KR101301353B1 - 반도체 칩 패키지 세정 장치 - Google Patents

반도체 칩 패키지 세정 장치 Download PDF

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Abstract

반도체 칩 패키지 세정 장치는 상면에 요철을 가지며 피커에 고정된 반도체 칩 패키지와 접촉하여 이물질을 제거하는 제1 브러시 및 제1 브러시와 인접하여 배치되며 반도체 칩 패키지에 잔류하는 이물질을 제거하는 제2 브러시를 포함하는 브러시부 및 브러시부의 인접하여 배치되며, 반도체 칩 패키지를 세정하기 위해 반도체 칩 패키지를 향해 물과 공기를 분사하는 다수의 노즐들을 포함하는 노즐부를 포함할 수 있다. 반도체 칩 세정 장치는 브러시부 및 노즐부를 이용하여 반도체 칩 패키지의 이물질을 안정적이고 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

반도체 칩 패키지 세정 장치{Apparatus for cleaning semiconductor chip packages}
본 발명은 반도체 칩 패키지 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 칩들이 매트릭스 형태로 배열된 스트립을 개별 반도체 칩 패키지로 소잉하여 분류하는 소잉소터 시스템에 사용되는 반도체 칩 패키지 세정 장치에 관한 것이다.
소잉/소팅 시스템은 반도체 칩들이 매트릭스 형태로 배열된 스트립을 개별 반도체 칩 패키지로 소잉하여 분류하는 소잉/소팅 공정을 수행하는 장치로서, 소잉이 완료된 반도체 칩 패키지에 대한 클리닝(cleaning) 공정과, 클리닝이 완료된 반도체 칩 패키지에 대한 외관 검사를 수행하는 비전(vision) 검사 공정을 수행할 수 있도록 구성된다. 상기 반도체 칩 패키지로 소잉이 완료된 후 클리닝 공정에 의해 스크랩 등 이물질이 제거되고, 비전 검사 공정에 의해 외관 검사가 실시되어 반도체 칩 패키지의 양호/불량 상태가 검사된다.
상기 클리닝 공정시 상기 반도체 칩 패키지를 향해 물을 분사하여 이물질을 제거한 후 상기 반도체 칩 패키지로 공기를 분사하여 상기 반도체 칩 패키지를 건조한다.
그러나, 상기 물의 분사로도 제거되지 않는 이물질이 존재하고, 상기 이물질로 인해 상기 반도체 칩 패키지의 외관 불량이 발생할 수 있다.
본 발명은 반도체 칩 패키지에 잔류하는 이물질을 안정적으로 제거할 수 있는 반도체 칩 패키지 세정 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 칩 패키지 세정 장치는 상면에 요철을 가지며 피커에 고정된 반도체 칩 패키지와 접촉하여 이물질을 제거하는 제1 브러시 및 상기 제1 브러시와 인접하여 배치되며 상기 반도체 칩 패키지에 잔류하는 이물질을 제거하는 제2 브러시를 포함하는 브러시부 및 상기 브러시부의 인접하여 배치되며, 상기 반도체 칩 패키지를 세정하기 위해 상기 반도체 칩 패키지를 향해 물과 공기를 분사하는 다수의 노즐들을 포함하는 노즐부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 제1 브러시는 폴리비닐알코올 재질로 이루어지며, 상기 제2 브러시는 모 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 브러시부는 상기 제1 브러시로 물을 공급하기 위한 제1 물 공급 라인을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 노즐부는 상기 노즐들과 각각 연결되며 상기 노즐들에 상기 공기를 공급하기 위한 공기 공급 라인 및 상기 노즐들에서 상기 공기가 분사되기 직전에 상기 노즐들로 상기 물을 공급하는 제2 물 공급 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 반도체 칩 패키지들을 건조하기 위해 상기 노즐들에서 상기 공기만 분사되도록 상기 제2 물 공급 라인은 차단가능하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 반도체 칩 패키지 세정 장치는 상기 노즐들에서 분사되는 물과 공기를 상기 반도체 칩 패키지로 균일하게 공급하기 위해 상기 물과 공기의 분사 방향과 수직한 방향으로 상기 노즐부를 왕복 이동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 칩 패키지 세정 장치는 두 종류의 브러시를 이용하여 반도체 칩 패키지의 이물질을 일차로 제거한 후 물과 공기를 동시에 분사하여 상기 이물질을 이차로 제거할 수 있다. 따라서, 상기 반도체 칩 패키지에 잔류하는 이물질을 안정적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 세정 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 칩 세정 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 노즐부의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 노즐부의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 세정 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 세정 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 칩 세정 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 반도체 칩 세정 장치(100)는 소잉된 후 피커(10)에 고정된 반도체 칩 패키지들(20)을 세정하기 위한 것으로, 브러시부(110), 노즐부(120) 및 구동부(130)를 포함한다.
상기 브러시부(110)는 상기 반도체 칩 패키지들(20)과 직접 접촉하여 상기 반도체 칩 패키지들(20)에 잔류하는 이물질을 제거한다.
상기 브러시부(110)는 제1 브러시(112), 제1 물 공급 라인(114) 및 제2 브러시(116)를 포함한다.
상기 제1 브러시(112)는 블록 형상을 가지며, 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 하면과 평행하며 상기 피커(10)의 이송 방향과 수직하도록 연장한다. 상기 제1 브러시(112)는 상기 반도체 칩 패키지들(20)과 접촉하여 상기 이물질을 제거한다.
상기 제1 브러시(112)는 상면에 요철을 갖는다. 상기 요철은 상기 제1 브러시(112)의 상면에 형성되는 돌기들 또는 홈들을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 돌기들 또는 홈들은 라인 형태를 가지며, 상기 제1 브러시(112)의 연장 방향을 따라 연장할 수 있다. 다른 예로, 상기 돌기들 또는 홈들은 굴곡진 라인 형태를 가지며, 상기 제1 브러시(112)의 연장 방향을 따라 연장할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 돌기들 또는 홈들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 상기 요철로 인해 상기 제1 브러시(112)와 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 접촉 면적을 크게할 수 있으므로, 상기 제1 브러시(112)는 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
상기 제1 브러시(112)는 합성수지 또는 천연재질로 형성되거나 멜라민 레진 폼과 같은 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 브러시(112)는 경량이며 세정력이 우수한 폴리비닐알콜(Poly Vinyl Alcohol) 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 물 공급 라인(114)은 상기 제1 브러시(112)와 연결되며, 상기 제1 브러시(112)로 물을 공급한다. 상기 제1 물 공급 라인(114)은 분기되어 상기 제1 브러시(112)와 연결될 수 있으며, 상기 제1 브러시(112)에 균일하게 물을 공급할 수 있다. 상기 제1 브러시(112)가 폴리비닐알콜 재질로 이루어지는 경우, 상기 제1 브러시(112)는 상기 물을 흡수하여 부드러워진다. 따라서, 상기 제1 브러시(112)가 더욱 효과적으로 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 이물질을 제거할 수 있다.
한편, 상기 제1 브러시(112)는 내부에 상기 제1 물 공급 라인(114)과 연결되는 관통홀들을 더 포함할 수 있다. 상기 관통홀들은 상기 제1 브러시(112)의 상하를 관통할 수 있다. 상기 제1 물 공급 라인(114)을 통해 공급된 물은 상기 관통홀들을 통해 상기 제1 브러시(112)의 내부와 상면까지 신속하게 공급될 수 있다. 따라서, 상기 제1 브러시(112)가 신속하게 물을 흡수하여 부드러워질 수 있다.
상기 제2 브러시(116)는 상기 제1 브러시(112)와 인접하게 배치되며, 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 하면과 평행하며 상기 피커(10)의 이송 방향과 수직하도록 연장한다. 즉, 상기 제2 브러시(116)는 상기 제1 브러시(112)와 평행하도록 배치될 수 있다. 상기 제2 브러시(116)는 부드러운 모 재질로 형성될 수 있다.
상기 제2 브러시(116)는 상기 제1 브러시(112)를 보조하며, 상기 제1 브러시(112)에 의해 제거되지 않은 이물질을 제거한다. 특히, 제2 브러시(116)는 부드러우므로 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 굴곡진 표면을 따라 이동하면서 상기 이물질을 제거할 수 있다. 따라서, 상기 제2 브러시(116)는 상기 제1 브러시(112)를 보완하면서 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 이물질 제거 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 노즐부(120)는 상기 브러시부(110)와 인접하여 배치되며, 상기 반도체 칩 패키지들(20)로 물과 공기를 분사하기 위한 것으로, 노즐들(122), 공기 공급 라인(124) 및 제2 물 공급 라인(126)을 포함할 수 있다.
상기 노즐들(122)은 매트릭스 형태로 배치되며, 상기 반도체 칩 패키지들(20)을 향해 물과 공기 또는 공기를 분사한다. 상기 노즐들(122)은 상기 물과 공기를 동시에 분사함으로써 상기 물만 분사할 때보다 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 세정 효과를 높일 수 있고, 상기 물의 소모량을 줄일 수 있다. 또한, 상기 노즐들(122)은 상기 공기만을 분사하여 상기 반도체 칩 패키지들(20)을 건조할 수도 있다. 따라서, 별도의 반도체 칩 패키지들(20)을 건조하기 위한 수단이 불필요하다.
상기 공기 공급 라인(124) 및 상기 제2 물 공급 라인(126)은 상기 노즐들(122)과 각각 연결되며 상기 노즐들(122)로 상기 공기와 물을 공급할 수 있다. 상기 공기와 물은 상기 노즐들(122)에서 분사되기 직전에 혼합될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 물 공급 라인(126)은 상기 노즐들(122)에서 상기 공기가 분사되기 직전에 상기 노즐들(122)로 상기 물을 공급할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 노즐부의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 공기 공급 라인(124)은 상기 노즐(122)과 직접 연결되고, 상기 제2 물 공급 라인(126)은 상기 공기 공급 라인(124)과 상기 노즐(122)의 연결 부위와 연결된다.
도 4는 도 1에 도시된 노즐부의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 공기 공급 라인(124)은 상기 노즐(122)과 직접 연결되고, 상기 제2 물 공급 라인(126)은 상기 공기 공급 라인(124)의 내부에 구비되어 상기 노즐(122)과 인접하도록 연장한다. 즉, 상기 공기 공급 라인(124)과 상기 제2 물 공급 라인(126)은 이중관 형태로 배치될 수 있다.
상기와 같이 상기 노즐들(122)에서 상기 공기가 분사되기 직전에 상기 노즐들(122)로 상기 물이 공급되므로, 상기 물은 상기 공기에 의해 비산되면서 스프레이 형태로 분사된다. 상기 물이 스프레이 형태로 분사되므로, 상기 반도체 칩 패키지들(20)에 균일하게 제공될 수 있고 상기 물과 공기가 같이 분사되므로, 상기 반도체 칩 패키지들(20)을 보다 균일하게 효과적으로 세정할 수 있다. 그리고, 상기 노즐들(122)이 상기 물과 공기를 같이 분사하므로, 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 세정에 요구되는 물을 줄일 수 있다.
또한, 상기 노즐들(122)과 연결된 상기 제2 물 공급 라인(126)만을 선택적으로 차단하여 상기 노즐들(122)에서 상기 공기만 분사될 수 있다. 따라서, 상기 노즐부(120)는 상기 반도체 칩 패키지들(20)을 세정할 뿐만 아니라 상기 반도체 칩 패키지들(20)을 건조할 수 있다. 따라서, 상기 반도체 칩 패키지들(20)을 건조하기 위한 건조 수단을 별도로 구비할 필요가 없으므로, 소잉 소터 시스템을 단순화할 수 있고 상기 소잉 소터 시스템의 단가를 낮출 수 있다.
한편, 필요에 따라 상기 노즐부(120)는 상기 노즐들(122)과 연결된 상기 공기 공급 라인(124)만을 선택적으로 차단하여 상기 노즐들(122)에서 상기 물만 분사될 수도 있다. 또한, 상기 노즐부(120)는 상기 공기와 물을 미리 혼합한 후 상기 노즐들(122)에서 분사될 수도 있다.
상기 도 3 및 도 4에서는 상기 공기 공급 라인(124)이 상기 노즐들(122)과 직접 연결되는 것으로 도시되었지만, 상기 공기 공급 라인(124)과 상기 제2 물 공급 라인(126)이 상기 노즐들(122)과 반대로 연결될 수도 있다. 즉, 상기 제2 물 공급 라인(126)이 상기 노즐들(122)과 직접 연결될 수 있다. 따라서, 상기 공기 공급 라인(124)은 상기 노즐들(122)에서 상기 물이 분사되기 직전에 상기 노즐들(122)로 상기 공기를 공급할 수 있다.
상기 구동부(130)는 상기 노즐부(120)와 연결되며, 상기 물과 공기의 분사 방향과 수직한 방향으로 상기 노즐부(120)를 왕복 이동시킨다. 상기 구동부(130)의 예로는 실린더, 리니어 모터 등을 들 수 있다.
상기 구동부(130)의 구동에 따라 상기 노즐부(120)가 상기 반도체 칩 패키지들(20)과 평행한 방향으로 왕복 이동할 수 있으므로, 상기 노즐들(122)에서 분사되는 물과 공기 또는 공기가 상기 반도체 칩 패키지들(20)로 균일하게 공급될 수 있다. 따라서, 상기 반도체 칩 패키지들(20)의 세정 효율 또는 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 칩 패키지 세정 장치는 두 종류의 브러시를 이용하여 반도체 칩 패키지의 이물질을 일차로 제거한 후 물과 공기를 동시에 분사하여 상기 이물질을 이차로 제거할 수 있다. 따라서, 상기 반도체 칩 패키지에 잔류하는 이물질을 안정적으로 제거할 수 있다.
그리고, 상기 반도체 칩 패키지의 이물질로 인한 반도체 칩 패키지의 외관 불량을 방지하고, 상기 반도체 칩 패키지 세정 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 반도체 칩 패키지 세정 장치 110 : 브러시부
112 : 제1 브러시 114 : 제1 물 공급 라인
116 : 제2 브러시 120 : 노즐부
122 : 노즐 124 : 공기 공급 라인
126 : 제2 물 공급 라인 130 : 구동부
10 : 피커 20 : 반도체 칩 패키지

Claims (6)

  1. 상면에 요철을 가지며 피커에 고정된 반도체 칩 패키지와 접촉하여 이물질을 제거하는 제1 브러시 및 상기 제1 브러시와 인접하여 배치되며 상기 반도체 칩 패키지에 잔류하는 이물질을 제거하는 제2 브러시를 포함하는 브러시부; 및
    상기 브러시부의 인접하여 배치되며, 상기 반도체 칩 패키지를 세정하기 위해 상기 반도체 칩 패키지를 향해 물과 공기를 분사하는 다수의 노즐들을 포함하는 노즐부를 포함하고,
    상기 브러시부는 상기 제1 브러시로 물을 공급하기 위한 제1 물 공급 라인을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 브러시는 폴리비닐알코올 재질로 이루어지며, 상기 제2 브러시는 모 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 세정 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 노즐부는 상기 노즐들과 각각 연결되며 상기 노즐들에 상기 공기를 공급하기 위한 공기 공급 라인 및 상기 노즐들에서 상기 공기가 분사되기 직전에 상기 노즐들로 상기 물을 공급하는 제2 물 공급 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 세정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지들을 건조하기 위해 상기 노즐들에서 상기 공기만 분사되도록 상기 제2 물 공급 라인은 차단가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 세정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 노즐들에서 분사되는 물과 공기를 상기 반도체 칩 패키지로 균일하게 공급하기 위해 상기 물과 공기의 분사 방향과 수직한 방향으로 상기 노즐부를 왕복 이동시키는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 세정 장치.
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