KR100332547B1 - 부품에 봉지재를 도포하는 방법 및 장치 - Google Patents

부품에 봉지재를 도포하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부품의 봉지면의 일부 또는 전체에 봉지재가 도포되는 부품에 봉지재를 도포하는 방법에 관한 것으로, 소정 두께의 막으로 형성되는 액상의 봉지재 속에, 봉지재의 표면과 대체로 평행하게 받침 부재를 배치하는 단계; 부품의 봉지면을 막으로 형성된 봉지재 속의 받침 부재에 눌러 대는 단계; 및 부품을 봉지재로부터 빼내어 부품의 봉지면에 봉지재를 전사하는 단계;를 포함하는 부품에 봉지재를 도포하는 방법.

Description

부품에 봉지재를 도포하는 방법 및 장치{Method and device for applying sealant to component}
본 발명은 전자 부품의 패키지를 접착할 때에 사용되는 부품에 봉지재를 도포하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전자 부품의 패키지는, 내부 소자의 기능을 저해할 수 있는 수분, 플럭스 등의 침입을 방지하기 위해 기밀성을 필요로 한다. 따라서, 일반적으로 접착제 또는 솔더와 같은 봉지재를 패키지의 봉지 부분에 균일하게 도포한다. 그 후, 봉지재를 경화 또는 열-용융 봉지함으로써 기밀성을 확보한다.
전자 부품의 패키지에 봉지재를 도포하는 방법으로서는, 주로 봉지 표면에 봉지재를 직접 전사하는 방법이 사용된다. 이는 도 1a∼도 1c에 도시하는 바와 같이, 도포대(1) 위에 액상 봉지재(2) 막을 소정의 두께로 형성하고, 봉지재(2) 위에 부품(이 경우는 캡)의 봉지면(3a)을 눌러 붙여, 봉지면(3a) 전체에 봉지재(2)를 도포하는 방법이다. 이 직접 전사법은, 간단한 장치로 실현할 수 있고, 봉지면(3a) 전체에 봉지재를 용이하게 도포할 수 있고, 또한 복수의 부품(3)에 봉지재를 동시에 도포할 수 있어, 높은 생산 효율성을 가져온다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 직접 전사법의 경우, 도 1c에 도시한 바와 같이, 봉지재(2)가 부품(3)의 측면상으로 불거져 나오기 쉽고, 따라서 봉지용으로 사용되는 표면(3a)상에는, 단지 봉지재(2)의 적은 양만이 부착될 수 있다는 문제가 있다. 또한, 도포된 봉지재의 양은 불균일해지기 쉽다. 그 결과, 봉지재(2)의 국부적 부족에 따른 봉지 불량, 측면상에 부착된 봉지재(2)로 인한 도구의 오염 및 치수 불량이 발생하기 쉽다.
본 발명은 종래 기술에 관한 문제점을 해결할 수 있고, 다른 표면으로 불거져 나가지 않고도 부품의 봉지면에 균일하게 도포할 수 있는, 부품에 봉지재를 도포하는 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
부품의 봉지면 일부 또는 전체에 봉지재를 도포하는 방법은, 액상의 봉지재 막 속에 상기 봉지재의 표면과 대체로 평행하게 받침 부재를 배치하는 단계; 상기 부품의 봉지면을 상기 봉지재 막 속의 받침 부재에 눌러 대는 단계; 및 상기 부품을 상기 봉지재로부터 빼내어 상기 부품의 봉지면에 봉지재를 전사하는 단계; 를 포함한다.
부품의 도포면에 봉지재를 도포하는 장치는, 도포대; 도포대 위에 배치된 소정 두께의 액상 봉지막; 및 봉지재 속에, 봉지재의 표면과 대체적으로 평행하게 배치된 받침 부재;를 포함한다. 봉지재는, 부품의 봉지면을 받침 부재에 눌러 댄 후 받침 부재를 빼내어, 부품의 봉지면에 전사된다.
받침 부재는 도포대 위에 배치되며, 소정의 두께를 가지는 봉지재의 막은, 봉지재의 표면이 받침 부재의 표면에 대체적으로 평행하게 형성된다. 다음으로, 부품의 봉지면을 받침 부재에 눌러 대어, 동시에 봉지재와 접촉시킨다. 이러한 배열로, 봉지면의 가라앉음을 방지할 수 있다. 결과적으로, 받침 부재의 상면, 또는 부품의 봉지면에 부착된 복수의 받침 부재 사이의 틈에 봉지재가 존재하게 된다. 계속해서, 부품을 봉지재로부터 빼낼 때, 봉지면상에 부착되어 있는 봉지재도 부품과함께 빠지게 되고, 따라서 봉지재가 전사된다.
상술한 바와 같이, 전사되는 봉지재와 관련하여, 받침 부재를 사용하면 부품의 가라앉음을 방지할 수 있기 때문에, 단지 적은 양의 봉지재만이 부품의 측면으로 불거져 나오게 되고, 종래의 방법과 비교하였을 때, 봉지면상에 많은 양의 봉지재를 부착시킬 수 있다. 더욱이, 봉지면상에 부착된 봉지재의 양이 균일하기 때문에, 봉지 불량의 문제점을 해결할 수 있다.
상술한 받침 부재로서는, 메시 부재를 사용하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 메시 부재의 경우, 직렬의 메시 홀이 규칙적으로 배열된 평평한 형상을 가지기 때문에, 봉지면상에 부착된 봉지재 양의 균일함을 향상시킬 수 있다.
또한, 받침 부재는 도포대 위에 분포된 상방향으로 돌출된 복수의 작은 범프일 수 있다. 이 경우, 마찬가지로, 작은 범프의 상면에 의해 부품이 가라앉는 것을 방지할 수 있고, 작은 범프들 사이의 틈에 봉지재를 충전함으로써, 많은 양의 봉지재를 봉지면에 도포할 수 있다.
더욱이, 받침 부재는 메시 부재나 작은 범프에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 다공질판과 같은 어떠한 유형이라도 사용할 수 있으며, 상기 부재는 부품이 가라앉는 것을 방지하고, 부품의 봉지면에 봉지재가 부착되는 것을 억제하는 구조를 가진다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 봉지재 도포 방법은, 접착제가 봉지면에 균일하지 않게 도포되기 때문에, 에폭시와 같은 접착제가 부품의 봉지면에 도포되는 경우에 사용된다.
더욱이, 본 발명의 방법은, 봉지재의 막을 도포대 위에 형성하고, 위에서 부품을 누르는 방법뿐만 아니라, 부품에 대해 수평으로, 메시 부재 또는 다공질판을 배치하는 두꺼운 메시 부재 또는 다공질판을 봉지재로 충전하는 방법에 사용된다.
본 발명을 설명하기 위해, 도면에 몇 개의 바람직한 예를 나타내는데, 본 발명에 나타낸 정확한 배열 및 수단에 한정되는 것은 아니다.
도 1a∼도 1c는 종래의 봉지재 전사 방법을 나타내는 공정도이다.
도 2a∼도 2d는 본 발명의 제 1 구현예에 따른 봉지재 도포 방법을 나타내는 공정도이다.
도 3a∼도 3c는 본 발명의 제 2 구현예에 따른 봉지재 도포 방법을 나타내는 공정도이다.
도 4a∼도 4c는 본 발명의 제 3 구현예에 따른 봉지재 도포 방법을 나타내는 공정도이다.
도 5a∼도 5c는 본 발명의 제 4 구현예에 따른 봉지재 도포 방법을 나타내는 공정도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1, 7 : 도포대 2 : 봉지제(접착제)
3 : 캡(부품) 3a : 개구부 단면(봉지면)
4 : 메시 스크린 8 : 작은 범프
9 : 메시 부재
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 구현예를 설명한다.
도 2a∼도 2d는 본 발명의 제 1 구현예에 따른 봉지재 도포 방법을 나타낸다. 도 1a∼도 1c와 동일한 부분에는 동일 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
도포대(1)는 수평인 표면을 가지고 있다. 그 상부에는 약 0.05∼5.0㎜ 정도의 거리에 메시 스크린(4)이 평행으로 소정의 장력을 가지고 배치된다. 도포대(1) 위에 봉지재(2)를 도포하고 스퀴징(squeezing)을 수행함으로써, 메시 스크린(4)과 도포대(1) 사이의 영역에 봉지재(2)가 균일한 막 두께로 형성된다(도 2a 참조).
다음으로, 캡(3)의 개구부 단면(봉지면 : 3a)이 하방으로 향하도록, 전자 부품의 캡(3)을 메시 스크린(4)에 대해 눌러 붙인다(도 2b 참조). 이 상태에서, 메시 스크린(4)은 캡(3)이 가라앉는 것을 방지하며, 메시 스크린(4)을 통해 캡(3)의 개구부 단면(테두리 : 3a)상에 봉지재(2)가 부착된다. 그 결과, 캡(3)의 측면으로 봉지재(2)의 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 캡(3)이 빠지면, 개구부 단면(3a)상에 부착된 봉지재(2)가 캡(3)과 함께 빠져 나오게 되고, 소정량의 봉지재(2)가 전사된다(도 2c 참조). 이 경우, 개구부 단면(3a)은 도포대(1)와 밀착되지 않으므로, 비교적 많은 양의 봉지재(2)가 개구부 단면(3a)에 부착된다.
그 후, 캡(3)의 개구부 단면(3a)을 기판(5)에 부착함으로써, 전자 부품의 패키지를 형성한다(도 2d 참조). 이러한 배열로써, 기판(5)상에 실장된 내부 소자(6)는 기밀하게 봉지된다. 캡(3)의 측면상에 봉지재(2)가 거의 불거져(돌출되어) 나오지 않기 때문에, 패키지의 치수 불량이나 내부 소자(6)에 봉지재가 부착하는 등의 불합리함이 발생하지 않는다. 또한, 봉지재(2)가 경화될 때에 사용하는 도구의 오염을 최소화되기 때문에, 도구의 수명을 늘릴 수 있다.
메시 스크린(4)의 재질로서는 금속 또는 수지의 어느 쪽을 사용하여도 된다. 메시의 가늘기는 대상으로 사용되는 봉지재(2)의 점도나, 도포되는 봉지재(2)의 양에 따라 변한다. 약 50∼600메시, 바람직하게는 100∼250메시가 좋다. 또한, 메시에 이용하는 선재의 지름은 약 20∼150㎛의 범위가 바람직하다. 봉지재(2)의 점도가 약 1∼100Pa·s 범위내에 있는 경우, 양호한 결과를 얻을 수 있다.
여기서는 메시 스크린(4)의 표면이 봉지재(2)의 표면과 동일한 레벨로 위치하는 예를 나타내었지만, 필요에 따라서는, 메시 스크린(4)을 소정 두께의 봉지재(2)로 덮도록 하여도 된다.
표 1은 본 발명에 따른 방법(도 2 참조)에 의해 생산된 패키지와, 종래 방법(도 1 참조)에 의해 생산된 패키지상의 리크 테스트 결과를 나타낸다.
봉지 불량율(%)
본 발명 종래 기술
샘플 1(단차 없음) 0.05 0.8
샘플 2(단차 있음) 0.08 2.5
표 1에서, 샘플 1은 개구부 단면(3a)에 단차를 가지지 않는 캡(3)을 이용한 것이며, 샘플 2는 개구부 단면(3a)에 25㎛의 단차를 가지는 캡(3)을 이용한 것이다.
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 방법에서 봉지면(개구부 단면 3a)의 전체면에 봉지재(2)가 균일하게 도포되기 때문에, 봉지 불량율은 종래 방법에 비해 상당히 낮아진다. 또한, 샘플 2와 같이, 봉지면(3a)상에 다소의 단차가 있어도, 본 발명의 봉지면에 도포되는 봉지재(2)의 양은 종래 방법에 비해 많다. 그 결과, 본 발명의 방법에 의해 생산품의 높은 봉지율을 얻을 수 있다.
도 3a∼도 3c는 본 발명의 방법의 제 2 구현예에 따른 방법을 나타낸다.
이 구현예에서는, 다수의 작은 범프(8)가 상방향으로 분포되어 있는 도포대(7)를 받침 부재로서 사용한다. 작은 범프(8)들 사이의 틈에 봉지재(2)를 충전한다. 작은 범프(8)의 크기 및 그들 사이의 피치는, 봉지재(2)가 도포될 봉지면(3a)의 폭보다 작게 설정된다.
먼저, 도포대(7) 위에 봉지재(2)를 도포하고 스퀴징을 수행함으로써, 봉지재(2)의 표면이 작은 범프(8)의 상면과 거의 동일한 레벨로 위치하도록 봉지재(2)의 막을 형성한다(도 3a 참조).
다음으로, 캡(3)의 개구부 단면(3a)을 하방을 향해 작은 범프(8)에 대해 눌러 붙이면, 작은 범프(8)의 상면에 의해 캡(3)이 가라앉는 것을 방지한다(도 3b 참조). 이러한 배열로, 작은 범프(8)들 사이의 틈에 충전된 봉지재(2)가 캡(3)의 개구부 단면(3a)에 부착되기 때문에, 봉지재(2)가 측면으로 불거져 나옴을 방지할 수 있다.
다음으로, 캡(3)이 빠지면, 개구부 단면(3a)상에 부착된 봉지재(2)가 캡(3)과 함께 빠져 나오게 된다. 그 결과, 소정량의 봉지재(2)가 전사된다(도 3c 참조). 이 경우, 마찬가지로, 개구부 단면(3a)은 도포대(1)와 밀착되지 않으므로, 많은 양의 봉지재(2)가 개구부 단면(3a)에 부착된다.
도 4a∼도 4c는 본 발명에 따른 제 3 구현예의 방법을 나타낸다.
이 구현예에서는, 두꺼운 메시 부재(9) 또는 다공질판을 받침 부재로서 사용한다. 메시 부재(9)를 봉지재(2)로 충전한다. 봉지재(2)의 표면 장력에 의해, 메시 부재(9)로부터 봉지재(2)가 적하되는 것을 방지한다. 또한, 캡(3)의 개구부 단면(3a)을 상방향으로 향하게 하고, 개구부 단면(3a)에 대해 메시 부재(9)를 눌러 내려 봉지재(2)가 전사된다.
이 경우, 제 1 구현예 및 제 2 구현예와 마찬가지로, 캡(3)의 측면으로 봉지재(2)가 불거져 나오는 것을 방지하면서, 개구부 단면(3a)에 적량의 봉지재(2)를 도포할 수 있다.
도 5a∼도 5c는 본 발명의 제 4 구현예에 따른 방법을 나타낸다.
이 구현예에서는, 제 3 구현예의 메시 부재(9) 또는 다공질판이 사용된다. 덮개 부재와 같은 플레이트(3)의 표면 전체에 봉지재(2)를 전사한다. 이 경우, 봉지재(2)를 거의 균일한 두께로, 플레이트(3)의 측면으로 불거져 나오지 않게 도포할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 상기 구현예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 정신 및 영역을 벗어나지 않는 범위에서 여러 종류의 변형이 가능하다.
본 발명에 사용되는 봉지재로서, 접착제 외에, 솔더와 실리콘 고무와 같은 가소성 재료를 사용할 수 있고, 도포시 액상이면 좋다.
본 발명에 사용되는 받침 부재로서는, 메시 스크린 외에, 다수의 작은 범프를 가지는 도포대, 및 두꺼운 메시 등이 구현예에 사용되며, 다공질판 등과 같이, 봉지재를 충전할 수 있는 틈을 가지며 아울러 부품을 눌러 붙였을 때에 가라앉음을 방지할 수 있는 재료를 사용할 수 있다. 따라서, 부재의 재질은, 금속 또는 수지 외에도, 경질 고무, 경질 스폰지, 세라믹 등일 수 있다.
봉지재를 도포하기 위한 부품으로는, 패키지를 구성하는 캡, 기판, 케이스 및 커버 등에 한정되지 않으며, 어떠한 부품 유형이라도 사용할 수 있다. 또한, 봉지면의 형상도 변형할 수 있고, 범프와 패임부, 평면형, 또는 원통형 등 어떠한 형상이어도 사용할 수 있다.
본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 개시하였으며, 여기서 개시된 구현예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 본 발명의 범위는 특허 청구 범위에 나타난다.
이상의 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면, 봉지재 막 속에, 봉지재의 표면과 대체적으로 평행하게 받침 부재를 배치하고, 부품의 봉지면을 받침 부재에 눌러 붙였다가 빼내는 방법으로 부품의 봉지면에 봉지재를 전사하도록 하였기 때문에, 받침 부재에 의해 부품이 가라앉는 것을 방지할 수 있고, 또한, 부품의 측면으로 봉지재가 불거져 나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 봉지재 속에 부품이 가라앉는 것을 방지하기 위한 받침 부재를 형성함으로써, 부품의 봉지면에 균일한 양의 봉지재를 도포할 수 있도록 하였기 때문에, 구성이 매우 간단하고, 아울러 높은 생산 효율성을 가지는 도포 장치를 실현시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 부품의 봉지면의 일부 또는 전체에 봉지재를 도포하는 방법으로서,
    액상의 봉지재 막 속에 상기 봉지재의 표면과 대체로 평행하게 받침 부재를 배치하는 단계;
    상기 부품의 봉지면을 상기 봉지재 막 속의 받침 부재에 눌러 대는 단계; 및
    상기 부품을 상기 봉지재로부터 빼내어 상기 부품의 봉지면에 봉지재를 전사하는 단계; 를 구비하는 부품에 봉지재를 도포하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 받침 부재는, 봉지재 막의 표면으로부터 대략 0.05∼5㎜의 간격을 두어 봉지재 막 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 받침 부재의 두께 및 상기 봉지재 막의 두께는 대체로 동일함을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 받침 부재는 메시 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 받침 부재는, 도포대 위에 분산된 상방향으로 돌출하는 복수의 작은 범프를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 방법.
  6. 부품의 봉지면에 봉지재를 도포하는 장치로서,
    도포대;
    상기 도포대 위의 액상 봉지재 막; 및
    상기 봉지재의 표면과 대체적으로 평행하게 봉지재 막 속에 배치된 받침 부재; 를 포함하며,
    상기 부품의 봉지면을 상기 받침 부재에 눌러 댄 후, 상기 봉지면을 상기 받침 부재로부터 빼내어, 상기 부품의 봉지면에 봉지재를 전사하는 것을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 받침 부재는, 봉지재 막의 표면으로부터 대략 0.05∼5㎜의 간격을 두어 봉지재 막 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 받침 부재의 두께 및 상기 봉지재 막의 두께는 대체로 동일함을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 받침 부재는 메시 부재를 포함하는 것을 특징으로하는 부품에 봉지재를 도포하는 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 받침 부재는, 도포대 위에 분산된 상방향으로 돌출하는 복수의 작은 범프를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품에 봉지재를 도포하는 장치.
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