KR101843115B1 - 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법 - Google Patents

반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법에 관한 것으로서, 내부공간을 형성하는 프레임유닛과, 내부공간에서 상하방향으로 상호 이격 배치되는 복수의 고정 플레이트 및 서로 연동된 복수의 이동 플레이트를 포함하여, 각각의 고정 플레이트 및 이동 플레이트 사이에 반도체 자재의 적층 수납을 가능하게 하는 수납유닛 및 복수의 이동 플레이트를 승하강시켜 반도체 자재를 가압하는 가압유닛을 포함함으로써, 상하방향으로 서로 교번되어 이격 배치되는 복수개의 고정 플레이트 및 이동 플레이트 중 복수개의 고정 플레이트 상에 안착된 반도체 자재를 복수개의 이동 플레이트를 승하강시켜 가압한다. 이에, 복수의 반도체 자재에 균일한 압력을 부여할 수 있으며, 경화 공정 중에도 반도체 자재를 가압할 수 있다.

Description

반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법 {Semiconductor material treatment apparatus and semiconductor manufacturing method for using it}
본 발명은 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 자재의 경화 과정에서 발생하는 휨 현상을 억제 및 방지할 수 있는 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 직접회로가 형성되어 있는 웨이퍼를 각각의 반도체 칩으로 분리하는 웨이퍼 소잉(wafer sawing) 공정과, 각 반도체 칩을 리드 프레임에 접착하여 실장하는 다이 어태치(die attach) 공정, 반도체 칩의 전극 패드와 리드 프레임의 리드를 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정 및 반도체 칩이 실장된 부분을 외부환경으로부터 보호하기 위하여 수지로 봉합하는 몰딩(molding) 공정을 포함하며, 이 밖에도 부수적인 여러가지 공정이 추가적으로 진행된다.
특히, 상기 몰딩 공정 후에는 반도체 패키지에 일정시간동안 열을 가하여 몰딩수지를 특성을 안정되게 함으로써, 외부 환경으로부터 반도체 칩 및 금속선을 보호하기 위한 경화(cure) 공정이 진행된다.
이와 같은 경화 공정은 몰딩 공정이 완료된 반도체 패키지가 매트릭스 또는 스트립 단위로 제조되어 있는 반도체 자재를 매거진(magazine)과 같은 용기에 적재한 이후에, 매거진을 경화 장치에 넣고 소정 온도 및 시간으로 경화시킨다.
이때, 경화하는 과정에서 상기 자재와 몰딩수지의 열팽창계수(CTE: Coefficient of Thermal Expansion)가 서로 다르기 때문에, 상온에서 몰딩수지의 수축이 더욱 크게 일어남에 따라 자재가 전체적으로 휘어지는 문제가 야기된다.
결국, 상기와 같은 반도체 자재의 휨(warpage) 현상은 리드의 평탄도(coplanarity) 불량을 야기한다. 이에, 반도체 자재가 휘어진 상태이기 때문에 경화 공정 후의 후처리 공정에서 공정상의 핸들링(Handling)을 하는데 어려움이 따르게 된다.
이에, 종래에는 반도체 자재를 소정의 중량을 갖는 한 쌍의 웨이트바 사이에 배치하여, 상단에 배치된 웨이트 바가 반도체 자재에 하중을 가하여 휨 발생이 억제되도록 하였다.
그러나, 반도체 자재의 경화 공정에서는 종래의 방법으로 반도체 자재에 하중을 가할 수 없어, 경화 공정에서 발생하는 반도체 자재의 휨 현상은 여전히 해결되지 않는 문제가 있다.
또한, 반도체 자재별로 한 쌍의 웨이트바가 구비되어야 하기 때문에 복수의 반도체 자재들을 처리하기 위한 웨이트바의 요구수가 증가하며, 이는 웨이트바를 제작하는 비용의 증가를 야기한다.
KR 0996966 B1
본 발명은 복수의 반도체 자재에 균일한 압력을 부여할 수 있는 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 반도체 자재에 부여되는 가압력을 단계적으로 조절할 수 있는 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 경화 공정 중에 반도체 자재를 가압할 수 있는 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치는 적어도 하나의 측면이 개방 형성되며, 내부공간을 형성하는 프레임유닛과, 상기 내부공간에서 상하방향으로 상호 이격 배치되어 상기 프레임유닛에 고정 설치되는 복수의 고정 플레이트 및 상기 복수의 고정 플레이트 상에 각각 이격 배치되어 상기 상하방향으로 서로 연동되도록 형성되는 복수의 이동 플레이트를 포함하여, 각각의 고정 플레이트 및 이동 플레이트 사이에 반도체 자재의 적층 수납을 가능하게 하는 수납유닛 및 상기 복수의 이동 플레이트를 승하강시켜 상기 반도체 자재를 가압하는 가압유닛을 포함한다.
상기 수납유닛은 상기 복수의 이동 플레이트 사이에 배치되어, 상기 복수의 이동 플레이트 사이 간격을 유지시키는 간격유지체 및 상기 프레임유닛 및 상기 프레임유닛에 이웃하게 배치된 이동 플레이트 사이에 구비되어 압축 또는 이완되는 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 간격유지체 및 상기 탄성체는 상기 복수의 이동 플레이트와 상기 고정 플레이트가 비중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 상하방향으로 연장 형성되어 상기 프레임유닛에 연결되며, 상기 복수의 이동 플레이트를 지지하는 지지축을 포함하며, 상기 지지축은 상기 복수의 이동 플레이트의 승하강 이동을 가이드할 수 있다.
상기 복수의 이동 플레이트의 가장자리에는 외측으로 돌출 형성된 제1 가이드부가 형성되며, 상기 프레임유닛의 상기 제1 가이드부와 마주보는 위치에는, 상기 제1 가이드부에 대응 형성되어 상기 제1 가이드부의 승하강 이동을 가이드하는 제2 가이드부가 형성될 수 있다.
상기 가압유닛은 미리 설정된 복수의 압력으로 상기 반도체 자재를 가압할 수 있다.
상기 가압유닛은 회전축을 따라 연장되어 동일한 단면적을 갖는 기둥형상의 가압부재를 포함할 수 있다.
상기 가압부재는 상기 반도체 자재를 가압하며 곡면으로 형성된 가압면 및 상기 가압면에 연결되는 비가압면을 포함하며, 상기 회전축과 상기 가압면 사이의 거리는 상기 회전축과 상기 비가압면 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 회전축과 상기 가압면 사이의 거리는 상기 가압면의 위치별로 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조 방법은 몰딩재로 반도체 칩이 봉합된 상태의 반도체 자재를 마련하는 단계와, 상하방향으로 서로 교번되어 이격 배치되는 복수개의 고정 플레이트 및 서로 연동된 복수의 이동 플레이트 중 상기 복수개의 고정 플레이트 상에 각각 상기 반도체 자재를 안착시키는 단계 및 상기 복수의 고정 플레이트 쪽으로 상기 복수개의 이동 플레이트를 승하강시켜, 상기 반도체 자재를 가압하는 단계를 포함한다.
상기 반도체 자재를 가압하는 단계는 상기 복수의 이동 플레이트 상에 이격 배치된 가압부재로 상기 복수의 이동 플레이트 중 최상부에 배치된 이동 플레이트에 밀어내어, 상기 복수의 고정 플레이트와 상기 복수의 이동 플레이트 사이의 이격거리를 감소시키며 수행될 수 있다.
상기 반도체 자재를 가압하는 단계에서 상기 가압부재는 미리 설정된 복수의 압력으로 상기 반도체 자재를 가압할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법에 의하면, 반도체 자재를 용이하게 가압할 수 있어 반도체 자재의 휨 현상을 억제 및 방지할 수 있다.
즉, 복수의 반도체 자재를 적층 수납된 상태에서 서로 연동된 복수의 플레이트를 승하강시켜 복수의 반도체 자재를 동시에 가압할 수 있어, 복수의 반도체 자재 각각에 동일한 압력을 부여할 수 있다. 이에, 반도체 자재에 휨 현상이 발생하는 문제를 해결할 수 있으며, 반도체 제조과정에 소요되는 생산비용을 절감할 수 있다.
또한, 가압부재의 회전 각도에 따라서 서로 연동된 복수의 플레이트를 승강 및 하강 정도를 단계별로 조절할 수 있어, 반도체 자재에 부여되는 가압력을 복수개로 설정할 수 있다. 이에, 서로 상이한 가압력을 요구하는 다양한 반도체 자재의 처리가 가능하다.
그리고, 반도체 자재를 가압하는 과정이 경화 공정이 수행되는 동안에도 진행될 수 있어, 경화 공정에서 반도체 자재가 휘는 것을 방지할 수 있다.
이처럼, 반도체 자재의 휨 현상을 해결함으로써, 경화 공정 후의 반도체 자재 핸들링을 용이하게 하고, 반도체 제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법은 최종 반도체 제품의 품질이 증가 및 복수의 반도체 자재의 동시 처리 이점으로 반도체 제조 공정의 효율성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 반도체 자재 처리 장치의 A-A' 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수납유닛을 발췌한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수납홈을 설명하기 위한 B 영역 확대도이다.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 이동 플레이트를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가압유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 변형 예에 따른 가압부재와 프레임유닛의 연결상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치의 동작에 의한 반도체 자재 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 반도체 자재 처리 장치의 A-A' 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치(1000)은 내부에 수납되는 반도체 자재(S)에 하중을 가하여, 반도체 자재(S)의 휨현상을 방지하기 위한 장치로서, 적어도 하나의 측면이 개방 형성되며, 내부공간을 형성하는 프레임유닛(100)과, 내부공간에서 상하방향으로 상호 이격 배치되어 프레임유닛(100)에 고정 설치되는 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 고정 플레이트(330) 상에 각각 이격 배치되어 상하방향으로 서로 연동되도록 형성되는 복수의 이동 플레이트(310)를 포함하여, 각각의 고정 플레이트(330) 및 이동 플레이트(310) 사이에 반도체 자재의 적층 수납을 가능하게 하는 수납유닛(300) 및 복수의 이동 플레이트(310)를 승하강시켜 반도체 자재(S)를 가압하는 가압유닛(500)을 포함한다.
여기서, 반도체 자재(S)는 몰딩재로 반도체 칩이 봉합된 상태를 의미하며, 상세하게는 반도체 칩이 실장된 부분을 보호하기 위해 몰딩재인 수지로 봉합하는 몰딩 공정 이후의 반도체 패키지를 의미한다. 이하에서 발명을 설명함에 있어, 상하방향과 반도체 자재(S)의 가압방향은 동일한 방향이므로, 서로 혼용되어 사용되어도 그 의미는 동일하다.
프레임유닛(100)은 반도체 자재(S)가 출입(出入) 가능하도록 적어도 하나의 측면이 개방 형성되며, 반도체 자재(S)의 수납공간을 형성하는 수납유닛(300)이 설치되기 위한 내부공간을 제공한다. 즉, 수납유닛(300) 및 가압유닛(500)의 적어도 일부 구성이 설치되는 틀을 제공하기 위한 구성이다. 이와 같은 프레임유닛(100)은 하면 및 개방된 측면을 제외한 측면들로 구성되는 서포트 프레임(110)과, 서포트 프레임(110)에 연결되어 개방된 상부를 커버하는 커버 프레임(130)을 포함할 수 있다.
서포트 프레임(110)은 수납유닛(300)이 배치될 수 있는 공간을 형성하기 위한 기본 구조로써, 상하방향으로의 일면 및 수평방향으로의 일면이 개방되어 구비될 수 있다. 즉, 서포트 프레임(110)은 측면 중 어느 하나와 상면이 개방된 형상을 나타낼 수 있다.
커버 프레임(130)은 서포트 프레임(110)의 상부에 연결되어 서포트 프레임(110)의 개방된 상면을 커버할 수 있다. 이때, 커버 프레임(130)에는 후술하는 가압유닛(500)의 일부 구성이 내부공간에 배치될 수 있도록 관통구(133)가 형성되어 적어도 일부 영역이 개방 형성되어 구비될 수 있다. 이에, 커버 프레임(130)은 서포트 프레임(110)의 개방된 상면 중 일부 영역을 제외한 영역이 외부에 노출되지 않도록 커버할 수 있다.
이때, 커버 프레임(130) 상에는 반도체 자재 처리 장치(1000)를 이동시키기 위한 손잡이(150)가 구비될 수 있다. 즉, 이동시에 손잡이(150)를 커버 프레임(130) 상부에서 들어올림으로써, 반도체 자재 처리 장치(1000) 자체가 들어올려 질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 서포트 프레임(110)에는 반도체 자재(S)가 복수의 고정 플레이트(330)보다 큰 폭을 가질 경우에도 수납유닛(300)에 의해 형성된 수납공간에 출입할 수 있도록, 내벽으로 소정폭 페여 수납홈(115)이 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에서는 서포트 프레임(110)과 커버 프레임(130)의 조합으로 프레임유닛(100)을 구성하였으나, 프레임유닛(100)은 내부에 수납유닛(300)이 배치되고, 자재가 출입 가능한 입구를 가지며, 가압유닛(500)의 일부 구성과 수납유닛(300)이 서로 접촉될 수 있는 조건을 가진다면 다양한 형상으로 변형되어 구비될 수도 있다.
수납유닛(300)은 내부공간에 배치되어, 반도체 자재(S)가 상하방향으로 적층 수납 가능하도록 반도체 자재(S)의 수납공간을 형성하기 위한 구성이다. 즉, 수납유닛(300)은 내부공간에서 상하방향으로 상호 이격 배치되는 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 이동 플레이트(310)로 내부공간을 복수의 수납공간으로 분할하여, 복수의 반도체 자재(S)가 적층 수납되는 수납공간을 제공한다.
이때, 수납유닛(300)은 복수의 고정 플레이트(330)와, 복수의 고정 플레이트(330) 상에서 상하방향으로 이동할 수 있도록 서로 연동된 복수의 이동 플레이트(310)를 포함한다. 또한, 수납유닛(300)은 복수의 이동 플레이트(310) 사이에서 복수의 이동 플레이트(310) 사이의 간격을 유지시키는 간격유지체(350) 및 프레임유닛(100) 및 프레임유닛(100)에 이웃하게 배치된 이동 플레이트(310) 사이에 구비되어 압축 또는 이완되는 탄성체(370)를 더 포함할 수 있다.
이하, 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 이동 플레이트(310)를 중 각각 하나를 예를 들어 설명하나, 각각의 설명은 복수의 고정 플레이트(330) 및 이동 플레이트(310)에 각각 동일하게 적용되는 것이다.
고정 플레이트(330)는 프레임유닛(100)에 고정되어 반도체 자재(S)가 안착되는 안착면을 제공한다. 즉, 고정 플레이트(330)는 안착면이 반도체 자재(S)보다 큰 면적을 가지도록 형성되며, 프레임유닛(100)의 내벽에 고정 설치되어 내부공간을 1차 분할할 수 있다. 이때, 고정 플레이트(330)는 상하방향에 교차하는 방향으로의 형성 폭이 프레임유닛(100)의 내부공간 폭과 동일한 크기로 형성되어, 고정 플레이트(330)의 외측면이 프레임유닛(100)의 내벽에 밀착되어 고정될 수 있다. 또한, 고정 플레이트(330)와 프레임유닛(100)의 내벽 사이에 별도의 부재를 구비하여 고정 플레이트(330)를 고정 설치할 수도 있다. 이와 같은, 고정 플레이트(330)는 반도체 자재(S)를 안정적으로 안착될 수 있도록 함과 동시에, 반도체 자재(S)에 압력이 가해질 경우 상기 압력을 지탱하여 견디는 역할을 수행할 수 있다.
이동 플레이트(310)는 고정 플레이트(330) 상에 이격 배치되어 내부공간에서 상하방향으로 승하강 이동 가능하도록 설치되며, 고정 플레이트(330)와 대향하는 위치에 반도체 자재(S)와 직접적으로 접촉하는 누름면을 제공한다. 즉, 이동 플레이트(310)는 내부공간에서 고정 플레이트(330)가 1차 분할한 공간을 다시 한번 분할하여, 고정 플레이트(330)와의 사이에 반도체 자재(S)의 수납공간을 형성할 수 있다. 이때, 이동 플레이트(310) 교차방향으로의 폭은 고정 플레이트(330)의 폭과 동일하거나 작게 형성될 수 있으며, 반도체 자재(S)의 폭과 동일하거나 크게 형성될 수 있다.
복수의 고정 플레이트(330)와 복수의 이동 플레이트(310)는 내부공간에서 상하방향으로 하나씩 교번되어 서로 이격되어 배치됨으로써, 복수의 반도체 자재(S)를 수납하는 수납공간을 형성한다. 즉, 고정 플레이트(330)와 이동 플레이트(310) 한 쌍은 하나의 반도체 자재(S) 수납공간을 제공하며, 고정 플레이트(330)와 이동 플레이트(310)의 구비 개수는 반도체 자재(S)의 수납 개수와 비례된다.
이하에서, 도 3을 참조하여 복수의 고정 플레이트(330)와 복수의 이동 플레이트(310)의 배치 상태에 대해 설명하기 위해, 고정 플레이트(330) 및 이동 플레이트(310)가 각각 3개씩 구비된 상태를 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수납유닛을 발췌한 사시도이다. 이때, 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 이동 플레이트(310) 중 최상부에 배치되는 고정 플레이트 및 이동 플레이트는 각각 최상부의 고정 플레이트(330a) 및 최상부의 이동 플레이트(310a)라 칭한다. 또한, 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 이동 플레이트(310) 중 최하부에 배치되는 고정 플레이트 및 이동 플레이트는 각각 최하부의 고정 플레이트(330c) 및 최하부의 이동 플레이트(330c)라 칭한다. 그리고, 최상부 및 최하부의 고정 플레이트(330a, 330c) 및 이동 플레이트(310a, 310c)를 제외한 고정 플레이트 및 이동 플레이트들은 중간 고정 플레이트(330b) 및 중간 이동 플레이트(310b)라고 칭하며 설명하기로 한다. 이때, 중간 고정 플레이트(330b) 및 중간 이동 플레이트(310b)는 적어도 하나 이상일 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 이동 플레이트(310)는 내부공간의 상부에서 하부로 갈수록 최상부의 이동 플레이트(310a) - 최상부의 고정 플레이트(330a) - 중간 이동 플레이트(310b) - 중간 고정 플레이트(330b) - 최하부의 이동 플레이트(310c) - 최하부의 고정 플레이트(330c) 순으로 이격 배치될 수 있다.
이때, 최상부의 이동 플레이트(310a)와 중간 이동 플레이트(310b)의 사이 간격(D1) 및 중간 이동 플레이트(310b)와 최하부의 이동 플레이트(310c)의 사이 간격(D2)은 동일한 간격을 가지며, 최상부의 고정 플레이트(330a)와 중간 고정 플레이트(330b)의 사이 간격(d1) 및 중간 고정 플레이트(330b)와 최하부의 고정 플레이트(330c) 사이 간격(d2)은 동일한 값을 가진다. 그리고, 최상부의 이동 플레이트(310a)와 최상부의 고정 플레이트(330a)의 사이 간격(Dd)과 나머지 이동 플레이트(310b, 310c) 및 고정 플레이트(330b, 330c) 사이의 간격도 동일한 값을 가진다.
이때, 복수의 이동 플레이트(310)는 상하방향으로 서로 연동되도록 연결되어 각각 마주보는 고정 플레이트(330) 쪽으로 이동할 수 있다. 즉, 최상부의 이동 플레이트(310a), 중간 이동 플레이트(310b) 및 최하부의 이동 플레이트(310c) 사이에는 간격유지체(350)가 배치되고, 프레임유닛(100)과 이웃한 이동 플레이트 사이에는 탄성체(370)가 배치된다. 이에, 최상부의 이동 플레이트(310a), 중간 이동 플레이트(310b) 및 최하부의 이동 플레이트(310c) 사이 간격은 본래 간격(D1, D2)으로 유지된 상태에서, 고정 플레이트(330)와의 간격(Dd)만이 변화되도록 복수의 이동 플레이트(310)가 승강 및 하강할 수 있다.
간격유지체(350)는 복수의 이동 플레이트(310) 사이에 구비되어 복수의 이동 플레이트(310) 사이의 간격을 유지하기 위한 구성으로, 소정의 높이로 형성된 기둥의 형상을 가지며 양단부가 각각 서로 이웃하는 이동 플레이트(310)에 연결될 수 있다. 즉, 간격유지체(350)는 최상부의 이동 플레이트(310a)의 하면과 중간 이동 플레이트(310b) 상면에 각각 양단부가 연결되고, 중간 이동 플레이트(310b)의 하면과 최하부의 이동 플레이트(310c)의 하면에 각각 양단부가 연결될 수 있다. 이처럼, 배치되는 간격유지체(350)는 최상부의 이동 플레이트(310a)가 승하강할 경우, 간격유지체(350)가 형성된 높이만큼 복수의 이동 플레이트(310) 간의 간격이 유지된 상태에서 최상부의 이동 플레이트(310a)가 이동하는 거리만큼 나머지 플레이트(310b, 310c)들도 이동할 수 있도록 한다.
탄성체(370)는 프레임유닛(100)과 복수의 이동 플레이트(310)의 사이에 배치되어, 이동 플레이트(310)의 승하강 이동을 가능하게 하는 구성이다. 즉, 탄성체(370)는 일단이 프레임유닛(100)에 연결되고, 타단은 프레임유닛(100)에 이웃하게 배치된 최상부의 이동 플레이트(310a) 및 최하부의 이동 플레이트(310c) 중 적어도 어느 하나에 연결되어, 복수의 이동 플레이트(310)의 하강 이동에 따라 압축 또는 이완 운동할 수 있다.
이때, 탄성체(370)는 최하부의 이동 플레이트(310c)와 프레임유닛(100) 사이에 구비되어, 서로 연동된 최상부의 이동 플레이트(310a), 중간 이동 플레이트(310b) 및 최하부의 이동 플레이트(310c)가 하강할 때, 압축된 상태가 되어 최하부의 이동 플레이트(310c)과 최하부의 고정 플레이트(330)의 간격이 좁혀지도록 할 수 있다. 그리고, 복수의 이동 플레이트(310)를 하강시키고자 하는 힘이 부여되지 않을 때에는 탄성체(370) 자체의 탄성복귀력을 이용하여 복수의 이동 플레이트(310)를 하강하기 전 본래의 자리로 복귀시키기 위해 승강시킬 수 있다.
한편, 상기에서는 탄성체(370)가 프레임유닛(100)과 최하부의 이동 플레이트(310c) 사이에 구비되어 복수의 이동 플레이트(310)의 승하강에 따른 탄성체(370)의 압축 이완 상태를 설명하였으나, 탄성체(370)는 프레임유닛(100)과 최상부의 이동 플레이트(310a) 사이에도 구비될 수 있다. 즉, 프레임유닛(100)과 최하부의 이동 플레이트(310c) 사이에 배치된 탄성체(이하, 제1 탄성체)가 압축될 때, 프레임유닛(100)과 최상부의 이동 플레이트(310a) 사이에 배치된 탄성체(이하, 제2 탄성체)는 늘어나고, 제1 탄성체가 이완될 때, 제2 탄성체로 이완될 수 있다.
이와 같은 간격유지체(350)와 탄성체(370)는 복수의 이동 플레이트(310)와 복수의 고정 플레이트(330)가 비중첩되는 위치에서, 복수의 이동 플레이트(310)를 상호 연동되도록 연결할 수 있다. 즉, 최상부의 이동 플레이트(310a)와 중간 이동 플레이트(310b) 및 최하부의 이동 플레이트(310c)는 각각 마주보는 최상부의 고정 플레이트(330a)와, 중간 고정 플레이트(330b) 및 최하부의 고정 플레이트(330c)와 비중첩되는 위치에서 상하방향으로 서로 연동되도록 연결될 수 있다.
이처럼, 복수의 고정 플레이트(330)와 복수의 이동 플레이트(310)의 비중첩 영역이 형성되도록, 복수의 고정 플레이트(330) 및 복수의 이동 플레이트(310) 중 적어도 어느 하나의 가장자리에는 외측으로 돌출 형성된 제1 가이드부(313)가 형성된다.
제1 가이드부(313)는 평면상에서 이동 플레이트(310)와 고정 플레이트(330) 간의 비중첩영역을 형성하기 위한 것으로, 프레임유닛(100)과 마주보는 가장자리에서 외측으로 돌출 형성될 수 있다. 즉, 제1 가이드부(313)는 복수의 이동 플레이트(310)의 가장자리에서 외측으로 돌출 형성되거나, 복수의 고정 플레이트(330)의 가장자리에서 외측으로 돌출 형성되거나, 복수의 이동 플레이트(310) 및 복수의 고정 플레이트(330)의 가장자리에서 외측으로 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제1 가이드부(313)가 복수의 이동 플레이트(310) 및 복수의 고정 플레이트(330) 중 복수의 이동 플레이트(310)에 형성되는 것을 기준으로 설명하면, 제1 가이드부(313)가 이동 플레이트(310)에 형성됨으로써 이동 플레이트(310)의 일부 영역이 고정 플레이트(330)의 폭보다 넓은 폭을 가지며 비중첩영역(G)이 형성될 수 있다.
여기서, 프레임유닛(100)의 제1 가이드부(313)와 마주보는 위치에는 제1 가이드부(313)에 대응 형성되어, 제1 가이드부(313)의 승하강 이동을 가이드하는 제2 가이드부(113)가 형성될 수도 있다.
제2 가이드부(113)는 프레임유닛(100)에 형성되어 제1 가이드부(313)의 적어도 일부 영역이 삽입되어 배치될 수 있는 공간을 형성한다. 즉, 제2 가이드부(113)는 프레임유닛(100)의 내벽에서 제1 가이드부(313)와 대응되는 형상으로 상하방향으로 연장 형성되어, 제1 가이드부(313)가 제2 가이드부(113)에 일부 삽입된 상태로 승하강 가능하도록 가이드 해줄 수 있다. 이에, 복수의 이동 플레이트(310)가 내부공간에서 보다 안정적으로 배치 및 승하강 이동할 수 있다.
한편, 반도체 자재 처리 장치(1000)에는 상하방향으로 연장 형성되어, 복수의 이동 플레이트 및 프레임유닛(100)에 접촉 배치되는 지지축(400)이 구비될 수 있다.
지지축(400)은 복수의 이동 플레이트(310)의 승하강 이동을 가이드하기 위한 구성으로, 상하방향으로 연장 형성되어 복수의 이동 플레이트(310)를 관통하여 양단부가 각각 프레임유닛(100) 내부 상면 및 바닥면에 각각 연결되어 구비된다. 즉, 지지축은 복수의 고정 플레이트(330)와 비중첩되는 복수의 이동 플레이트(310)의 비중첩 영역을 관통하여 복수의 이동 플레이트(310)가 끼워진 상태로, 일단은 프레임유닛(100)의 내부 상면에 장착되고, 타단은 프레임유닛(100)의 내부 바닥면에 장착된다. 이처럼, 지지축(400)이 프레임유닛(100)과 이동 플레이트(310)에 연결됨으로써, 복수의 이동 플레이트(310)는 지지축(400)을 따라서 승하강 이동할 수 있다. 따라서, 제1 가이드부(313)와 마찬가지로 지지축(400)은 복수의 이동 프레이트(310)를 내부공간에서 보다 안정적으로 배치 및 승하강 이동시킬 수 있다. 이때, 지지축(400)은 앞서 설명한 간격유지체(350)와 서로 상이한 위치에 구비될 수도 있고, 간격유지체(350)에 의해 외측면 중 일부 영역이 둘러싸인 채로 구비될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 형성된 복수의 이동 플레이트(310)의 누름면의 반도체 자재(S)와 접촉 가능한 영역에는 도 5에 도시된 것처럼, 보조플레이트(317)가 구비될 수도 있다. 여기서, 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 이동 플레이트를 나타내는 도면이다.
보조플레이트(317)는 반도체 자재(S)와 접촉되는 이동 플레이트(310)의 영역에 구비되어 반도체 자재(S)의 변형을 감소시키기 위한 것으로서, 이동 플레이트(310)에 열이 가해지는 경우, 반도체 자재(S)로 전달되는 열량을 감소시키기 위해 구비될 수 있다.
즉, 도 5의 (a)에 도시된 것처럼, 고정 플레이트(330)에서 반도체 자재(S)와 마주보는 영역에 보조플레이트(317)가 장착되어, 고정 플레이트(330)에 단차가 형성되며 구비될 수 있다. 또한, 도 5의 (b)에 도시된 것처럼, 고정 플레이트(330)에서 반도체 자재(S)와 마주보는 영역에 소정의 홈(315)이 형성되고, 홈(315)에 보조플레이트(317)를 삽입 장착하여 구비될 수도 있다. 이와 같은, 보조플레이트(317)는 고정 플레이트(330)와는 상이한 재질로 형성되어 구비될 수 있으며, 예컨대, 절연재로 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가압유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 가압유닛(500)은 복수의 이동 플레이트(310)를 승하강시켜 반도체 자재(S)를 가압하기 위한 구성으로, 복수의 이동 플레이트(310) 중 최상부에 배치된 이동 플레이트를 밀어내어 복수의 이동 플레이트(310)를 밀어내기 위한 구성이다. 즉, 가압유닛(500)은 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내어 서로 연동된 복수의 이동 플레이트(310)를 모두 하강시킴으로써, 이동 플레이트(310)와 고정 플레이트(330) 사이에 배치된 반도체 자재(S)에 압력을 가할 수 있다.
이와 같은 가압유닛(500)은 반도체 자재(S)의 필요에 따라 설정된 복수의 압력으로 반도체 자재(S)를 가압할 수 있다. 즉, 가압유닛(500)은 반도체 자재(S)에 부여할 수 있는 압력 값을 복수개로 형성하도록 구비됨으로써, 반도체 자재(S)의 가압력 요구조건에 따라 반도체 자재(S)를 가압할 수 있다.
이때, 반도체 자재(S)의 가압력 요구조건은 반도체 자재(S)의 두께 일 수 있으며, 처리하는 반도체 자재(S)에 미리 설정된 가압력 값일 수 있다.
가압유닛(500)은 회전축(511)을 따라 연장되어 동일한 단면적을 갖는 입체도형의 가압부재(510)를 포함한다. 또한, 가압유닛(500)은 가압부재(510)의 적어도 일부 영역을 커버하여, 프레임유닛(100)에 가압부재(510)를 안정적으로 지지시키기 위한 고정부(530)를 포함할 수 있다.
가압부재(510)는 수납유닛의 상부에서 상하방향에 교차하는 방향으로 연장 형성되어, 동일한 단면적을 가지는 입체도형으로 형성되는 구성이다. 더욱 상세하게는, 가압부재(510)의 회전축(511)과 나란한 방향으로 연장 형성되며, 회전에 의해 복수의 이동 플레이트(310) 중 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내기 위한 크기의 기둥의 형태로 형성될 수 있다. 이에, 가압부재(510)는 회전축(511)을 기준으로 회전하여, 외측면 중 적어도 일부 영역으로 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내어 반도체 자재(S)를 가압할 수 있다.
이때, 회전축(511)은 가압부재(510)의 연장방향에 교차하는 방향으로의 단면상의 중심으로부터 한쪽으로 치우쳐 형성됨으로써, 측면까지의 거리가 영역별로 상이하게 형성될 수 있다. 이와 같은 가압부재(510)의 측면은 소정의 면적을 갖는 비가압면(510b)과, 비가압면(510b)과 대향하는 방향에서 곡률을 가지도록 형성된 가압면(510b)을 포함할 수 있으며, 회전축(511)과 가압면(510b)까지의 거리(R2)는 회전축(511)과 비가압면(510b)까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 회전축(511)을 기준으로 가압부재(510)가 회전하기 전에는 비가압면(510b)이 최상부의 이동 플레이트(310a)와 접촉하지 않고, 회전할 경우에는 가압면(510b)이 최상부의 이동 플레이트(310a)에 접촉할 수 있도록 할 수 있다.
회전축(511)은 프레임유닛(100)에 안착되어 지지되는 구성으로, 가압부재(510)를 회전시키기 위한 기준점을 제공하기 위한 구성이다. 회전축(511)은 가압부재(510)의 연장방향으로의 측면으로부터 돌출 형성되어 프레임유닛(100)에 지지됨으로써, 가압부재(510)가 회전축(511)을 기준으로 틸트(tilt)될 수 있다. 이때, 회전축(511)이 프레임유닛(100)에 지지되기 위해 프레임유닛(100)에는 회전축(511)이 삽입될 수 있는 지지부(135)가 형성될 수 있다. 이때, 회전축(517)이 상면에 안착되기 위해 프레임유닛(100)의 상면의 적어도 일부에는 회전축(511)이 삽입될 수 있는 지지부(135)가 형성될 수 있다. 즉, 도 6의 (a)를 참조하면, 지지부(135)는 가압부재(510)가 지나가는 관통구(133)과 이어지며, 프레임유닛(100)의 상면에서 하부로 소정깊이 페인 삽입홈으로 형성될 수 있다. 이에, 회전축(517)이 지지부(135)에 삽입되어 안정적으로 지지될 수 있다.
한편, 가압부재(510)는 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임유닛(100)에 지지되어, 프레임유닛(100)에 연결된 영역을 기준으로 회전 가능하도록, 관통구(133)의 외측으로 돌출 형성된 돌출부(136)에 삽입 배치되는 안착홈(518)을 포함한다. 즉, 가압부재(510)는 양단부 방향과 교차하는 방향으로 가압부재(510)를 페이며 안착홈(518)이 형성되어, 프레임유닛(100)의 관통구(133)를 구성하는 측면들 중 상기 교차하는 방향으로의 측면으로 돌출 형성된 돌출부(136)에 삽입배치될 수 있다.
이와 같이, 형성된 가압부재(510)는 회전축(517)가 형성된 위치를 기준으로 회전축(517)로부터 일면까지의 거리(R1), 회전축(517)로부터 가압부재(510)의 일단부까지의 거리(R2) 및 회전축(517)로부터 가압부재(510)의 일면과 반대되는 가압면(510b)과의 접점을 형성하는 L5 연장선까지의 거리(R3)가 각각 상이하게 형성된다. 즉, 가압부재(510)는 회전축(517)로부터 각각 일면, 일단부, L5 연장선과의 접점까지의 거리가 증가되도록 구비됨으로써, 가압부재(510)의 회전에 의해 내부공간에 배치되는 가압부재(510)의 영역이 증가하게 된다. 이에, 가압부재(510)가 이동 플레이트(310)를 밀어내는 정도가 증가하여 이동 플레이트(310)와 고정 플레이트(330) 사이의 거리가 좁아지며, 반도체 자재(S)에 가해지는 압력값이 증가하게 될 수 있다.
한편, 가압부재(510)에는 가압부재(510)에 연결되어 가압부재(510)의 회전을 위한 힘을 전달하기 위한 핸들부(513)가 구비될 수도 있다.
핸들부(513)은 가압부재(510)에 연결되어 가압부재(510)의 회전축(511)에 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 가압부재(510)를 회전시키기 위한 힘을 전달하기 위한 구성이다. 즉, 핸들부(513)는 가압부재(510)를 회전시키는데 소모되는 힘을 감소시키기 위해 구비되는 것으로, 핸들부(513)의 회전에 의해 회전축(511)을 기준으로 가압부재(510)가 회전하도록 할 수 있다. 이때, 핸들부(513)는 가압부재(510)로부터 연장형성되는 구간 중 일부 구간이 경사지도록 형성될 수 있다. 상세하게는, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, L2 연장선에서 L4 연장선까지 이어진 핸들부(513) 중 L3 연장선에서 L4 연장선까지 핸들부(513)가 경사지도록 형성될 수 있다. 이처럼, 핸들부(513)의 일부 구간이 경사지도록 형성됨으로써, 핸들부(513)의 단부가 프레임유닛(100)에 접촉함으로써, 비가압면(510a)이 최상부의 이동 플레이트(310a)를 바라본 상태로 가압부재(510)가 배치되도록 할 수 있다. 즉, 가압부재(510)가 비가압면(510a)이 수납유닛과 비접촉하도록 회전할때의 스토퍼 역할을 할 수 있다.
고정부(530)는 가압부재(510)를 커버 프레임(130) 상에 고정하기 위한 것으로, 커버 프레임(130)에 안착되는 가압부재(510)의 회전축(517) 부분을 커버하기 위한 고정블럭(531)과, 고정블럭(531) 및 커버 프레임(130)의 일부를 관통하며 배치되어, 고정블럭(531)을 커버 프레임(130) 상에 고정하기 위한 고정핀(535)을 포함한다.
고정블럭(531)은 커버 프레임(130)에 형성된 지지부(135) 및 지지부(135)에 삽입 배치된 회전축(517)를 커버하기 위한 구성으로, 소정의 두께를 갖는 블록형상을 가질 수 있다. 이때, 본 발명에서의 고정블럭(531)은 'ㄷ'자 형상의 블록을 사용하여, 커버 프레임(130)에 형성된 지지부(135)를 커버할 수도 있다. 이때, 고정블럭(531)의 양단부가 한 쌍의 지지부(135)를 각각 커버하고, 고정블럭(531)의 양단부를 연결하는 영역은 가압부재(510)의 회전반경을 결정하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
고정핀(535)은 고정블럭(531)을 커버 프레임(130)에 고정하기 위해 구비되는 구성으로, 고정블럭(531)을 관통하여, 커버 프레임(130)과 마주보는 단부가 상면과 동일한 위치에 배치되거나, 적어도 일부가 지지부(135)에 삽입 배치될 수 있다. 즉, 고정핀(535)은 회전축(517)가 지지부(135) 내에서 회전하며 움직이며 지지부(135)의 상부쪽으로 이동하려는 현상을 억제 및 방지하기 위한 구성으로, 회전축(517)의 직상부에서 회전축(517)의 상부로의 이동을 제한하기 위한 스토퍼역할을 할 수 있다.
한편, 본 발명의 고정부(530)는 가압부재(510)의 회전축(517)을 고정블럭(531)에 지지하고, 고정블럭(531)과 커버 프레임(130) 사이의 이격거리를 조절함으로써, 가압부재(510)가 형성하는 가압력을 복수개로 조절할 수도 있다.
즉, 회전축(517)은 고정블럭(531) 서로 마주보는 측벽에 회전 가능하도록 지지되며, 고정블럭(531)의 바닥면은 고정핀(535)의 삽입 정도에 따라서 커버 프레임(130)과의 이격거리가 조절되도록 구비된다. 더욱 상세하게는, 고정블럭(531)의 바닥면으로부터 튀어나온 고정핀(535)의 높이를 조절함으로써, 커버 프레임(130)과 고정블럭(531) 사이의 거리가 조절되도록 한다.
이처럼, 고정블럭(531) 자체가 커버 프레임(130) 상이와의 거리가 조절되면, 가압부재(510)는 고정블럭(531)의 이동에 연동되기 때문에 가압부재(510)와 최상부의 이동 플레이트(310a)의 사이 거리가 조절된다. 따라서, 가압부재(510)와 최상부의 이동 플레이트(310a) 사이의 거리가 조절됨에 의해, 가압부재(510)가 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내는 힘이 대응되어 조절됨으로써, 가압부재(510)가 형성하는 가압력이 복수개로 조절될 수 있다.
앞서 설명한 가압유닛(500)는 회전각도에 따라 미리 설정된 복수의 압력 중 반도체 자재(S)의 필요 압력값에 따라 선택된 압력을 사용할 수 있도록 가압부재(510)의 회전각도를 조절할 수 있는 각도조절 제한부(미도시)를 구비될 수 있다.
각도조절 제한부는 가압부재()에 형성되어, 가압부재()의 회전각도를 단계별로 유지하기 위한 구성이다. 즉, 각도조절 제한부는 가압부재()가 제1 각도로 회전할 때, 가압부재()가 제1 각도보다 큰 제2 각도로 회전할 때, 상기 제2 각도보다 큰 복수의 단계적 각도 변화를 유지하기 위해 구비될 수 있다. 이와 같은 각도조절 제한부는 가압부재()의 측면으로 돌출 가능하도록 내장되어 있는 제한핀이 가압부재()의 유지시키고자 하는 각도형성시에 돌출됨으로써, 프레임유닛()이나 기타 구성에 안착 또는 지지될 수 있도록 한다. 이에, 가압부재()의 각도를 다단, 즉, 단계적으로 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치는 복수의 반도체 자재가 적층 수납되며, 복수의 반도체 자재 각각에 동일한 압력을 가할 수 있는 장치이다. 또한, 반도체 자재 처리 장치는 복수의 반도체 자재에 동일한 압력을 가한 상태에서 반도체 자재를 다른 장소로 이동시킬 수 있는 장치일 수 있다. 이와 같은 반도체 자재 처리 장치는 반도체 자재를 복수개 수납하고, 수납된 반도체 자재가 가압된 상태에서 반도체 자재를 원하는 장소로 옮기는 것이 가능한 매거진일 수 있다.
이하, 도 8a 내지 도 8c를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치를 이용한 반도체 제조 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 자재 처리 장치의 동작에 의한 반도체 자재 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 8a는 반도체 자재의 가압 전 반도체 자재 처리 장치의 상태를 나타내는 도면이며, 도 8b 및 도 8c는 반도체 자재 가압 시의 반도체 자재 처리 장치의 구성의 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조 방법은 반도체 자재를 마련하는 단계와, 상하방향으로 서로 교번되어 이격 배치되는 복수개의 고정 플레이트(330) 및 서로 연동된 복수의 이동 플레이트(310) 중 복수개의 고정 플레이트(330) 상에 각각 반도체 자재(S)를 안착시키는 단계 및 복수의 고정 플레이트(330) 쪽으로 복수개의 이동 플레이트(310)를 승하강시켜, 반도체 자재(S)를 가압하는 단계를 포함한다.
우선, 반도체 자재(S)를 마련하는 단계는 몰딩재로 반도체 칩이 봉합된 상태의 반도체 패키지를 의미한다. 더욱 상세하게는, 반도체 자재(S)는 반도체 제조 공정 중 몰딩공정까지 수행된 반도체 패키지를 의미하며, 몰딩재인 수지로 반도체 칩이 봉합된 상태의 반도체 패키지를 스트립 단위로 제조한 상태를 의미한다. 즉, 반도체 자재(S)는 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 소잉 공정, 다이 어태치 공정, 와이어 본딩 공정 및 몰딩 공정을 진행한 후의 반도체 패키지가 경화공정에 투입되기 위해 스트립 단위로 제조된 집합체를 의미한다.
반도체 자재(S)가 마련되면, 프레임유닛(100)이 형성하는 내부공간에 상하방향으로 이격 배치된 복수의 플레이트 조합체(300)의 고정 플레이트(330)와 이동 플레이트(310) 사이로 반도체 자재(S)를 로딩시키고, 고정 플레이트(330) 상에 반도체 자재(S)를 안착시킨다. 즉, 내부공간에서 복수의 이동 프레이트(310) 및 복수의 고정 플레이트(330)가 이동 플레이트 - 고정 플레이트 순으로 상호 이격 배치되어 형성한 복수의 수납공간 각각에 반도체 자재(S)를 수납함으로써, 내부공간 내에 상하방향으로 반도체 자재(S)가 적층 수납된 상태가 되도록 한다.
이때, 도 8a에 도시된 것처럼, 반도체 자재(S)가 수납되기 전 및 반도체 자재(S)를 가압하기 전의 복수의 이동 플레이트(310) 및 복수의 고정 플레이트(330) 사이 간격은 D0의 값으로 이격된 상태이다. 이는, 가압부재(510)가 최상부의 이동 플레이트(310a)에 비접촉되어 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내고 있지 않은 상태이며, 복수의 이동 플레이트(310) 각각이 반도체 자재(S)와 비접촉된 상태이다. 또한, 최하부의 이동 플레이트(310c)와 프레임유닛(100) 사이의 탄성체(370)가 수축되지 않은 P0의 피치값을 갖는 상태이다. 즉, 반도체 자재(S)를 수납하기 전 및 반도체 자재(S)를 가압하기 전에는 가압부재(510)가 회전하지 않은 상태이며, 가압부재(510)의 비가압면(510b)이 가압부재(510)의 가압면(510b)보다 수납유닛(300)과 마주보는 면적이 더 큰 상태이다. 이에, 복수의 이동 플레이트(310)는 초기의 위치에서 하강되지 않은 상태이기 때문에, 탄성체(370)의 상하방향의 길이가 변화하지 않은 상태이다. 이처럼, 가압부재(510)가 최상부의 이동 플레이트(310a)를 하강시키지 않는 경우는, 가압부재(510)의 회전축(511)에서 비가압면(510b)까지의 거리가 회전축(511)에서 최상부의 이동 플레이트(310a)까지의 거리보다 작은 경우이다. 또한, 가압부재(510)의 회전축(511)에서 비가압면(510b)까지의 거리가 탄성체(370)의 수축이 발생하지 않은 상태, 즉, 탄성체(370)가 이완된 상태에서의 상하방향으로의 길이보다 작은 경우이다.
반도체 자재(S)가 복수의 이동 플레이트(310) 및 복수의 고정 플레이트(330)가 형성한 복수의 수납공간에 수납되면, 복수의 이동 플레이트(310) 상에 이격 배치된 가압부재(510)로 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내어, 복수의 고정 플레이트(330)와 복수의 이동 플레이트(310) 사이의 이격거리를 감소시켜 반도체 자재(S)를 가압한다.
즉, 도 8b에 도시된 것처럼, 가압부재(510)의 핸들부(513)를 들어올려 회전축(511)을 기준으로 가압부재(510)를 회전시키면, 회전축(511)에서 최상부의 이동 플레이트(310a)와 대향하는 위치의 가압부재(510)의 측면까지의 거리가 회전축(511)에서 최상부의 이동 플레이트(310a)까지의 거리보다 커지게 된다. 이는, 비가압면(510b)이 최상부의 이동 플레이트(310a)와 마주보지 않거나, 가압면(510b)이 최상부의 이동 플레이트(310a)와 마주보는 영역보다 비가압면(510b)이 최상부의 이동 플레이트(310a)와 마주보는 영역이 매우 작은 상태이다. 이에, 가압부재(510)가 최상부의 이동 플레이트(310a)에 접촉됨과 동시에 최상부의 이동 플레이트(310a)를 하강시키고, 서로 연동된 복수의 이동 플레이트(310) 모두가 하강함으로써, 복수의 이동 플레이트(310)와 복수의 고정 플레이트(330) 간의 거리가 각각 Dc의 동일한 값으로 좁아진다. 그리고, 탄성체(370)가 Pc의 피치값을 갖도록 수축되어 상하방향으로의 길이가 Dc의 값을 가지게 된다. 따라서, 수납된 반도체 자재(S)에 P1의 압력이 가해지게 된다.
한편, 상술한 바와 같이 복수의 이동 플레이트(310)와 복수의 고정 플레이트(330) 사이 거리를 조절하며 반도체 자재(S)를 가압하는 단계에서, 가압부재(510)는 필요에 따라 미리 설정된 복수의 압력으로 반도체 자재(S)를 가압한다. 즉, 가압부재(510)는 반도체 자재(S)의 두께나 반도체 자재(S)에 가해지는 최대 압력 값에 따라 미리 설정되어 있던 복수의 압력 중 가압하고자 하는 반도체 자재(S)에 필요한 압력값을 선택하여 반도체 자재(S)를 가압할 수 있다.
도 8c를 참조하여 설명하면, 가압부재(510)는 회전축(511)을 기준으로 가압면(510b)까지의 거리가 가압면(510b)의 위치별로 서로 상이한 거리를 가짐으로써, 가압부재(510)의 회전에 의해 반도체 자재(S)에 가해지는 압력의 크기가 상이해진다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 회전축(511)에서 가압면(510b)까지의 거리가 가압면(510b)의 연장방향을 기준으로 점차 증가되도록 형성함으로써, 가압부재(510)의 회전각도가 커질수록 회전축(511)과 가압면(510b)까지의 거리가 증가하게 된다. 이에, 가압부재(510)가 복수의 이동 플레이트(310)의 하강거리를 증가시키게 되며, 즉, P1 보다 증가된 P2의 압력으로 반도체 자재(S)를 가압할 수 있다.
이와 같이, 회전축(511)에서 가압면(510b)까지의 거리가 가압면(510b)의 연장방향으로 점차 증가하도록 형성되는 것은, 가압부재(510)가 회전되어 가압면(510b)의 시작위치가 최상부의 이동 플레이트(310a)를 밀어내었으나, 복수의 이동 플레이트(310)가 반도체 자재(S)에 접촉되지 않는 경우에 반도체 자재(S)를 가압할 수 없었던 문제를 미연에 방지할 수 있다.
이처럼, 가압부재(510)의 회전에 의해 이동 플레이트(310)와 고정 플레이트(330) 간의 간격을 조절하여 반도체 자재(S)에 가해지는 압력값을 조절하는 단계는 반도체 자재(S)를 경화되는 동안 수행될 수 있다. 즉, 가압부재(510)의 회전에 의해 이동 플레이트(310)들이 반도체 자재(S)와 접촉하며 반도체 자재(S)에 하중을 가하도록 한 뒤 반도체 자재 처리 장치(1000)를 이동시켜 경화공정에 사용되는 오븐에 넣음으로써, 반도체 자재(S)에 하중이 가해진 상태에서 경화공정이 진행되도록 할 수 있다.
또한, 반도체 자재(S)의 몰딩재의 경화과 완료되고 오븐 밖으로 꺼내온 상태에서도, 가해진 열이 식을때까지 반도체 자재(S)에 압력을 가할 수 있어 반도체 자재(S)의 온도가 감소할 때에 발생하는 휨 현상을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예와 같이 형성된 반도체 자재 처리 장치은 복수의 반도체 자재가 수납된 상태에서, 각각의 반도체 자재상의 이동 플레이트를 동시에 하강시킬 수 있다. 이때, 서로 연동된 복수의 이동 플레이트는 가압부재가 최상부의 이동 플레이트를 밀어내는 정도에 대응하여 하강함으로써, 복수의 자재에 균일한 압력을 가할 수 있다. 이는, 종래에 하나의 반도체 자재를 가압하기 위해 한 쌍의 웨이트바가 사용되는 것이 요구되지 않아, 웨이트바 제작에 소모되던 비용을 절감할 수 있다.
그리고, 상기와 같이 반도체 자재의 가압이 수행되는 상태에서, 이를 이동시키거나 경화공정과 같은 추가 공정이 이루어질 수 있어, 이동 및 경화과정에서 반도체 자재가 휘는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 이에, 반도체 자재의 불량률을 감소시킴으로써, 반도체 제조 품질을 증가시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
S : 반도체 자재 1000 : 매거진
100 : 프레임유닛 110 : 서포트 프레임
130 : 커버 프레임 300 : 수납유닛
310 : 이동 플레이트 330 : 고정 플레이트
350 : 간격유지체 370 : 탄성체
400 : 지지축 500 : 가압유닛
510 : 가압부재 511 : 회전축
510a : 비가압면 510b : 가압면
513 : 핸들부 530 : 고정부
531 : 고정블럭 535 : 고정핀

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 측면이 개방 형성되며, 내부공간을 형성하는 프레임유닛;
    상기 내부공간에서 상하방향으로 상호 이격 배치되어 상기 프레임유닛에 고정 설치되는 복수의 고정 플레이트, 상기 복수의 고정 플레이트 상에 각각 이격 배치되어 상기 상하방향으로 서로 연동되도록 형성되는 복수의 이동 플레이트 및 상기 복수의 이동 플레이트 사이에 양단부가 연결되도록 배치되어, 상기 복수의 이동 플레이트 사이 간격을 유지시키는 간격유지체를 포함하여, 각각의 고정 플레이트 및 이동 플레이트 사이에 반도체 자재의 적층 수납을 가능하게 하는 수납유닛; 및
    상기 복수의 이동 플레이트를 승하강시켜 상기 반도체 자재를 가압하는 가압유닛;을 포함하고,
    상기 복수의 이동 플레이트의 가장자리에는 외측으로 돌출 형성되는 제1 가이드부가 형성되고, 상기 프레임 유닛의 내벽에는 상하 방향으로 연장되어 상기 제1 가이드부의 적어도 일부 영역이 삽입 배치되는 제2 가이드부가 형성되어, 상기 복수의 이동 플레이트가 상기 제2 가이드부를 따라 승하강 이동하며,
    상기 가압유닛은,
    회전축을 기준으로 회전하며, 위치별로 상기 회전축과의 거리가 서로 상이하게 형성되는 가압면을 포함하여 상기 반도체 자재를 복수의 압력으로 가압하는 가압부재; 및
    상기 프레임유닛 상에 설치되어 상기 가압부재의 회전축을 지지하는 고정블럭 및 상기 고정블럭을 관통하여 상기 프레임유닛 상에 삽입되는 정도에 따라서 상기 고정블럭이 상기 프레임유닛 상에서 이격되는 거리를 조절하는 고정핀을 포함하여, 상기 복수의 이동 플레이트 중 최상부의 이동 플레이트와 상기 가압부재 사이의 거리를 조절하여 상기 가압부재가 형성하는 복수의 압력을 조절하는 고정부;를 포함하는 반도체 자재 처리 장치.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 수납유닛은,
    상기 프레임유닛 및 상기 프레임유닛에 이웃하게 배치된 이동 플레이트 사이에 구비되어 압축 또는 이완되는 탄성체;를 더 포함하는 반도체 자재 처리 장치.
  3. 청구항 2 에 있어서,
    상기 간격유지체 및 상기 탄성체는 상기 복수의 이동 플레이트와 상기 고정 플레이트가 비중첩되는 위치에 배치되는 반도체 자재 처리 장치.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 상하방향으로 연장 형성되어 상기 프레임유닛에 연결되며, 상기 복수의 이동 플레이트를 지지하는 지지축;을 포함하며,
    상기 지지축은 상기 복수의 이동 플레이트의 승하강 이동을 가이드하는 반도체 자재 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1 에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 회전축을 따라 연장되어 동일한 단면적을 갖는 기둥형상으로 형성되는 반도체 자재 처리 장치.
  8. 청구항 7 에 있어서,
    상기 가압면은 곡면으로 형성되고,
    상기 가압부재는 상기 가압면에 연결되는 비가압면;을 포함하며,
    상기 회전축과 상기 가압면 사이의 거리는 상기 회전축과 상기 비가압면 사이의 거리보다 큰 반도체 자재 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 몰딩재로 반도체 칩이 봉합된 상태의 반도체 자재를 마련하는 단계;
    프레임유닛의 내부 공간에서 상하방향으로 서로 교번되어 이격 배치되는 복수의 고정 플레이트 및 서로 연동된 복수의 이동 플레이트 중 상기 복수의 고정 플레이트 상에 각각 상기 반도체 자재를 안착시키는 단계;
    상기 복수의 고정 플레이트 쪽으로 상기 복수의 이동 플레이트를 승하강시켜, 상기 반도체 자재를 가압하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 이동 플레이트는 상기 복수의 이동 플레이트 사이에 양단부가 연결되도록 배치되는 간격유지체에 의하여 사이 간격이 유지되며,
    상기 반도체 자재를 가압하는 단계는, 상기 복수의 이동 플레이트의 가장자리에 외측으로 돌출 형성되는 제1 가이드부의 적어도 일부 영역이, 상기 프레임유닛의 내벽에 상하 방향으로 연장되어 형성되는 제2 가이드부에 삽입 배치된 상태로 상기 복수의 이동 플레이트가 상기 제2 가이드부를 따라 하강 이동하고,
    상기 반도체 자재를 가압하는 단계는, 회전축을 기준으로 회전하며 위치별로 상기 회전축과의 거리가 서로 상이하게 형성되는 가압면을 포함하여 상기 반도체 자재를 복수의 압력으로 가압하는 가압부재를 상기 회전축을 지지하는 고정블럭에 의하여 상기 프레임유닛 상에 고정하고, 상기 고정블럭을 관통하여 상기 프레임유닛 상에 삽입되는 정도에 따라서 상기 고정블럭이 상기 프레임유닛 상에서 이격되는 거리를 조절하는 고정핀에 의하여 상기 가압부재가 형성하는 복수의 압력을 조절하는 반도체 제조 방법.
  11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 반도체 자재를 가압하는 단계는,
    상기 가압부재로 상기 복수의 이동 플레이트 중 최상부에 배치된 이동 플레이트를 밀어내어, 상기 복수의 고정 플레이트와 상기 복수의 이동 플레이트 사이의 이격거리를 감소시키며 수행되는 반도체 제조 방법.
  12. 삭제
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