KR20010100613A - 반도체패키지용 매거진 - Google Patents

Abstract

이 발명은 반도체패키지용 매거진에 관한 것으로, 매거진에 탑재되는 반도체패키지 자재(리드프레임, 인쇄회로기판 등등)의 파손이나 잼(Jam) 등을 억제하고, 그 반도체패키지 자재의 표면에 미세한 금속 부스러기(Scrap)가 떨어지지 않게 하며, 또한 플라즈마 세정 공정에서는 상기 반도체패키지 자재의 전체 영역에 전자기파가 골고루 침투할 수 있도록 속이 비어있는 육면체 형태로서, 대향되는 두방향이 관통되어 있는 몸체와; 상기 몸체 내측에 다수의 반도체패키지 자재가 수납될 수 있도록 일직선상으로 서로 대향되는 위치에 형성된 다수의 수납레일로 이루어진 반도체패키지용 매거진에 있어서, 상기 매거진은 재질이 수지(樹脂)인 것을 특징으로 함.

Description

반도체패키지용 매거진{Magazine for semiconductor}

본 발명은 반도체패키지용 매거진에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 매거진에 탑재되는 반도체패키지 자재(리드프레임, 인쇄회로기판 등등)의 파손이나 잼(Jam) 등을 억제하고, 그 반도체패키지 자재의 표면에 미세한 금속 부스러기(Scrap)가 떨어지지 않게 하며, 또한 플라즈마 세정 공정에서는 상기 반도체패키지 자재의 전체 영역에 전자기파가 고루 침투할 수 있도록 한 반도체패키지용 매거진에 관한 것이다.

일반적으로 반도체패키지 제조 분야에서 매거진은 반도체칩 탑재 공정, 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정, 인캡/몰딩(Encap/Molding) 공정, 마킹(Marking), 트림/포밍(Trim/Forming) 공정 또는 싱귤레이션(Singulation) 공정에서 반도체패키지 자재를 수납하여 이송 또는 임시 보관하는 역할을 한다.

이러한 반도체패키지용 매거진(100)의 통상적인 예를 도1a 및 도1b에 도시하였으며, 이를 참조하여 그 구조를 간단히 설명하면 다음과 같다.

상기 매거진(100)은 다수의 반도체패키지 자재가 수납되도록 일정 크기의 공간부를 갖는 대략 사각 함체 모양의 몸체(110)가 구비되어 있고, 상기 몸체(110)의 내측에는 반도체패키지 자재가 수납될 수 있도록 다수의 수납레일(140)이 마주보며 형성되어 있다.

상기 몸체(110)의 일단 또는 양단에는 수납레일(140)과 수직 방향으로 잠금도어레일(130)이 형성되어 있고, 상기 몸체(110)에 수납된 반도체패키지 자재가 몸체(110) 밖으로 이탈되지 않토록 상기 잠금도어레일(130)에 끼워지는 사각판 고리 모양의 잠금도어(120)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 잠금도어레일(130) 및 잠금도어(120)는 형성되지 않을 수도 있다.

또한, 상기 몸체(110)의 수납레일(140)이 형성된 양면에는 세정 공정에서 세정액 또는 플라즈마가 내부의 반도체패키지 자재에 용이하게 침투 및 작용할 수 있도록 수납레일(140)을 피하여 수납레일(140)과 동일한 길이 방향으로 다수의 장공(150)이 형성되어 있고, 상기 몸체(110)의 상,하면에도 세정액 또는 플라즈마가 몸체(110) 내측으로 용이하게 침투할 수 있도록 다수의 장공(160)이 더 형성되어 있다.

그러나 이러한 구조의 종래 매거진은 재질이 알루미늄(Aluminum) 또는 스테인레스(Stainless)와 같은 금속으로 형성되어 있음으로써, 상기 매거진이 각 공정을 통과하면서 심하게 변형되어, 그 내측에 수납된 리드프레임이 파손되거나 또는 잼되는 문제점이 있다.

즉, 상기 매거진은 반도체패키지 자재가 수납된 상태로 반도체칩 탑재 공정, 몰딩 공정 전,후, 마킹 공정 전에 대략 150℃에서 수시간 동안 위치하게 되는데, 이와 같은 온도 변화(20 ~ 150℃)는 상기 매거진의 형태를 왜곡시키거나 변형시키고, 따라서 상기 매거진에 수납되는 반도체패키지 자재가 잼되거나 또는 파손되는 현상이 빈번히 발생하는 문제가 있다. 실제로 상기와 같은 온도 변화에 의해 매거진의 약 10~15%가 작업후 폐기 처분되고 있는 실정이다.

또한, 상기와 같은 매거진의 변형은 그 매거진이 장비의 온로딩부 및 오프로딩부에서 정확한 위치에 셋팅되지 못하게 함으로써 반도체패키지가 장비에서 잼되는 현상도 유발한다. 즉, 매거진이 장비의 정확한 위치에 셋팅되지 않음으로써 그 매거진으로부터의 반도체패키지 자재를 온로딩시 반도체패키지 제조 장비의 가이드 레일에 정확히 가이드되지 않을 뿐만 아니라, 오프로딩시에도 상기 가이드 레일로부터 매거진으로 정확히 가이드되지 않아 잼되는 현상이 발생한다.

또한, 반도체패키지 자재중 하나인 리드프레임을 매거진에 수납할 때 그 리드프레임의 에지(Edge) 부분과 수납레일 사이에는 마찰이 발생되는데, 이로 인하여 상기 마찰 부분에서 미세한 금속 부스러기가 다량 발생되는 문제점이 있다. 즉, 상기 리드프레임 및 매거진 모두 금속성이므로, 상기 두 물질이 마찰하여 많은 미세한 금속 분말을 만들어 낸다. 결국 이 금속 분말은 하부의 다른 리드프레임에 그대로 떨어져서 그 리드프레임상에 탑재된 반도체칩의 기능을 마비시키는 역할을 한다. 즉, 상기 리드프레임의 상면에는 다수의 입출력패드를 갖는 반도체칩이 접착되어 있고, 또한 상기 각 입출력패드에는 도전성와이어가 형성되어 있는데 이러한 부분에 상기와 같은 미세한 금속 부스러기가 떨어지게 되면, 각 입출력패드 또는 도전성와이어 사이에 쇼트 현상이 발생하여, 결국 불량 반도체패키지를 양산하게 된다.

한편, 반도체패키지 자재로서 인쇄회로기판을 이용한 반도체패키지 제조 공정에서는 상기 인쇄회로기판 표면의 유기물질 오염을 제거하기 위해 통상 플라즈마를 이용한 세정 공정을 수행하고 있다.

또한, 그 세정 장비의 생산성을 높이기 위해 상기 매거진에는 보다 많고 촘촘한 수납레일을 형성함으로써 다량의 인쇄회로기판을 수납한 채 세정 공정을 수행한다.

그러나, 이러한 매거진은 도면에서처럼 개구(開口)된 부분에 가까운 영역에 위치한 인쇄회로기판의 일정 영역에만 세정 효과가 나타나는 것으로 조사되고 있다.

즉, 상기 매거진이 전기적 전도성 물질인 금속을 그 기본 소재로 사용함으로써, 그 형태가 세정하고자 하는 인쇄회로기판을 전체적으로 감싸고 있어, 실제적으로 전자기파의 일종인 플라즈마가 매거진 내부로 쉽게 전달될 수 없는 전기 차폐 구조를 가지고 있기 때문이다.

따라서, 상기 금속으로 제조된 매거진에서는 플라즈마의 세정 효과를 극대화하기 어려운 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 매거진에 탑재되는 반도체패키지 자재(리드프레임, 인쇄회로기판 등등)의 파손이나 잼 등을 억제하고, 그 반도체패키지 자재의 표면에 미세한 금속 부스러기가 떨어지지 않게 하며, 또한 플라즈마 세정 공정에서는 상기 반도체패키지 자재의 전체 영역에 전자기파가 고루 침투할 수 있도록 한 반도체패키지용 매거진을 제공하는데 있다.

도1a 및 도1b는 통상적인 반도체패키지용 매거진을 도시한 사시도 및 단면도이다.

- 도면중 주요 부호에 대한 설명 -

100; 매거진 110; 몸체

120; 잠금도어 130; 잠금도어레일

140; 수납레일 150,160; 장공

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체패키지용 매거진은 속이 비어있는 육면체 형태로서, 대향되는 두방향이 관통되어 있는 몸체와; 상기 몸체 내측에 다수의 반도체패키지 자재가 수납될 수 있도록 일직선상으로 서로 대향되는 위치에 형성된 다수의 수납레일로 이루어진 반도체패키지용 매거진에 있어서, 상기 매거진은 재질이 수지(樹脂)인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수지는 폴리플로오르에틸렌 계열의 수지를 이용함이 바람직하다.

또한, 상기 수지는 방향족 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸 등의 내열성고분자일 수도 있다.

더불어, 상기 수지는 도전성 물질이 첨가된 것을 이용함이 바람직하다.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체패키지용 매거진에 의하면, 재질이 고온에서 견딜 수 있는 수지로 되어 있음으로써, 상기 매거진이 각 공정의 고온을 통과하더라도 변형이 유발되지 않게 된다. 이에 따라 상기 매거진에 수납되는 리드프레임이 잼되거나 파손되지 않게 된다.

또한, 반도체패키지 장비의 온로딩부 및 오프로딩부에서 상기 매거진이 정확한 위치에 셋팅됨으로써 가이드레일에 반도체패키지 자재가 정확히 가이드되고, 또한 상기 가이드레일로부터도 매거진에 정확히 오프로딩된다.

또한, 매거진이 수지로 성형됨으로써 반도체패키지 자재중 리드프레임의 에지 부분과 수납레일 사이에 마찰이 발생하더라도, 리드프레임에 탑재된 반도체칩 및 와이어 상에 금속 분말이 떨어지지 않게 되고, 이에 따라 쇼트 현상을 예방하여 반도체패키지의 생산 수율이 향상된다.

또한, 반도체패키지 자재로서 인쇄회로기판을 이용한 반도체패키지 제조 공정중 플라스마 세정 공정중에도, 상기 플라즈마가 수지로 된 매거진을 자유롭게 통과할 수 있음으로써 세정 효율이 향상된다.

또한, 상기 매거진의 재료로 사용된 수지에는 도전성 물질이 첨가되어 있음으로써, 정전기에 의한 반도체패키지 자재의 파손을 억제할 수 있게 된다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명에 의한 반도체패키지용 매거진을 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 속이 비어있는 육면체 형태로서, 대향되는 두 방향이 관통되어 있는 몸체(110)를 구비하고, 상기 몸체(110) 내측에는 다수의 리드프레임 또는 인쇄회로기판과 같은 반도체패키지 자재가 수납될 수 있도록 일직선상으로 서로 대향되는 위치에 다수의 수납레일(140)이 형성되어 있다. 물론, 상기 몸체(110)의 양측면에는 수납레일(140)과 수납레일(140) 사이에 다수의 장공(150)이 형성될 수 있고, 또한 상,하 방향으로도 장공(160)이 형성될 수 있다.

여기서 상기 매거진은 고열에서 견딜 수 있는 수지(樹脂)로 형성된 것이 특징이다.

예를 들어, 상기 수지는 폴리플로오르에틸렌 계열의 수지일 수 있다.

상기 폴리플로오르에틸렌 계열의 수지는 폴리에틸렌 수지의 일부 또는 전부를 플루오르로 바꾼 수지의 총칭을 말한다.

흔히 테플론(미국 뒤퐁사에서 시판되는 상품명)으로 알려진 이것은 비활성이며 내약품성, 발수성(물을 받지 않는 성질), 내후성 및 내열성이 특히 뛰어나고, 또 마찰계수가 작아 미끄러지기 쉽다. 따라서 상기 수지로 만들어진 매거진은 고온의 환경에서도 변형이 유발되지 않으며, 또한 내측의 수납레일상에서 반도체패키지 자재가 쉽게 슬라이딩된다.

공업적으로 잘 만들어지는 것은 폴리테트라플루오로에틸렌(사플루오르 수지) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(삼플루오르수지)이 있다.

상기 사플루오르수지는 260℃ 부근까지 안정하지만, 성형이 어려우므로, 분말 수지의 가압 성형법으로 매거진을 제조한다. 또한 삼플루오르수지는 내열성이 180℃ 정도이지만, 성형성이 좋으므로 사출, 압출성형으로 매거진을 제조한다.

이러한, 플루오르수지는 일반 플라스틱에서는 사용할 수 없는 고온이나 저온용, 화학약품을 사용하는 부분, 또한 고온, 저온 사이클이 심한 모터용으로 쓰이므로, 본 발명에 의한 매거진의 재질로 매우 적합하다. 즉, 반도체패키지용 매거진은 전술한 바와 같이 반도체패키지 자재가 수납된 상태로 반도체칩 탑재 공정, 몰딩 공정 전,후, 마킹 공정 전에 대략 150℃에서 수시간 동안 위치하게 되는데, 이와 같은 온도 변화(20~150℃)에서도 상기 수지로 만들어진 매거진은 그 변형성이 작기 때문이다.

또한, 상기 수지는 방향족 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸 등의 내열성고분자(耐熱性高分子, Heat Resistant Polymer)로 형성할 수도 있다.

상기 내열성고분자는 일반적으로 300℃ 이상의 고온에서 견딜 수 있으며, 녹는점, 연화점(軟化點)이 높고, 고온에서 기계적 강도가 떨어지지 않으며 쉽게 열분해되지 않고 내산소성,내약품성도 크다. 또한, 열가소성,용해성이 좋아 성형가공이 용이한 장점이 있다. 특히, 방향족(芳香族) 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸 등의 재질이 바람직하며, 또한 방향족의 반복단위를 갖는 중합체, 규소수지, 금속킬레이트중합체 등도 사용될 수 있다.

또한, 폴리플로오르에틸렌 계열의 수지, 방향족 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸 등의 내열성고분자를 이용한 매거진의 성형시 상기 수지에는 도전성 물질 예를 들면 탄소(C)를 첨가하여 제조함이 바람직하다. 즉, 상기 수지로 성형된 매거진은 반도체패키지 자재가 내측에서 슬라이딩 될 때, 그 반도체패키지 자재에 정전기가 유발되기 쉬우므로 상기와 같이 도전성 물질을 첨가하여 그 정전기에 의한 반도체패키지 자재의 파손을 방지하도록 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며, 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변형된 실시예도 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 반도체패키지용 매거진에 의하면, 재질이 고온에서 견딜 수 있는 수지로 되어 있음으로써, 상기 매거진이 각 공정의 고온을 통과하더라도 변형이 유발되지 않게 된다. 이에 따라 상기 매거진에 수납되는 리드프레임이 잼되거나 파손되지 않게 된다.

또한, 반도체패키지 장비의 온로딩부 및 오프로딩부에서 정확한 위치에 셋팅됨으로써 가이드레일에 반도체패키지 자재가 정확히 가이드되고, 또한 상기 가이드레일로부터도 매거진에 정확히 오프로딩된다.

또한, 매거진이 수지로 형성됨으로써 리드프레임의 에지 부분과 수납레일 사이에 마찰이 발생하더라도, 리드프레임에 탑재된 반도체칩 및 와이어 상에 도전성 물질이 떨어지지 않게 되고, 이에 따라 반도체패키지의 생산 수율이 향상된다.

또한, 반도체패키지 자재로서 인쇄회로기판을 이용한 반도체패키지 제조 공정중 플라스마 세정 공정중에도, 상기 플라즈마가 수지로 된 매거진을 자유롭게 통과할 수 있음으로써 세정 공정 효율이 향상된다.

또한, 상기 매거진의 재료로 사용된 수지에는 도전성 물질이 첨가되어 있음으로써, 정전기에 의한 반도체패키지 자재의 파손을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 속이 비어있는 육면체 형태로서, 대향되는 두방향이 관통되어 있는 몸체와; 상기 몸체 내측에 다수의 반도체패키지 자재가 수납될 수 있도록 일직선상으로 서로 대향되는 위치에 형성된 다수의 수납레일로 이루어진 반도체패키지용 매거진에 있어서, 상기 매거진은 수지(樹脂)로 성형된 것을 특징으로 하는 반도체패키지용 매거진.
2. 제1항에 있어서, 상기 수지는 폴리플로오르에틸렌 계열의 수지인 것을 특징으로 하는 반도체패키지용 매거진.
3. 제1항에 있어서, 상기 수지는 방향족 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리벤즈이미다졸 등의 내열성고분자인 것을 특징으로 하는 반도체패키지용 매거진.
4. 제1항에 있어서, 상기 수지는 도전성 물질이 첨가된 것을 특징으로 하는 반도체패키지용 매거진.