KR100428745B1 - 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탭 테이프 부착 불량을 방지하면서 작업 능률을 높일 수 있는 테이프 볼 그리드 어레이(Tape Ball Grid Array) 패키지 제조용 탭 테이프 부착기를 개시한다. 개시된 본 발명의 탭 테이프 부착기는, 측면에 제1슬로트를 구비하며 상기 제1슬로트를 따라 스트립 레벨 접지판에서의 유니트 접지판들이 순차적으로 로딩 및 언로딩되는 피딩 레일; 상기 피딩 레일의 하부에 배치되어 승,하강하는 플로팅 다이; 상기 피딩 레일 상에 배치되며 상측면에 상기 제1슬로트와 수직한 방향의 제2슬로트를 구비하고 상기 제2슬로트를 따라 릴 테이프에 지지된 탭 테이프들이 로딩되며 내부에 펀치를 가이드하는 홈을 구비한 스트리퍼; 및 상기 스트리퍼의 홈을 따라 상기 스트리퍼의 상부로부터 상기 제1슬로트를 통해 피딩 레일 내부로 로딩된 접지판까지 하강하면서 상기 제2슬로트를 통해 로딩된 탭 테이프를 절단함과 동시에 접지판 상에 떨어진 탭 테이프를 상기 접지판에 가접시키는 솔리드 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 여기서, 상기 플로팅 다이는 그의 양측면에 스트립 레벨 접지판에 구비된 피딩용 홀에 삽입되는 로케이션 핀을 구비하고, 상기 솔리드 펀치는 그의 저면 중앙에 실리콘 러버를 구비하면서 사각의 각 모서리 부분에 진공 홀을 구비한다.

Description

테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기{TAB TAPE ATTACHMENT TOOL FOR TAPE BALL GRID ARRAY PACKAGE FABRICATION}

본 발명은 테이프 볼 그리드 어레이(Tape Ball Grid Array) 패키지 제조용 장치에 관한 것으로서, 특히, 탭 테이프 부착 불량을 방지하면서 작업 능률을 높일 수 있는 탭 테이프 부착기에 관한 것이다.

반도체 산업에서 집적회로에 대한 패키징 기술은 소형화에 대한 요구 및 실장 신뢰성을 만족시키기 위해 지속적으로 발전되고 있다. 예컨데, 소형화에 대한 요구는 칩 크기에 근접한 패키지에 대한 기술 개발을 이루었으며, 실장 신뢰성에 대한 요구는 실장 작업의 효율성 및 실장후의 기계적/전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 패키징 기술에 대한 중요성을 부각시키고 있다.

상기 패키지의 소형화를 이룬 예로서, 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array : 이하, BGA) 패키지를 들 수 있다. BGA 패키지는 전체적인 패키지의 크기가 반도체 칩의 크기와 거의 유사하며, 특히, 외부회로와의 전기적 접속수단, 즉, 실장수단으로서 솔더볼이 구비됨에 따라 실장 면적의 감소 추세에 유리하게 적용할 수 있다.

또한, 상기 BGA 패키지의 일예로 본 출원인에 의해 테이프 볼 그리드 어레이(Tape Ball Grid Array : 이하, TBGA)가 제안되었다. 이러한 TBGA 패키지는 그 내부에 구리 재질의 열방출판(Heat Spreader) 및 접지판(Ground plane)을 구비한 구조로서, 상기 BGA 패키지의 잇점을 그대로 유지하면서 개선된 열방출 특성 및 전기적 특성을 갖는다.

즉, TBGA 패키지는 열방출판을 통해 칩 동작시에 발생된 열을 신속하게 외부로 방출시킬 수 있어 향상된 열적 성능을 가지며, 또한, 구리 접지판을 통해 전기적 접지를 이룰 수 있어 양호한 전기적 특성을 갖는다.

도 1은 기제안된 TBGA 패키지의 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, TBGA 패키지는 열방출판(1) 상에 캐버티(cavity)를 갖는 접지판(3)이 접착제(2)에 의해 부착되고, 상기 캐버티 내의 열방출판 부분 상에는 반도체 칩(4)이 부착되며, 상기 접지판(3) 상에는 폴리이미드 테이프(5a) 상에 구리배선(5b) 및 솔더마스크(5c)가 형성되어 구성된 탭 테이프(6)가 부착되고, 상기 반도체 칩(4)과 구리배선(5b)이 골드와이어(7)로 상호 연결되며, 반도체 칩(4)과 골드와이어(7)를 포함한 영역이 봉지제(8)로 밀봉되고, 그리고, 노출된 구리배선 부분 및 접지 비아홀 상에 각각 솔더볼(9)이 부착된 구조이다.

한편, 이와 같은 TBGA 패키지를 제작함에 있어서, 상기 탭 테이프(6)는 통상 유니트 레벨(unit level)로 마련한 후, 수작업을 통해 스트립(strip) 레벨로된 접지판에서의 각 해당 부분에 부착하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 탭 테이프 부착 방식은 접지판의 정렬 불량이 발생됨으로 인해 탭 테이프 부착 불량이 발생되고, 이로 인해, 제품 불량이 초래되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 탭 테이프 부착 방식은 수작업에 의존하고 있기 때문에 작업 능률이 낮은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 탭 테이프의 부착 불량을 방지하면서 작업 능률을 높일 수 있는 TBGA 패키지 제조용 탭 테이프 부착기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 기제안된 테이프 볼 그리드 어레이 패키지의 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탭 테이프 부착기를 설명하기 위한 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 탭 테이프 부착기에서의 솔리드 펀치의 저면도 및 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 탭 테이프 부착방법을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 열방출판 2 : 접착제

20 : 접지판 21 : 피딩용 홀

22 : 탭 테이프 24 : 릴 테이프

31 : 피딩 레일 32 : 플로팅 다이

33 : 로케이션 핀 34 : 스트리퍼

35 : 솔리드 펀치 35a : 커트 펀치

35b : 펀치 홀더 35c : 스크류

36 : 러버 37 : 진공 홀

100 : 탭 테이프 부착기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TBGA 패키지 제조용 탭 테이프 부착기는, 측면에 제1슬로트를 구비하며, 상기 제1슬로트를 따라 스트립 레벨 접지판에서의 유니트 접지판들이 순차적으로 로딩 및 언로딩되는 피딩 레일; 상기 피딩 레일의 하부에 배치되어 승,하강하는 플로팅 다이; 상기 피딩 레일 상에 배치되며, 상측면에 상기 제1슬로트와 수직한 방향의 제2슬로트를 구비하고, 상기 제2슬로트를 따라 릴 테이프에 지지된 탭 테이프들이 로딩되며, 내부에 펀치를 가이드하는 홈을 구비한 스트리퍼; 및 상기 스트리퍼의 홈을 따라 상기 스트리퍼의 상부로부터 상기 제1슬로트를 통해 피딩 레일 내부로 로딩된 접지판까지 하강하면서, 상기 제2슬로트를 통해 로딩된 탭 테이프를 절단함과 동시에 접지판 상에 떨어진 탭 테이프를 상기 접지판에 가접시키는 솔리드 펀치를 포함한다.

여기서, 상기 플로팅 다이는 그의 양측면에 스트립 레벨 접지판에 구비된 피딩용 홀에 삽입되는 로케이션 핀을 구비한다. 또한, 상기 솔리드 펀치는 그 저면 중앙에 실리콘 러버를 구비하면서 사각의 각 모서리 부분에 진공 홀을 구비한다.

본 발명에 따르면, 릴 테이프에 지지된 탭 테이프들을 자동으로 절단 및 유니트 접지판 부분에 정확하게 부착시키기 때문에 탭 테이프의 부착 불량을 방지할 수 있으며, 아울러, 작업 능률을 높일 수 있다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 TBGA 패키지 제조용 탭 테이프 부착기를 설명하기 위한 도면들이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 탭 테이프 부착기(100)는 접지판(20)과 탭 테이프(22)가 교차하여 로딩된 후, 언로딩되는 구조를 갖는다. 즉, 스트립 레벨의 접지판(20)은 X축 방향으로 로딩 및 언로딩되며, 이와는 반대로, 탭 테이프(22)는 Y축 방향으로 로딩된다. 이때, 상기 탭 테이프(40)는 릴 테이프(reel tape : 24)에 지지되어 로딩되며, 상기 부착기(100) 내에서 개별 접지판 부분 상에 부착된다.

보다 자세하게, 본 발명의 탭 테이프 부착기(100)의 구성은 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 탭 테이프 부착기(100)는 접지판(20)이 로딩 및 언로딩되는 피딩 레일(feeding rail : 31)과, 상기 피딩 레일(31)의 하부에 배치되어 승,하강하는 플로팅 다이(32)와, 상기 피딩 레일(31) 상에 배치되며 릴 테이프에 지지된 탭 테이프들(22)이 로딩되는 스트리퍼(34)와, 상기 스트리퍼(34) 내에 로딩된 탭 테이프들(22)을 절단하고, 연이어, 절단되어 떨어진 탭 테이프(22)를 접지판(20) 상에 가접시키는 솔리드 펀치(solid punch : 35)를 포함한다.

여기서, 상기 피딩 레일(31)은 스트립 레벨 접지판에서의 유니트 접지판들이 연속해서 로딩 및 언로딩될 수 있도록 측면에 제1슬로트(S1)를 구비하며, 특히, 그 내부에는 로딩된 유니트 접지판 부분을 지지하는 턱을 구비하면서, 그 위쪽에는 탭테이프(22)에 대응하는 크기의 제1공간(H1)을 구비하고 그 아래쪽에는 스트립 레벨 접지판에 구비된 피딩용 홀(21)을 포함한 크기의 제2공간(H2)을 구비한다.

상기 플로팅 다이(32)는, 이후에 자세하게 설명되기는 하겠지만, 승강되는 것에 의해 상기 피딩 레일(31)에 로딩된 접지판(20)을 지지하며, 특히, 그의 양측면에는 피딩용 홀(21)에 삽입되는 로케이션 핀(location pin : 33)이 구비된다.

상기 스트리퍼(34)는 솔리드 펀치(35)와 절단된 탭 테이프(22)를 가이드하기 위한 부재로서, 릴 테이프에 의해 지지된 탭 테이프들(22)이 내부로 로딩될 수 있도록 상측면에 상기 피딩 레일(31)에 구비된 제1슬로트(S1)와는 수직하는 방향으로 제2슬로트(S2)를 구비한다. 또한, 상기 스트리퍼(34)는 솔리드 펀치(35) 및 절단된 탭 테이프(22)를 가이드하기 위해 내부에 탭 테이프(22)와 대응하는 크기로 홈(H3)을 구비한다.

상기 솔리드 펀치(35)는 스트리퍼(34)의 홈(H3)을 따라 승,하강되도록 배치되며, 특히, 상기 스트리퍼(34)의 상부로부터 피딩 레일(31)에 로딩된 접지판(20)까지 하강하면서, 상기 홈(H3) 내에 로딩된 탭 테이프(22)를 절단하고, 연이어, 상기 홈(H3)을 따라 자유 낙하하여 접지판(20) 상에 떨어진 유니트 탭 테이프(22)를 상기 접지판(20)에 가접시킨다.

또한, 상기 솔리드 펀치(35)는 보이드(void)없이 탭 테이프(22)의 부착이 이루어질 수 있도록, 도 4a에 도시된 바와 같이, 그의 저면 중앙, 즉, 접지판(20)의 캐버티(도시안됨)에 대응하는 부분에 실리콘 러버(silicon rubber : 36)를 구비하며, 아울러, 사각의 각 모서리 부분에는 진공 홀(37)을 구비한다. 아울러, 상기 솔리드 펀치(35)는 그 교체시의 손실을 최소화시키기 위해, 즉, 비용 절감을 위해, 도 4b에 도시된 바와 같이, 커트 펀치(35b)와 이를 지지하는 펀치 홀더(35a) 및 이들을 조인트하는 스크류(35c)로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 탭 테이프 부착기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 피딩용 홀을 구비한 스트립 레벨의 접지판을 X축 방향, 예컨데, 좌측에서 우측으로 이동시켜 그의 일부, 즉, 유니트 접지판을 제1슬로트를 통해 피딩 레일 내에 로딩시킨다. 이어, 플로팅 다이를 그의 로케이션 핀이 상기 스트립 레벨 접지판에 구비된 피딩용 홀에 삽입되도록 승강시키고, 이를 통해, 상기 로딩된 유니트 접지판 부분이 상기 플로팅 다이에 의해 지지되록 함과 동시에 정확한 정렬이 이루어지도록 한다. 그런다음, 릴 테이프에 지지된 탭 테이프들을 Y축 방향, 예컨데, 뒤에서 앞으로 이동시켜 제2슬로트를 통해 스트리퍼 내의 홈에 로딩시킨다.

이러한 상태에서, 상기 스트리퍼의 홈을 따라 솔리드 펀치를 하강시켜, 우선, 상기 홈 내에 로딩된 탭 테이프를 절단하고, 그런다음, 상기 홈에 의해 가이드되면서 아래쪽으로 자유 낙하하여 피딩 레일 내에 로딩된 접지판 부분 상에 떨어진 탭 테이프를 상기 접지판 상에 가접시킨다.

이때, 상기 탭 테이프를 가접시키는 것은 보이드 발생없이 안정적으로 부착되도록 하면서 박리 현상이 일어나는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 탭 테이프(22)는 진공 홀(27)을 통해 그의 가장자리 부분이 솔리드 펀치(25)의 저면에 흡입된 상태로 접지판(30) 상에 부착되도록 한다.

자세하게, 도 5는 탭 테이프의 부착방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 탭 테이프(22)를 접지판(20)의 캐버티(C)에 인접한 부분에 우선적으로 부착되도록 하며, 이를 통해, 보이드 또는 에어의 배출이 용이하게 되도록 한다. 미설명된 도면부호 1은 열방출판, 2는 접착제를 각각 나타낸다.

이후, 스탬프와 같은 탄성력을 갖는 부재를 이용하여 접지판에 가접된 탭 테이프를 재차 눌러줌으로써 상기 탭 테이프의 완전한 부착이 이루어지도록 한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 탭 테이프 부착기를 사용하게 되면, 접지판과 탭 테이프간의 위치 불량은 일어나지 않으며, 또한, 수작업에 의존함이 없이 연속해서 탭 테이프들의 부착을 행할 수 있기 때문에 작업 능률을 높일 수 있게 된다.

또한, 절단된 탭 테이프는 자유 낙하하면서 기울어져 정확하게 부착되지 않을 수도 있는데, 본 발명은 펀치 가장자리의 진공 홀을 구비시켜 탭 테이프의 가장자리가 진공 홀에 흡입된 상태로 탭 테이프의 부착이 이루어지도록 하기 때문에 기울어짐에 의한 부착 불량도 방지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 탭 테이프 부착기를 제공함으로써 탭 테이프 부착시의 작업 능률을 높일 수 있으며, 특히, 탭 테이프를 접지판 상의 정확한 위치에 정렬시킨 상태로 가접을 통해 그의 부착이 이루어지도록 함으로써 부착 불량을 방지할 수 있고, 나아가, 제품 불량을 방지할 수 있다.

또한, 가접 과정에서 텝 테이프의 캐버티 부분이 먼저 접지판에 닿도록 하여 에어 또는 공기가 가장자리로 쉽게 빠지도록 설계함으로써, 패키지의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (6)

1. 측면에 제1슬로트를 구비하며, 상기 제1슬로트를 따라 스트립 레벨 접지판에서의 유니트 접지판들이 순차적으로 로딩 및 언로딩되는 피딩 레일;

   상기 피딩 레일의 하부에 배치되어 승,하강하는 플로팅 다이;

   상기 피딩 레일 상에 배치되며, 상측면에 상기 제1슬로트와 수직한 방향의 제2슬로트를 구비하고, 상기 제2슬로트를 따라 릴 테이프에 지지된 탭 테이프들이 로딩되며, 내부에 펀치를 가이드하는 홈을 구비한 스트리퍼; 및

   상기 스트리퍼의 홈을 따라 상기 스트리퍼의 상부로부터 상기 제1슬로트를 통해 피딩 레일 내부로 로딩된 접지판까지 하강하면서, 상기 제2슬로트를 통해 로딩된 탭 테이프를 절단함과 동시에 접지판 상에 떨어진 탭 테이프를 상기 접지판에 가접시키는 솔리드 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 피딩 레일은

   내부에 유니트 탭 테이프에 대응하는 크기의 공간을 구비한 것을 특징으로 하는 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 플로팅 다이는

   그의 양측면에 스트립 레벨 접지판에 구비된 피딩용 홀에 삽입되는 로케이션핀을 구비한 것을 특징으로 하는 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스트리퍼의 홈은

   탭 테이프에 대응하는 크기인 것을 특징으로 하는 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 솔리드 펀치는

   그의 저면 중앙에 실리콘 러버를 구비하고, 사각의 각 모서리 부분에 진공 홀을 구비한 것을 특징으로 하는 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 솔리드 펀치는

   커트 펀치와, 상기 커트 펀치를 지지하는 펀치 홀더와, 상기 커트 펀치와 펀치 홀더를 조인트하는 스크류로 구성된 것을 특징으로 하는 테이프 볼 그리드 어레이 패키지 제조용 탭 테이프 부착기.