KR100990938B1 - 반도체 패키지 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 패키지 제조 장치가 개시되어 있다. 반도체 패키지 제조 장치는 챔버; 상기 챔버 내에 배치되며, 복수개의 반도체 칩들이 실장 된 스트립 기판을 수납하는 메거진을 포함하는 로더 모듈; 상기 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 캐비티를 제공하는 금형 유닛 및 상기 캐비티에 몰딩 물질을 제공하여 상기 반도체 칩에 몰딩 부재를 형성하기 위한 몰딩 물질 제공부를 갖는 몰딩 모듈; 및 상기 몰딩 모듈로부터 언로딩 된 상기 스트립 기판을 하는 이송 유닛, 상기 이송 유닛 상에 배치되어 상기 몰딩 부재 상에 마크를 형성하는 적어도 하나의 마킹 유닛 및 상기 이송 유닛을 통해 이송된 스트립 기판을 수납하는 수납 유닛을 갖는 언로딩 모듈을 포함한다.

Description

반도체 패키지 제조 장치{SEMICONDUCTOR PACKAGE MANUFACTRUING APPARATUS}
본 발명은 반도체 패키지 제조 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 방대한 데이터를 저장 및 방대한 데이터를 고속으로 처리하기에 적합한 반도체 칩 및 반도체 칩을 갖는 반도체 패키지가 개발되고 있다.
반도체 패키지를 제조하기 위해서는 반도체 칩을 인쇄회로기판 또는 리드 프레임 상에 실장 하는 다이 어탯치 공정, 반도체 칩을 몰딩 물질로 몰딩하여 몰딩부를 형성하는 몰딩 공정 및 몰딩부 상에 반도체 칩의 정보를 포함하는 마크를 형성하는 마킹 공정 및 반도체 패키지를 검사하는 검사 공정을 포함한다.
상기 공정들 중 다이 어탯치 공정은 다이 어탯치 장치에 의하여 수행되고, 몰딩 공정은 몰딩 장치에 의하여 수행되고, 마킹 공정은 마킹 장치에 의하여 독자적으로 수행된다.
특히, 상술 된 공정들 중 몰딩 공정, 마킹 공정 및 검사 공정들은 각각 다이 어탯치 장치, 몰딩 장치 및 검사 장치에 의하여 독립적으로 수행되기 때문에 반도체 패키지를 제조하는데 소요되는 공정 시간 및 반도체 패키지의 불량률이 크게 증가 되는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은 몰딩 공정, 마킹 공정, 기판 수납 공정을 인-슈트 방식으로 수행하기에 적합한 반도체 패키지 제조 장치를 제공한다.
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본 발명에 따른 반도체 패키지 제조 장치는 챔버, 상기 챔버 내에 배치되며 복수개의 반도체 칩들이 실장 된 스트립 기판을 수납하는 메거진을 포함하는 로더 모듈, 상기 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 캐비티를 제공하는 금형 유닛 및 상기 캐비티에 몰딩 물질을 제공하여 상기 반도체 칩에 몰딩 부재를 형성하기 위한 몰딩 물질 제공부를 갖는 몰딩 모듈 및 상기 몰딩 모듈로부터 언로딩 된 상기 스트립 기판을 하는 이송 유닛, 상기 이송 유닛 상에 배치되어 상기 몰딩 부재 상에 마크를 형성하는 적어도 하나의 마킹 유닛 및 상기 이송 유닛을 통해 이송된 스트립 기판을 수납하는 수납 유닛을 갖는 언로딩 모듈을 포함한다.
반도체 패키지 제조 장치의 상기 언로딩 모듈은 몰딩 부재 및 상기 마크가 형성된 상기 스트립 기판을 검사하는 검사 유닛을 포함한다.
반도체 패키지 제조 장치의 상기 검사 유닛은 상기 수납 유닛 및 상기 마킹 유닛의 사이에 배치된 검사 카메라를 포함한다.
반도체 패키지 제조 장치의 상기 검사 유닛은 상기 몰딩 부재를 검사 및 상기 마크를 검사하기 위해 마킹 유닛의 양쪽에 각각 배치된 검사 카메라들을 포함한다.
반도체 패키지 제조 장치의 상기 이송 유닛은 상기 스트립 기판을 이송하는 이송 레일 및 상기 스트립 기판의 사이즈에 따라서 상기 이송 레일들의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함한다.
반도체 패키지 제조 장치의 상기 마킹 유닛은 파이버 레이저(fiber laser) 발진 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 반도체 패키지를 제조하기 위한 공정들인 몰딩 공정, 마킹 공정, 검사 공정 및 수납 공정을 하나의 장치 내에서 인-시튜 방식으로 수행함으로써 반도체 패키지를 제조하는데 소요되는 시간 및 반도체 패키지를 제조하는 도중 빈번하게 발생하는 반도체 패키지의 불량을 크게 감소 시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 언로딩 모듈 및 이를 갖는 반도체 패키지 제조 장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 언로딩 모듈을 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
언로딩 모듈(100)은 언로딩 챔버(10), 이송 유닛(20), 마킹 유닛(30), 수납 유닛(40)을 포함한다. 이에 더하여, 언로딩 모듈(100)은 검사 유닛(50)을 더 포함 할 수 있다.
언로딩 챔버(10)는 청정 공정 환경을 제공하며, 언로딩 챔버(10)는, 예를 들어, 육면체 형상을 가질 수 있다.
한편, 언로딩 챔버(10)의 측면들 중 적어도 하나에는 반도체 칩을 덮는 몰딩 부재가 형성된 스트립 기판(1)을 로딩 받기 위한 게이트(15)가 형성된다.
이송 유닛(20)은 게이트(15)를 통해 로딩 된 스트립 기판(1)을 후술 될 수납 유닛(40)을 향해 이송한다.
본 실시예에서, 이송 유닛(20)은, 예를 들어, 스트립 기판(1)을 이송하기 위한 한 쌍의 레일(22,24)들을 포함하며, 스트립 기판(1)은 레일(22,24)들을 따라 이송된다. 이에 더하여, 이송 유닛(20)은 이송 유닛(20)으로 제공된 스트립 기판(1)의 사이즈에 대응하여 레일(22,24)들의 폭을 조절하는 레일 폭 조절 유닛(25)을 더 포함할 수 있다. 레일 폭 조절 유닛(25)은 스크류 및 모터 등을 이용하여 레일(22,24)들의 폭을 조절할 수 있다.
마킹 유닛(30)은 이송 유닛(20)의 상부에 적어도 하나가 배치되고, 마킹 유닛(30)은 이송 유닛(20)의 레일(22,24)들의 사이에 대응하는 위치에 배치된다.
본 실시예에서, 이송 유닛(20)의 상부에는 2 개의 마킹 유닛(32,34;30)들이 배치된다. 2 개의 마킹 유닛(30)들은 레일(22,24)들을 따라 배치된다.
마킹 유닛(30)은, 예를 들어, 레이저 빔을 이용하여 이송 유닛(20) 상에 배치된 스트립 기판(1)의 몰딩 부재 상에 반도체 칩의 정보를 포함하는 마크를 형성한다. 본 실시예에서, 협소한 면적을 갖는 언로딩 챔버(10) 내에 마킹 유닛(30)을 형성하기 위하여, 마킹 유닛(30)은 야그 레이저 빔(YAG laser beam) 대신 파이버 레이저 빔(fiber laser beam)이 사용된다.
파이버 레이저 빔은 파이버 레이저 빔 발진 장치에 의하여 발생 된다.
파이버 레이저 빔 발진 장치는 야그 레이저 빔 발진 장치에 비하여 상대적으로 작은 사이즈를 갖기 때문에 협소한 면적을 갖는 언로딩 챔버(10) 내에 설치하기 적합하다.
수납 유닛(40)은 이송 유닛(20)과 인접하게 배치되며, 마킹 유닛(30)에 의하여 마킹이 완료된 몰딩 부재를 갖는 스트립 기판(1)을 수납한다. 본 실시예에서, 복수개의 수납 유닛(40)들은 언로딩 챔버(10) 내에 배치될 수 있다.
한편, 언로딩 챔버(10) 내에는 검사 유닛(50)들이 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 검사 유닛(50)은 이송 유닛(20) 상에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 검사 유닛(50)은, 예를 들어, 3차원 비젼 유닛(3D vision unit)일 수 있다. 검사 유닛(50)은 스트립 기판(1)의 몰딩 부재의 불량 및 마킹 유닛(30)에 의하여 몰딩 부재 상에 형성된 마크의 불량을 종합적으로 검사할 수 있다. 검사 유닛(50)은 이송 유닛(20)의 레일(22,24)들의 상부에 배치된다.
검사 유닛(50)은, 예를 들어, 마킹 유닛(30)의 양쪽에 각각 배치될 수 있다. 언로딩 챔버(10)의 게이트(15)와 인접하게 배치된 검사 유닛(50)의 하나인 제1 검사 유닛(52)은, 예를 들어, 스트립 기판(1)의 몰딩 부재의 품질을 검사하고, 수납 유닛(40) 및 마킹 유닛(30)의 사이에 배치된 검사 유닛(50)의 나머지 하나인 제2 검사 유닛(54)은 마킹 유닛(30)에 의하여 스트립 기판(1)의 몰딩 부재 상에 형성된 마크의 불량을 검사한다.
한편, 마킹 유닛(30)의 양쪽에는 클리닝 유닛(62,64;60)들이 배치될 수 있다. 클리닝 유닛(60)들 중 하나는 마킹 유닛(30)이 몰딩 부재 상에 마크를 형성하기 이전에 몰딩 부재의 표면을 클리닝 하고, 클리닝 유닛(60)들 중 나머지 하나는 제2 검사 유닛(54)이 스트립 기판(1)을 검사하기 이전에 몰딩 부재의 표면을 다시 클리닝 한다.
이상에서 상세하게 설명된 언로딩 모듈은 다양한 반도체 패키지 장치들에 적용되어, 스트립 기판을 수납하는 언로더로서 역할할 뿐만 아니라 스트립 기판을 수납하기 이전에 몰딩 부재에 마크를 형성하여 반도체 패키지의 제조 공정 시간을 단축 및 반도체 패키지를 제조하는 도중 발생 되는 불량을 크게 감소 시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조 장치를 도시한 평면도이다. 도 4는 도 3의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 반도체 패키지 제조 장치(700)는 로더 모듈(200), 몰딩 모듈(300) 및 언로딩 모듈(100)을 포함한다. 이에 더하여, 반도체 패키지 제조 장치(700)는 로더 모듈(200), 몰딩 모듈(300) 및 언로딩 모듈(100)의 청정 공정 환경을 제공하는 챔버(600)를 더 포함할 수 있다.
로더 모듈(200)은 챔버(600) 내에 배치된다. 로더 모듈(200)은 복수개의 스트립 기판들을 수납하는 메거진(210)들을 포함한다. 로더 모듈(200)의 메거진(210)에 수납된 각 스트립 기판은 복수개의 반도체 칩들을 포함한다.
로더 모듈(200) 및 후술 될 몰딩 모듈(300) 사이에는 로더 모듈(200)의 메거진(210)에 수납된 스트립 기판을 몰딩 모듈(300)로 이송하는 스트립 기판 이송 유닛(미도시)이 배치된다.
몰딩 모듈(300)은 챔버(600) 내에 배치되며, 챔버(600) 내에서 몰딩 모듈(300)은 로더 모듈(200)과 인접하게 배치된다.
몰딩 모듈(300)은 스트립 기판에 실장 된 복수개의 반도체 칩들을 덮는 몰딩 부재를 형성한다.
스트립 기판의 반도체 칩들을 덮는 몰딩 부재를 형성하기 위해, 몰딩 모듈(300)은 금형 유닛(310) 및 몰딩 물질 제공부(320)를 포함한다.
금형 유닛(310)은 반도체 칩을 덮는 몰딩 부재를 형성하기 위한 캐비티(cavity,313)를 제공하고, 캐비티(313)를 제공하기 위해 금형 유닛(310)은 상부 금형(312) 및 상부 금형(312)과 마주하는 하부 금형(314)을 포함한다.
몰딩 물질 제공부(320)는, 예를 들어, 상부 금형(312)을 통해 캐비티(313)와 연결되며, 몰딩 물질 제공부(320)는, 예를 들어, 에폭시 수지와 같은 몰딩 물질을 캐비티(313)로 제공한다.
언로딩 모듈(100)은 몰딩 모듈(300)로부터 언로딩 된 스트립 기판의 몰딩 부재의 표면에 반도체 칩의 정보가 포함된 마크를 형성, 스트립 기판을 검사 및 스트립 기판을 수납한다.
언로딩 모듈(100)은 챔버(600) 내에 배치되며, 예를 들어, 몰딩 모듈(300)과 인접하게 배치된다.
언로딩 모듈(100)은 이송 유닛(20), 마킹 유닛(30), 수납 유닛(40) 및 검사 유닛(50)을 포함한다.
이송 유닛(20)은 몰딩 모듈(300)로부터 언로딩 된 스트립 기판(1)을 후술 될 수납 유닛(40)에 수납한다.
본 실시예에서, 이송 유닛(20)은 스트립 기판(1)을 이송하는 한 쌍의 레일(22,24)들을 포함하며, 스트립 기판(1)은 레일(22,24)들을 따라 이송된다. 이에 더하여, 이송 유닛(20)은 이송 유닛(20)으로 제공된 스트립 기판(1)의 사이즈에 따라서 레일(22,24)들의 폭을 조절하는 레일 폭 조절 유닛(25)을 더 포함할 수 있다. 레일 폭 조절 유닛(25)은 스크류 및 모터 등을 이용하여 레일(22,24)들의 폭을 조절할 수 있다.
마킹 유닛(30)은 이송 유닛(20)의 상부에 적어도 하나가 배치되고, 마킹 유닛(30)은 이송 유닛(20)의 레일(22,24)들의 사이에 대응하는 위치에 배치된다. 마킹 유닛(30)은 스트립 기판(1)이 이송 유닛(20)에 의하여 수납 유닛(40)에 수납되기 위하여 이송되는 도중 스트립 기판(1)의 몰딩 부재의 상면에 반도체 칩의 정보가 포함된 마크를 형성한다.
본 실시예에서, 이송 유닛(20)의 상부에는, 예를 들어, 2 개의 마킹 유닛(32,34;30)들이 배치된다. 2 개의 마킹 유닛(30)들은 스트립 기판(1)의 이송 방향을 따라 배치된다.
마킹 유닛(30)은, 예를 들어, 레이저 빔을 이용하여 이송 유닛(20) 상에 배치된 스트립 기판(1)의 몰딩 부재 상에 반도체 칩의 정보를 포함하는 마크를 형성 한다.
본 실시예에서, 협소한 면적을 갖는 챔버(600) 내에 마킹 유닛(30)을 형성하기 위하여, 마킹 유닛(30)은 야그 레이저 빔(YAG laser beam) 대신 파이버 레이저 빔(fiber laser beam)이 사용된다.
파이버 레이저 빔은 파이버 레이저 빔 발진 장치에 의하여 발생 될 수 있다. 파이버 레이저 빔 발진 장치는 야그 레이저 빔 발진 장치에 비하여 상대적으로 작은 사이즈를 갖기 때문에 협소한 면적을 갖는 챔버(600) 내에 설치하기 적합하다.
수납 유닛(40)은 이송 유닛(20)과 인접하게 배치되며, 마킹 유닛(30)에 의하여 마킹이 완료된 몰딩 부재를 갖는 스트립 기판(1)을 수납한다. 본 실시예에서, 복수개의 수납 유닛(40)들은 챔버(600) 내에 배치된다.
한편, 챔버(600) 내에는 적어도 하나의 검사 유닛(50)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 검사 유닛(50)은 마킹 유닛(30) 및 수납 유닛(40) 사이에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 검사 유닛(50)은, 예를 들어, 3차원 비젼 유닛(3D vision unit)일 수 있다. 검사 유닛(50)은 스트립 기판(1)의 몰딩 부재의 불량 및 마킹 유닛(30)에 의하여 몰딩 부재 상에 형성된 마크의 불량을 종합적으로 검사할 수 있다. 검사 유닛(50)은 이송 유닛(20)의 레일(22,24)들의 상부 및 레일(22,24)들의 사이에 배치된다.
검사 유닛(50)은 마킹 유닛(30)의 양쪽에 각각 배치될 수 있다. 몰딩 모듈(300)과 인접하게 배치된 검사 유닛(50)의 하나인 제1 검사 유닛(52)은, 예를 들 어, 몰딩 모듈(300)로부터 언로딩 된 스트립 기판(1)의 몰딩 부재의 품질을 검사한다. 한편, 검사 유닛(50)의 하나인 제2 검사 유닛(54)은 수납 유닛(40) 및 마킹 유닛(30)의 사이에 배치되고, 제2 검사 유닛(54)은 마킹 유닛(30)에 의하여 스트립 기판(1)의 몰딩 부재 상에 형성된 마크의 불량을 검사한다.
한편, 마킹 유닛(30)의 양쪽에는 클리닝 유닛(62,64;60)들이 배치될 수 있다. 클리닝 유닛(60)들 중 하나는 마킹 유닛(30)이 몰딩 부재 상에 마크를 형성하기 이전에 몰딩 부재의 표면을 클리닝 하고, 클리닝 유닛(60)들 중 나머지 하나는 제2 검사 유닛(54)이 스트립 기판(1)의 몰딩 부재 상에 형성된 마크를 검사하기 이전에 몰딩 부재의 표면을 다시 클리닝 한다. 클리닝 유닛(60)은 청정 가스를 스트립 기판에 분사하여 간접적으로 스트립 기판(1)을 클리닝 또는 스트립 기판(1)과 접촉되는 브러시 유닛 등을 이용하여 직접적으로 스트립 기판(1)을 클리닝 할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 반도체 패키지를 제조하기 위한 공정들인 몰딩 공정, 마킹 공정, 검사 공정 및 수납 공정을 하나의 장치 내에서 인-시튜 방식으로 수행함으로써 반도체 패키지를 제조하는데 소요되는 시간 및 반도체 패키지를 제조하는 도중 빈번하게 발생하는 반도체 패키지의 불량을 크게 감소 시킬 수 있는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로 부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 언로딩 모듈을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되며, 복수개의 반도체 칩들이 실장 된 스트립 기판을 수납하는 메거진을 포함하는 로더 모듈;
    상기 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 캐비티를 제공하는 금형 유닛 및 상기 캐비티에 몰딩 물질을 제공하여 상기 반도체 칩에 몰딩 부재를 형성하기 위한 몰딩 물질 제공부를 갖는 몰딩 모듈; 및
    상기 몰딩 모듈로부터 언로딩 된 상기 스트립 기판을 하는 이송 유닛, 상기 이송 유닛 상에 배치되어 상기 몰딩 부재 상에 마크를 형성하는 적어도 하나의 마킹 유닛 및 상기 이송 유닛을 통해 이송된 스트립 기판을 수납하는 수납 유닛을 갖는 언로딩 모듈을 포함하는 반도체 패키지 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 언로딩 모듈은 몰딩 부재 및 상기 마크가 형성된 상기 스트립 기판을 검사하는 검사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검사 유닛은 상기 수납 유닛 및 상기 마킹 유닛의 사이에 배치된 검사 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 검사 유닛은 상기 몰딩 부재를 검사 및 상기 마크를 검사하기 위해 마킹 유닛의 양쪽에 각각 배치된 검사 카메라들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 이송 유닛은 상기 스트립 기판을 이송하는 이송 레일 및 상기 스트립 기판의 사이즈에 따라서 상기 이송 레일들의 간격을 조절하는 간격 조절 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 마킹 유닛은 파이버 레이저(fiber laser) 발진 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 장치.
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