KR20040009083A - 에폭시 도포 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20040009083A
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선용균
김현호
전종환
양희상
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 촬상용 반도체 소자와 같이 글래스 덮개를 부착해야 하는 패키지에 접착제로 사용되는 에폭시의 양을 고르게 도포하는 에폭시 도포장치로서 평평한 표면으로 구성되고 디핑 홈을 구비한 스퀴즈 플레이트와, 측면은 패쇄되고 상부는 홈을 구비하고 하부가 개방되어 상기 스퀴즈 플레이트에 밀착되는 에폭시 용기와, 에폭시 용기를 디핑 홈까지 전후진 시키기 위한 전후진 실린더 축 및 하부가 다수의 핀으로 구성되어 있으며 디핑 홈의 에폭시를 패키지의 유리덮개 접착부위까지 이동시키기 위한 도팅 툴을 포함한다.
본 발명에 의하면 에폭시의 양을 일정하게 도포하여 불량을 방지함으로써 패키지의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

에폭시 도포 장치 및 방법{Epoxy applying apparatus and method}
본 발명은 에폭시 도포장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세히 설명하면 글라스 리드(Glass Lid) 부착시, 핀(Pin)을 이용한 에폭시(Epoxy) 도포장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 패키지 종류의 하나인 CCD(Charge Coupled Device)와 촬상용 반도체 칩(CIS,CMOS Image Sensor)의 조립 공정에서는 패키지 내부에 다이접착을 하고 와이어 본딩을 한 후, 내부의 다이와 와이어 본딩 된 부분을 보호하기 위하여 패키지 상부에 유리로 된 덮개를 덮는다. 유리 덮개는 외부와 패키지 내부를 차단하여 패키지 내부의 칩을 보호하며 패키지 외부의 리드와 내부의 칩과 전기적으로 연결된 와이어를 보호한다. CCD와 촬상용 반도체 칩 패키지의 특징은 칩 표면의 미세한 센서에 의하여 외부의 화상을 입력받는다. 외부의 화상은 패키지 표면의 유리 덮개를 통해서 센서에 도달하는데 유리 덮개 표면에 이물질이 묻은 경우 화상이 칩 표면의 센서까지 온전히 전달되지 못한다. 따라서 패키지 상부에 유리 덮개를 붙이는 작업은 먼지가 발생하지 않는 조건에서 진행되어야 한다. 이때 유리 덮개를 붙이기 위해서 유리 덮개와 패키지간에 접착성을 가진 물질을 도포 하여야 하는데 이 물질은 자외선에 노출되면 경화되는 성분을 가진 에폭시이다.
스크류 펌핑 디스펜서는 에폭시를 패키지 표면에 적당량 도포하는 기능을 수행한다. 스크류 펌핑 디스펜서의 노즐을 이용하여 라인을 그리면서 패키지의 표면에 디스펜싱하고 유리 덮개를 씌운후 자외선을 조사하면 덮개를 접착하는 공정이완료된다.
그러나 종래의 스크류 펌프 디스펜서를 이용한 직접 도포방식은 적당한 량의 에폭시를 매번 패키지의 표면에 펌핑하여야 하는데 도포량 조절이 일정하지 않아 과한 경우 패키지 밖의 덮개 표면에 까지 에폭시가 흘러 상이 온전히 촬상용 반도체 칩에 도달되지 못하거나, 혹은 부족한 경우 유리 덮개와 패키지의 접착이 불완전하여 쉽게 파손되는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 에폭시의 량을 일정하게 패키지의 표면에 도포할 수 있도록 하여 패키지 조립시 발생되는 제품의 불량을 방지하여 조립 수율을 향상시키는 장치를 제공하여 함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 에폭시 도포 장치의 개략적인 측면도이고,
도 2는 에폭시 도포장치가 디핑 홈에 에폭시를 공급하는 과정을 도시한 측면도이고,
도 3은 도팅 툴의 핀에 에폭시가 점착되는 과정을 도시한 측면도이고,
도 4a 및 4b는 도팅 툴이 패키지에 에폭시를 도포하는 과정을 도시한 측면도이고,
도 5는 본 발명에 의한 에폭시 도포장치의 도팅 툴의 확대도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 ※
101: 전후진 실린더 축 102: 에폭시 용기
103: 홈 104: 스퀴즈 플레이트
105: 디핑 홈 106: 도팅 툴
107: 핀 401: 패키지
501: 스프링 502: 핀 가이드
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 에폭시 도포장치는 평평한 표면으로 구성되고 디핑 홈을 구비한 스퀴즈 플레이트와, 측면이 패쇄되고 상부는 홈을 구비하고 하부가 개방되어 스퀴즈 플레이트에 밀착되는 에폭시 용기와, 이러한 에폭시 용기와 결합되어 에폭시 용기를 디핑 홈까지 전후진 시키기 위한 전후진 실린더 축 및 하부가 다수의 핀으로 구성되어 있으며 디핑 홈의 에폭시를 패키지의 유리덮개 접착부위까지 이동시키기 위한 도팅 툴을 포함한다.
양호하게는, 핀의 지름이 0.4 내지 0.6mm인 것을 특징으로 한다.
또한 양호하게는, 핀 피치가 1.0 내지 1.4mm인 것을 특징으로 한다.
또한 양호하게는, 디핑 홈의 깊이가 0.4 내지 0.6mm인 것을 특징으로 한다.
보다 양호하게는, 도팅 툴과 핀과의 결합이 탄성을 갖도록 한다.
또한 양호하게는, 디핑 홈의 폭은 상기 에폭시 용기의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 에폭시 도포장치는 평평한 표면으로 구성되고 깊이가 0.4 내지 0.6 mm인 디핑 홈을 구비한 스퀴즈 플레이트와, 측면이 패쇄되고 상부는 홈을 구비하고 하부가 개방되어 스퀴즈 플레이트에 밀착되는 에폭시 용기와, 이러한 에폭시 용기와 결합되어 에폭시 용기를 디핑 홈까지 전후진 시키기 위한 전후진 실린더 축 및 하부가 지름이 0.4 내지 0.6 mm, 피치가 1.0 내지 1.4 mm인 다수의 핀으로 구성되어 있으며 디핑 홈의 에폭시를 패키지의 유리덮개 접착부위까지 이동시키기 위한 도팅 툴을 포함한다.
또한 본 발명에 의한 상부에 유리 덮개를 부착하는 반도체 패키지에서 유리덮개를 부착하기 위한 에폭시를 도포하는 방법은 반도체 칩이 실장된 패키지를 준비하는 단계와, 유리 덮개가 부착되는 영역에 에폭시를 핀 끝에 찍어 부분 부분 도포하는 단계, 및 유리덮개를 부착하는 단계를 포함한다.
양호하게는 도포된 에폭시의 피치는 1.0 내지 1.4 mm인 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 에폭시 도포 장치의 개략적인 측면도이다. 스퀴즈 플레이트(104)는 평면이 열처리된 스틸로서 상부에 디핑 홈(105)을 구비하고 있다. 스퀴즈 플레이트(104)의 상부에는 에폭시 용기(102)가 위치하는데 에폭시 용기(102)의 상부에는 홈(103)이 구비되어 있으며, 에폭시 용기(102)의 하부면은 개방되어 있다. 따라서 에폭시 용기(102)에 담겨지게 되는 에폭시는 스퀴즈 플레이트(104)의 상부면에 의해서 지지된다.
에폭시 용기의 홈(103)은 작업중 부족한 에폭시 양을 보충하기 위함이다. 에폭시가 새어나가지 않기 위해서는 스퀴즈 플레이트(104)의 상부면은 정밀한 평면이 가공되어야 하며 에폭시 용기(102) 상부에 스프링(도시안됨) 등을 설치하여 스퀴즈 플레이트(104)의 상부면에 밀착되는 힘을 보다 강하게 가해 줄 수도 있다.
이러한 에폭시 용기(102)는 전후진 실린더 축(101)에 의해서 스퀴즈 플레이트(104)의 디핑 홈(105)까지 직선 왕복운동한다. 에폭시 용기(102)의 폭(d1)의 크기는 디핑 홈(105)의 폭(d2)보다 크게 제작되는 것이 바람직하다. 이렇게 제작되는 이유는 에폭시 용기(102)의 폭(d1)보다 디핑 홈(105)의 폭(d2)이 크게 제작되는 경우 에폭시 용기(102)가 디핑 홈(105)에 모두 들어가므로 왕복 운동시 에폭시 용기(102)의 왕복운동이 용이하지 않기 때문이다. 그리고 디핑 홈(105)의 외부에 흘러넘친 에폭시는 에폭시 용기(102)의 벽에 의해서 다시 디핑 홈(105)로 쓸려져,스퀴즈된 에폭시 수지가 디핑 홈(105)에만 남아 있도록 하는 데에도 에폭시 용기(102)의 폭(d1)이 디핑 홈(105)의 폭(d2)보다 크게 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 의한 에폭시 공급장치는 디핑 홈(105)에 채워진 에폭시를 패키지에 도포하기 위한 다수의 핀(107)을 포함한 도팅 툴(106)을 포함한다.
도 2는 에폭시 도포장치가 디핑 홈에 에폭시를 공급하는 과정을 도시한 측면도이다. 전후진 실린더 축(101)이 에폭시 용기(102)를 스퀴즈 플레이트(104)의 디핑 홈(105)까지 전진시키면 에폭시 용기(102) 내부의 에폭시는 디핑 홈(105)으로 흘러들어가 디핑 홈(105)를 채우게 되고, 이후 전후진 실린더 축(101)이 후진하면 용기의 벽면에 의해 디핑 홈(105) 내부의 에폭시는 잔류하고 그 이상의 에폭시는 다시 에폭시 용기(102)를 따라 이동하여 에폭시 용기(102)에 남아있게 된다.
도 3은 도팅 툴(106)의 핀(107)에 에폭시가 점착되는 과정을 도시한 측면도이다. 전후진 실린더 축(101)에 의해 에폭시 용기(102)가 후진하게 되면 도팅 툴(106)이 하강하여 도팅 툴(106) 하부에 부착된 다수의 핀(107)에 디핑 홈(105)에 채워진 에폭시가 점착되게 된다.
도 4a 및 4b는 도팅 툴(106)이 패키지(401)에 에폭시를 도포하는 과정을 도시한 측면도이다. 에폭시가 점착된 핀(107)이 부착된 도팅 툴(106)이 다시 에폭시가 도포될 패키지(401) 상부로 이동한후 하강하면 글래스 덮개가 접착될 패키지(401)의 표면에 에폭시가 그림과 같이 핀의 위치를 따라 도포되게 된다.
실험결과 패키지(401)면에 적정량의 에폭시를 도포하기 위해서는 앞에서 설명한 디핑 홈(105)의 깊이는 0.4 내지 0.6 mm 인 것이 양호하며, 최적으로는 0.5 mm의 깊이인 것이 좋다. 또한 도팅 툴(106)의 핀(107)의 지름은 0.4 내지 0.6 mm 인 것이 양호하며, 최적으로는 0.5 mm인 것이 좋다. 또한 핀(107)의 피치는 1.0 내지 1.4 mm인 것이 양호하며, 최적으로는 1.2 mm 일때 패키지 표면에 적량의 에폭시가 도포된다.
도 5는 본 발명에 의한 에폭시 도포장치의 도팅 툴(106)의 확대도이다. 도팅 툴(106)의 하강시 핀(107)이 패키지 표면에 손상을 주지 않도록 도팅 툴(106)의 하부에 스프링(501)을 장착하고 다시 스프링(501)에 핀(107)을 연결한다. 또한 핀(107)이 연직 하방으로만 움직일 수 있도록 하기 위해서 스프링(501)과 핀(107)을 싸고 있는 파이프 형상의 핀 가이드(502)를 설치한다. 이렇게 함으로써 패키지(401)을 누르는 핀(107)이 옆으로 움직이는 것을 방지하여 적절히 패키지(401)에 에폭시를 도포할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 예시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변화예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
본 발명에 의한 에폭시 도핑장치는 종래의 스크류 펌프 디스펜서를 이용한 직접 도포방식을 개선하여 핀에 의한 간접 도포 방식을 채택함으로써 도포량 조절이 일정하게 할 수 있다. 또한 이와같이 다수의 핀에 의해 에폭시를 도포하는 경우, 에폭시가 군데 군데 떨어진 다수의 방울형태로 존재하기 때문에 글래스 덮개을 밀착하는 경우 에폭시 내부의 공기가 빠져 나올수 있게 되어 글래스 덮개가 보다 잘 접착될 수 있으며, 에폭시의 량을 일정하게 패키지의 표면에 도포할 수 있도록 하여 패키지 조립시 발생되는 제품의 불량을 방지하여 조립 수율을 향상할 수 있다.

Claims (9)

  1. 에폭시 도포장치로서,
    평평한 표면으로 구성되고 디핑 홈을 구비한 스퀴즈 플레이트;
    측면은 패쇄되고 상부면은 홈을 구비하고 하부가 개방되어 상기 스퀴즈 플레이트에 밀착되는 에폭시 용기;
    상기 에폭시 용기와 결합되어 상기 에폭시 용기를 상기 디핑 홈까지 전후진 시키기 위한 전후진 실린더 축; 및
    상기 하부가 다수의 핀으로 구성되어 있으며, 디핑 홈의 에폭시를 패키지의 유리덮개 접착부위까지 이동시키기 위한 도팅 툴;
    을 포함하여 구성된 에폭시 도포장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 핀은 지름이 0.4 내지 0.6 mm인 것을 특징으로 하는 에폭시 도포장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 핀의 피치는 1.0 내지 1.4 mm인 것을 특징으로 하는 에폭시 도포장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 디핑 홈의 깊이는 0.4 내지 0.6 mm인 것을 특징으로 하는 에폭시 도포장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 도팅 툴과 핀과의 결합은 탄성을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 에폭시 도포장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디핑 홈의 폭은 상기 에폭시 용기의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 에폭시 도포장치.
  7. 에폭시 도포장치로서,
    평평한 표면으로 구성되고 깊이가 0.4 내지 0.6 mm인 디핑 홈을 구비한 스퀴즈 플레이트;
    측면은 패쇄되고 상부면은 홈을 구비하고 하부가 개방되어 상기 스퀴즈 플레이트에 밀착되는 에폭시 용기;
    상기 에폭시 용기와 결합되어 상기 에폭시 용기를 상기 디핑 홈까지 전후진 시키기 위한 전후진 실린더 축; 및
    상기 하부가 지름이 0.4 내지 0.6 mm, 피치가 1.0 내지 1.4 mm인 다수의 핀으로 구성되어 있으며, 디핑 홈의 에폭시를 패키지의 유리덮개 접착부위까지 이동시키기 위한 도팅 툴;
    을 포함하여 구성된 에폭시 도포장치.
  8. 상부에 유리 덮개를 부착하는 반도체 패키지에서 유리덮개를 부착하기 위한 에폭시를 도포하는 방법에 있어서,
    반도체 칩이 실장된 패키지를 준비하는 단계;
    유리 덮개가 부착되는 영역에 에폭시를 핀 끝에 찍어 부분 부분 도포하는 단계; 및
    유리덮개를 부착하는 단계;
    를 포함하는 에폭시 도포 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 도포된 에폭시의 피치는 1.0 내지 1.4 mm인 것을 특징으로 하는 에폭시 도포 방법.
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KR101366672B1 (ko) * 2012-11-20 2014-02-25 주식회사 프로텍 반도체 칩 다이 본딩 방법 및 반도체 칩 다이 본딩 장치

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