KR20000020699A - 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치 - Google Patents

Abstract

플라스틱 패키지가 형성된 리드 프레임에 형성된 리드 간의 댐버를 트림하는 금형의 구조를 변경시켜서 트림을 위한 정렬을 리드 프레임과 하부 금형을 중심으로 하여 펀칭 오류의 발생을 개선시킨 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치에 관한 것으로서, 상부 금형과 하부 금형 사이에 공급되는 리드 프레임을 트림하도록 구성되며, 상기 하부 금형의 상기 리드 프레임에 형성되는 플라스틱 패키지가 위치되는 부분에 몰딩체의 하부를 가이드하는 서로 대칭되게 경사진 면이 형성된 수납 공간을 형성함으로써 상기 리드 프레임의 트림 위치 정렬을 수행한다. 따라서, 리드 프레임의 플라스틱 패키지가 형성된 양변의 스크랩과 리드 간에 걸쳐진 댐버를 제거하는 트림 공정을 위한 정렬이 리드 프레임과 하부 금형을 기준으로 양호하게 이루어지므로, 플라스틱 패키지의 파손 또는 트림 불량과 같은 문제점이 해결되어 수율이 향상되는 효과가 있다.

Description

리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치

본 발명은 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 패키지가 형성된 리드 프레임에 형성된 리드 간의 댐버를 트림하는 금형의 구조를 변경시켜서 트림을 위한 정렬을 리드 프레임과 하부 금형을 중심으로 하여 펀칭 오류의 발생을 개선시킨 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치에 관한 것이다.

소정 반도체칩을 내장하는 플라스틱 패키지는 소잉(Sawing) 공정, 다이 어태치(Die Attach) 공정, 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정, 몰딩(Molding ) 공정, 플레이팅(Plating) 공정, 마킹(Marking) 공정 및 트림/폼(Trim/Form) 공정과 같은 단위 공정들이 순차적으로 진행되어 제조된다.

전술한 공정 중 트림은 리드 프레임을 몰딩하는 과정에서 에폭시 몰딩 수지가 유출되지 않도록 리드 간에 형성된 댐버를 펀칭으로 제거하는 것이며, 폼은 패키지의 종류에 따른 사용 용도에 따라서 리드의 형태를 프레싱으로 변형시켜서 최종 플라스틱 패키지의 형태를 완성하는 것이다.

전술한 공정 중 트림 공정에는 몰딩 공정에서 리드와 댐버 사이에 고화되어 형성된 에폭시 몰딩 수지물인 스크랩이 펀칭에 의하여 댐버와 같이 제거된다.

트림 설비는 몰딩체가 형성된 리드 프레임을 공급하는 로더(Loader)와, 트림을 위한 펀칭이 이루어지는 프레스(Press) 및 트림이 수행된 리드 프레임을 배출하는 언로더(Unloader)로 구성되며, 프레스에는 도1과 같은 구조의 상부 금형과 하부 금형이 댐버와 스크랩 제거를 위한 펀칭용으로 장착된다.

전술한 상부 금형은 중앙의 펀치 클램프 블록(Punch Clamp Block)(10)을 중심으로 양 변부에 펀치(12)가 결합되며, 펀치(12)는 외변부에 설치되는 스트리퍼(Strriper)(도시되지 않음)에 의하여 가이드되어 상하 구동되도록 구성된다. 그리고 스트리퍼는 펀치의 상하 구동을 가이드하며 하부 금형 상에 펀칭을 위하여 공급되는 리드 프레임의 리드(20)를 고정하는 역할을 수행한다.

플라스틱 패키지(22)가 놓이는 하부 금형은지지 플레이트(도시되지 않음)의 상부 일정 영역에 한 쌍의 댐버 다이(14) 사이에 다이 네스트(16)가 조립되어 이루어지며, 다이 네스트(16)의 높이는 양변부에 고정된 댐버 다이(14)보다 낮아서 상부에 오목한 공간이 형성된다. 이는 플라스틱 패키지(22)의 에폭시 몰딩 수지로 이루어진 몰딩체(18)의 하부를 수납하기 위한 공간이다.

전술한 도 1과 같이 구성된 트림 설비의 펀칭 장치는 리드 프레임이 정위치에 공급되면 상부 금형 전체가 하강되고, 먼저 하강된 스트리퍼가 리드(20)를 고정하며 그 후 펀치(12)의 하강으로 리드(20) 간에 형성된 댐버(26)가 절단된다.

정상적인 상태에서 펀칭이 수행되면 도 2의 위치로 펀치(12)에 의하여 댐버(26)가 절단되며, 이때 펀치(12)와 플라스틱 패키지(22)의 몰딩체(18) 사이의 거리(T)는 1.2mil(0.3㎜) 정도로 유지된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 트림 설비의 펀칭 장치는 펀칭을 위하여 하부 금형 상으로 공급되는 플라스틱 패키지(22)는 리드가 형성된 리드 프레임 중심으로 정렬된 후 펀칭되기 때문에 종종 펀칭 전 정렬에 오류가 발생된다. 즉, 펀치(12)와 플라스틱 패키지(22)의 몰딩체(18) 사이의 거리(T)가 전술한 1.2mil를 기준으로 한 펀칭 가능한 범위를 벗어나서 플라스틱 패키지(12)의 몰딩체(18) 일부와 펀치(12)가 겹쳐지거나 이와 반대로 펀치(12)가 스크랩 제거 가능 범위를 벗어나는 것과 같은 정렬 오류가 발생된다.

이와 같은 정렬상 오류는 설비의 노화 또는 금형의 마모로 발생될 수 있다.

설비가 노화되면 공급되는 플라스틱 패키지가 형성된 리드 프레임을 정위치에 정렬하기 위하여 구성된 로케이션 핀(Location Pin)의 유동이 발생되어 정렬 위치가 변경되며, 그로 인하여 리드 프레임이 한쪽으로 쏠리는 경우가 발생되고, 그 결과 펀칭을 위하여 하부 금형에 놓이는 플라스틱 패키지의 정렬 오류가 발생된다.

펀칭 영역에 플라스틱 패키지가 위치되는 경우 플라스틱 패키지가 펀칭에 의하여 일부가 파손되고, 그 반대의 경우 펀치가 스크랩 제거 가능 범위를 벗어나서 리드 간의 댐버는 절단되어 제거되지만 에폭시 몰딩 수지 스크랩이 제거되지 않는 경우가 발생된다.

결국, 전술한 바와 같이 종래의 트림 설비는 리드 프레임을 기준으로 플라스틱 패키지가 정렬되었기 때문에 장비의 노화 또는 금형의 마모로 인한 오정렬이 발생되어 플라스틱 패키지 파손 또는 에폭시 몰딩 수지 스크랩 잔류와 같은 공정상 오류가 발생된다.

따라서, 반도체 칩을 내장한 플라스틱 패키지의 심각한 외관상 불량이 초래되며, 패키지의 수율이 심각한 수준으로 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 하부 금형의 구조를 개선하여 투입되는 플라스틱 패키지를 리드 프레임과 하부 금형 기준으로 정렬함으로써 오 정렬에 따른 플라스틱 패키지의 파손 또는 스크랩 미제거를 해결함에 있다.

도 1은 종래의 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 리드에 연결된 댐버가 절단되는 상태를 나타내는 부분 확대 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 부분 단면도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치는, 상부 금형과 하부 금형 사이에 공급되는 리드 프레임을 트림하도록 구성되며, 상기 하부 금형의 상기 리드 프레임에 형성되는 플라스틱 패키지가 위치되는 부분에 몰딩체의 하부를 가이드하는 서로 대칭되게 경사진 면이 형성된 수납 공간을 형성함으로써 상기 리드 프레임의 트림 위치 정렬을 수행한다.

여기에서 상기 하부 금형은 상기 리드 프레임이 안착되고 절단될 댐버가 위치되는 이격된 한 쌍의 댐버 다이, 상기 한 쌍의 댐버 다이 중간에 위치하면서 상기 플라스틱 패키지의 몰딩체 하부가 수납할 수 있는 공간이 형성되도록 상면이 상기 댐버 다이보다 낮은 다이 네스트 및 상기 다이 네스트와 상기 각 댐버 사이에 한 쌍으로 이루어지며 서로 대칭되는 방향의 경사면이 형성됨으로써 상기 플라스틱 패키지가 안착될 때 상기 몰딩체의 하부를 소정 펀칭 위치로 유도하는 가이드 블록들을 최소한 한 조 이상 구비하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 각 가이드 블록의 경사진 단부에 날이 형성됨이 바람직하며, 상기 가이드 블럭에 의하여 가이드되어 상기 다이 네스트 상부에 놓이는 플라스틱 패키지와 상기 펀치의 펀칭 위치는 0.5mil 내지 1.4mil 정도 이격되도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 하부 금형은 상기 리드 프레임이 안착되고 절단될 댐버가 위치되는 이격된 한 쌍의 댐버 다이 및 상기 한 쌍의 댐버 다이 중간에 위치하면서 상면에 플라스틱 패키지의 몰딩체 하부의 평면에 대응되는 넓이의 평면이 형성되고 그 양측에 서로 대칭되는 방향의 경사면이 형성됨으로써 상기 플라스틱 패키지의 몰딩체를 수납하면서 상기 플라스틱 패키지가 안착될 때 소정 펀칭 위치로 유도하는 플라스틱 패키지 수납 수단을 구비하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 플라스틱 패키지 수납 수단은 상기 경사면의 단부에 날이 형성됨이 바람직하다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 상기한 본 발명의 특징들, 그리고 장점들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 트림을 수행하는 설비에서 프레스에 설치되는 금형 중 하부 구조를 개선시켜서 투입되는 리드 프레임에 형성된 플라스틱 패키지가 하부 금형을 기준으로 정확하게 정렬되도록 구성한 것이다.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 이루는 하부 금형의 구조를 먼저 살펴보면, 하부 금형은 다이 네스트(38)를 중심으로 양측에서 한쌍의 댐버 다이(36)와 가이드 블록(40)의 조립으로 구성된 두 조가 병행 구성된 것이다.

즉, 하나의 리드 프레임에 형성된 리드 사이의 댐버를 절단하기 위한 각 댐버 다이(36)의 내측에 접하여 가이드 블록(40)이 각각 구성되고, 한 쌍의 가이드 블록(40)의 내측에 다이 네스트(38)가 구성된다. 그리고 일반적으로 병렬로 투입되는 서로 다른 리드 프레임에 형성된 두 개의 플라스틱 패키지에 대한 트림이 동시에 진행되기 때문에 전술한 구성으로 조립된 두 조가 하나의 하부 금형(28)을 이룬다. 전술한 하부 금형(28)은 지지 플레이트(3)에 삽입된 상태에서 양측에 나사고정되는 지지바(29)에 의하여 고정된다.

먼저, 트림을 위한 상세한 구성을 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 부분 단면도 즉 도 4를 참조하여 살펴본다. 도 4에는 상부 금형의 일부 부품이 도시되어 있다.

상부 금형은 펀치 클램프 블록(30)에 의하여 한쌍의 펀치(32)가 양측에 결합되며, 펀치(32)는 스트리퍼(34)에 의하여 가이드되어서 상하 구동되고, 상하 구동에 의하여 펀치(32)는 하부의 리드 프레임의 플라스틱 패키지(46) 양변에 형성된 리드(44)의 댐버를 트림한다.

하부 금형은 양측의 댐버 다이(36) 사이에 가이드 블록(40)이 설치되고, 양 가이드 볼록(40) 사이에 다이 네스트(38)가 조립된다. 즉, 다이 네스트(38)를 중심으로 서로 대칭되도록 가이드 블록(40)과 댐버 다이(36)가 배치된다.

댐버 다이(36)는 상측에 플라스틱 패키지(46) 양변에 형성된 리드 부분이 안착되는 평면을 가지며, 가이드 블록(40)은 상부에 경사면이 형성되고, 내측으로 하향 경사면이 형성된 단부에는 날이 형성된다.

그리고, 다이 네스트(38)은 댐버 다이(36)보다 상면이 낮게 구성되고, 그에 따라 형성된 공간에는 플라스틱 패키지(46)의 몰딩체(42)가 수납된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예에 의한 트림 동작은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 몰딩 공정에서 몰딩체(42)가 형성된 리드 프레임이 하부 금형의 상부로 투입되어 안착되고, 이때 투입되는 리드 프레임은지지 플레이트(3)에 구성된 로케이션 핀(도시되지 않음)에 의하여 리드 프레임 기준의 정렬이 먼저 이루어진다.

리드 프레임에 형성된 플라스틱 패키지(46)는 안착될 때 몰딩체(42) 하부와 가이드 블록(40)의 경사면이 맞닿고, 그에 따라서 플라스틱 패키지(46)가 다이 네스트(36)를 중심으로 평면적으로 균형을 이루도록 위치된다.

전술한 가이드 블록(40)의 작용에 따라서 하부 금형 중심의 정렬이 이루어지고, 그에 따라서 댐버 다이(36)나 기타 부품의 마모와 같은 설비 노후화와 무관하게 리드 프레임에 형성된 플라스틱 패키지(46)는 펀칭을 위한 정위치에 정렬된다.

전술한 바와 같이 플라스틱 패키지(46)가 정렬되면, 상부 금형이 구동된다. 상부 금형의 구동이 시작되면 먼저 하강되는 스트리퍼(34)에 의해서 리드(44)가 지지되며, 리드(44)가 지지된 상태에서 펀치 클램프 블록(30)에 클램핑되어 구동되는 펀치(32)가 하강하여 리드(44)의 댐버를 절단한다. 이때 펀치(32)의 단부는 스크랩과 댐버에 걸쳐서 위치되므로 댐버와 같이 스크랩도 동시에 제거된다.

리드(44)의 댐버를 절단한 후 하한점까지 위치된 펀치(32)는 다시 상부로 승강되며, 이때 스트리퍼(34)에 의하여 리드(44)가 지지되므로 리드 프레임에 형성된 리드(44) 사이에 펀치(32)가 끼어서 리드 프레임이 같이 올라가는 현상이 방지된다. 즉, 스트리퍼는 리드 프레임과 펀치(32)의 이탈 작용을 한다.

전술한 바와 같은 리드 프레임에 형성된 하나의 플라스틱 패키지에 대한 트림 공정이 완료되면, 동일 리드 프레임에 형성된 연속된 다른 플라스틱 패키지에 대하여 전술한 트림 공정이 반복되며, 하나의 리드 프레임에 대한 트림이 이루어지면 리드 프레임은 언로더로 배출되고, 다른 리드 프레임이 연이어 공급되면서 전술한 트림을 거친다.

전술한 본 발명에 따른 실시예는 리드 프레임과 하부 금형을 기준으로 펀칭을 위한 정렬이 실시되고, 플라스틱 패키지의 몰딩체와 펀치(32) 위치는 약 1.2 정도를 항상 유지되고, 그에 따라서 오 정렬로 인한 펀칭 미스로 플라스틱 패키지의 몰딩체가 손상되거나 또는 몰딩체로부터 너무 먼 거리에서 펀칭이 이루어져서 스크랩이 제거되지 않는 것과 같은 공정 오류가 발생되지 않는다.

전술한 본 발명에 따른 실시예는 별도의 가이드 블록을 구성하였으나, 실시예와 다르게 플라스틱 패키지를 수납하면서 가이드하는 수단은 다이 네스트와 가이드 블록이 일체화된 형상의 적용이나 댐버 다이와 가이드 블록이 일체화된 형상의 적용으로 용이하게 실시될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 리드 프레임의 플라스틱 패키지가 형성된 양변의 스크랩과 리드 간에 걸쳐진 댐버를 제거하는 트림 공정을 위한 정렬이 리드 프레임과 하부 금형을 기준으로 양호하게 이루어지므로, 플라스틱 패키지의 파손 또는 트림 불량과 같은 문제점이 해결되어 수율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 상부 금형과 하부 금형 사이에 공급되는 리드 프레임을 트림하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치에 있어서,

   상기 하부 금형의 상기 리드 프레임에 형성되는 플라스틱 패키지가 위치되는 부분에 몰딩체의 하부를 가이드하는 서로 대칭되게 경사진 면이 형성된 수납 공간을 형성함으로써 상기 리드 프레임의 트림 위치 정렬을 수행함을 특징으로 하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 금형은,

   상기 리드 프레임이 안착되고 절단될 댐버가 위치되는 이격된 한 쌍의 댐버 다이;

   상기 한 쌍의 댐버 다이 중간에 위치하면서 상기 플라스틱 패키지의 몰딩체 하부가 수납할 수 있는 공간이 형성되도록 상면이 상기 댐버 다이보다 낮은 다이 네스트 및

   상기 다이 네스트와 상기 각 댐버 사이에 한 쌍으로 이루어지며 서로 대칭되는 방향의 경사면이 형성됨으로써 상기 플라스틱 패키지가 안착될 때 상기 몰딩체의 하부를 소정 펀칭 위치로 유도하는 가이드 블록들을 최소한 한 조 이상 구비함을 특징으로 하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 각 가이드 블록의 경사진 단부에 날이 형성됨을 특징으로 하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 가이드 블럭에 의하여 가이드되어 상기 다이 네스트 상부에 놓이는 플라스틱 패키지와 상기 펀치의 펀칭 위치는 0.5mil 내지 1.4mil 이격되도록 구성됨을 특징으로 하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 금형은,

   상기 리드 프레임이 안착되고 절단될 댐버가 위치되는 이격된 한 쌍의 댐버 다이 및

   상기 한 쌍의 댐버 다이 중간에 위치하면서 상면에 플라스틱 패키지의 몰딩체 하부의 평면에 대응되는 넓이의 평면이 형성되고 그 양측에 서로 대칭되는 방향의 경사면이 형성됨으로써 상기 플라스틱 패키지의 몰딩체를 수납하면서 상기 플라스틱 패키지가 안착될 때 소정 펀칭 위치로 유도하는 플라스틱 패키지 수납 수단을 구비함을 특징으로 하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 플라스틱 패키지 수납 수단은 상기 경사면의 단부에 날이 형성됨을 특징으로 하는 리드 프레임 트림 설비의 펀칭 장치.