KR20030018206A - Lead frame clamping apparatus for wire bonding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 칩 패키지 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 칩 패키지 제조 공정 중에서 와이어 본딩 공정을 진행할 때 리드프레임을 고정시키는 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor chip package manufacturing apparatus, and more particularly, to a lead frame clamping device for wire bonding for fixing the lead frame during the wire bonding process in the semiconductor chip package manufacturing process.
반도체 칩 패키지를 제조하기 위한 공정에서 와이어 본딩(wire bonding) 공정은 반도체 칩의 본딩패드와 그에 대응되는 리드프레임의 리드를 금선과 같은 도전성 금속선으로 연결하는 공정이다. 와이어 본딩 공정이 진행되는 과정에서 리드프레임의 움직임을 방지하기 위해 클램핑 장치가 사용된다.In the process of manufacturing a semiconductor chip package, a wire bonding process is a process of connecting a bonding pad of a semiconductor chip and a lead of a lead frame corresponding thereto with a conductive metal wire such as a gold wire. The clamping device is used to prevent the movement of the lead frame during the wire bonding process.
도 1은 종래 기술에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 클램핑 플레이트를 나타낸 평면도이고, 도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 동작 상태를 나타낸 평면도와 단면도이며, 도 4는 종래 기술에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 수평 조정을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a plan view showing a clamping plate of the lead frame clamping device for wire bonding according to the prior art, Figures 2 and 3 are a plan view and a cross-sectional view showing an operating state of the lead frame clamping device for a wire bonding according to the prior art, 4 is a cross-sectional view for explaining the horizontal adjustment of the lead frame clamping device for wire bonding according to the prior art.
도 1내지 도4를 참조하면, 종래의 클램핑 장치(110)는 고정대(130)와 클램핑 플레이트(140)를 포함한다. 클램핑 플레이트(140)는 와이어 본딩이 필요한 부분을 노출시키는 윈도우(window; 142)가 일측단부에 형성되어 있고 타측단부에 고정나사 구멍(172,173)과 수평조정나사 구멍(174,175)이 형성되어 있으며 윈도우(142) 주변부에 클램핑 플레이트(140)로부터 사각의 링 형태로 돌출되어 가압 돌출부(143)가 형성된 구조이다. 클램핑 플레이트(140)가 고정대(130)에 고정나사(181,182)로 체결되어 고정된다. 고정대(130)는 별도의 구동수단에 의해 승강 동작이 가능하도록 구성된다. 가이드 레일(122)을 따라 공급된 리드프레임(105)이 리드프레임 탑재대(120) 위에 탑재되면 고정대(130)가 하강되고 그에 따라 클램핑 플레이트(140)의 가압 돌출부(143)가 리드프레임(105)을 리드프레임 탑재대(120)에 밀착 고정시킨다.1 to 4, the conventional clamping device 110 includes a holder 130 and a clamping plate 140. The clamping plate 140 has a window 142 formed at one end thereof to expose a portion requiring wire bonding, and fixing screw holes 172 and 173 and horizontal adjustment screw holes 174 and 175 are formed at the other end thereof. 142 is a structure in which the pressing protrusion 143 is formed by protruding from the clamping plate 140 in the form of a square ring at the periphery thereof. The clamping plate 140 is fastened to the fixing stand 130 by fixing screws 181 and 182. Fixture 130 is configured to enable the lifting operation by a separate drive means. When the lead frame 105 supplied along the guide rail 122 is mounted on the lead frame mount 120, the holder 130 is lowered, and thus the pressing protrusion 143 of the clamping plate 140 is connected to the lead frame 105. ) Is tightly fixed to the lead frame mount (120).
이와 같은 종래 와이어 본딩용 클램핑 장치(110)는 클램핑 플레이트(140)의 열화 및 타 종류의 클램핑 플레이트 제작상의 차이로 인하여 품종 교체시 클램핑 플레이트(140)의 수평 상태가 틀어질 수 있었으며, 동작 중에 클램핑 플레이트(140)의 수평 상태가 틀어지는 경우가 발생될 수 있다. 수평 상태가 틀어지면 리드프레임 클램핑 상태가 틀어짐으로 리드 부위 및 패드 부위 안착 상태 불량(들뜸)으로 인한 품질 불량이 발생한다. 이를 방지하기 위하여 수평 맞추기(setting) 작업이 필요하였다. 종래 와이어 본딩용 클램핑 장치(110)는 수평 조정나사(191,192)를 구비하여 클램핑 플레이트(140)의 수평 상태를 조절함으로써정확한 클램핑이 이루어지도록 하고 있다. 그러나, 종래 와이어 본딩용 클램핑 장치(110)는 클램핑 플레이트(140)의 가압 돌출부(143) 부분 중 외측 부분(고정나사로부터 먼 부분)에서 리드의 들뜸이 발생될 경우에는 수평조정 나사(191,192)를 조절하여 뒤쪽을 높게 하여 앞쪽이 낮아지도록 함으로써 조절할 수 있었으나, 가압 돌출부(143)의 내측 부분에서 리드의 들뜸이 발생될 경우에는 설비 조치가 불가능하여 클램핑 플레이트(140)의 교체 등의 조치가 필요하였다. 더욱이, 클램핑 플레이트(140)의 수평 맞추기 작업이 사람에 의해 이루어짐으로 미세한 조정 상태가 확인되지 않아 신뢰성의 확보가 어려웠다.Due to the deterioration of the clamping plate 140 and the difference in fabrication of other types of clamping plates, the clamping device 110 for the conventional wire bonding could be displaced in the horizontal state of the clamping plate 140 when the varieties are replaced. The horizontal state of the plate 140 may be distorted. If the horizontal state is misaligned, the lead frame clamping state is misaligned, resulting in poor quality due to a poor seating state of the lead region and the pad region. To prevent this, a leveling operation was necessary. Conventional wire bonding clamping device 110 is provided with a horizontal adjustment screw (191,192) to adjust the clamping plate 140 to make the correct clamping. However, in the conventional wire bonding clamping device 110, when lifting of the lead occurs in the outer portion (distant from the fixing screw) of the pressing protrusion 143 of the clamping plate 140, the horizontal adjusting screws (191,192) It was possible to adjust by adjusting the rear to make the front to be lowered, but when the lead is lifted from the inner part of the pressure protrusion 143, it is impossible to take measures to replace the clamping plate 140. . Moreover, since the leveling operation of the clamping plate 140 is made by a person, it is difficult to secure reliability because the fine adjustment state is not confirmed.
따라서 본 발명의 목적은 클램핑 플레이트의 수평 조절 작업이 필요하지 않고 자동으로 이루어질 수 있도록 하는 와이어 본딩용 클램핑 장치를 제공하는 데에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a clamping device for wire bonding that can be made automatically without the horizontal adjustment work of the clamping plate.
도 1은 종래 기술에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 클램핑 플레이트를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a clamping plate of a lead frame clamping device for wire bonding according to the prior art.
도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 동작 상태를 나타낸 평면도와 단면도.2 and 3 are a plan view and a cross-sectional view showing an operating state of the lead frame clamping device for wire bonding according to the prior art.
도 4는 종래 기술에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 수평 조정을 설명하기 위한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view for explaining the horizontal adjustment of the lead frame clamping device for wire bonding according to the prior art.
도 5는 본 발명에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 클램핑 플레이트를 나타낸 평면도.Figure 5 is a plan view showing a clamping plate of the lead frame clamping device for wire bonding according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치를 나타낸 단면도.6 is a cross-sectional view showing a lead frame clamping device for wire bonding according to the present invention.
도 7내지 10은 본 발명에 따른 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치의 자동 수평 조정을 설명하기 위한 단면도.7 to 10 are cross-sectional views for explaining the automatic horizontal adjustment of the lead frame clamping device for wire bonding according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10; 클램핑 장치30; 고정대10; Clamping device 30; Fixture
40; 클램핑 플레이트41; 클램핑 블록40; Clamping plate 41; Clamping block
42; 윈도우(window)43; 가압 돌출부42; Window 43; Pressure protrusion
44,45,63; 축51,53; 사이드 블록44,45,63; Axes 51,53; Side block
52,54,71; 베어링52,54,71; bearing
60; 사이드 블록 고정 블록61,62; 체결 나사60; Side block fixing blocks 61 and 62; Fastening screw
70; 베이스 블록72,73; 고정나사 구멍70; Base blocks 72,73; Set screw hole
101; 반도체 칩105; 리드프레임101; Semiconductor chip 105; Leadframe
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어 본딩용 클램핑 장치는, 와이어 본딩 영역을 노출시키는 윈도우와 그 주변부에 돌출 가압부가 형성된 주 클램핑 블록과, 그 주 클램핑 블록의 양측 가장자리에 축 결합되어 있는 사이드 블록과, 그 사이드 블록의 사이에 결합되어 사이드 블록을 고정시키는 고정 블록, 및 그 고정블록이 축으로 결합된 베이스 블록을 포함하는 클램핑 플레이트와; 상기 베이스 블록이 고정되는 고정대;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a clamping device for wire bonding according to the present invention includes a main clamping block having a window exposing the wire bonding area and a protruding pressing portion at its periphery, and axially coupled to both edges of the main clamping block. A clamping plate comprising a side block, a fixed block coupled between the side blocks to fix the side block, and a base block coupled to the fixed block axially; And a fixing table to which the base block is fixed.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 와이어 본딩용 클램핑 장치를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a clamping device for wire bonding according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 클램핑 장치의 클램핑 플레이트를 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 클램핑 장치를 나타낸 단면도이며, 도 7내지 10은 본 발명에 따른 클램핑 장치의 동작을 나타낸 단면도이다.5 is a plan view showing a clamping plate of the clamping device according to the invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing a clamping device according to the invention, Figures 7 to 10 is a cross-sectional view showing the operation of the clamping device according to the present invention.
도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 클램핑 장치(10)는 클램핑 플레이트(40)와 고정대(30)를 구비한다. 클램핑 플레이트(40)는 클램핑 블록(41), 2개의 사이드 블록(51,53), 사이드 블록 고정 블록(60), 베이스 블록(70) 등 5개의 블록으로 구성된다. 클램핑 블록(41)은 와이어 본딩 영역을 노출시키는 윈도우(42)를 포함하며 그 윈도우 주변부에서 사각의 링 형태의 가압 돌출부(43)가 형성되어 있다. 클램핑 블록(41)의 양측 가장자리의 중앙에는 축(44,45)이 설치되어 있다.5 and 6, the clamping device 10 of the present invention includes a clamping plate 40 and a holder 30. The clamping plate 40 is composed of five blocks, such as a clamping block 41, two side blocks 51 and 53, a side block fixing block 60, and a base block 70. The clamping block 41 includes a window 42 exposing the wire bonding area, and a rectangular ring-shaped pressing protrusion 43 is formed around the window. Shafts 44 and 45 are provided at the centers of both edges of the clamping block 41.
사이드 블록(51,53)은 클램핑 블록(41)을 양측에서 고정시키도록 클램핑 블록(41)에 설치된 축(44,45)이 결합되는 베어링(52,54)이 설치되어 있다. 베어링(52,54) 대신 축 삽입구멍을 형성하는 것도 가능하다. 이 사이드 블록(51,53)의 사이에서 클램핑 블록(40)은 축(44,45)을 중심으로 회전이 가능하게 된다.The side blocks 51 and 53 are provided with bearings 52 and 54 to which shafts 44 and 45 provided on the clamping block 41 are coupled to fix the clamping block 41 on both sides. It is also possible to form the shaft insertion hole instead of the bearings 52 and 54. Between the side blocks 51 and 53, the clamping block 40 can be rotated about the axes 44 and 45.
사이드 블록 고정 블록(60)은 사이드 블록(51,53)의 사이에서 사이드 블록(51,53)과 나사(61,62) 등으로 체결되어 사이드 블록(51,53)이 유동되지 않도록 고정시킨다. 사이드 블록 고정 블록(60)의 중앙에는 축(63)이 설치되어 있다.The side block fixing block 60 is fastened with the side blocks 51 and 53 and the screws 61 and 62 between the side blocks 51 and 53 to prevent the side blocks 51 and 53 from flowing. The shaft 63 is provided in the center of the side block fixing block 60.
베이스 블록(70)은 사이드 블록 고정 블록(60)의 축(63)과 결합되는 베어링(71)이 일측 가장자리 중앙에 설치되어 그 축(63)과 베어링(71)이 결합되어사이드 블록 고정 블록(60)을 회전 가능하도록 고정시킨다. 이때 사이드 블록 고정 블록(60)의 회전 방향은 클램핑 블록(40)의 회전 방향과는 수직이 된다. 한편, 베이스 블록(70)에는 고정 나사 구멍(72,73)이 형성되어 있다.The base block 70 has a bearing 71 coupled to the shaft 63 of the side block fixing block 60 at one side edge center thereof, and the shaft 63 and the bearing 71 are coupled to the side block fixing block ( 60) to be rotatable. At this time, the rotation direction of the side block fixing block 60 is perpendicular to the rotation direction of the clamping block 40. On the other hand, fixing screw holes 72 and 73 are formed in the base block 70.
고정대(30)는 클램핑 플레이트(40)의 베이스 블록(70) 하부에 위치하며 베이스 블록(70)이 고정나사(81)들에 의해 고정될 수 있도록 고정나사 구멍(31)이 형성되어 있다.The fixing stand 30 is positioned below the base block 70 of the clamping plate 40, and a fixing screw hole 31 is formed so that the base block 70 can be fixed by the fixing screws 81.
동작을 설명하면, 먼저 와이어 본딩을 위하여 반도체 칩(101)이 실장된 리드프레임(105)이 가이드 레일(22)을 따라 공급되어 리드프레임 탑재대(20) 위에 탑재되면 고정대(30)가 하강되고 그에 따라 클램핑 플레이트(40)가 하강되어 가압 돌출부(42)가 리드프레임(105)을 리드프레임 탑재대(10)에 밀착 고정시킨다.Referring to the operation, when the lead frame 105 on which the semiconductor chip 101 is mounted for wire bonding is supplied along the guide rail 22 and mounted on the lead frame mount 20, the fixture 30 is lowered. Accordingly, the clamping plate 40 is lowered so that the pressure protrusion 42 tightly fixes the lead frame 105 to the lead frame mount 10.
하강되는 과정에서 클램핑 블록(41)은 축(44,45)을 중심으로 좌우로 움직임이 가능하기 때문에 어느 한쪽으로 치우치지 않고 하강과 동시에 수평이 자동으로 조정되어 리드프레임(105)을 리드프레임 탑재대(10)에 고정시킨다. 이와 같은 동작 과정이 도 7과 도 8에 나타나 있다.Since the clamping block 41 can move left and right about the shafts 44 and 45 in the descending process, the lead frame 105 is mounted with the lead frame 105 automatically adjusted as soon as it is lowered without being biased to either side. Fix to the base 10. Such an operation process is illustrated in FIGS. 7 and 8.
또한, 클램핑 블록(41)이 고정된 사이드 블록(51,53)은 사이드 블록 고정블록(60)에 고정되어 있고 그 고정 블록(60)이 베이스 블록(70)에 축(63)으로 결합되어 있어서, 클램핑 블록(41)은 사이드 블록 고정 블록(60)의 축(63)을 중심으로 좌우로 움직임이 가능하다. 결과적으로 클램핑 블록(41)은 상하좌우 모두 움직임이 가능하다. 이와 같은 동작 과정이 도 9와 도 10에 나타나 있다.In addition, the side blocks 51 and 53 to which the clamping block 41 is fixed are fixed to the side block fixing block 60, and the fixing block 60 is coupled to the base block 70 by the shaft 63. The clamping block 41 may move left and right about the axis 63 of the side block fixing block 60. As a result, the clamping block 41 can move up, down, left and right. Such an operation process is illustrated in FIGS. 9 and 10.
전술한 실시예에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 와이어 본딩용 클램핑 장치는 와이어 본딩 대상물을 고정시키는 클램핑 플레이트를 와이어 본딩 대상물과 접촉하여 직접 가압하는 클램핑 블록을 구비하도록 하고 그 클램핑 블록을 좌우로 움직일 수 있도록 사이드 블록에 축 결합하고, 베이스 블록에 사이드 블록을 전술한 좌우방향과 수직하는 방향으로 움직일 수 있도록 축 결합되도록 구성된다. 따라서, 클램핑 플레이트는 상하좌우로 움직일 수 있다. 전술한 실시예에서는 움직임이 가능하도록 클램핑 블록과 사이드 블록, 사이드 블록 고정 블록과 베이스 블록이 축으로 결합된 것을 소개하고 있으나 이에 한정되지 않으며, 또한 전체 클램핑 플레이트를 5개의 블록으로 구성된 것을 소개하고 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 것은 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.As can be seen in the above embodiment, the clamping device for wire bonding according to the present invention is provided with a clamping block for directly pressing the clamping plate for fixing the wire bonding object in contact with the wire bonding object and move the clamping block from side to side. It is configured to be axially coupled to the side block, and to axially coupled to the base block to move the side block in the direction perpendicular to the above-described left and right directions. Thus, the clamping plate can move up, down, left and right. In the above-described embodiment, the clamping block and the side block, the side block fixing block, and the base block are coupled to each other to allow movement, but the present invention is not limited thereto, and the entire clamping plate is composed of five blocks. It is not limited to this. That is, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
이상과 같은 본 발명에 의한 와이어 본딩용 리드프레임 클램핑 장치에 따르면, 클램핑 플레이트의 수평 조절 작업이 상하좌우 모든 부분에서 가능하고 별도의 수평 조정 작업이 자동으로 이루어질 수 있다.According to the lead frame clamping device for wire bonding according to the present invention as described above, the horizontal adjustment operation of the clamping plate is possible in all parts up, down, left and right and a separate horizontal adjustment operation can be made automatically.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |