KR20100000582A - 반도체 칩 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

분리 유닛의 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 반도체 칩 분리 장치가 개시된다. 반도체 칩 분리 장치는 개별적으로 분리된 다수개의 반도체 칩들이 접착된 접착 시트의 가장자리 부위를 파지하는 파지부와, 파지부를 수평으로 이동시키는 이송부와, 접착 시트의 아래에 위치하고 접착 시트에 접착된 반도체 칩들 중에서 파지부의 이동에 의해 선택되는 어느 하나의 반도체 칩을 접착 시트로부터 분리하기 위하여 수직 방향으로 이동 가능한 적어도 하나의 지지핀이 구비된 분리 유닛과, 분리 유닛을 둘러싸도록 위치하고 파지부가 설정 영역을 벗어나 이동하는 경우 파지부와 충돌하여 눌려짐에 의해 스위칭 동작하는 충돌 감지부, 그리고 충돌 감지부와 연결되고 충돌 감지부의 스위칭 동작에 근거하여 파지부의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서 충돌 감지부에 의해 분리 유닛과 파지부의 충돌을 방지함으로써 충돌에 의해 분리 유닛이 손상되는 것을 방지한다.

Description

반도체 칩 분리 장치{Apparatus for separating a semiconductor chip}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 제조 과정에서 개별적으로 절단된 반도체 칩들을 분리하기 위한 반도체 칩 분리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 일련의 반도체 제조 과정에 의해 단위 소자인 반도체 칩이 다수 개 형성된다.
이와 같은 반도체 칩들은 반도체 웨이퍼를 자르기 편리하도록 접착 시트에 접착된 상태에서 소잉(sawing) 공정을 통해 개별적으로 절단된다. 이후, 절단된 반도체 칩들은 다이 본딩 공정으로 공급되고 다이 본딩 공정에서 반도체 웨이퍼로부터 개별 반도체 칩이 분리되어 리드 프레임이나 기판에 실장 된다. 이 때, 개별 반도체 칩을 분리하기 위한 분리 장치가 사용된다.
도 1은 종래의 반도체 칩 분리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 반도체 칩 분리 장치(10)는 개별적으로 절단된 다수개의 반도체 칩(12)들이 접착된 접착 시트(14)를 파지하는 파지부(11), 상기 파 지부(11)의 내측에 위치하여 선택적으로 어느 하나의 반도체 칩(12)을 밀어 올리는 분리 유닛(20) 및 상기 분리 유닛(20)에 의해 밀어 올려진 반도체 칩(12)을 픽업하는 픽업 유닛(30)을 포함한다.
이러한, 반도체 칩 분리 장치(10)는 파지부(11)가 선택된 반도체 칩(12)을 분리 유닛(20)의 상부에 위치시키면, 분리 유닛(20)의 지지핀(22)이 상승하여 선택된 반도체 칩(12)이 접착된 위치의 접착 시트(14)를 소정 높이까지 상승시킨다. 동시에, 픽업 유닛(30)이 선택된 반도체 칩(12) 상에 위치하여, 반도체 칩(12)을 진공 흡착 방식으로 픽업한 후, 접착 시트(14)로부터 분리하게 된다.
하지만, 상기 파지부(11)가 기설정된 작업 반경을 벗어나는 경우 상기 파지부(11)가 분리 유닛(20)과 출동하게 되고. 이러한 충돌에 의해 분리 유닛(20)이 손상되는 문제점을 갖는다.
이에 본 발명의 실시예를 통해서 해결하고자 하는 일 과제는 반도체 칩을 밀어 올리는 분리 유닛이 충돌에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 신뢰성 있는 충돌 방지 시스템을 갖춘 반도체 칩 분리 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체 칩 분리 장치는 파지부, 이송부, 분리 유닛, 충돌 감지부 및 제어부를 포함한다. 상기 파지부는 개별적으로 분리된 다수개의 반도체 칩들이 접착된 접착 시트의 가장자리 부위를 파지한다. 상기 이송부는 상기 파지부를 수평으로 이동시킨다. 상기 분리 유닛은 상기 접착 시트의 아래에 위치하고, 상기 접착 시트에 접착된 반도체 칩들 중에서 상기 파지부의 이동에 의해 선택되는 어느 하나의 반도체 칩을 상기 접착 시트로부터 분리하기 위하여 수직 방향으로 이동 가능한 적어도 하나의 지지핀이 구비된다. 상기 충돌 감지부는 상기 분리 유닛을 둘러싸도록 위치하고, 상기 파지부가 설정 영역을 벗어나 이동하는 경우 상기 파지부와 충돌하여 눌려짐에 의해 스위칭 동작한다. 상기 제어부는 상기 충돌 감지부와 연결되고, 상기 충돌 감지부의 스위칭 동작에 근거하여 상기 파지부의 이동을 제어한다.
이러한 반도체 칩 분리 장치에 있어서 일 실시예에 따르면 상기 충돌 감지부는 띠 형상의 제1 전극판과, 상기 제1 전극판과 절연된 상태로 마주보게 배치되는 제2 전극판, 그리고 상기 제1 전극판 및 제2 전극판을 수용하여 외부와 절연시키 며, 중앙부에 띠 형상으로 돌출부를 갖는 외피 부재를 포함하며, 상기 파지부와 충돌함에 의해 상기 돌출부가 눌려져 상기 돌출부가 상기 제2 전극판을 눌러 상기 제2 전극판이 상기 제1 전극판과 접촉하여 스위칭 동작하는 테이프 스위치(Tape Switch)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 분리 유닛에 인접하게 배치되어 수직 방향으로 연장하며, 상기 충돌 감지부가 상기 분리 유닛과 일정 간격 이격되도록 상기 충돌 감지부를 지지하는 다수개의 판 스프링들 및 상기 판 스프링들을 상기 분리 유닛에 장착하기 위하여 상기 분리 유닛의 외측면 부위를 따라 구비된 브래킷을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판 스프링들의 상단에 연결되어 링 형상을 이루고, 외측면에 상기 충돌 감지부가 고정되는 설치부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 이송부는 상기 파지부를 수평면 상에서 일 방향으로 이동시키기 위한 제1 이송부 및 상기 파지부를 수평면 상에서 상기 일 방향에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 제2 이송부를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 칩 분리 장치는 접착 시트를 파지하는 파지부가 설정 영역을 벗어나 이동할 때 파지부가 반도체 칩을 밀어 올리는 분리 유닛과 충돌하기 전에 충돌 감지부가 먼저 충돌하여 스위칭 동작으로 충돌 신호를 출력함에 따라 충돌 신호에 근거하여 파지부의 이동을 제어한다. 이에 따라 파지부가 분리 유닛과 충돌하는 것을 예방함으로써 분리 유닛의 손상을 방지할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 발명의 명확성을 기하기 위해 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 설명하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2의 반도체 칩 분리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치(100)는 파지부(110), 이송부(120), 분리 유닛(130), 충돌 감지부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 반도체 칩 분리 장치(100)는 개별적으로 분리된 다수개의 반도체 칩(12)들이 접착된 접착 시트(14)로부터 반도체 칩(12)을 분리하기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 일련의 반도체 제조 공정 및 검사 공정(EDS)이 종료된 반도체 웨이퍼의 이면에 접착 시트(14)를 부착한 후에 소잉(sawing) 공정을 진행하여 반도체 칩(12)들을 개별적으로 절단한다. 이 때, 접착 시트(14)는 완전하게 절단하지 않으므로 개별적으로 절단된 반도체 칩(12)들은 위치의 변화 없이 접착 시트(14) 상에 그대로 접착된 상태가 된다. 이러한 접착 시트(14)로부터 반도체 칩(12)들을 분리하여 개별화시키기 위하여 사용된다.
상기 파지부(110)는 개별적으로 절단된 다수개의 반도체 칩(12)들이 접착된 접착 시트(14)를 파지 하는 역할을 한다. 이 때, 파지부(110)는 반도체 칩(12)의 분리 동작이 용이하게 접착 시트(14)가 신장되도록 파지 한다. 이에 파지부(110)는 접착 시트(140)의 형상에 대응하는 형상을 가지며, 접착 시트(140)의 단부(예컨대 가장자리 부위)를 신장시키면서 파지 한다. 예를 들어 파지부(110)는 접착 시트(14)에 대응하여 원형의 링 형상을 가지며, 접착 시트(110)의 가장자리(예컨대 원형의 둘레) 부위를 파지 하게 된다.
이를 위해 파지부(110)는 접착 시트(14)의 가장자리 부위를 하부 방향으로 누르는 가압부(112)를 포함할 수 있다. 가압부(112)는 접착 시트(14)의 가장자리 부위를 눌러 접착 시트(110)를 팽팽하게 끌어당기는 역할을 한다. 한편, 파지부(110)는 그 하부에 베이스 플레이트(114)를 포함할 수 있으며, 상기 베이스 플레이트(114)에 의해 파지부(110)는 이송부(120)에 연결된다.
상기 이송부(120)는 파지부(110)를 수평으로 이동시킨다. 즉, 이송부(120)는 접착 시트(14)를 파지하고 있는 파지부(110)를 수평으로 이동시켜서 접착 시트(14)로부터 분리시키고자 하는 어느 하나의 반도체 칩(12)을 상기 분리 유닛(130)의 상부에 선택적으로 위치시키는 역할을 한다. 이를 위해, 이송부(120)는 파지부(110) 를 수평면 상에서 제1 방향으로 이동시키기 위한 제1 이송부(122)와 파지부(110)를 수평면 상에서 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 이동시키기 위한 제2 이송부(124)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제1 이송부(122)는 구동력을 발생시키는 제1 구동원(122a)과 제1 방향으로 연장하는 제1 가이드 레일(122b)을 포함한다. 이에 따라, 제1 이송부(122)는 파지부(110)를 제1 가이드 레일(122b)이 연장하는 제1 방향으로 이동시킨다. 상기 제2 이송부(124)는 구동력을 발생시키는 제2 구동원(124a)과 제2 방향으로 연장하는 제2 가이드 레일(124b)을 포함한다. 이에 따라 제2 이송부(124)는 파지부(110)를 제2 가이드 레일(124b)이 연장하는 제2 방향으로 이동시킨다. 이처럼, 이송부(120)는 파지부(110)를 수평명 상에서 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시킴에 의해 접착 시트(14)에 부착된 반도체 칩(12)들 중에서 어느 하나의 반도체 칩(12)을 선택적으로 분리 유닛(130)의 상부에 위치시킬 수 있게 된다.
상기 분리 유닛(130)은 파지부(110)에 파지된 접착 시트(14)의 하부에 위치한다. 분리 유닛(130)은 파지부(110)의 링 형상의 안쪽 영역에 위치한다. 분리 유닛(130)은 접착 시트(14)에 접착된 반도체 칩(12)들 중에서 이송부(120)에 의해 파지부(110)가 이동되어 선택되는 어느 하나의 반도체 칩(12)을 접착 시트(12)로부터 분리시키는 역할을 한다. 이를 위해, 분리 유닛(130)은 선택되는 반도체 칩(12)을 하부 방향으로부터 밀어 올린다.
이처럼 분리 유닛(130)은 반도체 칩(12)을 직접적으로 밀어 올리기 위하여 수직 방향으로 이동 가능한 적어도 하나의 지지핀(132)을 포함한다. 통상 지지 핀(132)은 다수개가 구비된다. 또한, 상기 지지핀(132)들을 상승 및 하강 구동시키는 홀더(134) 및 상기 홀더(134)를 지지하는 몸체부(136)를 포함할 수 있다. 상기 홀더(134)는 지지핀(132)들이 삽입되는 복수의 홀들을 포함하며, 상기 지지핀(132)들은 상기 홀들 내에서 상승 또는 하강 동작하게 된다. 따라서 지지핀(132)들은 수직 구동을 통해 파지부(110)의 이동에 의해서 분리 유닛(130)의 상부에 위치하게 되는 반도체 칩(12)을 밀어 올리게 된다.
상기 충돌 감지부(140)는 분리 유닛(130)을 둘러싸도록 배치되며, 제어부(150)와 연결된다. 예를 들어 충돌 감지부(140)는 분리 유닛(130)의 둘레를 따라서 동심원 형태로 배치된다. 이러한 충돌 감지부(140)는 설정된 이동 영역을 벗어나 이동하는 파지부(110)가 분리 유닛(130)과 충돌하여 분리 유닛(130)을 손상시키는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해서 충돌 감지부(140)는 파지부(110)가 설정 영역을 벗어난 영역으로 이동하는 경우 분리 유닛(130)에 앞서 파지부(110)와 충돌하고, 이 충돌로 인해 파지부(110)로부터 가해지는 압력에 의해 눌려짐으로써 스위칭 동작한다. 결과적으로 설정 영역을 벗어나 이동하는 파지부(110)와 충돌함에 따라 충돌 신호를 제어부(150)로 출력한다.
상기 충돌 감지부(140)는 파지부(110)와 직접적인 충돌에 의해 스위칭 동작하는 테이프 스위치(Tape Switch)를 포함할 수 있다.
이러한 충돌 감지부(140)에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 도 2의 충돌 감지부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 5는 충돌 감지부의 스위칭 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 충돌 감지부(140)는 제1 전극판(142), 제2 전극판(144) 및 외피 부재(146)를 포함한다.
상기 제1 전극판(142)은 도전성 재질로 이루어진다. 예를 들어 제1 전극판(142)은 띠 형상을 가지며, 상기 분리 유닛(130)을 둘러싸도록 배치된다.
상기 제2 전극판(144)은 도전성 재질로 이루어지며, 제1 전극판(142)과 절연된 상태로 서로 마주보게 배치된다. 제2 전극판(144)은 제1 전극판(142)과 소정간격 이격된 상태로 배치되는데, 일 예로 중앙부가 서로 이격될 수 있도록 볼록한 형태를 가질 수 있다. 제2 전극판(144)은 제1 전극판(142)과 마찬가지로 띠 형상을 가질 수 있고, 다수개의 편(혹은 판)이 띠 형태로 나란하게 배치된 구조를 가질 수 있다. 이처럼 제2 전극판(144)이 다수개의 편(혹은 판)으로 구성되는 이유는 스위칭 동작을 수행함에 있어 무한 접점을 형성하고, 각각의 접점에서 원활한 스위칭 동작을 도모하기 위함이다.
상기 외피 부재(146)는 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144)을 수용하여 커버한다. 외피 부재(146)는 절연성 재질로 이루어져 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144)을 외부와 절연되도록 한다. 제2 전극판(144)과 마주보는 외피 부재(146)의 외측면 중앙부에는 돌출부(146a)가 구비되며, 돌출부(146a)는 외피 부재(146)의 길이를 따라서 연장한다. 돌출부(146a)는 외피 부재(146)와 일체형으로 이루어질 수 있고, 개별적으로 형성되어 접착될 수 있다. 상기 돌출부(146a)가 외피 부재(146)와 개별적으로 형성되는 경우 상기 돌출부(146a)는 절연성 재질로 이루어질 수 있 으며, 충돌시 충격을 감쇄하기 위한 일환으로 어느 정도의 탄성을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144)은 서로 절연되도록 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144) 사이에 절연 부재(148)가 개재된다. 이 때, 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144) 사이에 개재되는 절연 부재(148)는 스위칭 동작을 위해 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144)이 마주보는 면의 중앙부에는 구비되지 않는다. 즉, 절연 부재(148)는 제1 전극판(142)과 제2 전극판(144)을 따라서 띠 형태로 노출부를 갖도록 구비된다. 또한, 절연 부재(148)는 제1 전극판(142)과 외피 부재(146) 사이 및 제2 전극판(144)과 외피 부재(146)의 사이에도 개재될 수 있다.
이러한 충돌 감지부(140)는 제1 전극판(142)이 분리 유닛(130)을 향하도록 배치되어 사용된다. 즉, 외피 부재(146)에 구비되는 돌출부(146a)가 바깥쪽을 향하도록 배치되어 사용된다.
이와 같은 충돌 감지부(140)의 동작을 살펴보면, 도 4a의 도면에서와 같이 외피 부재(146)의 돌출부(146a)가 설정 영역을 벗어나 이동하는 파지부(110)와 충돌하는 경우 상기 파지부(110)로부터 가해지는 압력으로 눌려지면서 제2 전극판(144)을 누르게 된다. 이에 제2 전극판(144)은 중앙부에서 제1 전극판(142)과 접촉하여 도통됨으로써 'on' 스위칭 동작한다. 이후에 파지부(110)에 의한 압력이 사라지면 제2 전극판(144)이 원상태로 복귀하면서 제1 전극판(142)과 떨어짐으로써 'off' 스위칭 동작한다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제어부(150)는 충돌 감지부(140)로부터 제공되는 충돌 신호를 입력받도록 연결되며, 이송부(120)와 전기적으로 연결된다. 제어부(150)는 충돌 감지부(140)로부터 제공되는 충돌 신호에 근거하여 이송부(120)를 제어함으로써 파지부(110)의 이동을 제어하는 역할을 한다. 즉, 충돌 감지부(140)로부터 제공되는 충돌 신호를 근거로 분리 유닛(130)과 파지부(110)의 충돌을 예측하여 파지부(110)의 이동을 중단시켜 분리 유닛(130)과 파지부(110)의 충돌을 방지하는 역할을 한다.
또한, 제어부(150)는 충돌 감지부(140)로부터 충돌 신호가 제거되면 파지부(110)의 이동을 재개시키게 된다. 이 때, 제어부(150)는 파지부(110)의 이동을 제어하는 것과 함께 반도체 칩 분리 장치(100) 전반의 동작을 제어하도록 구성될 수도 있다.
한편, 충돌 감지부(140)는 파지부(110)와 직접적인 충돌을 통해 스위칭 동작함으로 충돌 감지부(140)가 분리 유닛(130)의 외측면에 직접 설치되는 경우 파지부(110)와 충돌할 때 가해지는 압력이 분리 유닛(110)으로 전달될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 실시예에서는 충돌 감지부(140)가 분리 유닛(130)과 일정 간격 이격되도록 상기 충돌 감지부(140)를 지지하는 다수개의 판 스프링(160)들을 포함할 수 있다. 판 스프링(160)들은 분리 유닛(130)에 인접하게 배치되고, 분리 유닛(130)의 외주면을 따라서 수직 방향으로 평행하게 연장하는 구조를 갖는다. 특히, 상기 판 스프링(160)들의 상단은 서로 연결되어 링 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 링 형상은 그 외측면에 상기 충돌 감지부가 고정되는 설치부로 정의할 수 있다.
또한, 판 스프링(160)들이 상기 분리 유닛(130)과 일정 간격을 유지하면서 상기 분리 유닛(130)에 장착하기 위하여 분리 유닛(130)의 외측면 부위를 따라 구비된 브래킷을 포함할 수 있다. 상기 브래킷은 분리 유닛(130)을 둘러싸는 일체형 구조를 갖거나, 개별적으로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치(100)는 픽업 유닛(180)을 더 포함할 수 있다. 픽업 유닛(180)은 파지부(110)에 의해 파지된 접착 시트(14)의 상부에 위치한다. 상세하게는 픽업 유닛(800)은 분리 유닛(130)에 대응하여 상기 분리 유닛(130)의 상부에 위치하며, 분리 유닛(130)에 의해 밀어 올려진 반도체 칩(12)을 접착 시트(14)로부터 뜯어내는 역할을 한다.
이를 위해 픽업 유닛(180)은 흡착부(182)를 포함할 수 있다. 흡착부(182)는 내부에 진공 흡입관(183)을 가지며, 반도체 칩(12)과 접촉하여 진공 흡입함으로써 반도체 칩(12)을 파지한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
도 6 및 도 7은 도 2의 반도체 칩 분리 장치의 동작을 나타내는 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 먼저 개별적으로 절단된 반도체 칩(121)들이 접착된 접착 시트(14)가 파지부(110)에 파지 된다. 상기 파지부(110)는 접착 시트(14)를 파지한 상태에서 이송부(120)에 의해 접착 시트(14)에 접착된 반도체 칩(12)들 중에서 선택적으로 어느 하나의 반도체 칩(12)을 분리 유닛(130)의 상부에 위치하도록 이동 된다.
이 때, 파지부(110)가 설정 영역 내에서 이동하는 경우 파지부(110)는 충돌 감지부(140)와 충돌하지 않게 된다. 이에 따라, 충돌 감지부(140)는 off 스위칭 동작하게 되고, 제어부(150)는 이에 근거하여 파지부(110)의 이동 동작을 유지시킨다.
도 7을 참조하면, 파지부(110)가 설정 영역을 벗어난 영역으로 이동하는 경우 분리 유닛(130)을 둘러싸도록 설치된 충돌 감지부(140)가 분리 유닛(130)의 충돌에 앞서 설정 영역을 벗어나 이동하는 파지부(110)의 내측면과 충돌하게 된다. 이러한 파지부(110)와 충돌 감지부(140)의 충돌에 의해 충돌 감지부(140)는 눌려지게 되고, 이 눌림에 의해 내부의 두 전극판이 서로 도통되어 on 스위칭 동작한다. 따라서 제어부(150)는 충돌 감지부(140)로부터 제공되는 충돌 신호(예컨대 on 스위칭 신호)에 의해 파지부(110)와 분리 유닛(130)의 충돌을 예측하게 되며, 제어부(150)는 이러한 충돌 신호에 근거하여 파지부(110)의 이동 동작을 중단시킨다.
이처럼 분리 유닛(130)이 설정 영역을 벗어나 이동하는 파지부(110)와 충돌하기에 앞서 충돌 감지부(140)가 충돌 신호를 제어부(150)로 제공함으로써 파지부(110)의 이동을 중단시켜 분리 유닛(130)과 파지부(110)의 충돌을 예방한다. 이러한, 충돌 예방을 통해 분리 유닛(130)의 손상을 예방하게 됨으로써 반도체 칩 분리 장치(100)의 유지 관리에 소용되는 비용을 절감할 수 있다.
이 후에 사용자 또는 제어부(150)의 조치에 의해서 파지부(110)가 다시 설정 영역으로 이동하게 되어 충돌 감지부(140)와 파지부(110)가 떨어지면 충돌 감지 부(140)는 원상태로 복귀되어 off 스위칭 동작하고, 이를 통해 파지부(110)는 이동 동작을 다시 수행할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서 파지부(110)와의 충돌에 의해 충돌 감지부(140)에 가해지는 압력은 판 스프링(160)들에 의해 분리 유닛(130)으로 전달되지 않고 분리 유닛(130)과 충돌 감지부(140) 사이에 형성되는 이격 공간에 의해 완충된다. 즉, 파지부(110)와 충돌 감지부(140)가 충돌할 때 충돌 감지부(140)와 분리 유닛(130) 사이의 간격이 좁아지면서 충격 압력을 완충시키게 되고, 이후에 파지부(110)와 충돌 감지부(140)의 충돌이 사라지면 판 스프링(160)들의 탄성에 의해 충돌 감지부(140)를 원상태로 복귀시키게 된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치는 개별화된 다수개의 반도체 칩이 부착된 접착 시트를 지지하는 파지부가 설정된 이동 영역을 벗어나 이동할 때 반도체 칩을 밀어 올리는 분리 유닛과 충돌하기에 앞서 충돌 감지부가 파지부와 충돌하여 눌려짐으로써 스위칭 동작하여 파지부의 이동을 중지시킬 수 있도록 충돌 신호를 출력한다. 이 충돌 신호에 근거하여 제어부 가 파지부의 이동을 제어함으로써 파지부와 분리 유닛의 충돌을 효과적으로 예방하게 되고, 충돌에 의한 분리 유닛의 손상을 방지한다.
이로 인해서 반도체 칩 분리 장치의 유지 관리비용을 절감할 수 있게 되며, 분리 유닛의 손상에 의한 장치의 운행 중단을 감소시켜 생산 수율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 반도체 칩 분리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 분리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 반도체 칩 분리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 충돌 감지부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 충돌 감지부의 스위칭 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 반도체 칩 분리 장치의 동작을 나타내는 단면도들이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 반도체 칩 분리 장치 110: 파지부
112: 가압부 120: 이송부
122: 제1 이송부 122a: 제1 구동원
122b: 제1 가이드 레일 124: 제2 이송부
124a: 제2 구동원 124b: 제2 가이드 레일
130: 분리 유닛 132: 지지핀
134: 홀더 136: 몸체부
140: 충돌 감지부 142: 제1 전극판
144: 제2 전극판 146: 외피 부재
146a: 돌출부 148: 절연 부재
150: 제어부 160: 판 스프링
180: 픽업 유닛 12: 반도체 칩
14: 접착 시트

Claims (5)

  1. 개별적으로 분리된 다수개의 반도체 칩들이 접착된 접착 시트의 가장자리 부위를 파지하는 파지부;
    상기 파지부를 수평으로 이동시키는 이송부;
    상기 접착 시트의 아래에 위치하고, 상기 접착 시트에 접착된 반도체 칩들 중에서 상기 파지부의 이동에 의해 선택되는 어느 하나의 반도체 칩을 상기 접착 시트로부터 분리하기 위하여 수직 방향으로 이동 가능한 적어도 하나의 지지핀이 구비된 분리 유닛;
    상기 분리 유닛을 둘러싸도록 위치하고, 상기 파지부가 설정 영역을 벗어나 이동하는 경우 상기 파지부와 충돌하여 눌려짐에 의해 스위칭 동작하는 충돌 감지부; 및
    상기 충돌 감지부와 연결되고, 상기 충돌 감지부의 스위칭 동작에 근거하여 상기 파지부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 칩 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충돌 감지부는
    띠 형상의 제1 전극판;
    상기 제1 전극판과 절연된 상태로 마주보게 배치되는 제2 전극판; 및
    상기 제1 전극판 및 제2 전극판을 수용하여 외부와 절연시키며, 중앙부에 띠 형상으로 돌출부를 갖는 외피 부재를 포함하며,
    상기 파지부와 충돌함에 의해 상기 돌출부가 눌려져 상기 돌출부가 상기 제2 전극판을 눌러 상기 제2 전극판이 상기 제1 전극판과 접촉하여 스위칭 동작하는 테이프 스위치(Tape Switch)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분리 유닛에 인접하게 배치되어 수직 방향으로 연장하며, 상기 충돌 감지부가 상기 분리 유닛과 일정 간격 이격되도록 상기 충돌 감지부를 지지하는 다수개의 판 스프링들; 및
    상기 판 스프링들을 상기 분리 유닛에 장착하기 위하여 상기 분리 유닛의 외측면 부위를 따라 구비된 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 판 스프링들의 상단에 연결되어 링 형상을 이루고, 외측면에 상기 충돌 감지부가 고정되는 설치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이송부는
    상기 파지부를 수평면 상에서 일 방향으로 이동시키기 위한 제1 이송부; 및
    상기 파지부를 수평면 상에서 상기 일 방향에 수직한 방향으로 이동시키기 위한 제2 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 분리 장치.
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