KR20090053682A - 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법 - Google Patents

다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치는, 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프에 부착되어져 이송된 반도체 칩을 상기 마운트 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 픽업 장치로서, 상면에 다수의 진공홀이 구비되고, 측면 상단부에 상면이 개방된 연장부를 갖는 돔; 상기 돔의 연장부 내에 배치된 지지대; 상기 지지대와 돔 내측면 사이 및 상기 지지대 상에 일체형으로 배치되며, 상기 지지대 상에 배치된 부분의 가장자리 부분이 상기 진공홀에 상에 배치되도록 상기 지지대 외측으로 연장된 플레이트 스프링; 상기 돔의 내측에 승하강되게 배치된 홀더; 및 상기 플레이트 스프링의 연장된 부분 하부에 배치되도록 상기 홀더에 부착되고, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 플레이트 스프링의 연장된 가장자리 부분을 밀어올리도록 역할하는 이젝트 플레이트를 포함한다.

Description

다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법{Equipment for die pick up and method for detatching of semiconductor chip using the same}
본 발명은 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 쏘잉 공정으로 절단된 반도체 칩을 크랙 등의 손상 없이 마운트 테이프로부터 분리시킬 수 있는 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 웨이퍼 상에 일체로 붙어있는 여러 반도체 칩을 칩 레벨로 절단하는 공정을 쏘잉(Sawing) 공정이라 하며, 상기 쏘잉 공정을 위하여 웨이퍼의 하면에는 절단되는 반도체 칩들을 고정시키는 마운트 테이프가 부착된다.
상기 쏘잉 공정을 통해 칩 레벨로 분리된 각 반도체 칩은 다이 어태치(Die attah) 공정으로 투입되며, 상기 다이 어태치 공정에서는 이젝트 핀과 같은 이젝션 수단을 이용하는 니들(Needle) 타입의 장치 또는 비니들(Needleless) 타입의 장치를 이용하여 각 반도체 칩들을 마운트 테이프로부터 분리한다. 그리고, 상기 분리된 반도체 칩들을 진공흡착방식을 사용하는 픽업 수단을 사용하여 기판 및 리드프레임과 같은 전기적 연결 수단으로 이송하게 된다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩의 분리 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래 니들(Needle) 타입의 다이 픽업 장치(100)는 돔(Dome : 120), 홀더(Holder : 130), 이젝트 핀(Eject pin : 132)을 포함하여 구성된다.
상기 돔(120)은 다이 픽업 장치(100)의 외형을 이루는 부분으로서 상부에 배치되는 반도체 칩(110)들 하부의 마운트 테이프(112)를 진공으로 흡착하고 이젝트 핀(132)이 통과하는 진공 홀(122)을 포함한다.
상기 홀더(130)는 상기 이젝트 핀(132)을 지지하는 부분으로서 상기 이젝트 핀(132)을 상승시켜 마운트 테이프(122)로부터 상기 반도체 칩(110)을 분리시키는 역할을 한다.
상기 다이 픽업 장치(100)를 이용한 반도체 칩(110)의 분리 방법은, 우선, 쏘잉 공정이 완료되고, 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프(112)에 부착되어진 분리 대상이 되는 반도체 칩(110)을 상기 돔(120)의 진공 홀(122) 상부에 배치시킨다. 그런 다음, 상기 돔(120)의 내부에 진공을 형성하여 상기 대상 반도체 칩(110)의 하부 마운트 테이프(110)를 흡착 및 공정하고, 상기 돔(120) 내부에 배치된 홀더(130)를 승강시켜 상기 진공 홀(122)을 통과하는 상기 이젝트 핀(132)으로 상기 대상 반도체 칩(110) 밀어올림으로써 상기 반도체 칩(110)을 마운트 테이프로부터 분리시킨다.
그러나, 반도체 칩을 고정시키기 위해 웨이퍼 상에 부착하는 대부분의 마운 트 테이프는 그 특성상 강력한 접착력을 가진 것이 사용되고, 개별 반도체 칩으로 절단하는 과정에서 열에 의해 반도체 칩의 가장자리 부분이 마운트 테이프에 강하게 접착된다. 이로 인해, 상기 니들 타입의 이젝션 수단을 효과적으로 이용한다고 하더라도 반도체 칩 분리시 잘 떨어지지 않기 때문에 반도체 칩 크랙 등의 손상을 완전히 배제할 수 없는 문제가 있다.
그리고, 반도체 칩의 용이한 분리를 위해 접착력이 약한 마운트 테이프를 사용하게 되면, 쏘잉 공정 등에서 많은 문제가 발생하게 된다.
이에 따라, 마운트 테이프가 부착되어 있는 웨이퍼에 자외선을 조사하여 웨이퍼에 부착된 마운트 테이프의 접착력을 약화시켜줌으로써, 반도체 칩의 분리과정에서 반도체 칩이 마운트 테이프로부터 용이하게 떨어질 수 있게 하여 반도체 칩에 크랙 등의 손상이 발생하는 것을 방지하는 UV(ultraviolet) 조사 장치가 사용된바 있다.
그러나, 최근에는 박형 다이(Thin Die)에 대한 필요성이 대두되고 있고, 이로 인해, 웨이퍼는 100um 이하의 두께로 박형화되는 추세로 진행되고 있음에 따라, 상기 UV 조사 장치를 사용하여 쏘잉된 반도체 칩과 마운트 테이프 간의 접착력을 약하게 하더라도 얇은 두께를 갖는 반도체 칩의 경우 분리가 쉽지 않다.
다시 말해, 얇은 두께를 갖는 반도체 칩을 이젝트 핀으로 밀어올리는 경우, 반도체 칩이 이젝트 핀에 의한 응력 집중을 이기기 못해 반도체 칩과 마운트 테이프가 분리하기 전에 반도체 칩에 구멍 또는 크랙(Crack)이 발생되거나 반도체 칩의 깨짐과 같은 손상이 발생한다.
본 발명은 쏘잉 공정으로 절단된 반도체 칩을 크랙 등의 손상 없이 마운트 테이프로부터 분리시킬 수 있는 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치는, 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프에 부착되어져 이송된 반도체 칩을 상기 마운트 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 픽업 장치로서, 상면에 다수의 진공홀이 구비되고, 측면 상단부에 상면이 개방된 연장부를 갖는 돔; 상기 돔의 연장부 내에 배치된 지지대; 상기 지지대와 돔 내측면 사이 및 상기 지지대 상에 일체형으로 배치되며, 상기 지지대 상에 배치된 부분의 가장자리 부분이 상기 진공홀에 상에 배치되도록 상기 지지대 외측으로 연장된 플레이트 스프링; 상기 돔의 내측에 승하강되게 배치된 홀더; 및 상기 플레이트 스프링의 연장된 부분 하부에 배치되도록 상기 홀더에 부착되고, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 플레이트 스프링의 연장된 가장자리 부분을 밀어올리도록 역할하는 이젝트 플레이트를 포함한다.
상기 지지대 상의 연장된 플레이트 스프링 부분은 상기 반도체 칩에 대응하는 폭을 갖는다.
상기 지지대는 직육면체 형태를 갖는다.
상기 돔에 부착되며 상기 돔에 열을 가하는 가열 장치를 더 포함한다.
상기 홀더에 배치된 압력 게이지를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법은, 상기 반도체 칩을 상기 지지대 상에 배치시킴과 아울러, 상기 반도체 칩 하부의 마운트 테이프를 상기 돔의 진공홀을 통한 진공으로 고정시키는 단계; 상기 홀더를 승강시켜 상기 홀더에 부착된 이젝트 플레이트로 상기 지지대 상의 플레이트 스프링 가장 자리를 밀어올리는 단계; 및 상기 반도체 칩을 상기 진공홀 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 진공으로 마운트 테이프를 고정시켜 상기 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시키는 단계를 포함한다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치는, 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프에 부착되어져 이송된 반도체 칩을 상기 마운트 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 픽업 장치로서, 상면에 다수의 진공홀이 구비된 돔; 상기 돔의 일측면 부분 및 상기 돔 상에 일체형으로 배치되고, 상기 돔 상에 배치되는 부분은 다수의 빗살부 및 상기 빗살부들을 연결하는 연결부를 포함하는 빗 형태를 가지며, 상기 각 빗살부의 가장자리 부분이 상기 진공홀 상에 배치되는 플레이트 스프링; 상기 돔의 내측에 승하강되게 배치된 홀더; 및 상기 플레이트 스프링의 각 빗살부 가장자리 부분과 대응하는 위치의 상기 홀더 부분에 개별적으로 탈부착 가능하도록 배치되고, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 플레이트 스프링의 각 빗살부 가장자리 부분을 개별적으로 밀어올리도록 역할하는 이젝트 핀을 포함한다.
상기 플레이트 스프링은 상기 돔의 일측면 부분에 고정장치로 부착된다.
상기 빗살부는 15 ∼ 20개로 이루어진다.
상기 빗살부들은 0.1 ∼ 0.2mm의 간격으로 이격 배치되고, 각 빗살부는 0.8 ∼ 0.9mm의 폭을 갖는다.
상기 빗살부들은 0.1 ∼ 0.2mm의 간격으로 이격 배치되고, 중앙부에 배치되는 하나의 빗살부는 0.13 ∼ 0.14mm의 폭을 가지며, 나머지 빗살부들은 0.8 ∼ 0.9mm의 폭을 갖는다.
상기 홀더는 자력이 인가되고 상부에 배치되는 상부 홀더와 하부 홀더의 복층구조로 이루어진다.
상기 이젝트 핀은 상기 홀더에 자력으로 탈부착된다.
상기 돔에 부착되며 상기 돔에 열을 가하는 가열 장치를 더 포함한다.
상기 홀더에 배치된 압력 게이지를 더 포함한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법은, 상기 반도체 칩을 상기 돔 상에 배치시킴과 아울러, 상기 반도체 칩 하부의 마운트 테이프를 상기 돔의 진공홀을 통한 진공으로 고정시키는 단계; 상기 홀더를 승강시켜 상기 홀더에 부착된 각 이젝트 핀들로 상기 대응하는 돔 상의 상기 빗살부들의 가장자리를 밀어올리는 단계; 및 상기 반도체 칩을 상기 진공홀 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 진공으로 마운트 테이프를 고정시켜 상기 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치는, 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프에 부착되어져 이송된 반도체 칩을 상기 마운트 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 픽업 장치로서, 상면에 다수의 진공홀이 구비된 돔; 상기 돔의 내측 에 승하강되게 배치된 홀더; 상기 홀더에 부착된 이젝트 핀; 및 상기 이젝트 핀과 연결되며, 상기 이젝트 핀이 상기 마운트 테이프에 가하는 압력을 측정하는 압력 게이지를 포함한다.
본 발명은 마운트 테이프로부터의 반도체 칩 분리를 이젝트 핀과 같은 점접촉 방식이 아닌 플레이트 스프링과 같은 플레이트를 사용하여 선접촉 방식으로 수행하여 반도체 칩의 분리시 반도체 칩에 가해지는 응력 집중을 분산시킴으로써 반도체 칩에 가해지는 스트레스를 최소화시킬 수 있어 얇은 두께를 갖는 반도체 칩을 크랙 및 손상 없이 마운트 테이프로부터 분리시킬 수 있다.
또한, 상기 반도체 칩의 하면에 배치되는 마운트 테이프와 접촉하는 플레이트 스프링의 가장자리 부분을 다수의 빗 형태로 형성하고 분리를 위한 반도체 칩의 크기에 따라 요구되는 빗살부만을 선택적으로 상승시켜 사용할 수 있어 반도체 칩의 크기에 제한 없이 사용할 수 있다.
아울러, 다이 픽업 장치에 가열 장치 및 압력 게이지를 함께 사용하여 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 용이하게 분리하며, 반도체 칩에 발생하는 크랙을 포함한 파손을 방지할 수 있다.
그리고, 박형 반도체 칩에 대하여 종래 반도체 칩의 탈착에 사용된 장비를 활용할 수 있어 제조 원가를 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 다이 픽업 장치 를 이용한 반도체 칩 분리 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 발명은 종래 얇은 두께를 갖는 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시키는 과정에서 발생하는 반도체 칩의 크랙 등과 같은 문제를 방지하기 위하여 판(Plate) 형태의 플레이트 스프링을 사용하여 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시킨다.
자세하게, 본 발명은 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시키기 위하여 돔의 상면에 판 형태 또는 빗 형태를 갖는 플레이트 스프링과 상기 플레이트 스프링의 가장자리 부분을 승강시켜 밀어올리기 위하여 이젝트 플레이트 또는 이젝트 핀을 홀더에 부착시켜 다이 픽업 장치를 구성한다.
그리고, 마운트 테이프에 부착된 분리 대상 반도체 칩을 상기 돔의 상부에 배치시키고, 상기 플레이트 스프링의 가장자리를 밀어올린 상태에서 상기 분리 대상 반도체 칩을 상기 플레이트 스프링의 상부를 지나가게 하면 높아진 상기 플레이트 스프링의 가장자리 높이 및 상기 돔이 마운트 테이프를 진공 흡착하는 것에 의해 반도체 칩의 하부가 순차적으로 플레이트 스프링과 선접촉하게 됨으로써 반도체 칩이 마운트 테이프로부터 분리된다.
따라서, 반도체 칩의 분리시 이젝트 핀과 같은 점접촉 방식이 아닌 플레이트 스프링과 같은 선접촉 방식으로 수행하여 반도체 칩의 분리시 반도체 칩에 가해지 는 응력 집중을 분산시킴으로써 반도체 칩에 가해지는 스트레스를 최소화시킬 수 있어 얇은 두께를 갖는 반도체 칩을 크랙 및 손상 없이 마운트 테이프로부터 분리시킬 수 있다.
또한, 상기 반도체 칩의 하면에 배치되는 마운트 테이프와 접촉하는 플레이트 스프링의 가장자리 부분을 다수의 빗 형태로 형성하고 분리를 위한 반도체 칩의 크기에 따라 요구되는 빗살부만을 선택적으로 상승시켜 사용할 수 있어 반도체 칩의 크기에 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 박형 반도체 칩에 대하여 종래 반도체 칩의 탈착에 사용된 장비를 활용할 수 있어 제조 원가를 감소시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩 분리 방법을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다이 픽업 장치를 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 다이 픽업 장치(200)는 돔(220), 지지대(252), 플레이트 스프링(250), 이젝트 플레이트(240), 상기 이젝트 플레이트(240)를 지지하는 홀더(230)를 포함하여 구성된다.
상기 돔(220)은 다이 픽업 장치(200)의 외형을 이루고, 상부에 배치되는 반도체 칩들 하부의 마운트 테이프를 진공으로 흡착하는 진공 홀(222)이 형성되어 있으며, 측면 상단부에 상면이 개방된 연장부를 갖는다.
상기 지지대(252)는 상기 연장부 내에 배치되고, 직육면체 형태를 가지며, 상기 플레이트 스프링(250)을 고정시키는 역할을 한다.
상기 플레이트 스프링(250)는 상기 지지대(252)와 돔(220)의 내측면 사이 및 상기 지지대(252) 상에 일체형으로 배치되며, 즉, 상기 지지대(252)의 일측면 및 상면을 감싸도록 꺽인 플레이트 형태로 형성되며, 상기 지지대(252) 상부에 배치된 부분이 상기 돔(220)의 상면과 평행하도록 배치되어 있다. 상기 지지대(252)의 상부에 배치된 플레이트 스프링(250) 부분은 상기 지지대(252)에 부착되지 않고, 상기 지지대(252)의 상부에 배치되는 부분의 가장자리 부분이 상기 진공홀(222) 상에 배치되도록 상기 지지대(252) 외측으로 연장되어 있다. 상기 연장된 플레이트 스프링(250)의 가장자리 부분은 탈착을 위하여 배치되는 반도체 칩과 대응하는 크기, 즉, 반도체 칩 또는 다이 픽업 장치(200)의 이동 방향과 수직하는 방향의 폭이 상기 반도체 칩과 대응하는 폭을 갖는다.
상기 홀더(230)는 상기 돔(220)의 내측에 승하강되도록 배치된다.
상기 이젝트 플레이트(240)는 상기 플레이트 스프링(250)의 연장된 부분 하부에 배치되도록 상기 홀더(230)의 측면에 부착되고, 상기 홀더(230)의 상승에 의해 상기 플레이트 스프링(250)의 연장된 가장자리 부분을 밀어올리는 역할을 한다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩의 분리 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 다이 어태치를 위하여 하부에 마운트 테이프(212)가 부착되어져 이송된 반도체 칩(210)을 상기 지지대(250) 상에 배치시킨다. 이때, 상기 탈착 대상인 상기 반도체 칩(210) 하부의 마운트 테이프(212)는 상기 돔(220)의 진공 홀(222)을 통한 진공으로 고정된다.
그런 다음, 상기 돔(220) 내부에 배치되고, 이젝트 플레이트(240)가 부착된 홀더(230)를 승강시켜 상기 지지대(252) 상부에 배치된 플레이트 스프링(250)의 가장자리 부분을 밀어올린다.
도 3b를 참조하면, 상기 반도체 칩(210) 하면에 부착된 마운트 테이프(212)가 탈착되도록 상기 반도체 칩(210)을 상기 진공 홀(222)의 방향으로 이동시킨다. 이때, 상기 이동에 의해 상기 반도체 칩(210)의 하면에 부착되어 있던 마운트 테이프(212)는 순차적으로 진공 홀(222)을 통한 진공으로 상기 돔(220)의 상부에 부착되고, 이로 인해, 반도체 칩(210)이 이동함으로써 점진적으로 반도체 칩(210)은 마운트 테이프로(212)부터 분리시킨다.
이후, 도시하지는 않았지만, 픽업 장치를 이용하여 상기 탈착된 반도체 칩을 이송하고, 상기 홀더는 하강한다.
한편, 본 발명에 따른 다이 픽업 장치는 상기 다이 픽업 장치에 구비된 플레이트 스프링을 빗 형태로 형성하여 반도체 칩의 크기에 관계없이 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다이 픽업 장치를 도시한 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 사용되는 플레이트 스프링을 도시한 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 다이 픽업 장치(300)는 돔(320), 플레이트 스프링(350a), 이젝트 핀(332), 및 상부 및 하부 홀더(370, 330)를 포함하여 이루어진다.
상기 돔(320)은 다이 픽업 장치(300)의 외형을 이루고, 상부에 배치되는 반도체 칩들 하부의 마운트 테이프를 진공으로 흡착하는 다수의 진공 홀(322)이 구비된다.
상기 플레이트 스프링(350a)은 상기 돔(320)의 일측면 부분 및 상기 돔(320) 상에 일체형으로 돔(320)의 일측면 및 상면을 감싸도록 꺽인 형태로 배치되며, 상기 돔(320)의 일측면 부분에 스크류(Screw)와 같은 고정장치(360)로 부착된다. 상기 돔(320)의 상부에 배치된 플레이트 스프링(250) 부분은 상기 돔(320)에 부착되지 않으며, 가장자리 부분이 상기 다수의 진공홀 중 어느 하나의 진공홀(322) 상부에 배치된다.
상기 플레이트 스프링(350a)은, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 돔(320) 상에 배치되는 부분이 다수의 빗살부(380) 및 상기 빗살부(380)들을 연결하는 연결부(382)를 포함하는 빗 형태를 갖는다.
상기 빗살부(380)는 15 ∼ 20개로 이루어지며, 도 5a에 도시된 바와 같이, 0.1 ∼ 0.2mm의 간격으로 이격 배치되고, 각 빗살부(380)는 0.8 ∼ 0.9mm의 폭을 갖거나, 또는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 0.1 ∼ 0.2mm의 간격으로 이격 배치되고, 중앙부에 배치되는 하나의 빗살부(380)는 0.13 ∼ 0.14mm의 폭을 가지며, 나머지 빗살부(380)들은 0.8 ∼ 0.9mm의 폭을 갖는다. 이는, 분리 대상 반도체 칩의 크기에 따라 약 1mm 단위 또는 0.5mm 단위로 1mm에서 20mm의 폭을 갖는 반도체 칩에 대응하기 위한 것이다.
상기 홀더(330)는 상기 돔(320)의 내측에 승하강되도록 배치되며, 자 력(Magnetic)이 인가되고 상부에 배치되는 상부 홀더(370)와 하부 홀더(330)의 복층구조로 이루어진다.
상기 이젝트 핀(332)은 상기 플레이트 스프링(350)의 각 연장된 빗살부(380) 가장자리 부분과 대응하는 위치의 상기 상부 홀더(370) 부분에 개별적으로 자력에 의해 탈부착 가능하도록 배치되고, 상기 하부 홀더(330)의 승강에 의해 상기 플레이트 스프링(350)의 각 빗살부(380) 가장자리 부분을 개별적으로 밀어올리도록 역할한다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩의 분리 방법을 도시한 공정별 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 다이 어태치를 위하여 하부에 마운트 테이프(312)가 부착되어져 이송된 반도체 칩(310)을 상기 돔(320) 상에 배치시킨다. 이때, 상기 탈착 대상인 상기 반도체 칩(310) 하부의 마운트 테이프(312)는 상기 돔(320)의 진공 홀(322)을 통한 진공으로 고정된다.
그런 다음, 상기 돔(320) 내부에 배치되고, 다수의 이젝트 핀(332)이 부착된 상기 상부 및 하부 홀더(370, 330)를 승강시켜 상기 홀더에 부착된 각 이젝트 핀(332)들로 상기 대응하는 상기 플레이트 스프링(350a)의 상기 빗살부(미도시)들의 가장자리를 밀어올린다.
도 6b를 참조하면, 상기 반도체 칩(310) 하면에 부착된 마운트 테이프(312)가 탈착되도록 상기 반도체 칩(310)을 상기 진공 홀(222)의 방향으로 이동시킨다. 이때, 상기 이동에 의해 상기 반도체 칩(310)의 하면에 부착되어 있던 마운트 테이 프(312)는 순차적으로 진공 홀(322)을 통한 진공으로 상기 돔(320)의 상부에 부착되고, 이로 인해, 반도체 칩(310)이 이동함으로써 점진적으로 반도체 칩(310)은 마운트 테이프로(312)부터 분리시킨다.
이후, 도시하지는 않았지만, 픽업 장치를 이용하여 상기 탈착된 반도체 칩을 이송하고, 상기 홀더는 하강한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3실시예에 따른 다이 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 앞서 도 4에 도시 및 설명된 다이 픽업 장치와 실질적으로 동일한 구성 요소를 포함한다. 따라서, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 7a를 참조하면, 본 발명에 따른 다이 픽업 장치(300)는 외형을 이루는 돔(320)의 외측면에 가열 장치(392)가 부착되며, 가열 장치(392)는 돔(320)에 부착되어 돔(320)에 50℃ ∼ 60℃의 열을 직접적으로 열을 가하는 장치이다.
자세하게, 도 7b를 참조하면, 상기 열은 돔(320)으로부터 마운트 테이프에 열을 가하며, 상기 열에 의해 마운트 테이프(312)는 연성이 높아져 반도체 칩(310)은 마운트 테이프(312)로부터 용이하게 분리된다.
즉, 가열 장치(392)에 의해 가열된 돔(320) 상에 마운트 테이프(312)에 부착된 반도체 칩(310)들이 지나갈 때, 상부 홀더(370)와 하부 홀더(330)의 상승으로 이젝트 핀(332)이 플레이트 스프링(350a)을 밀어올려 분리 대상 반도체 칩(310)을 마운트 테이프(312)로부터 분리시킨다.
이때, 플레이트 스프링(350a)에 의해 밀려올라 간 분리대상 반도체 칩(310)에 의해 상기 반도체 칩(310)과 이웃하는 반도체 칩(320)은 분리대상 반도체 칩(310)과 근접한 가장자리 일부분이 마운트 테이프(312)의 연성이 높아짐에 따라 분리대상 반도체 칩(310)을 따라 밀려 올라가지 않고 돔(320)의 상면에 거의 일정한 높이로 밀착된다.
따라서, 마운트 테이프(312)에 연성이 약한 경우, 분리 대상 반도체 칩(310)과 이웃하여 배치되는 반도체 칩의 가장자리 일부분이 마운트 테이프(312)를 따라 밀려 올라가면서 단차에 의해 발생하는 크랙이 발생하지 않는다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 다이 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 앞서 도 4에 도시 및 설명된 다이 픽업 장치와 실질적으로 동일한 구성 요소를 포함한다. 따라서, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 다이 픽업 장치(300)는 돔(320), 홀더(330), 이젝트 핀(332) 및 압력 게이지(390)를 포함한다.
이젝트 핀(332)은 상부 및 하부 홀더(370, 330)의 내부까지 연장되어 배치되며, 상부 및 하부 홀더(370, 330) 내에 배치되는 이젝트 핀 지지대(334)에 부착된다.
압력 게이지(390)는 상부 및 하부 홀더(370, 330)의 내부에 배치되며, 이젝트 핀 지지대(334)와 연결된다. 압력 게이지(390)는 그램(Gram) 단위로 압력을 측정할 수 있으며, 이젝트 핀(332)으로 플레이트 스프링(350a)을 밀어올려 마운트 테이프로부터 반도체 칩을 분리시키는 경우의 압력을 측정한다.
자세하게, 이젝트 핀(332)을 이용하여 상기 마운트 테이프로부터 상기 반도체 칩을 분리시킬 때, 상기 반도체 칩에 크랙이 발생하는 것은 상기 반도체 칩의 얇은 두께 때문일 수도 있으나, 상기 마운트 테이프의 접착력 문제로 인해 발생할 수 있다.
상기 마운트 테이프는 제품별로 어느 정도의 압력이 가해졌을 때 상기 반도체 칩이 상기 마운트 테이프로부터 분리되는지에 대한 접찹력과 관련한 물성값을 가지고 있으며, 상기 접찹력과 관련한 물성값은 압력 게이지(390)를 제어하는 외부 장치(미도시)에 입력되어 있다.
이에 따라, 이젝트 핀(332)으로 반도체 칩을 분리할 때, 압력 게이지(390)로 이젝트 핀(332)이 가하는 압력을 측정하여 미리 정해진 접착력과 관련한 물성값 이상으로 압력을 가함에도 불구하고 상기 반도체 칩이 상기 마운트 테이프로부터 분리되지 않는 경우, 이젝트 핀(332)의 상승을 중단하여 상기 반도체 칩에 크랙을 포함한 파손이 발생하는 것이 방지된다.
이상에서와 같이, 본 발명은 마운트 테이프로부터의 반도체 칩 분리시 이젝트 핀과 같은 점접촉 방식이 아닌 플레이트 스프링과 같은 선접촉 방식으로 수행하여 반도체 칩의 분리시 반도체 칩에 가해지는 응력 집중을 분산시킴으로써 반도체 칩에 가해지는 스트레스를 최소화시킬 수 있어 얇은 두께를 갖는 반도체 칩을 크랙 및 손상 없이 마운트 테이프로부터 분리시킬 수 있다.
또한, 상기 반도체 칩의 하면에 배치되는 마운트 테이프와 접촉하는 플레이트 스프링의 가장자리 부분을 다수의 빗 형태로 형성하고 분리를 위한 반도체 칩의 크기에 따라 요구되는 빗살부만을 선택적으로 상승시켜 사용할 수 있어 반도체 칩의 크기에 제한 없이 사용할 수 있다.
아울러, 다이 픽업 장치에 가열 장치 및 압력 게이지를 함께 사용하여 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 용이하게 분리하며, 반도체 칩에 발생하는 크랙을 포함한 파손을 방지할 수 있다.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 다이 픽업 장치 및 이를 이용한 반도체 칩의 분리 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다이 픽업 장치를 도시한 단면도.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩의 분리 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다이 픽업 장치를 도시한 단면도.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 사용되는 플레이트 스프링을 도시한 평면도.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩의 분리 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3실시예에 따른 다이 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 다이 픽업 장치를 설명하기 위한 단면도.

Claims (16)

  1. 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프에 부착되어져 이송된 반도체 칩을 상기 마운트 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 픽업 장치로서,
    상면에 다수의 진공홀이 구비되고, 측면 상단부에 상면이 개방된 연장부를 갖는 돔;
    상기 돔의 연장부 내에 배치된 지지대;
    상기 지지대와 돔 내측면 사이 및 상기 지지대 상에 일체형으로 배치되며, 상기 지지대 상에 배치된 부분의 가장자리 부분이 상기 진공홀에 상에 배치되도록 상기 지지대 외측으로 연장된 플레이트 스프링;
    상기 돔의 내측에 승하강되게 배치된 홀더; 및
    상기 플레이트 스프링의 연장된 부분 하부에 배치되도록 상기 홀더에 부착되고, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 플레이트 스프링의 연장된 가장자리 부분을 밀어올리도록 역할하는 이젝트 플레이트;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대 상의 연장된 플레이트 스프링 부분은 상기 반도체 칩에 대응하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 직육면체 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돔에 부착되며 상기 돔에 열을 가하는 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더에 배치된 압력 게이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  6. 청구항 1의 구성을 갖는 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법으로서,
    상기 반도체 칩을 상기 지지대 상에 배치시킴과 아울러, 상기 반도체 칩 하부의 마운트 테이프를 상기 돔의 진공홀을 통한 진공으로 고정시키는 단계;
    상기 홀더를 승강시켜 상기 홀더에 부착된 이젝트 플레이트로 상기 지지대 상의 플레이트 스프링 가장 자리를 밀어올리는 단계; 및
    상기 반도체 칩을 상기 진공홀 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 진공으로 마운트 테이프를 고정시켜 상기 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시키는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법.
  7. 다이 어태치를 위하여 마운트 테이프에 부착되어져 이송된 반도체 칩을 상기 마운트 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 픽업 장치로서,
    상면에 다수의 진공홀이 구비된 돔;
    상기 돔의 일측면 부분 및 상기 돔 상에 일체형으로 배치되고, 상기 돔 상에 배치되는 부분은 다수의 빗살부 및 상기 빗살부들을 연결하는 연결부를 포함하는 빗 형태를 가지며, 상기 각 빗살부의 가장자리 부분이 상기 진공홀 상에 배치되는 플레이트 스프링;
    상기 돔의 내측에 승하강되게 배치된 홀더; 및
    상기 플레이트 스프링의 각 빗살부 가장자리 부분과 대응하는 위치의 상기 홀더 부분에 개별적으로 탈부착 가능하도록 배치되고, 상기 홀더의 승강에 의해 상기 플레이트 스프링의 각 빗살부 가장자리 부분을 개별적으로 밀어올리도록 역할하는 이젝트 핀;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플레이트 스프링은 상기 돔의 일측면 부분에 고정장치로 부착된 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 빗살부는 15 ∼ 20개로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 빗살부들은 0.1 ∼ 0.2mm의 간격으로 이격 배치되고, 각 빗살부는 0.8 ∼ 0.9mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 빗살부들은 0.1 ∼ 0.2mm의 간격으로 이격 배치되고, 중앙부에 배치되는 하나의 빗살부는 0.13 ∼ 0.14mm의 폭을 가지며, 나머지 빗살부들은 0.8 ∼ 0.9mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 홀더는 자력이 인가되고 상부에 배치되는 상부 홀더와 하부 홀더의 복층구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이젝트 핀은 상기 상부 홀더에 자력으로 탈부착되는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 돔에 부착되며 상기 돔에 열을 가하는 가열 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 홀더에 배치된 압력 게이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치.
  16. 청구항 7의 구성을 갖는 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법으로서,
    상기 반도체 칩을 상기 돔 상에 배치시킴과 아울러, 상기 반도체 칩 하부의 마운트 테이프를 상기 돔의 진공홀을 통한 진공으로 고정시키는 단계;
    상기 홀더를 승강시켜 상기 홀더에 부착된 각 이젝트 핀들로 상기 대응하는 돔 상의 상기 빗살부들의 가장자리를 밀어올리는 단계; 및
    상기 반도체 칩을 상기 진공홀 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 진공으로 마운트 테이프를 고정시켜 상기 반도체 칩을 마운트 테이프로부터 분리시키는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다이 픽업 장치를 이용한 반도체 칩 분리 방법.
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