KR102196378B1 - 반도체 부품 부착 장비 - Google Patents

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KR102196378B1
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semiconductor
unit
semiconductor component
adhesive
substrate
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최윤화
박정민
김영훈
조정훈
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제엠제코(주)
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Abstract

본 발명은, 반도체 유닛(11)이 배열된 기판(10)을 공급하는 기판 로딩부(110)와, 반도체 부품을 공급하는 한 개 이상의 반도체 부품 로더와, 반도체 유닛(11)의 정렬상태를 검사하는 제1 비전검사부(130)와, 반도체 부품을 반도체 유닛(11)에 실장하는 한 개 이상의 반도체 부품 픽커와, 반도체 유닛(11)과 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시켜 부착하는 한 개 이상의 접착제 경화부(150)와, 반도체 부품이 실장된 기판(10)을 인출하는 기판 언로딩부(160)로 구성되어, 접착제 경화부(150)는 경화시키고자 하는 한 개 이상의 반도체 유닛(11)으로만 열원을 제한적으로 전달하여 기판(10) 상에서 열원이 공급되는 반도체 유닛(11)과 열원이 공급되지 않는 반도체 유닛(11) 별로 온도차가 발생하도록 하여서 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화할 수 있는, 반도체 부품 부착 장비를 개시한다.

Description

반도체 부품 부착 장비{SEMICONDUCTOR PARTS MOUNTING APPARATUS}
본 발명은 반도체 유닛을 개별적으로 경화시켜서 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화하고, 반도체 장비를 인라인화시켜 후속 공정 장비와 연속적으로 연결할 수 있는, 반도체 부품 부착 장비에 관한 것이다.
일반적으로, 클립 마운트(clip mount) 장치는 반도체 칩과 클립을 부착하기 위해 열원을 필요로 하는 신터링이나 솔더링을 사용하여 반도체를 제조한다.
이와 관련한 다중클립 장비는 전도성 접착제가 도트된 리드프레임에 한꺼번에 복수의 클립을 커팅하여 실장하고, 리플로 노(reflow furnace)에서 일괄적으로 신터링이나 솔더링을 수행한다.
예컨대, 오븐(oven)이나 리플로 노에 반도체 칩과 클립이 부착된 기판 전체를 넣어서 동시에 열을 가해 접착제를 경화시켜 양산하는데, 대량 생산에서는 용이할 수 있으나, 모든 반도체 부품에 동일한 온도가 인가되어 그 온도가 필요하지 않은 부품이나 기판 부분까지도 온도가 함께 올라가 제품의 특성에 악영향을 줄 수 있다.
또한, 종래의 오븐이나 리플로 노를 사용해서 솔더링할 경우, 솔더가 녹을 때 솔더가 물처럼 용융되어 육안으로는 식별이 안되지만 20㎛ 내지 30㎛ 범위에서 무작위로 유동하고, 특정 유동 위치에서 경화되어 클립을 정위치에 실장한다하더라도 리플로 과정에서 재유동하기 때문에 일반적인 리플로 공정에서는 50㎛ 전후의 정렬오차를 감안해야 한다.
한편, 클립이 올라가 솔더링되는 영역, 즉, 반도체 칩 상의 금속 패드는 50㎛ 전후의 실장 허용오차(mount tolerance)를 가지는데, 금속 패드가 작으면, 한 개의 클립을 실장할 때는 비전검사로 인식하면서 부착할 수 있지만, 여러 개를 동시에 실장할 때는 반도체 칩 자체가 이미 이전 공정인 반도체 칩 실장 공정에서 정중앙에 정렬되지 않은 경우도 있어 오차를 가지고 실장되기 때문에, 금속 패드가 작으면 결과적으로 클립을 정확하게 실장했더라도 금속 패드를 벗어나는 문제점도 있다.
이에, 오븐 또는 노를 통해 기판 전체에 열을 가해 동시에 경화시켜 모든 반도체 부품에 동일한 열이 인가되는 기존의 방식과 달리, 특정 반도체 유닛만을 제한적 또는 개별적으로 경화시켜서, 열원이 필요하지 않은 반도체 부품이나 기판 부분에는 열원에 의한 특성변화가 최소화되도록 할 수 있는 기술이 요구된다.
한국 등록특허공보 제1949334호 (반도체 패키지의 클립 본딩 장치 및 클립픽커, 2019.02.18) 한국 등록특허공보 제1544086호 (반도체 패키지의 클립 부착 방법, 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비, 2015.08.12) 한국 등록특허공보 제1612730호 (반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치, 2016.04.26)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 반도체 유닛을 개별적으로 경화시켜서 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화하고, 반도체 장비를 인라인화시켜 후속 공정 장비와 연속적으로 연결할 수 있는, 반도체 부품 부착 장비를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 반도체 패키지의 전기적 연결을 수행하는 반도체 부품 부착 장비에 있어서, 한 개 이상의 반도체 패키지를 제조할 수 있는 한 개 이상의 반도체 유닛이 배열된 기판을 공급하는 기판 로딩부; 반도체 부품을 공급하는 한 개 이상의 반도체 부품 로더; 상기 기판 상에서 상기 반도체 유닛의 정렬상태, 접착제 도포위치 및 접착제 도포유무 중 어느 하나 이상을 검사하는 제1 비전검사부; 상기 반도체 부품을 상기 기판으로 이송하여 상기 반도체 유닛에 실장하는 한 개 이상의 반도체 부품 픽커; 상기 반도체 유닛과 상기 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시켜 부착하는 한 개 이상의 접착제 경화부; 및 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품이 상기 접착제에 의해 경화되어 실장된 상기 기판을 인출하는 기판 언로딩부;를 포함하고, 상기 접착제 경화부는 경화시키고자 하는 한 개 이상의 상기 반도체 유닛으로 열원을 제한적으로 전달하여 상기 기판 상에서 열원이 공급되는 상기 반도체 유닛과 열원이 공급되지 않는 상기 반도체 유닛 별로 온도차가 발생하도록 하는, 반도체 부품 부착 장비를 제공한다.
여기서, 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품을 접착하기 위한 상기 접착제를 공급하는 한 개 이상의 접착제 공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판은 Cu 함량이 60% 이상일 수 있다.
또한, 상기 기판은 절연제를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판은 밀폐 반도체 패키지용일 수 있다.
또한, 상기 반도체 부품 로더는 반도체 칩을 공급할 수 있다.
여기서, 상기 반도체 칩은 IGBT, Diode, MOSFET, GaN소자 및 SiC 소자 중 어느 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 반도체 부품 로더는 반도체 칩과 전기적으로 연결하는 금속 클립을 공급할 수 있다.
또한, 상기 접착제 공급부는 니들을 통해 상기 반도체 유닛으로 상기 접착제를 도팅하여 공급하거나, 상기 반도체 유닛 상부에서 상기 접착제를 분사하여 공급할 수 있다.
여기서, 상기 접착제는 솔더 합금일 수 있다.
또한, 상기 접착제는 Ag 또는 Cu가 포함된 신터 소재일 수 있다.
이때, 상기 솔더 합금은 페이스트 상태이고, 상기 페이스트 내에 포함된 솔더 파티클 크기는 25㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 솔더 합금은 소정 비율로 혼합된 Au 및 Sn을 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체 부품 픽커는 60℃ 이상의 열원을 공급할 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 접착체 상부에 상기 반도체 부품을 실장하면서 동시에 상기 접착제를 경화할 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 접착체 상부에 상기 반도체 부품을 실장한 후에 상기 접착제를 경화할 수 있다.
여기서, 상기 접착제 경화부는 솔더링 또는 신터링 방식에 의해 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는 레이저 가열에 의해 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는 히터에 의해 상기 반도체 유닛에 직접 접촉하여 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는 열풍(hot air)에 의해 상기 반도체 유닛에 직접 접촉하지 않고 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
여기서, 상기 열풍의 온도는 50℃ 내지 450℃이며, 상기 열풍에는 소정 비율(%)의 질소 또는 수소가 포함될 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는 상기 기판 상에서 상기 반도체 유닛별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는 상기 기판 상에서 두 개 이상으로 상기 반도체 유닛으로 구성된 반도체 유닛 블록별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
여기서, 상기 접착제 경화부는 두 개 이상의 상기 반도체 유닛 블록별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화부는 상기 기판 상에서 한 개 이상의 행 또는 열로 그룹핑되어 배열된 반도체 유닛 그룹별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 기판 로딩부에 의해 상기 기판을 공급하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 반도체 유닛과 상기 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시키는 단계와, 상기 기판 언로딩부에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품이 부착된 상기 기판을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 기판 로딩부에 의해 상기 기판을 공급하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제1 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제2 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 반도체 유닛과 상기 제1 반도체 부품 사이에 개재된 접착제와 상기 제1 반도체 부품과 상기 제2 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시키는 단계와, 상기 기판 언로딩부에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 제1 반도체 부품 및 제2 반도체 부품이 적층되어 부착된 상기 기판을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 기판 로딩부에 의해 상기 기판을 공급하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제1 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 반도체 유닛과 상기 제1 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 1차 경화시키는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제2 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 제1 반도체 부품과 상기 제2 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 2차 경화시키는 단계와, 상기 기판 언로딩부에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 제1 반도체 부품 및 제2 반도체 부품이 적층되어 부착된 상기 기판을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 반도체 부품은 반도체 칩 또는 금속 클립일 수 있다.
또한, 상기 반도체 부품 로더는 반도체 부품 정렬버퍼를 더 포함하고, 상기 반도체 부품 픽커는 상기 반도체 부품 로더로부터 상기 반도체 부품 정렬버퍼로 이송된 상기 반도체 부품을 상기 반도체 유닛으로 이송할 수 있다.
또한, 상기 반도체 유닛으로의 상기 반도체 부품의 부착위치를 검사하는 제2 비전검사부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품이 상기 접착제에 의해 경화되어 실장된 상기 기판을 플라즈마 세정하여 상기 기판 언로딩부로 이송하는 플라즈마 세정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 오븐 또는 노를 통해 기판 전체에 열을 가해 동시에 경화시켜 모든 반도체 부품에 동일한 열이 인가되는 기존의 방식과 달리, 경화시키고자 하는 한 개 이상의 반도체 유닛으로만 열원을 제한적으로 전달하여 기판 상에서 열원이 공급되는 반도체 유닛과 열원이 공급되지 않는 반도체 유닛 별로 온도차가 발생하도록 하여 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반도체 부품 부착 공정별로 접착제 경화를 개별적으로 수행하여 해당 장비들을 인라인화하여 또 다른 후속 공정을 위한 장비와의 연결이 용이해져서 장비 운영 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 반도체 부품 부착 장비의 전체구성에 대한 평면도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 반도체 부품 부착 장비에 투입되는 기판을 분리 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 반도체 부품 부착 장비를 공정순서에 따라 분리 도시한 것이다.
도 5는 다른 예의 반도체 부품 부착 장비의 전체구성에 대한 평면도를 도시한 것이다.
도 6 내지 도 8은 도 5의 반도체 부품 부착 장비를 공정순서에 따라 분리 도시한 것이다.
도 9는 또 다른 예의 반도체 부품 부착 장비의 전체구성에 대한 평면도를 도시한 것이다.
도 10 내지 도 12는 도 9의 반도체 부품 부착 장비를 공정순서에 따라 분리 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 의한 반도체 부품 부착 장비는, 전체적으로, 반도체 유닛(11)이 배열된 기판(10)을 공급하는 기판 로딩부(110)와, 반도체 부품을 공급하는 한 개 이상의 반도체 부품 로더와, 반도체 유닛(11)의 정렬상태를 검사하는 제1 비전검사부(130)와, 반도체 부품을 반도체 유닛(11)에 실장하는 한 개 이상의 반도체 부품 픽커와, 반도체 유닛(11)과 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시켜 부착하는 한 개 이상의 접착제 경화부(150)와, 반도체 부품이 실장된 기판(10)을 인출하는 기판 언로딩부(160)로 구성되어, 접착제 경화부(150)는 경화시키고자 하는 한 개 이상의 반도체 유닛(11)으로만 열원을 제한적으로 전달하여 기판(10) 상에서 열원이 공급되는 반도체 유닛(11)과 열원이 공급되지 않는 반도체 유닛(11) 별로 온도차가 발생하도록 하여서 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 앞서 언급한 반도체 패키지의 전기적 연결을 수행하는 반도체 부품 부착 장비의 구성을 상세히 후술하고자 한다.
우선, 기판 로딩부(110)는 한 개 이상의 반도체 패키지를 제조할 수 있는 한 개 이상의 반도체 유닛(11)이 배열된 기판(10)을 제1 비전검사부(130)로 이송하여 공급한다.
여기서, 기판 로딩부(110)는 복수로 적층된 기판(10)을 순차적으로 제1 비전검사부(130)로 이송하는 매거진(magazine)(도 3의 (a), 도 6의 (a), 도 10의 (a) 참조)으로 구성되거나, 트레이(tray)에 얹혀 순차적으로 제1 비전검사부(130)로 이송하거나, 캐리어 테이프(carrier tape)에 접착하여 순차적으로 제1 비전검사부(130)로 이송하도록 구성될 수 있다.
참고로, 도시되지는 않았으나, 매거진은 전후진 슬라이딩하는 푸셔(pusher)에 의해 기판(10)의 후단을 밀어 제1 비전검사부(130)로 순차적으로 이송할 수 있다.
한편, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(10)에는 한 개 이상의 반도체 유닛(11)이 연결더미(12)에 의해 상호 연결된 행과 열의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
또한, 기판(10)은 Cu 함량이 60% 이상일 수 있으며, 절연제를 포함할 수 있고, 밀폐(hemetic) 반도체 패키지용일 수 있다.
다음, 반도체 부품 로더는 한 개 이상으로 구성되어, 반도체 칩(21) 또는 금속 클립(22)의 반도체 부품을 공급하는데, 도 1, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 로더(120A)에 의해 이송된 웨이퍼(23) 상에서 반도체 칩(21)을 픽업하여 공급하는 반도체 칩 로더(120B)와, 반도체 칩(21)을 전기적으로 연결하는 금속 클립(22)을 픽업하여 공급하는 금속 클립 로더(120C)로 구성될 수 있다.
여기서, 반도체 칩(21)은 IGBT, Diode, MOSFET, GaN소자 및 SiC 소자 중 어느 하나 이상일 수 있다.
한편, 반도체 부품 로더는 반도체 부품 정렬버퍼(121a,b)를 더 포함하고, 반도체 부품 픽커는 반도체 부품 로더로부터 반도체 부품 정렬버퍼(121a,b)로 이송된 반도체 부품을 반도체 유닛(11)으로 이송할 수 있다.
예컨대, 반도체 칩(21)인 경우에는, 반도체 칩 로더(120B)에 의해 웨이퍼(23)로부터 반도체 칩(21)을 반도체 칩 정렬버퍼(121a)로 이송하여 정렬한 후, 반도체 부품 픽커에 의해 반도체 칩 정렬버퍼(121a)로부터 반도체 칩(21)을 반도체 유닛(11)으로 이송하고, 금속 클립(22)인 경우에는, 금속 클립 로더(120C)에 의해 클립어레이(미도시)로부터 커팅된 금속 클립(22)을 금속 클립 정렬버퍼(121b)로 이송하여 정렬한 후, 반도체 부품 픽커에 의해 금속 클립 정렬버퍼(121b)로부터 금속 클립(22)을 반도체 유닛(11)으로 이송할 수 있다.
다음, 제1 비전검사부(130)는 기판(10) 상부에 이격 형성된 XYR축 스테이지(미도시)에 결합 형성되어 기판(10) 상에서 반도체 유닛(11)의 정렬상태, 접착제의 도포위치, 접착제의 도포유무 등을 검사 및 확인한다. 일 실시예로서, 제1 비전검사부(130)는 기판(10) 상에서의 반도체 유닛(11)을 개별적으로 촬영하고 반도체 유닛(11)의 정렬상태를 검사하여 접착제 도포위치를 확인하고, 접착제 공급부(170)에 의한 반도체 유닛(11)으로의 접착제의 도포 결과를 검사한다.
여기서, 앞서 언급한 접착제는 기판 로딩 공정 이전에 기판(10)의 반도체 유닛(11)에 미리 도포될 수 있거나, 기판 로딩 공정 이후에 한 개 이상의 접착제 공급부(170)를 통해 반도체 유닛(11)에 반도체 부품을 접착하기 위한 접착제를 공급할 수도 있다.
다음, 반도체 부품 픽커는 한 개 이상으로 구성되어, 웨이퍼(23)로부터 직접 반도체 부품을 기판(10)으로 이송하여 반도체 유닛(11)에 실장하거나, 반도체 부품 정렬버퍼(121a,b)로부터 반도체 부품을 기판(10)으로 이송하여 반도체 유닛(11)에 실장한다.
예컨대, 반도체 부품 픽커는 반도체 칩 정렬버퍼(121a)로 반도체 칩(21)을 픽업하는 반도체 칩 픽커(140A)(도 3의 (c), 도 6의 (c), 도 10의 (c) 참조)와, 금속 클립 정렬버퍼(121b)로 금속 클립(22)을 픽업하는 금속 클립 픽커(140B)(도 7의 (f), 도 11의 (f) 참조)로 구성될 수 있다.
여기서, 반도체 부품 픽커는 60℃ 이상의 열원을 공급하여서, 픽업된 반도체 부품을 예열하여 접착제 경화부(150)에 의한 접착제 경화를 보다 신속하게 수행하도록 할 수도 있다.
다음, 접착제 경화부(150)는 한 개 이상으로 구성되어, 반도체 유닛(11)과 반도체 칩(21) 및 금속 클립(22)의 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 열원에 의해 경화시켜 부착한다.
한편, 접착제 경화부(150)는 경화시키고자 하는 한 개 이상의 반도체 유닛(11)으로만 열원을 제한적으로 전달하여 기판(10) 상에서 열원이 공급되는 반도체 유닛(11)과 열원이 공급되지 않는 반도체 유닛(11) 별로 온도차가 발생하도록 하여 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
즉, 오븐(oven) 또는 노(furnace)를 통해 기판 전체에 열을 가해 동시에 경화시켜 모든 반도체 부품에 동일한 열이 인가되는 기존의 방식과 달리, 반도체 유닛(11)만을 제한적으로 경화시켜서, 열원이 필요하지 않은 반도체 부품이나 기판 부분에는 열원에 의한 특성변화가 최소화되도록 할 수 있다.
또한, 접착제 경화부(150)는, 반도체 부품의 특성에 따라 선택적으로, 반도체 부품 픽커에 의해 접착체 상부에 반도체 부품을 실장하면서 동시에 접착제를 경화하거나, 반도체 부품 픽커에 의해 접착체 상부에 반도체 부품을 실장한 후에 접착제를 경화할 수도 있다.
예컨대, 접착제 경화부(150)는 솔더링(soldering) 또는 신터링(sintering) 방식에 의해 접착제를 경화시킬 수 있다.
또한, 접착제 경화부(150)는 레이저 가열에 의해 비접촉 방식으로 접착제를 경화시키거나, 히터(151)에 의해 반도체 유닛(11)에 직접 접촉하는 접촉 방식으로 접착제를 경화시킬 수 있다.
예컨대, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 접착제 경화부(150)는 히터(151)를 상승시키고 반도체 유닛(11)의 하단에 접촉시켜 반도체 유닛(11)과 반도체 칩(21) 사이에 개재된 접착제를 경화시키도록 하여, 반도체 부품 로더와 반도체 부품 픽커와 접착제 경화부를 포함하는 개별 장비로 구성할 수 있다.
또는, 도면에 도시하지는 않았으나, 접착제 경화부는 열풍(hot air)에 의해 상기 반도체 유닛에 직접 접촉하지 않고, 간접적 접촉에 의해 접착제를 경화시킬 수 있다. 이때, 열풍의 온도는 50℃ 내지 450℃일 수 있으며, 열풍에는 기 설정된 비율(%) 즉, 소정 비율의 질소 또는 수소가 포함될 수 있다.
또는, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 접착제 경화부(150)는 히터(151)를 상승시키고 반도체 유닛(11)의 하단에 접촉시켜 반도체 유닛(11)과 반도체 칩(21) 사이에 개재된 접착제를 경화시키고, 도 8의 (g)에 도시된 바와 같이 접착제 경화부(150)는 히터(151)를 상승시키고 반도체 유닛(11)의 하단에 접촉시켜 반도체 칩(21)과 금속 클립(22) 사이에 개재된 접착제를 개별적으로 경화시켜, 반도체 칩(21) 및 금속 클립(22) 부착 공정별로 접착제 경화를 개별적으로 수행하여서, 반도체 칩의 부착을 수행하는 1차 장비 및 금속 클립의 부착을 수행하는 2차 장비를 인라인화하여(inline) 또 다른 후속 공정을 위한 장비와의 연결이 용이해지도록 할 수 있다.
즉, 기존의 오븐, 노 또는 리플로(reflow)에 의한 일괄적인 접착제 경화시에는 다른 장비와의 연결이 불가능하여 인라인화하기 어려운 반면에, 반도체 칩과 금속 클립의 반도체 부품의 부착 후에 개별적으로 경화시켜서 후속 공정 장비와 연속적으로 인라인화할 수 있는 효과를 구현할 수 있다.
또는, 도 12의 (h)에 도시된 바와 같이, 접착제 경화부(150)는 히터(151)를 상승시키고 반도체 유닛(11)의 하단에 접촉시켜 반도체 유닛(11)과 반도체 칩(21) 및 반도체 칩(21) 및 금속 클립(22) 사이에 각각 개재된 접착제를 동시에 경화시켜, 금속 클립(22) 부착 공정 후에 접착제 경화를 일괄적으로 수행할 수도 있다.
여기서, 반도체 칩의 부착을 수행하는 1차 장비 및 금속 클립의 부착을 수행하는 2차 장비를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 다른 반도체 부품을 부착을 수행하는 N차 장비를 연속적으로 인라인화시킬 수도 있다.
한편, 접착제 경화부(150)는 기판(10)을 다양한 방식으로 경화시킬 수 있는데, 예컨대, 도 2의 (b1)에 도시된 바와 같이, 접착제 경화부(150)는 기판(10) 상에서 반도체 유닛(11)별로 순차적으로 접착제를 경화시키거나, 도 2의 (b2)에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에서 두 개 이상으로 반도체 유닛(11)으로 구성된 반도체 유닛 블록별로 순차적으로 접착제를 경화시키거나, 도 2의 (b3)에 도시된 바와 같이, 두 개 이상의 반도체 유닛 블록별로 순차적으로 접착제를 경화시키거나, 도 2의 (b4,b5,b6)에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에서 한 개 이상의 행 또는 열로 그룹핑되어 배열된 반도체 유닛 그룹별로 순차적으로 접착제를 경화시킬 수 있다.
다음, 기판 언로딩부(160)는 반도체 유닛(11)에 반도체 부품이 접착제에 의해 경화되어 실장된 기판(10)을 인출하여 후속 공정으로 제공한다.
한편, 접착제 공급부(170)는 니들(needle)(171)을 통해 반도체 유닛(11)으로 접착제를 도팅하여(dotting) 공급하거나(도 3의 (b) 참조), 반도체 유닛(11) 상부에서 분사노즐(미도시)을 접착제를 분사하여 공급할 수 있다.
여기서, 접착제는 솔더 합금이거나, Ag 또는 Cu가 포함된 신터 소재일 수 있고, 솔더 합금은 기 설정된 소정 비율로 혼합된 Au 및 Sn을 포함할 수 있다.
또한, 솔더 합금은 페이스트 상태이고, 페이스트 내에 포함된 솔더 파티클 크기는 25㎛ 이하일 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 반도체 부품 로더와 반도체 부품 픽커와 접착제 경화부를 포함하는 개별 장비로 구성하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있는데, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 로딩부(110)에 의해 기판(10)을 공급하는 단계(a)와, 접착제 공급부(170)에 의해 반도체 유닛(11)에 접착제를 도포하는 단계(b)와, 반도체 부품 픽커인 반도체 칩 픽커(140A)에 의해 반도체 유닛(11)에 반도체 부품인 반도체 칩(21)을 실장하는 단계(c)와, 접착제 경화부(150)에 의해 접착제를 경화시키는 단계(d)와, 기판 언로딩부(160)에 의해 반도체 유닛(11)에 반도체 부품이 부착된 기판(10)을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있다(e).
또는, 반도체 칩의 부착을 수행하는 1차 장비 및 금속 클립의 부착을 수행하는 2차 장비를 인라인화하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있는데, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 기판 로딩부(110)에 의해 기판(10)을 공급하는 단계(a)와, 접착제 공급부(170)에 의해 반도체 유닛(11)에 접착제를 도포하는 단계(b)와, 반도체 부품 픽커인 반도체 칩 픽커(140A)에 의해 반도체 유닛(11)에 제1 반도체 부품인 반도체 칩(21)을 실장하는 단계(c)와, 접착제 경화부(150)에 의해 접착제를 1차 경화시켜 반도체 유닛(11)에 반도체 칩(21)을 부착하는 단계(d)와, 접착제 공급부(170)에 의해 제1 반도체 부품에 접착제를 도포하는 단계(e)와, 반도체 부품 픽커인 금속 클립 픽커(140B)에 의해 반도체 유닛(11)에 제2 반도체 부품인 금속 클립(22)을 실장하는 단계(f)와, 접착제 경화부(150)에 의해 접착제를 2차 경화시켜 반도체 칩(21)에 금속 클립(22)을 부착하는 단계(g)와, 기판 언로딩부(160)에 의해 반도체 유닛(11)에 제1 반도체 부품 및 제2 반도체 부품이 적층되어 부착된 기판(10)을 인출하는 단계(h)를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있다.
또는, 반도체 유닛(11)과 반도체 칩(21) 및 반도체 칩(21) 및 금속 클립(22) 사이에 각각 개재된 접착제를 동시에 경화시켜 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있는데, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 기판 로딩부(110)에 의해 기판(10)을 공급하는 단계(a)와, 접착제 공급부(170)에 의해 반도체 유닛(11)에 접착제를 도포하는 단계(b)와, 반도체 부품 픽커인 반도체 칩 픽커(140A)에 의해 반도체 유닛(11)에 제1 반도체 부품인 반도체 칩(21)을 실장하는 단계(c,d)와, 접착제 공급부(170)에 의해 제1 반도체 부품에 접착제를 도포하는 단계(e)와, 반도체 부품 픽커인 금속 클립 픽커(140B)에 의해 반도체 유닛(11)에 제2 반도체 부품인 금속 클립(22)을 실장하는 단계(f,g)와, 접착제 경화부(150)에 의해 접착제를 경화시키는 단계(h)와, 기판 언로딩부(160)에 의해 반도체 유닛(11)에 제1 반도체 부품 및 제2 반도체 부품이 적층되어 부착된 기판(10)을 인출하는 단계(i)를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행할 수 있다.
한편, 도 3의 (c), 도 6의 (c), 도 7의 (f), 도 10의 (c) 및 도 11의 (f)에 도시된 바와 같이, 반도체 유닛(11)으로의 반도체 부품의 부착위치를 검사하는 제2 비전검사부(180)를 더 포함할 수 있는데, 제2 비전검사부(180)는, 상향으로 반도체 칩 픽커(140A)에 의한 반도체 칩(21) 및 금속 클립 픽커(140B)에 의한 금속 클립(22)의 정렬위치를 각각 검사하고 하향으로 반도체 유닛(11) 상의 반도체 칩(21) 및 금속 클립(22)의 실장위치를 각각 검사하는 상하 정렬 비전 카메라(top/bottom align vision camera)로 구성될 수 있다.
또한, 반도체 유닛(11)에 반도체 부품이 접착제에 의해 경화되어 실장된 기판(10)을 플라즈마 세정하여(plasma cleaning) 반도체 칩(21) 또는 금속 클립(22)에 흡착된 불순물을 기체화시켜 제거한 후 기판 언로딩부(160)로 이송하는 플라즈마 세정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 반도체 부품 부착 장비의 구성에 의해서, 오븐 또는 노를 통해 기판 전체에 열을 가해 동시에 경화시켜 모든 반도체 부품에 동일한 열이 인가되는 기존의 방식과 달리, 경화시키고자 하는 한 개 이상의 반도체 유닛으로만 열원을 제한적으로 전달하여 기판 상에서 열원이 공급되는 반도체 유닛과 열원이 공급되지 않는 반도체 유닛 별로 온도차가 발생하도록 하여 경화시 전달되는 열원에 의한 제품특성에 대한 영향을 최소화할 수 있고, 반도체 부품 부착 공정별로 접착제 경화를 개별적으로 수행하여 해당 장비들을 인라인화하여 또 다른 후속 공정을 위한 장비와의 연결이 용이해질 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
110 : 기판 로딩부 120A : 웨이퍼 로더
120B : 반도체 칩 로더 120C : 금속 클립 로더
121a : 반도체 칩 정렬버퍼 121b : 금속 클립 정렬버퍼
130 : 제1 비전검사부 140A : 반도체 칩 픽커
140B : 금속 클립 픽커 150 : 접착제 경화부
151 : 히터 160 : 기판 언로딩부
170 : 접착제 공급부 171 : 니들
180 : 제2 비전검사부 10 : 기판
11 : 반도체 유닛 12 : 연결더미
21 : 반도체 칩 22 : 금속 클립

Claims (32)

  1. 반도체 패키지의 전기적 연결을 수행하는 반도체 부품 부착 장비에 있어서,
    한 개 이상의 반도체 패키지를 제조할 수 있는 한 개 이상의 반도체 유닛이 배열된 기판을 공급하는 기판 로딩부;
    반도체 부품을 공급하는 한 개 이상의 반도체 부품 로더;
    상기 기판 상에서 상기 반도체 유닛의 정렬상태, 접착제 도포위치 및 접착제 도포유무 중 어느 하나 이상을 검사하는 제1 비전검사부;
    상기 반도체 부품을 상기 기판으로 이송하여 상기 반도체 유닛에 실장하는 한 개 이상의 반도체 부품 픽커;
    상기 반도체 유닛과 상기 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시켜 부착하는 한 개 이상의 접착제 경화부; 및
    상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품이 상기 접착제에 의해 경화되어 실장된 상기 기판을 인출하는 기판 언로딩부;를 포함하고,
    상기 접착제 경화부는 경화시키고자 하는 한 개 이상의 상기 반도체 유닛으로 열원을 제한적으로 전달하여 상기 기판 상에서 열원이 공급되는 상기 반도체 유닛과 열원이 공급되지 않는 상기 반도체 유닛 별로 온도차가 발생하도록 하며,
    상기 접착제 경화부는, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 접착체 상부에 상기 반도체 부품을 실장하면서 동시에 상기 접착제를 경화하거나, 또는
    상기 접착제 경화부는, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 접착체 상부에 상기 반도체 부품을 실장한 후에 상기 접착제를 경화하고,
    상기 접착제 경화부는 히터를 포함하며, 상기 히터는 상기 반도체 부품이 실장되는 상기 반도체 유닛의 저부에 배치되고 상기 접착제의 경화시 상승하여 상기 반도체 유닛에 직접 접촉하여 상기 접착제를 경화시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품을 접착하기 위한 상기 접착제를 공급하는 한 개 이상의 접착제 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 Cu 함량이 60% 이상인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 절연제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판은 밀폐 반도체 패키지용인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 부품 로더는 반도체 칩을 공급하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반도체 칩은 IGBT, Diode, MOSFET, GaN소자 및 SiC 소자 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 부품 로더는 반도체 칩과 전기적으로 연결하는 금속 클립을 공급하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 접착제 공급부는 니들을 통해 상기 반도체 유닛으로 상기 접착제를 도팅하여 공급하거나, 상기 반도체 유닛 상부에서 상기 접착제를 분사하여 공급하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 접착제는 솔더 합금인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 접착제는 Ag 또는 Cu가 포함된 신터 소재인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 솔더 합금은 페이스트 상태이고, 상기 페이스트 내에 포함된 솔더 파티클 크기는 25㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 솔더 합금은 소정 비율로 혼합된 Au 및 Sn을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 부품 픽커는 60℃ 이상의 열원을 공급하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제 경화부는 솔더링 또는 신터링 방식에 의해 상기 접착제를 경화시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제 경화부는 상기 기판 상에서 상기 반도체 유닛별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제 경화부는 상기 기판 상에서 두 개 이상으로 상기 반도체 유닛으로 구성된 반도체 유닛 블록별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 접착제 경화부는 두 개 이상의 상기 반도체 유닛 블록별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제 경화부는 상기 기판 상에서 한 개 이상의 행 또는 열로 그룹핑되어 배열된 반도체 유닛 그룹별로 순차적으로 상기 접착제를 경화시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 로딩부에 의해 상기 기판을 공급하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 반도체 유닛과 상기 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시키는 단계와, 상기 기판 언로딩부에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품이 부착된 상기 기판을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 로딩부에 의해 상기 기판을 공급하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제1 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제2 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 반도체 유닛과 상기 제1 반도체 부품 사이에 개재된 접착제와 상기 제1 반도체 부품과 상기 제2 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 경화시키는 단계와, 상기 기판 언로딩부에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 제1 반도체 부품 및 제2 반도체 부품이 적층되어 부착된 상기 기판을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 로딩부에 의해 상기 기판을 공급하는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제1 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 반도체 유닛과 상기 제1 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 1차 경화시키는 단계와, 상기 반도체 부품 픽커에 의해 상기 반도체 유닛에 제2 반도체 부품을 실장하는 단계와, 상기 접착제 경화부에 의해 상기 제1 반도체 부품과 상기 제2 반도체 부품 사이에 개재된 접착제를 2차 경화시키는 단계와, 상기 기판 언로딩부에 의해 상기 반도체 유닛에 상기 제1 반도체 부품 및 제2 반도체 부품이 적층되어 부착된 상기 기판을 인출하는 단계를 수행하여 반도체 부품 부착 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 부품은 반도체 칩 또는 금속 클립인 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 부품 로더는 반도체 부품 정렬버퍼를 더 포함하고,
    상기 반도체 부품 픽커는 상기 반도체 부품 로더로부터 상기 반도체 부품 정렬버퍼로 이송된 상기 반도체 부품을 상기 반도체 유닛으로 이송하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 유닛으로의 상기 반도체 부품의 부착위치를 검사하는 제2 비전검사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 유닛에 상기 반도체 부품이 상기 접착제에 의해 경화되어 실장된 상기 기판을 플라즈마 세정하여 상기 기판 언로딩부로 이송하는 플라즈마 세정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 부품 부착 장비.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI817749B (zh) * 2022-09-30 2023-10-01 鴻勁精密股份有限公司 承載器、作業裝置及作業機

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010525580A (ja) * 2007-05-20 2010-07-22 シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド ハンドル基板からｍｅｍｓデバイスを取り外す方法
KR101544086B1 (ko) 2014-02-07 2015-08-12 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법, 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비
KR20150092888A (ko) * 2014-02-06 2015-08-17 (주) 주원테크 반도체 패키지 공정용 복합장치
KR101612730B1 (ko) 2016-02-24 2016-04-26 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치
KR20180107651A (ko) * 2017-03-22 2018-10-02 (주)제이티 소자본딩방법 및 이를 수행하는 소자본딩시스템
KR101949334B1 (ko) 2018-03-27 2019-02-18 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 본딩 장치 및 클립픽커
KR20190019286A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 세메스 주식회사 웨이퍼 공급 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6132527A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 Toshiba Corp ボンデイング方法
DE69631428T2 (de) * 1995-10-13 2004-12-02 Nordson Corp., Westlake System und verfahren zur beschichtung der unterseite von flip chips
JP3442615B2 (ja) * 1997-05-29 2003-09-02 松下電器産業株式会社 基板加熱方法
US6481187B1 (en) * 1997-07-16 2002-11-19 Robotic Vision Systems, Inc. Position sensing system and method for an inspection handling system
JP2003234378A (ja) * 2002-02-12 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体実装設備
JP4206320B2 (ja) * 2003-09-19 2009-01-07 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
KR100634869B1 (ko) * 2005-05-30 2006-10-17 삼성전자주식회사 멀티 다이 접착 장치
JP4367524B2 (ja) * 2007-05-22 2009-11-18 パナソニック株式会社 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法
JP4340703B2 (ja) * 2007-11-01 2009-10-07 シャープ株式会社 半導体実装装置および半導体実装方法
JP5561949B2 (ja) * 2009-04-08 2014-07-30 日東電工株式会社 熱硬化型ダイボンドフィルム
CN102184874B (zh) * 2011-04-02 2012-12-26 何永基 芯片接合方法
CH707378A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-30 Besi Switzerland Ag Thermokompressionsverfahren und Vorrichtung für die Montage von Halbleiterchips auf einem Substrat.
TWI514489B (zh) * 2013-05-23 2015-12-21 Shinkawa Kk 電子零件安裝裝置以及電子零件的製造方法
JP2015130414A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 東レエンジニアリング株式会社 自動ボンディング装置
JP6679378B2 (ja) * 2016-03-30 2020-04-15 東レエンジニアリング株式会社 実装装置および実装方法
JP6819394B2 (ja) * 2017-03-23 2021-01-27 株式会社デンソー 半導体装置
JP2019102568A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP7157948B2 (ja) * 2018-04-25 2022-10-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 部品実装ライン、部品実装方法及び品質管理システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010525580A (ja) * 2007-05-20 2010-07-22 シルバーブルック リサーチ ピーティワイ リミテッド ハンドル基板からｍｅｍｓデバイスを取り外す方法
KR20150092888A (ko) * 2014-02-06 2015-08-17 (주) 주원테크 반도체 패키지 공정용 복합장치
KR101544086B1 (ko) 2014-02-07 2015-08-12 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법, 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비
KR101612730B1 (ko) 2016-02-24 2016-04-26 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치
KR20180107651A (ko) * 2017-03-22 2018-10-02 (주)제이티 소자본딩방법 및 이를 수행하는 소자본딩시스템
KR20190019286A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 세메스 주식회사 웨이퍼 공급 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR101949334B1 (ko) 2018-03-27 2019-02-18 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 본딩 장치 및 클립픽커

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