KR200181363Y1 - 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정용 히터블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정에 사용되는 히터블록을 범용화 할 수 있도록 구조를 개선하므로써, 툴(tool) 교체에 따른 시간 및 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 한편, 툴의 수명을 연장시킬 수 있는 다품종 소량 생산에 적합한 와이어 본딩 공정용 히터블록을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 고안은 리드프레임(1)의 패들(2)이 안착되도록 본딩존(3)에 요입형성된 패드부(4)와, 상기 패드부 중앙에 형성되는 진공홀(5)과, 상기 리드프레임(1)의 타이바(6)가 위치하도록 패드부 가장자리에 요입형성되는 타이바 도피홈(7)을 갖는 와이어 본딩 공정용 히터블록(8)에 있어서; 상기 히터블록(8)의 본딩존(3)에 상기 패드부(4)보다 큰 면적의 요입홈(9)이 형성되고, 상기 요입홈(9)에는 각기 서로 다른 크기의 패들(2)에 대응하는 패드공(10)이 형성된 인서트(11)가 형합되는 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정용 히터블록이 제공된다.

Description

반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정용 히터블록

본 고안은 와이어 본딩 공정용 히터블록에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정에 사용되는 히터블록을 범용화 할 수 있도록 한 구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼에 집적회로를 형성하는 FAB공정(Fabrication Process)을 완료한 후에는 웨이퍼 상에 만들어진 각 칩을 서로 분리시키는 다이싱(Dicing), 분리된 각 칩을 리드프레임(Lead Frame)의 패들(paddle)에 안착시키는 칩 본딩(Chip Bonding), 칩 위의 본딩 패드(Bonding pad)와 리드프레임의 인너 리드(Inner Lead)를 전기적으로 접속시키는 와이어 본딩(Wire Bonding)을 순차적으로 수행한 후 회로를 보호하기 위해 몰딩(Molding)을 수행하게 된다.

또한, 몰딩을 수행한 후에는 리드프레임의 써포트 바(Support Bar) 및 댐 바(Dam Bar)를 자르는 트리밍(Trimming) 및, 아웃 리드(Out Lead)를 소정의 형상으로 성형하는 포밍(Forming)을 차례로 수행하게 되며, 트리밍 및 포밍 완료 후에는 최종적으로 솔더링(Soldering)을 실시하므로써 반도체소자 패키지 공정을 완료하게 된다.

이와 같이 반도체 패키지 제조 공정중 와이어 본딩을 위해 사용되는 히터블록(8a)을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 히터블록(8a)의 본딩존(3)에는 다운셋된 패드부(4)와, 상기 패드부(4)에서 외측으로 형성되며 일정깊이를 갖는 타이바 도피홈(7)이 구비된다.

또한, 상기 패드부(4)의 중앙에는 상기 패드부(4)에 안착되는 리드프레임(1)의 패들(2)을 흡착하는 진공홀(5)이 구비된다.

한편, 이와 같이 구성된 히터블록(8a)에 리드프레임(1)이 로딩되는 과정은 다음과 같다.

먼저, 히터블록(8a)의 본딩존(3)에 리드프레임(1)이 위치하면 리드프레임(1)이 하강하여 상기 리드프레임(1)의 패들(2)이 히터블록(8a)의 패드부(4)에 놓이게 된다.

이어서, 진공홀(5)을 통해 진공이 유기되면 진공압에 의해 히터블록(8a)의 패드부(4)에 흡착된 리드프레임(1)의 패들(2)이 고정되며, 이와 같이 된 상태에서 와이어 본딩 작업을 진행하게 된다.

한편, 리드프레임(1)의 패들(2) 사이즈가 변할 경우에는, 패들(2)의 사이즈에 맞는 패드를 갖는 히터블록(8a)으로 교체한 후, 와이어 본더(도시는 생략함)에 셋팅된 히터블록(8a)의 위치 등을 기계적으로 미세 조정하고, 각 본딩지점의 좌표와 장비상의 입력된 데이터값과 맞추는 작업을 수행한 후, 와이어 본딩 작업을 진행하게 된다.

한편, 도 2의 히터블록(8a)은 DIP타입의 리드프레임(1)에 적용하기 위한 히터블록(8a)이며, QFP타입의 경우에는 타이바 도피홈(7)이 패드부(4)의 각 모서리에 형성된다.

그러나, 이와 같은 종래의 와이어 본딩용 히터블록(8a)은 동일핀 수의 리드프레임(1)이라도 리드프레임(1)의 패들(2)의 크기가 변하면, 히터블록(8a)도 반드시 교체해야만 한다.

따라서, 리드프레임(1) 종류별로 각각 다른 규격의 패드부(4)를 갖는 히터블록(8a)을 보유하여야 하므로 툴비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 히터블록(8a)의 교체시, 기계적인 미세 조정 및 히터블록(8a)상의 본딩 위치와 입력된 데이터값과의 매칭(matching) 작업이 숙련되지 않으면 품질상 치명적인 불량을 유발하게 되며, 교체 작업시간이 오래 걸려 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 다품종 소량생산 라인의 경우에는 생산성이 저하되는 정도가 심해지게 된다.

한편, 히터블록(8a)의 패드부(4)내에 Au 등의 이물질이 끼이면, 제거하기가 곤란하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정에 사용되는 히터블록을 범용화할 수 있도록 그 구조를 개선하므로써, 장비 교체에 따른 시간 및 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 한편, 툴의 수명을 연장시킬 수 있는 와이어 본딩 공정용 히터블록을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 다품종 소량 생산에 적합한 와이어 본딩 공정용 히터블록을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 DIP타입의 리드프레임을 나타낸 평면도

도 2는 종래의 DIP타입의 리드프레임에 적용하기 위한 히터블록을 나타낸 평면도

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 종단면도

도 4는 본 고안의 DIP타입의 리드프레임에 적용하기 위한 히터블록을 나타낸 평면도

도 5는 도 4의 인서트를 나타낸 사시도

도 6은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선을 나타낸 종단면도

도 7은 인서트의 다른 몇가지 실시예를 보여주는 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:리드프레임 2:패들

3:본딩존 4:패드부

5:진공홀 6:타이바

7:타이바 도피홈 8:히터블록

9:요입홈 10:패드공

11:인서트 12:착탈홈

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 리드프레임의 패들이 안착되도록 본딩존에 요입형성된 패드부와, 상기 패드부 중앙에 형성되는 진공홀과, 상기 리드프레임의 타이바가 위치하도록 패드부 가장자리에 요입형성되는 타이바 도피홈을 갖는 와이어 본딩 공정용 히터블록에 있어서; 상기 히터블록의 본딩존에 상기 패드부보다 큰 면적의 요입홈이 형성되고, 상기 요입홈에는 각기 서로 다른 크기의 패들에 대응하는 패드공이 형성된 인서트가 형합됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정용 히터블록이 제공된다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 DIP타입의 리드프레임에 적용하기 위한 히터블록을 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 인서트를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선을 나타낸 종단면도이다.

본 고안은 리드프레임(1)의 패들(2)이 안착되도록 본딩존(3)에 요입형성된 패드부(4)와, 상기 패드부(4) 중앙에 형성되는 진공홀(5)과, 상기 리드프레임(1)의 타이바(6)가 위치하도록 패드부(4) 가장자리에 요입형성되는 타이바 도피홈(7)을 갖는 와이어 본딩 공정용 히터블록(8)에 있어서; 상기 히터블록(8)의 본딩존(3)에 상기 패드부(4)보다 큰 면적의 요입홈(9)을 형성하고, 상기 요입홈(9)에는 각기 서로 다른 크기의 패들(2)에 대응하는 패드공(10)이 형성된 인서트(11)(insert)가 형합되어 구성된다.

이 때, 상기 인서트(11)의 패드공(10) 양측 가장자리에는 타이바 도피홈(7)이 형성되고, 상기 인서트(11)의 양측 가장자리에는 인서트(11)를 상기 요입홈(9)에 형합시킬때 핀셋 등의 치구조작을 위한 착탈홈(12)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 리드프레임(1)의 패들(2) 크기에 따른 인서트(11) 교환 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 히터블록(8)은 리드프레임(1)의 패들(2) 크기에 맞춰 히터블록(8) 전체를 교환하는 것이 아니라, 히터블록(8)의 본딩존(3)에 형성된 요입홈(9)에 조립되는 인서트(11)만 교환하게 된다.

즉, 인서트(11)는 패들(2)의 규격에 따라 다수개가 준비되어져 있는 별도의 피스이며, 상기 인서트(11)들의 면상에는 각각 다른 크기의 패드공(10)이 형성되어져 있어야 한다.

따라서, 작업자는 리드프레임(1)의 패들(2) 크기가 바뀔 경우, 히터블록(8)의 요입홈(9)에 삽입된 인서트(11)를 핀셋 등의 공구를 이용하여 빼낸 다음, 바뀐 패들(2) 크기에 대응하는 인서트(11)를 상기 히터블록(8)의 요입홈(9)에 삽입하게 된다.

이와 같이 된 상태에서 상기 히터블록(8)에 리드프레임(1)이 로딩되는 과정 및 원리는 종래의 기술장치에서와 동일하다.

즉, 먼저 히터블록(8)의 본딩존(3)에 리드프레임(1)이 위치하면 리드프레임(1)이 하강하여 리드프레임(1)의 패들(2)이 인서트(11)에 형성된 패드공(10) 내로 들어가 안착된다.

이어서, 진공홀(5)을 통해 진공이 유기되면 진공압에 의해 리드프레임(1)의 패들(2)이 흡착되어 고정되며, 이와 같이 된 패들(2)이 고정된 상태에서 와이어 본딩을 진행하게 된다.

한편, 도 7은 인서트의 다른 몇가지 실시예를 보여주는 평면도로서, 상기 인서트에 각각 다른 크기로 형성된 패드공(10)의 크기가 곧 리드프레임(1)의 패들(6)의 크기에 해당된다.

이상에서와 같이, 본 고안의 와이어 본딩용 히터블록(8)은 동일수의 핀을 갖는 리드프레임(1)이라도 리드프레임(1)의 패들(2)의 크기가 변하면, 히터블록(8)도 반드시 교체해야만 하던 종래와는 달라, 리드프레임(1) 종류별로 각각 다른 규격의 패드공(10)을 갖는 인서트(11)를 사용하므로써, 히터블록(8)의 교체에 따른 작업시간 및 비용을 줄일 수 있게 된다.

특히, 다품종 소량생산 라인의 경우에는 교체에 따른 작업시간을 단축시켜 생산성을 극대화할 수 있게 된다.

한편, 종래에는 히터블록(8)의 패드부(4)내에 Au 등의 이물질이 끼이면, 제거하기가 곤란하였으나, 본 고안의 히터블록(8)은 인서트(11)가 착탈가능한 별도의 피스(piece) 구조이므로 쉽게 이물질을 제거할 수 있으며, 이로 인해 품질 안정화를 기할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 리드프레임의 패들이 안착되도록 본딩존에 요입형성된 패드부와, 상기 패드부 중앙에 형성되는 진공홀과, 상기 리드프레임의 타이바가 위치하도록 패드부 가장자리에 요입형성되는 타이바 도피홈을 갖는 와이어 본딩 공정용 히터블록에 있어서;

   상기 히터블록의 본딩존에 상기 패드부보다 큰 면적의 요입홈이 형성되고, 상기 요입홈에는 각기 서로 다른 크기의 패들에 대응하는 패드공이 형성된 인서트가 형합됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정용 히터블록.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인서트의 패드공 양측 가장자리에는 타이바 도피홈이 형성되고, 상기 인서트의 양측 가장자리에는 인서트를 상기 본딩존의 요입홈에 형합시킬때 핀셋 등의 치구조작을 위한 착탈홈이 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조를 위한 와이어 본딩 공정용 히터블록.