KR100555726B1 - 반도체 패키지 흡착용 진공패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공라인이 연결되는 진공홀 및 반도체 패키지와 밀착되는 밀착부가 구비되며, 진공흡착력 강화를 위하여 연질의 실리콘으로 이루어진 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 있어서, 상기 진공패드보다 더 큰 경도를 가지는 코팅재로 상기 밀착부를 코팅하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 반도체 패키지와의 기밀성이 유지되면서도 한편으로는 표면의 점성이 약하기 때문에, 진공력이 제거되면 반도체 패키지가 신속하게 이형되는 효과가 있다.

반도체 패키지. 진공흡착력. 코팅재. 실리콘.

Description

반도체 패키지 흡착용 진공패드{Vacuum pad for sucking semiconductor package}

도 1a는 종래 개별형 진공패드로 반도체 패키지를 흡착하여 이송하는 트랜스퍼의 사시도이고, 도 1b는 상기 개별형 진공패드의 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c는 종래 진공패드를 이용하여 반도체 패키지를 이송하는 각 단계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3a는 본 발명에 의한 진공패드의 사시도이고, 도 3b는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 다른 실시예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 비지에이 패키지 11: 볼

20: 진공패드 21: 진공홀

22: 밀착부 23: 코팅층

24: 볼 도피홈

30: 트레이 31: 안착부

본 발명은 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공흡착된 반도체 패키지를 신속하게 이형시킬 수 있는 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 관한 것이다.

반도체 패키지의 제조공정을 비지에이 패키지(BGA, Ball Grid Array Package)를 예로 설명한다. 비지에이 패키지는 일면 전체에 솔더볼(solder ball)과 같은 외부접속단자가 배열될 수 있어서 입출력 핀 수의 증가에 대응할 수 있고 패키지 실장면적이 작아 그 활용도가 크며, 열저항 및 전기적 특성이 우수하여 그 이용이 점차 많아지고 있다. 그 중 테이프 배선기판을 사용하는 비지에이 패키지를 소개한다. 폴리이미드(polyimide) 필름에 기판 회로배선이 형성된 스트립(strip) 상태의 테이프 배선기판의 상부에 비전도성 에폭시 수지 재질의 접착제로 반도체 칩들이 각 패키지 영역에 부착되어 복수의 패키지 영역 단위로 그룹화되어 그룹성형물을 형성한다. 이와 같은 테이프 배선 기판은 공정 진행과정에서 취급의 용이를 위해 일정길이 단위로 컷팅되어 캐리어 프레임에 고정한 반제품 반도체 칩 패키지로 제조된다. 이어서, 테이프 배선기판의 배면에 형성된 구멍으로 노출된 본딩 볼 랜드 부분에 솔더 볼이 가부착되고 고온에서 리플로우(reflow) 공정을 거쳐 부착이 완료되면, 상기 그룹성형물을 단위 패키지로 분리하는 소잉공정을 수행한다. 상기 소잉공정을 거쳐 제조된 단위 패키지는 다시 이송되어 트레이에 안착된다.

위와 같이 반도체 패키지 제조공정은 다양한 공정을 거쳐 완성되기 때문에, 반제품 상태의 패키지 자재 또는 패키지를 흡착하여 후속공정의 테이블 또는 트레이로 이송하는 트랜스퍼가 필요한 것이며, 또한 소잉공정과 같이 공정상 상기 패키 지 자재 또는 패키지를 흡착하여 고정하는 척 테이블 등이 필요하다. 상기 트랜스퍼 또는 척테이블은 일반적으로 일체형 또는 개별형으로 형성됨 다수개의 진공패드를 포함하여 이루어진다.

도 1a를 참조하여 개별형 진공패드를 구비한 트랜스퍼(100)를 설명하면, 다수개의 진공패드(120)를 개별적으로 형성하고, 금속재 베이스(110)에 삽입하여 구성된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 내부에 진공라인과 연결되는 진공홀(121)이 형성되고, 또한 상부 외연에는 반도체 패키지(10)에 밀착되도록 돌출형성된 밀착부(122)가 있는 것을 알 수 있다. 상기 진공패드(120)는 일반적으로 연질의 실리콘으로 금형에서 일체형성되는데, 그 이유는 반도체 패키지(10)의 흡착성능을 향상시키기 위함이다. 즉, 진공홀(121)을 통하여 진공력이 인가되면 반도체 패키지(10)가 흡착되면서 연질의 진공패드(120) 특히, 밀착부(122)가 수축하기 때문에 기밀성이 유지되어 진공효율이 뛰어난 것이다. 따라서 기밀성을 유지하기 위하여 통상적으로 상기 진공패드(120)는 쇼어(A) 경도 30 내외인 실리콘으로 성형한다. 이와 같이 형성된 진공패드(120)는 각 반도체 패키지를 흡착하여 이송하거나 고정하게 된다.

종래의 진공패드(120)를 이용하여 비지에이 패키지(10)를 흡착하여 트레이(30)로 이송하는 공정을 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한다. 도 2a와 같이, 진공홀(121)에 진공력을 인가하여 비지에이 패키지(10)를 흡착한 상태에서 트레이(tray)(30) 상으로 이송한다. 다음으로, 도 2b와 같이 패키지(10)를 상기 트레이(30)의 안착부(31)에 올려 놓기 위하여 상기 트랜스퍼를 다운한 후, 진공패드(120)로부터 진공력을 제거한다. 그러나 위와 같이 진공력을 제거하더라도 패키지(10)가 상기 진공패드(120)에서 즉시 분리되는 것은 아니다. 이것은 상술한 바와 같이, 진공패드(120)를 매우 부드러운 연질의 실리콘으로 형성하기 때문이다. 즉, 연질의 실리콘 특성상 점성이 높아 진공력이 제거되더라도 진공패드(120)의 자체 점성에 의하여 패키지(10)가 이형되지 아니하고 달라 붙어 있는 것이다.

이와 같은 이유로 진공력을 제거한 상태에서 통상적으로 0.3초 정도의 딜레이 타임이 필요하며, 이러한 문제로 인해 작업시간이 길어지는 문제가 있었다.

또한 작업시간을 단축시키기 위하여 진공력을 제거함과 동시에 에어블로워(미도시)를 통해 공기를 주입하기도 하였으나, 역시 패키지(10)가 진공패드(120)에 달라붙는 성질에 의해 도 2c와 같이 패키지(10)가 트레이의 안착부(31)의 정확한 위치에 잘 안착되지 아니하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 진공력이 제거되면 진공패드로부터 반도체 패키지가 신속하게 이형되는 반도체 패키지 흡착용 진공패드를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 패키지 흡착용 진공패드는 진공라인이 연결되는 진공홀 및 반도체 패키지와 밀착되는 밀착부가 구비되며, 진공흡착력 강화를 위하여 연질의 실리콘으로 이루어진 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 있어서, 상기 진공패드보다 더 큰 경도를 가지는 코팅재로 상기 밀착부를 코팅하여 이루어진다.

또한 본 발명의 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 있어서, 상기 코팅재는 쇼어 경도 85 내지 100인 실리콘으로 이루어진 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 패키지 흡착용 진공패드는 진공라인이 연결되는 진공홀(21) 및 반도체 패키지(10)와 밀착되는 밀착부(22)가 구비된다. 또한 반도체 패키지(10)와의 기밀성 유지를 위해 연질의 실리콘으로 성형한다.

또한 상기 진공패드의 밀착부(22)를 코팅재로 코팅한다.

상기 코팅재는 반도체 패키지(10)가 진공력이 제거된 반도체 패키지(10)로부터 신속히 이형되게 하기 위한 구성으로서, 상기 밀착부(22)보다 더 큰 경도를 가진 것이면 족하지만, 쇼어 경도 85 내지 100인 실리콘인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 상기 코팅재의 경도가 클수록 더욱 효과적인 것이다.

본 발명에 의한 진공패드의 제조방법을 설명하면, 쇼어 경도 30 내외인 실리콘을 금형에서 150°의 온도에서 약 1분간 성형하여 밀착부(22)가 구비된 진공패드(20)를 형성한다. 다음으로 상온에서의 쇼어 경도 85 내지 100인 액상 실리콘을 상기 밀착부(22)의 표면에 실크스크린 방식으로 도포하여 상기 밀착부(22)를 코팅한다. 상기 코팅층(23)의 두께는 이형성 및 진공흡착력을 고려할 때 0.05~0.1mm인 것이 바람직하다. 마지막으로 상기 코팅층(23)이 구비된 진공패드(20)를 250°의 오븐에서 약 3분간 경화시켜 완성한다.

상기와 같이 제조된 반도체 패키지 흡착용 진공패드의 작용을 설명한다. 상기 코팅층(23)이 형성된 진공패드(20)의 밀착부(22)를 반도체 패키지(10)에 밀착한다. 이 상태에서 진공홀(21)을 통해 진공력을 인가하면 반도체 패키지(10)가 흡착되면서 연질의 진공패드(20) 특히, 밀착부(22)가 수축되어 기밀성을 유지한 채 반도체 패키지(10)를 안정적으로 흡착할 수 있는 것이다. 이와 같이 흡착한 상태에서 내려 놓고자 하는 소정의 장소(물론, 이송된 장소의 하부에는 반도체 패키지가 안착될 테이블 또는 트레이(30)가 마련되어 있다)로 반도체 패키지를 이송하고, 상기 진공력을 제거하면 수축되어 있던 밀착부(22)가 탄성복원력에 의해 원상태로 복귀하면서 그에 의해 흡착되어 있던 반도체 패키지(10)가 이형되어 트레이(30)의 안착부(31)에 안착된다. 이 때, 밀착부(22)의 표면에 경도가 큰 코팅층(23)이 있어 패키지(10)와의 접촉면의 점성이 현저하게 떨어지기 때문에 반도체 패키지(10)의 이형이 더욱 신속하게 되는 것이다.

도 4는 반도체 패키지의 몰딩면을 진공흡착하는 상기 실시예와 달리, 볼이 형성된 볼면을 진공흡착할 수 있음을 나타낸 것이다. 즉, 진공라인이 연결되는 진공홀(21) 및 반도체 패키지(10)와 밀착되는 밀착부(22)가 구비되고, 또한 상기 진공패드의 밀착부(22)를 코팅재로 코팅한다는 점은 상기 실시예와 동일하지만, 상기 밀착부에 볼을 수용하여 도피시킬 수 있는 볼 도피홈(24)이 더 부가되어 있음을 알 수 있다. 상기 볼 도피홈(24)의 부가로 볼면을 흡착할 수 있고, 동시에 상기 코팅층(23)에 의해 반도체 패키지(10)의 이형성이 향상되는 것이다.

이상에서는 반도체 패키지를 이송하는 트랜스퍼에 대하여만 설명하였으나, 본 발명에 의한 진공패드는 특정의 공정을 수행하기 위하여 고정하는 척 테이블에도 적용 가능한 것이며, 또한 개별형 뿐만 아니라 다수개의 진공패드가 일체형으로 형성된 경우에도 적용가능한 것이다.

본 발명에 따르면 반도체 패키지와의 기밀성이 유지되면서도 한편으로는 표면의 점성이 약하기 때문에, 진공력이 제거되면 반도체 패키지가 신속하게 이형되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명 되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 진공라인이 연결되는 진공홀 및 반도체 패키지와 밀착되는 밀착부가 구비되며, 진공흡착력 강화를 위하여 연질의 실리콘으로 이루어진 반도체 패키지 흡착용 진공패드에 있어서,

   상기 진공패드보다 더 큰 경도를 가지는 코팅재로 상기 밀착부를 코팅한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 흡착용 진공패드.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 코팅재는 쇼어 경도 85 내지 100인 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지 흡착용 진공패드.

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