KR19990026065A - 반도체 패키지 몰딩 설비 및 이에 대한 크리닝 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 몰딩 설비 및 이에 대한 크리닝 방법에 관한 것으로, 종래에 몰딩 설비에 대한 크리닝 공정을 작업자의 수작업을 통해 하던 것을 본 발명에서는 크리닝용 몰드 프레임 저장부와 크리닝용 몰딩수지 저장부를 몰딩 설비에 설치하여 크리닝 주기가 되었을 때, 이를 판단하여 크리닝 공정을 자동으로 실행함으로써, 크리닝 공정을 보다 신속하게 처리하여 제품의 생산을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 패키지 몰딩 설비 및 이에 대한 크리닝 방법.

본 발명은 반도체 패키지 몰딩 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몰딩 공정을 완료한 후, 몰딩 금형 다이에 잔존하는 몰딩수지의 잔유물을 제거하는 크리닝 공정을 자동으로 할 수 있도록 한 반도체 패키지 몰딩 설비 및 이에 대한 크리닝 방법에 관한 것이다.

일반적으로 현대 사회에서 과학 기술이 발전함에 따라 여러 전자기기도 발전을 거듭하고 있고, 이러한 전자기기는 고집적 밀도를 갖는 반도체 소자의 개발로 인해 고기능화, 초소형화등이 이루어지는 한편, 반도체 소자에 대한 반도체 패키지 또한 발전을 거듭하고 있다.

여기서, 반도체 패키지 제조 공정을 간략히 언급하면 다음과 같다. 반도체 패키지 제조 공정은 크게 여러개의 반도체 소자가 내장된 웨이퍼를 다이아몬드 톱날로 절삭하여 개별 반도체 소자로 분리하는 다이싱(dicing) 공정과, 상기 반도체 소자를 접착제를 사용하여 리드 프레임에 부착하는 다이본딩(die bonding) 공정과, 상기 반도체 소자의 입,출력패드와 리드 프레임의 이너리드(inner lead)를 전기전도도가 높고 극세선화가 용이한 금속선으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정과, 와이어 본딩을 완료한 상기 반도체 소자를 충격, 수분, 먼지 등의 외부환경으로부터 보호할 수 있도록 열경화성수지로 봉지하는 몰딩(molding) 공정과, 기 언급한 공정들이 완료된 리드 프레임 스트립(strip)으로부터 반도체 패키지를 개개의 디바이스로 분리하여 리드 프레임의 아웃리드 모양을 규정된 형태에 따라 만들고 분리하는 트림/폼(trim/form) 공정과, 상기 열경화성수지의 표면에 상표 및 제품 번호를 인쇄하는 마킹 공정으로 이루어져 있다.

여기서, 몰딩 공정을 보다 상세히 살펴보면, 와이어 본딩 공정을 완료한 반도체 소자들을 복수개 갖는 리드 프레임 스트립이 하부 금형 다이에 로딩되고, 원통형상의 열경화성수지가 하부 금형 다이의 소정 영역에 위치한 다음, 상/하부 금형 다이가 상호 결합하여 몰딩 공정이 이루어지는 한편, 몰딩 공정이 완료된 리드 프레임 스트립은 하부 금형 다이로부터 분리되어 언로딩된다.

이렇게 언로딩을 완료한 후, 상/하부 금형 다이에는 열경화성수지의 잔유물이 남게되고, 작업자는 이 잔유물을 제거하기 위해 크리닝 작업을 실시하였다. 이때, 작업자는 수작업으로 크리닝 작업에 필요한 크리닝용 열경화성수지를 직접 하부 금형 다이상에 장착하였다.

도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 패키지 몰딩 설비를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 반도체 패키지 몰딩 설비는 몰딩 공정에 필요한 자재, 예를 들어 열경화성수지(미도시)와, 열경화성수지에 의해 몰딩되는 반도체 칩을 갖는 리드 프레임 스트립(미도시), 예를 들어 리드 프레임에 반도체 칩들이 복수개 각각 부착되어 있는 것을 뜻하는 리드 프레임 스트립을 각각 저장하는 열경화성수지 저장부(2)와, 리드 프레임 스트립 저장부(1)가 배치되어 있고, 각 저장부(1)(2)로부터 리드 프레임 스트립과 열경화성수지를 로딩하는 로딩부(3)가 배치되어 있으며, 로딩부(3)로부터 로딩되는 자재, 예를 들어 리드 프레임 스트립의 반도체 칩을 열경화성수지로 몰딩 성형하는 프레스부(4)가 배치되어 있는 한편, 프레스부(4)로부터 성형 완료된 자재, 예를 들어 리드 프레임 스트립을 언로딩하는 언로딩부(5)가 배치되어 이루어져 있다.

이와 같은 구조의 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리링 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 로딩부(3)는 리드 프레임 스트립 저장부(1)로부터 리드 프레임 스트립 과 열경화성수지 저장부(2)로부터 열경화성수지를 각각 프레스부(4)의 소정 영역으로 로딩하면, 프레스부(4)에서는 열경화성수지를 반도체 칩에 몰딩하며, 언로딩부(5)는 몰딩 완료된 리드 프레임 스트립을 언로딩한다.

이러한 과정을 반복 실시하고 나서 몰딩 공정 경과 기준 시간을 확인하는 작업자는 몰딩 공정 후 프레스부(4)의 몰딩 금형에 존재하게 되는 열경화성수지의 잔유물에 대한 크리링 실시를 판단하며, 만약, 크리닝을 실시할 경우 설비의 작동을 임시 중단시킨다.

이어서, 작업자는 와이어 본딩이 완료된 공정용 리드 프레임 스트립(미도시)을 적재한 매거진(magazine ; 미도시) 대신에 반도체 칩이 부착되지 않은 크리닝용 리드 프레임을 적재한 매거진(amgazin ; 미도시)을 장착한 다음, 설비를 작동시켜 크리닝용 리드 프레임을 프레스부(4)의 소정 영역에 로딩시킨 후 설비의 작동을 중지시킨다.

이어서, 작업자는 수작업을 통해 크리닝용 열경화성수지를 프레스부(4)의 소정 영역에 로딩시킨 다음, 설비를 작동시켜 크리닝 작업을 진행한다.

이러한 크리닝 작업을 여러번 반복 실시한 후, 상/하부 성형 다이(미도시)의 크리닝 상태를 점검한 후, 크리닝 상태가 양호하면 몰딩 공정을 진행할 수 있도록 크리닝용 리드 프레임을 적재한 매거진 대신에 공정용 리드 프레임 스트립을 적재한 매거진을 장착한 다음 몰딩 공정을 진행한다.

그러나, 크리닝 시기를 작업자가 임의적으로 판단한 후 수작업을 통해 크리닝용 열경화성수지를 하부 성형 다이에 장착함으로써, 작업의 능률이 저하되고, 이로 인해 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 작업자의 수작업을 통해 성형 다이에 있는 잔유물을 제거하는 크리닝 작업을 자동화할 수 있도록 한 반도체 패키지 몰딩 설비 및 이에 대한 크리닝 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 패키지 몰딩 설비를 개략적으로 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지 몰딩 설비를 개략적으로 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 반도체 패키지 몰딩 설비에 있어서,

와이어 본딩 공정을 완료한 몰드 프레임 스트립을 저장하는 몰드 프레임 스트립 저장부와;

반도체 칩이 부착되지 않은 크리닝용 몰드 프레임을 저장하는 크리닝용 몰드 프레임 저장부와;

상기 몰드 프레임 스트립에 대해 몰딩 공정을 진행하는 몰딩수지를 저장하는 몰딩수지 저장부와;

상기 크리닝용 몰드 프레임에 대해 크리닝 공정을 진행하는 크리닝용 몰딩수지를 저장하는 크리닝용 몰딩수지 저장부와;

상기 몰딩 공정 또는 상기 크리닝 공정 진행시, 상기 몰드 프레임과, 상기 몰딩수지와, 상기 크리닝용 몰드 프레임과, 상기 크리닝용 몰딩수지를 상기 몰딩 공정 또는 상기 크리닝 공정에 관련하여 로딩하는 로딩부와;

상기 로딩부로부터 로딩되는 상기 몰드 프레임과, 상기 몰딩수지와, 상기 크리닝용 몰드 프레임과, 상기 크리닝용 몰딩수지에 대해 몰딩 공정이 진행되는 프레스부와;

상기 프레스부로부터 공정 완료된 상기 몰드 프레임 스트립 및 상기 몰드 프레임을 언로딩하는 언로딩부와;

상기 몰딩 공정과 크리닝 공정에 관련하여 상기 각각의 부를 제어하는 설비 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 방법은 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 주기, 또는 크리닝 반복 진행을 나타내는 크리닝 기준 횟수를 설정하는 제 1 단계와;

상기 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 주기가 되었는지 판단하는 제 2 단계와;

상기 크리닝 주기가 되었을 경우, 크리닝 모드로 전환하여 크리닝을 진행하는 제 3 단계와;

상기 크리닝 진행 후, 상기 크리닝 기준 횟수 만큼 실시했는지 판단하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지 몰딩 설비를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 크리닝용 리드 프레임 저장부(6)와, 크리닝용 열경화성수지 저장부(7)와, 기 입력된 프로그램에 따라 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 몰딩 공정 및 크리닝 공정을 자동으로 진행시키는 설비 콘트롤러(8)와, 크리닝 공정 완료를 알리는 알람부(9)를 제외하면 종래와 동일한 구조로 이루어져 있다.

크리닝용 리드 프레임 저장부(6)에는 반도체 칩이 접착되지 않은 리드 프레임이 저장되어 있다.

이와 같은 구조의 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 방법은 몰딩 설비에 대한 크리닝 주기 및 크리닝 반복 진행 횟수를 나타내는 크리닝 기준 횟수를 설정하는 제 1 단계와(S110), 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 주기가 되었는지 판단하는 제 2 단계와(S120), 크리닝 주기가 되었을 경우, 크리닝 모드로 전환하여 크리닝을 진행하는 제 3 단계(S130)(S140)와, 크리닝 진행 후 크리닝 기준 횟수 만큼 실시했는지 판단하는 제 4 단계(S150)와, 이러한 판단 결과에 따라 크리닝 공정 완료를 알리는 알람을 출력하는 제 5 단계(S160)를 포함한다.

이하, 이러한 본 발명의 각 단계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 생산 관리자는 설비 콘트롤러(8)에 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 주기 및 크리닝 기준 횟수를 설정하는 바, 이때, 크리닝 주기는 소정 시간 동안 몰딩 공정을 진행하는 몰딩 공정 기준 시간, 또는 프레스부의 작동에 따른 프레스부 작동 기준 횟수 간격에 따라 설정된다.(S110)

통상, 몰딩 공정 기준 시간은 20 ∼ 30 시간이 바람직하며, 프레스부 작동 기준 횟수는 대략 360 ∼ 500회가 바람직하다. 이러한 몰딩 공정 기준 시간, 또는 프레스부 작동 횟수 간격별로 크리닝을 실시하여 보다 깨끗한 상태의 환경에서 몰딩 공정을 진행함으로써 몰딩 공정 진행 후 프레스부에 발생하는 열경화성수지의 잔유물에 대한 제품의 불량율을 최소화 할 수 있다.

이어서, 설비 콘트롤러(8)는 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 몰딩 공정 기준 시간, 또는 프레스부 작동 기준 횟수 만큼 몰딩 공정이 실시되었는가의 여부를 판단한다.(S120)

만약, 몰딩 공정 기준 시간, 또는 프레스부 작동 기준 횟수 만큼 몰딩 공정이 실시되었을 경우에 몰딩 공정 진행 모드에서 몰딩 설비에 대한 크리닝 모드로 전환하여 크리닝 공정을 진행한다.(S130)(S140)

여기서, 크리닝 과정을 잠시 살펴보면, 크리닝 모드로의 전환으로, 기 실시한 몰딩 공정은 중단되고, 로딩부(3)는 크리닝용 몰드 프레임과 크리닝용 열경화성수지를 프레스부(4)의 소정 영역에 로딩하고, 프레스부(4)는 크리닝용 열경화성수지를 반도체 칩이 위치하게 되는 몰드 프레임의 소정 영역에 몰딩시키는 바, 이때, 프레스부(4)에 존재하는 열경화성수지의 잔유물은 크리닝용 열경화성수지에 흡착되어 상/하부 성형 다이로부터 분리되며, 잠시후 , 언로딩부(5)에 의해 크리닝용 몰드 프레임은 언로딩된다.

이러한 크리닝 공정을 완료한 다음, 설비 콘트롤러(8)는 몇번의 크리닝 작업을 실시했는지 크리닝 기준 횟수를 파악하여 몰딩 설비에 대한 크리닝 공정을 계속할 것인지 판단하게 된다.(S150)

만약, 기 입력된 크리닝 기준 횟수 만큼 크리닝 공정을 실시했다면, 크리닝 공정 완료를 알리는 알람이 울리게 된다.(160)

이와 같이 몰딩 설비에 대한 크리닝 공정을 자동화하여 크리닝 공정에 소요되는 크리닝 공정 시간을 단축함으로써 제품의 생산량을 증가시킬 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 종래에 몰딩 설비에 대한 크리닝 공정을 작업자의 수작업을 통해 하던 것을 본 발명에서는 크리닝용 몰드 프레임 저장부와 크리닝용 몰딩 수지 저장부를 몰딩 설비에 설치하여 크리닝 주기가 되었을 때, 이를 판단하여 크리닝 공정을 자동으로 실행함으로써, 크리닝 공정을 보다 신속하게 처리하여 제품의 생산을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 반도체 패키지 몰딩 설비에 있어서,

   와이어 본딩 공정을 완료한 몰드 프레임 스트립을 저장하는 몰드 프레임 스트립 저장부와;

   반도체 칩이 부착되지 않은 크리닝용 몰드 프레임을 저장하는 크리닝용 몰드 프레임 저장부와;

   상기 몰드 프레임 스트립에 대해 몰딩 공정을 진행하는 몰딩수지를 저장하는 몰딩수지 저장부와;

   상기 크리닝용 몰드 프레임에 대해 크리닝 공정을 진행하는 크리닝용 몰딩수지를 저장하는 크리닝용 몰딩수지 저장부와;

   상기 몰딩 공정 또는 상기 크리닝 공정 진행시, 상기 몰드 프레임과, 상기 몰딩수지와, 상기 크리닝용 몰드 프레임과, 상기 크리닝용 몰딩수지를 상기 몰딩 공정 또는 상기 크리닝 공정에 관련하여 로딩하는 로딩부와;

   상기 로딩부로부터 로딩되는 상기 몰드 프레임과, 상기 몰딩수지와, 상기 크리닝용 몰드 프레임과, 상기 크리닝용 몰딩수지에 대해 몰딩 공정이 진행되는 프레스부와;

   상기 프레스부로부터 공정 완료된 상기 몰드 프레임 스트립 및 상기 몰드 프레임을 언로딩하는 언로딩부와;

   상기 몰딩 공정과 크리닝 공정에 관련하여 상기 각각의 부를 제어하는 설비 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비.
2. 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 크리닝 주기와, 크리닝 반복 진행을 나타내는 크리닝 기준 횟수를 설정하는 제 1 단계와;

   상기 반도체 패키지 몰딩 설비에 대한 상기 크리닝 주기가 되었는지 판단하는 제 2 단계와;

   상기 크리닝 주기가 되었을 경우, 크리닝 모드로 전환하여 크리닝을 진행하는 제 3 단계와;

   상기 크리닝 진행 후, 상기 크리닝 기준 횟수 만큼 실시했는지 판단하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 4 단계 진행 결과에 따라, 상기 크리닝 공정 완료를 알리는 알람 신호를 출력하는 제 5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 크리닝 주기는 상기 몰딩 설비에 대해 소정 시간 동안 진행하는 몰딩 공정 기준 시간인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 몰딩 공정 기준 시간은 20 ∼ 30 시간인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 크리닝 주기는 상/하부 금형 다이 작동에 대한 프레스부 작동 기준 횟수인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 프레스부 작동 기준 횟수는 360 ∼ 500회인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 크리닝 기준 횟수는 10 ∼ 20회인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩 설비의 크리닝 방법.