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KR102165503B1 - Apparatus for preventing warpage of semiconductor package module - Google Patents

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KR102165503B1
KR102165503B1 KR1020140027452A KR20140027452A KR102165503B1 KR 102165503 B1 KR102165503 B1 KR 102165503B1 KR 1020140027452 A KR1020140027452 A KR 1020140027452A KR 20140027452 A KR20140027452 A KR 20140027452A KR 102165503 B1 KR102165503 B1 KR 102165503B1
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semiconductor package
pressing
package module
jig
plate
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허준영
이남원
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매그나칩 반도체 유한회사
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 반도체 패키지모듈을 수용하는 몸체 및 상기 몸체에 구비된 누름판 조임지그가 구성된 플레이트; 및 상기 플레이트와 결합하며, 상기 누름판 조임지그에 의해 상기 반도체 패키지모듈에 가압력을 전달하는 누름판 지그를 포함하는 구성되는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따라 복수 개의 반도체 패키지모듈을 동시에 가압하면서 DBC 기판의 휨 현상이나 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. The present invention includes a plate comprising a body accommodating at least one semiconductor package module and a pressing plate tightening jig provided in the body; And a pressing plate jig coupled to the plate and transmitting a pressing force to the semiconductor package module by the pressing plate tightening jig. According to the present invention, while simultaneously pressing a plurality of semiconductor package modules, there is an advantage of preventing the DBC substrate from being warped or damaged.

Description

반도체 패키지모듈의 휨 방지장치{Apparatus for preventing warpage of semiconductor package module}Apparatus for preventing warpage of semiconductor package module

본 발명은 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지 공정 중 다이 어태치(die attatch) 공정이 진행되는 동안 직접구리부착(DBC :Direct Bonded Copper) 방식의 기판이 적용된 반도체 패키지모듈에서 발생하는 휨(warpage) 현상을 개선하는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for preventing warpage of a semiconductor package module, and more particularly, a semiconductor in which a direct bonded copper (DBC) substrate is applied during a die attach process during a semiconductor package process. It relates to an apparatus for preventing warpage of a semiconductor package module that improves warpage occurring in the package module.

반도체 장치의 고집적화, 메모리 용량의 증가, 다기능화 및 고밀도 실장의 요구 등이 가속화되는 추세에 따라 반도체 패키지(Semiconductor Package)의 중요성이 증가하고 있다. 이와 같은 반도체 패키지는 주로 기판(substrate) 등에 복수 개의 칩(Chip)이 함께 실장 되어 반도체 패키지모듈로 제조되고, 상기 반도체 패키지모듈은 여러 가지 장치, 예를 들면, 컴퓨터 등에 결합 되어 여러 가지 기능을 수행한다.The importance of a semiconductor package is increasing as the demand for high integration of semiconductor devices, increase in memory capacity, multifunctionalization, and high-density mounting is accelerated. Such a semiconductor package is mainly manufactured as a semiconductor package module by mounting a plurality of chips on a substrate, etc., and the semiconductor package module is combined with various devices, for example, computers, etc. to perform various functions. do.

도 1은 일반적으로 사용되는 DBC 기판이 적용된 반도체 패키지모듈을 보인 단면 구성도이다.1 is a cross-sectional view showing a semiconductor package module to which a generally used DBC substrate is applied.

이를 보면, DBC 기판(10)이 구성된다. DBC 기판(10)은 높은 방열 특성을 제공하며, 반도체 칩(20)을 실장할 수 있어 우수한 반도체 실장 기판으로 이용될 수 있다. 방열 특성은 반도체 칩(20)의 동작에 따라 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위한 것이다. 열을 적절하게 방열시키지 못하면 반도체 패키지모듈의 성능이 저하되기 때문이다.Looking at this, the DBC substrate 10 is configured. The DBC substrate 10 provides high heat dissipation characteristics, and can mount the semiconductor chip 20, so that it can be used as an excellent semiconductor mounting substrate. The heat dissipation characteristic is to dissipate heat generated by the operation of the semiconductor chip 20 to the outside. This is because the performance of the semiconductor package module deteriorates if heat is not properly dissipated.

DBC 기판(10)은 통상 상부 구리층(11)과 하부 구리층(12)을 포함한다. 이처럼 DBC 기판(10)은 그 양면이 구리 등과 같은 재질로 본딩이 되어 있으므로 솔더링(soldering)이나 와이어 본딩(wire bonding)이 가능하다. The DBC substrate 10 usually includes an upper copper layer 11 and a lower copper layer 12. As described above, since both sides of the DBC substrate 10 are bonded with a material such as copper, soldering or wire bonding is possible.

DBC 기판(10) 위에는 다수의 반도체 칩(20)이 위치한다. 이때 DBC 기판(10)과 반도체 칩(20) 사이에는 접착제인 솔더(solder)(30)가 제공된다. 솔더(30)는 다이-어태치 공정이 진행되는 도중 열에 의해 용융되고 경화되어 DBC 기판(10)에 반도체 칩(20)을 접착시키는 접착물질로 사용된다. A plurality of semiconductor chips 20 are positioned on the DBC substrate 10. At this time, a solder 30 as an adhesive is provided between the DBC substrate 10 and the semiconductor chip 20. The solder 30 is melted and cured by heat during the die-attach process, and is used as an adhesive material for bonding the semiconductor chip 20 to the DBC substrate 10.

그리고 상기한 구성들을 케이스(40)가 감싸도록 제공된다. 케이스(40)는 폴리페닐렌 설파이드(PPS:Poly phenylene sulfide) 소재로 이루어진다. 물론 다이 어태치 공정 동안 제공되는 열에 충분히 견딜 수 있는 다른 재질이 제공될 수도 있을 것이다. And it is provided so that the case 40 surrounds the above-described configurations. The case 40 is made of polyphenylene sulfide (PPS) material. Of course, other materials may be provided that can sufficiently withstand the heat provided during the die attach process.

또한 케이스(40)와 DBC 기판(10)을 연결하는 실리콘 러버(silicon rubber)(50)도 구성된다. In addition, a silicon rubber 50 connecting the case 40 and the DBC substrate 10 is also formed.

이와 같은 부품들이 구성되어 반도체 패키지모듈을 제조할 경우, 상술한 다이 어태치 공정이 필수적으로 수행된 다음 후속 공정이 진행된다. In the case of manufacturing a semiconductor package module with such components configured, the above-described die attach process is essentially performed, followed by a subsequent process.

하지만, 다이 어태치 공정에 따라 상기 반도체 패키지모듈에 열이 가해질 경우, 일반적으로 DBC 기판(10)이 휘어지는 휨 현상이 발생하고 있다. 휨 현상은 도 2에 도시하고 있다. 상기 휨 현상은 DBC 기판(10), 반도체 칩(20) 및 솔더(30)가 가지는 열팽창계수(CTE)가 서로 다르기 때문에 나타나는 현상이다. 즉 열팽창계수(CTE)의 차이에 따라 DBC 기판(10)은 오목 형태(Concave Type) 또는 볼록 형태(Convex Type)로 휘어지는 현상이 일어나는 것이다. However, when heat is applied to the semiconductor package module according to a die attach process, a bending phenomenon in which the DBC substrate 10 is generally bent occurs. The warpage phenomenon is shown in FIG. 2. The warpage phenomenon occurs because the DBC substrate 10, the semiconductor chip 20, and the solder 30 have different coefficients of thermal expansion (CTE). That is, depending on the difference in the coefficient of thermal expansion (CTE), the DBC substrate 10 is bent in a concave type or a convex type.

상기와 같은 DBC 기판(10)의 휨 현상은 결국 DBC 기판(10)에 융착된 솔더(30)의 평평도를 저하시키게 된다. 이에 DBC 기판(10)에 반도체 칩(20)이 정상적으로 접합되지 않거나 접합 상태가 오래 유지되지 못하는 문제를 야기한다. The bending phenomenon of the DBC substrate 10 as described above eventually lowers the flatness of the solder 30 fused to the DBC substrate 10. This causes a problem in that the semiconductor chip 20 is not normally bonded to the DBC substrate 10 or the bonded state is not maintained for a long time.

또한, 반도체 패키지모듈은 케이스(40)를 포함하는 구성이다. 케이스(40)가 구비된 상태가 반도체 패키지모듈을 사용할 수 있는 완제품 상태이다. 그리고 반도체 패키지모듈을 사용할 경우, 도 3a와 같이 케이스(40)의 좌/우 측면에 볼트(bolt)(60)를 체결하게 된다.In addition, the semiconductor package module includes a case 40. A state in which the case 40 is provided is a state of a finished product in which a semiconductor package module can be used. In addition, when a semiconductor package module is used, bolts 60 are fastened to the left and right sides of the case 40 as shown in FIG. 3A.

그러나, 상기와 같이 DBC 기판(10)이 휘어져 있으면 볼트(60) 체결시 볼트(60)에 가해지는 힘에 의해 DBC 기판(10)이 깨지거나 갈라지는 크랙(crack) 현상이 발생하게 된다. DBC 기판(10)이 손상되는 예는 도 3b에 도시하였다. 그렇기 때문에 DBC 기판(10)이 적용된 반도체 패키지모듈의 제조시 이를 해소하기 위한 방안들이 모색된 바 있다. However, when the DBC substrate 10 is bent as described above, a crack phenomenon occurs in which the DBC substrate 10 is cracked or cracked by the force applied to the bolt 60 when the bolt 60 is fastened. An example in which the DBC substrate 10 is damaged is illustrated in FIG. 3B. Therefore, when manufacturing a semiconductor package module to which the DBC substrate 10 is applied, methods for solving this problem have been sought.

DBC 기판의 휨 현상을 보정하는 예를 살펴본다. Let's look at an example of correcting the warpage of the DBC substrate.

이는 한국공개특허공보 10-2002-0053413호('선행기술문헌')에 개시된 바 있다. 상기 선행기술문헌을 보면 반도체 패키지의 휨 방지용 지그가 개시되었고, 이는 상부 지그와 하부 지그 사이에 반도체 패키지를 위치시킨 상태에서 상부 지그의 무게를 이용하여 반도체 패키지에 일정 중량을 가하는 방식이다. This has been disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2002-0053413 ('prior technical literature'). In the prior art document, a jig for preventing warpage of a semiconductor package has been disclosed, which is a method of applying a certain weight to the semiconductor package using the weight of the upper jig while placing the semiconductor package between the upper jig and the lower jig.

이렇게 하면 다이 어태치 공정이 진행되는 동안, 즉 솔더에 열을 가하는 시점부터 열이 완전히 식는 시점 동안, 상기 상부 지그는 반도체 패키지 위에 위치하기 때문에 DBC 기판이 휘어지는 것을 방지하게 된다.In this way, while the die attach process is in progress, that is, from the time when heat is applied to the solder to when the heat is completely cooled down, the upper jig is positioned on the semiconductor package to prevent the DBC substrate from bending.

그렇지만, 선행기술문헌은 하나의 반도체 패키지에 대해서만 이를 적용할 수 있고, 복수의 반도체 패키지를 적용할 경우 그 수만큼 상부 지그와 하부 지그가 추가적으로 필요하기 때문에 생산성 저하 및 수율 감소를 발생시킬 수 있다. However, in the prior art literature, this can be applied only to one semiconductor package, and when a plurality of semiconductor packages is applied, the upper jig and the lower jig are additionally required as many as the number of semiconductor packages, thereby reducing productivity and reducing yield.

또한 일정 중량을 가지는 상부 지그를 단순히 위에 올려놓은 상태이기 때문에 진동이나 흔들림에 약하다. In addition, since the upper jig having a certain weight is simply placed on top, it is weak against vibration or shaking.

뿐만 아니라 반도체 패키지에 상부 지그가 고정된 상태가 아니기 때문에 가압력이 충분히 전달되는 것을 기대하기 어렵다. 만약 충분히 가압력을 전달하기 위해 무게가 더 무거운 상부 지그를 올려야 하는데 이 경우 무게에 의해 반도체 패키지가 손상될 수 있는 문제도 예상할 수 있다. In addition, since the upper jig is not fixed to the semiconductor package, it is difficult to expect that the pressing force is sufficiently transmitted. If an upper jig with a heavier weight needs to be raised to sufficiently transmit the pressing force, a problem in which the semiconductor package may be damaged by the weight can be expected.

한국공개특허공보 10-2002-0053413 (2002. 07. 05. 반도체패키지의 휨 방지용 지그)Korean Patent Publication No. 10-2002-0053413 (2002. 07. 05. Jig for preventing warpage of semiconductor package)

이에 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각종 부품들을 조합하여 반도체 패키지모듈을 제조할 경우, 상기 부품들이 가지는 서로 다른 열팽창계수로 인해 발생하는 휨 현상을 방지하는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and when manufacturing a semiconductor package module by combining various components, the bending of the semiconductor package module to prevent the bending phenomenon caused by the different coefficients of thermal expansion of the components. It is to provide a prevention device.

본 발명의 다른 목적은, 복수 개의 반도체 패키지모듈을 대상으로 동시에 휨 현상을 방지하는 반도체 패키지 모듈의 휨 방지장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an apparatus for preventing warpage of a semiconductor package module that simultaneously prevents warpage for a plurality of semiconductor package modules.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 적어도 하나의 반도체 패키지모듈을 수용하는 몸체 및 상기 몸체에 구비된 누름판 조임지그가 구성된 플레이트; 및 상기 플레이트와 결합하며, 상기 누름판 조임지그에 의해 상기 반도체 패키지모듈에 가압력을 전달하는 누름판 지그를 포함하는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치가 제공된다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, a plate comprising a body accommodating at least one semiconductor package module and a pressing plate tightening jig provided in the body; And a pressing plate jig coupled to the plate and transmitting a pressing force to the semiconductor package module by the pressing plate tightening jig.

상기 몸체는, 중앙부가 오목하게 형성된 요입부; 상기 요입부에 형성되는 안착홈을 포함하고, 상기 안착홈에는 좌/우 측면에 누름 홈부가 구비된 상기 반도체 패키지모듈이 안착된다. The body, the concave inlet portion formed in the central portion; The semiconductor package module, which includes a seating groove formed in the concave portion, is seated in the seating groove and has a pressing groove on left/right sides.

상기 누름판 조임지그는, 상기 몸체 표면에 형성된 한 쌍의 지지대; 상기 지지대에 형성된 홀을 관통하여 끼워지는 지지봉; 상기 지지봉에 구성된 손잡이; 및 상기 지지봉의 양 끝단에 구성된 이탈 방지편을 포함하여 구성된다. The pressing plate tightening jig includes a pair of supports formed on the body surface; A support rod inserted through the hole formed in the support; A handle configured on the support rod; And a separation prevention piece configured at both ends of the support bar.

상기 손잡이는 복수 개로 구성할 수 있다. The handle may be composed of a plurality.

상기 누름판 지그는, 상기 요입부에 수납되는 크기를 가지면서 길이 방향을 따라 길게 설치되는 적어도 하나의 고정판; 상기 고정판에 형성된 가이드 홀에 고정되는 누름편; 및 상기 고정판의 끝단에 설치된 가압부를 포함하고, 상기 누름편의 끝단은 상기 반도체 패키지모듈에 형성된 누름 홈부에 일치된다.The pressing plate jig may include at least one fixing plate that has a size to be accommodated in the concave inlet and is installed long along a length direction; A pressing piece fixed to a guide hole formed in the fixing plate; And a pressing portion installed at an end of the fixing plate, and an end of the pressing piece matches a pressing groove formed in the semiconductor package module.

상기 누름편에는, 조절볼트가 체결되며, 상기 조절볼트는 상기 가이드 홀의 상측에 위치한다. 그리고 상기 조절볼트는, 상기 누름편을 상하 방향으로 이동시키거나 좌우 방향으로 이동시키는 역할을 한다.An adjustment bolt is fastened to the pressing piece, and the adjustment bolt is located above the guide hole. In addition, the adjusting bolt serves to move the pressing piece in an up-down direction or in a left-right direction.

상기 가압부는 상기 누름판 조임지그의 손잡이가 접촉될 때 가압된다. The pressing part is pressed when the handle of the pressing plate tightening jig is in contact.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the apparatus for preventing warpage of a semiconductor package module according to the present invention configured as described above, there are the following effects.

본 발명은 DBC 기판이 적용된 반도체 패키지모듈의 다이 어태치(die attatch) 공정 동안 다수의 반도체 패키지모듈을 누름판 지그를 이용하여 눌러주고 있다. 따라서 반도체 패키지모듈을 구성하는 부품들의 열팽창계수가 서로 달라 발생하는 DBC 기판의 휨 현상을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다. In the present invention, a plurality of semiconductor package modules are pressed using a pressing plate jig during a die attach process of a semiconductor package module to which a DBC substrate is applied. Accordingly, there is an effect of suppressing the bending of the DBC substrate caused by different coefficients of thermal expansion of components constituting the semiconductor package module as much as possible.

그리고 복수 개의 반도체 패키지모듈을 대상으로 한 번에 동일한 가압력을 제공하면서 누르는 효과도 있다. In addition, there is an effect of pressing while providing the same pressing force to a plurality of semiconductor package modules at a time.

또한 DBC 기판의 휨 현상 방지로 인하여 케이스에 볼트를 체결하더라도 DBC 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다. Also, due to the prevention of bending of the DBC substrate, damage to the DBC substrate can be prevented even when bolts are fastened to the case.

그리고 다이 어태치 공정동안 케이스에 DBC 기판을 접합하도록 제공되는 실리콘 러버도 열에 의해 굳어 일정한 모양을 유지하기 때문에 반도체 패키지모듈을 전체적으로 평평하게 할 수 있다. In addition, since the silicon rubber provided to bond the DBC substrate to the case during the die attach process is also hardened by heat and maintains a certain shape, the semiconductor package module can be flattened as a whole.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 패키지모듈의 측면 구성도
도 2는 도 1의 반도체 패키지모듈의 열 공정시 DBC 기판에 휨 현상이 발생한 예시도
도 3a 및 도 3b는 도 1의 반도체 패키지모듈에 볼트 체결시 DBC 기판이 손상되는 상태를 보인 예시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치를 보인 분리 사시도
도 5는 도 4의 사용 상태도
도 6a 및 도 6b는 도 5의 사용 상태에 따른 단면도1 is a side configuration diagram of a semiconductor package module according to the prior art
2 is an exemplary view in which a bending phenomenon occurs in a DBC substrate during a thermal process of the semiconductor package module of FIG. 1
3A and 3B are exemplary views showing a state in which a DBC substrate is damaged when bolted to the semiconductor package module of FIG. 1
4 is an exploded perspective view showing an apparatus for preventing warpage of a semiconductor package module according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a state diagram in use of FIG. 4
6A and 6B are cross-sectional views according to the use state of FIG. 5

본 발명은 반도체 패키지모듈의 제조 공정 중 다이 어태치(die attatch) 공정이 진행되는 동안 반도체 패키지모듈을 상부방향에서 누름판 지그 등을 이용하여 강제적으로 가압함으로써, 열팽창계수의 차이로 인해 발생하는 휨 현상을 방지하는 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention is a bending phenomenon caused by a difference in the coefficient of thermal expansion by forcibly pressing the semiconductor package module from the top using a pressing plate jig or the like during the die attach process during the manufacturing process of the semiconductor package module. It is characterized by a technical feature to prevent.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치를 보인 분리 사시도이다. 4 is an exploded perspective view showing an apparatus for preventing warpage of a semiconductor package module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 보면, 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치(100)는 플레이트(plate)(110)와 그 플레이트(110)의 상부에 안착하는 누름판 지그(140)를 포함한다. 플레이트(110)와 누름판 지그(140)의 구성을 구체적으로 살펴본다. Referring to FIG. 4, the apparatus 100 for preventing warpage of a semiconductor package module includes a plate 110 and a pressing plate jig 140 mounted on the plate 110. The configuration of the plate 110 and the pressing plate jig 140 will be described in detail.

플레이트(110)는 외형 및 골격을 몸체(111)가 구성한다. 몸체(111)는 대략 사각 형상이고, 중앙에 오목한 요입부(112)가 형성된다. 요입부(112)의 크기는 정해지지 않지만 원하는 개수의 반도체 패키지모듈(101)을 수납할 수 있도록 필요에 따라 정해질 것이다. The plate 110 has an external shape and a skeleton body 111. The body 111 has a substantially rectangular shape, and a concave concave inlet 112 is formed in the center. The size of the concave inlet 112 is not determined, but it will be determined as needed so that the desired number of semiconductor package modules 101 can be accommodated.

요입부(112)에는 반도체 패키지모듈(101)이 안착되는 안착홈(113)이 구성된다. 안착홈(113)은 복수 개이며, 실시 예는 총 9개의 안착홈(113)이 형성됨을 예시하고 있다. 즉 요입부(112)는 총 9개의 반도체 패키지모듈(101)가 수용된다. 이때 반도체 패키지모듈(101)은 종래기술에서 설명한 모듈이기 때문에 반도체 패키지모듈(101)의 구성은 생략하기로 한다. 다만 반도체 패키지모듈(101)은 케이스(40)의 좌/우 측면에 누름 홈부(102)가 형성된다. 이러한 누름 홈부(102)는 후술하는 누름편(160)이 접촉하는 부분이 된다. The recessed portion 112 is formed with a seating groove 113 in which the semiconductor package module 101 is seated. There are a plurality of seating grooves 113, and the embodiment illustrates that a total of nine seating grooves 113 are formed. That is, the concave inlet 112 accommodates a total of nine semiconductor package modules 101. At this time, since the semiconductor package module 101 is a module described in the prior art, the configuration of the semiconductor package module 101 will be omitted. However, in the semiconductor package module 101, pressing grooves 102 are formed on the left and right sides of the case 40. The pressing groove 102 becomes a part to which the pressing piece 160 to be described later contacts.

몸체(111)에는 한 쌍의 누름판 조임지그(120)가 형성된다. 즉 누름판 조임지그(120)는 몸체(111)의 서로 마주보는 모서리 부분에 각각 형성되는 것이다. 그리고 각 누름판 조임지그(120)는 모서리의 표면에서 상방으로 형성된 한 쌍의 지지대(121)와, 지지대(121)의 일부에 형성된 홀(미 도시)에 끼워지는 지지봉(123)과, 지지봉(123)에 구비되어 외력에 의해 지지봉(123)을 회동시키는 손잡이(125)를 포함하고 있다. 손잡이(125)는 각 지지봉(123)에 하나가 형성됨을 예시하고 있으나, 누름 외력을 증가시키기 위해 복수 개로 제공할 수 있다. 아울러 지지봉(123)이 지지대(121)의 홀에서 이탈되지 않도록 지지봉(123)의 양 끝단에는 이탈 방지편(127)이 마련된다. The body 111 is formed with a pair of pressing plate tightening jig 120. That is, the pressing plate tightening jig 120 is formed on each of the corner portions of the body 111 facing each other. In addition, each pressing plate tightening jig 120 includes a pair of supports 121 formed upward from the surface of the corner, a support bar 123 fitted into a hole (not shown) formed in a part of the support bar 121, and a support bar 123 ) And includes a handle 125 for rotating the support rod 123 by an external force. Although it is illustrated that one handle 125 is formed on each support bar 123, a plurality of handles 125 may be provided to increase the external force of pressing. In addition, separation prevention pieces 127 are provided at both ends of the support bar 123 so that the support bar 123 does not separate from the hole of the support bar 121.

누름판 지그(140)는 플레이트(110)를 형성하는 몸체(111)의 상면측에 위치하는데, 구체적으로 요입부(112) 내에 완전하게 수용될 수 있는 크기 및 형상으로 구성된다. The pressing plate jig 140 is located on the upper surface side of the body 111 forming the plate 110, and is specifically configured in a size and shape that can be completely accommodated in the concave portion 112.

누름판 지그(140)에는 고정판(150)이 길이 방향을 따라 길게 설치된다. 이러한 고정판(150)은 반도체 패키지모듈(101)의 배치에 따라 적어도 하나가 설치되는데, 실시 예에서는 3개가 설치된 상태를 나타내고 있다. In the pressing plate jig 140, a fixing plate 150 is installed long along the length direction. At least one of the fixing plates 150 is installed according to the arrangement of the semiconductor package module 101, and in the embodiment, three are installed.

한편, 각 고정판(150)에는 개방된 구조의 가이드 홀(152)이 형성되고, 그 가이드 홀(152)에는 누름편(160)이 설치된다. 누름편(160)은 소정 길이로 형성되면서 일단이 누름 홈부(102)의 상부에 위치하고, 일련의 가압 동작에 따라 누름 홈부(102)에 접촉되면서 반도체 패키지모듈(101)에 힘을 가하는 역할을 한다. Meanwhile, a guide hole 152 having an open structure is formed in each fixing plate 150, and a pressing piece 160 is installed in the guide hole 152. The pressing piece 160 is formed in a predetermined length and has one end positioned on the top of the pressing groove 102, and serves to apply a force to the semiconductor package module 101 while contacting the pressing groove 102 according to a series of pressing operations. .

누름편(160)은 반도체 패키지모듈(101)의 두께에 따라 그 길이를 가변할 수 있다. 또는 가변되는 길이에 따라 누름 홈부(102)에 가해지는 가압력을 조절할 수 있다. 이를 위해 누름편(160)에는 조절볼트(162)가 체결된다. 조절볼트(162)는 누름편(160)의 외주면에 형성된 나사선(미도시)을 따라 체결될 것이다. 이에 조절볼트(162)를 상/하 방향으로 이동하면 가이드 홀(152)의 하측에 위치하게 되는 누름편(160)의 길이가 가변되고, 따라서 반도체 패키지모듈(101)의 두께가 다를 경우에도 휨 방지장치(100)를 적용할 수 있음은 물론 가압력을 조절할 수 있게 된다. 물론 조절볼트(162)를 조작하여 누름편(160)을 가이드 홀(152) 내에서 좌우 방향으로도 이동시킬 수 있다. 이는 누름편(160)의 단부가 누름 홈부(102)에 위치시키기 위함이다. 즉 조절볼트(162)는 반도체 패키지모듈(101)의 두께에 따라 누름편(160)을 상하로 이동시키고, 또한 누름 홈부(102)의 위치에 따라 누름편(160)을 좌우로 이동하는 기능을 제공한다. The length of the pressing piece 160 may vary according to the thickness of the semiconductor package module 101. Alternatively, the pressing force applied to the pressing groove 102 may be adjusted according to the variable length. To this end, an adjustment bolt 162 is fastened to the pressing piece 160. The adjustment bolt 162 will be fastened along a thread (not shown) formed on the outer circumferential surface of the pressing piece 160. Accordingly, when the adjustment bolt 162 is moved in the up/down direction, the length of the pressing piece 160 located at the lower side of the guide hole 152 is variable, and therefore, even when the thickness of the semiconductor package module 101 is different, it is bent. As well as being able to apply the prevention device 100, it is possible to adjust the pressing force. Of course, by manipulating the adjusting bolt 162, the pressing piece 160 can be moved in the left and right directions within the guide hole 152. This is to position the end of the pressing piece 160 in the pressing groove 102. That is, the adjustment bolt 162 has a function of moving the pressing piece 160 up and down according to the thickness of the semiconductor package module 101, and also moving the pressing piece 160 left and right according to the position of the pressing groove 102. to provide.

각 고정판(150)의 끝단에는 가압부(170)가 구성된다. 가압부(170)는 실질적으로 손잡이(125)가 회동하여 손잡이(125)의 일면이 접촉하는 부분이 된다. 이렇게 손잡이(125)에 의해 가압부(170)가 하방향으로 가압되면 누름판 지그(140)가 전체적으로 하방향으로 이동하게 된다. A pressing part 170 is formed at the end of each fixing plate 150. The pressing part 170 becomes a part in which the handle 125 is substantially rotated so that one surface of the handle 125 contacts. When the pressing part 170 is pressed downward by the handle 125, the pressing plate jig 140 moves downward as a whole.

이어서는 상기와 같이 구성된 휨 방지장치의 작용을 도 5 및 도 6을 함께 참조하여 살펴본다. Next, the action of the bending prevention device configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6 together.

본 실시 예는 기본적으로 DBC 기판에 반도체 칩이 위치한 상태에서 이를 접하는 다이 어태치 공정이 진행되는 동안 적용되는 것이다. 다시 말해 접착제인 솔더를 녹여 DBC 기판에 반도체 칩이 접착되고, 그 상태에서 열이 식어 솔더가 경화될 때까지의 공정을 말한다.This embodiment is basically applied while a semiconductor chip is placed on a DBC substrate and a die attach process that contacts it is in progress. In other words, it refers to the process of melting the adhesive solder and bonding the semiconductor chip to the DBC substrate, until the heat cools down and the solder is cured.

우선, 플레이트(110)에 형성된 안착홈(113)에 반도체 패키지모듈(101)을 위치시킨다. 이때 반도체 패키지모듈(101)은 모든 안착홈(113)에 제공되나, 그렇지 않을 수도 있다. 예컨대 도면에서와 같이 총 9개의 반도체 패키지모듈(101)을 제공할 수 있으나, 그 이하의 반도체 패키지 모듈만 제공하여 휨 방지 과정을 수행할 수 있다는 것이다. First, the semiconductor package module 101 is positioned in the mounting groove 113 formed in the plate 110. At this time, the semiconductor package module 101 is provided in all the mounting grooves 113, but it may not be. For example, as shown in the drawing, a total of nine semiconductor package modules 101 may be provided, but only semiconductor package modules less than that may be provided to perform a warpage prevention process.

요입부(112)의 상면에 누름판 지그(140)를 올린다. 그러면 누름판 지그(140)는 요입부(112)에 수납되는데, 이때 누름편(160)의 단부 일부가 누름 홈부(102)내에 수용되어야 한다. 만약 누름편(160)과 누름 홈부(102)가 서로 어긋나 있으면, 조절볼트(162)를 돌려 누름편(160)의 고정상태를 해제하고 가이드홀(152) 내에서 좌우 방향으로 이동시키면서 누름편의 위치를 조절할 필요가 있다. The pressing plate jig 140 is raised on the upper surface of the concave inlet 112. Then, the pressing plate jig 140 is accommodated in the concave portion 112, and at this time, a part of the end portion of the pressing piece 160 must be accommodated in the pressing groove portion 102. If the pressing piece 160 and the pressing groove 102 are misaligned from each other, turn the adjustment bolt 162 to release the fixed state of the pressing piece 160, and move the pressing piece in the left and right directions within the guide hole 152, while the position of the pressing piece Need to adjust.

그 상태에서 지지봉(123)에 구비된 손잡이(125)를 회동시킨다. In that state, the handle 125 provided on the support rod 123 is rotated.

이는 도 5에 도시하였다. 회동 동작에 따라 손잡이(125)는 일 방향으로 회동하는데 이때 회동은 손잡이(125)의 일 단면이 가압부(170)를 가압할 때까지 이루어지도록 한다. 이처럼 손잡이(125)가 가압부(170)를 가압하면 그 가압력에 의해 누름판 지그(140)가 전체적으로 하방향으로 이동하게 된다. This is shown in Figure 5. According to the rotation operation, the handle 125 rotates in one direction. At this time, the rotation is performed until one end of the handle 125 presses the pressing part 170. In this way, when the handle 125 presses the pressing part 170, the pressing plate jig 140 is moved downward as a whole by the pressing force.

누름판 지그(140)의 이동은 누름편(160)도 함께 하방향으로 이동함을 의미한다. 즉 도 6a 상태에서 도 6b 상태가 된다. 이에 누름편(160)의 일단부는 누름 홈부(102)와 접촉하면서 가압하게 되고, 이에 반도체 패키지모듈(101)을 강제적으로 누르게 된다. 이는 열이 가해지는 시점부터 열이 완전히 식을 때까지 계속된다. 이때 도 1을 참조하면 케이스(40)에 DBC 기판(10)을 접합하도록 제공된 실리콘 러버(50)도 함께 용융 및 경화되기 때문에 DBC 기판(10)은 계속 평평한 상태를 유지할 수 있게 된다.The movement of the pressing plate jig 140 means that the pressing piece 160 also moves downward. That is, the state of FIG. 6A becomes the state of FIG. 6B. Accordingly, one end of the pressing piece 160 is pressed while in contact with the pressing groove 102, thereby forcibly pressing the semiconductor package module 101. This continues from the time the heat is applied until it cools completely. In this case, referring to FIG. 1, since the silicon rubber 50 provided to bond the DBC substrate 10 to the case 40 is also melted and cured together, the DBC substrate 10 can be kept flat.

결국 다이 어태치 공정시에 각 부품들, 즉 DBC 기판(10), 반도체 칩(20), 솔더(30)가 가지는 서로 다른 열팽창계수에 따라 DBC 기판(10)이 휘어지는 휨 현상을 방지할 수 있게 된다. 따라서 케이스(40)에 볼트(60)를 체결하더라도 DBC 기판(10)이 원 상태를 유지할 수 있음은 물론 솔더(30)의 평평도도 유지되어 반도체 칩(20)과 DBC 기판(10)과의 접합력이 유지되는 것이다. In the end, it is possible to prevent the bending phenomenon in which the DBC substrate 10 is bent according to the different coefficients of thermal expansion of each component, that is, the DBC substrate 10, the semiconductor chip 20, and the solder 30 during the die attach process. do. Therefore, even if the bolts 60 are fastened to the case 40, the DBC substrate 10 can be maintained in its original state as well as the flatness of the solder 30 is maintained so that the semiconductor chip 20 and the DBC substrate 10 The bonding strength is maintained.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 반도체 패키지모듈의 제조시 다이 어태치 공정 동안 복수의 반도체 패키지모듈을 상 방향에서 일정한 가압력을 제공할 수 있기 때문에 DBC 기판의 휨 현상을 방지할 수 있으며, 제품 사용을 위해 볼트가 체결되는 경우에도 DBC 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있음을 알 수 있다. As described above, the present invention can prevent the bending of the DBC substrate because it is possible to provide a constant pressing force in the upward direction during the die attaching process when manufacturing the semiconductor package module. It can be seen that damage to the DBC substrate can be prevented even when the hazardous bolt is fastened.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although described with reference to the illustrated embodiments of the present invention as described above, these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs can use various types without departing from the gist and scope of the present invention. It will be apparent that variations, modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 휨 방지장치 101 : 반도체 패키지모듈
102 : 누름 홈부 110 : 플레이트(plate)
111 : 몸체 113 : 안착홈
120 : 누름판 조임지그 121 : 지지대
123 : 지지봉 125 : 손잡이
127 : 이탈 방지편 140 : 누름판 지그
150 : 고정판 152 : 가이드 홀
160 : 누름편 162 : 조절볼트
170 : 가압부100: warpage prevention device 101: semiconductor package module
102: pressing groove 110: plate
111: body 113: mounting groove
120: pressure plate tightening jig 121: support
123: support rod 125: handle
127: separation prevention piece 140: pressing plate jig
150: fixing plate 152: guide hole
160: pressing piece 162: adjustment bolt
170: pressing part

Claims (8)

적어도 하나의 반도체 패키지모듈을 수용하는 몸체 및 상기 몸체에 구비된 누름판 조임지그가 구성된 플레이트; 및
상기 플레이트와 결합하며, 상기 누름판 조임지그에 의해 상기 반도체 패키지모듈에 가압력을 전달하는 누름판 지그를 포함하고,
상기 누름판 조임지그는,
상기 몸체 표면에 형성된 한 쌍의 지지대;
상기 지지대에 형성된 홀을 관통하여 끼워지는 지지봉;
상기 지지봉에 구성된 손잡이; 및
상기 지지봉의 양 끝단에 구성된 이탈 방지편을 포함하여 구성되는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치. A plate comprising a body accommodating at least one semiconductor package module and a pressing plate tightening jig provided in the body; And
A pressing plate jig coupled to the plate and transmitting a pressing force to the semiconductor package module by the pressing plate tightening jig,
The pressing plate tightening jig,
A pair of supports formed on the body surface;
A support rod inserted through the hole formed in the support;
A handle configured on the support rod; And
A device for preventing warpage of a semiconductor package module comprising a separation prevention piece configured at both ends of the support bar. 제 1 항에 있어서,
상기 몸체는,
중앙부가 오목하게 형성된 요입부; 및
상기 요입부에 형성되는 안착홈을 포함하고,
상기 안착홈에는 좌/우 측면에 누름 홈부가 구비된 상기 반도체 패키지모듈이 안착되는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치. The method of claim 1,
The body,
A concave inlet portion formed in a concave central portion; And
It includes a seating groove formed in the concave portion,
A device for preventing bending of a semiconductor package module in which the semiconductor package module having pressing grooves on left and right sides is mounted in the receiving groove. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 손잡이는 복수 개로 구성하는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치. The method of claim 1,
A device for preventing warpage of a semiconductor package module comprising a plurality of handles. 제 2 항에 있어서,
상기 누름판 지그는,
상기 요입부에 수납되는 크기를 가지면서 길이 방향을 따라 길게 설치되는 적어도 하나의 고정판;
상기 고정판에 형성된 가이드 홀에 고정되는 누름편; 및
상기 고정판의 끝단에 설치된 가압부를 포함하고,
상기 누름편의 끝단은 상기 반도체 패키지모듈에 형성된 누름 홈부 내에 위치하는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치. The method of claim 2,
The pressing plate jig,
At least one fixing plate that has a size to be accommodated in the concave inlet and is installed long along the length direction;
A pressing piece fixed to a guide hole formed in the fixing plate; And
Includes a pressing portion installed at the end of the fixing plate,
A device for preventing bending of a semiconductor package module, wherein an end of the pressing piece is located in a pressing groove formed in the semiconductor package module. 제 5 항에 있어서,
상기 누름편에는,
조절볼트가 체결되며, 상기 조절볼트는 상기 가이드 홀의 상측에 위치하는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치. The method of claim 5,
On the pressing piece,
An adjustment bolt is fastened, and the adjustment bolt is a device for preventing bending of a semiconductor package module located above the guide hole. 제 6 항에 있어서,
상기 조절볼트는, 상기 누름편을 상하 방향으로 이동시키거나 좌우 방향으로 이동시키는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치.The method of claim 6,
The adjustment bolt is a device for preventing bending of a semiconductor package module for moving the pressing piece in an up-down direction or in a left-right direction. 제 5 항에 있어서,
상기 가압부는,
상기 누름판 조임지그의 손잡이가 접촉될 때 가압되는 반도체 패키지모듈의 휨 방지장치. The method of claim 5,
The pressing part,
A device for preventing bending of a semiconductor package module that is pressed when a handle of the pressing plate tightening jig is in contact.
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