WO2022186516A1 - 반도체 칩 몰딩 금형 장치 - Google Patents

반도체 칩 몰딩 금형 장치 Download PDF

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WO2022186516A1
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mold
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groove
cam
mold apparatus
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이환수
박민상
장훈
김병곤
정성화
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삼성전자 주식회사
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    • B29L2031/3406—Components, e.g. resistors

Definitions

  • the present invention relates to a molding apparatus for electronic components, and more particularly, to a molding apparatus for molding a semiconductor chip.
  • the mold device for molding the electronic component may be a mold device for molding the electronic component disposed on the substrate with a resin.
  • the mold apparatus for molding electronic components may include an upper mold and a lower mold.
  • the upper mold may be movable up and down, and the lower mold may be in a fixed state. When the upper mold descends to the lower mold and the lower mold and the lower mold are closed, the electronic component disposed on the substrate may be molded using a resin.
  • the upper mold After a series of mold closing operations of the upper and lower molds, the upper mold is moved upward, and then the molded electronic component is taken out in order.
  • the mold device for molding uses a release film to facilitate the ejection of the molded electronic component, and when adsorbed on four sides on the moving plate, folding occurs at the corner of the release film, and during molding, the molded electronic component is dented and It may cause appearance defects.
  • the mold device for molding adjusts the molding thickness of the electronic component by replacing and inserting washers of different thicknesses to adjust the spring compression tension installed under the moving plate to adjust the molding thickness of the electronic component, but between the spring and the moving plate It may take a long time to disassemble the mold device to insert the washer.
  • a problem of engraving (transferring) of the substrate may occur due to an air suction hole machined in the main core disposed in the upper mold during semiconductor chip molding.
  • a clamp is installed to fix the substrate to the upper die of the molding apparatus. Due to the pressing of the release film by the clamp escape groove of the moving plate, the pressing defect of the electronic component may occur during molding.
  • a mold apparatus for molding electronic components capable of preventing operation problems while tilting when moving the upper/lower mold by installing a center guide on the moving plate.
  • a mold apparatus for molding a plurality of semiconductor chips comprising: a lower mold including a moving plate including a plurality of V-groove structures for adsorbing a resin-coated release film; and an upper mold descending to the lower mold or rising from the lower mold to mold closing/mold opening, wherein the upper mold includes at least a plurality of suction vent units for adsorbing the substrate on which the semiconductor chips are disposed,
  • the lower mold may include a device for manually adjusting the tension of a spring supporting the movable plate.
  • the mold apparatus for molding an electronic component may maintain a constant molding thickness of the electronic component during molding, thereby reducing defects in molding thickness variation.
  • the mold apparatus for molding an electronic component can improve the problem of engraving the substrate in the suction hole of the upper mold and improve the pressing of the release film by clamp deletion.
  • the mold apparatus for molding electronic components can improve the adsorption performance by applying the suction vent core structure to increase the air suction cross-sectional area.
  • the mold apparatus for molding electronic components may solve the problem of engraving or folding of the release film.
  • the mold apparatus for molding electronic components can easily control the thickness of a molded article by using a spring compression tension adjustment unit without disassembling the mold.
  • the mold apparatus for molding electronic components can individually adjust the molding thickness by rotating the adjustment cam in multiple steps (eg, three steps) without disassembling the mold by using the cam structure.
  • FIG. 1 is a view showing a mold apparatus in a mold opening state according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a moving plate according to various embodiments of the present invention.
  • 3A and 3B are perspective and cross-sectional views respectively illustrating one center guide block disposed on a moving plate according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating an auxiliary V-groove formed in a corner region of a V-groove structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a corner V-groove formed in a corner region of a V-groove structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a plurality of adsorption vent units disposed on an upper type main core according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the adsorption vent unit shown in FIG.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view illustrating a release film placed on a lower mold according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an apparatus for adjusting the tension of a spring according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating an apparatus for adjusting the tension of a spring according to various embodiments of the present disclosure
  • 11A is a perspective view illustrating a rotating plate according to various embodiments of the present disclosure.
  • 11B is a perspective view illustrating a lifting plate according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a view showing a mold apparatus in a mold opening state according to various embodiments of the present invention.
  • a mold apparatus 10 may be a mold apparatus 10 for molding electronic components mounted on a substrate s, for example, a plurality of arrayed semiconductor chips, respectively, with resin.
  • the mold apparatus 10 may include a lower mold 20 and an upper mold 30 .
  • the lower mold 20 may be fixed, and the upper mold 30 may be movably disposed.
  • the upper mold 30 on the lower mold 20 may move in a lifting operation.
  • the upper mold 30 moves to the lower mold 20 to be in a mold closed state, and in the mold closed state, the upper mold 30 moves upward to enter a mold open state.
  • a molding process of the semiconductor chip may be performed.
  • molding of the semiconductor chip using the mold apparatus 10 may be performed in the following order.
  • a substrate s on which a plurality of semiconductor chips are arranged is adsorbed to the upper mold 30 , and a resin-coated release film f may be adsorbed to the lower mold 20 .
  • the upper mold 30 descends toward the lower mold 20 to be in a mold-closed state, and after a molding process, molding may be completed on the plurality of semiconductor chips by an ejection operation.
  • the mold apparatus 10 for molding a series of a plurality of semiconductor chips includes a lower mold main core 21 , an upper mold main core 31 , an ejection core 26 , and a moving plate 22 . , a center guide block 23, a suction vent core 32, a device 25 for adjusting the tension of the spring (hereinafter referred to as an adjustment device), and a V-groove structure 24 for suction. have.
  • the lower mold main core 21 , the take-out core 26 , the center guide block 23 , and the adjusting device 25 are disposed in the lower mold 20
  • the upper mold 30 is disposed in the upper mold 30
  • a main core 31 and an adsorption vent core 32 may be disposed.
  • the lower mold main core 21 is a central mold block of the lower mold 20 , and the movable plate 22 may be supported.
  • the take-out core 26 may be disposed in the lower mold 20 and may be a mold block for separating the molded release film f.
  • the ejection core 26 may include a ejection hole 260 for separating the adsorbed release film f.
  • a plurality of ejection holes 260 of the ejection core may be arranged at equal intervals along the circumference of the moving plate 22 .
  • the center guide block 23 may be a unit for holding the center movement of the upper mold 30 during the lifting operation of the upper mold 30 . According to various embodiments, the center guide block 23 may be disposed in proximity to the V-groove structure 24 disposed on the moving plate 22 .
  • the adjusting device 25 may be disposed to be interlocked with the movable plate 22 disposed on the lower mold 20 , and disposed below the V-groove structure 24 .
  • the upper die main core 31 is a central block of the upper die 30 , and the suction vent core 32 may be supported.
  • the adsorption vent core 32 may include at least one adsorption vent unit 320 .
  • the adsorption vent core 32 may adsorb the semiconductor chip substrate s with uniform adsorption force by the plurality of adsorption vent units 320 spatially connected to the air section hole 310 .
  • the V-groove structure 24 is spatially connected to the air suction hole 210 to provide a uniform adsorption force to the release film f.
  • the substrate (s) on which the molded semiconductor chip is disposed is moved to another place by a suction pad (not shown), and the substrate on which the new unmolded semiconductor chip is disposed is moved to the mold apparatus for molding.
  • the release film f is moved to another place after the molding of the semiconductor chip is completed by the vertical 40 and discarded, and the release film coated with a new resin is moved on the moving plate 22 .
  • the release film f may be prepared in a rolling state by a roller (not shown) and continuously supplied to the mold apparatus.
  • FIG. 2 is a plan view showing a moving plate according to various embodiments of the present invention.
  • 3A and 3B are perspective and cross-sectional views respectively illustrating one center guide block disposed on a moving plate according to various embodiments of the present disclosure.
  • the moving plate 22 disposed in the lower mold 20 is at least one center guide block along the circumference of the lower mold main core 21 disposed in the center ( 23) can be arranged.
  • at least one center guide block 23 holds the center of movement of the upper mold 30 during the lifting operation of the upper mold 30 , and the center of the mold closing state of the upper mold 30 after movement. It may be a unit that holds
  • the center guide block 23 may be disposed on the moving plate 22 by fastening the fastener 232 to the fastening hole formed in the support plate 231 .
  • the center guide block 23 may include first to fourth center guide blocks 23 disposed on first to fourth edges of the moving plate 22 .
  • the first to fourth center guide blocks 23 may be symmetrically disposed in the vertical and horizontal directions.
  • the V-groove structure 24 may be formed along the circumference of the lower mold main core 21 located in the center of the moving plate 22 .
  • the V-groove structure 24 as a suction groove may be a unit for adsorbing the placed release film (f) to put the release film (f) in a planarized state.
  • a plurality of V-groove structures 24 may be formed to tightly pull the release film f.
  • the V-groove structure 24 may include first to fourth V grooves 241-244, the first and 3V grooves 241,243 may face each other, and the second and 4V grooves 242 and 244 may face each other. have.
  • the first and 3V grooves 241,243 may be disposed along the long side of the release plate 22
  • the second and 4V grooves 242 and 244 may be disposed along the short side of the release plate 22 .
  • the moving plate 22 has a perimeter, for example, along the first to fourth edges, the adsorption vent part 27 is disposed, and the adsorption vent part 27 has a plurality of adsorption holes 270 formed therein.
  • the plurality of adsorption holes 270 may be formed along the circumferences of the first to fourth V grooves 241-244.
  • each of the adsorption holes 270 may be formed at equal intervals.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating an auxiliary V-groove formed in a corner region of a V-groove structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • an auxiliary V-groove 249 is formed in a corner region, and may be formed between the 1st V-groove 241 and the 4th V-groove 244 .
  • the auxiliary V-groove 249 may extend in a transverse direction between the 1st V-groove 241 and the 4th V-groove 244 .
  • the auxiliary V-groove 249 may be formed to prevent folding of the corner portion of the release film f.
  • the auxiliary V-groove 249 is linear, and at least one additional suction hole 2490 may be formed therein.
  • the adsorption vent unit 27 may include an auxiliary adsorption unit 272 protruding in an outer circumferential direction at a corner portion.
  • the auxiliary adsorption unit 272 may additionally include at least one auxiliary adsorption hole 273 .
  • the auxiliary adsorption unit 272 is not limited to being formed at one corner of the adsorption vent unit 27, and may be formed at two or more corners.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a corner V-groove formed in a corner region of a V-groove structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • a corner V-groove 254 may be formed in a corner region of the first to fourth V-grooves 241-244.
  • the corner V-groove 254 may be formed in each corner region of the first to fourth V-groove 2410244 .
  • a corner region between the first and fourth V grooves 241,244, a corner region between the first and second V grooves 241,242, a corner region between the second and third V grooves 242 and 243, and a second Corner V-grooves 256 may be formed in the edge region between the third and fourth V-grooves 243 and 244 , respectively.
  • the first to fourth V grooves 241,244 may be integrally and continuously connected by the corner V grooves 254 .
  • both ends of the corner V-groove 254 may be connected to the first and fourth V-grooves 241,244, respectively.
  • the corner V-groove 254 may have a curved shape and a sectoral shape. According to various embodiments, the corner V-groove 254 may have a shape having a radius of curvature. According to various embodiments, the corner V-groove 254 may include at least one suction hole 256 .
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a plurality of adsorption vent units disposed on an upper type main core according to various embodiments of the present disclosure
  • 7 is a cross-sectional view of the adsorption vent unit shown in FIG.
  • the adsorption vent core 32 may include a plurality of adsorption vent units 26 .
  • the suction vent core 26 is spatially connected to an air suction hole (eg, the air suction hole 310 shown in FIG. 1), and the semiconductor chip substrate ( Yes; the substrate (s) shown in FIG. 1) can be adsorbed.
  • a plurality of adsorption vent units 320 may be arranged at equal intervals on the upper type main core 31 .
  • the plurality of adsorption vent units 320 may be symmetrically disposed in up, down, left, and right directions.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view illustrating a release film placed on a lower mold according to various embodiments of the present disclosure
  • the mold apparatus 10 may include a plurality of adsorption vent units 320 for adsorbing a substrate s on which a plurality of semiconductors are aligned.
  • the part f1 of the release film f placed on the lower mold 20 is pressed (eg; Pressing by the clamp escape groove formed in the upper die 30) occurs, but in this embodiment, by deleting a separate clamping device, the pressing phenomenon of the release film f can be prevented in advance.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an apparatus for adjusting the tension of a spring according to various embodiments of the present disclosure.
  • 10 is a perspective view illustrating an apparatus for adjusting the tension of a spring according to various embodiments of the present disclosure.
  • the mold apparatus 10 may include a device 25 for adjusting the tension of the spring.
  • the adjusting device 25 may be a manual device capable of adjusting the compression tension of the spring by rotating the rotating plate 254 about the rotating shaft a at a predetermined angle without disassembling the mold.
  • the adjusting device 25 is a device capable of stepwise height adjustment using a stepped cam structure, and may be disposed in the lower mold 20 .
  • the adjustment device 25 may include a central shaft 250 , a hollow portion 251 , a spring 252 , a rotating plate 254 , a lifting plate 253 , and a cam structure.
  • the lifting plate 253 may be fixed to the lower end of the central shaft 250 .
  • the lifting plate 253 may be screwed to the lower end of the central shaft 250 .
  • a spring 252 may be disposed between a portion of the moving plate and the lifting plate 253 .
  • the spring 252 may be a compression coil spring.
  • One end of the spring 252 may be supported on a portion of the moving plate 22 , and the other end may be supported on the lifting plate 253 .
  • the tension of the spring 252 may be adjusted by raising or lowering the elevator board 253 according to whether the rotary plate 254 rotates.
  • the rotating plate 254 may be disposed to face the lifting plate 253 . According to various embodiments, as the rotating plate 254 rotates about the rotating shaft (a), the tension held by the spring 252 can be adjusted. According to various embodiments, a cam structure may be disposed between the lifting plate 253 and the rotating plate 254 in order to adjust the tension of the spring 252 .
  • 11A is a perspective view illustrating a rotating plate according to various embodiments of the present disclosure
  • 11B is a perspective view illustrating a lifting plate according to various embodiments of the present disclosure
  • a cam structure 40 may be formed between the lifting plate 253 and the rotating plate 254 .
  • the cam structure 40 may include a first cam structure 41 formed on an upper surface of the rotating plate 254 and a second cam structure 42 formed on a lower surface of the lifting plate 253 . .
  • the first and second cam structures 41 and 42 are interlocked, and a cam operation may occur depending on whether the rotation plate 254 rotates.
  • the first cam structure 41 may include a plurality of first cams 410 - 412 .
  • each of the first cams 410-412 may be arranged at equal intervals along the outer circumferential direction with respect to the center.
  • each of the first cams 410-412 is formed at intervals of 30 degrees from each other about the center, and each of the first cams has a first thickness (eg, 2, 2t) of a first cam ( 412), a first cam 411 having a second thickness (eg, 2.8t), and a first cam 412 having a third thickness (eg, 3.6t) may be included.
  • the first cams 410 - 412 having the first to third thicknesses may constitute one first cam set 413 .
  • the rotating plate 254 includes four 2,2t first cams 412 , four 2.8t first cams 411 , and four 3.6t first cams 410 .
  • the three first cams 410-412 may have a stepped shape.
  • the second cam structure 42 formed on the lifting plate 253 may include a plurality of first cams 420 .
  • each of the first cams 420 may be arranged at equal intervals along the outer circumferential direction around the center.
  • the second cams 420 may include four first cams 420 spaced at equal intervals in the outer circumferential direction around the center.
  • the lifting plate 253 when the first and second cam structures 41 and 42 are engaged and the rotating plate 254 is rotated stepwise at a predetermined angle, the lifting plate 253 can be lifted up and down within a limited distance.
  • the tension of the spring may be adjusted according to the vertical movement of the lifting plate 253 .
  • the lifting plate 253 may include a rotation preventing pin 2531 .
  • the anti-rotation pin 2531 has a protrusion shape protruding in the outer circumferential direction, and may prevent a rotation operation occurring according to the rotation of the rotation plate 254 and enable only a lifting operation.
  • Reference numeral 253a may be an opening through which the central shaft passes.

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 금형 장치는 복수 개의 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 금형 장치에 있어서, 수지가 도포된 이형 필름이 흡착되기 위한 복수의 V홈 구조물을 포함하는 이동 플레이트를 포함하는 하형 금형; 및 상기 하형 금형으로 하강하거나, 상기 하형 금형으로부터 상승하여 형폐/형개하는 상형 금형을 포함하고, 상기 상형 금형은 상기 반도체 칩들이 배치된 기판을 흡착하기 위한 적어도 복수 개의 흡착 벤트 유닛을 포함하고, 상기 하형 금형은 상기 이동 플레이트를 지지하는 스프링의 장력을 수동으로 조절하는 장치를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.

Description

반도체 칩 몰딩 금형 장치
본 발명은 전자 부품의 몰딩 장치에 관한 것으로서, 특히, 반도체 칩을 몰딩하는 금형 장치에 관한 것이다
전자 부품 몰딩을 위한 금형 장치는 기판에 배치된 전자 부품을 수지로 몰딩 성형하는 금형 장치일 수 있다. 이러한 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 상형 금형과 하형 금형을 포함할 수 있다. 상형 금형은 상하로 이동가능하고, 하형 금형은 고정된 상태일 수 있다. 상형 금형이 하형 금형으로 하강하여, 하형 금형과 형폐 상태일 경우, 기판에 배치된 전자 부품은 수지를 이용하여 몰딩될 수 있다.
이러한 일련의 상형 금형 및 하형 금형의 형폐 동작 후, 상형 금형을 상방으로 이동시킨 후에 몰딩된 전자 부품을 취출하는 순으로 진행될 수 있다.
그러나, 종래의 몰디용 금형 장치의 하형 금형에 배치된 이동 플레이트에 별도의 중심 가이드 장치가 없어, 메인 코어와 이동 플레이트간의 위치 편심이 발생하고, 기울어짐과 동시에 작동 트러블이 발생해 제품의 평탄도 성형품질 불량이 발생할 수 있다.
몰딩용 금형 장치는 몰딩된 전자 부품의 취출을 용이하게 하기 위해 이형 필름을 사용하는데, 이동 플레이트 위에서 4면으로 흡착 시 이형 필름의 모서리부에 접힘이 발생하고, 성형 시 몰딩된 전자 부품의 찌그러짐 및 외관 불량을 유발할 수 있다.
몰딩용 금형 장치는 전자 부품의 몰딩 두께를 조절하기 위하여 이동 플레이트 하부에 설치된 스프링 압축 장력을 조절하기 위해 두께가 상이한 와셔를 교체 삽입함으로써, 전자 부품의 몰딩 두께를 조절하나, 스프링과 이동 플레이트 사이에 와셔를 삽입하기 위해 금형 장치를 분해 등의 긴 작업시간이 소요될 수 있다.
몰딩용 금형 장치는 반도체 칩 성형시 상형 금형에 배치된 메인 코어에 가공된 공기 흡입홀에 의해 기판의 찍힘(전사)불량 문제가 발생할 수 있다.
몰딩용 금형 장치는 기판을 몰딩 장치 상형에 고정할 수 있도록 클램프를 설치하는데, 이동 플레이트의 클램프 도피홈에 의한 이형 필름의 눌림으로 몰딩 시 전자 부품의 눌림 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 몰딩 두께 편차 불량을 개선한 전자 부품 몰딩용 금형 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 이동 플레이트에 센터 가이드를 설치하여 상/하형 금형 승강 이동 시, 기울어짐과 동시에 작동 트러블을 방지할 수 있는 전자 부품 몰딩용 금형 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 이형 필름 모서리부의 접힘 불량을 개선한 전자 부품 몰딩용 금형 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 부품의 몰딩 두께 조절을 위해서 금형 분해없이 스프링 장력조절 유닛을 이용하는 잔자 부품 몰딩용 금형 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 반도체 기판을 고정하는 본정 클램프없이 벤트 코어를 이용하는 전자 부품 몰딩용 금형 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 복수 개의 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 금형 장치에 있어서, 수지가 도포된 이형 필름이 흡착되기 위한 복수의 V홈 구조물을 포함하는 이동 플레이트를 포함하는 하형 금형; 및 상기 하형 금형으로 하강하거나, 상기 하형 금형으로부터 상승하여 형폐/형개하는 상형 금형을 포함하고, 상기 상형 금형은 상기 반도체 칩들이 배치된 기판을 흡착하기 위한 적어도 복수 개의 흡착 벤트 유닛을 포함하고, 상기 하형 금형은 상기 이동 플레이트를 지지하는 스프링의 장력을 수동으로 조절하는 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 몰딩 시 전자 부품의 몰딩 두께를 일정하게 유지할 수 있어서, 몰딩 두께 편차 불량을 줄일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 상형 금형 흡입홀에 기판 찍힘 문제를 개선하고, 클램프 삭제로 이형 필름 눌림을 개선할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 흡입 Vent Core 구조를 적용하여 에어 흡입 단면적을 넓혀 흡착 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 이형 필름의 찍힘 문제나 접힘 문제가 해결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 금형 분해 없이 스프링 압축 장력 조절 유닛을 이용하여 용이하게 성형품의 두께를 조절할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품 몰딩용 금형 장치는 캠구조를 이용하여 금형의 분해없이 조절 캠을 다단계(예 ; 3단계)로 회전하여 몰딩 두께를 개별적 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 형개 상태의 금형 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이동 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 3a, 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이동 플레이트에 배치된 하나의 센터 가이드 블록을 각각 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V홈 구조물의 모서리 영역에 형성된 보조 V 홈을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V홈 구조물의 모서리 영역에 형성된 모서리 V 홈을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상형 메인 코어에 배치된 복수 개의 흡착 벤트 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 흡착 벤트 유닛의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하형 금형 상에 놓인 이형 필름을 나타내는 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스프링의 장력을 조절하는 장치를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스프링의 장력을 조절하는 장치를 나타내는 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 회전판을 나타내는 사시도이다.
도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 승강판을 나타내는 사시도이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 형개 상태의 금형 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 금형 장치(10)는 기판(s)에 장착된 전자 부품, 예컨대 배열된 복수 개의 반도체 칩들을 각각 수지로 몰딩하는 금형 장치(10)일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 금형 장치(10)는 하형 금형(20) 및 상형 금형(30)을 포함할 수 있다. 하형 금형(20)은 고정되고, 상형 금형(30)은 이동가능하게 배치될 수 있다. 예컨대, 하형 금형(20) 상에서 상형 금형(30)은 승강 동작으로 이동할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 금형 장치(10)는 상형 금형(30)이 하형 금형(20)으로 이동하여 형폐 상태가 될 수 있고, 형폐 상태에서 상형 금형(30)이 상방으로 이동하여 형개 상태가 될 수 있다. 금형 장치(10)의 형폐 상태에서, 반도체 칩의 몰딩 과정이 진행될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 금형 장치(10)를 이용한 반도체 칩의 몰딩 성형은 다음과 같은 순서로 이루어질 수 있다. 상형 금형(30)에는 복수 개의 반도체 칩들이 배열된 기판(s)이 흡착되고, 하형 금형(20)에는 수지가 도포된 이형 필름(f)이 흡착된 상태로 위치할 수 있다. 이어서 상형 금형(30)이 하형 금형(20)쪽으로 하강하여 형폐 상태가 된 후, 몰딩 과정을 거친 다음에 취출 동작으로 복수 개의 반도체 칩에는 몰딩이 완료될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 일련의 복수 개의 반도체 칩의 몰딩을 위한 금형 장치(10)는 하형 메인 코어(21)와, 상형 메인 코어(31)와, 취출 코어(26)와, 이동 플레이트(22), 센터 가이드 블럭(23)과, 흡착 벤트 코어(32)와, 스프링의 장력을 조절하는 장치(25)(이하 조절 장치라고 지칭한다)와, 석션을 위한 V홈 구조물(24)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하형 금형(20)에 하형 메인 코어(21), 취출 코어(26)와, 센터 가이드 블럭(23)과, 조절 장치(25)가 배치되고, 상형 금형(30)에 상형 메인 코어(31)와, 흡착 벤트 코어(32)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하형 메인 코어(21)는 하형 금형(20)의 중심 금형 블록으로서, 이동 플레이트(22)가 지지될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 취출 코어(26)는 하형 금형(20)에 배치되고, 몰딩된 이형 필름(f)을 분리하기 위한 금형 블록일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 취출 코어(26)는 흡착된 이형 필름(f)을 분리하기 위한 취출 홀(260)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 취출 코어의 취출 홀(260)은 이동 플레이트(22)의 둘레를 따라서 복수 개가 등간격으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센터 가이드 블럭(23)은 상형 금형(30)의 승강 동작 시에 상형 금형(30)의 중심 이동을 잡아주기 위한 유닛일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 센터 가이드 블럭(23)은 이동 플레이트(22)에 배치된 V홈 구조물(24)과 근접한 곳에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 조절 장치(25)는 하형 금형(20)에 배치된 이동 플레이트(22)와 연동되게 배치되고, V홈 구조물(24) 하방에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상형 메인 코어(31)는 상형 금형(30)의 중심 블록으로서, 흡착 벤트 코어(32)가 지지될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 흡착 벤트 코어(32)는 적어도 하나 이상의 흡착 벤트 유닛(320)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 흡착 벤트 코어(32)는 에어 섹션 홀(310)과 공간적으로 연결된 복수 개의 흡착 벤트 유닛(320)에 의해 반도체 칩 기판(s)을 균일한 흡착력으로 흡착할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, V홈 구조물(24)은 에어 석션 홀(210)과 공간적으로 연결되어서, 이형 필름(f)에 균일한 흡착력을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 몰딩이 완료된 반도체 칩이 배치된 기판(s)은 미도시된 흡착 패드에 의해 다른 곳으로 이동되고, 새로운 몰딩안된 반도체 칩이 배치된 기판이 몰딩을 위해서 금형 장치에 이동될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이형 필름(f)은 수직(40)에 의해 반도체 칩의 몰딩이 완료된 후 다른 곳으로 이동되어 폐기되고, 새로운 수지가 도포된 이형 필름이 이동 플레이트(22) 상에 이동될 수 있다. 예컨대, 이형 필름(f)은 미도시된 롤러에 의해 롤링 상태로 준비되어, 금형 장치에 계속적으로 공급될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이동 플레이트를 나타내는 평면도이다. 도 3a, 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이동 플레이트에 배치된 하나의 센터 가이드 블록을 각각 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 2 내지 도 3b를 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 하형 금형(20)에 배치되는 이동 플레이트(22)는 중심부에 배치된 하형 메인 코어(21)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 센터 가이드 블럭(23)이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나 이상의 센터 가이드 블럭(23)은 상형 금형(30)의 승강 동작 시, 상형 금형(30)의 이동 중심을 잡아주고, 이동 후에 상형 금형(30)의 형폐 상태의 중심을 잡아주는 유닛일 수 있다. 예컨대, 센터 가이드 블록(23)은 받침판(231)에 형성된 체결 구멍에 체결구(232)를 체결함으로서, 이동 플레이트(22)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센터 가이드 블럭(23)은 이동 플레이트(22)의 제1 내지 제4엣지에 배치된 제1 내지 제4센터 가이드 블럭(23)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4센터 가이드 블럭(23)은 상하 좌우 방향으로 대칭으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이동 플레이트(22)는 중심부에 위치한 하형 메인 코어 (21)의 둘레를 따라서 V홈 구조물(24)이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, V홈 구조물(24)을 석션 홈으로서, 놓이는 이형 필름(f)을 흡착하여, 이형 필름(f)을 평탄화 상태로 놓이게 하는 유닛일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, V홈 구조물(24)은 이형 필름(f)을 타이트하게 잡아 당기기 위해 복수 개가 형성될 수 있다. 예컨대, V홈 구조물(24)은 제1 내지 제4V홈(241-244)을 포함하며, 제1,3V홈(241,243)이 서로 마주보고, 제2,4V홈(242,244)이 서로 마주볼 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1,3V홈(241,243)이 이형 플레이트(22)의 장변을 따라서 배치되고, 제2,4V홈(242,244)이 이형 플레이트(22)의 단변을 따라서 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이동 플레이트(22)는 둘레, 예컨대 제1 내지 제4엣지를 따라서 흡착 벤트부(27)가 배치되고, 흡착 벤트부(27)는 복수 개의 흡착 홀(270)들이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수 개의 흡착 홀(270)들은 제1 내지 제4V홈(241-244)들의 둘레를 따라서 형성될 수 있다. 예컨대, 각각의 흡착 홀(270)은 등간격으로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V홈 구조물의 모서리 영역에 형성된 보조 V 홈을 나타내는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, V홈 구조물(24)은 모서리 영역에 보조 V홈(249)이 형성되고, 제1V홈(241)과 제4V홈(244) 사이에 형성될 수 있다. 예컨대 보조 V홈(249)은 제1V홈(241)과 제4V홈(244) 사이를 가로지르는 방향으로 연장될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 보조 V홈(249)은 이형 필름(f)의 모서리 부분의 접힙을 방지하기 위해 형성될 수 있다. 예컨대, 보조 V홈(249)은 직선형으로서, 적어도 하나 이상의 추가 석션 홀(2490)이 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 흡착 벤트부(27)는 모서리 부분에 외주 방향으로 돌출된 보조 흡착부(272)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 보조 흡착부(272)는 추가적으로 적어도 하나 이상의 보조 흡착 홀(273)을 포함할 수 있다. 본 실시예에에서 보조 흡착부(272)는 흡착 벤트부(27)의 하나의 모서리 부분에 형성되는 것으로 한정될 필요는 없으며, 2개 이상의 모서리 부분에 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 V홈 구조물의 모서리 영역에 형성된 모서리 V 홈을 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 제1 내지 제4V홈(241-244)은 모서리 영역에 모서리 V홈(254)이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모서리 V홈(254)은 제1 내지 제4V홈(2410244)의 각각의 모서리 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제4V홈(241,244) 사이의 모서리 영역과, 제1 및 제2V홈(241,242) 사이의 모서리 영역과, 제2 및 제3V홈(242,243) 사이의 모서리 영역과, 제3 및 제4V홈(243,244) 사이의 모서리 영역에 각각 모서리 V홈(256)이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 내지 제4V홈(241,244)은 모서리 V홈(254)에 의해 일체형으로 연속적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모서리 V홈(254)은 양단이 각각 제1 및 제4V홈(241,244)과 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 모서리 V홈(254)은 휘어진 형상으로, 부채꼴 형상일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모서리 V홈(254)은 곡률 반경을 가지는 형상일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모서리 V홈(254)은 적어도 하나 이상의 석션 홀(256)을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상형 메인 코어에 배치된 복수 개의 흡착 벤트 유닛을 나타내는 평면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 흡착 벤트 유닛의 단면도이다.
도 6, 도 7을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 흡착 벤트 코어(32)는 복수 개의 흡착 벤트 유닛(26)들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 흡착 벤트 코어(26)는 에어 석션 홀(예 ; 도 1에 도시된 에어 석션 홀(310))과 공간적으로 연결되고, 에어 석션 홀을 통한 석션 동작에 의해 반도체 칩 기판(예 ; 도 1에 도시된 기판(s))을 흡착할 수 있다. 댜양한 실시예에 따르면, 복수 개의 흡착 벤트 유닛(320)은 상형 메인 코어(31)에 복수 개가 등간격으로 정열될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 흡착 벤트 유닛(320)은 상하좌우 방향으로 대칭적으로 배치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하형 금형 상에 놓인 이형 필름을 나타내는 측단면도이다.
도 8을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 금형 장치(10)는 복수 개의 반도체가 정열된 기판(s)을 흡착하기 위한 복수 개의 흡착 벤트 유닛(320)들을 포함할 수 있다. 종래의 금형 장치에서는 기판(s)을 상형 금형(30)에 고정하기 위한 별도의 클램프 장치를 사용함으로써, 하형 금형(20) 상에 놓인 이형 필름(f)의 일부분(f1)의 눌림(예 ; 상형 금형(30)에 형성된 클램프 도피홈에 의한 눌림)이 발생하지만, 본 실시예에서는 별도의 클램프 장치를 삭제함으로서, 이형 필름(f)의 눌림 현상을 미연에 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스프링의 장력을 조절하는 장치를 나타내는 단면도이다. 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스프링의 장력을 조절하는 장치를 나타내는 사시도이다.
도 9, 도 10을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 금형 장치(10)는 스프링의 장력을 조절하는 장치(25)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 조절 장치(25)는 금형의 분해없이, 일정 각도로 회전축(a)을 중심으로 회전판(254)을 회전하여, 스프링의 압축 장력을 조절할 수 있는 수동 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 조절 장치(25)는 계단식 캠 구조를 이용하여 단계적으로 높이 조절이 가능한 장치로서, 하형 금형(20)에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 조절 장치(25)는 중심 샤프트(250)와, 중공형 부분(251)과, 스프링(252)과, 회전판(254)과, 승강판(253) 및 캠 구조를 포함할 수 있다. 다앙한 실시예에 따르면, 조절 장치(25)는 중심 샤프트(250) 하단에 승강판(253)이 고정될 수 있다. 예컨대, 승강판(253)은 중심 샤프트(250) 하단에 나사 방식으로 고정될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 이동 플레이트의 일부와 승강판(253) 사이에는 스프링(252)이 배치될 수 있다. 예컨대, 스프링(252)은 압축 코일 스프링일 수 있다. 스프링(252)의 일단은 이동 플레이트(22)의 일부분에 지지되고, 타단은 승강판(253)에 지지될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 회전판(254)의 회전 여부에 따라서 승간판(253)이 상승하거나 하강함으로써, 스프링(252)의 장력은 조절될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 조절 장치(25)는 승강판(253)과 대면하게 회전판(254)이 배치될 수 있다. 다앙한 실시예에 따르면, 회전판(254)은 회전축(a)을 중심으로 회전함에 따라서, 스프링(252)이 보유한 장력을 조절할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 스프링(252)의 장력을 조절하기 위하여 승강판(253)과 회전판(254) 사이에 캠 구조가 배치될 수 있다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 회전판을 나타내는 사시도이다. 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 승강판을 나타내는 사시도이다.
도 11a, 도 11b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 조절 장치(25)는 승강판(253)과 회전판(254) 사이에 캠 구조(40)가 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 캠 구조(40)는 회전판(254)의 상면에 형성된 제1캠 구조(41)와, 승강판(253)의 저면에 형성된 제2캠 구조(42)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 캠 구조(40)는 제1,2캠 구조(41,42)이 맞물리게 배치되되, 회전판(254)의 회전 여부에 따라서 캠 동작이 발생할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1캠 구조(41)는 복수 개의 제1캠(410-412)들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 각각의 제1캠(410-412)은 센터를 중심으로 외주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 각각의 제1캠(410-412)은 센터를 중심으로 서로 30도 간격으로 각각 형성되고 각각의 제1캠은 제1두께(예 ; 2,2t)의 제1캠(412)과, 제2두께(예 ; 2.8t)의 제1캠(411)과, 제3두께(예 ; 3.6t)의 제1캠(412)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3두께의 제1캠(410-412)은 하나의 제1캠 세트(413)를 구성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 회전판(254)은 4개의 2,2t의 제1캠(412)과, 4개의 2.8t의 제1캠(411)과, 4개의 3.6t의 제1캠(410)을 포함할 수 있다. 예컨대, 3개의 제1캠(410-412)은 계단형일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 승강판(253)에 형성된 제2캠 구조(42)는 복수 개의 제1캠(420)들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 각각의 제1캠(420)은 센터를 중심으로 외주 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다. 예컨대, 제2캠(420)들은 센터를 중심으로 외주 방향으로 등간격으로 이격된 4개의 제1캠(420)들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1,2캠 구조(41,42)가 맞물린 상태에서, 회전판(254)을 소정의 각도로 단계적으로 회전하면, 승강판(253)은 상하로 제한된 거리 이내에서 승강할 수 있다. 이러한 승강판(253)의 상하 이동에 따라서 스프링의 장력 조절이 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 승강판(253)은 회전 방지핀(2531)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 회전 방지핀(2531)은 외주 방향으로 돌출된 돌기 형상으로서, 회전판(254)의 회전에 따라 발생하는 회전 동작을 방지하고, 승강 동작만을 가능하게 할 수 있다. 참조부호 253a는 중심 샤프트가 관통하는 개구일 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 복수 개의 반도체 칩들을 몰딩하기 위한 금형 장치에 있어서,
    수지가 도포된 이형 필름이 흡착되기 위한 복수의 V홈 구조물을 포함하는 이동 플레이트를 포함하는 하형 금형; 및
    상기 하형 금형으로 하강하거나, 상기 하형 금형으로부터 상승하여 형폐/형개하는 상형 금형을 포함하고,
    상기 상형 금형은
    상기 반도체 칩들이 배치된 기판을 흡착하기 위한 적어도 복수 개의 흡착 벤트 유닛을 포함하고,
    상기 하형 금형은
    상기 이동 플레이트를 지지하는 스프링의 장력을 수동으로 조절하는 장치를 포함하는 금형 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡착 벤트 유닛은 상기 상형 금형의 상형 메인 코어에 등간격으로 배치되는 금형 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 장치는
    중심 샤프트;
    상기 중심 샤프트에 삽입되는 중공형 부분;
    상기 중공형 부분 하단에 배치된 승강판;
    상기 중공형 부분 상단과 상기 승강판 사이에 배치된 스프링;
    상기 승강판과 대면한 상태로 맞물리는 회전판; 및
    상기 승강판과 상기 회전판 사이에 배치되고, 상기 회전판의 회전에 따라서 상기 승강판을 상기 중심 샤프트를 중심으로 상하로 이동시키는 캠 구조를 포함하는 금형 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 캠 구조는
    상기 회전판의 상면에 형성된 제1캠 구조; 및
    상기 승강판의 저면에 형성되고, 상기 제1캠 구조와 캠 운동을 하는 제2캠 구조를 포함하는 금형 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1캠 구조는 단면이 개략적으로 계단형으로서,
    상기 회전판의 중심을 기준으로 외주방향으로 등간격으로 형성된 복수 개의 제1캠들을 포함하는 금형 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1캠들은
    제1두께의 제1캠과, 상기 제1두께보다 작은 제2두께의 제2캠과, 상기 제2두께보다 작은 제3캠으로 이루어진 제1캠 셋트를 포함하고,
    상기 제1캠 세트는 상기 회전판에 외주 방향으로 등간격으로 복수개가 배치되는 금형 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2캠 구조는 상기 승강판의 저면에 외주 방향을 중심으로 등간격으로 형성된 복수 개의 제2캠들을 포함하고,
    상기 각각의 제2캠은 상기 제1캠 구조 방향으로 돌출되는 금형 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 V홈 구조물은
    상기 이동 플레이트의 각각의 제1 내지 제4엣지를 따라서 형성된 제1 내지 제4V홈을 포함하고,
    상기 각각의 제1 내지 제4V홈 간에 있는 모서리 영역에 보조 V홈이 추가적으로 형성되는 금형 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 보조 V홈은 상기 제1,4V홈 사이를 횡단하는 방향으로 연장되는 금형 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 보조 V홈은 적어도 하나 이상의 석션 홀을 포함하는 금형 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 보조 V홈은 직선형인 금형 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 각각의 제1 내지 제4V홈 사이의 모서리 영역은 모서리 V 홈이 각각 형성되어서, 상기 제1 내지 제4V 홈은 일체형으로 연결되는 금형 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 모서리 V 홈은 적어도 하나 이상의 제2석션 홀을 포함하는 금형 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 제1 내지 제4V홈의 둘레를 따라서 흡착 벤트부가 형성되고, 상기 흡착 벤트부는 모서리 부분에 돌출된 보조 흡착부를 포함하며, 상기 보조 흡착부는 적어도 하나 이상의 보조 흡착 홀을 포함하는 금형 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 승강하는 상형 금형의 중심을 잡아주기 위하여 상기 이동 플레이트의 제1 내지 제4엣지를 따라서 제1 내지 제4센터 가이드 블록이 각각 배치되는 금형 장치.
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