KR100520412B1 - 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 본체 내부에 일례로, 메거진 로딩툴, 메거진 언로딩툴, 컨벡션 히터, 픽업툴, 히터블록툴 등의 구조물을 구비한다.

이때, 컨벡션 히터는 메거진 로딩툴로부터 적출된 몰드프레임 보트를 히팅시켜, 그것의 포켓 테두리에 도포된 접착제가 미리 용융되도록 함으로써, 추후에 얼라인되는 커버리드가 포켓의 테두리에 좀더 견고하게 가부착되도록 하는 역할을 수행한다. 또한, 픽업툴은 컨벡션 히터에 의한 히팅 과정이 완료되는 경우, 외부에 적재된 커버리드들을 몰드프레임 보트의 포켓들로 이송하여, 이 커버리드들을 포켓의 테두리에 가부착하는 역할을 수행하며, 히터블록툴은 상술한 커버리드 가부착 과정이 모두 완료된 몰드프레임 보트를 자신의 하부헤드에 탑재한 후, 커버리드와 포켓이 견고하게 봉합될 수 있도록 커버리드와 몰드프레임 보트를 가열/가압하는 역할을 수행한다.

본 발명이 달성되어, 이러한 각 구성요소들의 신속한 연계동작이 체계적으로 이루어지는 경우, 커버리드는 작업자의 수작업 없이도, 몰드프레임의 포켓에 견고하게 봉합될 수 있다.

Description

반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치{Cover lid sealing apparatus for fabricating a semiconductor package}

본 발명은 반도체 패키지, 예컨대, 전하결합소자 패키지(Charge Coupled Device package:CCD 패키지, 이하, "CCD 패키지"라 칭함) 제조용 커버리드(Cover lid) 봉합장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 커버리드 봉합과정이 작업자의 수작업 개재없이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 전체적인 제품의 생산수율을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치에 관한 것이다.

통상, CCD 패키지는 이미지 센싱소자, 감광소자, 주사회로소자 등의 고체촬상소자에 채용되는 대표적인 반도체 패키지이다.

이러한 CCD 패키지의 구체적인 형상, 구조 등은 예컨대, 미국특허공보 제 5321204 호 "전하결합소자의 구조(Structure of charged coupled device)", 미국특허공보 제 5337217 호 "이미지센서용 집적회로 패키지(Integrated circuit package for an image sensor), 미국특허공보 제 5534725 호 "레진 몰드 전하결합소자 패키지 및 이의 전처리방법(Resin molded charge coupled device package and method for preparation thereof)", 미국특허공보 제 5753857 호 "전하결합소자 반도체칩 패키지(Charge coupled device semiconductor chip package)" 등에 좀더 상세하게 제시되어 있다.

통상, 상술한 CCD 패키지는 몰드프레임의 포켓 내부에 CCD 칩이 수납되고, 이러한 포켓을 예컨대, 메탈 또는 유리 재질로 이루어진 커버리드가 봉합하고 있는 구조로 이루어진다. 이 경우, 커버리드는 포켓을 견고하게 밀봉함으로써, 포켓 내부에 수납되어 있는 CCD 칩이 외부의 충격으로부터 안전하게 보호받을 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 구조를 이루기 위하여, 생산라인에서는 먼저, 몰드프레임의 포켓에 CCD 칩을 안착시킨 후, 이 CCD 칩을 와이어 본딩하고, 포켓의 테두리에 접착제를 도포한 상태에서 포켓보다 더 큰 면적을 갖는 예컨대, 유리재질의 커버리드를 접착제 도포위치에 정확하게 얼라인한다. 통상, 이러한 커버리드의 얼라인 과정은 작업자의 수작업에 의해 이루어지는데, 이 경우, 작업자는 커버리드 밀봉용 클립을 사용하여, 커버리드를 핸들링한 후, 이 커버리드를 포켓의 접착제 도포위치에 정확하게 정렬시키는 작업을 수행하게 된다.

계속해서, 작업자는 상술한 커버리드 밀봉용 클립으로 예컨대, 1.0㎏ 정도의 포스(Force)를 가함으로써, 커버리드가 포켓의 테두리에 비교적 견고하게 가부착되도록 한다. 이 경우, 커버리드 밀봉용 클립은 커버리드를 포켓의 테두리에 가부착한 상태로 몰드프레임을 누르는 구조를 이루게 된다.

이어서, 작업자는 커버리드 밀봉용 클립에 의해 커버리드가 가부착된 상태에서, 몰드프레임을 오븐에 투입한 후, 이 몰드프레임을 예컨대, 150℃ 정도의 온도로 약 3.2 시간 정도 가열함으로써, 포켓의 테두리에 가부착되어 있던 커버리드가 포켓의 테두리와 완전하게 밀봉되도록 한다. 물론, 포켓의 테두리에 도포되어 있던 접착제는 가해지는 열에 의해 용융됨으로써, 상술한 커버리드가 포켓의 테두리에 좀더 견고하게 부착될 수 있도록 보조하게 된다.

이후, 완성된 CCD 패키지는 신뢰도 검사를 받게 되며, 이러한 신뢰도 검사에서 일정 기준을 만족시킨 CCD 패키지는 선별 포장되어 수요자에게 공급되게 된다.

그러나, 이러한 종래의 반도체 패키지, 예컨대, CCD 반도체 패키지의 제조과정에는 몇 가지 중대한 문제점이 있다.

최근 반도체 집적기술이 발달하면서, 반도체 패키지의 크기가 박형화되고 있으며, 이에 따라, 몰드프레임에 구비된 포켓 또한 그 크기가 점차 작아지고 있고, 그 결과, 포켓의 테두리 사이즈 또한 점차 작아지고 있으며, 이를 원인으로, 상술한 커버리드와 접착될 수 있는 포켓 테두리의 여유공간 또한 점차 작아지고 있다.

그런데, 이와 같이, 커버리드와 접착될 수 있는 포켓 테두리의 여유공간이 크게 작아지고 있음에도 불구하고, 상술한 바와 같이, 종래의 커버리드의 접합과정은 커버리드 밀봉용 클립을 이용한 작업자의 수작업에 주로 의존하여 이루어지고 있으며, 그 결과, 종래의 생산라인에서는 커버리드가 포켓의 테두리에 미스 얼라인되는 공정사고가 필연적으로 발생하고 있다.

만약, 작업자의 실수로 커버리드가 포켓의 테두리에 미스 얼라인되는 경우, 최종 완성되는 반도체 패키지는 불안정한 구조를 이루게 되며, 결국, 외부로부터 가해지는 충격에 매우 취약해져, 자신에게 주어진 기능을 알맞게 수행할 수 없는 문제점을 유발하게 된다.

또한, 커버리드와 접착될 수 있는 포켓 테두리의 여유공간은 점차 협소화되고 있는 바, 이를 원인으로하여, 커버리드를 포켓의 테두리에 얼라인하는 데에는 매우 정교한 기술이 필요로 하게 되며, 결국, 작업자가 커버리드를 포켓의 테두리에 얼라인하는데에는 보다 많은 시간이 소요되게 된다.

이 경우, 반도체 패키지를 완성하기 위한 전체적인 생산시간이 현저히 증가하게 되며, 이를 원인으로, 제품의 생산량 또한 급격히 저하되는 문제점이 야기된다.

이러한 각 문제점 결과, 전체적인 제품의 생산수율이 현저히 저하되는 문제점이 야기된다.

따라서, 본 발명의 목적은 커러비드의 밀봉과정을 자동화함으로써, 커버리드의 밀봉과정에, 작업자의 개입이 완전히 배제될 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 작업자의 실수에 의한 커버리드의 미스 얼라인을 미리 방지하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 패키지의 내충격성을 대폭 향상시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 패키지를 완성하는 생산시간을 감축시켜, 전체적인 제품 생산량을 증가키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전체적인 제품의 생산수율을 향상시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 작업자의 수작업 없이도, 커버리드를 포켓에 자동으로 봉합할 수 있는 커버리드 봉합장치를 생산라인내에 구비한다. 이러한 본 발명의 커버리드 봉합장치는 일례로, 메거진 로딩툴, 메거진 언로딩툴, 컨벡션 히터, 픽업툴, 히터블록툴의 조합으로 이루어진다.

이때, 메거진 로딩툴은 몰드프레임 보트를 탑재한 메거진 로딩툴을 설비 내부로 로딩시키는 역할을 수행하며, 컨벡션 히터는 메거진 로딩툴로부터 적출된 몰드프레임 보트를 프리히팅시켜, 그것의 포켓 테두리에 도포된 접착제가 미리 용융되도록 함으로써, 추후에 얼라인되는 커버리드가 포켓의 테두리에 좀더 견고하게 가부착되도록 하는 역할을 수행한다.

또한, 픽업툴은 컨벡션 히터에 의한 히팅 과정이 완료되는 경우, 외부에 적재된 커버리드들을 몰드프레임 보트의 포켓들로 이송하여, 이 커버리드들을 포켓의 테두리에 가부착하는 역할을 수행하며, 히터블록툴은 상술한 커버리드 가부착 과정이 모두 완료된 몰드프레임 보트를 자신의 하부헤드에 탑재한 후, 커버리드와 포켓이 견고하게 봉합될 수 있도록 커버리드와 몰드프레임 보트를 가열/가압하는 역할을 수행한다.

이때, 메거진 언로딩툴은 커버리드 봉합공정을 모두 완료받은 몰드프레임 보트를 언로딩 메거진에 실어 설비 외부로 언로딩시키는 역할을 수행한다.

본 발명이 달성되어, 이러한 각 구성요소들의 신속한 연계동작이 체계적으로 이루어지는 경우, 커버리드는 작업자의 수작업 없이도, 몰드프레임의 포켓에 견고하게 봉합될 수 있다.

결국, 본 발명의 실시에 의해, 반도체 패키지를 완성하는 생산시간은 크게 감축될 수 있고, 그 결과, 생산라인에서는 전체적인 제품의 생산수율이 대폭 향상되는 효과를 획득할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치(100)에서, 본체(101)의 스테이지(102)에는 메거진 로딩툴(103), 컨벡션 히터(Convection heater:20), 픽업툴(61), 히터블록툴(40), 메거진 언로딩툴(104)이 일련의 이송라인을 형성하며 배치된다.

이때, 일례로, 본체(101)의 입구쪽에 배치되는 메거진 로딩툴(103)에는 다수개의 몰드프레임 보트들(200)을 적재하고 있는 로딩용 메거진(10)이 배치되며, 본체(101)의 출구쪽에 배치되는 메거진 언로딩툴(104)에는 후술하는 과정에 의해 커버리드 봉합공정을 모두 완료받은 몰드프레임 보트(200)를 적재하여, 이를 다른 공정으로 이송하는 언로딩용 메거진(50)이 배치된다.

이러한 메거진 로딩툴(103), 메거진 언로딩툴(104)에는 그리퍼(Gripper), 푸셔(Pusher), 풀러(Puller) 등의 핸들러들(Handlers;도시안됨)이 배치되는데, 이러한 각 핸들러들은 로딩용 메거진(10)에 적재되어 있는 몰드프레임 보트(200)를 로딩용 메거진(10)의 내부로부터 밀어내어 외부로 적출시키거나, 외부에 적출되어 있던 몰드프레임 보트(200)를 외부로부터 끌어들여 이들을 언로딩용 메거진(50)의 내부에 탑재시키는 역할을 수행한다.

여기서, 메거진 로딩툴(103)의 측부에는 스테이지(102)에 얹혀진 상태로 메거진 로딩툴(103)과 일렬로 연속 배치되는 컨벡션 히터(20), 예컨대, 레이디언트 히터(Radiant heater)가 놓여지는데, 이러한 컨벡션 히터(20)는 상술한 핸들러들의 작용에 의해 메거진 로딩툴(103)로부터 몰드프레임 보트(200)가 적출되는 경우, 이를 자신의 상부에 배열시켜, 히팅(Heating)하는 역할을 수행한다. 이 경우, 몰드프레임 보트(200)의 포켓(201) 테두리에 도포되어 있던 접착제는 컨벡션 히터(20)로부터 가해지는 복사열에 의해 용해됨으로써, 후술하는 커버리드들이 포켓(201)의 테두리에 좀더 견고하게 봉합될 수 있도록 보조하는 역할을 수행한다.

이때, 도면에 도시된 바와 같이, 컨벡션 히터(20)의 상부에는 컨벡션 히터(20)를 횡으로 가로지른 상태로 컨벡션 히터(20)와 수직으로 배열되는 픽업툴(61)이 배치되는데, 이러한 픽업툴(61)은 자신의 저부에 장착된 이송아암(60)을 통해 커버리드들(33)을 픽업하여, 이 커버리드들(33)을 컨벡션 히터(20)에 얹혀진 몰드프레임 보트(200)로 나르는 역할을 수행한다. 이 경우, 커버리드들(33)은 이송아암(60)의 작용에 의해 몰드프레임 보트(200) 쪽으로 이송된 후, 이송아암(60)의 다운작용에 의해 포켓(201)의 테두리로 하강함으로써, 결국, 포켓(201)의 테두리에 가부착되는 구조를 이룬다.

이때, 이송아암(60)은 강한 진공흡착기능을 보유하고 있기 때문에, 커버리드들(33)을 좀더 안정적으로 핸들링할 수 있다.

여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 픽업툴(61)의 인접부에는 커버리드들(33)을 적재하고 있는 커버리드 공급툴(30)이 배치된다. 이러한 커버리드 공급툴(30)은 셀 단위의 커버리드들(33)을 다수개 배열하고 있는 커버리드 웨이퍼 링(Wafer ring;32)과, 커버리드 웨이퍼 링(32)을 탑재하고 있는 웨이퍼 링 프레임(31)의 조합으로 이루어진다. 이 경우, 커버리드 웨이퍼 링(32)에 배열된 각 커버리드들(33)은 이전에 진행된 스크라이브(Scribe) 공정에 의해 미리 적정 크기로 스크라이빙된 상태이다. 따라서, 각 커버리드들은 상술한 픽업툴(61)의 핸들링 작용이 진행되어 이송아암(60)이 자신을 몰드프레임 보트(200)로 이송하고자 하는 경우, 이송아암(60)의 픽업동작이 시작되자 마자, 커버리드 웨이퍼 링(32)으로부터 원활하게 분리될 수 있다. 그 결과, 이송아암(60)은 각 커버리드들(33)을 몰드프레임 보트(200)로 좀더 신속하게 이송시킬 수 있다.

한편, 컨벡션 히터(20)의 측부에는 스테이지(102)에 얹혀진 상태로, 컨벡션 히터(20)와 일렬로 연속 배치되는 히터블록툴(40)이 놓여지는데, 이러한 히터블록툴(40)은 몰드프레임 보트(200)가 자신의 포켓(210)에 커버리드들(33)을 가부착한 상태로 운반되면, 일정한 가열/가압 작용을 수행하여, 커버리드(33)와 포켓(201)의 테두리면이 좀더 견고하게 봉합될 수 있도록 한다.

이때, 도면에 도시된 바와 같이, 히터블록툴(40)은 서로 마주본 상태로 대향 배치된 상부헤드(41)와 하부헤드(42)의 조합으로 이루어진다.

여기서, 상부헤드(41)는 후술하는 과정에 의해 커버리드(33)가 포켓들(201)의 테두리에 얼라인되는 경우, 이 커버리드들(33)을 가열/가압하는 상부 피스톤들(44)을 일렬로 장착하고 있으며, 하부헤드(42)는 후술하는 과정에 의해 커버리드(33)가 포켓들(201)의 테두리에 얼라인되는 경우, 포켓들(201)의 바닥면을 지지함과 아울러 이를 가열/가압하는 하부 피스톤들(43)을 일렬로 장착하고 있다.

이하, 상술한 구성을 갖는 본 발명의 커버리드 봉합장치(100)의 작용을 상세히 설명한다.

먼저, 이전 공정을 통해, 포켓들(201)에 반도체칩, 예컨대, CCD칩을 수납시킨 몰드프레임 보트들(200)이 상술한 로딩용 메거진(10)에 탑재된 상태로 설비 본체(101)의 메거진 로딩툴(103)로 로딩되면, 메거진 로딩툴(103)에 장착된 푸셔는 몰드프레임 보트(200)를 하나씩 밀어내어 이 몰드프레임 보트(200)를 설비의 스테이지(102)로 적출시킨다.

이때, 설비의 스테이지(102)로 적출된 몰드프레임 보트(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 컨벡션 히터(20)에 얹혀진 상태로 컨벡션 히터(20)에서 가해지는 복사열에 자신의 전면이 노출되는 구조를 이루게 된다. 물론, 이러한 몰드프레임 보트(200)의 포켓(201) 내부에는 반도체칩(203)이 수납된 상태이다.

이 경우, 컨벡션 히터(20)는 자신의 상부에 얹혀진 몰드프레임 보트(200)로 예컨대, 100℃~150℃ 정도의 복사열을 가함으로써, 몰드프레임 보트(200)가 복사열에 의해 신속하게 프리히팅(Preheating)되도록 한다.

이러한 프리히팅 과정이 약 20초 정도 진행되면, 몰드프레임 보트(200)의 포켓(201) 테두리에 도포되어 있던 접착제(202)는 컨벡션 히터(20)로부터 가해지는 복사열에 의해 신속히 용해되고, 결국, 용해된 접착제(202)는 커버리드들(33)이 포켓(201)의 테두리에 좀더 견고하게 부착될 수 있도록 하는 작용을 수행하게 된다.

한편, 상술한 컨벡션 히터(20)에 의한 프리히팅 과정이 모두 마무리되면, 몰드프레임 보트(200)는 컨벡션 히터(20)의 동일평면 상에서 옆으로 트랙킹된 후, 픽업툴(61)의 저부에 놓여짐으로써, 커버리드들(33)을 자신의 포켓(201) 테두리에 얼라인받기 위한 준비를 갖추게 된다.

물론, 이 경우에도, 몰드프레임 보트(200)는 컨벡션 히터(20)와 지속적인 접촉관계를 유지하게 되며, 그 결과, 포켓(201)의 테두리에 도포된 접착제(202)는 컨벡션 히터(20)로부터 방출되는 복사열을 상술한 프리히팅 과정에 이어서, 연속적으로 공급받을 수 있다. 이에 따라, 접착제(202)는 대기와의 접촉에 의한 경화현상을 미리 방지받을 수 있음으로써, 커버리드(33)와 포켓(201) 테두리와의 밀봉과정을 좀더 원활하게 유도할 수 있다.

이러한 상태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 픽업툴(61)의 저부에 장착된 이송아암(60)은 픽업툴(61)의 가이드를 따라, 커버리드 공급툴(30)의 커버리드 웨이퍼 링(32)으로 이동한 후, 커버리드 웨이퍼 링(32)상에 배열된 커버리드들(33)을 진공흡착하여, 이들을 커버리드 웨이퍼 링(32)으로부터 분리한다.

이때, 상술한 바와 같이, 각 커버리드들(33)은 이전에 진행된 스크라이브 공정에 의해 미리 적정 크기로 스크라이빙된 상태이기 때문에, 각 커버리드들(33)은 상술한 이송아암(60)의 픽업동작이 시작되는 즉시, 커버리드 웨이퍼 링(32)으로부터 원활하게 분리될 수 있다.

계속해서, 도 4에 도시된 바와 같이, 이송아암(60)은 커버리드(33)를 픽업한 상태에서, 픽업툴(61)의 가이드를 따라, 컨벡션 히터(20)로 이동한다. 이때, 컨벡션 히터(20)에는 상술한 프리히팅 과정을 완료받은 몰드프레임 보트(200)가 컨벡션 히터(20)에 의한 가열과정을 지속적으로 수행받으며 대기하고 있다.

여기서, 이송아암(60)은 몰드프레임 보트(200)의 해당 포켓(201) 위에 멈춘 상태에서, 해당 포켓(201)의 테두리로 하강한 후, 진공흡착상태를 신속히 해체함으로써, 픽업 상태에 있던 커버리드(33)가 포켓(201)의 테두리에 견고하게 가부착되도록 한다. 이때, 상술한 바와 같이, 포켓(201)의 테두리에는 용융상태의 접착제(202)가 도포되어 있기 때문에, 포켓(201)의 테두리에 얼라인되는 커버리드(33)는 포켓(201)의 테두리와 좀더 견고한 부착구조를 이룰 수 있다.

여기서, 컨벡션 히터(20)의 상부에는 예컨대, 얼라인먼트 카메라(도시안됨)가 장착되는데, 이러한 얼라인먼트 카메라는 몰드프레임 보트(200)의 상부에서, 해당 포켓(201)의 정확한 위치를 파악한 후, 그 위치 데이터를 픽업툴(61)로 전달함으로써, 이송아암(60)이 픽업 상태의 커버리드(33)를 해당 포켓(201)의 정확한 위치에 신속히 얼라인시킬 수 있도록 한다.

이러한 커버리드 얼라인과정이 모두 완료되면, 포켓(201)의 테두리에 커비리드(33)를 가부착한 몰드프레임 보트(200)가 완성된다.

한편, 상술한 커버리드 얼라인 과정이 모두 마무리되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 몰드프레임 보트(200)는 컨벡션 히터(20)로부터 트랙킹된 후, 컨벡션 히터(20)의 측부에 배치된 히터블록툴(40)로 옮겨짐으로써, 포켓(201)의 내부에 수납된 반도체칩(203)을 커버리드(33)에 의해 완전히 밀봉받기 위한 준비를 갖추게 된다. 이 경우, 히터블록(40)은 상부헤드(41)와 하부헤드(42)의 상호 작용을 통해, 커버리드(33)와 포켓(201)의 테두리면을 가열/가압함으로써, 가부착 상태에 있던 커버리드(33)가 포켓(201)의 내부를 완전히 밀봉할 수 있도록 한다. 이때, 몰드프레임 보트(200)는 히터블록툴(40)의 하부헤드(42)에 얹혀지는 구조를 이루게 된다.

그런데, 이때, 본 발명의 히터블록툴(40)은 몰드프레임 보트(200)가 하부헤드(42)에 얹혀지는 즉시, 공정을 진행하지 않고, 일정 시간, 예컨대, 30초~45초 동안 동작을 중지하게 된다.

상술한 바와 같이, 몰드프레임 보트(200)는 컨벡션 히터(20)에 의한 고온의 가열과정을 수행받았기 때문에, 포켓(201) 내부의 온도와 포켓(201) 외부의 온도가 서로 다른 특성을 보유하게 된다. 그런데, 만약, 히터블록툴(40)이 본 발명 특유의 동작 중지간격 없이, 곧 바로, 가열/가압 공정을 진행시키는 경우, 포켓(201) 내부에 수납된 반도체칩(203)은 포켓(201) 내부의 온도와 포켓(201) 외부의 온도 차이에 의한 열응력에 의해, 일정한 손상을 입게 된다.

본 발명에서는 이를 감안하여, 상술한 30초~45초 동안의 동작 중지간격을 두고, 이 간격 동안에, 포켓(201) 내부의 온도와 포켓(201) 외부의 온도가 평형을 이룰 수 있도록 함으로써, 포켓(201) 내부의 반도체칩(203)이 열응력에 의한 손상을 입지 않도록 한다. 이 경우, 포켓(201) 내부에 수납된 반도체칩은 일정한 손상 없이 정상적인 기능을 유지할 수 있다.

이러한 동작 중지간격이 모두 경과하면, 상부헤드(41)는 실린더(45)의 구동에 의해 하부헤드(42) 쪽으로 하강하여, 포켓(201)에 가부착된 커버리드(33)가 일정한 가열/가압 과정을 수행받도록 한다.

이때, 상부헤드(41)의 저면에 일렬로 장착된 상부 피스톤들(44)은 하부헤드(42)쪽으로 업되어 포켓(201)의 테두리에 가부착된 커버리드들(33)을 가압하게 되는데, 이때, 상부헤드(41)에는 열선이 내장되어 있기 때문에, 상부 피스톤들(44)이 커버리드들(33)을 가압할 때, 이와 동시에, 커버리드들(33)에는 일정 온도, 예컨대, 100℃~150℃ 정도의 열이 가해지게 된다. 이 경우, 커버리드들(33)은 아래로 눌려, 포켓(201)의 내부를 완전히 밀봉하게 된다.

또한, 하부헤드(42)의 상부면에 일렬로 장착된 하부 피스톤들(43)은 상부헤드(41)쪽으로 업되어, 포켓(201)의 바닥면을 가압하게 되는데, 이때, 하부헤드(42)에는 상술한 상부헤드(41)와 마찬가지로 열선이 내장되어 있기 때문에, 하부 피스톤들(43)이 포켓(201)의 바닥면을 가압할 때, 이와 동시에, 포켓(201)의 바닥면에는 일정 온도, 예컨대, 100℃~150℃ 정도의 열이 가해지게 된다. 이 경우, 포켓(201)은 커버리드들(33)을 안정적으로 지지하여, 커버리드들(33)의 밀봉과정이 좀더 원활하게 이루어질 수 있도록 보조하게 된다.

이러한 히터블록툴의 가열/가압 과정은 예컨대, 30초~45초 동안 진행된다.

상술한 과정이 모두 완료되면, 포켓(201)의 내부를 커버리드(33)로 밀봉시킨 몰드프레임 보트(200)가 완성된다.

종래의 경우, 커버리드의 밀봉과정은 포켓 테두리의 여유공간이 크게 작아지고 있음에도 불구하고, 커버리드 밀봉용 클립을 이용한 작업자의 수작업에 주로 의존하여 이루어졌으며, 그 결과, 커버리드가 포켓의 테두리에 미스 얼라인되는 문제점이 필연적으로 유발되었다.

그러나, 본 발명의 경우, 상술한 바와 같이, 커버리드(33)의 밀봉과정은 컨벡션 히터(20), 픽업툴(61), 히터블록툴(40)을 두루 구비한 커버리드 봉합장치(100)에 의해 자동으로 이루어지기 때문에, 커버리드(33)가 포켓(201)의 테두리에 미스 얼라인되는 문제점은 미리 방지될 수 있다. 결국, 최종 완성되는 반도체 패키지는 견고한 내충격성을 유지할 수 있다.

상술한 본 발명이 적용되어, 커버리드(33)의 밀봉과정에 작업자의 수작업이 배재되는 경우, 반도체 패키지를 완성하는 생산시간은 크게 저감될 수 있게 되며, 그 결과, 생산라인에서는 전체적인 제품의 생산수율이 대폭 향상되는 효과를 획득할 수 있다.

한편, 상술한 히터블록툴(40)에 의한 커버리드 봉합과정이 모두 마무리되면, 몰드프레임 보트9200)는 히터블록툴(40)의 옆으로 트랙킹된 후, 메거진 언로딩툴(104)에 놓여짐으로써, 외부로 언로딩되기 위한 준비를 갖추게 된다.

이때, 메거진 언로딩툴(104)에 장착된 풀러(Puller)는 커버리드 봉합과정을 모두 마무리한 몰드프레임 보트(200)를 끌어들여 이들을 언로딩용 메거진(50)의 내부에 탑재시키게 된다. 이러한 몰드프레임 보트(200)의 탑재과정이 모두 완료되면, 언로딩용 메거진(50)은 다음 공정으로 신속히 이송된다.

이후, 소정의 차기 공정들을 거쳐 제조 완료된 반도체 패키지는 신뢰도 검사를 받게 되며, 이러한 신뢰도 검사에서 일정 기준을 만족시킨 반도체 패키지는 선별 포장되어 수요자에게 공급되게 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에서는 커버리드 봉합과정이 작업자의 수작업 개재없이 자동으로 이루어지도록 하고, 이를 통해, 제품의 생산시간이 대폭 감축될 수 있도록 함으로써, 전체적인 제품의 생산수율을 크게 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명은 상술한 CCD 패키지에 국한되어 적용되지 않으며, 생산라인에서 제조되는 전 품종의 반도체 패키지에서 전반적으로 유용한 효과를 나타낸다.

그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치에서는 본체 내부에 일례로, 메거진 로딩툴, 메거진 언로딩툴, 컨벡션 히터, 픽업툴, 히터블록툴 등의 구조물을 구비한다.

이때, 메거진 로딩툴은 몰드프레임 보트를 탑재한 메거진 로딩툴을 설비 내부로 로딩시키는 역할을 수행하며, 컨벡션 히터는 메거진 로딩툴로부터 적출된 몰드프레임 보트를 히팅시켜, 그것의 포켓 테두리에 도포된 접착제가 미리 용융되도록 함으로써, 추후에 얼라인되는 커버리드가 포켓의 테두리에 좀더 견고하게 가부착되도록 하는 역할을 수행한다. 또한, 픽업툴은 컨벡션 히터에 의한 히팅 과정이 완료되는 경우, 외부에 적재된 커버리드들을 몰드프레임 보트의 포켓들로 이송하여, 이 커버리드들을 포켓의 테두리에 가부착하는 역할을 수행하며, 히터블록툴은 상술한 커버리드 가부착 과정이 모두 완료된 몰드프레임 보트를 자신의 하부헤드에 탑재한 후, 커버리드와 포켓이 견고하게 봉합될 수 있도록 커버리드와 몰드프레임 보트를 가열/가압하는 역할을 수행한다. 이때, 메거진 언로딩툴은 커버리드 봉합공정을 모두 완료받은 몰드프레임 보트를 언로딩 메거진에 실어 설비 외부로 언로딩시키는 역할을 수행한다.

본 발명이 달성되어, 이러한 각 구성요소들의 신속한 연계동작이 체계적으로 이루어지는 경우, 커버리드는 작업자의 수작업 없이도, 몰드프레임의 포켓에 견고하게 봉합될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 커버리드 봉합장치를 도시한 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 컨벡션 히터의 동작을 도시한 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 픽업툴의 제 1 동작을 도시한 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 픽업툴의 제 2 동작을 도시한 예시도.

도 5는 본 발명에 따른 히터블록툴의 동작을 도시한 예시도.

Claims (3)

1. 스테이지를 구비하는 본체와;

   상기 스테이지의 일측에 배치되며, 몰드프레임 보트가 적재된 메거진을 로딩시키는 메거진 로딩툴과;

   상기 스테이지에 얹혀진 상태로 상기 메거진 로딩툴과 일렬로 연속 배치되며, 상기 메거진 로딩툴로부터 적출된 상기 몰드프레임 보트를 히팅(heating)하는 컨벡션 히터(Convection heater)와;

   상기 스테이지에 얹혀진 상태로 상기 컨벡션 히터를 횡으로 가로질러 배치되며, 커버리드를 상기 몰드프레임 보트의 포켓들로 얼라인하는 픽업툴과;

   상기 스테이지에 얹혀진 상태로 상기 컨벡션 히터와 일렬로 연속 배치되며, 상기 몰드프레임 보트를 탑재한 후, 상기 커버리드와 상기 포켓이 봉합될 수 있도록 상기 커버리드와 상기 몰드프레임 보트를 가열/가압하는 히터블록툴과;

   상기 스테이지의 다른 일측에 배치되며, 상기 몰드프레임 보트를 언로딩시키는 메거진 언로딩툴을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 히터블록툴은 일렬로 배열된 상부 피스톤들을 구비하며, 상하로 구동되고, 상기 상부 피스톤들을 이용하여, 상기 포켓들에 얼라인된 상기 커버리드의 테두리를 가열/가압하는 상부헤드와;

   상기 상부헤드와 서로 마주본 상태로 대향 배치되며, 일렬로 배열된 하부 피스톤들을 구비하고, 상기 하부 피스톤들을 이용하여, 상기 포켓들의 바닥면을 가열/가압하는 하부헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 상부헤드와 하부헤드는 상기 몰드프레임 보트가 탑재되고나서, 소정 시간 동안 동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 커버리드 봉합장치.