KR101151561B1 - 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 연속적으로 공급되는 리드프레임의 단부와 단부의 용접시 모재와 용접봉이 동종의 재질로 이루어진 경우 적정 용접전류를 공급하여 1차 용접을 통해 예열과 함께 불순물을 제거시킨 후 2차 용접을 통해 접합시킴으로써 용접봉과 동종의 재질로 이루어진 리드프레임도 손쉽게 접합시킬 수 있는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 리드프레임의 단부를 절단하는 커팅부와 상기 커팅부에 의해 절단된 리드 프레임의 단부와 단부를 상기 리드프레임과 동종의 재질로 이루어진 용접봉을 이용하여 상호 용접하는 용접부를 포함하는 리드 프레임의 접합 장치에 있어서, 상기 리드프레임의 단부와 다른 리드프레임의 단부를 상기 용접부에 정렬시키는 단계; 상기 정렬된 리드프레임의 단부에 상기 용접봉을 접촉시킨 후 용접전류를 1차 공급하는 단계; 상기 용접전류가 공급된 리드프레임의 용접부위를 일정시간 1차 가압하는 단계; 상기 1차 가압된 용접부위의 접합상태에 대한 정보를 센서부를 이용하여 수집하는 단계; 상기 1차 가압된 용접부위에 용접전류를 2차 공급하는 단계; 및 상기 용접전류가 2차 공급된 용접부위를 일정시간 2차 가압하는 단계;를 포함한다.
본 발명은 리드프레임의 단부를 절단하는 커팅부와 상기 커팅부에 의해 절단된 리드 프레임의 단부와 단부를 상기 리드프레임과 동종의 재질로 이루어진 용접봉을 이용하여 상호 용접하는 용접부를 포함하는 리드 프레임의 접합 장치에 있어서, 상기 리드프레임의 단부와 다른 리드프레임의 단부를 상기 용접부에 정렬시키는 단계; 상기 정렬된 리드프레임의 단부에 상기 용접봉을 접촉시킨 후 용접전류를 1차 공급하는 단계; 상기 용접전류가 공급된 리드프레임의 용접부위를 일정시간 1차 가압하는 단계; 상기 1차 가압된 용접부위의 접합상태에 대한 정보를 센서부를 이용하여 수집하는 단계; 상기 1차 가압된 용접부위에 용접전류를 2차 공급하는 단계; 및 상기 용접전류가 2차 공급된 용접부위를 일정시간 2차 가압하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 연속적으로 공급되는 리드프레임의 단부와 단부의 용접시 모재와 용접봉이 동종의 재질로 이루어진 경우 적정 용접전류를 공급하여 1차 용접을 통해 예열과 함께 불순물을 제거시킨 후 2차 용접을 통해 접합시킴으로써 용접봉과 동종의 재질로 이루어진 리드프레임도 손쉽게 접합시킬 수 있는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 방법을 제공하는 데 있다.
통상, 리드 프레임은 반도체 칩과 함께 반도체 패키지를 이루는 핵심 구성 요소의 하나로서 반도체 패키지의 내부와 외부를 연결하여 주는 도선(Lead)의 역할과 반도체 칩을 지지해주는 역할을 동시에 수행하는 반도체 소재이다. 즉, 반도체 집체 전기를 공급하고 이를 지지해 주는 역할을 하는 것으로, 이의 재질은 니켈?철합금 또는 동합금으로서 이 가운데 IC(집적회로)칩을 올려놓고 세라믹스 등의 패키지를 씌우면 반도체 기기가 된다.
칩(chip)은 크기가 매우 작아 직접 전기를 공급하기 어렵고, 발열이 심하기 때문에 리드 프레임이 전기를 공급하는 역할을 하고, 열 발산을 용이하게 한다.
이러한 반도체 프레임은 기억소자인 칩을 탑재하여 정적인 상태를 유지하여 주는 패드(Pad)와. 칩을 패드에 연결하여 주는 내부 리드선(Internal Lead Line) 및 외부 리드선(External Lead Line)을 포함하는 구조로 이루어진다.
이와 같은 구조를 가지는 반도체 리드 프레임은 통상 스템핑 공정(Stamping)과, 에칭 공정(Etching Process)이라는 두 가지 방법에 의하여 제조된다.
상기한 공정을 거쳐서 제조된 리드 프레임은 최종적 패키지장치의 반도체 칩을 고정하는 리드 프레임 본체와, 이 리드 프레임 본체에 고정되는 반도체 칩과 와이어로 연결되어서 전기적으로 도전되는 리드 프레임 다리부와; 이 리드 프레임 본체 및 리드 프레임 다리부를 몰딩하도록 하는 수지체를 포함하여 구성된다.
반도체 칩을 포함한 반도체 패키지는 보통 생산효율을 높이고, 생산 원가를 낮추기 위해 한번에 대량으로 생산하게 되는데, 여기에 공급되는 리드 프레임은 일정한 크기의 둥근 휠에 감겨서 연속적으로 공급된다. 하나의 휠에 감긴 긴 리드 프레임이 전부 공급되고 나면, 처음 휠에 감겨 있던 리드 프레임의 끝 부분과 다음에 공급되는 다른 휠의 리드 프레임의 처음 부분을 연결하여 연속 공급하게 된다.
처음 휠의 리드 프레임 끝 부분과 다음에 공급되는 다른 휠의 리드 프레임 처음 부분을 연결해주기 위해 용접 방식으로 상호 접합 연결하게 된다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 리드프레임의 단부와 연결하고자 하는 다른 리드프레임의 단부가 일정부분 중첩되도록 위치시키고, 용접부위에 용접봉을 접촉시킨 후 전류를 흘려보내 주고, 용접부위를 일정압력으로 가압하여 용접을 완료하게 된다.
한편, 통상적으로 사용되는 리드프레임의 재질은 아연합금, 니켈합금, 철합금 또는 구리합금이 이용되고 있다.
그런데, 용접시 사용되는 용접봉과 리드프레임의 재질이 동일한 경우 용접을 수행하게 되면, 모재인 리드프레임과 용접봉이 동종의 재질로 이루어져 있어 공급되는 전류가 반응을 하지 못하고 흘러버려 용접이 이루어지지 못하는 경우가 빈번히 발생하였다.
일례로, 구리로 이루어진 용접봉을 사용하고 리드프레임 역시 구리로 이루어진 경우 상기와 같은 종래의 방법으로 용접을 수행하게 되면, 용접을 위해 전류를 흘려주게 되면 용접봉과 리드프레임이 전류에 반응하지 못하여 용접이 되지 않는 경우가 빈번히 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모재와 용접봉이 동종의 재질로 이루어진 경우 적정 용접전류를 공급하여 1차 용접을 통해 예열과 함께 불순물을 제거시킨 후 2차 용접을 통해 접합시킴으로써 용접봉과 동종의 재질로 이루어진 리드프레임도 손쉽게 접합시킬 수 있는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 리드프레임의 단부를 절단하는 커팅부와 상기 커팅부에 의해 절단된 리드 프레임의 단부와 단부를 상기 리드프레임과 동종의 재질로 이루어진 용접봉을 이용하여 상호 용접하는 용접부를 포함하는 리드 프레임의 접합 장치에 있어서, 상기 리드프레임의 단부와 다른 리드프레임의 단부를 상기 용접부에 정렬시키는 단계; 상기 정렬된 리드프레임의 단부에 상기 용접봉을 접촉시킨 후 용접전류를 1차 공급하는 단계; 상기 용접전류가 공급된 리드프레임의 용접부위를 일정시간 1차 가압하는 단계; 상기 1차 가압된 용접부위의 접합상태에 대한 정보를 센서부를 이용하여 수집하는 단계; 상기 1차 가압된 용접부위에 용접전류를 2차 공급하는 단계; 및 상기 용접전류가 2차 공급된 용접부위를 일정시간 2차 가압하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 용접봉과 리드프레임은 구리가 함유된 금속재질로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 상기 용접부위에 가해지는 가압력은 1~5bar인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 용접부위에 공급되는 용접전류는 900~1200A인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 접합상태에 대한 정보를 확인하는 단계 후에는 접합상태가 양호한 경우 상기 용접봉과 용접부위의 접촉을 해제시켜 용접을 완료할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접합상태에 대한 정보를 확인하는 단계는 상기 용접봉이 용접부위에 접촉을 유지한 상태에서 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 모재와 용접봉이 동종의 재질로 이루어진 경우 적정 용접전류를 공급하여 1차 용접을 통해 예열 및 불순물을 제거시킨 후 2차 용접을 통해 접합시킴으로써 용접봉과 동종의 재질로 이루어진 리드프레임도 손쉽게 접합시키고 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 장치의 외관 사시도.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 커팅 및 용접 공정의 상태를 보여주는 예시도.
도 3은 도 1의 커팅부의 모습을 보여주는 도면.
도 4는 도 3의 작업상태를 보여주는 도면.
도 5는 도 1의 용접부의 모습을 보여주는 도면.
도 6은 도 5의 작업 상태를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 공정을 도시한 블럭도.
도 8은 종래의 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 공정을 도시한 블럭도.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 커팅 및 용접 공정의 상태를 보여주는 예시도.
도 3은 도 1의 커팅부의 모습을 보여주는 도면.
도 4는 도 3의 작업상태를 보여주는 도면.
도 5는 도 1의 용접부의 모습을 보여주는 도면.
도 6은 도 5의 작업 상태를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 공정을 도시한 블럭도.
도 8은 종래의 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 공정을 도시한 블럭도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법(이하 '접합방법'이라 함.)은 커팅부(120)에 의해 절단된 리드 프레임(10)의 단부와 단부를 용접봉을 사용하여 일정하게 용접하여 연결시키기 위한 방법이다.
특히, 상기 리드프레임과 동종의 재질로 이루어진 용접봉을 이용하여 상기 리드프레임의 단부를 용접시키는 경우에 적용되는 것으로, 용접부위를 2차에 걸쳐 연속적으로 용접함으로써 종래에 리드프레임과 용접봉이 동종의 재질로 이루어진 경우 불가능하였던 용접을 용이하게 수행할 수 있는데 기술적 특징이 있다.
본 발명의 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법을 수행하기 위한 반도체 장치용 리드 프레임의 접합장치(100, 이하 '접합장치'라 함.)가 도 1 내지 도 6에 도시되어 있다.
상기 접합장치(100)는 리드 프레임(10)의 단부와 단부를 일정하게 용접하여 연결시킬 수 있는 장치로서, 이는 본체(110)와, 커팅부(120) 및 용접부(130)로 구성된다.
상기 본체(110)는 커팅부(120)와 용접부(130)가 설치되는 곳으로, 본체(110)의 하단면에는 필요에 따른 장소에 접합장치를 용이하게 이동할 수 있는 회전 수단(111)인 다수의 회전바퀴가 결합하고, 본체(110)의 일 측면에는 개폐 가능한 도어부(112)가 형성된다. 이 도어부(112) 내에는 내부 공간이 형성되며, 작업에 필요한 기타 장비 등을 수납하여 사용할 수 있도록 하고 있다.
그리고, 본체(110)의 상부 일 측에는 작업자가 접합장치를 용이하게 이동시킬 수 있도록 하기 위한 손잡이(113)가 형성되어 있으며, 본체(110)의 상부 타 측에는 커팅부(120)와 용접부(130)의 작동을 조작할 수 있는 패널부(114)가 형성되어 있다.
이 패널부(114)에는 다수의 조작버튼이 형성되는데, 이 조작버튼은 접합장치의 작동을 온/오프하는 전원버튼(114a)과, 작업자에 의해 커팅부(120)와 용접부(130)의 작동 기능을 선택할 수 있는 선택버튼(114b)과, 접합장치의 작동 중에 비상상황이 발생할 경우에 임의로 접합장치의 작동을 중단시킬 수 있는 비상버튼(114c), 및 커팅부(120)와 용접부(130)를 작동시키는 한 쌍의 시작버튼(114d)으로 구성된다.
따라서, 작업자가 접합장치를 가동할 경우에 먼저 전원버튼(114a)을 온(On)시키고, 선택버튼(114b)을 조작하여 커팅부(120)와 용접부(130)의 작업 선택을 한 후, 한 쌍의 시작버튼(114d)을 양손을 이용하여 동시에 눌러서 작업을 하게 된다. 이때 한 쌍의 시작버튼(114d) 중에 하나만을 누를 경우에는 작동이 되지 않으며, 동시에 누를 경우에만 작동이 된다.
도면 부호 114e는 작업램프로서, 이는 용접부(130)에 의한 리드 프레임(10)의 1차 용접 완료시에 용접된 상태를 작업자게 알려주는 램프이다. 용접 시에는 순간적으로 용접이 이루어지기 때문에 작업자가 육안으로 용접 상태를 확인하기 어려우며, 따라서 1차 용접을 통해 용접이 완료되어 2차 용접이 필요가 없는 경우 상기 작업램프가 켜짐으로써 작업자에게 용접 완료 상태를 알려주게 된다.
즉, 용접봉과 리드프레임이 동종의 재질로 이루어진 경우 한 번의 용접에 의해 용접이 완료되는 경우가 간혹 발생하는데 이와 같이 한 번의 용접에 의해 용접이 완료되는 경우에는 상기 작업램프가 점등되어 사용자에게 알려줌으로써 불필요한 2차 용접이 수행되지 않도록 하기 위함이다.
그리고, 본 발명에 따른 커팅부(120)는 본체(110)의 상부면에 형성되어 공급되는 리드 프레임(10)을 절단하는 곳으로, 이는 고정 프레임(121)과, 커팅 지그(122)와, 커팅 금형(123)과, 가이드 바(124), 및 제1 실린더(125)를 포함하여 구성된다.
상기 고정 프레임(121)은 일정높이로 형성되어 간격을 두고 배치되는 양 수직부재(121b)와, 상기 양 수직부재의 상단에 결합되는 수평부재(121a)로 구비되어, 상기 양 수직부재(121b)의 하부가 상기 본체의 상부면에 전/후면이 개방되도록 고정 결합된다.
상기 커팅 지그(122)는 본체(110)의 상부면에 구비되는 커팅지그안착부(115)의 상부면에 탈착 가능하게 결합되고, 중앙 영역에 상기 리드 프레임이 안착되는 삽입부(122a)가 함몰형성되며, 커팅 금형(123)과 짝을 이루어 외부에서 공급되는 리드 프레임(10)이 절단될 수 있도록 위치를 고정하는 역할을 한다. 리드 프레임(10)은 반도체 패키지의 종류에 따라 그 종류가 다양하며, 리드 프레임(10)의 종류에 따라 커팅 지그도 다르게 장착된다.
리드 프레임(10)의 양측에는 일정 간격으로 위치 결정공(11)이 관통 형성되며, 리드 프레임(10)이 커팅 지그(122) 상에 투입될 때 리드 프레임(10)이 놓일 수 있는 삽입부(122a) 상에는 리드 프레임의 위치 결정공(11)이 삽입되어 리드 프레임이 커팅 금형(123)에 의해 절단되는 절단 위치를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 위치 결정핀(122b)이 다수 구비된다.
이 위치 결정핀(122b)에 의해 리드 프레임은 항상 일정한 부분에 커팅이 이루어지며, 이에 의해 용접부(130)에 의해 용접되는 용접 부위가 일정하게 되어 상호 연결되는 리드 프레임은 일정한 패턴을 유지할 수 있어 제품의 불량을 없앨 수 있게 된다.
커팅 금형(123)은 상기 가이드바(124)에 상/하 슬라이드 운동이 가능하도록 결합되고, 그 중앙영역이 상기 제1실린더(125)의 일측과 결합되어 사용자 조작에 의해 상/하 슬라이드 운동을 통해 커팅 지그(122) 상에 투입되는 리드 프레임의 단부를 절단하는 것으로, 이는 후술할 에어 실린더에 의해 작동된다.
가이드 바(124)는 커팅지그안착부(115)의 상부면 양측에 고정결합되어 일정높이 연장형성되며, 커팅 금형(123)이 리드 프레임의 커팅 부분에 위치하여 일정하게 절단할 수 있도록 커팅 금형의 위치를 가이드하는 것으로, 이 가이드 바(124)를 따라 커팅 금형(123)이 상하 운동을 하게 된다.
제1 실린더(125)는 고정 프레임(121)의 상단에 고정 결합하여 에어 실린더에 의해 공급되는 동력에 의해 커팅 금형(123)을 상하 운동시키게 된다. 이 제1 실린더(125)의 동력원은 고압의 공기이며, 이는 고압의 공기는 에어 컴프레샤(미도시)에 의해 형성 공급된다. 제1 실린더(125)에는 두 개의 에어 라인(125a)이 결합하는데, 에어 라인(125a)은 에어 컴프레샤(미도시)와 연결되어 제1 실린더(125) 측에 압축 공기를 공급하거나 배출하게 된다.
제1 실린더(125) 측에 공급 및 배출되는 공기의 압력은 압력 조절 밸브(미도시)를 통해 조절이 가능하다. 본 발명에서는 제1 실린더로서 에어 실린더로 예를 들고 있으나, 유압 실린더 등의 다른 형태의 실린더를 사용하여도 무방함을 밝혀둔다.
한편, 본 발명에 적용되는 용접장치(100)의 용접부(130)는 본체(110)의 상부면에 형성되어 커팅부(120)에 의해 절단된 리드 프레임의 단부와 단부를 상호 용접하는 부분으로, 이는 베이스부(131)와, 용접 지그(132)와, 가이드부(133)와, 용접대(134) 및 제2 실린더(135)를 포함하여 구성된다.
베이스부(131)는 본체(110)의 상부면에 고정 결합하는 것으로, 후술할 용접 지그(132), 가이드부(133), 용접대, 제2 실린더(135)가 베이스부(131)의 상 측에 결합한다.
용접 지그(132)는 용접시에 리드 프레임(10)이 놓이는 곳으로, 상술한 커팅 지그(122)와 같이 리드 프레임의 종류에 따라 다른 종류의 용접 지그(132)가 장착된다.
그리고, 용접 지그(132)에는 리드 프레임(10)이 놓이는 삽입부(132a)에 형성되며, 이 삽입부(132a) 상에는 리드 프레임의 양측에 형성되는 위치 결정공(11)이 삽입 결합하여 리드 프레임이 용접되는 용접 위치를 결정할 수 있도록 하는 다수의 위치 결정핀(132b)이 형성된다.
가이드부(133)는 베이스부(131)의 상부 일 측에 결합하고, 이의 전면에는 후술할 용접대(134)가 결합하여 에어 실린더(미도시)에 의해 상하 운동할 수 있도록 가이드하는 역할을 하며, 가이드부(133)의 배면에는 제2 실린더(135)가 결합한다.
용접대(134)는 가이드부(133) 상에 결합하여 사용자 조작에 의해 상하 운동을 하면서 커팅부(120)를 통해 커팅된 리드 프레임의 단부와 단부를 상호 용접하여 연결시키는 것이다. 이 용접대(134)는 제2 실린더(135)인 에어 실린더의 작동에 의해 상하 운동을 하게 된다.
그리고, 상기 용접지그(132)의 상부 측에 배치되는 상기 용접대(134) 측에는 상기 리드 프레임의 단부와 단부에 접촉하여 공급되는 전류에 의해 상기 리드 프레임의 단부와 단부를 용접시키는 용접봉(136)이 구비된다.
또한, 상기 용접봉(136)의 주위에는 상기 용접봉(136)에 의해 수행된 용접부위의 용접상태를 확인할 수 있는 센서부(137)가 구비된다.
즉, 상기 센서부는 상기 용접봉을 통해 수행된 리드프레임의 용접부위에 대한 정보를 수집하여 별도로 구비되는 제어부(미도시)측으로 상기 수집된 정보를 전달하여주게 된다.
만약, 용접부위의 용접이 양호하게 완료된 경우에는 상기 제어부에서 조작패널에 구비된 작업램프(114e)를 점등시킴으로써 작업자가 용접의 완료유무를 용이하게 식별할 수 있도록 한다.
한편, 용접이 완료되어 상기 작업램프가 점등되는 경우에는 상기 제어부 측에서 상기 제2 실린더(135)를 상부로 작동시켜 리드프레임의 단부와 상기 용접봉의 접촉을 자동으로 해제시킬 수도 있다.
제2 실린더(135)는 외부 동력원인 에어 컴프레샤(미도시)에 의해 공급되는 압축 공기에 의해 작동을 하고, 이 제2 실린더(135) 상에는 공급 및 배출이 각각 이루어지는 두 개의 에어 라인(135a)이 결합하여 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 접합장치를 이용하여 리드프레임의 단부와 단부를 연결시키는 용접방법에 대해 설명하고자 한다.
먼저, 작업자는 용접하여 연결하고자 하는 리드 프레임(10)의 단부를 절단하기 위해서 전원버튼(114a)을 온(On) 시키고, 리드 프레임(10)을 커팅 지그(122) 상에 위치시킨다. 커팅 지그(122)에 리드 프레임(10)이 셋팅되면, 선택버튼(114b)을 조작하여 커팅부(120)가 동작될 수 있도록 하고 한 쌍의 시작버튼(114d)을 동시에 눌러서 커팅 금형(123)에 의해 커팅이 될 수 있도록 한다.
그리고, 커팅이 완료되면, 작업자는 커팅된 리드 프레임(10)과 연결하고자 하는 리드 프레임(10')을 용접부(130)의 용접 지그(132) 상으로 옮겨 정렬시키게 된다.
다음으로, 선택버튼(114b)을 조작하여 용접부(130)가 작동될 수 있도록 하고 한 쌍의 시작버튼(114d)을 동시에 눌러서 제 2실린더(135)를 하강시켜 용접대(134)와 함께 용접봉(136)을 수직하강시켜 상기 용접 지그(132) 상에 배치된 리드프레임의 단부에 접촉되도록 한다.
상기 리드프레임(10)의 단부와 단부가 연결되는 용접부위에 상기 용접봉(136)이 접촉하게 되면 용접전류를 공급하여 상기 용접부위에 용접전류를 흘려준 후 상기 용접봉(136)과 용접부위의 접촉을 통하여 상기 용접부위를 일정한 압력으로 일정시간 가압시켜 1차 용접을 완료하게 된다.
이때, 상기 용접봉(136) 및 리드프레임(10)의 재질이 구리가 함유된 금속재질로 이루어진 경우 상기 용접부위에 공급되는 용접전류는 900~1200A로 공급되며, 용접부위에 가압되는 압력은 1~5bar의 압력으로 수행되는 것이 바람직하다.
이는, 용접부위에 공급되는 용접전류가 900A이하인 경우에는 오버랩이나 용입불량이 발생하고, 용접전류가 1200A이상인 경우에는 언더컷이나 피트가 발생하여 용접불량이 발생하게 되기 때문이다.
이와 같이 1차 용접이 완료된 용접부위는 상기 용접봉(10)이 용접부위에 접촉된 상태에서 상기 용접봉 주위에 구비된 센서부(137)를 통하여 용접부위의 접합상태에 대한 정보를 확인하게 된다.
즉, 상기 1차 용접에 의해 리드프레임의 단부와 단부가 서로 양호한 상태로 용접이 이루어졌는지를 확인하게 되며, 용접이 양호한 상태로 수행된 경우에는 센서부(137)를 통해 획득한 정보를 상기 제어부(미도시) 측으로 전달하여 패널부(114)에 구비된 작업램프(114e)를 점등시켜 더 이상 불필요한 용접이 이루어지지 않도록 한다.
또한, 상기 제어부는 센서부(114)에 의해 1차 용접된 용접부위의 상태정보를 확인하여 용접이 양호한 경우에는 상기 제2실린더(135)를 수직 상방으로 작동시켜 용접봉을 용접부위로부터 이격되도록 한다.
그리고, 1차 용접이 끝난 용접부위를 센서부(114)를 통해 확인하여 용접이 제대로 이루어지지 않은 경우에는 상기 작업램프(114e)를 점등시키지 않도록 함으로써 사용자가 2차 용접이 필요하다는 것을 용이하게 식별할 수 있도록 한다.
즉, 1차 용접이 끝난 용접부위에 용접봉(136)이 접촉된 상태에서 1차 용접과 동일한 용접전류를 흘려준 후 상기 용접봉의 접촉을 통하여 상기 용접부위를 일정한 압력으로 일정시간 가압시켜 2차 용접을 완료하게 된다.
이때, 2차 용접시 공급되는 용접전류와 가압력은 1차 용접시 사용되는 용접전류 및 가압력과 동일한 크기로 수행된다.
이와 같이 리드프레임의 단부를 용접시키는 용접봉이 동종의 재질로 이루어진 경우, 상술한 바와 같이 용접전류를 두번에 걸쳐 공급하여 용접을 수행하게 된다.
즉, 상기 용접부위는 1차 용접을 통해 공급되는 용접전류에 의해 예열이 되는 한편 표면에 존재하는 불순물이 제거되게 되고, 연속적으로 수행되는 2차 용접에 의해 용접이 이루어짐으로써 리드프레임과 용접봉의 재질이 동종으로 이루어진 경우에도 용이하게 용접이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같이 상기 센서부를 통해 1차 용접된 결과를 확인하여 2차 용접의 필요성을 작업램프를 통해 사용자에게 알려줌으로써 불량을 없애 제품의 신뢰성을 높이는 한편, 불필요한 용접이 이루어지지 않도록 할 수가 있는 것이다.
10 : 리드 프레임 11 : 위치 결정공
100 : 접합 장치 110 : 본체
111 : 회전 수단 112 : 도어부
113 : 손잡이 114 : 패널부
120 : 커팅부 121 : 고정프레임
122 : 커팅 지그 122a : 삽입부
122b : 위치 결정핀 123 : 커팅 금형
124 : 가이드 바 125 : 제1 실린더
130 : 용접부 131 : 베이스부
132 : 용접 지그 133 : 가이드부
134 : 용접대 135 : 제2 실린더
136 : 작업봉 137 : 센서부
100 : 접합 장치 110 : 본체
111 : 회전 수단 112 : 도어부
113 : 손잡이 114 : 패널부
120 : 커팅부 121 : 고정프레임
122 : 커팅 지그 122a : 삽입부
122b : 위치 결정핀 123 : 커팅 금형
124 : 가이드 바 125 : 제1 실린더
130 : 용접부 131 : 베이스부
132 : 용접 지그 133 : 가이드부
134 : 용접대 135 : 제2 실린더
136 : 작업봉 137 : 센서부
Claims (6)
- 리드프레임의 단부를 절단하는 커팅부와 상기 커팅부에 의해 절단된 리드 프레임의 단부와 단부를 상기 리드프레임과 동종의 재질로 이루어진 용접봉을 이용하여 상호 용접하는 용접부를 포함하는 리드 프레임의 접합 장치에 있어서,
상기 리드프레임의 단부와 다른 리드프레임의 단부를 상기 용접부에 정렬시키는 단계;
상기 정렬된 리드프레임의 단부에 상기 용접봉을 접촉시킨 후 용접전류를 1차 공급하는 단계;
상기 용접전류가 공급된 리드프레임의 용접부위를 일정시간 1차 가압하는 단계;
상기 1차 가압된 용접부위의 접합상태에 대한 정보를 센서부를 통하여 수집하는 단계;
상기 1차 가압된 용접부위에 용접전류를 2차 공급하는 단계; 및
상기 용접전류가 2차 공급된 용접부위를 일정시간 2차 가압하는 단계;를 포함하고,
상기 1차 가압된 용접부위의 접합상태가 양호한 경우 상기 용접봉과 용접부위의 접촉을 해제시켜 용접을 완료하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법. - 제 1항에 있어서,
상기 용접봉과 리드프레임은 구리가 함유된 금속재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법 - 제 2항에 있어서,
상기 용접부위에 가해지는 가압력은 1~5bar인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법. - 제 2항에 있어서,
상기 용접부위에 공급되는 용접전류는 900~1200A인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 접합상태에 대한 정보를 확인하는 단계는 상기 용접봉이 용접부위에 접촉을 유지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 리드 프레임의 접합방법.
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| KR100925412B1 (ko) | 2008-08-06 | 2009-11-06 | 김남훈 | 반도체 장치용 리드 프레임의 접합 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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