KR20180022323A - Semiconductor die pick-up apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 다이 픽업 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly to a semiconductor die pick-up apparatus.
웨이퍼 한 장에는 전기회로가 인쇄된 반도체 다이가 수백 개 내지 수천 개 형성된다. 이러한 웨이퍼는 절단 공정을 통해 다수의 반도체 다이로 분리될 수 있다. 이때, 분리된 반도체 다이들이 흩어지는 것을 방지하기 위해 웨이퍼의 후면에 점착성의 베이스 필름을 붙인 상태에서 웨이퍼를 절단하게 된다.On one sheet of the wafer, hundreds to thousands of semiconductor dies printed with electric circuits are formed. Such wafers can be separated into a plurality of semiconductor dies through a cutting process. At this time, in order to prevent the separated semiconductor dies from being scattered, the wafer is cut while adhering a base film to the back surface of the wafer.
베이스 필름은 웨이퍼 절단 시 절단되지 않고, 분리된 반도체 다이들을 고정한다. 웨이퍼를 절단한 후에는 베이스 필름으로부터 반도체 다이를 떼어내는 반도체 다이 픽업 공정을 진행한다.The base film is not cut when the wafer is cut, but fixes the separated semiconductor dies. After the wafer is cut, a semiconductor die-up process is performed to remove the semiconductor die from the base film.
본 발명의 실시 예는 반도체 다이의 크랙 발생을 방지하고, 반도체 다이의 픽업 속도를 향상시킬 수 있는 반도체 다이 픽업 장치를 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention is to provide a semiconductor die pick-up apparatus capable of preventing cracking of a semiconductor die and improving the pick-up speed of the semiconductor die.
본 발명의 실시 예에 의한 반도체 다이 픽업 장치는 반도체 다이가 배치된 베이스 필름을 지지하는 스테이지; 상기 베이스 필름에 국부적으로 장력을 인가하고, 상기 장력이 인가된 부분에 홈 또는 구멍을 형성하여 해당 부분이 찢어져 벌어지게 하고, 상기 반도체 다이를 밀어 올리는 이젝팅 유닛; 및 상기 반도체 다이를 흡착하여 상기 베이스 필름으로부터 떼어내는 픽업 헤드를 포함한다.A semiconductor die-up device according to an embodiment of the present invention includes a stage for supporting a base film on which a semiconductor die is disposed; An ejecting unit for applying a tension to the base film locally and forming a groove or a hole in the portion to which the tension is applied so as to tear and spread the portion, and to push up the semiconductor die; And a pick-up head for picking up the semiconductor die from the base film.
본 실시 예에 따르면, 반도체 다이가 고정된 베이스 필름을 부분적으로 찢어져 벌어지도록 함으로써, 반도체 다이와 베이스 필름 간의 접촉 면적을 줄일 수 있다.According to the present embodiment, the contact area between the semiconductor die and the base film can be reduced by partially tearing and spreading the base film on which the semiconductor die is fixed.
이와 같이, 반도체 다이와 베이스 필름 간의 접촉 면적을 줄임으로써, 반도체 다이 픽업 시간을 단축시킬 수 있고, 반도체 다이 픽업 시 반도체 다이에 크랙이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.Thus, by reducing the contact area between the semiconductor die and the base film, the semiconductor die pick-up time can be shortened and the problem of cracking in the semiconductor die during semiconductor die pick-up can be prevented.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 다이 픽업 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 다이 픽업 장치의 반도체 다이 픽업 과정을 순차적으로 도시한 도면들이다.1 is a schematic view showing a configuration of a semiconductor die-up device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2E are views sequentially illustrating a semiconductor die pick-up process of a semiconductor die-up device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 다이 픽업 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view showing a configuration of a semiconductor die-up device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 반도체 다이 픽업 장치는 스테이지(110), 이젝팅 유닛(120), 및 픽업 헤드(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the semiconductor die pick-up apparatus according to the present embodiment may include a
스테이지(110)는 개별적으로 분리된 반도체 다이(D)들이 배치된 베이스 필름(BF)을 지지할 수 있다. 스테이지(110)는 개구부(110a)를 포함할 수 있다.The
상기 베이스 필름(BF)은 점착성 필름일 수 있다. 이에 따라, 베이스 필름(BF) 상에 배치된 반도체 다이(D)는 움직임 없이 고정될 수 있다. 베이스 필름(BF)은 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함할 수 있다. 베이스 필름(BF)의 제1 면 상에는 반도체 다이(D)가 배치되고, 베이스 필름(BF)의 제2 면은 스테이지(110)와 접할 수 있다. 베이스 필름(BF)의 제2 면의 일부는 스테이지(110)의 개구부(110a)를 통해 노출될 수 있다.The base film (BF) may be a tacky film. Thus, the semiconductor die D disposed on the base film BF can be fixed without movement. The base film (BF) may include a first side and a second side opposite to the first side. The semiconductor die D is disposed on the first surface of the base film BF and the second surface of the base film BF is in contact with the
베이스 필름(BF)의 제1 면 상에 배치된 반도체 다이(D)의 하면 상에는 접착 층(A)이 형성될 수 있다. 도 1에서는 베이스 필름(BF)의 제1 면 상에 하나의 반도체 다이(D)가 배치된 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 베이스 필름(BF)의 제1 면 상에는 수백 개 또는 수천 개 이상의 반도체 다이(D)들이 배치될 수 있다.An adhesive layer (A) may be formed on the lower surface of the semiconductor die (D) arranged on the first side of the base film (BF). 1, one semiconductor die D is disposed on the first surface of the base film BF. However, this is for convenience of explanation. On the first surface of the base film BF, hundreds or thousands More than one semiconductor die D may be disposed.
도 1에 도시하지는 않았으나, 스테이지(110)는 다수의 진공 홀들을 구비할 수 있다. 이에 따라, 베이스 필름(BF)은 스테이지(110)의 상면 상에 흡착되어 고정될 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the
또한, 도 1에 도시하지는 않았으나, 반도체 다이 픽업 장치는 베이스 필름(BF)을 수평 방향으로 잡아 당기는 익스팬딩 유닛을 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 베이스 필름(BF)을 수평 방향으로 잡아 당겨 늘림으로써, 베이스 필름(BF)의 제1 면 상에 배치된 반도체 다이(D)들 간의 간격이 넓어질 수 있다.1, the semiconductor die-up device may further include an expansing unit for pulling the base film BF in the horizontal direction. Thus, by stretching the base film BF in the horizontal direction, the interval between the semiconductor dies D disposed on the first surface of the base film BF can be widened.
이젝팅 유닛(120)은 반도체 다이(D)의 픽업성을 향상시키기 위해 픽업 대상 반도체 다이(D)가 배치된 베이스 필름(BF)을 부분적으로 찢어서 벌어지도록 한 다음, 픽업 대상 반도체 다이(D)를 위로 밀어 올릴 수 있다. 이젝팅 유닛(120)은 스테이지(110)의 개구부(110a) 내에 배치될 수 있다. 이젝팅 유닛(120)은 이젝팅 키트(120K) 및 이젝팅 키트(120K)를 구동시키기 위한 구동부(120D)를 포함할 수 있다.The ejecting
이젝팅 키트(120K)는 필라부(121), 니들(123) 및 이동부(125)를 포함할 수 있다.The
필라부(121)는 제1 필라(pillar)(121a) 및 제1 필라(121a)와 소정 간격으로 이격 배치된 제2 필라(121b)를 포함할 수 있다. 제1 필라(121a) 및 제2 필라(121b)는 사각 기둥 형태를 가질 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 필라(121a) 및 제2 필라(121b)의 상면들은 베이스 필름(BF)의 제2 면에 접할 수 있다.The
니들(123)은 제1 필라(121a)와 제2 필라(121b) 사이에 배치될 수 있다. 니들(123)은 하부에서 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 가질 수 있다. 베이스 필름(BF)에 홈을 형성하거나 또는 구멍을 형성하기 위해 니들(123)의 최상단은 뾰족한 형상을 가질 수 있다. 니들(123)의 최상단 레벨은 제1 필라(121a) 및 제2 필라(121b)의 상면들의 레벨보다 낮을 수 있다. 즉, 니들(123)의 수직 길이는 제1 필라(121a) 및 제2 필라(121b)의 수직 길이보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 니들(123)이 원 위치에 있을 때에는 베이스 필름(BF)에 닿지 않을 수 있다.The
이동부(125)는 복수의 이동 블록들을 포함할 수 있다. 복수의 이동 블록들은 제1 필라(121a)의 하단에 결합된 제1 이동 블록(125a), 제2 필라(121b)의 하단에 결합된 제2 이동 블록(125b), 및 니들(123)의 하단에 결합된 제3 이동 블록(125c)을 포함할 수 있다. 제1 이동 블록(125a) 및 제2 이동 블록(125b)은 각각 수평 방향 및 수직 방향으로 이동하고, 제3 이동 블록(125c)은 수직 방향으로 이동할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.The
구동부(120D)는 제1 구동부(127a), 제2 구동부(127b), 및 제3 구동부(127c)를 포함할 수 있다. 제1 구동부(127a)는 제1 이동 블록(121a)을 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 제2 구동부(127b)는 제2 이동 블록(121b)을 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 제3 구동부(127c)는 제3 이동 블록(121c)을 수직 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.The
픽업 헤드(130)는 반도체 다이(D)를 픽업할 수 있다. 픽업 헤드(130)와 픽업 대상 반도체 다이(D) 및 이젝팅 유닛(120)은 수직으로 정렬될 수 있다. 도 1에 도시하지는 않았으나, 픽업 헤드(130)는 다수의 진공 홀들을 구비할 수 있다. 이에 따라, 픽업 헤드(130)는 이젝팅 유닛(120)에 의해 밀어 올려진 반도체 다이(D)를 흡착하여 베이스 필름(BF)으로부터 떼어낼 수 있다.
도 1에 도시하지는 않았으나, 이젝팅 유닛(120)의 구동부(120D) 및 픽업 헤드(130)는 컨트롤러(도시되지 않음)의 제어에 의해 동작할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 다이 픽업 과정을 순차적으로 도시한 도면들이다.2A to 2E are views sequentially illustrating a semiconductor die pick-up process according to an embodiment of the present invention.
우선, 스테이지(110) 상에 반도체 다이(D)가 배치된 베이스 필름(BF)이 놓여지면, 스테이지(110)에 구비된 복수의 진공 홀들(미도시)에 의해 베이스 필름(BF)은 스테이지(110)에 흡착된다. 이때, 도 2a에 도시된 바와 같이, 스테이지(110)의 개구부(110a)를 통해 픽업 대상 반도체 다이(D)(이후, ?반도체 다이?라 함)가 배치된 베이스 필름(BF)의 제2 면이 노출될 수 있다.First, when the base film BF on which the semiconductor die D is disposed is placed on the
이후, 도 2a에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(미도시)는 픽업 헤드(130)를 제어하여 반도체 다이(D)상에 배치시키고, 반도체 다이(D)를 흡착할 수 있다. 또한, 컨트롤러는 제1 구동부(127a) 및 제2 구동부(127b)를 제어하여 제1 이동 블록(125a) 및 제2 이동 블록(125b)을 각각 니들(123)과 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 도면상에서 제1 이동 블록(125a)은 좌측 방향으로 이동시키고, 제2 이동 블록(125b)은 우측 방향으로 이동시킬 수 있다.2A, a controller (not shown) can control the
이에 따라, 베이스 필름(BF)의 제2 면과 접하고 있는 제1 필라(121a)는 베이스 필름(BF)을 좌측 방향으로 잡아 당기고, 제2 필라(121b)는 베이스 필름(BF)을 우측 방향으로 잡아 당기게 되어, 제1 필라(121a)와 제2 필라(121b) 사이의 베이스 필름(BF)에 장력이 인가될 수 있다.The
또한, 컨트롤러(미도시)는 제3 구동부(127c)를 제어하여 제3 이동 블록(125c)을 상승시킬 수 있다. 이에 따라, 제3 이동 블록(125c)에 결합된 니들(123)이 상승하게 되고, 니들(123)의 최상단은 장력이 인가된 베이스 필름(BF)을 뚫고 내부로 들어가게 된다. 이때, 니들(123)은 베이스 필름(BF)에서 반도체 다이(D)의 중심부와 수직으로 정렬되는 부분을 뚫도록 구성될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the controller (not shown) may elevate the third moving
컨트롤러(미도시)는 제3 이동 블록(125c)을 기 설정된 높이만큼 상승시키도록 제3 구동부(127c)를 제어할 수 있다. 이때, 니들(123)의 상승 높이에 따라 베이스 필름(BF)을 부분적으로 뚫거나, 또는 전체적으로 뚫을 수 있다.The controller (not shown) may control the
제3 이동 블록(125c)이 기 설정된 높이까지 상승하면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는 제3 구동부(127c)를 제어하여 제3 이동 블록(125c)을 하강시켜 원 위치로 이동시킬 수 있다. 이때, 제1 필라(121a)와 제2 필라(121b) 사이의 베이스 필름(BF)에는 장력이 인가되고 있으므로, 니들(123)에 의해 뚫린 부분이 도 2b와 같이 찢어져 벌어질 수 있다.2B, the controller controls the
제3 이동 블록(125c)의 하강이 완료되면, 도 2c에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는 제1 구동부(127a) 및 제2 구동부(127b)를 제어하여 제1 이동 블록(125a) 및 제2 이동 블록(125b)을 각각 니들(123)과 멀어지는 방향으로 더 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 베이스 필름(BF)의 찢어진 부분이 더 벌어질 수 있다.2C, the controller controls the
이후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는 제1 구동부(127a) 및 제2 구동부(127b)를 제어하여 제1 이동 블록(125a) 및 제2 이동 블록(125b)을 각각 상승시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 이동 블록(125a) 및 제2 이동 블록(125b)에 결합된 제1 필라(121a) 및 제2 필라(121b)가 상승하면서 반도체 다이(D)를 위로 밀어 올릴 수 있다. 이때, 스테이지(110) 상에 배치된 베이스 필름(BF)은 스테이지(110)의 진공 홀들에 의해 스테이지(110) 상에 흡착 고정되어 있으므로, 반도체 다이(D)의 에지 부분 상의 베이스 필름(BF)이 반도체 다이(D)로부터 박리될 수 있다.2d, the controller may raise the first moving
이후, 도 2e에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는 반도체 다이(D)를 흡착하고 있는 픽업 헤드(130)를 상승하도록 제어하여 반도체 다이(D)를 베이스 필름(BF)으로부터 떼어낼 수 있다. 이때, 반도체 다이(D)의 중심부는 대부분 베이스 필름(BF)으로부터 떨어진 상태이므로, 베이스 필름(BF)으로부터 떼어내는 시간을 줄일 수 있고, 베이스 필름(BF)으로부터 떼어내는 동안 반도체 다이(D)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 2E, the controller can control the pick-up
반도체 다이(D)가 베이스 필름(BF)으로부터 완전히 떨어지면 컨트롤러는 제1 구동부(127a) 및 제2 구동부(127b)를 제어하여 제1 이동 블록(125a) 및 제2 이동 블록(125b)을 원 위치로 이동시킬 수 있다.When the semiconductor die D is completely separated from the base film BF, the controller controls the
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
110: 스테이지 110a: 개구부
120: 이젝팅 유닛 120K: 이젝팅 키트
120D: 구동부 121: 필라부
121a: 제1 필라 121b: 제2 필라
123: 니들 125: 이동부
125a: 제1 이동 블록 125b: 제2 이동 블록
125c: 제3 이동 블록 127a: 제1 구동부
127b: 제2 구동부 127c: 제3 구동부
130: 픽업 헤드110:
120: ejecting
120D: driving part 121:
121a:
123: Needle 125:
125a: first moving
125c: third moving
127b: second driving
130: pickup head
Claims (8)
상기 베이스 필름에 국부적으로 장력을 인가하고, 상기 장력이 인가된 부분에 홈 또는 구멍을 형성하여 해당 부분이 찢어져 벌어지게 하고, 상기 반도체 다이를 밀어 올리는 이젝팅 유닛; 및
상기 반도체 다이를 흡착하여 상기 베이스 필름으로부터 떼어내는 픽업 헤드
를 포함하는 반도체 다이 픽업 장치.A stage for supporting a base film on which a semiconductor die is disposed;
An ejecting unit for applying a tension to the base film locally and forming a groove or a hole in the portion to which the tension is applied so as to tear and spread the portion, and to push up the semiconductor die; And
A pick-up head for picking up the semiconductor die from the base film,
Up device.
상기 스테이지는 상기 베이스 필름의 표면을 노출시키는 개구부를 포함하는 반도체 다이 픽업 장치.The method according to claim 1,
Wherein the stage includes an opening exposing a surface of the base film.
상기 이젝팅 유닛은 상기 개구부 내에 배치되는 반도체 다이 픽업 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the ejecting unit is disposed in the opening.
상기 이젝팅 유닛은,
상기 베이스 필름과 접하도록 일정 간격으로 이격 배치되고, 상기 베이스 필름에 상기 장력을 인가하고, 및 상기 반도체 다이를 밀어 올리는 제1 필라 및 제2 필라;
상기 제1 필라와 상기 제2 필라 사이에 배치되고, 상기 베이스 필름의 상기 장력이 인가된 부분에 상기 홈 또는 구멍을 형성하는 니들; 및
상기 제1 필라, 상기 제2 필라 및 상기 니들의 하단에 결합된 이동 블록들; 및
상기 이동 블록들을 이동시키는 구동부
를 포함하는 반도체 다이 픽업 장치.The method according to claim 1,
The ejecting unit includes:
A first pillar and a second pillar spaced apart from each other at a predetermined distance so as to contact with the base film and applying the tensile force to the base film and pushing up the semiconductor die;
A needle disposed between the first pillar and the second pillar and forming the groove or hole in the tensioned portion of the base film; And
Moving blocks coupled to a lower end of the first pillar, the second pillar, and the needle; And
And a driving unit
Up device.
상기 이동 블록들은,
상기 제1 필라의 하단에 결합되고, 수평 방향 및 수직 방향으로 이동하는 제1 이동 블록;
상기 제2 필라의 하단에 결합되고, 수평 방향 및 수직 방향으로 이동하는 제2 이동 블록; 및
상기 니들의 하단에 결합되고, 수직 방향으로 이동하는 제3 이동 블록을 포함하는 반도체 다이 픽업 장치.5. The method of claim 4,
The moving blocks include,
A first moving block coupled to a lower end of the first pillar and moving in a horizontal direction and a vertical direction;
A second moving block coupled to a lower end of the second pillar and moving in a horizontal direction and a vertical direction; And
And a third moving block coupled to the lower end of the needle and moving in a vertical direction.
상기 구동부는,
상기 제1 이동 블록을 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키는 제1 구동부;
상기 제2 이동 블록을 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키는 제2 구동부; 및
상기 제3 이동 블록을 수직 방향으로 이동시키는 제3 구동부를 포함하는 반도체 다이 픽업 장치.6. The method of claim 5,
The driving unit includes:
A first driving unit for moving the first moving block in a horizontal direction and a vertical direction;
A second driving unit moving the second moving block in a horizontal direction and a vertical direction; And
And a third driver for moving the third moving block in a vertical direction.
상기 제1 구동부는 상기 제1 필라가 상기 베이스 필름을 제1 측 방향으로 당기도록 상기 제1 이동 블록을 상기 제1 측 방향으로 이동시키고,
상기 제2 구동부는 상기 제2 필라가 상기 베이스 필름을 상기 제1 측 방향에 대향하는 제2 측 방향으로 당기도록 상기 제2 이동 블록을 상기 제2 측 방향으로 이동시키고, 및
상기 제3 구동부는 상기 니들이 상기 베이스 필름에 상기 홈 또는 구멍을 형성하도록 상기 제3 이동 블록을 상승시키는 반도체 다이 픽업 장치.The method according to claim 6,
The first driving part moves the first moving block in the first lateral direction so that the first pillar pulls the base film in the first lateral direction,
The second driving portion moves the second moving block in the second lateral direction so that the second pillar pulls the base film in a second lateral direction opposite to the first lateral direction,
And the third driving portion raises the third moving block so that the needle forms the groove or hole in the base film.
상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부는 상기 제1 필라 및 상기 제2 필라가 상기 반도체 다이를 밀어 올리도록 상기 제1 이동 블록 및 상기 제2 이동 블록을 상승시키는 반도체 다이 픽업 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the first driver and the second driver raise the first moving block and the second moving block such that the first pillar and the second pillar push up the semiconductor die.
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Citations (4)
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JPH0666027U (en) * | 1993-02-26 | 1994-09-16 | ミツミ電機株式会社 | IC chip handling device |
JPH08293538A (en) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Hitachi Ltd | Pick-up method and device thereof |
JP2010161155A (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Canon Machinery Inc | Chip transfer method and chip transfer apparatus |
KR20130007114A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-18 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Pick-up apparatus of semiconductor die |
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- 2016-08-24 KR KR1020160107612A patent/KR102533706B1/en active IP Right Grant
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