KR100399894B1 - 플럭스 돗팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플럭스 돗팅 핀에 플럭스를 묻히기 위한 별도의 이동 없이도 플럭스 돗팅 툴(flux dotting tool)이 제품상부에서 승강되면서 플럭스를 반도체 제품에 돗팅하도록 한 플럭스 돗팅장치에 관한 것으로, 플럭스를 공급하는 플럭스 공급수단, 상기 플럭스 공급수단에 연결되어 플럭스를 공급받아 저장하는 함몰공간과, 상기 함몰공간의 바닥면에 제품에 형성된 관통홀과 동일하게 형성된 홀을 구비하며, 제품이 이송되는 가이드레일 상부에서 승강동작이 가능하도록 구비된 플럭스 저장수단, 상기 저장수단을 승강동작하도록 가동시키는 제1가동수단, 상기 플럭스 저장수단의 상부에서 승강동작이 가능하도록 구비된 승강수단, 상기 가이드레일에 인접하게 설치되어 상기 승강수단을 상하로 가동시키는 제2가동수단, 상기 승강수단에 장착되어 상기 플럭스 저장수단의 홀을 통해 제품의 관통홀에 플럭스 돗팅하는 돗팅수단, 상기 가이드레일의 하부에서 승강동작이 가능하도록 구비되며, 그 상면에 제품의 관통홀과 동수의, 진공펌프에 연결된 흡기홀이 형성되어 제품을 고정시키는 스테이션 블록, 및 상기 스테이션 블록이 승강동작하도록 가동시키는 제3가동수단을 포함하는 플럭스 돗팅장치를 제공한다.

Description

플럭스 돗팅장치 {AN APPARATUS FOR FLUX DOTTING}

본 발명은 플럭스(flux) 돗팅(dotting)장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플럭스 돗팅 핀에 플럭스를 묻히기 위한 별도의 이동 없이도 플럭스 돗팅 툴(flux dotting tool)이 제품상부에서 승강되면서 플럭스를 반도체 제품에 돗팅하도록 한 플럭스 돗팅장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치의 종류에는 여러 가지가 있으며, 반도체 장치 내의 소자 구성 방법에 있어서도 다양한 제조기술이 사용되고 있다.

이러한 여러 종류의 반도체 제조기술 중에서, 최근에 주로 사용되는 방법은 반도체 장치의 내부에 각종의 절연층 및 도전층 등을 적층한 후, 식각을 통하여 형성시킨 트랜지스터 및 커패시터등의 기억소자를 갖는 다이(die)를 기판의 상부면에 접착하여 부설시킨 후에 골드와이어로 다이의 금속배선층과 기판상에 박막화된 금속도선에 납접하여 반도체 장치를 형성하게 된다.

상기한 반도체 장치는 모듈의 기판 위에 반도체 장치를 설치하기 위하여 반도체 장치에 하부로 돌출된 리이드 프레임이 형성되어 있으며, 이 프레임을 모듈의 박막에 납땜으로 연결하여 사용하게 된다.

한편, 최근에는 반도체 장치와 그와 관련된 부품이 소형화 됨에 따라, 리이드 프레임 대신에 반도체 기판의 저면 부분에 박막으로 연결된 도선에 구형의 작은 납으로 된 솔더볼(Solder Ball)을 사용하여 모듈의 기판상에 반도체 장치를 부착하는 방식이 사용되고 있다.

이러한 Micro BGA (ball greed array) 공정에는 제품의 전기적 특성을 유지하기 위한 솔더볼 마운트 공정이 포함되며, 그 전처리 공정으로서, 솔더볼을 서브스트레이트(substrate)라는 필름에 부착하기 위해 플럭스를 필름에 형성된 관통홀(via hole)에 돗팅(dotting)하는 공정이 이루어진다.

이러한 종래의 플럭스 돗팅 공정에서 사용되는 종래의 플럭스 돗팅장치를 도1을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래의 플럭스 돗팅장치는 플럭스를 공급하는 플럭스 공급유닛(101)과; 상기 플럭스 공급유닛(101)으로부터 공급된 플럭스가 저장되는 저장조(102)와; 제품(100)이 이송되는 가이드레일(103)의 일측까지 연장된 볼스크류(ball screw)(104)와; 상기 볼스크류(104)상에 그 일측이 장착되어 왕복운동되는 플럭스 돗팅블럭(110)으로 구성된다.

여기서, 상기 플럭스 돗팅블럭(110)은 상기 볼스크류(104)에 장착된 지지아암(111)과; 상기 지지아암(111)의 일측에 승강동작이 가능하도록 장착된 가동반(113)과, 상기 가동반(113)의 하부에 장착되며, 그 하면에 제품의 관통홀의 갯수와 동일한 갯수로 이루어진 플럭스 돗팅핀(도시하지 않음)이 구비된 플럭스 돗팅 툴(tool)(115)로 구성된다.

또한, 상기 가이드 레일(103)의 하부에는 제품의 관통홀의 수와 동일한 수의 흡기구가 구비된 스테이션 블럭(105)이 승강동작이 가능하도록 설치된다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 플럭스 돗팅장치에서, 제품이 상기 가이드레일(103)을 통해 이송되면, 상기 플럭스 돗팅블럭(110)이 상기 볼스크류(104)에 의해 상기 저장조(102)의 상부로 이동된다.

이 상태에서, 상기 가동반(113)이 하강하여 상기 플럭스 돗팅핀에 플럭스를 묻힌 후 다시 상승하게 되고, 상기 볼스크류(104)에 의해 상기 플럭스 돗팅블럭(110)은 제품이 위치된 상기 가이드레일(103)의 상부로 이송된다.

이어서, 상기 가동반(113)이 다시 하강하여 상기 플럭스 돗팅핀에 묻혀진 플럭스를 제품에 형성된 관통홀에 돗팅하게 된다.

이때, 상기 스테이션 블럭(105)이 승강실린더에 의해 상승하고, 그 흡기구를 통해 음압을 제공하여 돗팅되는 제품이 정위치를 유지할 수 있게 된다.

상기한 돗팅과정이 종료되면 상기 플럭스 돗팅블럭(110)은 상기 볼스크류(104)에 의해 클리닝 블럭(106)으로 이송되어 플럭스에 의해 오염된 상기 플럭스 돗팅핀이 열에 의해 클리닝된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 플럭스 돗팅장치는 플럭스 돗팅을 실시하기 위해 상기 제반 구성요소가 이동되는 동선이 길기 때문에, 장비 운용에 있어서 지연시간의 발생 및 각 구성요소의 동작제어 오차에 따른 플럭스 돗팅 불량이 발생하는 문제점이 있으며, 이후의 공정인 솔더 볼 마운트(solder ball mount) 공정에서 불량 및 재처리의 실시로 품질이 보장되지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, 플럭스 돗팅 핀에 플럭스를 묻히기 위한 별도의 이동 없이도 플럭스 돗팅 툴이 제품상부에서 승강되면서 플럭스를 반도체 제품에 돗팅하도록 하여 공정 속도를 높일 수 있으며, 플럭스 돗팅 툴이 서보모터에 의해 승강되도록 하여 정확한 제어가 이루어질 수 있도록 한 플럭스 돗팅장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 플럭스 돗팅장치를 설명하기 위한 평면도.

도2는 본 발명에 따른 플럭스 돗팅장치의 일실시예 구성을 도시한 측면도.

도3은 도2의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

210 : 플럭스 공급기 220 : 가이드레일

230 : 플럭스 저장기 232 : 승강실린더

233 : 함몰공간 234 : 홀

240 : 플럭스 돗팅블럭 241 : 블럭몸체

242 : 플럭스 돗팅핀 243 : 플럭스 돗팅툴

250 : 스테이션 블럭 260 : 볼스크류

270 : 승강실린더

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 플럭스를 공급하는 플럭스 공급수단, 상기 플럭스 공급수단에 연결되어 플럭스를 공급받아 저장하는 함몰공간과, 상기 함몰공간의 바닥면에 제품에 형성된 관통홀과 동일하게 형성된 홀을 구비하며, 제품이 이송되는 가이드레일 상부에서 승강동작이 가능하도록 구비된 플럭스 저장수단, 상기 저장수단을 승강동작하도록 가동시키는 제1가동수단, 상기 플럭스 저장수단의 상부에서 승강동작이 가능하도록 구비된 승강수단, 상기 가이드레일에 인접하게 설치되어 상기 승강수단을 상하로 가동시키는 제2가동수단, 상기 승강수단에 장착되어 상기 플럭스 저장수단의 홀을 통해 제품의 관통홀에 플럭스 돗팅하는 돗팅수단, 상기 가이드레일의 하부에서 승강동작이 가능하도록 구비되며, 그 상면에 제품의 관통홀과 동수의, 진공펌프에 연결된 흡기홀이 형성되어 제품을 고정시키는 스테이션 블록, 및 상기 스테이션 블록이 승강동작하도록 가동시키는 제3가동수단을 포함하는 플럭스 돗팅장치를 제공한다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도2 이하의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 플럭스 돗팅장치의 일시예 구성을 도시한 측면도이고, 도3은 그 평면도이다.

본 발명의 플럭스 돗팅장치는 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 플럭스를 공급하는 플럭스 공급기(210)와; 상기 플럭스 공급기(210)에 연결되어 플럭스를 공급받아 저장하며, 제품이 이송되는 가이드레일(220) 상부에서 승강되는 플럭스 저장기(230)와; 상기 가이드레일(220)에 인접하여 직립되게 설치되며, 직류 서보모터에 의해 구동되는 볼스크류(260)와; 상기 볼스크류(260)에 의해 상기 플럭스 저장기(230)의 상부에서 승강되는 플럭스 돗팅블럭(240)과; 상기 가이드레일(220)의 하부에서 승강되는 스테이션 블럭(250)으로 구성된다.

여기서, 상기 플럭스 돗팅블럭(240)은 그 중심부에 상기 볼스크류(260)가 삽입되어 그 회전 방향에 따라 승강동작하는 블럭몸체(241)와, 상기 블럭몸체(241)의 일측에 장착되어 상기 가이드레일(220)의 상부에 종방향으로 위치되며, 그 하면에 제품의 관통홀과 동일한 수의 플럭스 돗팅핀(242)이 구비된 플럭스 돗팅툴(243)로 구성된다.

또한, 상기 플럭스 저장기(230)는 그 양측에 복수의 승강실린더(232)가 장착되며, 그 중앙 상면에 상기 플럭스 공급기(210)에 연결되어 플럭스가 저장되는 함몰공간(233)이 형성되며, 상기 함몰공간(233)의 바닥면에는 제품의 관통홀과 동일하게 형성된 홀(234)이 형성된다.

또한, 상기 스테이션 블럭(250)은 그 상면에 위치되는 제품에 외부의 진공펌프에 의한 음압을 제공하기 위한 제품의 관통홀의 수와 동일한 수의 흡기구가 상하방향으로 형성되며, 그 하부에 승강실린더(270)가 장착된다.

상기한 바와 같은 각 구성 요소들의 상세 기능 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 가이드레일(220)에 의해 제품이 플럭스 돗팅될 위치로 이송되어 오면,상기 볼스크류(260)가 구동되어 상기 플럭스 돗팅블럭(240)이 하강하게 된다. 이때, 상기 볼스크류(260)가 직류 서보모터에 의해 가동되므로, 종래의 실린더식 보다 정확한 제어가 가능하다.

이와 동시에 상기 플럭스 저장기(230)가 상기 실린더(232)에 의해 하강되어 제품의 상부에 위치되고, 상기 실린더(270)에 의해 상기 스테이션 블록(250)이 상승되어 제품 하면에 음압을 제공하여 제품을 고정시키게 된다.

상기 플럭스 돗팅블럭(240)이 계속 하강함에 따라, 상기 플럭스 돗트핀(242)에 상기 플럭스 저장기(230)의 함몰공간(233)에 담겨진 플럭스가 묻게 되고, 좀더 하강하게 되면, 상기 플럭스 돗트핀(242)이 상기 플럭스 저장기(230)의 홀을 통해 플럭스를 재료의 관통홀에 돗팅하게 된다.

플럭스 돗팅이 이루어진 후에는 상기 플럭스 돗팅블럭(240), 플럭스 저장기(230) 및 스테이션 블럭(250)이 각각 하강 또는 상승하여 원위치됨으로써 하나의 싸이클이 종료된다.

상기와 같이, 한번의 승강동작만으로 플럭스 돗팅이 이루어지므로, 공정속도가 증가된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 구성되어 작동하는 본 발명에 따르면, 플럭스 돗팅 블럭이 서보모터에 의해 승강되므로 정확한 동작 제어가 가능하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며, 플럭스 돗팅 블럭의 1회 승강만으로 플럭스 돗팅이 이루어지므로 공정 소요시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 플럭스 돗팅핀이 플럭스 저장기의 홀을 통해 제품에 돗팅하게 되므로 플럭스 돗팅이 더 정확하게 이루어지는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 플럭스를 공급하는 플럭스 공급수단;

   상기 플럭스 공급수단에 연결되어 플럭스를 공급받아 저장하는 함몰공간과, 상기 함몰공간의 바닥면에 제품에 형성된 관통홀과 동일하게 형성된 홀을 구비하며, 제품이 이송되는 가이드레일 상부에서 승강동작이 가능하도록 구비된 플럭스 저장수단;

   상기 저장수단을 승강동작하도록 가동시키는 제1가동수단;

   상기 플럭스 저장수단의 상부에서 승강동작이 가능하도록 구비된 승강수단;

   상기 가이드레일에 인접하게 설치되어 상기 승강수단을 상하로 가동시키는 제2가동수단;

   상기 승강수단에 장착되어 상기 플럭스 저장수단의 홀을 통해 제품의 관통홀에 플럭스 돗팅하는 돗팅수단

   상기 가이드레일의 하부에서 승강동작이 가능하도록 구비되며, 그 상면에 제품의 관통홀과 동수의, 진공펌프에 연결된 흡기홀이 형성되어 제품을 고정시키는 스테이션 블록; 및

   상기 스테이션 블록이 승강동작하도록 가동시키는 제3가동수단

   을 포함하는 플럭스 돗팅장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2가동수단은

   그 회전 방향에 따라 상기 승강수단을 상승 또는 하강시키는 볼 스크류와;

   상기 볼 스크류에 회전력을 제공하는 회전력 제공수단

   을 포함하는 플럭스 돗팅장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 회전력 제공수단은 직류 서보모터인

   플럭스 돗팅장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 돗팅수단은

   상기 승강수단에 장착된 돗팅툴과;

   상기 돗팅툴의 하부에 제품의 관통홀과 동수로 구비되어 상기 승강수단이 하강하면 상기 저장수단의 홀을 통해 제품의 관통홀에 플럭스 돗팅하는 플럭스 돗팅핀

   을 포함하는 플럭스 돗팅장치.