KR100429046B1 - 에폭시수지로캡슐화된반도체장치의제조방법 - Google Patents
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Abstract
수지로 캡슐화된 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 반도체 소자가 본딩되고 와이어가 본딩되어 있는 리드 프레임이 인서트로써 사출 금형 내에 세팅된다. 에폭시 수지 성형 화합물이 사출 성형에 의하여 금형내로 사출된다. 본 방법에서는, 사출되는 에폭시 수지 성형 화합물의 전체 양의 80 % 내지 95 % 가 금형내에 사출되었을 때, 30 kg/㎠ 내지 300 kg/㎠ 의 최대 압력이 얻어지도록 사출 성형 장치의 사출 압력을 점차적으로 증가시킨다. 다음에, 나머지 에폭시 수지 성형 화합물을 20 kg/cm2내지 100 kg/cm2의 사출 압력으로 금형내에 사출한다. 사출 성형 장치의 가열 실린더는 독립적으로 온도 제어가 가능한 복수개의 영역으로 분할된다. 가열 실린더의 노즐에 가장 근접한 영역은 65 ℃ 내지 110 ℃ 로 제어되며, 호퍼에 가장 근접한 영역은 실온 내지 50 ℃ 로 제어된다.
Description
본 발명은 수지로 캡슐화된 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 사출 금형 내부에 에폭시 수지 화합물을 사출하여 수지로 캡슐화된 반도체 장치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 사출 금형 내에는 반도체가 본딩되고 와이어가 본딩된 리드 프레임이 인서트로써 고정되어 있으며, 사출 금형 내의 에폭시 수지 화합물의 경화에 의하여 형성된다.
IC 및 LSI 와같은 반도체 장치를 캡슐화함에 있어서, 비용이 낮고 신뢰성이 높으며 또한 생산성이 높다는 이유 때문에, 에폭시 수지 성형 화합물을 사용하는 트랜스터 성형 방법이 사용되고 있다. 일반적으로, 트랜스퍼 성형시에는, 에폭시 수지 성형 화합물을 태블릿 같은 형상으로 형성한 후, 이 태블릿을 금형 내의 포트 내부에 채우며, 금형에 열을 가하여 용융되는 태블릿은 플런저에 의하여 압력을 받게 되며, 따라서 용융된 성형 화합물을 흘려서 경화시킨다.
그러나, 상기 성형 방법에 있어서는, 먼저 에폭시 수지 성형 화합물을 소정의 구조 (즉, 태블릿 같은 형상) 로 형성시켜야 하므로, 테블릿 형성 단계가 필요하다. 반도체 장치의 형상과 치수에 따라서, 태블릿의 형상은 다양하게 변하며, 따라서 에폭시 수지 성형 화합물을 형성하는 데에는 많은 금형 장치가 필요하다. 태블릿을 채우고 열에 의하여 태블릿을 용융시키는 데에는 개개의 성형 작업이 필요하기 때문에, 성형 사이클의 시간을 소정 시간 이하로 줄일 수 없으며, 이 때문에 비용의 감소 및 대량 생산에 한계가 있다. 또한, 형성 단계와 같은 전처리 단계에서 성형 화합물 내에 불순물이 침투할 가능성이 있다. 트랜스퍼 성형시에는, 포트 내에 채워진 금형 화합물이 금형 캐비티 내로 통과하는 러너 내에 잔존하는 컬 (cull)과 포트내의 컬이 완전히 경화되므로 재사용 할 수 없다. 이 때문에, 반도체 패키지를 형성하는데 사용되는 수지 이외의 상당량의 수지가 소비된다는 문제점이 있다.
또한, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지 성형 화합물을 사용하는 사출 성형에 관한 연구가 행해지고 있다. 사출성형에 있어서는, 분말 또는 입자 형태의 에폭시 수지 성형 화합물이 사출성형 장치 내로 공급되며, 실린더 내에서 용융된 상태를 유지하고, 스크류에 의하여 금형 내로 사출된다. 따라서, 에폭시 수지 성형 화합물을 태블릿 형상으로 형성시키는 단계가 불필요하며, 또한 연속적인 생산이 가능하며, 상기 형상 형성에 필요한 시간은 물론이고 상기 형상 형성 목적용의 장치가 제거된다. 또한, 용융된 상태의 성형 물질이 금형 내로 사출되기 때문에, 트랜스퍼 성형의 경우보다 경화 시간이 더 단축되며, 따라서 이 방법은 대량 생산에 적합하다.
그러나, 현재는, 에폭시 수지 성형 화합물로 캡슐화하는 사출성형이 실용화되지 못하고 있다. 그 이유는, 70 ℃ - 110 ℃ 로 가열된 실린더 내에서 용융된 상태로 있는 종래 에폭시 수지 성형 화합물에 있어서, 성형 화합물내의 수지의 경화 반응이 진행함에 따라서 이 성형 화합물의 점성도는 증가한다. 그 결과, 그 유동성은 5 분 내지 10 분 안에 소멸되며, 용융된 성형 화합물의 열적 안정도는 매우 낮다. 따라서, 저압 상태에서 사출성형을 행하는 것이 불가능하며, 결국 고압 상태의 사출이 요구된다. 그 결과, 반도체 장치상의 결합 와이어가 변형되거나 절단되며, 따라서 생산된 반도체 패키지의 신뢰도가 크게 저하된다.
소정 시간동안 성형 작업을 차단하는 경우에 또 다른 문제점이 발생하게 되는데, 예를 들면, 금형의 클리닝시에, 에폭시 수지 성형 화합물이 실린더 내에서 경화되어 이후의 사출 작업을 수행할 수 없으며, 따라서 연속적인 생산이 어렵게된다.
본 발명의 목적은 에폭시 수지 화합물을 사용하는 사출 성형에 의하여 캡슐화된 반도체 장치의 제조 방법을 제공하여, 장시간의 연속적인 성형과 대량 생산을 가능하게 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태로, 반도체가 본딩되어 있고 와이어가 본딩되어 있는 리드 프레임이 인서트로써 고정되어 있는 사출 금형 내로 에폭시 수지 성형 화합물을 사출시키고, 상기 사출 금형 내의 에폭시 수지 성형 화합물을 경화시켜 수지로 캡슐화된 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서,
에폭시 수지 성형 화합물을 상기 사출 금형내로 사출시키는 단계;
사출되는 상기 에폭시 수지 성형 화합물 전체 양의 80% 내지 95% 가 상기 사출 금형 내로 사출되었을 때, 사출 최대 압력이 30 kg/㎠ 내지 300 kg/㎠ 이 되도록 상기 사출 성형 장치의 사출 압력을 점차적으로 증가시키는 단계; 및
20 kg/㎠ 내지 100 kg/㎠ 의 사출 압력으로 나머지 에폭시 수지 성형 화합물을 사출하는 단계로 이루어지는 반도체 장치의 제조 방법이 제공되었다.
본 발명의 또다른 양태로, 반도체가 본딩되어 있고 와이어가 본딩되어 있는 리드 프레임이 인서트로써 고정되어 있는 사출 금형 내로 에폭시 수지 성형 화합물을 사출시키는 사출 성형 장치에 의하여 수지로 캡슐화된 반도체 장치를 제조하는 방법으로서, 상기 사출 성형 장치는 실린더를 포함하며, 상기 실린더의 한 단부에는 상기 사출 성형 장치 내로 에폭시 수지가 통과하는 호퍼가 있고, 다른 단부에는 노즐이 있으며, 상기 실린더는 축 방향을 따라서 복수개의 영역으로 분할되며, 상기 각 영역의 온도는 독립적으로 제어되고, 상기 노즐에 가장 근접한 상기 영역중의 한 영역은 65 ℃ 내지 110 ℃ 의 온도로 유지되며, 상기 호퍼에 가장 근접한 상기 영역중의 한 영역은 실온 내지 50 ℃ 의 온도로 유지되는 반도체 장치의 제조 방법이 제공되었다.
본 발명에 사용된 에폭시 수지 성형 화합물은 일반적으로 에폭시 수지와, 경화제와, 경화 가속제와, 무기물 충진제를 주성분으로 포함하고 있다. 이는 분말 또는 입자 형태이다. 트랜스퍼 성형에서처럼 태블릿 형상일 필요는 없다. 바람직한 에폭시 수지 성형 화합물의 조건은 사출 성형 장치 실린더 내에 우수한 열적 안정도를 나타내야 하고 캐비티 내에서 우수한 유동성을 가져야 하며, 급속히 경화되어야 하는 것이다. 이러한 관점에서, 에폭시 수지는 노볼락형 에폭시 수지와 바이페놀성 수지등과 같이 용융 점성도가 낮은 에폭시 수지가 바람직하며, 특히, 페놀성 수지의 경화점은 50 ℃ 내지 80 ℃ 가 바람직하다. 경화제로는, 노볼락형 페놀성 수지, 파라실릴렌 개질 페놀성 수지, 디사이클로펜타디엔 개질 페놀성 수지등이 사용되며, 특히 페놀성 수지의 경화점은 60 ℃ 내지 120 ℃ 가 바람직하며, 또한 모노카르욘의 함량과 디카르욘 함량이 낮은 것이 바람직하다. 경화 가속제로는, 디아자비사이클로운데센 (DBU) 또는 트리페닐포스핀과 같은 유기 포스핀 등이 사용되며, 바람직한 경화 가속제는 저온에서 저 활성을 나타내는 고성능의 잠재물중의 하나이다.
본 발명에 있어서는, 스프루가 없는 금형 또는 스프루-러너가 없는 금형을 사용할 수 있다. 특히, 금형의 스프루 영역 온도 또는 스프루 영역 및 러너 영역의 온도는 성형 화합물이 거의 경화되지 않는 온도, 즉 일반적으로 실린더 내의 온도와 동일한 온도로 제어되며, 이렇게 함으로써, 성형물 (즉, 수지로 캡슐화된 반도체 장치) 을 제거하거나 꺼낸 후의 다음 사이클에서, 스프루 영역 또는 스프루-러너 영역에 있는 비경화된 성형 화합물을 캐비티 내에 채울 수 있으며, 따라서 성형이 이루어진다. 따라서, 성형물 이외에는 소정의 경화된 성형 화합물이 형성되지 않으며, 따라서 낭비되는 수지의 양이 크게 줄어든다는 장점이 있다.
통상의 트랜스퍼 성형에 의하여 캡슐화함에 있어서, 전체의 성형 화합물에 대한 컬-러너 영역 내에서의 경화된 수지의 낭비 비율은 40 % 내지 60 % 이지만, 본 발명의 사출 성형에 의한 캡슐화에 있어서는 경화된 수지의 낭비 비율이 30 % 내지 50 % 로 조금 낮아지며, 스프루가 없는 성형에서는 이 비율이 25 % 내지 35 % 로 크게 감소하며, 스프루-러너가 없는 성형에 있어서는 이 비율이 10 % 내지 30 % 로 크게 줄어든다.
본 발명의 전술한 목적과 구성과 효과는 다음의 설명부에서 기술하겠다.
도 1 은 사출성형 장치의 사출압력과 사출 시간간의 관계 및 사출압력과 사출 스크류와의 관계를 나타내는 그래프.
도 2 는 사출성형 장치의 가열 실린더 영역을 나타내는 도.
도 3 은 닫혀진 상태의 금형과 후프 성형시의 연관부를 나타내는 단면도.
도 4 는 도 3 의 IV - IV 에서의 단면도.
도 5 는 성형물을 꺼낸 후의 금형 단면도.
도 6 은 리드 프레임의 트랜스퍼를 나타내는 금형의 단면도.
도 7 은 금형 내의 러너, 게이트, 캐비티의 배치를 나타내는 확대 평면도로서, 성형 화합물이 캐비티내에 채워진 직후의 상태를 나타내는 평면도.
도 8 은 도 7 의 라인 Ⅷ - Ⅷ 에서의 단면도.
도 9 는 회전식 사출성형 장치의 개략적 평면도.
도 10 은 회전식 사출성형 장치의 개략적 측면도.
도 11 은 리드 프레임이 금형 장치내에 세팅되어있고 성형 화합물이 금형 장치의 캐비티내에 채워진 상태를 나타내는 금형 장치의 하부 금형 평면도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 리드 프레임 2 : 상부 금형
3 : 하부 금형 4 : 금형
6 : 이젝터 핀 7 : 게이트 차단 핀
8 : 피드 가이드 9 : 피드 장치
10 : 피드 가이드 11 : 리턴 핀
12 : 반도체 14 : 러너
15 : 게이트 16 : 구동 실린더
17 : 이젝터 핀 동작판 18 : 지지판
19 : 핀 지지판 34 : 캐비티
본 발명에 사용된 사출성형 장치는 특정 형태에 국한되지 않으며, 스크류 인라인 형태, 플런저 형태, 스크류 플런저 형태와 같은 소정의 적당한 사출성형 장치를 사용할 수 있지만, 제어가 용이하고 균일한 용융이 가능하기 때문에, 스크류 인라인 형태가 가장 바람직하다.
본 발명의 일 실시예의 특징은 에폭시 수지 성형 화합물 전체 사출량의 80 % - 95 % 가 금형 내로 사출되게 되면 사출성형 장치의 사출압력이 30 kg/㎠ 및 300 kg/㎠ 사이의 최대 압력까지 증가한다는 것이다. 나머지 성형 화합물은 20 kg/㎠ 내지 100 kg/㎠ 의 사출압으로 사출된다. 이 경우에, 전자의 최대 압력에 대한 후자의 압력비는 1/4 내지 1/2 가 바람직하다. 상기 2 개의 압력 각각이 전술한 값보다 더 높으면, 반도체 장치의 본딩 와이어가 변형되거나 절단되게된다.반면에, 상기 2 개의 압력 각각이 전술한 값보다 더 낮으면, 성형 화합물이 금형 캐비티내에 제대로 채워지지 않는다. 바람직한 최대 사출압력은 100 kg/㎠ 내지 250 kg/㎠ 이며, 바람직한 후자의 압력은 40 kg/㎠ 내지 120 kg/㎠ 이다. 이들 사출 압력은 열경화성 수지의 일반적 사출 성형과 비교하여 더 낮다. 사출 압력이 낮고 온도 제어가 용이하기 때문에, 저압 상태에서 장시간 연속적인 작업을 할 수 있다. 따라서, 저압에서 성형이 이루어지며, 본딩 와이어의 변형도는 낮아진다. 따라서, 그 위에 반도체를 탑재하는 리드 프레임을 더욱 미세한 패턴으로 형성할 수 있다.
반도체가 본딩되어 있는 리드 프레임은 인서트로써 금형 내부에 고정되며, 이 금형은 닫혀지거나 죄어진다. 금형 내에 성형 화합물이 사출된다. 일반적으로, 성형 화합물은 충진 시작 때부터 최대 사출 압력에 도달하기까지 일정 비율로 채워지게 된다. 성형 화합물의 충진이 계속되어 충진이 100 % 되었을 때 최대 압력에 도달하게 되면, 최대 압력이 비록 작더라도 충진 작업의 마지막 단계에서 상기 압력은 성형된 영역에 직접 가해지며, 본딩 와이어의 변형 또는 절단이 초래된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 충진이 완료되기 전에 사출 압력을 조금 감소시켰으며, 그 다음에 저압 상태에서 충진을 계속하였다. 따라서, 본딩 와이어의 변형 또는 절단이 방지된다.
실린더의 설정 온도는 일반적으로 65 ℃ 내지 110 ℃ 이며, 이 온도 범위에서 용이하게 온도를 제어할 수 있다. 그러나, 용융 점성도와 열적 안정도를 고려하여, 설정 온도를 70 ℃ 내지 90 ℃ 로 하는 것이 바람직하다. 실린더의 온도가 낮으면, 용융 점성도는 높지만 열적 안정도는 양호하다. 본 발명의 에폭시 수지 성형 화합물에 있어서, 특히 상기 바람직한 조성물이 사용되는 경우에, 용융 점성도는 낮으며, 따라서 실린더 온도를 상당히 낮은 온도로 설정할 수 있다. 그러나, 실린더의 온도가 65 ℃ 이하로 설정되면, 성형 화합물의 온도 제어가 어렵게 된다. 반면에, 실린더의 온도가 110 ℃ 이상으로 설정되면, 용융 점성도가 너무 낮게되며, 따라서 적당한 사출이 어렵게 되며, 또한 만족한 열적 안정도를 얻기가 어렵게 된다.
본 발명의 구현예에서는, 성형 화합물 등의 경화 시간 등을 고려하여, 금형의 설정 온도를 150 ℃ 내지 190 ℃ 로 하였으며, 더 바람직하게는 165 ℃ 내지 185 ℃ 로 하였다. 상기 설정 온도에 있어서, 성형 사이클은 150 초 이하이었으며, 성형 화합물이 바람직한 조성물인 경우에는 성형 사이클이 80 초 이하였다.
(실시예 1)
사용된 에폭시 수지 성형 화합물은 오르토크레솔 노볼락형 에폭시 수지 (에폭시 수지 당량 200), 페놀성 노볼락 (히드록실기 당량 103), 디아자비시클로운덴센 (경화 가속제), 용융 실리카, 및 금형 탈리제, 안료 등을 주성분으로 한다.
본 실시예에서는 스크류 인라인 형태 (Meiki Seisakusho 에서 제조한 상품명 M-32) 의 사출성형 장치가 사용된다. 노즐에 가장 근접하며 실린더 전체 길이의 30 % 를 차지하는 가열 실린더 영역은 75 ℃ 로 유지되며, 나머지 실린더 영역은 30 ℃ 로 유지된다. 사출 압력의 최대 압력은 200 kg/㎠ 이다. 사출 시작후 20 초후에는 사출압력이 최대가 된다. 다음에, 사출압력은 50 kg/㎠ 까지내려간 후 5 초 동안 이 압력을 유지하고, 그 후 게이트 컵 핀이 작동되어 게이트를 차단한다. 사출압력 및 스크류 위치간의 관계 또는 사출 압력의 타임 챠트를 도 1 에 도시하였다. 금형을 닫은 후부터 개방할 때까지의 시간은 60 초이며, 전체 금형 사이클은 80 초이다. 금형 온도는 175 ℃ 로 세팅된다.
본 금형은 20 개의 캐비티를 갖는 금형이다. 리드프레임과 본딩되고 금 와이어에 의하여 와이어 본딩되며 연속적으로 설치된 10 개의 IC 소자 (16p DIP) 를 각각 갖는 2 개의 리드 프레임이 자동적으로 금형 내에 세팅되며, 연속적인 성형이 행해진다. 수지로 캡슐화된 반도체 장치의 외관, 충진 능력, 와이어 스위프, 표면 경도는 매시간 측정하였다. 그 결과는 표 1 에 도시되었다.
| 외 관 | 충진 능력 | 와이어 스위프 | 표면 경도 | |
| 초기 단계 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 5 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 10 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 15 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 20 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 76 |
(측정)
(1) 외관, 충진 능력 ; 눈으로 조사하여 판단하며, 외관은 광택이 양호한가를 체크한다.
(2) 와이어 스위프 ; 약한 X 레이를 성형물에 가하여, 본딩 와이어 (직경이 25 ??m 이고 길이가 3mm 이며 절반정도 경화된 금 와이어) 의 스위프 정도를 측정한다. 와이어 스위프는 본딩 와이어간의 거리 (500 ??m)에 대한 최대 와이어 스위프의 비율로 표시된다.
(3) 표면 경도 ; 성형물의 경도는 금형의 개봉 직후에 Barcol 경도 테스터 (#935)로 측정한다.
표 1 에 도시된 결과는 종래의 저압 트랜스퍼 성형에서 얻은 결과와 유사하며, 이는 어떠한 문제점도 없다는 것을 의미한다. 따라서, 장시간의 연속적인 성형이 가능하다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 사출성형 장치의 가열 실린더는 축 방향으로 복수개의 영역으로 분할된다. 영역의 수는 2 영역 이상이며, 이 개수는 특정한 수로 제한되지 않는다. 그러나, 4 개 또는 5 개가 바람직하다. 영역의 온도는 독립적으로 제어된다. 종래의 성형보다 더욱 안전하게 연속적인 성형을 가능하게 하기 위하여, 노즐측에 가장 근접한 영역의 온도는 65 ℃ 내지 110 ℃ 사이에서 제어되며, 호퍼측에 가장 근접한 영역의 온도는 실온 내지 50 ℃ 사이에서 제어된다. 전자의 온도는 70 ℃ 내지 90 ℃ 가 바람직하며, 후자의 온도는 30 ℃ 내지 40 ℃ 가 바람직하다. 이들 온도 범위에서, 에폭시 수지 성형 화합물의 용융 점성도는 낮으며, 열적으로 안정하며, 따라서 안정되게 장시간동안 연속적인 성형이 가능하다.
가열 실린더가 2 개의 영역을 가지는 경우에, 노즐측에 가장 근접한 영역의 전체 길이는 실린더 전체 길이의 20 % 내지 40 % 이다. 3 개 내지 5 개의 영역을 갖는 가열 실린더의 경우에, 노즐측에 가장 근접한 영역의 온도와 길이는 전술한 2 개 영역의 실린더와 동일하다. 중간에 있는 1 개 내지 3 개의 영역의 온도는 노즐측에 가장 근접한 영역의 온도와 호퍼측에 가장 근접한 영역의 온도사이의 중간 온도이다. 중간 영역의 온도가 더 높을수록, 중간 영역은 노즐측에 가장 근접한 영역에 더 근접하게된다. 호퍼측에 가장 근접한 영역의 온도는 전술한 2 개의 영역을 갖는 실린더의 온도와 동일하다. 노즐측에 가장 근접한 영역 이외의 상기 영역의 길이는 에폭시 수지 성형 화합물의 열적 안정도와 용융 점성도를 고려하여 적당히 결정된다.
실린더 온도가 낮으면, 열적 안정도는 우수하지만 용융 점성도는 높다. 본 발명의 에폭시 수지 성형 화합물에 있어서, 특히 상기 바람직한 조성물이 사용되는 경우에, 용융 점성도는 낮으며, 따라서, 실린더의 온도를 상당히 낮게 할 수 있다. 그러나, 실린더의 온도가 65 ℃ 이하로 되면, 온도 제어가 어렵게 된다. 반면에, 실린더의 온도가 110 ℃ 이상으로 되면, 용융 점성도가 너무 떨어져서, 적당한 사출성형이 어렵게 되며, 또한 만족스러운 열적 안정도를 얻기가 어렵게된다.
사출성형 장치의 사출 압력과 관련한 본 발명의 본 실시예에서, 전술한 바와 같은 동일한 조건을 적용하여 동일한 장점을 얻을 수 있었다.
에폭시 수지 성형 화합물등의 경화 시간과 관련된 본 발명 실시예에서, 금형의 설정 온도는 대체로 150 ℃ 내지 190 ℃ 이며, 바람직하게는 165 ℃ 내지 185 ℃ 이다. 이렇게 온도를 설정함에 있어서, 성형 사이클은 170 초 이하이어야 하며, 바람직한 성형 조성물의 성형 화합물에 있어서, 성형 사이클은 100 초 이하이어야 한다.
(실시예 2)
사용된 에폭시 수지 성형 화합물은 오르토크레솔 노볼락형 에폭시 수지 (에폭시 수지 당량 200), 페놀성 노볼락 (히드록실기 당량 103), 디아자비시클로운덴센 (경화 가속제), 용융 실리카, 및 금형 탈리제, 안료 등을 주성분으로 한다.
본 실시예에서는, 스크류 인라인 형태 (Meiki Seisakusho 에서 제조한 상품명 M-32) 의 사출성형 장치가 사용된다. 도 2 에서, 실린더 (20) 는 축방향으로 동일하게 5 개의 영역 (A - E) 으로 분할된다. 노즐에 가장 근접한 가열 실린더의 영역 (A) 은 75 ℃ 로 유지된다. 영역 (A) 다음의 영역 (B) 은 65 ℃ 로 유지되며, 다른 영역 (C, D, E) 은 각각 35 ℃ 로 유지된다. 사출 압력의 최대 압력은 200 kg/㎠ 이다. 사출 시작 후 20초 후에는 사출압력이 최대가 된다. 다음에, 사출압력은 50 kg/㎠ 까지 내려간 후 5 초 동안 이 압력을 유지하고, 그 후 게이트 컷 핀이 작동되어 게이트를 차단한다. 금형을 닫은 후부터 개봉할 때까지의 시간은 60 초이며, 전체 금형 사이클은 80 초이다. 금형 온도는 175 ℃ 로 세팅된다.
본 금형은 20 개의 캐비티를 갖는 금형이다. 리드프레임과 본딩되고 금 와이어에 의하여 와이어 본딩되며 연속적으로 설치된 10 개의 IC 소자 (16p DIP) 를 각각 갖는 2 개의 리드 프레임이 자동적으로 금형내에 세팅되며, 연속적인 성형이 행해진다. 수지로 캡슐화된 반도체 장치의 외관, 충진 능력, 와이어 스위프, 표면 경도는 매시간 측정하였다. 그 결과는 표 2 에 도시되었다.
| 외 관 | 충진 능력 | 와이어 스위프 | 표면 경도 | |
| 초기 단계 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 5 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 10 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 15 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 20 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 76 |
(측정)
(1) 외관, 충진 능력 ; 눈으로 조사하여 판단하며, 특히 외관은 광택이 양호한가를 체크한다.
(2) 와이어 스위프 ; 약한 X 레이를 성형물에 가하여, 본딩 와이어 (직경이 25 ??m 이고 길이가 3mm 이며 절반정도 경화된 금 와이어) 의 스위프 정도를 측정한다. 와이어 스위프는 본딩 와이어간의 거리 (500 ??m)에 대한 최대 와이어 스위프의 비율로 표시된다.
(3) 표면 경도 ; 성형물의 경도는 금형의 개봉 직후에 Barcol 경도 테스터 (#935)로 측정한다.
표 2 에 도시된 결과는 종래의 저압 트랜스퍼 성형에서 얻은 결과와 유사하며, 이는 어떠한 문제점도 없다는 것을 의미한다. 따라서, 장시간의 연속적인 성형이 가능하다.
본 발명 실시예의 또 다른 특징은 후프 성형이 사용되었다는 것이다.
도 3 내지 8 에 있어서, 반도체가 탑재되는 영역을 갖는 길다란 리드 프레임 (1) 은 링 (무도시) 로부터 풀리거나 공급되며, 반도체 (12) 는 리드 프레임 (1) 과 본딩되고, 리드 프레임 (1) 과 와이어 본딩된다. 리드 프레임 (1) 은 피드 가이드 (10) 에 의하여 금형 (4) 내로 유도되며, 소정 길이의 리드 프레임 (1) 이금형 (4) 내에 세팅된다. 피드 가이드 (10) 는 리턴 핀 (11) 으로 지지된다. 리턴 핀 (11) 의 하단부는 구동 실린더 (16) 에 의하여 상하로 움직이는 지지판 (18) 에 의하여 지지된다. 금형 (4) 은 상부 금형 (2) 과 하부 금형 (3) 으로 이루어진다. 상부 금형 (2) 은 구동 수단 (무도시) 에 의하여 하부 금형 (3) 으로부터 상방향으로 이동 가능하며, 따라서 금형 (4) 이 개방된다. 공지의 이젝터 핀 (6) 은 하부 금형 (3) 을 통하여 금형 (4) 내의 캐비티 (34) 로 뻗어있다. 이젝터 핀 (6) 의 하단부는 이젝터 핀 동작판 (17) 에 의하여 지지된다. 판 (17) 은 지지판 (18) 과 연결되며, 구동 실린더 (16) 에 의하여 상하로 이동한다. 도 7 과 8 에서, 사출성형 장치로부터의 성형 화합물은 러너 (14) 와 게이트 (15) 를 통하여 금형 (4) 내의 각 캐비티 (34) 내에 채워진다. 게이트 차단 핀 (7) 이 제공되어 각 게이트 (15) 를 개폐하며, 각 핀의 하단부는 핀 지지판 (19) 으로 지지된다. 핀 지지판 (19) 은 구동 수단 (무도시) 에 의하여 소정 간격 (t)(도 4 참조) 으로 상하로 이동하며, 따라서 게이트 차단 핀 (7) 은 각각의 게이트 (15) 를 개폐한다.
우측 방향의 또 다른 피드 가이드 (8) 를 움직이는 피드 장치 (9)(도 3) 가 하부 금형 (3) 과 피드 가이드 (8) 사이에 제공된다.
도 3 에서, 금형 화합물은 금형 (4) 내의 캐비티 (34) 내로 사출되며, 게이트 차단 핀 (7) 이 작동되어 게이트 (15) 를 차단하며, 따라서 각각의 성형물 (수지 성형 화합물 (13) 로 캡슐화된 반도체 (12) 를 구비함) 은 러너 (4) 로부터 고립된다. 사출물이 경화된 후, 도 6 처럼, 상부 금형 (2) 이 상방으로 이동하여금형 (4) 이 개방된다. 다음에, 도 5 처럼, 구동 실린더 (6) 가 구동되어 지지판 (18) 을 상방으로 이동시킨다. 그 결과, 리턴 핀 (11) 에 의하여 지지되는 피드 가이드 (8, 10) 가 하부 금형 (3) 으로부터 상방향으로 이동한다. 이젝터 핀 동작판 (17) 도 상방으로 이동하며, 따라서 이젝터 핀 (6) 은 하부 금형 (3) 내의 각 캐비티 (34) 로부터 성형물을 이젝트한다. 이들을 하부 조형 (3) 으로부터 꺼낸다. 다음에, 피드 장치 (9) 가 동작하여 피드 가이드 (8) 를 우측 방향으로 이동시키며, 따라서 성형된 리드 프레임 부분 (5) 은 소정 거리만큼 우측 방향으로 이동한다.
일반적으로, 성형된 리드 프레임 부분 (5) 의 분리와 프레임 부분 (5) 의 리드를 구부리는 것은 동시에 행해진다. 각 성형물의 주변부에 형성된 플래시는 일반적으로 얇기 때문에 쉽게 제거된다.
도 6 에 도시된 것처럼, 피드 장치 (9) 에 의하여 피드 가이드 (8) 가 초기 위치로 되돌아간 후에는, 구동 실린더 (16) 가 동작하여 리턴 핀 (11) 과 이젝터 핀 (6) 을 밑쪽으로 이동시킨다. 리드 프레임 (1) 은 하부 금형 (3) 내에 다시 세팅되며, 그 다음에 상부 금형 (2) 이 아래로 이동하여 금형 (4) 을 닫는다. 전술한 성형은 이미 성형된 리드 프레임 부분 (5) 다음의 비성형된 리드 프레임 (1) 부분에 대하여 반복된다.
도 7 과 도 8 은, 금형내의 러너, 게이트, 및 캐비티의 확대도로써, 캐비티 (34) 내에 성형 화합물이 채워진 직후의 상태를 나타낸다. 사출성형 화합물은 스프루(sprue) (미도시), 러너 (14), 및 게이트 (15) 를 통하여 각각의 캐비티(34) 내에 채워진다. 반도체 (12) 가 본딩되어 있는 각 리드 프레임 (1) 은 캐비티 (34) 내에서 재세팅된다. 그 다음에, 각각의 게이트 차단 핀 (7) 이 게이트 높이 (t) 에 해당하는 거리만큼 상방향으로 이동하여 게이트 (15) 를 차단한다. 성형 화합물을 경화한 후, 금형을 열고 성형물을 꺼낸다. 러너 (14) 내에서 경화된 성형 화합물은 성형된 리드 프레임 부분 (5) 으로부터 고립된다. 따라서, 성형된 리드 프레임 (5) 은 리드 장치 (9) 에 의하여 부드럽게 전달되며, 따라서 차후의 성형 작업이 행해진다. 게이트 차단 핀 (7) 이 없는 경우에는, 성형물을 꺼낸 후 소정 수단에 의하여 게이트를 차단하거나, 핀 포인트 게이트나 필름 게이트 형태의 게이트를 형성하여 자동적으로 차단되게 하여야 한다.
본 발명의 본 실시예에서, 후프 성형이 사용되었으며, 따라서 작업자가 없이도 연속적인 성형 공정을 자동적으로 행할 수 있으며, 이러한 성형 공정은, 리드 프레임을 폄, 반도체의 본딩, 와이어 본딩, 금형내에 리드 프레임 세팅, 성형물의 제거, 리드 프레임으로부터 성형물을 분리, 성형물의 리드를 구부리는 단계로 이루어진다. 따라서, 리드 프레임을 편후부터 성형물의 후처리 공정까지의 순차적인 단계를 한 시스템 내에서 행할 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예에서 사용된 에폭시 수지 성형 화합물의 주성분은, 오르토크레솔 노볼락형 에폭시 수지 (에폭시 수지 당량 200), 페놀성 노볼락 (히드록실기 당량 103), 디아자비시클로운덴센 (경화 가속제), 용융 실리카, 및 금형 탈리제, 안료 등을 주성분으로 한다.
본 실시예에서는 스크류 인라인 형태 (Meiki Seisakusho 에서 제조한 상품명 M-32) 의 사출성형 장치가 사용된다. 도 2 에서, 실린더 (20) 는 축방향으로 동일하게 5 개의 영역 (A - E) 으로 분할된다. 노즐에 가장 근접한 가열 실린더의 영역 (A) 은 75 ℃ 로 유지된다. 영역 (A) 다음의 영역 (B) 은 65 ℃ 로 유지되며, 다른 영역 (C, D, E)은 각각 35 ℃ 로 유지된다. 사출 압력의 최대 압력은 200 kg/㎠ 이다. 사출 시작 후 20 초 후에는 사출압력이 최대가 된다. 다음에, 사출압력은 50 kg/㎠ 까지 내려간 후 5 초 동안 이 압력을 유지하고, 그 후 게이트 컷 핀이 작동되어 게이트를 차단한다. 금형을 닫은 후부터 개방할 때까지의 시간은 60 초이며, 전체 금형 사이클은 80 초이다. 금형 온도는 175 ℃ 로 세팅된다. 금형은 두 줄의 캐비티를 가지며, 각각의 줄에는 10 개의 캐비티가 형성되며, 따라서 금형은 20 개의 캐비티를 갖는 금형이다.
릴로부터 길다란 리드 프레임이 각각 펴지거나 공급된다. IC 소자 (16p DIP) 는 이들 리드 프레임과 각각 본딩되며 금 와이어에 의하여 그것에 와이어 본딩된다. 이들 2 개의 리드 프레임은 상기 금형에 공급되며, 120 초의 성형 사이클로 자동적으로 연속적인 성형이 이루어진다. 각 리드 프레임의 성형된 프레임 부분이 분리되고, 리드가 구부러지며, 동시에, 각 성형물 주변부의 플래시가 제거된다. 이들 플래시는 매우 박막이며, 따라서 이들은 프레임 부분의 분리와 리드의 굽힘과 동시에 제거된다. 성형물의 외관, 충진 능력, 와이어 스위프, 표면 경도는 매시간 측정하였다. 5 시간 단위로 측정한 결과를 표 3 에 도시하였다.
| 외 관 | 충진 능력 | 와이어 스위프 | 표면 경도 | |
| 초기 단계 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 5 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 10 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 74 |
| 15 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 20 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 76 |
(측정)
(1) 외관, 충진 능력 ; 눈으로 조사하여 판단하며, 특히 외관은 광택이 양호한가를 체크한다.
(2) 와이어 스위프 ; 약한 X 레이를 성형물에 가하여, 본딩 와이어 (직경이 25 ??m 이고 길이가 3mm 이며 절반정도 경화된 금 와이어) 의 스위프 정도를 측정한다. 와이어 스위프는 본딩 와이어간의 거리 (500 ??m)에 대한 최대 와이어 스위프의 비율로 표시된다.
(3) 표면 경도 ; 성형물의 경도는 금형의 개봉 직후에 Barcol 경도 테스터 (#935)로 측정한다.
표 3 에 도시된 결과는 종래의 저압 트랜스퍼 성형에서 얻은 결과와 유사하며, 이는 어떠한 문제점도 없다는 것을 의미한다. 따라서, 장시간의 연속적인 성형이 가능하다.
본 발명의 실시예에서 알 수 있듯이, 에폭시 수지 성형 화합물에 의한 반도체의 캡슐화는 후푸 성형의 사출성형에 의하여 아무런 문제점 없이 장시간 연속적으로 행해질 수 있다. 본 발명 실시예에서는 후프 성형이 사용되었으며, 따라서 작업자가 없이도 연속적인 성형 공정을 자동적으로 행할 수 있으며, 이러한 성형 공정은, 리드 프레임을 폄, 반도체의 본딩, 와이어 본딩, 금형 내에 리드 프레임 세팅, 성형, 성형물의 제거, 성형물의 후처리 작업 단계로 이루어진다.
본 발명 실시예의 또다른 특징은 회전식 성형 방법을 사용하였다는 것이다.
도 9 내지 도 11 에 있어서, 회전식 사출성형 장치 (35) 는 호퍼 (2)를 갖는 사출 성형기 (20) 와, 사출 성형기 (20) 에 연계되어 평행하게 위치하는 회전 테이블 (24)을 구비한다. 4 개의 금형 장치 (25, 26, 27, 28) 가 회전식 테이블 (24) 상에 탑재되며, 서로 90 도만큼 떨어져 원주 형태로 위치한다. 도 9 에서, 사출 성형기 (20) 의 노즐 (36) 은 금형 장치 (25) 의 스프루-러너 (32) (도 11 참조) 와 통하며, 금형 장치 (25) 내에는 성형 화합물이 채워진다. 따라서, 금형 장치 (25) 내에 성형 화합물을 채우고, 소정의 압력 상태를 유지하고, 동시에, 금형이 닫히거나 죄어진 금형 장치 (26, 27) 내에서 성형 화합물의 경화 처리를 행한다. 금형 장치 (28) 에서, 금형 장치를 열고 성형물 (성형 화합물 (30) 로 캡슐화된 반도체 소자 (31) 를 포함함) 을 꺼내며, 금형 내에 리드 프레임 (29) 을 세팅하여 금형을 닫는다.
4 개의 금형 장치 각각이 원 위치로 되돌아오면, 한번의 성형 사이클이 이루어진다. 따라서, 각 금형 장치의 성형 사이클이 120 초인 경우에, 이 회전식 사출 성형 장치 (35) 에는 4 개의 스테이지가 있기 때문에, 각 성형은 30 초 사이클로 이루어지고, 따라서, 전체 성형사이클이 크게 감소한다.
특히, 가열에 의하여 에폭시 수지 성형 화합물을 경화시키는 데에는 상당한 시간이 필요하며, 이 때문에 사출 시작 때부터 금형을 열 때까지의 시간을 줄이기가 어렵다. 본 발명의 실시예에서는, 회전식 성형을 사용하여 이 시간을 크게 감소시켰다. 따라서, 성형 사이클이 크게 감소되었다.
또한, 각각의 금형에 게이트 차단 핀 (33) 이 제공되었으며, 성형 화합물이 금형 내에 사출되고 채워진 후, 스프루-러너 (32) 로부터 성형물을 고립시키기 위하여 게이트 차단 핀 (33) 이 동작하여 게이트를 차단하며, 따라서 후처리 공정과 성형물의 제거가 쉬워진다. 리드 프레임으로부터 성형물을 분리시키는 것과 성형물의 리드를 구부리는 것은 동시에 이루어진다. 이때, 성형물 주위에 형성된 플래시는 얇기 때문에 쉽게 제거된다.
금형 장치의 캐비티 형태 및/또는 리드 프레임의 구조를 변화시켜 동시에 여러 종류의 반도체를 캡슐화 할 수 있다. 로보트에 의하여 성형물의 제거와 리드 프레임의 세팅이 자동적으로 이루어지면, 수작업 없이 연속적인 성형이 가능하며, 여러 종류의 성형물을 실수 없이 분류할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 리드 프레임으로부터의 성형물 분리와 금형으로부터 성형물을 제거한 후의 성형물의 후처리 공정이 성형 작업과 관련되어 연속적으로 행해지면, 금형 내에 리드 프레임을 세팅하는 단계에서부터 성형물의 후처리 공정 단계까지의 공정을 한 시스템 내에서 처리할 수 있다.
(실시예 4)
본 발명에서 사용된 에폭시 수지 성형 화합물의 주성분은 오르토크레솔 노볼락형 에폭시 수지 (에폭시 수지 당량 200), 페놀성 노볼락 (히드록실기 당량 103), 디아자비시클로운덴센 (경화 가속제), 용융 실리카, 및 금형 탈리제, 안료 등을 주성분으로 한다.
본 실시예에서는 스크류 인라인 형태 (Meiki Seisakusho 에서 제조한 상품명 M-32) 의 사출성형 장치가 사용된다. 도 2 에서, 실린더 (20) 는 축방향으로 동일하게 5 개의 영역 (A - E) 으로 분할된다. 노즐에 가장 근접한 가열 실린더의 영역 (A) 은 75 ℃ 로 유지된다. 영역 (A) 다음의 영역 (B) 은 65 ℃ 로 유지되며, 다른 영역 (C, D, E)은 각각 35 ℃ 로 유지된다. 사출 압력의 최대 압력은 200 kg/㎠ 이다. 사출 시작후 20 초 후에는 사출압력이 최대가 된다. 다음에, 사출압력은 50 kg/㎠ 까지 내려간 후 5 초 동안 이 압력을 유지하고, 그 후 게이트 컷 핀이 작동되어 게이트를 차단한다. 금형을 닫은 후부터 개방할 때까지의 시간은 60 초이며, 전체 금형 사이클은 80 초이다. 금형은 두 줄의 캐비티를 가지며, 각각의 줄에는 10 개의 캐비티가 형성되며, 따라서 금형은 20 개의 캐비티를 갖는 금형이다. 이들 리드 프레임과 각각 본딩되며 금 와이어에 의하여 와이어 본딩된 IC 소자 (16p DIP) 를 갖는 2 개의 리드 프레임이 금형 장치 내에서 세팅된다. 금형 온도는 175oC 로 세팅된다.
4 개의 금형 장치가 회전식 테이블상에 탑재되며, 상호 90 도 간격으로 떨어져있다.
성형 공정은 도 9 에서 기술된 것과 같이 행해지며, 회전식 테이블이 1 회전하는데 필요한 시간은 120 초이며, 각 스테이지에서 각 성형 장치가 정지해있는 시간은 30 초이다. 이러한 조건하에서, 연속적인 성형이 이루어진다. 리드프레임의 세팅과 성형물의 제거는 수작업과 로보트에 의하여 병행된다. 이 경우에, 이들 동작에는 어떠한 문제도 없다. 성형물은 각 리드 프레임으로부터 분리되고, 리드는 구부려진다. 동시에, 각 성형물 주위의 플래시도 제거된다. 이들 플래시는 매우 얇기 때문에, 프레임 부분의 분리와 리드의 구부림과 동시에 플래시가 제거된다. 성형물의 외관, 충진 능력, 와이어 스위프, 표면 경도는 매시간 측정하였다. 5 시간 단위로 측정한 결과를 표 4 에 도시하였다.
| 외 관 | 충진 능력 | 와이어 스위프 | 표면 경도 | |
| 초기 단계 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 76 |
| 5 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 76 |
| 10 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 15 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 75 |
| 20 시간 경과 | 양 호 | 양 호 | 5 % 이하 | 77 |
(측정)
(1) 외관, 충진 능력 ; 눈으로 조사하여 판단하며, 특히 외관은 광택이 양호한가를 체크한다.
(2) 와이어 스위프 ; 약한 X 레이를 성형물에 가하여, 본딩 와이어 (직경이 25 ??m 이고 길이가 3mm 이며 절반정도 경화된 금 와이어) 의 스위프 정도를 측정한다. 와이어 스위프는 본딩 와이어간의 거리 (500 ??m)에 대한 최대 와이어 스위프의 비율로 표시된다.
(3) 표면 경도 ; 성형물의 경도는 금형의 개봉 직후에 Barcol 경도 테스터 (#935)로 측정한다.
이 결과는 종래의 저압 트랜스퍼 성형에서 얻은 결과와 유사하며, 이는 어떠한 문제점도 없다는 것을 의미한다. 따라서, 금형 내에 리드 프레임을 세팅하는 단계로부터 성형물의 후처리 공정까지의 연속적인 공정 단계로 이루어지는 자동화된 연속적 성형이 장시간 동안 가능하게된다.
본 발명의 회전식 성형 형태의 사출성형에 의하여, 에폭시 수지 성형 화합물에 의한 반도체의 캡슐화는 장시간동안 연속적으로 가능하다. 리드 프레임의 세팅, 성형물의 제거, 성형물의 후처리 공정 등이 자동화되거나 로보트에 의하여 행해짐으로써, 성형 작업은 완전히 자동화된다.
분말 또는 입자 형태의 성형 화합물이 사출성형 장치에 공급되기 때문에, 트랜스퍼 성형처럼 태블릿과 같은 형상으로 수행될 필요가 없다.
따라서, 태블릿 처리에 필요한 큰 장치와 많은 시간이 제거된다. 태블릿 처리와 같은 후처리 공정이 불필요하기 때문에, 성형 화합물내에는 불순물이 스며들지 못하게 된다. 스프루가 없는 성형과 스프루-러너가 없는 성형의 사용도 가능하며, 따라서, 성형물 이외에 경화된 재료의 비율 (소모 비율) 이 현저하게 줄어든다.
Claims (16)
- 반도체가 본딩되어 있고 와이어가 본딩되어 있는 리드 프레임이 인서트로써 고정되어 있는 사출 금형내로 에폭시 수지 성형 화합물을 사출시키고, 상기 사출 금형내의 에폭시 수지 성형 화합물을 경화시켜 수지로 캡슐화된 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서,에폭시 수지 성형 화합물을 상기 사출 금형 내로 사출시키는 단계;사출되는 상기 에폭시 수지 성형 화합물 전체 양의 80% 내지 95% 가 상기 사출 금형 내로 사출되었을 때, 사출 최대 압력이 30 kg/㎠ 내지 300 kg/㎠ 이 되도록 상기 사출 성형 장치의 사출 압력을 점차적으로 증가시키는 단계; 및나머지 에폭시 수지 성형 화합물을 20 kg/cm2내지 100 kg/cm2의 사출 압력으로 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 성형 화합물이 상기 금형 내에 충진된 후, 상기 금형이 개방되기 전에, 상기 성형 화합물이 상기 금형 내로 흘러가는 게이트를 차단하여, 상기 성형 화합물의 상기 금형 내로의 충진을 중지시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 사출 성형 장치의 실린더를 65 ℃ - 110 ℃ 로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,소정 간격의 일렬로 상기 리드 프레임에 복수개의 상기 반도체 소자를 위치시키는 단계;상기 리드 프레임에 상기 반도체 소자를 와이어 본딩시키는 단계;상기 금형 내에 상기 리드 프레임을 인서트로써 세팅하는 단계;상기 사출 성형 장치에 의해, 상기 에폭시 수지 성형 화합물을 상기 금형 내로 사출시키는 단계;상기 성형 화합물을 경화한 후, 상기 금형으로부터 성형된 리드 프레임을 배출하는 단계;상기 리드 프레임을 길이 방향으로 소정 거리만큼 이동시켜 상기 리드 프레임을 인서트로써 재세팅하는 단계; 및상기 리드 프레임의 다음 영역에 상기 에폭시 수지 성형 화합물을 상기 금형 내로 사출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,복수개의 성형 장치가 회전식 테이블상에서 서로 소정 각도만큼 떨어져 탑재되어 있는 회전식 사출 성형 장치를 제공하는 단계;반도체 소자가 본딩되어 있고 와이어 본딩되어 있는 상기 리드 프레임을 상기 성형 장치 각각에 세팅하는 단계;상기 사출 성형 장치에 의하여 사출 위치에서 상기 에폭시 수지 성형 화합물을 상기 성형 장치중의 하나에 사출하는 단계;다음 순서의 성형 장치에 사출하기 위하여 상기 소정 각도만큼 상기 회전식 테이블을 주기적으로 회전시키는 단계; 및상기 성형 장치로부터 수지로 봉합된 반도체 장치를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 에폭시 수지 화합물은 에폭시 수지, 경화제인 페놀성 수지, 경화 가속제, 및 무기물 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 반도체가 본딩되어 있고 와이어가 본딩되어 있는 리드 프레임이 인서트로써 고정되어있는 사출 금형 내로 에폭시 수지 성형 화합물을 사출시키는 사출 성형 장치에 의하여 수지로 캡슐화된 반도체 장치를 제조하는 방법으로서,상기 사출 성형 장치는 실린더를 포함하며, 상기 실린더의 한 단부에는 상기 사출 성형 장치 내로 에폭시 수지가 통과하는 호퍼가 있고, 다른 단부에는 노즐이 있으며, 상기 실린더는 축 방향을 따라서 복수개의 영역으로 분할되며,상기 각 영역의 온도는 독립적으로 제어되고, 상기 노즐에 가장 근접한 상기 영역중의 한 영역은 65 ℃ 내지 110 ℃ 의 온도로 유지되며, 상기 호퍼에 가장 근접한 상기 영역중의 한 영역은 실온 내지 50 ℃ 의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,사출되는 상기 에폭시 수지 성형 화합물 전체 양의 80% 내지 95% 가 상기 사출 금형 내로 사출되었을 때, 사출 최대 압력이 30 kg/㎠ 내지 300 kg/㎠ 이 되도록 상기 사출 성형 장치의 사출 압력을 점차적으로 증가시키는 단계; 및나머지 에폭시 수지 성형 화합물을 20 kg/cm2내지 100 kg/cm2의 사출 압력으로 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 성형 화합물이 상기 금형 내에 충진된 후 상기 금형을 열기 전에, 상기 성형 화합물이 상기 금형 내로 흘러가는 게이트를 차단하여, 상기 성형 화합물의 상기 금형 내로의 충진을 중지시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,소정 간격의 일렬로 상기 리드 프레임에 복수개의 상기 반도체 소자를 위치시키는 단계; 및상기 리드 프레임에 상기 반도체 소자를 와이어 본딩시키는 단계;상기 금형 내에 상기 리드 프레임을 인서트로써 세팅하는 단계;상기 사출 성형 장치에 의해, 상기 에폭시 수지 성형 화합물을 상기 금형 내로 사출시키는 단계;상기 성형 화합물을 경화한 후, 상기 금형으로부터 성형된 리드 프레임을 배출하는 단계;상기 리드 프레임을 길이 방향으로 소정 거리만큼 이동시켜 상기 리드 프레임을 인서트로써 재세팅하는 단계; 및상기 리드 프레임의 다음 영역에 상기 에폭시 수지 성형 화합물을 상기 금형 내로 사출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,복수개의 성형 장치가 회전식 테이블상에서 소정 각도만큼 떨어져 탑재되어 있는 회전식 사출 성형 장치를 제공하는 단계;반도체 소자가 본딩되고 와이어가 본딩되어 있는 상기 리드 프레임을 상기 성형 장치 각각에 세팅하는 단계;상기 사출 성형 장치에 의하여 사출 위치에서 상기 에폭시 수지 성형 화합물을 상기 성형 장치중의 하나에 사출하는 단계;다음 순서의 성형 장치에 사출하기 위하여 상기 소정 각도만큼 상기 회전식 테이블을 주기적으로 회전시키는 단계;상기 성형 장치로부터 수지로 봉합된 반도체 장치를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 에폭시 수지 화합물은 에폭시 수지, 경화제인 페놀성 수지, 경화 가속제, 및 무기물 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 금형은 스프루가 없는 금형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 금형은 스프루-러너가 없는 금형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 금형은 스프루가 없는 금형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 금형은 스프루-러너가 없는 금형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법
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