KR100750208B1 - 반도체 패키지의 세정장치 - Google Patents

반도체 패키지의 세정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 반도체 패키지가 몰딩되어 이루어진 반도체자재를 절단 및 분류하는 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치에 관한 것으로, 구동부와, 상기 구동부와 연결되고 절단된 반도체 패키지에 묻은 이물질을 제거하는 세정부로 이루어지되, 상기 세정부는, 상기 구동부의 동작에 따라 정ㆍ역회전되고 다수개의 분사홀이 형성된 샤프트, 및 상기 샤프트의 외주면에 구비되고 상기 반도체 패키지와 밀착되는 롤브러쉬를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의하면, 세정부가 롤브러쉬로 구성되어 반도체 패키지에 잔존하는 이물질을 용이하게 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 반도체 패키지가 정지된 상태, 또는 일측 방향으로 이송되면서 세정공정을 진행할 수 있다. 따라서, 세정공정 시간을 단축시킬 수가 있다.
반도체, 패키지, 소잉소터, 세정, 절단

Description

반도체 패키지의 세정장치{Apparatus for cleaning a semiconductor package}
도 1은 종래의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치의 도 3에 도시된 A-A부의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 세정장치 200 : 지지체
210 : 상부플레이트 211 : 가이드홀
220 : 하부플레이트 230 : 지지봉
240 : 주동풀리 250 : 종동풀리
260 : 벨트 300 : 세정부
310 : 샤프트 311 : 중공부
312 : 분사홀 400 : 2차처리부
410 : 공급관 420 : 분사노즐
M : 구동부
본 발명은 소잉소터 시스템(Sawing-Sorter System)에 구비된 반도체 패키지의 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 반도체 패키지가 몰딩되어 이루어진 반도체자재를 절단한 후, 반도체 패키지에 잔존하는 이물질을 제거하는 반도체 패키지의 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지의 제조공정은 크게 웨이퍼(Wafer)의 불량을 체크하는 원자재 검사, 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩을 낱개로 분리하는 소잉(Sawing)공정, 낱개로 분리된 반도체 칩을 리드 프레임(Lead frame)의 탑재판에 부착시키는 다이본딩(Die Bonding)공정, 반도체 칩 상에 구비된 칩 패드와 리드 프레임의 리드를 와이어로 연결시켜주는 와이어본딩(Wire Bonding)공정, 반도체 칩의 내부회로와 그 외의 구성부품을 보호하기 위하여 봉지재로 외부를 감싸는 몰딩(Molding)공정, 리드와 리드를 연결하고 있는 댐바를 커팅하는 트림공정 및 리드를 원하는 형태로 구부리는 포밍(Foaming)공정, 상기 공정을 거쳐 완성된 패키지의 불량을 검사하는 공정으로 이루어진다.
여기서, 상기 소잉 공정은 몰딩된 반도체 패키지를 절삭(절단), 이송 검사, 분류하는 공정을 진행하는 장치이다. 즉, 상기 소잉 공정(이하, '소잉소터 시스템')은 반제품 형태의 반도체자재가 로딩부에 적재되고, 상기 로딩부에 위치된 반도체자재를 픽업하여 절삭부로 공급한다. 그리고, 상기 절삭부에 구비된 절삭날이 일정한 크기로 상기 반도체자재를 절삭하여 다수개의 반도체 패키지를 갖게 된다.
절삭이 완료된 후 세정공정과 건조공정을 거친 반도체 패키지는 이송레일을 따라 왕복운동되는 리버스테이블에 개별적으로 안착된다. 볼 업 상태로 안착된 상기 리버스테이블을 180°회전시켜 볼 다운 상태로 전환한 후, 턴테이블로 이송되어 반도체 패키지의 마킹면이 검사된다.
이와 같이 마킹검사가 완료된 반도체 패키지는 칩 피커에 진공흡착되어 볼비젼인스펙션에 의해서 반도체 패키지의 양ㆍ불이 판별되고 적재 트레이에 분류되어 적재되는 것이다.
이상과 같이 이루어진 소잉소터 시스템의 보다 상세한 설명은 대한민국 특허등록번호 제0571512호를 참조하도록 한다.
한편, 첨부된 도 1에서 보는 바와 같이, 반도체 패키지를 세척하는 세정장치는, 몸체와, 상기 몸체의 횡 방향으로 설치되고 세정액이 공급되는 유로관, 상기 유로관의 수직으로 설치된 평면형 브러쉬로 크게 구성된다.
상기 유로관은 다수개의 분사홀이 형성되어 있으며, 일측은 세정액공급부와 연결된다. 그리고, 상기 평면형 브러쉬는 칫솔과 같이 다수개의 미세한 모가 수직방향으로 구비되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 반도체 패키지의 세정장치는 반도체 패키지가 상기 평면형 브러쉬에 밀착된 상태에서 전후방향으로 왕복운동 되고, 세정액이 분사되어 반도체 패키지에 묻은 이물질을 제거하였다.
그러나, 종래의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치는, 절단된 반도체 패키지에 단순히 세정액만 분사하여 이물질을 완전하게 제거하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 반도체 패키지의 세정 횟수를 증대시키거나 장시간 동안 반도체 패키지의 세정 공정을 진행해야만 하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 패키지에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세정공정의 시간을 줄일 수 있는 반도체 패키지의 세정장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지의 세정장치는, 구동부; 상기 구동부와 연결되고, 절단된 반도체 패키지에 묻은 이물질을 제거하는 세정부;로 이루어지되, 상기 세정부는, 상기 구동부의 동작에 따라 정ㆍ역회전되고, 다수개의 분사홀이 형성된 샤프트; 및 상기 샤프트의 외주면에 구비되고, 상기 반도체 패키지와 밀착되는 롤브러쉬;를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동부의 회전축과 연결된 주동풀리; 상기 주동풀리와 벨트로 연결되고, 상기 샤프트에 결합되는 종동풀리;가 더 포함된다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 구 동부의 회전축과 연결된 주동기어; 상기 주동기어와 맞물리고, 상기 샤프트에 결합되는 종동기어;가 더 포함된다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 샤프트는, 상기 분사홀과 연통되고, 길이 방향으로 형성된 중공부; 상기 중공부와 연결되고, 세정액이 공급되는 세정액공급부;가 더 포함된다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 롤브러쉬는, 자체 탄성력이 구비된 합성섬유로 이루어진다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 세정장치는, 세정된 상기 반도체 패키지를 건조, 또는 추가로 세정하는 2차처리부;가 더 구비된다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 2차처리부는, 상기 세정부와 이격된 상태에서 평행하게 배치되는 공급관; 상기 공급관과 연통되도록 외주면에 구비된 다수개의 분사노즐;이 포함된다.
본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 2차처리부는, 세정액, 또는 공기가 상기 공급관으로 공급된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 구성 및 작용효과를 설명하도록 한다.
첨부된 도 2내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 세정장치(100)는 지지체(200)와 세정부(300), 2차처리부(400)로 크게 구분된다.
상기 지지체(200)는 소잉소터 시스템에 결합되는 것으로, 상부플레이트(210)와 하부플레이트(220), 그리고 상기 상ㆍ하부플레이트(210,220)를 연결하는 다수개의 지지봉(230)으로 구성된다. 그러나, 상기 상ㆍ하부플레이트(210,220)와 상기 지지봉(230)은 하나의 몸체로 구성될 수도 있다.
상기 상부플레이트(210)에는 그 중심부에 가이드홀(211)이 형성된다. 상기 가이드홀(211)은 하측 방향으로 갈수록 점차적으로 작아지는 직경을 갖는다. 상기 가이드홀(211)은 반도체 패키지의 세정시 발생되는 폐세정액을 저장통(미도시)으로 배출하기 위한 것이다.
상기 상ㆍ하부플레이트(220) 내부에는 구동부(M)가 설치된다. 상기 구동부(M)는 미도시된 전원부와 연결되고, 그 회전축에는 주동풀리(240) 또는 주동기어가 결합된다. 도시된 도면에서는 풀리로 도시하였다.
한편, 상기 세정부(300)는 상기 지지체(200)의 상부에 설치되는 것으로, 샤프트(310)와 롤브러쉬(320)를 포함하고 있다.
상기 샤프트(310)는 상기 가이드홀(211)의 상부에 위치되고, 횡 방향으로 설치된다. 상기 샤프트(310)의 내부에는 중공부(311)가 구비되어 있으며, 상기 샤프트(310)의 외주면에는 상기 중공부(311)와 연통되도록 다수개의 분사홀(312)이 형성되어 있다. 상기 분사홀(312)은 일정한 간격을 갖도록 배치되거나 불규칙한 배열을 갖도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 샤프트(310)의 일단은 폐쇄되어 있으며, 타단은 세정액이 공급되는 세정액공급부(미도시)와 연통되어 있다. 그리고, 상기 샤프트(310)의 일단에는 종동풀리(250) 또는 종동기어가 결합된다.
이는, 전술되어진 구동부(M)의 회전축에 주동풀리(240)가 결합된 경우 상기 샤프트에 종동풀리(250)가 결합되고, 상기 주동풀리(240)와 상기 종동풀리(250)를 연결하는 벨트(260)가 구비된다. 여기서, 상기 벨트(260)는 타이밍벨트로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동부(M)의 회전축에 주동기어가 결합된 경우 상기 샤프트(310)에는 종동기어가 결합된다. 상기 주동기어와 상기 종동기어는 직접적으로 맞물릴 수 있으며, 다수개의 감속기어를 이용하여 두 기어를 연결할 수도 있다.
한편, 상기 롤브러쉬(320)는 실질적으로 반도체 패키지를 세정하는 부분이다. 상기 롤브러쉬(320)는 상기 샤프트(310)의 외주면에 결합된다. 상기 롤브러쉬(320)는 하나의 부재로 구성되거나 다수개의 미세모로 구성될 수도 있다.
즉, 상기 롤브러쉬(320)가 하나의 부재로 구성될 경우 자체 탄성력을 가지며 내부에는 세정액이 용이하게 침투/배출될 수 있도록 구비된다. 도시된 도면에서는 상기 롤브러쉬(320)가 하나의 부재로 구성되도록 도시하였다.
상기 2차처리부(400)는 세정이 완료된 반도체 패키지를 건조하거나 추가로 세정하는 역할을 하는 것으로, 공급관(410), 분사노즐(420)로 구성된다. 또한, 상기 2차처리부(400)는 상기 지지체(200)의 상부에 위치되고, 상기 세정부(300)의 후방에 위치된다.
상기 공급관(410)은 전술되어진 세정부(300)와 이격된 상태에서 평행하게 배치된다. 그리고, 상기 공급관(410)의 외주면에는 다수개의 분사노즐(420)이 결합된다. 상기 분사노즐(420)은 상기 공급관(410)과 연통되는 구조를 갖는다. 또한, 상 기 공급관(410)에는 세정액 또는 공기가 공급된다.
즉, 상기 공급관(410)에 세정액이 공급되어 세정부(300)에서 1차로 세정된 반도체 패키지의 세정공정을 2차로 진행하는 것이다. 또한, 상기 공급관(410)에 공기가 공급될 경우 세정부(300)에서 세정공정이 완료된 반도체 패키지를 건조시키는 역할을 하는 것이다.
여기서, 상기 공급관(410)으로 세정액, 또는 공기가 분사되는 것은 작업자가 선택적으로 적용할 수 있다. 즉, 세정공정이 완료된 반도체 패키지는 후속공정에서 별도의 건조공정을 거친 후 이송레일을 따라 왕복운동되는 리버스테이블에 개별적으로 안착되어 반도체 패키지의 마킹면을 검사하게 된다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 반도체 패키지의 세정장치의 사용상태 설명은 다음과 같다.
먼저, 소잉소터 시스템은 몰딩 공정이 완료된 반도체자재가 공급→절삭(절단)→세척(세정)→이송→검사→분류→수납(적재)의 공정으로 진행된다.
즉, 일정한 크기로 절단된 반도체 패키지는 본 발명의 세정장치(100)로 공급된다. 이때, 하나의 진공라인에 수십 내지 수백 개의 흡착부가 구비된 피커장치가 절단된 반도체 패키지를 개별적으로 흡착하여 상기 세정장치(100)로 공급되는 것이다.
상기 흡착부는 본 발명의 세정장치(100)에 구비된 롤브러쉬(320)에 일렬(횡방향)씩 배치되어 일정 시간동안 고정된 상태로 위치되거나 일렬, 또는 복수열이 세정부(300)에서 2차처리부(400)로 이송되면서 세정이 진행될 수도 있다.
이때, 샤프트(310) 내부에 세정액이 공급되고 분사홀(312)을 통해 세정액이 외부로 유출된다. 그리고, 구동부(M)의 동작에 따라 상기 샤프트(310)가 정방향, 또는 역방향 중 어느 한 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 세정부(300)에 구비된 롤브러쉬(320)가 회전하게 되고, 상기 롤브러쉬(320)가 반도체 패키지에 잔존하는 이물질을 제거하게 되는 것이다.
이후, 2차처리부(400)에서 필요에 따라 상기 반도체 패키지의 이물질을 추가로 제거하거나, 상기 반도체 패키지를 건조하게 되는 것이다.
이상과 이루어진 본 발명의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치(100)는 절단이 완료된 반도체 패키지를 단시간 내에 세정할 수 있는 것이다. 또한, 반도체 패키지는 정지된 상태 또는 일방향으로 이송되면서 세정공정이 진행되어 세정공정이 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 종래에는 전후방향으로 왕복운동되면서 반도체 패키지의 세정공정을 진행하기 때문에 비효율적인 반도체 패키지의 세정공정 시간을 단축시킬 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치는, 세정부가 롤브러쉬로 구성되어 반도체 패키지에 잔존하는 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 세정부가 롤브러쉬로 구성되기 때문에 반도체 패키지가 정지된 상태, 또는 일측 방향으로 이송되면서 세정공정을 진행할 수 있다. 따라서, 세정공정 시간을 단축시킬 수가 있다.
또한, 2차처리부에 세정액이 분사될 경우, 반도체 패키지의 세정 공정을 추가로 진행하여 세정률을 향상시킬 수 있다.
그리고, 2차처리부에 공기가 분사될 경우, 건조공정 전에 반도체 패키지에 묻은 수분을 미리 제거할 수 있다. 따라서, 후속공정인 건조공정에서 반도체 패키지의 건조 시간을 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 다수의 반도체 패키지가 몰딩되어 이루어진 반도체자재를 절단 및 분류하는 소잉소터 시스템에 구비된 반도체 패키지의 세정장치에 있어서,
    구동부;
    상기 구동부와 연결되고, 절단된 반도체 패키지를 세척하는 세정부;로 이루어지되,
    상기 세정부는,
    상기 구동부의 동작에 따라 정ㆍ역회전되고, 다수개의 분사홀이 형성된 샤프트; 및
    상기 샤프트의 외주면에 구비되고, 상기 반도체 패키지와 밀착되는 롤브러쉬;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부의 회전축과 연결된 주동풀리;
    상기 주동풀리와 벨트로 연결되고, 상기 샤프트에 결합되는 종동풀리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부의 회전축과 연결된 주동기어;
    상기 주동기어와 맞물리고, 상기 샤프트에 결합되는 종동기어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샤프트는,
    상기 분사홀과 연통되고, 길이 방향으로 형성된 중공부;
    상기 중공부와 연결되고, 세정액이 공급되는 세정액공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 롤브러쉬는,
    자체 탄성력이 구비된 합성섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 세정장치는,
    세정된 상기 반도체 패키지를 건조, 또는 추가로 세정하는 2차처리부;가 더 구비된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 2차처리부는,
    상기 세정부와 이격된 상태에서 평행하게 배치되는 공급관;
    상기 공급관과 연통되도록 외주면에 구비된 다수개의 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 2차처리부는,
    세정액, 또는 공기가 상기 공급관으로 공급되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 패키지의 세정장치.
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