KR20090012808A - 칩 분리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20090012808A
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윤철상
하용대
이재룡
조정순
이범우
황영곤
권목근
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삼성전자주식회사
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Abstract

칩 분리 장치 및 방법이 제공된다. 상기 칩 분리 장치는 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프를 흡착 고정하도록 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더, 회전가능하도록 상기 흡착 홀더의 내부에 설치되며 회전시 그 상단부가 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 플런저 및, 상기 흡착 홀더의 하부에 설치되되 상승 및 하강되도록 설치되고 상승시 상기 플런저가 회전되도록 상기 플런저의 하단부를 밀어올리는 플런저 리프터를 포함한다.
웨이퍼, 칩

Description

칩 분리 장치 및 방법{Apparatus and method for separating chip}
본 발명은 칩 분리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접착 테이프에 부착되어 지지되는 반도체 웨이퍼로부터 반도체 칩을 분리시킬 때 사용되는 칩 분리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 순수 실리콘 등으로 제작된 웨이퍼 상에 다수개의 반도체 칩을 형성시키는 FAB(Fabrication) 공정, 웨이퍼 상에 형성된 다수개의 반도체 칩을 전기적으로 검사하여 양품과 불량품을 선별하는 EDS(Electrical Die Sorting) 공정, 양품 칩만을 개개로 분리시켜 칩이 전기적ㆍ물리적 특성을 지닐 수 있도록 패키지(package) 상태로 형상화 시켜주는 어셈블리(assembly) 공정 및, 패키지된 제품을 테스트(test)하는 테스트 공정으로 구성된다.
이와 같은 반도체 제조공정 중에서 어셈블리 공정은 패키지 공정이라고도 하며, 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩을 개별화하는 웨이퍼 쏘잉(Sawing) 공정, 개별화된 반도체 칩들 중 양품 반도체 칩만을 분리하여 리드 프레임이나 기판에 실장하는 다이 본딩(die bonding) 공정, 실장된 반도체 칩과 리드 프레임의 리드 등을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정, 반도체 칩과 그에 전기적으로 연결된 부분을 성형수지 등으로 봉지하는 몰딩(molding) 공정 및, 외부 리드를 실장형태에 적합하도록 소정 형태로 성형하는 폼(form) 공정 등을 포함한다.
한편, FAB 공정을 거쳐 다수개의 반도체 칩이 형성된 웨이퍼는 후속으로 진행되는 웨이퍼 쏘잉 공정에서 개별 반도체 칩으로 절단된 반도체 칩의 이탈을 방지하고 취급이 용이하게 이루어질 수 있도록 웨이퍼의 뒷면 즉, 집적회로가 형성된 면의 반대쪽 면에 접착 테이프가 부착된다. 그리고, 이와 같이 접착 테이프가 부착된 웨이퍼는 웨이퍼 쏘잉 공정 후에 다이 본딩 공정으로 공급되고, 다이 본딩 공정에서 웨이퍼로부터 개별 반도체 칩이 분리되어 리드 프레임이나 기판 상에 실장된다.
도 1은 일반적인 다이 본더의 개략 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 다이 본더(90)는 픽커(picker,92)를 이용하여 접착 테이프(87)에 부착된 웨이퍼(82)에서 양호한 상태의 반도체 칩(83)을 정렬 스테이지(81)로 이송시키고 그 정렬 스테이지(81)로부터 위치 정렬된 반도체 칩(83)을 본딩하고자 하는 접착제(84)가 도포된 기판(85)의 칩 부착영역까지 이송시켜 주는 픽 엔 플레이스(pick and place) 장치(91)와, 다이 본딩에 필요한 하중을 가해서 기판(85)에 반도체 칩(83)을 부착시키는 본딩 헤드(bonding head,93) 및, 기판(85)을 작업 위치로 이동시키는 기판 이송 장치(94)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 다이 본더(90)에 있어서, 반도체 칩(83)을 기판(85) 또는 리드 프레임(미도시)에 부착시키기 위해서는 개별 반도체 칩(83)을 웨이퍼(82)가 부착되어 있는 접착 테이프(87)로부터 분리하여야 한다. 따라서, 다이 본 더(90)는 반도체 칩(83)을 기판(85) 또는 리드 프레임에 부착하기 위한 상기 단위 장치들(91,93,94) 외에 개별 반도체 칩(83)을 접착 테이프(87)로부터 분리시키기 위한 칩 분리 장치(100)를 포함한다. 참조부호 86은 웨이퍼(82)가 부착되는 접착 테이프(87)를 펼치기 위해 사용되는 웨이퍼 고정링이다.
도 2는 종래 칩 분리 장치의 일예를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 종래 칩 분리 장치의 동작 상태도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 종래 칩 분리 장치(100)는 웨이퍼(82)의 하부에서 접착 테이프(87)를 흡착 고정하기 위한 흡착 홀더(110), 흡착 고정된 접착 테이프(87)로부터 반도체 칩(83)을 밀어올리는 칩 리프트 핀(chip lift pin,120) 및, 칩 리프트 핀(120)이 고정되는 핀 홀더(pin holder,121)를 포함하여 구성된다.
상기 흡착 홀더(110)는 내부가 비어 있고 일측 예를 들면 하측이 개구된 원통 상태로, 상부면에 칩 리프트 핀(120)의 삽입을 위한 핀 삽입홀(113)과, 진공에 의해 웨이퍼(82) 밑면에 부착된 접착 테이프(87)를 흡착하기 위한 흡입홀(111) 및, 그 흡입홀(111)을 연결하는 원형의 흡입홈(115)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 칩 리프트 핀(120)은 핀 삽입홀(113)을 통하여 상하로 이동되고, 접착 테이프(87)로부터 반도체 칩(83)을 분리시킬 때 반도체 칩(83)의 가장자리 네 곳에서 칩 밑면을 각각 밀어 올리도록 4개로 구성되며, 핀 홀더(121)의 상부면에 고정된다.
또, 상기 핀 홀더(121)는 핀 홀더(121)를 상승 및 하강시키는 홀더 샤프트(122)에 결합되며, 상기 흡착 홀더(110)의 안내에 따라 흡착 홀더(110)의 내부에 서 상승 및 하강된다. 따라서, 상기 칩 리프트 핀(120)은 접착 테이프(87)로부터 반도체 칩(83)이 분리되도록 흡착 홀더(110)의 핀 삽입홀(113)을 통하여 상승되어 접착 테이프(87)에 부착된 반도체 칩(83)의 밑면을 밀어올리게 되며, 전술한 픽커(도 1의 92)는 상기와 같이 접착 테이프(87)로부터 분리되는 반도체 칩(83)을 픽업하게 된다.
하지만, 종래 칩 분리 장치(100)의 경우, 분리하고자 하는 반도체 칩(83)의 직하방에서 다수의 칩 리프트 핀(120)을 곧바로 수직 이동시키는 방식으로 접착 테이프(87)로부터 반도체 칩(83)을 분리하고 있기 때문에, 분리되는 반도체 칩(83)에 과도한 스트레스(stress)가 가해지는 문제가 발생되며, 이는 곧, 반도체 칩(83)의 브로큰(broken)이나 크랙(crack) 등의 주요 원인이 된다.
특히, 접착 테이프(87)가 부착된 웨이퍼(82)를 장시간 동안 보관한 다음 종래의 칩 분리 장치(100) 및 방법을 사용하여 그 접착 테이프(87)로부터 반도체 칩(83)을 분리할 경우, 웨이퍼(82) 곧, 다수의 반도체 칩(83)들은 접착 테이프(87) 상에 고착되어지게 되어, 반도체 칩(83)을 분리할 때 발생되어지는 반도체 칩(83)의 브로큰이나 크랙 등의 문제는 더욱 심화되어지게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 접착 테이프로부터 반도체 칩을 분리할 때 반도체 칩에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있는 칩 분리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
그리고, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 반도체 칩이 접착 테이프로부터 안정적이면서도 용이하게 분리되도록 하는 칩 분리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프를 흡착 고정하도록 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더, 회전가능하도록 상기 흡착 홀더의 내부에 설치되며 회전시 그 상단부가 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 플런저 및, 상기 흡착 홀더의 하부에 설치되되 상승 및 하강되도록 설치되고 상승시 상기 플런저가 회전되도록 상기 플런저의 하단부를 밀어올리는 플런저 리프터를 포함하는 칩 분리 장치가 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 장치는 상기 플런저 리프터의 하강시 상기 플런저가 역회전되도록 하여 상기 플런저의 원래 위치를 복원시키는 플런저 위치 복원기를 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 플런저는 금속 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 플런저 위치 복원기는 상기 플런저 리프터의 상부에 설치되는 마그네틱일 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 장치는 상기 플런저의 역회전시 상기 플런저가 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하도록 상기 흡착 홀더에 설치된 플런저 회전방지 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 플런저의 상단부와 하단부 사이에는 굴절부가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 굴절부의 양측면에는 각각 상기 플런저를 회전되게 하는 힌지부가 구비될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 플런저는 회전시 그 일부분이 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 칩 리프트부, 상기 플런저 리프터의 상승시 상기 플런저 리프터에 접촉되는 리프터 접촉부 및, 상기 칩 리프트부와 상기 리프터 접촉부를 일정각도로 연결하는 굴절부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 상기 칩 리프트부의 일부분에는 다수의 칩 리프트 핀들이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 칩 리프트부의 상단과 상기 리프터 접촉부의 하단에는 각각 곡면이 형성될 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프를 흡착 고정하도록 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더, 회전가능하도록 상기 흡착 홀더의 내부에 각각 설치되며, 회전시 그 상단부들이 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 각각 돌출되는 한 쌍의 플런저 및, 상기 흡착 홀더의 하부에 설치되되 상승 및 하강되도록 설치되고 상승시 상기 플런저들이 회전되도록 상기 플런저들의 하단부를 밀어올리는 플런저 리프터를 포함하되, 상기 플런저들은 상기 플런저 리프터의 상승시 상호 반대방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치가 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 장치는 상기 플런저 리프터의 하강시 상기 플런저들이 역회전되도록 하여 상기 플런저들의 원래 위치를 복원시키는 플런저 위치 복원기를 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 플런저들은 금속 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 플런저 위치 복원기는 상기 플런저 리프터의 상부에 설치되는 마그네틱일 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 장치는 상기 플런저들의 역회전시 상기 플런저들이 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하도록 상기 흡착 홀더에 설치된 한 쌍의 플런저 회전방지 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 플런저들의 상단부와 하단부 사이에는 각각 굴절부가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 굴절부들의 양측면에는 각각 상기 플런저들을 회전되게 하는 힌지부가 구비될 수 있다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더를 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프의 하부에 위치시키고, 상기 흡입홀로 진공 흡입력을 제공하여 상기 접착 테이프를 상기 흡착 홀더의 상면에 흡착 고정하고, 상기 흡착 홀더의 내부에 회전가능하게 설치된 플런저가 회전되어 그 상단부가 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출됨으로 상기 접착 테이프로부터 반도체 칩이 분리되도록 상기 흡착 홀더의 하부에 설치된 플런저 리프터를 상승시켜 상기 플런저를 회전시키 는 것을 포함하는 칩 분리 방법이 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 방법은 상기 플런저가 역회전되어 원래의 위치로 복원되도록 상기 플런저의 하단부를 밀어올린 상기 플런저 리프터를 하강시키는 것을 더 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 방법은 상기 플런저 리프터의 상부에 마그네틱을 설치하여 자기력으로 금속재질의 플런저를 역회전시킬 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 칩 분리 방법은 상기 흡착 홀더의 내부에 플런저 회전방지 스토퍼를 설치하여 상기 플런저의 역회전시 상기 플런저가 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 칩 분리 장치 및 방법에 따르면, 플런저 리프터의 상승되는 힘에 의해 플런저가 회전되고 또 이 플런저가 회전됨에 따라 그 상단부가 흡착 홀더의 상부로 돌출되어 접착 테이프로부터 반도체 칩을 분리하기 때문에, 접착 테이프로부터 반도체 칩을 분리할 때 반도체 칩에 가해지는 스트레스를 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 칩 분리 장치 및 방법에 따르면, 반도체 칩을 접착 테이프로부터 매우 안정적이고도 용이하게 분리할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개 시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 칩 분리 장치의 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 내부 구성을 도시한 사시도이며, 도 6은 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 동작 상태를 도시한 사시도이다. 그리고, 도 7a와 도 7b는 각각 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절개한 도면들로서, 도 7a는 칩 분리 장치의 동작 전 상태를 도시한 도면이고, 도 7b는 칩 분리 장치의 동작 상태를 도시한 도면이다. 또, 도 8a와 도 8b는 각각 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개한 도면들로서, 도 8a는 칩 분리 장치의 동작 전 상태를 도시한 도면이고, 도 8b는 칩 분리 장치의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 칩 분리 장치(200)는 다수의 반도체 칩들(83) 곧, 절단을 통해 다수개의 반도체 칩들(83)로 개별화된 웨이퍼(82)가 부착된 접착 테이프(87)를 흡착 고정하도록 상면에 흡입홀(211)이 형성된 흡착 홀더(210), 상기 흡착 홀더(210)의 내부에서 회전가능하도록 상기 흡착 홀더(210)의 내부에 설치되는 플런저(220), 상기 플런저(220)가 회전되도록 상기 플런저(220)의 하단부를 밀어올리는 플런저 리프터(250), 상기 플런저 리프터(250)의 하강시 상기 플런저(220)가 역회전되도록 하여 상기 플런저(220)의 원래 위치를 복원시키는 플런저 위치 복원기(270) 및, 상기 플런저(220)의 역회전시 상기 플런저(220)가 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하는 플런저 회전방지 스 토퍼(260)를 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 흡착 홀더(210)는 대략 중공의 원통 형상으로, 상면 곧, 칩 분리 작업시 접착 테이프(87)의 밑면에 접촉되는 면에는 다수의 흡입홀(211)이 순차적으로 나란히 형성되고, 하면 곧, 밑면은 개구된다. 이때, 개구된 밑면에는 중앙부에 리프터 삽입홀(213)이 형성된 홀더 캡(212)이 결합된다. 따라서, 플런저 리프터(250)는 홀더 캡(212)에 형성된 리프터 삽입홀(213)을 통해 흡착 홀더(210)의 내부로 삽입되어지며, 이 흡착 홀더(210)의 내부에서 상승 및 하강된다.
한편, 상기 접착 테이프(87)의 밑면에 상기 흡착 홀더(210)의 상면이 접촉된 후, 상기 흡착 홀더(210)의 내부로 진공 흡입력 곧, 진공압이 제공되면, 상기 진공 흡입력은 상기 흡착 홀더(210)의 흡입홀(211)을 통해 상기 접착 테이프(87)의 밑면으로 전달된다. 따라서, 상기 접착 테이프(87)는 이와 같이 전달되는 진공 흡입력에 의해 상기 흡착 홀더(210)의 상면에 흡착 고정된다.
상기 플런저(220)는 상기 흡착 홀더(210)의 내부에서 회전될 시 그 상단부가 상기 흡입홀(211)을 통과하여 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되도록 설치된다. 따라서, 상기 접착 테이프(87)에 부착되어 있던 반도체 칩들(83) 또는 반도체 칩(83)은 이와 같이 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되는 플런저(220)의 상단부에 의해 접착 테이프(87)로부터 분리되어 진다. 이와 같은 이유는 전술한 바와 같이 접착 테이프(87)가 이미 흡착 홀더(210)의 상면에 흡착 고정된 상태이기 때문이다.
한편, 상기 플런저(220)는 상기 흡착 홀더(210)의 일측에 설치되는 제1 플런 저와 상기 제1 플런저에 대응되도록 상기 흡착 홀더(210)의 타측에 설치되는 제2 플런저 즉, 한 쌍으로 이루어진다. 이때, 상기 플런저들(220)은 상기 흡착 홀더(210)의 중심선으로부터 상호 대칭되게 설치될 수 있고, 또 상기 플런저 리프터(250)가 상승되어 상기 플런저들(220)을 밀어올릴 시 상호 반대방향으로 회전되도록 설치될 수 있다.
이하, 상기 한 쌍의 플런저(220)의 구성에 대해 설명하면, 상기 플런저(220)는 회전시 그 일부분이 상기 흡입홀(211)을 통과하여 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되는 칩 리프트부(223), 상기 플런저 리프터(250)의 상승시 상기 플런저 리프터(250)에 접촉되는 리프터 접촉부(226) 및, 상기 칩 리프트부(223)와 상기 리프터 접촉부(226)를 일정각도로 연결하는 굴절부(228)를 포함한다.
여기서, 상기 칩 리프트부(223)는 상기 플런저(220)의 상측 부분을 지칭하는 것으로, 상기 칩 리프트부(223)의 일부분 곧, 상기 플런저(220)가 회전될 시 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되는 상기 칩 리프트부(223)의 일부분은 전술한 플런저(220)의 상단부에 해당한다. 이때, 이러한 칩 리프트부(223)의 일부분에는 다수의 칩 리프트 핀들(224)이 형성된다. 따라서, 상기 플런저(220)가 회전될 시 상기 칩 리프트 핀들(224)은 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되어 상기 접착 테이프(87)로부터 상기 반도체 칩(83)을 분리하게 된다. 여기서, 상기 칩 리프트 핀들(224)은 도 5 등에 도시된 바와 같이, 2열로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 반도체 칩(83)의 분리 작업은 보다 원활할 수 있다.
한편, 상기 칩 리프트 핀들(224)은 상기 플런저(220)가 회전될 때 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되기 때문에, 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되는 상기 칩 리프트 핀들(224)은 종래와 같이 상기 흡착 홀더(210)의 어느 일 지점에서만 돌출되는 것이 아니라 상기 흡착 홀더(210)의 상부 일측으로부터 타측으로 점차적으로 돌출된다. 예를 들면, 상기 칩 리프트 핀들(224)은 상기 흡착 홀더(210)의 상부 가장자리로부터 중앙부 측으로 점차적으로 돌출된다. 따라서, 상기 접착 테이프(87)에 부착된 반도체 칩(83)에는 종래와 같은 수직 방향으로의 하중과 어느 일 지점으로만의 하중이 가해지는 것이 아니라 일정각도로 기울어진 방향으로의 하중과 어느 일 경로를 따라 하중이 가해진다. 따라서, 상기 접착 테이프(87)에 부착되어 있던 반도체 칩(83)은 보다 원활하게 그 접착 테이프(87)로부터 분리될 수 있게 된다. 여기서, 상기 접착 테이프(87)의 밑면에 접촉되어지는 상기 칩 리프트부(223)의 상단 즉, 상기 칩 리프트 핀들(224)의 상단에는 곡면(225)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 칩 리프트 핀들(224)의 상단과 상기 접착 테이프(87)의 접촉은 보다 원활해질 수 있다.
상기 리프터 접촉부(226)는 상기 플런저(220)의 하측 부분을 지칭하는 것으로, 상기 리프터 접촉부(226)의 하단 곧, 상기 플런저 리프터(250)가 접촉되는 부분에는 곡면(227)이 형성된다. 따라서, 상기 플런저 리프터(250)와 상기 리프터 접촉부(226)와의 상호 접촉은 보다 원활해질수 있게 된다. 한편, 다른 실시예로 상기 리프터 접촉부(226)의 하단에는 롤러(미도시)가 설치될 수도 있다. 이 경우에도 상기 플런저 리프터(250)와 상기 리프터 접촉부(226)와의 상호 접촉은 보다 원활해지게 된다.
상기 굴절부(228)는 상기 칩 리프트부(223)와 상기 리프터 접촉부(226)를 일정각도 예를 들면, 110°±20°의 각도로 연결한다. 따라서, 상기 플런저 리프터(250)가 상승될 시 상기 플런저(220)는 상기 굴절부(228)로 인하여 회전될 수 있게 된다. 하지만, 상기 굴절 각도는 전술한 110°±20°외에도 다른 각도로 변경될 수 있다. 그리고, 상기 굴절부(228)의 양측면에는 각각 상기 플런저(220)를 회전되게 하는 힌지부(221)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 힌지부(221)는 전술한 흡착 홀더(210)의 내벽에 회전가능하게 설치되는 회전 샤프트(222)일 수 있다. 따라서, 상기 플런저(220)는 상기 회전 샤프트(222)로 인하여 회전될 수 있게 된다.
상기 플런저 리프터(250)는 상기 흡착 홀더(210)의 하부 곧, 상기 플런저(220)의 하부에 설치되되 상승 및 하강 가능하도록 설치된다. 즉, 상기 플런저 리프터(250)는 상기 흡착 홀더(210)의 하부에서 상기 플런저(220)를 밀어올릴 수 있도록 설치된다. 따라서, 상기 접착 테이프(87)로부터 상기 반도체 칩(83)을 분리하기 위하여 상기 플런저(220)의 회전이 필요할 경우 상기 플런저 리프터(250)는 상승되어 상기 플런저(220)를 밀어올리게 된다. 그리고, 상기 반도체 칩(83)을 분리한 후 상기 플런저(220)를 원래의 위치로 복원시켜야 할 경우 즉, 상기 플런저(220)의 역회전이 필요할 경우에는 상기 플런저 리프터(250)는 하강된다.
상기 플런저 위치 복원기(270)는 상기 플런저 리프터(250)가 하강될 시 상기 플런저(220)가 역회전되도록 하여 상기 플런저(220)의 원래 위치를 복원시키는 역할을 한다.
일실시예로, 상기 플런저(220)가 금속 재질로 형성될 경우, 상기 플런저 위 치 복원기(270)는 상기 플런저 리프터(250)의 상부에 설치되는 마그네틱으로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 플런저 위치 복원기(270)는 상기 플런저 리프터(250)가 하강될 때 상기 플런저 리프터(250)와 같이 하강되며, 상기 플런저(220)에 자기력을 발생시키게 된다. 따라서, 상기 플런저(220)는 상기 플런저(220) 위치 복원기에서 발생시키는 자기력에 의해 역회전되며, 이 역회전에 의해 원래의 위치로 복원되어진다. 여기서, 상기 플런저 위치 복원기(270)는 다른 실시예로도 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 플런저 위치 복원기(270)는 상기 플런저 리프터(250)로부터 가해지는 외력이 소멸될 경우, 상기 플런저(220)의 위치를 복원시키도록 상기 플런저(220)의 힌지부(221)와 상기 플런저(220) 상에 설치되는 토션스프링(미도시)으로 구현될 수 있다.
상기 플런저 회전방지 스토퍼(260)는 상기 플런저(220)의 역회전시 상기 플런저(220)가 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 상기 흡착 홀더(210)의 내부에 설치되는 걸림핀으로 구현될 수 있다. 따라서, 상기 플런저 위치 복원기(270)에서 발생하는 자기력 등에 의하여 상기 플런저(220)가 역회전 될 경우, 상기 플런저(220)는 상기 흡착 홀더(210)의 내부에 설치되는 걸림핀에 걸릴 수 있게 된다. 이에, 상기 플런저(220)는 상기 걸림핀에 걸려 더이상 회전되지 않게 되며, 미리 설정된 위치에 위치되어지게 된다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 칩 분리 장치(200)의 칩 분리 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명에 따른 칩 분리 방법의 일실시예를 도시한 블럭도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 다수의 반도체 칩들(83)이 부착된 접착 테이프(87)가 준비되면, 먼저, 상면에 흡입홀(211)이 형성된 흡착 홀더(210)를 다수의 반도체 칩들(83)이 부착된 접착 테이프(87)의 하부에 위치시킨다(S310).
이후, 상기 흡착 홀더(210)가 상기 접착 테이프(87)의 하부에 위치되면, 상기 흡착 홀더(210)의 흡입홀(211)로 진공 흡입력을 제공하여 상기 접착 테이프(87)를 상기 흡착 홀더(210)의 상면에 흡착 고정한다(S330).
다음, 상기 접착 테이프(87)가 상기 흡착 홀더(210)의 상면에 흡착 고정되면, 상기 흡착 홀더(210)의 내부에 회전가능하게 설치된 플런저(220)가 회전되어 그 상단부가 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출됨으로 상기 접착 테이프(87)로부터 반도체 칩(83)이 분리되도록 상기 흡착 홀더(210)의 하부에 설치된 플런저 리프터(250)를 상승시켜 상기 플런저(220)를 회전시킨다. 따라서, 상기 플런저(220)는 상기 플런저 리프터(250)의 상승으로 인하여 회전되어지고, 또 이 플런저(220)의 회전으로 인하여 상기 플런저(220)의 상단부는 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출된다. 따라서, 상기 접착 테이프(87)에 부착되어 있던 반도체 칩(83)은 상기 흡착 홀더(210)의 상부로 돌출되어지는 상기 플런저(220)의 상단부로 인하여 상기 접착 테이프로(87)부터 분리되어진다(S350).
이후, 상기 반도체 칩(83)이 분리되면, 상기 플런저 리프터(250)는 하강된다. 이때, 플런저 위치 복원기(270)는 상기 플런저 리프터(250)의 상부에 설치되므로, 상기 플런저 위치 복원기(270)는 상기 플런저 리프터(250)가 하강될 때 상기 플런저 리프터(250)와 같이 하강되며, 상기 플런저(220)에 자기력을 발생시키게 된 다. 따라서, 상기 플런저(220)는 상기 플런저 위치 복원기(270)에서 발생시키는 자기력에 의해 역회전되며, 이 역회전에 의해 원래의 위치로 복원되어진다(S370). 이때, 상기 흡착 홀더(210)의 내부에는 플런저 회전방지 스토퍼(260)가 설치되어지는 바, 상기 플런저(220)는 상기 플런저 회전방지 스토퍼(260)로 인하여 그 역회전시 미리 설정된 위치보다 더 역회전되지 않게 된다.
도 1은 일반적인 다이 본더의 개략 구성도이다.
도 2는 종래 칩 분리 장치의 일예를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 종래 칩 분리 장치의 동작 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 칩 분리 장치의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 동작 상태를 도시한 사시도이다.
도 7a와 도 7b는 각각 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절개한 도면들로서, 도 7a는 칩 분리 장치의 동작 전 상태를 도시한 도면이고, 도 7b는 칩 분리 장치의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 8a와 도 8b는 각각 도 4에 도시한 칩 분리 장치의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개한 도면들로서, 도 8a는 칩 분리 장치의 동작 전 상태를 도시한 도면이고, 도 8b는 칩 분리 장치의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 칩 분리 방법의 일실시예를 도시한 블럭도이다.

Claims (19)

  1. 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프를 흡착 고정하도록 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더;
    회전가능하도록 상기 흡착 홀더의 내부에 설치되며, 회전시 그 상단부가 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 플런저; 및,
    상기 흡착 홀더의 하부에 설치되되 상승 및 하강되도록 설치되고, 상승시 상기 플런저가 회전되도록 상기 플런저의 하단부를 밀어올리는 플런저 리프터를 포함하는 칩 분리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저 리프터의 하강시 상기 플런저가 역회전되도록 하여 상기 플런저의 원래 위치를 복원시키는 플런저 위치 복원기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 플런저는 금속 재질로 형성되고,
    상기 플런저 위치 복원기는 상기 플런저 리프터의 상부에 설치되는 마그네틱인 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 플런저의 역회전시 상기 플런저가 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하도록 상기 흡착 홀더에 설치된 플런저 회전방지 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저의 상단부와 하단부 사이에는 굴절부가 형성된 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 굴절부의 양측면에는 각각 상기 플런저를 회전되게 하는 힌지부가 구비된 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 플런저는 회전시 그 일부분이 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 칩 리프트부, 상기 플런저 리프터의 상승시 상기 플런저 리프터에 접촉되는 리프터 접촉부 및, 상기 칩 리프트부와 상기 리프터 접촉부를 일정각도로 연결하는 굴절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 흡착 홀더의 상부로 돌출되는 상기 칩 리프트부의 일부분에는 다수의 칩 리프트 핀들이 형성된 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 칩 리프트부의 상단과 상기 리프터 접촉부의 하단에는 각각 곡면이 형성된 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  10. 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프를 흡착 고정하도록 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더;
    회전가능하도록 상기 흡착 홀더의 내부에 각각 설치되며, 회전시 그 상단부들이 상기 흡입홀을 통과하여 상기 흡착 홀더의 상부로 각각 돌출되는 한 쌍의 플런저; 및,
    상기 흡착 홀더의 하부에 설치되되 상승 및 하강되도록 설치되고, 상승시 상기 플런저들이 회전되도록 상기 플런저들의 하단부를 밀어올리는 플런저 리프터를 포함하되,
    상기 플런저들은 상기 플런저 리프터의 상승시 상호 반대방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 플런저 리프터의 하강시 상기 플런저들이 역회전되도록 하여 상기 플런 저들의 원래 위치를 복원시키는 플런저 위치 복원기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 플런저들은 금속 재질로 형성되고,
    상기 플런저 위치 복원기는 상기 플런저 리프터의 상부에 설치되는 마그네틱인 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 플런저들의 역회전시 상기 플런저들이 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하도록 상기 흡착 홀더에 설치된 한 쌍의 플런저 회전방지 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 플런저들의 상단부와 하단부 사이에는 각각 굴절부가 형성된 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 굴절부들의 양측면에는 각각 상기 플런저들을 회전되게 하는 힌지부가 구비된 것을 특징으로 하는 칩 분리 장치.
  16. 상면에 흡입홀이 형성된 흡착 홀더를 다수의 반도체 칩들이 부착된 접착 테이프의 하부에 위치시키고,
    상기 흡입홀로 진공 흡입력을 제공하여 상기 접착 테이프를 상기 흡착 홀더의 상면에 흡착 고정하고,
    상기 흡착 홀더의 내부에 회전가능하게 설치된 플런저가 회전되어 그 상단부가 상기 흡착 홀더의 상부로 돌출됨으로 상기 접착 테이프로부터 반도체 칩이 분리되도록 상기 흡착 홀더의 하부에 설치된 플런저 리프터를 상승시켜 상기 플런저를 회전시키는 것을 포함하는 칩 분리 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 플런저가 역회전되어 원래의 위치로 복원되도록 상기 플런저의 하단부를 밀어올린 상기 플런저 리프터를 하강시키는 것을 더 포함하는 칩 분리 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 플런저 리프터의 상부에 마그네틱을 설치하여 자기력으로 금속재질의 플런저를 역회전시키는 것을 특징으로 하는 칩 분리 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 흡착 홀더의 내부에 플런저 회전방지 스토퍼를 설치하여 상기 플런저의 역회전시 상기 플런저가 미리 설정된 위치보다 더 역회전되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 칩 분리 방법.
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