KR100405575B1 - 보정부재가구비된성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편평한 캐리어상에 칩을 형성하기 위한 성형장치에 관한 것으로, 상호 이동가능하고 그 사이에 캐리어가 수용되는 2개의 몰드부로 형성되고 성형 오목부가 구비된 그 중 하나의 몰드부는 캐리어의 주변 테두리에 대해 압착될 수 있는 주형과, 이 주형내에 설치되고 홈으로 성형 오목부와 연결된 적어도 하나의 주조물질용 오목부로 압력을 가하는 수단을 구비하며, 적어도 하나의 보정부재가 설치되어 몰드부가 폐쇄된 상태에서 캐리어의 하나의 측면이 성형 오목부의 주변 테두리에 대해 밀폐되어 고정된다.

Description

보정부재가 구비된 성형장치{MOULDING APPARATUS WITH COMPENSATION ELEMENT}
본 발명은 편평한 캐리어상에 칩(chip)을 성형하는 성형장치에 관한 것으로, 이 성형장치는 서로에 대해 이동가능하게 되어 있고 그 사이에 캐리어가 수용될 수 있는 2개의 몰드부로 형성되고, 그 중 하나에는 성형 오목부가 구비되어 그 주변 테두리에 대해 상기 캐리어가 가압될 수 있도록 된 주형과, 이 주형내에 배치된 성형재료를 위한 적어도 하나의 오목부내로 가압시키며 러너(runner)를 매개로 상기 성형 오목부와 연결되고 상기 주형내에 설치된 가압수단을 구비한다.
상기한 성형장치는 캐리어상에 위치된 칩을 보호하기 위해 대규모로 사용되며, 상기 칩은 캡슐로 싸여지므로 예를 들어 습기 또는 기계적인 손상으로부터 보호된다. 한편 통상의 사출성형 과정과는 달리, 본 사출성형에서는 주형내에 분리부재가 위치되어야만 하는데, 이 분리부재는 그 위에 칩이 고정된 캐리어로 구비된다. 또한 정밀한 성형을 위해 성형작업시에 그 위에 칩이 고정된 캐리어는 2개의몰드부에 의해 확고히 조여질 필요가 있는데, 이 캐리어의 크기는 몰드부들이 정확히 조립되기에 적합하도록 대체로 엄밀한 범위내로 제한되지만, 칩이 고정되는 캐리어 공정을 진행할 때 미리 그 크기를 정확히 모른다는 것이 문제가 된다. 예를 들어 캐리어가 너무 얇은 경우에는 주조물질이 셀 수 있는 반면 캐리어가 너무 두꺼운 경우에는 고정시킬 때의 과도한 힘으로 캐리어가 손상될 수 있어 위험할 수 있는데, 상기한 문제들은 캐리어가 특히 인쇄된 회로보드(예컨대 소위 볼그리드 어레이보드; ball grid array board)의 형태로 작업될 때 발생할 수 있게 된다.
그러므로 본 발명은 그 두께의 변화가 보정되는 편평한 캐리어상에 칩을 성형하는 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 위해 본 발명은 적어도 하나의 보정부재가 설치된 전술한 바와 같은 타입의 성형장치를 제공하게 되는 바, 2개의 몰드부가 닫힌 상태에서 캐리어의 한 측면은 성형 오목부의 주변 테두리에 대해 밀착고정된다. 이와 같은 성형장치를 사용하여 일정하지 않은 두께의 캐리어로도 작업할 수가 있게 된다. 그러므로 비교적 가격이 저렴할 뿐만 아니라 두께에 있어서 비교적 큰 오차허용도를 갖는 캐리어가 사용될 수 있게 되므로 캐리어로 예컨대 인쇄된 회로보드물질이 사용될 수 있게 된다.
바람직한 실시예에서, 소정 크기의 힘으로 폐쇄된 상태로 2개의 몰드부들이 서로에 대해 압착되고, 상기 2개의 상호 연결되는 몰드부로 주조물질이 삽입되는 오목부를 형성할 수 있는데, 이로써 몰드부의 제조가 단순화될 뿐 아니라 주형내로 주조물질이 간단히 안내된다.
한편 바람직하기로 보정부재는 성형 오목부로 이격된 캐리어의 측면에 놓이는데, 이 보정부재는 주조물질용 공급홈으로부터 거리를 두고 위치되어 이들 사이에 어떠한 상호작용도 없게 된다.
이와는 달리 적어도 하나의 스프링이 삽입되어 상호연결되고 서로에 대해 이동가능한 다수개의 세그먼트들이 구비된 적어도 하나의 몰드부를 구비한 실시예로 가능한 바, 바람직하기로 조정가능한 스프링탄성을 갖는 가스-동력식, 수압식 또는 기계식 스프링이 사용된다. 이러한 실시예들 모두는 스프링이 보정부재가 되어 캐리어가 성형 오목부의 주변 테두리에 대해 밀폐고정되는데, 이 조정가능한 스프링의 장점은 캐리어가 성형 오목부의 주변 테두리에 대해 고정되는 힘의 세기가 조정될 수 있다는 데 있다.
또 다른 상이한 실시예로 상호 이동가능하면서 적어도 하나의 고정장치의 삽입으로 상호연결되는 다수개의 세그먼트들이 구비된 적어도 하나의 몰드부를 구비하는 바, 여기서 스프링 대신 고정장치가 보정부재로 쓰이고, 고정장치로는 예컨대 활주웨지(wedge)가 사용될 수 있는데; 이 웨지를 활주시킴으로써 몰드부의 세그먼트가 이동제거될 수 있게 된다. 이와 같은 방식으로 세그먼트의 위치는 변경될 수 있고 세그먼트, 예컨대 캐리어의 소정 압력을 가할 수 있게 되는 것이다.
한편 본 발명과는 또 다른 바람직한 실시예로 보정부재로 탄성스트립(strip)을 사용할 수도 있는데, 이 탄성스트립은 몰드부의 접측면에 고정될 수 있을 뿐만 아니라 캐리어에도 결합될 수 있다. 또한 상기 탄성스트립이 캐리어와 몰드부 사이의 분리부재로도 사용될 수 있다. 또한 이와는 달리 분리부재로 스트링링을 사용할수도 있다.
본 발명은 상기한 실시예들로 한정되지는 않으며, 이하 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참조로 보다 자세히 상술한다.
제 1도는 2개의 몰드부(2, 3) 사이에 수용되는 캐리어(4)가 구비되는 성형장치(1)가 도시되고 있는데, 이 캐리어상에 칩이 설치되어 성형된다(도면에는 도시되지 않음), 몰드부 중 상위몰드부는 플런저(plunger; 6)를 사용하여 주조물질(7)에 압력을 가함으로써 홈(8)을 통해 차폐부재(9)가 설치될 수 있는 성형 오목부(5)가 설치된다. 몰드부(2, 3) 사이의 분할선(10)에서 주조물질이 외부로 새는 것을 방지하기 위해 2개의 몰드부(2, 3)는 정밀하게 결합되고 또한 상기 2개의 몰드부(2, 3)는 소정 힘(F)의 크기로 서로를 향하여 압력이 가해진다. 여기서 또한 캐리어(4)의 일정하지 않은 두께에 상관없이 몰드부(2, 3) 사이에 캐리어가 움직이지 않으면서 삽입되도록 하위몰드(2)에 스프링링(11) 타입의 보정부재가 설치된다. 상기 스프링링(11)은 상위몰드부(3)의 주변 테두리(12)에 대해 캐리어를 누르게 된다.
제 2도는 하위몰드부(14)에 주조물질용 공급장치(17)와 연결된 홈(16)과 연통하는 성형 오목부(15)의 구비되는 상이한 성형장치를 도시하고 있는 바, 상위 몰드부(18)에는 상호 이동가능한 2개의 세그먼트(19, 20)가 구비되는데, 이 제 1세그먼트(19)와 제 2세그먼트(20)는 스프링(21)의 삽입으로 상호 결합되어 있다. 상기 상하위 몰드부(14, 18)는 캐리어(22)의 두께에 무관하게 공급장치(17)에 인접하여 상호 정확히 결합된다. 화살표(P)를 따라 제 2세그먼트(20)에 의해 캐리어상에 스프링이 가하는 힘은 스프링(21)의 스프링계수에 좌우된다. 그러므로하위몰드부(14)에 대해 캐리어(22)가 눌려지는 힘으로 스프링이 결정되고, 그렇지 않으면 캐리어(22)의 두께로 결정되는데, 또한 캐리어(22)의 두께는 주조물질용 공급장치(17)에 인접한 상하위 몰드부(14, 18)의 연결에 아무런 영향을 미치지 않는다.
제 3도는 성형장치(3)를 도시하고 있는데, 전술한 도면에 따르면, 성형 오목부는 하위몰드부(14)내에 설치되고, 오목부의 주변 테두리(24)에 대해 압력이 가해진다. 여기서 캐리어(22)와 상위몰드부(25) 사이에 탄성물질층(26)이 설치되는데, 이 탄성물질층(26)은 캐리어(22)의 일정하지 않은 두께에 대해 전술한 보정부재로 작용하게 된다. 상기 탄성물질층(26)은 상위몰드부(25)에 확고히 고정될 수도 있고, 캐리어(22)와 상위몰드부(25) 사이에 개별적으로 설치될 수 있으며, 또한 제 4도에 도시된 바와 같이 캐리어(22)에 고정될 수도 있다.
제 4도로 도시된 캐리어(27)는 방출가능한 탄성물질층(26)이 구비되어 성형되는 칩으로부터 이격된 측면상에 마련된다. 층(26)이 접점(28)들을 덮은 것은 성형된 칩의 이후 작업에 매우 중요하므로 탄성물질층(26)은 성형작업 후에 반드시 제거되어야만 한다. 상기한 실시예의 추가적인 장점은 성형작업중에 상기 접점(28)들이 탄성물질층(26)에 의해 보호될 수 있다는 것이다.
제 5도는 제 2도로 도시된 성형장치(13)와 유사한 성형장치(29)를 도시하고 있는 바, 상위 몰드부(18)는 스프링(32, 33)의 삽입으로 중앙 지지판(holding plate; 34)에 모두 연결되는 다수개의 제 1세그먼트(30)와 제 2세그먼트(31)가 구비된다.
제 6도는 성형장치(35)를 도시하고 있는 바, 고정장치(37)의 삽입으로 지지판(34)에 세그먼트(36)가 연결되고, 화살표(T)로 표시된 방향으로 빔(beam; 38)을 제거함으로써 세그먼트(36)는 지지판에 대해 보다 하방으로 밀리게 된다. 화살표(T)의 방향으로 가해진 힘의 세기에 따라 세그먼트(36)가 캐리어(22)상에 가하는 힘을 변화시킬 수 있게 된다. 물론 여기에 도시된 빔(38)의 실시예는 다양한 변형 실시예들이 있을 수 있는데, 예를 들어 웨지형상의 부재가 구상될 수도 있다. 상기한 바람직한 실시예에서 몰드부(14)와 세그먼트(19)는 그 사이의 짧은 거리내에서 이동가능하며 이미 세그먼트(36)가 캐리어(26)에 접촉된 후에 몰드부(14)에 세그먼트(19)가 확실히 결합되도록 영향을 미친다.
마지막으로 제 7도는 세그먼트(40)가 상위몰드부(41)의 일부를 형성하는 성형장치(39)를 도시하고 있는데, 이 세그먼트(40)는 한 선단만을 따라 캐리어(22)에 결합되는 형상이어서 캐리어(22)가 비교적 두꺼운 경우에도 캐리어(22) 선단상의 고정력이 너무 크지 않도록 한다. 지지판(34)에 확고히 결합된 중간세그먼트(42)는 캐리어(22)의 두께에 좌우되지 않는 압력을 가하게 된다. 한편 중간세그먼트(42)가 캐리어(22)상에 압력을 가하는 지역에서 캐리어(22)는 감도가 좋지 않으므로 보다 큰 고정력을 견디어 낼 수 있게 되는데, 본 실시예의 장점은 주조물질에 의해 가해지는 압력이 세그먼트(40)에 의해 가해지는 압력에 영향을 덜 미치게 된다는 점이다.
제 1도는 본 발명에 따른 스프링들에 의해 지지된 세그먼트가 구비된 성형장치의 부분절개사시도,
제 2도는 본 발명에 따른 스프링들에 의해 지지된 세그먼트가 구비된 성형장치의 부분절개사시도,
제 3도는 탄성스트립이 구비된 성형장치의 부분절개사시도,
제 4도는 성형된 칩이 있는 탄성스트립이 고정된 캐리어의 부분절개사시도,
제 5도는 제 1도로 도시된 성형장치의 변형실시예의 부분절개사시도,
제 6도는 고정장치가 구비된 성형장치의 부분절개사시도,
제 7도는 프로파일부의 형태로 보정부재가 구비된 성형장치를 도시한 사시도,
1, 13, 23, 29, 35, 39 --- 성형장치, 2, 3; 14, 18 --- 상하위몰드부,
4, 22, 27 --- 캐리어, 5, 15 --- 성형 오목부,
6 --- 플런저, 7 --- 주조물질,
8, 16 --- 홈, 9 --- 차폐부재,
10 --- 분할선, 11 --- 스프링링,
12, 24 --- 주변 테두리, 17 --- 공급장치,
19, 20; 30, 31 --- 제1, 제2 세그먼트, 21, 32, 33 --- 스프링,
25, 41 --- 상위몰드부, 26 --- 탄성물질층,
28 --- 접점, 34 --- 지지판,
36, 40 --- 세그먼트, 37 --- 고정장치,
38 --- 빔, 42 --- 중간세그먼트.

Claims (2)

  1. 서로에 대해 이동가능하게 되어 있고 그 사이에 캐리어(22)가 수용될 수 있는 2개의 몰드부(14, 18)로 형성되고, 그 중 하나에는 성형 오목부(5, 15)가 구비되어 그 주변 테두리(24)에 대해 상기 캐리어(22)가 가압될 수 있도록 된 주형과, 이 주형내에 배치된 성형재료(7)를 위한 적어도 하나의 오목부(15)내로 가압시키며 러너(runner, 16)를 매개로 상기 성형 오목부(5, 15)와 연결되고 상기 주형내에 설치된 가압수단(17), 및 몰드부(14, 19)들이 닫힌 상태에서 상기 성형 오목부(15)의 상기 주변 테두리(24)에 대해 캐리어(22)의 한 측면을 밀봉하면서 지지하는 적어도 하나의 보정부재(37)를 구비하는 평평한 캐리어에 칩을 성형하기 위한 성형장치(35)에 있어서,
    상기 보정부재(37)는 상기 성형장치(35)에 고정되어 부착된 지지판(34);과, 상기 지지판(34)과 상기 캐리어(22) 사이에 놓인 적어도 하나의 쐐기형 부재를 구비하는 변위가능한 보(38); 및 이 보(38)의 변위가 상기 캐리어(22)에 작용하는 세그먼트(36)의 힘을 변화시키도록 보(38)와 캐리어(22) 사이에 배치된 성형 세그먼트(36);를 구비하는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보정부재(37)를 수용하는 상기 성형부(18)는 상기 성형 오목부(15)를 구비하는 상기 성형부(14)의 반대쪽에 있는 것을 특징으로 하는 성형장치.
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