KR20150076752A - 반도체 패키지 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 패키지들을 건조하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 복수의 반도체 패키지들을 지지하기 위한 테이블과, 상기 테이블의 상부에 배치되며 상기 반도체 패키지들을 건조하기 위하여 에어를 분사하는 복수의 에어 노즐들을 포함하는 노즐 조립체와, 상기 노즐 조립체와 연결되며 상기 노즐 조립체를 회전시키기 위한 회전 구동부와, 상기 회전 구동부와 연결되며 상기 회전 구동부 및 상기 노즐 조립체를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부를 포함한다.

Description

반도체 패키지 건조 장치{Apparatus for drying semiconductor packages}
본 발명의 실시예들은 반도체 패키지 건조 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 패키지들의 절단 및 분류 공정에서 절단된 반도체 패키지들에 대한 세척 단계 후 상기 반도체 패키지들을 건조하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정 및 다이 본딩 공정을 통해 기판 상에 탑재될 수 있다. 이어서, 상기 기판 상의 반도체 소자들은 에폭시 수지와 같은 몰딩 수지를 이용하여 일괄적으로 패키징될 수 있다.
상기와 같이 몰딩 공정에 의해 제조된 반도체 스트립은 절단 및 분류(Sawing & Sorting) 공정을 통해 복수의 반도체 패키지들로 개별화되고 양품 또는 불량품 판정에 따라 분류될 수 있다. 상기 절단 및 분류 공정은 상기 반도체 스트립을 척 테이블 상에 로드한 후 절단 블레이드를 이용하여 다수의 반도체 소자들로 개별화하며, 상기 개별화된 반도체 소자들은 패키지 피커에 의해 일괄적으로 픽업된 후 세척될 수 있다.
상기 반도체 패키지들의 세척 공정이 완료된 후 상기 반도체 소자들은 건조 테이블 상에 위치될 수 있으며 이어서 에어 분사를 통해 건조될 수 있다. 상기와 같이 건조된 반도체 패키지들은 반전 기구에 의해 반전된 후 팔레트 테이블 상에 적재될 수 있으며, 이어서 분류 기구에 의해 트레이들에 수납될 수 있다.
상기 건조 테이블 상에서 건조된 반도체 패키지들은 제1 비전 검사 장치에 의해 제1 면에 대한 검사가 수행될 수 있으며, 상기 팔레트 테이블 상에서 제2 비전 검사 장치에 의해 제2 면에 대한 검사가 수행될 수 있다. 또한, 상기 검사 결과에 의해 상기 반도체 패키지들은 양품 및 불량품으로 판정될 수 있으며, 검사 결과에 따라 양품 및 불량품으로 분류되어 수납될 수 있다.
일 예로서, 대한민국 특허공개공보 제10-2002-0049954호, 제10-2011-0144535호 등에는 반도체 패키지들에 대한 절단 및 분류 장치가 개시되어 있으며, 대한민국 특허공개공보 제10-2007-0106266호에는 반도체 패키지들의 건조를 위한 에어나이프가 개시되어 있다.
상기 에어나이프 또는 복수의 에어 노즐들이 상기 반도체 패키지들 상으로 에어를 분사할 수 있으며, 상기 건조 테이블 상에서 수평 방향으로 왕복 이동될 수 있다. 그러나, 상기와 같이 에어나이프 또는 에어 노즐들을 수평 방향으로 이동시키는 경우 상기 건조 테이블 및 상기 반도체 패키지들 상에 제공되는 에어의 흐름은 항상 일정하게 이루어지므로 상기 반도체 패키지들 사이에서 수분이 잔류할 가능성이 있다.
상기와 같이 건조 테이블 및 반도체 패키지들 상에 수분이 잔류하는 경우 후속하는 검사 공정에서 선명한 검사 이미지를 획득하기가 어려워질 수 있다. 구체적으로, 상기 건조 테이블 상의 수분에 의해 조명광이 반사 또는 산란될 수 있으며 이에 의해 상기 반도체 패키지들에 대한 선명한 검사 이미지 획득이 어려워질 수 있다. 결과적으로 상기 잔류 수분에 의해 정상 패키지들이 불량으로 판정되는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 테이블 상의 반도체 패키지들을 충분히 건조시킬 수 있는 새로운 방식의 반도체 패키지 건조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 패키지 검사 장치는 복수의 반도체 패키지들을 지지하기 위한 테이블과, 상기 테이블의 상부에 배치되며 상기 반도체 패키지들을 건조하기 위하여 에어를 분사하는 복수의 에어 노즐들을 포함하는 노즐 조립체와, 상기 노즐 조립체와 연결되며 상기 노즐 조립체를 회전시키기 위한 회전 구동부와, 상기 회전 구동부와 연결되며 상기 회전 구동부 및 상기 노즐 조립체를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 노즐 조립체는 바(bar) 형태의 바디를 포함할 수 있으며, 상기 에어 노즐들은 상기 바디의 연장 방향을 따라 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 패키지들은 테이블 상에서 복수의 행과 열을 갖도록 배치될 수 있으며, 상기 노즐 조립체는 상기 회전 구동부에 의해 상기 반도체 패키지들의 행 방향 또는 열 방향과 평행한 방향으로 또는 상기 반도체 패키지들의 행 방향 또는 열 방향에 대하여 사선 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 노즐 조립체는 상기 수평 구동부에 의해 상기 바디의 연장 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이동될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전 구동부에 의한 상기 노즐 조립체의 회전 운동과 상기 수평 구동부에 의한 상기 노즐 조립체의 직선 운동이 동시에 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 테이블의 상부면에는 상기 반도체 패키지들을 흡착하기 위한 진공홀들이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 건조 테이블 상에 위치된 반도체 패키지들 상부에 복수의 에어 노즐들을 배치하고, 상기 에어 노즐들을 수평 방향으로 직선 운동시키고 또한 회전 운동시킴으로써, 상기 건조 테이블의 상부면 및 상기 반도체 패키지들 주변에서 와류를 형성하고 이를 통해 상기 반도체 패키지들의 건조 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 에어 노즐들의 수평 방향 직선 운동과 회전 운동이 동시에 이루어지도록 수평 구동부와 회전 구동부의 동작을 제어함으로써 상기 반도체 패키지들의 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 후속하는 반도체 패키지 검사 공정에서 상기 반도체 패키지들에 대한 검사 이미지들의 선명도가 크게 향상될 수 있으며 이에 의해 상기 반도체 패키지 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 건조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 반도체 패키지들과 노즐 조립체의 동작을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 건조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 반도체 패키지들과 노즐 조립체의 동작을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 건조 장치(100)는 반도체 패키지들(10)의 절단 및 분류 공정에서 바람직하게 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 반도체 패키지들(10)의 절단 및 분류 공정은 반도체 스트립을 절단하여 복수의 반도체 패키지들(10)로 개별화하는 단계와, 상기 반도체 패키지들(10)을 픽업하여 세척하는 단계와, 상기 반도체 패키지들(10)을 건조하는 단계와, 상기 반도체 패키지들(10)을 분류하는 단계를 포함할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 개별화된 반도체 패키지들(10)은 세척 모듈(미도시)에 의해 세척될 수 있으며, 상기 건조 장치(100)에 의해 건조된 후 분류 모듈(미도시)에 의해 분류될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 세척 모듈은 세척액으로서 사용되는 물을 분사하는 노즐과 상기 반도체 패키지들(10)로부터 이물질을 제거하기 위한 브러시 등을 포함할 수 있으며, 상기 반도체 패키지들(10)은 패키지 피커에 의해 픽업된 상태에서 세척될 수 있다.
상기와 같이 세척된 반도체 패키지들(10)은 상기 건조 장치(100)로 이송될 수 있으며 상기 건조 장치(100)에 의해 건조된 후 상기 분류 모듈로 이송될 수 있다. 또한, 상기 건조된 반도체 패키지들(10)에 대한 검사 공정이 수행될 수 있으며, 상기 검사 결과에 따라 양품 및 불량품으로 분류 수납될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 건조 장치(100)는 상기 세척된 반도체 패키지들(10)을 지지하는 건조 테이블(110)과, 상기 반도체 패키지들(10)을 건조하기 위하여 에어를 분사하는 노즐 조립체(120)를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 건조 테이블(110)의 상부면에는 상기 반도체 패키지들(10)을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 구비될 수 있으며, 이에 의해 상기 노즐 조립체(120)로부터 에어가 분사되는 경우에도 상기 반도체 패키지들(10)이 상기 건조 테이블(110) 상에서 안정적으로 고정 상태가 유지될 수 있다.
상기 노즐 조립체(120)는 상기 반도체 패키지들(10) 상으로 에어를 분사하기 위한 복수의 에어 노즐들(122)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 노즐 조립체(120)는 바(bar) 형태를 갖는 바디(body; 124)를 포함할 수 있으며, 상기 에어 노즐들(122)은 상기 바디(124)의 연장 방향을 따라 배열될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 4개의 에어 노즐들(122)이 사용되고 있으나, 상기 에어 노즐들(122)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 건조 장치(100)는 상기 노즐 조립체(120)와 연결되며 상기 노즐 조립체(120)를 회전시키기 위한 회전 구동부(130) 및 상기 회전 구동부(130)와 연결되며 상기 회전 구동부(130) 및 상기 노즐 조립체(120)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부(140)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 회전 구동부(130)는 모터를 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 수평 구동부(140)로는 직교 좌표 로봇이 사용될 수 있다. 그러나, 상기 회전 구동부(130)와 수평 구동부(140)의 세부 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
아울러, 도시되지는 않았으나, 상기 에어 노즐들(122)은 상기 에어를 공급하기 위한 에어 소스(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 에어 소스는 에어 펌프, 필터, 에어 탱크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 회전 구동부(130)와 수평 구동부(140)는 제어부에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 반도체 패키지들(10)은 상기 건조 테이블(110) 상에서 복수의 행과 열을 갖도록 배치될 수 있다. 즉 상기 반도체 스트립을 절단한 상태 그대로 상기 건조 테이블(110) 상으로 이송될 수 있으며, 상기 건조 테이블(110) 상에서 상기 진공홀들에 의해 흡착 고정될 수 있다.
일 예로서, 상기 노즐 조립체(120)는 상기 회전 구동부(130)에 의해 회전될 수 있으며, 이에 의해 상기 에어 노즐들(122)이 상기 반도체 패키지들(10)의 행 방향 또는 열 방향과 평행한 방향으로 배치될 수 있으며, 이어서 상기 수평 구동부(140)에 의해 상기 에어 노즐들(122)이 배열된 방향 즉 상기 바디(124)의 연장 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이동될 수 있다.
다른 예로서, 도 4를 참조하면, 상기 노즐 조립체(120)는 상기 회전 구동부(130)에 의해 상기 반도체 패키지들(10)의 행 방향 또는 열 방향에 대하여 사선 방향으로 배치될 수 있으며, 상기 수평 구동부(140)에 의해 상기 바디(124)에 대하여 직교하는 방향으로 이동될 수 있다.
또 다른 예로서, 도 5를 참조하면, 상기 회전 구동부(130)에 의한 상기 노즐 조립체(120)의 회전과 상기 수평 구동부(140)에 의한 상기 노즐 조립체(120)의 수평 방향 직선 운동이 동시에 이루어질 수도 있다.
상기와 같은 노즐 조립체(120)의 이동 및 회전은 다양하게 조합될 수 있으며, 이에 의해 상기 건조 테이블(110) 및 상기 반도체 패키지들(10) 상의 수분이 충분히 제거될 수 있다. 특히, 상기 노즐 조립체(120)의 회전 운동과 직선 운동을 동시에 수행하는 경우 상기 건조 테이블(110) 및 상기 반도체 패키지들(10)의 주변에서 불규칙적인 와류가 발생될 수 있으며, 이에 의해 상기 반도체 패키지들(10)의 건조 효율이 크게 향상될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 건조 테이블(110) 상에 위치된 반도체 패키지들(10) 상부에 복수의 에어 노즐들(122)을 배치하고, 상기 에어 노즐들(122)을 수평 방향으로 직선 운동시키고 또한 회전 운동시킴으로써, 상기 건조 테이블(110)의 상부면 및 상기 반도체 패키지들(10) 주변에서 와류를 형성하고 이를 통해 상기 반도체 패키지들(10)의 건조 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 에어 노즐들(122)의 수평 방향 직선 운동과 회전 운동이 동시에 이루어지도록 수평 구동부(140)와 회전 구동부(130)의 동작을 제어함으로써 상기 반도체 패키지들(10)의 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 후속하는 반도체 패키지 검사 공정에서 상기 반도체 패키지들(10)에 대한 검사 이미지들의 선명도가 크게 향상될 수 있으며 이에 의해 상기 반도체 패키지 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 반도체 패키지 100 : 건조 장치
110 : 건조 테이블 120 : 노즐 조립체
122 : 에어 노즐 124 : 바디
130 : 회전 구동부 140 : 수평 구동부

Claims (6)

  1. 복수의 반도체 패키지들을 지지하기 위한 테이블;
    상기 테이블의 상부에 배치되며 상기 반도체 패키지들을 건조하기 위하여 에어를 분사하는 복수의 에어 노즐들을 포함하는 노즐 조립체;
    상기 노즐 조립체와 연결되며 상기 노즐 조립체를 회전시키기 위한 회전 구동부; 및
    상기 회전 구동부와 연결되며 상기 회전 구동부 및 상기 노즐 조립체를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 건조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 조립체는 바(bar) 형태의 바디를 포함하며 상기 에어 노즐들은 상기 바디의 연장 방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 건조 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반도체 패키지들은 테이블 상에서 복수의 행과 열을 갖도록 배치되며,
    상기 노즐 조립체는 상기 회전 구동부에 의해 상기 반도체 패키지들의 행 방향 또는 열 방향과 평행한 방향으로 또는 상기 반도체 패키지들의 행 방향 또는 열 방향에 대하여 사선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 건조 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 노즐 조립체는 상기 수평 구동부에 의해 상기 바디의 연장 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 건조 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회전 구동부에 의한 상기 노즐 조립체의 회전 운동과 상기 수평 구동부에 의한 상기 노즐 조립체의 직선 운동이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 건조 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 테이블의 상부면에는 상기 반도체 패키지들을 흡착하기 위한 진공홀들이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 건조 장치.
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