KR200208765Y1 - 정량 토출 장치를 위한 히터 블록의 진공압 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 패키지의 몰딩 공정시 히터 블록에 공급되는 부압의 변동을 정확히 체크하여 기판의 유동이 방지되도록 하는 히터 블록의 진공압 제어장치에 관한 것으로서, 본 고안은 양측의 피드부의 사이에서 승강장치에 의해 상하로 승강하면서 판면에 다수의 흡입공을 형성한 흡착판(11)에 기판이 흡착되도록 하는 동시에 내장된 히터에 의해 상기 흡착판(11)을 소정의 온도로 가열하는 히터 블록(10)과; 상기 히터 블록(10)에 공급되는 부압을 발생시키는 부압발생수단(20)과; 상기 히터 블록(10)측 연결 파이프(21)에 구비되어 히터 블록(10)에 공급되는 진공의 흡입 압력을 체크하는 압력 게이지(30)와; 상기 압력 게이지(30)와 상기 부압발생수단(20) 사이의 연결 파이프(21)에 구비되면서 상기 히터 블록(10)으로의 부압 공급을 단속하는 솔레노이드(40) 및 상기 압력 게이지(30)에 체크되는 진공 흡입 압력에 따라 상기 솔레노이드(40)의 작동을 제어하는 컨트롤러(50)로서 구비되도록 하여 흡입 부압의 부족에 따른 기판의 유동과 그에 의해 기판에서 발생될 수 있는 대량의 몰딩 불량을 미연에 방지시킬 수가 있도록 하므로서 반도체 패키지 제작의 제작성과 생산성 및 제품 신뢰성이 향상될 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

정량 토출 장치를 위한 히터 블록의 진공압 제어장치{Apparatus for checking vacuum pressure of heater block for encapsulation dispenser}

본 고안은 반도체 패키지를 제작하는 과정에서 몰딩 공정시 반도체 칩이 부착된 기판을 흡착시키는 히터 블록에서 기판을 흡착시키기 위해 공급되는 부압의 변동을 정확히 체크하여 기판의 유동이 방지되도록 하는 정량 토출 장치를 위한 히터 블록의 진공압 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체를 제조하는 공정에서 기판에 반도체 칩과 와이어를 실리콘이나 에폭시 및 페놀등의 레진으로 본딩하거나 본딩된 이들 반도체 칩과 와이어를 외부로부터 보호시키기 위하여 상기와 같은 레진으로서 반도체 칩과 와이어가 동시에 커버되도록 하고 있다.

레진을 이용한 본딩이나 몰딩시 가장 유의해야 할 것이 레진의 점성 유지이다.

즉 레진은 통상 일정한 점성을 유지해야 최상의 점착력을 발휘할 수가 있으나 그렇지 못하게 되면 기판에서 너무 빨리 응고되면서 점착력이 저하되는 문제가 발생된다.

따라서 현재는 이러한 레진의 점착력 약화를 미리 방지시키기 위하여 작업 구간으로 이송되는 기판을 미리 예열하거나 레진의 공급시 기판을 일정한 온도로 가열하여 최상의 점착력으로 기판에 흡착되도록 하고 있다.

특히 도 1에서와 같이 기판(1)에 부착되어 있는 반도체 칩(2)과 와이어(3)를 레진(4)을 이용하여 동시에 커버되도록 하는 정량 토출 장치에 의한 몰딩작업시에는 공급되는 레진의 양이 반도체 칩(2)이나 와이어(3)를 본딩할 때보다는 다량으로 소요되므로 기판(1)에 점착될 때의 점성 유지가 더욱 중요하다.

한편 레진을 이용한 몰딩작업을 위해 구비되는 것이 정량 토출 장치(encapsulation dispenser)인데 이 정량 토출 장치는 로더부(loader part)에서 기핀을 공급하고, 피더부(feeder part)의 컨베이어를 통해 이송시키며, 이렇게 이송되는 기판은 토출 밸브가 위치한 구간에 잠시 정지한 뒤 레진에 의해 몰딩된 후 냉각부(cooling part)로 이송되면서 경화되고, 이와같이 패키징된 기판은 매거진에 적층되어 다음 공정으로 이송되도록 한다.

이러한 정량 토출 장치에서 특히 레진의 점착성이 일정하게 유지될 수 있도록 하기 위해 기판이 이송되는 적어도 한 곳 이상에는 도 2에서와 같은 히터 블록(5)이 구비되도록 하고 있다.

히터 블록(5)은 승강장치(6)에 의해 상하로 승강이 가능하게 구비되는 서포트 프레임(7)에 체결되는 구성으로 내부에는 히터가 내장되고, 상부에는 다수의 흡입공이 형성된 흡착판(5a)이 결합되는 구성이다.

이같은 히터 블록(5)은 양측의 피더부(8) 사이에 구비되면서 승강장치(6)의 상승작용에 의해 컨베이어(8a)에 얹혀져서 이송되는 기판(1)이 흡착판(5a)에 안착되도록 한 뒤 히터를 작동시키므로서 기판(1)을 소정의 온도로 가열시키게 되는 것이다.

따라서 상기한 히터 블록(5)을 이송 라인에 적어도 하나 이상으로 형성시키게 되면 최소한 토출 밸브를 통해 레진을 기판(1)에 토출하게 될 때 기판(1)을 소정의 온도로 가열하므로서 레진의 점착성이 향상되도록 하는 것이다.

또한 토출 밸브측으로 이송되기 이전에도 상기와 같은 히터 블록(5)을 구비시키게 되면 레진이 토출되는 구간에 이르기 전에 미리 기판(1)을 예열시키므로서 레진이 토출되는 구간에서의 기판(1)을 가열하게 되는 시간을 보다 단축시킬 수가 있다.

한편 히터 블록(5)의 흡착판(5a)에는 다수의 흡입공이 형성되어 있고, 히터 블록(5)의 내부에는 일정한 압력으로 부압이 공급되도록 하고 있다.

히터 블록(5)에 공급되는 부압은 별도의 부압발생수단에 의해서 공급되며, 이렇게 해서 히터 블록(5)에서는 흡착판(5a)에 기판(1)이 흡착력에 의해 흡착시켜 유동이 방지되도록 하고 있다.

하지만 히터 블록(5)에 공급되는 부압은 미세한 차이를 나타내게 되는데 특히 히터 블록(5)에서의 흡입력이 균일하지 못하게 되면 흡착판(5a)에 기판(1)이 밀착될 때 기판(1)이 유동하게 되므로 레진을 균일하게 도포할 수가 없게 되므로 반도체 패키지의 품질상에 문제가 발생되는 요인이 되고 있다.

상기한 문제점을 개선시키기 위하여 본 고안은 부압발생수단에 의해 생성되는 부압의 공급 라인에 간단히 진공 흡입 압력을 체크하는 압력 게이지와 이 압력 게이지에서 체크되는 압력상태에 따라 부압의 공급을 단속하는 솔레노이드가 구비되게 하므로서 진공 흡입 압력의 부족에 따른 기판의 유동을 방지시킬 수 있도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 히터 블록에 공급되는 진공 흡입 압력이 부족시 부압의 공급이 일단 중지되면서 동시에 정량 토출 장치의 공정 수행이 중단되도록 하여 반도체의 제품 불량률이 저감될 수 있도록 하느 동시에 생산성 및 제품에 대한 신뢰성이 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 반도체 패키지의 구조를 도시한 측단면도,

도 2는 종래 반도체 패키지의 몰딩장치에 구비되는 히터 블록의 장착 구조도,

도 3은 본 고안에 따른 부압 형성 구조를 도시한 개략도,

도 4는 본 고안에 따른 제어 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 히터 블록 11 : 흡착판

20 : 부압발생수단 30 : 압력 게이지

40 : 솔레노이드 50 : 컨트롤러

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 고안은 양측의 피드부의 사이에서 승강장치에 의해 상하로 승강하면서 판면에 다수의 흡입공을 형성한 흡착판에 기판이 흡착되도록 하는 동시에 내장된 히터에 의해 흡착판을 소정의 온도로 가열하는 히터 블록과; 히터 블록에 공급되는 부압을 발생시키는 부압발생수단과; 히터 블록측의 연결 파이프에 구비되면서 히터 블록에 공급되는 진공의 흡입 압력을 체크하는 압력 게이지와; 압력 게이지와 부압발생수단간 연결 파이프에 구비되면서 히터 블록으로의 부압 공급을 단속하는 솔레노이드 및 압력 게이지에 체크되는 진공 흡입 압력에 따라 솔레노이드의 작동을 제어하는 컨트롤러로서 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

상기한 구성을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 진공압 제어장치를 도시한 개략도로서, 도면부호 10은 히터 블록이다.

히터 블록(10)은 양측으로 구비되는 피드부의 사이에서 승강장치에 의해 상하로 승강 가능하게 구비되며, 내부에는 히터가 내장되어 상부에 부착시킨 흡착판(11)을 소정의 온도로 가열시키게 된다.

이때 흡착판(11)에는 다수의 흡입공이 형성되어 있다.

부압발생수단(20)은 흡입 부압을 발생시키는 수단으로서, 히터 블록(10)과는 연결 파이프(21)로서 연결되어 히터 블록(10)에서 흡입 부압이 발생될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 구성은 종전과 대동소이하며, 단지 본 고안은 흡입 부압이 전달되는 연결 파이프(21)에 연결 파이프(21)를 지나는 흡입 부압의 압력 상태를 체크하는 압력 게이지(30)와 히터 블록(10)으로 흡입 부압의 공급을 단속하는 솔레노이드(40) 및 압력 게이지(30)로부터 체크되는 압력상태에 따라 솔레노이드(40)의 작동을 제어하는 컨트롤러(50)가 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

다시말해 부압발생수단(20)으로부터 발생되는 흡입 압력 상태에 따라 컨트롤러(50)에서 솔레노이드(40)를 작동시켜 히터 블록(10)으로의 부압 공급이 단속되도록 하는 것이다.

한편 컨트롤러(50)에서는 솔레노이드(40)의 작동 제어 뿐만 아니라 기판을 이송시키는 피드부 및 레진 토출 밸브의 작동을 동시에 제어할 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.

상기한 구성에 따른 작용에 대해서 살펴보면 일단 정량 토출 장치가 구동하기 시작하면 도 4에서와 같이 부압발생수단(20)이 동시에 구동하면서 지속적으로 부압을 발생시키게 된다.

이렇게 부압발생수단(20)이 구동되는 시점에 솔레노이드(40)도 작동하면서 유로를 개방시키게 되고, 개방된 솔레노이드(40)를 통해 유도되는 부압은 압력 게이지(30)에 전달된다.

그러면 압력 게이지(30)에서는 흡입 압력 상태가 체크하게 되고, 이때의 압력값을 컨트롤러(50)가 체크하게 되는데 만일 체크되는 압력값이 이미 설정된 기준값보다 크거나 같으면 솔레노이드(40)를 계속 개방된 상태로 유지시키므로서 히터 블록(10)으로 부압이 원활히 전달되도록 한다.

하지만 컨트롤러(50)에서 체크되는 압력값이 기준값보다 작을 때에는 컨트롤러(50)에서는 즉시 솔레노이드(40)를 작동시켜 부압 공급 라인이 폐쇄되도록 하고, 동시에 모든 시스템이 일시 정지되도록 한다.

한편 히터 블록(10)에 정상적으로 흡입 부압이 전달되면 히터 블록(10)이 승강장치의 구동에 의해 상승하게 되어 피드부에 의해 이송되어 온 기판을 히터 블록(10)의 흡착판(11)에 안착되도록 하는 동시에 흡입력에 의해서 기판을 견고히 흡착시키게 된다.

따라서 기판은 흡착판(11)에 견고히 고정되면서 히터의 구동에 의해 예열 및 가열이 되고, 예열 및 가열이 소정의 시간동안 이루어지고, 설정된 시간에 도달하거나 그 이상으로 되면 부압발생수단(20)의 구동이 중지되면서 솔레노이드(40)의 작동에 의해 유로가 폐쇄된다.

부압형성이 상실되면 일단 흡착판(11)에서의 기판을 고정시키던 흡착력이 제거되면서 흡착판(11)에 안착된 기판이 유동 가능한 상태가 되며, 이어서 히터 블록(10)이 하강하기 시작하면 기판은 자연스럽게 피드부에 얹혀지게 된다.

기판이 얹혀진 피드부가 다시 이송되면서 미가열상태의 기판이 정위치 즉 히터 블록(10)의 직상부에 위치되어 정지되면 재차 부압발생수단(20)이 구동하면서 솔레노이드(40)가 개방되어 전술한 바와같은 작용을 반복하게 되며, 이로서 연속적인 기판의 가열과 레진을 이용한 몰딩이 수행되는 것이다.

이와같이 본 발명은 부압발생수단(20)으로부터 히터 블록(10)에 전달되는 흡입 부압의 압력 상태를 정확히 체크하여 흡입 압력이 설정된 기준치에 미치지 못할 때에는 부압발생수단(20) 뿐만 아니라 전체적인 시스템 가동이 중지되도록 하는 것이다.

이같은 작용은 히터 블록(10)에서의 흡입 부압이 부족하게 되면 흡착판(11)에서의 기판 고정이 견고하지 못하게 되므로 자칫 기판이 흡착판(11)에서 유동될 수가 있는바 만일 기판이 유동하여 레진 토출 밸브에 정확한 배열 상태로 공급되지 않게 되면 레진 공급에 의한 몰딩작업에 불량이 발생될 수가 있는바 이러한 몰딩 작업의 불량을 미연에 방지되게 하므로서 안전하고 균일한 반도체 패키지가 제작될 수 있도록 하는 것이다.

그러므로 본 고안은 히터 블록(10)과 부압발생수단(20)간 연결 파이프(21)로 간단하게 발생 부압의 압력을 체크하는 동시에 이렇게 체크된 압력상태에 따라 시스템 구동 여부가 결정될 수 있도록 하므로서 흡입 부압의 부족에 따른 기판의 유동과 그에 의해 기판에서 발생될 수 있는 대량의 몰딩 불량을 미연에 방지시킬 수가 있게 되므로서 반도체 패키지 제작의 제작성과 생산성 및 제품 신뢰성을 향상시키게 되는 매우 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 양측의 피드부의 사이에서 승강장치에 의해 상하로 승강하면서 판면에 다수의 흡입공을 형성한 흡착판(11)에 기판이 흡착되도록 하는 동시에 내장된 히터에 의해 상기 흡착판(11)을 소정의 온도로 가열하는 히터 블록(10)과;

   상기 히터 블록(10)에 공급되는 부압을 발생시키는 부압발생수단(20)과;

   상기 부압발생수단(20)으로부터 상기 히터 블록(10)으로 연결되는 연결 파이프(21)에 구비되면서 상기 히터 블록(10)에 공급되는 진공의 흡입 압력을 체크하는 압력 게이지(30)와;

   상기 부압발생수단(20)과 상기 압력 게이지(30)의 사이에서 연결 파이프(21)에 구비되어 히터 블록(10)으로의 부압 공급을 단속하는 솔레노이드(40); 및

   상기 압력 게이지(30)에 체크되는 진공 흡입 압력에 따라 상기 솔레노이드(40)의 작동을 제어하는 컨트롤러(50);

   로 구비되는 정량 토출 장치를 위한 히터 블록의 진공압 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러(50)는 압력 게이지(30)를 통해 체크되는 흡입 부압이 기설정된 압력보다 낮게 체크될 때 상기 솔레노이드(40)를 작동시켜 히터 블록(10)으로의 흡입 부압이 전달되지 않도록 하는 정량 토출 장치를 위한 히터 블록의 진공압 제어장치.