KR100298688B1 - 반도체패키지제조용몰드금형의에어벤트구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조에 관한 것으로,

종래 몰드금형(1)에 있어서 에어벤트가 형성되는 3곳의 에어벤트중 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)가 양 측면의 에어벤트(4)(5)보다 컴파운드의 충진압력을 상대적으로 많이 받는다는 사실에 착안하여 새로운 구조의 에어벤트를 갖는 몰드금형을 발명하게 된 것으로써,

본 발명에서는 런너게이트(3)를 통해 들어오는 컴파운드의 충진압력에 비례하여 캐비티(2)내의 공기가 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)를 통해 보다 원활하게 배출되도록 하여 몰드시 발생될 수 있는 보이드형성을 사전에 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조

본 발명은 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 몰드금형의 런너게이트에 대하여 대향되는 위치에 있는 에어벤트 구조의 개량에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체패키지의 제조과정은 크게 리드프레임(또는 스트립자재)에 반도체칩을 부착하는 공정과 골드와이어를 사용하여 반도체칩과 리드를 전기적으로 연결시켜 주는 와이어본딩공정을 거쳐 반도체회로가 실장된 자재를 제조하게 되고, 이어서 와이어본딩이 끝난 자재를 공기중에 노출하게 되면 외부환경(외적인 힘, 부식, 열 등)의 영향으로 반도체회로가 손상을 받게 되므로 전기적인 특성을 보호하고 기계적인 안정성을 도모하기 위하여 컴파운드(Compound)라는 열경화성 합성수지를 이용하여 반도체회로를 밀봉하게 된다. 이것을 몰딩공정이라 부른다.

그런데, 이와 같은 몰딩공정을 수행하는데 에는 성형장비로써 몰드금형을 사용하게 되고, 이 몰드금형의 캐비티 형상에 따라 여러 가지 패키지형태를 갖는 반도체패키지가 탄생하게 된다.

한편, 자재에 실장된 반도체회로를 몰드금형(1)에 마련된 캐비티(2)에 세팅하여 컴파운드에 의한 몰드(성형)를 실행함에 있어서 가장 중요시 되는 부분이 컴파운드의 충진압력과 이 충진압력에 대하여 캐비티(2)내의 공기배출이 여하히 이루어지냐에 따라서 반도체패키지의 제조불량율을 줄일 수 있게 된다.

따라서, 컴파운드의 충진압력에 비례하여 캐비티(2)내의 잔류공기가 외부로 배출되도록 런너게이트(3)를 제외한 3모퉁이에 작은 구멍의 에어벤트(4)(5)(6)를 마련함으로써 몰드시 보이드(Void) 형성의 문제｛제조과정에서 보이드내 습기(Moisture)의 팽창으로 인한 계면박리(Delamination), 크랙(Crack), 팝콘(Popcorn)현상으로 인한 불량｝을 해결하는데 연구에 연구를 거듭하고 있는 실정이다.

그 한 방법으로서 종래에는 도 1,2의 경우에서 보는 바와 같이, 캐비티(2)의 네모퉁이 중 런너게이트(3)를 제외한 3곳의 모퉁이에 작은 크기의 에어벤트(4)(5) (6)를 마련하여 이러한 문제를 해결하고 있음을 볼 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술은 3곳의 에어벤트(4)(5)(6) 크기나 구조가 같음을 알 수 있다. 그렇기 때문에 이러한 에어벤트(4)(5)(6)의 구조에서는 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)가 상기 양 측면의 에어벤트(4)(5)보다 컴파운드의 충진압력을 많이 받게 되어 있어 충진압력에 비례하여 공기가 원활히 빠져나가지 못하고 캐비티(2) 내에 머무른 상태에서 성형이 완료되는 경우가 발생하게 된다. 따라서 반도체패키지의 성형불량이 많이 발생하게 되는 것이다.

또한, 에어벤트(5)(6)가 너무 작으면 공기가 미쳐 빠져나가지 못하여 보이드가 발생하고, 반대로 에어벤트가 너무 크면 이 에어벤트로 수거물이 유출되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명에서는 3곳의 에어벤트중 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)가 양 측면의 에어벤트(4)(5)보다 컴파운드의 충진압력을 상대적으로 많이 받는다는 사실에 착안하여 새로운 구조의 에어벤트를 갖는 몰드금형을 발명하게 된 것으로써, 본 발명의 목적은 런너게이트(3)를 통해 들어오는 컴파운드의 충진압력에 비례하여 캐비티(2)내의 공기가 보다 원활하게 에어벤트(6)로 배출되도록 하여 몰드시 발생될 수 있는 보이드형성을 사전에 방지 할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조를 보인 구성도(평면도)

도 2는 도 1의 A-A선 단면도(확대도)

도 3은 본 발명의 에어벤트 구조를 보인 구성도(평면도)

도 4는 도 3의 B-B선 단면도(확대도)

도 5는 본 발명의 다른 실시예

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 몰드금형 2 : 캐비티

3 : 런너게이트 4, 5, 6 : 에어벤트

a : 단차구조

6a : 에어벤트(6)에 형성된 단차구조(a)의 앞부분

6b : 에어벤트(6)에 형성된 단차구조(a)의 뒷부분

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조는 다음과 같은 특징을 제공한다.

몰드시 캐비티(2) 내의 잔류공기를 배출하기 위하여 런너게이트(3)를 제외한 3곳의 모퉁이에 에어벤트(4)(5)(6)를 형성한 몰드금형(1)을 구성함에 있어서,

상기 에어벤트(4)(5)(6)에 공기의 배출방향으로 단차구조(a)를 형성하는 한편, 상기 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)를 구성하되 상기 양 측면에 위치해 있는 에어벤트(4)(5)를 통해 배출되는 공기량보다 같은 시간에 많은 양의 공기를 배출할 수 있도록 상대적으로 크게 구성하여 캐비티(2)내의 보이드 생성을 억제토록 함을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 런너게이트(3)와 대향 위치해 있는 단차구조(a)의 에어벤트(6)를 통해 캐비티(2)내 잔류공기가 컴파운드의 충진압력에 비례하여 원활한 배출이 이루어지는 관계로 캐비티(2) 내의 보이드 생성을 억제시켜 고품질의 반도체패키지를 제공하게 된다.

(실시예)

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 통해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 에어벤트 구조를 보인 평면에서 본 구성도를 나타낸 것이고, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도를 확대하여 도시한 것으로 에어벤트(6)에 형성된 단차구조(a)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 단면설명도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조는 도 3의 예시와 같이 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)의 크기가 양 측면에 위치해 있는 각 에어벤트(4)(5)의 크기에 비해 비교적 크게 구성되며, 런너게이트(3)와 대향한 위치에 있는 에어벤트(6)를 포함한 다른 에어벤트(4)(5)의 경우도 도 4의 단면도에서 보는 바와 같은 단차구조(a)를 하고 있는데 이 단차구조(a)의 영향으로 캐비티(2) 내 잔류공기가 보다 원활하게 배출될 수 있는 것이다.

상기 에어벤트(4)(5)(6)들은 공기의 배출방향으로 단차구조(a)를 하고 있으며 에어벤트(4)(5)(6)의 뒷부분(6b)이 앞부분(6a)보다 넓은 체적을 이루도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 에어벤트(4)(5)(6) 구조는 도 5의 예시에서 보는 바와 같이 공기의 배출방향으로 단차구조(a)를 형성하되 역으로 에어벤트(4)(5)(6)의 앞부분(6a)이 뒷부분(6b)보다 넓은 체적을 이루도록 하여 캐비티(2)내 보이드의 생성을 억제할 수도 있다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용을 설명하면, 본 발명에서는 단차구조(a)의 에어벤트(4)(5)(6) 구조를 갖고 있기 때문에 일정한 압력을 갖는 컴파운드(수지물)가 런너게이트(3)를 통해 캐비티(2) 내로 들어오면 컴파운드의 충진량에 따라 캐비티(2) 안에 머물러 있던 잔류공기는 양측면의 에어벤트(4)(5)와 대향위치에 있는 에어벤트(6)를 통해 배출되게 되고, 점차로 컴파운드가 에어벤트(6) 쪽으로 진행해 옴에 따라 양측면의 에어벤트(4)(5)는 막히고 한곳의 에어벤트(6)만으로 잔류공기가 빠져나가게 된다. 이때 본 발명의 에어벤트(6) 구조가 2단의 단차구조(a) 즉 에어벤트(6)의 뒷부분(6b)이 앞부분(6a)보다 넓은 체적을 이루고 있어 배출압력의 변화를 가져와 캐비티(2) 내의 잔류공기를 외부로 흡인하는 것과 같은 작용이 이루어져 캐비티(2) 안에는 한 점의 보이드도 없이 캐비티(2)의 형상대로 컴파운드의 성형이 이루어지는 것이다.

한편, 도 5의 예시에서 보는 바와 같이 에어벤트(4)(5)(6)에 단차구조(a)를 형성하되 에어벤트(6)의 앞부분(6a)을 뒷부분(6b)에 비하여 크게 구성함으로써 캐비티(2) 내의 잔류공기를 에버벤트(6)의 앞부분(6a)까지 밀어낼 수 있도록 함으로써 캐비티(2) 내에서의 보이드 생성을 최대한 억제시킬 수가 있는 것이다(이때 에어벤트(4)(5)(6)의 앞부분(6a)에 형성되는 성형부분에는 보이드가 형성될 수 있으나 이 부분은 후공정을 통하여 제거되므로 반도체패키지에는 영향을 주지 않게 된다).

이와 같이, 본 발명에 의하면 에어벤트(4)(5)(6)에 단추구조(a)를 형성하고 런너게이트(3)와 대향 위치해 있는 단차구조(a)의 에어벤트(6)를 타 에어벤트(4)(5) 보다 크게 구성함으로써 캐비티(2)내 잔류공기가 컴파운드의 충진압력에 비례하여 원활한 배출이 이루어지는 관계로 캐비티(2) 내의 보이드 생성을 억제시켜 고품질의 반도체패키지를 제공하게 되는 등 제품의 품질향상 및 신뢰성 보장 효과를 얻게 되는 것이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조를 설명하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것이며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 몰드시 캐비티(2) 내의 잔류 공기를 배출하기 위하여 런너게이트(3)를 제외한 3곳의 모퉁이에 에어벤트(4)(5)(6)를 형성한 몰드금형(1)을 구성함에 있어서, 상기 에어벤트(4)(5)(6)에 공기의 배출방향으로 단차구조(a)를 형성하는 한편, 상기 런너게이트(3)와 대향하는 위치에 있는 에어벤트(6)는 상기 양측면에 위치해 있는 에어벤트(4)(5)를 통해 배출되는 공기량보다 같은 시간에 더 많은 량의 공기가 배출되도록 상대적으로 폭이 더 넓게 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 에어벤트(4)(5)(6)의 단차 구조(a)는 에어벤트(4)(5)(6)의 뒷부분(6b)이 앞부분(6a)보다 넓은 체적을 갖도록 함을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 에어벤트(4)(5)(6)의 단차구조(a)는 에어벤트(4)(5)(6)의 앞부분(6a)이 뒷부분(6b)보다 넓은 체적을 갖도록 함을 특징으로 하는 반도체패키지 제조용 몰드금형의 에어벤트 구조.