KR20030061150A - 반도체 패키지 리드 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 리드 성형장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치는 다수의 가이드축에 의하여 지지된 하부 다이블럭; 상기 하부 다이블럭의 상측에 위치하며 상기 가이드축에 의하여 지지되어 외부 동력원에 의하여 상기 하부 다이블럭 측으로 승하강하는 상부 다이블럭; 상기 하부 다이블럭에 설치되며 반도체 패키지가 안착되는 다이; 상기 상부 다이블럭에 설치되어 상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 반도체 패키지의 리드를 절곡시키는 절곡수단; 상기 상부 다이블럭과 상기 하부 다이블럭에 설치되며 상기 절곡수단에 의하여 상기 리드가 절곡된 상기 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 분리하는 분리수단을 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치는 한번의 성형공정의 진행으로 반도체 패키지의 리드의 절곡과 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 분리하는 공정을 동시에 수행하도록 함으로써 공정이 보다 단순하게 이루어지도록 하여 반도체 패키지의 제조효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

반도체 패키지 리드 성형장치{Forming apparatus for semiconductor package}

본 발명은 반도체 패키지 리드 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지의 리드 절곡과 리드 프레임으로부터 반도체 패키지의 분리를 동시에 할 수 있도록 한 반도체 패키지 리드 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 패키지의 제조는 웨이퍼를 스크라이빙 라인을 따라 절단하는 소잉공정을 진행하여 개개의 반도체 칩으로 분리한 다음 리드 프레임의 내측 리드에 반도체 칩을 부착하는 부착 공정을 수행하고, 반도체 칩과 리드 프레임을 금속와이어로 서로 연결 접속시키는 본딩 공정을 수행한다.

그리고 와이어 본딩이 완료되면 봉지재를 사용하여 반도체 칩을 몰딩하는 공정을 수행하고, 이후 각각의 리드 프레임의 연결부분을 절단하는 트림 공정 및 기판에 실장이 용이하도록 리드를 절곡 성형하는 공정을 거치면 최종에 하나의 반도체 패키지의 제조가 완료된다.

한편, 종래의 리드를 절곡 성형하는 공정은 먼저 리드 성형기를 사용하여 리드를 절곡 성형하고(form processing), 리드의 성형이 이루어지면 패키지를 리드 프레임으로부터 분리(segregation processing)한 다음 반도체 패키지를 금형으로부터 배출(eject processing)하는 작업을 별도로 진행하도록 되어 있다.

따라서 반도체 패키지 리드 성형장치의 구성을 다수의 장치들로 구성하여야하므로 그만큼 장치의 구성이 복잡해지고, 장치의 크기를 축소하는데 한계가 있다. 더욱이 각각의 공정단계에서 서로 다른 금형 구조를 가지기 때문에 서로 다른 금형에서의 크기 불균형 및 작업을 위한 이송 중에 반도체 패키지가 리드 프레임으로부터 분리되는 문제점을 발생하여 작업 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 리드를 절곡시키는 작업과 반도체 패키지를 리드로부터 분리하는 작업 그리고 패키지를 금형으로부터 배출시키는 공정을 일괄되게 하나의 장치에서 수행할 수 있도록 한 반도체 패키지 리드 성형장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치의 요부를 확대 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치의 동작전 상태를 도시한 정면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치의 상부블럭이 초기 하강한 상태를 도시한 정면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치의 리드 절곡상태를 도시한 정면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치에서 리드가 절곡된 반도체 패키지를 메인프레임으로부터 분리한 상태를 도시한 정면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100...상부 다이블럭

191...절곡롤러

200...가이드축

300...하부 다이블럭

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치는 다수의 가이드축에 의하여 지지된 하부 다이블럭; 상기 하부 다이블럭의 상측에 위치하며 상기 가이드축에 의하여 지지되어 외부 동력원에 의하여 상기 하부 다이블럭 측으로 승하강하는 상부 다이블럭; 상기 하부 다이블럭에 설치되며 반도체 패키지가 안착되는 다이; 상기 상부 다이블럭에 설치되어 상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 반도체 패키지의 리드를 절곡시키는 절곡수단; 상기 상부 다이블럭과 상기 하부 다이블럭에 설치되며 상기 절곡수단에 의하여 상기 리드가 절곡된 상기 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 분리하는 분리수단을 구비한다.

그리고 바람직하게 상기 절곡수단은 상기 상부 다이블럭에 탄성 지지된 펀치 블럭과; 상기 펀치 블럭에 설치되어 상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 다이의측방으로 연장된 상기 반도체 패키지의 상기 리드를 눌러 절곡시키는 절곡롤러와; 상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 반도체 패키지의 상면에 접하여 상기 반도체 패키지를 지지하는 스트리퍼와; 상기 스트리퍼를 하향 탄성 지지하도록 상기 상부 다이블럭에 설치된 스트리퍼 스프링을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 분리수단은 상기 상부 다이블럭의 저면에 설치된 펀치 플레이트와; 상기 펀치 플레이트의 하면에 하측으로 돌출 설치된 상측 푸쉬핀과; 상기 펀치 플레이트를 상기 상부 다이블럭에서 하향 탄성 지지하는 펀치 스프링과; 상기 하부 다이블럭에 설치되며 상기 다이가 고정 지지되는 고정블럭과; 상기 고정블럭의 상측에 돌출 설치되며 상기 상측 푸쉬핀과 상대하는 하측 푸쉬핀과; 상기 고정블럭의 하부에 설치되어 상기 다이 고정블럭을 상향 탄성 지지하는 다이 스프링을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 하부 다이블럭에는 상기 상부 다이블럭의 하강 폭을 제한하도록 상기 펀치 블럭에 상대하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 펀치 스프링과 상기 다이 스프링은 상기 스트리퍼 스프링과 상기 반도체 패키지의 리드의 절곡 저항력보다 큰 탄성력을 가지는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 리드 성형장치에 대한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 크게 상부 다이블럭(100)과 하부 다이블럭(300)을 구비하고, 상부다이블럭(100)과 하부 다이블럭(300)이 함께 관통 결합되는 가이드축(200)을 구비한다.

그리고 상부 다이블럭(100)의 상측으로는 도면에 도시되지 않았지만 실린더와 같은 구동장치가 설치되어 상부 다이블럭(100)이 하부 다이블럭(300)으로 가이드축(200)에 의하여 안내되어 승하강 하도록 되어 있다.

보다 구체적으로 각각의 구성요소들을 설명하면 먼저 상부 다이블럭(100)은 상측으로 구동장치가 장착되는 어댑터(110)와 이 어댑터(110)를 지지하는 어댑터 플레이트(111)가 설치된다.

그리고 어댑터 플레이트(111)의 하측으로는 내부에 상부 다이블럭(100)의 중심부에 인접하게 위치하여 상부 다이블럭(100)에 관통 설치된 셋팅 스크류(150)가 설치되고, 셋팅 스크류(150)의 하측으로는 펀치 스프링(170)이 내설된다. 따라서 펀칭 스프링(170)의 압착 상태는 셋팅 스크류(150)에 의하여 조절된다.

또한, 이 펀치 스프링(170)의 하부에는 간격조절부쉬(160)에 의하여 결합 지지된 펀치 블럭(140)이 하향 탄성 지지되어 있고, 펀치 블럭(140)의 하단에는 양측으로 두 개의 절곡롤러(191)가 장착되어 있다.

그리고 상부 다이블럭(100)의 중심부분에는 상부 다이블럭(100)이 하강하면 후술할 다이(330)에 안착된 반도체 패키지(400)의 표면에 접하는 스트리퍼(180)가 장착되는데, 이 스트리퍼(180)는 전술한 펀치 블럭(130)을 중심부분을 관통한 형태로 구현된다.

또한, 이 스트리퍼(180)의 상측으로는 스트리퍼(180)를 지지하는간격조절핀(181)이 설치되고, 이 간격조절핀(181)의 상부로는 스트리퍼(180)를 하향 탄성 지지하는 스트리퍼 스프링(182)이 장착되어 있다.

그리고 상부 다이블럭(100)의 스트리퍼(180)와 절곡롤러(191)가 설치된 부분의 주변에는 펀치 플레이트(120)에 결합되어 펀치 홀더(130)를 관통하여 연장된 다수의 상부 푸쉬핀(190)이 하부 다이블럭(300) 측으로 돌출 장착되어 있다.

다음으로 하부 다이블럭(300)은 하부 다이블럭(300)에 고정 설치된 다이 플레이트(320)와 이 다이 플레이트(320)의 상측으로 설치되어 다이 플레이트(320)의 설치상태를 지지하는 다이 홀더(310)를 구비하고, 다이 홀더(310)의 중심부분에는 다이(330)가 장착된다. 이 다이(330)는 두 개의 돌출부분이 서로 나누어져 있으며 이 돌출부분의 내측에는 반도체 패키지(400)가 상측으로부터 안착될 수 있도록 단차부(331)가 형성되어 있다.

그리고 하부 다이블럭(300)의 내부 중 전술한 다이 플레이트(320)의 하부에는 다이(330)의 하단이 고정 지지되며 상면이 다이 플레이트(320)에 의하여 지지된 고정블럭(340)이 장착되며, 이 고정블럭(340)의 하부에는 하부 다이블럭(300)의 내부에 장착되어 고정블럭(340)을 상향 탄성 지지하기 위한 다이 스프링(350)이 하부 다이블럭(300)의 내부에 설치되어 있다.

한편, 고정블럭(340)의 상면에는 고정블럭(340)에 장착되어 전술한 다이 플레이트(320)와 다이 홀더(310)를 각각 관통하여 상부로 돌출 연장된 다수의 하부 푸쉬핀(370)이 설치되고, 다이 홀더(310)의 상면에는 다이 홀더(310)에 고정 장착된 다수의 펀치 스토퍼(360)가 장착된다. 여기서 하부 푸쉬핀(370)의 경우는 상부푸쉬핀(190)에 대응하는 위치에 있으며, 스토퍼(360)는 펀치 블럭(140)의 측면 가장자질 부분에 접하는 위치에 있다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치의 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치의 최초 작동전 상태는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 다이블럭(100)과 하부 다이블럭(300)이 서로 이격된 상태에서 다이(330)의 단차부(331)로 도면에 도시되지 않았지만 리드 프레임(미도시)에 결합된 상태의 반도체 패키지(400)가 안착된다.

이러한 상태에서 상부 다이블럭(100)이 외부 동력원으로 가이드축(200)을 따라 하강하게 되면 도 4에 도시된 바와 같이 스트리퍼(180)는 반도체 패키지(400)의 표면에 접하게 되고, 펀치 블럭(140)의 하단에 설치된 각각의 절곡롤러(191)는 반도체 패키지(400)의 리드(410)의 상부에 접하게 된다.

그리고 계속해서 상부 다이블럭(100)이 하강하게 되면 도 5에 도시된 바와 같이 절곡롤러(191)는 다이(330)에 반도체 패키지(400)가 안착된 상태에서 다이(330)의 측부로 하강하여 반도체 패키지(400)의 리드(410)를 절곡시킨다. 그리고 이때에 스트리퍼(180)를 통하여 가해지는 외력은 스트리퍼(180)를 탄성지지 하고 있는 스트리퍼 스프링(182)이 수축하게 됨으로써 상쇄되게 된다.

또한, 동시에 상부 푸쉬핀(190)은 하부 다이블럭(300)의 하부 푸쉬핀(370)과 접하게 되고, 펀치블럭(140)은 하부 다이블럭(300)에 설치된 스토퍼(360)에 그 하단이 접하게 된다. 즉 이 상태는 반도체 패키지(400)의 리드(410)가 수직 절곡된상태임과 동시에 반도체 패키지(400)가 리드 프레임으로부터 완전히 분리된 상태가 아니다. 따라서 이후의 동작으로 반도체 패키지(400)는 리드 프레임으로부터 완전히 분리되는 단계를 거친다.

이를 위한 단계는 계속해서 상부 다이블럭(100)이 하강함으로써 이루어지는데, 이때의 동작상태는 도 6에 도시된 바와 같이 상부 다이블럭(100)이 계속해서 하강함에 따라 상부 푸쉬핀(190)에 접하고 있는 하부 푸쉬핀(370)에 힘이 가해지게 된다.

그리고 하부 푸쉬핀(370)에 힘이 가해지면 하부 푸쉬핀(370)을 지지하고 있는 고정블럭(340)이 하부 다이블럭(300)의 중심부분에서 하측으로 밀려 내려가게 되는데, 이때 고정블럭(340)은 다이 스프링(350)에 의하여 지지되어 있으므로 이때의 다이 스프링(350)이 수축함으로써 이루어진다.

그리고 이와 같이 고정블럭(340)이 밀려 내려가면 고정블럭(340)에 고정 결합된 다이(330)도 함께 밀려 내려간다. 그러면 다이(330)의 단차부(331)에 안착된 반도체 패키지(400)가 다이(330)와 함께 하강함으로써 반도체 패키지(400)가 리드 프레임으로부터 분리되게 된다.

이렇게 반도체 패키지(400)의 리드(410)의 절곡과 반도체 패키지(400)의 분리가 이루어지면 상부 다이블럭(100)이 복원한 후 이 분리된 반도체 패키지(400)를 별도의 인출장치를 통하여 외부로 인출하면 한번의 성형 동작으로 리드(410)의 절곡 및 분리가 이루어진 반도체 패키지(400)를 얻을 수 있게 된다.

여기서 각각의 푸쉬핀(190)과 스토퍼(360) 그리고 스트리퍼(180)는 서로 간의 간격이 소정 크기로 이격되어 있으므로 상부 다이블럭(100)이 상향 복원하지 않는 상태에서도 별도의 인출장치를 그 사이로 진입시켜 반도체 패키지(400)를 인출할 수도 있다.

한편, 이와 같이 반도체 패키지(400)의 분리 동작시에 펀치블럭(140)은 하부 다이블럭(300)에 설치된 스토퍼(360)에 지지된 상태이다. 그러므로 계속된 상부 다이블럭(100)의 하강력은 이 스토퍼(360)에도 가해지게 되는데, 이때 스토퍼(360)로 가해진 힘은 펀치블럭(140)을 지지하고 있는 펀치 스프링(170)이 수축함으로써 상쇄된다.

그리고 다이 스프링(350)과 펀치 스프링(170)은 반도체 패키지(400)의 리드(410)를 절곡할 때 스트리퍼(180)로부터 가해진 힘에 의하여 수축동작을 하여서는 안 된다. 그러므로 다이 스프링(350)과 펀치 스프링(170)의 탄성력은 스트리퍼 스프링(182)과 리드(410)의 절곡 저항력보다 크게 하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치는 한번의 동작으로 반도체 패키지의 리드를 절곡하고, 동시에 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 분리하는 동작이 가능하게 되어 있는데, 이를 위한 실시예에서의 구성 일부분은 그 실시상태에 따라 일부 다르게 구현될 수 있다. 그러나 기본적으로 본 발명에서 청구하고 있는 기술적 구성을 포함한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 반도체 패키지 리드 성형장치는 한번의 성형공정의 진행으로 반도체 패키지의 리드의 절곡과 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 분리하는 공정을 동시에 수행하도록 함으로써 공정이 보다 단순하게 이루어지도록 하여 반도체 패키지의 제조효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 다수의 가이드축에 의하여 지지된 하부 다이블럭;

   상기 하부 다이블럭의 상측에 위치하며 상기 가이드축에 의하여 지지되어 외부 동력원에 의하여 상기 하부 다이블럭 측으로 승하강하는 상부 다이블럭;

   상기 하부 다이블럭에 설치되며 반도체 패키지가 안착되는 다이;

   상기 상부 다이블럭에 설치되어 상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 반도체 패키지의 리드를 절곡시키는 절곡수단;

   상기 상부 다이블럭과 상기 하부 다이블럭에 설치되며 상기 절곡수단에 의하여 상기 리드가 절곡된 상기 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 분리하는 분리수단을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 리드 성형장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절곡수단은 상기 상부 다이블럭에 탄성 지지된 펀치 블럭과;

   상기 펀치 블럭에 설치되어 상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 다이의 측방으로 연장된 상기 반도체 패키지의 상기 리드를 눌러 절곡시키는 절곡롤러와;

   상기 상부 다이블럭이 하강하면 상기 반도체 패키지의 상면에 접하여 상기 반도체 패키지를 지지하는 스트리퍼와;

   상기 스트리퍼를 하향 탄성 지지하도록 상기 상부 다이블럭에 설치된 스트리퍼 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 리드 성형장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 분리수단은 상기 상부 다이블럭의 저면에 설치된 펀치 플레이트와;

   상기 펀치 플레이트의 하면에 하측으로 돌출 설치된 상측 푸쉬핀과;

   상기 펀치 플레이트를 상기 상부 다이블럭에서 하향 탄성 지지하는 펀치 스프링과;

   상기 하부 다이블럭에 설치되며 상기 다이가 고정 지지되는 고정블럭과;

   상기 고정블럭의 상측에 돌출 설치되며 상기 상측 푸쉬핀과 상대하는 하측 푸쉬핀과;

   상기 고정블럭의 하부에 설치되어 상기 다이 고정블럭을 상향 탄성 지지하는 다이 스프링을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 리드 성형장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 하부 다이블럭에는 상기 상부 다이블럭의 하강 폭을 제한하도록 상기 펀치 블럭에 상대하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 리드 성형장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 펀치 스프링과 상기 다이 스프링은 상기 스트리퍼 스프링과 상기 반도체 패키지의 리드의 절곡 저항력보다 큰 탄성력을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 리드 성형장치.