KR101695282B1 - 반도체패키지 제조용 수지도포장치 - Google Patents

반도체패키지 제조용 수지도포장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 수지도포장치에는, 리드프레임상의 도포영역을 초과하는 위치에 수지가 부착되는 것을 방지하는 구성이 제공된다.

Description

반도체패키지 제조용 수지도포장치 {RESIN APPLYING APPARATUS FOR MANUFACTURING SEMI-CONDUCTOR PACKAGE}
본 발명은 반도체패키지의 제조공정에서 수지를 도포하는 도포장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드(Light Emitting Diode) 등의 반도체는 제품에 장착되기 이전에 리드프레임상에 반도체칩이 실장된 패키지의 형태로 제조된다. 반도체패키지는, 와이어를 이용하여 리드프레임에 반도체칩을 연결하는 방식으로 리드프레임상에 반도체칩을 실장하고, 반도체칩이 실장된 리드프레임상의 도포영역에 몰딩수지(이하, '수지'라고 한다.)를 도포한 후 수지를 경화시키는 공정을 통하여 제조된다.
수지를 도포하기 위하여, 수지가 수납되는 수납통과, 수납통과 연결되는 노즐과, 노즐을 이동시키는 이동유닛이 구비되는 도포장치가 이용된다. 이러한 도포장치는, 노즐을 이동시키는 것과 함께 수납통의 내부의 압력을 조절하여 노즐로부터 수지를 토출시키면서 리드프레임상의 도포영역에 수지를 도포한다.
반도체패키지의 제조공정에 사용되는 수지는 비교적 큰 점성을 가진다. 따라서, 수지의 도포가 종료되어야 하는 도포종료시점에서 수지가 노즐로부터 적절하게 분리되지 않고 노즐에 부착된 상태로 노즐과 함께 도포종료시점을 초과하여 이동되는 현상이 발생한다.
이와 같은 현상에 의하여, 미리 설정된 도포영역을 초과하는 위치에 잔여수지가 부착되는 문제가 발생하게 되는데, 이와 같은 잔여수지는 반도체패키지를 제품에 장착하는 과정에서 방해요소가 된다. 따라서, 잔여수지가 부착된 반도체패키지를 제품에 그대로 장착하는 경우에는 제품의 품질이 저하되는 문제가 있다. 또한, 제품의 품질의 저하를 방지하기 위하여 잔여수지를 제거하는 별도의 공정을 거치는 경우에는 공정의 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리드프레임상의 도포영역의 도포종료시점에서 노즐로부터 수지를 절단하여 분리시키는 분리수단을 구비함으로써, 리드프레임의 도포영역을 초과하는 위치에 수지가 부착되는 것을 방지할 수 있는 수지도포장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치는, 수지가 수납되는 수납통과, 상기 수납통과 연결되어 상기 수지가 토출되는 노즐과, 상기 노즐에 인접되게 설치되어 상기 노즐로부터 토출되는 상기 수지를 상기 노즐로부터 분리시키는 분리수단을 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 분리수단은 상기 노즐의 일측에서 유체를 분사하는 유체분사유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 상기 유체분사유닛은, 상기 노즐에 탈착이 가능하게 부착되며, 유체가 유입되는 유입구, 유체가 토출되는 토출구 및 상기 유입구와 상기 토출구를 연통하는 통로가 형성되는 유체분사부재와, 상기 유체분사부재의 유입구와 연결되어 상기 유입구로 유체를 공급하는 유체공급장치를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 유체분사유닛은 유체를 소정의 각도로 경사지게 분사하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 분리수단은 상기 노즐에 부착된 수지를 커팅하는 커팅유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 커팅유닛은, 상기 노즐과 인접된 위치에서 이동이 가능하게 설치되는 커팅부재와, 상기 커팅부재를 이동시키는 이동장치를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 커팅유닛은 상기 커팅부재에 부착된 수지를 제거하는 제거장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치는 수지의 도포가 종료되는 도포종료시점에서 수지를 절단하여 노즐로부터 분리시킴으로써, 수지가 노즐에 부착된 상태로 노즐과 함께 이동하여 리드프레임의 도포영역을 초과하는 위치에 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치가 도시된 개략도이다.
도 2는 도 1의 수지도포장치의 노즐 및 분리수단이 도시된 개략도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1의 수지도포장치의 동작이 순차적으로 도시된 작동상태도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치가 도시된 개략도이다.
도 8은 도 7의 수지도포장치의 동작이 도시된 작동상태도이다.
도 9는 도 8의 수지도포장치의 다른 예가 도시된 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치는 반도체칩(10)이 실장된 리드프레임(20)의 도포영역(21)으로 수지(30)를 도포하는 장치로, 수지(30)가 수납되는 수납통(40)과, 수납통(40)과 연통되어 수지(30)가 토출되는 노즐(50)과, 노즐(50)을 이동시키는 이동유닛(60)과, 노즐(50)에 인접되게 설치되어 노즐(50)로부터 토출되는 수지(30)를 노즐(50)로부터 분리시키는 분리수단(70)과, 수지(30)의 토출동작을 제어하는 제어수단(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
수납통(40)의 내부에는 소정의 수지(30)가 수용된다. 수납통(40)은 압력원(41)과 연결될 수 있는데, 이와 같은 경우에는 압력원(41)으로부터 수납통(40)내로 공급되는 압력에 의하여 수납통(40)의 내부에 수용된 수지(30)가 노즐(50)을 통하여 외부로 토출될 수 있다. 수납통(40)은 노즐(50)과 일체로 구성될 수 있으며, 노즐(50)과 별도로 마련될 수 있다.
이동유닛(60)은, 노즐(50)을 X축방향으로 이동시키는 X축이동장치(61)와, 노즐(50)을 Z축방향으로 이동시키는 Z축이동장치(62)로 구성될 수 있으며, 이에 따라 노즐(50)이 X축이동장치(61) 및 Z축이동장치(62)의 구동에 의하여 수직방향 및 수평방향으로 이동하면서 리드프레임(20)의 도포영역(21)으로 이동될 수 있다. 또한, 노즐(50)이 지지되는 지지대(51)에는 지지대(51)를 Y축방향으로 이동시키는 지지대이동장치(미도시)가 구비될 수 있으며, 지지대(51)가 지지대이동장치에 의하여 Y축방향으로 이동되는 것에 의하여 노즐(50)이 Y축방향으로 이동될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분리수단(70)은, 노즐(50)의 일측에서 수지(30)가 토출되는 노즐(50)의 전방측을 향하여 유체를 분사하는 유체분사유닛(80)을 포함하여 구성될 수 있다. 유체분사유닛(80)은, 노즐(50)에 탈착이 가능하게 부착되며, 유체가 유입되는 유입구(811), 유체가 토출되는 토출구(812), 유입구(811)와 토출구(812)를 연통하는 통로(813)가 내부에 형성되는 유체분사부재(81)와, 유체분사부재(81)의 유입구(811)와 연결되어 유입구(811)로 유체를 공급하는 유체공급장치(82)를 포함하여 구성될 수 있다.
유체분사부재(81)에는, 노즐(50)에 탈착이 가능하게 부착될 수 있도록, 노즐(50)의 외경과 대응하는 내경을 가지며 노즐(50)이 삽입되는 관통홀(814)이 형성될 수 있다. 유체분사부재(81)가 노즐(50)로부터 임의로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 노즐(50)의 외주와 관통홀(814)의 내주 사이에는 탄성재질의 실링부재(815)가 구비되는 것이 바람직하다.
유체는 노즐(50)로부터 수지(30)의 토출이 종료되는 도포종료시점에서 토출구(812)로부터 분사되며, 분사되는 유체의 힘에 의하여 수지(30)가 노즐(50)로부터 절단되어 분리될 수 있고, 이에 따라, 수지(30)가 노즐(50)에 부착된 상태로 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 초과하는 위치로 이동하여 부착되는 현상이 방지될 수 있다.
토출구(812)는 노즐(50)의 중심축(C)을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 형성되는 것이 유체의 토출방향을 경사지게 하여 수지(30)를 노즐(50)로부터 원활하게 분리시킬 수 있는 데에 바람직하다. 여기에서, 수지(30)가 유체의 힘에 의하여 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 초과하는 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있도록 토출구(812)는 하측방향으로 갈수록 도포과정에서의 노즐(50)의 진행방향을 기준으로 전방측에서 후방측으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
유체공급장치(82)로부터 공급되는 유체는 일반적인 공기가 될 수 있으며, 수지(30)와의 화학적 작용을 억제할 수 있는 비활성기체가 될 수 있으며, 수지(30)를 절단시키는 힘을 크게 하기 위하여 액체가 포함될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치의 동작을 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(50)이 이동유닛(60)의 동작에 의하여 반도체칩(10)이 실장된 리드프레임(20)의 도포영역(21)에 인접한 위치로 이동하고 노즐(50)이 하강하면서 노즐(50)로부터 수지(30)가 토출되는 동작이 개시된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 노즐(50)이 리드프레임(20)의 도포영역(21)내에서 수평방향으로 이동하면서 리드프레임(20)의 도포영역(21)내로의 수지(30)의 도포동작이 진행된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(50)이 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 벗어나기 직전의 위치에서 노즐(50)이 상승하면서 노즐(50)로부터의 수지(30)의 토출동작이 종료되는데, 이때 도 6에 도시된 바와 같이, 유체분사유닛(80)의 토출구(812)로부터 수지(30)를 향하여 유체(A)가 분사되며, 이에 따라, 수지(30)가 분사되는 유체(A)의 힘에 의하여 절단되면서 노즐(50)로부터 분리된다. 따라서, 수지(30)의 일부가 점성에 의하여 노즐(50)에 부착되어 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 초과하는 위치에 이동되는 현상이 방지될 수 있고, 이에 따라, 도포영역(21)을 초과하는 위치에 수지(30)가 부착되는 현상이 방지될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치는 수지(30)의 도포가 종료되는 도포종료시점에서 점성에 의하여 노즐(50)에 부착된 수지(30)를 향하여 유체를 분사하는 것을 통하여 수지(30)를 절단하여 노즐(50)로부터 분리시킬 수 있으므로, 수지(30)가 노즐(50)에 부착된 상태로 노즐(50)과 함께 이동하여 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 초과하는 위치에 부착되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치는, 도포종료시점에서 수지(30)를 절단하여 노즐(50)로부터 분리시키는 분리수단(70)은 노즐(50)에 부착된 수지(30)를 커팅하는 커팅유닛(90)을 포함하여 구성될 수 있다.
커팅유닛(90)은 노즐(50)에 탈착이 가능하게 부착되는 하우징(91)과, 하우징(91)내에서 이동이 가능하게 설치되는 커팅부재(92)와, 커팅부재(92)를 수지(30)의 토출방향인 노즐(50)의 전방측으로 이동시키는 이동장치(93)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(91)은 노즐(50)에 탈착이 가능하게 부착될 수 있도록, 노즐(50)의 외경과 대응되는 내경을 가지며 노즐(50)이 삽입되는 관통홀(914)이 형성될 수 있다. 하우징(91)이 노즐(50)로부터 임의로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 노즐(50)의 외주와 관통홀(914)의 내주 사이에는 탄성재질의 실링부재(915)가 구비되는 것이 바람직하다. 하우징(91)의 내부에는 커팅부재(92)가 수용되는 수용공간(911)이 형성된다.
이동장치(93)는 커팅부재(92)를 하우징(91)의 수용공간(911)으로부터 노즐(50)의 전방측으로 이동시키는 동작을 수행할 수 있으며, 커팅부재(92)를 하우징(91)의 수용공간(911)내로 복귀시키는 동작을 수행할 수 있다. 이동장치(93)는, 커팅부재(92)의 일단과 연결되는 로드(931)와, 로드(931)와 연결되어 커팅부재(92)를 이동시킬 수 있도록 로드(931)를 연장시키는 구동장치(932)를 포함하여 구성될 수 있다. 구동장치(932)는 공압 또는 유압으로 동작하는 실린더, 전자석을 포함하는 전기적 장치 등 커팅부재(92)를 이동시키거나 원래의 위치로 복귀시키는 다양한 구성이 적용될 수 있다.
커팅부재(92)가 수지(30)가 토출되는 방향인 노즐(50)의 전방측을 향하여 소정의 각도로 돌출될 수 있도록 커팅부재(92) 및/또는 수용공간(911)은 노즐(50)의 중심축(C)을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 여기에서, 커팅부재(92)가 노즐(50)에 부착된 수지(30)를 절단하는 힘에 의하여 수지(30)의 일부가 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 초과하는 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있도록 커팅부재(92) 및/또는 수용공간(911)은 하측방향으로 갈수록 도포과정에서의 노즐(50)의 진행방향을 기준으로 전방측에서 후방측으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 커팅부재(92)는 소정의 곡률을 갖도록 구부러지게 형성될 수 있다. 이와 같이 커팅부재(92)가 소정의 곡률을 가지는 경우에는 수지(30)와 최초로 접촉되는 커팅부재(92)의 일단이 노즐(50)로부터 토출되는 수지(30)의 토출방향과 거의 직각이 되는 방향으로 이동하므로, 수지(30)를 절단하여 노즐(50)로부터 분리시키는 동작을 더욱 원활하게 수행할 수 있다.
커팅부재(92)는 유연한 재질로 형성되는 것이 수용공간(911)으로부터 돌출되고 수용공간(911)내로 복귀하는 동작을 원활하게 수행할 수 있는 데에 있어 바람직하다.
이러한 구성에 의하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐(50)이 이동하면서 리드프레임(20)의 도포영역(21)으로 수지(30)를 도포하는 과정 중 노즐(50)이 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 벗어나기 직전의 위치에서 노즐(50)이 상승하면서 노즐(50)로부터 수지(30)의 도포동작이 종료되는데, 이때, 이동장치(93)의 동작에 의하여 커팅부재(92)가 노즐(50)의 전방측으로 이동하며, 이에 따라, 점성에 의하여 노즐(50)에 부착되어 있던 수지(30)가 커팅부재(92)에 의하여 절단되면서 노즐(50)로부터 분리될 수 있다.
수지(30)를 절단하는 동작을 완료한 커팅부재(92)는 이동장치(93)의 동작에 의하여 원래의 위치로 복귀되어 하우징(91)의 수용공간(911)의 내부에 수용될 수 있다.
한편, 수지(30)를 절단하는 동작을 완료한 후 하우징(91)의 수용공간(911)으로 복귀된 커팅부재(92)의 외면에는 수지(30)가 부착될 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 커팅부재(92)의 외면은 수지(30)와의 친화력이 매우 작은 물질로 코팅되는 것이 바람직하다.
이와 다른 구성으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 커팅부재(92)에 부착된 수지(30)를 제거하는 제거장치(94)가 구비될 수 있다. 이러한 제거장치(94)는, 하우징(91)의 수용공간(911)의 내부와 연통되는 연결라인(941)과, 연결라인(941)과 연결되는 부압원(942)으로 구성될 수 있다. 이러한 제거장치(94)의 구성에 의하여, 커팅부재(92)가 수지(30)를 절단한 후 하우징(91)의 수용공간(911)으로 복귀하면, 부압원(942)이 동작하여 커팅부재(92)에 부착된 수지(30)를 흡입하여 제거할 수 있다. 하우징(91)의 수용공간(911)과 부압원(942)의 사이에는 커팅부재(92)로부터 제거되는 수지(30)를 필터링하는 필터(943)가 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체패키지 제조용 수지도포장치는 수지(30)의 도포가 종료되는 도포종료시점에서 커팅부재(92)를 노즐(50)의 전방측으로 이동시키는 것을 통하여 수지(30)를 절단하여 노즐(50)로부터 분리시킬 수 있으므로, 수지(30)가 노즐(50)에 부착된 상태로 노즐(50)과 함께 이동하여 리드프레임(20)의 도포영역(21)을 초과하는 위치에 부착되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다.
10: 반도체칩 20: 리드프레임
21: 도포영역 50: 노즐
80: 유체분사유닛 90: 커팅유닛

Claims (7)

  1. 수지가 수납되는 수납통;
    상기 수납통과 연결되어 상기 수지가 토출되는 노즐; 및
    상기 노즐에 탈착 가능하게 설치되어 상기 노즐로부터 토출되는 수지를 상기 노즐로부터 분리시키도록 상기 노즐의 일측에서 유체를 분사하는 유체분사유닛을 포함하는 분리수단을 포함하고,
    상기 유체분사유닛은, 상기 노즐에 탈착이 가능하게 부착되며, 유체가 유입되는 유입구, 유체가 토출되는 토출구 및 상기 유입구와 상기 토출구를 연통하는 통로가 형성되는 유체분사부재; 및 상기 유체분사부재의 유입구와 연결되어 상기 유입구로 유체를 공급하는 유체공급장치를 포함하며,
    상기 유체분사부재는 상기 노즐이 삽입되는 관통홀을 가지며,
    상기 관통홀의 내주에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 수지도포장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체분사유닛은 유체를 소정의 각도로 경사지게 분사하는 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 수지도포장치.
  3. 수지가 수납되는 수납통;
    상기 수납통과 연결되어 상기 수지가 토출되는 노즐; 및
    상기 노즐에 탈착 가능하게 설치되어 상기 노즐로부터 토출되는 수지를 상기 노즐로부터 분리시키도록 상기 노즐에 부착된 수지를 커팅하는 커팅유닛을 포함하는 분리수단을 포함하고,
    상기 커팅유닛은,
    상기 노즐에 탈착 가능하게 부착되는 하우징;
    상기 하우징 내의 수용공간 내에서 이동 가능하며, 상기 노즐로부터 수지를 커팅하도록 이동이 가능하게 설치되는 커팅부재;
    상기 커팅부재를 이동시키는 이동장치; 및
    상기 하우징의 수용공간과 연통되는 연결라인과, 상기 연결라인과 연결되는 부압원으로 구성되어 상기 수용공간에 수용된 상기 커팅부재에 부착된 수지를 제거하는 제거장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 수지도포장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 노즐이 삽입되는 관통홀을 가지며,
    상기 관통홀의 내주에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 수지도포장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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