KR100273237B1 - 반도체패키지의와이어본딩공정용와이어공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지를 제조하기 위한 와이어본딩공정의 와이어(1) 공급장치에 관한 것으로, 스풀(10)의 회전력에만 의존하던 종래 자연풀림방식의 루프 불량을 개선하고자, 스텝모터에 의해 회전되는 스풀(10)과, 이 스풀(10)에 권취된 와이어(1)의 공급 경로를 형성하고 와이어(1)의 풀림량을 조절함과 아울러 상기 스풀(10)로부터 풀려지는 와이어(1)를 강제 이격하여 소정의 장력을 부여하기 위한 가이더(20)와, 칩(2) 및 인너리드(3) 간을 연결하는 루프(4)의 형성을 양호하게 하기 위한 장력조절구(30)와, 와이어(1)의 풀림을 유도함과 아울러 절단 작업을 수행하는 클램퍼(40)로 구성된 것으로서, 상기 스풀(10)과 이 스풀(10)에서 풀려 나오는 와이어(1) 사이에, 에어가 토출되는 에어블로우바(25)를 고정 지지하여 이 에어블로우바(25)와 스풀(10) 간의 반발력에 의한 와이어(1)의 자체 장력을 부여함으로써, 와이어(1)의 풀림 불량에 의한 와이어 피드에러 및 와이어(1)의 꺽임으로 인한 루프 불량을 방지할 수 있도록 된 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치에 관한 것이다.

Description

반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치{WIRE FEEDER FOR WIRE BONDING PROCESS OF SEMICONDUCTOR PACKAGE}
본 발명은 반도체 패키지를 제조하기 위한 와이어본딩공정의 와이어 공급장치에 관한 것으로, 특히 와이어의 풀림 불량에 의한 와이어 피드에러 및 와이어의 꺽임으로 인한 루프 불량을 방지할 수 있도록 된 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치에 관한 것이다.
일반적인 종래의 반도체 패키지공정중에서 칩을 부착하는 다이본딩공정이 완료된 후에는 상기 칩의 상면에 형성되어 있는 칩패드 들과 인너리드를 골드 와이어로 연결하는 와이어본딩공정을 실시하게 된다.
상기의 와이어본딩공정을 수행하기 위한 종래의 장치는 로딩파트(Loading Part), 인덱스파트(Index Part), 언로딩파트(Unloading Part), 전장파트, 본딩헤드파트(Bonding Head Part) 및 와이어피더파드(Wire Feeder Part) 등으로 구성되어 있으며, 도 1은 이러한 종래의 와이어본딩공정에 있어서 와이어(1)가 스풀(10)로부터 풀려지면서 칩(2) 및 인너리드(3) 사이에 공급되어, 상기 칩(2) 및 인너리드(3) 간을 연결하기 위한 루프(4)를 형성하게 되는 와이어 피더파트(와이어 공급장치)를 도시한 것이다.
즉, 상기 와이어 공급장치는 스텝모터(미도시)에 의해 회전되는 스풀(10)과, 이 스풀(10)에 권취된 와이어(1)의 공급 경로를 형성함과 아울러 와이어(1)의 풀림량을 조절하기 위한 가이더(Guider)(20)와, 칩(2) 및 인너리드(3) 간을 연결하는 루프(Loop)(4)의 형성을 양호하게 하기 위한 장력조절구(Tensioner)(30)와, 와이어(1)의 풀림을 유도함과 아울러 절단 작업을 수행하는 클램퍼(Clamper)(40)로 구성되어 있다.
상기 가이더(20)는 와이어(1)를 안내하기 위한 플레이트(21)와, 이 플레이트(21)의 일측에 구비되어 소정 압력의 에어를 공급해주기 위한 에어파이프(22) 및 공급된 에어를 분사시켜 주는 에어블로워(Air Blower)(23)로 구성되어 있어, 상기 가이더(20)를 통과하는 와이어(1)가 일정 경로를 유지할 수 있게 되며, 이와 같이 와이어(1)가 통과하는 플레이트(21)의 양쪽에는 풀림 상태를 감지하기 위한 풀림감지센서(24)가 부착되어 있다.
상기한 바와 같은 구조로 된 종래의 와이어 공급장치에 의한 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
펄스파 신호에 의해 스텝모터가 구동하여 와이어(1)의 풀림방향으로 스풀(10)을 회전시키게 되면, 상기 스풀(10)에 권취된 와이어(1)가 풀리면서 가이더(20)의 플레이트(21)에 의해 안내되어 장력조절구(30)와 클램퍼(40)를 각각 통과한 후, 칩(2) 및 인너리드(3) 사이로 향하게 된다. 이때, 상기 에어블로워(23) 및 풀림감지센서(24)는 와이어(1)의 풀림량을 조절해주게 되고, 상기 장력조절구(30)를 통과하면서 칩(2)과 인너리드(3) 간의 루프(4)를 양호한 상태로 형성할 수 있게 되며, 최종적으로 모세관(Capillary)에 도달하기 전에 본딩 형상을 유지하기 위하여 클램퍼(40)를 통과하게 되는 것이다.
그러나, 종래 기술에 의한 와이어 공급장치의 와이어(1) 풀림 작동은 도 2에 도시한 바와 같이, 스텝모터의 구동에 의한 스풀(10)의 회전력에만 의존하게 되는 풀림방식으로 되어 있으므로, 상기 스풀(10)에 와이어(1)가 불량하게 권취된 경우에는 권취된 와이어(1)가 정상적으로 선형 상태를 유지하면서 풀리지 않게 되어 풀림 불량이 발생하고, 결국 칩(2) 및 인너리드(3) 간의 루프(4) 연결 상태가 불량하게 형성되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 와이어본딩공정중에 와이어(1)의 풀림 상태가 비정상적인 경우에는 피드에러(Feed Error)가 발생되는 문제점도 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 와이어의 풀림 불량에 의한 와이어 피드에러 및 와이어의 꺾임으로 인한 루프 불량을 방지할 수 있도록 된 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치의 작동 구조를 도시한 개략도,
도 2는 종래 기술에 따른 와이어 공급장치에 있어서 와이어가 비정상적으로 풀려 꺽인 상태를 부분 도시한 작동 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치의 작동 구조를 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 와이어 공급장치에 있어서 스풀의 일측에 구비된 에어블로우바에 의해 와이어의 장력이 유지된 상태를 측면 도시한 부분 상세도,
도 5는 도 4의 구성부에 따른 장력 유지 상태를 정면 도시한 작동 상태도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1 ; 와이어 2 ; 칩
3 ; 인너리드 4 ; 루프
10 ; 스풀 20 ; 가이더
21 ; 플레이트 22, 22a ; 제1, 제2 에어파이프
23 ; 에어블로워 24 ; 풀림감지센서
25 ; 에어블로우바 25a ; 몸체부
25b ; 에어분사홀 30 ; 장력조절구
40 ; 클램퍼
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치는 스텝모터에 의해 회전되는 스풀과; 와이어를 안내하기 위한 플레이트와, 이 플레이트의 양쪽에 위치하여 상기 와이어의 풀림 상태를 감지하기 위한 풀림감지센서와, 상기 플레이트에 소정 압력의 에어를 공급해주기 위한 제1 에어파이프와, 상기 스풀의 일측에 소정 압력의 에어를 공급해주기 위한 제2 에어파이프와, 상기 제1 에어파이프를 통해 공급된 에어를 플레이트 쪽으로 분사시켜 주는 에어블로워와, 상기 제2 에어파이프를 통해 공급된 에어를 스풀 쪽으로 분사시켜 상기 와이어를 일정 장력으로 지지해주는 에어블로우바를 가지는 가이더와; 칩 및 인너리드 간을 연결하는 루프의 형성을 양호하게 하기 위한 장력조절구와; 와이어의 풀림을 유도함과 아울러 절단 작업을 수행하는 클램퍼로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치는 스텝모터(미도시)에 의해 회전되는 스풀(10)과, 이 스풀(10)에 권취된 와이어(1)의 공급 경로를 형성하고 와이어(1)의 풀림량을 조절함과 아울러 상기 스풀(10)로부터 풀려지는 와이어(1)를 강제 이격하여 소정의 장력을 부여하기 위한 가이더(20)와, 칩(2) 및 인너리드(3) 간을 연결하는 루프(4)의 형성을 양호하게 하기 위한 장력조절구(30)와, 와이어(1)의 풀림을 유도함과 아울러 절단 작업을 수행하는 클램퍼(40)로 구성되어 있다.
상기 가이더(20)는 와이어(1)를 안내하기 위한 플레이트(21)와, 이 플레이트(21)의 양쪽에 위치하여 상기 와이어(1)의 풀림 상태를 감지하기 위한 풀림감지센서(24)와, 소정 압력의 에어를 상기 플레이트(21) 및 스풀(10)의 일측에 공급해주기 위한 제1, 제2 에어파이프(22)(22a)와, 상기 제1 에어파이프(22)를 통해 공급된 에어를 플레이트(21) 쪽으로 분사시켜 주는 에어블로워(23)와, 상기 제2 에어파이프(22a)를 통해 공급된 에어를 스풀(10) 쪽으로 분사시켜 상기 와이어(1)를 일정 장력으로 지지해주는 에어블로우바(25)로 구성되어 있다.
상기 에어블로우바(25)는 금속 또는 세라믹 재질의 몸체부(25a)에 길이방향으로 에어분사홀(25b)이 형성된 것이다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 제1, 제2 에어파이프(22)(22a)의 소스부에는 분사 에어량을 조절하기 위한 컨트롤러(미도시)를 부착할 수도 있다.
상기한 바와 같은 구조로 된 종래의 와이어 공급장치에 의한 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
펄스파 신호에 의해 스텝모터가 구동하여 와이어(1)의 풀림방향으로 스풀(10)을 회전시키게 되고, 상기 스풀(10)에 권취된 와이어(1)가 상기 에어블로우바(25)에 걸려진 상태로 풀리면서 가이더(20)의 플레이트(21)에 의해 안내되어 장력조절구(30)와 클램퍼(40)를 각각 통과한 후, 칩(2) 및 인너리드(3) 사이로 향하게 된다. 이때, 상기 에어블로워(23) 및 풀림감지센서(24)는 와이어(1)의 풀림량을 조절해주게 되고, 상기 장력조절구(30)를 통과하면서 칩(2)과 인너리드(3) 간의 루프(4)를 양호한 상태로 형성할 수 있게 되며, 최종적으로 모세관(Capillary)에 도달하기 전에 본딩 형상을 유지하기 위하여 클램퍼(40)를 통과하게 되는 것이다.
본 발명의 상기 에어블로우바(25)는 몸체부(25a)의 내부로 유입되는 에어가 스풀(10) 쪽으로 향하게 되면서 상기 와이어(1)와 스풀(10) 간에 반발력이 생기게 되어 와이어(1)와 스풀(10) 사이가 상호 이격된 상태로 장력을 유지할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명에 따른 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치는 스풀(10)의 회전력에만 의존하던 종래 자연풀림방식의 루프 불량을 개선하고자, 상기 스풀(10)과 이 스풀(10)에서 풀려 나오는 와이어(1) 사이에, 에어가 토출되는 에어블로우바(25)를 고정 지지하여 이 에어블로우바(25)와 스풀(10) 간의 반발력에 의한 와이어(1)의 자체 장력을 부여함으로써, 와이어(1)의 풀림 불량에 의한 와이어 피드에러 및 와이어(1)의 꺽임으로 인한 루프 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 스텝모터에 의해 회전되는 스풀과; 와이어를 안내하기 위한 플레이트와, 이 플레이트의 양쪽에 위치하여 상기 와이어의 풀림 상태를 감지하기 위한 풀림감지센서와, 상기 플레이트에 소정 압력의 에어를 공급해주기 위한 제1 에어파이프와, 상기 스풀의 일측에 소정 압력의 에어를 공급해주기 위한 제2 에어파이프와, 상기 제1 에어파이프를 통해 공급된 에어를 플레이트 쪽으로 분사시켜 주는 에어블로워와, 상기 제2 에어파이프를 통해 공급된 에어를 스풀 쪽으로 분사시켜 상기 와이어를 일정 장력으로 지지해주는 에어블로우바를 가지는 가이더와; 칩 및 인너리드 간을 연결하는 루프의 형성을 양호하게 하기 위한 장력조절구와; 와이어의 풀림을 유도함과 아울러 절단 작업을 수행하는 클램퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 에어블로우바는 금속 또는 세라믹 재질의 몸체부에 길이방향으로 에어분사홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1, 제2 에어파이프는 분사 에어량을 조절할 수 있도록 컨트롤러가 부착된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 와이어본딩공정용 와이어 공급장치.
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