KR100356815B1 - 반도체 와이어 본딩용 히터블록 - Google Patents

반도체 와이어 본딩용 히터블록 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 와이어 본딩용 히터 블록에 관한 것으로 리드프레임이 안치되는 조절블록의 위치를 조절할 수 있게 하여 다양한 규격의 칩 및 리드프레임의 와이어 본딩에 사용할 수 있게 한 것이다.
이를위해 본 발명은 반도체 와이어 본딩장치의 발열부 상에 착탈되며 칩과 리드프레임을 안치하고, 상기 안치된 칩과 리드프레임에 열을 전달하는 반도체 와이어 본딩용 히터블록에 있어서, 히터블록은 상면 중앙에서 돌출되어 상면에 반도체 칩이 안치되는 칩블록 및 칩블록 양측면으로부터 각각 길게 연장 돌출된 가이드 레일이 형성된 주블록과, 상면에 리드프레임이 안치되며 하면에 가이드 레일이 삽입될 수 있는 가이드홈이 형성되어 칩블록 양쪽의 가이드레일 상에 각각 안치되는 한 쌍의 조절블록과, 조절블록을 가이드레일 상의 적정위치에 장착 또는 이탈 시키는 착탈수단을 포함하여 이루어져 반도체 와이어 본딩시 다양한 규격의 칩과 리드프레임에 적용하여 사용할 수 있다.

Description

반도체 와이어 본딩용 히터블록{Heater Block For Wire Bonding}
본 발명은 반도체 와이어 본딩용 히터블록에 관한 것으로 특히, 가열부상에 착탈되는 히터블록을 주블록과 조절블록으로 분리되도록 하여 리드프레임이 안치되는 블록과 칩이 안치되는 블록의 수직 및 수평간격의 조절이 가능하도록 한 것이다.
주지와 같이 반도체 제조 공정중 와이어 본딩은 반도체 칩과 리드프레임을 골드와이어(Gold Wire)를 이용하여 전기적으로 연결해 주는 공정이며 이는 반도체 와이어 본딩장치에서 진행된다.
반도체 칩과 리드 프레임에 골드와이어를 연결하기 위해서는 적정 온도로 칩과 리드프레임이 예열되어야 하는데 히터블록은 반도체 와이어 본딩장치의 발열부 상면에 고정되므로 발열부의 열을 상면에 안치된 칩과 리드프레임으로 전달하여 예열시키며 칩과 리드프레임의 받침대 역할도 하게된다.
이하, 종래의 반도체 와이어 본딩용 히터블록의 구조 및 작용에 대해 설명한다.
도 1은 종래의 히터블록이 장착된 와이어 본딩장치의 부분 단면도이며, 도 2는 종래 히터블록의 사시도이다. 또, 도 3a는 종래의 히터블록상에 칩과 리드프레임이 안치된 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 A 부분 상세도이다.
도면에서 도시한 바와 같이 종래의 히터블록은 반도체 와이어 본딩시 와이어 본딩 장치(1)의 몸체(4) 위의 발열부 상(2)에 장착되어 블록 고정수단(3)에 의해 고정되어 있다.
히터 블록(11)은 하나의 블록형 몸체를 가지며 상면에 3개의 돌출 블록(12,13)이 형성된다.
즉, 상면 중앙에는 칩블록(12)이 형성되어 와이어 본딩시 칩(20)이 안치된다.
그리고, 칩블록(12) 좌,우측으로 소정간격 이격되어 한쌍의 리드블록(13)이 형성되어 상면에 다수개의 리드(21)가 연결된 리드프레임이 안치된다.
이때, 칩(20)과 각각의 리드(21)는 접착 테이프(22)에 의해 연결되어 있고, 각 리드(21)에는 리드 일부가 밴딩된 부분인 리드 경사부(21-1)가 형성되어 있다.
따라서, 칩(20)과 리드프레임이 히터블록(11)에 안정적으로 안치되기 위해서는 리드 경사부(21-1)의 수평(c), 수직변위(d)와 칩의 너비(w) 및 두께(t)가 고려된 칩블록(12)과 리드블록(13)간의 수직 간격(b) 및 리드블록간의 수평 간격(a)이 정해져야 한다.
그러나, 이러한 종래의 히터블록은 칩블록과 리드블록의 수평 간격 및 리드블록간의 수평 간격이 규격에 따라 미리 정해져 조절 할 수 없으므로 와이어 본딩을 진행할 칩과 리드프레임이 바뀌면 히터블록도 그에 맞게 교체해 주어야 했다.
따라서, 다양한 규격의 히터블록을 구비해야 하므로 비용이 많이들고, 와이어 본딩 할 칩과 리드프레임이 변경될 때마다 사용중이던 히터블록을 해제하고, 규격에 맞는 히터블록을 찾아 다시 장착해야 하므로 공정시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있어왔다.
따라서, 본 발명은 반도체 와이어 본딩공정시 칩을 안치하는 블록 및 리드를 안치하는 블록의 간격조절이 가능하도록 하여 다양한 규격의 칩과 리드프레임의 와이어 본딩에 사용할 수 있는 반도체 와이어 본딩용 히터블록을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 반도체 와이어 본딩장치의 발열부 상에 착탈되며 칩과 리드프레임을 안치하고, 상기 안치된 칩과 리드프레임에 열을 전달하는 반도체 와이어 본딩용 히터블록에 있어서, 히터블록은 상면 중앙에서 돌출되어 상면에 반도체 칩이 안치되는 칩블록 및 칩블록 양측면으로부터 각각 길게 연장 돌출된 가이드 레일이 형성된 주블록과, 상면에 리드프레임이 안치되며 하면에 가이드 레일이 삽입될 수 있는 가이드홈이 형성되어 칩블록 양쪽의 가이드레일 상에 각각 안치되는 한 쌍의 조절블록과, 조절블록을 가이드레일 상의 적정위치 장착 또는 이탈 시키는 착탈수단을 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.
또, 착탈수단은 조절블록 상면 및 양측면에서 가이드홈으로 관통되고 내부에 나선이 형성된 다수개의 관통홀과, 관통홀로 삽입되는 다수개의 스크류로 이루어진다.
도 1은 종래의 히터블록이 장착된 와이어 본딩장치의 부분 단면도.
도 2는 종래 히터블록의 사시도.
도 3a는 종래의 히터블록상에 칩과 리드프레임이 안치된 단면도.
도 3b는 도 3a의 A 부분 상세도.
도 4a는 본 발명에의한 히터블록 사시도.
도 4b는 본 발명의 히터블록상에 칩과 리드프레임이 안치된 정면도.
도 5a는 본 발명의 주블록 사시도.
도 5b는 본 발명의 보조블록 사시도.
도 5c는 스크류가 해제된 보조블록의 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >
31:히터블록 32:주블록
33:칩블록 34:가이드 레일
35:조절블록 36:가이드 홈
37:관통홀 38:스크류
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 4a는 본 발명에의한 히터블록 사시도이며, 도 4b는 본 발명의 히터블록상에 칩과 리드프레임이 안치된 정면도이다.
또,도 5a는 본 발명의 주블록 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 보조블록 사시도이며 도 5c는 스크류가 해제된 보조블록의 단면도이다.
또, 종래 기술을 설명하기 위한 도면에 도시되어 있는 와이어 본딩장치의 가열부 및 반도체 칩, 리드프레임등은 본 발명에서 그대로 적용된다.
본 발명의 반도체 와이어 본딩공정용 히터블록(31)은 와이어 본딩장치의 발열부(2)상에 안치되는 주블록(32)과, 주블록 상으로 결합되는 조절블록(35)으로 구성된다.
주블록(32)의 상면중앙에는 칩블록(33)이 돌출 형성되어 있다.
그리고, 칩블록(33)의 양쪽으로 가이드 레일(34)이 돌출 형성되는데 칩블록(33) 양측면 중앙에서 칩블록(33)과 수직한 방향으로 길게 연장된 돌출면을 형성한다.
따라서, 칩블록(33)과 가이드 레일(34)은 주블록(32) 상면에서 돌출된 십자형 평면을 이룬다.
이때, 주블록(32) 상면으로부터의 높이는 반도체 칩(20)이 칩블록(33)상에 안치될 수 있도록 칩블록(33)이 가이드 레일(34)보다 더 높게 형성된다.
본 발명에서는 주블록(32)과는 별도로 한 쌍의 조절블록(35)이 구비된다.
조절블록(35)은 주블록(32)과 분리되며, 각 조절블록(35) 하면에는 가이드 홈(36)이 형성된다.
가이드 홈(36)은 조절블록(35) 하면 중앙을 가로질러 주블록(32)의 가이드 레일(34)이 삽입될 수 있는 모양과 크기를 갖도록 형성된다.
또, 조절블록(35)의 상면과 양쪽측면에는 가이드 홈(36)까지 관통된 다수개의 관통홀(37)이 형성되어 있다.
각 관통홀(37)에는 스크류(38)가 삽입되며 관통홀(37) 내부에는 스크류를 안내할 수 있는 나사산이 형성되어 있다.
각 관통홀(37)내의 스크류(38)를 조이면 각 스크류(38) 말단의 단면이 가이드 레일(34) 표면에 압력을 가하며 접촉되면서 조절블록(35)을 가이드 레일(34) 상의 소정 위치에 고정된다.
본 발명에서 반도체 칩은 칩블록(33) 상에 안치되며, 리드프레임의 각 리드는 조절블록(35)상에 안치된다.
따라서, 각 조절블록(35)간의 수평간격(e)은 반도체 칩의 너비(w)와 리드 경사부(21-1)의 수평변위(c)에 따라 결정된다.
또, 칩블록(33)과 각 조절블록(35)의 수직간격(f) 즉, 높이차이는 반도체 칩의 두께(t)와 리드 경사부의 수직변위(d)에 따라 결정된다.
이하, 본 발명의 히터블록(31)을 다양한 규격의 칩과 리드프레임에 사용하는 예를 설명한다.
와이어 본딩을 위해 본 발명의 주블록(32)을 와이어 본딩장치(1)의 발열부(2)상에 장착하고, 주블록(32)의 가이드 레일(34)로 조절블록(35)의 가이드 홈(36)을 삽입하므로써 주블록(32)상에 조절블록(35)을 안치한다.
이때, 조절블록(35)은 주블록(32) 상의 가이드 레일(34)을 따라서만 이동이 가능하다.
다음, 와이어 본딩할 칩의 너비(w)와 리드프레임 각 리드(21)의 리드 경사부 수평변위(c)를 측정하여 조절블록(35)간의 수평간격(e)을 결정한다.
또, 리드 경사부(21-1) 수직변위(d)와 칩두께(t)를 측정하여 조절블록(35)과 칩블록(33)간의 수직간격(f)을 결정한다.
정해진 위치로 조절블록(35)을 이동시킨 후 조절블록(35) 상면과 측면에 형성된 스크류(38)를 약하게 조여 조절블록(35)을 가이드 레일(34)에 임시 고정시킨다.
와이어 본딩 할 칩(20)과 리드프레임이 안정적으로 안치되는지 확인 한 후정확하게위치가 설정 되었으면 각 스크류(38)를 강하게 조여 조절블록(35)을 가이드 레일(34)에 완전히 고정 시킨다.
이때, 관통홀(37)을 통해 삽입된 각 스크류(38)의 하단면은 가이드 레일(34) 표면에 가압되며 접촉한다.
다른 규격의 칩과 리드프레임을 와이어 본딩하려면 주블록(32)은 그대로 발열부(2) 상에 고정시켜 놓은 채 조절블록(35)의 스크류(38)를 해제하여 조절블록(35)의 위치만 조절한 다음, 스크류(38)로 다시 고정시킨다.
이상에서 설명한 바 와같이 본 발명은, 반도체 와이어본딩 공정시 다양한 규격의 칩과 리드프레임에 대해 별도의 히터블록 교체없이 하나의 히터블록 만으로 공정을 진행할 수 있으므로 히터블록 제작에 소모되던 비용의 절감효과가 클 뿐만 아니라, 히터블록 교체에 소모되던 공정시간을 단축시켜 장비의 비가동 시간을 줄여 생산성을 향상시키는 효과도 있다.

Claims (2)

  1. 반도체 와이어 본딩장치의 발열부 상에 착탈되며 칩과 리드프레임을 안치하여 열을 전달하는 반도체 와이어 본딩용 히터블록에 있어서,
    상기 히터블록은 상면 중앙에서 돌출되어 상면에 반도체 칩이 안치되는 칩블록 및 상기 칩블록 양측면으로부터 각각 길게 연장 돌출된 가이드 레일이 형성된 주블록과,
    상면에 리드프레임이 안치되며 하면에 상기 가이드 레일이 삽입될 수 있는 가이드홈이 형성되어 상기 칩블록 양쪽의 가이드레일 상에 각각 안치되는 한 쌍의 조절블록과,
    상기 조절블록을 상기 가이드레일상의 적정 위치에 장착 또는 이탈시키는 착탈수단을 포함하여 이루어지는 것이 특징인 반도체 와이어 본딩용 히터블록.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 착탈수단은 상기 조절블록 상면 및 양측면에서 상기 가이드홈으로 관통되고 내부에 나선이 형성된 다수개의 관통홀과,
    상기 관통홀에 삽입되는 다수개의 스크류로 이루어지는 것이 특징인 반도체 와이어 본딩용 히터블록.
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