KR20170022310A - Ｌｅｄ 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마 세정 복합 장치 - Google Patents

Ｌｅｄ 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마 세정 복합 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마 세정 복합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보이드 제거 공정, 경화 공정, 플라즈마 세정 공정을 모두 수행할 수 있는 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마 세정 복합 장치{Void removal and plasma cleaning composite devices for LED packaging process}
본 발명은 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마 세정 복합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보이드 제거 공정, 경화 공정, 플라즈마 세정 공정을 모두 수행할 수 있는 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED 패키지 공정은 반도체 패키지 공정과 거의 동일하다.
접착성 필름 위에 제조되어진 에피 웨이퍼를 부착시키는 마운팅 (Mounting) 공정, 여러 개의 칩이 만들어져 있는 에피 웨이퍼를 칩별로 분리하기 위해 절단하는 다이싱(Dicing) 공정을 거쳐 리드 프레임의 패드에 접착제를 이용하여 분리 되어진 칩을 부착시키는 다이본딩 (Die bonding) 공정, 접착제를 경화시키는 경화 (Curing) 공정, 칩의 패드와 리드 프레임의 배선을 위한 전도성 금속인 와이어를 이용하여 연결하는 와이어본딩 공정, 와이어본딩이 끝난 칩 및 와이어를 외부의 각종 손상 요인으로부터 보호하기 위한 몰딩, 트래밍 및 솔더링 공정을 거쳐 기판에 장착 가능한 형태를 성형하는 리드 포밍 공정을 통해 제조된다.
그 중에서 상기 다이본딩 공정은 대부분 에폭시 수지에 은분을 충진한 은 페이스트 등 액상의 접착제를 사용하는 수지접착법을 이용하여 왔으나, 액상 접착제는 소정의 점도를 갖는 액상의 물질로서, 전도성 물질이고, 주로 에폭시(epoxy)와 같은 열경화성 수지 (Thermosetting resin)가 사용된다. 종래의 다이 부착 공정에서 사용되는 액상 접착제는 직접 기판 상에 접착제를 도포한 후, 다이(die)를 압착하는 순간접착제가 다이 외부로 밀려 나가면서 접착제에 의하여 발생한 보이드(Void)를 같이 외부로 밀어내어 패키지의 신뢰성에는 문제가 없었으나, 본드 라인(Bond line)의 두께가 크고, 웨팅 컨트롤(wetting control)이 필요하여 새로운 접착제가 요구되었다.
이러한 요구에 부응하기 위하여 WBL(Wafer Backside Lamination) 테이프가 출현하였는데, 이 WBL 테이프는 액상접착제보다 본드 라인의 두께가 얇고, 웨팅 컨트롤이 필요 없어 칩의 단부에서 리드까지의 거리가 가까운 패키지에 많이 사용되고 있다.
그런데, 이러한 WBL 테이프는 웨이퍼 뒷면에 테이프 전체가 붙어 있어 다이 부착 공정에서 히터 블록(Heater Block)과 본드툴(Bond tool)과의 언밸런스(Unbalance), 본드 툴 자체의 평탄도나 마모, 온도 변화등과 같은 공정 변수에 의하여 쉽게 보이드가 발생하여 패키지의 신뢰성에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.
이와 관련된 기술로는 국내공개특허 제2007-0000723호(공개일 2007.01.03, 명칭 : 더블유비엘 테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지)에 기판과, 기판 상에 일면이 열 압착되며, 중심에 홈이 형성된 WBL 테이프와, WBL 테이프의 타면 상에 부착된 다이와, 기판과 다이를 전기적으로 연결하는 와이어 및 홈을 채우며, 다이와 상기 와이어를 밀봉하는 EMC를 포함하여, WBL 테이프에 형성된 홈을 통하여 보이드를 배출할 수 있는 WBL 테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지가 개시된 바 있으나, 보이드 제거율이 높지 않다는 단점이 있다.
이로 인하여 업계에서는 보이드 제거를 위한 별도의 장비를 구비하여 보이드 제거 공정을 추가로 진행하고 있는 실정이다.
현재 많이 사용되고 있는 보이드 제거 장비로써 도 1에는 대기압에서 챔버를 가압 및 열처리 하여 보이드를 제거하는 장치(200)가 도시되어 있는데, 이 경우, 대기압 및 상온 상태의 챔버 내에 제품을 장입한 뒤 일정 온도로 가열함과 동시에 질소를 충진하여 용기를 가압상태로 만들어 보이드를 제거하고 있다. 이 경우, 대기압 상태에서 챔버를 가압 및 열처리 공정을 수행함으로써, 챔버 용기가 파괴된다거나, 대기압 공정에 따른 공정의 불안정으로 인한 소자 및 공정의 신뢰성 확보가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 상기 일반적인 LED 패키기 공정 중 다이 본딩 공정, 와이어 본딩 공정 및 몰딩 공정과 같은 각 접착공정 이전에는 플라즈마 세정공정을 수행하여 LED 패키지의 불량율을 감소시켜 신뢰성을 확보하고자 한다.
이에 따라, LED 패키지 공정 중 다이 본딩 공정 이후에 보이드 제거 공정, 경화 공정, 플라즈마 세정 공정을 수행한 후에 와이어 본딩 공정이 이루어지게 되고 현재는 보이드 제거 공정, 경화 공정, 플라즈마 세정 공정이 각각 별도의 장치 내에서 이루어지고 있다.
이로 인하여 각 공정을 위한 별도의 장비 마련을 위한 비용이 증가되고, 각 장비의 운영을 위한 클린룸 공간 확보 및 클린 상태 유지를 위한 비용이 증가되고, 각 장비 사이에서 LED 패키지를 이동시켜야 하는 물류 이동을 위한 인건비와 생산시간이 증가되는 문제점이 존재한다.
또한, 상기 보이드 제거 공정은 가압 상태에서, 상기 경화 공정은 대기압 상태에서, 상기 플라즈마 세정 공정은 현재 진공 상태에서 이루어지기 때문에 각 공정의 분위기가 서로 상이하기에 이들 사이에서 LED 패키지의 이동으로 인한 불량률이 높게 발생할 수 있으며, 현재 보이드 제거 공정은 가스를 이용한 가압상태에서 이루어지기 때문에 보이드 제거 장치의 챔버 용기가 가스 폭발 등의 위험을 가지는 문제점이 존재한다.
국내공개특허 제2007-0000723호(공개일 2007.01.03, 명칭 : 더블유비엘 테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보이드 제거 공정, 경화 공정, 및 플라즈마 세정 공정을 LED 패키지의 이동 없이 하나의 장치에서 수행될 수 있는 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치에 있어서, 복수의 다이가 부착된 기판이 수용되고 진공 배기를 위한 진공 펌프부가 연결되는 진공챔버와; 상기 진공챔버의 적어도 어느 일 내측면에 마련되어 상기 진공챔버를 가열시키는 히팅부와; 상기 기판의 플라즈마 세정을 수행하는 플라즈마 세정부와; 상기 기판 상의 보이드 제거를 위한 공정, 경화 공정 및 플라즈마 세정 공정 중 적어도 어느 한 공정이 수행되도록 상기 진공펌프부, 상기 히팅부 및 상기 플라즈마 세정부를 제어하는 제어부를 포함하는 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치에 의해 달성된다. 상기 플라즈마 세정부는, 플라즈마를 형성시키는 플라즈마 전극과; 상기 플라즈마 전극으로 전원 공급을 수행하는 전원공급부를 포함하고, 상기 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치는 상기 진공챔버에 연결되어 상기 진공챔버 내로 공정 가스를 주입하는 가스부를 더 포함한다. 상기 제어부는, 상기 보이드 제거 공정, 상기 경화 공정 및 상기 플라즈마 세정공정이 진공 상태에서 이루어지도록 상기 진공펌프부를 제어한다. 상기 제어부는, 상기 보이드 제거 공정을 수행한 후 상기 플라즈마 세정공정을 수행하도록 상기 진공펌프부, 상기 히팅부 및 상기 플라즈마 세정부를 제어한다. 상기 제어부는, 상기 보이드 제거 공정, 상기 경화 공정 및 상기 플라즈마 세정 공정이 순차적으로 수행되도록 상기 진공펌프부, 상기 히팅부 및 상기 플라즈마 세정부를 제어한다. 상기 제어부는, 상기 진공챔버 내의 온도가 제1온도(T1)가 되도록 한 후 제1시간 동안 상기 제1온도(T1)가 유지되도록 상기 히팅부를 제어하고 상기 진공챔버 내의 진공상태가 되도록 상기 진공 펌프부를 제어하여 상기 보이드 제거 공정이 수행되도록 한다. 상기 제어부는, 상기 진공챔버 내의 온도가 상온이 되도록 상기 히팅부를 제어하고, 상기 진공챔버 내로 상기 공정가스가 주입되도록 상기 가스부를 제어하고, 상기 진공챔버 내에 상기 플라즈마 전극에 의하여 플라즈마가 형성되도록 상기 전원공급부를 제어하여 상기 플라즈마 세정공정이 수행되도록 한다. 상기 제어부는, 상기 진공챔버 내의 온도가 제2온도(T2)가 되도록 한 후 제2시간 동안 상기 제2온도(T2)가 유지되도록 상기 히팅부를 제어하고 상기 진공챔버 내의 진공상태가 되도록 상기 진공 펌프부를 제어하여 상기 경화 공정이 수행되도록 한다. 상기 제2온도(T2)는 상기 제1온도(T1)보다 더 높을 수 있다. 상기 기판은 상기 진공챔버 내에서 종단으로 배열되고, 상기 히팅부는 상기 진공챔버 내측면들 중 좌측면 및 우측면에 마련될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 장치를 이용하면, 세 가지 공정을 하나의 장치로 수행할 수 있기에 장비 구입에 따른 비용 절감 효과, 이에 따라 클린룸 공간 확보 및 클린룸 유지에 소요되는 비용 절감 효과, 세 가지 공정을 모두 진공 분위기에서 수행함으로써, 공정 분위기 조성에 소요되는 비용 절감 효과, 각 장치를 이동함으로써 발생되는 제품 불량률을 감소시킬 수 있어 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 대기압에서 챔버를 가압 및 열처리 하여 보이드를 제거하는 장치.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치의 개략도
도 3은 도 2의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치의 정면도
도 4 및 도 5는 도 2의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치의 구동예시를 도시한 그래프
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마 세정 복합 장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 대기압에서 챔버를 가압 및 열처리 하여 보이드를 제거하는 장치(200) 이다.
대기압 및 상온 상태의 챔버 내에 제품을 장입한 뒤 일정 온도로 가열함과 동시에 질소를 충진하여 용기를 가압상태로 만들어 보이드를 제거하고 있다.
이 경우, 대기압 상태에서 챔버를 가압 및 열처리 공정을 수행함으로써, 챔버 용기가 파괴된다거나, 대기압 공정에 따른 공정의 불안정으로 인한 소자 및 공정의 신뢰성 확보가 어렵다는 문제점이 있다.
이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치의 개략도이며, 도 3은 도 2의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치의 정면도이다.
본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)는 진공펌프부(20)가 연결된 진공챔버(10), 히팅부(30), 플라즈마 세정부(40), 가스부(50), 센서부(60) 및 이들을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
진공챔버(10)는 복수의 다이가 부착된 기판이 수용되고 진공 배기를 위한 진공 펌프부(20)가 연결된다. 도 1의 A와 같이 복수의 다이가 접착제에 의하여 적층된 기판(1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d)이 상기 진공챔버(10) 내부에 수용되며, 상기 기판 (1a, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2c, 2d) 복수 개가 매거진(1, 2)에 삽입된 채 상기 진공챔버(10) 내부에 수용될 수도 있다.
이에 따라 상기 복수의 매거진(1, 2)이 상기 진공챔버(10) 내부에서 소정의 위치에서 고정될 수 있도록 가이드부(70)가 마련될 수 있다.
상기 진공펌프부(20)는 상기 진공챔버(10)에 연결되어 상기 진공챔버(10)의 내부를 진공상태가 되도록 조절할 수 있으며, 진공펌프부(20)는 진공펌프(21)와 이를 제어할 수 있는 밸브(23)를 포함한다. 상기 진공펌프(21)는 진공 터보 펌프, 로터리 펌프, 드라이 펌프 등과 같이 진공 배기할 수 있는 어떠한 종류의 펌프로도 구현 가능하다.
상기 히팅부(30)는 상기 진공챔버(10)의 적어도 일 내측면에 마련되어 상기 진공챔버(10)를 가열시킬 수 있다. 진공챔버(10) 내부에 수용되는 복수 개의 매거진(1, 2)으로 일정한 온도가 되도록 하기 위하여, 상기 히팅부(30)는 바람직하게는 상기 진공챔버(10)의 내측면 중에서 도어가 마련되는 정면을 기준으로 좌내측면 및 우내측면에 마련되는 것이 바람직하다.
또한 도 3을 참조하면, 이러한 히팅부(30)에 의하여 상승된 온도가 균일하게 상기 복수의 매거진(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)에 미치게하기 위하여 상기 복수의 매거진(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)은 플라즈마 전극(41)을 기준으로 두 개의 열을 형성하며 종단으로 배치되도록 할 수 있다. 상기 히팅부(30)는 열선으로 이루어진 핫플레이트 형태로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)의 정면도로서, 복수의 매거진이 8개가 두 개의 열을 형성하며 종단으로 배치되는 것으로 도시되었으나, 이는 두 개의 행을 형성하여 총 16개의 매거진이 진공챔버(10) 내부에 수용될 수 있으며, 이러한 매거진의 개수는 진공챔버(10)의 내부 공간 크기에 따라 다양하게 수용될 수 있다.
상기 플라즈마 세정부(40)는 상기 진공챔버(10) 내부에 위치한 기판의 플라즈마 세정을 수행한다. 플라즈마 세정부(40)는 캐소드 전극에서 에너지화된 자유전자와 중성가스가 충돌하여 상기 중성가스의 일부분이 이온화되고 상기 자유전자와 중성가스의 충돌 시 에너지가 중성분자 또는 이온으로 전달되어 광자, 여기 원자 및 분자, 전자 및 이온 등을 포함하는 다양한 활성종이 형성되며, 이들 활성종은 에너지를 갖거나 수 또는 수십 전자 볼트의 여기 에너지 상태로 존재하고 이러한 활성종이 불순물의 물리적/화학적 결합 에너지보다 훨씬 높아 세정 작용을 할 수 있게 된다.
이러한 플라즈마를 형성할 수 있는 플라즈마 전극(41)과 상기 플라즈마 전극으로 전원을 공급하는 전원공급부(43)를 포함한다.
상기 플라즈마 전극(41)은 플라즈마 세정장치에서 사용되는 것으로 알려진 것으로 구현될 수 있으며, RF 전원소스 로서 구현될 수 있다. 플라즈마 전극(41)은 상기 복수의 매거진이 두 개의 열을 형성하며 상기 진공챔버(10) 내부에 위치할 대 상기 두 매거진 열 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 이로 인하여 복수의 매거진 각각에 상기 플라즈마 전극(41)에서 생성된 플라즈마가 균일하게 존재할 수 있다.
상기 가스부(50)는 상기 진공챔버(10)에 연결되어 상기 진공챔버(10) 내부로 공정 가스를 주입할 수 있다. 가스부(50)는 각 공정에서 요구되는 가스를 공급하는 것으로서, 질소 공급부(51), 아르곤 공급부(53), 상기 질소 공급부(51) 및 아르곤 공급부(53)에서 공급되는 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부(55)와 밸브(57)를 포함하고, 이들은 진공챔버(10)와 연결부(11)를 통하여 연결되어 있다.
상기 연결부(11)는 진공챔버(10)의 도어(미도시)가 형성되는 정면 또는 도어에 인접한 좌/우측면에 위치할 수 있으며, 가스부(50)를 통하여 주입된 가스가 빠져나갈 수 있는 배출부(미도시)가 진공챔버(10)의 상부면에 마련될 수 있으며, 상기 연결부(11) 및 배출부(미도시)의 개수는 설계에 따라 다양할 수 있다.
또한, 상기 가스부(50)는 상기 진공챔버(10) 내부가 진공상태로 되어 있을 때 이러한 진공상태를 파기하기 위한 벤트(52)와 벤트 밸브(54)를 더 포함하고, 상기 벤트(52)는 질소 가스로 충진되어 있을 수 있다.
상기 센서부(60)는 진공챔버(10) 내부의 상태를 센싱할 수 있는 것으로 진공챔버(10) 내부의 진공 상태를 센싱 하는 진공 센서(61)와 진공챔버(10) 내부의 온도를 센싱 하는 온도센서(63)를 포함한다.
상기 기재한 모든 구성요소들은 제어부(미도시)와 연결되어 있어, 제어부(미도시)의 제어 하에서 각자의 기능을 수행하게 된다. 제어부(미도시)의 기능은 하기에서 도 4 및 도 5를 통하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
또한, 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)는 복수의 매거진(1 내지 8)이 진공챔버(10) 내부의 일정 위치에서 고정되도록 하는 가이드부(70)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(70)는 진공챔버(10) 내에서 히팅부(30)와 플라즈마 전극(41) 사이에 배치되어 진공챔버(10)로부터 전기적으로 절연되어 있다.
상기 가이드부(70)는 가이드 지지부(70a, 70b)와 각 매거진을 받치는 가이드 요소(71a, 71b, 72a, 72b, 73a, 73b, 74a, 74b, 75a, 75b, 76a, 76b, 77a, 77b, 78a, 78b)를 포함한다. 상기 가이드 지지부(70a, 70b)는 상기 진공챔버(10) 내부에 수용될 수 있는 크기를 갖는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있으며, 플라즈마 전극(41)과 평행하게 배열되도록 할 수 있다.
또한, 상기 가이드부(70)의 전기적 절연을 위하여 상기 가이드 지지부(70a, 70b)와 상기 진공챔버(10) 내부가 맞닿는 부위에는 절연체(81a, 81c, 83a, 83c)가 마련되어 있고, 이는 플라즈마 전극(41)과 진공챔버(10) 내부가 맞닿는 부위에도 절연체(81b, 83b)가 마련되어 있다.
또한, 상기 가이드 요소들 중에서 플라즈마 전극(41)과 인접한 곳에 위치한 가이드 요소(71b, 72b, 73b, 74b, 75b, 76b, 77b, 78b)에 플라즈마 전극(41)과 직접 맞닿지 않도록 절연체(82a, 82b, 84a, 84b, 86a, 86b, 88a, 88b)가 마련되어 있다.
도 4 및 도 5는 도 2의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치의 구동예시를 도시한 그래프이다.
본 발명에 따른 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이 보이드 제거 공정, 경화 공정, 및 플라즈마 세정 공정을 모두 수행할 수 있는 장치로서, 제어부(미도시)의 제어 하에서 상기 세 가지 공정 중 적어도 어느 한 공정이 이루어질 수 있다. 종래의 보이드 제거 장치는 가압 상태에서 보이드 제거 공정을 수행하고, 종래의 경화 장치는 대기압 상태에서 경화 공정을 수행하고, 종래의 플라즈마 세정장치는 진공 상태에서 플라즈마 세정 공정을 수행한다.
그러나 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)는 상기 세 가지 공정을 모두 진공 상태에서 수행한다. 이에 따라, 제어부(미도시)는 상기 보이드 제거 공정, 경화 공정, 및 플라즈마 세정 공정이 진공 상태에서 이루어질 수 있도록 상기 진공펌프부(20)를 제어하게 된다.
제어부(미도시)의 제어에 의하여, LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)는 보이드 제거 공정, 경화 공정 및 플라즈마 세정 공정 각각만을 수행할 수 있고, 두 가지 공정을 선택적으로 수행할 수 있거나 세 가지 공정 모두를 수행할 수도 있다.
따라서 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)를 이용하면, 세 가지 공정을 하나의 장치로 수행할 수 있기에 장비 구입에 따른 비용 절감 효과, 이에 따라 클린룸 공간 확보 및 클린룸 유지에 소요되는 비용 절감 효과, 세 가지 공정을 모두 진공 분위기에서 수행함으로써 공정 분위기 조성에 소요되는 비용 절감 효과, 각 장치를 이동함으로써 발생되는 제품 불량률을 감소시킬 수 있어 제품 신뢰도 향상 효과를 누릴 수 있다.
도 4는 보이드 제거 공정, 경화 공정 및 플라즈마 세정 공정 모두를 수행하는 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 다이본딩이 된 기판을 진공챔버(10) 내부로 로딩 하여 우선 보이드 제거 공정을 실시한다. 제어부(미도시)는, 상온을 가지는 진공챔버(10) 내부의 온도를 제1온도(T1)가 되도록 히팅부(30)를 제어하고 상기 진공챔버(10) 내부가 진공상태가 되도록 진공배기를 시작하도록 진공펌프부(20)를 제어하고, 진공센서(61)의 감지 하에서 진공상태에 도달한지를 판단한다(도 4의 I 단계). 한편, 보이드 제거 공정 중에서 상기 진공챔버(10) 내부의 상태에 따라 공정 가스(예, 질소 가스)를 주입할 수 있으며, 제어부(미도시)는 가스부(50)를 제어하여 공정 가스가 진공챔버(10) 내부로 주입되도록 할 수 있다.
보이드 제거에 유용한 온도인 제1온도(T1)에 다다르면(도 4의 II단계) 제어부(미도시)는 상기 제1온도(T1)가 제1시간 동안 유지되도록 상기 히팅부(30)를 제어한다. 진공챔버(10)는 진공펌프부(20)에 의한 진공배기에 따라서 진공상태는 그대로 유지할 수 있다.
또한, I 단계에서 가스가 주입되었다면 제어부(미도시)는 가스 주입이 차단되도록 상기 가스부(50)를 제어할 수 있다.
상기 제1온도(T1)는 경화 공정에서 이용되는 제2온도(T2)보다 낮은 온도로서, 예를 들어 90 내지 150℃일 수 있다.
상기 제1시간은 보이드 제거에 충분한 시간으로서, 예를 들어 5분 내지 90분일 수 있다. 이에 따라, II 단계에서는 제1시간 동안 제1온도(T1)로 유지되고 진공상태에서 보이드가 제거되는 단계이다.
제어부(미도시)는 온도 센서(63)가 감지하는 진공챔버(10) 내부의 온도 정보를 수신하여 히팅부(30)를 제어할 수 있다.
보이드 제거 공정이 완료되면, 접착제를 경화시키기 위한 경화 공정을 수행할 수 있다.
제어부는 상기 제1온도(T1)에서 제2온도(T2)가 될 때까지 히팅부(30)를 제어하고(III 단계), 제2온도(T2)가 되면 제2시간 동안 유지되도록 히팅부(30)를 제어한다(IV 단계). 상기 제2온도(T2)는 기판에 점착된 접착제의 종류에 따라 상이할 수 있으며, 예를 들어 100 내지 200℃일 수 있다.
또한, 상기 제2시간은 상기 접착제가 충분히 경화될 수 있는 시간으로서, 예를 들어 5분 내지 60분일 수 있다. 상기 III 단계 및 IV 단계도 상기 진공챔버(10) 내의 진공상태가 유지되는 분위기에서 수행되도록 한다.
상기 경화 공정이 완료되면, 플라즈마 세정공정이 수행된다. 제어부(미도시)는 히팅부(30)의 동작을 차단하여 상기 진공챔버(10) 내부의 온도가 하강되도록 하며, 플라즈마를 형성하도록 플라즈마 전극으로 전원이 공급되도록 전원공급부(43)를 제어하고 플라즈마 형성에 이용되는 공정 가스가 주입되도록 가스부(50)를 제어한다(V 단계).
상기 V 단계에서도 진공챔버(10)의 내부는 진공상태로 유지된다. 상기 V 단계는 통상적인 플라즈마 세정 공정으로서 플라즈마 세정에 필요한 소정의 시간 동안 진행되고 이 단계에서 히팅부(30)의 동작이 차단되어 진공챔버(10)의 내부 온도는 서서히 하강하게 된다.
상기 플라즈마 세정 공정이 완료되면 제어부(미도시)는 상기 플라즈마 전극(41)으로 전원이 공급되지 않도록 전원공급부(43)를 제어하고, 진공챔버(10) 내로 공정가스가 유입되지 않도록 가스부(50)를 제어한다(VI 단계). VI 단계에서도 진공챔버(10)의 내부는 진공상태로 유지된다.
상기 진공챔버(10) 내부의 온도가 핸들링 가능한 온도가 되면 제어부(미도시)는 벤트 밸브(54)를 제어하여 진공을 파기시켜 진공챔버(10) 내부의 매거진을 인출하게 된다.
이로써, 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)를 이용하여 보이드 제거 공정, 경화 공정 및 플라즈마 세정 공정이 매거진의 인출 없이 순차적으로 수행될 수 있다.
도 5는 보이드 제거 공정 및 플라즈마 세정 공정을 수행하는 일 실시예를 보여주는 도면이다. 기판 상에 점착된 접착제의 종류에 따라 경화 공정은 생략될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 다이본딩이 된 기판을 진공챔버(10) 내부로 로딩하여 우선 보이드 제거 공정을 실시한다.
제어부(미도시)는, 상온을 가지는 진공챔버(10) 내부의 온도를 제1온도(T1)가 되도록 히팅부(30)를 제어하고 상기 진공챔버(10) 내부가 진공상태가 되도록 진공배기를 시작하도록 진공펌프부(20)를 제어하고, 진공센서(61)의 감지 하에서 진공상태에 도달한지를 판단한다(I' 단계).
보이드 제거에 유용한 온도인 제1온도(T1)에 다다르면(II'단계) 제어부(미도시)는 상기 제1온도(T1)가 제1시간 동안 유지되도록 상기 히팅부(30)를 제어한다. 진공챔버(10)는 진공펌프부(20)에 의한 진공배기에 따라서 진공상태는 그대로 유지할 수 있다.
상기 도 5의 I'단계 및 II'단계는 도 4의 I단계 및 II단계와 동일하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 보이드 제거 공정(II'단계)이 완료되면, 제어부(미도시)는 히팅부(30)의 동작을 차단하여 상기 진공챔버(10) 내부의 온도가 하강되도록 하며, 플라즈마를 형성하도록 플라즈마 전극으로 전원이 공급되도록 전원공급부(43)를 제어하고 플라즈마 형성에 이용되는 공정 가스가 주입되도록 가스부(50)를 제어한다(III' 단계).
상기 플라즈마 세정 공정이 완료되면 제어부(미도시)는 상기 플라즈마 전극(41)으로 전원이 공급되지 않도록 전원공급부(43)를 제어하고, 진공챔버(10) 내로 공정가스가 유입되지 않도록 가스부(50)를 제어한다(IV'단계).
상기 III' 단계 및 IV' 단계에서도 진공챔버(10)의 내부는 진공상태로 유지된다. 도 5의 III' 단계 및 IV' 단계는 각각 도 4의 V단계 및 VI단계와 유사하므로, 여기에서 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 진공챔버(10) 내부의 온도가 핸들링 가능한 온도가 되면 제어부(미도시)는 벤트 밸브(54)를 제어하여 진공을 파기시켜 진공챔버(10) 내부의 매거진을 인출하게 된다.
이로써, 본 발명의 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치(100)를 이용하여 보이드 제거 공정 및 플라즈마 세정 공정이 매거진의 인출 없이 순차적으로 수행될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치
10: 진공챔버
20: 진공펌프부
30: 히팅부
40: 플라즈마 세정부
50: 가스부
60: 센서부
70: 가이드부

Claims (10)

  1. LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치에 있어서,
    복수의 다이가 부착된 기판이 수용되고 진공 배기를 위한 진공 펌프부가 연결되는 진공챔버와;
    상기 진공챔버의 적어도 어느 일 내측면에 마련되어 상기 진공챔버를 가열시키는 히팅부와;
    상기 기판의 플라즈마 세정을 수행하는 플라즈마 세정부와;
    상기 기판 상의 보이드 제거를 위한 공정, 경화 공정 및 플라즈마 세정 공정 중 적어도 어느 한 공정이 수행되도록 상기 진공펌프부, 상기 히팅부 및 상기 플라즈마 세정부를 제어하는 제어부를 포함하는 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 세정부는
    플라즈마를 형성시키는 플라즈마 전극과; 상기 플라즈마 전극으로 전원 공급을 수행하는 전원공급부를 포함하고,
    상기 진공챔버에 연결되어 상기 진공챔버 내로 공정 가스를 주입하는 가스부를 더 포함하는 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 보이드 제거 공정, 상기 경화 공정 및 상기 플라즈마 세정공정이 진공 상태에서 이루어지도록 상기 진공펌프부를 제어하는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 보이드 제거 공정을 수행한 후 상기 플라즈마 세정공정을 수행하도록 상기 진공펌프부, 상기 히팅부 및 상기 플라즈마 세정부를 제어하는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 보이드 제거 공정, 상기 경화 공정 및 상기 플라즈마 세정 공정이 순차적으로 수행되도록 상기 진공펌프부, 상기 히팅부 및 상기 플라즈마 세정부를 제어하는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진공챔버 내의 온도가 제1온도(T1)가 되도록 한 후 제1시간 동안 상기 제1온도(T1)가 유지되도록 상기 히팅부를 제어하고 상기 진공챔버 내의 진공상태가 되도록 상기 진공 펌프부를 제어하여 상기 보이드 제거 공정을 수행하는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진공챔버 내의 온도가 상온이 되도록 상기 히팅부를 제어하고,
    상기 진공챔버 내로 상기 공정가스가 주입되도록 상기 가스부를 제어하고,
    상기 진공챔버 내에 상기 플라즈마 전극에 의하여 플라즈마가 형성되도록 상기 전원공급부를 제어하여 상기 플라즈마 세정공정을 수행하는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진공챔버 내의 온도가 제2온도(T2)가 되도록 한 후 제2시간 동안 상기 제2온도(T2)가 유지되도록 상기 히팅부를 제어하고 상기 진공챔버 내의 진공상태가 되도록 상기 진공 펌프부를 제어하여 상기 경화 공정을 수행하는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2온도(T2)는
    상기 제1온도(T1)보다 더 높은 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판은 상기 진공챔버 내에서 종단으로 배열되고,
    상기 히팅부는 상기 진공챔버 내측면들 중 좌측면 및 우측면에 마련되는 것인 LED 패키지 공정용 보이드 제거 및 플라즈마세정 복합 장치.
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