KR200195138Y1 - 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치 - Google Patents

반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치에 관한 것으로, 종래에는 본딩헤드의 웨지에 의해 소자의 표면에서 긁혀 발생된 이물이 렌즈형태의 수광영역에 떨어져 순간적으로 들러붙게 됨에도 불구하고 본딩작업이 종료된 이후에나 별도의 공기총을 이용하여 제거시켰으나, 이로 인해 이물이 제거되지 않고 그대로 남아 패키지 불량을 초래하게 되는 문제점이 있었던 바, 본 고안에서는 압착식으로 금속와이어를 소자의 패드에 접착시키는 본딩헤드의 일측에 상기 금속와이어와 소자의 본딩시 가스를 지속적으로 공급하여 웨지에 의해 발생되는 이물을 상시적으로 제거하기 위한 가스분사기를 설치하여 구성됨으로써, 초음파 압착식으로의 와이어 본딩시 발생되는 이물을 용이하게 제거할 수 있게 되어 검사시간의 단축은 물론 이물에 의한 패키지 불량이 감소되어 수율이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치
본 고안은 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비에 관한 것으로, 특히 웨지 본딩시 발생하는 패드파임 이물을 용이하게 제거하는데 적합한 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 고체촬상소자는 영상을 받아들이는 소자로서, 이러한 고체촬상소자형 패키지는 패키지 몸체의 중앙이 수회 단차지게 함몰되어 소자안착부가 형성되고, 그 소자안착부에 고체촬상소자가 삽입 접착되며, 그 고체촬상소자와 패키지 몸체의 리드가 금속와이어로 연결되고, 상기 패키지 몸체의 상단에는 보호유리가 밀봉 접착되어 있다.
여기서, 상기 고체촬상소자를 패키지 몸체의 리드에 금속와이어로 연결하기 위한 본딩장비는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같다.
즉, 패키지 몸체(1)의 소자안착부(1a)에 접착된 고체촬상소자(2)의 패드(2a)와 패키지 몸체(1)의 리드(3)를 금속와이어(4)로 본딩하기 위한 초음파 발생기(5)와, 그 초음파 발생기(5)의 하단에 돌출되어 금속와이어(4)를 고체촬상소자(2)의 패드(2a)에 압착시키기 위한 텅스텐 재질의 웨지(Wedge)(6)로 크게 이루어져 있다.
도면중 미설명 부호인 2b는 소자의 수광영역, P는 이물이다.
상기와 같이 구성된 고체촬상소자의 와이어본딩 과정은 다음과 같다.
먼저, 상기 금속와이어(4)의 일단을 패키지 몸체(1)의 리드(3)측에 본딩을 하고나서, 그 금속와이어(4)의 타단을 고체촬상소자(2)의 패드(2a)측에 초음파 압착방식으로 본딩을 실시하게 된다.
여기서, 상기 초음파 압착시 금속와이어(4)의 접착력을 향상시키기 위하여 통상 웨지(6)가 소자(2)의 패드(2a)에 닿는 순간 금속와이어(4)와 패드(2a)를 문질러 주게 되는데, 이때 텅스텐 재질인 웨지(6)와 연성 알루미늄 재질인 패드(2a)간의 마찰에 의해 이물(P)이 발생하게 된다. 이 이물은 작업 종료후 검사공정에서 공기총(Air Gun)(미도시)을 이용하여 제거시키는 것이었다.
그러나, 종래의 고체촬상소자용 와이어 본딩장비에서와 같이, 초음파 압착방식으로의 본딩시 웨지(6)로 소자(2)의 표면을 문질러 주는 과정에서 이물(P)이 발생되고, 그 이물이 렌즈형태의 수광영역에 떨어져 순간적으로 들러붙음에도 불구하고 상기의 본딩작업이 종료된 이후에나 에어건(미도시)을 이용하여 제거하므로써, 이물에 대한 제거가 용이하지 못하게 되어 많은 패키지 불량을 초래하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 이물(P)에 대한 제거가 용이하지 못하여 많은 패키지 불량이 초래됨에 따라 검사시간이 증가하게 되어 생산성이 저하되는 문제점도 있었다.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 고체촬상소자용 와이어 본딩장비가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 와이어 본딩시 발생되는 이물을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 패키지 불량의 최소화 및 검사시간의 단축 등을 통한 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치를 제공하려는데 본 고안의 목적이 있다.
도 1a은 종래 고체촬상소자용 와이어 본딩장비를 보인 종단면도.
도 1b는 도 1a의 "A"부를 상세히 보인 부분 사시도.
도 2a은 본 고안 고체촬상소자용 와이어 본딩장비를 보인 종단면도.
도 2b는 도 2a의 "A"부를 상세히 보인 부분 사시도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
11 : 본딩헤드 12 : 웨지
13 : 가스분사기
이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 압착식으로 금속와이어를 소자의 패드에 접착시키는 본딩헤드와, 상기 패드의 표면을 긁어주도록 본딩헤드의 하단에 설치되는 웨지를 포함하여 구성되는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비에 있어서 ; 상기 금속와이어와 소자의 본딩시 가스를 지속적으로 공급하여 웨지에 의해 발생되는 이물을 상시적으로 제거하도록 본딩헤드의 일측에 가스분사기가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치가 제공된다.
이하, 본 고안에 의한 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 2a은 본 고안 고체촬상소자용 와이어 본딩장비를 보인 종단면도이고, 도 2b는 도 2a의 "A"부를 상세히 보인 부분 사시도이다.
이에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 고체촬상소자용 와이어 본딩장비는, 초음파 압착방식으로 금속와이어(4)를 소자(2)의 패드(2a)에 접착시키는 본딩헤드(11)와, 상기 패드(2a)의 표면을 긁어주도록 본딩헤드(11)의 하단에 설치되는 텅스텐 재질의 웨지(12)와, 상기 웨지(12)가 패드(2a)의 표면을 긁어주기 전에 패드(2a)의 상면에 소정의 가스막을 형성시키도록 제어됨과 아울러 금속와이어(4)와 소자(2)의 본딩시 가스를 지속적으로 공급하여 웨지(12)에 의해 발생되는 이물(P)을 상시적으로 제거하도록 본딩헤드(11)의 일측에 설치되는 가스분사기(13)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 가스는 질소가스를 사용하는 것이 바람직하다.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.
도면중 미설명 부호인 2b는 소자의 수광영역, P는 이물이다.
상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 이물 제거장치가 구비된 고체촬상소자용 와이어 본딩장비는 다음과 같이 동작된다.
먼저, 패키지가 담긴 보트(미도시)가 순환하면서 본딩위치까지 이동하고, 이 보트가 본딩위치에 도달하게 되면 페데스탈(미도시)이라는 파트가 상승하여 패키지를 밀어 올리며, 이 밀어 올려진 패키지를 카메라(미도시)로 인식하여 정렬한 다음에 본딩헤드(11) 및 웨지(12)가 금속와이어(4)와 소자(2)간의 본딩공정이 실시하게 된다.
이때, 상기 패키지에 대한 정렬동작과 동시에 가스분사기(13)로부터 질소가스가 분사되어 소자(2)의 표면에 강력한 질소막을 형성하게 되고, 이어서 웨지(12)가 소자(2)의 표면을 문질러 금속와이어(4)와 소자(2)의 패드(2a)가 더욱 견고하게 접착되도록 한다.
또한, 상기 웨지(12)가 소자(2)의 표면을 문지르면서 본딩이 진행되는 중에도 가스분사기(13)에서는 질소가스가 지속적으로 분사되어 패드(2a)로부터 긁혀져 떨어지는 이물(P)이 소자의 수광영역(2b) 외부로 불어내게 되는 것이다.
이후, 상기 패키지에 대한 와이어 본딩공정을 마친 다음에는 그 패키지가 원위치로 복귀됨과 아울러 다음 패키지가 다시 본딩위치로 이송되는 일련의 과정을 반복하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치는, 압착식으로 금속와이어를 소자의 패드에 접착시키는 본딩헤드의 일측에 상기 금속와이어와 소자의 본딩시 가스를 지속적으로 공급하여 웨지에 의해 발생되는 이물을 상시적으로 제거하기 위한 가스분사기를 설치하여 구성됨으로써, 초음파 압착식으로의 와이어 본딩시 발생되는 이물을 용이하게 제거할 수 있게 되어 검사시간의 단축은 물론 이물에 의한 패키지 불량이 감소되어 수율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 압착식으로 금속와이어를 소자의 패드에 접착시키는 본딩헤드와, 상기 패드의 표면을 긁어주도록 본딩헤드의 하단에 설치되는 웨지를 포함하여 구성되는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비에 있어서 ;
    상기 금속와이어와 소자의 본딩시 가스를 지속적으로 공급하여 웨지에 의해 발생되는 이물을 상시적으로 제거하도록 본딩헤드의 일측에 가스분사기가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스분사기는 본딩공정시는 물론 웨지가 패드의 표면을 긁어주기 전에 패드의 상면에 소정의 가스막을 형성시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가스는 질소가스인 것을 특징으로 하는 반도체 고체촬상소자용 와이어 본딩장비의 이물 제거장치.
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