KR20090052627A - 픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더 - Google Patents

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KR20090052627A
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Abstract

본 발명은 픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더를 제공한다. 상기 픽업 헤드는 지지체, 상기 지지체에 설치되되 상기 지지체로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동가능하게 설치되며 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부 및, 상기 칩 픽업부로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하도록 상기 지지체와 상기 칩 픽업부에 각각 설치되는 제1ㆍ제2 마그네트를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 픽업 헤드에 상호 이격되도록 설치되되 같은 극성끼리 마주보도록 설치된 제1 마그네트와 제2 마그네트가 구비되기 때문에, 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부로 미세한 외력이라도 가해지면, 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘할 수 있게 된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 이상과 같이 발휘되는 탄성력에 의하여 반도체 칩들의 픽업시 반도체 칩들에 가해지는 충격을 완화 및 흡수할 수 있게 된다.
플립칩, 본더

Description

픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더{Pick up head and flip chip bonder having the same}
본 발명은 픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정크기로 분리된 반도체 칩을 픽업하여 이송하는 픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정은 반도체 웨이퍼 상에 다수의 반도체 칩을 형성하는 팹(FAB) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 다수의 반도체 칩을 개개로 분리시키고 이 개개로 분리된 반도체 칩을 각각 패키지(package)하는 어셈블리(assembly) 공정을 포함한다.
그리고, 상기 어셈블리 공정은 웨이퍼를 쏘잉(sawing)할 시 반도체 칩들이 이탈되는 것을 방지하기 위하여 웨이퍼의 뒷면에 접착 테이프를 부착하는 웨이퍼 마운트 공정과, 다이아몬드 커터 등을 이용하여 마운트된 웨이퍼에서 다수의 반도체 칩들을 개개로 분리시키는 웨이퍼 쏘잉 공정 및, 개개로 분리된 반도체 칩들을 픽업하여 이를 인쇄회로기판 등에 본딩하는 칩 본딩 공정을 포함한다.
이상과 같은 공정들 중에서 칩 본딩 공정은 본더들에 의해 수행된다. 상기 본더들은 다이 본더, 와이어 본더 및, 플립칩 본더를 포함한다. 통상, 다이 본더와 와이어 본더는 연속적으로 사용되며, 플립칩 본더는 별도로 사용된다.
여기서, 다이 본더는 반도체 칩 제조공정에 의해 제조된 반도체 칩('다이'라고도 함)을 픽업하여 인쇄회로기판 등에 본딩하는 장치를 말하고, 와이어 본더는 다이 본더에 의해 본딩된 반도체 칩의 전극과 인쇄회로기판에 형성된 리드를 골드 와이어 등의 와이어로 상호간 본딩하는 장치를 말한다. 그리고, 플립칩 본더는 반도체 칩의 입출력 단자인 패드(Pad) 위에 별도의 솔더범프(Solder Bump)를 형성시킨 다음 이 반도체 칩을 뒤집어서 캐리어(Carrier) 기판이나 서킷 테이프(Circuit tape) 등의 회로패턴(Pattern)에 직접 본딩하는 장치를 말한다.
한편, 이와 같은 본더들에 의해 반도체 칩들의 본딩작업이 원활하게 진행되기 위해서는 무엇보다 반도체 칩들의 픽업 작업이 원활하게 이루어져야 한다.
하지만, 접착 테이프에 접착된 반도체 칩들의 픽업 작업은 접착 테이프의 접착력에 의해 원활하지 않을 수도 있다.
따라서, 이러한 반도체 칩들의 픽업 작업은 접착 테이프로부터 반도체 칩들을 원할하게 분리하여 픽업하는 반도체 칩 픽업장치가 사용되고 있다. .
도 1에는 종래 반도체 칩 픽업장치의 일 예가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 일 예인 반도체 칩 픽업장치(20)는 접착 테이프(12)의 하부에 배치되어 상기 접착 테이프(12) 상에 부착되어 있는 반도체 칩들(14)을 그 하부에서 그 상부로 밀어올리는 이젝트 유닛(23)과, 이와 같이 그 상부로 밀어올려지는 반도체 칩들(14)을 흡착하여 픽업하는 픽업 헤드(25)를 포함한 다.
따라서, 상기 접착 테이프(12) 상에 부착되어 있는 반도체 칩들(14)이 반도체 칩들(14)을 그 하부에서 상부로 밀어올리는 이젝트 유닛(23)의 작용에 의해 상기 접착 테이프(12)로부터 일정부분 분리되어지게 될 때, 상기 픽업 헤드(25)는 이와 같이 일정부분 분리되어지는 반도체 칩들(14)을 원활하게 흡착 및 픽업하게 된다.
한편, 공정 기술의 발달에 따라 상기 팹 공정에 의해 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 반도체 칩들의 두께는 점점 더 얇아지고 있기 때문에, 이상과 같은 반도체 칩들(14)의 픽업시 상기 반도체 칩들(14)에 일정크기 이상의 충격이 가해지게 되면, 상기 반도체 칩들(14)은 깨어지게 된다.
따라서, 상기 픽업 헤드(25)에는 반도체 칩들(14)의 픽업시 상기 반도체 칩들(14)에 가해지는 충격을 완화 및 흡수하기 위하여 코일 스프링(미도시)이나 에어 실린더(미도시)와 같은 탄성수단이 구비되고 있다.
하지만, 이상과 같은 코일 스프링의 경우에는 상기 반도체 칩들(14)에 맞게 탄성력을 조절하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다. 다시 말하면, 상기 코일 스프링은 미세한 외력에 대해서도 탄성력을 발휘하여 상기 반도체 칩들(14)에 가해지는 충격을 흡수 및 완화시켜야 하는데, 종래 코일 스프링의 경우에는 이러한 미세한 외력에 대해서 탄성력을 발휘하지 못할 뿐만 아니라 또 그와 같이 미세한 외력에 대해서 탄성력을 발휘하도록 코일 스프링을 제작하는 것은 매우 어려운 문제점이 있다.
또한, 상기 에어 실린더의 경우에는 탄성력 조절을 위하여 레귤레이터가 필요하므로 기구물이 복잡해질 뿐만 아니라 비용이 비싸지는 단점이 있고, 또 초기의 미끄럼이 부자연스러운 현상 즉, 스틱 슬립(Stick Slip) 현상이 발생하여 미세한 외력에 대해서 탄성력을 발휘할 수 있도록 제어하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체 칩들에 가해지는 충격을 완화 및 흡수하기 위하여 미세한 외력에 대해서도 탄성력을 발휘할 수 있는 픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더를 제공하는데에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 그 탄성력의 크기 조절이 용이한 픽업 헤드 및 이를 구비한 플립칩 본더를 제공하는데에 있다.
이상과 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 픽업 헤드가 제공된다. 상기 픽업 헤드는 지지체; 상기 지지체에 설치되되 상기 지지체로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동가능하게 설치되며, 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부; 및, 상기 칩 픽업부로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하도록 상기 지지체와 상기 칩 픽업부에 각각 설치되는 제1ㆍ제2 마그네트를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 상호 마주본 채 일정간격 이격되도록 설치되고, 그 극성들은 같은 극성끼리 마주보도록 설치될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 지지체에는 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 간격을 조절하기 위한 세트 스크류가 설치될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 칩 픽업부의 일측단에는 진공에 의해 상기 반도체 칩이 흡착되도록 진공홀이 형성될 수 있고, 상기 칩 픽업부의 측면에는 상기 진공홀로 진공을 제공하기 위한 진공라인이 연결될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 픽업 헤드는 상기 칩 픽업부에 의해 픽업되는 반도체 칩이 플립(flip)되도록 상기 지지체에 연결되어 상기 지지체를 회전시키는 회전 모터를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따르면, 플립칩 본더가 제공된다. 상기 플립칩 본더는 분리된 다수의 반도체 칩들을 구비한 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 스테이지; 상기 반도체 칩들을 기판이나 서킷 테이프에 본딩하기 위한 본딩 헤드; 및, 상기 웨이퍼 스테이지 상의 웨이퍼에 구비된 반도체 칩을 픽업하고 상기 픽업된 반도체 칩을 플립시켜 상기 본딩 헤드로 공급하는 플립 헤드를 구비한다. 상기 플립 헤드는 지지체, 상기 지지체에 설치되되 상기 지지체로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동가능하게 설치되며 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부 및, 상기 칩 픽업부로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하도록 상기 지지체와 상기 칩 픽업부에 각각 설치되는 제1ㆍ제2 마그네트를 포함한다.
본 발명에 따르면, 픽업 헤드에 상호 이격되도록 설치되되 같은 극성끼리 마주보도록 설치된 제1 마그네트와 제2 마그네트가 구비되기 때문에, 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부로 미세한 외력이라도 가해지면, 상기 가해지는 외력에 대하여 자 력에 의한 탄성력을 발휘할 수 있게 된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 이상과 같이 발휘되는 탄성력에 의하여 반도체 칩들의 픽업시 반도체 칩들에 가해지는 충격을 완화 및 흡수할 수 있게 되어 반도체 칩들의 깨어짐을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 픽업 헤드에는 상호 이격된 마그네트들의 간격 즉, 제1 마그네트와 제2 마그네트 사이의 간격을 조절하기 위하여 세트 스크류가 구비된다. 따라서, 작업자 등은 이 세트 스크류 등을 통하여 자력에 의해 발휘되는 탄성력의 크기를 매우 용이하게 조절할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도 2 내지 도 5를 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 개시된 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 2는 본 발명에 따른 플립칩 본더의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플립칩 본더(100)는 웨이퍼 로더(110), 웨이퍼 스테이지(130), 비전 카메라(140), 픽업 헤드(160), 본딩 헤드(180) 및, 본 발명 플립칩 본더(100)를 전반적으로 제어하는 중앙제어장치(미도시)를 포함한다.
상기 웨이퍼 로더(110)에는 웨이퍼 프레임(80)이 다수 적재된 매거진(90)이 안착된다. 상기 매거진(90)은 다수의 웨이퍼 프레임(80)이 상하 방향으로 적재되도록 박스 타입으로 형성된다. 이때, 상기 웨이퍼 프레임(80)은 접착 테이프(미도시) 등을 통하여 웨이퍼(70)를 그 상면에 고정하는 역할을 하고, 웨이퍼(70)의 가장자리만을 지지할 수 있도록 형성된다.
그리고, 상기 웨이퍼 프레임(80)에 고정된 웨이퍼(70)는 다수의 반도체 칩들을 구비한다. 이때, 이 다수의 반도체 칩들은 각각 개별적으로 슬라이싱(Slicing)된 상태 즉, 분리된 상태이다. 따라서, 칩 흡착 헤드의 역할을 하는 픽업 헤드(160)는 웨이퍼(80)에 구비된 각 반도체 칩들을 개별적으로 픽업할 수 있게 된다.
상기 웨이퍼 스테이지(130)는 웨이퍼(70)를 고정하는 웨이퍼 프레임(80)을 고정함과 아울러 공정진행에 따라 웨이퍼 프레임(80)을 X, Y 및, R 방향으로 이동 및 회전시키는 역할을 한다. 따라서, 상기 웨이퍼 스테이지(130)에는 웨이퍼 프레임(130)을 X, Y 및, R 방향으로 이동 및 회전시키기 위한 구동유닛(134)이 구비된다. 일실시예로, 구동유닛(134)은 X축 이동모터(131)와 Y축 이동모터(132) 및 웨이퍼 스테이지 회전모터(133)를 포함할 수 있다. 이 경우, X축 회전모터(131)는 웨이퍼 프레임(80)을 X 방향으로 이동시키도록 웨이퍼 프레임(80)을 고정하는 웨이퍼 스테이지(130)를 X 방향으로 이동시키는 역할을 하고, Y축 이동모터(132)는 웨이퍼 프레임(80)을 Y 방향으로 이동시키도록 웨이퍼 프레임(80)을 고정하는 웨이퍼 스테이지(130)를 Y 방향으로 이동시키는 역할을 하며, 웨이퍼 스테이지 회전모터(133)는 웨이퍼 프레임(80)을 회전시키도록 웨이퍼 프레임(80)을 고정하는 웨이퍼 스테 이지(130)를 회전시키는 역할을 한다.
또한, 상기 웨이퍼 로더(110)와 상기 웨이퍼 스테이지(130)의 사이에는 상기 웨이퍼 로더(110)의 매거진(90)에 적재된 웨이퍼 프레임(80)을 웨이퍼 스테이지(130) 측으로 이송하는 그리퍼(125)와 이 그리퍼(125)에 의해 이송되는 웨이퍼 프레임(80)을 가이드하는 가이드(120)가 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 웨이퍼 로더(110)의 매거진(90)에 적재된 웨이퍼 프레임(80)은 상기 그리퍼(125)와 가이드(120)를 통하여 상기 웨이퍼 스테이지(130) 측으로 원활하게 이송될 수 있다.
상기 비전 카메라(140)는 상기 웨이퍼 스테이지(130)의 상측에 고정되며, 미리 티칭된 패턴들을 인식하는 역할을 한다. 일실시예로, 상기 비전 카메라(140)는 상기 웨이퍼 스테이지(130)의 중앙부 상측에 고정되며, 상하로 이동가능하게 설치된다.
그리고, 상기 비전 카메라(140)에 대향되는 웨이퍼 스테이지(130)의 중앙부에는 칩 픽업위치를 나타내는 백업핀(150)이 설치된다. 이때, 백업핀(150)은 소정거리 상하 방향으로 이동가능하게 설치되며, 그 상부에 위치한 반도체 칩이 픽업되도록 그 상부에 위치한 반도체 칩을 소정거리 상승시키는 역할을 한다.
상기 픽업 헤드(160)는 상기 웨이퍼 스테이지(130)에 위치한 웨이퍼(70) 상의 반도체 칩을 픽업하여 이를 반도체 칩 본딩부인 본딩 헤드(180)로 공급하는 역할을 한다.
다시 말하면, 상기 픽업 헤드(160)는 웨이퍼 스테이지(130)에 위치한 반도체 칩 중 백업핀(150)의 상부에 위치한 반도체 칩을 픽업하여 이를 약 180°정도로 회 동 즉, 플립시킨 후 이 회동된 반도체 칩을 반도체 칩 본딩부인 본딩 헤드(180)로 공급하는 역할을 한다. 이 경우, 상기 백업핀(150)은 전술한 바와 같이 상기 픽업 헤드(160)가 반도체 칩을 픽업하도록 그 상부에 위치한 반도체 칩을 소정거리 상승시키게 된다.
상기 본딩 헤드(180)는 상기 픽업 헤드(160)로부터 공급된 반도체 칩을 캐리어 기판(미도시)이나 서킷 테이프(60) 등의 회로패턴에 본딩하는 역할을 한다. 이때, 상기 본딩 헤드(180)는 상하 방향으로 이동가능하게 설치된다. 참조번호 190은 서킷 테이프(60)의 공급을 가이드하는 공급레일을 지칭한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 플립칩 본더(100)에 구비되는 픽업 헤드(160)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시한 픽업 헤드의 분해사시도이며, 도 5는 도 4에 도시한 픽업 헤드의 측면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 픽업 헤드(160)는 지지체(164), 상기 지지체(164)에 설치되되 상기 지지체(164)로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동가능하게 설치되며 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부(165), 상기 칩 픽업부(165)로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하도록 상기 지지체(164)와 상기 칩 픽업부(165)에 각각 설치되는 제1ㆍ제2 마그네트(171,172), 상기 칩 픽업부(165)에 의해 픽업되는 반도체 칩이 플립(flip)되도록 상기 지지체(164)에 연결되어 상기 지지체(164)를 회전시키는 회 전 모터(162) 및, 상기 회전 모터(162)에 연결되며 공정진행에 따라 상기 회전 모터(162)를 수평 및 수직 방향으로 이동시키는 몸체(161)를 포함한다.
구체적으로, 상기 지지체(164)의 측면에는 상기 회전 모터(162)의 축(163)이 연결된다. 따라서, 상기 회전 모터(162)가 축(163)을 회전시키면, 상기 지지체(164)는 상기 회전 모터(162)의 축(163)과 함게 회전된다.
그리고, 상기 지지체(164)의 일면 예를 들면, 상면에는 상기 칩 픽업부(165)의 이동을 가이드하기 위한 이동 가이드(168)가 설치되고, 상기 칩 픽업부(165)는 상기 이동 가이드(168)에 설치된다. 따라서, 상기 칩 픽업부(165)는 상기 이동 가이드(168)를 따라 상기 지지체(164)로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동될 수 있다.
일실시예로, 상기 이동 가이드(168)는 상기 칩 픽업부(165)의 직선 이동을 가이드하기 위한 LM 가이드일 수 있다. 이 경우, 상기 칩 픽업부(165)는 상기 LM 가이드를 따라 상기 지지체(164)로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 직선 이동될 수 있다.
또한, 상기 칩 픽업부(165)로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 탄성력을 발휘하기 위한 마그네트들(170) 중 제1 마그네트(171)는 상기 지지체(164)의 상면에 대향되는 상기 칩 픽업부(165)의 일면 곧, 상기 칩 픽업부(165)의 밑면에 설치되고, 제2 마그네트(172)는 상기 제1 마그네트(171)에 마주하는 위치 곧, 상기 지지체(164)의 상면에 설치되되 상기 제1 마그네트(171)로부터 일정간격(도 5의 G) 이격되도록 설치된다.
그리고, 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172)는 그들 사이에 척력(斥力)이 작용되도록 같은 극성끼리 마주보도록 설치된다.
따라서, 상기 칩 픽업부(165)로 외력이 가해지면, 상기 칩 픽업부(165)는 그 가해지는 외력에 의하여 상기 이동 가이드(168)를 따라 상기 지지체(164)로 가까워지는 방향으로 이동되어지게 된다.
이때, 상기 칩 픽업부(165)의 밑면에는 제1 마그네트(171)가 설치되어지는 바, 상기 제1 마그네트(171)는 상기 칩 픽업부(165)의 이동에 의해 상기 제2 마그네트(172)에 가까워지는 방향으로 이동된다. 따라서, 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172)가 일정간격(G) 이내로 가까워지면, 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172) 사이에는 척력이 작용하게 되고, 이 작용되는 척력은 결국 상기 제1 마그네트(171)와 함께 상기 칩 픽업부(165)를 다시 상기 지지체(164)로부터 멀어지는 방향으로 밀어내게 된다.
즉, 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172)는 상기 칩 픽업부(165)로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하게 된다. 참조번호 173은 상기 제2 마그네트(172)가 설치되도록 상기 지지체(164)의 상면에 마련된 끼움홈이다.
한편, 상기 지지체(164)의 일면의 반대 방향에 위치한 타면 곧, 밑면에는 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172) 사이의 간격을 조절하기 위한 세트 스크류(174)가 설치된다. 다시 말하면, 상기 세트 스크류(174)는 상기 지지체(164)의 밑면을 통해 상기 지지체(164)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 그 상단은 상기 끼움홈(173)으로 노출 또는 돌출되도록 설치된다.
따라서, 상기 끼움홈(173)에 설치되는 상기 제2 마그네트(172)의 설치 위치는 상기 끼움홈(173)으로 노출 또는 돌출되는 상기 세트 스크류(174)의 길이에 따라 달라지게 된다.
그 결과, 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172) 사이의 간격은 상기 세트 스크류(174)에 의해 조절되어질 수 있다.
다시 말하면, 상기 제1 마그네트(171)와 상기 제2 마그네트(172) 사이의 간격(G)은 그들의 극성에 의해 작용되는 척력 즉, 탄성력의 크기와 관계되므로, 작업자 등은 상기 세트 스크류(174)를 회전 또는 역회전시킴으로써, 상기 마그네트들(170)에 의해 발생되어지는 탄성력을 조절할 수 있게 된다.
또한, 상기 칩 픽업부(165)의 일측단에는 진공에 의해 상기 반도체 칩이 흡착되도록 진공홀(167)이 형성되고, 상기 칩 픽업부(165)의 측면에는 상기 진공홀(165)로 진공을 제공하기 위한 진공라인(166)이 연결된다.
따라서, 상기 진공홀(167)로는 진공이 제공되며, 상기 칩 픽업부(165)는 상기 진공라인(166)을 따라 제공되는 진공을 이용하여 상기 반도체 칩을 흡착방법으로 픽업하게 된다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 플립칩 본더(100)의 본딩방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 웨이퍼 프레임(80)이 다수 적재된 매거진(90)이 마련되면, 유저 등은 이 매거진(90)을 플립칩 본더(100)의 웨이퍼 로더(110)에 안착시킨 다음, 그리퍼(125)를 이용하여 웨이퍼 로더(110)의 웨이퍼 프레임(80)을 웨이퍼 스테이지(130)로 로딩한다.
다음, 웨이퍼 프레임(80)이 로딩되면, 비전 카메라(140)는 웨이퍼 스테이지(130)를 회전시키어 웨이퍼 프레임(80)의 얼라인을 수행한다.
계속하여, 웨이퍼 프레임(80)의 얼라인이 수행되면, 픽업 헤드(160)는 얼라인된 웨이퍼 프레임(80)의 웨이퍼(70)에서 진공 흡착의 방법으로 반도체 칩을 픽업한 후 이를 플립시키고, 플립시킨 다음에는 플립된 반도체 칩을 반도체 칩 본딩부인 본딩 헤드(180)로 공급하게 된다. 따라서, 상기 본딩 헤드(180)는 상기 픽업 헤드(160)로부터 공급된 반도체 칩을 기판이나 서킷 테이프(60)에 본딩하게 된다.
이때, 상기 픽업 헤드(160)가 상기 반도체 칩을 픽업할 시 상기 반도체 칩의 하부에 위치된 백업핀(150)은 상기 픽업 헤드(160)가 반도체 칩을 원활하게 픽업할 수 있도록 그 상부에 위치한 반도체 칩을 소정거리 상승시키게 되는 바, 상기 픽업 헤드(160)에 탄성수단이 구비되지 않거나 그 구비된 탄성수단이 제대로 작동되지 않게 되면, 상기 픽업되어지는 반도체 칩에는 충격이 가해질 수도 있게 된다.
하지만, 본 발명에 따른 픽업 헤드(160)에는 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부(165)로 미세한 외력이라도 가해지면, 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘할 수 있도록 상호 이격되도록 설치되되 같은 극성끼리 마주보도록 설치된 제1 마그네트(171)와 제2 마그네트(172)가 구비되기 때문에, 상기 반도체 칩들의 픽업시 상기 반도체 칩들에 가해지는 충격은 이상과 같은 마그네트들(170) 에 의해 발휘되는 탄성력에 의해 완화 및 흡수되어지게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 픽업 헤드(160)를 이용하면, 반도체 칩들의 픽업시 반도체 칩들에 가해지는 충격을 완화 및 흡수할 수 있게 되어 반도체 칩들의 깨어짐을 방지할 수 있게 된다.
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 발명에서는 픽업 헤드를 구비한 장비로 플립칩 본더를 예로 들어 설명하였으나, 이는 일실시예에 불과하고 본 발명에 따른 픽업 헤드는 플립칩 본더 이외에도 다양한 장비에 적용 및 장착될 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 반도체 칩 픽업장치의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플립칩 본더의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 픽업 헤드의 분해사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 픽업 헤드의 측면도이다.

Claims (10)

  1. 지지체;
    상기 지지체에 설치되되 상기 지지체로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동가능하게 설치되며 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부; 및,
    상기 칩 픽업부로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하도록 상기 지지체와 상기 칩 픽업부에 각각 설치되는 제1ㆍ제2 마그네트를 포함하는 픽업 헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 상호 마주본 채 일정간격 이격되도록 설치되고, 그 극성들은 같은 극성끼리 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는 픽업 헤드.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지지체에는 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 간격을 조절하기 위한 세트 스크류가 설치된 것을 특징으로 하는 픽업 헤드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 칩 픽업부의 일측단에는 진공에 의해 상기 반도체 칩이 흡착되도록 진 공홀이 형성되고,
    상기 칩 픽업부의 측면에는 상기 진공홀로 진공을 제공하기 위한 진공라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 픽업 헤드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 칩 픽업부에 의해 픽업되는 반도체 칩이 플립(flip)되도록 상기 지지체에 연결되어 상기 지지체를 회전시키는 회전 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 픽업 헤드.
  6. 분리된 다수의 반도체 칩들을 구비한 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 스테이지;
    상기 반도체 칩들을 기판이나 서킷 테이프에 본딩하기 위한 본딩 헤드; 및,
    상기 웨이퍼 스테이지 상의 웨이퍼에 구비된 반도체 칩을 픽업하고 상기 픽업된 반도체 칩을 플립시켜 상기 본딩 헤드로 공급하되, 지지체, 상기 지지체에 설치되되 상기 지지체로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동가능하게 설치되며 반도체 칩을 픽업하는 칩 픽업부 및, 상기 칩 픽업부로 외력이 가해질 시 상기 가해지는 외력에 대하여 자력에 의한 탄성력을 발휘하도록 상기 지지체와 상기 칩 픽업부에 각각 설치되는 제1ㆍ제2 마그네트를 포함하는 픽업 헤드를 구비한 플립칩 본더.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 상호 마주본 채 일정간격 이격되도록 설치되고, 그 극성들은 같은 극성끼리 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는 플립칩 본더.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지지체에는 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 간격을 조절하기 위한 세트 스크류가 설치된 것을 특징으로 하는 플립칩 본더.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 칩 픽업부의 일측단에는 진공에 의해 상기 반도체 칩이 흡착되도록 진공홀이 형성되고,
    상기 칩 픽업부의 측면에는 상기 진공홀로 진공을 제공하기 위한 진공라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본더.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 픽업 헤드는
    상기 칩 픽업부에 의해 픽업되는 반도체 칩이 플립(flip)되도록 상기 지지체에 연결되어 상기 지지체를 회전시키는 회전 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본더.
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