KR100235494B1 - Die bonding system with adhesive spray apparatus and die pick-up apparatus - Google Patents
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Abstract
이 발명은 다이본딩 공정시 접착제의 양과 두께를 일정하게 조절할 수 있는 다이본딩 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a die bonding system capable of constantly controlling the amount and thickness of the adhesive during the die bonding process.
이 발명의 다이본딩 시스템은 접착제를 담을 수 있는 제1용기와, 상기 제1용기의 하부 출구에 관을 통하여 연결된 보조용기를 포함하는 접착제 분사장치와 진공 흡입구와 반도체 칩이 안착되는 다이 흡착부가 형성되고 상기 다이 흡착부의 양측에 걸림턱이 형성된 콜렛과, 상기 콜렛 하부에 위치하고 콜렛이 삽입되는 통공이 형성된 가이드부를 포함하는 다이픽업 장치를 구비한다.The die-bonding system of the present invention includes an adhesive spray device including a first container capable of holding an adhesive, an auxiliary container connected to a lower outlet of the first container through a pipe, and a die suction part on which a vacuum suction port and a semiconductor chip are seated. And a die pick-up apparatus including a collet having locking jaws formed at both sides of the die adsorption unit, and a guide part formed at a lower portion of the collet and having a hole into which the collet is inserted.
이 발명의 다이본딩 시스템은 1차로 접착제의 양을 접착제 분사과정에서 조절하고 2차로 다이 접착시 가이드부를 이용하여 콜렛의 높이를 일정하게 조절함으로써 접착제의 양과 두께를 균일하게 관리할 수 있어 틴 패키지(Thin Package) 제조시 이용될 수 있다.The die-bonding system of the present invention can control the amount and thickness of the adhesive uniformly by adjusting the amount of adhesive in the adhesive spraying process firstly and adjusting the height of the collet using the guide part during the second bonding. Thin Package) can be used during manufacture.
Description
제1도는 종래기술에 따른 다이본딩 시스템의 접착제 분사장치의 사용 상태도,1 is a state of use of the adhesive injector of the die bonding system according to the prior art,
제2a도 및 제2b도는 종래기술에 따른 다이본딩 시스템의 다이픽업 장치의 사용 상태도 및 요부 단면도,2a and 2b is a state diagram of use and die cross-sectional view of the die pickup device of the die bonding system according to the prior art,
제3도는 이 발명에 따른 다이본딩 시스템의 접착제 분사장치의 일 실시예의 사용 상태도이고,3 is a state diagram of use of one embodiment of an adhesive spray device of a die bonding system according to the present invention,
제4a도 및 제4b도는 이 발명에 따른 다이본딩 시스템의 다이픽업 장치의 일 실시예의 사용 상태도 및 요부 단면도이다.4A and 4B are a state diagram of use and a main cross-sectional view of an embodiment of a die pickup apparatus of a die bonding system according to the present invention.
이 발명은 다이본딩 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이본딩 공정시 접착제의 양과 두께를 일정하게 조절할 수 있는 다이본딩 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a die bonding system, and more particularly, to a die bonding system capable of constantly controlling the amount and thickness of the adhesive during the die bonding process.
반도체 패키지 제조공정은, 소정 공정을 거친 반도체 웨이퍼를 신축성이 있는 링 테이프(ring tape)에 부착한 후 웨이퍼 두께의 70～95% 정도를 링모양의 블레이드 (Blade)로 각각의 반도체 칩으로 절단하는 소잉(Sawing)공정과, 각각의 반도체 칩을 리드 프레임의 다이패드에 부착하는 다이본딩 공정과, 반도체 칩의 본딩패드와 리드 프레임의 내부 리드를 와이어로 연결하는 와이어 본딩 공정과, 반도체 칩 및 내부 리드를 열경화성 수지로 몰딩(Molding)하는 몰딩공정등으로 이루어진다.In the semiconductor package manufacturing process, a semiconductor wafer, which has been subjected to a predetermined process, is attached to a flexible ring tape, and then 70 to 95% of the wafer thickness is cut into each semiconductor chip by a ring-shaped blade. Sawing process, die bonding process for attaching each semiconductor chip to die pad of lead frame, wire bonding process for connecting bonding pad of semiconductor chip and internal lead of lead frame with wire, semiconductor chip and inside The molding is performed by molding a lead with a thermosetting resin.
상기 공정중 이 발명과 직접 관련이 있는 것은 다이본딩 공정으로, 이 다이본딩 공정은 반도체 칩의 크기 및 종류에 따라 은(Ag) 에폭시등 도전성 접착제 혹은 땜납을 사용하여 리드프레임의 다이패드상에 압착시키거나, 또는 반도체 칩의 뒷면에 금속막을 도금한 후 다이패드상의 금속막과 용융접착시키는 방법등이 주로 사용되고 있다.One of the processes directly related to this invention is a die bonding process, which is pressed onto a die pad of a lead frame using a conductive adhesive such as silver (Ag) epoxy or solder depending on the size and type of the semiconductor chip. Or a method in which a metal film is plated on the back surface of a semiconductor chip and then melt-bonded with a metal film on a die pad.
이러한 다이본딩 공정에 이용되는 다이본딩 시스템의 일예를 제1도에 나타내었다.An example of a die bonding system used in such a die bonding process is shown in FIG.
제1도는 종래기술에 따른 다이본딩 시스템의 접착제 분사장치의 사용 상태도이다.1 is a state diagram of use of the adhesive spray device of the die bonding system according to the prior art.
접착제 분사장치는 접착제(17)을 담을 수 있는 실린더형 용기(10)를 구비하고, 용기(10)의 하부 출구에는 분사노즐(12)이 형성되어 있고, 용기(10)의 상부 뚜껑에는 공기 주입관(11)이 연결되어 있다. 상기 분사노즐(12)는 다이 크기에 맞게 설계되어 있다.The adhesive injector has a cylindrical container 10 capable of holding the adhesive 17, a spray nozzle 12 is formed at the lower outlet of the container 10, and air is injected into the upper lid of the container 10. The pipe 11 is connected. The injection nozzle 12 is designed for die size.
상기한 구성의 접착제 분사장치는 반도체 칩을 리드 프레임(13)의 다이패드(14)상에 접착시키기 위한 전공정으로서 다이패드(14)상에 접착제를 도포할 때 사용된다. 상세한 과정은 후술된다.The adhesive injector having the above-described configuration is used when the adhesive is applied onto the die pad 14 as a pre-process for bonding the semiconductor chip onto the die pad 14 of the lead frame 13. The detailed procedure will be described later.
제2a도 및 제2b도는 종래기술에 따른 다이본딩 시스템의 다이픽업 장치의 사용 상태도 및 요부 단면도이다.2A and 2B are a state diagram of use and a sectional view of main parts of a die pickup apparatus of a die bonding system according to the prior art.
다이픽업 장치은 진공 흡입구(18)를 구비하고, 반도체 칩(16)이 안착되는 다이 흡착부(22)가 형성되어 있는 본딩 콜렛(Bonding Collet)(15)으로 구성된다.The die pick-up apparatus is provided with a bonding collet 15 having a vacuum suction port 18 and on which a die adsorption portion 22 on which the semiconductor chip 16 is seated is formed.
이와 같은 구성의 종래의 다이본딩 시스템에 의한 다이 본딩 공정을 살펴본다.The die bonding process by the conventional die bonding system of such a structure is examined.
소잉공정을 거친 반도체 웨이퍼는 신축성이 있는 링 테이프(Ring tape)에 부착된 상태에서 여러개가 캐리어 매가진(Carrier magazine)에 담겨 다이본딩 장치의 로딩부분에 장착된다.After the sawing process, a plurality of semiconductor wafers are attached to a flexible ring tape and placed in a carrier magazine and mounted on a loading portion of a die bonding apparatus.
하나의 웨이퍼 링은 다이 이젝트(eject) 부분으로 가서 이젝팅을 돕기 위한 테이프 익스펜딩(expanding)이 된다.One wafer ring goes to the eject section and is tape expanding to aid ejection.
상기 웨이퍼 링의 하부에 송곳 형상의 돌출부를 갖는 이젝트 핀(Eject Pin)이 웨이퍼의 뒷면을 때려 개별 반도체 칩으로 완전히 분리시킨다.An eject pin having an awl-shaped protrusion at the bottom of the wafer ring hits the back side of the wafer to be completely separated into individual semiconductor chips.
그 다음 상기 이젝트 핀에 의해 분리된 반도체 칩은 상기 웨이퍼의 상부에 이젝트 핀과 대향되도록 위치하고 진공 흡입구를 구비한 전송 콜렛(Transfer Collet)에 흡착된다.The semiconductor chip separated by the eject pin is then adsorbed onto a transfer collet positioned on the top of the wafer to face the eject pin and having a vacuum inlet.
상기 전송 콜렛에 의해 흡착된 반도체 칩은 그리퍼 다이(Gripper Die)로 이송되어진 후 그리퍼(Gripper)에 의해 정렬된다.The semiconductor chip adsorbed by the transfer collet is transferred to a gripper die and then aligned by a gripper.
그 다음 진공 흡입구(18)를 구비한 본딩 코렛(Bonding Collet)에 흡착된다.It is then adsorbed to a Bonding Collet with a vacuum inlet 18.
이와 동시에 제1도에 나타낸 접착제 분사장치에서는 접착제(17)가 담긴 용기(10)가 고정틀에 장착되며, 이어 공기 주입관(11)을 통하여 일정한 에어(Air) 압력을 가해주면 접착제가 분사노즐(12)을 통하여 분사되는데, 이때 로딩된 리드 프레임(13)이 이송되어져(화살표 방향으로) 다이패드(14) 부분에 접착제가 도포된다.At the same time, in the adhesive injector shown in FIG. 1, the container 10 containing the adhesive 17 is mounted on the fixing frame. Then, when a constant air pressure is applied through the air inlet pipe 11, the adhesive is injected into the spray nozzle ( It is sprayed through 12, where the loaded lead frame 13 is transferred (in the direction of the arrow) to apply an adhesive to the die pad 14 portion.
이때, 제2도와 같이 다이 정렬 테이블에 정돈된 반도체 칩(16)을 상기 본딩 콜렛(15)이 공기의 힘으로 픽업(Pick up)하여 접착제(17)가 도포된 다이패드(14)상에 접착시키기 위해 정확한 패드 위치를 맞추어 내려온다.At this time, the bonding collet 15 picks up the semiconductor chip 16 arranged on the die alignment table as shown in FIG. 2 on the die pad 14 to which the adhesive 17 is applied. To the correct pad position.
이렇게하여 상기 본딩 코렛(15)에 흡착된 반도체 칩(16)은 리드 프레임(13)의 다이패드(14)에 압착 실장된다.In this way, the semiconductor chip 16 adsorbed by the bonding collet 15 is pressed and mounted on the die pad 14 of the lead frame 13.
다이 접착이 완료되면 본딩 콜렛(15)은 원위치로 돌아가고, 이와 같은 동작은 반복된다.When the die attach is completed, the bonding collet 15 returns to its original position, and this operation is repeated.
상술하였듯이 종래의 다이본딩 시스템은 접착제가 담긴 용기에 직접 연결된 노즐에서 공기 압력에 의해 접착제가 바로 분사되기 때문에 일정한 접착제의 양을 조절하기가 어려운 문제점이 있다.As described above, the conventional die-bonding system has a problem that it is difficult to control the amount of the constant adhesive because the adhesive is directly injected by the air pressure in the nozzle directly connected to the container containing the adhesive.
또한, 종래의 다이본딩 시스템은 본딩 콜렛이 진공흡착에 의해 반도체 칩을 픽업하여 다이패드에 직접 눌러 접착하기 때문에 접착제의 두께를 일정하게 조절하기가 어려운 문제점이 있다.In addition, the conventional die bonding system has a problem that it is difficult to constantly adjust the thickness of the adhesive because the bonding collet picks up the semiconductor chip by vacuum adsorption and directly presses the adhesive onto the die pad.
이 발명의 목적은 반도체 칩의 다이본딩 공정시 접착제의 양과 두께를 일정하게 조절할 수 있는 다이본딩 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a die bonding system capable of constantly adjusting the amount and thickness of the adhesive during the die bonding process of the semiconductor chip.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 이 발명의 특징은, 리드 프레임의 다이패드상에 반도체 칩을 압착시키는 다이본딩 시스템에 있어서, 접착제를 담을 수 있는 제1용기와, 상기 제1용기의 하부 출구에 관을 통하여 접착제가 흐를 수 있도록 연결된 제2용기와, 제1용기의 상부 뚜껑에 형성된 제1공기 주입관과, 상기 제2용기의 상부에 뚜껑없이 직접 연결된 제2공기 주입관과, 상기 제 2용기의 하부 출구에 형성된 분사노즐로 구성된 접착제 분사장치를 구비하는 다이본딩 시스템에 있다.In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a die bonding system for pressing a semiconductor chip onto a die pad of a lead frame, the first container capable of holding an adhesive and a lower outlet of the first container. A second container connected to the adhesive to flow through the pipe, a first air injection pipe formed on the upper lid of the first container, a second air injection pipe directly connected to the top of the second container without a lid, and the second A die bonding system having an adhesive injector consisting of spray nozzles formed at the bottom outlet of a vessel.
이 발명의 다른 특징은, 진공 흡입구와 반도체 칩이 안착되는 다이 흡착부가 형성되고 상기 다이 흡착부의 양측에 걸림턱이 형성된 콜렛과, 상기 콜렛 하부에 위치하고 콜렛이 삽입되는 통공이 형성된 가이드부로 구성된 다이픽업 장치를 구비하는 다이본딩 시스템에 있다.Another feature of the present invention is a die pick-up comprising a collet having a vacuum suction port and a die adsorption part on which a semiconductor chip is seated, a collet having a latching jaw formed at both sides of the die adsorption part, and a guide part formed at a lower portion of the collet and having a hole inserted therein. It is in a die bonding system having a device.
이하, 이 발명에 따른 다이본딩 시스템의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the die bonding system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이 발명에 따른 다이본딩 시스템의 실시예는 접착제 분사장치 및 다이픽업 장치를 개선시킨 구조를 제시한다.An embodiment of the die bonding system according to the present invention proposes an improved structure of the adhesive spray device and the die pick up device.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 다이본딩 시스템의 접착제 분사장치의 사용 상태도이다.3 is a state diagram of use of the adhesive injector of the die bonding system according to an embodiment of the present invention.
이 실시예에 따른 접착제 분사장치은 접착제(17)를 담을 수 있는 실린더형 제1용기(10a)와, 상기 제1용기(10a)의 하부 출구에 관(23)을 통하여 접착제(17)가 흐를 수 있도록 연결된 제2용기(10b)를 구비한다.Adhesive spraying apparatus according to this embodiment can be a cylindrical first container (10a) that can hold the adhesive 17, the adhesive 17 can flow through the pipe 23 to the lower outlet of the first container (10a) And a second container 10b connected to each other.
제1용기(10a)의 상부 뚜껑에는 공기 주입관(11a)이 연결되어 있다.An air inlet pipe 11a is connected to the upper lid of the first container 10a.
제2용기(10b)의 상부는 뚜껑없이 공기 주입관(11b)이 연결된 상태에서 밀폐되어 있다.The upper part of the 2nd container 10b is sealed in the state in which the air injection pipe 11b was connected without a lid.
제2용기(10b)의 하부 출구에는 분사노즐(12)이 형성되어 있고, 상기 분사노즐(12)은 다이 크기에 맞게 설계되어 있다.An injection nozzle 12 is formed at the lower outlet of the second vessel 10b, and the injection nozzle 12 is designed to fit the die size.
제4a도 및 제4b도는 이 발명에 따른 다이본딩 시스템의 일 실시예에서의 다이픽업 장치의 사용 상태도 및 요부 단면도이다.4A and 4B are a state diagram of use and a main cross-sectional view of the die pick-up apparatus in one embodiment of the die bonding system according to the present invention.
이 실시예에 따른 다이 픽업장치는 제4a도에 나타낸 바와 같이 진공 흡입구(18)와, 반도체 칩(16)이 안착되는 다이 흡착부(22)가 형성되어 있는 본딩 콜렛(15)을 구비한다.As shown in FIG. 4A, the die pick-up apparatus according to this embodiment includes a vacuum suction port 18 and a bonding collet 15 in which a die suction part 22 on which the semiconductor chip 16 is seated is formed.
이 본딩 콜렛(15)의 양측에는 걸림턱(20)이 형성되어 있다.Engaging jaw 20 is formed on both sides of the bonding collet 15.
그리고 상기 다이 픽업장치는 상기 본딩 콜렛(15) 하부에 위치하며 높이 조절이 가능한 가이드부(19)를 구비한다.The die pick-up device is provided with a guide portion 19 which is positioned below the bonding collet 15 and whose height is adjustable.
이 가이드부(19)는 본딩 콜렛(15)이 삽입되도록 통공(24)이 형성된 판재로서 상기 본딩 콜렛(15)의 걸림턱(20)이 닿게 되어 있다.The guide portion 19 is a plate member having a through hole 24 formed therein so that the bonding collet 15 is inserted into the engaging jaw 20 of the bonding collet 15.
이와 같은 구성을 갖는 이 발명의 다이본딩 시스템에 의한 다이본딩 공정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the die bonding process by the die bonding system of the present invention having such a configuration as follows.
소잉공정을 거친 반도체 웨이퍼는 다이 이젝트 부분에서 개별 반도체 칩으로 완전히 분리되고, 전송 콜렛이 흡착되어 그리퍼 다이로 이송되어진 후 그리퍼에 의해 정렬된다.After the sawing process, the semiconductor wafer is completely separated into individual semiconductor chips at the die ejection portion, and the transfer collet is adsorbed and transferred to the gripper die and then aligned by the gripper.
이와 동시에 제3도에 나타낸 접착제 분사장치에서는 제1용기(10a)내의 접착제 (17)가 관(23)을 통하여 제2용기(10b)내로 소정량 채워진 상태에서 제1용기(10a)의 제1공기 주입관(11a) 및 제2용기(10b)의 제2공기 주입관(11b)을 통하여 동시에 일정한 에어 압력을 가해주면 접착제가 분사노즐(12)을 통하여 분사되는데, 이때 로딩된 리드 프레임(13)이 이송되어져(화살표 방향으로) 다이패드(14) 부분에 접착제가 도포된다.At the same time, in the adhesive spraying device shown in FIG. 3, the first portion of the first container 10a is filled with the adhesive 17 in the first container 10a filled in a predetermined amount into the second container 10b through the pipe 23. When a constant air pressure is simultaneously applied through the air injection pipe 11a and the second air injection pipe 11b of the second container 10b, the adhesive is injected through the injection nozzle 12, and the loaded lead frame 13 ) Is transferred (in the direction of the arrow) to apply an adhesive to the die pad 14 portion.
보조용기로서 제2용기(10b)를 사용함으로써 상기 다이패드(14)상에 도포되는 접착제의 양을 적절히 조절할 수 있다.By using the second container 10b as an auxiliary container, the amount of the adhesive applied on the die pad 14 can be appropriately adjusted.
이러한 접착제 도포공정의 완료와 동시에, 제4도 (가) 및 (나)와 같이 다이 정렬 테이블에 정돈된 반도체 칩(16)을 본딩 콜렛(15)이 공기의 힘으로 픽업하여 접착제(17)가 도포된 다이 패드(14) 상부까지 수평이동(b)한 다음 정확한 다이 패드(14) 위치를 맞추어 수직하강(a) 한다.Simultaneously with the completion of the adhesive application process, the bonding collet 15 picks up the semiconductor chip 16 arranged on the die alignment table as shown in FIGS. It moves horizontally (b) to the top of the applied die pad 14, and then vertically lowers (a) to match the correct die pad 14 position.
이때 높이를 조절해 주는 가이드부(19)에 본딩 콜렛(15)의 가장자리 걸림턱(20)이 가이드부(19)에 닿아 소정의 높이까지 하강하면 정지된다.At this time, when the edge engaging jaw 20 of the bonding collet 15 touches the guide portion 19 to the guide portion 19 for adjusting the height and descends to a predetermined height, it stops.
이렇게 하여 상기 본딩 콜렛(15)에 흡착된 반도체 칩(16)은 리드 프레임(13)의 다이 패드(19)에 일정한 높이로 압착 실장된다.In this way, the semiconductor chip 16 adsorbed to the bonding collet 15 is press-mounted to the die pad 19 of the lead frame 13 at a constant height.
다이 접착이 완료되면 본딩 콜렛(15)은 원위치로 돌아가고, 가이드부(19) 역시 원위치된다.When the die bonding is completed, the bonding collet 15 returns to its original position, and the guide portion 19 also returns to its original position.
이와 같은 동작은 반복된다.This operation is repeated.
이 발명의 다이본딩 시스템은 보조용기를 장착하여 1차로 접착제의 양을 접착제 분사과정에서 조절하고 높이 조절용 가이드부를 구비하여 2차로 다이 접착시 콜렛의 높이를 일정하게 조절한다.The die-bonding system of the present invention is equipped with an auxiliary container to adjust the amount of adhesive in the first step in the adhesive spraying process and the height adjusting guide portion to adjust the height of the collet at the time of second die bonding.
이로써 보다 효과적으로 접착제 양 및 두께 관리를 할 수 있으며 두께의 고른 분포를 유지할 수 있다.This allows more effective adhesive volume and thickness management and maintains an even distribution of thickness.
이상과 같이 이 발명은 접착제의 양과 두께를 균일하게 관리할 수 있어 구조적으로 취약한 틴 패키지(Thin Package) 제조시 내부구조의 균일화로 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can uniformly manage the amount and thickness of the adhesive to improve the reliability by uniformizing the internal structure when manufacturing a thin package (Thin Package) structurally weak.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930003732A KR100235494B1 (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Die bonding system with adhesive spray apparatus and die pick-up apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930003732A KR100235494B1 (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Die bonding system with adhesive spray apparatus and die pick-up apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR940022760A KR940022760A (en) | 1994-10-21 |
| KR100235494B1 true KR100235494B1 (en) | 1999-12-15 |
Family
ID=19352035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019930003732A KR100235494B1 (en) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Die bonding system with adhesive spray apparatus and die pick-up apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100235494B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100520582B1 (en) * | 2003-02-11 | 2005-10-10 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | attaching method of semiconductor die and die paddle for semiconductor package |
-
1993
- 1993-03-12 KR KR1019930003732A patent/KR100235494B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100520582B1 (en) * | 2003-02-11 | 2005-10-10 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | attaching method of semiconductor die and die paddle for semiconductor package |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940022760A (en) | 1994-10-21 |
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