KR100219348B1 - Method for attaching chip into lead frame using paste - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페이스트를 이용하여 핑거 타입과 같은 다양한 형태를 갖는 리드 프레임에 반도체 칩 부품을 부착할 수 있도록 한 페이스트를 이용한 칩 부착방법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 칩 부착을 목표로하는 리드 프레임상에 존재하는 적어도 하나의 칩 안착부분에 페이스트를 도포하는 공정; 리드 프레임상의 각 칩 안착부분에 각각 도포된 페이스트를 건조시키는 공정; 및 칩 부착을 위한 자동화기기를 이용하여, 칩 안착부분에 도포건조된 페이스트가 접착된 리드 프레임상의 각 목표위치에 열압착 방법을 통해 부착을 목표로하는 칩을 순차적으로 부착하는 공정을 포함한다.The present invention relates to a chip attaching method using a paste that allows the semiconductor chip component to be attached to a lead frame having various shapes such as a finger type by using a paste. To this end, the present invention is directed to a chip attaching target. Applying a paste to at least one chip mounting portion present on the frame; Drying the paste applied to each chip seating part on the lead frame; And a step of sequentially attaching the chips to be attached through the thermocompression method to each target position on the lead frame to which the paste dried and applied to the chip mounting portion is adhered to the chip mounting portion by using an automated device for chip attachment.
Description
본 발명은 리드 프레임상에 반도체 칩을 실장하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 페이스트를 이용하여 다양한 다이패드 구조를 갖는 리드 프레임이나 다이패드를 갖지 않는 핑거 타입 리드 프레임에 반도체 칩을 부착하는 데 적합한 칩 부착방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of mounting a semiconductor chip on a lead frame, and more particularly, to attach a semiconductor chip to a lead frame having various die pad structures or a finger type lead frame having no die pad using paste. A suitable chip attach method is disclosed.
잘 알려진 바와같이, 반도체 칩을 리드 프레임상에 부착하는 방식으로는 접착제인 페이스트를 이용하거나 양면접착식의 LOC 테이프를 이용하는 방식이 있다.As is well known, a method of attaching a semiconductor chip onto a lead frame is by using an adhesive paste or using a double-sided LOC tape.
이러한 리드 프레임으로의 칩 부착방식중 페이스트를 이용하는 방식의 경우, 예를들면 디스펜싱, 스탬핑, 스크린 프린팅 등의 공정을 통해 프레임상의 다수개의 각 다이패드에 접착제인 페이스트를 도포하고, 자동화 기기(예를들면, 칩 마운터 등의 자동화기기)를 이용하여 페이스트가 도포된 각 다이패드상에 칩을 부착하며, 리드 프레임상에 목표로 하는 칩이 모두 부착되면 소정의 경화온도로 경화시킴으로써 리드 프레임으로의 칩 실장공정이 완료된다.In the case of using a paste in the method of attaching the chip to the lead frame, for example, a paste, which is an adhesive, is applied to a plurality of die pads on the frame through a process such as dispensing, stamping, screen printing, and the like. For example, using a chip mounter (automation device such as a chip mounter), a chip is attached to each die pad to which paste is applied, and when all target chips are attached to the lead frame, the chip is cured to a predetermined curing temperature. The chip mounting process is completed.
또한, 상기와 같이 페이스트를 이용하여 리드 프레임상에 칩을 부착하는 방법은, 일예로서 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와같이, 소정면적의 다이패드를 갖는 리드 프레임에 칩을 부착할 때 사용하기에 적합한 방식이다.In addition, the method of attaching the chip on the lead frame using the paste as described above, as an example shown in Figure 2a to 2d, to use when attaching the chip to the lead frame having a die pad of a predetermined area It is a suitable way.
한편, 리드 프레임으로의 칩 부착방식중 LOC 테이프를 이용하는 방식의 경우, 별도의 장비, 예를들면 양면 테이프를 적합한 길이로 커팅하고 리드 프레임상의 소정위치에 접착하며, 열압착을 통해 칩을 리드 프레임의 소망하는 위치에 부착하고, 리드 프레임상에 목표로 하는 칩이 모두 부착되면 소정의 경화온도로 경화시킴으로써 리드 프레임으로의 칩 실장공정이 완료된다. 이때, 열경화성의 경우 열경화 공정을 필요로 하지만 열가소성인 경우 경화공정을 필요로 하지 않는다.On the other hand, in the case of using the LOC tape among the chip attachment method to the lead frame, separate equipment, for example, double-sided tape is cut to a suitable length, and bonded to a predetermined position on the lead frame, the chip is bonded through the lead frame When the chip is attached to the desired position and all of the target chips are attached on the lead frame, the chip mounting process to the lead frame is completed by curing at a predetermined curing temperature. In this case, the thermosetting requires a thermosetting process, but the thermoplastic does not require a curing process.
또한, LOC 테이프를 이용하여 리드 프레임상에 칩을 부착하는 방법은, 일예로서 도 2e 및 도 2f에 도시된 바와같이, 다이패드가 없는 핑거 타입 리드 프레임, 즉 페이스트의 도포가 대단히 곤란한 형상(즉, 핑거 타입 등)을 갖는 리드 프레임에 칩을 부착할 때 사용하기에 적합한 방식이다.In addition, the method of attaching the chip on the lead frame using the LOC tape is, for example, as shown in Figs. 2E and 2F, a finger type lead frame without a die pad, that is, a shape in which application of paste is very difficult (i.e. , Finger type, etc.) is suitable for use when attaching the chip to a lead frame.
도 2를 참조하면, a 및 c는 다이패드 가운데를 제거한 리드 프레임의 일부 평면도를, b는 정사각형의 다이패드 사이즈가 다이보다 큰 리드 프레임의 일부 평면도를, d는 다이패드 사이즈가 다이보다 큰 리드 프레임의 일부 평면도를, e는 다이패드가 없는 핑거 타입 리드 프레임의 일부 평면도를, f는 여섯 개의 소형패드로된 리드 프레임의 평면도를 각각 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서, 점선으로 블록화된 참조번호 1 은 칩이 위치할 칩 접착부를, 2 는 리드 핑거를, 4 는 구멍(홀)을 각각 나타낸다.2, a and c are partial plan views of the lead frame with the center of the die pad removed, b is a partial plan view of the lead frame with a larger die pad size than the die, and d is a lead with a larger die pad size than the die. Some plan views of the frame are shown, e is a partial plan view of the finger type lead frame without the die pad, and f is a plan view of the lead frame with six small pads, respectively. In Fig. 2,
따라서, 칩을 부착하고자하는 리드 프레임의 구조에 따라 페이스트(다이패드를 갖는 리드 프레임)를 이용한 방식 또는 LOC 테이프(핑거 타입 리드 프레임)를 이용한 방식을 선택적으로 사용할 수 있을 것이다.Therefore, according to the structure of the lead frame to which the chip is to be attached, a method using a paste (lead frame with a die pad) or a method using a LOC tape (finger type lead frame) may be selectively used.
최근들어, 반도체 메모리의 대용량화로 인해 DRAM 용 칩 사이즈가 계속적으로 증가, 예를들면 4M - 16M - 32M - 64M - 256M - - - 로 증가하는 추세에 있다. 따라서, 칩 사이즈의 증가로 인해 발생하는 스트레스를 억제하기 위하여 페이스트가 아닌 LOC 테이프를 이용하는 핑거 타입 리드 프레임의 사용이 급증하고 있는 실정이다.Recently, due to the large capacity of semiconductor memory, the chip size for DRAM continues to increase, for example, 4M-16M-32M-64M-256M---. Therefore, in order to suppress the stress caused by the increase in chip size, the use of finger type lead frames using LOC tape rather than paste is rapidly increasing.
한편, 상기한 바와같이 핑거 타입 리드 프레임에 칩을 부착할 때 사용되는 LOC 테이프는, 페이스트를 사용할 때 야기되는 단점들(예를들면, 스트래스, 블리딩(Bleeding), 아웃개스로 인한 환경오염 등)을 어느 정도는 해소할 수도 있으나, 페이스트에 비해 그 가격이 비싸(대략 페이스트의 6-7배 정도) 결과적으로 전체 패키지의 제조비용이 상승한다는 문제가 있다.On the other hand, LOC tape used when attaching the chip to the finger-type lead frame as described above, disadvantages caused by using the paste (for example, environmental pollution due to stress, bleeding, outgas, etc.) Although this may be solved to some extent, the price is higher than that of the paste (about 6-7 times as much as the paste), and as a result, the manufacturing cost of the entire package increases.
또한, LOC 테이프는 본드라인 두께를 조절하기가 어렵다는 문제, 예를들면 본드라인의 두께를 2mil 이하로 조절하기가 곤란하다는 문제가 있다.In addition, LOC tape has a problem that it is difficult to adjust the bond line thickness, for example, it is difficult to control the thickness of the bond line to less than 2mil.
일예로서, LOC 테이프를 만들 때 캐리어를 사용하게 되는 데, 캐리어의 두께가 대략 2mil 이 되고 캐리어인 폴리이미드 필름(Polyimide film) 양면에 접착제를 도포 건조하면, 양면에 도포건조된 접착제의 두께가 1.5mm 이므로, 결과적으로 전체 두께는 3.5mil 이 되버리는 것이다.As an example, the carrier is used to make a LOC tape. When the thickness of the carrier is approximately 2 mils, and the adhesive is applied to both sides of the carrier polyimide film, the thickness of the adhesive dried on both sides is 1.5. mm, the result is a total thickness of 3.5 mils.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 페이스트를 이용하여 핑거 타입과 같은 다양한 형태를 갖는 리드 프레임에 반도체 칩 부품을 부착할 수 있는 페이스트를 이용한 칩 부착방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to provide a chip attaching method using a paste capable of attaching a semiconductor chip component to a lead frame having a variety of shapes such as finger type using a paste. The purpose is.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 칩 부착을 위한 다양한 형태의 다이패드를 갖는 리드 프레임 또는 핑거 타입 리드 프레임에 칩 부착을 위한 자동화기기를 이용하여 반도체 칩을 부착하는 방법에 있어서, 상기 칩 부착을 목표로하는 리드 프레임상에 존재하는 적어도 하나의 칩 안착부분에 페이스트를 도포하는 공정; 상기 리드 프레임상의 각 칩 안착부분에 각각 도포된 상기 페이스트를 건조시키는 공정; 및 칩 부착을 위한 자동화기기를 이용하여, 상기 칩 안착부분에 도포건조된 페이스트가 접착된 리드 프레임상의 각 목표위치에 열압착 방법을 통해 부착을 목표로하는 칩을 순차적으로 부착하는 공정으로 이루어진 페이스트를 이용한 칩 부착방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for attaching a semiconductor chip using an automated device for attaching a chip to a lead frame or a finger type lead frame having various types of die pads for attaching the semiconductor chip. Applying a paste to at least one chip seating portion present on the lead frame targeted for attachment; Drying the paste applied to each chip seating portion on the lead frame; And a step of sequentially attaching a chip to be attached by a thermocompression method to each target position on a lead frame to which the paste dried and applied to the chip seating portion is bonded to the chip mounting portion by using an automated device for chip attachment. It provides a chip attachment method using.
또한, 본 발명의 칩 부착방법은, 리드 프레임에 도포된 페이스트가 열경화성 페이스트일 때, 칩 부착이 완료된 리드 프레임을 경화시키는 공정을 더 포함한다.In addition, the chip attaching method of the present invention further includes a step of curing the lead frame on which the chip attachment is completed when the paste applied to the lead frame is a thermosetting paste.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 페이스트를 이용하여 리드 프레임에 반도체 칩을 부착하는 과정을 도시한 흐름도,1 is a flowchart illustrating a process of attaching a semiconductor chip to a lead frame using a paste according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 여러 가지 타입으로 다이패드가 설계된 리드 프레임의 일부를 도시한 것으로, a 및 c는 다이패드 가운데를 제거한 리드 프레임의 일부 평면도를, b는 정사각형의 다이패드 사이즈가 다이보다 큰 리드 프레임의 일부 평면도를, d는 다이패드 사이즈가 다이보다 큰 리드 프레임의 일부 평면도를, e는 다이패드가 없는 핑거 타입 리드 프레임의 일부 평면도를, f는 여섯 개의 소형패드로된 리드 프레임의 평면도.FIG. 2 illustrates a portion of a lead frame in which die pads are designed in various types, a and c are partial plan views of the lead frame with the center of the die pad removed, and b is a portion of the lead frame with a larger die pad size than the die. Some plan views, d is a partial plan view of a lead frame with a die pad size larger than the die, e is a partial plan view of a finger type lead frame without a die pad, and f is a plan view of a six small pad lead frame.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 칩 접착부2 : 리드 핑거1 chip bonding
4 : 구멍4: hole
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 소정 크기의 다이패드를 갖는 리드 프레임에 칩을 부착하는 경우는 물론 다이패드를 갖지 않는 핑거 타입의 리드 프레임에 칩을 부착할 때도 페이스트를 이용할 수 있다는 데 가장 큰 기술적인 특징을 갖는 것으로, 이를 위해 본 발명에서는 페이스트를 도포한 다음 건조시키는 공정을 거치며, 이와같이 페이스트가 건조된 상태에서 칩을 부착할 때, LOC 테이프를 이용하여 리드 프레임에 칩을 부착하는 경우에서와 마찬가지로, 열압착 방법을 이용한다.First, the present invention is characterized in that the paste can be used to attach the chip to a lead frame having a die pad of a predetermined size as well as to attach the chip to a finger type lead frame having no die pad. To this end, in the present invention, the paste is applied and then dried, and when the chip is attached in the dried state, as in the case of attaching the chip to the lead frame using LOC tape, Use the compression method.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 페이스트를 이용하여 리드 프레임에 반도체 칩을 부착하는 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a process of attaching a semiconductor chip to a lead frame using a paste according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 페이스트 도포를 위한 자동화 기기를 이용하여 칩 부착을 목표로하는 리드 프레임의 칩 안착부분에 페이스트를 도포한다(단계 110).Referring to FIG. 1, the paste is applied to a chip seating part of a lead frame aiming to attach a chip using an automated device for paste application according to the present invention (step 110).
이때, 사용되는 리드 프레임으로서는, 일예로서 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와같이 다이패드를 갖는 리드 프레임이거나 도 2e 및 도 2f에 도시된 바와같이 다이패드를 갖지 않는 핑거 타입 리드 프레임일 수 있는 데, 페이스트 도포를 위해 선택된 리드 프레임이 다이패드를 갖는 리드 프레임(도 2a 내지 도 2d)인 경우, 전술한 종래의 방식과 같이 디스펜싱, 스탬핑, 스크린 프린팅 등의 기법을 이용하여 페이스트를 도포할 수 있다.In this case, the lead frame used may be a lead frame having a die pad as shown in FIGS. 2A to 2D or a finger type lead frame having no die pad as shown in FIGS. 2E and 2F as an example. If the lead frame selected for paste application is a lead frame with die pads (FIGS. 2A-2D), the paste may be applied using techniques such as dispensing, stamping, screen printing, etc., as in the conventional method described above. have.
상기와는 달리 페이스트 도포를 위해 선택된 리드 프레임이 다이패드를 갖지 않는 핑거 타입의 리드 프레임(도 2e 및 도 2f)인 경우, 본 출원인에 의해 1996년 4월 26일자 출원번호 13103 호로 대한민국 특허청에 출원되어 현재 계류중인“리드 프레임에 스크린 프린트 기법을 이용한 개선된 칩 부착방법”에 개시된 스크린 프린트 기법을 이용하여 페이스트를 도포하거나 본 출원인에 의해 본원발명과 동일자로 대한민국 특허청에 출원된“리드 프레임의 페이스트 도포용 노즐”에 개시된 바와같은 리드 프레임의 핑거에 대응 가능한 노즐구조를 갖는 도포기를 이용하여 페이스트를 도포할 수 있다.Contrary to the above, when the lead frame selected for paste application is a finger type lead frame without a die pad (FIGS. 2E and 2F), filed by the applicant of the Korean Patent Office on April 26, 1996 with the application number 13103. Paste applied using the screen printing technique disclosed in the presently pending "Advanced chip attachment method using the screen printing technique to the lead frame" or the "paste of the lead frame" filed by the Korean Patent Office as the same as the present invention by the present applicant The paste can be applied by using an applicator having a nozzle structure that is compatible with the fingers of the lead frame as disclosed in "Nozzle for Coating.
여기에서, 본 발명에 따라 리드 프레임의 소정부분(즉, 칩이 안착되는 부분)에 페이스트를 도포하는 기기는 페이스트 도포를 위한 별도의 기기일 수도 있고, LOC 테이프(양면 테이프)를 리드 프레임의 칩 안착부분에 적당 크기로 커팅하고 이 커딩된 LOC 테이프를 부착하는 테이프 부착기기일 수 있다.Here, according to the present invention, the device for applying the paste to a predetermined portion of the lead frame (that is, the portion where the chip is seated) may be a separate device for paste application, and the LOC tape (double-sided tape) may be a chip of the lead frame. It may be a tape attaching device that cuts to a suitable size and seats the cut LOC tape.
다음에, 상기한 바와같은 과정을 통해 리드 프레임으로의 페이스트 도포가 완료되면, 리드 프레임의 각 부분에 도포된 페이스트를 건조, 예를들어 상온에서 열풍을 이용하여 도포된 페이스트를 건조시키거나 고온에서 기설정된 소정시간 동안 건조시키는 방법 등을 이용하여 페이스트를 건조시킨다(단계 130).Next, when the paste is applied to the lead frame through the above-described process, the paste applied to each part of the lead frame is dried, for example, the paste applied using hot air at room temperature or dried at a high temperature. The paste is dried using a method such as drying for a predetermined time period (step 130).
이때, 리드 프레임의 소정부분에 도포된 페이스트를 건조시키는 이유는, 핸들링이 용이한 장점을 갖는 LOC 테이프와 같이 페이스트를 사용하기 위해서이다. 즉, 본 발명에서는 리드 프레임의 소정부분에 도포된 페이스트를 건조시킴으로써 마치 LOC 테이프와 같이 사용할 수 있다.At this time, the reason why the paste applied to a predetermined portion of the lead frame is dried is to use the paste like a LOC tape having the advantage of easy handling. That is, in the present invention, by drying the paste applied to a predetermined portion of the lead frame, it can be used like a LOC tape.
그런다음, 도포건조된 페이스트가 접착된 리드 프레임이 칩 부착기기(일명 칩 마운터라 함)로 이송되면, 예를들어 컨베이어 벨트 등을 통해 도포건조된 페이스트가 접착된 리드 프레임이 칩 부착을 위한 목표위치에 도달하면, 리드 프레임에 열을 가하는 열압착 방법(즉, 열을 가해 페이스트가 유동성을 갖게 한 상태에서 칩을 부착시킴)을 통해 리드 프레임상의 목표위치로의 칩 부착공정이 수행된다(단계 150).Then, when the lead frame to which the paste dried is adhered is transferred to a chip attaching device (also called a chip mounter), for example, a lead frame to which the paste dried is adhered through a conveyor belt or the like is a target for chip attachment. When the position is reached, the chip attaching process to the target position on the lead frame is performed through a thermocompression method (that is, attaching the chip while applying heat to make the paste fluid) by applying heat to the lead frame (step 150).
마지막으로, 상기한 열압착을 이용한 칩 부착공정(150)이 완료되면, 경화공정을 통해 페이스트를 경화시킴으로써 리드 프레임으로의 칩 부착과정이 종료된다(단계 170). 이때, 이러한 경화공정은 페이스트가 열경화성일 경우에만 필요로하는 공정인 것으로, 만일 페이스트가 열가소성인 경우 이러한 경화공정은 필요치 않을 것이다.Finally, when the
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 다양한 형태의 리드 프레임, 즉 다이패드를 갖는 리드 프레임 뿐만 아니라 핑거 타입 리드 프레임에 칩을 부착할 때 도포건조된 페이스트를 이용함으로써 전체 패키지의 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 페이스트의 사용을 광범위하게 확대시킴으로써 LOC 테이프를 사용할 때의 두께 조절 어려움을 효과적으로 억제할 수 있다.As described above, according to the present invention, the manufacturing cost of the entire package can be reduced by using a paste-dried paste when attaching a chip to various types of lead frames, that is, lead frames having die pads, as well as finger type lead frames. In addition, the wide use of the paste can be effectively suppressed the thickness control difficulties when using the LOC tape.
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