KR100510741B1 - device for trim and forming for manufacturing package of semiconductor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 몰딩 공정을 거친 몰디드 프레임을 금형에 안착시켜 리드프레임을 트림 및 포밍하는 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치에 있어서, 각각 수직 이동되면서 상하로 연접 가능하게 설치되어 상기 연접되는 면이 상기 리드프레임의 일부분을 클램핑 함에 의해 상기 리드프레임의 유동을 방지할 수 있도록 상하방향으로 동축 설치된 싱귤레이션 스트리퍼 및 싱귤레이션 다이와, 상기 싱귤레이션 스트리퍼와 싱귤레이션 다이가 연접하여 위치할 경우 상기 리드프레임 상의 게이트와 플로우 캐비티가 대응 삽입되어 고정될 수 있도록 그 연접면에 각각 형성된 안착지지부와, 상기 싱귤레이션 스트리퍼와 싱귤레이션 다이 사이에서 수직 이동 가능하게 설치되어 패키지로부터 게이트 및 플로우 캐비티를 제거함과 동시에 상기 패키지를 리드프레임으로부터 분리시키는 싱귤레이션 펀치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치를 제공하여, 몰딩 공정시에 발생된 게이트 및 플로우 캐비티를 제거하기 위한 별도의 게이트 커팅 공정을 수행하지 않고 싱귤레이션 공정시에 동시에 제거할 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a trim / forming apparatus for manufacturing a semiconductor package, and according to the present invention, a trim / forming apparatus for manufacturing a semiconductor package for trimming and forming a lead frame by mounting a molded frame subjected to a molding process to a mold, wherein the vertical movement is respectively performed And a singulation stripper and a singulation die coaxially installed in the vertical direction so as to prevent the flow of the lead frame by clamping a portion of the lead frame, the connecting surface being installed to be connected up and down, and the singulation stripper. When the singulation die is positioned in contiguous position, a mounting support is formed on each of the connecting surfaces so that the gate and the flow cavity on the lead frame can be inserted into and fixed, and the vertical movement is possible between the singulation stripper and the singulation die. From the package A trim / forming device for manufacturing a semiconductor package comprising a singulation punch for removing the gate and flow cavity and separating the package from the leadframe, thereby eliminating the gate and flow cavity generated during the molding process. It is to be removed at the same time during the singulation process without performing a separate gate cutting process.
Description
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 패키지 제조 공정 중 몰딩 공정시에 발생된 게이트를 제거하기 위한 별도의 게이트 커팅 공정을 수행하지 않고 패키지를 리드프레임으로부터 완전히 분리해 내는 싱귤레이션(singulation) 공정시에 제거할 수 있도록 한 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a singulation that completely separates a package from a lead frame without performing a separate gate cutting process for removing a gate generated during a molding process of a semiconductor package manufacturing process. The present invention relates to a trim / forming device for manufacturing a semiconductor package that can be removed during a singulation process.
일반적으로 반도체 패키지 외측에는 외부로부터의 수분, 먼지, 열 충격으로부터 보호하기 위하여 성형 수지로 봉지하는 몰딩(molding)공정을 진행한다.In general, a molding process of encapsulating a molding resin is performed outside the semiconductor package to protect it from moisture, dust, and thermal shock from the outside.
그리하여, 성형 수지로부터 봉지 되지 않은 리드 표면이 산화 또는 부식되는 것을 방지하고, 인쇄 회로 기판 상에 용이하게 실장할 수 있도록 전기적인 특성을 갖도록 도금을 하는 솔더링 공정을 거쳐 개개의 반도체 패키지로 분리하고, 리드프레임을 원하는 형태로 절곡하는 트림/포밍(trim/forming) 공정을 진행하여 반도체 패키지를 완성하게 된다.Thus, the lead surface, which is not sealed from the molding resin, is prevented from being oxidized or corroded, and separated into individual semiconductor packages through a soldering process of plating to have electrical properties so that it can be easily mounted on a printed circuit board. The semiconductor package is completed by performing a trim / forming process of bending the lead frame into a desired shape.
여기서, 종래의 트림/포밍 공정을 수행하기 위한 트림/포밍 장치를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, a trim / forming apparatus for performing a conventional trim / forming process will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 몰딩 공정을 마친 몰디드 프레임을 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 트림/포밍 장치에 의해 게이트 커팅 공정을 수행하는 상태를 나타낸 개략도로서, 도 1에 따르면, 리드프레임(10)의 대략 중앙부에는 사각 형상으로된 패키지(P)가 위치되고, 상기 패키지(P)의 양 단변에는 몰딩(molding) 공정 시에 발생된 게이트(11, gate)와 플로우 캐비티(12, flow cavity)가 각각 형성되어 있다.FIG. 1 is a plan view illustrating a molded frame that has finished molding process, and FIG. 2 is a schematic view showing a state of performing a gate cutting process by a trim / forming apparatus according to the prior art, and according to FIG. 1, a lead frame 10 is shown. A package P having a rectangular shape is positioned at an approximately central portion of the package P, and gates 11 and a flow cavity 12 generated during a molding process are disposed at both short sides of the package P. Each is formed.
그리고, 상기 패키지(P)의 양 장변에 인접된 부위에는 리드(13)와 정크(15) 그리고 댐바(14,dambar) 등이 형성되어 있다.A lead 13, a junk 15, a dambar 14, and the like are formed at portions adjacent to both long sides of the package P.
도 2에 따르면, 종래의 트림/포밍 장치에 의해 게이트(11)와 플로우 캐비티(12)를 제거하기 위한 게이트 커팅 공정을 수행하는 상태를 나타내고 있는데, 이러한 종래의 트림/포밍 장치는 게이트 커팅 공정시 패키지(P)의 하부를 지지하는 버텀다이(21)와, 상부를 지지하는 탑다이(22)와, 상기 버텀다이(21)와 탑다이(22)의 양 측면에 소정 간격만큼 이격 설치되어 리드 프레임(10)을 클램핑하는 펀치가이드(26)와, 상기 펀치가이드(26)에 의해 안내되어 상하로 수직 이동되면서 리드프레임(10)으로부터 게이트(11)와 플로우 캐비티(12)를 커팅하는 펀치(22)로 구성된다.According to FIG. 2, there is shown a state in which a gate cutting process for removing the gate 11 and the flow cavity 12 is performed by a conventional trim / forming apparatus. The bottom die 21 supporting the lower portion of the package P, the top die 22 supporting the upper portion, and the bottom die 21 and the top die 22 are spaced apart at predetermined intervals from both sides of the lead A punch guide 26 for clamping the frame 10 and a punch for cutting the gate 11 and the flow cavity 12 from the lead frame 10 while being vertically moved up and down by the punch guide 26 ( 22).
이와 같이 구성된 종래 트림/포밍 장치에 의한 트림/포밍 공정을 설명하면 다음과 같다.The trim / forming process by the conventional trim / forming apparatus configured as described above will be described below.
먼저, 별도의 이송수단(미도시)에 의해 몰딩 공정을 거친 몰디드프레임(1, molded flame)이 이송되어 바텀다이(21)와 탑다이(22) 사이에 위치되면, 펀치(22)의 상하 이동에 의해 게이트(11)와 플로우 캐비티(12)를 제거하는 게이트 커팅 공정을 수행하고, 패키지(P)의 리드(13) 사이에 형성된 댐바(14)를 제거하는 댐바 커팅 공정을 수행한다.First, when a molded frame 1, which has undergone a molding process by a separate transfer means (not shown), is transferred and positioned between the bottom die 21 and the top die 22, the punch 22 is disposed up and down. A gate cutting process for removing the gate 11 and the flow cavity 12 by the movement is performed, and a dambar cutting process for removing the dam bar 14 formed between the leads 13 of the package P is performed.
이어서, 리드(13)의 외관을 커팅하는 리드 외관 커팅 공정을 수행한 후, 도금 공정을 거친 패키지(P)를 인쇄 회로 기판에 부착하기 위해서 일정한 모양으로 리드(13)를 변형시키는 포밍공정을 수행한다.Subsequently, after performing a lead appearance cutting process of cutting the appearance of the lead 13, a forming process of deforming the lead 13 into a predetermined shape in order to attach the package P subjected to the plating process to the printed circuit board is performed. do.
그리고, 마지막으로 패키지(P)를 리드프레임(10)으로부터 완전히 분리해 내는 싱귤레이션(singulation) 공정을 수행하여 트림/포밍 공정을 마치게 된다.Finally, the trimming process is completed by performing a singulation process of completely removing the package P from the lead frame 10.
그러나, 이러한 종래의 트림/포밍 장치는 트림/포밍 공정 중 가장 먼저 게이트 공정을 수행하기 때문에 게이트 커팅 공정시에 제거된 게이트(11)와 플로우 캐비티(12) 등의 이물질이 올바르게 배출되지 않을 경우, 이러한 이물질이 금형 내에 안착하게 되고, 그로 인해 장치의 파손 또는 제품의 손상 등에 의한 불량이 발생할 우려가 높은 문제점이 있었다.However, since the conventional trim / forming apparatus performs the gate process first of the trim / forming processes, when foreign substances such as the gate 11 and the flow cavity 12 removed during the gate cutting process are not properly discharged, Such foreign matter is settled in the mold, there was a high risk of failure due to damage to the device or damage to the product.
또한, 게이트 공정을 수행하기 위한 각 설비들의 유지 보수비용이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that the maintenance cost of each facility for performing the gate process occurs.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 반도체 패키지 제조 공정 중 몰딩 공정시에 발생된 게이트 및 플로우 캐비티를 제거하기 위한 별도의 게이트 커팅 공정을 수행하지 않고 패키지를 리드프레임으로부터 완전히 분리해 내는 싱귤레이션 공정시에 제거할 수 있도록 한 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the package is removed from the lead frame without performing a separate gate cutting process for removing the gate and flow cavity generated during the molding process of the semiconductor package manufacturing process It is an object of the present invention to provide a trim / forming device for manufacturing a semiconductor package that can be removed during a singulation process that is completely separated.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 몰딩 공정을 거친 몰디드 프레임을 금형에 안착시켜 리드프레임을 트림 및 포밍하는 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치에 있어서, 각각 수직 이동되면서 상하로 연접 가능하게 설치되어 상기 연접되는 면이 상기 리드프레임의 일부분을 클램핑 함에 의해 상기 리드프레임의 유동을 방지할 수 있도록 상하방향으로 동축 설치된 싱귤레이션 스트리퍼 및 싱귤레이션 다이와, 상기 싱귤레이션 스트리퍼와 싱귤레이션 다이가 연접하여 위치할 경우 상기 리드프레임 상의 게이트와 플로우 캐비티가 대응 삽입되어 고정될 수 있도록 그 연접면에 각각 형성된 안착지지부와, 상기 싱귤레이션 스트리퍼와 싱귤레이션 다이 사이에서 수직 이동 가능하게 설치되어 패키지로부터 게이트 및 플로우 캐비티를 제거함과 동시에 상기 패키지를 리드프레임으로부터 분리시키는 싱귤레이션 펀치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치를 제공하는 것이다.In order to achieve the above object, according to the present invention, in the semiconductor package manufacturing trim / forming apparatus for trimming and forming a lead frame by seating a molded frame that has undergone a molding process in a mold, it is possible to connect vertically while vertically moving And a singulation stripper and a singulation die coaxially installed in the up and down direction so as to prevent the flow of the lead frame by clamping a portion of the lead frame so that the connected surface is connected to the singulation stripper and the singulation die. When positioned, the mounting support is formed on each of the connecting surfaces so that the gate and the flow cavity on the lead frame can be inserted into and fixed to each other, and are vertically movable between the singulation stripper and the singulation die, so that the gate and the flow from the package can be installed. Cavities And at the same time to provide a semiconductor package-producing trim / forming device, characterized in that configured including singulation punch separating from the lead frame of the package.
이하, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 트림/포밍 장치의 일 실시예를 도시된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a trim / forming device for manufacturing a semiconductor package according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 리드프레임 및 패키지의 주요 구성요소에 대해서는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 종래의 기술을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description, the main components of the lead frame and the package will be referred to the related art described above with reference to FIGS. 1 and 2, and a detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트림/포밍 장치에 의한 게이트 커팅 공정 및 싱귤레이션 공정을 동시에 수행하는 상태를 나타낸 개략도로서, 상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 트림/포밍 장치는 수직 방향으로 상하 이동가능한 싱귤레이션 스트리퍼(52)와 싱귤레이션 다이(51)가 각각 상부와 하부에 위치되도록 설치된다.3 is a schematic diagram showing a state of simultaneously performing a gate cutting process and a singulation process by a trim / forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the trim / forming apparatus of the present invention is The singulation stripper 52 and the singulation die 51 which are movable up and down in the vertical direction are installed so as to be located at the top and the bottom, respectively.
따라서, 싱귤레이션 스트리퍼(52)와 싱귤레이션 다이(51)가 각각 상하방향으로 이동하여 상기 싱귤레이션 스트리퍼(52)의 하면과 싱귤레이션 다이(51)의 상면이 연접되면서 연접된 면이 상기 리드프레임(10)의 측면 테두리 일부분을 클램핑 함에 의해 상기 리드프레임(10)의 유동을 방지할 수 있게 된다.Therefore, the singulation stripper 52 and the singulation die 51 move upward and downward, respectively, so that the bottom surface of the singulation stripper 52 and the top surface of the singulation die 51 are connected to each other, and the lead frame is connected. It is possible to prevent the flow of the lead frame 10 by clamping a portion of the side edge of the (10).
그리고, 본 발명의 가장 큰 특징으로서, 상기 싱귤레이션 스트리퍼(52)의 하면과 싱귤레이션 다이(51)의 상면에는 각각 안착지지부가 구비되는데, 상기 안착지지부는 상기 싱귤레이션 스트리퍼(52)와 싱귤레이션 다이(51)가 각각 연접하여 위치할 경우 상기 리드프레임(10) 상의 게이트(11)와 플로우 캐비티(12)가 대응 삽입되어 고정될 수 있도록 상기 싱귤레이션 스트리퍼(52)의 하면과 싱귤레이션 다이(51)의 상면에 각각 요입되게 형성된 홈(51a,51b)으로 이루어지는 것이다.In addition, the biggest feature of the present invention, the lower surface of the singulation stripper 52 and the upper surface of the singulation die 51 is provided with a seating support, respectively, the seating support is the singulation stripper 52 and singulation When the dies 51 are positioned in contact with each other, the bottom surface of the singulation stripper 52 and the singulation die (ie, the gate 11 and the flow cavity 12 on the lead frame 10 may be inserted into and fixed). It is made of grooves 51a and 51b formed to be recessed in the upper surface of 51, respectively.
그리고, 상기 싱귤레이션 스트리퍼(52)와 싱귤레이션 다이(51)에 의해 클램핑 되는 몰디드 프레임(1)의 상측에는 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 패키지(P)로부터 게이트(11) 및 플로우 캐비티(12)를 제거함과 동시에 상기 패키지(P)를 리드프레임(10)으로부터 분리시키는 싱귤레이션 펀치(55)가 설치된다.In addition, an upper side of the molded frame 1 clamped by the singulation stripper 52 and the singulation die 51 is installed to be movable in a vertical direction so that the gate 11 and the flow cavity (from the package P) may be moved. A singulation punch 55 is installed to remove the package P and separate the package P from the lead frame 10.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 트림/포밍 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the trim / forming apparatus according to the present invention having such a configuration as follows.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림/포밍 장치에 의한 게이트 커팅 공정 및 싱귤레이션 공정이 동시에 이루어지는 것을 나타낸 도면으로서, 상기 도면들을 참조하여 본 발명 트림/포밍 장치에 따른 트림/포밍 공정을 설명하면 다음과 같다.4A to 4D illustrate a gate cutting process and a singulation process performed by the trim / forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The trim / forming apparatus according to the trim / forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. The forming process is as follows.
먼저, 몰딩이 완료된 몰디드 프레임(1)이 이송수단(41)에 의해 이송되어 싱귤레이션 스트리퍼(52)와 싱귤레이션 다이(51) 사이에 위치된다(도 4a 참조).First, a molded molded frame 1 is transferred by the conveying means 41 and placed between the singulation stripper 52 and the singulation die 51 (see FIG. 4A).
이어서, 싱귤레이션 스트리퍼(52)의 하면과 싱귤레이션 다이(51)의 상면이 서로 연접하는 방향으로 상하 이동하여 그 연접면이 상기 몰디드 프레임(1)의 리드프레임(10) 부분을 클램핑 함과 동시에 홈(51a, 51b)의 내측에는 각각 게이트(11)와 플로우 캐비티(12)가 삽입된 상태로 고정 지지된다(도 4b 참조).Subsequently, the lower surface of the singulation stripper 52 and the upper surface of the singulation die 51 move upward and downward in the direction in which they are connected to each other, and the contact surface clamps the lead frame 10 portion of the molded frame 1. At the same time, the insides of the grooves 51a and 51b are fixedly supported with the gate 11 and the flow cavity 12 inserted therein (see Fig. 4B).
이와 같이, 몰디드 프레임(1)의 각 부위가 싱귤레이션 스트리퍼(52)와 싱귤레이션 다이(51)에 의해 고정지지된 상태에서 상측으로부터 싱귤레이션 펀치(55)가 수직 하방으로 이동하면서 게이트(11)와 플로우 캐비티(12)를 커팅함과 동시에 패키지(P)를 리드프레임(10) 상에서 분리시키게 된다(도 4c 참조).As described above, the gate 11 is moved while the singulation punch 55 moves downward from the upper side while the respective portions of the molded frame 1 are fixed by the singulation stripper 52 and the singulation die 51. ) And the flow cavity 12 are cut and the package P is separated on the leadframe 10 (see FIG. 4C).
마지막으로, 리드프레임(10) 상에서 분리되어 하측의 이송레일(44)로 보내진 패키지(P)를 배출수단(42)에 의해 다음 공정으로 이동시킴으로써 트림/포밍 공정을 마치게 된다(도 4d 참조).Finally, the package P separated on the lead frame 10 and sent to the lower transfer rail 44 is moved to the next process by the discharge means 42 to finish the trim / forming process (see FIG. 4D).
한편, 전술한 바로는 본 발명에 따른 트림/포밍 장치의 적용 예를 반도체 패키지의 여러 종류 중 SOJ류 혹은 SOP류에 적용하는 것만을 나타내었으나, 이에 한정되지 않고 TSOP류 에도 적용 가능한 것이다.On the other hand, the bar described above, but only the application of the trim / forming device according to the present invention to the SOJ or SOP of the various types of semiconductor package, but is not limited to this can be applied to TSOP.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the following effects.
첫째, 게이트 공정을 트림/포밍 공정의 마지막 단계인 싱귤레이션 공정과 동시에 수행하기 때문에 커팅된 게이트 등의 이물질이 트림/포밍 공정 중에 금형 내에 안착되지 않게 되어 장치의 파손 또는 제품의 손상 등에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.First, since the gate process is performed at the same time as the singulation process, which is the last step of the trim / forming process, foreign matters such as the cut gate are not settled in the mold during the trim / forming process, resulting in defects caused by damage to the device or damage to the product. Can be prevented.
둘째, 게이트 공정을 수행하기 위한 각 설비들의 유지 보수비용이 발생되지 않기 때문에 생산비용을 낮출 수 있다.Second, the maintenance cost of each facility for performing the gate process does not occur, it is possible to lower the production cost.
셋째, 게이트 커팅 공정과 싱귤레이션 공정을 동시에 수행함으로 인해 이물질 배출에 따른 청소주기가 연장되어 작업공수가 절감된다.Third, because the gate cutting process and the singulation process are performed at the same time, the cleaning cycle is extended according to the discharge of foreign matters, thereby reducing the work manpower.
넷째, 게이트 커팅 공정을 생략함으로써 신규 금형 제작시 설계의 단순화 및 여유 공간을 확보할 수 있게 된다.Fourth, by omitting the gate cutting process it is possible to simplify the design and secure a free space when manufacturing a new mold.
도 1은 몰딩 공정을 마친 몰디드 프레임을 나타낸 평면도, 1 is a plan view showing a molded frame after the molding process,
도 2는 종래 기술에 따른 트림/포밍 장치에 의해 게이트 커팅 공정을 수행하는 상태를 나타낸 개략도,2 is a schematic view showing a state of performing a gate cutting process by a trim / forming device according to the prior art;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트림/포밍 장치에 의한 게이트 커팅 공정 및 싱귤레이션 공정을 동시에 수행하는 상태를 나타낸 개략도,3 is a schematic diagram showing a state of simultaneously performing a gate cutting process and a singulation process by a trim / forming apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림/포밍 장치에 의한 게이트 커팅 공정 및 싱귤레이션 공정이 동시에 이루어지는 것을 나타낸 도면으로서,4 is a view illustrating a gate cutting process and a singulation process performed by a trim / forming apparatus according to an embodiment of the present invention simultaneously.
도 4a는 싱귤레이션 스트리퍼와 싱귤레이션 다이 사이에 몰디드 프레임이 이송된 상태를 나타낸 개략도,4A is a schematic diagram illustrating a state in which a molded frame is transferred between a singulation stripper and a singulation die;
도 4b는 싱귤레이션 스트리퍼와 싱귤레이션 다이에 의해 리드프레임이 고정지지된 상태를 나타낸 개략도,Figure 4b is a schematic diagram showing a state in which the lead frame is fixed by the singulation stripper and the singulation die,
도 4c는 싱귤레이션 펀치의 커팅에 의해 리드프레임으로부터 패키지가 분리되는 상태를 나타낸 개략도,Figure 4c is a schematic diagram showing a state in which the package is separated from the lead frame by cutting the singulation punch,
도 4d는 트림/포밍 공정이 완료된 패키지가 배출되는 상태를 나타낸 개략도이다.4D is a schematic diagram illustrating a state in which a package in which a trim / forming process is completed is discharged.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1....몰디드 프레임, 10....리드프레임,1 .... molded frame, 10 .... lead frame,
11....게이트, 12....플로우 캐비티,11.gate, 12 .... flow cavity,
51....싱귤레이션 다이, 52....싱귤레이션 스트리퍼,51 .... singulation die, 52 .... singulation stripper,
51a,51b....홈, 55....싱귤레이션 펀치.51a, 51b .. home, 55 .... singulation punch.
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