KR930008642B1 - 부분품의 금속 가공장치 - Google Patents

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KR930008642B1
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Abstract

내용 없음.

Description

부분품의 금속 가공장치
제 1 도는 전자소자의 예로 반도체 집적회로의 상세도.
제 2 도는 전자적 구성요소를 가공하기 위한 발명장치의 기본구조 사시도.
제 3 도는 전자적 구성요소를 가공하기 위한 본 발명장치의 세로단면도.
제 4 도는 개략적으로 도시된 구동장치를 갖는 제 3 도 장치의 사시도.
제 5 도는 제 3 도 장치의 일부를 세부 확대한 사시도.
제 6 도는 또다른 실시예의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체소자 2 : 패키지(package)
3 : 유도도선 4 : 타이바아(tie bar)
5 : 기준블록 6, 7, 8 : 하우징
10 : 헤드 플레이트(head plate) 11 : 웨지(wedge)
15 : 다이블록(die block) 16 : 펀치 안내장치
17 : 헤드블록 18 : 베어링
19 : 다이슬롯 20 : 펀치(punch)
21 : 챔버 22 : 추출채널
23 : 안내슬롯 24 : 공구공간
25 : 펀치플레이트 26 : 스프링
27, 28 : 레버 30, 31 : 캠
32 : 캠스틱(cam stick) 33, 34 : 캠디스크
본 발명은 전자적, 전기기계적 또는 기계적 구성요소의 금속가공을 위한 장치에 관한 것이며, 특히 하나의 다이블록(die block)과 이 다이블록과 협동하는 펀치(punches)들을 사용하여 반도체 소자의 제조중에 존재하는 유도도선들 사이의 타이바아(tie bar)를 제거시키기 위한 장치에 관한 것이다.
전자 구성요소, 특히 집적회로를 제조할 때에는 유도도선이 외피처리(envelopin) 또는 모울딩(moulding) 처리에 의해 패키지를 통해 연결된다. 개별 유도도선은 타이바아에 의해 함께 연결되며, 이들 유도도선 사이의 플라스틱 성분흐름에 대한 제한을 형성시킨다. 이들 타이바아는 유도도선과 같은 전도도재로 만들어지기 때문에 뒤에 가서는 제거되어야만 한다.
이 같은 목적으로 이제까지는 제조된 반도체 집적회로를 정확하게 위치가 정해지는 식으로 다이위에 올려놓고 다음에 펀치를 낮추는 것이 표준적인 실시예였다. 여기에 펀치는 빗이빨모양의 다수 돌출부분을 가지며, 이들 돌출부분이 유도도선 사이에 삽입되고 타이바아에 구멍을 뚫는다. 펀치는 이제까지 공구내에 갖추어진 다이세트 또는 슬라이딩이나 로울러 안내에 의해 안내되어 왔으며, 원형의 안내기둥 또는 부시를 갖는다. 다이와 펀치를 정확히 안내시킴이 필요하며, 예를들어 펀치와 다이 사이의 층 정돈편차가 수 마이크로미터인 것이 허용된다. 이 같은 편차는 공구부품의 결합된 허용오차, 적재된 안내장치의 간격, 그리고 작업공정(절단 또는 펀치공정)중에 발생되는 변형등으로부터 기인한다. 이같은 정확한 안내는 앞서 논의된 공지의 장치로 가능하지 않다.
공지의 장치는 비교적 큰 물체를 움직이거나 정지시켜야 하며 이로 인해 기계적 처리를 사용하는 때 장치가 동작하는 속도를 줄이는 또다른 단점을 갖는다.
본 발명의 문제점은 오랜 수명을 갖는 앞서 언급된 종류의 장치를 개발하여 다이와 펀치가 매우 정확하게 안내되며 빠른속도로 동작하도록 하는 것이다.
본 발명에 따라 이같은 문제점이 해결되는데, 다이블록과 펀치 또는 펀치안내 모두가 기준블록의 공동기준평면에서 X,Y 방향으로 이동가능하도록 배열된다. 여기서 X,Y 방향은 제 3 도 도면상에서, 즉 기준블록의 공동 기준평면상에서, 다이블록이 우측으로, 그리고 펀치안내장치 및 헤드블록이 좌측으로 각각 이동하는 방향을 가리키는 것이다.
이같은 장치는 스탬핑(stamping), 천공, 코이닝, 굽힘, 절단 및 성형작업에 대체로 적합하다. 이동물체의 질량은 이와 같은 고정 지지구조의 결과로 줄어들게 되며, 장치는 고속으로 동작될 수 있다. 특히 매우 정확한 안내가 기준블록에 의해 획득되며, 따라서 기준블록은 매우 정확한 외부모양과 단면을 가져야만 한다. 그러나 실제 경험에 비추어 이같은 기준블록의 제조는 컬럼안내로 영구히 정확한 안내를 하는 것보다 획득하기가 훨씬 쉽다. 결합된 허용오차는 몇몇 부분, 즉 다이와 펀치 안내장치만으로 준다.
기준블록에서 다이블록 또는 펀치안내장치의 안내를 개선시키기 위해 슬라이딩 또는 감마찰 베어링, 그리고 로울러 베어링이 준비된다. 다이블록 및 펀치안내장치는 정확히 하우징내에 놓이며, 이같은 하우징은 기준블록, 헤드 또는 상측면 그리고 측면 안내판으로부터 형성된다. 다이블록 또는 펀치안내장치의 이같이 강요된 안내는 마모 및 부품의 중심점을 정(正)위치에 맞추는 허용 오차범위 모두를 줄인다.
각 경우에서 추가의 웨지가 하우징의 헤드판 아래에 놓이며 웨지와 같은 구조의 결과로써 매우 작은 허용오차 범위에서 다이블록 또는 펀치안내장치를 안내하기 위한 거리 또는 공간을 조절할 수 있고, 기준블록위에서 다이블록 또는 펀치안내장치의 같은 고정 또는 안내가 항상 기대되며 로울러 베어링의 경우에 베어링 예비 하중을 조절함이 가능하도록 한다.
다이블록은 펀치를 위한 수용슬롯(reception slot)을 가지며, 전술한 슬롯이 다이블록내부 챔버내로 이어지고 여기서 다이블록이 추출채널로 연결된다. 만약 타이바아가 유도도선 사이에서 펀치에 의해 형타(스탬핑)되어지고 전술한 슬롯내로 삽입된다면 이와같은 방법으로 동일한 것을 용이하게 제거시키기가 가능하다.
펀치안내장치는 일체구성의 블록 또는 교체가능의 삽입물을 갖는 블록을 포함한다. 그러나 펀치안내장치는 펀치가 활동(滑動)할 수 있도록 장착되는 안내슬롯을 갖는다.
결합 또는 개별펀치는 본 발명에 따라 헤드블록에 고정된다. 이 경우에 헤드블록이 또한 하우징내 로울러 또는 슬라이딩 베어링 위에 놓이며, 따라서 헤드블록이 펀치안내장치와 함께 Y방향으로 이동되어질 수 있도록 한다. 펀치안내장치 또는 헤드블록내에 기계적 축압기 또는 스프링을 제공함이 가능하므로써 안내슬롯내 보호된 위치로 펀치를 귀환시킴을 허용시키도록 하나, 이와같은 스프링의 작용력에 거슬러 펀치가 폐쇄의 위치로 연장될 수 있다. 이들은 형타가공(스탬핑) 또는 펀치공정에 이어 유도도선을 벗기기 위해 사용되기도 한다.
다이블록 및 펀치안내장치 또는 헤드블록을 X 또는 Y방향으로 이동시키기 위해 여러 이동 기계장치가 사용될 수도 있다. 반복하지만 제 3 도 도면에 표시된 X 또는 Y방향은 기준블록의 공동 기준평면상에서 다이블록이 우측으로, 그리고 펀치안내장치 및 헤드블록이 좌측으로 각각 이동하는 방향을 단순히 지칭하는 것이다.
다음에 설명되는 장치는 단지 실시예를 구성하는 것에 불과하다.
실시예에서 이동은 두 캠에 의해 발생되는데 이와같은 좌, 우측으로의 이동은 제 4 도 및 제 6 도의 실시예에서 예시된 바와같이 다이블록과 헤드블록에 각각 연결된 좌우측 레버가 캠등에 의해 회전축을 둘레로 기울어지며, 레버에 연결된 각각의 블록이 구동되므로써 이동하여지게 되는 것이다. 다이블록 및 펀치안내장치 또는 헤드브록은 캠에 의해 조절되는 완만한 이동을 수행하며 제한된 행정 또는 이동으로부터 형성된다.
이같은 장치는 수 마이크로미터의 허용오차를 나타내는 정확도로 안내된다. 장치가 동작하는 속도는 대략 초당 5 행정이다.
형타가공(스탬핑), 코이닝, 딥 드로잉(deep-drawing) 및 그와 유사한 추가의 동작을 위한 또다른 모듈이 본 발명장치에 추가로 사용될 수도 있다.
본 발명에 따라 기준평면을 이루는 한 표면을 갖는 기준블록, 상기 기준평면을 이루는 표면을 따라 이동하기 위해 기준블록상에 이동할 수 있도록 장착된 다이블록, 이때의 다이블록은 적어도 하나의 다이슬롯(19)를 가지는 바의 다이블록, 상기 기준평면을 이루는 표면을 따라 이동하기 위해 기준블록상에 이동할 수 있도록 장착된 적어도 하나의 펀치, 이때 이같은 적어도 하나의 펀치가 상기 다이블록내 적어도 하나의 다이슬롯과 동일축을 갖도록 일직선으로 정렬되며 서로 떨어져 있도록 되는 바의 펀치, 그리고 다이블록과 적어도 하나의 펀치를 기준블록상의 상기 기준평면을 이루는 표면을 따라 동시에 이동시키도록 하며, 이에 의해 스탬핑(stamping) 작업중에 다이블록이 적어도 하나의 펀치를 향하여 이동하도록 하고 또한 적어도 하나의 펀치가 다이블록을 향해 이동하도록 하는 구동장치를 포함함을 스탬핑 작업에서 사용하기 위한 부분품의 금속 가공장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 한 실시예에 따라, 상기 다이블록과 기준블록 사이 그리고 펀치안내장치와 기준블록 사이에 베어링이 제공되며, 상기 다이블록, 펀치안내장치 그리고 기준블록은 하우징내에 장착되며, 다이블록과 펀치안내장치는 전 측면에서 베어링과 접하여 이들에 의해 지탱되고, 하우징이 기준블록을 클립과 같은 측면판에 속박시키어 기준블록, 다이블록 그리고 펀치안내장치를 함께 보유하도록 하며, 헤드 플레이트가 다이블록과 펀치안내장치 상부에 제공되며 하우징이 헤드 플레이트 위에서 접속되어지고, 상기 헤드 플레이트가 한쌍의 웨지를 포함하며 이것이 베어링을 사전에 적재시키기 위해 다이블록과 기준블록 사이 그리고 펀치안내장치와 기준블록 사이의 거래에 대한 정확한 조절을 허용하도록 하며, 펀치안내장치가 적어도 하나의 펀치를 수용하기 위해 적어도 하나의 다이슬롯과 동일축을 갖도록 일직선으로 정렬되어 있으며 또한 이로부터 떨어져 있는 적어도 하나의 안내슬롯을 갖게된다.
본 발명의 또다른 한 바람직한 실시예에 따라, 다수의 펀치가 상기 펀치안내장치의 상류(제 3 도 도면 우측)에 있는 헤드블록내에서 장착, 고정하여져서 상기 구동장치가 헤드블록을 펀치안내장치와 관련하여 이동시키므로써 상기 다수의 펀치가 다수의 안내슬롯에서 이동하여지도록 되며, 상기 헤드블록과 펀치안내장치 사이에 스프링이 제공되고, 상기 구동장치가 대향된 단부를 가지는 한쌍의 레버를 포함하며, 상기 레버 각각의 한단부가 다이블록과 헤드블록으로 고정되며, 상기 레버가 주축으로 회전할 수 있도록 장착되며, 상기 구동장치가 적어도 하나의 회전가능한 캠을 포함하여 상기 레버의 타단부를 구동시키므로써 다이블록과 헤드블록을 이동시키도록 한다.
본 발명을 첨부도면을 참조하여 하기에 상세히 설명한다.
제 1 도에서, 반도체소자(1)는 가장자리에서 형체를 이루는 대개 금속인 유도도선 또는 연결자(3)를 갖는 플라스틱 패키지(2)를 포함한다. 전술한 유도도선(3) 사이에는 타이바아(4)가 제공되며, 유도도선(3) 및 플라스틱 패키지(2)의 모울딩공정중에 타이바아가 유도도선(3) 사이에서 플라스틱 구성요소의 흐름을 위한 경계를 형성시킨다. 제조상의 이유로 전술한 타이바아(4)는 유도도선(3)과 같은 전도성재로 만들어지나, 결과적으로 이들이 개별 유도도선(13) 사이에서 단락회로를 만들것이기 때문에 반도체 집적회로에 또다른 작업을 수행시키기 이전에 이들은 제거되어야 한다.
제 1 도에 도시된 반도체 집적회로를 가공하기 위한 장치는 제 2 도에서처럼 하우징(6)(7)(8)을 횡단하는 유도장치 또는 기준블록(5)을 갖추게 된다. 하우징(6)은 다이블록을 수용하며, 하우징(7)은 펀치안내장치를 그리고 하우징(8)은 추가의 헤드블록을 수용한다. 하우징(6)(7) 그리고 (8)은 클립모양의 측면판을 가지며, 이들 측면판 각각은 기준블록(5) 아래에 고정되고 헤드 플레이트(10) 위로 돌출하여 밀착고정된다. 웨지(11)는 헤드 플레이트(10) 아래에 놓일 수 있다.
세 하우징(6)(7) 및 (8) 모두에서 본 발명장치의 이동부분을 위한 수용공간(12)(13)(14)는 기준블록(5), 측면판(9) 그리고 웨지(11)에 의해 형성된다. 공간(12)는 다이블록(15)을, 공간(15)은 펀치안내장치(16)를 그리고 공간(14)은 헤드블록(17)을 수용하도록 한다. 다이블록(15), 펀치안내장치(16) 그리고 선택적으로 헤드블록(17)은 베어링 또는 로울러(18) 사이의 모든 면상에서 안내된다. 제 3 도를 간단히 하기 위해 상측 및 하측 로울러만이 표시되어 있고 측면 로울러는 표시되지 않는다.
다이블록(15) 또는 선택적으로 교체가능한 삽입물은 펀치 공정중에 펀치안내장치(16)로부터 펀치(20)가 들어갈 수 있도록 된 수용부 또는 다이슬롯(19)을 갖는다. 본 발명 실시예에서 전술한 슬롯(19)은 챔버(21)내로 나오며, 챔버는 절단된 타이바아(4)를 추출하기 위한 추출채널(22)로 연결된다.
펀치(20)는 펀치안내장치(16)내의 안내슬롯(23)에서 안내된다. 정확도를 증가시키기 위해, 안내슬롯(23)과 다이슬롯(19)은 한 작업으로 함께 제조되는 것이 좋다. 다이슬롯(19)을 갖는 다이블록(15)의 끝단면과 안내슬롯(23)를 갖는 펀치안내장치(16)의 끝단면 사이에는 공작물 안내장치(반도체 안내장치)를 수용하고 예를들어 반도체 집적회로(1)의 공급을 위한 너비 "a"의 공구공간(daylighe)(24)가 형성된다.
펀치(20)는 펀치안내장치(16)로부터 헤드블록(17)내로 안내되며, 펀치플레이트(25)에 의해 고정된다. 비동작시 작동력 축압기 또는 스프링(26)은 펀치안내장치(16)와 헤드블록(17) 사이에 공간 "b"를 유지시킨다.
펀치공정중에 다이블록(15)는 X방향으로 안내되며, 펀치안내장치(16) 또는 헤드블록(17)은 Y방향으로 안내된다. 다이블록 및 펀치안내장치(16)는 공구공간(24)에서 안내된 반도체소자(1)를 만나며, 따라서 소자가 정확하게 위치가 정해진다. 헤드블록(17)은 계속해서 Y방향으로 이동하며 스프링(26)의 작용력과 관련하여 공간 "b"를 줄인다. 이와같이 하여 펀치(20)가 안내슬롯(23) 밖으로부터 이동하도록 되며, 타이바아는 유도도선(3)으로부터 분리되고, 선택적으로 타이바아와 함께 다이슬롯(19)내로 미끄러져 들어온다. 펀치안내장치(16), 헤드블록(17) 그리고 다이블록(15)은 X 또는 Y방향과는 반대로 이동되며, 공구공간(24)가 다시한번 형성되어 가공될 새로운 반도체소자(1)가 삽입될 수 있게 된다.
제 4 도는 다이블록(15), 펀치안내장치(16) 그리고 헤드블록(17)의 이동을 위한 예를 도시한 것이며, 레버(27)(28)는 각각 다이블록(15)와 헤드블록(17)에 연결되어 있고, 이같은 연결이 어댑터(29)에 의해 발생된다. 어댑터 반대편에는 레버(27) 또는 (28)이 두개의 캡 또는 캠디스크(30)(31)에 접하고 있으며, 이들 캠이 A를 축으로 회전한다. 캠(30)(31)로부터 떨어져서 (27) 또는 (28)은 무릎 또는 팔굽 가까이에 위치한 이들의 회전축(B) 및 (C)를 축으로 회전한다. 따라서 다이 또는 헤드블록(15)(17)은 각각 X 또는 Y방향으로 이동되며, 따라서 특정 어댑터(29)는 충분히 헐겁도록 하여 레버(27) 또는 (28)의 이동여유를 제한하지 않도록 한다. 캠(30) 위의 레버(27) 또는 (28)는 축압기 또는 스프링의 힘에 의해 보조될 수 있다. 주가의 압력부재에 의해 X 또는 Y형상으로 다이블록(15) 또는 헤드블록(17)의 귀환 이동을 보조함 또한 가능하다. 그러나 캠 또는 캠디스크에 의해 리세팅(resetting)이 발생될 수도 있다.
제 5 도 및 제 6 도는 확대된 안내슬롯(23)과 그속에서 안내되는 개별펀치(20)을 도시한다. 제 6 도에 도시된 실시예의 경우에서, 레버(27)(28)는 캠 또는 캠디스크(33)(34)를 갖는 캠스틱(cam stick)(32)에 의해 구동된다. 여러 이동방향은 제 6 도 도면중 화살표에 의해 표시된다.

Claims (13)

  1. 기준평면을 이루는 한 표면을 갖는 기준블록(5), 상기 기준평면을 이루는 표면을 따라 이동하기 위해 기준블록(5)상에 이동할 수 있도록 장착된 다이블록(15), 이때의 다이블록(15)가 적어도 하나의 다이슬롯(19)를 가지는 바의 다이블록(15), 상기 기준평면을 이루는 표면을 따라 이동하기 위해 기준블록(5)상에 이동할 수 있도록 장착된 적어도 하나의 펀치(20), 이때 이같은 적어도 하나의 펀치(20)이 상기 다이블록(15)내 적어도 하나의 다이슬롯(19)와 동일축을 갖도록 일직선으로 정렬되며 서로 떨어져 있도록 되는 바의 펀치(20), 그리고 다이블록(15)와 적어도 하나의 펀치(20)을 기준블록(5)상의 상기 기준평면을 이루는 표면을 따라 동시에 이동시키도록 하며, 이에 의해 스탬핑(stamping) 작업중에 다이블록(15)가 적어도 하나의 펀치(20)을 향하여 이동하도록 하고 또한 적어도 하나의 펀치(20)이 다이블록(15)를 향해 이동하도록 하는 구동장치를 포함함을 특징으로 하는 스탬핑 작업에서 사용하기 위한 부분품의 금속가공장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다이블록(15)와 기준블록(5)사이 그리고 펀치안내자치(16)과 기준블록(5) 사이에 베어링(18)이 제공됨을 특징으로 하는 부분품의 금속 가공장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다이블록(15), 펀치안내장치(16) 그리고 기준블록(5)은 하우징(6)(7)내에 장착되며, 다이블록(15)와 펀치안내장치(16)은 전측면에서 베어링(18)과 접하여 이들에 의해 지탱됨을 특징으로 하는 부분품의 금속 가공장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 하우징(6)(7)이 기준블록(5)를 클립과 같은 측면판(9)에 속박시키어 기준블록(5), 다이블록(15) 그리고 펀치안내장치(16)을 함께 보유하도록 함을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 헤드 플레이트(10)이 다이블록(15)와 펀치안내장치(16) 상부에 제공되며 하우징이 헤드 플레이트(10) 위에서 접속되어지고, 상기 헤드 플레이트가 한상의 웨지(11)을 포함하며 이것이 베어링(18)을 사전에 적재시키기 위해 다이블록(15)와 기준블록(5) 사이 그리고 펀치안내장치(16)과 기준블록(5) 사이의 거리에 대한 정확한 조절을 허용하도록 함을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 펀치안내장치(16)이 적어도 하나의 펀치(20)을 수용하기 위해 적어도 하나의 다이슬롯(19)와 동일축을 갖도록 일직선으로 정렬되어 있으며 또한 이로부터 떨어져 있는 적어도 하나의 안내슬롯(23)을 가짐을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 다수의 안내슬롯(23), 다수의 다이슬롯(19) 그리고 다수의 펀치(20)을 포함함을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 다수의 펀치(20)이 상기 펀치안내장치(16)의 상류(제 3 도 도면 우측)에 있는 헤드블록(17)내에서 장착, 고정하여져서 상기 구동장치가 헤드블록(17)을 펀치안내장치(16)과 관련하여 이동시키므로써 상기 다수의 펀치가 다수의 안내슬롯(23)내에서 이동하여지도록 됨을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 헤드블록(17)과 펀치안내장치(16) 사이에 스프링(26)이 제공됨을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 구동장치가 대향된 단부를 가지는 한쌍의 레버(27)(28)을 포함하며, 상기 레버 각각의 한단부가 다이블록(15)와 헤드블록(17)로 고정됨을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 레버(27)(28)가 주축으로 회전할 수 있도록 장착되며, 상기 구동장치가 적어도 하나의 회전가능한 캠(30)(31)을 포함하여 상기 레버(27)(28)의 타단부를 구동시키므로써 다이블록(15)와 헤드블록(17)을 이동시키도록 함을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 다수의 캠(30)(31)이 한 공동축(A)상 배치되어짐을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
  13. 제 8 항에 있어서, 펀치안내장치(16), 다이블록(15) 그리고 헤드블록(17)이 하우징(6)(7) 및 (8)에 대한 이동을 위해 하우징내 베어링(18)상에 장착되는 바의 하우징을 포함함을 특징으로 하는 부분품의 금속가공장치.
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