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KR101471768B1 - 반도체 소자 몰딩 장치 - Google Patents

반도체 소자 몰딩 장치 Download PDF

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KR101471768B1
KR101471768B1 KR20130068818A KR20130068818A KR101471768B1 KR 101471768 B1 KR101471768 B1 KR 101471768B1 KR 20130068818 A KR20130068818 A KR 20130068818A KR 20130068818 A KR20130068818 A KR 20130068818A KR 101471768 B1 KR101471768 B1 KR 101471768B1
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KR
South Korea
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vacuum
blocks
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KR20130068818A
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English (en)
Inventor
최종호
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세메스 주식회사
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Abstract

반도체 소자 몰딩 장치에 있어서, 상기 장치는 기판 상에 탑재된 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 상부 캐버티를 갖는 상형과 상기 기판이 놓여지는 하부 캐버티를 갖는 하형을 포함한다. 상기 상형은 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 상부 캐버티 블록과, 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 배치되는 컬 블록과, 상기 상부 캐버티 블록들과 상기 컬 블록이 장착되는 상부 체이스 블록을 포함하며, 상기 컬 블록은 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 슬라이드 방식으로 삽입된다.

Description

반도체 소자 몰딩 장치{Apparatus for molding semiconductor devices}
본 발명의 실시예들은 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기판 상에 탑재된 반도체 소자들을 몰딩 수지를 이용하여 반도체 패키지들로 성형하기 위한 반도체 소자 몰딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자들에 대한 몰딩 공정은 금형 내에 상기 반도체 소자들이 탑재된 기판을 배치하고 캐버티 내부로 에폭시 수지와 같은 몰딩 수지를 주입함으로써 이루어질 수 있다. 상기 몰딩 공정을 수행하기 위한 장치는 상기 캐버티 내부로 용융된 수지 또는 액상 수지를 주입하는 트랜스퍼 몰딩 방식과, 상기 캐버티 내부에 분말 형태의 몰딩 수지, 용융된 수지 또는 액상 수지를 공급하고 상형과 하형 사이에서 상기 몰딩 수지를 압축하여 성형하는 컴프레션 몰딩 방식의 장치로 구분될 수 있다.
상기 트랜스퍼 몰딩 장치의 일 예로서 대한민국 특허공개 제10-2001-0041616호 및 제10-2006-0042228호 등에는 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 상형과 하형 등을 포함하는 트랜스퍼 몰딩 장치들이 개시되어 있다.
상기 몰딩 장치는 기판을 지지하는 하형과 상기 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 상부 캐버티가 구비되는 상형을 구비할 수 있다. 상기 하형은 상기 기판을 지지하는 하부 캐버티 블록, 상기 몰딩 수지를 공급하기 위한 포트 블록, 상기 하부 캐버티 블록의 일측에 배치되는 가이드 블록 등을 포함할 수 있으며, 상기 기판은 상기 하부 캐버티 블록과 포트 블록 및 가이드 블록 등에 의해 한정되는 하부 캐버티 내에 배치될 수 있다.
상기 기판이 상기 하부 캐버티 내에 위치된 후 상기 상형과 하형이 프레스 기구에 의해 서로 결합될 수 있으며, 이어서 상기 포트 블록을 통해 상기 상부 캐버티 내부로 몰딩 수지가 공급될 수 있다.
상기 상형은 상기 상부 캐버티를 구비하는 상부 캐버티 블록과 상기 상부 캐버티 블록의 일측에 위치되는 컬 블록 및 상기 상부 캐버티 블록의 타측에 위치되는 가이드 블록 등을 포함할 수 있다. 상기 컬 블록은 상기 포트 블록 상부에 위치될 수 있으며, 상기 컬 블록에 대향하는 상기 가이드 블록에는 상기 상부 캐버티로부터 공기를 제거하기 위한 배기구(air vent)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 하형의 가이드 블록에는 상기 배기구와 연결되는 배기용 진공홀들이 구비될 수 있다.
한편, 상기 기판 및 상기 반도체 소자들의 종류에 따라 반도체 패키지들의 요구 두께가 변화될 수 있으며, 이에 따라 상기 상형의 상부 캐버티 블록 및/또는 컬 블록의 교체가 요구될 수 있다. 상기와 같은 요구를 충족시키기 위하여 대한민국 특허공개 제10-2011-0102037호에는 상부 캐버티의 두께를 조절하기 위하여 상부 캐버티 블록을 상하 방향으로 조절할 수 있는 금형 장치가 개시되어 있으나, 상부 캐버티의 두께 조절을 정밀하게 조절하기가 매우 어려우며, 또한 상기 반도체 소자들의 두께 변화에 따라 상기 컬 블록의 웰 영역의 부피 조절이 필요한 경우 이에 대응하기가 매우 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점으로 인하여 상기 반도체 패키지들 또는 상기 반도체 소자들의 두께 변화에 대응하여 상기 상형 전체를 교체해야 하는 번거로움이 발생되고 있으며, 또한 다양한 상형들을 미리 준비하고 보관하는데 많은 비용과 시간이 소요될 수 있다. 특히, 상기 상형의 교체에 의해 상기 반도체 소자 몰딩 장치의 전체적인 가동율이 크게 저하될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 반도체 소자들의 두께 변화에 용이하게 대응할 수 있는 반도체 소자 몰딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 상에 탑재된 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 상부 캐버티를 갖는 상형과 상기 기판이 놓여지는 하부 캐버티를 갖는 하형을 포함하는 반도체 소자 몰딩 장치에 있어서, 상기 상형은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 상부 캐버티 블록과, 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 배치되는 컬 블록과, 상기 상부 캐버티 블록들과 상기 컬 블록이 장착되는 상부 체이스 블록을 포함할 수 있으며, 상기 컬 블록은 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 슬라이드 방식으로 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 컬 블록의 양쪽 측면들 및 상기 상부 캐버티 블록들의 측면들에는 각각 슬라이드 슬롯 및 슬라이드 레일이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 체이스 블록의 하부면에는 적어도 하나의 다우얼 핀이 구비될 수 있으며, 상기 컬 블록의 상부에는 상기 다우얼 핀이 통과하는 가이드 슬롯이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 컬 블록은, 상기 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 몰딩 수지가 채워지는 복수의 웰 영역들과 상기 웰 영역들을 관통하는 복수의 개구들이 형성된 본체와, 상기 개구들에 삽입되어 상기 웰 영역들을 한정하는 복수의 인서트 부재들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 인서트 부재들의 측면들에는 이형 필름을 흡착하기 위한 진공 슬롯들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 본체에는 이형 필름을 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 컬 블록은 상기 인서트 부재들을 상기 본체에 결합하기 위한 고정 부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 본체의 상부면에는 상기 고정 부재가 삽입되는 리세스가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웰 영역들의 하부 모서리 부위는 챔퍼링 처리될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 캐버티 블록들과 인접하는 상기 컬 블록의 양쪽 측면들의 하부 모서리 부위는 챔퍼링 처리될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상형은, 상기 상부 체이스 블록에 장착된 후방 세트 블록과, 상기 컬 블록의 전방측 단부에 결합된 전방 세트 블록을 더 포함할 수 있으며, 상기 전방 세트 블록은 상기 컬 블록이 슬라이드 방식으로 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 삽입된 후 상기 상부 체이스 블록에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 후방 세트 블록 및 상기 컬 블록의 후방측 단부에는 각각 위치 결정홈과 상기 위치 결정홈에 대응하는 위치 결정용 돌기가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 소자들의 두께가 변화되는 경우 컬 블록을 슬라이드 방식으로 상형으로부터 분리 교체할 수 있으므로 상기 상형을 전체적으로 교체하는 것과 비교하여 시간 및 비용이 크게 절감될 수 있다. 특히, 다우얼 핀과 가이드 슬롯 및 위치 결정홈과 위치 결정용 돌기 등을 이용하여 상기 컬 블록의 장착 위치를 정밀하게 조절함으로써 반도체 소자 몰딩 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 컬 블록의 웰 영역들의 부피를 조절하기 위한 인서트 부재들의 측면들과 상부 캐버티 블록들의 측면들에 진공 슬롯들을 형성하고, 상기 진공 슬롯들을 상부 체이스 블록을 통해 진공 시스템과 연결함으로써 이형 필름을 용이하게 진공 흡착할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 상형을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 컬 블록의 장착 구조를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 상부 체이스 블록을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 컬 블록을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 컬 블록의 본체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 컬 블록을 설명하기 위한 개략적인 확대 저면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 컬 블록을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 확대 측면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 11 및 도 12는 몰딩 공정에 사용되는 이형 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 13은 도 2에 도시된 컬 블록의 장착 방법을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 14 및 도 15는 도 2에 도시된 캐버티 분할용 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도들이다.
도 16은 도 14에 도시된 캐버티 분할용 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 17은 도 2에 도시된 ‘A’ 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 18 및 도 19는 도 1에 도시된 상부 캐버티 블록을 설명하기 위한 확대 측면도들이다.
도 20은 도 1에 도시된 상부 캐버티 블록을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 상형을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 몰딩 장치(100)는 기판(10) 상에 탑재된 반도체 소자들(20)을 에폭시 수지와 같은 몰딩 수지(30)로 몰딩하여 반도체 패키지들을 제조하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 몰딩 장치(100)는 상기 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 금형을 포함할 수 있으며, 상기 금형은 상기 기판(10)을 지지하는 하형(200)과 상기 반도체 소자들(20)을 몰딩하기 위한 상부 캐버티(302)를 구비하는 상형(300)을 포함할 수 있다.
상기 하형(200)은 상기 기판(10)이 놓여지는 하부 캐버티 블록(210)과 상기 캐버티 블록(210) 아래에 배치되는 하부 체이스 블록(220)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하형(200)은 상기 반도체 소자들(20)을 몰딩하기 위한 몰딩 수지(30)를 제공하기 위한 포트 블록(230)을 포함할 수 있으며, 상기 포트 블록(230)의 양측에 한 쌍의 하부 캐버티 블록들(210)이 각각 배치될 수 있다. 또한, 상기 하부 캐버티 블록들(210)의 양측에는 각각 하부 가이드 블록(240)이 배치될 수 있다. 한편, 상기 기판(10)이 놓여지는 하부 캐버티는 상기 하부 캐버티 블록(210)과 상기 포트 블록(230) 및 상기 하부 가이드 블록(240)에 의해 한정될 수 있다.
상기 포트 블록(230)은 상기 몰딩 수지(30)를 공급하는 복수의 포트들을 구비하며, 상기 포트들 내부에는 상기 몰딩 수지(30)를 공급하기 위한 플런저들(232)이 배치될 수 있다.
상기 상형(300)은 상부 체이스 블록(310)과 상기 상부 체이스 블록(310) 아래에 장착되는 컬 블록(320)과 상기 컬 블록(320)의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 상부 캐버티 블록들(340) 및 상기 상부 캐버티 블록들(340)의 양측에 각각 배치되는 상부 가이드 블록들(360)을 포함할 수 있다. 상기 상부 캐버티(302)는 상기 컬 블록(320)과 상기 상부 캐버티 블록들(340) 및 상기 상부 가이드 블록들(360)에 의해 한정될 수 있다. 즉, 상기 상형(300)은 상기 컬 블록(320)의 양측에 각각 배치되는 두 개의 상부 캐버티들(302)을 구비할 수 있다.
상기 상부 캐버티(302)의 상부면은 상기 상부 캐버티 블록(340)의 하부면에 의해 정의될 수 있으며, 상기 상부 캐버티(302)의 내측면들은 상기 컬 블록(320)과 상기 상부 가이드 블록(360)에 의해 정의될 수 있다.
상기 컬 블록(320)은 상기 포트 블록(230)의 상부에 배치될 수 있다. 즉 상기 컬 블록(320)을 경유하여 몰딩 수지(30)가 상기 한 쌍의 상부 캐버티들(302)로 제공될 수 있으며, 이에 따라 동시에 2매의 기판들(10)에 대하여 몰딩 공정을 수행할 수 있다.
한편, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 각각의 상부 가이드 블록(360)에는 상기 상부 캐버티(302)와 연결되는 배기구(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 하부 가이드 블록(240)에는 상기 배기구와 연통되는 배기용 진공홀들(미도시)이 구비될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 컬 블록의 장착 구조를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컬 블록(320)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 상부 캐버티 블록들(340) 사이에 슬라이드 방식으로 삽입될 수 있다.
상기 컬 블록(320)의 양쪽 측면들에는 상기 컬 블록(320)의 길이 방향으로 연장하는 슬라이드 슬롯(322)이 각각 구비될 수 있으며, 상기 상부 캐버티 블록들(340)의 측면들에는 상기 슬라이드 슬롯들(322)에 대응하는 슬라이드 레일들(342)이 각각 구비될 수 있다. 그러나, 상기와 반대로 상기 컬 블록(320)의 양쪽 측면들에 슬라이드 레일이 각각 구비되고, 상기 상부 캐버티 블록들(340)의 측면들에 슬라이드 슬롯이 각각 구비될 수도 있다.
상술한 바와 같이 상기 컬 블록(320)이 상기 상부 캐버티 블록들(340) 사이에서 슬라이드 방식으로 결합 및 분리가 가능하므로 반도체 소자들(20)의 두께 변화에 대응하여 상기 컬 블록(320)만을 선택적으로 간단하게 교체할 수 있으므로 상기 상형(300) 전체를 교체할 필요가 없으며, 또한 상기 컬 블록(320)의 교체에 소요되는 시간을 상대적으로 단축시킬 수 있으므로 상기 몰딩 장치(100)의 가동율을 크게 향상시킬 수 있다. 추가적으로, 상기 상형(300)과 비교하여 상기 컬 블록(320)의 크기가 상대적으로 작기 때문에 복수의 컬 블록들(320)을 미리 마련하고 이를 보관하는데 필요한 공간을 크게 감소시킬 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 상부 체이스 블록을 설명하기 위한 개략적인 저면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 컬 블록을 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 컬 블록의 본체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 상부 체이스 블록(310)의 하부면에는 적어도 하나의 다우얼 핀(312; dowel pin)이 구비될 수 있으며, 상기 컬 블록(320)의 상부면에는 상기 다우얼 핀(312)이 통과할 수 있도록 가이드 슬롯(324)이 구비될 수 있다.
도시된 바에 의하면, 2개의 다우얼 핀(312)과 하나의 가이드 슬롯(324)이 사용되고 있으나, 상기 다우얼 핀(312) 및 가이드 슬롯(324)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
특히, 상기 다우얼 핀(312)이 원형 단면을 가지므로 상기 컬 블록(320)의 결합 또는 분리 동안에 상기 다우얼 핀(312)과 상기 가이드 슬롯(324)의 내측면들이 선 접촉되므로 마찰 저항이 크게 감소될 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 컬 블록을 설명하기 위한 개략적인 확대 저면도이고, 도 8은 도 2에 도시된 컬 블록을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다. 도 9는 도 8에 도시된 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 확대 측면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 상기 컬 블록(320)은 상기 포트 블록(230)으로부터 제공되는 몰딩 수지(30)를 임시 저장하고 또한 상기 상부 캐버티들(302) 내부로 공급하기 위한 복수의 웰 영역(328)을 구비할 수 있다. 상기 웰 영역들(328)은 상기 포트 블록(230)의 포트들과 대응하도록 구비될 수 있으며, 또한 상기 컬 블록(320)은 상기 웰 영역들(328)과 상기 상부 캐버티들(302) 사이를 연결하며 상기 웰 영역들(328)에 채워진 몰딩 수지(30)를 상기 상부 캐버티들(302)로 제공하기 위한 복수의 러너들(330)을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컬 블록(320)은 상기 웰 영역들(328)이 형성된 본체(326)를 포함할 수 있으며, 상기 웰 영역들(328)에는 상기 본체(326)를 관통하는 복수의 개구들(332)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 개구들(332)에는 상기 웰 영역들(328)을 한정하는 인서트 부재들(370)이 각각 삽입될 수 있다. 상기 인서트 부재들(370)은 상기 웰 영역들(328)의 상부면을 구성할 수 있으며, 상기 웰 영역들(328)의 부피를 조절하기 위하여 삽입될 수 있다. 한편, 상기 인서트 부재들(370)은 대략 사각 블록 형태를 가질 수 있으며, 상기 개구들(332)은 상기 인서트 부재들(370)에 대응하도록 대략 사각 형태의 관통홀들일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몰딩 장치(100)는 상기 반도체 소자들(20)에 대한 몰딩 공정이 완료된 후 성형된 반도체 패키지들의 이형성을 향상시키기 위한 이형 필름(40; 도 11 참조)을 사용할 수 있다.
도 11 및 도 12는 몰딩 공정에 사용되는 이형 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 이형 필름(40)은 상기 상형(300)과 하형(200) 사이에 제공될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 몰딩 장치(100)는 상기 이형 필름(40)을 공급 및 권취하기 위한 공급 롤러(미도시)와 권취 롤러(미도시)를 구비할 수 있으며, 상기 공급 및 권취 롤러들은 상기 몰딩 장치(100)의 상부에 구비될 수 있다.
상기 이형 필름(40)은 상기 상형(300)의 하부에 진공 흡착될 수 있으며, 상기 상형(300)은 상기 이형 필름(40)을 진공 흡착하기 위한 진공 슬롯들과 진공홀들을 가질 수 있다.
다시 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 인서트 부재(370)의 측면들에는 상기 이형 필름(40)을 진공 흡착하기 위한 복수의 제1 진공 슬롯들(372)이 구비될 수 있으며, 상기 제1 진공 슬롯들(372)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부 체이스 블록(310)의 하부면에 구비되는 제1 진공 채널(314)과 연결될 수 있다.
또한, 상기 인서트 부재들(370)의 상부에는 가장자리를 따라 대략 사각 링 형태의 단차부(374)가 구비될 수 있으며, 상기 단차부(374)는 상기 제1 진공 슬롯들(372)을 서로 연결하고 또한 상기 제1 진공 슬롯들(372)을 상기 제1 진공 채널(314)에 연결하기 위하여 구비될 수 있다.
상기 이형 필름(40)을 진공 흡착하기 위한 진공압은 상기 제1 진공 슬롯들(372)과 상기 개구들(332)의 내측면들 사이로 제공될 수 있으며, 이에 의해 상기 이형 필름(40)이 상기 웰 영역들(328)의 상부면에 진공 흡착될 수 있다.
다시 도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 인서트 부재들(370)은 대략 바(bar) 형태의 고정 부재들(376)에 의해 상기 컬 블록(320)의 본체(326)에 장착될 수 있다. 일 예로서, 상기 컬 블록(320)의 본체(326) 상부면에는 상기 고정 부재들(376)이 삽입되는 제1 리세스들(334)이 구비될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 상기 고정 부재들(376)은 볼트 등의 체결 부재들(378)에 의해 상기 제1 리세스들(334) 내에서 상기 본체(326)에 장착될 수 있으며, 상기 인서트 부재들(370) 또한 체결 부재들(378)에 의해 상기 고정 부재들(376)에 장착될 수 있다.
도 5에 도시된 바에 의하면, 모두 4개의 고정 부재들(376)이 사용되고 있으나, 상기 고정 부재들(376)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
한편, 상기 가이드 슬롯(324)의 일부는 상기 고정 부재들(376)에 의해 정의될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 고정 부재들(376) 사이에서 상기 가이드 슬롯(324)의 일부 영역이 정의될 수 있다. 일 예로서, 상기 가이드 슬롯(324)의 중앙 부위와 양측 부위들은 상기 컬 블록(320)의 본체(326)에 형성될 수 있으며, 상기 가이드 슬롯(324)의 중앙 부위와 양측 부위들 사이는 상기와 같이 서로 인접하는 고정 부재들(376)의 측면들에 의해 정의될 수 있다.
다시 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 컬 블록(320)의 본체(326)에는 상기 이형 필름(40)을 흡착하기 위한 복수의 제1 진공홀들(336)이 구비될 수 있으며, 또한 상기 이형 필름(40)의 흡착 효율을 향상시키기 위하여 상기 컬 블록(320)의 본체(326) 하부면에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 진공홀들(336) 주위를 감싸는 제2 리세스들(338)이 구비될 수 있다. 상기 제1 진공홀들(336)은 도 4에 도시된 제1 진공 채널(314)과 연결될 수 있다.
한편, 상기 제1 진공 채널(314)의 형태는 다양하게 변경 가능하므로 도 4에 도시된 상기 제1 진공 채널(314)의 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다. 또한, 상기 제1 진공 슬롯들(372)과 상기 제1 진공홀들(336)의 개수 및 크기 역시 다양하게 변경 가능하므로 상기 제1 진공 슬롯들(372)과 상기 제1 진공홀들(336)의 개수 및 크기 등에 의해 본 발명의 범위가 제한되지도 않을 것이다.
또 한편, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 웰 영역들(328)의 하부 모서리 부위와 상기 컬 블록(320)의 본체(326) 양측 하부 모서리 부위는 상기 이형 필름(40)의 흡착시 상기 이형 필름(40)의 손상을 방지하기 위하여 챔퍼링 처리될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 상형(300)은 상기 상부 캐버티 블록들(340)을 고정시키기 위하여 상기 상부 체이스 블록(310)에 장착되는 프론트 사이드 블록들(380)과 리어 사이드 블록들(382)을 포함할 수 있으며, 또한 상기 컬 블록(320)을 고정시키기 위하여 상기 상부 체이스 블록(310)에 장착되는 전방 세트 블록(390)과 후방 세트 블록(390)을 포함할 수 있다.
상기 컬 블록(320)은 상기 후방 세트 블록(392)이 상기 상부 체이스 블록(310)에 장착된 상태에서 상기 상부 캐버티 블록들(340) 사이에 슬라이드 방식으로 삽입될 수 있으며, 이어서 상기 전방 세트 블록(390)이 상기 상부 체이스 블록(310)에 결합될 수 있다.
도 13은 도 2에 도시된 컬 블록의 장착 방법을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 13을 참조하면, 상기 후방 세트 블록(392)에는 위치 결정홈(394)이 구비될 수 있으며, 상기 컬 블록(320)의 후방측 단부에는 상기 위치 결정홈(394)에 대응하는 위치 결정용 돌기(339)가 구비될 수 있다. 즉 상기 컬 블록(320)은 슬라이드 방식으로 상기 상부 캐버티 블록들(340) 사이에서 수평 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 후방 세트 블록(392)의 위치 결정홈(394)에 상기 위치 결정용 돌기(339)가 삽입됨으로써 장착 위치가 결정될 수 있다.
또한, 상기 컬 블록(320)은 상기 위치 결정용 돌기(339)가 상기 위치 결정홈(394)에 삽입된 후 도시된 바와 같이 상기 후방 세트 블록(392)을 통해 상기 위치 결정용 돌기(339)에 밀착되는 세트 스크루(396)에 의해 고정될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 전방 세트 블록(390)과 상기 컬 블록(320)의 전방측 단부에도 동일한 형태의 위치 결정홈과 위치 결정용 돌기가 구비될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 상부 캐버티 블록(340)에는 상기 상부 캐버티(302)를 복수의 영역으로 분할하기 위한 적어도 하나의 캐버티 분할용 인서트 부재(400)가 장착될 수 있다.
도 14 및 도 15는 도 2에 도시된 캐버티 분할용 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도들이고, 도 16은 도 14에 도시된 캐버티 분할용 인서트 부재를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 17은 도 2에 도시된 ‘A’ 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)는 상기 상부 캐버티(302)를 복수의 영역으로 분할하기 위하여 사용되며 플레이트 형태를 가질 수 있다. 상기 상부 캐버티 블록(340)에는 상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)가 삽입되는 관통 슬릿(344)이 구비될 수 있다.
상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)는 상기 상부 캐버티(302)를 복수의 영역으로 분할하기 위하여 상기 상부 캐버티 블록(340)의 하부면으로부터 하방으로 일부 돌출되도록 상기 관통 슬릿(344)에 삽입될 수 있으며, 상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)의 상부에는 상기 상부 캐버티 블록(340)과의 결합을 위한 브래킷(402)이 구비될 수 있다.
상기 상부 캐버티 블록(340)의 상부면에는 상기 브래킷(402)이 삽입되는 제3 리세스(346)가 구비될 수 있으며, 상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)는 볼트 등의 체결 부재(404)를 통해 상기 상부 캐버티 블록(340)에 장착될 수 있다.
상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)의 측면들에는 복수의 제2 진공 슬롯들(406)이 구비될 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 상부 체이스 블록(310)의 하부면에는 상기 제2 진공 슬롯들(406)과 연결되는 제2 진공 채널(미도시)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)의 측면들에는 상기 제2 진공 슬롯들(406)을 서로 연결하기 위한 제1 연결 그루브들(408)이 각각 구비될 수 있다.
한편, 상기 상부 캐버티 블록(340)의 하부면에는 도 17에 도시된 바와 같이 상기 캐버티 분할용 인서트 부재(400)의 돌출된 부위와 상기 컬 블록(320) 및 상기 상부 가이드 블록(360) 사이를 연결하는 연결 돌기들(348)이 구비될 수 있다. 상기 연결 돌기들(348)은 상기 상부 캐버티(302)를 복수의 영역으로 완전히 분할하기 위하여 사용될 수 있다.
상기한 바에 따르면, 하나의 캐버티 분할용 인서트 부재(400)와 두 개의 연결 돌기들(348)을 이용하여 상기 상부 캐버티(302)를 두 개의 영역들로 분할하고 있으나, 이와 다르게 복수의 캐버티 분할용 인서트 부재들(400)과 복수의 연결 돌기들(348)을 이용하여 상기 상부 캐버티(302)를 3개 이상의 영역들로 분할할 수도 있다.
도 18 및 도 19는 도 1에 도시된 상부 캐버티 블록을 설명하기 위한 확대 측면도들이고, 도 20은 도 1에 도시된 상부 캐버티 블록을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 상기 상부 캐버티 블록(340)의 측면들에는 상기 이형 필름(40)을 흡착하기 위한 복수의 제3 진공 슬롯들(350)과 상기 제3 진공 슬롯들(350)을 상기 상부 체이스 블록(310)의 제2 진공 채널에 연결하기 위한 진공홀들이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 진공 슬롯들(350)은 상기 상부 캐버티 블록(340)의 측면들 하부에 구비될 수 있으며, 또한 상기 상부 캐버티 블록(340)의 측면들에는 상기 제3 진공 슬롯들(350)을 서로 연결하기 위한 제2 연결 그루브들(352)이 구비될 수 있다. 한편, 상기 슬라이드 레일들(342)은 상기 제2 연결 그루브들(352) 상부에 위치될 수 있다.
상기 상부 캐버티 블록(340)은 상기 제3 진공 슬롯들(350)을 상기 상부 체이스 블록(310)의 제2 진공 채널에 연결하기 위한 진공홀들을 구비할 수 있다. 일 예로서, 상기 상부 캐버티 블록(340)에는 상기 제2 연결 그루브들(352)을 통해 상기 제3 진공 슬롯들(350)과 연결되는 수평 진공홀들(354)과 상기 수평 진공홀들(354)과 연결되며 상방으로 연장하는 수직 진공홀들(356)이 구비될 수 있으며, 상기 수직 진공홀들(356)은 상기 상부 체이스 블록(310)의 제2 진공 채널에 연결될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 상부 가이드 블록들(360), 전방 및 후방 세트 블록들(390,392) 및 프론트 및 리어 사이드 블록들(380,382)에는 상기 이형 필름(40)을 진공 흡착하기 위한 제2 진공홀들(410)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 제2 진공홀들(410)을 서로 연결하는 진공 그루브(412)가 상기 상부 가이드 블록들(360), 전방 및 후방 세트 블록들(390,392) 및 프론트 및 리어 사이드 블록들(380,382)의 하부면에 구비될 수 있다.
상기 진공 그루브(412)는 대략 사각 링 형태를 가질 수 있다. 도시된 바에 의하면, 하나의 사각 링 형태의 진공 그루브(412)가 사용되고 있으나, 서로 분할된 복수의 진공 그루브가 사용될 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 상부 체이스 블록(310)에는 상기 제1 진공 채널(314)과 연결되는 복수의 제3 진공홀들(316)이 구비될 수 있다. 또한, 상기 상부 체이스 블록(310)의 하부면에는 상기 제2 진공홀들(410)과 연결되는 제3 진공 채널(318)이 구비될 수 있다.
추가적으로, 도시되지는 않았으나, 상기 상부 체이스 블록(310)에는 상기 제2 진공 채널과 연결되는 제4 진공홀들과 상기 제3 진공 채널(318)과 연결되는 제5 진공홀들이 구비될 수 있으며, 상기 제1, 제2 및 제3 진공 채널들은 서로 연결될 수도 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기 상부 체이스 블록(310)의 제3, 제4 및 제5 진공홀들은 진공 펌프, 압력 제어 밸브 등을 포함하는 진공 시스템(미도시)과 연결될 수 있다.
한편, 상기 상부 캐버티(302)는 상기 상부 캐버티 블록(340), 컬 블록(320), 상부 가이드 블록(360) 및 상기 프론트 및 리어 사이드 블록들(380,382)에 의해 한정될 수 있으며, 상기 상부 캐버티(302)의 하부 모서리 부위들, 즉 상기 컬 블록(320), 상부 가이드 블록(360) 및 상기 프론트 및 리어 사이드 블록들(380,382)의 하부 모서리 부위들은 상기 이형 필름(40)의 진공 흡착시 상기 이형 필름(40)의 손상을 방지하기 위하여 챔퍼링 처리될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 반도체 소자들(20)의 두께가 변화되는 경우 상기 컬 블록(320)을 슬라이드 방식으로 상형(300)으로부터 분리 교체할 수 있으므로 상기 상형(300)을 전체적으로 교체하는 것과 비교하여 시간 및 비용이 크게 절감될 수 있다. 특히, 다우얼 핀(312)과 가이드 슬롯(324) 및 위치 결정홈(394)과 위치 결정용 돌기(339) 등을 이용하여 상기 컬 블록(320)의 장착 위치를 정밀하게 조절함으로써 반도체 소자 몰딩 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 컬 블록(320)의 웰 영역들(328)의 부피를 조절하기 위한 인서트 부재들(370)의 측면들과 상부 캐버티 블록들(340)의 측면들에 진공 슬롯들(372,350)을 형성하고, 상기 진공 슬롯들(372,350)을 상부 체이스 블록(310)을 통해 진공 시스템과 연결함으로써 이형 필름(40)을 용이하게 진공 흡착할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기판 20 : 반도체 소자
30 : 몰딩 수지 40 : 이형 필름
100 : 반도체 소자 몰딩 장치 200 : 하형
210 : 하부 캐버티 블록 220 : 하부 체이스 블록
230 : 포트 블록 240 : 하부 가이드 블록
300 : 상형 310 : 상부 체이스 블록
320 : 컬 블록 326 : 본체
328 : 웰 영역 332 : 개구
340 : 상부 캐버티 블록 360 : 상부 가이드 블록
370 : 인서트 부재 380 : 프론트 사이드 블록
382 : 리어 사이드 블록 390 : 전방 세트 블록
392 : 후방 세트 블록

Claims (11)

  1. 기판 상에 탑재된 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 상부 캐버티를 갖는 상형과 상기 기판이 놓여지는 하부 캐버티를 갖는 하형을 포함하는 반도체 소자 몰딩 장치에 있어서,
    상기 상형은,
    서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 상부 캐버티 블록과,
    상기 상부 캐버티 블록들 사이에 배치되는 컬 블록과,
    상기 상부 캐버티 블록들과 상기 컬 블록이 장착되는 상부 체이스 블록을 포함하되,
    상기 컬 블록은 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 슬라이드 방식으로 삽입되며, 상기 반도체 소자들을 몰딩하기 위한 몰딩 수지가 채워지는 복수의 웰 영역들과 상기 웰 영역들을 관통하는 복수의 개구들이 형성된 본체와, 상기 개구들에 삽입되어 상기 웰 영역들을 한정하는 복수의 인서트 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컬 블록의 양쪽 측면들 및 상기 상부 캐버티 블록들의 측면들에는 각각 슬라이드 슬롯 및 슬라이드 레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부 체이스 블록의 하부면에는 적어도 하나의 다우얼 핀이 구비되며, 상기 컬 블록의 상부에는 상기 다우얼 핀이 통과하는 가이드 슬롯이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 인서트 부재들의 측면들에는 이형 필름을 흡착하기 위한 진공 슬롯들이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 본체에는 이형 필름을 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 컬 블록은 상기 인서트 부재들을 상기 본체에 결합하기 위한 고정 부재를 더 포함하며,
    상기 본체의 상부면에는 상기 고정 부재가 삽입되는 리세스가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 웰 영역들의 하부 모서리 부위는 챔퍼링 처리되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 상부 캐버티 블록들과 인접하는 상기 컬 블록의 양쪽 측면들의 하부 모서리 부위는 챔퍼링 처리되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 상형은,
    상기 상부 체이스 블록에 장착된 후방 세트 블록과,
    상기 컬 블록의 전방측 단부에 결합된 전방 세트 블록을 더 포함하며,
    상기 전방 세트 블록은 상기 컬 블록이 슬라이드 방식으로 상기 상부 캐버티 블록들 사이에 삽입된 후 상기 상부 체이스 블록에 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 후방 세트 블록 및 상기 컬 블록의 후방측 단부에는 각각 위치 결정홈과 상기 위치 결정홈에 대응하는 위치 결정용 돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 몰딩 장치.
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KR101869136B1 (ko) * 2015-01-07 2018-06-19 세메스 주식회사 반도체 소자 몰딩 장치

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