KR101414717B1 - 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메모리카드와 같은 반도체 패키지를 개별 단위로 절단하여 싱귤레이션하거나 특정한 외형(outline)을 갖도록 가공한 후 절단 또는 가공된 반도체 패키지들의 면과 접촉하면서 반도체 패키지에 뭍은 이물질을 제거하는 브러쉬 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명에 따른 브러쉬 어셈블리는, 기다란 다각형 형태의 몸체를 가지며, 외면에 반도체 패키지와 접촉하게 되는 복수개의 돌기가 돌출되게 형성된 PVA 재질의 브러쉬와; 상기 브러쉬를 고정되게 지지하는 브라켓과; 상기 브러쉬에 물을 공급하기 위한 물공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, PVA 브러쉬의 면에 돌출된 돌기들이 반도체 패키지와 접촉하여 이물질을 제거하므로 PVA 브러쉬에 약간의 뒤틀림이 발생하여도 돌기와 반도체 패키지 간의 접촉이 확실하게 이루어질 수 있다.

반도체 패키지, 브러쉬, PVA 브러쉬, 돌기

Description

반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리{Brush Assembly for Semiconductor Package Manufacturing Machine}

본 발명은 반도체 패키지 제조장치에서 세척 기능을 수행하는 브러쉬 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메모리카드와 같은 반도체 패키지를 개별 단위로 절단하여 싱귤레이션하거나 특정한 외형(outline)을 갖도록 가공한 후 절단 또는 가공된 반도체 패키지들의 면과 접촉하면서 반도체 패키지에 뭍은 이물질을 제거하는 브러쉬 어셈블리에 관한 것이다.

메모리카드는 개인휴대 정보단말기(PDA; Personal Digital Assistant), 디지털카메라, mp3플레이어, PMP(Portable Multimedia Player) 등 각종 디지털 전자제품의 데이터 저장장치로 사용되는 반도체 패키지이다.

통상적으로 메모리카드(M)와 같은 반도체 패키지들은 제조의 효율을 향상시키기 위하여 하나의 직사각형 스트립에 여러개가 n×m 메트릭스 형태로 배열되어 제조된 다음, 싱귤레이션 장치에서 개별 단위로 절단 가공된다. 특히, 통상의 메모리카드들은 전형적인 직사각형이나 정사각형 형태, 즉 4변이 모두 일직선형으로 이루어진 사각형 형태를 가지지 않고, 적용되는 제품의 종류에 따라 테두리에 오목한 홈 또는 굴곡진 단차가 형성되거나, 모서리부 등이 곡선형으로 가공되는 등 비직선 구간이 형성된 외형을 갖는 바, 상기와 같은 싱귤레이션 공정 이후에 별도의 아우트라인(outline) 가공을 수행하게 된다.

이와 같이 반도체 패키지 제조장치에서 반도체 패키지를 개별 단위로 절단하거나 아우트라인 가공을 수행할 때, 반도체 패키지의 면에 가루나 스크랩 등의 이물질이 뭍게 된다. 이러한 이물질이 반도체 패키지의 면에 그대로 남아 있게 되면, 비전 검사시 정확한 검사를 수행할 수 없을 뿐만 아니라 제품 불량을 발생시키기 때문에 절단 작업이나 가공 작업 직후 이물질을 제거해주는 세척작업을 수행해주어야 한다.

이러한 반도체 패키지의 세척작업으로는 브러쉬를 반도체 패키지의 면과 접촉시켜 이물질을 제거하는 브러쉬 세척과, 반도체 패키지에 물 및/또는 공기를 분사하여 이물질을 제거하는 물 세척 등이 있다.

근래들어 브러쉬 세척 작업의 효율과 브러쉬의 수명을 향상시키기 위해 가느다란 솔 대신 PVA(Polyvinyl Alcohol) 브러쉬를 사용하고 있다.

첨부된 도면의 도 1은 종래의 PVA 브러쉬 어셈블리의 구성을 나타낸 것으로, 종래의 PVA 브러쉬 어셈블리는 기다란 직육면체 형태의 PVA 브러쉬(1)와, 상기 PVA 브러쉬(1)를 고정하고 PVA 브러쉬(1)에 공급될 물(W)을 수용하는 저수홈(2a)이 형성된 브라켓(2)과, 상기 브라켓(2) 내측으로 물(W)을 공급하는 급수관(3)을 포함하여 구성된다. 상기 PVA 브러쉬(1)는 물을 흡수하게 되면 스펀지와 같이 물렁물렁해지는 특성이 있다.

따라서, 반도체 패키지를 픽커 또는 시트블록에 고정시킨 상태에서 상기 PVA 브러쉬(1)의 면을 반도체 패키지와 접촉시키면 반도체 패키지의 면에 뭍은 이물질이 제거된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 PVA 브러쉬 어셈블리는 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, PVA 브러쉬는 물기를 흡수하고 있는 동안에는 부드럽지만 마른 상태에서는 단단하게 굳는 성질을 가지고 있다. 이로 인해 PVA 브러쉬가 뒤틀리는 현상이 발생할 수 있는데, 이 경우 PVA 브러쉬에 물을 공급하더라도 PVA 브러쉬의 면이 원래의 편평한 면으로 복원되지 않는 경우가 발생하여 PVA 브러쉬 면이 반도체 패키지와 접촉하지 않는 현상이 발생할 수 있다.

둘째, 종래의 PVA 브러쉬 어셈블리는 PVA 브러쉬의 일면이 마모되거나 손상되었을 때 다른 면을 이용할 수 없는 구조로 되어 있기 때문에 한번 사용하고 버려야하는 문제가 있다.

셋째, 종래의 PVA 브러쉬 어셈블리는 물이 PVA 브러쉬의 하부를 통해서만 공급되므로 PVA 브러쉬 전체가 물을 흡수하여 부드러워지는데 걸리는 시간이 많이 소요된다. 따라서, 장비의 가동 직후 PVA 브러쉬가 완전히 물을 흡수할 때까지의 대기시간이 길어 생산성 저하를 유발하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 PVA 브러쉬에 약간의 뒤틀림이 발생하더라도 반도체 패키지의 밀림을 최소화하면서 반도체 패키지의 이물질을 확실하게 제거할 수 있는 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, PVA 브러쉬의 일면이 마모되거나 손상될 경우 PVA 브러쉬의 다른 면을 이용하여 브러쉬 세척 작업을 진행할 수 있으며, PVA 브러쉬 전체에 걸쳐 빠른 속도로 물을 공급하여 대기 시간을 최소화할 수 있는 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상대이동하는 반도체 패키지와 접촉하여 반도체 패키지의 이동 방향으로 유연하게 휘어지면서 이물질을 제거하게 되는 복수개의 돌기들이 외측면에 돌출되게 형성된 브러쉬와; 상기 브러쉬를 고정되게 지지하는 브라켓과; 상기 브러쉬에 물을 공급하기 위한 물공급수단과; 상기 브러쉬의 내측에 길이방향을 따라 연장되게 설치되며 복수개의 물공급홀이 형성된 중공의 샤프트; 및 상기 샤프트의 일단부에 연결되어 샤프트의 중공부 내측으로 물을 공급하는 물공급라인을 포함하고, 상기 샤프트의 외주면에 복수개의 고정홈이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 브러쉬의 내측면에 상기 샤프트의 고정홈 내측으로 삽입되는 회전방지돌기가 형성되며, 상기 브러쉬의 외측면에 형성된 돌기는 브러쉬의 2개면 이상에 형성되어, 일면의 돌기가 마모된 후 브러쉬를 돌려서 다른 면의 돌기를 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리를 제공한다.
상기 브러쉬의 돌기는 브러쉬의 길이방향을 따라 일체로 연장되게 형성되고, 상기 브러쉬의 돌기는 브러쉬의 길이방향을 따라 일정한 길이로 연장되게 형성되며, 각 열의 돌기들은 일정 간격으로 이격된 것을 특징으로 한다.

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이러한 본 발명에 따르면, 브러쉬의 면과 반도체 패키지가 직접 접촉하지 않고, 브러쉬에 돌출된 돌기들이 반도체 패키지와 접촉하여 이물질을 제거하므로 브러쉬에 약간의 뒤틀림이 발생하여도 돌기와 반도체 패키지 간의 접촉이 확실하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 중공의 샤프트를 통해 공급된 물이 물공급홀들을 통해 브러쉬 전체에 공급되므로 물흡수 속도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 브러쉬의 물 흡수 대기 시간이 단축되는 이점을 얻을 수 있다.

그리고, 브러쉬의 모든 면에 돌기가 형성되어 있기 때문에 한 면의 돌기가 모두 마모되거나 손상될 경우, 다른 면의 돌기들을 이용하여 브러쉬 세척을 속행할 수 있기 때문에 브러쉬 교체에 따른 비용을 절감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 브러쉬 어셈블리의 전체 구성을 개략적을 나타낸 것이고, 도 3과 도 4는 도 2의 브러쉬 어셈블리의 PVA 브러쉬의 구조를 나타낸 것이다, 먼저, 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 브러쉬 어셈블리는 각 면에 반도체 패키지(P)(도 7참조)와 접촉하는 돌기(11)들이 형성된 PVA 재질의 브러쉬(10)와, 상기 브러쉬(10)를 고정함과 더불어 브러쉬(10)에 물을 공급하기 위한 브라켓(20)과, 상기 브라켓(20) 내측의 저수홈(21)에 물(W)을 공급하는 급수관(30)을 포함한다.

상기 브라켓(20)의 상면에는 상기 브러쉬(10)의 하부가 수용되는 저수홈(21)이 형성되어 있으며, 이 브라켓(20)의 하부에는 상기 급수관(30)과 연결되는 급수브라켓(20)이 결합된다. 상기 급수브라켓(20)의 상면에는 급수관(30)을 통해 공급된 물(W)이 일시적으로 저장되는 버퍼부(26)가 형성되며, 상기 버퍼부(26)는 복수개의 홀(22)에 의해 상호 연통된다. 따라서, 상기 급수관(30)을 통해 공급된 물(W)은 상기 버퍼부(26)와 홀(22)을 통해 브라켓(20)의 저수홈(21) 내측으로 공급된 후, 저수홈(21) 내측에 담겨진 브러쉬(10)의 하부를 통해 브러쉬(10) 내측으로 흡수된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 브러쉬(10)는 전체적으로 기다란 직육면체 형태의 몸체를 가지며, 그 중앙부에는 샤프트삽입홀(12)이 길이방향으로 연장되게 형성되고, 이 샤프트삽입홀(12)의 내측에는 기다란 원형 바아 형태의 샤프트(40)가 삽입되어 결합된다. 상기 샤프트(40)의 양단부는 상기 브라켓(20)의 양단부에 착탈 가능하게 고정된다.

상기 샤프트(40)는 도 2와 도 3에 도시된 것과 같이 중공관으로 이루어지며, 길이방향을 따라 복수개의 물공급홀(41)이 일정 간격으로 형성된다. 상기 물공급홀(41)은 샤프트(40)의 중공부를 내외측으로 관통한다. 도면에 도시하지는 않았으 나, 상기 샤프트(40)의 일단부에는 샤프트의 중공부 내로 물(W)을 공급하기 위한 별도의 급수관(미도시)이 연결된다.

또한, 상기 샤프트(40)의 외주면에는 복수개(이 실시예에서 4개)의 고정홈(42)이 길이방향을 따라 연장되게 형성되고, 상기 브러쉬(10)의 샤프트삽입홀(12) 내측면에 상기 샤프트(40)의 고정홈(42) 내측으로 삽입되는 회전방지돌기(13)들이 형성되어 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 브러쉬(10)의 돌기(11)는 브러쉬(10)의 각 면에 길이방향을 따라 일체로 길게 형성되며, 각각의 돌기(11)들은 브러쉬(10)의 폭방향으로 일정한 간격으로 이격되어 폭방향으로 쉽게 휘어진다.

상기 브러쉬(10)의 돌기(11)는 도 6에 다른 실시예로 도시된 것과 같이, 브러쉬(10)의 길이방향으로 일체로 형성되지 않고, 일정한 길이를 갖는 복수개의 돌기(11)들이 일정한 간격으로 형성될 수도 있다. 이와 같이 각 열의 돌기(11)들이 여러개로 분할되게 형성되면, 반도체 패키지(P)에서 떨어진 이물질이 각 돌기(11) 사이의 골에 머물지 않고 돌기(11) 사이의 틈새를 통해 외부로 쉽게 배출될 수 있는 이점이 있다.

이 실시예에서 상기 브러쉬(10)는 PVA 소재인 것으로 예시하였지만, 이외에도 스펀지 등의 다양한 재료를 이용하여 브러쉬(10)를 구성할 수 있다.

상기와 같이 구성된 브러쉬 어셈블리의 작동은 다음과 같이 이루어진다.

반도체 패키지 제조장치가 가동되면, 상기 급수관(30)을 통해 브라켓(20)의 저수홈(21) 내측으로 물(W)이 공급되고, 저수홈(21) 내에 담겨진 브러쉬(10)의 하 부가 물을 흡수하여 브러쉬(10)가 점차적으로 부드러워진다. 이와 동시에, 상기 샤프트(40)에 연결된 급수관(미도시)을 통해서도 물(W)이 공급된다. 샤프트(40)의 중공부 내측으로 공급된 물은 물공급홀(41)을 통해 브러쉬(10)의 중앙부로 공급된다. 따라서, 브러쉬(10)는 전체에 걸쳐 매우 빠르고 균일하게 물을 흡수하여 부드러워진다.

상기와 같이 PVA 브러쉬(10)가 물을 흡수하여 부드러워진 상태에서, 도 7에 도시된 것과 같이, 반도체 패키지 제조장치의 픽커(50)가 절단 가공되거나 아우트라인 가공된 반도체 패키지를 진공 흡착하여 상기 브러쉬(10)의 상측을 수평하게 통과한다. 이 때, 상기 브러쉬(10)의 돌기(11)들이 픽커(50) 하면에 흡착된 반도체 패키지(P)들과 접촉하면서 반도체 패키지(P)에 뭍어 있던 이물질들을 제거하게 된다. 상기 브러쉬(10)의 돌기(11)와 반도체 패키지(P) 간의 접촉에 의해 브러쉬(10)는 폭방향으로 힘을 받게 되는데, 이 때 브러쉬(10)의 회전방지돌기(13)가 샤프트(40)의 고정홈(42) 내측에 고정되어 있으므로 브러쉬(10)는 샤프트(40)를 중심으로 돌아가지 않고 그 형태를 유지하게 된다.

상술한 것과 같이 브러쉬(10)의 돌기(11)와 반도체 패키지(P)들을 접촉시켜 이물질을 제거하는 작업을 수행하다가 브러쉬(10)의 돌기(11)가 마모되거나 손상되면, 작업자가 브러쉬 어셈블리의 샤프트(40)를 브라켓(20)에서 분리하여 사용하지 않은 면이 상측으로 오도록 돌린 다음, 이 상태에서 다시 샤프트(40)를 브라켓(20)에 고정하면 새로운 면을 이용하여 브러쉬 세척 작업을 속행할 수 있다. 이렇게 하여 4면이 모두 마모될 때까지 브러쉬(10)를 사용할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 브러쉬(10)가 사각형 단면을 가지지만, 도 8에 도시된 것과 같이 육각형 단면 등 다각형 단면을 가질 수도 있을 것이다.

그리고, 전술한 실시예에서는 브라켓(20)의 저수홈(21)과 샤프트(40)의 중공부를 통해 브러쉬(10)에 물이 공급되는 것으로 예시하였지만, 브라켓(20)을 통해서는 물이 공급되지 않고 샤프트(40)를 통해서만 물이 공급될 수도 있거나, 그 반대로 브라켓을 통해서만 물이 공급될 수도 있다.

또한, 전술한 실시예의 브러쉬 어셈블리는 픽커(50)의 하측에 구성되어 브러쉬(10)의 상면 돌기(11)들이 픽커(50)의 하면에 고정된 반도체 패키지와 접촉하여 브러쉬 세척하는 구조를 갖는다. 하지만, 본 발명은 테이블이나 시트블록(seat block)의 상측에 구성되어 테이블 또는 시트블록 상의 반도체 패키지와 접촉하면서 브러쉬 세척을 수행하는 브러쉬 어셈블리에도 동일 또는 유사하게 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 브러쉬 어셈블리의 브러쉬는 반도체 패키지 제조장치 뿐만 아니라 청소기 등의 일반 브러쉬 청소 도구에도 유사하게 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 PVA 브러쉬 어셈블리 구조를 나타낸 단면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PVA 브러쉬 어셈블리 구조를 나타낸 단면도

도 3은 도 2의 브러쉬 어셈블리의 샤프트의 구조를 나타낸 단면도 및 정면도

도 4는 도 2의 브러쉬 어셈블리의 PVA 브러쉬를 나타낸 단면도

도 5는 도 4의 PVA 브러쉬의 평면도

도 6은 PVA 브러쉬에 형성되는 돌기의 다른 실시형태를 나타낸 평면도

도 7은 도 2의 브러쉬 어셈블리의 작동을 나타낸 단면도

도 8은 본 발명에 따른 브러쉬의 다른 실시형태를 나타낸 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 브러쉬 11 : 돌기

12 : 샤프트삽입홀 13 : 회전방지돌기

20 : 브라켓 21 : 저수홈

30 : 급수관 40 : 샤프트

41 : 물공급홀 42 : 고정홈

50 : 픽커 P : 반도체 패키지

W : 물

Claims (7)

1. 상대이동하는 반도체 패키지와 접촉하여 반도체 패키지의 이동 방향으로 유연하게 휘어지면서 이물질을 제거하게 되는 복수개의 돌기들이 외측면에 돌출되게 형성된 브러쉬와;

   상기 브러쉬를 고정되게 지지하는 브라켓과;

   상기 브러쉬에 물을 공급하기 위한 물공급수단과;

   상기 브러쉬의 내측에 길이방향을 따라 연장되게 설치되며 복수개의 물공급홀이 형성된 중공의 샤프트; 및

   상기 샤프트의 일단부에 연결되어 샤프트의 중공부 내측으로 물을 공급하는 물공급라인을 포함하고,

   상기 샤프트의 외주면에 복수개의 고정홈이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 브러쉬의 내측면에 상기 샤프트의 고정홈 내측으로 삽입되는 회전방지돌기가 형성되어, 상기 브러쉬의 돌기가 반도체 패키지와 접촉시 상기 회전방지돌기가 샤프트의 고정홈 내측에 고정됨으로 인해 상기 브러쉬가 샤프트를 중심으로 돌아가지 않으며,

   상기 브러쉬의 외측면에 형성된 돌기는 브러쉬의 2개면 이상에 형성되어, 일면의 돌기가 마모된 후 브러쉬를 돌려서 다른 면의 돌기를 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리.
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4. 제1항에 있어서, 상기 브러쉬의 돌기는 브러쉬의 길이방향을 따라 일체로 연장되게 형성되고,

   상기 브러쉬의 돌기는 브러쉬의 길이방향을 따라 일정한 길이로 연장되게 형성되며, 각 열의 돌기들은 일정 간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치의 브러쉬 어셈블리.
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