KR0117800Y1

KR0117800Y1 - 반도체 제조장비의 스팽킹(spanking)장치

Info

Publication number: KR0117800Y1
Application number: KR2019940035251U
Authority: KR
Inventors: 이규호
Original assignee: 황인길; 아남산업 주식회사
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1998-06-01
Also published as: KR960025357U

Abstract

경사부를 가지며 탄성적으로 상하작동하는 스팽킹 다이로 구성하여, 버어 발생을 없게 하며 솔더플레이팅층을 리드와 압착시켜 박리현상을 해소한 반도체 제조장비의 스팽킹 장치에 관한 것으로, 반도체 패키지를 포밍하기 위한 반도체 제조장비로서, 적어도 펀치와 이 펀치의 하부에 설치되는 다이를 포함하는 반도체 제조장비에 있어서, 상기 다이(120)내에 설치되는 소정의 경사각도(θ)를 가지는 경사부(12)를 형성한 스팽킹 다이(10)와, 상기 펀치(100)는 상기 스팽킹 다이(10)의 경사부(12)에 대응하는 경사부(12)를 가지며, 상기 스팽킹 다이(10) 및 다이(120)를 장착하는 모듈(80)과, 이 모듈(80)내에 형성된 작동구멍(82)내에 삽입되는 단턱(16)을 가지는 작동봉(15)과, 이 작동봉(15)은 스프링(17)에 의하여 항상 상향탄발된 상태를 유지하고 있으며, 상기 스팽킹다이(10)는, 상기 모듈(80)의 중간턱부(86)와의 사이에 소정의 간격(T)을 두고 설치되는 것을 특징으로 하기 때문에, 버어 발생이 없고, 포밍에서 오는 스트레스를 감소시키며 솔더플레이팅층을 기초재(리드)와 압착시켜 양자의 박리현상을 해소하였으며, 후속공정에서 용이하게 해당하는 공정이 이루어지도록 전체 리드의 높낮이를 일치시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 제조장비의 스팽킹(spanking)장치

제 1도는 반도체 제조장비의 개략구성을 나타낸 개략평면도

제 2도는 가공부의 포밍공정을 나타낸 플로어 챠트

제 3도는 본 고안의 스팽킹 팁 형식의 개념을 설명하기 위한 확대 단면도

제 4도는 본 고안의의 주요 구성을 나타낸 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 픽업 장치10 : 스팽킹 다이

12 : 경사부14 : 직선부

15 : 작동봉16 : 단턱

17 : 스프링18 : 조정구

19 : 받침편20 : 공급부(on loader)

30 : 가공부(tool set)40 : 배출부(off loader)

80 : 모듈82 : 작동구멍

84 : 걸림턱86 : 중간턱부

100 : 펀치120 : 다이

P : 패키지L : 리드프레임

P' : 리드

본 고안은 반도체 제조장비의 스팽킹 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 경사부를 가지며 탄성적으로 상하작동하는 스팽킹 다이로 구성하여, 버어 발생을 없게 하며 솔더플레이팅층을 리드와 압착시켜 박리현상을 해소한 반도체 제조장비의 스팽킹 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 직접회로(IC)의 제조공정은 설계 → 마스크 제작 → 웨이퍼 제조 → 웨이퍼 처리 → 조립 → 검사 → 제품출하의 공정순으로 이루어진다.

상기 공정중 조립공정은 웨이퍼 제종공정에서 IC, LSI 등의 회로소자를 개개로 분리해서 어셈블리로 설정할 때까지의 공정을 의미하며, 크게 다이싱(dicing), 다이본딩, 패키징, 마킹공정으로 구분할 수 있다.

상기 본딩공정은 전공정에 속하는 것으로서, 3종류의 본딩공정이 있는데, 리드프레임이라고 하는 정밀 가공된 기판 상에 칩(직접회로: IC)을 땜납, 금, 수지 등의 접합재로 접착하는 다이 본딩공정(칩 마운트 공정)과, 반도체 칩상의 접속전극과 패키지의 외부 인출용 단자 사이를 본딩 와이어로 접속하는 와이어 본딩공정과, 반도체 칩의 표면전극과 배선용 외부전극의 대응하는 부재를 포개어 합치고, 여러개의 단자를 동시에 접속하는 와이어리스 본딩(wireless bonding)공정이 그것이다.

또, 상기 픽키징은 후공정으로서, 반도체 직접회로의 구성부품을 배치, 접속, 보호하기 위한 외부도선을 가지는 용기를 형성하는 것을 말하며, 마무리 공정은 리드 가공금형을 사영하여 봉지(封止)가 끝난 리드프레임의 필요 없는 부분을 커팅해 내고 단자형상을 성형하기 위한 트리밍/포밍공정을 포함하며, 마킹공정은 패키지 표면상의 문자나 기호를 인쇄하는 것으로, 일반적으로 에폭시 수지계 잉크를 사용하는 잉크마킹과 레이저 빔을 조사하여 패키지의 표면을 태워서 가공하는 레이저 마킹 등이 있다.

이들 공정은 그 순서가 반도체 웨이퍼 특성에 따라 약간씩 다를 수 있다.

이와 같이 반도체를 제조하기 위해서는 여러 공정들을 필요로 하고 있고, 특히 포밍머신을 사용한 조립공정 중에는 다이와 펀치를 이용하여 리드를 절단하는 절단공정이 필요하다.

이 절단공정은 제 2도의 포밍플로어 차트에서 나타나는 두번째 공정에 속한다.

즉, 포밍공정은 스트립 형태의 자재를 공급하는 단계와, 각 리드를 절단하는 단계와, 두단계의 1차 포밍과, 2, 3차 포밍 및 최종 마무리 포밍을 거쳐 개개의 패키지로 분리되는 싱글레이션을 거쳐 튜브에 삽입하는 오프로더(자재 배출)를 끝으로 포밍공정을 종료하게 된다.

본 고안은 상기 리드커팅단계에 적용되는 스팽킹 다이의 개선에 관한 것이다.

종래, 이 절단공정에 사용하는 펀치와 다이는, 거의 직각으로 리드에 전단응력을 부여하여 리드에 다음과 같은 여러가지 문제를 일으켰다.

1. 전단응력에 의하여 납도금층이 박리되어 제품의 신뢰도를 떨어뜨린다.

2. 절단시의 전단력에 의한 급격한 응력 발생은 리드의 전기적 특성을 저하시킨다.

3. 전단응력이 발생하여 비어를 즉시 압착하여 제거하고 절단응력도 최소화하며 도금층의 박리가 없는 스팽킹 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는, 반도체 패키지를 포밍하기 위한 반도체 제조장비로서, 적어도 펀치와 이 펀치의 하부에 설치되는 다이를 포함하는 반도체 제조장비에 있어서, 상기 다이 내에 설치되는 소정의 경사각도를 가지는 경사부를 형성한 스팽킹 다이와, 상기 펀치는 상기 스팽킹 다이의 경사부에 대응하는 경사부를 가지며, 상기 스팽킹 다이 및 다이를 장착하는 모듈과, 이 모듈내에 형성된 작동구멍 내에 삽입되는 단턱을 가지는 작동봉과, 이 작동봉은 탄성수단에 의하여 항상 상향탄발된 상태를 유지하고 있으며, 상기 스팽킹다이는, 상기 모듈의 중간턱부와의 사이에 소정의 간격을 두고 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 경사부의 경사각도는 5°~ 15°범위인 것이 좋고, 상기 탄성수단의 탄성을 조정하는 조정구가 상기 탄성수단의 하부에 설치될 수 있다.

[실시예]

이하, 본 고안의 반도체 제조장비의 스팽킹 장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제 1도는 반도체 제조장치의 개략구성을 나타낸 평면도이다. 부호 1은 포밍머신 본체를 나타낸다. 도면에서 보아 우측 및 상부측에 리드프레임 공급부(on loader)(20) 및 상승 이송계(floater feeding system)가 배치되어 있고, 중앙에 실제로 공정을 실시하기 위한 하금형을 포함하는 가공부(tool set)(30)가 위치하며, 좌측 및 하부측에 가공이 끝난 리드프레임(L)을 배출하고 튜브에 삽입하기 위한 배출부(off loader)(40)가 배열 설치되어 있다. 상기 공급부(20)에는 상기 리드프레임(L)을 가공부(30) 이송라인으로 보내기 위한 픽업장치(2)가 설치된다.

이어서, 본 고안의 특징적인 부분에 대하여 제 3도 내지 제 4도를 참조하면서 더욱 구체적으로 설명한다. 이들 도면에서 부호 10은 스팽킹 다이를 나타낸다.

제 3도를 들어 본 고안의 개념을 설명하면, 패키지(P) 및 패키지(P)의 리드(P')가 안착되는 세팅다이를 경사부(12)를 가지는 스팽킹 다이(10)로 구성하고, 이와 대응하는 경사부(102)를 가지는 펀치(100)와 다이(120)로 구성한 것이다.

상기 경사부(12)의 경사각도(θ)는 5°~15°사이가 바람직하며, 바깥쪽으로 하향 경사진 후, 다시 지면과 평행하는 직선부(14)로 되어 펀치(100)와 다이(120)의 절단위치까지 계속된다. 상기 펀치(100)도 경사부(12)에 대응하여 형성한 경사부(12)를 가지고 있다.

제 4도는 본 고안의 스팽킹 다이(10)가 탄력적으로 모듈(80)에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다. 제 3도와 동일한 부품에는 동일부호를 붙여서 사용한다.

상기 스팽킹 다이(10)의 저부에는 작동봉(15)이 부착되어 있다. 이 작동봉(15)은 상기 모듈(80)의 상하를 관통하는 작동구멍(82)에서 자유롭게 상하운동을 보장받고 있으나 그 작동 스트로크는 매우 작다. 부호 16은 단턱, 17은 탄성수단으로서의 스프링이다.

이 스프링(17)은 하부에 설치한 조정구(18)에 의하여 그 탄력을 조절하고 있다.

상기 단턱(16)은 상기 모듈(80)의 작동구멍(82)에 형성한 걸림턱(84)에 걸리어 상부로의 무제한적인 운동을 규제받고 있다. 상기 스트로크는 스팽킹 다이(10)와 모듈(80)의 중간턱부(86)사이의 간격(T) 이내의 범위로 작동한다. 부호 19는 상기 조정구(18)를 지지하는 받침편이다.

이어서, 본 고안의 작용효과로 설명한다.

패키지(P)가 스팽킹 다이(10)에 안착되면, 펀치(100)가 하향하여 리드(P')를 절단한다. 이때 리드(P')는 펀치(100)의 하강에 의하여 절단직전에 경사부(12)를 따라 하향하면서 절곡된다. 이것은 절단에 따른 응력을 최소화하는 효과가 있다.

이와 동시에 펀치(100)의 하강력은 리드(P')에 전달되고 이 리드(P')는 절단되기 바로 직전에 펀치(100)의 하강력을 스팽킹 다이(10)에 전달한다.

스팽킹 다이(10)는 간격(T)이 설정된 채 작동봉(15)에 의하여 더받쳐 있다. 이 작동봉(15)은 스프링(17)에 의하여 항상 윗쪽을 향하여 탄력적으로 스팽킹 다이(10)를 지지하고 있는 상태에서, 펀치(100)의 하강에 의하여 스프링(17)에 저항하여 화살표로 나타낸 바와 같이 약간 하강한다.

상기 절단동작이 완료되고 펀치(100)가 상승하면 상기 스팽킹 다이(10)도 스프링(17)에 의하여 원래의 위치로 복귀한다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 스팽킹 장치에 의하면, 경사부를 가지며 탄력적으로 상하작동하는 스팽킹 다이를 채택하였기 때문에, 버어 발생이 없고, 포밍에서 오는 스트레스를 감소시키며 솔더플레이팅층을 기초재(리드)와 압착시켜 양자의 박리현상을 해소하였으며, 후속공정에서 용이하게 해당하는 공정이 이루어지도록 전체 리드의 높낮이를 일치시킬 수 있다.

따라서, 신뢰성 증가 및 품질의 최량화를 추구하는 패키지의 제조가 가능하다.

Claims

반도체 패키지를 포밍하기 위한 반도체 제조장비로서, 적어도 펀치와 이 펀치의 하부에 설치되는 다이를 포함하는 반도체 제조장비에 있어서,

상기 다이(12)내에 설치되는 소정의 경사각도(θ)를 가지는 경사부(12)를 형성한 스팽킹 다이(10)와,

상기 펀치(100)는 상기 스팽킹 다이(10)의 경사부(12)에 대응하는 경사부(12)를 가지며, 상기 스팽킹 다이(10) 및 다이(120)를 장착하는 모듈(80)과,

이 모듈(80)내에 형성된 작동구멍(82)내에 삽입되는 단턱(16)을 가지는 작동봉(15)과, 이 작동봉(15)은 탄성수단(17)에 의하여 항상 상향탄발된 상태를 유지하고 있으며, 상기 스팽킹다이(10)는, 상기 모듈(80)의 중간턱부(86)와의 사이에 소정의 간격(T)을 두고 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 스팽킹 장치.
제 1항에 있어서, 상기 경사부(12)의 경사각도(θ)는 5°~15°범위인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 스팽킹 장치.
제 1항에 있어서, 상기 탄성수단인 스프링(17)의 탄성을 조정하는 조정구(18)가 상기 스프링(17)의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 스팽킹 장치.