KR102168405B1

KR102168405B1 - 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템

Info

Publication number: KR102168405B1
Application number: KR1020200050073A
Authority: KR
Inventors: 이규호
Original assignee: (주)에스에스피
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2020-10-21

Abstract

본 발명은 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 솔더볼 플레이스먼트 시스템(Solder ball placement system)에 두 가지 방식의 볼마운팅라인(Ball mounting line)이 연동하도록 구성함으로써, 다양한 방식으로 솔더볼을 실장할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 본 발명은 하나의 장치에서, 동일한 솔더볼이나 서로 다른 목적을 갖는 두 종류의 솔더볼을 2개의 라인에서 동시에 실장할 수 있도록 함으로써, 다양한 목적 및 패턴으로 배치되는 솔더볼을 효율적으로 실장할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 인라인시스템으로 단자역할을 하는 솔더볼(Solder ball)과, 지지역할을 하는 코어볼(Core ball)을 동시에 실장하도록 할 수 있으며, 경박단소 추세에 따른 기판이나 유닛, 칩셋의 휨 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 반도체 분야 및 반도체 패키지 제조분야, PCB 제조 분야, 특히 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP) 기반의 제조 분야, 솔더볼 플레이스먼트 시스템 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템{Dual type solder ball placement system}

본 발명은 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 솔더볼 플레이스먼트 시스템(Solder ball placement system)에 두 가지 방식의 볼마운팅라인(Ball mounting line)이 연동하도록 구성함으로써, 다양한 방식으로 솔더볼을 실장할 수 있도록 한 것이다.

특히, 본 발명은 하나의 장치에서, 동일한 솔더볼이나 서로 다른 목적을 갖는 두 종류의 솔더볼을 2개의 라인에서 동시에 실장할 수 있도록 함으로써, 다양한 목적 및 패턴으로 배치되는 솔더볼을 효율적으로 실장할 수 있는 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 관한 것이다.

반도체 분야의 기술은 소형화 및 집적화를 향상시키는 방향으로 개발되었으며, 최근에는 IT기기들의 소형화 추세에 따라 대용량의 데이터를 처리하는 저전력의 고성능 칩을 개발하는 방향으로 발전되고 있다.

이러한 기술개발에 의한 반도체 칩 패키지 중 하나인 플립칩(Flip chip)은, 다이(Die)라고도 불리우는 반도체 유닛(Unit)을 기판에 탑재할 때 금속리드(와이어)를 이용하지 않고, 납 재질의 범프볼(Bump ball)인 솔더볼(Solder ball)을 이용해 기판에 직접 부착시키는 방식에 의해 제작되는 것으로, 와이어리스(Wireless) 반도체라고도 한다.

이와 같이, 웨이퍼가 보다 얇아지고 입출력(I/O) 단자가 늘어나는 등 전자기기의 고성능, 저전력, 경박단소 추세가 계속되면서, 최근에는 범프볼인 솔더볼을 웨이퍼에 직접 부착하여 패키지를 제조하는 방식인 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package) 방식의 기술들이 개발되고 있으며, 이와 같이 솔더볼을 어태칭(Attaching)하기 위한 시스템을 솔더볼 플레이스먼트 시스템(Solder ball placement system)이라고 한다.

그리고, 이러한 솔더볼 플레이스먼트 시스템에는, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0054055호 '볼 박스 및 이를 구비하는 솔더볼 어태치 장치'와 같이, 기판이나 유닛(Unit), 칩셋(Chipset) 등에 솔더볼을 어태치(attach, 실장)하는 볼툴이 구성되어 있다.

한편, 반도체 제품의 경박단소 추세가 계속되면서, 기판에 탑재되는 칩셋 등의 반도체 유닛 또한 얇아지는 추세이다.

이와 같이, 반도체 유닛의 두께가 얇아지게 되면, 기판에 반도체 유닛을 실장하는 과정에서 해당 유닛의 휨 현상 등이 발생할 수 있으며, 이로 인해 솔더볼의 접점에 불량이 발생하는 등과 같이, 반도체 제품의 불량률이 증가할 수 있다.

이를 방지하기 위해서는, 기판과 반도체 유닛 사이에 별도의 지지구조를 적용해야 하지만, 이로 인해 반도체 제품의 구조가 복잡해지면서 제조과정의 효율성 저하 및 불량률 증가로 이어지는 문제점이 있다.

더불어, 해당 구조를 적용하기 위해서 별도의 설비를 추가로 구성해야 하며, 이로 인해 반도체 제품의 제조단가가 상승하게 될 뿐만 아니라, 설비의 운용 및 관리면에서도 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0054055호 '볼 박스 및 이를 구비하는 솔더볼 어태치 장치'

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 하나의 솔더볼 플레이스먼트 시스템(Solder ball placement system)에 두 가지 방식의 볼마운팅라인(Ball mounting line)이 연동하도록 구성함으로써, 다양한 방식으로 솔더볼을 실장할 수 있는 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명은 본 발명은 하나의 장치에서, 동일한 솔더볼이나 서로 다른 목적을 갖는 두 종류의 솔더볼을 2개의 라인에서 동시에 실장할 수 있도록 함으로써, 다양한 목적 및 패턴으로 배치되는 솔더볼을 효율적으로 실장할 수 있는 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 관한 것이다.

이를 통해, 본 발명은 인라인시스템으로 단자역할을 하는 솔더볼(Solder ball)과, 지지역할을 하는 코어볼(Core ball)을 동시에 실장하도록 함으로써, 경박단소 추세에 따른 기판이나 유닛, 칩셋의 휨 현상을 방지할 수 있는 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템은, 제1 솔더볼을 설정된 위치에 실장하는 제1 볼마운팅라인; 및 상기 제1 볼마운팅라인에 의해 제1 솔더볼의 실장이 완료되면, 제2 솔더볼을 설정된 위치에 실장하는 제2 볼마운팅라인;을 포함한다.

또한, 상기 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼은, 그 크기, 형상, 구성 및 특성 중 적어도 하나가 다를 수 있다.

또한, 상기 제1 솔더볼은, 제2 솔더볼에 비하여 그 개수가 적거나 실장영역이 좁을 수 있다.

또한, 상기 제1 솔더볼은, 기판과 칩셋 사이의 지지역할을 수행하는 코어볼을 포함하고, 상기 제2 솔더볼은, 기판과 칩셋 사이의 단자역할을 수행할 수 있다.

또한, 상기 제1 볼마운팅라인은, 상기 제1 솔더볼을 픽업하여 설정된 위치에 실장하는 제1 볼툴(Ball tool);을 포함하고, 상기 제2 볼마운팅라인은, 상기 제1 솔더볼의 실장위치와 대응하는 부분에 볼간섭방지홈이 형성되며, 상기 제2 솔더볼을 픽업하여 설정된 위치에 실장하는 제2 볼툴;을 포함할 수 있다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 하나의 솔더볼 플레이스먼트 시스템(Solder ball placement system)에 두 가지 방식의 볼마운팅라인(Ball mounting line)이 연동하도록 구성함으로써, 다양한 방식으로 솔더볼을 실장할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 서로 다른 목적을 갖는 두 종류의 솔더볼을 하나의 장치로 동시에 실장할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.

이를 이용하여, 본 발명은 다양한 목적 및 패턴으로 배치되는 솔더볼을 효율적으로 실장할 수 있는 장점이 있다.

구체적으로, 본 발명은 인라인시스템으로 단자역할을 하는 솔더볼(Solder ball)과, 지지역할을 하는 코어볼(Core ball)을 동시에 실장하도록 할 수 있는 장점이 있다.

이에, 본 발명은 경박단소 추세에 따른 기판이나 유닛, 칩셋의 휨 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다

결과적으로, 본 발명은 경박단소 등과 같은 반도체 제품의 개발방향 및 추세에 맞추어, 보다 좋은 제품을 생산할 수 있도록 해당 분야에서의 기술개발을 위한 추진력을 제공할 수 있으며, 제품의 품질 및 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 동일한 솔더볼을 실장하는 경우에도, 듀얼방식을 이용하여 솔더볼의 마운팅 속도를 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 기존의 제품에 대해서도 생산성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

따라서, 반도체 분야 및 반도체 패키지 제조분야, PCB 제조 분야, 특히 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP) 기반의 제조 분야, 솔더볼 플레이스먼트 시스템 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 대한 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타난 제2 볼툴의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2에 나타난 볼간섭방저홈의 실시예들을 나타내는 부분확대 단면도이다.
도 4는 도 2의 기능을 설명하는 도면이다.

본 발명에 따른 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 대한 일 실시예를 나타내는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템은 온로딩(Onloading)부(100), 제1 볼마운팅라인(Ball mounting line, 200), 제2 볼마운팅라인(300), 플럭스크리닝(Flux cleaning)부(400), 오프로딩(Offloading)부(500), 리젝팅(Rejecting)부(600)를 포함한다.

온로딩부(100)는 솔더볼을 실장하고자 하는 웨이퍼, 기판, 유닛, 칩셋 등의 대상기재를 공급하는 것으로, 대상기재를 외부로부터 공급하는 온로드컨베이어(Onload conveyor, 110)와, 공급된 대상기재를 픽업하여 이송하는 온로드피커(Onload picker, 120)를 포함할 수 있다.

제1 볼마운팅라인(200)은 제1 솔더볼을 대상기재의 설정된 위치에 실장하는 것으로, 제1 솔더볼을 흡착하는 제1 볼툴(210), 제1 솔더볼이 담겨진 제1 볼박스(220), 솔더볼을 실장하고자 하는 위치에 플럭스를 도포하는 제1 플럭스툴(230) 및 플럭스가 담겨진 제1 플럭스박스(240)를 포함한다. 제1 볼마운팅라인(200)의 제1 볼툴(210)은 제1 볼톨플럭스툴레일(250)을 통하여 이동되며 제1 볼박스(220)의 솔더볼을 제1 기재이송레일(800) 또는 제2 기재이송레일(900)을 통하여 이송되는 대상기재에 마운팅한다. 제1 볼마운팅라인(200)의 제1 플럭스툴(230)은 제1 볼툴플럭스레일(250)을 통하여 이동되며 제1 플럭스박스(240)의 플럭스를 제1 기재이송레일(800) 또는 제2 기재이송레일(900)을 통하여 이송되는 대상기재에 도포한다.
제2 볼마운팅라인(300)은 제2 솔더볼을 대상기재의 설정된 위치에 실장하는 것으로, 제2 솔더볼을 흡착하는 제2 볼툴(310), 제2 솔더볼이 담겨진 제2 볼박스(320), 솔더볼을 실장하고자 하는 위치에 플럭스를 도포하는 제2 플럭스툴(330) 및 플럭스가 담겨진 제2 플럭스박스(340)를 포함한다. 제2 볼마운팅라인(300)의 제 제2 볼툴(310)은 제2 볼톨플럭스툴레일(350)을 통하여 이동되며 제 2볼박스(320)의 제2 솔더볼을 제1 기재이송레일(800) 또는 제2 기재이송레일(900)을 통하여 이송되는 대상기재에 마운팅한다. 제2 볼마운팅라인(300)의 제2 플럭스툴(330)은 제2 볼툴플럭스툴레일(350)을 통하여 이동되며 제2 플럭스박스(340)의 플럭스를 제1 기재이송레일(800) 또는 제2 기재이송레일(900)을 통하여 이송되는 대상기재에 도포한다.

삭제

제1 볼마운팅라인(200)에 의해 실장되는 제1 솔더볼과, 제2 볼마운팅라인(200)에 의해 실장되는 제2 솔더볼은, 앞서 설명한 바와 같이 서로 같은 종류이거나 서로 다른 종류로 구성될 수 있다.

서로 다른 종류로 구성되는 경우, 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼은 그 크기, 형상, 구성 및 특성 중 적어도 하나가 다른 것으로 구성될 수 있다.
먼저, 하나의 대상기재에 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼은 동일한 것을 사용하는 경우, 동일한 솔더볼을 2개의 라인에서 동시에 실장할 수 있도록 함으로써, 듀얼방식을 이용하여 솔더볼의 마운팅 속도를 크게 향상시킬 수 있다.
동일한 제1 솔더볼과 제2 솔더볼을 대상기재에 실장하는 경우, 제1 볼마운팅라인(200)이 제1 기재이송레일(800)상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인(200)은 제2 기재이송레일(900)상에서 대상기재에 제2 솔더볼을 실장함으로써 듀얼방식을 이용하여 2개의 라인에서 동시에 실장이 가능한 것이다. 제1 볼마운팅라인(200)이 제2 기재이송레일(800)상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인(200)은 제1 기재이송레일(900)상에서 대상기재에 제1 솔더볼과 다른 제2 솔더볼을 실장함으로써 듀얼방식을 이용하여 2개의 라인에서 동시에 실장이 가능하다.
하나의 대상기재에는 동일 솔더볼을 실장하되, 대상기재 별로 다른 솔더볼을 실장하는 경우, 제1 볼마운팅라인(200)이 제1 기재이송레일(800)상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인(200)은 제2 기재이송레일(900)상에서 대상기재에 제1 솔더볼과 다른 제2 솔더볼을 실장함으로써 듀얼방식을 이용하여 2개의 라인에서 동시에 실장이 가능한 것이다. 반대로 제1 볼마운팅라인(200)이 제2 기재이송레일(800)상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인(200)은 제1 기재이송레일(900)상에서 대상기재에 제1 솔더볼과 다른 제2 솔더볼을 실장함으로써 듀얼방식을 이용하여 2개의 라인에서 동시에 실장이 가능하다.

하나의 대상기재에 서로 다른 솔더볼을 실장하는 경우, 제1 볼마운팅라인(200)이 제1 기재이송레일(800)상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인(200)은 이미 제1 볼마운팅라인에 의해 제2 기재이송레일(900)상에서 제1 솔더볼이 실장된 상태의 제2 기재이송레일(900)상의 대상기재에 제2 솔더볼을 실장한다.
제1 볼마운팅라인(200)이 제2 기재이송레일(900)상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인은 제1 기재이송레일(800)에서 제1 솔더볼이 실장된 상태의 제1 기재이송레일(800)에서 제1 솔더볼이 실장된 상태의 제1 기재이송레일(800)의 대상기재에 제2 솔더볼을 실장한다.

삭제

보다 구체적으로, 제1 솔더볼은 기판과 칩셋(또는 유닛) 사이의 지지역할을 수행하는 코어볼(Core ball)을 포함할 수 있고, 제2 솔더볼은 기판과 칩셋(또는 유닛) 사이의 단자역할을 수행할 수 있다.
이때, 코어볼은 기판과 칩셋(또는 유닛) 사이를 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위하여, 금속재의 볼 외부면에 니켈(Ni) 및 솔더(Solder) 층이 형성될 수 있다.

삭제

이 외에도, 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼은 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 당업자의 요구에 따라 동일한 것으로 선택될 수도 있다.

예를 들어, 본 발명에 의한 제1 볼마운팅라인(200) 및 제2 볼마운팅라인(300)은 기존에 하나의 라인으로 실장되는 솔더볼을 나누어 배치하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 기존의 제품을 생산하는 속도가 향상될 수 있음은 물론이다.

다시 말해, 동일한 솔더볼을 2개의 라인에서 동시에 실장할 수 있도록 함으로써, 듀얼방식을 이용하여 솔더볼의 마운팅 속도를 크게 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로 제1 볼마운팅라인(200)이 제1 기재이송레일(800)상의 대상기재에 솔더볼을 실장하는 동안, 제2 볼마운팅라인(200)은 제2 기재이송레일(900)상에서 대상기재에 솔더볼을 실장함으로써 듀얼방식을 이용하여 2개의 라인에서 동시에 실장이 가능하며 솔더볼의 마운팅 속도를 크게 향상시킬 수 있다.

한편, 제1 볼마운팅라인(200) 및 제2 볼마운팅라인(300)이 하나의 시스템에서 인라인방식으로 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼을 연속적으로 실장하는 경우, 제1 솔더볼이 실장된 상태에서 제2 솔더볼을 실장해야 하므로, 제2 솔더볼을 실장하는 과정에서 먼저 실장된 제1 솔더볼을 간섭하지 않도록 해야만 한다.
이를 위하여, 제2 볼마운팅라인(300)의 제2 볼툴(310)은, 도 2에 나타난 바와 같이 제1 솔더볼의 실장위치와 대응하는 부분에 볼간섭방지홈(312b)이 형성될 수 있으며, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

삭제

한편, 제2 볼툴(310)에는 적어도 하나의 볼간섭방지홈(312b)이 형성되는 바, 제1 볼마운팅라인(200)과 제2 볼마운팅라인(300)의 효과적인 연동 및 운용을 위하여, 제1 솔더볼이 위치하는 부분은 제2 솔더볼이 흡착되는 부분에 비하여 그 개수가 적거나 실장영역이 좁도록 설정됨이 바람직하다.

예를 들어, 제1 볼마운팅라인(200)은 상대적으로 그 개수가 적은(또는 실장되는 영역이 좁은) 코어볼을 실장하고, 제2 볼마운팅라인(300)은 코어볼이 위치하는 부분에만 볼간섭방지홈(312b)을 형성함으로써, 코어볼과 솔더볼을 보다 효율적으로 실장할 수 있다.

플럭스크리닝(Flux cleaning)부(400)는 제1 플럭스툴(230) 및 제2 플럭스툴(330)에 잔존하는 플럭스를 제거하기 위한 것으로, 구체적은 구성은 해당 플럭스툴의 구조적 특징 및 당업자의 요구에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 물론이다.

오프로딩(Offloading)부(500)는 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼이 정상적으로 실장된 대상기재를 다음 공정으로 이송하기 위한 것으로, 솔더볼이 실장된 대상기재를 트레이(Tray)로 이송하는 오프로드피커(510)와, 해당 트레이를 이송하는 오프로드컨베이어(520)를 포함할 수 있다.

리젝팅(Rejecting)부(600)는 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼 중 적어도 하나가 비정상적으로 실장된 대상기재를 회수하기 위한 것으로, 비정상 기재가 담긴 트레이를 적재하는 리젝트 트레이 스테이지(Reject tray stage, 610)와, 리젝트 트레이를 회수하는 리젝트 엘리베이터(620)를 포함할 수 있다. 여기서, 비정상적으로 실장된 대상기재를 리젝트 트레이에 담는 역할은, 오프로딩부(500)의 오프로드피커(510)에 의해 수행될 수 있다.

한편, 본 발명의 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템은, 오프로드피커(510)에 의해 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼이 실장된 대상기재를, 오프로딩부(500)를 통해 정상적으로 이송할지, 아니면 리젝팅부(600)를 통해 회수할지를 결정하기 위하여, 실장된 솔더볼을 검사하는 룩업비전(Look up vision, 710) 및 검사비전(Inspection vision, 720)을 더 포함할 수 있다.

룩업비전(710)은 제1 솔더볼에 대한 비전검사를 수행하는 것이고, 검사비전은 제2 솔더볼(720)에 대한 비전검사를 수행하는 것으로, 솔더볼의 실장 및 비전검사의 순서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 조합하여 수행할 수 있다.

예를 들어, 제1 솔더볼을 실장한 후 제1 솔더볼에 대한 검사를 진행하고, 제2 솔더볼을 실장한 후 제2 솔더볼에 대한 검사를 진행할 수 있다. 다른 예로, 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼을 모두 실장한 후, 제1 솔더볼 및 제2 솔더불에 대한 검사를 동시에 진행할 수 있다.

도 2는 도 1에 나타난 제2 볼툴의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.

도 2를 참조하면, 제2 볼툴(310)은 툴몸체(311) 및 툴커버(312)를 포함할 수 있다.

툴몸체(310)는 솔더볼을 흡착하기 위한 다수 개의 음압라인이 형성될 수 있다. 여기서, 음압라인 및 음압라인에 음압을 형성하는 구성, 구조 및 방법 등은, 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용할 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.

툴커버(312)는 툴몸체(311)의 하부에 결합되며, 음압라인과 공간적으로 연결되도록 다수 개의 흡착홀(312a)이 관통형성될 수 있다.

그리고, 툴커버(312)의 하부면에는, 제2 솔더볼의 실장시 제2 솔더볼에 비하여 먼저 실장된 제1 솔더볼인 코어볼이 삽입되는 볼간섭방지홈(312b)이 형성될 수 있다.

이때, 볼간섭방지홈(312b)은 코어볼이 비접촉되도록 충분한 크기로 형성될 수 있다.

또한, 앞서 살펴본 바와 같이, 다수 개의 볼간섭방지홈(312b)로 이루어진 영역은, 툴커버(312)의 하부면 전체에 대하여, 흡착홀(312a)들이 형성된 영역에 비하여 좁은 영역에 형성됨이 바람직하다.

도 3은 도 2에 나타난 볼간섭방저홈의 실시예들을 나타내는 부분확대 단면도이다.

도 3을 참조하면, 볼간섭방지홈(312b)은 원통형의 공간부 내측으로 원뿔형의 공간부가 연장되도록 형성될 수 있다.

도 3의 (a)에 나타난 바와 같이, 볼간섭방지홈(312b)을 원통형과 원뿔형이 조합된 형태의 공간으로 형성하게 되면, 도 4에 나타난 바와 같이 코어볼(제2 솔더볼)이 내측으로 유입된 상태에서, 최소한의 공간으로 코어볼과의 간섭을 회피할 수 있으며, 이에 따라 볼간섭방지홈(312b)의 가공부피를 최소화할 수 있다.

한편, 반도체 제품의 경박단소 추세에 의해, 솔더볼의 크기가 점차적으로 작아짐에 따라, 일정크기 이하의 솔더볼의 경우, 툴커버(312)의 하부면에 불필요한 솔더볼이 부착되는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 현상은 충분한 크기의 솔더볼에서는 무시될 수 있을 정도로 작은 세기의 힘(정전기 현상과 같은 자기력 등)이, 솔더볼의 크기가 작아짐에 따라 발현되어 발생되는 현상으로, 이러한 현상이 볼간섭방지홈(312b)에서 발생되면 실장된 코어볼이 떨어지는 등의 불량이 발생할 수 있다.

이를 미연에 방지하기 위하여, 본 발명에서는 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이 볼간섭방지홈(312b)의 내측면에 정전기발생을 방지하는 차폐층(312c)을 형성할 수 있다.

따라서, 본 발명이 제2 볼툴(310)은 제2 솔더볼에 비하여 먼저 실장된 제1 솔더볼(코어볼)과의 물리적 간섭은 물론, 자기력 등과 같은 힘에 의한 비물리적인 간섭 또한 최소화할 수 있다.

도 4는 도 2의 기능을 설명하는 도면이다.

먼저, 도 1에 나타난 제1 볼마운팅라인(200)에 의해 코어볼(11)이 실장된 대상기재(10)가 위치하게 되면, 제2 볼마운팅라인(300)의 제2 볼툴(310)은 솔더볼(12)을 흡착한 상태에서 코어볼(11)이 볼간섭방지홈(312b)의 내부에 위치하도록 한 후, 솔더볼(12)을 대상기재(10)에 실장할 수 있다.

따라서, 제2 볼마운팅라인(300)은 먼저 실장된 코어볼(11)에 대한 간섭을 배제한 상태에서, 원하는 위치에 솔더볼(12)을 실장할 수 있다.

한편, 본 발명의 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템은, 대상기재(10)에 플럭스를 도포한 상태에서 코어볼(11)과 솔더볼(12)을 순차적으로 실장할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 코어볼(11)을 위한 플럭스를 도포한 후 코어볼(11)을 실장하고, 코어볼(11)의 실장이 완료되면 솔더볼(12)을 위한 플럭스를 도포한 후 솔더볼(12)을 실장할 수 있다.

이에, 본 발명은 제2 볼마운팅라인(300)의 제2 플럭스툴(330)의 기능 및 구조의 특징에 따라, 필요시 제2 볼툴(310)에 형성된 볼간섭방지홈(312b)을 제2 플럭스툴(330)의 하부면에도 형성할 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명에 의한 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.

100 : 온로딩부
200 : 제2 볼마운팅라인
210 : 제1 볼툴 220 : 제1 볼박스
230 : 제1 플럭스툴 240 : 제1 플럭스박스
300 : 제2 볼마운팅라인
310 : 제2 볼툴 320 : 제2 볼박스
330 : 제2 플럭스툴 340 : 제2 플럭스박스
400 : 플럭스크리닝부
500 : 오프로딩부
600 : 리젝팅부
710 : 룩업비전(Look up vision)
720 : 검사비전(Inspection vision)

Claims

제1 솔더볼을 설정된 위치에 실장하는 제1 볼마운팅라인; 및
제2 솔더볼을 설정된 위치에 실장하는 제2 볼마운팅라인;을 포함하며,
상기 제1 볼마운팅라인은 제1 솔더볼이 담겨진 제1 볼박스, 상기 제1 솔더볼을 상기 제1 볼박스에서 흡착하고 설정된 위치에 실장하는 제1 볼툴, 플럭스가 담겨진 제1 플럭스박스 및 상기 제1 솔더볼을 실장하고자 하는 위치에 플럭스를 도포하는 제1 플럭스툴을 포함하고,
상기 제2 볼마운팅라인은 상기 제2 볼마운팅라인은 제2 솔더볼이 담겨진 제2 볼박스, 상기 제2 솔더볼을 상기 상기 제2 볼박스에서 흡착하고 설정된 위치에 실장하는 제2 볼툴, 플럭스가 담겨진 제2 플럭스박스 및 상기 제2 솔더볼을 실장하고자 하는 위치에 플럭스를 도포하는 제2 플럭스툴을 포함하며,
상기 제1 플럭스툴은 제1 볼툴플럭스툴레일을 통하여 이동되며 제1 플럭스박스의 플럭스를 제1 기재이송레일 또는 제2 기재이송레일을 통하여 이송되는 대상기재에 도포하고, 상기 제1 볼마운팅라인의 제1 볼툴은 제1 볼톨플럭스툴레일을 통하여 이동되며 제1 볼박스의 제1 솔더볼을 제1 기재이송레일 또는 제2 기재이송레일을 통하여 이송되는 대상기재에 마운팅하며,
상기 제2 플럭스툴은 제2 볼툴플럭스레일을 통하여 이동되며 제2 플럭스박스의 플럭스를 제1 기재이송레일 또는 제2 기재이송레일을 통하여 이송되는 대상기재에 도포하고, 상기 제2 볼마운팅라인의 제2 볼툴은 제2 볼톨플럭스툴레일을 통하여 이동되며 제2 볼박스의 제2 솔더볼을 제1 기재이송레일 또는 제2 기재이송레일을 통하여 이송되는 대상기재에 마운팅하며,
동일한 제1 솔더볼과 제2 솔더볼을 대상기재에 실장하는 경우,
상기 제1 볼마운팅라인이 제1 기재이송레일 및 제1 기재이송레일 중 어느 하나의 기재이송레일 상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 상기 제2 볼마운팅라인은 제1 기재이송레일 및 제1 기재이송레일 중 다른 하나의 기재이송레일 상의 대상기재에 제2 솔더볼을 실장하며,
하나의 대상기재에 서로 다른 솔더볼을 실장하는 경우,
상기 제1 볼마운팅라인이 제1 기재이송레일 및 제1 기재이송레일 중 어느 하나의 기재이송레일 상의 대상기재에 제1 솔더볼을 실장하는 동안, 상기 제2 볼마운팅라인은 이미 제1 볼마운팅라인에 의해 제1 기재이송레일 및 제1 기재이송레일 중 다른 하나의 기재이송레일상에서 제1 솔더볼이 실장된 상태의 상기 다른 하나의 기재이송레일상의 대상기재에 제2 솔더볼을 실장하는 것을 특징으로 하는 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제1 솔더볼 및 제2 솔더볼은,
그 크기 또는 형상이 다른 것을 특징으로 하는 듀얼형 솔더볼 플레이스먼트 시스템.
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