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KR0136161Y1 - 마운트 헤드 - Google Patents

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KR0136161Y1
KR0136161Y1 KR2019960000155U KR19960000155U KR0136161Y1 KR 0136161 Y1 KR0136161 Y1 KR 0136161Y1 KR 2019960000155 U KR2019960000155 U KR 2019960000155U KR 19960000155 U KR19960000155 U KR 19960000155U KR 0136161 Y1 KR0136161 Y1 KR 0136161Y1
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KR
South Korea
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head
mount head
layer
die bonding
diamond
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KR2019960000155U
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KR970050351U (ko
Inventor
박영환
Original Assignee
박영환
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Publication date
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    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
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    • HELECTRICITY
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Abstract

본 고안은 다이 본딩 툴(Die Bonding Tool)용 마운트 헤드(Mount Head)에 관한 것으로, 스테인레스로된 베이스(6)의 일측면에 3단의 적층구조를 갖는 헤드부(10)가 용접결합되어지되, 이 헤드부(10)에 대한 적층구조는 상부방향으로 부터 공업용다이아몬드가 부착된 다이아층(1); 코발트, 카본, 니켈, 은, 티타늄의 합금으로 된 합금층(2); 그리고 초경합금층(3)이 순차적으로 적층·결합되어진 것으로, 헤드부(10)의 상면이 공업용다이아몬드 재질을 갖는 다이아층(1)로 구성되어져 표면(4)이 열에 대한 형태 변형이 발생하지 않고 거의 완벽한 편평도를 유지할 수 있으므로 마운트 헤드(A)의 사용수명을 극대화시킬 수 있도록 한 것임.

Description

마운트 헤드
제1도는 본 고안에 따른 다이 본딩툴용 마운트 헤드의 결합단면도.
제2도는 본 고안에 따른 마운트헤드가 다이 본딩용 툴에 결합되어진 상태의 결합상태도.
제3도는 본 고안에 따른 다이 본딩툴용 마운트헤드의 다른 실시예를 나타낸것으로, (a)도는 헤드부의 선단테두리가 테이퍼진 형태, (b)도는 헤드부의 상부중앙부에 요홈부가 형성되어진 형태이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A : 마운트 헤드(Mount Head)
1 : 다이아층 2 : 합금층
3 : 초경 합금층 4 : 표면
5 : 용접층 6 : 베이스
7 : 테이퍼면 8 : 요홈
9 : 다이 본딩툴(Die Bonding Tool) 10 : 헤드부
본 고안은 다이 본딩 툴(Die Bonding Tool)용 마운트 헤드(Mount Head)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마운트 헤드의 상부표면을 공업용 다이아 몬드층으로 구성하여 내구성을 증대시킴과 아울러 표면이 열변형되지 않고 장기간 편명도를 유지할 수 있도록 함으로서, 궁극적으로 마운트 헤드의 사용수명을 연장시킬 수 있도록 한 다이 본딩 툴용 마운트 헤드에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지를 제조함에 있어서는, 리드 프레임의 패틀(Paddle)위에 워이퍼로 부터 소정크기로 절단(Saving)된 칩(Chip)을 에폭시 수지(Epoxy Resin)를 통하여 부착·고정시키는 다이어태치 공정과; 칩의 신호연결단자인 패드(Pad)와 리드프레임의 인너리드(Inner Lead)를 본딩툴의 마운트 헤드를 통하여 필름을 융착·접속하여 전기적으로 연결시키는 다이 본딩 공정과; 칩이 고정되는 패들과 인너리드를 포함하는 부분을 에폭시 수지로 몰드(Mold)하는 몰딩공정과; 리드 프레임의 타이바 및 댐바를 절단하여 패키지를 분리하는 트림(Trim)공정과; 회로기판과 결합될 수 있도록 리드를 소정형태로 절곡시키는 포밍(Forming)공정을 통하여 반도체 패키지가 제조되어 진다.
이때, 상기의 다이 본딩공정을 수행함에 있어서는, 본딩툴내에서 발생된 열이 마운트 헤드와 접촉된 칩을 통하여 패드와 인너리드의 접촉면을 고착시키기 위한 필름을 융착시켜 신호연결단자인 리드의 패드와 리드프레임의 인너리드가 상호 결속되게 된다.
그러나, 종래의 마운트 헤드는 그 표면이 텅스텐과 같은 금속재로 제작되었기 때문에 내구성이 떨어질 뿐만 아니라, 본딩툴에서 발생된 열에 의해 표면이 쉽게 열변형되어 편평도가 떨어지게 되는 단점이 있었으며 편평도가 떨어진 마운트 헤드에 의해 제작되어진 반도체 패키지는 신뢰성이 떨어질 수 밖에 없었다.
이에 본 고안은 상기의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 마운트 헤드의 상부표면을 공업용 다이아몬드층으로 구성하여 내구성을 증대시키고, 표면이 열변형되지 않고 장기간 편평도를 유지하도록 함으로써 사용수명을 배가 시킬 수 있도록 한 다이 본딩 툴용 마운트 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성시키기 위한 본 고안에 따른 다이 본딩 툴용 마운트 헤드는, 스테인레스로 된 베이스의 일측면에 3단의 적층구조를 갖는 헤드부가 용접결합 되어지되, 이 헤드부의 적층구조는 상부방향으로 부터 공업용 다이아몬드가 부착된 다이아층; 코발트, 카본, 니켈, 은, 티타늄의 합금인 합금층; 그리고 초경합금층이 순차적으로 적층결합되어지고, 그 하단은 은랍을 통한 용접방법으로 베이스가 용접고정된 것에 그 특징이 있다.
이하, 본 고안에 따른 다이 본딩 툴용 마운트 헤드의 구조를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
예시도면 제1도에 도시된 바와같이, 본 고안은 헤드부(10)의 구조가 칩(미도시)의 상면과 접촉되어지는 다이아층(1)과; 코발트, 카본, 니켈, 은, 티타늄의 합금으로 된 합금층(2)과; 그리고, 탄화텅스텐, 탄화티탄등의 경도가 매우높은 화합물의 분말과 코발트등의 금속분말을 결합체로 사용하여 고압으로 압축하고 금속이 용해되지 않을 정도의 고온으로 소결 형성시킨 초경합금층(3)의 3단 적층 구조를 갖는다.
한편, 상기 다이아층(1)은 순도 99%이상의 공업용 다이아몬드가 적용되어지고, 두께는 약 10마이크론을 유지시키는 한편, 그 표면(4)은 초정밀가공방법의 하나인 방전가공을 통하여 정밀하게 연마되어져 거의 완벽한 편평도를 유지하고 있다.
헤드부(10)의 바닥면인 초경합금층(3)의 저면은 용접층(5)을 매개로 스테인레스(sus 440c)로 된 베이스(6)와 용접결합되어져 있는데, 그 결합방법은 헤드부(10)와 베이스(6)의 양 부재를 700℃이상 가열시킨 상태에서 두부재의 접촉면에 대해 은랍(silver solder)을 주입하여 이들을 상호 접합·고정시키게 된다.
상기 합금층(3)에 포함된 각 금속은 코발트 60%, 카본 30%, 니켈 5%, 은 3%, 티타늄 2%의 배합비율로 되어있으며, 헤드부(10)의 상부면에 위치한 다이아층(1)은 그 테두리 둘레에 대해 예시도면 제3도의 (a)와 같이 테이퍼면(7)을 형성시키고, 또한 (b)도와 같이 마운트 헤드(A)의 표면(4)로 부터 소정깊이의 요홈(8)을 형성시킬 수도 있다.
상기 마운트 헤드(A)는 다이 본딩 툴(9)의 하단에 끼움결합을 통하여 결합되어지며, 다이 본딩 툴(9)내에 장착된 전원 코일(미도시)에서 발생된 열이 마운트 헤드(A) 를 매개로 패들위에 놓여진 칩에 전달되어, 필름이 융착됨으로서 패드와 리드프레임의 인너리드가 접속되게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되어진 본 고안에 따른 다이 본딩 툴용 마운트 헤드의 작용 및 효과는 다음과 같다.
본 고안에 따른 마운트 헤드의 특징은 칩과의 접촉이 이루어지는 헤드부(10)의 표면(4)이 공업용 다이아몬드로 구성된 다이아층(1)로 되어진 것에 큰 특징이 있는데, 상기 공업용 다이아몬드는 열에 대한 형태 변형이 거의 발생하지 않고, 경도가 극히 우수하며 또한, 전기에 대한 부도체의 성질을 갖는다.
따라서, 헤드부(10)의 표면(4)이 열에 대한 형태변형이 발생하지 않음에 따라 거의 완벽한 편평도를 장기간 유지할 수 있어 마운트 헤드(A)의 사용수명이 늘어나게 되는 잇점이 있다.
즉 마운트 헤드(A)의 사용수명이 늘어나게 됨에따라 경제적인 잇점외에도 반도체 제조공정의 신뢰성을 높일수가 있게 된다.
또한, 상기 헤드부(10)와 베이스(6)와의 용접방법이 양부재(헤드부, 베이스)를 충분히 예열(예열온도 : 약 700℃)시킨 상태에서 그 접촉면에 대해 은랍을 주입시키는 방법으로 두 부재를 접합시킴으로써 접합작업이 간편하면서도 완벽한 접합효과를 기대할 수가 있다.
그리고 예시도면 제3도에 도시된 바와같이 헤드부(10)의 표면(4) 테두리부 둘레에 테이퍼면(17)을 형성시키게 되면, 상기 표면(4)과 접촉되어지는 칩이 테두리부에 의해 손상되는 일이 발생하지가 않게되며, 표면(4)의 중앙부에 요홈(8)이 형성된 경우에는, 칩에 대한 압착면적이 극소화되어 필름을 융착시킬 부분에만 압착력이 집중됨으로서 접합효율이 높아지게 되는 잇점이 있다.
상기와 같이 본 고안에 따른 다이 본딩 툴용 마운트 헤드는 헤드부(10)의 상면이 공업용다이아몬드 재질로 된 다이아층(1)로 구성되어져 열에 대한 형태변형이 발생하지 않아 거의 완벽한 편평도를 장기한 유지할 수 있으므로, 마운트 헤드(A)의 사용수명을 극대화시킨 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (4)

  1. 다이 본딩 툴(Die Bonding Tool)의 하단에 결합되어 신호연결단자인 리드의 패드와 리드프레임의 인너리드가 상호 결속되도록 하는 기능이 부여된 다이 본딩 툴용 마운트 헤드(Mount Head)에 있어서, 상기 마운트 헤드(A)는 스테인레스로된 베이스(6)의 일측면에 3단의 적층구조를 갖는 헤드부(10)가 용접결합되어지되, 이 헤드부(10)에 대한 적층구조는 다이아몬드가 부착된 다이아층(1)과; 코발트, 카본, 니켈, 은, 티타늄의 합금으로 된 합금층(2); 그리고 탄화텅스텐, 탄화티탄등의 경도가 매우높은 화합물의 분말과 코발트 등의 금속분말을 결합체로 사용하여 고압으로 압축시킨 초경합금층(3)이 순차적으로 적층결합된 구조로 된 것을 특징으로 하는 다이 본딩 툴용 마운트 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다이아층(1)의 재질은 공업용다이아몬드인 것을 특징으로 하는 다이 본딩 툴용 마운트 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다이아층(1)의 상부 테두리둘레에 테이퍼면(7)이 형성된 것을 특징으로 하는 다이 본딩 툴용 마운트 헤드.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 다이아층(1)의 중앙부에 소정깊이의 요홈(8)이 형성되어진 것을 특징으로 하는 다이 본딩 툴용 마운트 헤드.
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