KR19980015698A - 반도체 패키지의 열 경화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지의 열경화 장치에 관한 것으로서, 열경화시킬 재료들을 수납하고 일정한 온도를 유지하기 위하여 한 측면에 문이 설치되어 있어 개폐가 가능하도록 되어 있는 밀폐된 내부 공간을 가지고 있고, 그 밀폐된 내부 공간의 하부에 송풍 팬이 부착되어 열을 상기 내부 공간으로 전달하고, 그 송풍 팬 하부에 히터를 장착하여 열원을 공급하도록 형성되어 있는 오븐; 상기 송풍 팬으로 송출된 열이 상기 내부 공간에 확산 되도록 그 내부 공간 하부 면에 부착된 하부 패널; 및 상기 하부 패널을 통하여 이송된 열을 상기 내부 공간에 균일하게 확산 시키기 위하여 상기 내부 공간의 내측 면에 설치된 측면 패널과 내측 상면에 설치된 상부 패널 들로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치를 제공하여 반도체 패키지 제조 공정중 열경화로 발생하는 불량을 제거할 수 있는 이점(利點)이 있고, 반도체 제품 신뢰성을 향상시키는 이점이 또한 있다.

Description

반도체 패키지의 열 경화 장치

본 발명은 반도체 패키지의 열경화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 패키지를 열경화시키는 오븐 장치의 히터와 팬의 위치를 변화시켜 오븐 내의 온도 편차를 개선하여 반도체 패키지의 제조 공정 신뢰성을 향상시키기 위한 것에 관한 것이다.

반도체 패키지 조립 공정을 살펴보면 은(Ag) 에폭시(epoxy) 접착 수지를 사용하여 다이 패드에 반도체 칩을 접착 고정한후, 그 접착력을 강화하기 위하여 오븐(oven)으로 열 경화(硬化 ; cure) 공정을 실시한다.

또한, 에폭시 계열의 프라스틱 수지를 이용하여 반도체 패키지의 몸체를 성형한 다음 그 프라스틱 수지의 화학적 결합을 안정화 시키기 위한 목적으로 오븐을 사용하고 있다.

이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 의한 오븐의 구조를 설명한다.

도 1은 종래 기술에 의한 오븐의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2a와 도 2b는 도 1의 오븐의 측면 열 송출부의 판넬을 나타내는 사시도이다.

먼저, 도 1은 열 경화시킬 재료들이 들어가는 내부 공간(40)과 한 측면은 재료들을 넣고 밀패 공간을 형성할 수 있도록 문(도면에 도시 안됨)이 부착되어 있다. 그 내부 공간(40)의 측면에 송풍 팬(20)이 설치되어 있으며, 그 송풍 팬(20) 측면에는 열원을 공급하는 히터(10)가 설치되어 있다.

또한, 도 2a와 도 2b는 상기 송풍 팬(20)으로 부터 전달된 열을 제어하는 장치로서, 망사식과 두 개의 패널에 각기 다른 홀을 형성한 다음 그 홀들의 위치를 조절하여 열량을 조정할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

즉, 상기 내부 공간(40)은 열경화 시킬 재료들을 담고 일정한 온도를 유지하는 역할을 하며, 상기 히터에서 발생한 열이 상기 송풍 팬에 의하여 상기 내부 공간으로 유입되는 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 내부 공간으로 유입되는 열량을 제어하기 위하여 상기 송풍 팬측 측면에는 망사식 패널 또는 각기 다른 홀 크기를 갖는 패널을 설치하여 두 패널을 교차 조절함으로써 열조절이 가능하다.

그러나, 이와 같이 히터와 송풍 팬 및 내부 공간이 수평적 구조를 갖는 종래 기술에 의한 오븐의 구조는 열경화가 직접 이루어지는 내부 공간(40)의 각 부위에 따라 온도 편차가 많이 발생하고 있다.

이는 상기 히터로부터 가열된 공기가 송출 팬과 측면 패널을 통하여 내부 공간으로 방출되는 동안 미세한 온도차에 의하여 송출 팬으로부터 가까운 쪽과 먼쪽이 서로 다른 온도 곡선을 가지고 있으며, 상부와 하부가 서로 다른 온도 구획을 가지고 있다.

오븐 내부가 일정한 온도를 유지하지 못한다는 것은 반도체 제품의 신뢰성을 떨어 뜨리는 역할을 하며, 불량 유발의 원인이 되고 있다.

본 발명의 목적은 상기 전술한 오븐에서 발생하는 온도 편차의 단점들을 극복하기 위한 개선된 구조의 오븐을 제공하여 일정한 온도를 유지하는 열경화 공정으로 반도체 패키지의 신뢰성 증가와 불량을 감소시키는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 오븐의 구조를 나타내는 사시도,

도 2a와 도 2b는 도 1의 열 송출 패널을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 히터와 열 송츨 팬이 오븐의 하부에 위치하고 있는 구조를 나타내는 사시도,

도 4는 도 3 오븐 내부의 하부 열방출 패널을 나타내는 사시도,

도 5는 도 3 오븐 내부의 상부 패널을 나타내는 사시도,

도 6은 도 3 오븐 내부의 측면 패널을 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

10 : 팬(fan) 20 : 히터(heater)

30 : 측면 열 송출 패널(panel) 32 : 홀(hole)

35 : 수직 날개 36 : 수평 날개

40 : 오븐(oven) 내부 50 : 상부 패널

51 : 곡면 52 : 환기 창

60 : 하부 패널 61 : 곡면

62 : 홀(hole)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열경화시킬 재료들을 수납하고 일정한 온도를 유지하기 위하여 한 측면에 문이 설치되어 있어 개폐가 가능하도록 되어 있는 밀폐된 내부 공간을 가지고 있고, 그 밀폐된 내부 공간의 하부에 송풍 팬이 부착되어 열을 상기 내부 공간으로 전달하고, 그 송풍 팬 하부에 히터를 장착하여 열원을 공급하도록 형성되어 있는 오븐; 상기 송풍 팬으로 송출된 열이 상기 내부 공간에 확산 되도록 그 내부 공간 하부 면에 부착된 하부 패널; 및 상기 하부 패널을 통하여 이송된 열이 상기 내부 공간에 균일하게 확산 시키기 위하여 상기 내부 공간의 내측 면에 설치된 측면 패널과 내측 상면에 설치된 상부 패널 들로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치를 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 의한 히터와 열 송츨 팬이 오븐의 하부에 위치하고 있는 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 오븐 내부의 하부 열방출 패널을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 3의 오븐 내부의 상부 패널을 나타내는 사시도 및 도 6은 도 3의 오븐 내부의 측면 패널을 나타내는 사시도이다.

먼저, 도 3은 열경화시킬 재료들을 수납하고 일정한 온도를 유지하기 위하여 한 측면에 문(도면에 도시 안됨)이 설치되어 있어 개폐가 가능하도록 되어 있는 밀폐된 내부 공간(40)이 형성되어 있고, 그 밀폐된 내부 공간(40)의 하부에 송풍 팬(20)이 부착되어 열을 내부 공간(40)으로 전달하고, 그 송풍 팬(20) 하부에 히터(10)를 장착하여 열원을 공급하는 구조의 오븐 모양을 나타내고 있다.

이와 같이 열원을 공급하는 히터(10)와 히터(10)에서 발생된 열을 송출하는 송출 팬(20)의 위치가 제품이 인입되어 열경화시키는 내부 공간(40)의 하방향에 위치 함으로써 더운 공기가 위로 상승하는 자연의 원리를 이용하고 있다.

즉, 종래 기술에 의한 측면에서 팬을 이용하여 열을 송출하는 방법보다 열의 이동 방향이 보다 자연적으로 이루어져 송출 팬의 동력을 절약할 수 있는 이점이 있으며, 열확산이 보다 원활하게 이루어진다.

또한, 하부 방향에서 송풍 팬(20)으로 송출된 열이 내부 공간에 균일하게 확산되도록 하기 위하여 도 4와 같이 내부 공간(40)의 하면을 지지하고 있는 하부 패널(60)의 중앙에 홀(62)을 형성하고, 그 홀(62)을 중심으로 하부 패널(60)의 하면을 유선형(61)으로 형성한다.

즉, 송출된 열이 직접 접촉하는 하부 패널(60)의 하면을 유선형(61)으로 형성하여 열 흐름을 원활하게 하고, 그 중앙에 홀(62)을 형성하여 중앙으로도 일정한 열이 방출되는 구조를 형성하는 것이다.

그리고, 그 하부 패널(60)의 크기를 내부 공간(40)의 밑면보다 작게 형성하고 내부 공간의 중앙에 설치하여 그 하부 패널과 내부 공간의 사이로 열이 송출되는 구조로 이루어져 있다.

도 5는 상기 하부 패널(60)을 통하여 송출된 열이 내부 공간에 균일하게 확산 및 순환이 이루어 지도록 상부 패널(50)의 중앙에 열 배출용 관통 도랑(52)이 형성되어 있고, 그 도랑(52)을 중심으로 상부 패널(50)의 하부면이 유선형(51)으로 형성되어 있는 모양을 나타내고 있다.

상부 패널(50)의 중앙에 형성된 도랑(52)은 냉각된 열을 배출하는 역할을 하며, 도랑(52) 대신에 홀(hole)을 형성할 수 있다. 상부 패널(50)의 하면, 즉 오븐의 내부를 향하는 면이 유선형(51)으로 형성된 것은 하부 패널(60)에서와 마찬가지로 열의 순환을 원활하게 하기 위해서이다.

또한, 도 6은 상기 하부 패널을 통하여 송출된 열이 내부 공간에 균일하게 확산되도록 하고 일정한 온도를 조절하기 위하여 내부 공간의 내측 면에 날개를 갖고 있는 측면 패널 모양을 나타내고 있다.

날개는 측면 패널과 수직인 방향에서 일정한 각도인 45° 또는 30°의 각을 이루어 열 흐름을 제어할 수 있도록 형성되어 있고, 또는 그 측면 패널에 홈 또는 홀을 형성하여 열 흐름을 조절할 수 있다. 날개를 갖고 있는 측면 패널을 문을 제외한 세 개의 측면에 부착하여 보다 원할한 열 흐름을 도모하고 내부 공간의 온도 편차를 제거할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 열경화 장치의 구조는 열원을 공급하고 열을 송출하는 히터와 송츨 팬의 위치를 열경화 시킬 재료를 수납하는 내부 공간의 하부에 위치시켜 자연적으로 열흐름이 원활한 구조를 이루도록 하였으며, 그 내부 공간에 장착되는 하부 패널과 상부 패널에 관통홀 또는 도랑을 형성함과 동시에 각 하면을 유선형을 갖도록 제작하므로써 열이 보다 균일하게 흐르는 구조를 갖고 있다.

또한, 측면 패널 부분에 날개를 형성하여 내부 공간 하부에 설치된 설치된 송출팬으로 부터 송출된 열을 제어 및 조절할 수 있는 구조를 이루어 온도 편차의 보정 기능을 갖도록 하였다.

이와 같은 구조를 갖는 열경화 장치는 열경화 공정 진행시 내부 공간을 일정한 온도로 유지하는 역할을 할수 있고, 그 내부 공간에 원활한 열 순환 및 흐름을 통하여 온도 편차를 제거할 수 있다. 이는 반도체 패키지 제조 공정중 열경화로 발생하는 불량을 제거할 수 있는 이점(利點)이 있고, 반도체 제품 신뢰성을 향상시키는 이점이 또한 있다.

Claims (6)

1. 열경화시킬 재료들을 수납하고 일정한 온도를 유지하기 위하여 한 측면에 문이 설치되어 있어 개폐가 가능하도록 되어 있는 밀폐된 내부 공간을 가지고 있고, 그 밀폐된 내부 공간의 하부에 송풍 팬이 부착되어 열을 상기 내부 공간으로 전달하고, 그 송풍 팬 하부에 히터를 장착하여 열원을 공급하도록 형성되어 있는 오븐;

   상기 송풍 팬으로 송출된 열이 상기 내부 공간에 확산 되도록 그 내부 공간 하부 면에 부착된 하부 패널; 및

   상기 하부 패널을 통하여 나온 열이 상기 내부 공간에 균일하게 확산 시키기 위하여 상기 내부 공간의 내측 면에 설치된 측면 패널과 내측 상면에 설치된 상부 패널

   들로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하부 패널의 하부면이 곡면으로 이루어져 공기의 흐름을 원활하게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 내부 공간의 중앙에 열을 공급하기 위하여 상기 하부 패널의 중앙부위에 복수개의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 내부 공간의 원활한 열방출 및 열 흐름을 위해 상기 상부 패널의 일면이 곡면형으로 형성되어 있고, 그 중앙에 관통 배출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 측면 패널에 날개가 형성되어 열 흐름을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 측면 패널에 홀이 형성되어 열 흐름을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 경화 장치.