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반도체 리드프레임 봉지성형 시의 수지의 균일한 유동방법

전문가 제언: ○ 반도체를 봉지성형 하기 위하여 가소화된 열경화성 수지를 트랜스퍼 금형의 포트로부터 러너와 게이트를 통하여 캐비티 안에 주입한다. 열가소성 수지와 큰 차이가 있는 것은 분말로 된 성형 재료인 열경화성 수지를 트랜스퍼 포트에 넣기 위하여 일정량을 포트에 적합한 형상으로 압축하여 태블릿을 만들 때 일정한 비율로 부피가 커지게 되는 점이다.

- 부피가 커지는 이유는 그 안에 공기를 포함하기 때문이다. 또한 수지를 캐비티 안에 주입하는 과정에서 재료 자체에서도 가스를 발생하기 때문에 금형의 가스빼기(air vent) 통로에 의한 가스 배출만으로는 수지내부의 잔존 가스를 모두 제거할 수 없으며 기포가 발생한다.

○ 리드프레임의 봉지성형에서 낮은 점도, 높은 온도 그리고 빠른 주입시간이 수지특성과 연관하여 중요한 요인이 된다. 따라서 금형으로부터 수지로 전달되는 열의 열전달효율을 높여서 빨리 가소화하고 점도를 1,000 푸아즈 이하로 낮게 하는 방안이 강구되어야 한다.

○ 금형의 포트 및 러너와 수지사이의 열전달 면적을 확대하면 금형에서 수지로 열전달이 증가하고 게이트부의 수지온도가 상승하며 수지의 점도가 낮아진다. 캐비티 안의 모든 수지의 점도가 약 1,000 푸아즈 이하가 될 때 보압을 40㎏/㎠ 이상으로 하면 기포의 크기가 아주 작아져서 실용상 문제가 없을 정도의 품질 수준이 된다.

○ 봉지성형을 하는 칩 등이 변형하거나 부서지기 쉬운 섬세한 매입물(inserts)이어서 보통 트랜스퍼 성형보다 성형 압력이 몇 십분의 일 정도의 낮은 압력으로 저압봉입 성형을 해야 한다. 따라서 용융시의 점도가 특히 낮은 성형 재료를 사용한다. 수지의 점도가 낮으면 거스러미가 생기기 쉬우므로 거스러미가 생기지 않도록 금형의 여러 부위를 매우 정밀하게 제작해야 한다. 성형품에 약간의 기포가 생겨도 제품의 기능이 떨어지므로 금형안의 가스 배출에 충분한 배려가 필요하다.

저자: TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
자료유형: 특허정보