KR100443316B1

KR100443316B1 - 반도체 패키지 몰딩장치

Info

Publication number: KR100443316B1
Application number: KR10-2002-0054082A
Authority: KR
Inventors: 김상규
Original assignee: 한미반도체 주식회사
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-08-09
Also published as: KR20020073473A

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 몰딩장치에 관한 것으로, 하부금형과 상부금형을 포함하여 구성된 반도체 패키지 몰딩장치에 있어서, 상기 하부금형은 컴파운드를 투입하기 위한 컴파운드공급통로가 등간격으로 형성된 센터블록의 양측에 각각의 컴파운드공급통로에 연결되어 리드프레임이 유입 안착되는 캐비티가 형성된 체이스와; 이 체이스의 하측에 상기 각각의 컴파운드공급통로에 투입된 컴파운드를 압착하도록 다수의 플런저 조립체가 등간격으로 설치되고, 양측에는 상승 및 하강에 대한 구동력을 제공하는 승강실린더가 결합된 플런저 플레이트와; 이 플런저 플레이트의 하측에 위치하여 상기 승강실린더가 고정되며 프레스장치에 의해 승강하는 클램프 플레이트를 포함하여 구성되며, 상기 상부금형은 몰딩장치의 프레임에 고정되는 고정 플레이트와; 이 고정 플레이트의 하측에 고정되며 저면에는 리드프레임의 상면이 안착되도록 센터블록 및 캐비티가 상기 하부금형에 대응되도록 형성된 체이스를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 의하면 컬과 캐비티의 거리를 단축시켜 캐비티에 공급하는 컴파운드의 양을 절감할 수 있으며, 컴파운드를 압입하여 용융시켜서 캐비티로 압출하도록 하는 각 플런저의 하측에 스프링을 설치하여 상부금형과의 접촉시 각각의 포트에 삽입된 컴파운드에 대한 플런저의 가압력이 균일하도록 함으로써 각 체이스로 일정한 양의 컴파운드가 유입되어 리드프레임에 실장된 각 반도체 칩의 밀봉상태가 균등하게 되며, 작업자가 눈으로 확인할 수 있는 포트에 컴파운드를 안착시킴으로써 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

Description

반도체 패키지 몰딩장치{SEMICONDUCTOR PACKAGE MOLDING APPARATUS}

본 발명은 반도체 패키지 몰딩장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 반도체 패키지의 몰딩 품질을 향상시키고, 몰딩 컴파운드의 낭비를 최소화할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 반도체 패키지를 제조하기 위해서는, 실리콘 웨이퍼 상에 트랜지스터 및 커패시터 등과 같은 고집적회로가 형성된 반도체 칩을 리드프레임에 실장하는 다이본딩공정, 그 반도체 칩과 외부 접속단자가 전기적으로 통전되도록 와이어를 연결하는 와이어본딩공정을 진행하게 되며, 그 후에는 먼지, 열, 습기, 전기 및 기계적 부하 등의 외부 요인에 의한 반도체 칩의 손상을 방지하기 위해 세라믹 또는 성형 수지에 의하여 그 외부를 밀봉하는 몰딩공정을 진행하게 된다.

즉, 반도체 패키지는 리드프레임 상에 반도체 칩을 실장한 후 외부 요인으로부터의 훼손을 방지하기 위해 열경화성 수지인 에폭시 몰딩 컴파운드(이하 "컴파운드"로 통칭함)를 리드프레임의 상ㆍ하부에 압출 가압한 후 소정 시간이 경과하면 견고하게 응고되어 컴파운드가 리드프레임에 피복되어진 여러 개의 패키지 형상을 갖춘 리드프레임, 즉 스트립이 완성되는 것이다.

이러한 몰딩공정을 진행하기 위한 종래 기술에 의한 몰딩장치가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 몰딩장치는 상부금형(10)과 하부금형(20)이 상호 클램핑되도록 구성된다.

상기 상ㆍ하부금형(10)(20)의 접촉면에는 각각 반도체 칩이 실장된 리드프레임이 안착되도록 체이스(chase)(11)(21)가 센터블록을 중심으로 그 양측에 대칭적으로 다수개 형성되고, 이 체이스(11)(21)에는 리드프레임에 실장된 반도체 칩이 안착되도록 다수의 캐비티(cavity)(12)(22)가 형성되어 있다.

따라서, 작업자가 상부금형(10)의 전방에 형성된 컴파운드 투입구(18)를 통해 센터블록(13)(23)에 형성된 하나의 컴파운드공급통로(13a)(23a)에 컴파운드(C)를 안착시키면, 프레스(도시 생략)가 그 행정 길이 범위에 따라 상승하여 하부금형(20)을 상부금형(10)에 밀착시키게 된다.

그 후, 상부금형(10)에 포트(16)를 따라 하강하도록 설치된 플런저(17)가 소정량 하강하여 컴파운드(C)를 압착하면 컴파운드공급통로(13a)(23a)에서 압출되어 런너(14)(24) 및 게이트(15)(25)를 거쳐 반도체 칩이 안착된 캐비티(12)(22)까지 흘러 들어간 후 고화되어 밀봉 성형된 패키지를 제조하게 된다.

이와 같이, 컴파운드공급통로(13a)(23a)에 안착된 컴파운드(C)는 압출이 시작되어 런너(14)(24)와 게이트(15)(25)를 거쳐서 캐비티(12)(22)까지 고압으로 압입되어 도달하게 되는데, 컴파운드(C)가 처음의 고체상태에서 용융된 후 컴파운드공급통로(13a)(23a)에서 가열되어 액체상태가 되면서 캐비티(12)(22)까지 이르게 되므로, 처음 용융부와 마지막 용융부의 압력이 일정하게 작용하지 않고, 또한 피복단계까지 이르는 거리도 일정치 않아 밀봉 성형에 여러 문제들이 발생되어 패키지 내부에 있는 집적회로에 직ㆍ간접적으로 나쁜 영향을 주게 되며, 이 경우 제조 완성된 반도체 패키지의 품질이 일정치 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 컴파운드(C)는 캐비티(12)(22) 부위만 유입되어 충진되면 되는데, 제품생산의 통로 역할을 하는 컴파운드공급통로(13a)(23a) 부위에도 용융된 컴파운드가 존재하는 상태로 남게 됨에 따라, 그 통로가 길수록 컴파운드의 낭비량 역시 증가하게 되는 것이다.

더구나, 작업자가 컴파운드(C)를 컴파운드공급통로(13a)에 안착시킬 때 소정 높이에 위치한 상부금형(10)의 컴파운드 투입구(18)로 손을 집어넣어야 하는데, 이때 포트의 위치를 찾는 것이 용이하지 않음은 물론 금형 내부에 내재된 히터(도시 생략)에서 발생된 열로 인하여 화상 등의 안전사고를 초래할 우려가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리드프레임의 각 반도체 칩이 안착되는 캐비티에 유입되는 컴파운드의 양이 일정하도록 하여 균일한 몰딩이 이루어지도록 한 반도체 패키지 몰딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 컴파운드를 압출하기 위한 플런저를 금형에 착탈 가능하게 설치함으로써 플런저 및 금형의 유지, 보수가 용이하도록 한 반도체 패키지 몰딩장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 몰딩공정시 작업자에게 안전성을 부여하도록 한 반도체 패키지 몰딩장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 반도체 패키지 몰딩장치를 보인 사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 상부금형을 보인 저면도.

도 3은 종래 기술에 의한 반도체 패키지 몰딩장치를 보인 단면도로서, 중심선을 기준으로 좌측은 정면에서 보인 단면도이고, 우측은 측면에서 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치를 보인 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 하부금형을 보인 평면도.

도 6은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치를 보인 종단면도.

도 7은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 플런저 조립체의 결합 상태를 보인 측면도.

도 8은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 플런저 조립체를 보인 분해사시도.

도 9는 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 하부금형으로부터 플런저를 제거하는 상태를 보인 종단면도.

도 10은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 플런저 팁 조립체의 분리 동작을 보인 측면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 ; 상부금형 200 ; 하부금형

210 ; 클램프 플레이트 220 ; 인슐레이션 플레이트

230 ; 플런저 플레이트 231 ; 승강실린더

231a ; 실린더로드 232 ; 랙크

233 ; 피니언 240 ; 드라이브 플레이트

250 ; 이젝트 플레이트 260 ; 몰드 베이스

270 ; 체이스 플레이트 271 ; 센터블록

271a ; 컬 271b ; 포트

272 ; 체이스 273 ; 캐비티

274 ; 런너 275 ; 게이트

280 ; 플런저 조립체 281 ; 가이드레일

282 ; 백킹 플레이트 282a ; 안착홀

283 ; 플런저 283a ; 팁

283b ; 로드 284 ; 로드 커버

285 ; 더스트 커버 286 ; 패킹

290 ; 탄지블록 291 ; 플런저 스프링

292 ; 스프링 커버 292a ; 스프링홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하부금형과 상부금형을 포함하여 구성된 반도체 패키지 몰딩장치에 있어서, 상기 하부금형은 컴파운드를 투입하기 위한 컴파운드공급통로가 등간격으로 형성된 센터블록의 양측에 각각의 컴파운드공급통로에 연결되어 리드프레임이 유입 안착되는 캐비티가 형성된 체이스와; 이 체이스의 하측에 상기 각각의 컴파운드공급통로에 투입된 컴파운드를 압착하도록 다수의 플런저 조립체가 등간격으로 설치되고, 양측에는 상승 및 하강에 대한 구동력을 제공하는 승강실린더가 결합된 플런저 플레이트와; 이 플런저 플레이트의 하측에 위치하여 상기 승강실린더가 고정되며 프레스장치에 의해 승강하는 클램프 플레이트를 포함하여 구성되며, 상기 상부금형은 몰딩장치의 프레임에 고정되는 고정 플레이트와; 이 고정 플레이트의 하측에 고정되며 저면에는 리드프레임의 상면이 안착되도록 센터블록 및 캐비티가 상기 하부금형에 대응되도록 형성된 체이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치를 보인 사시도로서, 본 발명의 몰딩장치는 도시하지 않은 프레임에 고정된 상부금형(100)에 대응하여 하부금형(200)이 승강 가능하도록 구성된다.

상기 상부금형(100)은 몰딩장치의 프레임에 고정되는 고정 플레이트(110)와, 이 고정 플레이트(110)의 하측에 고정되며 저면에는 리드프레임의 상면이 안착되도록 센터블록(121) 및 캐비티(122)가 상기 하부금형(200)에 대응되도록 형성된 체이스 플레이트(120)를 포함하여 구성된다.

상기 하부금형(200)은 프레스(도시 생략)에 안착되어 프레스의 구동력에 의해 승강하는 클램프 플레이트(210)와, 이 클램프 플레이트(210)의 상측에 결합되는플런저 플레이트(230)와, 이 플런저 플레이트(230)의 상측에 결합되어 리드프레임이 유입 안착되는 체이스 플레이트(270)를 포함하여 구성된다.

상기 플런저 플레이트(230)의 양 측면에는 클램프 플레이트(210)를 지지대로 삼아 플런저 플레이트(230)를 상승 및 하강시키도록 승강실린더(231)가 결합되며, 승강실린더(231)는 프레스의 유압라인과 연결되어 구동된다.

상기 플런저 플레이트(230)의 전방에는 후술하는 플런저 조립체를 외부로 배출할 수 있도록 배출구(230a)가 형성되며, 평상시 이 배출구(230a)에는 커버(도시 생략)가 결합되어 그 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

상기 체이스 플레이트(270)의 중앙에는 센터블록(271)이 전후 방향으로 설치되고, 센터블록(271)의 양측에는 리드프레임이 유입되는 체이스(272)가 상호 대칭되도록 형성되며, 체이스(272)에는 반도체 칩이 안착되도록 캐비티(273)가 형성된다.

도 5는 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 하부금형을 보인 평면도로서, 본 발명의 하부금형(200)에는 장방형으로 이루어진 체이스 플레이트(270)의 센터블록(271)을 중심으로 그 양측에 각각 3세트의 체이스(272)가 대칭되도록 배치된다.

상기 센터블록(271)에는 상호 대칭되는 각 체이스(272)의 사이에 컴파운드(C)가 압출되도록 컴파운드공급통로(271a)가 형성되고, 이 컴파운드공급통로(271a)로부터 그 양측에 위치한 각 체이스(272)의 중앙에는 소정 깊이로 형성된 런너(274)가 연계된다.

상기 각 체이스(272)에는 리드프레임의 반도체 칩이 안착되도록 캐비티(273)가 형성되고, 런너(274)와 캐비티(273) 간에는 용융된 컴파운드가 캐비티(273)로 유입되도록 게이트(275)가 형성된다.

상기 체이스 플레이트(270)의 하측에는 그 양측에 승강실린더(231)가 결합되어 승강하는 플런저 플레이트(230)가 위치되고, 플런저 플레이트(230)의 하측에는 프레스에 의해 승강하는 클램프 플레이트(210)가 위치된다.

한편, 상부금형(100)의 평면은 상기 승강실린더가 배치된 것 이외에는 하부금형(200)의 평면 구조와 대동소이하다. 즉, 리드프레임의 상면을 덮을 수 있도록 상부금형(100)에도 센터블록을 중심으로 그 양측에 하부금형(200)의 체이스와 대응되는 캐비티, 런너 및 게이트가 구비된 체이스가 형성된다.

도 6은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치를 보인 종단면도로서, 본 발명의 몰딩장치는 상부금형(100)과, 이 상부금형(100)의 소정 거리 하측에 위치하는 하부금형(200)으로 구분된다.

상기 상부금형(100)은 몰딩장치의 도시하지 않은 프레임에 고정된다. 상기 상부금형(100)의 하단에는 체이스가 형성되고, 이 체이스의 중앙에는 복수개(본 발명에서는 3개)의 컴파운드공급통로가 등간격으로 형성된 센터블록이 세로 방향으로 배치된다.

상기 하부금형(200)은 상술한 바와 같이 장방형으로 이루어진 클램프 플레이트(210)의 상면에 승강실린더(231)가 설치되고, 이 승강실린더에는 고정부재를 통하여 플런저 플레이트(230)가 고정된다. 이 플런저 플레이트(230)의 상부에는 체이스, 캐비티가 형성된 체이스 플레이트(270)가 배치된다.

상기 클램프 플레이트(210)의 양측 상면에는 플런저 플레이트(230)를 승강시키도록 승강실린더(231)가 플런저 플레이트(230)를 관통하여 설치된다. 즉, 플런저 플레이트(230)는 승강실린더(231)의 실린더로드(231a)에 고정되어 승강실린더(231)의 작동시 실린더로드(231a)가 클램프 플레이트(210)를 지지대로 삼아 플런저 플레이트(230)를 상승 또는 하강시키게 되는 것이다.

상기 플런저 플레이트(230)의 상면에는 드라이브 플레이트(240) 및 이젝트 플레이트(250)가 결합되고, 이젝트 플레이트(250)의 상면에는 히터(도시 생략)가 내장된 몰드 베이스(260)가 결합되며, 몰드 베이스(260)의 상면에는 리드프레임이 유입되어 안착되도록 체이스 플레이트(270)가 결합된다.

상기 몰드 베이스(260)에 내재된 히터는 몰드공정의 진행시 컴파운드의 용융 정도 및 반도체 칩이 안착된 캐비티(273)로 유입되는 컴파운드의 온도를 적정하게 유지해 주는 역할을 한다.

한편, 상기 클램프 플레이트(210)의 상측에는 몰드 베이스(260)에 내재된 히터로부터 발생된 열이 프레스 측으로 전달되는 것을 방지하도록 인슐레이션 플레이트(220)가 개재된다.

상기 플런저 플레이트(230)의 중앙에는 소정 직경의 승강홀(230a)이 형성되고, 이 승강홀(230a)에는 플런저(283)가 승강 가능하도록 설치된다.

상기 체이스 플레이트(270)에는 상기 승강홀(230a)에 대응되도록 컴파운드공급통로(271a)가 형성되고, 이 컴파운드공급통로(271a)의 내주면에는 플런저(283)의수직 운동을 가이드해 주는 포트(276)가 결합된다.

상기 플런저(283)는 컴파운드공급통로(271a)에 투입된 컴파운드(C)를 그 상면에 안착시킨 상태로 상승하여 상부금형(100)의 센터블록과 접촉시 압착하는 역할을 한다.

상기 플런저(283)의 하측에는 탄지블록(290)이 설치된다. 상기 탄지블록(290)은 플런저(283)의 저면에 접촉되어 탄성력을 부여하는 탄성스프링(291)과, 이 탄성스프링(291)의 하측에 위치되어 탄성스프링(291)을 지지해 주는 스프링 커버(292)와, 상기 탄성스프링(291)의 상측에 위치하여 탄성스프링(291)의 탄성력을 플런저(283)에 전달해 주는 와셔(293)를 구비한다. 상기 스프링 커버(292)는 고정볼트 등으로 플런저 플레이트(230)에 고정된다.

상기 장방형으로 이루어진 플런저 플레이트(230)의 사방 하측에는 랙크(232) 및 이 랙크(232)에 치차 결합되어 회전하는 피니언(233)이 구비된다. 상기 랙크(232) 및 피니언(233)은 플런저 플레이트(230)의 상승시 전체적으로 수평 상태를 유지할 수 있도록 해 준다.

도 7은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 플런저 조립체의 결합 상태를 보인 측면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 플런저 조립체를 보인 분해사시도로서, 플런저 플레이트(230)에는 등간격으로 플런저 승강홀(230a)이 복수개 형성되어 이 승강홀(230a)을 통해 플런저(283)가 상승 하강하게 된다.

상기 플런저 플레이트(230)의 하측에는 다수의 탄성스프링(291)이 안착되도록 스프링홈(292a)이 형성된 스프링 커버(292)가 위치되고, 탄성스프링(291)이 안착된 스프링 커버(292)의 상측에 와셔(293)가 탄성스프링(291)에 의해 탄력 지지된 상태로 플런저 플레이트(230)의 승강홀(230a)에 삽입되어 탄성스프링(291)의 탄성력을 플런저(283)에 전달해 준다.

상기 플런저 플레이트(230)의 상면에는 승강홀(230a)을 중심으로 그 양측 단부에 가이드레일(281)이 설치되고, 이 가이드레일(281) 상에는 플런저(283)가 안착된 상태로 슬라이드 이동 가능하도록 백킹 플레이트(282)가 구비된다.

상기 백킹 플레이트(282)에는 상기 플런저 플레이트(230)에 등간격으로 형성된 승강홀(230a)과 대응되도록 안착홀(282a)이 형성되고, 이 안착홀(282a)에 플런저(283)의 로드(283b) 하단부가 삽입 안착된다.

상기 가이드레일(281)의 선단 및 후단에는 각각 가이드레일(281) 상에 위치된 백킹 플레이트(282)의 유동을 방지하기 위해 스토퍼(287a)(287b)가 구비된다.

상기 플런저 플레이트(230)의 상측에는 센터블록(271)이 결합된다. 이 센터블록(271)에는 상기 플런저 플레이트(230) 및 백킹 플레이트(282)에 각각 형성된 승강홀(230a) 및 플런저 안착홀(282a)과 대응되도록 컴파운드공급통로(271a)이 형성되고, 이 컴파운드공급통로(271a)의 내주면에는 포트(276)가 삽입 결합된다. 상기 포트(276)는 플런저(283)의 상승 및 하강시 플런저(283)의 수직 운동을 가이드해 준다.

상기 센터블록(271)의 컴파운드공급통로(271a) 양측에는 용융된 컴파운드(C)가 캐비티(273)로 유입되도록 런너(274)가 형성되고, 센터블록(271)의 단부에는 런너(274)를 폐쇄하기 위한 폐쇄부재(277)가 결합되어 경우에 따라 캐비티(273) 내로 용융된 컴파운드(C)가 유입되는 것을 방지하게 된다. 즉, 본 발명에서는 6개의 체이스(272)가 구비되어 있지만, 그 중 5개의 체이스(272)에서 몰딩공정을 진행하고자 할 경우에는 나머지 1개의 체이스의 런너 일측에 폐쇄부재(277)를 결합시킴으로써 용융된 컴파운드(C)가 그 체이스의 런너로 유입되는 것을 방지하게 된다.

상기 플런저(283)는 후술되는 플런저 와셔(293)의 상측에 지지되는 로드(283b)와, 이 로드(283b)의 상단부에 결합되어 컴파운드(C)가 안착되는 팁(283a)으로 구성된다. 상기 팁(283a)의 하단 외주면에는 숫나사산이 형성되고, 로드(283b)의 상단 내주면에는 팁(283a)의 하단이 삽입되어 나사 결합되도록 그에 대응되는 암나사산이 형성된다. 상기 플런저(283)의 팁(283a)은 포트(276)의 저면을 통과하여 상면으로 돌출하게 된다.

상기 플런저 로드(283b)는 그 외주면에 로드 커버(284)가 결합되어 승강 작동시 로드 커버(284)에 의해 가이드된다.

상기 플런저 로드(283b)의 일단부 외주면에는 팁(283a) 상면에서 압출된 컴파운드(C)가 하측으로 낙하되는 것을 방지하기 위해 더스트 커버(285)가 결합되며, 이 더스트 커버(285)는 실리콘 패킹(286)에 의해 로드(283b)에 견고하게 밀착된다.

도 9는 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 하부금형(200)으로부터 플런저를 제거하는 상태를 보인 종단면도이고, 도 10은 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 플런저 조립체(280)의 분리 동작을 보인 측면도로서, 플런저 플레이트(230) 및 센터블록(271)에 각각 형성된 승강홀(230a) 및 컴파운드공급통로(271a)를 통과하여 플런저(283)가 삽입된 상태에서, 상기 플런저(283)의 팁(283a)은 로드(283b)로부터 분리되어 컴파운드공급통로(271a)의 상측으로 배출되도록 구성된다.

또한, 플런저 플레이트(230) 상면에 결합된 가이드레일(281)의 전방에 결합된 스토퍼(287a)를 제거하고, 가이드레일(281)을 따라 플런저(283)가 안착된 백킹 플레이트(282)를 전방 측으로 배출되도록 구성된다. 이와 같이 배출된 백킹 플레이트(282)는 플런저 플레이트(230)의 전방에 형성된 배출구(234)를 통해 외부로 배출된다.

즉, 플런저 조립체(280)를 금형으로부터 분리하기 위해서는 별도의 핸들(H)을 이용하여 플런저 로드(283b)로부터 팁(283a)을 분리하고, 가이드레일(281)의 전방에 결합된 스토퍼(287a)를 제거한 후, 백킹 플레이트(282)를 전방으로 배출하면 된다.

따라서, 금형의 모든 부품을 해체하지 않고서도 플런저 조립체(280)를 금형으로부터 분리시킬 수 있으므로, 금형 및 플런저 조립체에 대한 유지 보수가 용이하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 패키지 몰딩장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상부금형(100)과 하부금형(200)이 소정의 간격을 두고 배치된 상태에서, 작업자가 상기 하부금형(200)의 컬에 컴파운드(C)를 투입하면 컴파운드(C)는 플런저의 팁에 안착된다.

그후, 프레스에 의해 하부금형(200)이 상승되어 상부금형(100)과 클램핑되면, 승강실린더(231)가 작동하여 플런저 플레이트(230)를 소정 높이 상승시키게 되고, 따라서 각 플런저(283)는 등간격으로 배열된 포트(276)에서 피스톤과 같이 작동하여 포트(276) 상측으로 상승되고, 그 위에 안착된 컴파운드(C)는 플런저(283)의 팁(283a)과 상부금형(100)의 센터블록(271) 사이에 가해지는 압력에 의해 용융되어 컬(271a)과 런너(274)를 타고 캐비티(273)로 압송된다.

이때, 컴파운드(C)가 충진된 각 포트(276)를 중심으로 반도체 칩이 일정하게 배열되도록 체이스(272)가 배치됨에 따라, 상기 각 포트(276)로부터 압송된 용융수지는 각 체이스(272)의 런너(274)를 거쳐 캐비티(273)에 유입되는 거리를 최소화할 수 있으므로 컴파운드(C)의 소모량을 절감할 수 있게 된다.

또한, 플런저 플레이트(230)는 그 네 모서리 부분에 랙크(232)와 피니언(233)으로 구성된 수평승강수단으로 지지되어 플런저 플레이트(230)의 승강시 기울어짐이 방지되는 수평 상태를 유지하면서 승강되므로 각각의 플런저(283)의 상하 운동이 동일하게 유지되어 어느 패키지에나 일정한 수지가 공급된다. 따라서, 궁극적으로 컴파운드(C)의 밀봉 압력이나 그 공급량이 모든 패키지에 균일하게 작용하게 된다.

용융된 컴파운드(C)는 런너블록에 있는 런너를 따라 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 캐비티(273)까지 압송된 후 소정 시간이 경과되면 응고된다.

여기서, 각 플런저(283)의 하측에 구비된 탄지블록(290)은 각각의 컴파운드(C)에 가해지는 플런저(283)의 압력이 동일하게 작용할 수 있도록 한다.따라서, 어느 포트(276)에서나 압송되는 컴파운드의 양과 압력이 균일하게 되어 패키지의 몰딩상태가 일정하게 된다.

한편, 본 발명에서는 6개의 체이스를 가지고 있는 구조이나, 필요에 따라 체이스의 수량은 증감될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 센터블록의 컴파운드공급통로의 거리를 단축시켜 캐비티에 공급하는 컴파운드의 양을 절감할 수 있으며, 컴파운드를 압입하여 용융시켜서 캐비티로 압출하도록 하는 각 플런저의 하측에 스프링을 설치하여 상부금형과의 접촉시 각각의 포트에 삽입된 컴파운드에 대한 플런저의 가압력이 균일하도록 함으로써 각 체이스로 일정한 양의 컴파운드가 유입되어 리드프레임에 실장된 각 반도체 칩의 밀봉상태가 균등하게 되며, 작업자가 눈으로 확인할 수 있는 포트에 컴파운드를 안착시킴으로써 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

Claims

하부금형과 상부금형을 포함하여 구성된 반도체 패키지 몰딩장치에 있어서,

상기 하부금형은 컴파운드를 투입하기 위한 컴파운드공급통로가 등간격으로 형성된 센터블록의 양측에 각각의 컴파운드공급통로에 연결되어 리드프레임이 유입 안착되는 캐비티가 형성된 체이스와; 이 체이스의 하측에 상기 각각의 컴파운드공급통로에 투입된 컴파운드를 압착하도록 다수의 플런저 조립체가 등간격으로 설치되고, 양측에는 상승 및 하강에 대한 구동력을 제공하는 승강실린더가 결합된 플런저 플레이트와; 이 플런저 플레이트의 하측에 위치하여 상기 승강실린더가 고정되며 프레스장치에 의해 승강하는 클램프 플레이트를 포함하여 구성되며,

상기 상부금형은 몰딩장치의 프레임에 고정되는 고정 플레이트와; 이 고정 플레이트의 하측에 고정되며 저면에는 리드프레임의 상면이 안착되도록 센터블록 및 캐비티가 상기 하부금형에 대응되도록 형성된 체이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치.
제1항에 있어서, 상기 플런저 조립체는 플런저 플레이트의 상면에 설치되는 가이드레일과, 이 가이드레일을 따라 슬라이드 이동되며 상기 센터블록에 형성된 각각의 컴파운드공급통로에 대응되도록 안착홀이 등간격으로 형성된 백킹 플레이트와, 이 백킹 플레이트의 안착홀에 안착 설치되는 플런저로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 플런저 조립체의 하측에는 각 컴파운드공급통로에 투입된 컴파운드에 플런저가 균일한 압력을 부여할 수 있도록 탄지수단이 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치.
제3항에 있어서, 상기 탄지수단은 플런저의 저면에 접촉되어 탄성력을 부여하는 탄성스프링과, 이 탄성스프링의 하측에 위치되어 탄성스프링을 지지해 주는 스프링 커버와, 상기 탄성스프링의 상측에 위치하여 탄성스프링의 탄성력을 플런저에 전달해 주는 와셔로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치.
제2항에 있어서, 상기 가이드레일의 선단 및 후단에는 각각 가이드레일 상에 위치된 백킹 플레이트의 유동을 방지하기 위해 스토퍼가 착탈 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치.
제1항에 있어서, 상기 상부금형 및 하부금형에는 적어도 2세트 이상의 체이스가 대응되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치.