KR20110000115U - 와이어 본딩을 위한 히터블럭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 다양한 크기를 가진 자재를 진공 흡착하기 위하여 히터 블럭과 연결된 튜브 수를 늘림으로써 공기 흡입 유량을 증가시켜 단순히 진공 흡착만으로 상기 자재를 고정하는 와이어본딩용 히터블럭 장치를 제공한다. 본 고안에 따른 와이어본딩용 히터블럭 장치는 진공흡착 홀들을 갖는 히터블럭, 상기 히터블럭과 연결된 다수의 제 1 진공 튜브들, 상기 제 1 진공튜브들과 연결된 열냉각기, 상기 열냉각기와 연결된 제 2 진공 튜브 및 상기 제 2 진공 튜브와 연결된 진공 펌프를 포함한다.

Description

와이어 본딩을 위한 히터블럭 장치{Heater Block Apparatus for Wire Bonding}
본 고안은 반도체 와이어 본딩용 히터블럭 장치에 관한 것으로, 특히 히터블럭에 탑재된 반도체 자재를 고정하기 위한 진공 흡착력을 높이기 위한 히터블럭 장치에 관련된 기술이다.
일반적으로 반도체 칩 패키지 조립 공정은 집적회로가 형성되어 있는 웨이퍼를 각각의 반도체 칩으로 분리하는 웨이퍼 소잉(wafer sawing) 공정, 각 반도체 칩을 리드 프레임에 소정의 접착 수단을 사용하여 고정하는 다이 어태치(die attach) 공정, 반도체 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 리드를 도전성 금속 세선을 사용하여 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정, 리드 프레임의 필요없는 부분들을 절단하여 제거하고 외부 접속 단자를 고정하기에 적합하도록 굴곡하는 트림/포밍(trim/forming) 공정, 반도체 칩의 전기적 기능을 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시계 성형 수지를 이용하여 봉지하는 몰딩(molding) 공정, 성형이 완료된 반도체 칩 패키지의 전기적 기능을 여러 가지 측면에서 검증하는 테스트(test) 공정 및 패키지 제품의 정보를 패키지 외관에 표시하는 마킹(marking) 공정 등을 포함하고 있으며, 이 밖에도 부수적으로 여러 가지 공정을 추가적으로 갖고 있다.
이와 같은 반도체 칩 패키지 조립 공정 중 와이어 본딩 공정은 반도체 칩으로부터의 전기적 신호들이 외부 접속 단자를 통하여 흐를 수 있도록 하기 위하여 반도체 칩의 본딩 패드와 그에 대응되는 리드의 내측 말단을 연결하는 중요한 공정이다. 이에 사용되는 도전성 금속 세선은 매우 얇기 때문에 공정을 진행하기 위한 설비들은 매우 정밀함을 요하게 된다.
더욱이, 반도체 칩 패키지 기술이 경박 단소화와 고집적화로 진행되는 추세이기 때문에 와이어 본딩에 이용되는 설비의 중요성은 한층 더해가고 있다. 이러한 추세에 있어서 와이어 본딩 공정에 사용하고 있는 와이어 본더는 보다 안정적이고 정확한 동작의 진행을 위하여 많은 개선이 필요하다.
통상적인 와이어 본더는 리드 프레임이 탑재되는 히터블럭(heater block)과 히터블럭에 탑재된 리드 프레임을 고정시키는 윈도우 클램프 및 도전성 금속세선으로 리드 프레임의 리드와 반도체 칩의 본딩 패드를 전기적 방전 효과를 이용하여 연결시키는 수단인 캐필러리(capillary) 등 여러 구성 요소들을 포함하고 있다.
먼저, 와이어 본딩을 위한 리드 프레임이 히터블럭에 탑재된다. 이때, 와이어 본딩시 본딩 패드에 본딩 와이어가 접합되려면 적어도 200℃ 이상의 온도가 본딩 패드에 전달되어야 하는데, 이러한 온도를 전달하는 수단은 리드 프레임이 탑재되는 데에 사용되는 히터블럭이다. 이러한 히터블럭에 탑재된 리드 프레임은 1차적으로 윈도우 클램프에 의해 고정되고, 진공 펌프를 가동시켜 진공흡착에 의해 상기 리드프레임을 고정한다. 하지만, 히터블럭에 탑재된 리드 프레임을 고정하기 위한 윈도우 클램프는 장비 추가 비용 문제가 있으며, 상기 리드프레임 또는 칩과 같은 자재들을 고정하기 위한 진공 흡착 시 진공 펌프와 연결된 장치 또는 부품에서 발생하는 진공 누수로 인하여 상기 자재들과 상기 히터블럭과의 흡착 불량이 발생하는 문제가 있다.
전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 다양한 크기를 가진 자재를 진공 흡착하기 위하여 히터 블럭과 연결된 튜브 수를 늘림으로써 공기 흡입 유량을 증가시켜 단순히 진공 흡착만으로 상기 자재를 고정하는 와이어본딩용 히터블럭 장치를 제공한다.
본 고안은 진공흡착 홀들을 갖는 히터블럭, 상기 히터블럭과 연결된 다수의 제 1 진공 튜브들, 상기 제 1 진공튜브들과 연결된 열냉각기, 상기 열냉각기와 연결된 제 2 진공 튜브 및 상기 제 2 진공 튜브와 연결된 진공 펌프를 포함하는 와이어본딩용 히터블럭 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 다수의 제 1 진공 튜브들은 φ5의 내경을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 히터블럭은 47.728 mm2 면적을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 2 진공 튜브는 φ12의 내경을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진공펌프는 상기 히터블럭 내부의 공기를 흡입하여 흡착력을 유지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 진공펌프는 진공 센서 및 진공 밸브를 포함한다.
본 고안은 다양한 크기를 가진 자재를 진공 흡착하기 위하여 상기 히터 블럭과 연결된 튜브 수를 늘림으로써 공기 흡입 유량을 늘려서 단순히 진공 흡착만으로 상기 자재를 고정함으로써 종래의 윈도우 클램프 장치 없이도 적정 진공 흡착력을 유지하여 생산성 및 작업성을 높일 수 있는 장점을 가진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 고안에 따른 와이어본딩용 히터블럭 장치를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 와이어본딩용 히터블럭 장치는 히터블럭(100), 제 1 진공 튜브(110), 열냉각기(120), 제 2 진공 튜브(130) 및 진공 펌프(140)를 포함한다.
먼저, 히터블럭(100)은 와이어 본딩을 위한 자재(칩 또는 리드프레임)를 상기 히터블럭(100)에 안착시켜 와이어 본딩을 진행하는 가열 장치이다. 여기서, 상기 히터블럭(100)은 47.728 mm2 면적을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 크기의 히터블럭(100)의 면적은 진공 흡착력을 증가시키는 역할을 한다. 또한, 상기 히터블럭(100)의 내부에는 다양한 크기의 진공 흡착 홀들이 구비되어 있다.
다음에는, 상기 히터블럭(100)과 연결되는 제 1 진공 튜브(110)는 다수의 튜브로 구성되어 있다. 여기서, 제 1 진공 튜브(110)는 2개 이상이 바람직하며, φ5 의 내경을 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 진공 튜브(110) 중 하나는 전환식 밸브로 이용 가능하여 공기 흡입 유량을 조절할 수 있다.
이러한 다수의 제 1 진공 튜브(110)는 종래의 단일 진공 튜브보다 상기 히터블럭(100)으로부터의 공기 흡입 유량을 증가시킴으로써 상기 히터블럭(100)과 자재의 진공 흡착을 높여준다. 이때, 다수의 제 1 진공 튜브(110)들은 θ5의 내경을 가지는 것이 바람직하다.
다음에는, 상기 다수의 제 1 진공 튜브(110)들과 연결되는 열냉각기(120)는 상기 히터블럭(100)으로부터 배출된 뜨거운 공기 유량을 식히는 역할을 한다. 이러한 뜨거운 공기 유량은 장치 내의 부품들을 열화시켜 생산성 및 작업성을 저하시킨다.
다음에는, 상기 열냉각기(120)와 연결되는 제 2 진공 튜브(130)는 상기 열냉각기(120)에 의해 식혀진 공기 유량이 빠져나가는 통로이다. 이때, 상기 제 2 진공 튜브(130)는 후속 공정 중 진공 펌프(140)에 연결되어 흡입된 공기가 세어나가지 않도록 φ12의 내경을 가지는 것이 바람직하다.
다음에는, 상기 제 2 진공 튜브(130)와 연결된 진공 펌프(140)는 상기 히터블럭(100)으로부터 흡입된 공기를 최종적으로 배출되는 장치로서, 상기 진공 펌프(140)의 동작으로 자재들이 상기 히터블럭(100)에 진공 흡착된다. 이러한 진공 펌프(140)는 진공 센서 및 진공 밸브를 포함하는데, 진공 센서는 칩 또는 리드프레임 등의 자재가 정확히 히터블럭(100)의 원하는 위치에 안착되었는지를 검출하는 기능을 하며, 진공 밸브는 진공 펌프의 동작 유무를 제어하기 위한 기능을 한다.
본 고안은 다양한 크기를 가진 자재를 진공 흡착하기 위하여 상기 히터 블럭과 연결된 튜브 수를 늘림으로써 공기 흡입 유량을 증가시켜 단순히 진공 흡착만으로 상기 자재를 고정함으로써 종래의 윈도우 클램프 장치 없이도 적정 진공 흡착력을 유지하여 생산성 및 작업성을 높일 수 있는 장점을 가진다.
아울러 본 고안의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 실용신안등록청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 와이어본딩용 히터블럭 장치를 도시한 개략도.

Claims (6)

  1. 진공흡착 홀들을 갖는 히터블럭;
    상기 히터블럭과 연결된 다수의 제 1 진공 튜브들;
    상기 제 1 진공튜브들과 연결된 열냉각기;
    상기 열냉각기와 연결된 제 2 진공 튜브; 및
    상기 제 2 진공 튜브와 연결된 진공 펌프
    를 포함하는 와이어본딩용 히터블럭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 진공 튜브들은 φ5의 내경을 가지는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 히터블럭 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터블럭은 47.728 mm2 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 히터블럭 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 진공 튜브는 φ12의 내경을 가지는 것을 특징으로 하는 와이어 본 딩용 히터블럭 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 펌프는 상기 히터블럭 내부의 공기를 흡입하여 흡착력을 유지하는 것을 특징으로 하는 와이어본딩용 히터블럭 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공펌프는 진공 센서 및 진공 밸브를 포함하는 와이어 본딩용 히터블럭 장치.
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