KR20020045532A - 기판을 지지하기 위한 장치를 갖춘 다이 본더 및/또는와이어 본더 - Google Patents

기판을 지지하기 위한 장치를 갖춘 다이 본더 및/또는와이어 본더 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다이 본더 또는 와어어 본더는 기판을 지지하기 위한 장치를 포함한다. 상기 장치는 드릴 구멍(1)을 갖는 테이블(2)을 포함한다. 상기 드릴 구멍(1)은 진공이 드릴 구멍에 적용될 것인가에 대해서 기계적으로 프로그래밍될 수 있다. 상기 기계적인 프로그래밍은 장치의 신속하고 용이한 적용이 상이한 기판(3)에 가능하도록 한다.

Description

기판을 지지하기 위한 장치를 갖춘 다이 본더 및/또는 와이어 본더{DIE BONDER AND/OR WIRE BONDER WITH A DEVICE FOR HOLDING DOWN A SUBSTRATE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에서 명명된 타입의 기판을 지지하기 위한 장치를 갖춘 다이 본더 및/또는 와이어 본더에 관한 것이다.
반도체 칩을 소위 다이 본더에 의해 기판 위에 장착시, 반도체 칩이 예정된 위치에 장착될 수 있도록 상기 기판은 운반 방향으로 및/또는 운반 방향에 측면으로 미리 지정된 거리만큼 지지 표면위에 주기적으로 운반된다. 출원인에 의해 판매되는 다이 본더에 있어서, 기판은 이 기판을 흡수하고 지지하는 진공원에 연결될수 있는 드릴 구멍을 갖는 정밀하게 배열된 판 위에 놓인다. 반도체 칩을 수용하는 칩 아일랜드가 행과 열로 배열되는 소위 매트릭스 기판의 공정을 위해, 오직 하나의 드릴 구멍을 가지는 다운홀더(downholder) 장치는 거의 적합하지 않다: 반도체 칩 장착시, 하나의 칩 아일랜드(island)가 번갈아 정밀하게 배열된 드릴 구멍으로 운반되어야 한다. 이렇게 함으로써, 바람직하지 않은 마멸 표시가 매트릭스 기판의 바닥면에 나타날 수 있다.
운반 방향에 대하여 직각으로 매트릭스 기판의 이동이 필요한 경우, 상기 매트릭스 기판과 함께 이동하는 다수의 드릴 구멍을 가지는 판 위에 놓이는 매트릭스 기판을 가지는 다이 본더는 공지되어 있다. 컷아웃(cut-outs)을 가지고 칩 아일랜드가 각각 분리된 매트릭스 기판에 있어서, 판은 칩 아일랜드의 구조에 적합한 기판 드릴 구멍의 각각의 타입을 위해 제조되어야 한다.
본 발명의 목적은 상이한 타입과 구조의 기판에 적합한 다운홀더 장치를 개발하는 것이다.
본 발명은 청구항 1에 제시된 특징으로 구성된다. 바람직한 설계는 종속항으로부터 나온다.
본 발명에 따른 장치는 기판을 지지하기 위한 테이블을 갖는다. 상기 테이블은 기판의 운반 방향에 대해 직각으로 움직이는 드릴 구멍뿐만 아니라 진공이 적용될 수 있는 연결부를 포함한다. 기계적인 방법에 있어서, 어떤 드릴 구멍이 진공 연결부에 연결되는가 및 어떤 드릴 구멍이 진공 연결부에 연결되지 않을 것인가가프로그램될 수 있다.
제 1 실시예에 있어서, 드릴 구멍은 테이블 내의 진공 연결부에 연결된 호일로 덮힌 그루브(groove)위에 밖으로 뚫려있다. 개별적으로 선택된 드릴 구멍 내로 삽입되는 바늘에 의해 호일을 관통시킴으로써 진공이 그루브에 적용될 때 어떤 드릴 구멍이 그루브에 접촉되고 따라서 진공을 유지하는지 수동적으로 결정하는 것이 가능하다. 상기 그루브는 호일이 간편한 방법으로 교환될 수 있도록 테이블 내에 이동가능하게 배열된 드로어 내로 결합된다.
제 2 실시예에 있어서, 테이블의 하부 표면은 진공 연결부에 연결된 상이한 길이의 여러 개, 적어도 2개의 공동(cavities)을 갖는다. 상기 테이블은 다양한 위치에 끼워질 수 있는 이동가능한 드로어를 포함한다. 상기 테이블의 하부 표면에 면한 드로어의 측면은 테이블 내 진공 유지 공동과 개별 드릴 구멍을 연결하는 채널을 형성하는 공동을 포함한다. 이러한 채널의 개수는 드로어의 실제 끼워지는 위치에 의존한다. 상기 드로어의 위치(1)에서 오직 하나의 채널이 존재하며, 드로어의 위치(2)에서 2개의 채널이 존재하고, 등등이다. 이러한 방법으로, 드로어의 위치를 변경함으로써 진공을 유지하는 가장 바깥쪽 드릴 구멍 사이의 거리를 변화시키는 것이 가능하다.
이하에서, 본 발명의 실시예는 도면을 기초로 더욱 자세히 설명될 것이다.
도 1은 기판의 수용 및 일시적 지지를 위한 수 개의 드릴 구멍을 가진 테이블이며,
도 2는 또 다른 테이블이며,
도 3은 제 1 실시예에 따른 테이블의 단면이며,
도 4는 테이블에 속한 드로어(drawer)이고,
도 5 및 도 6은 제 2 실시예에 따른 테이블 및 드로어이다.
도 1은 기판, 현재의 경우 각각 분리되어 있는 칩 아일랜드(4)를 갖는 매트릭스 기판(3),의 수용 및 일시적 지지를 위한 수 개의 드릴 구멍(1)을 갖춘테이블(2)의 평면도를 도시한다. 설명의 명확성의 이유를 위하여, 상기 매트릭스 기판(3)은 더 이상의 상세함 없이 오직 칩 아일랜드(4)와 함께 도시되고, 드릴 구멍(1)쪽으로 측면이동 되어있다. 다이 본더 또는 와이어 본더에 있어서, 상기 테이블(2)은 기판을 위한 다운홀더 장치의 일부분이고, 그 곳에 고정되어 있지만 교환가능하다. 상기 매트릭스 기판(3)의 공정에 있어서, 매트릭스 기판(3)이 실제 운반 방향(5)에 대해 직각으로 전진할 때마다 상기 테이블(2)은 이것과 함께 움직인다. 상기 테이블(2)은 운반 방향(5)으로 전진할 때 이것과 함께 움직이지 않는다. 상기 드릴 구멍(1)은 운반 방향(5)에 대해 직각으로 있는 선(6)을 따라 배열된다.
칩 아일랜드(4)의 길이가 운반 방향(5)으로 8mm보다 큰 매트릭스 기판에 적합한 제 1 버전에 있어서, 드릴 구멍(1)은 운반 방향(5)에 대하여 세로축으로 있는 테이블(2)의 지지 기판에 결합되는 그루브(7)상에 밖으로 뚫려있다. 상기 그루브(7)는 상이한 길이의 칩 아일랜드(4)라도 안정적으로 지지될 수 있도록, 동일한 길이를 모두 가질 수 있거나, 또는 상기 버전에서와 같이, 상이한 길이를 가질 수 있다. 도 1에 제시된 특정 매트릭스 기판(3)에 있어서, 결합 공정시 진공을 유지하는 드릴 구멍(1)은 검은 점으로 칠해져 있는 반면, 진공을 유지하지 않는 다른 드릴 구멍(1)은 빈 원으로 도시된다. 따라서 진공을 유지하는 그루브(7)는 해칭되어(hatched) 표시된다.
칩 아일랜드(4)의 길이가 운반 방향(5)으로 8mm보다 작은, 도 2에 도시된 매트릭스 기판에 적합한 제 2 버전에 있어서, 드릴 구멍(1)은 선(6)의 양쪽에 대각선으로 이동되어 있다. 드릴 구멍(1)의 직경은 일반적으로 0.8mm이다. 상기 드릴 구멍(1)은 단지 2mm * 2mm의 영역을 가진 칩 아일랜드(4)가 적어도 하나의 드릴 구멍(1)을 완전히 커버하도록 배열되고 치수화된다.
양 버전에 있어서, 드릴 구멍(1)은 기계적으로 프로그래밍 가능하다. "기계적 프로그래밍"이라는 용어는, 다운홀더 장치에 대한 기계적 조정에 의하여, 탑재 공정의 시작시 테이블(2)의 지지 표면에 면한 다운홀더 장치의 측면위의 어느 드릴 구멍(1)에서 진공이 적용되고, 및 진공이 적용되지 않는지가 결정된다는 것이다. 이러한 기계적 프로그래밍이 일어나는 방법은 이하 실시예를 기초로 하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
실시예 1
도 3은 도 1의 선(6)을 따른 다운홀더 장치의 단면을 도시한다. 테이블(2)은 작업 중 진공원에 연결된 그루브(9)의 하부에 결합된 이동가능한 드로어(8)를 갖는다. 또한, 드로어(8)의 하부는 3개의 돌출 캠(10)(도 4)을 갖는다. 호일(11)은 드로어(8)내로 삽입되며, 이것에 의해서 캠(10)은 호일(11)내에서 생성되는 대응하는 구멍에 끼워진다. 호일에 있어서, 경화 PVC 호일은 예를 들어 Vink 주식회사에 의하여 VIKUNYL의 상표명으로 판매되는 것처럼 사용되는 것이 바람직하다. 테이블(2)의 드릴 구멍(1)은 그루브(9) 영역에서 호일(11)상에 바깥으로 뚫려있다. 다이 본더를 새로운 타입의 기판으로 개조할 경우, 드로어(8)를 끌어내고, 드로어(8)에 삽입되는 호일(11)은 진공 윤활유로 윤활된 새로운 호일(11)로 대체되며, 드로어(8)는 테이블(2)내로 되들어간다. 이러한 경우, 진공이 그루브(9)에 적용되면, 호일(11)은 드릴 구멍(1)이 진공을 유지하지 못하게 한다. 호일(11)을 관통하는 바늘(12)이 수동적으로 인입되는 것에 있어서, 진공을 유지해야 하는 이러한 드릴 구멍(1)은 따라서 기계적으로 프로그래밍된다. 상기 바늘(12)은 전형적인 원뿔형 첨단을 갖지 않고 한 쪽으로 치우친 경사 첨단을 갖는데, 이것은 관통된 호일(11)이 재차 닫히지 않도록 보장한다. 이러한 경우, 진공이 그루브(9)에 적용되면 바늘(12)에 의해 관통된 상기 드릴 구멍(1)은 진공을 유지한다.
도 4는 드로어(8) 및 바늘에 의해 관통된 수개의 구멍(13)을 가진 삽입된 호일(11)의 평면도를 도시한다. 호일(11)로 커버된 그루브(9)는 파선으로 도시된다.
실시예 2
도 5 및 도 6과 관련하여 설명되는 본 실시예는 매트릭스 기판에 적합하지 않으며, 예를 들어 BGA®기판과 같이 컷아웃이 없는 기판에 적합하다. 도 5에서 위로부터 도시된 테이블(2)은 하부 표면에 연속된 그루브(19)에 연결된 상이한 길이의 다수의 적어도 2개의 공동(20.1 내지 20.6)을 갖는다. 실시예에서, 다수의 공동(20.1 내지 20.6)은 6개이다. 제 1 실시예에서와 같이, 드로어(8)가 존재한다. 도 6에 제시된 드로어(8)는 6개의 공동(22.1 내지 22.6)을 갖는 표면(21)을 구비한다. 상기 공동(22.1 내지 22.6)은 그루브(19)에 면한 측면 아암 및 드릴 구멍(1)에 면한 2 또는 3개의 측면 아암을 갖는다. 삽입 전, 진공 윤활유는 이 표면(21)에 도포된다. 드로어(8)의 상기 표면(21)은 테이블(2)의 하부 표면에 있으며, 이것에 의해서 상기 그루브(19)는 진공이 적용되는 채널을 형성한다. 상기 진공 윤활유는 상기 채널 및 공동(22.1 내지 22.6)뿐만 아니라 공동(20.1 내지 20.6)이 외부를 향하여 기밀하게 밀봉되는 것을 보장한다.
드로어(8)는 테이블(2)에 6개의 상이한 위치(1 내지 6)에 끼워지고 이 목적을 위해 끼워지는 톱니모양(23)은 테이블(2)에 끼워지는 드로어(8)위에 보여진다. 위치(1)에서, 드로어(8)의 공동(22.1)의 측면 아암은 테이블(2)의 공동(20.1)에 겹쳐진다. 하지만, 위치(1)에서 드로어(8)의 다른 5개의 공동(22.2 내지 22.6)의 측면 아암은 테이블(2)의 어떠한 공동(20.1 내지 20.6)과도 겹쳐지지 않는다. 공동(22.1)은 드로어(8)의 위치(1)에서 다른 모든 드릴 구멍(1)은 진공을 유지하지 않는 반면, 이러한 3개의 드릴 구멍(1)은 진공을 유지하도록 3개의 드릴 구멍(1)에 겹쳐지는 3개의 또 다른 측면 아암을 갖는다. 위치(2)에서, 공동(22.1)의 하나의 측면 아암은 공동(20.1)에 연속하여 겹쳐진다. 또한, 드로어(8)의 공동(22.2)의 하나의 측면 아암은 테이블(2)의 공동(20.2)에 겹쳐진다. 공동(22.2)은 드릴 구멍(1)(도 5)에 면한 2개의 아암을 가지므로, 드로어(8)의 위치(2)에서, 나머지 드릴 구멍(1)은 진공을 유지하지 않는 반면, 이미 5개의 드릴 구멍(1)은 진공을 유지한다. 드로어(8)의 위치(3)에서는, 드로어(8)의 3개의 공동과 테이블(2)이 겹쳐지고, 위치(4)에서는 4개의 공동이, 위치(5)에서는 5개의 공동이, 위치(6)에서는 6개의 공동이 겹쳐지므로, 진공을 유지하는 드릴 구멍(1)의 개수는 위치의 숫자가 높아질수록 연속적으로 증가한다. 상기 구성의 특징은 진공을 유지하는 2개의 가장 바깥쪽 드릴 구멍(1)사이의 거리가 10mm에서 65mm까지 증가하는 반면 위치(1)에서 위치(6)까지의 드로어(8)의 이동 경로는 단지 7.5mm인 것에 있다. 이러한 방법으로, 진공을 유지하는 드릴 구멍(1)의 영역은 상이한 깊이의 기판에 신속하고 용이하게 적용된다.
드로어(8)는, 180°회전시킴으로써, 실시예 1에 따라 한쪽 면에 사용가능하고, 실시예 2에 따라 다른 면이 사용가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 실시예 및 적용이 도시되고 설명되는 동안, 본 개시의 이익을 가지는 당업자에게 위에서 언급된 것보다 많은 다수의 변형이 본 발명의 개념에서 일탈함이 없이 가능하다는 것이 자명해진다.
본 발명은 상이한 타입과 구조를 구비한 기판에 적용시킬 수 있는 매우 탁월한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 기판을 지지하는 장치를 가지고, 이것에 의해 상기 기판을 지지하는 상기 장치는 진공이 적용되는 드릴 구멍(1)을 가진 테이블(2)을 포함하는 다이 본더 및/또는 와이어 본더에 있어서,
    상기 테이블(2)의 하부 표면은 진공이 적용될 수 있는 상이한 길이의 적어도 2개의 공동(20.1 내지 20.6)을 가지고,
    이동가능한 드로어(8)가 존재하며, 상기 테이블(2)의 하부 표면에 면한 드로어의 표면(21)은 공동(22.1 내지 22.6)을 가지며, 이것에 의해 드로어(8)내의 공동(22.1 내지 22.6)은 테이블(2)의 공동(20.1 내지 20.6)에 면한 측면 아암 및 드릴 구멍(1)에 면한 적어도 하나의 측면 아암을 포함하고,
    상기 드로어(8)는 테이블(2)내의 상이한 지점에서 끼워질 수 있으며 이것에 의해 드로어(8)의 상이한 지점에서 드로어(8)의 공동(22.1 내지 22.6) 및 테이블(2)의 공동(20.1 내지 20.6)의 상이한 개수가 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 다이 본더 및/또는 와이어 본더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이블(2)의 하부 표면내의 적어도 2개의 공동(20.1 내지 20.6)은 그루브(19)로써 연결되는 것을 특징으로 하는 다이 본더 및/또는 와이어 본더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 드로어(8)의 다른 측면은 호일(11)에 의해 덮여질 수 있으며, 진공이 적용될 수 있는 그루브(9)를 구비하고, 및
    상기 드로어(8)는 호일(11)이 테이블(2)의 하부 표면에 위치하는 반전된 위치에서 테이블(2)내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 다이 본더 및/또는 와이어 본더.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 드로어(8)의 다른 측면은 호일(11)에 의해 덮여질 수 있으며, 진공이 적용될 수 있는 그루브(9)를 가지고, 및
    상기 드로어(8)는 호일(11)이 테이블(2)의 하부 표면에 위치하는 반전된 위치에서 테이블(2)내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 다이 본더 및/또는 와이어 본더.
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