KR20000006438U - Molding apparatus for semiconductor ball grid array package - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 볼 그리드 어레이 패키지의 몰딩장치에 관한 것으로, 종래에는 게이트를 수평 상태로 만들려고 할 때 솔더볼이 부착될 부분으로 공간이 형성되지 않으므로 인해 에폭시 몰딩 컴파운드를 사용하는 진공 성형방식을 사용할 수가 없고, 게다가 게이트가 수직상의 위치에 만든 경우에도 에폭시 몰딩 컴파운드가 주입되기만 할 뿐 기체가 빠지는 부분이 형성되어 있지 않아서 기포층이 내부에 잔존하는 미충진 불량을 유발할 수 있으며, 인캡슐레이션 방식으로 포팅을 할 경우에는 생산성이 진공 성형방식보다 낮으므로 인한 생산 단가가 높아지게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 고안은 몰딩시 발생되는 에어와 일부 잔여 플라스틱 수지를 배출시키기 위한 복수개의 에어벤트홀이 중앙에 형성되는 상부 금형과, 상기 각각의 에어벤트홀의 상부에 설치되어 몰딩시 에어벤트홀을 폐쇄시켜 진공을 형성시키기 위한 밸브와, 상기 상부 금형의 하단부에 설치되며 몰딩 작업할 볼 그리드 어레이 패키지용 서브스트레이트가 안착되어 상부 금형과 진공 상태를 유지하는 하부 금형으로 구성되어 몰딩 작업시 에어를 효율적으로 배출시켜 미충진 불량이 발생됨이 없이 용이하게 진공 성형방식에 의해 몰딩시킬 수 있으므로써 몰딩 충진성 등의 성형성을 높일 수 있음에 따른 생산성을 증대시킬 수 있으며, 몰딩시의 제작 단가를 절감시킬 수 있게 된다.The present invention relates to a molding apparatus for a semiconductor ball grid array package. In the related art, a vacuum molding method using an epoxy molding compound cannot be used because a space is not formed in a portion to which a solder ball is attached when attempting to make the gate horizontal. In addition, even when the gate is made in the vertical position, only the epoxy molding compound is injected, but the gas escape portion is not formed, which may cause unfilled defects in which the bubble layer remains inside, and the potting is encapsulated. In this case, since the productivity is lower than the vacuum forming method, there are many problems such as higher production costs. The present invention has a plurality of air vent holes for discharging air and some residual plastic resin generated during molding. An upper mold formed at each of the air vents It is installed at the upper part of the valve to close the air vent hole during molding to form a vacuum, and the substrate for the ball grid array package to be installed in the lower end of the upper mold to be molded, to maintain the vacuum state with the upper mold It is composed of a lower mold, which efficiently discharges air during molding, and can be easily molded by a vacuum molding method without unfilled defects, thereby increasing productivity by increasing moldability, such as molding fillability. It is possible to reduce the production cost during molding.
Description
본 고안은 반도체 볼 그리드 어레이 패키지의 몰딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와이어 본딩 공정이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 미충진 불량이 발생됨이 없이 효율적으로 몰딩시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a molding apparatus of a semiconductor ball grid array package, and more particularly, to efficiently mold a connection portion between a chip and a gold wire of a ball grid array package in which a wire bonding process is completed without an unfilled defect. will be.
일반적으로, 볼 그리드 어레이 패키지(Ball Grid Array Package)는 주어진 면적에서 다핀을 실현할수 있기 때문에 널리 사용되고 있는데, 이와 같은 볼 그리드 어레이 패키지는 칩패드와 연결되는 패키지의 전기적 연결 단자로 솔더 볼을 패키지의 실장면에 배열, 부착한 것으로, 외부 단자의 길이가 짧아서 외부 충격으로부터 휨 발생이 방지되고, 전기적인 신호의 전달이 용이하며, 아울러 마더 보드(Mother Board)에 패키지를 실장시 노(Furnace)에서 일시에 리플로우(Reflow) 시켜서 실장하므로써 실장시 시간이 절감되는 장점이 있고, 칩의 전기적인 기능을 솔더볼에 의해 전달시키게 된다.In general, ball grid array packages are widely used because they can realize multiple pins in a given area. Such ball grid array packages are used to connect solder balls to electrical connections of packages connected to chip pads. Arranged and attached to the mounting surface, the short length of the external terminals prevents warping from external shocks, facilitates the transmission of electrical signals, and also allows the furnace to be packaged on the motherboard. By reflowing and mounting at one time, there is an advantage that time is saved when mounting, and the electrical function of the chip is transferred by solder balls.
도 1은 와이어 본딩 공정이 완료된 스트립 상태의 볼 그리드 어레이 패키지용 서브스트레이트를 나타낸 평면도로서, 서브스트레이트(7)는 한 번에 작업할 수 있거나, 취급상의 용이한 수량만큼 여러 개의 유니트로 구성되며, 도 2는 도 1의 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선이 연결된 상태를 나타낸 확대도로서, 서브스트레이트(7)의 중앙에 칩(1)이 부착되고, 칩(1)을 중심으로 상기 서브스트레이트(7)의 외주면에는 복수개의 솔더볼(13)이 부착되며, 상기 서브스트레이트(7)와 칩(1)은 금선(2)에 의해 전기적으로 연결된다.1 is a plan view showing a substrate for a ball grid array package in a strip state in which a wire bonding process is completed, and the substrate 7 may be operated at one time or may be composed of several units in an easy quantity for handling. FIG. 2 is an enlarged view illustrating a state in which the chip and the gold wire of the ball grid array package of FIG. 1 are connected to each other, and the chip 1 is attached to the center of the substrate 7 and the substrate is formed around the chip 1. A plurality of solder balls 13 are attached to the outer circumferential surface of 7), and the substrate 7 and the chip 1 are electrically connected by gold wires 2.
상기 칩(1)과 금선(2)의 연결 부분은 도 3과 같은 몰딩 바디(11)인 에폭시 몰딩 컴파운드로서 보호막을 싸아주는 데, 이때 진공 성형방식을 적용하여 열경화성 수지로 몰딩할 때 태블릿(Tablet) 형상의 고체 컴파운드를 고온에서 젤(Gel) 상태로 변환시켜 도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이 런너(9)를 통해 게이트(10a)(10b)(10c)(10d)로 주입시키게 된다.The connecting portion of the chip 1 and the gold wire 2 wraps the protective film as an epoxy molding compound, which is a molding body 11 as shown in FIG. 3, wherein a tablet (Tablet) is used when molding with a thermosetting resin by applying a vacuum molding method. ) Is converted into a gel state at a high temperature and injected into the gates 10a, 10b, 10c, and 10d through the runner 9 as shown in FIGS. 4 to 7.
또한, 도 2와 같이 솔더볼(13)로 칩(1) 주위에 게이트를 만들만한 공간이 없는 경우에는 인캡슐런트(Encapsulant)라는 수지로 칩(1)과 금선(2)의 연결 부분을 밀봉시키게 되는 데, 이때 사용되는 장치가 도 5와 같은 포팅(Potting) 장치(14)이며, 인캡슐턴트는 시린지(Syrange) 또는 튜브 등에 담겨지고, 상기 칩(1) 위에서 공급되어 포팅되며, 서브스트레이트(7)의 칩(1)이 부착되는 반대면에는 칩(1)이 작동하는 동안 발생되는 열을 신속하게 방출시키기 위해 히트 싱크(Heat Sink)(12)가 부착된다.In addition, as shown in FIG. 2, when there is no space to make a gate around the chip 1 with the solder ball 13, the connection part of the chip 1 and the gold wire 2 is sealed with a resin called encapsulant. In this case, the device used is a potting device 14 as shown in FIG. 5, and the encapsulant is contained in a syringe or tube, supplied on the chip 1, and potted. On the opposite side to which the chip 1 of 7) is attached, a heat sink 12 is attached to quickly dissipate heat generated while the chip 1 is operating.
그러나, 이와 같은 종래의 게이트(10a or 10b)를 도 4와 같이 수평 상태로 만들려고 할 때 솔더볼(13)이 부착될 부분으로 공간이 형성되지 않으므로 인해 에폭시 몰딩 컴파운드를 사용하는 진공 성형방식(F-M; Fine Molding)을 사용할 수가 없고, 게다가 도 6 및 도 7과 같이 게이트(10c or 10d)가 수직상의 위치에 만든 경우에도 에폭시 몰딩 컴파운드가 주입되기만 할 뿐 기체가 빠지는 부분이 형성되어 있지 않아서 기포층이 내부에 잔존하는 미충진 불량을 유발할 수 있으며, 도 5와 같이 인캡슐레이션 방식으로 포팅을 할 경우에는 생산성이 진공 성형방식보다 낮으므로 인한 생산 단가가 높아지게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.However, when attempting to make such a conventional gate (10a or 10b) in a horizontal state as shown in Figure 4 because the space is not formed as a portion to which the solder ball 13 will be attached due to the vacuum molding method using the epoxy molding compound (FM) Fine Molding cannot be used, and in addition, even when the gate 10c or 10d is formed at the vertical position as shown in FIGS. 6 and 7, the epoxy molding compound is only injected, and thus the gas layer is not formed. This may cause unfilled defects remaining in the interior, and when potting by the encapsulation method as shown in FIG. 5, the productivity is lower than that of the vacuum forming method, resulting in high production costs.
따라서, 본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 와이어 본딩 공정이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 미충진 불량이 발생됨이 없이 효율적으로 몰딩시킬 수 있도록 하여 몰딩 충진성 등의 성형성을 향상시킴에 따른 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 몰딩시의 제작 단가를 절감시킬 수 있는 반도체 볼 그리드 어레이 패키지의 몰딩장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems, molding filling properties such as to be able to efficiently mold the connection portion of the chip and the gold wire of the ball grid array package, the wire bonding process is completed without the occurrence of unfilled defects It is an object of the present invention to provide a molding apparatus of a semiconductor ball grid array package that can not only increase productivity by improving moldability, but can also reduce manufacturing costs during molding.
도 1은 와이어 본딩 공정이 완료된 스트립 상태의 볼 그리드 어레이 패키지용 서브스트레이트를 나타낸 평면도1 is a plan view showing a substrate for a ball grid array package in a strip state in which a wire bonding process is completed;
도 2는 도 1의 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선이 연결된 상태를 나타낸 확대도FIG. 2 is an enlarged view illustrating a state in which a chip and a gold wire are connected to the ball grid array package of FIG. 1.
도 3은 도 2의 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분이 몰딩된 상태를 나타낸 평면도3 is a plan view illustrating a state in which a connection portion between a chip and a gold wire of the ball grid array package of FIG. 2 is molded.
도 4는 도 3의 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 몰딩시의 상태를 나타낸 평면도FIG. 4 is a plan view illustrating a state when molding a connection portion between a chip and a gold wire of the ball grid array package of FIG. 3.
도 5와 도 6 및 도 7은 종래 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 몰딩시의 상태를 각각 나타낸 정면도5, 6, and 7 are front views each showing a state of molding the connection portion of the chip and the gold wire of the conventional ball grid array package, respectively.
도 8 및 도 9는 본 고안에 따른 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 몰딩하기 전,후의 상태를 각각 나타낸 종단면도8 and 9 are longitudinal cross-sectional views showing the state before and after molding the connection portion of the chip and the gold wire of the ball grid array package according to the present invention, respectively
도 10은 본 고안에 따른 몰딩이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지를 나타낸 정면도10 is a front view showing a molded ball grid array package according to the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1; 칩 2; 금선One; Chip 2; Gold wire
3; 상부 금형 4; 에어벤트홀3; Upper mold 4; Air vent hole
5; 밸브 6; 푸셔5; Valve 6; Pusher
7; 서브스트레이트 8; 하부 금형7; Substrate 8; Lower mold
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 와이어 본딩 공정이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 몰딩시 발생되는 에어와 일부 잔여 플라스틱 수지를 배출시키기 위한 복수개의 에어벤트홀이 중앙에 형성되는 상부 금형과, 상기 각각의 에어벤트홀의 상부에 설치되어 몰딩시 에어벤트홀을 폐쇄시켜 진공을 형성시키기 위한 밸브와, 상기 상부 금형의 하단부에 설치되며 몰딩 작업할 볼 그리드 어레이 패키지용 서브스트레이트가 안착되어 상부 금형과 진공 상태를 유지하는 하부 금형으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 볼 그리드 어레이 패키지의 몰딩장치가 제공되므로써 달성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of air vent holes for discharging air and some residual plastic resin generated in molding a connection portion between a chip and a gold wire of a ball grid array package in which a wire bonding process is completed. The upper mold is installed, the valve is installed on top of each air vent hole to close the air vent hole during molding to form a vacuum, and the substrate for the ball grid array package to be installed at the lower end of the upper mold It is achieved by providing a molding apparatus for a semiconductor ball grid array package, characterized in that it consists of a lower mold seated and maintaining a vacuum with the upper mold.
여기서, 상기 각각의 에어벤트홀의 하단부에는 몰딩 완료후 남아있는 수지를 밀어서 제거하기 위한 푸셔가 설치된 것을 그 특징으로 한다.Here, the lower end of each air vent hole is characterized in that the pusher is installed to remove the resin remaining after the molding is completed.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention for achieving the above object will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8 및 도 9는 본 고안에 따른 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 몰딩하기 전,후의 상태를 각각 나타낸 종단면도이고, 도 10은 본 고안에 따른 몰딩이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지를 나타낸 정면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 고안을 설명한다.8 and 9 are longitudinal cross-sectional views showing a state before and after molding the connection portion between the chip and the gold wire of the ball grid array package according to the present invention, Figure 10 is a ball grid array package is completed molding according to the present invention As the front view shown, the same parts as in the prior art will be denoted by the same reference numerals to describe the present invention.
본 고안은 와이어 본딩 공정이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지의 칩(1)과 금선(2)의 연결 부분을 몰딩하기 위한 상부 금형(3)의 중앙에 몰딩시 발생되는 에어와 일부 잔여 플라스틱 수지를 배출시키기 위한 복수개의 에어벤트홀(Air Vent Hall)(4)이 형성되고, 각각의 에어벤트홀(4)의 상부에는 몰딩시 에어벤트홀(4)을 폐쇄시켜 진공을 형성시키기 위한 밸브(5)가 설치되며, 상기 각각의 에어벤트홀(4)의 하단부에는 몰딩 완료후 남아있는 수지를 밀어서 제거하기 위한 푸셔(6)가 설치되고, 상기 상부 금형(3)의 하단부에는 몰딩 작업할 볼 그리드 어레이 패키지용 서브스트레이트(7)가 안착되어 상부 금형(3)과 진공 상태를 유지하는 하부 금형(8)이 설치되어 구성된다.The present invention discharges the air and some residual plastic resin generated during molding in the center of the upper mold (3) for molding the connecting portion of the chip (1) and the gold wire (2) of the ball grid array package is completed wire bonding process A plurality of air vent holes (4) are formed for each valve, and a valve (5) is formed at the top of each air vent hole (4) to form a vacuum by closing the air vent holes (4) during molding. The pusher 6 is installed at the lower end of each air vent hole 4 to push and remove the resin remaining after the molding is completed, and the lower end of the upper mold 3 has a ball grid array package to be molded. The substrate 7 is seated, and the upper mold 3 and the lower mold 8 for maintaining a vacuum state are provided.
상기와 같이 구성된 본 고안은 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 칩(1)이 부착되고 금선(2)의 연결 공정인 와이어 본딩 공정이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지용 서브스트레이트(7)를 상부 금형(3)과 진공 상태를 유지하고 있는 하부 금형(8)에 안착시킨 후, 에폭시 몰딩 컴파운드 태블릿을 고온의 젤 상태로 하여 런너(9)와 케이트(10)를 통해서 상기 칩(1)과 금선(2)의 연결 부분인 몰딩 바디(11) 부분을 플라스틱 수지로 채운다.8 to 10, the present invention configured as described above has the substrate 7 for the ball grid array package on which the chip 1 is attached and the wire bonding process, which is a connection process of the gold wire 2, is completed. After being seated on the mold 3 and the lower mold 8 which maintains the vacuum state, the epoxy molding compound tablet is brought into a high temperature gel state, and the chip 1 and the gold wire are formed through the runner 9 and the Kate 10. The molding body 11 portion, which is the connecting portion of (2), is filled with plastic resin.
이때, 상기 상부 금형(3)과 하부 금형(8) 사이를 진공 상태로 만들기 위해 상기 상부 금형(3)의 중앙에 형성된 각각의 에어벤트홀(4)의 상부에 설치되어 있는 밸브(5)가 하강하여 상기 에어벤트홀(4)을 폐쇄시키며, 상기 몰딩 바디(11)가 플라스틱 수지로 채워지는 동안 에어와 일부 잔여 플라스틱 수지는 상기 에어벤트홀(4)을 통해 빠져나가게 된다.At this time, in order to make the vacuum between the upper mold 3 and the lower mold 8, the valve 5 is installed on the upper portion of each air vent hole 4 formed in the center of the upper mold 3 The air vent hole 4 is lowered to close the air vent 4 while the molding body 11 is filled with the plastic resin, and the air and some remaining plastic resin are discharged through the air vent hole 4.
상기 몰딩 바디(11) 전체가 채워진 다음에는 상기 상부 및 하부 금형(3)(8) 사이가 분리되면서 게이트(10)와 에어벤트홀(4)의 플라스틱 수지는 몰딩 바디(11)와 분리됨과 동시에, 상기 밸브(5)는 상승하여 에어벤트홀(4)이 자동으로 열리고 푸셔(6)가 에어벤트홀(4)의 하단부로 위치하여 에어벤트홀(4)에 남아있는 플라스틱 수지를 밀어서 제거해 주게 되므로써 몰딩 공정을 완료할 수 있게 된다.After the entire molding body 11 is filled, the plastic resin of the gate 10 and the air vent hole 4 is separated from the molding body 11 while being separated between the upper and lower molds 3 and 8. The valve 5 is raised so that the air vent hole 4 automatically opens and the pusher 6 is positioned at the lower end of the air vent hole 4 to push and remove the plastic resin remaining in the air vent hole 4. Thus, the molding process can be completed.
이상에서와 같이, 본 고안은 와이어 본딩 공정이 완료된 볼 그리드 어레이 패키지의 칩과 금선의 연결 부분을 몰딩 작업시 에어를 효율적으로 배출시켜 미충진 불량이 발생됨이 없이 용이하게 진공 성형방식에 의해 몰딩시킬 수 있으므로써 몰딩 충진성 등의 성형성을 높일 수 있음에 따른 생산성을 증대시킬 수 있으며, 몰딩시의 제작 단가를 절감시킬 수 있으므로 인해 장치의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 고안이다.As described above, the present invention efficiently discharges air during the molding operation of the chip and the gold wire connecting portion of the ball grid array package in which the wire bonding process is completed, thereby easily molding by a vacuum forming method without generating an unfilled defect. It is possible to increase the productivity by being able to increase the moldability, such as molding filling properties, it is a very useful design that can greatly improve the efficiency and reliability of the device because it can reduce the manufacturing cost during molding.
이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.Although the above has shown and described a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, it is common in the technical field to which the subject innovation belongs without departing from the gist of the subject innovation claimed in the claims below. Anyone with knowledge will be able to make various changes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019980017563U KR20000006438U (en) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Molding apparatus for semiconductor ball grid array package |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019980017563U KR20000006438U (en) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Molding apparatus for semiconductor ball grid array package |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000006438U true KR20000006438U (en) | 2000-04-15 |
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ID=69521321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019980017563U KR20000006438U (en) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Molding apparatus for semiconductor ball grid array package |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000006438U (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100369503B1 (en) * | 2000-10-24 | 2003-01-29 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | Time deley valve mounted flow control valve and assembly for removing foreign material of wire bonder |
| KR100414400B1 (en) * | 2001-12-28 | 2004-01-07 | 최록일 | Vacuum device of semiconductor-chip forming press |
-
1998
- 1998-09-15 KR KR2019980017563U patent/KR20000006438U/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100369503B1 (en) * | 2000-10-24 | 2003-01-29 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | Time deley valve mounted flow control valve and assembly for removing foreign material of wire bonder |
| KR100414400B1 (en) * | 2001-12-28 | 2004-01-07 | 최록일 | Vacuum device of semiconductor-chip forming press |
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