KR920005799B1 - 반도체 장치의 제조장치 - Google Patents

반도체 장치의 제조장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

반도체 장치의 제조장치
제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 정면단면도,
제2도는 제1도의 평면도,
제3도는 제2도의 A-A선 단면도,
제4도는 제2도의 B-B선 단면도,
제5도는 이송클릭의 이동궤적을 나타내는 설명도,
제6도는 반도체 장치의 제조공정설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 리드프레임 2 : 다이
3 : 시료 10 : 큐어로(爐)
30 : 와이어 본더 11, 31 : 하우징
11a, 31a : 가이드홈 12, 32 : 덮개
14, 34 : 히트블록 21, 41 : 클릭레버
22, 42 : 이솔클릭 57 : 시료이송축
60 : 본딩헤드 61 : 본딩틀
본 발명은 반도체 장치의 제조장치에 관한 것이며, 특히 시료의 큐어와 와이어 본딩을 행하는 반도체 장치의 제조장치에 관한 것이다.
반도체 장치는 제6도에 도시하는 바와 같은 공정에 의해 제조된다. 즉, 리드프레임의 다이본딩부분에는 접착제 적하장치(70)에 의해 접착제가 적하(71)되고, 그 후 다이본더(72)에 의해 상기 접착제 적하부분에 다이가 본딩(73)된다. 다음에, 큐어로(爐)(74)에서 큐어(75)되어 상기 접착제는 건조되고, 다이는 리드프레임에 고착된다. 그 후, 와이어 본더(76)에서 와이어가 본딩(77)된다.
종래, 상기 다이본딩(73) 후는 리드프레임을 매거진에 수납하고, 그 매거진을 복수개(큐어로(74)의 용량분) 저장해두고, 큐어로(74)에 넣어서 가열하여 큐어된다. 그 후, 큐어로(74)의 매거진을 작업자가 와이어본더(76)까지 운반하여 와이어 본더(76)의 로울더부에 세트하고, 와이어본딩(77)을 행하고 있었다. 또, 인라인장치의 경우에는 큐어(75)후의 리드프레임은 대기 개방형 벨트콘베이어에 의해 와이어 본더(76)까지 이송된다.
상기 종래기술은 큐어로(74)와 와이어 본더(76)가 분리되어 있기 때문에 큐어(75)후의 리드프레임을 운반할 필요가 있었다. 또, 리드프레임 또는 리드프레임에 형성된 리드가 산화되기 쉬운 동계통 재료로 이루어질 경우에는 큐어(75)후의 산화를 방지하기 위하여 충분히 냉각시킨후에 큐어로(74)에서 꺼내지 않으면 안되고, 많은 시간이 걸림과 함께 냉각장치를 구비한 특수한 큐어로(74)가 필요했었다. 또, 큐어(75)와 와이어 본딩(77)시에 리드프레임을 가열, 냉각하기 때문에 가열, 냉각회수가 많아 제품의 신뢰성이 저하된다. 또, 큐어후의 리드프레임을 장시간 보관할 경우는 산화방지 장치를 필요로 한다. 또, 인라인장치로 큐어로(74)에서 와이어본더(76)까지 대기개방형 벨트 콘베이어로 반송할 경우에는 그 반송중에 산화가 진행되어버리기 때문에 상기한 바와같이 큐어로(74)에서 충분히 냉각시킨후에 반송시키든지 아니면 미리 와이어본딩하는 부분만 부분도금을 시행한 리드프레임을 사용할 필요가 있었다.
본 발명의 목적은 큐어후의 시료의 운반과 보관이 필요없고, 또 시료의 가열을 반복할 필요가 없고, 제품의 신뢰성과 생산성의 향상이 도모되고, 더욱이 특수한 큐어로와 큐어후의 산화방지처치가 필요없는 반도체장치의 제조장치를 제공하는데 있다.
상기 목적은 리드프레임에 접착제를 통하여 다이가 본딩된 시료를 큐어하는 큐어로와, 이 큐어로에 인접하여 직렬로 배설되고, 상기 큐어로로 큐어된 시료에 와이어 본딩하는 와이어본더와, 상기 큐어로내 및 이 큐어로보다 상기 와이어 본더의 본딩부에 시료를 이송하는 시료이송수단을 구비한 구성에 의해 달성된다.
큐어로와 와이어 본더는 인접하여 직렬로 배치되어 있고, 큐어 후의 시료는 와이어 본더에 바로 이송되므로 시료를 운반할 필요가 없고, 또, 특수한 큐어로일 필요도 없으며, 그리고, 큐어 후의 산화방지장치가 필요없다. 또 큐어 후의 시료는 큐어로에서 가열된 채 와이어 본더에 보내지고, 큐어 후에 냉각할 필요가 없고 또 가열을 반복할 필요가 없기 때문에 제품 신뢰성과 생산성이 향상된다.
이하, 본 발명의 한 실시예를 제1도 내지 제4도에 의해 설명한다. 리드프레임(1)에 다이(2)가 첩부된 시료(3)를 큐어하기 위한 큐어로(10)와, 시료(3)에 와이어 본딩을 시공하기 위한 와이어 본더(30)는 직렬로 설치되어 있다. 큐어로(10)와 와이어 본더(30)의 하우징(11,31) 양측면에는 시료(3)를 가이드하는 가이드홈(11a,31a)이 형성되어 있고, 하우징(11,31) 양면에는 덮개(12,32)가 고정되어 내부는 밀폐형으로 되어 있다. 하우징(11,31) 내부에는 히터(13,33)를 내장한 히트블록(14,34)이 설치되어 있다. 히트블록(14,34)에는 질소가스 등의 불활성가스 또는 수소와 불활성가스와의 혼합가스 등의 발포가스를 유입하기 위한 구멍(14a,34a)이 시료(3)의 이송방향과 평행으로 형성되고, 이 구멍(14a,34a)은 히트블록(14,34)의 상면에 구멍(14b,34b)에 의해 연통되어 있다. 상기 구멍(14a,34a)에는 포밍가스를 제공하는 포밍가스공급구(15,35)가 연통되어 있다.
상기 하우징(11,31)은 지주(50)를 통하여 하우징 지지판(51)에 고정되어 있고, 하우징 지지판(51)은 지주(52)를 통하여 베이스판(53)에 고정되어 있다. 상기 히트블록(14,34) 하면에는 상하요동봉(16,36)이 고정되어 있고, 상하요동봉(16,36)은 상기 하우징 지지판(51)에 고정된 축받이(17,37)에 상하요동자재로 삽입되어 있다. 상하요동봉(16,36)의 하단에는 캠종동부 지지판(18,38)이 고정되어 있으며, 이 캠종동부 지지판(18,38)에는 캠종동부(19,39)가 회전자재로 지지되어 있다.
또, 상기 지주(52)에는 캠축(54)이 회전자재로 지지되어 있고 캠축(54)에는 캠(20,40)이 고정되어 있다. 그리고, 캠종동부(19,39)가 캠(20,40)에 압접하도록 캠종동부 지지판(18,38)은 도시하지않는 스프링으로 위쪽으로 가압되어 있다. 상기 캠축(54)은 상기 베이스판(53)에 고정된 모우터(55)에 의해 벨트(56)를 통하여 회전구동된다.
상기 하우징(11,31)의 측면에는 시료이송축(57)이 설치되어 있고 시료이송축(57)은 도시하지 않는 상하구동수단으로 상하구동되는 축받이(58)에 미끄럼이동이 자유롭게 설치되고, 이 시료이송축(57)은 수평요동 구동수단으로 미끄럼이동자유롭게 구동되도록 되어 있다. 또, 시료이송축(57)에는 클릭레버(21,41)가 고정되어 있고, 클릭레버(21,41)에는 시료(3)를 1피치씩 이송하는 이송클릭(22,42)이 고정되어 있다.
상기 덮개(12,32)에는 상기 이송클릭(22,42)의 이동을 방해하지 않도록 가로 긴, 이송클릭용 도피구멍(12a,32a)이 형성되어 있다. 또, 이송클릭용 도피구멍(12a,32a)을 덮도록, 덮개(12,32)상에는 커버(23,43)가 얹혀 있고, 커버(23,43)에는 상기 이송클릭(22,42)이 여유있게 끼워지는 이송클릭용 창이 형성되어 있다.
상기 와이어 본딩(30)용 하우징(31)의 옆쪽에는 본딩헤드(60)가 설치되어 있으며, 본딩헤드(60)는 XY방향으로 구동되는 주지의 XY테이블(도시하지 않음)상에 고정되어 있다. 본딩헤드(60)에는 일단에 본딩툴(61)이 고정된 본딩아암(62)이 도시하지 않는 상하 구동수단으로 상하 구동되도록 설치되어 있다. 또, 본딩툴(61)에 대응한 상기 덮개(32)에는 본딩작업창(32b)이 형성되어 있다.
상기 큐어로(10)용의 하우징(11)에는 시료공급장치(63)에서 시료(3)가 공급되고, 또, 상기 와이어 본더(30)용 하우징(32)에서 배출된 시료는 시료수납장치(64)에 수납되도록 되어 있다.
다음에, 작동에 대하여 설명한다. 시료공급장치(63)에서 공급된 시료(3)는 이송클릭(22,42)에 의해 간헐적으로 일정피치씩 이송되고, 큐어로(10)의 하우징(11), 와이어본더(30)의 하우징(31)을 지나 시료수납장치(64)에 수납된다. 이 이송클릭(22,42)에 의한 시료(3)의 이송은 히트블록(14,34)이 하강한 상태로, 또한 이송클릭(22,42)이 도시하는 상태에서, 제5도에 도시하는 바와같이 상하요동과 수평왕복이동의 1사이클동작을 행함으로써 시료(3)를 1피치 이송한다. 이송클릭(22,42)의 상하요동은 축받이(58)의 상하요동에 의해, 또 이송클릭(22,42)의 수평왕복이동은 시료이송축(57)의 수평이동에 의해 행해진다.
즉, 이송클릭(22,42)이 상승위치인 a점, d점에 있을 때는 이송클릭(22,42)은 커버(23,43)에만 걸어맞춤하고 있으며, 이송클릭(22,42)이 하강위치인 b점, c점에 있을 때는 이송클릭(22,42)은 시료(3)의 리드프레임(1)의 구멍에 걸어맞춤하고 있다.
이송클릭(22,42)의 1사이클의 동작에 의해 시료(3)가 1피치 이송되면 히트블록(14,34)이 상승하여 시료(3)에 압접되고, 시료(3)는 가열된다. 상기 히트 블록(14,34)의 상승은 모우터(55)가 작동하여 캠축(54)과 함께 캠(20,40)이 회전하여 캠(20,40)의 하강 프로필에 추종하여 캠종동부(19,39)가 상승함으로써 캠폴로워지지판(18,38), 상하요동봉(16,36)을 통하여 행해진다.
상기와 같이 히트 블록(14,34)이 시료(3)에 압접하면 큐어로(10)에 있어서는 리드프레임(1)과 다이(2)와의 사이에 개재된 접착제가 큐어된다. 또, 와이어 본더(30)에 있어서는 본딩헤드(60)가 XY방향과 본딩아암(62)이 상하 요동되고, 본딩툴(61)에 의해 와이어 본딩이 행해진다.
와이어 본딩이 종료되면 모우터(55)가 상기와 역방향으로 작동하여 히트블록(14,34)이 하강하고, 그 후에 상기한 바와같이 이송클릭(22,42)이 1사이클의 동작을 행하여 시료(3)를 1피치 보내고, 재차 히트블록(14,34)이 상승하여 시료(3)에 압접하여 큐어로(10)에 있어서는 시료(3)가 큐어되며, 와이어 본더(30)에 있어서는 와이어 본딩이 행해진다. 이 후, 상기 동작을 순차 반복한다.
이와같이 큐어로(10)에서 큐어된 시료(3)는 와이어 본더(30)에 공급되므로 큐어후의 산화방지장치가 불필요함과 동시에 큐어후의 운반도 불필요해진다. 또, 와이어 본딩(30)에 공급되는 시료(3)는 큐어로(10)에서 충분히 본딩될 수 있는 온도로 가열되어 있기때문에 와이어 본딩의 히트블록(34)은 시료(3)를 일정온도로 유지하는 것만으로도 되고, 또, 와이어 본더(30)의 히트블록(34)과 덮개(32) 사이에 수소와 불활성가스와의 혼합가스를 흘렸을 경우에는 상기 유지시간내에서 시료(3)의 환원이 충분히 행해지므로 결합력이 대폭 향상됨과 동시에 생산성도 향상된다. 또, 시료(3)의 가열과 냉각이 1회로 좋으므로 제품의 신뢰성이 향상된다.
그런데, 큐어로(10)에서 큐어되는 시간 및 와이어 본더(30)로 본딩하는 시간은 시료(3)의 재질, 1개의 다이(2)에 대한 와이어 본딩 개수 등에 의해 상이하나, 가령 와이어 본딩 개수가 16개이고 다이(2)의 크기가 2mm일 경우에는 와이어 본딩 시간은 약 4초인데 비하여 큐어시간은 10∼40초이기 때문에 상기한 1사이클의 동작은 와이어 본딩의 시간에 의하여 결정할 필요가 있다. 그런데, 시료(3)가 큐어로(10)내에서 상기 시간 큐어되도록 큐어로(10)의 길이는 길게할 필요가 있다.
또, 상기 실시예에 있어서는 히트블록(14)은 3개로 이루어져 있으나 일체라도 좋고, 또 2개 또는 4개 이상이라도 좋다. 또, 큐어로(10)의 하우징(11)과 와이어 본더(30)의 하우징(31)은 분할되어 있으나 하우징(11,31)은 일체라도 좋다. 또, 큐어로(10)에 있어서는 접착제가 큐어될 때에 가스가 발생하므로 이 가스를 제거하도록 커버(23) 또는 하우징(11)에 파이프를 푸착하고, 이 파이프에서 하우징(11)내의 가스를 흡인토록하여 큐어로(10)내를 깨끗하게 유지하도록 하여도 좋다.
이상의 설명으로 분명한 바와같이 본 발명에 의하면 리드프레임에 접착제를 통하여 다이가 본딩된 시료를 큐어하는 큐어로와, 이 큐어로에 인접하여 직렬로 설치되고, 상기 큐어로에서 큐어된 시료에 와이어 본딩하는 와이어 본더와, 상기 큐어로내와 이 큐어로에서 상기 와이어본더의 본딩부에 시료를 이송하는 시료이송수단을 구비한 구성으로 이루어지므로 큐어후의 시료의 운반이 필요없고, 또, 시료의 가열을 반복할 필요없이 제품의 신뢰성과 생산성의 향상이 도모되고, 또한 특수한 큐어로와 큐어후의 산화방지처치가 필요없다.

Claims (4)

  1. 리드프레임에 접착제를 통하여 다이가 본딩된 시료를 큐어하는 큐어로와, 이 큐어로에 인접하여 직렬로 설치되고, 상기 큐어로에서 큐어된 시료에 와이어 본딩하는 와이어 본더와, 상기 큐어로내 및 이 큐어로에서 상기 와이어 본더의 본딩부에 시료를 이송하는 시료이송수단을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 큐어로와 와이어 본더는 시료를 가이드하는 가이드홈이 형성된 하우징과, 이 하우징 상면에 고정된 덮개와 상기 하우징내에 설치된 히트블록과를 각각 가지고, 또한 와이어본더는 시료에 와이어 본딩을 시행하는 본딩툴은 XY방향과 상하 방향으로 구동하는 본딩헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조장치.
  3. 제2항에 있어서, 큐어로의 하우징의 가이드홈과 와이어 본더의 하우징의 가이드홈은 동일면상에 형성되어 있는것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 큐어로의 하우징과 와이어 본더의 하우징은 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조장치.
KR1019890009410A 1988-07-04 1989-07-03 반도체 장치의 제조장치 KR920005799B1 (ko)

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