KR200183547Y1 - 반도체 다이 본딩장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 다이 본딩장치에 관한 것으로, 본 고안은 구동 정밀모터에 연결되어 정,역 방향으로 회전되는 제1,2기어와, 상기 제1,2기어를 감싸도록 제1,2기어와 연동되는 제1,2로울러와, 상기 제1,2로울러에 감겨진 상태로 셋팅되는 마스크 필름과, 칩 픽업용 헤드의 진공 패드에 의해 웨이퍼에서 픽업되어 상기 마스크 필름상에 놓인 칩의 밑면에 마스크 필름에 형성된 복수개의 통공을 통해 에폭시를 프린팅하기 위한 에폭시 공급 수단을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

따라서, 프린팅 방식을 채용하는 반도체 다이 본딩장치로서 리드 프레임의 패들에 칩을 용이하고 신속한 상태로 다이 본딩시킬 수 있으므로써 작업 시간을 단축시키는 한편 작업 능률의 향상시킬 수 있고, 작업시의 불량 발생을 방지할 수 있음에 따른 생산성을 대폭 증대시킬 수 있게 된다.

Description

반도체 다이 본딩장치

본 고안은 반도체 다이 본딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프린팅 방식을 채용하는 다이 본딩장치로서 리드 프레임의 패들에 칩을 용이하고 신속한 상태로 다이 본딩시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 종래의 칩을 리드 프레임의 패들에 부착시키는 본딩 작업을 할 때에는 제1도 내지 제2(b)도에 나타낸 바와 같이, 에폭시(13)가 담겨 있는 실린지(Cylinze)(15)의 끝단에 노즐(16)이 설치된 상태에서 공기와 진공압에 의해 상기 실린지(15)에 담겨 있는 에폭시(13)를 노즐(16)의 끝단에서 밀어낸 후, 상기 실린지(15)의 상승 및 하강 운동에 의해 리드 프레임(6)의 패들(7)위에 정확하게 에폭시(13)를 돗팅(Dotting)시키게 되는데, 이때 상기 리드 프레임(6)의 패들(7) 위에 에폭시(13)가 돗팅되는 위치가 정확해야만 불량이 발생되지 않게 되며, 돗팅되는 모양이나 사이즈는 노즐(16)의 끝단에 설치되어 있는 노즐핀(17)의 모양에 따라 달라지게 된다.

그 다음, 상기 리드 프레임(6)의 패들(7)위에 에폭시(13)가 도포된 후에는 상기 리드 프레임(6)을 본딩 작업 영역으로 이송시킴과 동시에 진공 패드(10)가 부착되어 있는 칩 픽업용 헤드(9)가 각각의 칩(5)을 웨이퍼(11)에서 픽업한 후, 칩(5)을 본딩 작업 영역으로 이송시켜 상기 리드 프레임(6)의 패들(7)위에 정확하게 위치를 맞춰 칩(5)을 부착시키게 된다.

이때, 상기 리드 프레임(6)의 패들(7)위에 칩(5)을 부착시키는 힘이 과중하면, 상기 패들(7) 위에 돗팅된 에폭시(13)가 과중하게 눌려져 불량을 발생시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 반도체 다이 본딩장치는 칩(5)의 품종 변경시 칩(5)의 사이즈 및 리드 프레임(6)의 패들(7) 구조에 맞는 노즐(16)을 수작업을 통해서 각기 제작하여 교체한 후, 노즐(16)을 교체한 다음 정확하게 셋팅을 하지 않으면 에폭시(13)의 돗팅 위치 및 모양이 변하여 불량이 발생하게 되는 것을 방지하기 위해서 노즐(16)의 위치 및 높낮이 조정 등을 해야 하는 시간이 필요하고, 노즐(16)을 사용해야 하므로 인해 노즐(16)의 끝단인 노즐핀(17)의 마모나, 휨 또는 막임 등에 의해 에폭시(13)의 돗팅된 모양이 불규칙하여 불량을 발생시킴에 따른 노즐(16)을 정기적으로 교체해야 하므로 인해 제작 단가가 상승하게 되며, 작업시의 교체 시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되었다.

뿐만 아니라, 노즐(16)의 수평 및 수직 운동으로 리드 프레임(6)의 패들(7)에 에폭시(13)를 돗팅시켜야 하는데, 장시간의 작업시 고정된 노즐(16)의 위치가 변경되므로 인해 리드 프레임(6)의 패들(7)에 에폭시(13)가 정확하게 돗팅되지 않아서 불량을 발생시키게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프린팅방식을 채용하는 다이 본딩장치로서 리드 프레임의 패들에 칩을 용이하고 신속한 상태로 다이 본딩시킬 수 있도록 하여 작업 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 작업시의 불량 발생을 방지할 수 있음에 따른 생산성을 증대시킬 수 있는 반도체 다이 본딩장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래의 반도체 다이 본딩장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

제2(a)도 및 제2(b)도는 제1도의 노즐을 나타낸 종단면도 및 저면도.

제3도는 본 고안을 개략적으로 나타낸 구성도.

제4도는 제3도의 A 부분을 나타낸 사시도.

제5도는 본 고안에 따른 칩에 에폭시가 프린팅되는 상태를 나타낸 사시도.

제6도는 제5도의 프린팅후 칩에 에폭시가 돗팅된 상태를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제1기어 2 : 제2기어

3 : 제1로울러 4 : 제2로울러

5 : 칩 6 : 리드 프레임

7 : 패들 8 : 마스크 필름

9 : 칩 픽업용 헤드 10 : 진공 패드

11 : 웨이퍼 12 : 통공

13 : 에폭시 14 : 에폭시 공급용 박스

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 구동 정밀모터에 연결되어 정,역 방향으로 회전되는 제1,2기어와, 상기 제1,2기어를 감싸도록 제1,2기어와 연동되는 제1,2로울러와, 상기 제1,2로울러에 감겨진 상태로 셋팅되는 마스크 필름과, 칩픽업용 헤드의 진공 패드에 의해 웨이퍼에서 픽업되어 상기 마스크 필름과, 칩 픽업용 헤드의 진공 패드에 의해 웨이퍼에서 픽업되어 상기 마스크 필름상에 놓인 칩의 밑면에 마스크 필름에 형성된 복수개의 통공을 통해 에폭시를 프린팅하기 위한 에폭시 공급 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 본딩장치가 제공되므로써 달성된다.

여기서, 상기 마스크 필름은 칩 및 리드 프레임의 패들 모양에 따라 양각의 형태로 제작되어 탈착 및 부착이 가능하도록 제작되며, 상기 에폭시 공급수단은 마스크 필름의 하부에 수평 이동가능하게 설치되는 에폭시 공급용 박스로 된 것을 그 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면, 프린팅 방식을 채용하는 반도체 다이 본딩장치로서 리드 프레임의 패들에 칩을 용이하고 신속한 상태로 다이 본딩시킬 수 있으므로써 작업 시간을 단축시키는 한편 작업 능률의 향상시킬 수 있고, 작업시의 불량 발생을 방지할 수 있음에 따른 생산성을 대폭 증대시킬 수 있게 된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 제4도는 제3도의 A 부분을 나타낸 사시도이며, 제5도는 본 고안에 따른 칩에 에폭시가 프린팅되는 상태를 나타낸 사시도이고, 제6도는 제5도의 프린팅후 칩에 에폭시가 돗팅된 상태를 나타낸 사시도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 고안을 설명한다.

본 고안의 반도체 다이 본딩장치는 구동 정밀모터(도시는 생략함)에 연결되어 정,역 방향으로 회전되는 제1,2기어(1)(2)가 설치되고, 제1,2기어(1)(2)를 감싸도록 제1,2기어(1)(2)와 연동되는 제1,2로울러(3)(4)가 설치되며, 제1,2로울러(3)(4)에는 칩(5) 및 리드 프레임(6)의 패들(7) 모양에 따라 양각의 형태로 제작되어 탈착 및 부착이 가능한 마스크 필름(8)이 감겨진 상태로 셋팅된다.

또한, 마스크 필름(8)의 하부에는 칩 픽업용 헤드(9)의 진공 패드(10)에 의해 웨이퍼(11)에서 픽업되어 마스크 필름(8)상에 놓인 칩(5)의 밑면에 마스크 필름(8)에 형성된 복수개의 통공(12)을 통해 에폭시(13)를 프린팅하기 위한 에폭시 공급용 박스(14)가 수평 이동가능하게 설치되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

반도체 다이 본딩장치의 칩 픽업용 헤드(9)의 하단에 설치된 진공 패드(10)가 진공압에 의해 개개의 칩(5)을 웨이퍼(11)에서 픽업한 후 본딩 작업 영역으로 이송시키기 전에 에폭시(13)를 칩(5)의 밑면에 프린팅하기 위해 칩(5)을 마스크 필름(8)의 상부로 이송시켜 안착시킨 후, 마스크 필름(8)의 하부에 설치된 에폭시 공급용 박스(14)가 좌,우 방향으로 1~2회 왕복 이송되면서 칩(5) 및 리드 프레임(6)의 패들(7)에 맞도록 양각된 마스크 필름(8)에 형성된 복수개의 통공(12)을 통해서 에폭시(13)를 프린팅하게 된다.

이때, 에폭시(13)가 담겨 있는 에폭시 공급용 박스(14)는 종래의 방식처럼 진공이나, 공기를 이용하거나, 실린더 등을 이용하여 내부의 에폭시(13)가 에폭시 공급용 박스(14)의 상층부, 즉 상단면으로 이송시키게 된다.

그 다음, 상기 칩(5)의 밑면에 에폭시(13)의 프린팅이 완료되면, 칩 픽업용 헤드(9)의 진공 패드(10)가 진공압에 의해 상기 칩(5)을 픽업하여 본딩 작업 영역으로 이송시킨 후, 리드 프레임(6)의 패들(7)위에 칩(5)을 부착시키게 된다.

이때, 상기 칩(5)을 리드 프레임(6)의 패들(7)에 부착시키는 힘이 과중하다 하더라도 에폭시(13)가 상기 리드 프레임(6)의 패들(7)이 아닌 칩(5)에 부착되어 있으므로 인해 작업시의 불량 발생을 크게 줄일 수 있고, 또 리드 프레임(6)의 패들(7)위에 칩(5)을 정학하게 안착시키지 않더라도 칩(5)의 밑면에 에폭시(13)가 프린팅되어 있으므로 인해 불량 발생을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 마스크 필름(8)은 칩(5) 및 리드 프레임(6)의 패들(7) 모양에 따라 양각의 형태로 제작되며 탈착과 부착이 가능하고, 필름의 형태이므로 인해 칩(5)의 품종에 맞게 여러 가지 모양을 미리 제작하여 제2로울러(4)에 감아놓고 필요시 원하는 필름의 형태를 제2로울러(4)와 대향되는 제1로울러(3)에 마스크 필름(8)을 감아 셋팅시키게 되며, 이전에 작업한 칩(5)으로의 구조 변경시는 상기한 역방향으로 로울러를 회전시키면서 원하는 형태의 마스크 필름(8)으로 장착하게 된다.

또한, 제1,2로울러(3)(4)는 중심부에 제1,2기어(1)(2)가 설치되어 있어서 이 제1,2기어(1)(2)를 구동 정밀모터로 연결하여 프로그램에 의해 구동시키므로 인해 원하는 마스크 필름(8) 형태의 위치를 인식시켜 장비의 구조 변경시 간편하게 원텃치 방식으로 조작할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의한 반도체다이 본딩장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 종래의 방식처럼 노즐을 이용하지 않고 마스크 필름을 이용한 프린팅 방식을 사용하므로 인해 칩의 품종 변경시 간편하게 장비의 구조를 변경시킬 수 있게 된다.

둘째, 프린팅 방식의 마스크 필름은 사용 수명이 영구적이므로 종래의 노즐 방식처럼 주기적인 교체가 불필요하며, 기존의 방식인 노즐의 교체로 인한 양산 작업시의 지연 및 교체후 조건 변화로 발생하는 칩의 불량을 방지할 수 있고, 불가피한 주기적인 부품의 교체 비용을 없앨 수 있게 된다.

셋째, 칩의 밑면에 에폭시를 직접 프린팅하므로 인해 리드 프레임의 패들에 정확하게 안착시키기 위한 인식 시간이 불필요하여 작업 속도를 향상시킬 수 있게 된다.

넷째, 프린팅 방식을 사용하므로 인해 위치의 변화가 없이 종래의 노즐 방식에서 발생하는 장시간 작업시 노즐의 위치가 변경됨에 따라 발생되는 장비의 고장으로 인한 지연 시간 및 불량 발생을 방지할 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 구동 정밀모터에 연결되어 정,역 방향으로 회전되는 제1,2기어와, 상기 제1,2기어를 감싸도록 제1,2기어와 연동되는 제1,2로울러와, 상기 제1,2로울러에 감겨진 상태로 셋팅되는 마스크 필름과, 칩 픽업용 헤드의 진공 패드에 의해 웨이퍼에서 픽업되어 상기 마스크 필름상에 놓인 칩의 밑면에 마스크 필름에 형성된 복수개의 통공을 통해 에폭시를 프린팅하기 위한 에폭시 공급 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 본딩장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 마스크 필름이 칩 및 리드 프레임의 패들 모양에 따라 양각의 형태로 제작되어 탈착 및 부착이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 본딩장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 공급수단이 마스크 필름의 하부에 수평 이동가능하게 설치되는 에폭시 공급용 박스로 된 것을 특징으로 하는 반도체 다이 본딩장치.