KR0120548Y1

KR0120548Y1 - P.l.c.c 반도체 패키지의 리드포밍장치

Info

Publication number: KR0120548Y1
Application number: KR2019950007967U
Authority: KR
Inventors: 이영화; 박종문
Original assignee: 황인길; 아남산업주식회사; 정헌태; 아남정공주식회사
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR960035639U

Abstract

본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드포밍장치에 관한 것으로, P.L.C.C 타입의 반도체 패키지 리드(81)를 소정형태로 포밍시키도록 한 포밍장치(F)의 포밍금형상에 구비된 탑다이(50)에 구비된 3차 포밍펀치(55)로 리드(81)을 3차 포밍시키는 것에 있어서, 상기 P.L.C.C 타입의 반도체 패키지(P)의 외부에 노출형성된 리드(81)에 접촉되어 이를 3차 포밍시킬 수 있도록 하는 하부 내측에 경사면(56A)을 형성하여 탑다이(50) 하측으로 구비하고, 3차 포밍캠펀치(55A)와 대향되는 하부의 바텀다이(60) 다이(61) 외부측에는 하단이 캠다이(61)에 힌지(65)로 축지된 핑거(62)을 스프링(64)에 탄지되도록 설치하며 리드(81)와 접촉되는 내측은 경사면(62A)를 형성하여 3차 포밍캠펀치(55A)의 하강시 3차 포밍펀치의 경사면(56A)에 가압되는 핑거(62)가 경사면(62A)이 리드(81)에 접촉되면서 3차 포밍절곡될 수 있도록 하므로서 리드의 3차 포밍절곡을 균일하게 하고, 핑거가 리드와 접촉된 상태에서 면접촉을 하면서 가압시킴에 따라 리드의 도금이 벗겨지거나 리드의 찍힘 및 크랙을 방지하여 틴버(Tin Burr) 불량발생을 억제시킴으로서 제품의 숏트를 방지하며, 아울러 3차 포밍된 P.L.C.C 반도체 패키지의 제품신뢰도를 향상시킨 효과가 있다.

Description

P.L.C.C 반도체 패키지의 리드포밍장치

제1도는 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 일반적인 포밍장치전체 구성도

제2도는 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드프레임자재에 패키지 다이된 상태도

제3도는 본 고안의 리드포밍장치의 포밍금형중 탑다이의 정면구조도

제4도는 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드포밍 흐름도

제5도는 본 고안의 포밍금형에서 캠펀치와 캠다이에서 P.L.C.C 반도체 패키지의 3차 포밍되는 상태의 구조도

제6도는 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 3차 포밍 초기 상태도

제7도는 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 3차 포밍이 완료된 상태도

제8도는 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드가 포밍되는 상태를 도시한 것으로서

(a)는 리드프레임이 싱귤레이션 된 자재이고,

(b)는 1차 포밍 A상태이고,

(c)는 1차 포밍 B상태이고,

(d)는 2차 포밍된 상태이고,

(e)는 3차 포밍된 상태이고,

(f)는 4차 포밍된 상태이다.

제9도는 종래의 P.L.C.C 반도체 패키지를 3차 포밍하는 다이금형의 3차 포밍캠과 캠다이의 구조도

제10도는 종래의 3차 포밍펀치와 다이가 리드를 3차 포밍하는 상태의 초기 작동도

제11도는 종래의 3차 포밍펀치와 다이가 리드의 3차 포밍을 완료한 상태의 작동도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50:탑다이51:싱귤레이션펀치

52,53:1차 포밍펀치 A,B54:2차 포밍펀치

55:3차 포밍펀치55A:3차 포밍캠펀치

56:경사면56A:경사면

60:바텀다이61:캠다이

62:핑거62A:핑거경사면

64:스프링65:힌지

80:리드프레임(자재)81:리드

83:요홈92:패키지

본 고안은 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드포밍장치에 관한 것으로서, 특히 리드프레임이 싱귤레이션된 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드를 탑다이(Top Die)의 하부측으로 구비되는 3차포밍펀치(Punch) 내측으로 경사면을 형성하고 캠펀치와 대향되는 바텀다이(Bottom Die)의 다이(Die)에는 스프링에 탄지된 핑거(Finger)를 설치하여 3차 포밍되는 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드를 펀치로 가압되는 핑거에 의해 90° 각도로 용이하게 포밍시킬 수 있도록 한 P.L.C.C 반도체 패키지 리드포밍장치에 관한 것이다.

일반적으로 P.L.C.C 반도체 패키지는 PCB에 장착할때 패키지의 리드가 PCB 표면에 얹혀진 상태를 실장될 수 있도록 패키지의 외부를 노출선 각 리드를 소정형태로 포밍(절곡)시켜 리드 끝단이 패키지의 일측면에 형성된 각 요홈에 삽입되어지도록 한 것이다.

이러한 P.L.C.C 반도체 패키지의 리드를 포밍하기 위해서는 소잉(Sswing)된 웨이퍼를 리드프레임(Lead Frame)자재에 형성된 다수개의 탑재판 위에 에폭시(Epoxy)를 사용하여 반도체칩을 각각 접착시키는 다이본딩공정을 거친후 반도체칩 내부의 각 기능적 회로단자인 본딩패드(Bonding Pad)와 리드프레임의 각 리드사이를 금세선을 사용하여 와이어본딩 공정을 거친다.

와이어본딩 공정이 완료된 리드프레임 자재는 반도체칩과 구성부품의 내부회로와 외부의 충격 및 접촉으로부터 보호하고, 외관상 제품의 형태를 소정형상으로 성형시키기 위해 컴파운드(Compound)재를 이용하여 몰드성형공정에서 패키지를 성형시킨다.

패키지 성형이 완료되면 금속재의 리드가 공기중에서 산화 및 부식되어 변색되는 것을 방지하고, 전기적인 특성 및 납땜작업이 용이하도록 도금공정을 시행하여 도금한다.

도금까지 완료된 P.L.C.C 타입의 반도체 패키지 리드프레임 자재는 포밍공정에서 소정형태로 리드를 포밍하게 된다.

리드를 포밍시키는 종래의 포밍장치는 표시된 도면 제1도에서와 같이 패키지다이된 리드프레임 자재(80)를 적층 수납시킨 매거진을 셋팅시키는 E.O.L(End of Line)매거진(10)으로 구비하고, 매거진에 수납된 자재(80)를 1개씩 그립하여 레일(40)측으로 이송시키는 1차 이송피커(20)를 E.O.L 매거진(10) 상부에 구비하여, 이 일측에는 레일(40)측에 이송된 자재(80)를 포밍금형으로 1피치(리드프레임 자재에 다이된 패키지와 패키지 사이의 거리)씩 이송시키는 2차 이송피커(30)을 구비하고, 이 일측에는 리드프레임 자재(80)의 리드를 포밍시키는 포밍금형을 구비한다.

포밍금형의 탑다이(50)에는 리드프레임 자재(80)가 진입되는 측으로부터 순차적으로 자재(80)를 싱귤레이션(singulation)시키는 싱귤레이션 펀치(51)와 1차 포밍펀치 A(52)와 1차 포밍펀치 B(53)와 2차 포밍펀치(54)와 3차 포밍펀치(55)와 4차 포밍펀치(90)가 구비되고, 하측에는 바텀다이(60)가 구비되며, 이 금형 일측에는 포밍이 완료된 백앤드 튜브(70)가 구비된다.

상기 포밍장치로 포밍되는 리드(81)는 도시된 도면 제8도(a)∼(f)까지 각 펀치에 의해 단계적으로 포밍이 되는데 3차 포밍단계에서는 도시된 도면 제9도에 도시된 바와 같이 탑다이(50) 하부에 3차 포밍펀치(55)가 P.L.C.C 반도체 패키지(P) 외부로 돌출된 리드(81)방향에 따라 형성되고, 리드(81)와 접촉되는 부위에는 경사면(56)이 형성되고 3차 포밍펀치(55) 하부 대향위치에는 P.L.C.C 반도체 패키지를 안치시킬 수 있는 바텀다이(60)상에 캠다이(61)가 구비된다.

이러한 다이금형에서 3차 포밍되는 리드(81)는 싱귤레이션 펀치(51)에서 싱귤레이션 된 자재가 1차 포밍 A,B 펀치(52)(53)가 리드(81)가 10°정도 상향절곡된 후 2차 포밍펀치(54)에서 60°∼80°각도로 2차 절곡되어 3차 포밍펀치(55)로 진입되는 자재의 리드(81)를 90°를 포밍시킬 수 있게 된다.

3차 포밍되는 자재는 바텀다이(60)의 캠다이(61)에 안치된 상태에서 상부의 탑다이(55)가 하강하면서 리드(81)를 3차 포밍할 수 있게 한다.

이때 포밍되는 리드(81)는 도시된 도면 제10도에서 보는 바와 같이 상향으로 60°∼80° 2차 절곡된 리드(81)의 선단측 굴곡부에서부터 하측으로 이송하면서 상향확개 경사진 경사면(56)에 의해 리드(81)를 3차 포밍시킬 수 있게 한 것이다.

그러나 종래의 이러한 3차 포밍펀치(55)로 포밍되는 리드(81)는 경사면(56)과 접촉된 상태에서 리드(81) 전체부분을 미끄럼 접촉하면서 이동되기 때문에 도금된 리드(81)의 접촉부위가 심한 마찰에 의하여 벗겨지거나 마모되는 현상이 발생되었다.

따라서 고집적 기능회로 및 정밀성이 요구되는 P.L.C.C 반도체 패키지(P)의 리드(81)가 공기중에서 산화 및 부식되어 견고성(내구성)이 저하되고 리드(81)의 파손부위에 크랙(Crack)이 발생하며 리드(81)가 절단되는 치명적인 손상을 주며, 마모되는 리드(81)에 틴버(Tin Burr)불량이 발생하여 숏트(Short)됨에 따라 내부의 회로 기능을 훼손시키는 폐단이 있었다.

또한 종래의 펀치(55)에 형성된 경사면(56)으로 가해지는 가압력이 각 리드(81) 전체의 가압을 일정하게 유지시키지 못함에 따라 절곡되는 리드(81)의 포밍각도가 동일하지 못하여 4차 포밍(마지막 포밍)시 일측패키지(82)에 형성된 요홈(83)으로 리드(81)의 선단을 삽착 절곡시킬때 균일한 형태의 포밍이 이루어지지 못하여 패키지 제품의 품질 신뢰도를 약화시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, P.L.C.C 반도체 패키지의 싱귤레이션(Singulation)된 리드프레임 자재를 일측면 패키지에 형성된 요홈으로 리드를 포밍시키는 포밍장치의 탑다이에 내측이 경사면을 가진 3차 포밍캠펀치(55A)와 대향된 하부의 바텀금형에 스프링으로 탄지되는 캠다이 외부로 핑거를 설치하여 3차 포밍캠펀치의 하강시 가압되는 핑거가 리드에 접촉되어 3차 포밍이 이루어질 수 있도록 함에 따라 리드의 3차 포밍 절곡을 균일하게 하고, 리드의 측면부위에서 가압함에 따라 리드의 손상을 방지하며, 제품의 품질신뢰도를 높일 수 있도록 한 것을 목적으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 P.L.C.C 반도체 패키지(P)의 리드(81)를 3차 포밍시킬 수 있는 3차 포밍캠펀치(55A)와 캠다이(61)는 탑다이(50)와 바텀다이(60)에 각각 구비되고, 탑다이(50)와 바텀다이(60)의 펀칭롤러는 도시된 도면 제1도에서와 같이 포밍장치(F)의 레일(40) 중앙부상에 각각 구비된다.

포밍장치(F)는 다수의 반도체칩과 그 구성부품을 보호하기 위하여 다수부위(본 고안에서는 6개)에 패키지(82)다이된 리드프레임 자재(80)를 적층수납시키는 매거진을 셋팅하는 E.O.L 매거진(10)과 이 상부에 1차 이송피커(20)를 구비한다.

E.O.L 매거진(10)과 1차 이송피커(20)의 사이의 일측으로는 레일(40)이 구비되고, 레일(40) 상부의 1차 이송피커(20) 일측에는 2차 이송피커(30)가 구비되며, 이 2차 이송피커(30) 일측으로 상기 본 고안의 3차 포밍캠펀치(55A)와 다이(61)가 구비된 포밍금형이 구비된다.

포밍금형의 탑다이(50)에는 싱귤레이션 펀치(51)와 1차 포밍펀치 A(52)와 1차 포밍펀치 B(53)와 2차 포밍펀치(54)와 3차 포밍캠펀치(55A)와 4차 포밍캠펀치(90)가 순차적으로 구비되고, 이와 대향된 하부의 바텀다이(60)에는 각 펀치와 대응되는 다이가 구비된다.

포밍금형의 일측에는 각 단계에서 포밍이 완료된 P.L.C.C 반도체 패키지의 완성품을 적층수납시키는 백앤드 튜브(70)가 구비된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도시된 도면 제1도에서와 같이 포밍장치(F)의 E.O.L 매거진(10)에 셋팅된 리드프레임 자재(80)를 1차 이송피커(20)가 그립하여 레일(40)의 초기위치로 이송시키면 2차 이송피커(30)가 자재(80)를 포밍금형위치로 이송시킨다.

포밍금형으로 이송되어진 자재(80)는 상승을 반복시행하는 탑다이(50)에 의해 싱귤레이션 펀치(51)에서 싱귤레이션(S)부를 절단시키고, 이 1차 포밍펀치 A,B(52)(53)에서 도시된 도면 제8도(b)(c)와 같이 리드(81)가 10° 하향절곡 포밍되는 동시에 리드(81)의 선단은 소정각도로 완만하게 절곡포밍이 이루어진다.

이렇게 1차 포밍이 완료된 제품은 2차 포밍펀치(54)에 의해 리드(81)가 60°`80°의 2차 상향절곡 포밍이 완료된다.

2차 포밍 절곡이 완료된 제품이 3차 포밍펀치(55)에 공급되면 도면 제6도에서와 같이 바텀다이(60)의 캠다이(61) 상부에 제품이 안치되고, 다이(61)의 외부측에 구비된 핑거(62)는 리드(81)의 외부측에 위치된 상태에서 상부의 탑다이(50)에 구비된 3차 포밍펀치(55)의 하강에 의하여 스프링(SP)에 탄지된 고정로드(59)가 제품 상부면을 압압고정시킨 상태에서 핑거(62)가 내측으로 스프링(64)으로 탄성력을 극복하면서 이동한다.

즉, 핑거(62) 상부와 접촉된 3차 포밍캠펀치(55A)의 하강에 의해 상향확개 경사면(56A)을 따라 핑거(62)가 힌지(65)을 중심으로 내측 이동하면서 60°∼80° 각도로 2차 포밍된 리드(81)를 가압시켜 3차 포밍(90° 각도로 상향절곡)이 이루어지는 것이다.

이때, 리드(81)와 접촉되는 핑거(62)는 면접촉을 하므로서 리드(81)에 가해지는 압압력에 의한 손상(도금이 벗겨지거나 리드표면의 찍힘 또는 크랙)을 방지할 수 있게 하였다.

이렇게 3차 포밍이 도면 제8도(e)와 같이 완료되면 3차 포밍캠펀치(55A)가 상승하고, 캠다이(61)는 3차 포밍캠펀치(55A)의 경사면(56A)에서 해제되어 스프링(64)의 탄성력을 받아 초기상태로 복귀된다.

3차 포밍이 완료된 제품은 4차 포밍펀치(90) 위치로 공급되어 패키지(P) 일측면에 형성된 요홈(83)에 리드(81)의 선단이 삽입되도록 마지막 포밍(4차 포밍)이 되고, 이어서 레일(40)을 따라 백앤드 튜브(70)으로 공급될 수 있게 한 것이다.

이상에서와 같이 본 고안의 P.L.C.C 반도체 패키지의 싱귤레이션(Singulation)된 리드프레임자재를 일측면 패키지에 형성된 요홈으로 리드를 포밍시키는 포밍장치의 탑다이에 내측이 경사면을 가진 3차 포밍펀치와 대향된 하부의 바텀금형의 다이는 스프링으로 탄지되는 핑거를 설치하여 3차 포밍펀치의 하강시 가압되는 핑거가 리드에 접촉되어 3차 포밍이 이루어질 수 있도록 함에 따라 리드의 3차 포밍절곡을 균일하게 하고, 핑거가 리드와 접촉된 상태에서 면접촉을 하면서 가압시킴에 따라 리드의 도금이 벗겨지거나 리드의 찍힘 및 크랙을 방지하여 틴버(Tin Burr) 불량발생을 억제시킴으로서 제품의 숏트를 방지하며, 아울러 3차 포밍된 P.L.C.C 반도체 패키지의 제품신뢰도를 향상시킨 효과가 있다.

Claims

P.L.C.C 타입의 반도체 패키지 리드(81)를 소정형태로 포밍시키도록 한 포밍장치(F)의 포밍금형상에 구비된 탑다이(50)에 구비된 3차 포밍캠펀치(55A)로 리드(81)을 3차 포밍시키는 것에 있어서, 상기 P.L.C.C 타입의 반도체 패키지(P)의 외부에 노출형성된 리드(81)에 접촉되어 이를 3차 포밍시킬 수 있도록 하는 하부 내측에 경사면(56A)을 형성하여 탑다이(50) 하측으로 구비하고, 3차 포밍펀치(55A)와 대향되는 하부의 바텀다이(60) 다이(61) 외부측에는 하단이 캠다이(61)에 힌지(65)로 축지된 핑거(62)을 스프링(64)에 탄지되도록 설치하며, 리드(81)와 접촉되는 내측은 경사면(62A)를 형성하여 3차 포밍캠펀치(55A)의 하강시 3차 포밍캠펀치의 경사면(56A)에 가압되는 핑거(62)가 경사면(62A)이 리드(81)에 접촉되면서 3차 포밍절곡될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 P.L.C.C 타입의 반도체 패키지 리드포밍장치.