KR0185304B1 - 티씨피 집적회로의 실장장치 및 큐에프피 집적회로와 티씨피 집적회로의 실장방법 - Google Patents

티씨피 집적회로의 실장장치 및 큐에프피 집적회로와 티씨피 집적회로의 실장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 TCP 집적회로가 하나의 인쇄회로기판에 QFP 집적회로와 함께 실장되는 경우 한번의 리플로우 과정으로 두 집적회로가 한 번에 실장되도록 하는 TCP 집적회로의 실장장치 및 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법에 관한 것으로서, 본 발명은 TCP 집적회로를 인쇄회로기판에 안착시킨 후 가압하는 상부 고정치구와 상기 상부 고정치구와 결합하는 하부 고정치구로 구성된 TCP 집적회로의 실장장치와, 상기 TCP 집적회로의 실장장치를 이용하여 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법을 제공함으로, 두 번의 리플로우 과정을 통과시키는 과정에서 발생할 수 있는 동박의 산화를 방지하여 생산성 및 제품의 신뢰성이 향상됨과 아울러 실장 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, TCP 집적회로의 외부 리드를 인쇄회로기판의 동박에 본딩시키는 동작과 상기 인쇄회로기판의 컨덕터 페이스트를 경화시키는 동작이 한 번에 이루어짐으로 전체적인 실장시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

TCP 집적회로의 실장장치 및 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법
제1도는 일반적인 QFP 집적회로의 실장과정을 도시한 도면.
제2도는 일반적인 TCP 집적회로의 실장과정을 도시한 도면.
제3도는 종래의 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법을 도시한 흐름도.
제4도는 본 발명에 의한 TCP 집적회로의 실장장치를 도시한 도면.
제5도는 본 발명의 상부 고정치구를 도시한 도면으로서, a도는 사시도, b도는 정면도, c도는 저면도.
제6도는 본 발명의 하부 고정치구를 도시한 도면으로서, (a)는 사시도, b도는 정면도.
제7도는 본 발명의 블레이드 구조체를 도시한 도면.
제8도는 본 발명에 의한 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : TCP 집적회로 22 : 동박
23 : 컨덕터 페이스트 24 : 인쇄회로기판
30 : 하부 고정치구 31 : 홀
32 : 베어링 33 : 제3탄성부재
40 : 상부 고정치구 41 : 프레임
42 : 노즐 43 : 제1탄성부재
44 : 샤프트 45 : 제2탄성부재
46 : 블레이드 커버 47 : 조정판
48 : 블레이드 49 : 히터
본 발명은 실장장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 TCP 집적회로가 하나의 인쇄회로기판에 QFP 집적회로와 함께 실장되는 경우 한 번의 리플로우 과정으로 두 집적회로가 한 번에 실장되도록 하는 TCP 집적회로의 실장장치 및 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자 제품에 사용되는 집적회로는 그 형식이 2가지인 바, 하나는 QFP(Quad Flat Package)이고 다른 하나는 TCP(Tape Carrier Package)이다. 상기 QFP와 TCP는 그 외관이 다르기 때문에 인쇄회로 기판에 실장되는 방법이 상이한 바, 상기 QFP는 SMT(Surface Mount Technology) 공정에 의해 실장되고 상기 TCP는 TAB(Tape Automated Bonding)공정에 의해 실장되도록 되어 있다.
제1도는 QFP 집적회로의 실장과정을 도시한 도면으로서, 동박(1)이 형성된 인쇄회로기판(2)을 마련하는 단계와, 상기 인쇄회로기판(2)의 동박(1)위에 크림솔더(3)를 도포하고 상기 크림솔더(3) 위에 QFP 집적회로(4)를 실장하는 단계와, 상기 QFP 집적회로(4)가 실장된 인쇄회로기판(1)을 리플로우 과정을 통과시킴으로서 상기 크림솔더(3)가 용융되도록 하는 단계로 이루어진다.
이에 반해, 제2도는 TCP 집적회로의 실장과정을 도시한 도면으로서, 동박(5)이 형성된 인쇄회로기판(6)의 TCP 집적회로의 반도체 부위가 안착되는 위치에 디스펜서(7)를 통해 방열재인 컨덕터 페이스트(8)를 도포하는 단계와, 흡착툴(9)을 이용하여 TCP 집적회로(10)를 흡착한 후 상기 인쇄회로기판(6)에 상기 TCP 집적회로(10)를 안착하는 단계와, 상기 TCP 집적회로(10)가 안착된 인쇄회로기판(6)에 열을 가하여 상기 컨덕터 페이스트(8)를 경화시키고 상기 인쇄회로기판(6)의 동박(5)과 TCP 집적회로(10)의 외부 리드(11)를 본딩시키는 단계로 이루어진다.
여기서, 상기 흡착툴(9)이 상기 TCP 집적회로(10)를 흡착한 후 컨덕터 페이스트(8) 위에 안착시킬 때 상기 TCP 집적회로(10)의 외부 리드(11)는 상기 인쇄회로기판(6)의 동박(5) 위에 위치하게 되면서 핫바(12)에 의해 외부 리드(11)와 인쇄회로기판(6)이 본딩된다.
일반적으로 전자 제품에 사용되는 하나의 인쇄회로기판에는 상기 QFP 집적회로와 TCP 집적회로가 모두 포함되는 바, 상기와 같은 상기 QFP 집적회로와 TCP 집적회로가 안착되는 위치에 동박이 형성된 인쇄회로기판에 QFP 집적회로와 TCP 집적회로를 실장하는 방법이 제3도에 도시되어 있다.
즉, QFP 집적회로와 TCP 집적회로가 실장되는 위치에 동박이 형성된 인쇄회로기판을 마련하는 단계와, QFP 집적회로가 장착될 동박 위에 크림솔더를 도포하는 단계와, 상기 동박 위에 상기 QFP 집적회로를 실장하는 단계와, 리플로우 과정을 통과하는 단계와, 상기 QFP 집적회로가 실장된 인쇄회로기판을 검사하는 단계로 이루어진다.
또한, 상기 인쇄회로기판에 불량 판정을 받으면 수리한 후 다음 과정을 진행하고 양호하면 바로 다음 과정으로 진행하는 단계와, TCP 집적회로를 상기 인쇄회로기판에 실장하고 외부 리드와 상기 인쇄회로기판의 동박을 본딩하는 단계와, 상기 인쇄회로기판에 열을 가하여 방열재인 컨덕터 페이스트를 경화시키는 단계로 이루어진다.
즉, 인쇄회로기판에 QFP 집적회로의 실장을 완료한 후 TCP 집적회로를 실장하도록 되어 있다. 이때, 상기 인쇄회로기판은 두 번의 리플로우 과정을 통과하는 바, QFP 집적회로를 실장하는 과정과 TCP 집적회로를 실장하는 과정에서 각각 인쇄회로기판에 열을 가해진다.
여기서, QFP 집적회로를 실장하는 과정에서 상기 인쇄회로기판이 리플로우 과정을 통과하면, TCP 집적회로가 안착되는 동박이 산소와 열에 노출되면서 산화되어 TCP 집적회로와 접속될 수 없게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제3도에 도시된 바와 같이 QFP 집적회로가 실장된 인쇄회로기판이 리플로우 과정을 통과하기 전에 TCP 집적회로가 안착되는 동박에 여러 가지 산화 방지책을 수립하고 있으나, 완벽한 산화 방지가 어렵고 가격이 상승하는 요인이 되는 동시에 전체적인 실장공정이 복잡해져 실장시간이 길어짐과 아울러 생산력이 저하되는 문제점이 있었다.
아울러, 상기 TCP 집적회로를 인쇄회로기판에 실장하는 과정에서, 핫바를 이용하여 외부 리드와 인쇄회로기판의 동박을 본딩시키는 과정과, 컨덕터 페이스트를 경화시키는 과정이 분리되기 때문에 전체적인 실장시간이 길어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실장 시간이 단축되고 생산력이 상승되는 TCP 집적회로의 실장장치 및 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TCP 집적회로의 실장장치는 TCP 집적회로가 안착될 위치에 동박이 인쇄되고 컨덕터 페이스트가 도포된 인쇄회로기판의 하축을 고정하는 하부 고정치구와; 상기 동박과 TCP 집적회로의 외부 리드 및 상기 컨덕터 페이스트와 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위를 일치시키면서 상기 TCP 집적회로를 상기 인쇄회로기판에 안착시키는 동시에 상기 하부 고정치구와 결합되고, 상기 TCP 집적회로의 외부 리드에 압력을 가하여 상기 TCP 집적회로의 외부 리드와 동박이 접촉되도록 하며, 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위에 압력을 가하여 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위와 컨덕터 페이스트가 접촉되도록 하는 상부 고정치구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법은 동박이 인쇄되고 컨덕터 페이스트가 도포된 인쇄회로기판에 QFP 집적회로를 실장하는 제1과정과, 상기 인쇄회로기판에 TCP 집적회로를 실장하는 제2과정과, 상기 TCP 집적회로를 가압하면서 상기 인쇄회로기판을 리플로우 과정을 통과시킴으로 상기 인쇄회로기판에 상기 QFP 집적회로와 TCP 집적회로를 접속하는 제3과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 TCP 집적회로의 실장장치는 제4도에 도시된 바와 같이 TCP 집적회로(21)가 안착될 위치에 동박(22)이 인쇄되고 컨덕터 페이스트(23)가 도포된 인쇄회로기판(24)의 하측을 고정하는 하부 고정치구(30)와; 상기 동박(22)과 TCP 집적회로(21)의 외부 리드(21a) 및 상기 컨덕터 페이스트(23)와 상기 TCP 집적회로(21)의 반도체 부위(21b)를 일치 시키면서 상기 TCP 집적회로(21)를 상기 인쇄회로기판(24)에 안착시키는 동시에 상기 하부 고정치구(30)와 결합되는 상부 고정치구(40)로 구성되어 있다.
아울러, 상기 상부 고정치구(40)는 상기 TCP 집적회로의 외부 리드(21a)에 압력을 가하여 상기 TCP 집적회로의 외부 리드(21a)와 동박(22)이 접촉되도록 하며, 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위(21b)에 압력을 가하여 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위(21b)와 컨덕터 페이스트(23)가 접촉되도록 한다.
제5도는 상기한 상부 고정치구(40)를 도시한 도면으로서, 프레임(41)과, 상기 프레임(41)의 하단에 장착되어 상기 TCP 집적회로를 흡착함으로 취부하는 취부수단과, 상기 프레임(41)의 하단에 상기 취부수단과 평행하게 장착되고 상기 하부 고정치구(30)에 삽입되어 결합되는 상하 고정치구 결합수단과, 상기 프레임(41)의 하단에 상기 취부수단과 평행하게 장착되고 상기 TCP 집적회로의 외부 리드(21a)를 인쇄회로기판의 동박(22)과 접촉시키는 블레이드 구조체로 구성되어 있다.
상기 취부수단은 공기를 흡입함으로 TCP 집적회로(21)를 흡착하는 노즐(42)과, 상기 노즐(42)과 프레임(41) 사이에 개재되어 상기 노즐(41)에 하부로의 탄성력을 제공하는 제1탄성부재(43)로 구성되어 있으며, 상기 상하 고정치구 결합수단은 상부에서 유입되는 공기에 의해 하강하여 하부 고정치구(30)와 결합하는 샤프트(44)와, 상기 샤프트(44)에 상부로의 탄성력을 제공하는 제2탄성부재(45)로 구성되어 있다.
이때, 상기 상부 고정치구(40)와 결합하는 하부 고정치구(30)는 제6도에 도시되어 있는 바, 상기 샤프트(44)가 삽입되는 홀(31)과, 상기 홀(31)에 삽입된 샤프트(44)를 일측으로 가압하여 상기 샤프트(44)를 고정하는 구형의 베어링(32)과, 상기 베어링(32)에 상기 일측으로의 탄성력을 제공하는 제3탄성부재(33)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 샤프트(44)는 상기 베어링(32)이 삽입되는 구형 홈(44')이 형성되어 있다.
또한, 상기 블레이드 구조체는 제7도에 도시된 바와 같이 프레임(41)에 고정되고 원판형의 홈이 형성된 블레이드 커버(46)와, 상기 블레이드 커버(46)에 형성된 원판형의 홈에 삽입되어 유동 가능한 원판형의 조정판(47)과, 상기 조정판(47)과 일체로 형성되어 상기 조정판(47)에 의해 좌우로 왕복 회전이 가능한 블레이드(48)로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, TCP 집적회로(21)의 외부 리드(21a)가 안착되는 위치에 동박(22)이 형성되고 상기 TCP 집적회로(21)의 반도체 부위(21b)가 안착되는 위치에 컨덕터 페이스트(23)가 도포된 인쇄회로기판(24)이 마련된 가운데, 상부 고정치구(40)의 노즐(42)은 그 하부로 공기를 흡입하여 그 흡입력에 의해 TCP 집적회로(21)를 흡입함으로 취부한다.
상기와 같이 TCP 집적회로(21)가 취부된 상부 고정치구(40)는 인쇄회로기판(24)에 상기 TCP 집적회로(21)를 안착하는 바, 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위(21b)가 상기 인쇄회로기판의 컨덕터 페이스트(23)와 일치하도록 하고, 상기 TCP 집적회로의 외부 리드(21a)가 상기 인쇄회로기판의 동박(22)과 일치하도록 한다.
상기와 같이 TCP 집적회로(21)가 상기 인쇄회로기판(24)에 안착된 후 상기 상부 고정치구(40)는 상기 TCP 집적회로(21)에 압력을 가하는 바, 상기 노즐(42)이 공기의 흡입을 정지하면서 제1탄성부재(43)의 탄성력이 하부로 작용하여 상기 노즐(42)이 TCP 집적회로의 반도체 부위(21b)를 가압하여 컨덕터 페이스트(23)와 접촉시킨다.
이와 동시에 상부 고정치구(40)와 하부 고정치구(30)가 결합하는 바, 이는 상하 고정치구 결합수단의 샤프트(44)에 상부로부터 공기가 유입되어 상기 샤프트(44)가 하강하면서 하부 고정치구의 홀(31)에 삽입되고, 상기 샤프트(44)에 형성된 구형 홈(44')에 베어링(32)이 삽입되어 일측으로의 탄성력이 제3탄성부재(33)로부터 상기 샤프트(44)에 전달되면 상기 상부 고정치구(40)와 하부 고정치구(30)는 결합하게 된다.
상기와 같이 상부 고정치구(40)와 하부 고정치구(30)가 결합되는 동시에 블레이드 구조체의 블레이드(48)는 TCP 집적회로의 외부 리드(21a)를 가압하여 상기 외부 리드(21a)와 인쇄회로기판의 동박(22)의 접촉되도록 한다.
상기와 같이 상부 고정치구(40)가 TCP 집적회로의 반도체 부위(21b)와 외부 리드(21a)를 가압하는 가운데 인쇄회로기판(24)이 리플로우 과정을 통과하는 바, 열에 의해 방열재인 컨덕터 페이스트(23)는 경화되고 동박(22)과 외부 리드(21a)는 접속하게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 블레이드 구조체는 상기 블레이드(48)를 가열하는 히터(49)를 포함하는 바, 상기 히터(49)는 세라믹 히터로 되어 있다.
상기와 같이 히터(49)를 포함하는 블레이드(48)는 상기 히터(49)에 의해 가열되는 바, 리플로우 과정을 통과하지 않고도 가열된 블레이드(48)가 TCP 집적회로의 외부 리드(21a)를 가압함으로 상기 외부 리드(21a)와 인쇄회로기판의 동박(22)이 접속된다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 TCP 집적회로의 실장장치를 이용한 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법은 제8도에 도시된 바와 같이 QFP 집적회로와 TCP 집적회로가 안착되는 위치에 동박(22)이 인쇄된 인쇄회로기판을 마련하는 단계와, 상기 QFP 집적회로가 안착되는 인쇄회로기판의 동박 위에 크림솔더를 인쇄하고 TCP 집적회로의 반도체 부위가 안착되는 위치에 컨덕터 페이스트가 도포되는 단계로 이루어진다.
또한, 상기 인쇄회로기판에 QFP 집적회로를 실장하는 단계와, 상기 인쇄회로기판에 TCP 집적회로를 실장하는 단계와, 상기 TCP 집적회로를 가압하면서 상기 인쇄회로기판을 리플로우 과정을 통과시킴으로 상기 인쇄회로기판에 상기 QFP 집적회로와 TCP 집적회로를 접속하는 단계로 이루어진다.
이상과 같이 본 발명은 TCP 집적회로를 인쇄회로기판에 안착시킨 후 가압하는 상부 고정치구와 상기 상부 고정치구와 결합하는 하부 고정치구로 구성된 TCP 집적회로의 실장장치와, 상기 TCP 집적회로의 실장장치를 이용하여 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법을 제공함으로, 두 번의 리플로우 과정을 통과시키는 과정에서 발생할 수 있는 동박의 산화를 방지하여 생산성 및 제품의 신뢰성이 향상됨과 아울러 실장 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, TCP 집적회로의 외부 리드를 인쇄회로기판의 동박에 본딩시키는 동작과 상기 인쇄회로기판의 컨덕터 페이스트를 경화시키는 동작이 한 번에 이루어짐으로 전체적인 실장시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. TCP 집적회로가 안착될 위치에 동박이 인쇄되고 컨덕터 페이스트가 도포된 인쇄회로기판의 하측을 고정하는 하부 고정치구와; 상기 동박과 TCP 집적회로의 외부 리드 및 상기 컨덕터 페이스트와 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위를 일치 시키면서 상기 TCP 집적회로를 상기 인쇄회로기판에 안착시키는 동시에 상기 하부 고정치구와 결합되고, 상기 TCP 집적회로의 외부 리드에 압력을 가하여 상기 TCP 집적회로의 외부 리드와 동박이 접촉되도록 하며, 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위에 압력을 가하여 상기 TCP 집적회로의 반도체 부위와 컨덕터 페이스트가 접촉되도록 하는 상부 고정치구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 고정치구는 프레임과, 상기 프레임의 하단에 장착되어 상기 TCP 집적회로를 흡착함으로 취부하는 취부수단과, 상기 프레임의 하단에 상기 취부수단과 평행하게 장착되고 상기 하부 고정치구에 삽입되어 결합되는 상하 고정치구 결합수단과, 상기 프레임의 하단에 상기 취부수단과 평행하게 장착되고 상기 TCP 집적회로의 외부 리드를 인쇄회로기판의 동박과 접촉시키는 블레이드 구조체로 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 취부수단은 공기를 흡입함으로 TCP 집적회로를 흡착하는 노즐과, 상기 노즐과 프레임 사이에 개재되어 상기 노즐에 하부로의 탄성력을 제공하는 탄성부재로 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상하 고정치구 결합수단은 상부에서 유입되는 공기에 의해 하강하여 하부 고정치구와 결합하는 샤프트와, 상기 샤프트에 상부로의 탄성력을 제공하는 탄성부재로 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하부 고정치구는 상기 샤프트가 삽입되는 홀과, 상기 홀에 삽입된 샤프트를 일측으로 가압하여 상기 샤프트를 고정하는 구형의 베어링과, 상기 베어링에 상기 일측으로의 탄성력을 제공하는 탄성부재로 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 샤프트는 상기 베어링이 삽입되는 구형 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 블레이드 구조체는 프레임에 고정되고 원판형의 홈이 형성된 블레이드 커버와, 상기 블레이드 커버에 형성된 원판형의 홈에 삽입되어 유동 가능한 원판형의 조정판과, 상기 조정판과 일체로 형성되어 상기 조정판에 의해 좌우로 왕복 회전이 가능한 블레이드로 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 블레이드 구조체는 상기 블레이드를 가열하는 히터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 히터는 세라믹 히터인 것을 특징으로 하는 TCP 집적회로의 실장장치.
  10. 동박이 인쇄되고 컨덕터 페이스트가 도포된 인쇄회로기판에 QFP 집적회로를 실장하는 제1과정과, 상기 인쇄회로기판에 TCP 집적회로를 실장하는 제2과정과, 상기 TCP 집적회로를 가압하면서 상기 인쇄회로기판을 리플로우 과정을 통과시킴으로 상기 인쇄회로기판에 상기 QFP 집적회로와 TCP 집적회로를 접속하는 제3과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 QFP 집적회로와 TCP 집적회로의 실장방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100877402B1 (ko) * 2006-10-09 2009-01-07 엘지전자 주식회사 열압착툴용 백업툴의 구조 및 탭본딩방법

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