KR20150134093A - 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛 - Google Patents

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KR20150134093A
KR20150134093A KR1020140060985A KR20140060985A KR20150134093A KR 20150134093 A KR20150134093 A KR 20150134093A KR 1020140060985 A KR1020140060985 A KR 1020140060985A KR 20140060985 A KR20140060985 A KR 20140060985A KR 20150134093 A KR20150134093 A KR 20150134093A
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 픽업 시 반도체 다이 손상을 최소화 할 수 있는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 공정 온도에서 견딜 수 있어 신뢰성이 우수한 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛은 상기 픽업 장치의 콜렛 홀더에 삽입되며, 내부에 수용 공간을 갖는 몸체 및 상기 수용 공간에 삽입되며 중심에 관통홀이 형성된 팁을 포함하고, 상기 몸체는 탄성체로 이루어지고,
상기 팁은 철, 철 합금, 비철 금속, 비철 금속 합금 및 세라믹 및 서멧 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성된다.

Description

반도체 다이 픽업 장치용 콜렛{Collet for a semiconductor device pick up the die}
본 발명의 일 실시예는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 다이 패키지 공정은 복수 개의 칩이 형성된 웨이퍼를 개별 반도체 다이 단위로 절단하고, 절단된 개별 반도체 다이를 패키지 본체에 접착하는 칩 부착 공정을 위해, 절단된 개별 반도체 다이를 픽업하여 패키지 본체의 실장부에 이송하는 공정이 요구된다.
여기서, 웨이퍼로부터 반도체 다이를 픽업하여 이송하는 반도체 다이 픽업 장치 중 반도체 다이와 직접 접하는 부분을 바로 콜렛(collet)이라고 칭한다.
대한민국 공개특허번호 10-2005-0042938(2005.05.11)
본 발명의 일 실시예는 픽업 시 반도체 다이 손상을 최소화 할 수 있는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 공정 온도에서 견딜 수 있어 신뢰성이 우수한 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛은 상기 픽업 장치의 콜렛 홀더에 삽입되며, 내부에 수용 공간을 갖는 몸체 및 상기 수용 공간에 삽입되며 중심에 관통홀이 형성된 팁을 포함하고, 상기 몸체는 탄성체로 이루어지고, 상기 팁은 철, 철 합금, 비철 금속, 비철 금속 합금 및 세라믹 및 서멧 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성된다.
상기 팁은 상기 몸체의 수용 공간에 억지 끼움으로 삽입될 수 있다.
상기 몸체는 고무 (rubber), 실리콘(silicon), 탄성 폴리머 및 열가소성 탄성체(TPE) 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성될 수 있다.
상기 팁은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3), 산화 마그네슘(MgO), 질화 알루미나(AlN), 질화 규소(Si3N4), 탄화 규소(SiC), 텅스텐 카바이드(WC) 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성될 수 있다.
상기 팁의 내열온도는 300℃ ~ 500℃일 수 있다.
상기 몸체의 외주면에는 적어도 하나의 간섭부가 외측으로 연장되어 형성될 수 있다.
상기 몸체의 외주면에는 상기 콜렛 홀더의 측단이 고정되는 걸림부가 형성될 수 있다.
상기 몸체의 내주면에는 적어도 하나의 돌기부가 형성되고, 상기 팁의 외주면에는 상기 돌기부에 대응되는 홈부가 형성될 수 있다.
상기 팁의 외주면에는 적어도 하나의 돌기부가 형성되고, 상기 몸체의 내주면에는 상기 돌기부에 대응되는 홈부가 형성될 수 있다.
상기 몸체의 경도는 50Shore A ~ 100Shore A일 수 있다.
상기 팁의 표면에는 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛은 픽업 시 반도체 다이 손상을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛은 공정 온도에서 견딜 수 있어 신뢰성이 우수하다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 측면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 단면도이고, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛의 분해 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 측면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 단면도이고, 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛의 분해 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 분해 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 측면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 단면도이고, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛의 분해 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(100)은 몸체(110) 및 팁(120)을 포함한다.
상기 몸체(110)는 반도체 다이 픽업 장치(미도시)의 콜렛 홀더(미도시)에 삽입되며, 탄성을 갖는 탄성체로 이루어 진다.
여기서, 상기 탄성체는 고무 (rubber), 실리콘(silicon), 탄성 폴리머 및 열가소성 탄성체(TPE) 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성될 수 있다. 물론, 상기 몸체(110)는 반도체 다이(미도시) 픽업 시 반도체 다이와 팁(120) 사이에서 발생하는 충격을 완충시킬 수 있도록 탄성체로 구성될 뿐, 상기 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
여기서, 상기 몸체(110)의 경도는 대략 50Shore A ~ 100Shore A로 이루어진다. 여기서, 상기 몸체(110)의 경도가 50Shore A 이하인 경우, 반복 사용에 대한 신뢰성이 결여되며, 상기 팁(120)과의 체결력이 낮아 질 수 있다. 또한, 상기 몸체(110)의 경도가 100Shore A 이상인 경우, 반도체 다이 픽업 시 적절한 탄성을 제공하지 못해, 반도체 다이가 손상될 수 있다.
여기서, 상기 몸체(110)는 내부에 상기 팁(120)이 삽입/수용되는 공간을 제공하도록, 상기 팁(120)의 형상에 대응되는 수용 공간(111)을 포함한다.
상기 팁(120)은 상술한 몸체(110)의 수용 공간(111)에 억지 끼움 방식으로 삽입/수용되며, 대략 원기둥 형상으로 형성된다.
또한, 상기 팁(120)은 공정 조건에 대한 내열성, 내부식성 및 내마모성이 우수한 철, 또는 탄소강, 내열강, 내식강 등의 철 합금 또는 구리, 니켈, 마그네슘, 티타늄, 텅스텐 등의 비철 금속 또는 비철 금속 합금, 또는 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3), 산화 마그네슘(MgO), 질화 알루미나(AlN), 질화 규소(Si3N4), 탄화 규소(SiC), 텅스텐 카바이드(WC) 등의 세라믹 또는 서멧 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성될 수 있다. 또한, 상기 팁(120)은 내열성, 내마모성 및 내소착성을 위해 표면에 기능성 코팅층(미도시)이 형성될 수 있다. 하지만, 상기 팁(120)이 공정 조건(특히, 300℃ 이상의 내열성)을 만족하면 될 뿐이므로, 상기 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
즉, 상기 팁(120) 자체는 금속 또는 세라믹 합금 등으로 이루어져, 대략 900HV 내지 2000HV의 비커스 경도를 갖지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 팁(120)은 탄성 재질의 몸체(110)에 삽입되며, 일측이 반도체 다이에 접촉하므로, 몸체(110)를 통해 팁(120)과 반도체 다이 사이의 충격량을 상쇄할 수 있다.
여기서, 상기 팁(120)은 대략 중심을 관통하는 관통홀(121)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 관통홀(121)의 일측은 반도체 다이를 향하며, 타측은 반도체 다이 픽업 장치의 진공 유닛(미도시)에 연결된다. 여기서, 상기 진공 유닛은 소정의 진공압을 발생하며, 관통홀(121)을 통해 반도체 다이를 픽업하는 것이 가능하다.
여기서, 상기 관통홀(121)은 제품의 용도 및 공정(본딩) 조건 마다 다양한 디자인으로 설계될 수 있으므로, 본 발명에서 관통홀(121)의 형상을 한정하는 것은 아니다.
도 2a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 측면도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 단면도이고, 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛의 분해 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(200)은 도 1a 내지 도 1c에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(100)과 몸체(210)의 구조가 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(200)은 상기 몸체(210)를 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(200)은 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(100)과 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(200)의 몸체(210)는 수용 공간(111), 간섭부(212) 및 걸림부(213)를 더 포함한다.
상기 간섭부(212)는 몸체(210)의 외주면에서 외측으로 적어도 하나 이상이 연장되어 형성되어, 몸체(210)가 콜렛 홀더에 억지 끼움 방식으로 삽입되는데 있어 몸체(210)와 콜렛 홀더 사이의 마찰력을 증대 시킨다.
여기서, 도 2a 내지 도 2c에서는 상기 간섭부(212)가 도넛 라인 형상으로 형성되는 것으로 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 다수의 도트 형상으로 형성될 수 있다.
상기 걸림부(213)는 몸체(210)의 대략 하측에 형성되며, 콜렛 홀더의 측단이 고정되도록 단차를 갖는 상부 걸림부(213a) 및 하부 걸림부(213b)로 이루어진다.
즉, 상부 걸림부(213a) 및 하부 걸림부(213b)의 단차에 콜렛 홀더의 측단이 고정되어, 몸체(210)가 콜렛 홀더에 견고히 고정되도록 한다.
다음은 도 3을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 설명한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 분해 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(300)은 도 1a 내지 도 1c에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(100)과 돌기부(312) 및 홈부(322)의 구조가 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(300)은 상기 돌기부(312) 및 홈부(322)를 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(300)은 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(100)과 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(300)의 몸체(310)는 수용 공간(111)의 내주면에 내측으로 돌출 연장되어 형성된 적어도 하나의 돌기부(312)이 형성되고, 상기 팁(320)의 외주면에는 상기 돌기부(312)에 대응되는 소정 영역이 함몰되어 형성된 적어도 하나의 홈부(322)가 형성된다. 즉, 상기 팁(320)이 몸체(310)에 삽입될 시, 돌기부(312)가 홈부(322)에 끼어져 몸체(310)와 팁(320) 사이의 체결력을 보다 강력하게 유지할 수 있다.
여기서, 상기 돌기부(312)는 도트 형상 또는 도넛 라인 형상으로 형성될 수 있으며, 본 발명에서 돌기부(312) 및 홈부(322)의 형상을 한정하는 것은 아니다.
다음은 도 4를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 도시한 분해 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(400)은 도 3에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(300)과 홈부(412) 및 돌기부(422)의 구조가 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(400)은 상기 홈부(412) 및 돌기부(422)를 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(400)은 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(300)과 동일 또는 유사한 부분에 대하여 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛(400)의 몸체(410)는 수용 공간(111)의 내주면에 내측으로 소정 영역이 함몰되어 형성된 적어도 하나의 홈부(412)가 형성되고, 상기 팁(420)의 외주면에는 상기 홈부(412)에 대응되는 영역이 외부로 돌출되어 형성된 적어도 하나의 돌기부(422)가 형성된다. 즉, 상기 팁(420)이 몸체(410)에 삽입될 시, 홈부(412)와 돌기부(422)의 결합으로 몸체(410)와 팁(420) 사이의 체결력을 보다 강력하게 유지할 수 있다.
여기서, 상기 돌기부(422)는 도트 형상 또는 도넛 라인 형상으로 형성될 수 있으며, 본 발명에서 홈부(412) 및 돌기부(422)의 형상을 한정하는 것은 아니다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100, 200, 300, 400; 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛
110, 210, 310, 410; 몸체 111; 수용 공간
212; 간섭부 213; 걸림부
312: 돌기부 412; 홈부
120, 220, 320, 420; 팁 121; 관통홀
412; 홈부 422; 돌기부

Claims (12)

  1. 반도체 다이를 픽업하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛에 있어서,
    상기 픽업 장치의 콜렛 홀더에 삽입되며, 내부에 수용 공간을 갖는 몸체; 및
    상기 수용 공간에 삽입되며 중심에 관통홀이 형성된 팁을 포함하고,
    상기 몸체는 탄성체로 이루어지고,
    상기 팁은 철, 철 합금, 비철 금속, 비철 금속 합금 및 세라믹 및 서멧 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은 상기 몸체의 수용 공간에 억지 끼움으로 삽입된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는 고무 (rubber), 실리콘(silicon), 탄성 폴리머 및 열가소성 탄성체(TPE) 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은 스테인리스(SUS)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3), 산화 마그네슘(MgO), 질화 알루미나(AlN), 질화 규소(Si3N4), 탄화 규소(SiC), 텅스텐 카바이드(WC) 또는 이들로부터 선택된 1종 이상의 복합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상기 팁의 내열온도는 300℃ ~ 500℃인 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 외주면에는 적어도 하나의 간섭부가 외측으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 몸체의 외주면에는 상기 콜렛 홀더의 측단이 고정되는 걸림부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 내주면에는 적어도 하나의 돌기부가 형성되고,
    상기 팁의 외주면에는 상기 돌기부에 대응되는 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁의 외주면에는 적어도 하나의 돌기부가 형성되고,
    상기 몸체의 내주면에는 상기 돌기부에 대응되는 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 경도는 50Shore A ~ 100Shore A인 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁의 표면에는 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 픽업 장치용 콜렛.
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