KR20090092441A - 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치 및 그 작동 제어방법 - Google Patents

반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치 및 그 작동 제어방법

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KR20090092441A
KR20090092441A KR1020080017684A KR20080017684A KR20090092441A KR 20090092441 A KR20090092441 A KR 20090092441A KR 1020080017684 A KR1020080017684 A KR 1020080017684A KR 20080017684 A KR20080017684 A KR 20080017684A KR 20090092441 A KR20090092441 A KR 20090092441A
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Abstract

본 발명은 BOC(Board On Chip)형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩(die bonding) 장치 및 그 작동 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치는, 하면의 접착 영역에 접착제가 미리 도포된 인쇄회로기판에 대해 하강하여 가압하는 상부 측의 마운트 헤드와, 상기 인쇄회로기판의 하면에 본딩될 다이가 상면 상에 안착된 상태로 상승하여 가압하는 하부 측의 마운트 스테이지를 구비하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에 있어서, 상기 마운트 헤드가 우선적으로 하강 이동되어 상기 인쇄회로기판을 접촉하여 지지하는 상태에서 상기 마운트 스테이지의 상승 이동에 따라 상기 마운트 스테이지 상의 상기 다이가 상기 접착제에 접촉되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상부 측의 마운트 헤드에 인쇄회로기판이 접촉되어 지지된 상태에서 이후 하부 측의 마운트 스테이지가 상승하여 가압하므로 마운트 스테이지 상의 다이가 인쇄회로기판 상의 접착제에 접촉되는 순간에 접착제에 가해지는 가압력의 크기를 상승시킬 수 있어 접착제가 균등 분포를 이루도록 할 수 있으므로, 인쇄회로기판과 다이 간의 접착 정도 및 접착력을 제고시켜 제조되는 반도체 패키지의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치 및 그 작동 제어 방법{DIE BONDING APPARATUS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR PACKAGE AND CONTROL METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 반도체 패키지 제조용 다이 본딩(die bonding) 장치 및 그 작동 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상하 한 쌍의 마운트 헤드와 마운트 스테이지로 가압하여 인쇄회로기판과 반도체 다이를 본딩함에 있어 인쇄회로기판과 다이 간에 개재된 접착제가 균등 분포를 이루도록 하여 본딩 품질이 향상되도록 할 수 있는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치 및 그 작동 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 최근 들어 전자·정보기기의 고집적화 및 고기능화에 따라 반도체 패키지(semiconductor package)의 다핀(high pin)화가 진행되고 있으며, 그러한 다핀화의 요구를 충족시킬 수 있으면서도 작은 크기 및 저렴한 비용으로 제조될 수 있는 BGA(Ball Grid Array) 패키지와 같은 표면 실장형 반도체 패키지가 개발되었다.
BGA 패키지의 제조 과정을 설명하면, 그 제조 과정은, 먼저 웨이퍼(wafer) 상에 소자 가공이 완료되어 형성된 각 단일 소자인 다이(die)(즉, 칩)들을 검사하여 양부를 판별하는 전기적 검사(EDS : Electrical Die Sort) 공정, 웨이퍼를 절단하여 다수개의 낱개 다이로 개별화하는 소잉(sawing) 공정, 웨이퍼로부터 분리된 개별 다이를 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 실장하여 부착하는 다이 본딩(die bonding) 공정, 부착된 다이의 접속 패드와 인쇄회로기판의 접속 패드를 도전성이 우수한 와이어(wire)를 이용하여 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정, 실장된 다이와 그 주변부를 보호하기 위해 수지로 몰딩하는 몰딩(moding) 공정 등으로 이루어진다.
그 중, 다이 본딩 공정은 인쇄회로기판에 접착제(adhesive)를 개재하여 열 압착으로 다이를 본딩시키는 공정으로, 인쇄회로기판의 하면에 직접 다이를 부착하여 인쇄회로기판과 다이를 전기적으로 연결하는 반도체 패키지를 통상 ‘BOC(Board On Chip)형 반도체 패키지’라 하며, 반면 인쇄회로기판의 상면에 다이를 부착하여 전기적으로 연결하는 반도체 패키지를 ‘COB(Chip On Board)형 반도체 패키지’라 한다.
접착제로는 통상 천연고무나 합성고무와 같은 접착수지 성분으로 제조되는 열경화성의 엘라스토머(elastomer)를 이용하며, 해당 엘라스토머는 액상 상태에서 점성이 높아 도포된 상태에서 탈락되지 않고 유지될 수 있다.
이러한 다이 본딩 공정은 일명 다이 본더(die bonder)라고 하는 다이 본딩 장치를 통해 수행된다.
도 1은 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치를 나타낸다.
다이 본딩 장치(100)는, 웨이퍼 매거진(wafer magazine)(110)으로부터 인출된 웨이퍼(w)가 안착되는 다이 픽업 스테이지(die pick-up stage)(120)와, 다이 픽업 스테이지(120) 상의 웨이퍼(w)로부터 픽업된 개별 다이(d)가 공급되어 안착되며 후술하는 마운트 헤드(mount head)(170)가 위치하는 다이 본딩 위치로 이동되어 위치되고 다이 본딩 시에 상승되는 마운트 스테이지(mount stage)(140)와, 다이 픽업 스테이지(120)로부터 마운트 스테이지(140)로 다이(d)를 이송하는 다이 트랜스퍼(die transfer)(130)와, 기판 매거진(150)으로부터 다이 본딩 위치까지 인쇄회로기판(b)의 이송을 안내하는 가이드 레일(guide rail)(160)과, 다이 본딩 위치의 상부 측에 구비되고 다이 본딩 시에 하강되어 인쇄회로기판(b)을 가압하는 마운트 헤드(170) 및 전반적인 작동 제어를 실시하는 제어부(190) 등을 포함한다.
상기한 가이드 레일(160)은 수평 상태의 인쇄회로기판(b)의 양 측단이 지지된 상태로 이송되도록 양측에 서로 대향되게 구비되는 한 쌍의 레일로 이루어진다.
인쇄회로기판(b)은 가이드 레일(160)에 지지된 상태에서 미도시한 별도의 이송 수단에 의해 이송된다.
다이 본딩 위치에서 가이드 레일(160)에 지지된 인쇄회로기판(b)을 기준으로 상부 측에는 마운트 헤드(170)가 위치되고, 하부 측에는 마운트 스테이지(140)가 위치되며, 즉 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 서로 대향된다.
덧붙여, 인쇄회로기판(b)은 전(前) 공정을 통해 그 하면 상의 접착 영역에 미리 접착제(a)가 도포되며, 접착제(a)가 도포된 상태로 기판 매거진(150)에 탑재된다.
따라서, 그 작용은, 웨이퍼 매거진(110)으로부터 한 장의 웨이퍼(w)가 인출되어 다이 픽업 스테이지(120)에 안착된 후, 해당 웨이퍼(w) 상의 다이들(d)에 대해 양불 판별이 진행되고, 양품으로 판별된 다이(d)가 다이 트랜스퍼(130)에 의해 이송되어 마운트 헤드(170)에 안착된 다음, 마운트 헤드(170)는 다이 본딩 위치의 가이드 레일(160) 하부 측으로 이동되어 위치된다.
한편, 기판 매거진(150)으로부터 인쇄회로기판(b)이 인출되어 가이드 레일(160)을 타고 다이 본딩 위치로 이송되어 위치된다.
그러면, 마운트 헤드(170)가 하강됨과 아울러 마운트 스테이지(140)가 상승되어, 인쇄회로기판(b)과 다이(d)가 서로 접촉되어 가압됨으로써, 본딩이 실시된다.
도 2는 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 일 작동 상태를 나타낸다.
해당 도면은 다이 본딩 위치에서의 일 작동 상태를 나타내며, 즉 가이드 레일(160)에 지지된 인쇄회로기판(b)을 기준으로 이격되는 상부 측에 마운트 헤드(170)가 위치되고, 이격되는 하부 측에 다이(d)를 상면 상에 안착한 마운트 스테이지(140)가 위치된다.
마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 수직방향으로 승강 가능하게 구비되며, 그 승강을 작동시키기 위한 상·하부측 승강 구동 수단(180-u, 180-l)과 각기 결합된다.
승강 구동 수단(180-u, 180-l)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 마운트 헤드(170) 또는 마운트 스테이지(140)와 나사 결합을 이루어 그 회전 작동에 따라 마운트 헤드(170) 또는 마운트 스테이지(140)를 상승 또는 하강시키도록 수직 방향으로 구비되는 리드 스크류(lead screw)(l)와, 상기한 제어부(190)의 작동 제어에 따라 작동되어 리드 스크류(l)를 원하는 방향으로 회전시킬 수 있는 모터(motor)(m)로 이루어진다.
또한, 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 소정 크기를 갖는 블록 형태의 것으로, 그 내부에 구비되거나 외부에서 전열할 수 있도록 구비되는 히팅(heating) 수단(미도시)에 의해 본딩을 위한 적정 온도로 가열된다.
따라서, 다이 본딩 시에는 히팅 수단에 의해 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 가열된 상태에서 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 서로에 대해 근접되도록 승강 이동되며, 즉 마운트 헤드(170)는 하강 이동되고 마운트 스테이지(140)는 상승 이동된다.
마운트 헤드(170)의 하강 이동에 따라 인쇄회로기판(b)은 가압되며, 마운트 스테이지(140)의 상승 이동에 따라 그 상면 상에 안착된 다이(d)는 인쇄회로기판(b) 상의 접착제(a)에 접촉되어 가압된다.
따라서, 가열된 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)로부터 전열되는 고열에 의해 접착제(a)가 녹으면서 그들의 가압력에 의해 접착제(a)가 또한 넓게 퍼져 인쇄회로기판(b)과 다이(d)가 적정하게 본딩될 수 있다.
첨언하면, 인쇄회로기판(b)의 하면 상에 미리 도포되어 있는 접착제(a)는 접착 면적에 비해 작은 크기로 도포되어 있으므로, 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)의 가압에 따라 고열에 의해 용융된 접착제(a)가 넓게 퍼지면서 본딩이 이루어진다.
이때, 히팅 수단에 의한 가열 온도, 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)의 가압력 크기 및 가압 시간은 미리 입력된 바에 따라 제어부(190)가 작동 제어한다.
물론, 이어서 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 일정 시간 가압 후에 각기 반대 방향으로 승강 이동되고, 다이(d)가 본딩된 인쇄회로기판(b)은 가이드 레일(160)이나 별도의 이송 수단에 의해 후속 공정으로 이송되어 간다.
참고로, 도 2에서 인쇄회로기판(b) 상에 관통되도록 형성된 관통공(b-1)은 이후의 와이어 본딩 공정에서 다이(d)로부터 연장되는 와이어가 통과되는 부분이다.
나아가, 도 4와 도 5는 종래의 다이 본딩 장치의 두 가지 작동 제어 방법을 각기 나타낸다.
다이 본딩 시에 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 도 4와 같이, 동기화(synchronization) 작동되거나 도 5와 같이 마운트 스테이지(140)가 마운트 헤드(170)보다 우선적으로 이동된다.
즉, 도 4의 동기화 작동의 경우는 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 동일 거리를 동일 속도로 동시에 이동되며, 물론 여기서 이동이란 마운트 헤드(170)의 하강 이동과 마운트 스테이지(140)의 상승 이동을 말한다.
이러한 동기화 작동에 의하면, 도 4와 같이, 마운트 헤드(170)가 인쇄회로기판(b)에 접촉하기에 앞서, 마운트 스테이지(140) 상의 다이(d)가 인쇄회로기판(b) 상의 접착제(a)에 먼저 접촉될 가능성이 있다.
한편, 도 5의 경우는 마운트 스테이지(140)가 마운트 헤드(170)보다 빠른 속도로 우선적으로 이동되므로, 그에 의하면, 명백하게 마운트 헤드(170)가 인쇄회로기판(b)에 접촉하기에 앞서, 마운트 스테이지(140) 상의 다이(d)가 인쇄회로기판(b) 상의 접착제(a)에 먼저 접촉된다.
즉, 도 4와 도 5의 경우는 모두 시간적 차이만 있을 뿐, 마운트 헤드(170) 측보다 마운트 스테이지(140) 측이 인쇄회로기판(b) 측에 먼저 접촉되며, 그 결과로서 다음과 같은 문제점이 발생된다.
즉, 마운트 헤드(170)가 아직 인쇄회로기판(b)의 상면에 접촉되지 않아 인쇄회로기판(b)이 지지되지 않는 상태에서 마운트 스테이지(140) 상의 이미 가열되어 있는 다이(d)가 접착제(a)에 접촉되므로, 접착제(a)에 가해지는 가압력의 크기가 작게 되어 해당 가압력에 의해 접착제(a)가 퍼져 균등하게 분포되기에 앞서 다이(d)의 고열에 의해 접착제(a)가 접촉 순간에 빠르게 경화됨으로써, 접착제(a)가 불균일하게 분포된 상태에서 본딩이 실시된다.
따라서, 그 결과로서 접착제(a)가 상대적으로 적은 양 분포되는 부분은 접착이 전혀 이루어지지 않는 등 전체적으로 불완전한 접착이 이루어짐으로써, 제조되는 BOC형 반도체 패키지의 품질 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 접착제에 고열이 가해지는 순간에 충분한 가압력도 함께 가해지도록 함으로써 접착제가 균등 분포를 이루어 인쇄회로기판과 다이 간의 접착이 완전하게 실시되도록 할 수 있는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치 및 그 작동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치는, 하면의 접착 영역에 접착제가 미리 도포된 인쇄회로기판에 대해 하강하여 가압하는 상부 측의 마운트 헤드와, 상기 인쇄회로기판의 하면에 본딩될 다이가 상면 상에 안착된 상태로 상승하여 가압하는 하부 측의 마운트 스테이지를 구비하는 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에 있어서, 상기 마운트 헤드가 우선적으로 하강 이동되어 상기 인쇄회로기판을 접촉하여 지지하는 상태에서 상기 마운트 스테이지의 상승 이동에 따라 상기 마운트 스테이지 상의 상기 다이가 상기 접착제에 접촉되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 마운트 헤드의 하강 이동과 상기 마운트 스테이지의 상승 이동이 동시에 이루어지되, 상기 마운트 헤드의 하강 속도가 상기 마운트 스테이지의 상승 속도보다 빠르게 실시될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 마운트 헤드의 하강 이동과 상기 마운트 스테이지의 상승 이동이 비(非)동시적으로 이루어지되, 상기 마운트 스테이지가 정지된 상태에서 상기 마운트 헤드가 우선 하강되어 상기 인쇄회로기판에 접촉된 다음 상기 마운트 스테이지가 상승될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 인쇄회로기판은 양 측단의 하면이 가이드 레일에 지지된 상태로 위치되며, 상기 마운트 헤드에 결합되어 상기 마운트 헤드의 하강에 따라 함께 하강되어 상기 인쇄회로기판의 양 측단 상면을 눌러 구속하도록 구비되는 누름 부재; 를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 누름 부재는, 중앙부가 상기 마운트 헤드에 결합되고 양측으로 길게 연장되는 바 형태일 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법은, 하면의 접착 영역에 접착제가 미리 도포된 인쇄회로기판에 대해 하강하여 가압하는 상부 측의 마운트 헤드와, 상기 인쇄회로기판의 하면에 본딩될 다이가 상면 상에 안착된 상태로 상승하는 하부 측의 마운트 스테이지와, 상기 마운트 헤드와 상기 마운트 스테이지를 각기 승강시키도록 구비되는 상·하부측 승강 구동 수단과, 상기 승강 구동 수단의 작동을 제어하는 제어부를 구비하는 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법에 있어서, 상기 제어부에 상기 마운트 헤드의 하강 완료 소요 시간과 상기 마운트 스테이지의 상승 완료 소요 시간이 입력되되 상기 하강 완료 소요 시간이 상기 상승 완료 시간보다 작은 값으로 입력되는 단계; 입력된 소요 시간 정보를 기반으로 상기 제어부가 상기 마운트 헤드의 하강 속도와 상기 마운트 스테이지의 상승 속도를 산출하되 상기 하강 속도가 상기 상승 속도보다 큰 값으로 산출되는 단계; 및 상기 제어부가 산출된 속도 값을 기반으로 상기 상·하부측 승강 구동 수단을 작동 제어하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 상·하부측 승강 구동 수단은, 승강 작동을 위한 구동력을 제공하는 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 모터의 회전 속도를 변경하여 상기 마운트 헤드와 상기 마운트 스테이지의 이동 속도를 작동 제어할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 제어부에 상기 마운트 헤드의 하강 완료 소요 시간과 상기 마운트 스테이지의 상승 완료 소요 시간이 입력되기 전에, 상기 제어부에 상기 마운트 헤드-상기 인쇄회로기판 간의 거리, 상기 마운트 스테이지-상기 인쇄회로기판 간의 거리 정보가 입력되는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상부 측의 마운트 헤드에 인쇄회로기판이 접촉되어 지지된 상태에서 이후 하부 측의 마운트 스테이지가 상승하여 가압하므로 마운트 스테이지 상의 다이가 인쇄회로기판 상의 접착제에 접촉되는 순간에 접착제에 가해지는 가압력의 크기를 상승시킬 수 있어 접착제가 균등 분포를 이루도록 할 수 있으므로, 인쇄회로기판과 다이 간의 접착 정도 및 접착력을 제고시켜 제조되는 반도체 패키지의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 달성될 수 있다.
도 1은 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치를 전체적으로 나타내는 개략도,
도 2는 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에서 다이 본딩이 실시되는 일 상태를 나타내는 예시도,
도 3은 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에서 마운트 헤드와 마운트 스테이지를 승강 작동시키는 승강 구동 수단의 일 예를 나타내는 예시도,
도 4는 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에서 마운트 헤드와 마운트 스테이지가 동기화 작동되도록 작동 제어되는 경우를 나타내는 예시도,
도 5는 종래의 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에서 마운트 스테이지가 우선 작동되도록 작동 제어되는 경우를 나타내는 예시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법을 나타내는 예시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법을 나타내는 순서도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 요부를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 다이 본딩 장치 140 : 마운트 스테이지
160 : 가이드 레일 170 : 마운트 헤드
175 : 누름 부재 180-u : 상부측 승강 구동 수단
180-l : 하부측 승강 구동 수단 190 : 제어부
a : 접착제 b : 인쇄회로기판
d : 다이 l : 리드 스크류
m : 모터
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법을 나타낸다.
설명에 앞서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부기하고 그 상세한 설명은 일부 생략함을 밝힌다.
다이 본딩 장치(100)는, 가이드 레일(160)에 지지된 인쇄회로기판(b)으로부터 이격되는 상부 측에 구비되는 마운트 헤드(170)와, 이 마운트 헤드(170)와 대향되도록 인쇄회로기판(b)으로부터 이격되는 하부 측에 구비되는 마운트 스테이지(140)를 포함하며, 마운트 스테이지(140)는 그 상면 상에 본딩될 다이(d)를 안착한 상태로 인쇄회로기판(b)의 하부 측에 위치된다.
마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 수직 방향으로 승강 가능하게 구비되며, 그 승강을 작동시키기 위한 상·하부측 승강 구동 수단(180-u, 180-l)과 각기 결합된다.
승강 구동 수단(180-u, 180-l)은 마운트 헤드(170) 또는 마운트 스테이지(140)에 나사 결합을 이루어 그 회전 작동에 따라 마운트 헤드(170) 또는 마운트 스테이지(140)를 승강시키도록 수직 방향으로 구비되는 리드 스크류(l)와, 제어부(190)의 작동 제어에 따라 작동되어 리드 스크류(l)를 원하는 방향으로 회전시키는 모터(m)로 이루어진다.
또한, 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)는 소정 크기를 갖는 블록 형태의 것으로, 그 내부에 구비되거나 외부에서 전열할 수 있도록 구비되는 히팅 수단(미도시)에 의해 본딩을 위한 적정 온도로 가열된다.
따라서, 하면 상의 접착 영역에 접착제(a)가 도포된 인쇄회로기판(b)이 가이드 레일(160)을 타고 이송되어 마운트 헤드(170)의 하부 측에 위치됨과 아울러, 마운트 스테이지(140)가 그 상면 상에 다이(d)를 안착한 상태로 마운트 헤드(170)와 대향되는 인쇄회로기판(b)의 하부 측에 위치되면, 이어서 마운트 헤드(170)는 하강되고 마운트 스테이지(140)는 상승되어 인쇄회로기판(b)과 다이(d)를 일정 시간 가압하여 누름으로써, 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)의 고열에 의해 접착제(a)가 녹으면서 부가되는 가압력에 의해 접착제(a)가 퍼져 인쇄회로기판(b)과 다이(d)가 접착을 이루게 된다.
본 발명에 따르면, 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 승강 작동됨에 있어, 마운트 헤드(170)가 마운트 스테이지(140)보다 우선적으로 이동되며, 그에 따라 마운트 스테이지(140) 상의 다이(d)가 인쇄회로기판(b) 상의 접착제(a)에 접촉되기에 앞서 마운트 헤드(170)가 인쇄회로기판(b)의 상면에 먼저 접촉된다.
이와 같이 실시하면, 마운트 헤드(170)가 먼저 인쇄회로기판(b)의 상면에 접촉되어 지지하는 상태에서 이후 마운트 스테이지(140) 상의 다이(d)가 접착제(a)에 접촉되어 고열과 함께 더욱 강력한 가압력을 가할 수 있으므로, 고열에 의해 용융된 접착제(a)가 균일하게 퍼진 상태에서 접착이 이루어지도록 할 수 있다.
여기서, 마운트 헤드(170)를 우선적으로 이동시키기 위한 첫번째 방법은 마운트 헤드(170)의 하강 이동과 마운트 스테이지(140)의 상승 이동이 동시에 실시되되, 마운트 헤드(170)의 하강 소요 시간을 마운트 스테이지(140)의 상승 소요 시간보다 짧게 설정하는 것에 의해 실시될 수 있다.
즉, 일 예로, 마운트 헤드(170)의 하강 소요 시간을 10ms로 하고, 마운트 스테이지(140)의 하강 소요 시간을 30ms로 설정하면, 마운트 헤드(170)는 10ms 내에 그 하강 가압을 완료해야 하고 마운트 스테이지(140)는 그보다 늦은 30ms 내에 그 상승 가압을 완료해야 하므로, 마운트 헤드(170)는 마운트 스테이지(140)보다 빠른 속도로 이동되어 먼저 인쇄회로기판(b)에 접촉될 수 있다.
즉, 이 첫번째 방법에 대해 도 7의 순서도를 참조로 보다 상세히 설명하면, 사전에 '인쇄회로기판(b)의 두께', '다이(d)의 두께', '마운트 헤드(170)-인쇄회로기판(b) 간의 거리', '마운트 스테이지(140)-인쇄회로기판(b) 간의 거리'와 같은 작업 기본 정보가 제어부(190)에 입력되는 단계(s200)와, 추가로 '마운트 헤드(170)의 하강 소요 시간', '마운트 스테이지(140)의 상승 소요 시간' 정보가 제어부(190)에 입력되는 단계(s202)와, 제어부(190)가 입력된 정보들을 이용하여 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)의 이동 속도를 산출하는 단계(s204)와, 산출된 이동 속도값에 따라 제어부(190)가 상·하부측 승강 구동 수단(180-u, 180-l)을 작동 제어하여 해당하는 이동 속도로 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 이동되도록 하는 단계(s206)로 이루어질 수 있다.
이러한 첫번째 방법은 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 동시에 작용되되, 비동기 방식으로 작동되는 경우이다.
나아가, 또 다른 두번째 방법은 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)가 비(非)동시적으로 작동되도록 하는 경우로, 마운트 스테이지(140)가 정지된 상태에서 우선 마운트 헤드(170)가 1차 하강하여 인쇄회로기판(b)의 상면에 접촉되어 지지하고, 이후 마운트 스테이지(140)가 상승하여 그 상면 상의 다이(d)가 접착제(a)에 접촉되도록 하며, 물론 마운트 헤드(170)는 마운트 스테이지(140) 상의 다이(d)가 접착제(a)에 거의 근접하거나 접촉되는 시점부터 추가적으로 2차 하강할 수 있다.
이상의 두 가지 방법과 같이 본 발명은 마운트 스테이지(140) 상의 다이(d)가 접착제(a)에 접촉되기 전에 마운트 헤드(170)가 먼저 인쇄회로기판(b)에 접촉되어 지지하도록만 하면 되므로, 그를 구현하기 위한 작동 제어 방법은 여러 가지가 있을 수 있을 것이다.
한편, 이상과 같이 마운트 헤드(170)가 인쇄회로기판(b)에 먼저 접촉되면, 마운트 헤드(170) 측의 고열에 의해 인쇄회로기판(b)이 휘어질 가능성이 있으며, 만약 인쇄회로기판(b)이 휨 변형되면, 이후 마운트 헤드(170)와 마운트 스테이지(140)에 의한 가압력이 접착제(a)로 적절히 가해지더라도 접착제(a)는 불균일하게 분포될 수 있다.
따라서, 이러한 가능성을 완벽히 차단하기 위해, 도 8에 나타낸 바와 같이, 양측의 가이드 레일(160)에 양측단의 하면이 지지되는 인쇄회로기판(b)의 양측단 상면을 눌러서 구속할 수 있도록, 마운트 헤드(170) 측에 결합된 상태로 마운트 헤드(170)와 함께 하강되어 인쇄회로기판(b)의 양측단 상면을 누를 수 있도록 누름 부재(175)가 구비될 수 있다.
바람직하게, 누름 부재(175)는 중앙부가 마운트 헤드(170)에 결합되어 양측으로 연장되는 바(bar) 형태로 구현될 수 있다.
이와 같이, 누름 부재(175)를 이용하여 인쇄회로기판(b)을 눌러 구속시키면, 접촉되는 마운트 헤드(170)의 고열에 의해 인쇄회로기판(b)이 휨 변형되는 것을 최대한 방지시킬 수 있다.
물론, 처음에 고열화된 마운트 헤드(170)는 인쇄회로기판(b)으로부터 이격되어 있다가 하강에 따라 비로소 인쇄회로기판(b)과 접촉되므로, 마운트 헤드(170)에 의해 인쇄회로기판(b)이 가열되는 정도는 미약하게 되고, 또한 전열된 열이 인쇄회로기판(b) 자체를 통해 방열도 되므로, 이상과 같은 휨 변형은 사실상 거의 발생되지 않으나, 그래도 휨 변형의 발생을 완전히 차단하기 위해 누름 부재(175)를 이용하는 것이다.
이로써, 본 발명에 의하면, 접착제(a)가 균등 분포를 이루어 완전한 접착력을 제공할 수 있으므로, 본딩 품질을 향상시켜 제조되는 BOC형 반도체 패키지의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

Claims (8)

  1. 하면의 접착 영역에 접착제가 미리 도포된 인쇄회로기판에 대해 하강하여 가압하는 상부 측의 마운트 헤드와, 상기 인쇄회로기판의 하면에 본딩될 다이가 상면 상에 안착된 상태로 상승하여 가압하는 하부 측의 마운트 스테이지를 구비하는 BOC형 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치에 있어서,
    상기 마운트 헤드가 우선적으로 하강 이동되어 상기 인쇄회로기판을 접촉하여 지지하는 상태에서 상기 마운트 스테이지의 상승 이동에 따라 상기 마운트 스테이지 상의 상기 다이가 상기 접착제에 접촉되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마운트 헤드의 하강 이동과 상기 마운트 스테이지의 상승 이동이 동시에 이루어지되,
    상기 마운트 헤드의 하강 속도가 상기 마운트 스테이지의 상승 속도보다 빠르게 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마운트 헤드의 하강 이동과 상기 마운트 스테이지의 상승 이동이 비(非)동시적으로 이루어지되,
    상기 마운트 스테이지가 정지된 상태에서 상기 마운트 헤드가 우선 하강되어 상기 인쇄회로기판에 접촉된 다음 상기 마운트 스테이지가 상승되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 양 측단의 하면이 가이드 레일에 지지된 상태로 위치되며,
    상기 마운트 헤드에 결합되어 상기 마운트 헤드의 하강에 따라 함께 하강되어 상기 인쇄회로기판의 양 측단 상면을 눌러 구속하도록 구비되는 누름 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 누름 부재는,
    중앙부가 상기 마운트 헤드에 결합되고 양측으로 길게 연장되는 바 형태인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치.
  6. 하면의 접착 영역에 접착제가 미리 도포된 인쇄회로기판에 대해 하강하여 가압하는 상부 측의 마운트 헤드와, 상기 인쇄회로기판의 하면에 본딩될 다이가 상면 상에 안착된 상태로 상승하는 하부 측의 마운트 스테이지와, 상기 마운트 헤드와 상기 마운트 스테이지를 각기 승강시키도록 구비되는 상·하부측 승강 구동 수단과, 상기 승강 구동 수단의 작동을 제어하는 제어부를 구비하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법에 있어서,
    상기 제어부에 상기 마운트 헤드의 하강 완료 소요 시간과 상기 마운트 스테이지의 상승 완료 소요 시간이 입력되되 상기 하강 완료 소요 시간이 상기 상승 완료 시간보다 작은 값으로 입력되는 단계;
    입력된 소요 시간 정보를 기반으로 상기 제어부가 상기 마운트 헤드의 하강 속도와 상기 마운트 스테이지의 상승 속도를 산출하되 상기 하강 속도가 상기 상승 속도보다 큰 값으로 산출되는 단계; 및
    상기 제어부가 산출된 속도 값을 기반으로 상기 상·하부측 승강 구동 수단을 작동 제어하는 단계;를 포함하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상·하부측 승강 구동 수단은,
    승강 작동을 위한 구동력을 제공하는 모터를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 모터의 회전 속도를 변경하여 상기 마운트 헤드와 상기 마운트 스테이지의 이동 속도를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부에 상기 마운트 헤드의 하강 완료 소요 시간과 상기 마운트 스테이지의 상승 완료 소요 시간이 입력되기 전에,
    상기 제어부에 상기 마운트 헤드-상기 인쇄회로기판 간의 거리, 상기 마운트 스테이지-상기 인쇄회로기판 간의 거리 정보가 입력되는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 다이 본딩 장치의 작동 제어 방법.
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