KR20080088319A - 기판 캐리어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 캐리어 장치를 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 기판 캐리어 장치는, 복수개의 반도체 칩 어탯치 영역들을 갖는 모기판을 수납하는 수납홈 및 수납홈에 배치된 모기판을 진공압으로 고정하기 위한 적어도 1개의 진공홀을 갖는 제1 모기판 고정 부재; 및 상기 제1 모기판 고정 부재의 밑면에 배치되는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 내에 구비되어 상기 진공홀에 진공압을 발생하는 진공 배관 및 진공 배관에 배치된 개폐 밸브를 갖는 제2 모기판 고정 부재;를 포함한다.

Description

기판 캐리어 장치{Substrate carrier apparatus}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 캐리어 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 모기판 고정부재(20)에 고정되는 모기판을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 모기판 고정 부재의 평면도이다.
본 발명은 기판 캐리어 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복수개의 반도체 칩들이 실장 되는 모기판을 진공압을 이용하여 수납 및 고정하는 기판 캐리어 장치에 관한 것이다.
반도체 산업에서 반도체 패키지란 일반적으로 미세회로가 설계된 반도체 칩을 외부환경으로부터 보호하고 전자기기에 실장하여 사용할 수 있도록 몰드 수지나 세라믹 등으로 밀봉한 형태를 말한다. 최근에는 반도체 칩을 감싸 보호하거나 단순히 전자기기에 실장하기 위한 목적으로 반도체 칩을 패키징하기보다는 전자기기의 소형화, 박형화 및 다기능화를 통해 전자기기의 성능 및 품질을 향상시키기 위한 목적으로 반도체 칩을 패키징하고 있다. 따라서, 반도체 패키지의 중요성이 커지고 있다.
이러한, 전자기기의 소형화, 박형화 및 다기능화의 요구에 따라 반도체 패키지의 크기가 반도체 칩의 약 100% 내지 120%에 불과한 플립 칩 본딩(flip-chip bonding) 방식의 패키지가 개발되고 있다.
일반적으로 플립 칩 본딩 방식 패키지를 제조하기 위해서는 플립 칩이 배치되는 인쇄회로기판을 고정 시키기 위해 사용되는 기판 캐리어에 인쇄회로기판의 사이즈와 대응하는 홈을 형성하고, 홈에 인쇄회로기판을 넣어 고정한다.
이와 다르게, 플립 칩이 실장 되는 인쇄회로기판에 홀을 형성하고, 기판 캐리어에 인쇄회로기판의 홀에 끼워지는 고정 핀을 형성하여 인쇄회로기판의 홀과 기판 캐리어의 핀에 의하여 인쇄회로기판을 고정한다.
그러나, 이와 같은 인쇄회로기판 및 기판 캐리어의 고정 방식은 인쇄회로기판을 전면적에 걸쳐 고정할 수 없을 뿐만 아니라 외부 요인에 의해서 인쇄회로기판이 쉽게 변형되고, 이로 인해 인쇄회로기판의 위치가 변경될 수 있다.
본 발명의 목적은 인쇄회로기판을 견고하게 고정할 수 있도록 하여 인쇄회로기판에 반도체 패키지를 제조하는 도중 인쇄회로기판이 기판 캐리어로부터 분리 또는 인쇄회로기판의 변형, 휨 등을 방지한 기판 캐리어 장치를 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 기판 캐리어 장치는, 복수개의 반도체 칩 어탯치 영역들을 갖는 모기판을 수납하는 수납홈 및 수납홈에 배치된 모 기판을 진공압으로 고정하기 위한 적어도 1개의 진공홀을 갖는 제1 모기판 고정 부재; 및 상기 제1 모기판 고정 부재의 밑면에 배치되는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 내에 구비되어 상기 진공홀에 진공압을 발생하는 진공 배관 및 상기 진공 배관에 배치된 개폐 밸브를 갖는 제2 모기판 고정 부재;를 포함한다.
본 발명에서. 진공 배관은 상기 베이스 기판 내부에 배치된 메인 진공 배관 및 상기 메인 진공 배관으로부터 상기 베이스 기판의 표면으로 분기된 서브 진공 배관을 포함한다.
본 발명에서, 서브 진공 배관은 상기 메인 진공 배관으로부터 적어도 2개가 분기될 수 있다.
본 발명에서, 메인 진공 배관의 단부에는 진공압 발생 장치와 연결되는 연결 단자가 배치된다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 캐리어 장치의 단면도이다.
본 발명에 따른 기판 캐리어 장치(100)는 제1 모기판 고정 부재(20) 및 제2 모기판 고정 부재(30)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 모기판 고정부재(20)에 고정되는 모기판을 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 모기판 고정 부재(20)에 고정되는 모기판(10) 은 복수개의 단위 기판(12)들을 포함한다. 단위 기판(12)들은 매트릭스 형태로 배치되며, 모기판(10)의 단위 기판(12)들은 추후 반도체 패키지 제조 공정이 완료된 후 개별화된다. 본 실시예에서, 각 단위 기판(12)은 전극 단자 영역(12a) 및 반도체 칩 본딩 영역(12b)을 포함한다.
도 1을 다시 참조하면, 제1 모기판 고정 부재(20)는 모기판(10)을 수납한다.
본 실시예에서, 제1 모기판 고정 부재(20)는 플레이트 형상을 갖고, 모기판(10) 보다 큰 사이즈를 갖는다. 플레이트 형상을 갖는 제1 모기판 고정 부재(20)는 수납홈(22) 및 진공홀(24)을 포함한다.
제1 모기판 고정 부재(20)의 수납홈(22)은 모기판(10)을 수납하기 위해 제1 모기판 고정 부재(20)의 상면 상에 형성된다. 본 실시예에서, 수납홈(22)의 사이즈는 모기판(10)의 사이즈와 같거나 다소 클 수 있다.
진공홀(24)들은 제1 모기판 고정 부재(20)의 상면 및 하면을 관통하며, 진공홀(24)의 개수 및 배치는 후술될 제2 모기판 고정 부재(30)의 진공 배관과 연관된다.
본 실시예에서, 제1 모기판 고정 부재(20)는 진공홀(24)을 포함하지만, 이와 다르게 제1 모기판 고정 부재(20) 중 진공홀(24)과 대응하는 부분에 다공을 형성하여 제1 모기판 고정 부재(20)의 상면 및 하면이 상호 연결될 수 있도록 할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 모기판 고정 부재(20)는, 예를 들어, 골드 스터드 범프 타입의 플립 칩 패키지의 경우, 약 ±10um 정도의 평탄도를 갖도록 가공 되지만 일 반적인 솔더 범프 타입의 플립 칩 패키지 또는 FBGA 패키지의 경우 이보다 큰 평탄도를 가질 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 모기판 고정 부재의 평면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제2 모기판 고정 부재(30)는 베이스 기판(32), 진공 배관(37) 및 개폐 밸브(38)를 포함한다.
제2 모기판 고정 부재(30)는 제1 모기판 고정 부재(30)의 하부에 배치된다. 베이스 기판(32)은 금속 기판 또는 세라믹 기판일 수 있고, 베이스 기판(32)은 제1 모기판 고정 부재(20)와 유사한 사이즈를 갖는 플레이트 형상을 갖는다.
진공 배관(37)은 제2 모기판 고정 부재(30)의 내부에 배치될 수 있다. 진공 배관(37)은 메인 진공 배관(34) 및 서브 진공 배관(36)을 포함할 수 있다.
메인 진공 배관(34)은 제2 모기판 고정 부재(30)의 내부를 가로질러 배치되며, 메인 진공 배관(34)의 일부에는 메인 진공 배관(34)을 개폐하기 위한 개폐 밸브(38)가 연결되며, 메인 진공 배관(34)의 단부에는 외부 진공압 발생 장치와 연결되기 위한 연결 단자(39)가 배치된다.
서브 진공 배관(36)은 메인 진공 배관(34)으로부터 분기 된다. 본 실시예에서, 서브 진공 배관(36)은 적어도 2개 이상일 수 있고, 서브 진공 배관(36)들은 메인 진공 배관(34)의 양쪽으로 분기 될 수 있다. 또한, 서브 진공 배관(36)들은 메인 진공 배관(34)에 병렬 방식으로 배치될 수 있다.
메인 진공 배관(34)으로부터 분기된 서브 진공 배관(36)들은 각각 베이스 기판(32)의 상면으로 연장된다. 본 실시예에서, 베이스 기판(32)의 상면으로 연장된 서브 진공 배관(36)들은 제1 모기판 고정 부재(30)에 형성된 진공홀(24)과 정렬된다.
본 실시예에서, 제1 모기판 고정 부재(20) 및 제2 모기판 고정 부재(30)는 일체로 결합되거나 상부 분리 가능토록 결합 될 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 캐리어 장치의 작용을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 각각 전극 단자 영역(12a) 및 반도체 칩 본딩 영역(12b)을 갖는 복수개의 단위 기판(12)들을 포함하는 모기판(10)은 제1 모기판 고정 부재(20)상에 형성된 수납홈(22)에 수납된다. 이때, 수납홈(22)의 평면적은 모기판(10)의 평면적보다 다소 크게 형성될 수 있고, 이로 인해 모기판(10)은 수납홈(22) 내부에서 유동될 수 있다.
모기판(10)이 제1 모기판 고정 부재(20)의 수납홈(22) 내부에 수납된 후, 작업자는 제1 모기판 고정 부재(20)와 연결된 제2 모기판 고정 부재(20)의 연결 단자(39)를 외부 진공압 발생 장치에 연결한다.
제2 모기판 고정 부재(30)의 연결 단자(39) 및 외부 진공압 발생 장치를 연결한 후, 작업자는 메인 진공 배관(34)에 연결된 개폐 밸브(38)를 개방함으로써 메인 진공 배관(34) 및 메인 진공 배관(34)에 연결된 서브 진공 배관(36)의 내부에 대기압보다 낮은 진공압을 발생시킨다.
메인 진공 배관(34) 및 서브 진공 배관(36)을 포함하는 진공 배관(37)의 내부에 진공압이 형성됨에 따라 서브 진공 배관(36)과 연결된 제1 모기판 고정 부 재(20)의 진공 홀(24)에도 진공압이 형성되고, 진공 홀(24)에 형성된 진공압에 의하여 제1 모기판 고정 부재(20)의 수납홈(22)에 수납된 모기판(10)은 제1 모기판 고정 부재(20)에 견고하게 밀착된다.
모기판(10)이 진공압에 의하여 제1 모기판 고정 부재(20)에 견고하게 밀착된 후 작업자는 개폐 밸브(38)을 닫은 후 연결 단자(39)를 외부 진공압 발생 장치로부터 분리한다. 외부 진공압 발생 장치로부터 연결 단자(39)를 분리하더라도 개폐 밸브(38)가 이미 닫혔기 때문에 메인 진공 배관(34), 서브 진공 배관(36) 및 진공 홀(24) 내부에는 진공압이 유지되고 이로 인해 모기판(10)은 제1 모기판 고정 부재(20)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
이후, 모기판(10)을 진공압에 의하여 고정한 기판 캐리어 장치(100)는 반도체 패키지 제조 설비, 예를 들면, 다이 어탯치 설비, 본딩 설비, 몰딩 설비 등에서 반도체 패키지 제조 공정을 거침으로써 모기판(10)의 각 단위 기판(12)에는 플립 칩 방식 패키지가 제조되고, 이후 모기판(10)으로부터 각 단위 기판(12)을 개별화함으로써 개별화된 플립 칩 방식 패키지가 제조된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 진공압에 의하여 모기판을 고정할 경우 모기판의 움직임 및 모기판의 열팽창에 따른 휨 등을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식 을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 복수개의 반도체 칩 어탯치 영역들을 갖는 모기판을 수납하는 수납홈 및 상기 수납홈에 배치된 모기판을 진공압으로 고정하기 위한 적어도 1개의 진공홀을 갖는 제1 모기판 고정 부재; 및
    상기 제1 모기판 고정 부재의 밑면에 배치되는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 내에 구비되어 상기 진공홀에 진공압을 발생하는 진공 배관 및 상기 진공 배관에 배치된 개폐 밸브를 갖는 제2 모기판 고정 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공 배관은
    상기 베이스 기판 내부에 배치된 메인 진공 배관 및
    상기 메인 진공 배관으로부터 상기 베이스 기판의 표면으로 분기된 서브 진공 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 서브 진공 배관은 상기 메인 진공 배관으로부터 적어도 2개가 분기되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 메인 진공 배관의 단부에는 진공압 발생 장치와 연결되는 연결 단자가 배치된 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140119400A (ko) * 2013-03-30 2014-10-10 엘지디스플레이 주식회사 커버기판 제조방법, 캐리어기판 분리장치 및 디스플레이패널 제조방법

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KR20140119400A (ko) * 2013-03-30 2014-10-10 엘지디스플레이 주식회사 커버기판 제조방법, 캐리어기판 분리장치 및 디스플레이패널 제조방법

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