KR100437824B1 - 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템 - Google Patents

반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조시, 스트립 상태에서 각 유니트를 아이솔레이션 시키기 위한 컷팅시 발생하는 이물질을 패킹(packing)전에 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 에어 블로우 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 밀폐된 공간을 제공하는 아웃케이스(1)와, 상기 아웃케이스(1) 내에 구비되는 트레이 안착부(2)와, 상기 트레이(10) 좌우측에 설치되는 가이드레일(3)과, 상기 가이드레일(3)의 안내를 받아 전후진하면서 상기 트레이(10)에 안착된 패키지(20) 상면에 에어를 분사하는 에어노즐바(4)와, 상기 음이온 및 양이온을 발생시켜 아웃케이스(1) 내부의 대전(帶電)된 물체를 전기적으로 중화시킴과 더불어 대략 트레이(10)와 평행한 방향으로 에어를 분사하는 이오나이징 에어노즐(5)과, 상기 이오나이징 에어노즐(5) 및 에어노즐바(4)를 통해 분사된 공기를 외부로 배출시키도록 구비되는 배기포트(6a)(6b)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템이 제공된다.

Description

반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템{air blow system for removing particle on semiconductor package}
본 발명은 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템(air blow system)으로서, 더욱 상세하게는 비·지·에이(BGA;Ball Grid Array) 패키지 제조시 스트립 상태에서 각 유니트를 아이솔레이션(isolation) 시키기 위한 컷팅시 발생하는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 에어 블로우 시스템에 관한 것이다.
일반적인 비·지·에이 패키지 제조 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 웨이퍼 상면에 집적회로를 형성하는 FAB(Fabrication)공정이 끝난 상태에서 웨이퍼에 형성된 반도체 칩을 개별적으로 분리하기 위한 소잉(sawing)을 실시한다.
그 다음, 내부에 회로패턴이 형성된 회로기판이 공정에 투입됨에 따라 회로기판 상면에 접착제를 도포하여 절단된 반도체 칩을 본딩시키게 되며, 칩 본딩이 끝난 후에는 반도체 칩에 형성된 본딩패드와 회로기판에 형성된 소정의 회로패턴 사이를 골드와이어를 이용하여 서로 전기적으로 연결시키는 와이어 본딩을 실시하게 된다.
그리고, 와이어 본딩이 완료된 후에는 반도체 칩 및 금속세선을 봉지수지인 EMC(Epoxy Molding Compound)로 몰딩하는 몰딩 공정을 수행하게 되며, 몰딩이 완료된 다음에는 스크린 프린팅(Screen Printing)을 통해 회로기판 저면에 일정 패턴의솔더 페이스트(Solder paste)를 전사하여 플럭스(Flux)를 코팅시키는 플럭스 코팅(Flux Coating) 공정을 수행하게 된다.
또한, 플럭스 코팅 공정이 끝난 다음에는 회로기판 저면에 일정 패턴으로 코팅된 플럭스에 솔더볼을 부착시킨 다음, 열처리 공정인 리플로우(Reflow)를 수행하여 솔더볼을 회로기판에 견고히 고정시키게 된다.
한편, 이 상태에서는 비·지·에이 패키지가 회로기판상에 스트립 상태로 존재하므로 컷팅 공정을 통해 각 유니트 별로 분리하게 된다.
그 후, 클리닝 및 마킹 공정을 거쳐 완제품인 비·지·에이 패키지를 출하하게 된다.
그러나, 이와 같은 과정을 거쳐 제조되는 비·지·에이 패키지는 각 유니트를 아이솔레이션(isolation)시키기 위한 유니트 컷팅시, 싱귤레이션 툴(singulation tool)에 묻어 있던 PCB 레진 및 외부 이물질이 그 다음에 컷팅되는 비·지·에이 패키지를 오염시키는 문제점이 있었다.
즉, 컷팅되는 비·지·에이 패키지의 가장자리에 싱귤레이션 툴에 묻어 있던 PCB 레진 및 외부 이물질이 묻어 나오게 되므로써 비·지·에이 패키지의 품질에 막대한 악영향을 초래하여 테스트시 수율을 저하시키는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 싱귤레이션된 반도체 패키지를 트레이에 안착된 상태에서 효과적으로 클리닝하여 패키지에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 한 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 에어 블로우 시스템을 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 A 방향 정면도
도 3은 도 1의 요부 확대도
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 따른 단면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1:아웃케이스 2:트레이 안착부
3:가이드레일 4:에어노즐바
5:이오나이징 에어노즐 5a:노즐팁
6a:수직방향 배기포트 6b:수평방향 배기포트
7:배기라인 8:진공펌프
9:베큠패드 10:트레이
10a:통공 20:비·지·에이 패키지
30:커버 40:컨트롤패널
50:롤러
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 밀폐된 공간을 제공하는 아웃케이스와, 상기 아웃케이스 내에 구비되는 트레이 안착부와, 상기 트레이 좌우측에 설치되는 가이드레일과, 상기 가이드레일의 안내를 받아 전후진하면서 상기 트레이에 안착된 반도체 패키지 상면에 에어를 분사하는 에어노즐바와, 상기 음이온 및 양이온을 발생시켜 아웃케이스 내부의 대전(帶電)된 물체를 전기적으로 중화시킴과 더불어 대략 트레이와 평행한 방향으로 에어를 분사하는 이오나이징 에어노즐과, 상기 이오나이징 에어노즐 및 에어노즐바를 통해 분사된 공기를 외부로 배출시키도록 구비되는 배기포트를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템이 제공된다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 에어 블로우 시스템을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 A 방향 정면도이며, 도 3은 도 1의 요부 확대도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 따른 단면도이다.
본 발명의 에어 블로우 시스템은, 밀폐된 공간을 제공하는 아웃케이스(1)와, 상기 아웃케이스(1) 내에 구비되는 트레이 안착부(2)와, 상기 트레이(10) 좌우측에 설치되는 가이드레일(3)과, 상기 가이드레일(3)의 안내를 받아 전후진하면서 상기 트레이(10)에 안착된 비·지·에이 패키지(20) 상면에 에어를 분사하는에어노즐바(4)와, 상기 음이온 및 양이온을 발생시켜 아웃케이스(1) 내부의 대전(帶電)된 물체를 전기적으로 중화시킴과 더불어 대략 트레이(10)와 평행한 방향으로 에어를 분사하는 이오나이징 에어노즐(5)과, 상기 이오나이징 에어노즐(5) 및 에어노즐바(4)를 통해 분사된 공기를 외부로 배출시키도록 구비되는 배기포트(6a)(6b)를 포함하여서 구성된다.
이 때, 상기 에어노즐바(4)에 형성된 에어노즐은 에어 분사방향이 대략 패키지(20) 상면에 대해 30°내지 60°각도 범위 내에서 기울어지도록 형성되되, 패키지(20) 상면에 대해 45°각도 기울어지도록 형성됨이 가장 바람직하다.
그리고, 상기 에어노즐바(4)는 에어노즐과 트레이(10)에 안착된 패키지(20)와의 거리가 가장 가까울 때 그 간격이 약 6㎜ 내지 8㎜ 범위 내에 들도록 설치된다.
한편, 상기 이오나이징 에어노즐(5)은 아웃케이스(1) 내부의 트레이(10) 전방에 설치됨이 바람직하다.
이 때, 상기 이오나이징 에어노즐(5)은 높이 방향을 따라 2단 이상의 구조를 이루도록 설치됨이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 이오나이징 에어노즐(5)은 상기 트레이(10) 윗쪽에 위치하는 상부 노즐(5a)과 트레이(10) 아래쪽에 위치하는 하부 노즐(5c) 및, 상기 트레이(10)와 대략 평행을 이루는 높이에 위치하는 중간 노즐(5c)의 3단 구성으로 이루어진다.
그리고, 상기 배기포트(6a)(6b)는 트레이(10) 후방에 구비되되, 에어노즐바(4)의 송풍방향 및 이오나이징 에어노즐(5)의 송풍방향을 고려하여 상기 배기포트는 트레이(10) 안착면에 대해 수직방향 및 수평방향에 각각 별도로 구비됨이 바람직하다.즉, 배기포트(6a)(6b)는 트레이(10) 안착면에 대해 수직한 방향으로 송풍되는 성분의 에어를 배기시키기 위한 배기포트인 수직방향 배기포트(6a) 및, 트레이 안착면에 대해 수평한 방향으로 송풍되는 에어를 배기시키는 수평방향 배기포트(6b)로 나뉜다.
또한, 상기 배기포트(6a)(6b)에 연결되는 배기라인(7)상에는 트레이(10)에 안착된 패키지(20)로부터 분리된 이물질을 강제적으로 배출시키기 하기 위한 진공펌프(8)가 설치된다.
한편, 상기 트레이 안착부(2)에는 트레이(10) 하부에 형성된 통공(10a)을 통해 트레이(10)의 각 안착홈에 안착된 패키지(20)를 개별적으로 흡착하기 위한 베큠패드(9)가 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
일반적인 비·지·에이 패키지(20) 제조공정을 거쳐 스트립 상태로 된 비·지·에이 패키지(20)를 각 유니트별로 아이솔레이션시키기 위한 유니트 컷팅 후, 개별 유니트들은 트레이(10)의 안착홈에 안착된다.
이와 같이 트레이(10)의 안착홈에 개별 패키지(20)들이 안착된 후에는 본 발명의 에어 블로우 시스템에 로딩시키게 된다.
즉, 아웃케이스(1)에 구비된 커버(30)를 오픈하여 트레이 안착부(2)에 트레이(10)를 로딩시킨 후, 커버(30)를 닫으면 커버에 부착된 리미트 스위치(도시는 생략함)가 온되며 이에 따라 베큠패드(9)를 통해 진공력이 인가되어 트레이(10)에 안착된 각 패키지(20)는 각각의 베큠패드(9)에 흡착 고정된다.
이 때, 상기 트레이(10)의 안착홈에 안착된 패키지(20)들은 솔더볼 부착면이상부로 노출되는 상태로 로딩된다.
그리고, 아웃케이스(1) 외부에 장착된 컨트롤패널(40) 상에 구비된 시작버튼을 누르면 본 발명의 에어 블로우 시스템이 동작하게 된다.
즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 트레이(10) 좌우측에 설치된 가이드레일(3)의 안내를 받아 에어노즐바(4)가 전후진을 반복하면서 상기 트레이(10)에 안착된 비·지·에이 패키지(20) 상면으로 에어를 분사하여 패키지(20)에 부착된 이물질들을 패키지(20)로부터 이탈시킨다.
이와 더불어, 도 4를 참조하면, 이오나이징 에어노즐(5)에서는 음이온 및 양이온이 발생됨과 더불어 각 노즐(5a)(5b)(5c)을 통해 대략 트레이(10)와 평행한 방향으로 에어가 분사되므로써, 아웃케이스(1) 내부의 대전(帶電)된 물체를 전기적으로 중화시키는 한편 상기 트레이(10) 상부에 설치된 에어노즐바(4)로부터 분사된 에어에 의해 패키지(20)로부터 떨어져 나온 이물질을 트레이(10) 후방에 구비된 배기포트(6a)(6b) 쪽으로 이동시키게 된다.
이 때, 상기 이오나이징 에어노즐(5)은 상기 트레이(10) 윗쪽에 위치하는 상부 노즐(5a)과 트레이(10) 아래쪽에 위치하는 하부 노즐(5c) 및, 상기 트레이(10)와 대략 평행을 이루는 높이에 위치하는 중간 노즐(5b)의 3단 구성으로 이루어져 있어, 상기 에어노즐바(4)로부터 분사된 에어에 의해 패키지(20)로부터 이탈되어 비산되는 이물질들이 에어 블로우 시스템의 다른 부분을 오염시키지 않고 트레이(10) 후방에 구비된 배기포트(6a)(6b) 쪽으로 이동하도록 넓은 범위를 커버하게 된다.
한편, 트레이(10) 후방에 구비되는 배기포트(6a)(6b)는 에어노즐바(4)의 송풍방향 및 이오나이징 에어노즐(5)의 송풍방향을 고려하여 트레이(10) 안착면에 대해 수평방향 및 수직방향에 각각 별도로 구비되며, 상기 배기포트(6a)(6b)에 연결되는 배기라인(7)상에는 트레이(10)에 안착된 패키지(20)로부터 분리된 이물질을 강제적으로 배출시키기 하기 위한 진공펌프(8)가 설치되어 있으므로 인해, 패키지(20)로부터 분리된 이물질은 상기 진공펌프(8)의 펌핑력에 의해 흡입되어 상기 수평방향의 배기포트(6b) 및 수직방향의 배기포트(6a)에 연결된 배기라인(7)을 통해 강제 배출된다.
이상에서와 같이, 본 발명은 이오나이징 에어노즐(5)을 통해 중화(中和)된 +,-이온을 발생시켜 에어 블로우 시스템 내부의 정전기를 완벽하게 제전(際電)한 분위기에서 에어분사 및 펌핑을 통해 패키지(20)에 부착된 PCB 레진 및 외부 이물질들을 효과적으로 강제 배출시키므로써, 테스트 공정에서의 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 에어 블로우 시스템은 아웃케이스(1) 하부에 롤러등을 부착하므로써 필요시 간편하게 그 설치 위치를 가변시킬 수 있다.
본 발명은 비·지·에이 패키지 제조시, 스트립 상태에서 각 유니트를 아이솔레이션 시키기 위한 컷팅시 발생하는 이물질을 패킹전에 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 에어 블로우 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 패킹 및 테스트가 이루어지기 전 단계에서, 에어 블로우 시스템 내부의 정전기를 완벽하게 제전(際電)한 분위기에서 에어분사 및 펌핑을 통해 패키지에 부착된 PCB 레진 및 외부 이물질들을 효과적으로 강제 배출시킴으로써, 테스트 공정에서의 수율을 높이는 효과를 가져올 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. 밀폐된 공간을 제공하는 아웃케이스와,
    상기 아웃케이스 내에 구비되는 트레이 안착부와,
    상기 트레이 좌우측에 설치되는 가이드레일과,
    상기 가이드레일의 안내를 받아 전후진하면서 상기 트레이에 안착된 패키지 상면에 에어를 분사하는 에어노즐바와,
    상기 음이온 및 양이온을 발생시켜 아웃케이스 내부의 대전(帶電)된 물체를 전기적으로 중화시킴과 더불어 대략 트레이와 평행한 방향으로 에어를 분사하는 이오나이징 에어노즐과,
    상기 이오나이징 에어노즐 및 에어노즐바를 통해 분사된 공기를 외부로 배출시키도록 구비되는 배기포트를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어노즐바에 형성된 에어노즐은 에어 분사방향이 대략 패키지 상면에 대해 30°내지 60°각도 범위 내에서 기울어지도록 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어노즐바에 형성된 에어노즐은 에어 분사방향이 대략 패키지 상면에 대해 45°각도 기울어지도록 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어노즐바의 에어노즐과 트레이에 안착된 패키지와의 거리는, 가장 가까울 때 그 간격이 약 6㎜ 내지 8㎜ 범위 내에 들도록 함을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이오나이징 에어노즐은 아웃케이스 내부의 트레이 전방에 설치됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이오나이징 에어노즐은 높이 방향을 따라 2단 이상의 구조를 이루도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이오나이징 에어노즐은,
    상기 트레이 윗쪽에 위치하는 상부노즐과 트레이 하부에 위치하는 하부노즐및, 상기 트레이와 대략 평행을 이루는 높이에 위치하는 중간노즐의 3단 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기포트는 트레이 후방에 구비되며, 트레이 안착면에 대해 수평방향 및 수직방향에 각각 별도로 구비됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 배기포트에 연결되는 배기라인상에는 트레이에 안착된 패키지로부터 분리된 이물질을 강제적으로 배출시키기 위한 진공펌프가 설치됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레이 안착부에는 트레이 하부에 형성된 통공을 통해 트레이의 각 안착홈에 안착된 패키지를 흡착하기 위한 베큠패드가 구비됨을 특징으로 하는 반도체 패키지의 이물질 제거를 위한 에어 블로우 시스템.
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