KR0120454Y1 - 단차를 가지는 히터블럭 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 조립공정 중 와이어본딩공정에 사용되는 히터블럭에 관한 것으로, 리드의 틸트나 구부러짐이 발생하는 문제를 해결하기 위하여, 리드프레임패드가 안착되는 홈과,클램프에 의해 고정지지되는 리드의 단부가 안착되며 상기 홈주위에 형성되는 제1표면과, 상기 제1표면보다 더 낮도록 단차 형성되어 상기 리드의 들뜸을 방지하는 제2표면을 포함하는 히터블럭을 제공하여, 리드가 틸트나 구부러짐이 발생한 상태라도 거의 완벽하게 밀착시켜 리드의 들뜸이나 계면 발생을 방지하여 리드 스티치쪽 본딩능력을 향상시켜 제품의 질 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

단차를 가지는 히터블럭

제1도는 종래의 히터블럭을 보여주는 도면

제2도는 종래의 히터블럭 표면에서 리드프레임의 들뜸현상이 발생한 상태를 보여주는 도면

제3도는 본 고안에 의한 히터블럭을 보여주는 도면

제4도는 본 고안에 의한 히터블럭 표면에서 리드프레임의 본딩상태를 보여주는 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 히터블럭 2 : 리드 안착부

3 : 리드 4 : 클램프

5 : 홈 6 : 제1표면

7 : 제2표면

본 고안은 반도체(semiconductor) 조립공정 중 와이어본딩(wire-bonding)공정에 사용되는 히터블럭(heater block)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리드프레임(lead frame)의 본딩능력(bondability)을 향상시키도록 하는 히터블럭에 관한 것이다.

컴퓨터산업을 포함한 전자분야의 급속한 발달에 따라 메모리소자, 주문형 반도체 등과 같은 소자들이 집적도 향상에 따라 크기가 커지면서 또한 고집적 소자일수록 고가로 됨은 이 기술분야에 잘 알려진 바와 같다. 한편 소자의 크기가 커지고 또한 다기능화에 비례하여 각 소자의 핀(PIN)수가 많아지게됨에 따라 패키지 기술이 더욱 중요시되고 있다.

이와 관련하여 반도체 조립공정에서 리드프레임을 사용하여 와이어본딩을 실시하는 본딩공정의 장치(machine)세트업(set-up)시 본딩능력에 가장 영향을 미치는 히터블럭과 윈도우 클램프(window clamp)를 정밀하게 세팅(setting)하여 리드프레임과 히터블럭면 사이의 접촉되는 계면이나 들뜸이 없게 해야하는데, 상당한 정밀성이 요구되어진다.

제 1도는 종래의 히터블럭을 보여주는 도면이다. 제1도에 나타난 바와 같이, 종래의 히터블럭(1)은 리드와 맞닿는 부위(2)가 평면형이어서 메인트(maint) 기술력으로는 완벽한 접착을 만들어 내기가 어렵다. 그리고 원부자재인 리드프레임 팁(tip) 부위가 틸트(tilt)나 구부러짐(twist)발생시 리드가 히터블럭(1)표면에 안착되지 않고 들뜸 현상이 발생하여 리드쪽 본딩능력을 저하시키는 원인이 된다.

제2도는 제1도의 히터블럭(1)표면에서 리드프레임의 들뜸현상이 발생한 상태를 보여주는 도면이다. 제2에 도시된 바와 같이, 리드프레임(3)의 팁 부위가 틸트나 구부러짐이 발생하여 히터블럭(1)표면에 안착되지 못하고 들뜸현상이 발생한다. 이런 리드(3)쪽에 본딩능력을 향상시키기 위해 과도한 전력(power),힘(force)을 인가하게 되면 리드 스티치(stitch)쪽에 악영향(damage)을 주게 된다. 그래서 결과적으로 패키지 신뢰성에서의 와이어힐 균열(wire heel crack)을 야기시켜 신뢰성을 저하시킬 수 있다.

여기서 리드프레임(3)의 리드쪽 관리 한계를 살펴보면, 틸트나 구부러짐이 최대 3도 30분으로 리드길이를 100mil라 가정할 때 틸트(=X)를 수치로 나타내면 아래와 같다.

X = 100 x tanθ = 100 x tan3.5 = 6.1 (mil)

리드틸트가 최대 3도 30분으로 가정했을 경우 0.06X정도의 틸트가 예상되는데 이러 자재를 본딩공정에 투입하였을 때 기존의 공구(tool)로써는 제품의 질을 확보하기가 어렵게 된다.

본 고안자는 전술한 문제점을 해결하고자 본 고안을 착안하게 되었다.

본 고안자의 목적은 리드나 틸트나 구부러짐이 발생하여도 들뜸현상을 방지하여 본딩능력을 향상시키는 히터블럭을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 리드프레임패드가 안착되는 홈과, 클램프에 의해 고정지지되는 리드의 단부가 안착되며 상기 홈주위에 형성되는 제 1표면과, 상기제1표면보다 더 낮도록 단차 형성되어 상기 리드의 들뜸을 방지하는 제2표면을 포함하는 히터블럭으로 이루어진다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다.

제3도는 본 고안에 의한 히터블럭을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 히터블럭(1)은 리드프레임패드가 안착되는 홈(5)과, 클램프에 의해 고정지지되는 리드의 단부가 안착되며 상기 홈(5)주위에 형성되는 제1표면(6)과, 상기 제1표면(6)보다 더 낮도록 단차 형성되어 상기 리드의 들뜸을 방지하는 제2표면(7)으로 이루어진다.

상기 제3도의 구성을 참조하면, 제작되어질 공구의 외형모양은 기존과 동일하게 가져가고 히터블럭(1)의 홈(5) 주위에 본딩에 영향을 미치지 않는 범위를 설정하여 사각 창틀형 구조로 평면보다 높게 단차를 주어 제작한다. 이때 단차높이는 리드의 구부러짐 및 틸트의 수준을 감안하여 1-2mil 정도 높게 해주는 것이 바람직하다.

제 4도는 본 고안에 의한 히터블럭(1)표면에서 리드프레임의 본딩상태를 보여주는 도면이다. 제4도에 도시된 바와 같이, 예컨대 리드(3)가 틸트나 구부러짐이 발생하는 경우, 히터블럭(1)위에 리드(3)를 안착시켰을 때 히터블럭(1)표면과 리드(3)사이에 틈이 발생하는데 이때 히터블럭(1)의 제2표면(7)과 같이 표면에 단차를 주게 되면 상기 제2표면(7)부위에서의 리드(3)는 클램프(4)에 의해 눌려지게 되고 결과적으로 제2표면(7)은 리드(3)를 지지시켜 주는 역할을 하게 하여 접착면사이의 들뜸현상을 방지할 수 있다.

따라서 본 고안에 의하면, 본딩공정에서의 원부자재인 리드프레임 자체의 허용 공차를 본딩공정의 공구나 메인트 기술력으로 극복하여야 하는데, 평면형인 종래의 공구로서는 완벽하게 세트업이 어려운 바,본 고안에 의한 히터블럭을 사용하게 되면 리드나 틸트나 구부러짐이 발생한 상태라도 거의 완벽하게 밀착시켜 리드의 들뜸이나 계면 발생을 방지하여 리드 스티치쪽 본딩능력을 향상시켜 제품의 향상을 도모하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 본딩용 히터블럭에 있어서, 리드프레임패드가 안착되는 홈과, 클램프에 의해 고정지지되는 리드의 단부가 안착되며 상기 홈주위에 형성되는 제1표면과, 상기 제1표면보다 더 낮도록 단차 형성되어 리드의 들뜸을 방지하는 제2표면을 포함함을 특징으로 하는 히터블럭