KR100475750B1 - Apparatus and method for defleshing of semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 몰드 플래쉬 제거 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레이저를 이용하여 반도체 패키지의 몰드 플래쉬를 제거하기 위한 디플래싱 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing a mold flash, and more particularly, to a deflashing apparatus and method for removing a mold flash of a semiconductor package using a laser.
반도체 패키지란, 각종 전자회로 및 배선이 적층되어 형성된 단일소자 및 집적회로 등의 반도체 칩을 먼지, 습기, 전기적/기계적 부하 등의 각종 외부환경으로부터 보호함은 물론, 반도체 칩의 전기적 성능을 최적화하고 극대화하기 위해 리드 프레임이나 인쇄회로기판 등을 이용해 외부 메인보드로의 입출력 단자를 형성하고 몰딩한 것을 말한다.A semiconductor package protects semiconductor chips such as single devices and integrated circuits formed by stacking various electronic circuits and wirings from various external environments such as dust, moisture, and electrical / mechanical loads, and optimizes electrical performance of semiconductor chips. In order to maximize, it refers to the formation and molding of input / output terminals to an external main board using a lead frame or a printed circuit board.
근래 들어 반도체 칩은 고집적화 및 고성능화되고, 전자제품이 소형화 및 고기능화됨에 따라 반도체 패키지의 제조에서도 이를 수용하기 위하여 경박단소화되고 다핀화되고 있으며, 그 제조방법을 단순화하고 생산성을 증대시켜 낮은 제조단가로 반도체 칩을 생산하려는 추세에 있다.In recent years, as semiconductor chips have become highly integrated and high-performance, and electronic products have been miniaturized and highly functionalized, semiconductor chips have been reduced in size and thinned to accommodate them in manufacturing of semiconductor packages, and their manufacturing methods are simplified and productivity is increased to lower manufacturing costs. There is a trend to produce semiconductor chips.
도 1은 일반적인 반도체 패키지의 외관을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the appearance of a general semiconductor package.
도시한 것과 같이, 반도체 패키지(10)는 복수의 반도체 칩(12)이 금속재로 형성되는 리드 프레임(14)에 의해 접속되어 있다. 이러한 반도체 패키지(10)를 제조하기 위하여 반도체 칩(12)을 EMC(Epoxy Molding Compound)와 같은 보호재로 커버해야 하며, 이를 몰딩이라고 한다. 그런데, 몰딩 공정시 몰딩재가 리드 프레임(14)에 부착되는 현상이 종종 발생하며, 이를 몰드 플래쉬(Mold Flesh)라 한다.As shown in the drawing, the semiconductor package 10 is connected by a lead frame 14 in which a plurality of semiconductor chips 12 are formed of a metal material. In order to manufacture the semiconductor package 10, the semiconductor chip 12 should be covered with a protective material such as an EMC (Epoxy Molding Compound), which is called molding. However, a phenomenon in which the molding material adheres to the lead frame 14 during the molding process often occurs, and this is called a mold flash.
도 2는 반도체 패키지에 몰드 플래쉬가 잔재하는 상태를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a state in which a mold flash remains in a semiconductor package.
도시한 것과 같이, 반도에 칩(12)의 몰딩 공정시 리드 프레임(14)에 몰드 플래쉬(16)가 발생한 것을 알 수 있다. 몰드 플래쉬(16)는 회로 오동작의 원인이 되는 것으로, 반드시 제거하여야 하며 현재는 이의 제거를 위하여 몰드 플래쉬에 레이저를 조사하는 방식을 사용하고 있다.As shown, it can be seen that the mold flash 16 occurred in the lead frame 14 during the molding process of the chip 12 on the peninsula. The mold flash 16 is a cause of circuit malfunction, and must be removed. Currently, the mold flash 16 is irradiated with a laser on the mold flash to remove the mold.
즉, 몰드 플래쉬(16)에 레이저 빔을 집속시킴으로써 몰드 플래쉬(16)를 태운 후, 워터 젯(water jet)을 이용하여 세정하는 방식을 이용하는데, 이 경우 리드 프레임(14)에 레이저 빔이 직접 조사되어 색깔이 변질되는 문제가 있으며, 이러한 문제는 반도체 패키지가 백색인 경우 더욱 심각하게 된다.That is, the mold flash 16 is burned by focusing the laser beam on the mold flash 16 and then cleaned using a water jet. In this case, the laser beam is directly directed to the lead frame 14. There is a problem that the color is irradiated and changed, and this problem becomes more serious when the semiconductor package is white.
또한, 반도체 패키지가 노출된 상태에서 레이저 빔을 조사하므로, 레이저 빔이 몰드 플래쉬에 정확히 조준되지 않으면 반도체 칩이나 리드 프레임을 손상시켜 반도체 패키지의 생산 효율이 저하되는 문제가 있다.In addition, since the laser beam is irradiated while the semiconductor package is exposed, there is a problem that the production efficiency of the semiconductor package is lowered by damaging the semiconductor chip or the lead frame if the laser beam is not accurately aimed at the mold flash.
본 발명은 상술한 문제점 및 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 패키지 제조 공정시 리드 프레임에 가해지는 영향을 최소화하면서 반도체 패키지의 몰드 플래쉬를 제거할 수 있는 디플래싱 장치 및 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.The present invention has been made to solve the above problems and disadvantages, to provide a de-flashing apparatus and method that can remove the mold flash of the semiconductor package while minimizing the impact on the lead frame during the semiconductor package manufacturing process. There is a technical problem.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 몰딩 공정 후의 반도체 패키지 표면에 대기 중의 수증기를 이용하여 결빙층을 형성하고, 몰드 플래쉬 상의 결빙층에 레이저를 조사한다. 여기에서, 레이저는 CO2 레이저를 이용하는 것이 바람직하며, CO2 레이저가 결빙층에 흡수되면 매우 많은 양의 수증기가 발생하고 이들이 급격히 팽창함에 따라 수증기 발생 방향 반대측으로 충격파가 발생하는 원리를 이용하여 몰드 플래쉬를 제거한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention forms a freezing layer using water vapor in the air on the surface of the semiconductor package after the molding process, and irradiates a laser to the freezing layer on the mold flash. Here, it is preferable to use a CO 2 laser as the laser, and when the CO 2 laser is absorbed by the freezing layer, a very large amount of water vapor is generated, and as they rapidly expand, a mold is generated using the principle that a shock wave is generated opposite to the direction of water vapor generation. Remove the flash.
몰드 플래쉬는 냉각된 상태에서 제거되기 때문에 그 제거 효율을 더욱 극대화할 수 있으며, 레이저 빔이 몰드 플래쉬를 연소시키기 않고 충격을 가해 제거하기 때문에 반도체 패키지의 외관 또한 우수하게 유지할 수 있다.Since the mold flash is removed in a cooled state, the removal efficiency can be further maximized, and the appearance of the semiconductor package can also be maintained because the laser beam is applied by removing the impact without burning the mold flash.
아울러, 본 발명에서는 반도체 패키지 표면에 결빙층을 형성하기 위하여 열전소자를 이용하며, 챔버 내의 수증기를 반도체 패키지 표면에서 냉각시켜 결빙층을 형성하므로 적은 비용만으로 반도체 패키지의 몰드 플래쉬를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, a thermoelectric element is used to form an ice layer on the surface of the semiconductor package, and the water vapor in the chamber is cooled on the surface of the semiconductor package to form an ice layer so that the mold flash of the semiconductor package can be effectively removed at low cost. do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 디플래싱(Defleshing) 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the configuration of a defleshing device according to the present invention.
도시한 것과 같이, 반도체 패키지의 디플래싱 장치(100)는 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어부(110), 지정된 구경의 레이저 빔을 생성하기 위한 레이저 발생수단(120), 레이저 발생수단(120)으로부터 출사되는 레이저 빔의 방향을 전환하여 반도체 패키지의 가공 위치로 집속시키기 위한 반사수단(130), 제어 파라미터 및 제어 명령을 입력하기 위한 입력부(140), 작동 상태 등의 정보를 표시하기 위한 표시부(150) 및 데이터 저장을 위한 저장부(160), 디플래싱할 반도체 칩이 로드되는 챔버(170), 반도체 패키지(10)가 고정되는 고정수단(30), 고정수단(30)을 냉각시키기 위한 열전소자(Thermoelectric Module; TEM, 40), 열전소자(40)에 의해 연결부재(60)와 같은 타 기계장치가 냉각되는 것을 방지하기 위한 단열수단(50)을 포함한다. 연결부재(60)는 예를 들어, 반도체 패키지(10)의 디플래싱을 위하여 반도체 패키지(10)를 이동시키기 위한 이송수단(도시하지 않음)과 접속된다.As shown, the deflashing apparatus 100 of the semiconductor package is emitted from the control unit 110 for controlling the overall operation, the laser generating means 120 for generating a laser beam of a specified aperture, the laser generating means 120 Reflecting means 130 for changing the direction of the laser beam to be focused to the processing position of the semiconductor package, input unit 140 for inputting control parameters and control commands, display unit 150 for displaying information such as operation status And a storage unit 160 for storing data, a chamber 170 in which a semiconductor chip to be deflashed is loaded, a fixing means 30 to which the semiconductor package 10 is fixed, and a thermoelectric element for cooling the fixing means 30. The thermoelectric module (TEM) 40 and the heat insulating means 50 for preventing other mechanical devices such as the connecting member 60 from being cooled by the thermoelectric element 40 are included. The connection member 60 is connected to a transfer means (not shown) for moving the semiconductor package 10 for deflashing the semiconductor package 10, for example.
여기에서, 열전소자(40)는 열 에너지를 전기 에너지로, 또는 전기 에너지를 열 에너지로 직접 변환시킬 수 있는 기능성 전자부품으로, 펠티에(Peltier) 소자라고도 불리운다. 이것은 열을 흡열면에서 방열면으로 이동시키는 열대책 부품으로서 열전 방향의 역전에 의해 냉각, 가열의 변환이 가능하며, 온/오프 제어로서가 아닌 전압, 전류의 제어에 의해 미세한 수준의 온도 제어가 가능한 이점이 있다. 소자의 가동부분이 없기 때문에 진동이나 소음이 없고, 프레온 냉매를 사용하지 않으므로 오염이나 공해가 없는 것이 특징이다.Here, the thermoelectric element 40 is a functional electronic component capable of directly converting thermal energy into electrical energy, or directly converting electrical energy into thermal energy, also called a Peltier device. This is a tropical component that moves heat from the heat absorbing surface to the heat dissipating surface. It is possible to convert cooling and heating by reversing the thermoelectric direction, and minute temperature control is possible by controlling voltage and current rather than on / off control. There is a possible advantage. Since there is no moving part of the device, there is no vibration or noise and there is no pollution or pollution because no freon refrigerant is used.
도 4a 및 4b는 본 발명에 적용되는 열전소자의 구성을 설명하기 위한 도면이다.4A and 4B are diagrams for explaining the configuration of a thermoelectric element applied to the present invention.
도시한 것과 같이, 열전소자(40)는 하부 기판(410) 및 상부기판(412) 사이에 하부 전도층(420) 및 상부 전도층(422)이 각각 형성되고, 하부 전도층(420) 및 상부 전도층(422) 사이에 반도체칩(430)이 형성된 구조를 가지며, 전원공급 케이블(440, 442)에 전원을 공급함에 따라 냉각이 이루어지게 된다.As illustrated, the thermoelectric element 40 has a lower conductive layer 420 and an upper conductive layer 422 formed between the lower substrate 410 and the upper substrate 412, respectively, and the lower conductive layer 420 and the upper conductive element 40 are formed. The semiconductor chip 430 is formed between the conductive layers 422, and cooling is performed by supplying power to the power supply cables 440 and 442.
여기에서, 하부 및 상부 기판(410, 412)은 열을 효율적으로 전달하면서 전기의 흐름을 제한하는 역할을 하며, 하부 및 상부 전도층(420, 422)과 반도체 칩(430)이 실질적인 냉각 엔진으로 작용한다. 반도체 칩(430)의 경우 P형 반도체와 N형 반도체 전체가 직렬로 이어져서 최대한의 냉각 효율을 나타내도록 구성되어 있다.Here, the lower and upper substrates 410 and 412 serve to restrict the flow of electricity while efficiently transferring heat, and the lower and upper conductive layers 420 and 422 and the semiconductor chip 430 serve as a substantial cooling engine. Works. In the case of the semiconductor chip 430, the P-type semiconductor and the entire N-type semiconductor are connected in series to exhibit maximum cooling efficiency.
도 4b는 열전소자의 다른 구성 예를 나타내는 것으로, 상부기판(412)에 복수의 홀(450)이 형성된 것을 알 수 있다. 이 홀들은 반도체 칩(430)과 전도층(420, 422)에 의해 발생되는 냉기를 상부기판(412) 상에 접촉되는 물체로 더욱 효율적으로 전달하기 위한 것이다.4B illustrates another configuration example of the thermoelectric device, and it can be seen that a plurality of holes 450 are formed in the upper substrate 412. These holes are to more efficiently transfer the cold air generated by the semiconductor chip 430 and the conductive layers 420 and 422 to the object contacted on the upper substrate 412.
이와 같은 열전소자(40)가 냉각을 개시함에 따라 열전소자(40) 상의 고정수단(30)이 냉각되게 되고, 결국 반도체 패키지(10)의 온도가 낮아지게 된다. 챔버(170) 내의 온도는 상온이므로 반도체 패키지(10)의 온도가 저하됨에 따라 그 온도 차이에 의해 수증기가 응축하여 반도체 패키지(10) 표면에 결로가 발생하게 되고, 열전소자(40)가 계속해서 냉각을 계속함에 따라 반도체 패키지(10) 표면에 결빙층(20)이 형성되게 된다. 이를 위하여, 고정수단(30)은 열전도율이 우수한 물질 예를 들어, 금속으로 구현하는 것이 바람직하며, 고정수단(30) 상부를 평평하게 구성하고 그 위에 반도체 패키지(10)를 탑재하여 반도체 패키지(10)로 냉기가 한번에 전달되도록 하거나, 반도체 패키지(10)의 가이드 부분만을 고정하도록 고정수단(30)을 구성하여 고정수단(30)으로 전달되는 냉기가 반도체 패키지(10)의 가이드 부분으로부터 점차 안측으로 전달되도록 하는 것도 가능하다.As the thermoelectric element 40 starts cooling, the fixing means 30 on the thermoelectric element 40 is cooled, and as a result, the temperature of the semiconductor package 10 is lowered. Since the temperature in the chamber 170 is room temperature, as the temperature of the semiconductor package 10 is lowered, water vapor condenses due to the temperature difference, and condensation occurs on the surface of the semiconductor package 10, and the thermoelectric element 40 continues. As the cooling continues, the freezing layer 20 is formed on the surface of the semiconductor package 10. To this end, the fixing means 30 is preferably made of a material having excellent thermal conductivity, for example, a metal. The fixing means 30 may be formed flat on the fixing means 30, and the semiconductor package 10 may be mounted thereon. ) Or the cold air delivered to the fixing means 30 to the inside of the semiconductor package 10 by gradually configuring the fixing means 30 to fix only the guide portion of the semiconductor package 10. It is also possible to have it delivered.
여기에서, 반도체 패키지(10)의 리드 프레임(14)은 금속 물질로 이루어져 있고, 반도체 칩(12)은 EMC와 같은 플라스틱 재료에 의해 덮혀져 있으므로 리드 프레임(14) 표면에 먼저 결빙층(20)이 형성되고, 이어서 반도체 칩을 덮고 있는 EMC 표면 및 몰드 플래쉬 표면에 결빙층이 형성된다.Here, the lead frame 14 of the semiconductor package 10 is made of a metal material, and since the semiconductor chip 12 is covered by a plastic material such as EMC, the ice layer 20 is first formed on the surface of the lead frame 14. Is formed, and then a freezing layer is formed on the EMC surface and the mold flash surface covering the semiconductor chip.
이러한 결빙층(20)은 레이저 빔을 반도체 패키지(10)의 몰드 플래쉬에 조사할 때, 결빙층(20)에 포함된 수분이 급격하게 팽창하여 몰드 플래쉬가 제거될 수 있도록 하는 충격파를 발생하는 매체로 작용한다. 이를 위하여, 본 발명의 디플래싱 장치에서는 CO2 레이저를 이용하는 것이 바람직하다. CO2 레이저는 결빙층(20)에 흡수가 용이한 레이저로서, 결빙층(20)에 조사되면 레이저 빔이 조사되는 면에서 매우 많은 양의 수증기가 발생하게 되며, 이러한 수증기가 레이저 빔 조사면에서 급격히 팽창하여 수증기 발생방향과 반대 방향으로 충격파가 발생되게 한다.When the freezing layer 20 irradiates a laser beam to the mold flash of the semiconductor package 10, a medium that generates shock waves that rapidly expands the moisture contained in the freezing layer 20 to allow the mold flash to be removed. Acts as. For this purpose, it is preferable to use a CO 2 laser in the deflashing apparatus of the present invention. The CO 2 laser is a laser that is easily absorbed by the freezing layer 20. When the freezing layer 20 is irradiated, a very large amount of water vapor is generated in the laser beam irradiation surface, and such water vapor is generated in the laser beam irradiation surface. Rapid expansion causes shock waves to be generated in the direction opposite to the direction of steam generation.
즉, CO2 레이저는 결빙층(20)에서 모두 흡수되고 몰드 플래쉬에 직접 가해지지 않으며, 수분의 팽창에 의한 충격파에 의해 몰드 플래쉬를 제거하는 것이다. 따라서, 레이저 빔의 조사에 따른 몰드 플래쉬의 연소에 의해 반도체 패키지의 색이 변질되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 레이저 빔 조사시 몰드 플래쉬가 냉각된 상태이기 때문에 취성이 증대되어 제거 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.That is, the CO 2 laser is all absorbed in the freezing layer 20 and is not directly applied to the mold flash, but removes the mold flash by the shock wave caused by the expansion of moisture. Therefore, it is possible to prevent the color change of the semiconductor package due to the combustion of the mold flash according to the irradiation of the laser beam. In addition, since the mold flash is cooled when the laser beam is irradiated, brittleness may be increased to further increase the removal efficiency.
한편, 챔버(170) 내로 반도체 패키지(10)를 로딩하고 난 후 열전소자(40)에 의해 반도체 패키지(10)를 냉각시킴으로써 소요되는 시간을 단축시키기 위하여 반도체 패키지(10)를 예비냉각한 후 챔버(170) 내로 로딩하는 것도 가능하다. 이 경우, 반도체 패키지(10)를 챔버(170)내로 로딩한 후 반도체 패키지(10)와 고정수단(30) 사이에 응결된 수분이 결빙되는 현상이 발생할 수 있으므로, 예비 냉각 온도는 응결점보다 높게 설정하는 것이 바람직하다. 응결점은 수증기가 물로 변화하기 시작하는 온도로서, 주위의 습도에 따라 결정되며, 습도와 응결점은 비례관계에 있다.Meanwhile, after loading the semiconductor package 10 into the chamber 170, the semiconductor package 10 is pre-cooled in order to shorten the time required by cooling the semiconductor package 10 by the thermoelectric element 40. It is also possible to load into 170. In this case, since the moisture condensation between the semiconductor package 10 and the fixing means 30 may freeze after loading the semiconductor package 10 into the chamber 170, the preliminary cooling temperature is higher than the freezing point. It is preferable to set. The condensation point is the temperature at which water vapor begins to change into water, which is determined by the surrounding humidity. The humidity and the condensation point are proportional to each other.
이와 같이, 본 발명은 챔버(170) 내의 온도와 반도체 패키지(10)와의 온도 차이를 이용하여 반도체 패키지(10) 표면에 결빙층(20)을 형성하고 이 결빙층(20)에 레이저 빔을 조사할 때 수분이 급격히 팽창하여 그 반대 방향으로 충격파가 발생하는 현상을 이용하여 몰드 플래쉬를 제거한다.As described above, according to the present invention, an ice layer 20 is formed on the surface of the semiconductor package 10 by using a temperature difference between the temperature in the chamber 170 and the semiconductor package 10, and the laser beam is irradiated to the ice layer 20. Moisture expands rapidly and shock waves are generated in the opposite direction to remove the mold flash.
아울러, 반도체 패키지(10) 표면에 형성되는 결빙층(20)의 두께는 챔버(170) 내의 습도에 따라 변화되며, 습도는 또한 온도에 따라 변화되게 된다. 본 발명에서는 챔버(170) 내의 온도와 습도를 제어하여 결빙층(20)의 두께를 조절하기 위하여 챔버(170) 내에 센서(180)를 부착한다. 챔버(170) 내의 습도는 낮게 관리하는 것이 일반적이므로 습도가 과도하여 결빙층(20)의 두께가 계속해서 두꺼워지는 문제는 고려하지 않아도 되며, 센서(180)에서 감지한 챔버(170) 내의 습도가 지정된 값 이하인 경우 챔버(170) 내의 습도가 부족하여 결빙층(20)이 충분히 형성되지 않는 것을 방지하기 위하여 챔버(170) 내로 습기를 보충하기 위한 가습 수단(190)을 추가로 구성한다.In addition, the thickness of the freezing layer 20 formed on the surface of the semiconductor package 10 is changed in accordance with the humidity in the chamber 170, the humidity is also changed in accordance with the temperature. In the present invention, the sensor 180 is attached to the chamber 170 to control the temperature and humidity in the chamber 170 to adjust the thickness of the freezing layer 20. Since the humidity in the chamber 170 is generally managed low, the problem of excessively high thickness of the freezing layer 20 due to excessive humidity does not need to be considered, and the humidity in the chamber 170 detected by the sensor 180 is not considered. When the temperature is less than the specified value, the humidification means 190 is further configured to replenish moisture into the chamber 170 in order to prevent the ice layer 20 from being insufficiently formed due to insufficient humidity in the chamber 170.
도 5는 본 발명에 의한 디플래싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a deflashing method according to the present invention.
단일소자 또는 집적회로 등의 반도체 칩의 제조 공정이 완료되면 이를 외부 환경으로부터 보호하고 전기적 성능을 극대화하기 위해 몰딩을 수행함으로써 반도체 패키지(10)가 제조된다(S10). 반도체 패키지(10) 제조를 위한 몰딩 고정시 몰드 플래쉬가 발생하면 소자의 불량을 유발하므로 이를 제거하여야 하며, 이를 위하여 반도체 패키지(10)를 챔버(170) 내에 로딩하고 이를 고정수단(30)에 의해 고정시킨다(S20).When the manufacturing process of the semiconductor chip, such as a single device or integrated circuit is completed, the semiconductor package 10 is manufactured by molding to protect it from the external environment and to maximize the electrical performance (S10). If a mold flash occurs during the molding of the semiconductor package 10, the mold flash may cause defects of the device. Therefore, the mold package may be removed. For this purpose, the semiconductor package 10 is loaded into the chamber 170, and the mold package 30 is loaded by the fixing means 30. It is fixed (S20).
아울러, 반도체 패키지(10)의 형태 및 몰드 플래쉬 발생 부위를 고려하여 제어 파라미터를 설정한다(S30). 이러한 설정 과정은 기 설정된 메뉴로 등록하여 저장부(160)에 저장하여 두고, 메뉴를 호출함으로써 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, the control parameter is set in consideration of the shape of the semiconductor package 10 and the mold flash generating region (S30). This setting process may be easily performed by registering as a preset menu, storing it in the storage 160, and calling a menu.
제어 파라미터 설정이 완료되면, 열전소자(40)를 구동하여 반도체 패키지(10)를 냉각시키며, 이에 따라 반도체 패키지(10) 표면에 결빙층(20)이 형성된다(S40). 반도체 패키지(10)는 챔버(170) 내에 로딩된 후 열전소자(40)에 의해 냉각을 개시하는 것도 가능하지만, 냉각시간을 단축시키기 위해 예비냉각된 상태로 챔버(170) 내에 로딩할 수도 있다. 이때에는 전술한 것과 같이, 반도체 패키지(10)와 고정수단(30) 사이에 응결된 수분이 냉각되는 것을 방지하기 위해 응결점보다 높은 온도로 예비냉각하는 것이 바람직하다.When the control parameter setting is completed, the thermoelectric element 40 is driven to cool the semiconductor package 10, and thus, an icy layer 20 is formed on the surface of the semiconductor package 10 (S40). Although the semiconductor package 10 may be started by the thermoelectric element 40 after being loaded into the chamber 170, the semiconductor package 10 may be loaded into the chamber 170 in a pre-cooled state to shorten the cooling time. At this time, as described above, in order to prevent the water condensed between the semiconductor package 10 and the fixing means 30 is cooled, it is preferable to precool to a temperature higher than the freezing point.
아울러, 센서(180)에서 감지한 챔버(170) 내의 습도가 지정된 값보다 낮은 경우 가습 수단(190)을 통해 챔버(170) 내로 습기를 공급하여 충분한 두께의 결빙층(20)이 형성되도록 한다.In addition, when the humidity in the chamber 170 sensed by the sensor 180 is lower than the specified value, the moisture is supplied into the chamber 170 through the humidifying means 190 to form a freezing layer 20 having a sufficient thickness.
이후, 스테이지 이송 수단을 구동하여 스테이지를 기 설정된 속도로 이송하며, 제어부(110)는 레이저 발생수단(120)을 제어하여 레이저를 발생시킨다(S50). 이에 따라, 레이저 발생수단(120)에서 생성된 레이저 빔이 반사수단(130)을 통해 반도체 패키지(10) 표면에 조사되어 몰드 플래쉬가 제거되게 된다(S60). 즉, 레이저 발생수단(120)에서 발생되어 반사수단(130)을 통해 조사되는 CO2 레이저 빔이 몰드 플래쉬 상에 형성된 결빙층(20)에 조사됨에 따라 CO2 레이저가 결빙층(20)에 흡수되어 매우 많은 양의 수증기가 발생하게 되고, 이 수증기가 급격히 팽창하게 되며, 이에 따라 수증기가 발생하는 면의 반대 방향으로 충격파가 발생하여 몰드 플래쉬가 리드 프레임(14)으로부터 제거되게 된다.Subsequently, the stage is transferred to drive the stage at a predetermined speed, and the controller 110 controls the laser generating means 120 to generate a laser (S50). Accordingly, the laser beam generated by the laser generating means 120 is irradiated onto the surface of the semiconductor package 10 through the reflecting means 130 to remove the mold flash (S60). That is, as the CO 2 laser beam generated by the laser generating means 120 and irradiated through the reflecting means 130 is irradiated to the freezing layer 20 formed on the mold flash, the CO 2 laser is absorbed by the freezing layer 20. As a result, a very large amount of water vapor is generated, and the water vapor expands rapidly, thereby generating a shock wave in a direction opposite to the surface where the water vapor is generated, so that the mold flash is removed from the lead frame 14.
본 발명에서 레이저 빔은 몰드 플래쉬 또는 몰드 플래쉬가 부착된 리드 프레임에 직접 작용하지 않으므로 레이저 빔에 의한 연소에 의해 반도체 패키지의 색이 변질되는 것을 방지할 수 있으며, 몰드 플래쉬가 냉각된 상태에서 제거되기 때문에 제거 효율 또한 극대화할 수 있다.In the present invention, since the laser beam does not directly act on the mold flash or the lead frame to which the mold flash is attached, the laser beam may prevent color change of the semiconductor package due to combustion by the laser beam, and the mold flash may be removed in a cooled state. Therefore, the removal efficiency can also be maximized.
이상에서 설명한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention described above belongs will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
이상에서 설명한 본 발명은 반도체 패키지 제조시 발생하는 몰드 플래쉬를 제거하기 위하여 반도체 패키지 표면에 결빙층을 형성하고, 몰드 플래쉬 표면의 결빙층에 CO2 레이저 빔을 조사함으로써, 이로 인해 발생하는 충격파에 의해 몰드 플래쉬를 용이하게 제거할 수 있다.The present invention described above forms an ice layer on the surface of the semiconductor package in order to remove the mold flash generated during the manufacture of the semiconductor package, and by irradiating a CO 2 laser beam to the ice layer on the surface of the mold flash, due to the shock wave generated thereby The mold flash can be easily removed.
아울러, 레이저 빔이 몰드 플래쉬에 직접 조사되지 않으므로 몰드 플래쉬가 연소하는 것을 방지할 수 있고, 따라서 반도체 패키지의 색을 변질시키지 않으면서 신뢰성과 패키징 상태가 우수한 반도체 패키지를 제조할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the laser beam is not directly irradiated to the mold flash, it is possible to prevent the mold flash from burning, and thus there is an advantage in that a semiconductor package having excellent reliability and packaging state can be manufactured without altering the color of the semiconductor package.
도 1은 일반적인 반도체 패키지의 외관을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining the appearance of a general semiconductor package,
도 2는 반도체 패키지에 몰드 플래쉬가 잔재하는 상태를 설명하기 위한 도면,2 is a view for explaining a state in which a mold flash remains in a semiconductor package;
도 3은 본 발명에 의한 디플래싱 장치의 구성을 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the configuration of the deflashing apparatus according to the present invention,
도 4a 및 4b는 본 발명에 적용되는 열전소자의 구성을 설명하기 위한 도면,4a and 4b are views for explaining the configuration of a thermoelectric element applied to the present invention,
도 5는 본 발명에 의한 디플래싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a deflashing method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 반도체 패키지 12 : 반도체 칩10 semiconductor package 12 semiconductor chip
14 : 리드 프레임 16 : 몰드 플래쉬14: lead frame 16: mold flash
20 : 결빙층 30 : 고정수단20: freezing layer 30: fixing means
40 : 열전소자 50 : 단열수단40: thermoelectric element 50: heat insulation means
60 : 연결 부재 100 : 디플래싱 장치60: connecting member 100: deflashing device
110 : 제어부 120 : 레이저 발생수단110 control unit 120 laser generating means
130 : 반사수단 140 : 입력부130: reflecting means 140: input unit
150 : 표시부 160 : 저장부150: display unit 160: storage unit
170 ; 챔버 180 : 센서170; Chamber 180: Sensor
190 : 가습수단 410, 412 : 기판190: humidification means 410, 412: substrate
420, 422 : 전도층 430 : 반도체 칩420, 422: conductive layer 430: semiconductor chip
Claims (11)
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