KR101231250B1 - 서브스트레이트 부착용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브스트레이트 부착용 지그에 관한 것으로서, 특히, 솔더를 사용하여 베이스와 서브스트레이트의 접합시 베이스 및 서브스트레이트와의 접촉면적을 최소화함으로써 솔더 작업공정을 개선하고 수명을 연장시킬 수 있는 서브스트레이트 부착용 지그를 개시한다.
본 발명은, 베이스에 서브스트레이트의 결합시 사용되는 지그에 관한 것으로, 상기 베이스에 탈착 가능하게 결합되는 몸체; 상기 몸체에 형성되어 상기 서브스트레이트가 안착되는 곳으로, 상기 서브스트레이트의 안착시 상기 서브스트레이트의 둘레로부터 소정 간격 이격되어 형성되는 안착홀; 및 상기 서브스트레이트의 안착시 상기 서브스트레이트가 상기 안착홀의 중심에 위치되도록 상기 안착홀의 내측 둘레 중 적어도 복수 개의 곳에 형성되어 상기 서브스트레이트의 둘레를 지지하는 지지턱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

서브스트레이트 부착용 지그{JIG FOR ATTACH SUBSTRATE}

본 발명은 서브스트레이트 부착용 지그에 관한 것으로서, 특히, 솔더를 사용하여 베이스에 서브스트레이트의 부착시 사용하는 서브스트레이트 부착용 지그에 관한 것이다.

일반적으로, 구리(Copper) 재질의 베이스 플레이트(이하, '베이스'라 함)의 상부에 반도체칩 등이 결합되는 내부 기판(DBC, 이하, '서브스트레이트'라 함)을 부착시 서브스트레이트 부착용 지그를 사용하게 된다.

즉, 베이스의 상부에 서브스트레이트 부착용 지그를 올려놓고, 지그를 통해 서브스트레이트를 베이스에 부착하게 된다.

이때, 서브스트레이트를 베이스에 부착시 솔더를 이용하게 되며, 솔더 작업 전에 플럭스를 도포한다.

플럭스는 금속표면의 산화물 등을 용해 및 제거하는 청정화 작용을 하고, 고온의 금속표면 및 용융 상태의 솔더는 상온에 비해서 쉽게 산화되므로 청정한 금속표면을 재빨리 덮어 산화를 방지하며, 큰 표면장력을 형성하는 용융된 솔더의 표면장력을 저하시켜 금속 표면에 솔더를 퍼지게 하는 유동성 등의 특징이 있다.

그러나, 상기와 같은 플럭스의 특징 때문에 오히려, 솔더가 서브스트레이트의 테두리 외부로 흘러나와 서브스트레이트 부착용 지그가 베이스 및 서브스트레이트에 접합된다는 문제점이 발생하였다.

또한, 상기와 같은 문제점으로 인하여 서브스트레이트 부착용 지그, 베이스 및 서브스트레이트의 분리작업을 추적으로 실시해야 함으로써 작업공정효율이 떨어질 뿐만 아니라, 분리작업 과정에서 서브스트레이트 부착용 지그의 훼손 및 수명이 단축된다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,본 발명의 주된 목적은 베이스 및 서브스트레이트와 서브스트레이트 부착용 지그의 접촉 면적을 최소화한 서브스트레이트 부착용 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 구성으로 솔더 작업시 베이스 및 서브스트레이트와의 접합을 최소화함으로써 작업공정을 향상시킬 수 있는 서브스트레이트 부착용 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 서브스트레이트 부착용 지그는, 몸체; 상기 몸체에 형성되어 상기 서브스트레이트가 안착되는 안착홀; 상기 안착홀의 내측 둘레 중 적어도 복수 개의 곳에 형성되어 상기 서브스트레이트의 둘레를 지지하는 지지턱을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 몸체의 하부에는 결합돌기가 형성된다.

상기 지지턱은 상기 결합돌기의 돌출길이보다 작은 길이로 상기 몸체의 하부로 소정 길이 돌출된다.

또한, 상기 지지턱은 상기 안착홀의 내측 모서리 및 내측 둘레면 중 적어도 어느 한 곳마다 복수 개로 형성된다.

상기 안착홀의 양측에는 상기 안착홀과 연이어져 형성된 파지홀이 더 구비된다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 베이스 및 서브스트레이트와 서브스트레이트 부착용 지그와의 접촉면적을 최소화함으로써 솔더 작업시 서브스트레이트 부착용 지그와 베이스 및 서브스트레이트와의 접합을 최소화할 수 있으며, 솔더 작업공정을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 서브스트레이트 부착용 지그의 수명을 연장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 일실시예에 의한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 일실시예에 의한 평면도,
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 파지홀이 없는 안착홀의 각각의 실시예에 의한 지지턱의 위치 및 구조를 나타낸 도면,
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 파지홀이 구비된 안착홀의 각각의 실시예에 의한 지지턱의 위치 및 구조를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 일실시예에 의한 측면도,
도 13은 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 일실시예에 의한 사용상태 분해 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 서브스트레이트 부착용 지그의 일실시예에 의한 사용상태 결합 사시도,
도 15는 서브스트레이트 부착용 지그가 제거된 베이스 및 서브스트레이트의 결합상태를 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

일반적으로, 구리(Copper) 재질의 베이스 플레이트(이하, '베이스'라 함)의 상부에 반도체칩 등이 결합되는 내부 기판(DBC, 이하, '서브스트레이트'라 함)을 부착시, 본 발명인 서브스트레이트 부착용 지그(이하, '지그'라 함)를 사용하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 베이스(10)에 서브스트레이트(20)의 결합시 사용되는 지그에 관한 것으로, 도 1, 도 2 및 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 베이스(10)에 탈착 가능하게 결합되는 몸체(100); 몸체(100)에 형성되어 서브스트레이트(20)가 안착되는 곳으로, 서브스트레이트(20)의 안착시 서브스트레이트(20)의 둘레로부터 소정 간격 이격되어 형성되는 안착홀(200); 및 서브스트레이트(20)의 안착시 서브스트레이트(20)가 안착홀(200)의 중심에 위치되도록 안착홀(200)의 내측 둘레 중 적어도 복수 개의 곳에 형성되어 서브스트레이트(20)의 둘레를 지지하는 지지턱(300)을 포함하여 이루어진다.

한편, 지지턱(300)의 형상은 안착홀(200)의 내측 둘레 모서리부의 하부에 단턱 형상으로 도시하였으나, 이는 일실시예를 도시한 것으로써, 지지턱(300)의 역할은 서브스트레이트(20)의 테두리로부터 일정 간격 이격되어 형성된 안착홀(200)의 내측 테두리부 중 적어도 어느 두 곳에 형성되어 서브스트레이트(20)의 테두리에 접촉되면서 서브스트레이트(20)를 지지함과 동시에, 도 12에 도시된 바와 같이, 베이스(10)의 상부면에 그 하부가 접촉되어 베이스(10) 및 지그를 소정 간격 이격시켜 위치되도록 하는 역할을 한다.

즉, 베이스(10)와 서브스트레이트(20)를 부착하기 위하여 솔더 작업 시, 플럭스(Flux)로 인하여 솔더가 서브스트레이트(20)의 테두리 외부로 새어나와 서브스트레이트(20)와 지그 및 베이스(10)와 지그가 접합되는 것을 최소화할 수 있다.

따라서, 지지턱(300)의 형상은 베이스(10) 및 서브스트레이트(20)에 접촉되는 면적이 최소화되는 형상일수록 바람직하다 할 것이며, 안착홀(200)의 테두리에 세로 방향의 얇은 편으로 제작할 수도 있다.

또한, 지지턱(300)은 안착홀(200)의 하부면으로부터 안착홀(200)의 테두리부에 형성된 지지턱(300)의 상부면까지의 높이도 최소화하여 서브스트레이트(20)와의 접촉면적을 최소화시키는 것이 바람직하다.

한편, 지지턱(300)의 형성 위치도 달리할 수 있으며, 도 3 내지 도 11에는 지지턱(300)의 위치 및 형상을 개략적으로 도시한 것으로, 그 위치 및 형상을 도면상에 도시된 것으로만 한정하지 않는 것이 바람직하다.

도 3 내지 도 7은 하기에 설명할 파지홀(210)이 없는 안착홀(200)에 형성되는 지지턱(300)의 위치 및 형상을 각각의 실시예에 따라 개략적으로 도시한 것이며, 도 8 내지 도 11은 파지홀(210)이 구비된 안착홀(200)에 형성되는 지지턱(300)의 위치 및 형상을 각각의 실시예에 따라 개략적으로 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 지지턱(300)은 안착홀(200)의 내측 모서리 및 내측 둘레면 중 적어도 어느 한 곳마다 형성될 수 있다.

파지홀(210)은 안착홀(200)의 양측으로 각각 안착홀(200)과 연이어져 형성되는 것으로, 도면상에는 파지홀(210)이 안착홀(200)의 양 측면 중단부에 각각 형성되어 안착홀(200)과 함께 십자가 형상을 이루는 것으로 도시하였으나, 그 위치 및 형상은 한정하지 않는 것이 바람직하다.

파지홀(210)이 없더라도 기본적으로 안착홀(200)의 크기는 도 14에 도시된 바와 같이, 서브스트레이트(20)의 크기보다 크므로 솔더가 접합되는 것을 방지할 수 있겠으나, 안착홀(200)을 구비함으로써 서브스트레이트(20)의 안착시 파지가 용이할 뿐만 아니라, 지그 및 서브스트레이트(20) 간의 간격을 더욱 이격시킴으로써 솔더 접합문제를 더욱 안전하게 해결할 수 있다.

또한, 도 3 및 도 5 또는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지지턱(300)은 형성되는 곳마다 하나로 형성하거나 복수 개로 형성할 수 있다.

한편, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 베이스(10)에는 양측으로 결합홀(11) 및 결합홈(12)이 형성되며, 지그 몸체(100)의 하부에는 이에 결합되는 결합돌기(110)가 결합홀(11) 및 결합홈(12)의 형상에 대응되어 형성된다.

또한, 지지턱(300)은 안착홀(200)의 내측 둘레 하부에 형성되어 몸체(100)의 하부로 소정 길이 돌출되며, 결합돌기(110)의 돌출길이보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 베이스(10) 및 서브스트레이트(20)에 지그를 결합시 결합돌기(110)가 결합홀(11) 및 결합홈(12)에 체결되며, 지지턱(300)의 하단이 베이스(10)의 상부면에 지지되며, 지지턱(300)의 하단을 제외한 몸체(100)의 하부면은 베이스(10)와 소정 간격 이격되어 위치된다.

작업 순서는 도 13에 도시된 바와 같이, 베이스(10)에 지그를 체결한 후 안착홀(200)에 서브스트레이트(20)를 안착시켜 베이스(10)와 접합시킨다.

이후, 도 15에 도시된 바와 같이, 지그를 베이스(10)로부터 분리한다.

이때, 상술한 바와 같은 지그를 사용하면 지그와 베이스(10) 및 지그와 서브스트레이트(20) 간의 접촉면적을 최소화할 수 있어 플럭스로 인한 솔더 접합 문제를 용이하게 해결할 수 있다.

10 : 베이스 11 : 결합홀
12 : 결합홈 20 : 서브스트레이트
100 : 몸체 110 : 결합돌기
200 : 안착홀 210 : 파지홀
300 : 지지턱

Claims (6)

1. 베이스(10)에 서브스트레이트(20)의 결합시 사용되는 지그에 관한 것으로,
   상기 베이스(10)에 탈착 가능하게 결합되는 몸체(100);
   상기 몸체(100)에 형성되어 상기 서브스트레이트(20)가 안착되는 곳으로, 상기 서브스트레이트(20)의 안착시 상기 서브스트레이트(20)의 둘레로부터 소정 간격 이격되어 형성되는 안착홀(200); 및
   상기 서브스트레이트(20)의 안착시 상기 서브스트레이트(20)가 상기 안착홀(200)의 중심에 위치되도록 상기 안착홀(200)의 내측 둘레 중 적어도 복수 개의 곳에 형성되어 상기 서브스트레이트(20)의 둘레를 지지하는 지지턱(300)을 포함하는 서브스트레이트 부착용 지그.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 몸체(100)의 하부에는,
   상기 베이스(10)에 결합되는 결합돌기(110)가 형성된 것을 특징으로 하는 서브스트레이트 부착용 지그.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 지지턱(300)은,
   상기 안착홀(200)의 내측 둘레 하부에 형성되어 상기 몸체(100)의 하부로 소정 길이 돌출되며, 상기 결합돌기(110)의 돌출길이보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 서브스트레이트 부착용 지그.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 지지턱(300)은,
   상기 안착홀(200)의 내측 모서리 및 내측 둘레면 중 적어도 어느 한 곳마다 형성된 것을 특징으로 하는 서브트레이트 부착용 지그.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안착홀(200)의 양측에는,
   상기 안착홀(200)과 연이어져 형성된 파지홀(210)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 서브스트레이트 부착용 지그.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 지지턱(300)은,
   복수 개로 형성된 것을 특징으로 하는 서브스트레이트 부착용 지그.

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