KR20000015582A

KR20000015582A - 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20000015582A
Application number: KR1019980035608A
Authority: KR
Inventors: 공우현; 이창복; 최종근
Original assignee: 김규현; 아남반도체 주식회사
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR100370847B1

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 그 목적은 첫째, 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 부착시킬 수 있고, 둘째, 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 접착시키는 장치에 열변형에 의한 불량을 최대한 방지하도록 열전달이 되지 않도록 구성하여, 열변형에 의한 불량을 방지할 수 있으며, 셋째, 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 부착시킬 수 있는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프 라미네이션 방법에 관한 것이다.

Description

반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치 및 그 방법

본 발명은 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 위치에 완전히 밀착되도록 부착시킬 수 있는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 패키지는 전자 제품, 통신 기기, 컴퓨터등 반도체패키지가 실장되는 전자 제품들이 소형화되어 가고 있는 추세에 따라 반도체패키지의 크기를 기능의 저하없이 소형화시키고, 고다핀을 구현하면서 경박단소화 하고자 하는 새로운 형태의 반도체패키지이다.

이러한 반도체패키지의 크기는 반도체칩의 크기와 동일한 크기로 형성됨은 물론, 그 제조 방법에 있어서는 다수의 반도체칩이 형성되어 있는 웨이퍼상에 회로패턴이 형성되어 있는 회로필름을 일레스토마테이프를 개재하여 직접 접착시킨 채, 웨이퍼상에서 와이어본딩, 솔더볼 융착 및 몰딩을 마친 후 마지막 단계에서 상기 웨이퍼를 각각의 반도체칩으로 절단하여 독립된 반도체 패키지를 제조하고 있다.

이러한 반도체 패키지를 제조하는데 있어서, 매우 중요한 공정은 회로필름이 접착된 써킷테이프를 웨이퍼상의 정확한 기준 위치에 부착시키는 공정이다.

그러나, 종래에는 상기 공정시에 회로필름이 접착된 써킷테이프와 웨이퍼를 완전히 밀착시키기 위한 별도의 장비가 없었음으로, 회로필름이 접착된 써킷테이프와 웨이퍼를 서로 부착시키기 위해서는 많은 어려움이 수반되었다.

또한, 일반적인 모든 반도체패키지 제조장비는 매우 정밀한 장비로써, 이러한 장비의 대부분이 금속으로 이루어져 있다.

그러나, 상기한 써킷테이프와 웨이퍼를 부착시킬 때에는 고온하에서 공정이 이루어짐으로써, 장비의 제작시에 열에 의한 변형을 최대한 고려하여 열 전달이 되지 않는 구조로 하여야 한다.

즉, 정교하게 이루어져 있는 장비에 열이 전달되면, 이 열에 의한 열 팽창으로 부품들의 치수변화로 여러 가지 불량을 일으키고, 제조장비의 정밀도를 떨어뜨리고, 특히 작업자의 안전에도 상당한 위험 요소가 내포되어 있었다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 부착시킬 수 있는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 접착시키는 장치에 열변형에 의한 불량을 최대한 방지하도록 열전달이 되지 않도록 구성하여, 열변형에 의한 불량을 방지할 수 있도록 된 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 부착시킬 수 있는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프 라미네이션 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치를 나타낸 정면도

도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 테이프접착부의 구성을 나타낸 정면도

도 3은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 테이프접착부의 구성을 나타낸 측면도

도 4는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 테이프접착부의 열차단을 위한 구성을 나타낸 요부 확대 사시도

도 5는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 펀칭부레스부의 구성을 나타낸 정면도

도 6은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 펀칭부레스부의 다이를 타나낸 평면도

도 7은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 펀칭부레스부의 배큠툴 구성을 나타낸 사시도

도 8은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 펀칭부레스부의 배큠툴 구성을 나타낸 단면도

도 9는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 웨이퍼부착부의 구성을 나타낸 정면도

도 10은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 웨이퍼부착부의 구성을 나타낸 측면도

도 11은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 웨이퍼부착부의 작동 상태를 나타낸 확대도

도 12는 도 11의 "A"부 확대도

도 13은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 가압프레스부의 구성을 나타낸 정면도

도 14는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 가압프레스부의 가압판을 작동시키기 위한 제1,2,3기어의 설치 상태를 나타낸 평면도

도 15a는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 가압프레스부의 열차단을 위한 연결부재의 구성을 나타낸 평면도

도 15b는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 가압프레스부의 열차단을 위한 연결부재의 구성을 나타낸 단면도

도 16은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 커팅부의 구성을 나타낸 정면도

도 17은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치에서 커팅부의 안착다이를 나타낸 평면도

도 18은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 부착 상태를 나타낸 사시도

도 19는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 회로필름에 접착되는 일레스토마테이프의 구조를 나타낸 확대 단면도

도 20은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법을 도시한 블록도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10 - 테이퍼접착부 20 - 펀칭프레스부

30 - 웨이퍼부착부 40 - 가압프레스부

50 - 커팅부

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치의 구성은, 회로패턴이 형성되어 있는 회로필름(70)과 일레스토마테이프(60)를 접착시켜 써킷테이프(T)를 형성하는 테이프접착부(10)와, 상기한 테이프접착부(10)에서 형성된 써킷테이프(T)의 본드핑거와 상기한 웨이퍼(W)상에 다수 형성되어 있는 반도체칩의 입출력패드를 와이어로 본딩하기 위하여 상기한 써킷테이프(T)의 와이어본딩영역을 펀치(21)와 다이(23)로 커팅하는 펀칭프레스부(20)와, 상기한 펀칭프레스부(20)에서 와이어본딩영역이 제거한 써킷테이프(T)와 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼(W)를 정확한 기준 위치에 정렬시켜 부착하는 웨이퍼부착부(30)와, 상기한 웨이퍼부착부(30)에서 부착된 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 완전히 밀착시키도록 가압하는 가압프레스부(40)와, 상기한 가압프레스부(40)에서 써킷테이프(T)와 상기한 웨이퍼(W)가 완전히 밀착되면, 상기한 웨이퍼(W)의 외측으로 돌출된 불필요한 써킷테이프(T)를 제거하는 커팅부(50)로 이루어진다.

상기한 테이프접착부(10)는, 일측에는 입력가이드판(11)이 설치되고, 타측에는 출력가이드판(12)이 설치되며, 상기한 입력가이드판(11)과 출력가이드판(12)의 사이에는 구동로울러(14)와 가압로울러(15)가 서로 접착되어 회전되도록 설치되고, 상기한 구동로울러(14)의 표면에는 히터(16)가 접촉되도록 설치되며, 상기 구동로울러(14)와 가압로울러(15)의 전방에 위치되도록 공급로울러(17)가 설치되어 상기한 회로필름(70)과 일레스토마테이프(60)를 구동로울러(14)와 가압로울러(15)로 전진시키는 한편, 상기한 공급로울러(17)의 상부에는 보조로울러(18) 및 상부가이드판(13)이 설치되어 있다.

여기서, 상기한 구동로울러(14)는 모터(14a)에 의해 구동되고, 상기한 구동로울러(14)와 가압로울러(15) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 상기한 가압로울러(15)의 상부에 미세조정구(19)가 설치되어 있다.

또한, 상기한 구동로울러(14)는 히터(16)에 의해 표면 온도를 항상 90°이상의 고온으로 유지되고, 이러한 고온이 다른 부품들로 열전달이 되지 않도록 서로 이격되어 설치되며, 상기한 구동로울러(14)를 회전시키기 위해 결합되어 있는 연결축(151)의 결합은 접착면적을 최대한으로 줄이도록 연결축(151)의 측단면에 여러 개의 돌출턱(152)을 형성하고, 이 돌출턱(152)이 끼워지는 요홈(142)을 상기한 구동로울러(14)를 지지하는 지지축(141)에 형성하여 결합하는 한편, 상기한 연결축(151)에는 열전달을 최대한으로 축소시키기 위하여 공간부(153) 및 절결부(154)가 형성되고, 상기 연결축(151)에 결합되는 베어링(156)과의 접촉면적을 줄이기 위하여 외주연에 환 형태의 홈(155)이 형성되어 있다.

상기한 펀칭프레스부(20)는, 상기한 회로필름(70)과 일레스토마테이프(60)가 접착된 써킷테이프(T)를 배큠으로 흡착 고정하도록 복수개의 배큠홀(25a)이 형성된 배큠툴(25)이 구비되고, 상기한 배큠툴(25)이 안착 고정되는 다이(23)가 형성되며, 상기한 배큠툴(25)에 고정된 써킷테이프(T)의 와이어본딩영역을 커팅하는 펀치(21)가 상부에 설치되고, 상기한 펀치(21)를 작동시키는 구동부(22)가 설치된다.

여기서, 상기한 배큠툴(25)에는 배큠홀(25a)의 사이에 펀치(21)가 작동될 수 있도록 장공(25b)이 형성되어 있으며, 상기 배큠툴(25)의 형상은 사각형상으로 형성되고, 이 배큠툴(25)이 다이(23)에 안착 고정되도록 상기한 다이(23)의 상면에는 상기 배큠툴(25)의 각 모서리부가 위치하는 부분에 직각으로 절곡된 4개의 걸림부(24)가 형성되어 상기한 배큠툴(25)이 상기한 걸림부(24)에 고정된다.

상기한 웨이퍼부착부(30)는, 상부에 써킷테이프(T)를 흡착 고정하고 있는 배큠툴(25)을 고정시키는 배큠툴고정구(31)가 설치되고, 이 배큠툴고정구(31)는 상하로 슬라이딩되는 상하이동수단(32)에 설치되며, 상기한 배큠툴고정구(31)의 하부에는 웨이퍼(W)를 흡착 고정시키는 웨이퍼흡착다이(33)가 설치되고, 이 웨이퍼흡착다이(33)는 X,Y축 방향 및 θ각도로 위치를 이동시킬 수 있는 위치조정수단(34)에 설치되어 X,Y축 방향 및 θ각도로 위치를 조정할 수 있고, 상기한 배큠툴고정구(31)와 웨이퍼흡착다이(33)의 사이에는 상기한 써킷테이프(T) 및 상기한 웨이퍼(W)의 기준위치를 스캔 및 비교하는 카메라(35)가 설치되고, 이 카메라(35)는 전후로 슬라이딩되는 카메라이동수단(36)에 설치된다.

여기서, 상기한 웨이퍼흡착다이(33)에는 웨이퍼(W)를 흡착 고정할 수 있도록 복수개의 흡착공(331)이 형성되어 있다.

또한, 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 접착시킬 때, 상기 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)의 사이에 위치한 공기를 완전히 배출시켜 진공상태로 이들이 접착되도록 하기 위하여 상기한 배큠툴(25)의 저면은 중심부가 하부로 돌출되는 곡면으로 형성되고, 상기한 웨이퍼흡착다이(33)의 외주연으로는 복수개의 공기배출공(332)이 형성되며, 그 외측으로는 고무링(333)이 설치된다. 그리고, 상기한 공기배출공(332)의 외부에는 흡착펌프(334)가 설치되고, 이 흡착펌프(334)는 상기한 배큠툴고정구(31)가 하강될 때 작동하도록 설치된 리미트스위치(335)에 의해 작동된다.

상기한 웨이퍼흡착다이(33)에는 배큠툴고정구(31)의 하강에 의해 웨이퍼흡착다이(33)와 접촉될 때 그 충격을 흡수할 수 있도록 완충구(37)가 설치되어 있다.

상기한 카메라(35)는 저배율 카메라와 고배율 카메라가 각각 설치되고, 상기 저배율 카메라와 고배율 카메라는 상하부 방향 모두를 스캔할 수 있도록 상,하부에 각각 렌즈가 설치되어 있다.

상기한 위치조정수단(34)은, 웨이퍼흡착다이(33)를 X축방향으로 이동시킬 수 있는 X축이동용마이크로메터(34a)와, 웨이퍼흡착다이(33)를 Y축방향으로 이동시킬 수 있는 Y축이동용마이크로메터(34b)와, 웨이퍼흡착다이(33)를 소정의 각도로 회전시킬 수 있는 θ각도조절용마이크로메터(34c)가 각각 설치되어 있다.

상기한 가압프레스부(40)는, 웨이퍼(W)가 부착된 써킷테이프(T)를 안착시킬 수 있는 다이(41)가 하부고정대(42)에 설치되고, 상기한 다이(41)에 안착된 웨이퍼(W)가 부착된 써킷테이프(T)를 가압하는 가압판(43)이 상기한 다이(41)의 상부에 위치되어 승하강되도록 설치되며, 상기한 가압판(43)은 램(44)의 하부에 고정되고, 상기한 램(44)에는 제1,2,3 기어(45a)(45b)(45c)가 설치되어 승하강된다. 이때, 상기한 제1,2,3 기어(45a)(45b)(45c)는 핸들(46)의 회전에 의해 작동하도록 설치된다.

상기한 다이(41)는 상부에서 가압판(43)으로 가압하는 순간에 하부로 약간의 텐션력을 보유하도록 스프링이 구비된 완충구(47)가 설치되어 있다.

또한, 상기한 다이(41)의 내부에는 히터카트리지(41a)가 내장되어 상기한 다이(41)를 일정 온도로 예열하는 것으로, 이러한 고온이 다른 부품들로 열전달이 되지 않도록 상기한 다이(41)는 연결부재(48)를 매개체로 하여 하부고정대(42)에 고정된다.

상기한 연결부재(48)는 다이(41)와의 접촉면적을 죄소화하기 위해 상면에 복수개의 돌출턱(48a)을 형성하여 결합되고, 이러한 연결부재(48)의 외주면상에는 복수개의 구멍(48b)이 형성된다.

상기한 커팅부(50)는, 하부에는 웨이퍼(W)가 부착된 써킷테이프(T)가 배큠에 의해 흡착 고정되는 안착다이(51)가 설치되고, 이 안착다이(51)를 고정시키는 고정대(52)가 설치되며, 상기한 안착다이(51)의 상부에는 상부지지대(54)가 설치되고, 이 상부지지대(54)에는 핸들(55)에 의해 회전되도록 회전축(56)이 설치되며, 상기한 회전축(56)의 하부에는 커팅툴(57)이 설치된다. 또한, 상기한 상부지지대(54)의 일측에는 승하강실린더(53)가 설치되어 상기한 상부지지대(54), 회전축(56) 및 커팅툴(57)을 승하강시킨다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치의 방법은, 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼(W)를 제공하는 단계(S1)와, 회로패턴이 형성되어 있는 회로필름(70)을 제공하는 단계(S2)와, 접착성물질(61)이 형성되고, 이 접착성물질(61)을 보호하도록 상하면에 각각 상,하부필름(62)(63)이 부착되어 있는 일레스토마테이프(60)를 제공하는 단계(S3)와, 상기한 일레스토마테이프(60)의 상부필름(62)을 제거하여 접착성물질(61)을 노출시키고, 이 노출된 접착성물질(61)에 상기한 회로필름(70)을 접착시켜 써킷테이프(T)를 형성하는 단계(S4)와, 상기한 써킷테이프(T)의 본드핑거와 상기한 웨이퍼(W)상에 다수 형성되어 있는 반도체칩의 입출력패드를 와이어로 본딩하기 위하여 상기한 써킷테이프(T)의 와이어본딩영역을 제거하는 단계(S5)와, 상기한 와이어본딩영역을 제거한 써킷테이프(T)에 부착되어 있는 일레스토마테이프(60)의 하부필름(63)을 제거하여 접착성물질(61)을 노출시키고, 이 노출된 접착성물질(61)에 상기한 웨이퍼(W)를 정확한 기준 위치에 정렬시켜 부착하는 단계(S6)와, 상기한 써킷테이프(T)와 상기한 웨이퍼(W)가 정확한 기준 위치에 부착된 상태를 가압 가열하여 상기한 써킷테이프(T)와 상기한 웨이퍼(W)가 완전히 밀착시키는 단계(S7)와, 상기한 써킷테이프(T)와 상기한 웨이퍼(W)가 완전히 밀착되면, 상기한 웨이퍼(W)의 외측으로 돌출되는 써킷테이프(T)의 불필요한 부분을 제거하는 단계(S8)를 포함하여 이루어진다.

상기한 회로필름(70)과 상기한 일레스토마테이프(60)를 접착하여 써킷테이프(T)를 형성하는 단계(S4)는, 90°이상의 고온을 유지한 상태에서 열압착으로 접착한다.

상기한 써킷테이프(T)에 와이어본딩영역을 제거하는 단계(S5)는, 한 쌍의 펀치(21)와 다이(23)가 구비된 펀칭프레스를 사용한다.

또한, 상기한 펀칭프레스로 써킷테이프(T)에 와이어본딩영역을 제거할 때에는 배큠툴(25)로 상기한 써킷테이프(T)를 흡착 고정한 상태로 작업한다.

상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 부착하는 단계(S6)는, 카메라(35)를 이용하여 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 동시에 스캔 및 비교하여, 이를 모니터링 한다.

여기서, 상기한 카메라(35)는 저배율 카메라와 고배율 카메라가 각각 구비되고, 상기 저배율 카메라와 고배율 카메라는 상하부 방향 모두를 스캔한다.

상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 완전히 밀착시키는 단계(S7)는, 웨이퍼와 접착제 및 써킷테이프 등의 특성에 따라 적절한 온도와 압력으로 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 가열 가압한다. 즉, 일정 이상의 고온과, 일정 이상의 압력을 유지한 상태에서 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 가열 가압한다.

또한, 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 완전히 밀착시키는 단계(S7)에서는, 압력표시기(도시되지 않음)를 설치하여 가압되는 압력을 측정한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동은, 먼저 테이프접착부(10)의 입력가이드판(11)에 상부필름(62)을 제거한 일레스토마테이프(60)와 회로필름(70)을 정렬하여 위치시키면, 공급로울러(17)가 회전되어 상기한 일레스토마테이프(60)와 회로필름(70)이 구동로울러(14)와 가압로울러(15)의 사이를 통과되면서 열압착된 써킷테이프(T)가로 출력가이드판(12)으로 배출된다. 이때, 상기한 일레스토마테이프(60)와 회로필름(70)은 상면에 설치된 보조로울러(18) 및 상부가이드판(13)에 의해 밀리는 것이 방지된다.

또한, 상기한 구동로울러(14)의 표면에는 히터(16)가 접촉되도록 설치되어 있음으로써, 이 히터(16)에 의해 상기한 구동로울러(14)의 표면 온도는 항상 90°이상의 고온으로 유지하여 열압착된다.

상기한 히터(16)에서 발생된 열이 구동로울러(14)의 표면에만 전달되고 그 외의 부품으로는 전달되지 않아 장비의 정밀도를 유지할 수 있다. 즉, 상기한 구동로울러(14)를 회전시키기 위해 모터(14a)의 회전력을 전달하는 연결축(151)은 지지축(141)에 요홈(142)과 돌출턱(152)으로 결합되어 있고, 상기 연결축(151)에 형성된 공간부(153) 및 절결부(154)에 의해 열전달 경로를 축소시킴으로써, 상기한 히터(16)에서 발생되는 고온이 다른 부품으로 전달되는 것을 최대한 억제된다.

상기와 같이 열압착 된 써킷테이프(T)는 펀칭프레스부(20)에서 와이어본딩영역을 제거하는 것으로, 이와 같이 와이어본딩영역을 제거하기 위해서는 상기한 써킷테이프(T)를 배큠으로 흡착 고정한 배큠툴(25)을 다이(23)에 안착 고정시킨 상태에서 구동부(22)에 의해 작동하는 펀치(21)로 와이어본딩영역을 제거한다.

상기와 같이 와이어 본딩영역이 제거된 써킷테이프(T)는 상기한 배큠툴(25)에 흡착 고정된 상태를 계속해서 유지하면서 상기한 웨이퍼부착부(30)의 상부에 설치된 배큠툴고정구(31)에 고정된다. 또한, 상기한 써킷테이프(T)와 부착되는 웨이퍼(W)는 상기한 웨이퍼부착부(30)의 하부에 설치된 웨이퍼흡착다이(33)에 흡착 고정된다.

이 상태에서 카메라이동수단(36)에 의해 카메라(35)가 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)의 사이에 위치되도록 슬라이딩되어 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 동시에 스캔 및 비교하여, 이를 모니터링 한다.

이때, 상기한 카메라(35)는 상하부 방향을 모두 스캔할 수 있다. 또한, 상기한 카메라(35)에는 저배율 카메라(35)와 고배율 카메라(35)가 각각 설치되어 있음으로써, 한치의 오차없이 정확하게 스캔하여 모니터링한다.

이와 같이 카메라(35)로 모니터링한 것을 확인하면서 작업자가 상기한 웨이퍼흡착다이(33)를 X,Y방향 및 θ각도로 이동시키면서 정확한 셋팅을 한다. 즉, X축이동용마이크로메터(34a)와 Y축이동용마이크로메터(34b)를 조절하여 상기한 웨이퍼흡착다이(33)를 이동시킴과 동시에, θ각도조절용마이크로메터(34c)를 조절하여 상기한 웨이퍼흡착다이(33)의 각도를 조절하여 상기한 웨이퍼(W)와 상기한 써킷테이프(T)를 정확하게 셋팅한다.

이러한 상태로 상기한 써킷테이프(T)를 흡착 고정하고 있는 배큠툴고정구(31)가 하강하여 상기한 웨이퍼(W)와 써킷테이프(T)를 접착한다. 이때, 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)의 사이에 존재하는 공기를 완전히 배출시키면서 접착함으로써, 접착에 의한 보이드를 방지한다.

이와 같이 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)의 사이에 존재하는 공기를 완전히 배출시키면서 접착할 수 있는 것은, 상기한 배큠툴고정구(31)가 하강하면서 리미트스위치(335)를 작동시킨다. 이러한 리미트스위치(335)의 작동은 배큠툴(25)에 흡착된 써킷테이프(T)가 상기한 웨이퍼흡착다이(33)에 안착되어 있는 웨이퍼(W)와 접촉되는 순간에 작동되고, 이 리미트스위치(335)의 작동에 의해 흡착펌프(334)를 작동되어 공기배출공(332)으로 공기가 배출된다.

이때, 상기한 배큠툴(25)의 저면은 그 중심부가 곡면형상으로 돌출되어 있음으로써, 즉 도 11에 도시된 t만큼의 높이차에 의해 상기한 배큠툴(25)의 저면 중심부가 먼저 웨이퍼(W)의 중앙부에 접촉되고, 상기한 공기배출공(332)의 외측에 위치된 고무링(333)에 의해 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)의 사이는 완전 밀폐됨으로써, 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)의 사이에 있는 공기를 상기한 공기배출공(332)을 통해 완전히 배출시키고, 이러한 상태에서 상기한 배큠툴(25)에 배큠을 제거하여 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)가 접착시킨다.

상기와 같이 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)가 부착되면, 이를 가압프레스부(40)의 다이(41)에 안착시키고, 그 상부에서 가압판(43)을 하강하여 상기한 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 완전히 밀착시킨다.

이때, 상기한 다이(41)에는 히터카트리지(41a)가 내장되어 상기한 다이(41)를 고온 상태로 유지함으로써, 보다 확실한 밀착을 할 수 있으며, 상기한 히터카트리지(41a)에 의해 발생되는 열은 상기한 다이(41)를 연결하고 있는 연결부재(48)에 의해 하부고정대(42)에 전달되지 않는다. 즉, 상기한 연결부재(48)는 다이(41)와의 접촉면적을 죄소화하기 위해 상면에 복수개의 돌출턱(48a)이 형성되어 있고, 이러한 연결부재(48)의 외주면상에는 복수개의 구멍(48b)이 형성되어 있음으로써, 하부고정대(42)로의 열전달이 차단된다.

또한, 상기한 다이(41)에 안착된 써킷테이프(T)와 웨이퍼(W)를 가압하는 가압판(43)은 제1,2,3 기어(45a)(45b)(45c)에 의해 적은 힘으로 큰 힘을 얻을 수 있다.

이와 같이 써킷테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W)가 가압프레스부(40)에서 완전히 밀착되면, 상기한 웨이퍼(W)의 외측으로 돌출되는 써킷테이프(T)의 불필요한 부분을 커팅부(50)에서 제거한다.

이러한 커팅부(50)의 동작은 써킷테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W)를 안착다이(51)에서 배큠으로 흡착 고정시킨 상태에서 승하강실린더(53)를 하강시켜 커팅툴(57)이 상기한 웨이퍼(W)와 부착된 써킷테이프(T)의 불필요한 부분을 제거하고자 하는 위치에 위치된다.

이 상태에서 핸들(55)을 회전시켜 상기한 웨이퍼(W)의 외측으로 돌출된 써킷테이프(T)의 불필요한 부분을 커팅한다. 이때, 상기한 웨이퍼(W)의 형상은 원형으로 형성되어 있음으로써, 상기한 커팅툴(57)은 웨이퍼(W)의 형상을 따라서 써킷테이프(T)를 제거할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은, 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프를 라미네이션 하기 위하여 웨이퍼상에 회로필름이 부착된 써킷테이프를 정확한 기준위치에 완전히 밀착되도록 부착시킬 수 있고, 이러한 장치에 열변형에 의한 불량을 최대한 방지하도록 열전달이 되지 않도록 구성하여, 열변형에 의한 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

회로패턴이 형성되어 있는 회로필름과 접착성물질이 형성되어 있는 일레스토마테이프를 접착시켜 써킷테이프를 형성하는 테이프접착부와,

상기한 테이프접착부에서 형성된 써킷테이프의 본드핑거와 상기한 웨이퍼상에 다수 형성되어 있는 반도체칩의 입출력패드를 와이어로 본딩하기 위하여 상기한 써킷테이프의 와이어본딩영역을 펀치와 다이로 커팅하는 펀칭프레스부와,

상기한 펀칭프레스부에서 와이어본딩영역이 제거한 써킷테이프와 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼를 정확한 기준 위치에 정렬시켜 부착하는 웨이퍼부착부와,

상기한 웨이퍼부착부에서 부착된 써킷테이프와 웨이퍼를 완전히 밀착시키도록 가압하는 가압프레스부와,

상기한 가압프레스부에서 써킷테이프와 상기한 웨이퍼가 완전히 밀착되면, 상기한 웨이퍼의 외측으로 돌출된 불필요한 써킷테이프를 제거하는 커팅부,

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 테이프접착부는, 일측에는 입력가이드판이 설치되고, 타측에는 출력가이드판이 설치되며, 상기한 입력가이드판과 출력가이드판의 사이에는 구동로울러와 가압로울러가 서로 접착되어 회전되도록 설치되고, 상기한 구동로울러의 표면에는 히터가 접촉되도록 설치되며, 상기 구동로울러와 가압로울러의 전방에 위치되도록 공급로울러가 설치되어 상기한 회로필름과 일레스토마테이프를 구동로울러와 가압로울러로 전진시키는 한편, 상기한 공급로울러의 상부에는 보조로울러 및 상부가이드판이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 펀칭프레스부는, 상기한 회로필름과 일레스토마테이프가 접착된 써킷테이프를 배큠으로 흡착 고정하도록 복수개의 배큠홀이 형성된 배큠툴이 구비되고, 상기한 배큠툴이 안착 고정되는 다이가 형성되며, 상기한 배큠툴에 고정된 써킷테이프의 와이어본딩영역을 커팅하는 펀치가 상부에 설치되고, 상기한 펀치를 작동시키는 구동부가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
제 3 항에 있어서,

상기한 배큠툴은 사각형상으로 형성되고, 이 배큠툴이 다이에 안착 고정되도록 상기한 다이의 상면에는 상기 배큠툴의 각 모서리부가 위치하는 부분에 직각으로 절곡된 4개의 걸림부가 형성되어 상기한 배큠툴이 상기한 걸림부에 고정되도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 웨이퍼부착부는, 상부에 써킷테이프를 흡착 고정하고 있는 배큠툴을 고정시키는 배큠튤고정구가 설치되고, 이 배큠툴고정구는 상하로 슬라이딩되는 상하이동수단에 설치되며, 상기한 배큠툴고정구의 하부에는 웨이퍼를 흡착 고정시키는 웨이퍼흡착다이가 설치되고, 이 웨이퍼흡착다이는 X,Y축 방향 및 θ각도로 위치를 이동시킬 수 있는 위치조정수단에 설치되어 X,Y축 방향 및 θ각도로 위치를 조정할 수 있고, 상기한 흡착부와 흡착다이의 사이에는 상기한 써킷테이프 및 상기한 웨이퍼의 기준위치를 스캔 및 비교하는 카메라가 설치되고, 이 카메라는 전후로 슬라이딩되는 카메라이동수단에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 가압프레스부는, 웨이퍼가 부착된 써킷테이프를 안착시킬 수 있는 다이가 하부고정대에 설치되고, 상기한 다이에 안착된 웨이퍼가 부착된 써킷테이프를 가압하는 가압판이 상기한 다이의 상부에 위치되어 승하강되도록 설치되며, 상기한 가압판은 램의 하부에 고정되고, 상기한 램에는 제1,2,3 기어가 설치되어 승하강되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 커팅부는, 하부에는 웨이퍼가 부착된 써킷테이프가 배큠에 의해 흡착 고정되는 안착다이가 설치되고, 이 안착다이를 고정시키는 고정대가 설치되며, 상기한 안착다이의 상부에는 상부지지대가 설치되고, 이 상부지지대에는 핸들에 의해 회전되도록 회전축이 설치되며, 상기한 회전축의 하부에는 커팅툴이 설치되는 한편, 상기한 상부지지대의 일측에는 승하강실린더가 설치되어 상기한 상부지지대, 회전축 및 커팅툴을 승하강시키도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 장치.
다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼를 제공하는 단계와,

회로패턴이 형성되어 있는 회로필름을 제공하는 단계와,

접착성물질이 형성되고, 이 접착성물질을 보호하도록 상하면에 각각 상,하부필름이 부착되어 있는 일레스토마테이프를 제공하는 단계와,

상기한 일레스토마테이프의 상부필름을 제거하여 접착성물질을 노출시키고, 이 노출된 접착성물질에 상기한 회로필름을 접착시켜 써킷테이프를 형성하는 단계와,

상기한 써킷테이프의 본드핑거와 상기한 웨이퍼상에 다수 형성되어 있는 반도체칩의 입출력패드를 와이어로 본딩하기 위하여 상기한 써킷테이프의 와이어본딩영역을 제거하는 단계와,

상기한 와이어본딩영역을 제거한 써킷테이프에 부착되어 있는 일레스토마테이프의 하부필름을 제거하여 접착성물질을 노출시키고, 이 노출된 접착성물질에 상기한 웨이퍼를 정확한 기준 위치에 정렬시켜 부착하는 단계와,

상기한 써킷테이프와 상기한 웨이퍼가 정확한 기준 위치에 부착된 상태를 가압 가열하여 상기한 써킷테이프와 상기한 웨이퍼가 완전히 밀착시키는 단계와,

상기한 써킷테이프와 상기한 웨이퍼가 완전히 밀착되면, 상기한 웨이퍼의 외측으로 돌출되는 써킷테이프의 불필요한 부분을 제거하는 단계,

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.
제 8 항에 있어서,

상기한 회로필름과 상기한 일레스토마테이프를 접착하여 써킷테이프를 형성하는 단계는, 90°이상의 고온을 유지한 상태에서 열압착으로 접착하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.
제 8 항에 있어서,

상기한 써킷테이프에 와이어본딩영역을 제거하는 단계는, 한 쌍의 펀치와 다이가 구비된 펀칭프레스를 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.
제 8 항에 있어서,

상기한 펀칭프레스로 써킷테이프에 와이어본딩영역을 제거할 때에는 배큠툴로 상기한 써킷테이프를 흡착 고정한 상태로 작업하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.
제 8 항에 있어서,

상기한 써킷테이프와 웨이퍼를 부착하는 단계는, 카메라를 이용하여 써킷테이프와 웨이퍼를 동시에 스캔 및 비교하여, 이를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.
제 12 항에 있어서,

상기한 카메라는 저배율 카메라와 고배율 카메라가 각각 구비되고, 상기 저배율 카메라와 고배율 카메라는 상하부 방향 모두를 스캔하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.
제 8 항에 있어서,

상기한 써킷테이프와 웨이퍼를 완전히 밀착시키는 단계에서는, 압력표시기를 설치하여 가압되는 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 웨이퍼와 써킷테이프의 라미네이션 방법.