KR20100102836A - Molding apparatus for manufacturing semi-conductor package - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A molding apparatus for manufacturing a semiconductor package is provided to eliminate foreign materials from a vacuum hole by disassembling a cavity block. CONSTITUTION: A molding apparatus includes a lower die(200), an upper die(300), and a plurality of pins(400). A plurality of vacuum holes includes a cavity block which is formed by passing through the lower die, and the lower die absorbs the semi-assembled package. The upper die is located on the upper side of the lower die and a recess cavity is formed on the lower side of the upper mold. A plurality of pins is inserted into the vacuum holes.

Description

반도체 패키지 제조용 금형 장치{MOLDING APPARATUS FOR MANUFACTURING SEMI-CONDUCTOR PACKAGE}Mold device for semiconductor package manufacturing {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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package by completing a semiconductor package by molding a semi-finished product, in which a semiconductor chip is mounted on a substrate and completed with wire bonding, using a molding resin.

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.In the semiconductor package manufacturing process, the molding process is a semi-packaged product in which a semiconductor chip is mounted on a substrate such as a leadframe or a printed circuit board (PCB) and the electrical connection is completed by wire bonding. Is a process of sealing semiconductor chips and electrical connections for protection from physical or chemical external environments.

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.Most of these molding processes are mainly used for the transfer molding method using an epoxy molding compound (EMC), which is a molding resin having excellent economical efficiency, mass productivity, and excellent water absorption.

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.The transfer molding method melts a tablet of a solid epoxy molding compound by applying heat to have a constant viscosity, and then injects and cures a cavity of a molding die in which a package semi-finished product is interposed and cures the package semi-finished product. It is a way to seal the part.

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.1 is a front sectional view of a main part of a mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package, Figures 2 and 3 is a side cross-sectional view showing the operating state of the mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package, Figure 4 is a mold for manufacturing a conventional semiconductor package. It is a side sectional view which shows the state which the molding resin flowed into the vacuum hole formed in the cavity block of the apparatus.

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.The mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package shown in FIG. 1 is an embodiment of a molding apparatus of a transfer molding method according to the prior art, in which a semiconductor chip 12 is mounted on a substrate 11 to be electrically connected to a bonding wire 13. It is a mold apparatus for sealing the upper part of one side of the package semi-finished product 10 is connected with a molding resin, that is, epoxy molding compound (15).

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.The conventional mold apparatus includes a lower mold 20 and an upper mold 30 through which the package semifinished product 10 is interposed. The lower mold 20 is a cavity block 22 in which the package semi-finished product 10 is seated around both sides of a center block 21 in which an epoxy molding compound 15 is supplied in a tablet state and a port 21a is formed therein. ) Is installed. The upper mold 30 is located above the lower mold 20, but a recess 31 is formed in the lower portion so as to correspond to the cavity block 22. In addition, the upper mold 30 has a curl 32 corresponding to the port 21a of the lower mold 20, and the cavity 31 and the curl 32 through a runner 33. ) Is connected. In the port 21a of the lower mold 20, a plunger 21b for pushing the molten epoxy molding compound 15 to supply the cavity 31 through the runner 33 is installed to enable vertical movement.

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.2 and 3, in the conventional mold apparatus, a vacuum line 22a is formed inside the cavity block 22 of the lower mold 20, and the vacuum mold 22a communicates with the vacuum line 22a. A plurality of vacuum holes 22b through which the lower surface of the package semifinished product 10 can be vacuum-adsorbed are formed. Although not shown in the drawing, the vacuum line 22a is connected to a vacuum pump to apply a vacuum suction force. Such a structure is to prevent the occurrence of warping and molding failure due to the high heat applied in the molding process due to the thinning of the semiconductor package according to the consumer's demand for the large capacity and miniaturization of the semiconductor device. Meanwhile, an eject pin for separating the package semifinished product 10 from the upper surface of the cavity block 22 after molding of the package semifinished product 10 is completed in the lower portion of the cavity block 22 installed in the lower mold 20. 40) is installed to move up and down.

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.Looking at the operation of the mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package, as shown in FIG. 1, the epoxy molding compound 15 in a state in which the package semifinished product 10 is mounted on the cavity block 22 installed in the lower mold 20. Tablet is supplied to the port 21a. However, when the package semi-finished product 10 is mounted in the cavity block 22 installed in the lower mold 20, the vacuum is injected into the vacuum hole 22b formed in the cavity block 22 as shown in FIG. 2. A suction force is applied to suck and fix the lower surface of the package semifinished product 10 to the upper surface of the cavity block 22. The lower surface of the upper mold 30 is heated to a high temperature in a state in which the upper mold 30 is in close contact with the upper surface of the lower mold 20, and then melted into a gel-type epoxy molding resin having a constant viscosity to form a cavity of the upper mold 30. Is injected into (31). After the molding of the package semifinished product 10 is completed, the upper mold 30 and the lower mold 20 are separated up and down as shown in FIG. 3, and the package semifinished product 10 is lifted by the eject pin 40. Lift from cavity block 22.

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.On the other hand, the mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package as described above is a cleaning operation to periodically or irregularly remove the contaminants formed in the cavity after a certain period of use. As a result, molding defects are prevented from occurring during molding of the package semi-finished product. This cleaning operation is performed using a rubber-based cleaning foam called a rubber sheet, which is pressed under pressure of about 20 tons at about 175 ° C. for about 300 seconds to be placed in the upper mold and the lower mold. To remove contaminants.

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 한다. 이때, 진공홀(22b)이 완전히 막힌 상태에서는 이물질을 제거하기가 어렵고, 제거시 공구가 파손되는 문제가 있다.However, in the mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the related art, when the package semifinished product 10 is abnormally seated or the bottom surface of the package semifinished product 10 is uneven, the epoxy molding compound 15 may have a vacuum hole ( 22b) There is a problem that the vacuum hole 22b is blocked by penetrating into the inside. In addition, the cleaning rubber used in the cleaning operation may penetrate into the vacuum hole 22b formed in the cavity block 22. Accordingly, in the subsequent molding process, the adsorption fixation of the package semifinished product 10 is not normally performed, and molding defects continuously occur. In particular, when the vacuum hole 22b is blocked by the epoxy molding compound 15, the cleaning rubber, or the like, the parts of the lower mold 20 are separated and the cavity block 22 is finally separated, and then a plurality of vacuum holes ( Each foreign material blocked in 22b) should be removed manually by using a tool. At this time, it is difficult to remove the foreign matter in the state where the vacuum hole 22b is completely blocked, and there is a problem that the tool is broken during removal.

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 어렵다는 문제가 있다.As described above, in the mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the related art, vacuum adsorption of a semi-packaged product is prevented because vacuum holes of the cavity block installed in the lower mold are blocked by the epoxy molding compound in the molding process or the rubber sheet penetrates into the inside during the cleaning process. There is a problem that it is difficult to remove the foreign matter inside the vacuum hole because it is not made properly, causing molding failure.

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 방지할 수 있도록 하고, 진공홀이 막히더라도 용이하게 이물질을 제거할 수 있는 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to prevent the vacuum hole of the cavity block installed in the lower mold to be blocked by the epoxy molding compound or the rubber sheet during the molding process or the cleaning process, and the vacuum Another object of the present invention is to provide a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package that can easily remove foreign substances even if a hole is clogged.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는, 반도체 칩이 기판에 실장되어 와이어 본딩이 완료된 패키지 반제품을 고정시키도록 상기 패키지 반제품의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀이 관통 형 성된 캐버티 블록을 구비한 하부 금형과, 상기 하부 금형의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티가 형성된 상부 금형과, 상기 복수의 진공홀 보다 더 작은 직경을 가지고, 복수의 진공홀에 진공 흡착력이 유지되도록 상기 복수의 진공홀에 삽입되는 복수의 핀을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention includes a plurality of vacuum holes capable of vacuum-adsorbing a lower surface of the package semifinished product so that the semiconductor chip is mounted on a substrate to fix the package semifinished product completed with wire bonding. A lower mold having a through-formed cavity block, an upper mold positioned above the lower mold, the upper mold having a concave cavity formed at a lower portion corresponding to the cavity block, and having a smaller diameter than the plurality of vacuum holes; And a plurality of pins inserted into the plurality of vacuum holes to maintain the vacuum suction force in the plurality of vacuum holes.

또한, 상기 복수의 진공홀과 연통되도록 상기 캐버티 블록의 내부에 형성된 진공라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a vacuum line formed in the cavity block to communicate with the plurality of vacuum holes.

또한, 상기 진공라인은, 상기 복수의 진공홀 하부가 각각 연결되도록 상기 캐버티 블록의 내부에 형성된 연결홈과, 상기 연결홈으로부터 단차지게 확장되고, 상기 복수의 핀의 헤드의 높이와 동일하게 형성되어 상기 복수의 핀의 헤드가 안착되는 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The vacuum line may include a connection groove formed in the cavity block so as to connect the lower portions of the plurality of vacuum holes, respectively, stepped from the connection groove, and formed to have the same height as the heads of the plurality of pins. It characterized in that it comprises a seating groove in which the head of the plurality of pins are seated.

또한, 상기 복수의 핀의 헤드는, 상기 복수의 진공홀의 진공 흡착력이 유지되도록 상기 복수의 진공홀 하부를 일부 개방하여 상기 복수의 진공홀 하부에 걸려 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heads of the plurality of pins, characterized in that the part of the plurality of vacuum holes are opened and fixed to the lower portion of the plurality of vacuum holes so as to maintain the vacuum suction force of the plurality of vacuum holes.

또한, 상기 복수의 핀의 헤드는 타원 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the head of the plurality of pins is characterized in that the ellipse shape.

또한, 상기 복수의 진공홀은, 패키지 반제품의 하면 외주 둘레부 및 내부를 각각 진공 흡착할 수 있도록 상기 캐버티 블록에 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of vacuum holes, characterized in that formed in the cavity block so as to vacuum suction the outer periphery and the inner peripheral surface of the package semi-finished product, respectively.

또한, 상기 상부 금형이 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 상부 금형의 하면이 상기 하부 금형의 상면에 맞닿아 가압됨으로써 상기 패키지 반제품을 몰딩하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper mold is installed so that it can be lifted up and down, characterized in that for molding the package semi-finished product by pressing the lower surface of the upper mold against the upper surface of the lower mold.

또한, 상기 하부 금형이 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 하부 금형의 상면이 상기 상부 금형의 하면에 맞닿아 가압됨으로써 상기 패키지 반제품을 몰딩하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower mold is installed so as to be lifted up and down, characterized in that for molding the package semi-finished product by pressing the upper surface of the lower mold against the lower surface of the upper mold.

본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치는, 캐버티 블록의 복수의 진공홀보다 작은 직경의 복수의 핀이 삽입되어 패키지 반제품의 몰딩 시 에폭시 몰딩 컴파운드가 전체적으로 작은 직경으로 된 진공홀의 내부로 침투하여 막히는 것을 방지할 수 있다.In the mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention, a plurality of pins having a diameter smaller than a plurality of vacuum holes of the cavity block are inserted so that the epoxy molding compound penetrates into the inside of the vacuum hole having a small diameter as a whole during molding of the package semifinished product. Can be prevented.

또한, 진공홀의 내부로 에폭시 몰딩 컴파운드가 유입되더라도 복수의 핀을 해제하면, 진공홀이 막힌 상태가 아니므로 공구를 이용해 쉽게 유입된 몰딩 컴파운드를 제거할 수 있다.In addition, even when the epoxy molding compound is introduced into the vacuum hole, when the plurality of pins are released, the molding compound may be easily removed using a tool since the vacuum hole is not blocked.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the present invention in detail.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 도시한 측단면도이며, 도 6은 도 5의 실시예의 요부 측단면도이며, 도 7은 도 5의 실시예 중 캐버티 블록 및 핀의 배면을 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a side cross-sectional view illustrating a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 6 is a side cross-sectional view of a main portion of the embodiment of FIG. 5, and FIG. 7 is a cavity block and a pin in the embodiment of FIG. 5. It is a perspective view which shows the back side of.

본 발명의 반도체 패키지 제조용 금형 장치는, 도 5 내지 7에 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, 복수의 핀(400) 및 진공라인(500)을 포함하여 이루어진다. 상기 캐버티 블록(250)은 복수의 진공홀(255)이 관통 형성된다.The mold apparatus for manufacturing a semiconductor package of the present invention includes a lower mold 200 having a cavity block 250 to which the package semifinished product 100 is fixed, and a cavity 350 as shown in FIGS. 5 to 7. It comprises an upper mold 300, a plurality of pins 400 and a vacuum line 500. The cavity block 250 has a plurality of vacuum holes 255 formed therethrough.

패키지 반제품(100)은 도 5에 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.In the package semifinished product 100, as shown in FIG. 5, the semiconductor chip 110 is mounted on the substrate 120 to complete electrical connection by bonding the wire 130. Bonding is performed between the wires of the semiconductor chip 110 and the internal leads of the substrate 120 using the wires 130, thereby making electrical connections. The substrate 120 includes a lead frame or a printed circuit board (PCB). The semiconductor chip 110 is attached to a chip mounting plate of the substrate 120, and then a wire bonding process is performed through a wire bonder. That is, the package semifinished product 100 refers to a state in which the semiconductor chip 110 attached to the substrate 120 by the wire bonder is bonded through the wire 130. The molding process is performed to protect the package semifinished product 100 from the outside, and to use the mold apparatus of the present invention to perform such a molding process.

하부 금형(200)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패키지 반제품(100)을 고정시키도록 상기 패키지 반제품(100)의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀(255)이 관통 형성된 캐버티 블록(250)을 구비한다. 상기 캐버티 블록(250)의 내부는 상기 진공홀(255)과 연통되도록 형성된 후술할 에어라인(500)이 제공된다. 상기 에어라인(500)은 하부 금형(200)을 관통하여 외부의 진공 펌프(미도시)와 연결되고, 상기 진공 펌프의 작동에 의해 에어라인(500)을 따라 진공홀(255)에 진공 흡착력이 발생하게 된다. 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. 또한, 상기 복수의 진공홀(255)은 패키지 반제품(100)의 하면 외주 둘레부 및 내부를 각각 진공 흡착할 수 있도록 캐버티 블록(250)에 형성된다. 즉, 패키지 반제품(100)의 외주 둘레부 뿐만 아니라 내부의 들뜸 현상을 방지하기 위해 내부면 역시 진공 흡착하여 견고하게 흡착될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 5, the lower mold 200 has a cavity in which a plurality of vacuum holes 255 through which a lower surface of the package semifinished product 100 is vacuum suctioned are fixed to fix the package semifinished product 100. Block 250. The interior of the cavity block 250 is provided with an air line 500 to be described later formed to communicate with the vacuum hole 255. The air line 500 penetrates the lower mold 200 and is connected to an external vacuum pump (not shown), and a vacuum suction force is applied to the vacuum hole 255 along the air line 500 by the operation of the vacuum pump. Will occur. That is, the package semifinished product 100 is mounted on the upper surface of the cavity block 250, and the lower surface of the package semifinished product 100 is fixed by the vacuum suction force of the plurality of vacuum holes 255 formed through the cavity block 250. Will be. In addition, the plurality of vacuum holes 255 are formed in the cavity block 250 so as to vacuum-adsorb the outer circumferential periphery and the inside of the package semifinished product 100, respectively. That is, not only the outer periphery of the package semi-finished product 100 but also the inside surface of the package may be vacuum-adsorbed to prevent adsorption.

상부 금형(300)은 도 5에 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 금형(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.As shown in FIG. 5, the upper mold 300 is positioned above the lower mold 200, and a cavity 350 is formed at a lower portion thereof so as to correspond to the cavity block 250. The cavity 350 of the upper mold 300 is formed to correspond to the cavity block 250 of the lower mold 200, thereby bonding the semiconductor chip 110 and the wire 130 bonded to the package semifinished product 100. It is large enough to be molded. A molding resin, that is, an epoxy molding compound (EMC), is injected into the cavity 350 of the upper mold 300 through a runner (not shown) formed in the upper mold 300, thereby molding the package semifinished product 100. This is to be done.

복수의 핀(400)은 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 진공홀(255)보다 작은 더 작은 직경을 가지고, 복수의 진공홀(255)에 진공 흡착력이 유지되도록 상기 복수의 진공홀(255)에 삽입된다. 즉, 캐버티 블록(250)의 복수의 진공홀(255)보다 작은 직경의 복수의 핀(400)이 삽입되어 패키지 반제품(100)의 몰딩 시 에폭시 몰딩 컴파운드가 전체적으로 작은 직경으로 된 진공홀(255)의 내부로 침투하여 막히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 진공홀(255)의 내부로 에폭시 몰딩 컴파운드가 유입되더라도 복수의 핀(400)을 해제하면, 진공홀(255)이 막힌 상태가 아니므로 공구를 이용해 쉽게 유입된 몰딩 컴파운드를 제거할 수 있는 것이다. 이때, 상기 복수의 진공홀(255)에 각각 진공 흡착력을 제공하기 위하여 진공라인(500)이 형성된다.As shown in FIGS. 5 to 7, the plurality of fins 400 have a smaller diameter than the plurality of vacuum holes 255, and the plurality of vacuums are maintained to maintain a vacuum suction force in the plurality of vacuum holes 255. It is inserted into the hole 255. That is, a plurality of pins 400 having a smaller diameter than the plurality of vacuum holes 255 of the cavity block 250 are inserted, so that the epoxy molding compound has a small diameter as a whole when the package semifinished product 100 is molded. Penetration into the inside of the) can be prevented. In addition, even when the epoxy molding compound is introduced into the vacuum hole 255, when the plurality of pins 400 are released, the vacuum hole 255 is not blocked, so that the molding compound can be easily removed using a tool. will be. In this case, a vacuum line 500 is formed to provide a vacuum suction force to the plurality of vacuum holes 255, respectively.

진공라인(500)은 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 진공홀(255)과 연통되도록 상기 캐버티 블록(250)의 내부에 형성된다. 하부 금형(200)의 두께를 최소화하기 위하여, 상기 진공라인(500)은 연결홈(510)과 안착홈(520)으로 구성된다. 즉, 연결홈(510)은 상기 복수의 진공홀(255) 하부가 각각 연결되도록 상기 캐버티 블록(250)의 내부에 형성되고, 안착홈(520)은 상기 연결홈(510)으로부터 단차지게 확장되고, 상기 복수의 핀(400)의 헤드(410)의 높이와 동일하게 형성되어 상기 복수의 핀(400)의 헤드(410)가 안착된다. 이때, 상기 복수의 핀(400)의 헤드(410)는 상기 복수의 진공홀(255)의 진공 흡착력이 유지되도록 상기 복수의 진공홀(255) 하부를 일부 개방하여 상기 복수의 진공홀(255) 하부에 걸려 고정된다. 즉, 상기 복수의 핀(400)의 헤드(410)는 타원 형상을 가짐으로써 복수의 진공홀(255) 하부에 전후가 걸려 고정되고, 좌우가 개방된 상태가 되는 것이다. 그에 따라 복수의 핀(400)이 상기 복수의 진공홀(255)에 삽입되더라도 진공홀(255)에 계속하여 진공 흡착력이 유지되는 것이다.As shown in FIGS. 6 and 7, the vacuum line 500 is formed inside the cavity block 250 so as to communicate with the plurality of vacuum holes 255. In order to minimize the thickness of the lower mold 200, the vacuum line 500 is composed of a connection groove 510 and a seating groove 520. That is, the connection groove 510 is formed in the cavity block 250 so that the lower portions of the plurality of vacuum holes 255 are connected to each other, and the seating groove 520 extends stepwise from the connection groove 510. The head 410 of the plurality of pins 400 is formed to be the same as the height of the heads 410 of the plurality of pins 400. In this case, the heads 410 of the plurality of fins 400 partially open the lower portions of the plurality of vacuum holes 255 so that the vacuum suction force of the plurality of vacuum holes 255 is maintained. It is fixed to the lower part. That is, the heads 410 of the plurality of pins 400 have an elliptic shape, and the front and rear surfaces are fixed to the lower portions of the plurality of vacuum holes 255 and the left and right sides are open. Accordingly, even though the plurality of pins 400 are inserted into the plurality of vacuum holes 255, the vacuum suction force is maintained in the vacuum holes 255.

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.Meanwhile, in the mold apparatus for manufacturing a semiconductor package of the present invention, the lower surface of the upper mold 300 and the upper surface of the lower mold 200 are aligned as the lower mold 200 is fixed to the upper and lower portions of the upper mold 300. In some cases, the package semifinished product 100 may be molded after contact and pressurized, and the package semifinished product 100 may be molded by lowering the lower die 200 while the upper die 300 is fixed. That is, in any case, any mold apparatus provided with the features of the present invention will be said to belong to the scope of the present invention.

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.The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 주요 부분에 대한 정단면도이고,1 is a front sectional view of a main part of a mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package,

도 2 및 3은 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도이며,2 and 3 are side cross-sectional views showing an operating state of a mold apparatus for manufacturing a conventional semiconductor package,

도 4는 종래의 반도체 패키지 제조용 금형 장치의 캐버티 블록에 형성된 진공홀로 성형 수지가 유입된 상태를 도시한 측단면도이고,4 is a side cross-sectional view showing a state in which a molding resin flows into a vacuum hole formed in a cavity block of a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to the related art;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 금형 장치를 도시한 측단면도이며,5 is a side cross-sectional view showing a mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 5의 실시예의 요부 측단면도이며,6 is a side cross-sectional view of the main portion of the embodiment of FIG.

도 7은 도 5의 실시예 중 캐버티 블록 및 핀의 배면을 도시한 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view illustrating the rear surface of the cavity block and the pin in the embodiment of FIG. 5.

<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >><< Explanation of symbols for main part of drawing >>

100 : 패키지 반제품 110 : 반도체 칩100: semi-finished product package 110: semiconductor chip

120 : 기판 130 : 와이어120: substrate 130: wire

200 : 하부 금형200: lower mold

250 : 캐버티 블록 255 : 진공홀250: cavity block 255: vacuum hole

300 : 상부 금형 350 : 캐버티300: upper mold 350: cavity

400 : 핀 410 : 핀헤드400: pin 410: pinhead

500 : 진공라인500: vacuum line

510 : 연결홈 520 : 안착홈510: connecting groove 520: seating groove

Claims (8)

반도체 칩이 기판에 실장되어 와이어 본딩이 완료된 패키지 반제품을 고정시키도록 상기 패키지 반제품의 하면을 진공 흡착할 수 있는 복수의 진공홀이 관통 형성된 캐버티 블록을 구비한 하부 금형과,A lower mold having a cavity block having a plurality of vacuum holes through which a semiconductor chip is mounted on a substrate to fix the package semifinished product to which wire bonding is completed, and vacuum suction the lower surface of the package semifinished product; 상기 하부 금형의 상방에 위치하되 상기 캐버티 블록에 대응하도록 하부에 오목한 캐버티가 형성된 상부 금형과,An upper mold positioned above the lower mold, the upper mold having a concave cavity formed at a lower portion thereof to correspond to the cavity block; 상기 복수의 진공홀 보다 더 작은 직경을 가지고, 복수의 진공홀에 진공 흡착력이 유지되도록 상기 복수의 진공홀에 삽입되는 복수의 핀을 포함하여 이루어진 반도체 패키지 제조용 금형 장치.And a plurality of pins having a smaller diameter than the plurality of vacuum holes and inserted into the plurality of vacuum holes to maintain a vacuum suction force in the plurality of vacuum holes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 진공홀과 연통되도록 상기 캐버티 블록의 내부에 형성된 진공라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.And a vacuum line formed in the cavity block to communicate with the plurality of vacuum holes. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 진공라인은,The vacuum line, 상기 복수의 진공홀 하부가 각각 연결되도록 상기 캐버티 블록의 내부에 형 성된 연결홈과,A connection groove formed in the cavity block so that the lower portions of the plurality of vacuum holes are connected to each other; 상기 연결홈으로부터 단차지게 확장되고, 상기 복수의 핀의 헤드의 높이와 동일하게 형성되어 상기 복수의 핀의 헤드가 안착되는 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.And a seating groove extending from the connecting groove stepwise and having the same height as that of the heads of the plurality of pins to seat the heads of the plurality of pins. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 복수의 핀의 헤드는,The head of the plurality of pins, 상기 복수의 진공홀의 진공 흡착력이 유지되도록 상기 복수의 진공홀 하부를 일부 개방하여 상기 복수의 진공홀 하부에 걸려 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.The mold apparatus for manufacturing a semiconductor package according to claim 1, wherein the lower part of the plurality of vacuum holes is opened and fixed to the lower part of the plurality of vacuum holes so as to maintain the vacuum suction force of the plurality of vacuum holes. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 복수의 핀의 헤드는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.The mold apparatus for manufacturing a semiconductor package, wherein the heads of the plurality of pins have an ellipse shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 진공홀은,The plurality of vacuum holes, 패키지 반제품의 하면 외주 둘레부 및 내부를 각각 진공 흡착할 수 있도록 상기 캐버티 블록에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 금형 장치.Mold apparatus for manufacturing a semiconductor package, characterized in that formed in the cavity block so as to vacuum suction the outer periphery and the inside of the lower surface of the package semi-finished product. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 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.The upper mold is installed so as to be lifted up and down, the mold apparatus for manufacturing a semiconductor package, characterized in that for molding the package semi-finished product by pressing the lower surface of the upper mold against the upper surface of the lower mold. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 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.The lower mold is installed so as to be lifted up and down, and the upper surface of the lower mold is pressed against the lower surface of the upper mold to mold the semiconductor package manufacturing die device, characterized in that for molding the package.
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