KR20150019159A - Apparatus and method for fabricating semiconductor chip package with film attached on - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 예컨대 형광 필름이 부착된 LED 패키지와 같은, 필름이 부착된 반도체 칩 패키지를 연속적으로 제조하는 반도체 칩 패키지 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor chip package manufacturing apparatus and a manufacturing method for continuously manufacturing a film-attached semiconductor chip package, for example, an LED package having a fluorescent film attached thereto.
전자기기의 인디케이터(indicator), LCD 패널의 백라이트 유닛, 조명장치 등으로 사용되는 LED 패키지는 통상적으로, 반도체 칩의 일종인 LED(light emitting diode)를 리드프레임(lead frame)에 실장하고, LED와 전극 연결 부분을 보호하기 위해 투광성 수지로 밀봉하여 형성된다. 밀봉 수지로는 예컨대, 실리콘 수지(silicone)가 사용되며, 발광(發光)시 휘도 향상을 위해 일반적으로 형광체 분말(phosphor powder)이 밀봉 수지에 혼합될 수 있다. BACKGROUND ART An LED package used as an indicator of an electronic device, a backlight unit of an LCD panel, a lighting device, or the like, typically mounts a light emitting diode (LED), which is a kind of semiconductor chip, on a lead frame, And is sealed with a light-transmitting resin to protect the electrode connection portion. As the sealing resin, for example, silicone resin is used, and in order to improve brightness upon light emission, a phosphor powder may generally be mixed with the sealing resin.
그러나, 이러한 종래의 LED 패키지는 형광체와 혼합된 밀봉 수지층의 두께 조절 및 형광체의 혼합 비율의 정밀한 조절이 어려워 LED 패키지의 발광 품질 관리가 어려워 양품 수율이 낮고, 발열량이 크고 발광 효율이 낮다. However, in such a conventional LED package, it is difficult to control the thickness of the sealing resin layer mixed with the phosphor and precisely control the blending ratio of the phosphor, so that it is difficult to control the light emitting quality of the LED package, resulting in low yields of good products, high heating value and low luminous efficiency.
또한, 장기간 보관시 밀봉 수지의 굳음으로 인하여 사용하지 못하는 경우가 발생하여 비용이 증가한다는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the sealing resin may not be used due to solidification of the sealing resin during long-term storage, resulting in an increase in cost.
본 발명은, 예컨대 발광 필름이 부착된 LED 패키지와 같은, 필름이 부착된 반도체 칩 패키지의 제조 장치, 및 반도체 칩 패키지의 제조 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus for manufacturing a film-attached semiconductor chip package, such as an LED package with a light-emitting film attached thereto, and a method for manufacturing a semiconductor chip package.
또한 본 발명은 필름을 반도체 칩 패키지의 상면에 자동으로 부착하는 반도체 칩 패키지의 제조 장치, 및 반도체 칩 패키지의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus for manufacturing a semiconductor chip package for automatically attaching a film to an upper surface of a semiconductor chip package, and a method for manufacturing a semiconductor chip package.
또한 본 발명은 필름 조각을 지지 테이프에서 떼어 반도체 칩 패키지의 상면에 자동으로 부착하는 반도체 칩 패키지의 제조 장치, 및 반도체 칩 패키지의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus for manufacturing a semiconductor chip package and a method for manufacturing the semiconductor chip package, wherein the film piece is detached from the supporting tape and automatically attached to the upper surface of the semiconductor chip package.
본 발명은, 리드프레임을 순차적으로 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit), 상기 리드프레임의 칩 수용부가 밀봉(sealing)되도록 상기 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit), 형광 필름 조각(phosphor film piece)이 순차적으로 픽업 위치(pick-up position)에 위치하도록 이동 가능한 필름 스테이지(film stage), 상기 픽업 위치에 위치한 형광 필름 조각을 흡착하여 상기 리드프레임의 밀봉용 수지 상에 순차적으로 부착하는 필름 부착 유닛(film attaching unit), 및 상기 필름 부착 유닛을 통과한 리드프레임을 언로딩(unloading)하여 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit)을 구비하는 반도체 칩 패키지 제조 장치를 제공한다.The present invention relates to a lead frame loading unit for sequentially loading a lead frame, a sealing resin for injecting a sealing resin into the lead frame so that the chip housing portion of the lead frame is sealed, A film stage movable so that a resin dispensing unit and a phosphor film piece are sequentially positioned in a pick-up position, a piece of fluorescent film positioned at the pick-up position is adsorbed And a lead frame unloading unit (lead frame) for unloading and collecting a lead frame passing through the film attaching unit, and an unloading unit.
본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 형광 필름 조각 복수 개가 규칙적으로 배열된 필름 트레이를 복수 개 적층하여 수용 가능한 필름 카세트, 및 상기 필름 카세트에서 하나의 필름 트레이를 픽업(pick-up)하여 상기 필름 스테이지에 장착하거나, 상기 필름 스테이지에 장착된 필름 트레이를 픽업하여 상기 필름 카세트에 탑재하는 필름 체인저(film changer)를 더 구비할 수 있다.The apparatus for manufacturing a semiconductor chip package according to the present invention comprises: a film cassette which can be accommodated by laminating a plurality of film trays in which a plurality of the fluorescent film pieces are regularly arranged and a film tray picked up from the film cassette, The apparatus may further include a film changer mounted on the film stage or picking up a film tray mounted on the film stage and mounting the film tray on the film cassette.
상기 필름 부착 유닛은 상기 필름 트레이에 배열된 형광 필름 조각을 흡착하는 콜렛(collet)을 구비하고, 본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 콜렛이 상기 형광 필름 조각을 흡착하기 위해 하강할 때 상승하여 상기 형광 필름 조각이 아래로 밀리지 않도록 지지하는 필름 지지 핀(film supporting pin), 및 상기 콜렛의 하강 동작과 상기 필름 지지 핀의 상승 동작이 동기화(synchronization)되도록 상기 콜렛과 상기 필름 지지 핀을 제어하는 콘트롤러를 더 구비할 수 있다.Wherein the film attaching unit has a collet for adsorbing a piece of fluorescent film arranged on the film tray, and the semiconductor chip package producing apparatus of the present invention is characterized in that when the collet descends to adsorb the piece of fluorescent film, A film supporting pin for supporting the piece of fluorescent film so that the fluorescent film piece is not pushed down, and a control unit for controlling the collet and the film support pin such that the down movement of the collet and the upward movement of the film support pin are synchronized, And a control unit for controlling the control unit.
상기 필름 트레이에는 적어도 두 종류의 형광 필름 조각이 배열되고, 본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 미리 정해진 작업 순서에 따라 적합한 종류의 형광 필름 조각이 상기 픽업 위치에 순차적으로 위치하도록 상기 필름 스테이지를 제어하는 콘트롤러를 더 구비할 수 있다.At least two kinds of fluorescent film pieces are arranged in the film tray, and the semiconductor chip package manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the film stage is so arranged that a piece of fluorescent film of a suitable kind is successively positioned in the pick- The controller may further include a controller for controlling the controller.
상기 필름 트레이는 상측면에 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 복수의 필름 안착 홈이 형성되고, 상기 복수의 형광 필름 조각은 상기 필름 안착 홈에 안착되도록 구성될 수 있다.The film tray may have a plurality of film seating grooves arranged in a matrix form on an upper side thereof, and the plurality of pieces of fluorescent film may be seated in the film seating grooves.
상기 리드프레임 로딩 유닛에 의해 로딩되는 리드프레임에는 와이어 본딩(wire bonding)된 LED(light emitting diode)가 탑재되고, 상기 형광 필름 조각에는 형광 물질이 포함될 수 있다.A lead frame loaded by the lead frame loading unit is mounted with a wire-bonded LED (light emitting diode), and the fluorescent film piece may include a fluorescent material.
또한 본 발명은, 리드프레임을 순차적으로 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit), 상기 리드프레임의 칩 수용부가 밀봉(sealing)되도록 상기 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit), 적어도 하나의 형광 필름 조각이 부착 지지된 지지 테이프를 연속적으로 이송시키는 동시에, 상기 지지 테이프에서 형광 필름 조각을 분리시키는 필름 피딩 유닛(film feeding unit), 상기 지지 테이프에서 분리된 형광 필름 조각을 흡착하여 상기 리드프레임의 밀봉용 수지 상에 순차적으로 부착하는 필름 부착 유닛(film attaching unit), 및 상기 필름 부착 유닛을 통과한 리드프레임을 언로딩(unloading)하여 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit)을 구비하는 반도체 칩 패키지 제조 장치를 제공한다.The present invention also relates to a lead frame loading unit for sequentially loading a lead frame, a sealing member for sealing the lead frame with a sealing resin to seal the chip housing portion of the lead frame, A resin dispensing unit, a film feeding unit for continuously conveying a supporting tape to which at least one piece of fluorescent film is adhered and supported, and separating the piece of fluorescent film from the supporting tape, A film attaching unit that adsorbs a piece of fluorescent film separated from the tape and sequentially attaches the piece of fluorescent film to the sealing resin of the lead frame; and a unloading unit that unloads the lead frame passing through the film attaching unit, And a leadframe unloading unit which is provided with a lead frame unloading unit.
상기 필름 피딩 유닛은, 적어도 하나의 필름 조각이 부착 지지된 지지 테이프에서 상기 적어도 하나의 필름 조각을 분리하는 필름 분리 다이(die)와, 상기 필름 분리 다이로 상기 적어도 하나의 필름 조각이 부착 지지된 지지 테이프를 연속적으로 공급하는 테이프 언와인딩 롤러(tape unwinding roller)와, 상기 적어도 하나의 필름 조각이 분리된 지지 테이프를 연속적으로 회수하는 테이프 리와인딩 롤러(tape rewinding roller)를 구비할 수 있다.Wherein the film feeding unit comprises a film separating die for separating the at least one film piece from a supporting tape to which at least one piece of film is attached and supported, A tape unwinding roller for continuously feeding the support tape and a tape rewinding roller for continuously recovering the support tape separated from the at least one film piece.
상기 필름 분리 다이는 상기 지지 테이프의 진행 방향을 전환시키는, 예각(acute angle)으로 돌출된 엣지(edge)를 구비하고, 상기 지지 테이프가 상기 엣지를 통과할 때 상기 적어도 하나의 필름 조각이 상기 지지 테이프에서 분리되도록 구성될 수 있다.Wherein the film separating die has an acute angle protruding edge for switching the advancing direction of the support tape and the at least one film piece is supported by the support when the support tape passes the edge, Tape. ≪ / RTI >
상기 필름 피딩 유닛은, 상기 지지 테이프가 상기 엣지를 통과하기에 앞서서 상기 지지 테이프에 부착된 적어도 하나의 필름 조각을 가압하고 상기 지지 테이프가 상기 엣지를 통과할 때 그 가압을 해제하여 상기 지지 테이프로부터 상기 적어도 하나의 필름 조각이 분리되도록 돕는 필름 분리 롤러를 더 구비할 수 있다.Wherein the film feeding unit presses at least one piece of the film adhered to the support tape before the support tape passes the edge and releases the pressure when the support tape passes the edge, The apparatus may further include a film separating roller for separating the at least one film piece.
상기 필름 피딩 유닛은, 상기 지지 테이프에서 분리된 적어도 하나의 필름 조각을 상기 필름 부착 유닛에 의해 흡착될 때까지 지지하는 적어도 하나의 필름 지지 로드(rod)를 더 구비하고, 본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 적어도 하나의 필름 지지 로드에 상기 필름 조각이 하나라도 지지되어 있으면 상기 지지 테이프의 진행을 멈추도록 상기 필름 피딩 유닛을 제어하는 콘트롤러를 더 포함할 수 있다.Wherein the film feeding unit further comprises at least one film supporting rod for supporting at least one piece of film separated from the supporting tape until it is absorbed by the film attaching unit, The manufacturing apparatus may further include a controller for controlling the film feeding unit to stop the progress of the support tape when at least one piece of the film is supported on the at least one film support rod.
상기 필름 피딩 유닛은 상기 적어도 하나의 필름 지지 로드에 상기 필름 조각이 지지되고 있는지 감지하는 상기 필름 지지 로드의 개수와 같은 개수의 필름 감지 센서를 더 구비할 수 있다.The film feeding unit may further include a number of film sensing sensors such as the number of film support rods that sense whether the film piece is supported on the at least one film support rod.
본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛과 필름 부착 유닛 사이에 배치되어서, 상기 형광 필름 조각이 리드프레임에 주입된 밀봉용 수지에 접착 고정되도록 상기 리드프레임에 접착제용 수지를 도포하는 접착용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 더 구비할 수 있다.The semiconductor chip package manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the resin film is provided between the sealing resin dispensing unit and the film attaching unit so that the piece of fluorescent film is adhered and fixed to the sealing resin injected into the lead frame, And a resin dispensing unit for applying an adhesive to the resin dispensing unit.
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛과 접착용 수지 디스펜싱 유닛 사이에, 상기 밀봉용 수지를 경화시키는 큐어 유닛이 개재될 수 있다.A cure unit for curing the sealing resin may be interposed between the resin dispensing unit for sealing and the resin dispensing unit for bonding.
본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 필름 부착 유닛 전에 배치되어 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛을 통과한 리드 프레임의 밀봉용 수지에 상기 형광 필름 조각이 접착 고정되도록 상기 리드프레임에 접착제용 수지를 도포하는 접착용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 더 구비하고, 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛으로부터 밀봉용 수지가 디스펜싱되어서 리드프레임 언로딩 유닛으로 배출되는 시점에는, 상기 필름 부착 유닛 및 접착용 수지 디스펜싱 유닛이 미작동되도록 구성될 수 있다.The semiconductor chip package manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that a resin for an adhesive is disposed on the lead frame so as to be adhered and fixed to a sealing resin of a lead frame disposed before the film attaching unit and passed through the sealing resin dispensing unit And a resin dispensing unit for applying an adhesive, wherein when the sealing resin is dispensed from the sealing resin dispensing unit and discharged to the lead frame unloading unit, the film attaching unit and the adhesive The resin dispensing unit can be configured to be inoperative.
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛은, 시린지를 접착용 수지 디스펜싱 유닛용 시린지로 교체하여 접착용 수지 디스펜싱 유닛으로 교체 가능하게 구성될 수 있다.The sealing resin dispensing unit may be configured to replace the syringe with a syringe for the resin dispensing unit for adhering and replaceable with a resin dispensing unit for adhering.
또한 본 발명은, 반도체 칩이 본딩된 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하여 상기 반도체 칩을 밀봉하는 밀봉용 수지 주입 단계, 및 밀봉용 수입 주입 단계 후에 경화된 상기 경화된 밀봉용 수지의 상측면에 형광 필름 조각을 부착하는 필름 부착 단계를 구비하는 반도체 칩 패키지 제조 방법을 제공한다.The present invention also relates to a sealing resin injection step for sealing a semiconductor chip by injecting a sealing resin into a lead frame to which a semiconductor chip is bonded and a sealing resin injection step for sealing the semiconductor chip on the upper side of the hardened sealing resin And a film adhering step of adhering a piece of fluorescent film.
상기 필름 부착 단계는, 상기 경화된 밀봉용 수지의 상측면에 접착제용 수지를 도포하는 접착제 도포 단계, 복수의 형광 필름 조각(film piece)이 규칙적으로 배열된 필름 트레이(film tray)를 수평 방향으로 이동시켜, 상기 복수의 형광 필름 조각 중에서 미리 선정된 형광 필름 조각을 픽업 위치(pick-up position)로 이동시키는 필름 이동 단계, 상기 픽업 위치에 위치한 형광 필름 조각을 흡착하는 필름 픽업(pick-up) 단계, 및 상기 흡착된 형광 필름 조각을 상기 접착제용 수지가 도포된 밀봉용 수지의 상측면에 올려 놓는 필름 탑재 단계를 구비할 수 있다.The film adhering step may include a step of applying an adhesive for applying an adhesive resin to the upper side of the cured resin for sealing, a step of applying a film tray in which a plurality of fluorescent film pieces are regularly arranged in a horizontal direction A film picking-up step for picking up a piece of the fluorescent film positioned at the pick-up position, a step for picking up a piece of the fluorescent film picked up at the pickup position, And a film loading step of placing the adsorbed fluorescent film pieces on the upper surface of the sealing resin coated with the adhesive resin.
상기 수지 주입 단계 및 상기 접착제 도포 단계는 수지를 상기 리드프레임으로 배출하는 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)의 동작에 의해 수행되되, 상기 수지 주입 단계에서는 상기 수지 디스펜싱 유닛에 구비된 시린지(syringe)에 상기 밀봉용 수지가 채워지고, 상기 접착제 도포 단계에서는 상기 수지 디스펜싱 유닛에 구비된 시린지에 상기 접착제용 수지가 채워질 수 있다.Wherein the resin injecting step and the adhesive applying step are performed by operation of a resin dispensing unit that discharges resin into the lead frame, wherein in the resin injecting step, a syringe provided in the resin dispensing unit ) Is filled with the sealing resin, and in the adhesive applying step, the syringe provided in the resin dispensing unit may be filled with the adhesive resin.
또한 본 발명은, 반도체 칩이 본딩된 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하여 상기 반도체 칩을 밀봉하는 밀봉용 수지 주입 단계, 상기 주입된 밀봉용 수지를 경화시키는 수지 경화 단계, 및 상기 경화된 밀봉용 수지의 상측면에 형광 필름 조각을 부착하는 필름 부착 단계를 구비하는 반도체 칩 패키지 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: injecting a sealing resin into a lead frame to which the semiconductor chip is bonded to seal the semiconductor chip; a resin curing step of curing the injected sealing resin; There is provided a method of manufacturing a semiconductor chip package including a film attaching step of attaching a piece of fluorescent film to an upper side of a resin.
본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 방법은, 상기 수지 경화 단계 및 필름 부착 단계 사이에, 상기 밀봉용 수지 상면에 접착제용 수지를 도포하는 접착제 도포 단계를 더 포함할 수 있다.The method for manufacturing a semiconductor chip package of the present invention may further comprise an adhesive applying step of applying an adhesive resin to the upper surface of the sealing resin between the resin curing step and the film adhering step.
본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치에 의하면, 상측면에 필름이 부착된 반도체 칩 패키지를 연속적으로 자동 생산할 수 있다. 따라서, 제품 수율 및 생산성이 향상되고, 생산 비용을 절감할 수 있다. According to the semiconductor chip package manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to continuously and automatically produce the semiconductor chip package having the film on the upper side thereof. Therefore, product yield and productivity are improved, and the production cost can be reduced.
또한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치에 의해 생산되는 LED 패키지는 발열량이 낮아 발광 효율이 향상되고, 형광체 분말 또는 형광 잉크 사용량을 줄일 수 있어 생산 비용도 절감할 수 있다. In addition, the LED package produced by the semiconductor chip package manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention has a low calorific value, thereby improving luminous efficiency and reducing the amount of phosphor powder or fluorescent ink used, thereby reducing the production cost.
도 1은 형광 필름이 부착된 LED 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 LED 패키지 제조에 사용되는 리드프레임(lead frame)이 캐리어(carrier)에 탑재된 형태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3의 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 3의 필름 카세트(cassette)를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 3의 필름 스테이지(stage)를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 3의 필름 이동 유닛을 도시한 사시도이다.
도 10은 도 3의 필름 부착 유닛을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 흡착 콜렛(collet)을 이용하여 도 7의 필름 스테이지에서 필름 조각을 흡착 분리하는 모습을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치의 평면도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 필름 피딩 유닛(film feeding unit)을 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 16은 도 14의 필름 피딩 유닛에서 지지 테이프 및 필름 조각의 진행 경로를 도시한 정면도이다.
도 17은 도 13의 필름 부착 유닛을 도시한 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 방법을 실시하기 위한 시스템의 제1 예와 제2 예를 도시한 블록도이다. 1 is a cross-sectional view showing an LED package to which a fluorescent film is attached.
2 is a perspective view showing a form in which a lead frame used for manufacturing an LED package is mounted on a carrier.
3 is a plan view of the semiconductor chip package manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing the lead frame loading unit of FIG. 3;
Fig. 5 is a perspective view showing the lead frame feeding unit of Fig. 3; Fig.
FIG. 6 is a perspective view showing the resin dispensing unit of FIG. 3; FIG.
Figure 7 is a perspective view showing the film cassette of Figure 3;
FIG. 8 is a perspective view showing the film stage of FIG. 3; FIG.
Fig. 9 is a perspective view showing the film moving unit of Fig. 3; Fig.
10 is a perspective view showing the film attaching unit of Fig.
Fig. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a film piece is adsorbed and separated in the film stage of Fig. 7 using an adsorbing collet of Fig. 10;
12 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor chip package according to the first embodiment of the present invention.
13 is a plan view of a semiconductor chip package manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
Figs. 14 and 15 are a perspective view and a plan view showing the film feeding unit of Fig. 13; Fig.
Fig. 16 is a front view showing a traveling path of the supporting tape and the film piece in the film feeding unit of Fig. 14; Fig.
17 is a perspective view showing the film attaching unit of Fig.
18 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor chip package according to an embodiment of the present invention.
19 and 20 are block diagrams showing a first example and a second example of a system for implementing the semiconductor chip package manufacturing method of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 필름이 부착된 반도체 칩 패키지 제조 장치 및 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an apparatus and method for manufacturing a semiconductor chip package with a film according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terminology used herein is a term used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of the user or operator or the custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
먼저, 본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 장치를 이용하여 제조 가능한 반도체 칩의 일 예를 설명한다. 도 1은 형광 필름이 부착된 LED 패키지를 도시한 단면도이고, 도 2는 LED 패키지 제조에 사용되는 리드프레임(lead frame)이 캐리어(carrier)에 탑재된 형태를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 도시된 반도체 칩 패키지는 LED 패키지(light emitting diode package)(1)로서, 리드프레임(14)은 측벽(16)에 의해 상측으로 개방된 홈(18)(도 2 참조)이 형성된다. 상기 홈(18)의 바닥에 LED(2)가 탑재되고, LED(2)는 리드프레임(14)의 단자(미도시)와 본딩 와이어(bonding wire)(4)에 의해 결선된다. 상기 홈(18)은 투명한 밀봉용 수지(6)로 채워지고, 큐어링(curing) 과정을 통해 경화된다. 상기 밀봉용 수지(6)는 예컨대, 투명한 실리콘 수지(silicone)일 수 있다. 경화된 밀봉용 수지(6)의 상측면에는 접착제용 수지(7)가 도포되고, 그 위에 필름 조각(8)이 부착된다. 상기 필름 조각(8)에는 LED 패키지(1)에서 투사되는 광(光)의 휘도가 향상되도록 형광 물질(phosphor material)이 포함된다. 상기 접착제용 수지(7)는 예컨대, OCA(optical clean adhesive)일 수 있다. First, an example of a semiconductor chip that can be manufactured using the semiconductor chip package manufacturing apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an LED package with a fluorescent film attached thereto, and FIG. 2 is a perspective view showing a form in which a lead frame used for manufacturing an LED package is mounted on a carrier. 1, the illustrated semiconductor chip package is an LED package (light emitting diode package) 1, in which the
도 2를 참조하면, 리드프레임(14)이 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)(도 3 참조)에서 이송될 때 복수의 리드프레임(14)이 캐리어(11)에 탑재된 상태로 이송된다. 캐리어(11)에는 인접한 한 쌍의 리드프레임(14) 사이의 간격과 같은 간격으로 이격된 이송 통공(12)이 캐리어(11)의 길이 방향으로 일렬로 형성된다. 2, when the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 3의 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)을 도시한 사시도이며, 도 6은 도 3의 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 도시한 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)는 LED(2)(도 1 참조)가 탑재 및 와이어(4)(도 1 참조) 결선되고, 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)의 주입 및 경화로 씰링(sealing)된 리드프레임(14)(도 1 참조)에 형광성의 필름 조각(8)을 부착하는 작업을 자동적 및 연속적으로 수행하는 장치이다. FIG. 3 is a plan view of a semiconductor chip package manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a lead frame loading unit of FIG. 3, FIG. 6 is a perspective view showing a resin dispensing unit of FIG. 3. FIG. 6 is a perspective view showing a lead frame feeding unit. FIG. 3, an
반도체 칩 패키지 제조 장치(20)는 리드프레임 로딩 유닛(loading unit)(21), 리드프레임 피딩 유닛(feeding unit)(30), 한 쌍의 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)(40), 필름 카세트(50), 필름 트레이(60), 필름 스테이지(70), 필름 체인저(80), 필름 부착 유닛(90), 리드프레임 언로딩 유닛(unloading unit)(103), 및 콘트롤러(109)를 구비한다. 도 2, 도 3, 및 도 5를 함께 참조하면, 리드프레임 피딩 유닛(30)은 복수의 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)를 Y축과 평행한 방향으로 이동시킨다. 상기 캐리어(11)는 Y축과 평행하게 연장된 이송 레일(31)에 올려져 이송 레일(31)을 따라 이송된다. 이송 레일(31)의 일 측에는 리드프레임 로딩 유닛(21)이 배치되고, 이송 레일(31)의 타 측에는 리드프레임 언로딩 유닛(103)이 배치된다. The semiconductor chip
리드프레임 피딩 유닛(30)은 이송 레일(31)의 옆에 이송 레일(31)과 평행하게 연장된 왕복 바(bar)(33)와, 왕복 바(33)에서 이송 레일(31)을 향해 돌출된 복수의 이송 로드(rod)(35)와, 각 이송 로드(35)의 말단에서 아래로 돌출 연장된 이송 핀(pin)(36)을 구비한다. 왕복 바(33)는, 캐리어(11)에 탑재된 인접한 한 쌍의 리드프레임(14)의 간격만큼 왕복하고, 자신의 길이 방향 축선(軸線)을 중심으로 일정 각도만큼 시계 방향 및 반시계 방향으로 교번 회전한다. 이러한 구성에 따라, 왕복 바(33)가 반시계 방향으로 일정 각도만큼 회전하면 이송 핀(36)이 하강하여 그 하측 말단이 캐리어(11)의 이송 통공(12)에 삽입 체결되고, 왕복 바(33)가 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 캐리어(11) 및 이에 탑재된 복수의 리드프레임(14)이 일 피치(pitch) 이동된다. 그리고, 왕복 바(33)가 시계 방향으로 일정 각도만큼 회전하면 이송 핀(36)이 상승하여 그 하측 말단이 상기 이송 통공(12)에서 이탈되고, 왕복 바(33)가 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 원위치로 이동한다. 상기한 메커니즘의 반복으로 복수의 리드프레임(14) 및 캐리어(11)가 이송 레일(31)을 따라 한 피치씩 이동한다. 콘트롤러(109)는 다른 유닛들(21, 40, 70, 90, 103)의 동작과 타이밍(timing)을 맞춰 리드프레임 피딩 유닛(30)의 동작을 제어한다. The lead
도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 리드프레임 로딩 유닛(21)은 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)를 이송 레일(31)의 일 측에 순차적으로 로딩(loading)한다. 리드프레임 로딩 유닛(21)은 캐리어(11)가 적층되는 복수의 리드프레임 카트리지(cartridge)(26)를 구비한다. 리드프레임 카트리지(26)의 내측에 상하 방향으로 일정 간격으로 형성된 복수의 지지턱(27)에 복수의 캐리어(11)가 하나씩 지지됨에 의해 복수의 캐리어(11)가 리드프레임 카트리지(26) 내에 일정 간격으로 적층된다. 한편, 복수의 리드프레임 카트리지(26)가 카트리지 하강 가이드(22) 내에서 상하 방향으로 배열되고, 카트리지 하강 가이드(22) 내에서 가장 아래 매달린 리드프레임 카트리지(26)의 가장 아래 지지턱(27)에 지지된 캐리어(11)부터 순차적으로 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 배출되어 이송 레일(31)에 로딩된다.2 to 4 together, the lead
가장 아래 층의 캐리어(11)가 리드프레임 카트리지(26)에서 배출되면 리드프레임 카트리지(26)가 지지턱(27) 한 층의 높이만큼 하강하고, 그 다음 아래 층의 캐리어(11)가 다시 배출된다. 이런 방식으로 리드프레임 카트리지(26)가 한 층 높이만큼씩 하강하며 그 내부에 적층된 모든 캐리어(11)가 배출되어 이송 레일(31)에 로딩되면, 빈 리드프레임 카트리지(26)는 카트리지 하강 가이드(22)로부터 이탈되게 낙하하고, 카트리지 슬라이딩 테이블(24)을 따라 X축 방향으로 이동 배출된다. 콘트롤러(109)는 다른 유닛들(30, 40, 70, 90, 103)의 동작과 타이밍(timing)을 맞춰 리드프레임 로딩 유닛(21)의 동작을 제어한다. When the
도 2, 도 3, 및 도 6을 함께 참조하면, 수지 디스펜싱 유닛(40)은 리드프레임 로딩 유닛(21)과 필름 부착 유닛(90) 사이에 배치된다. 수지 디스펜싱 유닛(40)의 동작 수행에 필요한 소요 시간이 필름 부착 유닛(90)의 동작 수행에 필요한 소요 시간보다 더 오래 소요되는 경향이 있으므로, 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)는 수율을 높이기 위해 하나의 필름 부착 유닛(90)과, 한 쌍의 수지 디스펜싱 유닛(40)을 구비할 수 있다. 2, 3, and 6, the
수지 디스펜싱 유닛(40)은 유동성의 수지가 채워지는 시린지(syringe)(42)와, 시린지(42)를 수평 방향, 즉 X축 및 Y축에 각각 평행한 방향으로 이동시키는 시린지 구동기(44)를 구비한다. 시린지(42) 하단부에는 유동성의 수지가 배출되는 노즐(nozzle)(43)이 형성된다. 캐리어(11)에 탑재되어 이송 레일(31)을 따라 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이송되는 리드프레임(14)이 시린지(42) 아래에 위치하면, 노즐(43)과 리드프레임(14)이 정렬되도록 시린지 구동기(44)가 시린지(42)를 평행 이동시키고, 노즐(43)을 통해 수지가 리드프레임(14)에 배출된다. 수지의 배출 방식은 예컨대, 작은 분량씩 간격(interval)을 두고 배출하는 도트(dot) 방식과, 끊어지지 않게 연속적으로 배출하는 라이트(write) 방식이 있다. 수지의 배출 도중에도 시린지 구동기(44)가 시린지(42)를 미세하게 이동시켜 수지를 적절하게 배분할 수 있다. The
작업의 종류에 따라 상기 시린지(42)에는 예컨대, OCA와 같은 접착제용 수지가 채워질 수도 있고, 예컨대 투명 실리콘 수지(silicone)과 같은 밀봉용 수지가 채워질 수도 있다. 시린지(42)에 접착제용 수지가 채워지는 경우 리드프레임 로딩 유닛(21)으로부터 이송 레일(31)로 공급되는 리드프레임(14)은 와이어(4)(도 1 참조) 결선된 LED(2)(도 1 참조)가 탑재되고, 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)가 주입 경화된 상태로서, 수지 디스펜싱 유닛(40)을 통해 접착제용 수지(7)(도 1 참조)가 경화된 밀봉용 수지(6) 상측면에 도포된다. 이때 콘트롤러(109)는 다른 유닛들(21, 30, 70, 90, 103)의 동작과 타이밍(timing)을 맞춰 수지 디스펜싱 유닛(40)의 동작을 제어한다.Depending on the type of work, the
그러나, 시린지(42)에 밀봉용 수지가 채워지는 경우 리드프레임 로딩 유닛(21)으로부터 이송 레일(31)로 공급되는 리드프레임(14)은 와이어(4)(도 1 참조) 결선된 LED(2)(도 1 참조)만 탑재된 상태로서, 수지 디스펜싱 유닛(40)을 통해 밀봉용 수지(6)가 리드프레임(14)의 홈(18) 내로 주입된다. 이때 콘트롤러(109)는 리드프레임 로딩 유닛(21), 리드프레임 피딩 유닛(30), 및 리드프레임 언로딩 유닛(103)의 동작과 타이밍(timing)을 맞춰 수지 디스펜싱 유닛(40)의 동작을 제어하며, 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)가 리드프레임 로딩 유닛(21)에서 배출되어 리드프레임 언로딩 유닛(103)에 의해 수거될 때까지 필름 스테이지(70)와, 필름 부착 유닛(90)이 동작 정지되도록 이들(70, 90)을 제어한다. However, when the
도 7은 도 3의 필름 카세트(cassette)를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 3의 필름 스테이지(stage)를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 3의 필름 이동 유닛을 도시한 사시도이고, 도 10은 도 3의 필름 부착 유닛을 도시한 사시도이며, 도 11은 도 10의 흡착 콜렛(collet)을 이용하여 도 7의 필름 스테이지에서 필름 조각을 흡착 분리하는 모습을 도시한 단면도이다. 도 3, 및 도 7 내지 도 9를 참조하면, 필름 카세트(50)는 복수의 필름 조각(8)(도 11 참조)이 규칙적으로 배열된 복수 개의 필름 트레이(film tray)(60)를 수용할 수 있다. 필름 카세트(50)의 내측에 상하 방향으로 일정 간격으로 형성된 복수의 지지턱(52)에 복수의 필름 트레이(60)가 하나씩 지지됨에 의해 복수의 필름 트레이(60)가 필름 카세트(50) 내에 일정 간격으로 적층된다. 필름 카세트(50)는 필름 카세트 승강기(56)에 지지되어 한 층 높이 단위로 단계적으로 상승 또는 하강 가능하다. FIG. 7 is a perspective view showing the film cassette of FIG. 3, FIG. 8 is a perspective view of the film stage of FIG. 3, FIG. 9 is a perspective view of the film moving unit of FIG. 10 is a perspective view showing the film attaching unit of Fig. 3, and Fig. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a film piece is adsorbed and separated in the film stage of Fig. 7 by using an adsorption collet of Fig. 3 and 7 to 9, the
필름 트레이(60)의 상측면에는 바둑판 무늬로 형성된 격벽(63)에 의해 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 복수의 필름 안착 홈(62)이 형성된다. 각 필름 안착 홈(62)에 하나씩 필름 조각(8)이 안착된다. 각 필름 안착 홈(62)은 하측면으로도 개방되어 도 11에 도시된 바와 같이 통공 형태이다. 모든 필름 안착 홈(62)에 한 종류의 필름 조각(8)(도 11 참조)이 안착될 수도 있고, 서로 다른 복수 종류의 필름 조각(8)들이 미리 정해진 순서에 따라 안착 배열될 수도 있다. 여기서 필름 조각(8)의 종류는 예를 들어, 필름 조각(8)의 두께, 필름 조각(8)의 색상, 또는 필름 조각(8)에 내포된 형광 물질의 종류와 양 등에 의해 구분될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 복수의 필름 안착 홈(62)에 색좌표가 서로 다른 형광 필름 조각(8)을 탑재하고, LED(2)의 종류에 따라 적절한 색좌표를 갖는 형광 필름 조각(8)을 부착할 수 있다. 이에 따라 다양한 종류의 LED 패키지를 소량 생산할 수 있다. 필름 트레이(60)는 도 8에 도시된 바와 같이 사각판 형태에 한정되지는 않으며, 예를 들어 원판 형태의 필름 트레이도 가능하다. On the upper side of the
필름 스테이지(70)는 그 상측면에 필름 트레이(60)를 빠지지 않게 잡아 지지하는 트레이 홀더(tray holder)(71)를 구비한다. 필름 스테이지(70)는 필름 스테이지 구동기(74)에 의해 수평 방향, 즉 X축 및 Y축과 각각 평행한 방향으로 이동 가능하다. 콘트롤러(109)의 제어에 의해 필름 스테이지(70)가 수평 방향으로 이동함으로써 필름 트레이(60)에 안착 배열된 복수의 필름 조각(8)이 순차적으로 픽업 위치(pick-up position)에 위치하게 된다. 필름 트레이(60)에 복수 종류의 필름 조각(8)들이 배열되어 있는 경우, 콘트롤러(109)는 미리 정해진 작업 순서에 따라 적합한 종류의 필름 조각(8)이 픽업 위치에 순차적으로 위치하도록 필름 스테이지(70)를 제어할 수 있다. The
필름 체인저(80)는 필름 카세트(50)에서 하나의 필름 트레이(60)를 픽업(pick-up)하여 필름 스테이지(70)의 트레이 홀더(71)에 끼워 장착하거나, 상기 트레이 홀더(71)에 장착된 필름 트레이(60)를 픽업(pick-up)하여 필름 카세트(50)에 탑재한다. 구체적으로, 필름 체인저(80)는 필름 트레이(60)를 파지하는 트레이 픽업 헤드(tray pick-up head)(81)와, 일 측 단부에 트레이 픽업 헤드(81)를 지지하는 헤드 지지 빔(head supporting beam)(83)과, 헤드 지지 빔(83)의 타 측 단부를 Y축과 평행한 방향으로 왕복 가능하게 구동하는 헤드 구동기(84)를 구비한다. 헤드 구동기(84)는 헤드 지지 빔(83)에 타 측 단부가 고정되고, 한 쌍의 풀리(pulley)(86, 87)에 감겨진 타이밍 벨트(88)와, 한 쌍의 풀리(86, 87) 중 하나(86)를 시계 및 반시계 방향으로 회전 구동하는 모터(85)를 구비한다. The
예를 들어, 콘트롤러(109)의 제어에 의해 트레이 픽업 헤드(81)가 필름 카세트(50)에 적층된 복수의 필름 트레이(60) 중에서 가장 아래 층에 적층된 필름 트레이(60)를 픽업(pick-up)하고, 그 상태로 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 필름 트레이(60)를 트레이 홀더(71)에 끼워 장착할 수 있다. 그리고, 트레이 홀더(71)에 끼워진 필름 트레이(60)에 안착된 필름 조각(8)(도 11 참조)들이 모두 사용되면 다시 트레이 픽업 헤드(81)가 상기 트레이 홀더(71)에 끼워진 필름 트레이(60)를 픽업하고, 그 상태로 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 이동하여 그 필름 트레이(60)가 원래 적층되었던 필름 카세트(50)의 가장 하래 층에 밀어 넣어 탑재한다. 다음 필름 트레이(60)를 이용한 작업 진행을 위해 필름 카세트 승강기(56)가 필름 트레이(60) 한 층 높이만큼 하강하면, 트레이 픽업 헤드(81)가 필름 카세트(50)의 이 층에 적층된 필름 트레이(60)를 픽업하여, 상술한 바와 같이 필름 스테이지(70)에 다시 장착하게 된다. For example, when the tray pick-up
도 3, 도 10, 및 도 11을 참조하면, 필름 부착 유닛(90)은 필름 트레이(60)(도 8 참조)에 안착되고, 필름 스테이지(70)의 수평 이동으로 픽업 위치에 위치한 필름 조각(8)을 흡착하여 이송 레일(31)을 따라 이송되는 리드프레임(14)에 부착한다. 구체적으로, 필름 조각(8)은 접착제용 수지(7)(도 1 참조)가 도포된 밀봉용 수지(6) 씰링(sealing)의 상측면에 부착된다. 필름 부착 유닛(90)은 필름 트레이(60)에 배열된 필름 조각(8)을 진공 흡입에 의해 흡착하는 콜렛(collet)(92)과, 상기 콜렛(92)을 지지하며, 수평 및 수직 방향, 즉, X축, Y축, 및 Z축과 각각 평행한 방향으로 이동시키는 콜렛 구동기(94)를 구비한다. 3, 10, and 11, the
한편, 필름 스테이지(70)(도 8 참조)의 아래에는 픽업 위치에 있는 필름 조각(8)과 가상의 일 수직선(VL) 상에 정렬되는 필름 지지 핀(film supporting pin)(78)이 상향 돌출되게 구비된다. 만약 필름 안착 홈(62)이 도 11에 도시된 것처럼 통공 형태가 아니라 상측만 개방된 형태라면, 필름 트레이(60)에 배열된 필름 조각(8)을 흡착하기 위해 콜렛(92)이 하강하는 속도가 빠르면 콜렛(92)의 하단과 필름 조각(8)이 충돌하여 파손이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 콜렛(92)의 하강 속도를 느리게 세팅(setting)하면 작업 수율이 낮아질 수 있다. 따라서, 콜렛(92)을 필름 픽업 위치의 수직선(VL) 상의 상부에 정렬되도록 이동하고 빠르게 하강함과 동시에 필름 지지 핀(78)으로 필름 조각(8)을 지지하여 빠르고 신뢰성 있게 필름 조각(8)을 픽업할 수 있다. On the other hand, below the film stage 70 (see Fig. 8), a
필름 지지 핀(78)은 필름 트레이(60)에 대해 방해되지 않도록 하강된 상태(도 11의 이점 쇄선 참조)에서 콜렛(92)이 필름 조각(8)을 흡착하기 위해 하강할 때 빠르게 상승하여 필름 조각(8)을 지지하고, 다시 빠르게 원상태로 하강 복귀한다. 콘트롤러(109)는 필름 조각(8) 픽업(pick-up)을 위한 콜렛(92)의 하강 동작과 필름 지지 핀(78)의 상승 동작이 동기화(synchronization)되도록 콜렛(92)과 필름 지지 핀(78)을 제어한다. The
필름 부착 유닛(90)은 콜렛(92)에 흡착된 필름 조각(8)의 흡착된 자세와 흡착된 지점을 감지하는 픽업 정렬 감지 센서(sensor)(99)을 더 구비한다. 상기 픽업 정렬 감지 센서(99)는 예컨대, 이미지 센서(미도시)를 구비한 카메라 모듈(camera module)일 수 있다. 콜렛(92)은 필름 조각(8)의 정중앙 지점을 흡착하도록 설정되지만 실제로 흡착할 때에는 정중앙 지점에서 약간 벗어난 지점을 흡착할 수 있고, 필름 조각(8)이 흡착된 자세도 설정된 각도에서 약간 벗어날 수도 있다. 따라서, 필름 조각(8)을 흡착한 콜렛(92)은 픽업 정렬 감지 센서(99)의 상측으로 이동하고, 픽업 정렬 감지 센서(99)가 흡착된 필름 조각(8)을 촬상(撮像)한다. 콘트롤러(109)는 상기 촬상된 픽업 자세 및 픽업 지점에 관한 정보를 디폴트 값(default value)과 비교하여 오차를 산출하고, 콜렛(92)이 픽업 정렬 감지 센서(99)의 상측에서 이송 레일(31) 상측으로 이동하여 리드프레임(14)에 필름 조각(8)을 내려놓을 때 상기 오차를 감안하여 콜렛(92)의 이동 위치 및 자세, 즉 회전 각도를 미세하게 제어한다. 리드프레임(14)의 상측에서 콜렛(92)이 진공 흡기를 멈추면 필름 조각(8)이 중력에 의해 낙하하여 리드프레임(14)의 상측면에 올려진다. The
필름 부착 유닛(90)은 콜렛(92)에서 분리되어 리드프레임(14)에 올려진 필름 조각(8)이 접착제용 수지(7)(도 1 참조)에 밀착되도록 상기 필름 조각(8)을 리드프레임(14) 측으로, 즉 아래로 가압하는 가압 푸셔(pressing pusher)(97)를 더 구비한다. 가압 푸셔(97)는 리드프레임(14)의 이송 레일(31) 상의 진행 방향을 따라 콜렛(92) 다음에 구비된다.The
리드프레임 언로딩 유닛(103)은 이송 레일(31)을 따라 이송 레일(31)의 타 측까지 진행한, 복수의 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)(도 2 참조)를 언로딩(unloading)하여 수거한다. 상세하게 도시되진 않았으나 리드프레임 언로딩 유닛(103)은 리드프레임 로딩 유닛(21)과 유사하게 리드프레임 카트리지를 구비한다. 상기 리드프레임 카트리지에 캐리어(11)가 가득 적층되면 비어 있는 리드프레임 카트리지가 그 자리를 대체하며, 상기 가득 채워진 리드프레임 카트리지는 아래로 낙하하여 카트리지 슬라이딩 테이블을 따라 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)의 외부로 배출된다. The lead
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 이하에서, 도 1 내지 도 3, 및 도 12를 함께 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법은, LED 패키지(1)를 제조하는 방법으로서, 반도체 칩 탑재 단계(S10), 수지 주입 단계(S20), 수지 경화 단계(S30), 및 필름 부착 단계(S40)를 구비한다. 복수의 리드프레임(14)이 캐리어(11)에 탑재된 채로 상기한 과정이 순차적으로 진행된다. 반도체 칩 탑재 단계(S10)는 리드프레임(14)의 홈(18)에 반도체 칩(2), 즉 LED를 탑재하고, 리드프레임(14)의 단자와 반도체 칩(2)의 단자를 와이어(4) 본딩(bonding)하는 단계이다. 12 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor chip package according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor chip package according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. A method of manufacturing a semiconductor chip package according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing an
수지 주입 단계(S20)는 반도체 칩(2)이 탑재된 리드프레임(14)의 홈(18)에 밀봉용 수지(6)를 주입하여 반도체 칩(2)을 밀봉하는 단계로서, 수지 디스펜싱 유닛(40)의 시린지(42)에 밀봉용 수지(6)를 채우고, 리드프레임 카트리지(26)(도 4 참조)에 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)를 채워 넣고, 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)를 작동시켜 구현할 수 있다. 상술한 바와 같이 이때 필름 카세트(50), 필름 스테이지(70), 필름 체인저(80), 필름 부착 유닛(90)은 동작하지 않는다. 다만, 수지 주입 단계(S20)를 구현하는 데 반드시 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)를 이용하여야 하는 것은 아니며, 예를 들어 작업자가 밀봉용 수지(6)가 채워진 시린지를 들고 눌러 밀봉용 수지(6)를 주입할 수도 있다. . The resin injection step S20 is a step of sealing the
수지 경화 단계(S30)는 상기 홈(18)에 주입된 밀봉용 수지(6)를 경화시키는 단계로서, 큐어링(curing) 단계라고도 한다. 밀봉용 수지(6)가 주입된 후 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)의 외부로 배출된 리드프레임(14)에, 밀봉용 수지(6)의 종류에 따라 열을 가하거나, 자외선(UV)을 조사(照射)하여 밀봉용 수지(6)를 경화시킬 수 있다.The resin curing step S30 is a step of curing the sealing
필름 부착 단계(S40)는 접착제 도포 단계(S41)와, 필름 이동 단계(S42)와, 필름 픽업(pick-up) 단계(S43)와, 필름 탑재 단계(S44)와, 필름 가압 단계(S45)를 구비하며, 수지 디스펜싱 유닛(40)의 시린지(42)에 접착제용 수지(7)를 채우고, 리드프레임 카트리지(26)(도 4 참조)에 수지 경화 단계(S30)를 거친 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)를 채워 넣고, 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)를 작동시켜 구현할 수 있다. The film adhering step S40 includes an adhesive applying step S41, a film moving step S42, a film pick-up step S43, a film loading step S44, a film pressing step S45, The
접착제 도포 단계(S41)는 경화된 밀봉용 수지(6)의 상측면에 접착제용 수지(7)를 도포하는 단계로서 수지 디스펜싱 유닛(40)의 동작으로 구현된다. 필름 이동 단계(S42)는 복수의 필름 조각(8)이 규칙적으로 배열된 필름 트레이(60)(도 8 참조)를 필름 스테이지(70)에 장착하고 수평 방향으로 이동시켜, 복수의 필름 조각(8) 중에서 미리 선정된 필름 조각(8)을 픽업 위치(pick-up position)로 이동시키는 단계이다. 필름 이동 단계(S42)에 앞서 필름 체인저(80)의 동작에 의해 필름 카세트(50)에서 필름 스테이지(70)로 필름 트레이(60)를 이동 장착하는 과정이 선행된다. The adhesive applying step (S41) is implemented by the operation of the resin dispensing unit (40) as a step of applying the adhesive resin (7) to the upper side of the hardened sealing resin (6). The film moving step S42 is a step in which a film tray 60 (see Fig. 8) in which a plurality of
필름 픽업 단계(S43)는 픽업 위치에 위치한 필름 조각(8)을 흡착하는 단계로서, 필름 부착 유닛(90)의 콜렛(92)(도 10 참조)과 필름 지지 핀(78)의 동작으로 구현된다. 필름 탑재 단계(S44)는 상기 콜렛(92)에 흡착된 필름 조각(8)을 접착제용 수지(7)가 도포된 밀봉용 수지(6) 씰링의 상측면에 올려 놓는 단계이다. 필름 가압 단계(S45)는 밀봉용 수지(6)의 상측면에 올려진 필름 조각(8)이 밀봉용 수지(6)에 접착 고정되도록 가압하는 단계로서, 가압 푸셔(97)(도 10 참조)의 동작으로 구현된다. 필름 픽업 단계(S43), 필름 탑재 단계(S44), 및 필름 가압 단계(S45)의 구체적인 구현은 앞서 도 10 및 도 11을 참조하여 상세히 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다. The film pickup step S43 is a step of adsorbing the
필름 가압 단계(S45) 후 반도체 칩 패키지 제조 장치(20) 외부로 배출된 리드프레임(14)은 추가적인 큐어링(curing) 과정을 통해 LED 패키지(1)로 완성될 수 있다. After the film pressing step S45, the
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치의 평면도로서, 이를 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치(200)는 LED(2)(도 1 참조)가 탑재 및 와이어(4)(도 1 참조) 결선되고, 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)의 주입 및 경화로 씰링(sealing)된 리드프레임(14)(도 1 참조)에 형광 필름 조각(8)을 부착하는 작업을 자동적 및 연속적으로 수행하는 장치이다. FIG. 13 is a plan view of a semiconductor chip package manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, the semiconductor chip
반도체 칩 패키지 제조 장치(200)는 리드프레임 로딩 유닛(loading unit)(21), 리드프레임 피딩 유닛(feeding unit)(30), 한 쌍의 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)(40), 필름 피딩 유닛(500), 필름 부착 유닛(900), 리드프레임 언로딩 유닛(unloading unit)(103), 및 콘트롤러(209)를 구비한다. 상기 리드프레임 피딩 유닛(30), 리드프레임 로딩 유닛(21), 수지 디스펜싱 유닛(40), 및 리드프레임 언로딩 유닛(103)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 장치(20)(도 3 참조)에 구비된 같은 명칭의 유닛들과 구성이 같으므로 중복된 설명은 생략한다. The semiconductor chip
도 14 및 도 15는 도 13의 필름 피딩 유닛(film feeding unit)을 도시한 사시도 및 평면도이고, 도 16은 도 14의 필름 피딩 유닛에서 지지 테이프 및 필름 조각의 진행 경로를 도시한 정면도이며, 도 17은 도 13의 필름 부착 유닛을 도시한 사시도이다. 도 13, 도 16을 참조하면, 필름 피딩 유닛(500)은 지지 테이프(10)에 부착 지지되는 필름 조각(8)을 상기 지지 테이프(10)로부터 분리하여 공급하는 유닛으로, 복수의 필름 조각(8)이 부착 지지된 지지 테이프(10)에서 상기 복수의 필름 조각(8)을 분리하는 필름 분리 다이(die)(620)와, 필름 분리 다이(620)로 복수의 필름 조각(8)이 부착 지지된 지지 테이프(10)를 연속적으로 공급하는 테이프 언와인딩 롤러(tape unwinding roller)(520)와, 복수의 필름 조각(8)이 분리된 지지 테이프(10)를 연속적으로 회수하는 테이프 리와인딩 롤러(tape rewinding roller)(540)를 구비한다. FIGS. 14 and 15 are a perspective view and a plan view showing a film feeding unit of FIG. 13, FIG. 16 is a front view showing a traveling path of a support tape and a film piece in the film feeding unit of FIG. 14, And 17 is a perspective view showing the film attaching unit of Fig. 13 and 16, the
테이프 리와인딩 롤러(540)는 테이프 언와인딩 롤러(520)보다 아래에 배치된다. 테이프 언와인딩 롤러(520)에서 배출된 지지 테이프(10)는 제1 및 제2 가이드 롤러(560, 570)에 의해 필름 분리 다이(620)까지 안내되고, 필름 분리 다이(620)에서 테이프 리와인딩 롤러(540)까지 필름 조각(8)이 제거된 지지 테이프(10)의 경로는 제3 내지 제5 가이드 롤러(580, 590, 600)에 의해 안내된다. The
필름 분리 다이(620)는 단면이 쐐기 형상의 부재로서, 지지 테이프(10)의 폭보다 약간 큰 길이로 연장된다. 필름 분리 다이(620)는 필름 조각(8)이 부착된 지지 테이프(10)가 진입하여 지지된 채 미끄러져 이동하는 상측면(660)과, 상측면(660) 말단과 예각(AA)을 형성하도록 경사진 경사면(670)을 구비한다. 필름 조각(8)이 분리된 지지 테이프(10)는 상기 경사면(670)을 따라 미끄러져 테이프 리와인딩 롤러(540)를 향해 이동한다. The film separating die 620 is a member having a wedge-shaped cross section and extends to a length slightly larger than the width of the supporting
상측면(660)과 경사면(670)이 만나는 일 측 단부에는 예각(acute angle)(AA)으로 돌출된 엣지(edge)(640)가 구비된다. 엣지(640)에서 지지 테이프(10)의 진행 방향이 급격하게 전환되며, 지지 테이프(10)가 엣지(640)를 통과할 때 지지 테이프(10)에 부착된 복수의 필름 조각(8)이 지지 테이프(10)에서 분리된다. An
엣지(640)에 인접한 상측면(660) 상측에는 탄성 소재로 형성되고 지지 테이프(10)의 폭 방향으로 연장된 필름 분리 롤러(690)가 구비된다. 필름 분리 롤러(690)는 지지 테이프(10)가 엣지(640)를 통과하기에 앞서서 지지 테이프(10)에 부착된 복수의 필름 조각(8)을 상측면(660)에 대해 가압한다. 그러나, 상기 지지 테이프(10)가 엣지(640)를 통과할 때 필름 분리 롤러(690)에 의한 가압이 해제된다. 이로 인해 필름 분리 롤러(690)를 벗어난 필름 조각(80)의 단부는 지지 테이프(10)의 표면과 이격되는 방향으로 미세하게 들어 올려져 지지 테이프(10)가 엣지(640)를 통과할 때 지지 테이프(10)로부터 쉽게 분리된다. A
필름 피딩 유닛(500)은 엣지(640)를 통과하며 지지 테이프(10)에서 분리된 복수의 필름 조각(8)을 바닥으로 낙하하지 않게 지지하는 복수의 필름 지지 로드(rod)(710)를 구비한다. 도 15에 도시된 실시예에서 지지 테이프(10)의 폭 방향으로 10개의 필름 조각(8)이 배열될 수 있으므로 필름 지지 로드(710)는 10개가 일렬로 배열된다. 콘트롤러(209)는, 필름 부착 유닛(900)의 콜렛(collet)(920)(도 17 참조)에 의해 복수의 필름 지지 로드(710)에 지지된 필름 조각(8)들이 모두 흡착되면 앞뒤로 인접한 한 쌍의 필름 조각(8) 사이의 거리만큼 지지 테이프(10)가 전진하여 필름 지지 로드(710) 위로 새로이 분리된 필름 조각(8)이 투입되도록 필름 피딩 유닛(500)을 제어한다. 또한, 콘트롤러(209)는 복수의 필름 지지 로드(710)에 필름 조각(8)이 하나라도 지지되어 있으면 지지 테이프(10)의 진행을 멈추도록 필름 피딩 유닛(500)을 제어한다. The
필름 피딩 유닛(500)은 복수의 필름 지지 로드(710)에 필름 조각(8)이 지지되고 있는지 감지하는, 필름 지지 로드(710)의 개수와 같은 개수의 필름 감지 센서(730)를 더 구비한다. 구체적으로 예를 들면, 필름 감지 센서(730)는 비접촉 방식으로 물체의 존재를 감지하는 반사형 포토 센서(photo sensor)를 포함할 수 있으며, 복수의 필름 지지 로드(710)와 인접하여, 복수의 필름 지지 로드(710)와 마찬가지로 일렬로 배열된다. 필름 조각(8)은 일 측에 방사 방향으로 돌출된 돌기부(9)가 형성될 수 있는데, 정상적으로 필름 조각(8)이 필름 지지 로드(710)에 지지되면 이 돌기부(9)가 필름 감지 센서(730)의 상측에 위치하므로 필름 감지 센서(730)에 의해 필름 조각(8)의 존재가 감지된다. 필름 감지 센서(730)의 필름 감지 신호는 콘트롤러(209)에 송신되고, 콘트롤러(209)는 필름 감지 센서(730)의 신호를 통해 특정한 필름 지지 로드(710)에 필름 조각(8)이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 콜렛(920)(도 17 참조)이 필름 지지 로드(710)에 지지된 필름 조각(8)을 하나씩 픽업(pick-up)할 때 상기 비어 있는 필름 지지 로드(710)를 건너뛰도록 필름 부착 유닛(900)을 제어한다. The
도 13 및 도 17을 참조하면, 필름 부착 유닛(900)은 복수의 필름 지지 로드(710)(도 16 참조)에 지지된 필름 조각(8)을 하나씩 흡착하여 이송 레일(31)을 따라 이송되는 리드프레임(14)에 부착한다. 일렬로 배열된 복수의 필름 지지 로드(710) 중 일 측의 필름 지지 로드(710)에서 타 측의 필름 지지 로드(710)로 콜렛(920)이 이동하며 순차적으로 필름 조각(8)을 흡착한다. 필름 조각(8)은 접착제용 수지(7)(도 1 참조)가 도포된 밀봉용 수지(6) 씰링(sealing)의 상측면에 부착된다. 필름 부착 유닛(900)은 필름 지지 로드(710)에 지지된 필름 조각(8)을 진공 흡입에 의해 흡착하는 콜렛(collet)(920)과, 상기 콜렛(920)을 지지하며, 수평 및 수직 방향, 즉, X축, Y축, 및 Z축과 각각 평행한 방향으로 이동시키는 콜렛 구동기(940)를 구비한다. 콜렛(920)은 필름 지지 로드(710)의 연장선(VL) 상의 상부에 정렬되도록 이동하고 하강하여 필름 지지 로드(710)에 지지된 필름 조각(8)을 흡착 픽업할 수 있다. 13 and 17, the
필름 부착 유닛(900)은 콜렛(920)에 흡착된 필름 조각(8)의 흡착된 자세와 흡착된 지점을 감지하는 픽업 정렬 감지 센서(sensor)(990)(도 14 참조)을 더 구비한다. 상기 픽업 정렬 감지 센서(990)는 예컨대, 이미지 센서(미도시)를 구비한 카메라 모듈(camera module)일 수 있다. 콜렛(920)은 필름 조각(8)의 정중앙 지점을 흡착하도록 설정되지만 실제로 흡착할 때에는 정중앙 지점에서 약간 벗어난 지점을 흡착할 수 있고, 필름 조각(8)이 흡착된 자세도 설정된 각도에서 약간 벗어날 수도 있다. 따라서, 필름 조각(8)을 흡착한 콜렛(920)은 픽업 정렬 감지 센서(990)의 상측으로 이동하고, 픽업 정렬 감지 센서(990)가 흡착된 필름 조각(8)을 촬상(撮像)한다. 콘트롤러(209)는 상기 촬상된 픽업 자세 및 픽업 지점에 관한 정보를 디폴트 값(default value)과 비교하여 오차를 산출하고, 콜렛(920)이 픽업 정렬 감지 센서(990)의 상측에서 이송 레일(31) 상측으로 이동하여 리드프레임(14)에 필름 조각(8)을 내려놓을 때 상기 오차를 감안하여 콜렛(920)의 이동 위치 및 자세, 즉 회전 각도를 미세하게 제어한다. 리드프레임(14)의 상측에서 콜렛(920)이 진공 흡기(吸氣)를 멈추면 필름 조각(8)이 중력에 의해 낙하하여 리드프레임(14)의 상측면에 올려진다. The
필름 부착 유닛(900)은 콜렛(920)에서 분리되어 리드프레임(14)에 올려진 필름 조각(8)이 접착제용 수지(7)(도 1 참조)에 밀착되도록 상기 필름 조각(8)을 리드프레임(14) 측으로, 즉 아래로 가압하는 가압 푸셔(pressing pusher)(970)를 더 구비한다. 가압 푸셔(970)는 리드프레임(14)의 이송 레일(31) 상의 진행 방향을 따라 콜렛(920) 다음에 구비된다.The
리드프레임 언로딩 유닛(103)은 이송 레일(31)을 따라 이송 레일(31)의 타 측까지 진행한, 복수의 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)(도 2 참조)를 언로딩(unloading)하여 수거한다. The lead
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 이하에서, 도 1, 도 2, 도 13, 및 도 18을 함께 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법을 상세히 설명한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 패키지 제조 방법은, LED 패키지(1)를 제조하는 방법으로서, 반도체 칩 탑재 단계(S100), 수지 주입 단계(S200), 수지 경화 단계(S300), 및 필름 부착 단계(S400)를 구비한다. 복수의 리드프레임(14)이 캐리어(11)에 탑재된 채로 상기한 과정이 순차적으로 진행된다. 반도체 칩 탑재 단계(S100)는 리드프레임(14)의 홈(18)에 반도체 칩(2), 즉 LED를 탑재하고, 리드프레임(14)의 단자와 반도체 칩(2)의 단자를 와이어(4) 본딩(bonding)하는 단계이다. 18 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor chip package according to a second embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor chip package according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2, 13, and 18. FIG. A method of manufacturing a semiconductor chip package according to a second embodiment of the present invention is a method of manufacturing an
수지 주입 단계(S200)는 반도체 칩(2)이 탑재된 리드프레임(14)의 홈(18)에 밀봉용 수지(6)를 주입하여 반도체 칩(2)을 밀봉하는 단계로서, 수지 디스펜싱 유닛(40)의 시린지(42)에 밀봉용 수지(6)를 채우고, 리드프레임 카트리지(26)(도 4 참조)에 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)를 채워 넣고, 반도체 칩 패키지 제조 장치(200)를 작동시켜 구현할 수 있다. 상술한 바와 같이 이때 필름 피딩 유닛(500) 및 필름 부착 유닛(900)은 동작하지 않는다. 다만, 수지 주입 단계(S200)를 구현하는 데 반드시 반도체 칩 패키지 제조 장치(200)를 이용하여야 하는 것은 아니며, 예를 들어 작업자가 밀봉용 수지(6)가 채워진 시린지를 들고 눌러 밀봉용 수지(6)를 주입할 수도 있다. . The resin injection step S200 is a step of sealing the
수지 경화 단계(S300)는 상기 홈(18)에 주입된 밀봉용 수지(6)를 경화시키는 단계로서, 큐어링(curing) 단계라고도 한다. 밀봉용 수지(6)가 주입된 후 반도체 칩 패키지 제조 장치(200)의 외부로 배출된 리드프레임(14)에, 밀봉용 수지(6)의 종류에 따라 열을 가하거나, 자외선(UV)을 조사(照射)하여 밀봉용 수지(6)를 경화시킬 수 있다.The resin curing step S300 is a step of curing the sealing
필름 부착 단계(S400)는 접착제 도포 단계(S410)와, 테이프 공급 단계(S420)와, 필름 분리 단계(S430)와, 필름 픽업(pick-up) 단계(S440)와, 필름 탑재 단계(S450)와, 필름 가압 단계(S460)와, 테이프 회수 단계(S470)를 구비한다. 필름 부착 단계(S400)는 수지 디스펜싱 유닛(40)의 시린지(42)에 접착제용 수지(7)를 채우고, 리드프레임 카트리지(26)(도 4 참조)에 수지 경화 단계(S300)를 거친 리드프레임(14)이 탑재된 캐리어(11)를 채워 넣고, 반도체 칩 패키지 제조 장치(200)를 작동시켜 구현할 수 있다. The film adhering step S400 may include an adhesive applying step S410, a tape supplying step S420, a film separating step S430, a film pick-up step S440, a film loading step S450, A film pressing step S460, and a tape recovery step S470. The film attaching step S400 is a step of filling the
접착제 도포 단계(S410)는 경화된 밀봉용 수지(6)의 상측면에 접착제용 수지(7)를 도포하는 단계로서 수지 디스펜싱 유닛(40)의 동작으로 구현된다. 테이프 공급 단계(S420)는 복수의 형광 필름 조각(8)이 부착 지지된 지지 테이프(10)(도 16 참조)를 필름 분리 다이(620)(도 16 참조)로 공급하는 단계로서, 이 단계(S420)에서는 형광 필름 조각(8)이 부착 지지된 지지 테이프(10)가 테이프 언와인딩 롤러(520)(도 16 참조)로부터 일렬로 이어져 배출된다. The adhesive applying step S410 is implemented by the operation of the
필름 분리 단계(S430)는 필름 분리 다이(620)의 에지(640)(도 16 참조)에서 형광 필름 조각(8)을 지지 테이프(10)로부터 분리하는 단계이다. 필름 픽업 단계(S440)는 지지 테이프(10)로부터 분리되어 필름 지지 로드(710)(도 16 참조)에 지지된 필름 조각을 콜렛(920)(도 17 참조)에 의해 흡착 픽업하는 단계이다. 필름 탑재 단계(S450)는 상기 콜렛(920)에 흡착된 필름 조각(8)을 접착제용 수지(7)가 도포된 밀봉용 수지(6) 씰링의 상측면에 올려 놓는 단계이다. 필름 가압 단계(S460)는 밀봉용 수지(6)의 상측면에 올려진 필름 조각(8)이 밀봉용 수지(6)에 접착 고정되도록 가압하는 단계로서, 가압 푸셔(970)(도 17 참조)의 동작으로 구현된다. The film separating step S430 is a step of separating the piece of
테이프 회수 단계(S470)는 필름 조각(8)이 분리된 지지 테이프(10)를 필름 분리 다이(620)로부터 회수하는 단계이다. 이 단계(S470)에서는 상기 필름 조각(8)이 분리된 지지 테이프(10)가 테이프 리와인딩 롤러(540)(도 16 참조)에 일렬로 감겨 회수된다. 테이프 공급 단계(S420), 필름 분리 단계(S430), 필름 픽업 단계(S440), 필름 탑재 단계(S450), 필름 가압 단계(S460), 및 테이프 회수 단계(S470)의 구체적인 구현은 앞서 도 14 내지 도 17을 참조하여 상세히 설명한 바 있으므로 중복된 설명을 생략한다. The tape recovery step S470 is a step of withdrawing the separated
필름 부착 단계(S400) 후 반도체 칩 패키지 제조 장치(200) 외부로 배출된 리드프레임(14)은 추가적인 큐어링(curing) 과정을 통해 LED 패키지(1)로 완성될 수 있다.After the film attaching step S400, the
도 19 및 도 20은 본 발명의 반도체 칩 패키지 제조 방법을 실시하기 위한 시스템의 제1 예와 제2 예를 도시한 블록도이다. 도 1 및 도 19를 함께 참조하면, 반도체 칩 패키지 제조 방법을 실시하기 위한 제1 실시예의 시스템은 반도체 칩 19 and 20 are block diagrams showing a first example and a second example of a system for implementing the semiconductor chip package manufacturing method of the present invention. Referring to Figures 1 and 19 together, the system of the first embodiment for implementing the method of manufacturing a semiconductor chip package comprises a semiconductor chip
실장 장치(115)와 반도체 칩 패키지 제조 장치(120A)를 구비한다. 반도체 칩 실장 장치(115)는 리드프레임(14)에 반도체 칩(2)을 탑재하고 본딩 와이어(4)로 리드프레임(14)과 반도체 칩(2)을 결선하는 장치이다. 반도체 칩 패키지 제조 장치(120A)는, 반도체 칩(2)이 실장된 리드프레임(14)을 장치(120A)에 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(130), 상기 리드프레임(14)에 밀봉용 수지(6)를 주입하는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140), 상기 주입된 밀봉용 수지(6)를 큐어링(curing)하여 경화하는 큐어링 유닛(150), 상기 경화된 밀봉용 수지(6) 상측면에 접착용 수지(7)를 도포하는 접착용 수지 디스펜싱 유닛(160), 도포된 접착용 수지(7) 위에 형광 필름 조각(8)을 부착하는 필름 부착 유닛(170), 및 상기 형광 필름 조각(8)이 부착된 리드프레임(14)을 장치에서 배출하는 리드프레임 언로딩 유닛(180)을 구비한다. And includes a mounting
도 1 및 도 20을 함께 참조하면, 반도체 칩 패키지 제조 방법을 실시하기 위한 제2 실시예의 시스템은 반도체 칩 실장 장치(115)와 반도체 칩 패키지 제조 장치(120B)와, 큐어링 장치(190)를 구비한다. 즉, 본 실시예에서의 반도체 칩 패키지 제조 장치(120B)는 큐어링 유닛이 포함되지 않으며, 별도의 큐어링 장치가 마련된다. Referring to FIGS. 1 and 20 together, the system of the second embodiment for implementing the semiconductor chip package manufacturing method includes a semiconductor
반도체 칩 실장 장치(115)는 리드프레임(14)에 반도체 칩(2)을 탑재하고 본딩 와이어(4)로 리드프레임(14)과 반도체 칩(2)을 결선하는 장치이다. 반도체 칩 패키지 제조 장치(120B)는, 반도체 칩(2)이 실장된 리드프레임(14)을 장치(120A)에 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(130), 상기 리드프레임(14)에 밀봉용 수지(6)를 주입하는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140), 경화된 밀봉용 수지(6) 상측면에 접착용 수지(7)를 도포하는 접착용 수지 디스펜싱 유닛(160), 도포된 접착용 수지(7) 위에 형광 필름 조각(8)을 부착하는 필름 부착 유닛(170), 및 상기 형광 필름 조각(8)이 부착된 리드프레임(14)을 장치에서 배출하는 리드프레임 언로딩 유닛(180)을 구비한다. The semiconductor
큐어링 장치(190)는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140)에 의해 리드프레임(14)에 주입된 밀봉용 수지(6)를 큐어링(curing)하여 경화하는 장치이다. The
밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140)은 접착용 수지 디스펜싱 유닛(160)과 구조가 실질적으로 동일하며 시린지에 접착용 수지 대신에 밀봉용 수지를 채우고 유닛을 작동시키면 된다(도 6 참조). 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140)은 접착용 수지 디스펜싱 유닛(160)과 구조가 실질적으로 동일하며 시린지에 접착용 수지 대신에 밀봉용 수지를 채우고 유닛을 작동시키면 된다(도 6 참조). 이와 달리 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140)과, 접착용 수지 디스펜싱 유닛(160)이 인접 배치되고, 상기 디스펜싱 유닛들 후에 필름 부착 유닛(170)이 배치될 수 있다. 상기 밀봉용 수지를 도포하는 단계에서, 밀봉 디스펜싱 유닛(160) 및 필름 부착 유닛(170)은 작동을 하지 않는다.The
그 후에, 리드프레임(14)은 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140)에서 작업이 수행된 후 반도체 칩 패키지 제조 장치(120B)에서 배출되어 큐어링 장치(190)를 통해 큐어링 작업이 수행된다. Thereafter, the
그 후에, 큐어링 작업이 완료된 리드프레임은 다시 반도체 칩 패키지 제조 장치(120B)에 공급되어 접착용 수지 디스펜싱 유닛(160) 및 필름 부착 유닛(170)에서 차례로 작업이 수행된 후 다시 배출될 수 있다. 상기 작업에서는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(140)은 작동하지 아니한다.Thereafter, the lead frame having completed the curing operation is supplied again to the semiconductor chip
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
1: LED 패키지 8: 필름 조각
20: 반도체 칩 패키지 제조 장치 21: 리드프레임 로딩 유닛
30: 리드프레임 피딩 유닛 31: 이송 레일
40: 수지 디스펜싱 유닛 50: 필름 카세트
60: 필름 트레이 70: 필름 스테이지
90: 필름 부착 유닛 103: 리드프레임 언로딩 유닛1: LED package 8: film piece
20: semiconductor chip package manufacturing apparatus 21: lead frame loading unit
30: Lead frame feeding unit 31: Feed rail
40: resin dispensing unit 50: film cassette
60: film tray 70: film stage
90: Film attaching unit 103: Lead frame unloading unit
Claims (21)
상기 리드프레임의 칩 수용부가 밀봉(sealing)되도록 상기 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit);
형광 필름 조각(phosphor film piece)이 순차적으로 픽업 위치(pick-up position)에 위치하도록 이동 가능한 필름 스테이지(film stage);
상기 픽업 위치에 위치한 형광 필름 조각을 흡착하여 상기 리드프레임의 밀봉용 수지 상에 순차적으로 부착하는 필름 부착 유닛(film attaching unit); 및,
상기 필름 부착 유닛을 통과한 리드프레임을 언로딩(unloading)하여 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit);을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. A lead frame loading unit for sequentially loading lead frames;
A resin dispensing unit for sealing to inject the sealing resin into the lead frame so that the chip housing of the lead frame is sealed;
A film stage movable so that a phosphor film piece is sequentially positioned in a pick-up position;
A film attaching unit for sucking a piece of the fluorescent film positioned at the pick-up position and sequentially attaching the piece of fluorescent film to the sealing resin of the lead frame; And
And a lead frame unloading unit for unloading and collecting the lead frame passing through the film attaching unit.
상기 형광 필름 조각 복수 개가 규칙적으로 배열된 필름 트레이를 복수 개 적층하여 수용 가능한 필름 카세트; 및,
상기 필름 카세트에서 하나의 필름 트레이를 픽업(pick-up)하여 상기 필름 스테이지에 장착하거나, 상기 필름 스테이지에 장착된 필름 트레이를 픽업하여 상기 필름 카세트에 탑재하는 필름 체인저(film changer);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. The method according to claim 1,
A film cassette accommodating a plurality of film trays in which a plurality of the fluorescent film pieces are regularly arranged and stacked; And
A film changer for picking up one film tray from the film cassette and mounting the film tray on the film stage or picking up a film tray mounted on the film stage and mounting the film tray on the film cassette; And the semiconductor chip is mounted on the semiconductor chip.
상기 필름 부착 유닛은 상기 필름 트레이에 배열된 형광 필름 조각을 흡착하는 콜렛(collet)을 구비하고,
상기 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 콜렛이 상기 형광 필름 조각을 흡착하기 위해 하강할 때 상승하여 상기 형광 필름 조각이 아래로 밀리지 않도록 지지하는 필름 지지 핀(film supporting pin); 및,
상기 콜렛의 하강 동작과 상기 필름 지지 핀의 상승 동작이 동기화(synchronization)되도록 상기 콜렛과 상기 필름 지지 핀을 제어하는 콘트롤러;를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. The method according to claim 1,
Wherein the film attaching unit has a collet for adsorbing a piece of fluorescent film arranged on the film tray,
The semiconductor chip package manufacturing apparatus includes: a film supporting pin which rises when the collet descends to adsorb the fluorescent film piece to support the fluorescent film piece so that the fluorescent film piece is not pushed down; And
Further comprising a controller for controlling the collet and the film support pin such that the down movement of the collet and the up movement of the film support pin are synchronized.
상기 필름 트레이에는 적어도 두 종류의 형광 필름 조각이 배열되고,
상기 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 미리 정해진 작업 순서에 따라 적합한 종류의 형광 필름 조각이 상기 픽업 위치에 순차적으로 위치하도록 상기 필름 스테이지를 제어하는 콘트롤러를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. The method according to claim 1,
At least two kinds of fluorescent film pieces are arranged in the film tray,
Wherein the semiconductor chip package manufacturing apparatus further comprises a controller for controlling the film stage so that a piece of fluorescent film of a suitable kind is sequentially positioned at the pickup position according to a predetermined operation sequence.
상기 필름 트레이는 상측면에 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 복수의 필름 안착 홈이 형성되고, 상기 복수의 형광 필름 조각은 상기 필름 안착 홈에 안착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. The method according to claim 1,
Wherein the film tray has a plurality of film seating grooves arranged in a matrix on an upper side thereof and the plurality of pieces of fluorescent film are seated in the film seating grooves.
상기 리드프레임 로딩 유닛에 의해 로딩되는 리드프레임에는 와이어 본딩(wire bonding)된 LED(light emitting diode)가 탑재되고, 상기 형광 필름 조각에는 형광 물질이 포함된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. The method according to claim 1,
Wherein a lead frame loaded by the lead frame loading unit is mounted with a wire-bonded LED (light emitting diode), and the fluorescent film piece includes a fluorescent material.
상기 리드프레임의 칩 수용부가 밀봉(sealing)되도록 상기 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit);
적어도 하나의 형광 필름 조각이 부착 지지된 지지 테이프를 연속적으로 이송시키는 동시에, 상기 지지 테이프에서 형광 필름 조각을 분리시키는 필름 피딩 유닛(film feeding unit);
상기 지지 테이프에서 분리된 형광 필름 조각을 흡착하여 상기 리드프레임의 밀봉용 수지 상에 순차적으로 부착하는 필름 부착 유닛(film attaching unit); 및
상기 필름 부착 유닛을 통과한 리드프레임을 언로딩(unloading)하여 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit);을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. A lead frame loading unit for sequentially loading lead frames;
A resin dispensing unit for sealing to inject the sealing resin into the lead frame so that the chip housing of the lead frame is sealed;
A film feeding unit for continuously conveying a supporting tape on which at least one piece of fluorescent film is adhered and supported and separating the piece of fluorescent film from the supporting tape;
A film attaching unit for sucking a piece of fluorescent film separated from the supporting tape and sequentially attaching the piece of fluorescent film to the sealing resin of the lead frame; And
And a lead frame unloading unit for unloading and collecting the lead frame passing through the film attaching unit.
상기 필름 피딩 유닛은:
적어도 하나의 필름 조각이 부착 지지된 지지 테이프에서 상기 적어도 하나의 필름 조각을 분리하는 필름 분리 다이(die)와;
상기 필름 분리 다이로 상기 적어도 하나의 필름 조각이 부착 지지된 지지 테이프를 연속적으로 공급하는 테이프 언와인딩 롤러(tape unwinding roller)와;
상기 적어도 하나의 필름 조각이 분리된 지지 테이프를 연속적으로 회수하는 테이프 리와인딩 롤러(tape rewinding roller);를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치.8. The method of claim 7,
Said film feeding unit comprising:
A film separating die for separating said at least one film piece from a supporting tape onto which at least one piece of film is attached and supported;
A tape unwinding roller for continuously supplying a supporting tape to which the at least one film piece is attached and supported by the film separating die;
And a tape rewinding roller for continuously recovering the separated support tapes of the at least one film piece.
상기 필름 분리 다이는 상기 지지 테이프의 진행 방향을 전환시키는, 예각(acute angle)으로 돌출된 엣지(edge)를 구비하고, 상기 지지 테이프가 상기 엣지를 통과할 때 상기 적어도 하나의 필름 조각이 상기 지지 테이프에서 분리되도록 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the film separating die has an acute angle protruding edge for switching the advancing direction of the support tape and the at least one film piece is supported by the support when the support tape passes the edge, And is separated from the tape.
상기 필름 피딩 유닛은 상기 지지 테이프가 상기 엣지를 통과하기에 앞서서 상기 지지 테이프에 부착된 적어도 하나의 필름 조각을 가압하고 상기 지지 테이프가 상기 엣지를 통과할 때 그 가압을 해제하여 상기 지지 테이프로부터 상기 적어도 하나의 필름 조각이 분리되도록 돕는 필름 분리 롤러를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein the film feeding unit presses at least one film piece attached to the support tape before the support tape passes the edge and releases the pressure when the support tape passes the edge, Further comprising a film separating roller to help separate at least one piece of film.
상기 필름 피딩 유닛은 상기 지지 테이프에서 분리된 적어도 하나의 필름 조각을 상기 필름 부착 유닛에 의해 흡착될 때까지 지지하는 적어도 하나의 필름 지지 로드(rod)를 더 구비하고,
상기 반도체 칩 패키지 제조 장치는, 상기 적어도 하나의 필름 지지 로드에 상기 필름 조각이 하나라도 지지되어 있으면 상기 지지 테이프의 진행을 멈추도록 상기 필름 피딩 유닛을 제어하는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the film feeding unit further comprises at least one film support rod that supports at least one film piece separated from the support tape until it is adsorbed by the film attaching unit,
Wherein the semiconductor chip package manufacturing apparatus further comprises a controller for controlling the film feeding unit to stop the progress of the support tape if at least one piece of the film is supported on the at least one film support rod Chip package manufacturing apparatus.
상기 필름 피딩 유닛은 상기 적어도 하나의 필름 지지 로드에 상기 필름 조각이 지지되고 있는지 감지하는 상기 필름 지지 로드의 개수와 같은 개수의 필름 감지 센서를 더 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 제조 장치. 12. The method of claim 11,
Wherein the film feeding unit further comprises a number of film detection sensors equal in number to the number of film support rods that sense whether the piece of film is supported on the at least one film support rod.
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛과 필름 부착 유닛 사이에 배치되어서, 상기 형광 필름 조각이 리드프레임에 주입된 밀봉용 수지에 접착 고정되도록 상기 리드프레임에 접착제용 수지를 도포하는 접착용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 8. The method of claim 1 or 7,
A resin dispenser unit for bonding, which is disposed between the sealing resin dispensing unit and the film attaching unit, for applying adhesive resin to the lead frame so that the piece of fluorescent film is adhered and fixed to the sealing resin injected into the lead frame and a resin dispensing unit for transferring the semiconductor chip package.
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛과 접착용 수지 디스펜싱 유닛 사이에, 상기 밀봉용 수지를 경화시키는 큐어 유닛이 개재되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 14. The method of claim 13,
Wherein a cure unit for curing the sealing resin is interposed between the resin dispensing unit for sealing and the resin dispensing unit for bonding.
상기 필름 부착 유닛 전에 배치되어, 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛을 통과한 리드 프레임의 밀봉용 수지에 상기 형광 필름 조각이 접착 고정되도록 상기 리드프레임에 접착제용 수지를 도포하는 접착용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 더 구비하고,
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛으로부터 밀봉용 수지가 디스펜싱되어서 리드프레임 언로딩 유닛으로 배출되는 시점에는, 상기 필름 부착 유닛 및 접착용 수지 디스펜싱 유닛이 미작동되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 8. The method of claim 1 or 7,
And an adhesive resin dispensing unit disposed in front of the film attaching unit for applying an adhesive resin to the lead frame so as to fix the piece of fluorescent film to the sealing resin of the lead frame passing through the sealing resin dispensing unit resin dispensing unit,
Characterized in that the film attaching unit and the resin dispensing unit for bonding are not operated when the sealing resin is dispensed from the sealing resin dispensing unit and discharged to the lead frame unloading unit .
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛은, 시린지를 접착용 수지 디스펜싱 유닛용 시린지로 교체하여 접착용 수지 디스펜싱 유닛으로 교체 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 장치. 16. The method of claim 15,
Wherein the sealing resin dispensing unit is replaceable with a resin dispensing unit for adhering by replacing the syringe with a syringe for the resin dispensing unit for adhering.
밀봉용 수입 주입 단계 후에 경화된 상기 경화된 밀봉용 수지의 상측면에 형광 필름 조각을 부착하는 필름 부착 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 방법.A sealing resin injecting step of injecting a sealing resin into a lead frame to which the semiconductor chip is bonded to seal the semiconductor chip; And
And a film attaching step of attaching a piece of fluorescent film to the upper side of the cured resin for sealing which is cured after the step of importing for sealing.
상기 필름 부착 단계는,
상기 경화된 밀봉용 수지의 상측면에 접착제용 수지를 도포하는 접착제 도포 단계;
복수의 형광 필름 조각(film piece)이 규칙적으로 배열된 필름 트레이(film tray)를 수평 방향으로 이동시켜, 상기 복수의 형광 필름 조각 중에서 미리 선정된 형광 필름 조각을 픽업 위치(pick-up position)로 이동시키는 필름 이동 단계;
상기 픽업 위치에 위치한 형광 필름 조각을 흡착하는 필름 픽업(pick-up) 단계; 및,
상기 흡착된 형광 필름 조각을 상기 접착제용 수지가 도포된 밀봉용 수지의 상측면에 올려 놓는 필름 탑재 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 방법. 18. The method of claim 17,
The film-
An adhesive applying step of applying an adhesive resin to an upper surface of the cured resin for sealing;
A film tray in which a plurality of fluorescent film pieces are regularly arranged is moved in the horizontal direction so that a predetermined piece of fluorescent film among the plurality of fluorescent film pieces is picked up at a pick- A moving film moving step;
A film pick-up step of picking up a piece of fluorescent film positioned at the pick-up position; And
And a film loading step of placing a piece of the adsorbed fluorescent film on an upper surface of the sealing resin coated with the adhesive resin.
상기 수지 주입 단계 및 상기 접착제 도포 단계는 수지를 상기 리드프레임으로 배출하는 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)의 동작에 의해 수행되되,
상기 수지 주입 단계에서는 상기 수지 디스펜싱 유닛에 구비된 시린지(syringe)에 상기 밀봉용 수지가 채워지고,
상기 접착제 도포 단계에서는 상기 수지 디스펜싱 유닛에 구비된 시린지에 상기 접착제용 수지가 채워지는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 방법.18. The method of claim 17,
The resin injecting step and the adhesive applying step are performed by operation of a resin dispensing unit for discharging resin into the lead frame,
In the resin injecting step, the sealing resin is filled in a syringe provided in the resin dispensing unit,
Wherein in the step of applying the adhesive, the syringe provided in the resin dispensing unit is filled with the adhesive resin.
반도체 칩이 본딩된 리드프레임에 밀봉용 수지를 주입하여 상기 반도체 칩을 밀봉하는 밀봉용 수지 주입 단계;
상기 주입된 밀봉용 수지를 경화시키는 수지 경화 단계; 및,
상기 경화된 밀봉용 수지의 상측면에 형광 필름 조각을 부착하는 필름 부착 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 방법. 13. A semiconductor chip package manufacturing method performed in an apparatus for manufacturing a semiconductor chip package having the structure of any one of claims 7 to 12,
A sealing resin injecting step of injecting a sealing resin into a lead frame to which the semiconductor chip is bonded to seal the semiconductor chip;
A resin curing step of curing the injected sealing resin; And
And attaching a piece of the fluorescent film to the upper side of the cured resin for sealing.
상기 수지 경화 단계 및 필름 부착 단계 사이에, 상기 밀봉용 수지 상면에 접착제용 수지를 도포하는 접착제 도포 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지 제조 방법.21. The method of claim 20,
Further comprising an adhesive applying step of applying an adhesive resin to the upper surface of the sealing resin between the resin curing step and the film attaching step.
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