KR20100052182A - 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치 - Google Patents

반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치 Download PDF

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KR20100052182A KR1020080111094A KR20080111094A KR20100052182A KR 20100052182 A KR20100052182 A KR 20100052182A KR 1020080111094 A KR1020080111094 A KR 1020080111094A KR 20080111094 A KR20080111094 A KR 20080111094A KR 20100052182 A KR20100052182 A KR 20100052182A
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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리드프레임을 이용한 반도체 패키지 제조시, 몰딩 공정에서 칩탑재판이 몰딩 컴파운드 수지의 공급압력에 의하여 흔들리는 것을 리트랙터 핀이 견고하게 잡아줄 수 있도록 함으로써, 몰딩 공정시 불량이 발생되는 것을 용이하게 방지할 수 있도록 한 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 리드프레임을 이용한 반도체 패키지 제조 공정중, 몰딩 공정에서 칩탑재판이 몰딩 컴파운드 수지의 공급압력에 의하여 흔들리는 것을 잡아주는 리트랙터 핀의 구동수단을 하부금형내에 기계식으로 내설함으로써, 기존의 리트랙터 핀을 승하강시키는 서보모터 및 리트랙터 핀의 승하강 동작용 제어 프로그래밍을 갖는 제어부 등을 배제하여 설치 비용을 절감할 수 있고, 몰드 설비 자체를 소형화시킬 수 있도록 한 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치를 제공하고자 한 것이다.
반도체 패키지, 몰드, 리트랙터 핀, 상부 리트랙터 리턴 핀, 하부 리트랙터 리턴 핀, 몰딩 컴파운드 수지, 리드프레임, 칩탑재판, 몰딩 공정, 리드

Description

반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치{RETRACTOR PIN DEVICE FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE MOLD}
본 발명은 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리드프레임을 이용한 반도체 패키지 제조시, 몰딩 공정에서 칩탑재판이 몰딩 컴파운드 수지의 공급압력에 의하여 흔들리는 것을 리트랙터 핀이 견고하게 잡아줄 수 있도록 함으로써, 몰딩 공정시 불량이 발생되는 것을 용이하게 방지할 수 있도록 한 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지 제조용 기판의 한 종류로서, 리드프레임은 전체 골격을 이루는 사이드프레임과, 반도체 칩이 실장되어 접착되는 칩탑재판과, 상기 사이드프레임과 칩탑재판의 각 꼭지점 위치를 일체로 연결하는 타이바와, 상기 사이드프레임으로부터 상기 칩탑재판의 사방 모서리에 인접 배열되는 다수의 리드 등을 포함하여 구성되어 있다.
최근에는, 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등 소형 전자기기들에 적용하기 위하여 반도체 패키지를 보다 경박단소화시키는 추세에 있는 바, 이러한 추세에 맞추어 반도체 패키지를 제조하기 위한 리드프레임도 매우 작은 구조로 제작되고 있으며, 또한 열방출 효과를 향상시킬 수 있는 구조, 몰딩 컴파운드 수지와의 결합력을 증대시킬 수 있는 구조 등 패키지의 종류에 따라 여러가지 구조로 설계 제작되고 있다.
이러한 리드프레임을 이용한 반도체 패키지의 제조 공정을 간략히 살펴보면, 리드프레임의 칩탑재판상에 에폭시 수지와 같은 접착수단으로 반도체 칩을 부착하는 칩부착 공정과, 상기 반도체 칩의 본딩패드와 리드프레임의 리드간을 전기적 신호 교환을 위해 골드 와이어 등으로 연결하는 와이어 본딩 공정과, 상기 반도체 칩과 와이어 등을 외부로부터 보호하기 위하여 몰딩 컴파운드 수지로 감싸는 몰딩 공정 등을 포함한다.
여기서, 반도체 패키지 제조 공정중 몰딩 공정에 사용되는 종래의 몰드 구조를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 종래의 몰딩 공정에 사용되는 몰드 구조를 나타내는 단면도이다.
종래의 몰드는 크게 상부금형과 하부금형으로 나누어진다.
상기 상부금형은 몰딩 컴파운드 수지가 채워지는 상부 캐비티(12)를 갖는 제1상형(10)과, 상기 제1상형(10)의 위쪽에 배열되며 리트랙터 핀(22: retractor pin)이 조립되어 있는 리트랙터 핀 플레이트(20)과, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 위쪽에 배열되며 이젝트 핀(32: eject pin)이 조립되어 있는 제2상형(30) 을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 조립된 리트랙터 핀(22)이 삽입되어 승강되는 경로로서 상기 제1상형(10)의 상면에서 상부 캐비티(12)의 사이드(side)부위까지 제1안내홀(14)이 관통 형성되고, 상기 제2상형(30)에 조립된 이젝트 핀(32)이 삽입되어 승강되는 경로로서 상기 제1상형(10)의 상면에서 상부 캐비티(12)의 중앙 부분까지 제2안내홀(16)이 관통 형성된다.
또한, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에는 상기 리트랙터 핀(22)의 승강 구동수단이면서 승강 이동거리를 조절하는 서보모터(76)가 조립된다.
상기 하부금형은 상기 상부 캐비티(12)와 상하로 대응되는 하부 캐비티(42)가 형성된 제1하형(40)과, 상기 제1하형(40)의 아래쪽에 위치되며 제1하형(40)을 지지해주는 제2하형(50)과, 상기 제2하형(50)의 아래쪽에 위치되어 제1 및 제2하형(40,50)을 상기 제1상형(10)쪽으로 가압 지지하면서 몰딩 컴파운드 수지를 가압하도록 플런저(66)를 갖는 플런저 플레이트(60)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제1하형(40)의 중앙부에는 제1하형(40)의 하부 캐비티(42)로 몰딩 컴파운드 수지를 공급하게 위한 중앙 공급포트(44)가 형성되고, 상기 제2하형(50)의 중앙부에는 상기 공급포트(44)에 공급된 몰딩 컴파운드 수지를 가압하기 위한 플런저(66)의 상단부가 내재되는 플런저 승하강 경로가 형성된다.
특히, 상기 플런저 플레이트(60)의 상면 중앙부위에는 상기 제2하형(50)의 플런저 승강 경로내에 내재되는 플런저(66)의 하단이 고정되고, 또한 상기 플런저 플레이트(60)의 측부에는 플런저 플레이트 및 플런저를 승강시키기 위한 유압실린 더(98)가 조립된다.
이러한 구성을 갖는 종래의 몰드에 대한 작동 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 제1상형(10)과 제1하형(40)이 서로 밀착되면 상기 상부 캐비티(12) 및 하부 캐비티(42)내에 칩 부착 공정 및 와이어 본딩 공정이 완료된 리드프레임이 클램핑되며 배열되는 상태가 되고, 이러한 상태에서 상기 제1하형(40)의 중앙 공급포트(44)에 공급된 고체 상태의 몰딩 컴파운드 수지가 히터(미도시됨)에 의하여 용융되며, 이와 동시에 상기 유압실린더(98)의 상승 작동에 의하여 플런저 플레이트(60)에 장착된 플런저(66)가 몰딩 컴파운드 수지를 소정의 압력으로 가압하게 된다.
이때, 서로 대응되면서 하나의 몰딩 공간을 이루고 있는 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)와 상기 제1하형(40)의 하부 캐비티(42)내에서 그 일측 공간에는 내부리드(94) 및 이 내부리드와 타이바에 의하여 일체로 연결된 칩탑재판(92)의 일측단부가 위치되고, 동시에 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)와 상기 제1하형(40)의 하부 캐비티(42)내에서 그 타측 공간에는 칩탑재판(92)의 타측단부가 마치 허공에 떠있는 것과 같이 위치된다.
따라서, 상기 칩탑재판(92)의 타측단부는 자유단과 같이 허공에 떠있는 상태이므로, 상기 상부 캐비티(12) 및 하부 캐비티(42)내에 채워지는 몰딩 컴파운드 수지의 흐름 압력에 의하여 쉽게 유동되어, 결국 칩탑재판이 휘거나 변형되는 현상이 발생됨과 더불어 칩탑재판과 몰딩 컴파운드 수지와의 계면이 박리되는 불량을 발생시킬 수 있다.
이러한 점을 감안하여, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 조립된 리트랙터 핀(22)의 하단끝이 상기 제1상형(10)에 형성된 제1안내홀(14)을 통과하는 동시에 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)와 상기 제1하형(40)의 하부 캐비티(42)내에서 칩탑재판(92)의 타측단부 상면에 밀착되어, 칩탑재판(92)의 유동을 잡아주는 역할을 하게 된다.
즉, 상기 몰딩 컴파운드 수지(74)는 상부 캐비티(12) 및 하부 캐비티(42)내에 채워지되, 몰드 게이트의 위치에 따라 상기 칩탑재판(92)의 저부로부터 서서히 채워지게 됨에 따라, 상기 몰딩 컴파운드 수지(74)의 흐름 압력이 칩탑재판의 저부쪽에서 그 위쪽으로 작용하게 되고, 이에 상기 몰딩 컴파운드 수지(74)의 흐름 압력이 칩탑재판의 저부로부터 가해지더라도, 상기 리트랙터 핀(22)의 하끝단이 칩탑재판(92)의 상면에 밀착된 상태이므로, 칩탑재판은 몰딩 컴파운드 수지의 흐름 압력에도 흔들리지 않게 되는 것이다.
이렇게 상기 상부 캐비티(12) 및 하부 캐비티(42)내에 몰딩 컴파운드 수지(74)가 채워지되, 예를 들어 약 80%인 소정 수준 이상으로 채워지게 되면, 몰드 공정을 자동으로 진행시키는 제어부의 몰드 프로그램에 따라 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 조립된 서보모터(76)가 작동을 하게 된다.
이에, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)가 서보모터(76)의 구동에 의하여 상승하게 되고, 동시에 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 조립된 리트랙터 핀(22)이 함께 상승하게 되며, 물론 상기 리트랙터 핀(22)의 하단부도 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)로부터 빠져나오며 상승하게 된다.
연이어, 상기 몰딩 컴파운드 수지(74)가 상부 및 하부 캐비티(12,42)내에 거의 채워지게 되면, 상기 리트랙터 핀(22)은 서보모터(76)의 구동에 의한 리트랙터 핀 플레이트(20)의 점진적인 상승에 따라 완전히 상부 캐비티(12)로부터 빠져나오게 되어, 반도체 칩과, 반도체 칩이 탑재된 칩탑재판(92)과, 와이어와, 내부리드(94) 등이 몰딩 컴파운드 수지(74)로 감싸여진다.
이후, 제1하형(40) 및 플런저 플레이트(60)가 하강하는 동시에 상기 제2상형(30)에 조립된 이젝트 핀(32)의 가압력에 의하여 몰딩 공정이 완료된 반도체 패키지가 상부 캐비티로부터 용이하게 탈형되어진다.
그러나, 상기와 같은 구성 및 작동 관계를 갖는 종래의 몰드는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 칩탑재판을 잡아주는 리트랙터 핀의 승하강 구동수단으로서, 리트랙터 핀 플레이트에 조립되는 서보모터를 사용함에 따른 비용이 많이 드는 단점이 있었다.
둘때, 상부 및 하부캐비티내에 몰딩 컴파운드 수지가 소정 수준 이상으로 채워짐을 감지하는 수단 및 이를 제어하기 위한 제어부의 동작 프로그램밍을 구축하는 비용이 많이 드는 단점이 있었다.
셋째, 리트랙터 핀의 승강 구동수단인 서보모터 등이 몰드에 조립됨에 따라, 몰드 설비 자체의 중량 및 부피가 증가하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 리드프레임을 이용한 반도체 패키지 제조 공정중, 몰딩 공정에서 칩탑재판이 몰딩 컴파운드 수지의 공급압력에 의하여 흔들리는 것을 잡아주는 리트랙터 핀의 구동수단을 하부금형내에 기계식으로 내설함으로써, 기존의 리트랙터 핀을 승하강시키는 서보모터 및 리트랙터 핀의 승하강 동작용 제어 프로그래밍을 갖는 제어부 등을 배제하여 설치 비용을 절감할 수 있고, 몰드 설비 자체를 소형화시킬 수 있도록 한 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연동장치에 의해 플런저 플레이트(60)의 상하 운동에 연동하는 리트랙터 핀 플레이트(20)와; 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 고정되어 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 상하 운동에 따라 캐비티(12)내에서 상하로 운동하는 리트랙터 핀(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치를 제공한다.
바람직한 일 구현예로서, 상기 연동장치는: 상기 플런저 플레이트(60)에 고정된 하부 리트랙터 리턴 핀(62)과; 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 고정된 상부 리트랙터 리턴 핀(24)을 포함하며, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62) 및 상부 리트랙터 리턴 핀(24)은 소정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)과 상부 리트랙터 리턴 핀(24) 사이의 소정 간격은 상기 리트랙터 핀(22)의 승강 시기를 조절하기 위한 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 상단에는 상기 리트랙터 핀(22)의 승강 시기를 조절하기 위한 인서트(64)가 교체 가능하게 조립되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)를 하방으로 가압하기 위한 가압수단을 더 포함하며, 상기 가압수단은 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 상하로 관통된 제1조립홀(26); 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 저면에 위치하는 헤드부(82), 상기 헤드부(82)의 상면에 일체로 형성되어 상기 제1조립홀(26)에 연속 삽입되는 로드부(84), 및 상기 로드부(84)의 상단에 고정되는 탄지단(86)을 구비하는 연결봉(80)과; 상기 연결봉(80)의 로드부(84) 외경에 삽입되어, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 상면과 상기 연결봉(80)의 탄지단(86) 사이에서 탄성 지지되는 리턴스프링(72); 으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2상형(30)에 상하로 관통된 제2조립홀(36)을 구비하며, 상기 연결봉(80)은 상기 제2조립홀(36)에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 리트랙터 리턴 핀의 탄성 지지를 위한 탕성부재(70)가 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)와 상기 플런저 플레이트(60)중 최소한 어느 하나에 내설되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 반도체 패키지의 몰딩 공정에서 칩탑재판이 몰딩 컴파운드 수지의 공급압력에 의하여 흔들리는 것을 잡아주는 리트랙터 핀의 구동수단으로서, 상부 리트랙터 리턴 핀을 상부금형에 내설하고, 하부 리트랙터 리턴 핀을 하부금형에 내설함으로써, 상부 및 하부 리트랙터 리턴 핀의 연동에 의하여 리트랙터 핀이 칩탑재판을 용이하게 잡아줄 수 있다.
특히, 칩탑재판을 잡아주는 리트랙터 핀의 승하강 구동수단으로서, 종래에 사용되었던 서보모터 및 이를 제어하기 위한 제어부의 동작 프로그램밍 등의 구축이 필요없어짐에 따라 비용이 크게 절감되는 잇점이 있다.
또한, 종래의 리트랙터 핀에 대한 구동수단인 서보모터 등이 몰드에서 제외됨에 따라 몰드 설비의 소형화를 실현할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰드의 작동 전 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 작동 후 상태를 나타내는 단면도이며, 도 4는 도 2의 "A" 부분에 대한 확대도이고, 도 5는 도 3의 "B" 부분에 대한 확대도이다.
본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰드는 상부금형 및 하부금형으로 나누어지되, 종래의 서보모터 및 이를 제어하기 위한 제어부 등이 배제된다.
먼저, 상기 상부금형에 대한 구성을 살펴보면 다음과 같다.
상기 상부금형은 아래쪽에서부터 그 위쪽으로 차례로 적층되는 식으로 배열되는 제1상형(10)과, 리트랙터 핀 플레이트(20)와, 제2상형(30)을 포함한다.
상기 제1상형(10)은 그 저면에 몰딩 컴파운드 수지가 채워지는 상부 캐비티(12)가 오목하게 형성된다.
또한, 상기 제1상형(10)의 상면에서 상부 캐비티(12)의 일측부분까지 제1안내홀(14)이 관통 형성되고, 상기 제2상형(30)에 조립된 이젝트 핀(32)이 삽입되어 승하강되는 경로로서 상기 제1상형(10)의 상면에서 상부 캐비티(12)의 중앙 부분까지 제2안내홀(16)이 관통 형성된다.
특히, 상기 제1상형(10)의 상면에서 상부 캐비티(12)의 주변 소정 위치에는 제3안내홀(18)이 상하로 관통 형성된다.
이때, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 저면에는 리트랙터 핀(22)의 상단이 일체로 조립되는 바, 상기 리트랙터 핀(22)의 중간부분은 상기 제1상형(10)의 제1안내홀(14)에 삽입되고, 상기 리트랙터 핀(22)의 하단끝부는 후술하는 바와 같이 몰딩 컴파운드 수지가 상기 상부 캐비티(12)내에 완전히 채워지기 전까지 상부 캐비티(12)내에 위치된다.
또한, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 저면에는 상기 제3안내홀(18)에 승하강 가능하게 삽입되는 상부 리트랙터 리턴 핀(24)의 상단이 일체로 조립되고, 이 상부 리트랙터 리턴 핀(24)의 하단면은 제3안내홀(18)의 아래쪽 개방부위를 통해 노출되는 상태가 된다.
또한, 상기 제2상형(30)의 저면에는 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 제2안내홀(16)에 삽입되는 동시에 몰딩공정이 완료된 반도체 패키지의 몰딩면을 밀어내는 일종의 탈형수단인 이젝트 핀(32)이 조립된다.
한편, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)가 제1상형(10)쪽으로 가압되도록 하기 위한 탄성력을 제공하는 가압수단이 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)와 제2상형(30)간에 연결 조립된다.
보다 상세하게는, 상기 가압수단의 일 구성중 제1조립홀(26)이 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 소정 위치에 관통 형성되고, 상기 제1조립홀(26)과 상하로 대응되는 제2조립홀(36)이 상기 제2상형(30)의 소정 위치에 관통 형성된다.
또한, 상기 제1 및 제2조립홀(26,36)에 걸쳐 연결봉(80)이 설치되는데, 이 연결봉(80)은 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 저면에 위치하는 소정 두께의 헤드부(82)와, 상기 헤드부(82)의 상면에 일체로 형성되어 상기 제1조립홀(26) 및 제2조립홀(36)에 연속 삽입되는 로드부(84)와, 상기 로드부(84)의 상단에 일체로 형성되어 상기 제2조립홀(36)내에 압입 고정되는 탄지단(86)으로 구성된다.
이때, 상기 연결봉(80)의 로드부(84) 외경에 리턴스프링(72)이 삽입되며, 이 리턴스프링(72)은 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 상면과 상기 연결봉(80)의 탄지단(86) 사이에 지지되며 탄성력을 발휘하게 된다.
따라서, 상기 연결봉(80)의 헤드부(82)가 상기 제1상형(10)의 상면과 리트랙터 핀 플레이트(20)의 저면간에 배열되어, 리트랙터 핀 플레이트(20)를 제1상형(10)쪽으로 가압하는 역할을 수행하고, 또한 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)가 다시 하강하는 동작은 자중과 더불어 압축되었던 리턴스프링(72)의 탄성 복원력에 의하여 수행되어진다.
이와 같은 가압수단의 동작은 하기의 작동 관계 설명에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
여기서, 상기 하부금형에 대한 구성을 살펴보면 다음과 같다.
상기 하부금형의 가장 위쪽에는 제1하형(40)이 배열되는데, 이 제1하형(40)의 상면에는 상기 상부 캐비티(12)와 대응되는 하부 캐비티(42)가 오목하게 형성되고, 또한 상기 제1하형(40)의 중앙부분에는 상부 및 하부 캐비티(12,42)내에 몰딩 컴파운드 수지를 공급하기 위한 공급 포트(44)가 형성된다.
상기 제1하형(40)의 아래에는 제2하형(50)이 배열되는 바, 이 제2하형(50)에는 상기 제1상형(10)의 제3안내홀(18)과 상하로 일치되는 제4안내홀(52)이 관통 형성되고, 또한 상기 제2하형(50)의 중앙부분에는 상기 공급 포트(44)에 내재된 몰딩 컴파운드 수지를 가압하기 위한 플런저(66)가 삽입 위치된다.
또한, 상기 제2하형(50)의 아래쪽에 플런저 플레이트(60)가 배열되는 바, 이 플런저 플레이트(60)의 상면 중앙부분에는 플런저(66)의 하단부가 조립되고, 소정 길이를 갖는 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 하단부가 조립된다.
이때, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 상단부는 상기 제1상형(18)의 제3안내홀(18)에 삽입된 상부 리트랙터 리턴 핀(24)의 하단끝과 이격된 상태로 마주보도록 상기 제4안내홀(52)에 삽입되는 상태가 된다.
특히, 첨부한 도 7에 도시된 바와 같이 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 상단에는 상기 리트랙터 핀(22)의 승하강 거리를 조절하기 위한 인서트(64)가 교체 가능하게 조립된다.
예를 들어, 상기 인서트(64)에 볼트홀을 형성하고, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 상면에도 볼트홀을 형성하여, 머리 없는 볼트를 이용하여 상호 조립될 수 있다.
따라서, 단순히 인서트(64)만을 교체함으로써, 상기 리트랙터 핀(22)의 승강 시기를 용이하게 조절할 수 있다.
한편, 상기 플런저 플레이트(60)의 상면 소정 위치에는 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 하단이 탄성으로 지지될 수 있는 지지스프링(70)이 내설되며, 이 지지스프링(70)은 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)이 상기 플런저 플레이트(60)의 승강시 함께 승강하여 상기 상부 리트랙터 리턴 핀(24)의 하단끝을 밀어주게 되는 시점에서 하부 리트랙터 리턴 핀(62)에 밸런스를 맞추어주는 역할을 한다.
즉, 상기 제1하형(40)의 공급포트(44)에 충진되는 몰딩 컴파운드 수지의 양에 따라 상기 플런저 플레이트(60)의 플런저(66)가 승강하여 몰딩 컴파운드 수지를 가압하는 힘의 편차가 발생할 수 있는 바, 이러한 가압력의 편차가 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)에 전달되더라도 이 가압력의 편차를 상기 지지스프링(70)에서 흡수하여, 결국 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)은 상기 상부 리트랙터 리턴 핀(24)을 용이하게 밀어올릴 수 있게 된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 반도체 패키지 제조용 몰드에 대한 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰드의 리트랙터 핀에 대한 동작을 순서대로 설명하는 요부 확대 단면도이다.
먼저, 칩탑재판(92)에 반도체 칩이 부착되고, 반도체 칩의 본딩패드와 리드(94)가 전도성 와이어로 연결된 후의 리드프레임(90)을 상기 제1상형(10)의 상부캐비티(12)와 상기 제2하형(20)의 하부 캐비티(42)내에 위치되도록 몰드를 클램핑시킨다.
이때, 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)와 상기 제1하형(20)의 하부 캐비티(22)내에서 그 일측 공간에는 내부리드(94) 및 이 내부리드(94)와 타이바에 의하여 일체로 연결된 칩탑재판(92)의 일측단부가 위치되고, 동시에 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)와 상기 제1하형(20)의 하부 캐비티(22)내에서 그 타측 공간에는 칩탑재판(92)의 타측단부가 마치 허공에 떠있는 것과 같이 위치된다.
이에, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 조립된 리트랙터 핀(22)이 상기 제1상형(10)의 제1안내홀(14)를 통과하는 동시에 첨부한 도 6a에 도시된 바와 같이 리트랙터 핀의 하단끝이 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)내로 유입되어 상기 칩탑재판(92)의 상면에 밀착되면서 칩탑재판(92)의 흔들림을 잡아주는 상태가 된다.
이어서, 상기 제1하형(40)의 중앙부분에 형성된 공급 포트(44)에 고체 상태의 몰딩 컴파운드 수지(74)가 공급된 상태에서, 몰딩 컴파운드 수지가 고온 상태인 몰드 자체의 온도에 의하여 서서히 녹게 되며, 이와 동시에 상기 유압실린더(98)의 상승 작동에 의하여 플런저 플레이트(60)가 상승하게 되고, 이에 플런저 플레이트(60)에 장착된 플런저(66)가 상기 몰딩 컴파운드 수지(74)를 소정의 압력으로 가 압하게 된다.
연이어, 첨부한 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 몰딩 컴파운드 수지(74)는 상기 제1상형(10)과 제2하형(20)의 클램핑 계면부분을 따라 형성된 몰드 게이트(96)를 통하여, 상기 상부 및 하부캐비티(12,42)내로 서서히 채워지게 되며, 이때 상기 칩탑재판(92)의 저면에 몰딩 컴파운드 수지(74)의 흐름 압력이 작용하게 되더라도 상기 리트랙터 핀(22)이 칩탑재판(92)의 상면을 흔들리지 않게 잡아주고 있으므로, 결국 칩탑재판(92)은 제위치에 용이하게 고정된 상태를 유지하게 된다.
이러한 몰딩 과정중, 상기 플런저 플레이트(60)상에 지지스프링(70)에 의하여 그 하단끝이 지지되며 조립된 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)도 플런저 플레이트(60)와 함께 상승하게 된다.
계속해서, 상기 상부 및 하부캐비티(12,42)내에 몰딩 컴파운드 수지(74)가 채워지되, 예를 들어 약 80%와 같이 소정 수준 이상으로 채워지게 되면, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)이 상기 상부 리트랙터 리턴 핀(24)의 하단에 접촉하는 동시에 밀어 올리게 된다.
이와 동시에, 상기 상부 리트랙터 리턴 핀(24)이 제1상형(10)의 제3안내홀(18)을 따라 밀려 올라가면, 상부 리트랙터 리턴 핀(24)과 조립된 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)도 동일 높이로 밀려 올라가게 되며, 또한 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 조립된 리트랙터 핀(22)도 동일 높이로 승강하게 된다.
이에, 상기 리트랙터 핀(22)이 칩탑재판(92)으로부터 분리되면서 상기 제1상형(10)의 상부 캐비티(12)로부터 제1안내홀(14)를 경유하며 위쪽으로 상승하게 된 다.
이때, 상기 리트랙터 핀(22)이 칩탑재판(92)으로부터 분리되더라도, 첨부한 도 6c에 도시된 바와 같이 칩탑재판(92)이 몰딩 컴파운드 수지(74)에 의하여 감싸여지며 몰딩된 상태이므로 더 이상 흔들리는 현상은 발생되지 않게 된다.
계속해서, 첨부한 도 6d에 도시된 바와 같이 상기 상부 및 하부캐비티(12,42)내에 몰딩 컴파운드 수지(74)가 완전히 채워지게 되면, 상기 리트랙터 핀(22)은 상부 캐비티(12)를 완전히 빠져나가게 된다.
이렇게 몰딩 컴파운드 수지에 의한 몰딩 공정이 완료된 후, 상기 플런저 플레이트(60)를 유압실린더(98)의 구동으로 하강시켜 상부 및 하부캐비티(12,42)로부터 몰딩된 반도체 패키지를 탈형시키게 되면, 상기 리턴스프링(70)의 탄성 복원력에 의하여 리트랙터 핀 플레이트(10)와 리트랙터 핀(22)은 제위치로 복귀 이동되고, 상기와 같은 몰딩 동작을 반복하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 상부 리트랙터 리턴 핀(24)을 상부금형측에 내설하고, 하부 리트랙터 리턴 핀(62)을 하부금형측에 내설하여, 상부 및 하부 리트랙터 리턴 핀(24,62)의 상호 연동 동작에 의하여 칩탑재판(92)을 잡아주던 리트랙터 핀(22)을 용이하게 승강시킬 수 있으므로, 종래에 칩탑재판을 잡아주는 리트랙터 핀의 승강 구동수단으로서 서보모터 및 이를 제어하기 위한 제어부의 동작 프로그램밍 등의 구축이 필요없어져 그 비용을 크게 절감하는 동시에 설비 자체의 소형화를 실현할 수 있다.
도 1은 종래의 반도체 패키지 제조용 몰드를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치의 작동 전 상태를 나타내는 단면도,
도 3은 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치의 작동 후 상태를 나타내는 단면도,
도 4는 도 2의 "A" 부분에 대한 확대도,
도 5는 도 3의 "B" 부분에 대한 확대도,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰드의 리트랙터 핀에 대한 동작을 순서대로 설명하는 요부 확대 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 몰드에 채택된 하부 리트랙터 리턴 핀에 인서트가 교체 가능하게 조립되는 것을 설명하는 요부 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1상형 12 : 상부 캐비티
14 : 제1안내홀 16 : 제2안내홀
18 : 제3안내홀 20 : 리트랙터 핀 플레이트
22 : 리트랙터 핀 24 : 상부 리트랙터 리턴 핀
26 : 제1조립홀 30 : 제2상형
32 : 이젝트 핀 36 : 제2조립홀
40 : 제1하형 42 : 하부 캐비티
44 : 공급 포트 50 : 제2하형
52 : 제4안내홀 60 : 플런저 플레이트
62 : 하부 리트랙터 리턴 핀 64 : 인서트
66 : 플런저 70 : 지지스프링
72 : 리턴 스프링 74 : 몰딩 컴파운드 수지
76 : 서보모터 80 : 연결봉
82 : 헤드부 84 : 로드부
86 : 탄지단 90 : 리드프레임
92 : 칩탑재판 94 : 리드
96 : 몰드 게이트 98 : 유압실린더

Claims (8)

  1. 연동장치에 의해 플런저 플레이트(60)의 상하 운동에 연동하는 리트랙터 핀 플레이트(20)와;
    상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 고정되어 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 상하 운동에 따라 캐비티(12)내에서 상하로 운동하는 리트랙터 핀(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연동장치는:
    상기 플런저 플레이트(60)에 고정된 하부 리트랙터 리턴 핀(62)과;
    상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 고정된 상부 리트랙터 리턴 핀(24)을 포함하며,
    상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62) 및 상부 리트랙터 리턴 핀(24)은 소정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)과 상부 리트랙터 리턴 핀(24) 사이의 소정 간격은 상기 리트랙터 핀(22)의 승강 시기를 조절하기 위한 것 임을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하부 리트랙터 리턴 핀(62)의 상단에는 상기 리트랙터 핀(22)의 승강 시기를 조절하기 위한 인서트(64)가 교체 가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 몰드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 리트랙터 핀 플레이트(20)를 하방으로 가압하기 위한 가압수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가압수단은,
    상기 리트랙터 핀 플레이트(20)에 상하로 관통된 제1조립홀(26);
    상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 저면에 위치하는 헤드부(82), 상기 헤드부(82)의 상면에 일체로 형성되어 상기 제1조립홀(26)에 연속 삽입되는 로드부(84), 및 상기 로드부(84)의 상단에 고정되는 탄지단(86)을 구비하는 연결봉(80) 과;
    상기 연결봉(80)의 로드부(84) 외경에 삽입되어, 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)의 상면과 상기 연결봉(80)의 탄지단(86) 사이에서 탄성 지지되는 리턴스프링(72);
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2상형(30)에 상하로 관통된 제2조립홀(36)을 구비하며, 상기 연결봉(80)은 상기 제2조립홀(36)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    리트랙터 리턴 핀의 탄성 지지를 위한 탕성부재(70)가 상기 리트랙터 핀 플레이트(20)와 상기 플런저 플레이트(60)중 최소한 어느 하나에 내설되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 몰딩장치용 리트랙터 핀 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101532488B1 (ko) * 2013-12-13 2015-06-29 나라엠앤디(주) 플런저식 트랜스퍼 몰딩장치
KR102554393B1 (ko) * 2022-12-12 2023-07-12 에스피반도체통신 주식회사 반도체 칩의 처짐을 방지하는 반도체 패키지용 몰딩 금형

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