KR102067654B1 - Molding apparatus for semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 반도체 칩을 갖는 기판에서 반도체 칩을 보호하기 위하여 반도체 패키지를 성형하는 몰딩 장치에 있어서, 반도체 칩을 몰딩하는 수지가 투입되는 포트와, 수지 주입을 위한 플런저의 결합 구조에서, 플런저의 최초 삽입 및 반복 주입에 따른 구동 안정성 확보를 위하여 포트의 내주면에 끝단부로 갈수록 플런저의 외경보다 넓어지는 내경을 갖는 모따기부를 구비하고, 이에 대응하여 플런저의 팁부에 끝단부로 갈수록 배럴부의 내경보다 작아지는 외경을 갖는 테이퍼부를 구비한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package, and more particularly, in a molding apparatus for molding a semiconductor package to protect the semiconductor chip in a substrate having a plurality of semiconductor chips, a port into which a resin for molding the semiconductor chip is introduced. And, in the coupling structure of the plunger for the resin injection, the chamfer having an inner diameter that is wider than the outer diameter of the plunger toward the end portion in the inner peripheral surface of the port to ensure the driving stability according to the initial insertion and repeated injection of the plunger, and correspondingly The present invention relates to a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package having a tapered portion having an outer diameter which becomes smaller than the inner diameter of the barrel portion toward the tip portion of the plunger.
통상적으로, 인쇄 회로 기판에 구비되는 반도체 칩을 열경화성 수지로 몰딩 처리하는 몰딩 장치는 반도체 칩의 리드 프레임이나 인쇄 회로 기판 등에 반도체 칩이 접착되고, 상기 반도체 칩이 와이어 본딩된 후, 상기 반도체 칩 및 와이어 등이 외부 환경으로부터 보호될 수 있도록 상기 인쇄 회로 기판을 열경화성 수지로 감싸는 반도체 패키지를 제조하는 장비를 의미한다.In general, in a molding apparatus for molding a semiconductor chip provided on a printed circuit board with a thermosetting resin, the semiconductor chip is bonded to a lead frame or a printed circuit board of the semiconductor chip, and the semiconductor chip is wire bonded, and then the semiconductor chip and It refers to a device for manufacturing a semiconductor package surrounding the printed circuit board with a thermosetting resin so that wires and the like can be protected from the external environment.
종래 반도체 패키지 제조용 기술로써, 대한민국 등록특허 10-0716054호(2007.05.02.) "반도체 제조용 금형장치"(이하 종래 기술 1이라 함.)가 있는데,Conventional semiconductor package manufacturing technology, Korean Patent No. 10-0716054 (2007.05.02.) "Semiconductor manufacturing mold apparatus" (hereinafter referred to as the prior art 1),
상기 종래 기술 1은 인쇄회로기판을 몰딩하기 위해 상ㆍ하부금형으로 구성된 반도체 제조용 금형장치에 관한 것으로, 상기 하부금형은 무빙블럭과, 상기 무빙블럭의 중심부에 설치되고 다수개의 홀이 형성된 하부블럭과, 상기 하부블럭의 하측에 위치되고 상기 홀에 수지봉을 공급하는 플런저와, 상기 하부블럭의 상측에 설치되고 상면에는 상기 인쇄회로기판이 놓여지는 한 쌍의 캐비티블럭과, 상기 인쇄회로기판의 몰딩 작업시 상기 캐비티블럭의 높낮이를 조절하는 승강장치, 및 상기 캐비티블럭의 외주면에 구비된 다수개의 승ㆍ하강 안내부를 포함하되, 상기 캐비티블럭은 상기 승ㆍ하강 안내부와 선 접촉된 상태로 승ㆍ하강되는 반도체 제조용 금형장치에 관한 것이다.The prior art 1 relates to a mold manufacturing apparatus for semiconductor manufacturing comprising upper and lower molds for molding a printed circuit board. The lower mold includes a moving block, a lower block installed at the center of the moving block, and having a plurality of holes. And a plunger positioned below the lower block and supplying a resin rod to the hole, a pair of cavity blocks installed above the lower block and on which the printed circuit board is placed, and molding of the printed circuit board. A lifting device for adjusting the height of the cavity block during operation, and a plurality of lifting and lowering guides provided on an outer circumferential surface of the cavity block, wherein the cavity block is moved up and down in contact with the lifting and lowering guide. It relates to a die manufacturing apparatus for semiconductor manufacturing.
상기 종래 기술 1에서 상기 플런저의 수지봉 주입을 위하여 금형에 설치되는 것을 포트라 한다.In the prior art 1 is installed in the mold for injection of the resin rod of the plunger is called a port.
상기 포트는 수지봉(속칭 몰딩 콤파운드(molding compound))라 불리는 열경화성 수지가 투입된 상태에서 예열되어 수지봉을 액화상태로 용융시킨 후 내부에 삽입된 플런저가 열경화성 수지를 가압하여 금형으로 주입, 충진시켜 인쇄 회로 기판의 반도체 칩들을 열경화성 수지로 감싼 다음 경화시켜 반도체 패키지가 제조된다.The pot is preheated in a state in which a thermosetting resin called a resin rod (hereinafter referred to as a molding compound) is melted, and the resin rod is melted in a liquefied state, and then a plunger inserted therein presses the thermosetting resin into the mold and fills it. A semiconductor package is manufactured by wrapping semiconductor chips of a printed circuit board with a thermosetting resin and then curing them.
그리고 상기 플런저에 관한 종래 기술로써, 대한민국 등록실용신안 제2 0-0150082호(1999.04.02.) "반도체 금형의 플런저"(이하 종래 기술 2라 함.)가 있는데, In addition, as the prior art of the plunger, Republic of Korea Utility Model No. 2 0-0150082 (1999.04.02.) "Plunger of the semiconductor mold" (hereinafter referred to as the prior art 2),
상기 종래 기술 2는 금형의 포트 블록과 홀더 베이스의 사이에 형성된 포트에 삽입되는 플런저의 바디 상에 착탈가능하게 설치되는 플런저 팁부의 상단 외주면에 복수개의 안내홈이 형성됨으로써, 안내홈을 통해 플런저 팁부 중앙의 링 홈으로 수지가 주입되어 경화됨에 따라 밑면으로부터의 에어 침투를 차단시켜 열경화성 수지를 효율적으로 주입시킬 수 있도록 한 반도체 금형의 플런저에 관한 것이다.The prior art 2 is formed with a plurality of guide grooves on the upper outer peripheral surface of the plunger tip portion detachably installed on the body of the plunger inserted into the port formed between the port block of the mold and the holder base, the plunger tip portion through the guide groove The present invention relates to a plunger of a semiconductor mold in which a resin is injected into a central ring groove and cured so that air penetration from the bottom surface can be blocked so that the thermosetting resin can be efficiently injected.
상기 종래 기술 1, 2의 플런저는 용융 상태의 열경화성 수지를 가압하여 주입, 충진시켜야 하므로 포트의 내벽과 플런저의 외벽을 거의 밀착 상태로 플런저가 왕복 이동할 수 있도록 하는 공차를 갖은 상태로 제작되며, 접촉부를 폴리싱(polishing)하여 마찰을 해소하도록 제작된다.Since the plungers of the prior arts 1 and 2 have to be injected and filled by pressurizing the thermosetting resin in a molten state, the plunger is manufactured with a tolerance to allow the plunger to reciprocate in close contact with the inner wall of the port and the outer wall of the plunger, and the contact portion It is manufactured to eliminate friction by polishing.
이때 열경화성 수지의 외부 누설을 방지하도록 상기 포트와 플런저의 공차는 매우 적은 수치(예를 들어 1000분의 3mm)로 제작되는데, 이러한 경우 거의 동일한 가공오차로 인하여 플런저의 삽입 작업이 용이하지 않아 높은 숙련도가 요구되는 문제점이 있으며,In this case, the tolerance between the port and the plunger is manufactured to a very small value (for example, 3 mm / 1000mm) to prevent external leakage of the thermosetting resin. In this case, the insertion work of the plunger is not easy due to the almost same processing error, so that the high skill Has a problem that requires
특히, 플런저의 최초 삽입 시 삽입 방향이 조금만 어긋나더라도, 가공 오차에 따른 직경(둘레)의 차이로 말미암아 조립 작업이 오래 걸리며, 플런저 등의 내부 부품 필요할 경우에 교체 작업이 지연되는 등의 문제점이 있다.In particular, even when the insertion direction is slightly misaligned during the initial insertion of the plunger, assembly takes a long time due to the difference in diameter (circumference) due to the machining error, and there is a problem that replacement work is delayed when internal parts such as the plunger are needed. .
나아가 플런저 등의 교체 시 포트 내부에는 고온으로 용융된 열경화성 수지의 잔량이 남아있어 플런저의 분리 및 재삽입 등이 어려운 문제점이 있다.Furthermore, when the plunger is replaced, the remaining amount of the thermosetting resin melted at a high temperature remains inside the port, which makes it difficult to separate and reinsert the plunger.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems,
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치의 제작 시 포트의 배럴부 내부로 플런저의 삽입 작업을 정확하고 빠르게 작업할 수 있으며, 포트와 플런저의 마찰 및 어갈림 등으로 포트와 플런저의 표면에 스크래치 등의 손상이 발생하는 것을 방지하여 플런저의 작동 안정성을 확보할 수 있도록 포트의 배럴부 내주면에 끝단부로 갈수록 플런저의 외경보다 넓어지는 내경을 갖는 모따기부를 구비하고, 이에 대응하여 플런저의 팁부 외주면에 끝단부로 갈수록 배럴부의 내경보다 작아지는 외경을 갖는 테이퍼부를 구비한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.When manufacturing a molding device for manufacturing a semiconductor package, it is possible to accurately and quickly insert the plunger into the barrel of the port and to prevent scratches on the surface of the port and the plunger due to friction and staggering of the port and the plunger. And a chamfer having an inner diameter that is wider than the outer diameter of the plunger on the inner circumferential surface of the port toward the end so as to secure the operational stability of the plunger, and correspondingly to the outer circumferential surface of the tip of the plunger than the inner diameter of the barrel. An object of the present invention is to provide a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package having a tapered portion having a smaller outer diameter.
또한 본 발명은 캐비티의 세척을 위해 고무 시트를 금형에 안착 후 사출을 할 때 포트 및 플런저의 재질로 사용되는 코발트가 고무 시트에 의해 화합 변성이 발생하여 포트 및 플런저가 표면 부식되는 것을 방지할 수 있도록, 포트 및 플런저가 탄화 텅스텐을 주체로 니켈과 코발트의 혼합물을 소결한 초경함급 재질로 이루어지거나, 또는 분말 고속도 공구강(P/M high speed steel, 속칭 분말 하이스강) 재질로 표면에 질화 처리가 이루어진 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention can prevent the port and plunger from surface corrosion by cobalt used as a material of the pot and plunger when the rubber sheet is seated in the mold for the cleaning of the cavity and injected into the cobalt used by the rubber sheet. For example, the pot and plunger may be made of a cemented carbide material containing sintered mixture of nickel and cobalt, mainly tungsten carbide, or nitriding on the surface of powder high speed steel (P / M high speed steel). An object of the present invention is to provide a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package.
이어서 본 발명은 플런저의 전후진 작동 시 가스 압력 불균형에 따른 미작동 내지 손상을 방지할 수 있도록 플런저의 팁부 외주면에 오목하게 형성된 하나 이상의 슬릿홈이 구비되어 있는 제조용 몰딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Then, an object of the present invention is to provide a molding apparatus for manufacturing which is provided with at least one slit groove formed concave on the outer peripheral surface of the tip portion of the plunger to prevent malfunction or damage due to gas pressure imbalance during the forward and backward operation of the plunger. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는,In order to achieve the above object, the molding device for manufacturing a semiconductor package according to the present invention,
각각 반도체 칩의 양면이 몰딩되는 캐비티를 구비한 금형들 중 어느 하나에 설치되는 수지 주입수단을 포함한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에 있어서,In the molding apparatus for manufacturing a semiconductor package including a resin injection means which is provided in any one of the molds each having a cavity in which both sides of the semiconductor chip is molded,
상기 수지 주입수단은,The resin injecting means,
열경화성 수지가 투입되는 포트와,A port into which the thermosetting resin is introduced,
상기 포트에 삽입되어 열경화성 수지를 캐비티 내로 가압하여 주입하는 플런저와,A plunger inserted into the port to pressurize and inject a thermosetting resin into the cavity;
상기 플런저를 전후진 작동시키는 로드를 포함하고,A rod for forward and backward operation of the plunger,
상기 포트는 배럴부의 입구측 내주면에 끝단부로 갈수록 내경이 플런저의 팁부 외경보다 넓어지는 모따기부를 갖고,The port has a chamfered portion whose inner diameter is wider than the outer diameter of the tip portion of the plunger toward the end on the inner circumferential surface of the inlet side of the barrel portion,
상기 플런저는 팁부의 외주면에 끝단부로 갈수록 외경이 배럴부의 내경보다 작아지는 테이퍼부를 갖는 것을 특징으로 한다.The plunger is characterized in that it has a tapered portion whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the barrel portion toward the end portion on the outer peripheral surface of the tip portion.
그리고 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에서,And in the molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention,
상기 포트 및 플런저는, 분말 고속도 공구강 재질로 표면에 질화 처리를 하여, 고무 시트를 이용한 금형 세척 시 포트 및 플런저의 표면에 화학변성에 의한 부식을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.The port and the plunger may be nitrided on a surface of a powder high speed tool steel material to prevent corrosion due to chemical modification on the surface of the port and the plunger during mold cleaning using a rubber sheet.
또는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에서,Or in the molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention,
상기 포트 및 플런저는, 탄화 텅스텐을 주체로 니켈과 코발트의 혼합물을 소결한 초경합금 재질로 이루어져, 고무 시트를 이용한 금형 세척 시 포트 및 플런저의 표면에 화학변성에 의한 부식을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.The port and the plunger are made of a cemented carbide material obtained by sintering a mixture of nickel and cobalt mainly based on tungsten carbide, and can prevent corrosion due to chemical modification on the surface of the pot and plunger during mold cleaning using a rubber sheet. do.
아울러 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에서,In addition, in the molding device for manufacturing a semiconductor package according to the present invention,
상기 플런저는 팁부의 외주면에 오목하게 형성된 하나 이상의 슬릿홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The plunger is characterized in that it comprises one or more slit grooves formed concave on the outer peripheral surface of the tip portion.
본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는,Molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention,
포트의 배럴부 내주면 및 플런저의 팁부 외주면에 각각 서로 대응하는 형상으로 직경이 다르게 형성된 모따기부와 테이퍼부를 구비하여, 수지 주입수단의 제작 및 조립 시 플런저의 삽입 작업을 쉽고 정확하게 행할 수 있으며, 조립된 상태에서 플런저가 포트를 왕복 이동하면서 접촉면이 박리되어 긁힘 등의 파손을 방지할 수 있고, 나아가 구성 부품의 교체에 따른 금형 분해 후 재조립을 하거나, 플런저를 교체할 경우에도 경화된 수지의 잔재에 상관없이 플런저의 삽입 작업을 용이하게 할 수 있고,The inner circumferential surface of the port portion and the outer circumferential surface of the tip portion of the plunger are provided with chamfering portions and tapered portions having different diameters, respectively, so that the plunger can be easily and precisely inserted and manufactured during the production and assembly of the resin injection means. When the plunger reciprocates the port in the state, the contact surface is peeled off to prevent damage such as scratches. Furthermore, even when the plunger is replaced or reassembled after replacing the mold, or when the plunger is replaced, Regardless of how easy it is to insert the plunger,
일반 코발트 초경합금이 아닌, 니켈과 코발트의 혼합물로 소결한 초경합금 소재 또는 분말 고속도 공구강 재질의 표면에 질화 처리된 포트 및 플런저를 도입하여, 고온 상태에서 고압축 강도에 대한 내마모성을 유지하여 내구성을 높임으로써 사용 포트 및 플런저의 사용 연한을 증대시킬 수 있고, 이렇게 내구성이 향상된 포트 및 플런저의 제조 단가를 절감하면서 생산성을 높임일 수 있으며,Nitriding ports and plungers are applied to the surface of cemented carbide or powdered high speed tool steels sintered from a mixture of nickel and cobalt, rather than ordinary cobalt cemented carbide, to maintain durability against high compressive strength at high temperatures to increase durability. It can increase the service life of ports and plungers, increase productivity while reducing the manufacturing cost of these durable ports and plungers,
플런저의 전후진 작동 시 가스 압력 불균형에 따른 미작동 내지 손상을 방지함은 물론,In addition, the plunger prevents malfunction or damage due to gas pressure imbalance during forward and backward operation.
포트와 플런저 사이에서 발생할 수 있는 마찰을 저감시켜 플런저의 작동 안정성 및 내구성을 보장함과 동시에, 배럴부에 남은 수지 잔재물의 제거를 쉽게 하면서 고압의 압축 공기가 배럴부를 통해 금형 내부로 혼입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Reduces friction that may occur between the port and the plunger to ensure operational stability and durability of the plunger, while preventing high pressure compressed air from entering the mold through the barrel while making it easier to remove resin residues remaining in the barrel. There is an effect that can be done.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩장치의 하판을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 고무 시트를 이용한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치의 세척 작업을 설명하기 위한 사진도.
도 4는 고무 시트의 장착예를 개략적으로 도시한 평면도들.
도 5는 종래의 재질(KF12)과 본 발명의 ASP+질화 처리된 재질을 비교 분석한 실험표.
도 6은 종래의 초경합금(WC+Cobalt)과 본 발명의 초경합금(WC+Ni-Co)의 비교표.
도 7은 본 발명에 따른 마찰 저감수단을 설명하기 위한 요부 확대 단면도들.1 is a perspective view schematically showing a lower plate of a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention.
Figure 3 is a photograph for explaining the cleaning operation of the molding device for manufacturing a semiconductor package using a rubber sheet.
4 is a plan view schematically showing an example of mounting a rubber sheet;
5 is a comparison table of the conventional material (KF12) and the ASP + nitrided material of the present invention.
6 is a comparison table of the conventional cemented carbide (WC + Cobalt) and the cemented carbide (WC + Ni-Co) of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view of main parts for explaining a friction reducing means according to the present invention;
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention may be modified in various ways and have various forms, embodiments (or embodiments) will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific form disclosed, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each of the drawings, the same reference numerals, in particular, the tens and ones digits, or the same digits, tens, ones, and alphabets refer to members having the same or similar functions, and unless otherwise specified, each member in the figures The member referred to by the reference numeral may be regarded as a member conforming to these criteria.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, in the drawings, the components are exaggerated in size (or thick) in size (or thick) in size (or thin) or simplified in consideration of the convenience of understanding, but the protection scope of the present invention is limited in this way. It should not be.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments (suns, aspects, and embodiments) (or embodiments) only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 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. In this application, the terms “comprises” or “consists” are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
본 명세서에서 기재한 ~제1 ~, ~제2 ~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.In the present specification, the first to the second and the like will only refer to different elements and are not limited to the order of manufacture, and their names are used in the description and the claims. It may not match.
본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정한다.In describing the molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention, for the sake of convenience, a non-strict approximate direction reference is specified with reference to FIG. 2, and the top, bottom, left and right sides are determined as shown in the direction in which gravity acts downward.
이하에서는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 각각 반도체 칩(C)의 양면이 몰딩되는 캐비티(13)(23)를 구비한 금형(10)(20)들 중 어느 하나에 설치되는 수지 주입수단(30)를 포함한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에 관한 것으로,First, as shown in FIGS. 1 to 4, the present invention is installed in any one of the
제1 금형(10, 도면 상 하금형)과 제2 금형(20, 도면 상 상금형)은 서로 형개 및 형폐 가능하게 설치되며, 이러한 금형들 중 하나에 열경화성 수지를 주입 및 충진하는 수지 주입수단(30)이 장착된다.The first mold 10 (the lower mold in the drawing) and the second mold 20 (the upper mold in the drawing) are installed to be opened and closed with each other, and resin injection means for injecting and filling a thermosetting resin into one of these molds ( 30) is mounted.
상기 금형들(10)(20) 사이에 안착되는 기판(B)은 다수개의 반도체 칩(C)들이 리드 프레임을 통해 상호 연결된 상태로 각각의 반도체 칩(C)들이 반도체 패키지로 몰딩 작업이 완료되면 커팅 공정을 통해 각각 분리되어 최종 출하된다.The substrate B seated between the
상기 제1 금형(10)은 베이스 블록(11)에 코어 블록(12)이 결합하여 구성된다. 상기 코어 블록(12)은 다수개의 반도체 칩(C)들로 구성된 기판(B)에 상응하는 크기를 갖고, 반도체 칩(C)들 각각의 일면을 주입된 열경화성 수지가 감싼 다음 경화될 수 있도록 하는 다수개의 제1 캐비티(13)가 설치된다.The
도 1에서는 열경화성 수지가 유동하여 경화되는 런너부(14) 양측에 다수개의 제1 캐비티(13)들이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 도 2 내지 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 런너부에 하나의 제1 캐비티만이 구비된 것으로 도시하였다.In FIG. 1, it can be seen that a plurality of
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 금형(20) 역시 상기 제1 금형(10)에 상응하도록 베이스 블록(21)에 코어 블록(22)이 결합, 제작되어 반도체 칩(C)들 각각의 타면을 주입된 열경화성 수지가 감싼 다음 경화될 수 있도록 하는 다수개의 제2 캐비티(23)들이 설치되어 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 제1 금형(10)과 상기 제2 금형(20)은 설치 형태에 따라 수직형 또는 수평형으로 제작되는데, 도면에서는 수직형 몰딩 장치를 대표하여 설명한다.The
상기 제1 금형(10)과 제2 금형(20)은 별도의 승강수단(미도시)을 통해 상호 이동하여 밀착되어 동일 위치의 제1 캐비티(13)와 제2 캐비티(23)에 수지가 충진될 때 수지가 외부로 누설되어 버(burr) 등이 발생하지 않도록 한다.The
도면에 도시되지 않았으나, 상기 제1 금형(10)과 제2 금형(20)의 형합을 위해 각각 별도의 가이드봉과 가이드구멍 등이 더 구비될 수 있다.Although not shown in the drawing, a separate guide rod and guide holes may be further provided for the
또 상기 제1 금형(10) 또는 제2 금형(20) 중 어느 하나의 금형에는 각각의 캐비티별로 충진된 수지가 경화된 후 금형으로부터 기판(B)이 취출되도록 하는 밀핀(미도시)이 더 구비될 수 있다.In addition, the mold of any one of the
그밖에 상기 코어 블록(12)에는 수지 주입 시 가스 배출을 위한 가스 밴트 또는 식각 처리된 부식면 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the
상기 수지 주입수단(30)은 제1, 제2 금형(10)(20)들 중 어느 금형에 설치되어도 무방한데, 본 명세서의 도면에서는 하금형인 제1 금형(10)에 수지 주입수단(30)이 설치된 실시예가 대표적으로 도시되어 있다.The resin injecting means 30 may be installed in any one of the first and
도 1 및 도 2를 참고하면, 구체적으로 상기 수지 주입수단(30)은 상기 제1 금형(10)의 코어 블록(12) 중앙에 결합되는 포트(31)와, 상기 포트(31)에 삽입되어 열경화성 수지를 캐비티 내로 가압하여 주입하는 플런저(32) 및 상기 플런저(32)를 전후진 작동시키는 로드(33)로 구성된다.1 and 2, specifically, the resin injection means 30 is inserted into the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 포트(31)에는 용융 전의 열경화성 수지봉(R)이 투입되며, 상기 포트(31)는 별도의 가열수단(미도시)과 연결되어 몰딩 작업 시 내부의 열경화성 수지봉(R)을 가열, 용융시켜 플런저(32)를 통한 사출 성형이 이루어지도록 한다.As shown in FIG. 2, the
상기 포트(31)는 외주면에 코어 블록(12)과의 결합을 위한 결합돌기(31a)가 돌출 형성된다.The
이어서 상기 로드(33)는 별도의 유압 또는 공압 방식으로 작동하며, 적절한 사출 압력 보장을 위하여 유압 구동 방식이 보다 바람직하다.The
상기 포트(31) 및 플런저(32)는 상기 제1 금형(10)의 코어 블록(12)에 설치되며, 플런저(32)가 삽입된 포트(31)는 하측의 베이스 블록(11)에 결합되어 상호 연통된 보조포트(35)를 갖고, 상기 로드(33)는 몰딩 장치의 베이스(미도시)에 설치되어 상기 보조포트를 통해 삽입되어 상기 플런저(32)를 가압하여 작동시킨다.The
상기 로드(33)를 비롯한 유압 승강 수단은 상기 금형 내에 설치되지 않고 몰드 장치의 베이스에 설치되며, 상기 제1 , 제2 금형(10)(20)은 반도체 칩(C) 또는 기판(B)의 종류에 따라 몰딩 장치의 베이스에 교체하여 장착되도록 한다.The hydraulic lifting means including the
이때 상기 플런저(32)와 상기 포트(31)는 가공 오차가 매우 적은 수치(예를 들어 1000분의 3mm)를 갖도록 제작되어야만 용융된 수지가 플런저(32)와 포트(31)의 간극으로 역류하여 누설되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the
이를 위하여 상기 포트(31)의 배럴부(31H) 내주면과, 상기 플런저(32)의 외주면은 동일 직경에 따른 진직도가 유지될 수 있도록 각각 폴리싱(polishing) 처리된다.To this end, the inner circumferential surface of the
따라서 상기 플런저(32)가 상기 포트(31) 내부로 삽입, 결합되면 상기 로드(33)의 승하강에 따라 플런저(32)가 포트(31) 내에서 이동되면서, 용융된 열경화성 수지를 가압하여 사출함으로써, 용융된 수지가 금형의 캐비티들로 주입되면서 충진이 완료되고, 충진이 완료된 다음 소정의 냉각시간을 거쳐 수지를 경화시킨 후 금형이 형개된 다음 밀핀을 통해 제품의 취출이 이루어진다.Therefore, when the
이때 상기 플런저(32)와 상기 포트(31)는 거의 동일 직경으로 형성되고, 플런저(32)의 팁부(32H)는 수지의 가압에 따른 동일 압력을 전달할 수 있도록 수평방향으로 평탄하게 제작되므로 몰딩 장치 제작 시 플런저(32)를 포트(31)에 삽입하는 공정에서 플런저(32)를 미세하게 어긋나는 형태로 삽입할 수가 있어 조립 작업에 높은 숙련도가 요구된다.In this case, the
또 플런저(32)가 어긋난 상태로 강제 삽입, 조립될 경우 플런저(32)의 왕복 이동에 따라 플런저(32)와 포트(31)의 접촉부가 마찰되면서 표면이 박리되어 긁힘(galling; 속칭 가지리) 등의 파손이 발생하게 되면 장기간 사용 시 플런저(32)가 포트(31)에 끼면서 작동 불능 상태가 되어 포트(31)와 플런저(32)를 모두 교체해야하는 문제가 생길 수 있기 때문에 플런저(32)와 포트(31)의 정확한 조립이 중요하다.In addition, when the
나아가 로드(33)를 통해 상기 플런저(32)가 포트(31)에 인출입되면서 승하강이 이루어지므로 플런저(32)가 상기 포트(31)에 최조 진입 시 정확하게 삽입되어야만 정상적인 몰딩 장치의 작동이 가능해진다.Furthermore, since the
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 2의 하측 확대 단면도에 도시된 바와 같이, Therefore, as shown in the lower enlarged cross-sectional view of FIG. 2 to solve the above problems,
상기 포트(31)는 배럴부(31H)의 입구측 내주면에 끝단부로 갈수록 내경이 플런저(32)의 팁부(32H) 외경보다 넓어지는 모따기부(31A)를 갖고,The
상기 플런저(32)는 팁부(32H)의 외주면에 끝단부로 갈수록 외경이 배럴부(31H)의 내경보다 작아지는 테이퍼부(32A)를 갖는 것을 특징으로 한다.The
상기 포트(31)의 배럴부(31H)는 그 내주면이 플런저(32)의 외경에 상응하는데, 이때 상기 모따기부(31A)는 배럴부(31H)의 입구측 내주면 일부가 플런저(32)의 후단측을 향해 내경이 점증되면서 형성된다.The inner peripheral surface of the
이러한 모따기부(31A)에 대응하여, 상기 테이퍼부(32A)는 팁부(32H)의 선단측 외주면(모서리 부위)이 플런저(32)의 전단측을 향해 외경이 점감되면서 형성된다. Corresponding to this chamfered
구체적으로 상기 모따기부(31A)는 상기 배럴부(31H) 내주면의 진직도에 대하여 소정의 경사도로 상측에서 하측으로 갈수록 내측에서 외측으로 경사지게 형성된다.Specifically, the
또한 상기 테이퍼부(32A)는 플런저(32) 외주면의 진직도에 대하여 소정의 경사도로 하측에서 상측으로 갈수록 외측에서 내측으로 경사지게 형성된다.In addition, the tapered
따라서 상기 모따기부(31A)는 배럴부(31H)의 입구를 상기 팁부(32H)의 외경보다 넓게 형성하고, 동시에 상기 테이퍼부(32A)가 팁부(32H)의 초기 진입 외경을 배럴부(31H)의 내경보다 작게 하여, Accordingly, the
포트(31)에 대한 플런저(32)의 초기 삽입을 용이하게 하고 모따기부(31A)에 테이퍼부(32A)가 접하면서 안내되어, 플런저(32)가 포트(31)로 삽입되면서 결합되므로 정확한 조립을 쉽고 빠르게 행할 수 있으며, 강제 끼움에 따른 긁힘 파손 등을 방지할 수 있다.It facilitates the initial insertion of the
상기 플런저(32)는 포트(31)내에서 승하강(전후진)하면서 가스 압력 불균형에 따른 미작동 및 손상을 방지할 수 있도록 외주면에 각각 오목 형성된 슬릿홈(32a)(32b)이 더 구비된다.The
이어서 상기 제1 금형(10) 또는 제2 금형(20) 또는 이들 모두의 코어 블록(12)(22)에는 기판(B)을 고정시키기 위한 고정핀(미도시)이 돌출 형성된다. 그리고 상기 기판(B)에는 상기 고정핀에 대응하는 삽입공이 구비된다.Subsequently, fixing pins (not shown) for fixing the substrate B are protruded to the core blocks 12 and 22 of the
상기 고정핀은 각각의 코어 블록(12)에 대하여 슬라이드 방식으로 설치되어 금형들(10)(20)이 형개 상태에서는 외부로 돌출되어 기판(B)의 삽입공을 상기 고정핀에 삽입하여 정위치에 기판(B)이 안착, 고정되도록 하며,The fixing pins are installed in a sliding manner with respect to each
금형들(10)(20)이 형폐될 경우 접촉에 따라 고정핀이 각각의 코어 블록 내부로 슬라이딩 인입되어 금형간의 밀착이 이루어지도록 할 수 있다.When the
또는 상기 금형들(10)(20) 중 어느 일측 금형에는 고정되어 돌출 설치된 고정핀을 도입하고, 다른 타측 금형에는 상기 고정핀에 상응하는 결합공을 설치하여 형폐 시 고정핀이 상기 결합공에 삽입되면서 각 코어 블록(12)들이 밀착되는 방식이 고려될 수 있다.Alternatively, any one of the
한편 상술한 바와 같이, 반도체 패키지의 제조 용이성 확보 및 생산성 향상을 위하여 기판(B)은 다수개의 반도체 칩(C)을 갖도록 제작된다. 따라서 상기 금형들(10)(20)의 캐비티들 역시 그 수에 상응하도록 제작되는데 캐비티의 수가 증가되는 만큼 다수개의 반도체 칩(C)을 동시에 몰딩 처리하여 반도체 패키지를 제조할 수 있으므로 캐비티의 수를 증가시키는 것이 생산성 측면에서 매우 중요하다.Meanwhile, as described above, the substrate B is manufactured to have a plurality of semiconductor chips C in order to secure manufacturing convenience and improve productivity of the semiconductor package. Therefore, the cavities of the
그러나 열경화성 수지를 용융하게 되면, 반 액체 상태로 수지를 가압하여 다수개의 캐비티에 모두 수지가 충진되도록 하기 위해서는 높은 압력을 필요로 하고, 이를 위하여 플런저(32)의 가압력을 증대시키면 수지가 주입되면서 그에 대한 반발력으로 금형들(10)(20)이 상호 벌어지게 되므로 이를 방지하기 위해서는 높은 압력의 형체력을 필요로 하게 된다.However, when the thermosetting resin is melted, a high pressure is required in order to pressurize the resin in a semi-liquid state so that the resin is filled in a plurality of cavities. To this end, when the pressing force of the
따라서 형체력 및 플런저(32)의 사출 압력을 증대시키는 만큼 몰딩 장치의 대형화에 따른 제작 단가 상승이 동반되므로 최소의 사출 압력만으로 다수개의 캐비티에 수지를 충진시키는 기술이 중요하다.Therefore, the increase in the clamping force and the injection pressure of the
이에 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 금형(20)에 상기 포트(31)에서 주입되는 수지가 1차 체류하도록 하는 체류부(24)를 갖고, 상기 제1 금형(10)에 상기 체류부(24)의 수지가 상기 캐비티들(13)(23)로 충진되도록 하는 런너부(14)를 포함한다.Thus, as shown in FIG. 2, the present invention has a
상기 체류부(24)와 상기 런너부(14)는 각 캐비티에 수지가 주입되는 통로보다 큰 직경을 갖도록 형성된다.The
특히 상기 체류부(24)는 금형의 코어 블록(12) 중앙에 설치되어 양측의 캐비티들로 수지가 주입, 충진되므로 수지의 최초 주입 및 유동에 따른 응력을 최소화하도록 상기 캐비티보다 넓은 공간을 갖도록 형성된다.In particular, the
따라서 본 발명은 상기 캐비티에 수지가 충진되기 전에 상기 체류부(24)에 일정량의 수지가 주입된 후 런너부(14)를 통해 수지가 각 캐비티들로 주입될 때 플런저(32)의 사출 압력이 체류부(24)와 런너부(14)에 선(先) 주입된 수지를 통해 전달되면서 충진이 진행되어 최소한의 압력만으로 다수개의 캐비티들에 수지를 충진하여 반도체 패키지를 제조할 수 있다.Therefore, in the present invention, the injection pressure of the
이어서 반도체 패키지 몰딩 작업이 장기간 반복되면 열경화성 수지의 잔재(찌꺼기)가 캐비티(13)(23)들에 남게 된다.Subsequently, if the semiconductor package molding operation is repeated for a long time, the residue (dust) of the thermosetting resin remains in the
이러한 수지의 잔재는 수지의 흐름성을 저해할 뿐만 아니라 성형 불량의 주된 원인이 될 수 있다.This resin residue not only impairs the flowability of the resin but can also be a major cause of poor molding.
이에 종래에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 포트(31)와 캐비티(13)(23)에 고무 시트(RB)를 안착시킨 상태에서 사출 성형을 실시하여 포트(31)와 캐비티(13)(23)에 채워지는 용융된 고무로 열경화성 수지의 잔재를 제거하는 세척 작업을 주기적으로 실시하였다.3 and 4, injection molding is performed in a state where the rubber sheet RB is seated in the
한편 종래의 포트(31) 및 플런저(32)는 코어 블록(12)(22)과 달리 열경화성 수지의 용융 후 직접 가압을 행하기 때문에, 포트(31) 및 플런저(32)의 초경질을 확보하기 위해 탄화텅스텐을 주체로 하여 결합금속으로써 코발트가 혼합되어 소결된 초경합금으로 제작되어 왔는데, On the other hand, unlike the core blocks 12 and 22, the
이러한 포트(31) 및 플런저(32)는 고무 시트(RB)를 이용한 잔재 제거 작업 시 포트(31)의 내경과 플런저(32)의 외경에 함유된 코발트가 고무 재질에 접촉하면서 화학변성이 발생하여, 포트(31)와 플런저(32)의 표면에 급속한 부식이 진행됨에 따라 수지 주입수단의 사용 수명이 단축되는 문제점이 발생하였다.The
이에 본 발명은 고무 시트(RB)를 이용한 잔재 작업으로 인해 포트(31) 및 플런저(32)의 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있게 하였다.Thus, the present invention can prevent the corrosion of the
먼저 제1 실시예로써, 상기 포트(31) 및 플런저(32)는, 분말 고속도 공구강(P/M high speed steel, 속칭 분말 하이스) 재질로 표면에 질화 처리를 하여, 고무 시트(RB)를 이용한 금형 세척 시 포트(31) 및 플런저(32)의 표면에 화학변성에 의한 부식을 방지한다.First, as a first embodiment, the
분말 고속도 공구강이란 분말 야금법에 의해 제조된 것으로 피연삭성이 매우 뛰어나며, 대표적으로는 ASP-60 제품이 있다.Powder high speed tool steel is manufactured by powder metallurgy and has very good machinability, and is representative of ASP-60 product.
이렇게 제작된 분말 고속도 공구강에 질화 처리된 포트(31) 및 플런저(32)는 코발트의 함량이 0이므로, 기존의 텅스텐-코발트 초경합금보다 부식 방지 우수성이 뛰어나면서도, 종래의 초경합금과 같은 초경 재질을 보장할 수 있다.Since the
도 5는 포트(31) 및 플런저(32)에 있어, 종래의 재질(KF12)과 본 발명의 ASP+질화 처리된 재질을 비교 분석한 실험표로써, ASP+질화 처리된 제품이 기존의 제품 대비 경도가 크게 차이가 없으면서도 코발트가 전혀 함유되어 있지 않아 부식 발생을 방지하여 기존 제품 대비 수명이 대략 3배 정도로 향상되는 것을 확인할 수 있다.5 is a test table comparing the conventional material (KF12) and the ASP + nitrided material of the present invention in the
그리고 제2 실시예로써, 상기 포트(31) 및 플런저(32)는, 탄화텅스텐을 주체로 니켈과 코발트의 혼합물을 소결한 초경합금 재질로 이루어져, 고무 시트(RB)를 이용한 금형 세척 시 포트(31) 및 플런저(32)의 표면에 화학변성에 의한 부식을 방지한다.In addition, as a second embodiment, the
이러한 제2 실시예는 종래의 텅스텐+코발트 초경합금과 유사하나, 기존 6% 중량비의 코발트 함량을 줄이고 이를 니켈로 대체하여 코발트와 고무 재질의 화학변성에 의한 부식을 방지한다.This second embodiment is similar to the conventional tungsten + cobalt cemented carbide, but reduces the cobalt content of the existing 6% weight ratio and replaces it with nickel to prevent corrosion by chemical modification of cobalt and rubber materials.
이때 니켈만이 함유된 초경합금의 사용도 가능할 것이나, 니켈은 코발트에 비해 소결 시 바인더에 의한 부착력이 약하므로 부스러기가 생기는 일명 칩핑 불량이 발생할 수 있어, 소량의 코발트를 함께 함유하여 초경합금으로 제작한다.At this time, it may be possible to use a cemented carbide containing only nickel, but nickel has a weaker adhesion force due to the binder during sintering than cobalt, so that chipping defects may occur, which may cause debris, and thus a small amount of cobalt may be included to produce a cemented carbide.
이러한 제2 실시예는 탄화텅스텐(WC) 88~90중%와, 니켈(Ni) 5~6중량%와, 코발트(Co) 5~6중량%가 혼합되어 이루어진다.This second embodiment is made by mixing 88 to 90% by weight of tungsten carbide (WC), 5 to 6% by weight of nickel (Ni), and 5 to 6% by weight of cobalt (Co).
도 6은 포트(31) 및 플런저(32)에 있어, 종래의 초경합금(WC+Cobalt)과 본 발명의 초경합금(WC+Ni-Co)의 비교표로써, 니켈 사용에 따라 종래의 제품 대비 내식성이 높아 기존 제품 대비 수명이 대략 30% 이상 연장될 수 있다.6 is a comparison table of the conventional cemented carbide (WC + Cobalt) and the cemented carbide (WC + Ni-Co) of the present invention in the
한편 본 발명은 상기 포트(31) 및 플런저(32)의 외면 폴리싱 처리 등을 통해 기밀성을 유지하면서 마찰을 없애 플런저(32)가 저항 없이 전후진 작동할 수 있으나, 가공 오차 등의 문제로 장기간 사용 중 진직도가 저하되어 플런저(32)의 정상 작동이 불가능할 수 있다.In the present invention, the outer surface of the
이에 본 발명은 상기 배럴부(31H)의 내주면과 상기 팁부(32H) 외주면의 마찰을 저감시키는 마찰 저감수단(40)을 더 포함하여, 플런저(32)의 작동 안정성을 더욱 향상시켰다.Accordingly, the present invention further includes
구체적으로 도 7(이해의 편의를 위해 도 7에서 포트(31)와 팁부(32H) 사이의 미세 간극을 과장되게 표현하였음.)에 도시된 바와 같이,Specifically, as shown in FIG. 7 (for the sake of understanding, the fine gap between the
상기 마찰 저감수단(40)은,The
상기 팁부(32H)의 외주면에 천공되어, 플런저(32)의 전후진 시 압축 공기를 분사하여 팁부(32H)와 배럴부(31H) 사이에 미세 공기층을 형성하는 복수개의 분사공(41),A plurality of injection holes 41 perforated on the outer circumferential surface of the
상기 팁부(32H)에서 최상측 슬릿홈(32b)에 끼워져 장착되며, 외측 끝단부가 상기 배럴부(31H)의 내주면에 밀착되고 중단부가 한 번 이상 중첩된 주름부로 형성되어 상기 분사공(41)에서 분사된 압축 공기의 일부가 상기 팁부(32H)의 전단부 외부로 누설되는 것을 방지하는 기밀링(42),The
일단이 상기 기밀링(42)이 장착된 슬릿홈(32b)에 힌지 결합되고, 타단에 구비된 롤러부(43)와, 상기 롤러부(43)의 양 측면으로 돌출된 날개부(45)를 구비하여, 상기 분사공(41)에서 분사되는 압축 공기에 의해 상기 날개부(45)가 팁부(32H)의 전단측으로 밀리면서 회동 작동하여 상기 롤러부(43)가 상기 주름부를 외측으로 가압하여 상기 기밀링(42)이 배럴부(31H)에 밀착되게 강제하는 가압부재(44)를 포함한다.One end is hinged to the
상기 분사공(41)은 플런저(32)를 길이방향으로 관통하는 유로의 내측 끝단부에서 팁부(32H)의 외주면을 향해 연결되며, 팁부(32H)의 둘레 방향으로 구비된 복수개의 분사공(41)이 플런저(32)의 길이방향으로 다열 배열될 수 있다.The
이러한 분사공(41)은 컴프레서 등의 공압 공급수단에 연결되어 고압의 압축 공기를 분사공(41)으로 분사하며, 이렇게 분사된 압축 공기는 배럴부(31H)의 내주면에 부딪히면서 포트(31)와 플런저(32) 사이에 미세 공기층을 형성하여 전후진 시 마찰력을 저감시킨다.The
그리고 상기 기밀링(42)은 최상측 슬릿홈(32b)에 끼워진 장착링(44A)의 외주면에 구비되어 팁부(32H)와 배럴부(31H) 사이의 미세 간극을 밀폐하며, 이때 기밀링(42)은 중단부가 접힌 주름부를 가진다.In addition, the
이러한 기밀링(42)은 주름부를 기점으로 벌어지도록 탄성력을 갖는 가요성 소재로 제작되어, 플런저(32)의 전후진 시 배럴부(31H)와의 마찰 저항에 따라 내외 폭 길이가 가변되면서 기밀성을 유지한다.The
상기 가압부재(44)는 일단이 상기 장착링(44A)에 힌지 결합되어 힌지축(44c)을 축으로 상하 회동 가능하게 결합되며, 타단에 회전축(43a)에 축설된 롤러부(43)가 구비된다.One end of the pressing
상기 롤러부(43)는 회전축(43a)을 축으로 자유 회전 가능하며, 양측 날개부(45)는 상측으로 볼록한 원호 형상으로 이루어진다.The
이러한 가압부재(44)는 압축 공기가 분사되지 않을 때, 즉 플런저(32)가 정지된 상태에서 롤러부(43)의 하중에 의해 하측으로 회동하여 롤러부(43)가 기밀링(42)의 주름부를 가압하지 않는다.The pressing
그리고 플런저(32)의 전후진 작동 시, 분사공(41)을 통해 분사된 압축공기가 미세 공기층을 형성하여 포트(31)와 플런저(32) 사이의 마찰을 저감시키고, 이때 분사된 압축 공기의 일부는 상기 날개부(45)를 향해 분사되면서 상기 가압부재(44)를 상향 회동시킨다.In the forward and backward operation of the
이렇게 플런저(32)의 작동 중 가압부재(44)가 상향 회동하면 롤러부(43)가 주름부를 외측으로 밀어서 기밀링(42)의 끝단부가 배럴부(31H)의 내주면에 밀착되게 가압하게 되어, 플런저(32) 작동 시 분사되는 압축 공기가 배럴부(31H)의 상측 개구부로 누설되지 않게 함으로써, 몰딩 작업 불량을 방지하고, 미세 공기층 및 기밀링(42)의 가요성 재질로 인해 플런저(32)의 전후진 시 마찰력이 발생하지 않아 플런저(32)의 작동 안정성을 확보할 수 있게 된다.When the pressing
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention, a molding apparatus for manufacturing a semiconductor package having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be modified, changed, and replaced by those skilled in the art. Substitutions should be construed as falling within the protection scope of the present invention.
10 : 제1 금형 20 : 제2 금형
11, 12 : 코어블록 13, 23 : 캐비티
30 : 수지 주입수단 31 : 포트
31H : 배럴부 31A : 모따기부
32 : 플런저 32H : 팁부
32A : 테이퍼부 33 : 로드
40 : 마찰 저감수단 41 : 분사공
42 : 기밀링 43 : 롤러부
44 : 가압부재 45 : 날개부10: first mold 20: second mold
11, 12:
30: resin injection means 31: port
31H:
32:
32A: Taper 33: Rod
40: friction reducing means 41: injection hole
42: hermetic ring 43: roller
44
Claims (4)
상기 수지 주입수단(30)은,
열경화성 수지가 투입되는 포트(31)와,
상기 포트(31)에 삽입되어 열경화성 수지를 캐비티(13)(23) 내로 가압하여 주입하는 플런저(32)와,
상기 플런저(32)를 전후진 작동시키는 로드(33)를 포함하고,
상기 포트(31)는 배럴부(31H)의 입구측 내주면에 끝단부로 갈수록 내경이 플런저(32)의 팁부(32H) 외경보다 넓어지는 모따기부(31A)를 갖고,
상기 플런저(32)는 팁부(32H)의 외주면에 끝단부로 갈수록 외경이 배럴부(31H)의 내경보다 작아지는 테이퍼부(32A)를 갖는 것을 특징으로 하고,
상기 플런저(32)는 팁부(32H)의 외주면에 오목하게 형성된 하나 이상의 슬릿홈(32b)을 포함하고,
상기 배럴부(31H)의 내주면과 상기 팁부(32H) 외주면의 마찰을 저감시키는 마찰 저감수단(40)을 더 포함하되,
상기 마찰 저감수단(40)은,
상기 팁부(32H)의 외주면에 천공되어, 플런저(32)의 전후진 시 압축 공기를 분사하여 팁부(32H)와 배럴부(31H) 사이에 미세 공기층을 형성하는 복수개의 분사공(41),
상기 팁부(32H)에서 최상측 슬릿홈(32b)에 끼워져 장착되며, 외측 끝단부가 상기 배럴부(31H)의 내주면에 밀착되고 중단부가 한 번 이상 중첩된 주름부로 형성되어 상기 분사공(41)에서 분사된 압축 공기의 일부가 상기 팁부(32H)의 전단부 외부로 누설되는 것을 방지하는 기밀링(42),
일단이 상기 기밀링(42)이 장착된 슬릿홈(32b)에 힌지 결합되고, 타단에 구비된 롤러부(43)와, 상기 롤러부(43)의 양 측면으로 돌출된 날개부(45)를 구비하여, 상기 분사공(41)에서 분사되는 압축 공기에 의해 상기 날개부(45)가 팁부(32H)의 전단측으로 밀리면서 회동 작동하여 상기 롤러부(43)가 상기 주름부를 외측으로 가압하여 상기 기밀링(42)이 배럴부(31H)에 밀착되게 강제하는 가압부재(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
In the molding apparatus for manufacturing a semiconductor package comprising a resin injection means 30 which is provided in any one of the molds each having a cavity (13, 23) on which both sides of the semiconductor chip (C) is molded,
The resin injection means 30,
A port 31 into which the thermosetting resin is introduced,
A plunger 32 inserted into the port 31 to pressurize and inject thermosetting resin into the cavity 13 and 23;
A rod 33 for forward and backward operation of the plunger 32,
The port 31 has a chamfer portion 31A whose inner diameter is wider than the outer diameter of the tip portion 32H of the plunger 32 toward the end on the inlet side inner peripheral surface of the barrel portion 31H,
The plunger 32 has a tapered portion 32A whose outer diameter becomes smaller than the inner diameter of the barrel portion 31H toward the end portion on the outer circumferential surface of the tip portion 32H,
The plunger 32 includes one or more slit grooves 32b formed concave in the outer peripheral surface of the tip portion 32H,
Further comprising a friction reducing means 40 for reducing the friction between the inner peripheral surface of the barrel portion 31H and the outer peripheral surface of the tip portion 32H,
The friction reducing means 40,
A plurality of injection holes 41 perforated on the outer circumferential surface of the tip portion 32H to inject compressed air when the plunger 32 is moved back and forth to form a fine air layer between the tip portion 32H and the barrel portion 31H,
The tip portion 32H is fitted into the uppermost slit groove 32b, the outer end portion is in close contact with the inner circumferential surface of the barrel portion 31H, and the stop portion is formed as a wrinkle portion overlapping at least one time in the injection hole 41 Hermetic ring 42 for preventing a part of the compressed air injected to leak out of the front end of the tip portion 32H,
One end is hinged to the slit groove 32b on which the hermetic ring 42 is mounted, and the roller part 43 provided at the other end and the wing part 45 protruding to both sides of the roller part 43 are provided. In addition, the wing portion 45 is pushed to the front end side of the tip portion (32H) by the compressed air injected from the injection hole 41 to rotate the roller portion 43 by pressing the wrinkle portion to the outside to the Molding device for producing a semiconductor package, characterized in that the airtight ring (42) comprises a pressing member (44) forcing the barrel portion (31H) to be in close contact.
상기 포트(31) 및 플런저(32)는, 분말 고속도 공구강 재질로 표면에 질화 처리를 하여, 고무 시트(RB)를 이용한 금형 세척 시 포트(31) 및 플런저(32)의 표면에 화학변성에 의한 부식을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
The method of claim 1,
The port 31 and the plunger 32 are nitrided on a surface of powder high speed tool steel material, and are chemically modified on the surfaces of the port 31 and the plunger 32 during the mold cleaning using the rubber sheet RB. Molding apparatus for manufacturing a semiconductor package, which can prevent corrosion.
상기 포트(31) 및 플런저(32)는, 탄화 텅스텐을 주체로 니켈과 코발트의 혼합물을 소결한 초경합금 재질로 이루어져, 고무 시트(RB)를 이용한 금형 세척 시 포트(31) 및 플런저(32)의 표면에 화학변성에 의한 부식을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.The method of claim 1,
The port 31 and the plunger 32 may be made of a cemented carbide material obtained by sintering a mixture of nickel and cobalt mainly composed of tungsten carbide, and thus, the pot 31 and the plunger 32 may be cleaned when the mold is cleaned using a rubber sheet (RB). Molding apparatus for manufacturing a semiconductor package, characterized in that it can prevent corrosion due to chemical modification on the surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190051766A KR102067654B1 (en) | 2019-05-02 | 2019-05-02 | Molding apparatus for semiconductor package |
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Publications (1)
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KR102067654B1 true KR102067654B1 (en) | 2020-01-17 |
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ID=69369901
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2019
- 2019-05-02 KR KR1020190051766A patent/KR102067654B1/en active IP Right Grant
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