KR200151979Y1 - 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 이젝터 구조 개선을 통해 이젝터 핀의 마모 또는 파손 및, 이로 인해 칩 마운트 호일의 파티클이 칩에 부착되어 발생하는 불량을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 선단부가 라운드면으로 형성된 이젝터 핀(1)과, 상기 이젝터 핀(1)이 장착되는 핀 홀더(2)와, 상기 핀 홀더(2)에 직결되어 핀 홀더(2)를 회전시키는 제1모터(3)와, 상기 제1모터(3) 하부에 설치되어 상기 제1모터(3)를 승강시키므로써 상기 제1모터(3)에 연결된 이젝터 핀(1)을 승강시키는 캠(4)과, 상기 캠(4)이 회전하도록 캠(4)에 연결된 캠 샤프트 구동용 제2모터(6)로 구성되는 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치이다.

Description

반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치

본 고안은 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 칩 본더의 이젝터 구조 개선을 통해 이젝터 핀의 마모 또는 파손에 의한 칩불량을 미연에 방지 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 반도체소자 조립을 위한 칩(다이) 본딩시에는 먼저 웨이퍼에 형성된 낱개의 칩을 각각 단위 소자로 분리하는 절단(saw)공정을 행한 후, 단위 칩(8)이 절단된 상태인 웨이퍼를 칩 본드용 웨이퍼 프레임(12)에 고정시키게 된다.

한편, 칩 본더의 이젝터 핀(1a) 재질은 초경 또는 경도가 강한 재질로 이루어지며, 승강가능하게 설치된 핀 홀더(2b)에 장착된다.

따라서, 절단된 칩(8)이 마운트 호일(11)에 부착되어 웨이퍼 프레임(12)에 안착된 상태에서 도 1b에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 하부에 설치된 이젝션 유니트(Ejection Unit)의 이젝터 핀(1a)이 상승하면 칩 마운트 호일(11)에 부착된 단위 칩(8)은 이젝터 핀(1a)에 의해 밀려 올라가게 된다.

이때, 웨이퍼의 단위 칩(8) 상부에 대기하는 픽업 아암(Pickup Arm)에 장착된 콜릿(collet)(도시는 생략함)이 하강하여 이젝터 핀(1a)에 의해 상승하는 칩(8)을 픽업하게 된다.

한편, 도 2a 내지 도 2c는 종래의 유형별 이젝터를 나타낸 것으로서, 도 2a에 나타낸 이젝터는 이젝터 핀(1a)의 위치를 변경시킬 수 있도록 핀 홀더(2a)에 복수개의 핀 고정홀이 형성된 유형이고, 도 2b에 나타낸 이젝터는 이젝터 핀(1a)이 칩(8) 사이즈에 맞추어 핀 홀더(2b)의 소정의 위치에 고정시키도록 핀 고정홀이 형성된 유형이다.

또한, 도 2c는 이젝터 핀(1a)과 핀 홀더(2c)가 일체형인 이젝터 유형으로서, 주로 이젝터 핀(1a)과 핀 홀더(2a)는 몰딩되어 제작된다.

그러나, 이와 같은 종래의 이젝팅 장치는 이젝터 핀(1a)의 파손시 파손된 칩에 의해 떨어져 나온 마운트 호일(11)에 의해 칩(8) 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

즉, 칩(8) 저면에 부착된 호일(11) 조각은, PVC 재질이므로 몰딩 공정시 가해지는 열에 의해 가스를 발생시키게 되므로써 칩의 몰딩 불량이 유발된다.

또한, 이와 같은 현상을 해소하기 위해 파손된 핀 교체시에는 다른 핀도 마모된 상태에 가까우므로 파손되지 않더라도 나머지 이젝터 핀(1a) 전부를 교체해야 하므로 인해 소모성이 높고 낭비 요인이 많았다.

그리고, 이젝터 핀(1a)의 교체시 핀의 개수로 인해 전체적으로 많은 시간이 소요되므로써 장비의 가동율을 저하시키게 되는 등 많은 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 이젝터 구조 개선을 통해 이젝터 핀의 마모 또는 파손 및, 이로 인해 칩 마운트 호일의 파티클이 칩에 부착되어 발생하는 불량을 미연에 방지 할 수 있도록 한 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 이젝터의 작동 상태를 나타낸 종단면도로서,

도 1a는 이젝터 핀가 상승하기 전의 상태도

도 1b는 이젝터 핀이 상승하여 칩을 이젝팅 시킨 후의 상태도

도 2a 내지 도 2c는 종래의 이젝터 유형을 나타낸 것으로서,

도 2a는 이젝터 핀 위치 가변형 이젝터의 정면도 및 평면도

도 2b는 이젝터 핀 위치 고정형 이젝터의 정면도 및 평면도

도 2c는 이젝터 핀 일체형 이젝터의 정면도 및 평면도

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 이젝터의 작동 상태를 나타낸 종단면도로서,

도 3a는 이젝터 핀이 상승하기 전의 상태도

도 3b는 이젝터 핀이 상승하여 칩을 이젝팅시킨 후의 상태도

도 4는 본 고안 장치를 나타낸 사시도

도 5는 도 4의 A부를 나타낸 분해사시도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:이젝터 핀2:핀 홀더

3:제1모터4:캠

5:캠 샤프트6:제2모터

7:통공8:칩

9:진공홈10:베큠헤드

11:마운트 호일

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 선단부가 라운드면으로 형성된 이젝터 핀과, 상기 이젝터 핀이 장착되는 핀 홀더와, 상기 핀 홀더에 직결되어 핀 홀더를 회전시키는 제1모터와, 상기 이젝터 핀의 상승을 위한 통공 및 웨이퍼 흡착을 위한 진공홈이 상단부에 형성되며 핀 홀더에 장착되는 실린더형의 베큠헤드와, 상기 제1모터 하부에 설치되어 상기 제1모터를 승강시키므로써 상기 제1모터에 연결된 이젝터 핀을 승강시키는 캠과, 상기 캠이 회전하도록 캠에 연결된 캠 샤프트 구동용 제2모터로 구성된 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치이다.

이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부도면 도 3a와 도 3b, 도 4 및 도5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 이젝터의 작동 상태를 나타낸 종단면도이고, 도 4는 본 고안 장치를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 A부를 나타낸 분해사시도이다.

본 고안은 선단부가 라운드면으로 형성된 이젝터 핀(1)이 핀 홀더(2)에 직결되고, 상기 핀 홀더(2)에는 핀 홀더(2)를 회전시키므로써 이젝터 핀(1)이 회전하도록 하는 제1모터(3)가 연결된다.

또한, 상기 제1모터(3) 하부에는 캠(4)이 제1모터(3) 하부면에 접촉하도록 설치되고, 상기 캠(4)이 결합된 캠 샤프트에는 구동시 제1모터(3)를 승강시키므로써 상기 제1모터(3)에 연결된 이젝터 핀(1)을 승강시키는 제2모터(6)가 연결되어 구성된다.

한편, 상기 핀 홀더(2)에는 이젝터 핀(1)이 상승할 때 간섭이 일어나지 않는 직경을 가지는 통공(7)과, 단위 칩별로 소잉된 상태인 웨이퍼를 흡착하는 진공홈(9)이 상단부에 형성된 실린더형의 베큠헤드(10)가 설치된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

반도체패키지 제조를 위한 단위 공정인 칩 본딩 공정 진행시, 절단된 칩(8)이 마운트 호일(11)에 부착되어 웨이퍼 프레임(12)에 안착된 상태에서 먼저, 도 3a에 나타낸 바와 같이 베큠헤드(10) 내부로 진공이 유기되면 단위 칩(8)이 부착된 마운트 호일(11)이 베큠헤드(10) 상면에 흡착된다.

그 후, 웨이퍼 하부에 설치된 이젝션 유니트(Ejection Unit)의 이젝터 핀(1)이 상승하면 도 3b에 나타낸 바와 같이, 칩 마운트 호일(11)에 부착된 단위 칩(8)은 이젝터 핀(1)에 의해 밀려 올라가게 된다.

이 때, 이젝터 핀(1)의 상승 및 회전 작용은 후술 바와 같이 이루어지게 된다.

먼저, 제2모터(6)가 구동하여 캠 샤프트를 회전시키면 캠 샤프트에 결합된 캠(4)이 회전하게 되며, 이에 따라 캠(4)의 작용에 의해 제1모터(3)와 이에 연결된 핀 홀더(2) 및 이젝터 핀(1)을 상승시키게 된다.

이와 동시에 제1모터(3)가 구동하여 모터에 연결된 핀 홀더(2)가 회전하면, 핀 홀더(2)에 장착된 이젝터 핀(1) 역시 핀 홀더(2)와 함께 회전하게 된다.

즉, 상기 이젝터 핀(1)은 제1모터(3) 및 제2모터(6)의 구동에 따라 상승 및 회전 작용을 동시에 수행하게 된다.

한편, 상기에서 캠(4)의 1회전시 이젝터 핀(1)은 상승 및 하강을 각각 1회 수행하게 되므로 단위 칩(8) 이젝팅시 캠(4)이 1회전하도록 설계되고, 제1모터(3) 구동에 따른 이젝터 핀(1)의 회전속도는 이젝터 핀(1)이 하사점에서 상승하여 상사점에 도달할 때까지 고속으로 회전하도록 설계되는 것이 반도체소자인 칩(8)의 이젝팅에 보다 효과적이다.

이상에서와 같이, 본 고안은 칩(8)을 마운트 호일(11)로부터 분리시키는 이젝팅 작업 수행시, 이젝터 핀(1)의 상승과 더불어 이젝터 핀(1)이 회전하여 마운트 호일(11)에 비틀림력을 주게 되므로써 칩(8)이 마운트 호일(11) 표면으로부터 보다 효과적으로 분리되도록하여 할 수 있다.

더우기, 이젝터 핀의 기하학적인 특징, 즉 핀 직경의 증가 및 선단부의 라운드화로 인해 이젝터 핀이 손상되는 현상이 방지됨로 이젝터 핀의 사용수명 및 교체 시기를 연장시킬 수 있으며, 핀의 빠른 교체가 가능하므로 인해 공정의 진행이 원할하게 수행된다.

본 고안은 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 이젝터 구조 개선을 통해 이젝터 핀(1)의 마모 또는 파손 및, 이로 인해 칩 마운트 호일(11)의 파티클이 칩에 부착되어 발생하는 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

즉, 이젝터 핀(1) 선단부의 기하학적 특징에 기인해 핀 선단부의 마모 및 파손이 발생할 가능성이 줄어들게 되어 이젝터 핀(1)의 사용 수명이 증대된다.

뿐만 아니라, 이젝터 핀(1)이 하나로 되어 있으므로 핀 교체 작업시 종래와 같이 여러개의 이젝터 핀(1)을 교체할 필요없이 단하나의 이젝터 핀(1)만을 교체하면 되므로 이젝터 핀(1)의 교체에 수반되는 시간을 절감할 수 있게 되며, 이젝팅 장치의 유지 및 관리 비용을 절감할 수 있게 되는 효과를 가져오게 된다.

Claims (2)

1. 선단부가 라운드면으로 형성된 이젝터 핀과,

   상기 이젝터 핀이 장착되는 핀 홀더와,

   상기 핀 홀더에 직결되어 핀 홀더를 회전시키는 제1모터와,

   상기 이젝터 핀의 상승을 위한 통공 및 웨이퍼 흡착을 위한 진공홈이 상단부에 형성되며 핀 홀더에 장착되는 실린더형의 베큠헤드와,

   상기 제1모터 하부에 설치되어 상기 제1모터를 승강시키므로써 상기 제1모터에 연결된 이젝터 핀을 승강시키는 캠과,

   상기 캠이 회전하도록 캠에 연결된 캠 샤프트 구동용 제2모터로 구성됨을 특징으로 하는 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 캠의 1회전시 이젝터 핀은 상승 및 하강을 각각 1회 수행하게 되고, 상기 이젝터 핀이 제1모터의 구동력을 받아 하사점으로부터 상승하여 상사점에 도달시 이젝터 핀이 적어도 1회 이상 회전하게 됨을 특징으로 하는 반도체패키지 제조를 위한 칩 본더의 칩 이젝팅 장치.