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KR20110082422A - 몰딩 장치 및 몰딩 방법 - Google Patents

몰딩 장치 및 몰딩 방법 Download PDF

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KR20110082422A
KR20110082422A KR1020100002386A KR20100002386A KR20110082422A KR 20110082422 A KR20110082422 A KR 20110082422A KR 1020100002386 A KR1020100002386 A KR 1020100002386A KR 20100002386 A KR20100002386 A KR 20100002386A KR 20110082422 A KR20110082422 A KR 20110082422A
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KR
South Korea
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port
mold
compressed gas
resin
vacuum pressure
Prior art date
Application number
KR1020100002386A
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English (en)
Inventor
유철준
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 몰딩 장치 및 몰딩 방법에 관한 것으로서, 내부에 캐비티와 러너가 형성되도록 서로 맞물리는 상형 및 하형으로 이루어지는 금형; 상기 금형 내의 러너와 연결되도록 형성되고, 유동 상태의 수지가 수용되는 포트; 및 상기 포트에 수용된 유동 상태의 수지가 가스 압력에 의해 상기 캐비티와 러너로 이동되도록 상기 포트에 압축가스를 주입하는 압축가스 주입장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에 유동 수지를 금형 내부의 캐비티로 이송 및 압축시켜서 견고한 성형물을 성형할 수 있고, 유동 수지 주입시 유동 수지의 이동 및 침투를 신속하게 하며, 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 조직이 치밀한 고품질의 성형물을 생산할 수 있으며, 유동 수지의 이동 속도를 정밀하게 조절할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

몰딩 장치 및 몰딩 방법{Molding apparatus and molding method}
본 발명은 몰딩 장치 및 몰딩 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유동이 용이한 액체 상태의 수지를 공기 등의 가스 압력을 이용하여 캐비티로 이동시키는 몰딩 장치 및 몰딩 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는, 외부의 충격과 오염 물질로부터 반도체 칩을 보호하기 위하여 회로기판에 실장된 후, 열경화성 수지에 의해 밀봉되어 이루어진다.
이러한 열경화성 수지가 반도체 칩을 덮어 경화될 수 있도록 내부에 캐비티(cavity)와 러너(runner)가 형성되게 서로 맞물리는(clamping) 상형(top die) 및 하형(bottom die)으로 이루어지는 금형(mold)을 구비하는 몰딩 장치가 널리 사용된다.
통상의 몰딩 장치는, 상기 캐비티 내부로 열경화성 수지를 녹여 이동시킬 수 있도록 상기 금형 내의 러너와 연결되도록 형성되는 포트(pot)를 구비하고, 상기 포트(pot)에 피스톤 형상의 플런저(plunger)를 이용하여 용융된 수지를 가압한다.
한편, 반도체 패키지의 요구되는 높이가 점차로 낮아지고, 반도체 패키지 내부에 적층되는 반도체 칩의 층수가 증대되면서 상기 캐비티 내에 침투성이 좋은 고유동성 수지의 개발이 요구되었다.
또한, 캐비티 내부로 침투되는 수지의 압력 차이에 의해서 칩 손상의 위험이 증대되면서 고 유동성 수지의 개발이 더욱 요구되었다.
이러한 고 유동성 수지는 소재의 점도를 낮추는 것이 중요하고, 이러한 저점도 유동성 수지의 개발에 따라 저점도 유동성 수지를 성형하는 몰딩 장치 및 몰딩 방법의 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고압의 가스(공기) 압력을 이용하여 액상 또는 겔(Gel) 상태의 유동 수지를 금형 내부의 캐비티로 이송 및 압축시켜서 견고한 성형물을 성형할 수 있는 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 캐비티 내부에 이중으로 진공압을 형성하여 유동 수지 주입시 유동 수지의 이동 및 침투를 신속하게 하고, 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 유동 수지의 경화시 고압의 가스 압력을 유지하여 조직이 치밀한 고품질의 성형물을 생산할 수 있게 하는 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 유동 수지의 캐비티 이동시 가스 압력을 조절하여 유동 수지의 이동 속도를 정밀하게 조절할 수 있게 하는 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 몰딩 장치는, 내부에 캐비티(cavity)와 러너(runner)가 형성되도록 서로 맞물리는(clamping) 상형(top die) 및 하형(bottom die)으로 이루어지는 금형(mold); 상기 금형 내의 러너와 연결되도록 형성되고, 유동 상태의 수지가 수용되는 포트(pot); 및 상기 포트에 수용된 유동 상태의 수지가 가스 압력에 의해 상기 캐비티와 러너로 이동되도록 상기 포트에 압축가스를 주입하는 압축가스 주입장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 압축가스 주입장치는, 상기 포트 내부에 압축가스를 공급하도록 상기 포트와 연결되는 압축가스 공급관; 상기 압축가스 공급관에 설치되고, 선택적으로 압축가스를 공급하는 압축가스 공급밸브; 상기 압축가스 공급관에 연결되고, 압축가스를 저장하는 압축가스 저장소; 및 프로그램이나 압축가스 공급 명령에 의해 상기 압축가스 공급밸브로 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 몰딩 장치는, 상기 포트 내부로 유동 상태의 수지를 공급하는 유동수지 공급장치;를 더 포함하여 이루어지고, 상기 유동수지 공급장치는, 상기 포트 상부에 설치되고, 상기 포트 내부로 유동 상태의 수지를 주입하는 유동수지 주입노즐; 및 상기 유동수지 주입노즐과 연결되어 상기 주입노즐에 유동수지를 공급하는 디스펜서(dispenser);프로그램이나 유동수지 공급 명령에 의해 상기 디스펜서로 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 몰딩 장치는, 상기 포트에 연결되고, 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 1 진공압 형성장치;를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 진공압 형성장치는, 상기 포트 내부에 진공압이 형성되도록 상기 포트와 연결되는 제 1 진공라인; 상기 제 1 진공라인에 설치되고, 선택적으로 상기 제 1 진공라인을 개폐하는 제 1 진공라인 개폐밸브; 상기 제 1 진공라인에 연결되고, 상기 제 1 진공라인에 진공압을 발생시키는 제 1 진공펌프; 및 프로그램이나 제 1 진공압 형성 명령에 의해 상기 제 1 진공라인 개폐밸브로 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 몰딩 장치는, 상기 상형과 하형이 서로 맞물리면 상기 상형과 하형 사이에 형성된 벤트홀(vent hole)이 밀봉되도록 상기 상형과 하형 사이에 설치되는 실링부재; 상기 벤트홀과 실링부재 사이에 설치되고, 상기 벤트홀을 통해 상기 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 2 진공압 형성장치;를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제 2 진공압 형성장치는, 상기 벤트홀과 실링부재 사이에 진공압이 형성되도록 상기 벤트홀과 실링부재 사이에 설치되는 제 2 진공라인; 상기 제 2 진공라인에 설치되고, 선택적으로 상기 제 2 진공라인을 개폐하는 제 2 진공라인 개폐밸브; 상기 제 2 진공라인에 연결되고, 상기 제 2 진공라인에 진공압을 발생시키는 제 2 진공펌프; 및 프로그램이나 제 2 진공압 형성 명령에 의해 상기 제 2 진공라인 개폐밸브로 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 금형은, 상기 상형과 하형 사이에 반도체 칩이 실장된 회로기판이 설치되는 반도체 몰딩용 금형인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 포트의 내벽에 수지의 분리가 용이하도록 비점착성 코팅층이 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 몰딩 방법은, 내부에 캐비티(cavity)와 러너(runner)가 형성되도록 금형(mold)의 상형(top die) 및 하형(bottom die)을 서로 맞물리는 금형 클램핑(clamping) 단계; 상기 금형 내의 러너와 연결되도록 형성된 포트(pot)에 유동 상태의 수지를 공급하는 유동수지 공급단계; 및 상기 포트에 수용된 유동 상태의 수지가 가스 압력에 의해 상기 캐비티와 러너로 이동되도록 상기 포트에 압축가스를 주입하는 압축가스 주입단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 몰딩 방법은, 상기 금형 클램핑 단계 이후, 상기 유동수지 공급단계 이전에, 상기 캐비티와 러너 및 포트에 진공압을 형성하는 진공압 형성단계;를 더 포함하여 이루어지고, 상기 진공압 형성단계는, 상기 포트에 설치된 제 1 진공압 형성장치를 이용하여 상기 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 1 진공압 형성단계; 및 상기 상형과 하형이 서로 맞물리면 상기 상형과 하형 사이에 형성되는 벤트홀(vent hole)과, 상기 상형과 하형 사이에 설치되는 실링부재 사이에 설치된 제 2 진공압 형성장치를 이용하여 상기 벤트홀을 통해 상기 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 2 진공압 형성단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 몰딩 방법은, 상기 압축가스 주입단계 이후에, 상기 캐비티와 러너에 충진된 유동상태의 수지가 경화될 때까지 상기 포트 내부의 가스 압력을 유지하는 가스 압력 유지단계; 상기 압축가스 주입단계 이후에, 상기 캐비티와 러너에 충진된 유동상태의 수지가 경화되면 상기 포트 내부의 압축 가스를 외부로 배출시키는 압축 가스 배출단계; 및 상기 금형의 상형과 하형을 열고 성형된 성형물을 상기 금형으로부터 분리하는 성형물 분리단계;를 더 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
이상에서와 같이 본 발명의 몰딩 장치 및 몰딩 방법에 의하면, 유동 수지를 금형 내부의 캐비티로 이송 및 압축시켜서 견고한 성형물을 성형할 수 있고, 유동 수지 주입시 유동 수지의 이동 및 침투를 신속하게 하며, 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 조직이 치밀한 고품질의 성형물을 생산할 수 있으며, 유동 수지의 이동 속도를 정밀하게 조절할 수 있는 효과를 갖는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몰딩 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 몰딩 장치의 진공압 형성단계를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 몰딩 장치의 유동수지 공급단계를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 몰딩 장치의 압축가스 주입단계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 몰딩 장치의 압축가스의 가스 압력이 유동 수지에 작용하는 상태를 나타내는 확대도이다.
도 7은 도 1의 몰딩 장치의 압축가스 배출단계를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 몰딩 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몰딩 방법을 나타내는 블록도이다.
(도면의 주요한 부호에 대한 설명)
1: 회로기판 2: 반도체 칩
3: 신호전달매체 100: 금형(mold)
C: 캐비티(cavity) R: 러너(runner)
P: 유동 수지 F: 가스 압력
10: 상형(top die) 20: 하형(bottom die)
11: 포트(pot) 12: 비점착성 코팅층
13: 포트 헤드(pot head) 200: 압축가스 주입장치
201: 압축가스 공급관 202: 압축가스 공급밸브
203: 압축가스 저장소 30, 50: 제어부
300: 유동수지 공급장치 301: 유동수지 주입노즐
302: 디스펜서(dispenser) 400: 제 1 진공압 형성장치
401: 제 1 진공라인 402: 제 1 진공라인 개폐밸브
403: 제 1 진공펌프 10a: 벤트홀(vent hole)
40: 실링부재 500: 제 2 진공압 형성장치
501: 제 2 진공라인 502: 제 2 진공라인 개폐밸브
503: 제 2 진공펌프 S1: 금형 클램핑 단계
S2: 진공압 형성단계 S21: 제 1 진공압 형성단계
S22: 제 2 진공압 형성단계 S3: 유동수지 공급단계
S4: 압축가스 주입단계 S5: 가스 압력 유지단계
S6: 압축 가스 배출단계 S7: 성형물 분리단계
이하, 본 발명의 바람직한 여러 실시예들에 따른 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몰딩 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몰딩 장치는, 금형(100)(mold)과, 포트(11)(pot)와, 압축가스 주입장치(200)와, 유동수지 공급장치(300) 및 제 1 진공압 형성장치(400)를 포함하여 이루어지는 구성이다.
여기서, 상기 금형(100)은, 내부에 캐비티(C)(cavity)와 러너(R)(runner)가 형성되도록 서로 맞물리는(clamping) 상형(10)(top die) 및 하형(20)(bottom die)으로 이루어질 수 있다.
이러한 상기 금형(100)은, 상기 상형(10)과 하형(20) 및 다양한 형태의 추가 형틀이 부가적으로 형성되는 다양한 종류의 금형이 적용될 수 있고, 이를 이용하여 다양한 형태의 성형물, 예를 들어 플라스틱 성형물을 제조할 수 있는 모든 형태의 금형이 적용될 수 있으나, 바람직하기로는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상형(10)과 하형(20) 사이에 반도체 칩(2)이 실장된 회로기판(1)이 설치되는 반도체 몰딩용 금형이 적용되는 것이 바람직하다.
여기서, 도 1의 상기 반도체 칩(2)은 상기 회로기판(1)과 와이어 등의 신호전달매체(3)에 의해 전기적으로 서로 연결될 수 있는 것으로서, 상기 유동상태의 수지(P)는 상기 캐비티(C) 내부의 반도체 칩(2)들과, 신호전달매체(3)들 사이에 견고하고 충실하게 충진되고, 이동시 압력의 차이가 크지 않도록 저점도를 갖는 고 유동성 수지가 적용될 수 있다.
또한, 상기 포트(11)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 금형(100) 내의 러너(R)와 연결되도록 형성되고, 유동 상태의 수지(P)가 상기 캐비티(C)로 이동되기 전에 임시 수용되는 곳으로서, 상기 캐비티(C) 및 상기 러너(R)에 충분한 양의 수지(P)가 수용될 수 있도록 설계된다.
여기서, 상기 포트(11)는 상기 러너(R)와 연결되도록 상기 상형(10)에 설치되는 것이 바람직하고, 상기 포트(11)는 상부에 포트 헤드(13)가 설치되어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압축가스 주입장치(200)와, 유동수지 공급장치(300) 및 제 1 진공압 형성장치(400)가 모두 상기 포트 헤드(13)에 집약되어 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 포트(11)와 상기 포트 헤드(13)를 분리할 수 있어서 상기 포트(11)의 교체 및 수리나 상기 압축가스 주입장치(200)와, 유동수지 공급장치(300) 및 제 1 진공압 형성장치(400)의 교체 및 수리를 용이하게 할 수 있는 것이다.
또한, 상기 포트(11)는 수지(P)가 내벽에 잔류하지 않도록 상기 포트(11)의 내벽에 수지(P)의 분리를 용이하게 하는 비점착성 코팅층(12)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 비점착성 코팅층(12)은 실리콘 화합물, 테프론 화합물 등의 유기 물질이나 카본 화합물, 다이아몬드 화합물 등의 무기 물질은 물론, 표면 장력을 크게 하는 방수/발수 코팅 및 나노 코팅 등 다양한 종류의 코팅층이 적용될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 압축가스 주입장치(200)는, 상기 포트(11)에 수용된 유동 상태의 수지(P)가 가스 압력(F)에 의해 상기 캐비티(C)와 러너(R)로 이동되도록 상기 포트(11)에 압축가스를 주입하는 것으로서, 압축가스 공급관(201)과, 압축가스 공급밸브(202)와, 압축가스 저장소(203) 및 제어부(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 압축가스 공급관(201)은, 상기 포트(11) 내부에 압축가스를 공급하도록 상기 포트(11) 상방에 밀봉되어 설치되는 상기 포트 헤드(13)의 일측에 설치되는 것이다.
또한, 상기 압축가스 공급밸브(202)는, 상기 압축가스 공급관(201)에 설치되는 것으로서, 상기 포트(11) 내부에 선택적으로 압축가스를 공급하는 것이다.
또한, 상기 압축가스 저장소(203)는, 상기 압축가스 공급관(201)에 연결되는 것으로서, 압축가스를 저장하는 곳이다.
여기서, 상기 압축가스는 일반적인 공기나 이산화탄소는 물론, 압축된 질소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈 가스 등의 불활성 가스 등 모든 종류의 가스가 적용될 수 있는 것이다.
또한, 상기 제어부(30)는, 프로그램이나 압축가스 공급 명령에 의해 상기 압축가스 공급밸브(202)로 제어 신호를 인가하는 것으로서, 일련의 프로그램에 의해 후술될 본 발명의 몰딩 방법에 따라 상기 압축가스 공급밸브(202)를 제어하거나, 별도의 입력장치(도시하지 않음)를 이용하여 사용자의 명령에 따라 상기 압축가스 공급밸브(202)를 제어하는 것이 모두 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 유동수지 공급장치(300)는 상기 포트(11) 내부로 유동 상태의 수지(P)를 공급하는 것으로서, 유동수지 주입노즐(301) 및 디스펜서(302)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 유동수지 주입노즐(301)은, 상기 포트(11) 내부로 유동 상태의 수지(P)를 주입하도록 상기 포트(11) 상방에 밀봉되어 설치되는 상기 포트 헤드(13)의 중심에 마치 주사기 형태로 설치되는 것이다.
또한, 상기 디스펜서(302)는, 상기 유동수지 주입노즐(301)과 연결되는 것으로서, 상기 주입노즐(301)에 유동수지(P)를 공급하는 것이다.
또한, 상술된 상기 제어부(30)는, 프로그램이나 유동수지 공급 명령에 의해 상기 디스펜서(302)로 제어 신호를 인가하는 것으로서, 일련의 프로그램에 의해 후술될 본 발명의 몰딩 방법에 따라 상기 디스펜서(302)를 제어하거나, 별도의 입력장치(도시하지 않음)를 이용하여 사용자의 명령에 따라 상기 디스펜서(302)를 제어하는 것이 모두 가능할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 진공압 형성장치(400)는, 상기 포트(11)에 연결되고, 금형(100) 내부의 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11) 내부에 진공압을 형성하는 것으로서, 제 1 진공라인(401)과, 제 1 진공라인 개폐밸브(402) 및 제 1 진공펌프(403)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제 1 진공라인(401)은, 상기 포트(11) 내부에 진공압이 형성되도록 상기 포트(11) 상방에 밀봉되어 설치되는 상기 포트 헤드(13)의 타측에 설치되는 것이다.
또한, 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)는, 상기 제 1 진공라인(401)에 설치되는 것으로서, 선택적으로 상기 제 1 진공라인(401)을 개폐하는 것이다.
또한, 상기 제 1 진공펌프(403)는, 상기 제 1 진공라인(401)에 연결되고, 상기 제 1 진공라인(401)에 진공압을 발생시키는 것이다.
또한, 상술된 상기 제어부(30)는, 프로그램이나 제 1 진공압 형성 명령에 의해 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)에 제어 신호를 인가하는 것으로서, 일련의 프로그램에 의해 후술될 본 발명의 몰딩 방법에 따라 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)를 제어하거나, 별도의 입력장치(도시하지 않음)를 이용하여 사용자의 명령에 따라 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)를 제어하는 것이 모두 가능할 수 있다.
여기서, 상기 압축가스 주입장치(200)와, 유동수지 공급장치(300) 및 제 1 진공압 형성장치(400)를 각각 제어하는 개별 제어부가 다수개 설치되는 것도 가능하나, 바람직하기로는, 압축가스 주입장치(200)와, 유동수지 공급장치(300) 및 제 1 진공압 형성장치(400)를 본 발명의 몰딩 방법에 따라 일련의 순서로 통합 제어하는 도 1의 제어부(30)를 적용하는 것이 유리하다.
따라서, 이러한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몰딩 장치의 동작 과정을 본 발명의 몰딩 방법에 따라 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1의 몰딩 장치의 진공압 형성단계를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 몰딩 장치의 유동수지 공급단계를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 1의 몰딩 장치의 압축가스 주입단계를 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 5의 몰딩 장치의 압축가스의 가스 압력이 유동 수지에 작용하는 상태를 나타내는 확대도이고, 도 7은 도 1의 몰딩 장치의 압축가스 배출단계를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몰딩 방법을 나타내는 블록도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 몰딩 장치를 이용한 몰딩 방법은, 순서에 따라, 금형 클램핑 단계(S1)와, 진공압 형성단계(S2)와, 유동수지 공급단계(S3)와, 압축가스 주입단계(S4)와, 가스 압력 유지단계(S5)와, 압축 가스 배출단계(S6) 및 성형물 분리단계(S7)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 9의 상기 금형 클램핑 단계(S1) 및 진공압 형성단계(S2)에서 내부에 캐비티(C)와 러너(R)가 형성되도록 금형(100)의 상형(10) 및 하형(20)을 서로 맞물리고, 상기 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11)에 진공압을 형성하는 단계이다.
여기서, 상기 제어부(30)는 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)에 밸브 개방 신호를 인가하여 상기 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11)에 진공압이 형성할 수 있다.
따라서, 상기 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11) 내부의 잔류 이물질 및 잔류 공기가 후속 과정에서 유동 수지(P)의 이동을 방해하지 않도록 잔류 이물질 및 잔류 공기를 상기 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11)로부터 흡입하여 제거할 수 있는 것이다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 도 9의 상기 유동수지 공급단계(S3)는, 상기 금형(100) 내의 러너(R)와 연결되도록 형성된 포트(11)에 유동 상태의 수지(P)를 공급하는 단계이다.
여기서, 상기 제어부(30)는 상기 디스펜서(302)에 유동수지 공급 신호를 인가하여 상기 포트(11)에 유동 수지(P)를 공급할 수 있다.
따라서, 유동 상태의 수지(P)가 상기 캐비티(C)로 이동되기 전에 상기 포트(11)에 충분한 양이 임시 수용될 수 있는 것이다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 9의 상기 압축가스 주입단계(S4)는 상기 포트(11)에 수용된 유동 상태의 수지(P)가 가스 압력에 의해 상기 캐비티(C)와 러너(R)로 이동되도록 상기 포트(11)에 압축가스를 주입하는 단계이다.
여기서, 상기 제어부(30)는, 상기 압축가스 공급밸브(202)에 밸브 개방 신호를 인가하여 상기 포트(11)에 압축 가스를 공급할 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 포트(11)에 수용된 유동 상태의 수지(P)가 가스 압력(F)에 의해 상기 캐비티(C)와 러너(R) 방향으로 이동될 수 있는 것이다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 도 9의 상기 가스 압력 유지단계(S5) 및 압축 가스 배출단계(S6)는, 상기 캐비티(C)와 러너(R)에 충진된 유동상태의 수지(P)가 경화될 때까지 상기 포트(11) 내부의 가스 압력을 유지하고, 상기 캐비티(C)와 러너(R)에 충진된 유동상태의 수지(P)가 경화되면 상기 포트(11) 내부의 압축 가스를 외부로 배출시키는 단계이다.
여기서, 상기 제어부(30)는 상기 압축가스 공급밸브(202)에 밸브 폐쇄 신호를 인가하여 상기 유동 수지(P)가 충분히 경화될 때까지 상기 포트(11) 내부의 가스 압력을 그대로 유지하다가 상기 유동 수지(P)가 충분히 경화되면 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)에 밸브 개방 신호를 인가하여 상기 금형(100)의 분리를 위해 상기 압축 가스를 외부로 미리 배출시킬 수 있는 것이다.
따라서, 상기 유동 수지(P)의 경화시 가스 압력이 유지되어 조직이 치밀한 고품질의 성형물을 생산할 수 있는 것이다.
이어서, 도시하지는 않았지만, 도 9의 상기 성형물 분리단계(S7)는, 상기 금형(100)의 상형(10)과 하형(20)을 열고 성형된 성형물(G)을 상기 금형(100)으로부터 분리하는 단계이다.
한편, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 몰딩 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 몰딩 장치는, 실링부재(40) 및 제 2 진공압 형성장치(500)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 실링부재(40)는, 상기 상형(10)과 하형(20)이 서로 맞물리면 상기 상형(10)과 하형(20) 사이에 형성된 벤트홀(10a)(vent hole)이 밀봉되도록 상기 상형(10)과 하형(20) 사이에 설치되는 것이다.
또한, 상기 제 2 진공압 형성장치(500)는, 상기 벤트홀(10a)과 실링부재(40) 사이에 설치되고, 상기 벤트홀(10a)을 통해 상기 금형(100) 내부의 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11) 내부에 진공압을 형성하는 것으로서, 제 2 진공라인(501)과, 제 2 진공라인 개폐밸브(502)와, 제 2 진공펌프(503) 및 제어부(50)를 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
여기서, 상기 제 2 진공라인(501)은, 상기 벤트홀(10a)과 실링부재(40) 사이에 진공압이 형성되도록 상기 벤트홀(10a)과 실링부재(40) 사이에 설치되는 것이다.
또한, 상기 제 2 진공라인 개폐밸브(502)는, 상기 제 2 진공라인(501)에 설치되는 것으로서, 선택적으로 상기 제 2 진공라인(501)을 개폐하는 것이다.
또한, 제 2 진공펌프(503)는, 상기 제 2 진공라인(501)에 연결되는 것으로서, 상기 제 2 진공라인(501)에 진공압을 발생시키는 것이다.
또한, 상기 제어부(50)는, 프로그램이나 제 2 진공압 형성 명령에 의해 상기 제 2 진공라인 개폐밸브(502)로 제어 신호를 인가하는 것으로서, 일련의 프로그램에 의해 본 발명의 몰딩 방법에 따라 상기 제 2 진공라인 개폐밸브(502)를 제어하거나, 별도의 입력장치(도시하지 않음)를 이용하여 사용자의 명령에 따라 상기 제 2 진공라인 개폐밸브(502)를 제어하는 것이 모두 가능할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(50)는 상술된 도 3의 상기 진공압 형성단계(S2)에서 상기 제 1 진공라인 개폐밸브(402)를 제어하는 것과 동시에 상기 제 2 진공라인 개폐밸브(502)를 제어하는 것이다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 진공압 형성단계(S2)는, 상기 포트(11)에 설치된 제 1 진공압 형성장치(400)를 이용하여 상기 금형(100) 내부의 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11) 내부에 진공압을 형성하는 제 1 진공압 형성단계(S21) 및 상기 상형(10)과 하형(20)이 서로 맞물리면 상기 상형(10)과 하형(20) 사이에 형성되는 벤트홀(10a)(vent hole)과, 상기 상형(10)과 하형(20) 사이에 설치되는 실링부재(40) 사이에 설치된 제 2 진공압 형성장치(500)를 이용하여 상기 벤트홀(10a)을 통해 상기 금형(100) 내부의 캐비티(C)와 러너(R) 및 포트(11) 내부에 진공압을 형성하는 제 2 진공압 형성단계(S22)를 포함하여 이루어질 수 있는 것이다.
그러므로, 상기 캐비티(C)를 중심으로 상기 포트(11) 방향으로 진공압을 형성하고, 상기 벤트홀(10a) 방향으로도 진공압을 이중으로 형성하여 유동 수지(P) 주입시 유동 수지의 이동 및 침투를 신속하게 하고, 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

Claims (16)

  1. 내부에 캐비티(cavity)와 러너(runner)가 형성되도록 서로 맞물리는(clamping) 상형(top die) 및 하형(bottom die)으로 이루어지는 금형(mold);
    상기 금형 내의 러너와 연결되도록 형성되고, 유동 상태의 수지가 수용되는 포트(pot); 및
    상기 포트에 수용된 유동 상태의 수지가 가스 압력에 의해 상기 캐비티와 러너로 이동되도록 상기 포트에 압축가스를 주입하는 압축가스 주입장치;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포트는 상기 러너와 연결되도록 상기 상형에 설치되는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축가스 주입장치는,
    상기 포트 내부에 압축가스를 공급하도록 상기 포트와 연결되는 압축가스 공급관;
    상기 압축가스 공급관에 설치되고, 선택적으로 압축가스를 공급하는 압축가스 공급밸브;
    상기 압축가스 공급관에 연결되고, 압축가스를 저장하는 압축가스 저장소; 및
    프로그램이나 압축가스 공급 명령에 의해 상기 압축가스 공급밸브로 제어 신호를 인가하는 제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포트 내부로 유동 상태의 수지를 공급하는 유동수지 공급장치;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유동수지 공급장치는,
    상기 포트 상부에 설치되고, 상기 포트 내부로 유동 상태의 수지를 주입하는 유동수지 주입노즐; 및
    상기 유동수지 주입노즐과 연결되어 상기 주입노즐에 유동수지를 공급하는 디스펜서(dispenser);
    프로그램이나 유동수지 공급 명령에 의해 상기 디스펜서로 제어 신호를 인가하는 제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 포트에 연결되고, 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 1 진공압 형성장치;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 진공압 형성장치는,
    상기 포트 내부에 진공압이 형성되도록 상기 포트와 연결되는 제 1 진공라인;
    상기 제 1 진공라인에 설치되고, 선택적으로 상기 제 1 진공라인을 개폐하는 제 1 진공라인 개폐밸브;
    상기 제 1 진공라인에 연결되고, 상기 제 1 진공라인에 진공압을 발생시키는 제 1 진공펌프; 및
    프로그램이나 제 1 진공압 형성 명령에 의해 상기 제 1 진공라인 개폐밸브로 제어 신호를 인가하는 제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 상형과 하형이 서로 맞물리면 상기 상형과 하형 사이에 형성된 벤트홀(vent hole)이 밀봉되도록 상기 상형과 하형 사이에 설치되는 실링부재;
    상기 벤트홀과 실링부재 사이에 설치되고, 상기 벤트홀을 통해 상기 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 2 진공압 형성장치;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 진공압 형성장치는,
    상기 벤트홀과 실링부재 사이에 진공압이 형성되도록 상기 벤트홀과 실링부재 사이에 설치되는 제 2 진공라인;
    상기 제 2 진공라인에 설치되고, 선택적으로 상기 제 2 진공라인을 개폐하는 제 2 진공라인 개폐밸브;
    상기 제 2 진공라인에 연결되고, 상기 제 2 진공라인에 진공압을 발생시키는 제 2 진공펌프; 및
    프로그램이나 제 2 진공압 형성 명령에 의해 상기 제 2 진공라인 개폐밸브로 제어 신호를 인가하는 제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 금형은, 상기 상형과 하형 사이에 반도체 칩이 실장된 회로기판이 설치되는 반도체 몰딩용 금형인 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 포트의 내벽에 수지의 분리가 용이하도록 비점착성 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 몰딩 장치.
  12. 내부에 캐비티(cavity)와 러너(runner)가 형성되도록 금형(mold)의 상형(top die) 및 하형(bottom die)을 서로 맞물리는 금형 클램핑(clamping) 단계;
    상기 금형 내의 러너와 연결되도록 형성된 포트(pot)에 유동 상태의 수지를 공급하는 유동수지 공급단계; 및
    상기 포트에 수용된 유동 상태의 수지가 가스 압력에 의해 상기 캐비티와 러너로 이동되도록 상기 포트에 압축가스를 주입하는 압축가스 주입단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 금형 클램핑 단계 이후, 상기 유동수지 공급단계 이전에, 상기 캐비티와 러너 및 포트에 진공압을 형성하는 진공압 형성단계;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 진공압 형성단계는,
    상기 포트에 설치된 제 1 진공압 형성장치를 이용하여 상기 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 1 진공압 형성단계; 및
    상기 상형과 하형이 서로 맞물리면 상기 상형과 하형 사이에 형성되는 벤트홀(vent hole)과, 상기 상형과 하형 사이에 설치되는 실링부재 사이에 설치된 제 2 진공압 형성장치를 이용하여 상기 벤트홀을 통해 상기 금형 내부의 캐비티와 러너 및 포트 내부에 진공압을 형성하는 제 2 진공압 형성단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 압축가스 주입단계 이후에, 상기 캐비티와 러너에 충진된 유동상태의 수지가 경화될 때까지 상기 포트 내부의 가스 압력을 유지하는 가스 압력 유지단계;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 압축가스 주입단계 이후에, 상기 캐비티와 러너에 충진된 유동상태의 수지가 경화되면 상기 포트 내부의 압축 가스를 외부로 배출시키는 압축 가스 배출단계; 및
    상기 금형의 상형과 하형을 열고 성형된 성형물을 상기 금형으로부터 분리하는 성형물 분리단계;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 몰딩 방법.
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