KR0176111B1 - 반도체 칩 패키지를 성형하는 제조금형 구조 및 이형핀 배치방법 - Google Patents
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Abstract
내용없음.
Description
제1a도는 종래의 반도체 칩 패키지의 성형시 상하금형에 반도체 칩이 투입된 상태로 나타내는 단면도.
제1b도는 종래의 반도체 칩 패키지의 성형시 반도체 칩 패키지가 상하금형에 투입되어 성형되는 상태를 나타내는 단면도.
제1c도는 종래의 반도체 칩 패키지가 성형된 상태를 나타내는 단면도.
제2a도는 종래의 반도체 칩 패키지 상부금형의 윗면 이형핀의 위치를 나타내는 도면.
제2b도는 종래의 반도체 칩 패키지를 하부금형의 밑면 이형핀의 위치를 나타내는 도면.
제3a도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 제도금형의 구조를 나타내는 단면도.
제3b도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 상부금형에 있어서 이형핀의 배치를 나타내는 도면.
제3c도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 하부금형에 있어서 이형핀의 배치를 나타내는 도면.
제3d도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 하부금형에 있어서 이형핀 배치의 다른 실시예를 나타내는 도면.
제3e도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 하부금형에 있어서 이형핀의 배치의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 1' : 드라이브 플레이트 2 : 이형핀 플레이트
3, 3' : 하우징 4 : 1번핀
5, 5' : 금형틀 6 : 캐비티
7 : 리드 프레임 8 : 밑면 이형핀
9 : 윗면 이형핀 10 : 반도체 칩
11 : 와이어 12 : 윗면 중간 이형핀
13 : 밑면 중간 이형핀 100 : 하부금형
101 : 상부금형 102 : 반도체 칩 패키지
본 발명은 반도체 칩 패키지를 성형하는 제조금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리드 프레임의 상부에 실장된 반도체 칩을 보호하기 위해 에폭시 성형수지로 패키징하기 위한 몰딩공정에 사용되는 제조금형으로서, 제조금형에 중간 이형핀을 포함한 다수의 이형핀을 설치하여 반도체 칩 패키지를 제조금형으로부터 손상없이 이형시키기 위한 반도체 칩 패키지를 성형하는 제조금형 구조 및 이형핀 배치방법에 관한 것이다.
반도체 장치로 대표되는 반도체 산업이 현재의 정보화 사회에 있어서 기반산업에 위치하고 있다는 것은 주지의 사실이다.
반도체 장치를 크게 분류하면 다이오드, 트랜지스터 등의 개별 반도체와 직접 회로로 양분된다. 이들 반도체 장치의 생산금액면에서는 직접회로의 비율이 압도적으로 높고, 대략 80% 이상의 비율을 점유하고 있다.
다이오드, 트랜지스터, 직접회로의 반도체 장치는 현재 주로 실리콘 웨이퍼상에 미세한 회로를 형성해서 칩을 만들고 있지만 먼지, 열, 습기, 전기 및 기계적 부하 등의 외부요인에 의한 칩의 손상을 방지하고 장치로써의 신뢰성을 향상시키기 위해 칩 주위를 금속, 세라믹 또는 수지로 봉지한 패키지 형태를 실용화하고 있다.
또한, 퍼스널 컴퓨터를 포함한 각종 전자기기의 소형화,박형화, 고기증화에 대응하여 반도체 패키지도 변화추세의 국면을 맞고 있다.
이러한 요구에 대응하기 위해 멀티칩 모듈의 개발이 활발히 추진되고 있지만 실용화 단계는 아니다.
제1a도는 종래의 반도체 칩 패키지의 성형시 상부 및 하부 금형에 반도체 칩이 투입된 상태를 나타내는 단면도이고, 제1b도는 종래의 반도체 칩 패키지의 성형시 반도체 칩 패키지가 상부 및 하부 금형에 투입되어 성형되는 상태를 나타내는 단면도이며, 제1c도는 종래의 반도체 칩 패키지가 성형된 상태를 나타내는 단면도이다.
반도체 칩 패키지의 제조금형은 상부 금형(101)과 하부 금형(100)이 한 쌍으로 구성된다. 먼저, 제1a도를 참조하여 하부 금형(100)을 설명하면, 드라이브 플레이트(1')의 상부에 이형핀 플레이트(2)가 체결수단(고시안됨)에 의해 고정되어 있고, 그 이형핀 플레이트(2)에는 밑면 이형핀(8)이 고정되어 있다. 또한, 밑면 이형핀(8)에는 하우징(3')이 끼움 결합되어 있고, 그 하우징(3')의 상부에는 캐비티(6)가 형성되어 있는 금형틀(5')이 안착 결합되어 있으며, 그 금형틀(5')의 상부면에는 반도체 칩(10)이 와이어(11)에 의해 전기적으로 연결 구성된 리드 프레임(7)이 안착되어 있다.
전술한 바와 같이 구성된 하부 금형(100)의 상부에 설치되는 상부 금형(101)에 대하여 설명하면 드라이브 플레이트(1)의 하부 밑면에 이형핀플레이트(2)가 체결고정되어 있고, 그 이형핀 플레이트(2)에는 1번핀(4)이 결합되어 있고, 그 대응하는 반방향으로는 윗면 이형핀(9)이 결합되어 있으며, 상기 1번핀(4)과 읫면 이형핀(9)에 끼움 결합된 하우징(3)이 이형핀 플레이트(2)에 끼움 결합되어 있다. 이때, 하우징(3)의 하부에 금형틀(5)이 1번핀(4)과 윗면 이형핀(9)에 끼움결합됨과 동시에 체결고정되어 있다.
제1b도를 참조하여 설명하면, 하부 금형(100)의 금형틀(5')상부면에 안착된 반도체 칩(10)이 실장되어 있는 리드 프레임(7)의 상부에 상부 금형(101)이 맞물려 있고 그 상부금형(101)과 하부 금형(100)의 사이로 성형수지가 주입되어 있다.
또한, 제1c도를 참조하면, 성형수지가 주입된 후 상부 및 하부 금형(100,101)의 드라이브 플레이트(1)가 상승 및 하강되어 반도체 칩 패키지(102)가 성형되어 탈락 가능한 상태를 나타낸 것이다.
제2a도는 종래의 반도체 칩 패키지 상부 금형의 윗면 이형핀의 위치를 나타내는 단면도이고, 제2b도는 종래의 반도체 칩 패키지 하부 금형의 밑면 이형핀의 위치를 나타내는 단면도이다.
먼저, 제1c도를 참조하여 살펴보면, 상기 상부 금형(101)의 금형틀(5)에 끼움 결합되어 있는 1번핀(4)이 좌측 상단에 위치되어 있고 윗면 이형핀(9)이 우측 하단에 위치되어 있다. 또한, 하부 금형(100)의 금형틀(5')에 끼움 결합되어 있는 밑면 이형핀(8)이 금형틀(5') 중단에 좌우대칭되도록 위치되어 있다.
그러나, 반도체 칩 패키지의 성형공정에 있어서, 성형이 완료된 제품을 이형하게 될 때, 에폭시 성형수지와 금형간의 접착이 강할 경우 이형핀 2개로만 이형하게 되면 칩 크랙(CHIP CRACK), 패키지 크랙(PACKAGE CRACK) 또는 리드 프레임과 성형수지가 갈라지는 등의 제품에 치명적인 불량을 유발하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 칩에 발생하는 칩 크랙이나 또는 패키지 크랙 그리고 리드 프레임과 성형수지간의 갈라지는 현상을 방지하고 제품의 신뢰성을 향상시키기 위한 반도체 칩 패키지를 성형하는 제조금형 구조 및 이형핀 배치방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 칩 패키지를 성형하기 위한 상부 및 하부 금형으로 제조된 제조금형에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지를 상부 및 하부 금형에서 이형시키기 위해서, 상기 하부 금형의 드라이브 플레이트에 고정한 밑면 이형핀의 대칭되는 중앙에 밑면 중간 이형핀이 설치되고, 상기 상부 금형의 드라이브 플레이트에 고정화 1번핀가 윗면 이형핀의 대칭되는 중심선상에 윗면 중간 이형핀이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 성형하는 구조를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 또한, 반도체 칩 패키지를 성형하기 위한 상부 및 하부 금형으로 구성된 제조금형의 이형핀 배치방법에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지를 상기 상부 및 하부 금형에서 이형시키기 위해서, 상기 하부 금형의 금형틀의 좌측 중단부에 위치한 밑면 이형핀 및 우측 중단부에 위치한 밑면 이형핀의 대칭되는 중앙부분에 밑면 이형핀을 배치하고, 상기 상부 금형의 금형틀의 좌측상부에 1번핀 및 우측 하부의 윗면 이형핀의 대칭되는 중앙부분에 윗면 이형핀을 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 제조하는 제조금형의 이형핀 배치방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 반도체 칩 패키지의 구조를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
제3a도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 제조금형의 구조를 나타내는 단면도이고, 제3b도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 상부 금형에 있어서 이형핀의 배치를 나타내는 도면이며, 본 발명의 반도체 칩 패키지의 하부 금형에 있어서 이형핀의 배치를 나타내는 도면이다.
반도체 칩 패키지의 제조금형은 상부 금형(101)과 하부 금형(100)이 한 쌍으로 구성된다. 제3a도를 참조하여 하부 금형(100)에 대하여 설명하면, 드라이브 플레이트(1')의 상부에 이형핀 플레이트(2)가 체결수단(도시안됨)에 의해 고정되어 있고, 그 이형핀 플레이트(2)에는 밑면 이형핀(8)이 대칭적으로 고정되어 있고, 그 밑면 이형핀(8)의 중간에는 밑면 중간 이형핀(13)이 고정되어 있다. 또한, 밑면 이형핀(8)과 밑면 중간 이형핀(13)이 하우징(3')에 끼움 결합되어 있고, 그 하우징(3')의 상부에는 캐비티(6)가 형성되어 있는 금형틀(5')이 안착 결합되어 있으며, 그 금형틀(5')이 상부면에는 반도체 칩 패키지(102)가 성형되어 탈착 가능한 상태로 구성되어 있다.
전술한 바와 같이 구성된 하부 금형(100)의 상부에 설치되는 상부 금형(101)에 대하여 설명하면, 드라이브 플레이트(1)의 하부 밑면에 이형핀 플레이트(2)가 체결고정되어 있고, 그 이형핀 플레이트(2)에는 1번핀(4)이 결합되어 있고, 그 대응하는 반방향측으로는 윗면 이형핀(9)이 결합되어 있으며, 1번핀(4)과 윗면 이형핀(9)의 대칭되는 중심선상에 윗면 중간 이형핀(12)이 결합되어 있으며, 1번핀(4), 윗면 이형핀(9) 및 윗면 중간 이형핀(12)이 하우징(3)에 끼움 결합 되어 있다. 이 때, 하우징(3)의 하부에는 금형틀(5)이 1번핀(4), 윗면 이형핀(9) 및 윗면 중간 이형핀(12)에 끼움결합됨과 동시에 고정되어 있다.
중간 이형핀(12,13)이 배치된 상부 금형(101) 및 하부 금형(101)을 이용한 성형 공정을 설명하면, 먼저 제1b도에 도시된 바와 같이, 하부 금형(100)의 금형틀(5') 상부면에는 반도체 칩(10)이 리드 프레임(7)에 실장되어 있고, 그 반도체 칩(10)이 실장된 리드 프레임(7)의 상부에는 상부 금형(101)이 맞물려 있으며 상부 금형(101)과 하부 금형(100)의 사이로 성형수지가 주입되어 반도체 칩(10)이 봉지된다.
다음으로, 제1c도에 도시된 바와 같이, 성형수지가 주입된 후 상기 상부 및 하부 금형(100, 101)의 드라이브 플레이트(1, 1')가 상승 및 하강된 후, 성형된 반도체 칩 패키지(102)는 중간 이형핀(12, 13)을 포함한 다수의 이형핀(4, 8, 9)에 의해 상부 및 하부 금형(100, 101)에서 탈착 가능한 상태로 이형된다.
한편, 제1b도 및 제1c도에 도시된 제조금형에서, 중간 이형핀(12, 13)이 상부 금형(101) 및 하부 금형(100)에 배치되면, 본 발명에 따른 제조금형과 동일하기 때문에, 제1b도 및 제1c도를 참조하여 성형 공정을 설명한 것이다.
제3d도 및 제3e도는 본 발명의 반도체 칩 패키지의 하부 금형에 있어서, 이형핀의 배치에 대한 2개의 다른 실시예를 도시하고 있다. 한편, 제3d도 및 제3e도는 하부 금형 중에서 이형핀(8, 13)이 배치된 금형틀(5')만을 도시하였다.
제3d도를 참조하면, 금형틀(5')의 좌측 하부에 밑면 이형핀(8)이 배치되고, 우측 상부에 밑면 이형핀(8)이 배치됨과 동시에 그 밑면 이형핀(8)의 대칭 중심선상의 중간부분에 밑면 중간 이형핀(13)이 배치되어 있다.
제3e도를 참조하면, 금형틀(5')의 좌측 상부에 밑면 이형핀(8)이 배치되고, 우측 하부에 밑면 이형핀(8)이 배치됨과 동시에 그 밑면 이형핀 (8)의 대칭되는 중심성상의 중간 부분에 밑면 중간 이형핀(13)이 배치되어 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면, 상부 및 하부 금형(100, 101)의 드라이브 플레이트(1, 1')가 상하로 이동하고 그 드라이브 플레이트(1, 1')에 끼움 결합되어 있는 윗면 이형핀(9), 1번핀(4) 및 윗면 중간 이형핀(13)이 반도체 칩 패키지(102)의 상부를 압압하고, 밑면 이형핀(8) 및 밑면 중간 이형핀(13)이 반도체 칩 패키지(102)의 하부를 압압함과 상부 하우징(3)이 상승하고 하부 하우징(3')이 하강하여 금형틀(5, 5')에서 반도체 칩 패키지(102)가 탈착된다.
따라서, 본 발명에 따른 구조에 따르면, 중간 이형핀을 포함한 이형핀들이 균형을 이루면서 반도체 칩 패키지를 금형에서 분리시키기 때문에, 칩 크랙, 패키지 크랙을 방지하여 제품의 불량을 방지함과 동시에 품질을 향상시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 이점(利點)이 있다.
Claims (4)
- 반도체 칩 패키지를 성형하기 위한 상부 및 하부 금형으로 구성된 제조금형에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지를 상기 상부 및 하부 금형(100, 101)에서 이형시키기 위해서, 상기 하부 금형(100)의 드라이브 플레이트(1')에 고정한 밑면 이형핀(8)의 대칭되는 중앙에 밑면 중간 이형핀(13)이 설치되고, 상기 상부 금형(101)의 드라이브 플레이트(1)에 고정한 1번핀(4)과 윗면 이형핀(9)의 대칭되는 중심선상에 윗면 중간 이형핀(12)이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 성형하는 제조금형 구조.
- 반도체 칩 패키지를 성형하기 위한 상부 및 하부 금형으로 구성된 제조금형에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지를 상기 상부 및 하부금형(100, 101)에서 이형시키기 위해서, 상기 하부 금형(100)의 금형틀 (5')의 좌측 중단부에 위치한 밑면 이형핀(8) 및 우측 중단부에 위치한 밑면 이형핀(8)의 대칭되는 중앙부분에 밑면 중간 이형핀(13)을 배치하고, 상기 상부 금형의 금형틀(5)의 좌측상부에 1번핀(4) 및 우측 하부의 윗면 이형핀(9)의 대칭되는 중앙부분에 윗면 중간 이형핀(12)을 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 제조하는 제조금형의 이형핀 배치방법.
- 제2항에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지(102)를 이형시키기 위해 상기 하부 금형(100)의 금형틀(5')의 좌측 하부에 위치한 밑면 이형핀(8) 및 우측 상부에 위치한 밑면 이형핀(8)의 대칭되는 중앙부에 밑면 중간 이형핀(13)을 배치시키는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 제조하는 제조금형의 이형핀 배치방법.
- 제2항에 있어서, 상기 반도체 칩 패키지(102)를 이형시키기 위해 상기 하부 금형의 금형틀(5')의 좌측 상부에 위치한 밑면 이형핀(8) 및 우측 하부에 위치한 밑면이형핀(8)의 대칭되는 중앙부에 밑면 중간 이형핀(13)을 배치시키는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 제조하는 제조금형의 이형핀 배치방법.
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