KR100380837B1

KR100380837B1 - 반도체 제조용 커버레이 제거장치

Info

Publication number: KR100380837B1
Application number: KR20000077268A
Authority: KR
Inventors: 선효득
Original assignee: 주식회사선양테크
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2003-04-18
Also published as: KR20010016512A

Abstract

본 발명은 자동으로 리드프레임에 부착된 커버레이를 떼어낼 수 있을 뿐 아니라, 커버레이를 떼어낼 때, 실리콘이나 서킷테이프가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구성의 커버레이 제거장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 기대(40)와, 이 기대(40)에 설치되며 그 상면에는 리드프레임(4)을 고정할 수 있는 고정수단(46)이 구비된 지지대(42)와, 이 지지대(42)의 일측에 장착되며 상기 지지대(42) 상면에 고정된 리드프레임(4)의 커버레이(12) 일단을 밀어올려 떼어낼 수 있도록 된 푸셔(52,54)와, 상기 기대(40)에 대략 수평방향으로 설치되는 가이드레일(56)과, 그 단부가 지지대(42)의 상측에 위치되도록 이 가이드레일(56)에 슬라이드가능하게 장착된 이송대(62,64)와, 이 이송대(62,64)의 단부에 장착되며 상기 푸셔(52,54)에 의해 리드프레임(4)에서 떨어진 커버레이(12)의 단부를 집을 수 있도록 된 그립퍼(68)를 포함하여 구성되며, 상기 푸셔(52,54)에 의해 리드프레임(4)에서 떨어진 커버레이(12)의 단부를 그립퍼(68)로 잡은 후, 이송대(62,64)와 함께 그립퍼(68)를 이송시킴으로써, 커버레이(12)를 잡아당겨 떼어낼 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 커버레이 제거장치가 제공된다.

Description

반도체 제조용 커버레이 제거장치{cover lay detach machine}

본 발명은 반도체 제조용 커버레이 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동으로 리드프레임에 부착된 커버레이를 떼어낼 수 있을 뿐 아니라, 커버레이를 떼어낼 때, 실리콘이나 서킷테이프가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구성의 커버레이 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로 BGA 반도체패키지는 도 1에 도시한 바와 같이, 저면에 회로면이 구성된 서킷테이프(2)를 합성수지제의 캐리어(3)에 부착하여 리드프레임(4)을 구성하고, 반도체칩을 지칭하는 다이(6)를 이 서킷테이프(2)의 상면에 다수개 부착하고, 리드본딩와이어(8)를 이용하여 상기 서킷테이프(2)의 회로와 다이(6)의 회로를 상호 연결한 후, 서킷테이프(2)의 회로면에 납재질의 솔더볼(9)을 부착하여 반도체패키지를 구성한 다음, 각 반도체패키지를 잘라내어 제작된다. 이와같이 제작되는 마이크로 BGA 반도체패키지는 작은 크기에 많은 수의 리드를 형성할 수 있으며, 열발생을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 방열성이 우수한 장점이 있다.

그런데, 이와같은 마이크로 BGA 반도체패키지를 제조할 때, 상기 서킷테이프(2)의 회로면과 다이(6)의 회로를 연결하는 리드본딩와이어(8)가 충격이나 습기에 의해 손상되어 불량이 발생되고, 심할 경우, 다이(6)가 떨어져나가는 문제점이 있었다.

따라서, 서킷테이프(2)에 솔더볼(9)을 부착하기 전에, 서킷테이프(2)의 상면에 실리콘(10)을 주입하여 다이(6)의 주변을 밀봉함으로써, 서킷테이프(2)에 부착된 다이(6)를 고정함과 동시에, 충격과 습기로부터, 리드본딩와이어(8)와 다이(6)를 보호하는 인캡슐레이션(encaptulation)공정이 행해지고 있다.

이와같은 인캡슐레이션 공정은 상기 리드프레임(4)의 상하면에, 비닐테이프로 구성된 커버레이(cover lay,12)를 부착하고, 이 커버레이(12)의 사이에 연질의 실리콘(10)을 주입, 경화함으로써, 이 실리콘(10)이 다이(6)의 주변을 밀봉하여 다이(6)와 리드본딩와이어(8)가 보호하도록 된 것이다. 이때, 실리콘(10)이 경화되면 상기 커버레이(12)는 제거된다.

그런데, 이와같이, 커버레이(12)를 제거하기 위해서는 리드프레임(4)을 일정온도까지 가열하여, 상기 커버레이(12)가 손쉽게 떨어질 수 있도록 한 후, 커버레이(12)를 제거하여야 하는데, 종래에는, 이와같이 커버레이(12)를 가열하는 작업과 커버레이(12)를 떼어내는 작업이 모두 수작업으로 진행되므로, 작업이 매우 늦어 생산성이 떨어질 뿐 아니라, 작업자가 가열된 리드프레임(4)에 의해 화상을 입을 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기 커버레이(12)를 떼어낼 때는, 리드프레임(4)의 캐리어(3) 부분을 잡고, 커버레이(12)를 당겨야 하는데, 이때, 커버레이(12)에 부착된 실리콘(10)과 서킷테이프(2)가 함께 당겨져 늘어나게 되며, 특히, 작업중 리드프레임(4)이 식을 경우, 커버레이(12)가 잘 떨어지지 않게 되므로, 실리콘(10)과 서킷테이프(2)가 심하게 손상되어, 완성된 반도체패키지에 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 리드프레임(4)에 부착된 커버레이(12)를 자동으로 떼어낼 수 있도록 된 새로운 구성의 커버레이 제거장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 마이크로 BGA제조방법을 도시한 참고도

도 2는 일반적인 마이크로 BGA를 도시한 참고도

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 커버레이 제거장치를 도시한 측면구성도

도 4는 도 3의 정면구성도

도 5는 상기 커버레이 제거장치의 지지대를 도시한 구성도

도 6은 상기 커버레이 제거장치의 이송블록의 작동상태를 도시한 참고도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12. 커버레이 40. 기대

46. 고정수단 42. 지지대

52,54. 푸셔 56. 가이드레일

62,64. 이송대 68. 그립퍼

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 지지대(42)에 구비된 고정수단(46)은 상기 지지대(42) 상면에 다수개의 흡기공(46)을 형성하고, 이 흡기공(46)에 배기수단을 연결하여 구성되어, 리드프레임(4)을 지지대(42)의 상면에 흡착, 고정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 커버레이 제거장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 반도체 제조용 커버레이 제거장치를 도시한 것으로, 이 커버레이 제거장치는 컨베이어(20)의 중간부에 배치되어, 컨베이어(20)에 의해 이송되는 리드프레임(4)에서 커버레이(12)를 제거할 수 있도록 구성된다. 이때, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 리드프레임(4)의 양측에는 소정형상의 관통공(14)이 형성되며, 이 리드프레임(4)의 상하면에 부착된 커버레이(12)는 그 단부가 각기 다른 쪽의 관통공(14)을 덮도록 구성된다.

그리고, 상기 커버레이 제거장치는 기대(40)와, 이 기대(40)에 장착되며 그 상면에 리드프레임(4)을 배치할 수 있도록 된 지지대(42)와, 이 지지대(42)의 일측에 장착되어 지지대(42) 상면에 배치된 리드프레임(4)의 커버레이(12) 일단을 밀어올려 떼어낼 수 있도록 된 푸셔(52,54)와, 상기 기대(40)에 대략 수평방향으로 설치되는 가이드레일(56)과, 그 단부가 지지대(42)의 상측에 위치되도록 이 가이드레일(56)에 슬라이드가능하게 장착된 이송대(62,64)와, 이 이송대(62,64)에 장착되며 리드프레임(4)에서 떨어진 커버레이(12)의 단부를 집을 수 있도록 된 그립퍼(68)로 구성된다. 이때, 도 3내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 컨베이어(20)는 상기 리드프레임(4)의 좌우측만을 지지하도록 좌우로 분할제작되어, 그 사이에 소정간격의 공간부가 형성되도록 구성된다.

상기 지지대(42)는 도 3내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 컨베이어(20) 사이의 공간부에 승강가능하게 설치되어, 그 하측에 장착된 에어실린더(44)에 의해 승강되는 것으로, 상승시, 그 상면이 컨베이어(20)의 상측으로 돌출되도록 구성된다. 또한, 이 지지대(42)의 상면에는 리드프레임(4)을 고정할 수 있는 소정의 고정수단(46)이 구비되며, 그 내부에는 별도의 히터(48)가 장착된다. 이 고정수단(46)은 상기 지지대(42) 상면에 다수개의 흡기공(46)을 형성하고, 이 흡기공(46)에 도시되지 않은 별도의 배기수단을 연결하여 구성된 것으로, 이 고정수단(46)을 이용하여, 리드프레임(4)을 지지대(42)의 상면에 흡착, 고정함과 동시에, 히터(48)를 이용하여 지지대(42)의 상면에 고정된 리드프레임(4)을 소정온도로 가열할 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 컨베이어(20)에 의해 이송되는 리드프레임(4)이 지지대(42)의 상측에 도달하면, 이 지지대(42)가 상승되어, 그 상면에 리드프레임(4)을 올려놓아 흡착, 고정함과 동시에, 상기 히터(48)를 이용하여 리드프레임(4)을 가열할 수 있다. 이때, 상기 컨베이어(20)의 상면 양측에는 리드프레임(4)의 양측단을 고정하는 별도의 클램프(34)가 더 구비되어, 상기 고정수단(46)과 더불어, 이 클램프(34)로 리드프레임(4)을 더욱 견고히 고정할 수 있도록 구성된다.

상기 푸셔(52,54)는 얇은 막대형상으로 구성되어 상기 지지대(42)의 측면에승강가능하게 수직된 푸쉬로드(52)와, 이 푸쉬로드(52)를 승강시키는 에어실린더(54)로 구성된 것으로, 상기 푸쉬로드(52)의 상단이 지지대(42)의 상면에 고정된 리드프레임(4)의 관통공(14)을 통해 상승되면서, 이 관통공(14)을 덮고 있는 커버레이(12)를 밀어내므로, 이 커버레이(12)의 일단부가 들려지면서 상기 그립퍼(68)로 공급된다.

상기 가이드레일(56)은 상기 컨베이어(20)와 상호 평행하게 상기 기대(40)의 상면에 장착된 것으로, 이 가이드레일(56)에는 이송대(62,64)를 전후진시키는 이송기구(58,60)가 구비된다. 이 이송기구(58,60)는 상기 가이드레일(56)과 평행하게 설치된 리드스크류(58)와, 이 리드스크류(58)를 구동하는 구동모터(60)로 구성된다. 상기 이송대(62,64)는 이 가이드레일(56)에 수직설치되어 상기 리드스크류(58)에 결합된 수직프레임(62)과, 상기 컨베이어(20)의 상측에 위치되도록 수직프레임(62)의 전단에 장착되는 이송블록(64)으로 구성된 것으로, 상기 리드스크류(58)의 구동에 따라, 가이드레일(56)을 따라 전후진된다. 또한, 상기 이송블록(64)에는 별도의 히터(66)가 구비되어, 상기 리드프레임(4)의 상면을 가열할 수 있도록 구성된다.

상기 그립퍼(68)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상호 힌지결합된 한쌍의 핑거부재(70,72)와, 이 핑거부재(70,72)를 작동시키는 에어실린더(74)로 구성되며, 이 에어실린더(74)의 작동에 따라 상기 핑거부재(70,72)가 상호 이격 및 근접되어, 핑거부재(70,72)의 사이로 공급된 커버레이(12)를 집을 수 있도록 구성된다. 또한, 이 그립퍼(68)는 그 상단부가 상기 이송블록(64)의 전면에 힌지(69)로 결합되고, 별도의 회동실린더(76)에 의해 회동승강될 수 있도록 구성되며, 핑거부재(70,72)로 커버레이(12)를 집은 상태에서 회동상승되어 커버레이(12)를 잡아당김으로써, 커버레이(12)를 일차로 떼어낼 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 컨베이어(20)에 의해 이송되는 커버레이(12)가 지지대(42)의 상측에 도달되면, 상기 컨베이어(20)는 작동을 멈추고, 상기 지지대(42)가 상승되어, 컨베이어(20)에 구비된 클램프(34)와, 지지대(42)의 고정수단(46)을 이용하여 리드프레임(4)을 지지대(42)의 상면에 고정한다. 그리고, 상기 지지대(42)와 이송대(62,64)의 히터(48,66)에 의해 리드프레임(4)의 상하면을 동시에 가열하면서, 상기 푸셔(52,54)의 푸쉬로드(52)가 리드프레임(4)의 관통공(14)을 통해 상승되어, 이 리드프레임(4)을 덮고 있는 커버레이(12)의 단부를 밀어올려 떼어내면서, 이 커버레이(12)의 단부를 상기 그립퍼(68)의 핑거부재(70,72) 사이로 공급한다. 따라서, 상기 그립퍼(68)가 커버레이(12)의 단부를 집은 상태에서, 상기 회동실린더(76)를 이용하여 그립퍼(68)를 회동상승시켜, 커버레이(12)를 일차로 떼어낸 후, 상기 이송대(62,64)를 전진시킴으로써, 리드프레임(4)에 부착된 커버레이(12)를 완전히 떼어낼 수 있다.

이와같이 구성된 커버레이 제거장치는 상기 푸셔(52,54)를 이용하여 커버레이(12)의 단부를 밀어올려 떼어내고, 이와같이 떨어진 커버레이(12)의 단부를 그립퍼(68)로 집은 후, 그립퍼(68)를 이송시킴으로써, 커버레이(12)를 완전하게 떼어낼 수 있으므로, 커버레이(12)를 제거하는 공정을 완전히 자동화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 지지대(42)의 상면에 형성된 흡기공(46)을 이용하여, 리드프레임(4)의 중앙부, 즉, 실리콘과 서킷필름을 지지대(42)의 상면에 밀착시킬 수 있으므로, 커버레이(12)를 떼어낼 때, 실리콘과 서킷필름이 당겨져 늘어남에 따라 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 특히, 상기 지지대(42)와 이송블록(66)에 각기 히터(48,66)가 구비되어, 커버레이(12)를 떼어내는 공정중에도 리드프레임(4)을 가열할 수 있으므로, 리드프레임(4)이 식어, 실리콘과 서킷필름이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에는 설명하지 않았지만, 이 커버레이 제거장치의 전방에는 별도의 히터가 구비되어, 리드프레임(4)에 부착된 커버레이(12)를 제거하기 전에, 리드프레임(4)을 소정온도까지 미리 가열하여 커버레이(12)를 손쉽게 떼어낼 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 컨베이어(20)를 이용하여 이송되는 리드프레임(4)에서 커버레이(12)를 제거하기 위하여, 상기 지지대(42)를 승강가능하도록 구성한 것을 예시하였으나, 컨베이어(20)가 아닌 피커 등과 같은 다른 종류의 이송기구를 이용할 경우에는, 상기 지지대(42)를 위치고정하고, 상기 이송기구로 지지대(42)의 상면에 리드프레임(4)을 공급한 후에 커버레이(12)를 제거하고, 다시 상기 이송기구를 이용하여 리드프레임(4)을 배출할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 푸셔(52,54)를 이용하여 커버레이(12)의 단부를 밀어올려 떼어내고, 이와같이 떨어진 커버레이(12)의 단부를 그립퍼(68)로 집은 후에 그립퍼(68)를 이송시켜 커버레이(12)를 완전하게 떼어낼 수 있도록 구성함으로써, 리드프레임(4)의 상하면에 부착된 커버레이(12)를 자동으로 떼어낼 수 있도록 된 새로운 구성의 커버레이 제거장치를 제공할 수 있다.

Claims

기대(40)와, 기대(40)와, 이 기대(40)에 설치되며 그 상면에는 리드프레임(4)을 고정할 수 있는 고정수단(46)이 구비된 지지대(42)와, 이 지지대(42)의 일측에 장착되며 상기 지지대(42) 상면에 고정된 리드프레임(4)의 커버레이(12) 일단을 밀어올려 떼어낼 수 있도록 된 푸셔(52,54)와, 상기 기대(40)에 대략 수평방향으로 설치되는 가이드레일(56)과, 그 단부가 지지대(42)의 상측에 위치되도록 이 가이드레일(56)에 슬라이드가능하게 장착된 이송대(62,64)와, 이 이송대(62,64)의 단부에 장착되며 상기 푸셔(52,54)에 의해 리드프레임(4)에서 떨어진 커버레이(12)의 단부를 집을 수 있도록 된 그립퍼(68)를 포함하여 구성되며, 상기 푸셔(52,54)에 의해 리드프레임(4)에서 떨어진 커버레이(12)의 단부를 그립퍼(68)로 잡은 후, 이송대(62,64)와 함께 그립퍼(68)를 이송시킴으로써, 커버레이(12)를 잡아당겨 떼어낼 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 커버레이 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 지지대(42)에 구비된 고정수단(46)은 상기 지지대(42) 상면에 다수개의 흡기공(46)을 형성하고, 이 흡기공(46)에 배기수단을 연결하여 구성되어, 리드프레임(4)을 지지대(42)의 상면에 흡착, 고정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 커버레이 제거장치.