KR100342325B1 - 배기핀을이용한주조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 배기핀을 이용한 주조방법은 주조식 캐리어 링내의 반도체 장치를 주조하기 위해 이용되는 것이며, 거기에서 주형(30)은 상부 주형판(32)과 하부 주형판(34)을 갖고, 각각의 주형판은 패키지 캐비티(36)과 캐리어 링형캐비티(38)을 가지며, 그러한 두 가지의 캐비티간에는 배기핀(63)이 미끄럼가능하게 고정된 배기공(60)이 형성되어 있고, 그러한 배기핀은 주조중에 패키지 캐비티로부터 밀려나오는 공기가 좁은 간극을 통해 빠져나가게 하기 위한 평면(64)을 포함하며, 그러한 간극의 크기는 주조용 수지의 통과를 저지하기에 충분하게 작다. 그럼으로써, 본 발명은 주형이 압축세척될 수 있게 하고 종래와 같이 배기공에 주조용 수지가 끼어 있음에 따른 조업중단시간이 생기는 것을 방지한다. 또다른 실시예에서는 배기핀이 패키지 캐비티내에 있을 수 있으며, 또한 방출핀으로서의 기능을 겸할 수도 있다.

Description

배기핀을 이용한 주조방법

(발명 분야)

본 발명은 일반적인 주조방법(molding methods)에 관한 것이며, 특히 주형 캐비티(mold cavities)로부터 공기를 배출(venting)하는 수단을 갖는 주조방법에 관한 것이다.

(발명의 배경)

주조 공정(molding operations)에서는 주물(the object to be molded)을 성형하는 주형(a mold tool)내의 캐비티(cavities)로부터 공기를 배출할 필요가 있다. 주조용 콤파운드가 캐비티속으로 들어감에 따라 그러한 콤파운드는 캐비티내의 공기를 압축하게 된다. 그러한 공기가 빠져나갈 수단이 없다면 완성된 주물은 기포함입(the trapped air pockets)으로 인한 결점을 갖게 된다.

주형 캐비티로부터 공기를 배출하기 위한 공지의 방법으로는 주형에 배기공(venting holes)을 제공하는 것이 있다. 배기공을 이용하는 방법의 적용예의 하나로는 반도체 산업분야에서의 것이 있으며, 거기에서는 반도체 장치가 환경의 영향으로부터 집적 회로 다이(integrated circuit die) 등과 같이 민감한 반도체 소자를 보호하는 플라스틱 외피체(plastic encapsulating bodies)를 형성하기 위해 종종 이동 주조(transfer molding)된다. 반도체 소자의 둘레에 일반적인 플라스틱 패키지(a typical plastic package)를 주조함에 있어서 공기는 흔히 주형에서 패키지 캐비티의 구석(corners)들에 산재하여 형성된 매우 협소한 홈(recesses or troughs)을 통해서 주형의 패키지 캐비티의 밖으로 배출된다. 이러한 홈은 주조형 콤파운드가 홈을 통해 스며나오는 것을 방지하기에 충분할 정도로 얕게 만들어진다. 그러한 홈은 캐비티의 체적을 확대시키거나, 또는 공기가 대기중으로 방출되는 주형의 둘레까지 연장된다.

주조식 캐리어 링(MCR : a molded carrier ring) 이라고 알려진 특정한 형태의 반도체 장치의 패키지를 주조함에 있어서는 종래의 구석에 있는 배기홈으로는 해결될 수 없는 배기에 관한 문제가 생긴다. MCR 에 내장되는 일반적인 반도체 장치(10)는 제 1 도에 도시되어 있다. 그러한 반도체 장치(10)는 주조식 링(12 : a molded ring)과 주조식 패키지체(14 : a molded package body)를 포함한다. 종래의 금속제 리드 프레임 (metal lead frame : 완전히 도시되지 않음)의 다수의 도선(16 : conductive leads)들은 패키지체로부터 캐리어 링으로 연장된다. 도선들은 예를 들어 배선 접착부(wire bonds : 도시 안됨) 등과 같은 종래의 수단에 의해 내부의 반도체 소자에 대해 전기적으로 연결되어 있다.

선행단계에서 링(12)과 패키지체(14)는 이동주조법(a transfer molding technique)을 이용하여 성형되며, 주조용 수지 콤파운드(a resin molding compound)는 제 1 주입구(20 : a first mold gate)를 통해 링형 캐비티(a ring cavity)속으로 들어간다. 그 후에 주조용 수지 콤파운드는 제 1 도의 화살표가 지시하는 바와 같이 링형 캐비티 주위를 흘러서 제 2 주입구(22 : a second mold gate)를 통해 패키지 캐비티(a package cavity)속으로 들어간다. 패키지 캐비티에 앞서 링형 캐비티가 먼저 채워지고 링형 캐비티는 패키지 캐비티를 완전히 둘러싸기 때문에 패키지 캐비티의 밖으로 밀려나오는 공기는 주형의 링형 캐비티내에 포함되는 영역을 통해 배출되어야 한다.

기존의 MCR 이동 주조 시스템(MCR transfer molding systems)에서는 패키지 캐비티와 링형 캐비티의 사이에서 주형의 바닥판에 배기공이 형성되어 있다. 종래의 캐리어 링이 없는 플라스틱 패키지체의 경우에서처럼 공기는 패키지 캐비티로부터 그러한 패키지 캐비티의 구석에 있는 배기홈을 통해 이동된다. 공기는 대기중이나 주형내의 다른 캐비티로 배출되지 않고, 약 2.0mm 의 직경을 갖는 배기공으로 향한다. 배기공은 MCR 패키지의 주조중에 패키지 캐비티로부터 공기를 배출하기에는 충분하지만, 이러한 형태는 또 다른 제조상의 문제를 안고 있다. 그러한 문제들 중의 하나는 주형을 통해 리드 프레임을 자동적으로 이동시키는 자동식 주조장치(automated molding equipment)에서 생기는 것이다. 그러한 장치가 주형내의 리드 프레임을 잘못 배치하게 되면 주형판들이 제대로 닫히지 않게 된다. 그러한 오배치(misalignment)를 감지할 수 없을 때에는 주조용 콤파운드를 분사시 그러한 주조용 콤파운드가 패키지 캐비티와 링형 캐비티를 충전할 뿐만 아니라, 주형판들의 패키지 캐비티와 링형 캐비티들이 적절하게 닫히지 못하기 때문에 배기홈과 배기공도 충전해버릴 것이다. 그렇게 되면 주형의 세척을 위해 조업중단이 불가피하여 시간이 오래 걸리고 비용이 소모된다.

MCR 패키지를 위한 종래의 주형에서의 또다른 문제점은 그러한 주형들은 압축 세척될 수 없다는 것이다. 주형은 주형판상에 쌓인 잔류물(residue)을 제거하기 위해 주기적으로 세척되어야 한다. 반도체 장치의 제조시에는 두가지의 주형세척방법(mold cleaning methods), 즉, 이동세척법(a transfer cleaning process)과 압축세척법(a compression cleaning process)이 널리 이용된다. 이동세척법에서는 예를들어 멜라민(melamine) 등과 같은 펠릿(a pellet)형태의 세척용 수지(cleaning resin)가 패키지의 성형을 위해 펠릿형의 주조용 콤파운드가 분사(shooting)되는 것과 마찬가지로 주형을 통해 분사된다. 모조 리드 프레임(a dummy lead frame)이 주형내에 배치되고 멜라민 콤파운드로 된 패키지와 링이 마치 실제의 반도체 장치의 리드 프레임처럼 모조 리드 프레임의 둘레에 형성된다 (멜라민 패키지와 멜라민 링은 일반적으로 백색임에 반해 반도체 그레이드 주조용 콤파운드는 흑색인 것만 다름). 압축세척법에서는 멜라민이나 기타의 세척용 수지가 주형의 바닥판위에 분사된다. 주형의 윗판과 바닥판이 협동하여 멜라민을 압축한다. 주형에 리드 프레임이 배치되지 않으므로 멜라민은 모든 캐비티를 채우면서 윗판과 바닥판의 전체에 걸쳐 분사된다. 그러한 압축세척법이 종래의 MCR 주형에 이용되면 멜라민은 배기공마저 채움으로써 조업중단시간을 연장시키게 될 것이다. 그러므로, 기존의 MCR 주형은 이동세척법으로 제한된다. 그러한, 이동세척법은 압축세척법에 비하여, (1) 보다 빈번히 행해져야 하고, (2) 잔류물제거의 효율이 더 낮으며, (3) 보다 값비싼 작업이라는 단점을 갖는다.

그러므로, 반도체 장치의 주조방법, 특히, MCR 장치의 주조방법에 있어서는 압축세척법을 이용할 수 있고 리드 프레임의 오배치시에도 조업중단시간을 줄이는 것이 요구된다.

(본 발명의 개요)

본 발명은 주물을 주조하는 방법에 관한 것이다. 그러한 방법은 주물을 형성하는 캐비티와 그러한 캐비티로부터 공기를 배출하는 수단을 갖는 주형을 제공하는것을 포함한다. 그러한 배기수단은 주형의 캐비티로부터 변위되는 배기공을 포함한다. 배기공내에는 평평한 표면을 갖는 배기핀(a venting pin)이 있다. 그러한 배기핀의 평평한 표면은 배기핀과 배기공 사이에 간극을 형성한다. 또한 거기에는 캐비티에서 배기공으로 공기를 이동시키는 수단도 포함된다. 주물을 주조하기 위해서, 배기공내의 간극을 통해 캐비티로부터 공기를 밀어내면서 주조용 수지가 주입된다.

본 발명의 상기 및 기타의 특징과 장점은 첨부도면과 관련한 다음의 설명으로부터 좀더 명료하게 이해될 것이다. 도시는 크기와는 무관하며 도시되지 않은 본 발명의 실시예들도 가능할 것이다.

(양호한 실시예의 상세한 설명)

본 발명은 배기공내에 배기핀을 제공함으로써 종래의 MCR 주조시스템에서의 전술한 문제점을 극복한다. 배기핀과 배기공은 서로 협력하여 공기는 빠져나가게 하지만 주조용 수지나 세척용 수지가 배기공속으로 들어가는 것은 방지한다. 양호한 실시예에 있어서, 배기핀은 배기공내에 미끄럼가능하게 고정되며 배기핀에는 적어도 하나의 평평한 표면이 제공된다. 그러한 평평한 표면은 배기핀과 배기공 사이에 공기가 빠져나가기에는 충분하게 크면서도 수지유입을 막기에는 충분하게 작은 간극을 만든다. 한 실시예에 있어서, 배기핀은 실제의 주로 단계에서 철수될 수 있고(retracting), 기존의 방출핀 시스템(an existing ejector pin system)과 합체되어 있다. 본 발명은 세척용 수지 콤파운드나 주조용 수지 콤파운드가 배기공속으로 스며들 수 없을 정도로 간극이 작기 때문에 압축세척법의 이용이 가능하게 되며 오배치에 기인한 조업중단이 없게 한다.

제 2 도는 본 발명을 실시하기 위해 이용할 수 있는 이동주형(a transfer mold tool) 등과 같은 주형(30)의 일부의 단면도를 나타낸다. 주형(30)은 상부 주형판(32 : an upper mold platen)과 하부 주형판(34 : a lower mold platen)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 상부 주형판(32)과 하부 주형판(34)은 개방위치에 있다. 각각의 주형판내에는 패키지 캐비티(36 : a package cavity)와 캐리어 링형 캐비티(38 : a carrier ring cavity)가 존재한다. 각각의 주형판에서 링형 캐비티(38)는 패키지 캐비티(36)를 둘러싸지만 도면에서는 단지 링형 캐비티의 우측절반만 도시되어 있다. 주형은 대칭형이므로 본 발명의 이해에 있어서는 좌측절반이 도시되어야 할 필요는 없다. 상부 주형판(32)은 또한 3 개의 조임 영역(40, 42, 44 : clamping areas)을 포함하며 하부 주형판(34)은 그 것에 대응하는 3 개의 조임 영역(46, 48, 50)을 갖는다. 상부 주형판의 조임 영역(40, 42)과 하부 주형판의 조임 영역(46, 48)의 사이에는 조임력 이완 캐비티(52 : a clamping relief cavity)가 있다. 조임 영역과 조입력 이완 캐비티의 기능은 다음에 좀더 상세히 설명하겠다.

주형의 하부 주형판(34)에는 반도체 집적 회로 소자(56)가 설치된 금속제의 리드 프레임(54 : a metal lead frame)이 배치되어 있다. 반도체 집적 회로 소자는 배선 접착부(58 : wire bonds, 하나만 도시되어 있음)에 의해 리드 프레임(54)에 대해 전기적으로 연결되어 있다. 배치된 바와 같이, 반도체 집적 회로 소자(56)는 패키지 캐비티(36) 내에 있으며, 리드 프레임 부분들은 패키지 캐비티(36)와 캐리어 링형 캐비티(38)속으로 연장된다. 그럼으로써, 주조시에 반도체 집적 회로소자(56)는 수지 패키지체(a resin package body)속에 내장될 것이며, 리드 프레임부분, 특히, 리드 프레임의 도선(leads)들은 주조식 패키지체(the molded package body)와 주조식 캐리어 링(the molded carrier ring)에 의해 둘러싸일 것이다. 반도체 집적 회로 소자(56)와 배선 접착부(58)를 포함하는 리드 프레임 구조는 반도체 제조업 분야에서는 널리 공지된 것이다. 그러므로, 그러한 구조의 형성방법이나 재료 등에 관한 상세한 설명은 본 발명을 이해하는데 필요하지 않다.

본 발명에 따르면, 주형판들 중 하나에는 배기공(60)이 구비된다. 도면에서는 배기공(60)이 상부 주형판(32)에 형성되어 있지만, 그 대신에 또는 그것에 부가하여, 하부 주형판(34)에 형성될 수도 있다. 본 발명의 한 실시예에서는 배기공(60)이 두개가 부분으로 된다. 제 1 부분(61)은 조임력 이완 캐비티(52)에 인접해 있다. 제 1 부분(61)의 위에는 제 2 부분(62)이 있다. 제 2 부분(62)은 이하에 설명될 이유로 제 1 부분(61)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 배기공(60)내에는 배기핀(63)이 있다. 배기핀(63)은 제 1 부분(61)내에 미끄럼가능하게 고정되어 있다(즉, 배기핀의 표면과 배기공의 표면은 서로 접촉하고 있지만, 배기핀은 배기공내에서 위아래로 이동할 수 있음). 그러나, 명료하게 하기 위해서 배기핀(63)과 배기공(60)은 접촉하지 않은 것처럼 도시되어 있다. 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아니라, 단지 예시적인 목적을 갖는 한 예로서, 배기공(60)의 제 1 부분(61)은 2.0 + 0.002mm 의 직경을 갖고 제 2 부분(62)은 2.5mm 의 직경을 가지며, 배기핀(63)은 2.0 - 0.002mm 의 직경을 갖는다(즉, 배기핀과 배기공에는 0.002mm 의 간극이 있음). 배기공(60)과 배기핀(63)은 모두 거의 원형이거나 둥근 단면 영역을갖는다. 본 발명에 따르면, 배기핀(63)은 또한 적어도 하나 이상의 평평한 표면이 구비되며, 이하에서는 이를 간단하게 평면이라고 칭한다.

상부 주형판(32)에는 또한 방출핀 구멍(68 : ejector pin holes)내에 다수의 종래의 방출핀(66 : ejector pins)들이 설치된다. 본 발명의 한 실시예에서 방출핀(66) 및 방출핀 구멍(68)들은 배기핀(63) 및 배기공(60)과 각각 동일한 직경을 갖는다. 제 2 도에 도시된 주형(30)의 개방위치에서 방출핀은 패키지 캐비티(36)과 링형 캐비티(38)속으로 연장된다. 폐쇄시에 방출핀은 화살표로 나타낸 방향으로 철수된다. 명칭이 암시하듯이 방출핀(66)은 주조 사이클의 완료후에 주형으로부터 주물을 방출하기 위해 이용된다. 상부 주형판에만 도시되어 있을지라도 일반적인 주조시스템은 흔히 그러한 방출핀 시스템을 상부 주형판과 하부 주형판 모두에 포함하고 있다.

작동에 있어서는 주형(30)은 다음과 같은 작용을 한다. 상부 주형판(32)과 하부 주형판(34)은 제 3 도에 보이듯이 서로 맞춰진다. 합체시에는 상부 주형판(32)의 조임 영역(40, 42, 44)들이 하부 주형판(34)의 조임 영역(46, 48, 50)의 각각에 대해 밀접하게 가압된다. 상부 주형판의 조임 영역과 하부 주형판의 조임 영역간에는 리드 프레임(54)이 있다. 리드 프레임(54)과 조임 영역의 각각은 서로 협력해서 패키지 캐비티(36)와 링형 캐비티(38)는 양쪽의 모두에서 타이트하게 밀봉되어 그러한 캐비티로부터 주조용 콤파운드가 누출되는 것을 방지한다. 리드 프레임에 대해 가능한 한 큰 힘을 집중시킴으로써 주조용 수지 콤파운드가 누출될 가능성을 최소화하기 위하여 조임 영역은 가능한 한 작게 만들어진다. 조임력이완 캐비티(52)는 조임 영역이 작아지게 하여 조임 영역을 좀더 적극적으로 한정할 수 있게 한다.

앞서 설명한 바와 같이 주형은 주물 유입시에 패키지 캐비티(36)로부터 공기를 배출시키기 위한 소정의 수단이 구비되어야 한다. 본 발명에 따르면 공기는 제 3 도에서 화살표로 지시한 바와 같이 패키지 캐비티를 빠져나간다. 비교적 큰 화살표는 패키지 캐비티로 들어가는 주조형 콤파운드의 경로를 나타내고 비교적 작은 화살표는 그 캐비티로부터 밀려나가는 공기 경로를 나타낸다. 본 발명의 양호한 실시예에서는 패키지 캐비티가 주조형 콤파운드로 채워질 때에는 링형 캐비티는 이미 채워져 있다는 점을 주목해야 한다. 그럼으로써, 링형 캐비티는 패키지 캐비티로부터의 공기를 배출시키기 위해 이용될 수 없다. 그러나, 본 발명은 단일의 주조용 캐비티만을 갖는 주조 공정에도 적용할 수 있다(예를 들어, MCR 이 없는 반도체 패키지의 주조).

도시된 바와 같이 상하부 주형판들 중 하나 또는 양자 모두가 패키지 캐비티(36)로부터 조임력 이완 캐비티(52)로 공기를 이동시키기 위한 배기홈(65 : venting troughs or recesses)이 구비되어 있다(조임 영역 40 과 60 의 위아래에 각각 점선으로 도시됨). 배기홈(65)들은 종래의 주조 시스템에서 이용되던 것과 유사하며 일반적으로 패키지 캐비티의 구석에 제공된다. 배기홈은 주물이 패키지 캐비티를 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 예를 들어 약 0.015mm (0.0006 인치)정도로 매우 얕게 만들어진다. 배기홈(65)은 조임력 이완 캐비티(52)로 이어진다. 대부분의 경우에 조임력 이완 캐비티(52)는 패키지 캐비티(36)로부터 배출되는 모든 공기를 완전히 수용하기에는 불충분한 체적을 가질 것이다. 그러므로, 일부의 공기는 배기공(60)으로부터 빠져나갈 것이다.

제 3 도에 보이듯이, 상하부 주형판(32, 34)이 서로 맞춰질 때에 배기핀(63)은 방출핀(66)을 따라 철수된다. 배기핀(63)을 철수함에 있어서 평면(64)은 배기공의 제 1 부분(61)의 위로 연장된다. 배기핀이 철수되면서 평면(64)과 배기공의 제 1 부분(61)의 사이에는 간극이 생긴다. 이러한 간극은 제 3 도의 4-4 선을 따라 취해진 배기핀(63)의 단면도인 제 4 도를 보면 좀더 명료하게 이해된다. 제 4 도에 보이듯이, 배기핀(63)은 4 개의 평면(64)을 제외하고는 거의 원형이다(그러나, 하나 이상으로 몇 개의 평면이든지 본 발명에 따라 이용될 수 있음을 주목할 것). 배기핀은 배기공내에 미끄럼가능하게 고정되므로 배기핀의 평면부분을 제외한 모든 외면이 배기공과 접촉한다. 그러므로, 평면의 깊이에 대해 폭이 동등한 간극이 생긴다(본 발명의 목적을 이루기 위해 평면의 깊이는 제 4 도에 보이듯이 평면이 배기핀의 원주로부터 제거된 거리와 같음). 배기핀과 배기공의 표면들이 접촉하는 곳에서는 공기가 쉽게 빠져나갈 수 없다. 이러한 간극이 있으면 공기가 조임력 이완 캐비티(52)로부터 평면(64)에 의해 형성된 간극을 거쳐서 배기공(60)을 통해 빠져나갈 것이다.

간극이 유효하게 작용하기 위해서는 평면(64)은 철수 위치에서 배기공(60)의 제 1 부분(61)을 약간 지나치게 연장되어야 한다. 다시 말해서, 평면의 길이나 높이가 제 1 부분의 길이나 높이보다 약간 커야 한다. 평면이 제 1 부분의 너머로 연장되지 않으면 배기공의 제 1 부분은 완전히 둥근(즉, 간극이 전혀 없는) 배기핀부분에 의해 폐쇄되어 차단될 것이므로 공기가 빠져나갈 수 없을 것이다. 또한, 배기공(60)은 상이한 직경을 갖는 두개의 구별되는 부분(61, 62)을 포함함을 주목해야 한다. 그러나, 배기공이 단일의 일정한 직경을 가지면 배기핀의 평면은 아마 배기공의 전장이 될 충분한 부분을 통해 공기가 빠져나가기 위해 요구되는 간극을 제공하도록 설계되어야 한다. 본 발명의 양호한 실시예에서는 배기핀은 기존의 철수가능한 방출핀의 시스템으로 배기핀을 고정하는데 편리하게 철수할 수 있게 되어 있다(아래에서 좀더 설명하겠음).

종래기술에 비해 월등한 본 발명의 장점은 주형(30)이 압축 세척될 수 있다는 것이다. 앞서 설명했듯이, 압축세척법에는 세척용 수지(예를 들어, 멜라민)가 모든 조임력 이완 캐비티(52 등)를 포함한 상하부 주형판의 모든 캐비티에 걸쳐 압축된다. 종래의 MCR 장치용 주조방법에서는 패키지 캐비티와 캐리어 링형 캐비티간의 조임력 이완 캐비티에는 배기공(예를 들어, 60)이 구비되었다. 세척용 수지가 조임력 이완 캐비티속으로 압입될 것이므로 그 것은 배기공속으로도 압입될 것이다. 그러므로, MCR 주형은 압축세척법을 이용하여 세척될 수 없었다. 그러나, 본 발명의 경우에는 압축세척법이 이용될 수 있다. 배기공(60)은 종래기술에서와 마찬가지로 조임력 이완 캐비티속으로 연장되지만 배기핀(63)이 존재함으로써 세척용 수지가 배기공속으로 스며드는 것을 방지한다. 그러한 방지는 평면(64)과 배기공(60)의 표면간의 간극을 수지의 통과를 저지하기에 충분히 작게 함으로써 이루어진다. 대부분의 반도체용 수지에 대해서 그러한 간극은 0.015mm (0.0006 인치)이하이면 적절하다. 이러한 크기는 세척용 수지뿐만 아니라 반도체의 패키지화에보편적으로 이용되는 주조용 수지에 대해서도 적합하다(다른 용도에 대해서는 간극의 크기는 주조될 재료의 점성에 의존할 것임). 또한, 상하부 주형판들이 완전히 폐쇄되지 않았으므로 압축세척과정에서 배기핀과 방출핀이 완전히 철수되지 않아서 배기핀의 하부부분도 마찬가지로 세척되기 때문에 압축세척에 있어서 평면(64)과 배기공에 의해 형성된 간극에 잔류물이 달라붙지 않을 것이다. 그러므로, 본 발명은 앞서 설명한 자동식 주조장치에서의 리드 프레임의 오배치에 의해 생기는 조업중단을 없애는 것이다.

본 발명의 또다른 장점은 배기핀이 기존의 방출핀 시스템을 따라 주형판속으로 용이하게 결합될 수 있다는 것이다. 방출핀은 주형으로부터의 주물의 방출을 보조하는 것으로 주조분야에서 공지된 것이다. 하나의 공지된 반도체 장치용 주형에서는 주형판내의 방출핀은 상하부 주형판들의 폐쇄시에 철수될 수 있게 만들어져 주물에 대해 어떤 흠집도 남기지 않게 한다. 또 다른 공지의 시스템에서는 방출핀이 상하부 주형판들의 폐쇄시에 철수되지 않으므로 주물에 대해 방출핀 자국을 남긴다. 또한, 한 쪽의 주형판은 철수가능한 방출핀을 포함하고 다른 쪽의 주형판은 철수불가능한 것일 수도 있다. 배기핀(63)은 방출핀의 성형과 동시에 한 쪽 또는 양쪽 모두의 주형판에 용이하게 결합될 수 있을 것이므로 주형제조비용에 대한 미미한 증가가 있을 뿐이다.

또한, 본 발명은 배기를 위한 별도의 핀을 만들 필요가 없이 방출핀 시스템을 갖는 기존의 주형속에 결합될 수도 있다. 다시 말해서, 본 발명의 한 실시예에서는 하나 이상의 방출핀(66 등)에 대해 평면(64 등)이 제공됨으로써 패키지 캐비티(36) 등과 같은 캐비티로부터 공기를 배출하기 위한 간극을 형성한다. 핀을 배기용과 방출용으로 교차이용(cross-utilization)함으로써 주형에서 요구되는 핀의 수를 적어도 각각의 캐비티마다 하나씩은 줄일 수 있다. 방출핀을 배기용으로 이용함에 있어서 있음직한 단점은 주물이 주조될 때마다 방출핀과 배기핀이 주조형 콤파운드에 대해 직접적으로 노출될 것이라는 점이지만, 주형 캐비티의 외측에 있는 핀이 배기용으로 이용되면 리드 프레임이 잘못 배치되는 경우 및 압축세척과정에서는 주조용 수지에만 직접적으로 노출될 뿐이다. 그러므로, 주조용 콤파운드에 대한 배기핀의 노출을 줄이기 위하여(핀의 평면에 의해 형성된 간극이 수지 누출을 방지하기에 충분히 작다는 사실에도 불구하고) 주형 캐비티내에 포함되지 않는 배기핀이 바람직할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 앞서 설명했듯이 주물의 캐비티내에 있는 핀을 이용하는 장점을 취하려는 것이다.

그러므로, 본 발명에 따르면, 앞서 설명한 요구를 충족시키고 장점을 갖는 배기핀을 이용한 주조방법이 제공될 것이다. 본 발명을 그 특정한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시예로 제한되는 것은 아니다. 당분야에 숙련된 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 변경예들이 만들어질 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 주물 당 하나 이상의 핀을 이용하여 실시될 것이다. 또한, 다수의 주물을 동시에 주조하기 위해서는 다수의 배기공과 배기핀을 이용할 것이 요구된다. 또한, 본 발명은 배기핀상의 평면의 개수에 대한 제한이 없다. 평면의 수와 각각의 평면의 깊이는 주조될 특정한 수지와 이용하는 주형 시스템 및 해당 캐비티로부터 배기되어야 할 공기량에 따라 적절하게 취해질 수 있다. 예를들어, 소량의 공기에 대해서는 하나의 평면으로 충분하지만 주조 캐비티의 크기가 커짐에 따라 평면의 수가 증가되거나 구멍의 수가 증가될 필요가 생길 것이다. 본 발명은 배기핀의 직경에 대해서도 제한이 없다. 배기핀과 평면의 크기는 배기될 필요가 있는 주조 캐비티의 크기에 따라 변할 것이다. 본 발명은 또한 MCR 형 구조의 주조에 한정되는 것이 아니고 주조 캐비티로부터 배기될 필요가 있는 모든 주조과정에 이용될 수 있다. 또한 MCR 용으로 이용되면 본 발명은 패키지 캐비티에 앞서 링형 캐비티가 충전되는 과정으로 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위내에 드는 모든 변경예들을 포함할 것이다.

제 1 도는 공지의 주조식 캐리어 링을 갖는 반도체 장치의 평면도.

제 2 도는 본 발명을 실시하기 위해 이용될 수 있는 주형의 일부의 개방위치에서의 단면도.

제 3 도는 제 2 도에 도시된 주형 부분의 폐쇄위치에서의 단면도.

제 4 도는 본 발명을 실시하기 위해 이용될 수 있는 배기핀의 제 3 도의 4-4선을 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 반도체 장치 12 : 링

32, 34 : 상부 주형판 36 : 패키지 캐비티

46, 48, 50 : 조임 영역 52 : 조임력 이완 캐비티

56 : 반도체 집적 회로 소자 58 : 배선 접착부

60 : 배기공 63 : 배기핀

65 : 배기홈 66 : 방출핀

Claims (5)

1. 주조용 수지 콤파운드를 제공하는 단계와,

   주형판을 갖는 주형으로서, 상기 주형판이 패키지 캐비티와, 상기 패키지 캐비티에 인접한 조임 영역과, 상기 조임력 이완 캐비티로부터 연장하는 배기공과, 상기 배기공내에 활주식으로 끼워지면서 그위에 하나 이상의 평면이 형성되어 있는 배기 핀을 포함하고, 상기 배기공은 상기 조임력 이완 캐비티에 인접하면서 제 1 직경 및 제 1 길이를 갖는 제 1 부분과, 상기 제 1 직경 보다 큰 제 2 직경을 갖는 제 1 부분에 인접한 제 2 부분을 구비하고, 상기 배기핀은 상기 평면이 상기 배기공의 제 1 부분의 길이 보다 큰 길이를 가지고, 상기 평면이 배기핀의 원주로부터 깊이를 가지며, 상기 평면의 깊이는 상기 배기공과 상기 배기핀의 평면 사이에 형성된 간극을 통해 수지 콤파운드가 누출되는 것을 방지할 수 있을 정도로 충분히 작게 구성된 주형을 제공하는 단계 및

   상기 패키지 캐비티내로 수지 콤파운드를 주입하여, 공기를 상기 패키지 캐비티로부터 조임력 이완 캐비티로, 그리고, 배기핀의 평면과 배기공 사이에 형성된 간극을 통해 밀어내는 단계를 구비하는 배기핀을 이용한 주조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   압축 세척법을 사용하여 상기 주형판을 세척하는 단계를 추가로 포함하고,

   상기 주형판 세척 단계는 세척용 수지 콤파운드를 제공하는 단계와,

   상기 배기핀과 상기 배기공 사이에 형성된 간극으로 상기 세척용 수지 콤파운드가 누출되지 않는 상태로, 상기 주형판의 모든 캐비티내로 세척용 수지 콤파운드를 압입하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기핀을 이용한 주조방법.
3. 주조용 수지 콤파운드를 제공하는 단계와,

   서로 대향 배치된 제 1 및 제 2 주형판을 구비하는 주형으로서, 상기 제 1 및 제 2 주형판은 각각 패키지 캐비티와, 상기 패키지 캐비티를 둘러싸는 패키지 링 캐비티와, 상기 패키지 캐비티에 인접한 조임 영역과, 상기 조임 영역에 인접한 조임력 이완 캐비티를 포함하고, 상기 조임 영역과, 상기 조임력 이완 영역은 상기 패키지 캐비티와 상기 패키지 링 캐비티 사이에 배치되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 주형판들 중 하나 이상은 제 1 직경 및 제 1 부분을 가지면서 상기 조임력 이완 캐비티로부터 연장하는 배기공과, 상기 배기공내에 활주식으로 끼워져있으면서, 그 위에 하나 이상의 평면이 형성되어 있는 배기핀을 포함하고, 상기 하나 이상의 평면은 배기핀의 원주로부터 깊이를 가지며, 상기 깊이는 상기 배기핀과 배기 구멍 사이에 간격을 형성하고, 상기 간격은 상기 배기 구멍내로 상기 수지 콤파운드가 누출되는 것을 방지하기에 충분하게 작게 구성되어 있는 주형을 제공하는 단계와,

   반도체 소자가 결합되어 있는 리드 프레임을 제공하는 단계와,

   상기 제 1 주형판의 패키지 캐비티와, 조임 영역과, 조임력 이완 캐비티와, 패키지 링 캐비티가 상기 제 2 주형판의 패키지 캐비티와, 조임 영역과, 조임력 이완 캐비티와, 패키지 링 캐비티에 각각 정합되도록, 상기 리드 프레임이 상기 제 1및 제 2 주형판 사이에 배치되도록, 그리고, 반도체 소자가 사이 제 1 및 제 2 주형판의 패키지 캐비티내에 수납되고, 상기 리드 프레임의 부분들이 상기 패키지 캐비티와 상기 패키지 링 캐비티내로 연장되도록 상기 제 1 및 제 2 주형판들을 함께 결합하는 단계 및

   상기 제 1 및 제 2 주형판 각각의 패키지 캐비티내로 수지 콤파운드를 주입하여 반도체 소자를 봉합하고, 그에 의해, 공기를 상기 패키지 캐비티로부터 조임력 이완 캐비티로, 그리고, 상기 배기핀의 하나 이상의 평면과 상기 배기공 사이에 형성된 간극물 통해 밀어내는 단계를 포함하는 배기핀을 이용한 주조 방법.
4. 주조용 수지 콤파운드를 제공하는 단계와,

   서로 대향 배치된 제 1 및 제 2 주형판을 구비하는 주형으로서, 상기 제 1 및 제 2 주형판은 각각 패키지 캐비티와, 상기 패키지 캐비티를 둘러싸는 패키지 링 캐비티와, 상기 패키지 캐비티에 인접한 조임 영역과, 상기 조임 영역에 인접한 조임력 이완 캐비티를 포함하고, 상기 조임 영역과, 상기 조임력 이완 영역은 상기 패키지 캐비티와 상기 패키지 링 캐비티 사이에 배치되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 주형판들 중 하나 이상은 제 1 직경 및 제 1 부분을 가지면서 상기 조임력 이완 캐비티로부터 연장하는 배기공과, 상기 배기공내에 활주식으로 끼워져있으면서, 그 위에 하나 이상의 평면이 형성되어 있는 배기핀을 포함하고, 상기 하나 이상의 평면은 배기핀의 원주로부터 깊이를 가지며, 상기 깊이는 상기 배기핀과 배기 구멍 사이에 간격을 형성하고, 상기 간격은 상기 배기 구멍내로 상기 수지 콤파운드가누출되는 것을 방지하기에 충분하게 작게 구성되어 있는 주형을 제공하는 단계와,

   반도체 소자가 결합되어 있는 리드 프레임을 제공하는 단계와,

   상기 제 1 주형판의 패키지 캐비티와, 조임 영역과, 조임력 이완 캐비티와, 패키지 링 캐비티가 상기 제 2 주형판의 패키지 캐비티와, 조임 영역과, 조임력 이완 캐비티와, 패키지 링 캐비티에 각각 정합되도록, 상기 리드 프레임이 상기 제 1 및 제 2 주형판 사이에 배치되도록, 그리고, 반도체 소자가 사이 제 1 및 제 2 주형판의 패키지 캐비티내에 수납되고, 상기 리드 프레임의 부분들이 상기 패키지 캐비티와 상기 패키지 링 캐비티내로 연장되도록 상기 제 1 및 제 2 주형판들을 함께 결합하는 단계와,

   상기 배기핀을 상기 배기공내로 철수시키고, 철수시, 상기 배기핀의 하나 이상의 평면과 상기 배기공 사이에 간극이 형성되고, 상기 하나 이상의 평면이 상기 배기공의 제 1 부분을 초과하여 연장되게 하는 단계 및

   상기 제 1 및 제 2 주형판 각각의 패키지 캐비티내로 수지 콤파운드를 주입하여 반도체 소자를 봉합하고, 그에 의해, 공기를 상기 패키지 캐비티로부터 조임력 이완 캐비티로, 그리고, 상기 배기핀의 하나 이상의 평면과 상기 배기공 사이에 형성된 간극을 통해 밀어내는 단계를 포함하고,

   상기 철수 단계는 수지 콤파운드 주입 단계 이전에 수행되는 배기핀을 이용한 주조 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 수지 콤파운드 주입 단계는 수지 콤파운드를 각 제1 및 제 2 주형판의 패키지 링 캐비티내로 주입하는 단계를 추가로 포함하고,

   상기 수지 콤파운드는 각 주형판의 패키지 캐비티내로 주입되기 이전에, 각 주형판의 패키지 링 캐비티내로 주입되는 배기핀을 이용한 주조 방법.