KR100251509B1 - Bga 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 푸셔장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 BGA 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 푸셔장치에 관한 것으로서, 솔더볼을 PCB의 랜드에 안치시킬 때 플럭스를 도포한 상태에서 티져(Tweezer) 및 핀셋을 이용하여 수작업으로 공급안치시킴에 따라 작업자의 부주위에 의한 솔더볼의 공급정확성을 기하지 못하였고, 작업성을 저하시키는 요인이 되었으며, 제품의 불량을 초래하는 문제점을 발생시켰다.

본 발명은 BGA 반도체패키지의 PCB의 랜드에 플럭스 도포 및 솔더볼을 안치시키는 솔더볼범핑시스템의 인출부에서 매거진에 수납된 상태로 공급된 PCB를 순차적으로 플로어부에 공급시킬 수 있게 하므로서 솔더볼의 공급안치 작업성 향상과 불량을 방지한 것이다.

Description

ＢＧＡ 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 푸셔장치

본 발명은 BGA 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 푸셔장치에 관한 것으로서, 특히 BGA 반도체패키지의 PCB에 형성된 랜드에 플럭스 도포와 솔더볼의 공급안치를 위한 PCB를 인풋부에서 매거진을 통해 공급받아 순차적으로 플로어부로 공급시킬 수 있게 한 BGA 반도체패키지용 솔덩볼범핑시스템의 푸셔장치에 관한 것이다.

일반적으로 솔더볼범핑시스템의 BGA 반도체패키지의 랜드에 융착되는 솔더볼을 공급시킬 수 있게 한 것이다.

이러한 BGA 반도체패키지는 도 9에서 보는 바와 같이 PCB(P)의 일측면(배면)에 다수의 랜드(L)가 형성되고, 이 랜드(L)에 각각 솔더볼(SB)을 융착구비하여 신호 인출단자의 기능을 갖도록 한 것이다.

상기한 BGA 반도체패키지에 안착되는 솔더볼(SB)은 PCB(P)에 형성된 랜드(L)에 정확한 위치로 안착되도록 해야 안정된 제품과 양품의 BGA 반도체패키지를 구현할 수 있었다.

그러나 종래에는 솔더볼(SB)을 PCB(P)의 랜드(L)에 안치시킬 때 플럭스를 도포한 상태에서 티져(Tweezer) 및 핀셋을 이용하여 수작업으로 공급안치시킴에 따라 작업자의 부주위에 의한 솔더볼의 공급정확성을 기하지 못하였고, 작업성을 저하시키는 요인이 되었으며, 제품의 불량을 초래하는 문제점을 발생시켰다.

본 발명의 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, BGA 반도체패키지의 PCB의 랜드에 플럭스 도포 및 솔더볼을 안치시키는 솔더볼범핑시스템의 인출부에서 매거진에 수납된 상태로 공급된 PCB를 순차적으로 플로어부에 공급시킬 수 있게 한 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 푸셔장치가 적용된 솔더볼범핑시스템의 평면구성도.

도 2는 본 발명의 푸셔장치가 적용된 솔더볼범핑시스템의 정면구성도.

도 3은 본 발명의 푸셔장치가 적용된 솔더볼범핑시스템의 우측면구성도.

도 4는 본 발명의 푸셔장치의 정면도.

도 5는 본 발명의 푸셔장치의 평면도.

도 6은 본 발명의 푸셔장치의 우측면도.

도 7은 본 발명의 푸셔장치의 작동상태 단면도.

도 8은 본 발명의 푸셔장치의 작동상태 정면도.

도 9는 본 발명에 적용되는 PCB의 평면도.

도 10은 본 발명의 푸셔장치가 적용된 전체시스템의 작동상태도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호 설명)

10 ; 솔더볼범핑시스템 29 ; 매거진안치구

29A ; 엘리베이터 29B ; 매거진고정구

30 ; 푸셔장치 30A ; 푸셔

30B ; 홀더 31 ; 볼플런져

32 ; 센서 35 ; 통공

36 ; 가이드 37 ; 슬라인더

37A ; 볼홈 38 ; 볼

39 ; 스프링 P ; PCB

L ; 랜드 M ; 매거진

이하 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

BGA 반도체패키지의 PCB(P)에 형성된 랜드(L)에 플럭스 도포와 솔더볼(SB)을 공급안치시킬 수 있게 한 솔더볼범핑시스템(10)의 인풋부(20)에서 공급된 매거진(M)내의 PCB(P)를 플로어부(40)로 공급시킬 수 있게 하는 푸셔장치(30)와 ;

상기 푸셔장치(30)의 전방에 푸셔(30A)의 홀더(30B)를 좌우 이동시키는 실린더(30C)와 ;

상기 홀더(30B)의 후방상부에 통공(35)과 통공(35) 내부에 좌우측으로 가이드(36)를 형성하고 가이드(36)상부에 좌우 이동되는 슬라이더(37)를 스프링(39)에 탄력설치하며 통공(35)내에 구비된 볼(38)이 슬라이더937) 상부에 형성된 볼홈(37A)에 개재되고, 슬라이더(37)의 일측단에 조정되는 홀더(30B)에 센서(32)가 설치된 볼플랜저(31)와 ;

상기 푸셔(30A)의 홀더(30B) 전방에 상하방향으로 이동가능하고, PCB(P)가 적재된 매거진(M)이 안치되는 매거진안치구(29)가 구비되고 이 상부에는 매거진(M)을 고정시키는 매거진고정구(29B)를 구비한 엘리베이터(29A)와 ;

를 포함하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예를 첨부도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 푸셔장치(30)가 적용된 솔더볼범핑시스템의 전체 평면도이고, 도 2는 본 발명의 정면도로서, 솔더볼범핑시스템(10)의 베이스(11) 일측 상부 전후방으로 인풋부(20)를 구비하고, 인풋부(20)의 전방에는 도 4 내지 도 6과 같이 푸셔장치(30)를 구비한다.

상기 푸셔장치(30)는 솔더볼범핑시스템(10)의 베이스(11)에 설치된 인풋부(20)의 전방 좌우측으로 푸셔(30A)를 가진 푸셔장치(30)를 설치한다.

상기 푸셔장치(30)는 인풋부(10)의 벨트(22)와 동일 선상에 매거진안치구(29)를 설치하고, 매거진안치구(29)는 엘리베이터(29A)의 하부에 구비된 스텝모터와 리드스크류에 의해 상하 업다운되도록 설치하며, 매거진안치구(29)의 엘리베이터(29A)에는 상하 업/다운되는 매거진 고정구(29B)를 설치한다.

상기 매거진안치구(29)가 설치된 엘리베이터(29A)의 일측에는 푸셔(30A)를 설치한다.

상기 푸셔(30A)는 실린더(30C)와 연결된 홀더(30B)의 상부에 좌우측으로 통공(35)을 형성하고, 통공(35)내의 바닥면에는 좌우측으로 가이드(36)를 형성하며, 가이드(36)의 상부에는 좌우측으로 슬라이더(37)를 스프링(39)에 안치되도록 설치치하고, 슬라이더(37) 상부에는 볼홈(37A)을 형성하며, 볼홈(37A) 상부의 홀더(30B)에는 볼(38)을 개재시키며, 푸셔(30A)의 일단에 근접되는 위치의 홀더(30B)에는 센서(32)를 설치한 것이다.

상기한 푸셔장치(30)의 타측에는 전술한 도 1 내지 도3과 같이 푸셔장치(30)에서 순차적으로 공급시킨 PCB(P)를 이송시키는 플로어부(40)를 설치하고, 베이스(11)의 중앙부에는 회전가능한 테이블(50)을 구비하고, 테이블(50) 상부에는 다수의 자재셋팅부(60)를 구비한다.

상기 플로어부(40)의 후방과 인풋부(20)의 타측부인 베이스(11) 상부에는 프린터부(70)를 구비하고, 프린터부(70)의 후방과 인풋부(20)의 후방위치인 베이스(11) 상부에는 프린터부(70)를 구비하고, 프린터부(70)의 후방과 인풋부(20)의 후방위치인 베이스(11) 상부에는 솔더볼공급부(80)를 구비한다.

상기한 테이블(50)의 중앙 후방에는 검사부(90)를 구비하고, 테이블(50)의 타측 베이스(11) 상부에는 자재배출부(100)를 구비하며, 자재배출부(100)의 타측 베이스(11)에는 노(120)로 PCB(P)를 배출시키는 이송밸트(V)를 구비한다.

또한 상기 테이블(50) 외부의 베이스(11)에는 플로어부(40) 타측과 볼공급부(80) 타측과 자재배출부(100) 후방에 각각 다단 굴절 및 상/하 업다운되는 로보트A, B, C(R1)(R2)(R3)를 구비하고, 상기 로보트A, C,(R1)(R2)의 하부에 PCB(P)를 그립하는 그립퍼(G)와 로보트B(R2)의 하부에 솔더볼(SB)을 흡착시키는 솔더볼툴(82)을 착탈식으로 고정하는 툴 고정구(81)가 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

탑재부에 반도체 칩이 부착되어 패키지성형이 완료된 BGA 반도체패키지의 PCB(P)를 매거진(M)에 적층수납시킨 상태에서 도10과 같이 인풋부(20)의 벨트(22) 상부에 다수의 매거진(M)을 안치시키면 모터(21)의 작동으로 이송하는 벨트(22)에 의해 매거진(M)이 순차적으로 이동하여 스톱퍼(25)에 접촉된다.

상기 스톱퍼(25)에 매거진(M)이 접촉되면 그립퍼(27)의 센서(26)가 매거진(M)을 감지하여 그립퍼(27)를 동작시킴으로서 매거진(M)의 좌우 양측을 그립하고, 동시에 스톱퍼(25)가 하향 이송하여 매거진(M)의 전방을 개방시킨다.

이 상태에서 그립퍼(27)는 전방으로 이송하여 엘리베이터(29A)의 매거진 안치구(29)에 매거진(M)을 안치시키고 동시에 센서의 감지에 의해 상부의 매거진 고정부(29B)가 하강하여 매거진(M)을 고정시킨다.

매거진(M)이 안치고정되면 도 7 및 도 8과 같이 푸셔장치(30)의 실린더(30C)가 작동하여 푸셔(30A)를 좌측으로 이동시키면 슬라이더(37)의 선단에 위치한 매거진(M)내의 PCB(P)가 플로어부(40)로 공급된다.

이렇게 푸셔(30A)의 연속적인 동작에 의해 매거진(M)내의 PCB(P)를 공급시킬 때 매거진안치구(29)는 엘리베이터(29A)의 스텝모터의 구동과 동시에 회전하는 리드스크류를 따라 순차적으로 하향 이동될 수 있게 하였다.

이때 PCB(P)가 매거진(M)에서 플로어부(40)로 공급되는 과정에서 램이 발생되면 슬라이더(37)에 부하가 걸려지게 되고, 동시에 슬라이더(37)는 우측으로 스프링(39)의 탄발력을 극복하면서 역이동되어 볼(38)과 슬라이더(37)의 볼홈(37A)이 어긋나게 된다.

따라서, 역방향으로 이동하는 슬라이더(37)를 센서(32)가 감지하여 시스템의 동작상태를 일시 정지시키도록 한 것이다.

이는 두께가 짧고 변형이 쉬운 PCB(P)가 램에 의한 부하에 대하여 파손 및 변형이 방지될 수 있게 한 것이다.

상기와 같이 푸셔장치에서 정상적으로 플로어부(40)가 공급된 PCB(P)는 안내레일(41)에 설치된 밸트(41)를 따라 블록(45)으로 공급된다.

이때 차순으로 공급되는 PCB(P)는 블록(45)에 PCB(P)가 안치하고 있을 때 스톱퍼(44)가 상승하여 차순의 PCB(P)의 진행을 일시 차단시킨다.

상기 PCB(P)가 블록(45)에 안치되면 블록(45)이 상승하고 동시에 로보트A(R1)의 그립퍼(G)가 하강한 상태에서 PCB(P)의 양단을 그립한 수 테이블(50)에 구비된 자재셋팅부(60)의 자재셋팅블록(61)에 공급시킨다.

PCB(P)가 자재셋팅부(61)의 자재셋팅블록(60)에 안치되면 구동모터(51)의 구동으로 테이블(50)을 회전시켜 상기 PCB(P)를 프린터부(70)의 하부에 위치시킨다.

상기 프린터부(70)는 PCB(P)의 표면에 접촉되도록 하강한 상태에서 스크린(72) 상부에 구비된 브레이드(71)를 좌우 이동시켜 플럭스를 고르게 밀면 스크린(72)에 형성된 홀(72A)을 통해 PCB(P)의 각 랜드(L)에 도포된다.

플럭스의 도포가 완료되면 테이블(50)의 회전으로 PCB(P)를 솔더볼이 공급되는 볼공급부(80)로 이송한다.

PCB(P)가 볼공급부(80)에 위치하면 로보트B(R2)의 볼공급부(80)에 설치된 솔더볼 툴(82)이 솔더볼(SB)이 수납된 수납케이스(84)에서 솔더볼(SB)을 흡착시킨 상태로 PCB(P)의 상부에 위치하여 각 랜드(L)에 안치시킨다.

이때 솔더볼(SB)을 수납케이스(82)에서 흡착시킨 솔더볼(82)이 이동할 때 더블볼감지부(86)의 센서에 의해 솔더볼 툴(82)에 흡착된 더블볼 및 미스볼을 감지하여 비정상적으로 공급되는 솔더볼(SB)을 방지할 수 있게 한다.

상기 솔더볼(SB)의 안치가 완료되면 테이블(50)의 회동으로 검사부(90)에 위치하여 PCB(P)에 안치된 솔더볼(SB)의 정위치확인 및 더블볼을 검사한다.

검사완료된 PCB(P)는 테이블(50)의 회동으로 자재배출부(100)로 공급되어 양품의 PCB(P)는 로보트C(R3)의 그립퍼(G)그립에 의하여 노(120)와 연결된 이송벨트(V)로 공급되고 솔더볼(SB)의 안치가 불량인 PCB자재(P)는 자재배출부(100)에서 빈 매거진(BM)에 순차적으로 배출시킬 수 있게 한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 BGA 반도체패키지의 PCB의 랜드에 플럭스 도포 및 솔더볼을 안치시키는 솔더볼범핑시스템의 인출부에서 매거진에 수납된 상태로 공급된 PCB를 순차적으로 플로어부에 공급시킬 수 있게 하여 솔더볼의 작업성 향상과 솔더볼의 공급안치 불량을 방지할 수 있게 한 효과가 있다.

Claims (1)

1. BGA 반도체패키지의 PCB(P)에 형성된 랜드(L)에 플럭스 도포와 솔더볼(SB)을 공급안치시킬 수 있게 한 솔더볼범핑시스템(10)의 인풋부(20)에서 공급된 매거진(M)내의 PCB(P)를 플로어부(40)로 공급시킬 수 있게 하는 푸셔장치(30)와 ;

   상기 푸셔장치(30)의 전방에 푸셔(30A)의 홀더(30B)를 좌우 이동시키는 실린더(30C)와 ;

   상기 홀더(30B)의 후방상부에 통공(35)과 통공(35) 내부에 좌우측으로 가이드(36)를 형성하고 가이드(36)상부에 좌우이동되는 슬라이더(37)를 스프링(39)에 탄력설치하며, 통공(35)내에 구비된 볼(38)이 슬라이더(37) 상부에 형성된 볼홈(37A)에 개재되고, 슬라이더(37)의 일측단에 조정되는 홀더(30B)에 센서(32)가 설치된 볼플랜저(31)와 ;

   상기 푸셔(30A)의 홀더(30B) 전방에 상하방향으로 이동가능하고, PCB(P)가 적재된 매거진(M)이 안치되는 매거진안치구(29)가 구비되고, 이 상부에는 매거진(M)을 고정시키는 매거진고정구(29B)를 구비한 엘리베이터(29A)와 ;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 BGA 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 푸셔장치.

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