KR100216801B1 - 솔더볼 범핑 장비의 언로딩 장치 - Google Patents
솔더볼 범핑 장비의 언로딩 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비에 관한 것으로, BGA(Ball Grid Array : 볼 그리드 어레이)패키지의 배면에는 다수의 솔더볼 안착홀이 형성되어 있어 여기에 솔더볼을 안착하고 이를 접속하여 신호인출단자로 사용되는데, 종래에는 이러한 작업이 수작업으로 이루어 졌음으로 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되고, 솔더볼 안착홀에 솔더볼을 정확히 안착시키지 못하여 많은 불량을 초래하였던 바, 본 발명은 BGA패키지의 배면에 형성된 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해 PCB프레임자재를 정확하게 로딩하고, 로딩된 PCB프레임자재를 리니어모터에 의해 컨트롤되는 인덱스유니트에 흡착 고정하여 이 인덱스유니트를 이송시키면서 패키지 배면에 플럭스를 도포하고, 그 위에 솔더볼을 안착시킨 다음, 이를 검사한 후에 노(Furnace)로 이송시키도록 된 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비에서 솔더볼이 안착된 PCB프레임자재를 양호와 불량으로 구분하여 언로딩 시키도록 함으로서 작업능률을 향상시키고, 생산성을 높일 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 BGA(Ball Grid Array : 볼 그리드 어레이)패키지의 배면에 솔더볼을 안착시키기 위해 PCB프레임자재를 정확하게 로딩하고, 로딩된 PCB프레임자재를 리니어모터에 의해 컨트롤되는 인덱스유니트에 흡착 고정하여 이 인덱스유니트를 이송시키면서 패키지 배면에 플럭스를 도포하고, 그 위에 솔더볼을 안착시킨 다음, 이를 검사한 후에 노(Furnace)로 이송시키도록 된 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비의 언로딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔더볼이 안착된 PCB프레임자재를 양호와 불량으로 구분하여 언로딩시킴으로서 작업능률을 향상시켜 생산성을 높이도록 된 것이다.
일반적으로 제7도에 도시된 바와 같이 BGA패키지(22)는 그 배면에는 다수의 솔더볼안착홀(22a)이 형성되어 있고, 상기 솔더볼안착홀(22a)에 솔더볼을 안착하고 이를 접속한다. 이때, 솔더볼은 한 패키지당 수백개의 솔더볼이 안착되어 신호인출단자로 사용되는 것이다.
이러한 BGA패키지(22)의 배면에 안착되는 솔더볼은 솔더볼안착홀(22a)에 정확하게 안착되어야 하는데, 종래에는 BGA패키지(22)의 배면에 솔더볼을 안착시킬 때 솔더볼을 일일이 손으로 하나씩 안착시키거나, 티져(Tweezer)나 핀셋 등으로 안착시켰던 것이다. 이렇게 함으로서 다수의 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키는 데는 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되고, 솔더볼을 패키지의 솔더볼안착홀에 정확히 안착시켜야 함으로 수작업을 통한 안착은 많은 불량을 초래하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같이 패키지 배면의 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해서 다수의 PCB프레임자재가 적층된 하나의 매거진에서 PCB프레임자재를 로딩하고, 그 배면에 플럭스를 도포하여 수백개의 솔더볼을 안착시키는 작업이 모두 수작업으로 이루어 졌음으로서 작업능률이 저하됨은 물론, 불량을 초래하는 요인이 되었던 것이다.
본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, BGA패키지의 배면에 형성된 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해서 PCB프레임자재를 정확하게 로딩하고, 로딩된 PCB프레임자재에 플럭스를 도포하여 솔더볼을 안착시킨 다음에 이를 검사하여 양호와 불량으로 구분하여 언로딩시킴으로서 작업능률을 향상시키고, 생산성을 높이도록 된 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비의 언로딩장치를 제공함에 있다.
제1도는 본 발명에 따른 솔더볼 범핑 장비의 전체 구조를 나타낸 평면도.
제2도는 본 발명의 언로딩장치를 나타낸 평면도.
제3도는 본 발명의 언로딩장치의 구성을 나타낸 정면도.
제4도는 본 발명의 그립퍼를 도시한 사시도.
제5도는 본 발명의 매거진 고정장치를 나타낸 단면도.
제6도는 PCB프레임자재의 배면도.
제7도는 BGA패키지의 솔더볼 설치부를 도시한 배면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 그립퍼 12 : 작동부재
13 : 이송레일 15 : 받침부
21 : PCB프레임 자재 23 : 매거진
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명에 따른 솔더볼 범핑 장비의 전체구성을 나타낸 평면도로서, 일측에 다수의 PCB프레임자재(21)가 적층된 매거진을 장착하여 순차적으로 PCB프레임자재(21)를 로딩하는 로딩부(A)와, 상기 로딩부(A)에서 순차적으로 로딩된 PCB프레임자재(21)를 배큠에 의해 고정하고, 이를 다음 고정을 위하여 정확한 위치로 이송시키는 인덱스유니트(B)와, 상기 인덱스유니트(B)에 고정된 PCB프레임자재(21)의 배면에 스크린프린팅 방식에 의해 플럭스를 도포하는 플럭스도포부(C)와, 상기 PCB프레임자재(21)의 배면에 솔더볼을 안착시키기 위해 수백만개의 솔더볼이 담겨진 상태로 진동되는 바이브레이션 솔더볼 트레이(D)와, 상기 바이브레이션 솔더볼 트레이(D)에서 솔더볼을 흡착하여 플럭스가 도포된 PCB프레임자재(21)의 배면에 솔더볼을 안착시키는 픽 플레이스유니트(E)와, 상기 바이브레이션 솔더볼 트레이(D)에서 픽 플레이스유니트(E)로 솔더볼을 흡착한 상태를 레이져와 빛에 의해 검사하는 1차 인스펙션유니트(F)와, 상기 PCB프레임자재(21)에 솔더볼이 정확하게 안착된 상태를 비젼카메라로 검사하는 2차 인스펙션유니트(G)와, 상기 2차 인스펙션유니트(G)에서 검사가 완료된 PCB프레임자재(21)를 양호와 불량으로 구분하여 양호는 노(Furnace)로 이송시켜 리플로우하고, 불량은 빈 매거진에 적층시키는 언로딩부(H)로 크게 이루어지는 것이다.
제2도 내지 제5도는 본 발명의 언로딩부장치를 나타낸 도면으로서, PCB프레임자재(21)를 로딩하여 플럭스를 도포하고, 솔더볼을 안착시킨 다음에 이를 검사한 후, 배출하는 것으로, 그 구성은 솔더볼이 안착된 PCB프레임자재(21)의 선단을 그립(Grip)하는 그립퍼(11)가 실린더(11a)에 의해 작동되도록 선단에 설치된 작동부재(12)와, 상기 작동부재의 그립퍼(11)로 PCB프레임자재(21)의 선단을 그립(Grip)하여 인덱스유니트(B)에서 PCB프레임자재(21)을 빼내어 위치시켜 놓은 이송레일(13)과, 상기 작동부재의 그립퍼(11)로 PCB프레임자재(21)의 선단을 그립(Grip)하여 이송레일(13)에 위치시킨 후, PCB프레임자재(21)의 그립(Grip)을 해제하여 PCB프레임자재(21)의 후단부로 이동되도록 작동부재(12)를 상하로 승하강시키는 실린더(14)와, 상기 이송레일(13)에 위치된 PCB프레임자재(21) 중에서 양호한 PCB프레임자재(21)는 리플로우 시키기 위하여 노(Furnace)로 이송시키고, 불량의 PCB프레임자재(21)는 빈 매거진(23)으로 이송시키도록 작동부재(12)를 직선 운동시키는 볼스크류(17b) 및 스텝모터(17a)와, 상기 작동부재(12) 및 이송레일(13)이 설치된 받침부(15)와, 상기 받침부(15)를 작동부재(12)의 직선 운동방향과 직교되는 방향으로 직선 운동시키는 볼스크류(18b) 및 스텝모터(18a)로 이루어지는 것이다.
상기 이송레일(13)은 그 폭을 조절할 수 있도록 볼스크류(19b)와 스텝모터(19a)가 설치되어 상기 이송레일(13)에서 이송되는 PCB프레임자재(21)의 폭에 알맞게 조절할 수 있는 것이다. 또한, 상기 이송레일(13)에서 이송되는 PCB프레임자재(21)중에서 양호한 PCB프레임자재(21)를 노(Furnace)에서 리플로우 시키기 위해 노(Furnace)로 이송시킬 때 상기 PCB프레임자재(21)를 일정 간격 떨어뜨린 상태로 이송시키는 것이고, 불량의 PCB프레임자재(21)는 빈 매거진(23)으로 이송시켜 적층시키는 것으로, 상기 빈 매거진(23)의 장착구조는 제5도에 도시된 바와 같이 빈 매거진(23)을 위치시켜 유동을 방지하도록 스프링(16a)에 의해서 탄성력을 지니면서 매거진(23)의 일측을 가압하여 고정하는 고정로울러(16)가 설치되고, 이와 같이 고정된 매거진(23)은 볼스크류(20b)와 스텝모터(20a)에 의해 상하로 슬라이딩되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 솔더볼 범핑 장비는, 로딩부(A)에 PCB프레임자재(21)가 적층된 매거진을 장착하여 푸셔로 PCB프레임자재(21)를 밀어서 인덱스유니트(B)로 로딩하면, 상기 PCB프레임자재(21)는 인덱스유니트(B)에 흡착 고정되고, 이러한 PCB프레임자재(21)의 배면에 스크린프린팅 방식으로 플럭스를 도포하는 것이다.
이와 같이 PCB프레임자재(21)의 배면에 플럭스를 도포하면 인덱스유니트(B)는 리니어 모터에 의해 솔더볼이 안착되는 위치로 정확하게 이송되고, 솔더볼 트레이(D)에서 픽 플레이스유니트(E)로 솔더볼을 흡착하여 플럭스가 도포된 PCB프레임자재(21)의 배면에 솔더볼을 안착시키는 것이다.
이와 같이 픽 플레이스유니트(E)로 솔더볼을 흡착하면 1차 인스펙션유니트(F)에서 솔더볼이 정확하게 흡착되었나를 검사한 후, PCB프레임자재(21)의 배면에 솔더볼을 안착하고, PCB프레임자재(21)의 배면에 솔더볼을 안착되면 인덱스유니트(B)는 리니어모터에 의해 2차 인스펙션유니트(G)로 정확하게 안착되어 있나를 검사한후, 노(Furnace)로 이송시켜 리플로우하는 것이다.
이와 같이 솔더볼이 안착된 PCB프레임자재(21)를 노에서 리플로우 시키기 위한 언로딩장치는 PCB프레임자재(21)의 선단부를 그립퍼(11)로 그립하여 이송레일(13)로 위치시킨 다음에 PCB프레임자재(21)의 선단부 그립을 해지하고, 작동부재(12)가 PCB프레임자재(21)의 후단부로 이동되어 PCB프레임자재(21)를 밀어서 노로 이송시키는 것이다. 이때, 상기 PCB프레임자재(21)는 작동부재(12) 및 이송레일(13)이 설치된 받침부(15)가 볼스크류(18b) 및 스텝모터(18a)에 의해 작동부재의 직선운동방향과 직교되는 방향으로 직선 운동되어 노로 이송되는 PCB프레임자재(21)를 일정간격으로 정렬시킨 상태에서 노로 이송되는 것이다.
또한, 불량의 PCB프레임자재(21)는 빈 매거진(23)으로 이송시켜 적층되는데, 상기 작동부재(12) 및 이송레일(13)이 설치된 받침부(15)가 볼스크류(18b) 및 스텝모터(18a)에 의해 작동부재(12)의 직선운동방향과 직교되는 방향으로 직교되는 방향의 끝단까지 직선 운동되어 여기에 설치된 빈 매거진(23)에 순차적으로 적층시키는 것으로, 불량의 PCB프레임자재(21)가 언로딩될때에는 작동부재(12)의 그립퍼(11)로 PCB프레임자재(21)의 선단부를 그립한 상태로 받침부(15)가 직선 운동되어 빈 매거진(23)으로 적층시키는 것이다.
이와 같이, PCB프레임자재(21)를 적층시키는 빈 매거진(23)은 유동을 방지하도록 스프링(16a)에 의해서 탄성력을 지니면서 매거진(23)의 일측을 가압하여 고정하는 고정로울러(16)에 의해 고정되고, 볼스크류(20b)와 스텝모터(20a)에 의해 상하로 슬라이딩되면서 PCB프레임자재(21)가 적층되는 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명의 솔더볼 범핑 장비에 의하면, BGA패키지의 배면에 형성된 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해서 PCB프레임자재(21)를 정확하게 로딩하고, 로딩된 PCB프레임자재(21)에 플럭스를 도포하여 솔더볼을 안착시킨 다음에 이를 검사하여 양호와 불량으로 구분하여 언로딩시킴으로서 작업능률을 향상시키고, 생산성을 높일 수 있는 잇점이 있다.
Claims (3)
- 솔더볼이 안착된 PCB프레임자재의 선단을 그립(Grip)하는 그립퍼가 실린더에 의해 작동되도록 선단에 설치된 작동부재와, 상기 작동부재의 그립퍼로 PCB프레임자재의 선단을 그립(Grip)하여 PCB프레임자재를 이동시켜 놓는 이송레일과, 상기 작동부재의 그립퍼로 PCB프레임자재의 선단을 그립(Grip)하여 이송레일에 위치시킨 후, PCB프레임자재의 후단부로 이동되도록 작동부재를 승하강시키는 실린더와, 상기 이송레일에 위치된 PCB프레임자재 중에서 양호한 PCB프레임자재는 리플로우시키기 위하여 노(Furnace)로 이송시키고, 불량의 PCB프레임자재는 빈 매거진을 이송시키도록 작동부재를 직선 운동시키는 볼스크류 및 스텝모터와, 상기 작동부재 및 이송레일이 설치된 받침부와, 상기 받침부를 작동부재의 직선 운동방향과 직교되는 방향으로 직선 운동시키는 볼 스크류 및 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비의 언로딩장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 이송레일은 PCB프레임자재의 폭에 알맞게 이송레일의 폭을 조절할 수 있도록 볼스크류와 스텝모터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비의 언로딩장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 불량의 PCB프레임자재가 적층되는 빈 매거진은 유동을 방지하도록 스프링에 의해서 탄성력을 지니면서 매거진의 일측을 가압하여 고정하는 고정로울러가 설치되고, 고정된 빈 매거진을 볼스크류와 스텝모터에 의해 상하로 슬라이딩시키는 것을 특징으로 하는 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비의 언로딩장치.
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| KR19980028750A KR19980028750A (ko) | 1998-07-15 |
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