진공을 제공하면 샤프트(200)의 하나의 진공홀(240)로부터 진공이 분산되는 면적이 줄어들면서 진공이 고르게 분산될 수 있다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 샤프트 수용부(110)의 바닥면을 진공홀(140) 주변에서 약간 더 낮추어줌으로써 샤프트(200)의 진공홀(240)에서 제공되는 진공이 콜렛(100)의 복수의 진공홀(140)로 고르게 분산될 수 있는 공간(112)이 마련된다. 이에 의하여 다이 흡착부(130)의 모든 진공홀(140)에서 진공 흡착력이 고르게 작용할 수 있다. 따라서 다이 흡착부(130) 내의 위치에 따른 진공 흡착력의 차이에 의하여 콜렛(100)이 변형되는 것과 다이 부착시 보이드가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 2B is a plan view of the bottom surface of the
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 그 변형이나 개량이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to this, A deformation | transformation and improvement are possible by the person skilled in the art within the technical idea of this invention.
본 발명에 따른 다이 픽업 장치의 콜렛은 샤프트와 연결되는 샤프트 수용부의 면적을 다이가 흡착되어 픽업되는 다이 흡착부의 면적보다 크게 하고, 콜렛 몸체의 길이를 길게 함으로써 콜렛의 틀어짐과 변형을 막고 다이 부착시 다이에 가해지는 힘 역시 고르게 하여 다이 부착시 보이드를 방지할 수 있다. The collet of the die pick-up apparatus according to the present invention has an area larger than the area of the die adsorption portion where the die is attracted and picked up by the die, and the length of the collet body is increased to prevent twisting and deformation of the collet and to attach the die. The force exerted on the die is also equalized to prevent voids when the die is attached.
또한, 다이 흡착부의 바닥면을 아래로 둥근 형태로 만들어 다이 부착시 콜렛의 변형에 의한 들뜸을 방지하여 다이 부착시 보이드를 방지할 수 있다.In addition, the bottom surface of the die adsorption portion is rounded downward to prevent lifting due to deformation of the collet during die attach, thereby preventing voids during die attach.
또한, 다이 흡착부의 진공이 제공되는 부분을 복수의 홀 모양으로 하고 샤프트 수용부에 샤프트의 진공홀로부터 콜렛의 복수의 진공홀로 진공이 분산되는 공간을 마련함으로써 진공이 다이 흡착부 내의 위치에 관계없이 골고루 작용하여 콜렛의 변형을 방지하고 다이의 변형을 방지하여 보이드를 방지할 수 있다.In addition, a portion in which the vacuum is applied to the die adsorption portion is formed in the shape of a plurality of holes, and a space is provided in the shaft accommodating portion from the vacuum hole of the shaft to the plurality of vacuum holes of the collet so that the vacuum is irrespective of the position in the die adsorption portion. It works evenly to prevent deformation of the collet and prevent deformation of the die to prevent voids.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8307543B2 (en) | 2009-08-11 | 2012-11-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor chip attaching apparatus |
US9698117B2 (en) | 2014-02-10 | 2017-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Die bonding apparatus |
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- 2005-08-05 KR KR1020050071682A patent/KR20070016739A/en not_active Application Discontinuation
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US8307543B2 (en) | 2009-08-11 | 2012-11-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor chip attaching apparatus |
US9698117B2 (en) | 2014-02-10 | 2017-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Die bonding apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |