KR100280839B1 - 반도체 패키징용 디스펜싱장치 - Google Patents

Abstract

디스펜싱 공정시간의 단축 및 반도체 칩의 품질향상에 유리하도록 개량된 반도체 패키징용 디스펜싱장치에 대해 개시한다. 이 장치는 메인가대와; 메인가대 상부에 마련되는 서브가대와; 서브가대에 리이드 프레임의 이송방향과 평행하게 설치되어 회전구동되는 X축스크류와; X축스크류를 따라 이동되는 제1슬라이더와; 제1슬라이더에 고정설치되는 고정블럭과; 고정블럭에 X축스크류와 수직한 방향으로 설치되어 회전구동되는 Y축스크류와; Y축스크류를 따라 이동되는 제2슬라이더와; 제2슬라이더에 대해 승강가능하게 설치되고, 수지가 저장되는 복수의 수지저장통(161)(162)과, 각 수지저장통과 함께 승강가능하고 각 수지저장통으로부터 공급되는 수지를 리이드프레임 상에 도포시키는 복수의 디스펜서헤드(171)(172)를 가지는 헤드유니트(150);를 구비한다. 이러한 장치는 서로 다른 물성의 에폭시수지 공급이 가능하도록 복수의 저장통 및 복수의 디스펜싱헤드를 구비함으로써, 칩 가장자리에는 접합력이 우수한 수지가 도포되도록 하고 칩 중심부에는 화학적으로 안정한 수지의 도포가 가능하도록 함으로써 제품의 품질향상에 유리하다. 또한, 각 저장통에 동일한 수지를 충전시켜서 디스펜싱작업을 복수의 헤드가 동시에 진행하도록 함으로써 디스펜싱공정시간의 단축을 가능하게 한다.

Description

반도체 패키징용 디스펜싱장치

본 발명은 리이드 프레임의 패드상에 IC칩이 실장된 후 에폭시수지를 공급시키는 반도체 패키징용 디스펜싱장치에 관한 것으로써, 특히 두 종류 이상의 에폭시수지를 선택적으로 공급시킬 수 있도록 복수의 헤드를 채용한 반도체 패키징용 디스펜싱장치에 관한 것이다.

일반적으로 리이드 프레임(10;Lead frame)은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 IC칩(5)이 실장되는 패드(1;pad)와, IC칩(5)과 연결되는 인너리이드(2;inner lead) 및 외부단자와 연결되는 아우터 리이드(3;outer lead)를 가진다.

이러한 리이드 프레임(10)을 이용한 반도체 칩 조립체는 통상 리이드(2)간의 간격을 유지시키고 후처리공정중 리이드(2)의 변형이 방지되도록 수지체(4)로 몰딩시키는 몰딩공정과, 리이드 프레임(10)의 패드(1)상에 IC칩(5)을 실장시키는 다이 본딩공정과, IC칩(5)과 인너리이드(2)를 전기적으로 접속시키는 와이어 본딩공정과, 상기 수지체(4)의 상부 및 IC칩(5)과 인너리이드(2) 상부에 디스펜서헤드(8)를 통해 열가소성 에폭시수지(7)를 충전(充塡)시켜 IC칩(5)등의 회로요소를 보호시키는 디스펜싱공정을 통하여 어셈블링된다.

한편, 디스펜싱공정에 있어서, IC칩(5)과 인너리이드(2)의 상부에 도포되는 에폭시수지와, 칩 가장자리에 대응되는 수지체(4) 상부에 도포되는 에폭시수지는 상호 물성이 다른 수지로 도포함이 바람직하다. 예컨대, 수지체(4)의 상부에 도포되는 수지는 접합려기 우수한 재질의 수지가 요구되고, IC칩(5)과 인너리이드(2)상부에 도포되는 수지는 칩 구동의 안정화를 위하여 화학적으로 안정한 수지가 요구된다.

그런데, 통상의 디스펜서에 있어서는 한 종류의 수지만을 채용함으로써, 상호 다른 수지로 디스펜싱하기 위하여는 적어도 2개 이상의 디스펜서가 요구된다.

이에 따라서 생산성이 저하되고, 복수의 디스펜서 채용에 따른 작업공간의 협소화 및 원가절감에 불리하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 하나의 디스펜서로서 서로 다른 수지를 공급할 수 있도록 된 반도체 패키징용 디스펜서장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

도1은 통상의 리이드 프레임을 나타낸 평면도,

도2는 IC칩이 실장된 리이드 프레임의 단면도,

도3은 본 발명 디스펜싱장치를 나타낸 사시도,

도4는 도3의 개략 정면도,

도5는 본 장치에 채용되는 X-Y로봇 메카니즘을 나타낸 개략 평면도,

도6은 본 장치에 채용되는 헤드 유니트를 나타낸 사시도,

도7은 도6의 개략 측단면도,

도8은 도6의 개략 평면도,

도9는 헤드유니트를 나타낸 개략도,

도10은 본 발명 장치를 나타낸 개략 정면도,

도11은 본 발명 장치를 나타낸 개략 측면도,

도12는 도11의 요부 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10...리이드프레임(LEAD FRAME) 110...고정블럭

120...메인가대 131...X축 스크류

132...Y축스크류 141...제1슬라이더

142...제2슬라이더 150...헤드유니트

161,162...수지저장통 171,172...디스펜싱헤드

171a,172a...니이들 180...경사블럭

상기 목적을 달성하는 본 발명은 IC칩이 실장된 리이드 프레임에 수지를 공급시키는 반도체 패키징용 디스펜서장치에 있어서,

상기 리이드 프레임을 이송가이드하는 가이드수단과, 이송되는 리이드프레임을 디스펜싱위쳬서 고정시키는 고정블럭이 마련되는 메인가대와;

상기 메인가대 상부에 마련되는 서브가대와;

상기 서브가대에 상기 리이드 프레임의 이송방향과 평행하게 설치되어 회전구동되는 X축스크류와;

상기 X축스크류를 따라 이동되는 제1슬라이더와;

상기 제1슬라이더에 고정설치되는 고정블럭과;

상기 고정블럭에 상기 X축스크류와 수직한 방향으로 설치되어 회전구동되는 Y축스크류와;

상기 Y축스크류를 따라 이동되는 제2슬라이더와;

상기 제2슬라이더에 대해 승강가능하게 설치되고, 수지가 저장되는 복수의 수지저장통과, 상기 각 수지저장통과 함께 승강가능하고 각 수지저장통으로부터 공급되는 수지를 상기 리이드프레임 상에 도포시키는 복수의 디스펜싱헤드를 가지는 헤드유니트;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 헤드유니트는 상기 수지저장통의 출구측과 상기 디스펜싱헤드를 경사상으로 연결하며 수지가 공급되는 경사통로가 형성된 경사블럭을 더 포함하여 된 구조를 가진다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 디스펜싱장치는 서로 다른 수지를 저장하는 복수의 수지저장통 및 복수의 디스펜싱헤드를 구비함으로써 리이드프레임상에 수지를 도포시키는 디스펜싱공정을 대폭 단축시킨다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 디스펜싱장치는, 도1 및 도2를 참조하면, 리이드 프레임(10)의 패드(1)상에 IC칩(5)을 실장시키는 다이 본딩공정과, IC칩(5)과 인너리이드(2)를 전기적으로 접속시키는 와이어 본딩공정을 수행한 후에 IC칩(5)과 인너리이드(2)를 보호하도록 수지를 도포시키는 디스펜싱공정에 채용된다.

이러한 본 발명 디스펜서장치는, 도3내지 도5 및 도11과 도12를 참조, 리이드 프레임을 이송가이드하는 가이드수단과 소정위치에서 리이드프레임을 고정시키는 고정블럭(110)이 마련되는 메인가대(120)와; 메인가대(120) 상부에 마련되는 서브가대(130)와; 서브가대(130)에 상기 리이드 프레임의 이송방향과 평행하게 설치되어 회전구동되는 X축스크류(131)와; X축스크류(31)를 따라 이동되는 제1슬라이더(141)와; 제1슬라이더(141)에 고정설치되는 고정블럭(141a)과; 고정블럭(141a)에 상기 X축스크류(131)와 수직한 방향으로 설치되어 회전구동되는 Y축스크류(132)와; Y축스크류(132)를 따라 이동되는 제2슬라이더(142)와; 제2슬라이더(142)에 대해 승강가능하게 설치되어 에폭시수지를 리이드프레임상에 도포시키는 헤드유니트(150)를 구비한다.

상기 헤드유니트(150)는, 도6내지 도9를 참조하면, 수지가 저장되는 복수의 수지저장통(161)(162)과, 각 수지저장통(161)(162)과 함께 승강가능하고 각 수지저장통(161)(162)으로부터 공급되는 수지를 상기 리이드프레임 상에 도포시키는 복수의 디스펜싱헤드(171)(172)를 가진다.

그리고 도7에 도시된 바와 같이, 각 수지저장통(161)(162)의 출구측과 상기 각 디스펜싱헤드(171)(172)를 경사상으로 연결하며 수지가 공급되는 경사통로(181)가 형성된 경사블럭(180)이 마련되어 있다.

그리고 각 디스펜싱헤드(171)(172)에는 수지저장통(161)(162)으로부터 공급되는 수지가 토출되는 니이들(needle;171a,172a)과, 수지가 일정량씩 토출되도록 회전구동되는 스크류봉(172b)과, 스크류봉을 회전구동시키는 모터(171c)(172c)를 구비한다.

한편, 도6내지 도8에 도시된 바와 같이, 구동모터(190)와 벨트(192)로 연결구동되는 구동풀리(191)에 스크류축(193)이 마련되어 있고, 스크류축(193)에는 슬라이더(194)가 승강가능하게 마련되어 있으며, 슬라이더(194)의 승강과 함께 헤드유니트(150)가 승강되도록 되어 있다.

상기 가이드수단은 도10에 도시된 바와 같이, 로더(미도시)로부터 공급되는 리이드프레임이 안착되며 모터풀리(200)에 권회구동되는 한쌍의 로우프(201)로 이루어진다. 그리고 고정블럭(110)에는 로우프(2-1)에 안착되어 이송된 리이드프레임을 고정시키는 파지플레이트(미도시)와, 도포된 수지의 경화를 방지시키는 히터체(미도시)가 마련되어 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 디스펜싱장치의 구동 및 그 수지도포방법은 다음과 같다.

먼저, 수지저장통(161)(162)에는 각기 물성이 다른 에폭시수지가 충전된다.

IC칩등이 실장된 리이드프레임이 권회구동되는 로우프(201)상에 안착되어 고정블럭(110)위치로 이동되어 정지된다. 이어서 정해진 프로그램에 따라 헤드유니트(150)가 X-Y축방향으로 이동되면서 리이드프레임상에 수지를 도포하게 된다.

이때, 먼저 디스펜싱헤드(171)가 리이드프레임의 가장자리를 따라 한 종류의 에폭시수지를 도포한다. 이어서 다른 디스펜싱헤드(172)가 이미 도포된 수지 내측에 다른 종류의 에폭시수지를 도포하여 충전시킨다.

여기서 수지저장통(161)(162)으로부터는 경사통로(181)를 따라 각 니이들(171a)(172a)측으로 공급되게 되므로 수지의 공급이 원할하게 된다.

상기와 같이 수지가 도포되는 중에는 고정블럭(110)의 히터체가 발열되어 수지의 경화를 방지시킨다.

상기에 있어서, 상기 각 수지저장통(161)(162)에는 동종의 수지를 충전시켜서 두 디스펜싱헤드(171)(172)가 함께 하강하여 인접하는 칩상부에 동시에 수지를 도포시킬 수 있다. 이 경우 두 디스펜싱헤드(171)(172) 사이의 간격과 인접하는 칩 간의 간격이 동일하여야 함은 물론이다. 이 경우 수지의 디스펜싱공정을 대폭 단축시킬 수 있다.

한편, 본 발명 디스펜싱장치에는 상기와 같이 에폭시수지를 도포하는 디스펜싱공정중에 손상된 니이들(171a)(172a)을 교환한 후 니이들의 초기위치 조정을 위한 조정유니트가 마련될 수 있다. 또한, 미설명부호 (400)은 공급되는 리이드프레임의 평편도에 따라 니이들(171a)(172a)의 승강폭을 조정할 수 있도록 감지하는 보정유니트이다.

상술한 바와 같은 본 발명 디스펜싱장치는 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두말 할 것도 없다.

본 발명 반도체 패키징용 디스펜싱장치는 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 서로 다른 물성의 에폭시수지 공급이 가능하도록 복수의 저장통 및 복수의 디스펜싱헤드를 구비함으로써, 칩 가장자리에는 접합력이 우수한 수지가 도포되도록 하고 칩 중심부에는 화학적으로 안정한 수지의 도포가 가능하도록 함으로써 제품의 품질향상에 유리하다.

둘째, 각 저장통에 동일한 수지를 충전시켜서 디스펜싱작업을 복수의 헤드가 동시에 진행하도록 함으로써 디스펜싱공정시간의 단축을 가능하게 한다.

셋째, 각 수지저장통과 각 디스펜싱헤드는 수지공급통로인 경사블럭이 마련됨으로써, 수지의 공급을 원할하게 한다.

Claims (2)

1. IC칩이 실장된 리이드 프레임에 수지를 공급시키는 반도체 패키징용 디스펜서장치에 있어서,

   상기 리이드 프레임을 이송가이드하는 가이드블럭이 마련되는 메인가대와;

   상기 메인가대 상부에 마련되는 서브가대와;

   상기 서브가대에 상기 리이드 프레임의 이송방향과 평행하게 설치되어 회전구동되는 X축스크류와;

   상기 X축스크류를 따라 이동되는 제1슬라이더와;

   상기 제1슬라이더에 고정설치되는 고정블럭과;

   상기 고정블럭에 상기 X축스크류와 수직한 방향으로 설치되어 회전구동되는 Y축스크류와;

   상기 Y축스크류를 따라 이동되는 제2슬라이더와;

   상기 제2슬라이더에 대해 승강가능하게 설치되고, 수지가 저장되는 복수의 수지저장통과, 상기 각 수지저장통과 함께 승강가능하고 각 수지저장통으로부터 공급되는 수지를 상기 리이드프레임 상에 도포시키는 복수의 디스펜서헤드를 가지는 헤드유니트;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키징용 디스펜싱장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 헤드유니트는 상기 수지저장통의 출구측과 상기 디스펜서헤드를 경사상으로 연결하며 수지가 공급되는 경사통로가 형성된 경사블럭을 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키징용 디스펜싱장치.