KR100274722B1 - 반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩시스템 - Google Patents

반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체로 조립된 리드프레임에 고체수지를 일체로 사출 성형하는 반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩 시스템에 관한 것이다.
종래 성형프레스는 고체수지를 자동으로 삽입하는 별도의 장치가 마련되어 있지 않기 때문에 성형작업을 하기 위해서는 고체수지를 일정온도로 가열하고, 가열된 고체수지를 수작업으로 수지투입구에 넣어주어야 하기 때문에 작업자가 항상 대기한 상태에서 성형작업이 한번 끝날 때 마다 고체수지를 수지투입구에 일일이 넣어 주어야 하는 불편함이 있을뿐 아니라 이에따라 생산성이 크게 저하되는 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 적당한 길이로 절단된 원통형의 고체수지를 호퍼에 다량 투입하면 피더가 차례로 고체수지를 공급하고, 공급된 고체수지는 리프트, 인로더, 로터리실린더, 언로더, 그립퍼로더 및 사출실린더에 의해 자동으로 수지투입구까지 이동 삽입됨은 물론 이동되는 과정에서 고주파예열기에 의해 가열되는 일련의 공정이 자동으로 이루어지기 때문에 종래와 같이 성형작업이 한번 끝날 때 마다 고체수지를 수지투입구에 일일이 넣어 주기 위해 항상 대기하여야 하는 불편함이 해소됨은 물론 이에따라 생산성이 크게 향상될 수 있도록 한 것이다.

Description

반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩 시스템
본 발명은 반도체로 조립된 리드프레임에 고체수지를 일체로 사출 성형하는 반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩 시스템에 관한 것으로, 특히 고체수지를 일정온도로 가열하고 가열된 고체수지를 수지투입구에 넣는 일련의 공정을 자동화 하므로써 성형작업이 연속적으로 이루어지게 하여 생산성을 향상시킴은 물론 작업자가 편리하게 작업을 행할수 있도록 한 반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전자제품의 회로기판에 사용되는 반도체는 중간에 칩이 형성되어 있고, 칩의 양단에는 회로기판에 고정되는 리드프레임이 형성되어 있으며, 이러한 반도체에는 칩을 보호하기 위한 고체수지가 필수적으로 사용된다.
상기와 같은 목적을 가지고 사용되는 고체수지는 재질이 수지로 이루어진 상태에서 성형프레스의 상하부금형의 형합시 사출실린더에 의해 가압되고 히터에 의해 녹으면서 반도체로 조립된 리드프레임에 일체로 사출 성형된다.
이와 같이 고체수지를 반도체로 조립된 리드프레임에 사출 성형하는 성형사출기를 간단하게 설명하면,
종래 성형프레스는 크게 수지투입구이 형성된 상부금형과, 상기 상부금형과 형합되고 반도체가 안착되는 하부금형과, 상기 하부금형에 반도체 칩이 안착되면 프레스기둥을 따라 상승하여 상하부금형을 형합시키는 가동판과, 상기 가동판을 승하강시키는 유압장치로 구성되어 있으며, 상하부금형이 형합되면 고체수지를 가압하는 사출실린더와, 사출실린더에 의해 가압되는 고체수지를 녹이는 히터등이 구비된다.
이와 같이 구성된 종래 성형프레스를 사용하기 위해서는 먼저 고체수지를 일정온도로 가열한 후 이 고체수지를 상부금형에 형성된 수지투입구에 안착시키고 반도체는 하부금형에 각각 안착시킨다.
상기와 같은 상태에서 유압장치를 작동시키면 유압이 공급됨에 따라 가동판이 상부로 상승하면서 상부금형과 하부금형이 형합되면 이때 사출실린더가 작동하여 고체수지를 가압하면 히터에 의해 녹으면서 반도체로 조립된 리드프레임에 일체로 사출 성형된다.
그러나 이러한 성형프레스는 고체수지를 자동으로 삽입하는 별도의 장치가 마련되어 있지 않기 때문에 성형작업을 하기 위해서는 고체수지를 일정온도로 가열하고, 가열된 고체수지를 수작업으로 수지투입구에 넣어주어야 한다.
이는 작업자가 항상 대기한 상태에서 성형작업이 한번 끝날 때 마다 고체수지를 수지투입구에 일일이 넣어 주어야 하는 불편함이 있을뿐 아니라 이에따라 생산성이 크게 저하되는 문제점이 발생되었다.
따라서 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 근본적으로 해결하기 위하여 안출한 것으로 그 목적은 고체수지를 일정온도로 가열하고 가열된 고체수지를 수지투입구에 넣는 일련의 공정을 자동화 하므로써 성형작업이 연속적으로 이루어지게 하여 생산성을 향상시킴은 물론 작업자가 편리하게 작업을 행할수 있도록 한 반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩 시스템을 제공 하는데 있다.
도1은 본 발명에 따른 성형프레스에 트랜스퍼 몰팅 시스템이 설치된 상태를 나타낸 정면도,
도2는 본 발명에 따른 성형프레스에 트랜스퍼 몰팅 시스템이 설치된 상태를 나타낸 측면도,
도3은 본 발명에 따른 성형프레스에 트랜스퍼 몰팅 시스템이 설치된 상태를 나타낸 평면도,
도4는 본 발명에 따른 트랜스퍼 몰딩 시스템의 요부 발췌하여 연결관계를 나타낸 사시도.
<도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 ; 호퍼 101 ; 투입구 102 ; 배출구
200 ; 피더 201 ; 작동기 202 ; 레벨센서
300 ; 사출실린더 301 ; 수지투입구 400 ; 리프트
401 ; 받침대 402 ; 센서 403 ; 제1스테핑모터
404 ; 제1볼스크류 500 ; 인로더 501 ; 제1에어 척 실린더
502 ; 제2스테핑모터 503 ; 제2볼스크류 600 ; 고주파예열기
601 ; 수지예열로라 602 ; 포지션센서 700 ; 로터리실린더
701 ; 제2에어 척 실린더 800 ; 언로더 801 ; 제3스테핑모터
802 ; 제3볼스크류 900 ; 그립퍼로더 901 ; 고정홈
902 ; 제4스테핑모터 903 ; 제4볼스크류 1000 ; 판스프링크리너
10001 ; 브러쉬 1002 ; 구동모터
A ; 성형프레스 B ; 고체수지
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은 적당한 길이로 절단된 원통형의 고체수지가 투입되는 투입구가 상단에 형성되고 하단에는 배출구가 형성되며 성형프레스 배면에 위치하는 호퍼와,
상기 호퍼의 하단에 위치하고 작동기의 상단에 결합된 상태에서 배출구를 통하여 고체수지가 공급되면 흔들거리면서 소망하는 위치로 고체수지를 정렬시키는 피더와,
상기 피더내의 고체수지 양이 부족하면 이를 감지하여 호퍼에서 적당량의 고체수지가 피더로 공급되게 하는 레벨센서와,
상기 피더에서 공급된 하나의 고체수지가 받침대에 안착 되었다는 것을 센서가 감지하면 제1스테핑모터가 구동되고 제1스테핑모터가 구동됨에 따라 제1볼스크류를 따라 수직 상승하여 고체수지를 임의의 장소로 이동시키는 리프트와,
상기 리프트에 의해 고체수지가 임의의 장소로 이동되면 제1에어 척 실린더를 이용하여 고체수지를 잡고 제2스테핑모터의 구동력을 바탕으로 제2볼스크류를 따라 수평 이동하여 다른 장소로 고체수지를 이동시키는 인로더와,
상기 인로더에 의해 다른 장소로 이동된 고체수지가 수지예열로라상에 수평으로 놓여지고 인로더가 원위치로 이동하였다는 것을 포지션센서가 감지하면 작동되어 설정된 온도까지 고체수지를 고주파로 가열하는 고주파예열기와,
상기 고주파예열기에 의해 고체수지가 일정온도로 예열 완료되면 고체수지를 잡는 제2에어 척 실린더를 90°방향으로 회전시켜 고체수지가 수직 방향으로 위치되게 하는 로터리실린더와,
상기 로터리실린더와 일체로 부착된 상태에서 제3스테핑모터가 구동되면 로터리실린더와 같이 제3볼스크류를 따라 수평 이동하여 고체수지를 또 다른 장소로 이동시키는 언로더와,
상기 언로더에 의해 또 다른 장소로 이동된 고체수지가 고정홈에 담아지면 제4스테핑모터에 의해 제4볼스크류를 따라 수평 이동하여 마지막 장소인 수지투입구상에 위치하는 그립퍼로더와,
상기 그립퍼로더에 의해 고체수지가 수직안착홈상에 위치하면 하강하여 고정홈에 위치한 고체수지를 수지투입구에 정확히 삽입시키는 사출실린더로 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
(실시예)
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 성형프레스의 정면도 이고, 도2는 본 발명에 따른 성형프레스의 측면도 이며, 도3은 본 발명에 따른 성형프레스의 평면도 이며, 도4는 본 발명에 따른 성형프레스의 요부를 발체하여 작동상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명은 도1 내지 도4에서와 같이 적당한 길이로 절단된 원통형의 고체수지(B)가 저장되는 호퍼(100)와, 상기 호퍼(100)에서 저장된 고체수지(B)를 차례로 공급하는 피더(200)와, 상기 피더(200)에서 공급된 고체수지(B)를 수지투입구(301)까지 이동시키는 리프트(400), 인로더(500), 로터리실린더(700), 언로더(800), 그립퍼로더(900) 및 사출실린더(300)와, 수지투입구(301)까지 고체수지(B)가 이동되는 과정에서 일정온도로 가열되게 하는 고주파예열기(600)등이 기본적으로 동원된다.
호퍼(100)는 성형프레스(A) 배면에 위치하는데 상단에는 고체수지(B)가 다량 투입되는 투입구(101)가 형성되고 하단에는 고체수지(B)가 배출되는 배출구(102)가 형성된다.
피더(200)는 호퍼(100)의 하단에 위치하고 작동기(201)의 상단에 결합된 상태에서 배출구(102)를 통하여 고체수지(B)가 공급되면 소망하는 위치에 고체수지(B)가 차례로 정렬되도록 상기 작동기(201)에 흔들거리도록 설치된다.
레벨센서(202)는 상기 피더(200)측에 부착되어 고체수지(B) 양이 부족하면 이를 감지하여 호퍼(100)에서 적당량의 고체수지(B)가 피더(200)로 공급되게 형성된다.
리프트(400)의 한쪽에는 피더(200)에서 공급된 하나의 고체수지(B)가 안착되는 받침대(401)가 형성되고, 받침대(401)에 고체수지(B)가 안착 되었다는 것을 센서(402)가 감지하면 제1스테핑모터(403)가 구동되고, 제1스테핑모터(403)가 구동됨에 따라 제1볼스크류(404)를 따라 수직 상승하여 고체수지(B)를 임의의 장소로 이동시킬 수 있도록 상기 제1스테핑모터(403) 및 제1볼스크류(404)와 각각 연결되어 한조를 이룬다.
인로더(500)는 리프트(400)에 의해 고체수지(B)가 임의의 장소로 이동되면 제1에어 척 실린더(501)를 이용하여 고체수지(B)를 잡고 제2스테핑모터(502)의 구동력을 바탕으로 제2볼스크류(503)를 따라 수평 이동하여 다른 장소로 고체수지(B)를 이동시킬수 있도록 상기 제2스테핑모터(502) 및 제2볼스크류(503)와 각각 연결되어 한조를 이룬다.
고주파예열기(600)는 인로더(500)에 의해 다른 장소로 이동된 고체수지(B)가 수지예열로라(601)상에 수평으로 놓여지고 인로더(500)가 원위치로 이동하였다는 것을 포지션센서(602)가 감지하면 작동되어 설정된 온도까지 고체수지(B)를 고주파로 가열하는 구성을 가진다.
로터리실린더(700)는 고주파예열기(600)에 의해 고체수지(B)가 일정온도로 예열 완료되면 고체수지(B)를 잡는 제2에어 척 실린더(701)를 90°방향으로 회전시켜 고체수지(B)가 수직 방향으로 위치되게 하고, 이러한 로터리실린더(700)는 언로더(800)와 일체로 부착된다.
상기 언로더(800)는 제3스테핑모터(801)가 구동되면 로터리실린더(700)와 같이 제3볼스크류(802)를 따라 수평 이동하여 고체수지(B)를 또 다른 장소로 이동시킬수 있도록 상기 제3스테핑모터(801) 및 제3볼스크류(802)와 각각 연결되어 한조를 이룬다.
그립퍼로더(900)는 언로더(800)에 의해 또 다른 장소로 이동된 고체수지(B)가 고정홈(901)에 담아지면 고정홈(901)에서 수지를 수지안착홈(301)에 넣기 위하여 일정한 굵기로 줄여준 후, 제4스테핑모터(902)에 의해 제4볼스크류(903)를 따라 수평 이동하여 마지막 장소인 수지투입구(301)상에 위치할 수 있도록 상기 제4스테핑모터(902) 및 제4볼스크류(903)와 각각 연결되어 한조를 이룬다.
사출실린더(300)는 성형사출기(A)의 상단에 위치하고 그립퍼로더(900)에 의해 고체수지(B)가 수직안착홈(301)상에 위치하면 하강하여 고정홈(901)에 위치한 고체수지(B)를 수지투입구(301)에 정확히 삽입 시키도록 구성된다.
여기서 상기 호퍼(100), 피더(200), 리프트(400), 인로더(500), 로터리실린더(700), 언로더(800), 그립퍼로더(900), 사출실린더(300) 및 고주파예열기(600)는 성형프레스(A)의 배면에 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명을 사용하기 위해서는 먼저 적당한 길이로 절단된 원통형의 고체수지(B)를 투입구(101)를 통하여 호퍼(100)내에 투입한다.
상기와 같은 상태에서 피더(200)내의 고체수지(B)가 없거나 또는 양이 부족하면 레벨센서(202)는 이를 감지하고, 감지된 레벨센서(202)에 의해 호퍼(100)는 적당량의 고체수지(B)가 피더(200)내로 공급될 수 있도록 배출구(102)를 개방하여 고체수지(B)를 피터(200)상으로 배출시킨다.
이때 호퍼(100)에서 공급되는 고체수지(B)는 작동기(201)에 의해 좌우 또는 전후로 흔들거리는 피더(200)상에서 차례로 정렬되고, 정렬되면서 하나의 고체수지(B)가 받침대(401)에 안착되면 이를 센서(402)가 감지한다.
상기와 같이 센서(402)가 받침대(401)에 고체수지(B)가 안착되었다는 것이 감지되면 피더(200)의 동작이 일시 정지함과 동시에 제1스테핑모터(403)가 구동되고, 제1스테핑모터(403)가 구동됨에 따라 리프트(400)는 받침대(401)와 같이 제1볼스크류(404)를 따라 수직 상승하여 고체수지(B)를 임의의 장소인 인로더(500)측으로 이동시킨다.
리프트(400)에 의해 고체수지(B)가 인로더(500)측으로 이동되면 제1에어 척 실린더(501)가 작동하여 고체수지(B)를 잡으면 인로더(500)는 제2스테핑모터(502)의 구동력을 바탕으로 제2볼스크류(503)를 따라 수평 이동하여 고체수지(B)를 다른 장소인 고주파예열기(600)측으로 이동시킨다.
인로더(500)에 의해 고주파예열기(600)상에 위치한 제1에어 척 실린더(501)가 고체수지(B)를 수지예열로라(601)상에 수평으로 놓으면 동시에 인로더(500)와 리프트(400)가 원위치로 이동한다. 이때 인로더(500)가 원위치로 이동하였다는 것을 포지션센서(602)가 감지하면 고주파예열기(600)는 작동되어 설정된 온도까지 고체수지(B)를 고주파로 가열하게 된다.
상기와 같이 고주파예열기(600)에 의해 고체수지(B)가 일정온도로 예열 완료되면 수평상태로 있던 제2에어 척 실린더(701)는 로터리실린더(700)에 의해 90°방향으로 하향(정회전) 회전하여 고체수지(B)를 잡고, 고체수지(B)를 잡은 제2에어 척 실린더(701)는 다시 로터리실린더(700)에 의해 90°방향으로 상향(역회전) 회전하여 고체수지(B)를 수직 방향으로 위치시킨다.
이때 로터리실린더(700)와 일체로 부착된 언로더(800)가 제3스테핑모터(801)의 구동력에 의해 제3볼스크류(802)를 따라 수평 이동하기 때문에 고체수지(B)는 제2에어 척 실린더(701)와 함께 또 다른 장소인 그립퍼로더(900)상에 위치하게 되고, 그립퍼로더(900)상에 위치한 고체수지(B)는 고정홈(901)과 수직으로 일치한 상태가 된다.
이때 고체수지(B)를 잡고 있던 제2에어 척 실린더(701)가 고체수지(B)를 놓으면 그립퍼로더(900)는 제4스테핑모터(902)에 의해 제4볼스크류(903)를 따라 수평 이동하여 마지막 장소인 수지투입구(301)상에 위치하게 된다.
그립퍼로더(900)에 의해 고체수지(B)가 수직안착홈(301)상에 위치하면 사출실린더(300)는 하강하여 고정홈(901)에 위치한 고체수지(B)를 수지투입구(301)에 정확히 삽입 안착시킨다. 이때 종래와 같이 유압실린더에 의해 프레스기둥을 따라 하부금형이 상승하면서 상부금형과 형합되면 그립퍼로더(900)에서 잡고있던 고체수지(B)를 놓고, 셔터(911)가 열리면서 수지투입구(301)에 고체수지(B)를 정확히 삽입 안착시킨다.
그립퍼로더(900)는 제4스테핑모터(902)에 의해 제4볼스크류(903)를 따라 수평이동 후진하여 정위치에 오면 사출실린더(300)가 동작을 하면서 반도체에 조립된 리드프레임에 고체수지(B)가 사출 성형되는 것과 동시에 판스프링크리너(1000)에서는 그립퍼로더(900)의 함체의 판스프링(909) 표면의 수지가루와 이물질을 브러쉬(1001)가 회전하면서 구동모터(1002)에 의해 상하전진하며 판스프링(909)을 깨끗이 청소하여 준다.
상기와 같은 방법을 통하여 계속적인 작업이 이루어진다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 적당한 길이로 절단된 원통형의 고체수지를 호퍼에 다량 투입하면 피더가 차례로 고체수지를 공급하고, 공급된 고체수지는 리프트, 인로더, 로터리실린더, 언로더, 그립퍼로더 및 사출실린더에 의해 자동으로 수지투입구까지 이동 삽입됨은 물론 이동되는 과정에서 고주파예열기에 의해 가열되는 일련의 공정이 자동으로 이루어지기 때문에 종래와 같이 성형작업이 한번 끝날 때 마다 고체수지를 수지투입구에 일일이 넣어 주기 위해 항상 대기하여야 하는 불편함이 해소됨은 물론 이에따라 생산성이 크게 향상될 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하게 이루어질 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 적당한 길이로 절단된 원통형의 고체수지(B)가 투입되는 투입구(101)가 상단에 형성되고 하단에는 배출구(102)가 형성되며 성형프레스(A) 배면에 위치하는 호퍼(100)와; 상기 호퍼(100)의 하단에 위치하고 작동기(201)의 상단에 결합된 상태에서 배출구(102)를 통하여 고체수지(B)가 공급되면 흔들거리면서 소망하는 위치로 고체수지(B)를 정렬시키는 피더(200)와; 상기 피더(200)내의 고체수지(B) 양이 부족하면 이를 감지하여 호퍼(100)에서 적당량의 고체수지(B)가 피더(200)로 공급되게 하는 레벨센서(202)와; 상기 피더(200)에서 공급된 하나의 고체수지(B)가 받침대(401)에 안착 되었다는 것을 센서(402)가 감지하면 제1스테핑모터(403)가 구동되고, 제1스테핑모터(403)가 구동됨에 따라 제1볼스크류(404)를 따라 수직 상승하여 고체수지(B)를 임의의 장소로 이동시키는 리프트(400)와; 상기 리프트(400)에 의해 고체수지(B)가 임의의 장소로 이동되면 제1에어 척 실린더(501)를 이용하여 고체수지(B)를 잡고 제2스테핑모터(502)의 구동력을 바탕으로 제2볼스크류(503)를 따라 수평 이동하여 다른 장소로 고체수지(B)를 이동시키는 인로더(500)와; 상기 인로더(500)에 의해 다른 장소로 이동된 고체수지(B)가 수지예열로라(601)상에 수평으로 놓여지고 인로더(500)가 원위치로 이동하였다는 것을 포지션센서(602)가 감지하면 작동되어 설정된 온도까지 고체수지(B)를 고주파로 가열하는 고주파예열기(600)와; 상기 고주파예열기(600)에 의해 고체수지(B)가 일정온도로 예열 완료되면 고체수지(B)를 잡는 제2에어 척 실린더(701)를 90°방향으로 회전시켜 고체수지(B)가 수직 방향으로 위치되게 하는 로터리실린더(700)와; 상기 로터리실린더(700)와 일체로 부착된 상태에서 제3스테핑모터(801)가 구동되면 로터리실린더(700)와 같이 제3볼스크류(802)를 따라 수평 이동하여 고체수지(B)를 또 다른 장소로 이동시키는 언로더(800)와; 상기 언로더(800)에 의해 또 다른 장소로 이동된 고체수지(B)가 고정홈(901)에 담아지면 제4스테핑모터(902)에 의해 제4볼스크류(903)를 따라 수평 이동하여 마지막 장소인 수지투입구(301)상에 위치하는 그립퍼로더(900)와; 상기 그립퍼로더(900)에 의해 고체수지(B)가 수직안착홈(301)상에 위치하면 하강하여 고정홈(901)에 위치한 고체수지(B)를 수지투입구(301)에 정확히 삽입시키는 사출실린더(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 성형프레스의 반자동 트랜스퍼 몰딩 시스템.
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