DE4142649C2 - Klemmvorrichtung für die Innenleiter eines Leiterrahmens - Google Patents

Klemmvorrichtung für die Innenleiter eines Leiterrahmens

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klemmvorrich­ tung für die Innenleiter eines Leiterrahmens nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Dabei ist die Klemmvorrichtung insbesondere geeignet, die Innenleiter in einem Leiterrahmen in engen Kontakt mit einem Wärmeblock oder Heizblock beim Drahtverbinden (Bonden) bei der Herstellung von Halbleiterbaueinheiten zu bringen. Insbesonde­ re bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Klemmvor­ richtung für die Innenleiter eines Leiterrahmens, durch den es möglich ist, die Innenleiter so zu klemmen, daß sie näher in Kontakt mit einem Wärmeblock gelangen.

Beim Drahtverbinden (Bonden) bei der Herstellung von Halblei­ terbaueinheiten sollten die Innenleitungen eines Leiterrahmens eng in Verbindung mit einem Wärmeblock stehen, um die elek­ trische Verbindung zwischen den Innenleitern und einem Halb­ leiter-Chip stabil beizubehalten, um so eine gute Ausbeute von Halbleiterbaueinheiten zu erhalten.

Es sind bereits solche Klemmvorrichtungen für einen engen Kontakt der Innenleiter eines Leiterrahmens zu einem Wärme­ block vorgeschlagen. Ein typisches Beispiel von bekannten Klemmvorrichtungen ist in Fig. 1 gezeigt.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Vorgangs des Drahtverbindens (Bondens), wobei ein Halbleiter-Chip 4 fest mit einer Anschlußfläche 3 eines Leiterrahmens, der auf der oberen Fläche eines Wärmeblocks 1 gehalten ist und mit den Innenlei­ tern 5 des Leiterrahmens 2 durch Drähte verbunden ist, ins­ besondere mit Golddrähten 6. In diesem Fall besitzt die Klemm­ vorrichtung für Innenleiter eine innere Leitungsklemme 7 und eine Hilfsklemme 11, die zusammenwirken, um insgesamt eine Vielzahl von Innenleitern gegen den Wärmeblock 1 zu pressen.

Die innere Leitungsklemme 7 ist plattenförmig, hat eine bestimm­ te Stärke und besitzt eine im allgemeinen rechteckige Arbeits­ öffnung 8. Ein Paar Stützschlitze 9 sind an entsprechenden Mittelteilen der beiden kurzen Seitenkanten der Arbeitsöffnung 8 geformt. An der unteren Fläche der inneren Leitungsklemme 7 ist ein Preßvorsprung 10 mit einem rechteckigen Rand mit einer bestimmten Stärke um die Umfangskanten der Arbeitsöffnung 8 herum angeformt. Andererseits besitzt die Hilfsklemme 11 ein Paar beabstandeter horizontaler Teile 12 und ein Paar geboge­ ner vertikaler Teile 13, die sich nach unten von den entspre­ chenden Enden der horizontalen Teile 12 erstrecken. Die ver­ tikalen Teile 13 der Hilfsklemme 11 sind entsprechend in den Stützschlitzen 9 der inneren Leitungsklemme 7 eingesetzt.

Beim Drahtverbinden (Bonden) befindet sich die innere Lei­ tungsklemme 7 auf den Innenleitern 5 des Leiterrahmens 2, der zuvor beheizt wurde. Unter dieser Bedingung werden die ver­ tikalen Teile 13 der Hilfsklemme 7 eingesetzt. Danach wird die Hilfsklemme 11 unter Kraftanwendung herabgedrückt, so daß die Innenleiter 5 des Leiterrahmens 2 in engem Kontakt mit dem Wärmeblock stehen. Unter dieser Bedin­ gung werden die entsprechenden Innenleiter 5 mit dem Halblei­ ter-Chip 4 durch Drähte 6 verbunden.

Diese herkömmliche innere Leitungsklemmvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Innenleiter 5 nicht sicher geklemmt werden können, weil bei Benutzung der inneren Leitungsklemme 7, die in integraler Bauweise ausgebildet ist und einen rechteckigen, randförmigen Preßvorsprung 10 besitzt mehrere Innenleiter 5 insgesamt gedrückt werden und durch die Hilfsklemme 11 die innere Leitungsklemme 7 gedrückt wird, um so einen engen Kontakt der Innenleiter 5 zum Wärmeblock 1 herzustellen.

Obwohl der Preßvorsprung 10 der inneren Leitungsklemme 7 meh­ rere Innenleiter 5 gleichzeitig drückt, kann ein Teil der Innenleiter 5 nicht in engem Kontakt mit dem Wärmeblock 1 sein, weil eine bestimmte Lücke zwischen den Innenleitern 5 und dem Wärmeblock 1 bestehen kann, und zwar wegen einer mög­ lichen Deformierung der Innenleiter 5, was bei der Bearbeitung und ihrem Transport auftreten kann, wegen einer ungenauen Fertigung und einem schlechten Zustand des Wärmeblocks 1, wegen einer möglichen Deformierung der inneren Leitungsklemme 7, die bei ihrer Fertigung und ihrem Zusammenbau auftritt, und wegen einer möglichen ungleichen Preßkraft, die auf die innere Leitungsklemme 7 einwirkt. Daraus ergibt sich, daß die Ver­ bindung der Drähte 6 unstabil ist und dadurch die Zuverlässig­ keit der Halbleiter herabgesetzt wird.

Bei einer Klemmvorrichtung der eingangs genannten Gattung zum Drahtbonden mikroelektronischer Schaltungen, insbesondere me­ tallischer Trägerrahmen mit inneren Anschlüssen ist ein Nie­ derhalter über einem Unterheizer vertikal beweglich (DD 261 881 A1). Der Niederhalter kann nach dem Positionieren eines Chipträgers und eines auf diesem befestigten Halbleiter-Chips so abgesenkt werden, daß er auf den inneren Anschlüssen des Trägerrahmens aufliegt und über elektrisch isolierendes Mate­ rial den Rahmen sowie den über Stege damit verbundenen Chip­ träger auf den Unterheizer preßt. Damit sollen gute Wärmeüber­ gänge zwischen dem Unterrahmen und dem Rahmen mit Chipträger einerseits und auch zwischen dem geheizten Niederhalter und den inneren Anschlüssen des Leiterrahmens andererseits er­ reicht werden. Dabei ist jedoch nachteilig, daß die Befesti­ gung der inneren Anschlüsse bzw. Innenleiter nur gruppenweise erfolgt.

Dieser Nachteil ist auch bei einem anderen bekannten Bondgerät mit einem Bondkopf und einer dem Bondkopf zugeordneten, ein Klemmorgan umfassenden Bauelement-Halteeinrichtung nicht in dem gewünschten Maße beseitigt, wenngleich es zur Verbesserung der Auflage eine Klemmleiste einer Klemmeinrichtung mindestens zwei, vorzugsweise mehrere nebeneinander und geringfügig von­ einander beabstandete blattfederartige Klemmfinger aufweist (DE 34 01 286 A1). Diese Klemmfinger sind an ihren der Ein­ spannung entgegengesetzten, freien Enden nach unten gebogen. Die Klemmleiste mit den Klemmfingern ist mittels einer Fixier­ leiste auswechselbar an einem Rahmen aufgeschraubt.

Zum Stand der Technik gehört ferner eine Leiterrahmentrenn­ einrichtung, bei der ein plattenförmiges Fühlerelement mit Hilfe von Schraubenfedern, die um Bolzen angebracht sind, von einer Trägerplatte weggedrückt wird, um das Fühlerelement in Kontakt mit einem obersten Leiterrahmen eines Stapels zu bewe­ gen, der versucht, das Fühlerelement hochzudrücken (JP 3-31 124 A). Hinsichtlich des Klemmens von Innenleitern des Leiter­ rahmens ist damit aber nichts offenbart.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die weiter oben beschriebenen Nachteile, die sich bei dem Stand der Technik zeigen, zu über­ winden und eine Klemmvorrichtung für die Innenleiter eines Leiterrahmens zu schaffen, die die Innenleiter einzeln, sicher und definiert an einen Wärmeblock klemmen kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Klemmvorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Damit verbundene Vorteile gehen auch aus der nachfol­ genden Beschreibung einer Ausführungsform hervor.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 4 erläutert, nachdem oben der einschlägige Stand der Technik unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erör­ tert wurde und mit Fig. 3 eine Vorstufe der Erfindung bespro­ chen wird. Es zeigen somit:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Klemmvorrichtung für Innenleiter eines Leiterrah­ mens,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Bodenkonstruktion der Klemmvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Klemmvorrichtung, die eine Vorstufe der Erfindung darstellt, und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Klemmvorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine Klemmvorrichtung, die eine Vorstufe der Ausführungsform nach der Erfindung darstellt. In dieser Aus­ führungsform nach Fig. 3 umfaßt eine Klemmenbefestigungsplatte 30 eine Vielzahl von Bolzenlöchern 38 entsprechend der Anzahl Innenleiter 37. Ein Schraubenbolzen 35 wird in jedem Bolzen­ loch 38 aufgenommen. An dem vorstehenden Ende jedes Schrauben­ bolzens 35′ ist eine innere Leitungsklemme 32′ geschraubt. Zwischen der Klemmenbefestigungsplatte 30 und jeder inneren Leitungsklemme 32′ ist eine Druckschraubenfeder 36′ um den entsprechenden Schraubenbolzen 35′ herum montiert. Durch die Federkraft jeder Druckschraubenfeder 36′ wird jede zugehörige innere Leitungsklemme 32′ den entsprechenden Innenleiter 37 klemmen, bis die Druckfeder ganz zusammengedrückt ist und den Druck von der Klemmenbefestigungsplatte 30 vollständig auf den Innenleiter überträgt.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Ausschnitts durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung, mit der Innenleiter 37, von denen einer dargestellt ist, einzeln geklemmt werden. Bei dieser Klemmvorrichtung hat eine Klemmenbefestigungsplatte 30 eines Leiterrahmens eine Vielzahl von Führungen, von denen eine Führung 40 dargestellt ist, entsprechend der Anzahl der Innenleiter. Jede Führung 40 ist fest an der in Gebrauchslage unteren Fläche der Klemmenbefestigungsplatte 30 mittels Schrauben 41 und 41′ angebracht und mit einem eingebuchteten Bolzenmontageteil 39 versehen, das einen Schraubenbolzen 35′′ aufnimmt. Eine innere Leitungsklemme 32′′ ist an das Ende jedes Schraubenbolzens 35′′ von der Führung 40 angeschraubt. Zwischen jeder Führung 40 und jeder entsprechenden inneren Leitungs­ klemme 32′′ ist eine Druckschraubenfeder 35′′ um einen zugehöri­ gen Schraubenbolzen 35′′ herum angebracht. Mit dieser Konstruktion können die Innenleiter 37 einzeln geklemmt werden, und zwar mit der Maßgabe, daß der Kopf jedes Schraubenbolzens 35′′ von der Klemmenbefestigungsplatte 30 nicht freigelegt ist. Durch die Federkraft der Druckfeder 36′′ wird jede zugehörige innere Leitungsklemme 32′′ den entsprechenden Innenleiter klemmen, bis der Kopf des Schraubenbolzens 35′′ innen an die Klemmenbefesti­ gungsplatte 30 gedrückt ist und die weitere Druckübertragung direkt durch den Schraubenbolzen 35′′ erfolgt.

Auf diese Weise ist es möglich, die Innenleiter 37 des Leiter­ rahmens einzeln in engen Kontakt zum Wärmeblock zu bringen, indem die Spitzen der Innenleiter 37 durch einzelne innere Leitungsklemmen 32′′ geklemmt werden, die über den angegebenen Federweg federnd durch die Druckschraubenfedern 36′′ gehalten werden.

Claims (1)

  1. Klemmvorrichtung für die Innenleiter (37) eines Leiter­ rahmens mit einer Befestigungsplatte (30) und mit Feder­ mitteln, die geeignet sind, die Innenleiter (37) festzu­ klemmen und die mit der Befestigungsplatte (30) in Ver­ bindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel entsprechend der Anzahl der zu klem­ menden Innenleiter (37) mehrere voneinander beabstandete Druckfedern (36′′) aufweisen, die auf Schäfte von Schraubenbolzen (35′′) geschoben sind, auf welche Klemmen (32′′) für die Innenleiter (37) aufgeschraubt sind, und daß für jeden Schraubenbolzen (35′′) eine Führung (40) vorgesehen ist, die jeweils an einer Unterseite der Befe­ stigungsplatte (30) befestigt ist und die jeweils eine Aufnahme (39) für einen Kopf des Schraubenbolzens (35′′) aufweist, dergestalt, daß die Druckfedern (36′′) federnd einerseits auf der Führung (40) anliegen und andererseits an der betreffenden Klemme (32′′) anliegen.
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