KR930002753Y1

KR930002753Y1 - 몰드다이의 캐비티 구조

Info

Publication number: KR930002753Y1
Application number: KR2019910003520U
Authority: KR
Inventors: 노길섭
Original assignee: 현대전자산업 주식회사; 정몽헌
Priority date: 1991-03-18
Filing date: 1991-03-18
Publication date: 1993-05-21
Also published as: KR920017859U

Abstract

내용 없음.

Description

몰드다이의 캐비티 구조

제1도는 몰드다이중 하형다이의 개략적인 사시도.

제2도는 제1도의 A-A선을 따라 절취한 상태의 부분단면도.

제3a도는 기존캐비티내의 몰딩컴파운드의 흐름을 도시한 단면도, 제3b도는 본 고안에 따른 캐비티 내부를 도시한 상세단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하형다이 3 : 캐비티 블록

3A : 캐비티 블록 4 및 14 : 캐비티

5 : 게이트 6 : 에어벤트

본 고안은 반도체 제조용 몰드다이의 캐비티에 관한 것으로서, 특히 그표면을 불규칙하게 가공하여 몰딩컴파운드내의 잔류공기에 의한 패키이지의 불량을 감소시킬 수 있도록 구성한 캐비티 구조에 관한 것이다.

반도체 제조공정에서 사용되고 있는 몰드다이는 와이어 본딩된 리드프레임을 성형(Encapsulation)하기 위한 장치로서, 크게 상형다이와 하형다이로 구분된다.

상세히 설명하면, 제1도는 몰드다이중 하형다이의 사시도로서, 상형다이도 제1도와 동일한 구성으로 되어있으므로 하형다이만 예를들어 설명한다.

하형다이(1)는 센터블록(2)을 중심으로 다수의 캐비티블록(3)이 구성되며, 각 캐비티 블록(3)에는 1개의 패캐이지가 성형되는 캐비티(4-1, 4-2, …… 4-n)가 다수개 형성된다.

플런저(Plunger : 도시되지 않음)에 의하여 가압된 몰딩컴파운드는 센터블록(2)의 중앙부에 구성된 몰딩컴파운드 주입부(1A) 및 센터블록런너(2A)를 통하여 각캐비티 블록(3)에 구성된 캐비티 블록런너(3A)로 주입된다.

계속적으로, 캐비티 블록런너(3A)로 유입된 몰딩 컴파운드는 캐비티 블록 런너(3A)에서 각 캐비티(4-1, 4-2, …… 4-n)내로 분기되는 게이트를 통하여 각 캐비티(4-1, 4-2, …… 4-n)내로 주입된다.

따라서, 각 캐비티 블록(3)상에 안착되어진 리드프레임은 캐비티(4-1, 4-2, …… 4-n)내에서 경화되는 몰딩 컴파운드에 의하여 개개의 패캐이지로 성형된다. (리드프레임은 상형과 하형다이간에 압착된 상태로서, 상, 하형 캐비티의 형상과 동일형상으로 성형된다).

일반적으로, 캐비티블록(3)에 구성되는 각 캐비티(4-1, 4-2, …… 4-n)는 그 내부 표면이 전체적으로 균일하게 가공되어 몰딩컴파운드의 유입이 원활하게 이루어진다.

제2도는 제1도의 A-A선을 따라 절취한 상태의 일부단면도로서, 편의상 상형 캐비티 블록과 하형캐비티 블록이 서로 가압된 상태를 도시하였다.

가압된 몰딩 컴파운드는 캐비티 블록 런너(3A), 게이트(5)를 걸쳐 각 캐비티(4, 상형형 캐비티)내로 주입되며, 이때 캐비티(4)내의 공기는 게이트(5) 반대편에 구성된 에어벤트(6)를 통하여 외부로 배출된다.

그런, 각캐비티(4)내로 유입되는 몰딩컴파운드는 그 내부에 공기를 함유하고 있으며, 공기를 함유한 상태로 경화되는 경우 기공(Void) 및 기포(Bubble)가 발생되어 패캐이지 기능에 심각한 영향을 끼치게 된다.

따라서, 몰딩컴파운드가 경화되기전에 내부에 함유된 공기를 에어벤트(6)를 통하여 배출시켜야 한다.

일반적인 캐비티(4)내부표면은 균일한 가공상태(Shinny Type)를 이루고 있어 유입되는 몰딩컴파운드는 층류흐름(Laminar Flow)이 되어 함유공기가 에어밴트(6)쪽으로 빠져나가지 못하게 된다.

상세히 설명하면, 제1a도의 캐비티 블록 런너(3A), 게이트(5) 및 캐비티(4)내부로 유동하는 몰딩컴파운드의 흐름에 따른 레이놀드수(Reynold number)를 산출하면 베르누이 정리에 의하여

g(중력가속도)와 p(몰딩컴파운드의 밀도)는 일정하며, 상기식에 연속방정식 SaVa=SbVb=ScVc(S : 단면적, V : 속도)를 비교대입하면, Sc＞Sa＞Sb이면, Vb＞Va＞Vc이고 Pc＞Pa＞Pb가 된다.

여기서 각부분의 레이놀드수를(여기서 P : 몰딩컴파운드 가압력 V : 평균유속, D : 게이트, 런너, 또는 캐비티 직경(단면적), μ : 점성계수)을 통하여 각부분의 조건에 맞추어 산출할 경우 게이트(5)부분에서의 레이놀드 수는 2000~3000으로 계산되어 몰딩컴파운드는 난류(Turbulent)흐름이 되며, 캐비티(4)내부에서의 레일놀드수는 0~2000으로 산출되어 층류흐름(Laminar Flow)이 된다.

층류흐름 상태로 각캐비티(4)내로 유입되는 몰딩 컴파운드는 그 내부에 함유된 공기를 게이트(5) 맞은편에 구성된 에어벤트(5)로 배출되지 못하게 된다.

따라서 공기가 포함되어 있는 상태로 몰딩컴파운드가 캐비티내에서 경화되어 패캐이지화될 경우 패캐이지 내부에 기포나 기공이 잔류하게 되어 제품 기능상 많은 영향을 미치게 된다.

본 고안은 이와같이 캐비티 표면상태에서 의하여 발생될 수 있는 문제점을 제거하기 위한 것으로서, 몰딩컴파운드의 층류흐름을 강제적으로 난류로 변형시켜 그 내부에 잔류하는 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성한 캐비티 구조를 제공하는데 그 목적이 있다. 이하, 본 고안은 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명된다.

제1도는 몰드다이중 하형다이의 사시도, 제2도는 제1도의 A-A선을 따라 절취한 상태의 부분 단면도로서, 명세서 서두에서 설명하였기에 중복설명은 생략한다.

제3a도는 기존캐비티내의 몰딩 컴파운드 흐름을 도시한 단면도로서, 균일한 표면을 갖는 캐비티(4)내부에서 충류상태로 유동하는 몰딩컴파운드의 흐름을 도시한 상태도로서, 전술한 바와같이 층류흐름으로 유동하는 몰딩 컴파운드내의 공기는 캐비티(4) 일측단에 구성된 에어벤트(제2도의 6)로 빠져나가지 못하고 경화되는 몰딩컴파운드의 내부에 잔류하여 성형후 기포 또는 기공상태로 존재하게 된다.

제3b도는 본 고안에 따른 캐비티내부를 도시한 상세단면도로서, 편의상 게이트와 에어벤트는 도시하지 않았다. (물론, 캐비티 블록런너와 게이트, 에어벤트는 제3a도와 동일한 형태로 구성됨)

캐비티(상형과 하형다이에 구성한 각 캐비티가 서로 가압된 상태로 이루어짐)내부의 전표면을 울퉁불퉁하게 거친상태(Matte type)로 처리한 것이 본 고안의 특징이다.

균일하게 제작된 캐비티 내부를 방전가공 또는 모래(Sanding)를 이용하여 표면을 거칠게 재가공함으로서 제3b도에 도시된 바와같은 캐비티(14)표면이 이루어진다.

이와같은 표면을 갖는 캐비티 내부로 몰딩 컴파운드가 유동할때 난류흐름으로 게이트를 통과한 몰딩컴파운드는 캐비티내의 거친표면으로 인하여 난류흐름이 강제적으로 지속되며, 따라서 몰딩컴파운드내의 공기는 몰딩컴파운드의 난류흐름에 따라 그 움직임에 변화가 발생되어 게이트 맞은편의 에어벤트를 통하여 용이하게 외부로 배출된다.

이상과 같은 구조를 갖는 본고안은 몰딩컴파운드를 강제적으로 난류흐름으로 지속시킴으로서 몰딩컴파운드내의 공기를 외부로 강제적으로 배출시킴으로서 성형공정후 패캐이지가 균일한 상태를 유지하게 되어 기포 및 기공에 따른 불양을 감소시키게 되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims

상형다이와 하형다이의 각캐비티 블록에 구성된 다수이 캐비티에 있어서, 각캐비티(14)의 표면을 거칠게 구성하여 게이트를 통하여 그내부로 유입되는 몰딩컴파운드를 강제적으로 난류흐름으로 유지시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 몰드다이의 캐비티구조.