KR19980033146U - B.G.A(ball grid array)팩키지용 볼납 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 B.G.A 팩키지의 볼납공급장치에 관한 것으로, 반도체의 제조공정중에서도 제조되는 반도체 칩을 B.G.A 방식으로 팩키징 하기 위한 볼납을 자동으로 공급하도록 하므로써 불량률을 줄이도록 함과 동시에 생산성을 향상시키도록 한 것으로, 이는 본체 프레임에 고정설치된 제1실린더의 작동에 의해 승강작동되는 공기 흡입관(40)과 이의 공기흡입관과 볼트로 체결되는 지지부재(42)와 제2실린더의 피스톤로드에 연결되어 밀음부재(150)을 상하작동시키는 연결부재(70)와 볼납을 흡입하여 반도체칩(10) 상에 공급하도록 하는 작동부재(200)와 볼납공급수단을 전후진 하도록 구성된 전후진 수단(400)과 볼납이 수장된 수장실에 하도록 구성된 전후진 수단(400)과 볼납이 수장된 수장실에 직선운동을 부여하여 볼납을 교반하도록 하는 볼납수장부(300)로 구성된 것이다.

Description

B.G.A(ball grid array)팩키지용 볼납 공급 장치

제1도는 본 고안의 정면 구성도.

제2도는 본 고안의 측면 구성도.

제3도는 본 고안의 공기 흡입관의 작동 구성도.

제4도는 본 고안 작동부재의 구성을 보인 분해 사시도.

제5도는 본 고안중 밀음부재 본체 구성을 보인 저면 사시도.

제6도는 본 고안중 밀음부재 본체 측단면 구성도.

제7도는 본 고안중 볼납 수장부의 동작 상태를 보인 사시도.

제8도는 본 고안의 볼납 흡입 공정을 보인 상태도.

제9도는 본 고안의 볼납 공정을 보인 상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:반도체칩20:가이드레일

30:제2실린더40:공기흡입관

50:스크류70:밀음부재

100:볼납공급수단140:브라켓트

150:밀음부재160:수용체

163:볼납흡입공170:리드플레이트

180:수장실190:제2실린더

본 고안은 B.G.A(ball grid array)팩키지의 볼납 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체의 제조공정 중에서도 제조되는 반도체 소자의 칩을 B.G.A방식으로 팩키징하기 위한 볼납을 자동으로 공급하도록 하는 것이며, 특히 공급되는 볼납을 흡입하여 반도체소자의 칩에 정확하고도 안정되게 공급하도록 함으로서 불량률을 줄이도록 함과 동시에 생산성을 향상시키도록 한 것이다.

반도체 소자의 칩등의 부품은 그 크기가 극히 소형이면서도 정밀한 부품으로서 그 취급에 있어서 각별한 주의를 요하는 것이며, 특히 반도체 소자의 칩을 B.G.A 방식으로 팩키징하기 위하여는 구경이 아주 작은 볼납을 공급하여야 하기 때문에 대체적으로 자동화된 기계적인 장치를 이용하여 볼납공급 공정을 행하고 있는 것이었고, 이와 같은 자동화된 볼납 공급장치는 종래에도 이미 알려져 사용되고 있는 것이었다.

그러나, 이와 같은 종래의 볼납공급장치는 볼납 흡입시 흡입구의 직경이 볼납의 직경보다 작으므로 인해서 볼납을 완전히 흡입하지 못하기 때문에 외부에 돌출된 볼납의 사이사이에 불필요한 볼납이 흡입되기도 하고 또한 볼납수장부에 무작위로 쌓여있는 볼잡중 볼납을 접점위치에 정확하게 공급하지 못하여 제품의 불량률이 높아지는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 B.G.A 팩키지의 볼납공급장치에 있어 볼납을 정확하게 공급할 수 있도록 하여 제품의 불량률을 줄이도록 함은 물론 생산성을 향상시키도록 하는데 있는 것이다.

이러한 목적은 B.G.A 팩키지의 볼납공급장치에 있어 볼납을 흡입하고 이를 반도체 소자의 칩에 공급하는 볼납 공급장치를 개선함으로서 달성되는데, 즉, 볼납을 공급하는 밀음부재가 수용체내에 내장되고, 수용체내에 내장되는 밀음부재에 의하여 수용체의 볼납흡입공에 흡입된 볼납을 반도체칩에 정확하게 공급할 수 있도록 하는 것이 특징인 것이다.

계속해서 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면의 제1도 제2도 및 제3도는 본 고안이 적용되는 B.G.A 팩키지의 볼납공급에 따른 구성을 상세히 보인 구성도로서, 이는 가이드 레일을 따라 진행되는 반도체칩에 볼납을 공급하도록 하는 장치를 나타내고 있다.

즉, 본체에 횡방향으로 설치되는 가이드레일(20) 상에는 가이드레일(20)의 일측으로부터 공급되는 별도의 공정에서 플럭스(flux)를 증착시킨 반도체칩(10)을 상기 가이드레일(20)의 하부로부터 상승되는 리드플레이트(170)에 스프링으로 탄설된 고정핀(171)에 의하여 파지 고정되도록 하고, 이의 상부에 반도체칩(10)에 볼납을 공급하는 볼납공급수단이 구비되어 지도록 하는 것이다.

본 고안은 이의 볼납공급수단에 관한 것으로, 상기 볼납공급수단은 도면의 부호 100으로 표시하고 있으며, 이의 볼납 공급수단(100)은 본체의 프레임에 고정설치되는 제1실린더(190)와, 제1실린더(190)의 피스톤로드(191)에 구비되어 승강 작동되는 공기흡입관(40)과, 상기 공기흡입관(40)과 지지부재(42)를 통하여 결합되어지면서 지지부재(42)의 전단에 구비되는 제2실린더(30)의 피스톤로드(31)에 구비되어 상하작동되는 밀음부재(150)가 내장되는 작동 부재(200)로 구성되어 있다.

상기 제1실린더(190)는 공기압에 의해 작동되는 공압실린더로서, 피스톤로드(191)에는 브라켓트(192)가 설치되어 있다.

또한 상기 브라켓트(192)의 양측 하부에는 공기흡입관(40)이 각각 고정 설치되어 후술할 지지부재(42)와 볼트로서 체결되어 있다.

상기 지지부재(42)는 양측내부에 공기 흡입관(40)과 연통되는 원형통공(41)이 각각 형성되어 있으며, 이의 원형통공(41)의 전면에 공기를 안내하는 안내실(143)이 구비되어 있다.

또한, 지지부재(42)의 전단에 구비되는 제2실린더(30)는 도시되지 아니한 별도의 제어장치에 의하여 제어되는 공압실린더로서, 피스톤로드(31)에는 지지핀(32)에 의해 지지되는 연결부재(70)가 연결되어 후술할 밀음부재를 상하 작동시키는 것이다.

상기 작동부재는 첨부도면의 제4도에서 더욱 상세히 나타내고 있으며 이의 도전에서 부호 200으로 표시하고 있다.

상기 작동부재(200)는 대략 직사각형으로 구비되어 지면서 격벽에 의하여 다수개의 수장실(161)이 구비되어지고 각각의 수장실(161)의 저면에는 다수의 볼납흡입공(163)이 원형으로 천공되어 지며 양측면에 삽입홈(162)이 형성된 수용체(160)와 대략 육면체를 이루면서 네모서리 외측으로 돌출된 돌출기둥과 상면중심에는 볼트체결공(151)이 천공되며 저면에는 수장실(161)의 저면에 천공된 볼납흡입공(163)과 동일한 갯수의 사각돌기(154)가 형성되어 상기 수용체(160)의 수장실(161)에 내장되도록 구성되어진 밀음부재(150)와, 몸체에 삽입공(141)과 원형통공(142)이 다수개 형성되어지고 상기 수용체(160)와 볼트결합 되어지며, 원형통공(142)이 안내실(143)과 연통되도록 하면서 상기 지지부재(42)에 결합 고정되는 브라켓트(140)와, 상기 브라켓트(140)의 삽입공(141)에 삽입되는 원형관(130)을 통하여 상기 밀음부재(150)의 볼트체결공(151)과 볼트 결합되며 상기 연결부재(70)에 억지 끼움식으로 고정되는 고정판(120)으로 구성되어 있는 것이다.

한편, 첨부도면의 제2도에는 볼납공급수단(100)이 전후진하는 수단(400)을 나타내고 있다.

이의 수단(400)은 제1실린더(30)가 안치된 프레임의 일측에 스크류 홀더(50)가 구비되어 지고 이의 스크류홀더(50)는 별도의 정역회전하는 모터(60)의 축에 연결된 스크류(51)와 결합되어 볼납공급수단(100)이 전후진 하도록 구성되어 있는 것이다.

또한, 첨부도면의 제7도 및 제8도에는 공급되는 볼납 수장부가 상세히 도시되어 있으며 이의 도면에서 부호 300으로 표시하고 있다.

상기 볼납 수장부(300)는 상기의 레일(20) 후측에 구비되어지며 이의 수장실(180)의 저면에는 레일을 따라 직선운동을 하도록 하는 브라켓트(184)와 핀으로 연결된 연결대(181)가 각각 구비되어 지고 상기 연결대(181)는 모터(183)의 회전축에 고정된 연결간(182)과 핀으로 연결되어 모터(183)의 회전을 따라 수장실(180)에 직선운동을 부여하여 수장실(180)에 수장되는 볼납을 평탄하게 교반 하므로서 전술한 볼납흡입공(163)이 볼납을 흡이하기 좋은 상태로 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 모터(60)를 역회전시키면 모터축에 연결된 스크류(51)가 역회전하게 되고 역회전 하는 스크류(51)를 타고 스크류홀더(50)에 의하여 결합되어진 볼납 공급수단(100)은 제어부(도시되지 않음)의 신호에 따라 후진되어 본 고안의 볼납수장실(180) 상부에 위치를 잡게 된다.

이러한 상태에서 제1실린더(190)를 작동시키면 공기흡입관(40)이 하강하게 되고 이 공기흡입관(40)에 체결된 지지부재(42)와 결합 고정되어 있는 작동부재(200)도 따라서 하강하여 수장실(180)에 수장되어 있는 볼납과 접면되는 위치까지 하강하게 된다.

계속해서 도면에는 미도시 되어 있는 별도의 공기흡입 장치가 작동되고, 이의 작동에 따른 흡인력이 공기 흡입관(40)을 통해 작동부재(200)의 수용체(160)로 작용하게 되는 것이며, 이에따라 수용체(160)의 볼납 흡입공(163)을 통하여 외부의 공기가 흡인되어 짐으로서 이의 흡인력으로 수장실(180)에 수장되어 있는 볼납이 볼납흡입공(163)에 흡입되어 지는 것이다.

이와 같이 수용체(160)의 볼납 흡입공(163)에 볼납이 완전히 흡입되면 제1실린더(190)를 작동시키게 되고 이의 작동으로 작동부재(200)가 상승하게 되는 것이며 이후 모터(60)를 정회전 시키면 볼납공급수단(100)은 모터축에 연결된 스크류(51)를 타고 제어부(도시되지 않음)의 신호에 따라 전진되어 가이드레일(20)의 일측으로부터 공급되어 리드 플레이트(170)에 의하여 파지 고정된 반도체칩(10) 상부에 위치를 잡게된다.

이러한 상태에서 제1실린더(190)를 작동시키면 공기흡입관(40)이 하강하게 되고 이 공기흡입관(40)에 체결된 지지부재(42)와 결합 고정되어 있는 작동부재(200)도 따라서 하강하여 반도체칩(10)과 거의 볼납의 직경과 같은 간극으로 접면되는 위치까지 하강하게 된다.

계속해서 도면에는 미도시되어 있는 별도의 공기흡입장치의 작동이 중지됨과 동시에 제2실린더(30)를 작동시키게 되면 이의 실린더에 의해 하강되는 밀음부재(150)가 하강하게 되고 이의 밀음부재(150)의 저면에 형성된 사각돌기(154)가 수용체(160)의 볼납흡입공(163)에 흡입되어 있는 볼납을 반도체칩(10)상에 밀어서 안착시키도록 함과 아울러 상승하게 된다.

이와같은 일련의 작동으로 볼납이 반도체칩(10) 상에 공급완료 되면 반도체칩(10)은 가이드레일(20)을 타고 이송되어 리플로어 공정에서 볼납을 녹여 볼납을 반도체 칩상에 고착시키게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 일련의 작동이 이루어지는 동안 볼납수장부(300)의 수장실(180)에 수장되어 있는 볼납은 모터(183)의 회전에 따라 계속해서 교반이 이루어져 전술한 볼납 흡입공(163)이 흡입하기 좋은 대기상태를 유지하게 되는 것이다.

그러므로 이와같이 된 본 고안은 일련의 작동이 반복해서 이루어짐으로써 안전하고도 정확하게 볼납을 반도체칩(10)에 공급시킬 수 있는 효과를 가지게 되는 것이다.

따라서 필요한 볼납만을 흡입하여 공급시킬 수 있고 이 모든 일련의 작동이 자동적으로 이루어지기 때문에 불량률을 최소화할 수가 있을 뿐만 아니라 생산성과 작업성도 향상되어 지는 등의 효과도 가지게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 반도체소자의 칩을 B.G.A 방식으로 팩키징하기 위하여 볼납을 공급하는 B.G.A 팩키지용 볼납 공급장치에 있어서,

   레일(20)의 하부로부터 상승되고 스프링으로 탄설된 고정핀(171)이 반도체칩(10)을 파지하도록 구비된 리드 플레이트(170)와;

   상기 볼납공급수단(100)은 본체의 프레임에 안치된 제1실린더(190)의 피스톤로드(191)에 설치되는 브라켓트(192)의 양측하부에 각각 고정되어 승강작동되는 공기 흡입관(40)과;

   양측내부에 상기 공기 흡입관(40)과 연통되는 원형통공(41)이 각각 형성되고 이의 원형통공(41)의 전면에는 공기 안내실(143)이 구비된 지지부재(42)와;

   상기 지지부재(42)의 전단에 구비되는 제2실린더(30)의 피스톤 로드(31)에 연결되어 밀음부재(150)를 상하작동시키는 연결부재(70)와;

   대략 직사각형으로 구비되어 지면서 격벽에 의하며 다수개의 수장실(161)이 구비되어지고 각각의 수장실(161)의 저면에는 다수의 볼납흡입공(163)이 원형으로 천공되어지며 양측면에 삽입홈(162)이 형성된 수용체(160)와 대략 육면체를 이루면서 네 모서리 외측으로 돌출된 돌출기둥과 상면 중심에는 볼트 체결공(151)이 천공되며 저면에는 수장실(161)의 저면에 천공된 볼납흡입공(163)과 동일한 갯수의 사각돌기(154)가 형성되어 상기 수용체(160)의 수장실(161)에 내장되도록 구성되어진 밀음부재(150)와 몸체에 삽입공(141)과 원형통공(142)이 다수개 형성되어 지고 상기 수용체(160)과 볼트결합 되어지며 원형통공(142)이 안내실(143)과 연통되도록 하면서 상기 지지부재(42)에 결합고정되는 브라켓트(140)와 상기 브라켓트(140)의 삽입공(141)에 삽입되는 원형관(130)을 통하여 상기 밀음부재(150)의 볼트 체결공(151)과 볼트 결합되며 상기 연결부재(70)에 억지 끼음식으로 고정되는 고정판(120)으로 구성되는 작동부재(100)와;

   제1실린더(30)가 안치된 프레임의 이측에 스크류홀더(50)가 구비되어지고 이의 스크류홀더(50)는 정역회전 하는 모터(60)의 축에 연결된 스크류(51)와 결합되어 볼납공급수단(100)이 전후진 하도록 구성된 전후진 수단(400)과;

   볼납을 수장하는 수장실(180)의 저면에 브라켓트(184)와 연결대(181)가 각각 구비되고 상기 연결대(181)는 모터(183)의 회전축에 고정된 연결간(182)과 핀으로 연결되어 모터(183)의 회전에 따라 수장실(180)에 직선운동을 부여하도록 하는 볼납 수장부(300)로 구성된 것을 특징으로 하는 B.G.A 팩키지용 볼납 공급장치.