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KR101814493B1 - 반도체 몰딩수지 선택 제거 장치 및 방법 - Google Patents

반도체 몰딩수지 선택 제거 장치 및 방법 Download PDF

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KR101814493B1
KR101814493B1 KR1020160066206A KR20160066206A KR101814493B1 KR 101814493 B1 KR101814493 B1 KR 101814493B1 KR 1020160066206 A KR1020160066206 A KR 1020160066206A KR 20160066206 A KR20160066206 A KR 20160066206A KR 101814493 B1 KR101814493 B1 KR 101814493B1
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semiconductor package
scanning
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김영길
김병곤
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Abstract

반도체 패키지의 몰드 수지를 선택적으로 제거하기 위한 반도체 패키지 몰드 수지 제거 장치가 개시된다. 이 반도체 패키지 몰드 수지 제거 장치는 몰드 수지를 포함하는 반도체 패키지가 놓이는 스테이지; 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생유닛; 상기 레이저 빔 발생유닛에서 발생한 레이저 빔을 상기 몰드 수지 위로 x-y 스캔닝하기 위한 레이저 빔 스캔유닛; 상기 몰드 수지 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 작은 크기의 레이저 빔 스폿으로 집속하기 위한 레이저 빔 집속유닛; 상기 몰드 수지가 상기 레이저 빔에 의해 제거될 때 발생하는 분진을 흡입하여 제거하기 위한 분진 흡입유닛; 및 상기 반도체 패키지의 두께에 따라 상기 스테이지 높이를 조절하는 스테이지 높이 조절유닛을 포함한다.

Description

반도체 몰딩수지 선택 제거 장치 및 방법{apparatus and method of selective removal of molding resin on semiconductor}
본 발명은 반도체 패키지 내부의 상태를 분석하기 위해 반도체 패키지의 몰드 수지(EMC: Epoxy Mold Compound)를 선택적으로 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 전형적인 반도체 패키지(2)의 구조를 보여준다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 상에서 만들어진 반도체칩(21)은 단위 전자 소자로 실장하기 위해 패키징(packaging) 공정을 거친다. 패키징 공정에서는, 각각의 칩으로 분리된 반도체 소자, 즉, 반도체칩(21)이 실제 회로기판에 장착되어 지는 리드프레임(Leadframe)(23) 또는 PCB프레임(BGA type 패키지의 경우) 상에 부착되고, 반도체칩(21) 상의 전기 단자와 리드프레임(23)의 리드 사이가 금, 동 또는 알루미늄 등과 같은 금속 와이어(24)에 의해 연결된다. 반도체칩(21)은 서브마운트(22) 상에 실장된 상태로 리드프레임(23)에 실장될 수 있다.
이후, 반도체칩(21)과 금속 와이어(24)가 외부로부터 보호될 수 있도록, 몰드 수지(25), 더 구체적으로는, EMC(Epoxy molding compound)에 의해 봉지된다. 이후 개개의 패키지 단자로 분리된 반도체 패키지(2)에 대한 전기적으로 테스트가 수행되며, 양품은 제품 모델, 번호 등의 마킹(marking) 공정을 거쳐 최종 반도체 패키지로 완성된다. 테스트 공정에서 다양한 불량들이 발생하는데, 이를 분석 개선하기 위해서는 완성된 반도체 패키지(2)의 몰드 수지를 선택적으로 제거하여 반도체칩(21)과 와이어(24)의 상태를 정밀하게 검사해야 한다.
이를 위한 기존 방식으로는 매우 강한 황산, 질산 등과 같은 화학약품을 사용하여 몰드 수지를 녹여 제거하는 화학적 에칭 방법이 있다. 이러한 화학적 에칭 방법은 황산, 질산의 강한 발연(fuming) 특성으로 작업자에게 매우 유해하며, 매우 열악한 작업 환경을 조성한다. 또한 사용된 약품은 아주 조심스런 후처리가 필요하며, 약품 사용 및 후처리 비용이 지속적으로 들어간다. 또한, 위와 같은 화학약품은 최근 본딩 와이어로 널리 사용되고 있는 Cu 와이어를 쉽게 부식시키는 기능적 문제도 야기하고 있다.
대한민국 특허등록 제10-0383440호(2003. 04. 28.)
본 발명은, 종래 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 청정 빛 에너지원인 레이저 빔을 사용하여, 반도체칩과 와이어의 손상 없이, 반도체 패키지의 몰드 수지만을 선택적으로 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 다른 목적과 여러 가지 이점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 이해 될 것이다.
본 발명의 일 측면에 따라, 반도체 패키지의 몰드 수지를 선택적으로 제거하기 위한 몰드 수지 선택 제거 장치가 제공되며, 이 몰드 수지 선택 제거 장치는, 몰드 수지를 포함하는 반도체 패키지가 놓이는 스테이지; 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생유닛; 상기 레이저 빔 발생유닛에서 발생한 레이저 빔을 상기 몰드 수지 위로 x-y 스캔닝하기 위한 레이저 빔 스캔유닛; 상기 몰드 수지 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 작은 크기의 레이저 빔 스폿으로 집속하기 위한 레이저 빔 집속유닛; 상기 몰드 수지가 상기 레이저 빔에 의해 제거될 때 발생하는 분진을 흡입하여 제거하기 위한 분진 흡입유닛; 및 상기 반도체 패키지의 두께에 따라 상기 스테이지 높이를 조절하는 스테이지 높이 조절유닛을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 몰드 수지 선택 제거 장치는 상기 레이저 빔 발생유닛에서 발생한 레이저 빔의 단면 크기를 확대하기 위한 레이저 빔 확대유닛을 상기 레이저 빔 발생유닛과 상기 레이저 빔 스캔유닛 사이에 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 몰드 수지 선택 제거 장치는 상기 분진 흡입유닛 반대편에서 상기 분진 흡입유닛 측으로 기체를 분사하는 기체 분사유닛을 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 기체 분사유닛은 불활성 기체를 분사한다. 또한, 상기 기체 분사유닛은 상기 기체를 분사할 때 CO2 드라이아이스를 몰드 수지 표면에 분사하여 몰드 수지 내 반도체칩을 냉각시키는 것이 바람직하다.
일 실시예에 따라, 상기 몰드 수지 선택 제거 장치는 상기 레이저 빔 스캔유닛에 의한 일련의 레이저 빔 스캔 방향을 매회 일정 각도 회전시킨다.
일 실시예에 따라, 상기 몰드 수지 선택 제거 장치는 적어도 상기 레이저 빔 발생유닛, 상기 레이저 빔 스캔유닛 및 상기 스테이지 높이 조절유닛을 통합적으로 제어하기 위한 통합제어유닛을 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 레이저 빔 발생유닛은 파장 영역 1.0 ~ 1.1um, 주파수 1 kHz 이상의 레이저를 이용한다.
일 실시예에 따라, 상기 레이저 빔 스캔 유닛은 스캔닝 속도는 100mm/sec 이상, 스캔 피치 500um 이하로 스캔닝된다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 반도체 패키지의 몰드 수지를 선택적으로 제거하기 위한 몰드 수지 선택 제거 방법이 제공된다. 이 방법은 몰드 수지를 포함하는 반도체 패키지를 스테이지 위치 배치하는 단계; 레이저 빔을 발생시키는 단계; 상기 레이저 빔을 상기 몰드 수지 위로 x-y 스캔닝하는 단계; 상기 몰드 수지 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 작은 크기의 레이저 빔 스폿으로 집속하는 단계; 상기 몰드 수지가 상기 레이저 빔에 의해 제거될 때 발생하는 분진을 제거하는 단계; 및 상기 반도체 패키지의 두께에 따라 상기 스테이지 높이를 조절하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 몰드 수지 선택 제거 방법은 일련의 레이저 빔 스캔 방향을 매회 90도씩 회전시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 레이저 빔은 파장 영역 1.0 ~ 1.1um, 주파수 1 kHz 이상의 레이저를 이용하고, 상기 레이저 빔의 스캔닝 속도는 100mm/sec 이상으로 정해지며, 상기 레이저 빔의 스캔 피치는 상기 레이저 빔 스폿 크기보다 작은 500um 이하로 정해진다.
일 실시예에 따라, 상기 몰드 수지 선택 제거 방법은 상기 몰드 수지의 표면에 기체와 고체 CO2 드라이아이스를 분사하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 기존 황산, 질산 등을 이용한 화학적 제거 방법과 비교해 매우 빠른 속도로 반도체 패키지 몰드 수지를 선택적으로 제거 할 수 있고, 안전한 작업 환경을 제공하고, 공정이 매우 단순하고, 공정 비용이 거의 들지 않으며, 동(copper) 와이어 부식 문제도 발생하지 않는다는 등의 효과를 제공한다.
도 1은 전형적인 반도체 패키지의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치를 전반적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 반도체 패키지의 몰드 수지를 반도체칩 및/또는 와이어의 손상 없이 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 몰드 수지 제거 전과 몰드 수지 제거 후의 반도체 패키지의 사진들이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제공된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치를 전반적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 몰드 수지 제거 장치(1)는, 스테이지(100) 위에 놓인 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 선택적으로 제거하기 위해, 레이저 빔(L)을 발생시키는 레이저 빔 발생유닛(200)과, 상기 레이저 빔 발생유닛(200)이 발생시킨 레이저 빔을 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25) 위에 국부적으로 고속 스캔닝하기 위한 레이저 빔 스캔유닛(400)과, 상기 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25) 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 작은 크기의 레이저 빔 스폿으로 집속하기 위한 레이저 빔 집속유닛(500)을 포함한다.
또한, 본 실시예에 따른 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치(1)는, 다양한 반도체 패키지의 두께에 대응하기 위해, 상기 스테이지(100)를 z-축 방향으로 높이 조절하는 스테이지 높이 조절유닛(120)과, 상기 레이저 빔에 의해 제거된 몰드 수지의 분진을 영구적으로 제거하기 위한 분진 흡입유닛(600)과, 상기 레이저 빔 스캔유닛(400)에 의한 레이저 빔의 일련의 스캔 방향을 매회 일정 각도로, 더 바람직하게는, 90ㅀ회전시키도록 구성된다. 상기 레이저 빔의 스캔 방향 회전은 레이저 빔으로 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 제거하는 과정에서 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25) 내에 봉지된 반도체칩(21)과 와이어(24)가 레이저 빔에 의한 열 발생에 의해 손상되는 것을 최소화시켜준다.
부가적으로, 본 실시예에 따른 반도체 패키지 몰드 제거 장치(1)는 상기 레이저 빔 발생유닛(200)과 상기 레이저 빔 스캔유닛(400) 사이에서 레이저 빔의 빔 단면 크기를 확대해 상기 레이저 빔 스캔유닛(400)에 제공하는 레이저 빔 확대유닛(300)을 더 포함한다.
또한, 상기 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치(1)는 전술한 레이저 빔 발생유닛(200) 및 레이저 빔 스캔유닛(400) 등을 통합적으로 제어하기 위한 통합제어유닛(1000)을 더 포함한다. 상기 스테이지 높이 조절유닛(120)이 이용되는 경우, 상기 통합제어유닛(100)이 상기 스테이지 높이 조절유닛(120)도 제어함은 물론이다.
상기 레이저 빔 발생유닛(200)은 앞에서 언급한 바와 같이 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 선택적으로 제거하기 위한 에너지원으로서의 레이저 빔(L)을 발생시킨다. 레이저 빔 발생유닛(200)에 의해 발생되는 레이저 빔으로는 반도체 패키지(2) 몰드 수지(25)의 제거에 적합한 다양한 파장의 레이저 빔이 이용될 수 있다. 근적외선 파장 영역, 즉, 1.0 ~ 1.1um 파장 영역의 레이저 빔을 사용하면, 레이저 빔과 몰드 수지(25)와의 반응성이 좋으면서도, 금속 와이어 및 반도체칩과는 반응이 거의 일어나지 않아, 선택적인 몰드 수지(25)의 선택적 제거에 적합하다. 또한, 이 파장대의 파이버 레이저(fiber laser)를 사용할 경우, 광학적 정렬 작업이 필요 없고, 소모성 광학 부품의 교체가 없어 오랜 시간 안정적으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 레이저 빔 스캔유닛(400)은 상기 레이저 빔 발생유닛(200)에서 발생되어 제공된 레이저 빔을 몰드 수지 제거 영역에 빠른 속도로 x-y 스캔닝하도록 이용된다. 상기 레이저 빔 스캔유닛(400)은 고속 레이저 가공에 사용되는, 2개의 미러를 이용한 갈바노(Galvano) 스캔너를 사용하는 것이 바람직하다. 레이저 빔의 스캔닝 속도가 늦을 경우, 단위 면적 단위 시간당 많은 에너지가 인입되어 반도체칩(21)에 손상을 가할 수 있으므로, 상기 레이저 빔 스캔유닛(400)은 최소 100mm/sec 이상의 스캔닝 속도를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 레이저 빔 집속유닛(500)은 상기 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25) 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 몰드 수지(25) 표면에 매우 작은 크기의 스폿(spot)을 만들어서, 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 정밀하게 선택 제거할 목적으로 사용된다. 여기에서, 상기 레이저 빔 집속유닛(500)은 렌즈에 대한 레이저 빔의 입사각 변화에 대해서도 항상 일정한 초점 거리 및 초점 크기를 유지하는 f-θ 렌즈를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 스캔 필드는 작은 레이저 빔 스폿을 유지하기 위해 100mm x 100mm 이하를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 몰드 수지(25)의 선택적 제거가 필요한 반도체 패키지(2)들이 다양한 두께를 가지므로, 몰드 수지(25)에 레이저 빔의 초점을 맞추는 조절을 위해서는 반도체 패키지(2)가 놓인 스테이지(100)의 높이 조절이 필요하다. 상기 스테이지 높이 조절유닛(120)은 상기 스테이지(100)를 z-축 방향으로 이동시켜 상기 스테이지(100) 및 그 위에 위치한 반도체 패키지(2)의 높이를 조절한다. 반도체 패키지(2)의 높이 조절에 의해, 그 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)에 레이저 빔의 초점을 맞추는 조절이 가능하다. 스테이지 높이 조절유닛(120)은 카메라 및/또는 위치 센서를 이용하여 몰드 수지(25)의 표면에 대한 레이저 빔 초점을 자동으로 조절할 수도 있다. 또한, 적절한 지그를 사용하면 여러 개의 반도체 패키지를 한 번에 처리할 수도 있다.
또한, 상기 분진 흡입유닛(600)은 레이저 빔에 의해 몰드 수지(25)가 증발 제거될 때 발생하는 분진을 영구적으로 제거하기 위한 목적으로 사용된다. 이때, 보다 효율적인 분진 제거를 위해, 상기 분진 흡입유닛(600)의 반대쪽에서 몰드 수지(25)의 표면 측으로 기체를 분사하여 몰드 수지(25)에서 증발된 분진을 상기 분진 흡입유닛(600) 측으로 유도하는 기체 분사유닛(800)이 배치될 수 있다. 또한, 반도체 패키지(2)가 산화에 취약한 동 소재의 Cu 와이어(24)를 포함하는 경우 Cu 와이어(24)에는 레이저 빔에 의한 열산화 작용이 발생할 수 있다. 이때 상기 기체 분사유닛(80)이 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)와 같은 불활성 기체를 분사함으로써, 상기 레이저 빔에 의한 열산화 작용을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 상기 기체 분사유닛(80)은 상기 분사되는 기체의 분사압에 의해 CO2 드라이아이스를 몰드 수지(25)의 표면에 분사하도록 구성된 것이 바람직하다. 레이저 빔으로 몰드 수지(25)를 제거할 때 높은 열이 발생하여 그 열로 인해 반도체칩(21)에 열적 손상이 있을 수 있는데, 상기 기체 분사유닛(80) -78.5℃의 고체 CO2 드라이아이스를 몰드 수지(25)에 분사함으로써 반도체칩(21)을 냉각시켜 그 반도체칩(21)의 열적 손상을 방지한다. 몰드 수지(25)에 분사되는 고체 CO2 드라이아이스는 몰드 수지(25) 내 반도체칩(21)을 냉각시킴은 물론이고 레이저빔에 의해 몰드 수지(25)가 제거될 때 발생한 잔사를 제거하는 효과를 제공한다. 고체 CO2 드라이아이스의 입자 크기는 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 고체 CO2 드라이아이스의 입자 크기입자 크기 300㎛을 초과하는 경우, 냉각 효과와 잔사 제거 효과가 오히려 더 저하되고 반도체 패키지에 물리적 충격을 줄 우려가 있다.
상기 기체 분사유닛(800)은 상기 고체 CO2 드라이아이스의 분사를 위해 액체 CO2 공급부(820)를 포함할 수 있다. 액체 CO2 공급부(820)에서 공급되는 액체 CO2는, 액체 CO2공급라인을 통해 분사노즐로 분사노즐과 연결 부위에서 순간적 압력 감소에 의해 단열 팽창하여 고체 CO2 드라이아이스로 변화하며, 이 고체 CO2 드라이아이스가 분사되는 기체 압력에 의해 몰드 수지(25)의 표면에 분사될 수 있다. 대안적으로, 미리 만들어진 고체 CO2 드라이아이스를 보관하여 그 고체 CO2 드라이아이스 분사하는 것도 고려될 수 있다.
또한, 상기 분진 흡입유입(600)은 내부에 착탈식 필터를 구비하며, 상기 탈착식 필터는 주기적으로 교체되는 것이 바람직하다.
앞에서 언급한 바와 같이, 상기 레이저 빔 발생유닛(200)과 상기 레이저 빔 스캔유닛(400) 사이에 레이저 빔 확대유닛(300)이 설치될 수 있다. 상기 레이저 빔 발생유닛(200)에서 나오는 레이저 빔의 직경을 상기 레이저 빔 확대유닛(300)을 이용해 확대하여 전송할 경우, 레이저 빔 집속유닛(500)을 통해 집속되는 레이저 빔의 스폿 크기는 반비례로 작게 만들어질 수 있다. 아주 정밀하게 몰드 수지를 제거해야 하는 경우, 아주 작은 레이저 빔 스폿이 필요한데, 이때 레이저 빔 확대유닛(300)을 이용하면, 최종적으로 아주 작은 크기의 레이저 빔 스폿을 만들 수 있다.
앞에서 언급한 바와 같이, 레이저 빔의 스캔 방향을 매회 일정 각도 회전시키면, 레이저 빔으로 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 제거하는 과정에서 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25) 내에 봉지된 반도체칩(21)과 와이어(24)가 레이저 빔에 의한 열 발생에 의해 손상되는 것을 최소화시켜줄 수 있다. 상기 스캔 방향의 매회 회전을 이용하여 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 반도체칩 및/또는 와이어의 손상 없이 제거하는 방법을 도 2와 도 3을 함께 참조하여 보다 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스테이지 높이 조절 유닛(120)에 의해 높이가 조절되는 스테이지(100) 상에 반도체 패키지(2)가 위치하면, 레이저 빔 스캔유닛(400)은 통합제어유닛(1000)에서 미리 설정한 몰딩 수지(25) 상의 제거 영역으로 레이저 빔을 고속으로 스캔닝하여 몰드 수지(25)를 선택적으로 제거한다. 이때, 상기 레이저 빔 스캔유닛(100)은 일정한 스캔 피치(pitch)를 가지고 좌우 왕복 운동을 하면서 일련의 레이저 빔 스캔닝을 1회 진행한다.
상기 레이저 빔의 스캔닝을 위한 피치는 매우 중요한 공정 인자로서, 레이저 빔 스폿 크기보다 크게 설정해서는 안 된다. 보통 피치는 500um 이하로 하는 것이 바람직하다.
레이저 출력은 전체 공정 시간을 좌우하는 중요한 인자로서, 큰 출력을 사용할 경우 빠르게 몰드 수지 제거 공정을 수행할 수 있으나, 큰 에너지 유입으로 인해 반도체칩 손상의 가능성이 커질 수 있으므로, 보통 100W 이하로 이용하는 것이 바람직하다. 정밀한 몰드 수지의 제거를 위해서는 레이저가 연속파가 아닌 펄스파 레이저를 사용하는 것이 바람직하며, 펄스파 레이저의 경우 주파수가 1 kHz 이상의 레이저를 사용하는 것이 정밀하고 안전한 제거 작업을 위해 바람직하다. 레이저 빔 스캔 속도는 너무 느릴 경우 열 손상을 가할 수 있으므로 100mm/sec 이상을 설정하는 것이 바람직하다.
레이저 빔을 이용한 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25) 선택 제거 공정에 있어서, 가장 중요한 사항이 반도체칩(21)과 와이어(24)에 레이저 빔에 의한 열 손상을 가하지 않는 것이다.
이를 위해서는, 가장 먼저 전체 영역 스캔닝으로 아주 적은 두께로 몰드 수지(25)를 제거하고, 스캔닝을 반복함으로써, 단계적으로 전체 몰드 수지(25)를 조금씩 조금씩 제거해 나간다. 이때 스캔닝 방향을 동일하게 할 경우 한쪽으로 열이 누적되어 국부적인 열 손상이 발생할 수 있다. 이를 막기 위해, 상기 레이저 빔 스캔유닛(400)에 의한 레이저 빔 스캔닝 방향을 도 3에 도시된 것과 같이 순차적으로 매회 90도 씩 회전시켜줌으로써, 전체적인 열 발산 균형을 구현하고 이를 통해 반도체칩(21)의 손상을 최소화 시킬 수 있다는 장점이 있다. 레이저 빔의 스캔 방향 회전은 도 3과 같이 (a) -> (b) -> (c) -> (d) - (a)의 순서로 반복 수행된다. 그리고, 레이저 빔 스캔 방향 회전은 가상의 x-y 평면 또는 몰드 수지의 제거 영역을 수직으로 지나는 축선에 대하여 수행된다.
전술한 방식으로 반도체 패키지(2)의 몰드 수지(25)를 부분적으로 선택 제거하는 작업을 수행하였으며, 도 4는 몰드 수지 제거 전 반도체 패키지의 사진과 몰드 수지 제거 후 반도체 패키지의 사진이다.
레이저 빔을 이용한 반도체 패키지 몰드 수지 제거 방법은 기존 황산, 질산 등을 이용한 화학적 제거 방법과 비교해 제거 시간을 약 1/10로 단축할 수 있고, 제거 공정도 매우 단순하고 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
100..................................스테이지
120..................................스테이지 높이 조절유닛
200..................................레이저 빔 발생유닛
300..................................레이저 빔 확대유닛
400..................................레이저 빔 스캔유닛
500..................................레이저 빔 집속유닛
600..................................분진 흡입유닛
800..................................기체 분사유닛
1000.................................통합제어유닛

Claims (13)

  1. 반도체 패키지의 몰드 수지를 선택적으로 제거하기 위한 장치로서,
    몰드 수지를 포함하는 반도체 패키지가 놓이는 스테이지;
    레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생유닛;
    상기 레이저 빔 발생유닛에서 발생한 레이저 빔을 상기 몰드 수지 위로 x-y 스캔닝하기 위한 레이저 빔 스캔유닛;
    상기 몰드 수지 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 작은 크기의 레이저 빔 스폿으로 집속하기 위한 레이저 빔 집속유닛;
    상기 몰드 수지가 상기 레이저 빔에 의해 제거될 때 발생하는 분진을 흡입하여 제거하기 위한 분진 흡입유닛;
    상기 반도체 패키지의 두께에 따라 상기 스테이지 높이를 조절하는 스테이지높이 조절유닛; 및
    상기 분진 흡입유닛 반대편에서 상기 분진 흡입유닛 측으로 기체를 분사하는 기체 분사유닛을 포함하며,
    상기 레이저 빔의 스캔 피치는 상기 레이저 빔 스폿 크기보다 작게 정해지며,
    상기 레이저 빔 스캔유닛에 의한 일련의 레이저 빔 스캔 방향을 매회 90도 회전시켜 행하되, 첫번째 레이저 빔 스캔 방향과 다섯번째 레이저 빔 스캔 방향이 같아지도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 빔 발생유닛에서 발생한 레이저 빔의 단면 크기를 확대하기 위한 레이저 빔 확대유닛을 상기 레이저 빔 발생유닛과 상기 레이저 빔 스캔유닛 사이에 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기체 분사유닛은 불활성 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 기체 분사유닛은 상기 기체의 분사 압력에 의해 고체 CO2 드라이아이스를 상기 몰드 수지의 표면에 분사하는 것을 특징으로 하는 몰드 수지 선택 제거 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 적어도 상기 레이저 빔 발생유닛, 상기 레이저 빔 스캔유닛 및 상기 스테이지 높이 조절유닛을 통합적으로 제어하기 위한 통합제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 빔 발생유닛은 파장 영역 1.0 ~ 1.1um, 주파수 1 kHz 이상의 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 빔 스캔 유닛은 스캔닝 속도는 100mm/sec 이상, 스캔 피치 500um 이하로 스캔닝되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 장치.
  10. 반도체 패키지의 몰드 수지를 선택적으로 제거하기 위한 방법으로서,
    몰드 수지를 포함하는 반도체 패키지를 스테이지 위치 배치하는 단계;
    레이저 빔을 발생시키는 단계;
    상기 레이저 빔을 상기 몰드 수지 위로 x-y 스캔닝하는 단계;
    상기 몰드 수지 위로 스캔닝되는 레이저 빔을 작은 크기의 레이저 빔 스폿으로 집속하는 단계;
    상기 몰드 수지가 상기 레이저 빔에 의해 제거될 때 발생하는 분진을 흡입 방식으로 제거하는 단계; 및
    상기 반도체 패키지의 두께에 따라 상기 스테이지 높이를 조절하는 단계; 및
    일련의 레이저 빔 스캔 방향을 매회 90도씩 회전시키는 단계를 포함하며,
    상기 일련의 레이저 빔 스캔 방향을 매회 90도씩 회전시키는 단계는 첫번째 레이저 빔 스캔 방향과 다섯번째 레이저 빔 스캔 방향이 같아지도록 하는 것을 포함하며,
    상기 분진을 흡입하여 제거하는 단계는 분진 흡입유닛 반대편에 기체 분사유닛을 배치하여, 상기 기체 분사유닛이 상기 분진 흡입유닛 측으로 기체를 분사하는 것을 포함하며,
    상기 레이저 빔의 스캔 피치는 상기 레이저 빔 스폿 크기보다 작은 500um 이하로 정해지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 레이저 빔은 파장 영역 1.0 ~ 1.1um, 주파수 1 kHz 이상의 레이저를 이용하고, 상기 레이저 빔의 스캔닝 속도는 100mm/sec 이상으로 정해지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 방법.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 몰드 수지의 표면에 기체와 고체 CO2 드라이아이스를 분사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰드 수지 선택 제거 방법.
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