KR100359616B1 - 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치 - Google Patents

리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 상단 장착 프레임 및, 하단 장착 프레임; 상기 상단 장착 프레임과 하단 장착 프레임 사이에 회전 가능하게 지지되는 전극 샤프트; 상기 전극 샤프트의 상단 및, 하단에 각각 설치되는 상단 디스크 및, 하단 디스크; 상기 상단 장착 프레임에 각각 회전 가능하게 설치되는 제 1 및, 제 2 종동 샤프트; 상기 제 1 및, 제 2 종동 샤프트를 회전축으로 설치되는 것으로, 그 외주면이 상기 상단 디스크 및, 하단 디스크의 외주면에 각각 접촉하는 제 1 및, 제 2 종동 롤러; 및, 상기 전극 샤프트에 전류를 인가할 수 있도록 상기 상단 장착 프레임상의 케이스내에 설치된 브러쉬 조립체;를 구비하는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치가 제공된다.

Description

리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치{Electrode contacing device for plating lead frame}
본 발명은 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리이드 프레임의 도금 작업시에 상기 리이드 프레임에 전류를 인가할 수 있도록 전극을 접촉시키는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 관한 것이다.
반도체 팩키지에서 반도체 칩의 전극과 외부 회로를 연결하는 기능과, 상기 반도체 칩을 지지하는 기능을 수행하는 리이드 프레임은 반도체 제조 공정중에 요구되는 특성을 충족시키기 위하여 그 표면이 도금된다. 예를 들면 반도체 칩의 전극과 리이드 프레임을 와이어로 연결하는 와이어 본딩 작업의 효율을 향상시키고, 반도체 칩과 리이드 프레임 상호간의 부착성을 향상시키기 위하여 리이드 프레임의 표면은 금, 니켈 또는 팔라듐과 같은 금속으로써 도금된다. 리이드 프레임의 도금은 연속적으로 공급되는 리이드 프레임에 전류를 인가한 상태에서 도금액이 담긴 전해조를 통과하는 공정이 포함되는데, 이때 전극 접촉 장치는 리이드 프레임에 전류를 인가하기 위하여 사용된다.
도 1 에 도시된 것은 통상적인 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 관한 개략적인 정면도이다.
도면을 참조하면, 전극 접촉 장치는 상부 프레임(17,17')에 각각 설치된 전극 샤프트(11)와 종동 샤프트(15)를 구비한다. 전극 샤프트(11)의 상단 및, 하단에는 부쉬(12)가 회전 가능하게 설치되고, 종동 샤프트(15)의 상단 및,하단에는 다른 부쉬(18)가 회전 가능하게 설치된다. 전극 샤프트(11)의 하단에는 전극 롤러(13)가 설치되고, 종동 샤프트(15)의 하단에는 종동 롤러(16)가 설치된다. 리이드 프레임(14)은 그 일측이 상기 전극 롤러(13)와 종동 롤러(16)에 맞물리게 된다. 즉, 리이드 프레임의 하단을 확대한 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 전극 롤러(13)의 원주면은 도면에 도시된 바와 같이 단차져 있어서, 종동 롤러(16)와의 사이에 리이드 프레임(14)의 하단이 확고하게 물려있게 된다.
위와 같은 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 있어서, 전류는 스테인레스 스틸로 제작된 전극 샤프트(11)를 통해서 리이드 프레임(14)과 접촉 상태를 유지하는 전극 롤러(13)에 인가된다. 종동 롤러(16)는 리이드 프레임(14)과 전극 롤러(13) 사이의 접촉 상태를 유지하는 역할을 한다. 여기에서, 전극 롤러(13)나 종동 롤러(16)에는 외력이 주어지지 않으며, 이들의 회전은 전적으로 리이드 프레임(14)에 주어지는 이송력에 의해서 피동적으로 이루어진다.
위와 같은 전극 접촉 장치에서는 구리 재료로 제작된 부쉬(12)와 스테인레스 스틸 재료로 제작된 전극 샤프트(11) 사이에서 전기 스파크가 발생한다는 문제점이 있다. 즉, 도금을 위해서 인가되는 전압이 매우 높으므로, 전극 샤프트(11)와 부쉬(12) 사이에 전기 스파크가 발생하고, 그로 인해서 부쉬(12)의 구리 재료가 녹아내리게 되며, 녹아내린 구리 재료가 전극 샤프트(11)를 따라 용착하는 현상이 발생한다. 이와 같이 용착된 전극 샤프트(11)의 재료는 부쉬(12)와 전극 샤프트(11) 사이에 마찰 계수를 증가시키므로 전극 롤러(13)의 구동이 불가능해지고 제품에 불량을 유발한다. 또한 전극 롤러(13)와 리이드 프레임(14) 사이에 접촉력이 좋지 않아 리이드 프레임(14)의 이송이 불량해지고, 전극 롤러(13)의 수명이 약 하루 정도로 매우 짧다. 더욱이 생산성 향상을 높이기 위하여 리이드 프레임(14)의 이송 속도를 증가시키면 리이드 프레임(14)이 전극 롤러(13)로부터 탈선하여 도금이 불가능해지는 경우가 발생한다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전극 샤프트의 지지 구조가 개선된 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 대한 개략적인 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치에 대한 개략적인 분해 사시도.
도 3은 도 2 에 도시된 장치를 조립 상태로 도시한 정면도.
도 4는 도 2 에 도시된 장치를 조립 상태로 도시한 측면도.
도 5 는 도 3 에 도시된 것의 일부에 대한 확대 단면도.
도 6 은 도 5 에 도시된 것의 일부에 대한 확대 단면도.
도 7 은 도 2 에 종동 롤러에 대한 일부 단면도.
도 8 은 도 2에서 브러쉬의 구조를 개략적으로 도시하는 분해 사시도.
도 9 는 도 2 에 도시된 장치를 조립 상태로 도시한 평면도.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
21. 상단 장착 프레임 22. 하단 장착 프레임
23.23'. 사이드 프레임 24. 전극 샤프트
25. 상단 디스크 26. 하단 디스크
27. 제 1 종동 샤프트 28. 제 2 종동 샤프트
29. 제 1 종동 롤러 30. 제 2 종동 롤러
31. 부쉬 33. 브러쉬
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 상단 장착 프레임 및, 하단 장착 프레임; 상기 상단 장착 프레임과 하단 장착 프레임 사이에 회전 가능하게 지지되는 전극 샤프트; 상기 전극 샤프트의 상단 및, 하단에 각각 설치되는 상단 디스크 및, 하단 디스크; 상기 상단 장착 프레임에 각각 회전 가능하게 설치되는 제 1 및, 제 2 종동 샤프트; 상기 제 1 및, 제 2 종동 샤프트를 회전축으로 설치되는 것으로, 그 외주면이 상기 상단 디스크 및, 하단 디스크의 외주면에 각각 접촉하는 제 1 및, 제 2 종동 롤러; 및, 상기 전극 샤프트에 전류를 인가할 수 있도록상기 상단 장착 프레임상의 케이스내에 설치된 브러쉬 조립체;를 구비하는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 전극 샤프트의 단부에 형성된 수용부에 원추형 요홈을 가지는 축 지지부가 수용되고, 상기 축 지지부의 원추형 요홈에 원추형 단부를 가지는 피봇축이 삽입됨으로써 상기 전극 샤프트가 회전 가능하게 유지된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 축 지지부는 베스펠 재료로 제작된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 브러쉬 조립체는 상기 전극 샤프트의 외표면을 향해 가압될 수 있도록 설치된 브러쉬와, 상기 브러쉬를 가압하는 탄성력을 제공하는 스프링을 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 케이스의 내부에 냉각수를 순환시킬 수 있는 냉각수 공급 및, 배출용 니플(nipple)이 상기 케이스에 설치된다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 에는 본 발명에 따른 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치의 일 실시예에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상단 장착 프레임(21)과 하단 장착 프레임(22) 사이에는 전극 샤프트(24)가 회전 가능하게 설치되고, 상기 전극 샤프트(24)의 상단 및, 하단에는 상단 디스크(25)와 하단 디스크(26)가 각각 볼트(38)를 통해서 고정된다. 따라서 상기 전극 샤프트(24)의 회전에 따라서 디스크(25,26)들이 회전하게 된다.상기 전극 샤프트(24)는 이후에 보다 상세하게 설명될 본원 발명의 일 특징에 따라서 회전 가능하게 지지된다. 디스크(25,26)의 원주면은 원안의 확대 도면처럼 단차져 있게 된다.
제 1 종동 샤프트(27)와 제 2 종동 샤프트(28)도 상기 상단 장착 프레임(21)과 하단 장착 프레임(22) 사이에 회전 가능하게 설치된다. 상기 제 1 및, 제 2 종동 샤프트(27,28)는 상기 상단 장착 프레임(21)에 볼트(32)로 고정된 부쉬(31)들에 회전 가능하게 설치된다. 제 1 및, 제 2 종동 샤프트(27,28)는 제 1 및, 제 2 종동 롤러(29,30)의 축으로서 그 안에 각각 삽입된다. 상기 제 1 및, 제 2 종동 롤러(29, 30)는 전체적으로 원통형인 외관을 가진다. 제 1 및, 제 2 종동 롤러(20,30)의 외표면은, 상단 디스크(25) 및, 하단 디스크(26)의 원주면과 각각 접촉하게 되며, 그러한 접촉면 사이를 통해서 리이드 프레임(미도시)이 진행된다. 이처럼 상하로 분리된 두개의 디스크(25,26)와 그에 접촉하는 두개의 종동 롤러(29,30)는 리이드 프레임의 안정적인 이송을 보장한다.
측면 프레임(23,23')은 상기 상단 장착 프레임(21)과 하단 장착 프레임(22)의 측면에 부착된다. 상단 장착 프레임(21), 하단 장착 프레임(22) 및, 측면 프레임(23,23')들은 상기 전극 샤프트(24)에 지지된 상단 및, 하단 디스크(25,26)와, 상기 제 1 및, 제 2 종동 샤프트(27,28)에 지지된 제 1 및, 제 2 종동 롤러(29,30)를 그 안에 포함하는 공간을 한정한다.
상기 상단 장착 프레임(21)의 상부에는 케이스(34)와 캡(35)이 설치되고, 상기 케이스(34)내에는 브러쉬(33) 및, 기타 전류를 인가하기 위한 부품들이 설치된다. 브러쉬(33)등은 상기 전극 샤프트(24)에 고압의 전류를 인가하게 된다. 또한 상기 케이스(34)는 도 2 에 도시되지 아니한 냉각 수단을 통해서 그 안이 냉각될 수 있다. 예를 들면, 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급 및, 배출 니플(nipple)이 상기 캡(35)에 설치될 수 있으며, 이에 관해서는 이후에 보다 상세하게 설명하기로 한다. 한편, 상기 전극 샤프트(24)를 회전 가능하게 지지하는 특징적인 구조도 상기 케이스(34)내에서 구현될 수 있으며, 이에 관해서도 이후에 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 3 및, 도 4 에 도시된 것은 도 2 에 도시된 전극 접촉 장치에 대한 정면도 및, 측면도를 도시한 것으로서, 냉각수 공급용 니플이 함께 도시되어 있다.
도 3 을 참조하면, 캡(35)의 상단에 냉각수 공급 및, 배출을 위한 니플(41,41')이 각각 설치된 것이 도시되어 있다. 냉각수는 이러한 니플(41,41')을 통해서 케이스(34)의 내부로 순환될 수 있다.
도 4 를 참조하면, 상단 디스크(25)와 하단 디스크(26)가 제 2 종동 롤러(29)에 접촉 상태를 유지하고 있는 것을 알 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나 상단 및, 하단 디스크(25,26)는 다른 제 1 종동 롤러(30)에도 마찬가지 방식으로 접촉하게 된다.
도 5 에 도시된 것은 도 2 내지 도 4 에 도시된 전극 접촉 장치의 케이스(34)의 내부 상태를 확대된 단면도로서 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 케이스(34)의 내부에는 브러쉬(33)가 브러쉬 홀더(52)에 의해서 유지되어 있는데, 상기 브러쉬(33)는 전극 샤프트(24)의 원주 표면을 향해가압될 수 있도록 설치된다. 스프링(52)은 상기 브러쉬(33)를 전극 샤프트(24)의 표면에 대하여 가압하는 탄성력을 제공한다.
상기에 설명된 브러쉬 홀더와 브러쉬의 구조는 도 8 에 개략적인 사시도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 브러쉬 홀더(52)에 브러쉬(33)를 삽입할 수 있는 대응홈이 120 도 각도로 측면에 형성되고, 브러쉬(33)는 상기 홀더(52)에 대하여 스프링(52)의 탄성력으로 가압된다. 링크(52)와 핀(85)에 의해 상기 브루쉬(33)는 브러쉬 홀더(52)의 내부에서 소정 운동을 할 수 있도록 안내된다.
한편, 터미널(53)은 케이스(34)의 일측에 고정되어, 상기 브러쉬(33)와 전기적으로 연결된다. 외부 전원은 상기 터미널(53)을 통해서 브러쉬(33)에 전류를 공급하게 되며, 브러쉬(33)와 전극 샤프트(24)의 접촉에 의해서 전류가 흐르게 된다.
도 6 에 도시된 것은 전극 샤프트의 회전 지지 구조를 도시한 확대 단면도이다.
도면을 참조하면, 전극 샤프트(24)의 상단(그리고 하단)에는 축 지지부(61)가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있다. 축 지지부(61)는 지속적인 마찰에 견딜수 있을뿐만 아니라 가급적 마찰 계수가 낮은 재료를 사용하여 제작되는 것이 바람직스럽다. 예를 들면, 축 지지부(61)는 베스펠 재료로써 제작되는 것이 바람직스럽다. 축 지지부(61)는 도면에 도시된 바와 같이 중심부에 원추형 피봇축이 삽입될 수 있는 요홈을 가지는 것으로서, 상기 전극 샤프트(24)의 단부에 형성된 수용부내에 수용된다. 베스펠 재료는 도전성이 없는 재료로써, 내마모성과 내산성이 크고, 수분 함유에 의한 열팽창성이 적은 재료이다.
축 지지부(61)에 형성된 요홈에는 원추형 단부를 가지는 피봇축(51)이 삽입됨으로써 상기 전극 샤프트(24)를 회전 가능하게 유지할 수 있다. 피봇축(51)은 도면에 도시된 바와 같이 원추형 단부(51a)를 가지는 것으로서, 도 5 에 도시된 바와 같이 캡(35)에 고정된다. 도 5 및, 도 6 에 도시된 것은 전극 샤프트(24)의 상단 지지 구조만을 도시하였으나, 이러한 지지 구조는 전극 샤프트(24)의 하단에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 2 에 도시된 하단 장착 프레임(22)에 도 6 에 도시된 바와 같은 피봇축(51)을 고정하고, 축 지지부(61)를 전극 샤프트(24)의 하단에 삽입 고정함으로써 회전 지지 구조가 구현될 수 있다.
도 7 에 도시된 것은 종동 롤러에 대한 회전 지지 구조를 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도면을 참조하면, 종동 롤러(29,30)의 상단은 상단 장착 프레임(21)에 회전 가능하게 지지된다. 즉, 부쉬(31)가 볼트(32)에 의해서 상단 장착 프레임(21)에 고정되고, 종동 샤프트(27,28)가 상기 부쉬(31)내에 회전 가능하게 설치된다.
도 9 에 도시된 것은 도 2를 조립 상태에서 도시한 평면도이다. 리이드 프레임(91)은 롤러(29,30)와 디스크(25,26) 사이를 통과하여 진행한다. 이때, 리이드 프레임에 약간의 휨이 발생한다.
이하, 본 발명에 따른 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치의 작용에 대하여 개략적으로 설명하기로 한다.
스트립의 형태로 연속 공급되는 리이드 프레임(미도시)은 상단 디스크(25), 하단 디스크(26)와, 제 1 및, 제 2 종동 롤러(29,30)에 의해서 형성되는 접촉면 사이를 통해 공급된다. 이때, 리이드 프레임은 도시되지 아니한 별도의 이송 장치에 의해서 이송되므로, 상기 디스크(25,26)들과 제 1 및, 제 2 종동 롤러(29,30)들은 피동적으로 회전 운동을 하게 된다. 이와 같이 리이드 프레임이 진행하는 동안에 터미널(53)과 브러쉬(33)를 통해서 흐르는 전류는 다시 전극 샤프트(24)와 상단 디스크(25) 및, 하단 디스크(26)를 통해서 리이드 프레임에 공급된다. 이때 종동 롤러(29,30)들은 리이드 프레임을 상기 디스크(25,26)의 원주면에 대해서 가압하는 작용을 하므로, 안정적인 이송이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치는 전극 샤프트를 회전 지지하는 구조가 피봇축과 축 지지부에 의해서 이루어지므로 전기적인 스파크의 발생이 현저하게 감소되며, 따라서 안정적인 회전 작용이 이루어질 수 있다. 또한 리이드 프레임에 대하여 상단 및, 하단의 디스크가 접촉하게 되므로 전류의 통전량을 극대화하여 도금의 효율을 향상시킬 수 있다. 더욱이 2 개의 종동 롤러가 리이드 프레임을 측면 지지하고 있으므로 리이드 프레임의 이송 속도를 고속화하여도 리이드 프레임의 탈선이 발생하지 않으며 안정적인 이송을 구현할 수 있고, 따라서 생산성 향상에 기여할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예지적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 상단 장착 프레임 및, 하단 장착 프레임;
    상기 상단 장착 프레임과 하단 장착 프레임 사이에 회전 가능하게 지지되는 전극 샤프트;
    상기 전극 샤프트의 상단 및, 하단에 각각 설치되는 상단 디스크 및, 하단 디스크;
    상기 상단 장착 프레임에 각각 회전 가능하게 설치되는 것으로, 그 외주면이 상기 상단 디스크 및, 하단 디스크의 외주면에 각각 접촉하는 제 1 및, 제 2 종동 롤러; 및,
    상기 전극 샤프트에 전류를 인가할 수 있도록 상기 상단 장착 프레임상의 케이스내에 설치된 브러쉬 조립체;를 구비하는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 샤프트의 단부에 형성된 수용부에 원추형 요홈을 가지는 축 지지부가 수용되고, 상기 축 지지부의 원추형 요홈에 원추형 단부를 가지는 피봇축이 삽입됨으로써 상기 전극 샤프트가 회전 가능하게 유지되는 것을 특징으로 하는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러쉬 조립체는 상기 전극 샤프트의 외표면을 향해 가압될 수 있도록 설치된 브러쉬와, 상기 브러쉬를 가압하는 탄성력을 제공하는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 내부에 냉각수를 순환시킬 수 있는 냉각수 공급 및, 배출용 니플(nipple)이 상기 케이스에 설치된 것을 특징으로 하는 리이드 프레임 도금용 전극 접촉 장치.
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KR100218722B1 (ko) * 1997-07-04 1999-09-01 김무 리드 프레임 도금장치
KR200211285Y1 (ko) * 1998-05-28 2001-03-02 김영환 반도체도금장비의전류접속장치

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