KR20100012479A - Apparatus for transferring a substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 몰딩하기 위해 금형으로 이송하는 기판 이송 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate transfer apparatus, and more particularly, to a substrate transfer apparatus for transferring to a mold for molding the substrate.
일반적으로 반도체 패키지 공정은 웨이퍼를 절단하여 반도체 칩인 다이로 개별화하는 소잉(Sawing)공정, 개별화된 다이들을 기판에 부착하는 다이 본딩 공정, 상기 다이와 상기 기판의 접속 패드들을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정, 상기 다이와 상기 다이의 주변부를 몰딩하는 몰딩공정 및 상기 기판의 볼 패드에 외부 접속 단자를 형성하는 공정을 포함한다.In general, the semiconductor package process includes a sawing process of cutting a wafer and individualizing the die into a die, which is a semiconductor chip, a die bonding process of attaching the individualized dies to a substrate, a wire bonding process of electrically connecting the die and the connection pads of the substrate, And a molding step of molding the die and a peripheral portion of the die, and forming an external connection terminal on the ball pad of the substrate.
상기 몰딩 공정은 상온의 기판을 고온의 금형으로 공급한 후, 에폭시 수지로 상기 기판을 봉지한다. 상기 금형으로 공급된 기판은 금형의 위치 정렬핀에 정확히 안착되어야 한다. 상기 금형과 상기 기판의 열팽창율이 다르므로, 상기 기판을 예열하지 않고, 상기 금형에 안착시키기는 매우 어렵다. 상기 기판을 상기 금형에 강제로 안착시킬 경우, 상기 기판의 인덱스 홀(Index Hole) 주위에 상기 정렬핀이 찍힌 흔적이 생기므로, 상기 기판이 불량으로 처리된다. The molding process supplies the substrate at room temperature to a high temperature mold, and then seals the substrate with an epoxy resin. The substrate supplied to the mold should be seated exactly on the positioning pins of the mold. Since the thermal expansion rate of the said metal mold | die and the said board | substrate differs, it is very difficult to mount on the said metal mold | die without preheating. When the substrate is forcibly seated in the mold, traces of the alignment pins are formed around the index hole of the substrate, and the substrate is treated as defective.
상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 상기 기판을 상기 금형으로 제공하기 전에 기판 예열 장치로 상기 기판을 예열하거나, 상기 기판을 상기 금형에 인접시켜 상기 금형의 열로 상기 기판을 예열할 수 있다. 또한, 상기 기판을 상기 기판 예열 장치로 예열한 후, 상기 금형의 열로 다시 예열할 수 있다. In order to prevent the above problem, the substrate may be preheated by a substrate preheating apparatus before the substrate is provided to the mold, or the substrate may be preheated by the heat of the mold by adjoining the substrate to the mold. In addition, the substrate may be preheated by the substrate preheater, and then again preheated by the heat of the mold.
상기 기판 예열 장치로 상기 기판을 예열하는 경우, 상기 기판을 짧은 시간에 예열할 수 있으나, 상기 기판을 상기 금형으로 이송하는 동안 상기 기판이 냉각되어 예열 효과가 저하된다. 상기 금형의 열로 상기 기판을 예열하는 경우, 상기 금형에 상기 기판에 위치하는 시간이 길어지므로, 상기 몰딩 공정의 생산성이 저하될 수 있다. 상기 기판 예열 장치와 상기 금형의 열로 상기 기판을 예열하는 경우에도 상기와 유사한 문제점이 발생한다. When preheating the substrate with the substrate preheating apparatus, the substrate may be preheated in a short time, but the substrate is cooled while transferring the substrate to the mold, thereby lowering the preheating effect. In the case of preheating the substrate by the heat of the mold, since the time to be placed on the substrate in the mold becomes longer, productivity of the molding process may be reduced. Similar problems occur when the substrate is preheated by the heat of the substrate preheater and the mold.
본 발명은 기판을 가열하면서 금형으로 이송하기 위한 기판 이송 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate transfer apparatus for transferring a substrate to a mold while heating the substrate.
본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판을 지지하는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트가 놓여지는 베이스 플레이트와, 상기 지지플레이트의 하부에 구비되며, 상기 기판을 가열하기 위한 히터 및 상기 기판의 몰딩 공정이 수행되는 금형으로 상기 기판이 이송되도록 상기 베이스 플레이트를 이동하는 제1 구동 유닛을 포함할 수 있다.The substrate transfer apparatus according to the present invention includes a support plate for supporting a substrate, a base plate on which the support plate is placed, a lower portion of the support plate, and a heater for heating the substrate and a molding process of the substrate. It may include a first drive unit for moving the base plate so that the substrate is transferred to the mold.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 히터와 상기 베이스 플레이트 사이에 구비되며, 상기 히터의 열이 하방으로 전달되는 것을 차단하기 위한 단열 플레이트를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the substrate transfer device may be provided between the heater and the base plate, and may further include a heat insulation plate for blocking the heat transfer of the heater downward.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 베이스 플레이트에 구비되며, 상기 지지플레이트에 지지된 기판을 고정하는 클램프를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the substrate transfer apparatus may further include a clamp provided on the base plate and fixing the substrate supported on the support plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 지지플레이트의 상부면 가장자리에 구비되며, 상기 기판이 놓여지는 위치를 지정하기 위해 상기 기판의 인덱스 홀이 끼워지는 위치 핀을 더 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the substrate transfer device is further provided on the edge of the upper surface of the support plate, and further comprising a location pin to which the index hole of the substrate is inserted to designate the position where the substrate is placed. Can be.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판의 하부면에 부착된 다이들을 수용하기 위해 상기 지지플레이트는 상부면 중앙 부위에 홈을 가질 수 있다.According to another embodiment of the invention, the support plate may have a groove in the center of the upper surface to accommodate the dies attached to the lower surface of the substrate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판을 상기 지지플레이트로 로딩하거나 언로딩하는 클램프를 수용하기 위해 상기 지지플레이트는 상부면의 양측 가장자리를 따라 다수의 홈을 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the support plate may have a plurality of grooves along both edges of the upper surface to accommodate a clamp for loading or unloading the substrate into the support plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 지지플레이트의 하부에 구비되며, 상기 기판의 로딩 및 언로딩을 위해 상기 지지플레이트를 승강시키기 위한 제2 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the substrate transfer apparatus may be provided under the support plate, and may further include a second driving unit for elevating the support plate for loading and unloading the substrate. .
본 발명에 따르면, 기판을 금형으로 이송하면서 상기 기판을 가열할 수 있다. 따라서, 상기 기판이 이송 도중 상기 기판이 냉각되는 것을 방지하고, 상기 기판을 일정한 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 기판을 금형에 바로 장착할 수 있으므로, 상기 금형의 대기 시간을 단축시켜 기판 몰딩 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the substrate can be heated while transferring the substrate to the mold. Therefore, the substrate can be prevented from being cooled during the transfer and the substrate can be kept at a constant temperature. In addition, since the substrate can be directly mounted on the mold, the waiting time of the mold can be shortened to improve productivity of the substrate molding process.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a substrate transfer apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a substrate transfer apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판 이송 장치(100)는 지지플레이트(110), 베이스 플레이트(120), 제1 구동 유닛(125), 지지블록(130), 클램프(140), 히터(150), 단열 플레이트(160), 온도 센서(170), 제2 구동 유닛(180) 및 가이드 부재(190)를 포함한다.1 and 2, the substrate transfer apparatus 100 includes a
상기 지지플레이트(110)는 직사각형 평판 형태를 갖는다. 상기 지지플레이트(110)는 다수의 다이가 부착된 기판(10)을 지지한다. The
상기 지지플레이트(110)는 상부면 중앙 부위에 장축 방향을 따라 연장되는 제1 홈(112)을 갖는다. 상기 기판(10)은 부착된 다이들이 상기 제1 홈(112)에 삽입되도록 상기 지지플레이트(110)에 놓여진다. 상기 기판(10)으로는 리드 프레임(lead frame), 인쇄회로기판(PCB), 세라믹 기판 등을 들 수 있다. The
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 다이들이 부착된 면이 상방을 향하도록 상기 기판(10)이 놓여지는 경우, 상기 지지플레이트(110)는 평탄한 상부면을 가질 수 있다. According to another embodiment of the present invention, when the
상기 지지플레이트(110)는 상부면 양측 가장자리에 다수의 제2 홈(114)들을 갖는다. 상기 제2 홈(114)들은 상기 기판(10)을 상기 지지플레이트(110)로 로딩하거나 상기 지지플레이트(110)로부터 언로딩하는 클램프가 수용되는 공간이다. 따라서, 상기 클램프가 상기 기판(10)을 용이하게 로딩 및 언로딩할 수 있다. The
상기 지지플레이트(110)는 상부면 가장자리 일측에 위치 핀(116)을 갖는다. 상기 지지플레이트(110)로 로딩되는 기판(10)의 인덱스 홀(12)이 상기 위치 핀(116)에 끼워진다. 따라서, 상기 기판(10)을 상기 지지플레이트(110) 상의 정확한 위치에 로딩할 수 있다.The
상기 베이스 플레이트(120)는 상기 지지플레이트(110)보다 크기가 큰 사각 평판 형태를 갖는다. 상기 베이스 플레이트(120)는 상기 지지플레이트(110)의 하부에 구비된다. The
상기 지지블록(130)은 상기 베이스 플레이트(120) 상에 구비되어 상기 지지플레이트(110)를 지지한다. 상기 지지블록(130)은 상기 지지플레이트(110)를 지지할 뿐 고정하지는 않는다. 예를 들면, 상기 지지블록(130)은 상기 지지플레이트(110)의 장축 방향 양단을 지지한다. 따라서, 상기 지지플레이트(110)는 상기 베이스 플레이트(120)와 이격될 수 있다.The
상기 제1 구동 유닛(125)은 상기 베이스 플레이트(120)와 연결되며, 상기 기판(10)의 몰딩 공정이 수행되는 금형으로 상기 기판(10)이 이송되도록 상기 베이스 플레이트(120)를 이동한다. The
상기 제1 구동 유닛(125)의 예로는 서보 모터를 들 수 있다.An example of the
상기 클램프(140)는 상기 지지블록(130)에 선회 가능하도록 연결된다. 상기 클램프(140)는 상기 지지플레이트(110)에 놓여진 상기 기판(10)의 가장자리를 눌러 상기 지지플레이트(110)에 지지된 기판(10)을 고정한다.The
상기 히터(150)는 상기 지지플레이트(110)의 하부면에 구비된다. 예를 들면, 상기 히터(150)는 상기 지지플레이트(110)의 하면에 형성된 홈에 삽입되어 구비될 수 잇다. 상기 히터(150)는 제공되는 전원을 이용하여 열을 발생하여 상기 지지플레이트(110)에 지지되는 기판(10)을 가열한다. 상기 지지플레이트(110)에 상온 상태의 기판(10)이 놓여지는 경우, 상기 기판(10)이 이송되는 동안 상기 히터(150)는 상기 기판(10)을 가열할 수 있다. 또한, 상기 지지플레이트(110)에 가열된 기판(10)이 놓여지는 경우, 상기 기판(10)이 이송되는 동안 상기 히터(150)는 상기 기판(10)을 가열하여 상기 기판(10)의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.The
상기 단열 플레이트(160)는 상기 지지플레이트(110)와 상기 베이스 플레이트(120) 사이에 구비된다. 예를 들면, 상기 단열 플레이트(160)는 상기 지지플레이트(110)의 하부면에 고정된다. 상기 단열 플레이트(160)는 상기 히터(150)와 이격되도록 구비된다. 상기 단열 플레이트(160)와 상기 히터(150) 사이에 공간이 구비되거나, 스페이서가 구비될 수 있다. 상기 단열 플레이트(160)는 상기 히터(150)와 이격되므로, 상기 히터(150)로부터 상기 단열 플레이트(160)로 열전달이 잘 이루어지지 않는다. 또한, 상기 단열 플레이트(160)는 상기 히터(150)에서 발생된 열이 하방으로 전달되는 것을 차단한다.The
상기 온도 센서(170)는 상기 지지플레이트(110)에 내장된다. 상기 온도 센서(170)는 상기 지지플레이트(110)의 온도를 측정한다. 상기 온도 센서(170)에서 측정된 온도로 상기 히터(150)에 의해 가열된 상기 기판(10)의 온도를 확인할 수 있다. 상기 온도 센서(170)의 예로는 열전대를 들 수 있다. The
컨트롤러(미도시)는 상기 온도 센서(170) 및 히터(150)와 연결된다. 상기 컨트롤러는 상기 온도 센서(170)에서 측정된 온도에 따라 상기 히터(150)에서 발생하 는 열을 제어함으로써 상기 기판(10)의 온도를 조절한다. A controller (not shown) is connected to the
상기 제2 구동 유닛(180)은 상기 지지플레이트(110)와 연결되며, 상기 지지플레이트(110)를 승강시킨다. 상기 제2 구동 유닛(180)이 상기 지지플레이트(110)를 상승시킨 상태에서 상기 기판(10)을 상기 지지플레이트(110)로 로딩하거나 상기 지지플레이트(110)로부터 언로딩한다. 상기 제2 구동 유닛(180)이 상기 지지플레이트(110)를 하강시킨 상태에서 상기 기판(10)이 이송된다. The
상기 제2 구동 유닛(180)의 예로는 리니어 모터, 실린더 등을 들 수 있다. Examples of the
상기 가이드 부재(190)는 상기 베이스 플레이트(120)를 관통하여 구비되며, 상단이 상기 지지플레이트(110)에 고정된다. 상기 가이드 부재(190)는 상기 지지플레이트(110)의 승강을 가이드한다. The
상기 기판 이송 장치(100)는 상기 히터(150)를 이용하여 상기 지지플레이트(110)에 지지된 기판(10)의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 기판 이송 장치(100)는 가열된 기판(10)을 상기 금형으로 제공하여 상기 기판(10)에 대한 몰딩 공정을 신속하게 수행할 수 있다. The substrate transfer apparatus 100 may adjust the temperature of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 이송 장치는 기판을 금형으로 이송하면서 상기 기판을 가열할 수 있다. 따라서, 상기 기판이 이송 도중 상기 기판이 냉각되는 것을 방지하고, 상기 기판을 일정한 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 기판을 금형에 바로 장착할 수 있으므로, 상기 금형의 대기 시간을 단축시켜 기판 몰딩 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, the substrate transfer apparatus may heat the substrate while transferring the substrate to the mold. Therefore, the substrate can be prevented from being cooled during the transfer and the substrate can be kept at a constant temperature. In addition, since the substrate can be directly mounted on the mold, the waiting time of the mold can be shortened to improve productivity of the substrate molding process.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 A-A' 선을 기준으로 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 기판 이송 장치 110 : 지지플레이트100: substrate transfer device 110: support plate
120 : 베이스 플레이트 125 : 제1 구동 유닛120: base plate 125: first drive unit
130 : 지지블록 140 : 클램프130: support block 140: clamp
150 : 히터 160 : 단열 플레이트150: heater 160: heat insulation plate
170 : 온도 센서 180 : 제2 구동 유닛170: temperature sensor 180: second drive unit
190 : 가이드 부재 10 : 기판190: guide member 10: substrate
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