KR100658908B1 - 가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체 - Google Patents

가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체 Download PDF

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Abstract

가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체가 개시된다. 본 발명은 와이어 본딩 상태를 도시한 2차원 캐드 도면을 자동적으로 3차원 캐드 도면으로 변환시킴으로써, 3차원 상태에서 각종 와이어 본딩의 문제점을 파악할 수 있고, 따라서 각종 와이어 파라메터를 최적의 상태로 조정할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 3차원 캐드 도면상에서 캐필러리와 와이어 사이의 터치 상태를 미리 예측할 수 있어, 실제의 와이어 본딩 공정중 캐필러리와 와이어 사이의 터치를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이 사이의 쇼트 상태를 미리 예측할 수 있어, 실제의 와이어 본딩 공정중 이러한 쇼트를 방지할 수 있다. 더욱이, 본 발명은 인캡슐레이션 공정시 발생하는 와이어의 스윕 상태를 미리 시뮬레이션할 수 있어, 와이어 스윕에 의한 와이어 쇼트를 예방할 수 있다.

Description

가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체{VIRTUAL SEMICONDUCTOR PACKAGING DEVICE AND METHOD THEREOF, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM HAVING PROGRAM FOR VIRTUAL SEMICONDUTOR PACKAGING}
도 1은 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 3차원 캐드 도면 드로잉 및 리뷰 방법을 위한 플로우 챠트이다.
도 3a는 본 발명중 와이어 본딩 상태를 나타낸 2차원 캐드 도면이 메모리에 로딩되어 모니터로 출력된 예를 도시한 것이다.
도 3b는 본 발명중 가상 패키징 프로그램이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 3c는 본 발명중 원시 스프레드 쉬트가 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 3d는 본 발명중 1차 스프레드 쉬트가 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 3e는 본 발명중 2차 스프레드 쉬트가 메모리에 로딩되어 모니터로 표시 된 예를 도시한 것이다.
도 3f는 본 발명중 가상 패키징 프로그램에 의해 생성된 3차원 캐드 도면이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명중 원시 스프레드 쉬트에 포함되어 있는 캐필러리의 모델 번호 및 세부 치수 데이터의 일례를 도시한 것이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 캐필러리의 각종 치수와 대응되는 캐필러리의 일례를 도시한 단면도이다.
도 5a는 본 발명중 1차 스프레드 쉬트에 입력되는 와이어의 각종 파라메터가 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 와이어의 각종 파라메터와 대응되는 와이어를 도시한 측면도이다.
도 5c는 본 발명중 2차 스프레드 쉬트 파일을 이용하여 3차원 도면을 드로잉하기 위해 캐드 도면 빌드 모듈이 메모리에 로딩되어 모니터를 통해 표시된 예를 도시한 것이다.
도 5d는 본 발명중 바이저(beizer) 곡선 모델 및 분절형 선분 모델을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5e는 본 발명중 와이어의 curvature를 도시한 일례이다.
도 5f는 본 발명중 와이어의 Z축 위치를 계산하기 위해 이용되는 1차 또는 2차 스프레드 쉬트의 소정 부분만을 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명중 스탠다드 스티치 본딩을 표현하기 위한 1차 또는 2차 스 프레드 쉬트의 소정 부분을 도시한 일례이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 스프레드 쉬트를 참조하여 캐드 도면 빌드 모듈에 의해 완성된 3차원 도면이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 6c는 본 발명중 리버스 스탠다드 스티치 본딩을 표현하기 위한 1차 또는 2차 스프레드 쉬트의 소정 부분을 도시한 일례이다.
도 6d는 도 6c에 도시된 스프레드 쉬트를 참조하여 캐드 도면 빌드 모듈에 의해 완성된 3차원 도면이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 6e는 본 발명중 와이어 본딩에 사용되는 와이어의 총 길이를 도시한 2차 스프레드 쉬트의 소정 부분을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 캐필러리와 와이어 사이의 터치 체크 방법을 도시한 플로우 챠트이다.
도 8a는 본 발명중 캐필러리 터치 체크 모듈이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 8b는 본 발명중 캐필러리 터치 체크 모듈로부터 보여지는 캐필러리의 각종 수치를 도시한 모니터 화면의 일례이다.
도 8c는 본 발명중 클리어런스 입력에 의해 캐필러리의 직경이 확장된 상태가 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예를 도시한 것이다.
도 8d는 본 발명중 1차 스프레드 쉬트 파일에서 특정 와이어 레이어를 체크 할지의 여부를 체크 박스의 체크 여부에 따라 제어하는 화면의 일례이다.
도 8e는 본 발명중 터치 체크 모듈에 의해 캐필러리와 와이어가 터치된 상태를 도시한 3차원 캐드 도면이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 예이다.
도 8f는 본 발명중 터치 체크 모듈에 의해 캐필러리와 와이어의 터치 상태를 수동 모드로 관찰하는 상태를 도시한 일례이다.
도 9는 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 버티컬 디멘젼 체크 방법을 도시한 플로우 챠트이다.
도 10a는 본 발명중 버티컬 디멘젼 체크를 수동으로 할지 자동으로 할지를 결정하는 화면의 일례를 도시한 것이다.
도 10b는 본 발명중 버티컬 디멘젼 체크 모듈에 의해 크로스되는 와이어-와이어의 디멘젼 체크 상태를 3차원 캐드 도면중 평면도로 변환하여 표시한 일례이다.
도 10c는 본 발명중 버티컬 디멘젼 체크 모듈에 의해 크로스되는 와이어-와이어의 디멘젼 체크 상태를 3차원 캐드 도면중 측면도로 변환하여 표시한 일례이다.
도 10d는 본 발명중 버티컬 디멘젼 체크를 위한 측정 간격을 입력하는 화면의 일례를 도시한 것이다.
도 10e 및 도 10f는 본 발명중 저해상도 및 고해상도의 버티컬 디멘젼 체크 상태를 도시한 화면의 일례이다.
도 10g는 본 발명중 버티컬 디멘젼 체크 모듈에 의한 결과 리포트 상태를 도시한 화면의 일례이다.
도 11은 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 와이어 스윕 체크 방법을 도시한 플로우 챠트이다.
도 12a는 본 발명중 와이어 스윕 체크 모듈이 메모리에 로딩되어 모니터로 표시된 상태를 도시한 일례이다.
도 12b는 본 발명중 와이어 스윕 체크 모듈에 의해 드로잉된 2차원 와이어 스윕 도면과 실제 인캡슐레이션후 반도체 패키지를 X레이 촬영한 화면을 중첩하여 도시한 것이다.
도 12c는 본 발명중 와이어 스윕량을 설명하기 위한 고내각 스윕 상태 및 소내각 스윕 상태를 도시한 것이다.
도 12d는 본 발명중 와이어 스윕량 표현을 위한 수학식에서 30도 내각의 스윕량을 도시한 것이다.
도 12e는 본 발명중 인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도에 대한 와이어 스윕량을 도시한 그래프이다.
-도면중 주요 부호에 대한 설명-
10; 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 장치(10)
11; 입력부 12; 스프레드 쉬트 파일
13; 캐드 도면 파일 14; 스프레드 쉬트 프로그램 모듈
15; 캐드 프로그램 모듈 16; 제너널 컨트롤러
17; 수치 분석 모듈 18; 캐드 도면 빌드 모듈
19; 캐필러리 터치 체크 모듈 20; 버티컬 디멘전 체크 모듈
21; 와이어 스윕 체크 모듈 22; 모니터
본 발명은 가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는 서브스트레이트, 상기 서브스트레이트에 탑재된 반도체 다이, 상기 서브스트레이트와 반도체 다이를 상호 전기적으로 연결하는 다수의 도전성 와이어 및 상기 서브스트레이트, 상기 반도체 다이 및 다수의 도전성 와이어를 밀봉 및 포장하는 인캡슐란트로 이루어져 있다. 이러한 반도체 패키지는 통상 다이 본딩, 와이어 본딩, 인캡슐레이션 및 싱귤레이션 등의 여러 공정을 거쳐 제조된다.
여기서, 상기 와이어 본딩 공정은 반도체 다이와 서브스트레이트를 도전성 와이어로 상호 연결해주는 공정을 의미하고, 또한 상기 인캡슐레이션 공정은 인캡슐란트를 이용하여 상기 반도체 다이, 도전성 와이어 및 서브스트레이트를 밀봉 포장해주는 공정을 의미한다.
또한, 상기 와이어 본딩 공정은 통상 와이어 본더에 의해 수행되는데, 이를 위해 상기 와이어 본더에는 반도체 다이 및 서브스트레이트의 2차원 본딩 좌표, 2차원 와이어 파라메터 등이 입력된다. 이러한 입력된 정보를 기초로 하여, 상기 와 이어 본더는 와이어가 삽입된 캐필러리를 이용하여 반도체 다이와 서브스트레이트를 상호 전기적으로 연결한다. 또한, 상기 인캡슐레이션 공정 역시 통상 인캡슐레이션 장비에 의해 수행되는데, 이를 위해 상기 인캡슐레이션 장비에 각종 인캡슐레이션 파라메터가 입력된다. 물론, 이러한 입력된 정보를 기초로하여 하여 상기 인캡슐레이션 장비는 인캡슐레이션 공정을 수행한다.
한편, 최근의 반도체 패키지는 반도체 다이 및 서브스트레이트의 구조가 더욱 복잡해짐에 따라 더욱 많은 와이어 개수를 필요로 한다. 즉, 반도체 다이의 집적도 증가에 따라 반도체 다이에 더욱 많은 본딩 패드가 형성되고, 또한 이에 따라 서브스트레이트에도 더욱 많은 회로패턴이 형성된다. 더욱이, 하나의 서브스트레이트에 다수의 반도체 다이가 스택된 형태를 하거나 또는 멀티칩모듈 형태를 한다. 따라서, 반도체 다이와 서브스트레이트 또는 반도체 다이와 반도체 다이를 상호 연결해야 하는 와이어의 개수는 대폭 증가할 수 밖에 없다.
그런데, 이와 같이 와이어의 개수가 많아짐으로써 여러 가지 문제가 발생하고 있다. 예를 들면, 와이어 본딩 공정중 이미 본딩된 와이어가 와이어 본딩 툴인 캐필러리에 접촉되어 손상되거나, 또는 몇개의 와이어가 크로스되면서 상호간 쇼트되거나, 또는 와이어와 반도체 다이가 상호간 쇼트되는 문제가 발생하고 있다. 더욱이, 인캡슐레이션 공정에서는 고압으로 인캡슐란트가 반도체 다이 및 와이어쪽으로 주입되는데 이때 상기와 같은 고압의 인캡슐란트에 의해 와이어에 일정한 sweep이 발생한다. 그런데, 상기와 같이 와이어의 개수가 증가하면 와이어 상호간의 피치 또는 간격이 작아지기 때문에, 상기와 같이 와이어가 약간만 스윕되어도 와이어끼 리 상호 쇼트되는 문제가 있다.
종래에는 이러한 쇼트 및 접촉 상태를 피하기 위해 작업자의 경험이나 상상, 또는 실제로 와이어 본딩 또는 인캡슐레이션 공정을 수행한 후 반도체 패키지를 X 레이 촬영이나 현미경 상태에서 관찰하여, 2차원 본딩 좌표 및 2차원 와이어 파라메터 또는 인캡슐레이션 파라메터를 조정하였다. 따라서, 와이어 본딩 및 인캡슐레이션 공정을 위한 장비 셋업에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 많은 시행 착오를 거쳐야 하는 문제가 있다.
특히, 종래의 와이어 본더에 입력되는 각종 데이터는 상술한 바와 같이 2차원 데이터로서, 이를 이용하여 와이어 본딩에 대한 3차원 모델을 미리 예측해보는 장치가 아직 개발되지 않고 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 캐필러리와 와이어의 접촉, 크로스되는 와이어 상호간 또는 와이어와 반도체 다이 상호간의 쇼트, 스윕된 와이어 상호간의 쇼트를 2차원 또는 3차원 모델로 미리 예측해볼 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 와이어 본딩 상태를 도시한 2차원 캐드 도면을 자동적으로 3차원 캐드 도면으로 변환시킬 수 있는 가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 3차원 캐드 도면상에서 캐필러리와 와이어 사이의 터치 상태를 미리 예측할 수 있는 가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이 사이의 쇼트 상태를 미리 예측할 수 있는 가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 인캡슐레이션 공정시 발생하는 와이어의 스윕 상태를 미리 시뮬레이션할 수 있는 가상 반도체 패키징 장치 및 그 방법, 그리고 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공하는데 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 장치의 구성이 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 장치(10)는 입력부(11), 스프레드 쉬트 파일(12), 캐드 도면 파일(13), 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14), 캐드 프로그램 모듈(15), 제너널 컨트롤러(16), 수치 분석 모듈(17), 캐드 도면 빌드 모듈(18), 캐필러리 터치 체크 모듈(19), 버티컬 디멘전 체크 모듈(20), 와이어 스윕 체크 모듈(21) 및 모니터(22)를 포함한다.
먼저 상기 입력부(11)는 각종 프로그램 모듈을 메모리에 로딩시키는 명령을 입력받거나, 또는 각종 수치 및 환경 설정값의 입력을 위한 것으로서 예를 들면, 키보드, 마우스 등이 가능하다. 그러나, 여기서 상기 입력부(11)의 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기 스프레드 쉬트 파일(12)은 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징을 위한 각종 수치, 환경 설정값 및 수식 등이 입력된 컴퓨터로 읽을 수 있는 전자 파일이다. 이러한 스프레드 쉬트 파일(12)은 하기하겠지만 원시 스프레드 쉬트 파일, 1차 스프레드 쉬트 파일 및 2차 스프레드 쉬트 파일로 점차 업데이트 된다. 여기서, 상기 업데이트는 기존의 데이터를 지우지 않은 상태에서 신규 데이터를 누적하여 업데이트함을 의미한다.
또한, 여기서, 상기 원시 스프레드 쉬트 파일에는 제조 회사, 모델 번호, 시리얼 넘버 및 다수의 세부 수치중 적어도 하나가 포함된 캐필러리 정보가 더 입력될 수 있다. 또한, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 두께 및 다운셋 수치중 적어도 하나가 포함된 서브스트레이트 정보가 더 입력될 수 있다. 또한, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 가로 길이, 세로 길이 및 두께중 적어도 하나가 포함된 반도체 다이 정보가 더 입력될 수 있다. 또한, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 두께가 포함된 접착제 정보가 더 입력될 수 있다. 또한, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 직경, 퍼스트 본딩 종류 및 세컨드 본딩 종류, 루프 파라메터중 적어도 하나가 포함된 와이어 정보가 입력될 수 있다. 또한, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 가로, 세로 및 두께중 적어도 하나가 포함된 패키지 정보 등이 입력될 수 있다.
더불어, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 와이어의 스윕량을 결정하는 스윕 포스가 더 기록될 수 있다. 또한, 상기 수치 분석 모듈(17)에 의해 상기 2차 스프레드 쉬트 파일에는 원시 2차원 캐드 도면으로부터 얻은 와이어 본딩 스타트 포인트(퍼스트 본딩)와 엔드 포인트(세컨드 본딩), 와이어 길이 및 와이어 각도중 적어도 하나의 와이어 정보가 분석되어 기록될 수 있다.
일례로, 상기와 같은 스프레드 쉬트 파일(12)은 다수의 쉬트로 이루어질 수 있다. 즉, 특정 쉬트에는 캐필러리 정보만 입력되어 있고, 다른 쉬트에는 각종 환경 설정값(예를 들면, 서브스트레이트, 반도체 다이, 와이어, 패키지, 스윕 포스)이 입력되어 있으며, 다른 쉬트에는 상기 환경 설정값을 이용하여 소정 수치 계산을 할 수 있도록 수식이 입력되어 있고, 다른 쉬트에는 수치 계산에 의한 소정 결과(와이어 위치, 각도, 길이 등등)가 입력될 수 있다.
상기 캐드 도면 파일(13)은 가상 반도체 패키징을 위한 2차원 또는 3차원 캐드 도면 파일이다. 상기 캐드 도면 파일(13) 역시 하기하겠지만 원시 2차원 캐드 도면 파일, 새로운 2차원 캐드 도면 파일 또는 새로운 3차원 캐드 도면 파일로 업데이트된다. 물론, 이러한 업데이트는 기존 데이터가 지워지는 것이 아니라 새로운 데이터가 누적되어 업데이트됨을 의미한다. 여기서, 상기 새로운 2차원 캐드 도면 파일 또는 새로운 3차원 캐드 도면 파일은 상기 원시 2차원 캐드 도면 파일을 기초로 하여 새롭게 드로잉된 파일을 의미한다.
상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)은 원시 스프레드 쉬트 파일에 서브스트레이트, 반도체 다이, 접착제, 와이어 및 패키지중 적어도 하나의 수치 정보를 입력함으로써 1차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하고, 또한 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 원시 2차원 캐드 도면의 와이어 정보가 분석 및 입력되도록 함으로써 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하는 역할을 한다. 이러한 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)은 컴퓨터가 수행할 수 있는 수치 연산 및 VBA(Visual Basic for Application) 기능이 있는 소프트웨어 프로그램일 수 있다. 예를 들면, 상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)은 미국 마이크로소프트사의 엑셀 97 이상의 버전일 수 있으나, 이러한 프로그램으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 여기서, 상기 VBA는 주지된 바와 같이 엑셀 프로그램 등에서 단순한 함수를 사용하는 것을 넘어 Visual Basic 언어를 사용하여 자동화(프로그램화)하기 위한 것을 말한다. 즉, 스프레드 쉬트 파일에 버튼, 폼 등을 삽입하여 마치 프로그램을 만들듯이 코딩을 할 수 있도록 한 것을 의미한다. 다른말로, 스프레드 쉬트 파일에 버튼, 폼 등을 삽입한 후 각각의 버튼, 폼 등에 코딩을 한 것을 의미한다.
상기 캐드 프로그램 모듈(15)은 상기 원시 2차원 캐드 도면을 제공하여 상기 1차 및 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하고, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일의 정보에 의해 새로운 2차원 또는 3차원의 캐드 도면을 드로잉하는 역할을 한다. 이러한 캐드 프로그램 모듈(15)은 수치 연산과, 2차원 또는 3차원 드로잉 기능과, VBA 기능이 있는 소프트웨어 프로그램일 수 있다. 예를 들면, 상기 캐드 프로그램 모듈(15)은 미국 오토 데스크사의 오토캐드 14 버전 이상의 버전일 수 있으나, 이러한 프로그램으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 제너럴 컨트롤러(16)는 통상의 중앙처리장치일 수 있다. 예를 들면, 통상의 개인용 컴퓨터 또는 서버 등에 장착된 중앙처리장치일 수 있다. 물론, 이러한 중앙처리장치에는 모든 데이터가 임시로 저장되는 메모리 또는 가상 메모리가 더 연결될 수 있다. 또한 상기 중앙처리장치에는 대용량 저장 장치(예를 들면, 하드디스크, CD 롬, DVD 롬, 플래시 메모리 등)가 연결되어 데이터가 리딩 및 라이팅될 수 있다.
이어서, 상기 수치 분석 모듈(17), 캐드 도면 빌드 모듈(18), 캐필러리 터치 체크 모듈(19), 버티컬 디멘전 체크 모듈(20) 및 와이어 스윕 체크 모듈(21)은 하나의 프로그램 형태로 대용량 저장 장치에 저장될 수 있으며, 프로그램 로딩에 의해 메모리에 상기와 같은 다수의 모듈 형태로 탑재될 수 있다. 즉, 상기 수치 분석 모듈(17), 캐드 도면 빌드 모듈(18), 캐필러리 터치 체크 모듈(19), 버티컬 디멘전 체크 모듈(20) 및 와이어 스윕 체크 모듈(21)은 본 발명에 의한 가상 패키징 프로그램에 의해 메모리에 로딩 및 생성되는 것들이다.
상기 수치 분석 모듈(17)은 상기 원시 2차원 캐드 도면으로부터 와이어 정보를 분석하여 상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)에서 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 수치 분석 모듈(17)은 상기 캐드 프로그램 모듈(15)로부터 해석된 와이어의 수치 정보를 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)쪽으로 전달하여 상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)이 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하도록 하는 역할을 한다.
상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)은 상기 2차 스프레드 쉬트 파일의 정보에 의해 반도체 다이, 와이어, 접착제 및 패키지중 적어도 하나의 새로운 3차원 캐드 도면을 물체 형태로 빌드하여, 상기 캐드 프로그램 모듈(15)에서 새로운 3차원 캐드 도면이 드로잉되도록 역할을 한다. 이와 같이 하여 본 발명은 2차원 캐드 도면을 3차원 캐드 도면으로 변환할 수 있음으로써, 각종 와이어 본딩 상태를 미리 예측해 볼 수 있게 된다. 물론, 이러한 3차원 캐드 도면을 리뷰하면서 각종 와이어 파라메터를 재조정함으로써, 최적의 와이어 본딩 상태를 설계할 수 있게 된다. 여기서, 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)은 상기 캐드 프로그램 모듈(15)에서 캐필러리를 포함하는 3차원 캐드 도면이 드로잉되도록 할 수도 있다.
상기 캐필러리 터치 체크 모듈(19)은 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)에 의해 생성된 3차원 와이어에 3차원 캐필러리를 순차적으로 결합하여 이미 본딩된 다른 와이어와 상기 캐필러리가 2차원 또는 3차원적으로 상호 터치되는지의 여부를 체크하는 역할을 한다. 따라서, 본 발명은 어떤 캐필러리가 와이어 본딩에 적당하고, 어떤 캐필러리가 와이어 본딩에 부적절한지 미리 판단함으로써, 시행착오를 최소화하게 된다.
상기 버티컬 디멘전 체크 모듈(20)은 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)에 의해 생성된 3차원 캐드 도면중 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이중 어느 하나를 선택하여 상호간 버티컬 디멘젼을 체크하는 역할을 한다. 따라서, 본 발명은 2차원 캐드 도면에서는 전혀 판단할 수 없었던 상호 크로스되는 와이어간의 상호 쇼트 및 와이어와 반도체 다이의 원하지 않는 접촉을 미리 예측하여 예방할 수 있게 된다.
상기 와이어 스윕 체크 모듈(21)은 상기 2차 스프레드 쉬트 파일의 정보를 이용하여 인캡슐레이션시 발생하는 와이어 스윕 상태를 2차원적으로 표시하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 수치 분석 모듈(17)에서는 와이어의 스윕량이 추가되어 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 한다. 즉, 상기 수치 분석 모듈(17)이 각각의 와이어 스윕량을 계산하여 그 값을 2차 스프레드 쉬트 파일에 기록한다. 그러면, 상기 와이어 스윕 체크 모듈(21)은 이러한 2차 스프레드 쉬트 파일에 기록된 정보를 이용하여 직선형의 와이어를 아크형의 와이어로 변환시켜 2차원적으로 와이어 스윕을 표시하게 된다.
따라서, 본 발명은 인캡슐레이션 전에 미리 와이어의 스윕에 의한 쇼트 여부를 확인할 수 있음으로써, 와이어 스윕이 발생한다고 해도 와이어 쇼트가 발생되지 않는 최적의 와이어 본딩 모델을 구현할 수 있게 된다.
마지막으로 상기 모니터(22)는 상기와 같은 캐드 도면 빌드 모듈(18), 캐필러리 터치 체크 모듈(19), 버티컬 디멘전 체크 모듈(20), 와이어 스윕 체크 모듈(21)에 의해 구현되는 3차원 캐드 도면 또는 2차원 캐드 도면을 사용자에게 시각적으로 제공하는 역할을 한다.
이하 상기와 같은 구성을 참조하여, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법을 3차원 캐드 도면 드로잉 및 리뷰 방법, 캐필러리 터치 체크 방법, 버티컬 디멘젼 체크 방법, 와이어 스윕 체크 방법으로 구분하여 설명한다. 또한 실제 프로그램에서 모니터(22)를 통해 표시되는 다수의 화면도 함께 제공함으로써, 당업자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 한다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 3차원 캐드 도면 드로잉 및 리뷰 방법이 플로우 챠트로서 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 3차원 캐드 도면 드로잉 및 리뷰 방법은 2차원 캐드 도면 파일 로딩 단계(S1)와, 가상 패키징 프로그램 로딩 단계(S2)와, 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계(S3)와, 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S4)와, 수치 분석 및 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S5)와, 3차원 변환 오브젝트 선택 단계(S6)와, 3차원 캐드 도면 드로잉 단계를 포함한다.
여기서, 상기 도 2에는 캐필러리 터치 체크 단계(S8) 및 버티컬 디멘젼 체크 단계(S9)가 더 도시되어 있으나, 이는 상기와 같은 3차원 캐드 도면 드로잉 단계가 완료되어야 가능한 것으로서, 이것은 아래의 도 7 및 도 9를 참조하여 더 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 상기 2차원 캐드 도면 파일 로딩 단계(S1)에서는, 캐드 프로그램 모듈(15)을 이용하여 커스토머로부터 의뢰받거나 또는 직접 설계한 본딩 다이아그램(2차원 와이어 본딩 좌표가 입력되어 있는 전자 파일 또는 페이퍼)을 이용하여 드로잉한 도 3a에 도시된 것과 같은 원시 2차원 캐드 도면(캐드 도면 파일(13))을 메모리에 로딩한다. 도 3a에서 도면 부호 31은 리드이고, 32는 반도체 다이이며, 34는 와이어이다.
이어서 상기 가상 패키징 프로그램 로딩 단계(S2)에서는, 상기 캐드 프로그램 모듈(15)이 실행되어 있는 상태에서 그것과 연동하여 동작하는 가상 패키징 프로그램을 메모리에 로딩한다. 그러면, 예를 들어 도 3b에 도시된 것과 같은 프로그램 실행 화면이 모니터(22)를 통하여 표시된다. 물론, 이때 수치 분석 모듈(17), 캐드 도면 빌드 모듈(18), 캐필러리 터치 체크 모듈(19), 버티컬 디멘전 체크 모듈(20) 및 와이어 스윕 체크 모듈(21)도 함께 메모리이 로딩된 상태이나 아직 활성화된 상태는 아니다.
이어서 상기 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계(S3)에서는, 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)을 이용하여 기본 정보(예를 들면, 캐필러리 정보 및 각종 수식) 만 입력되어 있는 도 3c에 도시된 것과 같은 원시 스프레드 쉬트 파일(스프레드 쉬트 파일(12))을 메모리에 로딩한다. 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 원시 스프레드 쉬트 파일중 대부분의 필드에는 아직 데이터가 입력되어 있지 않은 상태이다. 참고로, 도 3c중 첫번째 쉬트(41) 및 두번째 쉬트(42)에는 캐필러리 정보가 입력되어 있고, 세번째 쉬트(43)에는 3차원 도면 드로잉을 위한 수치 분석 결과가 입력될 것이며(아직 미입력 상태), 네번째 쉬트(44)에는 캐필러리 이동 좌표가 입력될 것이고(아직 미입력 상태, 다섯번재 쉬트(45)에는 각 와이어의 스윕량이 입력(아직 미입력 상태)될 것이다. 또한 여섯번째 쉬트(46: 도 3c에 표시된 쉬트)에는 사용자에 의해 각종 파라메터가 입력될 것이며(아직 미입력 상태), 일곱번째 쉬트(47)에는 각종 수식이 입력될 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이 세번째 쉬트(43), 네번째 쉬트(44), 다섯번째 쉬트(45) 및 여섯번째 쉬트(46)에는 아직 아무런 데이터도 입력되어 있지 않은 상태이며, 차후 각종 계산에 의해 자동 또는 수동으로 입력된다.
이어서 상기 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S4)에서는, 상기 캐드 프로그램 모듈(15)내에서 로딩된 2차원 CAD 도면 및 미리 정해진 스펙을 참조하여 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)내에서 로딩된 원시 스프레드 쉬트 파일(도 3c 참조)에 서브스트레이트, 반도체 다이, 접착제, 와이어 및 패키지의 수치중 적어도 하나를 입력하여 도 3d에 도시된 것과 같은 1차 스프레드 쉬트 파일을 생성한다. 도 3d에 도시된 바와 같이 각 비어 있는 필드에 소정 수치가 입력되어 있음을 볼 수 있다. 그러나, 아직 세번째 쉬트(43), 네번째 쉬트(44), 다섯번째 쉬트(45) 및 여섯번째 쉬트(46)에는 아무런 데이터도 입력되어 있지 않은 상태이다.
이어서 수치 분석 및 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S5)에서는, 가상 패키징 프로그램중 수치 분석 모듈(17)이 상기 원시 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이 및 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성한다. 즉, 1차 스프레드 쉬트 파일에는 캐필러리 정보, 서브스트레이트, 반도체 다이, 접착제, 와이어 및 패키지의 수치 및 각종 수식만이 기록되어 있었지만, 상기 단계(S5)를 통하여 와이어를 3차원으로 표현할 수 있는 와이어 레이어, 위치, 길이 및 각도가 더 기록되는 것이다. 이와 같은 단계에 의해 예를 들면, 도 3e에 도시된 바와 같이 원시 스프레드 쉬트 파일에서는 비어 있던 세번째 쉬트(43)에 위와 같은 와이어 레이어, 위치, 길이 및 각도가 기록된다.
이어서 3차원 변환 오브젝트 선택 단계(S6)에서는 사용자에 의해 상기 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 3차원 변환할 적어도 하나가 선택된다.
이어서 3차원 CAD 도면 드로잉 단계(S7)에서는 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)이 상기 2차 스프레드 쉬트 파일을 참조하여 3차원 CAD 도면을 드로잉한다. 즉, 가상 패키징 프로그램중 캐드 도면 빌드 모듈(18)이 동작함으로써, 3차원 변환할 대상을 실제 3차원 도면으로 빌드한다. 이를 좀더 자세히 설명하면 상기 CAD 프로그램 모듈(15)이 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)의 명령에 의해 상기 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 적어도 하나를 3차원 도면으로 리뷰할 수 있도록 3차원 캐드 도면으로 드로잉한다. 즉, 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)이 2차 스프레드 쉬트 파일의 각종 정보를 캐드 프로그램 모듈(15)에 전달하여, 상기 캐드 프로그램 모듈 (15)이 소정 3차원 캐드 도면을 드로잉하게 한다. 물론, 결과는 모니터(22)를 통하여 사용자에게 시각적으로 제공된다. 예를 들어, 도 3f에 도시된 캡쳐 화면에서와 같이 3차원 캐드 도면이 사용자에게 제공된다. 물론, 이러한 3차원 캐드 도면은 캐드 프로그램 모듈(15)의 기능에 의해 여러 각도에서 리뷰할 수 있음은 당연하다. 도면중 부호 31은 리드이고, 32는 반도체 다이이며, 34는 와이어이다. 또한, 도면에는 반도체 다이가 스택된 상태로 도시되어 있다. 이와 같이 하여 본 발명은 2차원뿐만 아니라 3차원으로 와이어 본딩 상태를 미리 리뷰할 수 있게 되고, 또한 가장 적합한 와이어 본딩 상태를 정확하게 찾아낼 수 있음으로써 장비 셋업 타임이 현저히 단축된다.
여기서, 상술했지만 상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)은 수치 연산 및 VBA 기능이 있고, 또한 상기 CAD 프로그램 모듈(15)은 수치 연산 및 2차원 또는 3차원 드로잉 기능과, VBA 기능이 있는 것을 의미한다.
한편, 상술했지만 상기 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계(S3)에서 제공되는 원시 스프레드 쉬트 파일에는 제조 회사, 모델 번호, 시리얼 넘버 및 각종 세부 수치중 적어도 하나가 포함된 캐필러리 정보가 더 입력될 수 있다고 했다. 예를 들면, 도 4a에 도시된 바와 패키징 회사에서 자주 쓰는 캐필러리의 모델별 각종 수치가 미리 입력될 수 있다.(도면에서는 첫번째 쉬트(41)가 도시되어 있다) 물론, 이러한 캐필러리의 각종 수치는 도 4b에 도시된 캐필러리(51)에서와 같이 정의된 것들이다.
더불어, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S4)에서는 와이어 직경, 퍼스트 본딩 및 세컨드 본딩 종류, 루프 하이트, 커버쳐, 플랫 래시오, 플랫 앵글, 래스트 킹크 하이트, 래스트 킹크 앵글, 볼 사이즈 및 볼 두께중 적어도 하나가 기록될 수 있다. 예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같이 1차 스프레드 쉬트 파일에 사용자에 의해 각종 파라메터가 입력될 수 있다. 물론, 이러한 각종 파라메터는 도 5b에 도시된 와이어(34)에서와 같이 미리 정의될 수 있다. 도 5a에서 각각의 네임은 도면 부호를 붙이기가 적당하지 않아 문자로 각각 표시하였다.
더불어, 이러한 와이어 파라메터는 3차원 리뷰후 최적의 상태를 얻기 위해 임의로 즉각 변경할 수 있다. 물론, 이러한 와이어 파라메터의 변경후 다시 캐드 도면 빌드 모듈(18)을 동작시키면 상기 변경값이 적용된 3차원 캐드 도면을 얻을 수 있게 된다.
더욱이, 상기 원시 2차원 CAD 도면중 같은 와이어 타입은 같은 와이어 레이어로 분류하고, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일중 같은 와이어 루프 파라메터를 갖는 와이어들은 동일한 그룹으로 분류하며, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일에는 와이어 레이어별 위치, 길이, 각도를 기록할 수 있다. 이와 같이 하여 본 발명은 같은 레이어 또는 같은 루프 파라메터별로 와이어를 관리하여 데이터가 너무 복잡해지지 않도록 할 수 있다. 즉, 상기 원시 2차원 CAD 도면속의 와이어는 그 타입별로 각기 다른 와이어 레이어로 분류되어 있어야 하며, 이들 와이어 타입들에 대한 루프 파라미터는 상기 1차 스프레드 쉬트 파일중 같은 레이어 이름을 갖는 그룹의 열에 기록되어 있다. 또한 도면속 각 와이어의 레이어 이름, 위치, 각도 등등의 정보가 스프레드 쉬트에 기록되어 지고 1차 스프레드 쉬트 파일에서 2차 스프레드 쉬트 파일 로 변환되어 진다. 본 발명은 레이어를 이용한 와이어의 그룹화로 사용자가 편리하게 그룹을 설정 및 변경할 수 있도록 하였다.
더불어, 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계(S7)에서는 3차원 변환 대상이 반도체 다이일 경우 개별 반도체 다이의 가로, 세로 및 두께와 함께 멀티칩모듈 또는 스택 다이일경우 각 반도체 다이간의 상호 위치 관계값까지 리딩하여 3차원 솔리드 모델로 빌드하게 된다. 여기서 도 5c를 참조하면 일례로 2차원 도면의 3차원 도면 변환을 위해 반도체 다이와 와이어가 선택되는 화면의 일례가 도시되어 있다.
또한, 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계(S7)는 3차원 변환 대상이 와이어일 경우, 2차 스프레드 쉬트 파일에서 와이어 레이어 네임을 리딩함과 동시에, 특정 와이어 레이어 네임에 셋팅되어 있는 루프 파라메터를 리딩하고, 이어서 볼의 지름과 높이 값으로 실린더형 3차원 볼을 빌드하며, 이어서 리딩된 와이어 루프 파라메터값으로 공간상에 와이어 궤적에 해당하는 좌표를 수학적으로 계산하며 1차로 상기 좌표점을 통과하는 바이저(beizer) 곡선 와이어 모델을 생성시킨 후, 2차로 이를 3차원 솔리드 모델로 변환한다. 물론 이러한 작업은 캐드 도면 빌드 모듈(18)이 수행한다.
여기서 주목할 점은 캐드 도면 빌드 모듈(18)이 사용하는 가상 곡선은 단순히 공간상의 좌표점을 연결하는 분절형 선분 모델이 아니라 실제 와이어를 가장 이상적으로 표현할 수 있는 가상 곡선 모델인 바이저(beizer) 곡선을 이용한다는 점이다. 이러한 바이저 곡선 모델과 분절형 선분 모델의 차이점은 도 5d에 도시되어 있다.
이때 와이어가 최고 루프 하이트에 이르기 직전까지 도 5e에 도시된 바와 같이 전반부 곡선(1차 본딩부 곡선)은 특정 곡률을 갖게 되며, 후반부 곡선(2차 본딩부 곡선)에서는 부드러운 곡선의 수렴을 보여주게 된다. 이러한 모든 곡선형 표현은 그 수학적 계산뿐만 아니라 표현상의 알고리즘에서 분절형 선분 모델에 비해서 훨씬 어려우나 일단 만들어진 후엔 훨씬 적은 파일 용량으로 3 차원 모델을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 각종 와이어의 역학적인 변형(sweeping or sagging)의 표현시에도 현실과 가장 근사한 표현을 할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 와이어의 스타트 포인트와 엔드 포인트의 공간상의 Z축 위치를 결정하기 위해서 캐드 도면 빌드 모듈(18)은 도 5f에 도시된 바와 같이 2차 스프레드 쉬트 파일중 반도체 다이 정보 및 와이어 루프 파라메터 정보가 기록된 필드를 이용하게 된다. 이러한 데이터는 1차 또는 2차 스프레드 쉬트 파일의 여섯번째 쉬트(46)에 저장되어 있다.
이어서 상기 캐드 도면 빌드 모듈(18)에 의한 와이어의 스탠다드 스티치 본딩(2차 본딩이 볼 위에 위치하게 되는 본딩)의 표현은 도 6a에 도시된 루프 A와 같이 from bond type(스타드 포인트)과 to bond type(엔드 포인트) 모두를 볼로 설정해주면 된다. 이런 데이터 역시 여섯번재 쉬트(46)에 저장되어 있다. 그러면, 도 6b에 도시된 바와 같이 캐드 도면 빌드 모듈(18)에 의해 2차 본딩 영역(엔드 포인트)도 볼 위에 형성된 상태로 모니터(22)에 출력된다. 도면중 부호 32_1은 하부 반도체 다이이고, 32_2는 상부 반도체 다이이며, 34는 와이어이고, 34_1은 1차 본딩(스타트 포인트) 영역이고, 34_2는 2차 본딩 영역(엔드 포인트)이다.
또한, 와이어의 리버스 스티치 본딩과 같이 본딩 순서를 바꿀 경우에는 도 6c에 도시된 바와 같이 2차 스프레드 쉬트 파일중 버튼을 클릭함으로써, Z레벨의 값과 상호 교환이 발생되어 도 6d에 도시된 바와 같이 모니터(22)에 상부 반도체 다이-하부 반도체 다이 본딩 순서를 하부 반도체 다이-상부 반도체 다이 본딩 순서로 바꿔 표현하게 된다.
더불어, 3차원 와이어의 생성시 2차 스프레드 쉬트 파일에서 도 6e에 도시된 것과 같이 체크 박스를 선택하게 되면, 현재 생성되는 모든 와이어 그룹들의 3차원 길이의 총합이 나타나게됨으로써, 와이어 본딩 공정중 소비되는 와이어의 정확한 길이를 알 수 있게 된다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 수치 분석 모듈(17)이 3차원 와이어의 SOLID MODEL의 부피를 캐드 프로그램 모듈(15)에서 추출하고, 이를 와이어 단면적으로 나누어 주어서 개별 와이어의 길이를 구한후, 모든 와이어에 대하여 적산하여 구한다. 이부분은 와이어 직경을 알수 있으므로 가능한 것이며, 참고로 곡선 모델의 길이를 구하기 위한 수학식 자체는 고도로 어려운 과정이다.
한편, 상기 3차원 캐드 도면 드로잉 단계(S7) 후에는 캐필러리 터치 체크 단계(S8) 또는 버티컬 디멘젼 체크 단계(S9)가 수행될 수 있는데, 이를 다른 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 캐필러리 터치 체크 방법이 플로우챠트로서 도시되어 있다.
이러한 캐필러리 터치 체크 방법은 상기와 같은 3차원 CAD 도면 드로잉 단계후 캐필러리와 이미 본딩된 다른 와이어 사이의 터치 여부를 체크함으로써, 와 이어 본딩중 캐필러리에 의해 손상되는 와이어가 있는지 없는지를 알아보는 것이다.
이와 같은 캐필러리 터치 체크 방법은 캐필러리 터치 체크 모듈 로딩 단계(S8_1)와, 특정 캐필러리 선택 단계(S8_2)와, 터치 체크를 위한 특정 와이어 선택 단계(S8_3)와, 허용 공차 입력 단계(S8_4)와, 3차원 캐드 도면 드로잉 단계(S8_5) 또는 클리어런스 적용한 3차원 캐드 도면 드로잉 단계(S8_6)와, 와이어 터치 여부 판단 단계(S8_7), 캐필러리와 와이어가 상호간 터치되면 경고 화면을 출력하는 단계(S8_8)와, 터치된 와이어의 색상 변경 단계(S8_9)로 이루어져 있다.
여기서, 상기 허용 공차 입력 단계(S8_4)는 옵션 사항으로서, 이것이 선택되지 않았을 경우에는 상기 허용 공차 적용한 3차원 캐드 도면 드로잉 단계(S8_6)는 실행되지 않는다.
먼저 상기 캐필러리 터치 체크 모듈 로딩 단계(S8_1)에서는 사용자에 의해 가상 패키징 프로그램중 캐필러리 터치 체크 모듈(19)이 선택됨으로서 이루어진다. 예를 들면, 도 8a에 도시된 것과 같은 화면이 모니터(22)를 통해 출력된다.
이어서 상기 특정 캐필러리 선택 단계(S8_2)에서는, 상기 도 8a의 화면중 GET INFO 버튼을 클릭하여 사용할 캐필러리를 선택하게 된다. 물론, 이러한 캐필러리 정보는 상기 2차 스프레드 쉬트 파일에 있는 쉬트중에서 사용할 캐필러리를 선택하게 된다. 선택후에는, 도 8b에서와 같이 선택된 캐필러리의 세부 치수들을 볼 수 있다.
이어서 상기 캐필러리 터치 체크를 위한 특정 와이어 선택 단계(S7_3)에서 는, 예를 들어 상기 도 8a의 화면중 DRAW 버튼을 클릭하고, 2차원 또는 3차원 캐드 도면에서 체크할 와이어들을 선택하면 된다.
이어서 상기 3차원 캐드 도면 드로잉 단계(S8_5)에서는, 상기 선택한 와이어들의 선택 순서를 기억하고 이 순서대로 와이어 본딩이 실제로 일어난다고 가정하여 캐필러리와 이미 본딩된 와이어 사이에 터칭이 발생하는지 체크하게 된다. 여기서, 주목할 점은 상기 체크는 실제 3차원 오브젝트 간의 터치 여부를 체크하게 된다는 것이다.
한편, 상기 허용 공차 입력 단계(S8_4)에서 도 8c에서와 같이 2차 스프레드 쉬트 파일에서 clearance 부분에 소정 수치를 입력하게 되면 그 수치만큼 캐필러리는 좌우(x,y 플랜) 방향으로 확장된 값으로 생성되는데, 이는 와이어 본딩시 발생 가능한 본딩 tolerance를 감안한 상태에서 캐필러리 터치 체크를 하기 위함이다. 도면중 51은 캐필러리이고, 34는 와이어이다.
여기서, 다중 와이어 그룹을 사용하는 경우에는 도 8d에서와 같이 특정 와이어 그룹의 체크 버튼을 해제하게 되면 그 해당 와이어의 터칭 체크는 하지 않고 건너 뛰게 된다.(도 8d에서 layer name 'wire'에 해당되는 오브젝트는 캐필러리 터치 체크를 하지 않음)
한편, 상기 와이어 터치 여부 판단 단계(S8_7), 경고 화면 출력 단계(S8_8), 터치된 와이어의 색상 변경 단계(S8_9)에서는 캐필러리가 이미 본딩된 와이어에 터치될 경우 터치가 발생된 와이어의 색을 다른 색상으로 반전시킨다. 또한, 상기 도 8a의 도면중 auto stop sensor에 체크가 되어 있는 경우에는 도 8e에 도시된 바와 같이 캐필러리와 이미 본딩된 와이어 사이에 터치 발생 즉시 경고 화면을 모니터(22)로 출력한다. 물론, 상기 와이어 터치 여부 판단 단계(S8_7)에서, 캐필러리와 이미 본딩된 다른 와이어 사이에 터치가 발생하지 않으면 와이어의 색상을 변경시키지 않는다.
더불어, 이러한 캐필러리 터치 체크가 모든 끝난 후에는 와이어-캐필러리간에 상호 간섭된 부피중 가장 많은 간섭이 일어난 와이어의 색상을 또다른 색상으로 반전시켜서 어느 곳에서 최대 간섭이 발생되었는지 사용자가 쉽게 알 수 있도록 할 수 있다.
더욱이, 이러한 캐필러리 터치 확인은 매뉴얼로 할 수도 있다. 즉, 사용자가 도 8f에 도시된 것과 같이 좌우 방향 조절 버튼을 클릭함으로써, 한번에 한 스텝씩 캐필러리와 와이어 간의 간섭을 확인할 수도 있다. 이러한 간섭 확인은 시각적인 방식뿐만 아니라 도 8f에 도시된 것과 같이 계산된 결과 값을 보여주는 텍스트를 통해서 확인할 수도 있다. 또한, 매뉴얼로 캐필러리 터치 확인시에는 창 하단부에 있는 2nd bond side 체크 박스를 선택하게 되면 ball neck이 형성되는 부분의 반대편 bonding 부위에 캐필러리가 형성되어 그부분의 터치 여부를 확인할 수 있게 된다.
이와 같이 하여 본 발명은 와이어 본딩 공정전에 와이어-캐필러리 사이의 터치 여부를 확인해 봄으로써, 와이어-캐필러리 터치가 발생하게 되면 캐필러리의 종류를 바꿔보거나 또는 캐필러리의 치수를 다시 설계할 수 있음으로써, 와이어 본 딩중 발생할 수 있는 여러 시행 착오를 미리 예방할 수 있게 된다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 버티컬 디멘젼 체크 방법이 도시되어 있다.
본 발명은 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계후 두개의 오브젝트 사이의 버티컬 디멘젼을 체크할 수 있는 기능이 있다. 즉, 본 발명은 두개의 오브제트에 대한 버티컬 터치 여부를 확인해 볼 수 있는데, 이러한 버티컬 터치 여부는 2차원 캐드 도면에서는 전혀 확인해 볼 수 없는 본 발명 고유의 기능이다. 여기서, 상기 두개의 오브젝트라 함은 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이를 말한다.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 버티컬 디멘젼 체크 방법은 버티컬 디멘전 체크 모듈 로딩 단계(S9_1), 자동 모드 또는 수동 모드 선택 단계(S9_2), 두개의 오브젝트 선택 단계(S9_3), 측정 기준면 선택 단계(S9_4), 측정 간격 선택 단계(S9_5), 선택된 두개의 오브젝트 사이의 버티컬 디멘젼을 리뷰할 수 있도록 결과를 리포팅하는 리포트 단계(S9_6)를 포함한다.
여기서, 상기 단계(S9_2)에서 자동 선택 모드가 아닌 수동 선택 모드인 경우두개의 오브젝트 선택 단계(S9_7) 및 측정 기준면 선택 단계(S9_8)가 수행된다. 즉, 측정 간격 선택 단계(S9_5)가 생략된다.
먼저 상기 버티컬 디멘전 체크 모듈 로딩 단계(S9_1)에서는 사용자에 의해 가상 패키징 프로그램중 버티컬 디멘전 체크 모듈(20)이 선택됨으로써 이루어진다. 예를 들면, 도 10a에 도시된 것과 같은 화면이 모니터(22)를 통해 출력된다. 이를 통해 사용자는 버티컬 디멘젼 체크를 자동으로 할 것인지 또는 수동으로 할 것인지 를 결정할 수 있다.
이어서, 상기 자동 모드 또는 수동 모드 선택 단계(S9_2)에서는 사용자에 의해 자동으로 버티컬 디멘젼을 체클할지 또는 수동으로 버티컬 디멘전 체크를 할지 결정하게 된다.
이어서, 상기 두개의 오브젝트 선택 단계(S9_3)에서 사용자는 도 10b 및 도 10c에 도시된 바와 같이 두개의 3차원 오브젝트(예를 들면 두개의 크로스된 와이어를 선택하게 되고, 이어서 상기 측정 기준면 선택 단계(S9_4)에서는 예를 들면 xline(39)을 지정하고, 이를 절단 평면으로 삼아서 다수의 수직 갭을 구하게 된다.
또한, 상기 측정 간격 선택 단계(S9_5)에서 사용자는 도 10d에 도시된 바와 같이 측정 간격을 입력할 수 있다.
마지막으로, 상기 결과 리포트 단계(S9_6)에서는, 도 10e 및 도 10f에서와 같이 선택된 두개의 오브젝트 사이의 버티컬 디멘젼을 리뷰할 수 있게 되는 동시에, 도 10g에 도시된 바와 같이 버티컬 디멘젼 체크 모듈(20)중 수직 갭이 계산된 개수, 최대 캡 및 최소 갭이 텍스트 형태로 리포팅된다. 도면중 부호 21이 리포트 창이다.
여기서, 도 10e는 측정 간격을 상대적으로 크게 하여 얻은 도면(저해상도)이고, 도 10f는 측정 간격을 상대적으로 작게 하여 얻은 도면(고해상도)이다. 도면중 부호 38_1은 최대 버티컬 갭 포지션을 나타낸 것이고, 부호 38_2는 계산 갭을 나타낸 것이며, 38_3은 최소 버티컬 갭을 나타낸 것이다.
이와 같이 하여 본 발명은 2차원 캐드 도면에서는 전혀 알 수 없었던 두개 의 3차원 오브젝트간 버티컬 갭을 측정할 수 있게 됨으로써, 더욱 완벽한 와이어 본딩 리뷰를 수행할 수 있게 된다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징 방법중 와이어 스윕 체크 방법이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 와이어 스윕 체크 방법은 2차원 캐드 도면 파일 로딩 단계(S11)와, 가상 패키징 프로그램 로딩 단계(S12)와, 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계(S13)와, 1차 스프레 쉬트 파일 생성 단계(S14)와, 와이어 스윕 체크 모듈 로딩 단계(S15)와, 와이어 선택 단계(S16)와, 수치 분석 및 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S17)와, 와이어 스윕 변환 및 2차원 캐드 도면 드로잉 단계(S18)를 포함한다.
먼저 상기 2차원 캐드 도면 파일 로딩 단계(S11)에서는, 캐드 프로그램 모듈(15)을 이용하여 소정 2차원 캐드 도면 파일을 메모리에 로딩한다.
이어서 상기 가상 패키징 프로그램 로딩 단계(S12)에서는, 상기 캐드 프로그램 모듈내에서 상술한 바와 같은 다양한 기능을 갖는 가상 패키징 프로그램을 메모리 로딩한다.
이어서 상기 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계(S13)에서는, 스프레드 쉬트 프로그램 모듈(14)을 이용하여 소정 원시 스프레드 쉬트 파일을 메모리에 로딩한다.
이어서 상기 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S14)에서는 상기 2차원 캐드 도면 및 스펙을 참조하여 상기 원시 스프레드 쉬트 파일에 서브스트레이트, 반 도체 다이, 에폭시, 와이어, 패키지 및 스윕 포스를 입력함으로써, 원시 스프레드 쉬트 파일이 1차 스프레드 쉬트 파일로 업데이트 되도록 한다. 물론, 이러한 와이어 스윕 체크 방법에서는 상기 반도체 다이, 에폭시, 패키지 정보는 스윕 변형에 관여하지 않으므로, 오로지 와이어의 위치 및 스윕 포스 정보 만을 입력해도 좋다.
이어서 상기 와이어 스윕 체크 모듈 로딩 단계(S15)에서는 상기 가상 패키징 프로그램내에서 와이어 스윕 체크 모듈(21)을 선택한다. 예를 들면, 도 12a에 도시된 바와 같이 가상 패키징 프로그램중 와이어 스윕 체크 모듈(21)이 선택된 것이다.
이어서 상기 와이어 선택 단계(S16)에서는, 실제로 스윕 시뮬레이션을 할 와이어를 1차 스프레드 쉬트 파일에서 선택한다.
이어서 상기 수치 분석 및 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계(S17)에서는 수치 분석 모듈(17)에 의해 상기 1차 스프레드 쉬트에서 선택된 와이어 들에 대한 수치 분석이 이루어진다. 일례로, 사용자가 도 12a에서 ANLAYSIS버튼을 누르면 상기 1차 스프레드 시트상에 layer 이름이 체크 박스에 의해 선택되어진 레이어속의 와이어에 대해서 수치분석을 하게 된다. 또한, 이때 상기와 같은 수치 분석을 위한 수식이나 결과 등은 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가됨으로써, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일이 2차 스프레드 쉬트 파일(12)로 업데이트된다.
이어서 상기 와이어 스윕 변환 및 2차원 CAD 도면 드로잉 단계(S18)에서는, 사용자에 의한 소정 버튼 클릭시 예를 들면 도 12a에서 SWEEP WIRE 버튼 클릭시 현재 1차 스프레드 쉬트 파일에서 선택되어져 있는 와이어 그룹에 스윕 포스에 해당 하는 변형을 가하여 직선형의 와이어를 곡선형의 아크로 변형시킨다. 물론, 이러한 와이어 스윕 상태는 캐드 프로그램 모듈(15)이 2차원적으로 모니터(22)를 통해 출력한다.
도 12b는 본 발명에 의해 계산되고 드로잉된 와이어의 스윕 상태와 실제 인캡슐레이션이 완료된 반도체 패키지를 X 레이 촬영하여 얻은 도면을 비교한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 의해 계산되고 드로잉된 와이어의 스윕 상태가 실제 인캡슐레인된 반도체 패키지에서의 와이어 스윕 상태와 거의 일치함을 확인할 수 있다. 다른 말론, 본 발명은 와이어의 스윕 패턴을 공식화하고 시각화할 수 있게 된다.
도면중 부호 34는 본 발명에 의해 계산되고 드로잉된 와이어이고, 부호 340은 실제 X레이 촬영하여 얻은 와이어이다.
한편, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일 형성 단계에서 상기 와이어의 스윕량은 스윕 포스, 와이어와 인캡슐란트 흐름 방향의 각도, 소정 각도의 와이어의 내각을 갖는 변형량의 곱으로 계산될 수 있다. 여기서, 상기 스윕 포스는 와이어 스윕핑에 관련된 인캡슐란트의 종류, 유속, 와이어 사이즈, 와이어 재질, 와이어 루프 형상, 와이어 밀도 및 서브스트레이트의 물리적 구조에 의해 결정되는 상수이다.
이를 분석해 가기 위해서 가장 기본이자 중추적인 수학적 모델을 만든후 각 패키지에 맞게끔 복잡하게 변수를 늘려가는 방식을 사용하고자 한다. 본 발명에선 그 중추적인 수학적 모델에 대해 설명을 하겠다.
스윕된 후 와이어는 직선형에서 아크형으로 변형된다고 볼 수 있다, 즉 인 캡슐란트 흐름 방향과 와이어가 만나는 각도 θ는 스윕에 영향을 미치는 가장 기본적인 인자라고 볼수 있다.
이에 기본식 하나를 만들면 다음과 같다.
인캡슐레이션시 와이어에 가해지는 압력
=스윕 변형량
=스윕시 와이어가 라인 형태에서 아크 형태로 변형되는 변형량
=K(가변 상수)*Function(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어가 만나는 각도)
여기서, 상기 K는 상술한 스윕 포스와 같은 것으로 인캡슐란트 종류, 유속, 와이어 사이즈, 와이어 재질, 루푸 형상, 와이어 밀도, 서브스트레이트의 물리적 구조 등에 의해 변화되는 가변 상수이다.
또한, 여기서 인캡슐란트 흐름 방향과 와이어가 만나는 각도가 평행일 때 스윕은 0에 근사할 것이고, 90도에서 최대 스윕 변형이 일어날 것이다. 즉, 아래 수학식이 도출될 수 있다.
스윕시 와이어가 라인 형태에서 아크 형태로 변형되는 변형량
=K(가변 상수)*sinθ(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도)*인캡슐란트 흐름 방향과 와이어가 직교할 때의 스윕량
한편, 이러한 수학식을 더 설명하기 전에 한가지 가정을 한다. 즉, 실제로 인캡슐란트의 흐름 방향 및 속도는 금형의 캐비티 내측에서 그 캐비티의 형상, 캐비티에 안착된 서브스트레이트, 반도체 다이 및 와이어의 물리적 위치 및 형상 , 그리고 인캡슐란트의 종류에 따라 매우 다양하게 나타날 수 있다. 그러나, 이러한 캐비티 내측에서 흐르는 인캡슐란트의 흐름 방향 및 속도를 모두 고려할 수는 없으므로, 여기서 상기 인캡슐란트의 흐름 방향 및 속도는 캐비티내의 모든 공간에서 일정하다고 가정한다.
계속해서, 도 12c를 참조하면, 스윕이 심하다는 의미는 동일 와이어 길이에서 그 스윕된 와이어가 이루는 아크의 내각이 크다는 의미이다. 도 12c 에서 와이어는 원 속의 현으로 표시되었다.
이와 같이 하여 상기 수학식은 아래와 같이 다시 표현될 수 있다.
스윕시 와이어가 라인 형태에서 아크 형태로 변형되는 변형량
∝ 아크의 내각
=K(가변 상수)*sinθ(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도)*인캡슐란트 흐름 방향과 와이어가 직교할 때의 아크의 내각
여기에서
인캡슐란트 흐름 방향과 와이어가 직교할 때의 아크의 내각
= 특정 아크의 내각 * K1 (가변상수)
= 30 * K1 (가변상수)
와 같이 변형되어 지므로 결국 아래와 같이 유도되어 진다.
스윕량
=K(가변 상수)* K1 (가변상수) * sinθ(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도)* 30
여기서 가변상수들끼리의 곱은 역시 가변상수로 놓을 수 있으므로
=K(가변 상수) *sinθ(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도)* 30
여기서, 상기 30도 와이어의 내각을 갖는 변형량은 도 12d를 참조하기 바란다. 또한, 여기서, 상기 30도 내각을 적용한 특별한 이유는 없으며 와이어들 간의 상대적 변형도를 살피기 위한 기준으로 잡기 위한 목적이다. 또한 K(가변 상수) 는 SWEEP FOCE 라고 부르겠다. 즉 패키지 내의 특정 와이어가 100% 스윕변형 되었다는 의미는 그 특정와이어가
sinθ(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도)* 30 * 1 의 변형이 되었다는 의미이다. (가변 상수 즉 SWEEP FOCE 가 1 이 된다)
특정 와이어가 50% 스윕변형 되었다는 의미는 그 특정와이어가
sinθ(인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도)* 30 * 0.5 의 변형이 되었다는 의미이다. (가변 상수 즉 SWEEP FOCE 가 0.5 가 된다)
이와 같이 하여 마지막 수학식이 완성되었다.
한편, 도 12e를 참조하면 임의의 패키지에서 상기 sinθ 값의 변화가 도시되어 있다. 여기서, +/-의 의미는 스윕의 방향을 가리키는 것이다.
이와 같이 하여 마지막 수학식에 대한 설명이 마무리 되었다. 현 단계에서 수식의 중요한 의미는 아래와 같다
첫번째, 인캡슐란트 흐름 방향과 와이어 사이의 각도를 주요한 인자로 해서 하나의 패키지내의 와이어들 간의 스윕변형량의 차이를 예측케하는 수학적 모델을 만들어서 이를 실험적으로 증명했다.
두번째, SWEEP FORCE(가변상수)라는 개념을 도입하여 하나의 패키지에서 발 생하는 SWEEP 양상을 일괄적으로 표현할 수 있는 단위를 발명하였다. 예로서 이 package 는 sweep force 40% 로 sweep 되었다라고 말할 수 있는 것이다.
물론 본 수식은 향후 각 패키지 종류에 맞게끔 보다 세분화된 수식으로 진화할 것이다.
계속해서, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기록 매체에는 CAD 프로그램에서 2차원 CAD 도면 파일을 로딩하는 2차원 CAD 도면 파일 로딩 단계와, 상기 CAD 프로그램내에서 가상 패키징 프로그램을 로딩하는 가상 패키징 프로그램 로딩 단계와, 스프레드 쉬트 프로그램에서 원시 스프레드 쉬트 파일을 로딩하는 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계와, 상기 2차원 CAD 도면 및 스펙을 참조하여 원시 스프레드 쉬트 파일에 서브스트레이트, 반도체 다이, 와이어 및 패키지의 수치중 적어도 하나를 입력하여 1차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계와, 상기 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이, 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계와, 상기 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 3차원 변환할 적어도 하나를 선택하는 3차원 변환 오브젝트 선택 단계와, 상기 CAD 프로그램내에서 2차 스프레드 쉬트 파일 참조하여, 상기 선택된 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 적어도 어느 하나를 3차원 도면으로 리뷰할 수 있도록 3차원 도면을 드로잉하는 3차원 CAD 도면 드로잉 단계를 수행하는 알고리즘이 기록될 수 있다.
더불어, 본 발명에 의한 가상 반도체 패키징을 위한 프로그램이 기록된 기 록 매체에는 CAD 프로그램에서 2차원 CAD 도면 파일을 로딩하는 2차원 CAD 도면 파일 로딩 단계와, 상기 CAD 프로그램내에서 가상 패키징 프로그램을 로딩하는 가상 패키징 프로그램 로딩 단계와, 스프레드 쉬트 프로그램에서 원시 스프레드 쉬트 파일을 로딩하는 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계와, 상기 2차원 CAD 도면 및 스펙을 참조하여 원시 스프레드 쉬트 파일에 와이어 정보와 상기 와이어에 대한 스윕 포스를 입력하여 1차 스프레드 쉬트 파일을 형성하는 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계와, 상기 가상 패키징 프로그램에서 와이어 스윕 체크 모듈을 로딩하는 와이어 스윕 체크 모듈 로딩 단계와, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에서 스윕 체크할 와이어를 선택하는 와이어 선택 단계와, 상기 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이, 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계와, 상기 2차스프레드 시트 생성시 분석된 정보를 이용하여 아크형 와이어를 생성하고 이를 2차원 CAD 도면으로 드로잉하는 와이어 스윕 변환 및 2차원 CAD 도면 드로잉 단계를 수행하는 알고리즘이 기록될 수 있다.
물론, 이러한 알고리즘은 비쥬얼 베이직뿐만 아니라 모든 종류의 프로그램 언어에 의해 구현될 수 있으며, 또한 기록 매체 역시 하드 디스크, CD, DVD, 플래시 메모리 또는 그 등가물중 어느 하나가 될 수 있으며, 여기서 그 프로그램 언어 및 기록 매체의 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기와 같이 하여 본 발명은 와이어 본딩 상태를 도시한 2차원 캐드 도면을 자동적으로 3차원 캐드 도면으로 변환시킴으로써, 3차원 상태에서 각종 와이어 본딩의 문제점을 파악할 수 있고, 따라서 각종 와이어 파라메터를 최적의 상태로 조정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 3차원 캐드 도면상에서 캐필러리와 와이어 사이의 터치 상태를 미리 예측할 수 있어, 실제의 와이어 본딩 공정중 캐필러리와 와이어 사이의 터치를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이 사이의 쇼트 상태를 미리 예측할 수 있어, 실제의 와이어 본딩 공정중 이러한 쇼트를 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 인캡슐레이션 공정시 발생하는 와이어의 스윕 상태를 미리 시뮬레이션할 수 있어, 와이어 스윕에 의한 와이어 쇼트를 예방할 수 있다.

Claims (43)

  1. 원시 스프레드 쉬트 파일에 서브스트레이트, 반도체 다이, 접착제, 와이어 및 패키지중 적어도 하나의 수치 정보를 입력함으로써 1차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하고, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 원시 2차원 캐드 도면의 와이어 정보가 분석 및 입력되도록 함으로써 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하는 스프레드 쉬트 프로그램 모듈;
    상기 원시 2차원 캐드 도면을 제공하여 상기 1차 및 2차 스프레드 쉬트 파일이 생되도록 하고, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일의 정보에 의해 새로운 2차원 또는 3차원의 캐드 도면을 드로잉하는 캐드 프로그램 모듈;
    상기 원시 2차원 캐드 도면으로부터 와이어 정보를 분석하여 상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈에서 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 하는 수치 분석 모듈; 및,
    상기 2차 스프레드 쉬트 파일의 정보에 의해 반도체 다이, 와이어, 접착제 및 패키지중 적어도 하나의 새로운 2차원 또는 3차원 캐드 도면을 빌드하여, 상기 캐드 프로그램 모듈에서 새로운 2차원 또는 3차원 캐드 도면 이 드로잉되도록 하는 캐드 도면 빌드 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프레드 쉬트 프로그램 모듈은 수치 연산 및 VBA(Visual Basic for Application) 기능이 있는 소프트웨어 프로그램인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 CAD 프로그램 모듈은 수치 연산 및 2차원 또는 3차원 드로잉 기능과, VBA 기능이 있는 소프트웨어 프로그램인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 원시 스프레드 쉬트 파일에는 제조 회사, 모델 번호, 시리얼 넘버 및 다수의 세부 수치중 적어도 하나가 포함된 캐필러리 정보가 더 입력된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 캐드 도면 빌드 모듈은 상기 캐드 프로그램 모듈에서 캐필러리의 3차원 캐드 도면이 드로잉되도록 함을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 와이어에 캐필러리를 순차적으로 결합하여 이미 본딩된 다른 와이어와 상기 캐필러리가 상호 터치되는지의 여부를 체크하는 캐필러리 터치 체크 모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 입력되는 서브스트레이 트 정보는 두께 및 다운셋 수치중 적어도 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 입력되는 반도체 다이 정보는 가로 길이, 세로 길이 및 두께중 적어도 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 입력되는 접착제 정보는 두께가 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 입력되는 와이어 정보는 와이어 직경, 퍼스트 본딩 종류 및 세컨드 본딩 종류, 와이어 루프 파라메터중 적어도 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 입력되는 패키지 정보는 가로, 세로 및 두께중 적어도 하나가 포함된 것을 특징으로 가상 반도체 패키징 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 캐드 도면 빌드 모듈에 의해 생성된 3차원 CAD 도면중 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이중 어느 하나를 선택하여 상호간 버티 컬 디멘젼을 체크하는 버티컬 디멘젼 체크 모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 수치 분석 모듈에 의해 2차 스프레드 쉬트 파일에 분석되어 입력되는 와이어 정보는 상기 원시 2차원 캐드 도면으로부터 얻은 와이어 시작점과 끝점 위치, 와이어 길이 및 와이어 각도중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에는 스윕 포스가 더 입력되고, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일의 스윕 포스를 참조하여 상기 수치 분석 모듈에서는 와이어의 스윕량이 추가되어 2차 스프레드 쉬트 파일이 생성되도록 함을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일의 정보를 이용하여 인캡슐레이션시 발생하는 와이어 스윕 상태를 2차원적으로 표시하는 와이어 스윕 체크 모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 장치.
  16. CAD 프로그램에서 2차원 CAD 도면 파일을 로딩하는 2차원 CAD 도면 파일 로딩 단계;
    상기 CAD 프로그램내에서 가상 패키징 프로그램을 로딩하는 가상 패키징 프 로그램 로딩 단계;
    스프레드 쉬트 프로그램에서 원시 스프레드 쉬트 파일을 로딩하는 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계;
    상기 2차원 CAD 도면 및 스펙을 참조하여 원시 스프레드 쉬트 파일에 서브스트레이트, 반도체 다이, 와이어 및 패키지의 수치중 적어도 하나를 입력하여 1차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계;
    상기 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이, 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계;
    상기 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 3차원 변환할 적어도 하나를 선택하는 3차원 변환 오브젝트 선택 단계; 및,
    상기 CAD 프로그램내에서 2차 스프레드 쉬트 파일 참조하여, 상기 선택된 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 적어도 어느 하나를 3차원 도면으로 리뷰할 수 있도록 3차원 도면을 드로잉하는 3차원 CAD 도면 드로잉 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 스프레드 쉬트 프로그램은 수치 연산 및 VBA 기능이 있는 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 CAD 프로그램은 수치 연산 및 2차원 또는 3차원 드 로잉 기능과, VBA 기능이 있는 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 원시 스프레드 쉬트 파일에는 제조 회사, 모델 번호, 시리얼 넘버 및 각종 세부 수치중 적어도 하나가 포함된 캐필러리 정보가 더 입력된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계는 와이어 직경, 퍼스트 본딩 종류 및 세컨드 본딩 종류, 루프 하이트, 커버쳐, 플랫 래시오, 플랫 앵글, 래스트 킹크 하이트, 래스트 킹크 앵글, 볼 사이즈 및 볼 두께중 적어도 하나가 기록됨을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 2차원 CAD 도면중 같은 와이어 타입은 같은 와이어 레이어로 분류되고, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일중 같은 와이어 루프 파라메터를 갖는 와이어들은 동일한 그룹으로 분류되며, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일에는 와이어 레이어별로 위치, 길이, 각도가 기록됨을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계는 3차원 변환 대상이 반도체 다이일 경우 개별 반도체 다이의 가로, 세로 및 두께와 함께 멀티칩모듈 또는 스택 다이일 경우 각 반도체 다이간의 상호 위치 관계값까지 리딩하여 3차원 솔 리드 모델로 빌드함을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  23. 제 16 항에 있어서, 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계는 3차원 변환 대상이 와이어일 경우,
    2차 스프레드 쉬트 파일에서 와이어 레이어 네임을 리딩함과 동시에, 특정 와이어 레이어 네임에 셋팅되어 있는 루프 파라메터를 리딩하고,
    이어서 볼의 지름과 높이 값으로 실린더형 3차원 볼을 빌드하며,
    이어서 리딩된 와이어 루프 파라메터값으로 공간상에 와이어 궤적에 해당하는 좌표를 수학적으로 계산하며 1차로 상기 좌표점을 통과하는 바이저(beizer) 곡선 와이어 모델을 생성시킨 후, 2차로 이를 3차원 솔리드 모델로 변환함을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 와이어의 스타트 포인트와 엔드 포인트의 Z축 위치는 2차 스프레드 쉬트 파일의 반도체 다이 정보 및 와이어 루프 파라메터 정보를 조합하여 판단함을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  25. 제 16 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일은 와이어의 본딩 종류가 스탠다드 스티치 본딩일 경우 제1본딩 영역 및 제2본딩 영역이 모두 볼로 지정되어 저장됨을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  26. 제 16 항에 있어서, 상기 1차 스프레드 쉬트 파일은 와이어의 본딩 종류가 리버스 스티치 본딩일 경우 제1본딩 영역 및 제2본딩 영역의 Z축 위치 정보가 리버싱되어 저장됨을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  27. 제 19 항에 있어서, 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계 후에는 캐필러리와 이미 본딩된 와이어 사이의 터치 여부를 체크할 수 있도록 하는 캐필러리 터치 체크 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 캐필러리 터치 체크 단계는
    캐필러리 터치 체크 모듈 로딩 단계;
    캐필러리 선택 단계;
    터치 체크를 위한 와이어 선택 단계; 및,
    선택된 와이어의 순서대로 와이어에 캐필러리를 결합시켜가며, 캐필러리와 이것의 외측에 가장 인접한 이미 본딩된 다른 와이어와의 터치 여부를 리뷰할 수 있도록 캐필러리와 와이어를 3차원으로 드로잉하는 3차원 캐드 도면 드로잉 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 캐필러리 선택 단계전 또는 후에는 캐필러리의 이동 오차인 허용 공차 입력 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 3차원 캐드 도면 드로잉 단계에서는 캐필러리의 표면 직경을 허용 공차까지 더 확장시킴을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  31. 제 28 항에 있어서, 상기 3차원 캐드 도면 드로잉 단계후에는 캐필러리와 이것에 가장 인접한 이미 본딩된 와이어가 터치되면 경고 화면을 출력하는 경고 화면 출력 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  32. 제 28 항에 있어서, 상기 3차원 캐드 도면 드로잉 단계후에는 캐필러리와 이것에 인접한 이미 본딩된 와이어가 터치되면, 상기 터치된 와이어의 색상을 변경하는 터치된 와이어의 색상 변경 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  33. 제 16 항에 있어서, 상기 3차원 CAD 도면 드로잉 단계후에는 두개의 오브젝트 사이의 버티컬 디멘젼을 체크할 수 있도록 하는 버티컬 디멘젼 체크 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 두개의 오브젝트는 와이어-와이어 또는 와이어-반도체 다이인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 버티컬 디멘젼 체크 단계는
    버티컬 디멘젼 체크 모듈 로딩 단계;
    두개의 오브젝트 선택 단계;
    측정 기준면 선택 단계; 및,
    선택된 두개의 오브젝트 사이의 최대 버티컬 디멘젼 및 최소 버티컬 디멘젼을 텍스트 형태로 리포트하는 리포트 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 측정 기준면 선택 단계후에는 측정 간격을 선택하는 측정 간격 선택 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  37. CAD 프로그램에서 2차원 CAD 도면 파일을 로딩하는 2차원 CAD 도면 파일 로딩 단계;
    상기 CAD 프로그램내에서 가상 패키징 프로그램을 로딩하는 가상 패키징 프로그램 로딩 단계;
    스프레드 쉬트 프로그램에서 원시 스프레드 쉬트 파일을 로딩하는 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계;
    상기 2차원 CAD 도면 및 스펙을 참조하여 원시 스프레드 쉬트 파일에 와이어 정보와 상기 와이어에 대한 스윕 포스를 입력하여 1차 스프레드 쉬트 파일을 형성 하는 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계;
    상기 가상 패키징 프로그램에서 와이어 스윕 체크 모듈을 로딩하는 와이어 스윕 체크 모듈 로딩 단계;
    상기 1차 스프레드 쉬트 파일에서 스윕 체크할 와이어를 선택하는 와이어 선택 단계;
    상기 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이, 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계; 및,
    상기 2차스프레드 시트 생성시 분석된 정보를 이용하여 아크형 와이어를 생성하고 이를 2차원 CAD 도면으로 드로잉하는 와이어 스윕 변환 및 2차원 CAD 도면 드로잉 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 2차 스프레드 쉬트 파일 형성 단계에서 상기 와이어의 스윕량은 스윕 포스, 와이어와 인캡슐란트 흐름 방향 및 와이어 내각을 갖는 갖는 변형량의 곱으로 계산됨을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 스윕 포스는 와이어 스윕핑에 관련된 인캡슐란트의 종류, 유속, 와이어 사이즈, 와이어 재질, 와이어 루프 형상, 와이어 밀도 및 서브스트레이트의 물리적 구조에 의해 결정되는 상수인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 와이어와 인캡슐란트의 흐름 방향은 와이어와 인캡슐란트 사이의 각도에 대한 사인 함수인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  41. 제 38 항에 있어서, 상기 와이어의 내각을 갖는 변형량은 인캡슐란트에 의해 가장 큰 힘을 받는 조건에서 아크 내각을 소정 각도로 고정하고, 0도에서부터 상기 소정 각도까지 와이어의 내각을 변화시켜 얻어진 값인 것을 특징으로 하는 가상 반도체 패키징 방법.
  42. CAD 프로그램에서 2차원 CAD 도면 파일을 로딩하는 2차원 CAD 도면 파일 로딩 단계;
    상기 CAD 프로그램내에서 가상 패키징 프로그램을 로딩하는 가상 패키징 프로그램 로딩 단계;
    스프레드 쉬트 프로그램에서 원시 스프레드 쉬트 파일을 로딩하는 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계;
    상기 2차원 CAD 도면 및 스펙을 참조하여 원시 스프레드 쉬트 파일에 서브스트레이트, 반도체 다이, 와이어 및 패키지의 수치중 적어도 하나를 입력하여 1차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계;
    상기 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이, 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계;
    상기 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 3차원 변환할 적어도 하나를 선택하는 3차원 변환 오브젝트 선택 단계; 및,
    상기 CAD 프로그램내에서 2차 스프레드 쉬트 파일 참조하여, 상기 선택된 반도체 다이, 와이어 및 패키지중 적어도 어느 하나를 3차원 도면으로 리뷰할 수 있도록 3차원 도면을 드로잉하는 3차원 CAD 도면 드로잉 단계를 수행하는 알고리즘을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록 매체.
  43. CAD 프로그램에서 2차원 CAD 도면 파일을 로딩하는 2차원 CAD 도면 파일 로딩 단계;
    상기 CAD 프로그램내에서 가상 패키징 프로그램을 로딩하는 가상 패키징 프로그램 로딩 단계;
    스프레드 쉬트 프로그램에서 원시 스프레드 쉬트 파일을 로딩하는 원시 스프레드 쉬트 파일 로딩 단계;
    상기 2차원 CAD 도면 및 스펙을 참조하여 원시 스프레드 쉬트 파일에 와이어 정보와 상기 와이어에 대한 스윕 포스를 입력하여 1차 스프레드 쉬트 파일을 형성하는 1차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계;
    상기 가상 패키징 프로그램에서 와이어 스윕 체크 모듈을 로딩하는 와이어 스윕 체크 모듈 로딩 단계;
    상기 1차 스프레드 쉬트 파일에서 스윕 체크할 와이어를 선택하는 와이어 선택 단계;
    상기 2차원 CAD 도면으로부터 와이어 레이어, 위치, 길이, 각도를 리딩하여 분석하고, 이를 상기 1차 스프레드 쉬트 파일에 추가하여 2차 스프레드 쉬트 파일을 생성하는 2차 스프레드 쉬트 파일 생성 단계; 및,
    상기 2차스프레드 시트 생성시 분석된 정보를 이용하여 아크형 와이어를 생성하고 이를 2차원 CAD 도면으로 드로잉하는 와이어 스윕 변환 및 2차원 CAD 도면 드로잉 단계를 수행하는 알고리즘을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록 매체.
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