KR102488697B1 - 반도체 칩 패키지 이송용 패드 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

표면에 비점착 코팅층이 형성되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드 및 그 제조 방법을 제공한다. 상기 반도체 칩 패키지 이송용 패드는, 반도체 칩 패키지를 이송할 때 반도체 칩 패키지와 결합되며, 탄성체를 소재로 하여 제조되는 몸체부; 및 몸체부 상에 코팅되는 코팅층을 포함하고, 코팅층은 바인더 역할을 하는 제1 성분 및 윤활제 역할을 하는 제2 성분을 포함한다.

Description

반도체 칩 패키지 이송용 패드 및 그 제조 방법 {Pad for transferring of semiconductor chip package and manufacturing method thereof}
본 발명은 고무 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 칩 패키지를 이송하는 데에 이용되는 고무 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정은 반도체 제조 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 전공정 및 후공정으로 구분될 수 있다. 반도체 제조 설비는 반도체 소자를 제조하기 위해 일반적으로 팹(FAB)으로 정의되는 공간(예를 들어, 클린 룸(Clean Room)) 내에 설치될 수 있다.
전공정은 웨이퍼(Wafer) 상에 회로 패턴을 형성하여 칩(Chip)을 완성하는 공정을 말한다. 전공정은 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정(Deposition Process), 포토 마스크(Photo Mask)를 이용하여 박막 상에 포토 레지스트(Photo Resist)를 전사하는 노광 공정(Photo Lithography Process), 웨이퍼 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 화학 물질이나 반응성 가스를 이용하여 불필요한 부분을 선택적으로 제거하는 식각 공정(Etching Process), 식각 후에 남아 있는 포토 레지스트를 제거하는 에싱 공정(Ashing Process), 회로 패턴과 연결되는 부분에 이온을 주입하여 전자 소자의 특성을 가지도록 하는 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 웨이퍼 상에서 오염원을 제거하는 세정 공정(Cleaning Process) 등을 포함할 수 있다.
후공정은 전공정을 통해 완성된 제품의 성능을 평가하는 공정을 말한다. 후공정은 웨이퍼 상의 각각의 칩에 대해 동작 여부를 검사하여 양품과 불량을 선별하는 웨이퍼 검사 공정, 다이싱(Dicing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking) 등을 통해 각각의 칩을 절단 및 분리하여 제품의 형상을 갖추도록 하는 패키지 공정(Package Process), 전기적 특성 검사, 번인(Burn In) 검사 등을 통해 제품의 특성과 신뢰성을 최종적으로 검사하는 최종 검사 공정 등을 포함할 수 있다.
한국등록특허 제10-0854437호 (공고일: 2008.08.28.)
반도체 소자 제조 공정 중에 생산되는 반도체 칩 패키지는 트레이를 이용하여 다음 공정이 수행되는 설비로 이송될 수 있다. 이때, 반도체 칩 패키지를 보호하기 위해, 고무 패드가 반도체 칩 패키지와 결합될 수 있다.
고무 패드는 반도체 칩 패키지와의 진공 흡착을 용이하게 할 수 있으며, 흡착시 반도체 칩 패키지에 형성되어 있는 회로에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 이송 후 다음 공정을 위해 진공을 해제하는 경우, 반도체 칩 패키지와 고무 패드 간 분리가 용이하지 않은 문제가 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 표면에 비점착 코팅층이 형성되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 일 면(Aspect)은, 반도체 칩 패키지를 이송할 때 상기 반도체 칩 패키지와 결합되며, 탄성체를 소재로 하여 제조되는 몸체부; 및 상기 몸체부 상에 코팅되는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 바인더 역할을 하는 제1 성분 및 윤활제 역할을 하는 제2 성분을 포함한다.
상기 코팅층은, 전도성을 가지는 제3 성분을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 성분은 마찰 계수가 기준값 이하인 저마찰 고체 윤활제일 수 있다.
상기 제2 성분은 그라파이트, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE), 이황화 몰리브데늄 및 이황화 텅스텐 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 제3 성분은 카본 성분을 포함하는 전도성 필러일 수 있다.
상기 제3 성분은 그라파이트, 카본 나노 튜브(CNT), 카본 화이퍼 및 카본 블랙 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 제1 성분은 열처리를 이용하여 상기 몸체부와 화학적 결합을 할 수 있다.
상기 제1 성분은 메틸 비닐 실리콘 러버 및 폴리 디메틸 실록산(PDMS) 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 제2 성분은 상기 제1 성분보다 함유량(wt%)이 더 클 수 있다.
상기 코팅층은, 상기 제2 성분을 지지하기 위한 제4 성분; 및 유기용매인 제5 성분을 더 포함하며, 상기 제5 성분은 상기 코팅층이 상기 몸체부 상에 코팅될 때 휘발될 수 있다.
상기 제4 성분은 실리콘 러버 파우더 및 레진 파우더 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 제5 성분은 톨루엔 및 메틸 에틸 케톤 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 반도체 칩 패키지 이송용 패드는, 백금 촉매, 과산화물 및 실란 커플링제 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 경화제를 더 포함하며, 상기 경화제는 상기 코팅층이 상기 몸체부 상에 코팅될 때 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분과 혼합될 수 있다.
상기 코팅층은 비점착 코팅층일 수 있다.
상기 몸체부는 실리콘 고무를 소재로 하여 제조될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 다른 면은, 반도체 칩 패키지를 이송할 때 상기 반도체 칩 패키지와 결합되며, 탄성체를 소재로 하여 제조되는 몸체부; 상기 몸체부 상에 코팅되며, 바인더 역할을 하는 제1 성분, 윤활제 역할을 하는 제2 성분 및 전도성을 가지는 제3 성분을 포함하는 코팅층; 및 경화제를 포함하며, 상기 경화제는 상기 코팅층이 상기 몸체부 상에 코팅될 때 상기 제1 성분, 상기 제2 성분 및 상기 제3 성분과 혼합될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법의 일 면은, 반도체 칩 패키지를 이송할 때 상기 반도체 칩 패키지와 결합되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법에 있어서, 윤활제 역할을 하는 제2 성분 및 전도성을 가지는 제3 성분을 포함하는 제1 용액, 바인더 역할을 하는 제1 성분을 포함하는 제2 용액, 및 경화제를 포함하는 제3 용액을 혼합하는 단계; 상기 제1 용액, 상기 제2 용액 및 상기 제3 용액을 혼합하여 얻은 혼합액을 몸체부 상에 스프레이 코팅하는 단계; 및 표면에 코팅층이 형성된 상기 몸체부를 열처리하는 단계를 포함한다.
상기 코팅하는 단계는 코팅 시간 및 스프레이 건의 분사 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 코팅층의 두께를 조절할 수 있다.
상기 혼합하는 단계 및/또는 상기 코팅하는 단계는 상온에서 수행될 수 있다.
상기 혼합하는 단계 이전에, 탄성체를 소재로 하여 상기 몸체부를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 몸체부 상에 코팅층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
고무 패드의 경우, 점착 특성을 가지고 있다. 따라서, 반도체 칩 패키지와 고무 패드 간 진공 흡착 후 해제시, 반도체 칩 패키지와 고무 패드 간 분리를 용이하게 하기 위해, 고무 패드의 표면에 비점착 코팅층을 형성할 수 있다.
고무 패드의 표면에 비점착 코팅층을 형성하면, 고무 패드를 통해 먼지나 유기성 오염 물질이 반도체 칩 패키지에 흡착되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 반도체 칩 패키지가 불량해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고무 패드를 반복 사용하는 경우, 고무 패드 자체의 표면에서 발생될 수 있는 미세 분진(Microscopic Dust)이 반도체 칩 패키지에 흡착되는 것도 방지할 수 있으며, 이에 따라 반도체 칩 패키지가 불량해지는 것도 방지할 수 있다.
본 발명은 고무 패드의 표면에 비점착 코팅층이 형성되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 측면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 부분 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 따르면, 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)는 몸체부(110) 및 코팅층(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(110)는 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)의 몸체를 구성하는 것이다. 이러한 몸체부(110)는 반도체 칩 패키지에 충격이 가해지는 것을 방지하기 위해 탄성체를 소재로 하여 제조될 수 있다. 몸체부(110)는 예를 들어, 실리콘 고무(Silicon Rubber)를 소재로 하여 제조될 수 있다.
몸체부(110)는 제3 방향(30)으로 돌출되는 돌기부(111)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 몸체부(110)는 돌기부(111)와 동일한 방향(즉, 제3 방향(30))으로 돌기부(111)를 관통하여 형성되는 홀(112)을 포함할 수 있다. 몸체부(110)는 이와 같은 구조를 통해 반도체 칩 패키지를 이송시킬 때에 반도체 칩 패키지에 진공으로 흡착될 수 있다.
몸체부(110)는 반도체 칩 패키지의 종류에 따라 서로 다른 경도를 가지도록 제조될 수 있다. 몸체부(110)는 예를 들어, Shore A 25 ~ 70의 범위 내에서 반도체 칩 패키지의 종류에 따라 일정값의 경도를 가지도록 제조될 수 있다.
또한, 몸체부(110)는 대전 방지성을 위해 표면 저항이 소정의 값을 가지도록 할 수 있다. 몸체부(110)는 예를 들어, 그 재질 및 용도에 따라, 또는 허용 전류의 기준치에 따라 표면 저항이 106 ~ 109 사이에서 관리되도록 할 수 있다.
코팅층(120)은 몸체부(110)의 표면에 코팅되어 형성되는 것이다. 이러한 코팅층(120)은 비점착 특성을 가지도록 비점착 코팅층으로 형성됨으로써, 반도체 칩 패키지와 몸체부(110) 간에 용이하게 분리되도록 할 수 있다. 또한, 코팅층(120)은 외부에서 발생되는 먼지나 유기성 오염 물질이 몸체부(110)를 통해 반도체 칩 패키지에 흡착되는 것을 방지할 수 있으며, 몸체부(110) 자체에서 발생되는 미세 분진도 반도체 칩 패키지에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
코팅층(120)은 상기와 같은 효과를 얻기 위해 몸체부(110)의 표면 전체에 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅층(120)은 몸체부(110)의 표면 일부에 형성되는 것도 가능하다. 코팅층(120)은 예를 들어, 반도체 칩 패키지와 접촉되는 부분에 한정하여 형성될 수 있다.
몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 형성시키는 코팅액은 바인더 기능을 하는 제1 성분, 윤활제 역할을 하는 제2 성분, 전도성 성능을 가지는 제3 성분 등을 포함하여 제조될 수 있다. 코팅층(120)은 예를 들어, 저마찰 고체 윤활제 및 전도성 필러(Filler)가 함유되어 있는 경화성 실리콘 수지층을 몸체부(110) 상에 코팅하여 형성될 수 있다. 코팅층(120)이 이와 같이 몸체부(110) 상에 형성되면, 몸체부(110)의 표면 점착성을 감소시키면서 제전 기능을 부여하는 효과를 얻을 수 있다.
제1 성분은 몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 접착시키는 역할을 하는 것이다. 이러한 제1 성분은 몸체부(110) 및 코팅층(120)이 화학적으로 결합될 수 있도록 실리콘 고무, 실리콘 수지 등을 포함할 수 있다.
제1 성분은 10wt% 이하의 중량 퍼센트(Weight Percent)를 가지도록 구성될 수 있다. 제1 성분은 예를 들어, 메틸 비닐 실리콘 러버(Methyl Vinyl Silicon Rubber) 및 폴리 디메틸 실록산(PDMS; Poly Di-Methyl Siloxane) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 메틸 비닐 실리콘 러버의 경우, 예를 들어 2wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있으며, 폴리 디메틸 실록산의 경우, 예를 들어 1.5wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있다.
제2 성분은 마찰 계수가 적은 저마찰 고체 윤활제로 이루어질 수 있다. 이때, 제2 성분은 비점착 특성을 가지는 고체 입자를 포함할 수 있으며, 고체 입자는 1㎛ ~ 10㎛ 크기의 구형 입자일 수 있다.
제2 성분은 10wt% ~ 20wt%의 중량 퍼센트를 가지도록 구성될 수 있다. 제2 성분은 예를 들어, 그라파이트(Graphite), 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE; Poly Tetra Fluoro Ethylene), 이황화 몰리브데늄(MoS2) 및 이황화 텅스텐(WS2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그라파이트, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 등의 경우, 예를 들어 12wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있다.
제3 성분은 대전 방지 기능을 위한 것이다. 즉, 제3 성분은 제전 기능을 위한 것이다. 이러한 제3 성분은 전도성 필러로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 전기전도도 특성이 우수한 카본(Carbon) 성분을 포함하는 전도성 필러로 구현될 수 있다.
제3 성분은 30wt% 이하의 중량 퍼센트를 가지도록 구성될 수 있다. 제3 성분은 예를 들어, 그라파이트, 카본 나노 튜브(CNT; Carbon Nano Tube), 카본 화이버(Carbon Fiber) 및 카본 블랙(Carbon Black) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그라파이트의 경우, 예를 들어 12wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있으며, 카본 나노 튜브의 경우, 예를 들어 1wt% 이내의 함유량을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 카본 화이버의 경우, 예를 들어 10wt% ~ 15wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있으며, 카본 블랙의 경우, 예를 들어 15wt% ~ 30wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있다.
한편, 코팅층(120)은 제2 성분을 지지하기 위한 첨가제 역할의 제4 성분, 코팅의 용이성을 위한 제5 성분 등을 더 포함할 수 있다.
제4 성분은 폴리머 매트릭스(Polymer Matrix) 형태의 것으로서, 제2 성분을 지지하기 위해 실리콘 러버 파우더(Silicon Rubber Powder) 및 레진 파우더(Resin Powder) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제4 성분은 5wt% ~ 10wt%의 중량 퍼센트를 가지도록 구성될 수 있다. 실리콘 러버 파우더, 레진 파우더 등의 경우, 예를 들어 6wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있다.
제5 성분은 유기용제로서, 스프레이 코팅을 가능하게 하는 것이다. 제5 성분은 예를 들어, 톨루엔(Toluene) 및 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제5 성분은 30wt% ~ 85wt%의 중량 퍼센트를 가지도록 구성될 수 있다. 톨루엔의 경우, 예를 들어 30wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있으며, 메틸 에틸 케톤의 경우, 예를 들어 48.5wt%의 함유량을 가지도록 구성될 수 있다.
한편, 몸체부(110)와 코팅액(코팅 조성물)에서 바인더 역할을 하는 제1 성분 간 화학적 결합을 위해 경화제가 추가될 수 있다. 본 실시예에서는 경화제로 백금 촉매, 과산화물, 실란 커플링제 등이 사용될 수 있다.
경화제는 5wt% 이하의 범위로 사용될 수 있다. 예를 들어, 백금 촉매의 경우, 혼합 바인더에 대해 1wt% ~ 2wt%의 범위로 사용될 수 있으며, 코팅 후 열경화 열처리를 해주면 경화되며, 피막을 형성할 수 있다.
코팅층(120)은 이상 설명한 바와 같이 제1 성분, 제2 성분, 제3 성분 및 제4 성분이 컴파운딩되며, 제5 성분(즉, 유기용매)에 분산 및 용해되어 액체 상태의 코팅제로 존재할 수 있다. 몸체부(110) 상에 코팅하는 과정에서 제5 성분은 휘발되며, 제1 성분 내지 제4 성분을 포함하는 코팅층(120)이 몸체부(110) 상에 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 성분 내지 제5 성분을 포함하는 코팅액(210)이 몸체부(110)의 표면에 도포되면, 제5 성분인 유기용매(220)는 증발되고, 남아 있는 제1 성분 내지 제4 성분을 포함하는 실리콘 고무(230)가 경화될 수 있다.
이때, 비닐기(-CH=CH2)를 갖는 액상 실리콘 폴리머는 백금 촉매 존재 하에서 가교제(240)가 비닐기의 이중 결합에 부가되어 고상의 탄성체로 상이 변화될 수 있다. 즉, 바인더로 사용되는 실리콘 고무(제1 성분)의 경우, 비닐기를 포함하고 있기 때문에 모재의 실리콘 고무(몸체부(110))와 서로 반응해서 코팅층 이송용 고무 패드의 접착력을 증가시킬 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 몸체부 상에 코팅층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
다음으로, 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 5를 참조한다.
먼저, 몸체부(110)를 제조한다(S310). 몸체부(110)는 실리콘 고무 패드를 이용하여 제조될 수 있으며, 예를 들어 압축 성형을 통해 제조될 수 있다.
이후, 코팅액을 준비한다(S320). 코팅액은 A 용액, B 용액 및 C 용액으로 구성될 수 있다.
A 용액은 제1 성분, 제4 성분 및 제5 성분을 포함하는 용액을 말한다. A 용액은 예를 들어, 유기용매에 바인더와 첨가제가 용해된 용액일 수 있다.
B 용액은 제2 성분, 제3 성분 및 제5 성분을 포함하는 용액을 말한다. B 용액은 예를 들어, 유기용매에 고체 윤활제와 전도성 필러가 고르게 분산된 용액일 수 있다.
C 용액은 경화제를 포함하는 용액을 말한다. C 용액은 예를 들어, 백금 촉매일 수 있다.
백금 촉매는 코팅을 할 때 첨가될 수 있다. 코팅 전에 넣으면 경화되어 코팅액 안에 고르게 분산되어 있던 물질들이 응집되어 고무 패드에 고르게 피막을 형성하기 어렵기 때문이다.
코팅액이 준비되면, 준비된 A 용액, B 용액 및 C 용액을 혼합하여 잘 섞어준다(S330). 코팅액 준비는 상온에서 진행될 수 있다.
이후, 몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 형성한다(S340). 코팅층(120)은 스프레이 건을 이용하여 몸체부(110) 상에 소정 두께의 피막을 형성함으로써 제작될 수 있다. 코팅층(120)의 형성 역시 상온에서 진행될 수 있다.
스프레이 건을 이용하여 몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 형성할 때에는, 몸체부(110)와 일정 간격을 유지한 상태로 스프레이 건으로 몸체부(110) 상에 코팅액을 분사하여 코팅층(120)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 예를 들어, 스프레이 건과 몸체부(110) 사이에 30㎝ ~ 40㎝의 간격을 유지한 상태로 몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 형성할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 코팅 시간이나 스프레이 건의 분사 압력을 조절하여 코팅층(120)의 두께를 조절할 수 있다. 코팅 시간이 길어지면 코팅액이 실리콘 고무 패드의 표면에서 응집될 수 있으므로, 코팅 시간은 소정의 시간 이내로 한다. 코팅 시간은 예를 들어, 5초 이내일 수 있다.
몸체부(110) 상에 코팅층(120)이 형성되면, 이와 같이 제조된 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)에 대해 열처리를 수행한다(S350). 열처리는 소정의 온도 범위 이내에서 소정의 시간동안 진행될 수 있다. 본 실시예에서 열처리는 예를 들어, 135℃의 온도 범위에서 20분동안 진행될 수 있다.
반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)에 대해 열처리를 수행하면, 코팅 피막이 경화되면서 모재로 사용된 실리콘 고무 패드(즉, 몸체부(110))와 코팅 피막(즉, 코팅층(120))이 화학적 결합을 할 수 있다. 이때, 실리콘 고무 패드 상에 형성되는 코팅 피막에는 고체 윤활제 및 전도성 필러가 고르게 분산되어 있다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)는 실리콘 고무 경화물을 매트릭스로 이용할 수 있다. 구체적으로, 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)는 실리콘 고무 재질의 몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 형성한 후 경화시킴으로써, 실리콘 고무와 코팅제 사이의 접착력을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 첨가제로 추가한 고체 윤활제 및 전도성 필러 등에 대한 접착력도 증가시킬 수 있다.
또한, 반도체 칩 패키지 이송용 패드(100)는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 코팅 공정이 용이하다. 코팅제는 액체 상태로 되어 있어, 몸체부(110) 상에 코팅층(120)을 형성할 때에 스프레이 코팅이 가능하다.
둘째, 대전 방지 기능이 있다. 코팅층(120)은 전도성 필러를 함유하고 있어, 몸체부(110)의 표면 전도도를 부여하는 것이 가능하다.
셋째, 저마찰 계수 특성이 있다. 코팅층(120)은 저마찰 계수를 갖는 고체 윤활제를 함유하고 있어, 몸체부(110)의 표면 점착성을 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서는 경도가 높은 실리콘 고무를 매트릭스로 이용하기 때문에, 실리콘 고무 자체만으로 어느 정도의 비점착 특성을 가질 수 있다. 이에 더하여, 고체 윤활제를 포함하는 코팅층(120)을 몸체부(110)의 표면 상에 형성함으로써, 비점착성을 향상시킬 수 있다.
넷째, 우수한 내마모성을 가질 수 있다. 실리콘 고무를 코팅 후, 경화시키는 과정에서 코팅제의 실리콘 고무와 실리콘 고무 패드 간에 반응하게 되어 코팅의 접착력이 증가될 수 있으며, 이에 따라 우수한 내마모성을 가질 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 반도체 칩 패키지 이송용 패드 110: 몸체부
111: 돌기부 112: 홀
120: 코팅층 210: 코팅액
220: 유기용매 230: 실리콘 고무
240: 가교제

Claims (20)

  1. 반도체 칩 패키지를 이송할 때 상기 반도체 칩 패키지와 결합되며,
    탄성체를 소재로 하여 제조되는 몸체부; 및
    상기 몸체부 상에 코팅되는 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은,
    바인더 역할을 하는 제1 성분;
    윤활제 역할을 하는 제2 성분;
    전도성을 가지는 제3 성분; 및
    첨가제 역할을 하는 제4 성분을 포함하며,
    상기 제4 성분은 상기 제2 성분을 지지하며, 실리콘 러버 파우더 및 레진 파우더 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 성분은 마찰 계수가 기준값 이하인 저마찰 고체 윤활제인 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 성분은 그라파이트, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE), 이황화 몰리브데늄 및 이황화 텅스텐 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 성분은 카본 성분을 포함하는 전도성 필러인 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 성분은 그라파이트, 카본 나노 튜브(CNT), 카본 화이퍼 및 카본 블랙 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 성분은 열처리를 이용하여 상기 몸체부와 화학적 결합을 하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 성분은 메틸 비닐 실리콘 러버 및 폴리 디메틸 실록산(PDMS) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 성분은 상기 제1 성분보다 함유량(wt%)이 더 큰 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    유기용매인 제5 성분을 더 포함하며,
    상기 제5 성분은 상기 코팅층이 상기 몸체부 상에 코팅될 때 휘발되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제5 성분은 톨루엔 및 메틸 에틸 케톤 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  13. 제 1 항에 있어서,
    백금 촉매, 과산화물 및 실란 커플링제 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 경화제를 더 포함하며,
    상기 경화제는 상기 코팅층이 상기 몸체부 상에 코팅될 때 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분과 혼합되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 비점착 코팅층인 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부는 실리콘 고무를 소재로 하여 제조되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  16. 반도체 칩 패키지를 이송할 때 상기 반도체 칩 패키지와 결합되며,
    탄성체를 소재로 하여 제조되는 몸체부;
    상기 몸체부 상에 코팅되는 코팅층; 및
    경화제를 포함하며,
    상기 코팅층은 바인더 역할을 하는 제1 성분, 윤활제 역할을 하는 제2 성분, 전도성을 가지는 제3 성분 및 첨가제 역할을 하는 제4 성분을 포함하고,
    상기 제4 성분은 상기 제2 성분을 지지하며, 실리콘 러버 파우더 및 레진 파우더 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 경화제는 상기 코팅층이 상기 몸체부 상에 코팅될 때 상기 제1 성분, 상기 제2 성분 및 상기 제3 성분과 혼합되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드.
  17. 반도체 칩 패키지를 이송할 때 상기 반도체 칩 패키지와 결합되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법에 있어서,
    윤활제 역할을 하는 제2 성분 및 전도성을 가지는 제3 성분을 포함하는 제1 용액, 바인더 역할을 하는 제1 성분 및 첨가제 역할을 하는 제4 성분을 포함하는 제2 용액, 및 경화제를 포함하는 제3 용액을 혼합하는 단계;
    상기 제1 용액, 상기 제2 용액 및 상기 제3 용액을 혼합하여 얻은 혼합액을 몸체부 상에 스프레이 코팅하는 단계; 및
    표면에 코팅층이 형성된 상기 몸체부를 열처리하는 단계를 포함하며,
    상기 제4 성분은 상기 제2 성분을 지지하며, 실리콘 러버 파우더 및 레진 파우더 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 코팅하는 단계는 코팅 시간 및 스프레이 건의 분사 압력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 코팅층의 두께를 조절하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 혼합하는 단계 및/또는 상기 코팅하는 단계는 상온에서 수행되는 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    탄성체를 소재로 하여 상기 몸체부를 제조하는 단계를 더 포함하는 반도체 칩 패키지 이송용 패드의 제조 방법.
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