KR101324843B1 - 수지밀봉장치 및 수지밀봉방법 - Google Patents

수지밀봉장치 및 수지밀봉방법 Download PDF

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Abstract

기판에 실장된 반도체소자를 수지밀봉한 성형품을, 금형으로부터 이형할 때에 생길 수 있는 기판의 파손을 방지하고, 수율이 높은 수지밀봉장치 및 수지밀봉방법을 제공한다. 이를 위해, 하부면에 기판(1)을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비한 상부금형 세트와, 상부면에 캐비티부를 가진 캐비티 블록(63)을 탑재하고 또한 베이스 플레이트를 따라 성형위치 및 대기위치의 사이를 수평이동기구를 매개로 왕복 이동가능한 하부금형 세트로 이루어지되, 상기 성형위치에 위치하는 상기 캐비티 블록(63)을 금형체결기구로 상하로 이동시킴으로써, 상기 상부금형 세트의 하면과 상기 하부금형 세트의 캐비티 블록(63)으로 전자부품를 실장한 상기 기판(1)을 협지해서 금형으로 체결하고, 상기 캐비티부에 공급된 수지밀봉재료(9)에 상기 기판(1)의 전자부품을 침지하여 수지밀봉하는 수지밀봉장치이다. 그리고, 상기 캐비티 블록(63)의 외주 중, 적어도 대향하는 2변에 프레임 가이드(65)를 배치하고, 상기 기판(1)의 외주 가장자리부를 상기 프레임 가이드(65)로 밀어올려 이형하는 구성으로 되어 있다.

Description

수지밀봉장치 및 수지밀봉방법 {Resin encapsulating apparatus and resin encapsulating method}
본 발명은, 기판의 적어도 한쪽 면에 탑재된 반도체장치, 예컨대 집적회로, 광반도체소자를 수지밀봉하는 수지밀봉장치 및 수지밀봉방법에 관한 것이다.
표면에 탑재된 반도체소자와 같은 전자부품을 수지밀봉하는 기판으로는, 예컨대 방열특성이 우수한 세라믹 재료로 이루어지고 또한 LED나 반도체 레이저와 같은 광전자부품, 파워 반도체소자 등을 탑재한 세라믹 기판이 있다. 그리고, 하부금형에 형성된 캐비티(cavity)에 수지밀봉재료를 공급하고, 기판의 전자부품을 침지해서 수지밀봉하며, 수지밀봉 후에 성형품을 금형으로부터 이형(離型)하는 경우가 있다. 예컨대, 특허문헌 1의 도 1에 도시된 바와 같이, 하부금형(2)에 형성된 캐비티(3)에 수지밀봉재료(8)를 공급하고, 기판을 가동 핀(6)에 장착해서 고정하며, 상부금형(1)과 하부금형(2)에 의해 기판을 협지(挾持)해서 금형으로 체결한 후 수지밀봉하고, 가동 핀(6)으로 성형품의 기판(10)을 돌출시키는 구성으로 된 것이 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특개2006－245151호 공보
그러나, 앞에서 설명한 수지밀봉장치에서는, 상부금형(1)과 하부금형(2)을 벌린 상태에서, 수지밀봉재료 공급장치(도시되지 않음)를 상부금형(1)과 하부금형(2) 사이로 진입시켜, 하부금형(2)에 형성된 캐비티(3)에 수지밀봉재료(8)를 공급한 후, 수지밀봉재료 공급장치를 퇴출시킨다. 그리고, 기판 반송장치(도시되지 않음)를 상부금형(1)과 하부금형(2) 사이로 진입시켜, 기판(10)을 하부금형(2)의 가동 핀(6)에 장착해서 고정한 후, 기판 반송장치를 퇴출시킨다. 이어, 상부금형(1)과 하부금형(2)으로 기판(10)을 협지하고 금형으로 체결함으로써, 수지밀봉한다. 그 때문에, 캐비티에 수지밀봉재료를 공급하고 나서 수지밀봉할 때까지 시간이 걸리게 되어, 경화시간(硬化時間)이 짧은 수지밀봉재료를 사용할 수 없었다.
또, 상부금형(1)과 하부금형(2)은 수지의 성형에 적합한 온도로 가열되어 있으나, 기판(10)이 상온이기 때문에, 그대로 수지밀봉하면 용융된 수지재료가 기판(10)에 열을 빼앗겨 유동성이 저하되어, 미충전(未充塡)이나 보이드(void) 등의 문제가 발생하기 쉽다. 그 때문에, 수지밀봉할 때 기판(10)을 미리 가열해 놓을 필요가 있으나, 앞에서 설명한 수지밀봉장치에서는 상부금형(1)을 기판(10)에 압압하여 가열하고 소정의 온도에 도달할 때까지의 대기시간이 필요하였다.
더욱이, 앞에서 설명한 수지밀봉장치에서는, 성형품을 가동 핀(6)으로 돌출시켜 이형시키는 경우에, 기판(10)이 상기 이젝터 핀(6)의 좁은 선단 면에서 돌출된다. 그 때문에, 돌출된 때의 충격력으로 기판(10) 자체가 파손될 염려가 있다. 특히, 성형품인 수지밀봉재료(8)에 크랙이 발생하면, 피밀봉물인 반도체소자(9)나 Au 와이어(9)가 파손될 염려가 있어, 수율이 나빠진다고 하는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안해서, 기판에 실장(實裝)된 반도체소자를 수지밀봉한 성형품을 금형으로부터 이형할 때에 생길 수 있는 기판의 파손을 방지하고, 수율이 높은 수지밀봉장치 및 수지밀봉방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 수지밀봉장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 하부면에 기판을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비한 상부금형 세트와, 상부면에 캐비티부를 가진 캐비티 블록을 탑재하고 또한 베이스 플레이트를 따라 성형위치 및 대기위치 사이를 수평이동기구를 매개로 왕복 이동가능한 하부금형 세트로 이루어지되, 상기 성형위치에 위치하는 상기 캐비티 블록을 금형체결기구로 상하로 이동시킴으로써, 상기 상부금형 세트의 하부면과 상기 하부금형 세트의 캐비티 블록에 의해, 전자부품을 실장한 상기 기판을 협지해서 금형으로 체결하고, 상기 캐비티부로 공급된 수지밀봉재료에 상기 기판의 전자부품을 침지(浸漬)해서 수지밀봉하는 수지밀봉장치로서, 상기 캐비티 블록의 외주 중 적어도 대향하는 2변에 프레임 가이드를 배치하고, 상기 기판의 외주 가장자리부를 상기 프레임 가이드로 밀어올려 이형하는 구성으로 되어 있다.
본 발명에 의하면, 캐비티 블록의 외주에 배치된 적어도 2변의 프레임 가이드가, 기판의 외주 가장자리부를 점(点)이 아니라 선(線)으로 밀어올려 이형한다. 그 때문에, 기판의 외주 가장자리부에 부하(負荷)되는 외력의 집중을 분산시켜 완화할 수 있기 때문에, 상기 기판의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 기판에 실장된 반도체소자와 와이어의 파손도 방지할 수 있다.
또, 하부금형 세트를 성형위치 및 대기위치 사이를 왕복이동시킬 수 있기 때문에, 수지밀봉재료 공급장치 및 기판 반송장치를 상하 금형 사이로 진입시킬 필요가 없게 되어, 상하 금형의 형개량(型開量)을 작게 할 수 있고, 수지밀봉장치 전체를 작게 할 수 있다. 특히, 형개량을 작게 할 수 있기 때문에, 금형체결기구도 작게 할 수 있어, 수지밀봉장치를 한층 더 소형화할 수 있다.
더욱이, 금형체결기구는 캐비티 블록만을 동작시키기 때문에, 하부금형 세트 전체를 동작시키는 경우에 비해, 금형체결에 필요한 구동력을 억제할 수 있어, 소형이고 염가의 수지밀봉장치를 얻을 수 있다.
그리고, 상부금형 세트의 하부면에 기판을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비하고 있기 때문에, 하부금형 세트의 캐비티부에 수지밀봉재료를 공급하고, 성형위치로 이동시킨 후, 즉시 상기 기판을 금형으로 체결해서 수지밀봉할 수 있다. 그 때문에, 경화시간이 짧은 수지밀봉재료도 이용할 수 있기 때문에, 범용성이 높은 수지밀봉장치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 성형 싸이클이 짧아져 생산성이 높은 수지밀봉장치를 얻을 수 있다.
특히, 이형방향으로 프레임 가이드가 밀어 붙여져 있으면, 상기 프레임 가이드가 대기위치에 위치하는 경우에, 상기 프레임 가이드의 안쪽 가장자리부위에 기판을 탑재시킬 때에, 또는 상기 기판을 탑재된 상기 프레임 가이드를 대기위치로부터 성형위치로 이동시킬 경우에, 기판은 공중에 매달려지는 상태로 있게 된다. 그 때문에, 상기 기판의 하부면에 실장시킨 전자부품 및 상기 전자부품과 기판을 접속하는 접속 와이어 등이 캐비티 블록에 닿는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시형태로는, 프레임 가이드를, 캐비티 블록으로부터 성형품을 이형하는 방향으로 스프링력(탄발력)으로 밀어붙인 구성으로 해도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 스프링의 탄발력에 기초해 프레임 가이드를 밀어붙이는 힘을 이용해서 성형품을 캐비티 블록으로부터 이형시킬 수 있다. 그 때문에, 다른 이형용 부재를 사용하는 경우라도, 상기 이형용 부재의 구동력을 줄일 수 있기 때문에, 설계가 쉬워짐과 더불어, 생산 에너지가 낮은 수지밀봉장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태로는, 프레임 가이드를, 캐비티 블록의 외주를 에워싸는 프레임 형상으로 형성한 구성으로 해도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 프레임 형상의 프레임 가이드로 기판의 외주 가장자리부를 밀어올리기 때문에, 상기 기판에 부하되는 외력이 한층 분산되어 완화된다. 그 때문에, 상기 기판의 파손을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태로는, 프레임 가이드를, 상기 기판의 외주 가장자리부를 위치 결정할 수 있는 위치결정용 계단부를 형성한 구성으로 해도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 기판의 위치결정작업이 간단하면서도 정확하게 되기 때문에, 생산성이 향상됨과 더불어 성형불량이 적어져, 제품의 수율이 향상된다.
본 발명의 다른 실시형태로는, 캐비티 블록을 사이에 두고 대향하는 프레임 가이드의 적어도 1변에, 기판을 끌어올리기 위한 절결부를 형성한 구성으로 해도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 성형 전 및 성형 후에 프레임 가이드에 대한 기판의 위치결정작업 및 취출작업이 간단하게 되어, 생산성이 한층 더 향상된다.
본 발명에 따른 새로운 실시형태로는, 앞에서 설명한 실시형태의 수지밀봉장치로서, 캐비티부에 공급된 수지밀봉재료에 소정의 압력을 부여하는 트랜스퍼 핀을 갖추고서 하부면에 배치되고 또한 기판에 닿는 당접부재(當接部材)와, 이형 시에 상기 당접부재에 부하되는 충격력을 완충하는 완충부재를 가진 보유지지장치를 갖추되, 캐비티 블록과, 상기 보유지지장치의 당접부재에 의해 협지된 수지밀봉 후의 상기 기판을, 상기 캐비티 블록으로부터 상기 트랜스퍼 핀으로 돌출시켜, 상기 트랜스퍼 핀을 이형에도 사용하는 구성으로 해도 좋다.
본 실시형태에 의하면, 캐비티 블록과 당접부재에 의해 협지된 수지밀봉 후의 기판을, 상기 캐비티 블록으로부터 트랜스퍼 핀으로 돌출시키기 때문에, 트랜스퍼 핀의 충격력을 완충부재가 흡수해서 완화시켜 기판의 파손을 방지할 수 있다. 그 때문에, 상기 기판에 표면실장된 반도체소자의 파손도 방지할 수 있다.
또, 트랜스퍼 핀으로 성형 압력을 조정할 수 있게 됨과 더불어, 성형 후의 이형작업도 실행할 수 있게 된다. 그 때문에, 이젝터 핀(ejector pin) 및 그에 따른 이젝터 구동장치가 불필요하기 때문에, 수지밀봉장치의 부품 점수가 적어져, 구조가 간단하고 염가의 수지밀봉장치를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 수지밀봉방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 하부면에 기판을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비한 상부금형 세트와, 상부면에 캐비티부를 가진 캐비티 블록을 탑재하고 또한 베이스 플레이트를 따라 성형위치 및 대기위치 사이를 수평이동기구를 매개로 왕복 이동가능한 하부금형 세트로 이루어진 수지밀봉장치를 이용해서, 상기 캐비티부에 공급된 수지밀봉재료에 상기 기판에 실장된 전자부품을 침지하여 수지밀봉하는 수지밀봉방법으로서, 상기 하부금형 세트를 대기위치에 이동시킨 후, 상기 캐비티 블록의 외주 중 적어도 대향하는 2변에 배치된 프레임 가이드에, 하부면에 전자부품을 실장한 상기 기판을 위치 결정하는 공정과, 상기 하부금형 세트를 성형위치로 이동시킴과 더불어, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 상승시켜 상기 기판을 상기 상부금형 세트의 보유지지기구에 보유지지시키는 공정과, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 하강시킴과 더불어, 상기 하부금형 세트를 상기 대기위치로 이동시키는 공정과, 상기 캐비티 블록의 캐비티부에 수지밀봉재료를 공급하는 공정과, 상기 하부금형 세트를 성형위치로 이동시킨 후, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 상승시킴으로써, 상기 상부금형 세트와 상기 하부금형 세트의 캐비티 블록 및 상기 프레임 가이드로 상기 기판을 금형 체결함으로써 수지밀봉하는 공정과, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 하강시킴과 더불어, 수지밀봉된 상기 기판의 외주 가장자리부를 상기 프레임 가이드로 밀어올려 이형하는 공정으로 되어 있다.
본 발명에 의하면, 캐비티 블록의 외주에 배치된 적어도 2변의 프레임 가이드가, 기판의 외주 가장자리부를 점이 아니라 선으로 밀어올려 이형한다. 그 때문에, 기판의 외주 가장자리부에 부하되는 외력의 집중을 분산시켜 완화할 수 있기 때문에, 상기 기판의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 기판에 실장된 반도체소자나 와이어의 파손도 방지할 수 있다.
또, 상부금형 세트의 하부면에 기판을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비하고 있기 때문에, 하부금형 세트의 캐비티부에 수지밀봉재료를 공급하고, 성형위치로 이동시킨 후, 즉시 상기 기판을 금형으로 체결해서 수지밀봉할 수 있다. 그 때문에, 경화시간이 짧은 수지밀봉재료도 사용할 수 있기 때문에, 범용성이 높은 수지밀봉방법을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 성형 싸이클이 짧아져 생산성이 높은 수지밀봉방법을 얻을 수 있다는 효과가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 상기 프레임 가이드에, 하부면에 전자부품를 실장한 상기 기판을 위치 결정하고, 상기 하부금형 세트를 성형위치로 이동시킴과 더불어, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 상승시켜 상기 기판을 상기 상부금형 세트의 보유지지기구에 보유지지시키고, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 하강시킴과 더불어, 상기 하부금형 세트를 상기 대기위치로 이동시키고, 상기 캐비티 블록의 캐비티부에 수지밀봉재료를 공급하며, 상기 하부금형 세트를 성형위치에 이동시킨 후, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 상승시키고, 상기 상부금형 세트와 상기 하부금형 세트의 캐비티 블록 및 상기 프레임 가이드로 상기 기판을 금형으로 체결해서 수지밀봉한다. 그 때문에, 기판을 상부금형 세트의 보유지지기구에 보유지지시키고 나서 수지밀봉할 때까지의 사이에 예비가열(豫備加熱)할 수 있어, 기판을 가열하기 위한 대기시간이 불필요하게 된다고 하는 효과가 있다.
도 1의 (A), (B), (C)는, 각각 본원 발명에 따른 수지밀봉장치에서 수지밀봉된 성형품을 나타낸 사시도, 정면도 및 잘라 낸 광반도체장치 단체(單體)의 사시도이다.
도 2는, 본원 발명에 따른 수지밀봉장치의 정면도이다.
도 3은, 도 2에 도시된 수지밀봉장치의 요부 단면도이다.
도 4는, 본원 발명에 따른 수지밀봉장치의 측면도이다.
도 5는, 본원 발명에 따른 수지밀봉장치의 평면 단면도이다.
도 6은, 도 4에 도시된 수지밀봉장치의 요부 확대 단면도이다.
도 7은, 도 5에 도시된 수지밀봉장치의 요부 확대 단면도이다.
도 8은, 도 4, 도 5에 도시된 보유지지장치의 확대 측면도이다.
도 9는, 도 8에 도시된 보유지지장치의 요부 확대 단면도이다.
도 10의 (A), (B)는, 각각 본원 발명에 따른 수지밀봉장치의 성형공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11의 (A), (B)는, 도 10의 (B)에 계속되는 단면도이다.
도 12의 (A), (B)는, 도 11의 (B)에 계속되는 단면도이다.
도 13의 (A), (B)는, 도 12의 (B)에 계속되는 단면도이다.
도 14는, 도 13의 (B)에 계속되는 단면도이다.
본 발명에 따른 수지밀봉장치의 실시형태를 도 1∼도 14에 따라 설명한다.
본 실시형태에 따른 수지밀봉장치는, 도 1의 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 도전(導電) 패턴이 인쇄된 세라믹제의 기판(1)의 한쪽 면에 소정의 피치로 실장(mount)된 광반도체소자(2), 예컨대 LED를 수지밀봉하기 위한 장치이다.
본 실시형태에 따른 LED용 수지밀봉재료로는, 내열성 및 광투과성이 우수한 실리콘 재료를 주원료로 한 재료가 사용된다. 이러한 상기 수지밀봉재료는 종래부터 사용되고 있는 타블렛(tablet)이라 불리는 면 형상인 것뿐만 아니라, 액상의 수지밀봉재료를 금형 내에 주입하고, 가열, 열경화시킴으로써 소망하는 형상을 얻을 수 있다. 예컨대, 본원에서는, 뒤에 설명되는 바와 같이 기판(1) 상에 설치한 성형부(6)에 인접하는 불필요한 수지(4)를 가진 성형품(3)으로 해도 좋다. 그리고, 상기 성형품(3)은 후공정의 다이싱(dicing) 공정에서 개개의 광반도체장치(5; 도 1의 (C))에 의해 절단되어, 범프 접속(bump contact) 등의 처리를 실행한 후, 모기판(母基板)에 탑재시킨다.
상기 기판(1)을 수지밀봉하는 수지밀봉장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(10) 상에 입설(立設)된 4개의 타이 바(11)의 상단부에 고정된 플래튼(platen; 12)과, 상기 플래튼(12)의 하부면에 고정된 상부금형 세트(20)와, 상기 상부금형 세트(20)의 하방 측에 위치하면서 상기 베이스 플레이트(10)의 상부면을 따라 슬라이드 가능하게 배치된 슬라이드 플레이트(30)와, 상기 슬라이드 플레이트(30) 상에 설치된 하부금형 세트(40)로 이루어진 것이다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(10)의 대기위치(P)를 향해 교대로 왕복 이동하도록 보유지지장치(90) 및 디스펜서(dispenser) 장치(100)가 배치되어 있다.
상기 상부금형 세트(20)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 플래튼(12)의 하부면에 고정된 상부금형 다이 세트(21)와, 이 상부금형 다이 세트(21)의 하부면에 고정된 상부금형 체이스(chase; 22)로 구성되어 있다. 상기 상부금형 체이스(22)에는 뒤에 설명되는 안내 핀(62c)이 삽입되는 안내구멍(23)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 상부금형 체이스(22)의 하부면 중, 상기 기판(1)의 투영면(投影面) 내에, 상기 기판(1)이 흡인되는 흡인구멍(24)이 균등하게 형성되어 있다. 상기 흡인구멍(24)은, 상기 상부금형 다이 세트(21)와 상부금형 체이스(22)에 형성된 공기통로(25)를 통해 도시되지 않은 진공발생장치에 접속되어 있다. 마찬가지로, 성형 시의 밀폐공간을 진공으로 하기 위한 공기통로(26)가 도시되지 않은 진공발생장치에 접속되어 있다.
하부금형 세트(40)는, 상기 베이스 플레이트(10)의 상부면을 따라 슬라이드 가능하게 설치된 슬라이드 플레이트(30)의 상부면에, 하부금형 다이 세트(41) 및 하부금형 체이스(60)를 순차로 조립한 것이다. 또, 하부금형 세트(40)는, 그 성형위치에 위치하는 상기 슬라이드 플레이트(30)의 바로 밑에, 상기 베이스 플레이트(10)에 조립된 승강장치(80)를 구비하고 있다.
상기 슬라이드 플레이트(30)는, 상기 베이스 플레이트(10)의 상부면에 평행하게 설치된 1쌍의 가이드 레일(13)을 따라 대기위치(P; 도 4)와 성형위치(도 6) 사이를 슬라이드 이동할 수 있게 조립되어 있다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 전동모터(14)로 볼 나사(15)를 회전시킴으로써, 상기 슬라이드 플레이트(30)는 대기위치(P)와 성형위치 사이를 왕복 이동한다. 또, 상기 슬라이드 플레이트(30)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 그 측방에 배치된 전동모터(31)를 구동시켜 벨트(32)를 매개로 도 3에 도시된 너트(33)를 회전 이동시키면 상하로 이동하는 볼 나사(34)를 내장하고 있다. 그리고, 상기 너트(33)의 양쪽에 배치된 부싱(35)에 의해 위쪽 조인트(36)가 매달려지도록 되어 있다. 그리고, 상기 슬라이드 플레이트(30)는, 그 중앙 하부에 위치하면서 베이스 플레이트(10) 상에 고정된 서포트 블록(16)에 의해 금형 체결 시에 지지되는 구조로 되어 있다.
하부금형 다이 세트(41)는, 상기 슬라이드 플레이트(30)에 실린더 베이스(42), 중간 베이스(43)가 순차로 포개져 쌓이도록 구성되어 있다. 또, 상기 하부금형 다이 세트(41)는, 상기 중간 베이스(43)의 상부면 가장자리 부위에 환상의 고정 프레임(44)이 포개지도록 되어 있다. 상기 고정 프레임(44)은, 상부면에 환상의 밀봉재(45)를 구비한 가동 프레임(47)을 구동장치(46: 도 2 참조)에 의해 상하 이동가능하게 배치되어 있다.
상기 실린더 베이스(42) 내에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 볼 나사(34)에 의해 밀어 올려질 수 있게 배치된 중앙 플레이트(48)는 내부 홀더(49)에 슬라이드 이동해서 걸어 맞춰지도록 되어 있다. 그리고, 상기 내부홀더(49)의 모서리에 입설된 연결 샤프트(50)의 상단부는 하부금형 체이스(60)의 트랜스퍼 플레이트(64)에 연결되어 일체화되어 있다. 또, 상기 부싱(35)을 매개로 밀어 올려질 수 있게 배치된 외부 플레이트(51)는 외부 홀더(52)에 슬라이드 이동해서 걸어 맞춰지도록 되어 있다. 그리고, 상기 외부홀더(52)에 입설된 연결 샤프트(53)의 상단부는 상기 중간 베이스(43) 내에 배치된 하부 플레이트(lower plate; 54)에 연결되어 일체화되어 있다.
상기 실린더 베이스(42) 및 중간 베이스(43) 내에는, 2개를 1조로 하여 4열로 배열된 합계 8개의 피스톤(55)을 수납함과 더불어, 피스톤 커버(56)에 의해 밀폐된 공간이 형성되어 있다. 상기 공간은 압력 매체인 액체가 충전됨과 더불어, 도시되지 않은 주입구 및 배출구로부터 액체를 유출입(流出入)시킴으로써 피스톤(55)을 상하로 이동시켜, 하부 플레이트(54)를 통해 뒤에 설명되는 캐비티 블록(63)에 소정의 압력을 부여한다.
하부금형 체이스(60)는, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 중간 베이스(43) 및 상기 고정 프레임(44)으로 형성된 공간 내에 설치되는 것으로, 프레임 형상의 홀더 베이스(61)의 바깥쪽 면에 측면 커버(61a)가 설치됨과 더불어, 상기 홀더 베이스(61) 내에 백 플레이트(62)가 배치되어 있다. 한편, 본 실시형태는 기판(1) 2매를 동시에 성형할 수 있는 구성으로서, 하부금형 체이스(60) 내에는 2조의 구성부품을 구비하고 있으나, 1매를 설치해도 좋은바, 매수는 한정되지 않는다. 상기 백 플레이트(62)는, 상기 하부금형 다이 세트(41)의 하부 플레이트(54)에 입설된 서포트 핀(54a)에 의해 지지됨과 더불어, 하부 플레이트(54)에 삽통된 숄더 볼트(62a)에 의해 빠지지 않도록 되어 있다. 그리고, 상기 백 플레이트(62)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 그 상부면 중앙부에 캐비티 블록(63)이 재치(載置)됨과 더불어, 그 상부면 외주 가장자리부에 스프링(62b)을 매개로 프레임 형상의 프레임 가이드(65)를 지지하도록 되어 있다. 상기 프레임 가이드(65)는, 상기 스프링(62b)에 의해 상기 캐비티 블록(63)의 상부면으로부터 위쪽으로 돌출하도록 밀어 붙여져 있다. 또, 상기 프레임 가이드(65)는, 그 내주 가장자리 부위에 기판(1)을 위치 결정하기 위한 환상의 계단부(65a)가 형성되어 있는 한편, 그 상부면으로부터 상기 백 플레이트(62)에 입설된 안내 핀(62c)이 출입가능하게 돌출되어 있다. 더욱이, 상기 프레임 가이드(65)에는, 수작업으로 기판(1)을 세트할 때의 위치결정작업 및 취출작업을 용이하게 하기 위한 절결부(65b)가 형성되어 있다.
또, 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 백 플레이트(62)의 하방 측에 배치된 트랜스퍼 플레이트(64)는, 상기 하부금형 다이 세트(41)의 연결 샤프트(50)를 매개로 지지되어 있다. 상기 트랜스퍼 플레이트(64)는, 스프링(66a)의 탄발력으로 밀어붙여지는 트랜스퍼 핀(66)의 하방부를 삽통하도록 되어 있다. 한편, 상기 트랜스퍼 핀(66)의 상방부는 백 플레이트(62) 및 캐비티 블록(63)에 대해 출입가능하게 삽통되어 있고, 그 선단 부분은 뒤에 설명되는 수지 저류부(69)에 삽통하고 있다. 그 때문에, 상기 트랜스퍼 핀(66)은, 전동모터(31)를 구동시켜 상하로 이동시킴으로써, 캐비티 블록(63)에 공급된 수지밀봉재료(9)에 일정한 압력을 부여함과 더불어, 성형 후의 성형품(3)을 돌출시킬 수 있게 되어 있다.
캐비티 블록(63)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 평면으로 대략 사각형상을 갖고, 그 상부면에 형성된 오목부(67) 내에 반구상(半球狀)의 캐비티부(68)가 격자모양으로 배치됨과 더불어, 상기 오목부(67)의 대향하는 양변을 따라 수지 저류부(69)가 형성되어 있다. 상기 수지 저류부(69)는, 연통로(70)를 통해 상기 오목부(67)에 연통됨과 더불어, 그 소정 위치에 트랜스퍼 핀(66)을 삽통시킬 수 있는 핀 구멍(71)이 형성되어 있다. 또, 상기 오목부(67)에 연통하는 위치에, 캐비티 블록(63) 내의 수지 충전압력을 검지할 수 있는 압력센서(72)가 설치되어 있다.
승강장치(80)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(10)의 하부면에 설치된 서포트 샤프트(81)의 하단부에 너트(82)가 배치되어 있다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 너트(82)를 전동모터(83)로 회전 이동시켜, 볼 나사(84)의 상단부에 설치된 가이드 플레이트(85)를 상하로 이동시킴으로써, 상기 가이드 플레이트(85)의 모서리 부분에 설치된 가이드 샤프트(86)를 상하로 이동시킨다. 또, 이웃하는 1쌍의 가이드 샤프트(86)의 상단부는 아래쪽 조인트(87)에 의해 연결되어 있다.
보유지지장치(90)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 수지밀봉 전후의 기판(1)을 흡인해서 보유지지하기 위한 장치로서, 베이스 플레이트(10)의 대기위치를 향해 왕복 이동가능함과 더불어, 상하 이동가능하게 지지되어 있다. 또, 보유지지장치(90)도 하부금형 체이스(60)와 마찬가지로 2매를 설치한 구성이다. 그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 보유지지장치(90)는, 장방형의 상부 플레이트(91)에, 4개 1조의 포스트(92)에 의해 2매의 정방형 하부 플레이트(93)가 각각 매달려 있다.
또, 상기 상부 플레이트(91)와 상기 하부 플레이트(93) 사이에는, 고무 재료 등으로 된 완충부재(94)가 4귀퉁이에 합계 4곳에서 협지되도록 되어 있고, 그 위치는 앞에서 설명한 트랜스퍼 핀(66)의 축심(軸心) 상에 배치되어 있다. 더욱이, 상기 상부 플레이트(91)는, 그 양측 하부면 가장자리부에 형성된 안내부(95)를 매개로 가이드 샤프트(96)를 축심 방향으로 슬라이드 가능하게 지지하고 있다. 그리고, 상기 가이드 샤프트(96, 96)는, 항상 바깥쪽으로 밀어붙이도록 스프링(96a)이 각각 조립되어 있음과 더불어, 그 선단부에 설치된 연결 바(97)에 의해 연결되어 있다. 그리고, 상기 연결 바(97)의 양단부에는 걸림편(97a)이 각각 형성되어 있다.
한편, 하부 플레이트(93)는, 그 하부면에 스폰지 등으로 된 판상의 당접부재(98)가 접착되어 있다. 상기 판상의 당접부재(98)는, 그 하부면의 가장 깊은 밑면에 정방형의 오목부(98a)가 형성됨과 더불어, 최하부 면과의 사이에 약간의 간극을 형성하도록 격자모양의 볼록부(98b)가 형성되어 있다. 그리고, 흡인 파이프(99)가 상기 오목부(98a)에 각각 연통하여 상기 기판(1)을 흡인가능하게 되어 있다.
한편, 상기 보유지지장치(90)는, 반송거리 및 반송기능을 높인 언로더 장치를 이용해도 좋음은 물론이다.
디스펜서 장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 도시되지 않은 구동장치에 의해 베이스 플레이트(10) 상의 대기위치(P)를 향해 왕복 이동가능하다. 그리고, 상기 디스펜서 장치(100)는, 대기위치(P)로 인출된 하부금형 다이 세트(41)의 캐비티 블록(63)에, 계량(計量)된 액상의 수지밀봉재료(9)를 주입한다.
다음에는, 본 실시형태에 따른 수지밀봉장치에 의한 밀봉방법을 주로 해서 도 10∼도 14도에 따라 설명한다.
먼저, 전동모터(14)를 구동해서 볼 나사(15)를 회전 이동시킴으로써, 도 4에서 2점 쇄선으로 나타낸 대기위치(P)까지 슬라이드 플레이트(30)를 슬라이드 이동시킨다. 그리고, 노출된 프레임 가이드(65)의 환상 계단부(65a)에 기판(1)을 수동 또는 도시되지 않은 인로더(inloader) 장치로 위치 결정한다.
본 실시형태에서는, 프레임 가이드(65)에 환상 계단부(65a)가 형성되어 있기 때문에, 기판(1)을 수동으로 위치 결정하는 작업이 간단하면서도 정확하게 된다. 또, 프레임 가이드(65)에 절결부(65b)가 형성되어 있기 때문에, 작업자가 기판(1)을 위치 결정할 때에, 기판(1)을 잡는 손가락을 놓아줄 수 있어서, 기판(1)을 수동으로 위치 결정하는 작업이 간단하면서도 정확하게 된다.
한편, 상기 기판(1)의 위치결정은 프레임 가이드(65)에 설치한 위치결정 핀(도시되지 않음)으로 실행해도 좋다.
그리고, 전동모터(14)를 구동해서 상기 볼 나사(15)를 역회전시킴으로써, 캐비티 블록(63)을 성형위치까지 이동시키면(도 10의 (A)), 위쪽 조인트(36)가 아래쪽 조인트(87)에 걸어 맞춰진다(도 6).
한편, 본 실시형태에 의하면, 기판(1)은 프레임 가이드(65)의 내주 가장자리 부위에 위치결정되어 있고, 상기 프레임 가이드(65)는 캐비티 블록(63)의 상부면으로부터 위쪽으로 돌출하도록 밀어붙여져 있다. 그 때문에, 상기 기판(1)은 매달린 상태로 되어 있다. 그 결과, 캐비티 블록(63)이 성형위치까지 이동할 때에 진동이나 충격 등이 가해져도, 기판(1)에 탑재되어 있는 광반도체소자(2) 또는 상기 광반도체소자(2)와 기판(1)을 접속하는 Au 와이어가 상기 캐비티 블록(63)에 닿는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 전동모터(83)를 구동하면, 너트(82)에 나사결합되는 볼 나사(84)가 회전 이동해서, 가이드 샤프트(86)를 밀어올림으로써, 아래쪽 조인트(87) 및 위쪽 조인트(36)를 매개로 플레이트(51) 및 홀더(52)를 밀어올린다. 그 때문에, 상기 홀더(52)에 입설된 연결 샤프트(53)에 의해 하부 플레이트(54), 서포트 핀(54a)이 밀어올려지고, 백 플레이트(62)가 밀어올려진다. 그 결과, 상기 백 플레이트(62)에 스프링(62b)을 매개로 탄성적으로 지지되어 있는 프레임 가이드(65)가 상승하고, 기판(1)도 상승한다. 그리고, 안내 핀(62c)이 안내구멍(23)에 끼워 넣어져 소정의 위치에 정확하게 위치결정됨과 더불어, 상기 기판(1)이 상부금형 체이스(22)의 하부면에 압접(壓接)된다(도 10의 (B)).
한편, 상기 하부 플레이트(54)가 상승할 때, 하부 플레이트(54)에 연결된 피스톤(55)이 상승하고, 큰 직경부(55a)의 상부면에 존재하고 있던 액체는 도시되지 않은 배출구로부터 배출되어, 하부 플레이트(54)의 동작에 추종한다.
도시되지 않은 진공장치를 구동함으로써, 상부금형 체이스(22)의 하부면에 형성된 흡인구멍(24)이 기판(1)을 흡착해서 보유지지한 후, 전동모터(83)를 구동함으로써 캐비티 블록(63)을 하강시킨다(도 11의 (A)). 한편, 캐비티 블록(63)이 하강하기 전에 프레임 가이드(65)가 스프링(62b)의 탄발력으로 기판(1)을 상부금형 체이스(22)의 하부면에 압압하고 있기 때문에, 기판(1)이 뒤로 휘거나 밑으로 처지지 않게 된다.
그리고, 전동모터(14)를 구동함으로써, 하부금형 세트(40)를 성형위치로부터 대기위치(P)까지 재차 이동시킨다. 그 다음에, 디스펜서 장치(100)를 상기 캐비티 블록(63)의 상방까지 슬라이드 이동시킨 후, 캐비티부(68)에 계량된 액상의 수지밀봉재료(9)를 주입한다(도 11의 (B)).
이어, 전동모터(14)를 구동해서 볼 나사(15)를 역회전시켜, 슬라이드 플레이트(30)를 성형위치로 복귀시킴으로써, 위쪽 조인트(36)와 아래쪽 조인트(87)가 걸어 맞춰진다. 그리고, 가동 프레임(47)이 상승하고, 상부금형 체이스(22)의 하부면에 밀봉재(45)를 밀착시킨 후, 도시되지 않은 진공발생장치를 구동함으로써, 공기통로(26)를 통해 상부금형 체이스(22)와 중간 베이스(43) 사이에 형성된 밀폐공간의 공기를 배출시켜 소정의 압력까지 감압시킨다(도 12의 (A)).
더욱이, 전동모터(83)를 구동함으로써, 너트(82)에 나사 결합되는 볼 나사(84)가 회전 이동해서 가이드 샤프트(86)를 밀어올림으로써, 아래쪽 조인트(87) 및 위쪽 조인트(36)를 매개로 플레이트(51) 및 홀더(52)를 밀어올린다. 그 때문에, 상기 홀더(52)에 입설된 연결 샤프트(53)를 매개로 하부 플레이트(54)와 서포트 핀(54a)이 밀어올려지고, 백 플레이트(62)가 밀어올려진다. 그 결과, 상기 백 플레이트(62)에 스프링(62b)을 매개로 탄성적으로 지지되어 있는 프레임 가이드(65)가 상승한다.
한편, 상기 하부 플레이트(54)가 상승할 때, 하부 플레이트(54)에 연결된 피스톤(55)이 상승하고, 큰 직경부(55a)의 상부면에 존재하고 있던 액체가 도시되지 않은 배출구로부터 배출되어, 하부 플레이트(54)의 동작에 추종한다.
그리고, 안내 핀(62c)이 안내구멍(23)에 끼워 넣어져 소정의 위치에 정확하게 위치 결정되어, 소정 위치에 보유지지되어 있는 기판(1)이 환상 계단부(65a)에 끼워진다. 그리고, 상기 기판(1)이, 상부금형 체이스(22)의 하부면과, 프레임 가이드(65) 및 캐비티 블록(63)에 의해 협지된다(도 12의 (B)). 그 때문에, 캐비티부(68) 내의 수지밀봉재료(9)에 기판(1)에 실장된 광반도체소자(2)가 침지된다. 이 공정에서, 상부금형 체이스(22)에 미리 보유지지되어 있는 기판(1)의 광반도체소자(2) 및 이 광반도체소자(2)에 접속된 와이어 등이, 캐비티 블록(63)의 캐비티부(68)에 주입된 수지밀봉재료(9)에 접할 때까지는 비교적 고속으로 이동하고, 그 후에는 저속이면서 저압력으로 금형 체결을 실행한다.
다음에는, 도시되지 않은 가압장치를 구동함으로써, 피스톤(55)의 큰 직경부(55a)의 하부에 액체를 주입해서 가압하고, 금형 체결을 실행한다.
상부금형 체이스(22)와 캐비티 블록(63)이 기판(1)을 매개로 밀착되면, 캐비티부(68)에서 잉여(剩餘)의 수지밀봉재료(9)는 연통로(70)를 거쳐 수지 저류부(69)로 유입된다. 그리고, 전동모터(31)를 구동해서 트랜스퍼 핀(66)을 상하로 이동시킴으로써, 수지밀봉재료(9)의 주입량의 변동을 해소함과 더불어, 캐비티부(68)에 소정의 압력을 부여한다. 트랜스퍼 핀(66)의 상하이동은, 하부금형 캐비티 블록(63)에 설치된 압력센서(72)가 검지한 압력에 기초해서, 설정압력에 도달하도록 전동모터(31)에 의해 제어됨과 더불어, 피스톤(55)에 의해 필요 최소한도의 금형체결압력을 발생하도록 제어된다. 그리고, 트랜스퍼 핀(66)의 동작에 의해, 압력센서(72)가 검지한 압력에 비례하도록 도시되지 않은 상기 가압장치로 금형 체결력을 증가시켜, 최종의 금형 체결이 실행되도록 한다.
소정의 경화시간이 경과한 후, 전동모터(31)를 구동해서 트랜스퍼 핀(66)을 하강시킴으로써, 상기 트랜스퍼 핀(66)을 경화된 수지밀봉재료(9)로부터 분리한다. 그 다음에, 가동 프레임(47)을 하강시킴과 더불어 가압장치를 정지시켜 무부하상태로 한 후, 전동모터(83)를 구동해서 캐비티 블록(63)을 하강시킨다. 상부금형 체이스(22)의 진공발생장치는 순간적으로 공기를 토출(吐出)한 후 정지한다. 그리고, 성형품(3)은, 캐비티 블록(63)과 경화된 수지밀봉재료(9)가 달라붙음으로써, 상기 캐비티 블록(63)에 따라 하강한다(도 13의 (A)).
전동모터(14)를 구동해서 하부금형 세트(40)를 대기위치(P)로 이동시킨 후, 보유지지장치(90)가 상기 하부금형 세트(40)의 바로 위쪽까지 슬라이드 이동하도록 한다. 그리고, 보유지지장치(90)의 도시되지 않은 구동장치에 의해, 연결 바(96)를 안쪽으로 끌어들인 후, 소정의 위치까지 하강시킨다. 그리고, 도시되지 않은 상기 구동장치를 해방하고, 측면 커버(61a)에 걸림편(97a)을 걸어줌으로써, 당접부재(98)의 하부면에 기판(1)을 접하도록 함과 더불어, 상기 기판(1)의 외주 가장자리부를 상기 당접부재(98)와 프레임 가이드(65)로 협지한다(도 13의 (B)). 그 다음에, 흡인 파이프(99)를 통해 흡인함으로써, 당접부재(98)를 성형품(3)의 기판(1)에 흡착시킨다. 상기 측면 커버(61a)에 걸림편(97a)을 걸어줌으로써, 뒤에 설명되는 트랜스퍼 핀(66)을 돌출시켰을 때에 보유지지장치(90)에 부하되는 충격력을 효과적으로 흡수할 수 있다.
전동모터(31)를 구동시켜 트랜스퍼 핀(66)을 상승시킴으로써, 핀 구멍(71) 내에서 경화된 불필요한 수지(4)를 돌출시키고, 프레임 가이드(65)가 기판(1)의 외주 가장자리부를 스프링(62b)의 탄발력으로 밀어올림과 더불어, 당접부재(98)의 흡인력으로 기판(1)을 흡인함으로써, 캐비티 블록(63)으로부터 성형품(3)을 휘어지지 않게 이형한다(도 14). 이때, 캐비티 블록(63)에 강고하게 붙어 경화된 수지밀봉재료(9)로 형성된 성형부(6)의 외주를 복수의 트랜스퍼 핀(66)으로 돌출시킴과 더불어, 기판(1)의 외주 가장자리부분을 프레임 가이드(65)의 환상 계단부(65a)에 의해 밀어올린다. 더욱이, 기판(1)의 투영면 전체를 당접부재(98)에 의해 흡인함으로써, 성형부(6)가 캐비티 블록(63)의 오목부(67)로부터 강력하면서 균형있게 이형된다. 더 나아가서, 이형 시에 생기는 트랜스퍼 핀(66)의 충격력은 당접부재(98)와 완충부재(94)에 흡수되어 완화된다. 그 때문에, 성형품(3)의 기판(1)이 파손되지 않을 뿐만 아니라, 광반도체소자(2)의 파손도 방지할 수 있다.
또, 당접부재(98)의 하부면을 격자모양으로 형성함으로써, 균일한 흡착력을 확보할 수 있게 됨과 더불어, 기판(1)의 휘어짐을 최소로 할 수 있기 때문에, 기판(1)의 손상을 방지할 수 있다.
그리고, 보유지지장치(90)에 설치된 완충부재(94)는 앞에서 설명한 트랜스퍼 핀(66)의 축심 상에 설치되어 있기 때문에, 기판(1)을 트랜스퍼 핀(66)으로서 돌출시켰을 때에, 기판(1)에 여분의 모멘트 하중이 부하되지 않아, 손상을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있다.
마지막으로, 전동모터(31)를 구동해서 트랜스퍼 핀(66)을 원래의 위치로 되돌리는 한편, 보유지지장치(90)의 도시되지 않은 구동장치를 구동해서 연결 바(96)를 끌어들인 후, 기판(1)을 흡착한 그대로의 상태로 보유지지장치(90)를 위쪽으로 이동시킨다. 그리고, 상기 보유지지장치(90)를 원래의 위치까지 슬라이드 이동시킨 후, 성형품(3)을 확보한다. 이후, 마찬가지의 작업을 되풀이(반복)함으로써, 수지밀봉작업을 연속적으로 실행할 수 있다.
앞에서 설명한 기판으로는 세라믹 기판을 예시하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 금속 기판이나 유리 에폭시수지 등으로 된 수지 기판이어도 좋다.
또, 반도체소자는, 상기 기판의 한쪽 면에 한정되지 않고, 양면에 실장된 것이어도 좋음은 물론이다.
더욱이, 본 실시형태에서는 완충부재(94)가 고무인 경우를 예시하였으나, 예컨대 스프링과 같은 탄성을 가진 것이면 좋다.
그리고, 본 실시형태에서는 판상의 당접부재(98)로는 스폰지를 예시하였으나, 재질은 특별히 한정되지 않고, 알루미늄이나 강철과 같은 금속제이어도 좋다. 특히, 본 실시형태에서는, 판상의 당접부재(98) 하부면에 밑면이 정방형인 오목부(98a) 및 격자모양의 볼록부(98b)를 배치하는 경우에 대해 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 가장 휘어짐이 큰 당접부재의 중앙부에 볼록부를 형성하고, 그 볼록부를 중심으로 해서 오목부를 방사상으로 형성해도 좋다.
본 발명은, 앞에서 설명한 실시형태에 따른 수지밀봉장치에 한정되지 않고, 양면에 반도체소자를 실장한 기판을 수지밀봉하는 수지밀봉장치에 적용해도 좋음은 물론이다.
1：기판
2：광반도체소자
3：성형품
5：반도체장치
9：수지밀봉재료
10：베이스 플레이트
11：타이 바
12：플래튼
13：가이드 레일
20：상부금형 세트
22：상부금형 체이스
24：흡인구멍
30：슬라이드 플레이트
40：하부금형 세트
41：하부금형 다이 세트
55：피스톤
60：하부금형 체이스
62：백 플레이트
62a：숄더 볼트
62b：스프링
62c：안내 핀
63：캐비티 블록
64：트랜스퍼 플레이트
65：프레임 가이드
65a：환상 계단부
65b：절결부
66：트랜스퍼 핀
67：오목부
68：캐비티부
69：수지 저류부
70：연통부
71：핀 구멍
72：압력센서
80：승강장치
90：보유지지장치
91：상부 플레이트
93：하부 플레이트
94：완충부재
98：판상의 당접부재
98a：오목부
99：흡인 파이프
100：디스펜서 장치

Claims (7)

  1. 하부면에 기판을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비한 상부금형 세트와,
    상부면에 캐비티부를 가진 캐비티 블록을 탑재하고 또한 베이스 플레이트를 따라 성형위치 및 대기위치의 사이를 수평이동기구에 의해 왕복 이동가능한 하부금형 세트로 이루어지되,
    상기 성형위치에 위치하는 상기 캐비티 블록을 금형체결기구로 상하로 이동시킴으로써, 상기 상부금형 세트의 하부면과 상기 하부금형 세트의 캐비티 블록에 의해 전자부품을 실장한 상기 기판을 협지해서 금형으로 체결하고, 상기 캐비티부에 공급된 수지밀봉재료에 상기 기판의 전자부품을 침지해서 수지밀봉하는 수지밀봉장치로서,
    상기 캐비티 블록의 외주 중 적어도 대향하는 2변에 프레임 가이드를 배치하고, 상기 기판의 외주 가장자리부를 상기 프레임 가이드로 밀어올려 이형하도록 되어 있으며,
    상기 프레임 가이드가, 상기 캐비티 블록으로부터 성형품을 이형하는 방향으로 탄발력에 의해 밀어붙여지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 수지밀봉장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 프레임 가이드가, 상기 캐비티 블록의 외주를 에워싸는 프레임 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지밀봉장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프레임 가이드가, 상기 기판의 외주 가장자리부를 위치 결정할 수 있는 위치결정용 계단부를 형성한 것을 특징으로 하는 수지밀봉장치.
  5. 제1항에 있어서, 캐비티 블록을 사이에 두고 대향하는 프레임 가이드의 적어도 1변에, 기판을 끌어올리기 위한 절결부를 형성한 것을 특징으로 하는 수지밀봉장치.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 캐비티부에 공급된 수지밀봉재료에 소정의 압력을 부여하는 트랜스퍼 핀을 구비하고,
    하부면에 배치되고 또한 기판에 닿는 당접부재와, 이형 시에 상기 당접부재에 부하되는 충격력을 완충하는 완충부재를 가진 보유지지장치를 구비하되,
    캐비티 블록과, 상기 보유지지장치의 당접부재에 의해 협지된 수지밀봉 후의 상기 기판을, 상기 캐비티 블록으로부터 상기 트랜스퍼 핀으로 돌출시켜, 상기 트랜스퍼 핀을 이형에도 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 수지밀봉장치.
  7. 하부면에 기판을 보유지지할 수 있는 보유지지기구를 구비한 상부금형 세트와,
    상부면에 캐비티부를 가진 캐비티 블록을 탑재하고 또한 베이스 플레이트를 따라 성형위치 및 대기위치의 사이를 수평이동기구를 매개로 왕복 이동가능한 하부금형 세트로 이루어진 수지밀봉장치를 이용해서,
    상기 캐비티부에 공급된 수지밀봉재료에 상기 기판에 실장된 전자부품을 침지하여 수지밀봉하는 수지밀봉방법으로서,
    상기 하부금형 세트를 대기위치에 이동시킨 후, 상기 캐비티 블록의 외주 중, 적어도 대향하는 2변에 배치한 프레임 가이드에, 하부면에 전자부품를 실장한 상기 기판을 위치 결정하는 공정과,
    상기 하부금형 세트를 성형위치로 이동시킴과 더불어, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 상승시켜 상기 기판을 상기 상부금형 세트의 보유지지기구에 보유지지시키는 공정과,
    상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 하강시킴과 더불어, 상기 하부금형 세트를 상기 대기위치로 이동시키는 공정과,
    상기 캐비티 블록의 캐비티부에 수지밀봉재료를 공급하는 공정과,
    상기 하부금형 세트를 성형위치로 이동시킨 후, 상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 상승시킴으로써, 상기 상부금형 세트와, 상기 하부금형 세트의 캐비티 블록 및 상기 프레임 가이드로 상기 기판을 금형으로 체결함으로써, 수지밀봉하는 공정과,
    상기 캐비티 블록 및 프레임 가이드를 하강시킴과 더불어, 수지밀봉된 상기 기판의 외주 가장자리부를 상기 프레임 가이드로 밀어올려 이형하는 공정을 구비하여 이루어지되,
    상기 프레임 가이드가, 상기 캐비티 블록으로부터 성형품을 이형하는 방향으로 탄발력에 의해 밀어붙여지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 수지밀봉방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109590382A (zh) * 2018-11-02 2019-04-09 永康市腾毅汽车模具有限公司 一种侧抽芯斜导柱

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102709787B (zh) * 2012-05-29 2015-06-17 胡立光 换向器压注模具的自动脱模方法及其装置
KR101423267B1 (ko) 2013-06-05 2014-07-25 주식회사 씨티랩 반도체 소자 구조물 성형장치
KR101463944B1 (ko) * 2013-06-28 2014-11-26 주식회사 참테크 수지성형 금형장치
JP5854096B1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-09 第一精工株式会社 樹脂封止装置
JP6491508B2 (ja) * 2015-03-23 2019-03-27 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂封止装置及び樹脂成形品の製造方法
CN104908190B (zh) * 2015-06-17 2018-04-20 苏州迈瑞微电子有限公司 塑封模具
NL2016011B1 (en) 2015-12-23 2017-07-03 Besi Netherlands Bv Press, actuator set and method for encapsulating electronic components with at least two individual controllable actuators.
JP6079925B1 (ja) * 2016-03-30 2017-02-15 第一精工株式会社 樹脂封止装置及び樹脂封止装置の異常検知方法
JP6742273B2 (ja) * 2017-05-18 2020-08-19 アピックヤマダ株式会社 モールド金型及び樹脂モールド方法
JP6482616B2 (ja) * 2017-08-21 2019-03-13 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形品製造方法
KR102030529B1 (ko) * 2018-02-27 2019-10-10 문영엽 플립칩 패키지 몰딩 장치 및 방법
CN109103115B (zh) * 2018-08-15 2020-05-26 临沂金霖电子有限公司 一种防黏的半导体封装工艺及用于半导体封装工艺的模具
JP2020185754A (ja) * 2019-05-17 2020-11-19 Ｔｏｗａ株式会社 成形型、樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法
JP7277936B2 (ja) * 2020-04-28 2023-05-19 アピックヤマダ株式会社 樹脂モールド装置
JP2023176518A (ja) * 2022-05-31 2023-12-13 アピックヤマダ株式会社 樹脂封止装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119971A (ja) * 1997-06-30 1999-01-26 Tsukuba Seiko Kk 封止成形装置
JP2005053143A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Apic Yamada Corp 樹脂モールド方法および樹脂モールド装置
KR20060065769A (ko) * 2004-12-10 2006-06-14 주식회사 쎄크 칩 본딩장치
KR20100001690A (ko) * 2008-06-27 2010-01-06 (주)티.에스정밀 반도체 패키지 제조용 금형 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1189270A3 (en) * 1996-07-12 2003-07-16 Fujitsu Limited Semiconductor device
JP4694615B2 (ja) * 2006-09-19 2011-06-08 第一精工株式会社 樹脂封止装置
JP5148175B2 (ja) * 2007-06-06 2013-02-20 住友重機械工業株式会社 樹脂封止装置および樹脂封止方法
CN101677071A (zh) * 2008-09-16 2010-03-24 玉晶光电股份有限公司 用于发光二极管封装工艺的脱模机构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119971A (ja) * 1997-06-30 1999-01-26 Tsukuba Seiko Kk 封止成形装置
JP2005053143A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Apic Yamada Corp 樹脂モールド方法および樹脂モールド装置
KR20060065769A (ko) * 2004-12-10 2006-06-14 주식회사 쎄크 칩 본딩장치
KR20100001690A (ko) * 2008-06-27 2010-01-06 (주)티.에스정밀 반도체 패키지 제조용 금형 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109590382A (zh) * 2018-11-02 2019-04-09 永康市腾毅汽车模具有限公司 一种侧抽芯斜导柱

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Publication number Publication date
JP5229292B2 (ja) 2013-07-03
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CN102555135A (zh) 2012-07-11
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TWI440104B (zh) 2014-06-01

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