KR0178698B1 - 수지성형 방법 및 장치 - Google Patents

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쓰게 슈이치
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Abstract

본 발명에서, 게이트(18)의 위치는 자유롭게 설계될 수 있다. 본 발명의 수지성형 방법에 있어서, 성형될 삽입부재(20)는, 포트내의 수지(30)가 수지 통로(17, 18)를 경유하여 캐비티내로 유입되는 상부 및 하부 다이(10a, 10b)를 포함하는 수지성형 장치에 의해 성형되며, 삽입 통로는 다이에 세트된 삽입부재(20)에서 수지가 흐르도록 형성되며, 막 부재(31, 50)는 다이(10b)의 격벽부와 삽입부재(20) 사이에 세트된다. 막 부재(31, 50)는 수지 통로(18)에 대응하는 삽입부재(20)의 일부를 커버하며, 막 부재(31, 50)의 모서리는 캐비티(11)의 적어도 하나의 측면 모서리와 일치한다. 삽입부재(20)는 막 부재(31, 50)와 함께 다이(10a, 10b)에 의해 클램프되어 성형된다.

Description

수지성형 방법 및 장치
제1도는 제1실시예인 수지성형 장치의 하부 다이의 평면도.
제2도는 제2실시예인 수지성형 장치의 주요부의 단면도.
제3a도는 리드막 및 릴리즈막의 배열을 도시한 평면도.
제3b도는 랩수지의 정면도.
제4a도는 제2실시예인 성형 장치로 성형된 반도체 장치의 측면도.
제4b도는 제1실시예인 성형 장치로 성형된 반도체 장치의 측면도.
제5도는 게이트 주변에서 막을 랩핑한 배열을 보여주는 부분 단면도.
제6도는 제2실시예인 성형 장치의 단면도.
제7도는 제2실시예인 하부 다이에 랩수지의 배열을 도시한 평면도.
제8도는 흡입구를 보여주는 부분 단면도.
제9도 내지 제11도는 보통 수지가 사용되는 성형 장치의 단면도.
제12a도 및 제12b도는 제3실시예인 성형기에 의해 성형된 반도체장치의 측면도.
제13a도 및 제13b도는 제4실시예인 하부 다이상에 랩수지의 배열을 도시한 평면도 및 정면도.
제14도는 게이트 근처에서 랩핑 수지의 배열을 도시한 부분 단면도.
제15a도 및 제15b도는 게이트막이 고착된 리드 프레임과 랩수지의 배열을 도시한 평면도 및 정면도.
제16도는 넓은 게이트막이 사용된 제6실시예의 평면도.
제17도 및 제18도는 제6실시예의 공기 구멍 근처의 부분 단면도.
제19도는 회로판이 성형될 삽입 부재로서 성형되는 제7실시예인 성형 장치의 단면도.
제20도는 게이트가 상부 다이에 제공된 성형 장치를 도시한 단면도.
제21도 및 제22도는 제8실시예인 성형 장차의 단면도 및 평면도.
제23도는 종래 성형 장치의 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10a : 상부 다이 10b : 하부 다이
11 : 캐비티 17 : 런너
18 : 게이트 20 : 리드 프레임
30 : 랩수지 50 : 게이트막
[발명의 배경]
본 발명은 수지성형 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명은 수지 통로의 게이트 위치가 향상되어 수지성형을 쉽게 행할 수 있다.
리드 프레임등의 성형될 삽입 부재를 성형하기 위한 종래의 이동 성형 장치가 제23도에 도시되어 있으며, 여기서 리드 프레임(3)은 상부 다이 및 하부 다이(2a, 2b)에 의해서 클램프된다. 리드 프레임(3)은 포트(4)에서 캐비티(5)로 열가소성 수지를 보냄으로서 성형된다. 수지 통로의 런너(6)와 게이트(7)는 캐비티와 연결되어 있고 런너(6)와 게이트(7)면의 일부는 리드 프레임(3)에 연결되어 있어, 런너(6)와 게이트(7)는 리드 프레임(3)의 외부 리드와 간섭하지 않도록 배치되게 된다. 외부 리드가 패키지부의 4개의 측면에서 연장되는 QFP 성형에 있어서는 게이트(7)가 각각의 캐비티(5)의 한 모서리에 연결되어 있어 외부 리드와 간섭되는 것이 방지된다.
최근, 다수의 미세한 리드를 갖는 리드 프레임이 요구되고 있으며, 따라서 외부 리드를 연장시키기 위한 공간이 가능한 넓게 설계되어야 한다. 이러한 설계에 따라 게이트를 제공하기 위한 공간이 제하되어 성형 다이를 설계 및 제조하는데 어려움이 따르고 있었다.
또한, 게이트이 폭을 제한함에 따라 캐비티를 채우는 용융된 수지의 속도가 빨라져서 성형의 효율을 높일 수가 있으나, 이런 빠른 수지의 흐름에 의해 수지 용탕에 공기가 유입될 수 있어 성형된 제품에 기공이 형성되게 된다. 만약 이러한 제품내에 기공이 존재하게 된다면 이들의 품질과 신뢰도가 떨어지게 된다.
[발명이 요약]
본 발명은 상술한 문제점을 해결키 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 게이트의 위치를 제한하는 문제를 해결하고 성형의 효율성과 제품의 신뢰도를 높일 수 있도록, 게이트의 위치를 자유롭게 설계할 수 있는 수지성형 방법 및 장치을 제공하는데 있다.
이런 목적을 성취하기 위하여 본 발명은, 다이내의 삽입 부재 세트상에서 수지가 흐르도록 형성된 수지 통로를 경유하여 포트 내의 수지가 캐비티내로 도입되도록 하는 상부 다이와 하부 다이를 포함하는 수지성형 장치에서 성형될 삽입 부재를 성형하는 방향을 제공하며, 상기 방법은, 수지 통로에 대응하는 삽입 부재의 일부를 커버하기 위해, 수지 통로가 형성된 다이의 격벽면과 삽입부재 사이에 막 부재를 셋팅하는 단계와, 수지 통로를 경유하여 수지를 캐비티내로 충전시키는 단계를 포함하며, 막 부재의 모서리는 캐비티의 측면 모서리와 적어도 일치하게 된다.
이 방법에서, 캐비티와 함께 포트를 연결하는 수직 통로는 상부 및 하부 다이에서 형성될 수 있다.
여기서, 포트내에 공급된 수지는 랩막과 함께 밀착하여 덮히고 랩막의 모서리는 포트에서 캐비티의 하나 이상의 측면 모서리에까지 연장되며, 랩막의 연장된 부분은 격벽부와 삽입 부재 사이에 제공되어 막 부재로서 작용할 수 있다.
이 방법에서의 막 부재는 포트의 개방부를 덮고 캐비티의 하나 이상의 측면 모서리까지 연장하는 게이트막이다.
캐비티의 내부면은 릴리즈막으로 덮혀지고 이 릴리즈막은 공기 흡입에 의해 내부면상에 고착된다. 이 경우 성형 제품은 쉽게 추출된다.
또한, 본 발명은, 수지성형 장치를 제공하며, 성형될 삽입 부재를 클랭핑 하기 위한 상부 및 하부 다이와, 수지 통로가 형성되는 다이의 격벽면과 삽입부재 사이에 막 부재를 공급하여 수지 통로에 대응하는 삽입 부재의 일부를 커버하는 막 공급기를 포함하며, 여기서, 상기 아디들은 포트와 수지경로 및 캐비티를 가지며, 포트내의 수지는 다이에서 삽입 부재상에서 수지가 흐르도록 형성된 수지 통로를 경유하여 캐비티내로 흐르게 되고, 막 부재의 모서리를 위치시키는 막 공급기는 캐비티의 측면 모서리중 적어도 하나와 일치하게 되고, 수지 통로의 게이트 단부는 캐비티의 측면 모서리와 연결된다.
또한 성형 장치는 랩핑막과 밀착하여 덮혀지는 수지를 공급하기 위한 수지 공급기를 또한 포함하며, 여기서 랩핑막의 모서리는 포트에서 캐비티의 측면 모서리중 적어도 하나에까지 연장되게 된다.
수지 성형 장치에 있어서, 다수의 수지 경로는 캐비티와 연결될 수 있다. 캐비티에 연결된 수지 경로의 단부 폭은 캐비티의 측면 모서리의 길이와 동일할 수 있다.
[양호한 실시예의 설명]
본 발명의 양호한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
[실시예 1]
제1실시예의 수지성형 장치는 제1도 및 제2도에 도시되어 있다. 여기서 릴리즈막은 수지성형을 위하여 사용되었고, 제1도는 성형될 삽입 부재인 리드 프레임(20), 랩수지(30) 그리고 릴리즈막(40)이 배열된 하부 다이(10b)의 평면도이다. 제2도는 상부 다이(10a)와 하부 다이(10b)에 의해 리드 프레임(20)을 클램핑하여 성형하는 상태를 도시한다.
먼저, 제1도 및 제2도를 참조하여 리리즈막(40)을 이용하는 수지성형 방법을 설명한다.
제2도에서 중앙선(CL2)의 좌측은 리드 프레임(20)을 클램핑 하는 상태를 보여주고, 중앙선(CL2)의 우측은 캐비팅 수지를 채우는 상태를 보여준다. 제2도에서, 릴리즈막(40)은 상부 다이(10a)와 하부 다이(10b)의 각 캐비티(11)의 내부면을 따라 고착된다. 릴리즈막(40)은 각 캐비티(12)에 개방된 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 각 캐비티(11)에 고착된다.
제1도에서, 흡입구(12)는 직사각형 슬릿처럼 캐비티(11)의 내부 하부면의 4개의 측면 모서리를 따라 개방된다. 또한, 흡입구(13)는 다이(10a, 10b)의 격벽면 또는 클램핑면에서 개방되고, 이들은 캐비티(11) 주변에 배열된다. 이들 흡입구(12, 13)는 공기 흡입장치(ASU)와 연통하며, 릴리즈막(40)이 다이(10a, 10b)에 세트될 때 릴리즈막(40)은 먼저 흡입구(13)를 통한 공기 흡입으로 다이(10a, 10b)의 클램핑면에 고착된다. 그리고, 릴리즈막(40)은 흡입구(12)를 통한 공기 흡입으로 캐비티(11)의 내부면을 따라 고착된다.
릴리즈막(40)이 다이(10a, 10b)내의 성형부를 덮으므로, 릴리즈막(40)은 성형하는 동안 수지가 직접 다이(10a, 10b)와 접촉하는 것을 방지한다. 릴리즈막(40)은 다이(10a, 10b)성형 온도에 저항하며, 고체화된 수지에서 쉽게 벗겨지며, 캐비티(11)의 내부면에 고착될 수 있게 충분한 유연성을 가져야 한다. 따라서, 불소 수지가 혼합된 유리 클로스, FET 시트막, PET 시트막, EFPT 시트막, 폴리비닐리덴 클로라이드 등이 본 발명의 릴리즈막(40)과 막 부재로서 사용된다. 본 실시예에서, 릴리즈막(40)의 두께는 35-50㎛으로 설계된다.
캐비티(11)는 다이(10a, 10b)의 베이스부에서 캐비티 부재(14)를 고정시켜 형성된다. 여기에는 캐비티 부재(14)가 삽입되어 캐비티(11)를 형성하는 베이스부의 베이스 구멍의 내부측면과 캐비티부(14)의 외부측면 사이에 갭이 형성되어 있고, 이 갭은 흡입구(12) 역할을 한다. 이 흡입구(13)는 베이스부에 형성된 통과 구멍이다.
릴리즈막(40)을 이용하는 수지 성형 방법에서, 구리, 알루미늄 등의 고열 전도성을 갖는 재료는 종래 성형 장치의 성형 다이에서는 사용될 수 없었으며 캐비티 부재(14)의 재료로 사용될 수 있다. 그리고 히터(15)가 캐비티부(14)에 제공되어 캐비티부(14)에 열을 직접 부여하게 된다. 이런 구조에 수지와 다이(10a, 10b) 사이에서 열교환이 가속화되어 단시간에 수지가 경화된다.
릴리즈막(40)을 사용함에 의해, 수지가 직접 다이(10a, 10b)의 성형면에 접촉하지 않게 되어고, 따라서 성형 제품이 성형다이(10a, 10b)에서 쉽게 벗겨질 수 있다. 따라서, 다이(10a, 10b)에서의추출 핀이 필요없게 되었으며 성형다이(10a, 10b)의 구조가 한층 심플화되었다.
본 실시예에 있어서, 랩핑막(31)과 밀착하여 덮혀진 랩수지(30)는 포트(16), 런너(17), 게이트(18)등의 수지 통로에서 직접 다이(10a, 10b) 및 리드 프레임(20)과 접촉하지 않는다. 수지(30)는 압출된 수지 용탕으로 형성된다. 수지(30)가 이런 방식으로 형성되므로 압출된 수지(30)는 수지 분말을 패킹하여 얻어지는 보통 수지보다 공기와 수분이 덜 유입되며, 따라서 성형 제품의 품질이 향상된다.
제1도에서, 하부 다이(10b)내의 포트(16)는 긴 포트내에 형성되고, 캐비티(11)는 긴 포트(16)의 양측면에 배열된다. 랩수지(30)는 긴포트의 형태에 대응하는 긴 스틱 형상으로 형성된다. 랩수지(30)에서, 수지는 2개의 랩핑막(31) 두 시트 사이에서 밀착하여 덮히고, 랩수지(30)가 포트(16)내에 세트되면 랩핑막(31)은 포트(16)로부터 측면쪽으로 연장되고, 랩핑막(31)의 측면 모서리는 리리즈막(40)의 측면 모서리와 중첩된다. 이 실시예에서, 랩핑막(31)은, 랩수지(30)가 포트(16)에 세트될 때, 랩핑막(31)의 측면 모서리가 포트(16)에 최근접하는 모서리인 각 캐비티(11)의 측면 부합되도록 설계된다.
제3a도는 하부 다이(10b)의 랩수지(30)와 리드 프레임(20)의 평면 배열을 보여준다. 랩수지(30)의 랩핑막(31)의 측면 모서리는 리드 프레임(20)의 성형부(20a)의 측면 모서리와 부합한다. 성형부(20a)의 측면 모서리는 캐비티(11)의 측면 모서리에 위치하고, 캐비티(11)는 포트(16)로부터 일정한 거리에 분리되어 있고, 캐비티(11)의 측면 모서리는 포트(16)에 평행한다. 따라서, 랩핑막(31)은 포트(16)와 캐비티(11)사이의 거리에 기초하여 일정한 폭을 갖는 스트립으로 형성된다.
제3b도는 랩수지(30)의 정면도이다. 랩수지(30)는 정면이 T자형이며, 하부 랩핑막(31b)은 수지가 수용된 포켓부(30a)를 가진다. 상부 랩핑막(31a)은 하부 랩핑막(31b)과 함께 수지를 견고히 밀봉한다. 상부 및 하부 랩핑막(31a, 31b)의 측면부는 밀봉되었으나 수지 통로; 런너(17), 게이트(18)(제2도 참조)에서 가압된 수지에 의해 서로 벗겨지다. 따라서, 수지는 포트(16)에서, 내부면이 랩핑막(31)으로 덮혀진 수지 통로를 경유하여 캐비티(11)로 흐르게 된다.
다음, 제1실시예의 수지 성형 단계를 설명한다. 먼저, 릴리즈막(40)의 두 시트가 압출되어 개방된 다이(10a, 10b)의 격벽면을 덮게 된다. 그리고, 릴리즈막(40)은 공기 흡입에 의해 각 다이(10a, 10b)의 캐비티(11)의 내부면을 따라 고착된다. 랩수지(30)은 막공급기(FF1)에 의해 포트(16)안으로 공급되고 리드 프레임(20)은 하부 다이(10b)에 세트된다. 리드 프레임(20)은 릴리드막(40)과 함께 상부 및 하부 다이(10a, 10b)에 의해 클램프된다. 포트(16)내의 수지 용량은 플런저(22)에 의해 가압되고 캐비티(11)안으로 채워져서 리드 프레임(20)을 성형한다.
랩수지(30)의 랩핑막(31)은 측면 모서리가 캐비티(11)의 측면 모서리로 연장하고 런너(17)의 내부면과 게이트(18)가 막 공급기(FF1)에 의해 상부 랩핑막(31a)과 하부 랩핑막(31b)으로 덮혀지기 때문에, 리드 프레임(20)의 성형부(20a)는 수지가 다른 부분에 접착됨이 없이 성형될 수 있다. 즉, 본 실시예의 방법은 리드 프레임(20)내에서 외부 리드의 배열에 간섭받지 않고 런너(17)와 게이트(18)를 자유로이 배열할 수가 있다.
제1도에서, 중앙선(CL1)의 상부 측면은, 3개의 런너(17)와 게이트(18)가 각 캐비티(11)와 함께 포트(16)를 접촉하는 예를 보여준다. 중앙선(CL1)의 하부 측면은 캐비티(11)의 측면 모서리의 길이에 거의 비례하는 폭을 갖는 하나의 런너(17)와 게이트(18)가 각 캐비티(11)와 함께 포트(16)를 접촉하는 예를 보여준다. 리드 프레임(20)을 랩수지(30)로 성형함으로써 게이트(18)는 어떠한 선택 위치에서도 캐비티(11)와연결될 수 있다.
랩수지(30)가 포트(16)내에 세트될 때 랩수지(30)는 랩핑막(31)을 리드 프레임(20) 상에 정확히 위치시키기 위해 정확하게 위치되어야 한다. 본 실시예에 있어서, 리드 프레임(20)을 하부 다이(10b)에 위치시키기 위하여 가이드 핀(24)이 제공되며, 랩수지(30)르 하부 다이(10b)에 위치시킥 위하여 파이롯트 핀(26)이 제공된다. 랩수지(30)는 파이롯트 핀(26)을 랩핑막(31)의 파이롯트 구멍에 설치함으로써 정확히 위치될 수가 있다. 포트(16)의 내부면과 랩수지(30) 사이의 갭이 0.1mm로 매우 작게 설정되었다면 랩수지(30)는 파이롯트 핀(26)과 파이롯트 구멍 없이 정확하게 위치될 수 있다. 이 경우, 랩수지(30)와 다이(10b) 사이에서 열교환이 가속화될 수 있다.
랩수지(30)가 제3a도에 도시된 바와 같이 긴 스틱 형태로 형성되므로, 파이롯트 핀(26)은 긴 랩수지(30)의 양단부면에 대응하게 배치될 수 있다. 또한, 일정한 간격으로 포트(16)의 양측면상에 서브 파이롯트 핀(27)이 제공되며, 서브 파이롯트 핀(27)이 랩핑막(31)안에 설치될 수 있는 서브 파이롯트 구멍이 형성되어 랩수지(30)를 정확하게 위치시킬 수가 있다
제4a도 및 제4b도는 제1실시예의 수히성형 장치에 의해 제조된 반도체 장치의 측면도이다. 게이트(18)를 따르는 게이트 마크 또는 마크들(18a)은 반도체 장치의 측면에 형성되어 있고, 이 실시예에서, 게이트(18)는 캐비티(11)의 측면 모서리에 연결되어, 게이트 마크(18a)는 캐비티(11)의 측면 모서리에 대응하는 위치에 형성된다. 제4a도는 그 폭이 캐비티(11)의 측면 모서리의 길이에 거의 비례하는 넓은 게이트(18)를 갖는 예를 보여준다. 그래서 게이트 마크(18a)는 라인을 이루게 되고, 반면에, 제4b도는 캐비티(11)와 연결된 3개의 게이트(18)를 갖는 예를 보여주며, 여기에는 3개의 짧은 게이트 마크(18a)가 형성되어 있다.
제5도는 캐비티와 게이트2(18)의 근처를 보여주는데, 상부 랩핑막(31a)과 하부 랩핑막(31b)의 모서리는, 게이트(18)가 캐비티에 연결되어 있는 게이트(18)의 내부 단부에 도달한다. 따라서, 상부 랩핑막(31a)과 하부 랩핑막(31b)의 단부 마크(34a, 34b)는 게이트 마크(18a)를 이루고 제4a도 및 제4b도에 도시된 바와 같이 반도체 장치의 측면에 형성된다.
[실시예 2]
제1실시예에 있어서는 릴리즈막(40)이 사용되었으나 제6도에서와 같이 본 실시예에서는 릴리즈막이 사용되지 않는다. 제6도의 수지 성형 장치에 있어서는 랩수지(30)가 포트(16)에 세트되어 있고 다른 구조는 거의 종래의 이동 성형기와 동일하다. 제1실시예와 마찬가지로 랩수지(30)의 랩핑막(31)은, 랩핑막(31)의 측면 모서리가 각 캐비티(11)의 측면 모서리와 일치하며, 랩수지(30)가 포트(16)에 세트되었을 때 포트(16)에 모서리가 밀착하게 된다.
제7도는 제2실시예의 하부 다이(10b)에서 포트(16), 캐비티(11), 랩수지(30), 그리고 리드 프레임(20)이 평면에 배열되어 이는 것을 보여준다. 랩핑막(31)과 캐비티(11)의 관계는 제1실시예와 거의 동일하며, 제7도에는 중앙선(CL7)의 상부측면이, 3개의 게이트(18)가 포트(16)와 각 캐비티(11)를 연결시키는 것을 보여준다. 중앙선(CL7)의 하부 측면은, 그 폭이 캐비티(11)의 측면 모서리의 길이에 거의 비례하는 게이트(18)가 포트(16)와 각 캐비티(11)를 연결시키는 것을 보여준다.
제1실시예와 함께, 랩핑막(31)은 포트(16)에서, 게이트(18)가 캐비티(11)에 연결되는 게이트(18)의 단부까지 연장한다. 따라서, 런너(17)와 게이트(18)는 포트(16)와 캐비티(11) 사이에 선택적으로 배열될 수 있다. 여기서, 수지는 캐비티(11)의 내부면과 직접 접촉하므로 추출핀(36)이 캐비티(11)에 제공되어 여기에서 성형 제품을 꺼내게 한다.
랩수지(30)를 하부 다이(10b)에 정확하게 세트시키기 위하여 파이롯트 핀(26)과 서브 파이롯트 핀(27)이 하부 다이(10b)에 제공되며, 또한 하부 다이에서 공기 흡입에 의해 랩핑막(31)을 고정시키기 위한 개방된 흡입 구멍(38)이 제공된다. 흡입 구멍(38)은 랩핑막(31)의 측면 모서리를 흡입하므로, 랩수지(30)가 포트(16)에 세트될 때 측면 모서리가 회전되는 것을 방지한다. 제8도에서, 흡입 구멍(38)의 상부 단부는 홈(39)의 내부 하부면에서 개방되어 있어 랩핑막(31)을 효과적으로 흡입할 수 있다. 물론 흡입 구멍(38)은 제1실시예로 제공된다. 반도체 장치는 제4a도 및 제4b도에 도시된 장치에서처럼 제조될 수 있다.
[실시예 3]
제1 및 제2실시에에서는 랩수지(30)가 사용되었으나 수지 분말을 컬럼 형태로 형성시킨 보통 수지 테블렛(tablet)이 제3실시예에서 사용된다.
제9도에서, 보통 수지 테블렛(70)이 성형 장치에서 사용된다. 여기서, 릴리즈막은 사용되지 않는다. 런너(17)와 게이트(18)를 임의로 배열시키기 위하여 게이트(18)이트막(50)의 측면 모서리는 막 공급기(FF2)에 의해 캐비티(11)의 측면 모서리와 일치하게 된다. 릴리즈막이 사용되지 않으므로 성형 제품을 추출하기 위한 추출핀(36)이 필요하다.
제10도 및 제11도는 보통의 수지 테블릿(70)과 릴리즈막(40)을 사용하는 방법을 보여준다.
제10도에서, 캐비티, 런너(17), 게이트(18), 그리고 포트(16)가 릴리즈막(40)의 시트를 버커하며, 반면 제11도에서는 릴리즈막이 캐비티와 게이트(18)를 커버하며, 또다른 막 부재인 포트막(72)은 포트(16)의 내부면을 커버하고, 포트막(72)은 수지 테블릿(70)이 수용된 포켓부를 갖는다.
제10도 및 제11도에서, 게이트막(50)은 각 캐비티의 측면 모서리에 대응하도로 제공되며, 따라서 게이트(18)는 그 측면 모서리의 선택적인 위치에 연결될 수 있다.
제10도에 도시된 성형 장치에서, 일차적으로 릴리즈막(40)이 하부 다이(10b)에 세트되고, 다음 수지 테블릿(70)이 릴리즈막(40)과 함께 포트(16)내에 세트되다. 다음, 게이트막(50)이 세트되고 리드 프레임(20)이 성형되도록 세트된다.
반면, 제11도에 도시된 성형 장치에서는 먼저 릴리즈막(40)과 포트막(72)이 하부 다이(10b)에 세트되고, 다음 수지 테블릿(70)이 포트막(72)과 함께 포트(16)내에 세트된다.
제12a도 및 제12b도는 본 실시예의 수지성형 장치로 제조된 반도체 장치의 측면도이다. 제4a도 및 제4b도에 도시된 것과 마찬가지로 게이트 마크(18a)가 반도체 장치의 측면에 형성되어 있고, 제12a도는 그 폭이 캐비티(11)의 측면 모서리의 길이와 거의 동일한 폭을 갖는 넓은 게이트(18)를 갖는 것을 보여준다. 제12b도는 하나의 캐비티(11)와 연결된 3개의 게이트(18)를 갖는 것을 보여준다. 본 실시예에서, 게이트막(50)은 리드 프레임(20)을 커버하고, 따라서 게이트막(50)의 단부 마크(34C)는 반도체 장치의 측면에 형성된다.
[실시예 4]
제13a도 및 제13b도는 랩수지(30)와 게이트막(50)을 사용하는 제4실시예를 보여주다. 여기서는 랩수지(30)의 랩핑막(31)의 측면 모서리가 캐비티의 측면 모서리와 정확하게 일치할 필요는 없다.
제4실시예에서, 게이트막(50)의 폭은 캐비티(11)의 측면 모서리의 위치에 기초하여 설계된다. 게이트막(50)은 랩수지(30)가 포트(16)에 세트되고 난후 하부 다이(10b)의 격벽부에 세트되도록 압출된다. 게이트막(50)의 위치는 리드 프레임(20)과 하부 다이(10b)에 대하여 한정되고, 따라서 랩핑막(31)을 정확히 위치시킬 필요가 없다. 이런 구조로, 랩수지(30)는 상이한 성형 제품의 경우에도 보통 사용될 수 있다.
게이트막(50)을 갖는 수지성형 방법은 릴리즈막(40)을 사용하는 경우와 사용하지 않는 경우에도 사용될 수 있다.
게이트(18)의 단부 근처를 도시한 제14도에서 게이트막(50)의 측면 모서리는 캐비티의 측면 모서리까지 연장된다. 이런 구조로, 본 발명의 방법으로 제조된 반도체 장치의 외관이 제12a도 및 제12b도에 도시된 예와 유사하다.
[실시예 5]
제5실시예에서는 게이트막(50)의 다수 부재가 제15a도 및 제15b도에 도시된 바와 같이 리드 프레임(20)에 고착되어 있다.
게이트막(50)은 런너(17)와 게이트(18)의 각 결합에 대응하는 리드 프레임(20)내이 위치에 고착된다. 게이트(18)이 고착되어 있는 리드 프레임(20)은 다이상에 세트되어 성형된다. 게이트(18)은 각 성형부(20a)의 하나 이상의 측면 모서리를 따라 고착된다(제15a도 참조). 게이트막(50a)은 리드 프레임(20)의 내부 모서리를 따라 고착되고, 게이트막(50a)의 외부 측면 모서리는 모든 성형부(20a)의 측면 모서리와 일치한다(제15a도 참조).
리드 프레임(20)이 성형되면 리드 프레임(20)은 게이트막(40)이 랩수지(30)와 접촉하도록 세트된다. 이 경우, 리드 프레임(20)의 성형부(20a)의 측면 모서리와 랩수지(30)가 서로 일치할 필요는 없다.
게이트막(50)이 고착된 리드 프레임(20)은, 릴리즈막(40)이 사용되는 성형 방법과 릴리즈막이 사용되지 않는 성형 방법 모두에 적용할 수 있다.
[실시예 6]
제5실시예에서는 게이트막(50)이 포트(16)와 캐비티(11)를 연결하는 수지 통로를 커버한다. 제6실시예에서는 리드 프레임(20)의 거의 전표면을 커버할 수 있는 넓은 게이트막(50)이 사용된다(제16도 참조).
넓은 게이트막(50)을 사용하는 경우 수지 구멍(62a)이 게이트막(50)에 형성되고, 이 수지 구멍(62a)은 캐비티(11)에 대응하여 배열된다. 게이트막(50)은 핀(64)을 위치시켜 하부 다이(10b)상에 정확히 위치시킨다. 여기서 하부 다이(10b)에는 공기 구멍(66)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
본 실시예에서도 런너(17)와 게이트(18)가 어떤 위치에서는 캐비티(11)의 측면 모서리를 연결시키도록 선택적으로 배열될 수 있다. 특히, 여기서는 하나 이상의 게이트(18)는, 게이트막(50)의 수지 구멍(62a)의 내부 모서리가 캐비티(11)의 4모서리와 일치하게 배열되기 때문에, 각 캐비티(11)의 모든 측면 모서리에 연결될 수 있다. 즉, 포트(16)를 캐비티(11)에 연결시키는 수지 통로는 임의적으로 설계될 수 있다.
넓은 게이트막(50)과 마찬가지로 랩수지(30)의 넓은 랩핑막(31)이 사용될 수 있다. 이 경우, 랩핑막(31)의 연장부는 리드 프레임(20)의 거의 모든 표면을 커버할 수 있고, 수지 구멍(62a)은 연장부에 형성된다.
제17도 및 제18도는 공기구멍(66)을 보여주는데, 제17도에서는 심볼(20b)이 리드 프레임(20)의 리드이고, 제18도에서는 심볼(20c)이 리드 프레임(20)의 막대(tie bar)이다. 공기 구멍(66)은 제17도에서와 같이 하나 이상의 공기 구멍(66)에 대응한다. 게이트막(50)이 비교적 거칠은 재료로 만들어진 수지 용탕은, 게이트막(50)이 리드 프레임(20)의 클램핑에 의해 게이트막(50)과 함께 리드 프레임(20)에 접촉하는 부분(B)내로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 수지가 리드 프레임(20)상에 고착됨이 없이 성형이 행해질 수 있다.
[실시예 7]
제19도는 BGA 장치의 기판 측면을 성형하기 위한 수지 성형 장치를 보여준다. 여기서는 회로 기판(80)이 흡입되어 상부 다이(10a)에 고정된다. 릴리즈막(40)도 흡입되어 하부 다이(10b)에 고정된다. 수지는 랩수지(30)이다. 랩핑막(31)은 캐비티(11)의 측면 모서리로 연장되고 런너(17)와 게이트(18)는 어떤 위치에서도 캐비티(11)의 측면 모서리와 연결되도록 선택적으로 배열될 수 있다.
상기 기술된 실시예에서는 게이트(18)가 하부 다이(10b)에 형성되었으나, 상부 다이(10a)에도 형성될 수 있다. 상부 게이트식 성형 장치는 제20도에 도시되어 있고, 랩핑막(31)은 게이트(18)와 리드 프레임(20) 사이에서 연장된다. 그리고 게이트막은 랩핑막(31) 대신에 사용될 수 있다. 상부 게이트식 성형 장치 역시 런너(17)와 게이트(18)가 어떤 위치에서라도 캐비티(11)의 측면 모서리를 연결하기 위해 선택적으로 배열될 수 있다.
[실시예 8]
제21도 및 제22도는 런너(17)와 게이트(18)가 상부 및 하부 다이(10a, 10b)에 형성되어 있는 수지성형 장치를 보여준다. 수지 용량은 삽입부재(70)와 함께 캐비티(11)를 분할하여 형성되는 상부 및 하부 캐비티(11a, 11b)에 채원진다. 본 실시예에서는, 포트(16)가 상부 및 하부 다이(10a, 10b)에 형성되어 있고, 랩수지(30)의 그 부분이 각각의 포트(16)에 세트되어 있다. 다이(10a, 10b)내의 수지 통로는 서로 마주보며, 배열은 제22도에 도시된 바와 같이 상이하다. 제22도에서, 하부 다이(10b)내이 런너(17)와 게이트(18)는 실선으로 도시되어 있고 상부 다이(10a)내의 런너(17)과 게이트(18)는 점선으로 도시되어 있다.
양 다이(10a, 10b)에 포트(16)를 형성하는 대신에 하나의 포트(16)가 상부 또는 하부 다이에 형성될 수도 있고, 이 경우 포트(16)는 수지 통로, 상부 게이트 및 하부 게이트에 의해 상부 및 하부 캐비티(11a, 11b)에 연결된다.
본 실시예에 있어서도, 삽입 부재(70)의 표면은 랩핑막(31) 또는 게이트막으로 덮혀지며, 이러한 구조로 인해 런너(17)와 게이트(18)는 어떤 위치에서도 상부 및 하부 캐비티(11a, 11b)의 측면 모서리에 연결되도록 선택적으로 배열될 수 있다.
TAB 테이프 장치등의 삽입부재를 성형하는 경우에, 상부 캐비티(11a)는 하부 캐비티(11b)와 잘 연통하지 않으며 본 발명의 수지성형 장치에서는 이러한 부재를 성형하는데 유리하다.
본 발명의 수지성형 장치에 있어서, 상술한 바와 같이 런너(17)와 게이트(18)는 어떠한 위치에서도 각 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 에지에 선택적으로 배열될 수 있고, 랩핑막(31), 게이트막(50) 등의 하나 이사의 막 부재는 게이트(18)가 연결되는 각 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 에지와 일치하도록 세트된다. 몇몇 종류의 반도체 장치에 있어서, 게이트(18)의 배열은 외부 리드의 배열에 의해 제한될 수도 있으나 막 부재를 사용함에 의해 게이트(18)의 배열은 쉽게 그리고 선택적으로 설계될 수 있다.
넓은 게이트 또는 복수개의 게이트를 각 캐비티에 연결함에 의해, 수지 용탕은 효과적으로 캐비티에 채워질 수 있다. 수지 용탕은 수지 흐름의 가속화 없이 단시간에 캐비티 내에 채워질 수 있다. 수지 흐름을 가속화시킴이 없이 수지내에 기공의 형성을 예방함으로써 신뢰성과 양호한 품질의 성형 제품을 얻을 수 있다.
본 발명의 성형 장치 및 방법은 얇은 패키지부를 갖는 반도체 장치를 성형하는데 바람직하며, 캐비티에 연결되는 게이트 단부의 길이는 패키지부의 두께의 약 50%로 제한되어 반도체 장치를 얇게 만들 수 있다. 그러나 본 발명에 있어서, 복수개의 게이트가 각 캐비티의 모든 측면 모서리에 연결될 수가 있어 게이트의 전체 면적이 크게된다. 게이트의 전체 면적부를 증가시킴에 의해, 게이트가 비록 좁더라도 성형 효과를 증가되지만 막 부재는 게이트에 대응하게 되어 게이트-브레이크(gate-break)가, 얇은 패키지부에서의 크랙등의 문제점을 유발하지 않고 행해질 수 있다. 또한, 본 발명은 QFP, BGA, DIP, SIP, SOP 등의 여러 종류의 반도체 장치를 제조하는데 이용할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 여러 형태로 변경될 수 있으며, 따라서, 본 발명의 실시예 등은 단지 예시적으로만 고려되어야 하며, 본 발명의 영역은 상세한 설명에 기초한 청구범위에 의해 주장되며 청구범위내의 균등한 수단 및 영역내에서 여러 수정 및 변경이 가해질 수 있음도 알 수 있다.

Claims (16)

  1. 포트(16)내의 수지가 상부 및 하부 다이(10a, 10b)에 세트된 삽입부재(20)에 흐르도록 형성된 수지 통로를 경유하여 캐비티(11)내로 흐를 수 있도록 형성되고, 상기 삽입부재(20)를 다이(10a, 10b)에 의해 클램프하고, 상기 수지를 수지 통로(17, 18)를 경유하여 상기 캐비티(11)내에 채우는 단계를 포함하는, 상부 및 하부 다이(10a, 10b)로 구성되는 수지성형 장치에서 삽입부재(20)를 성형하는 방법에 있어서, 상기 수지 통로(18)에 대응하는 삽입부재(20)의 일부를 커버하도록, 상기 수지 통로(17, 18)가 형성된 하부 다이(10b)의 격벽부와 삽입부재(20) 사이에 막 부재(31, 50)를 셋팅하는 단계와, 상기 삽입부재(20)를 막 부재(31, 50)와 함께 다이(10a, 10b)에 의해 클램핑하는 단계를 포함하며, 상기 막 부재(31, 50)의 모서리는 상기 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 모서리와 일치하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포트(16)를 상기 캐비티(11)와 연결시키는 수지 통로는 상기 상부 및 하부 다이(10a, 10b)에 형성되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포트(16)에 제공된 수지(30)는 랩핑막(31)으로 견고하에 덮혀지고, 상기 랩핑막(31)의 모서리는 상기 포트(16)로부터 상기 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 모서리까지 연장되며, 상기 랩핑막(31)의 연장된 부분은 상기 격벽부와 삽입부재(20) 사이에 제공되어 막 부재의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 포트(16)는 기다란 포트로 형성되며, 상기 랩수지(30)는 상기 기다란 포트(16)의 형태에 따라 기다란 스틱 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 막 부재(50)는 상기 포트(16)의 개방부를 덮으며, 상기 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 모서리까지 연장되는 게이트막인 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 게이트막(50)은 상기 포트(16)에 밀착하는, 상기 캐비티(11)의 측면 모서리까지 연장하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 게이트막(50)은 상기 캐비티(11)의 모든 측면 모서리까지 연장하여 상기 캐비티(11)가 상기 게이트막(50)으로 덮혀지지 않는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐비티(11)의 내부면은, 공기 흡입에 의해 내부면에 고착되는 릴리즈막(40)으로 덮혀지는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
  9. 성형될 삽입부재(20)를 클램핑하며, 포트(16), 수지 통로(17, 18) 그리고 캐비티(11)로 구성되는 상부 및 하부 다이(10a, 10b)를 포함하며, 포트(16)내이 수지(40)가, 상기 다이(10a, 10b)에 세트된 삽입부재(20)에서 수지가 흐르도록 형성된 수지 통로(17, 18)를 경유하여 캐비티(11)내로 도입되는 수지성형 장치에 있어서, 수지 통로(18)에 대응하는 삽입부재(20)의 일부를 커버하도록, 수지 통로(17, 18)가 형성된 다이(10a)의 격벽부와 삽입부재(20) 사이에 막 부재(31, 50)를 공급하기 위한 막 공급기(FF1, FF2)를 포함하며, 상기 막 공급기(FF1, FF2)는 막 부재(31, 50)의 모서리를 상기 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 모서리와 일치하도록 위치시키고, 상기 수지 통로의 게이트(18) 단부는 상기 캐비티(11)의 측면 모서리와 연결되는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 포트(16)를 상기 캐비티(11)와 연결시키는 수지 통로(17, 18)는 상기 상부 및 하부 다이(10a, 10b)에 형성되는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 수지성형 장치는 랩핑막(31)으로 견고하게 덮혀지는 수지(30)를 공급하기 위한 수지 공급기(FF1)를 부가적으로 포함하며, 상기 랩핑막(31)의 모서리는 상기 포트(16)로부터 상기 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 모서리까지 연장되는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 막 공급기(FF2)는, 상기 포트(16)의 개방부를 덮고, 캐비티(11)의 하나 이상의 측면 모서리까지 연장하도록 게이트막(50)을 공급하는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 포트(16)는 기다란 포트 형태로 형성되며, 상기 다수의 캐비티(11)는 상기 기다란 포트(16)의 양 측면에 제공되는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 다수의 수지 통로(17, 18)는 상기 캐비티(11)와 연결되는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서, 캐비티(11)에 연결되는 수지 통로(18)의 단부폭은 캐비티(11)의 측면 모서리의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 수지성형 장치는 공기 흡입에 의해 캐비티(11)의 내부면에 릴리즈막(40)을 커버하고 고착시키기 위한 고착수단(12, 13, ASU)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 수지성형 장치.
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