KR101496033B1 - Wafer level molding apparatus - Google Patents

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이수영
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Abstract

A wafer level molding apparatus includes a first molding part which supports a wafer mounting semiconductor chips, a second molding part which faces the first molding part and includes a cavity for molding the semiconductor chips and a resin injection hole for injecting a molding resin to radially supply the molding reins from the center of the wafer to the edge of the wafer on the center of the cavity, and a port block which is connected to the second molding part to supply the molding resin through the resin injection hole.

Description

웨이퍼 레벨 몰딩 장치{WAFER LEVEL MOLDING APPARATUS}[0001] WAFER LEVEL MOLDING APPARATUS [0002]

본 발명의 실시예들은 웨이퍼 레벨 몰딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 칩들을 웨이퍼 상에 탑재한 후 상기 웨이퍼 상에서 상기 반도체 칩들에 대한 몰딩 공정을 수행하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a wafer level molding apparatus. And more particularly to a wafer level molding apparatus for mounting a plurality of chips on a wafer and then performing a molding process for the semiconductor chips on the wafer.

일반적으로, 반도체 패키지들을 성형하기 위한 몰딩 공정은 금형 내에 반도체 칩들이 탑재된 리드 프레임 또는 인쇄회로기판 등과 같은 기판을 배치하고 상기 금형의 캐버티(cavity) 내부로 에폭시 수지와 같은 몰딩 수지를 주입함으로써 이루어질 수 있다. 상기 몰딩 공정을 수행하기 위한 장치는 상기 캐버티 내부로 용융된 수지 또는 액상 수지를 주입하는 트랜스퍼 몰딩 방식과, 상기 캐버티 내부에 분말 형태의 몰딩 수지, 용융된 수지 또는 액상 수지를 공급하고 상형과 하형 사이에서 상기 몰딩 수지를 압축하여 성형하는 컴프레션 몰딩 방식의 장치로 구분될 수 있다.In general, a molding process for molding semiconductor packages is performed by disposing a substrate such as a lead frame or a printed circuit board on which semiconductor chips are mounted in a mold and injecting a molding resin such as epoxy resin into a cavity of the mold Lt; / RTI > The apparatus for performing the molding process includes a transfer molding method of injecting a molten resin or a liquid resin into the cavity, a method of supplying a molding resin, a molten resin or a liquid resin in powder form into the cavity, And a compression molding type device for compressing and molding the molding resin between the lower molds.

그러나, 최근 반도체 패키지의 소형화 추세에 따라 칩 사이즈 패키지 기술이 요구되고 있으며, 일 예로서 웨이퍼 상에서 직접 몰딩 공정을 수행하는 웨이퍼 레벨 패키지 기술이 개발되고 있다.However, in recent semiconductor package miniaturization trend, chip size package technology is required. As one example, a wafer level package technology for performing a direct molding process on a wafer is being developed.

상기 웨이퍼 레벨 패키지 기술의 일 예는 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0014657호에 개시되어 있다. 상기 공개특허공보 제10-2001-0014657호에 따르면, 웨이퍼 레벨 패키지를 제조하기 위한 압축 성형 장치는 상형과 하형을 포함하며 하형 상에 위치된 웨이퍼 상에 수지 태블릿이 공급될 수 있다. 상기 수지 태블릿은 상형과 하형 사이에서 용융되어 상기 웨이퍼 전면을 몰딩할 수 있다.An example of the wafer level package technology is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0014657. According to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2001-0014657, a compression molding apparatus for manufacturing a wafer level package includes a top mold and a bottom mold, and a resin tablet may be supplied on a wafer placed on the bottom mold. The resin tablet may melt between the upper mold and the lower mold to mold the entire surface of the wafer.

그러나, 상기와 같은 압축 성형 장치의 경우 웨이퍼 상의 수지 태블릿이 상형에 의해 압축되고 용융되어 상기 웨이퍼의 중앙 부위로부터 가장자리 부위로 흐르도록 구성되고 있으나, 상기 수지 태블릿을 압축하는 과정에서 상기 웨이퍼 상의 포스트 또는 반도체 칩 등과 같은 구조물들이 손상될 가능성이 있으며, 또한 상기 수지 태블릿이 충분히 용융되지 않는 경우 완성된 반도체 패키지에서 보이드 등의 결함이 발생될 수 있다.However, in the above-described compression molding apparatus, the resin tablet on the wafer is compressed and melted by the upper mold so as to flow from the central portion to the edge portion of the wafer. However, in the process of compressing the resin tablet, Semiconductor chips and the like may be damaged, and defects such as voids may occur in the completed semiconductor package when the resin tablet is not sufficiently melted.

본 발명의 실시예들은 웨이퍼 상의 구조물 손상을 방지하고 몰딩 수지를 균일하게 제공할 수 있는 트랜스퍼 몰딩 방식의 웨이퍼 레벨 몰딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a transfer molding type wafer level molding apparatus capable of preventing structure damage on a wafer and uniformly providing a molding resin.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 레벨 몰딩 장치는 반도체 칩들이 탑재된 웨이퍼를 지지하기 위한 제1 금형과, 상기 제1 금형과 마주하도록 배치되고 상기 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 캐버티를 가지며 상기 웨이퍼의 중앙 부위로부터 가장자리를 향하여 방사상으로 몰딩 수지가 공급되도록 상기 몰딩 수지를 주입하기 위한 수지 주입구가 상기 캐버티의 중앙 부위에 형성된 제2 금형과, 상기 수지 주입구를 통해 상기 몰딩 수지를 공급하기 위하여 상기 제2 금형과 연결된 포트 블록을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer level molding apparatus including a first mold for supporting a wafer on which semiconductor chips are mounted, a second mold disposed to face the first mold, And a resin injection port for injecting the molding resin so that the molding resin is radially supplied from a central portion of the wafer toward an edge of the wafer, the second mold being formed at a central portion of the cavity, And a port block connected to the second mold to supply a molding resin.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 금형은 상기 캐버티와 연결된 복수의 에어 벤트들을 구비할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the second mold may include a plurality of air vents connected to the cavity.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 에어 벤트들은 상기 캐버티의 가장자리로부터 방사상으로 연장할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the air vents may extend radially from the edge of the cavity.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 금형이 장착되는 제1 마스터 다이와 상기 제2 금형이 장착되는 제2 마스터 다이가 구비될 수 있으며, 상기 제1 금형과 제2 금형은 상기 제1 마스터 다이와 제2 마스터 다이에 각각 탄성적으로 장착될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a first master die on which the first mold is mounted and a second master die on which the second mold is mounted may be provided, and the first and second molds may include the first master Can be resiliently mounted to the die and the second master die, respectively.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 금형은 상기 캐버티와 연결된 복수의 에어 벤트들을 구비할 수 있으며, 상기 제2 마스터 다이에는 상기 에어 벤트들을 개폐하기 위하여 상기 제2 금형을 관통하여 상기 에어 벤트들 내측으로 각각 돌출 가능하도록 개폐 부재들이 장착될 수 있다. 상기 개폐 부재들은 상기 제1 및 제2 마스터 다이들에 기 설정된 클램프 압력이 인가되는 경우 상기 에어 벤트들 내측으로 돌출되어 상기 에어 벤트들을 차단할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the second mold may include a plurality of air vents connected to the cavity, and the second master die may include a plurality of air vents through the second mold to open and close the air vents, Opening members may be mounted so as to protrude from the inside of the air vents. The opening and closing members may protrude inward of the air vents to block the air vents when a predetermined clamp pressure is applied to the first and second master dies.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 칩들에 대한 몰딩 공정은 상기 에어 벤트들이 개방되는 제1 클램프 압력에서 수행될 수 있으며, 상기 캐버티 내에 상기 몰딩 수지가 채워진 후 상기 에어 벤트들을 차단하기 위하여 상기 제1 클램프 압력보다 높은 제2 클램프 압력이 인가될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the molding process for the semiconductor chips may be performed at a first clamp pressure at which the air vents are opened, and after the mold resin is filled in the cavity, A second clamp pressure higher than the first clamp pressure may be applied.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 개폐 부재들은 상기 제2 마스터 다이에 탄성적으로 장착될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the opening and closing members may be resiliently mounted on the second master die.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 개폐 부재들은 상기 제2 마스터 다이에 장착되는 제1 개폐 부재와, 상기 제2 금형 내에 배치되며 상기 클램프 압력이 인가되는 경우 상기 제1 개폐 부재에 의해 가압되는 제2 개폐 부재와, 상기 클램프 압력이 제거된 후 상기 제2 개폐 부재를 상기 제2 금형 내측으로 복귀시키기 위한 탄성 부재를 각각 포함할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the opening / closing members may include a first opening / closing member mounted on the second master die, and a second opening / closing member disposed in the second metal mold and pressurized by the first opening / closing member when the clamping pressure is applied A second opening and closing member, and an elastic member for returning the second opening and closing member to the inside of the second mold after the clamp pressure is removed.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 칩들에 대한 몰딩 공정을 수행하는 동안 상기 제2 금형은 상기 웨이퍼의 가장자리 부위에 밀착될 수 있으며, 상기 제2 금형은 상기 몰딩 공정에서 상기 웨이퍼의 가장자리가 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼의 가장자리 부위에 밀착되는 탄성 부재를 포함할 수 있다.According to embodiments of the present invention, during the molding process for the semiconductor chips, the second mold may be brought into close contact with the edge portion of the wafer, and the second mold may be formed such that the edge of the wafer And an elastic member which is brought into close contact with an edge portion of the wafer to prevent damage.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 레벨 몰딩 장치는 웨이퍼를 지지하는 제1 금형과 상기 웨이퍼 상의 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 캐버티를 갖는 제2 금형을 포함할 수 있다. 상기 제2 금형에는 상기 캐버티 내부로 몰딩 수지를 주입하기 위한 수지 주입구가 구비되며, 상기 수지 주입구를 통하여 상기 몰딩 수지를 공급하기 위한 포트 블록이 결합될 수 있다. 특히, 상기 수지 주입구는 상기 몰딩 수지가 상기 웨이퍼의 중앙 부위로부터 가장자리 부위를 향하여 방사상으로 확산되도록 상기 캐버티의 중앙 부위에 구비될 수 있다.According to embodiments of the present invention as described above, the wafer level molding apparatus may include a second mold having a first mold supporting the wafer and a cavity for molding the semiconductor chips on the wafer. The second mold may be provided with a resin injection port for injecting a molding resin into the cavity, and a port block for supplying the molding resin through the resin injection port may be coupled. In particular, the resin injection port may be provided at a central portion of the cavity so that the molding resin is radially diffused from the central portion of the wafer toward the edge portion.

상기 몰딩 수지는 상기 포트 블록 내에서 충분히 용융된 상태에서 상기 수지 주입구를 통해 공급될 수 있으므로 상기 몰딩 수지의 주입 과정에서 상기 반도체 칩들의 손상의 충분히 방지될 수 있으며, 또한 상기 몰딩 수지가 상기 웨이퍼의 중앙 부위로부터 방사상으로 균일하게 확산될 수 있으므로 상기 웨이퍼 레벨 몰딩 공정을 수행하는 동안 보이드 등의 결함 발생률이 크게 감소될 수 있다.Since the molding resin can be supplied through the resin injection port in a sufficiently melted state in the port block, the damage of the semiconductor chips can be sufficiently prevented in the injection process of the molding resin, It can be uniformly radially diffused from the central portion, so that the incidence of defects such as voids during the wafer level molding process can be greatly reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 몰딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제2 금형을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 에어 벤트들의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 개폐 부재들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 금형의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view illustrating a wafer level molding apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a schematic bottom view for explaining the second mold shown in Fig.
3 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air vents shown in Fig.
4 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the opening and closing members shown in Fig.
5 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the second mold shown in Fig.

이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the invention. However, the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms. The following examples are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention, rather than being provided so as to enable the present invention to be fully completed.

하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.When an element is described as being placed on or connected to another element or layer, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements or layers may be placed therebetween It is possible. Alternatively, if one element is described as being placed directly on or connected to another element, there can be no other element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and / or portions, but the items are not limited by these terms .

하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as will be understood by those skilled in the art having ordinary skill in the art, unless otherwise specified. These terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and the description of the present invention, and are to be interpreted as being ideally or externally grossly intuitive It will not be interpreted.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic illustrations of ideal embodiments of the present invention. Thus, changes from the shapes of the illustrations, e.g., changes in manufacturing methods and / or tolerances, are those that can be reasonably expected. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shapes of the areas illustrated in the drawings, but include deviations in the shapes, the areas described in the drawings being entirely schematic and their shapes Is not intended to illustrate the exact shape of the area and is not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 몰딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제2 금형을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.FIG. 1 is a schematic structural view for explaining a wafer level molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic bottom view for explaining a second mold shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 몰딩 장치(10)는 반도체 웨이퍼(20) 상에 본딩 공정을 통하여 복수의 반도체 칩들(30)을 탑재하고, 이어서 상기 반도체 칩들(30)을 몰딩 수지(40)를 이용하여 몰딩하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 상기 웨이퍼 레벨 몰딩 장치(10)는 일반적인 몰딩 공정과는 다르게 웨이퍼 레벨에서 상기 반도체 칩들(30)에 대한 몰딩 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a wafer level molding apparatus 10 according to an embodiment of the present invention mounts a plurality of semiconductor chips 30 on a semiconductor wafer 20 through a bonding process, May be used to mold the chips 30 with the molding resin 40. [ In particular, the wafer level molding apparatus 10 may be used to perform a molding process for the semiconductor chips 30 at a wafer level, unlike a typical molding process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몰딩 장치(10)는 복수의 반도체 칩들(30)이 탑재된 웨이퍼(20)를 지지하기 위한 제1 금형(100)과 상기 제1 금형(100)과 마주하도록 배치되고 상기 반도체 칩들(30)을 몰딩하기 위한 캐버티(202)를 갖는 제2 금형(200)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 제2 금형(200)에는 상기 캐버티(202) 내부로 몰딩 수지(40)를 주입하기 위한 수지 주입구(204)가 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the molding apparatus 10 includes a first mold 100 for supporting a wafer 20 on which a plurality of semiconductor chips 30 are mounted, a second mold 100 for supporting the first mold 100, And a second mold 200 having a cavity 202 for molding the semiconductor chips 30. Particularly, the second mold 200 may be provided with a resin injection port 204 for injecting the molding resin 40 into the cavity 202.

상기 수지 주입구(204)는 상기 캐버티(202)의 중앙 부위에 형성될 수 있으며 상기 제2 금형(200)에는 상기 수지 주입구(204)와 연결되어 상기 몰딩 수지(40)를 공급하기 위한 포트 블록(300)이 장착될 수 있다. 상기와 같이 수지 주입구(204)가 상기 캐버티(202)의 중앙 부위에 구비되므로 상기 몰딩 수지(40)는 상기 수지 주입구(204)를 통하여 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위 상으로 공급될 수 있으며, 이어서 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위로부터 가장자리를 향하여 방사상으로 확산될 수 있다.The resin injection port 204 may be formed at a central portion of the cavity 202. The second mold 200 may be connected to the resin injection port 204 to form a port block for supplying the molding resin 40. [ (300) can be mounted. Since the resin injection port 204 is provided at the central portion of the cavity 202 as described above, the molding resin 40 can be supplied onto the central portion of the wafer 20 through the resin injection port 204 , And then radially spread from the central portion of the wafer 20 toward the edge.

도시된 바에 의하면, 제1 금형(100) 상부에 제2 금형(200)이 배치되고 상기 제2 금형(200) 상부에 상기 포트 블록(300)이 장착되고 있으나, 이와 반대로 상기 제1 금형(100) 하부에 제2 금형(200)이 배치되고 상기 제2 금형(200) 하부에 포트 블록(300)이 장착될 수도 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 금형(100, 200)의 상하 배치 관계는 변경 가능하며 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.The second mold 200 is disposed on the first mold 100 and the port block 300 is mounted on the second mold 200. Conversely, the first mold 100 The second mold 200 may be disposed under the second mold 200 and the port block 300 may be mounted under the second mold 200. [ Accordingly, the vertical arrangement relationship of the first and second dies 100 and 200 can be changed, and thus the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 포트 블록(300)은 상기 몰딩 수지(40)를 공급하기 위하여 상기 수지 주입구(204)와 연결되는 포트를 구비할 수 있으며, 상기 포트 내에는 상기 몰딩 수지(40)를 주입하기 위한 플런저(302)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 포트 내에는 수지 태블릿이 제공될 수 있으며, 상기 포트 내에서 상기 수지 태블릿이 용융된 후 상기 플런저(302)에 의해 상기 용융된 몰딩 수지(40)가 상기 수지 주입구(204)를 통해 상기 캐버티(202) 내부로 주입될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 포트 블록(300)은 상기 수지 태블릿을 용융시키기 위한 히터와 상기 플런저(302)를 왕복 운동시키기 위한 구동부 등을 구비할 수 있다.The port block 300 may include a port connected to the resin injection port 204 to supply the molding resin 40 and a plunger 302 for injecting the molding resin 40 May be disposed. In one example, a resin tablet may be provided in the port, and the molten molding resin 40 is injected into the resin injection port 204 by the plunger 302 after the resin tablet is melted in the port May be injected into the cavity 202. Although not shown, the port block 300 may include a heater for melting the resin tablet, a driving unit for reciprocating the plunger 302, and the like.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금형(100)과 제2 금형(200)이 결합된 후 상기 캐버티(202) 내부로 용융된 몰딩 수지(40)가 공급될 수 있으므로 상기 웨이퍼(20) 상에 장착된 반도체 칩들(30)의 손상이 크게 감소될 수 있으며, 특히 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위로부터 가장자리를 향하여 몰딩 수지(40)가 균일하게 공급될 수 있으므로 상기 몰딩 수지(40) 내에서의 보이드 발생이 감소될 수 있으며 이에 의해 웨이퍼 레벨 패키지의 품질이 크게 향상될 수 있다.The molten molding resin 40 may be supplied into the cavity 202 after the first mold 100 and the second mold 200 are coupled to each other, The damage of the semiconductor chips 30 mounted on the wafer 20 can be greatly reduced and the molding resin 40 can be uniformly supplied from the central portion of the wafer 20 to the edge, The generation of voids in the molding resin 40 can be reduced, thereby greatly improving the quality of the wafer level package.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 금형(200)에는 상기 캐버티(202) 내부의 에어를 배출하기 위한 복수의 에어 벤트들(206)이 구비될 수 있다. 상기 에어 벤트들(206)은 상기 캐버티(202)와 연결된 트렌치 형태를 갖도록 상기 제2 금형(200)의 가장자리 부위에 형성될 수 있으며 상기 캐버티(202)의 가장자리로부터 방사상으로 연장될 수 있다. 특히, 상기 캐버티(202) 내부의 에어를 균일하게 배출할 수 있도록 상기 에어 벤트들(206)은 일정한 간격으로 이격될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second mold 200 may be provided with a plurality of air vents 206 for discharging air inside the cavity 202. The air vents 206 may be formed at the edge of the second mold 200 so as to have a trench shape connected to the cavity 202 and may extend radially from the edge of the cavity 202 . Particularly, the air vents 206 may be spaced apart at regular intervals to uniformly discharge the air inside the cavity 202.

한편, 상기 몰딩 수지(40)가 상기 수지 주입구(204)를 통하여 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위 상으로 공급되므로 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위 상에는 도시된 바와 같이 반도체 칩(30)이 탑재되지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 웨이퍼(20) 중앙 부위에 대한 상기 반도체 칩(30)의 탑재 여부는 선택적으로 이루어질 수 있으므로 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위에 대한 반도체 칩(30)의 탑재 여부에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.Since the molding resin 40 is supplied onto the center portion of the wafer 20 through the resin injection port 204, the semiconductor chip 30 is mounted on the central portion of the wafer 20 as shown in FIG. . However, whether or not the semiconductor chip 30 is mounted on the central portion of the wafer 20 can be selectively performed. Therefore, depending on whether or not the semiconductor chip 30 is mounted on the central portion of the wafer 20, Lt; / RTI >

상기 몰딩 장치(10)는 상기 제1 금형(100)이 장착되는 제1 마스터 다이(12)와 상기 제2 금형(200)이 장착되는 제2 마스터 다이(14)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금형(100)과 제2 금형(200)은 상기 제1 마스터 다이(12)와 제2 마스터 다이(14)에 각각 탄성적으로 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 마스터 다이(12)와 제1 금형(100) 사이에는 제1 탄성 부재들(110)이 배치될 수 있으며, 상기 제2 마스터 다이(14)와 제2 금형(200) 사이에는 제2 탄성 부재들(210)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 및 제2 탄성 부재들(110,210)로는 코일 스프링들이 사용될 수 있다.The molding apparatus 10 may include a first master die 12 on which the first mold 100 is mounted and a second master die 14 on which the second mold 200 is mounted. According to an embodiment of the present invention, the first mold 100 and the second mold 200 may be resiliently mounted to the first master die 12 and the second master die 14, respectively. For example, the first elastic members 110 may be disposed between the first master die 12 and the first mold 100, and the second master die 14 and the second mold 200 may be disposed between the first master die 12 and the first mold 100. [ The second elastic members 210 may be disposed. For example, coil springs may be used for the first and second elastic members 110 and 210.

상기 제1 금형(100) 상에 상기 웨이퍼(20)가 배치된 후 상기 제1 금형(100) 및 제2 금형(200)은 상기 제1 또는 제2 마스터 다이(12 또는 14)에 인가되는 구동력에 의해 서로 결합될 수 있으며, 이때 상기 제2 금형(200)은 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위 상에 밀착되고 상기 웨이퍼(20) 상의 반도체 칩들(30)은 상기 캐버티(202) 내에 위치될 수 있다. 상기와 같이 제1 금형(100)과 제2 금형(200)이 결합되는 경우 상기 제1 및 제2 탄성 부재들(110,210)에 의해 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위 손상이 감소될 수 있다.After the wafer 20 is placed on the first mold 100, the first and second molds 100 and 200 are driven by the driving force applied to the first or second master die 12 or 14, Wherein the second mold 200 is brought into close contact with the edge portions of the wafer 20 and the semiconductor chips 30 on the wafer 20 are positioned within the cavity 202 . When the first mold 100 and the second mold 200 are coupled as described above, the edge portions of the wafer 20 may be damaged by the first and second elastic members 110 and 210.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몰딩 장치(10)는 상기 에어 벤트들(206)을 개폐하기 위한 개폐 부재들(220)을 포함할 수 있다. 상기 개폐 부재들(220)은 상기 제2 금형(200)을 관통하여 상기 에어 벤트들(206) 내측으로 돌출 가능하도록 상기 제2 마스터 다이(14)에 장착될 수 있다. 특히, 상기 개폐 부재들(220)은 상기 제1 및 제2 마스터 다이들(12,14)에 기 설정된 클램프 압력이 인가되는 경우 상기 에어 벤트들(206) 내측으로 돌출되어 상기 에어 벤트들(206)을 차단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the molding apparatus 10 may include opening and closing members 220 for opening and closing the air vents 206. The opening and closing members 220 may be mounted on the second master die 14 so as to protrude into the air vents 206 through the second mold 200. In particular, when the predetermined clamp pressure is applied to the first and second master dies 12 and 14, the opening and closing members 220 protrude into the air vents 206, ).

도 3은 도 1에 도시된 에어 벤트들의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the air vents shown in Fig.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 반도체 칩들(30)에 대한 웨이퍼 레벨 몰딩 공정은 상기 에어 벤트들(206)이 개방되는 제1 클램프 압력에서 수행되며, 상기 캐버티(202) 내에 상기 몰딩 수지(40)가 충분히 채워진 후 상기 에어 벤트들(206)을 차단하기 위하여 상기 제1 클램프 압력보다 높은 제2 클램프 압력이 인가될 수 있다.1 and 3, a wafer level molding process for the semiconductor chips 30 is performed at a first clamp pressure at which the air vents 206 are opened, and the molding resin A second clamp pressure higher than the first clamp pressure may be applied to shut off the air vents 206 after the first clamp pressure is sufficiently filled.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 마스터 다이들(12,14)에는 상기 개폐 부재들(220)이 상기 에어 벤트들(206)의 내측으로 돌출되지 않는 정도의 제1 클램프 압력이 인가될 수 있으며, 이 상태에서 상기 캐버티(202) 내부로 몰딩 수지(40)의 주입이 이루어질 수 있다. 이어서, 상기 몰딩 공정의 완료 단계 즉 상기 캐버티(202) 내부에 상기 몰딩 수지(40)가 충분히 채워진 후 상기 제1 및 제2 마스터 다이들(12,14)에는 기 설정된 제2 클램프 압력이 인가될 수 있으며, 이 경우 상기 제1 금형(100)과 제2 금형(200)의 위치는 변화되지 않으며 상대적으로 상기 제2 마스터 다이(14)에 장착된 상기 개폐 부재들(220)이 상기 제2 마스터 다이(14)에 의해 가압되어 상기 에어 벤트들(206)의 내측으로 돌출됨으로써 상기 에어 벤트들(206)이 차단될 수 있다.Specifically, the first and second master dies 12 and 14 may be provided with a first clamping pressure to the extent that the opening and closing members 220 do not protrude to the inside of the air vents 206 In this state, injection of the molding resin 40 into the cavity 202 can be performed. After completion of the molding process, that is, the molding resin 40 is sufficiently filled in the cavity 202, a predetermined second clamp pressure is applied to the first and second master dies 12 and 14 The positions of the first and second molds 100 and 200 are not changed and the opening and closing members 220 attached to the second master die 14 are relatively moved to the second The air vents 206 can be blocked by being pressed by the master die 14 and protruding inward of the air vents 206.

상술한 바와 같이 상기 몰딩 공정의 대략 완료 시점에서 상기 에어 벤트들(206)이 상기 개폐 부재들(220)에 의해 차단될 수 있으므로 상기 몰딩 수지(40)가 상기 에어 벤트들(206)을 통해 누설되는 것이 방지될 수 있다. 특히, 상기와 같이 에어 벤트들(206)의 차단이 가능하므로 상기 에어 벤트들(206)의 면적을 충분히 확보할 수 있으며, 이에 의해 상기 몰딩 공정을 수행하는 동안 상기 캐버티(202)로부터 에어 배출이 용이하게 이루어질 수 있으며, 결과적으로 상기 반도체 칩들(30)의 몰딩 공정에서 보이드 발생 등이 충분히 감소될 수 있다.Since the air vents 206 can be blocked by the opening and closing members 220 at the time of completion of the molding process as described above, the molding resin 40 can leak through the air vents 206, Can be prevented. Particularly, since the air vents 206 can be cut off as described above, the area of the air vents 206 can be sufficiently secured, so that the air vent 206 from the cavity 202 during the molding process And as a result, generation of voids and the like in the molding process of the semiconductor chips 30 can be sufficiently reduced.

한편, 상기 몰딩 공정의 완료 시점은 상기 캐버티(202) 내부에 상기 몰딩 수지(40)가 충분히 채워지는데 소요되는 시간을 기준으로 미리 설정될 수 있으며, 상기 에어 벤트들(206)의 차단은 상기 완료 시점에서 상기 제2 클램프 압력을 상기 제1 및 제2 마스터 다이들(12,14)에 인가함으로써 이루어질 수 있다.Meanwhile, the completion time of the molding process may be preset based on a time required for the molding resin 40 to be sufficiently filled in the cavity 202, and the interruption of the air vents 206 And applying the second clamp pressure to the first and second master dies 12, 14 at completion.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 개폐 부재들(220)은 상기 제2 마스터 다이(14)에 탄성적으로 장착될 수 있다. 일 예로서, 상기 개폐 부재들(220)과 상기 마스터 다이(14) 사이에는 제3 탄성 부재(230)가 각각 배치될 수 있으며, 상기 제3 탄성 부재(230)로는 코일 스프링이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 제2 클램프 압력의 인가에 의해 상기 개폐 부재들(220)이 상기 에어 벤트들(206)의 내측으로 돌출되어 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위에 밀착되더라도 상기 제3 탄성 부재들(230)에 의해 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위 손상이 충분히 방지될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the opening and closing members 220 may be resiliently mounted on the second master die 14. For example, a third elastic member 230 may be disposed between the opening and closing members 220 and the master die 14, and a coil spring may be used as the third elastic member 230. Therefore, even if the opening and closing members 220 protrude inward of the air vents 206 and are brought into close contact with the edge of the wafer 20 by the application of the second clamping pressure, the third elastic members 230 The damage of the edge portion of the wafer 20 can be sufficiently prevented.

도 4는 도 1에 도시된 개폐 부재들의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the opening and closing members shown in Fig.

도 4를 참조하면, 각각의 개폐 부재들(220)은 상기 제2 마스터 다이(14)에 장착되는 제1 개폐 부재(222)와 상기 제2 금형(200) 내에 배치되며 상기 제2 클램프 압력이 인가되는 경우 상기 제1 개폐 부재(222)에 의해 가압되는 제2 개폐 부재(224) 및 상기 제2 클램프 압력이 제거된 후 상기 제2 개폐 부재(224)를 상기 제2 금형(200) 내측으로 복귀시키기 위한 제4 탄성 부재(226)를 포함할 수 있다.4, each of the opening and closing members 220 includes a first opening and closing member 222 mounted on the second master die 14 and a second opening / closing member 222 disposed in the second mold 200, The second closure member 224 which is pressed by the first closure member 222 and the second closure member 224 after the second clamp pressure is removed are inserted into the second mold 200 And a fourth elastic member 226 for returning the elastic member.

일 예로서, 도시된 바와 같이 상기 제2 개폐 부재(224)는 헤드를 갖는 핀 형태를 가질 수 있으며, 상기 제2 금형(200)에는 상기 제2 개폐 부재(224)가 배치되는 관통공이 구비될 수 있다. 이때, 상기 관통공에는 상기 헤드가 삽입되는 단차부가 구비될 수 있으며, 상기 단차부 내부에는 상기 제4 탄성 부재(226)로서 사용되는 코일 스프링이 배치될 수 있다.For example, as shown in the drawing, the second opening / closing member 224 may have a pin shape having a head, and the second metal mold 200 may have a through hole through which the second opening / closing member 224 is disposed . In this case, the through hole may be provided with a step portion into which the head is inserted, and a coil spring used as the fourth elastic member 226 may be disposed inside the step portion.

또한, 도 3에 도시된 바와 유사하게, 상기 제1 개폐 부재(222)는 상기 제2 마스터 다이(14)에 탄성적으로 장착될 수도 있다.3, the first opening and closing member 222 may be resiliently mounted on the second master die 14. As shown in FIG.

도 5는 도 1에 도시된 제2 금형의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the second mold shown in Fig.

도 5를 참조하면, 상기 제2 금형(200)의 가장자리 부위에는 링 형태의 제5 탄성 부재(240)가 배치될 수 있다. 상기 제5 탄성 부재(240)는 고무 재질로 이루어질 수 있으며 상기 제1 금형(100)과 제2 금형(200)의 결합시 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위에 밀착될 수 있다. 결과적으로, 상기 제1 및 제2 클램프 압력들이 각각 인가되는 경우 상기 고무 재질의 제5 탄성 부재(240)가 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위에 밀착되므로 상기 웨이퍼(20)의 가장자리 부위 손상이 크게 감소될 수 있다. 일 예로서, 상기 제5 탄성 부재(240)는 원형 링 형태를 가질 수 있으며, 상기 에어 벤트들(206)은 상기 제5 탄성 부재(240)의 표면 부위에 형성될 수 있다.5, a fifth elastic member 240 in the form of a ring may be disposed at an edge portion of the second mold 200. The fifth elastic member 240 may be made of a rubber material and may be in close contact with the edge portion of the wafer 20 when the first mold 100 and the second mold 200 are coupled. As a result, when the first and second clamp pressures are applied, the fifth elastic member 240 of the rubber material is brought into close contact with the edge portion of the wafer 20, Can be reduced. For example, the fifth elastic member 240 may have a circular ring shape, and the air vents 206 may be formed on a surface portion of the fifth elastic member 240.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 레벨 몰딩 장치(10)는 웨이퍼(20)를 지지하는 제1 금형(100)과 상기 웨이퍼(20) 상의 반도체 칩들(30)을 몰딩하기 위한 캐버티(202)를 갖는 제2 금형(200)을 포함할 수 있다. 상기 제2 금형(200)에는 상기 캐버티(202) 내부로 몰딩 수지(40)를 주입하기 위한 수지 주입구(204)가 구비되며, 상기 수지 주입구(204)를 통하여 상기 몰딩 수지(40)를 공급하기 위한 포트 블록(300)이 결합될 수 있다. 특히, 상기 수지 주입구(204)는 상기 몰딩 수지(40)가 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위로부터 가장자리 부위를 향하여 방사상으로 확산되도록 상기 캐버티(202)의 중앙 부위에 구비될 수 있다.The wafer level molding apparatus 10 includes a first mold 100 for supporting the wafer 20 and a second mold 100 for molding the semiconductor chips 30 on the wafer 20, And a second mold 200 having a cavity 202. The second mold 200 is provided with a resin injection port 204 for injecting the molding resin 40 into the cavity 202 and supplies the molding resin 40 through the resin injection port 204 The port block 300 may be coupled. Particularly, the resin injection port 204 may be provided at a central portion of the cavity 202 so that the molding resin 40 is radially diffused from a central portion of the wafer 20 toward an edge portion.

상기 몰딩 수지(40)는 상기 포트 블록(300) 내에서 충분히 용융된 상태에서 상기 수지 주입구(204)를 통해 공급될 수 있으므로 상기 몰딩 수지(40)의 주입 과정에서 상기 반도체 칩들(30)의 손상의 충분히 방지될 수 있으며, 또한 상기 몰딩 수지(40)가 상기 웨이퍼(20)의 중앙 부위로부터 방사상으로 균일하게 확산될 수 있으므로 상기 웨이퍼 레벨 몰딩 공정을 수행하는 동안 보이드 등의 결함 발생률이 크게 감소될 수 있다.Since the molding resin 40 can be supplied through the resin injection port 204 in a state where the resin is sufficiently melted in the port block 300, the damage of the semiconductor chips 30 during the injection of the molding resin 40 Since the molding resin 40 can be uniformly diffused radially from the central portion of the wafer 20, the incidence of defects such as voids during the wafer level molding process is greatly reduced .

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

10 : 웨이퍼 레벨 몰딩 장치 12 : 제1 마스터 다이
14 : 제2 마스터 다이 20 : 웨이퍼
30 : 반도체 칩 40 : 몰딩 수지
100 : 제1 금형 110 : 제1 탄성 부재
200 : 제2 금형 202 : 캐버티
204 : 수지 주입구 206 : 에어 벤트
210 : 제2 탄성 부재 220 : 개폐 부재
230 : 제3 탄성 부재 300 : 포트 블록
302 : 플런저10: wafer level molding apparatus 12: first master die
14: second master die 20: wafer
30: semiconductor chip 40: molding resin
100: first mold 110: first elastic member
200: second mold 202: cavity
204: Resin inlet 206: Air vent
210: second elastic member 220: opening / closing member
230: third elastic member 300: port block
302: plunger

Claims (9)

반도체 칩들이 탑재된 웨이퍼를 지지하기 위한 제1 금형;
상기 제1 금형과 마주하도록 배치되고 상기 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 캐버티를 가지며 상기 웨이퍼의 중앙 부위로부터 가장자리를 향하여 방사상으로 몰딩 수지가 공급되도록 상기 몰딩 수지를 주입하기 위한 수지 주입구가 상기 캐버티의 중앙 부위에 형성된 제2 금형; 및
상기 수지 주입구를 통해 상기 몰딩 수지를 공급하기 위하여 상기 제2 금형과 연결된 포트 블록을 포함하되,
상기 제2 금형은 상기 캐버티와 연결되며 상기 캐버티의 가장자리로부터 방사상으로 연장하는 복수의 에어 벤트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.A first mold for supporting a wafer on which semiconductor chips are mounted;
A resin injection port disposed to face the first mold and having a cavity for molding the semiconductor chips and for injecting the molding resin so as to be radially supplied with molding resin from the central portion of the wafer toward the edge, A second mold formed at a central portion; And
And a port block connected to the second mold to supply the molding resin through the resin injection port,
Wherein the second mold includes a plurality of air vents connected to the cavity and extending radially from an edge of the cavity. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제1 금형이 장착되는 제1 마스터 다이와 상기 제2 금형이 장착되는 제2 마스터 다이를 더 포함하며, 상기 제1 금형과 제2 금형은 상기 제1 마스터 다이와 제2 마스터 다이에 각각 탄성적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.The method according to claim 1, further comprising a first master die on which the first mold is mounted and a second master die on which the second mold is mounted, wherein the first mold and the second mold have a first master die and a second master And each of the first and second molds is resiliently mounted on the die. 제4항에 있어서, 상기 제2 마스터 다이에는 상기 에어 벤트들을 개폐하기 위하여 상기 제2 금형을 관통하여 상기 에어 벤트들 내측으로 각각 돌출 가능하도록 개폐 부재들이 장착되며,
상기 개폐 부재들은 상기 제1 및 제2 마스터 다이들에 기 설정된 클램프 압력이 인가되는 경우 상기 에어 벤트들 내측으로 돌출되어 상기 에어 벤트들을 차단하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.[5] The apparatus of claim 4, wherein the second master die is equipped with open / close members so as to protrude into the air vents through the second mold to open / close the air vents,
Wherein the opening / closing members protrude inward of the air vents to block the air vents when a predetermined clamp pressure is applied to the first and second master dies. 제5항에 있어서, 상기 반도체 칩들에 대한 몰딩 공정은 상기 에어 벤트들이 개방되는 제1 클램프 압력에서 수행되며, 상기 캐버티 내에 상기 몰딩 수지가 채워진 후 상기 에어 벤트들을 차단하기 위하여 상기 제1 클램프 압력보다 높은 제2 클램프 압력이 인가되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.6. The method of claim 5, wherein the molding process for the semiconductor chips is performed at a first clamp pressure at which the air vents are opened, and after the molding resin is filled in the cavity, Wherein a higher second clamp pressure is applied. 제5항에 있어서, 상기 개폐 부재들은 상기 제2 마스터 다이에 탄성적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the opening and closing members are resiliently mounted to the second master die. 제5항에 있어서, 상기 개폐 부재들은,
상기 제2 마스터 다이에 장착되는 제1 개폐 부재;
상기 제2 금형 내에 배치되며 상기 클램프 압력이 인가되는 경우 상기 제1 개폐 부재에 의해 가압되는 제2 개폐 부재; 및
상기 클램프 압력이 제거된 후 상기 제2 개폐 부재를 상기 제2 금형 내측으로 복귀시키기 위한 탄성 부재를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.6. The apparatus according to claim 5,
A first opening / closing member mounted on the second master die;
A second opening / closing member disposed in the second mold and pressurized by the first opening / closing member when the clamping pressure is applied; And
And an elastic member for returning the second opening and closing member to the inside of the second mold after the clamp pressure is removed. 제1항에 있어서, 상기 반도체 칩들에 대한 몰딩 공정을 수행하는 동안 상기 제2 금형은 상기 웨이퍼의 가장자리 부위에 밀착되며, 상기 제2 금형은 상기 몰딩 공정에서 상기 웨이퍼의 가장자리가 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼의 가장자리 부위에 밀착되는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 몰딩 장치.2. The method of claim 1, wherein during the molding process for the semiconductor chips, the second mold is brought into close contact with the edge of the wafer, and the second mold prevents the edge of the wafer from being damaged in the molding process And an elastic member which is in close contact with an edge portion of the wafer.
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