KR100196389B1 - 반도체 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 특히 다수의 칩을 접착제로 접착시킨 리드 프레임을 이송시키면서 히터에서 발생되는 열을 비접촉식으로 간접 가열하여 상기 접착제를 경화시키는 가열경화수단과, 상기 가열경화수단에서 가열된 리드 프레임 및 칩에 냉각 가스를 토출하여 강제적으로 냉각시키는 냉각수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 에폭시 등의 접착제에 의해 접착된 리드 프레임 및 칩이 히터에서 발생된 열을 비접촉식으로 전달받아서 가열 경화된 후 질소 가스 등의 냉각 가스에 의해 강제적으로 냉각됨으로써 직접 가열에 의한 리드 프레임 및 칩의 열화나 특성 변화 등의 발생을 방지함과 동시에 변형 등에 의한 불량율의 발생을 최소화할 수 있으며, 특히 대기 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 등의 여러 가지 효과가 있다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 반도체 제조장치를 도시한 개략적인 평면도이다.
제2도는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 가열경화수단을 도시한 일측면도이다.
제3도는 본 발명에 의한 가열경화수단의 요부를 도시한 일부 확대단면도이다.
제4도는 본 발명에 의한 가열경화수단의 와이어 블럭을 도시한 일측면도이다.
제5도는 본 발명에 의한 반도체 제조장치의 냉각수단을 도시한 정면도이다.
제6도는 본 발명에 의한 냉각수단의 개략적인 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 가열경화수단 11 : 히터
12 : 히터 블럭 13 : 히터 블럭판
14 : 슬라이드 블럭 14a : 돌출부
14b : 통공 15 : 고정 와이어
16 : 이송 와이어 20 : 냉각수단
21 : 이송 벨트 22 : 노즐
23 : 하부 냉각판 24 : 상부 냉각판
26 : 조정밸브 27 : 가스관
C : 칩 L : 리드 프레임
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 특히 리드 프레임상에 본딩된 칩을 비접촉식으로 가열 경화시킨 후 질소 가스 등의 냉각 가스에 의해 강제적으로 냉각이 이루어지도록 하여 접착제의 균일한 경화 및 리드 프레임의 변형을 최소화할 수 있도록 된 반도체 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 IC, LSI, 파워 트랜지스터 등의 반도체 제조 공정에서는 베이스재인 리드 프레임의 일측에 은페이스트 상태의 에폭시를 사용하여 칩을 접합시키게 된다.
종래에 이와 같이 리드 프레임에 에폭시를 도포한 후 칩을 접착시키는 제조 공정에서는 상기 리드 프레임 및 칩에 직접 열을 가하여 에폭시를 경화시킨 후 대기중의 상온에서 냉각시키게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 기술은 도전성 접착제인 에폭시를 이용하여 리드 프레임 및 칩을 경화시킬 때 열이 직접 리드 프레임에 전달됨으로써 칩의 특성에 불리한 영향을 미칠 뿐만 아니라 박판의 리드 프레임이 직접 열에 의해 고온에서 불균일하게 가열됨으로써 휘어지거나 비틀리는 등의 변형이 발생되어 불량율을 증대시킴과 동시에 대기중에서 냉각이 이루어짐으로써 장시간의 대기 시간으로 인하여 생산성을 현저하게 저하시킨다고 하는 등의 여러 가지 문제점들이 내재되어 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 간접적으로 열을 가하는 비접촉식 간접 가열에 의해 경화시킨 후 질소 가스를 공급하여 강제 냉각시킴으로써 열에 의한 칩의 특성 변화 및 리드 프레임의 변형을 방지하여 불량율을 최소화함과 동시에 냉각 가스에 의한 강제 냉각으로 대기 신간을 단축시켜 생산성을 현저하게 증대시킬 수 있는 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다수의 칩을 접착제로 접착시킨 리드 프레임을 이송시키면서 히터에서 발생되는 열을 비접촉식으로 간접 가열하여 상기 접착제를 경화시키는 가열경화수단과, 상기 가열경화수단에서 가열된 리드 프레임 및 칩에 냉각 가스를 토출하여 강제 냉각시키는 냉각수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
제1도는 본 발명에 따른 반도체 제조장치를 도시한 개략적인 평면도이고, 제2도는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 가열경화수단을 도시한 일측면도이며, 제3도는 본 발명에 의한 가열경화수단의 요부를 도시한 일부 확대 단면도이고, 제4도는 본 발명에 의한 가열경화수단의 와이어 블럭을 도시한 일측면도이며, 제5도는 본 발명에 의한 반도체 제조장치의 냉각수단을 도시한 정면도이고, 제6도는 본 발명에 의한 냉각수단의 개략적인 평면도를 도시한다.
도면에서 부호(10)은 소정의 두께로 도포된 에폭시 등의 접착제에 의해 칩(C)이 접착된 리드 프레임(L)에 비접촉으로 간접적인 열을 가하여 경화시키는 가열경화수단을 나타내고 있다.
그리고, 상기 가열경화수단(10)의 일측에는 전 공정에서 가열 경화된 리드 프레임(L)을 강제 냉각시키는 냉각수단(20)이 구비되어 있다.
상기 가열경화수단(10)은 내측에 히터(11)가 매설된 다수의 히터 블럭(12)과, 상기 히터 블럭(12)의 상측에 위치되어 상기 히터(11)에서 발생된 열을 전달하는 다수의 히터 블럭판(13)이 소정의 간격을 두고 배열되어 있으며, 상기 히터 블럭(12) 및 히터 블럭판(13)의 사이에는 소정의 간격을 유지토록 하는 슬라이드 블럭(14)이 슬라이드 가능케 삽입 고정되어 있고, 상기 슬라이드 블럭(14)의 상측에는 전 공정에서 칩(C)을 접착시킨 리드 프레임(L)에 비접촉되어 간접적으로 열을 가하는 고정 와이어(15)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 각 히터 블럭판(13)의 상측에는 소정의 간격을 두고 리드 프레임(L)을 이송시키는 한쌍의 이송 와이어(16)가 별도의 구동수단에 의해 이송되도록 구성되어 있다.
한편, 상기 히터 블럭(12)의 일측에는 턱부(12a)가 형성되어 있고, 상기 턱부(12a)내에는 도면 제1도에서 종방향으로 슬라이드 되는 슬라이드 블럭(14)이 삽입되며, 상기 슬라이드 블럭(14)의 상측에는 돌출부(14a)가 돌출 형성되어 있고, 상기 돌출부(14a)내에는 고정 와이어(15)가 긴밀하게 삽입 고정되는 통공(14b)을 형성하고 있다.
또한, 상기 슬라이드 블럭(14)은 상측에서 체결되는 스크류(17)에 의해 고정되며, 상기 스크류(17)의 해제시에는 슬라이드 블럭(14)이 양 히터 블럭(12) 및 히터 블럭판(13)의 사이에서 슬라이드 가능케 됨으로써 고정 와이어(15)의 위치 조정이 가능케 된다.
상기 다수의 히터 블럭(12) 및 히터 블럭판(13)은 상측에 개구된 케이스(18)내에 장착되어 있다.
그리고, 상기 이송 와이어(16)는 고정 와이어(15)와 약간의 간격을 두고 위치되어 별도의 구동수단에 의해 이송됨으로써 리드 프레임(L)의 이송이 가능케 된다.
한편, 상기 냉각수단(20)은 상술한 가열경화수단(10)에서 이송와이어(16)를 통하여 이송된 리드 프레임(L)을 이송시키는 이송벨트(21)가 하측에 설치되어 있고, 상기 이송벨트(21)의 상측에는 소정의 간격을 두고 이송되는 리드 프레임(L)을 향하여 질소 가스 등의 냉각 가스를 토출시키는 다수의 노즐(22)을 갖는 투명재의 하부 냉각판(23) 및 상부 냉각판(24)이 고정 설치되어 있다.
그리고, 상기 상부 냉각판(24)의 상측에는 별도의 저장 탱크내에 소정의 압력으로 저장된 냉각 가스를 인입구(25)를 통하여 상기 하부 및 상부 냉각판(23)(24)의 내측으로 공급하는 조정밸브(26)를 갖는 가스관(27)이 접속되어 있다.
상기 하부 및 상부 냉각판(23)(24)은 다수의 고정볼트(28a)에 의해 체결 고정되며, 그 일측에는 하나의 체결볼트(28b) 및 한 쌍의 고정핀(28c)에 의해 분리 가능케 장착되어 있다.
상기 냉각수단(20)에서 냉각된 리드 프레임(L)은 다수의 이송 로울러(29)의 작동에 따라 이송된 후 별도의 매거진(M)내에 적재된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 제조장치는, 먼저 리드 프레임(L)에 소정의 두께로 에폭시 등의 접착제를 도포한 후 칩(C)을 접착시킨 전 공정에서 이송 와이어(16)를 통하여 리드 프레임(L)이 가열경화수단(10)내로 투입되면, 상기 가열경화수단(10)에서 리드 프레임(L)을 비접촉식으로 간접 가열함으로써 접착제의 경화가 이루어지게 된다.
즉, 상기 이송 와이어(16)를 통하여 이송되는 리드 프레임(L)은 히터(11)에서 발생되는 열이 히터 블럭(12), 히터 블럭판(13) 및 고정 와이어(15)를 통하여 간접적으로 전달되어 가열됨으로써 접착제의 경화가 이루어지게 되는 것이다.
이때, 상기 고정 와이어(15)는 스크류(17)를 해제시킨 상태에서 소정의 위치로 슬라이드 시킨 후 상기 스크류(17)를 체결하는 것으로 고정 상태를 유지하게 되며, 상기 슬라이드 블럭(14)의 돌출부(14a)내에 삽입 고정된 고정 와이어(15)는 리드 프레임(L)상에 접착된 칩(C)의 위치와 어긋나는 위치에 고정됨으로써 상기 리드 프레임(L) 및 칩(C)에는 직접 열이 가해지지 않고 간접적으로 열이 전달되어 진다.
따라서, 상기 고정 와이어(15)를 통하여 리드 프레임(L) 및 칩(C)에 간접적으로 열이 전달됨으로써 접착제의 가열 경화 후에는 칩(C)의 열화나 특성 변화 등의 발생을 최소화할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 슬라이드 블럭(14) 및 돌출부(14a)내에 긴밀하게 삽입 설치된 고정 와이어(15)는 횡방향으로 위치의 조정이 가능케 됨에 따라 리드 프레임(L)상이 접착된 칩(C)의 위치나 개수 등에 따라 적절하게 위치를 조정하는 것이 가능케 됨으로써 각각 다른 형상을 갖는 어떤 리드 프레임(L)에도 적용할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 가열경화수단(10)에서 가열 경화된 리드 프레임(L)과 칩(C)은 약 250℃ 정도의 온도에서 배출되는데, 이때 배출되는 리드 프레임(L)과 칩(C)은 이송 와이어(16)의 작동에 따라 이송되어 가열경화수단(10)을 벗어난 후 다시 이송 벨트(21)의 작동에 의해 냉각수단(20)으로 투입된다.
상기 냉각수단(20)으로 투입되면서 이송되는 리드 프레임(L)과 칩(C)은 가스관(27)을 통하여 하부 및 상부 냉각판(23)(24)의 내부로 유입됨과 동시에 다수의 노즐(22)을 통하여 토출되는 질소 가스 등의 냉각 가스에 의해 강제적으로 냉각이 이루어지게 된다.
이때, 상기 리드 프레임(L) 및 칩(C)의 냉각 속도는 조정밸브(26)에 의해 조절되는 냉각 가스의 토출량이나 이송 벨트(21)의 속도 등에 따라 결정되어 진다.
그리고, 상기 하부 및 상부 냉각판(23)(24)이 투명재로 형성됨에 따라 작업중 리드 프레임(L)의 자세 등을 관찰하는 것이 용이하여 불량율을 감소시킬 수 있으며, 상기 하부 및 상부 냉각판(23)(24)은 하나의 체결볼트(28b) 및 한 쌍의 고정핀(28c)에 의해 고정됨에 따라 분리 및 조립이 매우 용이하게 되는 것이다.
또한, 상기 냉각수단(20)에서 냉각된 리드 프레임(L) 및 칩(C)은 이송 벨트(21)의 작동에 따라 이송되면서 다수의 노즐(22)로 부터 토출되는 냉각 가스에 의해 강제적으로 냉각됨에 따라 부품의 대기 시간을 단축시킴으로써 더욱 생산성을 향상시키게 되는 것이다.
상기 냉각수단(20)에서 냉각이 완료된 리드 프레임(L) 및 칩(C)은 이송 로울러(29)의 작동에 의해 측방으로 이송되어 매거진(M)내에 적재되고, 동시에 계속적으로 가열경화수단(10)으로는 새로운 리드 프레임(L)이 투입되는 작업이 반복적으로 수행됨으로써 리드 프레임의 가열 경화 및 냉각작업이 계속적으로 이루어지게 되는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 에폭시 등의 접착제에 의해 접착된 리드 프레임 및 칩이 히터에서 발생된 열을 간접적으로 균일하게 전달받아서 가열 경화된 후 질소 가스 등의 냉각 가스에 의해 강제적으로 냉각이 이루어짐으로써 직접 가열에 의한 리드 프레임 및 칩의 열화나 특성 변화 등의 발생을 방지함과 동시에 변형 등에 의한 불량율의 발생을 최소화할 수 있으며, 특히 부품의 대기 시간을 현저하게 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 등의 여러 가지 효과가 있다.
Claims (7)
- 다수의 칩을 접착제로 접착시킨 리드 프레임을 이송시키면서 히터에서 발생되는 열을 비접촉식으로 간접 가열하여 상기 접착제를 경화시키는 가열경화수단; 상기 가열경화수단에서 가열된 리드 프레임 및 칩에 냉각 가스를 토출하여 강제적으로 냉각시키는 냉각수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 가열경화수단은 케이스 내에 배열되어 히터에서 발생된 열을 전달하는 다수의 히터 블럭 및 히터 블럭판과, 상기 히터 블럭 및 히터 블럭판의 사이에서 슬라이드 가능케 고정 설치된 슬라이드 블럭과, 상기 슬라이드 블럭의 상측에 삽입 고정된 다수의 고정 와이어와, 상기 리드 프레임을 이송시키는 이송 와이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제2항에 있어서, 상기 슬라이드 블럭은 고정 와이어가 삽입 고정되는 통공을 갖는 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 냉각수단은 리드 프레임을 이송시키는 이송 벨트와, 상기 이송 벨트 상에서 이송되는 리드 프레임 및 칩을 향하여 냉각 가스를 토출시키는 다수의 노즐을 갖는 하부 냉각판 및 상부 냉각판과, 상기 하부 및 상부 냉각판의 내측으로 냉각 가스를 공급하는 가스관을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제4항에 있어서, 상기 냉각 가스는 질소 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제4항에 있어서, 상기 가스관은 냉각 가스의 토출량을 조절하는 조정밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제4항에 있어서, 상기 하부 및 상부 냉각판은 투명재 수지인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
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