KR950009260Y1 - 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임 - Google Patents

반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임
제1도 내지 제3도는 종래 몰드금형 캐비티 세정용 리드프레임의 여러 실시예를 보인 평면도로서, 제1도는 종래 제품제조용 리드프레임을 금형 캐비티 세정용 리드프레임으로 사용한 제1예시도.
제2도 및 제3도는 종래 종이, 알루미늄 및 스테인레스 등의 재질로 형성한 금형 캐비티 세정용 리드프레임의 제 2, 제3예시도.
제4도 내지 제7도는 본 고안 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임을 설명하기 위한 도면으로서, 제4도는 본 고안에 의한 캐비티 세정용 리드프레임의 구조를 보인 평면도.
제5도는 동상의 리드프레임에 정화용 수지가 충진된 상태를 보인 단면도.
제6도는 본 고안에 의한 캐비티 세정용 리드프레임의 반복사용 원리를 보인 사시도.
제7도는 본 고안 캐비티 세정용 리드프레임을 이용하여 캐비티 세정작업을 행함에 있어서, 금형 캐비티내의 정화용 수지 흐름상태를 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 프레임 몸체 12 : 몰드다이 장착홀
13 : 정화용 수지 유동 및 분리홀 20 : 몰드 금형
20a, 20b : 상, 하부 캐비티 21 : 정화용 수지
본 고안은 반영구적으로 수회에 걸쳐 반복사용할 수 있게 한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티(Cavity) 세정(Cleaning) 전용 리드프레임(Lead frame)에 관한 것으로, 특히 제조비용 절감 및 금형손상 등의 위험을 배제하고, 여러 금형들에 공용할 수 있도록 한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지(Package)를 제조함에 있어서는, 와이어 본딩(Wire Bonding)된 반도체 칩(chip)과 리드프레임의 인너 리드(Inner lead)를 포함하는 일정면적을 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 등과 같은 몰드수지를 이용하여 밀폐시킴으로써 패키지 몸체(Body)를 형성하는 몰딩공정(Molding process)을 수행하게 되는테, 이러한 몰딩공정은 트랜스퍼 몰드 다이를 이용, 연속적으로 행하게 된다.
이와 같은 몰딩공정을 행함에 있어서는, 상, 하 몰드 금형의 캐비티를 정기적으로 세정함으로써 캐비티에 발생된 이물질들을 제거하여 성형불량을 방지하고, 제품의 품질을 보다 높이기 위한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정작업을 중간중간에 행하게 된다.
상기와 같은 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정작업은 상, 하 몰드 금형 사이에 캐비티 세정용 리드프레임을 이송시켜 장작하고, 강력한 접착력을 갖는 별도의 정화용 수지를 주입, 충진시킴으로서 상기 정화용 수지의 접착력에 의해 캐비티내의 이물질들이 수지의 표면에 달라붙게 되는 것에 의하여 캐비티 세정작업을 행하는 방법을 택하고 있다.
여기서, 상기 캐비티 세정용 리드프레임으로 종래에는 별도의 캐비티 세정전용 리드프레임 없이, 제1도에 도시한 바와 같은 고가의 제품제조용 리드프레임이 그대로 사용되거나, 또는 원가절감 목적으로 제조된 제2도및 제3도에 도시한 바와 같은 종이, 알루미늄 및 스테인레스 재질로 형성된 리드없는 형태의 프레임이 사용되어 왔다.
부연하면, 종래에는 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정작업을 행함에 있어서, 상, 하 몰드 금형(도시되지 않음)의 사이에 제1도, 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같은, 제품제조용 리드프레임 및 별도제작에 의해 형성된 캐비티 세정용 리드프레임(1)(1')(1'')을 이송시켜 장착하고, 별도의 정화용 수지(2)를 주입 충진시키는 것에 의하여 몰드 금형의 캐비티 세정작업을 행하여 왔다.
도면중 미설명 부호 3, 3' 및 3''는 인텍스홀, 4' 및 4''는 몰드 다이의 캐비티 면적에 해당되는 사각홀을 보인 것이다.
한편, 제2도와 제3도에 도시한 종래 캐비티 세정용 리드프레임은 종이 및 알루미늄 등의 재질을 이용하여 원가절감 목적으로 형성한 것으로, 전자(제2도에 도시한 리드프레임)는 제1도에 도시한 제품제조용 리드프레임과 동일크기로 제작된 것이고, 후자(제3도에 도시한 리드프레임)는 몰드 금형의 전면에 사용가능하도록 일체형태로 제작된 것이다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 여러 형태의 캐비티 세정용 리드프레임은 제1도와 같은 제품제조용 리드프레임을 그대로 캐비티 세정용 리드프레임으로 사용한 경우에 있어서는 고가의 제품제조용 리드프레임을 1회 사용한 후 폐기처리해야 하는 등, 반복사용이 불가능하여 비용상승이 불가피하게 되고, 이종(異種) 금형에 사용이 불가능하다는 단점이 있었다.
또한, 제2도 및 제3도에 도시한 종래 캐비티 세정용 리드프레임에 있어서는, 저가의 종이 및 알루미늄 등으로 제조함으로써 비용절감에는 효과가 있다하나 2회 이상 사용시 프레임(1')(1'')의 원형이 파괴되기 쉬워 실질적으로 재사용이 불가능하게 되고, 이 경우 예컨대, 재사용시 1회사용 후 프레임(1')(1'')에 부착되어 있던 정화용 수지의 잔존물이 2회사용시 금형에 손상을 주게 되며, 이 역시 이종 금형에 사용할 수 없다는 단점이 있었다.
이를 감안하여 안출한 본 고안의 주목적은 반영구적으로 반복사용을 가능하게 함으로써 제조비용 절감을 도모한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임을 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은 하나의 캐비티 세정용 리드프레임으로 크기가 다른 여러 종류의 금형에 공용할 수있게 한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임을 재공함에 있다.
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 저가이며 일정 이상의 내구력을 갖는 금속재질로 형성된 프레임 몸체의 양측변부에 다수개의 몰드 다이 장착홀이 형성되고, 상기 프레임 몸체의 내부에는 몰드 다이의 상, 하부 캐비티에 충진되는 정화용 수지를 연결함과 아울러 성형후 상, 하부의 정화용 수지를 분리시키기 위한 수쌍의 정화용 수지 유동 및 분리홀이 소정간격으로 형성되어 구성됨을 특정으로 하는 반도체 패키지 성형용금형의 캐비티 세정용 리드프레임이 제공된다.
상기 프레임 몸체는 제품제조용 리드프레임의 외곽크기와 동일한 크기 및 여러 스펙의 제품제조용 리드프레임중 가장 큰 두께를 갖는 제품제조용 리드프레임의 두께와 동일한 두께로 형성되고, 몰드 금형과의 열팽창계수 차이를 보상할 수 있도록 소정의 공차를 가지고 형성된다.
상기 프레임 몸체의 재질은 구리(Cu)계 합금, 니켈(Ni)계 합금 밋 스테인레스 중에서 선택된다.
상기 몰드 다이 장착홀은 스펙이 다른 여러 종류의 몰드 다이에 공용할 수 있도록 각기 다른 피치로 배열된 물드 다이 장작홀 군의 조합으로 이루어진다.
이와 같이 된 본 고안에 의한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임은 저가의 금속재질로 형성되고, 수회에 걸쳐 반복사용이 가능하게 되므로 제조비용절감의 효과를 기대할 수 있고, 종래 종이, 알루미늄, 스테인레스 등의 재질로 형성한 리드프레임과는 달리 이물질 부착 및 구겨짐 등이 발생하지 않게 되므로 금형손상 등의 위험이 없으며, 스펙이 다른 여러 종류의 몰드 다이에 공용할 수 있다는 등의 효과가 있다.
또한, 외관에서 제품제조용 리드프레임과 확연히 구별되므로 종래 제품과 동일한 리드프레임을 사용할 경우 발생될 수 있는 제품과의 혼입을 방지할 수 있다는 등의 효과가 있다.
이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임을 첨부도면에 도시한 실시예를 따라서 보다 상세히 설명한다.
제4도는 본 고안에 의한 캐비티 세정용 리드프레임의 구조를 보인 평면도이고, 제5도는 동상의 리드프레임에 정화용 수지가 충진되어 성형된 상태를 보인 단면도이며, 제6도 및 제7도는 본 고안 캐비티 세정용 리드프레임의 반복사용원리를 보인 사시도 및 세정작업시 금형 캐비티내의 정화용 수지 유동상태를 보인 단면도로서 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임은 소정크기의 금속재질로 형성된 프레임 몸체(11)의 양측 가장자리를 따라 위치고정 및 장착을 위한 다수개의 몰드 다이 장착홀(12)이 천공되어 배열되고, 상기 프레임 몸체(11)의 내부에는 몰드 다이(20 : 제7도에 도시)의 상,하부 캐비티(20a)(20b)에 충진되는 정화용 수지(21)를 연결함과 아울러 몰딩후 프레임 몸체(11)의 상, 하부에 성형된 정화용 수지(21a)(21b)를 분리시키기 위한 수쌍의 정화용 수지 유동 및 분리홀(13)이 형성되어, 반영구적으로 반복사용할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 프레임 몸체(11)의 재질은 저가이며 일정이상의 내구력을 갖는 금속재질, 예컨대 구리(Cu)계 합금, 니켈(Ni)계 합금 및 스테인레스 중에서 선택된다.
또한 상기 프레임 몸체(11)의 크기는 일반적인 제품제조용 리드프레임(제1도 참조)의 외곽크기와 동일한 크기 및 여러 스펙의 제품제조용 리드프레임중 가장 큰 두께를 갖는 제품제조용 리드프레임의 두께와 동일한두께로 형성되는데, 이는 본 고안 캐비티 세정용 리드프레임을 여러 종류의 각기 다른 스펙을 갖는 금형에 공용함에 있어서 상, 하 금형의 손상을 방지하기 위함이다. 즉, 예를 들어 캐비티 세정용 리드프레임의 두께가 제품제조용 리드프레임의 두께보다 작을 경우 캐비티 세정작업을 행함에 있어서, 상,하부 금형(20)이 맞닿아 금형표면이 손상을 입게 되는 바, 캐비티 세정용 리드프레임의 두께를 일반적으로 사용되고 있는 제품제조용 리드프레임 중 가장 큰 두께를 갖는 리드프레임의 두께와 동일하게 함으로써 상기한 바와 같은 금형의 손상등을 방지하기 위함이다.
이때, 상기 프레임 몸체(11)를 형성함에 있어서는 예열온도(175°±10°)에 의한 열팽창을 고려하여 몰드 금형(20)과의 열팽창계수 차이를 보상할 수 있도록 소정의 공차를 두고 형성함이 바람직하다.
이는 열팽창계수로 인한 프레임의 팽창으로 미스어라인, 금형의 손상 및 파손을 방지하기 위함이다.
또한, 상기 프레임 몸체(11)의 양측변부에 천공되어 있는 다수개의 몰드 다이 장착홀(12)은 본 고안 캐비티세정용 리드프레임을 스펙이 다른 여리 종류의 몰드 금형에 공용할 수 있도록 각기 다른 피치로 배열된 여러 몰드 다이 장착홀 군으로 이루어지는데, 예를 들면, 일정 피치를 갖는 금형에 적용할 수 있도록 배열된 제1몰드다이 장착홀 군과, 상기 일정 피치보다 좀 더 큰, 또는 좀 더 작은 피치를 갖는 금형에 적용할 수 있도록 배열된 제2 및 제3몰드 다이 장착홀 군의 조합으로 천공되어 배열된다. 즉, 한 종류의 캐비티 세정용 리드프레임으로 패키지 형상에 상관없이 여러 종류의 금형에 공용할 수 있는 것이다.
또한, 상기 정화용 수지 유동 및 분리홀(13)은 정화용 수지(21) 충진시 금형(20)의 상,하부 캐비티(20a)(20b)로 수지가 용이하게 흘러들게 하고, 프레임 몸체(11)의 상, 하부에 성형된 정화용 수지(21a) (21b)를 연결시킴으로써 정화용 수지(21)와, 금형의 캐비티(20a)(20b)를 분리시킴과 아울러 1회 세정작업 후 프레임 몸체(11)의 상, 하부에 성형된 정화용 수지(21a)(21b)를 분리시켜 세정용 리드프레임을 반복하여 사용할 목적으로 형성하는 것으로, 정화용 수지(21)가 용이하게 흘러들고, 성형후 용이하게 분리되도록 작게 형성함이 바람직하다.
도면에는 그 지름이 약 1mm정도로 형성된 것이 도시되어 있으나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니며, 정화용수지(21)가 금형의 상, 하 캐비티(20a) (20b)로 용이하게 흘러들고. 성형후 수지분리시 약간의 힘을 가하면 분리되는 정도의 크기면 어떠하여도 무방하다.
제7도중 미설명 부호 22는 몰드 로케이션 핀, 23은 수지 주입구(Gate), 24는 슬릿공을 각각 보인 것이고, 도시한 화살표는 정화용 수지의 유동방향을 보인 것이다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 고안 캐비티 세정용 리드프레임을 이용한 금형의 캐비티 세정작업을 살펴본다.
먼저, 제4도와 같은 캐비티 세정용 리드프레임을 자동성형 및 수동성형 금형(20)의 로케이션 핀(22)에 자동 또는 수동으로 장착시키고, 정화용 수지(21)를 금형(20)내 포트(도시되지 않음)에 삽입하여 상, 하 금형(20)을 고압으로 클램핑(clamping)시킨 후 플런저(plunger : 도시되지 않음)에 고압을 가해 정화용 수지(21)를 금형(20)의 게이트(23)를 통해 캐비티(20a)(20b)내로 주입시킨다.
이와 같이 주입되는 정화용 수지(21)는 세정용 리드프레임의 정화용 수지 유동 및 분리홀(13)들을 통해 상, 하 캐비티(20a)(20b)내로 충진되고, 세정작업이 시작된다.
이후, 정화용 수지(21)의 세정 및 경화반응이 완료되면, 클램핑되어 있던 상, 하 금형이 열리게 되고, 리드프레임은 취출된다.
이와 같은 상태가 제5도에 도시되어 있는 바, 이에 도시한 바와 같이, 세정용 리드프레임 몸체(11)의 상, 하부에는 정화용 수지 유동 및 분리홀(13)을 매개로 성형완료된 상, 하 정화용 수지(21a)(21b)가 연결되어 있게 되는데, 이때 제6도의 F와 같은 방향으로 약간의 힘을 가하게 되면, 프레임 몸체(11)와 그의 상, 하부에 성형된 정화용 수지(21a)(21b)가 분리되어 다음 회차의 금형 세정에 재사용할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기한 바와 같이, 소정의 힘(F)을 가하여 세정용 리드프레임과 상, 하 정화용 수지(21a) (21b)를 분리시키는 작업에서 정화용 수지 유동 및 분리홀(13) 내에 정화용 수지가 잔존하게 되는데, 이는 다음 회차의 세정작업중 새로이 충진되는 정화용 수지의 유동 압력에 의해 이탈되어지므로 세정후 임의로 제거할 필요가 없다.
상기한 바와 같은 과정으로 금형의 캐비티 세정작업을 하게 되는데, 하나의 리드프레임으로 여러번에 걸쳐 반복하여 세정작업을 할 수 있고, 몰드 다이 장착홀(12)을 이용하여 패키지 형상에 상관없이 여러 종류의 금형에 공용할 수 있는 것이다.
이러한 본 고안의 캐비티 세정용 리드프레임을 실제적용한 결과, 한 리드프레임에 8유니트인 SOJ형 및 DIP형과, 한 프레임에 10유니트인 ZlP형의 금형에 공용토록 설계된 한종류, 한장의 세정용 리드프레임으로 14회까지 반복사용이 가능함을 알 수 있었다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임은 저가의 금속재질로 형성함으로써 수회에 걸쳐 반복사용이 가능하게 되므로 제조비용 절감의 효과를 기대할수 있고, 종래 종이, 알루미늄, 스테인레스 등의 재질로 형성한 리드프레임과는 달리 이물질 부착 및 구겨짐등이 발생하지 않게 되므로 금형손상 등의 위험이 없으며, 스펙이 다른 여러 종류의 몰드 금형에 공용할 수 있다는 등의 효과가 있다.
또한, 외관에서 제품제조용 리드프레임과 확연히 구별되므로 종래 제품과 동일한 리드프레임을 사용할 경우 발생될 수 있는 제품과의 혼입을 방지할 수 있다는 등의 효과도 있다.

Claims (4)

  1. 소정크기의 금속재질로 형성된 프레임 몸체(11)양측 가장자리를 따라 위치고정 및 장착을 위한 다수개의 몰드 다이 장착홀(12)이 천공되어 배열되고, 상기 프레임 몸체(11)의 내부에는 몰드 금형(20)의 상, 하부 캐비티(20a)(20b)에 충진되는 정화용 수지(21)를 연결함과 아울러 몰딩후 프레임 몸체(11)의 상,하부에 성형된 정화용 수지(21a)(21b)를 분리시키기 위한 수쌍의 정화용 수지 유동 및 분리홀(13)이 소정간격으로 형성되어, 반영구적으로 반복사용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임 몸체(11)의 재질은 저가이며 일정 이상의 내구력을 갖는 구리(Cu)계 합금, 니켈(Ni)계 합금 및 스테인레스 중에서 선택됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임 몸체(11)는 일반적인 제품제조용 리드프레임의 외곽크기와 동일한 크기 및 여러 스펙의 제품제조용 리드프레임중 가장 큰 두께를 갖는 리드프레임의 두께와 동일한 두께로 형성됨과 아울러, 예열온도에 의한 열팽창을 고려하여 몰드 금형(20)과의 열팽창계수 차이를 보상할 수 있도록 소정의 공차를 두고 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임.
  4. 제1항에 있어서, 상기 몰드 다이 장착홀(12)은 스펙이 다른 여러 종류의 몰드 금형에 공용할 수 있도록 각기 다른 피치로 배열된 여러 몰드 다이 장착홀 군의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 성형용 금형의 캐비티 세정용 리드프레임.
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