KR19990053215A

KR19990053215A - 와이어 권선 방법

Info

Publication number: KR19990053215A
Application number: KR1019970072816A
Authority: KR
Inventors: 김강산; 정지영
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1999-07-15

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술 분야

반도체 장치 제조 분야

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

일정 길이를 갖는 스풀에 와이어를 비교적 길게 권선할 수 있는 와이어 권선 방법을 제공한다.

3. 발명의 해결 방법의 요지

스풀의 원주면을 따라 스풀 원주면의 일단부에서 타단부를 향하여 제1 경사각으로 와어어를 권선하고, 스풀 원주면의 타단부에서 일단부를 향하여 제1 경사각으로 와이어를 권선하고, 제1 경사각과 다른 경사각으로 스풀 원주면의 일단부에서 타단부를 향하여 와이어를 권선하되, 이전 단계에서보다 촘촘하게 와이어를 권선하는 다수의 단계를 반복한다.

4. 발명의 중요한 용도

와이어 권선 방법에 이용됨.

Description

와이어 권선 방법

본 발명은 일반적으로 반도체 장치 제조 방법에 관한 것으로, 특히 와이어 본딩(wire bonding)에 사용되는 와이어를 스풀(spool)에 권선하는 방법에 관한 것이다.

반도체 장치 제조 공정의 와이어 본딩 과정에서, 집적회로 칩(IC chip)과 레드프레임(lead frame) 간에 와이어 본딩을 위하여 스풀(spool)에 감겨 있는 와이어를 일정량만큼 풀어서 사용한다.

도1은 일정각(θ)을 갖고 스풀에 감긴 와이어를 나타내는 개략도이다. 스풀은 3000 ft, 5000 ft 용 등으로, 감겨있는 와이어의 길이에 따라 분류된다. 정해진 스풀에 일정 길이 이상의 와이어를 감을 때 도2에 도시한 바와 같이 스풀 중앙부로 와이어(2)가 집중하게 되어 스풀에 감기는 와이어 길이에 제한을 가져오는데, 이는 위아래의 와이어간의 게임현상을 방지하고, 양끝단의 풀림 또는 헝클어짐을 방지하기 위하여, 도2의 가장 자리(M)를 확대한 도3에서 나타난 바와 같이, 스풀의 양단(1)으로부터 일정 간격을 두고 소정의 두께(B)에 이를 때까지 와이어를 감아 제1 층을 형성하고, 제1 층의 양단으로부터 일정 간격(A)을 두고 소정의 두께(B)에 이를 때까지 스풀에 와이어를 감아 제2 층을 형성하고, 다시 제2 층의 양단으로부터 일정 간격(A)을 두고 소정의 두께(B)에 이를 때까지 스풀에 와이어를 감아 제3 층을 형성하는 것을 반복하기 때문이다.

도4a 및 도4b는 종래 기술에 따른 와이어 감는 방법을 나타내는 개략도이다.

종래의 와이어를 감는 방법은, 도4a에 도시한 바와 같이 소정의 길이(l)를 갖는 스풀(40)의 외주면(41)을 따라 스풀의 일단부(42)를 향하여 소정 크기의 각(θ₁)을 이루면서 와이어(30)를 권선하여 상기 와이어(30)를 상기 스풀의 일단부(42)로부터 소정 간격(d₁)만큼 떨어진 지점까지 이르게 한다.

이어서, 도4b에 도시한 바와 같이 상기 스풀의 타단부(43)를 향하여 상기 소정 크기의 각(θ₁)과 같은 크기의 각을 이루면서 상기 와이어(30)를 권선하여 상기 스풀의 타단부로부터 소정 간격(d₂)만큼 떨어진 지점까지 이르게 한다. 여기서 상기 소정 각도(θ₁)는 상기 스풀에 감기는 와이어의 연장선(31, 32)과 상기 스풀의 동축(44)에 직교하는 축(45)이 이루는 예각이며 그 크기는 5 °이상이다. 또한, 상기 스풀의 일단부 및 타단부(42, 43)로부터의 소정 간격(d₁, d₂)은 각각 상기 스풀 일단부(42) 및 타단부(43)로부터 상기 와이어까지 이르는 최소 거리이며, 스풀의 일단부 및 타단부로부터 상기 와이어에 이르는 각각의 최소 거리는 같지 않을 수도 있다.

상기와 같은 방법으로 와이어를 권선하는 것을 반복하여, 소정의 길이(l₁)와 소정의 두께를 갖는 제1층을 형성한다. 여기서, 상기 소정의 길이는 상기 스풀의 일단부(42) 및 타단부(43) 사이에 권선된 와이어간의 최장거리로 정의되며, 상기 제1층의 경우 소정 길이(l₁)는 스풀의 길이(l)와 상기 스풀 일단부(42) 및 타단부(43)로부터 상기 와이어까지 이르는 각각의 최소 거리(d₁, d₂)의 차이다.

다음으로, 상기 설명한 도3의 예와 같이 상기 제1 층의 양단으로부터 각각 일정 간격을 두고 소정의 두께에 이를 때까지 스풀에 와이어를 감아 제2 층을 형성한다.

이어서, 제2 층 형성과 동일한 과정을 반복하되 각각 그 하부층의 양단으로부터 일정 간격을 두고 소정의 두께의 제3, 제4층 및 그 이상의 층을 형성한다.

상기와 같이 이루어지는 종래의 권선 방법은 스풀 중앙부로 와이어가 집중하게 되어 스풀에 감기는 와이어 길이에 제한을 가져오는 단점이 있다.

본 발명은 일정 길이를 갖는 스풀에 비교적 긴 길이의 와이어를 권선할 수 있는 와이어 권선 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 일정 경사각으로 스풀에 감긴 와이어를 나타내는 개략도.

도2 및 도3은 종래의 와이어 권선 방법에 따라 스풀에 감겨진 와이어를 나타내는 개략도.

도4a 및 도4b는 종래 기술에 따른 와이어 권선 방법을 나타내는 개략도.

도5a 내지 도5d는 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 권선 방법을 나타내는 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명

1: 스풀의 양단 2, 30: 와이어

31, 32: 스풀에 감기는 와이어의 연장선

40: 스풀 41: 스풀의 외주면

42: 스풀의 일단부 43: 스풀의 타단부

44: 스풀의 동축 45: 스풀의 동축에 직교하는 축

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 와이어 권선 방법에 있어서, 소정 길이를 갖는 스풀 외주면의 일단부에서 타단부를 향하여 제1 경사각으로 와이어를 권선하여, 상기 와이어를 상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제1 단계; 상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀 외주면의 일단부를 향하여 상기 제1 경사각과 같은 크기의 각을 이루면서 상기 와이어를 권선하여, 상기 스풀 외주면의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제2 단계; 상기 스풀 외주면의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀 외주면의 타단부를 향하여 상기 제1 경사각과 다른 크기의 각으로 상기 와이어를 권선하되, 상기 제2 단계보다 촘촘하게 와이어를 권선하여, 상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제3 단계; 상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀 외주면의 일단부를 향하여 제1 크기의 각을 이루면서 상기 와이어를 권선하여 상기 스풀 외주면의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제4 단계; 및 상기 제1 단계 내지 4단계를 적어도 한 번 실시하여 소정의 길이와 두께를 갖는 층을 형성하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면 도5a 내지 도5d를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 와이어 권선 방법은 먼저, 도5a에 도시한 바와 같이 소정의 길이(l)를 갖는 스풀(40)의 외주면(41)을 따라 스풀의 일단부(42)를 향하여 제1 크기의 각(θ₁)을 이루면서 와이어(30)를 권선하여 상기 와이어(30)를 상기 스풀의 일단부(42)로부터 소정 간격(d₁)만큼 떨어진 지점까지 이르게 한다. 상기 와이어는 반도체 장치의 와이어 본딩을 위한 골드와이어(gold wire)임을 밝혀 둔다.

이어서, 도5b에 도시한 바와 같이 상기 스풀의 일단부(42)로부터 소정 간격(d₁)만큼 떨어진 지점에서 상기 스풀의 타단부(43)를 향하여 상기 제1 크기의 각(θ₁)과 같은 크기의 각을 이루면서 상기 와이어(30)를 권선하여 상기 스풀의 타단부(43)로부터 소정 간격(d₂)만큼 떨어진 지점까지 이르게 한다.

여기서, 상기 제1 크기의 각(θ₁)은 상기 스풀에 감기는 와이어의 연장선(31, 32)과 상기 스풀의 동축(44)에 직교하는 축(45)이 이루는 예각이며 그 크기는 5 °이상이다. 상기 각은 정의하는 방법에 따라 상대적인 크기가 바뀔 수 있다. 또한, 상기 소정 간격(d₁, d₂)은 각각 상기 스풀 일단부(42) 및 타단부(43)로부터 상기 와이어까지 이르는 최소 거리이다. 이때, 스풀의 일단부 및 타단부로부터 상기 와이어에 이르는 각각의 최소 거리는 같지 않을 수도 있다.

다음으로, 도5c에 도시한 바와 같이 상기 스풀의 타단부(43)로부터 소정 간격(d₂)만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀의 일단부(42)를 향하여 상기 제1 크기의 각 보다 작은 제1 크기의 각(θ₂)을 이루면서 상기 와이어(30)를 권선하여 상기 스풀의 일단부로부터 소정 간격(d₁)만큼 떨어진 지점까지 이르게 한다. 여기서, 상기 제2 크기의 각은 0 내지 5 °의 값을 갖는다.

다음으로, 도5d에 도시한 바와 같이 상기 스풀의 일단부(42)로부터 소정 간격(d₁)만큼 떨어진 지점에서 상기 스풀의 타단부(43)를 향하여 상기 제1 크기의 각(θ₁)과 같은 크기의 각을 이루면서 상기 와이어(30)를 권선하여 상기 스풀의 타단부(43)로부터 소정 간격(d₂)만큼 떨어진 지점까지 이르게 한다.

상기 도5a 내지 도5d에 도시한 바와 같은 방법으로 와이어를 권선하는 것을 반복하여, 소정의 길이(l₁)와 소정의 두께 갖는 제1층을 형성한다. 여기서, 상기 소정의 길이는 상기 스풀의 일단부(42) 및 타단부(43) 사이에 권선된 와이어간의 최장거리이며, 상기 제1층의 경우 소정 길이는 스풀의 길이(l)와 상기 스풀 일단부(42) 및 타단부(43)로부터 상기 와이어까지 이르는 각각의 최소 거리(d₁, d₂)의 차이다.

다음으로, 상기제1 층의 양단으로부터 각각 일정 간격을 두고 소정의 두께(B)에 이를 때까지 스풀에 와이어를 감아 제2 층을 형성한다.

이어서, 제2 층 형성과 동일한 과정을 반복하되 각각 그 하부층의 양단으로부터 일정 간격을 두고 소정의 두께의 제3, 제4 층 및 그 이상의 층을 형성한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 일정 길이를 갖는 스풀에 비교적 긴 길이의 와이어를 권선할 수 있다.

Claims

소정 길이를 갖는 스풀 외주면의 일단부에서 타단부를 향하여 제1 경사각으로 와이어를 권선하여, 상기 와이어를 상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제1 단계;

상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀 외주면의 일단부를 향하여 상기 제1 경사각과 같은 크기의 각을 이루면서 상기 와이어를 권선하여, 상기 스풀 외주면의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제2 단계;

상기 스풀 외주면의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀 외주면의 타단부를 향하여 상기 제1 경사각과 다른 크기의 각으로 상기 와이어를 권선하되, 상기 제2 단계보다 촘촘하게 와이어를 권선하여, 상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제3 단계;

상기 스풀 외주면의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 스풀 외주면의 일단부를 향하여 제1 크기의 각을 이루면서 상기 와이어를 권선하여 상기 스풀 외주면의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제4 단계; 및

상기 제1 단계 내지 4단계를 적어도 한 번 실시하여 소정의 길이와 두께를 갖는 층을 형성하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 와이어 권선 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 5 단계에서 형성된 상기 소정의 길이와 두께를 갖는 층을 하부층으로 하고 상기 하부층 상에,

상기 하부층의 일단부에서 상기 하부층의 타단부를 향하여 상기 하부층을 따라 상기 제1 경사각으로 와이어를 권선하여, 상기 하부층의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제 6 단계;

상기 하부층의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 하부층의 일단부를 향하여 상기 하부층을 따라 상기 제1 경사각과 같은 크기의 각으로 와이어를 권선하여, 상기 하부층의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제 7 단계 ;

상기 하부층의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 하부층의 타단부를 향하여 상기 제1 경사각과 다른 크기의 각으로 상기 와이어를 권선하되, 상기 제 6 단계보다 촘촘하게 와이어를 권선하여, 상기 스풀 하부층의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제 8 단계; 및

상기 하부층의 타단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에서, 상기 하부층의 일단부를 향하여 상기 하부층을 따라 상기 제1 경사각과 같은 크기의 각으로 와이어를 권선하여, 상기 하부층의 일단부로부터 소정 간격만큼 떨어진 지점에 위치시키는 제 9 단계를 더 포함하여 이루어지는 와이어 권선 방법.