KR960005041B1 - Semiconductor molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 종래 기술에 의한 반도체 성형 장치를 나타내는 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor molding apparatus according to the prior art.
제 2 도는 종래 기술에 의한 반도체 성형 장치의 상부 다이를 제거하여 나타내는 평면도.2 is a plan view showing the upper die of the conventional semiconductor molding apparatus.
제 3 도는 본 발명에 의한 반도체 성형 장치를 나타내는 종단면도.3 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor molding apparatus according to the present invention.
제 4 도는 본 발명에 의한 반도체 성형 장치의 상부 다이를 제거하여 나타내는 평면도.4 is a plan view showing the upper die of the semiconductor molding apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110 : 리드프레임 120 : 게이트(gate)110: lead frame 120: gate
130 : 상부 다이 136 : 누름 봉130: upper die 136: push rod
140 : 플런저 160 : 하부 다이140: plunger 160: lower die
180 : 플런저 구동판 200 : 반도체 성형 장치180: plunger drive plate 200: semiconductor molding apparatus
본 발명은 반도체 성형 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 성형 장치의 소정 부분에 래크와 피니언 기어와 같은 구동 수단을 설치하여 복수개의 플런저에 균등한 외력을 가함으로써 한 개의 플런저를 갖는 종래의 성형 장치에 있어서 과도한 성형 수지의 유압(流壓)과 유량(流量)에 의해 발생되는 본딩 와이어의 스위핑(sweeping) 현상을 방지함으로써 신뢰성이 보장된 패키지를 제조할 수 있는 반도체 성형 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor molding apparatus, and more particularly, a conventional molding having one plunger by applying driving means such as a rack and pinion gear to a predetermined portion of a general molding apparatus and applying an equal external force to the plurality of plungers. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor molding apparatus capable of producing a package in which reliability is ensured by preventing the sweeping phenomenon of the bonding wire caused by excessive hydraulic pressure and flow rate of the molding resin in the apparatus.
종래의 반도체 제품을 제조하는 데는 그 제조 공정이 복잡하고 작업 환경이 열악하기 때문에 전(前) 공정의 자동화가 후(後) 공정에 비해 늦어지고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION Due to the complexity of the manufacturing process and the poor working environment in manufacturing a conventional semiconductor product, the automation of the previous process is delayed compared to the post process.
또한, 최근에는 생산 규모가 점차 증대되므로 생산성이 높은 제조 라인을 형성할 필요가 있다.In addition, in recent years, since the production scale gradually increases, it is necessary to form a production line with high productivity.
그래서, 많은 사람들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 후 공정의 자동화에 박차를 가하고 있다.Thus, many people are speeding up the automation of the post process to solve this problem.
이러한 일환으로 반도체 소자를 다이 접착이나 와이어 본딩하는 데에 다양한 개량이 진행되고 있고, 이러한 와이어 공정이 완료된 리드프레임(이하 “리드프레임”이라 한다)의 전기적 연결 부분을 보호하기 위하여 성형 공정 부분도 효율을 높이기 위한 노력을 하고 있다.As part of this, various improvements have been made in die bonding or wire bonding semiconductor devices. In order to protect the electrical connection portion of the lead frame (hereinafter, referred to as “lead frame”) where the wire process is completed, the molding process portion is also efficient. Is making efforts to increase.
그런데, 이런 공정에서는 주로 성형 장치가 사용되는데 종래에는 싱글 타입(single type)이 사용되고 있는 바, 이러한 성형 장치는 주로 한 개의 플런저(plunger)를 사용하였다.However, in this process, a molding apparatus is mainly used. In the past, a single type is used, and the molding apparatus mainly uses a single plunger.
또한, 이러한 플런저는 유압으로 구동되며 한 개의 에폭시 계열의 성형수지를 각각의 캐비티 내부로 주입되도록 밀어주게 되어 있다.In addition, the plunger is hydraulically driven and pushes one epoxy-based molding resin to be injected into each cavity.
따라서, 하나의 포트(pot)에 주입된 성형 수지는 예열기에 의해 용융되고, 플런저에 의해 가압(加壓)되어 긴 런너를 통과하고, 최종적으로 캐비티에 충전된다.Therefore, the molding resin injected into one pot is melted by the preheater, pressurized by the plunger, passed through the long runner, and finally filled into the cavity.
그리고, 상기 성형 공정이 완료된 자체는 디프래쉬 공정(deflashing), 절단 공정(trimming), 절곡 공정(forming) 등을 거쳐서 완제품이 제조된다.The finished product itself is manufactured through a deflashing process, a trimming process, a bending process, and the like.
제 1 도는 종래 기술에 의한 반도체 성형 장치를 나타내는 종단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a semiconductor molding apparatus according to the prior art.
제 2 도는 기술에 의한 반도체 성형 장치의 상부 다이를 제거하여 나타내는 평면도이다.2 is a plan view showing the upper die of the semiconductor molding apparatus according to the technique.
제 1 도 및 제 2 도를 참조하면, 종래 기술에 의한 성형 장치(100)는 상부 다이(upper die; 30)와 하부 다이(bottom die; 60)를 포함하며, 상기 하부 다이(60)를 구동하기 위한 실린더(70)와 같은 구동 수단이 상기 하부 다이(60)의 하부면에 설치되어 있다.1 and 2, the molding apparatus 100 according to the related art includes an upper die 30 and a bottom die 60, and drives the lower die 60. Drive means such as a cylinder 70 for the purpose is provided on the lower surface of the lower die 60.
여기서, 상기 하부 다이(60)에 균등한 힘을 전달하기 위하여 상기 실린더(70)에 일체로 체결된 하부 다이 구동판(72)이 설치되어 있다.Here, a lower die driving plate 72 integrally fastened to the cylinder 70 is provided to transmit an even force to the lower die 60.
그리고, 상기 상부 다이(30)는 전술된 하부 다이 구동판(72)과 동일한 역할을 하는 상부 다이 구동판(42)이 그 상부 다이(30)의 상부에 설치되어 있으며, 그 상부 다이 구동판(42)은 플런저(40)와 기계적으로 블록(44)에 의해 체결되어 있는 구조를 갖는다.In addition, the upper die 30 is provided with an upper die driving plate 42 having the same role as the lower die driving plate 72 described above on the upper die 30, and the upper die driving plate ( 42 has a structure in which the plunger 40 is mechanically fastened by the block 44.
제 2 도를 참조하면, 상기 하부 다이(60)는 4개의 체이스(chase; 62)를 포함하는 구조를 갖으며, 그 각 체이스(62)는 양방향으로 각기 8개씩의 캐비티(cavity)가 형성되어 있으며, 그 캐비티의 내부에 반조립 상태의 리드프레임(10)이 탑재되어 있다.Referring to FIG. 2, the lower die 60 has a structure including four chases 62, each of which has eight cavities in both directions. The lead frame 10 of the semi-assembled state is mounted in the cavity.
상기 하부 다이(60)의 중심 부분에 포트(50)가 형성되어 있으며, 그 포트(50)의 내부에 플런저(40)가 삽입·설치되어 있다.The port 50 is formed in the center part of the said lower die 60, The plunger 40 is inserted and provided in the inside of the port 50. As shown in FIG.
그리고, 그 포트(50)는 상기 언급된 체이스들(62)의 중심 부분으로 길게 연결된 런너(runner; 36)가 형성되어 있으며, 그 런너(36)는 또한 각기 캐비티들의 입구, 즉 게이트(gate; 20)까지 연결되어 있다.In addition, the port 50 is formed with a runner 36 elongated to the center portion of the aforementioned chases 62, and the runner 36 is also provided at the entrance of the cavities, that is, the gate; Up to 20).
한편, 상기 성형 장치(100)에 공급된 성형 수지가 캐비티 내로 공급되는 단계를 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the step of supplying the molding resin supplied to the molding apparatus 100 into the cavity as follows.
우선, 포트(50)의 내부로 성형 수지가 공급되고, 그 성형 수지는 예열기(도시안됨)에 의해 예열이 되어 액상이 되고, 그 액상 상태의 성형 수지가 플런저(40)로부터 제공되는 압력에 의해 상기 런너(36)로 주입된다.First, a molding resin is supplied to the inside of the pot 50, and the molding resin is preheated by a preheater (not shown) to become a liquid, and the molding resin in the liquid state is provided by the pressure provided from the plunger 40. It is injected into the runner 36.
그런 다음, 그 런너(36)에 주입된 성형 수지는 게이트(20)를 통과하여 최종적으로 캐비티에 충전된다.Then, the molding resin injected into the runner 36 passes through the gate 20 and finally fills the cavity.
여기서, 상기 체이스와 캐비티의 각 개수는 소정의 목적에 따라 증감될 수 있는 것이다.Here, each number of the chase and the cavity may be increased or decreased according to a predetermined purpose.
그러나, 이와 같은 구조를 갖는 성형 장치에 있어서는 다음과 같은 단점을 내포하고 있다.However, the molding apparatus having such a structure has the following disadvantages.
(1) 상기 포트에 공급되는 성형 수지의 양이 상기 캐비티를 충전시킬 정도의 충분한 양이어야 하기 때문에 그 성형 수지를 용융하기 위한 예열장치가 별도로 요구되고, (2) 상기 예열된 성형 수지가 하나의 포트와 플런저에 의해 유동되기 때문에 과도한 유압과 유량의 성형 수지가 공급되어 반조립 상태의 리드프레임의 전기적 연결 부분, 즉 본딩 와이어의 스위핑(sweeping) 현상이 발생되어 패키지 자체의 불량을 야기하고, (3) 상기 (2)의 원인에 의해서 상기 캐비티의 내부에 존재하던 공기가 유출되기 전에 성형 수지가 완전히 충전되어 성형 공정이 완료된 패키지 몸체 부분(성형 수지)에 기포가 발생될 수 있고, (4) 상기 포트로 부터 상기 캐비티까지 전체적인 유동 길이가 길기 때문에 성형 수지가 늦게 충전되는 캐비티에 있어서는, 상기 성형 수지가 상기 캐비티에 완전히 충전되기 전(前)부터 굳기 시작하여 불완전 성형이 발생될 수 있는 단점이 있다.(1) A preheating device for melting the molding resin is separately required because the amount of the molding resin supplied to the pot must be sufficient to fill the cavity, and (2) the preheated molding resin is one Because of the flow by the port and the plunger, excessive hydraulic pressure and flow rate of the molding resin are supplied, which causes the electrical connection of the semi-assembled lead frame, that is, the sweeping of the bonding wire, to cause a defect of the package itself. 3) By the cause of the above (2), before the air existing in the cavity flows out, the molding resin is completely filled and bubbles may be generated in the package body portion (molding resin) where the molding process is completed, and (4) In the cavity where the molding resin is filled late because the overall flow length from the port to the cavity is long, the molding resin is From former (前) is fully filled in the cavity, there is a disadvantage that may be incomplete molding occur starting hardness.
따라서, 본 발명에 목적은 소위 싱글 플런저 유형의 성형 장치의 소정 부분에 래크와 피니언 기어와 같은 구동 수단을 설치하고, 그 구동 수단에 의해 복수개의 플런저에 균등한 외력을 가할 수 있도록 구현함으로써 상기 성형 수지의 과도한 유압 및 유량을 적절하게 조절할 수 있기 때문에 종래 기술에 의한 단점을 극복하여 신뢰성이 보장된 패키지를 제조할 수 있는 반도체 성형 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving means such as a rack and pinion gear in a predetermined portion of a so-called single plunger type molding apparatus, and implement the same by applying the external force to the plurality of plungers by the driving means. The present invention provides a semiconductor molding apparatus that can manufacture a package in which reliability is ensured by overcoming the disadvantages of the prior art because the excessive hydraulic pressure and flow rate of the resin can be properly adjusted.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 상부 다이와, 그 상부 다이의 상부에 일치되어 있으며 양측 말단에 설치된 누름 봉과, 그 누름 봉의 말단에 래크가 체결된 상부 다이 구동판과, 그 상부 다이 구동판과 체결되어 상기 상부 다이를 구동하는 실린더와, 메인 플레이트와, 그 메인 플레이트의 상부에 설치되며 양측 말단에 래크가 설치된 플런저 구동판과, 그 플런저 구동판을 관통하여 설치된 플런저와, 상기 플런저 구동판에 의한 구동력을 상기 플런저에 균등하게 전달하기 위해 여러개의 판재로 형성된 지지 블록과, 상기 메인 플레이트의 양측 말단에 설치된 지주와, 그 지주와 체결된 하부 다이 구동판과, 그 하부 다이 구동판의 상부에 상기 상부 다이와 마주 보고 설치된 하부 다이를 포함하고, 상기 상부 다이 및 하부 다이는 각기 성형 수지와 유동·충전되는 런너들과 캐비티들을 갖으며, 상기 상부 다이 구동판이 래크가 상기 피니언 기어에 연동되도록 설치되어, 상기 실린더에 의한 구동력에 의해 상기 플런저가 상승되는 것을 특징으로 하는 반도체 성형 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an upper die, a pressing rod coincided with an upper portion of the upper die and installed at both ends, an upper die driving plate having a rack fastened to an end of the pressing rod, and an upper die driving plate; A plunger which is fastened to drive the upper die, a main plate, a plunger drive plate installed at an upper portion of the main plate, and having a rack installed at both ends thereof, a plunger provided through the plunger drive plate, and the plunger drive plate. In order to evenly transfer the driving force to the plunger, a support block formed of a plurality of plate members, support pillars provided at both ends of the main plate, a lower die driving plate engaged with the support pillar, and an upper portion of the lower die driving plate And a lower die provided to face the upper die, wherein the upper die and the lower die are respectively formed with a molding resin. It has a runner and cavities which are charged and filled, and the upper die driving plate is installed so that the rack is interlocked with the pinion gear, the plunger is raised by the driving force by the cylinder provides a semiconductor molding apparatus. .
이하, 이 발명을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 가다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 3 도는 본 발명에 의한 반도체 성형 장치를 나타내는 종단면도이다.3 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor molding apparatus according to the present invention.
제 4 도는 본 발명에 의한 반도체 성형 장치의 상부 다이를 제거하여 나타내는 평면도이다. 제 3 도 및 제 4 도를 참조하면, 본 발명에 의한 성형 장치(200)는, 램(ram) 실린더(170)의 하부 상에 그 실린더(170)와 체결된 상부 다이 구동판(142)이 그 (170)의 하부에 설치된 상부 다이(130)를 균등하게 가압하도록 설치되어 있으며, 상기 상부 다이 구동판(142)의 좌우 말단부에 한 쌍의 누름 봉(136)이 설치된 구조를 갖는다.4 is a plan view showing the upper die of the semiconductor molding apparatus according to the present invention. 3 and 4, the molding apparatus 200 according to the present invention includes an upper die driving plate 142 fastened to the cylinder 170 on a lower portion of the ram cylinder 170. It is provided to equally press the upper die 130 installed in the lower portion of the 170, and has a structure in which a pair of pressing rods 136 are provided at the left and right ends of the upper die driving plate 142.
상기 각 누름 봉(136)은 아래로 길게 설치되어 있으며, 그의 최하단은 플러그(136')형상으로 래크(rack; 136'')와 연결된 구조를 갖는다.Each of the pressing rods 136 is installed long down, and the lower end thereof has a structure connected to the rack (136 '') in the shape of a plug (136 ').
그리고, 상기 누름 봉(136)은 상기 상부 다이(130)를 관통하지 않도록 설치되어 있다.In addition, the pressing rod 136 is provided so as not to penetrate the upper die 130.
또한, 성형 장치(200)의 최하단에 설치된 메인 플레이트(main plate; 190)는 하부 다이(160)를 지지하고, 그 (190)의 상부 상에 플런저 구동판(180)이 설치되어 있다.In addition, a main plate 190 provided at the lowermost end of the molding apparatus 200 supports the lower die 160, and a plunger drive plate 180 is provided on the top of the 190.
상기 플런저 구동판(180)의 좌우 말단에 마주 보고 래크(182)가 설치되어 있으며, 또한 그 래크(182)에 대응되는 피니언 기어(184)가 소정 부분에 설치되어 있으며, 그 플런저 구동판(180)의 소정 부분에 체결된 플런저(140)가 2개 설치되어 있다.A rack 182 is provided facing each other at the left and right ends of the plunger drive plate 180, and a pinion gear 184 corresponding to the rack 182 is provided at a predetermined portion, and the plunger drive plate 180 is provided. Two plungers 140 fastened to a predetermined portion of the c).
이 때, 상기 플런저 구동판(180)의 하부면과 상기 플런저(140)는 여러개의 작은 플레이트가 적층된 지지 블록(186)에 의해 상기 플런저 구동판(180)의 구동력을 상기 플런저(140)에 균등하게 전달할 수 있도록 설치되어 있다.At this time, the lower surface of the plunger drive plate 180 and the plunger 140 may transmit the driving force of the plunger drive plate 180 to the plunger 140 by a support block 186 in which several small plates are stacked. It is installed to deliver evenly.
그리고, 상기 메인 플레이트(190)의 양측 말단에 설치된 지주(192)와 하부 다이 구동판(180)이 이격·체결되어 있다.And the support | pillar 192 provided in the both ends of the said main plate 190, and the lower die drive plate 180 are spaced apart and fastened.
이와 같은 구조를 갖는 성형 장치의 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation relationship of the molding apparatus having such a structure is as follows.
우선, 램 실린더(170)에 의해 압력이 제공되면, 그 실린더(170)에 체결된 상부 다이 구동판(142)에 의해 상부 다이(130)의 상부면에 압력이 가해진다.First, when pressure is provided by the ram cylinder 170, pressure is applied to the upper surface of the upper die 130 by the upper die driving plate 142 fastened to the cylinder 170.
그러면, 상기 상부 다이(130)는 하강된다. 이 때, 상기 상부 다이 구동판(142)의 누름 봉(136)의 최하단에 설치된 래크(136'')가 그 래크 (136'')에 대응되는 피니언 기어(184)를 회전시키게 되고, 그 회전되는 피니언 기어(184)에 의해 플런저 구동판(180)에 설치된 래크(182)에 힘이 전달된다.Then, the upper die 130 is lowered. At this time, the rack 136 ″ installed at the lower end of the push rod 136 of the upper die driving plate 142 rotates the pinion gear 184 corresponding to the rack 136 ″, and the rotation thereof. The force is transmitted to the rack 182 installed on the plunger drive plate 180 by the pinion gear 184 to be.
결국, 상기 램 실린더(170)의 구동력에 의해 상기 플런저 구동판(180)이 상승하게 되며, 그 플런저 구동판(180)에 체결된 플런저(140)가 상승하게 되고, 따라서 포트(150)내에 공급된 성형 수지를 가압하게 된다.As a result, the plunger drive plate 180 rises due to the driving force of the ram cylinder 170, and the plunger 140 fastened to the plunger drive plate 180 rises, thus being supplied into the port 150. Pressurized molding resin.
좀 더 상세히 설명하면, 제4도에서 나타나 있는 바와 같이, 복수개의 포트(150)내에 공급된 성형 수지는 그 포트들(150)에 각기 대응되는 플런저들(140)에 의해 가압되고, 상기 포트들(150)에 각기 짧게 연결된 런너들(137) 및 게이트들(120)을 통과하여 반조립 상태의 리드프레임(120)이 탑재된 캐비티에 충전된다.In more detail, as shown in FIG. 4, the molding resin supplied in the plurality of ports 150 is pressurized by the plungers 140 corresponding to the ports 150, respectively. Through the runners 137 and the gates 120 that are shortly connected to the 150, the semi-assembled lead frame 120 is filled in the mounted cavity.
따라서, 상기 각 포트(150)로부터 상기 캐비티까지의 런너(137) 길이가 모두 동일하기 때문에 성형 수지의 충전 속도가 모두 동일하다.Therefore, since the lengths of the runners 137 from the ports 150 to the cavities are all the same, the filling speed of the molding resin is the same.
또한, 상기에서 언급되지 않았지만 체이스와 캐비티의 수는 소정의 목적에 따라 증감될 수 있는 것이며, 본 발명에서 플런저와 포트의 수가 20인 다이가 예시되었으며, 구체적으로는 어느 정도 상기 플런저와 포트의 수가 한정되어야 한다.In addition, although not mentioned above, the number of chases and cavities may be increased or decreased according to a predetermined purpose, and a die having 20 plungers and ports is illustrated in the present invention, and specifically, the number of plungers and ports is more or less. Should be limited.
한편, 종래 기술에 의한 성형 장치는 소위 엎-다운(up-down) 방식으로 플런저가 상부 다이에 설치되어 있으나, 본 발명에서는 다운-엎(down-up) 방식으로 플런저가 하부 다이에 설치된 구조를 갖는다.Meanwhile, in the molding apparatus according to the prior art, the plunger is installed in the upper die in a so-called up-down manner, but in the present invention, the plunger is installed in the lower die in a down-up manner. Have
그리고, 상기 상부 다이와 하부 다이는 각기 대칭적으로 형성되어 있다.The upper die and the lower die are each formed symmetrically.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 상부 다이 구동판의 누름 봉을 일체형으로 예시하였으나, 분리형으로 제작되는 경우 래크를 포함하는 부분이 동작에 방해를 받지 않도록 지지되는 구조를 갖으면 가능하다.In the embodiment of the present invention, the push rod of the upper die driving plate is illustrated as an integrated unit, but when it is manufactured separately, it is possible to have a structure in which a portion including the rack is supported so as not to be disturbed in operation.
이와 같은 구조를 갖는 성형 장치는, 종래 성형 장치의 단점(1), (3), (4)가 완전하게 극복이 되며, 또한 성형 공정에 있어서 본딩 와이어의 스위핑 현상에 직접적 원인인 과도한 유압 및 유량을 복수개의 플런저를 적용할 수 있도록 함으로써 적절한 유압과 유량을 제공하게 되어, 신뢰성이 보장된 패키지를 제조할 수 있는 이점(利點)이 있다.Molding apparatus having such a structure is completely overcome the disadvantages (1), (3), (4) of the conventional molding apparatus, and excessive hydraulic pressure and flow rate which is a direct cause to the sweeping phenomenon of the bonding wire in the molding process By providing a plurality of plungers can provide an appropriate hydraulic pressure and flow rate, there is an advantage to manufacture a package with a guaranteed reliability.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920017472A KR960005041B1 (en) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | Semiconductor molding apparatus |
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Family Applications (1)
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1992
- 1992-09-25 KR KR1019920017472A patent/KR960005041B1/en not_active IP Right Cessation
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