KR20110086679A - 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치 - Google Patents

와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치는, 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 마운팅부; 상기 마운팅부로부터 직선적으로 연장되게 배치된 제1가이드 부재; 상기 제1가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 제1이동부재; 상기 제1이동부재에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1가이드 부재에 수직인 방향으로 배치된 제2가이드 부재; 상기 제2가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 제2이동부재; 상기 제2이동부재에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1가이드 부재 및 상기 제2가이드 부재에 수직인 방향으로 배치된 제3가이드 부재; 및 상기 제3가이드 부재의 일단부에 결합되며 상기 와이어 본딩 장비에 로딩되는 칩패드의 표면에 대해 경사진 방향으로 공기를 분사하도록 배치된 공기분사노즐과 상기 공기분사노즐로부터 분사된 공기의 일부를 흡입하여 외부로 배출하도록 배치된 공기배출부를 구비한 먼지제거모듈;을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치{Dust removing apparatus attachable to wire bonding equipment}
본 발명은 와이어 본딩 장비에 탈부착 가능하게 설치되는 먼지 제거 장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 패키지 조립 공정은 리드프레임의 다이패드에 반도체 칩을 부착하는 다이 어태치 공정과, 반도체 칩과 리드프레임의 리드를 도전성 와이어로 연결하는 와이어 본딩 공정과, 성형수지를 이용하여 도전성 와이어와 반도체 칩에 외관을 형성하는 몰딩 공정과, 성형 수지 외부로 노출된 리드 표면을 도금하는 도금 공정과, 아웃터 리드를 소정 길이로 절단하고 반도체 패키지 특성에 맞게 소정모양으로 절곡하는 트림/폼 공정 순으로 진행된다.
여기서, 리드프레임은 반도체 패키지의 골격을 형성하고 반도체 칩과 외부와의 전기적 신호 전달을 수행함과 동시에 반도체 칩에서 발생되는 열을 외부로 발산시키는 구성요소로서, 일반적으로 구리(Cu)로 제작된다. 또한 상기 와이어는 반도체 칩의 칩 패드와 패키지 기판의 리드를 전기적으로 연결시키는 구성요소로서, 일반적으로 알루미늄 또는 금으로 제작된다.
상기 와이어를 리드에 본딩시키고자 할 때에는 토치나 고주파 가열기 등으로 상기 와이어를 가열하여 와이어 끝단에 볼 형상의 와이어볼을 형성하는 과정과 상기 와이어볼을 칩패드에 본딩시키는 과정을 거치게 된다. 이 과정에서 본딩의 대상물인 칩패드는 컨베이어 벨트와 같은 이동 수단에 의해 이동된다. 일반적으로 와이어 본딩이 이루어지는 시점에서 칩패드의 표면은 먼지와 같은 불순물이 최소화되도록 할 필요가 있다. 이와 같은 목적을 달성하기 위해 일반적으로 와이어 본딩 장비에는 먼지 제거 장치가 설치되어 있다. 일반적으로 먼지 제거 장치는 공기 분사 노즐이 구비되어 고압의 공기를 칩패드 표면에 분사함으로써 먼지를 제거한다. 이와 같은 먼지 제거 장치는 예컨대 등록특허 제0812072호에 개시되어 있다.
그런데 종래의 먼지 제거 장치는 와이어 본딩 장비에 고정되도록 설치되며, 그 위치 및 공기의 분사 방향을 변경할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 종래의 먼지 제거 장치는 컨베이어 벨트와 같은 이동 수단에 의해 이동되는 칩패드의 표면과의 거리 및 공기의 분사 위치를 변경할 수 없기 때문에 빈번하게 작업이 곤란한 경우가 발생하며 칩패드로부터 먼지를 제거하는 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능하게 설치되고, 공기가 분사되는 위치를 효과적으로 변경할 수 있도록 구조를 개선함으로써 와이어 본딩 장비에 로딩되는 칩패드 표면의 먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 먼지 제거 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치는, 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 마운팅부;
상기 마운팅부로부터 직선적으로 연장되게 배치된 제1가이드 부재;
상기 제1가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 제1이동부재;
상기 제1이동부재에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1가이드 부재에 수직인 방향으로 배치된 제2가이드 부재;
상기 제2가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 제2이동부재;
상기 제2이동부재에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1가이드 부재 및 상기 제2가이드 부재에 수직인 방향으로 배치된 제3가이드 부재; 및
상기 제3가이드 부재의 일단부에 결합되며 상기 와이어 본딩 장비에 로딩되는 칩패드의 표면에 대해 경사진 방향으로 공기를 분사하도록 배치된 공기분사노즐과 상기 공기분사노즐로부터 분사된 공기의 일부를 흡입하여 외부로 배출하도록 배치된 공기배출부를 구비한 먼지제거모듈;을 포함한 점에 특징이 있다.
상기 공기분사노즐은 상기 제3가이드 부재에 대해 일정각도 범위에서 회전가능하게 설치된 것이 바람직하다.
상기 제1이동부재 및 상기 제2이동부재는 상기 제1가이드 부재, 상기 제2가이드 부재, 상기 제3가이드 부재 중 어느 하나와 위치를 고정할 수 있는 스토퍼 부재를 구비한 것이 바람직하다.
상기 공기분사노즐과 상기 공기배출부는 단면상에서 상기 칩패드 표면을 기준으로 입사방향과 반사방향으로 배치된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 먼지 제거 장치는 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능하고, 먼지제거모듈이 마운팅부에 대해 상대적으로 상하 전후 좌우 방향으로 이동이 가능하므로 와이어 본딩 장비의 조건에 따라 융통성 있게 설치할 수 있으며 효과적인 먼지 제거가 가능한 효과를 제공한다. 또한, 본 실시 예에서와 같이 먼지제거모듈이 회전가능하므로 공기분사방향을 변경할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 먼지 제거 장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 먼지 제거 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 먼지 제거 장치를 다른 방향에서 본 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 먼지 제거 장치와 칩패드의 배치를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 먼지 제거 장치의 개략적 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 먼지 제거 장치의 측면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 먼지 제거 장치를 다른 방향에서 본 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 먼지 제거 장치와 칩패드의 배치를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치(10, 이하 "먼지 제거 장치"라 함)는 와이어 본딩 장비에 설치되어 그 와이어 본딩 장비로 로딩되는 칩패드의 표면으로부터 먼지를 제거하여 와이어 본딩의 품질을 향상시키는 장치이다.
상기 먼지 제거 장치(10)는 마운팅부(20)와, 제1가이드 부재(30)와, 제1이동부재(40)와, 제2가이드 부재(50)와, 제2이동부재(60)와, 제3가이드 부재(70)와, 먼지제거모듈(90)을 포함하고 있다.
상기 마운팅부(20)는 와이어 본딩 장비(110)에 탈부착이 가능한 부재이다. 상기 마운팅부(20)는 예컨대 볼트와 같은 고정수단에 의해 상기 와이어 본딩 장비(110)의 프레임에 고정될 수 있다.
상기 제1가이드 부재(30)는 상기 마운팅부(20)로부터 직선적으로 연장되게 배치된다. 상기 제1가이드 부재(30)는 상기 마운팅부(20)에 고정되거나 일체로 형성된다. 상기 제1가이드 부재(30)는 예컨대 사각형, 삼각형, 원형, 육각형 등 다양한 단면구조를 가질 수 있다. 상기 제1가이드 부재(30)는 후술하는 제1이동부재(40)가 이동할 경우 가이드 역할을 한다.
상기 제1이동부재(40)는 상기 제1가이드 부재(30)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 제1이동부재(40)는 스토퍼 부재(80)를 포함하고 있다. 상기 스토퍼 부재(80)는 상기 제1이동부재(40)가 상기 제1가이드 부재(30)에 대해 이동하지 못하도록 고정하는 역할을 한다. 상기 스토퍼 부재(80)는 예컨대 상기 제1이동부재(40)에 나사결합되어 그 단부가 상기 제1가이드 부재(30)에 접촉됨으로써 상기 제1이동부재(40)를 상기 제1가이드 부재(30)에 고정할 수 있다. 본 실시 예에서 스토퍼 부재(80)는 4개가 구비되어 있다. 스토퍼 부재(80)들 중 2개는 상기 제1이동부재(40)에 설치되어 있다. 그리고 스토퍼 부재(80)들 중 나머지 2개는 상기 제2이동부재(60)에 설치되어 있다. 상기 스토퍼 부재(80)의 작동원리는 모두 동일하다. 스토퍼 부재(80)에 관해서는 도 1을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 제2가이드 부재(50)는 막대 형태의 부재로서 상기 제1이동부재(40)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 제2가이드 부재(50)는 스토퍼 부재(80)에 의해 상기 제1이동부재(40)에 고정될 수 있다.상기 제2가이드 부재(50)는 상기 제1가이드 부재(30)에 수직인 방향으로 배치되어 있다. 상기 제2가이드 부재(50)의 단면구조는 상기 제1가이드 부재(30)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
상기 제2이동부재(60)는 상기 제2가이드 부재(50)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 제2이동부재(60)의 구조는 상기 제1이동부재(40)의 구조와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제3가이드 부재(70)는 상기 제2가이드 부재(50)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 제3가이드 부재(70)는 상기 제1가이드 부재(30) 및 상기 제2가이드 부재(50)에 수직인 방향으로 배치된다. 상기 제3가이드 부재(70)의 단면구조는 상기 제1가이드 부재(30) 또는 상기 제2가이드 부재(50)와 동일한 구조일 수 있다.
상기 먼지제거모듈(90)은 상기 제3가이드 부재(70)의 일단부에 결합된다. 본 실시 예에서, 상기 먼지제거모듈(90)은 상기 제3가이드 부재(70)의 하단부에 결합되어 있다. 상기 먼지제거모듈(90)은 상기 제3가이드 부재(70)의 하단부에 대해 일정각도 범위에서 회전가능하게 결합되어 있다. 상기 먼지제거모듈(90)의 회전축은 상기 제2가이드 부재(50)의 방향과 평행인 방향으로 배치되어 있다.
상기 먼지제거모듈(90)은 공기분사노즐(92)과 공기배출부(94)를 구비하고 있다.
상기 공기분사노즐(92)은 상기 와이어 본딩 장비(110)에 로딩되는 칩패드(100)의 표면에 대해 경사진 방향으로 공기를 분사하도록 배치되어 있다. 상기공기분사노즐(92)에는 호스와 같은 수단에 의해 외부에서 압축공기가 공급된다. 상기 공기배출부(94)는 상기 공기분사노즐(92)에서 분사된 공기가 상기 칩패드(100)의 표면에 부딪힌 후에 그 칩패드(100) 표면에 부착된 먼지를 제거한 후 외부로 배출되도록 하기 위해 마련된 공기 통로이다. 상기 공기배출부(94)는 상기 공기분사노즐(92)로부터 분사된 공기의 일부를 흡입하여 외부로 배출하는 역할을 한다. 상기 공기분사노즐(92)과 상기 공기배출부는 단면상에서 상기 칩패드(100) 표면을 기준으로 입사방향과 반사방향으로 배치되어 있다. 즉, 상기 공기분사노즐(92)에서 분사된 공기는 칩패드(100) 표면의 이물질을 제거하여 외부로 효과적으로 배출되도록 입사방향과 반사방향에 부합하도록 배치되어 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 먼지 제거 장치(10)를 설치하는 과정과 설치된 먼지 제거 장치(10)가 칩패드(100) 표면의 먼지를 제거하는 과정을 예로 들어 본 발명의 작용효과를 상세하게 서술하도록 한다.
먼저, 도 1에 도시된 마운팅부(20)를 와이어 본딩 장비(110)에 볼트 등의 결합수단으로 고정한다. 그리고 상기 제1이동부재(40)와 상기 제2이동부재(60)를 상기 제1가이드 부재(30) 및 상기 제2가이드 부재(50)에 대해 슬라이딩 이동함으로써 칩패드(100) 위치의 상방 상기 먼지제거모듈(90)이 위치하도록 한다. 그리고, 상기 제3가이드 부재(70)를 상기 제2이동부재(60)에 대해 상대적으로 이동시킴으로써 칩패드(100) 표면과 먼지제거모듈(90)의 거리를 조절한다. 그리고, 상기 공기분사노즐(92)에 외부에서 압축공기를 공급하는 호스를 연결한다. 또한, 상기 공기배출부(94)에는 외부로 공기 및 먼지를 배출하는 호스를 연결한다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 칩패드(100)가 로딩되는 과정에서 와이어 본딩 직전 위치에 배치된 칩패드(100) 표면에 공기를 분사함으로써 그 칩패드(100) 표면에 존재하는 먼지를 제거하여 외부로 배출한다. 이와 같은 과정에 의해 상기 먼지 제거 장치(10)는 효과적으로 칩패드(100) 표면의 먼지를 제거할 수 있다. 또한, 본 실시 예에서와 같이 상기 먼지제거모듈(90)의 상기 제3가이드 부재(70)의 하단부에 대해 일정각도 범위에서 회전이 가능하도록 설치되어 있으므로, 와이어 본딩 장비의 조건에 따라 공기의 분사방향을 미세하게 조절할 수 있는 효과를 제공한다.
이와 같이 본 발명에 따른 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치는, 먼지제거모듈이 마운팅부에 대해 상대적으로 상하 전후 좌우 방향으로 이동이 가능하므로 와이어 본딩 장비의 조건에 따라 융통성 있게 설치할 수 있으며 효과적인 먼지 제거가 가능한 효과를 제공한다. 또한 본 실시 예에서와 같이 먼지제거모듈이 회전가능하므로 공기분사방향을 변경할 수 있는 효과를 제공한다.
이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.
10 : 먼지 제거 장치 20 : 마운팅부
30 : 제1가이드 부재 40 : 제1이동부재
50 : 제2가이드 부재 60 : 제2이동부재
70 : 제3가이드 부재 80 : 스토퍼 부재
90 : 먼지제거모듈 92 : 공기분사노즐
94 : 공기배출부 100 : 칩패드
110 : 와이어 본딩 장비

Claims (4)

  1. 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 마운팅부;
    상기 마운팅부로부터 직선적으로 연장되게 배치된 제1가이드 부재;
    상기 제1가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 제1이동부재;
    상기 제1이동부재에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1가이드 부재에 수직인 방향으로 배치된 제2가이드 부재;
    상기 제2가이드 부재에 슬라이딩 가능하게 결합된 제2이동부재;
    상기 제2이동부재에 슬라이딩 가능하게 결합되며 상기 제1가이드 부재 및 상기 제2가이드 부재에 수직인 방향으로 배치된 제3가이드 부재; 및
    상기 제3가이드 부재의 일단부에 결합되며 상기 와이어 본딩 장비에 로딩되는 칩패드의 표면에 대해 경사진 방향으로 공기를 분사하도록 배치된 공기분사노즐과 상기 공기분사노즐로부터 분사된 공기의 일부를 흡입하여 외부로 배출하도록 배치된 공기배출부를 구비한 먼지제거모듈;을 포함한 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기분사노즐은 상기 제3가이드 부재에 대해 일정각도 범위에서 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1이동부재 및 상기 제2이동부재는 상기 제1가이드 부재, 상기 제2가이드 부재, 상기 제3가이드 부재 중 어느 하나와 위치를 고정할 수 있는 스토퍼 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기분사노즐과 상기 공기배출부는 단면상에서 상기 칩패드 표면을 기준으로 입사방향과 반사방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장비에 탈부착이 가능한 먼지 제거 장치.
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