KR20010008826A - Ｘｙ진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더 - Google Patents

Ｘｙ진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더 Download PDF

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Abstract

XY진동 초음파 트랜스듀서(transducer)를 갖는 와이어본더에 관한 내용이 개시되어 있다. 본 발명의 와이어본더는 본드 헤드(bond head)의 단부에 설치된 초음파 트랜스듀서와, 트랜스듀서 하단부에 돌출되어 설치된 본딩 툴(tool) 또는 캐필라리(capillary)를 구비하는 와이어본더에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서는 X방향 및 Y방향으로 진동하는 단일 XY진동 초음파 트랜스듀서로 되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 와이어본더는 초음파 파워를 효과적으로 증가시킬 수 있고, 본드의 방향에 따라 초음파 파워를 보상하지 않아도 되며, 접착효율을 높이고, 본딩시간을 줄일 수 있다.

Description

ＸＹ진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더{Wire bonder having XY vibration ultrasonic transducer}
본 발명은 본딩와이어를 반도체칩과 리드프레임(lead frame)에 접착하여 연결하는 와이어본더(wire bonder)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 XY진동 초음파 트랜스듀서(transducer)를 갖는 와이어본더에 관한 것이다.
1985년경에는 100핀이 넘는 리드프레임은 제조되지 않았으나, 1989년경에는 160핀 또는 208핀의 내부리드를 갖는 리드프레임이 제조되었다. 최근에는 반도체칩의 고집적화, 박형화 그리고 소형화 추세에 따라 304핀 이상의 내부리드를 갖는 리드프레임이 개발되고 있다. 이와 같이 내부리드의 수가 많아진다는 것은 내부리드의 선단밀도가 높아지는 것을 의미하며, 내부리드의 선단밀도가 높아지면 IC칩에 형성된 각 단자와 각 내부리드를 와이어본딩하기가 어렵게 된다.
도 1을 참조하면, 와이어본더에는 본드 헤드(2)가 설치되어 있으며, 그 단부에는 트랜스듀서(1,transducer horn)가 설치되어 있다. 그리고, 트랜스듀서(1) 단부에는 본딩 툴 또는 캐필러리(3, bonding tool 또는 capillary)가 돌출되어 설치되어 있다.
잘 알려진 바와 같이, 초음파 트랜스듀서(1)에서 초음파 진동을 발생시키며, 트랜스듀서(1)에 돌출되어 설치된 본딩 툴(1)이 소정의 진동 궤적을 그리면서 와이어(미도시)를 IC칩(미도시)에 형성된 각 단자 및 각 내부리드(미도시)에 접합한다.
종래의 초음파 트랜스듀서(1)는 Y방향으로만 진동하였으므로 다음과 같은 단점이 있다. 첫째, 첫번째볼본딩(first ball bonding)을 수행할 때 볼(ball)의 접착력을 향상시키기 위하여 큰 초음파 파워(power)를 가해야 하나, 초음파 트랜스듀서(1)의 방향성 때문에 초음파 파워를 증가시키는데 어려움이 많다. 둘째, 두번째스티치본딩(second stitch bonding)을 수행할 때 초음파 트랜스듀서의 방향성 때문에 본드의 방향에 따라 가해지는 초음파 파워를 보상해 주어야 했다. 셋째, 초음파 궤적이 한 방향으로만 이루어져 접착효율이 높지 않으며, 본딩시간이 길다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래의 단방향진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더의 단점을 해결하여 초음파 파워를 효과적으로 증가시킬 수 있고, 본드의 방향에 따라 초음파 파워를 보상하지 않아도 되며, 접착효율을 높이고 및 본딩시간을 줄일 수 있는 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더를 제공하는데 있다.
본 발명은 XY진동 초음파 트랜스듀서를 와이어본더에 설치하여 초음파 파워를 효과적으로 증가시킬 수 있고, 본드의 방향에 따라 초음파 파워를 보상하지 않아도 되며, 접착효율을 높이고, 본딩시간을 줄일 수 있도록 하는데 있다.
도 1은 종래에 따른 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더를 도시한 사시도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10...XY진동 초음파 트랜스듀서 20...본드 헤드(bond head)
30...본딩 툴(tool) 또는 캐필러리(capillary)
본 발명에 따른 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더는 : 초음파진동을 발생시기는 초음파 트랜스듀서가 설치되어 상하로 구동되어 본드 힘(bond force)를 주게 되어 있는 본드 헤드와, 상기 본드 헤드의 단부의 단부에 설치된 트랜스듀서혼과, 상기 트랜스듀서혼 하단부에 돌출되어 설치된 본딩 툴 또는 캐필라리를 구비하여, 와이어를 IC칩에 형성된 각 단자 및 각 내부리드에 접합하는 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더에 있어서, 상기 초음파 트랜스듀서는 X방향 및 Y방향으로 진동하는 단일 XY진동 초음파 트랜스듀서로 되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더는 초음파 파워를 효과적으로 증가시킬 수 있고, 본드의 방향에 따라 초음파 파워를 보상하지 않아도 되며, 접착효율을 높이고, 본딩시간을 줄일 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 와이어본더에는 단일 XY 진동 초음파 트랜스듀서(10)가 설치되어 있으며, 이는 상하 운동을 하는 본드 헤드(20, bond head)에 설치되어 본딩에 필수적인 본딩 힘(bond force)를 줄 수 있다. 그리고, XY진동 트랜스듀서(10)에는 본딩 툴 또는 캐필라리(30, bonding tool 또는 capillary)가 돌출되어 설치되어 있다.
XY진동 초음파 트랜스듀서(10)는 X 및 Y방향으로 초음파 진동을 발생시킨다. 따라서, 트랜스듀서(10)에 돌출되어 설치된 본딩 툴 또는 캐필러리(30)의 궤적은 원이나 찌그러진 8자 모양 등의 진동 궤적을 그리면서 와이어를 IC칩에 형성된 각 단자 및 각 내부리드에 접합한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 초음파 트랜스듀서(10)가 X 및 Y 양방향으로 초음파 진동을 발생시킬 수 있도록 하면서 단일 초음파 트랜스듀서(10)를 이용한 점에 특징이 있다. 이와 같이 단일 XY진동 초음파 트랜스듀서(10)를 사용할 경우 다음과 같은 장점이 발생된다.
첫째, 양방향 진동궤적을 형성할 수 있으므로 초음파 트랜스듀서의 초음파 파워를 증가시켜도 본딩되는 볼(ball) 모양의 동그란 원을 유지한다.
둘째, 두번째스티치본딩을 수행할 때 초음파 트랜스듀서(10)의 방향에 관계없이 균일한 초음파 파워가 전파될 수 있어 가해지는 초음파 파워를 보상하지 않아도 된다. 셋째, 초음파 궤적이 원이나 찌그러진 8자 모양으로 형성되어 접착효율이 높으며, 본딩시간을 줄일 수 있다.
첨부된 참조 도면에 의해 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 일 실시예에 불과하다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 바람직한 실시예를 충분히 이해하여 유사한 형태의 XY진동 초음파 트랜스듀서를 사용한 와이어본더를 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상에 의한 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더는 본더가 양방향 진동궤적을 형성할 수 있도록 하며, 본딩할 때 초음파 트랜스듀서의 방향에 관계없이 균일한 초음파 파워가 전파될 수 있으며, 초음파 궤적이 원이나 찌그러진 8자 모양으로 형성되어 접착효율이 높으며, 본딩시간을 줄일 수 있다.

Claims (2)

  1. 초음파진동을 발생시기는 초음파 트랜스듀서와, 상기 초음파 트랜스듀서를 단부에 설치한 본드 헤드와, 상기 트랜스듀서혼 하단부에 돌출되어 설치된 본딩 툴 또는 캐필라리를 구비하여, 와이어를 IC칩에 형성된 각 단자 및 각 내부리드에 접합하는 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 X방향 및 Y방향으로 진동하는 단일 XY진동 초음파 트랜스듀서로 되는 것을 특징으로 하는 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본드의 진동 궤적이 원이나 찌그러진 8자 모양으로 되는 것을 특징으로 하는 XY진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더.
KR1019990026852A 1999-07-05 1999-07-05 Ｘｙ진동 초음파 트랜스듀서를 갖는 와이어본더 KR20010008826A (ko)

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