KR100395671B1 - 반도체 패키지 제조장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스펜싱(dispensing)부, 글래스 본딩(glass bonding)부, 유브이 큐어(UV cure)부 및 핫 큐어(hot cure)부를 일체로 구성하여 자동화함으로써 작업 시간을 줄이고, 제조 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 반도체 패키지 제조장비에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 매거진을 작업 영역으로 이동시킴과 아울러 상기 매거진 내에 적재된 보트를 인출하여 순차적으로 공급하는 로더(Loader)부와, 상기 로더부와 연결되며 이송된 보트 위의 패키지에 에폭시를 도포하여 몰딩하는 디스펜싱부와, 상기 디스펜싱부와 연결되며 디스펜싱 작업이 완료된 보트 위의 패키지에 글래스를 접합하는 글래스 본딩부와, 상기 글래스 본딩부와 연결되며 글래스 본딩 작업이 끝난 패키지의 에폭시를 자외선으로 조사하여 1차적으로 경화시키는 유브이(UV) 큐어(Cure)부와, 상기 유브이 큐어부와 연결되며 유브이 큐어부에서 경화된 패키지를 열풍으로 순환시켜 2차적으로 경화시키는 핫 큐어(Hot Cure)부와, 상기 핫 큐어부와 연결되며 핫 큐어부로부터 경화된 패키지를 보트와 분리하는 언로더(Unloader)부와, 상기 로더부, 디스펜싱부, 글래스 본딩부, 유브이 큐어부, 핫 큐어부, 언로더부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비를 제공한다.

Description

반도체 패키지 제조장비{APPARATUS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 발명은 반도체 패키지 제조장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스펜싱(dispensing)부, 글래스 본딩(glass bonding)부, 유브이 큐어(UV cure)부 및 핫 큐어(hot cure)부를 일체로 구성하여 자동화함으로써 작업 시간을 줄이고, 제조 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 반도체 패키지 제조장비에 관한 것이다.

일반적으로 리드 프레임(lead frame)을 이용한 반도체 칩 조립체는, 통상 리이드 간의 간격을 유지시키고 리이드의 변형이 방지되도록 수지체로 몰딩하는 몰딩공정과, 리이드 프레임의 패드 상에 아이시(IC) 칩을 실장시키는 다이본딩 공정과, 아이시 칩과 인너 리드 상부에 디스펜싱 헤드를 통해 열가소성 에폭시 수지를 충진시켜 아이시 칩 등의 회로요소를 보호하는 디스펜싱 공정을 통하여 어셈블링된다.

본 발명은 반도체 공정 중 후 공정에 해당하는 것으로, 상기 다이본딩 공정이 완료된 패키지에 글래스를 본딩하고 이를 경화시키는 공정에 해당하는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 의한 디스펜싱 장치를 나타내는 측면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 컨베이어(2)의 백업 유닛(3)을 통해 리이드 프레임을 고정한 상태에서, 헤드 유닛(5)을 이용해 리드 프레임 상에 에폭시 수지를 충진시킨다. 도면중 미설명 부호 1은 지지대를 나타내고, 4는 X축 및 Y축 이동이 가능한 로봇을 나타낸다.

종래 기술에서는 상기와 같은 디스펜싱 장치(10)에 의해 디스펜싱 공정을 수행하며, 그 공정을 수행하는 디스펜싱 장치(10)가 독립적으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

또한, 상기 디스펜싱 공정을 마친 패키지에 글래스를 본딩하기 위해서는 패키지에 에폭시를 도포한 후, 작업자가 글래스를 집어 클립으로 글래스를 패키지에 고정시킨 다음, 글래스가 고정된 패키지를 큐어부에 넣어 경화시켜 작업을 진행한다.

그러나, 이러한 종래의 기술에서는 디스펜싱 공정 이후의 작업들이 모두 수작업으로 이루어져, 작업 시간이 많이 소요될 뿐 아니라, 제품의 품질이 저하되고, 대량 생산이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 작업 시간을 단축하고, 불량률을 줄여 제품의 품질을 향상하며, 대량 생산을 할 수 있도록 한 반도체 패키지 제조장비를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 매거진을 작업 영역으로 이동시킴과 아울러 상기 매거진 내에 적재된 보트를 인출하여 순차적으로 공급하는 로더(Loader)부, 상기 로더부와 연결되며 이송된 보트 위의 패키지에 에폭시를 도포하는 디스펜싱부, 상기 디스펜싱부와 연결되며 디스펜싱 작업이 완료된 보트 위의 패키지에 글래스를 접합하는 글래스 본딩부, 상기 글래스 본딩부와 연결되며 글래스 본딩 작업이 끝난 패키지의 에폭시를 자외선(UltraViolet Light)으로 경화시키는 유브이(UV) 큐어(Cure)부, 상기 유브이 큐어부와 연결되며 유브이 큐어부에서 경화된 패키지를 열풍으로 경화시키는 핫 큐어(Hot Cure)부, 상기 핫 큐어부와 연결되며 핫 큐어부로부터 경화된 패키지를 보트와 분리하는 언로더(Unloader)부, 상기 로더부, 디스펜싱부, 글래스 본딩부, 유브이 큐어부, 핫 큐어부, 언로더부의 구동을 제어하는 제어부로 구성된다.

상기 로더부는 다수개의 매거진이 탑재된 이송 벨트, 상기 이송 벨트의 양단부에 배치된 풀리, 상기 일측 풀리에 연결되어 동력을 제공하는 구동모터, 상기 메거진을 컨베이어의 작업 영역으로 이송하는 그리퍼, 상기 그리퍼를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이송하는 X, Y 축 로봇을 포함하여 구성된다.

상기 디스펜싱부는 상기 로더부와 연결된 컨베이어, 상기 컨베이어의 선단부에 설치되어 상기 로더부의 매거진으로부터 보트를 인출하여 컨베이어로 옮기는 그리퍼, 상기 컨베이어의 하부에 설치되며 디스펜싱 작업을 수행하도록 보트 위의 패키지를 고정하는 백업 유닛, 상기 백업 유닛에 의해 고정된 패키지 위로 에폭시를 도포하는 디스펜싱 헤드, 상기 디스펜싱 헤드를 이송하는 X, Y 로봇, 상기 백업 유닛의 하부에 설치되어 백업 유닛을 구동하는 리니어 모터를 포함하여 구성된다.

상기 컨베이어의 선단부에 이온 발생기가 설치된다.

상기 디스펜싱 헤드는 X,Y 로봇에 설치되어 패키지의 위치를 확인하는 시시디 카메라, 상기 시시디 카메라의 일측에 설치되며 디스펜싱 작업을 위해 상승된 패키지의 높이를 체크하는 레이져 프로브, 상기 레이져 프로브의 일측에 설치되며 패키지 위로 유브이 에폭시를 도포하는 헤드 유닛을 포함하여 구성된다.

상기 글래스 본딩부는 상기 디스펜싱부와 연결된 컨베이어, 상기 컨베이어의 하부에 설치되며 글래스 본딩 작업을 수행하도록 보트 위의 패키지를 고정하는 백업 유닛, 상기 컨베이어의 전방에 설치되어 글래스 트래이를 자동으로 교환해주는 글래스 트래이 로더 및 언로더, 상기 글래스 트래이 로더로부터 공급된 글래스를 픽업하는 픽업 유닛, 상기 픽업 유닛으로부터 이송된 글래스를 정렬하는 센터링 디바이스, 상기 센터링 디바이스를 통해 정렬된 글래스를 하나씩 집어 패키지 위에 안착시키는 본딩 유닛, 상기 픽업 유닛 및 본딩 유닛을 이송시키는 Y 로봇을 포함하여 구성된다.

상기 글래스 트래이 로더 및 언로더는 다수개의 글래스 트래이가 적재된 매거진, 상기 매거진으로부터 글래스 트래이를 인출하여 가이드 레일로 옮기는 그리퍼, 상기 가이드 레일의 하부에 설치되며 글래스 픽업 작업을 수행하도록 글래스 트래이를 고정하는 백업 유닛, 상기 백업 유닛을 X축 방향으로 스텝 이동시키는 X축 로봇을 포함하여 구성된다.

상기 글래스 본딩부는 상기 글래스가 접합된 패키지의 둘레에 배치되어 글래스를 누른 상태에서 자외선을 조사하는 간이 유브이 큐어부가 더 포함된다.

상기 유브이 큐어부는 상기 글래스 본딩부와 연결된 컨베이어, 상기 컨베이어의 둘레에 배치된 유브이 큐어 프레임, 상기 유브이 큐어 프레임의 일측에 설치된 자외선 조사부, 상기 컨베이어의 일측 단부에 설치되어 유브이 큐어 프레임 내로 이송된 보트를 정지시키는 스토퍼, 상기 스토퍼의 하부에 설치되어 자외선 조사시간 동안 보트를 컨베이어의 벨트 위로 이동시키는 백업 유닛을 포함하여 구성된다.

상기 핫 큐어부는 상기 유브이 큐어부와 연결된 컨베이어, 상기 컨베이어의 둘레에 배치된 큐어 오븐, 상기 큐어 오븐의 내부에 설치된 가열부, 상기 큐어 오븐 내부로 이송된 보트를 차례로 수직 배치하는 매거진 업, 다운 로봇, 상기 큐어 오븐의 일측에 형성된 후드 덕트를 포함하여 구성된다.

상기 언로더부는 상기 핫 큐어부와 연결된 컨베이어, 상기 컨베이어의 상부에 설치되어 보트로부터 글래스 접착이 완료된 패키지를 픽업하여 트래이에 탑재하는 패키지 픽업 유닛, 상기 패키지가 픽업되고 난 빈 보트를 매거진에 적재하는 보트 픽업 유닛을 포함하여 구성된다.

도 1은 종래의 기술에 의한 디스펜서를 나타내는 측면도.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비를 나타내는 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비를 나타내는 평면도.

도 5는 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비를 나타내는 좌측면도.

도 6은 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비를 나타내는 우측면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

20 ; 로더부 21 ; 이송 벨트

23,24 ; 풀리 25 ; 구동 모터

26 ; 그리퍼 27 ; 매거진

28 ; Y축 로봇 29 ; X축 로봇

30 ; 디스펜싱부 31 ; 그리퍼

33 ; 백업 유닛 35 ; 시시디 카메라

36 ; 레이져 프로브 37 ; 헤드 유닛

38 ; 디스펜싱 헤드 39 ; X,Y 로봇

41 ; 리니어 모터 50 ; 글래스 본딩부

51 ; 글래스 트래이 로더 및 언로더 52 ; 매거진

54 ; 가이드 레일 55 ; Y 로봇

56 ; 그리퍼 57 ; 글래스 픽업 유닛

58 ; 간이 유브이 큐어부 59 ; 센터링 디바이스

61 ; 본딩 유닛 70 ; 유브이 큐어부

71 ; 유브이 큐어 프레임 72 ; 자외선 조사부

73 ; 인덕션 모터 75 ; 스토퍼

77 ; 백업 유닛 80 ; 핫 큐어부

81 ; 핫 큐어 오븐 82 ; 후드 덕트

83 ; 매거진 업, 다운 로봇 84 ; 가열부

90 ; 언로더부 91 ; 패키지 픽업 유닛

93 ; 보트 픽업 유닛 95 ; X,Y 로봇

C1,C2,C3,C4,C5 ; 컨베이어

본 발명의 이들 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 실시예는 이해를 돕기위해 예시적으로 기재하는 것일 뿐 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.

도 2 내지 도 6은 는 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비를 나타내는 것으로, 도 2는 사시도이고, 도 3은 정면도이며, 도 4는 평면도이고, 도 5는 좌측면도이며, 도 6은 우측면도를 각각 보인 것이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비는 매거진 내에 적재된 보트를 컨베이어로 이송하는 로더(Loader)부(20)와, 상기 로더부(20)와 컨베이어(C1)로 연결되며 이송된 보트 위의 패키지에 유브이(UV) 에폭시를 도포하는 디스펜싱부(30)와, 상기 디스펜싱부(30)와 연결되며 디스펜싱 작업이 완료된 보트 위의 패키지에 글래스를 접합시키는 글래스 본딩부(50)와, 상기 글래스 본딩부(50)와 컨베이어(C3)로 연결되며 글래스 본딩 작업이 끝난 패키지의 유브이 에폭시를 경화시키는 유브이(UV) 큐어(Cure)부(70)와, 상기 유브이 큐어부(70)와 컨베이어(C4)로 연결되며 유브이 큐어부에서 1차 경화된 패키지를 2차 경화시키는 핫 큐어(Hot Cure)부(80)와, 상기 핫 큐어부(80)와 컨베이어(C5)로 연결되며, 핫 큐어부(80)로부터 보트를 꺼낸 후 패키지를 분리하는 언로더(Unloader)부(90)와, 각 부의 구동을 제어하는 제어부(도면에 도시되지 않음)로 구성된다.

상기 로더부(20)는 도 5와 같이 보트가 적재된 7개의 매거진(27)이 탑재된 이송 벨트(21)와, 상기 이송벨트(21)의 양단부에 배치된 풀리(23)(24)와, 상기 일측 풀리(24)에 연결되어 동력을 제공하는 구동모터(25)와, 상기 매거진(26)을 하나씩 컨베이어의 작업 영역으로 옮겨 놓는 그리퍼(26)와, 상기 그리퍼(26)와 연결되어 그리퍼(26)를 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 로봇(28)과, 상기 Y축 로봇(28)을 X축 방향으로 이송시키는 X축 로봇(29)으로 구성된다.

매거진(27) 내에 적재되어 있는 보트에는 패키지가 담겨 있으며, 보트가 매거진에서 컨베이어(C1)로 투입되는 위치에 이온 발생기(22)가 설치되어 패키지의 청정도를 높일 수 있도록 한다.

상기 디스펜싱부(30)는 상기 로더부(20)와 연결된 컨베이어(C1)와, 상기 컨베이어(C1)의 선단부에 설치되어 상기 로더부(20)의 매거진(27)으로부터 보트를 인출하여 컨베이어(C1)로 옮기는 그리퍼(31)와, 상기 컨베이어(C1)의 하부에 설치되며 디스펜싱 작업을 수행하도록 상승하여 진공으로 보트 위의 패키지를 고정하는백업 유닛(33)과, 상기 백업 유닛(33)에 의해 고정된 패키지 위로 에폭시를 도포하는 디스펜싱 헤드(38)와, 상기 디스펜싱 헤드(38)를 이송하는 X, Y 로봇(39)과, 상기 백업 유닛(33)의 하부에 설치되어 디스펜싱 작업이 끝난 보트를 글래스 본딩부(50)로 이동시키는 리니어 모터(41)로 구성된다.

상기 디스펜싱 헤드(38)는 X,Y 로봇(39)의 단부에 설치된 가이드 블록과, 상기 가이드 블록에 설치되어 패키지의 위치를 확인하는 시시디 카메라(35)와, 상기 시시디 카메라(35)의 하부 일측에 설치되며 디스펜싱 작업을 위해 상승된 패키지의 높이를 체크하는 레이져 프로브(36)와, 상기 가이드 블록에 설치되며 패키지 위로 유브이 에폭시를 도포하는 헤드 유닛(37)으로 구성된다.

상기 글래스 본딩부(50)는 글래스를 디스펜싱 작업이 완료된 보트 위의 패키지에 접합시키기 위한 구성으로서, 상기 디스펜싱부(30)와 연결된 컨베이어(C2)와, 상기 컨베이어(C2)의 하부에 설치되며 글래스 본딩 작업을 수행할 수 있도록 보트 위의 패키지를 일정한 위치로 고정시키는 백업 유닛(53)과, 상기 컨베이어(C2)의 전방에 설치되어 글래스 트래이를 자동으로 교환해주는 글래스 트래이 로더 및 언로더(51)와, 상기 컨베이어의 일측에 설치된 Y 로봇(55)과, 상기 Y 로봇에 연결되어 설치되며 글래스 트래이 로더로부터 공급된 글래스를 픽업하는 픽업 유닛(57)과, 상기 픽업된 글래스를 정렬하는 센터링 디바이스(59)와, 상기 Y 로봇에 연결되어 설치되며 상기 센터링 디바이스(59)를 통해 정렬된 글래스를 하나씩 집어 패키기 위에 안착시키는 본딩 유닛(61)으로 구성된다.

상기 글래스 트래이 로더 및 언로더(51)는 대량의 글래스가 담긴 트래이가적재된 매거진(52)(도 4 참고)과, 상기 매거진(52)으로부터 하나의 글래스 트래이를 인출하여 가이드 레일(54)로 옮겨 놓는 그리퍼(56)와, 상기 가이드 레일(54)의 하부에 설치되어 상승과 함께 진공 핀을 이용하여 글래스 트래이를 고정시키는 백업 유닛(62)과, 상기 백업 유닛(62)을 X축 방향으로 스텝 이동시키는 X축 로봇(63)으로 구성된다.

또한, 상기 글래스가 접합된 패키지의 둘레에 배치되어 글래스를 누른 상태에서 자외선을 조사하는 간이 유브이 큐어부(58)가 설치된다.

상기 유브이 큐어부(70)는 글래스 본딩부(50)와 연결되며 벨트에 의해 구동되는 컨베이어(C3)와, 상기 컨베이어의 하부에 설치된 인덕션(Induction) 모터(73)와, 상기 컨베이어(C3)의 둘레에 박스 형태로 배치된 유브이 큐어 프레임(71)과, 상기 유브이 큐어 프레임(71)의 일측에 설치되어 글래스가 접합된 패키지로 자외선을 조사하는 자외선 조사부(72)와, 상기 컨베이어(C3)의 일측에 설치되어 유브이 큐어 프레임(71) 내로 이송된 보트를 정지시키는 스토퍼(75)와, 상기 스토퍼(75)의 하부에 설치되며 유브이 조사부의 조사시간 동안 보트를 벨트 위로 이동시키는 백업 유닛(77)으로 구성된다.

상기 핫 큐어부(80)는 유브이 큐어부(70)와 연결되며 벨트에 의해 구동되는 컨베이어(C4)와, 상기 컨베이어(C4)의 둘레에 배치된 큐어 오븐(81)과, 상기 큐어 오븐(81)의 내부에 설치되어 글래스가 접합된 패키지로 열풍을 순환시키는 가열부와, 상기 컨베이어(C4)에 의해 큐어 오븐(81) 내부로 이송된 보트를 차례로 수직 배치하는 매거진 업, 다운 로봇(83)과, 상기 큐어 오븐(81)의 일측에 형성되어 내부의 열기를 외부로 배출하는 후드 덕트(82)로 구성된다.

상기 유브이 큐어부(70)와 핫 큐어부(80) 사이에 푸셔(P)를 설치하여 컨베이어에 의해 유브이 큐어부(70)를 빠져나온 보트를 핫 큐어부(80) 안으로 밀어준다.

상기 언로더부(90)는 핫 큐어부(80)와 연결되며 벨트에 의해 구동되는 컨베이어(C5)와, 상기 컨베이어(C5)의 상부에 설치되어 보트로부터 글래스와 접착이 완료된 패키지를 픽업하여 트래이에 탑재하는 패키지 픽업 유닛(91)과, 상기 패키지가 픽업되고 난 빈 보트를 매거진에 적재하는 보트 픽업 유닛(93)과, 상기 패키지 픽업 유닛(91) 및 보트 픽업 유닛(93)을 이송시키는 X,Y 로봇(95)과, 작업이 완료된 패키지를 담는 트래이를 자동으로 공급하는 트래이 로더 및 언로더(97)와, 빈 보트를 담는 매거진을 자동으로 공급하는 매거진 로더 및 언로더(99)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 로더부(20)에서 보트가 적재된 매거진(27) 하나를 그리퍼(26)로 옮겨 컨베이어(C1)의 작업 영역으로 이동시킨다. 매거진(27) 내에 적재된 다수개의 보트는 Y축 로봇(28)에 의해 상하로 움직이며 컨베이어에 장착된 그리퍼(31)에 의해 하나씩 컨베이어(C1)로 공급되는데, 이때 작업을 위해 하나의 매거진(27)이 그리퍼(26)에 의해 작업 영역으로 이송되면, 남은 매거진(27)들은 구동모터(25)의 동작으로 이송밸트(21)에 의해 앞쪽으로 이동해 와서 다음 작업에 대기한다. 또한 작업 영역에서 적재된 보트가 모두 취출된 매거진(27)은 Y축 로봇(28)에 의해 아래로 내려가 빈 매거진을 적재하기 위한 공간에 매거진을 내려놓고, 이어 작업 대기중인 매거진(27)을 그리퍼(26)를 이용해 작업 영역으로 이동시켜 같은 작업을 수행한다.

한편, 상기 작업은 높은 청정도를 요구하는 작업이기 때문에, 매거진(27)에서 컨베이어(C1)로 투입되는 중간에 이온 발생기(22)를 설치하여 패키지의 청정도를 높이도록 한다.

상기 매거진(27)으로부터 컨베이어(C1)로 옮겨진 보트는 그리퍼(31)에 의해 컨베이어(C1) 안으로 공급되고, 상기 보트는 컨베이어(C1)의 하부에서 대기중인 백업 유닛(33)에 의해 들려지며 진공장치와 핀에 의해 고정된다. 이때 현재 작업을 하고자 하는 것은 보트가 아니라 패키지이므로 들려진 보트에서 패키지는 약 1∼2mm 정도 더 상승되어 고정된다. 상기 패키지를 들어 올려 작업 준비를 마친 백업 유닛(33)은 리니어 모터(41)에 의해 대기중인 디스펜싱부(30) 작업 영역으로 이송된다.

디스펜싱부(30)로 이송된 패키지는 시시디 카메라(35)에 의해 패키지의 위치를 확인하고, 레이져 프로브(36)에 의해 상승된 패키지의 높이를 확인한 다음, X,Y 로봇(39)에 의해 헤드 유닛(37)을 이용한 디스펜싱 공정을 수행한다.

현재의 작업 공간은 높은 청정도를 요구한다. 이 때문에 내부에 들어가는 모든 부품에서 분진 발생률을 줄이기 위해 컨베이어 형태는 벨트에 의한 구동이 곤란하여 백업 유닛(33)을 이용한 보트의 이송을 채택한다. 상기 백업 유닛(33)은 리니어 모터(41)를 사용하여 이동하도록 구성하므로 분진의 발생이 적고, 또한 상부에 설치된 에어 필터(F)를 이용하여 내부의 분진을 제거한다.

디스펜싱 작업이 완료되면, 상기 백업 유닛(33)은 디스펜싱 작업이 완료된 보트를 지정된 위치에 내려놓고 새로이 공급된 보트를 가져오기 위해 이동하고, 상기 백업 유닛이 이동하면 다른 위치에서 대기하고 있던 또 다른 백업 유닛(53)이 디스펜싱 작업이 끝난 보트로 이동하여 보트를 고정하고 글래스 본딩부(50)로 이동한다.

글래스 본딩 작업은 디스펜싱 작업이 완료된 패키지에 글래스를 접합시키는 공정으로, 우선 그리퍼는 글래스 트래이 로더 및 언로더(51)의 매거진(52)으로부터 하나의 글래스 트래이를 인출하여 가이드 레일(54)로 공급하고, 가이드 레일(54) 하부에서 대기 중이던 백업 유닛(62)은 상승하여 진공과 핀을 이용하여 글래스 트래이를 고정한다. 상기 백업 유닛(62)은 X축 로봇(63)을 이용하여 스텝 이동하며 트래이를 공급한다.

상기 트래이가 작업 위치에 고정되어 준비되면, 상부에서 대기중인 픽업 유닛(57)은 Y 로봇(55)에 의해 이동하여 2∼4개의 글래스(G)를 픽업하고, 상기 픽업한 글래스(G)를 센터링 디바이스(59)로 이송한다. 상기 센터링 디바이스(59)는 이송된 글래스(G)의 위치를 정렬하며, 본딩 유닛(61)은 Y 로봇(55)에 의해 정렬이 완료된 글래스(G)를 하나씩 픽업하여 보트 위의 패키지에 안착시킨다.

트래이 내의 글래스가 모두 사용되면 빈 트래이는 다시 매거진(52) 내로 삽입되고 매거진(52)에서 새로운 트래이를 인출하여 다시 작업을 진행한다.

이때, 에폭시를 디스펜싱하고, 그 위에 글래스를 접착시킨 후 바로 유브이 큐어부(70)로 이송하게 되면, 글래스와 패키지 사이의 공기가 유브이 큐어부(70)의자외선의 열로 인하여 팽창되어 유브이 에폭시와 글래스의 틈이 벌어져 글래스가 위로 들리는 현상이 발생하게 된다. 따라서, 이러한 현상을 미연에 방지하기 위하여 글래스가 접합된 패키지의 둘레에 간이 유브이 큐어부(58)를 설치하여, 본딩 유닛(61)이 글래스를 누른 상태에서 간이적으로 1차 자외선 경화를 시킬 수 있도록 한다.

글래스 본딩 공정이 끝나고 나면, 컨베이어(C3)는 패키지와 글래스 사이의 에폭시를 경화시키기 위해 보트를 유브이 큐어부(70)로 이송시킨다. 전 공정인 디스펜싱 공정과 글래스 본딩 공정은 높은 청정도를 유지하기 위해 벨트에 의한 보트 이송을 자제하였지만, 유브이 큐이부(70)를 포함한 이후 공정은 다소 청정도에 여유가 있으므로 벨트에 의한 컨베이어 이송을 채택한다.

벨트로 구동되는 컨베이어(C3)에 의하여 유브이 큐어 프레임(71) 내로 이송된 보트는 컨베이어(C3)의 단부에 설치된 스토퍼(75)에 의해 정지되고, 상기 스토퍼(75)의 아래에 대기 중인 백업 유닛(77)은 보트를 벨트 위로 상승시킨다. 이는 자외선의 조사시간 동안 보트가 벨트 위에 있을 경우, 계속 구동되는 벨트와 보트와의 마찰로 분진 및 소음이 발생할 여지가 있어 벨트와의 접촉을 피하기 위해서이다.

에폭시의 경화 작업이 끝나면 백업 유닛(77)과 스토퍼(75)는 하강하고, 보트는 벨트의 구동에 의하여 유브이 큐어 프레임(71)을 벗어나 핫 큐어부(80)로 이송된다.

이때, 유브이 큐어 프레임(71)의 후단부에 설치된 푸셔(P)는 상기 보트를 밀어 핫 큐어부(80)의 큐어 오븐(81) 내부로 공급한다.

계속해서, 벨트 컨베이어(C4)와 푸셔(P)로 핫 큐어 오븐(81) 내부의 매거진에 도착한 보트는 매거진 업, 다운 로봇(83)에 의해 최대 15개까지 핫 큐어 오븐(81) 내부의 매거진에 수직으로 적층된다. 이와 같이 적층된 상태에서 큐어 오븐 내부의 가열부(84)를 구동하여 열풍을 순환시킴으로써 패키지와 글래스를 접합하는 에폭시를 완전히 경화시켜 준다. 핫 큐어링 시 과열 현상이 발생할 경우 핫 큐어 오븐(81) 상부의 후드 덕트(82)를 개방하여 내부의 열기를 외부로 배출시킨다.

에폭시가 경화될 수 있는 지정된 시간이 경과하여 경화가 완료된 다음, 컨베이어(C5)는 매거진으로부터 언로더부(90)로 보트를 이송시킨다.

상기 언로더부(90)로 보트가 이송되면, 패키지 픽업 유닛(91)은 이송된 보트로부터 글래스와 접착이 완료된 패키지를 픽업하여 준비된 트래이에 탑재하고, 보트 픽업 유닛(93)은 패키지를 픽업하고 난 빈 보트를 픽업하여 미리 마련된 매거진에 적재하여 작업을 완료한다.

작업이 완료된 패키지를 담는 트래이를 자동으로 공급하는 트래이 로더 및 언로더(97)와 빈 보트를 담는 매거진을 자동 공급하는 매거진 로더 및 언로더(99)를 추가 설치하여 제품의 생산성을 높일 수 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조장비는 모든 공정을 자동화함으로써, 작업 시간을 단축하고, 불량률을 줄여 제품의 품질을 향상하며, 대량 생산이 가능하도록 한 효과가 있다.

Claims (11)

1. 매거진을 작업 영역으로 이동시킴과 아울러 상기 매거진 내에 적재된 보트를 인출하여 순차적으로 공급하는 로더(Loader)부,

   상기 로더부와 연결되며 이송된 보트 위의 패키지에 에폭시를 도포하는 디스펜싱부,

   상기 디스펜싱부와 연결되며 디스펜싱 작업이 완료된 보트 위의 패키지에 글래스를 접합하는 글래스 본딩부,

   상기 글래스 본딩부와 연결되며 글래스 본딩 작업이 끝난 패키지의 에폭시를 자외선으로 경화시키는 유브이(UV) 큐어(Cure)부,

   상기 유브이 큐어부와 연결되며 유브이 큐어부에서 경화된 패키지를 열풍으로 경화시키는 핫 큐어(Hot Cure)부,

   상기 핫 큐어부와 연결되며 핫 큐어부로부터 경화된 패키지를 보트와 분리하는 언로더(Unloader)부,

   상기 로더부, 디스펜싱부, 글래스 본딩부, 유브이 큐어부, 핫 큐어부, 언로더부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로더부는

   다수개의 매거진이 탑재된 이송 벨트,

   상기 이송 벨트의 양단부에 배치된 풀리,

   상기 일측 풀리에 연결되어 동력을 제공하는 구동모터,

   상기 메거진을 컨베이어의 작업 영역으로 이송하는 그리퍼,

   상기 그리퍼를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이송하는 X, Y 축 로봇을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 디스펜싱부는

   상기 로더부와 연결된 컨베이어,

   상기 컨베이어의 선단부에 설치되어 상기 로더부의 매거진으로부터 보트를 인출하여 컨베이어로 옮기는 그리퍼,

   상기 컨베이어의 하부에 설치되며 디스펜싱 작업을 수행하도록 보트 위의 패키지를 고정하는 백업 유닛,

   상기 백업 유닛에 의해 고정된 패키지 위로 에폭시를 도포하는 디스펜싱 헤드,

   상기 디스펜싱 헤드를 이송하는 X, Y 로봇,

   상기 백업 유닛의 하부에 설치되어 백업 유닛을 구동하는 리니어 모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 컨베이어의 선단부에 이온 발생기가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 디스펜싱 헤드는 X,Y 로봇에 설치되어 패키지의 위치를 확인하는 시시디 카메라,

   상기 시시디 카메라의 일측에 설치되며 디스펜싱 작업을 위해 상승된 패키지의 높이를 체크하는 레이져 프로브,

   상기 레이져 프로브의 일측에 설치되며 패키지 위로 유브이 에폭시를 도포하는 헤드 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 글래스 본딩부는

   상기 디스펜싱부와 연결된 컨베이어,

   상기 컨베이어의 하부에 설치되며 글래스 본딩 작업을 수행하도록 보트 위의 패키지를 고정하는 백업 유닛,

   상기 컨베이어의 전방에 설치되어 글래스 트래이를 자동으로 교환해주는 글래스 트래이 로더 및 언로더,

   상기 글래스 트래이 로더로부터 공급된 글래스를 픽업하는 픽업 유닛,

   상기 픽업 유닛으로부터 이송된 글래스를 정렬하는 센터링 디바이스,

   상기 센터링 디바이스를 통해 정렬된 글래스를 픽업하여 패키기 위에 안착시켜 접합하는 본딩 유닛,

   상기 픽업 유닛 및 본딩 유닛을 이송시키는 Y 로봇을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 글래스 트래이 로더 및 언로더는

   다수개의 글래스 트래이가 적재된 매거진,

   상기 매거진으로부터 글래스 트래이를 인출하여 가이드 레일로 옮기는 그리퍼,

   상기 가이드 레일의 하부에 설치되며 글래스 픽업 작업을 수행하도록 글래스 트래이를 고정하는 백업 유닛,

   상기 백업 유닛을 X축 방향으로 스텝 이동시키는 X축 로봇을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 글래스 본딩부는

   상기 글래스가 접합된 패키지의 둘레에 배치되어 글래스를 누른 상태에서 자외선을 조사하는 간이 유브이 큐어부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유브이 큐어부는

   상기 글래스 본딩부와 연결된 컨베이어,

   상기 컨베이어의 둘레에 배치된 유브이 큐어 프레임,

   상기 유브이 큐어 프레임의 일측에 설치된 자외선 조사부,

   상기 컨베이어의 일측 단부에 설치되어 유브이 큐어 프레임 내로 이송된 보트를 정지시키는 스토퍼,

   상기 스토퍼의 하부에 설치되어 자외선 조사시간 동안 보트를 컨베이어의 벨트 위로 이동시키는 백업 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핫 큐어부는

    상기 유브이 큐어부와 연결된 컨베이어,

    상기 컨베이어의 둘레에 배치된 큐어 오븐,

    상기 큐어 오븐의 내부에 설치된 가열부,

    상기 큐어 오븐 내부로 이송된 보트를 차례로 수직 배치하는 매거진 업, 다운 로봇,

    상기 큐어 오븐의 일측에 형성된 후드 덕트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언로더부는

    상기 핫 큐어부와 연결된 컨베이어,

    상기 컨베이어의 상부에 설치되어 보트로부터 글래스 접착이 완료된 패키지를 픽업하여 트래이에 탑재하는 패키지 픽업 유닛,

    상기 패키지가 픽업되고 난 빈 보트를 매거진에 적재하는 보트 픽업 유닛,

    상기 패키지 픽업 유닛 및 보트 픽업 유닛을 이송시키는 X,Y 로봇을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장비.