KR20100007390U - 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치에 관한 것으로, 특히 와이어 본딩시 캐필러리 부근에서 골드 와이어의 직진성을 유지하고, 와이어 본딩시 캐필러리에서 발생하는 마찰 및 부하를 감소시킴으로써, 결과적으로 와이어 본딩 공정의 진행속도를 향상시킬 수 있는 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치에 관한 것이다.
본 고안의 와이어 클램프는, 와이어 본딩장치 중 캐필러리(capillary)의 상부에 위치하여 골드 와이어의 인출을 끊어주는 와이어 클램프에 있어서, 상기 캐필러리의 수직 방향으로 상기 골드 와이어의 직진성을 유지시키는 와이어 피드 튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치{WIRE CLAMP AND WIRE BONDING DEVICE COMPRISNG THE SAME}
본 고안은 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 반도체 패키징 공정 중 와이어 본딩 공정에서 골드 와이어의 인출을 끊어주는 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치에 관한 것이다.
와이어 본드(wire bond) 공정이란 반도체 패키지(semiconductor package) 제작을 위해 거치는 공정 중의 하나이며, 반도체 칩(chip)과 기판(substrate)을 골드 와이어(gold wire)로 연결시킴으로써 전기적 신호가 흐를 수 있도록 하여 반도체가 전기적 특성을 갖도록 하는 공정을 말한다.
이 와이어 본딩 공정에서 사용되는 종래의 와이어 본딩장치의 구성을 도 1을 참고하여 살펴보면 다음과 같다.
와이어 본딩장치는 와이어 텐셔너(110), 와이어 클램프(120), 캐필러리(130) 및 골드 와이어(140) 등을 포함하며 이 중, 와이어 텐셔너(110; 도면에서 구체적인 형상을 도시하지는 않았음)는 와이어가 감겨져 있는 와이어 피딩부(미도시)로부터 연장된 골드 와이어(140)의 장력을 조정해 주는 장치이다.
그리고 와이어 클램프(120)는 캐필러리(130)의 상부에 위치하여 본딩이 종료된 시점에서 골드 와이어의 인출을 끊어주는 장치이다. 캐필러리(130)는 미세한 직경의 관통홀(132)을 구비하여 반도체 칩 또는 기판(미도시)에 대한 골드 와이어(140)의 최종 경로가 되고, 최종적으로 골드 와이어(140)를 반도체 칩 또는 기판에 본딩시키는 역할을 한다.
도 2는 종래의 와이어 본딩장치에서 와이어 클램프(120) 및 캐필러리(130)가 상승한 상태를 도시하며, 와이어 본딩 공정에서는 도 1과 도 2의 상태를 반복함으로써 와이어 본딩이 이루어진다.
도 2를 참고하면, 와이어 클램프(120) 및 캐필러리(130)는 수직 방향으로 직선 운동을 하는 것이 아니라 원호 운동을 하면서 왕복하도록 설치된다. 이는 와이어 클램프(120)과 캐필러리(130)의 효율적인 왕복 운동을 위한 것으로, 예컨대 (도 2를 기준으로)우측에 설치된 힌지(hinge)를 축으로 원호 운동을 하도록 설치된다.
이 결과 캐필러리(130)의 하단이 본딩 지점(A)에 위치한 상태에서는(도 1) 골드 와이어(140)가 수직 방향으로 직선을 이루면서 와이어 클램프(120)의 관통홀(126) 및 캐필러리(130)의 관통홀(132) 내에 마찰을 받지 않고 안정되게 위치하게 된다. 그러나 캐필러리(130) 및 와이어 클램프(120)가 상승한 상태에서는(도 2) 골드 와이어(140)가 수직 방향으로 직선을 이루지만, 와이어 클램프(120)의 관통홀(126) 및 캐필러리(130)의 관통홀(132)에 맞닿으면서 마찰이 발생하게 된다.
특히 와이어 본딩 공정이 고속으로 진행되면, 골드 와이어(140)와 캐필러리(130)의 관통홀(132) 사이의 마찰이 순간적인 부하로 작용하게 되어, 골드 와이 어 단부의 초기 볼(ball)이 반도체 칩이나 기판에 비정상적으로 안착되는 일이 발생하고, 와이어 본딩의 불량을 초래하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 와이어 클램프 상부에 와이어 피드 튜브 및 튜브 고정 블록을 구비함으로써, 와이어 본딩시 캐필러리 부근에서 골드 와이어의 직진성을 유지하고, 와이어 본딩시 캐필러리에서 발생하는 마찰 및 부하를 감소시킴으로써, 결과적으로 와이어 본딩 공정의 진행속도를 향상시킬 수 있는 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 와이어 본딩장치 중 캐필러리(capillary)의 상부에 위치하여 골드 와이어의 인출을 끊어주는 와이어 클램프에 있어서, 상기 캐필러리의 수직 방향으로 상기 골드 와이어의 직진성을 유지시키는 와이어 피드 튜브를 포함하여, 와이어 본딩시 캐필러리 부근에서 골드 와이어의 직진성을 유지하고, 와이어 본딩시 캐필러리에서 발생하는 마찰 및 부하를 감소시킴으로써, 결과적으로 와이어 본딩 공정의 진행속도를 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 와이어 피드 튜브는, 상기 와이어 클램프의 상부에 고정되고, 중앙을 관통하여 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 와이어 피드 튜브는 사파이어 재질로 이루어져, 골드 와이어와의 마찰을 최소화하는 것을 특징으로 한다.
상기 와이어 피드 튜브를 상기 와이어 클램프에 고정시키는 튜브 고정블럭이 더 구비되는 것이 바람직하고, 상기 튜브 고정블럭은 측면 형상이‘ㄷ’자 형상인 알루미늄 재질로 구비되이 바람직하다.
본 고안의 와이어 클램프 및 이를 포함하는 와이어 본딩장치는 와이어 본딩시 골드 와이어의 직진성을 유지하고, 와이어 본딩시 캐필러리에서 발생하는 마찰 및 부하를 감소시킴으로써, 결과적으로 와이어 본딩 공정의 진행속도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 와이어 본딩장치의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 고안에 따르는 와이어 본딩장치의 구성과 작동 과정을 도시한 도면이다. 도 3을 참고하면 본 고안에 따르는 와이어 본딩장치는 와이어 텐셔너(10), 와이어 클램프(20), 캐필러리(30) 및 골드 와이어(40) 등을 포함하며 이 중, 와이어 텐셔너(10; 도면에서 구체적인 형상을 도시하지는 않았음)는 와이어가 감겨져 있는 와이어 피딩부(미도시)로부터 연장된 골드 와이어(40)의 장력을 조정해 주는 장치이다.
그리고 와이어 클램프(20)는 캐필러리(30)의 상부에 위치하여 본딩이 종료된 시점에서 골드 와이어의 인출을 끊어주는 장치이다. 캐필러리(30)는 미세한 직경의 관통홀(32)을 구비하여 반도체 칩 또는 기판(미도시)에 대한 골드 와이어(40)의 최 종 경로가 되고, 최종적으로 골드 와이어(40)를 반도체 칩 또는 기판에 본딩시키는 역할을 한다.
본 고안에 따르는 와이어 클램프(20)의 상단에는 와이어 피드 튜브(22)와 튜브 고정블럭(24)이 더 구비된다.
와이어 피드 튜브(22)의 형상은 원형이나 사각형 등 제한되지 않으며, 중앙을 상하로 관통하여 관통홀(22a)이 형성되고, 와이어 클램프(20)의 상부에 와이어 클램프(20)와 수평한 위치에 구비된다. 이 와이어 피드 튜브(22)의 재질에도 특별한 제한은 없으나, 골드 와이어와의 마찰력이 적은 사파이어(sapphire)인 것이 가장 바람직하다.
튜브 고정블럭(24)은 상기 와이어 피드 튜브(22)를 와이어 클램프(20)의 상부에 고정시켜 설치하기 위한 구성이다. 튜브 고정블럭(24)의 형상이나 재질에도 제한은 없으나 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측면 형상이 대략 ‘ㄷ’자 형상에 알루미늄(Al) 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 고안에 따르는 와이어 본딩장치에서 와이어 클램프(20) 및 캐필러리(30)가 상승한 상태를 도시하며, 와이어 본딩 공정에서는 도 3과 도 4의 상태를 반복함으로써 와이어 본딩이 이루어진다.
도 4를 참고하면, 종래기술과 마찬가지로 와이어 클램프(20) 및 캐필러리(30)는 수직 방향으로 직선 운동을 하는 것이 아니라 원호 운동을 하면서 왕복하도록 설치된다. 이는 와이어 클램프(20)과 캐필러리(30)의 효율적인 왕복 운동을 위한 것으로, 예컨대 (도 4를 기준으로)우측에 설치된 힌지(hinge)를 축으로 원호 운동을 하도록 설치된다.
이 때 본 고안에 따르는 와이어 본딩장치에서는 와이어 클램프(20)의 상부에 와이어 피드 튜브(22)가 구비되어 있기 때문에, 도 4와 같이 와이어 클램프(20) 및 캐필러리(30)가 상승한 상태에서 골드 와이어(40)는 지면에 대해 수직 방향으로 직선을 유지하지 않고 와이어 피드 튜브(22) 위치에서 꺾여져 위치하게 된다.
그러나 이 골드 와이어(40)가 캐필러리(30)에 대해서는 언제나 수직한 방향으로 직선을 유지하게 되어, 골드 와이어(40)와 캐필러리(30)의 관통홀(32) 간에 마찰이 발생하지 않고 안정되게 위치하게 된다. 따라서 와이어 본딩 공정이 고속으로 일어나는 경우에도, 골드 와이어(40)는 캐필러리(30)에 대하여 수직 방향으로 직선을 유지하므로, 골드 와이어(40)와 캐필러리(30) 사이에 부하가 발생하지 않게 된다.
따라서 본 고안에 따르는 와이어 본딩장치는 골드 와이어(40) 끝단의 초기 볼(ball)이 반도체 칩이나 기판에 비정상적으로 안착되는 일도 발생하지 않고, 와이어 본딩 공정의 진행속도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.
본 고안은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속하는 것이다.
도 1 및 도 2는 종래의 와이어 본딩장치의 구성과 작동 과정을 도시한 도면; 그리고,
도 3 및 도 4는 본 고안에 따르는 와이어 본딩장치의 구성과 작동 과정을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 110 : 와이어 텐셔너 20, 120 : 와이어 클램프
22 : 와이어 피드 튜브 24 : 튜브 고정블럭
26 : 관통홀 30, 130 : 캐필러리
32 : 관통홀 40 : 골드 와이어
A : 본딩 지점

Claims (7)

  1. 와이어 본딩장치 중 캐필러리(capillary)의 상부에 위치하여 골드 와이어의 인출을 끊어주는 와이어 클램프에 있어서,
    상기 캐필러리의 수직 방향으로 상기 골드 와이어의 직진성을 유지시키는 와이어 피드 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 클램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 피드 튜브는,
    상기 와이어 클램프의 상부에 고정되고, 중앙을 관통하여 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 클램프.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 와이어 피드 튜브는 사파이어 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 클램프.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 와이어 피드 튜브를 상기 와이어 클램프에 고정시키는 튜브 고정블럭이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어 클램프.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 튜브 고정블럭은 측면 형상이‘ㄷ’자 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어 클램프.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 튜브 고정블럭은 알루미늄 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어 클램프.
  7. 청구항 1에 따르는 와이어 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108356177A (zh) * 2018-04-17 2018-08-03 苏州经贸职业技术学院 一种精密裁细线机构

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