KR100255183B1 - Bga 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 더블볼감지장치 - Google Patents

Abstract

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

본 발명은 BGA 반도체패키지의 PCB에 솔더볼을 공급 안치시키는 솔더볼범핑시스템의 솔더볼 공급부에 센서와 상하 이동이 가능한 더블볼 감지장치를 구비하여 더블볼 및 미스볼이 PCB에 공급되는 것을 방지하여 BGA 반도체패키지의 솔더볼 불량을 방지하고, 다양한 종류의 솔더볼의 감지에 따라 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

ＢＧＡ 반도체패키지용 솔더볼 범핑시스템의 더블볼감지장치

본 발명은 BGA 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 더블볼감지장치에 관한 것으로서, BGA 반도체패키지의 PCB에 솔더볼을 공급시키는 솔더볼범핑시스템의 볼공급부에 센서를 가진 더블볼감지장치를 구비하여 공급되는 솔더볼의 더블볼(솔더볼이 겹쳐진 상태로 공급되는 것) 및 미스볼을 감지할 수 있게 한 BGA 반도체패키지용 솔더볼범핑시스템의 더블볼감지장치에 관한 것이다.

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

이러한 BGA 반도체패키지는 PCB(P)의 일측면(배면)에 다수의 랜드가 형성되고, 이 랜드에 각각 솔더볼(SB)을 융착구비하여 신호 인출단자의 기능을 갖도록 한 것이다.

상기한 BGA 반도체패키지에 안착되는 솔더볼(SB)은 PCB(P)에 형성된 랜드에 정확한 위치로 안착되도록 해야 안정된 제품의 BGA 반도체패키지를 구현할 수 있었다.

그러나 종래에는 솔더볼(SB)을 PCB(P)의 랜드에 안치시킬 때 수작업으로 플럭스를 도포한 상태에서 티져(Tweezer) 및 핀셋을 이용하여 공급 안치시킴에 따라 작업자의 부주위에 의한 솔더볼의 공급 정확성을 기하지 못하였고, 공급안치 작업성을 저하시키는 요인이 되었으며, 제품의 불량을 초래하는 문제점을 발생시켰다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, BGA 반도체패키지의 PCB에 솔더볼을 공급 안치시키는 솔더볼 범핑시스템의 솔더볼 공급부의 센서와 상하 이동이 가능한 더블볼 감지장치를 구비하여 더블볼 및 미스볼이 PCB에 공급되는 것을 방지한 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 적용된 솔더볼범핑시스템의 평면구성도.

도 2는 본 발명의 적용된 솔더볼범핑시스템의 우측구성도.

도 3은 본 발명의 더블볼감지장치의 정면도.

도 4는 본 발명의 더블볼감지장치의 평면도.

도 5는 본 발명의 더블볼감지장치의 우측면도.

도 6은 본 발명의 작동상태 정면도.

도 7은 본 발명이 적용된 전체 시스템의 작동 상태도.

(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)

10 : 솔더볼범핑시스템 80 : 볼공급부

86 : 더블볼감지장치 86A : 센서

86B : 홀더 87 : 가이드

88 : 이송구 89A : 나사부

P : PCB SB : 솔더볼

이하 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

BGA반도체패키지의 PCB(P)에 형성된 랜드에 솔더볼(SB)을 공급 안치시킬수 있도록 솔더볼범핑시스템(10)의 볼공급부(80)에 구비된 더블볼감지장치(86)와:

상기 더블볼감지장치(86)에 가이드(87)를 가진 홀더(86B)와:

상기 홀더(86B)의 가이드(87)에 설치되어 상하 슬라이드 이동될 수 있게 한 이송구(88)와:

상기 이송구(88)의 상부에 설치되어 볼공급부(80)의 툴(82)에 흡착이송되는 솔더볼(SB)의 더블볼 및 미스볼을 감지하는 센서(86A)와:

상기 이송구(88)를 상하이동시켜 센서(86A)의 위치를 자유롭게 셋팅 시킬 수 있도록 가이드(87)에 설치된 조절구(89)와:

를 포함하는 것이다.

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

도 1은 본 발명의 솔더볼범핑시스템의 전체 평면도이고, 도 2는 본 발명의 우측면도로서, 솔더볼범핑시스템(10)의 베이스(11) 일측 상부 전후방으로 인풋부(20)의 전방에는 푸셔부(30)를 구비한다.

사기 푸셔부(30)의 타측방향 베이스(11) 상부에는 플로어부(40)를 구비한다.

상기한 플로어부(40)의 후방측인 베이스(11)의 중앙부에는 회전 가능한 테이블(50)을 구비하고, 테이블(50) 상부에는 다수의 자재 셋팅부(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 솔더볼 공급부(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 이송벨트(V)를 구비한다.

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

도 3내지 도 5는 본 발명의 더블볼 감지장치(86)의 구성도로서, 솔더볼 공급부(80)에 구비된 솔더볼 수납케이스(84)와 로보트B(R2) 사이의 전후방으로 더블볼감지장치(86)가 설치된다.

상기 더블볼감지장치(86)는 홀더의 전후방에 각각 가이드(87)를 구비하고, 이 가이드(87)에는 상하방향으로 슬라이드 이동기를 이송구(88)를 구비하며, 이송구(88)의 상부 전후방에는 센서(86A)를 설치하고, 이송구(88)의 하부에는 전후방향에 각각 나사부(89A)를 가진 조절구(89)를 홀더(86B)와 연결되도록 구비한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

탑재부에 반도체 칩이 부착되고, 패키지성형이 완료된 BGA 반도체패키지의 PCB(P)를 도 7과 같이 매거진(M)에 적층수납시킨 상태에서 인풋부(20)의 벨트(22) 상부에 다수의 매거진(M)을 안치시킨면 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)에 구비된 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 고정되면 엘리베이터(29A)의 순차적인 하강 작동과 푸셔부(30)의 순차적으로 작동으로 PCB(P)를 밀어 플로어부(40)의 안내부(40A)에 공급시킨다.

안내부(40A)에 공급된 PCB(P)는 벨트(41)의 작동으로 타측으로 이동하여 블록(45)의 상부에 위치한다.

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(15)이 상승하고, 동시에 로보트A(R1)의 그립퍼(G)가 하강한 상태에서 PCB(P)의 양단을 그립한 후 테이블(50)에 구비된 자재셋팅부(60)의 자재셋팅블록(61)에 공급시킨다.

PCB(P)가 자재셋팅부(61)의 자재셋팅 블록(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 플럭스(F)를 고르게 밀면 스크린(72)에 형성된 홀(72A)을 통해 PCB(P)의 각 랜드(L)에 도포 된다.

플럭스(F)의 도포가 완료되면 테이블(50)의 회전으로 PCB(P)를 솔더볼이 공급되는 볼공급부(80)로 이동한다.

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

즉, 도 6과 같이 수납케이스(84)에서 다수는 솔더볼(SB)을 흡착시키고 툴(82)이 로보트B(R2)의 연속동작으로 PCB(P)로 이동할 때 더블볼 감지장치(86)의 상부인 센서(86A)내측으로 통과 하므로서, 툴(82)에 융직된 더블볼 또는 미스볼이 센서(86A)에 감지된다.

따라서, 센서(86A)에 감지된 로보트B(R2)는 연속동작을 변경하여 불량수납케이스(85)로 툴(82)을 이송시킨 상태에서 불량솔더볼(85)을 적재시킨 후 다음은 솔더볼(SB) 공급작동을 시행하도록 한다.

이렇게 더블볼을 감지하는 더블볼 감지장치(86)와 조절구(89)를 이용하여 홀더(86B)를 가이드(87)에서 이송구(88)가 상하이동 될 수 있게 하므로서, 툴(82)에 융작되어 공급되는 솔더볼(SB)의 크기에 맞는 위치 포지션의 조절이 가능하여 다양한 종류의 BGA 반도체패키지에 적응되고 솔더볼(SB)의 공급시 불량을 감지 할 수 있게 한 것이다.

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

검사 완료된 PCB(P)는 테이블(50)의 회동으로 자재배출부(100)로 공급되는 제 품의 PCB(P)가 로보트C(R3)의 그립퍼(G) 그립에 의하여 노(120)와 연결된 이송벨트(V)로 공급되고 솔더볼(SB)의 안치가 불량품인 PCB(P)는 자재배출부(100)를 통해 빈 매거진(BM)으로 배출시킬 수 있게 한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 BGA 반도체패키지의 PCB에 솔더볼을 공급 안치시키는 솔더볼범핑시스템의 솔더볼 공급부의 센서와 상하 이동이 가능한 더블볼 감지장치를 구비하여 더블볼 및 미스볼이 PCB에 공급되는 것을 방지하여 BGA 반도체패키지의 솔더볼 불량을 방지하고, 다양한 종류의 솔더볼의 감지에 따라 작업성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. BGA반도체패키지의 PCB(P)에 형성된 랜드에 솔더볼(SB)를 공급 안치시킬 수 있도록 솔더볼 범핑시스템(10)의 볼공급부(80)에 구비된 더블볼감지장치(86)와:

   상기 더블볼감지장치(86)에 가이드(87)를 가진 홀더(86B)와:

   상기 홀더(86B)의 가이드(87)에 설치되어 상하 슬라이드 이동될 수 있게 한 이송구(88)와:

   상기 이송구(88)의 상부에 설치되어 볼공급부(80)의 툴(82)에 흡착이송되는 솔더볼(SB)의 더블볼 및 미스볼을 감지하는 센서(86A)와:

   상기 이송구(88)를 상하이동시켜 센서(86A)의 위치를 자유롭게 셋팅 시킬 수 있도록 가이드(87)에 설치된 조절구(89)와:

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 BGA 반도체패키지용 솔더볼 범핑시스템의 더블볼감지장치.

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