KR0184714B1 - 반도체패키지 제조용 코팅시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지용 코팅시스템에 관한 것으로서, 웨이퍼 절단된 반도체칩을 반도체 패키지의 리드프레임자재(LF)의 탑재판에 탑재하여 와이어 본딩성을 좋게 하기 위하여 반도체칩(C) 표면에 코팅용액을 도포할 수 있는 코팅시스템(1)을 인라인 매거진 홀더(2)와 백엔드 매거진 홀더(16)사이에 구비하고, 상기 코팅시스템(1)은 인라인 매거진 홀더(2)에서 공급되는 리드프레임자재(LF)를 이송시키는 이송수단(3)을 구비하며, 이송수단(3)에는 공급측 그립퍼(7)와 배출측 그립퍼(8)를 각각 구비하고, 이송수단(3) 배면에는 코팅액의 도포위치에 따라 작동하는 X-Y-Z 코팅액 도포수단(12)을 구비하며, 코팅액 도포수단 에어송출구(15)와 연결시키므로 크기 및 규격에 따라 달리하는 반도체 패키지의 리드프레임 자재의 탑재판에 탑재된 반도체칩의 표면에 코팅용액을 고르게 도포할 수 있도록 코팅시스템을 제공하여, 코팅액의 도포를 다이어 본딩하는 반도체 패키지의 리드프레임 종루에 따라 고르게 도포할 수 있도록 함으로서 코팅액 도포의 불량을 방지함으로서 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

반도체 패키지 제조용 코팅시스템

제1도는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 코팅시스템을 나타낸 평면도.

제2도는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 코팅시스템을 나타낸 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 코팅시스템 2 : 인라인매거진홀더

3 : 이송수단 4 : 안내레일

5, 6 : 리드스크류 7, 8 : 공급측 및 배출측그립퍼

9, 10 : 서보모터 11 : 조정구

12 : 코팅액도분포도 13 : 고정구

14 : 용기 15 : 에어송출구

16 : 백엔드매거진홀 CO : 컨트롤러

본 발명은 반도체 패키지 제조용 코팅시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드프레임의 탑재판에 반도체칩을 부착하고, 상기 반도체칩의 칩패드와 리드프레임의 리드를 와이어로 연결하는 와이어본딩공정이 완료된 상태에서 상기한 와이어가 연결된 칩패드 부분을 포함하여 반도체칩의 표면에 코팅액을 고르게 도포하여 일정한 두께의 코팅측을 형성할 수 있도록 된 반도체 패키지 제조용 코팅시스템에 관한 것이다.

일반적으로 하나의 반도체 제품이 완성되기까지는 실리콘 웨이퍼상에 다수의 소자 예를 들면 저항, 다이오드, 커패시터 및 트랜지스터 등으로 이루어진 개개 전기 요소의 집합을 집적하여 일정한 전기적 작동을 할 수 있도록 하는 반도체칩 가공 단계와, 상기와 같이 가공된 반도체칩을 리드프레임 등에 탑재하여 와이어를 연결하고, 그 외부를 봉지재로 감싸서 마더보드 등에 실장 가능한 형태로 제조하는 반도체칩이 패키징 단계로 나눌 수 있다.

여기서, 상기한 패키징 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 웨이퍼의 불량을 체크하는 원자재검사, 웨이퍼를 절단하여 반도체칩을 낱개로 분리하는 소잉공정, 낱개로 분리된 반도체칩을 리드프레임의 탑재판에 부착시키는 반도체칩부착공정, 반도체칩 상에 구비된 칩패드와 리드프레임이 리드를 와이어로 연결시켜주는 와이어본딩공정, 반도체칩의 내부회로와 그 외의 그런 구성부품을 보호하기 위하여 봉지재로 외부를 감싸는 몰딩공정, 리드와 리드를 연결하고 있는 댐바를 커팅하는 트림공정 및 리드를 원하는 형태로 구부리는 포밍공정으로 이루어지며, 이와 같은 공정을 거쳐 완성된 반도체 패키지의 불량을 검사하여 제품으로 출하된다.

상기에 있어서, 반도체칩의 표면은 화학작용이나 부식으로 인해 전기적으로 퇴화하는 것을 방지하고, 또한 습기나 각종 오염을 방지하도록 일정한 두께의 코팅층을 형성한다.

상기한 코팅층은 통상 반도체칩을 제조할 때 형성하는 것이 일반적이다. 그러나, 와이어본딩공정에서 반도체칩의 칩패드에 와이어를 연결하면, 상기한 칩패드부분의 코팅층은 벗겨지게 되고, 이로 인해 불량이 발생될 수 있음으로 상기한 코팅층을 와이어본딩공정후에 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 와이어본딩공정 후에 코팅층을 형성하는 것은 상기한 반도체칩의 표면의 와이어가 연결되는 칩패드를 보호하고, 또한 와이어의 본딩력도 향상시키기 위함이다.

그러나, 종래에는 상기한 코팅층을 와이어본딩공정 후에 형성하기 위한 공정이 수작업에 의해서 이루어졌다.즉, 작업자가 수작업으로 반도체칩 표면에 직접 코팅액을 도포함으로서 코팅층의 두께가 일정치 않아 반도체칩 표면의 어떤 부분은 코팅이 실시되지 않거나, 어떤 부분은 너무 두껍게 형성되는 등의 문제점이 있었고, 또한 코팅액 도포중 작업자의 부주위로 인해 코팅액이 토출되는 니들과 반도체칩상의 와이어가 서로 간섭되어 결국 와이어가 절단되거나 쇼트되는 등의 여러가지 문제점을 내포하고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로써, 리드프레임의 탑재판에 반도체칩을 부착하고, 상기 반도체칩의 칩패드와 리드프레임의 리드를 와이어로 연결하는 와이어본딩공정이 완료된 상태에서 상기한 와이어가 연결된 칩패드 부분을 포함하여 반도체칩의 표면에 코팅액을 고르게 도포하여 일정한 두께의 코팅층을 형성할 수 있도록 된 반도체 패키지 제조용 코팅시스템을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 발명의 구성은, 리드프레임의 탑재판에 반도체 칩이 부착되고, 상기 반도체칩의 칩패드와 리드프레임의 리드를 와이어로 연결하는 와이어본딩공정이 완료된 상태의 리드프레임자재를 순차적으로 공급하는 인라인매거진홀더와, 상기한 인라인매거진홀더로 부터 공급된 리드프레임자재의 양측단이 위치되도록 두 개의 안내레일이 조정구에 의해 그 폭이 조절되도록 설치되고, 상기한 안내레일에 위치된 리드프레임자재를 1피치 씩 이송시키도록 공급측그립퍼와 배출측그립퍼가 서보모터에 의해 회전하는 리드스크류에 각각 결합되어 상기한 리드프레임자재를 이송시키는 이송수단과, 상기한 이송수단에 의해 1피치 씩 이송되는 리드프레임자재에 부착된 반도체칩의 표면에 코팅액을 고르게 도포하도록 X-Y-Z측으로 작동되는 고정구에 고팅액이 담겨져 있는 용기가 고정되고, 상기한 용기는 에어송출구와 연결되어 와이어가 본딩된 칩패드 부분을 포함한 반도체칩의 표면에 코팅액을 고르게 도포하여 코팅층을 형성시키는 고팅액도포수단과, 상기한 코팅액도포수단에 의해 반도체칩 표면에 코팅층이 형성된 리드프레임자재를 순차적으로 배출시키는 백엔드매거진홀더로 이루어진다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1도와 제2도는 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조용 코팅시스템의 전체 평면도와 정면도를 나타낸 것으로써, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 좌측에는 인라인매거진홀더(2)가 구비되어 있는데, 이것은 리드프레임(LF)의 탑재판에 반도체칩(C)이 부착되고, 이 반도체칩(C)의 칩패드와 리드프레임(LF)의 리드가 와이어로 연결되어 있는 상태에서 리드프레임자재를 다수 수납하고 있는 매거진(도시되지 않음)에서 순차적으로 리드프레임자재의 후단부를 푸셔(도시되지 않음)로 밀어서 공급시키도록 되어 있다.

상기한 인라인매거진홀더(2)의 우측에는 이송수단(3)과 고팅액 도포수단이(12)이 설치되어 있다. 상기한 이송수단(3)은 인라인매거진홀더(2)로 부터 공급된 리드프레임자재가 위치할 수 있도록 두 개의 안내레일(4)이 구비되어 있고, 상기 두 개의 안내레일(4)은 그 폭을 조절할 수 있도록 조정구(11)가 설치되어 다양한 폭의 리드프에임을 용이하게 이송시킬 수 있다.

상기한 안내레일(4)의 일측에는 리드프레임자재를 그립하여 코팅액도포수단(12)까지 이송시키는 공급측그립퍼(7)가 설되어 있다. 여기서, 상기한 공급측그립퍼(7)는 서보모터(9)에 의해 회전하는 리드스크류(5)에 결합되어 있고, 상기한 서보모터(9)는 컨트롤러(CO)에 의해 제어되어 상기한 공급측그립퍼(7)를 정확하게 작동시킨다.

또한, 상기한 안내레일(4)의 일측에는 상기한 코팅액도포수단(12)에 의해 와이어가 연결된 칩패드를 포함하여 반도체칩(CO)의 표면에 코팅액이 도포된 리드프레임자재를 그립하여 배출하는 배출측그립퍼(8) 역시 서보모터(10)에 의해 회전되는 리드스크류(6)에 결합되어 있고, 상기한 서보모터(10)는 컨트롤러(CO)에 의해 제어되어 상기한 배출그립퍼(8)를 정확하게 작동시킨다.

상기한 코팅액도포수단은(12)은 상기한 이송수단(3)의 공급측그립퍼(7)에 의해 이송되는 리드프레임자재에 부착된 반도체칩(C) 표면에 일정한 두께의 코팅층을 형성하는 것으로, 이러한 코팅액도포수단(12)은 X-Y-Z축으로 작동 가능하며, 일단에는 코팅액이 담겨진 용기(14)가 고정구(13)에 의해 고정되어 있고, 상기한 용기(14)에는 소정의 공기압이 제공되도록 에어송출구(15)가 연결되어 있다.

상기한 이송수단(3)과 코팅액도포수단(12)의 우측에는 백엔드매거진홀더(16)가 구비되어 있으며, 이것은 상기한 리드프레임자재에 부착된 반도체칩(C)의 표면에 코팅액 도포가 완료되면 배출측그립퍼(8)에 의해 배출되는 것이다. 이와 같이 배출되는 리드프레임자재는 빈 매거진에 순차적으로 적충된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 반도체 패키지 제조용 코팅시스템의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 인라인매거진홀더(2)에서 리드프레임(LF)의 탑재판에 반도체칩(C)이 부착되고, 이 반도체칩(C)의 칩패드와 리드프레임(LF)의 리드가 와이어로 연결되어 있는 상태의 리드프레임자재를 다수 수납하고 있는 매거진에서 공급용 푸셔의 작동에 의해 리드프레임자재의 후단부를 밀어서 순차적으로 공급되면, 리드프레임자재는 안내레일(4)에 위치된다.

이와 같이 안내레일(4)에 리드프레임자재가 위치되면 공급측그립퍼(7)로 상기한 리드프레임자재를 그립하고, 컨트롤러(CO)에 의해 제어되는 서보모터(9)가 회전되어 리드스크류(5)를 회전시킴으러써, 상기한 공급측그립퍼(7)는 리드프레임자재를 그립한 상태로 코팅용액도포수단(12)의 고정구(13)에 고정된 용기(14)의 하부쪽으로 이송시킨다.

이와 같이 리드프레임자재가 용기(14)의 하부에 위치되면, 컨트롤러(CO)의 제어신호에 의해 에어송출구(15)를 통해서 용기(14)에 일정한 공기압이 가해지는 동시에, 또한 그 용기(14)는 X-Y-Z 방향으로 이동하며 일정량의 코팅액을 반도체칩(C) 표면에 도포하게 된다.

이때, 반도체칩(C)에 도포되는 코팅액의 량은 코팅시스템(1)으로 공급된 리드프레임자재에 접착된 반도체칩(C)의 크기 또는 규격에 따라 적정량의 코팅액이 도포될 수 있도록 컨트롤러(CO)에 미리 입력되어 있음으로서, 공급되는 반도체칩의 크기에 따라 각각 다른 량의 코팅액이 도포된다.

또한, X-Y-Z축으로 작동 가능한 코팅액도포수단(12)에 의해 한 개의 반도체칩(C)에 코팅이 완료되면, 컨트롤러(CO)의 제호신호에 의해 공급측그립퍼(9)가 리드프레임자재를 1피치(리드프레임의 탑재판에 부착된 반도체칩과 반도체칩과의 거리)씩 이송시키면서 리드프레임(LF)상의 모든 반도체칩(C) 표면을 전부 코팅한다. 이때, 상기한 리드프레임자재를 1피치 씩 이송시키는 것은 상기한 콘트롤러(CO)에 의해 서보모터(9)가 제어되므로, 상기 서보모터(9)에 의해 회전되는 리드스크류(5)가 정확하게 회전시킬 수 있음으로써 가능하다.

이와 같은 방법으로 리드프레임(LF)의 탑재판에 부착된 모든 반도체칩(C)의 표면에 코팅이 완료하면, 컨트롤러(CO)는 서보모터(10)에 제어신호를 출력하여 리드스크류(6)를 회전시킴으로서, 배출측그립퍼(8)가 상기 안내레일(4)상의 리드프레임을 그립한 상태로 백엔드매거진홀더(16)로 배출시켜 빈 매거진에 상기한 리드프레임자재를 적충시킨다.

한편, 상기한 리드프레임의 폭이 다른 것이 이송될 경우에는 상기한 이송수단(3)의 안내레일(4)에 설치된 조정구(11)를 조절함으로써 다양한 폭의 리드프레임을 용이하게 이송하여 상기와 같은 반도체칩 표면의 코팅작업을 실시할 수 있다.

또한, 상기 코팅용액을 수용하는 용기(14)는 코팅액도포수단(12)에 고정구(13)가 개재된 채 결합됨으로서 착탈이 가능하며 코팅액을 다 사용한 후에는 얼마든지 다시 용기를 교환하여 사용할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조용 코팅시스템에 의하면, 리드프레임상의 반도체칩 표면과 그 표면의 와이어 접속 부분을 코팅액으로 도포하는 작업을 자동으로 행함으로써, 작업성을 향상시킬 수 있고, 반도체칩의 칩패드에 본딩된 와이어의 절단이나 쇼트 등과 같은 문제를 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 리드프레임의 탑재판에 탑재판에 반도체칩이 부착되고, 상기 반도체칩의 칩패드와 리드프레임의 리드를 와이어로 연결하는 와이어본딩공정이 완료된 상태의 리드프레임자재를 순차적으로 공급하는 인라인매거진홀더와, 상기한 인라인매거진홀더로 부터 공급된 리드프레임자재의 양측단이 위치되도록 두 개의 안내레일이 조정구에 의해 그 폭이 조절되도록 설치되고, 상기한 안내레일에 위치된 리드프레임자재를 1피치 씩 이송시키도록 공급측그립퍼와 배출그립퍼가 서보모터에 의해 회전하는 리드스크류에 각각 결합되어 상기한 리드프레임자재를 이송시키는 이송수단과, 상기한 이송수단에 의해 1피치 씩 이송되는 리드프레임자재에 부착된 반도체칩의 표면에 코팅액을 고르게 도포하도록 X-Y-Z측으로 작동되는 고정구에 코팅액이 담겨져 있는 용기가 고정되고, 상기한 용기는 에어송출구와 연결되어 와이어가 본딩된 칩패드 부분을 포함한 반도체칩의 표면에 코팅액을 고르게 도포하여 코팅층을 형성시키는 코팅액도포수단과, 상기한 코팅액도포수단에 의해 반도체칩 표면에 코팅층이 형성된 리드프레임자재를 순차적으로 배출시키는 백엔드매거진홀더로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 코팅시스템.