KR19990074857A

KR19990074857A - 와이어 본딩 장치의 토치 팁의 거리를 조절하기 위한 치공구

Info

Publication number: KR19990074857A
Application number: KR1019980008738A
Authority: KR
Inventors: 태동호; 이용철; 조정순; 권목근
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-10-05

Abstract

본 발명은 와이어 본딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본딩 와이어에 전기적 방전에 의해 볼을 형성하는 토치 팁(torch tip)과 캐필러리(capillary) 사이의 거리를 조정하기 위한 치공구에 관한 것이다. 본 발명은 본딩 와이어(bonding wire)에 볼(ball)을 형성하는 토치 팁과 트랜스듀서(transducer)에 결합된 캐필러리 사이의 거리를 조정하는 와이어 본딩 장치의 높이 조정용 치공구에 있어서, 상기 치공구는 상기 트랜스듀서에 삽입되는 결합부와; 상기 결합부에 일체로 연결되어 있으며 소정의 높이와 지름으로 형성된 원통형 치공구 몸체를 포함하며, 상기 치공구 몸체의 높이와 지름의 길이는 상기 토치 팁과 상기 캐필러리의 거리가 와이어 본딩에 적합한 거리로 이격되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 치공구를 제공한다. 본 발명에 따른 치공구를 사용하면, 치공구를 트랜스듀서에 설치하고 치공구 몸체의 하면 모서리 부분에 토치 팁을 닿도록 하는 간편한 작업에 의해 와이어 본딩에 필요한 이상적인 거리로 이격시킬수 있으므로, 작업시간을 단축시킬 수 있고 이상적인 크기의 볼을 형성할 수 있으므로 와이어 본딩 작업의 작업오차를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

와이어 본딩 장치의 토치 팁의 거리를 조절하기 위한 치공구

본 발명은 와이어 본딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본딩 와이어에 전기적 방전에 의해 볼을 형성하는 토치 팁과 캐필러리 사이의 거리를 조정하기 위한 치공구에 관한 것이다.

와이어 본딩은 볼 본딩에 의한 방법이 주로 사용되고 있다.

종래의 와이어 본딩 작업을 도면을 이용해 설명하고자 한다. 도1은 캐필러리와 토치 팁을 이용하여 반도체 칩과 리드 사이에 와이어 본딩작업을 수행하는 모습을 나타낸 개략도이다. 도1을 참조하면, 트랜스듀서(11)에 결합되며 본딩 와이어(19)가 삽입되어 있는 캐필러리(13)가 상승하여 토치 팁(15)과 일정한 거리로 가까워진 경우에 본딩 와이어(19) 끝단과 토치 팁(15)의 끝단에서는 전기적 스파크가 발행하며, 이때 발생하는 고열에 의해 본딩 와이어(19) 끝단이 부분적으로 녹아서 볼(21)을 형성하게 된다. 다음 캐필러리(13)가 하강하여 반도체 칩(17)의 본딩패드에 소정의 압력으로 압력을 가함에 의해 와이어(19)를 본딩하고, 다른 끝단을 다시 리드(17)에 전기적으로 연결하게 된다. 도면중 점선 부분은 캐필러리(13)가 하강한 상태를 나타낸다.

이때, 캐필러리(13)와 토치 팁(15)의 거리는 전기적 방전이 일어나 소정의 크기의 볼(21)이 형성될 수 있는 거리만큼 이격되어야 한다. 도2는 이상적 와이어 본딩에 필요한 토치 팁과 캐필러리의 거리를 표현하기 위한 정면도이다. 캐필러리(13) 끝단에서 연장된 본딩 와이어(19) 길이(B1)와 본딩 와이어(19) 끝단에서 토치 팁(15) 끝단의 수평면까지의 거리(B2)를 합한 거리(B) 및, 토치 팁(15) 끝단과 캐필러리(13) 측면의 연장면까지의 거리(A)의 거리는 소정의 거리만큼 정밀하게 조절되어야 한다. 예를들어 신까와사의 UTC-50 와이어 본딩 장치의 경우 0.3∼0.5㎜이며 와이어 길이는 0.5∼1.0㎜를 유지하여야만 전기적 스파크를 일으키어 가장 이상적인 볼을 형성할 수 있게 된다.

캐필러리(13)와 토치 팁(15)의 거리가 상기의 거리와 맞지 않는 경우는 볼(21)이 형성되지 않거나, 볼(21)이 형성되었다 하더라도 볼(21) 크기가 각기 일정하지 않으며, 본딩 와이어(19)의 끊어짐, 본딩 지역을 벗어나서 본딩되는 불량이 발생되게 된다.

종래의 토치 팁(15)의 거리를 조절하는 방법으로는 토치 팁(15)과 캐필러리(13)의 끝단의 거리를 작업자의 작업 경험에 의해 조절하는 방식이 사용되었다. 이 경우 토치 칩(15)의 거리의 조절이 작업자의 숙련도에 따라 부정확하며, 작업시간이 길어지고, 조정오차 발생에 의한 불량의 발생이 빈번하였다.

따라서 본 발명의 목적은 토치 팁과 캐필러리 사이의 거리를 이상적 와이어 본딩에 필요한 거리로 정밀하게 이격시킬 수 있는 치공구를 제공하는 데 있다.

도 1은 캐필러리와 토치 팁을 이용하여 반도체 칩과 리드 사이에 와이어 본딩작업을 수행하는 모습을 나타낸 개략도,

도2는 이상적 와이어 본딩에 필요한 토치 팁과 캐필러리의 거리를 표현하기 위한 정면도,

도3은 본 발명에 따른 토치 팁과 캐필러리 사이의 거리를 조절하기 위한 치공구를 나타내는 정면도,

도4는 본 발명에 따른 치공구를 트랜스듀서에 삽입하여 토치 팁과 거리를 조절하는 모습을 나타낸 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >

11: 트랜스듀서(transducer) 13: 캐필러리(capillary)

15: 토치 팁(torch tip) 17: 반도체 칩

19: 본딩 와이어(bonding wire) 21: 볼(ball)

23: 리드(lead) 20: 치공구

25: 결합부 27: 치공구 몸체

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 본딩 와이어에 볼을 형성하는 토치 팁과 트랜스듀서에 결합된 캐필러리 사이의 거리를 조정하는 와이어 본딩 장치의 높이 조정용 치공구에 있어서, 상기 치공구는 상기 트랜스듀서에 삽입되는 결합부와; 상기 결합부에 일체로 연결되어 있으며 소정의 높이와 지름으로 형성된 원통형 치공구 몸체를 포함하며, 상기 치공구 몸체의 높이와 지름의 길이는 상기 토치 팁과 상기 캐필러리의 거리가 와이어 본딩에 적합한 거리로 이격되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 치공구를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도3은 본 발명에 따른 토치 팁과 캐필러리 사이의 거리를 조절하기 위한 치공구를 나타내는 정면도이며, 도4는 본 발명에 따른 치공구를 트랜스듀서에 삽입하여 토치 팁과 거리를 조절하는 모습을 나타낸 개략도이다. 도3 및 도4를 참조하면, 치공구(20)는 트랜스듀서(11)에 삽입되는 결합부(25)와, 결합부(25)에 일체로 연결되어 있으며 소정의 높이와 지름으로 형성된 원통형 치공구 몸체(27)를 구비한다. 치공구(20)의 절단면의 형상은 높이와 지름 또는 너비가 소정의 길이를 충족시키는 한 사각형, 육각형, 팔각형 등이 가능하다. 치공구(20)를 이용하여 토치 팁(15)과 캐필러리(도1의 13) 사이의 거리를 조절하는 방법에 대해 설명하면, 먼저 트랜스듀서(11)에서 캐필러리(도1의 13)를 제거한 상태에서 트랜스듀서(11)에 치공구의 결합부(25)를 삽입한다. 다음 토치 팁(15)의 끝단을 치공구 몸체(27)의 하면 모서리 부분에 닿도록 조절한다. 상기의 작업에 의해 토치 팁(15)는 와이어 본딩에 적합한 거리로 이격된다. 여기서 치공구 몸체(27)의 높이(C)는 캐필러리(도1의 13)의 높이와 도2의 B부분의 높이를 합한 길이와 같은 길이를 갖는다. 치공구 몸체(27)의 너비(D)는 캐필러리(도1의 13)의 지름과 이상적 전기적 방전을 위해 토치 팁(15)과 캐필러리(도1의 13) 사이의 거리의 두 배의 합과 같다. 따라서 작업자는 토치 팁(15)의 끝단을 치공구 몸체(27)의 하면 모서리 부분에 닿도록 조절하는 작업에 의해 이상적인 볼을 형성하는데 필요한 거리가 되도록 토치 팁(15)과 캐필러리(도1의 13)의 거리를 이격시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 토치 팁과 캐필러리 사이의 거리를 와이어 본딩에 적합하게 이격되도록 조절하기 위한 치공구를 사용하면, 치공구를 트랜스듀서에 설치하고 치공구 몸체의 하면 모서리 부분에 토치 팁을 닿도록 하는 간편한 작업에 의해 와이어 본딩에 필요한 이상적인 거리로 이격시킬수 있으므로, 작업시간을 단축시킬 수 있고 이상적인 크기의 볼을 형성할 수 있으므로 와이어 본딩 작업의 작업오차를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

본딩 와이어에 볼을 형성하는 토치 팁과 트랜스듀서에 결합된 캐필러리 사이의 거리를 조정하는 와이어 본딩 장치의 높이 조정용 치공구에 있어서,

상기 치공구는 상기 트랜스듀서에 삽입되는 결합부와,

상기 결합부에 일체로 연결되어 있으며 소정의 높이와 지름으로 형성된 원통형 치공구 몸체를 포함하며,

상기 치공구 몸체의 높이와 지름의 길이는 상기 토치 팁과 상기 캐필러리의 거리가 와이어 본딩에 적합한 거리로 이격되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 치공구.
제1항에 있어서, 상기 치공구는 상기 트랜스듀서에서 상기 캐필러리를 제거한 상태에서 상기 트랜스듀서에 삽입되고 상기 토치 팁의 끝단을 상기 치공구 몸체의 하면 모서리부분에 닿도록 조절함으로써 와이어 본딩에 적합한 거리로 이격시키는 것을 특징으로 하는 치공구.