KR100857597B1 - 다이 본더 - Google Patents

Abstract

매거진 공급방식과 스태커 공급방식을 하나의 이송유닛으로 사용할 수 있는 다이 본더를 개시한다. 이러한 다이 본더는 다수의 기판이 적재된 매거진이 배치된 매거진유닛과, 매거진유닛의 일측에 배치되며 다수의 기판이 적재된 스태커가 승강 가능하게 배치된 스태커유닛과, 매거진을 그립하여 수평 이동 가능하게 마련된 그리퍼와 그리퍼의 일측에 설치되어 스태커에 적재된 기판을 낱장으로 이송시키는 기판홀더가 일체로 이루어진 이송유닛과, 이송유닛에 의해 매거진유닛 또는 스태커유닛에 적재된 기판을 다이 어태치 공정이 이루어지는 위치로 이송하기 위해 마련된 푸셔를 구비한다. 이로 인해 매거진유닛에 적재된 기판을 이송유닛의 그리퍼에서 이송할 수 있고 스태커유닛에 적재된 기판을 이송유닛의 기판홀더에서 이송할 수 있어 개시된 다이 본더를 설치하는데 필요한 공간을 최소화할 수 있다.

Description

다이 본더{A Die Bonder}

도 1은 본 발명에 따른 다이본더를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 다이 본더에서 매거진유닛에 적재된 기판의 이송을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3a, 3b는 본 발명에 따른 다이 본더에서 스태커유닛에 적재된 기판과 간지의 이송을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1 : 다이 본더 10 : 매거진유닛

20 : 스태커유닛 22 : 스태커 수납통

23 : 간지통 25 : 승강기

28 : 이동레일 30 : 이송유닛

31 : 그리퍼 33 : 기판홀더

39 : 이송레일 40 : 푸셔

본 발명은 다이 본더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매거진과 스태커를 동시에 적용 가능한 다이 본더에 관한 것이다.

최근 들어 반도체 산업의 발전과 사용자의 요구에 따라 전자기기는 소형화와 경량화 및 다기능화되고 있다. 멀티 칩 패키징 기술은 이러한 추세에 따라 개발된 패키지 조립 기술의 하나로서, 동일 또는 이종의 반도체 칩들을 하나의 패키지로 구현하는 기술이다. 이 기술에 의해 제조되는 멀티 칩 패키지는 각각의 반도체 칩을 패키지로 구현하는 것에 비하여 크기나 무게 및 실장면적에서 유리하여 특히 소형화와 경량화가 요구되는 노트북이나 휴대용 단말기 등에 많이 사용되고 있다.

상기와 같은 멀티 칩 패키지의 제조공정은 웨이퍼를 단위 반도체 칩으로 절단하는 웨이퍼 소잉(Sawing) 공정, 절단된 반도체 칩을 서브스트레이트 또는 리드프레임 즉, 기판에 부착하는 다이 어태치(Die attach)공정, 반도체 칩들과 기판을 전기적으로 연결하는 와이어본딩(Wire Bonding) 공정, 반도체 칩의 내부회로와 그 외의 부품을 보호하기 위하여 반도체 칩의 주변을 감싸는 몰딩(Molding)공정, 리드를 절단 및 절곡하는 트림(Trim)/폼(Form) 공정 및 상기 공정을 거쳐 완성된 패키지의 불량여부를 검사하는 테스트 공정으로 이루어진다.

한편, 상기와 같은 공정 중 다이 어태치 공정을 수행하는 장비로는 다이 본더가 마련되는데, 이 다이 본더는 소잉 공정을 거친 웨이퍼에서 개개의 칩으로 분리된 다이를 접착제 또는 열압착하여 기판에 붙이는 반도체 제품 제조용 장비이다.

이러한 다이 본더는 크게 나누면 웨이퍼의 이동과 관련된 웨이퍼 물류, 기판의 이동과 관련된 인덱스 물류 및 각 다이의 이동과 관련된 다이 물류로 구성되는 데, 본 발명은 이 중 인덱스 물류에 관한 것이다.

이때, 상기와 같은 인덱스물류는 기판이 다이 어태치 공정이 수행되는 위치로 공급되는 방식에 따라 기판이 매거진의 내부에 수납되는 매거진 공급방식과, 기판과 간지가 순차적으로 적층된 스태커 공급방식으로 이루어진다. 종래의 다이 본더에서는 두 가지 공급방식을 모두 사용할 수 있도록 마련되는데, 각각의 기판 공급방식이 독립된 공간 즉, 각각의 기판로더장치가 마련된다.

따라서, 종래의 다이 본더에서는 매거진 공급방식과 스태커 공급방식이 각각 독립된 기판로더장치가 구비됨으로써, 많은 가공품과 모터 및 전장품들이 추가되어 장비의 원가가 증가될 뿐만 아니라 설계공간이 부족하여 장비의 크기가 커지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판 어태치 공정을 수행하기 위한 기판의 이송 시 매거진 공급방식과 스태커 공급방식을 하나의 기판로더장치에서 같이 사용할 수 있도록 한 다이 본더를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 다이 본더는 다수의 기판이 적재된 매거진이 배치된 매거진유닛과, 상기 매거진유닛의 일측에 배치되며, 다수의 기판이 적재된 스태커가 승강 가능하게 배치된 스태커유닛과, 상기 매거진을 그립하여 수평 이동 가능하게 마련된 그리퍼와, 상기 그리퍼의 일측에 설치되어 상기 스태커에 적재된 기판을 낱장으로 이송시키는 기판홀더가 일체로 이루어진 이송유닛과, 상기 이송유닛에 의해 상기 매거진유닛 또는 상기 스태커유닛에 적재된 기판을 다이 어태치 공정이 이루어지는 위치로 이송하기 위해 마련된 푸셔와, 상기 이송유닛이 수평이동 가능하도록 상기 이송유닛의 하측에 설치된 이송레일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 스태커유닛은 상기 스태커가 수납되는 스태커 수납통과, 상기 스태커 수납통의 일측에 배치되며 상기 스태커에 적재된 각 기판의 사이에 마련된 간지를 수납하는 간지통과, 상기 스태커 수납통과 상기 간지통을 승강시키는 승강기 및 상기 스태커 수납통의 상측에 마련된 이동레일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이송유닛의 기판홀더는 상기 승강기에 의해 상승되는 상기 스태커 수납통에 수납된 기판을 흡착하여 상기 이동레일에 이송하거나 상기 스태커 수납통에 수납된 간지를 상기 간지통에 이송하는 것을 특징으로 한다.

상기 승강기에 상승된 상기 스태커 수납통의 상측에 배치된 이동레일은 상기 푸셔와 일직선이 되도록 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 그리퍼는 상기 매거진에 수납된 기판의 이송 시 상기 매거진이 상기 푸셔와 일직선이 되도록 그리퍼 레일이 배치된 상기 매거진을 이송시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기 로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 다이 본더를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다이 본더에서 매거진유닛에 적재된 기판의 이송을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 3a, 3b는 본 발명에 따른 다이 본더에서 스태커유닛에 적재된 기판과 간지의 이송을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다이 본더에는 절단된 반도체 칩을 기판에 부착하기 위하여 기판을 다이 어태치장치(미도시)로 공급하는 기판로더장치(1)가 마련된다.

이와 같은 기판로더장치(1)에는 매거진 공급방식과 스태커 공급방식을 하나의 장치에서 모두 사용할 수 있도록 마련된다. 즉, 기판로더장치(1)에는 매거진유닛(10)과, 스태커유닛(20)과, 매거진유닛(10) 또는 스태커유닛(20)에 배치된 기판을 이송하는 이송유닛(30) 및 이송유닛(30)에 의한 매거진유닛(10) 또는 스태커유닛(20)에 배치된 기판의 이송 시 기판을 다이 어태치 공정이 수행되는 위치 즉, 다이 어태치장치로 이송시키기 위한 푸셔(40)가 마련된다.

구체적으로, 매거진유닛(10)에는 그 내부에 다수의 슬릿(12)이 형성되어 이 슬릿(12)에 다수의 기판이 적재되도록 마련된 매거진(11)이 구비되며, 이때의 매거진(11)은 이송유닛(30)에 의해 수평이동된다.

스태커유닛(20)에는 다수의 기판이 적재되되 각 기판의 사이에 간지가 배치된 스태커(21)가 수납되는 스태커 수납통(22)과, 각 기판의 사이에 배치된 간지를 수납하기 위해 마련된 간지통(23)이 마련된다. 그리고, 상술한 스태커 수납통(22) 과 간지통(23)을 승강시키기 위해 승강기(25)가 마련되는데, 이 승강기(25)는 매거진유닛(10)의 전면측에서 수직방향으로 길게 배치된 가이드레일(26)과, 이 가이드레일(26)을 따라 수직이동되며 스태커 수납통(22)과 간지통(23)을 지지하는 지지플레이트(27)가 마련된다. 또한, 스태커 수납통(22)의 상단에는 이송유닛(30)에 의해 스태커 수납통(22)에 적재된 기판의 이송 시 기판이 놓여지는 이동레일(28)이 더 마련되며, 이때의 이동레일(28)은 상부에 기판이 놓여질 수 있도록 폭이 가변된다.

이때, 스태커유닛(20)은 매거진유닛(10)의 일측 즉, 전면측에 배치되는데, 이는 스태커유닛(20)의 승강 시 매거진유닛(10)과 충돌되는 것을 방지하여 각 유닛(10,20)의 움직임이 상호 간섭되지 않도록 하기 위함이다.

이송유닛(30)에는 매거진(11)을 그립하여 푸셔(40)가 배치된 위치로 수평이동시키는 그리퍼(31)가 마련되며, 이 그리퍼(31)는 매거진(11)의 상단과 하단을 각각 그립하여 고정시킨 뒤 매거진(11)을 이동시키게 된다. 또한, 그리퍼(31)의 일측에는 승강기(25)에 의한 스태커 수납통(22)의 상승 시 스태커 수납통(22)에 적재된 낱장의 기판을 흡착하여 스태커 수납통(22)의 상단에 설치된 이동레일(28) 상에 놓거나 스태커 수납통(22)에 적재된 낱장의 간지를 간지통(23)에 수납하기 위한 기판홀더(33)가 마련된다.

이때, 이송유닛(30)의 하측에는 이송레일(39)이 마련되어 이송유닛(30)을 수평 이동 가능하게 하며, 이송레일(39)을 따라 수평 이동되는 이송유닛(30)의 위치에 따라 매거진(11) 또는 스태커(21)에 적재된 기판을 푸셔(40)의 위치로 이송시키게 된다. 또한, 그리퍼(31)와 기판홀더(33)로 이루어진 이송유닛(30)은 도시된 바 와 같이 연결부재(35)에 의해 연결된 상태 즉, 일체로 이루어진다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다이 본더의 기판 이송과정을 살펴보면 다음과 같다.

매거진 공급방식에 따른 기판 이송과정은 도 2에 도시된 바와 같이 이송유닛(30)이 이송레일(39)을 타고 매거진(11) 측으로 움직인다. 다음으로, 그리퍼(31)를 이용하여 매거진(11)의 상하단을 그립하여 고정시킨 후 매거진(11)을 푸셔(40)가 위치된 장소 즉, 푸셔(40)와 일직선이 되도록 매거진(11)을 이송시킨다. 이 후 푸셔(40)를 이용하여 매거진(11)에 적재된 기판을 한 장씩 순차적으로 다이 어태치장치로 이송시키면 매거진(11)에 수납된 기판의 이송이 완료된다. 이때, 상기의 과정에서 스태커유닛(20)의 스태커 수납통(22)과 간지통(23)은 승강기(25)에 의해 하강된 상태로 그리퍼(31)에 의한 매거진(11)의 이송을 간섭하지 않는 상태에 있다.

스태커 공급방식에 따른 기판 이송과정은 먼저 도 3a에 도시된 바와 같이 승강기(25)에 의해 스태커 수납통(22)과 간지통(23)이 상승된다. 이와 같이 스태커 수납통(22)과 간지통(23)이 상승되면 이송유닛(30)을 수평 이동시켜 기판홀더(33)가 스태커 수납통(22)의 상측으로 기판홀더(33)를 위치시킨다. 그리고, 기판홀더(33)를 이용하여 스태커 수납통(22)에 적재된 기판을 흡착하여 스태커 수납통(22)의 상측에 마련된 이동레일(28) 상에 놓는다. 다음으로 이동레일(28)에 놓인 기판을 푸셔(40)를 이용하여 다이 어태피장치로 이송하게 된다. 이때, 상기의 과정에서 승강기(25)에 의해 상승된 이동레일(28)은 푸셔(40)와 일직선이 되도록 배치되며, 매거진유닛(10)은 기판홀더(33)에 의한 기판의 이송을 간섭하지 않는 상태에 있다.

또한, 기판홀더(33)에 의해 기판이 이송되면 간지가 스태커 수납통(22)의 최상단에 위치되는데, 도 3b에 도시된 바와 같이 기판홀더(33)를 이용하여 간지를 흡착한다. 다음으로 이송유닛(30)이 이송레일(39)을 따라 수평이동하여 기판홀더(33)가 간지통(23)의 상측에 위치되도록 한 후 간지통(23)에 간지를 수납하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 그리퍼(31)와 기판홀더(33)가 일체로 이루어진 이송유닛(30)을 통해 매거진 공급방식과 스태커 공급방식에 따른 기판의 이송과정을 모두 수행할 수 있으므로 종래보다 다이 본더의 크기를 최소화할 수 있다. 이로 인해 본 발명에서는 다이 본더를 설계하는데 소요되는 원가를 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 상기와 같은 과정에서 기판의 이송이 완료되면 사용자가 간지통(23)을 지지플레이트(27)로부터 분리함으로써 용이하게 간지를 처리할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다이 본더는 하나의 이송유닛을 이용하여 매거진유닛 또는 스태커유닛에 적재된 기판을 다이 어태치장치로 이송할 수 있으므로 다이 본더의 크기를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 다수의 기판이 적재된 매거진이 배치된 매거진유닛;

   상기 매거진유닛의 일측에 배치되며, 다수의 기판이 적재된 스태커가 승강 가능하게 배치된 스태커유닛;

   상기 매거진을 그립하여 수평 이동 가능하게 마련된 그리퍼와, 상기 그리퍼의 일측에 설치되어 상기 스태커에 적재된 기판을 낱장으로 이송시키는 기판홀더가 일체로 이루어진 이송유닛;

   상기 이송유닛에 의해 상기 매거진유닛 또는 상기 스태커유닛에 적재된 기판을 다이 어태치 공정이 이루어지는 위치로 이송하기 위해 마련된 푸셔; 및

   상기 이송유닛이 수평이동 가능하도록 상기 이송유닛의 하측에 설치된 이송레일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스태커유닛은 상기 스태커가 수납되는 스태커 수납통과, 상기 스태커 수납통의 일측에 배치되며 상기 스태커에 적재된 각 기판의 사이에 마련된 간지를 수납하는 간지통과, 상기 스태커 수납통과 상기 간지통을 승강시키는 승강기 및 상기 스태커 수납통의 상측에 마련된 이동레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 이송유닛의 기판홀더는 상기 승강기에 의해 상승되는 상기 스태커 수납통에 수납된 기판을 흡착하여 상기 이동레일에 이송하거나 상기 스태커 수납통에 수납된 간지를 상기 간지통에 이송하는 것을 특징으로 하는 다이 본더.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 승강기에 상승된 상기 스태커 수납통의 상측에 배치된 이동레일은 상기 푸셔와 일직선이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 다이 본더.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 그리퍼는 상기 매거진에 수납된 기판의 이송 시 상기 매거진이 상기 푸셔와 일직선이 되도록 그리퍼 레일이 배치된 상기 매거진을 이송시키는 것을 특징으로 하는 다이 본더.

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