KR100598459B1 - Chip bonding apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회로기판의 양면에 반도체칩을 동시에 본딩시켜 주기 위한 양면 칩 본딩장치에 관한 것으로, 메인프레임에 지지된 상부 금형에 대면하여 승강운동 가능하게 설치된 하부 금형과, 그 하부 금형을 승강시켜 주기 위한 액튜에이터와, 하부 금형과 연동하여 승강하도록 상부 금형과 하부 금형의 사이에 설치되어 기판의 양단을 지지하는 기판 지지플레이트 및 하부 금형과 기판 지지플레이트를 연동적으로 동반 승강시켜 주는 연동수단을 포함하는 구성에 의하여 반도체칩의 실장정밀도 및 실장효율을 배가시킬 수 있는 양면 칩 본딩장치를 제공함. The present invention relates to a double-sided chip bonding device for bonding the semiconductor chip on both sides of the circuit board at the same time, the lower die and the lower die installed so as to move up and down facing the upper mold supported on the main frame, And an actuator for interfacing with the lower mold, the substrate supporting plate supporting between both upper and lower molds and the interlocking means for interlocking and lowering the lower mold and the substrate supporting plate to support both ends of the substrate. It provides a double-sided chip bonding device that can double the mounting precision and the mounting efficiency of semiconductor chip by the configuration.
반도체칩(부품) 양면 본딩/본압/실장 Semiconductor chip (component) double-sided bonding / main pressure / mounting
Description
도 1은 본 발명에 의한 칩 본딩장치를 개략적으로 도시해 보인 정면도,1 is a front view schematically showing a chip bonding apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 의한 칩 본딩장치를 개략적으로 도시해 보인 측면도,2 is a side view schematically showing a chip bonding apparatus according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 칩 본딩장치의 기판 지지플레이트를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도,Figure 3 is a schematic perspective view showing an extract of the substrate support plate of the chip bonding apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 의한 칩 본딩장치의 하부 금형과 기판 지지플레이트 연동수단을 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도,Figure 4 is a schematic perspective view showing the lower mold and the substrate support plate interlocking means of the chip bonding apparatus according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 칩 본딩장치의 금형 클리닝 유니트를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도.Figure 5 is a schematic perspective view showing an extract of the mold cleaning unit of the chip bonding apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10...기판 100...메인프레임10
110...상부 금형 111...가이드바110
120...하부 금형 121...베드프레임120 ...
130...액튜에이터 140...기판 지지플레이트130
143...가이드홈 144...슬라이드바143
150...연동수단 151...제1링크아암150 ... Interlocking means 151 ... 1st link arm
152...제2링크아암 153...회동축152 ...
161...공급롤러 162...감기롤러161
163...텐션롤러 164...텐션롤러163
170...클리닝 유니트 171, 172...클리닝 패널170
174...에어블로우 175...구동원174 ... Air Blow 175 ... Moving Source
본 발명은 회로기판에 반도체칩을 실장시켜 주기 위한 칩 본딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회로기판의 양면에 부착된 접착 필름에 예압을 통해 가본딩된 반도체칩을 본압공정에 의해 최종적으로 본딩시켜 주기 위한 양면 칩 본딩장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chip bonding apparatus for mounting a semiconductor chip on a circuit board, and more particularly, to finally bond a semiconductor chip bonded by pre-pressure to an adhesive film attached to both sides of the circuit board by a main pressure process. It relates to a double-sided chip bonding device for making.
최근의 전자기기는 이미 오래전부터 소형화와 박형화 및 경량화는 물론 고성능화와 다기능화에 대한 요구가 지속화되고 있는 추세이다. 이에 따라, 전자부품의 칩화, 모듈화도 가속화되고 있으며, 특히 반도체칩의 경우에는 미세피치(Fine pitch)화와 고집적 및 고밀도화 실장기술이 급진전되고 있다. 예컨대, 휴대폰과 같은 휴대용 전자제품이 소형경량화되면서 반도체칩이 실장될 공간은 더욱 줄어들고, 제품은 더욱 다기능화, 고성능화되기 때문에, 이를 뒷받침해 줄 반도체칩의 실장수량은 보다 늘어나는 추세이다. 이러한 추세에 부응할 수 있도록 베어칩(Bare chip)을 기판에 직접 접착하는 플립칩(Flip chip) 실장기술의 상용화가 보편화되고 있으며, 최근에 이르러 플립칩 실장기술은 자동차, 컴퓨터, 통신기기, 네트워크기기, 가전제품 등에 유효하게 응용되고 있다.Recently, the demand for miniaturization, thinning, and lightening, high performance, and multifunctionality of electronic devices has been continued for a long time. As a result, chipping and modularization of electronic components are accelerating, and in the case of semiconductor chips, fine pitch, high integration, and high-density packaging technologies are rapidly advanced. For example, as portable electronic products such as mobile phones become smaller and lighter, the space for mounting semiconductor chips is further reduced, and since products are becoming more multifunctional and higher performance, the mounting quantity of semiconductor chips to support them is increasing. In order to cope with this trend, commercialization of flip chip mounting technology for directly attaching bare chips to substrates is becoming common. In recent years, flip chip mounting technology has been widely used in automobiles, computers, communication devices, and networks. It is effectively applied to appliances, home appliances, and the like.
통상, 플립칩 실장기술에서는 기판에 이방도전성 필름(ACF) 또는 비전도성(NCF) 필름을 부착하고, 그 필름에 반도체칩을 픽업하여 위치결정(Pick & Place)시키는 예압공정과 최종적으로 가압하여 본딩시켜 주는 본압공정을 통해 플립칩의 기판 실장이 이루어진다. 이와 같은 반도체칩 본딩과정에서는 정확한 위치결정 등과 같은 고정밀도 및 고효율을 충족시키는 고성능장비의 개발이 필수적으로 요구된다. In general, in a flip chip mounting technology, an anisotropic conductive film (ACF) or non-conductive (NCF) film is attached to a substrate, and a preloading process of picking and positioning a semiconductor chip on the film and finally pressing and bonding the film. The substrate mounting of the flip chip is made through the main pressure process. In the semiconductor chip bonding process, it is essential to develop high performance equipment that satisfies high precision and high efficiency such as accurate positioning.
그런데, 종래의 통상적인 반도체칩 본딩장치는 회로기판의 일면에만 반도체칩을 본딩하여 실장하도록 개발됨에 따라 극미세화되는 회로패턴의 기판에 초소형화되는 칩부품을 본딩하여 실장하는 과정의 효율성이 저하되는 문제점을 가지고 있다. However, a conventional semiconductor chip bonding apparatus is developed to bond and mount a semiconductor chip only on one surface of a circuit board, thereby reducing the efficiency of bonding and mounting a chip component that is miniaturized to a substrate having an extremely fine circuit pattern. I have a problem.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 칩 본딩장치가 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선하기 위한 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체칩의 실장정밀도 및 실장효율을 배가시킬 수 있도록 회로기판의 양면에 부착된 접착 필름에 예압을 통해 가본딩된 반도체칩을 본압공정에 의해 최종적으로 본딩시켜 주기 위한 양면 칩 본딩장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the conventional chip bonding apparatus as described above, and an object of the present invention is to provide double-sided circuit boards so as to double the mounting precision and mounting efficiency of the semiconductor chip. An object of the present invention is to provide a double-sided chip bonding apparatus for finally bonding a semiconductor chip temporarily bonded to an attached adhesive film by a main pressure process by a main pressure process.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치는, 메인프레임과; 상기 메인프레임에 지지된 상부 금형과; 상기 상부 금형에 대면하여 승강운동 가능하게 설치된 하부 금형과; 상기 하부 금형을 승강시켜 주기 위 한 액튜에이터와; 상기 하부 금형과 연동하여 승강운동하도록 상기 상부 금형과 상기 하부 금형의 사이에 설치되어 기판의 양단을 지지하는 기판 지지플레이트; 및 상기 하부 금형과 상기 기판 지지플레이트를 연동적으로 동반 승강시켜 주는 연동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the double-sided chip bonding apparatus according to the present invention, the main frame; An upper mold supported by the main frame; A lower mold installed to raise and lower the upper mold; An actuator for elevating the lower mold; A substrate support plate installed between the upper mold and the lower mold to support lifting and lowering in association with the lower mold; And an interlocking means for interlocking and lowering the lower mold and the substrate support plate together.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치에 있어서, 상기 기판 지지플레이트는 상기 상부 금형과 상기 하부 금형과의 사이에 균등한 간격을 유지한 상태로 승강운동하도록 설치된 것이 바람직하다. 그리고, 상기 하부 금형은 상기 메인프레임에 설치된 가이드바에 결합되어 승강운동이 안내되도록 설치된 것이 바람직하다. 또한, 상기 액튜에이터는, 서보모터와, 상기 하부 금형과 상기 서보모터를 연결하도록 설치된 스크류잭을 포함하여 구성된 것이 바람직하다.In the double-sided chip bonding apparatus according to the present invention having the configuration as described above, it is preferable that the substrate support plate is installed so as to move up and down while maintaining an even distance between the upper mold and the lower mold. In addition, the lower mold is preferably installed to be coupled to the guide bar installed in the main frame to guide the lifting movement. In addition, the actuator is preferably configured to include a servo motor, a screw jack provided to connect the lower mold and the servo motor.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 연동수단은, 상기 메인프레임에 일단이 회동 가능한 상태로 설치되는 복수의 제1링크아암과, 상기 하부 금형에 일단이 회동 가능한 상태로 설치되는 복수의 제2링크아암을 포함하고, 상기 복수의 제1링크아암과 제2링크아암의 타단은 각각 회동축에 의해 서로 연결되도록 결합되어 상기 하부 금형의 승강운동에 따라 연동하여 대칭적으로 접철되며, 상기 회동축에는 상기 기판 지지플레이트가 탑재 지지되어 상기 하부 금형과 동반 승강하도록 설치된 것이 바람직하다.According to one aspect of the invention, the linkage means, a plurality of first link arm is installed on the main frame in a state where one end is rotatable, and a plurality of second links installed in the lower mold one end is rotatable state An arm, and the other ends of the plurality of first link arms and the second link arms are coupled to be connected to each other by a pivot, respectively, and fold symmetrically in linkage with the lifting motion of the lower mold. It is preferable that the substrate supporting plate is mounted and supported so as to move up and down with the lower mold.
그리고, 상기 기판 지지플레이트는 상기 메인프레임에 관통 결합된 슬라이드바에 의해 지지되어 승강운동이 안내되도록 설치된 것이 바람직하다. 또한, 상기 상부 금형과 상기 기판 지지플레이트의 사이 및 상기 하부 금형과 상기 기판 지지플레이트의 사이에는 각각 칩보호용 테이프가 현수되도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.The substrate support plate is preferably supported by a slide bar coupled to the main frame to guide the lifting movement. In addition, the chip protection tape is preferably provided between the upper mold and the substrate support plate and between the lower mold and the substrate support plate.
본 발명에 따르면, 상기 칩보호용 테이프는 상기 메인프레임에 설치된 복수의 롤러에 의해 텐션이 부여되도록 지지되어 스텝 이동 가능하게 설치된다.According to the present invention, the chip protection tape is supported to be provided with tension by a plurality of rollers installed in the main frame, so that the step movement is installed.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 상부 금형과 상기 하부 금형의 이격 상태에 따라 그들 사이로 진퇴하도록 설치되어 상기 상부 금형과 상기 하부 금형의 가공면을 클리닝시켜 주기 위한 클리닝 유니트를 더 포함하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the invention, it may be configured to further include a cleaning unit installed to advance between them according to the spaced state of the upper mold and the lower mold to clean the processing surface of the upper mold and the lower mold. have.
본 발명에 따르면, 상기 클리닝 유니트는, 상기 상부 금형과 상기 하부 금형의 가공면과 각각 대면하는 클리닝 패널과, 상기 크리닝 패널에 형성된 다수의 통공을 통하여 공기를 흡입 및 분사하기 위한 에어블로우와, 상기 클리닝 패널을 진퇴시켜 주기 위한 구동원을 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the cleaning unit includes a cleaning panel facing the processing surface of the upper mold and the lower mold, an air blower for sucking and injecting air through a plurality of through holes formed in the cleaning panel, It is preferable to include a drive source for advancing and cleaning the cleaning panel.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the double-sided chip bonding apparatus according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치는, 사각 박스형태로 제작된 메인프레임(100)과, 상기 메인프레임(100)의 천정에 가공면이 하향되도록 고정된 상태로 설치된 상부 금형(110)과, 상기 상부 금형(110)에 대면하여 승강운동 가능하게 가공면이 상향되도록 설치된 하부 금형(120)과, 상기 하부 금형(120)을 승강운동시켜 주기 위한 액튜에이터(130)와, 상기 하부 금형(120)과 연동하여 승강운동하도록 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 사이에 서로 이격되게 설치되어 기판(10)의 양단을 지지하는 기판 지지플레이트(140) 및 상기 하부 금형(120)과 상기 기판 지지플레이트(140)를 연동적으로 동반 승강시켜 주는 연동수단(150)을 포함한다. 여기서, 도면의 참조 부호 101은 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치 전체를 하나의 세트로 모듈화하기 위해 설치된 커버프레임을 나타낸다. 1 and 2 is a double-sided chip bonding apparatus according to the present invention, the
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치에 따르면, 상기 기판 지지플레이트(140)는 상기 하부 금형(120)과 연동적으로 동반하여 승강운동하도록 설치된다. 이로써, 상기 기판 지지플레이트(140)는 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)과의 사이에서 균등한 간격을 유지한 상태로 동반 승강운동하게 된다. According to the double-sided chip bonding apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the
따라서, 상기 하부 금형(120)의 상승시 상기 기판 지지플레이트(140)에 지지된 기판(10)의 상면과 하면은 각각 상기 상부 금형(110)의 가공면과 상기 하부 금형(120)의 가공면에 동시에 접하게 된다. 그러므로, 상기 기판(10)의 양면에 각각 예압공정을 통해 미리 위치 결정되도록 실장된 반도체칩(미도시)들은 상기 상부 금형(110)과 하부 금형(120)이 동시에 수행하는 가압작용에 의한 본압공정을 통해 최종적으로 기판(10)의 양면에 본딩되어 실장이 완료된다.Therefore, when the
상기 하부 금형(120)은 상기 액튜에이터(130)의 구동력에 의해 승강운동하도록 설치된 베드프레임(121)상에 탑재되도록 설치된다.The
상기 베드프레임(121)은 상기 메인프레임(100)의 사각모서리부에 각각 실질적으로 수직상태로 설치된 4개의 가이드바(111)에 관통 결합되어 위치좌표가 결정 되도록 구속된 상태로 승강운동을 안내받도록 설치된다.The
따라서, 상기 베드프레임(121)은 상기 가이드바(111)를 따라 그 외주면을 슬라이딩하여 승강운동하게 되며, 이때 상기 가이드바(111)는 상기 베드프레임(121)의 위치좌표를 결정지운 상태로 구속하여 승강운동을 안내하게 된다. Therefore, the
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 가이드바(111)의 적어도 일측단부 또는 하단부에는 예컨대, 볼부시(112; 도 2 참조)와 같은 유동방지수단을 개재함으로써, 상기 하부 금형(120)의 승강운동시 좌우 유동이나 유격을 배제시켜 정밀한 직선상의 승강운동을 가능하게 구현할 수 있다. According to one aspect of the invention, at least one side end or the lower end of the
그리고, 상기 가이드바(111)의 외주면에는 코일스프링(113)이 외장되도록 설치된다. 상기 코일스프링(113)은 상기 베드프레임(121)과 상기 메인프레임(100)의 상판 사이에 위치하도록 개재된다. The
따라서, 상기 베드프레임(121)의 상승시 상기 코일스프링(113)은 탄성 압축된 상태로 압착되며, 이때의 탄성 반발력이 상기 베드프레임(121)의 하강시에 보조적인 구동력으로 제공되도록 기능하게 된다. Therefore, when the
상기 액튜에이터(130)는 서보모터(131)를 구동원으로 가지고, 상기 서보모터(131)로부터 출력되는 동력을 상기 베드프레임(121)에 전달하도록 설치된 스크류잭(132)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고 예컨대, 실린더와 같은 통상의 액튜에이터 등 기존의 다양한 공지기술을 이용할 수 있음은 물론이다.The
상기 기판 지지플레이트(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 금속재 또는 수지 재를 성형하여 제작한 사각 판넬형 몸체(141)의 일측면 일부가 소정 깊이 제거되도록 가공된 요홈(142)이 형성되며, 그 요홈(142)의 양측면에 각각 가이드홈(143)이 형성된 구조를 가진다. As shown in FIG. 3, the
따라서, 상기 기판(10)은 예컨대, 기판 파지 기능을 구비한 로봇아암과 같은 별도의 기판공급기(미도시) 등에 의해 상기 가이드홈(143)으로 인입되도록 슬라이딩하여 로딩됨에 따라 양단부가 상기 가이드홈(143)에 안착된 상태로 지지되어 양면이 상방과 하방으로 각각 노출된다. Accordingly, both ends of the
상기 기판 지지플레이트(140)는 사각모서리부에 각각 실질적으로 수직상태로 구비된 4개의 슬라이드바(144)가 결합되며, 상기 슬라이드바(144)는 각각 상단부가 상기 메인프레임(100)의 상판에 관통 결합되어 승강하도록 설치된다. The
따라서, 상기 기판 지지플레이트(140)의 승강운동시 상기 슬라이드바(144)가 상기 메인프레임(110)의 관통홀(미도시)에 의해 구속됨에 따라 상기 기판 지지플레이트(140)의 위치좌표를 결정지운 상태로 승강운동을 안내할 수 있게 된다. 이로써, 상기 기판 지지플레이트(120)의 승강운동시 상기 슬라이드바(144)가 좌우 유동이나 유격을 배제시켜 정밀한 직선상의 승강운동의 구현이 가능하도록 할 수 있다. Accordingly, the position coordinates of the
그리고, 상기 슬라이드바(144)의 외주면에는 코일스프링(145)이 외장되도록 설치된다. 상기 코일스프링(145)은 상기 기판 지지플레이트(140)와 상기 메인프레임(100)의 상판 사이에 위치하도록 개재된다. The
따라서, 상기 기판 지지플레이트(140)의 상승시 상기 코일스프링(145)은 탄성 압축된 상태로 압착되며, 이때의 탄성 반발력이 상기 기판 지지플레이트(140)의 하강시에 보조적인 구동력으로 제공되도록 기능하게 된다. Therefore, the
상기 연동수단(150)은 도 4에 발췌 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(100)과 상기 베드프레임(121)의 사각모서리부에 각각 일단이 회동 가능한 상태로 결합되어 대칭적으로 배치되도록 설치되어 4조의 세트를 이루는 제1링크아암(151)과 제2링크아암(152) 및 상기 각조의 제1링크아암(151)과 제2링크아암(152)의 타단을 동축상으로 결합시켜 힌지축의 역할을 하는 동시에 상기 기판 지지플레이트(140)가 탑재되도록 지지해 주는 1쌍의 회동축(153)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the interlocking means 150 is installed to be symmetrically arranged at one end of the
상기 1쌍의 회동축(153)에는 각각 상기 기판 지지플레이트(140)의 저면과 접촉하여 회전하는 복수의 회전롤러(154)가 설치되며, 상기 회전롤러(154)는 상기 기판 지지플레이트(140)의 승강시 저면을 따라 이동하면서 회전하게 된다. Each of the pair of
따라서, 상기 각조의 제1링크아암(151)과 제2링크아암(152)은 상기 베드프레임(121)의 승강운동에 따라 연동하여 대칭적으로 접철운동하게 된다. 이때, 상기 회동축(153)은 상기 베드프레임(121)의 이동방향에 대하여 사선방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 기판 지지플레이트(140)는 상기 회동축(153)에 설치된 회전롤러(154)가 저면을 따라 회전 이동함으로써, 상기 회동축(153)의 수평방향에 대한 구동력 전달이 배제된 상태에서 상기 회동축(153)의 수직방향에 대한 구동력만 전달 받게 되어 승강운동하게 된다. Accordingly, the
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 상부 금형(110)과 상기 기판 지지플레이트(140)의 사이와, 그리고 상기 하부 금형(120)과 상기 기판 지지플레이트(140)의 사이에는 각각 칩보호용 테이프(T)가 연속적으로 현수되도록 설치된 점에 또 다른 특징적 구성을 가진다. On the other hand, according to another aspect of the invention, between the
상기 칩보호용 테이프(T)는 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 가공면이 칩부품에 직접적으로 접촉되는 것을 차단시켜 보호하기 위한 것이다. The chip protection tape T is to protect the processing surface of the
본 발명에 따르면, 상기 칩보호용 테이프(T)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(100)의 양측단부에 각각 상하로 배치되도록 설치된 1쌍의 공급롤러(161)와 감기롤러(162)에 의해 양단이 감겨 일정한 텐션이 부여된 상태에서 연속적으로 현수되도록 설치되며, 상기 하부 금형(120)과 상기 기판 지지플레이트(140)의 승강운동에 따라 일정한 스텝으로 피치 이동 가능하게 설치된다. 여기서, 도 1의 참조 부호 163 및 164는 상기 칩보호용 테이프(T)에 일정한 텐션을 부여하면서 스텝 이동을 가이드하도록 설치된 텐션롤러를 나타낸다.According to the present invention, the chip protection tape (T) is a pair of
또한, 상기 칩보호용 테이프(T)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 기판 지지플레이트(140)의 양면에 각각 설치된 가이드롤러(146)에 의해 현수위치 상태가 구속되도록 설치된다. 이로써, 상기 칩보호용 테이프(T)가 상기 기판 지지플레이트(140)의 승강운동에 따라 연동하여 상기 기판 지지플레이트(140)의 상면과 저면에 대해 각각 일정 간격 이격된 상태를 유지하도록 현수된다.In addition, the chip protection tape (T) is installed so that the suspended position is constrained by
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 도 2 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 가공면을 각각 클리닝시켜 주기 위한 클리닝 유니트(170)를 더 포함하여 구성된다. According to another aspect of the present invention, as shown in Fig. 2 and 5, further includes a
상기 클리닝 유니트(170)는 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 이격 상태에 따라 그들 사이로 진퇴하도록 설치된다. The
본 발명에 따르면, 상기 클리닝 유니트(170)는, 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 가공면과 각각 대면하는 1쌍의 클리닝 패널(171)(172)과, 상기 크리닝 패널(171)(172)의 표면으로 관통 형성된 다수의 통공(미도시)과 연결된 관로(173)를 통하여 공기를 흡입 및 분사하기 위한 에어블로우(174)와, 상기 1쌍의 클리닝 패널(171)(172)을 진퇴시켜 주기 위한 구동원(175)을 포함하여 구성된다.According to the present invention, the
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치의 동작상태를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation state of the double-sided chip bonding apparatus according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 상기 기판(10)은 도 3에 개략적으로 예시되어 있는 바와 같이 양면에 각각 회로패턴(1)이 형성되어 있고, 그 회로패턴(1)상에는 예컨대, 이방도전성 필름(ACF) 또는 비전도성(NCF) 필름(3)이 부착되어 있으며, 상기 필름(3)상에는 예압공정에 의해 반도체칩(4)이 위치결정(Pick & Place)된 상태로만 가본딩되어 있다.First, as illustrated in FIG. 3, the
상기와 같은 기판(10)을 예컨대, 오퍼레이터의 수작업이나 또는 파지 기능을 가지는 로봇아암 등과 같은 별도의 기판공급기(미도시)에 의해 상기 기판 지지플레이트(140)의 요홈(142)의 양측면에 형성된 가이드홈(143)으로 슬라이딩 인입시켜 로딩시킨다. 이와 같은 로딩동작에 따라 상기 기판(10)의 양단부는 상기 가이드홈(143)에 안착되어 양면이 각각 상방과 하방으로 노출되도록 지지된다. Guides formed on both sides of the
이때, 예를 들어 CCD카메라와 같은 비젼시스템이나 광학센서 등과 같은 비접촉식 센서(미도시) 또는 리미트 스위치 등과 같은 접촉식 센서(미도시)에 의해 상기 기판(10)의 로딩상태를 감지하여 그 결과를 메인콘트롤러(미도시)에 신호로 송출하게 된다.At this time, the loading state of the
이어서, 상기 콘트롤러로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 액튜이터(130)가 상기 베드프레임(121)을 상승하도록 구동시키며, 이와 동시에 상기 하부 금형(120)도 연동하여 동반 상승하게 된다. 이때, 상기 베드프레임(121)과 상기 하부 금형(120)은 각각 상기 가이드바(111)와 상기 슬라이드바(144)에 의해 위치좌표가 결정된 상태로 구속되어 상승운동을 안내 받게 된다. 이로써, 상기 베드프레임(121)과 상기 하부 금형(120)은 각각 좌우 유동이나 유격이 배제된 상태에서 정밀한 직선상의 상승운동을 수행할 수 있게 된다.Subsequently, the
한편, 상기 베드프레임(121)과 상기 하부 금형(120)의 상승시 상기 연동수단(150)에 의해 상기 기판 지지플레이트(140)도 연동하여 동반 상승한다. 즉, 상기 베드프레임(121)의 상승시 상기 각조의 제1링크아암(151)과 제2링크아암(152)의 이격단은 서로 근접되도록 대칭적으로 접철된다. 이때, 상기 링크아암(151)(152)의 결합단에 구비된 회동축(153)은 상기 베드프레임(121)의 이동방향에 대하여 사선방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 기판 지지플레이트(140)는 그 저면을 따라 회전 이동하는 회전롤러(154)로 인하여 상기 회동축(153)의 수평방향에 대한 구동력의 전달이 배제된 상태에서 상기 회동축(153)의 수직방향에 대한 구동력만 전달 받게 되어 직선상으로 상승하게 된다. Meanwhile, when the
상기 기판 지지플레이트(140)의 상승에 따라 상기 칩보호용 테이프(T)는 상기 기판 지지플레이트(140)의 양면에 각각 설치된 가이드롤러(146)에 의해 구속되어 현수상태가 연동하게 됨으로써, 상기 기판 지지플레이트(140)의 상면과 저면에 대해 각각 일정 간격 이격된 상태를 유지하게 된다.As the
상술한 바와 같이 상기 베드프레임(121)과 상기 하부 금형(120) 및 상기 기판 지지플레이트(140)가 연동적으로 동반 상승하여 상기 상부 금형(110)의 가공면과 상기 하부 금형(120)의 가공면이 각각 상기 기판(10)의 상면과 하면을 동시에 소위, 카운터 블로우 형태로 가압하게 된다. 이때, 상기 상부 금형(110)의 가공면과 상기 기판 지지플레이트(140)의 사이와, 그리고 상기 하부 금형(110)의 가공면과 상기 기판 지지플레이트(140)의 사이에, 각각 상기 칩보호용 테이프(T)가 커튼형태로 개재된다. 따라서, 상기 칩보호용 테이프(T)의 차단에 의해 상기 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)의 가공면과 기판(10)에 탑재된 반도체칩의 직접적인 접촉을 배제시켜 보호한 상태에서 본압공정을 수행하여 상기 기판(10)의 양면에 예압되어 있는 반도체칩을 최종적으로 본딩하여 실장 완료하게 된다. As described above, the
한편, 상술한 바와 같은 본압공정을 통하여 기판(10)에 반도체칩 실장이 완료되면, 메인콘트롤러의 시퀀스제어에 따라 상기 액튜에이터(130)의 역구동에 의해 상기 베드프레임(121)과 상기 하부 금형(120) 및 상기 기판 지지플레이트(140)가 연동적으로 동반 하강하게 된다. 이때, 상기 코일스프링(113)(145)이 각각 탄성 압축된 상태에서 작용하는 반발력이 상기 베드프레임(121)과 상기 기판 지지플레이트(140)의 하강시에 보조적인 구동력으로 제공된다. 이러한 구동력은 예컨대, 상기 베드프레임(121)과 상기 기판 지지플레이트(140)가 주변 기구 등에 끼여 유동이 용이하지 않은 상태에 놓이게 되는 경우에 유효하게 기능할 수 있도록 구성한 것이다. On the other hand, when the semiconductor chip is mounted on the
상술한 바와 같이 상기 베드프레임(121)과 상기 하부 금형(120) 및 상기 기 판 지지플레이트(140)가 연동적으로 동반 하강하게 되면, 상기 상부 금형(110)의 가공면과 상기 하부 금형(120)의 가공면이 각각 상기 기판(10)의 상면과 하면으로부터 점차적으로 이격되어 상기 기판(10)의 로딩동작 이전상태로 복귀하게 된다. 이때, 상기 클리닝 유니트(170)가 전진하여 상기 상부 금형(110)과 하부 금형(120)의 가공면을 클리닝하기 위한 동작을 수행하게 된다. 즉, 상기 클리닝 유니트(170)의 구동원(175)에 의해 1쌍의 클리닝 패널(171)(172)이 각각 상기 상부 금형(110)과 상기 기판 지지플레이트(140)와 상기 하부 금형(120)의 이격에 따라 형성된 공간부로 전진하도록 구동 제어된다. 이어서, 상기 1쌍의 클리닝 패널(171)(172)이 각각 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 가공면에 대면하도록 세팅된 상태에서, 상기 에어블로우(174)의 작동에 의해 그와 연결된 관로(173)와 상기 클리닝 패널(171)(172)의 표면으로 관통되는 통공을 통하여 공기를 분사시키는 동작을 수행하는 한편, 분사된 공기를 흡입하는 동작을 동시에 수행하여 상기 상부 금형(110)과 상기 하부 금형(120)의 가공면을 소정 시간 동안 클리닝하게 된다.As described above, when the
상기와 같은 클리닝동작이 완료되면, 또 다른 새로운 기판에 대한 본딩과정을 수행하기 위한 준비과정으로서, 상기 칩보호용 테이프(T)는 양단부를 각각 지지하는 공급롤러(115)와 감기롤러(116)의 작용에 의해 일정한 스텝으로 피치 이동하여 오염되지 않은 새로운 부분이 반도체칩을 보호할 수 있도록 세팅된다.When the cleaning operation as described above is completed, as a preparatory process for performing a bonding process for another new substrate, the chip protection tape (T) of the supply roller 115 and the winding roller 116 respectively supporting both ends thereof. By action, the pitch shifts in a constant step so that a new, uncontaminated portion is set to protect the semiconductor chip.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 양면 칩 본딩장치에 따르면, 회로기판의 양면에 반도체칩을 동시에 본압하여 본딩시켜 주게 되므로 실장정밀도를 확보하면서 실장효율을 배가시킬 수 있는 효과를 얻게 된다.As described above, according to the double-sided chip bonding apparatus according to the present invention, since the semiconductor chips are simultaneously bonded to both sides of the circuit board by bonding at the same time, the mounting efficiency can be obtained while doubling the mounting efficiency.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are intended to fall within the scope of the claims set forth.
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