KR20090009438A - 반도체소자 몰딩용 금형장치 및 이를 이용한 반도체소자몰딩 방법 - Google Patents

반도체소자 몰딩용 금형장치 및 이를 이용한 반도체소자몰딩 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체소자 몰딩용 금형장치에 관한 것으로서, 몰딩 대상 반도체소자를 고정하는 상부금형, 상기 몰딩 대상 반도체소자를 몰딩하기 위한 몰딩 재료가 안착되는 하부금형, 상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역이 상기 하부 금형 내에 위치되도록 상기 상부금형을 상기 하부금형에 이동시킨 후 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 제1구동부, 및 상기 몰딩 대상 반도체소자가 상기 몰딩 재료로 몰딩되는 동안 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 제2구동부를 포함한다.
본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치를 이용하면, 다양한 종류의 몰딩 대상 반도체소자에 대응될 수 있어 경제적이고, 금형 내에 몰딩 압력을 세밀하게 조정할 수 있어 반도체소자의 몰딩 품질을 향상시킬 수 있다.
반도체소자, 몰딩, 금형장치, 몰딩 방법

Description

반도체소자 몰딩용 금형장치 및 이를 이용한 반도체소자 몰딩 방법 {Mold apparatus for molding semiconductor device and molding method using the same}
본 발명은 반도체소자 몰딩용 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 크기의 반도체소자에 대응할 수 있고, 금형 내에 몰딩 압력을 세밀하게 조정할 수 있는 반도체소자 몰딩용 금형장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체칩 제조 후공정에 있어서, 웨이퍼(Wafer)에서 절단되고 낱개로 분리된 복수의 반도체칩(SC; Semiconductor chip)을 보조기판(F; frame)에 부착한 반도체소자(SD; Semiconductor device)는, 그 내부회로 등을 보호하기 위해 몰딩 재료로 외부를 감싸는 몰딩(Molding) 공정을 거치게 된다.
이러한 몰딩 공정은 자재 로딩부, 수지금형부, 자재 언로딩부, 및 적재부를 포함하는 반도체소자 몰딩시스템에 의해서 이루어진다.
상기 반도체소자 몰딩시스템에 있어서, 상기 수지금형부는 몰딩 대상 반도체소자와 몰딩 재료를 금형 내에 위치시키고, 가열 및 가압하여 상기 반도체소자를 상기 몰딩 재료로 몰딩한다. 따라서, 상기 수지금형부에는 이러한 몰딩 공정을 수행하는 반도체소자 몰딩용 금형장치가 구비된다.
상술한 바와 같은 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부금형(10), 하부금형(20), 및 구동부(30)로 구성된다.
상기 상부금형(10)에는 상기 반도체소자(SD)가 고정된다. 상기 하부금형(20)은 몰딩 영역에 대응되는 홈부(21)가 그 상면에 형성되고, 상기 홈부(21)의 내부에 몰딩 재료(EMC; Epoxy molding compound)가 위치된다. 이때, 상기 몰딩 재료(EMC)는 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 반도체칩(SC)의 부피와 상기 홈부(21)의 부피를 고려하여 산출된 필요량만큼 공급된다.
상기 구동부(30)는 구동모터(31), 상기 구동모터(31)에 의해 회전되는 볼스크류(32), 및 상기 볼스크류(32)의 회전에 따라 상기 하부금형(20)을 승강시키는 링크부(33)로 구성된다. 상기 하부금형(20)은 상기 홈부(21)에 위치된 몰딩 재료(EMC)를 가열하여 용융시키고, 상기 구동부(30)에 의해 상승되어 상기 상부금형(10)에 위치된 반도체소자(SD)의 보조기판(F)과 접촉하게 된다. 그리고, 상기 하부금형(20)은 그 내부의 압력이 기설정된 압력이 될 때까지 계속 상승하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반도체소자(SD)의 몰딩이 수행되는 것이다.
한편, 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치에 있어서, 상기 하부금형(20)은 몰딩 재료(EMC)의 반입 등을 위한 공간이 확보되어야 하므로 몰딩이 수행되기 전에는 상기 상부금형(10)과 멀리 이격된 낮은 곳에 위치하게 된다. 상기 하부금형(20)은 몰딩 공정이 시작되면 상승되는데, 이때 상기 상부금형(10)과 밀착될 때까지 1차 상승되고, 밀착된 후에는 상기 하부금형(20) 내에 몰딩 압력을 인가하기 위해 2차 상승된다.
여기서 상기 1차 상승은 상기 하부금형(20)을 상기 상부금형(10)으로 이송하는 위치이동을 위한 구동이지만, 상기 2차 상승은 상기 홈부(21) 내에 몰딩 압력을 인가하는 중요한 구동으로써, 1 mm 이하의 짧은 거리의 상승에도 상기 하부금형(20) 내의 몰딩 압력이 급변하게 된다. 즉, 상기 몰딩 압력 변화에 따라 상기 반도체소자(SD)의 몰딩 품질이 좌우되므로 상기 2차 상승의 구동은 매우 중요한 것이다.
그러나, 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치는 상기 하부금형(20)의 1차ㆍ2차 상승이 동일한 상기 구동부(30)에 의해 이루어지므로 상기 1차 상승에 비해 중요한 상기 2차 상승을 정밀하게 조정할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치에 있어서 상기 구동부(30)는 상기 모터(31)의 회전운동이 링크(Link)에 의해 상기 하부금형(20)의 직선운동으로 변환된다. 따라서, 상기 모터(31)의 회전수와 상기 하부금형(20)의 승강 거리는 서로 선형적 비례관계가 성립되지 않아 수치화된 정밀 조정이 더욱 난해한 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치는 상기 하부금형(20)에 따라 상기 홈부(21)의 크기가 일정하게 정해지므로 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 반도체칩(SC) 부피가 변경되는 경우, 변경된 반도체칩(SC)에 따라 상기 홈부(21)의 크기가 그에 적합하게 변경되어야 하므로 상기 하부금형(20)을 교체해야 하는 번거로움이 있다.
예를 들어, 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 반도체칩(SC)이 변경되어 부피가 작 게 구비된 경우 상기 홈부(21)의 크기는 따라서 작게 구비되어야 몰딩에 있어서 공동(Cavity) 발생 등의 품질 저하를 방지할 수 있다. 그런데 이 경우 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치는 기존의 하부금형(20)을 작은 크기의 홈부(21)를 갖는 것으로 교체해야 하는 것이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 몰딩 대상 반도체소자의 반도체칩 부피가 변경되더라도 금형을 교체할 필요가 없고, 금형 내에 몰딩 압력을 인가하기 위한 하부금형의 상승 구동을 세밀하게 조정할 수 있는 반도체소자 몰딩용 금형장치 및 이를 이용한 반도체소자 몰딩 방법을 제공하고자 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치는 몰딩 대상 반도체소자를 고정하는 상부금형, 상기 몰딩 대상 반도체소자를 몰딩하기 위한 몰딩 재료가 안착되는 하부금형, 상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역이 상기 하부 금형 내에 위치되도록 상기 상부금형을 상기 하부금형에 이동시킨 후 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 제1구동부, 및 상기 몰딩 대상 반도체소자가 상기 몰딩 재료로 몰딩되는 동안 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 제2구동부를 포함한다.
상기 하부금형은 상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역에 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고, 상기 상부금형의 이동에 따라 상기 상부금형과 밀착 또는 이격되는 고정부, 및 상기 관통홀 내에 위치되어 그 상면과 상기 관통홀의 내주면이 홈부를 형성하고 승강될 수 있도록 구비되어 상기 홈부의 크기를 가변시키는 승강부를 포함하되, 상기 승강부는 상기 제2구동부에 의해 상승되어 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하도록 구비될 수 있다.
상기 반도체소자 몰딩용 금형장치는, 상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피에 대한 정보가 기입력되고 그 정보를 기초로 상기 승강부가 상승을 시작하는 초기 높이값을 산출하는 금형제어부를 더 포함하되, 상기 승강부는 상기 금형제어부로부터 상기 초기 높이값을 전달받아 그에 따른 높이로 이동하여 상기 홈부의 크기를 가변시키도록 구비될 수 있다.
상기 금형제어부는 상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피와 상기 홈부의 부피가 비례하도록 상기 초기 높이값을 산출하도록 구비될 수 있다.
상기 제2구동부는 상기 승강부를 지지하는 볼스크류, 및 상기 볼스크류를 회전시키는 모터를 포함하되, 상기 볼스크류의 회전에 따라 상기 승강부가 승강되도록 구비될 수 있다.
본 발명의 반도체소자 몰딩 방법은 (a) 몰딩 대상 반도체소자를 몰딩하기 위한 상기 몰딩 재료를 하부금형에 전달하는 단계, (b) 상기 몰딩 대상 반도체소자를 운반하는 상부금형을 상기 하부금형으로 이동시키는 단계, (c) 상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역을 상기 하부금형 내에 위치시키고 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 단계, 및 (d) 상기 몰딩 대상 반도체소자가 상기 몰딩 재료로 몰딩되는 동안 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 단계를 포함한다.
상기 (d) 단계는 상기 하부금형의 승강부가 제2구동부에 의해 상승됨으로써 상기 하부금형 내에 몰딩 압력이 인가되도록 구비될 수 있다.
상기 (a) 단계는 상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피에 대한 정보가 입력되는 단계, 입력된 상기 정보를 기초로 상기 승강부가 상승을 시작하는 초기 높이값을 금형제어부가 산출하는 단계, 및 상기 승강부가 상기 초기 높이값에 따른 높이로 이동하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금형제어부는 몰딩 대상 반도체소자의 부피와 상기 승강부의 상승 시작 높이가 반비례하도록 상기 초기 높이값을 산출하도록 구비될 수 있다.
위와 같은 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치 및 이를 이용한 반도체소자 몰딩 방법을 이용하면, 상부금형과 하부금형을 밀착시키는 제1구동부와 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하도록 상기 하부금형을 상승시키는 제2구동부가 각각 독립적으로 구비되어 몰딩 압력을 인가하기 위한 상기 하부금형의 상승 구동을 세밀하게 조정할 수 있게 된다.
또한, 상기 제2구동부가 상기 하부금형을 직접 지지하고 승강시키는 볼스크류 및 모터로 구비되어, 상기 모터의 회전수와 상기 하부금형의 승강 거리 간에 선형적 비례관계가 성립됨으로써, 상기 하부금형 구동에 대한 분석 및 예측이 용이하여 상기 하부금형의 구동을 더욱 세밀하게 조정할 수 있다. 따라서, 반도체소자의 몰딩 품질이 향상된다.
뿐만 아니라, 기입력된 몰딩 대상 반도체소자의 부피 정보에 따라 상기 하부금형의 상승 시작 높이가 조정되어 홈부의 크기가 변경됨으로써, 하나의 금형이 다양한 크기의 몰딩 대상 반도체소자에 대응될 수 있어 경제적이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체소자 몰딩용 금형장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 반도체소자 몰딩용 금형장치는 상부금형(100), 제1구동부(200), 하부금형(300), 제2구동부(400), 및 금형제어부(500)를 포함한다.
상기 상부금형(100)은 다수의 몰딩 대상 반도체칩(SC; Semiconductor chip)이 보조기판(F; Frame)에 장착된 몰딩 대상 반도체소자(SD; Semiconductor device)가 고정되는 곳이다. 상기 상부금형(100)은 상기 제1구동부(200)에 의해 승강되고, 최대 하강시 상기 하부금형(300)에 밀착된다.
상기 제1구동부(200)는 상기 반도체소자(SD)가 고정된 상기 상부금형(100)을 고속으로 승강시킨다. 상기 제1구동부(200)는, 몰딩 재료(EMC; Epoxy molding compound)의 공급 등을 위해 상기 하부금형(300)과 이격되어 있는 상기 상부금형(100)을 상기 하부금형(300)으로 고속으로 이송한다.
그리고 상기 제1구동부(200)는 몰딩이 완료된 후, 상기 상부금형(100)을 상기 하부금형(300)으로부터 고속으로 이격시켜, 몰딩된 반도체소자(SD)의 반출, 새로운 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 반입, 및 몰딩 재료(EMC) 공급 등을 위한 공간을 확보한다.
이러한 상기 제1구동부(200)는 상기 상부금형(100)를 고속으로 이송할 수 있 도록 유압실린더로 구비된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 상부금형(100)을 승강시킬 수 있는 요소라면 자유롭게 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1구동부(200)는 서보 모터 및 랙과 피니언 기어 등으로 구현될 수도 있다.
상기 하부금형(300)은 몰딩 재료(EMC)가 안착되고, 그 내부에 위치한 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역을 상기 몰딩 재료(EMC)로 몰딩한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 몰딩 재료(EMC)는 상기 하부금형(300)에 직접 맞닿도록 안착되었으나, 상기 하부금형(300)과 상기 몰딩 재료(EMC)의 사이에 몰딩 후 몰딩된 반도체소자(SD)와 상기 하부금형(300)이 잘 분리될 수 있도록 하는 이형필름이 구비될 수도 있다.
이러한 상기 하부금형(300)은, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 고정부(310) 및 승강부(320)를 포함한다.
상기 고정부(310)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부금형(100)이 최대 하강되었을 때, 상기 상부금형(100)에 밀착되어 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 상기 보조기판(F)과 접촉한다. 상기 고정부(310)는 몰딩 대상 반도체소자(SD)를 몰딩하는 금형의 측벽을 이룬다. 상기 고정부(310)는 상기 상부금형(100)에 고정된 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역과 대응되는 위치에 수직 방향으로 관통홀(311)이 형성된다.
상기 승강부(320)는 상기 관통홀(311) 내에 위치되어 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역을 몰딩하는 금형의 바닥면을 이룬다. 즉, 상기 승강부(320)는 상기 고정부(310)와 함께 홈부(325)가 형성된 하부금형(300)을 이루고, 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역에 대응하는 넓이를 갖는다.
상기 승강부(320)는, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제2구동부(400)에 의해 상기 관통홀(311) 내에서 가이드된 상태로 상승되어 상기 하부금형(300) 내에 몰딩 압력을 인가한다. 상기 승강부(320)는 상기 제2구동부(400)에 의해 저속으로 승강되며 그 승강 구동이 세밀하게 제어된다.
상기 제2구동부(400)는 상기 승강부(320)를 저속으로 승강시킨다. 상기 제2구동부(400)는 볼스크류(410), 모터(420), 풀리(430), 및 벨트(440)를 포함한다. 상기 볼스크류(410)는 상기 승강부(320)를 지지하도록 상단부는 상기 승강부(320)에 연결되고, 하단부는 설비의 바닥면에 안정적으로 설치된다. 상기 볼스크류(410)는 상기 모터(420)에 의해 회전되고, 그 회전에 따라 상기 승강부(320)를 승강시킨다.
상기 모터(420)는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 풀리(430)와 상기 벨트(440)에 의해 상기 볼스크류(410)와 연결되어, 상기 볼스크류(410)를 회전시킨다. 보다 상세히 설명하면, 상기 모터(420)의 구동축에는 주동풀리(430a)가 결합되고, 상기 볼스크류(420)에는 종동풀리(430b)가 결합되며, 상기 주동풀리(430a)와 상기 종동풀리(430b)가 상기 벨트(440)로 연결된다.
따라서, 상기 모터(420)의 회전 구동이 상기 볼스크류(410)의 회전 구동으로 변환되고, 상기 볼스크류(410)의 회전 구동은 상기 승강부(320)의 승강 구동으로 변환되는 것이다.
이와 같이, 상기 제2구동부(400)가 볼스크류(410), 모터(420) 등으로 구비되 어 상기 승강부(320)를 승강시키는 경우, 상기 승강부(320)는 상기 볼스크류(410)의 회전수와 상기 볼스크류(410)에 구비된 나사산 피치 간격의 곱에 해당하는 거리만큼 승강된다. 즉, 상기 승강부(320)가 승강되는 높이는 상기 볼스크류(410)의 회전수에 선형적으로 비례하는 것이다.
그러므로, 이와 같이 상기 제2구동부(400)가 구비되는 경우, 상기 볼스크류(410)에 구비된 나사산 피치 간격을 좁게 구비하여 상기 승강부(320)의 승강 구동을 세밀하게 조정할 수 있다. 또한, 상기 모터(420)의 회전수에 따른 상기 승강부(320)의 승강 거리를 정확하게 예측 및 분석할 수 있으므로, 상기 승강부(320)가 상기 하부금형(300) 내에 몰딩 압력을 인가할 때, 상기 몰딩 압력의 변화를 세밀하게 조정할 수 있게 된다.
한편, 전술된 상기 금형제어부(500)는 기입력된 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역 부피에 대한 정보를 기초로 몰딩 압력을 인가하기 위해 상기 승강부(320)가 상승을 시작하는 초기 높이값을 산출한다. 이때, 상기 금형제어부(500)는 다양한 종류의 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 크기 및 부피 정보가 저장된 메모리부(미도시)가 구비되어, 외부의 작업자가 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 모델 종류를 선택하면 상기 메모리부의 정보를 이용하여 상기 초기 높이값을 산출할 수 있도록 구비된다.
상기 금형제어부(500)는 몰딩 전에 산출된 초기 높이값 정보를 상기 제2구동부(400)에 전달하여, 상기 제2구동부(400)가 상기 승강부(320)를 상기 초기 높이값에 따른 높이로 이송하게 한다.
여기서 상기 승강부(320)가 몰딩 압력을 인가하기 위해 상승을 시작하는 높이가 변경되면, 몰딩 영역에 대응되도록 상기 하부금형(300)에 형성되는 상기 홈부(325)의 크기가 변경된다. 즉, 상기 금형제어부(500)는 다양한 부피를 갖는 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역에 대한 몰딩이 수행되더라도 그에 적절히 대응할 수 있도록 상기 홈부(325)의 크기를 조절할 수 있는 상기 승강부(320)의 초기 높이값을 산출한다.
이때, 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 반도체칩(SC) 부피가 클수록 몰딩 영역 부피가 커지고 상기 홈부(325)의 크기도 커져야 하므로, 상기 승강부(320)의 상승 시작 높이는 낮아져야 한다. 그러므로, 상기 금형제어부(500)는 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역 부피와 상기 승강부(320)의 상승 시작 높이가 반비례하도록 상기 초기 높이값을 산출하게 된다. 다시 말하면, 상기 하부금형(300)의 홈부(325)의 크기가 상기 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역 부피와 비례하도록 상기 초기 높이값을 산출하는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치는 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역 부피에 대한 정보를 외부의 작업자가 입력하고, 입력된 정보에 따라 상기 금형제어부(500)가 상기 승강부(320)의 상승 시작 높이를 산출하며, 산출된 값에 따라 상기 제2구동부(400)가 상기 승강부(320)의 상승 시작 높이를 조절함으로써, 다양한 종류의 몰딩 대상 반도체소자(SD)에 대한 몰딩 작업을 수행할 수 있는 것이다.
또한, 상기 금형제어부(500)는 상기 승강부(320)가 상승하여 몰딩 압력을 인 가할 때, 상기 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 크기 및 형상에 따라, 양질의 몰딩이 이루어질 수 있도록 상기 승강부(320)가 상승하는 최적의 속도값을 산출한다. 이때, 상기 금형제어부(500)는 상기 승강부(320)의 상승 속도에 따른 상기 홈부(325) 내의 압력을 예측, 분석하여 상기 최적의 속도값을 산출하는 것이다.
이렇게 산출된 속도값은 상기 제2구동부(400)에 전달되고, 상기 제2구동부(400)는 이에 따른 속도로 상기 승강부(320)를 상승시키게 된다. 따라서, 상기 하부금형(300)의 홈부(325) 내의 몰딩 압력이 세밀하게 조정될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치를 사용하는 본 발명의 반도체소자 몰딩 방법을 구체적으로 살펴본다.
먼저, 작업자는 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역 부피에 대한 정보를 금형제어부(500)에 입력한다(s100). 그러면, 상기 금형제어부(500)는 입력된 정보를 기초로 하여 상기 반도체소자(SD)의 몰딩 영역 부피와 승강부(320)의 상승 시작 높이가 반비례하도록 초기 높이값을 산출하게 된다(s200). 이렇게 산출된 초기 높이값은 제2구동부(400)에 전달되고, 상기 제2구동부(400)에 의해 상기 승강부(320)가 상기 초기 높이값에 따른 위치로 이동된다(s300).
다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 몰딩 대상 반도체칩(SC)이 보조기판(F)에 부착된 몰딩 대상 반도체소자(SD)가 상부금형(100)에 고정되고, 몰딩 재료(EMC)가 하부금형(300)에 공급된다(s400). 이후, 하부금형(300)이 상기 몰딩 재료(EMC)를 가열하여 용융시킨다(s500).
그리고, 제1구동부(200)에 의해 상기 상부금형(100)이 고속으로 상기 하부금형(300)으로 하강한다(s600). 상기 상부금형(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하부금형(300)의 고정부(310)에 밀착될 때까지 하강하여, 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 몰딩 영역이 상기 하부금형(300)에 형성된 홈부(325) 내에 위치된다(s700). 이때, 상기 하부금형(300)의 고정부(310)는 상기 상부금형(100)에 고정된 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 보조기판(F)과 접촉되게 된다.
이후, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제2구동부(400)에 의해 상기 승강부(320)가 저속으로 상승하여 상기 하부금형(300) 내에 몰딩 압력을 인가한다(s800). 이때, 상기 승강부(320)는 상기 금형제어부(500)에 의해 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 크기 및 형상에 따라 산출된 최적의 속도로 상승하도록 제어된다.
상기 승강부(320)는 상기 하부금형(300) 내부의 압력이 기설정된 압력에 도달하면 상승을 멈추고, 상기 몰딩 재료(EMC)가 경화될 때까지 그 상태로 대기한다. 상기 몰딩 재료(EMC)의 경화가 완료되면, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 상부금형(100)은 상승되고 상기 승강부(320)는 하강된 후, 몰딩 완료된 반도체소자(SD)가 반출된다.
그 후, 반입되는 새로운 몰딩 대상 반도체소자(SD)가 앞서 몰딩이 이루어진 반도체소자(SD)와 동일한 종류인 경우에는 새로운 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 부피에 대한 정보가 입력되는 공정은 생략되고, 몰딩 대상 반도체소자(SD)와 몰딩 재료(EMC)가 공급되어 몰딩 공정이 수행된다.
반면에, 반입되는 새로운 몰딩 대상 반도체소자(SD)가 앞서 몰딩이 이루어진 반도체소자와 다른 종류인 경우에는, 새로운 몰딩 대상 반도체소자(SD)의 부피에 대한 정보가 입력되고, 이 정보에 기초하여 상기 금형제어부(500)가 상기 승강부(320)의 초기 높이값을 산출하며, 상기 승강부(320)가 상기 제2구동부(400)에 의해 그 초기 높이값에 따른 위치로 이동되는 공정을 거친 후, 상술한 몰딩 공정이 수행되는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체소자 몰딩 방법에 있어서, 상기 몰딩 재료(EMC)를 용융시키는 공정은 상기 상부금형(100) 및 상기 하부금형(300)이 승강하기 전에 이루어졌으나, 이에 한정되지 않고, 상기 승강부(320)가 상기 홈부(325)내에 몰딩 압력을 인가할 때 상기 몰딩 재료(EMC)가 용융된 상태가 될 수 있으면 충분하다. 예를 들어, 상기 몰딩 재료(EMC)를 용융시키는 공정은 상기 상부금형(100)이 하강한 후에 수행될 수도 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 반도체소자 몰딩용 금형장치에 있어서 반도체소자에 대한 몰딩이 수행되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치에 있어서 상부금형이 하부금형의 고정부에 밀착된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 반도체소자 몰딩용 금형장치에 있어서 하부금형의 승강부가 상승하여 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 반도체소자 몰딩 방법을 개략적으로 보여주는 순서도이다.
＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 상부금형 200 : 제1구동부
300 : 하부금형 310 : 고정부
311 : 관통홀 320 : 승강부
325 : 홈부 400 : 제2구동부
410 : 볼스크류 420 : 모터
430 : 풀리 430a : 주동풀리
430b : 종동풀리 440 : 벨트
500 : 금형제어부 SC : 반도체칩
F : 보조기판 SD : 반도체소자
EMC : 몰딩 재료

Claims (9)

  1. 반도체소자 몰딩용 금형 장치에 있어서,
    몰딩 대상 반도체소자를 고정하는 상부금형;
    상기 몰딩 대상 반도체소자를 몰딩하기 위한 몰딩 재료가 안착되는 하부금형;
    상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역이 상기 하부 금형 내에 위치되도록 상기 상부금형을 상기 하부금형에 이동시킨 후, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 제1구동부; 및
    상기 몰딩 대상 반도체소자가 상기 몰딩 재료로 몰딩되는 동안 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 제2구동부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 몰딩용 금형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부금형은,
    상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역에 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고, 상기 상부금형의 이동에 따라 상기 상부금형과 밀착 또는 이격되는 고정부; 및
    상기 관통홀 내에 위치되어 그 상면과 상기 관통홀의 내주면이 홈부를 형성하고, 승강될 수 있도록 구비되어 상기 홈부의 크기를 가변시키는 승강부;
    를 포함하되, 상기 승강부는,
    상기 제2구동부에 의해 상승되어 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩용 금형장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피에 대한 정보가 기입력되고, 그 정보를 기초로 상기 승강부가 상승을 시작하는 초기 높이값을 산출하는 금형제어부;
    를 더 포함하되, 상기 승강부는 상기 금형제어부로부터 상기 초기 높이값을 전달받아 그에 따른 높이로 이동하여 상기 홈부의 크기를 가변시키는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩용 금형장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금형제어부는,
    상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피와 상기 홈부의 부피가 비례하도록 상기 초기 높이값을 산출하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩용 금형장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2구동부는,
    상기 승강부를 지지하는 볼스크류; 및
    상기 볼스크류를 회전시키는 모터;
    를 포함하되, 상기 볼스크류의 회전에 따라 상기 승강부가 승강되는 것을 특 징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩용 금형장치.
  6. 반도체소자를 몰딩 재료로 몰딩하는 방법에 있어서,
    (a) 몰딩 대상 반도체소자를 몰딩하기 위한 상기 몰딩 재료를 하부금형에 전달하는 단계;
    (b) 상기 몰딩 대상 반도체소자를 운반하는 상부금형을 상기 하부금형으로 이동시키는 단계;
    (c) 상기 몰딩 대상 반도체소자의 몰딩 영역을 상기 하부금형 내에 위치시키고, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 단계; 및
    (d) 상기 몰딩 대상 반도체소자가 상기 몰딩 재료로 몰딩되는 동안 상기 하부금형 내에 몰딩 압력을 인가하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 몰딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 하부금형의 승강부가 제2구동부에 의해 상승됨으로써 상기 하부금형 내에 몰딩 압력이 인가되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피에 대한 정보가 입력되는 단계;
    입력된 상기 정보를 기초로 상기 승강부가 상승을 시작하는 초기 높이값을 금형제어부가 산출하는 단계; 및
    상기 승강부가 상기 초기 높이값에 따른 높이로 이동하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 금형제어부는,
    상기 몰딩 대상 반도체소자의 부피와 상기 승강부의 상승 시작 높이가 반비례하도록 상기 초기 높이값을 산출하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 몰딩 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114256109A (zh) * 2021-12-22 2022-03-29 荣耀智能(山东)电子有限公司 一种用于多芯片集成电路用封装制造设备

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