KR19980015014A

KR19980015014A - 집적회로 패키지의 솔더볼 안착방법 및 그에 따른 장치

Info

Publication number: KR19980015014A
Application number: KR1019960034222A
Authority: KR
Inventors: 황인선; 최원호; 이규호; 유덕수
Original assignee: 황인선; 서울반도체정밀 주식회사
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 1998-05-25

Abstract

본 발명은 반도체 집적회로 패키지의 솔더볼 안착방법 및 그에 따른 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 솔더볼 안착방법은, 흡착장치(20)를 솔더볼 공급장치(30)에 밀착, 밀폐시켜 접하는 공정, 솔더볼 공급장치(30)에서의 기체공급과 동시에 흡착장치(20)에 의한 흡입공정에 의하여 솔더볼(31)을 흡착장치(20)에 흡착시키는 공정, 솔더볼(31)이 흡착된 흡착장치(20)를 패키지(10)가 고정된 고정대(11)에 대향위치시켜 솔더볼(31)을 안착시키는 공정으로 이루어지며, 그에 따른 장치는, 패키지(10)를 고정하는 고정대(11)와, 하면에는 통공(21)이 형성된 흡착판(22)을 가지며 고정대(11)의 상부에서 수직 및 수평 이동이 가능하게 구성한 흡착장치(20)와, 솔더볼(31)을 수용하며 하측에는 기체를 유입시키는 유입구(32)를 갖는 솔더볼 공급장치(30)를 구성한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 자동화에 의한 방법으로 대량으로 또한 정확한 솔더볼의 안착이 가능한 장점이 있다.

Description

집적회로 패키지의 솔더볼 안착방법 및 그에 따른 장치

본 발명은 집적회로 패키지의 솔더볼(solder ball) 안착 방법 및 그에 따른 장치에 관한 것으로, 특히 많은 솔더볼을 한번에 집적회로 패키지에 정확히 또한 편리하고 신속하게 안착시킬 수 있도록 한 자동화된 집적회로 패키지의 솔더볼 안착 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 집적회로 패키지 중에 BGA(ball grid array) 패키지는 그 배면에 솔더볼 안착홀이 형성되어 있어 솔더볼을 안착하고 이를 접속한다. 이때, 솔더볼은 한 패키지당 수백 내지 수천개의 솔더볼 안착홀에 안착되어 신호인출 단자로 사용된다.

이러한 BGA 패키지는 배면에 다수의 솔더볼 안착홀이 있어 솔더볼을 일일이 손으로 하나씩 안착시키거나 티져(tweezew)나 핀셋 등으로 안착시킨다. 이렇게 함으로서, 다수의 솔더볼 안착홀에 솔더볼을 안착시키는데는 작업시간이 지나치게 많이 소요되어 생산성이 저하되고 솔더볼이 패키지의 안착홀에 정확히 안착되지 않는 불량이 발생한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명자에 의한 선출원 기술로는 솔더볼 보관함 아래에 상부안착구와 하부안착구를 설치하고 그 아래에 집적회로 패키지를 위치시켜 상부안착구의 좌우 이동에 의하여 솔더볼을 한꺼번에 패키지에 안착되도록 하는 장치가 있다.

그러나 이것 역시 그 작업상의 번거로움이 뒤따르고 정확한 솔더볼의 안착이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하도록한 새로운 방법에 의한 솔더볼의 안착방법을 제공함과 동시에 그에 따른 장치를 제공하여, 자동화에 의한 매우 신속한 솔더볼의 안착작업이 이루어질 뿐만 아니라 정확한 솔더볼의 안착이 가능토록 한 것으로 이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상술한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 방법 및 장치를 동작순으로 나타낸 도면

도 5의 (a)-(d)는 본 발명에 따른 흡착판(22)에 형성시키는 통공(21)의 입구의 형상을 도시한 요부 단면 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11:고정대20:흡착장치

21:통공22:흡착판

23:진공실30:솔더볼 공급장치

31:솔더볼32:유입구

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 솔더볼의 안착장치와 그의 안착방법을 설명하는 공정도면이다.

본 발명에 따른 주요 방법은, 흡착장치(20)를 솔더볼 공급장치(30)에 밀착, 밀폐시켜 접하는 공정, 솔더볼 공급장치(30)에서의 기체공급과 동시에 흡착장치(20)에 의한 흡입공정에 의하여 솔더볼(31)을 흡착장치(20)에 흡착시키는 공정, 솔더볼(31)이 흡착된 흡착장치(20)를 패키지(10)가 고정된 고정대(11)에 대향위치시켜 솔더볼(31)을 안착시키는 공정으로 이루어지며, 장치에 대한 주요 구성은, 패키지(10)를 고정하는 고정대(11)와, 하면에는 통공(21)이 형성된 흡착판(22)을 가지며 고정대(11)의 상부에서 수직 및 수평 이동이 가능하게 구성한 흡착장치(20)와, 솔더볼(31)을 수용하며 하측에는 기체를 유입시키는 유입구(32)를 갖는 솔더볼 공급장치(30)를 구성한 것을 특징으로 한다. 이에 대하여 이하에서는, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 구체적으로 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 먼저 본 발명에 따른 장치는 패키지(10)를 고정하는 고정대(11)와, 그의 상부에서 이동 가능하게 구성한 흡착장치(20)와, 상기한 흡착장치(20)에 대응하여 솔더볼을 공급하는 솔더볼 공급장치(30)로 이루어진다.

도 4에서 보듯이, 솔더볼 공급장치(30)내에는 수많은 솔더볼(31)이 내장되어 있고, 하단에는 유입구(32)가 형성되어 있다.

흡착장치(20)에는, 패키지(10)의 솔더볼 형성 위치에 상응하는 위치와 갯수로 이루어지는 다수의 통공(21)을 갖는 흡착판(22)이 설치된다. 통공(21)은 솔더볼(31)의 볼 직경 보다 작게 형성시켜, 흡착장치(20)에 의한 솔더볼(31)의 흡착이 이루어질때 솔더볼(31)에 흡착판(22)의 통공(21)내로 들어가지 않고 통공(21)의 입구에 걸리도록 한다.

도 5는 통공(21)의 입구 형태를 여러 실시예로써 나타낸 것이다. (a)에서는 단순히 통공(21)만으로 이루어지게 하였고, (b)에서는 통공(21)의 입구에 반구면 형태의 구면부(21A)를 형성시켜 솔더볼(31)의 흡착이 더욱 양호하도록 하였고, (c) 도면에서는 사각형상의 홈이 입구에 형성되도록 단차부(21B)를 구성하였고, (c)도면의 변형인 (d)도면에서는 단면상으로 보아 개략 사다리꼴 형태의 경사진 경사부(21C)를 형성하였다. 이들은 단지 예시적인 것으로 그외의 다른 여러 변형 실시도 가능함은 물론이다.

한편 흡착장치(20)는 패키지(10)의 상부에서 가로 및 수직으로 이송가능하게 구성시킨다. 또한 흡입장치(20)의 내부는 진공실(23)이 형성되도록 하였다.

상술한 본 발명의 구성에 따른 솔더볼의 안착 방법을 이하 설명한다.

먼저, 도 1에서, 흡착장치(20)는 솔더볼 공급장치(30)쪽으로 가져가 상호 대향하는 위치에 오도록 하여 상호 밀착, 밀폐시킨다. 그리고, 솔더볼 공급장치(30)를 가동시켜 유입구(32)를 통해 기체를 분사한다. 기체는 압축기체, 공기 또는 질소가스 등을 사용한다.

그와 동시에 흡착장치(20)를 동작시켜 흡작동작이 이루어지게 한다. 구체적으로 말하면, 흡착장치(20) 내부가 진공이 이루어지도록 하여 솔더볼(31)을 흡착한다. 그러면, 솔더볼(31)은 흡착판(22)의 수많은 통공(21)의 각각 모두에 하나씩 달라붙게된다. 그런후, 솔더볼 공급장치(30)의 기체가압 공급을 중지하고 또한 흡착장치(20)를 솔더볼 공급장치(30)로부터 분리하여 도 2와 같이, 패키지(10)가 고정위치하고 있는 고정대(11) 상면으로 가져간다. 이때 흡입장치(20)에서의 진공은 계속 유지된다. 그러므로 솔더볼(31)은 흡착판(22)의 통공(21)에 붙어있는 상태를 계속 유지할 수 있다.

그리고 도 3에서와 같이, 흡착장치(20)를 하강시켜, 패키지(10)의 상면과 거의 면접시켜서 흡착장치(20)내의 진공을 해제하면, 흡착판(22)에 흡착되어 있던 수많은 솔더볼(31)이 패키지(10)의 상면에 안착된다. 이때 흡착판(22)에 형성한 통공(21) 위치와 패키지(10) 상면에의 솔더볼 안착을 위한 플럭스의 형성 위치는 미리 정확히 일치하도록 구성하였기 때문에 한치의 오차도 없이 각각의 플럭스 형성 부위에 정확히 솔더볼이 하나씩 안착된다.

이상과 같은 본 발명의 장치 구성 및 그에 따른 작업 방법에 의하면, 매우 정확한 솔더볼의 안착작업이 이루어진다. 다시 말해 솔더볼 공급장치(30), 통공(21)을 포함하는 흡착판(22)을 갖춘 흡착장치(20)의 구성에 의하여, 패키지(10)의 소정의 솔더볼(31) 형성위치에 정확히 한개씩의 솔더볼(31)만이 매우 균일하고 정밀하게 안착이 이루어지는 장점이 있다.

또한 본 발명의 장치에 의하면 자동화된 솔더볼 안착작업에 의하여 단위 시간당의 생산성이 향상되고 장치의 자동화에 기여할 수 있는 효과가 있으며, 또한 그에 의하여 생산된 제품은 불량률이 거의 없이 제품의 신뢰성을 더욱 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims

공지의 집적회로 패키지(10)에 솔더볼을 안착하는 방법에 있어서, 흡착장치(20)를 솔더볼 공급장치(30)에 밀착, 밀폐시켜 접하는 공정, 솔더볼 공급장치(30)에서의 기체공급과 동시에 흡착장치(20)에 의한 흡입공정에 의하여 솔더볼(31)을 흡착장치(20)에 흡착시키는 공정, 솔더볼(31)이 흡착된 흡착장치(20)를 패키지(10)가 고정된 고정대(11)에 대향위치시켜 솔더볼(31)을 안착시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔더볼 안착방법.
제1항에 있어서, 솔더볼 공급장치(30)에서의 기체 공급은 질소가스 또는 공기중 어느 하나에 의한 것을 특징으로 하는 솔더볼 안착방법.
집적회로 패키지(10)에 솔더볼을 안착하는 장치에 있어서, 패키지(10)를 고정하는 고정대(11)와, 하면에는 통공(21)이 형성된 흡착판(22)을 가지며 내부는 진공실(23)을 형성하여 고정대(11)의 상부에서 수직 및 수평 이동이 가능하게 구성한 흡착장치(20)와, 솔더볼(31)을 수용하며 하측에는 기체를 유입시키는 유입구(32)를 갖는 솔더볼 공급장치(30)를 구성한 것을 특징으로 하는 솔더볼 안착장치.
제3항에 있어서, 흡착판(22)에 형성한 통공(21)은 솔더볼(31)의 직경보다 작게 형성한 것을 특징으로 하는 솔더볼 안착장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 흡착판(22)에 형성하는 통공(21)의 입구 형태는 반구면 형태의 구면부(21A), 사각형상의 홈이 입구에 형성되도록 한 단차부(21B), 또는 단면상으로 보아 사다리꼴 형태의 경사진 경사부(21C)중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔더볼 안착장치.