KR20150005290A - Emc 플로우를 개선한 몰드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 EMC 몰딩 과정에서 몰딩 내부에 잔존하는 공기를 몰드 외부로 배출시켜 제품성의 향상을 기대할 수 있는 EMC 플로우를 개선한 몰드에 관한 것이다.
본 발명은, 상부와 하부 금형으로 이루어진 몰드본체; 상기 몰드본체 내부에 형성되며, 수지가 유입되는 통로인 런너; 상기 런너와 연통되며, 상기 런너에서 유입되는 수지를 통해 패키지가 몰딩되는 캐비티; 를 포함하며, 상기 캐비티에는 런너를 통해 유입되는 수지압에 따라 상기 캐비티 상부로 이동하는 수지압저항부재가 구성될 수 있다.

Description

EMC 플로우를 개선한 몰드{MOLD IMPROVED EMC FLOW}
본 발명은 EMC 플로우를 개선한 몰드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EMC 몰딩 과정에서 몰딩 내부에 잔존하는 공기를 몰드 외부로 배출시켜 제품성의 향상을 기대할 수 있는 EMC 플로우를 개선한 몰드에 관한 것이다.
일반적으로, 최근의 전자기기는 고기능화와 다기능화 및 소형화되고 있는 추세이다. 이에 따라, 반도체 소자는 고집적화, 메모리 용량의 증가, 소비 전력과 신호처리 속도의 증가, 및 고밀도 실장화되고 있다.
특히, 반도체 소자를 이용하는 전자기기의 소형화에 따라 실장밀도가 향상되고 크기가 크게 감소된 박형의 반도체칩 패키지 개발이 가속화되고 있는 실정이다. 이러한 추세에 있어서, 반도체 조립 공정 중 반도체 칩 패키지의 외형을 결정짓는 수지 성형(molding) 공정의 중요성은 더욱 증대되고 있다.
수지 성형 공정은 반도체 칩이 실장되어 와이어 본딩이 완료된 리드프레임을 외부환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시 성형 수지(epoxy molding compound)와 같은 수지로 패키지 몸체를 형성하는 공정이다.
외부 접속단자의 역할을 하는 외부리드가 노출되도록 하여 반도체 칩과 그에 연결된 전기적 연결부분들을 몰딩하는 것이다. 최근의 반도체 소자의 고집적화와 메모리 용량의 증가에 의해 입출력 단자의 수가 증가되어 리드의 구조가 복잡해지고 패키지 몸체가 얇아지게 되어 수지 성형 공정은 보다 향상된 기술을 필요로 하고 있다.
현재 수지 성형 공정은 경제성과 양산성이 뛰어나며, 내흡수성이 우수한 에폭시 성형 수지(epoxy molding compound)를 사용하는 트랜스퍼 몰딩(transfer molding)법이 널리 사용되고 있다.
그러나, 이 몰딩 장치를 이용하여 수지 성형 공정을 진행할 경우에 에폭시 성형 수지가 주입되는 경로에 있던 공기들이 모두 공기 배출구로 배출되지는 못하고 잔존할 수 있다.
만일 이 공기가 성형 금형 외부로 모두 배출되지 못할 경우에 이 공기에 의해 여러 가지 성형 불량, 예컨데 불완전 몰드 또는 다공성 기포, 그리고 공기가 패키지 내부에 잔존하게 될 경우에 발생되는 브리스터(brister) 등의 불량이 발생될 수 있다.
그리고, 눈에 보이지 않는 미세한 공기로 인하여 패키지 기능을 100% 발휘하지 못하고 오동작 또는 수명의 단축 등이 발생하게 될 수도 있다.
또한, 공기가 배출되는 과정에서 에폭시 성형 수지의 성분 중에 함유된 레진(resin) 등이 공기와 화합되어 공기 배출구를 막거나 오염을 발생시킬 수 있다. 이 부분에 대하여 클램핑(clamping)을 할 경우 작업성이 저하되며 그에 따른 세정 시간의 지연으로 생산량의 저하까지 발생할 수 있다.
인용문헌: 대한민국특허공개 제 2000-0001844호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 몰딩 과정에서 몰드 내부에 잔존하는 공기를 수지 주입과 함께 외부로 배출시키도록 하여 제품성의 증대를 기대할 수 있도록 한 EMC 플로우를 개선한 몰드를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 상부와 하부 금형으로 이루어진 몰드본체; 상기 몰드본체 내부에 형성되며, 수지가 유입되는 통로인 런너; 상기 런너와 연통되며, 상기 런너에서 유입되는 수지를 통해 패키지가 몰딩되는 캐비티; 를 포함하며, 상기 캐비티에는 런너를 통해 유입되는 수지압에 따라 상기 캐비티 상부로 이동하는 수지압저항부재가 구성될 수 있다.
상기 수지압저항부재는 캐비티 상부로 이동하는 다수의 반원형 구슬체로 구성될 수 있으며, 상기 수지압저항부재는 캐비티 상부로 이동하는 다수의 사각형체로 구성될 수도 있다.
또한 상기 수지압저항부재는 캐비티 상부로 이동하는 다수의 원형체로 구성될 수도 있다.
이와 반대로 상기 수지압저항부재는 캐비티 외측방향으로 이동하는 막대형체로 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드는 몰딩 과정에서 몰드 내부에 잔존하는 공기를 수지 주입과 함께 외부로 배출시키도록 하여 몰딩된 패키지 내부에 브리스터와 같은 불량이 발생되지 않아 제품성의 증대를 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드를 보인 단면 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드의 일부를 확대한 예시도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드를 통해 EMC가 몰드 내에 충진되는 상태를 보인 예시도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드의 다른 실시예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드를 보인 단면 예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드의 일부를 확대한 예시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드를 통해 EMC가 몰드 내에 충진되는 상태를 보인 예시도이고, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드의 다른 실시예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드(100)는 상부 및 하부 금형(12)(14)으로 이루어진 몰드본체(10)와 몰드본체(10) 내부에 구성되며 수지가 유입되는 런너(20)와 런너(20)와 연통되도록 구성된 캐비티(30)와 캐비티(30) 내부에 설치된 수지압저항부재(40)를 포함한다.
상부와 하부 금형(12)(14)으로 이루어진 몰드본체(10)는 상부 및 하부 금형(12)(14) 중 어느 하나가 고정된 금형이고, 나머지는 유동금형으로 구성될 수 있다.
이러한 몰드본체(10)에는 상부 금형 및 하부 금형(12)(14)의 맞닿는 면 즉, 밀착면 사이에 런너(20)와 캐비티(30)가 구성될 수 있다.
런너(20)는 용융된 상태의 EMC와 같은 수지(S)가 지나는 통로로서, 몰드본체(10)에 결합된 압력수단인 램(50)의 압력에 따라 램(50)과 런너(20) 사이에 충진된 수지를 런너(20)를 통해 캐비티(30)로 주입시킨다.
런너(20)에는 캐비티(30)로 주입되는 수지(S)가 액상의 상태를 유지할 수 있도록 도면에는 도시하지 않았지만 핫 런너와 같은 별도의 장치가 설치될 수 있다.
런너(20)를 통해 주입되는 수지(S)는 캐비티(30)로 이동 시 캐비티(30) 내부에 배치된 패키지(60)를 몰딩하게 된다.
캐비티(30)에 배치된 패키지(60)는 기판(62)에 솔더볼(64)을 통해 센서와 같은 칩(66)이 실장된 상태이며, 기판(62) 상면으로 수지(S)가 주입되어 칩(66)을 몰딩하게 된다.
이때, 캐비티(30)의 내부 상측에는 런너(20)를 통해 유입되는 수지압에 따라 캐비티(30) 상부로 이동하도록 수지압저항부재(40)가 설치될 수 있다.
수지압저항부재(40)는 캐비티(30)로 유입되는 수지(S)의 유로에 설치되어 수지(S)의 이동경로를 전환시키게 된다.
즉, 수지압저항부재(40)는 수지(S)의 이동경로가 패키지에 간섭받지 않도록 패키지의 칩(66) 상부를 따라 이동하게 되는 것이 일반적이지만, 수지압저항부재(40)가 캐비티(30) 내부에 배치될 경우 수지(S)가 수지압저항부재(40)에 부딪히면서 기판(62) 상면으로 유로가 변경되어 패키지(60)의 하부측부터 수지(S)가 충진되는 것이다.
수지압저항부재(40)는 캐비티(30) 상부에 배치 시 도면에는 도시하지 않았지만 다수의 반원형체로 구성될 수 있다.
이는 반원형체의 경우 캐비티(30) 내부로 수지(S)가 주입되는 과정에서 수지압저항부재(40)를 캐비티(30) 상면으로 밀어올리게 되고, 밀어 올려진 반원형체의 편평한 면이 캐비티(30) 상면과 밀착되어 수지압에 의한 좌우유동을 최소화하기 위함이다.
또한 수지압저항부재(40)는 캐비티(30) 상부로 이동하는 다수의 사각형체(44)로 구성될 수 있다.
이렇게 수지압저항부재(40)가 사각형체(44)로 구성될 경우에는 캐비티(30) 내부로 유입되는 수지(S)의 이동 경로를 보다 효과적으로 전환시킬 수 있게 된다.
즉, 수지압저항부재(40)가 사각형체(44)로 구성될 경우에는 캐비티(30) 내부로 진행하는 수지(S)와의 접촉면적이 증가하게 됨에 따라, 수지(S)의 진행방향을 기판(60) 상면을 향하여 보다 효과적으로 전환시킬 수 있게 되는 것이다.
또한 수지압저항부재(40)는 도면에는 도시하지 않았지만 캐비티(30) 상부로 이동하는 다수의 원형체로 구성될 수도 있다.
수지압저항부재(40)가 구슬형상을 갖는 원형체로 구성될 경우에는 전술한 반원형체나 사각형체(44) 보다 그 효과가 적을 수 있으나, 수지(S)의 이동경로를 어느 정도 전환시킬 수는 있다.
따라서, 수지압저항부재(40)의 형상을 반원형체나 사각형체(44) 그리고 원형체 중 어느 하나를 채택하더라도 수지(S)의 이동경로를 효과적으로 전환시킬 수 있게 된다.
한편, 수지압저항부재(40)는 캐비티(30) 외측 방향으로 이동하는 막대형체(48)로 구성될 수도 있다.
막대형체(48)는 캐비티(30) 내부로 유입되는 수지압에 의해 캐비티(30) 외측으로 이동된다.
여기서, 막대형체(48)의 선단부에는 수지(S)와의 접촉면적을 증대시킬 수 있도록 단턱(48a)이 형성될 수 있는데, 단턱(48a)은 막대형체(48)가 캐비티(30) 외측으로 완전히 벗어나지 않고 몰드본체(10) 내부에 걸림되도록 함으로써, 반복되는 패키지의 몰딩 공정 시 수지압저항부재(40)를 재사용할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드(100)는 램(50)의 작동으로 몰드본체(10) 내부에 충진된 수지(S)가 런너(20)를 지나 캐비티(30)로 주입되기 시작하면, 수지(S)는 수지압저항부재(40)에 부딪혀 패키지(60) 상측의 유로를 따라 이동하지 못하고 기판(62) 하부측으로 유로를 형성하게 된다.
기판(62) 하측으로 유로가 형성된 수지(S)는 기판(62) 상면과 솔더볼(64) 사이를 채우면서 점차 칩(66) 전체를 몰딩하게 되고, 계속되는 수지(S)의 주입에 따라 인접하게 배치된 칩(66)들을 연속으로 몰딩하게 된다.
이때, 수지압저항부재(40)는 수지압에 의해 캐비티(30) 상부나 측면으로 이동하게 되는데, 수지압저항부재(40)가 반원형체나 사각형체(44) 또는 원형체로 구성된 경우에는 캐비티(30) 상부로 이동되고, 막대형체(48)로 구성된 경우에는 캐비티(30) 외측으로 이동하게 된다.
따라서, 패키지(60)의 몰딩 시 캐비티(30) 내에 존재하는 공기로 인한 몰딩 불량을 수지압저항부재(40)를 통해 개선할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 EMC 플로우를 개선한 몰드에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.
10: 몰드본체 12: 상부금형
14: 하부금형 20: 런너
30: 캐비티 40: 수지압저항부재
44: 사각형체 48: 막대형체
48a: 단턱 50: 램
60: 패키지 62: 기판
64: 솔더볼 66: 칩
100: 몰드 S: 수지

Claims (5)

  1. 상부와 하부 금형으로 이루어진 몰드본체;
    상기 몰드본체 내부에 형성되며, 수지가 유입되는 통로인 런너;
    상기 런너와 연통되며, 상기 런너에서 유입되는 수지를 통해 패키지가 몰딩되는 캐비티; 를 포함하며,
    상기 캐비티에는 런너를 통해 유입되는 수지압에 따라 상기 캐비티 상부로 이동하는 수지압저항부재가 구성된 EMC 플로우를 개선한 몰드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수지압저항부재는 캐비티 상부로 이동하는 다수의 반원형 구슬체로 구성된 EMC 플로우를 개선한 몰드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수지압저항부재는 캐비티 상부로 이동하는 다수의 사각형체로 구성된 EMC 플로우를 개선한 몰드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수지압저항부재는 캐비티 상부로 이동하는 다수의 원형체로 구성된 EMC 플로우를 개선한 몰드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수지압저항부재는 캐비티 외측방향으로 이동하는 막대형체로 구성된 EMC 플로우를 개선한 몰드.
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