WO2017146326A1 - 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치 - Google Patents

반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2017146326A1
WO2017146326A1 PCT/KR2016/009614 KR2016009614W WO2017146326A1 WO 2017146326 A1 WO2017146326 A1 WO 2017146326A1 KR 2016009614 W KR2016009614 W KR 2016009614W WO 2017146326 A1 WO2017146326 A1 WO 2017146326A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clip
clips
frame
cutting
pitch
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/009614
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최윤화
Original Assignee
제엠제코(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제엠제코(주) filed Critical 제엠제코(주)
Priority to MYPI2018001298A priority Critical patent/MY196834A/en
Publication of WO2017146326A1 publication Critical patent/WO2017146326A1/ko
Priority to PH12018501522A priority patent/PH12018501522A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/37001—Core members of the connector
    • H01L2224/37099—Material
    • H01L2224/371—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/401—Disposition
    • H01L2224/40151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/40221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/40245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/83801—Soldering or alloying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/84—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a strap connector
    • H01L2224/848—Bonding techniques
    • H01L2224/84801—Soldering or alloying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Definitions

  • the present invention relates to semiconductor package technology, and more particularly, to a method for attaching a clip to a semiconductor chip and a multi-clip attaching equipment used therein.
  • a semiconductor chip package includes a semiconductor chip (or a die), a lead frame, and a case body.
  • the semiconductor chip is attached to a lead frame pad, and the lead of the lead frame is electrically connected by a bonding wire.
  • semiconductor packages that implement power semiconductor devices such as IGBTs or Power MOSFETs among several semiconductor chip packages require small switching loss, conduction loss, and low source-drain on-resistance (RdsON). Therefore, recently, in the case of a semiconductor chip package for a high voltage high current device such as a semiconductor package implementing the above-mentioned power semiconductor device, a semiconductor conductive clip is used instead of a bonding wire.
  • a conventional clip bonded semiconductor chip package is used for signal transmission from a lead frame pad 11 on which the semiconductor chip 20 is mounted and a semiconductor chip 20 to the outside of the package. It includes a lead frame (10) consisting of a lead (13).
  • the leadframe pad 11 may be located between the lead 13 and another lead positioned at a position opposite thereto.
  • the semiconductor chip 20 is mounted on the leadframe pad 11, and one end of the clip 30, for example, a clip body part, is disposed on the semiconductor chip 20, and the other end of the clip 30, for example, a downset.
  • the end portion may be attached to the surface of any one of the leadframe leads 13.
  • the clip 30 may be divided into a clip body portion, which is an area substantially attached to the semiconductor chip 20, and a downset portion extending from the clip body portion and bent in a bent shape at an angle to the surface of the clip body portion.
  • the downset portion may be formed as a portion bent at an angle with respect to the upper surface of the clip body portion, for example, and the angle at which the downset portion is bent may be set so that the end portion of the downset portion is in contact with the surface of the lead 13. have.
  • the downset portion may serve as a connecting member for electrically and thermally connecting the clip body portion electrically connected to the semiconductor chip 20 and the lead 13 of the lead frame 10. Stepped grooves may be provided between the downset portion of the clip 30 and the clip body portion.
  • the stepped groove may be implemented in a concave shape by half etching or forging a portion between the clip body portion and the downset portion. These stepped grooves are introduced to secure a wider separation distance between the edge portion of the semiconductor chip 120 and the clip 30 portion, particularly the downset portion.
  • a bonding layer 40 including a solder layer may be provided between the semiconductor chip 20 and the clip body of the clip 30.
  • the bonding layer 40 may also be provided at the end portion of the downset portion and the portion electrically connecting and attaching the lead 13.
  • the bonding layer 40 may also be provided between the semiconductor chip 20 and the leadframe pad 11.
  • the seal 50 covering at least a portion of the lead frame 10, the semiconductor chip 20, and the clip 30 is formed of a molding material such as epoxy molding compound (EMC) to form a substantial body of the semiconductor package. Is done.
  • EMC epoxy molding compound
  • the seal 50 may be molded to expose a portion of the lead frame 10, for example, the surface of the lead 13 so as to be connected to external elements.
  • the clip 30 may be mounted on and attached to the semiconductor chip 20.
  • a process of aligning the clip 30 on the semiconductor chip 20 should be performed. If the alignment is not performed correctly, the electrical connection between the semiconductor chip 20, the clip 30, and the lead frame 10 may be incorrect or an error may occur.
  • As a method of attaching the clip 30 to the semiconductor chip 20 there may be a method of attaching the individual clips 30 to the semiconductor chip 20 individually, but this is not preferable in terms of efficiency. Therefore, it is advantageous to align and attach a plurality of clips to each of the plurality of semiconductor chips 20 at a time.
  • the arrangement of the clips 30 and the arrangement of the semiconductor chips 20 should have substantially the same pitch.
  • the clips 30 are substantially the same in the arrangement of the semiconductor chips 20. )
  • There is a large gap between the clip 30 and the clip and the density of the clip 30 arranged in the clip frame is reduced, so that the amount of material required to produce the clip frame This may be accompanied by an increase in manufacturing costs.
  • the inventor of the present invention has proposed a multi clip mounting system including a pitch extension stage in Korean Patent Registration No. 10-1544086.
  • a clip frame in which a plurality of clips 30 are arranged, and a lead frame in which a plurality of semiconductor chips 20 are mounted are prepared, and the arrangement pitch of each clip of the clip frame is arranged in the lead frame 10.
  • the clip frame is cut and separated into a plurality of individual clips, and then the pitch between the individual clips 30 in the pitch extension stage ( A method of attaching the arrangement of the clips 30 to match the arrangement of the semiconductor chips 20 by attaching them to each other has been proposed.
  • 'clip density' As such, as the number per unit area of the clip disposed in the clip frame (hereinafter, referred to as 'clip density') increases, manufacturing cost may be reduced.
  • the clip density of the clip frame is increased, the gap between the individual clips is very narrow, so when the simultaneous cutting of the individual clips is caused, there is a problem that the operation is not easy due to the narrow space.
  • the present invention was devised to solve the problems of the conventional method for attaching a semiconductor package clip as described above, and the semiconductor can reduce manufacturing costs by maximizing the density of the clip placed in the clip frame while smoothly cutting the clip. It is an object of the present invention to provide a method for attaching a clip of a package and a multi-clip attaching device therefor.
  • a method for attaching a semiconductor package clip including: preparing a lead frame on which a plurality of semiconductor chips are mounted; Preparing a clip frame in which a plurality of clips have a pitch smaller than an arrangement pitch of semiconductor chips mounted in the lead frame; First cutting and separating some of the clips arranged in the clip frame; Cutting and separating the first clips separated into the clip mount stage in which the entire clips arranged in the clip frame can be seated while maintaining the arrangement pitch thereof; Cutting and separating the second clips remaining in the clip frame after the first cutting; Cutting second and transporting the separated clips to the clipmount stage while maintaining their alignment pitch; Rearranging the arrangement pitch of the clips to be the same as the arrangement pitch of the semiconductor chips mounted on the lead frame by adjusting the distance between the clips seated on the clip mount stage; And simultaneously attaching the rearranged clips to semiconductor chips mounted on the lead frame.
  • the plurality of semiconductor chips 120 are disposed in the lead frame with the first pitch X1 therebetween in the X-axis direction and with the second pitch Y1 in the Y-axis direction;
  • a plurality of clips are arranged to have a third pitch (X2) to each other in the X-axis direction, and arranged to have a fourth pitch (Y2) to each other in the Y-axis direction, and arranged in the clip frame
  • the third pitch X2 in the X-axis direction of the clips is smaller than the first pitch X1 in the X-axis direction of the semiconductor chips disposed in the lead frame
  • the fourth pitch Y2 in the Y-axis direction of the clips is It may be configured in the same manner as the second pitch (Y1) in the Y-axis direction.
  • the fourth pitch Y2 in the Y-axis direction of the clips is smaller than the second pitch Y1 in the Y-axis direction of the semiconductor chips, and the third pitch X2 in the X-axis direction of the clips is disposed in the lead frame. It may be configured in the same manner as the first pitch X1 in the X-axis direction of the semiconductor chips.
  • the third pitch X2 in the X-axis direction and the fourth pitch Y2 in the Y-axis direction of the clips may include the first pitch X1 and the Y-axis direction of the X-axis direction of the semiconductor chips disposed in the lead frame. It may be configured smaller than the second pitch (Y1).
  • the clips are alternately arranged one by one in the X- and Y-axis directions at the same time in the clip frame, and then the clips are placed on the clip mount stage while maintaining the arrangement;
  • the second clip cutting and transporting step after cutting and transporting the first clip, the remaining clips alternately arranged one by one in the X- and Y-axis directions are cut at the same time in the clip frame, and then the clip mount is maintained while maintaining the arrangement. It is desirable to rest on the stage.
  • the lead frame supplied from the lead frame loading unit is prepared with the same number of semiconductor chips as the number of clips to be attached, so that clips can be simultaneously attached to all semiconductor chips by a single attaching operation. have.
  • the lead frame supplied from the lead frame loading unit is prepared in a state in which the semiconductor chips are arranged in an integer multiple of the number of the clips to be attached, and thus, on the entire semiconductor chips disposed on the lead frame by several repetitions of the attaching operation. Clips may be attached sequentially.
  • the multi-layer clip attachment device includes a lead frame loading unit for supplying a lead frame on which a plurality of semiconductor chips are mounted;
  • a clip frame loading unit supplying a clip frame arranged such that a plurality of clips have a pitch smaller than an arrangement pitch of semiconductor chips mounted on the lead frame;
  • a clip arrangement adjusting unit configured to receive a clip cut and separated from the clip cutting unit and to adjust an interval between the clips to rearrange the arrangement pitch of the clips to be the same as the arrangement pitch of the semiconductor chips mounted on the lead frame;
  • a clip attaching portion for simultaneously attaching the clips rearranged by the clip arrangement adjusting portion onto semiconductor chips disposed on a lead frame; It includes a lead frame unloading unit for discharging the lead frame attached to the clip on the semiconductor chip, respectively.
  • the clip cutting unit first cuts the clips arranged alternately one by one in the X-axis and Y-axis direction at the same time in the clip frame, and crosses one in the X-axis and Y-axis direction respectively in the clip frame after the first cutting It is preferred to be configured to simultaneously cut the remaining clips alternately arranged one by one.
  • the clip cutting unit is disposed above the clip frame, and a plurality of cutting holes corresponding to a clip shape disposed on the clip frame are alternately disposed one by one in the X-axis and Y-axis directions, respectively.
  • the apparatus may further include a first clip picker configured to simultaneously pick up the clips cut by the clip cutting unit and to transfer the clips to the clip arrangement adjusting unit while maintaining the arrangement, wherein the first clip picker is configured to move up and down and move horizontally. It is preferable to include a plate and first individual pick-up members which pick up the cut clips at the same time alternately arranged one by one in the X-axis and Y-axis directions, in the same manner as the arrangement of the cutting holes formed in the cutting die.
  • a guide hole is formed at an edge of the cutting die so as to accurately match a position between the cutting hole formed in the cutting die and the individual pickup member of the first clip picker. It is preferable that the guide post guided by being inserted into the guide hole is formed at the edge of the mounting plate.
  • the clip arrangement adjusting unit further comprises a second clip picker for picking up and transferring the clips rearranged in pitches corresponding to the arrangement pitches of the semiconductor chips arranged on the lead frame while maintaining the arrangement and transferring the clips to the clip attachment unit.
  • the second clip picker is arranged to have a mounting plate configured to move up and down and move horizontally, and to have a pitch equal to an arrangement pitch of semiconductor chips mounted on the mounting plate and arranged in the lead frame, and rearranged in the clip arrangement adjusting unit. It is preferred to include a second individual pick-up member for simultaneously picking up the entire clips.
  • the clip frame loading unit the clip frame stacking unit is a stack of a plurality of clip frames in the form of a strip;
  • a clip frame picker for sequentially picking up and transporting the clip frames loaded on the clip frame stacking unit one by one; It is preferable to include a clip frame transfer unit for horizontally transferring the clip frame picked up and transported by the clip frame picker to the clip cutting unit.
  • the clip frame stacking unit is preferably interposed between each paper clip strip is laminated to protect the surface of the clip.
  • the clip frame loading unit is preferably configured to continuously supply a lead frame composed of a reel type by rotation.
  • the clip cutting unit further comprises a clip scrap discharge unit for cutting the plurality of clips and the remaining scrap is collected.
  • the clip scrap discharge unit preferably includes a clip scrap transfer rail for horizontally transporting the scraps left after the clips are cut in the clip cutting unit, and a scrap bin for collecting the transferred scraps.
  • the clip scrap discharge unit preferably includes a scrap recovery wheel that collects and recovers the remaining scrap from the clips cut from the clip cutting unit.
  • a vision inspection unit for photographing the clips attached to the semiconductor chips of the lead frame to the clip attachment portion, and recognizes the clip attachment error by recognizing the clip arrangement pattern of the photographed image.
  • the vision inspection unit may further include a rework unit that receives the lead frame determined to have an error in attaching the clip and reattaches the individual clips.
  • the arrangement pitch of the clips arranged in the clip frame is smaller than the arrangement pitch of the semiconductor chips arranged in the lead frame, and the clips arranged in the clip frame are cut several times in sequence and separated and transferred individually. Then, the separated clips are rearranged in the same manner as the arrangement pitch of the semiconductor chips arranged in the lead frame and attached to the semiconductor chips, thereby maximizing the density of the clips placed in the clip frame while smoothly cutting the clips. It has the advantage of reducing the cost.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor package including a clip
  • FIG. 2 is a process flowchart showing a clip attaching method of a semiconductor package according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing an example of a device for attaching a clip of a semiconductor package according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a lead frame in which a plurality of semiconductor chips are arranged
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a clip frame in which a plurality of clips are arranged
  • FIG. 6 is a perspective view of the clip cutting unit and the first clip picker
  • FIG. 8 is a view sequentially showing a state in which the clip is cut in the clip cutting unit in cross-sectional view
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a first clip picker
  • FIG. 10 is a view showing a state in which the primary clip cutting and primary clip transfer process is performed
  • FIG. 11 is a view showing a state in which the secondary clip cutting and secondary clip transfer process is performed
  • FIG. 12 is a view illustrating a clip attached to a plurality of semiconductor chips disposed in a lead frame.
  • clip frame loading unit 124 clip frame picker
  • pressure plate 136 base plate
  • Clip scrap discharge unit 138 Clip scrap transfer rail
  • clip transfer unit 142 first clip picker
  • linear motor 150 clip arrangement adjustment unit
  • lead frame unloading unit 10 lead frame
  • FIG. 2 is a process flow diagram of a method for attaching a clip of a semiconductor package according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the semiconductor package clip attaching method according to the present invention, the lead frame preparation step (ST1), the clip frame preparation step (ST2), the primary clip cutting step (ST3), the primary clip transfer step (ST4), A secondary clip cutting step ST5, a secondary clip feed step ST6, a clip pitch rearrangement step ST7, and a clip attaching step ST8.
  • the lead frame preparation step the lead frame 10 on which the plurality of semiconductor chips 20 are mounted is prepared.
  • the plurality of clips 30 are mounted on the lead frame 10.
  • a clip frame 300 arranged to have a pitch smaller than the pitch of the arrangement.
  • some of the clips 30 arranged in the clip frame 300 are first cut and separated into individual clips 30.
  • the separated clips 30 are separated.
  • the other clips 30 remaining in the clip frame 300 after the first cutting are cut secondly and separated into individual clips 30, and in the second clip transfer step, second cutting And the separated clips 30 are transferred to the clip mount stage 152 while maintaining the arrangement thereof, and the separated clips 30 are seated in the remaining space where the clips 30 of the clip mount stage 152 are not seated. Let's do it.
  • the pitch between the pad blocks of the clip mount stage 152 is adjusted so that the pitch of the clips 30 is arranged and the arrangement of the semiconductor chips 20 mounted on the lead frame 10. Rearrange to equal pitch.
  • the clip attaching step the rearranged clips 30 are simultaneously attached to the semiconductor chips 20 mounted on the lead frame 10.
  • Such a method for attaching a semiconductor package clip according to the present invention may be performed by the multiple clip attaching device according to the present invention.
  • 3 is an exemplary configuration diagram of a multi-clip attaching device for performing a clip attaching method of a semiconductor package according to the present invention in a plan view.
  • the multi-clip attaching apparatus according to the present invention the lead frame loading unit 110, the clip frame loading unit 120, the clip cutting unit 130, the clip scrap discharge unit 137, the clip transfer unit ( 140), the clip arrangement adjustment unit 150, the clip attachment unit 160, vision inspection unit 170, the rework unit 175 and the lead frame unloading unit 180 is configured to include.
  • the lead frame loading unit 110 of the multi-clip attaching device is a part for supplying the lead frame 10 on which the plurality of semiconductor chips 20 are mounted.
  • the lead frame It includes a loading unit 112 and the lead frame transfer unit 114.
  • the lead frame stacking unit 112 is configured in a magazine or stack loader form so that a plurality of lead frames 10 are stacked in a multi-layer, and the lead frame transport unit 114 stacks a stack in the lead frame stacking unit 112.
  • the lead frames 10 are sequentially picked up one by one and transferred to the clip attachment part 160 which will be described later.
  • the lead frame transfer unit 114 is a horizontal pick and place (pick and place) device for lifting or lowering the lead frame 10 and the horizontal transfer of the lead frame 10 toward the clip attachment portion 160 It may include a lead frame conveying rail 115.
  • FIG. 4 illustrates the structure of the lead frame 10 supplied from the lead frame loading unit 110.
  • a plurality of semiconductor chips 20 are disposed in the lead frame 10 at predetermined intervals in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.
  • the semiconductor chips 20 mounted on the lead frame 10 are disposed to have a first pitch X1 therebetween in the X-axis direction and to have a second pitch Y1 to each other in the Y-axis direction.
  • the first pitch X1 and the second pitch Y1 may be the same as or different from each other.
  • the clip frame loading unit 120 is a portion for supplying a clip frame 300 connected to a plurality of clips 30 at a predetermined interval spaced apart from each other to the clip cutting unit 130 described later.
  • the clip frame loading unit 120 includes a clip frame stacking unit 122 for stacking a plurality of clip frames 300 in a multi-layer, and a clip stacked in the clip frame stacking unit 122. It comprises a clip frame picker 124 to pick up the frame 300, and a clip frame transfer unit 126 to horizontally transfer the clip frame 300 picked up and transported by the clip frame picker 124.
  • the clip frame picker 124 picks up the clip frame 300 by a pick-and-place device such as a conventional pick and place device, and positions the clip frame 300 by a horizontal conveying means such as a linear motor 146.
  • the clip frame conveying unit 126 includes a clip frame conveying rail 127 for horizontal conveying the clip frame 300 picked up by the clip frame picker 124.
  • the clip frame conveying rail 127 is installed in the horizontal direction parallel to the clip frame loading unit 122 extends to the clip cutting unit 130 to be described later, it is composed of a structure such as a conveyor belt clip frame picker 124 It is possible to automatically horizontally transport the clip frame 300 supplied by the).
  • the clip frame conveying rail 127 is fixedly configured to support the clip frame 300 from below and perform only a guide function, and the horizontal conveyance of the clip frame 300 is a clip frame conveying rail ( 127 may be performed by a pusher (not shown) that pushes horizontally on the 127 or a separate transfer means for holding and horizontally transporting the clip frame 300.
  • the clip frame loading unit 120 may be configured to continuously supply the lead frame 10 having a reel type by rotating the clip frame 300 in a multi-layered manner. .
  • FIG. 5 illustrates a structure of a clip frame 300 supplied from the clip frame loading unit 120.
  • the clip frame 300 is preferably configured in the form of a metal strip in which a plurality of clips 30 are interconnected, and corresponds to the number of semiconductor chips 20 disposed in the lead frame 10 described above.
  • a plurality of unit clip frames in which a plurality of clips 30 are arranged may be configured in a strip form in which a plurality of unit clip frames are continuously coupled, or only one unit clip frame may be configured in an independent strip form. As shown in FIG.
  • a vertical line (column in the Y-axis direction) is empty in the boundary region of each unit clip frame, that is, an empty space in which the clips are not coupled should be formed. do. This is to prevent the punch 134 from cutting the clip belonging to the next unit clip frame during the second cutting by moving one pitch after the first cutting of the clip as described below.
  • the plurality of clips 30 arranged in the clip frame 300 are connected to each other in a state in which the plurality of clips 30 are spaced apart from each other in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the plurality of clips 30 are arranged to have a third pitch X2 mutually in the X-axis direction, and have a fourth pitch Y2 between each other in the Y-axis direction. It is arranged to be.
  • the pitches of the clips 30 are smaller than the pitches of the semiconductor chips 20 mounted on the lead frame 10 described above. As already mentioned above, this is to reduce the raw material of the clip frame 300 by increasing the number of clips 30 arranged per unit area of the clip frame 300, that is, the density of the clip 30.
  • the pitch arrangement type of the clips 30 may be classified into three cases.
  • the third pitch X2 in the X-axis direction of the clips 30 arranged in the clip frame 300 is the first pitch X1 in the X-axis direction of the semiconductor chips 20 disposed in the lead frame 10.
  • the fourth pitch Y2 in the Y-axis direction of the clips 30 may be the same as the second pitch Y1 in the Y-axis direction of the semiconductor chips 20.
  • the fourth pitch Y2 of the clips 30 in the Y-axis direction is smaller than the second pitch Y1 of the semiconductor chips 20 in the Y-axis direction, and the third pitch of the clips 30 in the X-axis direction ( X2 may be configured to be the same as the first pitch X1 in the X-axis direction of the semiconductor chips 20 disposed on the lead frame 10.
  • the pitch between the plurality of clips arranged in the clip frame 300 is at least one of the pitch in the X-axis direction or the pitch in the Y-axis direction than the pitch of the semiconductor chips 20 arranged in the lead frame 10. Since the pitch is smaller, the number of clips 30 disposed per unit area is increased than the clip frame 300 in which the clips 30 are arranged to have the same pitch as that of the semiconductor chips 20. 300) Raw materials will be saved.
  • a clip frame 300 is stacked in a clip frame stacking unit 122 in a strip form, in this case, the bending state of the clip frame 300 and the clip, etc.
  • Interleaved paper (not shown) is preferably interposed between the strips of each clip frame 300 stacked for shape and surface protection. Then, the slip sheet is picked up and transported by the clip frame picker 124 and then picked up by the clip frame picker 124 or a separate picker and moved to a separate scrap bin.
  • the clip frame 300 loaded from the clip frame loading unit 120 is transferred to the clip cutting unit 130.
  • the clip cutting unit 130 is a part for cutting the connection of the clips 30 arranged in the clip frame 300 to separate the individual clips 30, as shown in Figure 3, the clip frame feed rail ( 127) on the end side.
  • 6 shows a perspective view of the clip cutting unit 130
  • FIG. 7 shows a partial exploded view showing only a part of the clip cutting unit 130
  • FIG. 8 shows the clip 30 in the clip cutting unit 130. Is cut out schematically.
  • the clip cutting unit 130 includes a cutting die 131, a clip frame guide 132, an upper plate 133, a punch 134, a pressing plate 135, and a base. Plate 136.
  • the clip frame 300 transported along the clip frame transport rail 127 is guided along the clip frame guide 132 disposed on the upper plate 133.
  • a cutting die 131 is disposed above the clip frame guide 132. Accordingly, the clip frame 300 is supplied between the clip frame guide 132 and the cutting die 131 disposed thereon. As such, a predetermined gap is formed between the clip frame guide 132 and the cutting die 131 to allow the clip frame 300 to pass therethrough.
  • the clip frame guide 132 has left and right edges. It has a structure protruding thicker than the center.
  • the cutting die 131 is a cutter for cutting each clip 30 of the clip frame 300 disposed at the lower side into individual clips 30, and as shown in FIG.
  • a plurality of cutting holes 131a corresponding to the shape of the clip 30 arranged in the clip frame 300 is formed through.
  • the cutting holes 131a are not formed as many as the number of the corresponding clips 30, but only some of the clips 30, preferably about half the number of the clips 30, and more preferably, the X axis and They are alternately arranged one by one in the Y-axis direction.
  • the arrangement of the cutting holes 131a and the clip cutting method will be described later in more detail.
  • a plurality of guide holes 131b are formed in the cutting die 131 such that the guide posts 142c of the first clip picker 142 described later are inserted and guided.
  • the pressure plate 135 is disposed below the upper plate 133 at predetermined intervals.
  • the pressure plate 135 is disposed at a position spaced apart from the base plate 136 disposed below a predetermined interval, and can be moved up and down by lifting means such as a cylinder (not shown) mounted on the base plate 136. It is composed. Then, the punch 134 as shown in Figure 7 is mounted on the pressing plate 135.
  • the punch 134 individually lifts the plurality of clips 30 as the clips 30 disposed on the clip frame 300 are pushed upward from the lower side of the cutting die 131.
  • the punch 134 is configured in a shape corresponding to the shape of the cutting hole 131a of the cutting die, and a structure for cutting and bending the clip 30 may be formed.
  • the punch 134 may be provided as individually as the number of the cutting holes (131a) of the cutting die, as shown in Figure 7, a plurality of punch 134 is arranged in a row on the top of one plate-shaped block body It is preferably configured so that a plurality of such plate-shaped block body is disposed along the row of the cutting hole (131a).
  • the clip cutting unit 130 is preferably configured to be detachable to the entire device to be replaceable according to the clip design or product model.
  • FIG. 8 schematically illustrates a state in which the clips disposed in the clip frame 300 are cut by the clip cutting unit 130.
  • the clip frame 300 is disposed below the cutting die 131, and the punch 134 is disposed below the clip frame 300.
  • the punch 134 is raised, the individual clips arranged in the clip frame 300 are pushed upwards, wherein the connection portions of the respective clips and the clip frame 300 are the cutting dies 131. Cut by the edge portion of the cutting hole 131a).
  • the individual clips 130 that are cut still maintain pitches in the X- and Y-axis directions with each other.
  • the individual clips cut and separated in this way are lifted up through the inside of the cutting hole 131a of the cutting die 131 by the punch 134, and as described below, the plurality of clips cut by the first clip picker 142
  • the clips are picked up at the same time.
  • a plurality of clips are cut from the clip cutting unit 130 and the remaining scrap is discharged along the clip scrap transfer rail 138 of the clip scrap discharge unit 137 as shown in FIG. 3 and collected in the scrap bin.
  • the clip scrap discharge unit 137 is provided with a scrap recovery wheel so that the clip is cut and the remaining clip scrap is wound on the scrap recovery wheel and recovered.
  • the clip transfer unit 140 includes a first clip picker 142 and a second clip picker 144.
  • the first clip picker 142 and the second clip picker 144 may be disposed such that the linear motor 146 is vertically intersected from the direction in which the clip loading part and the clip cutting part 130 are disposed. It is configured to be able to move horizontally by a horizontal transfer means such as) and also to be able to move up and down by lifting means such as a cylinder (not shown).
  • the first clip picker 142 simultaneously picks up the individual clips cut and separated from the clip cutting unit 130 while maintaining the arrangement pitch thereof.
  • the first clip picker 142 includes a plurality of first individual pickup members 142b, and the first individual pickup members 142b are arranged in separate individual clips. It is arranged to have the same pitch as the pitch.
  • the first individual pickup members 142b are formed in a bar shape having a cross section corresponding to a clip shape, and are moved horizontally and lifted by a linear motor and a cylinder.
  • the plurality is arranged in the lower portion of the mounting plate 142a is arranged to have the same pitch as the arrangement pitch of the clips. That is, the first individual pick-up members 142b are alternately arranged one by one in the X-axis and Y-axis directions in the same manner as the cutting holes 131a formed in the cutting die 131.
  • the first individual pickup members 142b are formed in a hollow bar shape, and a vacuum is formed therein by a vacuum generator (not shown) separately provided on the upper portion of the mounting plate 142a, so as to separate the clips. It is configured to pick up by suction or pick up clips by magnetic force by an electromagnet. As mentioned above, the cut clips are each lifted by the punch 134 to be located inside the cutting hole 131a of the cutting die 131, wherein the first individual pickup members 142b are cut from above. 131a picks up the clips located inside the cutting hole 131a while descending to the inside.
  • a plurality of edges of the mounting plate 142a of the first clip picker 142 may be used for precise positioning between the cutting hole 131a of the cutting die 131 and the first individual pickup member 142b.
  • Guide posts 142c are formed. The guide post 142c is guided while being inserted into the guide hole 131b formed at the edge of the cutting die 131 when the first clip picker 142 is lowered to pick up the clip, and thus the cutting hole 131a and the first individual pickup. The position between the members 142b is precisely aligned. Thus, the cut clips are picked up simultaneously while maintaining the original arrangement pitch.
  • the individual clips picked up by the first clip picker 142 are horizontally transferred by the linear motor and supplied to the clip arrangement adjusting unit 150 to be described later.
  • the cutting of the clip and the transfer to the clip arrangement adjusting unit 150 may be performed divided into two or more times several times.
  • the cutting holes 131a formed on the surface of the cutting die 131 are not formed as many as the number of clips arranged in the unit area of the clip frame 300, but some of the total clips, Preferably, only about half of the number is preferably formed, and in particular, it is preferable to alternately arrange one by one in the X-axis and Y-axis directions. Therefore, in this case, half of the clips arranged in the unit area of the clip frame 300 are first cut and then picked up and transported by the first cut, and the other half are cut and picked up and transferred by the second cut. .
  • FIG. 10 is a view schematically showing a state in which a primary clip cutting and a primary clip conveying process are performed according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 11 shows a state in which a secondary clip cutting and a secondary clip conveying process are performed. The figure of is shown schematically.
  • FIG. 10 (a) is a view of the cutting die 131 from the top at the moment the clips are cut in the first clip cutting step
  • Figure 10 (b) is a clip arrangement adjustment unit 150 to be described later cut the clip The state seated in the clip mount stage 152 of the) is seen from above. As shown in (a) of FIG.
  • the cutting holes 131a of the cutting die 131 are alternately arranged one by one in the X-axis direction and the Y-axis direction, and accordingly, a clip frame having a unit area
  • Some of the entire clips arranged in the (300) hereinafter, 'first clip group (G1)'), preferably only about half of the cutting is performed first and the rest of the clips (hereinafter, the second clip group (G2) )) Is not cut and remains in the clip frame 300.
  • These primary cut clips maintain the arrangement pitch by the first clip picker 142 described above, while also maintaining the arrangement pitch to the clip mount stage 152 as shown in FIG. It is seated. It can be seen that the first cut clips corresponding to the first clip group G1 are alternately seated one by one on the clip mount stage 152 in FIG. 10 (b).
  • the clip frame 300 Is moved by one pitch in the X-axis direction, and pressed by the punch 134 to cut. Then, between the clips constituting the first clip group G1 pre-seated to the clip mount stage 152 while maintaining the arrangement pitch of the clips corresponding to the cut second clip group G2 by the second picker. Settle on Accordingly, all the clips arranged in the clip frame 300 of the unit area are all seated on the clip mount stage 152 of the clip arrangement adjusting unit 150 while maintaining the original arrangement pitch.
  • the interval between the cutting holes 131a of the cutting die 131 should be formed very narrowly, in this case, the punch 134 for cutting. Since the cutting space is not possible due to the narrow space for the arrangement of the auxiliary apparatuses and the other auxiliary devices, the amount of clips arranged per unit clip frame 300 can be reduced, which causes a large amount of material loss of the clip frame 300. do. On the other hand, if the cutting and conveying in two steps as in the present invention, the cutting holes (131a) is formed because the spacing is relatively wide, the cutting operation can be performed smoothly, of the clip arranged per unit clip frame 300 By maximizing without reducing the amount, the material loss can be significantly reduced by increasing the clip density.
  • the clip arrangement adjusting unit 150 includes an align board proposed in Korean Patent No. 10-1245383 or a pad extension stage including a pad block proposed in Korean Patent No. 10-1544086. Including the clip mount stage 152, such that the interval between the clips further apart in the X-axis or Y-axis direction, or simultaneously in the X-axis and Y-axis direction, so that the pitch in the X-axis and Y-axis direction.
  • the rearrangement is extended in the same manner as in the X-axis direction first pitch X1 and the Y-axis direction second pitch Y1. Since the clip pitch expansion method is described in detail in the above-described patents, a detailed description thereof will be omitted.
  • the second clip picker 144 includes a mounting plate that can be lifted and moved horizontally, and a second individual pickup member installed on the mounting plate.
  • the second individual pickup members may include the first pitch X1 and the second pitch Y1, which are pitches of the clips rearranged by the clip arrangement adjusting unit 150, that is, an arrangement pitch of the semiconductor chips 20. It is arranged to have the same pitch. Accordingly, all of the clips rearranged and expanded by the clip arrangement adjusting unit 150 are simultaneously picked up and transferred to the clip attaching unit 160.
  • a lead frame 10 loaded and transferred from the lead frame loading unit 110 is seated in the clip attaching unit 160 and is in a standby state, and the clips picked up by the second clip picker 144 are placed in the lead frame ( 10 are simultaneously attached to a plurality of semiconductor chips 20 disposed on the same.
  • the clip attaching unit 160 may include a means for applying an adhesive such as solder on the semiconductor chips 20 in advance and ultrasonic or heating means for melting the adhesive so that the clips are attached to each of the semiconductor chips 20 simultaneously. It is provided.
  • the configuration of the clip attachment portion 160 is a conventional configuration and detailed description thereof will be omitted.
  • the leadframe 10 is prepared with the same number of semiconductor chips 20 as the number of clips picked up and transported by the second clip picker 144 disposed thereon. By attaching the second clip picker 144 once, the clips may be attached to all the semiconductor chips 20.
  • each of the leadframes 10 to which the clips are attached on the semiconductor chips 20 is visioned by a leadframe transfer rail 115 or a separate transfer means (not shown), as shown in FIG. 3. It is transferred to the inspection unit 170.
  • the vision inspection unit 170 photographs the clips attached to the semiconductor chips 20 of the lead frame 10 by the camera, recognizes the clip arrangement pattern of the corresponding image, and at least one clip is not attached thereto. It is determined whether there is an error or there is an error in the attachment position. When there is no error in attaching the clip, the leadframe 10 is discharged to the outside through the leadframe unloading unit 180.
  • the lead frame 10 which is determined to have an error in attaching the clip, such as at least one clip is not attached or the clip attaching position is wrong, is picked up by a separate picker (not shown) and adjacent to the reworking unit. At 175, the individual clips are reattached and then ejected to the outside.
  • the discharged leadframe 10 is loaded in a magazine or transported by rail to a post-processing station for post-processing such as soldering or adhesive curing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 칩에 클립을 부착하는 방법 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비에 관한 것이다. 본 발명은 클립프레임에 배치된 클립의 배열 피치를 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 배열 피치 보다 작게 하고, 클립프레임에 배치된 클립들을 일부씩 순차적으로 수회 커팅하여 개별적으로 분리 및 이송한 후, 분리된 클립들을 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 배열 피치와 동일하게 재배열하여 반도체 칩들 상에 부착함으로써, 클립의 커팅이 원활하게 수행되면서도 클립프레임에 배치되는 클립의 밀도를 최대화하여 제조 비용을 절감할 수 있다.

Description

반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치
본 발명은 반도체 패키지 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 칩에 클립(clip)을 부착하는 방법 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩 패키지는 반도체 칩(혹은 다이), 리드프레임 및 케이스 바디를 포함하여 구성되며, 반도체 칩은 리드프레임 패드 상에 부착되고, 리드프레임의 리드와는 본딩 와이어에 의하여 전기적으로 연결된다. 한편, 여러 반도체 칩 패키지 중 IGBT나 파워모스펫(Power MOSFET) 등과 같은 전력용 반도체 소자를 구현한 반도체 패키지는 작은 스위칭 손실과 도통 손실 및 낮은 소스-드레인간 온 저항(RdsON)이 요구된다. 따라서, 최근에는 상기한 전력용 반도체 소자를 구현한 반도체 패키지와 같이 고전압 대전류 디바이스용 반도체칩 패키지의 경우에는 본딩 와이어 대신 반도체용 도전성 클립(clip)이 사용되고 있다.
예컨대, 도 1 에 도시된 바와 같이 종래의 클립 본딩 반도체 칩 패키지는 반도체 칩(20)이 실장되는 리드프레임 패드(lead frame pad: 11)와 반도체 칩(20)으로부터 패키지 외부로의 신호전달을 위한 리드(lead: 13)로 구성되는 리드프레임(lead frame: 10)을 포함한다. 리드(13)와 이에 대향되는 위치에 위치하는 다른 리드 사이에 리드프레임 패드(11)가 위치할 수 있다. 리드프레임 패드(11) 상에는 반도체 칩(20)이 실장되고, 반도체 칩(20) 위에는 클립(30)의 일 단부, 예컨대 클립 몸체부가 위치하고, 클립(30)의 다른 일 단부, 예컨대 다운셋(downset) 부분은 끝단부(end portion)가 어느 하나의 리드프레임 리드(13) 표면 상에 부착될 수 있다. 클립(30)은 반도체 칩(20)에 실질적으로 부착되는 영역인 클립 몸체부와, 클립 몸체부로부터 연장되고 클립 몸체부의 표면에서 일정 각도 꺾여 구부러진 형태로 벤딩(bending)된 다운셋 부분으로 구분될 수 있다. 다운셋 부분은 클립 몸체부의 상면에 대해서 예컨대 아래 방향으로 일정 각도 구부러진 부분으로 형성될 수 있으며, 다운셋 부분의 끝단부는 리드(13) 표면에 접촉 연결되도록 다운셋 부분이 구부러지는 각도가 설정될 수 있다. 다운셋 부분은 반도체 칩(20)에 전기적으로 연결되는 클립 몸체부와 리드프레임(10)의 리드(13)를 전기적 및 열적으로 연결시키는 연결 부재로 작용할 수 있다. 클립(30)의 다운셋 부분과 클립 몸체부와의 사이에는 단차홈이 구비될 수 있다. 단차홈은 클립 몸체부와 다운셋 부분 사이 부분을 하프 에칭(half etching)하거나 단조하여 오목한 형상으로 구현할 수 있다. 이러한 단차홈은 반도체 칩(120)의 에지부(edge portion)와 클립(30) 부분, 특히 다운셋 부분 사이의 이격 간격을 보다 넓게 확보하기 위하여 도입된다.
반도체 칩(20)과 클립(30)의 클립 몸체부의 사이에는 예컨대 솔더층을 포함하는 접합층(40)이 구비될 수 있다. 또한, 다운셋 부분의 끝단부와 리드(13)를 전기적으로 연결 부착하는 부분에도 접합층(40)이 구비될 수 있다. 또한, 반도체 칩(20)과 리드프레임 패드(11)의 사이에도 접합층(40)이 구비될 수 있다. 리드프레임(10), 반도체 칩(20) 및 클립(30)의 적어도 일부를 덮는 밀봉부(50)가 에폭시몰딩재(EMC: Epoxy Molding Compound)와 같은 몰딩재에 의해 형성되어 반도체 패키지의 실질적인 몸체가 이루어진다. 이때, 밀봉부(50)는 리드프레임(10)의 일부, 예컨대, 리드(13)의 표면이 외부 소자들과 연결될 수 있게 이 부분을 노출하도록 몰딩(molding)될 수 있다.
여기서, 상기 클립(30)은 반도체 칩(20) 상에 올려져 부착될 수 있는 데, 이를 위해서 클립(30)을 반도체 칩(20) 상에 정렬(align)하는 과정이 수행되어야 한다. 이와 같은 정렬이 정확하게 수행되지 않을 경우 반도체 칩(20)과 클립(30), 리드프레임(10) 사이의 전기적 연결이 부정확하거나 오류가 발생될 수 있다. 상기 클립(30)을 반도체 칩(20) 상에 부착하는 방법으로 개개의 클립(30)을 반도체 칩(20) 상에 개별적으로 올려 부착하는 방법이 있을 수 있으나 이는 효율면에서 바람직하지 않다. 따라서, 다수의 클립을 한 번에 다수의 반도체 칩(20)들 각각에 정렬시켜 부착하는 것이 유리하다. 이를 위해서 클립(30)들의 배열과 반도체 칩(20)들의 배열은 실질적으로 일치하는 동일한 피치(pitch)를 가져야 한다.
그런데, 리드프레임(10)의 단위체가 다수 개 연결된 리드프레임 상에 반도체 칩(20)들이 다수 개가 배열되도록 실장(mounting)된 경우, 이들 반도체 칩(20)들의 배열에 실질적으로 동일하게 클립(30)들을 배열시키고자 하면 클립(30)과 클립 사이에 많은 이격 간격을 가지게 되어 클립프레임(clip frame) 내에 배열되는 클립(30)의 밀도가 작아지기 때문에 클립프레임을 제작하는 데 소요되는 재료의 양이 증가되므로 제조 비용의 증가가 수반될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 발명자는 대한민국 등록특허 제10-1544086호에서 피치 확장 스테이지(pitch extension stage)를 포함하는 다중 클립 부착 장비(multi clip mounting system)를 제안한 바 있다. 상기 등록특허에서는, 다수의 클립(30)들이 배열된 클립프레임과, 다수의 반도체 칩(20)들이 실장된 리드프레임을 준비하고, 상기 클립프레임의 각 클립들의 배열 피치를 리드프레임(10)에 배치된 각 반도체 칩(20)들의 배열 피치 보다 작게 구성하고, 상기 클립프레임을 커팅하여 다수의 개별 클립들로 분리한 후, 피치 확장 스테이지(pitch extension stage)에서 개별적인 클립(30)들 간의 피치(간격)를 확장하여 클립(30)들의 배열을 반도체 칩(20)들의 배열에 일치시켜 부착하는 방법이 제안되었다. 이러한 방법에 따르면, 다수의 클립을 동시에 리드프레임의 반도체 칩에 부착할 수 있어 공정 효율성이 우수할 뿐만 아니라, 클립프레임에 배열된 각 클립들 간의 배열 피치가 리드프레임에 배치된 반도체 칩(20)들의 배열 피치 보다 작게 구성되기 때문에, 클립프레임의 단위 면적당 배치되는 클립의 수가 증가하게 되므로, 클립프레임을 제작하는데 소요되는 재료를 절감하여 제조 비용을 낮출 수 있게 된다.
이와 같이, 클립프레임에 배치되는 클립의 단위면적당 개수(이하, '클립 밀도'라 칭함)가 증가할수록 제조 비용을 절감할 수 있다. 그런데, 클립프레임의 클립 밀도가 증가하는 경우, 개별적인 클립들 간의 간격이 매우 좁기 때문에 개별 클립들을 동시에 커팅하고자 하는 경우 공간 협소로 인하여 작업이 쉽지 않다는 문제점이 야기된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 반도체 패키지 클립 부착 방법의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 클립의 커팅이 원활하게 수행되면서도 클립프레임에 배치되는 클립의 밀도를 최대화하여 제조 비용을 절감할 수 있는 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 반도체 패키지 클립 부착 방법은, 다수의 반도체 칩들이 탑재된 리드프레임을 준비하는 단계; 다수의 클립들이 상기 리드프레임에 탑재된 반도체 칩들의 배열 피치 보다 작은 피치를 갖도록 배열된 클립프레임을 준비하는 단계; 상기 클립프레임에 배열된 클립들 중 일부를 1차로 커팅하여 분리하는 단계; 1차로 커팅하여 분리된 클립들을 그 배열 피치를 유지하면서 상기 클립프레임에 배열된 전체 클립이 안착될 수 있는 클립마운트 스테이지로 이송 및 안착시키는 단계; 1차 커팅 후 클립프레임에 남아있는 다른 클립들을 2차로 커팅하여 분리하는 단계; 2차로 커팅하여 분리된 클립들을 그 배열 피치를 유지하면서 상기 클립마운트 스테이지로 이송 및 안착시키는 단계; 상기 클립마운트 스테이지에 안착된 클립들 사이의 간격을 조절하여 클립들의 배열 피치를 상기 리드프레임에 탑재된 반도체 칩들의 배열 피치와 동일하게 재배열하는 단계; 상기 재배열된 클립들을 상기 리드프레임에 탑재된 반도체 칩들 상에 각각 동시에 부착하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 리드프레임에는 다수의 반도체 칩(120)들이 X축 방향으로 상호 간에 제1피치(X1)를 가지며 배치되고, Y축 방향으로 상호 간에 제2피치(Y1)를 가지도록 배치되고; 상기 클립프레임에는 다수의 클립들이 X축 방향으로 상호 간에 제3피치(X2)를 가지도록 배치되고, Y축 방향으로 상호 간에 제4피치(Y2)를 가지도록 배치되며, 상기 클립프레임에 배열되는 클립들의 X축 방향의 제3피치(X2)는 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 X축 방향의 제1피치(X1) 보다 작고, 클립들의 Y축 방향의 제4피치(Y2)는 반도체 칩들의 Y축 방향의 제2피치(Y1)와 동일하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 클립들의 Y축 방향의 제4피치(Y2)는 반도체 칩들의 Y축 방향의 제2피치(Y1) 보다 작고, 클립들의 X축 방향의 제3피치(X2)는 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 X축 방향의 제1피치(X1)와 동일하게 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 클립들의 X축 방향의 제3피치(X2) 및 Y축 방향의 제4피치(Y2)가 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 X축 방향의 제1피치(X1) 및 Y축 방향의 제2피치(Y1) 보다 작게 구성될 수도 있다.
또한, 상기 1차 클립 커팅 및 이송 단계에서는 클립프레임에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 클립들을 동시에 커팅한 후, 그 배열을 유지하면서 클립마운트 스테이지에 안착시키고; 상기 제2차 클립 커팅 및 이송 단계에서는 1차 커팅 및 이송 후 클립프레임에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 나머지 클립들을 동시에 커팅한 후, 그 배열을 유지하면서 클립마운트 스테이지에 안착시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 리드프레임 로딩부에서 공급되는 리드프레임은 부착하고자 하는 클립의 갯수와 동일한 갯수의 반도체 칩들이 배치된 상태로 준비되어, 1회 부착 작업에 의해 모든 반도체 칩들 상에 클립들이 동시 부착될 수 있다.
또한, 상기 리드프레임 로딩부에서 공급되는 리드프레임은 부착하고자 하는 클립들의 갯수의 정수배 만큼의 반도체 칩들이 배치된 상태로 준비되어, 부착 작업의 수회 반복에 의해 리드프레임 상에 배치된 전체 반도체 칩들 상에 클립들이 순차적으로 부착될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 다층 클립 부착 장치는, 다수의 반도체 칩들이 탑재된 리드프레임을 공급하는 리드프레임 로딩부와; 다수의 클립들이 상기 리드프레임에 탑재된 반도체 칩들의 배열 피치 보다 작은 피치를 갖도록 배열된 클립프레임을 공급하는 클립프레임 로딩부와; 상기 클립프레임에 배열된 클립들의 연결부를 절단하여 개별 클립들로 분리하되, 클립프레임에 배열된 클립들 중 일부를 먼저 커팅하여 분리하고, 이어서 상기 클립프레임에 남아있는 다른 클립들을 커팅하여 분리하는 클립커팅부와; 상기 클립커팅부에서 커팅되어 분리된 클립을 전달받아, 상기 클립들 사이의 간격을 조절하여 클립들의 배열 피치를 상기 리드프레임에 탑재된 반도체 칩들의 배열 피치와 동일하게 재배열하는 클립배열조정부와; 상기 클립배열조정부에서 재배열된 클립들을 리드프레임 상에 배치된 반도체 칩들 상에 각각 동시 부착하는 클립부착부와; 반도체 칩들 상에 각각 클립이 부착된 리드프레임을 배출하는 리드프레임 언로딩부를 포함한다.
여기서, 상기 클립커팅부는 클립프레임에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 클립들을 동시에 1차 커팅하고, 1차 커팅 후 클립프레임에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 나머지 클립들을 동시에 커팅하도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 클립커팅부는, 상기 클립프레임의 상측에 배치되며, 표면에 상기 클립프레임에 배치된 클립 형상에 상응하는 다수의 커팅홀들이 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치되어 관통 형성된 커팅다이와; 상기 커팅다이의 하측에서 상기 클립프레임에 배치된 각 클립들을 상기 클립다이의 커팅홀 내부 상방으로 밀어올림에 따라 클립들을 개별적으로 분리하는 펀치를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클립커팅부에서 커팅된 클립들을 동시에 픽업하여 배열을 유지하면서 상기 클립배열조정부로 이송하는 제1클립픽커를 더 포함하되, 상기 제1클립픽커는 승강 이동 및 수평 이동 가능하게 구성되는 장착판과, 상기 커팅다이에 형성된 커팅홀의 배열과 동일하게 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치되어 커팅된 클립들을 동시에 픽업하는 제1개별픽업부재들을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1클립픽커의 클립 픽업시, 상기 커팅다이에 형성된 커팅홀과 제1클립픽커의 개별픽업부재간 위치를 정확하게 맞추기 위하여, 상기 커팅다이의 가장자리에는 가이드홀이 형성되고, 상기 클립커팅부의 장착판 가장자리에는 상기 가이드홀에 삽입되어 안내되는 가이드포스트가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클립배열조정부에서 리드프레임 상에 배치된 반도체 칩들의 배열 피치에 상응하게 피치가 재배열된 클립들을 배열을 유지하면서 동시에 픽업하여 상기 클립부착부로 이송하는 제2클립픽커를 더 포함하되, 상기 제2클립픽커는 승강 이동 및 수평 이동 가능하게 구성되는 장착판과, 상기 장착판에 장착되되 상기 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 배열 피치와 동일한 피치를 갖도록 배열되어 상기 클립배열조정부에서 재배열된 전체 클립들을 동시에 픽업하는 제2개별픽업부재를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 클립프레임 로딩부는, 스트립 형태의 다수의 클립프레임들이 다층 적재된 클립프레임 적재유닛과; 상기 클립프레임 적재유닛에 적재된 클립프레임을 1개씩 순차적으로 픽업하여 이송하는 클립프레임픽커와; 상기 클립프레임픽커에 의해 픽업 이송된 클립프레임을 상기 클립커팅부로 수평 이송하는 클립프레임 이송유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 클립프레임 적재유닛에는 클립의 표면 보호를 위하여 적층되는 각 클립프레임 스트립 사이에 간지가 개재되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클립프레임 로딩부는 릴(reel) 타입으로 구성된 리드프레임을 회전에 의해 연속적으로 공급하도록 구성되는 것도 바람직하다.
한편, 상기 클립커팅부에서 다수의 클립들이 커팅되고 남은 스크랩이 수거되는 클립스크랩배출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 클립프레임이 스트립 형태인 경우, 상기 클립스크랩배출부는 클립커팅부에서 클립들이 커팅되고 남은 스크랩을 수평 이송하는 클립스크랩이송레일과, 이송된 스크랩을 수거하는 스크랩통을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 클립프레임이 릴 형태인 경우, 상기 클립스크랩배출부는 클립커팅부에서 크립들이 커팅되고 남은 스크랩을 감아 회수하는 스크랩회수휠을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클립부착부에 리드프레임의 반도체 칩들 상에 부착된 클립들을 카메라로 촬영하고, 촬영된 이미지의 클립 배치 패턴을 인식하여, 클립 부착 오류 여부를 판정하는 비젼검사부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 비젼검사부에서 클립 부착에 오류가 있는 것으로 판정된 리드프레임을 전달받아 개별 클립을 재부착하는 재작업부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명은 클립프레임에 배치된 클립의 배열 피치를 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 배열 피치 보다 작게 하고, 클립프레임에 배치된 클립들을 일부씩 순차적으로 수회 커팅하여 개별적으로 분리 및 이송한 후, 분리된 클립들을 리드프레임에 배치된 반도체 칩들의 배열 피치와 동일하게 재배열하여 반도체 칩들 상에 부착함으로써, 클립의 커팅이 원활하게 수행되면서도 클립프레임에 배치되는 클립의 밀도를 최대화하여 제조 비용을 절감할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1 은 클립을 포함하는 반도체 패키지의 일 예를 보여주는 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키지의 클립 부착 방법을 보여주는 공정 흐름도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키지의 클립 부착 장치의 일례를 보여주는 도면,
도 4 는 다수의 반도체 칩들이 배치된 리드 프레임의 구성도,
도 5 는 다수의 클립들이 배치된 클립프레임의 구성도,
도 6 은 클립커팅부와 제1클립픽커의 사시도,
도 7 은 클립커팅부의 분해도,
도 8 은 클립커팅부에서 클립이 커팅되는 모습을 단면도로 순차 도시한 도면,
도 9 는 제1클립픽커의 구성도,
도 10 은 1차 클립 커팅 및 1차 클립 이송 공정이 수행된 상태의 모습이 도시된 도면,
도 11 은 2차 클립 커팅 및 2차 클립 이송 공정이 수행된 상태의 모습이 도시된 도면,
도 12 는 리드프레임에 배치된 다수의 반도체 칩들 상에 클립이 부착되는 모습이 도시된 도면이다.
<부호의 설명>
110 : 리드프레임 로딩부 112 : 리드프레임 적재유닛
114 : 리드프레임 이송유닛 120 : 클립프레임 로딩부
122 : 클립프레임 적재유닛 124 : 클립프레임픽커
126 : 클립프레임 이송유닛 130 : 클립커팅부
131 : 커팅다이 131a : 커팅홀
131b : 가이드홀 132 : 클립프레임가이드
133 : 상부플레이트 134 : 펀치
135 : 가압플레이트 136 : 베이스플레이트
137 : 클립스크랩배출부 138 : 클립스크랩 이송레일
140 : 클립이송부 142 : 제1클립픽커
142a : 장착판 142b : 제1개별픽업부재
142c : 가이드포스트 144 : 제2클립픽커
146 : 리니어모터 150 : 클립배열조정부
152 : 클립마운트스테이지 160 : 클립부착부
170 : 비젼검사부 175 : 재작업부
180 : 리드프레임 언로딩부 10 : 리드프레임
30 : 클립 300 : 클립프레임
이하, 본 발명에 따른 반도체 패키지 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
도 2 에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키지의 클립 부착 방법의 공정 흐름도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 클립 부착 방법은, 리드프레임 준비 단계(ST1), 클립프레임 준비 단계(ST2), 1차 클립 커팅 단계(ST3), 1차 클립 이송 단계(ST4), 2차 클립 커팅 단계(ST5), 2차 클립 이송 단계(ST6), 클립 피치 재배열 단계(ST7) 및 클립 부착 단계(ST8)를 포함한다.
리드프레임 준비 단계에서는 다수의 반도체 칩(20)들이 탑재된 리드프레임(10)을 준비하고, 클립프레임 준비 단계에서는 다수의 클립(30)들이 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들의 배열 피치 보다 작은 피치를 갖도록 배열된 클립프레임(300)을 준비한다. 그리고, 1차 클립 커팅 단계에서는 상기 클립프레임(300)에 배열된 클립(30)들 중 일부를 1차로 커팅하여 개별적인 클립(30)들로 분리하고, 1차 클립 이송 단계에서는 분리된 클립(30)들을 그 배열을 유지하면서 상기 클립프레임(300)에 배열된 전체 클립(30)이 안착될 수 있는 다수의 패드 블록들을 포함하는 클립마운트스테이지(152)로 이송하고 분리된 클립(30)들을 상기 다수의 패드 블록들 중 일부의 상면에 안착시킨다. 한편, 2차 클립 커팅 단계에서는 상기 1차 커팅 후 클립프레임(300)에 남아있는 다른 클립(30)들을 2차로 커팅하여 개별적인 클립(30)들로 분리하고, 2차 클립 이송 단계에서는 2차로 커팅하여 분리된 클립(30)들을 그 배열을 유지하면서 상기 클립마운트스테이지(152)로 이송하고, 분리된 클립(30)들을 클립마운트스테이지(152)의 클립(30)이 안착되지 않은 나머지 공간에 안착시킨다. 그 다음, 클립 피치 재배열 단계에서는 상기 클립마운트스테이지(152)의 패드 블록들 사이의 간격을 조절하여 클립(30)들의 배열 피치를 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들의 배열 피치와 동일하게 재배열한다. 그 다음, 클립 부착 단계에서는 재배열된 클립(30)들을 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들 상에 각각 동시에 부착한다.
이러한 본 발명에 따른 반도체 패키지 클립 부착 방법은 본 발명에 따른 다중 클립 부착 장치에 의해 수행될 수 있다. 도 3 에는 이러한 본 발명에 따른 반도체 패키지의 클립 부착 방법을 수행하기 위한 다중 클립 부착 장치의 예시적인 구성도가 평면도로 도시된다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 클립 부착 장치는, 리드프레임 로딩부(110), 클립프레임 로딩부(120), 클립커팅부(130), 클립스크랩배출부(137), 클립이송부(140), 클립배열조정부(150), 클립부착부(160), 비젼검사부(170), 재작업부(175) 및 리드프레임 언로딩부(180)를 포함하여 구성된다.
이하, 도 2 및 도 3 을 참조로 본 발명에 따른 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 다중 클립 부착 장치에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 다중 클립 부착 장치의 리드프레임 로딩부(110)는 다수의 반도체 칩(20)이 장착된 리드프레임(10)을 공급하는 부분으로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 리드프레임 적재유닛(112)과 리드프레임 이송유닛(114)을 포함한다. 상기 리드프레임 적재유닛(112)은 매거진 또는 스택로더 형태로 구성되어 다수의 리드프레임(10)들이 다층으로 적재되며, 상기 리드프레임 이송유닛(114)은 상기 리드프레임 적재유닛(112)에 다층 적재된 리드프레임(10)을 1개씩 순차적으로 픽업하여 후술하는 클립부착부(160)로 이송한다. 이를 위해, 상기 리드프레임 이송유닛(114)은 리드프레임(10)을 들어올리거나 내려놓는 통상적인 픽앤드플레이스(pick and place) 장치와 리드프레임(10)을 클립부착부(160)를 향하여 수평 이송하는 리드프레임 이송레일(115)을 포함할 수 있다.
도 4 에는 상기 리드프레임 로딩부(110)에서 공급되는 리드프레임(10)의 구조가 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 리드프레임(10)에는 다수개의 반도체 칩(20)들이 X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 소정 간격 이격되어 배치된다. 예컨대, 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들은 X축 방향으로 상호 간에 제1피치(X1)를 가지며 배치되고, Y축 방향으로 상호 간에 제2피치(Y1)을 가지도록 배치된다. 여기서, 상기 제1피치(X1)와 제2피치(Y1)는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
클립프레임 로딩부(120)는 다수의 클립(30)이 서로 소정 간격 이격 배치된 상태로 연결된 클립프레임(300)을 후술하는 클립커팅부(130)로 공급하는 부분이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 클립프레임 로딩부(120)는 다수의 클립프레임(300)을 다층으로 적재하는 클립프레임 적재유닛(122)과, 상기 클립프레임 적재유닛(122)에 적재된 클립프레임(300)을 픽업하는 클립프레임픽커(124), 그리고, 상기 클립프레임픽커(124)에 의해 픽업 이송된 클립프레임(300)을 수평 이송하는 클립프레임 이송유닛(126)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 클립프레임픽커(124)는 통상적인 픽앤드플레이스 장치로 흡착 등의 방식으로 클립프레임(300)을 픽업하고 리니어모터(146)와 같은 수평 이송수단에 의해 클립프레임(300)을 원하는 위치로 이동시킨다. 그리고, 상기 클립프레임 이송유닛(126)은 클립프레임픽커(124)에 의해 픽업된 클립프레임(300)을 수평 이송시키기 위한 클립프레임 이송레일(127)을 포함한다. 상기 클립프레임 이송레일(127)은 클립프레임 적재유닛(122)에 나란하게 수평 방향으로 설치되어 후술하는 클립커팅부(130)에 까지 연장되며, 컨베이어밸트 등과 같은 구조로 구성되어 클립프레임픽커(124)에 의해 공급된 클립프레임(300)을 자동으로 수평 이송시킬 수 있다. 또한 상기 클립프레임 이송레일(127)은 고정식으로 구성되어 클립프레임(300)을 하방에서 지지하면서 가이드 기능만 수행하고, 클립프레임(300)의 수평 이송은 클립프레임(300)을 클립프레임 이송레일(127) 상에서 수평으로 밀어주는 푸셔(pusher;미도시) 또는 클립프레임(300)을 파지하여 수평 이송하는 별도의 이송수단에 의해 수행될 수 있다. 또한, 상기 클립프레임 로딩부(120)는 클립프레임(300)을 다층 적재하여 공급하는 형태가 아닌, 릴(reel) 타입으로 구성된 리드프레임(10)을 회전에 의해 연속적으로 공급되도록 구성될 수도 있다.
한편, 도 5 에는 상기 클립프레임 로딩부(120)에서 공급되는 클립프레임(300)의 구조가 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 클립프레임(300)은 다수의 클립(30)이 상호 연결된 금속 스트립 형태로 구성되는 것이 바람직하고, 전술한 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)의 갯수와 상응하는 갯수의 클립(30)들이 배치된 단위 클립프레임 다수개가 연속적으로 결합된 스트립 형태로 구성될 수도 있고, 단위 클립프레임 1개만 독립적인 스트립 형태로 구성될 수도 있다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 단위 클립프레임이 연속적으로 결합된 경우 각 단위 클립프레임의 경계 영역에는 종렬(Y축 방향의 열)이 비어있는 형태, 즉, 클립이 결합되지 않은 빈 공간이 형성되어야 한다. 이는 후술하는 바와 같이 클립의 1차 커팅 후 한 피치 이동하여 2차 커팅시 펀치(134)가 그 다음번 단위 클립프레임에 속한 클립을 커팅하지 않도록 하기 위함이다.
상기 클립프레임(300)에 배열된 다수의 클립(30)들은 서로 X축 방향 및 Y축 방향으로 소정 간격 이격 배치된 상태로 상호 연결된다. 예컨대, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 클립(30)들은 X축 방향으로 상호 간에 제3피치(X2)를 가지도록 배치되고, Y축 방향으로 상호 간에 제4피치(Y2)를 가지도록 배치된다.
여기서, 상기 클립(30)들의 피치는 전술한 리드프레임(10)에 장착된 반도체 칩(20)들의 피치 보다 작게 형성된다. 이는 위에서 이미 언급한 바와 같이, 클립프레임(300)의 단위면적당 배치되는 클립(30)의 갯수, 즉, 클립(30)의 밀도를 증가시켜 클립프레임(300) 원재료를 절감하기 위한 것이다.
상기 클립(30)들의 피치 배열 유형은 3가지의 경우로 구분될 수 있다. 먼저, 상기 클립프레임(300)에 배열되는 클립(30)들의 X축 방향의 제3피치(X2)는 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 X축 방향의 제1피치(X1) 보다 작고, 클립(30)들의 Y축 방향의 제4피치(Y2)는 반도체 칩(20)들의 Y축 방향의 제2피치(Y1)와 같도록 구성될 수 있다. 그리고, 클립(30)들의 Y축 방향의 제4피치(Y2)는 반도체 칩(20)들의 Y축 방향의 제2피치(Y1) 보다 작고, 클립(30)들의 X축 방향의 제3피치(X2)는 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 X축 방향의 제1피치(X1)와 같도록 구성될 수도 있다. 또한, 클립(30)들의 X축 방향의 제3피치(X2) 및 Y축 방향의 제4피치(Y2)가 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 X축 방향의 제1피치(X1) 및 Y축 방향의 제2피치(Y1) 보다 작도록 구성될 수도 있다.
이와 같은 배열에 의해, 클립프레임(300)에 배열된 다수의 클립들간의 피치가 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 피치 보다 X축 방향 피치 또는 Y축 방향 피치 중 적어도 한 방향의 피치가 더 작도록 구성되므로, 반도체 칩(20)들의 피치와 동일한 피치를 갖도록 클립(30)들을 배열한 클립프레임(300) 보다 단위 면적당 배치되는 클립(30)의 갯수가 증가되므로 클립프레임(300) 원재료를 절감할 수 있게 되는 것이다.
위에서 언급한 바와 같이, 이와 같은 클립프레임(300)은 스트립 형태로 클립프레임 적재유닛(122)에 다층 적재되는 것이 바람직하며, 이 경우, 클립프레임(300)과 클립의 벤딩(bending) 상태 등, 형상 및 표면 보호를 위하여 적층되는 각 클립프레임(300) 스트립 사이에는 간지(미도시)가 개재되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 간지는 클립프레임(300)이 클립프레임픽커(124)에 의해 픽업되어 이송된 후 상기 클립프레임픽커(124) 또는 별도의 픽커에 의해 픽업되어 별도의 스크랩통으로 이동된다.
클립프레임 로딩부(120)에서 로딩된 클립프레임(300)은 클립커팅부(130)로 이송된다. 상기 클립커팅부(130)는 클립프레임(300)에 배열된 클립(30)들의 연결부를 절단하여 개별 클립(30)들로 분리하는 부분으로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 클립프레임 이송레일(127)의 단부측에 배치된다. 도 6 에는 상기 클립커팅부(130)의 사시도가 도시되고, 도 7 에는 상기 클립커팅부(130)의 일부분만을 표시한 부분 분해도가 도시되며, 도 8 에는 클립커팅부(130)에서 클립(30)이 커팅되는 모습이 개략적으로 도시된다.
도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 상기 클립커팅부(130)는 커팅다이(131), 클립프레임가이드(132), 상부플레이트(133), 펀치(134), 가압플레이트(135) 및 베이스플레이트(136)를 포함한다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 클립프레임 이송레일(127)을 따라 이송된 클립프레임(300)은 상부플레이트(133) 상에 배치된 클립프레임가이드(132)를 따라 안내된다. 그리고, 상기 클립프레임가이드(132)의 상부에는 커팅다이(131)가 배치된다. 이에 따라, 상기 클립프레임(300)은 상기 클립프레임가이드(132)와 그 위에 배치된 커팅다이(131) 사이로 공급된다. 이와 같이, 상기 클립프레임가이드(132)와 커팅다이(131) 사이에는 클립프레임(300)이 통과될 수 있도록 소정의 간극이 형성되며, 이를 위해, 상기 클립프레임가이드(132)는 좌우 양측 가장자리가 중앙보다 더 두껍게 돌출 형성된 구조를 갖는다.
상기 커팅다이(131)는 하측에 배치된 클립프레임(300)의 각 클립(30)들을 개별 클립(30)들로 절단하는 커터로서, 도 7 에 도시된 바와 같이, 대체로 사각의 판 형상으로 구성되되, 표면에는 클립프레임(300)에 배열된 클립(30) 형상에 상응하는 다수의 커팅홀(131a)들이 관통 형성된다. 다만, 여기서 상기 커팅홀(131a)들은 대응되는 클립(30)들의 갯수 만큼 형성되지 않고, 클립(30)들 중 일부, 바람직하게는 절반 정도의 갯수 만큼만 형성되며, 더욱 바람직하게는, X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된다. 이러한 커팅홀(131a)의 배열 및 클립 커팅 방법에 대해서는 후에 보다 자세히 설명한다. 그리고, 상기 커팅다이(131)에는 후술하는 제1클립픽커(142)의 가이드포스트(142c)가 삽입되어 안내되도록 다수의 가이드홀(131b)이 형성된다.
상기 상부플레이트(133)의 하측에는 소정 간격 이격된 위치에 가압플레이트(135)가 배치된다. 상기 가압플레이트(135)는 하부에 배치된 베이스플레이트(136)와 소정 간격 이격된 위치에 배치되며, 베이스플레이트(136)에 장착된 실린더(미도시) 등의 승강수단에 의해 상하로 승강 가능하게 구성된다. 그리고, 상기 가압플레이트(135)의 상부에는 도 7 에 도시된 바와 같은 펀치(134)가 장착된다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 상기 펀치(134)는 커팅다이(131)의 하측에서 클립프레임(300)에 배치된 클립(30)을 상방으로 밀어올림에 따라 다수의 클립(30)들을 개별적으로 분리한다. 상기 펀치(134)는 상부가 상기 컷팅다이의 커팅홀(131a) 형상에 상응하는 형상으로 구성되며, 클립(30)의 커팅 및 벤딩을 위한 구조물이 형성될 수 있다. 한편, 펀치(134)는 상기 컷팅다이의 커팅홀(131a) 갯수만큼 개별적으로 구비될 수도 있고, 도 7 에 도시된 바와 같이, 하나의 판형 블록체 상단에 다수개의 펀치(134)가 일렬로 배치되도록 구성되고, 이러한 판형 블록체가 커팅홀(131a)의 열을 따라 다수개 배치되는 것이 바람직하다.
이러한 클립커팅부(130)는 클립 디자인이나 제품 모델에 따라 교체 가능하도록 전체 장치에 탈부착 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
도 8 에는 상기한 클립커팅부(130)에서 클립프레임(300)에 배치된 클립들이 커팅되는 모습이 개략적으로 도시된다. 도 8 의 (a)에 도시된 바와 같이, 커팅다이(131) 하측에 클립프레임(300)이 배치되고, 클립프레임(300)의 하측에는 펀치(134)가 배치된 상태에서, 도 8 의 (b)에 도시된 바와 같이, 펀치(134)가 상승하면서 클립프레임(300)에 배치되어 있던 개별적인 클립들이 상방으로 가압되는데, 이때, 각 클립과 클립프레임(300)의 연결 부분이 커팅다이(131)의 커팅홀(131a) 가장자리 부분에 의해 절단된다. 절단된 개별 클립(130)들은 여전히 상호 간에 X축 방향 및 Y축 방향으로의 피치를 유지한다. 이렇게 절단되어 분리된 개별적인 클립들은 펀치(134)에 의해 커팅다이(131)의 커팅홀(131a) 내부를 통과하여 상승되며, 후술하는 바와 같이, 제1클립픽커(142)에 의해 커팅된 다수의 클립들이 동시에 픽업된다. 한편, 클립커팅부(130)에서 다수의 클립들이 커팅되고 남은 스크랩은 도 3 에 도시된 바와 같은 클립스크랩배출부(137)의 클립스크랩 이송레일(138)을 따라 배출되어 스크랩통에 수거된다. 한편, 클립프레임 로딩부(120)가 릴 타입으로 구성되는 경우, 클립스크랩배출부(137)에는 스크랩회수휠이 구비되어 클립이 커팅되고 남은 클립스크랩이 스크랩회수휠에 감겨져 회수된다.
상기 클립커팅부(130)에서 커팅된 개별적인 다수의 클립들은 클립이송부(140)에 의해 후술하는 클립배열조정부(150) 및 클립부착부(160)로 이송된다. 이를 위해, 상기 클립이송부(140)는 제1클립픽커(142)와 제2클립픽커(144)를 포함한다. 상기 제1클립픽커(142)와 제2클립픽커(144)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 클립로딩부와 클립커팅부(130)가 배치된 방향으로부터 수직으로 교차되게 배치되는 리니어모터(146) 등의 수평이송수단에 의해 수평 이동 가능하게 구성됨과 아울러 실린더(미도시) 등의 승강수단에 의해 상하로 승강 가능하게 구성된다.
도 9 에는 예시적인 제1클립픽커(142)의 구조가 도시된다. 제1클립픽커(142)는 클립커팅부(130)에서 커팅되어 분리된 개별 클립들을 그 배열 피치를 그대로 유지한 채로 동시에 픽업한다. 이를 위해, 상기 제1클립픽커(142)는 도 9 에 도시된 바와 같이, 다수의 제1개별픽업부재(142b)들을 포함하며, 상기 제1개별픽업부재(142b)들은 분리된 개별 클립들의 배열 피치와 동일한 피치를 가지도록 배열된다. 구체적으로, 도 9 에 도시된 바와 같이, 상기 제1개별픽업부재(142b)들은 단면이 클립 형상에 상응하는 형상으로 구성된 바(bar) 형태로 구성되며, 리니어모터 및 실린더에 의해 수평 및 승강 이동되는 장착판(142a)의 하부에 다수개가 클립들의 배열 피치와 동일한 피치를 가지도록 배열 장착된다. 즉, 상기 제1개별픽업부재(142b)들은 상기 커팅다이(131)에 형성된 커팅홀(131a)의 배열과 동일하게 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된다.
보다 구체적으로, 상기 제1개별픽업부재(142b)들은 중공의 바 형상으로 구성되어, 장착판(142a)의 상부 등에 별도 구비된 진공발생기(미도시)에 의해 내부에 진공이 형성되어 개별적인 클립을 흡착 방식으로 픽업하거나 전자석에 의한 자력으로 클립을 픽업할 수 있도록 구성된다. 위에서 언급한 바와 같이, 커팅된 클립들은 각각 펀치(134)에 의해 상승되어 커팅다이(131)의 커팅홀(131a) 내부에 위치하게 되는데, 상기 제1개별픽업부재(142b)들이 상방으로부터 커팅홀(131a) 내측으로 하강하면서 커팅홀(131a) 내부에 위치된 클립들을 픽업한다. 이때, 클립들의 픽업시 커팅다이(131)의 커팅홀(131a)과 제1개별픽업부재(142b)간의 정확한 위치 맞춤을 위하여, 상기 제1클립픽커(142)의 장착판(142a) 가장자리에는 다수의 가이드포스트(142c)가 돌출 형성된다. 상기 가이드포스트(142c)는 클립 픽업을 위하여 제1클립픽커(142)가 하강시 커팅다이(131)의 가장자리에 형성된 가이드홀(131b)에 삽입되면서 안내되어 커팅홀(131a)과 제1개별픽업부재(142b)간의 위치가 정확하게 맞추어지게 된다. 이에 따라, 커팅된 클립들이 본래 배열 피치를 유지하면서 동시에 픽업된다. 상기 제1클립픽커(142)에 의해 픽업된 개별적인 클립들은 리니어모터에 의해 수평 이송되어 후술하는 클립배열조정부(150)로 공급된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 클립의 커팅 및 클립배열조정부(150)로의 이송은 2회 또는 그 이상 수회에 걸쳐 분할되어 수행될 수 있다. 위에서 이미 언급한 바와 같이, 상기 커팅다이(131)의 표면에 형성된 커팅홀(131a)들은 클립프레임(300)의 단위 면적에 배열된 클립들의 갯수 만큼 형성되는 것이 아니라, 전체 클립들 중 일부 갯수, 바람직하게는 절반 정도의 갯수 만큼만 형성되는 것이 바람직하며, 특히, X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 경우, 1차 커팅에 의해 클립프레임(300)의 단위 면적에 배열된 클립들 중 절반이 먼저 커팅된 후 픽업되어 이송되고, 2차 커팅에 의해 나머지 절반이 커팅된 후 픽업되어 이송된다.
도 10 에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1차 클립 커팅 및 1차 클립 이송 공정이 수행된 상태의 모습이 개략적으로 도시되고, 도 11 에는 2차 클립 커팅 및 2차 클립 이송 공정이 수행된 상태의 모습이 개략적으로 도시된다.
도 10 의 (a)는 1차 클립 커팅 단계에서 클립들이 커팅되는 순간 커팅다이(131)를 상방에서 바라본 모습이고, 도 10 의 (b)는 1차 커팅된 클립들이 후술하는 클립배열조정부(150)의 클립마운트스테이지(152)에 안착된 상태를 상방에서 바라본 모습이다. 도 10 의 (a)에 도시된 바와 같이, 커팅다이(131)의 커팅홀(131a)은 X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치되며, 이에 따라, 단위 면적의 클립프레임(300)에 배열된 전체 클립들 중 일부(이하, '제1클립군(G1)'), 바람직하게는 절반 정도만이 먼저 커팅이 수행되고 나머지 일부의 클립들(이하, 제2클립군(G2))은 커팅되지 않고 클립프레임(300)에 남아있게 된다. 이렇게 1차 커팅된 클립들은 상술한 제1클립픽커(142)에 의해 그 배열 피치를 유지하면서, 도 10 의 (b)에 도시된 바와 같은 클립마운트스테이지(152)에 역시 그 배열 피치를 유지하면서 안착된다. 도 10 의 (b)에 제1클립군(G1)에 해당하는 1차 커팅된 클립들이 클립마운트스테이지(152)에 하나 건너 하나씩 교호적으로 안착된 것을 확인할 수 있다.
그 다음, 2차 커팅 단계에서는, 1차 커팅이 수행되고 남은 제2클립군(G2)들에 해당하는 클립들을 커팅하기 위하여, 도 11 의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 클립프레임(300)을 X축 방향으로 1피치 만큼 이동시키고, 펀치(134)로 가압하여 커팅한다. 그리고, 커팅된 제2클립군(G2)에 해당하는 클립들을 제2피커에 의해 그 배열 피치를 유지하면서 클립마운트스테이지(152)에 미리 안착된 제1클립군(G1)들을 구성하는 클립들 사이에 안착시킨다. 이에 따라, 단위 면적의 클립프레임(300) 내에 배열된 전체 클립들이 모두 본래 배열 피치를 유지하면서 클립배열조정부(150)의 클립마운트스테이지(152) 상에 안착된다.
단위 면적의 클립프레임(300) 내에 배열된 클립 전체를 동시에 커팅하여 이송하는 경우, 커팅다이(131)의 커팅홀(131a)들의 간격을 매우 좁게 형성해야 하는데, 이 경우, 커팅을 위한 펀치(134)와 기타 부대 기구들의 배치 공간이 협소하여 커팅 작업이 불가능하기 때문에, 단위 클립프레임(300)당 배열되는 클립의 양을 줄일 수 밖에 없고, 이렇게 되면 클립프레임(300)의 재료 손실이 다량 발생하게 된다. 반면, 본 발명과 같이 커팅 및 이송을 2단계에 걸쳐 수행하면, 커팅홀(131a)들의 간격이 비교적 넓게 형성되므로 커팅 작업이 원활하게 수행될 수 있으며, 단위 클립프레임(300)당 배열되는 클립의 양을 줄이지 않고 최대로 하여, 클립 밀도를 높임으로써 재료 손실을 현저하게 줄일 수 있다.
이와 같은 방식으로 커팅 및 이송된 클립들은 클립배열조정부(150)에서 배열 피치가 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 배열 피치에 상응하게 확장 조정된다. 상기 클립배열조정부(150)는 대한민국 등록특허 제10-1245383호에 제안된 얼라인 보드(align board) 또는 대한민국 등록특허 제10-1544086호에 제안된 패드 블록을 포함하는 피치 확장 스테이지(pitch extension stage)와 같은 클립마운트스테이지(152)를 포함하여 클립들의 간격을 각각 X축 또는 Y축 방향으로 더 벌리거나, X축 및 Y축 방향으로 동시에 벌려주어서, X축 방향 및 Y축 방향 피치를 반도체 칩(20)들의 X축 방향 제1피치(X1) 및 Y축 방향 제2피치(Y1)와 동일하게 확장 재배열한다. 이러한 클립 피치 확장 방법은 상기한 등록특허들에 상세히 기재되어 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같은 방식으로 클립배열조정부(150)에서 반도체 칩(20)들의 배열 피치에 상응하게 피치가 확장 재배열된 클립들은, 도 3 에 도시된 바와 같이, 제2클립픽커(144)에 의해 픽업된다. 여기서, 상기 제2클립픽커(144)는 도 9 에 도시된 제1클립픽커(142)와 마찬가지로 승강 및 수평 이동 가능한 장착판과, 상기 장착판에 설치되는 제2개별픽업부재를 포함한다. 이와 같이, 상기 제2클립픽커(144)의 구조는 제1클립픽커(142)의 구조와 동일하므로 구체적인 설명 및 도시는 생략한다. 다만, 상기 제2개별픽업부재들은 상기 클립배열조정부(150)에서 확장 재배열된 클립들의 피치, 즉, 반도체 칩(20)들의 배열 피치인 제1피치(X1) 및 제2피치(Y1)와 동일한 피치를 갖도록 배치된다. 이에 따라, 상기 클립배열조정부(150)에서 확장 재배열된 클립들 전체가 동시에 픽업되어 클립부착부(160)로 이송된다.
상기 클립부착부(160)에는 리드프레임 로딩부(110)에서 로딩되어 이송된 리드프레임(10)이 안착되어 대기 상태에 있으며, 상기 제2클립픽커(144)가 픽업한 클립들을 상기 리드프레임(10) 상에 배치된 다수의 반도체 칩(20)들 상에 각각 동시 부착한다. 상기 클립부착부(160)는 클립들이 반도체 칩(20)들 각각에 동시 부착되도록, 반도체 칩(20)들 상에 미리 솔더 등의 접착제를 도포하는 수단 및 상기 접착제를 녹여주는 초음파 또는 가열 수단 등을 구비한다. 이러한 클립부착부(160)의 구성은 통상적인 구성으로서 상세한 설명은 생략한다.
도 12 에는 리드프레임(10) 상에 배치된 다수의 반도체 칩(20)들 상에 클립이 부착되는 모습이 도시된다. 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 리드프레임(10)은 제2클립픽커(144)에 의해 픽업되어 이송되는 클립의 갯수와 동일한 갯수의 반도체 칩(20)들이 배치된 상태로 준비되고, 제2클립픽커(144)의 1회 부착 작업에 의해 모든 반도체 칩(20)들 상에 클립들이 부착되도록 할 수 있다. 또한, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2클립픽커(144)에 의해 픽업되어 이송되는 클립 갯수의 2배 또는 3배 등 정수배 만큼의 반도체 칩(20)들이 배치된 리드프레임(10)을 준비하고, 제2클립픽커(144)의 클립 부착 작업을 2회 또는 3회 등 수회 반복하여 클립프레임(300) 상에 배치된 전체 반도체 칩(20)들에 클립을 순차적으로 부착할 수도 있다.
이러한 방식으로 반도체 칩(20)들 상에 각각 클립이 부착된 리드프레임(10)은, 도 3 에 도시된 바와 같이, 리드프레임 이송레일(115) 또는 별도의 이송수단(미도시)에 의해 비젼검사부(170)로 이송된다. 비젼검사부(170)는 카메라에 의해 리드프레임(10)의 반도체 칩(20)들 상에 부착된 클립들을 촬영하고, 해당 이미지의 클립 배치 패턴을 인식하여, 적어도 1개 이상의 클립이 부착되지 않은 부분이 있거나 부착 위치에 오류가 있는지를 판정한다. 클립 부착에 오류가 없는 경우 리드프레임(10)은 리드프레임 언로딩부(180)를 통하여 외부로 배출된다. 한편, 적어도 1개 이상의 클립이 부착되지 않았거나, 클립 부착 위치가 잘못된 경우 등 클립 부착에 오류가 있는 것으로 판정된 리드프레임(10)은 별도의 픽커(미도시)에 의해 픽업되어 인접한 재작업부(175)에서 개별 클립이 재부착된 후 외부로 배출된다.
배출된 리드프레임(10)은 솔더링 또는 접착제 경화와 같은 후공정을 위하여 메거진에 적재되거나 레일을 타고 후공정 스테이션으로 이송된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

Claims (22)

  1. 다수의 반도체 칩(20)들이 탑재된 리드프레임(10)을 준비하는 단계;
    다수의 클립(30)들이 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들의 배열 피치 보다 작은 피치를 갖도록 배열된 클립프레임(300)을 준비하는 단계;
    상기 클립프레임(300)에 배열된 클립(30)들 중 일부를 1차로 커팅하여 분리하는 단계;
    1차로 커팅하여 분리된 클립들을 그 배열 피치를 유지하면서 상기 클립프레임(300)에 배열된 전체 클립이 안착될 수 있는 클립마운트스테이지(152)로 이송 및 안착시키는 단계;
    1차 커팅 후 클립프레임(300)에 남아있는 다른 클립들을 2차로 커팅하여 분리하는 단계;
    2차로 커팅하여 분리된 클립들을 그 배열 피치를 유지하면서 상기 클립마운트스테이지(152)로 이송 및 안착시키는 단계;
    상기 클립마운트스테이지(152)에 안착된 클립들 사이의 간격을 조절하여 클립들의 배열 피치를 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들의 배열 피치와 동일하게 재배열하는 단계;
    상기 재배열된 클립들을 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들 상에 각각 동시에 부착하는 단계를 포함하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드프레임(10)에는 다수의 반도체 칩(20)들이 X축 방향으로 상호 간에 제1피치(X1)를 가지며 배치되고, Y축 방향으로 상호 간에 제2피치(Y1)를 가지도록 배치되고;
    상기 클립프레임(300)에는 다수의 클립들이 X축 방향으로 상호 간에 제3피치(X2)를 가지도록 배치되고, Y축 방향으로 상호 간에 제4피치(Y2)를 가지도록 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 클립프레임(300)에 배열되는 클립들의 X축 방향의 제3피치(X2)는 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 X축 방향의 제1피치(X1) 보다 작고, 클립들의 Y축 방향의 제4피치(Y2)는 반도체 칩(20)들의 Y축 방향의 제2피치(Y1)와 같은 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 클립들의 Y축 방향의 제4피치(Y2)는 반도체 칩(20)들의 Y축 방향의 제2피치(Y1) 보다 작고, 클립들의 X축 방향의 제3피치(X2)는 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 X축 방향의 제1피치(X1)와 같은 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 클립들의 X축 방향의 제3피치(X2) 및 Y축 방향의 제4피치(Y2)가 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 X축 방향의 제1피치(X1) 및 Y축 방향의 제2피치(Y1) 보다 작은 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차 클립 커팅 및 이송 단계에서는 클립프레임(300)에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 클립들을 동시에 커팅한 후, 그 배열을 유지하면서 클립마운트스테이지(152)에 안착시키고;
    상기 제2차 클립 커팅 및 이송 단계에서는 1차 커팅 및 이송 후 클립프레임(300)에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 나머지 클립들을 동시에 커팅한 후, 그 배열을 유지하면서 클립마운트스테이지(152)에 안착시키는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드프레임 로딩부에서 공급되는 리드프레임(10)은 부착하고자 하는 클립의 갯수와 동일한 갯수의 반도체 칩(20)들이 배치된 상태로 준비되어, 1회 부착 작업에 의해 모든 반도체 칩(20)들 상에 클립들이 동시 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립 부착 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드프레임 로딩부에서 공급되는 리드프레임(10)은 부착하고자 하는 클립들의 갯수의 정수배 만큼의 반도체 칩(20)들이 배치된 상태로 준비되어, 부착 작업의 수회 반복에 의해 리드프레임(10) 상에 배치된 전체 반도체 칩(20)들 상에 클립들이 순차적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 클립부착 방법.
  9. 다수의 반도체 칩(20)들이 탑재된 리드프레임(10)을 공급하는 리드프레임 로딩부와;
    다수의 클립들이 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들의 배열 피치 보다 작은 피치를 갖도록 배열된 클립프레임(300)을 공급하는 클립프레임 로딩부(120)와;
    상기 클립프레임(300)에 배열된 클립들의 연결부를 절단하여 개별 클립들로 분리하되, 클립프레임(300)에 배열된 클립들 중 일부를 먼저 커팅하여 분리하고, 이어서 상기 클립프레임(300)에 남아있는 다른 클립들을 커팅하여 분리하는 클립커팅부(130)와;
    상기 클립커팅부(130)에서 커팅되어 분리된 클립을 전달받아, 상기 클립들 사이의 간격을 조절하여 클립들의 배열 피치를 상기 리드프레임(10)에 탑재된 반도체 칩(20)들의 배열 피치와 동일하게 재배열하는 클립배열조정부(150)와;
    상기 클립배열조정부(150)에서 재배열된 클립들을 리드프레임(10) 상에 배치된 반도체 칩(20)들 상에 각각 동시 부착하는 클립부착부(160)와;
    반도체 칩(20)들 상에 각각 클립이 부착된 리드프레임(10)을 배출하는 리드프레임 언로딩부(180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 클립커팅부(130)는 클립프레임(300)에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 클립들을 동시에 1차 커팅하고, 1차 커팅 후 클립프레임(300)에 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치된 나머지 클립들을 동시에 커팅하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 클립커팅부(130)는,
    상기 클립프레임(300)의 상측에 배치되며, 표면에 상기 클립프레임(300)에 배치된 클립 형상에 상응하는 다수의 커팅홀(131a)들이 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치되어 관통 형성된 커팅다이(131)와;
    상기 커팅다이(131)의 하측에서 상기 클립프레임(300)에 배치된 각 클립들을 상기 클립다이의 커팅홀(131a) 내부 상방으로 밀어올림에 따라 클립들을 개별적으로 분리하는 펀치(134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 클립커팅부(130)에서 커팅된 클립들을 동시에 픽업하여 배열을 유지하면서 상기 클립배열조정부(150)로 이송하는 제1클립픽커(142)를 더 포함하되, 상기 제1클립픽커(142)는 승강 이동 및 수평 이동 가능하게 구성되는 장착판(142a)과, 상기 커팅다이(131)에 형성된 커팅홀(131a)의 배열과 동일하게 X축 및 Y축 방향으로 각각 하나 건너 하나씩 교호적으로 배치되어 커팅된 클립들을 동시에 픽업하는 제1개별픽업부재(142b)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1클립픽커(142)의 클립 픽업시, 상기 커팅다이(131)에 형성된 커팅홀(131a)과 제1클립픽커(142)의 개별픽업부재간 위치를 정확하게 맞추기 위하여, 상기 커팅다이(131)의 가장자리에는 가이드홀(131b)이 형성되고, 상기 클립커팅부(130)의 장착판(142a) 가장자리에는 상기 가이드홀(131b)에 삽입되어 안내되는 가이드포스트(142c)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 클립배열조정부(150)에서 리드프레임(10) 상에 배치된 반도체 칩(20)들의 배열 피치에 상응하게 피치가 재배열된 클립들을 배열을 유지하면서 동시에 픽업하여 상기 클립부착부(160)로 이송하는 제2클립픽커(144)를 더 포함하되, 상기 제2클립픽커(144)는 승강 이동 및 수평 이동 가능하게 구성되는 장착판과, 상기 장착판에 장착되되 상기 리드프레임(10)에 배치된 반도체 칩(20)들의 배열 피치와 동일한 피치를 갖도록 배열되어 상기 클립배열조정부(150)에서 재배열된 전체 클립들을 동시에 픽업하는 제2개별픽업부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 클립프레임 로딩부(120)는,
    스트립 형태의 다수의 클립프레임(300)들이 다층 적재된 클립프레임 적재유닛(122)과;
    상기 클립프레임 적재유닛(122)에 적재된 클립프레임(300)을 1개씩 순차적으로 픽업하여 이송하는 클립프레임픽커(124)와;
    상기 클립프레임픽커(124)에 의해 픽업 이송된 클립프레임(300)을 상기 클립커팅부(130)로 수평 이송하는 클립프레임 이송유닛(126)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 클립프레임 적재유닛(122)에는 클립의 표면 보호를 위하여 적층되는 각 클립프레임(300) 스트립 사이에 간지가 개재되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 클립프레임 로딩부(120)는 릴(reel) 타입으로 구성된 리드프레임(10)을 회전에 의해 연속적으로 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 클립커팅부(130)에서 다수의 클립들이 커팅되고 남은 스크랩이 수거되는 클립스크랩배출부(137)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 클립프레임(300)이 스트립 형태인 경우, 상기 클립스크랩배출부(137)는 클립커팅부(130)에서 클립들이 커팅되고 남은 스크랩을 수평 이송하는 클립스크랩이송레일과, 이송된 스크랩을 수거하는 스크랩통을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 클립프레임(300)이 릴 형태인 경우, 상기 클립스크랩배출부(137)는 클립커팅부(130)에서 크립들이 커팅되고 남은 스크랩을 감아 회수하는 스크랩회수휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  21. 제 9 항에 있어서,
    상기 클립부착부(160)에 리드프레임(10)의 반도체 칩(20)들 상에 부착된 클립들을 카메라로 촬영하고, 촬영된 이미지의 클립 배치 패턴을 인식하여, 클립 부착 오류 여부를 판정하는 비젼검사부(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 비젼검사부(170)에서 클립 부착에 오류가 있는 것으로 판정된 리드프레임(10)을 전달받아 개별 클립을 재부착하는 재작업부(175)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 다중 클립 부착 장치.
PCT/KR2016/009614 2016-02-24 2016-08-30 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치 WO2017146326A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MYPI2018001298A MY196834A (en) 2016-02-24 2016-08-30 Method for attaching clip for semiconductor package, and multi-clip attaching apparatus therefor
PH12018501522A PH12018501522A1 (en) 2016-02-24 2018-07-16 Method for attaching clip for semiconductor package, and multi-clip attaching apparatus therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0022002 2016-02-24
KR1020160022002A KR101612730B1 (ko) 2016-02-24 2016-02-24 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017146326A1 true WO2017146326A1 (ko) 2017-08-31

Family

ID=55919373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/009614 WO2017146326A1 (ko) 2016-02-24 2016-08-30 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101612730B1 (ko)
MY (1) MY196834A (ko)
PH (1) PH12018501522A1 (ko)
WO (1) WO2017146326A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019190044A1 (ko) * 2018-03-27 2019-10-03 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 본딩 방법, 이를 위한 클립 본딩 장치 및 클립픽커
KR101949334B1 (ko) 2018-03-27 2019-02-18 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 본딩 장치 및 클립픽커
KR20200095755A (ko) 2019-02-01 2020-08-11 제엠제코(주) 클립 간격 조절 기능을 구비하는 클립픽커
KR102098337B1 (ko) 2019-11-22 2020-04-07 제엠제코(주) 반도체 패키지의 다중 클립 본딩 장치
KR102300250B1 (ko) 2019-12-30 2021-09-09 제엠제코(주) 반도체 패키지의 다중 클립 본딩 장치
KR102196378B1 (ko) 2020-04-13 2020-12-30 제엠제코(주) 반도체 부품 부착 장비
KR102654829B1 (ko) * 2023-05-08 2024-04-11 제엠제코(주) 클립 부착 장치 및 동 장치에 의해 클립이 부착된 반도체칩을 구비한 반도체 패키지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1032236A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Shinko Electric Co Ltd ピッチ可変ウェハ移載ハンド
KR100901395B1 (ko) * 2007-08-22 2009-06-05 세크론 주식회사 테스트 핸들러의 버퍼 트레이 피치를 조절하는 방법 및장치
KR101215432B1 (ko) * 2011-09-29 2012-12-26 김선기 전자파 차폐용 실드 캔 어셈블리 제조장치 및 방법
KR101245383B1 (ko) * 2011-10-21 2013-03-19 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 이용한 반도체 패키지 제조방법
KR101544086B1 (ko) * 2014-02-07 2015-08-12 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법, 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1032236A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Shinko Electric Co Ltd ピッチ可変ウェハ移載ハンド
KR100901395B1 (ko) * 2007-08-22 2009-06-05 세크론 주식회사 테스트 핸들러의 버퍼 트레이 피치를 조절하는 방법 및장치
KR101215432B1 (ko) * 2011-09-29 2012-12-26 김선기 전자파 차폐용 실드 캔 어셈블리 제조장치 및 방법
KR101245383B1 (ko) * 2011-10-21 2013-03-19 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 이용한 반도체 패키지 제조방법
KR101544086B1 (ko) * 2014-02-07 2015-08-12 제엠제코(주) 반도체 패키지의 클립 부착 방법, 및 이에 사용되는 다중 클립 부착 장비

Also Published As

Publication number Publication date
PH12018501522A1 (en) 2019-03-18
MY196834A (en) 2023-05-03
KR101612730B1 (ko) 2016-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017146326A1 (ko) 반도체 패키지의 클립 부착 방법 및 이를 위한 다중 클립 부착 장치
WO2018030695A1 (ko) 엘이디 모듈 및 그 제조방법
WO2019017670A1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING LED MODULE
TWI419213B (zh) 通用晶粒分離裝置
WO2019160307A1 (ko) 엘이디 디스플레이 패널 제조를 위한 마이크로 엘이디 칩 어레이 방법 및 이에 이용되는 멀티 칩 캐리어
WO2016167526A1 (ko) 반도체 기판의 초음파 웰딩 접합 장치
WO2019093609A1 (ko) 척 플레이트, 상기 척 플레이트를 갖는 척 구조물 및 척 구조물을 갖는 본딩 장치
JP3861710B2 (ja) 電子部品供給装置および電子部品実装装置
WO2018021589A1 (ko) 2차 전지 제조 방법
JP2000252309A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
US20080092360A1 (en) Thin semiconductor chip pickup apparatus and method
US20060137828A1 (en) Die pickup apparatus
WO2020096325A1 (ko) 마이크로 led 위치 오차 보정 캐리어 및 마이크로 led 전사시스템
JP4397942B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
KR20080041471A (ko) 다이 본더
WO2022215810A1 (ko) 하이브리드 이젝터를 구비한 픽 앤 플레이스 시스템
US20050204554A1 (en) Method for processing electrical components, especially semiconductor chips, and device for carrying out the method
KR101404664B1 (ko) 반도체 패키지 제조장치
WO2019190044A1 (ko) 반도체 패키지의 클립 본딩 방법, 이를 위한 클립 본딩 장치 및 클립픽커
WO2021006627A1 (ko) 소자검사장치
JP4012210B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
WO2024054002A1 (ko) 반도체 패키지 및 반도체 패키지 제조 방법
WO2019088323A1 (ko) 전사 부재를 이용한 전자 소자의 적층 구조, 상기 전자 소자의 제작을 위한 전사 장비 및 상기 전자 소자의 제조 방법
JP3658258B2 (ja) 半導体装置の製造方法
WO2019190058A1 (en) Chip transfer device and chip transferring method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12018501522

Country of ref document: PH

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16891730

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16891730

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1