KR20030061137A - 다이본딩 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리드 프레임에 Ag 에폭시 등의 접착제를 이용하여 반도체 칩을 부착한 후 Ag 에폭시 등의 접착제를 경화시키기 위하여 하는 큐어 공정을 다이본딩 설비의 언로더부에서 겸할수 있도록 큐어 오븐과 다이본딩 설비의 언로더부를 일체화시킨 다이본딩 설비에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명 다이본딩 설비는 반도체 칩과 리드 프레임이 각각 로딩되는 로더부와, 반도체 칩을 접착제를 이용하여 리드 프레임에 부착하는 다이본딩부와, 반도체 칩이 부착된 리드 프레임이 순차적으로 적층되도록 하며 리드 프레임에 위치한 접착제를 경화되게 하는 언로더부를 포함한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 다이본딩 설비는 언로더부에 리드 프레임 언로딩유닛과 리드 프레임 큐링유닛이 함께 설치되어 있어 Ag 에폭시 등의 접착제에 의해 반도체 칩이 부착된 후 언로딩되는 리드 프레임을 순차적으로 적층시킬수 있을 뿐만 아니라 반도체 칩을 부착하기 위해 사용되었던 리드 프레임에 위치한 Ag 에폭시 등의 접착제까지도 경화시킬수 있게 된다.

Description

다이본딩 설비{Die bonding equipment}

본 발명은 다이본딩 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드 프레임에 Ag 에폭시(Epoxy) 등의 접착제를 이용해 반도체 칩(Chip)을 부착한 후 Ag 에폭시 등의 접착제를 경화시키기 위하여 하는 큐어(Cure) 공정을 다이본딩 설비의 언로더부(Unloader part)에서 겸할수 있도록 큐어 오븐(Cure oven)과 다이본딩 설비의 언로더부를 일체화시킨 다이본딩 설비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 칩 패키지(Chip package)는 웨이퍼(Wafer)를 절단하여 반도체 칩을 개별화하는 쏘잉(Sawing) 공정, 개별화된 반도체 칩을 리드 프레임(Lead frame)에 부착하는 다이본딩 공정, 반도체 칩과 리드(Lead)의 이너리드(Inner lead)를 전기적으로 연결하는 와이어본딩(Wire bonding) 공정, 반도체 칩의 주변을몰딩(Molding)하는 몰딩 공정, 리드의 아웃리드(Out lead)를 절단 및 굴곡하는 트림(Trim)/폼(Form) 공정, 마킹(Marking) 공정, 테스트(Test) 공정 등을 거쳐 제조된다.

여기에서, 개별화된 반도체 칩을 리드 프레임에 부착하는 다이본딩 공정을 수행하는 종래 다이본딩 설비를 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 다이본딩 설비(90)는 크게 개별화된 반도체 칩(미도시)과 이 반도체 칩이 부착될 리드 프레임(미도시)이 각각 로딩(Loading)되는 로더부(Loader part,10)와, 이와 같이 로딩되는 리드 프레임의 패드에 Ag 에폭시 등의 도전성 접착제를 이용하여 반도체 칩을 부착하는 다이본딩부(30)와, 다이본딩된 리드 프레임이 언로딩(Unloading)되는 언로더부(50) 및 언로딩되는 리드 프레임의 Ag 에폭시 등을 경화시키는 큐어 오븐(70)으로 구성된다. 이때, 언로더부(50)의 리드 프레임은 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 로봇암(Robot arm,80)에 의해 큐어 오븐(70)으로 이송될 수도 있으며, 또 공정을 진행시키는 작업자(미도시)에 의해서도 큐어 오븐(70)으로 이송될 수 있다.

이에 종래 다이본딩 설비(90)의 로더부(10)로 이송된 반도체 칩과 리드 프레임은 다이본딩부(30)에서 Ag 에폭시 등의 접착제에 의해 상호간 부착되며, 상호간 부착된 후에는 언로더부(50)로 이송되게 된다. 이후, 로봇암(80) 또는 작업자는 다이본딩 설비(90)의 언로더부(50)에서 반도체 칩이 부착된 리드 프레임을 큐어 오븐(70)으로 이송하게 되고, 반도체 칩을 리드 프레임에 부착되게 했던 Ag 에폭시등의 접착제는 큐어 오븐(70)에서 경화되게 되며, 다이본딩 공정은 종료된다.

이와 같이 구성된 종래 다이본딩 설비(90)는 반도체 칩이 부착된 리드 프레임이 Ag 에폭시 등의 접착제 경화를 위해 언로더부(50)에서 큐어 오븐(70)으로 이송되어야 하는 바, 이 리드 프레임을 이송하기 위한 별도의 로봇암(80)이나 작업자가 꼭 필요하게 되어 리드 프레임 이송에 따른 비용이 더 추가되게 되는 문제점이 있다.

또한, 다이본딩 설비(90)의 언로더부(50)와 큐어 오븐(70)은 상호간 분리되어 있기 때문에 다이본딩 설비가 차지하는 면적이 매우 클 뿐만 아니라 리드 프레임을 상호간 이송하는데 드는 시간도 많이 소요되게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 Ag 에폭시 등의 접착제를 경화시키기 위하여 하는 큐어 공정을 다이본딩 설비의 언로더부에서 겸할수 있도록 하는 다이본딩 설비를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 다이본딩 설비를 도시한 개념도.

도 2는 본 발명의 일실시예인 다이본딩 설비를 도시한 개념도.

도 3은 도 2의 언로더부를 도시한 개념도.

도 4는 도 3의 제 1히팅존을 도시한 개념도.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 다이본딩 설비는 반도체 칩과 리드 프레임이 각각 로딩되는 로더부와, 반도체 칩을 접착제를 이용하여 리드 프레임에 부착하는 다이본딩부와, 반도체 칩이 부착된 리드 프레임이 순차적으로 적층되도록 하며 리드 프레임에 위치한 접착제를 경화되게 하는 언로더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 언로더부는 리드 프레임이 순차적으로 적층되도록 다수의 매거진이 구비되는 리드 프레임 언로딩유닛과, 매거진(Magazine)에 적층되는 리드 프레임에 위치한 접착제를 경화시키도록 다수의 히팅존(Heating zone)이 설치되는 리드 프레임 큐링유닛(Lead frame curing unit)으로 구성되며, 일체로 설치된 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 상기 히팅존은 제 1히팅존과, 제 2히팅존과, 제 3히팅존으로 구성되며, 이 히팅존의 내부에는 히터(Heater)와 에어(Air)분사기가 설치되고, 히팅존의 전후 단면에는 히팅존의 내부를 선택적으로 개폐하는 셔터(Shutter)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다이본딩 설비(100)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 다이본딩 설비(100)는 크게 쏘잉 공정을 경유하여 개별화된 반도체 칩과 이 반도체 칩이 부착될 리드 프레임이 각각 로딩되는 로더부(120)와, 이와 같이 로딩되는 리드 프레임의 패드에 Ag 에폭시 등의 도전성 접착제를 이용하여 반도체 칩을 부착하는 다이본딩부(140)와, 다이본딩된 리드 프레임을 언로딩시킴과 동시에 리드 프레임의 Ag 에폭시 등의 접착제까지 경화시키는 언로더부(160) 및 다이본딩 설비(100)를 전반적으로 제어하는 중앙제어부(미도시)로 구성된다.

여기에서, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 언로더부(160)를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 언로더부(160)는 다시 Ag 에폭시 등으로 반도체 칩이 부착된 리드 프레임이 언로딩되는 리드 프레임 언로딩유닛(170)과, 이러한 리드 프레임의 Ag 에폭시 등을 경화시켜주는 리드 프레임 큐링유닛(180)으로 나누어지며, 일체로 설치된다. 즉, 본 발명에 따른 언로더부(160)는 상하로 각각 나누어지는 두개의 층으로 설치되는 바, 하층에는 리드 프레임 언로딩유닛(170)이 설치되고, 상층에는 리드 프레임 큐링유닛(180)이 설치된다. 그리고, 리드 프레임 언로딩유닛(170)과 리드 프레임 큐링유닛(180)의 일측 부분에는 리드 프레임 언로딩유닛(170)과 리드 프레임 큐링유닛(180)을 상호간 연통되게 하는 연통부(177)가 형성되게 된다.

이때, 리드 프레임 언로딩유닛(170)에는 반도체 칩이 부착되며 언로딩되는 리드 프레임이 순차적으로 적층될 수 있도록 소정 공간을 제공하는 다수의 매거진(171)과, 이러한 다수의 매거진(171)이 공정의 진행에 따라 리드 프레임이 직접 언로딩되어지는 부분으로 이동되어지도록 매거진(171)을 밀어내는 제 1푸셔(Pusher,173)와, 이 제 1푸셔(173)에 의해 이동되어지는 다수의 매거진(171)을 각각 하층에서 상층으로 밀어올려주는 엘리베이터(Elevator,175)가 설치된다. 여기에서, 다이본딩부(140)의 리드 프레임은 리드 프레임이 적층되는 매거진(171)이 리드 프레임 언로딩유닛(170)에서 리드 프레임 큐링유닛(180)으로 이송될 때 매거진(171) 내부에 순차적으로 적층되게 된다.

또한, 리드 프레임 큐링유닛(180)에는 리드 프레임의 Ag 에폭시 등을 경화시키기 위하여 리드 프레임을 가열하는 제 1히팅존(184)과, 제 2히팅존(186)과, 제 3히팅존(188)이 설치되며, 각 히팅존(184,186,188)의 전후 부분 및 그 사이에는 각 히팅존(184,186,188)의 가열된 열기를 차단하고 선택적으로 개폐시키는 셔터(189)가 설치된다. 그리고, 리드 프레임 큐링유닛(180)에는 리드 프레임 언로딩유닛(170)로부터 엘리베이터(175)에 의해 이송된 매거진(171)이 각 히팅존(184,186,188)을 경유할 수 있도록 매거진(171)을 밀어주는 제 2푸셔(182)가 설치된다.

이때, 제 1히팅존(184)과, 제 2히팅존(186)과, 제 3히팅존(188)은 동일하게 설치되는 바, 도 4를 참조하여 각 히팅존(184,186,188)의 바람직한 일실시예로 제 1히팅존(184)을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이 제 1히팅존(184)은 사각 통체 형상으로, 내부에는 리드 프레임이 적층되는 매거진(171)이 위치될 수 있도록 소정 크기의 공간이 형성되며, 전후 단면은 매거진(171)이 제 1히팅존(184)으로 유입 및 유출되도록 개구되고, 좌우 양측면 및 하면에는 매거진(171)의 리드 프레임과 Ag 에폭시 등을 소정 온도로 가열시켜주는 히터(183)가 설치된다. 그리고, 제 1히팅존(184)의 상측에는 제 1히팅존(184)의 내부로 에어(Air)를 선택적으로 분사시키는 에어분사기(185)가 설치된다. 이때, 제 1히팅존(184)의 전후 단면에는 제 1히팅존(184)의 가열된 열기를 차단하고 공정의 진행에 따라 제 1히팅존(184)을 선택적으로 개폐시키는 셔터(189)가 설치되게 된다.

여기에서, 히터(183)는 제 1히팅존(184) 내부의 리드 프레임 및 Ag 에폭시 등을 약 200℃ 정도로 가열할 수 있는 히터(183)가 설치됨이 바람직하고, 에어분사기(185)는 찬공기를 선택적으로 불어넣어 히터(183)에 의해 가열된 제 1히팅존(184)의 내부 온도를 Ag 에폭시 등의 경화에 적합한 온도로 변경가능하게하는 에어분사기(185)가 설치됨이 바람직하다. 이에, 제 1히팅존(184)과 제 2히팅존(186)과 제 3히팅존(188)은 동일하게 구성되지만, 각각 서로다른 내부온도로 유지될 수 있게 되며, 리드 프레임의 Ag 에폭시 등은 보다 원활하게 경화되게 된다. 또한, 이상에서 설치된 셔터(189)는 각 히팅존의 전후 단면 부분에 설치되는 바, 상하로 이동되면서 각 히팅존을 개폐시키도록 설치됨이 바람직하다.

이하, 본 발명 다이본딩 설비(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

선행공정인 쏘잉 공정에 의해 웨이퍼에서 개별화된 반도체 칩과 이 반도체 칩이 부착될 리드 프레임이 다이본딩 설비(100)의 로더부(120)에 로딩되면, 다이본딩부(140)에서는 이러한 리드 프레임의 패드에 Ag 에폭시 등의 도전성 접착제를 이용하여 개별화된 반도체 칩을 부착하게 되고, 이후, 반도체 칩의 부착이 완료되면 리드 프레임을 언로더부(160)로 언로딩하게 된다. 이때, 이와 같이 반도체 칩이 부착되고 언로더부(160)로 언로딩되는 리드 프레임은 먼저 언로더부(160) 중 하층에 위치한 리드 프레임 언로딩유닛(170)에 위치한 매거진(171)에 순차적으로 적층되게 된다.

이후, 리드 프레임 언로딩유닛(170)에 위치하며 공정 진행중인 리드 프레임이 적층된 매거진(171)은 리드 프레임 언로딩유닛(170)에 설치된 엘리베이터(175)에 의해 연통부(177)를 지나 언로더부(160)의 상층으로 이송되게 된다.

그리고, 이와 같이 언로더부(160)의 상층으로 이송된 매거진(171)은 제 2푸셔(182)에 의해 밀리면서 각 히팅존(184,186,188) 방향으로 이동되게 된다. 이때,이와 같이 이동되는 매거진(171)은 제 1히팅존(184)과, 제 2히팅존(186) 및 제 3히팅존(188)을 순차적으로 경유하게 되고, 이에 따라 매거진(171)에 적층된 리드 프레임의 Ag 에폭시 등은 원활하게 경화되게 된다. 여기에서, 제 1히팅존(184)과, 제 2히팅존(186)과, 제 3히팅존(188) 등 각 히팅존(184,186,188)은 각각 내부에 내장 또는 설치된 히터(183)와 에어분사기(185)에 의해 Ag 에폭시 등이 경화되기에 적합한 소정 온도로 가열되게 되며, 각각 동일한 온도 또는 서로다른 온도로 가열되게 된다.

이후, 이와 같이 각 히팅존(184,186,188)을 경유하여 Ag 에폭시 등이 경화된 리드 프레임은 다이본딩 공정을 완료하게 되고, 후속 공정으로 이송되게 된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 다이본딩 설비(100)는 언로더부(160)에 리드 프레임 언로딩유닛(170)과 리드 프레임 큐링유닛(180)이 함께 설치되어 있어 Ag 에폭시 등에 의해 반도체 칩이 부착된 후 언로딩되는 리드 프레임을 순차적으로 적층시킬수 있을 뿐만 아니라 반도체 칩을 부착하기 위해 사용되었던 리드 프레임에 위치한 Ag 에폭시 등까지도 경화시킬수 있게 된다.

이에 종래 다이본딩 설비(100)의 언로더부(160)와 Ag 에폭시 등을 경화시켜주는 큐어 오븐이 상호 분리설치됨으로써 종래 다이본딩 설비(90)가 차지하였던 설치면적을 대폭 축소할 수 있으며, 리드 프레임을 언로더부(50)와 큐어 오븐(70) 사이에 상호 이송하는데 드는 인력이나 시간 그리고 비용 등을 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이본딩 설비는 언로더부에 리드 프레임 언로딩유닛과 리드 프레임 큐링유닛이 함께 설치되어 있어 Ag 에폭시 등에 의해 반도체 칩이 부착된 후 언로딩되는 리드 프레임을 순차적으로 적층시킬수 있을 뿐만 아니라 반도체 칩을 부착하기 위해 사용되었던 리드 프레임에 위치한 Ag 에폭시 등까지도 경화시킬수 있게 되는 효과가 있다.

이에 종래 다이본딩 설비의 언로더부와 Ag 에폭시 등을 경화시켜주는 큐어 븐이 상호 분리설치됨으로써 다이본딩 설비가 차지하였던 설치면적을 대폭 축소할 수 있으며, 리드 프레임을 언로더부와 큐어 오븐 사이에 상호 이송하는데 드는 인력이나 시간 그리고 비용 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반도체 칩과 리드 프레임이 각각 로딩되는 로더부와;

   상기 반도체 칩을 접착제를 이용하여 상기 리드 프레임에 부착하는 다이본딩부와;

   상기 반도체 칩이 부착된 상기 리드 프레임이 순차적으로 적층되도록 하며, 상기 리드 프레임에 위치한 상기 접착제를 경화되게 하는 언로더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이본딩 설비.
2. 제 1항에 있어서, 상기 언로더부는 상기 리드 프레임이 순차적으로 적층되도록 다수의 매거진이 구비되는 리드 프레임 언로딩유닛과, 상기 매거진에 적층되는 상기 리드 프레임에 위치한 상기 접착제를 경화시키도록 다수의 히팅존이 설치되는 리드 프레임 큐링유닛으로 구성되며, 일체로 설치된 것을 특징으로 하는 다이본딩 설비.
3. 제 2항에 있어서, 상기 히팅존은 제 1히팅존과, 제 2히팅존과, 제 3히팅존으로 구성되며, 상기 히팅존의 내부에는 히터와 에어분사기가 설치되고, 상기 히팅존의 전후 단면에는 상기 히팅존의 내부를 선택적으로 개폐하는 셔터가 설치되는 것을 특징으로 하는 다이본딩 설비.