KR20090053300A - 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치 - Google Patents

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KR20090053300A
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이수영
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세크론 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치에 관한 것이다.
본 발명은, 반도체 소자가 안착되는 캐비티 블록과 상기 캐비티 블록을 하부에서 밀착 지지하는 베이스 블록을 구비하는 금형에서 상기 반도체 소자를 진공 흡착하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치에 있어서, 상기 캐비티 블록의 외곽부 및 내측부에 배열 위치되며 상기 캐비티 블록을 상하 관통하도록 형성되는 다수개의 진공홀; 상기 진공홀에 공통으로 연통되도록 상기 캐비티 블록의 하면에 홈 형태로 형성되어 진공압이 인가되는 승강 홈; 상기 진공홀에 각기 수직방향으로 삽입 위치되며 상승 또는 하강되어 상기 진공홀을 폐쇄 또는 개방하는 다수개의 승강 핀; 다수개의 상기 승강 핀을 하부 측에서 결합하며 상기 승강 홈 내에서 승강되도록 구비되는 승강 플레이트; 및 상기 승강 플레이트를 승강시키는 실린더;를 포함한다.
따라서, 캐비티 블록의 내측부에도 진공홀이 형성되므로, 반도체 소자를 보다 안정적으로 흡착 고정하여 몰딩 불량을 방지할 수 있음으로써, 제조되는 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Figure P1020070120078
반도체, 몰딩, 금형, 수지, 캐비티 블록, 진공홀, 진공, 흡착, 실린더

Description

반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치{VACUUM SUCTION APPARATUS OF MOLDING DIE}
본 발명은 반도체 몰딩용 금형에 구비되어 반도체 소자를 진공으로 흡착 고정하는 진공흡착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 보다 안정적으로 흡착하여 몰딩 불량을 방지할 수 있는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체의 제조를 위한 후공정은 웨이퍼(wafer)로부터 분리된 반도체 칩(chip)을 리드 프레임(lead frame) 또는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)과 같은 패키지 기판 상에 실장하여 부착하는 다이 본딩 공정과, 금속 와이어(metal wire)를 이용하여 반도체 칩과 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정과, 수지를 이용하여 반도체 패키지를 밀봉하는 몰딩(molding) 공정 등을 포함한다.
이 중, 몰딩 공정은 충격, 열, 습기 등의 물리적 또는 화학적인 외부 환경으로부터 반도체 칩과 금속 와이어를 보호함과 아울러, 금속 와이어의 연결 상태를 유지하기 위해 에폭시 성형 수지(EMC : Epoxy Molding Compound)와 같은 밀봉용 수 지로 반도체 패키지를 감싸는 공정이다.
이하에서는 설명의 편의상, 와이어 본딩 공정까지 완료되어 패키지 기판, 반도체 칩 및 금속 와이어로 구성된 반도체 반제품을 반도체 소자라 칭하기로 한다.
몰딩 공정을 수행하는 몰딩 장치는 몰딩이 이루어지는 금형의 중공부(cavity)에 반도체 소자를 위치시키고, 해당 중공부로 수지를 주입하여 몰딩한다.
도 1은 종래의 일 예에 따른 몰딩 장치를 나타내는 분리 사시도이고, 도 2는 그에 대한 개략 단면도이다.
몰딩 장치(100)는 전체적으로 보아 상하로 구비되는 한 쌍의 상부 금형(top mold)(200)과 하부 금형(bottom mold)(300), 그리고 플런저(plunger)(400)로 구성된다.
상부 금형(200)은 몰딩이 이루어지는 몰딩 공간을 형성하기 위해 그 하면에 함몰되는 홈 형태의 중공부(210)가 구비된다.
하부 금형(300)은 상부 금형(200)에 대응되는 하부 측에 구비되며, 그 상면 상에 몰딩 대상의 반도체 소자(10)가 안착된다.
하부 금형(300)은 구체적으로, 베이스 블록(310)과, 베이스 블록(310)의 상부 양측에 구비되는 한 쌍의 캐비티 블록(320)과, 캐비티 블록(320) 사이의 중심부에 구비되는 포트 블록(340)과, 캐비티 블록(320)을 외측에서 감싸 위치 고정하는 외곽 가이드 블록(330)으로 구성된다.
베이스 블록(310)은 캐비티 블록(320), 외곽 가이드 블록(330)을 하부 측에 서 지지한다.
캐비티 블록(320)은 베이스 블록(310)의 상측에 결합되고, 그 평면 형상이 직사각 형태를 갖는 것으로, 양측에 한 쌍으로 구비되며, 몰딩 대상의 반도체 소자(10)가 각기 안착되는 부분이다.
이러한 캐비티 블록(320) 상의 외곽부에는 안착되는 반도체 소자(10)를 진공압으로 흡착하여 고정할 수 있도록 다수개의 미세한 진공홀(322)이 구비되며, 진공홀(322)은 외부의 진공압발생수단(미도시)과 진공라인(미도시) 등을 통해 연결된다.
이와 같이, 진공압을 이용하여 반도체 소자(10)를 흡착 고정하면, 반도체 소자(10)의 안착 상태 틀어짐 및 휨 변형 등을 방지할 수 있다.
즉, 진공홀(322)은 반도체 소자(10)를 양호한 상태로 유지시켜 몰딩 불량을 방지하는 중요한 역할을 수행한다.
포트 블록(340)은 캐비티 블록(320) 사이에 위치되고, 그 길이 방향을 따라 다수개의 포트(342)가 형성되며, 해당 포트(342)에는 추후 수지봉(20)이 삽입된다.
외곽 가이드 블록(330)은 베이스 블록(310)의 상측에 결합되고, 캐비티 블록(320)을 외측에서 감싸 잡아 주는 역할을 한다.
한편, 플런저(400)는 포트 블록(340)의 하부에 구비되며, 포트 블록(340)의 포트(342)에 대응되는 개수의 가압부(410)를 구비하여 작동 시 상승되어 포트(342) 내에 삽입된 수지봉(20)을 상측으로 밀어 넣는 역할을 한다.
따라서, 이상과 같은 구성으로, 그 작용에 대해 설명하면, 먼저 상·하부 금 형(200, 300)이 서로 이격되도록 개방된 상태에서 몰딩 대상의 반도체 소자(10)가 별도의 공급장치(미도시)에 의해 투입되어 하부 금형(300)의 캐비티 블록(320) 상에 안착되면, 캐비티 블록(320) 상에 구비된 진공홀(322)들에 진공압이 인가되어 안착된 반도체 소자(10)를 흡착 고정한다.
그리고, 포트 블록(340) 상의 포트(342)에는 수지봉(20)이 삽입된다.
그러한 상태에서 하부 금형(300)이 상승 이동되거나 상부 금형(200)이 하강 이동 또는 하부 금형(300)과 상부 금형(200)이 동시에 승강 이동되어 상ㆍ하부 금형(200, 300)이 서로 밀착되도록 닫힌다.
이후, 플런저(400)가 작동되어 포트(342) 내의 수지봉(20)을 가압하여 상승시키며, 수지봉(20)은 상승 이동되면서 상부 금형(200)에 구비된 히팅(heating)부(미도시)에서 고온에 의해 용융된 다음, 용융된 액상 상태로 가압 이동되어 결국 상부 금형(200)에 형성된 중공부(210) 내로 주입되어 어느 정도 경화됨으로써, 반도체 소자(10)를 몰딩한다.
그 후, 상부 금형(200)과 하부 금형(300)이 서로 이격되도록 개방되고, 진공홀(322)에 대한 진공압의 인가가 정지된 다음, 몰딩이 완료된 반도체 소자(10)는 하부 금형(300)으로부터 꺼내어진다.
한편, 이상과 같이 진공홀(322) 자체가 항시 개방되는 노말(normal) 진공흡착 방식에서는 몰딩 공정의 진행 시에 개방된 진공홀(322) 내로 용융 수지가 유입되어 진공홀(322)을 막게 됨으로써, 후속 작업되는 반도체 소자(10)를 진공홀(322)로 진공 흡착할 수 없는 문제가 발생될 수 있다.
일 예로, 전 공정에서 그 패키지 기판이 일부 찢어진 채로 공급된 불량 반도체 소자(10)에 대한 몰딩 시, 용융 수지가 패키지 기판의 찢어진 부분을 통해 하부 측으로 흘러들어가 진공홀(322)을 막을 수 있다.
이와 같이, 진공홀(322)이 막히면, 작업자가 하부 금형(300)을 분해하고 캐비티 블록(320)을 떼어내어 막힌 진공홀(322)을 뚫어준 후에 재조립해야 하므로, 생산 중단 및 불편성을 야기할 수 있다.
따라서, 하부 금형(300) 상에 반도체 소자(10)가 안착되는 때에만 진공홀(322)을 개방시키고, 반도체 소자(10)의 안착이 완료된 이후에는 진공홀(322)을 폐쇄시킴으로써 용융 수지가 진공홀(322) 내로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 온오프(on/off) 진공흡착 방식이 개발되었다.
도 3은 종래의 일 예에 따른 온오프 진공흡착 방식이 채택된 하부 금형에 대한 단면도이다.
온오프 진공흡착 방식에서는 진공홀(322)을 개폐할 수 있는 개폐장치부(350)가 추가로 구비된다.
개폐장치부(350)는 외곽 가이드 블록(330)에 대해 구비되어 상부 금형(200)에 의해 눌림되는 눌림 바(352)과, 캐비티 블록(320)의 진공홀(322) 내에 각기 삽입되어 위치되는 승강 핀(357)과, 승강 핀(357)들이 결합되는 승강 플레이트(355)와, 승강 플레이트(355)를 하부 측 중심부에서 지지하는 승강 바(354)와, 일단은 눌림 바(352)에 그리고 타단은 승강 바(354)에 힌지 결합되고 중심부도 베이스 블록(310) 등에 대해 힌지 결합되는 링크 바(353)와, 승강 플레이트(355)를 하부 방 향으로 탄발시키는 탄성부재(359)를 포함한다.
따라서, 그 작용은, 눌림 바(352)가 상측으로 돌출되어 있고, 승강 핀(357)이 하강되어 진공홀(322)이 개방되어 있는 초기 상태에 대해 몰딩 대상의 반도체 소자(10)가 투입되어 캐비티 블록(320) 상에 안착되면 개방되어 있는 진공홀(322)들을 통해 진공압이 인가되어 반도체 소자(10)를 진공으로 흡착 고정한다.
그 후, 상·하부 금형(200, 300)이 밀착되면, 그 밀착에 따라 눌림 바(352)가 눌려지고, 링크 바(353)가 중심의 힌지결합부를 통해 회동되어 타측의 승강 바(354) 및 승강 플레이트(355)가 상승되며, 그 결과로 승강 핀(357)이 상승되어 진공홀(322)을 폐쇄한다.
따라서, 이후 용융 수지가 주입되더라도 진공홀(322)은 폐쇄되어 있으므로 결코 진공홀(322) 내로 용융 수지가 흘러들어 갈 수 없다.
이어서, 몰딩 공정이 완료되어 상·하부 금형(200, 300)이 서로 이격되는 때에는 압축되었던 탄성부재(359)가 탄발되면서 승강 플레이트(355) 및 승강 바(354)를 하방으로 밀어내며, 그 결과 반대편 측의 눌림 바(352)가 상승되어 원위치로 복귀된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 온오프 진공흡착 방식이 채택된 몰딩 장치(100)는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 눌림 바(352)가 안착되는 반도체 소자(10)와 간섭되지 않으면서 상부 금형(200)에 의해 눌림될 수 있도록 외곽 가이드 블록(330) 위치에 구비됨에 따라, 진공홀(322)들도 캐비티 블록(320)의 외곽부에만 구비되고 내측부에는 구비될 수 없으므로, 반도체 소자(10)를 전체적으로 안정되게 흡착하지 못하여, 종국적으로 반도체 소자(10)의 안착 상태 틀어짐 및 휨 변형을 야기함으로써 몰딩 불량을 발생시키는 문제점이 있다.
또한, 눌림 바(352)가 상부 금형(200)에 의해 완전히 눌림되는 위치와 상부 금형(200)의 눌림으로부터 완전히 해제되는 위치의 두 위치로만 위치됨에 따라 승강 핀(357)도 두 높이 위치로만 위치될 수 있으므로, 승강 핀(357)의 높이 조절이 어렵다는 문제점이 있다.
그에 따라, 승강 핀(357)의 높이 조절이 부정확하게 실시되면, 승강 핀(357)이 상승된 상태에서 그 상면이 캐비티 블록(320)의 상면과 동일 높이로 위치되지 못하여 진공홀(322) 부분이 움푹 파인 형태로 존재하게 되고, 그 결과 이후 주입되는 용융 수지의 주입압에 의해 반도체 소자(10)가 눌리는 때에 반도체 소자(10)의 하면에 진공홀 눌림 자국이 발생되어, 불량을 야기할 수 있다.
나아가, 눌림 바(352), 링크 바(353) 및 승강 바(354)의 기계적인 링크 결합 구조를 가지므로, 반복 사용 시 다수개의 힌지결합부에서 마모가 발생되어 이 점에서도 승강 핀(357)의 승강 조절이 부정확해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 캐비티 블록의 내측부에도 진공홀을 형성하고 진공홀을 개폐하는 승강핀의 높이 조절을 정확하게 실시할 수 있는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치는, 반도체 소자가 안착되는 캐비티 블록과 상기 캐비티 블록을 하부에서 밀착 지지하는 베이스 블록을 구비하는 금형에서 상기 반도체 소자를 진공 흡착하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치에 있어서, 상기 캐비티 블록의 외곽부 및 내측부에 배열 위치되며 상기 캐비티 블록을 상하 관통하도록 형성되는 다수개의 진공홀; 상기 진공홀에 공통으로 연통되도록 상기 캐비티 블록의 하면에 홈 형태로 형성되어 진공압이 인가되는 승강 홈; 상기 진공홀에 각기 수직방향으로 삽입 위치되며 상승 또는 하강되어 상기 진공홀을 폐쇄 또는 개방하는 다수개의 승강 핀; 다수개의 상기 승강 핀을 하부 측에서 결합하며 상기 승강 홈 내에서 승강되도록 구비되는 승강 플레이트; 및 상기 승강 플레이트를 승강시키는 실린더;를 포함한다.
바람직하게, 상기 캐비티 블록의 분할된 일정 영역별로 상기 승강 플레이트 및 상기 실린더가 구비되며, 다수개의 상기 실린더는 동기화 작동될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 승강 플레이트를 하부 측 중심부에서 지지하는 승강 바;를 더 포함하며, 상기 실린더는, 상기 승강바에 결합될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 금형의 개방 또는 폐쇄를 감지하는 시점에서 상기 실린더의 작동을 위한 신호를 발생하는 감지수단;을 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 실린더는, 시퀀스 제어 프로그램에 의해 작동 제어될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 승강 핀이 상기 진공홀을 폐쇄 시 상면이 상기 캐비티 블록의 상면과 동일 높이에 위치될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 진공홀은, 하단부 측에 상대적으로 큰 내경으로 형성되는 대경홀부; 및 상단부 측에 상대적으로 작은 내경으로 형성되는 소경홀부;로 이루어지며, 상기 승강 핀은, 하강 시 상기 대경홀부 내에 위치되어 상기 진공홀을 개방시키고, 상승 시 상기 소경홀부 내에 위치되어 상기 진공홀을 폐쇄시킬 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 캐비티 블록과 상기 베이스 블록 사이에 밀착되도록 개재되어 상기 승강 홈을 실링하는 실링판 부재;를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 승강 홈에 연통되도록 상기 베이스 블록 내에 구비되는 메인 진공유로; 상기 메인 진공유로에 연결되도록 외부에 구비되는 외부 진공라인; 및 상기 외부 진공라인에 연결되어 진공압을 발생하는 외부 진공압발생수단;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 캐비티 블록의 내측부에도 진공홀이 형성되므로, 반도체 소자를 보다 안정적으로 흡착 고정하여 몰딩 불량을 방지할 수 있음으로써, 제조되는 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 달성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 몰딩 장치의 하부 금형에 대한 평면도이고, 도 5는 그 하부 금형에 대한 단면도이며, 도 6과 도 7은 그 하부 금형에 구비되는 개폐장치부에 대한 사시도이다.
설명에 앞서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부기하고, 그 상세한 설명은 일부 생략함을 밝힌다.
본 발명에 따르면, 몰딩 대상의 반도체 소자(10)를 진공으로 흡착하여 고정하기 위해 캐비티 블록(320') 상에 구비되는 진공홀(322')이 캐비티 블록(320')의 외곽부 뿐만 아니라 내측부에도 구비되며, 즉 전 면적에 걸쳐 균일하게 배치되도록 구비된다.
진공홀(322')은 캐비티 블록(320') 내에 상하 관통되도록 형성되며, 상세하게는 그 하단부로부터 소정 높이까지 상대적으로 큰 내경으로 형성되는 대경홀부(322b')와, 상단부에 인접하는 부분부터 상단부까지 상대적으로 작은 내경으로 형성되는 소경홀부(322a')로 일체화되게 이루어진다.
한편, 캐비티 블록(320')은 다수개의 동일한 일정 영역으로 분할될 수 있으며, 각 일정 영역에 해당하는 캐비티 블록(320')의 하면 상에는 해당 일정 영역 내에 구비되는 진공홀(322')들에 공통으로 연통되는 홈 형태의 승강 홈(324')이 형성되며, 즉 진공홀(322')들의 하단부가 승강 홈(324')에 연결된다.
승강 홈(324')은 적정한 일측에서 베이스 블록(310) 등의 내부에 형성되는 메인 진공유로(314)와 연결되며, 메인 진공유로(314)는 외부의 진공압발생수단(600)과 외부 진공라인(500)을 통해 연결된다.
따라서, 내부 공기를 흡입하여 강제로 외부 배출시킴으로써 진공압을 발생하는 진공 모터와 같은 진공압발생수단(600)이 구동되면, 진공압이 외부 진공라인(500), 메인 진공유로(314), 승강 홈(324'), 진공홀(322')로 순차 전달되어 반도체 소자(10)를 흡착한다.
캐비티 블록(320')의 하면에 형성되는 승강 홈(324')은 상부 및 양 측부가 폐쇄되고 하부는 개방되는 것으로, 개방된 하부는 캐비티 블록(320')에 밀착되도록 결합되는 베이스 블록(310)의 상면에 의해 폐쇄된다.
이때, 캐비티 블록(320')과 베이스 블록(310)의 사이에는 별도의 실링(sealing)판 부재(미도시)가 개재되도록 구비됨으로써, 승강 홈(324')에 인가되는 진공압이 캐비티 블록(320')과 베이스 블록(310)의 틈새를 통해 유출되는 것이 방지될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면, 캐비티 블록(320') 상에 반도체 소자(10)가 안착된 후 상·하부 금형(200, 300)이 서로 밀착되는 때에 진공홀(322')을 폐쇄시켜 이 후 용융 수지가 진공홀(322') 내로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 개폐장치부(350')가 구비된다.
개폐장치부(350')는 진공홀(322')들에 각기 수직방향으로 삽입되어 위치되는 다수개의 승강 핀(358')과, 일정 영역 내의 다수개 승강 핀(358')을 하부 측에서 결합하도록 승강 홈(324') 내에 수평방향으로 구비되는 승강 플레이트(356')와, 승강 플레이트(356')를 하부 측 중심부에서 지지하는 승강 바(354')와, 승강 바(354')를 승강시키도록 승강 바(354')의 하부 측에 수직방향으로 구비되는 실린더(352')를 포함한다.
이러한 개폐장치부(350')는 일정 영역별로 하나씩 구비되며, 즉 하나의 캐비티 블록(320')이 5개의 영역으로 분할되어 양측 캐비티 블록(320')이 모두 10개의 영역으로 분할된다면 10개가 구비될 수 있고, 그들 다수개는 작동 시 동기화 작동될 수 있다.
물론, 이와 다르게 하나의 캐비티 블록(320')을 1개의 영역으로 설정하여, 하나의 캐비티 블록(320') 상에 형성된 모든 진공홀(322')에 삽입되는 승강 핀(358')들이 하나의 승강 플레이트(356')에 결합되고 이 승강 플레이트(356')를 하나의 실린더(352')를 이용하여 승강시키도록 구현할 수도 있다.
진공홀(322')에 삽입되는 승강 핀(358')은 진공홀(322') 내의 중심부에 수직방향으로 삽입 위치되는 기둥 형태의 것으로, 진공홀(322')의 소경홀부(322a')의 내경과 거의 동일한 외경을 가져 작동 시 진공홀(322')의 소경홀부(322a')로 끼워져 진공홀(322')을 폐쇄한다.
승강 플레이트(356')는 일정 영역 내에 구비된 다수개의 승강 핀(358')을 하부 측에서 결합하도록 승강 홈(324') 내에 수평방향으로 구비되는 평판이다.
이러한 승강 플레이트(356')는 바람직하게 상하 이격되는 두개로 구비될 수 있으며, 이는 도시된 바와 같이 승강 핀(358')을 용접과 같은 일체화 접합 방식이 아닌 조립 방식으로 고정하기 위함이며, 즉 승강 핀(358')의 하단부를 그들 사이에 위치시켜 고정할 수 있다.
승강 바(354')는 승강 플레이트(356')를 하부 측 중심부에서 지지하는 것으로, 바람직하게는 베이스 블록(310) 내에 상하 관통하도록 형성되는 승강 안내홀(312) 내에 위치되도록 구비될 수 있다.
실린더(352')는 승강 바(354')의 하부 측에 수직방향으로 구비되어 그 작동에 따라 승강 바(354')를 승강시키는 것으로, 그 진출입되는 실린더 로드(352a')가 승강 바(354')에 결합될 수 있다.
물론, 실린더(352')의 실린더 로드(352a')가 직접 승강 플레이트(356')에 결합될 수도 있으며, 이 경우에는 승강 바(354')가 삭제될 수 있다.
이러한 실린더(352')는 승강 플레이트(356')를 원활히 승강시킬 수만 있다면 그 장착 위치는 특별히 한정되지 않을 수 있으나, 바람직하게는 베이스 블록(310)의 하면에 대해 결합 장착될 수 있다.
그리고, 실린더(352')의 종류도 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 오염성이 없는 에어를 작동 유체로 이용하는 에어 실린더를 채택할 수 있다.
그리고, 무엇보다도 실린더(352')는 고온 환경에 노출되므로 내열 실린더를 이용해야 하며, 통상적으로 수지 종류에 따라 다르나 하부 금형(300)이 170℃ 온도까지 상승되므로, 해당 온도 이상에서 충분히 견딜 수 있는 팩킹(packing)부재가 구비된 내열 실린더를 이용한다.
나아가, 실린더(352')의 작동을 제어하기 위한 신호를 발생하는 감지수단(360')이 더 구비될 수 있다.
바람직하게, 감지수단(360')은 상·하부 금형(200, 300)의 밀착 및 이격을 감지하여 실린더(352')로 제어 신호를 송출할 수 있으며, 즉 상·하부 금형(200, 300)이 서로 밀착되는 시점에서 실린더(352')로 신호를 송출하여 실린더(352')가 상승 작동되도록 하고, 반면 상·하부 금형(200, 300)이 서로 이격되는 시점에서 실린더(352')로 신호를 송출하여 실린더(352')가 하강 작동되도록 한다.
이러한 감지수단(360')으로는 접촉 감지 방식의 스위치나 비접촉 감지 방식의 센서를 이용할 수 있으며, 도면에는 외곽 가이드 블록(330) 상에 구비되는 접촉 스위치로 나타내었다.
물론, 이상과 같은 감지수단(360')을 이용하지 않고 몰딩 장치(100)를 전반적으로 제어하는 시퀀스 제어 프로그램을 통해 실린더(352')를 작동 제어할 수도 있으며, 즉 상·하부 금형(200, 300)이 서로 밀착되는 시점에서 시퀀스 제어 프로그램의 제어에 따라 실린더(352')가 상승 작동되고, 상·하부 금형(200, 300)이 서로 이격되는 시점에서 시퀀스 제어 프로그램의 제어에 따라 실린더(352')가 하강 작동될 수 있다.
이상과 같은 구성으로, 그 바람직한 작용예에 대해 이하 설명한다.
먼저, 상·하부 금형(200, 300)이 서로 이격되도록 개방되고, 승강 핀(358')이 하강되어 진공홀(322')들이 개방되어 있는 초기 상태(도 8a 참조)에 대해 몰딩 대상의 반도체 소자(10)가 별도의 공급장치에 의해 투입되어 하부 금형(300)의 캐비티 블록(320') 상에 안착되면, 개방된 진공홀(322')들에 진공압이 인가되어 안착된 반도체 소자(10)를 흡착 고정한다.
상세하게, 외부의 진공압발생수단(600)이 구동되어 외부 진공라인(500), 메인 진공유로(314), 승강 홈(324'), 개방된 진공홀(322')로 순차적으로 진공압이 전달되어 결국 안착된 반도체 소자(10)를 흡착 고정한다.
환언하면, 외부의 진공압발생수단(600)이 구동되어 내부 에어를 강제 흡입하여 외부로 방출시킴으로써 진공압을 발생시키며, 이때 안착된 반도체 소자(10)와 캐비티 블록(320') 사이에 잔존하는 에어는 개방된 진공홀(322'), 승강 홈(324'), 메인 진공유로(314), 외부 진공라인(500)을 순차적으로 통과한 다음 진공압발생수단(600)에 의해 외부로 배출된다.
그 후, 하부 금형(300)이 상승 이동되거나 상부 금형(200)이 하강 이동 또는 하부 금형(300)과 상부 금형(200)이 동시에 승강 이동되어 상ㆍ하부 금형(200, 300)이 서로 밀착되도록 닫히며, 이때 하부 금형(300)의 외곽 가이드 블록(330) 상에 구비된 감지수단(360')이 상부 금형(200)을 접촉 감지하고 실린더(352')로 신호를 송출한다.
그러면, 동시에 실린더(352')들이 상승 작동되어 그 실린더 로드(352a')가 인출됨으로써 결합된 승강 바(354'), 승강 플레이트(356') 및 승강 핀(358')을 상 승시키며, 그 결과로 승강 핀(358')은 진공홀(322')의 소경홀부(322a')로 긴밀히 삽입되어 진공홀(322')을 폐쇄한다(도 8b 참조).
이때, 승강 핀(358')은 그 상면이 캐비티 블록(320')의 상면과 동일 높이로 위치되도록 상승된 후 정지된다.
따라서, 이후 용융 수지가 주입되더라도 진공홀(322')은 폐쇄되어 있으므로 결코 진공홀(322') 내로 용융 수지가 유입될 수 없다.
그리고, 실린더(352')가 상승되어 진공홀(322')이 폐쇄되는 시점에서 외부의 진공압발생수단(600)의 구동도 정지될 수 있다.
이어서, 용융 수지가 주입되어 경화됨으로써 몰딩 작업이 완료되면, 상·하부 금형(200, 300)이 서로 이격되도록 개방되며, 그 이격 상황을 감지수단(360')이 감지하여 실린더(352')로 신호를 송출하고, 그에 따라 실린더(352')들이 하강되도록 작동되어 결합된 승강 바(354'), 승강 플레이트(356') 및 승강 핀(358')을 하강시키며, 그 결과로 승강 핀(358')은 진공홀(322')의 소경홀부(322a')로부터 빠져 나와 대경홀부(322b')에 위치됨으로써 진공홀(322')을 개방시킨다.
이후, 몰딩이 완료된 반도체 소자(10)는 하부 금형(300)의 캐비티 블록(320') 상으로부터 꺼내어지며, 다음 반도체 소자(10)에 대한 작업을 위해 적정 시점에서 개방된 진공홀(322')로 진공압이 인가되도록 외부의 진공압발생수단(600)이 재차 가동된다.
이로써, 본 발명에 의하면, 캐비티 블록(320') 상의 전 면적에 걸쳐 균일하게 진공홀(322')이 형성되므로, 반도체 소자(10)를 보다 안정적으로 흡착할 수 있 어, 몰딩 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 승강 핀(358')의 승강을 실린더(352')로 구현하므로, 승강 핀(358')의 상승 높이를 정확히 조절하여 승강 핀(358')의 상면이 캐비티 블록(320')의 상면과 동일 높이로 위치되도록 할 수 있으므로, 용융 수지의 주입압에 의해 반도체 소자(10)가 눌리더라도 반도체 소자(10)의 하면에 진공홀 눌림 자국이 전혀 발생되지 않을 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
도 1은 종래의 반도체 몰딩 장치를 나타내는 분리 사시도,
도 2는 종래의 반도체 몰딩 장치를 나타내는 개략 단면도,
도 3은 종래의 온오프 진공흡착 방식이 채택된 하부 금형에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 몰딩 장치의 하부 금형에 대한 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 몰딩 장치의 하부 금형에 대한 단면도,
도 6과 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 몰딩 장치의 하부 금형에 구비되는 개폐장치부에 대한 사시도,
도 8a와 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 몰딩 장치의 하부 금형에 구비되는 개폐장치부의 작용 상태에 대한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 반도체 소자 20 : 수지봉
100 : 몰딩 장치 200 : 상부 금형
210 : 중공부 300 : 하부 금형
310 : 베이스 블록 312 : 승강 안내홀
314 : 메인 진공유로 320' : 캐비티 블록
322' : 진공홀 322a' : 소경홀부
322b' : 대경홀부 324' : 승강 홈
330 : 외곽 가이드 블록 340 : 포트 블록
342 : 포트 350' : 개폐장치부
352' : 실린더 352a' : 실린더 로드
354' : 승강 바 356' : 승강 플레이트
358' : 승강 핀 360' : 감지수단
400 : 플런저 410 : 가압부
500 : 진공라인 600 : 진공압발생수단

Claims (10)

  1. 반도체 소자가 안착되는 캐비티 블록과 상기 캐비티 블록을 하부에서 밀착 지지하는 베이스 블록을 구비하는 금형에서 상기 반도체 소자를 진공 흡착하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치에 있어서,
    상기 캐비티 블록의 외곽부 및 내측부에 배열 위치되며 상기 캐비티 블록을 상하 관통하도록 형성되는 다수개의 진공홀;
    상기 진공홀에 공통으로 연통되도록 상기 캐비티 블록의 하면에 홈 형태로 형성되어 진공압이 인가되는 승강 홈;
    상기 진공홀에 각기 수직방향으로 삽입 위치되며 상승 또는 하강되어 상기 진공홀을 폐쇄 또는 개방하는 다수개의 승강 핀;
    다수개의 상기 승강 핀을 하부 측에서 결합하며 상기 승강 홈 내에서 승강되도록 구비되는 승강 플레이트; 및
    상기 승강 플레이트를 승강시키는 실린더;를 포함하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비티 블록의 분할된 일정 영역별로 상기 승강 플레이트 및 상기 실린더가 구비되며,
    다수개의 상기 실린더는 동기화 작동되는 것을 특징으로 하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 승강 플레이트를 하부 측 중심부에서 지지하는 승강 바;를 더 포함하며,
    상기 실린더는,
    상기 승강바에 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 금형의 개방 또는 폐쇄를 감지하는 시점에서 상기 실린더의 작동을 위한 신호를 발생하는 감지수단;을 더 포함하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더는,
    시퀀스 제어 프로그램에 의해 작동 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강 핀이 상기 진공홀을 폐쇄 시 상면이 상기 캐비티 블록의 상면과 동일 높이에 위치되는 것을 특징으로 하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공홀은,
    하단부 측에 상대적으로 큰 내경으로 형성되는 대경홀부; 및
    상단부 측에 상대적으로 작은 내경으로 형성되는 소경홀부;로 이루어지며,
    상기 승강 핀은,
    하강 시 상기 대경홀부 내에 위치되어 상기 진공홀을 개방시키고,
    상승 시 상기 소경홀부 내에 위치되어 상기 진공홀을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비티 블록과 상기 베이스 블록 사이에 밀착되도록 개재되어 상기 승강 홈을 실링하는 실링판 부재;를 더 포함하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강 홈에 연통되도록 상기 베이스 블록 내에 구비되는 메인 진공유로;
    상기 메인 진공유로에 연결되도록 외부에 구비되는 외부 진공라인; 및
    상기 외부 진공라인에 연결되어 진공압을 발생하는 외부 진공압발생수단;을 더 포함하는 반도체 몰딩용 금형의 진공흡착장치.
  10. 한 쌍의 상부 금형과 하부 금형을 구비하며 상기 하부 금형은 반도체 소자가 안착되는 캐비티 블록과 상기 캐비티 블록을 하부에서 밀착 지지하는 베이스 블록으로 구성되는 반도체 몰딩 장치에 있어서,
    상기 캐비티 블록의 외곽부 및 내측부에 배열 위치되며 상기 캐비티 블록을 상하 관통하도록 형성되는 다수개의 진공홀;
    상기 진공홀에 공통으로 연통되도록 상기 캐비티 블록의 하면에 홈 형태로 형성되어 진공압이 인가되는 승강 홈;
    상기 진공홀에 각기 수직방향으로 삽입 위치되며 상승 또는 하강되어 상기 진공홀을 폐쇄 또는 개방하는 다수개의 승강 핀;
    다수개의 상기 승강 핀을 하부 측에서 결합하며 상기 승강 홈 내에서 승강되도록 구비되는 승강 플레이트; 및
    상기 승강 플레이트를 승강시키는 실린더;를 포함하는 진공흡착장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 몰딩 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101599812B1 (ko) * 2014-10-24 2016-03-07 제너셈(주) 반도체패키지의 흡착고정수단
CN109648216A (zh) * 2019-02-15 2019-04-19 南京魔迪多维数码科技有限公司 一种用于硬脆材料加工集成的定位夹具
US10900883B2 (en) 2018-02-21 2021-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Mold test apparatus and method

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