KR20050073711A - 반도체 패키지의 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지의 세정장치에 관한 것으로서, 매거진(110)의 기판(3)이 로딩되어 클램핑되는 이송레일부(130)와, 이송레일부(130)의 일측에 근접 설치되어 로딩된 기판(3)을 세정 위치로 이동시키는 이송수단(140)과, 이송레일부(130)의 하부에 진공 상태로 설치되어 기판(3)을 향하여 고압의 에어가 하방에서 상방으로 분사되는 세정수단(150)을 포함한다. 따라서 뒤집혀져서 로딩되는 기판에 좌우로 진동 동작되는 에어노즐에서 하방으로부터 에어를 분사하여 카메라 모듈의 충격이 최소화되며, 미세먼지 및 에폭시에 붙어 있는 불순물이 효과적으로 세정되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체 패키지의 세정장치{CLEANING DEVICE OF SEMICONDUCTOR PACKAGE}
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라미네이션(lamination) 카메라 모듈의 생산 공정 중에 와이어 본딩 후 반도체 칩과 반도체 칩에 부착되는 글라스에 묻은 이물질을 효과적으로 제거하기 위한 반도체 패키지의 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지의 고체촬상소자는 광전변환소자와 전하결합소자를 사용하여 피사체를 촬상하여 전기적인 신호로 출력하는 것으로, CCD(charge coupled device)카메라 또는 디지털 카메라 등에 이용되고 있다.
도 1 은 종래 고체촬상소자를 사용한 반도체 패키지의 일 예를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 도시한 바와 같이 종래 고체촬상소자용 반도체 패키지(1)는, 고체촬상소자용 반도체 칩(2)이 기판(3)에 안착되고, 고체촬상소자용 반도체 칩(2)은 기판(3)에 와이어(4) 본딩되며, 고체촬상소자용 반도체 칩(2)의 상부에는 투명한 글라스(5)가 부착된다.
그리고 글라스(5)의 상부로 하우징(6)을 구비하는 카메라 모듈(7)이 설치된다.
위와 같이 구성된 종래 고체촬상소자용 반도체 패키지(1)에서는 카메라모듈(7)과 글라스(5)를 통과한 빛의 영상신호를 고체촬상소자용 반도체 칩(2)에서 전기신호로 변환하고, 이와 같이 변환된 전기신호는 와이어(4)를 통해 기판(3)에 전달되며, 기판(3)에서는 메탈라인(미도시)을 통해 외부장치에 전달되는 것이다.
이와 같은 종래의 고체촬상소자용 반도체 패키지에서 글라스(5)를 부착하기 전에 반도체 칩(2)의 이물질을 제거하기 위하여 세정 공정이 이루어지고, 글라스(5)를 부착 후 카메라 모듈(7)의 설치 전에 세정 공정이 이루어진다.
그런데, 이러한 세정 공정은 단순히 작업자가 기판(3)을 잡고 브러쉬나 고압의 에어를 분사하는 등의 수작업으로 이루어진다. 따라서 작업자에 의해 오히려 반도체 패키지가 오염되거나 효과적인 세정이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 뒤집혀져서 로딩되는 기판의 반도체 칩과 글라스에 하방으로부터 에어를 분사하여 패키지의 세정 공정이 효과적으로 이루어질 수 있는 반도체 패키지의 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 매거진에 탑재된 기판이 로딩되어 고압의 에어로 세정되는 반도체 패키지의 세정장치에 있어서, 매거진의 기판이 로딩되어 클램핑되는 이송레일부와, 이송레일부의 일측에 근접 설치되어 로딩된 기판을 세정 위치로 이동시키는 이송수단과, 이송레일부의 하부에 진공 상태로 설치되어 기판을 향하여 고압의 에어가 하방에서 상방으로 분사되는 세정수단을 포함하는 반도체 패키지의 세정장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 세정장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이송수단의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세정수단의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 세정수단의 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 세정수단의 측면도이고, 도 7은 도 6에 따른 세정수단의 사용 측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 세정수단의 사용 사시도이다.
본 발명에 따라서 도 2에 도시된 바와 같이, 하단에 캐스터(caster:102)를 구비하는 케이스(100)와, 케이스(100)의 내부에 패키지(1)의 기판(3)이 탑재되는 매거진(110)과, 매거진(110)에서 기판(3)을 추출하는 로딩부(120)와, 기판(3)이 로딩되는 이송레일부(130)와, 이송레일부(130)에 로딩된 기판(3)을 이송시키는 이송수단(140)과, 그 기판(3)을 세정하는 세정수단(150)으로 크게 구성된다.
그리고 이송레일부(130)의 후단으로 기판(3)의 반도체 칩(2) 상태를 검사하는 검사부(180)와, 세정과 검사가 완료된 기판(3)을 언로딩하는 언로딩부(190)가 설치된다.
여기서 바람직하게 기판(3)의 한 셀에 30개씩 대략 120여개가 장착되는 반도체 칩(2)은, 라미네이션(lamination) 카메라 모듈을 생산함에 있어서 와이어 본딩 후, 각 반도체 칩(2)에 글라스(5)와 카메라 모듈(7)이 부착되는 것이다.
이러한 기판(3)이 바람직하게는 반도체 칩(2)의 카메라 모듈(7)이 하방을 향하도록 즉, 뒤집혀진 상태에서 매거진(110)에 탑재된다.
매거진(110)은 내부에 탑재되는 기판(3)의 탑재 상태를 감지는 센서(미도시)를 포함한다. 그리고 매거진(110)의 하부로는 매거진(110)을 승하강 시킬 수 있는 승강장치(112)가 설치되며, 매거진(110)의 상부로는 상승된 매거진(110)으로부터 기판(3)을 추출하는 로딩부(120)가 설치된다.
로딩부(120)는 로울러가 설치되어 상승된 매거진(110)에서 기판(3)을 이동시키게 된다. 그리고 로딩부(120)의 일측으로는 길이 방향으로 이어지는 이송레일부(130)가 설치된다.
이송레일부(130)의 양측 상에는 위치 이동된 기판(3)을 클램핑 하기 위한 실린더(132)가 설치된다.
그리고 이송레일부(130)의 일측 근접부에 로딩된 기판(3)을 세정 위치로 이동시키는 이송수단(140)이 설치된다.
도 3에 도시된 이송수단(140)은, 로딩된 기판(3)을 밀어서 전진시키는 푸셔(142)가 설치되고, 푸셔(142)로 이어지는 일측으로 실린더(143)가 설치되어 푸셔(142)의 상, 하 높이를 조절하게 된다.
또한, 실린더(143)의 일측으로 푸셔(142)를 이동시키는 LM가이드(144)가 설치되고, 이 LM가이드(144)를 전, 후진 구동시키는 타이밍벨트(145) 및 타이밍모터(146)로 구성된다.
한편, 이송레일부(130)의 하부에 뒤집혀서 고정된 기판(3)을 향하여 고압의 에어가 하방에서 상방으로 분사되는 세정수단(150)이 진공 상태로 설치된다.
도 4 및 도 5, 도 6에 도시된 세정수단(150)은 내부를 진공 상태로 유지시키는 커버(151)가 설치되고, 커버(151)의 내부에 정, 역회전 가능한 서브모터(152)가 설치된다.
그리고 서브모터(152)의 일측으로는 리드스크류(153)가 설치되고, 리드스크류(153) 상에는 리드스크류(153)를 따라서 전, 후진 이동되는 너트브라켓(154)이 설치된다.
너트브라켓(154)의 일측으로는 노즐판(155)이 연결 설치되고, 이 노즐판(155)의 상부에 고압의 에어가 분사되는 에어노즐(156)이 복수개 정렬 설치된다.
에어노즐(156)은 기판(3) 상의 반도체 칩(2)의 개수와 동일하게 대략 5개 정도가 일렬 배치되며, 노즐부는 상방을 향하도록 설치되고, 바람직하게는 30°∼90°의 분사 각도를 가진다.
에어노즐(156)의 개수는 패키지(1)의 종류에 따라서 다양하게 장착될 수 있다.
또한, 너트브라켓(154)과 노즐판(155)의 사이에 브라켓(157)으로 연결되는 에어실린더(158)가 더 설치된다. 이 에어실린더(158)는 노즐판(155)을 가로, 세로로 진동시키기 위한 것이다. 바람직하게는 노즐판(155)의 회전도 가능하다.
또, 너트브라켓(154) 상에 기판(3)의 두께에 따라서 노즐판(155)이 수직 방향으로 높이 조절되도록 가이드(159a)와 같이 높낮이 조절레버(159)가 설치된다.
그리고 세정수단(150)의 커버 내부에 적어도 하나 이상의 이온노즐(160)이 상방을 향하도록 설치된다.
이온노즐(160)은 세정수단(150)으로 하여 이루어지는 세정 공정 전과 후에 패키지(1)에서 발생되는 정전기를 제거하게 된다.
다시 도 2를 참고하면, 세정수단(150)의 커버(151) 하단에 집진장치(170)가 연결 설치된다.
집진장치(170)는 세정 공정에서 제거된 이물질이 부유하다가 패키지(1) 상에 재부착되지 않도록 하부에서 진공 흡입되는 것이다.
위의 집진장치(170)는, 내부에 송풍팬(171)이 설치되고, 이 송풍팬(171)을 구동시키는 모터(172)가 설치되며, 송풍팬(171)을 통하여 흡입된 이물질이 외부로 배출되도록 돕는 배기덕트(173)가 케이스(100)의 하면을 관통하여 외부로 이어지는 구성을 가진다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 패키지의 세정장치의 작동을 각 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
바람직하게는 반도체 패키지(1)에서 글라스(5)를 부착하기 전에 반도체 칩(2)의 이물질을 제거하기 위하여 세정 공정이 이루어지고, 글라스(5)를 부착 후 카메라 모듈(7)의 설치 전에 세정 공정이 각각 이루어진다.
매거진(110)에 카메라 모듈(7)이 하방을 향하도록 뒤집혀진 기판(3)을 탑재시킨다.
기판(3)의 탑재가 완료된 매거진(110)의 본체가 승강장치(112)의 상승으로 로딩부(120)에 위치되며, 로딩부(120)에서는 탑재된 기판(3)이 차례로 재상승하여 로울러에 안착되고, 로울러의 회전으로 이송레일부(130)에 로딩된다.
이때, 이송레일부(130)에 로딩된 기판(3)은 뒤집혀진 상태 그대로 로딩되며, 세정수단(150)이 있는 위치까지 이송수단(140)에 의하여 이동된다.
먼저, 실린더(143)로 하여 높이가 조절된 푸셔(142)는 타이밍모터(146)와 타이밍벨브(145)의 구동에 의하여 LM가이드(144)를 따라 전진 이동된다.
이때, 푸셔(142)가 기판(3)의 후측면을 반복적으로 밀게 된다. 즉, 4개의 셀로 나뉘어져 있는 기판(3)을 세정 작동에 따라 4번 정도 밀게 된다.
한편, 기판(3)이 하부에 있는 세정수단(150)의 위치로 이동되면, 실린더(132)의 작동으로 기판(3)의 양단을 고정시킨다.
그리고 세정수단(150)에서 뒤집혀진 기판(3)을 향하여 고압의 에어를 분사하게 된다.
세정수단(150)은 커버(151)의 내부가 진공을 유지한 상태에서 작동이 이루어지며, 서브모터(152)의 전원인가는 리드스크류(153)를 구동시키고, 이에 결합되어 있는 너트브라켓(154)이 이동된다.
너트브라켓(154)의 이동으로 노즐판(155)과 노즐판(155)에 설치된 에어노즐(156)도 같이 이동된다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 각 에어노즐(156)이 각 반도체 칩(2)의 세정을 담당하며 너트브라켓(154)의 전진 이동으로 같은 셀 안의 반도체 칩(2)도 세정하게 된다.
이처럼 기판(3)에서 하나의 셀 세정이 완료되면, 서브모터(152)가 역회전하여 너트브라켓(154)을 후진시켜 최초 위치로 이동시키며, 푸셔(142)의 작동으로 기판(3)의 다음 셀이 세정 위치로 이동된다. 따라서 위와 같은 세정 작업이 반복된다.
이때, 에어노즐(156)의 분사각도는 30°∼90°정도이며, 너트브라켓(154)과 노즐판(155)의 사이에 설치된 에어실린더(158)가 반복 작동하여 노즐판(155)이 가로, 세로로 진동하면서, 혹은 회전하면서 에어를 분사하여 세정 효과를 배가시킬 수 있다.
그리고 세정 작동 전에 기판(3)의 종류에 따라서 그 두께가 상이하여 기판(3)과 에어노즐(156)간의 간격 조절이 필요하며, 이를 위하여 높낮이 조절레버(159)가 사용된다. 높낮이 조절레버(159)를 일방향으로 회전시키면, 가이드(159a)를 따라 승강되며, 타방향으로 회전시키면 가이드(159a)를 따라 하강하게 된다.
또한, 커버(151)의 하부로부터 관통 설치된 이온노즐(160)은 기판(3)의 세정 바로 전에 이온이 분사되어 정전기를 방지하여 제품을 보호하게 된다. 그리고 세정을 바로 마친 기판(3) 상의 반도체 칩(2)을 향하여 또 다른 이온노즐(160)에 이온이 분사되어 다시 한번 정전기를 방지하게 된다.
또, 한편 이와 같은 세정 공정에서 고압의 에어 분사로 반도체 칩(2)과 글라스(5)에서 떨어져 나온 미세먼지 및 에폭시가 붙어 있는 불순물이 커버(151) 내에서 부유하게 되며, 이를 패키지(1)에 재부착되지 않도록 진공 흡입하는 집진장치(170)가 사용된다.
집진장치(170)는 커버(151)의 하단부에 직접 연결되어 있으며, 모터(172)의 구동으로 송풍팬(171)이 회전하면서 커버(151)내의 불순물을 흡입하게 된다.
흡입된 불순물은 케이스(100)의 하단으로 관통 설치된 배기덕트(173)를 통하여 외부로 배출된다.
세정이 완료된 기판(3)은 후속 공정으로 이동되어 검사부(180)에서 카메라 및 현미경을 통하여 정밀 검사하여 불량 유무를 판별하게 된다.
그리고 검사가 완료된 기판(3)은 언로딩부(190)를 통하여 매거진(110)에 탑재된다.
따라서 매거진(110)에 처음부터 세정할 방향으로 뒤집혀서 탑재된 기판(3)은 세정수단(150)에서 진동으로 흔들리는 에어노즐(156)로 하여 보다 효과적으로 세정이 이루어진다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명인 반도체 패키지의 세정장치는, 뒤집혀져서 로딩되는 기판에 좌우로 진동 동작되는 에어노즐에서 하방으로부터 에어를 분사하여 카메라 모듈의 충격이 최소화되며, 미세먼지 및 에폭시에 붙어 있는 불순물이 효과적으로 세정되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 반도체 패키지의 일 예를 개략적으로 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 세정장치의 정면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 이송수단의 측면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 세정수단의 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 세정수단의 정면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 세정수단의 측면도이고,
도 7은 도 6에 따른 세정수단의 사용 측면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 세정수단의 사용 사시도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
110 : 매거진 120 : 로딩부
130 : 이솔레일부 140 : 이송수단
150 : 세정수단 160 : 이온노즐
170 : 집진장치 180 : 검사부
190 : 언로딩부

Claims (10)

  1. 매거진에 탑재된 기판이 로딩되어 고압의 에어로 세정되는 반도체 패키지의 세정장치에 있어서,
    상기 매거진의 기판이 로딩되어 클램핑되는 이송레일부와,
    상기 이송레일부의 일측에 근접 설치되어 로딩된 상기 기판을 세정 위치로 이동시키는 이송수단과,
    상기 이송레일부의 하부에 진공 상태로 설치되어 상기 기판을 향하여 고압의 에어가 하방에서 상방으로 분사되는 세정수단,
    을 포함하는 반도체 패키지의 세정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패키지의 카메라모듈이 하방을 향하도록 상기 기판이 뒤집혀진 상태로 매거진에 탑재되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송수단은,
    실린더로 상, 하 높이 조절되는 푸셔와,
    상기 푸셔를 LM가이드로 하여 전, 후진시키는 타이밍벨트 및 타이밍모터로,
    구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정수단은,
    내부를 진공 상태로 유지시키는 커버와,
    상기 커버의 내부에 설치되는 서브모터와,
    상기 서브모터의 일측에 설치되는 리드스크류와,
    상기 리드스크류 상에 설치되어 전, 후진 이동되는 너트브라켓과,
    상기 너트브라켓의 일측에 설치되는 노즐판과,
    상기 노즐판의 상부에 노즐부가 상방을 향하도록 복수개 정렬 설치되어 고압의 에어가 분사되는 에어노즐로,
    구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 너트브라켓과 상기 노즐판의 사이에 브라켓으로 연결되는 에어실린더가 더 설치되어, 상기 노즐판을 가로, 세로로 진동시키는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 너트브라켓 상에 높낮이 조절레버가 더 설치되어 상기 기판의 두께에 따라서 상기 노즐판이 상, 하로 높이 조절되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 에어노즐은 30°∼90°의 분사 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정수단으로 하여 이루어지는 세정 공정 전, 후에 상기 패키지에서 발생되는 정전기 제거를 위하여 상기 세정수단의 커버 내부에 적어도 하나 이상의 이온노즐이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정수단의 커버 하단에 연결 설치되어 세정 공정에서 제거된 이물질이 상기 패키지 상에 재부착 되지 않도록 하부에서 진공 흡입되는 집진장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 집진장치는,
    내부에 설치되는 송풍팬과,
    상기 송풍팬을 구동시키는 모터와,
    상기 송풍팬을 통하여 흡입된 이물질이 외부로 배출되는 배기덕트로,
    구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 세정장치.
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