KR20110016293A - 반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법 - Google Patents

반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법 Download PDF

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Abstract

반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법을 제공한다. 픽업 패드 및 패드 지지부를 포함하는 콜렛 몸체, 상기 콜렛 몸체 상에 제공되고 하부면의 센터부는 상기 패드 지지부의 상부면과 접촉하고 하부면의 에지부는 상기 패드 지지부의 상부면과 이격되는 콜렛 플레이트, 상기 콜렛 플레이트 및 상기 콜렛 몸체를 관통하는 제 1 배관을 제공한다. 상기 콜렛 플레이트는 상기 에지부에 제공된 제 2 배관을 제공한다.
칩 픽업, 콜렛, 다이 본딩, 보이드, 곡률

Description

반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법{SEMICONDUCTOR CHIP ATTACHING APPARATUS AND SEMICONDUCTOR CHIP ATTACHING METHOD}
본 발명은 반도체 조립 공정에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법에 관련된 것이다.
반도체 조립 공정은 웨이퍼 공정에 의하여 만들어진 반도체 칩들을 분리하고, 실제 전자 부품으로 사용할 수 있도록 전기적으로 연결하고, 외부의 충격에서 보호되도록 밀봉 포장하는 것을 포함한다. 웨이퍼 한 장에는 보통 동일 전기 회로가 인쇄된 반도체 칩들이 수 십 또는 수 백개 형성된다. 이러한 웨이퍼의 반도체 칩들은 서로 분리된다.
반도체 조립 공정은 다이 부착(die attaching) 공정을 포함한다. 다이 부착 공정은 웨이퍼(wafer)로부터 분리된 반도체 칩들을 리드 프레임(lead frame) 또는 인쇄 회로 기판(PCB)에 실장하는 공정이다. 상기 분리된 반도체 칩들은 픽업 장치로 픽업되어 이동되고 상기 리드 프레임 또는 PCB에 부착된다. 그 후 상기 반도체 칩들과 리드 프레임을 연결하는 배선이 형성된다.
전자기기의 고성능화에 따라 반도체 칩들의 동작속도 또한 빨라지고 있다. 또한 전자기기의 소형화에 따라 반도체 패키지의 크기는 점점 축소화, 박형화 및 경량화되어 가고 있다. 일반적으로 반도체 칩들의 두께 감소는 집적 회로가 형성되지 않는 웨이퍼의 이면을 깍아내는 이면 연마(back grinding) 공정에 의하여 이루어진다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체 칩과 기판 사이에 향상된 접착력을 제공하는 반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 반도체 칩 부착 장치를 제공한다. 이 장치는 픽업 패드 및 패드 지지부를 포함하는 콜렛 몸체, 상기 콜렛 몸체 상에 제공되고 하부면의 센터부는 상기 패드 지지부의 상부면과 접촉하고 하부면의 에지부는 상기 패드 지지부의 상부면과 이격되는 콜렛 플레이트, 상기 콜렛 플레이트 및 상기 콜렛 몸체를 관통하는 제 1 배관을 포함하고, 상기 콜렛 플레이트는 상기 에지부에 제공된 제 2 배관을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 콜렛 플레이트 하부면은 상기 콜렛 몸체의 반대 방향으로 곡률을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 패드 지지부의 상부면은 평평한 것을 특징으로 한다. 상기 패드 지지부의 상부면은 상기 콜렛 플레이트와 반대 방향의 곡률을 갖을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 픽업 패드는 반도체 칩을 흡착하기 위한 제 3 배관을 포함한다. 상기 콜렛 몸체는 탄성체인 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 반도체 칩 부착 방법을 제공한다. 이 방법은 픽업 패드 및 패드 지지부를 포함하는 콜렛 몸체, 상기 콜렛 몸체 상에 제공되고 하부면의 센터부는 상기 패드 지지부의 상부면과 접촉하고 하부면의 에지부는 상기 패드 지지부의 상부면과 이격되는 콜렛 플레이트를 포함하는 반도체 칩 부착 장치를 사용하여 반도체 칩을 부착하는 방법에 있어서, 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향으로 곡률을 갖도록 진공을 적용하는 것, 상기 픽업 패드에 반도체 칩을 부착하도록 진공을 적용는 것, 상기 픽업 패드에 부착된 상기 반도체 칩을 기판 상에 부착하는 것, 및 상기 콜렛 몸체가 콜렛 플레이트 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형하여 상기 반도체 칩을 탈착하는 것을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 콜렛 플레이트 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형된 상기 콜렛 몸체로 상기 반도체 칩의 에지부를 추가로 가압하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향으로 곡률을 갖도록 진공을 적용하는 것은 상부가 평평한 상기 콜렛 몸체에 진공을 적용하는 것을 포함한다. 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향과 반대 방 향의 곡률을 갖도록 변형하는 것은 상기 콜렛 몸체의 상부면에 압축 공기를 가하는 것을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향으로 곡률을 갖도록 진공을 적용하는 것은 상부가 상기 콜렛 플레이트와 반대 방향으로 곡률을 갖는 상기 콜렛 몸체의 상부면에 진공을 적용하는 것을 포함한다. 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형하는 것은 상기 콜렛 몸체의 상부면에 적용된 진공을 제거하는 것을 포함한다.
곡률을 갖는 콜렛 플레이트 및 그 내부에 형성된 배관을 이용하여 콜렛 몸체를 변형하여 반도체 칩의 에지부를 보이드 없이 기판에 접착시킬 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서, 도전성막, 반도체막, 또는 절연성막 등의 어떤 물질막이 다른 물질막 또는 기판"상"에 있다고 언급되는 경우에, 그 어떤 물질막은 다른 물질 막 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 또 다른 물질막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 물질막 또는 공정 단계를 기술하기 위해서 사용되었지만, 이는 단지 어느 특정 물질막 또는 공정 단계를 다른 물질막 또는 다른 공정 단계와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이며, 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 칩 픽업 장치 및 칩 부 착 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
(제 1 실시예)
도 1 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 콜렛 몸체(150) 상에 콜렛 플레이트(110)가 제공될 수 있다. 상기 콜렛 플레이트(110)는 탄소강으로 형성될 수 있다. 상기 콜렛 플레이트(110)는 샤프트(105)와 연결될 수 있다. 제 1 배관(121)은 상기 샤프트(105)로 부터 연장되어 상기 콜렛 플레이트(110) 및 상기 콜렛 몸체(150)를 관통할 수 있다. 상기 제 1 배관(121)은 상기 반도체 칩 부착 장치에 진공을 적용하기 위한 것일 수 있다.
도 2는 상기 콜렛 플레이트(110)의 하부 평면도이다. 상기 콜렛 플레이트(110)는 중심부(a) 및 에지부(b)를 포함할 수 있다. 상기 중심부(a)는 상기 콜렛 플레이트(110)가 상기 콜렛 몸체(150)에 부착되는 부분일 수 있다. 상기 중심부(a)는 상기 콜렛 몸체(150)의 상부면과 접착제로 부착될 수 있다. 상기 에지부(b)는 상기 콜렛 몸체(150)와 이격될 수 있다. 상기 콜렛 플레이트(110)는 단면이 도 1에 도시된 바와 같이 상기 콜렛 몸체(150)와 반대 방향의 곡률을 갖도록 형성되어 상기 콜렛 몸체(150)와 이격될 수 있다.
상기 콜렛 플레이트(110)는 상기 콜렛 몸체(150)를 상기 콜렛 플레이트(110) 방향의 곡률을 갖도록 변형시키기 위한 제 2 배관(122)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 배관(122)에 진공을 적용하여 상기 콜렛 몸체(150)가 상기 콜렛 플레이트(110) 방향의 곡률을 갖도록 변형할 수 있다. 상기 제 2 배관(122)은 상기 콜렛 플레이트(110) 내에 복수개 형성될 수 있다. 상기 제 2 배관(122)은 제 1 픽업 홀(141)을 통하여 상기 콜렛 플레이트(110)의 하부면으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 배관(122)은 상기 제 1 배관(121)과 연결될 수 있다. 따라서 상기 제 1 배관(121)에 진공이 적용될 때 상기 제 2 배관(122) 및 상기 제 1 픽업 홀(141)에도 함께 진공이 적용될 수 있다.
상기 콜렛 플레이트(110)의 하부면에는 상기 제 1 픽업 홀(141)과 연결되는 제 1 픽업 트렌치(130)가 제공될 수 있다. 상기 제 1 픽업 트렌치(130)는 상기 제 2 배관(122)에 적용된 진공 또는 압축 공기를 상기 콜렛 플레이트(110) 하부면 전체로 공급할 수 있다. 상기 제 1 픽업 트렌치(130)의 형상은 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 일 예로 상기 제 1 픽업 트렌치(130)는 원형, 타원형, 직선형일 수 있다.
도 3은 상기 콜렛 몸체(150)의 하부 평면도이다. 상기 콜렛 몸체(150)는 픽업 패드(152) 및 패드 지지부(151)를 포함할 수 있다. 상기 픽업 패드(152)는 반도체 칩을 진공으로 픽업할 수 있다. 상기 픽업 패드(152)는 반도체 칩을 용이하게 부착하기 위하여 상기 반도체 칩 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 픽업 패드(152)는 상기 반도체 칩을 부착하기 위한 제 3 배관(123)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 배관(123)에 진공을 적용하여 상기 반도체 칩을 픽업할 수 있다. 상기 제 3 배관(123)은 상기 제 1 배관(121)에 연결될 수 있다. 상기 제 3 배관(123)의 직경은 상기 제 1 배관(121) 및 상기 제 2 배관(122)의 직경을 고려하여 상기 반도체 칩의 픽업에 필요한 압력을 갖도록 변경할 수 있다. 일 예로 상기 제 3 배관(123)의 직경은 상기 제 1 배관(121)의 직경 및 상기 제 2 배관(122)의 직경 보다 작을 수 있다. 상기 제 3 배관(123)은 제 2 픽업 홀(142)을 통하여 상기 픽업 패드(152)의 하부로 연장할 수 있다. 상기 픽업 패드(152)의 하부면에는 상기 제 2 픽업 홀(142)과 연결되는 제 2 픽업 트렌치(135)가 제공될 수 있다. 상기 제 2 픽업 트렌치(135)는 상기 제 3 배관(123)에 적용된 진공 또는 압축 공기를 상기 픽업 패드(152) 하부면 전체로 공급할 수 있다. 상기 제 2 픽업 트렌치(135)의 형상은 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 일 예로 상기 제 2 픽업 트렌치(135)는 원형, 타원형, 직선형, 사각형일 수 있다.
상기 패드 지지부(151)가 상기 콜렛 플레이트(110) 및 상기 픽업 패드(152) 사이에 제공되 수 있다. 상기 픽업 패드(152) 및 상기 패드 지지부(151)는 탄성체일 수 있다. 상기 픽업 패드(152) 및 상기 패드 지지부(151)는 고무일 수 있다. 상기 패드 지지부(151)는 상기 제 2 배관(122)에 의하여 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 패드 지지부(151)는 상기 픽업 패드(152)를 지지하고, 상기 제 2 배관(122)에 의한 변형을 상기 픽업 패드(152)에 전달할 수 있다. 따라서 상기 픽업 패드(152)는 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 패드 지지부(151)는 진공 또는 압축 공기가 적용되지 않은 상태에서 상부면이 평평할 수 있다. 따라서 진공 또는 압축 공기가 적용되지 않은 경우 상기 콜렛 플레이트(110)와 이격될 수 있다.
상기 콜렛 몸체(150)는 곡률을 갖도록 변형되어 반도체 칩의 에지부를 추가로 가압할 수 있다. 최근 반도체 칩은 그 두께가 매우 얇아지고 있는 추세이다. 반 도체 칩이 얇아짐에 따라 금속 배선과 실리콘 기판 사이의 열팽창 계수 차이로 반도체 칩이 휠 수 있다. 특히 반도체 칩의 에지부가 들뜰 수 있다. 이와 같이 휘어진 반도체 칩은 반도체 패키지 조립 과정에서 많은 문제를 발생시킨다. 휘어진 반도체 칩은 PCB 기판 또는 리드 프레임에 부착시, 반도체 칩에 균일하게 압력을 가하는 것이 어려울 수 있다. 특히 접착 필름을 이용하여 기판에 부착하는 경우 반도체 칩과 기판 사이에 빈 공간이 발생할 수 있다. 이러한 상태에서 몰드 공정 전 까지 수 차례 상기 접착 필름이 큐어링(curing)되는 경우 상기 반도체 칩과 접착 필름 사이의 계면이 분리될 수 있다. 따라서 제품의 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 반도체 칩의 에지부는 상기 콜렛 몸체(150)에 의하여 추가로 가압되어 상기 반도체 칩과 상기 기판 사이에 빈 공간이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 칩 부착 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4를 참조하여, 반도체 칩(190)이 상기 픽업 패드(152)에 부착된다. 반도체 칩(190)이 상기 픽업 패드(152)에 부착되도록 진공이 적용될 수 있다. 상기 진공은 상기 제 1 배관(121), 상기 제 3 배관(123), 상기 제 2 픽업 홀(142) 및 상기 제 2 픽업 트렌치(135)를 통하여 상기 반도체 칩(190)을 상기 픽업 패드(152)에 부착할 수 있다.
상부가 평평한 상기 콜렛 몸체(150)가 상기 콜렛 플레이트(110) 방향으로 곡 률을 갖도록 진공이 적용될 수 있다. 상기 진공은 상기 제 1 배관(121), 상기 제 2 배관(122), 상기 제 1 픽업 홀(141) 및 상기 제 1 픽업 트렌치(135)를 통하여 상기 패드 지지부(151)와 상기 콜렛 플레이트(110) 사이의 공간에 제공될 수 있다. 상기 패드 지지부(151)는 상기 진공에 의하여 상기 콜렛 플레이트(110) 방향으로 곡률을 갖도록 변형된다. 상기 패드 지지부(151)는 상기 진공에 의하여 상기 콜렛 플레이트(110)와 접촉할 수 있다. 상기 픽업 패드(152)도 상기 패드 지지부(151)의 변형에 의하여 상기 콜렛 플레이트(110) 방향으로 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 픽업 패드(152)는, 상기 콜렛 플레이트(110) 방향으로 곡률을 갖도록 변형되어 상기 반도체 칩(190)이 곡률을 갖는 경우에도, 상기 반도체 칩(190)을 용이하게 픽업할 수 있다.
도 5를 참조하여, 상기 반도체 칩(190)은 상기 픽업 패드(152)에 픽업된 상태로 기판(199) 상에 제공될 수 있다. 상기 기판(199)과 상기 반도체 칩(190) 사이에 접착층(195)이 제공될 수 있다. 상기 접착층(195)을 매개로 상기 반도체 칩(190)과 상기 기판(199)이 접착될 수 있다. 상기 접착층(195)은 접착 필름 또는 접착제일 수 있다. 상기 기판(199)은 PCB 기판 또는 리드 프레임일 수 있다. 상기 반도체 칩(190)이 상기 콜렛 몸체(150) 방향으로 곡률이 있는 경우, 상기 반도체 칩(190)은 에지부가 상기 접착층(195)과 이격될 수 있다.
도 6을 참조하여, 상기 반도체 칩(190)이 상기 콜렛 몸체(150)로부터 탈착된다. 상기 콜렛 몸체(150)는 상기 콜렛 플레이트(110) 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 콜렛 몸체(150)는 압축 공기에 의하여 변형될 수 있 다. 상기 압축 공기는 상기 진공과 동일한 경로로 제공될 수 있다. 상기 압축 공기는 상기 제 1 배관(121), 상기 제 2 배관(122), 상기 제 1 픽업 홀(141) 및 상기 제 1 픽업 트렌치(130)를 통하여 상기 콜렛 플레이트(110)의 하부로 제공된다. 따라서 상기 패드 지지부(151)가 콜렛 플레이트(110) 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 패드 지지부(151)와 접촉하는 상기 픽업 패드(152)도 상기 콜렛 플레이트(110) 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 픽업 패드(152)가 상기 콜렛 플레이트(110) 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형된 상태로 상기 기판(199)에 부착된 상기 반도체 칩(190)을 추가로 가압한다. 도 7의 c 영역은 상기 픽업 패드(152)가 추가로 가압하는 영역을 도시한다. 상기 반도체 칩(190)은 상기 c 영역이 추가로 가압되어 상기 기판(199) 상의 상기 접착층(195)과 이격되는 것을 방지할 수 있다.
(제 2 실시예)
도 8 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 칩 부착 장치 및 반도체 칩 부착 방법을 설명하기 위한 단면도 또는 평면도이다. 콜렛 몸체의 형태 및 배관과 트렌치의 형태의 차이를 제외하면 이 실시예는 앞서 제 1 실시예의 그것과 유사하다. 따라서, 설명의 간결함을 위해 중복되는 기술적 특징들에 대한 설명은 아래에서 생략된다.
도 8 내지 도 10을 참조하여, 콜렛 몸체(250) 상에 콜렛 플레이트(210)가 제공될 수 있다. 상기 콜렛 몸체(250)의 상부면은 진공 또는 압력 공기가 제공되지 않은 경우 상기 콜렛 플레이트(210)의 방향과 반대 방향의 곡률을 가질 수 있다. 상기 콜렛 플레이트(210)는 탄소강으로 형성될 수 있다. 상기 콜렛 플레이트(210)는 샤프트(205)와 연결될 수 있다. 제 1 배관(221)은 상기 샤프트(205)로 부터 연장되어 상기 콜렛 플레이트(210) 및 상기 콜렛 몸체(250)를 관통할 수 있다. 상기 제 1 배관(221)은 상기 반도체 칩 부착 장치에 진공을 적용하기 위한 배관일 수 있다.
도 9은 상기 콜렛 플레이트(210)의 하부 평면도이다. 상기 콜렛 플레이트(210)는 중심부(a) 및 에지부(b)를 포함할 수 있다. 상기 중심부(a)는 상기 콜렛 플레이트(210)가 상기 콜렛 몸체(250)에 부착되는 부분일 수 있다. 상기 중심부(a)는 상기 콜렛 몸체(250)의 상부면과 접착제로 부착될 수 있다. 상기 에지부(b)는 상기 콜렛 몸체(250)와 이격될 수 있다. 상기 콜렛 플레이트(210)는 단면이 도 8에 도시된 바와 같이 상기 콜렛 몸체(250)와 반대 방향의 곡률을 갖도록 형성되어 상기 콜렛 몸체(250)와 이격될 수 있다.
상기 콜렛 플레이트(210)는 상기 콜렛 몸체(250)를 상기 콜렛 플레이트(210) 방향의 곡률을 갖도록 변형시키기 위한 제 2 배관(222)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 배관(222)에 진공을 적용하여 상기 콜렛 몸체(250)가 상기 콜렛 플레이트(210) 방향의 곡률을 갖도록 변형할 수 있다. 상기 제 2 배관(222)은 상기 콜렛 플레이트(210) 내에 복수개 형성될 수 있다. 상기 제 2 배관(222)은 제 1 픽업 홀(241)을 통하여 상기 콜렛 플레이트(210)의 하부면으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 배관(222)은 상기 제 1 배관(221)과 연결될 수 있다. 따라서 상기 제 1 배관(221)에 진공이 적용될 때 상기 제 2 배관(222) 및 상기 제 1 픽업 홀(241)에도 함께 진공이 적용될 수 있다.
상기 콜렛 플레이트(210)의 하부면에는 상기 제 1 픽업 홀(241)과 연결되는 제 1 픽업 트렌치(230)가 제공될 수 있다. 상기 제 1 픽업 트렌치(230)는 상기 제 2 배관(222)에 적용된 진공 또는 압축 공기를 상기 콜렛 플레이트(210) 하부면 전체로 공급할 수 있다. 상기 제 1 픽업 트렌치(230)의 형상은 도 9에 도시된 것에 한정되지 않는다. 일 예로 상기 제 1 픽업 트렌치(230)는 원형, 타원형, 직선형일 수 있다.
도 10은 상기 콜렛 몸체(250)의 하부 평면도이다. 상기 콜렛 몸체(250)는 픽업 패드(252) 및 패드 지지부(251)를 포함할 수 있다. 상기 픽업 패드(252)는 반도체 칩을 진공으로 픽업할 수 있다. 상기 픽업 패드(252)는 반도체 칩을 용이하게 부착하기 위하여 상기 반도체 칩 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 픽업 패드(252)는 상기 반도체 칩을 부착하기 위한 제 3 배관(223)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 배관(223)에 진공을 적용하여 상기 반도체 칩을 픽업할 수 있다. 상기 제 3 배관(223)은 상기 제 1 배관(221)에 연결될 수 있다. 상기 제 3 배관(223)의 직경은 상기 제 1 배관(221) 및 상기 제 2 배관(222)의 직경을 고려하여 상기 반도체 칩의 픽업에 필요한 압력을 갖도록 변경할 수 있다. 일 예로 상기 제 3 배관(223)의 직경은 상기 제 1 배관(221)의 직경 및 상기 제 2 배관(222)의 직경 보다 작을 수 있다. 상기 제 3 배관(223)은 제 2 픽업 홀(242)을 통하여 상기 픽업 패드(252)의 하부로 연장할 수 있다. 상기 픽업 패드(252)의 하부면에는 상기 제 2 픽업 홀(242) 과 연결되는 제 2 픽업 트렌치(235)가 제공될 수 있다. 상기 제 2 픽업 트렌치(235)는 상기 제 3 배관(223)에 적용된 진공 또는 압축 공기를 상기 픽업 패드(252) 하부면 전체로 공급할 수 있다. 상기 제 2 픽업 트렌치(235)의 형상은 도 9에 도시된 것에 한정되지 않는다. 일 예로 상기 제 2 픽업 트렌치(235)는 원형, 타원형, 직선형, 사각형일 수 있다.
상기 패드 지지부(251)가 상기 콜렛 플레이트(210) 및 상기 픽업 패드(252) 사이에 제공되 수 있다. 상기 픽업 패드(252) 및 상기 패드 지지부(251)는 탄성체일 수 있다. 상기 픽업 패드(252) 및 상기 패드 지지부(251)는 고무일 수 있다. 상기 패드 지지부(251)는 상기 제 2 배관(222)에 의하여 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 패드 지지부(251)는 상기 픽업 패드(252)를 지지하고, 상기 제 2 배관(222)에 의한 변형을 상기 픽업 패드(252)에 전달할 수 있다. 따라서 상기 픽업 패드(252)는 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 패드 지지부(251)의 상부면은 진공 또는 압축 공기가 적용되지 않은 상태에서 상기 콜렛 플레이트(210)와 반대 방향으로 곡률을 가질 수 있다. 따라서 진공 또는 압축 공기가 적용되지 않은 경우 상기 콜렛 플레이트(210)와 이격될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 칩 부착 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11를 참조하여, 반도체 칩(290)이 상기 픽업 패드(252)에 부착된다. 반도체 칩(290)이 상기 픽업 패드(252)에 부착되도록 진공이 적용될 수 있다. 상기 진 공은 상기 제 1 배관(221), 상기 제 3 배관(223), 상기 제 2 픽업 홀(242) 및 상기 제 2 픽업 트렌치(235)를 통하여 상기 반도체 칩(290)을 상기 픽업 패드(252)에 부착할 수 있다.
상기 콜렛 몸체(250)가 상기 콜렛 플레이트(210) 방향으로 곡률을 갖도록 진공이 적용될 수 있다. 상기 진공은 상기 제 1 배관(221), 상기 제 2 배관(222), 상기 제 1 픽업 홀(241) 및 상기 제 1 픽업 트렌치(235)를 통하여 상기 패드 지지부(251)와 상기 콜렛 플레이트(210) 사이의 공간에 제공될 수 있다. 상기 패드 지지부(251)는 상기 진공에 의하여 상기 콜렛 플레이트(210) 방향으로 곡률을 갖도록 변형된다. 상기 패드 지지부(251)는 상기 진공에 의하여 상기 콜렛 플레이트(210)와 접촉할 수 있다. 상기 픽업 패드(252)도 상기 패드 지지부(251)의 변형에 의하여 상기 콜렛 플레이트(210) 방향으로 곡률을 갖도록 변형될 수 있다. 상기 픽업 패드(252)는, 상기 콜렛 플레이트(210) 방향으로 곡률을 갖도록 변형되어 상기 반도체 칩(290)이 곡률을 갖는 경우에도, 상기 반도체 칩(290)을 용이하게 픽업할 수 있다.
도 12를 참조하여, 상기 반도체 칩(290)은 상기 픽업 패드(252)에 픽업된 상태로 기판(299) 상에 제공될 수 있다. 상기 기판(299)과 상기 반도체 칩(290) 사이에 접착층(295)이 제공될 수 있다. 상기 접착층(295)을 매개로 상기 반도체 칩(290)과 상기 기판(299)이 접착될 수 있다. 상기 접착층(295)은 접착 필름 또는 접착제일 수 있다. 상기 기판(299)은 PCB 기판 또는 리드 프레임일 수 있다. 상기 반도체 칩(290)이 상기 콜렛 몸체(250) 방향으로 곡률이 있는 경우, 상기 반도체 칩(290)은 에지부가 상기 접착층(295)과 이격될 수 있다.
도 13을 참조하여, 상기 반도체 칩(290)이 상기 콜렛 몸체(250)로부터 탈착된다. 상기 콜렛 몸체(250)가 상기 콜렛 플레이트(210) 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 회복될 수 있다. 상기 콜렛 몸체(250)는 적용된 진공을 제거하여 최초 형상인 상기 콜렛 플레이트(210)와 반대 방향으로 곡률을 갖도록 회복될 수 있다. 따라서 본 발명의 제 1 실시예와는 달리 압축 공기를 가하지 않을 수 있다. 상기 픽업 패드(252)가 상기 콜렛 플레이트(210) 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 회복된 상태로 상기 기판(299)에 부착된 상기 반도체 칩(290)의 에지부를 추가로 가압한다. 상기 반도체 칩(290)은 에지부가 추가로 가압되어 상기 기판(299) 상의 상기 접착층(295)과 이격되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 칩 부착 장치를 설명하기 위한 단면도 및 평면도들이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 칩 부착 방법을 설명하기 위한 단면도들 및 평면도이다.
도 9 내지 도 10는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 칩 부착 장치를 설명하기 위한 단면도 및 평면도들이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 칩 부착 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110, 210: 콜렛 플레이트 150, 250: 콜렛 몸체
1050, 205: 샤프트 121, 221: 제 1 배관
122, 222: 제 2 배관 123, 223: 제 3 배관
141, 142, 241, 242: 픽업 홀 130, 135, 230, 235: 픽업 트렌치

Claims (10)

  1. 픽업 패드 및 패드 지지부를 포함하는 콜렛 몸체;
    상기 콜렛 몸체 상에 제공되고 하부면의 센터부는 상기 패드 지지부의 상부면과 접촉하고 하부면의 에지부는 상기 패드 지지부의 상부면과 이격되는 콜렛 플레이트; 및
    상기 콜렛 플레이트 및 상기 콜렛 몸체를 관통하는 제 1 배관을 포함하고,
    상기 콜렛 플레이트는 상기 에지부에 제공된 제 2 배관을 포함하는 반도체 칩 부착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 콜렛 플레이트 하부면은 상기 콜렛 몸체의 반대 방향으로 곡률을 갖는 반도체 칩 부착 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 패드 지지부의 상부면은 평평한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 부착 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 패드 지지부의 상부면은 상기 콜렛 플레이트와 반대 방향의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 부착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 콜렛 플레이트의 하부면은 상기 제 2 배관과 연결되 는 제 2 픽업 트렌치를 더 포함하는 반도체 칩 부착 장치.
  6. 픽업 패드 및 패드 지지부를 포함하는 콜렛 몸체, 및 상기 콜렛 몸체 상에 제공되고 하부면의 센터부는 상기 패드 지지부의 상부면과 접촉하고 하부면의 에지부는 상기 패드 지지부의 상부면과 이격되는 콜렛 플레이트를 포함하는 반도체 칩 부착 장치를 사용하여 반도체 칩을 부착하는 방법에 있어서,
    상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향으로 곡률을 갖도록 진공을 적용하는 것;
    상기 픽업 패드에 반도체 칩을 부착하도록 진공을 적용는 것;
    상기 픽업 패드에 부착된 상기 반도체 칩을 기판 상에 부착하는 것; 및
    상기 콜렛 몸체가 콜렛 플레이트 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형하여 상기 반도체 칩을 탈착하는 것을 포함하는 반도체 칩 부착 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 콜렛 플레이트 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형된 상기 콜렛 몸체로 상기 반도체 칩의 에지부를 추가로 가압하는 것을 포함하는 반도체 칩 부착 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향으로 곡률을 갖도록 진공을 적용하는 것은 상부가 평평한 상기 콜렛 몸체에 진공을 적용하는 것을 포함하는 반도체 칩 부착 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향과 반대 방향의 곡률을 갖도록 변형하는 것은 상기 콜렛 몸체의 상부면에 압축 공기를 가하는 것을 더 포함하는 반도체 칩 부착 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 콜렛 몸체가 상기 콜렛 플레이트 방향으로 곡률을 갖도록 진공을 적용하는 것은 상부가 상기 콜렛 플레이트와 반대 방향으로 곡률을 갖는 상기 콜렛 몸체의 상부면에 진공을 적용하는 것을 포함하는 반도체 칩 부착 방법.
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