KR20040016638A - 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치 - Google Patents

절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치에 관한 것으로, 절단/절곡 공정을 진행하기 전에 두께가 얇은 패키지 몸체를 포함하는 리드 프레임 스트립의 겹침을 검출하기 위해서, 성형 공정이 완료된 리드 프레임 스트립에 대한 절단/절곡 공정이 진행되는 하부 금형과, 상부 금형 및 상부 금형과 하부 금형 사이에 설치된 상부 금형 스트립퍼를 포함하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치로서, 절단/절곡 공정이 이루어지는 하부 금형 외측의 상부 금형 및 상부 금형 스트립퍼에 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상기 상부 금형이 상기 하부 금형과 맞물릴 때 상기 하부 금형에 위치한 상기 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체 외측의 패키지 몸체의 높이에 대응되는 위치에 일단이 위치하며, 복원성을 갖는 검출핀과; 상기 검출핀의 타단과 근접하게 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상기 상부 금형이 상기 하부 금형과 맞물릴 때 겹쳐진 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체에 눌려 상승하는 검출핀의 타단을 감지하여 겹쳐진 리드 프레임 스트립이 상기 절단/절곡 장치로 투입된 것을 감지하는 검출 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치를 제공한다.

Description

절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치{Apparatus for detecting overlapped lead frame strip}
본 발명은 반도체 패키지용 절단/절곡 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절단/절곡 장치에 리드 프레임 스트립들이 겹쳐서 투입되는 것을 검출하여 조립되는 반도체 패키지의 손상을 억제할 수 있는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 반도체 칩 패키지는 반도체 칩의 전기적 동작에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여 반도체 칩을 외부의 환경으로부터 보호할 수 있도록 에폭시(Epoxy) 계열의 봉지 수지로 봉지된 소자이다.
반도체 칩 패키지를 제조하는 공정은 반도체 웨이퍼(Semiconductor Wafer)를 소정 크기로 절단시켜서 소정 크기의 다이(Die; 반도체 칩)로 분리하는 쏘잉(Sawing) 공정과, 반도체 웨이퍼의 반도체 칩을 리드 프레임의 다이 패드에 부착하는 다이 본딩(Die Bonding) 공정과, 도전성 와이어를 사용하여 반도체 칩과 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정과, 반도체 칩을외부 환경으로부터 보호하기 위하여 봉지 수지로 봉지하는 성형(Molding) 공정과, 성형 공정이 완료된 리드 프레임에서 반도체 칩 패키지를 외부 실장 장치에 맞게 리드를 절곡한 이후에 개별 패키지로 분리하기 위한 반도체 칩 패키지의 리드 절단/절곡(Trim/Form) 공정으로 이루어진다.
여기서, 반도체 칩 패키지 제조용 절단/절곡 장치는 2가지 유형으로 나눌 수 있는데, 한가지는 유니트 타입(Unit Type)이고, 다른 한가지는 프로그레시브 타입(Progressive Type)이다. 유니트 타입은 리드 프레임 스트립에서 반도체 칩 패키지를 개별 패키지로 분리한 상태에서 리드 절곡 공정을 진행하는 장치이며, 프로그레시브 타입은 리드 프레임 스트립 상태로 이송하면서 리드 절곡 공정을 먼저 진행하고, 리드 절곡이 완료되면 리드 프레임 스트립에서 개별 패키지로 분리하는 타이바 절단 공정을 진행하는 장치이다. 일반적으로 프로그레시브 타입의 반도체 칩 패키지 제조용 절단/절곡 장치가 사용된다.
반도체 패키지 제조용 절단/절곡 장치는 리드 프레임 스트립에 대한 절단/절곡 공정을 진행하는 다수개의 금형들이 차례로 설치되고, 금형의 입력단에는 공급용 메거진에서 리드 프레임 스트립을 금형으로 투입하는 공급부와, 금형의 출력단에는 절단/절곡 공정이 완료된 반도체 패키지를 수납하는 수납부를 포함한다.
도 1a 내지 도 2는 금형의 입력단에서 공급부의 이송 암(20)이 금형으로 리드 프레임 스트립을 공급하기 위해서 리드 프레임 스트립(10)을 집은 상태를 도시하고 있다. 이송 암(20)에는 리드 프레임 스트립(10)을 집을 수 있도록 집게(22)가 형성되어 있다. 집게(22)에 의해 집혀지는 리드 프레임 스트립(10)의 패키지몸체(12) 부분은 집게(22) 사이의 이송 암(20)의 바닥면에 근접하게 위치한다. 도 1a 및 도 1b의 경우 정상적으로 한 장의 리드 프레임 스트립(10)만을 집은 상태를 도시하고 있고, 도 2의 경우 비정상적으로 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)을 집은 상태를 도시하고 있다.
이때 도 2에 도시된 바와 같이 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)을 금형으로 입력할 경우, 절단/절곡 공정의 불량을 야기시키기 때문에, 이송 암(20)에 설치된 검출 센서(30)를 통하여 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)을 이송 암(20)이 집은 상태를 검출하게 된다. 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)의 겹침을 검출할 수 있도록, 리드 프레임 스트립(10a)을 집는 집게(22)가 형성된 이송 암(20)의 타측은 고정축(24)에 연결되어 있고, 고정축(24)이 연결된 부분의 안쪽에 검출 센서(30)가 설치되어 있다. 그리고 고정축(24)에 근접한 부분의 이송 암(20)에 검출핀(26)이 설치되며, 검출핀(26)은 검출 센서(30)에 접촉되게 설치된다. 검출 센서(30)는 이송 암(20)이 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)을 집게 될 경우에, 고정축(24)을 축으로 집게(22)가 설치된 부분이 들리게 되면, 검출핀(26)이 검출 센서(30)에서 이탈하게 되고, 이를 검출 센서(30)가 검출하여 이송 암(20)에 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)을 집고 있는 상태를 검출하게 된다.
그런데 패키지 두께가 얇아지면서 이송 암이 두 장의 리드 프레임 스트립을 집더라도 이송 암의 들리는 정도를 검출 센서가 감지하지 못하게 되고, 그대로 두 장의 리드 프레임 스트립을 금형으로 공급하여 절단/절곡 불량을 야기시키고 있다. 즉, 두 장의 리드 프레임 스트립의 두께에 의해 이송 암이 들리는 정도가 검출 센서의 검출 한계 영역 안쪽에 있을 경우, 검출 센서는 두 장의 리드 프레임 스트립이 겹쳐진 것을 검출하지 못한다.
따라서, 본 발명의 목적은 절단/절곡 공정을 진행하기 전에 두께가 얇은 패키지 몸체를 포함하는 리드 프레임 스트립의 겹침을 검출할 수 있도록 하는 데 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 절단/절곡 장치의 이송부에 리드 프레임 스트립 겹침 검출용 센서가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 이송부에서 리드 프레임 스트립 겹침 검출용 센서가 두 장이 겹쳐진 리드 프레임 스트립을 검출하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 절단/절곡 장치의 금형에 설치된 본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치를 보여주는 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 2의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치가 리드 프레임 스트립 겹침 여부를 검출하는 상태를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 리드 프레임 스트립 12 : 패키지 몸체
20 : 이송 암 22 : 집게
30, 56 : 검출 센서 40 : 금형
42 : 하부 금형 44 : 상부 금형
46 : 상부 금형 스트리퍼 48 : 펀치
50 : 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치
51 : 발광부 52 : 핀
53 : 수광부 54 : 스프링
55 : 검출핀 58 : 고정 블록
상기 목적을 달성하기 위하여, 성형 공정이 완료된 리드 프레임 스트립에 대한 절단/절곡 공정이 진행되는 하부 금형과, 상부 금형 및 상부 금형과 하부 금형 사이에 설치된 상부 금형 스트립퍼를 포함하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치로서, 절단/절곡 공정이 이루어지는 하부 금형 외측의 상부 금형 및 상부 금형 스트립퍼에 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상기 상부 금형이 상기 하부 금형과 맞물릴 때 상기 하부 금형에 위치한 상기 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체 외측의 패키지 몸체의 높이에 대응되는 위치에 일단이 위치하며, 복원성을 갖는 검출핀과; 상기 검출핀의 타단과 근접하게 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상기 상부 금형이 상기 하부 금형과 맞물릴 때 겹쳐진 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체에 눌려 상승하는 검출핀의 타단을 감지하여 겹쳐진 리드 프레임 스트립이 상기 절단/절곡 장치로 투입된 것을 감지하는 검출 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 검출핀은, 상부 금형의 내측에 고정된 고정 블록과, 일단은 상부 금형 스트리퍼를 관통하여 하부 금형을 향하여 돌출되어 있으며, 타단은 상부 금형에 내설된 고정 블록을 관통하여 돌출된 핀과, 상부 금형에 내설된 핀 부분에 삽입되며 양단이 고정 블록과 핀의 타단에 고정된 스프링을 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 검출 센서는 핀의 타단에 근접하게 설치된 포토 센서이며, 포토 센서의 수광부와 발광부 사이의 아래에 핀의 타단이 위치하도록 배치된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 절단/절곡 장치의 금형에 설치된 본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치를 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 통상적인 절단/절곡 장치는 성형 공정이 완료된 리드 프레임 스트립(10)에 대한 절단/절곡 공정을 진행하는 다수개의 금형(40)들이 차례로 설치되고, 금형(40)의 입력단에는 공급용 메거진에서 리드 프레임 스트립(10)을 금형(40)으로 투입하는 공급부와, 금형(40)의 출력단에는 절단/절곡 공정이 완료된 반도체 패키지를 분류하여 수납하는 수납부를 포함한다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 겹침 검출 장치(50)는 공급부에서 첫 번째로 리드 프레임 스트립(10)이 공급되는 금형(40)에 설치되어 리드 프레임 스트립의 겹침 여부를 검출한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치(50)는 하부 금형(42)으로 투입되는 리드 프레임 스트립(10)의 패키지 몸체(12)의 높이를 검출하는 검출핀(55)과, 검출핀(55)이 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체(12)의 높이를 검출하는 과정에서의 검출핀(55)의 위치 변화를 감지하여 리드 프레임 스트립(10)의 겹침 여부를 검출하는 검출 센서(56)를 포함한다. 즉, 하부 금형(42)에 두 장 이상의 리드 프레임 스트립이 겹쳐서 투입될 경우, 검출핀(55)이 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체를 검출할 때 겹쳐진 패키지 몸체의 두께 만큼 검출핀(55)이 상승하게 되며 이를 검출 센서(56)가 감지하여 리드 프레임 스트립의 겹쳐진 상태를 검출한다.
본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치(50)를 좀더 상세히 설명하면, 검출핀(55)은 절단/절곡 공정이 이루어지는 하부 금형(42) 외측의 상부 금형(44) 및 상부 금형 스트립퍼(46)에 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상부 금형(44)이 하부 금형(42)과 맞물릴 때 하부 금형(42)에 위치한 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체(12) 외측의 패키지 몸체(12a)의 높이에 대응되는 위치에 일단이 위치하며 복원성을 갖는다. 즉, 상부 금형의 펀치(48) 아래로 투입된 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체(12) 부분에 대한 절단/절곡 공정이 진행되기 때문에, 절단/절곡 공정이 진행되지 않는 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체(12a)에 대응되는 상부에 검출핀(55)이 위치할 수 있도록 설치된다.
그리고 검출 센서(56)는 검출핀(55)의 타단과 근접하게 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상부 금형(44)이 하부 금형(42)과 맞물릴 때 겹쳐진 리드프레임 스트립의 패키지 몸체에 눌려 상승하는 검출핀(55)의 타단을 감지하여 겹쳐진 리드 프레임 스트립에 대한 절단/절곡 공정이 진행되는 것을 방지한다.
이때 검출핀(55)은 상부 금형(44)의 내측에 고정된 고정 블록(58)과, 일단은 상부 금형 스트리퍼(46)를 관통하여 하부 금형(42)을 향하여 돌출되어 있으며, 타단은 상부 금형(44)에 내설된 고정 블록(58)을 관통하여 돌출된 핀(52)과, 상부 금형(44)에 내설된 핀(52) 부분에 삽입되며 양단이 고정 블록(58)과 핀(52)의 타단에 고정된 스프링(54)을 포함한다. 검출핀(55)의 일단은 하부 금형(42)과 상부 금형(44)이 맞물릴 때 한 개의 리드 프레임 스트립(10)이 투입된 경우의 패키지 몸체(12a)의 상부면과 접촉할 수 있는 위치에 오도록 높이가 조정된다. 도면부호 45는 상부 금형 스트리퍼(46)에 형성된 관통 구멍을 가리키며, 관통 구멍(45)에 핀(52)이 삽입되어 있다.
검출 센서(56)는 핀(52)의 타단에 근접하게 설치된 디긋자 형상의 포토 센서를 사용하는 것이 바람직하며, 마주보게 설치된 발광부(51)와 수광부(53) 사이의 아래에 핀(52)의 타단이 위치하도록 배치된다. 따라서 정상적으로 절단/절곡 공정이 진행될 경우 핀(52)에 발광부(51)가 가려지지 않기 때문에 검출 센서(56)는 온(on) 상태를 유지하고, 리드 프레임 스트립이 겹쳐진 경우 핀(52)에 의해 발광부(51)가 가려지기 때문에 검출 센서(56)는 오프(off)되어 리드 프레임 스트립의 겹침을 검출한다.
본 발명의 실시예에 따른 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치(50)가 절단/절곡 공정에서 리드 프레임 스트립의 겹침 여부를 검출하는 상태를 도 5a를 참조하여설명하면, 먼저 리드 프레임 스트립(10)이 하부 금형(42)에 투입되면 상부 금형(44)과 펀치(도 3의 48)도 가 상부 금형 스트리퍼(46)의 안내를 받으며 하강하여 절단/절곡 공정을 진행하게 된다. 이때, 절단/절곡 공정이 진행되기 전에 리드 프레임 스트립 검출 장치(50)에 의해 리드 프레임 스트립 겹침 여부를 검출하게 된다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 한 장의 리드 프레임 스트립(10)이 정상적으로 투입된 경우 검출핀(55)의 위치 변화가 없기 때문에, 검출 센서(56)는 검출핀(55)을 감지하지 못하므로 정상적으로 절단/절곡 공정이 진행된다.
반면에 도 5b에 도시된 바와 같이, 두 장의 리드 프레임 스트립(10a)이 겹쳐서 투입된 경우 검출핀(55)이 위쪽의 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체(12b)에 눌려 상승하여 검출핀(55)이 검출 센서(56)의 발광부를 가려 검출 센서(56)를 오프(off)시킴으로써 검출 센서(56)는 리드 프레임 스트립(10a)이 겹쳐진 것을 검출하여 절단/절곡 장치를 정지시킨다. 물론 검출 센서(56)와 동작과 연결되게 경보기를 설치하여, 리드 프레임 스트립(10a) 겹침이 발생된 절단/절곡 장치의 위치를 알릴 수 있도록 경보음을 발생시키는 것은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나는 것은 아니다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을가진 자에게 자명한 것이다.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치는 공급부에서 첫 번째로 리드 프레임 스트립이 공급되는 금형에 설치되어, 금형으로 투입되는 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체의 높이를 검출핀으로 검출하여 검출핀의 높이의 변화에 따른 검출 센서의 동작으로 리드 프레임 스트립의 겹침 여부를 검출한다. 즉, 두께가 얇은 패키지 몸체에 대응되게 검출핀의 높이를 조정함으로써, 두께가 얇은 패키지 몸체를 포함하는 리드 프레임 스트립의 겹침 여부를 절단/절곡 공정이 진행되기 전에 검출할 수 있다.

Claims (3)

  1. 성형 공정이 완료된 리드 프레임 스트립에 대한 절단/절곡 공정이 진행되는 하부 금형과, 상부 금형 및 상부 금형과 하부 금형 사이에 설치된 상부 금형 스트립퍼를 포함하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치로서,
    절단/절곡 공정이 이루어지는 하부 금형 외측의 상부 금형 및 상부 금형 스트립퍼에 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상기 상부 금형이 상기 하부 금형과 맞물릴 때 상기 하부 금형에 위치한 상기 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체 외측의 패키지 몸체의 높이에 대응되는 위치에 일단이 위치하며, 복원성을 갖는 검출핀과;
    상기 검출핀의 타단과 근접하게 설치되며, 절단/절곡 공정을 진행하기 위해서 상기 상부 금형이 상기 하부 금형과 맞물릴 때 겹쳐진 리드 프레임 스트립의 패키지 몸체에 눌려 상승하는 검출핀의 타단을 감지하여 겹쳐진 리드 프레임 스트립이 상기 절단/절곡 장치로 투입된 것을 감지하는 검출 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 검출핀은,
    상기 상부 금형의 내측에 고정된 고정 블록과;
    일단은 상기 상부 금형 스트리퍼를 관통하여 상기 하부 금형을 향하여 돌출되어 있으며, 타단은 상기 상부 금형에 내설된 상기 고정 블록을 관통하여 돌출된핀과;
    상기 상부 금형에 내설된 상기 핀 부분에 삽입되며 양단이 상기 고정 블록과 핀의 타단에 고정된 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 검출 센서는 상기 핀의 타단에 근접하게 설치된 포토 센서이며,
    상기 포토 센서의 수광부와 발광부 사이의 아래에 상기 핀의 타단이 위치하도록 배치된 것을 특징으로 하는 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치.
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KR1020020048909A KR20040016638A (ko) 2002-08-19 2002-08-19 절단/절곡 장치의 리드 프레임 스트립 겹침 검출 장치

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739561A (en) * 1980-08-21 1982-03-04 Toshiba Corp Cutting device for hanging pin of lead frame
KR940007813Y1 (ko) * 1991-11-27 1994-10-24 주식회사 한미금형 반도체 팩키지 리이드의 트림(trim) 확인장치
KR0117626Y1 (ko) * 1994-12-23 1998-06-01 황인길 반도체 제조장비의 패키지 오 정렬 검지장치
JPH10284663A (ja) * 1997-04-03 1998-10-23 Nec Eng Ltd 吊りピン切断装置
KR20020013228A (ko) * 2000-08-12 2002-02-20 박덕흥 리드프레임 겹침을 방지하기 위한 와이어 본더 및 와이어본딩방법.

Patent Citations (5)

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