KR960001723Y1 - 다이 본딩 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다이 본딩 장치

제1도는 본 고안에 의한 다이 본딩 장치의 구성을 나타내는 정면도.

제2도는 제1도의 우측면도.

제3도는 제1도의 요부 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설멍

1 : X축 이송부 2 : Y축 이송부

3 : Z축 이송부 4 : 홀더부

10 : 가이드레일 11 : X축 구동 테이블

12,22 : 볼 스크류 13,23,31 : 구동 모우터

20,36,41 : 가이드 21 : Y축 본체

21a : 연장부 30 : 캐리지

32 : 타이밍 벨트 33 : 종동축

34 : 회전 아암 35a,35b : 베어링

37 : 가이드 홀 38 : 리니어 모우션 가이드

39 : 승강부재 40 : 본딩 아암

41 : 콜릿 홀더 43 : 와충 스프링

44,45 : 편심축 46,47 : 고정수단

48 : 감지센서

본 고안은 다이 본딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체칩을 리이드 프레임의 소정위치에 안정되고 신속하게 본딩함은 물론 기구적인 운동 경로를 자유롭게 설정할 수 있도록 하여 품질을 향상시키고, 작업성향상을 도모할 수 있도록 한 다이 본딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체의 제조 공정에는 리이드 프레임이라고 하는 기판위에 칩을 올려 놓은 후 고정 결합시키는 본딩공정과, 본딩된 칩과 리이드 프레임을 도선으로 연결시키는 와이어 본딩공정, 그리고 플라스틱 또는 세라믹을 이용하여 상기 조립완료된 조립체의 파손 방지 및 충격 보호를 위하여 행하는 팩키지 공정 등이 일련의 작업공정으로 이루어지고 있다.

전기한 작업공정에서 리이드 프레임과 같은 반도체 부품을 위한 기판 혹은 반도체 칩이 리이드 프레임 상에 고착된 미완성 반도체 부품들은 리이드 프레임이 각각의 단계에 공급되고 그로부터 꺼내어 쓰거나 그들 사이에 운송하기 위해서 매거진이라는 상자형 지그에 격납된다.

이러한 반도체 공정에서 정확하고 신속한 본딩이 행하여져야 작업성이 향상되고, 작업 효율이 높아지게 된다. 종래의 다이 본딩 장치는 링크와 캠으로 이루어지는 구동수단을 보유하고 있어 이들의 조합에 따라 원하는 운동을 실현할 수 있으며, 작업속도로 빠른 반면에 구조가 복잡하여 부품의 설계 및 가공 그리고 부품 조립에 많은 어려움이 있다.

따라서 이와 같이 링크절 운동을 하는 타입의 다이 본딩 장치는 설치오차를 보상할 수 있는 조정장치가 별도로 설치되고 있으나 조정범위에 한계가 있어 정확한 동작을 기대할 수 없으며, 칩의 본딩위치가 가변됨에 따라 스트로크가 변경되면 디멘젼이 변경되어야 하므로 그에 적합한 부품을 별도로 제작해야 하기 때문에 원가가 상승됨은 물론 스트로크에 알맞도록 재조립해야 하기 때문에 작업성이 저하되는 문제점이 내재되어 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 반도체칩을 리이드 프레임의 소정위치에 안정되고 신속하게 본딩함은 물론 기구적인 운동 경로를 자유롭게 설정할 수있도록 하여 품질을 향상시키고, 작업성 향상을 도모함은 물론 원가를 절감할 수 있는 다이 본딩 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위해 본 고안은, 양측에 가이드 레일이 구비된 X축 구동 테이블의 상측면에 축지지됨은 물론 볼 스크류를 보유하는 구동 모우터로 구성된 X축 이송부 상기한 볼 스크류에 나사 결합된 슬라이더를 보유함은 물론 가이드 레일에 안내되는 가이드가 제공되어 X축 방향으로 안내되는 Y축 본체의 연장부에 축지지된 볼스크류를 보유하는 구동 모우터로 이루어질 Y추 이송부와 상기한 볼스크류에 나사 결합되어 Y축 방향으로 이송되는 캐리지에 구동 모우터가 제공되어 타이밍 벨트로 연결된 종동축에 회전 아암이 회전 가능하게 고정 설치되고, 그 자유단에 베어링이 제공되어 승강 안내되는 가이드의 가이드홀을 따라 회전 아암의 회전 운동이 직선운동으로 전환됨은 물론 가이드의 중앙부에 고정 설치된 승강부재로 이루어진 Z축 이송부와, 상기한 승강부재의 자유단에 본딩 아암이 고정 설치됨과 아울러 그 내측에는 캐리지에 제공된 리니어 모우션 가이드에 안내되도록 가이드가 제공되고, 칩을 흡착하여 리이드 프레임의 소정위치에 본딩하도록 하는 콜릿 홀더로 이루어진 홀더부로 구성됨을 특징으로 하는 다이 본딩 장치를 제공한다.

상기한 본딩 아암의 승강시 충격을 보호하도록 완충 스프링이 탄발 설치됨을 특징으로 한다.

상기한 콜릿 홀더는 칩의 픽업 또는 본딩시 정확한 수평 상태를 보전할 수 있도록 전후, 좌우의 경사조절이 가능한 각각의 편심축과 고정수단이 제공됨을 특징으로 한다.

또한 상기한 콜릿 홀더는 칩의 흡착 유무를 감지하여 흡착되지 않았을 때는 동작이 이루어지지 않도록 감지센서가 제공됨을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 의한 다이 본딩 장치의 구성을 나타내는 정면도이고, 제2도 및 제3도는 우측면도 및 용부평면도로서, 본 고안은 X축 이송부(1), Y축 이송부(2), Z축 이송부(3) 및 홀더부(4)로 구성되어 있다.

상기한 X축 이송부(1)는 양측에 가이드 레일(10)이 구비된 X축 구동테이블(11)의 상측면에 축지지된 볼 스크류(12)를 보유하는 구동모우터(13)로 이루어져 모우터의 작동에 따라 후술하는 Y축 본체가 X축 방향으로 이송되도록 되어 있다.

상기한 Y축 이송부(2)는 볼 스크류(12)에 나사 결합된 슬라이더(도시생략)를 보유함은 물론 가이드 레일(10)에 안내되는 가이드(20)가 제공된 Y축 본체(21)는 X축 이송부(1)의 구동 모우터(13) 작동에 따라 X축 방향으로 안내되도록 되어 있으며 그 연장부(21a)에 축지지된 볼스크류(22)를 보유하는 구동 모우터(23)가 일측에 고정 설치되어 후술하는 캐리지를 Y축 방향으로 이송시키도록 되어 있다.

또한 상기한 Z축 이송부(3)는 Y축 이송부(2)의 볼 스크류(22)에 캐리지(30)가 나사 결합되어 볼 스크류(22)의 회전 방향에 따라 Y축 방향으로 이송되도록 되어 있으며, 캐리지(30)의 상측에 구동모우터(31)가 제공되어 타이밍 벨트(32)로 연결된 종동축(33)에 회전아암(34)이 회전 가능하게 고정 설치되고, 그 자유단에 복수개의 베어링(35a)(35b)이 제공되어 승강 안내되는 가이드(36)의 가이드홀(37)을 따라 안내됨으로써 회전 아암(34)의 회전 운동이 직선운동으로 전환됨은 물론 캐리지(30)에 제공된 리니어 모우션 가이드(38)에 안내되며 가이드(36)의 중앙부에 고정 설치된 승강부재(39)가 소정의 스트로크로승강 안내되도록 되어 있다. 상기한 홀더부(4)는 승강부재(39)의 자유단에 본딩 아암(40)이 공정 설치됨과 아울러 그 내측에는 전기한 리니어 모우션 가이드(38)에 안내되도록 가이드(41)가 제공되어 있고, 본딩 아암(40)의 자유단에는 별도의 이송수단에 의해 공급된 칩(도시생략)을 진공 흡착하여 리이드 프레임(도시생략)의 소정위치에 본딩하도록 하는 콜릿 홀더(42)가 제공되어 있다.

상기한 본딩 아암(40)의 승강시 충격을 보호하도록 Y축 본체(21)의 연장부(21a)와 완충스프링(43)이 탄발 설치되어 있다.

또한 상기한 콜릿 홀더(42)는 칩의 픽업 또는 본딩시 정확한 수평상태를 보전할 수 있도록 전후, 좌우의 경사조절이 가능한 각각의 편심축(44)(45)과 고정수단(46)(47)이 구비되어 있다.

그리고 콜릿 홀더(42)는 칩의 흡착 유무를 감지하여 홉착되지 않았을 때는 동작이 이루어지지 않도록 감지센서(48)가 제공됨이 바람직하다.

이와 길이 구성되는 본 고안의 다이 본딩 장치는 칩이 공급되는 위치와 본딩하는 위치의 위치가 일직선 상태릍 이투고 있을 때 Y축 이송부(2)의 구동 모우터(23)를 작동시킨다.

상기한 구동 모우터(23)가 정방향으로 작동되면 볼 스크류(22)에 나사 결합된 캐리지(30)가 제1도의 화살표 방향으로 우측으로 슬라이드 되어 별도로 마련된 칩 공급장치의 흡착위치에 도달하게 된다.

이러한 상태에시 Z축 이송부(3)의 구동 모우터(31)룰 작동시키면 그 구동력이 타이밍 밸트(32)에 의해 종종축(33)에 전달됨과 동시에 회전 아암(34)이 제1도의 일점쇄선으로 도시한 바와 같은 선회 궤적을 따라 회전함으로써 그 자유단에 제공된 베어링(35a)(35b)은 가이드(33)의 가이드 홀(37)에 안내되게 되며, 상기 가이드(36)는 본딩 아암(40)에 연결되어 일정한 스트로크로 승강 안내되게 됨으로써 회전 아암(34)의 회전 운동이 직선 운동으로 전환되게 된다.

그리고 본딩 아암(40)온 캐리지(30)에 제공된 리니어 모우션 가이드(38)에 안내되는 가이드(41)에 의해 직선안내됨에 따라 소정의 스트로크로 승강됨으로써 제1도의 화살표 방향의 아래측으로 안내되게 되어 홀더부(4)의 콜릿 홀더(12)에 의해 칩을 흡착하게 된다.

이와 같이 칩의 흡착이 완료되면 전기한 작동과 반대로 작동시켜 리이드 프레임 상의 본딩 위치에 본딩함으로써 일련의 공정을 완료하게 된다.

이때 홀더부(1)의 콜릿 홀더(43)가 칩을 픽업 또는 본딩할 때 정확한 수평 상대를 이루지 않을 때는 각각의 경사 조절 편심축(44)(45)를 선회시켜 전후 좌우로 조절한 다음 각각의 고정수단(46)(47)으로 고정시킴으로써 정확한 수평상태를 보전할 수 있게 되며, 콜릿 홀더(42)에 제공된 감지센서(48)의 감지 유무에 따라 작동되게 되어있기 때문에 안정된 동작을 실현하게 된다.

또한 칩을 흡착하는 위치와 리이드 프레임 상에 본딩하는 위치가 일직선 상대를 이루고 있지 않을 때는, Y축이송부(2)의 구동모우터(23)를 작동시킬 때 X축 이송부(1)의 구동 모우터(13)를 작동시켜 볼 스크류(12)에 나사결합된 슬라이더를 이송시킴으로써 이에 고정설치된 Y축 본체(21)가 X축 구동 테이블(11)의 가이드 레일(10)에 안내되어 어긋난 거리만큼 보상함으로써 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 다이 본딩 장치는, 칩을 흡착하여 본딩하는 거리와 스트로크의 제한 범위를 벗어나도 사용자가 각각의 구동 모우터를 구동시키는 범위를 입력시켜 작동 가능하게 함으로써 본딩의 작업성이 향상됨은 물론 품질이 향상되고, 안정된 흡착 및 본딩작업으로 불량율을 줄이는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 양측에 가이드 레일(10)이 구비된 X축 구동 테이블(11)의 상측면에 축지지됨은 물론 볼 스크류(12)를 보유하는 구동모우터(13)로 구성된 X축 이송부(1)와, 상기한 볼 스크류(12)에 나사 결합된 슬라이더를 보유함은 물론가이드 레일(10)에 안내되는 가이드(20)가 제공되어 X축 방향으로 안내되는 Y측 본체(21)의 연장부(21a)에 축시지된 볼 스크류(22)를 보유하는 구동 모우터(23)로 이루어진 Y축 이송부(2)와, 상기한 볼스크류(22)에 나사 결합되어 Y축 방향으로 이송되는 캐리지(30)에 구동모우터(31)가 제공되어 타이밍 벨트(32)로 연결된 종동축(33)에 회전아암(34)이 회전 가능하게 고정 설치되고, 그 자유단에 베어링(35a)(35b)이 제공되어 승강 안내되는 가이드(36)의 가이드홀(37)을 따라 회전 아암(34)의 회전 운동이 직선운동으로 전환됨은 물론 가이드(36)의 중앙부에 고정 설치된 승강부재(39)로 이루어진 Z축 이송부(3) 상기한 승강부재(39)의 자유단에 본딩 아암(40)이 고정설치됨과 아울러 그 내측에는 캐리지(30)에 제공된 리니어 모우션 가이드(38)에 안내되도록 가이드(41)가 제공되고 칩을 흡착하여 리이드 프레임의 소정위치에 본딩하도록 하는 콜릿 홀더(42)로 이루어진 홀더부(4)로 구성됨을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
2. 제1항에 있어서, 본딩 아암(40)의 승강시 충격을 보호하도록 완충스프링(43)이 탄발 설치됨을 특깅으로 하는 다이 본딩 장치.
3. 제1항에 있어서, 콜릿 홀더(42)는 칩의 픽업 또는 본딩시 정확한 수평상태를 보전할 수 있도록 전후, 좌우의 경사조절이 가능한 각각의 편심축(44)(45)과 고정수단(46)(47)이 제공됨을 특징으로 하는 다이 본딩장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 콜릿 홀더(42)는 칩의 흡착 유무를 감지하여 안정된 본딩 작업이 이루어지도록 감지센서(48)가 제공됨을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.