KR100246853B1

KR100246853B1 - 다이 본딩 설비 및 이를 이용한 접착부재 잔량 검출 방법

Info

Publication number: KR100246853B1
Application number: KR1019970062581A
Authority: KR
Inventors: 홍성복; 황영곤; 이용철; 하용대
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2000-03-15
Also published as: TW389974B; US6187121B1; JPH11176848A; KR19990041906A

Abstract

본 발명은 다이 본딩 설비 및 이를 이용한 접착부재 잔량 검출 방법에 관한 것으로, 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴과 기준패턴형성부에 형성된 기준패턴을 중첩 촬영하여 기 입력된 패턴과의 동일성 여부를 판단하고, 이 판단결과에 따라 은-에폭시 잔량 여부에 대한 경고신호를 발생하여 은-에폭시가 도팅되지 않은 상태로 본딩 설비가 작동되는 것을 방지함으로서 제품의 생산성을 향상시킬 수 있고, 은-에폭시의 완전소모를 정확히 파악함으로서 은-에폭시가 잔존해 있는 저장튜브의 교환에 따라 은-에폭시가 낭비되는 것을 방지하여 원가절감을 기대할 수 있다.

Description

다이 본딩 설비 및 이를 이용한 접착부재 잔량 검출 방법

본 발명은 다이 본딩 설비 및 이를 이용한 접착부재 잔량 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 도팅(dotting)되는 은-에폭시(Ag-epoxy)의 존재 유무를 검출하여 은-에폭시의 미도팅에 따른 반도체 칩의 본딩 불량을 방지할 수 있도록 한 다이 본딩 설비 및 이를 이용한 접착부재 잔량 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로 현대 사회에서 과학 기술이 발전함에 따라 여러 전자기기도 발전을 거듭하고 있고, 이러한 전자기기는 고집적 밀도를 갖는 반도체 소자의 개발로 인해 고기능화, 초소형화 등이 이루어지고 있으며, 이에 따라 반도체 패키지 또한 발전을 거듭하고 있다.

여기서, 반도체 패키지 제조 공정을 간략히 언급하면 다음과 같다. 반도체 패키지 제조 공정은 크게 복수개의 반도체 칩이 형성된 웨이퍼를 다이아몬드 톱날로 절삭하여 개별 반도체 칩으로 분리하는 다이싱(dicing) 공정과, 접착제를 사용하여 상기 반도체 칩을 리드 프레임의 다이 패드(die pad)에 부착하는 다이본딩(die bonding) 공정과, 상기 반도체 칩의 입,출력패드와 리드 프레임의 이너리드(inner lead)를 전기전도도가 높고 극세선화가 용이한 금속선으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정과, 와이어 본딩을 완료한 상기 반도체 칩을 충격, 수분, 먼지 등의 외부환경으로부터 보호할 수 있도록 열경화성수지로 봉지하는 몰딩(molding) 공정과, 기 언급한 공정이 완료된 리드 프레임으로부터 반도체 패키지를 개개의 디바이스로 분리하여 리드 프레임의 아웃리드 모양을 규정된 형태에 따라 만들고 분리하는 트림/폼(trim/form) 공정과, 상기 열경화성수지의 표면에 상표 및 제품 번호를 인쇄하는 마킹 공정으로 이루어져 있다.

여기서, 다이 본딩 공정을 보다 상세히 살펴보면, 로더(loader)에 로딩되어 있는 리드 프레임은 소정의 이송수단에 의해 기 설정된 위치에 로딩되고, 리드 프레임의 상부 영역에 위치한 디스펜스 헤드(dispense head)는 리드프레임의 다이 패드상의 은-에폭시 도팅 영역에 은-에폭시를 도팅한다.

이어서, 이송트랙을 따라 리드 프레임은 한 피치만큼 움직이고, 본딩 헤드(bonding head)는 웨이퍼로부터 개개로 분리된 반도체 칩을 진공 흡착한 다음 은-에폭시가 도팅된 다이 패드상에 반도체 칩을 부착한다. 이러한 반복적인 진행으로 리드 프레임의 다이 패드상에 반도체 칩이 부착되면, 리드 프레임은 이송트랙을 따라 언로더(unloader)에 언로딩된다.

이후, 반도체 칩의 부착이 완료된 리드 프레임은 경화과정을 거친 후 다이 본딩 공정이 완료된다.

물론, 이러한 다이 본딩 공정을 소정 시간 동안 실시하고 나면, 대략 10cc 정도 저장된 저장튜브내의 은-에폭시는 소모되며, 이러한 은-에폭시 소모 상태를 파악하여 차후 작업자는 저장튜브를 교체하게 된다.

여기서, 저장튜브내의 은-에폭시 소모량에 대한 저장튜브 교체 시기를 살펴보면, 다이 본딩 설비의 제어부에는 이미 10cc 용량의 은-에폭시 저장튜브에 대한 디스펜스 헤드의 은-에폭시 도팅수가 작업자에 의해 기 설정되어 있는 바, 디스펜스 헤드에서 한번씩 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시를 도팅할 때마다 설비내에 설치되어 있는 도팅카운터(dotting counter)는 이를 카운트한다.

이렇게 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시가 도팅될 때마다 카운팅되는 카운트값은 기 설정된 세팅값과 비교되며, 만약, 카운트값과 기 설정된 세팅값이 동일하면, 다이 본딩 설비는 새로운 은-에폭시 저장튜브를 교체할 수 있도록 소정의 경고음을 발생한다.

그러나, 반도체 칩의 크기에 따른 리드 프레임의 다이 패드상에 도팅되는 은-에폭시의 도팅양에 차이가 발생하는 바, 예를 들어 작은 반도체 칩에 대하여 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시를 도팅할 때, 은-에폭시 도팅양이 큰 반도체 칩에 대한 리드 프레임의 다이 패드상에 도팅되는 도팅양보다 적기 때문에 기 설정된 세팅값에 카운트값이 일치했을 경우, 저장튜브내에 소정량의 은-에폭시가 남아 있음에도 불구하고 카운트 에러가 발생하여 소정량이 남아있는 은-에폭시 저장튜브를 교환함으로서 필요이상의 은-에폭시가 낭비되는 문제점이 있었다.

또한, 이와 반대로 큰 반도체 칩에 대하여 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시를 도팅할 때, 은-에폭시 도팅양이 작은 반도체 칩에 대한 리드 프레임의 다이 패드상에 도팅되는 도팅양보다 많기 때문에 기 설정된 세팅값에 카운트값이 일치했을 경우, 이미 저장튜브내에는 은-에폭시가 모두 소모된 상태임에도 불구하고 카운트 에러가 발생할 때까지 계속적으로 리드 프레임의 다이 패드상에 디스펜스 헤드의 도팅과정이 이루어짐으로써 제품의 불량이 발생하여 생산량이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시가 도팅된 상태를 카메라를 이용하여 검출한 다음 저장튜브내의 은-에폭시 잔량 유무를 판단할 수 있도록 한 다이 본딩 설비 및 이를 이용한 접착부재 잔량 검출방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 설비를 개략적으로 나타낸 블록도.

도 2는 도 1의 접착부재 잔량 검출장치를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 도팅상태 검출과정을 나타낸 블록도이고, 도 3b는 기 입력된 중첩패턴을 나타낸 블록도.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 미도팅상태 검출과정을 나타낸 블록도이고, 도 4b는 기 입력된 중첩패턴을 나타낸 블록도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 접착부재 잔량 검출방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접착부재 잔량 검출장치를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접착부재 잔량 검출장치를 개략적으로 나타낸 단면도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 다이 본딩 설비는 다이 본딩 공정에 필요한 리드 프레임을 로딩하는 로딩부와, 로딩부로부터 로딩된 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 분사노즐을 통해 접착부재를 도팅하는 디스펜스 헤드부와, 다이 패드상의 소정 영역에 접착부재가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴과 접착부재 도팅영역을 나타내는 기준패턴을 중첩 촬영하여 기 입력된 패턴과의 동일성 여부를 판단한 다음 이 판단결과에 따라 저장튜브내의 접착부재의 잔량여부를 검출하는 접착부재 잔량 검출장치와, 웨이퍼로부터 개개로 분리된 반도체 칩을 진공 흡착하여 접착부재가 도팅된 리드 프레임의 다이 패드상에 부착하는 본딩 헤드부와, 반도체 칩이 부착된 상기 리드 프레임을 언로딩하는 언로딩부를 포함한다.

바람직하게, 상기 접착부재 잔량 검출장치는 중첩패턴 형성수단에서 접착부재의 도팅 유무 판독을 위해 분사노즐을 통해 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 접착부재가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴과 접착부재가 리드 프레임의 다이 패드상에 도팅되는 영역을 나타내는 기준패턴을 중첩 형성하여 촬영하고, 중첩패턴 형성수단으로부터 중첩패턴에 대한 영상신호를 입력받은 판단부는 기 입력된 비교용 중첩패턴에 대한 영상신호의 동일성 여부를 판단하며, 제어부는 판단부의 판단결과를 출력부로 디스플레이하거나, 소정의 경고신호를 발생하여 작업자에게 은-에폭시 잔량 상태를 알린다.

제 1 실시예로, 상기 중첩패턴 형성수단은 몸체와, 몸체내에 접착부재가 도팅된 리드 프레임에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재와, 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 몸체내의 타측 영역에 설치되고 기준패턴이 형성된 기준패턴형성부와, 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 몸체의 일측 영역에 설치되고 반투명부재에 투영되는 기준패턴과 도팅패턴을 촬영하는 카메라부와, 카메라부에서 반투명부재 방향으로 몸체내로 소정량의 광을 발산하는 발광부를 포함한다.

반투명부재로는 소정의 광투과율을 갖는 하프 미러(half mirror)를 사용할 수 있다.

바람직하게, 하프 미러의 광투과율은 대략 45 ∼55%이며, 좀더 바람직하게는 50%이다.

또한, 반투명부재는 일측면에 도팅패턴이 투영되고 타측면에 기준패턴이 투영되며, 바람직하게, 반투명부재의 기울기 각도는 45°이다.

또한, 바람직하게, 리드 프레임과 반투명부재간의 이격 거리에 따라 반투명부재와 기준패턴형성부간의 이격 거리가 변화한다.

리드 프레임과 반투명부재간의 이격 거리는 반투명부재와 기준패턴형성부간의 이격 거리와 동일하다.

바람직하게, 반투명부재와 기준패턴형성부간의 이격 거리는 4 ∼ 5㎝이다.

기본패턴형성부는 접착부재가 도팅되는 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역을 표시하는 기준패턴이 형성된 반사체로서, 바람직하게, 리드 프레임의 반사율과 동일하다.

더욱 바람직하게, 반사체는 리드 프레임 자체를 사용할 수 있다.

제 2 실시예로, 중첩패턴 형성수단은 몸체와, 몸체내에 접착부재가 도팅된 리드 프레임에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재와, 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 몸체내에 설치되고 기준패턴이 형성된 기준팬턴형성부와, 몸체내에 설치되어 반투명부재에 투영된 도팅패턴과 기준패턴을 소정 각도로 반사하는 반사부재와, 반사부재로부터 반사되는 도팅패턴과 기준패턴을 촬영하는 카메라부와, 카메라부에서 반투명부재 방향으로 몸체내로 소정량의 광을 발산하는 발광부를 포함한다.

반투명부재는 반사부재의 광입사면 기울기 각도와 동일한 기울기 각도로 설치될 수 있다.

제 3 실시예로, 중첩패턴 형성수단은 몸체와, 몸체내에 접착부재가 도팅된 리드 프레임에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재와, 반투명부재로부터 소정 간격 이격 대응하여 몸체내에 설치되고 반투명부재에 투영되는 도팅패턴을 반사하는 반사면이 소정 각도로 기울어져 있는 제 1 반사부재와, 제 1 반사부재에 대해 상기 반투명부재가 개재될 수 있도록 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 몸체내에 설치되고 반투명부재로 소정의 화상을 반사할 수 있도록 반사면이 소정 각도로 기울어져 있는 제 2 반사부재와, 몸체에 설치되어 제 2 반사부재의 반사면에 투영되는 리드 프레임의 다이 패드상에 상기 접착부재가 도팅되는 영역을 나타내는 기준패턴이 형성된 기준패턴형성부와, 제 1 반사부재로부터 반사되는 도팅패턴과 기준패턴을 촬영하는 카메라부와, 카메라부에서 반투명부재 방향으로 몸체내로 소정량의 광을 발산하는 발광부를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 접착부재가 리드 프레임의 다이 패드상에 도팅되는 영역을 나타내는 기준패턴과 기준패턴에 대응되는 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 접착부재가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴을 중첩 촬영하여 형성된 비교용 중첩패턴을 기 입력하는 단계와, 기준패턴을 읽어 입력하는 단계와, 도팅패턴을 읽어 입력하는 단계와, 도팅패턴과 기준패턴의 중첩 상태를 기 메모리된 비교용 중첩패턴과 비교하여 동일성 여부를 판단하는 단계와, 판단 결과에 따른 접착부재의 잔량여부에 대해 작업자에게 경고신호를 발생하는 단계를 포함한다.

이와 같이 접착부재 잔량 검출장치를 이용하여 저장튜브의 교체시기를 정확히 파악함으로써 미도팅에 따른 제품의 불량을 방지할 수 있고, 접착부재가 잔존해 있는 저장튜브를 교체함으로서 발생하는 접착부재의 낭비를 방지할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 설비를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 접착부재 잔량 검출장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 또한, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 도팅상태 검출과정을 나타낸 블록도이고, 도 3b는 기 입력된 중첩패턴을 나타낸 블록도이고, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 미도팅상태 검출과정을 나타낸 블록도이고, 도 4b는 기 입력된 중첩패턴을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 다이 본딩 설비는 다이 본딩 공정에 필요한 리드 프레임을 로딩하는 로더(loader ; 10)와, 로더(10)로부터 로딩된 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 위치에 접착부재, 예를 들어 은-에폭시를 분사노즐(미도시)을 통해 도팅하는 디스펜스 헤드(dispense head ; 30)와, 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 은-에폭시가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴과 은-에폭시 도팅 영역을 나타내는 기준패턴을 중첩 촬영하여 형성된 중첩패턴과 기 설정된 패턴을 비교하여 동일성 여부를 판단한 다음 이 판단결과에 따라 저장튜브내의 상기 접착부재의 잔량여부를 검출하는 접착부재 잔량 검출장치(50)와, 웨이퍼로부터 개개로 분리된 반도체 소자를 진공 흡착하여 은-에폭시가 도팅된 리드 프레임의 다이 패드상에 부착하는 본딩 헤드(bonding head ; 70)와, 다이 본딩을 완료한 리드 프레임을 언로딩하는 언로더(unloader ; 90)를 포함하고 있다.

여기서, 본 발명에 따른 접착부재 잔량 검출장치를 도 2, 도 3을 참조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 중첩패턴 형성수단(60)은 도팅패턴(5)과 기준패턴(66)을 촬영하여 이에 대한 영상신호를 판단부(54)에 인가한다.

이때, 도팅패턴(5)은 분사노즐을 통해 리드 프레임(1)의 다이 패드(2)상의 소정 영역에 은-에폭시(3)가 도팅된 상태를 나타내는 마크(mark)이고, 기준패턴(66)은 은-에폭시(3)가 리드 프레임(1)의 다이 패드(2)상에 도팅되는 영역을 나타내는 엑스(X) 형상의 마크로서, 이 기준패턴(66)과 도팅패턴(5)은 본 발명의 특징상 상호 동일한 좌표 영역에 위치하게 된다.

이어서, 판단부(54)는 중첩패턴 형성수단(60)으로부터 인가받은 영상신호를 기 입력된 중첩패턴(68)의 영상신호와 비교하여 은-에폭시(3) 도팅상태를 판단하는 바, 즉 도 3a에 도시된 바와 같이, 도팅패턴(5)과 기준패턴(66)이 중첩되어 형성된 중첩패턴(67)과 도 3b에 도시된 바와 같이, 기 입력된 중첩패턴(68)과의 동일성 여부를 판단하고, 판단부(54)의 판단결과에 따라 제어부(55)는 소정의 전기적인 신호를 경고부(57)에 인가하며, 이에 따라 경고부(57)는 경고신호를 발생하여 작업자에게 은-에폭시(3) 도팅 상태를 알려준다.

물론, 중첩패턴 형성수단(60)으로부터 발생된 영상신호는 제어부(55)를 통해 영상으로 출력부(56), 예를 들어 모니터에 출력되고, 작업자는 이러한 영상을 통해 은-에폭시(3) 도팅 상태를 파악하여 저장튜브(미도시)의 교체를 실시한다.

여기서, 본 발명에 따른 중첩패턴 형성수단을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이,중첩패턴 형성수단(60)은 몸체(61)와, 몸체(61)내에 은-에폭시(3)가 도팅된 리드 프레임(1)에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재, 예를 들어, 하프 미러(62)와, 하프 미러(62)에 소정 간격 이격 대응하여 몸체(61)내의 타측 영역에 설치되고 상기 기준패턴(66)이 형성된 기준패턴형성부(63)와, 하프 미러(62)에 소정 간격 이격 대응하여 몸체(61)의 일측 영역에 설치되고 하프 미러(62)에 투영되는 기준패턴(66)과 도팅패턴(5)을 촬영하는 카메라부(65)와, 카메라부(65)에서 하프 미러(62) 방향으로 몸체(61)내로 소정량의 광을 발산하는 발광부(69), 예를 들어 램프를 포함하고 있다.

이때, 본 발명의 특징을 살펴보면, 하프 미러(62)는 대략 45 ∼ 55%, 더욱 바람직하게는 50%의 광투과율을 갖고 있으며, 이러한 하프 미러(62)는 일측면에 도팅패턴(5)이 투영되고 타측면에 기준패턴(66)이 투영될 수 있도록 리드 프레임(1)에 대향하여 45°각도로 설치된다.

또한, 리드 프레임(1)과 하프 미러(62)간의 이격 거리에 따라 하프 미러(62)와 기준패턴형성부(63)간의 이격 거리는 동일하며, 카메라부(65)의 포커스에 의해 어느 한쪽의 이격 거리가 변화되면, 다른 한쪽의 이격 거리도 동일하게 변화한다. 이는 카메라부(65)의 포커스에 따른 선명한 화상을 유지하기 위한 것으로, 4 ∼ 5㎝정도가 바람직하다.

여기서, 상술한 카메라부(65)는 CCD(charge coupled device) 카메라가 사용된다.

또한, 기준패턴형성부(63)는 기준패턴(66)이 형성된 반사체로 이루어져 있는 바, 도시된 바와 같이, X 형상의 마크는 다이 패드(2)상에 은-에폭시(3)가 도팅되는 소정 영역과 대응되는 기준패턴형성부(63)의 영역에 형성되어 있다. 이때, 기준패턴(66)은 □, △, ○ 형상의 마크들이 가능하다.

또한, 기준패턴형성부(63)는 리드 프레임(1)의 반사율과 동일한 것이 바람직한 바, 이를 충족하기 위해 다이 본딩 공정이 진행되는 리드 프레임(1)과 동일한 재질로 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 반사체로 사용되는 기준패턴형성부(63)는 일반적으로 합금계 리드 프레임, 예를 들어 CU합금계 리드 프레임 등이 사용되거나, 또는 CU 리드 프레임이 사용되기도 한다.

이와 같은 구조로 이루어진 다이 본딩 설비의 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 로더(10)로부터 로딩된 리드 프레임(1)의 다이 패드(2)상의 소정 위치에 디스펜스 헤드(30)로부터 소정량의 은-에폭시(3)가 도팅된다.

이어서, 리드 프레임(1)은 한 피치만큼 이동하여 은-에폭시(3)가 도팅된 리드 프레임(1)의 다이패드(2)가 접착부재 잔량 검출장치(50)의 하부에 위치하게 되면, 접착부재 잔량 검출장치(50)는 리드 프레임(1)을 촬영하여 다이 패드(2)상에 은-에폭시(3)가 도팅된 상태를 검출하고 이에 대한 결과를 경고신호를 통해 작업자에게 알리거나 출력부(56)에 디스플레이한다.

여기서, 접착부재 잔량 검출장치의 접착부재 잔량 검출 방법을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다. 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 참조한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 접착부재 잔량 검출방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

먼저, 카메라는 기준패턴(66)과 도팅패턴(55)을 중첩 촬영하여 이를 기 입력한다.(S310)

이어서, 보다 정확한 포커싱(focusing)을 위해 발광부(69)로부터 몸체(61)내로 소정의 광L이 유입되고, 유입된 광L은 하프 미러(62)를 통해 소정량이 반사되거나 투과된다.

이때, 하프 미러(62)를 통해 투과된 광Lt은 기준패턴형성부(63)에 반사되며, 이로 인해 하프 미러(62)의 타측면에 기준패턴(66)이 투영되고, 카메라부(65)는 투영된 기준패턴(66)을 촬영하여 기준패턴(66)에 대한 영상신호를 입력하면, 기준패턴(66)은 출력부(56)에 디스플레이된다.(S320)

또한, 하프 미러(62)를 통해 반사된 광Lr은 은-에폭시(3)가 도팅된 리드 프레임(1)의 다이 패드(2)에 반사되며, 이로 인해 하프 미러(62)의 일측면에 도팅패턴(5)이 투영되고, 카메라부(65)는 투영된 도팅패턴(5)을 촬영하여 도팅패턴(5)에 대한 영상신호를 입력하면, 도팅패턴(5)은 출력부(56)에 디스플레이된다.(S330)

이때, 도팅패턴(5)의 좌표는 기 촬영된 기준패턴(66)의 좌표와 동일한 좌표를 갖는 바, 도팅패턴(5)과 기준패턴(66)은 중첩되어 출력부(56)에 디스플레이된다.(S340)

이때, 판단부는 도팅패턴(5)과 기준패턴(66)이 중첩되는 중첩패턴(67)에 대한 영상신호와 기 입력된 중첩패턴(68)에 대한 영상신호의 동일성 여부를 판단한다.(S350)

만약, 은-에폭시의 미도팅에 따른 도팅패턴(5)과 기준패턴(66)의 미중첩으로 인해 기 입력된 중첩패턴(68)에 대한 영상신호와 동일하지 못하면, 경고부(57)는 은-에폭시의 미도팅상태에 따른 은-에폭시의 잔량 여부에 대한 경고신호를 발생한다.(S360)

이후, 작업자는 설비를 임시 중단시킨 후 저장튜브(미도시)를 교환한다.(S370)

여기서, 도 2, 도 3을 통해 출력부에 본 발명에 따른 화상이 디스플레이되는 과정을 좀더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

작업자의 프로그램 세팅에 따른 카메라부(65)가 은-에폭시(3)가 도팅된 리드 프레임(1)의 다이 패드(2)상의 소정 영역을 포커싱하여 촬영하면, 촬영된 영역의 도팅 상태를 나타내는 마크, 즉, 도팅패턴(5)이 출력부(56)에 디스플레이된다.

이때, 도시된 바와 같이, 도팅패턴(5)은 출력부(56)에 검은색으로 디스플레이되고, 그 이외의 영역은 흰색으로 디스플레이된다.

물론, 기준패턴(66)은 이미 출력부(56)에 디스플레이된 상태인 바, 이때, X 형상의 기준패턴(66)은 흰색으로 디스플레이되고, 그 이외의 영역은 검은색으로 디스플레이된다. 여기서, 기준패턴(66)의 형상은 X, □, △, ○ 형상이 가능하나 본 발명에서는 X의 형상을 두고 설명하겠다.

이렇게 기준패턴(66)이 출력부(56)에 디스플레이된 상태에서 도팅패턴(5)이 디스플레이되면, 기준패턴(66)과 도팅패턴(5)은 상호 대응하여 겹쳐지는데, 이때, 출력부(56)에는 흰색으로 나타나는 기준패턴(66)과 검은색으로 나타나는 도팅패턴(5)이 겹쳐져 도 3a와 같은 중첩패턴(67)이 형성되어 디스플레이됨으로서 작업자는 다이 패드상에 은-에폭시(3)가 도팅되어 있다는 것을 판단하게 된다.

또한, 도 2, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 만약, 저장튜브(미도시)내에 은-에폭시(3)가 전부 소모되어 다이패드(2)상에 도팅되지 않았다면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 카메라부(65)는 기준패턴(66)을 촬영하여 출력부(56)에 디스플레이하고, 도팅패턴(5)은 촬영되지 않는 바, 기준패턴(66)의 흰색과 도팅되지 않은 다이 패드(2)상의 소정 영역의 흰색이 겹쳐져서 결국 흰색으로 출력부(56)에 디스플레이되고 기억된 도 4b의 중첩패턴(68)과 다르게 되어 저장튜브에 은-에폭시가 전부 소진되었다는 것을 경고등 등으로 알리게 되고, 이러한 현상을 확인한 작업자는 다이 패드(2)상에 은-에폭시(3)가 미도팅되어 있다는 것을 판단하며 이에 따라 저장튜브를 교체한다.

이와 같이 기준패턴과 도팅패턴의 화상신호를 판단부에서 입력받아 기 입력된 중첩패턴에 대한 화상신호와의 동일성 여부를 판단한 후, 판단결과에 따라 제어부는 작업자에게 경고음을 발생하고, 이러한 경고음 발생에 따라 작업자는 은-에폭시 저장튜브의 교체 시기를 정확히 파악할 수 있음으로서, 은-에폭시가 저장된 상태의 저장튜브를 조기 교체함으로서 발생하는 은-에폭시의 낭비 및 저장튜브내의 은-에폭시 완전 소모에 따른 은-에폭시 미도팅으로 발생하는 제품의 불량을 방지할 수 있다.

또한, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접착부재 잔량 검출장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 중첩패턴 형성수단(160)과, 판단부(154)와, 제어부(155)와 출력부(156)를 포함하는 접착부재 잔량 검출장치(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 동일하며, 여기서, 본 발명에 따른 변형예의 중첩패턴 형성수단(160)을 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 중첩패턴 형성수단(160)은 몸체(161)와, 몸체(161)내에 은-에폭시(3)가 도팅된 리드 프레임(1)에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재, 예를 들어, 하프 미러(162)와, 하프 미러(162)에 소정 간격 이격 대응하여 몸체(161)내에 설치되고 기준패턴이 형성된 기준패턴형성부(163)와, 몸체(161)내에 설치되어 하프 미러(162)에 투영된 도팅패턴과 기준패턴을 소정 각도로 반사하는 반사부재, 예를 들어 반사거울(164)과, 반사거울(164)로부터 반사되는 도팅패턴과 기준패턴을 촬영하는 카메라부(165)와, 카메라부(165)에서 하프 미러(162) 방향으로 몸체(161)내로 소정량의 광을 발산하는 발광부(169), 예를 들어 램프를 포함하고 있다.

이때, 중첩패턴 형성수단(160)의 변형예에 대한 본 발명의 특징을 살펴보면, 하프 미러(162)는 대략 45 ∼ 55%, 더욱 바람직하게는 50%의 광투과율을 갖고 있으며, 이러한 하프 미러(162)는 일측면에 도팅패턴이 투영되고 타측면에 기준패턴이 투영될 수 있도록 리드 프레임(1)에 대향하여 45°각도로 설치되는데, 이는 반사거울(164)의 광입사면 기울기 각도와 동일한 기울기 각도이다.

이와 같은 구조로 이루어진 중첩패턴 형성수단(160)의 변형예는 하프 미러(162)에 투영되는 기준패턴과 도팅패턴이 반사부재(164)를 통해 카메라부(165)에 촬영되는 것을 제외하면 상기에서 언급한 중첩패턴 형성수단(60)의 구조와 동일하다.

물론, 이와 같이 중첩패턴 형성수단(160)의 변형예를 이용한 접착부재 잔량 검출장치(150)는 기 언급한 접착부재 잔량 검출장치(50)와 동일한 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따른 효과 또한 동일하다.

또한, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 접착부재 잔량 검출장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 중첩패턴 형성수단(260)과, 판단부(254)와, 제어부(255)와 출력부(256)를 포함하는 접착부재 잔량 검출장치(250)는 도 2, 도 6에 도시된 바와 같이 동일하며, 여기서, 본 발명에 따른 다른 변형예의 중첩패턴 형성수단(260)을 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 중첩패턴 형성수단(260)은 몸체(261)와, 몸체(261)내에 접착부재, 예를 들어 은-에폭시(3)가 도팅된 리드 프레임(1)에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재, 예를 들어 하프 미러(262)와, 하프 미러(262)에 소정 간격 이격 대응하여 상기 몸체(261)내에 설치되고 하프 미러(262)에 투영되는 도팅패턴을 반사하는 반사면이 소정 각도로 기울어져 있는 제 1 반사부재(264)와, 제 1 반사부재(264)에 대해 하프 미러(262)가 개재될 수 있도록 하프 미러(262)에 소정 간격 이격 대응하여 몸체(261)내에 설치되고 하프 미러(262)에 대해서 반사면이 소정 각도로 대향되는 제 2 반사부재(267)와, 몸체(261)에 설치되어 제 2 반사부재(264)의 반사면에 투영되는 기준패턴이 형성된 기준패턴형성부(263)와, 제 1 반사부재(264)로부터 반사되는 도팅패턴 및 기준패턴을 촬영하는 카메라부(265)와, 카메라부(265)에서 하프 미러(262) 방향으로 몸체(261)내로 소정량의 광을 발산하는 발광부(269), 예를 들어 램프를 포함하고 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 다른 변형예의 중첩패턴 형성수단(260)은 기준패턴이 제 2 반사부재(264)에 반사되어 하프 미러(262)에 투영되는 것을 제외하면 기 언급한 변형예의 중첩패턴 형성수단(160)의 구조와 동일하다.

물론, 이와 같이 중첩패턴 형성수단(260)의 다른 변형예를 이용한 접착부재 잔량 검출장치(250)는 기 언급한 접착부재 잔량 검출장치(150)와 동일한 기능을 수행할 수 있으며, 이에 따른 효과 또한 동일하게 나타난다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 리드 프레임의 다이 패드상에 은-에폭시가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴과 기준패턴형성부에 형성된 기준패턴을 중첩 촬영하여 기 입력된 패턴과의 동일성 여부를 판단하고, 이 판단결과에 따라 은-에폭시 잔량 여부에 대한 경고신호를 발생하여 은-에폭시가 도팅되지 않은 상태로 본딩 설비가 작동되는 것을 방지함으로서 제품의 생산성을 향상시킬 수 있고, 은-에폭시의 완전소모를 정확히 파악함으로서 은-에폭시가 잔존해 있는 저장튜브의 교환에 따라 은-에폭시가 낭비되는 것을 방지하여 원가절감의 효과를 기대할 수 있다.

Claims

다이 본딩 공정에 필요한 리드 프레임을 로딩하는 로딩부와;

상기 로딩부로부터 로딩된 상기 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 분사노즐을 통해 접착부재를 도팅하는 디스펜스 헤드부와;

상기 다이 패드상의 소정 영역에 상기 접착부재가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴과 상기 접착부재 도팅영역을 나타내는 기준패턴을 중첩 촬영하여 형성된 중첩패턴과, 기 설정된 패턴을 비교하여 동일성 여부를 판단한 다음, 이 판단결과에 따라 저장튜브내의 상기 접착부재의 잔량여부를 검출하는 접착부재 잔량 검출장치와;

웨이퍼로부터 개개로 분리된 반도체 칩을 진공 흡착하여 상기 접착부재가 도팅된 상기 리드 프레임의 다이 패드상에 부착하는 본딩 헤드부와;

상기 반도체 칩이 부착된 상기 리드 프레임을 언로딩하는 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 1 항에 있어서, 상기 접착부재 잔량 검출장치는 상기 도팅패턴과 상기 기준패턴을 중첩 형성하는 중첩패턴 형성수단과;

상기 중첩패턴 형성수단으로부터 상기 중첩패턴에 대한 영상신호를 입력받아 상기 설정된 패턴에 대한 영상신호와 비교하여 동일성 여부를 판단하는 판단부와;

상기 판단의 결과에 따라 상기 접착부재의 잔량여부를 출력부로 디스플레이하는 제어부를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 2 항에 있어서, 상기 판단부의 판단 결과에 따라 상기 제어부를 통해 작업자에게 경고신호를 발생하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 2 항에 있어서, 상기 중첩패턴 형성수단은 몸체와;

상기 몸체내에 상기 접착부재가 도팅된 상기 리드 프레임에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재와;

상기 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 상기 몸체내의 타측 영역에 설치되고 상기 기준패턴이 형성된 기준패턴형성부와;

상기 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 상기 몸체의 일측 영역에 설치되고 상기 반투명부재에 투영되는 상기 기준패턴과 상기 도팅패턴을 촬영하는 카메라부와;

상기 카메라부에서 상기 반투명부재 방향으로 상기 몸체내로 소정량의 광을 발산하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 4 항에 있어서, 상기 반투명부재는 소정의 광투과율을 갖는 하프 미러(half mirror)인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 5 항에 있어서, 상기 하프 미러의 광투과율은 대략 45 ∼55%인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 6 항에 있어서, 상기 하프 미러의 광투과율은 50%인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 4 항에 있어서, 상기 반투명부재는 일측면에 상기 도팅패턴이 투영되고 타측면에 상기 기준패턴이 투영되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 8 항에 있어서, 상기 반투명부재의 기울기 각도는 45°인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 4 항에 있어서, 상기 리드 프레임으로부터의 상기 반투명부재의 이격 거리에 따라 상기 반투명부재로부터의 상기 기준패턴형성부의 이격 거리가 변하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 10 항에 있어서, 상기 리드 프레임으로부터의 상기 반투명부재의 이격 거리는 상기 반투명부재로부터의 상기 기준패턴형성부의 이격 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 11 항에 있어서, 상기 반투명부재로부터의 상기 기준패턴형성부의 이격 거리는 4 ∼ 5㎝인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 4 항에 있어서, 상기 기준패턴형성부는 상기 접착부재가 도팅되는 상기 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역을 표시하는 기준패턴이 형성된 반사체인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 13 항에 있어서, 상기 반사체는 상기 리드 프레임의 반사율과 동일한 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 13 항에 있어서, 상기 반사체는 합금계 리드 프레임인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 13 항에 있어서, 상기 반사체는 CU합금인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비,
제 2 항에 있어서, 상기 중첩패턴 형성수단은 몸체와;

상기 몸체내에 상기 접착부재가 도팅된 상기 리드 프레임에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재와;

상기 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 상기 몸체내에 설치되고 상기 기준패턴이 형성된 기준팬턴형성부와;

상기 몸체내에 설치되어 상기 반투명부재에 투영된 상기 도팅패턴과 상기 기준패턴을 소정 각도로 반사하는 반사부재와;

상기 반사부재로부터 반사되는 상기 도팅패턴 및 상기 기준패턴을 촬영하는 카메라부와;

상기 카메라부에서 상기 반투명부재 방향으로 상기 몸체내로 소정량의 광을 발산하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 17 항에 있어서, 상기 반투명부재는 상기 반사부재의 광입사면 기울기 각도와 동일한 기울기 각도로 설치되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
제 2 항에 있어서, 상기 중첩패턴 형성수단은 몸체와;

상기 몸체내에 상기 접착부재가 도팅된 상기 리드 프레임에 대해 소정 각도로 대향하여 설치된 소정의 광투과율을 갖는 반투명부재와;

상기 반투명부재로부터 소정 간격 이격 대응하여 상기 몸체내에 설치되고 상기 반투명부재에 투영되는 상기 도팅패턴을 반사하는 반사면이 소정 각도로 기울어져 있는 제 1 반사부재와;

상기 제 1 반사부재에 대해 상기 반투명부재가 개재될 수 있도록 상기 반투명부재에 소정 간격 이격 대응하여 상기 몸체내에 설치되고 상기 반투명부재로 소정의 화상을 반사할 수 있도록 반사면이 소정 각도로 기울어져 있는 제 2 반사부재와;

상기 몸체에 설치되어 상기 제 2 반사부재의 반사면에 투영되는 상기 리드 프레임의 다이 패드상에 상기 접착부재가 도팅되는 영역을 나타내는 기준패턴이 형성된 기준패턴형성부와;

상기 제 1 반사부재로부터 반사되는 상기 도팅패턴, 상기 기준패턴을 촬영하는 카메라부와;

상기 카메라부에서 상기 반투명부재 방향으로 상기 몸체내로 소정량의 광을 발산하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 설비.
접착부재가 리드 프레임의 다이 패드상에 도팅되는 영역을 나타내는 기준패턴과, 상기 기준패턴에 대응되는 상기 리드 프레임의 다이 패드상의 소정 영역에 상기 접착부재가 도팅된 상태를 나타내는 도팅패턴을 촬영하여 형성된 비교용 중첩패턴을 기 입력하는 단계와;

상기 기준패턴을 읽어 입력하는 단계와;

상기 도팅패턴을 읽어 입력하는 단계와;

상기 도팅패턴과 상기 기준패턴의 중첩 상태를 기 메모리된 상기 비교용 중첩패턴과 비교하여 상기 접착부재의 도팅상태를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과에 따른 상기 접착부재의 잔량여부에 대해 작업자에게 경고신호를 발생하는 단계를 포함하는 접착부재 잔량 검출방법.