KR101044164B1 - 솔더볼 부착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 솔더볼 부착장치에 관한 것으로, 비지에이 패키지가 적재되는 하부지지대와; 상기 하부지지대의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 비지에이 패키지로 솔더볼을 공급하는 솔더볼투입구가 형성된 메탈마스크를 지지하는 메탈마스크 지지대를 포함하며, 상기 메탈마스크 지지대는, 상기 메탈마스크의 테두리영역에 고정결합되는 마스크고정대와; 상기 마스크고정대의 테두리영역에 구비되어 메탈마스크와 상기 비지에이 패키지의 위치오차를 보정하는 오차조정프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 메탈마스크와 비지에이 기판 상의 상대적인 위치오차를 조정하여 미세한 솔더볼 부착공정에서도 정밀성을 높일 수 있다.
솔더볼 부착장치, 솔더볼 리볼링장치

Description

솔더볼 부착장치{SOLDER BALL ADHERING DEVICE}
본 발명은 솔더볼 부착장치에 관한 것으로, 구체적으로는 비지에이 기판에 솔더볼을 정밀하게 부착할 수 있는 솔더볼 부착장치에 관한 것이다.
솔더볼 부착장치는 비지에이 기판을 반도체 장비등에 사용하기 위해 PCB(printed circuit board)에 부착할 때 불량이 발생한 경우, 불량난 비지에이 기판을 재사용하기 위해 사용된다. 솔더볼 부착장치는 불량난 비지에이 기판의 패드(Pad)에 솔더볼을 리볼링(re-balling)하는 장치이다.
종래 솔더볼 부착장치는 비지에이 기판을 지지하는 하부판과, 하부지지대와 대응되게 구비되어 솔더볼을 공급하는 상부판을 포함한다. 그런데, 이러한 종래 솔더볼 부착장치는 하부판과 상부판이 하나의 세트로 구비되어 사용되므로 비지에이 기판의 크기가 변경될 경우 이에 대응하여 사용되지 못하는 불편함이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 한국특허공개 2001-0070591에 상부판과 짝을 이루는 하부판의 비지에이 기판이 놓이는 위치의 폭과 높낮이를 자유자재로 조절할 수 있는 솔더볼 부착장치가 개시되어 있다.
그런데, 개시되어 있는 솔더볼 부착장치는 하부판에서 비지에이 기판이 높이 는 위치의 폭과 높낮이만을 조절할 수 있으므로 솔더볼의 크기가 작아지고 정밀도가 높아지는 경우 상부판에서 발생되는 위치오차를 보정할 수 없는 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 하부지지대 뿐만 아니라 메탈마스크를 지지하는 메탈마스크 지지대도 위치오차를 보정하여 솔더볼부착의 정밀도를 높일 수 있는 솔더볼 부착장치를 제공하는 것이다.
또한, 하부지지대에 착탈가능하게 구비되어 비지에이 기판 상에 솔더페이스트를 도포하는 페이스트 메탈마스크 고정대를 별도로 마련하여 솔더페이스트를 인쇄하여 접착 정밀도를 높일 수 있는 솔더볼 부착장치를 제공하는 것이 다른 목적이다.
또한, 복수개의 비지에이 기판을 동시에 지지하여 복수개의 비지에이 기판에 솔더볼을 부착하여 생산 효율을 높일 수 있는 솔더볼 부착장치를 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 솔더볼 부착장치에 관한 것이다. 본 발명의 솔더볼 부착장치는 비지에이 패키지가 적재되는 하부지지대와; 상기 하부지지대의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 비지에이 패키지로 솔더볼을 공급하는 솔더볼투입구가 형성된 메탈마스크를 지지하는 메탈마스크 지지대를 포함하며, 상기 메탈마스크 지지대는, 상기 메탈마스크의 테두리영역에 고정 결합되는 마스크고정대와; 상기 마스크고정대의 테두리영역에 구비되어 메탈마스크와 상기 비지에이 패키지의 위치오차를 보정하는 오차조정프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 오차조정프레임은, 상기 오차조정프레임에 관통결합되며 상기 마스크고정대를 X축방향으로 가압하는 X축 조정나사와; 상기 X축 조정나사와 대향되는 방향으로 상기 오차조정프레임에 관통 결합되며 상기 X축 조정나사의 가압력에 의해 탄성적으로 위치이동되는 X축 조정탄성부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오차조정프레임은, 상기 오차조정프레임에 관통결합되며 상기 마스크고정대를 Y축방향으로 가압하는 Y축 조정나사와; 상기 Y축 조정나사와 대향되는 방향으로 상기 오차조정프레임에 관통 결합되며 상기 Y축 조정나사의 가압력에 의해 탄성적으로 위치이동되는 Y축 조정탄성부재를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부지지대의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 비지에이 패키지 상면에 상기 솔더볼이 접착되어야 하는 위치, 즉 패드에만 솔더페이스트를 도포하는 페이스트 메탈마스크가 구비되는 페이스트 메탈마스크 지지대를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 메탈마스크 표면은 상기 솔더볼의 유동성을 높이기 위해 나노코팅처리된다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부지지대는 상기 비지에이 기판이 안착되는 기판지지다이를 포함하며, 상기 기판지지다이는 복수개의 비지에이 기판을 동시에 지 지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판지지다이는 복수개의 비지에이 기판의 위치를 고정시키기 위해 공압에 의해 비지에이 기판을 흡착시킨다.
한편, 본 발명의 목적은 솔더볼 부착방법에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 솔더볼 부착방법은 하부지지대의 기판지지다이에 비지에이기판을 안착시키는 단계와; 상기 하부지지대의 상부에 페이스트 메탈마스크 고정대를 결합시키고 상기 페이스 메탈마스크를 통해 상기 비지에이기판 상면의 솔더볼부착위치에만 솔더페이스트를 도포하는 단계와; 상기 페이스트 메탈마스크 고정대를 제거하고, 상기 하부지지대의 상부에 메탈마스크 지지대를 결합시키는 단계와; 상기 메탈마스크 지지대의 메탈마스크의 위치오차를 보정하는 단계와; 상기 메탈마스크 상면에 솔더볼을 공급하여 상기 비지에이기판에 솔더볼을 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔더볼 부착장치는 하부지지대의 상면에 결합된 메탈마스크 지지대가 메탈마스크의 X축, Y축, θ축 방향을 조정할 수 있게 구비된다. 따라서, 메탈마스크의 위치가 미세하게 조정되므로 미세한 솔더볼의 부착시에도 정밀성을 높일 수 있다.
또한, 솔더페이스트를 도포하는 페이스트 메탈마스크 지지대를 별도로 구비하여 페이스트 메탈마스크를 통해 솔더페이스트를 도포하여 솔더페이스트 도포의 정밀성도 높일 수 있다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도1은 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 솔더볼 부착장치(10)의 구성을 도시한 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 솔더볼 부착장치(10)의 하부지지대(100)와 메탈마스크(210)의 결합과정을 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 솔더볼 부착장치(10)의 구성을 각각 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 솔더볼 부착장치(10)는 비지에이 기판(G)이 안착되는 하부지지대(100)와, 하부지지대(100)에 착탈가능하게 결합되며 비지에이 기판(G) 상에 솔더볼(B)을 공급하는 메탈마스크 지지대(200)와, 하부지지대(100)에 착탈가능하게 결합되며 비지에이 기판(G) 상의 솔더볼(B)이 부착되어야 하는 위치, 즉 패드(Pad)에 솔더페이스트(P)를 도포하는 페이스트 메탈마스크 지지대(300)를 포함한다.
하부지지대(100)는 도2와 도3에 도시된 바와 같이 솔더볼(B)이 정확한 위치 에 부착될 수 있도록 비지에이 기판(G)을 고정한다. 하부지지대(100)는 하부케이스(110)와, 하부케이스(110) 내에 구비된 기판지지대(120)와, 기판지지대(120)의 X축 위치와 폭을 조절하는 X축조절부(130)와, 기판지지대(120)의 Y축 위치와 폭을 조절하는 Y축조절부(140)와, 기판지지대(120)의 높이를 조절하는 높이조절부(150)를 포함한다.
하부케이스(110)는 일정 체적을 갖는 사각박스 형태로 구비되며 상면에 메탈마스크 지지대(200) 또는 페이스트 메탈마스크 지지대(300)가 결합된다. 기판지지대(120)는 비지에이 기판(G)이 적재되는 기판지지다이(123)와, 기판지지다이(123)를 지지하며 높이 조절부(150)에 의해 높이가 조절되는 기판지지축(121)을 포함한다.
하부케이스(110)의 상면 테두리영역에는 돌출 형성된 결합돌기(111)가 형성된다. 결합돌기(111)는 메탈마스크 지지대(200) 또는 페이스트 메탈마스크 지지대(300)의 돌기수용공(242)에 수용되어 하부케이스(110)와 메탈마스크 지지대(200)가 안정적으로 결합상태를 유지한채 작업공정이 진행되도록 한다.
한편, 하부케이스(110)의 적어도 일영역은 접지된다. 이에 의해 작업공정 중 정전기의 발생을 방지한다.
X축조절부(130)는 비지에이 기판(G)의 X축 방향 양측면을 지지하는 한 쌍의 X축 기판지지판(131)과, 한 쌍의 X축 기판지지판(131)의 하부영역을 상호 연결하는 X축조절축(133)과, X축조절축(133)의 단부영역에 구비되어 X축조절축(133) 상에 결합된 한 쌍의 X축 기판지지판(131) 사이의 간격을 조절하는 X축조절노브(135)를 포 함한다. X축조절부(130)는 작업자가 X축조절노브(135)를 회전시키는 회전방향에 따라 X축조절축(133)에 결합되어 있는 한 쌍의 X축 기판지지판(131) 사이의 간격이 일정하게 좁아지거나 넓어지게 된다.
Y축조절부(140)는 비지에이 기판(G)의 Y축 방향 양측면을 지지하는 한 쌍의 Y 기판지지판(141)과, 한 쌍의 Y축 기판지지판(141)의 하부영역을 상호 연결하는 Y축조절축(143)과, Y축조절축(143)의 단부영역에 구비되어 Y축조절축(143) 상에 결합된 한 쌍의 X축 기판지지판(131) 사이의 간격을 조절하는 Y축조절노브(145)를 포함한다. Y축조절부(140)는 작업자가 Y축조절노브(145)를 회전시키는 회전방향에 따라 Y축조절축(143)에 결합되어 있는 한 쌍의 Y축 기판지지판(141) 사이의 간격이 좁아지거나 넓어지게 된다.
높이 조절부(150)는 기판지지축(121)과 일영역이 접촉가능하게 구비된 높이조절축(151)과, 높이조절축(151)의 일단부에 구비되어 기판지지축(121)의 높이를 조절하는 높이조절노브(153)을 포함한다. 여기서, 높이조절축(151)은 축방향의 직경이 변화되게 구비된다. 따라서, 높이조절축(151)의 위치가 변화되면 축방향 직경이 변화되어 높이조절축(151)과 단부영역이 접촉되게 구비된 기판지지축(121)의 높이가 변화된다.
도4에 도시된 바와 같이 기판지지다이(123)에 비지에이 기판(G)이 적재되면 작업자는 X축조절노브(135)와 Y축조절노브(145)를 조절하여 X축 기판지지판(131)과 Y축 기판지지판(141)의 간격을 조절한다. 이에 의해 비지에이 기판(G)의 크기에 상관없이 X축 기판지지판(131)과 Y축 기판지지판(141)이 비지에이 기판(G)의 네측면 을 안정적으로 지지할 수 있다.
메탈마스크 지지대(200)는 하부지지대(100) 상면에 결합되어 비지에이 기판(G)에 솔더볼(B)을 공급한다. 메탈마스크 지지대(200)는 도3에 도시된 바와 같이 솔더볼(B)이 투입되는 솔더볼투입공(211)이 형성된 메탈마스크(210)와, 메탈마스크(210)가 상면에 안착되는 마스크고정대(230)와, 마스크고정대(230) 상에 메탈마스크(210)를 고정시키는 메탈마스크 프레임(220)과, 마스크고정대(230)의 테두리영역에 구비되어 하부지지대(100)와 결합되고 마스크고정대(230)의 위치오차를 보정하는 오차조정프레임(240)을 포함한다.
메탈마스크(210)는 비지에이 기판(G) 상에 부착되어야 하는 솔더볼(B)의 위치에 대응하는 솔더볼투입구(211)가 형성된다. 솔더볼투입구(211)는 솔더볼(B)의 직경에 거의 대응되는 크기로 구비되어 작업자가 메탈마스크 지지대(200)가 결합된 하부지지대(100)를 좌우로 흔들면 솔더볼(B)이 솔더볼투입구(211)로 삽입되어 비지에이 기판(G)의 패드 상에 위치하게 된다.
본 발명에 따른 메탈마스크(210)는 일정 두께를 갖는 금속재질로 구비되며, 판면이 나노코팅처리 된다. 메탈마스크(210)의 표면을 나토코팅처리하여 솔더볼의 유동성을 높이고, 표면오염도를 줄이며, 오염제거효율을 높일 수 있다.
메탈마스크 프레임(220)은 상면에 메탈마스크(210)를 안착시켜 메탈마스크(210)의 위치를 고정한다. 또한, 메탈마스크 프레임(220)은 테두리영역에 구비된 오차조정프레임(240)과의 사이에서 상대적인 위치가 조정되어 메탈마스크(210)의 위치가 함께 조정되도록 한다.
메탈마스크 프레임(220)은 대략 사각형 형상으로 형성되며, 판면 내측에 단차지게 형성된 마스크안착부(223)가 구비된다. 마스크안착부(223)는 상면에 메탈마스크(210)가 안착되고 메탈마스크(210)의 테두리영역에 마스크고정대(230)가 고정되도록 지지한다.
마스크고정대(230)는 메탈마스크 프레임(220)에 안착된 메탈마스크(210)의 테두리영역 상면에 결합되어 메탈마스크(210)와 메탈마스크 프레임(220)을 상호 결합하여 위치를 고정시킨다. 마스크고정대(230)는 체결부재(215)가 체결부재수용공(231)에 삽입되어 위치가 고정된다.
오차조정프레임(240)은 하부지지대(100)의 상면에 착탈가능하게 결합된다. 오차조정프레임(240)은 하부지지대(100)의 하부케이스(110)의 테두리형상에 대응되는 형상으로 구비된다. 오차조정프레임(240)에는 X축 조정나사수용공(241a)과 Y축 조정나사수용공(245a)이 서로 직각방향으로 관통 형성된다. 또한, X축 조정나사수용공(241a)과 Y축 조정나사수용공(245a)과 대향되는 방향에는 X축 조정탄성부재 수용공(243a)과 Y축 조정탄성부재 수용공(247a)이 관통 형성된다.
X축 조정나사수용공(241a)과 Y축 조정나사수용공(245a)에는 각각 X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)가 삽입된다. X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)는 오차조정프레임(240)을 관통하여 단부영역이 메탈마스크 프레임(220)에 접촉되게 위치한다. X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)는 작업자에 의해 회전되면 회전방향과 회전수만큼 오차조정프레임(240) 내부를 직진하거나 후퇴하여 메탈마스크 프레임(220)을 가압하게 된다.
X축 조정탄성부재 수용공(243a)과 Y축 조정탄성부재 수용공(247a)은 X축 조정나사수용공(241a)과 Y축 조정나사수용공(245a)과 동축상에 오차조정프레임(240)의 대향되는 위치에 각각 마련된다. X축 조정탄성부재(243)와 Y축 조정탄성부재(247)는 X축 조정탄성부재 수용공(243a)과 Y축 조정탄성부재 수용공(247a)에 각각 삽입된다. X축 조정탄성부재(243)와 Y축 조정탄성부재(247)는 단부영역이 메탈마스크 프레임(220)에 접촉되게 위치된다.
오차조정프레임(240)의 테두리에는 일정 간격으로 복수개의 프레임결합지그(249)가 구비된다. 프레임결합지그(249)는 일단부는 메탈마스크 프레임(220)을 눌러주고 타단부는 오차조정프레임(240) 상에 스크류로 고정하여 메탈마스크 프레임(220)과 오차조정프레임(240)을 상호 결합시킨다. 프레임결합지그(221)는 나사, 볼트와 같은 체결부재(미도시)에 의해 결합된다.
한편, 메탈마스크(210)와 메탈마스크프레임(220) 사이에는 스페이서(250)가 구비된다. 스페이서(250)는 다양한 두께로 마련되어 솔더볼(B)의 크기에 따라 적합한 것으로 선택하여 사용한다.
도5는 본 발명에 따른 메탈마스크 지지대(200)의 평면도를 도시한 개략도이다. X축 조정탄성부재(243)와 Y축 조정탄성부재(247)는 X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)가 회전하여 메탈마스크 프레임(220)을 가압하면 가압하는 만큼 탄성적으로 위치가 조정된다. 즉, 조정나사(241,245)가 초기위치보다 메탈마스크 프레임(220) 쪽으로 직진하게 되면 조정탄성부재(243,247)는 탄성적으로 후퇴하게 된다. 반면, 조정나사(241,245)가 초기위치보다 후퇴할 경우 조정탄성부재(243,247) 는 탄성적으로 신장하게 된다.
이에 의해 메탈마스크 프레임(220)이 오차조정프레임(240) 내부에서 갖는 상대적인 위치를 조정할 수 있다. 작업자는 하부지지대(100) 상에 메탈마스크 지지대(200)를 결합한 후, 메탈마스크(210)와 비지에이 기판(G)과의 위치오차를 판단한 후 X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)를 통해 위치를 조정할 수 있다.
여기서, X축 조정나사(241) 만을 조정할 경우 메탈마스크 프레임(220)의 X축 위치만을 조정할 수 있으며, Y축 조정나사(245) 만을 조정할 경우 메탈마스크 프레임(220)의 Y축 위치만을 조정할 수 있다. X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)를 동시에 조정할 경우 X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245) 각각의 조정방향의 벡터의 합의 방향에 대응하는 θ축 방향으로 메탈마스크 프레임(220)의 위치를 조정할 수 있다.
페이스트 메탈마스크 지지대(300)는 하부지지대(100) 상면에 착탈가능하게 결합되며, 비지에이 기판(G) 상에 솔더페이스트(P)를 도포하는 페이스트 메탈마스크(310)를 지지한다. 페이스트 메탈마스크(310)는 비지에이 기판(G)상에 솔더볼(B)이 부착되어야 하는 위치(즉, 패드)에 대응하는 곳에 페이스트투입공(311)이 형성된다. 작업자는 페이스트 메탈마스크(310)의 전영역에 솔더페이스트(P)를 도포한 후 스퀴지(Squeeze)로 인쇄하면 페이스트투입공(311)을 통해 솔더페이스트(P)가 비지에이 기판(G)의 패드 상에 도포된다.
여기서, 페이스트투입공(311)은 메탈마스크(210)의 솔더볼투입구(211)의 크기보다 작게 구비된다.
페이스트 메탈마스크 지지대(300)의 구성은 앞서 설명한 메탈마스크 지지대(200)의 구성과 동일하다. 페이스트 메탈마스크 지지대(300)도 오차조정프레임(340)에 의해 상대적인 위치가 조정될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 솔더볼 부착장치(10)의 솔더볼부착방법을 도1 내지 6을 참조로 설명한다. 도6은 본 발명에 따른 솔더볼 부착장치(10)의 솔더볼부착과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 작업자는 하부지지대(100)의 기판지지다이(123) 상에 비지에이 기판(G)을 적재한다. 그리고 X축조절부(130)와 Y축조절부(140)를 조절하여 비지에이 기판(G)의 크기에 맞도록 X축 기판지지판(131)과 Y축 기판지지판(141)의 간격이 조절되도록 한다. 간격이 조절된 X축 기판지지판(131)과 Y축 기판지지판(141)이 비지에이 기판(G)의 4면을 안정적으로 지지하면 하부지지대(100)의 상면에 페이스트 메탈마스크 지지대(300)를 결합시킨다.
페이스트 메탈마스크 지지대(300)를 결합시킨 후 오차조정프레임(340)을 통해 페이스트 메탈마스크(310)의 페이스트투입공(311)이 비지에이 기판(G)의 패드와 일치하도록 상대적인 위치를 조정한다. 상대적인 위치가 조정되면 페이스트 메탈마스크(310)의 전영역에 솔더페이스트(P)를 도포한다. 도포된 솔더페이스트(P)를 스퀴지를 사용하여 인쇄하면 솔더페이스트(P)는 페이스트투입공(311)을 통해 하부로 공급되어 비지에이 기판(G) 상의 패드(PAD) 위에 도포된다.
솔더페이스트(P)가 비지에이 기판(G) 상에 도포되면 페이스트 메탈마스크 지지대(300)를 하부지지대(100)로부터 분리하고 메탈마스크 지지대(200)를 하부지지 대(100) 상에 결합시킨다.
작업자는 X축 조정나사(241)와 Y축 조정나사(245)를 회전시켜 비지에이 기판(G) 상의 패드 위에 인쇄된 솔더페이스트(P)의 중앙에 솔더볼(B)이 안착될 수 있도록 메탈마스크 프레임(220)의 상대적인 위치를 조절한다. 위치가 조정되면 메탈마스크(210) 상면에 솔더볼(B)을 공급한다. 솔더볼(B)이 공급된 후 하부지지대(100)를 전후로 이동시키면 솔더볼(B)은 메탈마스크(210) 표면을 유동한다. 유동하는 솔더볼(B)은 도6에 도시된 바와 같이 솔더볼투입구(211)에 삽입되면서 비지에이 기판(G) 상으로 공급된다. 이 때, 비지에이 기판(G) 상에 공급된 솔더볼(B)은 비지에이 기판(G) 상에 기 도포된 솔더페이스트(P)에 의해 비지에이 기판(G)에 부착된다.
메탈마스크 지지대(200)를 분리하고 솔더페이스트(P)가 도포되고 솔더볼(B)이 올라간 비지에이 기판(G)을 솔더볼 부착장치(10)로부터 분리하여 일정한 온도로 유지되는 열원에 노출시키면 솔더볼(B)과 솔더페이스트가 녹으면서 리볼링(Re-Balling)이 된다.
한편, 앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 페이스트 메탈마스크를 통해 솔더페이스트를 도포하여 인쇄하고 있으나, 경우에 따라 솔더페이스트 대신 비지에이 기판 전면에 플럭스(flux)를 도포한 후 솔더볼을 부착할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔더볼 부착장치는 하부지지대의 상면에 결합된 메탈마스크 지지대가 메탈마스크의 X축, Y축, θ축 방향을 조정할 수 있게 구비된다. 따라서, 메탈마스크의 위치가 미세하게 조정되므 로 미세한 솔더볼의 부착시에도 정밀성을 높일 수 있다.
또한, 솔더페이스트를 인쇄하는 페이스트 메탈마스크 지지대를 별도로 구비하여 페이스트 메탈마스크를 통해 솔더페이스트를 도포하여 솔더페이스트 도포의 정밀성도 높일 수 있다.
한편, 도7과 도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더볼 부착장치(10a)의 구성을 도시한 결합사시도와 분해사시도이다.
앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔더볼 부착장치(10)는 기판지지대(120) 상에 한 개의 비지에이 기판(G)만이 지지될 수 있다. 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더볼 부착장치(10a)는 기판지지대(500) 상에 복수개의 비지에이 기판(G1,G2,G3,G4)이 동시에 지지된다.
기판지지대(500)는 기판지지축(510) 상에 결합되며 상면에 복수개의 기판(G1, G2, G3, G4)이 적재되는 기판지지판(520)과, 기판지지판(520)의 하면에 구비되어 기판지지판(520)으로 공압을 공급하여 기판(G1, G2, G3, G4)을 판면에 흡착시키는 공압공급관(530)과, 기판지지판(520) 상에 적재되는 기판의 크기에 따라 조정하여 기판을 고정하는 기판위치조정슬릿(540)을 포함한다.
기판지지대(120)는 판면에 복수개의 기판(G1, G2, G3, G4)을 적재한 후 기판위치조정슬릿(540)의 위치를 조절한다. 그리고, 공압공급관(530)을 통해 공압을 공급하여 기판(G1, G2, G3, G4)을 기판지지판(520) 판면에 흡착시켜 위치를 고정시킨다.
이 때, 메탈마스크(410)에는 기판의 크기와 개수에 대응되도록 복수개의 솔 더볼투입공(411,412,413,414)이 구비된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더볼 부착장치는 한번에 복수개의 기판을 지지하여 복수개의 기판에 동시에 솔더볼을 부착할 수 있어 작업효율을 높일 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 솔더볼 부착장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 솔더볼 부착장치의 결합상태를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 솔더볼 부착장치의 하부지지대와 메탈마스크 지지대의 결합과정을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 솔더볼 부착장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명의 솔더볼 부착장치의 하부지지대의 위치조정과정을 도시한 예시도,
도 5는 본 발명의 솔더볼 부착장치의 메탈마스크 지지대의 위치조정과정을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명의 솔더볼 부착장치의 솔더볼부착방법을 개략적으로 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더볼 부착장치의 결합상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더볼 부착장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 솔더볼 부착장치 100 : 하부 지지대
110 : 하부케이스 111 : 결합돌기
120 : 기판지지대 121 : 기판지지축
123 : 기판지지다이 130 : X축 조절부
131 : X축 기판지지판 133 : X축조절축
135 : X축조절노브 140 : Y축 조절부
141 : Y축 기판지지판 143 : Y축 조절축
145 : Y축 조절노브 150 : 높이 조절부
151 : 높이 조절축 153 : 높이 조절노브
200 : 메탈마스크 지지대 210 : 메탈마스크
211 : 솔더볼투입구 213 : 체결부재수용공
215 : 체결부재 220 : 메탈마스크프레임
221 : 프레임결합지그 223 : 마스크안착부
230 : 마스크고정대 231 : 체결부재수용공
240 : 오차조정프레임 241 : X축 조정나사
241a : X축 조정나사수용공 242 : 돌기수용공
243 : X축 조정탄성부재 243a : X축 조정탄성부재수용공
245 : Y축 조정나사 245a : Y축 조정나사수용공
247 : Y축 조정탄성부재 247a : Y축 조정탄성부재수용공
250 : 스페이서 300 : 페이스트 메탈마스크 지지대
310 : 페이스트 메탈마스크 311 : 페이스트투입공
320 : 페이스트 메탈마스크 결합대 330 : 페이스트 메탈마스크 고정대
340 : 오차조정프레임 400 :메탈마스크 지지대
410 : 메탈마스크 411 : 제1솔더볼투입공
412 : 제2솔더볼투입공 413 : 제3솔더볼투입공
414 : 제4솔더볼투입공 500 : 기판지지대
510 : 기판지지축 520 : 기판지지판
530 : 공압공급관 540 : 기판위치조정슬릿
G : 비지에이 기판
G1 : 제1 기판
G2 : 제2 기판
G3 : 제3 기판
G4 : 제4 기판

Claims (8)

  1. 비지에이 패키지가 적재되는 하부지지대와;
    상기 하부지지대의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 비지에이 패키지로 솔더볼을 공급하는 솔더볼투입구가 형성된 메탈마스크를 지지하는 메탈마스크 지지대를 포함하며,
    상기 메탈마스크 지지대는,
    상기 메탈마스크의 테두리영역에 고정결합되는 마스크고정대와;
    상기 마스크고정대의 테두리영역에 구비되어 메탈마스크와 상기 비지에이 패키지의 위치오차를 보정하는 오차조정프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오차조정프레임은,
    상기 오차조정프레임에 관통결합되며 상기 마스크고정대를 X축방향으로 가압하는 X축 조정나사와;
    상기 X축 조정나사와 대향되는 방향으로 상기 오차조정프레임에 관통 결합되며 상기 X축 조정나사의 가압력에 의해 탄성적으로 위치이동되는 X축 조정탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오차조정프레임은,
    상기 오차조정프레임에 관통결합되며 상기 마스크고정대를 Y축방향으로 가압하는 Y축 조정나사와;
    상기 Y축 조정나사와 대향되는 방향으로 상기 오차조정프레임에 관통 결합되며 상기 Y축 조정나사의 가압력에 의해 탄성적으로 위치이동되는 Y축 조정탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부지지대의 상부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 비지에이 패키지 상면에 상기 솔더볼이 접착되어야 하는 위치에만 솔더페이스트를 도포하는 페이스트 메탈마스크가 구비되는 페이스트 메탈마스크 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메탈마스크 표면은 상기 솔더볼의 유동성을 높이기 위해 나노코팅처리되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부지지대는 상기 비지에이 기판이 안착되는 기판지지다이를 포함하며,
    상기 기판지지다이는 복수개의 비지에이 기판을 동시에 지지하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판지지다이는 복수개의 비지에이 기판의 위치를 고정시키기 위해 공압에 의해 비지에이 기판을 흡착시키는 것을 특징으로 하는 솔더볼 부착장치.
  8. 비지에이 기판에 솔더볼을 부착하는 방법에 있어서,
    하부지지대의 기판지지다이에 비지에이기판을 안착시키는 단계와;
    상기 하부지지대의 상부에 페이스트 메탈마스크 고정대를 결합시키고 상기 페이스트 메탈마스크을 통해 상기 비지에이기판 상면의 솔더볼부착위치에만 솔더페이스트를 도포하는 단계와;
    상기 페이스트 메탈마스크 고정대를 제거하고, 상기 하부지지대의 상부에 메탈마스크 지지대를 결합시키는 단계와;
    상기 메탈마스크 지지대의 메탈마스크의 위치오차를 보정하는 단계와;
    상기 메탈마스크 상면에 솔더볼을 공급하여 상기 비지에이기판에 솔더볼을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비지에이 기판에 솔더볼을 부착하는 방법.
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