KR950012857B1 - 1-포트(pot)형 반도체 플래스틱 몰딩(plastic molding) 장치 - Google Patents

1-포트(pot)형 반도체 플래스틱 몰딩(plastic molding) 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

1-포트(POT)형 반도체 플래스틱 몰딩(PLASTIC MOLDING) 장치
제 1 도는 종래의 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치의 개략도로서, (a)는 평면도이며, (b)는 런너, 게이트와 캐비티의 측면도이며, (c)는 몰딩의 충전 과정도.
제 2 도는 본 발명에 의한 1-포트형 플래스틱 몰딩 장치의 개략적인 평면도.
본 발명은 반도체 플래스틱 몰딩 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 반도체 칩의 플래스틱 패키지(PACKAGE) 제조 공정 중 몰딩 공정에서 에폭시 몰딩 컴파운드(EPOXY MOLDING COMPOUND 함)의 동시동속(同時同速)의 경화(硬化)를 유도하기 위한 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치에 관한 것이다.
반도체 플래스틱 패키지 제조 공정 중 몰딩 공정에서 사용되는 종래의 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩장치는 제 1 도에 도시된 바와같이 열 경화성 합성 수지인 원통형의 EMC(EPOXY MOLDING COMPOUND) 정제(TABLET)가 투입되어 가압(加歷) 처리되는 원통형의 포트(1)와, 상기 포트(1)로부터 액체상태로 용융된 EMC(8)가 분기되어 흘러나가는 주요 통로인 복수개의 런너(RUNNER ; 2)와, 상기 런너(2)를 통하여 흐르는 EMC(8)의 진행방향으로부터 좌우 양방향으로 대칭적으로 형성되어 있는 복수쌍의 캐비티(CAVITY ; 3)와, 그리고 상기 런너(2)와 캐비티(3)를 연결하여, 런너(2)로부터 EMC(8)가 캐비티(3) 내부로 흘러들어가는 통로가 되는 게이트(GATE ; 4)로 구성되어 있다.
상기 게이트(4)는 또한 런너(2)에 접속되는 부분인 런너 접속부(5)와, 이에 연결되어 소정의 각도를 가지고 형성되어 있는 부분인 앵글부(ANGLE UNIT ; 6)와, 이에 연결되며 상기 캐비티(3)에 접속되는 부분인 플랫 서어피스부(FLAT SURFACE UNIT 또는 GATE STRAIGHT UNIT라 하며 이하 플랫 서어피스부로 지칭함 ; 7)로 삼분(三分)되어 구성된다.
여기에서 상기 게이트(4)에 앵글을 형성하는 주요 목적은, 상기 EMC(8)가 금형인 캐비티(3) 내부로 충전(充塡)될 때, 만약 앵글이 없다면 EMC(8)의 흐름은 하부 캐비티로부터 상부 캐비티로 점차적으로 충전되기 시작하며, 충전 완료후에 경화가 이루어질 때에는 캐비티의 상부와 하부의 경화차이가 발생되어 품질의 전하를 가져오게 되므로, 이를 방지하기 위하여 하부 게이트에 앵글을 형성시켜 게이트(4)에 유입되어 흐르는 EMC(8)에 두개의 흐름을 주게 된다.
즉, 수평한 상부 게이트면을 따라 흐르는 EMC(8)는 하부 캐비티를 적시게 되며, 앵글이 형성된 하부 게이트면을 따라 흐르는 EMC(8)는 앵글에 의하여 치솟아 올라 상부 캐비티를 적시게 된다. 그리하여 이 두개의 흐름에 의하여 캐비티 상부와 하부의 경화차이를 방지하게 된다.
그리고 상기 런너(2)와 캐비티(3)의 개수는 금형 설계에 따라 틀리지만, 통상적으로 런너(2)가 4∼8개 마련되며, 캐비티(3)가 런너(2)의 좌우를 한쌍으로 하면, 적게는 4쌍에서 많게는 12쌍까지 사용되고 있다.
이와같은 구성을 가지는 종래의 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치의 동작은 다음과 같다.
먼저 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치를 상기 원통형의 EMC 정제가 액체상태가 용융될 수 있도록 고온(약 175±5℃)으로 설정시켜 놓으며, 아울러 EMC도 미리 예열을 시켜 놓는다. 여기에서, 상기 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치의 캐비티(3) 내부에는 리드 프레임(LEAD FRAME)과 반도체 칩(CHIP)사이의 와이어 본딩(WIRE BONDING)이 완료된 반제품이 이미 내장되어 있다. 그리고 준비된 소정의 무게와 직경을 갖는, 예열된 원통형의 EMC 정제를 상기 원통형의 포트(1) 속으로 삽입시킨 후, 압력을 가한다.
이와같은 고온과 가압(加歷) 처리하에서, 용융된 액체상태의 EMC(8)가 포트(1)로부터 흘러 나와 상기 런너(2)를 통하여 흐르게 되며, 이러한 유동적인 EMC(8)는 그 진행방향의 좌우 양방향에 대칭적으로 마련된 복수쌍의 캐비티(3) 내부로 상기 게이트(4)를 통하여 흘러 들어가게 된다.
그리하여 그 내부에 내장되어 있는 와이어 본딩된 반제품의 반도체를 상기 캐비티(3)의 금형에 따라서 충전시키게 되며, 충전이 완료되면 이후 반도체 플래스틱 몰딩 장치를 소정시간(약 3분, 통상적으로 EMC의 경화 시간은 약 25초임) 동안 방치시킴으로서, 상기 액체상태의 EMC(8)을 경화시켜 고체상태로 바꾸어 최종적인 반도체 패키지가 완성되는 것이다.
그러나 이상에서와 같은 종래의 1-포트형 반도체 플래스틱몰딩 장치는, 상기 액체상태의 EMC(8)가 각각의 캐비티(3) 내부로 유입되어 충전될 때, 각 캐비티(3)별로 그 충전되는 속도가 서로 다르기 때문에, 포트(1)에서부터 멀리 떨어진 캐비티(3)에는 종종 불완전한 충전이 발생되는 불량과, 또는 경화되는 상태에서 충전이 이루어져 캐비티(3) 내부의 본딩된 와이어를 밀고 지나가 단선(OPEN) 혹은 이 와이어에 의하여 단락(SHORT)이 되는 불량(이른바 와이어 스위핑(WIRE SWEEPING) 현상을 말함) 등 전체적으로 각 캐비티(3)별로 균일하지 못한 품질의 패키지가 제작되는 문제점이 있다.
이와같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은, 상기 액체상태의 EMC의 충전이 각 캐비티의 위치에 관계없이 동시동속으로 이루어져 불량을 방지하여 생산성을 향상시킴은 물론, 균일한 품질의 반도체 패키지를 제작하여 품질을 향상시킬 수 있는 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고체상태의 EMC 정제가 투입되어 가압 처리되는 포트와, 상기 포트로부터 액체상태로 용융된 EMC가 분기되어 홀러나가는 주요 통로인 복수개의 런너와, 상기 런너를 통하여 흐르는 EMC의 진행방향으로부터 좌우 양방향으로 대칭적으로 형성되어 있는 복수쌍의 캐비티와, 그리고 상기 런너와 캐비티를 연결하며, 런너로부터 액체상태의 EMC가 캐비티 내부로 흘러 들어가는 통로인 게이트를 구비하여 된 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치에 있어서, 상기 게이트의 형상이 각 캐비티의 위치별로 차별화(差別化)되어, 상기 액체상태의 EMC가 동시동속으로 각 캐비티 내부를 충전시키는 것을 그 특징으로 한다.
이하 예시된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
제 2 도를 참조하면, 본 발명에 의한 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치는 고체상태의 열경화성 합성수지인 EMC 정제가 투입되어 가압 처리되는 포트(21)와, 상기 포트(21)로부터 액체상태로 용융된 EMC(20)가 분기되어 흘러나가는 주요 통로인 한개의 런너(22)와, 상기 런너(22)를 통하여 흐르는 EMC(20)의 진행방향으로부터 좌우 양방향으로 대칭적으로 형성되어 있는 4쌍의 캐비티(23, 24, 25, 26)와, 그리고 상기 런너(22)와 4쌍의 캐비티를 연결하여, 런너(22)로부터 액체 상태의 EMC(20)가 4쌍의 캐비티를 연결하여, 런너(22)로부터 액체 상태의 EMC(20)가 4쌍의 캐비티 내부로 흘러들어가는 통로인 4쌍의 게이트(27, 28, 29, 30)를 갖춘다.
그리고 상기 4쌍의 각 게이트는 런너(22)에 접속되는 부분인 런너 접속부와, 이에 연결되어 소정의 각도를 가지고 형성되어 있는 부분인 앵글부와, 이에 연결되며 상기 캐비티에 접속되는 부분인 플랫 서어피스부로 구성되어 있으며, 상기 4쌍의 게이트 플랫 서어피스부(1L, 2L, 3L, 4L)의 길이는 4쌍의 캐비티(23, 24, 25, 26)의 위치별로 각각 차별화되어 있다.
즉, 상기 포트(21)에서 가장 가까운 쪽에 형성된 제 1 조 캐비티(23)로 통하는 제 1 조 플랫 서어피스부(1L) 길이가 가장 길고, 포트(21)에서 가장 멀리 떨어진 쪽에 형성된 제 4 조 캐비티(26)로 통하는 제 4 조 플랫 서어피스 부(4L) 길이가 가장 짧게 마련된다. 그리하여 각 캐비티별 플랫 서이피스부 길이는 상기 포트(21)에서부터 멀어질수록 짧아지게 되어, 이들의 길이를 비교하면 다음과 같다.
1L 〉 2L 〉 3L 〉 4L
이와같이 구성된 본 발명에 의한 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치의 동작은 다음과 같다.
상기한 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치를 열 경화성 합성 수지인 원통형의 EMC 정제가 액체상태로 용융될 수 있도록 고온(약 175±5℃)으로 설정시켜 놓으며, EMC 또한 미리 예열을 실시한다. 여기에서 상기 반도체 플래스틱 몰딩 장치의 4쌍의 각 캐비티(23,24,25,26) 내부에는 리드 프레임과 반도체 칩 사이의 와이어 본딩이 완료된 반제품이 이미 내장되어 있다. 그리고 준비된 소정의 무게와 직경을 갖는, 예열된 원통형의 EMC 정제를 원통형의 포트(21)속으로 삽입시킨 후, 압력을 가한다.
이와같은 고온과 가압 처리하에서, 용융된 액체상태의 EMC(20)가 포트(21)로부터 흘러 나와 상기 런너(22)를 통하여 흐르게 되며, 이때 이러한 유동적인 EMC(20)는 그 진행방향의 좌우 양방향에 대칭적으로 마련된 4쌍의 캐비티(23, 24, 25, 26) 내부로 각 게이트(27, 28, 29, 30)를 통하여, 더 상세하게는 각 게이트의 플랫 서어피스부(1L, 2L, 3L, 4L)를 통하여 흘러 들어가게 된다.
그런데 상기 포트(21)로부터 점차적으로 멀어지는 곳에 위치하는 캐비티로 통하는 플랫 서어피스부의 길이가 점차적으로 짧아지도록 마련되어 있으므로, 포트(21)로부터 가장 가까운 쪽에 마련된 제 1 조 캐비티(23)로 통하는 플랫 서어피스부(1L)의 길이가 가장 길고, 가장 먼 쪽에 마련된 제 4 조 캐비티(26)로 통하는 플랫 서어피스부(4L)의 길이가 가장 짧게 된다.
이 때문에 상기 액체상태의 EMC(20)는 포트(21)에서 가장 가까운 쪽의 제 1 조 캐비티(23) 내부로 들어갈 때는 플랫 서어피스부(1L)의 길이가 긴 만큼 그에 비례하는 저항을 받게 되어 EMC(20)의 유입되는 속도가 저하되게 되며, 또한 가장 먼 쪽의 제 4 조 캐비티(26) 내부로 들어갈 때는 상대적으로 플랫 서어피스부(4L)의 길이가 짧아진 만큼 그에 따른 저항이 적어지게 되어 EMC(20)의 유입되는 속도가 상승되게 된다.
따라서 상기 액체상태의 EMC(20)는, 4쌍 각각의 캐비티(23, 24, 25, 26) 내부로 충전될 때에는 그 위치별로 차별화된 플랫 서어피스부(1L, 2L, 3L, 4L) 길이를 가지는 각각의 게이트(27, 28, 29, 30)에 의하여 캐비티(23, 24, 25, 26) 내부에 내장되어 있는 와이어 본딩된 반제품의 반도체를 동시에 동속도로 충전을 시키게 된다(제 2 도(b)). 이후 반도체 플래스틱 몰딩 장치를 약 3분 동안 방치시킴으로서, 상기 액체상태의 EMC(20)를 경화시켜 고체상태로 바꾸어 최종적인 반도체 패키지를 완성하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 포트에서 멀리 떨어진 캐비티에서의 불완전한 몰딩 및 와이어 스위핑으로 인한 불량 문제를 해결하게 되며, 각 캐비티별로 균일한 품질의 패키지를 제작할 수 있어 반도체 패키지의 생산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치를 제공할 수 있게 한다.

Claims (3)

  1. 고체상태의 EMC 정제가 투입되어 가압 처리되는 포트와, 상기 포트로부터 액체상태로 용융된 EMC가 분기되어 흘러나가는 주요통로인 복수개의 런너와, 상기 런너를 통하여 흐르는 EMC의 진행방향으로부터 좌우 양방향으로 대칭적으로 형성되어 있는 복수쌍의 캐비티와, 그리고 상기 런너와 캐비티를 연결하며, 런너로부터 액체상태의 EMC가 캐비티 내부로 흘러 들어가는 통로인 게이트를 구비하여 된 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치에 있어서, 상기 게이트(27, 28, 29, 30)의 형상이 각 캐비티의 위치별로 차별화 되어, 상기 액체상태의 EMC(20)가 동시동속으로 각 캐비티(23, 24, 25, 26) 내부를 충전시키는 것을 특징으로 하는 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 게이트의 플랫 서어피스부(1L, 2L, 3L, 4L)의 길이가 각 캐비티(23, 24, 25, 26)의 위치별로 서로 다르게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 1-포트형 반도체 플래스틱 몰딩 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 게이트의 플랫 서어피스부(1L, 2L, 3L, 4L)의 길이가, 포트(21)에 가까운 곳에서부터 멀어질수록 짧아지게 마련되어 있어, 즉 포트(21)에서 가장 가까운 곳의 게이트(27) 플랫 서어피스부(1L)의 길이가 가장 길고, 포트(21)에서 가장 먼 곳의 게이트(30) 플랫 서어피스부(4L)의 길이가 상대적으로 가장 짧은 것을 특징으로 하는 1-포트형 반도체 플래스틱 연결장치.
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