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KR950000513B1 - 반도체수지밀봉용 금형기구 - Google Patents

반도체수지밀봉용 금형기구 Download PDF

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Publication number
KR950000513B1
KR950000513B1 KR1019910012871A KR910012871A KR950000513B1 KR 950000513 B1 KR950000513 B1 KR 950000513B1 KR 1019910012871 A KR1019910012871 A KR 1019910012871A KR 910012871 A KR910012871 A KR 910012871A KR 950000513 B1 KR950000513 B1 KR 950000513B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
mold
shaped
ejector
die set
Prior art date
Application number
KR1019910012871A
Other languages
English (en)
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KR920002299A (ko
Inventor
미츠구 미야모토
미노루 도가시
후미오 다카하시
유타카 후쿠오카
Original Assignee
가부시키가이샤 도시바
아오이 죠이치
도시바 마이크로 일렉트로닉스 가부시키가이샤
다케다이 마사다카
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Filing date
Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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Abstract

내용 없음.

Description

반도체수지밀봉용 금형기구
제 1 도(a)는 종래의 수지밀봉용 금형구조의 상면도
제 1 도(b) 및 제 2 도는 종래의 수지밀봉용 금형구조의 단면도
제 3 도는 본 발명의 1실시예에 따른 수지밀봉용 금형구조의 단면도
제 4 도(a), (b)는 제 3 도의 주요부를 나타낸 사시도
제 5 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수지밀봉용 금형구조의 상면도
제 6 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수지밀봉용 금형구조의 단면도이다
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,39 : 피성형 반도체소자 2,40 : 금형
4,5,25 : 금형본체 6,7,27 : 이젝터호울더
17,21,26 : 판상의 이젝터플레이트 8,28 : 이젝터핀
9,29 : 서포트핀 10,19 : 스프링
11 : 고정용 나사 12,23 : 열판다이셋트
13,47 : 단열재 14 : 서포트 블럭
15,31 : 베이스 16,34 : 공극부
18,24 : 연결봉 20,33 : 돌출롯드
23' : 판상의 제 2열판다이셋트 30,30' : 서포트 블럭
32 : 플라텐 37 : 고정블럭
41 : 포트 42 : 가이드포스트
[산업상의 이용분야]
본 발명은 반도체소자의 수지밀봉용 금형기구에 관한 것으로, 특히 자동몰드(Mold)금형에 적합한 반도체 수지밀봉 금형기구에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
반도체소자를 외부로부터 보호하기 위해서 소위 트랜스퍼(Transfer) 몰드법에 의해 수지밀봉공정이 실시되고 있는 것은 잘 알려진 바로서, 이 수지밀봉공정에는 전용장치가 이용되고 있다. 이 장치에서는 타블렛(Tablet)형의 밀봉수지가 사용되고 있고, 이들을 수용하는 포트(Pot)를 복수개 설치한 형, 즉 멀티포트타입(Multi Pot Type)이 일반적이며, 포트수로 단일포트압력을 나눈 정도의 것을 인가하는 방식이 이용되고 있다.
이와 같은 전용장치에 있어서도 소량품종으로부터 다품종생산으로 이행한 최근의 반도체소자의 생산상황에 맞추어 최소 필요한도의 기능을 갖춘 소위 체이스금형을 구비하고 있다. 본 발명에서는 이 체이스금형을 금형으로 기재한다.
이와 같은 전용장치에서는 뒤에 서술한 열판다이셋트에 의해 포트를 가열하여 충전된 타블렛형의 밀봉수지를 용융한 후, 컬(Cule)-게이트(Gate)-캐비티(Cavity)부를 통과시켜 유입해서 배치된 파성형 반도체소자를 피복한 후 소정의 열처리과정을 거쳐서 수지밀봉처리가 완료된 다음 금형으로부터 수지밀봉형 반도체 장치를 취출하여 끝마치게 된다. 이 금형을 제 1 도에 따라 설명하면, (a)에는 그 상면도가, (b)에는 주요부단면도가 도시되어 있다. 즉, 제 1 도의 (a), (b)에서 명백히 알 수 있는 바와 같이 수지밀봉형 반도체장치(1)(제 1 도의 (b) 참조), 즉 성형품을 수용하는 한쌍의 금형(2,3)은 마찬가지로 한 쌍의 체이스본체(4,5)로 덮이고 하형(下型) 이젝터플레이트(6,7 ; Ejecter Plate)가 겹쳐서 배치되어 있다. 더욱이 이 이젝터플레이트(6,7)와 체이스금형(2,3)사이에는 이젝터핀(8­­)과 서포트핀(8­­; Support Pin)이 설치되는데, 이젝터핀(8­­)은 성형품을 취출하는 역할을, 서포트핀(9­­)은 피밀봉반도체소자에 균등한 밀봉수지를 피복하는 것과 같은 기능을 발휘하게 된다. 그리고 금형본체(4,5)와 이젝터플레이트(6,7)사이에는 탄성체(10,10)에 더하여 금형본체(4,5)와 이젝터플레이트(6,7)를 고정하는 나사기구(11­­)가 설치된다. 이와같은 구조의 수지밀봉전용장치의 동작은 이것에 설치된 부속부품을 언급하지 않으면 안되나, 우선 제 2 도에 나타낸 제1도의 (a), (b)와 다소 다른 구조의 전용장치에 대해 설명한다. 그리고 제 1 도에서와 같은 부품에는 동일한 참조부호를 붙인다.
즉, 금형에는 도면에 나타나지 않은 이것을 지탱하는 금형본체(5)와 이젝터플레이트(6) 사이(도면에서는 이와 같으나, 실제로는 한 쌍의 금형 본체(5)내에 배치되는 금형과 판상의 하형 이젝터플레이트(6) 사이)에 이젝터핀((8­­)이 설치되어 있고, 이들 기구의 주위에는 열판다이셋트(12; Die Set)가 배치되어 있다.
그리고 상기 열판다이셋트(12)의 양단에는 단열재(13)가 삽입된 서포트 블럭(14)이 설치됨과 더불어 베이스판(15)과 열판다이셋트(12)사이에 공극부(16; 空隙部)가 형성되고, 여기에 이젝터플레이트(17)가 설치되어 있다. 이것과 판상의 하형 이젝터플레이트(6)의 측면에는 연결봉(18)이 부착되어 있고, 열판다이셋트(12)와 이젝터플레이트(17)사이에는 스프링(19,19)이 설치되어 있으며, 이젝터플레이트(17)는 돌출롯드(Lod)에 의해 받쳐지는 구조가 채용되고 있다.
이와 같은 금형에 있어서는 강성을 보호하기 위해 서포트핀이 설치되어 있든가 이젝터핀누름용 탄성체(10)가 설치되어 있으면, 서포트핀이 자유로이 균형있게 배치되기 힘들어 금형의 강성을 향상시킬 수 없어 수지버(樹脂 burr)가 발생한다. 또, 금형과 이젝터핀이 접촉해서 동작하기 어려운 경우에는 스프링의 힘으로는 누를 수 없게 되어 확실성이 부족해진다. 더욱이 금형의 소형화에 따라 충분한 강성이 얻어지지 않게된다. 이 때문에 성형시의 모양을 조르는 압력에 의하여 열판다이셋트의 베이스가 변형되어 버(burr)가 발생해서 양호한 성형품이 얻어지지 않게 된다. 또 열판다이셋트의 구조가 복잡해져서 저가격화나 소형화가 달성되지 않는다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 특히 소형화시켜도 고강성(高剛性)이 유지됨과 함께 이젝터핀의 동작불량을 없애고 저가격의 체이스금형을 달성할 수 있는 반도체수지밀봉용 금형기구를 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피성형 반도체소자를 수용하면서 서로 대향하게 하도록 배치되는 금형 및 금형본체와, 이 금형본체에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트, 상기 피성형 반도체소자와 판상의 이젝터플레이트사이에 설치되는 이젝터핀 및 서포트핀, 상기 금형본체에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트를 둘러싸도록 배치되는 한쌍의 환상 열판다이셋트, 상기 판상의 이젝터플레이트의 저부(底部)에 배치되는 판상의 제 2열판다이셋트 사이에 형성되는 공극부 및 탄성체, 상기 공극부를 통해 배치되어 판상의 이젝터플레이트의 측면에 기계적으로 부착되어 수직방향으로 이동가능한 연결봉, 이 연결봉에 기계적으로 결합되는 단부(段付)볼트를 받치는 돌출롯드를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 파성형 반도체소자를 수용하면서 서로 대향하도록 배치되는 금형 및 금형본체와, 이 금형본체에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트, 상기 파성형 반도체소자와 판상의 이젝터플레이트 사이에 설치되는 이젝터핀 및 서포트핀, 상기 금형본체에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트를 둘러싸도록 배치되는 한쌍의 환형 열판다이셋트, 상기 판상의 이젝터플레이트의 한쪽 저부(底部)에 설치되는 판상의 제 2열판다이셋트, 상기 제 2열판다이셋트를 관통하여 판상의 이젝터플레이트를 받치는 돌출롯드, 상기 판상의 이젝터플레이트의 측면에 기계적으로 부착되어 판상의 제 2열판다이셋트를 관통해서 수직방향으로 이동가능한 연결봉 및, 이 연결봉에 기계적으로 결합되는 단부(段付)볼트를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 판상의 하형 이젝터플레이트에 절결도랑을 설치하고, 열판다이셋트용 호울더플레이트사이에 연결봉을 설치하여 강제구동을 행하는 방식을 채용했다. 이것에 의해 금형내에 설치하는 이젝터핀의 복귀용스프링을 생략함과 더불어 서포트핀의 배치를 자유로이 균형잡을 수 있어, 금형 및 금형본체에 강성을 부여할 수 있게 된다. 또, 이젝터플레이트, 금형본체, 이젝터핀 그리고 서포트핀으로 이루어진 이젝터기구를 독립시킴과 더불어 여기에 직접 돌출롯드를 접속시켜 판상의 하형 이젝터플레이트의 측면에 기계적으로 부착시킨 연결봉에 의해 수직방향으로의 이동을 행한다. 이 과정에 의해 금형의 강성을 높일 수 있을 뿐 아니라 장치를 컴팩트(Compact)하게 하여 가격을 낮출 수 있게 된다.
[실시예]
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
이해를 돕기 위하여 종래의 기술과 동일한 부품에도 새로운 참조부호를 붙이고, 제 3 도 및 제 4 도(a),(b)에 1실시예를, 제 5 도와 제 6 도에 다른 실시예를 나타낸다.
제3도 및 제4도(a),(b)에서의 실시예에서는 판상의 하형 이젝터플레이트(21)의 측면에 환형의 절결도랑(22)을 형성하고, 판상의 하형 이젝터플레이트(21)에 인접해서 배치하는 열판다이셋트(23)와의 사이에 연결봉(24)을 설치하여 수직방향의 이동을 행하게 한 점에 특징이 있다. 또, 연결봉(24)의 선단에 형성시키는 블럭부(24')를 환형의 절결기구(22)에 삽입하여 일체가 되게 한다. 이 특징을 발휘하는 반도체수지밀봉용 금형기구에 대한 상세한 구조는 제 3 도에 도시한 바와 같이 한쌍의 금형본체(25,25)의 내부에, 도면에 도시되어 있지 않은 금형이 배치되어 이것에 대응하여 상하의 판상 이젝터플레이트(26,21)가 설치되어 있는 형태이다. 양 부품의 중간에는 상하의 이젝터호울더(27,27)가 배치되고, 상하의 판상 이젝터플레이트(26,21)와 도면에 도시되어 있지 않은 금형 사이에는 이젝터핀(28)과 서포퍼트핀(29)이 설치된다.
이와 같은 판상의 이젝터플레이트(26,21), 양 이젝터호울더(27,27), 이젝터핀(28)과 서포트핀(29), 금형본체(25,25) 및 금형으로 구성되는 이젝터기구는 환상(環狀)의 열판다이셋트(23) 및 판상의 제 2열판다이셋트(23')에 의해 둘러싸여서 금형내에 설치하는 피성형 반도체소자(도시하지 않았음)에 용융시킨 밀봉용수지를 피복하게 된다. 그 상세한 사항은 제 4 도(a), (b)를 참조하여 나중에 설명한다. 그러나 판상의 제2열판다이세트(23')는 판상의 이젝터플레이트(21)에 인접하도록 배치한다. 판상의 제2열판다이세트(23')는 설명의 형편상 기재했으나 실제로는 열판다이셋트(23)와 일체로서 형성된 부품임을 부기한다.
한편, 환상의 열판다이셋트(23) 및 판상 제 2열판다이셋트(23')의 저부(底部)에는 서포트 블럭(30; Support Block)과 플레이트(30')가 배치되고, 그 아래쪽에는 베이스판(31) 및 플라텐(32; Platen)이 각각 서로 인접하게 설치된다. 연결봉(24)을 수직방향으로 이동시키는데에는 공극부가 반드시 필요하나, 도시한 바와 같이 서로 연속되어 있는 열판다이셋트(23)와 서포트 블럭(30) 및 판상의 제 2열판다이셋트(23')사이에, 그리고 서포트 블럭(30)과 플레이트(30') 사이, 또 플레이트(30')와 판상의 제2열판셋트(23')사이에는 공극부(34)가 형성되어 연결봉(24)의 수직방향의 이동에 대비하게 된다. 그리고 연결봉(24)의 선단에 설치되는 블럭부(36)와 자웅관계로 되는 단부볼트(35; Bolt)가 설치되어 이동량을 규제하게 된다. 또, 연결봉(24)을 수직방향으로 이동시키기 위해서 단부볼트(35)에 접속되는 돌출롯드(33)(구동원은 도시되지 않았음)가 설치된다.
제 4 도(a), (b)는 이와 같은 이젝터기구에 금형본체(25)가 삽입되었을때의 사시도를 나타낸 것으로, 제 4 도(a)에는 한쌍의 금형본체(25)의 상형(上型)이 전용장치, 즉 열판다이셋트(23)에 삽입된 상태가 나타나 있으며 서포트핀(29)이외에 판상의 이젝터플레이트(26)를 일체로 하는 나사(37)와 금형본체(25)를 고정시키는 고정 블럭(38)이 설치되어 있다. 이에 대해 제 4 도(b)에서는 하형(下型)의 금형본체(25)가 삽입된 상태가 명확히 되어있고, 피성형 반도체소자(39)가 캐비티에 배치된 금형(40)과 판상의 이젝터플레이트(21)가 하형 열판다이셋트에 삽입된 상태가 사시도에 명확히 나타나 있다. 여기에는 연결봉(24)과 함께 포트(41)와 한쌍의 부품을 정확히 설치하는데에 필요한 가이드포스트(42; Guid Post)가 나타나 있다.
이와 같은 구조를 갖춘 반도체수지밀봉용 금형기구에서는 수지밀봉공정에서는 열판다이셋트(23,23')가 고정상태인것에 대해 이젝터기구가 가동하여 소정의 밀봉수지층을 피성형 반도체소자(39)에 피복한다. 그리고 이젝터기구의 움직임에 관하여 설명하면, 상기 반도체수지밀봉용 금형기구에는 탄성체가 두군데에 설치되어 있다. 즉, 탄성체(10) 외에 상형 열판다이셋트(23)에는 다른 서포트 블럭(43), 누름롯드(44) 그리고 이것이 부착되는 다른 이젝터플레이트(45)가 배치되고, 누름롯드(44)용의 다른 탄성체(도시하지 않았음)가 다른 이젝터플레이트(45)방향으로 배치된다.
이 도면에 도시되어 있지 않은 탄성체는 누름롯드(44)로 판상 이젝터플레이트(26)와 이젝터핀(28)을 항상 누르도록 움직이며, 탄성체(10)는 판상 이젝터플레이트(21)와 이젝터핀(28)을 아래로 내리는 것과 같은 움직임을 하는데, 이때 먼저 돌출롯드(33)와 연결봉(24)에 의해 위로 올려지는 동작이 행해진다.
수지밀봉공정을 끝낸 성형품인 수지밀봉형 반도체소자를 이젝터핀(28)에 의해 취출하게 되는데, 이때에는 돌출롯드(33)와 연결봉(24)이 밑으로 내려가 이젝터핀(28)도 내려가게 된다.
제 5 도의 상면도 및 제 6 도의 단면도를 참조하여 다른 실시예를 설명하는 바, 제 3 도 및 제 4 도에 나타낸 실시예와 동일한 부품에는 동일한 참조부호를 붙인다. 제 6 도의 단면도에는 하형 금형본체(25)부근만을 기재하였고, 제1실시예와는 달리 판상의 제 2열판다이세트(23')의 아래(지면의 아랫방향)쪽에 공극부가 설치되지 않았다. 즉, 판상의 이젝터플레이트(21)에는 제 2열판다이셋트(23')가 인접되도록 배치되어 있고, 여기에 공부(孔部 ; 33', 46', 46')가 설치되어 연결봉(24)과 돌출롯드(33)가 형성되게 된다.
이젝터기구를 구성하는 판상의 이젝터플레이트(21)는 제 1실시예와 마찬가지로 측면에 설치된 환형의 절결도랑(22)에 연결봉(24)의 선단에 형성된 블럭부(24')가 삽입되어 일체(一體)가 되어 동작할 수 있게 된다. 그리고 연결봉(24,24)전용의 돌출봉(46,46)이 공부(孔部 ; 46',46)와 함께 배치되어 있는 바, 여기에는 탄성체(10,10)가 설치되어 제 1실시예와 동일한 기능을 발휘하게 된다. 설명의 순서가 바뀌었지만, 제 2열판다이셋트(23')에는 연속하여 단열재(47)와 베이스(31)가 부착되고 제 1실시예와 마찬가지로 플라텐(32)이 인접하여 배치된다. 또, 도면에는 이젝터기구의 구성요소를 생략하여 기재하고 있으나 제 3 도와 마찬가지로 상하로 설치되어 있음은 물론, 수지밀봉공정에 필요한 부품은 당연히 설치되어 있고 그 일부가 제 5 도의 상면도에 도시되어 있다. 즉, 포트(41) 및 포트블럭(47), 플라텐(32)부착용 나사(48)와 함께 서포트핀(29)이 기재되어 있다.
이상 설명한 바와 같은 금형본체의 크기는 266(길이)×190(폭)65(상하형 합쳐서 130)mm이고, 수용하는 리이드프레임(Lead Frame)의 길이는 150∼230mm이며, 폭은 26∼70mm이다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 금형에 설치되는 서포트핀이 증설되기 때문에 강성이 향상되므로 밀봉수지에 의한 버(burr)의 발생이 방지됨과 더불어 이젝터핀의 동작불량이 방지될 수 있다. 따라서 생산성이 향상될 뿐만 아니라 가동율이 증대되고, 제 2실시예에서는 이와 같은 효과와 함께 장치의 컴팩트화와 소형화 및 저가격화가 도모된다.

Claims (2)

  1. 피성형 반도체소자를 수용하면서 서로 대향하도록 배치되는 금형 및 금형본체(25,25)와 이 금형본체(25,25)에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트(21,26), 상기 피성형 반도체소자와 판상의 이젝터플레이트(21,26)사이에 설치되는 이젝터핀(28) 및 서포트핀(29), 상기 금형본체(25,25)에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트(21,26)를 둘러싸도록 배치되는 한쌍의 환상 열판다이셋트(23), 상기 판상의 이젝터플레이트(21,26)의 저부(底部)에 배치되는 판상의 제 2열판다이셋트(23'), 이 제 2열판다이셋트(23')의 저부(底部)에 배치되는 플레이트(31), 이 플레이트(31)와 제 2열판다이셋트(23')사이에 형성되는 공극부(34) 및 탄성체(10), 이공극부(34)를 통해 배치되어 판상의 이젝터플레이트(21,26)의 측면에 기계적으로 부착되어 수직방향으로 이동가능한 연결봉(24), 이 연결봉(24)에 기계적으로 결합되는 단부(段付) 볼트(35) 및, 이 단부볼트(35)를 받치는 돌출롯드(33)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체수지밀봉용 금형기구.
  2. 피성형 반도체소자를 수용하면서 서로 대향하도록 배치되는 금형 및 금형본체(25,25)와, 이 금형본체(25,25)에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트(21,26), 상기 피성형 반도체소자와 판상의 이젝터플레이트(21,26)사이에 설치되는 이젝터핀(28) 및 서포트핀(29), 상기 금형본체(25,25)에 대응하여 배치되는 판상의 이젝터플레이트(21,26)를 둘러싸도록 배치되는 한쌍의 환상 열판다이셋트(23), 상기 열판다이셋트(23)의 한쪽 저부(底部)에 설치되는 판상의 제2열판다이셋트(2'), 상기 제 2열판다이셋트(23')를 관통하여 판상의 이젝터플레이트(21,26)를 받치는 돌출롯드(33), 상기 판상의 이젝터플레이트(21,26)의 측면에 기계적으로 부착되어 판상의 제 2열판다이셋트(23')를 관통해서 수직방향으로 이동가능한 열결봉(24) 및, 상기 연결봉(24)에 기계적으로 결합되는 단부(段付)볼트(35)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체수지밀봉용 금형기구.
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