KR20080077040A - 직접성형 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형재료로 기판을 성형하는 성형 시스템을 제공한다. 본 발명은 또한 성형재료로 기판을 성형하는 방법을 제공한다.
성형, 몰드, 기판, 캐비티, 전자소자

Description

직접성형 시스템 및 방법{Direct molding system and process}
본 발명은 성형기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 성형재료로 기판을 성형하는 직접성형 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전자소자들은 외부환경으로부터 격리시켜서 손상을 최소화하고 사용수명을 연장시키도록 보통 성형재료로 싸여 진다. 예를 들어, LED는 외부환경으로 야기되는 손상으로부터 LED를 보호하고 동시에 LED로부터 광이 방출할 수 있게 하는 투명커버(소위 렌즈)를 대개 포함한다.
지금까지, 반도체소자용 보호렌즈로서 에폭시 화합물이 인기가 있었다. 그러나 에폭시 화합물은 경화된 후에 캐비티(cavity)의 표면에 달라붙기 쉬우며, 따라서 리드프레임(leadframe)을 몰드 플레이트(mold plate)로부터 격리할 때 렌즈의 표면이 영향을 받기 쉽다. 게다가 LED에 대하여 에폭시 화합물을 사용하는 경우, 에폭시 렌즈를 고출력 LED용으로 사용한다면 광학특성이 저하되는 것(예를 들어 불투명하거나 누르스름해지는 것)이 발견되었다.
실리콘 고무 재료는 고출력 LED용으로 사용할 때 뛰어난 광학특성을 갖기 때문에 에폭시 화합물의 좋은 대체물이다. 그러나, 실리콘 고무 재료는 응고온도가 낮고 경화시간이 짧다. 따라서, 실리콘 렌즈를 갖는 LED는 보통 2단계의 절차로 제조한다. 실리콘 렌즈는 먼저 성형된 다음에 LED에 접합되어 실리콘 렌즈를 구비하는 LED조립체를 형성하게 된다. 미합중국 특허 공개번호 제 2006/0220049 A1호를 참조하라. 명백히, 이 2단계의 절차는 귀찮고 시간이 많이 든다.
본 발명의 일 실시예는 성형재료로 기판을 성형하는 성형시스템을 제공한다. 상기 성형시스템은 몰드 모듈(mold module)을 포함하는데, 상기 몰드 모듈은, 성형공정 이전에 성형재료가 분배되어 지는 다수의 캐비티를 갖는 센터 캐비티 플레이트로부터 열을 방출시키는 냉각장치가 구비되는 냉각/분배 스테이션과; 상부 몰드 조임틀 및 하부 몰드 조임틀을 포함하며, 상기 센터 캐비티 플레이트를 상기 기판과 함께 상부 몰드 조임틀 및 하부 몰드 조임틀 사이에 배치하여 소정 시간 및 온도에서 성형할 수 있게 하는 몰딩 스테이션;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 냉각장치는 공기에 의한 냉각장치, 유체에 의한 냉각 시스템 또는 하나 이상의 펠티어 모듈을 갖는 냉각 시스템으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나이다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 몰드 조임틀들은 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 성형시스템은 상기 기판을 입력 모듈로부터 상기 냉각/분배 스테이션의 플랫폼(platform) 상에 배치된 센터 캐비티 플레이트 위로 이송시키는 입력 파지부와; 상기 성형된 기판을 상기 냉각/분배 스테이션의 플랫폼 상에 배치된 상기 센터 캐비티 플레이트로부터 출력 모듈로 이송시키는 출력 파지부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 성형시스템은 분배 헤드, 상기 성형 재료가 수용되는 용기, 및 상기 분배 헤드를 상기 성형 재료가 상기 센터 캐비티 플레이트의 캐비티 속에 분배될 수 있는 위치로/위치로부터 이동시키는 전자-기계적 이송기구를 구비하는 분배장치를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 성형시스템은 입력 모듈을 더욱 포함하는데, 상기 입력 모듈은, 상기 기판을 온로드 트랙(onload track)으로 이송하는 온로더(onloader)와; 상기 기판을 집어서 리드인 플레이트(lead-in plate) 위에 배치하는 트랙 및 파지부와; 상기 기판을 배향시키는 리드인 플레이트와; 상기 기판의 방향을 적절하게 유지시키는 로딩 플레이트(loading plate)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 로딩 플레이트는 상기 기판을 소정의 온도로 예열하는 가열장치을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 성형시스템은 출력 모듈을 더욱 포함하는데, 상기 출력 모듈은, 상기 성형된 기판을 수용하는 언로딩 플레이트(unloading plate)와; 상기 성형된 기판을 상기 언로딩 플레이트로부터 집어서 오프로드 트랙 위에 배치하는 픽업 및 배치부와; 상기 성형된 기판을 수용하는 오프로드 트랙(offload track)과; 상기 성형된 기판을 상기 시스템으로부터 제거되도록 준비시키는 오프로더(offloader)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 성형 시스템의 또 다른 실시예로서, 상기 오프로드 트랙은 성형된 기판을 검사하기 위한 시각적 검사장치를 포함한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 기판은 리드프레임(leadframe)인 것을 특징으로 한다. 상기 성형 시스템의 또 다른 실시예로서, 상기 리드프레임은 다수의 전자소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 상기 성형 시스템의 또 다른 실시예로서, 상기 전자소자는 LED인 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 성형재료는 실리콘 고무인 것을 특징으로 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예로서, 상기 냉각/분배 스테이션은 플랫폼(platform)을 포함하여, 상기 냉각장치가 상기 플랫폼의 온도를 제어하도록 구성되며 상기 플랫폼은 분배공정 동안 상기 센터 캐비티 플레이트를 지지하도록 한다.
상기 성형 시스템의 다른 실시예에서, 상기 냉각/분배 스테이션은 상기 냉각장치에 의해 온도가 제어되는 냉각판과, 분배공정 동안 상기 센터 캐비티 플레이트를 지지하는 지지수단을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예로서, 성형재료로 기판을 성형하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 복수 개의 캐비티가 구비된 센터 캐비티 플레이트를 준비하는 단계와; 상기 센터 캐비티 플레이트를 지지판 상에 배치하는 단계와; 상기 성형재료를 상기 캐비티 속에 분배하는 단계와; 상기 기판을 상기 센터 캐비티 플레이트 상에 배치하여 캐비티와 정렬시키는 단계와; 상기 기판 및 센터 캐비티 플레이트를 금형 속으로 이송하는 단계와; 상기 기판을 소정의 기간 동안 소정의 온도에서 가압 및 성형하여 상기 성형재료가 성형 및 경화되게 하는 단계와; 상기 성형된 기판 및 센터 캐비티 플레이트를 냉각판 상으로 이송시켜 상기 센터 캐비티 플레이트를 냉각시키는 단계와; 상기 성형된 기판을 상기 센터 캐비티 플레이트의 캐비티로부터 집어내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법의 다른 실시예로서, 상기 지지판과 상기 냉각판은 동일한 것임을 특징으로 한다.
상기 방법의 다른 실시예로서, 상기 기판은 리드프레임인 것을 특징으로 한다. 상기 방법의 또 다른 실시예로서, 상기 리드프레임은 다수의 전자소자를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 방법의 또 다른 실시예로서, 상기 전자소자는 LED인 것을 특징으로 한다.
상기 방법의 다른 실시예로서, 상기 성형재료는 실리콘 고무인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 및 그 외의 목적 및 이점들은 첨부도면을 참조하는 이후의 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로 명확하게 이해될 것이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 설명하는데, 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형시스템의 기능블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 모듈(20)의 기능블록도를 나타낸다.
도 3(a)-(g)는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 모듈에서 실시되는 공정을 보다 상세히 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력모듈 및 출력모듈의 기능블록도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 모듈의 사시도를 나타낸다.
본 발명은 이후의 본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명을 참조하면 보다 쉽게 이해될 수 있다. 그러나, 해당 기술의 당업자라면 이런 구체적인 설명 없이 본 발명을 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 다른 예에 있어서는, 본 발명을 불명료하지 않게 하기 위해서 공지의 방법, 과정 및 구성요소들은 설명하지 않았다.
본 발명이 속하는 기술 상태를 충분히 설명하기 위해, 공개된 내용들이 참고로서 그대로 본 출원에 인용되었다.
전술한 바와 같이, LED와 같은 전자소자 위에 실리콘 커버를 성형하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 입수 가능한 실리콘 고무 재료(예를 들어, 다우 코닝사의 수지계 액체 실리콘 고무 SR-7010; GE-Toshiba사의 열경화성(heat curable) 실리콘 재료 IVSM4500)는 보통 비교적 낮은 온도(예를 들어, 150℃)에서 경화시간이 매우 짧기 때문에(예를 들어, 1-10분) 전통적인 멀티캐비티(multi-cavity) 성형법에는 적합하지 않다. 게다가, 경화온도가 너무 높으면 경화된 실리콘 고무 렌즈가 다이(die) 및 리드프레임(leadframe)에 적절히 접합되지 않는다.
본 발명은 전자소자 및 리드프레임 위에 실리콘계 커버를 직접 성형함으로써 미리 성형된 커버를 전자소자에 접합하는 과정을 생략할 수 있는 성형 시스템 및 방법을 제공한다. 원칙적으로, 본 발명의 성형시스템은 분배 및 성형을 두 개의 물리적 위치에서 별개로 실시되도록 설계된다. 다음의 설명은 리드프레임, LED, 실리콘 고무 재료를 언급하고 있지만 본 출원에 의한 성형 시스템 및 방법의 범위를 이들 특정 실시예에 한정하려는 것은 결코 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 시스템의 기능블록도를 보여주고 있다. 성형 시스템(1)은 입력 모듈(10), 몰드 모듈(20), 출력 모듈(30) 및 컨트롤러(60)를 포함한다. 간단히 말해서, 상기 입력 모듈(10)은 성형될 기판(50)(도 3(c)에 도시)을 수용하고 상기 기판을 사용자의 요구에 따라서 방향을 조절하여 상기 기판이 상기 몰드 모듈에서의 공정을 위하여 준비되도록 하며, 상기 몰드 모듈(20)은 성형재료의 분배와 성형 공정을 별개로 실시할 수 있도록 두 개의 스테이션을 구비하도록 구성되며, 상기 출력 모듈(30)은 성형된 기판을 수용하고 시각적 검사를 포함한 후성형 처리를 수행하며, 상기 컨트롤러(60)는 전술한 3개의 모듈에 의해 실시되는 공정을 제어하는데 관여한다. 시스템의 조절은 설명의 편의를 위한 것으로서, 상기 시스템을 그 기능에 대하여 변경하여야 한다는 것을 시사하거나 암시하려는 것은 결코 아니다. 이하, 각 모듈에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 모듈(20)의 기능블록도이다. 상기 몰드 모듈은 냉각/분배 스테이션(22) 및 몰딩 스테이션(25)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 냉각/분배 스테이션(22)은 적어도 두 개의 기능을 수행하도록 구성된 플랫폼을 포함하는데, 그 한 기능은 다수의 캐비티(도 3(a)에 도시)가 구비되는 센 터 캐비티 플레이트(40)를 지지하는 것이고, 다른 기능은 몰딩 스테이션(25)에서 상기 센터 캐비티 플레이트(40)가 기판과 함께 성형된 후에 상기 센터 캐비티 플레이트(40)로부터 열을 전달해 내는 것이다. 상기 냉각/분배 스테이션(22)은 상기 플랫폼의 온도를 제어하도록 구성된 냉각장치를 더욱 포함한다. 예를 들어, 상기 냉각장치는 상기 플랫폼으로부터 나오는 열을, 결과적으로는 상기 센터 캐비티 플레이트로부터 나오는 열을 효과적으로 안내해서 방출될 수 있도록 상기 플랫폼의 바로 아래에 배치할 수 있다. 시스템의 동작과 호환성이 있다면 어떤 냉각시스템도 적합하다. 예를 들어, 상기 냉각장치는 공기에 의한 냉각장치나 유체에 의한 냉각장치가 될 수 있다. 또한, 이 냉각장치는 각각의 펠티어 모듈(peltier module)이 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 하나 이상의 펠티어 모듈로 구성될 수 있다. 사용시에는, 각 펠티어 모듈의 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 온도차이를 얻기 위해 상기 하나 이상의 펠티어 모듈에 전압을 인가할 수 있다. 예를 들어, 가열모드를 얻기 위해 제 1 표면은 뜨겁고 제 2 표면은 차갑게 할 수 있으며, 단지 펠티어 모듈에 인가되는 전압의 극성을 바꾸는 것에 의해 제 1 표면은 차갑고 제 2 표면은 뜨겁게 하여 냉각모드를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 상기 냉각장치는 필요에 따라서 상기 센터 캐비티 플레이트를 예열하는데 사용될 수 있음은 물론이다. 다른 실시예에서, 상기 냉각/분배 스테이션(22)은 상기 센터 캐비티 플레이트(40)를 냉각하기 위한 냉각장치를 구비하는 냉각판과, (예를 들어, 분배하는 동안) 상기 센터 캐비티 플레이트를 지지하기 위한 지지수단(예를 들어, 선반)을 포함하는데, 상기 지지수단은 필요시에 센터 캐비티 플레이트가 냉각판과 직접 접촉할 수 있도록 구성된다. 상기 냉각장치는 상기 센터 캐비티 플레이트가 다음의 분배사이클을 준비할 수 있도록 상기 센터 캐비티 플레이트를 냉각시키는데 사용될 수 있다.
도 3(a)에 도시된 몰딩 스테이션(25)은 상부 몰드 조임틀(25a) 및 하부 몰드 조임틀(25b)을 포함하는데, 이들 사이에는 상기 센터 캐비티 플레이트가 상기 기판과 함께 배치될 수 있게 되며, 프레스가 작동할 때 상기 두 개의 몰드 조임틀이 닫혀져서 기판을 성형할 수 있게 된다. 상기 몰딩 스테이션(25)은 상기 센터 캐비티 플레이트와 기판 및 성형재료를 가열하기 위한 가열장치를 더욱 포함한다. 일 실시예로서, 상기 가열장치는 상기 몰드 조임틀 내에 설치된 히터로 될 수 있다.
상기 몰드 모듈(20)은 상기 기판을 상기 입력 모듈(10)로부터 상기 냉각/분배 스테이션(22)의 플랫폼상에 배치된 상기 센터 캐비티 플레이트(40) 상으로 이동시키는 입력 파지부(21), 및 성형된 기판을 상기 냉각/분배 스테이션(22)의 플랫폼 상에 배치된 상기 센터 캐비티 플레이트로부터 상기 출력 모듈(30)로 이동시키는 출력 파지부(23)를 더욱 포함한다. 상기 입력 파지부(21) 및 상기 출력 파지부(23)의 설계 및 구조는, 둘 다 동일한 기판을 파지하여 운반하는데 사용되기 때문에 매우 유사하거나 동일할 수 있다. 그러나, 파지부의 실제 설계 및 구조는 기판에 따라서 달라진다.
상기 몰드 모듈(20)은 상기 냉각/분배 스테이션(22) 위에 위치될 수 있는 분배장치(24)를 더욱 포함하여, 상기 센터 캐비티 플레이트가 플랫폼 상에 위치할 때 상기 분배장치(24)가 성형재료를 상기 센터 캐비티 플레이트의 캐비티 속에 분배할 수 있도록 한다. 상기 분배장치(24)는 분배헤드, 성형재료를 수용하기 위한 용기, 및 분배헤드를 제 위치로/제 위치로부터 이동시키기 위한 전자-기계적 이송 메카니즘을 포함한다. 분배헤드의 설계 및 구조는 성형재료와 상용성이 있어야 한다. 예를 들어, 성형재료가 액체형태로 있을 때, 상기 분배헤드는 원하는 체적의 액체 성형재료를 상기 센터 캐비티 플레이트의 몰드 캐비티 속에 분배할 수 있어야 한다.
도 3(a)-(g)는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 모듈에서 수행되는 공정을 보다 상세히 나타내 주고 있다
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상기 센터 캐비티 플레이트(40)를 상기 냉각/분배 스테이션(22)의 플랫폼 상에 배치하고, 몰드 조임틀(25a, 25b)을 개방한다. 성형재료의 분배를 위해 플랫폼 상에 하나 이상의 센터 캐비티 플레이트를 배치하고, 성형을 위해 몰딩 스테이션 내에 하나 이상의 센터 캐비티 플레이트를 배치시킬 수 있다.
도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티를 상기 분배헤드에 의해서 분배된 액체 성형재료(41)로 채운다.
도 3(c)에 도시된 바와 같이, 상기 센터 캐비티 플레이트 위에 기판(50)을 배치하여 상기 기판을 센터 캐비티 플레이트 위에 겹치게 한다. 도시된 바와 같은 기판은 복수 개의 전자소자를 갖는 리드프레임(leadframe)인데, 상기 전자소자들은 LED이다. 본 발명의 성형 방법 및 장치는 여기에 한정되지 않음은 분명하다.
도 3(d)에 도시된 바와 같이, LED가 구비되는 상기 리드프레임을 상기 센터 캐비티 플레이트와 겹쳐놓고 LED를 캐비티 내의 상기 액체 성형재료 속에 담근다.
도 3(e)에 도시된 바와 같이, 상기 몰드 조임틀(25a, 25b)을 닫고 LED를 성형재료와 함께 성형한다.
도 3(f)에 도시된 바와 같이, 성형된 LED 및 센터 캐비티 플레이트를 상기 몰딩 스테이션에서 제거하고 전술한 바와 같은 냉각장치로 냉각시키기 위해 상기 냉각/분배 스테이션의 플랫폼 위에 배치한다.
도 3(g)에 도시된 바와 같이, 경화된 LED 프레임을 상기 출력 파지부(23)로 파지하여 상기 출력 모듈 측으로 이동시킨다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 입력 모듈 및 출력 모듈의 기능블록도이다. 상기 몰드 모듈은 앞에서 설명하였다.
상기 입력 모듈(10)은 온로더(onloader)(11), 트랙 및 파지부(12), 리드인 플레이트(lead-in plate)(13), 및 로딩 플레이트(loading plate)(14)를 포함한다. 상기 입력 모듈에 대한 아래의 설명에서는 각 구성요소의 기능을 설명하기 위한 예로서 리드프레임을 사용할 것이다. 또한 개개의 기능들은 소수의 구성요소에 의해 결합되고 실시될 수 있음도 분명하다. 상기 온로더(11)는 리드프레임 저장부를 지지하며 리드프레임을 담고 있는 저장부를 온로드 트랙의 정확한 높이까지 이동시킨 후, 온로더 드래거(onloader dragger)가 리드프레임을 저장부로부터 상기 온로드 트랙 위로 이동시킨다. 상기 트랙 및 파지부(12)는 리드프레임을 집어서 상기 리드인 플레이트(13) 상에 놓을 수 있도록 상기 온로드 트랙 위에 배치한다. 상기 리드인 플레이트(13)는 상기 리드프레임이 상기 로딩 플레이트(14)에 이송될 수 있 게 적절히 방향이 조절되도록 리드프레임을 방향을 맞추어 주는 회전장치를 포함한다. 상기 로딩 플레이트(14)는 상기 리드프레임들을 상기 냉각/분배 스테이션 상에 배치된 센터 캐비티 플레이트 상으로 이송할 수 있도록 상기 리드프레임들을 적절한 방향으로 수용한다. 상기 리드프레임들은, 상기 센터 캐비티 플레이트를 상기 몰딩 스테이션의 몰드 조임틀 내에 배치시킨 후, 상기 센터 캐비티 플레이트 상으로 이송될 수 있다. 또한, 상기 로딩 플레이트(14)는 상기 리드프레임을 원하는 온도로 예열하기 위하여 가열장치를 더욱 포함할 수 있다. 상기 가열장치는 펠티어 시스템을 포함하는 제어 가능한 어떠한 가열시스템이라도 된다.
상기 출력 모듈(30)은 언로딩 플레이트(unloading plate)(31), 픽업 및 배치부(32), 오프로드 트랙(offload track)(33) 및 오프로더 스테이션(offloader station)(34)를 포함한다. 상기 입력 모듈의 상기 설명에 이어서, 이후의 설명에서 각 구성요소의 기능을 설명하기 위하여 리드프레임을 예로서 사용할 것이다. 개개의 기능들은 소수의 구성요소에 의해 결합되어 실시될 수 있음도 역시 분명하다. 성형된 리드프레임을 상기 냉각/분배 스테이션의 플랫폼으로부터 상기 언로딩 플레이트(31)로 이송한 후, 픽업 및 배치부(32)에 의해 상기 오프로드 트랙으로 이동시킨다. 상기 오프로드 트랙(33)은 성형된 제품의 승인여부를 검사하기 위해서 시각적 검사장치를 구비할 수 있다. 완성된 성형제품은 상기 오프로더 스테이션(34) 상에 배치 저장되어 상기 시스템에서 제거된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 모듈의 사시도이다. 각 구성요소는 앞에서 설명되었다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 성형공정을 간단히 설명한다. 상기 온로더(11)는 리드프레임을 저장부로부터 상기 온로드 트랙 위로 이송하고; 상기 트랙 및 파지부(12)가 리드프레임을 집어서 하나 이상의 리드프레임을 지지할 수 있는 상기 리드인 플레이트(13) 위에 배치하고; 하나 이상의 리드프레임을 지지할 수 있으며 상기 리드프레임을 예열하는 로딩 플레이트(14) 위로 상기 리드프레임들이 이송되고; 동시에, 상기 분배 헤드는 성형재료를 상기 센터 캐비티 플레이트의 캐비티 속으로 분배한 후; 상기 입력 파지부(21)가 리드프레임을 상기 센터 캐비티 플레이트 위로 운반하여 배치시키고; 정렬된 상기 센터 캐비티 플레이트 및 리드프레임이 상기 몰딩 스테이션(25)으로 운반되어 성형이 실시된 후; 상기 성형된 리드프레임을 상기 센터 캐비티 플레이트와 함께 상기 냉각시키기 위해 냉각/분배 플랫폼 위로 운반시키고; 상기 냉각된 성형 리드프레임이 출력 파지부(23)에 의해 상기 언로딩 플레이트(31)로 운반된 다음; 상기 픽업 및 배치부(32)가 상기 성형된 리드프레임을 집어서 상기 오프로드 트랙(33) 위에, 그리고 나아가 상기 오프로더(34)에 배치한다.
LED와 같은 고출력 전자소자를 액체 실리콘 고무 수지 또는 엘라스토머 소재와 함께 제조하는 방법에 관하여 그리고 도 5에 예시한 실시예를 참조하면, 액체 실리콘 고무를 외부에서 분배하면, LED와 겹쳐진 상기 리드프레임이 도 3(e)에 도시된 몰딩 스테이션(25)에 이송될 때까지 실리콘 고무의 경화공정을 지연시킨다. 실리콘 고무의 경화온도에 도달한 직후에, 본 발명의 실시예는 상부 몰드(25a) 및 하부 몰드(25b)를 해제하고, 리드프레임 상의 성형 및 경화된 LED를 상기 냉각/분 배 스테이션(22)으로 이송한다. 이런 냉각 단계는 실리콘 고무가 지나치게 경화되었을 때 다이(die) 및 리드프레임 계면에서 실리콘 고무와 만나는 점착 문제를 방지한다. 그 결과로서 고출력 LED 등의 정밀한 전자부품의 대량생산으로, 개개의 LED 렌즈에 의존하는 공정보다 뛰어난 수율을 얻음과 동시에 전체 제조비를 감소시키게 된다.
이상 본 발명을 특정 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 상기 실시예들은 예시적인 것으로서 본 발명의 범위는 그 실시예들에 한정되는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 다른 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명확한 것일 것이다. 이러한 다른 실시예들은 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함되는 것으로 여겨진다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부되는 특허청구의 범위에 의해 설명되고 전술한 상세한 설명에 의해 기술된다.

Claims (21)

  1. 성형재료로 기판을 성형하는 성형시스템으로서,
    성형공정 이전에 성형재료가 분배되어 지는 복수개의 캐비티(cavity)를 갖는 센터 캐비티 플레이트로부터 열을 방출시키는 냉각장치가 구비되는 냉각/분배 스테이션과;
    상부 몰드 조임틀 및 하부 몰드 조임틀을 포함하며, 상기 센터 캐비티 플레이트를 상기 기판과 함께 상부 몰드 조임틀 및 하부 몰드 조임틀 사이에 배치하여 소정 시간 및 온도에서 성형할 수 있게 하는 몰딩 스테이션;
    을 포함하는 몰드 모듈(mold module)을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각장치는,
    공기에 의한 냉각장치, 유체에 의한 냉각 시스템 또는 하나 이상의 펠티어 모듈을 갖는 냉각 시스템으로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 조임틀들은 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 성형시스템은,
    상기 기판을 입력 모듈로부터 상기 냉각/분배 스테이션의 플랫폼(platform) 상에 배치된 센터 캐비티 플레이트 위로 이송시키는 입력 파지부와;
    상기 성형된 기판을 상기 냉각/분배 스테이션의 플랫폼 상에 배치된 상기 센터 캐비티 플레이트로부터 출력 모듈로 이송시키는 출력 파지부;
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 성형시스템은,
    분배 헤드와;
    상기 성형 재료를 수용하는 용기와;
    상기 분배 헤드를 상기 성형 재료가 상기 센터 캐비티 플레이트의 캐비티 속으로 분배될 수 있는 위치로/위치로부터 이동시키는 전자-기계적 이송기구;
    를 구비하는 분배장치를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 성형시스템은,
    상기 기판을 온로드 트랙(onload track)으로 이송하는 온로더(onloader)와;
    상기 기판을 집어서 리드인 플레이트(lead-in plate) 위에 배치하는 트랙 및 파지부와;
    상기 기판을 배향시키는 리드인 플레이트와;
    상기 기판의 방향을 적절하게 유지시키는 로딩 플레이트(loading plate);
    를 포함하는 입력 모듈을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로딩 플레이트는 상기 기판을 소정의 온도로 예열하는 가열장치을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 성형시스템은,
    상기 성형된 기판을 수용하는 언로딩 플레이트(unloading plate)와;
    상기 성형된 기판을 상기 언로딩 플레이트로부터 집어서 오프로드 트랙(offload track) 위에 배치하는 픽업 및 배치부와;
    상기 성형된 기판을 수용하는 오프로드 트랙과;
    상기 성형된 기판을 상기 시스템으로부터 제거되도록 준비시키는 오프로더(offloader);
    를 포함하는 출력 모듈을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 오프로드 트랙은 성형된 기판을 검사하기 위한 시각적 검사장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 리드프레임(leadframe)인 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 리드프레임은 다수의 전자소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자소자는 LED인 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형재료는 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각/분배 스테이션은,
    플랫폼(platform)을 포함하여, 상기 냉각장치가 상기 플랫폼의 온도를 제어하도록 구성되며 상기 플랫폼은 분배공정 동안 상기 센터 캐비티 플레이트를 지지하도록 하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각/분배 스테이션은,
    상기 냉각장치에 의해 온도가 제어되는 냉각판과;
    분배공정 동안 상기 센터 캐비티 플레이트를 지지하는 지지수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형시스템.
  16. 성형재료로 기판을 성형하는 방법으로서,
    복수개의 캐비티가 구비된 센터 캐비티 플레이트를 준비하는 단계와;
    상기 센터 캐비티 플레이트를 지지판 위에 배치하는 단계와;
    상기 성형재료를 상기 캐비티에 분배하는 단계와;
    상기 기판을 상기 센터 캐비티 플레이트 상에 배치하여 캐비티와 정렬시키는 단계와;
    상기 기판 및 센터 캐비티 플레이트를 금형 속으로 이송하는 단계와;
    상기 기판을 소정의 기간 동안 소정의 온도에서 가압 및 성형하여 상기 성형재료를 성형 및 경화시키는 단계와;
    상기 성형된 기판 및 센터 캐비티 플레이트를 냉각판 위로 이송시켜 상기 센터 캐비티 플레이트를 냉각시키는 단계와;
    상기 성형된 기판을 상기 센터 캐비티 플레이트의 캐비티로부터 집어내는 단계;
    를 포함하는 기판 성형방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판 성형방법은 상기 지지판과 상기 냉각판이 동일한 것임을 특징으로 하는 기판 성형방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판은 리드프레임인 것을 특징으로 하는 기판 성형방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 리드프레임은 다수의 전자소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 성형방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전자소자는 LED인 것을 특징으로 하는 기판 성형방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 성형재료는 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 기판 성형방법.
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