KR200317820Y1 - 반도체 제조용 금형 클리닝 장치 - Google Patents

반도체 제조용 금형 클리닝 장치 Download PDF

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KR200317820Y1
KR200317820Y1 KR20-2003-0010601U KR20030010601U KR200317820Y1 KR 200317820 Y1 KR200317820 Y1 KR 200317820Y1 KR 20030010601 U KR20030010601 U KR 20030010601U KR 200317820 Y1 KR200317820 Y1 KR 200317820Y1
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Abstract

본 고안은 제거된 몰딩 컴파운드 및 부서진 클리닝입자의 분진이 클리닝되는 몰딩금형에 부착되는 것을 방지할 수 있도록 된 반도체 제조용 금형 클리닝 장치에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 반도체 칩 패키지 제조용 몰딩장치의 몰딩금형(21, 22) 사이에 설치되는 클리닝박스(120)와, 이 클리닝박스(120)의 내부에 설치되어 수평방향으로 이동되며 토출방향이 금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 노즐(131)이 구비된 입자분사기(130)와, 이 입자분사기(130)와 공급관로(160)를 통해 연결되며 소정 입도의 클리닝입자(10)가 수용된 공급탱크(152)와, 상기 공급관로(160)에 연결 설치되며 공기를 펌핑하여 공급탱크(152)의 클리닝입자(10)를 입자분사기(130)로 공급하는 공급펌프(154, 154')와, 상기 클리닝박스(120)와 배출관로(170)를 통해 연결되며 상기 입자분사기(130)에 의해 분사된 후 클리닝박스(120) 외부로 배출된 클리닝입자(10)가 수집되는 수집탱크(146)와, 상기 배출관로(170)에 연결 설치되며 공기를 펌핑하여 클리닝박스(120) 내의 클리닝입자(10)를 수집탱크(146)로 이송하는 배출펌프(142)를 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치에 있어서, 상기 클리닝박스(120)의 내부에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되며 일측에는 몰딩금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 흡기구(231)가 구비되고 그 타측은 상기 배출관로(170)에 연결된 흡입기(230)와, 이 흡입기(230)를 수평방향으로 이동시키는구동수단을 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치가 제공된다.

Description

반도체 제조용 금형 클리닝 장치 {Apparatus for Cleaning mold for production of semiconductor}
본 고안은 소정 입도의 클리닝입자를 공기와 함께 분사하여 몰딩금형에 잔류된 몰딩 컴파운드 찌꺼기를 제거하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제거된 몰딩 컴파운드 및 부서진 클리닝입자의 분진이 클리닝되는 몰딩금형에 부착되는 것을 방지할 수 있도록 된 반도체 제조용 금형 클리닝 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 패키지는 웨이퍼를 분할하는 소잉공정, 리드 프레임에 반도체 칩을 부착하는 다이 어태치 공정, 반도체 칩과 리드프레임을 연결하는 와이어 본딩 공정 및 연결된 반도체 칩과 리드프레임을 팩킹하는 몰딩공정 등을 거쳐 제조된다. 이러한 여러 가지 공정중에서 몰딩공정은 몰드 다이라고 하는 패키지 고유 형태를 만들어 주는 금형 내부에 에폭시 몰딩 컴파운드를 충전하고 이를 경화시켜 이루어지는 것으로, 상기 몰딩 컴파운드는 각종 배합제를 가하여 성형하기 쉽게 만든 열경화성 수지로 이루어진다. 따라서, 몰딩공정이 이루어지는 동안, 몰딩금형의 성형면에는 충전된 몰딩 컴파운드의 일부가 열에 의해 경화되어 고착되는 현상이 발생하게 되는데, 이러한 몰딩 컴파운드 찌꺼기는 제품의 연속적인 불량을 유발하게 되므로, 소정 시간마다 몰딩 컴파운드 찌꺼기를 제거하기 위한 클리닝작업이 필요하게 된다. 이를 위해 종래에는 수지로 된 별도의 클리닝 컴파운드를 가열 및가압을 통해 금형 사이로 충전하여 소정 시간이 경과된 후에 몰딩 컴파운드 찌꺼기가 묻은 상태로 경화된 클리닝 컴파운드를 금형 밖으로 배출함으로써 금형 내부를 클리닝하는 방법이 사용되었으나, 이러한 종래의 클리닝 방법에 따르면 다량의 클리닝 컴파운드가 소요되어 그 구입에 따른 비용의 낭비와 사용된 후 버려지는 클리닝 컴파운드에 의한 환경 오염이 유발될 뿐 아니라, 미세하게 요철된 금형의 표면이나 금형의 오목한 구석부분에 미제거된 몰딩 컴파운드가 잔류하게 되는 등 클리닝 효과가 떨어져 잦은 클리닝 작업이 필요하기 때문에, 잦은 공정 중단으로 인해 제품 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 소정 입도의 클리닝입자(10)를 몰딩금형(21, 22)에 분사하여 고착된 몰딩 컴파운드 찌꺼기를 제거할 수 있도록 된 '반도체 제조용 금형 클리닝 장치(특허출원 2003-5575호)'가 본원 출원인에 의해 제시된 바 있으며, 그 구성이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 금형 클리닝 장치는, 상부 및 하부 금형이 승강되어 클리닝박스(120)의 내부가 외부와 밀폐된 상태에서, 공급관로(160)를 통해 이송된 저장조(152)의 클리닝입자(10)가 분사기(130)를 통해 상부 및 하부 금형의 각 성형면으로 분사되어 각 금형(21, 22)의 표면에 고착된 몰딩 컴파운드 찌꺼기가 제거되고, 분사된 클리닝입자(10) 및 몰딩 컴파운드 찌꺼기는 배출관로(170)를 통해 클리닝박스(120) 외부로 배출되며, 배출된 클리닝입자(10)는 수집조(146)를 거쳐 저장조(152)로 전달되어 재사용되고, 몰딩 컴파운드 찌꺼기는 집진기(144)에 의해 수집되어 외부로 버려지도록 구성된 것으로, 이와 같은 구성으로 인해 반도체 몰딩금형에 고착된 몰딩 컴파운드 찌꺼기를 신속하고 깨끗하게 제거하여 금형 클리닝에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있도록 된 것이다.
그런데, 상기한 금형 클리닝장치의 경우, 제거된 몰딩 컴파운드 및 부서진 클리닝입자 등으로 인해 발생되는 분진이 배출관로(170)를 통해 배출되는 클리닝입자(10)와 함께 배출되도록 구성되어 있는데, 이는 미배출된 분진이 금형(21, 22), 특히 하부 금형(22)의 상면에 낙하되어 잔류될 염려가 있으므로, 이러한 분진 부착 문제를 해결하기 위한 방안이 요구되고 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 제거된 몰딩 컴파운드 및 부서진 클리닝입자 등으로 인해 발생된 분진이 클리닝되는 몰딩금형에 부착되는 것을 방지할 수 있도록 된 반도체 제조용 금형 클리닝 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 반도체 제조용 금형 클리닝 장치의 구성도
도 2는 본 고안에 따른 반도체 제조용 금형 클리닝 장치의 일실시예를 도시한 구성도
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 요부인 클리닝박스의 정단면도
도 4는 도 3에 도시된 클리닝박스의 평단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 클리닝입자 110 : 제어함체
112 : 로봇 아암 120 : 클리닝박스
121, 122, 123 : 이송스크류 124, 125, 126 : 이송블록
127, 128, 129 : 구동모터 130 : 입자분사기
140 : 회수부 142 : 배출펌프
144 : 집진기 146 : 수집탱크
150 : 공급부 152 : 공급탱크
154 : 공급펌프 160 : 공급관로
170 : 배출관로 171 : 집진관로
212 : 급기관로 215 : 급기펌프
230 : 흡입기 241 : 브러쉬
243 : 실린더 250 : 공기분사기
본 고안에 따르면, 반도체 칩 패키지 제조용 몰딩장치의 몰딩금형(21, 22) 사이에 설치되는 클리닝박스(120)와, 이 클리닝박스(120)의 내부에 설치되어 수평방향으로 이동되며 토출방향이 금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 노즐(131)이 구비된 입자분사기(130)와, 이 입자분사기(130)와 공급관로(160)를 통해 연결되며 소정 입도의 클리닝입자(10)가 수용된 공급탱크(152)와, 상기 공급관로(160)에 연결설치되며 공기를 펌핑하여 공급탱크(152)의 클리닝입자(10)를 입자분사기(130)로 공급하는 공급펌프(154, 154')와, 상기 클리닝박스(120)와 배출관로(170)를 통해 연결되며 상기 입자분사기(130)에 의해 분사된 후 클리닝박스(120) 외부로 배출된 클리닝입자(10)가 수집되는 수집탱크(146)와, 상기 배출관로(170)에 연결 설치되며 공기를 펌핑하여 클리닝박스(120) 내의 클리닝입자(10)를 수집탱크(146)로 이송하는 배출펌프(142)를 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치에 있어서, 상기 클리닝박스(120)의 내부에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되며 일측에는 몰딩금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 흡기구(231)가 구비되고 그 타측은 상기 배출관로(170)에 연결된 흡입기(230)와, 이 흡입기(230)를 수평방향으로 이동시키는 구동수단을 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 흡입기(230)의 저부에 승강 가능하게 장착된 브러쉬(241)와, 이 브러쉬(241)를 상기 몰딩금형(22)의 성형면에 접촉되도록 승강시키는 승강수단(243)을 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 클리닝박스(120)의 일측에 설치되며 급기관로(212)를 통해 급기펌프(215)와 연결된 분사구(251)가 구비되어 상기 몰딩금형(22) 표면의 분진을 상기 배출관로(170) 측으로 불어내는 공기분사기(250)를 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치가 제공된다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 반도체 제조용 금형 클리닝 장치의 일실시예 구성도이고, 도 3은 본 고안의 요부인 클리닝박스의 평단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 금형 클리닝 장치는, 제어함체(110)와, 이 제어함체(110)의 일측에 연결 설치되어 수평방향 회동 동작되는 로봇 아암(112)과, 이 로봇 아암(112)에 의해 회동되어 반도체 제조용 몰딩 장치의 상부 및 하부 몰딩금형(21, 22) 사이에 배치되는 클리닝 박스(120)와, 이 클리닝박스(120)와 공급관로(160)를 통해 연결되어 클리닝박스(120) 내부로 몰딩금형(21, 22)의 클리닝을 위한 소정 입도의 클리닝입자(10)를 공급하는 공급부(150)와, 상기 클리닝박스(120)와 배출관로(170)를 통해 연결되어 클리닝박스(120) 내부에 분사된 클리닝입자(10)를 회수하는 회수부(140)로 구성된다.
본 실시예에서, 상기 공급부(150)에는 소정 입도의 클리닝입자(10)가 저장되는 공급탱크(152)가 구비되고, 이 공급탱크(152)는 공급관로(160)를 통해 상기 클리닝박스(120)와 연결되며, 상기 공급탱크(152) 및 공급관로(160)의 일측에는 각각 제1 및 제2공급펌프(154, 154')가 연결 설치되어 상기 공급탱크(152) 내부의 클리닝입자(10)를 공기와 함께 압송하여 상기 공급관로(160)를 통해 클리닝박스(120) 측으로 공급할 수 있도록 구성된다.
상기 클리닝박스(120)는 상기 몰딩금형(21, 22)의 사이에 그 내부가 외부와 밀폐되도록 설치된 케이스(120a)와, 이 케이스(120a)의 내부에 수평방향 이동 가능하게 설치되며 상하부에 몰딩금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 노즐(131)이 구비되고 상기 공급관로(160)를 통해 공급탱크(152)와 연결되어 공급된 클리닝입자(10)를 몰딩금형(21, 22)으로 분사하는 입자분사기(130)와, 상기 케이스(120a)의 내부에 수평방향 이동 가능하게 설치되며 하부에 몰딩금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 흡기구(231)가 구비되고 상기 배출관로(170)와 연결되어 몰딩금형(22) 상의 클리닝입자(10) 및 분진을 흡입하는 흡입기(230)와, 이 흡입기(230)의 하측에 몰딩금형(22)의 표면에 접촉되도록 승강가능하게 설치되어 클리닝입자(10)에 의해 제거된 몰딩 컴파운드 찌꺼기 및 부서진 클리닝입자(10) 등의 몰딩금형(22) 표면에 부착된 분진을 쓸어내는 회전브러쉬(241)와, 이 회전브러쉬(241)를 승강시키는 공압실린더(243)와, 상기 입자분사기(130) 및 흡입기(230)를 수평방향으로 이동시키는 구동수단과, 상기 케이스(120a)의 배출관로(170) 반대측에 설치되며 상기 급기관로(212)를 통해 급기펌프(215)와 연결되는 다수의 분사구(251)를 구비하여 몰딩금형(22) 표면에 부착된 분진을 배출관로(170) 측으로 불어내는 공기분사기(250)로 구성된다.
상기 구동수단은 클리닝박스(120)의 내부 양측에 평행하게 설치된 제1 및 제2이송스크류(121, 122)와, 이 제1 및 제2이송스크류(121, 122)에 각각 연결 설치되어 각 이송스크류(121, 122)를 양방향 회전시키는 제1 및 제2구동모터(127, 128)와, 상기 제1 및 제2이송스크류(121, 122)에 장착되어 이 이송스크류(121, 122)의회전에 따라 전후진되는 제1 및 제2이송블록(124, 125)과, 양단이 각각 상기 제1 및 제2이송블록(124, 125)에 연결 설치된 제3이송스크류(123)와, 이 제3이송스크류(123)의 일측에 연결 설치되어 제3이송스크류(123)를 양방향 회전시키는 제3구동모터(129)와, 상기 제3이송스크류(123)와 소정 간격 이격되어 나란하게 설치된 가이드바(133)와, 이 가이드바(133)를 따라 전후진 가능하게 상기 제3이송스크류(123)에 장착되어 제3이송스크류(123)의 회전에 따라 전후진되는 제3이송블록(126)으로 구성되며, 상기 입자분사기(130) 및 흡입기(230)는 상기 제3이송블록(126)에 장착되어 제1 내지 제3스크류(121, 122, 123)의 회전에 따라 수평방향 임의의 위치로 이송될 수 있도록 구성된다.
상기 회수부(140)에는 상기 배출관로(170)를 통해 클리닝박스(120) 및 흡입기(230)와 연결되어 배출된 클리닝입자(10)가 수집되는 수집탱크(146)와, 이 수집탱크(146)와 집진관로(171)를 통해 연결되어 이송된 분진을 필터링 및 포집하는 집진기(144)와, 상기 배출관로(170) 및 집진관로(171)를 통해 클리닝입자(10) 및 분진을 각각 수집탱크(146) 및 집진기(144)로 이송하는 배출펌프(142)로 구성된다. 여기서, 상기 배출펌프(142)는, 각 관로상에 별도의 펌프를 연결 설치하여 이루어질 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 집진기(144)의 후단에 흡입식의 배출펌프(142)가 설치된 것을 예시적으로 설명한다.
또한, 상기 공급부(150)의 공급탱크(152)와 회수부(140)의 수집탱크(146)는 그 상하단이 서로 연결되고, 상기 공급탱크(152)의 상부에는 차단밸브(182)가 설치되어 수집탱크(146) 내의 회수된 클리닝입자(10)가 공급탱크(152) 내부로 소정 분량씩 공급되어 재사용되도록 구성된다. 본 실시예에서, 상기 차단밸브(182)는 제1공급펌프(154)의 작동에 따른 공급탱크(152)의 내부 압력과 수집탱크(146)에 수집된 클리닝입자(10)의 하중에 의한 힘의 차이에 의해 개폐동작되는 것으로, 공급탱크(152)의 내부압력이 감소되거나 수집탱크(146)의 클리닝입자(10)의 하중이 증가되면 개방동작되어 수집탱크(146)로부터 공급탱크(152)에 클리닝입자(10)가 공급되도록 하고, 공급탱크(152)의 내부압력이 증가되거나 수집탱크(146)의 클리닝입자(10)의 하중이 감소되면 수집탱크(146)와 공급탱크(152)가 차단되도록 구성된다.
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 제어함체(110)에는 상기 로봇 아암(112)의 작동을 제어하기 위한 제어부, 작동 명령을 입력하기 위한 입력부 및 진행 상태 등을 표시하기 위한 출력부가 구비된다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 반도체 제조용 금형 클리닝 장치의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.
소정 시간의 몰딩 작업이 이루어져 몰딩 금형(21, 22)의 클리닝이 필요하게 되면, 상기 로봇 아암(112)이 수평 회동되어 상하로 이격된 상부 및 하부 금형(21, 22) 사이에 클리닝 박스(120)가 위치되고, 상기 상부 및 하부 금형이 클리닝 박스(120)의 상단 및 하단에 각각 밀착되도록 승강되어 클리닝 박스(120)의 케이스(120a) 내부가 외부와 밀폐된다. 이 상태에서, 상기 공급관로(160)를 통해 저장조(152) 내부의 클리닝 입자(10)가 이송되어 상기 입자분사기(130)를 통해 상부 및 하부 금형의 각 성형면으로 분사되며, 분사되는 다수의 클리닝 입자의 충돌에 의해 각 금형(21, 22)의 표면에 고착된 몰딩 컴파운드 찌꺼기가 제거된다. 이와 동시에, 상기 배출관로(170)를 통해 클리닝입자(10) 및 몰딩 컴파운드 찌꺼기가 클리닝박스(120) 외부로 배출되며, 배출된 클리닝입자(10)는 상기 수집조(146)에 수집된 후 상기 공급부(150)의 저장조(152) 내부로 전달되어 재사용되고, 몰딩 컴파운드 찌꺼기 및 분진은 상기 집진기(144)에 수집되어 외부로 버려진다.
이때, 상기 흡입기(230)는 상기 구동수단에 의해 입자분사기(130)와 일체로 수평방향 이동되면서 공기를 흡입하여 분사된 클리닝입자(10) 및 분진을 흡입하고, 상기 회전브러쉬(241)는 공압실린더(243)에 의해 하강되어 몰딩금형(22)의 표면에 분진이 부착되지 않도록 쓸어낸다. 또한, 상기 공기분사기(250)는 압축공기를 분사하여 몰딩금형(22) 표면의 분진이 배출관로(170) 측으로 원활히 배출될 수 있도록 한다. 따라서, 본 고안의 금형 클리닝 장치는, 상기 클리닝박스(120) 내부의 분진이 상기 흡입기(230)에 흡입되는 동시에 공기분사기(250)에 의해 몰딩금형(22) 표면으로 낙하되지 않고 강제로 배출관로(170) 측으로 이송되므로, 클리닝 중에 발생되는 분진을 클리닝박스(120) 외부로 효과적으로 배출할 수 있어 분진에 의한 몰딩금형(21, 22)의 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 입자분사기(130) 및 흡입기(230)를 이송시키기 위한 구동수단으로써 복수의 이송스크류(121, 122, 123) 및 이송모터(124, 125, 126) 등이 구비된 것을 예시하였으나, 본 고안은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 상기 구동수단은 신축실린더, 회동 아암, 회전판 등과 같은 통상의 구동기구를 이용하여 상기 클리닝박스(120)의 내부에서 상기 입자분사기(130) 및 흡입기(230)를수평방향으로 이송시킬 수 있도록 구성될 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 클리닝박스(120) 내부의 분진이 흡입기(230)에 의해 흡입되는 동시에 공기분사기(250)에 의해 배출관로(170) 측으로 이송되도록 구성함으로써, 클리닝 중에 발생되는 분진을 클리닝박스(120) 외부로 효과적으로 배출할 수 있어 분진에 의한 몰딩금형(21, 22)의 오염을 방지할 수 있도록 된 반도체 제조용 금형 클리닝장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 칩 패키지 제조용 몰딩장치의 몰딩금형(21, 22) 사이에 설치되는 클리닝박스(120)와, 이 클리닝박스(120)의 내부에 설치되어 수평방향으로 이동되며 토출방향이 금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 노즐(131)이 구비된 입자분사기(130)와, 이 입자분사기(130)와 공급관로(160)를 통해 연결되며 소정 입도의 클리닝입자(10)가 수용된 공급탱크(152)와, 상기 공급관로(160)에 연결 설치되며 공기를 펌핑하여 공급탱크(152)의 클리닝입자(10)를 입자분사기(130)로 공급하는 공급펌프(154, 154')와, 상기 클리닝박스(120)와 배출관로(170)를 통해 연결되며 상기 입자분사기(130)에 의해 분사된 후 클리닝박스(120) 외부로 배출된 클리닝입자(10)가 수집되는 수집탱크(146)와, 상기 배출관로(170)에 연결 설치되며 공기를 펌핑하여 클리닝박스(120) 내의 클리닝입자(10)를 수집탱크(146)로 이송하는 배출펌프(142)를 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치에 있어서, 상기 클리닝박스(120)의 내부에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되며 일측에는 몰딩금형(21, 22)의 성형면을 지향하는 흡기구(231)가 구비되고 그 타측은 상기 배출관로(170)에 연결된 흡입기(230)와, 이 흡입기(230)를 수평방향으로 이동시키는 구동수단을 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡입기(230)의 저부에 승강 가능하게 장착된브러쉬(241)와, 이 브러쉬(241)를 상기 몰딩금형(22)의 성형면에 접촉되도록 승강시키는 승강수단(243)을 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 클리닝박스(120)의 일측에 설치되며 급기관로(212)를 통해 급기펌프(215)와 연결된 분사구(251)가 구비되어 상기 몰딩금형(22) 표면의 분진을 상기 배출관로(170) 측으로 불어내는 공기분사기(250)를 더 포함하는 반도체 제조용 금형 클리닝 장치.
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