KR101699722B1 - 에스비에이 툴(sba tool)의 수리방법. - Google Patents

에스비에이 툴(sba tool)의 수리방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법에 관한 것으로, 이러한 방법은 된 홀이나 본체의 손상 여부를 판단하는 손상확인단계와; 상기 볼 패턴 커버나 상기 플럭스 핀 플레이트에서 도금을 제거하는 탈도금단계와; 손상된 부분이 포함된 유니트를 사각 모양으로 절단하여 분리하는 절단단계와; 베이스에서 홀을 가공하는 홀가공단계와; 절단된 유니트와 동일한 형상으로 절단하여 신유니트를 제작하는 유니트제작단계와; 제작된 상기 신유니트를 상기 절단단계에서 절단된 부위에 삽입하는 삽입단계와; 평탄도가 ±5/1000인 것을 확인하는 평탄도검사단계; 및 상기 평탄도검사단계 후에 신유니트가 삽입된 상기 볼 패턴 커버나 상기 플럭스 핀 플레이트를 재도금하는 도금단계로 이루어지고, 상기 신유니트의 4개의 측면에는 경사면과 압입면이 형성되고, 상기 절단단계에서 절단된 면에는 상기 경사면에 대응되는 흡입면과 상기 압입면에 대응되는 압착면이 각각 형성된다.
이와 같은 방법 및 구성에 의하여 손상된 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트를 부분적으로 교체하여 제조원가를 절감하고, 특히 상기 압입면과 상기 경사면에 의하여 수리된 상기 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트의 내구성이 증대되는 효과가 발생하게 된다.

Description

에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법.{ A method of repair SBA TOOL}
본 발명은 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에스비에이(SBA) 공정에 사용되는 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트의 손상된 부분을 짜깁기에 의하여 수리하여 원가 절감을 하는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 소형화, 다기능화 및/또는 낮은 제조 단가 등의 특성들로 인하여 많은 전자 산업에서 사용되고 있다. 또한, 전자 산업이 고도로 발전함에 따라 반도체 소자의 고집적화에 대한 요구가 점점 심화되고 있다. 이러한 요구는 반도체 패키지에서도 예외일 수 없다. 예컨대, 인쇄회로기판 등과 같은 반도체 기판에 형성된 패드들은 고집적화됨에 따라 그 수량 및 그들 사이의 간격이 매우 좁아지고 있다. 이에 따라 패드들 상에 솔더 볼들을 부착하는데, 이와 같이 솔더 볼들을 부착하기 위하여 솔더 볼 부착 장치(SBA:Solder Ball Attach)를 사용하고 있다.
문헌1: 공개특허공보 10-2011-0032492호(2011.03.30 공개) 문헌2: 공개특허공보 10-2016-0011291호(2016.02.01 공개) 문헌3: 공개특허공보 10-2006-0101716호(2006.09.26 공개) 문헌4: 공개특허공보 특2003-0060800호(2003.07.16 공개)
이러한 상기 솔더 볼 부착 장치(SBA:Solder Ball Attach)의 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트에 형성된 볼홀이나 핀홀은 장시간 사용에 의하여 손상될 수 있다. 이와 같은 볼홀이나 핀홀에 손상이 오는 경우에는 상기 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트 전체를 새로 제작하여야 하는데, 이와 같이 새로 제작하는 경우에는 제작시간이 많이 소용될 뿐만 아니라 반도체의 제조원가를 상승시키다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 손상된 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트를 부분적으로 교체하여 제조원가를 절감하고, 특히 부분적으로 교체되어 수리된 상기 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트의 내구성이 증대되는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법을 제공하는데 있다.
이러한 상기 목적은 본 발명에 의해 달성되며, 본 발명의 일면에 따라, 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법은, 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트에 형성된 홀이나 본체의 손상 여부를 판단하는 손상확인단계와; 상기 손상확인단계에서 손상되었다고 판단된 상기 볼 패턴 커버나 상기 플럭스 핀 플레이트에서 도금을 제거하는 탈도금단계와; 상기 탈도금단계 후에 상기 에스비에이 툴(SBA TOOL)에서 손상된 부분이 포함된 유니트를 사각 모양으로 절단하여 분리하는 절단단계와; 상기 본체와 동일 재질과 두께로 이루어진 베이스에서 홀을 가공하는 홀가공단계와; 상기 홀가공단계에서 홀을 가공한 상기 베이스에서 상기 절단단계에서 절단된 유니트와 동일한 형상으로 절단하여 신유니트를 제작하는 유니트제작단계와; 상기 유니트제작단계에서 제작된 상기 신유니트를 상기 절단단계에서 절단된 부위에 삽입하는 삽입단계와; 상기 삽입단계 후에 평탄도가 ±5/1000인 것을 확인하는 평탄도검사단계; 및 상기 평탄도검사단계 후에 신유니트가 삽입된 상기 볼 패턴 커버나 상기 플럭스 핀 플레이트를 재도금하는 도금단계로 이루어지고, 상기 신유니트의 4개의 측면에는 경사면과 압입면이 형성되고, 상기 절단단계에서 절단된 면에는 상기 경사면에 대응되는 흡입면과 상기 압입면에 대응되는 압착면이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 흡입면은 공기의 흡입방향에 따라 내측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 평탄도검사단계 후에는 3D 측정기로 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트의 각 부분의 공차를 측정하고, 측정된 공차가 허용치 내부에 있는지 확인하는 공차측정단계와; 상기 공차측정단계 후에 볼 픽업을 하여 진공 압력값을 측정하고, 측정된 압력값이 허용치 내부에 있는지 확인하는 진공도측정단계가 추가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유니트제작단계에서 상기 신유니트의 제작은 절단된 상기 유니트를 3D로 스캔하여 동일한 형성으로 제작하고, 상기 신유니트의 폭과 너비는 기존의 유니트의 폭과 너비보다 더 크게 형성되어 상기 압입면은 상기 압착면에 억지 끼움 되면서 접촉되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기와 같은 방법 및 구성에 의하여 손상된 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트를 부분적으로 교체하여 제조원가를 절감하고, 특히 상기 압입면과 상기 경사면에 의하여 수리된 상기 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트의 내구성이 증대되는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법의 전체 공정도.
도 2는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 분리 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 볼 패턴 커버의 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 볼 패턴 커버의 단면도.
도 6은 삽입단계를 설명하기 위한 도면.
도 7은 경사면과 압입면을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.
도 1은 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법의 전체 공정도이고, 도 2와 도 3은 에스비에이(SBA)의 사시도 및 분리 사시도이다.
먼저 에스비에이(SBA)은 반도체 패키지에서 두 개의 소자 사이(예를 들면, 칩과 기판 또는 패키지와 패키지)를 전기적으로 연결시키기 위하여 솔더 볼들이 사용된다. 솔더 볼 흡착 장치(진공 장치)를 이용하여 상기 솔더 볼들을 픽-업(pick-up)하여 두 개의 소자 중 하나에 부착하게 된다.
상기 솔더 볼들은 상기 볼 패턴 커버(20)에 형성된 홀(볼홀, 3)에 흡착되었다가, 상기 볼 패턴 커버(20)와 결합하는 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에 형성된 홀(핀홀, 3)을 관통하는 핀(eject pin)에 의하여 상기 솔더 볼들이 토핑되게 된다.(도 2와 도 3 참조)
본 발명은 상기와 같은 공정에서 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에 손상이 있는 경우에 수리를 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법은 손상확인단계(S10), 탈도금단계(S20), 절단단계(S30), 홀가공단계(S40), 유니트제작단계(S50), 삽입단계(S60), 평탄도검사단계(S70), 공차측정단계(S80), 진공도측정단계(S90) 및 도금단계(S100)로 이루어진다.
본 발명은 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)를 수리하는 방법인데, 상세한 설명의 전체에 있어서, 도 4와 도 5에 도시된 상기 볼 패턴 커버(20)를 예를 들어서 설명하고, 상기 플럭스 핀 플레이트(30)를 수리하는 방법은 상기 볼 패턴 커버(20)의 수리 방법과 동일하므로 이하 생략한다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 볼 패턴 커버(20)에는 복수의 볼홀(3)이 형성되어 있고, 복수의 상기 볼홀(3)은 복수의 유니트(40)로 묶을 수 있다. 그리고 상기 유니트(40)와 인접한 상기 유니트(40) 사이에는 프레임이 형성되어 있다.
상기 손상확인단계(S10)는 볼 패턴 커버(20)나 플럭스 핀 플레이트(30)에 형성된 홀이나 본체의 손상 여부를 판단하는 단계이다. 상기 손상확인단계(S10)에서는 볼 픽-업후에 진공압력(음압)을 측정하여 손상 여부를 판단할 수도 있다.
그리고 상기 손상확인단계(S10)에서 손상되었다고 판단된 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에서 도금을 제거하는 탈도금단계(S20)가 진행된다.
상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)는 통상 알루미늄 재질로 본체를 성형하고, 표면에 도금을 하게 되는데, 상기 탈도금단계(S20)에서는 손상된 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에서 도금된 금속을 제거하여서 알루미늄 재질이 외부로 노출되게 된다.
본 발명의 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에 형성된 볼홀(3)이나 핀홀(3)의 구경이 미세하고 정밀하여야 한다. 따라서 수리를 하기 위해서는 반드시 도금된 금속을 제거하는 게 바람직하다.
상기 절단단계(S30)는, 홀(3)이나 본체가 손상된 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에서 불량이 되는 부분을 절단하는 단계인데, 절단하는 방법은 손상된 부분이 포함된 유니트(40)를 사각 모양으로 절단하여 분리하게 된다.(도 6 참조) 이와 같은 절단은 상기 프레임에서 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 손상된 부분이 포함된 유니트(40)를 절단한 부위에는 흡입면(43)과 압착면(41)이 형성되어 있다, 즉 상기 압착면(41)은 절단된 프레임의 절단면 중간에서 상부에 위치하고, 또한 수직으로 형성되어 있다. 상기 흡입면(43)은 상기 압착면(41)의 하부에 위치하에 되는데, 도면에 도시된 바와 같이 하부로 확장되는 형상으로 경사지게 형성되어 있다.
진공펌프(미도시)가 작동하는 경우에는 공기의 흐름이 상기 흡입면(43)을 경유하여 상기 압착면(41)을 관통하고 상부로 이동하게 된다.
상기 홀가공단계(S40)에서는 상기 본체와 동일한 재질과 동일한 두께로 이루어진 베이스에서 홀(3, 볼홀 또는 키홀)을 가공하게 된다.
그리고 상기 홀가공단계(S40)에서 홀(3)을 가공한 상기 베이스에서 상기 절단단계(S30)에서 절단된 유니트(40)와 동일한 형상으로 절단하여 신유니트(50)를 제작하는 유니트제작단계(S50)가 진행된다.
상기 신유니트(50) 제작은 절단된 상기 유니트(40)를 3D로 스캔하고 가장자리가 동일한 형성으로 제작하는데, 상기 신유니트(50)의 압입면(51)은 상기 압착면(41)과 억지끼움으로 삽입되므로, 상기 신유니트(50)의 폭과 너비는 기존의 유니트(40)의 폭과 너비보다 더 크게 형성되어야 한다.
상기 유니트제작단계(S50)에서 제작된 상기 신유니트(50)를 상기 절단단계(S30)에서 절단된 부위에 삽입하는 삽입단계(S60)가 진행된다.(도 6 참조)
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 신유니트(50)의 4개의 측면에는 경사면(53)과 압입면(51)이 형성되고, 상기 절단단계(S30)에서 절단된 면에는 상기 경사면(53)에 대응되는 흡입면(43)과 상기 압입면(51)에 대응되는 압착면(41)이 각각 형성된다.
그리고 상기 흡입면(43)은 공기의 흡입방향에 따라 내측으로 경사지게 형성된다. 따라서 상기 압압면(51)과 상기 압착면(41)에 억지 끼움에 의하여 결합되고, 상기 경사면(53)은 상기 흡입면(43)과 결합되게 된다.
따라서 볼을 흡입하기 위하여 진공펌프(미도시)가 작동하는 경우에는 공기의 흐름이 상기 흡입면(43)을 경유하여 상기 압착면(41)을 관통하고 상부로 이동하게 되므로, 상기 신유니트(50)는 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)에서 이탈되는 것을 방지하여 더욱 견고하게 결합할 수 있게 된다.
상기 삽입단계(S60) 후에는 상기 신유니트(50)가 결합된 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)의 평탄도를 검사하는 평탄도검사단계(S70)가 진행되고, 평탄도가 ±5/1000인 것을 확인하여야 한다.
상기 평탄도검사단계(S70) 후에는 상기 신유니트(50)가 결합된 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)를 3D 측정기로 각 부분의 공차를 측정하고, 측정된 공차가 허용치 내부에 있는지 확인하는 공차측정단계(S80)가 진행된다.
그리고 상기 공차측정단계(S80) 후에는 볼 픽업 작업을 하면서 진공 압력값을 측정하고, 측정된 압력값이 허용치 내부에 있는지 확인하는 진공도측정단계(S90)가 진행된다.
상기 진공도측정단계(S90) 후에는 상기 신유니트(50)가 삽입된 상기 볼 패턴 커버(20)나 상기 플럭스 핀 플레이트(30)를 재도금하는 도금단계(S100)가 진행되어 수리가 완성되게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하고 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
S10: 손상확인단계, S20: 탈도금단계,
S30: 절단단계, S40: 홀가공단계,
S50: 유니트제작단계, S60: 삽입단계,
S70: 평탄도검사, S80: 공차측정단계,
S90: 진공도측정단계, S100: 도금단계,
3: 홀, 10: 에스비에이 툴(SBA TOOL),
20: 볼 패턴 커버, 30: 플럭스 핀 커버,
40: 유니트, 50: 신유니트,
41: 압착면, 43: 흡입면,
51: 압입면, 53: 경사면

Claims (4)

  1. 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트에 형성된 홀이나 본체의 손상 여부를 판단하는 손상확인단계;
    상기 손상확인단계에서 손상되었다고 판단된 상기 볼 패턴 커버나 상기 플럭스 핀 플레이트에서 도금을 제거하는 탈도금단계;
    상기 탈도금단계 후에 상기 에스비에이 툴(SBA TOOL)에서 손상된 부분이 포함된 유니트를 사각 모양으로 절단하여 분리하는 절단단계;
    상기 본체와 동일 재질과 두께로 이루어진 베이스에서 홀을 가공하는 홀가공단계;
    상기 홀가공단계에서 홀을 가공한 상기 베이스에서 상기 절단단계에서 절단된 유니트와 동일한 형상으로 절단하여 신유니트를 제작하는 유니트제작단계;
    상기 유니트제작단계에서 제작된 상기 신유니트를 상기 절단단계에서 절단된 부위에 삽입하는 삽입단계;
    상기 삽입단계 후에 평탄도가 ±5/1000인 것을 확인하는 평탄도검사단계; 및 상기 평탄도검사단계 후에 신유니트가 삽입된 상기 볼 패턴 커버나 상기 플럭스 핀 플레이트를 재도금하는 도금단계로 이루어지고,
    상기 신유니트의 4개의 측면에는 경사면과 압입면이 형성되고, 상기 절단단계에서 절단된 면에는 상기 경사면에 대응되는 흡입면과 상기 압입면에 대응되는 압착면이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 흡입면은 공기의 흡입방향에 따라 내측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 평탄도검사단계 후에는 3D 측정기로 볼 패턴 커버나 플럭스 핀 플레이트의 각 부분의 공차를 측정하고, 측정된 공차가 허용치 내부에 있는지 확인하는 공차측정단계와; 상기 공차측정단계 후에 볼 픽업을 하여 진공 압력값을 측정하고, 측정된 압력값이 허용치 내부에 있는지 확인하는 진공도측정단계가 추가되는 것을 특징으로 하는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 유니트제작단계에서 상기 신유니트의 제작은 절단된 상기 유니트를 3D로 스캔하여 동일한 형성으로 제작하고, 상기 신유니트의 폭과 너비는 기존의 유니트의 폭과 너비보다 더 크게 형성되어 상기 압입면은 상기 압착면에 억지 끼움 되면서 접촉되는 것을 특징으로 하는 에스비에이 툴(SBA TOOL)의 수리방법.


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