KR200471999Y1 - 반도체 패키지 제조용 보트 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 반도체 패키지용 회로기판을 탑재하여 운반 및 핸들링할 수 있는 보트 캐리어에 관한 것으로, 특히 신뢰성은 물론 가공성 및 양산성이 크게 향상되어 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 보트 캐리어를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 고안에서는 몸체의 상하 방향으로 개구된 포켓이 일정 간격을 두고 다수 배열 형성되고, 반도체 패키지의 각 모서리 저면을 양분하여 받쳐주는 한 쌍의 받침부가 상기 포켓의 사방 모서리에서 그 중심을 향해 돌출 형성되고, 반도체 패키지의 가장자리 측면을 지지하는 지지핀이 상기 받침부의 상면에 각각 돌출 형성되며, 상기 지지핀은 상부가 상방으로 갈수록 그 지름이 점차 작아지는 원기둥형으로 형성되어 하부가 상기 받침부에 형성된 고정홀에 억지 끼워맞춤 방식으로 고정된 반도체 패키지 제조용 보트 캐리어를 개시한다.

Description

반도체 패키지 제조용 보트 캐리어{Boat carrier for manufacturing semiconductor package}

본 고안은 반도체 패키지 제조용 보트 캐리어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지를 제조하는 과정에서 각종 반도체 패키지용 회로기판을 탑재하여 안정적이고 효율적으로 운반 및 핸들링할 수 있는 보트 캐리어에 대한 것이다.

일반적으로 보트 캐리어(Boat carrier)는 BGA(Ball Grid Arry)형, SBGA(Super Ball Grid Arry)형, FBGA(Fine Ball Grid Array)형, MBGA(Micro Ball Grid Array)형, FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)형 등 다양한 종류의 반도체 패키지 제조공정에서 그 자재(資材)인 회로기판 여러 개를 한 묶음으로 정렬하여 공정과 공정 간에 운반 및 핸들링할 때 주로 사용된다.

즉, 보트 캐리어의 상면에 유닛 타입(unit type)으로 제작된 여러 개의 회로기판을 탑재시켜 스트립 타입(strip type)으로 제작된 것처럼 운반 및 핸들링하거나 매거진 내에 다수 개를 적층하여 불필요한 플럭스(flux) 등을 한꺼번에 클리닝할 수 있도록 함으로써 생산성 향상과 작업의 효율성을 도모하고 있다.

이러한 보트 캐리어는 도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(11)의 양측 가장자리에 길이방향을 따라 반송을 위한 안내홀(12)이 일정 간격을 두고 다수 형성되어 있고, 이 안내홀(12)과 인접하여 몸체(11)의 휨 방지 및 강도를 향상시키기 위한 엠보싱부(13)가 형성되어 있고, 또 몸체(11)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 회로기판(1)의 저면에 진공흡입력을 인가하는 진공척의 출입이 가능하도록 하는 통공이 형성되어 있으며, 이 통공의 사방 모서리 부분에는 회로기판(1)의 사방 모서리 저면을 떠받쳐주는 안착편(15) 및 사방 모서리 부분의 측면을 지지하는 지지편(16)이 형성되어 있다.

여기서, 지지편(16)은 안착편(15)의 일부분을 절개하고 그 절개된 면을 수직으로 벤딩(bending)하여 세우는 이른바 랜싱(lancing) 가공법으로 형성함으로써 회로기판(1)과 접촉 간섭을 일으켜 회로기판(1)이 수평방향으로 자유로이 유동되는 것을 방지하게 된다.

그런데 이와 같은 종래의 보트 캐리어는 통상 스테인리스 재질로 형성되는 특성상 그 운반 및 핸들링 과정에서 보트 캐리어 간의 충돌이 발생할 경우 보트 캐리어 자체가 휘어지는 등의 변형이 쉽게 발생하여 패키징 공정 중에 제품의 불량을 초래하는 문제점이 있다.

특히 지지편(16)은 랜싱 가공법으로 형성되는 형태적 특성으로 인해 회로기판(1)과 서로 면접촉되고, 이렇게 면접촉되는 부분은 운반 시 등 외부 충격에 의해 접촉 및 분리를 반복하면서 응력이 집중되고, 그에 따른 변형이나 접촉 손상으로 성능 저하 및 불량을 초래할 뿐만 아니라 지지편(16)의 반복사용에 따른 탄성력 저하나 벤딩 시의 공차 등으로 인해 회로기판(1)이 헐겁게 끼워지거나 흔들리게 고정되면서 운반 및 핸들링 과정에서 쉽게 이탈되는 문제점이 있다.

한편, 니켈-텅스텐 합금 등과 같은 고경도 재질을 이용하여 보트 캐리어를 제조하면 강도 및 강성이 증대되어 변형을 방지할 수는 있으나, 이 경우 고경도 재질의 재료적 특성상 랜싱 가공법으로는 지지편(16)을 형성할 수 없는 데다, 혹여 지지편(16)을 가공한다 하더라도 그 개수가 많을 경우 가공성 및 양산성이 현저히 떨어지는 한계와 제약이 따를 수밖에 없다.

대한민국 등록특허공보 특2001-0053793호(2001.07.02) 대한민국 등록특허공보 특2001-0044950호(2001.06.05) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0216754호(2001.04.02) 대한민국 공개특허공보 특2001-0054003호(2001.07.02) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0171774호(2000.03.15)

이에 본 고안자는 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 강도가 우수하여 변형이 없고 반도체 패키지의 손상을 최소화하면서 가공성 및 양산성을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 보트 캐리어를 개발하고자 부단한 노력을 기울여 연구하던 중 본 고안을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 고안의 목적은 가공성 및 양산성을 향상시킬 수 있도록 하는 보트 캐리어를 제공하는 데 있는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 반도체 패키지의 변형 및 손상을 방지할 수 있도록 하는 보트 캐리어를 제공하는 데 있는 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 해결 및 목적을 달성하기 위해 본 고안의 실시 양태는, 몸체의 상하 방향으로 개구된 포켓이 일정 간격을 두고 다수 배열 형성되고, 반도체 패키지의 각 모서리 저면을 양분하여 받쳐주는 한 쌍의 받침부가 상기 포켓의 사방 모서리에서 그 중심을 향해 돌출 형성되고, 반도체 패키지의 가장자리 측면을 지지하는 지지핀이 상기 받침부의 상면에 각각 돌출 형성되며, 상기 지지핀은 상부가 상방으로 갈수록 그 지름이 점차 작아지는 원기둥형으로 형성되어 하부가 상기 받침부에 형성된 고정홀에 억지 끼워맞춤 방식으로 고정된 반도체 패키지 제조용 보트 캐리어를 제공한다.

이로써 본 고안은 강도가 우수한 받침부에 고정되는 원기둥형의 지지핀이 기존과 달리 반도체 패키지와 점접촉으로 접촉면적을 최소화하여 접촉에 따른 손상이나 변형을 방지할 수 있고, 또한 지지핀이 억지 끼워맞춤 방식으로 고정되므로 기존의 랜싱(lancing) 가공법에 비해 불량발생률을 낮추면서 가공성 및 양산성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 고안의 다른 실시 양태로, 상기 지지핀의 외경이 상기 고정홀의 내경보다 0.02mm ~ 0.025mm 정도로 더 크게 형성됨으로써 상호 간의 결합이 용이함은 물론 한층 견고하고 양호한 결합상태를 유지할 수 있다.

본 고안의 또 다른 실시 양태로, 상기 몸체의 상면에 결합되어 반도체 패키지가 몸체 내에서 유동되거나 이탈되는 것을 방지하도록 위치고정구멍과 상기 포켓과 대응하는 오픈홀이 형성되고, 상기 오픈홀의 내주 벽면에 홀드편이 다수 형성된 커버를 더 포함할 수도 있다.

상기와 같은 과제의 해결 수단 및 구성요소를 갖춘 본 고안은 반도체 패키지를 지지하기 위한 지지핀이 원기둥형으로 형성되어 있기 때문에 반도체 패키지와 점접촉으로 그 접촉면적이 최소화되어 종래와 같이 반도체 패키지가 면접촉으로 인해 손상 또는 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 지지핀과 받침부가 서로 억지 끼워맞춤 방식으로 끼움 고정되므로 훨씬 효율적인 가공이 가능하고, 더불어 텅스텐과 같은 강도가 매우 우수한 합금 소재로도 제작이 가능하여 기존의 랜싱 가공법에 비해 반복 사용 중 변형이 없어 제품의 신뢰성이 높은 데다 가공성 및 양산성이 우수하여 제조원가를 절감할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 보트 캐리어의 일례를 나타낸 구성도,
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 보트 캐리어와 커버를 입체적으로 분리한 상태를 나타낸 구성도,
도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 보트 캐리어의 국부 단면도,
도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 보트 캐리어에 커버를 결합한 상태의 평면도,

이하, 본 고안에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 고안과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 보트 캐리어는 판형상의 몸체(100)와, 이 몸체(100)의 상하 방향으로 개구된 형태로 일정 간격을 두고 다수 개가 배열 형성된 사각형 형상의 포켓(105)과, 이 포켓(105)의 사방 모서리에서 그 중심을 향해 돌출 형성되어 반도체 패키지(회로기판)의 각 모서리 저면을 양분하여 받쳐주는 한 쌍의 받침부(110) 및 이 받침부(110)의 상면에 각각 돌출 형성되어 반도체 패키지의 가장자리 측면을 지지하는 지지핀(120)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고 한 쌍의 받침부(110) 사이 즉, 포켓(105)의 대각선 방향의 모서리 각각에는 반도체 패키지의 클리닝 시 등에 세제나 세척수가 정체됨 없이 신속하고 원활하게 배출되도록 하여 반도체 패키지의 받침부(110)와 접촉부분에 얼룩 등이 발생하는 것을 방지하는 슬롯 형상의 물빠짐홈(112)이 형성되어 있고, 또 각각의 받침부(110)에는 지지핀(120)과 결합을 위한 고정홀(115)이 형성되어 있다.

특히 지지핀(120)은 상부가 상방으로 갈수록 그 지름이 점차 작아지는 원기둥형으로 형성되어 하부가 받침부(110)에 형성된 고정홀(115)에 억지 끼워맞춤 방식으로 고정되어 있다.

여기서, 지지핀(120)의 외경 중 고정홀(115)과 결합되는 부분은 받침부(110)에 형성된 고정홀(115)의 내경보다 약 0.02mm ~ 0.025mm 정도 더 크게 형성하는 것이 바람직하며, 이로 인해 상호 간의 결합이 용이함은 물론 한층 견고하고 양호한 결합상태를 유지할 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지핀(120)의 상부는 뾰족한 형태로 형성되어 있어 고정홀(115)의 하부에서 한결 수월하게 삽입되면서 자연스럽게 통과할 수 있고, 하부는 고정홀(115)의 내경보다 지름이 약간 더 크기 때문에 가압력에 의해 억지 끼움 형태로 안정적이고 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

만일, 이러한 지지핀(120)의 고정홀(115)에 결합되는 부분의 외경이 받침부(110)에 형성된 고정홀(115)의 내경과 동일하거나 그보다 0.02mm 범위 이하로 클 경우 결합 시 견고한 고정상태를 유지하기가 어렵고, 이와 반대로 0.025mm 범위 이상으로 클 경우에는 지지핀(120)의 안정적인 삽입 및 고정이 이루어지지 않아 프레스 등의 작업기구를 이용한 다량 및 동시 작업이 불가능할 수도 있다.

그리고 몸체(100)의 양측 가장자리에는 소정의 위치까지 이송시키기 용이하도록 안내하는 안내홀(130)이 일정 간격을 두고 다수 형성되어 있다.

한편, 반도체 패키지가 몸체(100) 내에서 자유로이 유동되거나 이탈되는 것을 방지하도록 몸체(100)의 상면에 결합되는 커버(200)를 더 포함하여 구비할 수도 있다.

즉, 커버(200)는 몸체(100)와의 안정적이고 수월한 결합을 위한 위치고정구멍(210)과 포켓(105)과 대응하는 오픈홀(220)이 형성되어 있고, 그 오픈홀(220)의 내주 벽면에는 반도체 패키지의 상면과 밀착되는 홀드편(230)이 다수 형성되어 있어 반도체 패키지가 몸체(100) 내에 안정적으로 탑재 및 정렬된 상태를 유지시키게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 실시 예에 따른 보트 캐리어는 받침부(110)에 고정되는 원기둥형의 지지핀(120)이 기존의 랜싱(lancing) 가공법에 의해 형성되는 지지편과는 달리 사용 시 반도체 패키지와 점접촉됨으로 인해 반도체 패키지의 탑재나 분리 시 등에 그 접촉에 따른 반도체 패키지의 긁힘 등의 손상이나 변형을 미연에 방지할 수 있어 신뢰성이 높고, 아울러 지지핀(120)이 프레스 등을 이용하여 동시에 몸체의 고정홀(115)에 억지 끼워맞춤 방식으로 고정되기 때문에 불량발생률이 매우 낮고 가공성 및 양산성은 크게 향상되어 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 등의 유리하고 각별한 이점이 있다.

또한, 본 고안의 실시 예에 따른 보트 캐리어는 텅스텐과 같은 강도가 매우 우수한 합금 소재로 제작 가능하기 때문에 기존의 랜싱 가공법에 비해 반복 사용 중에도 변형이 없어 제품의 신뢰성이 매우 높을 뿐만 아니라 충분한 강성을 유지하므로 기존의 휨 변형을 방지하기 위한 강도 보강용 엠보싱부를 별도로 가공 및 형성할 필요가 없어 작업성 및 생산성을 제고할 수 있다.

한편, 본 고안은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있으므로 본 고안의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 고안의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 몸체 105: 포켓
110: 받침부 112: 물빠짐홈
115: 고정홀
120: 지지핀 130: 안내홀
200: 커버 210: 위치고정구멍
220: 오픈홀 230: 홀드편

Claims (3)

1. 몸체(100)의 상하 방향으로 개구된 포켓(105)이 일정 간격을 두고 다수 배열 형성되고, 반도체 패키지의 각 모서리 저면을 양분하여 받쳐주는 한 쌍의 받침부(110)가 상기 포켓(105)의 사방 모서리에서 그 중심을 향해 돌출 형성되고, 반도체 패키지의 가장자리 측면을 지지하는 지지핀(120)이 상기 받침부(110)의 상면에 각각 돌출 형성된 보트 캐리어에 있어서,
   상기 지지핀(120)은 상부가 상방으로 갈수록 그 지름이 점차 작아지는 원기둥형으로 형성되어 하부가 상기 받침부(110)에 형성된 고정홀(115)에 억지 끼워맞춤 방식으로 고정되고, 상기 지지핀(120)의 하부 외경은 상기 고정홀(115)의 내경보다 0.02mm ~ 0.025mm 정도 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 보트 캐리어.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체(100)의 상면에 결합되어 반도체 패키지가 몸체(100) 내에서 유동되거나 이탈되는 것을 방지하도록, 위치고정구멍(210)과 상기 포켓(105)과 대응하는 오픈홀(220)이 형성되고, 상기 오픈홀(220)의 내주 벽면에 홀드편(230)이 다수 형성된 커버(200)를 더 포함하는 반도체 패키지 제조용 보트 캐리어.
   

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