KR200145232Y1 - 반도체 리드프레임 이송장치 - Google Patents

반도체 리드프레임 이송장치 Download PDF

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Abstract

반도체 리드프레임 이송장치가 개시된다. 개시된 반도체 리드프레임 이송장치는 다수의 리드프레임을 수용할 수 있도록 형성된 매거진과, 이 매거진을 스텝 승강운동이 가능하도록 구동시키는 구동부와, 상기 매거진의 대향된 양측에 각각 설치되는 1쌍의 리드프레임 이송유니트를 포함하고, 상기 매거진의 단위 피치 스텝 상승 운동과 연계되어 상기 1쌍의 리드프레임 이송유니트 중 어느 하나가 외부로부터 상기 매거진으로 리드프레임을 공급하여 적재될 수 있도록 되어 있고, 다른 하나의 리드프레임 공급유니트는 상기 어느 하나의 리드프레임 이송유니트로부터 이송되어 오는 리드프레임을 외부로 취출할 수 있도록 구성된 점에 그 특징이 있는 것으로서, 이러한 특징에 의하면 반도체 패키지 조립과정에서 다이 본딩 공정과 와이어 본딩 공정 사이의 이송 리드프레임이 각 공정의 택타임 차이로 인해 발생되는 정체 현상을 버퍼 공정에 의해 라인밸런싱을 조절하여 해소시킬 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 리드프레임 이송장치
본 고안은 반도체 패키지 조립과정의 인접된 두 공정 사이에서 리드프레임을 이송하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 다이 본딩과 와이어 본딩 공정 사이에 설치되어 각 공정의 택타임 차이로 인해 발생되는 이송 리드프레임의 정체 현상을 버퍼 공정에 의해 라인밸런싱을 조절하여 해소시킬 수 있도록 된 리드프레임 이송장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 반도체 리드 프레임은 웨이퍼와 함께 반도체 패키지를 이루는 핵심 구성요소의 하나로서, 반도체 패키지의 내부와 외부 즉, 회로기판을 연결해 주기 위한 도선(Lead)의 역할과 기억소자인 반도체 칩을 지지해 주기 위한 지지체(Frame)의 역할을 한다. 이러한, 반도체 리드 프레임은 소정 폭을 가지는 테이프 형상의 박판 소재를 순차 이송되는 프레스 금형장치를 이용하여 소정 형상으로 성형하거나 또는 화학약품을 이용한 식각공정을 통하여 소정 형상으로 성형한다. 이와 같이 제작된 반도체 리드 프레임은 기억소자인 칩 등 다른 부품과의 조립과정 예를 들면, 다이 본딩, 와이어 본딩 등을 거쳐 반도체 패키지를 이루게 된다. 이러한 반도체 패키지 조립과정에서 반도체 리드프레임은 칩 하나하나가 탑재되는 단위 리드프레임 다수가 병렬적으로 연결된 상태에서 각 공정 사이로 이송되는데, 다이 본딩 공정에서는 단위 소자인 다이가 다수 형성되어 있는 실리콘 웨이퍼에서 예컨대, 노즐 등으로 다이를 흡착하여 소정 위치에 정렬된 리드프레임 위에 탑재시킨 후, 열압착기구 등을 이용하여 본딩하게 된다. 이와 같이 다이 본딩된 리드프레임은 인접된 와이어 본딩 공정으로 이송되며, 와이어 본딩 과정에서 도전성이 우수한 금 또는 은과 같은 금속 와이어에 의해 하나하나의 리드가 다이의 회로와 접속된다.
이러한 과정에서 와이어 본딩 과정은 바로 앞공정인 다이 본딩 과정에서 보다도 훨씬 복잡한 작업과정을 거치게 되므로, 와이어 본딩 공정의 작업시간 즉, 택타임이 다이 본딩 공정에서의 택타임보다도 길어진다. 따라서, 다이 본딩 공정과 와이어 본딩 공정의 택타임 차이로 인해 다이 본딩된 리드프레임이 와이어 본딩 공정으로 이송되는 과정에서 정체 현상이 발생된다. 특히, 이러한 정체 현상은 와이어 본딩 공정에서의 불량 및 설비 트러블 등이 발생하게 될 경우 더욱 심화되므로 생산성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은 반도체 패키지 조립과정에 있어서 다이 본딩 공정에서 와이어 본딩 공정으로 이송되는 리드프레임이 각 공정의 택타임 차이로 인해 발생되는 정체 현상을 버퍼 공정에 의해 라인밸런싱을 조절하여 해소시킬 수 있도록 된 리드프레임 이송장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 고안에 의한 반도체 리드프레임 이송장치를 나타내 보인 개략적 단면 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 반도체 리드프레임 이송장치의 개략적 평면 구성도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10..매거진100..매거진 구동부
110..구동모터111..구동풀리
112..벨트130..너트부재
140..지지부재131, 132..LM가이드
200..리드프레임 이송유니트201, 202..구동모터
203, 204..구동풀리205, 206..벨트부재
210..베이스 프레임220,230..베이스 플레이트
240, 250..실린더260, 270..링크부재
280, 290..이동 플레이트
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 리드프레임 이송장치는, 다수의 리드프레임을 수용할 수 있도록 형성된 매거진과, 상기 매거진을 스텝 승강운동이 가능하도록 구동시키는 구동부와, 상기 매거진의 대향된 양측에 각각 설치되는 1쌍의 리드프레임 이송유니트를 포함하고, 상기 매거진의 단위 피치 스텝 상승 운동과 연계되어 상기 1쌍의 리드프레임 이송유니트 중 어느 하나가 외부로부터 상기 매거진으로 리드프레임을 공급하여 적재될 수 있도록 되어 있고, 다른 하나의 리드프레임 공급유니트는 상기 어느 하나의 리드프레임 이송유니트로부터 이송되어 오는 리드프레임을 외부로 취출할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 본 고안에 의한 반도체 리드프레임 이송장치에 있어서, 특히 상기 구동부는 구동모터와, 이 구동모터의 출력축에 마련된 구동풀리와, 이 구동풀리와 벨트에 의해 연결된 볼스크류축과, 볼스크류축상을 이동하도록 설치된 너트부재와, 상기 매거진을 지지할 수 있도록 상기 너트부재에 결합된 지지부재를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 리드프레임 이송유니트는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 상호 대향되게 슬라이딩되도록 설치된 1쌍의 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 각각 설치된 실린더와, 상기 실린더 로드 끝단에 각각 마련된 랙부재와, 일단부에 상기 랙부재와 각각 치합되는 피니언을 구비하고 타단부가 회동가능하도록 상기 베이스 플레이트에 설치된 링크부재와, 상기 링크부재의 타단부에 각각 결합되어 그 회동운동에 의해 상기 베이스 플레이트에 대하여 직선왕복 운동이 가능하도록 설치된 이동 플레이트부재와, 상기 베이스 플레이트에 각각 설치된 구동원과, 상기 구동원 출력축에 각각 마련된 구동풀리와 벨트부재에 의해 연결되어 회전되도록 상기 베이스 플레이트와 이동 플레이트부재의 외곽부에 설치된 다수의 롤러부재를 포함하고, 상기 베이스 플레이트와 이동 플레이트부재의 상단부에 각각 설치된 적어도 하나의 롤러부재를 연결하는 상기 벨트부재의 구간이 수평상태를 이루며, 그 일부가 상기 매거진에 수용될 수 있도록 된 것이 바람직하다.
한편, 상기 이동 플레이트부재는 상기 링크부재의 타단부 회동을 구속하기 위한 링크구속수단에 의해 상기 베이스 플레이트에 대해 직선왕복 운동이 가능하도록 된 것이 바람직하며, 상기 링크구속수단은 상기 링크부재의 길이방향으로 형성된 결합공과,
상기 베이스 플레이트에 수평상태로 형성된 장공과, 상기 결합공 및 장공에 수용되어 상기 플레이트부재와 유동가능하게 결합된 결합부재를 포함하고,
상기 링크부재가 회동됨에 따라 상기 결합부재가 상기 결합공에서 유동되어 상기 장공을 따라 직선왕복 이동될 수 있도록 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 1쌍의 베이스 플레이트는 상기 베이스 프레임 상에 설치된 1쌍의 LM가이드에 의해 지지되어 상호 대향되게 슬라이딩됨으로써 상기 벨트부재의 상호 간격이 조절될 수 있도록 된 것이 바람직하고, 상기 베이스 플레이트에는 상기 이동 플레이트부재의 이동을 가이드하기 위한 가이드수단을 구비한 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 고안의 반도체 리드프레임 이송장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 의한 반도체 리드프레임 이송장치를 나타내 보인 개략적 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 리드프레임 이송장치의 개략적 평면 구성도이다.
상기 도 1 및 도 2를 참조하면 본 고안에 의한 반도체 리드프레임 이송장치는, 다수의 리드프레임이 일정 간격으로 적재 수용될 수 있도록 형성된 매거진(10)과, 이 매거진(10)을 일정 피치씩 스텝 승강이 가능하도록 구동시키는 구동부(100)와, 상기 매거진(10)의 양측(도면의 좌우측)에 설치되어 각각 리드프레임을 투입 공급하고, 취출하기 위한 1쌍의 리드프레임 이송유니트(200)(200)를 포함하여 구성된다.
상기 구성에 있어서, 상기 구동부(100)는 구동모터(110)의 출력축에 마련된 구동풀리(111)와 벨트(112)에 의해 연결된 볼스크류축(120)이 수직상태로 설치되어 있고, 상기 볼스크류축(120)을 따라 이동하도록 설치된 너트부재(130)에 상기 매거진(10)을 지지할 수 있도록 된 지지부재(140)가 결합되어 있는 구성을 가진다. 도면부호 131, 132는 상기 너트부재(130)의 승강운동을 안내하기 위한 LM가이드이다.
이러한 구성에 의하면, 상기 볼스크류축(120)이 상기 구동모터(110)의 구동력을 전달받아 회전되면 상기 너트부재(130)가 그 축상을 따라 승강운동하게 됨으로써, 상기 너트부재(130)에 결합된 지지부재(140)에 탑재되어 있는 상기 매거진(10)이 승강운동 가능하게 된다. 상기 구동모터(110)와 벨트(112)는 예컨대, 스텝핑모터와 타이밍벨트를 이용함으로써 상기 매거진(10)을 일정 피치씩 스텝 구동시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 리드프레임 이송유니트(200)(200)는 상기 매거진(10)의 좌우측에 나란하게 설치되는 베이스 프레임(210) 상에 1쌍의 LM가이드(211)(212)가 상기 매거진(10)의 폭방향으로 설치되어 있고, 상기 베이스 프레임(210)의 상부에는 상기 1쌍의 LM가이드(211)(212)에 의해 지지되어 상호 대향되게 슬라이딩되도록 제어되는 1쌍의 베이스 플레이트(220)(230)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 1쌍의 베이스 플레이트(220)(230)는 각각 상기 1쌍의 LM가이드(211)(212)에 결합 지지되는 수평부(221)(231)와, 그 수평부(221)(231)로부터 수직상태로 연장되는 수직부(222)(232)를 가지고 있으며, 상기 수직부(222)(232)에는 각각 로드 끝단에 랙(241)(251)이 구비되어 있는 1쌍의 실린더(240)(250)와, 상기 랙(241)(251)과 치합되는 피니언(242)(252)에 의해 일단이 결합되어 타단이 회동가능하도록 된 1쌍의 링크부재(260)(270)가 설치되어 있고, 상기 링크부재(260)(270)의 끝단 주위에는 장공(222h)(232h;미도시)이 수평상태로 형성되어 있다. 상기 각 링크부재(260)(270)의 몸체에는 그 길이방향으로 형성된 타원형의 결합공(261)(271;미도시)이 마련되어 있고, 볼트 등의 결합부재(262)(272)가 상기 링크부재(260)(270)에 형성된 각 결합공(261)(271;미도시)과 상기 베이스 플레이트(220)(230)의 수직부(222)(232)에 형성된 장공(222h)(232h;미도시)으로 관통되게 결합되어 있다. 따라서, 상기 각 링크부재(260)(270)의 타단부가 회동될 때 상기 결합부재(262)(272)는 상기 결합공(261)(271;미도시) 내에서 유동되는 동시에 상기 장공(222h)(232h;미도시)에 의해 구속되어 실질적으로 상기 장공(222h)(232h;미도시)을 따라 수평상태의 직선운동을 할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 상기 각 결합부재(262)(272)에는 이동 플레이트부재(280)(290)가 결합되어 있고, 상기 링크부재(260)(270)의 회동운동에 의해 상기 결합부재(262)(272)가 직선왕복운동하게 됨으로써 상기 이동 플레이트부재(280)(290)가 상기 베이스 플레이트(210)(220)에 대하여 직선왕복운동이 가능하도록 설치된다. 도면부호 281, 291은 상기 베이스 플레이트(210)(220)에 설치되어 상기 이동 플레이트부재(280)(290)의 직선왕복운동을 안내하는 LM가이드이다.
한편, 상기 각 베이스 플레이트(220)(230)의 수직부(222)(232)에는 구동모터(201)(201)가 설치되어 있고, 이 구동모터(201)(202)의 출력축에 각각 마련된 구동풀리(203)(204)와 벨트부재(205)(206)에 의해 연결되어 회전되는 다수의 롤러부재(R)가 상기 베이스 플레이트(220)(230)와 이동 플레이트부재(280)(290)의 외곽부에 각각 설치되어 있다. 상기 벨트부재(205)(206)는 상기 베이스 플레이트(220)(230)와 이동 플레이트부재(280)(290)의 최상부에 설치된 롤러부재(R1)(R2)(R3)를 연결하는 구간이 수평상태를 이루도록 되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 상기 구동모터(201)(202)에 의해 상기 벨트부재(205)(206)가 일방향으로 회전되면 상기 수평구간에서 각각의 벨트(205)(206)에 리드프레임의 양단부가 지지되어 상기 매거진(10)으로의 수평 이송이 가능하게 된다.
한편, 상기 리드프레임 이송유니트(200)(200)는 리드프레임의 안정된 공급 및 취출을 위하여 실질적으로 리드프레임을 지지하여 이송시키는 상기 벨트(205)(206)의 수평 구간 일부가 상기 매거진(10)의 좌우측으로 수용되도록 설치된다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 베이스 플레이트(220)(230)의 최상부에 설치된 롤러부재(R1)와 상기 이동 플레이트부재(280)(290)의 최상부에 설치된 롤러부재의 하나(R1)가 각각 상기 매거진(10)의 공간부에 위치할 수 있도록 설치된다.
본 고안에 의한 리드프레임 이송장치에 의하면, 상기 구성의 리드프레임 이송유니트(200)(200)가 상기 매거진(10)의 좌우측에 동일한 자세로 나란하게 설치되는데, 상기 리드프레임 공급유니트(200)(200)는 상기 매거진(10)의 단위 피치 스텝 승강운동에 따라 상기 이동 플레이트부재(280)(290)가 상기 베이스 플레이트(210)(220)에 대하여 직선왕복운동되도록 시퀀스적으로 제어된다. 이로써, 좌측에 설치된 리드프레임 이송유니트(200)는 다이 본딩 공정(A)으로부터 이송되어 오는 리드프레임을 공급받아 상기 매거진(10)으로 이송하게 되고, 우측에 설치되는 리드프레임 이송유니트(200)는 상기 매거진(10)에 적재된 리드프레임을 취출하여 와이어 본딩 공정(B)으로 이송하게 된다. 즉, 다이 본딩 공정(A)으로부터 다이 본딩이 완료된 리드프레임이 이송되어 오면 좌측의 리드프레임 이송유니트(200)의 이동 플레이트부재(280)(290)가 상기한 바와 같은 직선운동에 의해 다이 본딩 공정(A) 방향으로 진출하여 이송되어 오는 리드프레임을 상기 매거진(10)으로 이송하게 된다. 이때, 상기 매거진(10)은 단위 스텝 상승하여 리드프레임이 하나의 적재단에 적재될 수 있게 된다. 이러한 리드프레임의 적재과정이 반복적으로 진행되는 과정에 있어서, 단위 리드프레임에 대한 와이어 본딩 공정(B)이 완료되면 우측의 리드프레임 이송유니트(200)의 이동 플레이트부재(280)(290)가 상기한 바와 같은 직선운동에 의해 상기 매거진(10) 방향으로 진출하게 되고, 이때 다이 본딩 공정(A)으로부터 이송되어 오는 리드프레임은 상기 매거진(10)에 적재되지 않고 곧 바로 우측의 리드프레임 이송유니트(200)에 의해 와이어 본딩 공정(B)으로 이송된다. 따라서, 이러한 경우에는 상기 매거진(10)은 상승되지 않도록 제어된다.
상기한 바와 같은 과정은 다이 본딩 공정과 와이어 본딩 공정의 작업시간 즉, 택타임 차이로 인해 이송되는 리드프레임이 정체되는 것을 상기 매거진(10)에 리드프레임을 적재시킴으로써 버퍼 공정으로 활용하여 다이 본딩 공정과 와이어 본딩 공정의 택타임 밸런싱을 조절할 수 있게 된다.
한편, 상기 본 고안에 의한 리드프레임 이송장치에 의하면 와이어 본딩 공정에서의 설비 틀러블 등에 의한 장시간 휴지상태와 같은 경우에 있어서 상기 매거진(10)에 리드프레임 적재가 완료된 경우 새로운 매거진으로 교환함으로써 버퍼 공정의 효과를 더욱 높일 수 있다. 이때, 우측에 설치된 리드프레임 이송유니트(200)의 이동 플레이트부재(280)(290)가 와이어 본딩 공정 방향으로 후퇴되도록 제어함으로써 새로운 매거진의 세팅을 용이하게 할 수 있으며, 최초의 매거진 세팅도 마찬가지이다.
또한, 본 고안에 의한 리드프레임 이송장치는 상기 베이스 프레임(210)에 설치되어 있는 1쌍의 LM가이드(211)(212)에 의해 상기 베이스 플레이트(220)(230)가상호 대향되게 슬라이딩되도록 제어됨으로써 상기 각 벨트부재(205)(206)가 이루는 간격의 폭을 조절할 수 있기 때문에 리드프레임의 모델에 따라 다양하게 변화되는 폭을 수용할 수 있도록 되어 있다.
이상에서 설명된 바와 같이 본 고안에 의한 리드프레임 이송장치에 의하면,반도체 패키지 조립과정에 있어서 다이 본딩 공정에서 와이어 본딩 공정으로 이송되는 리드프레임이 각 공정의 택타임 차이로 인해 발생되는 정체 현상을 버퍼 공정에 의한 택타임 밸런싱 조절로 해소시킬 수 있게 되므로 생산성 향상에 기여할 수 있다.

Claims (10)

  1. 다수의 리드프레임을 수용할 수 있도록 형성된 매거진과,
    상기 매거진을 스텝 승강운동이 가능하도록 구동시키는 구동부와,
    상기 매거진의 대향된 양측에 각각 설치되는 1쌍의 리드프레임 이송유니트를 포함하고,
    상기 매거진의 단위 피치 스텝 상승 운동과 연계되어 상기 1쌍의 리드프레임 이송유니트 중 어느 하나가 외부로부터 상기 매거진으로 리드프레임을 공급하여 적재될 수 있도록 되어 있고, 다른 하나의 리드프레임 공급유니트는 상기 어느 하나의 리드프레임 이송유니트로부터 이송되어 오는 리드프레임을 외부로 취출할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    구동모터와,
    상기 구동모터의 출력축에 마련된 구동풀리와,
    상기 구동풀리와 벨트에 의해 연결된 볼스크류축과,
    상기 볼스크류축상을 이동하도록 설치된 너트부재와,
    상기 매거진을 지지할 수 있도록 상기 너트부재에 결합된 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동모터는 스텝핑모터인 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리드프레임 이송유니트는,
    베이스 프레임과,
    상기 베이스 프레임에 상호 대향되게 슬라이딩되도록 설치된 1쌍의 베이스 플레이트와,
    상기 1쌍의 베이스 플레이트에 각각 설치된 실린더와,
    상기 실린더 로드 끝단에 각각 마련된 랙부재와,
    일단부에 상기 랙부재와 각각 치합되는 피니언을 구비하고 타단부가 회동가능하도록 상기 베이스 플레이트에 설치된 링크부재와,
    상기 링크부재의 타단부에 각각 결합되어 그 회동운동에 의해 상기 베이스 플레이트에 대하여 직선왕복 운동이 가능하도록 설치된 이동 플레이트부재와,
    상기 베이스 플레이트에 각각 설치된 구동원과,
    상기 구동원 출력축에 각각 마련된 구동풀리와 벨트부재에 의해 연결되어 회전되도록 상기 베이스 플레이트와 이동 플레이트부재의 외곽부에 각각 설치된 다수의 롤러부재를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트와 이동 플레이트부재의 상단부에 각각 설치된 적어도 하나의 롤러부재를 연결하는 상기 벨트부재의 구간이 수평상태를 이루며, 그 일부가 상기 매거진에 수용될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동 플레이트부재는 상기 링크부재의 타단부 회동을 구속하기 위한 링크구속수단에 의해 상기 베이스 플레이트에 대해 직선왕복 운동이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 링크구속수단은,
    상기 링크부재의 길이방향으로 형성된 결합공과,
    상기 베이스 플레이트에 수평상태로 형성된 장공과,
    상기 결합공 및 장공에 수용되어 상기 플레이트부재와 유동가능하게 결합된 결합부재를 포함하고,
    상기 링크부재가 회동됨에 따라 상기 결합부재가 상기 결합공에서 유동되어 상기 장공을 따라 직선왕복 이동될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 1쌍의 베이스 플레이트는 상기 베이스 프레임 상에 설치된 1쌍의 LM가이드에 의해 지지되어 상호 대향되게 슬라이딩되도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 벨트부재는 상기 1쌍의 베이스 플레이트가 상호 대향되게 이동됨으로써 상호 간격이 조절될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트에는 상기 이동 플레이트부재의 이동을 가이드하기 위한 가이드수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드수단은 LM가이드인 것을 특징으로 하는 반도체 리드프레임 이송장치.
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