KR0183659B1 - 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치 - Google Patents

Abstract

반도체 리드 프레임 제조용 노광장치가 개시된다. 개시된 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치는 노광용 마스크에 일정한 광량이 조사될 수 있도록 광원으로부터 출사되는 광을 시계열적으로 개폐하여 광량을 조절하기 위한 광량조절수단을 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있는 것으로서, 이러한 특징에 의하면 리드 프레임 제조용 소재의 노광부위에 균일한 조도분포를 가하여 정밀한 리드 프레임의 제작을 가능하게 한다.

Description

반도체 리드 프레임 제조용 노광장치

본 발명은 노광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에칭프로세스에 의한 반도체 리드 프레임을 제조하기 위해 사용되는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치에 관한 것이다.

반도체 리드 프레임은 반도체 칩과 함께 반도체 패키지를 이루는 핵심 구성요소의 하나로서, 반도체 패키지의 내부와 외부를 연결해 주는 도선(lead)의 역할과 반도체 칩을 지지해 주는 지지체의 역할을 한다.

이러한 반도체 리드 프레임은 통상 스템핑(Stamping) 프로세스 또는 에칭(Etching) 프로세스에 의해 제조되는데, 상기한 스템핑 프로세스는 순차적으로 이송되는 프레스 금형장치를 이용하여 박판의 소재를 소정 형상으로 타발함으로써 제품을 형성하는 제조방법이다. 반면에, 상기 에칭 프로세스는 화학약품을 이용하여 소재의 국소 부위를 부식시키는 화학적 식각방법에 의해 제품을 형성하는 제조방법이다.

통상, 상기한 바와 같은 제조방법에 의해 제작되는 리드 프레임은 최근 반도체 칩의 고집적화와 박형화 및 소형화 추세에 따라 소형이면서 미세 피치를 가지는 다핀 리드 프레임의 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히, 이러한 다핀 리드 프레임은 제조과정에 있어서 미세 피치의 형성 등을 위한 정밀도가 요구되므로, 주로 상기한 에칭프로세스를 통하여 제조된다. 에칭프로세스의 일예에 의하면, 박판의 소재 표면에 감광막을 코팅하고, 이를 글래스 마스크를 이용한 노광과정과 에칭과정 등을 거치게 함으로써 소정 패턴을 가지는 리드 프레임으로 제조된다.

도 1은 종래의 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치를 보인 개략적 단면 구성도로서, 이를 참조하면 종래의 노광장치는 사각 박스형 케이스(100)의 내부에 마련되는 자외선 램프(110)(12)와, 이 램프(110)(120)로부터 출사되는 광을 개폐하기 위한 셔터(130)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 셔터(130)의 상부에는 소정 패턴이 형성된 글래스 마스크(150)가 상기 케이스(100)에 의해 유동가능하게 지지되고, 상기 글래스 마스크(150)의 상부로 감광막이 코팅된 박판의 소재(10)가 연속적으로 공급되도록 되어 있다. 도면부호 160은 상기 마스크(150)를 소재(10)의 표면에 착탈시키기 위한 구동수단을 나타낸 것이다.

상기와 같은 구성의 종래 노광장치에 따르면, 상기 글래스 마스크(150)의 상부로 예컨대, 감광성 드라이 필름이 코팅된 박판의 소재(10)가 공급되면서 상기 글래스 마스크(150)가 상기 소재(10)의 표면에 밀착된다. 이때, 상기 램프(110)(120)가 점등됨과 동시에 상기 셔터(130)가 화살표 방향으로 슬라이딩 오픈되어 상기 램프(110)(120)로부터 출사된 광이 상기 글래스 마스크(150)로 조사된다. 이로써, 상기 소재(10)의 감광성 드라이 필름은 소정 시간(약 5초) 동안 노광된 다음, 상기 셔터(130)가 닫힘과 동시에 상기 램프(110)(120)가 점멸된다. 이어서, 상기 글래스 마스크(150)가 소재(10)의 표면으로부터 이탈된 상태에서 상기 소재(10)는 소정 피치 이송되어 이후의 에칭공정 등을 거쳐 반도체 리드 프레임으로 제작된다.

한편, 상기 박판의 소재(10)는 예컨대, 소정 폭을 가지는 테이프 형상으로 릴에 감긴 상태에서 다른 릴에 의해 감기면서 소정 피치씩 이송이 가능하게 연속적으로 공급된다. 그리고, 상기 셔터(130)는 도시된 바와 같이 상기 자외선 램프(110)(120)를 중심으로하여 좌우로 슬라이딩 가능하게 마련되거나 또는 회동가능하게 마련되는 제1셔터부재(131)와 제2셔터부재(132)로 이루어져 있다.

이러한 셔터(130)의 구조는, 상기 소재(10)의 폭에 따른 부위별 노광량의 차이를 발생케하여 균일한 조도분포를 가하기가 어려운 문제점이 있다. 즉, 상기 셔터(130)가 개폐될 때 중앙부에서부터 최초로 오픈되어 광이 조사되고, 또 닫힐때도 중앙부가 최종적으로 광이 차단되므로 일정한 노광시간 동안에 상기 글래스 마스크(150)의 중앙부쪽에는 노광량이 많아지고, 양측부쪽으로 갈수록 노광량이 줄어들게 된다. 이러한 현상은 특히 소재의 폭 즉, 글래스 마스크의 폭이 클수록 심하게 되므로, 리드 프레임의 패턴 형성에 대한 정밀도를 저하시키는 문제점으로 작용한다. 또한, 셔터의 개폐운동에 의해 먼지 등의 이물질 발생 가능성이 높아 피트 등의 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래의 반도체 제조용 노광광치가 가지는 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노광과정을 통하여 소정 패턴을 형성하기 위한 소재의 노광부위에 균일한 조도분포를 가할 수 있는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치를 보인 개략적 단면 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치를 보인 개략적 분리 사시도,

도 3은 도 2의 요부를 개략적으로 나타내 보인 평면도,

도 4는 도 3의 개략적 측면도, 그리고

도 5는 도 3의 개략적 정면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

200..케이스210..패널부재

211, 212..반사판220..로울러부재

221..개구부230..회전 램프

231..램프 회전중심축241, 242..램프 송풍기

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치는, 소정 패턴이 형성된 노광용 마스크를 유동가능하게 지지하기 위한 베이스 프레임과, 상기 마스크로 광을 조사하기 위한 광원을 포함하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치에 있어서, 상기 마스크에 일정한 광량이 조사될 수 있도록 상기 광원으로부터 출사되는 광을 시계열적으로 개폐하여 광량을 조절하기 위한 광량조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치에 있어서, 특히 상기 광량조절수단은, 상기 베이스 프레임에 양단이 지지되어 회전운동이 가능하게 설치되며, 외주면의 일부가 길이방향으로 개구된 개구부를 가지고, 상기 광원을 내부에 수용하는 원통형 로울러부재로 형성된 것이 바람직하며, 상기 원통형 로울러부재는 그 회전운동에 의해 외주면이 상기 광원으로부터의 광 출사상태를 상기 개구부를 통하여 개폐하기 위한 셔터의 역할을 할 수 있게 된다. 그리고, 상기 원통형 로울러부재의 길이 방향 양측에는 상기 광원으로부터 출사된 광을 소정 경로로 반사시켜 상기 광원으로부터 출사된 산란광을 평행광으로 형성하여 주기 위한 반사판이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또한,상기 광원은 상기 원통형 로울러부재의 회전중심축 상에 수용되도록 설치되며, 그 회전 상태에 따라 전력의 세기가 증감됨으로써 예열상태와 점등상태가 반복되는 예열 공냉식 방전 램프인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치를 보인 개략적 분리 사시도이고, 도 3은 도 2의 요부를 개략적으로 나타내 보인 평면도, 도 4는 도 3의 개략적 측면도, 그리고 도 5는 도 3의 개략적 정면도이다.

상기 도 2 내지 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치는, 소정 패턴이 형성된 글래스 마스크(미도시)를 유동 가능하게 지지는 사각 박스형 케이스(200)와, 이 케이스(200)의 내부에 양단이 지지되어 회전운동 가능하게 설치되며 외주면의 일부가 길이방향으로 개구된 개구부(211)를 가지는 원통형 로울러부재(220)와, 이 원통형 로울러부재(220)의 회전중심축(231) 상에 수용되도록 설치되어 연동되는 원통형 자외선 램프(230)와, 상기 원통형 로울러부재(220)의 양측에 위치하도록 상기 케이스(200)에 마련되는 반사판(211)(212)을 포함하여 구성된다. 도 2에서 부호 232는 외부와 전기적 접속을 위한 컨넥터이고, 233 및 234는 상기 램프(230) 단자용 절연 터미널이다. 그리고, 241 및 242는 상기 램프(230)를 냉각시키기 위한 송풍기이다.

상기 구성에 있어서, 상기 램프(230)는 그 회전 상태에 따라 전력의 세기가 증감됨으로써 예열상태와 점등상태가 반복되는 예열 공냉식 방전 램프로 이루어져 있다. 그리고, 상기 반사판(211)(212)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 케이스(200)의 상부에 결합되는 패널부재(210)로부터 하방돌출되어 상기 로울러부재(220)의 양측에 위치할 수 있도록 형성된 구조를 가진다. 또한, 도면에 도시되어 있지는 않으나, 상기 패널부재(210)의 상부에는 소정 패턴이 형성된 글래스 마스크(미도시)가 유동가능하게 지지되고, 상기 글래스 마스크의 상부로 감광막이 코팅된 박판의 소재(미도시)가 연속적으로 공급되도록 되어 있다. 본 발명에 있어서, 이러한 관련요소의 구성은 종래의 노광장치와 실질적으로 동일하므로 그 구체 실시예의 개시에 대하여서는 도면 및 상세설명을 생략한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치에 따르면, 상기 원통형 로울러부재(220)와 램프(230)가 연동하여 연속적으로 회전하고 있는 상태에서 상기 글래스 마스크(미도시)의 상부로 예컨대, 드라이 필름 레지스트가 감광막으로 코팅된 박판의 소재(미도시)가 공급되면 상기 글래스 마스크가 상기 소재의 표면에 밀착된다. 이때, 상기 램프(230)는 예열된 상태에서 상기 로울러부재(220)의 개구부(221)가 상방향으로 향하게 될 때 점등상태로 된다. 이와 같이 상기 램프(230)가 점등된 상태에서 상기 개구부(221)가 예컨대, 도 4의 좌측방향에서부터 우측방향으로 오픈되어지는 상태에서와 같이 상기 마스크의 좌측방향에서부터 우측방향으로 지나가면서 시계열적으로 광을 조사하게 되고, 상기 개구부(211)가 하방으로 향하게 될 때 상기 램프(230)는 예열상태로 점멸된다. 이어서, 상기 마스크가 소재의 표면으로부터 이탈된 상태에서 상기 소재는 소정 피치 이송되어 이후의 에칭공정 등을 거쳐 반도체 리드 프레임으로 제작된다.

이러한 동작은 예컨대, 상기 박판의 소재가 소정 폭을 가지는 테이프 형상으로 릴에 감긴 상태로 다른 릴에 의해 감기면서 소정 피치씩 이송 가능하게 연속적으로 공급되는 상태에서 반복됨으로써 반도체 리드 프레임의 제작이 연속적으로 이루어진다.

상기 본 발명에 의한 노광장치에 있어서, 상기 원통형 로울러부재(220)의 외주면과 개구부(211)는 상기 글래스 마스크에 조사되는 광량을 조절하는 셔터의 역할을 하는 것으로서, 상기 램프(230)로부터 출사되는 광을 시계열적으로 개폐하여 광량을 조절하는 광량조절수단으로 작용한다. 따라서, 상기 마스크에 일정한 조도분포를 가할 수 있게 된다. 또한, 상기 반사판(211)(212)은 상기 램프(230)로부터 출사된 산란광을 평행광으로 형성하여 상기 마스크( )로의 광 집중효과를 높일 수 있도록 한다.

한편, 상기 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치는, 상술한 구성을 예컨대, 상부 및 하부 또는 좌측 및 우측에 위치하도록 대칭적으로 형성함으로써 소재의 양면에 노광과정을 거쳐야 하는 형태의 리드 프레임 제작에도 이용이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치는, 노광용 마스크에 일정한 광량이 조사될 수 있도록 광원으로부터 출사되는 광을 시계열적으로 개폐하여 광량을 조절하기 위한 광량조절수단을 구비함으로써 리드 프레임 소재의 노광부위에 균일한 조도분포를 가하여 정밀한 리드 프레임 제작을 가능하게 한다.

Claims (8)

1. 소정 패턴이 형성된 노광용 마스크를 유동가능하게 지지하기 위한 베이스 프레임과, 상기 마스크로 광을 조사하기 위한 광원을 포함하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치에 있어서,

   상기 마스크에 일정한 광량이 조사될 수 있도록 상기 광원으로부터 출사되는 광을 시계열적으로 개폐하여 광량을 조절하기 위한 광량조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광량조절수단은,

   상기 베이스 프레임에 양단이 지지되어 회전운동이 가능하게 설치되며, 외주면의 일부가 길이방향으로 개구된 개구부를 가지고, 상기 광원을 내부에 수용하는 원통형 로울러부재로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 원통형 로울러부재는 그 회전운동에 의해 외주면이 상기 광원으로부터의 광 출사상태를 개폐하기 위한 셔터의 역할을 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 원통형 로울러부재의 길이 방향 양측에는 상기 광원으로부터 출사된 광을 소정 경로로 반사시켜 주기 위한 반사판이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 반사판은 상기 광원으로부터 출사된 산란광을 평행광으로 형성할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 광원은 상기 원통형 로울러부재의 중심축 상에 수용되도록 설치된 원통형 자외선 램프인 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
7. 제2항 또는 제6항에 있어서,

   상기 광원은 상기 원통형 로울러부재의 회전운동과 연동 가능하도록 마련된 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.
8. 제2항 또는 제6항에 있어서,

   상기 광원은 상기 원통형 로울러부재의 회전 상태에 따라 전력의 세기가 증감됨으로써 예열상태와 점등상태가 반복되는 예열 공냉식 방전 램프인 것을 특징으로 하는 반도체 리드 프레임 제조용 노광장치.