KR950014119B1

KR950014119B1 - 반도체 팩키지의 리드형상 교정용 금형과 리드형상 재성형 방법

Info

Publication number: KR950014119B1
Application number: KR1019930003936A
Authority: KR
Inventors: 곽노권
Original assignee: 주식회사한미금형; 곽노권
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1995-11-21
Also published as: KR940022813A

Abstract

내용 없음.

Description

반도체 팩키지의 리드형상 교정용 금형과 리드형상 재성형 방법

제1도는 걸폼(GULL FORM)형상의 리드를 가진 4각 반도체 팩키지(QUAD FLAT PACKAGE)의 사시도.

제2도는 제1도의 화살표 방향에서 본 리드의 측면도.

제3도는 인쇄회로기판(PRINTED CIRCUIT BOARD)위에 반도체 팩키지를 실장한 것으로, 일부 리드가 들떠있는 경우의 예시도.

제4도는 본 발명의 리드 성형용 금형의 하부평면도.

제5도는 본 발명의 리드 성형용 금형의 정면도.

제6도는 본 발명의 리드 성형용 금형의 동작 순서에 따른 중요 부위의 정면도.

제7도는 슬리브(SLEEVE) 조정판을 이용한 리드 굽힘량의 조정예를 확대한 도면.

제8도는 팩키지 지지대 조정판을 이용한 리드 굽힘량의 조정예를 확대한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부금형홀더

2 : 펀치 지지판(PUNCH BACKING PLATE)

3 : 펀치 홀더(PUNCH HOLDER) 4 : 재성형용 펀치

5 : 팩키지 가압대 6 : 팩키지 가압대 슬리브

7 : 셋트블럭 8 : 스프링

9 : 중간블럭 10 : 재성형용 다이

11 : 다이 지지판(DIE BACKING PLATE)

12 : 팩키지 지지대

13 : 조정판 14 : 팩키지 지지대 슬리브

15 : 슬리브 조정판 16 : 셋트블럭

17 : 로드 18 : 상부금형 스토퍼(STOPPER)

19 : 하부금형 스토퍼(STOPPER) 20 : 하부금형홀더

21:가이드 포스트(GUID POST) 22 : 스프링

23 : 프래스축(PRESS SHANK) 24 : 축홀더

25 : 축판 26 : 풋트(FOOT)

27 : 인쇄 회로기판 100 : 반도체 칩(팩키지).

본 발명은 반도체 칩(CHIP)이 목적하는 형태로 성형된 후, 다음의 반도체 칩 제조공정 진행중 취급 과정에서 발생되는 반도체 칩 리드가 변형되어서 불량이 발생되는 것을 방지하기 위하여 제품 출하전 원래의 형상대로 재성형하는 금형에 관한 것이다.

일반적인 반도체 칩의 형태는 인쇄된 회로 기판위에 납땜에 의해서 실장되는 SMDURFACE MOUNTING DEVICE)와 소켓에 삽입되어 완성되는 형태가 있으며, 이 때문에 반도체 칩의 리드는 각 실장방법에 따라 적당한 형태로의 형상(FORM)이 갖춰져야 하며, 이 형상은 모양에 따라 "j형, 걸폼(또는 갈매기형, GULL FORM)등으로 구분되며, 이중 걸폼은 참고 도면 제1도 및 제2도의 형상과 같다.

여기서, 제1도는 갈매기형상의 리드를 갖는 반도체 팩키지 중 4각 반도체 팩키지(QUAD FLAT PACKAGE,100)의 형상으로 갈매기형상의 리드를 갖는 반도체 팩키지(이하, "반도체 칩"이라 함)를 인쇄회로기판에 실장시, 제3도와 같이, 리드의 풋트(26)부위와 인쇄회로기판(27)의 회로에 용융된 납에 의해 납땜되어지며, 이때 인쇄회로기판(27)의 면과 이 풋트와의 거리는 정상적인 납땜이 되는가의 여부가 반도체칩의 불량인지 아닌지를 결정짓는 중요한 요소가 된다.

따라서, 반도체 칩 리드가 소요의 형상으로 된 후의 풋트 높낮이가 가지런한 정도를 동일평면정도(COPLANARITY)라 칭하며, 반도체 칩 리드 성형용 금형에서 제품생산시 이 동일평면정도를 적당한 범위 내에 있을 수 있도록 금형을 제작해야만 제3도의 화살표 부위의 리드처럼 정상적인 리드보다 들떠있지 않게 된다.

그러나, 반도체 칩 리드 성형용 금형에서 리드의 동일평면정도가 어느정도 제어 되어도, 반도체 제조공정중 반도체 조립공정 이후의 검사 공정에서 동일평면정도가 나빠지게 된다.

따라서, 최종 검사시 이 동일평면도가 제품의 양부를 결정짓는 중요한 요소가 되며, 일정범위 이외의 것은 불량 반도체 칩이 되어 제품 출하를 하지 못하는 치명적인 손실을 입게 되므로, 이미 성형된 불량 반도체 칩을 교정하는 종래의 방법은 사람이 일일이 불량 부위의 리드를 수정하여 주었다.

그러나, 이 방법은 반도체 칩의 대량 생산 규모에 비해 생산성 및 제품의 질이 저하되는 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 이 문제점을 해결시킨 것으로, 반도체 팩키지 리드의 동일평면도를 개선하기 위한 리드 교정용금형인 것이다.

이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상부금형홀더(1)의 저면에 반도체 칩의 리드를 재성형시키기 위한 재성형용 펀치(4)가 펀치홀더(3)에 설치되어 있으며, 재성형용 펀치(4)의 안쪽으로 팩키지 가압대 슬리브(6)와 셋트블럭(7)과 이를 체결하는 볼트로 체결됨과 동시에 하부금형쪽의 팩키지 지지대(12)를 작동시키는 팩키지 가압대(5)가 설치되며, 셋트블럭(7) 위에는 팩키지 가압대(5)를 작동시키기 위한 압축스프링(8)이 설치되는 구성을 이룬다.

또한, 하부금형홀더(20)의 상면에는 반도체 팩키지(100)의 리드를 재성형하기 위한 재성형용 다이(10)가 설치되고, 이 재성형용 다이(10) 안쪽에 반도체 팩키지를 안착시켜 동작시키기 위한 반도체 팩키지 지지대(12)가 재성형용 다이(10) 안쪽에 움직이면서 팩키지 지지대 슬리브(14) 및 셋트블럭(16)과 이를 체결하는 볼트로 고정 설치되며, 이 팩키지 지지대(12)를 밑으로 내려와 있게 하기 위한 압축스프링(22)이 셋트블럭(16)사이에 설치되고, 팩키지 지지대(12) 밑에는 이 팩키지 지지대(12)의 작동범위를 제어하기 위한 조정판(13)이 설치되며, 금형과 더불어 재성형용 다이(10)를 작동시키기 위한 로드(17)가 셋트블럭(16)밑면에 장작되어 구동된다.

제5도는 본 발명에 따른 리드 성형용 금형의 평면 구성도로, 상부금형홀더(1)아래에는 축판(25)과 축홀더(24) 및 프레스축(23)이 배치되고, 재성형용 펀치(4)는 중간블럭(9)을 통해 펀치지지판(2)으로 지지되며, 팩키지 가압대 셋트블럭(7)상부에는 스프링(8)이 장작되고, 하부금형홀더(20)상에는 다이지지판(11)과 재성형용 다이(10)가 팩키지 지지대(12)를 지지하도록 설치되며, 도면중 미 설명부호 15는 슬리브 조정판, 18은상부금형 스토퍼, 19는 하부금형 스토퍼, 21은 가이드 포스트이다.

다음으로, 본 발명의 작동원리를 설명하면서 재성형 방법도 설명한다.

상부금형이 열려 있을때(상승했을때), 셋트블럭(16)하부에 있는 로드(17)가 작동되어 팩키지를 놓을 수 있도록 팩키지 지지대(12)가 상승한다(제6도(A)).

이어서, 반도체 팩키지(100)를 보관하는 트레이로부터 통상의 방법, 또는 기계적인 방식에 의해 팩키지 지지대(12)상에 반도체 팩키지(100)가 안착되며, 반도체 팩키지(100)는 팩키지 지지대(12)의 돌출된 브레이드 부위에 의해 안내되어 정확한 위치를 유지하게 된다(제6도(B)).

이 상태에서, 프레스측(23, PREES SHANK)이 작동함에 따라 상부금형이 하강하게 되고, 재성형용 펀치(4)안쪽의 팩키지 가압대(5)가 반도체 팩키지(100)의 상면에 닿게 되며, 계속적으로 프레스축(23)이 하강함에 따라 상부금형은 하강을 계속하게 되고, 팩키지 가압대(5)와 연결된 팩키지 가압대 슬리브(6)와 셋트블럭(7)상면의 스프링(8)이 압축되게 되어 팩키지 가압대(5)는 이 스프링(8)의 탄성력에 의해 반도체 팩키지(100)를 지지하게 된다(제6도(C)).

이 상태로 재성형용 펀치(4)가 부착된 상부금형이 계속 하강함에 따라 재성형용 펀치(4)는 반도체 팩키지 리드의 풋트(26)의 중간부위에 닿게되고, 금형의 상부금형 스토퍼(18)과 하부금형 스토퍼(19)가 맞닿게 될때까지 리드를 아래쪽으로 굽히며 내려간다(제6도(D)).

이때, 리드를 아래쪽으로 굽히는 초기 각도는 경험치로서 약 5∼10정도로 설계하여 탄성에 의한 복원수치를 고려하여, 당연히 각 반도체 팩키지의 재성형 이전의 조건에 따라 달라지게 된다.

따라서, 하부금형은 재성형 이전의 조건에 따라 굽힘 각도를 조정할 수 있도록 구조가 되어 있다.

제6도(D)에서와 같이 상부금형이 완전히 하강한 후, 팩키지 지지대(12)와 연결되어 반도체 팩키지 지지대를 윗쪽으로 상승시키고 있는 로드(17)가 아래쪽으로 하강하게 되고, 동시에 팩키지 지지대(12)가 상부금형의 스프링 힘에 하강하게 되어 반도체 팩키지는 아래쪽으로 내려오게 되며, 계속 하강하게 됨에 따라 리드가 재성형용 다이(10)의 윗면에 돌출된 사상된 부위에 닿게되고, 팩키지 지지대(12)의 밑면이 높이 조정판에 닿아 정지될 때까지 리드가 윗쪽으로 굽혀지게 된다.

이때의 위로 굽혀지는 각도 초기치는 약 5°∼10°정도이고, 이 초기 각도도 아래로 굽혀지는 초기 각도와 마찬가지로 팩키지의 재성형 이전의 조건에 따라 달라지게 된다.

팩키지 지지대(12)가 조정판(13)에 완전히 밀착할때까지 로드(17)가 밑으로 빠지게 된 후 다시 공압실린더(도시않됨)에 의해 작동하는 로드(17)가 계속 상승하게 되며 이때 리드는 탄성한계 내에서 다시 아래쪽으로 굽혀지게 된다.

로드(17)가 계속 상승함에 따라 팩키지 지지대(12)도 계속 상승하게 되고 리드의 풋트부위는 다시 재성형용 펀치(4)에 닿게되어 아래쪽으로 굽혀지며 셋트블럭(16)이 하부금형 형홀더(20)의 홈에 밀착되어 더 이상 상승하지 않게되면 리드는 초기의 금형의 상부금형 스토퍼(18)과 하부금형 스토퍼(19)가 맞닿을 때의 초기 조건과 같게된다(제6도(E)).

이후, 프레스축(23)이 상승하게 되면 상부금형이 상승하고 풋트를 누르고 있던 재성형용 펀치(4)도 상승하게 되어 리드는 자유상태에 놓이게 되고, 이때의 리드는 스프링 블럭에 의해 어느정도 원래의 상태로 회복하게 된다.

상부의 금형이 상승을 계속하여도 팩키지 가압대(5)는 가압대 윗쪽에 있는 셋트블럭의 유격과 스프링의힘에 의해 셋트블럭(7)이 펀치지지판(2)에 완전히 밀착 될때까지 팩키지를 누르고 있으며, 상부금형이 더 상승하게 되면 팩키지 가압대도 같이 상승한다(제6도(F)).

이로써, 반도체 팩키지 리드 재성형의 모든 동작이 이루어지게 되며 재성형이 완료된 팩키지는 인위적인 방법 또는 기계적인 방식에 의해 팩키지를 보관하는 트레이를 옮겨져 다음 공정 혹은 출하된다.

한편, 리드가 아래위로 굽혀지는 각도의 조정은 제7도에와 같이 팩키지 지지대(12)하부의 조정판(13)과 팩키지 지지대 슬리브(14) 하부의 슬리브 조정판(15)에 의해 조정되어지며, 초기 재성형용 펀치(4)가 리드를 아래로 굽히는 각도는 팩키지 지지대(l2)의 높낮이 정도에 따라 결정되며, 이는 앞서 설명한 슬리브 조정판(15)에 의해 조정되며 이 조정판의 두께가 두꺼우면 팩키지 지지대(12)는 위로 올라가게 되고(제7도 좌측 그림참조), 따라서 리드는 아래쪽으로 더욱더 굽혀지게 된다.

이와 반대로 슬리브 조정판(15)이 얇게 되면 팩키지 지지대(12)는 아래쪽으로 내려가게 되어 재성형용 펀치(4)가 리드를 굽히는 양은 적어지게 된다(제7도 우측 그림 참조).

리드가 윗쪽으로 굽혀지는 각도의 조정은 제8도에서와 같이, 팩키지 지지대(12) 밑면에 위치한 조정판(13)의 두께로서 조정하며 이 조정판(13)을 얇게 한만큼 더 하강하게 됨으로 리드는 읫쪽으로 더 굽혀지게되고(제8도 좌측 그림 참조), 반대로 조정판(l3)을 두껍게 하면, 리드는 적게 굽혀지게 됨으로서(제8도우측 그림 참조), 재성형전의 리드의 조건에 따라 굽혀지는 양의 조정이 가능하다.

상기한 동작을 정리하면 반도체 칩의 리드가 처음 재성형용 펀치(4)에 의해 아래쪽으로 굽혀지고, 팩키지가압대(5)가 하강함으로 인해 리드가 윗쪽으로 다시 팩키지 가압대(5)가 상승함과 동시에, 재성형용 펀치(4)에 의해 리드가 다시 아래쪽으로 굽혀지고 스프링 블럭에 의해 회복되는 일련의 과정을 통해 재성형 과정이 이루어지게 된다.

Claims

프레스축으로 축판이 눌려지고, 이 축판에 상부금형 홀더가 설치되어져 하부금형홀더사이에 반도체 팩키지의 리드를 성형시키도록 된 장치에 있어서, 상부금형홀더(1)의 저면에 재성형용 펀치(4)가 펀치홀더(3)내에 설치되고, 상기 재성형용 펀치(4)내에 팩키지 가압대 슬리브(6)와 셋트블럭(7)이 볼트로 체결된 채 스프링(8)으로 탄지되는 팩키지 가압대(5)가 설치되며, 하부금형홀더(20)의 상면에는 다이지지판(11)과 더불어 리드 재성형용 다이(10)가 설치되고, 이 재성형용 다이(10)내측에는 팩키지 지지대 슬리브(14)와 셋트블럭(16)이 볼트로 체결된 채 스프링(22)으로 탄지되는 팩키지 지지대(12)가 설치되며, 팩키지 지지대(12)하부에는 조정판(14)(15)이 설치되어서, 팩키지 지지대(12)상에 안착된 반도체 팩키지(100)의 리드가 재성형되도록 구성시킨 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지의 리드 형상 교정용 금형.
성형된 반도체 팩키지의 리드를 재성형시키기 위하여, 상부금형홀더(1)의 저면에 재성형용 펀치(4)가 펀치홀더(3)내에 설치되고, 상기 재성형용 펀치(4)내에 팩키지 가압대 슬리브(6)와 셋트블럭(7)이 볼트로 체결된 채 스프링(8)으로 탄지되는 팩키지 가압대(5)가 설치되며, 하부금형홀더(20)의 상면에는 다이 지지판(11)과 더불어 리드 재성형용 다이(10)가 설치되고, 이 다이(10)내측에는 슬리브(14)와 셋트블럭(16)이 볼트로 체결된 채 스프링(22)으로 탄지되는 팩키지 지지대(12)가 설치되며, 팩키지 지지대(12) 하부에는 조정판(14)(15)이 설치되어서, 팩키지 지지대(12)상에 안착된 반도체 팩키지(100)를 팩키지 가압대(5)로 누르면서 스프링(8)이 탄성력을 갖도록 압착시키고, 재성형용 펀치(4)가 팩키지 리드의 풋트(26)중간부위에 닿게하며, 금형의 상부금형 스토퍼(18)과 하부금형 스토퍼(19)가 맞닿도록 리드를 초기 각도로 굽혀 내리며, 상부금형의 완전 하강부에는 로드(17)가 아래쪽으로 하강함과 동시에 팩키지 지지대(12)가 스프링 힘으로 하강되어져 반도체 팩키지(100)가 계속 하강되게 하고, 반도체 팩키지의 리드가 재성형용 다이(10)의 윗면에 돌출된 사상된 부위에 닿게 되면서 팩키지 지지대(12)의 밑면의 높이 조정판에 닿아 정지될때까지 초기 각도로 위로 굽혀지며, 팩키지 지지대(12)가 조정판(13)에 완전히 밀착될때까지 하강됐던 로드(17)가 상승하면서 리드가 다시 아래로 굽혀지게 된 후 상기한 역동작으로 프레스축(23)이 상승하면서 리드 재성형이 이루어지도록 된 반도체 팩키지의 리드형상 재성형방법.
제2항에 있어서, 리드의 아래로 굽히는 범위는 슬리브 조정판(15)이 얇아지면 팩키지 지지대(12)가 하강되어서 재성형용 펀치(4)가 리드를 굽히는 범위가 작동되도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지의 리드형상 재성형방법.
제2항에 있어서, 리드가 위로 굽혀지는 범위는 조정판(13)의 두께를 조절하여서, 조정판(13)두께가 얇은 만큼 리드가 윗쪽으로 더 굽혀지게 되는 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지의 리드형상 재성형방법.
제2항에 있어서, 리드가 아래로 굽혀지는 초기각도 범위는 5°∼10°인 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지의 리드형상 재성형방법.
제2항에 있어서, 리드가 위로 굽혀지는 초기각도 법위는 5°∼10°인 것을 특징으로 하는 반도체 팩키지의 리드형상 재성형방법.