KR101854007B1 - 반도체 소자 몰딩 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 소자 몰딩 장치는 하형, 상형, 언로딩 플레이트 및 에어벤트 클리닝부를 포함한다. 상기 하형은 상부에 반도체 소자가 탑재된 기판이 놓여진다. 상기 상형은상기 하형의 상부에서 상하 방향으로 이동하면서 상기 하형과 결합되며 상기 하형과의 사이에서 상기 반도체 소자를 상기 기판에 몰딩하기 위해 몰딩 수지가 공급되는 캐버티와 상기 캐버티로부터 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트를 형성한다. 상기 언로딩 플레이트는 상기 캐버티에서 상기 반도체 소자가 상기 기판에 몰딩되어 상기 하형과 상기 상형이 분리될 때 상기 분리된 하형과 상형 사이로 진입하여 상기 반도체 소자가 몰딩된 기판을 외부로 언로딩시킨다. 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 분리된 하형과 상형의 사이로 진입한 언로딩 플레이트의 상기 에어 벤트와 대응되는 위치에 장착되어 상기 에어 벤트를 클리닝한다.

Description

반도체 소자 몰딩 장치{APPARATUS FOR MOLDING A SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 소자 몰딩 장치에 관한 것으로써, 기판에 탑재된 반도체 소자를 EMC(epoxy molding compound)와 같은 몰딩 수지로 몰딩하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자들에 대한 몰딩 공정은 금형 내에 상기 반도체 소자들이 탑재된 기판을 배치하고 캐버티 내부로 EMC와 같은 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.
이중, 상기 컴프레션 몰딩 방식에 따른 몰딩 장치는 상부에 상기 반도체 소자가 탑재된 기판이 놓여지는 하형 및 상기 하형의 상부에 상기 반도체 소자를 몰딩하기 위한 캐버티가 형성되도록 결합되는 상형을 포함하고 있다. 이때, 상기 몰딩 장치는 상기 상형에 상기 몰딩 수지를 공급하는 도중 상기 캐버티 내부의 공기가 외부로 배출되도록 상기 캐버티와 연결된 다수의 에어 벤트(air vent)들을 포함하고 있다.
그러나, 상기 몰딩 장치는 상기 몰딩 수지로서 입자가 고운 EMC를 통상적으로 사용하고 있음에 따라 상기 에어 벤트의 내부가 좁아져서 이를 별도로 클리닝하는 주기가 짧아지므로, 전체적인 생산성이 떨어지는 문제점을 안고 있다.
대한민국 특허공개 제10-2001-0041616호 (공개일; 2001.05.25, 캐리어에 장착된 전자 부품을 밀봉하기 위한 몰드 부품, 몰드 및 방법) 대한민국 등록특허 제10-0698676호 (등록일; 2007.03.15, 수지 밀봉장치 및 수지 밀봉 방법)
본 발명의 목적은 반도체 소자를 몰딩하는 공정 중에 연속적으로 에어 벤트를 클리닝할 수 있는 반도체 소자 몰딩 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 반도체 소자 몰딩 장치는 하형, 상형, 언로딩 플레이트 및 에어벤트 클리닝부를 포함한다.
상기 하형은 상부에 반도체 소자가 탑재된 기판이 놓여진다. 상기 상형은상기 하형의 상부에서 상하 방향으로 이동하면서 상기 하형과 결합되며 상기 하형과의 사이에서 상기 반도체 소자를 상기 기판에 몰딩하기 위해 몰딩 수지가 공급되는 캐버티와 상기 캐버티로부터 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트를 형성한다. 상기 언로딩 플레이트는 상기 캐버티에서 상기 반도체 소자가 상기 기판에 몰딩되어 상기 하형과 상기 상형이 분리될 때 상기 분리된 하형과 상형 사이로 진입하여 상기 반도체 소자가 몰딩된 기판을 외부로 언로딩시킨다. 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 분리된 하형과 상형의 사이로 진입한 언로딩 플레이트의 상기 에어 벤트와 대응되는 위치에 장착되어 상기 에어 벤트를 클리닝한다.
일 실시예에 따른 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 언로딩 플레이트에 장착되어 왕복 직선 구동력을 제공하는 구동부 및 상기 구동부에 연결되며 상기 구동부의 왕복 직선 구동력을 통해 상기 에어 벤트의 안쪽면을 스크랩핑(scraping)하는 스크래퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 스크래퍼에 형성되어 상기 스크랩핑한 잔여물을 흡입하는 진공 흡입부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 스크래퍼를 상기 에어 벤트의 안쪽면에 밀착시키기 위하여 탄성력을 제공하는 탄성부를 더 포함할 수 있다.
이러한 반도체 소자 몰딩 장치에 따르면, 상부에 반도체 소자가 탑재된 기판이 놓여지는 하형 및 상기 하형의 상부에 몰딩을 위한 몰딩 수지가 공급되는 캐버티와 상기 캐버티로부터 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트가 사이에 형성되도록 결합되는 상형이 분리될 때 상기 분리된 하형과 상형 사이로 진입하여 상기 반도체 소자가 몰딩된 기판을 외부로 언로딩시키는 언로딩 플레이트에 상기 에어 벤트를 클리닝하기 위한 에어벤트 클리닝부를 장착함으로써, 상기 에어 벤트에 누적되는 잔여물을 상기 반도체 소자를 몰딩하는 공정을 진행하는 과정에서 연속적으로 제거할 수 있다.
특히, 상기 몰딩 수지로서 입자가 고운 EMC를 사용할 경우, 상기 캐버티 및 상기 에어 벤트를 정기적으로 클리닝하는 주기를 현저하게 길게 연장시킬 수 있으므로, 전체적인 생산성 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자 몰딩 장치의 상형을 위에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자 몰딩 장치의 상형을 위에서 바라본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치(100)는 하형(200), 상형(300), 언로딩 플레이트(400) 및 에어벤트 클리닝부(500)를 포함한다.
상기 하형(200)은 상부에 반도체 소자(10)가 탑재되면서 회로 패턴이 인쇄된 기판(20)이 놓여진다. 상기 하형(200)은 중앙 부위에 상기 기판(20)에 탑재된 반도체 소자(10)를 몰딩하기 위한 몰딩 수지(30)가 주입되는 주입부(210) 및 상기 주입부(210)의 주위에 상기 반도체 소자(10)가 탑재된 기판(20)이 놓여지는 안착부(220)를 포함한다. 이때, 상기 기판(20)이 상기 안착부(220)에 상기 주입부(210)와 구분하여 안정하게 놓여지도록 상기 주입부(210)는 상기 안착부(220)보다 소정의 높이로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 여기서, 상기 몰딩 수지(30)는 최근 제품의 고사양화로 입자가 고운 EMC(epoxy molding compound)를 통상적으로 사용하고 있다.
상기 상형(300)은 상기 하형(200)의 상부에 상하 방향으로 이동 가능하도록 결합된다. 상기 상형(300)은 상기 하형(200)과 결합될 때 상기 하형(200)의 주입부(210)로부터 주입된 몰딩 수지(30)를 통해 상기 기판(20)에 탑재된 반도체 소자(10)를 몰딩하기 위한 공간을 제공하는 캐버티(310) 및 상기 캐버티(310)에 상기 몰딩 수지(30)가 채워질 수 있도록 상기 캐버티(310)로부터 공기를 외부로 배출시키기 위한 에어 벤트(320)를 포함한다. 이때, 상기 에어 벤트(320)는 상기 캐버티(310)의 에지에 좌우 또는 전후 방향으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다.
상기 언로딩 플레이트(400)는 상기 캐버티(310)에서 상기 기판(20)에 탑재된 반도체 소자(10)가 몰딩되어 상기 하형(200)과 상기 상형(300)이 분리될 때 상기 분리된 하형(200)과 상형(300) 사이로 진입하여 상기 반도체 소자(10)가 몰딩된 기판(20)을 외부로 언로딩시킨다.
이때, 상기 몰딩 장치(100)는 상기 하형(200)과 상기 상형(300)이 분리될 때 상기 하형(200)에 남아 있는 상기 몰딩된 반도체 소자(10)가 탑재된 기판(20)을 상기 하형(200)으로부터 분리시키기 위한 다수의 이젝터 핀(600)들을 더 포함할 수 있다. 상기 이젝터 핀(600)들은 실질적으로 상기 하형(200)을 관통하여 상하로 이동하는 구조를 가질 수 있다.
이에, 상기 언로딩 플레이트(400)는 상기 이젝터 핀(600)들에 의해서 상기 하형(200)으로부터 분리된 상기 몰딩된 반도체 소자(10)가 탑재된 기판(20)을 진공 흡착 방식 등을 통해 픽업하여 외부로 언로딩시킬 수 있다.
상기 에어벤트 클리닝부(500)는 상기 분리된 하형(200)과 상형(300)의 사이로 진입한 언로딩 플레이트(400)의 상기 에어 벤트(320)와 대응되는 위치에 장착되어 상기 에어 벤트(320)를 클리닝한다. 이하, 도 3을 추가적으로 참조하여 상기 에어벤트 클링부에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3을 추가적으로 참조하면, 상기 에어벤트 클링닝부는 구동부(510), 스크래퍼(520), 진공 흡입부(530) 및 탄성부(540)를 포함한다.
상기 구동부(510)는 상기 언로딩 플레이트(400)의 상기 에어 벤트(320)와 대응하는 위치에 왕복 직선 구동력을 제공할 수 있도록 상기 언로딩 플레이트(400)에 장착된다. 상기 구동부(510)는 일 예로, 실린더(cylinder)를 포함할 수 있다.
상기 스크래퍼(520)는 상기 언로딩 플레이트(400)의 상기 에어 벤트(320)와 대응하는 위치에 상기 구동부(510)로부터 왕복 직선 구동력을 제공받을 수 있도록 상기 구동부(510)와 연결된다. 이러한 스크래퍼(520)는 상기 구동부(510)에 의해서 상기 에어 벤트(320)의 바깥에서 안쪽 방향으로 직선 구동할 때 상기 에어 벤트(320)의 안쪽면을 스크랩핑(scraping)할 수 있는 구조를 갖는다.
상기 진공 흡입부(530)는 상기 스크래퍼(520)에 형성된다. 상기 진공 흡입부(530)는 상기 스크래퍼(520)가 상기 에어 벤트(320)의 내부를 스크랩핑한 잔여물(40)을 외부로부터 제공되는 진공압을 통해 흡입하여 상기 잔여물(40)에 의해서 상기 캐버티(310)가 이차적으로 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 탄성부(540)는 상기 스크래퍼(520)의 하부에서 상기 언로딩 플레이트(400) 또는 상기 구동부(510)에 의해서 지지되도록 형성된다. 상기 탄성부(540)는 상기 스크래퍼(520)가 상기 에어 벤트(320)의 안쪽을 스크랩핑할 때 상기 에어 벤트(320)의 안쪽면에 밀착되도록 탄성력을 제공한다.
상기와 구조를 갖는 에어벤트 클리닝부(500)의 동작을 간단하게 정리하면, 우선 상기 캐버티(310)에서 상기 기판(20)에 탑재된 반도체 소자(10)가 몰딩되어 상기 하형(200)과 상기 상형(300)이 분리되면 상기 언로딩 플레이트(400)가 상기 분리된 하형(200)과 상형(300) 사이로 진입한다. 이어, 상기 언로딩 플레이트(400)가 상기 이젝터 핀(600)들에 의해서 상기 하형(200)으로부터 분리된 상기 몰딩된 반도체 소자(10)가 탑재된 기판(20)을 진공 흡착 방식 등을 통해 픽업함과 동시에, 상기 구동부(510)에 의해서 상기 스크래퍼(520)를 구동시켜 상기 에어 벤트(320)의 안쪽면을 스크랩핑하면서 이를 진공 흡입부(530)를 통해 흡입하여 제거한다. 이어, 상기 스크래퍼(520)를 상기 구동부(510)를 통해 원위치시킴과 동시에, 상기 몰딩된 반도체 소자(10)가 탑재된 기판(20)을 픽업한 언로딩 플레이트(400)를 외부로 언로딩시킨다.
이와 같이, 상기 하형(200) 및 상기 캐버티(310)와 상기 캐버티(310)로부터 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트(320)가 사이에 형성되도록 결합되는 상형(300)이 분리될 때 상기 분리된 하형(200)과 상형(300) 사이로 진입하여 상기 반도체 소자(10)가 몰딩된 기판(20)을 외부로 언로딩시키는 상기 언로딩 플레이트(400)에 상기 에어 벤트(320)를 클리닝하기 위한 상기 에어벤트 클리닝부(500)를 장착함으로써, 상기 에어 벤트(320)에 누적되는 잔여물(40)을 상기 반도체 소자(10)를 몰딩하는 공정을 진행하는 과정에서 연속적으로 제거할 수 있다.
특히, 상기 몰딩 수지(30)로서 입자가 고운 EMC를 사용할 경우, 상기 캐버티(310) 및 상기 에어 벤트(320)를 정기적으로 클리닝하는 주기를 현저하게 길게 연장시킬 수 있으므로, 전체적인 생산성 향상을 기대할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 반도체 소자 20 : 기판
30 : 몰딩 수지 40 : 잔여물
100 : 반도체 소자 몰딩 장치 200 : 하형
210 : 주입부 220 : 안착부
300 : 상형 310 : 캐버티
320 : 에어 벤트 400 : 언로딩 플레이트
500 : 에어벤트 클리닝부 510 : 구동부
520 : 스크래퍼 530 : 진공 흡입부
540 : 탄성부 600 : 이젝터 핀

Claims (4)

  1. 그 상부에 반도체 소자가 탑재된 기판이 놓여지는 하형;
    상기 하형의 상부에서 상하 방향으로 이동하면서 상기 하형과 결합되며 상기 하형과의 사이에서 상기 반도체 소자를 상기 기판에 몰딩하기 위해 몰딩 수지가 공급되는 캐버티와 상기 캐버티로부터 공기를 외부로 배출하기 위한 에어 벤트를 형성하는 상형;
    상기 캐버티에서 상기 반도체 소자가 상기 기판에 몰딩되어 상기 하형과 상기 상형이 분리될 때 상기 분리된 하형과 상형 사이로 진입하여 상기 반도체 소자가 몰딩된 기판을 외부로 언로딩시키는 언로딩 플레이트; 및
    상기 분리된 하형과 상형의 사이로 진입한 언로딩 플레이트의 상기 에어 벤트와 대응되는 위치에 장착되어 상기 에어 벤트를 클리닝하는 에어벤트 클리닝부를 포함하되,
    상기 에어벤트 클리닝부는
    상기 언로딩 플레이트에 장착되어, 왕복 직선 구동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 구동부에 연결되며, 상기 구동부의 왕복 직선 구동력을 통해 상기 에어 벤트의 안쪽면을 스크랩핑(scraping)하는 스크래퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 스크래퍼에 형성되어 상기 스크랩핑한 잔여물을 흡입하는 진공 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에어벤트 클리닝부는 상기 스크래퍼를 상기 에어 벤트의 안쪽면에 밀착시키기 위하여 탄성력을 제공하는 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
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