KR100423140B1 - 반도체패키지의 몰딩성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 몰딩의 일부가 손상되는 칩아웃현상이 발생되거나, 합성수지를 공급하는 게이트가 막히는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 반도체패키지의 몰딩성형장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 반도체칩이 부착된 반도체패키지를 그 상면에 올려놓을 수 있도록 된 하부금형(2)과, 프레스(18)에 의해 승강되어 하강시 상기 하부금형(2)에 올려진 반도체패키지의 상면에 밀착되며 그 저면에는 내부에 합성수지(4)가 주입되는 캐비티(6)가 상기 반도체칩의 부착위치에 대응되도록 형성된 상부금형(8,10)으로 구성되며, 이 상부금형(8,10)에는 상기 캐비티(6)와 연통되어 캐비티(6)에 합성수지(4)를 공급할 수 있도록 된 게이트(12) 및 러너(16)가 형성된 반도체패키지의 몰딩성형장치에 있어서, 상기 게이트(12)는 상하부금형이 맞닿는 접촉면 이외의 부분에서 캐비티(6)에 관통형성되며, 이 게이트(12)의 내부에는 소정의 구동장치(28)에 의해 승강되며 승강에 따라 게이트(12)의 토출구(14)를 개폐하는 게이트 개폐용 핀(20)이 내장되어, 이 게이트 개폐용 핀(20)을 하강시켜 게이트(12)의 내측에서 게이트(12)의 토출구(14)를 폐쇄할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지의 몰딩성형장치가 제공된다.

Description

반도체패키지의 몰딩성형장치{semi-conductor molding manufacturing device}
본 발명은 반도체패키지의 몰딩성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 몰딩의 일부가 손상되는 칩아웃현상이 발생되거나, 합성수지를 공급하는 게이트가 막히는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 반도체패키지의 몰딩성형장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 패키지는 동판으로 구성된 리드프레임에 반도체칩을 부착하고, 이 반도체칩과 리드프레임의 리드를 전기적으로 연결한 후, 상기 반도체칩의 둘레부에 합성수지몰딩을 하여 반도체칩을 보호할 수 있도록 하고 있다.
특히, 최근에 개발된 BGA(Ball Grid Array)패키지의 경우, 열을 방출하는 방열판의 역할을 하는 히트싱크의 상면에 회로가 형성된 서브스트레이트와, 반도체칩을 접착한 후, 서브스트레이트의 상면에 합성수지몰딩을 하게 된다.
이와같이, 반도체 패키지에 합성수지몰딩을 할 때 사용하는 몰딩성형장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 반도체칩이 부착된 반도체패키지를 그 상면에 올려놓을 수 있도록 된 하부금형(2)와, 프레스(18)에 의해 승강되어 하강시 상기 하부금형(2)에 올려진 반도체패키지의 상면에 밀착되며 그 저면에는 내부에 합성수지(4)가 주입되는 캐비티(6)가 반도체칩의 부착위치에 대응되도록 형성된 상부금형(8,10)로 구성된 것으로, 이 상부금형(8,10)에는 상기 캐비티(6)와 연통되는 게이트(12)와 러너(16)가 형성된다. 따라서, 이 상부금형(8,10)을 서브스트레이트의 상면에 밀착시킨 후, 상기 러너(16)와 게이트(12)를 통해 캐비티(6)에 합성수지(4)를 공급하면, 캐비티(6)에 합성수지(4)가 주입, 경화되어 반도체칩의 둘레부에 합성수지재의 몰딩을 형성하게 된다.
그런데, 이러한 몰딩성형장치는 반도체칩의 둘레부에 몰딩을 성형 성형한 후, 상기 상부금형(8,10)을 들어올리면, 상기 캐비티(6)에 주입되었던 합성수지(4)의 일부가 상기 게이트(12) 내부에 주입된 합성수지(4)와 함께 딸려올라가면서 몰딩의 상면일부가 파이는 칩아웃(chip out)현상이 발생되었다. 따라서, 이와같이, 몰딩의 상면이 파이면서, 반도체패키지의 완성도가 떨어질 뿐 아니라, 반도체칩의 일부가 외부로 드러나 반도체칩이 손상될 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 상기 게이트(12)에 공급되었던 합성수지(4)의 일부가 굳어 칩(30)이 발생되고, 이러한 칩(30)에 의해 게이트(12)의 토출구(14)를 막는 경우가 있었는데, 이러한 경우, 게이트(12)가 막혀 합성수지(4)가 공급되지 않는 상태로 계속 작업이 이루어져, 합성수지몰딩이 형성되지 않은 불량품 상태의 반도체패키지가 다량으로 생산되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 몰딩성형장치는 상기 러너(16)와 게이트(12)를 통해 캐비티(6)에 합성수지(4)를 공급하므로, 러너(16)와 게이트(12)에는 항상 합성수지(4)가 주입되어 있으므로, 작업을 중단하게 되면 러너(16)와 게이트(12)에 주입된 합성수지(4)가 굳게 된다. 이와같이 러너(16)와 게이트(12)에 주입된 합성수지(4)가 굳어서 된 이물질을 컬(CULL)이라 부르며, 이러한 컬이 발생될 경우, 러너(16)와 게이트(12)가 막혀, 몰딩성형작업을 할 수 없게 된다.
따라서, 일반적인 몰딩성형장치는 상기 캐비티(6)와 게이트(12)가 형성된 판형상의 미들플레이트(8)와, 이 미들플레이트(8)의 상측에 승강가능하게 장착되어 미들플레이트(8)의 상면에 밀착결합되는 상부플레이트(10)을 결합하여 상기 상부금형(8,10)을 구성하고, 상기 러나를 미들플레이트(8)와 상부플레이트(10)의 사이에 형성하여, 필요에 따라, 상기 상부플레이트(10)을 들어올려 게이트(12)와 러너(16)의 상부를 개방하므로써, 게이트(12)와 러너(16)에 달라붙은 컬을 제거하고 있다. 그러나, 이와같이, 상부플레이트(10)을 상승시켜 컬을 제거할 때, 컬이 하부플레이트의 게이트(12)와 러너(16)에 달라붙어 컬을 제거하는 것이 매우 불편한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 몰딩의 일부가 손상되는 칩아웃현상이 발생되거나, 합성수지를 공급하는 통로인 게이트가 막히는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 반도체패키지의 몰딩성형장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 몰딩성형장치를 도시한 참고도
도 2는 본 발명에 따른 몰딩성형장치를 도시한 구성도
도 3은 본 발명에 따른 몰딩성형장치의 작동상태를 도시한 참고도
도 4는 본 발명에 따른 몰딩성형장치의 작동방법을 도시한 또다른 참고도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2. 하부금형 4. 합성수지
6. 캐비티 8,10. 상부금형
12. 게이트 14. 토출구
18. 프레스 20. 게이트 개폐용 핀
본 발명에 따르면, 반도체칩이 부착된 반도체패키지를 그 상면에 올려놓을 수 있도록 된 하부금형(2)과, 프레스(18)에 의해 승강되어 하강시 상기 하부금형(2)에 올려진 반도체패키지의 상면에 밀착되며 그 저면에는 내부에 합성수지(4)가 주입되는 캐비티(6)가 상기 반도체칩의 부착위치에 대응되도록 형성된 상부금형(8,10)으로 구성되며, 이 상부금형(8,10)에는 상기 캐비티(6)와 연통되어 캐비티(6)에 합성수지(4)를 공급할 수 있도록 된 게이트(12) 및 러너(16)가 형성된 반도체패키지의 몰딩성형장치에 있어서, 상기 게이트(12)는 상하부금형이 맞닿는 접촉면 이외의 부분에서 캐비티(6)에 관통형성되며, 이 게이트(12)의 내부에는 소정의 구동장치(28)에 의해 승강되며 승강에 따라 게이트(12)의 토출구(14)를 개폐하는 게이트 개폐용 핀(20)이 내장되어, 이 게이트 개폐용 핀(20)을 하강시켜 게이트(12)의 내측에서 게이트(12)의 토출구(14)를 폐쇄할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지의 몰딩성형장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2내지 도 4는 본 발명에 따른 반도체패키지의 몰딩성형장치를 도시한 것으로, 반도체칩이 부착된 반도체패키지를 그 상면에 올려놓을 수 있도록 된 하부금형(2)와, 프레스(18)에 의해 승강되어 하강시 상기 하부금형(2)에 올려진 반도체패키지의 상면에 밀착되며 그 저면에는 내부에 합성수지(4)가 주입되는 캐비티(6)가 반도체칩의 부착위치에 대응되도록 형성된 상부금형(8,10)로 구성되며, 이 상부금형(8,10)의 내부에는 상기 캐비티(6)와 연통되어 캐비티(6)에 합성수지(4)를 공급할 수 있도록 된 게이트(12)와 러너(16)가 형성된다. 이때, 상기 상부금형(8,10)은 상기 캐비티(6)와 게이트(12)가 형성된 판형상의 미들플레이트(8)와, 이 미들플레이트(8)의 상측에 승강가능하게 장착되어 미들플레이트(8)의 상면에 밀착결합되는 상부플레이틀 구성되며, 상기 러너(16)는 상기 미들플레이트(8)와 상부플레이트(10)의 사이에 형성되어, 상기 상부플레이트(10)을 들어올리므로써, 게이트(12)와 러너(16)의 상부를 개방할 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 상부플레이트(10)에는 소정의 구동장치(28)에 의해 승강되어 상기 게이트(12)의 토출구(14)를 개폐하는 게이트 개폐용 핀(20)과, 상기 캐비티(6)의 내부에 형성된 몰딩을 밀어내는 푸쉬바(22)가 승강가능하게 수직설치된다. 상기 게이트 개폐용 핀(20)은 그 하단이 게이트(12)의 내부에 위치되도록 설치되는 것으로, 그 하단부의 직경이 게이트(12)의 토출구(14)의 내경과 동일한 직경으로 구성되어, 하강시 상기 게이트(12)의 토출구(14)를 막아 밀폐하는 기능을 한다. 이 게이트 개폐용 핀(20)을 승강시키는 구동장치(28)로는 정밀한 제어가 가능한 AC모터가 사용된다.
상기 푸쉬바(22)는 그 하단부가 상기 캐비티(6)의 내부로 돌출되도록 장착되며 상기 상부플레이트(10)에 결합된 스프링(24)에 의해 하강가압되는 것으로, 상기 상부금형(8,10)에는 그 하단이 상기 하부금형(2)의 상면에 접촉되어 푸쉬바(22)를 상부로 밀어올리는 도시안된 별도의 지지바가 구비되어, 상부금형(8,10)을 하강시키면, 상기 지지바의 단부가 하부금형(2)에 접촉되어 푸쉬바(22)를 상측으로 밀어올리고, 상부금형(8,10)을 들어올리면, 푸쉬바(22)의 하단이 캐비티(6)의 내부로 돌출되면서, 캐비티(6) 내부의 몰딩을 하측으로 밀어내도록 구성된다.
이와같이 구성된 반도체패키지의 몰딩성형장치의 작동을 설명하면 다음과 같다. 우선, 상기 하부금형(2)에 반도체패키지를 올려놓고, 상부금형(8,10)을 하강시킨 후, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 개폐용 핀(20)이 들어올려진 상태에서, 러너(16)와 게이트(12)를 통해 캐비티(6)에 합성수지(4)를 주입하면, 이 합성수지(4)가 굳어 반도체패키지의 몰딩을 형성하게 된다(도 3A). 그리고, 합성수지(4)가 완전히 주입되면, 상기 구동장치(28)에 의해 게이트 개폐용 핀(20)이 하강되어 게이트(12)의 토출구(14)를 막게 되며(도 3B), 이와같이 토출구(14)가 완전히 막히게 됨에 따라, 상기 캐비티(6)에 주입된 합성수지(4)와 게이트(12) 내부의 합성수지(4)가 완전히 분리되어, 상기 상부금형(8,10)을 들어올릴 때, 캐비티(6)에 주입되었던 합성수지(4)가 상기 게이트(12) 내부에 주입된 합성수지(4)와 함께 딸려올라가지 않게 된다. 그리고, 상기 상부금형(18,10)을 들어올림에 따라, 상기 푸쉬바(22)가 캐비티(6)의 내부로 돌출되면서 캐비티(6) 내부의 몰딩을 밀어내므로써, 몰딩이 캐비티(6)에서 떨어져 나와, 손쉽게 수거할 수 있게 된다.
또한, 상기 상부금형(8,10)을 들어올린 후, 도 3의 C에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 개폐용 핀(20)을 상하로 왕복시키므로써, 상기 게이트(12) 내부의 합성수지(4)가 굳어 발생되는 칩(30)을 배출할 수 있다.
그리고, 몰딩성형장치의 작동을 장기간 정지시켜, 상기 게이트(12)와 러너(16)의 내부에 컬(26)이 발생될 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 상부플레이트(10)를 들어올리면, 컬(26)은 상기 게이트(12)개폐용 핀(20)에 달라붙어 상부플레이트(10)와 함께 상승된다. 따라서, 상부플레이트(10)를 상승시킨 상태에서상기 게이트 개폐용 핀(20)을 상하로 왕복승강시키면, 컬(26)이 게이트 개폐용 핀(20)에서 탈락되므로, 이와같이 탈락된 컬(26)을 집어내므로써 손쉽게 제거할 수 있다.
이와같이 구성된 몰딩성형장치는 합성수지(4)의 주입이 끝나면 상기 게이트 개폐용 핀(20)을 이용하여 게이트(12)의 토출구(14)를 막으므로써, 상부금형(8,10)을 들어올릴 때 몰딩의 일부분이 손상되는 칩아웃현상이 발생되는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 상기 핀(20)을 이용하여 게이트(12)의 내부에 발생되는 칩을 손쉽게 제거하므로써, 게이트(12)의 토출구(14)가 막혀 반도체패키지에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 푸쉬바(22)를 이용하여 컬(26)을 손쉽게 제거할 수 있는 장점이 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 게이트(12)의 내부에 승강에 따라 게이트(12)의 토출구(14)를 개폐하는 게이트 개폐용 핀(20)을 장착하므로써, 몰딩의 일부가 손상되는 칩아웃현상이 발생되거나, 합성수지(4)를 공급하는 게이트(12)가 막히는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 반도체패키지의 몰딩성형장치를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 반도체칩이 부착된 반도체패키지를 그 상면에 올려놓을 수 있도록 된 하부금형(2)과, 프레스(18)에 의해 승강되어 하강시 상기 하부금형(2)에 올려진 반도체패키지의 상면에 밀착되며 그 저면에는 내부에 합성수지(4)가 주입되는 캐비티(6)가 상기 반도체칩의 부착위치에 대응되도록 형성된 상부금형(8,10)으로 구성되며, 이 상부금형(8,10)에는 상기 캐비티(6)와 연통되어 캐비티(6)에 합성수지(4)를 공급할 수 있도록 된 게이트(12) 및 러너(16)가 형성된 반도체패키지의 몰딩성형장치에 있어서, 상기 게이트(12)는 상하부금형이 맞닿는 접촉면 이외의 부분에서 캐비티(6)에 관통형성되며, 이 게이트(12)의 내부에는 소정의 구동장치(28)에 의해 승강되며 승강에 따라 게이트(12)의 토출구(14)를 개폐하는 게이트 개폐용 핀(20)이 내장되어, 이 게이트 개폐용 핀(20)을 하강시켜 게이트(12)의 내측에서 게이트(12)의 토출구(14)를 폐쇄할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체패키지의 몰딩성형장치.
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