KR101446274B1 - 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조 공정 중 금형 작업에 의해 싱귤레이션된 적어도 한 쌍의 반도체 패키지를 후공정 위치로 안내하는 기능을 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트는, 서로 일정거리 이격되게 배열된 한 쌍의 반도체 패키지가 수용되어 안내되는 제1가이드홈과 제2가이드홈이 일방향으로 연장되게 형성되되, 상기 제1가이드홈과 제2가이드홈의 하부면은 상호 간에 일정 크기의 높이차가 존재하여, 제1가이드홈에 안착된 반도체 패키지와 제2가이드홈에 안착된 반도체 패키지가 서로 다른 높이에서 안내되도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 싱귤레이션된 반도체 패키지 쌍들이 가이드슈트의 제1,2가이드홈 내에서 서로 간에 높이차가 발생하게 되고, 이로 인해 각 쌍의 반도체 패키지의 리드가 서로 다른 높이에 위치하게 된다. 따라서, 반도체 패키지 쌍들이 가이드슈트를 통해 안내될 때 리드 간의 간섭이 발생하지 않는다.

반도체 패키지, 슈트, 가이드슈트, 리드 간섭, IDF

Description

반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트{Guide Chute for Semiconductor Package Manufacturing Machine}

본 발명은 반도체 패키지 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지 제조 공정 중 금형 작업에 의해 싱귤레이션된 적어도 한 쌍의 반도체 패키지를 후공정 위치로 안내하는 기능을 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지를 제조하는 공정은, 웨이퍼 위에 일괄적으로 만들어진 칩을 개개로 분리하는 웨이퍼 스크라이빙(wafer scribing) 공정과, 리드프레임의 패드 위에 다이를 부착하는 다이 본딩(die bonding) 공정과, 소자의 외부 연결단자인 패드와 패키지의 리드프레임을 와이어로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정과, 와이어 본딩이 완료된 칩을 보호하기 위해 수지로 밀폐하거나 밀봉 또는 용접하는 몰딩(molding) 공정과, 몰딩이 끝난 패키지에 연결되어 있는 리드프레임의 리드와 리드 사이의 댐바를 절단하는 트림(trim) 공정과, 트림 공정이 끝난 패키지의 리드를 일정한 모양을 갖추도록 하는 포밍(forming) 공정과, 반도체 패키지의 표면에 상호, 상표, 제품명, 제작장소, 제작 시기 등을 문자나 숫자 또는 기호로서 표시하는 마킹(marking) 공정 등으로 이루어진다.

통상적으로, 반도체 패키지 제조공정에서 반도체 패키지는 트림 공정과 포밍 공정을 거친 후 싱귤레이션되지만, 이와 다르게 반도체 패키지의 종류에 따라 싱귤레이션 공정이 먼저 이루어지고, 그 이후에 트림-포밍 공정이 수행되거나 트림 공정 또는 포밍 공정이 선택적으로 수행되는 경우도 있다.

한편, 반도체 패키지 제조 과정에서 수율을 높이기 위해서는 한번에 처리할 수 있는 반도체 패키지의 수를 증가시키는 것이 일반적이다. 이에 따라 첨부된 도면 도 1의 (A)에 도시된 것과 같이 하나의 리드프레임(F)에 반도체 패키지(P)들을 2열 이상으로 배열하고 있다.

하지만, 도 1의 (A) 도면에 도시한 것처럼 단순히 반도체 패키지(P)들을 서로 일정거리 이격시켜 나란하게 배열할 경우, 반도체 패키지(P)들을 상호 연결해주는 연결편(C) 등의 크기가 증가하여 재료비가 많이 소요되는 문제가 있었다.

이에 도 1의 (B) 도면에 도시된 것과 같이 반도체 패키지(P)들의 리드(L)가 상호 엇갈리게 배열함으로써 리드프레임(F)의 폭을 줄임과 더불어 반도체 패키지(P)들 사이의 연결편(C)의 크기를 최소화하고, 이로써 재료비를 대폭 절감할 수 있는 소위 'IDF(interdigited Finger) 타입'이 개발되었다.

그러나, 상기와 같이 반도체 패키지(P)의 리드(L)들이 상호 엇갈리는 형태로 배열된 경우, 금형에 의해 싱귤레이션된 반도체 패키지들이 싱귤레이션장치의 가이드슈트에 의해 후공정 위치(예컨대 싱귤레이션된 반도체 패키지들이 빈 튜브에 수납되는 오프로더부)로 안내될 때, 서로 엇갈려 있는 반도체 패키지(P)들의 리드(L) 들이 서로 부딪히는 현상이 발생하여 리드(L)가 손상되거나 가이드슈트 내의 가이드홈에 반도체 패키지들이 끼어서 걸리는 현상이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 리드들이 상호 엇갈려져 배치되어 있는 반도체 패키지 쌍들을 후공정 위치로 반송할 때 반도체 패키지들의 리드들이 서로 간섭되지 않도록 함으로써 리드의 손상을 방지함과 더불어, 반도체 패키지들이 가이드슈트 내에 걸려서 작업이 중단되는 현상을 방지할 수 있는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 일정거리 이격되게 배열된 한 쌍의 반도체 패키지가 수용되어 안내되는 제1가이드홈과 제2가이드홈이 일방향으로 연장되게 형성되되, 상기 제1가이드홈과 제2가이드홈의 하부면은 상호 간에 일정 크기의 높이차가 존재하여, 제1가이드홈에 안착된 반도체 패키지와 제2가이드홈에 안착된 반도체 패키지가 서로 다른 높이에서 안내되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트를 제공한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 싱귤레이션된 반도체 패키지 쌍들이 가이드슈트의 제1,2가이드홈에 진입하면서 서로 간에 높이차가 발생하게 되고, 이로 인해 각 쌍의 반도체 패키지의 리드가 서로 다른 높이에 위치하게 된다. 따라서, 반도체 패키지 쌍들이 가이드슈트를 통해 안내될 때 리드 간의 간섭이 발생하지 않게 되어 리드 간섭에 따른 손상이 방지됨과 더불어, 반도체 패키지들이 가이드슈트 내에 걸려서 작업이 중단되는 현상이 발생하지 않게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트의 일 실시예가 적용되는 반도체 패키지 싱귤레이션장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 2에 도시된 것과 같이, 반도체 패키지 싱귤레이션장치는 리드프레임에 형성된 반도체 패키지들을 프레스 가공하여 개별화시키는 싱귤레이션금형(20)과, 리드프레임을 일정 피치로 반송하는 플로터(30)와 워킹빔(40), 상기 플로터(30)로부터 개별화된 반도체 패키지(P)들을 전달받아 후방의 오프로딩부(미도시)로 안내하는 가이드슈트(50)와, 상기 가이드슈트(50)를 통해 안내된 개별 반도체 패키지(P)들을 빈 튜브(미도시)에 일정 갯수씩 수납하는 오프로딩부(미도시)를 포함하여 구성된다. 참고로, 상기 반도체 패키지 싱귤레이션장치에서 작업 대상으로 하고 있는 리드프레임(F)은 반도체 패키지(P)들이 2열로 배열되되 각 열의 반도체 패키지(P) 쌍들의 리드(L)가 상호 엇갈리게 배열된 IDF(interdigited finger) 구조를 갖는 것임을 전제로 한다.

상기 싱귤레이션금형(20)은 본체(10)에 고정되게 설치된 다이(22)와, 상기 다이(22)의 상부에서 상하로 승강 운동하면서 리드프레임(F: 도 1 참조)에 형성되어 있는 반도체 패키지(P)들을 개별화시키는 상부프레스금형(21)으로 이루어진다.

그리고, 상기 플로터(30)는 반도체 패키지(P)가 수용되어 안내되는 가이드홈이 X축 방향(이하 '전후방향'이라 함)으로 수평하게 연장되게 형성되어 있으며, 공지의 선형운동장치 또는 상기 상부프레스금형(21)을 상하로 구동시키는 구동장치에 연결되어 주기적으로 상하로 운동한다.

상기 워킹빔(40)은 공지의 선형운동장치에 의해 상기 가이드슈트(50)의 상측에서 전후방향으로 수평 운동하면서 상기 플로터(30)의 가이드홈 내측에 위치한 반도체 패키지(P)들을 일정 피치 수평 이동시켜 가이드슈트(50) 쪽으로 반송하는 기능을 한다. 상기 워킹빔(40)의 전단부에는 상기 반도체 패키지(P)들 사이로 삽입되는 복수개의 걸림핀(41)들이 일정 간격으로 형성되어 있다.

따라서, 상기 플로터(30)가 상승했을 때 상기 워킹빔(40)의 걸림핀(41)들이 반도체 패키지(P)들 사이로 삽입되고, 이 상태에서 워킹빔(40)이 일정 거리 후방으로 이동하여 반도체 패키지(P)들이 플로터(30)의 가이드홈을 따라 후방으로 일정 피치 이동하게 된다.

도면에 나타내지는 않았으나, 상기 오프로딩부(미도시)는 상기 가이드슈트(50)의 바로 후방에 경사지게 구성되어 가이드슈트(50)로부터 안내되는 반도체 패키지(P) 쌍들을 전달받아 일정 갯수씩 분류하는 버퍼부와, 상기 버퍼부에서 반송된 반도체 패키지들을 빈 튜브에 수납하는 수납부로 이루어진다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 가이드슈트(50)는 리드프레임에서 분리된 반도체 패키지(P) 쌍들이 수용되어 안내되는 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53)이 상부면에 형성되어 있는 메인블록(51)과, 상기 메인블록(51)의 상 부면에 탈착 가능하게 결합되는 커버블록(55)으로 분할되어 구성된다. 상기 커버블록(55)의 하부면에도 상기 제1,2가이드홈(52, 53)과 대응하는 위치에 반도체 패키지(P)의 상부를 각각 안내하는 제1,2상부 가이드홈(56, 57)이 형성된다.

상기 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53)은 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 형성되어 있으며, 가이드슈트(50)의 전방에서 후방으로 곡선형으로 하향 경사지게 형성된다.

또한, 상기 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53)은 반도체 패키지(P)의 단면 형태와 상응하는 형태를 갖는다. 또한, 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53)의 하부면은 상호 간에 일정 크기의 높이차(d)가 존재하여, 제1가이드홈(52)에 안착된 반도체 패키지(P)와 제2가이드홈(53)에 안착된 반도체 패키지(P)가 서로 다른 높이에서 안내되도록 되어 있다. 여기서, 상기 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53)의 하부면 간의 높이차(d)는 반도체 패키지(P)의 리드(L)의 두께보다 크다. 이와 같이, 제1,2가이드홈(52, 53) 간에 높이차(d)가 존재하게 되면, 제1가이드홈(52)에 안착된 반도체 패키지(P)의 리드(L)와 제2가이드홈(53)에 안착된 반도체 패키지(P)의 리드(L)들이 서로 다른 높이에 위치하게 되어 상호 간섭이 배제된다.

그리고, 상기 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53) 사이에는 반도체 패키지(P)의 리드(L)가 가이드슈트(50)의 면에 닿는 것을 방지하기 위한 도피홈(58)이 오목하게 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 싱귤레이션금형(20)을 통해 리드프레임 상의 반도체 패키지들을 개별화하는 과정에서 반도체 패키지(P)들의 리드(L)가 약간 구부러질 수가 있는데, 이와 같이 반도체 패키지(P)의 리드(L)에 변 형이 발생하게 되면 반도체 패키지(P)가 가이드슈트(50)를 통해 안내되는 과정에서 리드(L)가 가이드슈트(50)의 상부면에 닿아 긁히면서 손상되는 경우가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53) 사이에 도피홈(58)을 형성하게 되면 반도체 패키지(P)의 리드(L)에 변형이 발생하더라도 리드(L)가 가이드슈트(50)의 면에 닿아 손상되거나 반도체 패키지(P)가 걸리는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 워킹빔(40)에는 가이드슈트(50)의 제1,2가이드홈(52, 53)과 각각 연통되는 복수개의 에어주입홀(42)들이 관통되게 형성되어 있으며, 워킹빔(40)의 상부에 상기 각각의 에어주입홀(42)을 통해 압축공기를 공급하는 에어블로워(45)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가이드슈트(50)의 작용을 반도체 패키지 싱귤레이션장치의 작동과 연계하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

복수개의 반도체 패키지(P)들이 2열로 배열된(상호 마주보는 2개를 1쌍으로 함) 리드프레임이 플로터(30)를 따라 일정 피치씩 순차적으로 반송되어 싱귤레이션금형(20)을 통과하면서 반도체 패키지(P)들이 개별화된다. 개별화된 반도체 패키지(P) 쌍은 워킹빔(40)의 수평 이동에 의해 플로터(30)로부터 가이드슈트(50)의 제1,2가이드홈(52, 53) 내로 각각 반송된다.

이 때, 상기 제1,2가이드홈(52, 53)의 하부면은 서로 높이차(d)가 존재하므로, 제1가이드홈(52)과 제2가이드홈(53) 내에 수용된 반도체 패키지(P)들은 서로 간에 높이차가 발생하여 리드(L)들이 서로 간섭되지 않는 위치에 있게 된다.

이어서, 상기 에어블로워(45)가 작동하여 에어주입홀(42)을 통해서 제1,2가이드홈(52, 53) 내측으로 압축공기가 공급되어 반도체 패키지(P)들이 후방으로 강제로 이동하게 되고, 이후 자중에 의해 곡선형으로 경사진 제1,2가이드홈(52, 53)을 따라 하측으로 이동하여 오프로딩부(미도시)로 반송되어 빈 튜브에 수납된다.

전술한 것과 같이 본 발명에 따르면, 반도체 패키지(P)들의 리드(L)들이 상호 엇갈리게 배열된 IDF 타입 리드프레임(F)을 취급함에 있어서, 상기 가이드슈트(50)의 곡선형 제1,2가이드홈(52, 53) 상호간에 높이차(d)가 존재하여 제1,2가이드홈(52, 53)에 수용된 반도체 패키지(P)들의 리드(L)들의 상호 간섭이 배제될 수 있으므로, 개별화된 반도체 패키지(P)들이 가이드슈트(50)를 통해 후방으로 안내될 때 리드(L)가 손상되거나 가이드슈트(50) 내측에 걸려 작업이 중단되는 현상이 발생하지 않게 된다.

한편, 전술한 반도체 패키지 싱귤레이션장치의 실시예에서는 리드프레임에서 반도체 패키지(P)를 싱귤레이션한 다음 별도의 포밍 공정을 수행하지 않고 개별화된 반도체 패키지(P)들을 바로 가이드슈트(50)를 통해 오프로딩부(미도시)로 반송하여 튜브에 수납시켰다. 하지만, 이와 다르게 싱귤레이션 이전 또는 이후에 포밍 공정을 수행하여 리드(L)의 형태를 특정하게 포밍한 반도체 패키지를 반송하는 경우에도 본 발명에 따른 가이드슈트(50)를 적용하여 반도체 패키지(P) 쌍의 리드(L)들의 상호 간섭을 배제하면서 반도체 패키지(P)들을 안전하고 원활하게 반송할 수 있음은 물론이다.

도 1은 리드프레임 구조의 예들을 나타낸 평면도로서, 도 1(A)는 반도체 패키지 쌍들의 리드들이 서로 엇갈리지 않고 배열되는 일반적인 리드프레임이며, 도 1(B)는 반도체 패키지 쌍들의 리드들이 서로 엇갈려 배열되는 IDF 구조의 리드프레임을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드슈트가 적용되는 반도체 패키지 싱귤레이션장치의 측면도이다.

도 3은 도 2의 가이드슈트의 요부 단면도로 반도체 패키지 쌍이 진입하기 이전 상태를 나타낸다.

도 4는 도 2의 가이드슈트의 요부 단면도로 반도체 패키지 쌍이 진입한 상태를 나타낸다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 20 : 싱귤레이션금형

30 : 플로터 40 : 워킹빔

42 : 에어주입홀 45 : 에어블로워

50 : 가이드슈트 51 : 메인블록

52, 53 : 제1,2가이드홈 55 : 커버블록

56, 57 : 제1,2상부 가이드홈 58 : 도피홈

F : 리드프레임 P : 반도체 패키지

L : 리드 d : 제1,2가이드홈 간의 높이차

Claims (4)

1. 서로 일정거리 이격되게 배열된 한 쌍의 반도체 패키지가 수용되어 안내되는 제1가이드홈과 제2가이드홈이 일방향으로 연장되게 형성되되, 상기 제1가이드홈과 제2가이드홈의 하부면은 상호 간에 일정 크기의 높이차가 존재하여, 제1가이드홈에 안착된 반도체 패키지와 제2가이드홈에 안착된 반도체 패키지가 서로 다른 높이에서 안내되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1가이드홈과 제2가이드홈 사이에는 각 반도체 패키지들의 리드가 가이드슈트의 면에 접촉되는 것을 방지하기 위한 도피홈이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트.
3. 제1항에 있어서, 상기 가이드슈트는 상부면에 상기 제1가이드홈과 제2가이드홈이 형성된 메인블록과, 상기 메인블록의 상부면에 탈착 가능하게 결합되는 커버블록으로 분할되어 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드슈트의 제1,2가이드홈 각각에 압축공기를 분사하여 제1,2가이드홈에 안착된 반도체 패키지들을 강제로 이동시키는 에어블로워를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조장치용 가이드슈트.

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