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KR102053480B1 - 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템 - Google Patents

반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템 Download PDF

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KR102053480B1
KR102053480B1 KR1020150129573A KR20150129573A KR102053480B1 KR 102053480 B1 KR102053480 B1 KR 102053480B1 KR 1020150129573 A KR1020150129573 A KR 1020150129573A KR 20150129573 A KR20150129573 A KR 20150129573A KR 102053480 B1 KR102053480 B1 KR 102053480B1
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KR
South Korea
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semiconductor package
semiconductor
adsorption
drying
washing water
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Inventor
방효영
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한미반도체 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 건조장치를 구성하는 건조블록 등의 유로를 단순화하며, 반도체 스트립 절단공정 후 수행되는 반도체 패키지 세척공정에서 사용된 세척수에 의한 얼룩을 최소화하며 효율적으로 세척수를 제거 또는 건조하기 위한 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 관한 것이다.

Description

반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템{Semiconductor Package Drying Apparatus And Semiconductor Strip Cutting System}
본 발명은 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 건조장치를 구성하는 건조블록 등의 유로를 단순화하며, 반도체 스트립 절단공정 후 수행되는 반도체 패키지 세척공정에서 사용된 세척수에 의한 얼룩을 최소화하며 효율적으로 세척수를 제거 또는 건조하기 위한 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 관한 것이다.
반도체 스트립 절단 시스템에서 절단 및 세척이 완료된 반도체 패키지를 건조장치 상에 적재하고, 건조장치를 구성하는 건조블록의 히팅 기능만으로는 반도체 패키지에 잔류하는 세척수를 완전히 제거하는 것은 쉽지 않다. 이에 건조블록 상에 적재된 반도체 패키지를 향해 에어 블로워로 에어를 분사하였는데 그로 인해 물기가 건조블록 주변부로 비산되고, 연속적인 세척 작업으로 인해 건조장치 근방은 비산된 세척수에 의하여 흥건하게 젖게 되어 시스템의 누전 위험을 증대시키기도 하였다.
이러한 문제를 해결하고자, 블럭에서 패키지가 적재되는 건조블록 주위에 세척수를 흡수하기 위한 흡수구(석션홀 등)를 구비하고 흡수구를 통해 건조블록 상에 잔류하는 세척수를 빨아들이기도 하였으나, 반도체 패키지의 크기가 작은 경우 흡수구 등을 건조블록 상에 미세하게 형성하는 것도 쉽지 않고 미세한 배관을 통해 균일하게 음압을 인가하도록 하는 것도 쉽지 않다.
또한, 절단 대상 반도체 스트립 또는 반도체 패키지의 종류가 변경되면 흡수구 역시 변경되어야 하므로, 세척수를 빨아들이는 흡수구를 각각 형성하는 것도 비효율적이다.
본 발명은 건조장치를 구성하는 건조블록 등의 유로를 단순화하며, 반도체 스트립 절단공정 후 수행되는 반도체 패키지 세척공정에서 사용된 세척수에 의한 얼룩을 최소화하며 효율적으로 세척수를 제거 또는 건조하기 위한 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 반도체 스트립을 절단하여 복수 개의 개별 반도체 패키지로 절단공정을 수행하는 반도체 패키지 절단 시스템을 구성하며, 반도체 패키지에 잔류하는 세척수를 제거하고 건조하기 위한 건조장치에 있어서, 복수 개의 반도체 패키지를 각각 공압에 의하여 흡착하기 위한 복수 개의 흡착구가 형성되며 발수실리콘 재질로 이루어진 흡착패드, 상기 흡착패드가 안착되며, 에어 블로워에 의하여 미리 결정된 방향으로 추진되는 잔류 세척수를 흡수하기 위한 복수 개의 흡수구, 상기 흡착패드의 흡착구와 연통되는 복수 개의 흡착유로, 상기 흡수구와 연통되는 복수 개의 흡수유로가 형성된 건조블록 및, 상기 건조블록이 상부에 장착되며, 복수 개의 상기 흡착유로와 연통되는 흡착공간 및 상기 흡수구와 연통되는 흡수공간을 포함하는 블록 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조장치를 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 에어 블로워는 복수 개의 분사 노즐이 열 방향으로 구비되어, 상기 분사 노즐의 열방향과 수직한 방향으로 이송되며 상기 흡착패드 상의 잔류 세척수를 상기 건조블록에 형성된 흡수구 측으로 추진할 수 있다.
여기서, 복수 개의 상기 흡수구는 상기 에어블로워의 분사방향과 대응되는 방향으로 상기 흡착패드의 테두리 근방에 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 흡수구는 상기 분사 노즐의 열방향과 평행한 방향을 따라 지그재그 형태로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 반도체 패키지에 잔류하는 세척수가 상기 흡착패드를 가로지르며 상기 흡수구 측으로 이송되는 과정에서 복수 개의 상기 흡수구로 흡수되어 상기 흡수구와 연통된 흡수유로를 통해 상기 세척수가 흡수공간에 수용될 수 있다.
그리고, 상기 블록 베이스의 흡착공간 및 흡수공간은 각각 음압이 인가될 수 있는 공압라인에 연결될 수 있다.
여기서, 복수 개의 상기 흡수구는 2열로 구성되며, 각각의 흡수구는 서로 다른 행에 배열되는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 에어블로우가 왕복 이동하면서 에어를 분사하는 경우에는 상기 복수개의 흡수구가 상기 건조블록의 양 사이드 부분에 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 흡착패드에 흡착된 반도체 패키지의 비전 검사를 위하여 상기 흡착패드의 상면에 음영을 형성하기 위한 함몰 라인을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 함몰라인은 상기 흡착패드의 테두리를 따라 형성되거나 바둑판 식으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 흡착패드에는 복수개의 반도체 패키지들이 흡착되며, 상기 반도체 패키지들 각각이 이웃하여 배열되어 있지 않은 경우에는 바둑판 식으로 상기 반도체 패키지의 주변 둘레에 함몰라인을 형성하여 상기 반도체패키지의 주변 둘레에 음영이 형성될 수 있다.
또한, 상기 흡착패드는 흑색으로 되어 있으며 상기 흡착패드에 흡착된 반도체 패키지의 비전 검사시 상기 반도체 패키지의 상면에는 밝은 광이 조사되고, 상기 반도체 패키지의 측면 영역은 음영이 형성된 상태로 촬상되어 상기 반도체 패키지는 밝고 상기 반도체 패키지의 주변부가 어두운 이미지를 통해 검사가 수행될 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 반도체 스트립을 복수 개의 반도체 패키지로 절단하는 절단장치, 상기 절단장치에 의해 개별화된 반도체 패키지를 세척하는 세척장치 및, 상기 세척장치에서 세척된 반도체 패키지의 잔류 세척수를 세척하기 위한 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서의 건조장치를 포함하는 반도체 스트립 절단 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 의하면, 건조블록 상에 반도체 패키지를 흡착하기 위한 흡착패드를 발수 실리콘 재질로 구성하여, 세척수가 에어 블로워에 의한 송풍시 쉽게 수집 또는 추진될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 의하면, 세척수를 음압에 의하여 흡수하는 흡수구를 반도체 패키지의 적재 위치 근방에 각각 형성하는 것이 아니라 반도체 패키지를 건조하기 위하여 송풍하는 에어 블로워의 이동방향 끝단에 형성하여 건조블록 등의 금형 내부의 유로 구조를 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 의하면, 흡착패드 상에 잔존하는 세척수를 에어 블로워로 추진하여 흡착패드의 반도체 패키지 적재위치가 아닌 흡착패드가 장착된 건조블록 테두리 영역에 형성된 흡수구에서 흡수될 수 있도록 하여 건조블록과 착탈 가능하게 체결되는 블록 베이스의 구조를 변경하지 않고도 블록 베이스 상부에 장착되는 흡착패드가 안착된 건조블록만 교체하면 다양한 반도체 패키지의 건조작업을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 스트립 절단 시스템의 하나의 실시예의 평면도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 건조장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 건조장치의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 건조장치에서 세척수가 제거되는 과정을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 건조장치의 다른 실시예의 단면도 및 세척수가 제거되는 과정을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 건조장치의 다른 실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 건조장치의 다른 실시예를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명에 따른 반도체 스트립 절단 시스템(1000)은 크게 반도체 스트립을 공급하는 온로딩부, 반도체 스트립을 복수 개의 반도체 패키지로 절단하는 절단장치, 절단된 반도체칩을 세척하는 세척장치 및 세척된 반도체 패키지를 건조하는 건조장치를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 온로딩부(100)에서 절단 대상 반도체 스트립이 공급될 수 있다. 절단 대상 반도체 스트립(s)은 복수개의 반도체 패키지들이 X 축 및 Y축 방향을 따라 매트릭스 형태로 배열된 긴 사각형의 자재 일 수 있으며, 그 길이방향과 X축이 평행하도록 상기 절단장치(200)로 공급될 수 있다.
그리고, 상기 온로딩부(100)는 복수 개의 절단 대상 반도체 스트립이 매거진(M)에 탑재되어 공급될 수 있으며, 온로딩부(100)의 푸셔(110) 또는 드로워(220)가 순차적으로 반도체 스트립을 상기 절단장치(200) 측으로 추진하면, X축 방향으로 추진된 반도체 패키지는 이송되는 반도체 스트립을 안내하기 위하여 구비되는 절단장치(200)의 인렛 레일(210) 내측으로 진입되고, 진입된 반도체 패키지의 선단을 X축 방향으로 반도체 패키지를 견인할 수 있는 드로워(220)가 반도체 패키지의 선단을 그립하여 견인하여 스트립 픽커(230)가 절단 대상 반도체 스트립을 픽업할 수 있도록 한다.
상기 스트립 픽커(230)는 상기 스트립이 X축 방향으로 이송 가능하도록 구동수단이 구비된 X축 방향으로 설치된 가이드 프레임(240)에 장착될 수 있다.
절단 대상 반도체 스트립을 픽업한 스트립 픽커(230)는 척테이블(250)로 반도체 패키지를 운반하게 된다.
상기 척테이블(250)은 XY 평면 상에서 임의의 위치로 이송가능하고 및 Z축을 중심으로 회전이 가능하도록 구성될 수 있으며, 상기 척테이블(250)에 흡착된 반도체 패키지는 적어도 1개의 커터(260)에 의하여 개별 반도체 패키지로 절단될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서 커터(260)는 커팅 블레이드가 2개 구비되는 예를 도시한다. 또한 도 1 및 본 발명의 실시예에서는 척테이블(250)이 1개로 도시되어 있지만, 작업 UPH 등의 향상을 위해 2개 이상 구비될 수 있다.
상기 커터(260)는 상기 척테이블(250)의 상대 변위되는 과정에서 개별 반도체 패키지로 절단될 수 있으며, 절단이 완료된 복수 개의 반도체 패키지는 유니트 픽커(270)에 의하여 한번에 픽업되어 세척될 수 있다.
상기 유니트 픽커(270)는 복수 개의 반도체 패키지를 한번에 진공 흡착하여 픽업하여 브러쉬(265), 세척장치(280) 및 후술하는 건조장치(300)로 이송하고 세척 공정 및 건조 공정을 수행할 수 있다. 상기 세척장치(280)는 세척액 또는 압축 공기 등이 분사되기 위한 복수 개의 분사구(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 분사구는 유니트 픽커(270)의 폭방향으로 복수 개가 구비될 수 있다.
상기 유니트 픽커(270)에 의하여 픽업되어 상기 세척장치(280)에서 세척된 복수 개의 반도체 패키지는 건조장치(300) 상에 흡착될 수 있다. 따라서, 상기 건조장치에 공급된 반도체 패키지는 세척과정에서 사용된 세척수에 의하여 젖은 상태일 수 있다. 일반적으로 건조장치(300)는 열선이 매립되어 건조과정을 수행할 수 있다. 세척수가 열선 등에 의하여 건조되면 패키지 또는 그 건조장치를 구성하는 흡착패드 상에 많은 얼룩이 남게되며 이와 같은 얼룩은 비전 검사과정에서 검사결과에 영향을 주는 노이즈로 작용될 수 있으므로, 세척수는 최대한 제거됨과 동시에 건조되어야 한다. 이에 대한 자세한 설명은 뒤로 미룬다.
상기 절단장치(200)에서 세척된 반도체 패키지는 상기 유니트 픽커(270)에 의하여 상기 건조장치(300)로 운반된 후 상기 반도체 패키지 검사부(400)가 절단, 세척 및 건조된 반도체 패키지의 상면(몰드면) 및 하면(볼면 또는 리드면)을 촬상하여 반도체 패키지 검사를 수행할 수 있다.
상기 반도체 패키지의 상면을 검사하는 반도체 패키지 상면 검사는 반도체 패키지 몰딩재 상의 마킹 검사일 수 있고, 반도체 패키지 하면 검사는 반도체 패키지의 볼 또는 리드 선 등의 간격 또는 쇼트 등의 불량을 판단하기 위한 검사일 수 있다.
따라서, 절단, 세척 및 건조된 반도체 패키지는 각각 비전유닛에 의한 촬상 이미지를 통해 상면 검사와 하면 검사가 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 스트립 절단 시스템(1000)을 구성하며, 절단 공정, 세척 공정 및 건조 공정이 완료된 반도체 패키지의 검사를 위하여 반도체 패키지의 상면과 하면이 촬상되어 검사되는 반도체 패키지 검사부(400)는 반도체 패키지의 상면 및 하면의 촬상을 위하여 하방(Down Looking) 촬상을 위한 제1 비전유닛(410) 및 상방(Up Looking) 촬상을 위한 제2 비전유닛(420)을 포함하고, 상기 제1 비전유닛(410)은 상기 반도체 패키지의 상면 및 하면 중 일면을 촬상하고, 상기 제2 비전유닛(420)은 상기 반도체 패키지의 상면 및 하면 중 타면을 촬상하도록 구성될 수 있다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 비전유닛(410)은 상기 반도체 패키지 검사부(400)에서 X축 및 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되고, 상기 제2 비전유닛(420)은 고정된 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 스트립 절단 시스템(1000)의 반도체 패키지 검사부(400)는 Y축 방향으로 평행하게 이송 가능하며 Z축을 중심으로 회전이 가능한 적어도 1개의 정렬 테이블을 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 상기 건조장치(300)에 흡착되어 하방향 촬상이 완료된 반도체 패키지는 상기 정렬 테이블로 이송되어 적재되고 상기 정렬 테이블에 적재된 후 소팅픽커에 의하여 픽업된 상태로 하방향 촬상 검사가 수행될 수 있다.
상기 건조장치(300) 상부에 일방향 축을 따라 이동하며 상기 반도체 패키지의 상면이나 측면에 잔류하는 세척수를 일측으로 수집하기 위한 에어 블로워(900)를 포함할 수 있다. 상기 에어 블로워는 복수 개의 분사 노즐(910)이 일렬(Y축 방향)로 구비될 수 있다.
각각의 쏘팅픽커(560, 580)는 복수 개의 반도체 패키지를 함께 픽업 가능하도록 픽업유닛(561, 581)이 X축 방향으로 복수 개가 나란히 구비될 수 있다.
복수 개의 상기 픽업유닛(561, 581)은 각각 독립 구동이 가능하도록 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 2개의 제1 쏘팅픽커(560) 및 제2 쏘팅픽커(580)가 평행하게 이송 가능하도록 구비될 수 있다. 각각의 제1 쏘팅픽커(560) 및 제2 쏘팅픽커(580)는 제1 쏘팅픽커 구동수단(650) 및 제2 쏘팅픽커 구동수단(660)에 각각 X축 방향으로 이송 가능하게 장착될 수 있다.
상기 분류장치(500)는 양품 반도체와 불양품 반도체를 각각 수용하기 위한 제1 반출 트레이(510)와 제2 반출 트레이(530)가 구비될 수 있다.
각각 제1 반출 트레이(510)와 제2 반출 트레이(530)는 각각 양품 반도체와 불양품 반도체를 적재하여 반출하기 위하여 구비될 수 있으며, 각각의 반출 트레이에 반도체 패키지가 모두 적재되면 해당 트레이를 반출하고 새로운 트레이를 공급하기 위한 트레이 픽커(570)를 구비할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 건조장치(300)의 분해 사시도를 도시하며, 도 3은 도 2에 도시된 건조장치(300)의 단면도를 도시하며, 도 4는 본 발명에 따른 건조장치(300)에서 세척수가 제거되는 과정을 도시한다.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 건조장치(300)는 크게 흡착패드(310), 건조블록(320) 및 블록 베이스(330)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 건조장치(300)는 반도체 패키지 절단장치에서 절단 후 세척공정에서 반도체 패키지에 뿌려진 세척수를 제거하고 건조하는 장치이다.
일반적으로 반도체 패키지를 세척 후 건조하기 위한 건조장치(300)는 열선이 매립된 금속 재질의 건조블록 상에 반도체 패키지를 흡착한 상태로 열선에 의한 가열과 에어 블로워(도 1의 도면부호 900 참조)로 송풍하여 잔류 세척수를 제거하는 방법이 사용된다.
그러나 종래의 방식은 에어 블로워에 의한 송풍과정으로 물을 외부로 날려버리는 방식이므로 물튐이 심하고, 송풍에 의해서도 세척수가 여전히 잔류하여 얼룩이 남는 문제가 있었다.
송풍에 의해서도 세척수가 잘 제거되지 않는 이유는 금속 재질로 구성되는 건조블록(320)의 발수성능이 좋지 않아 세척수가 건조블록(320)의 표면에 넓게 퍼지기 때문이며, 넓게 퍼진 세척수는 이후 건조되어도 얼룩을 남기는 문제가 있다.
그리고 송풍에 의한 추진력만으로 잔류 세척수를 제거하는 것은 쉽지 않다.
따라서, 본 발명에 따른 건조장치(300)는 반도체 패키지가 거치되는 흡착패드(310)를 발수 코팅하여 세척수의 퍼짐 현상을 최소화하며, 흡착패드(310)를 히터열에 대한 내열성이 좋은 발수 실리콘 재질로 구성하였다.
잔류 세척수가 물방을 형태로 유지되는 상태에서 에어 블로워로 송풍하면, 송풍 방향으로 잔류 세척수를 추진하기 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 건조장치(300)는 잔류 세척수를 더 효율적으로 제거하기 위하여 건조장치(300)에 음압에 의하여 세척수를 흡수하는 복수 개의 흡수구(325)를 구비하여 잔류 세척수를 더욱 효율적으로 제거할 수 있다. 보다 구체적으로 검토한다.
본 발명에 따른 건조장치(300)는 복수 개의 반도체 패키지를 각각 공압에 의하여 흡착하기 위한 복수 개의 흡착구(311)가 형성된 흡착패드(310), 상기 흡착패드(310)가 안착되며, 에어 블로워에 의하여 미리 결정된 방향으로 추진되는 잔류 세척수를 흡입하기 위한 복수 개의 흡수구(325), 상기 흡착패드(310)의 흡착구(311)와 연통되는 복수 개의 흡착유로(321), 상기 흡수구(325)와 연통되는 복수 개의 흡수유로(327)가 형성된 건조블록(320) 및, 상기 건조블록(320)이 상부에 장착되며, 복수 개의 상기 흡착유로(321)와 연통되며 외부의 공압라인(b)과 연결되는 흡착공간(331, 335) 및 상기 흡수구(325)와 연통되며 공압라인(a)와 연결되는 흡수공간(337)을 포함하는 블록 베이스(330) 를 포함할 수 있다.
상기 흡착패드(310)는 전술한 바와 같이 발수 실리콘 재질로 구성될 수 있으며, 복수 행과 복수 열로 흡착구(311)가 구비된다.
상기 흡착패드(310)에 형성된 흡착구(311)는 개별화된 반도체 패키지를 고정하기 위하여 구비되며, 상기 흡착구(311)로 후술하는 공압라인(b)에 의하여 음압이 인가되어, 에어 블로워 등에 의하여 송풍되어도 반도체 패키지가 제자리를 유지할 수 있다.
도 2에 도시된 흡착패드(310)에는 상기 비전유닛에 의한 검사과정에서 복수 행과 열로 배치된 반도체 패키지 중 최외곽 테두리에 배치된 반도체 패키지의 주변에 음영을 형성하여 비전 검사시 상기 반도체 패키지의 주변으로부터 상기 반도체 패키지의 콘트라스트를 높여주기 위하여 흡착패드의 상면에 음영 형성을 위한 함몰라인을 구비할 수 있다.
상기 함몰라인(313)은 반도체 패키지들이 격자형 또는 바둑판식으로 배치되는 경우 최외곽 테두리에 배치된 반도체 패키지의 경우에는 반도체 패키지의 두께 및 반도체 패키지 사이의 이격공간에 의하여 발생되는 음영을 통해 반도체 패키지의 각각의 경계영역을 촬상 검사하는 경우 함몰라인(313)에 의하여 발생되는 음영을 위치오차 판단 기준으로 사용할 수 있다. 상기 함몰라인(313)은 상기 흡착패드(310)의 테두리를 따라 형성될 수 있다.
즉, 상기 흡착패드에는 복수개의 반도체 패키지들이 흡착되며, 상기 반도체 패키지들 각각이 이웃하여 배열되어 있지 않은 경우에는 바둑판식 또는 격자식으로 상기 반도체 패키지의 주변 둘레에 함몰라인(313)을 형성하여 상기 반도체패키지의 주변 둘레에 인위적으로 음영을 형성할 수 있다.
이때 비전유닛에 의한 비전검사를 통해 다양한 정보를 얻을 수 있다. 예를 들어, 반도체 패키지의 사이즈를 체크할 수 있고, 볼이나 리드가 형성된 경우, 볼이나 리드의 사이즈 및 오프셋 등을 검사할 수도 있다.
한편, 상기 흡착패드(310)는 건조블록(320) 상에 장착된다.
상기 건조블록(320)은 에어 블로워에 의하여 미리 결정된 방향으로 추진되는 잔류 세척수를 흡수하기 위한 복수 개의 흡수구(325)가 형성된다.
상기 흡수구(325)는 세척수를 음압으로 흡수하기 위한 홀이며 각각의 흡수구(325)는 후술하는 공압라인(a)에 의하여 음압이 인가될 수 있다.
그리고 상기 건조블록(320)은 상기 흡착패드(310)의 흡착구(311)와 연통되는 복수 개의 흡착유로(321), 상기 흡수구(325)와 연통되는 복수 개의 흡수유로(327)가 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 흡착패드(310)에는 반도체 패키지를 흡착 고정하기 위한 흡착구(311)가 구비되고, 상기 건조블록(320)의 가장자리에는 에어 블로워에 의하여 추진된 잔류 세척수를 흡수하기 위한 흡수구(325)가 구비된다.
그리고 상기 흡착패드(310)가 안착되는 상기 건조블록(320)에는 상기 흡착패드(310)의 흡착구(311)와 연통되는 복수 개의 흡착유로(321) 및 상기 흡수구(325)와 연통되는 복수 개의 흡수유로(327)가 형성될 수 있다.
상기 흡착패드(310)에 형성된 흡착구(311)와 상기 건조블록(320)에 형성된 흡착유로(321)는 대응되는 위치에 형성되어 상기 흡착유로(321)에서 인가되는 음압이 상기 흡착구(311)에 전달될 수 있다.
또한, 상기 흡수구(325)는 건조블록(320)의 상면에 형성되고 상기 흡수유로(327)는 상기 건조블록(320)의 하면에서 상기 흡수구(325)와 연통되어 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 건조블록(320)에 형성되는 상기 흡수유로(327)의 직경이 상기 흡수구(325)의 직경보다 크게 구성되어 상기 흡수구(325)에 인가되는 압력을 극대화할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 건조장치(300)는 상기 건조블록(320)이 상부에 장착되며, 복수 개의 상기 흡착유로(321)와 연통되는 흡착공간(331, 335) 및 상기 흡수구(325)와 연통되는 흡수공간(337)을 포함하는 블록 베이스(330)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 블록 베이스(330)에 상기 건조블록(320)은 볼트 등의 체결부재를 통해 고정될 수 있으며, 건조대상 반도체 패키지의 종류가 변경되는 경우에는 상기 흡착패드(310)가 장착된 건조블록(320)만을 상기 블록 베이스(330)에서 교체하면 장비의 활용성이 증대될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 반도체 패키지 건조장치 및 이를 구비하는 반도체 스트립 절단 시스템에 의하면, 세척수를 음압에 의하여 흡수하는 흡수구를 흡착패드 상의 반도체 패키지의 적재 위치 근방에 각각 형성하는 것이 아니라 반도체 패키지를 건조하기 위하여 송풍하는 에어 블로워의 이동방향 끝단에 형성하여 건조블록 등의 금형 내부의 유로 구조를 단순화할 수 있다. 이는 흡착패드 상에 잔존하는 세척수를 에어 블로워로 추진하여 흡착패드의 반도체 패키지 적재위치가 아닌 흡착패드가 장착된 건조블록 테두리 영역에 형성된 흡수구에서 흡수될 수 있도록 하여 건조블록과 착탈 가능하게 체결되는 블록 베이스의 구조를 변경하지 않고도 블록 베이스 상부에 장착되는 흡착패드가 안착된 건조블록만 교체하면 다양한 반도체 패키지의 건조작업을 수행할 수 있음을 의미하는 것이다.
그리고 상기 블록 베이스(330)의 흡착공간(331, 335) 및 흡수공간(337)은 각각 음압이 안가될 수 있는 공압라인에 연결될 수 있다.
상기 흡착공간(331, 335)은 복수 개의 상기 흡착구(311) 및 상기 흡착유로(321)가 하나로 수렴되는 공간으로 공압라인(b)에 인가되는 음압이 분배 또는 공유되기 위한 공간이다.
즉, 복수 행과 열로 형성된 복수 개의 흡착구(311)와 상기 흡착구(311)에 연통되는 흡착유로(321)는 상기 흡착공간(331, 335)과 연통되고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 흡착공간(331, 335)은 흡착공간의 길이방향으로 이격된 위치에 연결되는 2개의 공압라인에 의하여 인가되는 음압이 공유될 수 있다.
마찬가지로, 복수 개의 상기 흡수구(325)는 건조블록(320) 하면에서 상방향으로 형성된 흡수유로(327)과 연통되고, 상기 흡수유로(327)는 상기 블록 베이스(330)에 형성된 흡수공간(337)과 연결되며, 상기 흡수공간(337)은 상기 흡착공간(331, 335)과 연결된 공압라인과 별도로 상기 흡수공간(337)에 연결된 공압라인(a)에 의하여 음압이 인가된다.
따라서, 본 발명에 따른 건조장치(300)에서 건조가 진행되는 과정에서 상기 흡착구(311)에 흡착된 반도체 패키지는 고정된 상태로 반도체 패키지에 잔류하는 세척수는 상기 에어 블로워에 의하여 상기 흡수구(325) 측으로 추진된 후 음압에 의하여 상기 흡수구(325) 내측으로 흡수될 수 있다. 구체적인 건조과정을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 에어 블로워(900)는 복수 개의 분사 노즐(910)이 일렬로 구비되어, 상기 분사 노즐의 열방향과 수직한 방향으로 이송되며 세척수를 추진한다.
구체적으로는 상기 분사 노즐에서 분사되는 바람은 상기 흡착패드(310) 상의 잔류 세척수를 상기 건조블록(320)에 형성된 흡수구(325) 측으로 추진할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 상기 흡수구(325)는 상기 분사 노즐의 열방향(도 1에서 Y축 방향)과 수직한 방향으로 상기 흡착패드(310)의 테두리 근방에 이격되어 형성된다.
도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 복수 개의 흡수구(325)는 상기 분사 노즐의 열방향(도 1에서 Y축 방향)과 대응되는 방향, 즉 평행한 방향의 가상의 라인(l)을 따라 형성된다.
그리고 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이 복수 개의 상기 흡수구(325)는 상기 분사 노즐의 열방향과 평행한 방향을 따라 지그재그 형태로 형성될 수 있다.
즉, 복수 개의 상기 흡수구는 2열로 구성되며, 각각의 흡수구는 서로 다른 행에 배열되는 형태로 형성됨을 의미할 수 있다.
복수 개의 상기 흡수구(325)를 일직선이 아닌 2열로 구성하고 서로 다른 행에 배열되는 형태 (지그재그 형태)로 형성하는 이유는 잔류 세척수의 추진 과정에서 전방 흡수구(325)가 세척수를 흡수하지 못하는 경우, 지그재그 형태에 의하여 후방에 위치한 흡수구(325)가 세척수를 흡수할 수 있도록 하기 위함이다.
물로 구성된 세척수는 응집력이 있으므로 물방울 형태의 세척수가 특정 흡수구(325) 근방으로 접근하여 물방울의 일부의 물이 흡수되기 시작하면 전체 물방울이 흡수될 수도 있다.
그러나 특정 흡수구(325)에서 시간당 흡수될 수 있는 세척수보다 많은 세척수가 접근하면 지그재그 형태에 의하여 후방의 배치된 흡수구(325)가 전방에 배치된 흡수구(325)에서 흡수되지 못한 세척수를 흡수하여 세척수 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에어 블로워는 상기 흡착패드(310)를 가로지르며 상기 흡수구(325) 측으로 이송되는 과정에서 상기 반도체 패키지에 잔류된 잔류 세척수는 복수 개의 상기 흡수구(325)로 흡수되고, 흡수된 세척수는 흡수유로(327), 흡수공간(337) 및 공압라인(a)을 순차적으로 경유하여 시스템 외부로 배출될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하여, 상기 반도체 패키지에 잔류하는 세척수가 상기 흡착패드를 가로지르며 상기 흡수구 측으로 이송된 후 복수 개의 상기 흡수구로 흡수되어 상기 흡수구와 연통된 흡수유로를 통해 흡수공간(337)에 수용된 후 공압라인(a)에 의하여 외부로 배출될 수 있다.
상기 블록 베이스(330) 하부에는 각각의 공압라인과 상기 흡착공간(331, 335) 및 상기 흡수공간(337)을 연결하는 매개로써, 공압 연결부재(350)가 구비될 수 있다. 상기 공압 연결부재는 각각의 흡착공간(331, 335) 및 흡수공간(337)으로 공압라인(a, b)을 연결하기 위한 연통유로(355, 357)가 구비될 수 있다.
즉, 각각의 공압라인은 일반적으로 호스 또는 배관 형태로 구성될 것이므로, 상기 공압 연결부재를 통해 단면적이 더 큰 상기 흡착공간(331, 335) 및 상기 흡수공간(337)으로 연결하기 위하여 상기 공압 연결부재(350)가 사용될 수 있다.
상기 공압 연결부재(350)의 상면에 형성되는 연통라인의 상단과 상기 블록 베이스(330)의 하면에 구비되는 흡착공간(331, 335)의 하단은 단면적의 크기는 다르지만 밀폐되므로 각각의 공압라인(a, b)에서 인가되는 음압이 인가될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 건조장치(300)의 다른 실시예의 단면도 및 세척수가 제거되는 과정을 도시한다. 구체적으로, 도 5(a)는 본 발명에 따른 건조장치(300)의 다른 실시예의 단면도를 도시하며, 도 5(b)는 세척수가 제거되는 과정을 도시한다. 도 1 내지 도 4를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 실시예는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 달리 상기 건조블록(320) 양측에 구비된다.
따라서, 상기 에어 블로워는 일방향으로만 추진하며 세척수를 일측에 구비된 흡수구를 통해 흡수하는 것이 아니라 양방향으로 왕복하며 건조블록 양 사이드 측에 구비된 흡수구(325a, 325b)를 통해 세척수를 흡수하여 에어 블로워의 이송시간을 단축하며 흡수 효과를 높일 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 건조장치(300)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 5를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 흡착패드(310)에는 전술한 바와 같이 비전유닛에 의한 검사과정에서 복수 행과 열로 배치된 반도체 패키지 중 최외곽 테두리에 배치된 반도체 패키지의 비전검사시 선명한 영상을 얻을 수 있도록, 흡착 패드의 상면에 함몰라인(313)을 구비할 수 있다.
반도체 패키지들이 격자형 또는 바둑판식으로 배치되는 경우 최외곽 테두리에 배치된 반도체 패키지의 경우에는 반도체 패키지의 두께 및 반도체 패키지 사이의 이격공간에 의하여 발생되는 음영을 통해 반도체 패키지의 각각의 경계영역을 촬상 검사할 수 있다.
그러나 도 6에 도시된 건조장치(300)의 흡착패드(310)와 같이 반도체 패키지를 격자형 또는 바둑판식으로 배치하지 않고, 대각선 방향으로 배치하는 경우, 반도체 패키지들이 각각의 테두리가 인접하지 않아 전술한 음영이 발생되지 않으므로 비전유닛에 의한 촬상 검사시 반도체 패키지의 위치 오차를 판단하기 어렵다.
따라서, 도 6에 도시된 실시예는 함몰라인(313)을 흡착패드(310)의 테두리에만 형성하는 것이 아니라 바둑판 형태로 형성하여, 대각선 방향으로 흡착되는 반도체 패키지 위치오차 판단의 기준점으로 각각의 반도체 패키지를 둘레의 함몰라인(313)을 사용할 수도 있다.
한편, 발수 실리콘은 흑색 등 어두운 색상일 수 있으며, 이에 흡착패드에 흡착된 반도체 패키지의 비전 검사시 밝기 차이를 이용하기 위하여, 촬상 이미지의 콘트라스트(contrast)를 높이기 위하여 반도체 패키지의 상면에는 밝은 광이 조사되고, 반도체패키지의 측면 영역 및 주변부는 어둡게 되어, 반도체 패키지 부분은 밝고 반도체 패키지의 주변부는 어두운 촬상 이미지를 얻을 수 있다.
그러므로, 비전 검사시 상기 반도체 패키지의 상면에는 밝은 광이 조사되고, 상기 반도체 패키지의 측면 영역은 음영이 형성된 상태로 촬상되어 상기 반도체 패키지는 밝고 상기 반도체 패키지의 주변부가 어두운 이미지를 통해 검사가 수행되므로 검사의 정확성이 향상될 수 있다.
비전 검사시 탑 검사와 사이드 검사시에 빛의 밝기를 조절함과 동시에 흡착패드의 상면에 콘트라스트가 높은 선명한 음영을 형성하기 위해 형성된 함몰라인을 통해 콘트라스트가 높은 음영라인을 형성하여 비전 검사의 신뢰도를 높일 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 건조장치(300)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 6를 참조한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 건조장치(300)는 복수 개의 흡수구(325)가 형성된 궤적을 따라 상기 에어 블로워에 의하여 추진되며 세척수가 수렴되는 수렴홈(326)이 형성된다. 전술한 실시예들과 달리, 상기 수렴홈(326)이 형성되고, 상기 수렴홈 내측에 흡수구(325)를 형성하면 상기 에어 블로워에 의하여 추진된 세척수를 흡수구(325) 근방에 머물게 하도록 수렴시킬 수 있으며, 이는 세척수 제거 효율이 향상됨을 의미할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 흡수구(325)가 형성되는 궤적이 에어 블로워의 이송방향과 수직한 방향으로 지그재그로 형성되는 경우 상기 수렴홈 역시 지그재그 형태가 되도록 형성할 수 있으며, 상기 흡수구(325)가 지그재그 형태로 형성되어 얻을 수 있는 전술한 효과 이외에 세척수 이탈을 최소화하는 추가적인 효과까지 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 건조장치의 평면도를 도시한다. 구체적으로, 도 8(a)는 도 2에 도시된 건조장치의 흡착패드 상에 반도체 패키지를 거치한 후 조명을 비춘 상태에서 비전유닛에 의하여 촬상된 이미지의 예시를 도시하며, 도 8(b)는 도 6에 도시된 건조장치의 흡착패드 상에 반도체 패키지를 거치한 후 조명을 비춘 상태에서 비전유닛에 의하여 촬상된 이미지를 도시한다.
전술한 바와 같이, 흡착패드에 흡착된 반도체 패키지의 비전 검사시 밝기 차이를 이용하기 위하여, 촬상 이미지의 콘트라스트(contrast)를 높이기 위하여 반도체 패키지의 상면에는 밝은 광이 조사되면, 반도체 패키지의 측면 영역 및 주변부는 어둡게 되어, 반도체 패키지 부분은 밝고 반도체 패키지의 주변부는 어두운 촬상 이미지를 얻을 수 있다.
구체적으로, 도 8(a)는 흡착패드(310) 상에 반도체 패키지(sp)들이 격자형으로 배치되고, 흡착패드의 테두리에만 함몰라인(313)이 형성된다. 따라서 비전검사시 빛을 흡착패드 상면에 조사하는 경우, 함몰라인(313)에 의하여 형성되는 제1 음영(S1)이 흡착패드의 테두리를 따라 형성되고, 바둑판식으로 반도체 패키지들이 인접하게 배치되는 흡착패드의 중심부에는 반도체 패키지의 높이 및 이격에 의하여 제2 음영(S2)이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 음영(S1) 및 제2 음영(S2)은 생성 이유는 다르지만 음영과 반도체 패키지 상면 경계라인 간의 콘트라스트가 명확하게 되어 비전 검사시 반도체 패키지의 위치 판단의 기준점으로 사용될 수 있다.
반면, 도 8(b)는 반도체 패키지들이 인접하게 배치되지 않고, 대각선 방향으로 배치되므로 도 8(a)에 도시된 바와 같은 반도체 패키지들 간의 경계 영역에 의하여 발생되는 제1 음영과 같은 음영이 형성되지 않고 인위적으로 바둑판식으로 흡착패드(310) 상에 형성된 함몰라인에 의한 제2 음영(S2)만 형성될 수 있다.
결과적으로 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 음영 모두가 비전검사시 반도체 패키지의 상면 테두리와의 위치비교를 위한 기준점으로 사용되기 충분한 콘트라스트의 차이를 발생시킬 수 있으므로 비전 검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
1000 : 반도체 스트립 절단 시스템
300 : 건조장치
310 : 흡착패드
311 : 흡착구
313 : 함몰라인
320 : 건조블록
325 : 흡수구
330 : 블록 베이스

Claims (13)

  1. 반도체 스트립을 절단하여 복수 개의 개별 반도체 패키지로 절단공정을 수행하는 반도체 패키지 절단 시스템을 구성하며, 반도체 패키지에 잔류하는 세척수를 제거하고 건조하기 위한 건조장치에 있어서,
    상기 반도체 패키지에 잔류하는 세척수를 일측 방향으로 수집하기 위하여, 일 방향으로 에어를 송풍하는 복수 개의 분사 노즐이 열 방향으로 구비되고, 상기 분사 노즐의 열 방향과 수직한 방향으로 이송하는 에어블로워;
    복수 개의 반도체 패키지를 각각 공압에 의하여 흡착하기 위한 복수 개의 흡착구가 형성되며, 상기 에어블로워에 의한 송풍시 상기 반도체 패키지에 잔류하는 세척수를 상기 에어블로워의 송풍 방향으로 추진하기 위하여 발수실리콘 재질로 이루어진 흡착패드;
    상기 흡착패드가 안착되며, 상기 에어 블로워에 의하여 상기 일 방향으로 추진되는 잔류 세척수를 흡수하고, 상기 에어블로워의 송풍방향과 대응되는 방향으로, 상기 흡착패드의 테두리 근방에 이격되어 형성되는 복수 개의 흡수구, 상기 흡착패드의 흡착구와 연통되는 복수 개의 흡착유로, 상기 흡수구와 연통되는 복수 개의 흡수유로가 형성된 건조블록; 및,
    상기 건조블록이 상부에 장착되며, 복수 개의 상기 흡착유로와 연통되는 흡착공간 및 상기 흡수구와 연통되는 흡수공간를 포함하는 블록 베이스;를 포함하며,
    상기 흡착패드에 흡착된 반도체 패키지 중 최외곽 테두리에 배치된 상기 반도체 패키지의 비전 검사시 음영을 형성할 수 있도록 상기 흡착패드의 테두리 상면에 함몰 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 흡수구는 상기 분사 노즐의 열방향과 평행한 방향을 따라 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반도체 패키지에 잔류하는 세척수가 상기 흡착패드를 가로지르며 상기 흡수구 측으로 이송되는 과정에서 복수 개의 상기 흡수구로 흡수되어 상기 흡수구와 연통된 흡수유로를 통해 상기 세척수가 흡수공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 블록 베이스의 흡착공간 및 흡수공간은 각각 음압이 인가될 수 있는 공압라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 흡수구는 2열로 구성되며, 각각의 흡수구는 서로 다른 행에 배열되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에어블로워가 왕복 이동하면서 에어를 분사하는 경우에는 상기 복수개의 흡수구가 상기 건조블록의 양 사이드 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 함몰라인은 상기 흡착패드의 테두리를 따라 형성되거나 바둑판 식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 흡착패드에는 복수개의 반도체 패키지들이 흡착되며, 상기 반도체 패키지들 각각이 이웃하여 배열되어 있지 않은 경우에는 바둑판 식으로 상기 반도체 패키지의 주변 둘레에 함몰라인을 형성하여 상기 반도체패키지의 주변 둘레에 음영이 형성되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 흡착패드는 흑색으로 되어 있으며 상기 흡착패드에 흡착된 반도체 패키지의 비전 검사시 상기 반도체 패키지의 상면에는 밝은 광이 조사되고, 상기 반도체 패키지의 측면 영역은 음영이 형성된 상태로 촬상되어 상기 반도체 패키지는 밝고 상기 반도체 패키지의 주변부가 어두운 이미지를 통해 검사가 수행되는 것을 특징으로 하는 건조장치.
  13. 반도체 스트립을 복수 개의 반도체 패키지로 절단하는 절단장치;
    상기 반도체 절단장치에 의해 개별화된 반도체 패키지를 세척하는 세척장치; 및,
    상기 세척장치에서 세척된 반도체 패키지의 잔류 세척수를 세척하기 위한 제1항, 제4항 내지 제8항, 및 제 10항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서의 건조장치;를 포함하는 반도체 스트립 절단 시스템.
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