KR20100001690A - 반도체 패키지 제조용 금형 장치 - Google Patents

반도체 패키지 제조용 금형 장치 Download PDF

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KR20100001690A
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박경환
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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조용 금형 장치에 관한 것으로, 반도체 칩이 기판에 실장되어 와이어 본딩이 완료된 패키지 반제품을 고정시키도록 상기 패키지 반제품의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀이 관통 형성되고, 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 캐버티 블록을 구비한 하부 금형과, 상기 하부 금형의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티가 형성된 상부 금형과, 상기 캐버티 블록의 하단을 탄성 지지하여 상기 캐버티 블록을 상방으로 밀어올린 업 상태와, 상기 상부 금형의 하면 및 하부 금형의 상면이 맞닿아 가압됨으로써 상기 캐버티 블록이 하방으로 내려간 다운 상태가 되도록 상기 하부 금형의 내부에 설치된 스프링과, 상기 복수의 진공홀에 삽입되어 상기 복수의 진공홀을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 상기 하부 금형의 내부에 설치되고, 상기 캐버티 블록이 업 상태인 경우 상기 복수의 진공홀을 개방시키되 상기 캐버티 블록이 다운 상태인 경우 상기 복수의 진공홀을 폐쇄시키는 복수의 핀을 포함하여 이루어진다.
반도체 패키지, 하부 금형, 캐버티 블록, 진공홀, 스프링, 핀, 승강부

Description

반도체 패키지 제조용 금형 장치{MOLDING APPARATUS FOR MANUFACTURING SEMI-CONDUCTOR PACKAGE}
본 발명은 반도체 칩이 기판에 실장되어 와이어 본딩이 완료된 패키지 반제품을 성형 수지를 이용하여 몰딩 처리함으로써 반도체 패키지를 완성하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치에 관한 것이다.
반도체 패키지 제조 공정에 있어서 몰딩 공정은 리드프레임(leadframe) 또는 인쇄회로기판(PCB, printed circuit board)과 같은 기판에 반도체 칩(chip)이 실장되어 와이어 본딩에 의해 전기적인 연결이 완료된 상태의 패키지 반제품을 물리적 또는 화학적인 외부 환경으로부터의 보호를 위하여 반도체 칩과 전기적인 연결부분들을 밀봉하는 공정이다.
이러한 몰딩 공정은 대부분 경제성과 양산성이 뛰어나고 내흡수성이 우수한 성형 수지인 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC, epoxy molding compound)를 사용하는 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 방식이 주로 사용되고 있다.
상기 트랜스퍼 몰딩 방식은 고체 상태인 에폭시 몰딩 컴파운드의 타블렛(tablet)을 열을 가하여 용융시켜 일정한 점도를 가지게 한 후 패키지 반제품이 개재된 몰딩 금형의 캐버티(cavity)로 주입하고 경화시켜 패키지 반제품의 일정 부분을 밀봉하는 방식이다.
도 1은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 주요 부분에 대한 정단면도이고, 도 2 및 3은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도이며, 도 4는 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 캐버티 블록에 형성된 진공홀로 성형 수지가 유입된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 1에 도시된 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는 종래 기술에 따른 트랜스퍼 몰딩 방식의 몰딩 장치의 일 실시예로서, 기판(11)에 반도체 칩(12)이 실장되어 본딩와이어(13)로 전기적인 연결이 완료된 패키지 반제품(10)의 일면 상부를 성형 수지, 즉 에폭시 몰딩 컴파운드(15)로 밀봉하는 금형 장치이다.
상기 종래의 금형 장치는 패키지 반제품(10)이 개재되는 하부 금형(20)과 상부 금형(30)을 구비한다. 하부 금형(20)은 에폭시 몰딩 컴파운드(15)가 타블렛 상태로 공급되어 용융되는 포트(21a)가 형성된 센터 블록(21)을 중심으로 양쪽 주변에 패키지 반제품(10)이 안착되는 캐버티 블록(22)이 설치된다. 상부 금형(30)은 상기 하부 금형(20)의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록(22)에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티(31)가 형성된다. 또한, 상부 금형(30)은 하부 금형(20)의 포트(21a)에 대응되는 컬(cull; 32)이 형성되어 있으며, 런너(runner; 33)를 통해 상기 캐버티(31)와 컬(32)이 연결된다. 하부 금형(20)의 포트(21a) 내에는 용융된 에폭시 몰딩 컴파운드(15)를 밀어 런너(33)를 통해 캐버티(31)로 공급시키는 플런저(plunger; 21b)가 수직 운동 가능하게 설치된다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 종래의 금형 장치는 하부 금형(20)의 캐버티 블록(22) 내부에 진공 라인(22a)이 형성되어 있고, 상기 진공 라인(22a)에 연통되어 상기 패키지 반제품(10)의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀(22b)이 관통 형성된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 진공라인(22a)은 진공 펌프(vacuum pump)와 연결되어 진공 흡입력이 인가된다. 상기와 같은 구조는 최근 반도체 소자의 대용량화와 소형화에 대한 소비자의 요구에 따른 반도체 패키지의 박형화로 인하여 몰딩 공정에서 가해지는 고열에 의해 휨 및 그로 인한 몰딩 불량의 발생을 방지하기 위한 것이다. 한편, 하부 금형(20)에 설치된 캐버티 블록(22)의 하부에는 패키지 반제품(10)의 몰딩 완료 후 캐버티 블록(22)의 상면으로부터 패키지 반제품(10)을 분리하기 위한 이젝트 핀(eject pin; 40)이 상하 승강 가능하게 설치된다.
종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 작동과정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 패키지 반제품(10)이 하부 금형(20)에 설치된 캐버티 블록(22)에 탑재된 상태에서 에폭시 몰딩 컴파운드(15)의 타블렛이 포트(21a)에 공급된다. 다만, 여기서 상기 패키지 반제품(10)이 하부 금형(20)에 설치된 캐버티 블록(22)에 탑재될 때, 도 2에 도시된 바와 같이 캐버티 블록(22)에 형성된 진공홀(22b)에 진공 흡입력이 인가되어 패키지 반제품(10)의 하면을 캐버티 블록(22)의 상면에 흡착 고정시키는 것이다. 그리고 상부 금형(30)의 하면이 하부 금형(20)의 상면에 가압 밀착된 상태에서 고온으로 가열되어 일정한 점도를 갖는 겔(gel) 상태의 에폭시 성형 수지로 용융되어 상부 금형(30)의 캐버티(31)에 주입된다. 패키지 반제품(10)의 몰딩이 완료된 후에는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 금형(30) 및 하부 금형(20)이 상하로 분리되고, 이젝트 핀(40)의 상승에 의해 패키지 반제품(10)을 캐버티 블록(22)으로부터 들어올린다.
한편, 전술한 바와 같은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는 일정 기간 사용 후에 캐버티에 형성된 오염물질을 정기적 또는 비정기적으로 제거시키는 클리닝(cleaning) 작업이 이루어진다. 그에 따라 후속으로 진행되는 패키지 반제품의 몰딩 과정에서 몰딩 불량이 발생하지 않도록 하고 있다. 이러한 클리닝 작업은 고무 시트(rubber sheet)라 불리는 고무 성분의 세정폼을 사용하여 이루어지는데, 상기 고무 시트는 175℃에서 약 300초 동안 20톤 가량의 힘을 받아 압착되어 상부 금형 및 하부 금형 내에 있는 오염물질을 제거하는 것이다.
그러나, 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 패키지 반제품(10)이 비정상적으로 안착되거나 패키지 반제품(10)의 하면이 고르지 못한 경우에 에폭시 몰딩 컴파운드(15)가 진공홀(22b) 내부로 침투하여 진공홀(22b)이 막혀버리는 문제가 있다. 또한, 상기 클리닝 작업시에 사용되는 세정 고무가 캐버티 블록(22)에 형성된 진공홀(22b) 내부로 침투하기도 한다. 그에 따라, 후속으로 이어지는 몰딩 과정에서 패키지 반제품(10)의 흡착 고정이 정상적으로 이루어지지 않아 몰딩 불량이 지속적으로 발생한다. 특히, 진공홀(22b)이 에폭시 몰딩 컴파운드(15)나 세정 고무 등에 의하여 막혀 버린 경우, 하부 금형(20)의 각 부품들을 분리시키고 캐버티 블록(22)을 최종 분리한 후 복수의 진공홀(22b)에 막힌 각각의 이물질 등을 공구(tool)를 이용하여 수작업으로 제거해 주어야 하는 실정이므로 반도체 패키지 제품의 생산 지연 및 수율 하락이라는 심각한 문제가 있다.
상기와 같이 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는, 하부 금형에 설치된 캐버티 블록의 진공홀이 몰딩 과정에서 에폭시 몰딩 컴파운드에 의해 막히거나 세정 과정에서 고무 시트가 내부로 침투함으로써, 패키지 반제품의 진공 흡착이 제대로 이루어지지 않아 몰딩 불량을 발생시키고, 이러한 진공홀 내부의 이물질을 제거하기 위하여 하부 금형을 분리해야 하는 문제가 있다.
그에 따라, 반도체 패키지 제품의 생산 지연 및 수율 하락이라는 심각한 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 하부 금형에 설치된 캐버티 블록의 진공홀이 몰딩 과정 또는 세정 과정에서 에폭시 몰딩 컴파운드나 고무 시트에 의해 막히는 것을 방지하여 패키지 반제품의 진공 흡착이 제대로 이루어지도록 하여 몰딩 불량을 원천적으로 방지할 수 있는 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치 는, 반도체 칩이 기판에 실장되어 와이어 본딩이 완료된 패키지 반제품을 고정시키도록 상기 패키지 반제품의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀이 관통 형성되고, 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 캐버티 블록을 구비한 하부 금형과, 상기 하부 금형의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티가 형성된 상부 금형과, 상기 캐버티 블록의 하단을 탄성 지지하여 상기 캐버티 블록을 상방으로 밀어올린 업 상태와, 상기 상부 금형의 하면 및 하부 금형의 상면이 맞닿아 가압됨으로써 상기 캐버티 블록이 하방으로 내려간 다운 상태가 되도록 상기 하부 금형의 내부에 설치된 스프링과, 상기 복수의 진공홀에 삽입되어 상기 복수의 진공홀을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 상기 하부 금형의 내부에 설치되고, 상기 캐버티 블록이 업 상태인 경우 상기 복수의 진공홀을 개방시키되 상기 캐버티 블록이 다운 상태인 경우 상기 복수의 진공홀을 폐쇄시키는 복수의 핀을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치에 있어서, 상기 복수의 핀을 상기 복수의 진공홀의 상방으로 돌출시키도록 상하로 승강시키는 승강부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강부는, 상기 복수의 핀의 하단이 각각 결합되고, 상기 캐버티 블록의 하방에 위치하되 상기 하부 금형의 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 핀 블록과, 상기 핀 블록을 상하로 슬라이딩시키는 리니어 엑추에이터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 승강부는, 상기 복수의 핀의 하단이 각각 결합되고, 상기 캐버티 블록의 하방에 위치하되 상기 하부 금형의 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 핀 블록과, 상면이 상기 핀 블록의 하면과 맞닿아 밀착 연동되고, 하면이 상기 하부 금형의 내부에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 핀 블록을 상하로 슬라이딩시키는 슬라이딩 블록과, 일단이 상기 슬라이딩 블록에 탈거 가능하도록 결합되고, 타단이 외부로 돌출되록 설치되어 상기 슬라이딩 블록을 좌우로 슬라이딩시키는 지그를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 상기 핀 블록 및 슬라이딩 블록의 맞닿은 면은 서로 대칭된 경사면을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지그는, 상기 슬라이딩 블록과 결합된 연결 부재와, 상기 연결 부재의 전진 또는 후퇴를 제한하도록 제공된 스톱퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치에 있어서, 상기 상부 금형이 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 상부 금형의 하면이 상기 하부 금형의 상면에 맞닿아 가압됨으로써 상기 패키지 반제품을 몰딩하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치에 있어서, 상기 하부 금형이 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 하부 금형의 상면이 상기 상부 금형의 하면에 맞닿아 가압됨으로써 상기 패키지 반제품을 몰딩하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치는, 하부 금형에 구비된 캐버티 블록을 상방으로 밀어올리도록 탄성 지지하는 스프링 및 상기 스프링에 연동하여 업 및 다운 상태가 되는 캐버티 블록의 복수의 진공홀을 개방 또는 폐쇄시키는 복수의 핀을 통해 패키지 반제품의 몰딩 시 에폭시 몰딩 컴파운드가 진공홀의 내부로 침투하여 막히는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 복수의 핀을 복수의 진공홀의 상방으로 돌출시키도록 상하로 승강시키는 승강부를 설치함으로써, 복수의 핀이 몰딩 완료된 패키지 반제품을 캐버티 블록으로부터 분리해내는 이젝트 핀의 역할까지 수행할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 특징에 의해 진공홀에 진공 흡착력이 계속적으로 양호한 상태를 유지할 수 있어 이어지는 패키지 반제품의 몰딩 공정이 순조롭게 진행되고, 그에 따라 반도체 패키지 제품의 생산 증대 및 수율 향상을 가져올 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 도시한 측단면도이며, 도 6 내지 도 10은 도 5의 실시예에 따른 작동 과정을 도시한 측단면도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 도시한 측단면도이다.
본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는, 도 5 내지 11에 도시된 바와 같이 패키지 반제품(100)이 고정되는 캐버티 블록(250)을 구비한 하부 금형(200)과, 캐버티(350)가 형성된 상부 금형(300)과, 스프링(400) 및 핀(500)을 포함하여 이루어지고, 승강부(600)를 더 포함할 수 있다. 상기 캐버티 블록(250)은 복수의 진공홀(255)이 관통 형성되고, 상기 승강부(600)는 핀 블록(610) 및 리니어 엑추에이터(620)로 구성되거나 핀 블록(610), 슬라이딩 블록(620) 및 지그(640)로 구성될 수 있으며, 상기 지그(640)는 연결 부재(641) 및 스톱퍼(642)를 포함하여 이루어질 수 있다.
패키지 반제품(100)은 도 5 및 11에 도시된 바와 같이, 반도체 칩(110)이 기판(120)에 실장되어 와이어(130) 본딩에 의해 전기적인 연결이 완료된 것이다. 반도체 칩(110)의 각 리드와 기판(120)의 내부 리드 간에 와이어(130)를 이용하여 본딩을 하고, 그에 따라 전기적인 연결이 이루어진다. 상기 기판(120)은 리드 프레임 또는 인쇄회로기판(PCB) 등이 있고, 상기 기판(120)의 칩 탑재판에 반도체 칩(110)이 부착된 후 와이어 본더를 통해 와이어 본딩 공정이 이루어진다. 즉, 패키지 반제품(100)은 와이어 본더에 의해 기판(120)에 부착된 반도체 칩(110)이 와이어(130)를 매개로 본딩이 이루어진 상태를 말한다. 이러한 패키지 반제품(100)을 외부로부터 보호하기 위하여 몰딩 공정이 수행되는 것이며, 이러한 몰딩 공정을 수행하기 위하여 본 발명의 금형 장치를 이용하는 것이다.
하부 금형(200)은 도 5 및 11에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 반제품(100) 을 고정시키도록 상기 패키지 반제품(100)의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀(255)이 관통 형성되고, 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 캐버티 블록(250)을 구비한다. 상기 캐버티 블록(250)의 내부는 상기 진공홀(255)과 연통되도록 형성된 중공의 에어라인(256)이 제공된다. 상기 에어라인(256)은 하부 금형(200)을 관통하여 외부의 진공 펌프(미도시)와 연결되고, 상기 진공 펌프의 작동에 의해 에어라인(256)을 따라 진공홀(255)에 진공 흡착력이 발생하게 된다. 또한, 하부 금형(200)에 구비되는 캐버티 블록(250)은 하부 금형(200)의 상부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 패키지 반제품(100)의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀(255)이 관통 형성된다. 즉, 상기 캐버티 블록(250)의 상면에 패키지 반제품(100)이 탑재되며, 캐버티 블록(250)에 관통 형성된 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력으로 패키지 반제품(100)의 하면이 고정되는 것이다. 캐버티 블록(250)이 하부 금형(200) 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되는 것은 후술할 스프링(400)에 의해서 탄력적으로 지지되어 업 상태 및 다운 상태를 가지기 위한 것이고, 후술할 복수의 핀(500)이 상기 캐버티 블록(250)의 업 또는 다운 상태에 따라 복수의 진공홀(255)을 개방 또는 폐쇄시키기 위한 것이다.
상부 금형(300)은 도 5 및 11에 도시된 바와 같이, 상기 하부 금형(200)의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록(250)에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티(350)가 형성된다. 상부 금형(300)의 캐버티(350)는 하부 금형(200)의 캐버티 블록(250)에 대응하도록 형성됨으로써, 패키지 반제품(100)에 실장된 반도체 칩(110) 및 와이어(130) 본딩 영역을 몰딩할 수 있을 정도의 크기를 가진다. 상부 금 형(300)의 캐버티(350) 내부로 성형 수지, 즉 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)가 상부 금형(300)에 형성된 런너(미도시)를 통해 주입되고, 그에 따라 패키지 반제품(100)의 몰딩이 수행되는 것이다.
스프링(400)은 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 상기 캐버티 블록(250)의 하단을 탄성 지지하여 상기 캐버티 블록(250)을 상방으로 밀어올린 업 상태와, 상기 상부 금형(300)의 하면 및 하부 금형(200)의 상면이 맞닿아 가압됨으로써 상기 캐버티 블록(250)이 하방으로 내려간 다운 상태가 되도록 상기 하부 금형(200)의 내부에 설치된다. 패키지 반제품(100)의 몰딩 공정을 수행하기 위하여 상부 금형(300) 및 하부 금형(200)이 맞닿아 가압된 상태에서 성형 수지가 캐버티(350) 내부로 주입되어야 한다. 캐버티 블록(250)이 하부 금형(200)에 상하 슬라이딩 가능하게 설치되어 있고, 이 경우 하부 금형(200) 내부에 캐버티 블록(250)의 하단을 탄성적으로 지지할 수 있도록 스프링(400)이 설치되는 것이다. 그에 따라, 도 5 및 8에 도시된 바와 같이, 상부 금형(300) 및 하부 금형(200)이 분리된 상태에서는 스프링(400)의 인장력에 의해 캐버티 블록(250)이 하부 금형(200)으로부터 밀려 올라간 상태인 업 상태를 유지하게 된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 금형(300) 및 캐버티 블록(250)이 맞닿아 있되 가압되기 전까지의 상태까지도 스프링(400)에 의해 캐버티 블록(250)은 업 상태를 유지하게 된다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 금형(300) 및 하부 금형(200)이 맞닿아 가압되면 가압력에 의해 스프링(400)이 압축되고, 그에 따라 캐버티 블록(250)은 하부 금형(200)의 내부로 내려간 다운 상태가 되는 것이다. 상기와 같은 스프링(400)에 의한 캐버티 블록(250)의 업 및 다운 상태는 후술할 복수의 핀(500)과 연동하여 작동하기 위한 것이다.
복수의 핀(500)은 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 진공홀(255)에 삽입되어 상기 복수의 진공홀(255)을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 상기 하부 금형(200)의 내부에 설치되고, 상기 캐버티 블록(250)이 업 상태인 경우 상기 복수의 진공홀(255)을 개방시키되 상기 캐버티 블록(250)이 다운 상태인 경우 상기 복수의 진공홀(255)을 폐쇄시킨다. 캐버티 블록(250)이 업 상태인 경우에는 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력에 의해 패키지 반제품(100)을 흡착 고정해야 하지만, 상부 금형(300) 및 하부 금형(200)이 맞닿아 가압된 상태에서는 상부 금형(300)의 캐버티(350) 외주의 둘레부에 의해 패키지 반제품(100)이 가압력으로 고정된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 캐버티 블록(250)이 다운 상태인 경우에는 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력에 의한 패키지 반제품(100)의 고정이 필요 없게 되는 것이고, 오히려 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력에 의해 성형 수지가 침투하여 복수의 진공홀(255)를 막아 버리는 문제가 발생하는 것이다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 복수의 핀(500)을 설치하여 패키지 반제품(100)이 고정된 이후에는 복수의 진공홀(255)을 폐쇄함으로써 성형 수지가 침투하는 것을 방지할 수 있는 것이다. 한편, 복수의 핀(500)에 의해 복수의 진공홀(255)이 폐쇄된 후 패키지 반제품(100)을 하부 금형(200)에 구비된 캐버티 블록(250)으로부터 이탈시킬 필요가 있다. 이를 위하여 후술할 승강부(600)가 구비되는 것이다.
승강부(600)는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 핀(500)을 상기 복수의 진공홀(255)의 상방으로 돌출시키도록 상하로 승강시킨다. 즉, 패키지 반제품(100)의 몰딩 완료 후 상부 금형(300) 및 하부 금형(200)의 맞닿은 면이 분리되면, 몰딩 완료된 패키지 반제품(100)이 하부 금형(200)에 구비된 캐버티 블록(250)에 여전히 고정된 상태가 된다. 이 경우, 승강부(600)의 작동에 의해 복수의 핀(500)을 상방으로 상승시켜 패키지 반제품(100)의 하면을 들어올려 하부 금형(200)으로부터 몰딩 완료된 패키지 반제품(100)을 분리해내는 것이다. 또한, 하부 금형(200)으로부터 분리된 패키지 반제품(100)을 다음 공정을 위해 수거한 후, 승강부(600)의 작동에 의해 복수의 핀(500)을 하방으로 하강시켜 본래의 자리로 귀한시킨 후 다음 패키지 반제품(100)을 몰딩하기 위한 작업을 반복하게 된다.
상기와 같은 승강부(600)는 도 5 내지 10에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 핀(500)의 하단이 각각 결합되고, 상기 캐버티 블록(250)의 하방에 위치하되 상기 하부 금형(200)의 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 핀 블록(610)과, 상기 핀 블록(610)을 상하로 슬라이딩시키는 리니어 엑추에이터(620)를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 리니어 엑추에이터(620)의 작동에 따라 상기 핀 블록(610)이 상하로 슬라이딩되면서, 핀 블록(610)의 상부면에 돌출 형성된 복수의 핀(500) 역시 상하로 함께 승강되는 것이다.
또한, 상기 승강부(600)는 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 핀 블록(610)과 함께, 상면이 상기 핀 블록(610)의 하면과 맞닿아 밀착 연동되고, 하면이 상기 하부 금형(200)의 내부에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 핀 블록(610)을 상하로 슬라이딩시키는 슬라이딩 블록(630)과, 일단이 상기 슬라이딩 블록(630)에 탈거 가능하도록 결합되고, 타단이 외부로 돌출되도록 설치되어 상기 슬라이딩 블록(630)을 좌우로 슬라이딩시키는 지그(640)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 핀 블록(610) 및 슬라이딩 블록(630)의 맞닿은 면은 서로 대칭된 경사면을 가질 수 있으며, 지그(640)의 좌우 슬라이딩에 따라 슬라이딩 블록(630)이 함께 좌우로 슬라이딩 되어 상기 핀 블록(610)이 상하로 승강되는 것이다. 또한, 상기 지그(640)는 상기 슬라이딩 블록(630)과 결합된 연결 부재(641)와, 상기 연결 부재(641)의 전진 또는 후퇴를 제한하도록 제공된 스톱퍼(642)를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 연결 부재(641)의 전진 또는 후퇴에 따라 슬라이딩 블록(630)이 좌우로 슬라이딩 되고, 슬라이딩 블록(630)의 슬라이딩에 연동하여 핀 블록(610)이 상하로 승강하게 되는 것이다. 이때, 스톱퍼(642)는 연결 부재(641)의 과도한 전진 또는 후퇴를 제한하게 되는 것이다.
한편, 본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치에 있어서, 하부 금형(200)이 고정된 채 상부 금형(300)의 상하로 승강함에 따라 상부 금형(300)의 하면 및 하부 금형(200)의 상면이 맞닿아 가압된 후 패키지 반제품(100)을 몰딩하는 경우가 있고, 오히려 상부 금형(300)은 고정된 채 하부 금형(200)이 승강함으로써 패키지 반제품(100)을 몰딩하는 경우가 있다. 즉, 어떠한 경우이든 본 발명의 특징부가 설치된 금형 장치라면 모두 본 발명의 권리 범위에 속한다고 할 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 바람직한 실시예의 작동과정을 도 5 내지 10을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 반도체 칩(110)이 기판(120)에 실장되어 와이어(130) 본딩이 완료된 패키지 반제품(100)을 하부 금형(200)에 구비된 캐버티 블록(250)에 탑재한 후 캐버티 블록(250)에 관통 형성된 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력을 이용하여 상기 패키지 반제품(100)을 고정시킨다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이 상부 금형(300) 또는 하부 금형(200)을 상하로 승강시키고, 하부 금형(200)에 구비된 캐버티 블록(250)에 상부 금형(300)이 맞닿은 상태가 되도록 한다. 상기 캐버티 블록(250)은 하부 금형(200)의 상부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있고, 스프링(400)에 의해 상방으로 밀어 올려진 업 상태를 유지한다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이 상부 금형(300)의 하면 및 하부 금형(200)의 상면이 맞닿아 가압된 상태가 되면, 스프링(400)에 의해 상방으로 밀어 올려진 업 상태의 캐버티 블록(250)이 하방으로 내려가고, 스프링(400)은 압축된 상태가 된다. 이 경우, 복수의 핀(500)은 캐버티 블록(250)에 관통 형성된 복수의 진공홀(255)에 삽입된 상태에서 캐버티 블록(250)이 다운 상태가 됨과 동시에 상기 복수의 진공홀(255)을 폐쇄시킨다. 캐버티 블록(250)에 고정된 패키지 반제품(100)은 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력이 소멸된 상태이지만 상부 금형(300)의 캐버티(350)의 외주 둘레부에 의해 가압된 상태가 되어 계속적으로 고정될 수 있다.
이 후, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 성형 수지가 캐버티(350) 내부로 주입된 후 몰딩이 완료되면, 상부 금형(300) 또는 하부 금형(200)의 승강에 따라 분리 된다. 또한, 캐버티 블록(250)은 스프링(400)에 의해 상방으로 밀어 올려진 업 상태로 복귀한다. 이러한 상태에서 몰딩이 완료된 패키지 반제품(100)을 수거할 수도 있으나, 보다 용이하게 패키지 반제품(100)을 수거하기 위하여 패키지 반제품(100)을 캐버티 블록(250)으로부터 이탈시킬 필요가 있다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 승강부(600)의 작동에 의해 복수의 핀(500)을 복수의 진공홀(255)의 상방으로 돌출되도록 상승시켜 패키지 반제품(100)을 캐버티 블록(250)으로부터 상방으로 이탈시키는 것이다. 그에 따라, 패키지 반제품(100)의 다음 공정으로의 수거가 용이하게 진행될 수 있는 것이다.
마지막으로, 도 10에 도시된 바와 같이 승강부(600)의 작동에 의해 복수의 핀(500)을 복수의 진공홀(255) 내부로 하강시켜 다음 패키지 반제품(100)이 고정될 수 있도록 하며, 상기와 같은 공정을 반복함으로써 계속적인 패키지 반제품(100)의 몰딩 공정을 수행하게 되는 것이다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 주요 부분에 대한 정단면도이고,
도 2 및 3은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도이며,
도 4는 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 캐버티 블록에 형성된 진공홀로 성형 수지가 유입된 상태를 도시한 측단면도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 도시한 측단면도이며,
도 6 내지 도 10은 도 5의 실시예에 따른 작동 과정을 도시한 측단면도이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 도시한 측단면도이다.
<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>
100 : 패키지 반제품 110 : 반도체 칩
120 : 기판 130 : 와이어
200 : 하부 금형
250 : 캐버티 블록 255 : 진공홀
300 : 상부 금형 350 : 캐버티
400 : 스프링
500 : 핀
600 : 승강부
610 : 핀 블록 620 : 리니어 엑추에이터
630 : 슬라이딩 블록 640 : 지그
641 : 연결 부재 642 : 스톱퍼

Claims (8)

  1. 반도체 칩이 기판에 실장되어 와이어 본딩이 완료된 패키지 반제품을 고정시키도록 상기 패키지 반제품의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀이 관통 형성되고, 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 캐버티 블록을 구비한 하부 금형과,
    상기 하부 금형의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티가 형성된 상부 금형과,
    상기 캐버티 블록의 하단을 탄성 지지하여 상기 캐버티 블록을 상방으로 밀어올린 업 상태와, 상기 상부 금형의 하면 및 하부 금형의 상면이 맞닿아 가압됨으로써 상기 캐버티 블록이 하방으로 내려간 다운 상태가 되도록 상기 하부 금형의 내부에 설치된 스프링과,
    상기 복수의 진공홀에 삽입되어 상기 복수의 진공홀을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 상기 하부 금형의 내부에 설치되고, 상기 캐버티 블록이 업 상태인 경우 상기 복수의 진공홀을 개방시키되 상기 캐버티 블록이 다운 상태인 경우 상기 복수의 진공홀을 폐쇄시키는 복수의 핀을 포함하여 이루어진 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 핀을 상기 복수의 진공홀의 상방으로 돌출시키도록 상하로 승강 시키는 승강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강부는,
    상기 복수의 핀의 하단이 각각 결합되고, 상기 캐버티 블록의 하방에 위치하되 상기 하부 금형의 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 핀 블록과,
    상기 핀 블록을 상하로 슬라이딩시키는 리니어 엑추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 승강부는,
    상기 복수의 핀의 하단이 각각 결합되고, 상기 캐버티 블록의 하방에 위치하되 상기 하부 금형의 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치된 핀 블록과,
    상면이 상기 핀 블록의 하면과 맞닿아 밀착 연동되고, 하면이 상기 하부 금형의 내부에 좌우로 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 핀 블록을 상하로 슬라이딩시키는 슬라이딩 블록과,
    일단이 상기 슬라이딩 블록에 탈거 가능하도록 결합되고, 타단이 외부로 돌 출되록 설치되어 상기 슬라이딩 블록을 좌우로 슬라이딩시키는 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 핀 블록 및 슬라이딩 블록의 맞닿은 면은 서로 대칭된 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 지그는,
    상기 슬라이딩 블록과 결합된 연결 부재와,
    상기 연결 부재의 전진 또는 후퇴를 제한하도록 제공된 스톱퍼를 포함하는 것을 특징으로 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 금형이 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 상부 금형의 하면이 상기 하부 금형의 상면에 맞닿아 가압됨으로써 상기 패키지 반제품을 몰딩하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 금형이 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 하부 금형의 상면이 상기 상부 금형의 하면에 맞닿아 가압됨으로써 상기 패키지 반제품을 몰딩하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102555135A (zh) * 2010-10-01 2012-07-11 第一精工株式会社 树脂密封装置及树脂密封方法
CN102744176A (zh) * 2012-07-07 2012-10-24 上海鼎虹电子有限公司 电子元件封装中的清洁剂涂覆支架
KR101246875B1 (ko) * 2011-09-30 2013-03-25 에스티에스반도체통신 주식회사 반도체 칩 몰딩 장치
KR101835787B1 (ko) * 2016-12-12 2018-04-19 에이원테크놀로지(주) 반도체 패키지 제조용 금형 장치
KR102412635B1 (ko) 2021-11-10 2022-06-22 박영훈 치수 변형이 가능한 반도체 pcb 용 지그 제작을 위한 금형 장치 및 지그의 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102555135A (zh) * 2010-10-01 2012-07-11 第一精工株式会社 树脂密封装置及树脂密封方法
KR101324843B1 (ko) * 2010-10-01 2013-11-01 다이-이치 세이코 가부시키가이샤 수지밀봉장치 및 수지밀봉방법
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CN102744176A (zh) * 2012-07-07 2012-10-24 上海鼎虹电子有限公司 电子元件封装中的清洁剂涂覆支架
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