KR0182191B1

KR0182191B1 - Reliability inspection apparatus for semiconductor package

Info

Publication number: KR0182191B1
Application number: KR1019960029001A
Authority: KR
Inventors: 장효성
Original assignee: 황인길; 아남산업주식회사
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR980012177A

Abstract

본 발명은 반도체패키지용 신뢰성 검사장치에 관한 것으로서, 각 제조공정을 거쳐 완성된 반도체패키지(30)가 출하되어 각종 기구장치에 실제 적용되어 P.C.B에 고온상태로 납땜작업시 발생하는 높은 온도가 반도체칩(33)과 리드(32)와 근접하는 부근의 패키지(31)에 열을 발생시켜 크랙 및 들뜸불량을 발생시키는 제품을 실제 조건에서 테스트를 거친후 초음파로 반도체패키지(30)를 검사하는 검자장치에 있어서, 상기 검사장치(40)에 물이 수용되는 수조(41)와 수조(41) 내부에 워터젯(42)와 워터젯(42) 상부의 수조(41) 외부에는 신뢰성 검사를 시행할 수 있는 반도체패키지(30)가 적재수납된 검사용 트레이(T)를 공급시키는 위치에 다이(D)와 이 다이(D) 일측에 안내레일(R)과 안내레일(R)일측을 하측으로 수직형성시켜 된 안내레일(R)을 수조(41)내의 워터젯(42) 부근에 구비하며, 수조(42)내의 워터젯(42) 일측 상부에는 검사용다이(TD)를 구비하고, 워터젯(42) 주위와 검사용다이(TD) 사이에는 안내레일 B(R1)을 설치하며, 검사용다이(TD)에는 초음파발생기(50)를 설치한 것으로 검사소요시간의 단축으로 작업성을 높이며, 신뢰성검사 완료된 제품의 품질신뢰도를 높일 수 있게 한 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reliability testing apparatus for a semiconductor package, wherein a semiconductor package 30 completed through each manufacturing process is shipped and actually applied to various mechanical devices, and thus a high temperature generated during soldering work at a high temperature on a PCB is a semiconductor chip. A device for inspecting the semiconductor package 30 with ultrasonic waves after testing a product that generates heat and cracks due to heat generated in the package 31 near the lid 32 and the lid 32 under actual conditions. According to the present invention, a semiconductor capable of performing a reliability test on the water tank 41 and the water tank 41 above the water jet 42 inside the water tank 41 and the water tank 41 in which the water is accommodated in the inspection apparatus 40. The die (D) and the guide rail (R) and one side of the guide rail (R) on one side of the die (D) are vertically formed at a position to supply the inspection tray (T) in which the package 30 is stored. Guide rail (R) to the water jet 42 in the water tank (41) And a test die (TD) on one side of the water jet 42 in the water tank 42, and a guide rail B (R1) is installed between the water jet 42 and the test die TD. It is possible to increase workability by shortening the inspection time by installing the ultrasonic generator 50 in the dragon die (TD) and increasing the quality reliability of the finished product.

Description

Reliability Tester of Semiconductor Package

본 발명은 반도체패키지의 신뢰성 검사장치에 관한 것으로서, 특히 각 공정을 거쳐 제조완성된 반도체패키지를 초음파 발생기에 의해 전자회로부인 반도체칩과 패키지와의 사이에 발생하는 크랙(Crack) 및 들뜸(Delamination) 현상을 검사할 수 있도록 신뢰성 검사장치에 수조와 수조내에 워터젯(Water Jet)과 검사용다이와 안내레일과 검사용트레이를 이송시키는 홀더를 구비하여 신뢰성 검사를 용이하게 할 수 있도록 한 반도체패키지의 신뢰성 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for testing reliability of a semiconductor package, and in particular, a crack and deramination generated between a semiconductor chip, which is an electronic circuit part, and a package, by a ultrasonic generator. Reliability inspection of semiconductor package to facilitate reliability inspection by providing reliability test device to holder of water jet, inspection die, guide rail and inspection tray in tank and tank Relates to a device.

일반적으로 반도체 패키지는 웨이퍼(Wafer)를 소잉(Sawing) 공정에서 절단된 반도체칩을 다이 어태치(Die Attach) 공정에서 리드프레임(Lead Frame)의 탑재판에 에폭시(Epoxy)를 이용하여 부착시킨다.In general, a semiconductor package attaches a semiconductor chip cut in a sawing process to a mounting plate of a lead frame in an die attach process using epoxy.

반도체 칩이 부착된 리드프레임 자재는 와이어본딩(Wire Bonding) 공정에서 반도체칩의 내부회로와 리드프레임의 각 리드간에 전기적 회로를 연결시키기 위해 금(Au) 또는 알미늄(Al)으로 된 가는선을 와이어본딩시킨다.Lead frame materials with semiconductor chips are attached to wires made of gold (Au) or aluminum (Al) to connect electrical circuits between the internal circuits of the semiconductor chip and each lead of the lead frame in the wire bonding process. Bond.

와이어본딩이 완료된 자재는 공기중에 노출될 때 발생하는 외적인 힘과 부식 및 열 등에 의해 쉽게 손상되는 것을 방지하고, 전기적인 특성보호와 기계적인 안정성을 도모하기 위하여 컴파운트(Compound)재로 몰딩(Molding)하여 소정형태로 패키지(Package)성형한다.Wire-bonded material is molded with compound material to prevent damage due to external force, corrosion and heat generated when exposed to air, and to protect electrical properties and mechanical stability. To form a package in a predetermined form.

패키지 성형이 완료된 자재는 몰딩시 발생하는 플래쉬(Flash)와 리드와 리드 사이에 형성한 댐바(Dambar)를 제거하는 트리밍(Trimming) 공정을 시행한 후 도금전에 리드프레임에 붙어있는 플래쉬와 피막, 그밖에 이물질등을 화공약품에 의해 제거시키는 케미컬디플래쉬(Chemical Deflash)공정을 시행한다.After the molding of the package, the material is processed to remove the flash generated during molding, and the trimming process to remove the dambar formed between the lead and the lead, and then flash, film, and other materials attached to the lead frame before plating. Chemical Deflash process is used to remove foreign substances by chemicals.

케미컬디플래쉬 공정이 완료된 자재는 공기중의 산화 및 부식으로부터 금속재인 리드의 변색을 방지하고, 전기적인 특성과 P.C.B에 실장시 납땜 작업성을 높이기 위해 도금을 입히는 도금공정(Solder Plating)을 시행한다.Material that has completed chemical splash process prevents discoloration of lead, which is a metal material from oxidation and corrosion in air, and performs plating process to apply plating to improve electrical characteristics and solderability when mounting on PCB. .

도금이 완료된 자재는 패키지의 표면에 묻은 불순물과 먼지 등을 제거하고 마킹 공정이 잘되기 위해 화공용액을 사용하여 크리닝(Cleaning)한다.The plated material is cleaned with a chemical solution to remove impurities and dust on the surface of the package and to ensure a good marking process.

자재의 크리닝이 완료되면 제품의 식별을 목적으로 하기 위해 자재의 고유번호와 회상명, 날짜 등을 쉽게 알아볼 수 있도록 패키지 표면에 잉크(Ink) 또는 레이져(Laser)를 이용하여 활자를 찍은 마킹(Marking) 공정을 시행한다.When the material is cleaned, marking is done using ink or laser on the surface of the package for easy identification of the material's unique number, recall name and date for the purpose of product identification. Implement the process.

마킹공정이 완료된 자재는 리드의 길이를 일정한 범위로 컷팅하고, 소정형태로 절곡시켜 완제품을 얻을 수 있는 트림폼 공정을 시행하여 완제품의 반도체패키지(Semiconductor Package)을 구할 수 있게 한 것이다.After the marking process is completed, the lead length is cut to a certain range, and the trim form process is performed to obtain a finished product by bending it into a predetermined shape, thereby obtaining a semiconductor package of the finished product.

이렇게 제조완료된 반도체패키지는 내부의 회로기능과 외적인 힘과 주변의 환경에 의해 제품을 보호하고, 품질 신뢰도를 높이기 위해 다수의 적재부를 갖는 트레이(Tray)에 적재시킨후 구매자에게 인수시킨다.The semiconductor package thus manufactured is protected by the internal circuit function, external force and the surrounding environment, and loaded into a tray having a plurality of loading parts for purchase to a buyer in order to improve quality reliability.

이와같이 트레이에 적재된 상태로 구매자에게 인수시킨후 반도체패키지를 각종 기구장치에 적용할 수 있도록 각 리드를 PCB에 납땜 작업시 고온(220℃)으로 가열되는 열이 전달되어 발열시킴에 따라 반도체패키지 제조공정시 내부에 함유된 수분이 증발되면서 기체화되고, 이때 기체의 부피는 액체상태의 부피의 1200배 이상으로 부피변화율이 발생하여 팽창압력이 증대됨으로써 반도체칩과 패키지 사이 및 반도체칩과 가장 근접된 부분의 패키지에서 크랙 및 들뜸 현상이 발생한다.In this way, the semiconductor package is manufactured as heat is transferred and heated at high temperature (220 ℃) during soldering operation to each PCB so that the semiconductor package can be applied to various apparatuses after being transferred to the buyer while being loaded on the tray. During the process, the moisture contained in the process vaporizes as the vapor evaporates. At this time, the volume of the gas is increased to 1200 times the volume of the liquid state so that the expansion pressure is increased, thereby increasing the expansion pressure. Cracks and lifting occurs in the package of the part.

따라서, 완제품 상태의 반도체패키지의 신뢰성 검사를 위해 제조과정중 완성된 제품을 트레이에 적재수납시킨후 실온상태에서 초음파를 이용하여 1차 신뢰성 검사를 시행한다.Therefore, in order to check the reliability of the semiconductor package in the finished product state, the finished product during the manufacturing process is loaded into the tray and subjected to the first reliability test using ultrasonic waves at room temperature.

이렇게 1차 신뢰성 검사를 시행하여 패키지의 크랙과 들뜸 현상이 발생된 제품을 선별하여 제거시키고 트레이에는 상품의 제품만을 적재수납시킨다.In this way, the first reliability test is carried out to sort out and remove the cracks and lifting products of the package, and only the products of the goods are stored in the tray.

상기 트레이에 양품의 제품이 적재되면 반도체패키지를 실제 적용시 납땜온도조건에 맞는 주위환경을 설정하여 제품을 테스트한다.When good quality products are loaded into the tray, the product is tested by setting an environment suitable for soldering temperature conditions when the semiconductor package is actually applied.

이때에는 제품 내부에 함유된 수분이 기체화될 때 팽창하는 압력에 의해 반도체칩과 근접되는 부위의 패키지에서 크랙과 들뜸 불량이 다수개 발생한다.At this time, a large number of cracks and lifting defects are generated in the package in the vicinity of the semiconductor chip due to the expanding pressure when the moisture contained in the product is vaporized.

이렇게 납땜온도조건에 맞는 테스트를 거친 제품은 트레이와 함께 수조내에 침수 시킨후 초음파 발생기에서 발생되는 초음파로 불량제품을 선별하여 제거시킨후 양품의 제품을 트레이에 적재시켜 출하시킬 수 있게 한 것이다.The products that have been tested for the soldering temperature conditions are immersed in the tank together with the tray, and then the defective products are sorted out by the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator, and the good products can be loaded into the tray.

상기 초음파발생기는 주파수가 20㎒ 이상의 음파를 발생시키고, 이 초음파는 액체와의 접촉시 투과되는 성질을 갖고 있으므로 인하여 신뢰성 검사를 시행하는 반도체페키지를 수조내에서 시행할 수 있게 하고, 반도체패캐지를 투과하는 초음파를 인식하여 제품의 불량과 양품을 체킹할 수 있게 한 것이다.The ultrasonic generator generates sound waves with a frequency of 20 MHz or more, and the ultrasonic waves have a property of being transmitted upon contact with a liquid, so that a semiconductor package for reliability test can be carried out in a tank, and the semiconductor package is transmitted. It is to recognize the ultrasonic waves to check the defects and good products.

이와같이 완성된 반도체패키지(30)의 신뢰성 검사를 실시하는 종래의 검사장치(40)는 도면 제7도에서 보는 바와같이 검사장치(40)의 수조(41) 내부에 검사용다이(TD)를 구비하고, 검사용다이(TD)상하부에는 초음파 발생기(50)를 설치하며, 초음파발생기(50)는 상부에 초음파출력부(51)와 하부에 초음파수광부(52)를 구비한 것이다.The conventional inspection apparatus 40 which performs the reliability inspection of the semiconductor package 30 completed as described above has an inspection die TD inside the water tank 41 of the inspection apparatus 40 as shown in FIG. In addition, an ultrasonic generator 50 is provided above and below the inspection die TD, and the ultrasonic generator 50 includes an ultrasonic output unit 51 at an upper portion and an ultrasonic light receiver 52 at a lower portion.

이러한 검사장치(40)는 제조생산과정에서 양산된 반도체패키지(30)를 실제적용시 남땜작업에서 발생되는 열에 의한 조건에 맞춰 테스트를 거친후 검사용다이(TD) 상부에 구비된 트레이(100)의 적재부에 각각 반도체칩(30)을 안치시킨후 초음파발생기(50)의 초음파출력부(51)에서 발생하는 초음파가 패키지(31)를 통과시키게 한후 초음파수광부(52)에서 이 신호를 인가받아 리드(32)와 반도체칩(33) 주변에 근접된 패키지(31)에 열이 많이 발생하는 영역의 크랙과 들뜸블량을 검출할 수 있게 하였다.The inspection apparatus 40 is subjected to a test in accordance with the conditions caused by heat generated in the soldering process during the actual application of the semiconductor package 30 mass-produced in the manufacturing process, the tray 100 provided on the inspection die (TD) After placing the semiconductor chip 30 in the loading portion of each of the ultrasonic generator 50 of the ultrasonic output unit 51 to pass the package 31 through the ultrasonic wave receiving unit 52 receives this signal The amount of cracks and liftables in a region where heat is generated in the package 31 near the lid 32 and the semiconductor chip 33 can be detected.

그러나 수조(41)내에 수용된 물에 트레이(100)에 적재된 반도체패키지(30)가 침수시 액체서 발생하는 기포가 트레이(100)와 반도체패키지(30) 사이에 잔류하게 되므로 초음파가 기포를 투과하지 못함에 따라 신뢰성검사의 신뢰도를 높이지 못하였다.However, since the bubbles generated as a liquid when the semiconductor package 30 loaded in the tray 100 is immersed in the water contained in the water tank 41 remain between the tray 100 and the semiconductor package 30, ultrasonic waves penetrate the bubbles. As a result, the reliability of the reliability test could not be increased.

또한 수작업으로 검사용다이(TD)에 안치된 트레이(10)의 적재부에 각각 반도체패키지(30)를 안치시키도록 하므로서, 검사시간보다 준비작업시간이 4∼6배이상 소요됨에 따라 작업성 저하를 가져왔다.In addition, since the semiconductor package 30 is placed in the loading portion of the tray 10 placed in the inspection die (TD) by hand, the workability decreases as the preparation work takes 4 to 6 times longer than the inspection time. Brought it.

전술한 종래 기술들은 완성된 반도체패키지를 출하된 상태에서 작동 기기에 적용시 PCB에 납땜작업중 발생하는 온도조건에 따라 테스트를 거친 후 검사장치의 수조내에 구비된 검사용다이에 트레이를 안치시킨 상태에서 다수개의 반도체패키지를 수작업으로 수납시킴에 따라 신뢰성 검사 준비작업 소요시간이 길어 작업성이 저하되었고, 수조내에 침수된 반도체패키지와 트레이 사이에 발생한 기포가 잔류하게 되므로 초음파발생기에서 발생한 초음파가 투과하지 못하여 반도체패키지의 크랙 및 들뜸불량 검출이 용이하지 못함에 따라 완제품의 반도체패키지 품질 신뢰성을 높이지 못한 문제점이 있었다.The above-mentioned prior arts have been tested according to the temperature conditions generated during soldering to the PCB when the finished semiconductor package is applied to an operating device in a shipped state, and then the tray is placed in an inspection die provided in the tank of the inspection apparatus. By storing many semiconductor packages by hand, it takes a long time to prepare for the reliability test, and the workability is reduced.Because bubbles generated between the semiconductor packages and trays submerged in the tank remain, ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator cannot penetrate. Since the crack and lift defect detection of the semiconductor package is not easy, there was a problem that the quality of the semiconductor package quality of the finished product was not improved.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 각 공정을 거쳐 제조완성된 반도체패키지를 초음파 발생기에 의해 전자회로부인 반도체칩과 패키지와의 사이에 발생하는 크랙 및 들뜸현상을 검사할 수 있도록 신뢰성 검사장치에 수조와 수조내에 워터젯(Water Jet)과 검사용다이와 안내레일과 검사용트레이를 이송시키는 홀더를 구비하여 출하된 제품의 실제 적용시 납땜온도조건에 따라 테스트를 완료시킨 반도체패키지의 신뢰성 검사를 용이하게 한 것을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above-mentioned conventional problems, the semiconductor package manufactured through each process to inspect the cracks and lifting phenomenon generated between the semiconductor chip and the package of the electronic circuit portion by the ultrasonic generator. A semiconductor that has been tested according to the soldering temperature conditions during actual application of the shipped product by equipping the reliability tester with a water jet, a test die, a guide rail, and a holder for transporting the test tray. The purpose is to facilitate the reliability check of the package.

제1도는 본 발명의 구성도.1 is a block diagram of the present invention.

제2도는 본 발명의 공정도.2 is a process diagram of the present invention.

제3도는 본 발명의 검사장치에 적용되는 검사용 트레이의 분리사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of the inspection tray applied to the inspection device of the present invention.

제4도는 본 발명의 검사용 트레이에 반도체 패키지가 적재수납된 상태의 단면도.4 is a cross-sectional view of a semiconductor package loaded and stored in an inspection tray of the present invention.

제5도는 본 발명의 검사장치에서 신뢰성검사가 시행되는 반도체패키지 평면도.5 is a plan view of a semiconductor package subjected to the reliability test in the inspection apparatus of the present invention.

제6도는 본 발명의 작용상태도.6 is a functional state diagram of the present invention.

제7도는 종래의 신뢰성 검사구조도.7 is a conventional reliability test structure diagram.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

30 : 반도체패키지 31 : 패키지30: semiconductor package 31: package

32 : 리드 33 : 반도체칩32: lead 33: semiconductor chip

40 : 검사장치 41 : 수조40: inspection device 41: water tank

42 : 워터젯 D : 다이42: waterjet D: die

H : 홀더 R : 안내레일H: Holder R: Guide Rail

R1 : 안내레일 B T : 트레이R1: Guide rail B T: Tray

TD : 검사용트레이 50 : 초음파발생기TD: Inspection Tray 50: Ultrasonic Generator

51 : 초음파출력부 52 : 초음파수광부51: ultrasonic output unit 52: ultrasonic receiver

이하, 본 발명의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention in detail.

각 제조공정을 거쳐 완성된 반도체패키지(30)가 출하되어 각종 기구장치에 실제 적용되어 P.C.B에 고온상태로 납땜작업시 발생하는 높은 온도가 반도체칩(33)과 리드(32)와 근접하는 부근의 패키지(31)에 열을 발생시켜 크랙 및 들뜸불량을 발생시키는 제품을 실제 조건에서 테스트를 거친후 초음파로 반도체패키지(30)를 검사하는 검사장치에 있어서, 상기 검사장치(40)에 물이 수용되는 수조(41)와 수조(41) 내부에 워터젯(42)과 워터젯(42) 상부의 수조(41) 외부에는 신뢰성검사를 시행할 수 있게 반도체패키지(30)가 적재수납된 검사용 트레이(T)를 공급시키는 위치에 다이(D)와 이다이(D) 일측에 안내레일(R)과 안내레일(R) 일측을 하측으로 수직형성시켜 된 안내레일(R)을 수조(41)내의 워터젯(42) 부근에 구비하며, 수조(42)내의 워터젯(42) 일측 상부에는 검사용다이(TD)를 구비하고, 워터젯(42) 주위와 검사용다이(TD) 사이에는 안내레일 B(R1)을 설치하며, 검사용다이(TD)에는 초음파발생기(50)를 설치한 것이다.The semiconductor package 30, which is completed through each manufacturing process, is shipped and is actually applied to various mechanical devices, so that the high temperature generated during the soldering operation in a high temperature state on the PCB is near to the semiconductor chip 33 and the lead 32. In the inspection device for inspecting the semiconductor package 30 by ultrasonic waves after the product is generated in the package 31 to generate a crack and lifting defect by the actual conditions, water is accommodated in the inspection device 40 An inspection tray (T) in which the semiconductor package 30 is stored and stored so that the reliability of the water jet 42 and the water tank 42 on the water jet 42 inside the water tank 41 and the inside of the water tank 41 can be performed. In the water jet 42 in the water tank 41, a guide rail R formed by vertically forming one side of the guide rail R and one side of the guide rail R on one side of the die D and the die D at a position to supply ) And a test die (TD) on an upper portion of one side of the waterjet 42 in the water tank 42. ), A guide rail B (R1) is provided between the water jet 42 and the inspection die (TD), and the ultrasonic generator 50 is installed on the inspection die (TD).

이와같이 된 본 발명의 일실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.One embodiment of the present invention thus made will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면 제1도는 납땜온도조건을 거친 반도체패키지의 신뢰성 검사를 시행하는 검사장치(40)에 대한 구조도로서, 생산작업과정에서 사용되는 패키징트레이(100)를 안치시키는 다이(D)를 검사장치(40)의 상측 공급부에 설치하고, 이 다이(D)의 일측에 안내레일(R)과 안내레일(R)에 검사용트레이 A,B (10)(20)을 홀딩시키는 동시에 슬라이드 이송가능한 홀더(H)를 구비하고, 안내레일(R)의 일측 소정위치에서는 하측으로 하향구비시켜 수조(41)내에 수직으로 안내레일(R)을 위치시켜 구비한다.FIG. 1 is a structural diagram of an inspection apparatus 40 for conducting a reliability inspection of a semiconductor package that has undergone soldering temperature conditions, and shows a die D for placing a packaging tray 100 used in a production process. Holder (H), which is installed on the upper supply part of the die and holds the inspection trays A and B (10) and (20) on the guide rail (R) and the guide rail (R) on one side of the die (D). ), And the guide rail (R) is positioned vertically in the water tank 41 by downwardly downwardly provided at one side of the guide rail (R).

수조(41)내에 수직으로 구비한 안내레일(R)의 양측에는 워터젯(Water Jet)을 설치하고, 워터젯(42)의 일측 상부에는 수평으로 안내레일 B(R1)을 설치하며 안내레일 B(R1)의 선단에는 검사용다이(TD)를 구비하고, 검사용다이(TD)의 상·하측에는 초음파발생기(50)를 구비하며, 초음파 발생기(50)은 상부측을 초음파 출력부(51)로 이루어지고, 하부측은 초음파 출력부(51)에서 발사된 초음파신호를 수광하여 제품 양품과 불량을 체킹할 수 있는 초음파 수광부(52)를 구비한 것이다.Water jets are installed on both sides of the guide rail R vertically provided in the water tank 41, and guide rails B (R1) are horizontally installed on one side of the water jet 42, and the guide rails B ) Is provided with an inspection die (TD) at the tip, and provided with an ultrasonic generator 50 on the upper and lower sides of the inspection die (TD), the ultrasonic generator 50 is the upper side to the ultrasonic output unit (51) And, the lower side is provided with an ultrasonic light receiving unit 52 that can receive the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic output unit 51 to check the product quality and defects.

도면 제2도는 본 발명의 완성된 반도체패키지를 신뢰성 검사하는 공정도로서, 각 제조공정을 거친 반도체패키지(30)를 원래 생산에서 사용되는 패키징트레이(100)에 공급시킨다.FIG. 2 is a process chart of reliability testing of the completed semiconductor package of the present invention, and supplies the semiconductor package 30, which has undergone each manufacturing process, to the packaging tray 100 used in the original production.

반도체패키지(30)가 트레이(100)에 공급완료되면 트레이(100)를 이송시켜 신뢰성 검사장치(40)에 구비된 다이(D)에 트레이(100)를 안치시킨다.When the semiconductor package 30 is supplied to the tray 100, the tray 100 is transferred to place the tray 100 on a die D provided in the reliability test apparatus 40.

다이(D)에 트레이(100)가 안치되면 새로운 검사용트레이 B(20)를 트레이(100)상부에 안치시킨다.When the tray 100 is placed in the die D, a new inspection tray B 20 is placed on the tray 100.

검사용트레이 B(20)을 안치시킨후 트레이(100)와 검사용트레이 B(20)을 반전시켜 반도체패키지(30)가 검사용트레이 B(20)의 적재부(12)에서 반대위치로 안치되게 한다.After placing the inspection tray B 20, the tray 100 and the inspection tray B 20 are inverted so that the semiconductor package 30 is placed in the opposite position from the loading part 12 of the inspection tray B 20. To be.

이 상태에서 반전된 트레이(100)를 제거시킨후 검사용트레이 B(20)에 새로운 검사용트레이 A(10)을 안치시킨다.After removing the inverted tray 100 in this state, a new inspection tray A 10 is placed in the inspection tray B 20.

검사용트레이 A(10)가 검사용트레이 B(20)에 안치되면 안내레일(R)에 구비된 홀더(H)가 트레이 A, B(10)(20)을 홀딩시킨 상태로 안내레일(R)과 수조(41)내에 구비된 수직안내레일(R)을 따라 입수(入水)시킨다.When the inspection tray A 10 is placed in the inspection tray B 20, the holder H provided in the guide rail R holds the trays A and B 10 and 20. ) And along the vertical guide rail (R) provided in the water tank (41).

이때 검사용트레이 A, B(10)(20)는 수조(41)내에 구비된 워터젯(42)의 중앙에 위치한다.At this time, the inspection trays A and B (10, 20) is located in the center of the water jet 42 provided in the water tank (41).

이렇게 위터젯(42) 중앙에 검사용트레이 A, B(10)(20)가 위치하면 수조(41)내에 침수시 검사용트레이 A, B(10)(20) 사이의 적재부(12)에 적재수납된 반도체패키지(30)와 검사용트레이 A, B(10)(20) 사이에 발생한 기포를 제거시키기 위해 워터젯(42)를 작동시켜 기포를 제거시킨다.If the inspection trays A, B (10) 20 are located in the center of the Witjet 42, the inspection part A, B (10) 20 is placed in the stacking portion 12 between the inspection trays A, B (10) 20 during the submersion in the water tank 41. The water jet 42 is operated to remove bubbles generated between the semiconductor package 30 and the inspection trays A and B 10 and 20 that are stored in the stack.

기포가 제거된 검사용트레이 A, B(10)(20)는 수직으로 상승하면서 수평안내 레일 B(R1)을 따라 검사용다이(TD)에 안치된다.The inspection trays A and B (10) 20 in which bubbles are removed are vertically raised and placed in the inspection die (TD) along the horizontal guide rail B (R1).

이때 검사용트레이 A, B(10)(20)을 반전시켜 검사용다이(TD) 상부에 검사용트레이 A(10)가 안치되고, 검사용트레이 A(10)의 상부에는 검사용트레이 B(20)가 위치되며, 검사용트레이 A(10)의 적재부(12)에 수납된 반도체패키지(30)는 정위치 상태로 각 걸림부(10A)에 안치된다.At this time, the inspection trays A, B (10) and 20 are inverted so that the inspection tray A (10) is placed on the inspection die (TD), and the inspection tray B (in the upper portion of the inspection tray A (10). 20 is positioned, the semiconductor package 30 accommodated in the loading portion 12 of the inspection tray A (10) is placed in each latching portion (10A) in the correct position.

이렇게 검사용트레이 B(20)가 제거되면 초음파발생기(50) 상부에 구비된 초음파 출력부(51)에서 발생한 초음파가 검사영역으로 투과되고, 투과된 초음파는 하부의 초음파수광부(52)에 신호를 인가시켜 반도체칩(33)과 리드(32) 사이의 패키지(31)에 형성된 크랙 및 들뜸 불량을 검출할 수 있게 한 것이다.When the inspection tray B 20 is removed as described above, the ultrasonic waves generated by the ultrasonic output unit 51 provided on the ultrasonic generator 50 are transmitted to the inspection region, and the transmitted ultrasonic waves transmit a signal to the lower ultrasonic receiver 52. By applying it, cracks and lifting defects formed in the package 31 between the semiconductor chip 33 and the lead 32 can be detected.

이러한 과정을 거쳐 완성된 반도체패키지(30)의 신뢰성 검사를 시행할 수 있는 검사용트레이 A, B(10)(20)는 납땜 작업시 열발생이 많이 발생하는 영역의 크랙과 들뜸 불량을 체킹할 수 있도록 검사영역을 벗어나는 부분인 패키지(30)의 각 모서리 부위를 안치 및 지지할 수 있도록 각 걸림부(12A)를 형성시켜 반도체패키지(30)의 신뢰성 검사를 보다 용이하게 시행할 수 있게 하고, 검상완료된 반도체패키지(30)의 제품 신뢰성을 높일 수 있게 한 것이다.The inspection trays A and B (10) (20), which can perform the reliability test of the semiconductor package 30 completed through such a process, can check for cracks and lifting defects in areas where heat is generated during soldering. Each hook portion 12A is formed to settle and support each corner portion of the package 30, which is a part out of the inspection area so that the reliability test of the semiconductor package 30 can be easily performed. The product reliability of the finished semiconductor package 30 will be improved.

상기한 검사공정에 따라 작동하는 검사장치(40)는 도면 제6도에 상세하게 도시되어 있고 이 과정을 차후에 설명하기로 한다.An inspection apparatus 40 operating in accordance with the above inspection process is shown in detail in FIG. 6 and will be described later.

도면 제3도는 본 발명의 제조완료된 반도체패키지(30)를 적재수납시켜 반도체칩(33)과 리드(32)와 근접된 패키지(31)에 발생하는 크랙과 들뜸불량을 검사장치(40)에서 검사할 수 있는 검사용트레이(T)를 검사트레이 A, B로 분리시킨 상태의 사시도이고, 상기 검사트레이 A,B(10)(20)는 초음파검사다이(TD)에서 반도체 패키지(30)가 정위치 상태로 안치수납되는 트레이를 A로 구분하고, 검사트레이 A(10)가 검사다이(TD)로 공급될때 트레이 A(10)의 상부에 안치되어 적재부(12)에 적재수납된 제품을 상부에서 가압지지하는 검사트레이를 B로 구분시켜 검사트레이 B(20)로 명칭을 정하여 설명한다.FIG. 3 is a view illustrating the cracks and lift-up defects generated in the package 31 adjacent to the semiconductor chip 33 and the lid 32 by loading and storing the manufactured semiconductor package 30 according to the present invention. The inspection tray (T) which can be separated into the inspection trays A, B is a perspective view, the inspection trays A, B (10), 20 is a semiconductor package 30 is fixed by the ultrasonic inspection die (TD) The tray which is settled in the position state is divided into A, and when the inspection tray A 10 is supplied to the inspection die TD, the tray is placed on the upper part of the tray A 10 so that the product stored in the loading part 12 is stored in the upper part. In the test tray to support the pressurized by B in the test tray B (20) will be named and described.

상기 검사트레이 A, B(10)(20)는 베이스(11)에 상부측에 다수개의 반도체패키지(30)가 적재수납될 수 있는 적재부(12)를 형성하고, 적재부(12)에는 각각 통공을 형성하며 통공의 모서리에는 각각 걸림부(10A)를 일부 형성한다.The inspection trays A and B (10, 20) is formed on the base 11, the stacking portion 12 in which a plurality of semiconductor packages 30 can be stored on the upper side, the stacking portion 12, respectively To form a through hole and each of the engaging portion (10A) is formed at the corner of the through hole.

상기 걸림부(10A)는 적재부(101)에 적재된 반도체패키지(30)의 열발생이 많은 영역을 벗어난 부분인 패키지(31)의 모서리에 위치하는 곳에 형성한다.The latching portion 10A is formed at a corner of the package 31, which is a part out of a region where heat generation is large in the semiconductor package 30 loaded on the loading portion 101.

이러한 걸림부(10A)에는 통공과 인접한 곳에 패키지 안치부(13)를 베이스(101)의 상부면 보다 하측에 형성하고, 패키지 안치부(13)의 외부에는 리드걸림돌기(14)를 돌출형성하며, 리드걸림돌기(14)의 외부에는 리드안치부(15)를 패키지 안치부(15) 보다 하측에 위치하도록 형성한다.In the engaging portion 10A, the package settled portion 13 is formed below the upper surface of the base 101 at a position adjacent to the through hole, and the lead catching protrusion 14 is formed to protrude outside the package settled portion 13. On the outside of the lead engaging projection 14, the lead set portion 15 is formed to be located below the package settled portion 15.

또한 검사트레이 A, B(10)(20)의 하부측에는 상기 걸림부(10A)에 형성된 패키지 안치부(13)와 리드걸림돌기(14)와 대응하는 패키지 지지부(23)와 리드지지돌기(24)를 형성한 것이다.In addition, on the lower side of the inspection trays A, B (10) 20, the package support portion 23 and the lead support protrusion 24 corresponding to the package settle portion 13 and the lead locking protrusion 14 formed on the locking portion 10A. ) Is formed.

도면 제4도는 본 발명의 검사장치(40)에 이용되는 검사트레이 A, B(10)(20)에 제품이 수납적재된 단면도로서 하부의 검사트레이 A(10)의 베이스(11) 상부측에 적재부(12)의 모서리 부분에 각각 형성된 걸림부(10A)에 반도체 패키지(30)의 하부면 모서리 부위가 접촉되도록 안치시키고, 검사트레이 A(10)의 상부에는 검사트레이 B(20)를 안치시켜 검사트레이 B(20)의 베이스(11)의 적재부(12) 하부측에 형성한 걸림부(10A)가 반도체패키지(30)의 상부면에 구비된 모서리부분을 가압지지시키도록 한다.4 is a cross-sectional view of a product stored in the inspection trays A, B (10) 20 used in the inspection device 40 of the present invention on the upper side of the base 11 of the lower inspection tray A (10) The lower edge portion of the semiconductor package 30 is placed in contact with the engaging portions 10A formed at the corner portions of the stacking portion 12, and the inspection tray B 20 is placed on the inspection tray A 10. The holding portion 10A formed at the lower side of the loading portion 12 of the base 11 of the inspection tray B 20 is pressed to support the edge portion provided on the upper surface of the semiconductor package 30.

상기한 검사트레이 A, B(10)(20)에 수납된 반도체패키지(30)는 중앙에 패키지(31)가 형성되고, 패키지(31)의 외부면 중앙 4방향에는 각각 다수개의 리드(32)가 외부로 돌출되도록 구비하며, 외부로 돌출된 리드(32)는 소정위치에서 하향 절곡시킨다음 하향절곡된 리드(32)의 선단부를 외측으로 수평 절곡시켜구비한 것이다.The semiconductor package 30 accommodated in the inspection trays A and B 10 and 20 has a package 31 formed at the center thereof, and a plurality of leads 32 in the four center directions of the outer surface of the package 31, respectively. Is provided to protrude to the outside, and the lead 32 protruding outward is bent downward at a predetermined position and then horizontally bent to the front end portion of the bent lead 32 is provided.

이러한 반도체패키지(30)는 패키지(31)의 하부면과 상부면이 트레이 A,B(10)(20)의 패키지 안치부(13)와 패키지 지지부(23) 사이에 위치하여 가압고정 수납되고, 패키지(31) 외부로 돌출된 리드(32)는 리드걸림돌기(14)와 리드지지돌기(24) 사이에 위치하며, 하향절곡되어 선단이 수평 외부로 절곡된 부위는 트레이 A(10)의 리드안치부(13)에 안치되도록 한 것이다.The semiconductor package 30 has a lower surface and an upper surface of the package 31 is positioned between the package settled portion 13 and the package support portion 23 of the trays A, B (10), 20, and fixedly stored therein. The lead 32 protruding outside the package 31 is positioned between the lead engaging protrusion 14 and the lead supporting protrusion 24. The lead bent downwardly is a portion of the lead of the tray A 10 that is bent downward. It is to be placed in the settled portion (13).

도면 제5도는 본 발명의 검사장치에서 신뢰성 검사를 시행하는 반도체패키지(30)의 평면도로서, 검사장치(40)의 초음파 발생기(50)에서 발생하는 초음파를 이용하여 크랙 및 들뜸을 체킹할 수 있는 반도체패키지(30)가 실제 적용시 PCB에 납땜작업할 때 고온상태에서 가열되는 열에 의해 반도체칩(33)과 리드(32)의 열적 스트레스에 의해 반도체칩(33) 및 리드(32)와 근접되는 부분의 패키지(31)에 가상선과 같이 열발생이 많은 영역에서 원형으로 크랙과 들뜸 현상이 심하게 발생되고, 열발생이 많은 영역은 초음파검사시 검사영역이 되는 부위이며, 상기 검사영역을 벗어난 패키지( B)의 4방향 모서리에는 검사트레이 A, B(10)(20)의 걸림부(10A)에 안치 및 지지되는 접촉부(30A) 영역을 점선으로 도시한 것이다.FIG. 5 is a plan view of a semiconductor package 30 for performing a reliability test in an inspection apparatus of the present invention, which may check cracks and floating by using ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 50 of the inspection apparatus 40. When the semiconductor package 30 is soldered to the PCB in actual application, the semiconductor package 30 is in close proximity to the semiconductor chip 33 and the lead 32 by the thermal stress of the semiconductor chip 33 and the lead 32 by heat heated at a high temperature. In the package 31 of the portion, cracks and lifting phenomenon are severely generated in a circular shape in a region of high heat generation such as an imaginary line, and a region of high heat generation is a portion that becomes an inspection region during an ultrasound inspection, and a package outside the inspection region ( In the four-direction corners of B), the area of the contact portion 30A settled and supported by the locking portions 10A of the inspection trays A and B (10) 20 is illustrated by dotted lines.

도면 제6도는 본 발명이 검사장치(40)의 작용상태도로서, 출하된 제품을 실제적용시 납땜온도조건에서 테스트를 거친후 생산과정에서 이용되는 패키징트레이(100)의 적재부에 안치시킨 상태로 가상선과 같이 공급되면 트레이(100) 상부에 검사트레이 B(20)을 안치시킨후 반전시켜 트레이(100)를 제거시킨 상태로 다이(D) 상부에 공급시키고, 다이(D) 상부에 공급된 검사트레이 B(20) 상부에는 다른 검사트레이 A(10)을 안치시킨다.6 is a diagram illustrating an operation state of the inspection apparatus 40 according to an embodiment of the present invention, in which the shipped product is tested at a soldering temperature condition and then placed in a loading part of a packaging tray 100 used in a production process. When supplied with an imaginary line, the inspection tray B 20 is placed on the tray 100 and then inverted to supply the upper portion of the die D with the tray 100 removed, and the inspection supplied to the upper portion of the die D. Another inspection tray A 10 is placed on the tray B 20.

다이에 안치된 검사트레이 A, B(10)(20)은 안내레일(R)에 구비된 홀도(H)에 홀딩된 상태로 수조(41)의 수직으로 구비된 안내레일(R)로 이송공급되고, 이 상태에서 워터젯(42) 작동에 의해 기포를 제거시킨다.Inspection trays A and B (10, 20) placed in the die are transferred to the guide rail (R) provided vertically of the water tank (41) while being held in the hallway (H) provided on the guide rail (R). Supplied, and bubbles are removed by the waterjet 42 operation in this state.

기포가 제거된 검사트레이 A, B(10)(20)은 안내레일 B(R1)을 따라 검사용 다이(TD)로 공급되고, 검사용다이(TD)에 공급된 트레이 A, B(10)(20) 상부의 트레이 B(20)을 제거시킨후 도면 제5도에서 보는 바와같이 반도체패키지(30)의 검사영역을 초음파 발생시켜 크랙과 들뜸불량을 검출할 수 있게 한 것이다.The inspection trays A and B (10) 20 from which bubbles are removed are supplied to the inspection die (TD) along the guide rail B (R1), and the trays A and B (10) supplied to the inspection die (TD). (20) After removing the upper tray B (20), as shown in FIG. 5, the inspection area of the semiconductor package 30 is ultrasonically generated so as to detect cracks and lifting defects.

이상에서와 같이 본 발명은 각 공정을 거쳐 제조완성된 반도체패키지를 초음파 발생기에 의해 전자회로부인 반도체칩과 패키지와의 사이에 발생하는 크랙 및 들뜸현상을 검사할 수 있도록 신뢰성 검사장치에 수조와 수조내에 워터젯(Water Jet)과 검사용다이와 안내레일과 검사용트레이를 이송시키는 홀더를 구비하여 용이하게 하고, 검사소요시간의 단축으로 작업성을 높이며, 신뢰성검사 완료된 제품의 품질신뢰도를 높일 수 있게 한 효과가 있다.As described above, the present invention provides a tank and a tank in a reliability test apparatus so that a semiconductor package manufactured through each process can be inspected for cracks and lifting occurring between a semiconductor chip, which is an electronic circuit unit, and a package, by an ultrasonic generator. Water jet, inspection die and holder for conveying guide rail and inspection tray are provided in the inside, and it is easy to improve the workability by shortening the inspection time and improve the quality reliability of the finished product. It works.

Claims

The semiconductor package 30, which is completed through each manufacturing process, is shipped and is actually applied to various mechanical devices, so that the high temperature generated during the soldering operation in a high temperature state on the PCB is near to the semiconductor chip 33 and the lead 32. In the inspection device for inspecting the semiconductor package 30 by ultrasonic waves after the product is generated in the package 31 to generate a crack and lifting defect by the actual conditions, water is accommodated in the inspection device 40 Inspection tray (T) in which the semiconductor package 30, which can be subjected to the reliability test, is stored inside the water tank 42 and the water tank 42 in the water tank 41 and the water tank 41. In the water tank 41, the guide rail R formed by vertically forming the guide rail R and one side of the guide rail R on one side of the die D and one side of the die D at a position to supply 42 is provided in the vicinity, and the inspection die (T) on the upper side of the waterjet 42 in the water tank 42 D), a guide rail B (R1) is provided between the water jet 42 and the inspection die (TD), and the ultrasonic generator 50 is provided on the inspection die (TD). Reliability testing device for packages.

The reliability of the semiconductor package according to claim 1, wherein the water jet 42 is provided at both sides of the guide rail R and the guide rail B (R1) provided perpendicularly to one end of the guide rail R. Inspection device.

According to claim 1, The ultrasonic generator 50 is provided with an ultrasonic output unit 51 for generating an ultrasonic wave at the top centering around the inspection die (TD), the ultrasonic wave generated from the ultrasonic output unit 51 is Reliability testing device for a semiconductor package, characterized in that consisting of an ultrasonic light receiving unit 52 that can receive the ultrasonic signal passing through the inspection area of the semiconductor package (30).