KR101317867B1 - Apparatus and method for manufacturing wire bonding tool - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 와이어 본딩툴 제작 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연삭 가공 조건을 이용한 와이어 본딩툴 제작 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wire bonding tool manufacturing apparatus and method, and more particularly to a wire bonding tool manufacturing apparatus and method using the grinding processing conditions.
와이어 본딩(wire bonding)은 실리콘 칩과 반도체 디바이스를 가느다란 전도성 와이어로 접속시키는 공정이다. 일반적으로, 알루미늄 재질을 포함하는 와이어를 주로 사용하며, 알루미늄 와이어를 본딩하기 위해서는 일단에 V홈이 형성된 봉형 본딩툴을 사용한다.Wire bonding is a process of connecting silicon chips and semiconductor devices with thin conductive wires. In general, a wire including an aluminum material is mainly used, and a rod-shaped bonding tool having a V groove formed at one end is used to bond the aluminum wire.
공개특허 제10-2010-0066831호에서는 이러한 와이어 본딩툴 제작방법을 제시하고 있으며 특히, 와이어 본딩 시 와이어가 절단되지 않도록 V홈의 바닥면과 본딩툴의 측면인 경사면의 사이에 절곡부위를 없애고 곡면부를 형성하도록 구성되어있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0066831 proposes a method of manufacturing such a wire bonding tool, and in particular, removes a bent portion between a bottom surface of a V groove and an inclined surface that is a side of the bonding tool so that the wire is not cut during wire bonding. It is configured to form wealth.
하지만, 공개특허 제10-2010-0066831호에 의한 장치는, 곡면부 형성 시 제어 조건 없이 연삭 가공하여 곡면부를 형성하도록 구성된다. 그에 따라, 곡면부 곡면의 곡률반경을 변화시킬 수 없어 원하는 곡면을 형성할 수가 없었고, 원하는 곡면 형성을 위해서 수작업으로 2차 가공을 할 수밖에 없는 문제점이 있다.However, the apparatus according to Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0066831 is configured to form a curved portion by grinding without control conditions when forming the curved portion. As a result, the curvature radius of the curved surface portion cannot be changed, so that a desired curved surface cannot be formed, and there is a problem that secondary processing must be performed manually by hand for forming the desired curved surface.
본 발명의 목적은 연삭 가공 조건을 제어하여 와이어 본딩툴 가장자리부의 곡면화를 최적화하기 위한 와이어 본딩툴 제작 장치 및 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wire bonding tool manufacturing apparatus and method for controlling the grinding processing conditions to optimize the curvature of the edge of the wire bonding tool.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 장치는 원소재를 마찰시켜 연삭하도록 다이아몬드분말 재질이 표면에 포함된 연삭실; 상기 연삭실을 이동시키기 위해 상기 연삭실을 감으면서 축을 중심으로 회전하도록 원통형상으로 구비된 한 쌍의 스풀; 상기 연삭실의 이동을 가이드 하도록 상기 한 쌍의 스풀의 사이에 구비된 복수의 지지롤러; 상기 원소재의 일단이 상기 연삭실에 의해 연삭되도록 상기 원소재의 타단를 홀딩하고, 상기 원소재가 상기 원소재의 일단을 중심으로 원호운동 하도록 회동 가능한 홀더; 상기 스풀 및 상기 홀더에 의해 상기 원소재의 연삭 가공 조건을 제어하는 제어부; 상기 원소재가 상기 연삭실에 의해 연삭되는 것을 관찰할 수 있는 카메라현미경; 및 상기 카메라현미경과 전기적으로 연결되어 상기 원소재의 연삭과정을 출력할 수 있는 모니터를 포함한다.In order to achieve the above object, the wire bonding tool manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a grinding chamber containing a diamond powder material on the surface to friction by grinding the raw material; A pair of spools provided in a cylindrical shape so as to rotate about an axis while winding the grinding chamber to move the grinding chamber; A plurality of support rollers provided between the pair of spools to guide the movement of the grinding chamber; A holder rotatably holding the other end of the raw material such that one end of the raw material is ground by the grinding chamber and the circular motion of the raw material about one end of the raw material; A control unit for controlling the grinding processing conditions of the raw material by the spool and the holder; A camera microscope for observing that the raw material is ground by the grinding chamber; And a monitor electrically connected to the camera microscope to output a grinding process of the raw material.
여기서, 상기 연삭 가공 조건은, 상기 스풀의 회전속도 및 상기 홀더의 회동을 변화시키는 물리적 조건 및 시간적 조건 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Here, the grinding processing conditions may include one or more of physical conditions and temporal conditions for changing the rotational speed of the spool and the rotation of the holder.
나아가, 상기 물리적 조건은, 상기 연삭실의 이동속도, 상기 연삭실의 장력, 그리고 상기 홀더가 상기 원소재를 상기 연삭실에 가하는 깊이 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Furthermore, the physical condition may include at least one of a moving speed of the grinding chamber, a tension of the grinding chamber, and a depth at which the holder applies the raw material to the grinding chamber.
더불어, 상기 시간적 조건은, 상기 원소재의 가공될 곡면의 각 곡률반경에 따라 구간이 변화하는 리드타임(lead time)일 수 있다.In addition, the temporal condition may be a lead time in which a section changes according to each radius of curvature of the curved surface of the raw material.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 방법은 일단에 형성된 V홈을 곡면화 하기 위한 원소재를 준비하는 단계; 상기 원소재를 홀더에 고정하는 단계; 및 연속적으로 공급되는 연삭실에 의해 상기 V홈의 가장자리부를 연삭하여 곡면화 하는 단계를 포함한다.In addition, the wire bonding tool manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing an raw material for curved the V groove formed at one end; Fixing the raw material to a holder; And grinding the edge portion of the V-groove by the grinding chamber continuously supplied to make the surface curved.
여기서, 상기 곡면화 하는 단계는, 상기 가장자리부의 가공될 곡면과 상기 연삭실과 접촉하는 접촉면을 변화시키기 위해 상기 홀더를 회동하고, 상기 가장자리부의 가공될 곡면의 곡률반경이 점차 증가되거나 감소되도록 연삭하기 위해, 상기 제어부가 상기 연삭실이 상기 접촉면과 접촉하는 시간적 조건을 제어할 수 있다.Here, the step of curved, to rotate the holder to change the curved surface to be processed and the contact surface in contact with the grinding chamber, to grind such that the radius of curvature of the curved surface to be processed gradually increases or decreases The controller may control a temporal condition in which the grinding chamber contacts the contact surface.
나아가, 상기 시간적 조건은, 상기 접촉면이 상기 V홈의 내측에서 상기 가장자리부 쪽으로 갈수록 곡률반경이 감소하도록 리드타임의 구간을 변화할 수 있다.In addition, the temporal condition may change the interval of the lead time so that the radius of curvature decreases as the contact surface moves from the inside of the V groove toward the edge portion.
본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 장치 및 방법에 의하면,According to the wire bonding tool manufacturing apparatus and method according to an embodiment of the present invention,
첫째, 다이아몬드분말 재질이 표면에 포함되어 와이어 본딩툴 일단의 형상을 용이하게 가공할 수 있다.First, the diamond powder material is included on the surface to easily process the shape of one end of the wire bonding tool.
둘째, 연삭 가공 조건을 제어하여 와이어 본딩툴 가장자리부의 곡면화를 최적화하여 원하는 곡면을 형성시킬 수 있다.Second, it is possible to form the desired curved surface by optimizing the curved surface of the wire bonding tool edge by controlling the grinding processing conditions.
셋째, 와이어 본딩툴 가장자리부의 원하는 곡면 형성을 위하여 물리적 연삭 가공 조건인 연삭실의 이동속도, 연삭실의 장력 및 연삭실에 원소재가 가하는 깊이 중 하나 이상을 변화할 수 있다.Third, at least one of the moving speed of the grinding chamber, the tension of the grinding chamber, and the depth applied to the grinding chamber may be changed to form a desired curved surface at the edge of the wire bonding tool.
넷째, 와이어 본딩툴 가장자리부의 원하는 곡면 형성을 위하여 시간적 연삭 가공 조건인 원소재의 가공될 각 곡률반경에 따라 리드타임(lead time)의 구간을 변화할 수 있다.Fourth, the interval of the lead time may be changed according to each radius of curvature of the raw material, which is a temporal grinding condition, to form a desired curved surface of the wire bonding tool edge.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 원소재 및 홀더부분을 확대하여 나타낸 사용도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가공된 와이어 본딩툴을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A단면을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram showing a wire bonding tool manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the raw material and the holder shown in FIG. 1.
3 is a perspective view showing a wire bonding tool processed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the AA cross section shown in FIG. 3.
5 is a flow chart showing a wire bonding tool manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 원소재 및 홀더부분을 확대하여 나타낸 사용도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가공된 와이어 본딩툴을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A단면을 확대하여 나타낸 단면도이다.1 is a block diagram showing a wire bonding tool manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged view showing the raw material and the holder portion shown in Figure 1, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a perspective view illustrating a wire bonding tool processed according to the present invention, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the AA cross section shown in FIG. 3.
도 1을 참조하면, 와이어 본딩툴 제작 장치(100)는 연삭실(110), 스풀(120), 지지롤러(130), 홀더(140), 제어부(150), 카메라현미경(160) 및 모니터(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the wire bonding
연삭실(110)은 원소재(200)를 마찰시켜 연삭하기 위한 것으로 표면에 다이아몬드분말 재질을 포함한다.The
스풀(120)은 원통형상으로 한 쌍이 구비되어 연삭실(110)을 감으면서 축을 중심으로 회전하여 연삭실(110)을 이동시킨다.A pair of
지지롤러(130)는 한 쌍의 스풀(120)의 사이에 복수로 배치되어 연삭실(110)의 이동을 가이드 한다. The
홀더(140)는 원소재(200)의 일단이 연삭실(110)에 의해 연삭되도록 원소재(200)의 타단을 홀딩한다. 더불어, 도 2에 도시된 것처럼, 홀더(140)는 원소재(200)의 타단을 홀딩한 상태로 회동할 수 있어, 원소재(200)가 원소재(200)의 일단을 중심으로 원호운동 할 수 있도록 구비된다.The
제어부(150)는 스풀(120) 및 홀더(140)에 의해 원소재(200)의 연삭 가공 조건을 제어하여, 도 3에 도시된 것처럼, 원소재(200) 일단에 형성된 V홈(210)의 가장자리부(210a)를 곡면으로 가공한다.The
여기서, 연삭 가공 조건은 스풀(120)의 회전속도 및 홀더(140)의 회동을 변화시키는 물리적 조건 및 시간적 조건이 있다.Here, the grinding processing conditions are physical conditions and time conditions that change the rotational speed of the
특히, 물리적 조건은 스풀(120)의 제어를 통한 연삭실(110)의 이동속도 제어, 연삭실(110)의 장력 제어 및 홀더(140)의 제어를 통한 원소재(200)를 연삭실(110)에 가하는 깊이를 포함할 수 있다.In particular, the physical condition is the
또한, 시간적 조건은 원소재(200)의 가공될 곡면의 각 곡률반경(R)에 따라 구간이 변화하는 리드타임(lead time)일 수 있다.In addition, the temporal condition may be a lead time in which a section changes according to each curvature radius R of the curved surface of the
리드타임은 각 구간인 feeding들의 집합으로서, feeding은 한 구간에서 머무는 상대적인 시간을 의미한다.Lead time is a set of feedings in each section, and feeding means a relative time staying in one section.
도 4에 도시된 것처럼, 원소재(200)의 가공될 곡면이 3단계의 곡률반경(R)반경을 가진 곡선들이고, 원소재(200)의 가공될 곡면이 이루는 곡선의 곡률반경(R)이 점차 감소한다면, 리드타임의 각 구간은 feeding 1(f1), feeding 2(f2) 및 feeding 3(f3)의 순서로 구간이 변화할 수 있다. 예컨대, 리드타임은 상대적 속도인 1 내지 20의 feeding 1, 20 내지 50의 feeding 2 및 50 내지 70의 feeding 3을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the curved surface to be processed of the
즉, 원소재(200)의 가장자리부(210a)와 연삭실(110)이 접촉하는 접촉면에 따라 리드타임의 구간변화를 주어, 곡률반경(R)이 다른 곡면을 가진 가장자리부(210a)로 가공할 수 있다.That is, the lead time is varied depending on the contact surface where the
반대로, 원소재(200)의 가공될 곡면이 이루는 곡선의 곡률반경(R)이 점차 증가한다면, 리드타임의 각 구간은 feeding 3, feeding 2 및 feeding 1의 순서로 구간이 변화할 수 있다.On the contrary, if the radius of curvature R of the curve formed by the curved surface of the
여기서, 가공될 곡면의 섬세한 정도에 따라, 리드타임의 각 구간 개수를 증가할 수 있다. 예컨대, 섬세한 곡면을 원한다면 리드타임은 feeding 1 내지 feeding 10의 구간을 가질 수도 있으며, 이렇게 리드타임의 각 구간 개수는 다양하게 변화시킬 수 있다.Here, the number of sections of the lead time may be increased according to the fineness of the curved surface to be processed. For example, if a detailed curved surface is desired, the lead time may have a feeding 1 to feeding 10 section, and the number of sections of the lead time may be variously changed.
카메라현미경(160)은 원소재(200)가 연삭실(110)에 의해 연삭되는 것을 확대하여 관찰할 수 있도록 구비된다.The
모니터(170)는 원소재(200)의 연삭과정을 카메라현미경(160)으로부터 출력하여 보여주기 위해 카메라현미경(160)과 전기적으로 연결된다.
The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 본딩툴 제작 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flow chart showing a wire bonding tool manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 와이어 본딩툴 제작 방법은 단계 S11 내지 S13을 포함한다.Referring to FIG. 5, the wire bonding tool manufacturing method includes steps S11 to S13.
단계 S11에서는 일단에 V홈(210)이 형성된 원소재(200)를 준비한다.In step S11, the
단계 S12에서는 일단에 V홈(210)이 형성된 원소재(200)의 타단을 홀더(140)에 고정한다. 여기서, 홀더(140)는 원호운동 하도록 회동가능하여 원소재(200)가 원소재(200)의 일단을 중심으로 원호운동 하도록 할 수 있다.In step S12, the other end of the
단계 S13에서는 V홈(210)의 가장자리부(210a)를 연속적으로 공급되는 연삭실에 의해 연삭하여 곡면화 한다.In step S13, the
여기서, 단계 S13은 일단에 형성된 V홈(220)의 가장자리부(210a)를 곡면화 하기 위한 것으로, 가장자리부(210a)의 곡면화에 의해 와이어 본딩 작업 시 와이어가 끊어지는 것을 방지할 수 있다.Here, step S13 is for curved the
앞서 설명하였듯이, 제어부(150)를 통해 물리적 조건 및 시간적 조건을 제어하여 가장자리부(210a)의 가공될 곡면의 곡률반경(R)이 점차 증가되거나 감소되도록 연삭하여, V홈(210)의 가장자리부(210a)에 원하는 곡면의 형상을 설계할 수 있다.
As described above, the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100...와이어 본딩툴 제작 장치 110...연삭실
120...수풀 130...지지롤러
140...홀더 150...제어부
160...카메라현미경 170...모니터
200...원소재100 ... Wire Bonding
120 ...
140
160 ...
200 ... raw material
Claims (7)
상기 연삭실을 이동시키기 위해 상기 연삭실을 감으면서 축을 중심으로 회전하도록 원통형상으로 구비된 한 쌍의 스풀;
상기 연삭실의 이동을 가이드 하도록 상기 한 쌍의 스풀의 사이에 구비된 복수의 지지롤러;
상기 원소재의 일단이 상기 연삭실에 의해 연삭되도록 상기 원소재의 타단를 홀딩하고, 상기 원소재가 상기 원소재의 일단을 중심으로 원호운동 하도록 회동 가능한 홀더;
상기 스풀 및 상기 홀더에 의해 상기 원소재의 연삭 가공 조건을 제어하는 제어부;
상기 원소재가 상기 연삭실에 의해 연삭되는 것을 관찰할 수 있는 카메라현미경; 및
상기 카메라현미경과 전기적으로 연결되어 상기 원소재의 연삭과정을 출력할 수 있는 모니터를 포함하되,
상기 연삭 가공 조건은,
상기 스풀의 회전속도 및 상기 홀더의 회동을 변화시키는 물리적 조건 및 시간적 조건 중 하나 이상을 포함하고,
상기 물리적 조건은,
상기 연삭실의 이동속도,
상기 연삭실의 장력, 그리고
상기 홀더가 상기 원소재를 상기 연삭실에 가하는 깊이 중 하나 이상을 포함하고,
상기 시간적 조건은,
상기 원소재의 가공될 곡면의 각 곡률반경에 따라 구간이 변화하는 리드타임(lead time)인 것을 특징으로 하는 와이어 본딩툴 제작 장치.A grinding chamber in which a diamond powder material is included on the surface to rub and grind the raw materials;
A pair of spools provided in a cylindrical shape so as to rotate about an axis while winding the grinding chamber to move the grinding chamber;
A plurality of support rollers provided between the pair of spools to guide the movement of the grinding chamber;
A holder rotatably holding the other end of the raw material such that one end of the raw material is ground by the grinding chamber and the circular motion of the raw material about one end of the raw material;
A control unit for controlling the grinding processing conditions of the raw material by the spool and the holder;
A camera microscope for observing that the raw material is ground by the grinding chamber; And
Including a monitor that is electrically connected to the camera microscope to output the grinding process of the raw material,
The grinding processing conditions,
At least one of physical and temporal conditions for varying the rotational speed of the spool and the rotation of the holder,
The physical condition is,
Moving speed of the grinding chamber,
The tension of the grinding chamber, and
The holder comprises at least one of a depth to apply the raw material to the grinding chamber,
The temporal condition is,
Device for producing a wire bonding tool, characterized in that the lead time (lead time) that the section is changed according to each radius of curvature of the curved surface of the raw material.
상기 원소재를 홀더에 고정하는 단계; 및
연속적으로 공급되는 연삭실에 의해 상기 V홈의 가장자리부를 연삭하여 곡면화 하는 단계를 포함하되,
상기 곡면화 하는 단계는,
상기 가장자리부의 가공될 곡면과 상기 연삭실과 접촉하는 접촉면을 변화시키기 위해 상기 홀더를 회동하고,
상기 가장자리부의 가공될 곡면의 곡률반경이 점차 증가되거나 감소되도록 연삭하기 위해,
상기 연삭실이 상기 접촉면과 접촉하는 시간적 조건을 제어하고,
상기 시간적 조건은,
상기 접촉면이 상기 V홈의 내측에서 상기 가장자리부 쪽으로 갈수록 곡률반경이 감소하도록 리드타임의 구간을 변화하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩툴 제작 방법.Preparing a raw material for curving the V groove formed at one end;
Fixing the raw material to a holder; And
Grinding the edge portion of the V-groove by the grinding chamber continuously supplied, the curved surface,
The curved surface is,
The holder is rotated to change the curved surface to be machined and the contact surface in contact with the grinding chamber,
For grinding so that the radius of curvature of the curved surface to be machined gradually increases or decreases,
To control the temporal condition in which the grinding chamber is in contact with the contact surface,
The temporal condition is,
The method of manufacturing a wire bonding tool, characterized in that the section of the lead time is changed so that the radius of curvature decreases from the inside of the V groove toward the edge portion.
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KR1020120051051A KR101317867B1 (en) | 2012-05-14 | 2012-05-14 | Apparatus and method for manufacturing wire bonding tool |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20100066831A (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-18 | 주식회사 맥텍 | Method for manufacturing wire bonding tool |
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2012
- 2012-05-14 KR KR1020120051051A patent/KR101317867B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20100066831A (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-18 | 주식회사 맥텍 | Method for manufacturing wire bonding tool |
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