KR200314752Y1 - 반도체 패키지 제조용 오븐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 패키지 제조용 오븐에 관한 것으로, 오븐의 각 챔버 내부의 온도 프로파일을 프린터로 인쇄하지 않고 바로 영상으로 모니터링함과 동시에 필요한 부분만을 저장하여 출력할 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 고안은, 접착제에 의해 반도체칩이 부착된 리드프레임 또는 인쇄회로기판들이 수납된 복수개의 매거진이 수용되는 복수개의 챔버와, 상기 각 챔버의 내부를 소정의 온도로 가열 및 냉각시키기 위한 가열수단과 냉각수단 및, 상기 각 챔버 내부의 여러 위치의 온도를 감지하는 복수개의 온도센서를 구비한 오븐에 있어서, 상기 각 챔버의 온도센서들로부터 감지된 온도 정보를 실시간으로 전달받아 온도 프로파일(profile)을 생성하는 정보처리장치와, 상기 정보처리장치에서 처리되어 생성된 각 챔버 내부의 온도 프로파일을 외부에 영상정보로 출력하는 모니터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 오븐을 제공한다.

Description

반도체 패키지 제조용 오븐{Oven for Manufacturing Semiconductor Package}

본 고안은 반도체 패키지를 제조하는데 사용하는 오븐에 관한 것으로, 특히 반도체 패키지의 제조시 다이 어태치 공정(Die Attach Process)의 접착제를 경화시키는 공정 등에 이용되는 반도체 패키지 제조용 오븐에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지의 제조공정은 웨이퍼를 각각의 반도체칩으로 절단하는 소잉공정(Sawing Process)과, 절단된 반도체칩을 리드프레임 또는 인쇄회로기판(PCB) 등에 접착하는 다이어태치공정(Die Attach Process), 상기 반도체칩의 본딩패드와 리드프레임의 각 리드를 골드 와이어로 회로적으로 연결하여 주는 와이어본딩공정(Wire Bonding Process) 및, 상기 와이어본딩된 반도체칩을 봉지재로 봉지하는 몰딩공정(Molding Process) 등으로 이루어진다.

상기 다이어태치공정에서는 리드프레임 또는 인쇄회로기판에 에폭시 등의 접착제를 도포하고 그 위에 반도체칩을 부착한 다음, 경화용 오븐의 챔버에서 소정의 온도로 가열하여 접착제를 경화(curing)시키는 과정을 수행한다.

상기와 같이 반도체칩이 부착된 리드프레임 또는 인쇄회로기판을 복수개 경화용 오븐에 넣고 가열할 때 경화용 오븐의 챔버 내부의 온도는 전체적으로 균일하게 유지되어야 하는데, 만일 챔버의 어느 한 부분과 다른 한 부분의 온도차가 ±3~5℃ 이상 차이가 발생하면 챔버 내부에 수용된 모든 제품이 골고루 경화되지 못하여 어느 한 편에서 불량이 발생하게 된다.

따라서, 이러한 경화공정을 수행할 때에는 제품을 오븐에 넣고 경화를 하는 과정에서 지속적으로 챔버 내부의 온도를 모니터링하여 온도를 조정해주어야 하는 바, 종래에는 경화용 오븐의 챔버 내부의 상하 좌우 및 후면부 등 여러 곳에 온도 센서를 설치하여, 경화 공정시 오븐의 제어유니트가 각 센서로부터 챔버 내부의 온도 정보를 실시간으로 전달받고, 이러한 온도 변화 프로파일을 오븐 내에 마련된 프린터를 통해 출력함으로써 작업자가 챔버 내부 온도를 모니터링할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 경화용 오븐은 실시간 온도 프로파일을 프린터를 통해 종이로 출력하게 되어 있으므로, 통상 1시간 이상 지속되는 경화 과정 모두를 모니터링하기 위해서는 매우 많은 양의 종이가 필요하여 비용이 많이 소요되는 문제가 있으며, 작업자가 온도 프로파일을 확인하는 것도 불편하였다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 오븐의 각 챔버 내부의 온도 프로파일을 프린터로 인쇄하지 않고 바로 영상으로 모니터링함과 동시에 필요한 부분만을 저장하여 출력할 수 있도록 한 반도체 패키지 제조용 오븐을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 오븐의 정면도

도 2는 본 고안에 따른 오븐의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도

도 3은 본 고안에 따른 오븐의 모니터에 표시되는 온도 프로파일(profile)의 일례를 나타낸 그래프

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본체 2 : 도어

3 : 챔버 4 : 콘트롤패널

5 : 온도센서 6 : 정보처리장치

7 : 모니터 10 : 매거진

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 접착제에 의해 반도체칩이 부착된 리드프레임 또는 인쇄회로기판들이 수납된 복수개의 매거진이 수용되는 복수개의 챔버와, 상기 각 챔버의 내부를 소정의 온도로 가열 및 냉각시키기 위한 가열수단과 냉각수단 및, 상기 각 챔버 내부의 여러 위치의 온도를 감지하는 복수개의 온도센서를 구비한 오븐에 있어서, 상기 각 챔버의 온도센서들로부터 감지된 온도 정보를 실시간으로 전달받아 온도 프로파일(profile)을 생성하는 정보처리장치와, 상기 정보처리장치에서 처리되어 생성된 각 챔버 내부의 온도 프로파일을 외부에 영상정보로 출력하는 모니터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 오븐을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 오븐의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 오븐의 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 오븐의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도로, 도 1 내지 도 2에 도시된 것과 같이 오븐 본체(1)에는 4개의 챔버(3)가 구비되고, 각 챔버(3)의 전방부에는 챔버(3)를 개폐하기 위한 도어(2)들이 선회가능하게 설치된다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 각 챔버(3)에는 내부를 50℃~200℃의 온도로 가열 및 냉각시키기 위한 가열수단 및 냉각수단이 구비되는 바, 상기 가열수단은 히터(미도시)와 이 히터에서 발생한 열을 챔버(3) 내부 전체로 확산시키기 위한 송풍팬(미도시)으로 구성되고, 상기 냉각수단은 냉각수가 유동하는 냉각파이프(미도시)와 액화질소와 같은 냉각유체를 챔버 내로 분사하는 분사노즐(미도시) 및 송풍팬(미도시)으로 구성되나, 이외에도 챔버(3) 내부를 원하는 온도로 가열하거나 냉각시킬 수 있는 임의의 가열수단 및 냉각수단이 구성될 수 있다.

상기 각 챔버(3)의 일측에는 작업자가 각 챔버(3)에 대응하는 가열수단 및 냉각수단의 작동을 제어할 수 있도록 콘트롤패널(4)이 배치되어 있다.

그리고, 상기 각 챔버(3)의 내부에는 챔버(3) 내부의 여러 위치의 온도를 실시간으로 감지하도록 된 복수개의 온도센서(5)가 설치되는 바, 이 온도센서(5)들은 예를 들어 챔버(3)의 상부면과 하부면, 좌우측면, 후면, 그리고 도어(2)의 내측면의 모서리부 등의 임의의 위치에 장착될 수 있다.

상기 온도센서(5)들은 본체(1) 내부에 설치되는 컴퓨터와 같은 정보처리장치(6)에 전기적으로 연결되어 감지된 온도를 전달하는데, 여기서 상기온도센서(5)들중 어느 하나는 상기 가열수단의 작동을 제어하는 제어장치(미도시)에 바로 연결되어 챔버(3) 내부의 온도가 소정 온도 이상으로 과열되면 가열수단의 작동을 중지시키도록 하는 과열방지용 안전센서로서 기능하게 할 수 있다.

한편, 상기 정보처리장치(6)는 본체(1)의 전방면에 설치되는 모니터(7)에 전기적으로 연결되어, 상기 각 온도센서(5)들로부터 실시간으로 전달되는 온도 정보를 바탕으로 각 챔버(3)의 온도 프로파일(profile)을 생성하고, 이 생성된 온도 프로파일을 상기 모니터(7)를 통해 외부의 작업자에게 영상으로 출력하여 작업자가 챔버(3) 온도 분포를 모니터링할 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 고안에 따른 반도체 패키지 제조용 오븐의 작동을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 각 챔버(3)의 도어(2)를 열고, 접착제에 의해 반도체칩이 부착된 리드프레임 또는 인쇄회로기판(이하 반도체 패키지 반제품)이 수납된 매거진(10)들을 각 챔버(3) 내부에 장착한 후, 다시 도어(2)들을 닫고 각 챔버(3)의 콘트롤패널(4)을 조작하여 가열수단들을 가동시키면, 각 챔버(3) 내부의 온도가 서서히 상승가면서 각 매거진(10)의 반도체 패키지 반제품들을 가열시키며 접착제를 경화시킨다.

이 때, 상기 정보처리장치(6)는 각 챔버(3)의 온도센서(5)들로부터 실시간으로 온도정보를 전달받아 도 3에 도시된 것과 같은 온도 프로파일을 생성하고 이를 모니터(7)를 통해 영상으로 출력한다. 그리고, 작업자는 모니터(7)를 통해 출력되는 온도 프로파일을 모니터링하여 온도 프로파일에 나타낸 온도 편차가 ±3~5℃ 범위인지를 체크하고, 온도 편차가 이 범위를 벗어날 경우 해당 챔버의 경화 공정을 중지하는 등 적절한 조치를 취한다.

상기와 같이 챔버(3) 내부를 가열하여 경화를 하는 도중, 상기 정보처리장치(6)는 생성된 온도 프로파일들을 데이터파일로 저장하게 된다. 따라서, 작업자는 모니터(7)를 통해 출력되는 온도 프로파일을 관찰하는 도중 프린터 출력이 필요하거나 별도로 저장해야 할 경우가 발생하면 이 파일을 찾아서 외부의 프린터를 통해 출력하거나 디스켓 또는 하드디스크에 저장하면 된다.

그리고, 상기 정보처리장치(6)를 랜(LAN) 등을 이용하여 외부의 컴퓨터 등에 유,무선으로 연결할 경우에는 필요한 정보를 바로 외부로 전송하여 작업에 이용할 수 있을 것이다.

일정시간이 경과하여 상기 챔버(3) 내부의 각 반도체 패키지 반제품의 가열이 종료되면, 바로 냉각수단이 작동하여 반도체 패키지 반제품을 원래의 상온 상태로 서서히 되돌리게 되는데, 이 때에도 전술한 것과 마찬가지로 각 온도센서(5)가 챔버(3) 내부의 온도를 감지하여 모니터(7)를 통해서 온도 프로파일을 출력한다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면, 각 챔버 내부의 온도 프로파일을 모니터를 통해서 외부의 작업자에게 영상으로 출력하게 되므로 경화 공정 전체에 걸쳐 온도 프로파일을 프린터로 인쇄하지 않고도 챔버 내부의 온도 프로파일을 쉽게 모니터링할 수 있으며, 필요한 온도 프로파일 정보만 별도로 저장하거나 프린터로 인쇄할 수 있기 때문에 많은 종이를 필요로 하지 않아 비용이 감소됨과 더불어, 온도모니터링 작업이 용이하게 되어 작업 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 반도체 패키지 반제품들이 수납된 복수개의 매거진이 수용되는 복수개의 챔버와, 상기 각 챔버의 내부를 소정의 온도로 가열 및 냉각시키기 위한 가열수단과 냉각수단 및, 상기 각 챔버 내부의 여러 위치의 온도를 감지하는 복수개의 온도센서를 구비한 오븐에 있어서,

   상기 각 챔버의 온도센서들로부터 감지된 온도 정보를 실시간으로 전달받아 온도 프로파일(profile)을 생성하는 정보처리장치와, 상기 정보처리장치에서 처리되어 생성된 각 챔버 내부의 온도 프로파일을 외부에 영상정보로 출력하는 모니터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 오븐.
2. 제 1항에 있어서, 상기 정보처리장치는 외부의 다른 정보처리장치 또는 출력장치에 유선 또는 무선으로 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 오븐.