KR100605313B1 - apparatus for bonding die of a semiconductor device - Google Patents
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Abstract
다이 본딩을 위한 칩을 피크업하여 리드 프레임이 배치된 본딩 유니트로 이송하는 이송 헤드의 콜렛을 주기적으로 클리닝하여 오염에 따른 반도체칩 불량 발생을 방지하는 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비에 관한 것으로서, 이것은 웨이퍼가 쏘잉되어 개별화된 칩을 공급하는 피크업 유니트, 리드 프레임이 공급되고, 리드 프레임의 다이 영역에 칩이 본딩되는 본딩 유니트, 상기 피크업 유니트와 본딩 유니트를 왕복하면서 상기 피크업 유니트의 칩을 콜렛의 밑면에 진공 흡착한 상태로 상기 본딩 유니트에 이송하여 해당 영역에 안착시켜 다이 본딩하는 이송 헤드 및 상기 칩이 진공 흡착되는 면을 클리닝하여 이물질을 제거하는 클리닝 유니트를 구비하여 이루어져서 콜렛의 칩의 흡착되는 면이 주기적으로 클리닝될 수 있다. 따라서, 콜렛의 오염이 방지되므로 공정 불량의 발생이 방지되고, 이물질이 콜렛의 밑면에 묻은 경우 자동으로 제거되므로 설비의 관리 효율성이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a die bonding facility for manufacturing semiconductor devices, which periodically cleans a collet of a transfer head that picks up a chip for die bonding and transfers it to a bonding unit having a lead frame, thereby preventing defects in semiconductor chips due to contamination. Is picked up to supply the individualized chip, a lead frame is supplied, a bonding unit to which chips are bonded to a die region of the lead frame, and a chip of the peak up unit is colleted while reciprocating between the peak up unit and the bonding unit. Adsorption of chips in the collet is provided with a transfer head for transferring to the bonding unit in the state of vacuum adsorption on the bottom surface of the substrate to be seated in the corresponding area, and a cleaning unit for removing foreign substances by cleaning the surface on which the chip is vacuum-adsorbed. The side being cleaned can be cleaned periodically. Therefore, contamination of the collet is prevented, thus preventing the occurrence of process defects, and when foreign matters are deposited on the underside of the collet, it is automatically removed, thereby improving the management efficiency of the facility.
다이 본딩, 콜렛, 클리닝Die Bonding, Collet, Cleaning
Description
도 1은 본 발명에 따른 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비의 제 1 실시예를 나타내는 도면1 shows a first embodiment of a die bonding facility for the manufacture of semiconductor devices in accordance with the present invention.
도 2는 제 1 실시예에서 이송 헤드가 복귀되면서 클리닝되는 것을 설명하기 위한 도면2 is a view for explaining that the transfer head is cleaned while being returned in the first embodiment;
도 3은 본 발명에 따른 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비의 제 2 실시예를 나타내는 도면3 shows a second embodiment of a die bonding facility for the manufacture of semiconductor devices according to the invention.
도 4는 도 2 실시예에서 이송 헤드가 클리닝되는 것을 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining that the transfer head is cleaned in the embodiment of FIG.
본 발명은 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이 본딩을 위한 칩을 피크업하여 리드 프레임이 배치된 본딩 유니트로 이송하는 이송 헤드의 콜렛을 주기적으로 클리닝하여 오염에 따른 반도체칩 불량 발생을 방지하는 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die bonding facility for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, a semiconductor chip due to contamination by periodically cleaning a collet of a transfer head that picks up a chip for die bonding and transfers it to a bonding unit having a lead frame. The present invention relates to a die bonding facility for manufacturing a semiconductor device that prevents defects from occurring.
통상, 반도체 디바이스(Semicondoctor Device)는 웨이퍼(Wafer) 레벨의 제조 공정이 완료되면 쏘잉(Sawing) 공정을 거쳐서 개별화된 후, 다이 본딩(Die bonding), 와이어 본딩(Wire bonding), 몰딩(Molding), 트림(Trim) 및 폼(Form) 등의 단위 공정을 거쳐서 칩(chip)으로 제조된다.In general, a semiconductor device is individualized through a sawing process when a wafer level manufacturing process is completed, and then die bonding, wire bonding, molding, It is manufactured as a chip through a unit process such as trim and form.
상술한 반도체 디바이스를 제조하는 단위 공정 중 다이 본딩 과정은 쏘잉 과정에서 개별화된 칩을 리드 프레임에 본딩하는 공정이며, 구체적으로 피크업 유니트에 공급된 칩을 이송 헤드로 피크업하여 본딩 유니트에 배치되는 에폭시(Epoxy) 재질의 접착제가 도팅(Dotting)된 리드 프레임의 다이 영역 상에 본딩하는 것이다.The die bonding process of the above-described unit process for manufacturing a semiconductor device is a process of bonding individual chips in a sawing process to a lead frame, and specifically, the chips supplied to the pick-up unit are picked up by a transfer head and disposed in the bonding unit. An epoxy adhesive is bonded onto the die area of the doped lead frame.
상술한 과정에서 칩은 이송 헤드에 의하여 피크업 유니트로부터 본딩 유니트로 이송된다.In the above-described process, the chip is transferred from the pick up unit to the bonding unit by the transfer head.
피크업 유니트는 진공 흡착 방법으로 칩을 붙여서 이송하며, 칩이 진공력에 의하여 붙는 부분에는 콜렛이 구성된다. 그러나, 고무 재질의 콜렛은 칩을 이송하는 과정 중에 바닥면에 칩 가루를 포함하는 각종 이물질이 붙게 된다.The pick-up unit is transported by attaching chips by vacuum adsorption method, and the collet is formed at the part where the chips are attached by the vacuum force. However, in the rubber collet, various foreign substances including chip powder adhere to the bottom surface during the process of transferring the chips.
다이 본딩을 위하여 공급되는 칩의 표면은 미세한 회로와 와이어 본딩을 위한 패드 등이 형성되어 있으며, 별도의 보호막이 없이 다이 본딩 과정에서는 칩의 표면이 노출된다.The surface of the chip supplied for die bonding has a fine circuit and a pad for wire bonding, and the surface of the chip is exposed in the die bonding process without a separate protective layer.
그러므로, 콜렛에 이물질이 붙은 경우 상술한 칩을 이송하는 과정에서 칩 표면이 이물질에 의하여 손상될 수 있으며, 이러한 이물질에 오염된 콜렛을 이용한 칩의 이송은 대량 품질 불량을 유발할 수 있다.Therefore, when the foreign matter is attached to the collet, the chip surface may be damaged by the foreign matter in the process of transferring the above-described chip, and the transfer of the chip using the collet contaminated with the foreign matter may cause a large quality defect.
본 발명의 목적은 다이 본딩을 위하여 칩을 피크업 유니트에서 본딩 유니트 로 이송하는 이송 헤드의 콜렛을 자동으로 클리닝시킴으로써 공정 불량 발생을 방지하고, 설비의 관리도를 향상시킴에 있다.An object of the present invention is to automatically clean the collet of the transfer head transferring the chip from the pick-up unit to the bonding unit for die bonding, thereby preventing process defects and improving the control of the equipment.
본 발명의 다른 목적은 이송 헤드가 칩을 본딩 유니트로 이송한 후 복귀되는 과정에 주기적으로 클리닝됨으로써 콜렛이 오염된 상태로 칩을 이송하는 것을 방지함에 있다.Another object of the present invention is to prevent the transfer of the chip in a contaminated state by periodically cleaning the transfer head during the return process after transferring the chip to the bonding unit.
본 발명의 또다른 목적은 이송 헤드가 일정 회수 칩을 본딩 유니트로 이송한 후 클리닝 싸이트로 이송되어 콜렛이 클리닝됨으로써 콜렛이 오염된 상태로 칩을 이송하는 것을 방지함에 있다.Still another object of the present invention is to prevent the transfer head from transferring the chips in a contaminated state by transporting the predetermined number of chips to the bonding unit and then transporting them to the cleaning site to clean the collets.
본 발명에 따른 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비는 웨이퍼가 쏘잉되어 개별화된 칩을 공급하는 피크업 유니트, 리드 프레임이 공급되고, 리드 프레임의 다이 영역에 칩이 본딩되는 본딩 유니트, 상기 피크업 유니트와 본딩 유니트를 왕복하면서 상기 피크업 유니트의 칩을 진공 흡착한 상태로 상기 본딩 유니트에 이송하여 해당 영역에 안착시켜 다이 본딩하는 이송 헤드 및 상기 칩이 진공 흡착되는 면을 클리닝하여 이물질을 제거하는 클리닝 유니트를 구비하여 이루어진다.The die bonding apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a peak-up unit for supplying individual chips by sawing wafers, a bonding unit for supplying lead frames, and bonding of chips to die regions of the lead frame, and bonding with the peak-up units. The transfer head which transfers the chips of the pick-up unit to the bonding unit while vacuum-adsorbing the unit, is seated in a corresponding area and die-bonded, and the cleaning unit which cleans the surface on which the chips are vacuum-adsorbed to remove foreign substances. It is made.
그리고, 클리닝 유니트는 고정식 또는 구동식으로 구성될 수 있으며, 그에 따라서 이송 헤드는 주기적으로 칩을 흡착하는 면이 클리닝될 수 있다.In addition, the cleaning unit may be configured to be fixed or driven, so that the transfer head may be cleaned on a surface that periodically sucks the chip.
이하, 본 발명에 따른 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비의 바람직한 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of die bonding facilities for manufacturing semiconductor devices according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 반도체 디바이스 제조용 다이 본딩 설비는 피크업 유니트(10)에서 본딩 유니트(20)로 이송 헤드(40)를 이용하여 칩(12)을 이송하도록 구성되며, 본딩 유니트(20)에 이송된 칩(12)은 리드 프레임(22) 상에 본딩된다.The die bonding facility for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is configured to transfer the
본 발명에 따른 제 1 실시예는 도 1 및 도 2와 같이 클리닝 유니트(30)가 이송 헤드(40)가 복귀되는 경로 중에 고정식으로 설치되어 이송 헤드(40)의 콜렛(46)의 밑면을 브러싱하도록 구성된 것이고, 제 2 실시예는 도 3 및 도 4와 같이 클리닝 유니트(30)가 이송 헤드(40)가 왕복되는 경로를 벗어난 위치에 구성되고 이송 헤드(40)는 주기적으로 클리닝 유니트(30)로 이동되어서 콜렛(46)의 밑면이 브러싱되도록 구성된 것이다.In the first embodiment according to the present invention, as shown in Figs. 1 and 2, the
먼저, 도 1 및 도 2의 제 1 실시예의 구성을 살펴보면, 피크업 유니트(10)와 본딩 유니트(20)의 사이에 클리닝 유니트(30)가 구성된다.First, referring to the configuration of the first embodiment of FIGS. 1 and 2, the
피크업 유니트(10)는 웨이퍼가 쏘잉된 후 개별화된 칩을 소정 공급원으로부터 공급받고, 본딩 유니트(20)는 칩을 본딩할 리드 프레임(22)을 소정 공급원으로부터 공급받는다. The peak-up
이를 위하여 피크업 유니트(10)는 구체적으로 도시되지 않았으나 쏘잉된 칩을 로딩하는 플레이트가 구성되고, 그 상부에 개별화된 칩이 공급된다.To this end, although the peak-up
그리고, 본딩 유니트(20)는 구체적으로 도시되지 않았으나 로딩 파트(도시되지 않음)에서 리드 프레임(22)이 소정 가이드 레일(도시되지 않음)을 따라서 본딩 위치까지 공급되고, 본딩 위치까지 공급되는 과정에 리드 프레임(22)의 다이 영역 상부에 에폭시 재질의 접착제가 도팅(dotting)되며, 본딩 위치에서 리드 프레임(22)의 다이 영역에 칩이 본딩되고 그 후 칩이 본딩된 리드 프레임(22)은 상 기 가이드 레일을 따라서 언로딩 파트(도시되지 않음)로 이송되는 구조를 갖는다.Although the
제 1 실시예에서 클리닝 유니트(30)는 피크업 유니트(10)와 본딩 유니트(20)의 사이에 위치되며, 크리닝 유니트(30)는 베이스(32)의 상면에 브러시(34)가 구성된다. 그리고, 크리닝 유니트(30)의 측면에는 브러시(34)를 향하여 공기를 분사하기 위한 노즐(36)이 구성된다.In the first embodiment, the
그리고, 피크업 유니트(10)와 본딩 유니트(20) 및 클리닝 유니트(30)의 상부에는 이송 헤드(40)가 구성되며, 이송 헤드(40)는 몸체(42), 몸체(42)의 하부에 구성되는 지지체(44) 및 지지체(44)의 밑면에 설치되는 콜렛(46)으로 구성되고, 몸체(42)의 측면에는 진공 라인(48)이 구성되고, 진공 라인(48)은 몸체(42)와 지지체(44) 및 콜렛(46)을 관통하여 형성되며, 칩(12)을 콜렛(46)의 밑면에 진공 흡착할 때 진공을 공급하는 역할을 수행한다.In addition, a
상술한 이송 헤드(40)는 칩(12)을 피크업 유니트(10)에서 본딩 유니트(20)의 리드 프레임(22) 상에 이상할 때 먼저 피크업 유니트(10)의 해당 칩이 위치한 장소로 이동되어서 하강한다. 이때 진공 라인(48)을 통하여 진공 흡착력이 콜렛(46)에 제공되고, 콜렛(46)의 밑면이 칩(12)의 상면과 접하면 칩(12)은 진공 흡착력에 의하여 콜렛(46)의 밑면에 부착된다.When the
그 후, 이송 헤드(40)는 도 1의 화살표 A 방향으로 상승한 후 수평으로 진행한 후 본딩 유니트(20)의 본딩할 해당 리드 프레임(22)에서 화상표 B 방향으로 하강하여 정해진 위치에 칩(12)을 안착시킨다.Thereafter, the
이송 헤드(40)에 의하여 칩(12)이 리드 프레임(22)의 다이 영역에 안착되면, 미리 다이 상부에 접착제가 도팅된 상태이므로 칩(12)은 본딩된다.When the
이송 헤드(40)는 칩(12)을 해당 리드 프레임(22)의 정해진 위치에 안착시키면 진공 라인(48)을 통한 진공 흡착력의 제공이 중지되고, 칩(12)을 해당 리드 프레임(22)에 본딩 시킨 상태에서 이송 헤드(40)는 다른 칩(12)의 이송을 위하여 피크업 유니트(10)로 도 2의 화살표 C와 같이 수평 이동한다.The
이때, 클리닝 유니트(30)의 브러시(34)는 수평 이동되는 이송 헤드(40)의 콜렛(46)의 밑면을 스크래칭할 수 있을 정도의 높이를 갖도록 구성되며, 그에 따라서 피크업 유니트(10) 쪽으로 수평 이동되는 이송 헤드(40)의 콜렛(46) 밑면은 수평 이동 과정에서 브러시(34)에 의하여 스크래칭되면서 밑면에 뭍은 이물질이 제거된다.At this time, the
그 후, 이송 헤드(40)는 다시 피크업 유니트(10) 상의 다른 칩(12)을 진공 흡착하여 화살표 A와 B의 경로를 경유하여 본딩 유니트(20)로 이송하고, 콜렛(46)의 밑면에 흡착된 칩(12)을 리드 프레임(22)에 본딩시킨 후 화살표 C의 경로로 리턴된다.Thereafter, the
상술한 이송 헤드(40)가 칩을 이송하는 과정 중에 노즐(36)을 통하여 에어가 주기적으로 또는 상시적으로 분사되어서 브러시(34)에 잔류될 수 있는 이물질을 클리닝 유니트(30) 외부로 제거함이 바람직하다.During the process of transferring the chip, the
그리고, 이송 헤드(40)는 브러시(34)가 형성되는 높이를 고려하여 이송 경로의 고저가 조절될 수 있으며, 피크업 유니트(10)와 본딩 유니트(20)에 도달하거나 출발하는 시점에서 이송 헤드(40)는 브러시(34)가 갖는 높이와 피크업 또는 본딩이 이루어지는 높이를 고려하여 승하강이 조절될 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이 제 1 실시예의 구성에 의하여 이송 헤드(40)는 칩을 본딩하기 위하여 본딩 유니트(20)로 이송된 후 피크업 유니트(10)로 복귀될 때 콜렛(46)의 밑면이 브러시(34)에 의하여 클리닝된다.As described above, when the
그러므로, 이물질이 콜렛(46)의 밑면에 뭍은 상태로 칩을 진공 흡착함에 따른 칩 손상이 방지되는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that the chip damage due to the vacuum adsorption of the chip in the state that foreign matter is attached to the bottom of the
또한, 본 발명은 제 2 실시예와 같이 구동형으로 구성될 수 있다.In addition, the present invention can be configured to be driven as in the second embodiment.
도 3 및 도 4에 있어서, 피크업 유니트(10), 본딩 유니트(20) 및 이송 헤드(40)는 도 1 실시예와 구성이 동일하므로 동일한 부호로 표시하고, 그에 대한 구체적인 구성의 상세한 설명은 생략한다.3 and 4, the pick-
제 2 실시예는 피크업 유니트(10)와 본딩 유니트(20) 상부에 이송 헤드(40)가 구성되고, 이송 헤드(40)는 피크업 유니트(10)에 공급되는 칩을 진공 흡착하여 본딩 유니트(20)의 리드 프레임(22)의 다이 본딩 영역 상에 안착시킨 후 피크업 유니트(10)의 다른 칩을 진공 흡착하기 위하여 리턴되는 과정을 반복한다.In the second embodiment, the
그리고, 피크업 유니트(10)와 본딩 유니트(20)에 인접한 위치에 클리닝 유니트(50)가 구성되며, 클리닝 유니트(50)는 구동부(52)와 그 상부에 구성되는 베이스(54) 및 브러시(56)로 구성되며, 브러시(56)의 측면에는 노즐(58)이 구성된다.The
여기에서, 구동부(52)는 상부의 베이스(54)를 회전시키는 역할을 수행하며, 제작자의 의도에 따라서 양방향 왕복운동하도록 구성될 수 있다. 그리고, 노즐(58) 은 브러시(56)에 잔류되는 이물질을 제거하기 위한 공기를 분사하는 역할을 담당한다.Here, the
상술한 바와 같이 구성된 제 2 실시예에서 이송 헤드(40)는 화살표 A, B, C와 같은 경로로 이동되면서 피크업 유니트(10) 상에 공급되는 칩(12)을 본딩 유니트(20) 상의 리드 프레임(22)에 공급한다.In the second embodiment configured as described above, the
제 2 실시예에서 이송 헤드(40)는 칩(12)을 이송하는 회수 또는 시간이 카운트되어서 미리 정해진 회수 또는 시간에 도달되면 클리닝 유니트(50)로 이송된다.In the second embodiment, the
클리닝 유니트(50)로 이송된 이송 헤드(40)는 도 4와 같이 콜렛(46)의 밑면이 브러시(46)에 닫도록 위치되고, 클리닝 유니트(50)의 브러시(56)는 구동부(52)의 구동력에 의하여 회전되어서 콜렛(46)의 밑면에 뭍은 이물질을 제거한다.The
소정 시간 상술한 클리닝이 이루어지면 이송 헤드(40)는 다시 복귀되어서 칩(12)을 피크업 유니트(10)에서 본딩 유니트(20)로 이송한다.When the above-mentioned cleaning is performed for a predetermined time, the
상술한 제 2 실시예도 제 1 실시예와 동일하게 이송 헤드(40)의 콜렛(46) 밑면에 뭍은 이물질을 주기적으로 제거하며, 그에 따라서 계속되는 본딩 과정 중에 이물질이 콜렛(46)의 밑면에 뭍은 채 이송됨에 따라서 발생될 수 있는 공정 불량이 방지된다.Similarly to the first embodiment, the second embodiment described above also periodically removes foreign matter that has accumulated on the underside of the
따라서, 본 발명은 콜렛의 오염이 방지되므로 공정 불량의 발생이 방지되고, 이물질이 콜렛의 밑면에 묻은 경우 자동으로 제거되므로 설비의 관리 효율성이 향상되는 효과가 있다.Therefore, the present invention prevents contamination of the collet, thereby preventing the occurrence of process defects, and when the foreign matter is deposited on the bottom of the collet is automatically removed, there is an effect that the management efficiency of the facility is improved.
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KR20010055843A (en) | 2001-07-04 |
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