KR100187717B1 - 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단에 관한 것으로, 이송단의 리드 프레임과의 접촉면에 플라스틱 판을 체결함으로써, 리드 프레임의 경도가 이송단에 체결된 플라스틱 판의 경도보다는 크기 때문에 상기한 리드 프레임과 이송단의 면접촉에 의한 마찰에 의한 리드 프레임이 긁히는 문제점을 방지할 수 있는 특징을 갖는다.

Description

상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단

본 발명은 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단(移送壇)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드 프레임이 이송단의 상부면과의 접촉에 의해 리드 프레임의 하부면이 긁히는 불량을 극복하기 위한 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단에 관한 것이다.

반도체 칩 패키지를 제조하는 공정중 와이어 본딩 공정은 반도체 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 내부 리드 부위를 Au 또는 Al 와이어를 이용하여 전기적 연결하는 공정이다.

일반적으로 와이어 본딩은 스트립 상태의 리드 프레임에 탑재되어 있는 반도체 칩이 히터 블록의 상부 본딩영역에 위치한 후 리드 클렘퍼가 내부 리드의 상부를 눌러 내부 리드의 움직임을 막은 후 와이어 본딩을 실시하게 된다.

이때, 히트 블록에서 230℃ 정도로 와이어 본딩 영역을 가열시켜 본딩이 용이한 조건을 제공한다.

그리고, 리드 프레임의 일측이 그리퍼(gripper)에 의해 이송단을 따라서 와이어 본딩될 영역으로 이송된다.

도 1은 종래 기술에 의한 와이어 본딩 장치에 리드 프레임이 이송되는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 와이어 본딩 장치(100)는 칩이 접착된 리드 프레임들(31,37)이 적재된 매거진(43)에서 리드 프레임을 이송하는 입·출력 그리퍼(51,53,gripper)와, 상기 입력 그리퍼(51)에 의해 이송된 상기 리드 프레임(31)이 그 하부면이 접촉된 상태에서 상기 리드 프레임의 이송을 돕는 이송단(10)과, 상기 입·출력 그리퍼(51,53)의 반대편에 상기 리드 프레임의 이송을 돕는 가이드 레일(도시 안됨)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 이송단(10)은 상기 리드 프레임(31,35)의 처짐을 방지하여 상기 리드 프레임(31,35)의 이송을 보조하는 역할과 그 이송단(10)에 예열 장치(도시 안됨)가 연결되어 와이어 본딩되기 전에 상기 리드 프레임(31,35)을 미리 예열시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 리드 프레임(31)의 일측이 상기 입력 그리퍼(51)에 물린 상태에서 Y축 방향으로 이송되어 리드 클렘프(20)의 하부에 위치하게 된다.

여기서, 상기 리드 클렘프(20)에는 상기 리드 프레임(31) 상에 접착된 칩과, 그 칩 주변의 내부 리드들이 노출될 수 있도록 개구부(25)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 리드 클렘프(20)의 하부면에는 상기 리드 프레임(31)의 와이어 본딩될 영역을 가열하는 히트 블록(60)이 위치하게 된다.

여기서, 상기 리드 클렘프(20)가 Z축 방향으로 하강하여 상기 리드 프레임(31)의 칩의 주변에 형성된 내부 리드들을 상기 히트 블록(60)에 고정시킨 상태에서 와이어 본딩 공정이 실시된다.

그리고, 상기 칩과 내부 리드들간의 와이어 본딩 공정이 완료되면 상기 리드 클렘프(20)가 위로 상승하게 되고, 상기 입력 그리퍼(51)가 상기 리드 프레임(31)상의 와이어 본딩이 완료되지 않은 칩의 부분을 상기 리드 클렘퍼(20)의 하부에 위치시킨다.

그리고, 상기 한 공정이 반복된다.

여기서, 상기 리드 프레임(31)의 와이어 본딩 공정이 완료되면, 그 와이어 본딩이 완료된 리드 프레임(35)은 출력 그리퍼(53)에 의해 비어 있는 매거진(45)에 적재된다.

그리고, 동시에 상기 입력 그리퍼(51)는 상기 매거진(43)에서 새로운 리드 프레임(37)을 상기 리드 크렘프(20)의 하부로 이송시키는 구조를 갖는다.

여기서, 사용되는 상기 리드 프레임(31,35,37)은 미리 도금 처리된 리드 프레임(pre plated leadframe)이다.

최근에는 미리 도금처리된 상기 리드 프레임(31,35,37)을 사용함으로써 와이어 본딩 공정이 완료된 후에 별도의 도금 공정을 거치지 않는다.

그리고, 상기 리드 프레임(31,35,37)에 도금 처리를 하는 이유는 리드 프레임의 산화를 방지하고 납땜성을 좋게하기 위해서이다.

상기 도금은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd) 등을 이용하여 도금하게 된다.

그리고, 상기 리드 프레임(31,35,37)의 재질은 철계 합금 또는 구리계 합금이고, 상기 이송단(10)의 재질은 스테인레스 종류의 금속이다.

이와 같은 구조를 갖는 와이어 본딩 장치에 있어서, 리드 프레임이 그리퍼에 의해 이송되는 동안, 상기 리드 프레임의 하부면은 이송단의 상부면과 접촉된 상태에서 이송된다.

따라서, 상기 리드 프레임이 상기 이송단에 접촉된 상태에서 이송되기 때문에 접촉에 의한 마찰에 의해서 상기 리드 프레임의 하부면이 긁히는 문제점이 발생된다.

좀더 상세히 언급하면, 상기 이송단의 재질이 스테인레스 종류의 금속이고, 상기 리드 프레임의 재질도 철계 합금 또는 구리계 합금인 금속이기 때문에 상기 리드 프레임이 상기 이송단의 상부면에 접촉되어 이송될 때 상대적으로 경도가 약한 상기 리드 프레임의 하부면이 이송단의 상부면에 접촉에 의해 긁혀 그 리드 프레임에 도금처리된 도금막이 벗겨지게 된다.

따라서, 상기 리드 프레임 상에 도금처리된 도금막이 벗겨지면 기판상에 실장될 때 납땜성에 영향을 주게된다.

통상적인 리드 프레임인 경우에는 리드 프레임에 긁힘이 발생되더라도 성형 공정후 리드 프레임의 외부 리드 도금 공정에서 도금이 되기 때문에 남땜성에 크게 영향을 미치지 않지만, 도금 공정의 생략을 위해 미리 도금된 리드 프레임을 사용하는 경우에는 리드 프레임의 하부면에 긁힘이 발생할 경우에는 상기한 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 이송단의 상면에 플라스틱 판을 체결함으로써, 이송단과 리드 프레임의 접촉에 의한 리드 프레임의 하부면이 긁혀 도금막이 벗겨지는 문제점을 극복할 수 있는 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 이송단을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 와이어 본딩 장치에 리드 프레임이 이송되는 상태를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이송단의 상면에 플라스틱 판이 체결된 상태를 나타내는 결합 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 플라스틱 판이 체결된 이송단에 리드 프레임이 탑재되어 이송되는 상태를 나타내는 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10,110 : 이송단 20 : 리드 크렘프

31,35,37 : 리드 프레임 43,45 : 매거진

51,53 : 그리퍼(gripper) 60 : 히트 블록

70 : 플라스틱 판 75,115 : 나사 체결 구멍

80 : 나사

상기 목적을 달성하기 위하여, 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단에 있어서, 상기 이송단의 상기 리드 프레임과의 접촉면에 플라스틱 판이 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단을 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이송단의 상면에 플라스틱 판이 체결된 상태를 나타내는 결합 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 이송단(110)은 종래의 이송단(10)의 상면에 얇은 플라스틱 판(70)이 나사(80)와 같은 고정 수단에 의해 기계적으로 체결된 구조를 갖는다.

여기서, 상기 이송단(110)에 체결될 상기 플라스틱 판(70)은 상기 이송단(110)의 형상에 맞게 설계된다.

좀더 상세히 언급하면, 상기 이송단(110) 상에 나사 체결 구멍(115)이 형성되어 있으며, 상기 이송단의 나사 체결 구멍(115)의 대응된 위치에 상기 플라스틱 판(70)에도 나사 체결 구멍(75)이 형성되어 있으며, 상기 이송단(110)과 상기 플라스틱 판의 나사 체결 구멍(75,115)이 정렬되어 나사(80)에 의해 체결·고정된다.

그리고, 상기 나사(80)를 체결할 때, 상기 플라스틱 판(70)의 상부면보다는 적어도 낮게 체결한다.

상기 플라스틱 판(70)의 상부면에 대해서 상기 나사(80)가 돌출되어 있을 경우, 리드 프레임 이송 중에 상기 나사(80)의 돌출부에 의해 상기 리드 프레임의 하부면이 긁히는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 플라스틱 판이 체결된 이송단에 리드 프레임이 탑재되어 이송되는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 의해 플라스틱 판이 체결된 이송단을 갖는 와이어 본딩 장치(200)는 이송단(110) 상면에 리드 프레임(31,35)의 하부면이 접촉된 상태에서 이송되며, 나머지 구조는 종래 기술에 의한 구조와 동일하다.(도 1 참조)

그리고, 상기 리드 프레임(31,35,37)이 금속인 반면에 그 리드 프레임(31.35.37)의 하부면과 접촉되는 상기 이송단(110) 상부면이 플라스틱 판(70)이기 때문에, 상기 리드 프레임(31,35,37)의 경도가 플라스틱의 경도보다 크기 때문에 상기 리드 프레임(31,35,37)과 상기 플라스틱 판(70)의 접촉에 의한 마찰에 의해 상기 리드 프레임(31,35.37)의 하부면이 긁혀 도금막이 벗겨지는 문제는 줄어들게 된다.

여기서, 상기한 플라스틱 판(70)은 와이어 본딩에 적합한 온도인 230℃에서 그 플라스틱 판(70)의 구조가 변하지 않는 종류의 플라스틱이 사용된다.

따라서, 본 발명에 의한 구조를 따르면, 상기 이송단 상면에 플라스틱 판을 체결시킴으로써, 이송단에 체결된 플라스틱 판 상부면과 리드 프레임 하부면과의 접촉에 의한 마찰력이 감소되고 동시에 리드 프레임의 경도가 플라스틱 판의 경도보다는 크기 때문에 상기 리드 프레임의 하부면의 긁힘에 의한 불량을 극복할 수 있는 이점(利點)이 있다.

Claims (3)

1. 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단에 있어서,

   상기 이송단의 상기 리드 프레임과의 접촉면에 플라스틱 판이 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단.
2. 제 1항에 있어서, 상기 플라스틱 판을 체결하는 수단이 나사인 것을 특징으로 하는 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단.
3. 제 2항에 있어서, 상기 나사에 의해 플라스틱 판이 체결될 때, 상기 플라스틱 판의 표면 보다는 적어도 낮게 상기 나사가 체결되는 것을 특징으로 하는 상면에 플라스틱 판이 체결된 와이어 본딩 장치의 리드 프레임 이송단.