KR930002840Y1 - 와이어 본딩용 클램프 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

와이어 본딩용 클램프
제1a도는 기존 클램프의 일부단면도.
제1b도는 기존 클램프 중 윈도우 클램프의 평면도.
제2a도는 본 고안에 따른 클램프의 일부단면도.
제2b도는 본 고안에 따른 프레임 가이드 블록의 평면도.
제2c도는 본 고안에 따른 업-운 플레이트의 평면도.
제2d도는 제2c도의 가-가선을 따라 절취한 상태의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 윈도우 클램프(Window Clamp)
2 및 12 : 프레임 가이드 블록(Frame guide Block)
3 및 13 : 히터블록(Heater Block)
4 및 14 : 에어실린더 15 : 업-다운 플레이트(Up-Down Plate)
본 고안은 와이어 본딩(Wire Bonding)용 리드프레임 클램프(Clamp)에 관한 것으로, 특히, 스프링, 반구형 철구 및 이에 대응하는 정사각뿔형 요부를 이용하여 리드프레임에 가해지는 클램핑력(Clamping Force)을 균일하게 작용하도록 구성한 클램프에 관한 것이다.
반도체 제조 공정중, 칩(Chip)을 리드프레임에 골드와이어로 본딩(Bonding)하는 공정에서는 리드프레임을 클램핑(Clamping)시킨 뒤 와이어 본딩을 하게 된다.
보다 상세히 설명하면, 제1a도는 현재 사용하고 있는 와이어 본딩용 클램프 중 리드프레임을 클램핑하는 부분을 도시한 단면도로서, 구동부(6)에 장착된 캠(5)과 연동하는 작동바(8)에 의해서 상하이동되는 히터블록(3)은 프레임 가이드 블록(2, Frame guide block) 상부에 일체화된 윈도우 클램프(1, Window Clamp)의 저면과 대응된 상태에서 프레임 가이드 블록(2)내에 수용된다.(제1a도)
캠(5)의 회전에 의하여 히터블록(3)이 상향이동되어 히터블록(3) 상면이 윈도우블록(1) 저면에 밀착되며, 따라서 히터블록(3) 상의 리드프레임 안착부(3′)에 위치한 리드프레임(도시되지 않음)은 위도우 클램프(1)에 의하여 클램핑 된다.
여기서 프레임 가이드 블록(2) 저부를 관통한 상태에서 히터블록(3) 하부에 위치한 에어실린더(4)는 히터블록(3)의 상향이송시 보조적인 역할을 수행하며, 히터블록(3)은 와이어 본딩되는 리드프레임을 적정온도로 가열시키는 역할을 수행한다.
이와 같은 구조의 클램프는 윈도우 클램프(1) 저면과 히터블록(3)평면이 서로 수직으로 직선운동만을 하게되어, 경우에 따라 양부재(1,3)중 어느 하나만이라도 평행도를 유지하지 못하게 되면 윈도우 클램프(1)와 히터블록(3)의 밀착부에 유격이 생겨 리드프레임의 정확한 클램핑이 이루어 질 수 없게 된다.
이를 보완하기 위하여 히터블록(3) 하부에 고착되어 히터블록(3)을 상, 하이동시키는 작동바(8)의 상부에 기구 본체에 고착된 조정바(7)를 삽설시켜 조정바(7) 연변에 장착된 압축스프링(7A)을 이용하여 히터블록(3)의 전체적인 수평조정 기능을 수행한다.
그러나 이와 같은 방법도 정확한 초기 셋팅이 어려워 수평 조정 기능을 완벽하게 수행하기 어렵다.
이와 같이 리드프레임을 정확하게 클램핑하지 못할 경우, 리드별 BOND PULL TEST 값(본딩된 와이어가 리드프레임에서 분리되는 힘)이 각각 상이하게 되어 최종 제품이 균일성을 유지시킬 수 없게 된다.
이에 본 고안은 리드프레임을 클램핑하게 히터블록의 상향 이동시 발생되는 유격을 상쇄시키기 위하여 스프링을 이용, 히터블록의 유동을 유연하게 이루어지도록하여 리드프레임에 작용하는 클램핑력이 균일하게 작용될 수 있도록 구성한 리드프레임 클램프를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안에 따른 리드프레임 클램프는 윈도우 클램프(1) 하부에 일체화되는 상부개방향 부재로서, 저면 중앙부에 1개의 홀(12D)을 중심으로 그 연변에 다수의 홀(12B)을 구성한 프레임 가이드블록(12)과, 상단에 평판형 베이스(14A)를 장착하고, 상기 베이스(14A)에는 중앙부에 상부에 반구형 접촉부재(14B)가 삽입된 작동바(14D)를, 그 연변에는 다수의 스프링 장착바(14B)를 각각 고착시켜 상기 프레임 가이드블록(12) 저부에 구성된 각홀(12D,12B)에 대응, 관통되도록 구성한 에어실린더(14)와, 편판형 부재로서, 상기 프레임 가이드블록(12) 내에 수용되며, 상면중앙부에는 정사각뿔형 요부(15A)를, 그 연변에는 상기 에어실린더(14)의 각스프링 장착바(14B)를 관통시키는 홀(15B)을 구비하여 상기 각스프링 장착바(14B) 외주부에 장착된 각스프링(14C)을 상기 베이스(14A)와 각홀(15B) 저면 사이에 위치하도록 하며, 상기 에어실린더(14)의 작동바(14D) 상단에서 각스프링(14C)의 스프링력에 의한 안착상태를 유지하는 업-다운 플레이트(15) 및 리드프레임 안착부(13′)가 구성되어 상기 윈도우 클램프(1) 저면에 대응하는 부재로서, 저면 중앙부에는 상기 업-다운 플레이트(15)의 정사각뿔 요부(15A)와 대응하는 반구형 철부(13A)를 형성하고, 그 연변에는 상기 업-다운 플레이트(15)을 관통하는 다수의 스프링 장착바(14B) 상단 일부를 수용하는 요홈(13B)이 다수 형성된 히터블록(13)으로 이루어져 상기 각스프링(14C)에 의하여 히터블록(13)과 윈도우 클램프(1)간의 유격을 상쇄시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안을 첨부한 각 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
제1a도는 기존의 와이어 본딩용 클램프 중 리드프레임을 클램핑하는 부분을 도시한 단면도, 제1b도는 윈도우 클램프의 평면도로서, 명세서 서두에서 설명하였기에 중복 설명을 생략한다.
제2a도는 본 고안에 따른 클램프의 단면도, 제2b도는 본 고안에 사용된 프레임 가이드블록의 평면도, 제2c도는 본 고안에 사용된 업-다운 플레이트의 평면도로서, 본 고안에 사용된 윈도우 클램프(1)의 구조는 제1b도에 도시된 기존의 그것과 동일하다.
상단에 윈도우 클램프(1)가 부착된 프레임 가이드 블록(12)은 제2a도 및 제2b도에 도시된 바와 같이 내부에 윈도우 클램프(1) 저면과 대응하는 히터블록(13)을 수용하며, 그 저면 중앙부에는 후술할 에어실린더(14) 상에 장착된 단수의 작동바(14D)를 관통시키는 홀(12D)을, 그연변에는 4개의 스프링 장착바(4B)를 관통시키는 동수의 홀(12B)를 각각 구성한다.
프레임 가이드 블록(12) 저부에 설치되어 상하 작동되는 에어실린더(14)는 상단에 평판형의 베이스(14A)가 장착하고, 베이스(14A) 중앙부에는 일정높이의 작동바(14D)를, 그 연변 4개소에는 작동바(14D)보다 긴 길이로 외주면에 압축스프링(14C)를 장착한 스프링 장착바(14B)를 각각 고착한다(제2a도에서는 2개로 도시).
작동바(14D)의 상단에는 상부가 반구형으로 구성된 반구형 접촉부재(14B)가 삽입되어 후술한 업-다운 플레이트(15, Up-Down Plate) 저부에 대응된다.
제2c도에 도시된 업-다운 플레이트(15)는 에어실린더 베이스(14A)상에 고착된 4개의 스프링 장착바(14B)와 대응하는 위치에 4개의 홀(15B)을 구비하며, 상부표면 중앙부에는 정시각뿔형 요홈(15)을 구성된다(제2d도에 도시됨). 업-다운 플레이트(15)는 각홀(15B)의 4개의 스프링 장착바(14B)를 관통한 상태로 그저면 중앙부가 에어실린더(14) 작동바(14D) 상단의 반구형 접촉부재(14E)와 대응되며, 각스프링 장착바(14B) 외주부에는 압축스프링(14C)을 장착하여 각스프링(14C)이 업-다운 플레이트(15) 저면과 베이스(14A) 평면에 위치하도록 한다.
따라서 업-다운 플레이트(15)는 작동바(14D)와 각스프링(14C)의스프링력에 의해서 작동바(14D)상에서 수평상태를 유지한다.
한편, 히터블록(13) 저면에는 반구형 철부(13A)가 구성되어 상술한 업-다운 플레이트(15) 평면상의 정사각뿔 요홈(15A)과 대응하며, 업-다운 플레이트(15)의 각홀(15B)을 관통한 4개의 스프링 장착바(14B)가 대응하는 저부에 요부(13B)를 형성하여 각스프링 장착바(14B) 일부를 수용함으로서, 히터블록(13)은 각 스프링 장착바(14B)를 통하여 업-다운 플레이트(15) 평면상에 안착된다.
이상과 같이 구성된 본 고안의 작동을 설명하면, 히터블록(13) 상의 리드프레임 안착부(13′)에 리드프레임에 안착되면(이 과정은 일반적인 작동이므로 상세한 설명은 생략한다) 리드프레임 감시센서(도시되지 않음)의 신호에 의하여 에어실린더(14)가 상승되어 각스프링(14C)을 어느 정도 압축시키며, 작동바(14D) 및 업-다운 플레이트(15)에 받혀진 상태에서 동반상승하는 히터블록(13)의 평면은 윈도우 클램프(1) 저면에 대응, 밀착된다.(제2a도의 상태)
이와 같은 상태에서 만일 윈도우 클램프(1)와 히터블록(13)의 평행도가 어긋나게 되어 양부재(1,13)간의 접촉면에 유격이 발생될 경우 유격이 발생된 부위의 대응 스프링(14C)의 복원력이 작용되어 부분적인 업-다운 플레이트(15)의 강제적인 상승 및 히터블록(13)의 상승이 이루어져 각부재(1,13)간의 유격부위를 감쇄시키게 된다.
이때, 업-다운 플레이트(15) 평면과 히터블록(13) 저면에 사각뿔 요부(15A)와 반구형 철부(13A)로서 서로 접촉되므로 최소화되어 업-다운 플레이트(15)에 대한 히터블록(13)의 유동이 원화리하게 이루어지며, 또한 업-다운 플레이트(15) 저면과 작동바(14) 상단의 반구형 접촉부재(14E)간의 점접촉으로 인하여 각부재(1,13)간의 유격으로 인하여 플레이트(15)의 작동바(14)에 대한 유동 또한 큰저항 없이 이루어져 윈도우 클램프(1)와 히터블록(13)의 정밀한 접촉상태를 유지시킬 수 있다. 한편 에어실린더 베이스(14)상의 작동바(14D) 연변에는 에어실린더(14)의 지나친 상승을 각기 위하여 히터블록(13)의 최적 상승 높이에 맞는 다수의 스토퍼(14F)를 프레임 가이드 블록(12) 저면과 대응하도록 설치하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 리드프레임을 클램핑시키는 히터블록의 상향 작동을 스프링, 반구형 철부 및 대응 요부에 의하여 유연성있게 구동하므로서 클램핑력이 전리드에 균일하게 작용할 수 있어 와이어 본딩후의 각리드의 Bond Pull Test 값이 동일하게 나타내므로 제품의 품질향상 효과를 얻을 수 있다.
또한 기구의 최초설비시의 기존 클램프에 소비되는 셋팅(Setting)시간을 단축시킬 수도 있다.

Claims (1)

  1. 프레임 가이드 블록. 윈도우 클램프, 히터블록 및 에어실린더로 구성되어 리드프레임을 클램핑시키는 와이어 본딩용 클램프에 있어서, 윈도우 클램프(1) 하부에 일체화되는 상부개방형 부재로서, 저면 중앙부에 1개의 홀(12D)을 중심으로 그 연변에 다수의 홀(12B)을 구성한 프레임 가이드 블록(12)과, 상단에 평판형 베이스(14A)를 장착하고, 상기 베이스(14A)에는 중앙부에 상부에 반구형 접촉부재(14E)가 삽입된 작동바(14D)를, 그 연변에는 다수의 스프링 장착바(14D)를, 그 연변에는 다수의 스프링 장착바(14B)를 각각 고착시켜 상기 프레임 가이드 블록(12) 저부에 구성된 각홀(12D,12B)에 대응, 관통되도록 구성한 에어실린더(14)와, 평판형부재로서, 상기 프레임 가이드 블록(12)내에 수용되며, 상면 중앙부에는 정사각뿔형 요부(15A)를, 그 연변에는상기 에어실린더(14)의 각 스프링 장착바(14B)를 관통시키는 홀(15B)을 구비하여 상기 각스프링 장착바(14B) 외주부에 장착된 각스프링(14C)을 상기 베이스(14A)와 각홀(15B) 저면 사이에 위치하도록 하며, 상기 에어실린더(14)의 작동바(14D) 상단에 각스프링(14C)의 스프링력에 의한 안착상태를 유지하는 업-다운 플레이트(15) 및 리드프레임 안착부(13′)가 구성되어 상기 윈도우 클램프(1) 저면에 대응하는 재로서, 저면중앙부에는 상기 업-다운 플레이트(15)의 정사각뿔 요부(15A)와 대응하는 반구형 철부(13A)를 형성하고, 그 연변에는 상기 업-다운 플레이트(15)을 관통하는 다수의 스프링 장착바(14B) 상단 일부를 수용하는 요홈(13B)이 다수 형성된 히터블록(13)과 윈도우 클램프(1)간에 유격을 상쇄시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 와이어 본딩용 클램프.
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