KR102121061B1 - 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법 - Google Patents

반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 작업대의 일측에 설치되고 측정하고자 하는 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 반도체 패키지의 기판 두께와 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하는 측정부, 상기 보호 몰딩층을 연삭하는 연삭유닛 및 상기 측정부에서 측정된 전체 두께에서 상기 기판 두께를 감산하여 상기 보호 몰딩층의 두께를 산출하고, 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 상기 보호 몰딩층을 미리 설정된 설정 두께로 일정하게 연삭하도록 상기 연삭유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 반도체 패키지의 기판 두께 및 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하고, 측정된 전체 두께에서 기판의 두께를 감산해서 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절할 수 있다.

Description

반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법{GRINDING THICKNESS CONTROL APPARATUS AND METHOD OF SEMICONDUCTOR PACKAGE GRINDER}
본 발명은 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스 기판의 상부면에 반도체 칩이 실장되어 패키징된 반도체 스스립이나 웨이퍼의 보호 몰딩층을 연삭하여 두께를 감소시키는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 패키지는 실리콘 재질로 제조된 반도체 기판상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 반도체 칩을 제조한 후, 이를 리드 프레임이나 인쇄회로기판 등과 같은 스트립 자재에 부착하고, 상기 반도체칩과 스트립 자재가 서로 통전되도록 와이어 등을 이용해서 전기적으로 연결한 다음, 반도체칩을 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시 수지로 몰딩하는 과정을 거쳐 제조된다.
이러한 반도체 패키지는 스트립 자재에 매트릭스 타입으로 배열되는 형태로 패키징되며, 스트립 자재 내의 각 패키지들은 커팅되어 개별적으로 분리되고, 이렇게 낱개로 분리된 패키지들은 미리 설정된 품질 기준에 따라 선별된 후, 트레이 등에 적재되어 후속 공정으로 보내진다.
몰딩 공정이 완성된 형태를 형상에 따라 반도체 스트립 또는 반도체 웨이퍼라 하며, 반도체 스트립과 반도체 웨이퍼는 복수 개의 반도체 패키지들을 포함한다. 반도체 스트립 또는 반도체 웨이퍼에서 각각의 반도체 패키지를 분리하기 위해서는 절단 공정이 수행된다.
절단 공정 후, 복수 개의 반도체 패키지는 세척과 건조와 같은 후속 공정을 거친 후, 상기 턴 테이블로 이동되어 비전 검사(vision inspection)를 거쳐 소팅 피커를 통해 분류된다.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 반도체 패키지 그라인더 기술을 개시해서 특허 등록받은 바 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1531820호(2015년 6월 24일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1635113호(2016년 6월 30일 공고)
한편, 종래기술에 따른 반도체 패키지 그라인더를 이용해서 반도체 패키지의 보호 몰딩층을 연삭하는 과정에서 반도체 패키지의 제조시 공차로 인해 보호 몰딩층의 두께가 불균일하거나, 반도체 패키지가 굴곡지게 변형된 경우, 보호 몰딩층을 일정한 두께로 연삭하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서 반도체 패키지의 연삭 두께를 정밀하게 조절해서 보호 몰딩층을 연삭할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층을 제거하여 반도체 패키지의 전체 두께를 얇게 할 수 있는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연삭하고자 하는 반도체 패키지의 보호 몰딩층 두께를 정밀하게 조절해서 연삭할 수 있는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 패키지의 기판 두께와 무관하게 보호 몰딩층의 두께에 따라 연삭 두께를 조절해서 보호 몰딩층의 두께를 균일하게 유지할 수 있는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치는 반도체 패키지의 기판 두께와 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하고, 측정된 전체 두께에서 기판 두께를 감산하여 상기 보호 몰딩층의 두께를 산출하며, 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 상기 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법은 반도체 패키지의 기판 두께와 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하고, 측정된 전체 두께에서 기판 두께를 감산하여 상기 보호 몰딩층의 두께를 산출하며, 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 상기 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법에 의하면, 반도체 패키지의 기판 두께 및 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하고, 측정된 전체 두께에서 기판의 두께를 감산해서 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 반도체 패키지에 형성된 보호 몰딩층을 일정한 두께로 유지하도록 연삭할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치가 적용된 반도체 패키지 그라인더의 블록 구성도,
도 2는 반도체 패키지를 예시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치가 적용된 공급모듈의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 연삭 두께 조절장치의 부분확대도,
도 5는 도 4에 도시된 측정부의 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법을 단계별로 설명하는 공정도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 예에서 반도체 패키지는 가로와 세로 길이가 각각 약 215㎜*16㎜의 직사각판 형상의 반도체 스트립, 가로 및 세로 길이가 각각 약 311㎜*311㎜의 정사각판 형상으로 형성되는 PLP(Panel Level Package) 및 직경이 약 8인치 또는 12인치인 원판 형상의 WLP(Wafer Level Package)를 모두 포함할 수 있다.
다만, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 상기 반도체 스트립의 연삭두께를 조절하는 구성을 설명하나, 본 발명은 반도체 스트립뿐만 아니라, PLP, WLP의 연삭두께를 조절하도록 변경될 수 있다.
그리고 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치가 적용되는 반도체 패키지 그라인더의 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치가 적용된 반도체 패키지 그라인더의 블록 구성도이다.
반도체 패키지 그라인더(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 패키지의 보호 몰딩층을 제거하도록 반도체 패키지를 고정하고 세정하는 진공척 유닛(11), 반도체 패키지를 진공척 유닛(11)에 순차적으로 로딩하는 제1 피커(12), 진공척 유닛(11)에 로딩된 반도체 패키지의 보호 몰딩층을 연삭해서 제거하는 연삭유닛(13), 연삭유닛(13)에 의해 연삭된 반도체 패키지를 건조하는 건조장치(14) 및 연삭유닛(13)에서 연삭된 반도체 패키지를 건조장치(14)로 로딩하는 제2 피커(15)를 포함한다.
이와 함께, 반도체 패키지 그라인더(10)는 연삭 작업이 수행될 반도체 패키지가 적재된 복수의 매거진이 적재되는 적재공간이 마련되는 제1 적재부(16), 각 매거진에 적재된 반도체 패키지를 하나씩 제1 피커(12)에 순차적으로 공급하는 공급모듈(17), 연삭 작업이 완료된 반도체 패키지의 정밀도를 검사하는 검사모듈(18), 검사가 완료된 반도체 패키지를 적재하는 제2 적재부(19) 및 반도체 패키지 그라인더에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 연삭, 세정, 건조, 검사 등 각각의 공정을 수행하는 각 장비 및 각각의 공정에 필요한 절삭유, 세정수 또는 진공압을 제공하기 위한 탱크와 펌프 등은 하나의 하우징(도면 미도시) 내부에 설치할 수 있다.
상기 하우징의 전면에는 각 장비의 동작상태를 표시하는 표시패널과 각 장비의 동작을 설정하고 동작을 제어하기 위한 조작패널이 설치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 진공척 유닛을 중심으로 양측에 각각 제1 적재부와 건조장치, 검사모듈, 제2 적재부를 설치하고, 공급모듈과 제1 및 제2 피커를 이용해서 반도체 패키지를 하나의 직선을 따라 순차적으로 이동시키면서 각각의 공정을 수행하도록 구성된다.
이에 따라, 본 발명은 반도체 패키지의 보호 몰딩층을 제거하는 전체 과정의 이동거리를 최소화해서 작업속도를 향상시킬 수 있고, 전체 장치 내부의 구성을 간단하게 함으로써, 공간 활용도를 극대화할 수 있다.
본 실시 예에서는 반도체 패키지가 하나의 직선을 따라 순차적으로 이동하는 방향을 '반도체 패키지 이송 방향'이라 한다.
이와 같은 전체 공정의 순서에 따라 반도체 패키지 그라인더에 마련된 각 장비의 구성을 간략하게 설명한다.
제1 적재부(16)에는 반도체 패키지가 적재된 매거진을 미리 설정된 위치로 이동시키고 매거진에 적재된 반도체 패키지가 연삭유닛(13) 측으로 공급됨에 따라 매거진을 상방 또는 하방으로 이동시키는 매거진 이동로봇이 마련될 수 있다.
검사모듈(18)은 연삭 작업이 완료된 반도체 패키지의 두께를 검사하는 두께 검사로봇, 제2 피커(15)로부터 연삭 작업이 완료된 반도체 패키지를 전달받아 제2 적재부(19) 측으로 이송하는 비전레일과 상기 비전레일을 따라 이송되는 반도체 패키지를 촬영하여 비전 검사를 수행하는 비전로봇을 포함할 수 있다.
제2 적재부(19)에는 검사 작업까지 완료된 반도체 패키지를 적재하고자 하는 빈 매거진 내부에 반도체 패키지가 적재되도록 매거진을 상방 또는 하방으로 이동시키고 적재가 완료된 매거진을 적재공간으로 이동시키는 적재로봇이 마련될 수 있다.
진공척 유닛(11)은 반도체 패키지를 고정해서 연삭유닛(13)의 하부로 이동시켜 연삭 작업, 세정 작업 및 두께 검사 작업 시 반도체 패키지를 미리 설정된 방향 및 간격만큼 이동시키는 기능을 한다.
이를 위해, 진공척 유닛(11)은 진공을 형성해서 흡착 방식으로 반도체 패키지를 고정하는 척 테이블, 상기 척 테이블을 반도체 패키지의 이송 방향과 직각 방향으로 이동시키는 Y축 로봇, 상기 척 테이블에 연결되고 흡입력을 발생하도록 진공을 형성하는 진공펌프 및 상기 척 테이블에 세정수를 공급하는 세정수펌프(도면 미도시)를 포함할 수 있다.
다음, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2는 반도체 패키지를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치가 적용된 공급모듈의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 연삭 두께 조절장치의 부분확대 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 측정부의 단면도이다.
도 5에는 도 4에 도시된 측정부가 하방으로 이동된 상태가 도시되어 있다.
본 실시 예에서는 연삭 두께 조절장치(30)가 공급모듈(17)에 설치된 것으로 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 진공척 유닛(11)에 설치하도록 변경될 수도 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연삭 두께 조절장치(30)는 제1 적재부(16)의 매거진에 적재된 반도체 패키지를 진공척 유닛(11)으로 공급하는 공급모듈(17)에 설치되고, 도 2에 도시된 바와 같은 반도체 패키지(100)의 인쇄회로기판(이하 '기판'이라 함)(110)의 두께(h1)와 반도체 패키지(100)의 상부에 형성된 보호 몰딩층(120)을 포함하는 반도체 패키지(100)의 전체 두께(h2)를 측정한다.
그리고 연삭 두께 조절장치(30)는 측정된 전체 두께(h2)에서 기판(110)의 두께(h1)를 감산해서 보호 몰딩층(120)의 두께(h3)를 산출하고, 산출된 보호 몰딩층(120)의 두께(h3)를 기준으로 보호 몰딩층(120)의 두께가 작업자로부터 설정된 설정 두께(h4)로 일정하게 유지되도록, 연삭 두께를 조절한다.
공급모듈(17)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 작업대 상부에 반도체 패키지의 이동 경로를 따라 양측에 설치되어 반도체 패키지의 이동을 가이드하는 한 쌍의 레일(21), 반도체 패키지의 일단을 집어서 상기 이동 경로를 따라 이동시키는 이동유닛(22), 이동유닛(22)을 구동하도록 구동력을 발생하는 구동유닛(23) 및 구동유닛(23)에서 발생한 구동력을 이동유닛(22)으로 전달하는 전달유닛(24)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 레일(21)은 반도체 패키지, 즉 본 실시 예에서는 반도체 스트립의 폭에 대응되는 간격만큼 이격되게 설치되고, 반도체 패키지는 한 쌍의 레일(21) 사이 공간을 따라 이동할 수 있다.
이동유닛(22)은 상기 이동 경로를 따라 작업대의 양측 상단에 설치되는 한 쌍의 지지대(221), 한 쌍의 지지대(221) 상면을 따라 이동 가능하게 설치되는 이동체(222) 및 이동체(222)에 설치되고 반도체 패키지의 일단부, 즉 전단부를 집게 구조를 응용해서 집을 수 있도록 상하에서 가압하여 고정해서 이동시키는 핑거유닛(223)을 포함할 수 있다.
구동유닛(23)은 유압이나 전원을 공급받아 구동력을 발생하는 펌프나 모터로 마련될 수 있다.
전달유닛(24)은 한 쌍의 레일(21) 전단부와 후단부에 설치되는 롤러나 풀리와 구동유닛(23)에서 전달되는 구동력을 상기 롤러나 풀리에 전달하는 벨트나 기어를 포함할 수 있다.
연삭 두께 조절장치(30)는 한 쌍의 레일(21) 사이를 따라 이동하는 반도체 패키지의 두께를 측정하는 측정부(31) 및 반도체 패키지의 두께 측정시 이물질을 제거하도록 고압의 공기를 분사해서 아래에서 설명할 설치블록과 레일 사이의 이물질을 제거하는 공기분사부(32)를 포함할 수 있다.
측정부(31)는 반도체 패키지의 들뜸으로 인한 두께 측정 오차를 제거하기 위해, 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 반도체 패키지의 기판 두께 및 전체 두께를 측정한다.
이를 위해, 측정부(31)는 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압하는 가압모듈(40)과 가압모듈(40)에 의해 고정된 반도체 패키지의 기판 두께 및 전체 두께를 측정하는 측정모듈(50)을 포함할 수 있다.
그래서 반도체 패키지 그라인더(10)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(20)는 측정부(31)에서 측정된 전체 두께에서 기판 두께를 감산하여 보호 몰딩층의 두께를 산출하고, 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 작업자로부터 설정받은 설정 두께에 따라 보호 몰딩층을 일정한 두께로 연삭하도록 연삭유닛(13)의 구동을 제어할 수 있다.
물론, 본 발명은 제어부(20)와 별도로 연삭 두께를 조절하기 위한 별도의 컨트롤러를 마련하고, 상기 컨트롤러와 제어부(20)의 통신을 통해 연삭 두께를 조절하는 동작을 수행하도록 변경될 수도 있다.
이러한 측정부(31)는 작업대의 일측 상부에 좌우 방향을 따라 이동 가능하게 설치대(33)에 가압모듈(40)과 측정모듈(50)을 상하 및 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
이를 위해, 설치대(33)에는 상하 방향으로 이동 가능하게 설치블록(34)이 설치되고, 설치블록(34)은 설치대(33)에 상하 방향을 따라 설치된 이동가이드바를 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다.
가압모듈(40)과 측정모듈(50)은 설치블록(34)의 내측면에 설치되고, 설치블록(34)과 함께 상하 방향으로 이동해서 반도체 패키지에 적용된 기판의 두께 및 전체 두께를 측정할 수 있다.
이러한 설치블록(34)은 하방으로 이동시 한 쌍의 레일(21) 중에서 설치블록(34)의 하부에 배치된 레일(21)의 상면에 접촉되고, 레일(21)은 설치블록(34)의 하방 이동을 제한하는 스토퍼 기능을 한다.
한 쌍의 레일(21)의 내측면에는 각각 반도체 패키지의 이동을 가이드하는 가이드 홈(211)이 형성되고, 측정모듈(50)에 마련되는 프로브(52)는 반도체 패키지가 투입되기 이전에는 가이드홈(211)의 상부를 관통해서 가이드홈(211)의 하면과 접촉한다.
그래서 측정모듈(50)은 프로브(42)와 가이드홈(211)의 하면이 접촉된 상태를 기준으로 영점을 세팅하고, 반도체 패키지가 투입되면 반도체 패키지의 기판 두께 및 전체 두께를 측정한다.
측정모듈(50)은 설치블록(34)에 고정 설치되는 본체(51), 본체(51)의 하부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고 가이드홈(211)의 하면 또는 반도체 패키지와 접촉하는 프로브(52) 및 본체(51) 내부에 설치되고 프로브(52)의 상단 위치를 측정하는 측정센서를 포함할 수 있다.
가압모듈(40)은 설치블록(34)에 고정 설치되는 원통부(41) 및 본체(51)와 프로브(52) 사이에 설치되고 프로브(52)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(42)를 포함할 수 있다.
프로브(52)는 본체(51)에서 원통부(41)의 하방으로 돌출되게 설치되고, 가이드홈(211)의 하면 또는 반도체 패키지와의 접촉에 의해 상방으로 이동할 수 있다.
여기서, 프로브(52)는 가압모듈(40)의 탄성부재(42)에서 제공되는 탄성력에 의해 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압할 수 있다.
이에 따라, 반도체 패키지는 프로브(52)에 의해 가압되어 고정되고, 상기 측정센서는 가이드홈(211) 또는 반도체 패키지와의 접촉에 의해 상방으로 이동한 프로브(52)의 상단 위치를 측정해서 두께를 측정할 수 있다.
측정센서는 측정된 두께에 대응되는 측정신호를 발생하여 제어부(20)로 전달하고, 제어부(20)는 측정센서의 측정신호에 따라 반도체 패키지의 기판 및 전체 두께를 수신할 수 있다.
한편, 설치블록(34)의 하면과 레일(21) 사이에 이물질이 존재하거나, 설치블록(34)의 하면과 레일(21) 사이에 존재하는 공기에 의한 압력이 발생하는 경우, 두께 측정 오차가 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 공기분사부(32)는 두께 측정 직전에 레일(21)을 향해 고압으로 공기를 분사해서 이물질을 제거하고, 압력 발생을 방지한다.
이러한 공기분사부(32)는 설치블록(34)에 마련될 수 있다.
즉, 설치블록(34)의 일측에는 고압의 공기를 공급하는 공기 공급라인(61)이 연결되고, 설치블록(34)의 내부에는 고압의 공기를 이동시키는 이동유로(62)가 형성되며, 설치블록(34)의 하면에는 레일(31)을 향해 고압의 공기를 분사하는 분사공(63)이 형성된다.
도 5에서 이동유로(62)는 설치블록(34) 내부에 상하 방향을 따라 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 공기 공급라인(61)의 연결위치, 이동유로(62)의 형상과 위치, 방향 및 분사공(63)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 반도체 패키지의 기판 두께 및 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하고, 측정된 전체 두께에서 기판의 두께를 감산해서 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절한다.
이에 따라, 본 발명은 반도체 패키지에 형성된 보호 몰딩층의 두께를 일정하게 유지시켜 연삭할 수 있다.
다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 6의 S10단계에서 반도체 패키지 그라인더(10)의 전원 스위치(도면 미도시)가 온 조작되면, 전원 공급부(도면 미도시)는 각 장치에 전원을 공급한다. 그러면, 제어부(20)는 각 장치를 초기화하고, 반도체 패키지를 순차적으로 공급해서 보호 몰딩층을 연삭하고, 반도체 패키지의 세정, 건조, 검사 동작을 수행하도록 준비한다.
이때, 작업자는 조작패널을 조작해서 연삭하고자 하는 보호 몰딩층의 설정 두께를 입력할 수 있다.
S12단계에서 공급모듈(17)은 제1 적재부의 각 매거진에 적재된 반도체 패키지를 순차적으로 진공척 유닛 측으로 공급한다.
이때, 연삭 두께 조절장치(30)는 반도체 패키지의 기판 두께와 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정한다(S14).
이를 위해, 공급모듈(23)의 핑거유닛(223)은 반도체 패키지의 후단부를 집어서 공급모듈(23) 내측으로 이동시키고, 측정부(31)는 일정 위치로 이동된 반도체 패키지의 기판 두께와 전체 두께를 측정한다.
즉, 핑거부재(223)는 제어부(20)의 제어신호에 따라 미리 설정된 거리만큼 순차적으로 이동시키고, 해당 위치의 두께 측정이 완료되면 반도체 패키지를 다음 위치까지 이동시킨다.
이와 같이, 복수의 위치에서 두께를 측정하는 경우, 제어부는 복수의 측정값의 평균값이나 최대값 또는 최소값 등 다양한 방식으로 설정된 방식에 따라 보호 몰딩층의 두께를 산출할 수 있다(S16).
이때, 측정부(31)는 제어부(20)의 제어에 따라 반도체 패키지의 기판 가장자리에 대응되는 위치에서 기판의 두께를 측정하고, 반도체 패키지의 중앙부 측으로 이동해서 전체 두께를 측정할 수 있다.
그리고 제어부(20)는 미리 설정된 하나의 위치에서 두께를 측정하도록 제어하거나, 두께 측정 결과의 정밀도를 향상시키기 위해, 반도체 패키지의 두께를 복수의 위치에서 측정하도록 제어할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 레일의 일측에 하나의 측정모듈을 마련하고, 측정모듈을 상하 및 좌우 방향으로 이동시켜 반도체 패키지의 기판 두께 및 전체 두께를 측정하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명은 측정모듈을 복수로 마련하고, 각 측정모듈을 이용해서 반도체 패키지의 기판 두께와 전체 두께를 각각 측정하도록 변경될 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 측정모듈을 이용해서 반도체 패키지의 복수의 위치에서 기판 두께와 전체 두께를 각각 측정하도록 변경될 수도 있다.
S18단계에서 제어부(20)는 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 보호 몰딩층을 작업자로부터 입력된 설정 두께로 연삭하기 위해, 산출된 보호 몰딩층의 두께서 상기 설정 두께를 감산한 두께만큼 연삭하도록 연삭유닛(13)의 구동을 제어한다.
이에 따라, 연삭유닛(13)은 보호 몰딩층을 상기 설정 두께로 일정하게 유지하도록 연삭 두께를 조절해서 연삭한다.
이와 같은 연삭 과정에서 반도체 패키지는 세척수에 의해 세정되고, 제어부(20)는 세정된 반도체를 건조유닛(14) 및 검사모듈(18)으로 공급해서 건조 및 검사하도록 제어한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 반도체 패키지의 기판 두께 및 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하고, 측정된 전체 두께에서 기판의 두께를 감산해서 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절한다.
이에 따라, 본 발명은 반도체 패키지에 형성된 보호 몰딩층의 두께를 일정하게 유지시켜 연삭할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
즉, 상기의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 상기 반도체 스트립의 연삭 두께를 조절하는 구성을 설명하였으나, 본 발명은 반도체 스트립뿐만 아니라, PLP, WLP의 연삭두께를 조절하도록 변경될 수 있다.
본 발명은 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층의 두께를 일정하게 연삭하는 반도체 패키지 그라인더 기술에 적용된다.
10: 반도체 패키지 그라인더
11: 진공척 유닛 12: 제1 피커
13: 연삭유닛 14: 건조유닛
15: 제2 피커 16: 제1 적재부
17: 공급모듈 18: 검사모듈
19: 제2 적재부 20: 제어부
21: 레일 211: 가이드홈
22: 이동유닛 221: 지지대
222: 이동체 223: 핑거유닛
23: 구동유닛 24: 전달유닛
30: 연삭 두께 조절장치
31: 측정부 32: 공기분사부
33: 설치대 34: 설치블록
40: 가압모듈 41: 원통부
42: 탄성부재 50: 측정모듈
51: 본체 52: 프로브
61: 공기공급라인 62: 이동유로
63: 분사공
100: 반도체 패키지 110: 인쇄회로기판
120: 보호 몰딩층
h1: 인쇄회로기판의 두께
h2: 반도체 패키지의 전체 두께
h3: 보호 몰딩층의 두께
h4: 설정 두께

Claims (14)

  1. 작업대의 일측에 설치되고 측정하고자 하는 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 반도체 패키지의 기판 두께와 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하는 측정부,
    상기 보호 몰딩층을 연삭하는 연삭유닛 및
    상기 측정부에서 측정된 전체 두께에서 상기 기판 두께를 감산하여 상기 보호 몰딩층의 두께를 산출하고, 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 상기 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절해서 일정한 두께로 연삭하도록 상기 연삭유닛의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 측정부는 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압하는 가압모듈과
    상기 가압모듈에 의해 가압 고정된 반도체 패키지의 상기 기판 두께 및 전체 두께를 측정하는 측정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정모듈은 반도체 패키지의 중앙부와 상기 보호 몰딩층이 미형성된 기판 가장자리 사이에서 이동 가능하게 설치되는 설치블록,
    상기 설치블록에 고정 설치되는 본체,
    상기 본체의 하부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고 한 쌍의 레일 내측면에 형성된 가이드홈의 하면 또는 반도체 패키지와 접촉하는 프로브 및
    상기 본체 내부에 설치되고 상기 프로브의 상단 위치를 측정하는 측정센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가압모듈은 상기 설치블록에 고정 설치되는 원통부 및
    상기 본체와 프로브 사이에 설치되고 상기 프로브에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 프로브는 상기 본체에서 상기 원통부의 하방으로 돌출되게 설치되며, 상기 가이드홈의 하면 또는 반도체 패키지와의 접촉에 의해 상방으로 이동하고,
    상기 탄성부재의 탄성력에 의해 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는 반도체 패키지를 공급하는 경로 주변에 적어도 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 측정부는 하나로 마련되는 경우, 상기 기판 두께와 전체 두께를 측정 가능하도록, 반도체 패키지가 이송되는 방향과 직교하는 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반도체 패키지를 상기 연삭유닛 측으로 이동시키는 공급유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부는 반도체 패키지를 이송하면서 적어도 하나 이상의 위치에서 상기 기판 두께 및 전체 두께의 측정 가능하도록, 상기 반도체 패키지를 미리 설정된 거리만큼 순차적으로 이동시키도록 상기 공급유닛의 구성을 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정부에서 복수의 측정값이 수신되는 경우, 각 측정값의 평균, 최대값 또는 최소값을 기준으로 상기 보호 몰딩층을 연삭하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절장치.
  10. (a) 측정부에서 가압모듈을 이용해서 반도체 패키지를 미리 설정된 압력으로 가압한 상태에서 측정모듈을 이용해서 반도체 패키지의 기판 두께와 반도체 패키지의 상부에 형성된 보호 몰딩층을 포함한 전체 두께를 측정하는 단계,
    (b) 제어부에서 측정된 전체 두께에서 기판 두께를 감산하여 상기 보호 몰딩층의 두께를 산출하는 단계 및
    (c) 연삭유닛을 이용해서 상기 제어부에서 산출된 보호 몰딩층의 두께를 기준으로 상기 보호 몰딩층의 연삭 두께를 조절해서 미리 설정된 설정 두께로 일정하게 연삭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 측정부는 하나로 마련되는 경우, 반도체 패키지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동해서 상기 기판 두께와 전체 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 제어부는 반도체 패키지를 이송하면서 적어도 하나 이상의 위치에서 상기 기판 두께 및 전체 두께의 측정 가능하도록, 상기 반도체 패키지를 미리 설정된 거리만큼 순차적으로 이동시키도록 공급유닛의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 제어부는 복수의 측정값이 수신되는 경우, 각 측정값의 평균, 최대값 또는 최소값을 기준으로 상기 보호 몰딩층의 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 그라인더의 연삭 두께 조절방법.
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