KR100342006B1 - 반도체패키지 제조시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리드프레임을 펀칭가공하여 반도체패키지를 제조할 때, 펀칭위치를 잘못 설정하여 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구성의 반도체패키지 제조시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 캐리어(2)에 서킷테이프(4)를 부착하고 이 서킷테이프(4)에 반도체칩(6)과 솔더볼(8)을 부착하여 리드프레임(10)을 구성한 후, 펀치 등의 절단장치를 이용하여 서킷테이프(4)를 잘라내어 반도체패키지를 생산하는 반도체패키지 제조시스템에 있어서, 별도의 공급장치(16)에 의해 공급된 리드프레임(10)을 고정할 수 있도록 된 고정수단(30)과 이 고정수단(30)을 전후좌우로 이송함과 동시에 수평방향으로 회전시킬 수 있도록 된 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)가 구비된 리드프레임 이송장치(18)와, 이 리드프레임 이송장치(18)에 의해 이송되는 리드프레임(10)을 촬영하는 촬영장치(19,20,22)와, 상기 리드프레임 이송장치(18)에 의해 공급된 리드프레임(10)의 둘레부에 다수의 위치확인공(14)을 형성하는 펀칭장치(24)와, 상기 이송장치의 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)와 촬영장치(19,20,22) 및 펀치장치에 연결된 제어부(26)를 포함하여 구성된 리드프레임 펀칭시스템이 구비된 반도체패키지 제조시스템이 제공된다.

Description

반도체패키지 제조시스템{SEMI-CONDUCTOR MANUFACTURE SYSTEM}
본 발명은 반도체패키지 제조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리드프레임을 펀칭가공하여 반도체패키지를 제조할 때, 펀칭위치를 잘못 설정하여 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구성의 반도체패키지 제조시스템에 관한 것이다.
종래의 반도체패키지는 반도체칩을 합성수지몰드에 부착하여 구성하는 것이 일반적이었다. 상기 합성수지몰드는 상기 반도체칩에 연결된 다수개의 리드가 구비된 것으로, 이 리드를 전자제품의 회로기판에 연결하므로써, 반도체칩을 기판에 설치할 수 있었다.
한편, 최근들어, 전자제품의 사이즈가 경박단소화 되어가고, 반도체칩의 집적도가 높아지고 연산속도가 증가되어 감에 따라, 종래의 합성수지몰드를 이용하지 않고, 합성수지재의 서킷필름(circuit film)을 이용하는 마이크로 BGA가 개발되었다. 상기 서킷필름은 합성수지재 필름의 표면에 다수개의 회로패턴을 인쇄한 것으로, 이 서킷필름의 표면에 다수개의 반도체칩을 부착하여 서킷필름에 인쇄된 회로와 연결하고, 이 서킷필름의 회로면에 작은 납알갱이로 구성된 솔더볼을 부착한 후, 펀치 등의 절단장치를 이용하여 반도체칩의 크기에 맞게 서킷필름을 잘라내므로써, 최종적인 반도체패키지를 제작할 수 있다. 이때, 상기 캐리어에 서킷필름 등을 부착한 것을 리드프레임이라 지칭한다.
이와같이, 리드프레임을 이용하여 반도체패키지를 제작하는 마이크로 BGA는 종래의 반도체 패키지에 비해, 전기신호의 이동경로가 짧아져 처리속도가 향상되며 저전력구동이 가능할 뿐 아니라, 작은 크기에 더 많은 리드를 넣을 수 있으며, 열발생 및 방출에도 유리한 장점이 있다.
그런데, 이러한 마이크로 BGA는 하나의 서킷테이프에 다수개의 반도체칩을 부착하여 리드프레임을 구성한 후, 펀치 등의 절단장치를 이용하여 리드프레임을 반도체칩의 크기에 맞게 잘라내는 개별화공정을 거쳐 반도체패키지를 완성하게 된다. 그러나, 상기 리드프레임을 절단장치에 정확히 세팅하지 못하거나, 리드프레임에 서킷필름 잘못 접착되는 등의 이유로 반도체칩이 리드프레임에 정확히 접착되지 못할 경우, 리드프레임에서 반도체칩을 잘라내는 개별화공정중에, 반도체칩을 정확히 잘라내지 못하므로써, 완성된 반도체패키지에 불량이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 리드프레임을 절단장치의 정확한 위치에 세팅하여, 반도체패키지의 개별화공정 중에, 잘못된 위치를 잘라내는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 시스템이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 반도체칩이 부착된 리드프레임의 둘레에, 반도체칩에 대해 일정한 간격으로 위치되는 다수의 위치확인공을 형성하고, 이 위치확인공을 이용하여 리드프레임을 절단장치에 세팅하여, 리드프레임의 반도체칩이 절단장치의 정확한 위치에 세팅될 수 있도록 구성하므로써, 리드프레임의 잘못된 위치를 잘라내어, 완성된 반도체패키지에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구성의 반도체패키지 제조시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 리드프레임을 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 반도체패키지 제조시스템의 배치상태를 도시한 평면 구성도
도 3은 상기 반도체패키지 제조시스템의 배치상태를 도시한 측면구성도
도 4는 상기 반도체패키지 제조시스템의 공급장치를 도시한 평면구성도
도 5은 상기 공급장치의 측면구성도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2. 캐리어 14. 위치확인공
10. 리드프레임 18. 이송장치
19,20,22. 촬영장치 24. 펀칭장치
26. 제어부 30. 고정수단
32,34,36,38,40,42,44. 제1 내지 제3 구동부
본 발명에 따르면, 캐리어(2)에 서킷테이프(4)를 부착하고 이 서킷테이프(4)에 반도체칩(6)과 솔더볼(8)을 부착하여 리드프레임(10)을 구성한 후, 펀치 등의 절단장치를 이용하여 서킷테이프(4)를 잘라내어 반도체패키지를 생산하는 반도체패키지 제조시스템에 있어서, 별도의 공급장치(16)에 의해 공급된 리드프레임(10)을 고정할 수 있도록 된 고정수단(30)과 이 고정수단(30)을 전후좌우로 이송함과 동시에 수평방향으로 회전시킬 수 있도록 된 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)가 구비된 리드프레임 이송장치(18)와, 이 리드프레임 이송장치(18)에 의해 이송되는 리드프레임(10)을 촬영하는 촬영장치(19,20,22)와, 상기 리드프레임 이송장치(18)에 의해 공급된 리드프레임(10)의 둘레부에 다수의 위치확인공(14)을 형성하는 펀칭장치(24)와, 상기 이송장치의 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)와 촬영장치(19,20,22) 및 펀치장치에 연결된 제어부(26)를 포함하여 구성된 리드프레임 펀칭시스템이 구비되어, 상기 촬영장치(19,20,22)를 이용하여 상기 고정수단(30)에 고정된 리드프레임(10)을 촬영하여 리드프레임(10) 또는 리드프레임(10)에 구비된 반도체칩(6)의 위치를 확인하고, 상기 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)를 제어하여 리드프레임(10)의 위치를 조절한 후, 상기 펀칭장치(24)를 이용하여 반도체칩(6)에 대해 항상 일정한 위치에 위치확인공(14)을 형성하여, 이 위치확인공(14)을 기준으로 리드프레임(10)을 절단장치에 세팅할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조시스템이 제공된다.
본 발명에 의한 다른 특징에 따르면, 상기 촬영장치(19,20,22)는 리드프레임(10)에 부착된 솔더볼(8)의 위치를 촬영하여, 이 솔더볼(8)의 위치를 기준으로 리드프레임(10)에 부착된 반도체칩(6)의 위치를 판단할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조시스템이 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 반도체패키지 제조시스템을 도시한 것으로, 캐리어(2)에 서킷테이프(4)를 부착하고 이 서킷테이프(4)에 반도체칩(6)과 솔더볼(8)을 부착하여 리드프레임(10)을 구성한 후, 펀치 등의 절단장치를 이용하여 반도체칩(6)의 크기에 맞도록, 리드프레임(10)을 잘라내어 반도체패키지를 생산하는 것은 종래의 반도체패키지 제조시스템과 동일하다.
그리고, 이 반도체패키지 제조시스템에는 리드프레임(10)에 부착된반도체칩(6)의 위치를 확인하여, 이 반도체칩(6)에 대해 항상 일정한 위치에 다수의 위치확인공(14)을 형성할 수 있도록 된 리드프레임 펀칭시스템이 구비된다. 이 리드프레임(10)펀칭시스템은 별도의 공급장치(16)에 의해 공급된 리드프레임(10)을 이송할 수 있도록 된 리드프레임 이송장치(18)와, 이 리드프레임 이송장치(18)에 의해 이송되는 리드프레임(10)을 촬영하는 촬영장치(19,20,22)와, 상기 리드프레임 이송장치(18)에 의해 공급된 리드프레임(10)의 둘레부에 다수의 위치확인공(14)을 형성하는 펀칭장치(24)와, 상기 이송장치와 촬영장치(19,20,22) 및 펀치장치에 연결된 제어부(26)로 구성되어, 상기 공급장치(16)에서 공급된 리드프레임(10)의 둘레부에 다수의 위치확인공(14)을 형성한 후, 그 일측의 배출장치(28)로 배출할 수 있도록 구성된다.
상기 리드프레임 이송장치(18)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 그 상면에 리드프레임(10)을 고정할 수 있도록 된 고정수단(30)과 이 고정수단(30)을 전후좌우방향으로 수평 이송함과 동시에 수평방향으로 회전시킬 수 있도록 된 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)가 구비된다. 상기 고정수단(30)을 소정간격 이격되어 평행하게 배치된 한쌍의 암으로 구성된 것으로, 이 암의 선단부 상면에는 리드프레임(10)의 양단이 끼움결합되는 시트부(31)가 형성된다. 상기 제1 구동부(32,34)는 프레임(33)에 x축 방향으로 설치된 제1 리드스크류(32)와, 이 제1 리드스크류(32)에 연결된 제1 스테핑모터(34)로 구성되며, 상기 제2 구동부(36,38,40)는 상기 제1 리드스크류(32)의 중간부에 결합된 이송대(36)와, 이 이송대(36)에 y축 방향으로 설치된 제2 리드스크류(38)와, 이 제2 리드스크류(38)에 연결된 제2 스테핑모터(40)로 구성된다. 이때, 상기 제2 리드스크류(38)의 중간부에는 별도의 이송블록(42)이 설치되며, 상기 고정수단(30)은 이 이송블록(42)의 상면에 수평방향으로 회전가능하게 설치된다. 상기 제3 구동부(42,44)는 이 이송블록(42)에 설치되어 고정수단(30)에 연결된 제3 스테핑모터(44)를 이용하여, 이 고정수단(30)을 수평방향으로 회전시킬 수 있도록 구성된다.
상기 촬영장치(19,20,22)는 프레임(19)에 설치된 한쌍의 카메라(20,22)를 이용하여 상기 리드프레임 이송장치(18)에 의해 이송되는 리드프레임(10)의 상면을 촬영하여, 리드프레임(10)에 부착된 반도체칩(6)의 위치를 확인하는 것으로, 리드프레임(10)의 상면에 반도체칩(6)에 대응되도록 부착된 솔더볼(8)을 촬영하므로써, 상기 반도체칩(6)을 직접 촬영하지 않고, 반도체칩(6)의 위치를 파악할 수 있도록 구성된다. 이때, 이 촬영장치(19,20,22)는 리드프레임(10)에 부착된 다수개의 솔더볼(8) 중에서, 가장 외측에 부착된 한쌍의 솔더볼(8)의 위치를 동시에 촬영하므로써, 반도체칩(6)의 x,y축 위치와, 각도를 확인할 수 있도록 구성된다. 상기 펀칭장치(24)는 유압이나 공압에 의해 작동되는 펀칭금형이 구비되어, 상기 고정수단(30)에 고정되어 이송된 리드프레임(10)의 둘레면에 다수의 위치확인공(14)을 형성할 수 있도록 구성된다. 상기 제어부(26)는 리드프레임(10)에 부착된 솔더볼(8)의 규정위치가 기록된 메모리(46)가 구비된 것으로, 상기 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)와, 촬영장치(19,20,22)의 카메라, 금형장치에 연결되어, 각 구동부와 촬영장치(19,20,22) 및 금형장치를 제어할 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 리드프레임 이송장치(18)의 프레임(33)과, 촬영장치(19,20,22)의 프레임(19)은 상기 펀칭장치(24)에 일체로 연결된다.
이와같이 구성된 리드프레임 펀칭시스템의 작동을 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도2 및 도 3에 도시된 리드프레임 펀칭시스템의 배치도의 경우, 상기 리드프레임 이송장치(18)와 촬영장치(19,20,22) 및 펀칭장치(24)가 상호 이격되도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 실제 리드프레임 이송장치(18)와 촬영장치(19,20,22) 및 펀칭장치(24)는 상호 겹쳐지도록 배치되며, 본 도면의 경우, 구성이 겹처짐에 따라 도면파악이 어려워지는 것을 방지하기 위하여, 각 구성품을 분리하여 도시하였다.
우선, 리드프레임 이송장치(18)의 일측에 구비된 공급장치(16)를 이용하여, 리드프레임 이송장치(18)의 고정수단(30) 상면에 리드프레임(10)을 공급하면, 리드프레임(10)공급장치(16)는 상기 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)를 이용하여, 상기 리드프레임(10)을 상기 촬영장치(19,20,22)의 하측, 즉, 촬영위치로 이송한다. 그리고, 상기 제어부(26)의 제어에 의해 상기 촬영장치(19,20,22)가 리드프레임(10)의 상면에 부착된 솔더볼(8)의 위치를 촬영하여, 영상을 제어부(26)에 전송하며, 제어부(26)는 촬영장치(19,20,22)에 의해 촬영된 솔더볼(8)의 위치와, 메모리(46)에 기록된 솔더볼(8)의 위치를 비교하여, 솔더볼(8)의 위치에 이상이 있을 경우, 상기 리드프레임 이송장치(18)의 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)를 구동시켜, 상기 리드프레임(10)의 x,y축 위치와, 각도를 조절하여, 솔더볼(8)의 위치를 조절한 후, 상기 펀칭장치(24)를 이용하여, 리드프레임(10)의 둘레면에 위치확인공(14)을 형성한다. 이와같이, 반도체칩(6)에부착된 솔더볼(8)을 기준으로 위치확인공(14)을 형성하면, 반도체칩(6)이 리드프레임(10)에 잘못 부착되더라고, 상기 위치확인공(14)과 반도체칩(6)은 항상 일정한 간격을 유지하게 된다.
그리고, 이와같이, 리드프레임(10)의 둘레부에 반도체칩(6)에 대해 일정간격으로 위치확인공(14)을 형성한 후, 이 위치확인공(14)을 기준으로 리드프레임(10)을 절단장치에 설치할 수 있다. 이때, 상기 리드프레임(10)은 반도체칩(6)에 대해 일정간격으로 형성된 위치확인공(14)을 기준으로 절단장치에 설치되므로, 반도체칩(6)이 리드프레임(10)에 잘못된 위치에 부착되더라도, 반도체칩(6)은 항상 절단장치의 일정한 위치에 설치된다. 따라서, 반도체칩(6)이 절단장치에 정확히 위치되도록 설치되므로, 반도체칩(6)을 잘라내는 개별화공정중에, 반도체칩(6)을 정확히 잘라내지 못해 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 상기 촬영장치(19,20,22)는 리드프레임(10)의 표면에 부착된 솔더볼(8)을 촬영하여 반도체칩(6)의 위치를 파악하므로, 서킷필름의 양면에 별도의 보호시트를 도포하여 반도체칩(6)이 노출되지 않는 타입의 리드프레임(10)의 경우에도, 반도체칩(6)의 위치를 파악할 수 있는 장점이 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 상기 촬영장치(19,20,22)를 이용하여 리드프레임(10)에 부착된 반도체칩(6)의 위치를 정확히 파악한 후, 리드프레임(10)의 둘레부에 상기 반도체칩(6)과 일정한 간격을 유지하도록 다수의 위치확인공(14)을형성하므로써, 이 위치확인공(14)을 이용하여 리드프레임(10)을 절단장치에 세팅하여, 리드프레임(10)의 반도체칩(6)이 절단장치의 정확한 위치에 세팅될 수 있도록 구성하여, 리드프레임(10)의 잘못된 위치를 잘라내어, 완성된 반도체패키지에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구성의 반도체패키지 제조시스템을 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 캐리어(2)에 서킷테이프(4)를 부착하고 이 서킷테이프(4)에 반도체칩(6)과 솔더볼(8)을 부착하여 리드프레임(10)을 구성한 후, 펀치 등의 절단장치를 이용하여 서킷테이프(4)를 잘라내어 반도체패키지를 생산하는 반도체패키지 제조시스템에 있어서, 별도의 공급장치(16)에 의해 공급된 리드프레임(10)을 고정할 수 있도록 된 고정수단(30)과 이 고정수단(30)을 전후좌우로 이송함과 동시에 수평방향으로 회전시킬 수 있도록 된 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)가 구비된 리드프레임 이송장치(18)와, 이 리드프레임 이송장치(18)에 의해 이송되는 리드프레임(10)을 촬영하는 촬영장치(19,20,22)와, 상기 리드프레임 이송장치(18)에 의해 공급된 리드프레임(10)의 둘레부에 다수의 위치확인공(14)을 형성하는 펀칭장치(24)와, 상기 이송장치의 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)와 촬영장치(19,20,22) 및 펀치장치에 연결된 제어부(26)를 포함하여 구성된 리드프레임 펀칭시스템이 구비되어, 상기 촬영장치(19,20,22)를 이용하여 상기 고정수단(30)에 고정된 리드프레임(10)을 촬영하여 리드프레임(10) 또는 리드프레임(10)에 구비된 반도체칩(6)의 위치를 확인하고, 상기 제1 내지 제3 구동부(32,34,36,38,40,42,44)를 제어하여 리드프레임(10)의 위치를 조절한 후, 상기 펀칭장치(24)를 이용하여 반도체칩(6)에 대해 항상 일정한 위치에 위치확인공(14)을 형성하여, 이 위치확인공(14)을 기준으로 리드프레임(10)을 절단장치에 세팅할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 촬영장치(19,20,22)는 리드프레임(10)에 부착된 솔더볼(8)의 위치를 촬영하여, 이 솔더볼(8)의 위치를 기준으로 리드프레임(10)에 부착된 반도체칩(6)의 위치를 판단할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조시스템.
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