KR100376965B1

KR100376965B1 - Trim Punch

Info

Publication number: KR100376965B1
Application number: KR20000060729A
Authority: KR
Inventors: 김동옥; 조경제; 김치범; 김동균
Original assignee: 에스티에스반도체통신 주식회사
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2003-03-26
Also published as: KR20020030153A

Abstract

PURPOSE: A trim punch is provided to extend the lifetime five to ten times as long as a conventional trim punch, by using a ceramic material to form a punch tip of the trim punch. CONSTITUTION: The trim punch includes a body(3a) and a plurality of punch tips(3b). The plurality of punch tips are made of a ceramic material, disposed in the lower portion of the body at regular intervals so that epoxy and a dam bar between the leads of a semiconductor package(1) can be punched.

Description

Trim Punch}

본 발명은 반도체 제조 장치 중 트림 펀치에 관한 것으로, 특히 몰드 시 형성된 에폭시를 깨끗하게 절단할 수 있는 트림 펀치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a trim punch in a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a trim punch capable of cleanly cutting an epoxy formed in a mold.

반도체 칩은 대략 18가지의 공정을 거쳐 생산 출하되며, 웨이퍼 절단(Sawing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 디플레슁(Deflashing), 트리밍(Trimming), 마킹(Marking), 포밍(Forming), 인스펙션(Inspection) 및 테스트(Testing) 등의 과정을 거친다.Semiconductor chips are manufactured and shipped through approximately 18 processes, including wafer cutting, die bonding, wire bonding, molding, deflashing, trimming, Marking, Forming, Inspection and Testing

리드프레임에 칩이 부착된 후, 몰딩 단계에서 와이어 본드된 반도체를 외부의 온도, 습기 및 기타의 환경으로부터 보호하기 위해 플라스틱을 이용하여 칩을봉합한다. 이후, 트리밍 단계에서, 스트립 상태의 리드 프레임을 리드와 리드를 연결하고 있는 댐바와 몰딩시 생성된 에폭시를 절단하여, 리드가 독립된 개체로서의 기능을 수행할 수 있도록 한다.After the chip is attached to the leadframe, the chip is sealed using plastic to protect the wire-bonded semiconductor from external temperature, moisture and other environments in the molding step. Then, in the trimming step, the lead frame in a strip state is cut through the dam bar connecting the lead and the lead and the epoxy generated during molding, so that the lead can function as an independent object.

도 1은 트림 펀치를 이용하여 반도체 패키지의 댐바와 에폭시를 제거하는 공정 단면도이며, 도 1의 반도체 패키지(1)는 도 2a에 도시되어 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a process of removing a dam bar and an epoxy of a semiconductor package using a trim punch, and the semiconductor package 1 of FIG. 1 is illustrated in FIG. 2A.

반도체 패키지는 칩(10), 칩의 양측에서 신장하는 다수의 리드(16) 및 인접하는 리드들을 연결하는 댐바(14)를 포함한다. 칩(10)의 몰딩 단계에서 사용된 에폭시 수지는 댐바(14)와 칩(10) 사이에 형성되어 있어, 몰딩 시 사용된 화합물의 유출이 댐바에 의해 방지된다.The semiconductor package includes a chip 10, a plurality of leads 16 extending from both sides of the chip, and a dam bar 14 connecting the adjacent leads. The epoxy resin used in the molding step of the chip 10 is formed between the dam bar 14 and the chip 10, so that the outflow of the compound used during molding is prevented by the dam bar.

반도체 패키지(1)는 다이(2) 위에 고정되어 있다. 트림 펀치(3)는 소정의 크기를 갖는 몸체(3a)와 리드와 리드 사이의 에폭시와 댐바를 펀칭할 수 있도록 몸체 하단에 등간격으로 배열된 다수개의 펀치팁(3b)으로 이루어져 있다.The semiconductor package 1 is fixed on the die 2. Trim punch 3 is composed of a body (3a) having a predetermined size and a plurality of punch tips (3b) arranged at equal intervals at the bottom of the body to punch the epoxy and the dam bar between the lead and the lead.

펀치팁을 갖는 트림 펀치는 몰딩 공정이 끝난 반도체 패키지(1)를 다이(2)에 고정한다. 다음, 반도체 패키지(1)의 리드 사이의 에폭시(12)의 위치에 트림팀을 대응시키고 트림 펀치를 다이 방향으로 힘을 가하면, 에폭시가 절단된다. 같은 방법으로 댐바도 제거한다.The trim punch with the punch tip fixes the semiconductor package 1 to the die 2 after the molding process is completed. Next, by matching the trim team to the position of the epoxy 12 between the leads of the semiconductor package 1 and applying a trim punch in the die direction, the epoxy is cut. Remove the dambar in the same way.

플라스틱으로 이루어진 에폭시(12)와 동과 같은 금속으로 이루어진 댐바(14)는 모두 동일한 재료로 이루어진 펀치 팁에 의해 절단된다. 그리고 펀치 팁(3b)은 탄화텅스텐을 고온 고압에서 소결하여 형성된 초경 또는 울트라 화인 초경으로 이루어졌다. 따라서, 에폭시(12)를 펀치팁으로 절단하더라고 도 2b에 도시된 것과 같이 에폭시(12)가 완전히 제거되지 않고 일부(12a)가 가장자리에 남게되며, 이런 에폭시 찌꺼기는 쉽게 부서진다. 따라서, 에폭시 찌거기가 리드 프레임에 뿌려지게 되어(가루화됨) 반도체 패키지의 불량을 유발할 수 있다. 그리고, 에폭시 찌꺼기와 펀치 팁의 마찰에 의해 펀치팁이 쉽게 마모되어, 패키지 공정의 생산력이 떨어지는 문제가 있다.The epoxy 12 made of plastic and the dam bar 14 made of metal, such as copper, are both cut by a punch tip made of the same material. And the punch tip (3b) was made of carbide or ultra fine cemented carbide formed by sintering tungsten carbide at high temperature and high pressure. Thus, even if the epoxy 12 is cut with a punch tip, the epoxy 12 is not completely removed, as shown in FIG. 2B, and a portion 12a remains at the edge, and this epoxy residue is easily broken. As a result, epoxy residue may be scattered (powdered) onto the lead frame and cause a defect of the semiconductor package. In addition, the punch tip is easily worn by friction between the epoxy residue and the punch tip, and thus there is a problem that the productivity of the packaging process is lowered.

또한, 1분에 200회 이상 펀칭 동작을 하는 프레스 고속화 과정에 의해 펀치는 약 400℃ 이상의 열을 받게 되는데, 전술한 바와 같이 펀치팁이 초경으로 이루어졌으므로 물질의 특성 상 400 ℃이상에서는 펀치팁에 균열이 발생하거나 변형이 일어난다. 따라서, 초경으로 이루어진 펀치팁은 프레스의 고속화에도 적합하지 않다.In addition, the punch is subjected to heat of about 400 ° C. or more due to the press speeding process of punching 200 times or more per minute. As described above, since the punch tip is made of cemented carbide, Cracks or deformations occur. Therefore, the punch tip made of cemented carbide is not suitable for speeding up the press.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 문제를 해결할 수 있는 펀치팁을 가지는 트림 펀치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a trim punch having a punch tip that can solve the above problems.

도 1은 트림 펀치를 이용하여 반도체 패키지의 에폭시와 댐바를 절단하는 공정의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a process of cutting an epoxy and a dam bar of a semiconductor package using a trim punch.

도 2a는 반도체 패키지의 평면도이다.2A is a plan view of a semiconductor package.

도 2b는 도 2a의 참조 번호 20의 상세도로 에폭시의 잔재물을 보여주는 도면이다.FIG. 2B is a view showing the residue of epoxy in detail with reference numeral 20 of FIG. 2A.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 트림펀치는 몸체와 반도체 패키지의 리드와 리드 사이의 에폭시와 댐바를 펀칭할 수 있도록 몸체 하단에 등간격으로 배열되되, 세라믹으로 이루어진 다수개의 펀치팁을 포함한다.In order to achieve the technical problem to be achieved by the present invention, the trim punch comprises a plurality of punch tips made of ceramic, arranged at equal intervals at the bottom of the body to punch the epoxy and the dam bar between the body and the lead and the lead of the semiconductor package. .

본 발명에서는 펀치팁을 화인 세라믹을 이용하여 형성하였다. 화인 세라믹은 초경(HRA 92 내지 93)에 비해 강도가 HRA에서 3 내지 5 높음(HRA 95 내지 98)으로, 펀치의 수명을 초경으로 이루어진 펀치를 사용하는 경우에 비해 5 내지 10배 증가시킬 수 있다. 또한 세라믹은 약 1200℃에서도 물질의 변형이 발생하지 않으므로 프레임 고속화에도 안정하게 사용될 수 있다.In the present invention, the punch tip was formed using a fine ceramic. Fine ceramics have a strength of 3 to 5 high (HRA 95 to 98) in HRA compared to cemented carbide (HRA 92 to 93), and can increase the life of the punch 5 to 10 times compared to using a punch made of cemented carbide. . In addition, ceramics can be used stably even at high frame speeds since deformation of materials does not occur even at about 1200 ° C.

화인 세라믹으로 이루어진 펀치팁을 이용하여 에폭시를 절단하는 공정을 수행하면, 초경으로 이루어진 펀치팁을 이용한 경우와 유사하게 에폭시 찌꺼기(12a)가 남게된다. 그러나. 초경에 비해 세라믹의 강도가 더 높으므로, 찌꺼기(12a)에 의한 마모는 상대적으로 적게되어 세라믹으로 이루어진 펀치팁의 사용 수명이 상대적으로 연장되는 효과가 있다. 또한, 세라믹이 비교적 열에 안정하므로 1분에 200회 이상, 400 내지 800회 이상의 펀치팁의 초고속 타발에 의해서도 펀치팁의 변형이 발생하지 않는다.When performing the process of cutting the epoxy using a punch tip made of fine ceramics, the epoxy residue 12a remains, similar to the case using a punch tip made of cemented carbide. But. Since the strength of the ceramic is higher than that of cemented carbide, the wear caused by the residue 12a is relatively small, so that the service life of the punch tip made of ceramic is relatively extended. In addition, since the ceramic is relatively heat stable, deformation of the punch tip does not occur even by the ultra-high speed punching of the punch tip 200 times or more and 400 to 800 times or more per minute.

한편, 초경은 입자의 직경이 통상 0.5 내지 1.0㎛인 반면, 세라믹은 0.1 내지 0.2㎛로, 이들 재료를 고온고압에서 소결할때 세라믹의 결합이 훨씬 견고하다. 따라서 펀치팁으로 사용하기 위한 가공과정(가공성)이 용이하고 표면 조도가 향상되는 장점이 있다.Cemented carbide, on the other hand, has a particle diameter of typically 0.5 to 1.0 μm, while ceramics are 0.1 to 0.2 μm, and the bonding of the ceramics is much stronger when these materials are sintered at high temperature and high pressure. Therefore, there is an advantage that the machining process (processability) for use as a punch tip is easy and the surface roughness is improved.

나아가, 초경은 전적으로 수입되는 물질인 반면 세라믹은 국내 생산이 가능한 물질로, 본발명에 따른 펀치팁을 구비한 트림 펀치는 수입 대체 효과도 나타낼 수 있다. 가격면에서도 세라믹에 비해 초경의 비중이 약 3배 정도 크므로, 본 발명의 트림 펀치 제작은 초경을 이용한 트림 펀치에 비해 우월한 경제성을 갖는다.Further, cemented carbide is a fully imported material, while ceramic is a material that can be produced domestically, and a trim punch with a punch tip according to the present invention may also exhibit an import substitution effect. Since the ratio of cemented carbide is about three times greater than that of ceramics in terms of price, the trim punch fabrication of the present invention has superior economicality compared to trim punch using cemented carbide.

트림 펀치의 펀치팁을 초경으로 사용하는 대신 세라믹을 이용하여, 프레임의 고속화에도 안정하면서 트림 펀치의 사용 수명을 5 내지 10배 연장시킬 수 있다.Instead of using the punch tip of the trim punch as a cemented carbide, ceramics can be used to extend the service life of the trim punch by 5 to 10 times while being stable even at high speed of the frame.

Claims

Body and

Trim punches including a plurality of punch tips made of ceramic, arranged at equal intervals on the bottom of the body to punch the epoxy and the dam bar between the lead and the lead of the semiconductor package.