KR100902096B1 - 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지 영역으로 절단된 유니트 타입 기판을 캐리어에 홀딩시킨채 반도체 패키지 공정을 진행하여 기판에 휨 현상(Warpage)이 발생하는 것을 방지함으로써, 반도체 패키지의 품질을 향상시킬 수 있는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 유니트 타입으로 절단된 기판이 끼움틀의 양측에 형성된 결합구에 삽입 장착되고, 결합구의 내부에 설치된 롤러, 체결핀 및 판스프링 등에 의해 이탈이 방지되는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어를 제공한다.

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Description

유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어{Carrier for holding unit type board}

본 발명은 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 유니트 타입 기판이 캐리어에 삽입 장착된채 반도체 패키지 공정을 거치게 되어 공정중에 휨 현상(Warpage)이 발생하는 것을 방지하고, 기판에 소모되는 재료를 절감함으로써, 반도체 패키지의 생산성을 향상시킬 수 있는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 패키지는 리드프레임, 인쇄회로기판, 회로필름 등 여러가지 기판을 이용하여 다양한 구조로 제조되고 있다.

상기 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조 방법을 첨부한 도 1을 참조로 간략히 살펴보면 다음과 같다.

상기 인쇄회로기판(10)은 열경화성 수지층(10 = BT수지)과; 이 열경화성 수지층을 중심으로 그 상하면에 식각 등의 공정으로 형성되는 구리박막의 전도성 회로패턴(2) 및 볼랜드와; 상면의 전도성 회로패턴(2)과, 저면의 볼랜드간을 통전시 키기 위하여 관통 형성되는 비아홀과; 상면의 와이어 본딩용 전도성 회로패턴과, 솔더볼 부착을 위한 저면의 볼랜드 영역 등을 제외한 표면에 코팅되는 절연성의 솔더레지스트 등으로 구성된다.

이러한 구조의 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지는: 인쇄회로기판(10)의 상면 중앙부에 구획된 반도체 칩 부착영역(20)에 반도체 칩(30)을 부착하는 칩 부착 공정과; 반도체 칩(30)의 각 본딩패드(입출력 패드)와, 인쇄회로기판의 와이어 본딩용 전도성패턴간을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정과; 상기 반도체 칩, 와이어 등을 몰딩컴파운드 수지로 봉지하는 몰딩 공정 또는 인캡슐레이션 공정과; 상기 볼랜드에 입출력단자로서 솔더볼을 융착시키는 공정 등을 거쳐 완성 제조된다.

이러한 인쇄회로기판을 이용한 패키지는 낱개의 단위로 제조되는 것이 아니고, 단위 생산성을 증대시키기 위하여 복수의 반도체 패키지 영역이 일렬로 배열된 스트립 단위의 기판을 이용하는 것이 바람직하다.

그러나, 복수의 반도체 패키지 영역을 갖는 기판은 다음과 같은 문제점이 있다.

우선, 상기 인쇄회로기판은 얇은 재질로서, 복수의 반도체 패키지 영역이 길게 배열되어 소잉되기 전의 각 공정중에 핸들링시 휨현상(Warpage)이 발생함으로써, 와이어의 단락, 칩과 기판간의 계면박리 현상 등 반도체 패키지의 불량을 초래하는 문제점이 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판을 각 반도체 패키지 영역으로 소잉시 반도체 영역 을 제외한 나머지 부분이 싱귤레이션 공정후 그냥 버려지게 되어, 반도체 패키지 제조에 사용되는 기판재료의 불필요한 소모로 인해 그 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 반도체 패키지 제조시 인쇄회로기판의 휨현상(Warpage)을 방지하는 수단이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 기존의 반도체 패키지 영역이 기판에 스트립 배열되는 구조를 개선한 것으로서, 반도체 패키지 영역 크기의 유니트 단위로 절단된 기판이 끼움틀 중앙에 절개된 상태로 형성된 결합구에 삽입 장착된 채로 반도체 패키지 공정을 이동하여, 기존의 스트립 형상의 부재 사용으로 인해 발생하는 휨 현상을 차단하고, 불필요하게 소모되는 기판의 재료를 감소시킴으로써, 반도체 패키지의 생산성을 향상시키는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은

일정 크기로 절단된 유니트 타입의 반도체 패키지용 기판이 일정한 간격을 두고 삽입 장착되도록 길게 형성되는 복수의 금속재질 끼움틀을 포함하여 구성되되, 상기 각 끼움틀의 일측면 또는 양측면에는 그 길이방향을 따라 상기 기판이 삽입되도록 절개된 형태의 결합구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합구의 상하 내측면은 기판을 밀착하여 조일 수 있도록 입구쪽으로 점차 좁아지는 경사면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합구의 내측면 상하부에는 상기 기판의 인출입을 안내하는 롤러가 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합구에는 상기 기판이 삽입된채 결합구 및 기판을 상하로 관통하는 체결핀이 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합구의 내측에는 판스프링이 장착되는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 서로 인접하는 상기 끼움틀은 그 밑면이 받침판으로 연결되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어는 다음과 같은 효과를 제공한다.

1)복수의 유니트 타입 기판이 끼움틀의 양쪽 중앙에 형성된 결합구에 삽입 장착된채 반도체 패키지 공정을 거치게 되어 휨 현상(Warpage)이 발생하는 것을 방지함으로써, 반도체 패키의 품질을 향상시킨다.

2)유니트 타입 기판은 반도체 패키기 공정을 거치기 전에 완성된 반도체 패기지 영역의 크기로 절단되어 불필요하게 소모되는 기판재료의 양을 절감시킨다.

3)결합구 내부에 롤러, 체결핀, 판스프링 등의 체결수단이 장착되어 유니트 타입 기판이 반도체 패키지 공정중에 쉽게 이탈하는 것을 차단하는 효과가 있다.

4)반도체 패키지 어셈블리에서 싱귤레이션 공정을 할 필요가 없어 싱귤레이션 공정시 발생하는 솔더마스크 크랙(soldermask crack)과 같은 외관 손상(visual reject)을 방지할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어의 평면도이고, 도 3은 도 2의 사시도이고, 도 4는 도 2의 측면도이고, 도 5a 본 발명의 일 실시예에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어의 측면도이고, 도 5b는 도 5a의 사용 상태도이고, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어의 측면도이다.

본 발명은 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 복수의 끼움틀(100) 중앙에 절개된 상태로 형성된 결합구(110)에 일정 크기의 유니트 단위로 절단된 기판이 삽입 장착된 채로 반도체 패키지 공정을 이동하여, 기존의 스트립 형상의 부재 사용으로 인해 발생하는 휨현상(Warpage)을 차단함으로써, 반도체 패키지의 품질을 향상시키는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어를 제공한다.

우선, 본 발명에 따른 캐리어에 삽입되는 기판은 종래 길이 방향의 기판에 반도체 패키지 영역이 스트립 배열되는 것이 아니라, 일정한 크기로 절단된 유니트 타입으로 형성된다.

즉, 종래에는 몰딩 또는 인캡슐레이션 공정후에 기판을 소잉하였으나, 본 발명에서는 기판을 먼저 유니트 단위로 소잉한 뒤 캐리어에 장착하여 일련의 반도체 패키지 공정을 거치게 된다.

이때, 상기 유니트 타입 기판(200)은 완성된 반도체 패키지의 크기로 정확하게 미리 절단되어 종래 반도체 패키지 영역이 스트립 배열된 기판의 소잉 공정시 버려지는 기판 재료(각 반도체 패키지 영역 사이의 기판)를 절감하게 된다.

또한, 상기 유니트 타입 기판(200)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 2열로 배열되는 것이 가능하고, 4×4, 4×5등의 매트릭스 형태로 배열되는 것도 가능하다.

상기 유니트 타입 기판(200)이 삽입 장착되는 끼움틀(100)은 일렬로 배열된 기판의 양쪽에 배치되어 복수의 유니트 타입 기판(200)을 홀딩하게 된다.

여기서, 상기 끼움틀(100)은 금속 재질의 긴 막대형으로 형성됨으로써, 끼움틀(100)에 장착된채 이동하는 유니트 타입 기판(200)이 외압에 의해 휨현상이 발생하거나 그 형상이 변형되는 것을 차단하게 된다.

그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 끼움틀(100)의 양측에는 절개된 형상의 결합구(110)가 형성되어 유니트 타입 기판(200)이 삽입될 수 있도록 한다.

상기 결합구(110)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 끼움틀(100)의 내측으로 움푹 들어간 상태로 형성되되, 그 입구의 크기는 기판의 두께와 거의 동일하게 형성되어 유니트 타입 기판(200)이 삽입된 후 쉽게 이탈되지 못하도록 한다.

바람직한 일 실시예에 있어서, 도 5a 및 도 6a에서 도시한 바와 같이, 상기 결합구(110)의 내측면 상하부는 바깥쪽으로 갈수록 그 틈이 좁아지는 경사면(120)으로 형성되어, 기판이 일방향(B)(끼움틀이 서로 마주보는 방향)으로 쉽게 이탈되는 되는 것을 방지하게 된다.

즉, 유니트 타입 기판(200)이 결합구(110)에 삽입된 상태에서 결합구의 끝단부(결합구에서 유니트 기판과 맞닿는 부위)가 유니트 타입 기판(200)을 가압함으로써, 기판이 결합구내에서 유동하는 것을 차단하게 된다.

더욱이, 경사면(120)으로 형성된 결합구(110) 내부에는 도 5a에서 도시한 바와 같이, 상하로 롤러(130)가 장착되어, 유니트 타입 기판이 이방향(A)(끼움틀의 측방향)으로 삽입 및 분리되는 것을 용이하게 하고, 일방향(B)으로는 쉽게 분리되지 못하도록 한다.

여기서, 상기 롤러(130)는 도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 결합구의 상하부에 형성된 슬롯(140)에 장착되어 기판이 이방향(A)으로 삽입 및 분리시 회전축(135)을 중심으로 회전함으로써, 유니트 타입 기판(200)과 결합구(110) 사이의 마찰력을 더욱 감소시키게 된다.

반면에, 도 5b에서 도시한 바와 같이, 유니트 타입 기판(200)이 롤러(130)의 회전방향과 직각을 이루는 일방향(B)으로 삽입 및 이탈시에는 롤러(130)가 기판(200)과 결합구(110)간의 마찰력를 증가시킴으로써, 기판이 일방향으로 장착 및 분리되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 롤러(130)는 하나의 유니트 타입 기판(200)이 장착되는 결합 구(110) 영역에 복수개(도면에 3개로 도시)로 장착되어, 유니트 타입 기판(200)의 삽입 및 이탈이 더욱 원활하게 이루어지도록 한다.

바람직한 다른 실시예에 있어서, 도 6a에서 도시한 바와 같이, 내측이 경사면(120)으로 형성된 결합구(110)는 유니트 타입 기판(200)이 삽입된 상태에서 체결핀(150)이 상하 방향으로 관통하여, 끼움틀(100)과 이에 결합되는 기판(200)간의 결합력을 증대시키게 된다.

이때, 상기 체결핀은 유니트 타입 기판(200)의 크기 및 두께 등에 따라 그 개수가 결정되고, 끼움틀(100)에 대한 삽입 및 분리 방식을 간편한 구조로 설계하여 반도체 패키지 공정이 완료된 유니트 타입 기판(200)을 끼움틀(100)에서 분리하는 것이 용이해지도록 한다.

바람직한 또 다른 실시예에 있어서, 도 6b에서 도시한 바와 같이, 상기 결합구(110)에는 판스프링(160)이 장착되되, 기판(200)이 삽입되어 맞닿는 홀딩부(161)가 결합구(110)의 내측면 상하부에 돌출 형성되고 이 홀딩부(161)를 연결하는 연결부(162)는 결합구(110) 내부에 설치되는 구조를 이룬다.

판스프링(160)의 홀딩 과정을 구체적으로 설명하면, 상기 유니트 타입 기판(200)이 결합구(110)에 삽입되는 경우에는 판스프링(160)의 홀딩부(161)가 상하로 벌어지게 되고, 삽입된 기판(200)은 홀딩부(161)의 탄성력에 의해 결합구(110) 내부에 고정되어 끼움틀(100)에서 분리되는 것이 차단된다.

바람직한 또 다른 실시예에 있어서, 도 6c에서 도시한 바와 같이, 서로 인접한 끼움틀(100)은 밑면이 받침판(170)으로 연결되어 일체로 형성됨으로써, 유니트 타입 기판(200)에 대한 지지력 및 끼움틀(100)간의 결속력을 향상시키고, 기판(200)이 하부로 처지는 현상을 방지하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어를 사용하여 반도체 패키지를 생산하는 경우 몰딩 공정에서는 유니트 타입 기판(200)별로 진행되는 개별 몰딩방식을 취하게 되는데, 이하 첨부 도면을 참조하여 이러한 개별 몰딩 방식을 살펴보기로 한다.

첨부한 도 7은 본 발명에 따른 반도체 패키지의 개별 몰딩방식 개시도이다.

도 7에서 도시한 바와 같이, 반도체 칩이 부착된 유니트 타입 기판(200) 하부에는 하부금형(220)이, 상부에는 상부금형(230)이 몰드 주입홀(250)을 중앙에 두고 양쪽으로 설치되며, 몰드 주입홀(250)의 상부에는 몰드를 주입하는 성형체(240)가 장착된다.

이러한 몰드구조를 사용하는 방식은 몰드 주입홀(250)에 몰드재료를 주입하여 상부금형(230)과 하부금형(220)에 의해 형성되는 공간이 몰딩되고, 몰딩후 상부 및 하부 금형(220, 230)이 분리되어 디게이트(Degate)되는 방식으로 이루어짐으로써, 종래 몰딩방식에 비해 러너(Runner, 성형제의 루트)가 불필요해지고 와이어 스위핑(Wire Sweeping)이 유리해 지게 된다.

이와 같이, 본 발명은 유니트 타입으로 절단된 기판(200)이 끼움틀(100)의 양측에 형성된 결합구(110)에 삽입 장착되고 결합구(110)의 내부에 설치된 롤러(130), 체결핀(150) 및 판스프링(160) 등에 의해 이탈이 방지되는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어를 제공함으로써, 반도체 패키지 공정중에 휨현상이 발생하여 불량 반도체 패키지가 생산되는 것을 차단하게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

도 1은 반도체 패키지 영역이 스트립 배열된 부재를 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어의 평면도,

도 3은 도 2의 사시도,

도 4는 도2의 측면도,

도 5a 본 발명의 일 실시예에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어의 측면도,

도 5b는 도 5a의 사용 상태도,

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어의 측면도,

도 7은 본 발명에 따른 반도체 패키지의 개별 몰딩방식 개시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 끼움틀 110 : 결합구

120 : 경사면 130 : 롤러

140 : 슬롯 150 : 체결핀

160 : 판스프링 200 : 유니트 타입 기판

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 일정 크기로 절단된 유니트 타입의 반도체 패키지용 기판(200)이 일정한 간격을 두고 삽입 장착되도록 길게 형성되는 복수의 금속재질 끼움틀(100);

   을 포함하여 구성되되,

   상기 각 끼움틀(100)의 일측면 또는 양측면에는 그 길이방향을 따라 상기 기판이 삽입되도록 절개된 형태의 결합구(110)가 형성되고, 상기 결합구(110)의 상하 내측면은 기판을 밀착하여 조일 수 있도록 입구쪽으로 점차 좁아지는 경사면(120)으로 형성되며, 상기 결합구(110)의 내측면 상하부에는 상기 기판의 인출입을 안내하는 롤러(130)가 장착되는 것을 특징으로 하는 유니트 타입 기판 홀딩용 캐리어.
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