KR920010060B1

KR920010060B1 - 오븐큐어링 장치

Info

Publication number: KR920010060B1
Application number: KR1019890002242A
Authority: KR
Inventors: 이성우
Original assignee: 현대전자산업 주식회사; 정몽헌
Priority date: 1989-02-25
Filing date: 1989-02-25
Publication date: 1992-11-13
Also published as: KR900013574A

Abstract

내용 없음.

Description

오븐큐어링 장치

제1도는 본 발명에 의한 오븐큐어링 장치의 절개사시도.

제2도는 본 발명에 의한 오븐큐어링 장치의 내부정면도.

제3도는 본 발명에 의한 오븐큐어링 장치의 챔버우측판의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 챔버(Chamber) 2 : 철선

3 : 열흐름구멍 4 : 차폐판

5 : 공기구멍 6 : 오븐큐어링 장치

7 : 열흐름 방향 8 : 송풍기

9 : 히터(Heater) 10 및 10´: 챔버우측판 및 챔버좌측판

본 발명은 오븐큐어링(Oven Curing) 장치에 관한 것으로, 특히, 챔버측판에 형성된 열흐름구멍을 조절함으로서 오븐큐어링 장치내의 각 챔버의 온도차이를 줄이고 일정온도까지 상승시키는데 필요한 시간을 줄이도록한 오븐큐어링 장치에 관한 것이다.

반도체 제조과정을 살펴보면, 웨이퍼, 웨이퍼 마운트(Wafer Maunt), 웨이퍼 절단(Sawing), 칩부착(Die Attach), 오븐큐어링(Oven Curing), 와이어 본딩(Wire Bonding) 및 패캐징(Packaging)의 공정순서로 이루어지는데 일반적으로 오븐큐어링 장치는 상기의 오븐큐어링 공정 뿐만 아니라 반도체 굽기 공정에서도 사용되고 있다.

종래에는 오븐큐어링 장치를 사용하여 칩부착 공정후 오븐큐어링 공정을 실시하기 위하여는, 칩이 부착된 소자를 챔버에 넣고 온도를 증가시키는 경우, 상단, 중단, 하단에 위치하고있는 각 챔버내에 온도차이가 발생하여 침이 부착된 소자가 각기 다른 온도에서 경화되며, 또한 특정 온도까지 상승하는데 장시간이 소요되는 것과 온도변화에 의하여 칩이 부착된 소자의 특성에 커다란 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명은 오븐큐어링 장치의 각 챔버마다 온도차이 및 특정온도까지 증대시키는데 장시간 소요되는 문제점을 해소하여 각 챔버마다 온도차이를 줄이고 특정 온도에 도달하는 시간을 단축시키는 오븐큐어링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

종래의 오븐큐어링 장치의 동작원리를 살표보면, 공정에 필요한 설정온도를 자동온도 조절기에 입력시키고 히터(Heater)에서 열을 발생시키면, 송풍기에 의해 더워진 공기가 6면체의 오븐큐어링 장치내의 각 챔버에 순환되어 각 챔버의 온도가 상승하게 되지만, 더워진 공기가 송풍기 팬에 가속되어 오븐큐어링 장치우측 내벽면에 일차로 부딛치고 이차로 우측벽면을 따라서 상부 벽면을 부딛치게 되는데 이때 송풍기 팬에 의해 오븐큐어링 장치 좌측내 벽면부근에는 공기의 압력이 낮아져서 우측 내벽면 부근에 있는 더운 공기가 좌측 내벽면쪽으로 이동하게 된다.

따라서 우측 내벽면 상부에는 더운 공기의 밀도가 높아서 자연히 상단, 중단, 하단 챔버중에서 상단의 챔버에는 더운 공기가 많이 유입되고 하단의 챔버에는 더운 공기가 상대적으로 적게 유입되어 온도차이가 심하게 발생되고 또한 최초설정한 특정온도가 자동온도 조절기에 감지되면 히터의 전원이 꺼지고(off) 송풍기 팬에 의해 오븐큐어링 장치 내부에 더운 공기가 계속 순환되어 각 챔버마다 균일한 특정온도에 도달되나 시간이 많이 소모하게 된다.

그러나, 본 발명에 의하면 더운 공기가 균일하게 유입되도록 열흐름 구멍을 일부 차단하여, 각 챔버마다 균일한 온도를 제공해 주는 오븐큐어링 장치를 제공해 준다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의하여 챔버 우측판(10) 상부에 차폐판(4)을 부착한 오븐큐어링 장치의 절개 사시도로서, 오븐큐어링 장치 내부는 상단, 중단 및 하단으로 나누어지며 각단에는 1개의 챔버로 구성되고 챔버 좌우측판(10′ 및 10)에는 열흐름 구멍(3)이 상단에 7열, 중단에 5열, 하단에 6열로 구성되는데, 상단과 중단의 저면은 철선(2)로 구성하고 하단합부는 판으로 형성되고 오븐큐어링 장치(6) 우측 외벽에는 먼지같은 불순물이 밖으로 유출되도록 공기 구멍(5)이 위치하고 있으며, 전면 하단측에는 조작판(11)이 형성되어 그 내부 공간에는 제2도에 도시된 바와 같이 송풍기(8) 및 히터의 작동을 조절하게 된다.

제2도는 본 발명에 따라 오븐큐어링 장치(6)의 내부 정면도를 도시한 것으로, 점선의 화살표는 열흐름방향(7)을 나타내며 각 단의 챔버마다 번호(ㄱ 내지 ㅈ)를 지정하고, 챔버(ㄷ)의 우측판(10)에 차폐판(4)을 부착하여 공기의 흐름을 적당하게 조절한 것을 알 수 있다.

제3도는 제2도의 챔버(ㄷ),(ㅂ),(ㅈ) 우측판(10)에 열흐름 구멍(3)이 18열로 구성되고 챔버(ㄷ) 우측상부에 1열(합계 9개)의 열흐름 구멍(3)은 개방하고 나머지 6열(합계 54개)의 열흐름 구멍(3)은 차폐판(금속판등)(4)으로 차단시킨 챔버 우측판(10)의 정면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 차폐판(4)이 부착된 오븐큐어링 장치(6)의 동작은 종래장치의 동작과 같이 자동온도 조절기에 최고 설정온도를 입력시키고 장치의 챔버에 칩이 부착된 소자를 챔버에 넣고 히터(9)에서 열을 발생시키면 송풍기(8)에 의해 더워진 공기가 6면체의 장치내의 각 챔버에 순환되는데 챔버(ㄷ) 상단 우측 열흐름 구멍(3)은 상부 1열만 개방하고 나머지는 차단시켜도 중단 및 하단에 흡입되는 더운 공기의 밀도차이에 의하여, 거의 같은 양의 더운 공기가 주입하게 되어, 각 챔버마다의 온도의 차를 크게 줄여 균일한 상태로 유지시켜 준다.

본 발명의 구성은 각 챔버의 온도를 균일하도록 하는 것과 특정온도까지 상승시키는데 필요한 시간을 단축시키기 위한 것으로 하기 표(1 내지 4)의 실험을 통하여 챔버의 벽면에 있는 열흐름 구성(3)을 선택적으로 개방 및 차폐시켜 그 효과를 얻을 수 있다. 여기서 챔버 좌우측판(10′ 및 10)은 열흐름 구멍(3)은 차폐판(4)에 의해 선택적으로 차단시키든지, 챔버좌우측판 제조시 선택적으로 열흐름 구멍(3)을 차단시켜 제조할 수 있다.

[표 1]

분류 A는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 열흐름 구멍 모두 개방(종래장치) 분류 B는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 열흐름 구멍 모두 차폐 분류 C는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 상부 열흐름 구멍 1열 개방 나머지 6열 차폐(본 발명의 장치)

분류 D는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 상부 열흐름 구멍 2열 개방 나머지 5열 차폐(모든 열흐름 구멍은 개방하는 것이 일반적이다.)

표 1은 각 챔버에 각각 온도 센서를 넣고 최초로 특정 온도에 도달한 챔버의 시간과 최후에 특정온도에 도달한 챔버의 시간과의 차를 기록하여 특정온도의 시간 편차를 기록한 것으로, 상기 실험에 사용된 오븐큐어링 장치는 최고 500℃까지도 온도 상승이 가능하지만, 본 발명의 실험에서는 최고 설정온도를 175℃로 정하고 히터(9)는 챔버(ㅁ)의 온도가 최고 설정온도까지 가동되고 최고설정 온도가 온도센서에 의해 감지되면 히터(9)의 전원을 꺼기고 송풍기(8)팬에 의해 챔버의 더운 공기가 순환되어 일정하게 유지된다.

[표 2]

상기 표 2는 실내온도(25℃)에서 특정온도까지 상승시키는데 필요한 시간을 중단챔버(ㅁ)를 기준으로 온도를 검출한 것으로, 분류(A,B,C,D)마다 그 결과치가 차이가 발생하며 종래장치(분류A)와 본 발명에 의한 장치분류(분류C)와 비교해 보면 175℃의 온도상승에 필요한 시간도 본 발명 장치가 종래장치보다 5분이나 단축된 것을 알수 있고 또한 표 1에서 보는 것 같이 특정온도에서 각 챔버의 시간 편차 역시 그차이가 현격하게 본 발명 장치가 종래 장치보다 안정된 것을 알 수 있다.

[표 3]

분류 A는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 열흐름 구멍 모두 개방(종래장치)

분류 B는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 상부의 열흐름 구멍 1열만 개방 나머지 6열 차폐(본 발명의 장치)

분류 C는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 상부의 열흐름 구멍 2열만 개방 나머지 5열 차폐

분류 D는 챔버(ㄷ) 우측판(10) 상부의 열흐름 구멍 1열만 개방 나머지 6열 차폐

챔버(ㄱ) 좌측판(10′) 상부의 열흐름 구멍 2열 개방 나머지 5열 차폐

표 3은 집부착후 오븐큐어링 공정을 실시하기 위하여 온도를 140℃에서 175℃사이의 160℃ 및 170℃에서 각 챔버에 160℃ 및 170℃에서 최초에 도달하는 챔버의 시간과 최후에 도달하는 챔버의 시간의 차이를 기록한 것이다.

세번째 175℃란에 기재되는 시간은 중단챔버(ㅁ)의 온도가 175℃가 되면 히(터)의 전원은 꺼지고 송풍기에 의해 더운 공기가 챔버에 순환되며, 챔버에 최초로 175℃가 되는 시간과 최후에 175℃가 되는 시간의 차이를 기록한 것으로 최후에 175℃가 되는 시간에 모든 챔버에 온도가 175℃로 일정하게 된다.

[표 4]

표 4는 140℃에서 특정온도까지 상승시키는데 필요한 시간을 중단챔버(ㅁ)를 기준으로 설정하여 온도를 검출한 것으로, 분류(A,B,C,D) 마다 그 결과치가 차이가 있는데, 종래장치(분류 A)와 본 발명 장치(분류 B)와 비교해 보면 140℃에서 175℃까지의 온도상승에 필요한 시간이 본 발명의 장치는 종래 장치보다 14분이나 단축됨을 알 수 있으며, 표 3에서 보는 바와 같이 특정온도에서 각 챔버의 시간 편차 역시 그차이가 현저하며 본 발명의 장치(분류 B)는 종래장치(분류 A)보다 훨씬 안정함을 알 수 있다.

이상의 설명한 바와 같이 챔버(ㄷ)의 우측판(10) 상단에 있는 열흐름 구멍(3)을 1열만 개방하고 나머지 6열은 차폐판(4)으로 차단하는 것이 가장 각 챔버간의 온도차이를 줄이고 특정온도까지 상승시키는데 필요한 시간도 절약되어 칩이 부착된 소자를 챔버에 넣고 경화하는 경우 공정사이클의 시간이 단축되고 소자의 특성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

하부에 송풍기 및 히터가 장착되고, 그 상부에는 챔버가 상,중,하단에 각각 행방향으로 소정수 형성되어, 좌우측편 챔버의 측판에 열흐름 구멍을 행 및 열방향으로 소정수 형성하되, 행방향의 열흐름 구멍의 행수는 상,중,하단 챔버마다 각각 서로 다른 행수로 형성시켜, 상기 히터에 의해 더워진 공기가 송풍기에 의해 각 챔버에 순환되도록 구성한 오븐큐어링 장치에 있어서, 상기 챔버 좌측판은 상,중,하단 챔버측판에 형성된 행 및 열방향의 열흐름 구멍을 완전개방하고, 상기 챔버 우측판 상단챔버 측판 열흐름 구멍의 한열을 개방하고, 나머지 열의 열흐름 구멍은 차폐판으로 차단하되, 중,하단측 챔버 측판의 열흐름 구멍은 완전개방한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 오븐큐어링 장치.