KR20010000255U - Bond tool for manufacturing semiconductor package - Google Patents

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Abstract

본 고안은 테이프 오토메이티드 본딩시에 사용하는 본딩 툴(Tool)에 관한 것으로서, 그 구조는 몸체의 일측 끝부분에 리드를 본딩하기에 적합하도록 뾰쪽한 형태로 돌출부가 오목하게 형성되어 있는 본딩용 툴을 구성함에 있어서, 상기 돌출부에는 본딩부의 응력 집중 현상을 없앨 수 있도록 반원으로 이루어지는 일자형의 홈을 상기 돌출부의 오목면을 따라 길이 방향으로 형성하여서 된 것이다.The present invention relates to a bonding tool for use in tape automated bonding, and its structure is a bonding tool in which a protrusion is formed in a concave shape so as to be suitable for bonding a lead to one end of a body. In the configuration, the protrusion is formed by forming a straight groove formed in a semi-circle in the longitudinal direction along the concave surface of the protrusion so as to eliminate the stress concentration phenomenon of the bonding portion.

Description

반도체 패키지 제조용 본딩 툴{Bond tool for manufacturing semiconductor package}Bonding tool for manufacturing semiconductor package

본 고안은 반도체 패키지 제조용 본딩 툴(Tool)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테이프 오토메이티드 본딩시에 사용하는 본딩용 툴의 끝부분에 응력 집중을 방지할 수 있는 홈을 형성하여 본딩부의 크랙을 방지하도록 된 것이다.The present invention relates to a bonding tool for manufacturing a semiconductor package, and more particularly, to form a groove in the end of the bonding tool used for tape automated bonding to prevent stress concentration so as to prevent cracking of the bonding portion. It is to be done.

일반적으로 반도체 패키지는, 웨이퍼내의 각각의 반도체칩의 불량을 체크하는 웨이퍼검사공정, 웨이퍼를 절단하여 반도체칩을 낱개로 분리하는 소잉공정, 낱개로 분리된 반도체칩을 리드프레임의 탑재판에 부착시키는 다이본딩공정, 반도체칩상에 구비된 칩패드와 리드프레임의 리드를 전기적으로 연결시켜주는 와이어 본딩공정, 반도체칩의 내부회로와 그 외의 구성부품을 보호하기 위하여 봉지재로 외부를 감싸는 몰딩공정, 리드와 리드를 연결하고 있는 댐바를 커팅하는 트림공정 및 리드를 원하는 형태로 구부리는 포밍공정, 완성된 패키지의 불량을 검사하는 완성품 검사공정등을 거치면서 완제품으로서 조립된다.In general, a semiconductor package includes a wafer inspection process for checking defects in each semiconductor chip in a wafer, a sawing process for cutting a wafer into pieces, and attaching the separated semiconductor chips to a mounting plate of a lead frame. Die bonding process, wire bonding process that electrically connects the chip pad and lead frame lead on the semiconductor chip, molding process to wrap the outside with encapsulant to protect the internal circuit and other components of the semiconductor chip, lead It is assembled as a finished product through trimming process of cutting the dam bar connecting lead and lead, forming process of bending lead into desired shape, and finished product inspection process to inspect the defect of finished package.

상기한 와이어 본딩공정에서, 칩패드와 리드프레임의 두 금속간에 본딩이 제대로 이루어지기 위해서는 적당한 시간, 적당한 외부압력, 적당한 열의 세가지 조건이 잘 조화가 이루어져야만 한다. 와이어 본더 장비는 기계적으로, 또는 전기 전자적으로 적당한 시간동안 적당한 외부 압력을 주면서 초음파를 통해 마찰열을 발생하여, 작업대의 가열 히터와 함께 적당한 열을 생성해 본딩을 하게 된다.In the above wire bonding process, in order for the bonding between the two metals of the chip pad and the lead frame to be performed properly, three conditions of a proper time, a suitable external pressure, and a suitable heat must be well balanced. The wire bonder equipment generates friction heat through ultrasonic waves while applying a suitable external pressure for a suitable time, mechanically or electro-electronically, to generate proper bonding together with the heating heater of the workbench.

와이어 본딩의 방식으로서는, 캐필러리(Capillary)에 초음파 에너지를 주고 동시에 본딩하고자 하는 부분에도 열을 주어 퍼스트 본드는 볼을 형성시키고 세컨드 본드에는 스티치를 형성하는 서모소닉 볼 본딩(Thermosonic Ball Bonding) 방식과, 웨지에 초음파 진동 에너지만을 주어 그 마찰열로 퍼스트 및 세컨드 본드 공히 웨지형태로 본딩하는 울트라소닉 웨지 본딩(Ultrasonic Wedge Bonding) 방식과, 주로 온도와 본딩툴에 적용되는 압력으로 퍼스트 본드는 볼을 본딩하고 세컨드 본드에는 스티치를 형성하는 서모컴프레션 볼 본딩(Thermocompression Ball Bonding) 방식 등이 있다.As a method of wire bonding, a thermosonic ball bonding method in which an ultrasonic energy is supplied to a capillary and heat is applied to a portion to be bonded at the same time, a first bond forms a ball and a second bond forms a stitch. And Ultrasonic Wedge Bonding method which bonds only wedge shape to both first and second bonds by giving only the ultrasonic vibration energy to the wedge, and the first bond bonds the ball by the pressure applied to the temperature and the bonding tool. In the second bond, there is a thermocompression ball bonding method for forming a stitch.

상기한 와이어 본딩 방식과는 달리, 반도체칩의 패드에 팬인탭리드(Fan-in TAB lead)를 직접 연결시키는 테이프 오토메이티드 본딩(Tape Automated Bonding, TAB) 방식이 최근에 제안되고 있다. 상기한 테이프 오토메이티드 본딩방식은, 테이프에 있는 한쪽단을 본드패드에 연결시키는 인너리드 본딩과 리드부분에 명하면 다음과 같다.Unlike the wire bonding method described above, a tape automated bonding (TAB) method for directly connecting a fan-in TAB lead to a pad of a semiconductor chip has recently been proposed. The above mentioned tape automated bonding method is described below for the inner lead bonding and lead portion connecting one end of the tape to the bond pad.

도 1a 내지 도 1f는 반도체칩의 테이프 오토메이티드 본딩 과정을 나타낸 도면이다. 도 1a에 도시되어 있듯이, 반도체칩(1)의 가장자리에는 패드(11)가 형성되어 있으며 반도체칩(1)의 가운데 부분에 위치하고 있는 컴플라이언트 레이어(Compliant Layer) (2)의 주변에는 팬인탭리드(21)가 패드(11)의 위로 지나가도록 구비되고, 상기한 팬인탭리드(21)와 전기적으로 연결되는 범프(22)가 윗면에 형성된다. 이때 본딩용 툴(3)은 a지점에 위치한다. 이 상태에서 본딩이 시작되면 본딩용 툴(3)은, 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 a지점에서 b지점으로 이동하면서 팬인탭리드(21)를 컷팅하게 되고, 도 1c에 도시되어 있는 바와 같이 이 b지점에서 c지점으로 이동하면서 팬인탭리드(21)를 성형한 뒤에, 도 1d에 도시되어 있는 바와 같이 c지점에서 d지점으로 이동하면서 팬인탭리드(21)의 끝에 위치한 후에, 도 1e에 도시되어 있는 바와 같이 d지점에서 e지점으로 이동하면서 팬인탭리드(21)의 끝이 패드(11)에 본딩되도록 한 뒤, 도 1f에 도시되어 있는 바와 같이 e지점에서 다시 a 지점으로 원위치함으로써 본딩작업을 마치게 된다.1A to 1F illustrate a tape automated bonding process of a semiconductor chip. As shown in FIG. 1A, a pad 11 is formed at an edge of the semiconductor chip 1, and a fan in tab lead is formed around the compliant layer 2 located at the center of the semiconductor chip 1. 21 is provided so as to pass over the pad 11, and the bump 22 electrically connected to the fan-in tab lead 21 is formed on the upper surface. At this time, the bonding tool 3 is located at the point a. When the bonding starts in this state, the bonding tool 3 cuts the fan-in tap lead 21 while moving from the point a to the point b as shown in FIG. 1B, and as shown in FIG. 1C. After forming the fan-in tap lead 21 moving from point b to point c, and positioned at the end of the fan-in tap lead 21 while moving from point c to point d, as shown in Fig. 1D, it is shown in Fig. 1E. As shown, the end of the fan-in tabbed 21 is bonded to the pad 11 while moving from point d to point e, and then bonded back to the point a from the point e as shown in FIG. 1F. You are done.

도 2는 테이프 오토메이티드 본딩이 완료된 상태의 일부를 나타낸 사시도로서, 도시된 바와 같이 반도체칩(1)의 상부 가장자리에 형성되어 있는 패드(11)는 팬인탭리드(21)와 본딩됨으로써 반도체칩(1)이 범프(22)와 전기적으로 연결되도록 한다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a part of a state in which tape automated bonding is completed, and as illustrated, the pad 11 formed at the upper edge of the semiconductor chip 1 is bonded to the fan-in tab lead 21 so that the semiconductor chip ( 1) is to be electrically connected to the bump (22).

상기와 같이 오토메이티드 본딩을 하기 위한 본팅 툴(3)은, 도 3에 도시된 바와 같이 한쪽 끝이 뾰쪽한 형태로 돌출되어 있는 돌출부(31)를 가짐으로써, 팬인탭리드(21)의 끝을 본딩하기에 적절한 형태로 이루어진다.As described above, the bonding tool 3 for automated bonding has a protrusion 31 having one end protruding in a pointed shape, as shown in FIG. It is in a form suitable for bonding.

이러한 돌출부(31)는 X자 형태로 이루어지는 것이 보통이며, 이 X자형의 돌출부(31)는 중앙부가 들어가는 오목한 형상으로 이루어진다. 또한, 상기 돌출부(31)의 오목한 부분의 중앙에 서로 교차하는 홈(32)을 형성하여 본딩시에 가해지는 하중을 적절하게 분포시킬 수 있도록 하고 있다.The protrusion 31 is usually formed in an X shape, and the X-shaped protrusion 31 has a concave shape into which the center part enters. In addition, the grooves 32 intersecting with each other are formed in the center of the concave portion of the protruding portion 31 so that the load applied at the time of bonding can be properly distributed.

그러나, 상기한 홈(32)에 의해 본딩시 가해지는 하중을 어느 정도 분포시킬 수는 있으나, 본딩 후에 상기 리드를 절단할 때에는 상기한 홈(32) 부분에서 응력 집중 현상이 발생되어 리드에 크랙이 생기게되는 문제점이 있었다.However, although the load applied when bonding by the groove 32 can be distributed to some extent, when cutting the lead after bonding, stress concentration occurs in the groove 32 and cracks in the lead occur. There was a problem that occurred.

본 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본딩용 툴의 끝부분에 오목한 형상으로 형성되는 돌출부에 본딩부에서 발생되는 응력 집중 현상을 없애도록 일자형의 홈을 형성하여 리드의 절단시 크랙을 방지할 수 있도록 된 반도체 패키지 제조용 본딩 툴을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve such a conventional problem, the cutting of the lead by forming a groove of the straight so as to eliminate the stress concentration phenomenon generated in the bonding portion in the protrusion formed in the concave shape at the end of the bonding tool The present invention provides a bonding tool for manufacturing a semiconductor package that can prevent cracking.

이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 고안의 구성은, 몸체의 일측 끝부분에 리드를 본딩하기에 적합하도록 뾰쪽한 형태로 돌출부가 오목하게 형성되는 본딩 툴을 구성함에 있어서, 상기 돌출부에 본딩부의 응력 집중 현상을 없앨 수 있도록 반원으로 이루어지는 일자형 홈을 상기 돌출부의 오목면을 따라 길이 방향으로 형성하여서 된 구조로 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention, in the configuration of the bonding tool in which the protrusion is concave in the form of a point to be suitable for bonding the lead to one end of the body, the stress of the bonding portion in the protrusion In order to eliminate the concentration phenomenon, a semi-circular groove is formed in the longitudinal direction along the concave surface of the protrusion.

도 1a 내지 도 1f는 반도체칩의 테이프 오토메이티드 본딩 과정을 나타낸 도면1A to 1F are diagrams illustrating a tape automated bonding process of a semiconductor chip.

도 2는 테이프 오토메이티드 본딩이 완료된 상태의 반도체칩을 나타낸 사시도2 is a perspective view showing a semiconductor chip in a state where the tape automated bonding is completed

도 3은 종래의 본딩 툴 구조를 나타낸 사시도3 is a perspective view showing a conventional bonding tool structure

도 4는 본 고안에 따른 본딩 툴의 구조를 나타낸 사시도Figure 4 is a perspective view showing the structure of the bonding tool according to the present invention

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -Description of symbols for the main parts of the drawings

1 - 반도체칩 2 - 컴플라이언트 레이어1-Semiconductor Chip 2-Compliant Layer

3, 4 - 본딩용 툴 11 - 패드3, 4-bonding tool 11-pad

21 : 팬인탭리드 22 - 범프21: Fan In Tap Lead 22-Bump

31, 41 - 돌출부 32, 42 - 홈31, 41-protrusion 32, 42-groove

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 고안에 따른 반도체 패키지 제조용 본딩용 툴의 구조를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 반도체 패키지 제조용 본딩용 툴(4)은, 몸체의 끝부분에 리드를 본딩하기에 적합하도록 뾰쪽한 형태로 돌출되어 있는 돌출부(41)가 형성되고, 상기 돌출부(41)는 대각선 방향으로 서로 교차하도록 X자 형상으로 오목하게 형성된다.4 is a view showing the structure of a bonding tool for manufacturing a semiconductor package according to the present invention. As shown, the bonding tool 4 for manufacturing a semiconductor package according to the present invention has a protrusion 41 protruding in a pointed shape so as to be suitable for bonding a lead to the end of the body, and the protrusion 41 ) Are concave in an X shape to cross each other in a diagonal direction.

그리고, 상기 돌출부(41)의 저면에는 본딩시에는 하중을 적절히 분포시키고, 본딩 후 리드를 절단할 때에는 본딩부에서의 응력 집중 현상이 방지하도록 일자형의 홈(42)을 상기한 돌출부(41)의 오목면을 따라서 길이 방향으로 형성하여서 된 구조로 이루어진다.In addition, the bottom surface of the protrusion 41 properly distributes the load during bonding, and when cutting the lead after bonding, the straight groove 42 of the protrusion 41 prevents the concentration of stress in the bonding portion. It has a structure formed in the longitudinal direction along the concave surface.

즉, 본 고안에 따른 본딩 툴(4)에서는 홈(42)을 돌출부(41)의 오목면을 따라서 하나만 형성한 것이 가장 큰 특징이다.That is, in the bonding tool 4 according to the present invention, only one groove 42 is formed along the concave surface of the protrusion 41.

이와 같은 구성에 의한 본 고안에 따른 반도체 패키지 제조용 본딩용 툴의 작용은 다음과 같다.The action of the bonding tool for manufacturing a semiconductor package according to the present invention by such a configuration is as follows.

본 고안에 따른 본딩용 툴(4)을 이용한 테이프 오토메이티드 본딩과정은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 과정을 통해 이루어지므로, 이에 대한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략한다. 상기한 바와 같은 테이프 오토메이티드 본딩이 진행되는 과정에서, 본 고안에 따른 본딩용 툴(4)의 돌출부(41)로 리드를 가압할 때에는 상기 돌출부(41)의 오목면을 따라 형성된 홈(42)에 의해 하중을 적절히 분포 시키고, 본딩 후 리드를 절단할 때에는 상기 홈(42) 부분에서 응력이 발생되지 않음으로서, 리드에 크랙이 발생되지 않는다.Tape automated bonding process using the bonding tool 4 according to the present invention is made through the process as shown in Figure 1, the description thereof will be omitted to avoid duplication. In the process of the tape automated bonding as described above, when pressing the lead to the protrusion 41 of the bonding tool 4 according to the present invention grooves formed along the concave surface of the protrusion 41 By appropriately distributing the load and cutting the lead after bonding, no stress is generated in the groove 42, so that no crack occurs in the lead.

따라서, 본 고안의 본딩 툴은 테이프 오토메이티드 본딩시 하중을 적절히 분포시키고, 또 본딩 후 리드를 절단할 때에는 리드에 응력이 집중되지 않도록 함으로서 본딩불량을 방지할 수 있다.Accordingly, the bonding tool of the present invention can prevent the bonding failure by appropriately distributing the load at the time of tape automated bonding and by preventing the concentration of stress in the lead when cutting the lead after bonding.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 본딩용 툴은, 몸체의 끝부분에 형성되는 오목면의 돌출부에 일자형의 홈을 하나만 형성함으로서, 본딩부에서의 응력 집중 현상을 없애 본딩 불량을 방지함으로서, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the bonding tool of the present invention forms only one straight groove in the protrusion of the concave surface formed at the end of the body, thereby eliminating the stress concentration phenomenon in the bonding portion, thereby preventing bonding defects. There is an effect that can improve the reliability.

Claims (1)

몸체의 일측 끝부분에 리드를 본딩하기에 적합하도록 뾰쪽한 형태로 돌출부(41)가 오목하게 형성되어 있는 본딩용 툴(4)을 구성함에 있어서, 상기 돌출부(41)에는 본딩부의 응력 집중 현상을 없앨 수 있도록 반원으로 이루어지는 일자형의 홈(42)을 상기 돌출부(41)의 오목면을 따라 길이 방향으로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 본딩 툴.In constituting the bonding tool 4 in which the protrusions 41 are concavely formed in a pointed shape so as to be suitable for bonding the leads to one end of the body, the protrusions 41 are subjected to the stress concentration phenomenon of the bonding portions. Bonding tool for manufacturing a semiconductor package, characterized in that the groove (42) consisting of a semi-circle so as to be eliminated formed in the longitudinal direction along the concave surface of the protrusion (41).
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