KR20170055787A - 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 몰딩 방법 - Google Patents

반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 몰딩 방법 Download PDF

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KR20170055787A
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molding
mold
molding material
vent holes
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최광원
박종우
백인학
전현석
천승진
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Abstract

본 발명의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold)과, 상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold)과, 상기 하부 금형 및 상부 금형의 일측에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold)을 포함하되, 상기 하부 금형과 상기 상부 금형과의 사이에는 몰딩재가 흘러 주입될 수 있는 캐비티(cavity)가 형성되어 있다.

Description

반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 몰딩 방법{molding apparatus for manufacturing semiconductor package and molding method of semiconductor package using the same}
본 발명의 기술적 사상은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 몰딩 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 몰딩재의 흐름을 균일하게 할 수 있는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 몰딩 방법에 관한 것이다.
반도체 패키지의 제조시에 반도체 칩을 보호하기 위하여 반도체 칩을 몰딩하는 몰딩 공정이 필요하다. 몰딩 공정은 몰딩 금형 내에 반도체 칩을 위치시키고 몰딩재를 몰딩 금형 내로 흘려 충진하여 완성할 수 있다. 반도체 칩의 몰딩시 몰딩재의 흐름을 균일하게 할 필요가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 몰딩재의 흐름을 균일하게 할 수 있는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 상술한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 이용하여 몰딩재의 흐름을 균일하게 할 수 있는 반도체 패키지의 몰딩 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold); 상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold); 및 상기 하부 금형 및 상부 금형의 일측에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold)을 포함하되, 상기 하부 금형과 상기 상부 금형과의 사이에는 몰딩재가 흘러 주입될 수 있는 캐비티(cavity)가 형성되어 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 몰딩 대상물은 인쇄 회로 기판 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들을 포함할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 몰딩 대상물은 캐리어 기판 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 하부 금형의 중앙 부분 또는 상기 상부 금형의 중앙 부분에는 상기 몰딩재를 공급할 수 있는 몰딩재 공급부가 설치되어 있을 수 있다. 상기 측부 금형은 상기 하부 금형 및 상부 금형의 양측에 위치할 수 있다. 상기 측부 금형은 상기 하부 금형 및 상부 금형의 둘레에 위치할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 측부 금형은 측부 금형 바디를 포함하고, 상기 공기 벤트홀들은 상기 측부 금형 바디에 상기 몰딩재의 흐름 방향과 수직한 방향으로 일정한 간격 및 동일한 크기로 설치되어 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 측부 금형의 공기 벤트홀들에는 각각 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재가 설치되어 있을 수 있다. 상기 공기 벤트 조절 부재는 상기 공기 벤트홀에 끼워질 수 있는 공기 벤트 조절 바디와, 상기 공기 벤트 조절 바디 내에 설치된 서브 공기 벤트홀을 포함하고, 상기 공기 벤트 조절 바디들에 설치된 서브 공기 벤트홀들의 크기는 서로 다를 수 있다. 상기 서브 공기 벤트홀은 원형, 타원형 또는 계란형(oval)일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 벤트홀은 내벽이 경사진 챔퍼부를 구비하고, 상기 공기 벤트 조절 바디는 상기 공기 벤트홀에 끼워지는 원통형 바디와, 상기 챔퍼부에 끼워지는 탭형 바디로 구성될 수 있다. 상기 원통형 바디의 둘레에는 상기 공기 벤트홀과의 체결을 위한 로킹 부재가 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold); 상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold); 상기 하부 금형 및 상부 금형과의 사이의 캐비티(cavity)에 몰딩재를 흘려 공급할 수 있는 몰딩재 공급부; 상기 하부 금형 및 상부 금형의 일측에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold); 및 상기 측부 금형의 상기 공기 벤트홀들과 연결된 공기 흡입부를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 하부 금형은 하부 금형 바디를 포함하고, 상기 하부 금형 바디의 표면에는 몰딩 대상물이 안착할 수 있는 하부 캐비티가 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 상부 금형은 상부 금형 바디를 포함하고, 상기 하부 금형에 대향하는 상기 상부 금형 바디의 표면에는 상기 몰딩재가 주입될 수 있는 상부 캐비티가 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 몰딩재 공급부는 상기 하부 금형의 일측, 상기 하부 금형의 중앙 부분 또는 상기 상부 금형의 중앙 부분에는 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 흡입부는 상기 공기 벤트홀들과 연결된 배기 배관 및 상기 배기 배관에 연결된 진공압 발생 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 측부 금형의 공기 벤트홀들에는 각각 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재가 설치되어 있고, 상기 공기 벤트 조절 부재들에는 각각 서로 다른 크기를 갖는 서브 공기 벤트홀들이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 인쇄 회로 기판 또는 웨이퍼 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들을 포함하는 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold); 상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold); 상기 하부 금형의 중앙 부분 또는 상기 상부 금형의 중앙 부분에 설치되고 상기 하부 금형 및 상부 금형과의 사이의 캐비티(cavity)에 몰딩재를 흘려 공급할 수 있는 몰딩재 공급부; 상기 하부 금형 및 상부 금형의 양측 또는 둘레에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold); 상기 측부 금형의 상기 공기 벤트홀들과 배기 배관을 통하여 연결된 공기 흡입부; 상기 측부 금형의 상기 공기 벤트홀들에 연결된 상기 배기 배관에 설치된 공기 저장부; 및 상기 공기 저장부의 전단 또는 후단의 상기 배기 배관에 설치된 탈착 가능한 추가 공기 벤트 조절 부재를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 몰딩 대상물은 상기 인쇄 회로 기판 상에 부착된 복수개의 반도체 칩들, 상기 웨이퍼 상에 구현된 또는 부착된 복수개의 반도체 칩들일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 배기 배관에는 공기 흐름 속도를 센싱하는 센서가 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 측부 금형의 공기 벤트홀들에는 각각 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재가 설치되어 있고, 상기 공기 벤트 조절 부재들에는 각각 서로 다른 크기를 갖는 서브 공기 벤트홀들이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 추가 공기 벤트 조절 부재에는 상기 배기 배관의 공기 흐름을 조절할 수 있는 추가 서브 공기 벤트홀이 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 흡입부는 상기 배기 배관에 연결된 진공압 발생 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지의 몰딩 방법은 측부 금형의 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계; 상기 측부 금형의 공기 벤트홀들 각각에 공기 벤트 조절 부재를 삽입하는 단계; 하부 금형에 몰딩 대상물을 안착하는 단계; 상기 몰딩 대상물이 안착된 하부 금형에 상부 금형 및 측부 금형을 밀착하는 단계; 상기 몰딩 대상물을 몰딩재를 몰딩하는 단계; 및 상기 하부 금형, 상부 금형 및 측부 금형을 분리하여 상기 몰딩 대상물에 몰딩층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계는 상기 몰딩재의 물성에 따라 상기 몰딩재의 흐름을 시뮬레이션을 통해 평가하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 벤트 조절 부재는 서브 공기 벤트홀을 구비하고, 상기 공기 벤트홀들 각각에 공기 벤트 조절 부재를 삽입하는 단계는, 상기 몰딩재의 흐름 균일도의 평가 결과에 따라 상기 공기 벤트홀들 각각에 서로 다른 크기의 서브 공기 벤트홀을 갖는 상기 공기 벤트 조절 부재를 삽입할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계는, 시뮬레이션을 통해 상기 공기 벤트홀들의 직경에 따라 흐름 균일도를 평가할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계에서, 상기 공기 벤트홀의 직경이 작을 경우 상기 몰딩재의 흐름 속도가 빠르고, 상기 공기 벤트홀의 직경이 클 경우 상기 몰딩재의 흐름 속도가 느릴 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 있어서, 상기 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계는 시뮬레이션을 통해 상기 몰딩 대상물에 대한 상기 공기 벤트홀들의 배치 관계에 따라 흐름 균일도를 평가할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 하부 금형 및 상부 금형의 일측에 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold)을 포함한다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 공기 벤트홀들의 공기 흐름을 조절하여 몰딩재의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다.
아울러서, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 측부 금형의 공기 벤트홀들에 각각 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재를 설치할 수 있고, 공기 벤트 조절 부재는 서로 다른 크기의 서브 공기 벤트홀들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치는 하부 금형 및 상부 금형을 교체하지 않고도 서브 공기 벤트홀들의 크기를 조절함으로써 몰딩재의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10a 및 도 10b는 도 5 내지 도 9의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 이용한 몰딩 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 21은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지의 몰딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 22a 내지 도 22d는 도 21의 측부 금형의 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 시뮬레이션 결과를 도시한 도면들이다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용하여 제조된 반도체 패키지의 구조를 도시한 단면도들이다.
도 24a 내지 도 24d는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 이용하여 제조된 반도체 패키지를 도시한 단면도들이다.
도 25는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 반도체 모듈을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 26은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 카드를 보여주는 개략도이다.
도 27은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 전자 회로 기판을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이다.
도 28은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 전자 시스템을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이다.
도 29는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 전자 시스템을 보여주는 개략도이다.
도 30은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 전자 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하의 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
이하의 본 발명의 실시예들은 어느 하나로만 구현될 수도 있고, 또한, 이하의 실시예들은 하나 이상을 조합하여 구현될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 하나의 실시예에 국한하여 해석되지는 않는다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 1은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1의 몰딩 대상물(500)을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 1의 하부 금형(100)을 도시한 평면도이고, 도 4는 도 1의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)의 평면도이다.
도 1 내지 도 4에서, X 방향은 단면도 상에서 몰딩재(404)가 흐르는 방향이고, Y 방향은 평면도 상에서 몰딩재(404)가 흐르는 방향의 수직 방향이고, Z 방향은 단면도 상에서 몰딩재(404)가 흐르는 방향의 수직 방향일 수 있다. 도 1 내지 도 4에서, 몰딩재 공급부(400)를 중심으로 양측은 대칭 구조일 수 있다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 몰딩 대상물(500)이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold, 100)을 포함한다. 몰딩 대상물(500)은 도 2에 도시한 바와 같이 인쇄 회로 기판(502) 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들(504)을 포함할 수 있다. 하부 금형(100)은 하부 금형 바디(102)를 포함할 수 있다. 하부 금형 바디(102)의 표면에는 몰딩 대상물(500)이 안착할 수 있는 하부 캐비티(103)가 설치될 수 있다.
하부 금형 바디(102)에는 몰딩 대상물(500)을 진공압으로 흡착하여 고정할 수 있는 복수개의 진공홀들(106)이 위치할 수 있다. 진공홀들(106)은 제1 공기 흡입부(600)와 연결될 수 있다. 제1 공기 흡입부(600)는 진공홀들(106)에 연결된 배기 배관(604) 및 진공압 발생 수단(602)을 포함할 수 있다. 진공홀들(106)은 공기 흡입부(600)에 연결되어 있기 때문에, 몰딩 대상물(500)은 진공압으로 하부 금형 바디(102)에 안정적으로 흡착할 수 있다.
진공홀(106)은 몰딩재(404)가 주입되는 방향과 반대 방향에 위치할 수 있다. 도 1에서 편의상 배기 배관(604) 일측의 진공홀(106)에만 연결된 것으로 도시하였으나, 복수개의 진공홀들(106)에 모두 연결되어 있는 것이다. 진공홀(106) 내에는 하부 금형 바디의 상면보다 낮은 높이로 삽입되고 진공홀(106)과의 사이에 미세한 틈새를 형성하는 진공핀(104, vacuum pin)이 위치할 수 있다.
진공핀(104)은 하부 금형 바디(102) 내에서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 진공핀(104)은 하부 금형 바디(102) 내에서 상하 방향으로 이동시킬 경우 몰딩을 완성한 후에 몰딩 대상물(500)을 하부 금형 바디(102)에서 분리하는 분리핀 역할을 수행할 수 있다.
더하여, 진공핀(104)과 하부 금형 바디(102)의 상면 사이의 진공홀(106)에는 진공 완충 포켓(108)이 위치할 수 있다. 진공압으로 몰딩 대상물(500)을 하부 금형 바디(102)에 흡착할 경우 진공 완충 포켓(108)은 몰딩 대상물(500)을 변형없이 보다 안정적으로 하부 금형 바디(102)에 흡착시킬 수 있다.
하부 금형(100)의 중앙 부분에 몰딩재(404)를 주입 또는 공급할 수 있는 몰딩재 공급부(400)가 설치되어 있을 수 있다. 몰딩재 공급부(400)는 몰딩재(404) 및 몰딩재(404)를 가압할 수 있는 플런저(402), 및 몰딩재(404)가 흐르는 몰딩재 유로(408), 예컨대 런더 또는 게이트를 포함할 수 있다. 몰딩재(404) 및 플런저(402)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 플런저 블록(406)에 설치될 수 있다.
몰딩재(404)는 수지, 예컨대 에폭시 수지일 수 있다. 몰딩재(404)는 고형 몰딩재일 수 있다. 고형 몰딩재는 가열 수단(미도시)에 의하여 가열되고, 가열된 몰딩재(404)는 유동화되고 도 1의 화살표와 같이 플런저(402)에 의하여 가압되어 하부 금형(100) 및 상부 금형(200) 사이에 위치하는 캐비티(204)로 흐를 수 있다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 몰딩 대상물(500)이 안착된 하부 금형(100) 상에 위치하는 상부 금형(top mold, 200)을 포함한다. 상부 금형(200)은 상부 금형 바디(202)를 포함한다. 상부 금형 바디(202)의 표면에는 앞서 설명한 바와 같이 몰딩재(404)가 주입될 수 있는 캐비티(204, 상부 캐비티)가 설치되어 있을 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이 몰딩 대상물(500)이 안착되지 않은 하부 금형 바디(102)와 상부 금형 바디(202) 사이에는 공기 유로(110)가 위치할 수 있다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 일측에 복수개의 공기 벤트홀들(304, air vent holes)을 갖는 측부 금형(side mold, 300)를 포함한다. 측부 금형(300)은 몰딩재 공급부(400)가 하부 금형(100)의 중앙 부분에 위치할 경우 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 위치할 수 있다. 하부 금형(100), 상부 금형(200) 및 측부 금형(300)은 몰딩 대상물(500)을 몰딩하는 몰딩 금형일 수 있다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 몰딩 대상물(500)이 안착된 하부 금형(100)상에 상부 금형(200)이 밀착하고, 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 측부 금형(300)을 밀착한 후 몰딩 공정을 수행할 수 있다.
측부 금형(300)은 측부 금형 바디(302) 및 공기 벤트홀들(304)을 포함할 수 있다. 공기 벤트홀들(304)은 측부 금형 바디(302)에 몰딩재(404)의 흐름 방향과 수직한 방향(Y축 방향)으로 도 4에 도시한 바와 같이 일정한 간격 및 동일한 크기(예컨대 동일한 직경)로 설치되어 있을 수 있다.
공기 벤트홀들(304)은 제2 공기 흡입부(700)와 연결될 수 있다. 제2 공기 흡입부(700)는 배기 배관(704) 및 진공압 발생 수단(702)을 포함할 수 있다. 몰딩재(404)의 흐름 방향과 수직한 방향(Y축 방향)으로 일정한 간격 및 동일한 크기로 설치된 공기 벤트홀들(304)은 제2 공기 흡입부(700)와 연결되어 있기 때문에, 하부 금형(100) 및 상부 금형(200) 사이에서 유출되는 공기를 보다 안정적으로 배출할 수 있다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 앞서 설명한 바와 같이 하부 금형(100)과 상부 금형(200)과의 사이에 몰딩재(404)가 흘러 주입될 수 있는 캐비티(cavity, 204)가 형성되어 있을 수 있다. 그리고, 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 일측에 복수개의 공기 벤트홀들(304)을 갖는 측부 금형(300)이 설치되어 있다.
그리고, 공기 벤트홀들(304)은 앞서 설명한 바와 같이 몰딩재(404)의 흐름 방향과 수직한 방향(Y축 방향)으로 일정한 간격 및 동일한 크기로 설치되어 있을 수 있다. 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 몰딩 대상물(500)의 종류 및 몰딩재(404)의 물성에 따라 공기 벤트홀들(304)의 크기나 간격을 조절하여 공기 벤트홀들(304)로 흐르는 공기 흐름을 좋게 할 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)는 측부 금형(300)에 공기 벤트홀들(304)을 설치함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 하여 몰딩 공정을 최적화할 수 있다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 5 내지 도 9의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 도 1 내지 도 4의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)와 비교할 때 공기 벤트 조절 부재(306)를 포함한 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다. 도 5 내지 도 9에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다.
도 5는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5의 측부 금형(300)의 공기 벤트홀들(304) 및 공기 벤트 조절 부재(306)를 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5의 VI 부분 확대도이다. 도 7 및 도 8은 도 6의 공기 벤트 조절 부재(306)를 도시한 사시도이다. 도 9는 도 6의 측부 금형의 측부 바디(302) 내에 설치된 공기 벤트 조절 부재(306)를 도시한 단면도이다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 도 5에 도시한 바와 같이 하부 금형(100), 상부 금형(200) 및 측부 금형(300)을 포함할 수 있다. 측부 금형(300)은 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 위치할 수 있다. 측부 금형(300)은 앞서 설명한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)이 몰딩재(도 1의 404)의 흐름 방향과 수직한 방향(Y축 방향)으로 일정한 간격 및 동일한 크기로 설치되어 있을 수 있다.
공기 벤트홀들(304)에는 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재(306)가 설치될 수 있다. 다시 말해, 공기 벤트홀들(304)에는 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재(306)가 삽입될 수 있다. 이렇게 될 경우, 공기 벤트홀(304)을 통하여 배출되는 공기의 흐름을 조절할 수 있다.
공기 벤트 조절 부재(306)는 공기 벤트홀(304)에 끼워질 수 있는 공기 벤트 조절 바디(307)와, 공기 벤트 조절 바디(307) 내에 설치된 서브 공기 벤트홀(308)을 포함할 수 있다. 공기 벤트 조절 부재(306)는 도 8에 도시한 바와 같이 서브 공기 벤트홀 없이 공기 벤트홀(304)에 끼워질 수 있는 공기 벤트 조절 바디(307)만으로 구성될 수도 있다. 다시 말해, 도 8에 도시한 공기 벤트 조절 부재(306)는 도 7과 비교할 때 서브 공기 벤트홀(308)이 없는 것을 제외하고는 동일할 수 있다.
공기 벤트 조절 부재(306)는 공기 벤트홀들(304)에 모두 끼워질 수도 있고 일부의 공기 벤트홀(304)에만 끼워질 수 있다. 공기 벤트 조절 부재(306)는 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)에서 몰딩재의 흐름 방향으로 공기 벤트홀들(304)에 끼워지지 때문에 측부 금형(300)으로부터 이탈되지 않을 수 있다.
공기 벤트 조절 바디(307)에 설치된 서브 공기 벤트홀들(308)의 크기는 도 7에 도시한 바와 같이 서로 다를 수 있다. 도 7의 (a), (b), (c)에 도시한 서브 공기 벤트홀(308a), 서브 공기 벤트홀(308b), 및 서브 공기 벤트홀(308b)은 순서대로 크기가 큰 것을 도시한 것이다. 서브 공기 벤트홀(308)은 원형, 타원형 또는 계란형(oval)으로 구성할 수 있다.
도 7의 (a), (b) 및 (c)에 도시한 서브 공기 벤트홀(308a, 308b, 308c)은 원형을 도시한 것이며, 필요에 따라서 타원형으로 구성할 수 있다. 도 7의 (d) 에 도시한 서브 공기 벤트홀(308d)은 계란형을 도시한 것이다. 서브 공기 벤트홀(308d)을 계란형으로 구성할 경우, 하부 금형(100) 상에 위치하는 몰딩 대상물이 휘어지더라도 서브 공기 벤트홀(308d)이 위아래로 길게 계란형으로 구성되어 서브 공기 벤트홀(308d)이 막히지 않을 수 있다.
공기 벤트홀(304)은 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이 내측에 경사져 있는 챔퍼부(310, champer portion)를 구비할 수 있다. 공기 벤트 조절 바디(307)는 공기 벤트홀(304)에 끼워지는 원통형 바디(307a)와, 상기 챔퍼부에 끼워질 수 있는 탭형 바디(307b)를 포함할 수 있다. 탭형 바디(307b)는 공기 벤트홀(304)에 설치된 챔퍼부(310)에 끼워지는 경사부(309)를 포함할 수 있다. 탭형 바디(307b)는 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 공기 벤트홀(304)에 끼워지는 방향 및 모양을 지칭하는 플랫부(312)를 포함할 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이 측부 금형(300)의 측부 바디(302) 내의 공기 벤트홀(304)에 공기 벤트 조절 부재(306)가 삽입될 수 있다. 공기 벤트 조절 부재(306)를 구성하는 원통형 바디(307a)의 둘레에는 공기 벤트홀(304)과의 체결을 위한 로킹 부재(314)가 설치될 수 있다. 로킹 부재(314)는 공기 벤트홀(304)과 공기 벤트 조절 바디(307)를 구성하는 원통형 바디(307a)와의 기밀한 로킹을 위하여 설치된 것이다. 로킹 부재(314)는 필요에 따라서 설치되지 않을 수 있다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 앞서 설명한 바와 같이 측부 금형(300)의 공기 벤트홀(304)에 공기 벤트 조절 부재(306)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 공기 벤트홀들(304)로 배출되는 공기 흐름을 더욱 미세하게 조절함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다.
아울러서, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 몰딩 대상물(500)의 종류 및 몰딩재(404)의 물성에 따라 공기 벤트홀들(304)에 공기 벤트 조절 부재를 삽입하지 않거나, 공기 벤트홀들(304)에 삽입되는 공기 벤트 조절 부재(306)의 서브 공기 벤트홀(308)의 크기를 조절함으로써 몰딩 공정을 최적화할 수 있다.
이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 몰딩 대상물(500)의 종류 및 몰딩재(404)의 물성에 따라 하부 금형(100), 상부 금형(200) 및 측부 금형(300)을 다시 제작하지 않아도 되므로 반도체 패키지 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 도 5 내지 도 9의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 이용한 몰딩 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 10a 및 도 10b에서, 도 5 내지 도 9와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다.
도 10a는 몰딩재 공급부(400)를 포함하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)의 분해 사시도이고, 도 10b는 몰딩재 공급부(400) 및 몰딩 대상물(500)을 포함하는 분해 사시도이다. 도 10b는 일측의 몰딩 대상물(500)만을 도시한 것이다.
도 10a에 도시한 바와 같이 하부 금형(200)의 중앙 부분에 몰딩재 공급부(400)가 위치할 수 있다. 몰딩재 공급부(400)는 앞서 설명한 바와 같이 몰딩재(404) 및 몰딩재(404)를 가압할 수 있는 플런저(402), 몰딩재(404)가 흐르는 몰딩재 유로(408), 예컨대 런더 또는 게이트를 포함할 수 있다. 몰딩 대상물(500)은 앞서 설명한 바와 같이 인쇄 회로 기판(502) 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들(504)을 포함할 수 있다.
몰딩재(404)는 가열 수단(미도시)에 의하여 가열될 수 있다. 가열된 몰딩재(404)는 유동화되고 도 10a의 화살표와 같이 플런저(402)에 의하여 가압되어 몰딩재 유로(408)를 거쳐 몰딩 대상물(500) 상으로 흐를 수 있다. 몰딩 대상물(500) 상으로 흐르는 몰딩재(404)는 측부 금형(300)의 공기 벤트홀(304) 및 이에 설치된 공기 벤트 조절 부재(306)를 이용하여 공기 흐름을 더욱 미세하게 조절할 수 있다. 이렇게 되면, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(820)는 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(850)는 도 1 내지 도 4의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)와 비교할 때 하부 캐비티(112) 및 상부 캐비티(206)가 설치된 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다. 도 11에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다.
도 11은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(850)의 분해 단면도이다. 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(850)는 하부 금형(100), 상부 금형(200), 측부 금형(300) 및 몰딩재 공급부(400)를 포함할 수 있다. 하부 금형(100)은 하부 금형 바디(102)를 포함할 수 있다. 하부 금형 바디(102)의 하부는 하부 금형 지지대(116)로 지지될 수 있다. 하부 금형 지지대(116)를 구비할 경우 몰딩 공정을 보다 안정적으로 진행할 수 있다.
하부 금형 바디(102)의 표면에는 몰딩 대상물(500)이 안착할 수 있는 하부 캐비티(112)가 설치될 수 있다. 하부 캐비티(112)는 필요에 따라서 단차를 가질 수 있고 이에 따라 몰딩 대상물(500)의 하면도 몰딩될 수 있다. 하부 금형 바디(102)에는 몰딩재(404)를 가열할 수 있는 가열부(114)가 위치할 수 있다.
하부 금형(100)의 중앙 부분에 몰딩재(404)를 주입할 수 있는 몰딩재 공급부(400)가 설치되어 있을 수 있다. 몰딩재 공급부(400)는 몰딩재(404) 및 몰딩재(404)를 가압할 수 있는 플런저(402)를 포함할 수 있다.
상부 금형(200)은 상부 금형 바디(202)를 포함한다. 상부 금형 바디(202)의 표면에는 몰딩재(404)가 주입될 수 있는 상부 캐비티(206)가 설치되어 있을 수 있다. 상부 금형 바디(202)의 상부는 상부 금형 지지대(208)로 지지될 수 있다. 상부 금형 지지대(208)를 구비할 경우 몰딩 공정을 보다 안정적으로 수행할 수 있다.
하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 복수개의 공기 벤트홀들(304)을 갖는 측부 금형(side mold, 300)이 위치할 수 있다.
이상과 같은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(850)는 공기 벤트홀들(304)로 흐르는 공기 흐름을 미세하게 조절함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다. 더욱이, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(850)는 하부 캐비티(112) 및 상부 캐비티(206)를 구비하여 다양한 모양의 몰딩층을 구현할 수 있다. 예컨대, 하부 캐비티(112)에 단차를 주어 몰딩 대상물(500)의 하면도 몰딩층을 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(900)는 도 1 내지 도 4의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)와 비교할 때 상부 캐비티가 설치되지 않을 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다. 도 12에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다.
도 12는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(900)의 분해 단면도이다. 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(900)는 하부 금형(100), 상부 금형(200), 측부 금형(300) 및 몰딩재 공급부(400)를 포함할 수 있다. 하부 금형(100)은 하부 금형 바디(102)를 포함할 수 있다.
하부 금형 바디(102)의 표면에는 몰딩 대상물(500)이 안착할 수 있는 하부 캐비티(118)가 설치될 수 있다. 하부 금형(100)의 중앙 부분에 몰딩재(404)를 주입할 수 있는 몰딩재 공급부(400)가 설치되어 있을 수 있다. 몰딩재 공급부(400)는 몰딩재(404) 및 몰딩재(404)를 가압할 수 있는 플런저(402)를 포함할 수 있다.
상부 금형(200)은 상부 금형 바디(202)를 포함한다. 상부 금형 바디(202)의 표면에는 상부 캐비티가 설치되지 않을 수 있다. 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 공기 벤트홀들(304)을 갖는 측부 금형(side mold, 300)이 위치할 수 있다.
이상과 같은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(900)는 공기 벤트홀들(304)로 흐르는 공기 흐름을 미세하게 조절함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다. 더욱이, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(900)는 상부 캐비티를 구비하지 않아 하부 캐비티(118)의 단차를 작게 할 경우, 몰딩 대상물(500)의 상부 표면에는 몰딩층을 형성하지 않고 몰딩 대상물(500)의 양측면 및 하부면만 몰딩층을 형성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(950)는 도 1 내지 도 4의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)과 비교할 때 몰딩재 공급부(400)가 하부 금형(100)의 일측에 위치하고, 상부 캐비티(209)의 모양이 다르고 공기 유로(110a)의 길이를 길게 구성한 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다.
도 13은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(950)를 이용하여 몰딩 대상물(500)에 몰딩층(410)을 형성한 것을 추가적으로 도시한다. 도 13의 몰딩 대상물(500)은 편의상 하나의 반도체 칩(504)을 이용하여 설명한다. 도 13에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(950)는 하부 금형(100), 상부 금형(200), 측부 금형(300) 및 몰딩재 공급부(400)를 포함할 수 있다. 하부 금형(100)은 하부 금형 바디(102)를 포함할 수 있다. 하부 금형 바디(102)의 표면에는 하부 캐비티는 형성되어 있지 않고 몰딩 대상물(500)이 안착되어 있다. 몰딩 대상물(500)은 인쇄 회로 기판(502) 및 인쇄 회로 기판(502) 상에 연결 범프(508)를 이용하여 연결된 반도체 칩(504)을 포함할 수 있다.
하부 금형(100)의 일측에 몰딩재(404)를 주입할 수 있는 몰딩재 공급부(400)가 설치되어 있을 수 있다. 몰딩재 공급부(400)는 몰딩재(404) 및 몰딩재(404)를 가압할 수 있는 플런저(402)를 포함할 수 있다.
상부 금형(200)은 상부 금형 바디(202)를 포함한다. 상부 금형 바디(202)의 하부 표면에는 상부 캐비티(209)가 형성되어 있다. 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 공기 벤트홀들(304)을 갖는 측부 금형(side mold, 300)이 위치할 수 있다.
이상과 같은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(950)는 공기 벤트홀들(304)로 흐르는 공기 흐름을 미세하게 조절함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다.
더욱이, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(950)에서, 상부 캐비티(209)는 도 1과 비교할 때 공기 유로(110a)의 길이를 길게 구성한다. 이렇게 할 경우, 몰딩 공정시 몰딩재(404)의 흐름을 좋게 하고 공기를 측부 금형(300)의 공기 벤트홀들(304)로 용이하게 배출할 수 있다.
또한, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(950)는 하부 캐비티를 구비하지 않고, 공기 유로(110a)를 길게 구성하여 연결 범프들(508) 사이를 용이하게 매립하면서 몰딩층(410)을 형성할 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 14 및 도 15의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)는 도 1 내지 도 9의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800, 820)와 비교할 때 공기 저장부(708) 및 추가 공기 벤트 조절 부재(306)를 포함한 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다.
도 14 및 도 15에서, 도 1 내지 도 9와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다. 도 14는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)의 단면도이고, 도 15는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)의 평면도이다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)는 하부 금형(100), 상부 금형(200) 및 측부 금형(300)을 포함할 수 있다. 측부 금형(300)은 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 위치할 수 있다. 측부 금형(300)은 앞서 설명한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)이 몰딩재(404)의 흐름 방향과 수직한 방향(Y축 방향)으로 일정한 간격 및 동일한 크기로 설치되어 있을 수 있다.
공기 벤트홀들(304)에는 도 5에 도시한 바와 같이 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재(306)가 설치될 수 있다. 다시 말해, 공기 벤트홀들(304)에는 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재(306)가 삽입될 수 있다. 이렇게 될 경우, 공기 벤트홀(304)을 통하여 배출되는 공기의 흐름을 조절할 수 있다. 공기 벤트 조절 부재(306)는 필요에 따라서 설치될 수 있다. 공기 벤트 조절 부재(306)에 대하여는 앞서 설명하였으므로 생략한다.
측부 금형(300)의 공기 벤트홀들(304)은 공기 흡입부(700)가 연결될 수 있다. 공기 흡입부(700)는 공기 벤트홀(304)에 연결된 배기 배관(704) 및 배기 배관(704)에 연결된 진공압 발생 수단(702)을 포함할 수 있다. 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)는 배기 배관(704)에 공기 저장부(708, air reservoir)가 설치될 수 있다. 공기 저장부(708)는 배기 배관(704)의 공기 흐름을 균일하게 하는 역할과 공기 벤트홀(304) 주변에서의 압력을 조절하는 역할을 수행할 수 있다.
공기 저장부(708)의 전단 또는 후단의 배기 배관(704)에 탈착 가능한 추가 공기 벤트 조절 부재(710)가 설치될 수 있다. 추가 공기 벤트 조절 부재(710)는 앞서 도 5 내지 도 8에서 설명한 공기 벤트 조절 부재(306)의 모양과 동일할 수 있다.
추가 공기 벤트 조절 부재(710)에는 앞서 도 5 내지 도 8에서 설명한 추가 서브 공기 벤트홀이 설치될 수 있다. 배기 배관(704)은 원통형으로써 앞서 도 5 내지 도 8에서 설명한 공기 벤트 조절 부재(306)가 용이하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 배기 배관(704)을 통하여 흐르는 공기 흐름을 용이하게 조절할 수 있다.
배기 배관(704)에는 공기 흐름 속도를 센싱하는 센서(706)가 설치될 수 있다. 도 14 및 도 15에서, 공기 저장부(708)의 전단에 센서(706)가 설치되고, 공기 저장부(708)의 후단의 배기 배관(704)에 추가 공기 벤트 조절 부재(710)가 설치되어 있으나, 이는 편의상 도시한 것이다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)는 배기 배관(704)에 공기 저장부(708)를 설치하고 배기 배관(704)에 추가 공기 벤트 조절 부재(306)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1000)는 공기 벤트홀들(304) 및 배기 배관(704)으로 흐르는 공기 흐름을 미세하게 조절함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1050)는 도 1 내지 도 4의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)와 비교할 때 몰딩재 공급부(400a)가 상부 금형(200)의 중앙 부분에 설치된 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다.
도 16 및 도 17에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다. 도 16은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1050)의 단면도이고, 도 17은 도 16의 캐비티(204)에 몰딩재(404a)를 주입하는 것을 설명하기 위한 단면도이다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1050)는 하부 금형(100), 상부 금형(200), 측부 금형(300) 및 몰딩재 공급부(400a)를 포함할 수 있다. 하부 금형(100)은 하부 금형 바디(102)를 포함한다. 하부 금형 바디(102) 상에는 몰딩 대상물(500)이 안착되어 있다. 몰딩 대상물(500)은 인쇄 회로 기판(502), 인쇄 회로 기판(502)과 본딩 와이어(510)로 연결된 반도체 칩(504)을 포함할 수 있다.
상부 금형(200)은 상부 금형 바디(202)를 포함한다. 상부 금형 바디(202)의 하부 표면에는 상부 캐비티(204)가 설치되어 있다. 상부 금형(200)의 중앙 부분에 몰딩재(404a)를 공급할 수 있는 몰딩재 공급부(400a)가 설치되어 있을 수 있다. 몰딩재 공급부(400a)는 유동 몰딩재 공급 블록(406), 비점착성 코팅층(414), 및 유동 몰딩재 주입 장치(412)를 포함할 수 있다.
비점착성 코팅층(414)은 유동 몰딩재가 유동 몰딩재 공급 블록(406)의 내벽에 잔류하지 않도록 유동 몰딩재 공급 블록(406)의 내벽에 형성될 수 있다. 비점착성 코팅층(414)은 실리콘 화합물, 테프론 화합물 등의 유기 물질이나 카본 화합물, 다이아몬드 화합물 등의 무기 물질은 물론, 표면 장력을 크게 하는 방수/발수 코팅 및 나노 코팅 등 다양한 종류의 코팅층이 적용될 수 있다.
몰딩재 공급부(400a)는 유동 몰딩재(404a)를 유동 몰딩재 주입 장치(412)를 이용하여 공급하는 부분일 수 있다. 몰딩재 공급부(400a)는 도 17에 도시한 바와 같이 유동 몰딩재(404a)를 화살표로 표시한 바와 같이 압력을 가하여 유동 몰딩재(404a)가 상부 캐비티(204) 내로 흐르도록 할 수 있다.
다시 말해, 몰딩재 공급부(400a)를 통하여 공급된 유동 몰딩재(404a)는 도 17에 도시한 바와 같이 상부 캐비티(204)를 통하여 몰딩 대상물(500)을 구성하는 인쇄 회로 기판(502) 및 반도체 칩(504)의 상부를 용이하게 흐르게 할 수 있다.
하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 양측에 공기 벤트홀들(304)을 갖는 측부 금형(side mold, 300)이 위치할 수 있다. 측부 금형(300)에 공기 벤트홀들(304)을 구비할 경우 공기 벤트홀들(304)로 흐르는 공기 흐름을 미세하게 조절함으로써 몰딩재(404a)의 흐름을 균일하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1100)는 상부 금형(200)의 중앙부에 몰딩재 공급부(400a)를 구비하더라도 몰딩 대상물(500)을 용이하게 몰딩할 수 있다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1100)는 도 1 내지 도 4의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(800)와 비교할 때 몰딩재 공급부(400a)가 상부 금형(200)의 중앙 부분에 설치되고, 몰딩 대상물(500a)이 웨이퍼 형태의 캐리어 기판(502a)을 포함하는 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다.
도 18 내지 도 20에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낼 수 있고, 동일한 부재는 편의상 간단히 설명하거나 생략한다. 도 18은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1100)의 단면도이고, 도 18은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1100)의 평면도이고, 도 18은 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1100)의 사시도이다.
반도체 패키지 제조용 몰딩 장치(1100)는 하부 금형(100), 상부 금형(200), 측부 금형(300) 및 몰딩재 공급부(400a)를 포함할 수 있다. 하부 금형(100)은 하부 금형 바디(102)를 포함한다. 하부 금형 바디(102) 상에는 몰딩 대상물(500a)이 안착되어 있다. 몰딩 대상물(500)은 캐리어 기판(502a), 캐리어 기판(502a) 상에 탑재되고 연결 범프(508)를 갖는 반도체 칩(504)을 포함할 수 있다. 캐리어 기판(502a)은 원형의 웨이퍼 형태일 수 있다. 캐리어 기판(502a)은 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄, 갈륨-비소(GaAs), 유리, 금속, 플라스틱, 세라믹 기판으로 이루어질 있다.
상부 금형(200)은 상부 금형 바디(202)를 포함한다. 상부 금형 바디(202)의 하부 표면에는 상부 캐비티(204)가 설치되어 있다. 상부 금형(200)의 중앙 부분에 몰딩재 주입구(210)를 통하여 몰딩재(404a)를 공급할 수 있는 몰딩재 공급부(400a)가 설치되어 있을 수 있다. 몰딩재 공급부(400a)는 유동 몰딩재 주입 장치(412)를 포함할 수 있다.
몰딩재 공급부(400a)는 유동 몰딩재(404a)를 유동 몰딩재 주입 장치(412)를 이용하여 공급하는 부분일 수 있다. 몰딩재 공급부(400a)는 도 18에 도시한 바와 같이 유동 몰딩재(404a)가 상부 캐비티(204) 내로 흐르도록 할 수 있다. 몰딩재 공급부(400a)를 통하여 공급된 유동 몰딩재(404a)는 도 17에 도시한 바와 같이 상부 캐비티(204)를 통하여 몰딩 대상물(500)을 구성하는 캐리어 기판(502a) 및 반도체 칩(504)을 밀봉하도록 흐를 수 있다.
하부 금형(100) 및 상부 금형(200)의 둘레에는 공기 벤트홀(304)을 갖는 측부 금형(side mold, 300)이 위치할 수 있다. 측부 금형(300)이 공기 벤트홀들(304)을 구비할 경우 공기 벤트홀(304)로 흐르는 공기 흐름을 미세하게 조절하여 몰딩재(404a)의 흐름을 균일하게 하여 몰딩 대상물(500a)을 용이하게 몰딩할 수 있다.
도 21은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지의 몰딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 22a 내지 도 22d는 도 21의 측부 금형의 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 시뮬레이션 결과를 도시한 도면들이다.
구체적으로, 반도체 패키지의 몰딩 방법은 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명할 수 있다. 반도체 패키지의 몰딩 방법은 측부 금형(도 1 내지 도 9의 300)의 공기 벤트홀들(도 1 내지 도 9의 304)에 따른 몰딩재(도 1 내지 도 9의 404)의 흐름 균일도를 평가하는 단계를 수행한다(S1200).
공기 벤트홀들(304)에 따른 몰딩재(404)의 흐름 균일도를 평가하는 단계는 몰딩재의 물성에 따라 몰딩 대상물(500) 상에서 흐르는 몰딩재(404)의 흐름을 시뮬레이션을 통해 평가할 수 있다. 몰딩재(404)의 물성은 몰딩재(404)의 종류에 따른 몰딩재(404)의 점도 등을 들 수 있다. 몰딩 대상물(500)은 인쇄 회로 기판(502) 및 반도체 칩(504)을 포함할 수 있다.
공기 벤트홀들(304)에 따른 몰딩재(404)의 흐름 균일도를 평가하는 단계는 몰딩 대상물(500)의 종류, 몰딩 대상물(500)에 대한 공기 벤트홀들(304)의 배치 관계, 또는 공기 벤트홀들(304)의 크기에 따라 몰딩재(404)의 흐름을 시뮬레이션을 통해 평가할 수 있다.
도 22a 내지 도 22c에 도시한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)에 따른 몰딩재(404)의 흐름 균일도를 평가하는 단계는 시뮬레이션을 통해 몰딩 대상물(500)에 대한 공기 벤트홀들(304)의 배치 관계에 따라 몰딩재의 흐름 균일도를 평가할 수 있다.
도 22a에 도시한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)을 몰딩 대상물(500)의 일측에 균일한 간격으로 형성할 경우 비교적 몰딩재의 흐름 균일도가 좋음을 알 수 있다. 이에 반하여, 도 22b에 도시한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)을 몰딩 대상물(500)의 일측에 불균일한 간격으로 형성할 경우 몰딩재의 흐름 균일도가 나쁨을 알 수 있다. 그리고, 도 22c에 도시한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)을 몰딩 대상물(500)의 일측에 더욱 균일한 간격으로 반도체 칩들(504)에 대응하여 형성할 경우 몰딩재의 흐름 균일도가 더욱 좋음을 알 수 있다.
공기 벤트홀들(304)에 따른 몰딩재(404)의 흐름 균일도를 평가하는 단계는, 시뮬레이션을 통해 상기 공기 벤트홀들(304)의 직경에 따라 흐름 균일도를 평가할 수 있다. 도 22d에 도시한 바와 같이 공기 벤트홀들(304)에 따른 몰딩재(404)의 흐름 균일도를 평가하는 단계에서, 공기 벤트홀(304)의 직경이 작을 경우 몰딩재(404)의 흐름 속도가 빠르고, 공기 벤트홀(304)의 직경이 클 경우 몰딩재(404)의 흐름 속도가 느릴 수 있다.
측부 금형(300)의 공기 벤트홀들(304) 각각에 공기 벤트 조절 부재(306)를 삽입하는 단계를 수행한다(S1210). 공기 벤트 조절 부재(306)는 서브 공기 벤트홀(도 1 내지 도 9의 308)을 구비할 수 있다. 공기 벤트홀들(304) 각각에 공기 벤트 조절 부재(306)를 삽입하는 단계는, 몰딩재(404)의 흐름 균일도의 평가 결과에 따라 공기 벤트홀들(304) 각각에 서로 다른 크기의 서브 공기 벤트홀(308)을 갖는 공기 벤트 조절 부재(306)를 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 공기 벤트 조절 부재들(306)은 앞서 설명한 바와 같이 서브 공기 벤트홀(308)이 없거나, 서브 공기 벤트홀들(308)의 크기, 예컨대 직경이 다른 것을 포함할 수 있다.
하부 금형(도 1 내지 도 9의 100)에 몰딩 대상물(500)을 안착한다(S1220). 몰딩 대상물(500)은 인쇄 회로 기판(도 1 내지 도 9의 502) 상에 부착된 반도체 칩(504)을 포함할 수 있다. 몰딩 대상물(500)이 안착된 하부 금형(100)의 하부 금형 바디(102)에 진공압을 인가하여 몰딩 대상물(500)을 흡착한다(S1230).
몰딩 대상물(500)이 안착된 하부 금형(100)에 상부 금형(도 1 내지 도 9의 200) 및 측부 금형(도 1 내지 도 9의 300)을 밀착한다(S12240). 밀착된 하부 금형(100), 상부 금형(200) 및 측부 금형(300) 내의 몰딩 대상물에 몰딩재(404)를 공급하여 몰딩을 수행한다(S1250).
다시 말해, 금형들(100, 200, 300) 내에 위치하는 몰딩 대상물(500)을 몰딩재(404)로 몰딩한다. 몰딩재(404)는 에폭시 수지를 이용할 수 있다. 몰딩 공정시 공기 벤트홀(306)을 이용하여 공기의 흐름을 조절할 수 있다. 더하여, 몰딩 공정시 공기 벤트 조절 부재들(306)에 형성된 서브 공기 벤트홀들(308)을 이용하여 공기의 흐름을 조절함으로써 몰딩재(404)의 흐름을 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 금형들(100, 200, 300) 내에 몰딩재(404)가 충분히 충진될 수 있다.
하부 금형(100), 상부 금형(200) 및 측부 금형(300)을 분리하여 몰딩 대상물(500)에 몰딩층을 형성한다(S1260). 앞서 설명한 바와 같이 몰딩재(404)를 금형들(100, 200, 300) 내에 충분히 충진하였기 때문에 몰딩층 내에 보이드(void)와 같은 불량 발생을 억제할 수 있다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 및 이를 이용하여 제조된 반도체 패키지의 구조를 도시한 단면도들이다.
구체적으로, 도 23a 및 도 23b에 도시한 반도체 패키지는 인쇄 회로 기판(502) 상에 반도체 칩(504)이 부착되어 있고, 반도체 칩(504)은 본딩 와이어(510)를 통하여 인쇄 회로 기판(502)과 전기적으로 연결되어 있다. 반도체 칩(504) 및 본딩 와이어(510)를 포함하고, 인쇄 회로 기판(502)은 몰딩층(410)으로 몰딩되어 있다.
도 23a의 인쇄 회로 기판(502)의 하부에는 외부 연결 단자로써 솔더 볼(512)이 형성되어 있다. 도 23b의 인쇄 회로 기판(502)에는 복수개의 반도체 칩들(504)이 위치할 수 있다. 인쇄 회로 기판(502)의 하부에는 외부 연결 도전 패드(514)가 위치할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 기술적 사상의 반도체 제조용 몰딩 장치를 통해 제조되는 반도체 패키지는 인쇄 회로 기판(502)에 본딩 와이어(510)를 이용하여 전기적으로 연결된 반도체 칩(504) 및 이를 몰딩하는 몰딩층(410)을 포함할 수 있다.
도 24a 내지 도 24d는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치를 이용하여 제조된 반도체 패키지를 도시한 단면도들이다.
구체적으로, 도 24a 내지 도 24d에 도시한 반도체 패키지는 인쇄 회로 기판(502) 상에 연결 범프(508)를 통하여 전기적으로 연결된 반도체 칩(504)을 포함한다. 반도체 패키지는 반도체 칩(504) 및 연결 범프(508)를 포함하고, 인쇄 회로 기판(502)은 몰딩층(410)으로 몰딩되어 있다.
도 24a 내지 도 24d의 인쇄 회로 기판(502)의 하부에는 외부 연결 단자로써 솔더볼(512)이 형성되어 있다. 도 24b의 반도체 칩(504)의 상면은 외부로 노출되어 있을 수 있다. 도 24c의 반도체 칩(504) 아래의 인쇄 회로 기판(502) 상에는 언더필층(410a)이 형성될 수 있다. 언더필층(410a)도 본 발명의 기술적 사상의 일실시예의 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치에 의하여 형성될 수 있다. 도 24d에는 인쇄 회로 기판(502) 상에 복수개의 반도체 칩들(504a, 504b)이 적층되고, 복수개의 반도체 칩들(504a, 504b)은 관통 비아(516) 및 내부 연결 범프(508a)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 기술적 사상의 반도체 제조용 몰딩 장치를 통해 제조되는 반도체 패키지는 인쇄 회로 기판(502)에 연결 범프(508)를 이용하여 전기적으로 연결된 반도체 칩(504) 및 이를 몰딩하는 몰딩층(410)을 포함할 수 있다.
도 25는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 반도체 모듈을 개략적으로 도시한 평면도이다.
구체적으로, 반도체 모듈(1300)은 모듈 기판(1352), 모듈 기판(1352) 상에 배치된 복수개의 반도체 패키지들(1354), 모듈 기판(1352)의 한 모서리(edge)에 나란히 형성되고 반도체 패키지들(1354)과 전기적으로 각각 연결되는 모듈 접촉 단자들(1358)을 포함한다.
모듈 기판(1352)은 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)일 수 있다. 모듈 기판(1352)은 양면이 모두 사용될 수 있다. 즉, 모듈 기판(1352)의 앞면 및 뒷면에 모두 반도체 패키지들(1354)이 배치될 수 있다. 모듈 기판(1352)의 앞면에 8개의 반도체 패키지들(1354)이 배치된 것을 도시하였으나 이것은 예시적인 것이다. 반도체 모듈(1300)에는 반도체 패키지들(1354)을 컨트롤하기 위한 별도의 반도체 패키지를 더 포함할 수 있다.
반도체 패키지들(1354)은 적어도 하나가 앞서 설명한 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 것일 수 있다. 모듈 접촉 단자들(1358)은 금속으로 형성될 수 있고, 내산화성을 가질 수 있다. 모듈 접촉 단자들(1358)은 반도체 모듈(1300)의 표준 규격에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 그러므로, 도시된 모듈 접촉 단자들(1358)의 개수는 특별한 의미를 갖지 않는다.
도 26은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 카드를 보여주는 개략도이다.
구체적으로, 카드(1400)는 회로 기판(1402) 상에 배치된 컨트롤러(1410)와 메모리(1420)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1410)와 메모리(1420)는 전기적인 신호를 교환하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(1410)에서 명령을 내리면, 메모리(1420)는 데이터를 전송할 수 있다.
메모리(1420) 또는 컨트롤러(1410)에는 본 발명의 실시예들에 의한 반도체 패키지를 포함할 수 있다. 이러한 카드(1400)는 다양한 종류의 카드, 예를 들어 메모리 스틱 카드(memory stick card), 스마트 미디어 카드(smart media card; SM), 씨큐어 디지털 카드(secure digital; SD), 미니 씨큐어 디지털 카드(mini secure digital card; mini SD), 또는 멀티 미디어 카드(multi media card; MMC)일 수 있다.
도 27은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 전자 회로 기판을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이다.
구체적으로, 전자 회로 기판(1500, electronic circuit board)은 회로 기판(1525, circuit board) 상에 배치된 마이크로프로세서(1530, microprocessor), 마이크로프로세서(1530)와 통신하는 주 기억 회로(1535, main storage circuit) 및 부 기억 회로(1540, supplementary storage circuit), 마이크로프로세서(1530)로 명령을 보내는 입력 신호 처리 회로(1545, input signal processing circuit), 마이크로프로세서(1530)로부터 명령을 받는 출력 신호 처리 회로(1550, output signal processing circuit) 및 다른 회로 기판들과 전기 신호를 주고 받는 통신 신호 처리 회로(1555, communicating signal processing circuit)를 포함한다. 화살표들은 전기적 신호가 전달될 수 있는 경로를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
마이크로프로세서(1530)는 각종 전기 신호를 받아 처리 하고 처리 결과를 출력할 수 있으며, 전자 회로 기판(1500)의 다른 구성 요소들을 제어할 수 있다. 마이크로프로세서(1530)는 예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 및/또는 주 제어 장치(MCU: main control unit) 등으로 이해될 수 있다.
주 기억 회로(1535)는 마이크로프로세서(1530)가 항상 또는 빈번하게 필요로 하는 데이터 또는 프로세싱 전후의 데이터를 임시로 저장할 수 있다. 주 기억 회로(1535)는 빠른 속의 응답이 필요하므로, 반도체 메모리 칩으로 구성될 수 있다. 보다 상세하게, 주 기억 회로(1535)는 캐시(cache)로 불리는 반도체 메모리일 수도 있고, SRAM(static random access memory), DRAM(dynamic random access memory), RRAM(resistive random access memory) 및 그 응용 반도체 메모리들, 예를 들어 Utilized RAM, Ferro-electric RAM, Fast cycle RAM, Phase changeable RAM, Magnetic RAM, 기타 다른 반도체 메모리로 구성될 수 있다.
부가하여, 주 기억 회로(1535)는 휘발성/비휘발성과 관계가 없으며, 랜덤 억세스 메모리를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 주 기억 회로(1535)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지 또는 반도체 모듈을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 부 기억 회로(1540)는 대용량 기억 소자이고, 플래시 메모리 같은 비휘발성 반도체 메모리이거나 마그네틱 필드를 이용한 하드 디스크 드라이브일 수 있다. 또는 빛을 이용한 컴팩트 디스크 드라이브일 수 있다. 부 기억 회로(1540)는 주 기억 회로(1535)에 비하여, 빠른 속도를 원하지 않는 대신, 대용량의 데이터를 저장하고자 할 경우 사용될 수 있다. 부 기억 회로(1240)는 랜덤/비랜덤과 관계가 없으며, 비휘발성 기억 소자를 포함할 수 있다.
부 기억 회로(1540)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지, 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다. 입력 신호 처리 회로(1545)는 외부의 명령을 전기적 신호로 바꾸거나, 외부로부터 전달된 전기적 신호를 마이크로프로세서(1530)로 전달할 수 있다.
외부로부터 전달된 명령 또는 전기적 신호는 동작 명령일 수도 있고, 처리해야 할 전기 신호일 수도 있고, 저장해야 할 데이터일 수도 있다. 입력 신호 처리 회로(1545)는 예를 들어 키보드, 마우스, 터치 패드, 이미지 인식장치 또는 다양한 센서들로부터 전송되어 온 신호를 처리하는 단말기 신호 처리 회로(terminal signal processing circuit), 스캐너 또는 카메라의 영상 신호 입력을 처리하는 영상 신호 처리 회로(image signal processing circuit) 또는 여러 가지 센서 또는 입력 신호 인터페이스 등일 수 있다. 입력 신호 처리 회로(1545)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지, 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
출력 신호 처리 회로(1550)는 마이크로프로세서(1530)에서 처리된 전기 신호를 외부로 전송하기 위한 구성 요소일 수 있다. 예를 들어, 출력 신호 처리 회로(1550)는 그래픽 카드, 이미지 프로세서, 광학 변환기, 빔패널 카드, 또는 다양한 기능의 인터페이스 회로 등일 수 있다. 출력 신호 처리 회로(1550)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지, 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
통신 회로(1555)는 다른 전자 시스템 또는 다른 회로 기판과 전기적 신호를 입력 신호 처리 회로(1245) 또는 출력 신호 처리 회로(1250)를 통하지 않고 직접적으로 주고 받기 위한 구성 요소이다. 예를 들어, 통신 회로(1555)는 개인 컴퓨터 시스템의 모뎀, 랜카드, 또는 다양한 인터페이스 회로 등일 수 있다. 통신 회로(1555)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지, 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
도 28은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 전자 시스템을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이다.
구체적으로, 전자 시스템(1600)은, 제어부(1665, control unit), 입력부(1670, input unit), 출력부(1675, output unit), 및 저장부(1680, storage unit)를 포함하고, 통신부(1685,communication unit) 및/또는 기타 동작부(1690, operation unit)를 더 포함할 수 있다.
제어부(1665)는 전자 시스템(1600) 및 각 부분들을 총괄하여 제어할 수 있다. 제어부(1665)는 중앙처리부 또는 중앙 제어부로 이해될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 전자 회로 기판(도 48의 1500)을 포함할 수 있다. 또, 제어부(1665)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지, 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
입력부(1670)는 제어부(1665)로 전기적 명령 신호를 보낼 수 있다. 입력부(1670)는 키보드, 키패드, 마우스, 터치 패드, 스캐너 같은 이미지 인식기, 또는 다양한 입력 센서들일 수 있다. 입력부(1670)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
출력부(1675)는 제어부(1665)로부터 전기적 명령 신호를 받아 전자 시스템(1600)이 처리한 결과를 출력할 수 있다. 출력부(1675)는 모니터, 프린터, 빔 조사기, 또는 다양한 기계적 장치일 수 있다. 출력부(1675)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지, 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
저장부(1680)는 제어부(1665)가 처리할 전기적 신호 또는 처리한 전기적 신호를 임시적 또는 영구적으로 저장하기 위한 구성 요소일 수 있다. 저장부(1680)는 제어부(1665)와 물리적, 전기적으로 연결 또는 결합될 수 있다. 저장부(1680)는 반도체 메모리, 하드 디스크 같은 마그네틱 저장 장치, 컴팩트 디스크 같은 광학 저장 장치, 또는 기타 데이터 저장 기능을 갖는 서버일 수 있다. 또, 저장부(1680)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(1685)는 제어부(1665)로부터 전기적 명령 신호를 받아 다른 전자 시스템으로 전기적 신호를 보내거나 받을 수 있다. 통신부(1685)는 모뎀, 랜카드 같은 유선 송수신 장치, 와이브로 인터페이스 같은 무선 송수신 장치, 또는 적외선 포트 등일 수 있다. 또, 통신부(1685)는 본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지 또는 반도체 모듈을 포함할 수 있다.
기타 동작부(1690)는 제어부(1665)의 명령에 따라 물리적 또는 기계적인 동작을 할 수 있다. 예를 들어, 기타 동작부(1690)는 플로터, 인디케이터, 업/다운 오퍼레이터 등, 기계적인 동작을 하는 구성 요소일 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 전자 시스템(1600)은 컴퓨터, 네트웍 서버, 네트워킹 프린터 또는 스캐너, 무선 컨트롤러, 이동 통신용 단말기, 교환기, 또는 기타 프로그램된 동작을 하는 전자 소자일 수 있다.
또한, 전자 시스템(1600)은 모바일 폰(mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션(navigation), 휴대용 멀티미디어 재생기(portable multimedia player, PMP), 고상 디스크(solid state disk; SSD) 또는 가전 제품(household appliances)에 이용될 수 있다.
도 29는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함하는 전자 시스템을 보여주는 개략도이다.
구체적으로, 전자 시스템(1700)은 컨트롤러(1710), 입/출력 장치(1720), 메모리(1730) 및 인터페이스(1740)를 포함할 수 있다. 전자 시스템(1700)은 모바일 시스템 또는 정보를 전송하거나 전송받는 시스템일 수 있다. 모바일 시스템은 PDA, 휴대용 컴퓨터(portable computer), 웹 타블렛(web tablet), 무선 폰(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어(digital music player) 또는 메모리 카드(memory card)일 수 있다.
컨트롤러(1710)는 프로그램을 실행하고, 시스템(1700)을 제어하는 역할을 할 수 있다. 컨트롤러(1710)는 본 발명의 실시예에 의한 반도체 패키지를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1710)는, 예를 들어 마이크로프로세서(microprocessor), 디지털 신호 처리기(digital signal processor), 마이크로콘트롤러(microcontroller) 또는 이와 유사한 장치일 수 있다.
입/출력 장치(1720)는 전자 시스템(1700)의 데이터를 입력 또는 출력하는데 이용될 수 있다. 전자 시스템(1700)은 입/출력 장치(1720)를 이용하여 외부 장치, 예컨대 개인용 컴퓨터 또는 네트워크에 연결되어, 외부 장치와 서로 데이터를 교환할 수 있다. 입/출력 장치(1720)는, 예를 들어 키패드(keypad), 키보드(keyboard) 또는 표시장치(display)일 수 있다.
메모리(1730)는 컨트롤러(1710)의 동작을 위한 코드 및/또는 데이터를 저장하거나, 및/또는 컨트롤러(1710)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1730)는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지를 포함할 수 있다. 인터페이스(1740)는 전자 시스템(1700)과 외부의 다른 장치 사이의 데이터 전송통로일 수 있다. 컨트롤러(1710), 입/출력 장치(1720), 메모리(1730) 및 인터페이스(1740)는 버스(1750)를 통하여 서로 통신할 수 있다.
예를 들어, 이러한 전자 시스템(1700)은 모바일 폰(mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션(navigation), 휴대용 멀티미디어 재생기(portable multimedia player, PMP), 고상 디스크(solid state disk; SSD) 또는 가전 제품(household appliances)에 이용될 수 있다.
도 30은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 전자 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
구체적으로, 도 29의 전자 시스템(1700)이 모바일 폰(1800)에 적용되는 구체예를 보여주고 있다. 모바일 폰(1800)은 시스템 온 칩(1810)을 포함할 수 있다. 시스템 온 칩(1810)은 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 의한 반도체 패키지를 포함할 수 있다. 모바일 폰(1800)은 상대적으로 고성능의 메인 기능 블록을 배치할 수 있는 시스템 온 칩(1810)이 포함될 수 있는 바, 상대적으로 고성능을 가질 수 있다. 또한 시스템 온 칩(1810)이 동일 면적을 가지면서도 상대적으로 고성능을 가질 수 있기 때문에, 모바일 폰(1800)의 크기를 최소화하면서도 상대적으로 고성능을 가지도록 할 수 있다.
이상 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형, 치환 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 하부 금형, 200: 상부 금형, 300: 측부 금형, 400: 몰딩재 공급부, 500: 몰딩 대상물, 600: 공기 흡입부, 700: 공기 흡입부

Claims (20)

  1. 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold);
    상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold); 및
    상기 하부 금형 및 상부 금형의 일측에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold)을 포함하되,
    상기 하부 금형과 상기 상부 금형과의 사이에는 몰딩재가 흘러 주입될 수 있는 캐비티(cavity)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몰딩 대상물은, 인쇄 회로 기판 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들 또는 캐리어 기판 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하부 금형의 중앙 부분 또는 상기 상부 금형의 중앙 부분에는 상기 몰딩재를 공급할 수 있는 몰딩재 공급부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 측부 금형은 상기 하부 금형 및 상부 금형의 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 측부 금형은 상기 하부 금형 및 상부 금형의 둘레에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 측부 금형은 측부 금형 바디를 포함하고, 상기 공기 벤트홀들은 상기 측부 금형 바디에 상기 몰딩재의 흐름 방향과 수직한 방향으로 일정한 간격 및 동일한 크기로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 측부 금형의 공기 벤트홀들에는 각각 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공기 벤트 조절 부재는 상기 공기 벤트홀에 끼워질 수 있는 공기 벤트 조절 바디와, 상기 공기 벤트 조절 바디 내에 설치된 서브 공기 벤트홀을 포함하고,
    상기 공기 벤트 조절 바디들에 설치된 서브 공기 벤트홀들의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 서브 공기 벤트홀은 원형, 타원형 또는 계란형(oval)인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 공기 벤트홀은 내벽이 경사진 챔퍼부를 구비하고, 상기 공기 벤트 조절 바디는 상기 공기 벤트홀에 끼워지는 원통형 바디와, 상기 챔퍼부에 끼워지는 탭형 바디로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 원통형 바디의 둘레에는 상기 공기 벤트홀과의 체결을 위한 로킹 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  12. 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold);
    상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold);
    상기 하부 금형 및 상부 금형과의 사이의 캐비티(cavity)에 몰딩재를 흘려 공급할 수 있는 몰딩재 공급부;
    상기 하부 금형 및 상부 금형의 일측에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold); 및
    상기 측부 금형의 상기 공기 벤트홀들과 연결된 공기 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 공기 흡입부는 상기 공기 벤트홀들과 연결된 배기 배관 및 상기 배기 배관에 연결된 진공압 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 측부 금형의 공기 벤트홀들에는 각각 탈착 가능한 공기 벤트 조절 부재가 설치되어 있고, 상기 공기 벤트 조절 부재들에는 각각 서로 다른 크기를 갖는 서브 공기 벤트홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  15. 인쇄 회로 기판 또는 웨이퍼 상에 위치하는 복수개의 반도체 칩들을 포함하는 몰딩 대상물이 안착될 수 있는 하부 금형(bottom mold);
    상기 몰딩 대상물이 안착된 상기 하부 금형 상에 위치하는 상부 금형(top mold);
    상기 하부 금형의 중앙 부분 또는 상기 상부 금형의 중앙 부분에 설치되고 상기 하부 금형 및 상부 금형과의 사이의 캐비티(cavity)에 몰딩재를 흘려 공급할 수 있는 몰딩재 공급부;
    상기 하부 금형 및 상부 금형의 양측 또는 둘레에 위치하고 복수개의 공기 벤트홀들을 갖는 측부 금형(side mold);
    상기 측부 금형의 상기 공기 벤트홀들과 배기 배관을 통하여 연결된 공기 흡입부;
    상기 측부 금형의 상기 공기 벤트홀들에 연결된 상기 배기 배관에 설치된 공기 저장부; 및
    상기 공기 저장부의 전단 또는 후단의 상기 배기 배관에 설치된 탈착 가능한 추가 공기 벤트 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 배기 배관에는 공기 흐름 속도를 센싱하는 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 추가 공기 벤트 조절 부재에는 상기 배기 배관의 공기 흐름을 조절할 수 있는 추가 서브 공기 벤트홀이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치.
  18. 측부 금형의 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계;
    상기 측부 금형의 공기 벤트홀들 각각에 공기 벤트 조절 부재를 삽입하는 단계;
    하부 금형에 몰딩 대상물을 안착하는 단계;
    상기 몰딩 대상물이 안착된 하부 금형에 상부 금형 및 측부 금형을 밀착하는 단계;
    상기 몰딩 대상물을 몰딩재를 몰딩하는 단계; 및
    상기 하부 금형, 상부 금형 및 측부 금형을 분리하여 상기 몰딩 대상물에 몰딩층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰딩 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 공기 벤트 조절 부재는 서브 공기 벤트홀을 구비하고, 상기 공기 벤트홀들 각각에 공기 벤트 조절 부재를 삽입하는 단계는,
    상기 몰딩재의 흐름 균일도의 평가 결과에 따라 상기 공기 벤트홀들 각각에 서로 다른 크기의 서브 공기 벤트홀을 갖는 상기 공기 벤트 조절 부재를 삽입하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰딩 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 공기 벤트홀들에 따른 몰딩재의 흐름 균일도를 평가하는 단계는, 시뮬레이션을 통해 상기 몰딩재의 물성, 상기 공기 벤트홀들의 직경 또는 상기 몰딩 대상물에 대한 상기 공기 벤트홀들의 배치 관계에 따라 흐름 균일도를 평가하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 몰딩 방법.
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