KR102941237B1 - 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치에 관한 것으로, 고체 이산화탄소 공급부의 고체 이산화탄소를 분사하여 반도체 패키지를 세정하는 노즐과, 상기 노즐의 주변에 설치되어 상기 반도체 패키지를 제전하는 이오나이저와, 상기 반도체 패키지가 상면에 접촉되어 안착되는 면을 제공하며, 접촉된 반도체 패키지에 정전기가 축적되는 것을 방지하는 안착부를 포함할 수 있다.

Description

반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치{Solid carbon dioxide cleaning device for semiconductor packages}

본 발명은 고체 이산화탄소 세정 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 고체 이산화탄소 세정시 발생하는 정전기 및 스파크를 효과적으로 제거할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지(Pakage) 공정은 플라스틱 기판에 반도체 칩(Chip)을 설치하는 공정으로, 반도체 칩을 기판에 부착하는 과정에서 각종 이물에 의한 부착 불량으로 생산 수율이 저하될 수 있다.

이물에 의한 수율 저하를 방지하기 위하여, 이물의 검출과 세정이 요구된다.

세정은 고체 이산화탄소(CO₂)를 사용할 수 있다.

고체 이산화탄소 세정은 물이나 화학 약품을 사용하지 않고, 건조 공정이 필요 없으며, 표면 손상이 없고, 세정 후 2차 폐기물이 발생하지 않는다는 장점이 있다.

그러나 고체 이산화탄소를 이용하는 세정 방식은 제품 표면을 직접 충격하는 과정에서 높은 전압의 정전기와 스파크를 발생 시킬 수 있다.

고체 이산화탄소 세정 장치에서 정전기가 발생하는 이유는 고체 이산화탄소와 공기를 운반하는 배관 내부에서 분자들의 마찰이나 고체 이산화탄소가 제품에 충격하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 발생할 수 있다.

또한, 고체 이산화탄소의 표면은 매우 차갑고, 건조하며, 절연체의 특성을 가지고 있어 전하가 쉽게 축적된다.

스파크는 세정 대상인 반도체 패키지의 표면이 플라스틱 절연체인 관계로 정전기가 쉽게 축적되기 때문에 패키지의 금속 부분과의 전위차가 커시면서, 방전 현상이 발생할 수 있다.

스파크는 1000V 이상 고전압이며, 발생 시 제품을 손상시키는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 10-0899159호(2009년 5월 18일 등록, 포토 마스크 세정장치 및 방법)에는 제전기를 사용하여 웨이퍼가 정전기로 대전되는 것을 방지하는 기술이 기재되어 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 반도체 패키지 공정에서 수지재인 패키지의 고체 이산화탄소를 이용한 세정 과정에서 발생하는 정전기를 제거하고, 스파크가 발생되는 것을 방지할 수 있는 고체 이산화탄소 세정 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고체 이산화탄소 세정 장치는, 고체 이산화탄소 공급부의 고체 이산화탄소를 분사하여 반도체 패키지를 세정하는 노즐과, 상기 노즐의 주변에 설치되어 상기 반도체 패키지를 제전하는 이오나이저와, 상기 반도체 패키지가 상면에 접촉되어 안착되는 면을 제공하며, 접촉된 반도체 패키지에 정전기가 축적되는 것을 방지하는 안착부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 안착부는, 상하로 다수의 통공이 형성된 바디와, 상기 바디의 통공에 삽입 설치되는 도전성 패드와, 상기 도전성 패드의 저면에 결합되어, 상기 도전성 패드와 접촉되는 상기 반도체 패키지의 정전기를 접지로 방출시키는 접지 케이블을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 도전성 패드는, 탄성을 가지는 실리콘 패드일 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 도전성 패드는, 표면 저항이 10⁶ 내지 10⁹Ω일 수 있다.

본 발명은, 수지재인 패키지 제품의 표면을 고체 이산화탄소로 세정하며, 패키지에 직접 접촉되어 세정 대상물인 패키지의 정전기를 제거함으로써, 정전기에 의한 이물의 흡착을 방지하고 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고체 이산화탄소 세정장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일부 구성 예시도이다.
도 3은 안착부의 일부 단면 구성도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따른 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일부 구성 예시도이며, 도 3은 상기 안착부(10)의 일부 상세 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 각각 참조하면 본 발명은, 고체 이산화탄소 공급부(40)를 통해 공급되는 이산화탄소를 분사하여, 반도체 패키지(1)를 세정하는 노즐(30)과, 상기 노즐(30)의 양측에 위치하여 고체 이산화탄소 세정과정에서 발생하는 정전기를 제거하는 이오나이저(20)와, 상면에 상기 반도체 패키지(1)가 접촉된 상태로 세정공정이 진행되도록 하며, 상기 반도체 패키지(1)의 정전기를 제거하는 안착부(10)를 포함하여 구성된다.

상기 안착부(10)는 다수의 통공이 형성된 바디(11)와, 상기 바디(11)의 통공에 삽입 설치되는 도전성 패드(12)와, 상기 도전성 패드(12)에 연결되는 접지 케이블(13)을 포함하여 구성된다.

도면에는 생략되었으나, 본 발명은 반도체 패키지(1)의 이물 검출을 위한 비전 카메라를 더 포함할 수 있다.

즉, 반도체 패키지(1)의 이미지를 확인하여, 반도체 패키지(1)의 세정 여부를 결정하고, 세정 후 반도체 패키지(1)의 상태를 검출할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 노즐(30)은 고체 이산화탄소 공급부(40)로부터 공급되는 고체 이산화탄소를 반도체 패키지(1)에 분사하여 반도체 패키지(1)의 이물을 세정한다.

반도체 패키지(1)는 수지재인 것으로 한다.

앞서 설명한 바와 같이 고체 이산화탄소를 이용한 세정 공정의 진행 중에, 고체 이산화탄소와의 충돌 등에 의해 정전기가 발생할 수 있다.

본 발명에서는 반도체 패키지(1)에 정전기가 축적되는 것을 방지하기 위하여, 이오나이저(20)와 안착부(10)를 동시에 사용하는 것으로 한다.

이오나이저(20)는 방전전극을 포함하며, 고전압을 인가하여 플러스 이온과 마이너스 이온을 방출하고, 플러스 이온과 마이너스 이온은 세정 대상물인 반도체 패키지(1)로 이동하며, 중성화된다.

이를 이용하여 반도체 패키지(1)를 제전시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 반도체 패키지(1)가 상면에 안착되는 안착부(10)를 제공하며, 안착부(10)에 다수의 도전성 패드(12)를 결합하여, 세정 과정에서 발생되는 정전기를 접지 케이블(13)을 통해 세정장치의 접지 부스를 통해 제거할 수 있게 된다.

상기 도전성 패드(12)는 제전 처리된 실리콘 패드를 사용한다.

상기 안착부(10)에는 도전성 패드(12)가 일정한 간격으로 배치되도록 하며, 평탄한 안착면을 제공하기 위하여 안착부(10)의 바디(11)에 다수의 통공을 설치하고, 통공에 도전성 패드(12)를 삽입한다.

도전성 패드(12)의 바닥면에는 접지 케이블(13)의 일단이 연결된며, 접지 케이블(13)의 타단은 세정장치의 접지 부스에 연결되어, 정전기를 제거할 수 있다.

도전성 패드(12)는 4개에서 34개 정도로 배치될 수 있으며, 다양한 반도체 패키지(1) 제품을 세정할 수 있도록 바디(11)는 통상의 반도체 패키지(1)의 크기보다 더 큰 것으로 할 수 있다.

아울러 상기 노즐(30) 또는 안착부(10)를 평면상 이동 가능한 구조로 하여, 안착부(10)에 다수의 반도체 패키지(1)를 안착한 상태에서, 다수의 반도체 패키지(1)를 연속으로 세정할 수 있도록 구성할 수 있다.

이때 다수의 반도체 패키지(1)는 각각 도전성 패드(12)에 저면이 직접 접촉되는 것으로 한다.

도전성 패드(12)는 탄성을 가지는 것으로 하며, 노즐(30)에서 분사되는 고체 이산화탄소에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도전성 패드(12)는 표면 저항이 10⁶ 내지 10⁹Ω인 것을 사용하여, 급격하거나 점진적인 전하의 이동을 방지할 수 있다.

도전성 패드(12)는 반도체 패키지(1)에 직접 접촉되며, 반도체 패키지(1)에 전하가 축적되어 주변의 금속으로 방전되기 전에 외부의 접지로 방출시켜, 정전기 축적을 방지하고, 정전기 축적에 따른 스파크 발생을 방지할 수 있게 된다.

예를 들어, 반도체 패키지(1) 내부의 금속 볼 등과의 전위차에 의한 스파크의 발생을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 반도체 패키지(1)의 표면에 이온을 분사하여 제전하는 이오나이저(20)를 사용함과 아울러 도전성 실리콘 등의 도전성 패드(12)와 도전성 패드(12)에 연결되는 접지 케이블(13)을 사용하고, 도전성 패드(12)가 반도체 패키지(1)에 직접 접촉된 상태에서 정전기를 외부 접지로 방출시킴으로써, 반도체 패키지(1)에 정전기가 축적되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 정전기 축적을 방지하여 반도체 패키지(1) 표면과 주변 금속간 전위차가 발생하는 것을 방지하여, 스파크의 발생을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:안착부 11:바디
12:도전성 패드 13:접지 케이블
20:이오나이저 30:노즐
40:고체 이산화탄소 공급부

Claims (4)

1. 고체 이산화탄소 공급부의 고체 이산화탄소를 분사하여 반도체 패키지를 세정하는 노즐;
   상기 노즐의 주변에 설치되어 상기 반도체 패키지를 제전하는 이오나이저; 및
   상기 반도체 패키지가 상면에 접촉되어 안착되는 면을 제공하며, 접촉된 반도체 패키지에 정전기가 축적되는 것을 방지하는 안착부를 포함하되,
   상기 안착부는,
   상하로 다수의 통공이 형성된 바디;
   상기 바디의 통공에 삽입 설치되는 도전성 패드; 및
   상기 도전성 패드의 저면에 결합되어, 상기 도전성 패드와 접촉되는 상기 반도체 패키지의 정전기를 접지로 방출시키는 접지 케이블을 포함하는 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 패드는,
   탄성을 가지는 실리콘 패드인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 패드는,
   표면 저항이 10⁶ 내지 10⁹Ω인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 고체 이산화탄소 세정 장치.