KR100670589B1 - 다이어태치 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판에 다이를 부착하는 다이어태치 장치에 관한 것으로서, 다이를 공급하는 다이공급부와; 다이공급부의 다이를 파지하는 파지부와, 파지부에 파지된 다이를 반전 회동하여 이송하는 한개 이상의 반전이송부를 갖는 다이트랜스퍼와; 다이트랜스퍼로부터의 다이를 파지하는 어태치파지부와, 어태치파지부에 파지된 다이를 기판에 부착하도록 어태치파지부를 이동시키는 어태치구동부를 갖는 다이어태치부와; 기판을 열처리하는 프리베이커를 포함하며, 프리베이커는 기판의 크기에 따라 변동되는 가변레일을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 다양한 종류의 패키지 작업을 할 수 있는 다이어태치 장치가 제공된다.

Description

다이어태치 장치{APPARATUS FOR ATTATCHING DIE}
도 1은 본 발명에 따른 다이어태치 장치의 개락도,
도 2는 프리베이커에서 작동하는 가변레일의 사시도,
도 3은 불량감지부의 평면도,
도 4는 제1실시예에 따른 다이트랜스퍼의 동작사시도,
도 5는 도 4에 따른 다이어태치부의 동작사시도,
도 6는 히터플레이트의 사시도,
도 7는 기판인식부의 단면도,
도 8는 제2실시예에 따른 다이이송부의 동작사시도,
도 9는 도 8에 따른 다이어태치부의 동작사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 다이어태치 장치 2 : 기판
3 : 다이 4 : 다이공급부
6 : 프리베이커 7 : 디스펜싱유닛
8 : 다이어태치유닛 12 : 가변레일
13 : 기판지지부 14 : 레일부
16 : 불량감지부 18 : 카메라
20 : 다이스테이지 21 : 기판인식부
22 : 다이트랜스퍼 23 : 다이어태치부
24 : 히터플레이트 26 : 적외선장비
30 : 반전이송부 31 : 어태치파지부
33 : 수직이동부 35 : 수평이동부
본 발명은, 다이어태치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다양한 종류의 패키지 작업을 할 수 있는 다이어태치 장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼 상태로 제조된 칩은 외부의 충격으로부터 보호하고 기판에 실장되기 위한 적절한 형태로 패키지화 된다. 패키지를 제조하는 공정 중에서 칩을 기판에 부착하는 공정을 다이어태치라고 한다. 구체적으로, 절단(sawing)공정을 거쳐 개별화된 다이는 에폭시나 테이프와 같은 접착물질을 매개로 리드프레임과 같은 기판에 부착된다. 이러한 공정으로 제작되는 패키지 형태는 노멀패키지 및 LOC(Lead on chip)과 BOC(Board on chip)가 있다. 노멀패키지는 다이를 기판위에서 부착하는 공정을 하는 것이다. 그러나, BOC패키지 및 LOC패키지는 노멀패키지와는 상이하게 다이를 기판위에서 부착하는 것이 아니라, 기판의 하부에 다이를 부착하는 공정을 하는 것이다.
이러한 종래의 다이어태치 장치는 한국 공개특허 제 1999-0066162에 개시되 어 있다. 종래의 다이어태치 장치는 노멀패키지 공정을 할수 있도록 본딩플레이트와 이젝트 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에, 노멀패키지 공정이 가능하다.
그러나, 종래의 다이어태치장치는 노멀패키지공정만 가능하고 기판의 하부에 다이가 부착되는 BOC 패키지 및 LOC 패키지공정은 할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 패키지별 전용장치를 사용하였다.
따라서, 본 발명의 목적은, 다양한 종류의 패키지 작업을 할 수 있는 다이어태치 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 다이를 부착하는 다이어태치 장치에 있어서, 상기 다이를 공급하는 다이공급부와; 상기 다이공급부의 상기 다이를 파지하는 파지부와, 상기 파지부에 파지된 상기 다이를 반전 회동하여 이송하는 한개 이상의 반전이송부를 갖는 다이트랜스퍼와; 상기 다이트랜스퍼로부터의 상기 다이를 파지하는 어태치파지부와, 상기 어태치파지부에 파지된 상기 다이를 상기 기판에 부착하도록 상기 어태치파지부를 이동시키는 어태치구동부를 갖는 다이어태치부와; 상기 기판을 열처리하는 프리베이커를 포함하며, 상기 프리베이커는 상기 기판의 크기에 따라 변동되는 가변레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어태치 장치에 의해서 달성된다.
상기 기판의 불량유무를 판단하는 카메라를 갖는 불량감지부를 포함할 수 있다.
삭제
상기 기판에 상기 다이를 부착하는 기준위치를 인식하도록 적외선장비를 갖는 기판인식부를 포함할 수 있다.
상기 기판을 사이에 두고 상기 어태치파지부와 대응하여 상기 다이를 열 압착가능하게 하는 히터플레이트를 더 포함하며, 상기 히터플레이트는 상기 기판의 진행방향에 수직방향의 상하로 이동가능한 수직이동부와, 상기 기판의 진행방향에 좌우로 이동가능한 수평이동부를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제 1 실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다이어태치 장치(1)는 기판(2)을 공급하는 로더유닛(5)과, 로더유닛(5)에서 공급된 기판(2)을 열처리하는 프리베이커(6)와, 프리베이커(6)에서 열처리된 기판(2)에 접착제를 도포하는 디스펜싱유닛(7)과, 디스펜싱유닛(7)의 공정을 거친 기판(2)에 다이(3)를 부착하기 위해 다이(3)를 공급하는 다이공급부(4)와, 다이공급부(4)에서 파지한 다이(3)를 반전 회동하여 기판(2)에 부착하는 다이어태치유닛(8)과, 다이어태치유닛(8)에서 부착된 다이(3)의 접착강도를 높이는 원샷유닛(9)과, 원샷유닛(9)에서 작업이 끝난 패키지를 배출하는 언로더유닛(10)을 포함한다.
로더유닛(5)은 적재된 기판(2)을 이송대(19)에 공급한다. 로더유닛(5)은 BOC 패키지공정이 가능하도록 후술할 본 발명이 제 2 실시예와 상이하게 기판(2)을 반전하여 공급한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프리베이커(6)는 이송대(19)에 공급된 기판(2)을 가변레일(12)에 적재한다. 프리베이커(6)는 가변레일(12)에 복수개로 적재된 기판(2)을 소정의 온도로 열처리하여 후술할 디스펜싱유닛(7)에서 도포될 접착제의 응착력을 향상시킨다. 프리베이커(6)는 본 발명의 일예로, 복수개의 기판(2)을 대략 1분동안 열처리를 하며,상위의 기판(2)부터 순차적으로 이송대(19)에 재공급한다. 그러나, 프리베이커(6)는 공정과정에 따라서 열처리 시간이 1분 미만 또는 1분 초과일 수도 있다.
가변레일(12)은 기판(2)을 복수개로 적재하는 기판지지부(13)와, 기판지지부(13)를 가변시키는 레일부(14)와, 열처리된 기판(2)을 이송대(19)에 재공급하도록 승강하는 승강부(15)를 포함한다. 가변레일(12) 본 발명의 일예로, 기판(2)의 크기에 따라서 기판지지부(13)의 폭이 가변된다.
기판지지부(13)는 기판(2)의 크기에 따라서 교체작업이 되지 않도록 가변되게 마련된다. 기판지지부(13)는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍으로 마련된 레일부(14)의 길이방향으로 이동가능하게 마련된다. 승강부(15)는 기판지지부(13)에 적재된 복수의 기판(2)을 순차적으로 이송대(19)에 재공급가능하게 승강된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 불량감지부(16)는 프리베이커(6)와 디스펜싱유닛(7) 공정 사이에 마련된다. 불량감지부(16)는 열처리된 기판(2)의 불량유무를 판단하기 위한 카메라(18)를 포함한다. 불량감지부(16)는 본 발명의 일예로, 기판(2) 의 진행방향의 하측면과 상측면을 검사하도록 한 쌍의 카메라(18)가 마련되며, 기판(2)을 진행시키도록 롤러(17)를 포함한다. 그러나, 불량감지부(16)는 단일 카메라(18) 또는 한 쌍을 초과하는 카메라(18)를 포함할 수도 있다.
디스펜싱유닛(7)은 에폭시와 같은 접착 물질을 기판(2)에 분사하여 도포한다. 디스펜싱유닛(7)은 기판(2)에 설정된 형상 부분에 소정의 압력으로 접착 물질을 분사하여 도포한다.
다이공급부(4)는 적재엘리베이터(11)로부터 공급받은 웨이퍼(미도시)에서 분리된 다이(3)를 공급한다.
다이어태치유닛(8)은 다이공급부(4)에서 공급된 다이(3)를 파지하여 반전 회동한 후에 기판(2)에 부착한다. 다이어태치유닛(8)은 다이공급부(4)의 다이(3)를 파지하고, 파지된 다이(3)를 반전 회동하여 이송하는 다이트랜스퍼(22)와, 다이트랜스퍼(22)부터의 다이(3)를 파지하여 기판(2)에 부착하도록 이송하여 승강되는 다이어태치부(23)와, 다이어태치부(23)에 파지된 다이(3)를 기판(2)을 사이에 두고 열 압착가능하게 다이어태치부(23)와 대응하는 히터플레이트(24)를 포함한다.
다이트랜스퍼(22)는 도 4에 도시된 바와 같이, 다이공급부(4)의 다이(3)를 파지하는 파지부(29)와, 파지부(29)에 파지된 다이(3)를 반전 회동하여 이송하는 반전이송부(30)를 포함한다. 다이트랜스퍼(22)는 본 발명의 일예로, 파지부(29)가 위치한 부분에서 반전 회동하나, 전체 부분이 회동하여 반전될 수도 있다. 다이트랜스퍼(22)는 반전 회동된 다이(3)를 다이어태치부(23)로 이송한다.
파지부(29)는 본 발명의 일예로, 진공상태로 흡착하여 파지한다. 파지부(29) 는 다이(3)를 클립과 같은 다양한 방법으로 파지 할 수도 있으나, 다이(3)에 스크래치와 같은 불량요인이 생기지 않도록 흡착하는 것이 바람직하다.
반전이송부(30)는 파지부(29)에 파지된 다이(3)의 표면이 기판(2)에 부착되도록 반전 회동한다. 반전이송부(30)는 반전된 다이(3)를 다이어태치부(23)로 이송한다.
다이어태치부(23)는 도 5에 도시된 바와 같이, 다이트랜스퍼(22)의 다이(3)를 파지하는 어태치파지부(31)와, 어태치파지부(31)에 파지된 다이(3)를 기판(2)의 수직방향에 위치하게 이송하고, 기판(2)에 다이(3)를 부착하게 승강되는 어태치구동부(32)를 포함한다.
어태치파지부(31)는 본 발명의 일예로, 다이트랜스퍼(22)로부터 이송된 다이(3)를 파지한다. 어태치파지부(31)는 전술한 다이트랜스퍼(22)의 파지부(29)와 동일하게 진공상태로 흡착하여 파지하는 것이 바람직하다.
어태치구동부(32)는 파지된 다이(3)를 기판(2)의 수직방향에 위치하게 이송하고, 다이(3)를 기판(2)위에 가압하여 부착하게 한다.
히터플레이트(24)는 기판(2)을 사이에 두고 어태치파지부(31)와 다이(3)를 열 압착가능하게 대응되도록 마련된다. 히터플레이트(24)는 기판(2)에 다이(3)를 열 압착하도록 소정을 열을 발생하는 접촉부(34)를 포함한다. 히터플레이트(24)는 기판(2)위에 도포된 접착 물질이 열에 매우 민감하므로, 다이(3)를 접착하는 순간만 기판(2)과 접촉이 이루어져야한다. 히터플레이트(24)는 도 6에 도시된 바와 같이, 대기 상태에서 기판(2)과 이격되어 있도록 기판(2)의 진행방향에 수직방향의 상하로 이동가능한 수직이동부(33)와, 기판(2)의 진행방향에 좌우로 이동가능한 수평이동부(35)를 포함한다.
기판인식부(21)는 도 7에 도시된 바와 같이, 다이어태치유닛(8)에서 기판(2)에 정확하게 다이(3)를 부착하도록 기판(2)의 하측면에 위치한 기준마크(36)를 인식하는 적외선장비(26)를 포함한다.
적외선장비(26)는 기판(2)의 하측면에 형성된 기준마크(36)를 인식하도록 적외선 조명(27)과, 인식카메라(28)를 포함한다.
원샷유닛(9)은 기판(2)에 다이(3)가 부착된 패키지를 2차 본딩함으로써 접착강도를 높이고, 부착시간을 감소시킨다. 원샷유닛(9)은 본 발명의 일예로, 다이어태치유닛(8)에서는 다이(3)를 한개씩 부착하나, 복수의 다이(3)를 가압하도록 소정의 표면적을 갖는 압착툴(미도시)을 사용하여 가압하는 시간을 감소시킨다.
이러한 구성에 의하여 본 발명에 따른 제 1 실시예의 다이어태치 장치(1)의 공정과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 일반적인 노멀패키지 공정과는 상이하게 로더유닛(5)에 기판을 반전하여 공급한다. 공급된 기판(2)은 프리베이커(6)의 가변레일(12)에 복수개로 적재되어 소정의 온도로 열처리된다. 열처리된 기판(2)은 디스펜싱유닛(7)에서 공정을 하기전에 불량감지부(16)에서 기판(2)의 불량유무를 확인한다. 디스펜싱유닛(7)은 기판(2)에 에폭시와 같은 접착 물질을 소정의 압력으로 도포한다. 다이어태치유닛(8)은 다이공급부(4)에서 파지된 다이(3)를 반전 회동하여 기판(2)으로 이송한다. 기판(2)에 다이(3)를 부착하기전에 기판인식부(21)에서 다이(3)가 부착될 기판(2) 의 기준위치를 확인한다. 다이어태치유닛(8)에서 다이어태치부(23)와 히터플레이트(24)를 사용하여 기판(2)에 다이(3)를 열 압착하여 부착한다. 완성된 BOC패키지를 언로더유닛(10)으로 배출한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 다이어태치 장치(1)는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 다이공급부(4)의 다이(3)를 이송하는 다이이송부(25)와, 다이이송부(25)에 의해 이송된 다이(3)를 다이어태치부(23)가 파지할 수 있도록 안착되는 다이스테이지(20)를 갖는 다이어태치유닛(8)을 포함한다.
로더유닛(5)은 노멀패키지 공정이 가능하도록 전술한 제 1 실시예와는 상이하게 기판(2)을 반전하지 않고 이송대(19)에 공급한다.
다이이송부(25)에 파지된 다이(3)의 표면의 반대측이 기판(2)에 부착되도록 다이스테이지(20)에 안착시키고, 안착된 다이(3)를 제 1 실시예와 동일하게 기판(2)에 부착한다.
이러한 구성에 의하여 본 발명에 따른 제 2 실시예의 다이어태치 장치(1)의 공정과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선,로더유닛(5)에 반전되지 않은 기판(2)을 공급하여, 다이어태치유닛(8)에서 다이(3)를 반전 회동하지 않고 파지된 상태로 기판(2)에 부착하여 패키지를 완성한다. 이에, 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에 따른 다이어태치 장치는 노멀 및 LOC패키지와 BOC패키지의 공정을 함께 할 수 있으며, 프리베이커에서 기판의 크기에 관계없이 가변되는 가변레일을 포함하여 기판지지부를 교체할 필요가 없다. 또한, 불량인식부와 기판인식부를 포함하여 패키지의 불량률을 감소시킬 수가 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 다이어태치 장치는 노멀 및 LOC, BOC패키지를 동일한 장치내에서 작업할 수가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다양한 종류의 패키지 작업을 할 수 있는 다이어태치 장치가 제공된다.
또한, 프리베이커의 기판지지부가 기판의 크기에 따라서 가변되기 때문에 기판지지부를 교체할 필요가 없으며, 불량인식부와 기판인식부를 포함하여 패키지의 불량률도 감소시킬 수가 있다.

Claims (5)

  1. 기판에 다이를 부착하는 다이어태치 장치에 있어서,
    상기 다이를 공급하는 다이공급부와;
    상기 다이공급부의 상기 다이를 파지하는 파지부와, 상기 파지부에 파지된 상기 다이를 반전 회동하여 이송하는 한개 이상의 반전이송부를 갖는 다이트랜스퍼와;
    상기 다이트랜스퍼로부터의 상기 다이를 파지하는 어태치파지부와, 상기 어태치파지부에 파지된 상기 다이를 상기 기판에 부착하도록 상기 어태치파지부를 이동시키는 어태치구동부를 갖는 다이어태치부와;
    상기 기판을 열처리하는 프리베이커를 포함하며,
    상기 프리베이커는 상기 기판의 크기에 따라 변동되는 가변레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어태치 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 불량유무를 판단하는 카메라를 갖는 불량감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어태치 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판에 상기 다이를 부착하는 기준위치를 인식하도록 적외선장비를 갖는 기판인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어태치 장치.
  5. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 사이에 두고 상기 어태치파지부와 대응하여 상기 다이를 열 압착가능하게 하는 히터플레이트를 더 포함하며, 상기 히터플레이트는 상기 기판의 진행방향에 수직방향의 상하로 이동가능한 수직이동부와, 상기 기판의 진행방향에 좌우로 이동가능한 수평이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어태치 장치.
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