KR20000001884U

KR20000001884U - 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치

Info

Publication number: KR20000001884U
Application number: KR2019980011689U
Authority: KR
Inventors: 호문호; 장정상
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-25

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

본 고안은 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치에 관한 것으로서, 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼을 정확하게 마운트하여 불량품 발생을 방지할 수 있는 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치에 관한 것이다.

2. 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트(mount)를 정확하고 효과적으로 하여 품질향상에 기여할 수 있는 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

3. 고안의 해결 방법의 요지

본 고안은 스토퍼를 이용하여 칩의 상부에 솔더 볼을 정확히 마운트 하는 것을 요지로 한다.

4. 고안의 중요한 용도

본 고안은 볼 그리드 어래이 패캐이지의 제조 공정중 솔더 볼을 칩의 상부에 마운트 하는 공정에 이용된다.

Description

볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치

본 고안은 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치에 관한 것으로서, 특히 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼을 정확하게 마운트하여 불량품 발생을 방지할 수 있는 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 볼 그리드 어레이 패캐이지(ball grid array package)의 단면도로서, 다수의 리드들이 칩과 회로기판과의 전기적 연결기능을 수행하는 패캐이지와는 달리 패턴 형성된 기판(1)상에 칩(2)을 부착시킨 후 칩(2)과 기판(1)상의 접점을 와이어(3)로 연결하는 구성을 가지고 있다. 그리고 기판(1) 하부에는 패턴의 각 접점과 연결되어 전기적으로 통하는 다수의 솔더 볼(4)이 고정되어 있으며, 기판(1)의 상부에는 칩(2) 및 와이어(3)의 보호를 위한 성형제(5)가 몰딩된다. 상술한 볼 그리드 어래이 패캐이지는 패캐이지의 소형 박형화 추세에 부합하기 위한 패캐이지의 한 종류이다.

도 2(a)는 상술한 솔더 볼을 안착시키기 위한 볼 패드의 정단면도이고, 도 2(b)는 볼패드의 평면도이고, 도 2(c)는 볼패드의 측단면도로서, 볼패드(10)에는 진공라인이 연결되어 있기 때문에, 홀(11)에 흡입력이 작용하게 되어 솔더 볼이 홀(11)의 하부에 부착되게 된다. 이후에 진공의 공급을 중단하면 홀(11) 하부에 부착된 솔더 볼(39a)은 떨어지면서 칩의 상부에 안착된다. 그런데, 종래의 상술한 방식은 진공의 공급을 중단하여도 솔더 볼이 볼패드(10)의 홀(11)에서 떨어지지 않는 경우가 발생하게 된다. 결국, 볼 그리드 어래이 패캐이지의 품질 불량을 유발하게 된다. 또한 스트립은 공정이 끝나면 패캐이지의 리드가 되는 부분으로서, 볼패드(10)와 스트립의 수평이 일치하지 않는 경우에 솔더 볼이나 자재의 손상으로 불량의 발생이 우려되는 문제점이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 목적은 솔더 볼을 볼 그리드 어래이 패캐이지의 칩 상부에 마운트하기 위한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치에 있어서, 상기 솔더 볼이 마운트되는 상기 칩이 상부에 형성된 스트립을 이송하는 스트립 블록과, 상기 스트립 블록의 상부에 설치되는 볼 패드 엎다운 모터와, 상기 볼 패드 엎다운 모터에 의하여 상하로 이송되되, 다수의 홀을 가지는 볼패드와, 상기 볼패드의 상부에 장착되는 스토퍼와, 상기 스트립 블록과 상기 볼 패드와의 갭을 조정 가능한 갭 조정수단과, 상기 스트립 블록의 상부에서 이송되는 스트립을 감지하는 스트립 감지센서와, 상기 볼패드에 흡착된 솔더 볼 중 두 개의 솔더 볼이 한곳에 흡착된 솔더볼이 있는지 감지하는 더블 감지센서와, 상기 볼패드와 상기 스트립사이에 수평이동 가능하게 장착되는 볼 박스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어래이 패캐이지 솔더 볼 마운트 장치에 의하여 달성된다.

도 1은 일반적인 볼 그리드 어레이 패캐이지(ball grid array package)의 단면도.

도 2(a) 및 도 2(b) 그리고 도 2(c)는 볼 패드를 도시한 도면.

도 3(a)는 본 고안에 의한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치 정면도.

도 3(b)는 본 고안에 의한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치의 평면도.

도 3(c)는 본 고안에 의한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치의 측면도.

도 4는 도 3(a)의 A부분의 상세도.

도 5(a) 및 도 5(b) 그리고 도 5(c)는 스토퍼를 도시한 도면.

도 6은 솔더볼이 볼 패드에서 이탈된 상태를 도시한 도면.

도 7은 스토퍼의 핀이 볼 패드의 홀에 삽입되는 형상을 도시한 도면.

도 8은 스트립이 부착되어 이송되는 보트(boat)의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 기판 2,71: 칩

3: 와이어 5: 성형재

4,39a: 솔더 볼 10: 볼 패드

11: 홀 30: 스트립 블록

31: 볼패드 엎 다운 모터 32: 진공 라인

34: 스트립 감지센서 35: 더블 감지센서

37,37': 스트립 롤 38: 스트립

39: 볼 박스 39b: 볼박스 피딩블럭

46,51: 부쉬 47: 핀 엎다운 샤프트

48: 엎다운 실린더 49: 핀 마운트 블록

52: 엎다운 샤프트 53: 갭 조정 수단

53b: 실린더 60: 스토퍼

60a: 플래이트 61: 핀

70: 보트(boat) 72: 테이프

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명한다.

도 3(a)는 본 고안에 의한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치 정면도이고, 도 3(b)는 본 고안에 의한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치의 평면도이고, 도 3(c)는 본 고안에 의한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치의 측면도로서, 본 고안은 볼패드 엎다운 모터(31), 볼패드(10), 볼 박스(39), 스트립 블록(30), 갭조정수단(53), 스토퍼(60)으로 구성되어 있다.

볼패드 엎다운 모터(31)는 서모 모터나 회전량을 정확하게 제어하기 편리한 모터를 사용한다. 볼패드 엎다운 모터(31)의 하부에는 볼 패드(10)가 부착되어 있다. 볼 패드(10)의 구조는 이미 설명하였으므로 생략하기로 한다.

볼 박스(39)는 내부에 솔더 볼(39a)이 적치되어 있는데, 볼 박스(39)의 하부에는 다수의 홀(도시 되지 않음)이 형성되어 있는데, 홀에서 질소 가스를 상부로 분사하여 솔더 볼을 공중에 띄우게 된다. 한편, 볼 박스(39)에는 더블감지 센서(35)가 설치되어 있다. 더블감지 센서(35)는 볼 패드(10)에 흡착된 솔더 볼(39a)중에서 두 개가 한곳에 흡착된 것을 감지하는 센서이다. 스트립 블록(30)의 측면에는 스트립 감지센서(34)가 설치되어, 스트립(38)을 감지하게 된다.

한편, 스트립(strip:38)은 레일(도시 되지 않음)이 측면에 설치되어 안정적으로 이송되게 한다. 볼 박스(39)는 볼박스 피딩 블록(39b)에 의하여 수평으로 이송되게 된다. 또한 볼 패드(10)에는 진공라인(32)이 형성되어 솔더 볼(39a)을 흡입할 수 있도록 한다. 또한 스트립(38)은 스트립 롤(37,37')의 구동에 의하여 이동하게 된다.

갭 조정 수단(53)은 스트립 블록(30)의 하부에 설치되어 스트립 블록(30)을 상하로 이송가능하게 하는데, 중앙에는 실린더(53b)가 설치된다. 실린더(53b)의 양측에는 엎다운 샤프트(52)가 설치되어 있는데, 엎 다운 샤프트(52)의 외측에는 부쉬(51)가 장착되어 엎다운 샤프트의(52)의 상하이송을 안내하게 된다. 실린더(53b)가 이동함에 따라 스트립 블록(30)의 높이가 조정된다.

도 4는 도 3의 A부분의 상세도면으로서, 엎다운 실린더(48)가 중심에 설치되어 있고, 엎다운 실린더(48)의 하부에는 핀 마운트 블록(49)이 형성되어 있다. 핀 엎다운 샤프트(47)는 엎다운 실린더(48)의 양측에 설치되어 있다. 실린더(48)의 하부에는 스토퍼(60)이 설치되어 있으며, 핀엎다운 샤프트(47)에는 각각 부쉬(46)가 장착되어 있다. 핀엎다운 샤프트(47)는 부쉬(46)에 장착된 상태로 상하로 이동하게 된다. 스토퍼(60)의 구조를 도 5를 통하여 설명한다.

도 5(a)는 스토퍼의 정면도이고, 도 5(b)는 스토퍼의 평면도이고, 도 5(c)는 스토퍼의 측면도이고, 도 6은 솔더볼이 볼 패드에서 이탈된 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 스토퍼의 핀이 볼 패드의 홀에 삽입되는 형상을 도시한 도면으로서, 스토퍼(60)은 플래이트(60a)의 하부에 수직으로 다수의 핀(61)이 형성되며, 스토퍼(60)의 하부에는 볼 패드(10)가 설치되어 있다. 스토퍼(60)에 형성된 다수의 핀(61)은 볼 패드(10)에 형성된 홀(11)의 배열과 동일한 배열로 되어 있다. 다수의 핀(61)은 엎 다운 실린더(48)의 구동에 의하여 볼 패드(10)에 형성된 홀(11)에 삽입된다. 핀(61)이 홀(11)에 삽입되므로서, 홀(11) 하부의 솔더 볼이 볼패드(10)에서 떨어지게 된다.

도 8은 스트립이 부착되어 이송되는 보트(boat)의 평면도로서, 보트(70)는 필름과 같은 형상을 하고 있는데, 보트(70)의 상부에는 스트립(38)이 테이프(72)에 의하여 부착되어 있다. 스트립(38)의 상부에는 다수의 칩(71)이 형성되어 있다. 칩(71)의 상부에 본 고안에 의한 볼 마운트 장치에 의하여 솔더 볼(39a)이 마운트 된다. 공정이 종료되면 스트립(38)은 패캐이지의 리드 역할을 하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명한다.

볼박스(39)의 하부에 형성된 다수의 홀(도시되지 않음)에 질소 압력이 작용하게 되면, 볼박스(39)내의 솔더 볼(39a)은 공중에 띄워진 상태를 유지하게 된다. 이후에 볼패드(10)의 홀(11)과 연통된 진공라인(32)에 진공이 작용하게 된다. 진공라인(32)에는 진공펌프(도시되지 않음)가 연결되어 진공을 발생하게 된다. 홀(11)에 진공이 강하게 작용함에 따라 공중에 띄워져 있는 다수의 솔더 볼(39a)은 홀(11)의 입구에 흡착된다. 이후에 볼박스 피딩블록(39b)에 의하여 볼박스(39)는 후진을 하게 된다. 이때, 볼 패드(10)에 흡착된 솔더볼(39a)중에서 이중으로 흡착된 솔더볼(39a)이 있는지 더블 감지센서(35)가 감지하게 된다. 더블볼이 없을 시에는 스트립(38)위의 볼 패드(10)가 볼패드 엎다운 모터(31)에 의하여 주어진 값만큼 하강하여 보트(70)상부의 스트립(38)에 밀착하게 된다. 이때 볼 패드(10)와 스트립(38)간에는 일정한 틈이 형성되어 있어야 함은 물론, 패드(10)와 스트립(38)간에는 수평이 유지되어야 한다. 만약 수평이 유지되지 않은 경우나, 볼패드(10)와 스트립(38)간의 간격이 정해진 값과 일치하지 않은 경우에는 실린더(53b)를 구동하여 스트립 블록(30)의 높이를 조정하여 일정한 갭(gap)을 유지하도록 한다. 실린더(53b)가 구동하게 되면, 양측의 엎 다운 샤프트(52)가 부쉬(51)내에서 안정적으로 이동하게 됨으로서, 스트립 블록(30)의 상부에 위치한 스트립(38)은 수평을 유지하게 된다. 스트립(38)이 수평을 유지해야만 솔더 볼(39a)이 정확하게 칩(71)의 상부에 안착될수 있는 것이다. 이후에 진공라인(32)의 진공을 끊어주면 엎다운 실린더(48)의 구동에 의하여 스토퍼(60)가 하강하면서, 볼패드(10)의 홀(11)에 스토퍼의 핀(61)이 삽입된다. 핀(61)이 홀(11)에 삽입되면서 홀(11)의 하부에 흡착된 솔더볼이(39a)떨어지게 한다. 홀(11)의 하부에서 떨어진 솔더볼(39a)은 칩(71)의 상부에 안착된다. 이후에 볼패드 엎다운 모터(31)는 상승하게 되고, 보트(70)상부의 스트립(38)은 다음공정으로 이송된다.

본 고안에 의하여 볼그리드 어래이 패캐이지의 칩 상부에 솔더 볼을 정확하게 마운트 하므로서 볼그리드 어래이 패캐이지의 품질향상에 기여하는 바가 큰 고안이다. 또한 솔더 볼이 볼 패드에서 이물질에 의하여 떨어지지 않는 볼이 없으므로 미성볼이 없음은 물론, 스트립과 볼패드가 수평을 유지하므로 볼패드에 의한 자재의 손상을 방지할 수 있는 우수한 고안이다.

Claims

솔더 볼을 볼 그리드 어래이 패캐이지의 칩 상부에 마운트하기 위한 볼 그리드 어래이 패캐이지의 솔더 볼 마운트 장치에 있어서,

상기 솔더 볼이 마운트되는 상기 칩이 상부에 형성된 스트립을 이송하는 스트립 블록과,

상기 스트립 블록의 상부에 설치되는 볼 패드 엎다운 모터와,

상기 볼 패드 엎다운 모터에 의하여 상하로 이송되되, 다수의 홀을 가지는 볼패드와,

상기 볼패드의 상부에 장착되는 스토퍼와,

상기 스트립 블록과 상기 볼 패드와의 갭을 조정 가능한 갭 조정수단과,

상기 스트립 블록의 상부에서 이송되는 스트립을 감지하는 스트립 감지센서와,

상기 볼패드에 흡착된 솔더 볼 중 두 개의 솔더 볼이 한곳에 흡착된 솔더볼이 있는지 감지하는 더블 감지센서와,

상기 볼패드와 상기 스트립사이에 수평이동 가능하게 장착되는 볼 박스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어래이 패캐이지 솔더 볼 마운트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스토퍼는 상기 볼패드의 하부에 상하 이송가능하게 장착되되, 하부면에 다수의 핀이 수직으로 돌출되어 형성되어, 상기 볼 패드의 홀에 상기 핀이 삽입되어 상기 볼 패드의 상기 홀 하부에 흡착된 상기 솔더 볼을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어래이 패캐이지 솔더 볼 마운트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 갭조정수단은 상기 스트립 블록의 하부에 설치되어 상기 스트립 블록을 상하로 이송가능하며 중앙에는 실린더가 설치됨과 동시에, 실린더의 양측에는 외측에 부쉬를 가지는 엎다운 샤프트가 설치되어, 상기 실린더가 이동함에 따라 상기 스트립 블록의 높이가 조정되는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어래이 패캐이지 솔더 볼 마운트 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서

상기 스토퍼의 상부 중앙에는 엎 다운 실린더가 장착되어 상기 스토퍼를 상하이송 가능하게 하며, 상기 엎 다운 실린더의 양측에는 부쉬에 의하여 안내되는 핀 엎다운 샤프트가 설치되는 것을 특징으로 하는 볼 그리드 어래이 패캐이지 솔더 볼 마운트 장치.