KR100346482B1 - 다이본딩의이젝팅장치 - Google Patents

Abstract

다이본딩의 이젝팅 장치에 관한 것으로, 테이프상에 놓여 있는 다수개의 반도체 칩을 소정의 픽업장치에 의하여 리드프레임의 칩탑재판으로 이송시키는 다이본딩에 있어서의 이젝팅 방법에 있어서, 픽업하고자 하는 칩(C)이 있는 상기 테이프(60)의 저면부에 적어도 2개의 승강수단으로 이루어지는 이젝팅 수단을 세팅하는 공정과, 상기 이젝팅 수단을 소정높이로 상승시키는 공정과, 상기 이젝팅 수단중 어느 하나의 이젝팅 수단을 원래의 위치로 하강시키는 공정과, 상기 픽업장치에 의하여 칩(C)을 픽업함과 통시에 나머지 이젝팅 수단을 원래의 위치로 하강시키는 공정으로 이루어지며 원통형상의 제1,제2이젝터의 순차적인 2단계 동작에 의하여 테이프로부터 칩이 원활하게 분리되게 하여, 원가절감과 신뢰성 향상, 품질향상 등으로 고품질의 반도체 패키지를 만들 수 있는 것이다.

Description

다이본딩의 이젝팅 장치

본 발명은 다이본딩의 이젝팅 장치에 관한 것으로, 특히 태키 테이프상의 반도체 칩을 리드프레임의 반도체 칩 탑재판 상으로 이젝팅하는 다이본딩에 있어서의 이젝팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정은 다음과 같이 개관할 수 있다.

1. 원자재인 직경이 6인치 또는 8인치의 웨이퍼를 각각의 칩으로 분리하기 위하여 웨이퍼 마운트를 실시한다.

2. 마운트된 상태에서 소잉 공정을 실시한다.

3. 다이본딩공정에서 개개의 반도체 칩을 리드프레임의 반도체 칩 탑재판 상면에 에폭시를 묻힌 후 반도체 칩을 붙인다.

4. 다이본딩이 끝난 리드프레임은 와이어 본딩 공정에서 반도체 칩의 패드와 리드프레임의 인너리드 사이를 금 세선으로 연결하게 된다.

5. 와이어 본딩이 끝난 자재를 공기중에 노출하게 되면 외적인 힘, 부식, 열 등으로 인하여 손상을 받게 되므로 전기적인 특성을 보호하고 기계적인 안정성을 도모하기 위하여 컴파운드라는 합성수지를 이용하여 밀봉하는 몰딩공정을 거치게 된다.

6. 몰딩공정이 끝난 후 트림공정, 포밍공정, 마킹공정 등을 거쳐서 비로소 완제품으로서 완성되는 것이다.

본 발명은 상기 공정중 다이본딩에 관한 것으로, 웨이퍼상에 만들어진 반도체 칩이 소잉된 후, 개개로 분리된 상태가 된 반도체 칩을 리드프레임의 반도체 칩 탑재판 위에 붙이는 다이본딩 장치에 있어서의 이젝팅 장치에 관한 것이다.

종래의 이젝팅 장치를 도 5를 참조하여 설명한다.

다이본딩 장치의 이젝터는 크게 진공흡착구와 니이들 핀으로 구성되는 바, 테기 테이프(점착성이 있는 테이프)(100)에 붙어 있는 웨이퍼로터 개개의 칩을 쉽게 흡착하여 픽업할 수 있도록 진공흡착구(110)가 사이 웨이퍼의 상부쪽에 배치되며 설치되어 있고, 태키테이프의 아래쪽에는 여러개의 니이들 핀(120) 위쪽에 배치되며 설치되어 있다. 이 니이들 핀(120)은 태키 테이프(100) 상면에 붙어 있는 개개의 반도체 칩 하면을 위쪽으로 밀어주는 역할을 하게 된다.

이와 같이, 이젝터의 니이들 핀(120)이 밀어주는 주된 역할은 태키 테이프에 붙어 있는 반도체 칩이 쉽게 떨어질 수 있도록 하는 것에 지나지 않는다.

미설명 부호 130은 베이스, 140은 진공홀이다.

이와 같은 종래 장치에 의하면, 이젝터(1)의 예리한 니이들 핀(120)이 반도체 칩(C)의 분리를 위하여 칩의 하면과 접촉하는 충격에 따라, 반도체 칩에 기계적 손상[mechanical damage(scratch)]을 입히면 스트레스(stress)가 가해질 수 있고, 이로 인해 칩 크랙(chip crack)이 발생하는 요인을 제공하여, 결국 불량 상태의 반도체 칩(C)을 리드프레임의 반도체 침 탑재판에 부착할 경우 완제품의 품질 저하와 불량을 초래하고 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 종래의 웨이퍼가 부착된 테이프로부터 개개의 칩을 분리하는 공정을 포함하는 다이본딩 공정에 있어서, 이젝터의 니이들 핀에 의존하는 방식에서 탈피하되, 이젝터의 구성중 예리한 끝단부를가지는 니이들 핀을 없게 한 것이다.

즉, 본 발명은 적어도 2개의 원통형 실린더 형상의 이젝팅 수단을 사용하여 칩에 아무런 영향을 미치는 일이 없이, 리드프레임의 칩 탑재판상에 올려놓기 위한 이젝팅 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이젝팅 방법에 의하면, 테이프 상에 놓여 있는 다수개의 반도체 칩을 소정의 픽업장치에 의하여 리드프레임의 칩 탑재판으로 이송시키는 다이본딩에 있어서의 이젝팅 방법에 있어서, 픽업하고자 하는 칩이 있는 상기 테이프의 저면부에 적어도 2개의 승강수단으로 이루어지는 이젝팅 수단을 세팅하는 공정과, 상기 이젝팅 수단을 소정높이로 상승시키는 공정과, 상기 이젝팅 수단중 어느 하나의 이젝팅 수단을 원래의 위치로 하강시키는 공정과, 상기 픽업장치에 의하여 칩을 픽업함과 동시에 나머지 이젝팅 수단을 원래의 위치로 하강시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 테이프는 태키 테이프 또는 좌외선 테이프인 것이 좋고, 상기 이젝팅 수단에 소정의 가열장치에 의한 전도열을 공급하는 공정을 더욱 포함할 수도 있다.

또, 본 발명의 이젝팅 장치에 의하면, 테이프 상에 놓여 있는 다수개의 반도체 칩을 소정의 픽업장치에 의하여 리드프레임의 칩 탑재판으로 이송시키는 다이본딩에 있어서의 이젝팅 장치에 있어서, 상기 테이프의 하부에 설치되는 베이스와, 이 베이스의 길이 방향을 따라 형성된 2개의 가이드 홈과, 이 가이드 홈에 끼워 맞춤되어 승강작동하는 이젝팅 수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 이젝팅 수단은 원통형을 이루는 제1이젝터와, 이 제1이젝터의 외측에 설치되는 제2이젝터로 구성되는 것이 좋고, 상기 이젝팅 수단에 열기를 공급하는 가열장치를 추가로 설치할 수가 있으며, 또 상기 베이스의 중앙에 좌외선 조사단을 추가로 설치할 수도 있다.

본 발명의 주요 개념은, 이젝팅 수단이 2단계로 나누어 동작하는 것이며, 결국 칩에의 손산을 줄여서 원가절감, 신회성 향상을 도모할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 주요 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 주요 구성을 나타낸 단면도,

도 3의 (가)(나)(다)(라)도는 본 발명의 작동 상태를 나타낸 단면도,

도 4의 (가)~(다)는 본 발명의 이젝터의 여러 형태를 나타낸 일부 확대 단면도,

도 5는 종래의 이젝팅 장치를 나타낸 단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 이젝터 20 : 원통형

30 : 베이스 32,34 : 가이드 홈

40 : 수은램프 50 : 진공흡착기구

60 : 테이프 62 : 점착부

64 : 가열장치의 열선

C : 반도체 칩

도 1은 본 발명의 주요 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 단면도이다.

부호 10은 이젝팅 수단으로서의 제1이젝터, 20은 제2이젝터이다.

이들 이젝터(10),(20)는 원통형을 이루며, 각각 소정의 구동수단(미도시됨)에 의하여 승하강 구동하도록 되어 있다.

특히, 상기 제1, 제2이젝터(10),(20)에는 가열장치를 내설하거나 연결 설치하여, 제1, 제2이젝터(10),(20)에 열을 전도하는 동시에 이들의 열적 유지상태가 가능하도록 한다.

상기 가열장치의 일구현예로서, 첨부한 도 2에 도시한 바와 같이 미세한 굵기의 열선(64)을 상기 제1, 제2 이젝터(10),(20)의 상단부 둘레방향을 따라 내설하고, 이 열선(64)에는 전원공급장치(미도시됨)가 연결되도록 하게 된다.

바람직한 구현예로서, 상기 제1,제2이젝터(10),(20)의 상면에 원형, 곡면등 그 형상에 관계없이, 첨부한 도 4에 도시한 바와 같이 요철홈(70)을 더 형성하여, 후술하는 테이프의 저면과 접촉면적을 줄일 수 있도록 한다.

부호 30은 베이스이다. 이 베이스(30)도 원통형의 구조로서, 상기 제1, 제2 이젝터(10),(20)들을 수용하는 원형의 제1, 제2가이드 홈(32),(34)이 형성되어 있다. 즉, 상기 베이스(30)의 중심으로부터 제1, 제2가이드홈(32),(34)이 차례로 이격되어 길이방향을 따라 형성되어 있고, 또한 상기 베이스(30)의 중앙 내부에는 위쪽을 향하여 조사 가능한 자외선 조사수단이 내설되어 있다.

상디 자외선 조사수단은 수은램프(40)를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1이젝터(10)는 제1가이드 홈(32)에, 그리고 제2이젝터(20)는 제2가이드홈(34)에 각각 삽입되어진다.

상기 베이스(30)는 정지상태, 상기 양 이젝터(10),(20)는 상하운동이 가능한 상태로 상호 결합되며, 이 이젝터(10),(20)들은 공압/유압 실린더 장치 또는 각종 캠 운동수단을 사용할 수 있다. 부호 50은 진공흡착기구이다.

이어서, 본 발명의 작용효과를 설명한다.

도 3은 본 발명의 작동상태를 나타낸 공정도이다.

(가)의 상태는 진공흡착기구(50)가 반도체 칩(C)상부에 흡착대기상태이다.

태기 테이프(또는 자외선 테이프)(60)상에는 웨이퍼 상태에서 개개로 절단된 다수개의 칩(C)들이 놓여 있다.

이 칩(C)은 소잉공정시의 절단을 원할하게 행하기 위하여 상기 테이프(50)상에 약간의 점착력으로 점착되어 있다.

이때의 상기 제1,제2이젝터(10),(20) 및 베이스(30)의 상면을 측면에서 보아 끝선이 일치된 정렬상태를 이룬 채, 상기 테이프(60)의 저부면에 맞닿아 있다.

장비 전체의 시퀀스 제어에 따라, 상기 제1,제2이젝터(10),(20)가 동시에 상승동작하여, 이젝팅하고자 하는 칩(C)을 밀어 올린다. 이것이 도 3의 (나)에 도시되어 있다.

이 상태에서 제1이젝터(10)는 그대로 상승위치를 유지하고, 제2이젝터(20)만 하강한다.

이때, 상기 제1,제2이젝터(10),(20)의 상면에 요철홈(70)이 형성되어 있는 경우에는, 테이프(60)의 저면과 맞닿는 면적이 줄어들어, 반도체 칩(C)에 대한 충격을 줄일 수 있다.

상기 제2이젝터(20)의 하강작동에 의하여 상기 칩(C)의 저면에 점착되어 있던 테이프(60)의 점착부(62)의 양측이 반도체 칩(C)의 저면 테두리로부터 분리되어 진다.(도 3의 (다)의 상태)

이어서, 도 3의 (라)에 나타낸 바와 같이, 상기 진공흡착기구(50)가 하강하여 칩(C)의 상면을 흡착하여 상승 이동한다.

이때의 제1이책터(10)는 원래의 세팅상태로 복귀한다. 결국 본 발명의 이젝팅은 적어도 2개의 상승수단의 2단계 동작에 의하여 이루어진다.

그리고, 상기 제1,제2이젝터(10),(20)에 가열수단(도시하지 않음)에 의한 열을 전도시켜서 이들을 열적 유지상태로 만들어주면, 상기 테이프(60)의 저면을 상기 제1,제2 이젝터(10),(20)가 밀어 올릴 때, 테이프(60)와 칩(C)의 점착도를 저하시킬 수 있다.

즉, 상기 진공흡착기구(50)가 흡착작용을 할 때, 상기 칩(C)에 가능한 한 흡착충격을 줄여 픽업의 원활화를 기하며, 전체적으로 신뢰도가 높은 제품을 생산할 수 있게 하는 효과도 얻을 수 있다.

또, 상기 태기 테이프 대신에 자외선 테이프(60)를 사용하고, 수은 램프(40)를 부가 설치하면, 자외선(ultraviolet)에 의해서 자외선 테이프와 칩과의 점착도를 저하시키므로, 다이 픽업을 원할히 하고, 다이 백 사이드(die back side)에 손상(damage)을 줄일 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 이젝팅 방법 및 장치에 의하면, 원통형상의 제1, 제2이젝터의 순차적인 2단계동작에 의하여 테이프로부터 칩이 원할하게 분리되게 하여 원가절감과 신뢰성 향상, 품질 향상등으로 고품질의 반도체 패키지를 만들 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 테이프상에 놓여 있는 다수개의 반도체 칩을 소정의 픽업장치에 의하여 리드 프레임의 칩 탑재판으로 이송시키는 다이본딩에 있어서의 이젝팅 장치에 있어서,

   길이방향을 따라 적어도 2개의 가이드홈(32),(34)이 형성된 통형 구조로서, 상기 테이프(60)의 하부쪽과 이격되게 설치되고, 그 중앙 내부에는 위쪽방향으로 자외선을 조사할 수 있도록 자외선 조사수단이 내설된 베이스(30)와;

   상기 베이스(30)의 가이드 홈(32),(34)에 각각 끼워 맞춤되어 독립적으로 승하강 작동하고, 상면에 요철홈(70) 구조가 형성된 제1이젝터(10) 및 제2이젝터(20)와;

   상기 제1이젝터(10) 및 제2이젝터(20)에 내장되며 설치되어, 제1이젝터(10) 및 제2이젝터(20)에 열기를 공급하는 가열장치로 구성된 것을 특징으로 하는 다이본딩의 이젝팅 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스(30)에 내재되게 설치되는 자외선 조사수단은 수은램프(40)인 것을 특징으로 하는 다이본딩의 이젝팅 장치.