KR101186692B1

KR101186692B1 - Ａｃｐ를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비용 ａｃｐ 큐어링 장치

Info

Publication number: KR101186692B1
Application number: KR1020100125478A
Authority: KR
Inventors: 백승일
Original assignee: 주식회사 루셈
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-09-27
Also published as: KR20120064302A

Abstract

ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비용 ACP 큐어링 장치가 개시된다. ACP 큐어링 장치는, 큐어링 공간을 형성하며 테이프 캐리어에 연속 배치된 큐어링 대상 반도체칩이 이송수단에 의해 연속적으로 이송되어 통과하는 챔버, 및 상기 챔버 내에 큐어링을 위한 열을 가하기 위한 히터를 구비한다. ACP 를 사용하여 반도체 칩의 본딩을 수행하는 본딩설비의 ACP 큐어링을 함에 있어서 메인본더툴에 의한 열압착 방식을 사용하지 않고 큐어링을 함으로써 직접 접촉에 의한 제품 변형 및 큐어링 정밀도 변화가 발생하지 않으며, 또한 큐어링 속도를 향상시킬 수 있고 불필요한 장치들로 인한 설비 크기의 증가를 방지할 수 있다.

Description

ＡＣＰ를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비용 ＡＣＰ 큐어링 장치 {ACP Curing apparatus for use in a Bonding Appliance for bonding semiconductor chips with Anisotropic Conductive Paste}

본 발명은 ACP 를 사용하여 반도체 칩의 본딩을 수행하는 본딩설비용 ACP 큐어링 장치, 및 이러한 ACP 큐어링 장치가 메인 큐어링 장치로 사용되거나 보조 큐어링 장치로 사용되는 본딩설비에 관한 것이다.

반도체 칩은 패키징(Packaging) 공정을 통해 개개의 제품으로 양산되는데 이러한 패키징 과정에서는 칩을 장착시키기 위한 본딩공정이 필수적으로 수반된다. 예컨대 칩과 안테나를 구비하는 RFID 태그 제품을 생산하기 위해서는 칩과 안테나를 연결시키기 위해 본딩하는 공정이 필요한데, 이러한 본딩 공정에는 통상적으로 ACP(Anisotropic Conduct Paste)가 사용된다. ACP 를 이용한 본딩을 위해서는 칩과 안테나 사이에 개재된 ACP 를 열압착함으로써 경화시키는 과정을 거치게 되는데, 이에 사용되는 장치가 ACP 큐어링(Curing) 장치이다.

도 1 은 종래의 ACP 큐어링 장치의 일 예를 도시한 것이다.

기존의 본딩설비에서 ACP 큐어링 장치(20)는 사전 본딩을 수행하는 프리본더(Pre-Bonder)(10)와 테스터(Tester)(30) 사이의 큐어링 영역(Cure Zone)에 설치된다. 접합 및 큐어링 대상이 되는 반도체칩과 안테나는 테이프 캐리어(25)상에 연속 배치되어 프리본더(10)를 거쳐 ACP 큐어링 장치(20)로 순차 이송된다. ACP 큐어링 장치(20)는 다수의 메인본더툴(Main Bonder Tool)(21, 23)을 구비하고 있으며, 이 메인본더툴(21, 23)은 상부툴(21)과 하부툴(23)로 구성되어 테이프 캐리어(25)의 상하부에서 각각 하방 및 상방으로 이동함으로써 상하부에서 테이프 캐리어(25)를 열압착한다. 이러한 메인본더툴(21, 23)의 열압착에 의해 ACP 가 경화된다.

그런데 이러한 종래의 ACP 큐어링 장치는 ACP 의 큐어링을 위하여 제품에 직접 접촉에 의한 가열 접합을 사용하므로 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 즉, 메인본더툴(21, 23)이 제품에 직접 열을 가함으로써 제품에 변형을 일으킬 수 있으며, 또한 제품과의 직접 접촉에 따른 메인본더툴(21, 23)의 오염 및 온도 변화가 야기되어 경화 정밀도의 변화가 발생할 우려가 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 ACP 큐어링 장치는 메인본더툴(21, 23)의 상하방 이동 동작이 반복됨에 따라 이동에 따른 시간 소요와, 큐어링 동작을 위한 테이프 캐리어(25)의 이송 정지 후에 후속되는 큐어링 동작의 재개를 위한 테이프 캐리어(25)의 재이송과 같은 단속적인 이송동작 등에 소요되는 대기 시간이 발생되어 전체적인 큐어링 시간의 증가가 야기된다. 나아가, 이러한 ACP 큐어링 장치는 메인본더툴(21, 23)의 개수가 한 번에 큐어링을 할 수 있는 칩의 개수가 되므로, 큐어링 개수 및 속도가 메인본더툴(21, 23)의 개수에 제한을 받게 된다.

나아가, 상기와 같은 종래의 ACP 큐어링 장치는 메인본더툴(21, 23)과 같은 고가의 장비를 구비함으로써 불필요한 버퍼의 필요 및 설비 크기의 증가의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, ACP 를 사용하여 반도체 칩의 본딩을 수행하는 본딩설비의 ACP 큐어링을 함에 있어서 메인본더툴에 의한 열압착 방식을 사용하지 않고 큐어링을 함으로써 직접 접촉에 의한 제품 변형 및 큐어링 정밀도 변화가 발생하지 않으며, 또한 큐어링 속도를 향상시킬 수 있고 불필요한 장치들로 인한 설비 크기의 증가를 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비용 ACP 큐어링 장치에 있어서, 큐어링 공간을 형성하며 테이프 캐리어에 연속 배치된 큐어링 대상 반도체칩이 이송수단에 의해 연속적으로 이송되어 통과하는 챔버; 및 상기 챔버 내에 큐어링을 위한 열을 가하기 위한 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACP 큐어링 장치를 제안한다.

본 발명의 ACP 큐어링 장치는, 상기 챔버 내의 열을 외부로 배출하기 위한 배기구가 형성되어 있다.

바람직하게는, 상기 테이프 캐리어의 처짐을 방지하기 위하여 상기 챔버 내를 통과하는 상기 테이프 캐리어의 하면을 지지하는 가이드가 설치된다.

상기 챔버의 일측 벽면는 단열 투명창이 형성된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기와 같은 ACP 큐어링 장치를 구비하는 반도체칩 본딩설비가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 테이프 캐리어에 연속 배치된 큐어링 대상 반도체칩에 의해 열접촉하여 상기 ACP 의 큐어링을 수행하는 메인 큐어링 장치; 및 상기한 구조를 갖는 ACP 큐어링 장치가 상기 메인 큐어링 장치의 후단에 배치되어 추가적인 ACP 큐어링을 수행하는 서브 큐어링 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩설비가 제공된다.

본 발명에 따르면, ACP 를 사용하여 반도체 칩의 본딩을 수행하는 본딩설비의 ACP 큐어링을 함에 있어서 메인본더툴에 의한 열압착 방식을 사용하지 않고 큐어링을 함으로써 직접 접촉에 의한 제품 변형 및 큐어링 정밀도 변화가 발생하지 않으며, 또한 큐어링 속도를 향상시킬 수 있고 불필요한 장치들로 인한 설비 크기의 증가를 방지할 수 있다.

도 1 은 종래의 ACP 큐어링 장치의 일 예를 도시한 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 ACP 큐어링 장치를 도시한 도면.
도 3 은 도 2 의 측면도.
도 4 는 도 2 및 도 3 의 ACP 큐어링 장치를 채용한 본딩설비의 개략도.
도 5 는 도 1 과 같은 종래의 ACP 큐어링 장치를 메인 큐어링 장치로서 구비한 본딩설비에서 도 2 및 도 3 의 ACP 큐어링 장치가 서브 큐어링 장치로서 추가적으로 채용된 예를 도시한 도면.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 ACP 큐어링 장치를 도시한 도면이고, 도 3 은 도 2 의 측면도이다. 본 발명에 따른 ACP(Anisotropic Conductive Paste) 큐어링 장치(100)는 챔버(150), 히터(160), 가이드(170), 배기구(180), 및 단열 투명창(190)을 포함하여 구성된다.

챔버(150)는 그 내부에 큐어링 공간을 형성한다. 테이프 캐리어(125)에 연속 배치된 큐어링 대상 반도체칩은 별도의 외부 이송수단(도시되지 않음)에 의해 연속적으로 이송되어 챔버(150) 내부를 천천히 통과한다.

히터(160)는 챔버(150)의 내벽면에 설치되어 챔버(150) 내에 큐어링을 위한 열을 발생시킨다. 이러한 히터(160)의 가열 동작에 의해 챔버(150) 내의 큐어링 공간의 온도가 큐어링에 적합한 온도로 상승하고, 이에 따라 챔버(150) 내를 관통하는 테이프 캐리어(125)의 ACP 의 경화에 의한 큐어링이 수행된다. 챔버(150)의 내벽면, 특히 챔버(150)의 내벽면과 히터(160)의 사이에는 단열블록(162)이 설치되어, 히터(160)에 의해 발생되는 열을 보전하고 챔버(150) 내의 큐어링 적합 온도 유지가 용이하게 한다.

가이드(170)는 테이프 캐리어(125)의 하면을 그 길이 방향을 따라 지지하도록 구성되어 테이프 캐리어(125)의 처짐을 방지하는 기능을 한다. 도 1 과 같은 종래의 큐어링 장치에서는 ACP 부분에 대해서만 열압착하므로 테이프 캐리어(25) 전체의 처짐은 발생하지 않거나 매우 미미하게 된다. 그러나 본 발명에서는 테이프 캐리어(125) 전체에 열을 가하므로 테이프 캐리어(125)의 처짐이 발생할 수 있고, 따라서 가이드(170)를 통해 테이프 캐리어(125)의 자체 무게를 하부에서 지지함으로써 테이프 캐리어(125)의 처짐이 발생하지 않도록 한다. 이에 따라 후속되는 공정에서도 테이프 캐리어(125)의 처짐에 따른 패키징 공정상의 오동작이나 불량을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 챔버(150)의 일 측벽에는 챔버(150) 내의 열을 외부로 배출하기 위한 배기구(180)가 형성되어 있다. 배기구(180)는 챔버(150) 내의 온도가 과도하게 상승하는 경우 챔버(150) 내의 공기를 외부로 배출함으로써 ACP의 큐어링에 적합한 챔버(150) 내부 온도를 유지하는 데에 사용된다. 이를 위하여 배기구(180)에 별도의 배기용 팬(도시되지 않음)을 설치할 수도 있다.

단열 투명창(190)은 챔버(150)의 일측 벽면에 형성되어 외부의 작업자가 큐어링 상태를 시각적으로 인지할 수 있도록 한다. 단열 투명창(190)은 단열 재질로 제조됨으로써 챔버(150) 내의 열손실을 최소화할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에서 챔버(150)의 크기나 테이프 캐리어(125)의 이송 속도(즉, 테이프 캐리어(125)가 챔버(150) 내에 놓여져 있는 시간), 및 챔버(150) 내부의 온도 등과 같은 요소는, 충분한 큐어링이 되면서도 과도한 큐어링이 되지 않도록 최적화시키기 위하여 실험적으로 정해질 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 도 1 에 도시된 바와 같은 종래의 ACP 큐어링 장치와 비교할 때 메인본더툴(21, 23)과 같은 복잡한 설비를 구비하지 않고 있다. 따라서 설비의 복잡도가 낮고 크기가 작아질 수 있는 간단한 장비로 구현이 가능하다. 또한, 제품과의 직접 열접촉에 따른 제품의 불량이나 경화 정밀도의 변화의 문제가 발생하지 않는다. 나아가, 테이프 캐리어(125)가 연속적으로 천천히 이송되므로 메인본더툴(21, 23)의 상하방 이동 동작 및 테이프 캐리어(25)의 단속적인 이송을 위한 대기 시간 등이 발생하지 않아 큐어링 시간이 단축된다는 장점이 있다.

도 4 는 도 2 및 도 3 의 ACP 큐어링 장치(100)를 채용한 본딩설비를 개략적으로 도시한 도면이다. 전체적인 본딩설비(200)에서 ACP 를 이용한 예컨대 RFID 안테나와 RFID 칩을 접착시키는 공정 장치의 직후단에 ACP 의 경화를 위한 본 발명의 ACP 큐어링 장치(100)가 배치되도록 한 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1 과 비교할 때 도 1 의 ACP 큐어링 장치(20)가 본 발명의 ACP 큐어링 장치(100)로서 대체된 것에 해당된다.

도 5 는 도 1 과 같은 종래의 ACP 큐어링 장치를 메인 큐어링 장치로서 구비한 본딩설비에서 도 2 및 도 3 의 ACP 큐어링 장치가 서브 큐어링 장치로서 추가적으로 채용된 예를 도시한 도면이다. 즉, ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비에 있어서, 도 1 과 같은 종래의 ACP 큐어링 장치가 메인 큐어링 장치(110)로서 설치됨과 동시에, 본 발명에 따른 ACP 큐어링 장치(100)가 서브 큐어링 장치(100)로서 메인 큐어링 장치(110)의 후단에 추가 배치되어 보조적이고 추가적으로 ACP 큐어링을 수행하도록 구성한 것이다. 이와 같은 도 5 의 구성에 의하면 종래의 큐어링 방식과 개량된 큐어링 방식을 함께 수행함으로써, 종래의 큐어링 시간을 단축하면서도 적절한과 큐어링 수행할 수 있고 또한 본 발명의 장점을 얻을 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비용 ACP 큐어링 장치에 있어서,
큐어링 공간을 형성하며 테이프 캐리어에 연속 배치된 큐어링 대상 반도체칩이 이송수단에 의해 연속적으로 이송되어 통과하고, 내부의 열을 외부로 배출하기 위한 배기구가 형성되어 있는 챔버;
상기 챔버 내에 큐어링을 위한 열을 가하기 위한 히터; 및
싱기 배기구에 설치되어 있는 배기용 팬;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACP 큐어링 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 테이프 캐리어의 처짐을 방지하기 위하여 상기 챔버 내를 통과하는 상기 테이프 캐리어의 하면을 지지하는 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ACP 큐어링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 챔버의 일측 벽면에 형성되어 있는 단열 투명창;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ACP 큐어링 장치.
제 1, 3, 4 항 중 어느 한 항에 따른 ACP 큐어링 장치를 구비하는 반도체칩 본딩설비.
ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용하여 반도체칩의 본딩을 수행하는 본딩설비에 있어서,
테이프 캐리어에 연속 배치된 큐어링 대상 반도체칩에 의해 열접촉하여 상기 ACP 의 큐어링을 수행하는 메인 큐어링 장치; 및
제 1, 3, 4 항 중 어느 한 항에 따른 ACP 큐어링 장치에 의해 구성되며, 상기 메인 큐어링 장치의 후단에 배치되어 추가적인 ACP 큐어링을 수행하는 서브 큐어링 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩설비.