KR200232738Y1

KR200232738Y1 - 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이

Info

Publication number: KR200232738Y1
Application number: KR2020000035756U
Authority: KR
Inventors: 박오희
Original assignee: (주) 큐인테크
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-09-26

Abstract

본 고안은 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이에 관한 것으로서, 구체적으로는 캐비티와 런너사이에 연결 브리지를 별도로 구비하는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 반도체 패키지 몰딩공정시 본딩된 와이어의 휩쓸림(sweeping)현상을 방지할 수 있도록 하여 반도체 패키지 공정의 수율을 향상시킬 수 있도록 런너에서 게이트를 통과하여 캐비티로 공급되는 몰딩수지의 유동을 부드럽게 해줄 수 있는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 런너와 캐비티 사이에 연결 브리지를 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이를 제공한다.

즉, 런너 끝단과 캐비티의 게이트 사이에 게이트의 단면적과 동일한 단면적을 갖는 유동로인 브리지를 추가로 구비하는 것으로서, 런너 끝단을 통과한 몰딩수지가 일정한 단면적의 브리지를 통과하므로 그 흐름이 부드러워지고, 따라서 본딩된 와이어가 몰딩수지에 휩쓸려 쓰러지는 현상(sweeping)이 즐어들게 된다.

Description

반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이{Mold Die for semiconductor packaging}

일반적인 반도체 패키지 제조공정은 다음과 같다.

우선, FAB공정(Fabrication Process)을 통하여 웨이퍼에 집적회로를 형성하고, 상기 웨이퍼 상에 만들어진 각 반도체 칩(chip)을 서로 분리시키는 다이싱(Dicing)작업을 거친 후, 칩 본딩(Chip Bonding)을 통하여서 상기 분리된 각 반도체 칩을 리드 프레임(Lead Frame)의 에폭시가 도포된 다이패드(Die pad)에 안착시킨다.

다음, 반도체 칩의 본딩 패드(Bonding pad)와 리드 프레임의 인너리드(Inner Lead)를 전도성 연결부재인 골드 와이어를 이용하여 전기적으로 접속시키는 와이어 본딩(Wire Bonding)을 순차적으로 수행한다.

그 후, 반도체 칩 및 본딩된 와이어를 몰딩부재인 몰딩수지(EMC: Epoxy Molding Compound)로 봉지하여 보호하기 위한 몰딩(Molding)공정을 수행한다.

또한, 몰딩공정을 수행한 후에는 리드 프레임의 타이 바(Tie Bar) 및 댐 바(Dam Bar)를 자르는 트리밍(Trimming)을 수행하고, 상기한 트리밍 수행 후에는 솔더 플레이팅(Solder plating)을 실시하며, 그 다음에는 아웃터리드(Outer Lead)를 소정의 형상으로 성형하는 포밍(Forming)을 차례로 수행하게 된다.

상기한 포밍 공정을 완료 후에는 최종적으로 리드 프레임으로부터 패키지 단품을 분리시키는 공정(singularizing process)을 실시하여 반도체 패키지 단품을 얻는다.

한편, 상기 몰딩공정은 다음과 같다.

즉, 도1에 나타낸 바와 같이, 몰드다이(1)의 상형 패키지(1a)와 하형 패키지(1b)의 결합에 의하여 캐비티(2)가 만들어진 다음, 분말 형태의 몰딩수지(3)가 포트(4)에 삽입된 상태에서 트랜스퍼 플런저(5)가 상승하여 상기 몰딩수지(3)를 가압함에 따라, 몰드다이(1)로부터 열을 전달받아 용융된 몰딩수지(3)가 몰드다이(1) 내의 유동로인 런너(6) 및 캐비티(2) 입구인 게이트(7)를 지나 캐비티(2)의 공간 내에 충진되며, 그 후 일정시간이 지나면 몰딩수지(3)가 경화됨으로써 리드 프레임(8) 상의 반도체 칩(12)에 대한 몰딩이 완료된다. 이 때, 상기트랜스퍼 플런저(5)를 상승시키는 바텀 플레이트(9a)는 톱 플레이트(9b) 저면에 결합된 가이드 포스트(10)의 축방향을 따라 상승하게 된다.

한편, 상기 캐비티(2)내에 충진되는 몰딩수지(4)는 열경화성 수지이므로 물리적 특성상 고온, 고압에서 경화하는 시간을 필요로 하며 한번 경화하면 다시 가열해도 연화되지 않는다.

그러나, 이와 같은 종래의 몰드다이(1)에서는 상기 런너(6)를 지나온 몰딩수지(3)가 게이트(7)를 통과하여 상기 캐비티(2) 내로 주입될 때, 런너(6)와 게이트(7) 그리고 캐비티(2)의 단면적이 갑작스럽게 변함으로 인하여 캐비티(2) 내로 주입되는 몰딩수지(3)의 흐름이 부드럽지 못하게 되고, 결국 본딩된 와이어(11)가 몰딩수지(3)에 휩쓸려 쓰러지는 현상(sweeping)이 발생할 우려가 많이 있었다.

즉, 와이어(11)가 몰딩수지(3)에 휩쓸려 넘어지면서 서로 단락 되어 반도체 패키지의 불량을 초래함으로써 결국 반도체 패키지 공정의 수율을 저하시키게 되는 등 많은 문제점이 있었다.

몰드다이(1)의 전체적인 형상은 도2에 도시된 바와 같이 각각의 유니트(13)가 다수개 구비된 형태를 이루고 있다. 이러한 몰드다이(1)를 이용하여 몰딩공정을 완료하면, 도3에 도시된 것과 같은 몰드프레임(14)을 얻게된다. 상기 캐비티(2)에 주입되어 굳어진 몰딩수지는 몰드바디(15)를 형성하여 반도체 칩을 보호하게된다. 포트부분(17)에서 굳어진 몰딩수지와 런너부분에서 굳어진 몰딩수지는 더 이상 필요가 없는 부분으로 최종적으로 몰드다이에서 몰딩 완료된 몰드프레임(14)에서 각각의 반도체를 패키지 유니트를 자르는 과정이 필요하다. 이때 런너(6)와캐비티(2)가 밀착되어 있음으로 인하여, 런너(6)와 게이트(7)의 연결부분(16)에서 반도체 패키지 부분이 파손되는 경우도 발생하는 실정이다.

본 고안의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 반도체 패키지 몰딩공정시 본딩된 와이어의 휩쓸림(sweeping)현상을 방지할 수 있도록 하여 반도체 패키지 공정의 수율을 향상시킬 수 있도록 런너에서 게이트를 통과하여 캐비티로 공급되는 몰딩수지의 유동을 부드럽게 해줄 수 있는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이를 제공하는 것이다.

도1은 종래의 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이를 나타낸 종단면도 이다.

도2는 종래의 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이의 구조를 나타낸 평면도 이다.

도3은 종래의 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이를 이용하여 몰딩 완료된 몰드프레임의 사시도 이다.

도4는 본 고안의 구체예인 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이의 종단면도 이다.

<도면의 부호에 대한 간단한 설명>

1a: 몰드다이의 상형 패키지 1b: 몰드다이의 하형 패키지

2: 캐비티(cavity) 3: 몰딩수지(Epoxy Molding Compound)

4: 포트(Pot) 5: 트랜스퍼 플런저(Transfer plunger)

6: 런너(Runner) 7: 게이트(Gate)

8: 리드프레임(Lead Frame) 9a: 바텀 플레이트(Bottom plate)

9b: 탑플레이트(Top plate) 10: 가이드 포스트(Guide post)

11: 본딩된 와이어 12: 반도체 칩(Chip)

13: 유니트 14: 몰딩된 몰드프레임

15: 몰드바디 16: 몰드프레임의 게이트 부분

17: 몰드프레임의 포트 부분

20: 브리지 21a: 본고안의 몰드다이 상형 패키지

21b: 본 고안의 몰드다이 하형 패키지

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 런너(6)와 캐비티(2) 사이에 연결 브리지(20)를 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이(21)를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 구체예를 설명한다.

도3 에 도시된 같이, 본 고안의 구체예인 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이(21)는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이(21)에서 상형 패키지(21a)와 하형 패키지(21b)가 이루는 캐비티(2)의 몰딩수지 주입구인 게이트(7)와 몰딩수지(3)를 공급하는 유동로인 런너(6)의 끝단 사이에 상기 게이트(7)의 단면적과 동일한 단면적을 갖는 몰딩수지 유동로인 브리지(20)를 구비한 것을 특징으로 한다.

종래의 몰드다이는 도1 또는 도2에 도시된 바와 같이, 최종 몰딩된 몰드프레임으로부터 실제로 필요한 부분이 반도체 패키지만을 손쉽게 떼어내도록 캐비티(2)와 런너(6)의 연결부분의 크기를 줄이기 위하여, 런너(6)의 단면적이 캐비티(2) 쪽으로 갈수록 점점 줄어들어서 최종적으로 캐비티(2)의 게이트(7) 단면적과 같아진다.

따라서 런너(6)를 통과하는 몰딩수지의 유속이 점점 빨라지고 게이트(7)를 통과한 후 갑작스럽게 단면적이 증가하면서 몰딩수지(3)의 흐름이 난류와 비슷해져서 몰딩수지(3)의 흐름이 부드럽지 못하게 되고, 결국 본딩된 와이어(11)가 몰딩수지(3)에 휩쓸려 쓰러지는 현상(sweeping)이 발생할 우려가 많이 있었다.

본 고안의 구체예에서는 런너(6) 끝단과 캐비티(2)의 게이트(7) 사이에 게이트(7)의 단면적과 동일한 단면적을 갖는 유동로인 브리지(20)를 추가로 구비하는 것으로서, 런너(6) 끝단을 통과한 몰딩수지(3)가 일정한 단면적의 브리지(20)를 통과하므로 그 흐름이 부드러워지고, 따라서 본딩된 와이어(11)가 몰딩수지(3)에 휩쓸려 쓰러지는 현상(sweeping)이 즐어들게 된다.

또한, 최종적으로 몰딩된 몰드후레임에서 반도체 패키지 유니트를 형성하는 각각의 몰드바디를 떼어 낼 때에도 반도체 패키지 본체와 런너 사이의 간격에 여유가 발생하여 분리과정에서 발생하는 반도체 패키지 본체의 파손을 줄일 수 있다.

즉, 종래의 몰드다이에서 만들어내 몰드프레임은 몰드바디의 게이트 부분이 런너에 바로 연결되어 있기 때문에 몰드바디의 절단과정에서 몰드바디가 파손되는 일이 발생하지만, 몬 고안의 구체예의 경우 이러한 불량을 막을 수 있다.

이상에서와 같이, 본 고안은 반도체 패키지 몰딩공정시, 본딩된 와이어(12)의 휩쓸림(sweeping) 현상을 방지하여 반도체패키지 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 몰딩된 몰드 후레임에서 각각의 유니트를 떼어 낼 때 반도체 패키지 파손 및 게이트가 남는 현상을 줄일 수 있으며, 게이트 보이드(gate void)와 같은 불량이 줄어드는 효과가 있다.

추가로, 런너와 캐비티 사이의 거리가 떨어져 있어서 유지보수 작업이 편해지는 효과가 있다.

Claims

반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이에서, 상형 패키지와 하형 패키지가 이루는 캐비티의 몰딩수지 주입구인 게이트와 몰딩수지를 공급하는 유동로인 런너의 끝단 사이에 상기 게이트의 단면적과 동일한 단면적을 갖는 몰딩수지 유동로인 브리지를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩공정용 몰드다이.