KR101199287B1 - 반도체칩 패키징 공정에 사용되는 웨이퍼 링프레임의 ｕｖ 테이프 형상 복원장치 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 링프레임상의 UV 테이프를 건조시켜 상기 UV 테이프의 형상을 복원하는 복원장치가 개시된다. 복원장치는 외부프레임, 내부프레임, 및 히터를 구비한다. 외부프레임은 실린더 형상으로 형성되며 웨이퍼 링프레임이 얹혀진다. 내부프레임은 외부프레임의 내측 상부에 설치되며, 외부프레임의 내주면의 둘레 구간에 걸쳐 형성되고 다수의 토출공을 구비한다. 히터는 내부프레임과 외부프레임 사이에서 토출공에 인접되도록 배치된다. 송풍기가 내부프레임의 하부로부터 상방으로 송풍하면, 히터에서 발생된 열이 토출공을 통해 외부프레임에 얹혀진 웨이퍼 링프레임에 공급된다. 웨이퍼 링프레임에 장착된 UV 테이프의 처짐에 대한 건조에 의해 복원하는 과정에서 온풍이 고르게 분사되어 복원의 효율이 높고 복원에 필요한 건조시간이 짧아 장비의 가동 시간이 최소화된다.

Description

반도체칩 패키징 공정에 사용되는 웨이퍼 링프레임의 ＵＶ 테이프 형상 복원장치 {Apparatus for restoring the shape of UV Tape on Wafer Ring Frame used in Semiconductor Packaging Process}

본 발명은 반도체칩 패키징 공정에 사용되는 웨이퍼 링프레임상에 장착된 UV 테이프에 발생되는 웨이퍼의 다이싱(Dicing) 공정 중의 처짐을 복원하는 UV 테이프 형상 복원장치에 관한 것이다.

웨이퍼상에 제작된 반도체 칩은 별도의 패키징(Packaging) 공정을 통해 개개의 칩 제품으로 양산된다. 패키징 공정은 Dicing(SAW) 을 통해 웨이퍼상에 패터닝(patterning) 되어 있는 수많은 칩을 개개의 칩으로 나누어 주는 공정으로부터 시작된다. 이러한 Dicing 공정을 수행하기 위해서, 웨이퍼 상태의 반도체칩은 링 형상의 웨이퍼 링프레임(Wafer Ring Frame)에 점착력이 있는 UV 테이프를 사용하여 고정된다. 이러한 상태로 웨이퍼 링프레임이 매거진(magazine)에 장착되어 다이싱 공정 장치로 투입된다.

다이싱 장치에 의해 다이싱 완료된 칩에 대해서는 후속되는 ILB(inner lead bonding) 공정을 위해 개개의 칩을 픽업하는 공정을 수행하게 된다. 이때, 픽업 공정에서 필연적으로 발생할 수밖에 없는 잔여 칩의 언로딩(unloading)시 UV 테이프의 팽창에 의한 처짐이 발생하게 된다. 도 1 은 웨이퍼 링프레임에 반도체칩이 고정된 상태를 도시한 측단면도로서, 이와 같이 잔여 반도체칩(15)이 존재하는 상태를 도시한 것이다. 링 형상의 웨이퍼 링프레임(10)의 내측 공간에는 UV 테이프(13)가 부착되어 있고, UV 테이프(13)의 상부에는 다수의 반도체칩(15)이 놓여져 있다. UV 테이프(13)가 처짐에 따라 UV 테이프(13)상에 얹혀진 칩들 간에는 상단부가 접촉되는 불량 상태가 형성된다.

이러한 상태에서 UV 테이프(13)를 원형으로 복원시키기 위하여 건조 공정이 수행된다. 건조 공정에 의해 UV 테이프(13)가 수축하여 원형으로 복원되어 도 1 과 같은 불량 상태가 해소된 후 잔여 반도체칩(15)에 대한 언로딩 작업(15)이 수행된다.

그런데, 이러한 종래의 방식에서는 건조 장치를 이용하여 원거리에서 온풍을 분사하여 UV 테이프를 복원시키므로, 적절한 온도로 UV 테이프(13)에 온풍을 분사하여 주지 못하며, 또한 웨이퍼가 정지된 상태에서 일 부위에만 온풍이 분사될 수 있으므로 웨이퍼 전체 영역에 대한 고른 복원이 이루어지기가 어렵고 복원에 필요한 건조 시간이 매우 길다는 등의 문제점이 있다. 따라서, 온풍이 고르게 분사되어 적정한 복원이 이루어지고 복원에 소요되는 건조 시간이 단축되도록 하는 개선된 방안이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼 링프레임에 장착된 UV 테이프의 처짐에 대한 건조에 의해 복원하는 과정에서 온풍이 고르게 분사되어 복원의 효율이 높고 복원에 필요한 건조시간이 짧아 장비의 가동 시간이 최소화되도록 하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 웨이퍼 링프레임상의 UV 테이프를 건조시켜 상기 UV 테이프의 형상을 복원하는 복원장치에 있어서, 실린더 형상으로 형성되며, 상기 웨이퍼 링프레임이 얹혀지는 외부프레임; 상기 외부프레임의 내측 상부에 설치되며, 상기 외부프레임의 내주면의 둘레 구간에 걸쳐 형성되는 다수의 토출공을 구비한 내부프레임; 상기 내부프레임과 상기 외부프레임 사이에서 상기 토출공에 인접되도록 배치된 히터; 및 상기 내부프레임의 하부로부터 상방으로 송풍하여, 상기 히터에서 발생된 열을 상기 토출공을 통해 상기 외부프레임에 얹혀진 상기 웨이퍼 링프레임에 공급하는 송풍수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 테이프 형상 복원장치에 의해 달성된다.

상기 내부프레임은, 상기 송풍수단의 송풍 압력이 상방으로 갈수록 증가되도록, 상기 내부프레임과 상기 외부프레임 사이의 간격이 상방으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 송풍수단은, 상기 외부프레임 내에서 측방으로 편심된 위치에 상하방향으로 배치되어 하부로부터 상부로 온풍이 공급되는 경로를 제공하는 송풍관을 포함한다. 상기 내부프레임의 하면에는, 상기 내부프레임과의 사이에서 상기 송풍관 상부로 토출되는 공기가 유입되는 폐쇄공간을 형성하는 플레이트가 설치된다. 상기 플레이트는, 상기 폐쇄공간의 크기가 상기 송풍관이 배치된 위치로부터 타 위치로 갈수록 좁아지도록 경사지게 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼 링프레임에 장착된 UV 테이프의 처짐에 대한 건조에 의해 복원하는 과정에서 온풍이 고르게 분사되어 복원의 효율이 높고 복원에 필요한 건조시간이 짧아 장비의 가동 시간이 최소화된다는 장점이 있다.

도 1 은 일반적인 웨이퍼 링프레임에 장착된 UV 테이프의 처짐 상태를 보여주는 측단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 웨이퍼 링프레임의 UV 테이프 복원장치를 도시한 사시도.
도 3 은 도 2 의 내부프레임을 도시한 분해 사시도.
도 4 는 도 2 의 측단면도.
도 5 는 도 2 의 상면도.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 2 내지 도 5 는 본 발명에 따른 웨이퍼 링프레임의 UV 테이프 복원장치를 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 5 에서 도 1 에 도시된 웨이퍼 링프레임(10) 및 UV 테이프(13)에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다. 본 발명에 따른 복원장치는, 외부프레임(20), 내부프레임(30), 히터(40) 및 송풍수단(50, 53)을 포함하여 구성된다.

외부프레임(20)은 전체적으로 기립된 실린더 형상으로 형성되며, 그 상하부가 개방된 상태로 구성된다. 외부프레임(20)의 직경은 대략 웨이퍼 링프레임(10)의 직경에 대응되도록 구성되어, 외부프레임(20)의 상부에 웨이퍼 링프레임(10)이 얹혀질 수 있도록 구성된다.

내부프레임(30)은 외부프레임(20)의 내측 상부에 설치된다. 도 3 에 도시된 바와 같이 내부프레임(30)은 상부플레이트(31), 유로형성부재(33), 및 하부플레이트(35)를 포함하여 구성된다.

상부플레이트(31)는 원형의 평판으로 구성되며, 그 둘레 구간에 판면을 관통하는 다수의 토출공(32)이 일정 간격을 두고 형성되어 있다. 상부 플레이트(31)는 실린더 형상의 외부프레임(20) 상면에 부착되며, 이에 따라 토출공(32)은 외부프레임(20)의 내주면의 둘레 구간에 걸쳐 배치된다.

하부플레이트(35)는 대략 원형의 평판으로 구성되며, 외부프레임(20) 내에서 상부플레이트(31)에 대해 일정 간격을 두고 하방으로 이격되도록 배치된다. 이때, 하부플레이트(35)는 도 2 내지 4 에 도시된 바와 같이 수평면에 대해 경사지도록 비스듬하게 배치된다. 이러한 비스듬한 배치를 위해, 하부플레이트(35)는 실질적으로는 타원형의 형상으로 형성된다. 하부플레이트(35)의 경사진 하단 측면(도 3 에서는 좌측면)에는 송풍수단을 구성하는 송풍관(50)이 연결되는 송풍공(36)이 형성되어 있다.

유로형성부재(33)는 상부플레이트(31)와 하부플레이트(35) 사이에 배치되며, 상면이 하면보다 넓은 대략 깔때기 형상으로 형성되어 상면이 상부플레이트(31)에 고정되고 하면이 하부플레이트(35)에 고정된다. 이때, 유로형성부재(33)의 하면은 하부플레이트(35)의 경사 배치에 대응되도록 경사지게 절취된 형상으로 형성된다.

이와 같은 구성을 갖는 내부프레임(30)에 의하면 외부프레임(20)과 내부프레임(30) 사이에 하부플레이트(35)에 의하여 도 3 에 도시된 바와 같은 폐쇄공간이 형성되며, 이러한 폐쇄공간은 송풍관(50)을 통해 유입되는 공기가 토출공(32)을 통해 유출되는 유로가 구성하게 된다.

히터(40)는 내부프레임(20)과 외부프레임(30) 사이에서 토출공(32)에 인접되도록 배치된다. 즉, 도 2 및 도 4 에 도시된 바와 같이 히터(40)는 토출공(32)의 직하부에 배치됨으로써, 토출공(32)을 통해 토출되는 공기를 가열하여 토출공(32)을 통해 온풍이 토출되도록 하는 기능을 한다.

송풍수단(50)은 내부프레임(30)의 하부로부터 상방으로 송풍하여, 히터(40)에서 발생된 열을 토출공(32)을 통해 외부프레임(20)에 얹혀진 웨이퍼 링프레임(10)에 공급하는 수단으로서, 송풍관(50) 및 송풍팬(53)으로 구성된다. 송풍관(50)은 외부프레임(20) 내에서 측방(도 4 에서는 좌측면)으로 편심된 위치에 상하방향으로 배치되어 하부로부터 상부로 온풍이 공급되는 경로를 제공한다. 송풍관(50)의 상단 개구는 하부플레이트(35)의 송풍공(36)에 연결되어 있다. 송풍팬(53)은 송풍관(50)의 하부에서 송풍관(50) 내로 외부의 공기를 송풍하여 내부프레임(30) 내의 폐쇄공간으로 유입시킨다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 UV 테이프 복원장치의 동작은 다음과 같다.

히터(40)에 전원이 공급되는 상태에서 송풍팬(53)이 동작하면, 외부의 공기가 송풍관(50)을 통해 내부프레임(30)과 외부프레임(20) 사이에 형성된 폐쇄공간으로 유입된다. 유입된 공기는 히터(40)에 의해 가열된 후 토출공(32)을 통해 토출된다.

토출공(32)이 상부플레이트(31)의 둘레 구간에 일정 간격으로 배치되어 있으므로, 웨이퍼 링프레임(10)에 부착되어 웨이퍼(13)가 얹혀진 UV 테이프(11)가 처진 둘레 구간 전체에 대해서 온풍이 공급된다. 따라서, UV 테이프(11)의 처진 구간에 온풍이 고르게 공급되어 균일한 복원력이 발생하고, 복원 시간이 단축된다.

이때, 내부프레임(30)의 경사진 하부플레이트(35)에 의하여 도 4 에 도시된 바와 같이 내부프레임(30) 내의 폐쇄공간은 송풍관(50)이 배치된 위치로부터 멀어질수록 점점 그 유로가 좁아지도록 구성된다. 따라서 송풍 압력이 하부플레이트(35)의 우측으로 갈수록 증가한다. 이에 의하면, 송풍관(50)으로부터 멀리 떨어진 우측방의 위치에서도 좁아진 유로에 의한 압력 증가에 의해 송풍력의 감소가 발생하지 않게 된다. 따라서 토출공(32)들 중 그 위치가 송풍관(50)의 위치로부터 먼 것에서도 동일한 온풍 토출 압력이 유지된다.

또한, 내부플레이트(30)의 깔때기 모양의 유로형성부재(33)에 의하면, 도 4 에 도시된 바와 같이 내부프레임(30)(보다 정확하게는 유로형성부재(33))과 외부프레임(20) 사이의 간격이 상방으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성되어, 송풍관(50)으로부터 공급되는 공기의 송풍 압력이 상방으로 갈수록 증가되도록 구성된다. 이에 따르면 송풍기(53)의 송풍력이 송풍 거리의 증가에 따라 감소하더라도 토출공(32) 부근에서의 송풍력은 좁아진 유로에 의해 증가하게 되어, 토출공(32)을 통해 토출되는 온풍의 토출력이 증가되어 건조 성능이 더욱 형상된다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 웨이퍼 링프레임상의 UV 테이프를 건조시켜 상기 UV 테이프의 형상을 복원하는 복원장치에 있어서,
   실린더 형상으로 형성되며, 상기 웨이퍼 링프레임이 얹혀지는 외부프레임;
   상기 외부프레임의 내측 상부에 설치되며, 상기 외부프레임의 내주면의 둘레 구간에 걸쳐 형성되는 다수의 토출공을 구비한 내부프레임;
   상기 내부프레임과 상기 외부프레임 사이에서 상기 토출공에 인접되도록 배치된 히터; 및
   상기 내부프레임의 하부로부터 상방으로 송풍하여, 상기 히터에서 발생된 열을 상기 토출공을 통해 상기 외부프레임에 얹혀진 상기 웨이퍼 링프레임에 공급하는 송풍수단;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 테이프 형상 복원장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 내부프레임은, 상기 송풍수단의 송풍 압력이 상방으로 갈수록 증가되도록, 상기 내부프레임과 상기 외부프레임 사이의 간격이 상방으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 UV 테이프 형상 복원장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 송풍수단은, 상기 외부프레임 내에서 측방으로 편심된 위치에 상하방향으로 배치되어 하부로부터 상부로 온풍이 공급되는 경로를 제공하는 송풍관을 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 테이프 형상 복원장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 내부프레임의 하면에 설치되어 상기 내부프레임과의 사이에서 상기 송풍관 상부로 토출되는 공기가 유입되는 폐쇄공간을 형성하는 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 테이프 형상 복원장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 플레이트는, 상기 폐쇄공간의 크기가 상기 송풍관이 배치된 위치로부터 타 위치로 갈수록 좁아지도록 수평면에 대해 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 UV 테이프 형상 복원장치.

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