KR910005487Y1 - 발광다이오드 제조기의 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

발광다이오드 제조기의 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치

제 1 도는 본 고안 장치가 채용되는 발광다이오드 제조기의 전체 구성을 보인 개략 사시도.

제 2 도는 본 고안 장치를 발췌하여 보인 사시도.

제 3 도 및 제 4 도는 본 고안 장치의 측면도 및 정면도.

제 5 a, b, c 도는 본 고안 장치의 작용을 보인 요부 사시도로써, (a)도는 리드프레임의 일측리드에 골드와이어가 본딩된 상태에서 포딩 및 본딩팁위치로 이송됨을 보인 사시도, (b)도는 상기 골드와이어가 상기 팁에 의하여 절곡됨을 보인 사시도, (c)도는 상기 골드와이어가 상기 팁에 의하여 타측 리드에 본딩됨을 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 지지프레임

3 : 베이스판 4 : 지지브래키트

5 : 스프링판 6 : 가동레버

7 : 팁 7a : 수평부

7b : 수직부 7d : 포밍홈

9 : 리드프레임 10 : 지지브래키트

11 : 기어블록 12 : 구동모터

13 : 구동축 14 : 센싱 휠

14a : 홈 15 : 캠

16 : 베어링 17 : 편심축

18 : 인장스프링 20 : 센서지지대

21 : 발광소자 22 : 수광 소자

본 고안은 발광다이오드(LED)제조공정에서 와이어포밍(wire forming) 및 포스트본딩(post bonding)공정을 동시에 행할 수 있도록 한 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 발광다이오드 제조기에 있어서는 통상 프레임로더에 의하여 공급되는 리드프레임의 리드상단에 크림상의 은 페이스트를 정량 도포하는 공정과, 그 은 페이스트상에 칩을 올려 놓는 다이본딩 공정과, 본딩된 칩을 가열하여 은 페이스를 건조 경화시키는 큐어링 공정과, 그 공정에 의하여 고정된 칩에 전도용 골드와이어의 일단을 열압착 본딩하는 와이어 본딩 공정과, 그 골드와이어를 구부려서 타단을 타측리드에 접촉시키는 포밍 공정과, 그 골드와이어의 타단을 타측리드의 단부에 열압착 본딩하는 포스트 본딩 공정과, 이상의 공정을 거친 리드프레임을 배출시켜 정렬시키는 프레임 언로딩 공정이 순차적으로 행하여 지도록 되어 있다.

그러나, 종래의 발광다이오드 제조기에 있어서는 상기 골드와이어 포밍 공정과 포스트 본딩 공정을 각각 별도의 장치부에 의하여 다른 위치에서 설치하므로 구성이 복잡하여 많은 설치공간을 차지할 뿐아니라 개별적인 동력을 필요하였고 작업성도 좋지 않았다.

본 고안은 이와같은 종래의 결함을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 구동모터의 구동축에 고정된 캠과 연동하여 승강운동하도록 설치한 가동레버의 선단부에 포밍홈을 가지는 팁을 고정하여 골드와이어가 일측리드에 본딩된 리드프레임을 가이드레일을 타고 이송시키면서, 가동레버를 하강시켜 골드 와이어를 팁이 포밍홈으로 절곡시킴과 동시에 그 골드와이어의 단부를 타측리드에 열압착하게 함으로써 와이어 포밍 공정과 포스트 본딩 공정을 동시에 행할 수 있게되는 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치를 제공하기 위한 것인 바, 이를 첨부한 도면 제 1 도 내지 제 5 도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 고안 장치가 채용되는 발광다이오드 제조기의 사시도로서 이에 도시한 바와같이, 발광다이오드 제조기는 기본 소재인 리드프레임을 자동으로 공급하는 프레임 로더(F/L)와, 공급된 리드프레임의 일측리드에 칩(다이)을 부착하기 위해 크림상의 은 페이스트(Ag Paste)를 정량 도포하는 은 페이스트 도포장치부(A/P)와, 상기 은 페이스트 위에 칩을 자동적으로 올려주는 다이본딩장치부(D/B)와, 상기 크림상 페이스트에 올려진 칩에 열을 가하여 건조시키는 은 페이스트 큐어링(curing) 장치부(C)와, 상기 장치에 의해서 굳어서 위치가 결정된 칩에 전도용 골드와이어(gold wire)를 열압착으로 본딩하는 와이어 본딩 장치부(W/B)와, 상기 장치에 의해서 칩위에 본딩되어 있는 골드와이어를 리드프레임의 타측리드 부분으로 구부려서 포밍함과 동시에 열압착하는 장치로서 본 고안에 의하여 안출된 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치(P/B)와, 상기 장치들을 순차적으로 통과한 프레임을 자동으로 정렬하는 프레임 언로딩장치부(F/U) 및 상기 장치들을 순차적으로 통하면서 행하여지는 공정을 자동으로 연속작업이 될 수 있도록 정하여진 시간에 프레임을 이송시키는 프레임 피딩 장치부(F/F)와, 상기 전체공정을 관리하는 전자회로장치박스(C/B)로 이루어져 있다.

제 2 도는 본 고안 장치를 발췌하여 보인 사시도이고, 제 3 도 및 제 4 도는 동상의 측면도 및 정면도로서, 이에 도시한 바와같이, 본 고안에 의한 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치(P/B)는 와이어본딩장치부(W/B)와 프레임언로딩 장치부(F/U)사이에 위치하도록 발광다이오드 제조기본체(1)의 기대 상면에 설치되는 지지프레임(2)에 설치되어 있다.

상기 지지프레임(2)에는 베이스판(3)이 설치되고 그 베이스판(3)에는 지지브래키트(4)가 수직으로 고정되어 있다.

상기 베이스판(3)은 제 4 도를 기준하여 좌우 및 전후로 위치조절 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 지지브래키트(4)의 상단부에는 스프링판(5)이 볼트로 체결되어 있고 그의 자유단에는 일정길이의 가동레버(6)가 고정되어 있으며 그의 자유단에는 팁(7)이 고정되어 있다.

상기 팁(7)은 와이어 포밍 및 본딩을 실시하는 부품으로서 이 팁(7)은 ㄱ자형 몸체의 수평부(7a)에 체결공(7c)이 형성되고 수직부(7b)하단부 일면에는 반원추형 포밍홈(7d)이 형성되어 있으며, 그 팁(7)의 수직부(7b)하단부는 기대의 상면에 설치된 가이드레일(8)을 타고 이송되는 리드프레임(9)의 이송로 위에 위치하도록 되어 있다.

상기 베이스판(3)의 일측부에는 지지브래키트(10)가 수직으로 고정되고 그 지지브래키트(10)에는 감속을 위한 기어블록(11)이 구비된 구동모터(12)가 고정되어 있으며 기어블록(11)에서 돌출된 구동축(13)은 상기 가동레버(6)와 직교되게 연장되어 그 선단부에는 센싱휠(14)이 고정되고 그 내측에 캠(15)이 고정되어 있다.

상기 가동레버(6)는 센싱 휠(14)과 캠(15)사이에 위치하고(제 4 도), 그 가동레버(6)의 중간부에는 베어링(16)이 편심축(17)으로 축착되어 상기 캠(15)에 접촉되어 있다.

상기 가동레버(6)의 베어링(16) 외측부에는 그 베어링(16)을 캠(15)에 탄력접촉시키는 인장스프링(18)이 고정되고 그 인장스프링(18)의 하단부는 상기 베이스판(3) 및 지지프레임(2)에 높이 조절가능하게 결합된 조절봉(19)의 상단부에 고정되어 조절봉(19)을 내리고 올림에 따라 인장스프링(18)의 탄력을 조절할 수 있게 되어 있다.

또한 베이스판(3)상 일정부위에는 센서지지대(20)가 고정되고 그 센서지지대(20)에는 상기 센싱휠(14)의 홈(14a)을 감지하여 회전위치를 감지하기 위한 발광소자(21)와 수광소자(22)가 고정되어 있다.

도면에서 23 및 24는 상기 베이스판(3)을 좌우 및 전후로 위치 조정하기 위한 조정볼트이고, 9a, 9b는 리드 프레임에 다수개 연결되어 있는 발광다이오드의 리드를 보인 것이다.

상기와같이 구성된 본 고안 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치는 발광다이오드 제조기가 가동됨에 따라 프레임로더(F/L)에 정렬된 각 리드프레임(9)이 은 페이스트 도장장치부(A/P)에 순차적으로 공급되어 한 피치씩 이송되는 리드프레임(9)의 일측리드(9a)상단부에 일정량의 은 페이스트가 도포되고 이어 다이본딩장치부(D/B)를 경유하면서 도포된 은 페이스트위에 칩이 올려진 다음 큐어링장치부(C)를 통과하여 크림상의 은 페이스트가 굳어서 칩이 고정되고 와이어 본딩장치부(W/B)에서 일정길이의 골드와이어(25)가 열압착으로 본딩된 다음, 본 고안 장치(P/B)에 도달한다.

상기와같이 여러공정을 통과한 리드프레임(9)이 가이드레일(8)을 따라 그 가이드레일(8)에 설치된 별도의 히터에 의하여 소정온도(370-380℃)로 가열되면서 제 5 a, b 도와 같이 이동하여 립(7)의 하단부에 도달하면, 구동모터(12)의 구동력에 의하여 구동축(13)이 회전함에 따라 캠(15)과 센싱휠(14)이 회전하면 캠(15)에 베어링(16)이 접동되면서 가동레버(6)가 스프링판(5)을 힌지부로 하여 하측으로 회동하고, 그 가동레버(6)의 단부에 고정된 팁(7)이 제 5b 도와 같이 하향이동하여 팁(7)의 포밍홈(7d)에 의하여 골드와이어(25)가 휘어져 그의 상단부가 타측리드(9b)에 접촉되며, 계속 팁(7)이 하강하면서 그의 하단면이 제 5c 도에 도시한 바와같이 골드와이어(25)의 단부를 타측리드(9b)에 열압착으로 본딩하며, 이후에 리드프레임(9)은 프레임 언로딩장치부(F/U)로 1피치씩 이송된다.

골드와이어(25)를 본딩한 후 팁(7)은 캠(15)의 회동에 의하여 상승하는 가동레버(6)와 함께 상승하여 다음 본딩을 준비하며, 이와같은 동작이 연속 반복된다.

이와같은 동작시 상기 베어링(16)은 편심축(17)에 의하여 미세한 조정이 가능하여 팁(7)의 하향이동 하사점을 조정할 수 있으며, 베이스판(3)은 조정볼트(23)(24)를 풀고 조임에 따라 통상의 조정구조에 의하여 전후 좌우로 위치 조정이 가능하므로, 작업중 팁(7)의 위치를 정확히 세팅하여 작업하게 된다.

그리고 가동레버(6)는 연장스프링(18)의 스프링력에 의하여 하방향으로 당겨지고 캠(15)에 의하여 상방향으로 이동하는 바, 조정봉(19)을 조이고 풀어줌에 따라서 골드와이어(25)가 리드프레임에 본딩되는 압력을 조정할 수 있다.

또한 이와같은 동작시 센싱휠(14)이 구동축(13)의 회전에 따라 캠(15)과 함께 회동하고 그의 홈(14a)을 감지소자(21)(22)가 감지하도록 되어 있으므로 이 감지신호에 따라 캠(15)의 회전속도를 적절히 조정할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안은 발광다이오드 제조기의 와이어 본딩장치부 후방에 위치하도록 기대의 상면에 베이스판을 설치하고 그에 고정한 지지브래키트에 가동레버를 판스프링으로 연결설치함과 아울러 베이스판상에 고정한 지지브래키트에 구동모터를 설치하고 그의 구동축에 센싱휠과 캠을 설치하여 가동레버가 그의 중간부에 착설된 베어링과 캠의 회동에 따라 승강 가능하게 되며, 가동레버의 선단부에는 포밍홈을 가지는 팁을 고정하여 팁이 가동레버와 함께 승강하면서 골드와이어의 포밍과 본딩을 동시에 행할 수 있도록 되어 있으므로 종래장치에 비하여 구성이 간단화되어 설치공간이 축소되고, 발광다이오드 제조기의 제작 원가가 절감되며, 발광다이오드의 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 발광다이오드 제조기의 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치에 있어서, 본체(1)의 기대 상면에 고정된 지지프레임(2)에 베이스판(3)이 설치되고, 그에 고정된 지지브래키트(4)의 상단부에는 스프링판(5)이 고정되며 그에 가동레버(6)가 고정됨과 아울러 가동레버(6)의 자유단에는 수직부(7b)의 하단부 일면에 포밍홈(7d)이 형성된 팁(7)의 수평부(7a)가 그의 수직부(7b)하단이 리드프레임(9)의 이송로 위에 위치하도록 고정되고, 베이스판(3)의 일정부에 고정된 지지브래키트(10)에는 기어블록(11)이 구비된 구동모터(12)가 고정되며 그의 구동축(13)에는 상기 가동레버(6)의 양측에 위치하는 센싱휠(14)과 캠(15)이 고정되고 가동레버(6)의 중간부에는 상기 캠(15)에 접동되는 베어링(16)이 편심축(17)으로 축착되며, 그 외측부에는 베어링(16)을 캠(15)에 탄력 접촉시키는 인장스프링(18)이 인장력 조절 가능하게 고정되고, 또한 베이스판(3)상에 고정된 센서지지대(20)에는 상기 센싱휠(14)의 홈(14a)을 감지하여 회전위치를 감지하기 위한 발광소자(21)와 수광소자(22)가 고정되어 구성된 것임을 특징으로 하는 발광다이오드 제조기의 와이어 포밍 및 포스트 본딩장치.