KR20100084866A - 리플로우 장치 및 리플로우 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 칩에 제공된 솔더 볼을 리플로우하는 장치를 제공한다. 리플로우 장치는 코일, 지지 부재, 그리고 이동 부재를 가진다. 코일은 전원으로부터 전류를 인가받아 유도 가열 방식에 의해 솔더 볼을 가열한다. 지지 부재는 코일의 전방 및/또는 후방에 제공되며 반도체 칩이 실장된 인쇄 회로 기판을 지지한다. 이동 부재는 인쇄 회로 기판이 코일에 의해 감싸여져 제공되는 내측 공간을 관통하여 지나가도록 인쇄 회로 기판을 이동시킨다.
패키지, 솔더 볼, 코일, 유도 가열, 리플로우

Description

리플로우 장치 및 리플로우 방법{REFLOW APPARATUS AND REFLOW METHOD}
본 발명은 반도체 칩을 패키지 하는 패키지 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 반도체 칩에 제공된 솔더 볼을 리플로우하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 칩을 패키지하는 공정은 반도체 칩에 외부와의 전기적 접속을 위한 단자로서 기능 하는 솔더 볼을 제공하는 조립 공정과 솔더 볼이 제공된 반도체 칩을 인쇄 회로 기판에 실장 하는 실장 공정을 포함한다.
조립 공정과 실장 공정 후에는 각각 솔더 볼에 열을 가하여 솔더 볼을 리플로우 하는 공정이 요구된다.
본 발명은 솔더 볼의 리플로우 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 리플로우 장치 및 리플로우 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 솔더 볼의 리플로우 공정 수행시 처리 속도를 향상시킬 수 있는 리플로우 장치 및 리플로우 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 피처리체에 제공된 솔더 볼을 리플로우하는 장치를 제공한다. 상기 리플로우 장치는 전원, 상기 전원으로부터 전류를 인가받아 피처리체를 가열하는 코일, 상기 코일의 전방 또는 후방에 제공되며 상기 피처리체를 지지하는 지지 부재, 그리고 상기 피처리체가 상기 코일에 의해 감싸여져 제공되는 내측 공간을 관통하여 지나가도록 상기 피처리체 또는 상기 코일을 상대 이동시키는 이동 부재를 구비한다.
또한, 본 발명은 피처리체에 제공된 솔더 볼을 리플로우하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 코일을 제공하는 단계, 상기 코일에 전류를 인가하는 단계, 그리고 상기 피처리체가 상기 코일에 의해 감싸여져 제공되는 내측 공간을 관통하도록 상기 피처리체 또는 상기 코일을 상대 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 리플로우 공정을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 리플로우 공정에 소요되는 시간을 단축하여 처리 속 도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 27을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시 예의 장치는 피처리체(1)에 제공된 솔더 볼(22)을 리플로우하는 공정을 수행한다. 피처리체(1)는 칩 마운팅 공정(chip mounting process)이 수행된 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)일 수 있다. 도 1a는 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)의 일 예를 개략적으로 보여준다. 인쇄 회로 기판(10)은 얇은 판 형상을 가지며, 일 측면에 외부 전자 장치(도시되지 않음)와의 전기적 접속을 위한 접속 단자들(12)을 가진다. 인쇄 회로 기판(10)의 상면에는 반도체 칩(20)과 전기적으로 연결되는 패드(14)와 같은 연결 단자들이 형성된다. 접속 단자(12)와 패드들(14)은 인쇄 회로 기판(10)에 형성된 복수의 도전성 라인들(도시되지 않음)을 통해 전기적으로 연결된다. 반도체 칩(20)은 그 솔더 볼(22)이 패드(14)와 접촉되도록 패드(14) 상에 놓인다.
선택적으로, 도 1b와 같이, 피처리체(1′)는 볼 어태지 공정(ball attach process)이 수행된 솔더 볼(22′)이 접착된 반도체 칩(20′)일 수 있다. 피처리체 는 하나의 반도체 칩이거나, 분리되지 않은 복수의 반도체 칩들일 수 있다.
본 실시 예에서 피처리체는 이에 한정되지 않으며, 솔더 볼(22)과 같이 리플로우 공정이 필요한 외부 단자를 가지는 다양한 종류의 부품일 수 있다. 아래의 실시 예들에서는 피처리체가 반도체 칩(20)이 올려진 인쇄 회로 기판(10)인 경우를 예를 들어 설명한다.
도 2는 패키지 장치(package apparatus)(2)의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 패키지 장치(2)는 제 1 유닛(40), 제 2 유닛(50), 그리고 제 3 유닛(60)을 가진다. 제 2 유닛(50)은 인쇄 회로 기판(10) 상에 실장된 반도체 칩(20)의 솔더 볼(22)을 가열하여 솔더 볼(22)을 리플로우하는 공정을 수행한다. 제 1 유닛(40)은 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)을 제 2 유닛(50)으로 공급하는 로더 유닛(loader unit)이고, 제 3 유닛(60)은 리플로우 공정이 완료된 인쇄 회로 기판(10)을 제 2 유닛(50)으로부터 외부로 배출하는 언로더 유닛(unloader unit)일 수 있다. 선택적으로 제 1 유닛(40) 또는 제 3 유닛(60)은 제 2 유닛(50)과 인-라인으로 패키지 공정을 수행하기 위한 유닛일 수 있다. 예컨대, 제 1 유닛(40)은 인쇄 회로 기판(10) 상에 반도체 칩(20)을 실장하는 공정을 수행하는 유닛일 수 있다. 또한, 피처리체(1′)가 도 1b와 같은 반도체 칩(20′)인 경우, 제 1 유닛(40)은 반도체 칩(20′)에 솔더 볼(22′)을 어태치하는 유닛일 수 있다.
제 1 유닛(40), 제 2 유닛(50), 그리고 제 3 유닛(60)은 순차적으로 일 방향으로 제공될 수 있다. 이하, 제 1 유닛(40), 제 2 유닛(50), 그리고 제 3 유닛(60)이 배열된 방향과 수직인 방향을 제 1 방향(62)이라고 칭하고, 제 1 유닛(40), 제 2 유닛(50), 그리고 제 3 유닛(60)이 배열된 방향을 제 2 방향(64)이라 칭하고, 제 1 방향(62) 및 제 2 방향(64)과 수직인 방향을 제 3 방향(도 3의 66)이라 칭한다. 제 1 방향(62)과 제 2 방향(64)에 의해 제공되는 평면은 컨베이어들(도 4의 201, 202) 상에 놓인 인쇄 회로 기판(10)의 표면과 대체로 평행한 평면이다.
이하, 제 2 유닛을 리플로우 장치라고 칭하고, 리플로우 장치(50)의 구조에 대해서 상세히 설명한다. 도 3은 도 2의 리플로우 장치(50)의 구조의 일 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 리플로우 장치(50)는 하우징(100), 지지 부재(200), 가열 부재(300), 그리고 이동 부재(도 4의 560)를 가진다. 하우징(100)은 대체로 직육면체 형상으로 제공되며, 내부에는 지지 부재(200), 가열 부재(300), 그리고 이동 부재(560)가 장착되는 공간을 가진다. 지지 부재(200)는 하우징(100) 내에서 인쇄 회로 기판(10)을 지지한다. 지지 부재(200)는 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202)를 가진다. 입력 지지대(201)는 가열 부재(300)의 전방에 위치되고, 출력 지지대(202)는 가열 부재(300)의 후방에 위치된다. 리플로우 공정이 수행되기 전에 인쇄 회로 기판(10)은 입력 지지대(201)에 놓이고, 리플로우 공정이 완료된 인쇄 회로 기판(10)은 출력 지지대(202)에 놓인다. 이동 부재(560)는 인쇄 회로 기판(10)이 입력 지지대(201)에서 가열 부재(300)를 통과하여 출력 지지대(202)로 이동되도록 구동력을 제공한다. 가열 부재(300)는 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202) 사이에 위치된다. 가열 부재(300)는 입력 지지대(201)로부터 출력 지지대(202)로 이동되는 인쇄 회로 기판(10)을 가열하여, 솔더 볼(22)의 리플로우 공정 을 수행한다.
하우징(100)은 금속 재질로 제공되어 외부와의 전자기 간섭(electro magnetic interference)을 차폐한다. 예컨대, 하우징(100)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(100)은 그 길이 방향이 제 2 방향(64)을 따라 제공되도록 배치된다. 하우징(100)은 전방 벽(111), 후방 벽(112), 상부 벽(113), 하부 벽(114), 제 1 측벽(115), 그리고 제 2 측벽(116)을 가진다. 전방 벽(111)은 제 1 유닛(40)과 마주보는 벽이고, 후방 벽(112)은 제 3 유닛(60)과 마주보는 벽이다. 전방 벽(111)에는 인쇄 회로 기판(10)이 하우징(100) 내로 유입되는 통로로 기능하는 입구(121)가 형성되고, 후방 벽(112)에는 인쇄 회로 기판(10)이 하우징(100)으로부터 유출되는 통로로 기능하는 출구(122)가 형성된다. 전방 벽(111)에는 입구(121)를 개폐하는 셔터(142)가 설치되고, 후방 벽(112)에는 출구(122)를 개폐하는 셔터(도시되지 않음)가 설치된다. 각각의 셔터(142)는 실린더(144)에 의해 상하 방향으로 직선 이동된다. 셔터(142)의 직선 이동을 안내하도록 전방 벽(111) 및 후방 벽(112) 각각에는 가이드(146)가 제공될 수 있다. 셔터(142)는 전자기 간섭을 차폐하도록 알루미늄 등과 같은 금속 재질로 제공된다.
도 4는 지지 부재(200)의 일 예를 보여주는 사시도이다. 상술한 바와 같이 지지 부재(200)는 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202)를 가진다. 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202)는 대체로 동일한 구조 및 형상을 가진다. 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202)는 가열 부재(300)를 기준으로 대체로 서로 대칭이 되도록 위치된다. 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202)는 가열 부재(300)에 인접하 게 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 입력 지지대(201)는 한 쌍의 컨베이어(220, 240)를 가진다. 각각의 컨베이어(220, 240)는 그 길이 방향이 제 2 방향(64)을 따라 제공되도록 배치된다. 한 쌍의 컨베이어들(220, 240)은 제 1 방향(62)을 따라 이격되어 서로 마주보도록 배치된다. 인쇄 회로 기판(10)의 양측 가장자리는 각각 한 쌍의 컨베이어(220, 240)의 상면 상에 놓인다.
이동 부재(560)는 각각의 컨베이어(220, 240)가 폐곡선을 이루면서 회전되도록 컨베이어(220, 240)에 구동력을 제공한다. 이동 부재(560)는 롤러들(562)과 모터(564)를 가진다. 롤러들(562)은 각각의 컨베이어(220, 240)의 양단 내측에 위치되어 컨베이어(220, 240)와 맞물리게 제공된다. 각각의 컨베이어(220, 240)에 제공되는 두 개의 롤러들(562) 중 적어도 하나에는 모터(564)가 연결된다. 한 쌍의 컨베이어(220, 240) 상에 놓인 인쇄 회로 기판(10)은 컨베이어들(220, 240)의 회전에 의해 입력 지지대(201)에서 출력 지지대(202)로 직선 이동된다.
가열 부재(300)는 인쇄 회로 기판(10) 상에 실장된 반도체 칩(20)의 솔더 볼(22)을 가열하여 리플로우 공정을 수행한다. 가열 부재(300)는 유도 가열 방식(induction heating method)으로 솔더 볼(22)을 가열한다. 코일에 교류 전류를 인가하면, 코일 주위에 교류 자기장이 발생한다. 자기장이 발생된 영역에 제공된 도체(피처리체)에는 자기장의 방향과 수직인 방향으로 와전류(eddy current)가 발생한다. 와전류는 도체(피처리체)의 표면을 따라 흐르며, 열을 발생시키고 손실된다. 유도 가열 방식은 이때 발생하는 열을 이용하여 도체(피처리체)를 가열하는 방식이다.
도 5는 가열 부재(300)의 일 실시예를 보여주는 사시도이다. 가열 부재(300)는 전원(320)과 코일(340)을 가진다. 코일(340)은 전원(320)에 전기적으로 접속되어 전원(320)으로부터 교류 전류를 인가받는다. 코일(340)의 내부에는 인쇄 회로 기판(10)이 관통하여 지나가는 내측 공간(348)이 제공된다. 내측 공간(348)은 코일(340)에 의해 감싸여져 제공되는 공간이다.
코일(340)은 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344)를 가진다. 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344)는 대체로 동일한 형상을 가진다. 제 2 선부(344)는 제 1 선부(342)의 끝단으로부터 계속적으로 연장되게 제공된다. 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344)는 각각 그 전체 길이에 걸쳐 동일한 폭(Cw)을 가진다. 여기서 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344)의 폭은 그 길이 방향에 수직한 부분이다. 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344)는 이들 사이를 가로지르는 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치된다. 제 1 선부(342)는 제 2 선부(344)와 마주보는 방향의 반대쪽을 향해 볼록한 형상을 가진다. 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344) 사이에 제공되는 영역은 상술한 내측 공간(348)으로 정의된다. 내측 공간(348)은 그 전방과 후방이 개방되고, 측부는 대체로 제 1 선부(342)와 제 2 선부(344)에 의해 감싸여진다. 내측 공간(348)은 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변보다 긴 폭(Sw)을 가진다. 여기서 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변은 인쇄 회로 기판이 이동되는 방향인 제 2 방향(64)과 수직한 변이다.
도 6은 제 2 유닛(50) 내에서 리플로우 과정이 수행되는 과정을 보여주는 사 시도이다. 도 6을 참조하면, 입력 지지대(201)와 출력 지지대(202)의 사이에 코일(340)이 배치된다. 코일(340)은 그 내측 공간(348)의 전방이 입력 지지대(201)와 마주보고, 그 내측 공간(348)의 후방이 출력 지지대(202)와 마주보도록 위치된다. 제 1 선부(342)의 일부는 입력 지지대(201)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 낮게 위치되고, 제 1 선부(342)의 나머지 일부는 입력 지지대(201)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 높게 위치된다. 코일(340)에는 전원(320)으로부터 교류 전류가 인가된다. 입력 지지대(201)의 컨베이어(220, 240) 상에 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)이 놓인다. 입력 지지대(201)의 컨베이어(220, 240)가 회전됨에 따라 인쇄 회로 기판(10)은 제 2 방향(64)을 따라 직선 이동된다. 인쇄 회로 기판(10)은 코일(340)의 내측 공간(348)을 관통하여 코일(340)의 전방에서 후방으로 이동되며, 이동되는 도중에 솔더 볼(22)들이 유도 가열에 의해 리플로우 된다.
도 7은 도 5의 가열 부재(300)의 변형된 예를 보여준다. 도 7의 가열 부재(301)는 전원(320), 코일(340), 그리고 안내 부재(390)를 가진다. 전원(320)과 코일(340)은 도 5의 가열 부재(300)의 전원(320) 및 코일(340)과 동일한 구조 및 형상을 가진다. 안내 부재(390)는 코일(340)의 내측 공간(348) 내에 위치되어 인쇄 회로 기판(10)의 이동을 안내한다. 일 예에 의하면, 안내 부재(390)는 제 1 블록(390a)과 제 2 블록(390b)을 가진다. 제 1 블록(390a)은 내측 공간(348) 중 제 2 선부(344)에 의해 제공되는 영역에 위치되고, 제 2 블록(390b)은 내측 공간(348) 중 제 1 선부(342)에 의해 제공되는 영역에 제공된다. 제 1 블록(390a)과 제 2 블록(390b)은 조합되어 하나의 인쇄 회로 기판(10)의 이동을 안내한다. 제 1 블 록(390a)과 제 2 블록(390b)은 대체로 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변에 대응하는 거리만큼 제 1 방향(62)으로 이격되게 배치된다. 제 1 블록(390a)은 인쇄 회로 기판(10)의 일측 가장자리를 지지하고, 제 2 블록(390b)은 인쇄 회로 기판(10)의 타측 가장자리를 지지한다.
제 1 블록(390a)은 상벽(392), 측벽(394), 그리고 하벽(396)을 가진다. 상벽(392)과 하벽(396)은 서로 간에 평행하게 제공되고, 측벽(394)은 상벽(392)의 일단으로부터 하벽(396)의 일단까지 연장된다. 이와 같은 구조에 의해, 제 1 블록(390a)은 상벽(392), 측벽(394), 그리고 하벽(396)에 의해 정의되는 삽입부(398)를 가진다. 삽입부(398)는 전방, 후방, 그리고 제 1 블록(390a)을 향하는 측방이 개방된다. 삽입부(398)로 노출되는 하벽(396)의 상면(396a)은 인쇄 회로 기판의 가장자리와 접촉되어 이를 지지하는 지지면으로 제공된다. 제 1 블록(390a)과 제 2 블록(390b)은 코일(340)에 고정 설치될 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 블록(390b)의 하벽(396)의 저면(396b)과 상벽(392)의 상면(392a)은 각각 코일(340)에 접촉되게 고정된다.
제 1 블록(390a)은 제 2 블록(390b)과 동일한 형상을 가진다. 제 1 블록(390a)은 상술한 가상 평면을 기준으로 제 2 블록(390b)과 대칭이 되도록 배치된다.
상술한 바와 달리, 제 1 블록(390a)과 제 2 블록(390b)은 각각 상벽(392) 없이 측벽(394)과 하벽(396) 만을 구비할 수 있다. 또한, 제 1 블록(390a)과 제 2 블록(390b)은 코일(340)에 탈착 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 제 1 블록(390a)과 제 2 블록(1390b)은 코일(340)과 이격되게 코일(340)의 내측 공간(348) 내에 위치될 수 있다.
도 8은 가열 부재의 다른 실시예를 보여준다. 도 8의 가열 부재(1300)는 전원(1320)과 코일(1340)을 가진다. 코일(1340)은 전원(1320)에 전기적으로 접속되어 전원(1320)으로부터 교류 전류를 인가받는다. 코일(1340)의 내부에는 인쇄 회로 기판(10)이 코일(1340)을 관통하여 지나가는 내측 공간(1348)이 복수 개 제공된다. 각각의 내측 공간(1348)은 코일(1340)에 의해 감싸여져 제공되는 공간이다. 내측 공간들(1348)은 서로 간에 구분되도록 제공된다.
코일(1340)은 제 1 선부(1342)와 제 2 선부(1344)를 가진다. 제 1 선부(1342)와 제 2 선부(1344)는 동일한 형상을 가진다. 제 2 선부(1344)는 제 1 선부(1342)의 끝단으로부터 계속적으로 연장되게 제공된다. 제 1 선부(1342)와 제 2 선부(1344)는 각각 그 전체 길이에 걸쳐 동일한 폭(Cw)을 가진다. 제 1 선부(1342)와 제 2 선부(1344)는 이들 사이를 가로지르는 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치된다.
제 1 선부(1342)는 복수의 확대부들(1342a)과 축소부들(1342b)을 가진다. 각각의 확대부(1342a)는 제 2 선부(1344)와 마주보는 면의 반대쪽으로 볼록하게 제공된다. 축소부(1342b)는 인접하는 확대부들(1342a) 사이에 위치된다. 제 1 선부(1342)의 축소부(1342b) 및 이와 마주보는 제 2 선부(1344)의 축소부(1344b) 사이의 영역의 폭(Swn)은 제 1 선부(1342)의 확대부(1342a) 및 이와 마주보는 제 2 선 부(1344)의 확대부(1344a) 사이의 폭(Sww)보다 좁게 제공된다. 제 1 선부(1342)의 확대부(1342a) 및 이와 마주보는 제 2 선부(1344)의 확대부(1344a) 사이에 제공되는 영역은 각각 상술한 내측 공간(1348)으로서 제공된다. 그리고 각각의 내측 공간들(1348)은 상술한 제 1 선부(1342) 및 제 2 선부(1344)의 축소부(1342b, 1344b)에 의해서 구분된다. 각각의 내측 공간(1348)은 그 전방과 후방이 개방되고, 측부는 대체로 제 1 선부(1342)의 확대부들(1342a) 중 하나와 제 2 선부(1344)의 확대부들(1344a) 중 하나에 의해 감싸여진다.
도 8에서는 제 1 선부(1342) 및 제 2 선부(1344)가 각각 두 개의 확대부(1342a, 1344a))를 가지는 것으로 도시하였다. 그러나 이와 달리 제 1 선부(1342) 및 제 2 선부(1344)는 각각 세 개 이상의 확대부를 구비할 수 있다.
도 9는 도 8의 가열 부재(1300)을 구비하는 리플로우 장치(1050)를 보여준다. 코일(1340)은 그 내측 공간들(1348)이 서로 간에 제 3 방향(66)으로 서로 이격되게 제공되도록 입력 지지대(1201, 1203)와 출력 지지대(1202, 1204) 사이에 위치된다. 입력 지지대(1201, 1203)와 출력 지지대(1202, 1204)는 각각 코일(1340)에 제공된 내측 공간들(1348)의 수와 동일한 수로 제공된다. 입력 지지대들(1201, 1203)은 서로 간에 제 3 방향(66)으로 일정 거리 이격되어 위치된다. 입력 지지대(1201, 1203)들 중 하나와 출력 지지대(1202, 1204)들 중 하나는 한 쌍을 이루며 서로 간에 동일 높이로 제공된다. 한 쌍의 입력 지지대 및 출력 지지대(1201, 1202 또는 1203, 1204)에 대해, 하나의 확대부(1342a)가 이와 마주보도록 위치된다. 예 컨대, 하나의 확대부(1342a)의 일부는 입력 지지대(1201)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 낮게 위치되고, 그 나머지 일부는 입력 지지대(1201)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 높게 위치된다. 내측 공간(1348)은 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변보다 긴 폭(Sww)을 가진다. 여기서 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변은 인쇄 회로 기판(10)이 이동되는 제 2 방향(64)과 수직한 변이다.
코일(1340)에는 전원(1320)으로부터 교류 전류가 인가된다. 각각의 입력 지지대(1201, 1203)의 컨베이어 상에 솔더 볼(22)을 가지는 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(20)이 놓인다. 입력 지지대들(1201, 1203)의 컨베이어가 회전됨에 따라 인쇄 회로 기판들(10)은 제 2 방향(64)을 따라 직선 이동된다. 각각의 인쇄 회로 기판들(10)은 그에 대응하게 위치된 코일(1340)의 내측 공간(1348)을 관통하여 코일(1340)의 전방에서 후방으로 이동되며, 이동되는 도중에 솔더 볼(22)들이 유도 가열에 의해 리플로우 된다.
도 10은 도 8의 가열 부재(1300)의 변형된 예를 보여준다. 도 10의 가열 부재(1301)는 전원(1320), 코일(1340), 그리고 안내 부재(1390)를 가진다. 도 10의 가열 부재(1301)의 전원(1320)과 코일(1340)은 도 8의 가열 부재(1300)의 전원(1320) 및 코일(1340)과 동일한 구조 및 형상을 가진다. 안내 부재(1390)는 코일(1340)의 각각의 내측 공간(1348)에 위치되어 인쇄 회로 기판(10)의 이동을 안내한다. 각각의 안내 부재(1390)는 도 7의 안내 부재(390)와 동일한 구조 및 형상을 가질 수 있다.
도 11은 가열 부재의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다. 가열 부재(2300)는 전원(2320)과 코일(2340)을 가진다. 코일(2340)은 전원(2320)에 전기적으로 접속되어 전원(2320)으로부터 교류 전류를 인가받는다. 코일(2340)의 내부에는 인쇄 회로 기판(10)이 코일(2340)을 관통하여 지나가는 내측 공간(2348)이 제공된다. 내측 공간(2348)은 코일(2340)에 의해 감싸여져 제공되는 공간이다. 코일(2340)은 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)를 가진다. 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)는 동일한 형상을 가진다. 제 2 선부(2344)는 제 1 선부(2342)의 끝단으로부터 계속적으로 연장되게 제공된다. 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)는 각각 그 전체 길이에 걸쳐 동일한 폭(Cw)을 가진다. 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)는 이들 사이를 가로지르는 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치된다. 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)는 각각 대체로 일직선으로 제공되며, 양 끝단에서 서로를 향해 라운드진 형상을 가진다. 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)는 서로 간에 조합되어 전체적으로 볼 때 대체로 'U' 형상을 가진다. 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344) 사이에 제공되는 영역은 상술한 내측 공간(2348)으로 제공된다. 즉, 내측 공간(2348)은 그 전방과 후방이 개방되고, 측부는 대체로 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)에 의해 감싸여진다.
도 12는 도 11의 가열 부재를 가지는 리플로우 장치(2050)를 보여준다. 입력 지지대(2201, 2203)와 출력 지지대(2202, 2204)는 각각 복수 개가 제공되며, 서로 간에 동일한 수로 제공된다. 입력 지지대들(2201, 2203)은 서로 간에 제 1 방 향(62)으로 따라 일정 거리 이격되게 배치된다. 하나의 입력 지지대(2201, 2203)와 하나의 출력 지지대(2202, 2204)는 한 쌍을 이루며 코일(2340)을 기준으로 서로 마주보도록 배치된다. 코일(2340)은 그 내측 공간(2348)의 전방이 입력 지지대들(2201, 2203)과 마주보고, 그 내측 공간(2348)의 후방이 출력 지지대들(2202, 2204)과 마주보도록 배치된다. 코일(2340)은 제 1 선부(2342) 및 제 2 선부(2344)의 길이 방향이 제 1 방향(62)과 나란하게 배치된다. 제 1 선부(2342)는 입력 지지대(2201, 2203)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 높게 위치되고, 제 2 선부(2344)는 입력 지지대(2201, 2203)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 낮게 위치된다. 내측 공간(2348)은 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변보다 두 배 이상 긴 폭(Sw)을 가진다. 여기서 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변은 인쇄 회로 기판(10)이 이동되는 제 2 방향(64)과 수직한 변이다.
코일(2340)에는 전원(2320)으로부터 교류 전류가 인가된다. 각각의 입력 지지대(2201, 2203)의 컨베이어 상에 솔더 볼(22)을 가지는 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)이 놓인다. 입력 지지대들(2201, 2203)의 컨베이어가 회전됨에 따라 인쇄 회로 기판들(10)은 제 2 방향(64)을 따라 직선 이동된다. 인쇄 회로 기판들(10)은 코일의 내측 공간(2348)을 관통하여 코일(2340)의 전방에서 후방으로 동시에 이동되며, 이동되는 도중에 솔더 볼(22)들이 유도 가열에 의해 리플로우 된다.
도 13은 도 11의 가열 부재(2300)의 변형된 예를 보여준다. 도 13의 가열 부 재(2301)는 전원(2320), 코일(2340), 그리고 안내 부재들(2390)을 가진다. 도 13의 가열 부재(2301)의 전원(2320)과 코일(2340)은 도 11의 가열 부재(2300)의 전원(2320) 및 코일(2340)과 동일한 구조 및 형상을 가진다. 각각의 안내 부재들(2390)은 코일(2340)의 제 1 선부(2342)와 제 2 선부(2344)에 의해 둘러싸인 영역 내에 위치되어, 인쇄 회로 기판(10)의 이동을 안내한다. 각각의 안내 부재(2390)는 도 7의 안내 부재(390)와 동일한 구조 및 형상을 가질 수 있다. 안내 부재들(2390)은 제 1 방향(62)을 따라 일렬로 배치된다. 코일(2340)은 그 내부에 복수의 내측 공간들(2348)을 가지며, 이들 내측 공간들(2348)은 안내 부재(2390)에 의해 서로 구별된다. 각각의 안내 부재(2390)에서 제 1 블록(2390a) 및 제 2 블록(2390b)의 상벽은 제 1 선부(2342)와 접촉되고, 제 1 블록(2390a) 및 제 2 블록(2390b)의 하벽은 제 2 선부(2344)와 접촉된다. 인접하는 안내 부재들(2390) 중 어느 하나의 안내부재의 제 2 블록(2390b)의 측벽은 다른 하나의 안내부재(2390)의 제 1 블록(2390a)의 측벽과 접촉되게 위치될 수 있다.
도 14는 가열 부재의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다. 가열 부재(3300)는 전원(3320)과 코일(3340)을 가진다. 코일(3340)은 전원(3320)에 전기적으로 접속되어 전원(3320)으로부터 교류 전류를 인가받는다. 코일(3340)의 내부에는 인쇄 회로 기판(10)이 코일(3340)을 관통하여 지나가는 복수의 내측 공간들(3348)이 제공된다. 내측 공간(3348)은 코일(3340)에 의해 감싸여져 제공되는 공간이다. 코일(3340)은 선부들(3342)과 연결부(3344)를 가진다. 선부들(3342)은 서로 간에 평행하게, 그리고 서로 간에 마주보도록 위치된다. 선부들(3342)은 대체로 유사한 길이를 가진다. 연결부(3344)는 인접하는 선부들(3342)의 끝단들을 연결한다. 선부들(3342)과 연결부들(3344)은 각각 그 전체 길이에 걸쳐 동일한 폭(Cw)을 가진다. 선부들(3342)은 세 개 이상이 제공된다. 일 예에 의하면, 선부들(3342)은 네 개 이상의 짝수 개로 제공된다. 연결부(3344)는 선부들(3342)보다 하나 작은 수로 제공된다. 코일(3340)은 그 길이방향을 따라서 선부(3342)와 연결부(3344)가 순차적으로 교대로 배치되도록 제공된다. 선부(3342)는 어느 하나의 연결부(3344)의 끝단으로부터 이와 인접한 다른 하나의 연결부(3344)의 일단까지 연장된다. 네 개의 선부(3342)와 세 개의 연결부(3344)가 제공되는 경우, 코일(3340)은 대체로 'W' 형상을 가질 수 있다. 인접하는 두 개의 선부들(3342) 및 이들 선부들(3342)을 연결하는 하나의 연결부(3344)에 의해 하나의 내측 공간(3348)이 정의된다. 어느 하나의 내측 공간(3348)이 전방, 후방, 그리고 일 측방이 개방되게 제공되면, 이와 인접한 다른 하나의 내측 공간(3348)은 전방, 후방, 그리고 타 측방이 개방되게 제공된다. 상술한 어느 하나의 내측 공간(3348)의 일 측방은 다른 하나의 내측 공간의 타 측방의 반대쪽이다.
도 15는 도 14의 가열 부재를 가지는 리플로우 장치(3050)를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 입력 지지대(3201, 3203, 3205)와 출력 지지대(3202, 3204, 3206)는 각각 코일(3340)에 제공된 내측 공간들(3348)의 수와 동일한 수로 제공된다. 입력 지지대들(3201, 3203, 3205)은 서로 간에 제 3 방향(66)으로 일정 거리 이격되어 위치된다. 하나의 입력 지지대(3201, 3203, 3205)와 하나의 출력 지지 대(3202, 3204, 3206)는 한 쌍을 이루며 서로 간에 동일 높이로 제공된다. 코일(3340)은 그 내측 공간들(3348)이 제 3 방향(66)을 따라 위치되도록 입력 지지대(3201, 3203, 3205)와 출력 지지대들(3202, 3204, 3206) 사이에 배치된다. 코일(3340)의 내측 공간(3348)들 중 하나가 한 쌍의 입력 지지대 및 출력 지지대(3201, 3202, 또는 3203, 3204, 또는 3205, 3206)와 마주보도록 위치된다. 내측 공간(3348)을 정의하는 선부들(3342) 중 하나는 입력 지지대(3201, 3203, 3205)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 낮게 위치되고, 다른 하나는 입력 지지대(3201, 3203, 3205)에 놓인 인쇄 회로 기판(10)보다 높게 위치된다. 내측 공간(3348)은 인쇄 회로 기판의 제 1 변보다 긴 폭(Sw)을 가진다. 여기서 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변은 제 2 방향(64)과 수직한 변이다.
코일(3340)에는 전원(3320)으로부터 교류 전류가 인가된다. 각각의 입력 지지대(3201, 3203, 3205)의 컨베이어 상에 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)이 놓인다. 입력 지지대들(3201, 3203, 3205)의 컨베이어가 회전됨에 따라 인쇄 회로 기판들(10)은 제 2 방향(64)을 따라 직선 이동된다. 인쇄 회로 기판들(10)은 대응하는 코일(3340)의 내측 공간(3348)을 관통하여 코일(3340)의 전방에서 후방으로 이동되며, 이동되는 도중에 솔더 볼들(22)이 유도 가열에 의해 리플로우 된다.
도 16은 도 14의 가열 부재(3300)의 변형된 예를 보여준다. 도 16의 가열 부재(3301)는 전원(3320), 코일(3340), 그리고 안내 부재(3390)를 가진다. 도 16의 가열 부재(3301)의 전원(3320)과 코일(3340)은 도 14의 가열 부재(3300)의 전원(3320) 및 코일(3340)과 동일한 구조 및 형상을 가진다. 안내 부재(3390)는 코일(3340)의 각각의 내측 공간(3348) 내에 위치되어 인쇄 회로 기판(10)의 이동을 안내한다. 각각의 안내 부재(3390)는 도 7의 안내 부재(390)와 동일한 구조 및 형상을 가질 수 있다.
도 17a는 가열 부재의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다. 가열 부재(4300)는 전원(4320)과 코일(4340)을 가진다. 코일(4340)은 전원(4320)에 전기적으로 접속되어 전원(4320)으로부터 교류 전류를 인가받는다. 코일(4340)의 내부에는 인쇄 회로 기판(10)이 코일(4340)을 관통하여 지나가는 내측 공간들(4348)이 제공된다. 코일(4340)은 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)를 가진다. 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)는 동일한 형상을 가진다. 제 2 선부(4344)는 제 1 선부(4342)의 끝단으로부터 계속적으로 연장되게 제공된다. 제 1 선부(4342) 및 제 2 선부(4344) 각각은 상부(4342a, 4344a), 측부(4342b, 4344b), 그리고 저부(4342c, 4344c)를 가진다. 제 1 선부(4342)의 저부(4342c)는 제 2 선부(4344)의 저부(4344c)로부터 연장되어 제공된다. 제 1 선부(4342)의 측부(4342b)와 제 2 선부(4344)의 측부(4344b)는 서로 간에 이격되며 그리고 평행하게 제공된다. 제 1 선부(4342)의 상부(4342a)는 제 1 선부(4342)의 저부(4342c)와 평행하게 위치된다. 제 1 선부(4342)의 상부(4342a)와 저부(4342c)는 제 1 선부(4342)의 측부(4342b)와 수직하게 제공된다. 제 1 선부(4342)의 상부(4342a), 측부(4342b), 그리고 저부(4342c)는 서로 조합되어 전체적으로 볼 때 'ㄷ' 형상을 가진다.
제 1 선부(4342)에는 인쇄 회로 기판(10)의 일측 가장자리를 지지하는 안내부(4342d)가 제공된다. 안내부(4342d)는 제 1 선부(4342)의 측부(4342b)로부터 제 2 선부(4344)를 향하는 방향으로 연장되어 제공된다. 안내부(4342d)는 제 1 선부(4342)의 상부(4342a)와 저부(4342c) 사이에 위치된다. 마찬가지로, 제 2 선부(4344)에는 제 1 선부(4342)를 향하는 방향으로 연장되는 안내부(4344d)가 제공된다. 안내부(4344d)는 제 1 선부(4342)의 저부(4342c)와 평행하게 배치된다. 제 1 선부(4342)의 안내부(4342d) 및 제 2 선부(4344)의 안내부(4342d)는 서로 이격되게 제공된다. 제 1 선부(4342)의 안내부(4342d) 및 이와 대응되는 위치에 제공된 제 2 선부(4344)의 안내부(4344d)는 서로 조합되어 하나의 인쇄 회로 기판(10)을 지지한다. 또한, 제 1 선부(4342)의 저부(4342c)와 제 2 선부(4344)의 저부(4344c)는 서로 조합되어 하나의 인쇄 회로 기판(10)을 지지할 수 있다. 안내부(4342d 또는 4344d))는 도 17a와 같이 제 1 선부(4342) 및 제 2 선부(4344) 각각에 하나가 제공될 수 있다.
선택적으로, 도 17b와 같이, 안내부(4342d, 4344d)는 제 1 선부(4342) 및 제 2 선부(4344) 각각에 복수 개가 제공될 수 있다. 안내부(4342d, 4344d) 복수 개 제공되는 경우, 안내부들(4342d, 4344d)은 서로 간에 일정 거리 이격되어 적층되도록 배치된다.
도 17a의 코일(4340)에서 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 상부(4342a, 4344a), 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 안내부(4342d, 4344d), 그리고 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 측부(4342b, 4344b) 일부에 의해 둘러싸인 영역은 코일(4340)의 내측 공간들(4348) 중 하나로서 제공된다. 또한, 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 하부(4342c, 4344c), 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 안내부(4342d, 4344d), 그리고 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 측부(4342b, 4344b) 일부에 의해 둘러싸인 영역은 코일(4340)의 내측 공간들(4348) 중 다른 하나로서 제공된다. 또한, 도 17b의 경우, 상술한 내측 공간들(4348)에 추가적으로, 인접하여 배치되는 두 쌍의 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 안내부들(4342d, 4344d) 및 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 측부(4342b, 4344b) 일부에 둘러싸인 영역은 코일(4340)의 또 다른 내측 공간(4348)으로 제공된다. 즉, 도 17a와 도 17b의 코일(4340)은 복수의 내측 공간들(4348)을 가지며, 내측 공간들(4348)은 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 안내부들(4342d, 4344d)에 의해 서로 구분된다.
선택적으로, 제 1 선부(4342) 및 제 2 선부(4344)의 저부(4342c, 4344c)를 제외하고, 제 1 선부(4342) 및 제 2 선부(4344)의 안내부(4342d, 4344d)만이 인쇄 회로 기판(10)을 지지하도록 사용될 수 있다. 이 경우, 코일(4340)의 내측 공간(4348)의 수는 제 1 선부(4342)에 제공되는 안내부(4342d)의 수와 동일하게 제공된다.
제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)의 상부(4342a), 측부(4342b), 저부(4342c), 그리고 안내부(4342d)는 그 전체 길이에 걸쳐 동일한 폭(Cw)을 가진다. 제 1 선부(4342)와 제 2 선부(4344)는 이들 사이를 가로지르는 가상의 평면을 기준 으로 서로 대칭이 되도록 배치된다.
도 18은 도 17a의 가열 부재(4300)를 가지는 리플로우 장치(4050)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 입력 지지대(4201, 4203)와 출력 지지대(4202, 4204)는 각각 코일(4340)에 제공된 내측 공간들(4348)의 수와 동일한 수로 제공된다. 입력 지지대들(4201, 4203)은 서로 간에 제 3 방향(66)으로 일정 거리 이격되어 위치된다. 하나의 입력 지지대(4201, 4202)와 하나의 출력 지지대(4203, 4204)는 한 쌍을 이루며 서로 간에 동일 높이로 제공된다. 코일(4340)은 그 내측 공간들(4348)이 제 3 방향(66)을 따라 위치되도록 입력 지지대(4201, 4203)와 출력 지지대들(4202, 4204) 사이에 배치된다. 코일(4340)의 하나의 내측 공간(4348)이 한 쌍의 입력 지지대 및 출력 지지대(4201, 4202, 또는 4203, 4204)와 마주보도록 위치된다. 내측 공간(4348)은 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변보다 긴 폭(Sw)을 가진다. 여기서 인쇄 회로 기판(10)의 제 1 변은 인쇄 회로 기판(10)이 이동되는 방향(제 2 방향(64))과 수직한 변이다.
코일(4340)에는 전원(4320)으로부터 교류 전류가 인가된다. 각각의 입력 지지대(4201, 4203)의 컨베이어 상에 반도체 칩(20)이 실장된 인쇄 회로 기판(10)이 놓인다. 입력 지지대들(4201, 4203)의 컨베이어가 회전됨에 따라 인쇄 회로 기판들(10)은 제 2 방향(64)을 따라 직선 이동된다. 인쇄 회로 기판들(10)은 이에 대응하는 코일(4340)의 내측 공간(4348)을 관통하여 코일(4340)의 전방에서 후방으로 이동되며, 이동되는 도중에 인쇄 회로 기판들(10)에 실장된 반도체 칩(20)의 솔더 볼(22)들이 유도 가열에 의해 리플로우 된다.
상술한 예들에서는 지지 부재 및 이동 부재가 폐곡선을 이루면서 회전 가능한 컨베이어 어셈블리로서 제공되는 것으로 설명되었다. 그러나 이와 달리 지지 부재 및 이동 부재는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 예컨대, 지지 부재는 레일로서 제공되고, 이동 부재는 레일 상에 놓인 인쇄 회로 기판을 제 2 방향을 따라 밀어주는 푸셔로서 제공될 수 있다. 코일의 내측 공간이 제 3 방향을 따라 복수 개가 제공되는 경우, 레일에는 인쇄 회로 기판이 삽입되는 슬롯이 제 3 방향을 따라 복수 개가 제공되고, 푸셔는 슬롯에 삽입된 인쇄 회로 기판을 동시에 복수 개를 밀어주도록 구성될 수 있다.
도 19는 패키지 장치(5)의 다른 예를 보여주는 사시도이다. 패키지 장치(5)는 지지 부재(5200), 가열 부재(5300), 그리고 이동 부재(5500)를 가진다. 지지 부재(5200)는 입력 지지대(5200a)와 출력 지지대(5200b)를 가진다.
입력 지지대(5200a)와 출력 지지대(5200b)는 제 2 방향(64)을 따라 순차적으로 배치된다. 입력 지지대(5200a)는 리플로우 공정이 수행되기 전의 인쇄 회로 기판(10)을 지지하고, 출력 지지대(5200b)는 리플로우 공정이 완료된 인쇄 회로 기판(10)을 지지한다. 가열 부재(5300)는 입력 지지대(5200a)와 출력 지지대(5200b) 사이에 배치된다.
가열 부재(5300)는 대체로 도 5의 가열 부재(300)와 유사한 구조를 가진다. 다만, 도 19와 같이, 가열 부재(5300)는 대체로 직사각의 형상을 가질 수 있다. 가열 부재(5348)의 내측 공간(5308)은 하나 또는 복수의 인쇄 회로 기판(10)이 동시 에 통과할 수 있는 높이를 가진다.
입력 지지대(5200a)는 입력 베이스(5220a), 입력 매거진(5240a), 그리고 베이스 구동기(5260a)를 가진다. 입력 매거진(5240a)은 복수의 인쇄 회로 기판(10)들을 수납하는 케이스이다. 입력 베이스(5220a)는 입력 매거진(5240a)이 놓이는 판이다. 베이스 구동기(5260a)는 입력 베이스(5220a)를 제 3 방향(66)을 따라서 직선 이동시킨다. 출력 지지대(5200b)는 출력 베이스(5220b), 출력 매거진(5240b), 그리고 베이스 구동기(5260b)를 가진다. 출력 베이스(5220b), 출력 매거진(5240b), 베이스 구동기(5260b)는 입력 베이스(5220a), 입력 매거진(5240a), 그리고 베이스 구동기(5260a)와 동일한 구조를 가진다. 입력 지지대(5200a)와 출력 지지대(5200b)는 가열 부재(5300)에 대해 서로 대칭이 되도록 배치된다.
도 20은 입력 매거진(5240a)의 일 예를 보여주는 사시도이다. 입력 매거진(5240a)은 대체로 직육면체의 통 형상을 가진다. 입력 매거진(5240a)은 바닥 판(5222), 두 개의 측 판(5224), 그리고 상부 판(5226)을 가진다. 바닥 판(5222)과 상부 판(5226)은 서로 대향되도록 상하 방향으로 이격되게 위치된다. 두 개의 측 판(5224)들은 바닥 판(5222)의 양측 단으로부터 상부 판(5226)의 양측 단까지 연장된다. 측 판(5224)들은 서로 동일한 형상을 가진다. 입력 매거진(5240a)의 전방과 후방에 해당되는 면들은 개방된다. 입력 매거진(5240a)의 전방과 후방에 해당되는 면은 인쇄 회로 기판(10)이 입력 매거진(5240a) 내로 유입 또는 유출되는 통로로서 제공되고, 바닥 판(5222), 측 판(5224)들, 그리고 상부 판(5226) 사이에 제공된 공간에는 인쇄 회로 기판(10)이 수납된다. 각각의 측 판(5224)의 내측면에는 인쇄 회 로 기판(10)의 가장자리 영역이 삽입되는 슬롯들(5240)이 형성된다. 슬롯(5240)은 측 판(5224, 5226)의 내측면 일단으로부터 타단까지 연장되게 제공된다. 슬롯(5240)들은 상하 방향으로 서로 이격되게 복수 개가 제공된다. 인쇄 회로 기판들(10)은 전방과 후방을 통해 슬롯들(5240)로 삽입되며, 인쇄 회로 기판들(10)은 입력 매거진(5240a) 내에 서로 이격되게 적층된 상태로 수납된다.
다시 도 19를 참조하면, 입력 베이스(5220a)는 입력 매거진(5240a)이 놓이는 상부면을 가진다. 상부면은 대체로 직사각의 판 형상을 가진다. 입력 베이스(5220a)는 가열 부재(5300)와 이격되게 위치된다. 그러나 입력 매거진(5240a) 내 인쇄 회로 기판(10)이 출력 매거진(5240b) 내의 슬롯(5240)으로 안정적으로 이동될 수 있도록 입력 베이스(5220a)와 출력 베이스(5220b)는 가열 부재(5300)에 인접하게 위치된다. 입력 매거진(5240a) 및 출력 매거진(5240b)은 작업자 또는 별도의 이동 수단에 의해 입력 베이스(5220a) 및 출력 베이스(5220b)에 놓이거나 이들로로부터 제거될 수 있다. 베이스 구동기(5260a)는 입력 베이스(5220a)를 제 3 방향(66)을 따라 직선 이동시킨다. 베이스 구동기(5260a)는 입력 베이스(5220a)의 저면으로부터 아래 방향으로 연장되는 지지 로드(5264) 및 이와 연결되는 모터(5266)를 가진다. 베이스 구동기(5260a)는 인쇄 회로 기판(10)이 입력 매거진(5240a)으로부터 외부로 이동될 때마다, 일정 간격으로 입력 베이스(5220a)를 승강 또는 하강시킨다.
이동 부재(5500)는 입력 지지대(5200a)에 제공된 입력 매거진(5240a) 내 인쇄 회로 기판(10)을 제 2 방향(64)을 따라 이동시킨다. 일 예에 의하면, 이동 부 재(5500)는 푸셔(5501)를 가진다. 푸셔(5501)는 입력 매거진(5240a) 내 인쇄 회로 기판(10)을 밀어서 출력 매거진(5240b)까지 이동시킨다. 푸셔(5501)는 입력 지지대(5200a)를 기준으로 출력 지지대(5200b)와 반대쪽에 위치된다. 푸셔(5501)는 가압 판(5520)과 판 구동기(5560)를 가진다. 가압 판(5520)은 대체로 사각의 판 형상을 가진다. 판 구동기(5560)는 가압 판(5520)에 고정 결합되는 실린더를 구비할 수 있다.
도 21 내지 도 23은 도 19의 유닛에서 리플로우 공정이 수행되는 과정을 순차적으로 보여준다. 도 21 내지 도 23에서 코일(5340)은 동시에 두 개의 인쇄 회로 기판(10)들이 통과할 수 있는 크기의 내측 공간(5348)을 가진다. 입력 베이스(5220a) 상에는 인쇄 회로 기판(10)들이 수용된 입력 매거진(5240a)이 놓이고, 입력 매거진(5240a)의 가장 상부에 위치된 두 개의 슬롯(5240)이 코일(5340)의 내측 공간(5348)과 대향되는 높이에 제공되도록 입력 베이스(5220a)가 위치된다. 출력 베이스(5220b) 상에는 내부가 빈 출력 매거진(5240b)이 놓이고, 출력 매거진(5240b)의 가장 상부에 위치된 두 개의 슬롯(5240)이 코일(5340)의 내측 공간(5348)과 대향되는 높이에 제공되도록 출력 베이스(5220b)가 위치된다(도 21 참조). 푸셔(5501)는 입력 매거진(5240a) 내에서 가장 상부에 위치되는 두 개의 인쇄 회로 기판(10)이 코일(5340)의 내측 공간(5348)을 통과하여 출력 매거진(5240b)의 가장 상부에 위치되는 슬롯(5240)에 삽입될 때까지, 두 개의 인쇄 회로 기판(10)을 밀어준다. 인쇄 회로 기판(10)들이 코일(5340)의 내측 공간(5348)을 통과하면서, 솔더 볼(22)들은 리플로우된다(도 22 참조). 이후에 입력 베이스(5220a)와 출력 베 이스(5220b)가 모두 일정 거리 제 3 방향(66)을 따라 이동된다(도 23 참조). 이후 상술한 도 22 및 도 23의 과정이 반복된다.
도 24는 패키지 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 사시도이다. 패키지 장치(6)는 지지 부재(6100), 가열 부재(6300), 그리고 이동 부재(6500)를 가진다. 가열 부재(6300), 지지 부재(6100), 이동 부재(6500)는 하우징(도시되지 않음) 내에 제공될 수 있다. 하우징은 도 3의 하우징(100)과 대체로 유사한 구조, 형상, 및 재질을 가진다.
지지 부재(6100)는 베이스(6120), 입력 매거진(6140), 그리고 출력 매거진(6160)을 가진다. 입력 매거진(6140)은 도 20의 입력 매거진(5240a)과 동일한 구조를 가진다. 입력 매거진(6140)과 출력 매거진(6160)은 서로 간에 동일한 구조, 형상, 및 크기를 가진다. 베이스(6120)는 입력 매거진(6140) 및 출력 매거진(6160)이 놓이는 상면을 가진다. 베이스(6120)의 상면은 대체로 직사각의 판 형상을 가진다. 베이스(6120)의 상부에는 가열 부재(6300)가 위치되고, 가열 부재(6300)를 기준으로 일측에는 입력 매거진(6140)이 놓이고 타측에는 출력 매거진(6160)이 놓인다. 입력 매거진(6140), 가열 부재(6300), 그리고 출력 매거진(6160)은 제 2 방향(64)을 따라 순차적으로 배치된다. 가열 부재(6300)는 도 19의 가열 부재(5300)와 유사한 형상을 가진다. 다만, 가열 부재(6300)는 입력 매거진(6140)에 수용되는 모든 인쇄 회로 기판들(10)이 동시에 통과할 수 있는 크기의 내측 공간(6348)을 가진다. 또한, 이동 부재(6500)는 도 19의 이동 부재(5500)와 동일한 구조 및 형상을 가진다. 다만, 이동 부재(6500)의 가압 판(6520)은 입력 매거진(6140)에 수용되는 모든 인쇄 회로 기판들(10)을 동시에 밀 수 있는 크기를 가진다.
도 25는 도 24의 유닛에서 리플로우 공정이 수행되는 과정을 보여주는 사시도이다. 처음에 가열 부재(6300)의 전방에 인쇄 회로 기판들(10)이 수용된 입력 매거진(6140)이 놓이고, 가열 부재(6300)의 후방에 빈 출력 매거진(6160)이 놓인다. 가압판(6520)은 입력 매거진(6140) 내 모든 인쇄 회로 기판들(10)이 동시에 코일(6340)의 내측 공간(6348)을 통과하여 출력 매거진(6160) 내로 삽입되도록 제 2 방향(64)으로 인쇄 회로 기판들(10)을 밀어준다. 인쇄 회로 기판들(10)이 코일(6340)의 내측 공간(6348)을 통과하면서, 솔더 볼들(22)이 리플로우된다.
도 26은 패키지 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 패키지 장치(7)는 지지 부재(7100), 가열 부재(7300), 그리고 이동 부재(7500)를 가진다. 도 26의 지지 부재(7100) 및 이동 부재(7500)는 도 24의 지지 부재(6100) 및 이동 부재(6500)와 동일한 구조 및 형상을 가진다. 다만, 가열 부재(7300)는 도 17b의 가열 부재(4301)와 유사한 구조를 가진다. 코일(7340)은 입력 매거진(7140)에 제공된 슬롯(7142)과 동일한 수의 안내부(7342d, 7344d)를 가진다. 각각의 안내부(7342d, 7344d)는 각각의 슬롯(7142)과 대응되는 높이에 위치된다.
도 27은 패키지 장치의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 패키지 장치(8)는 지지 부재(8100), 가열 부재(8300), 그리고 이동 부재(8500)를 가진다. 가열 부재(8300) 및 이동 부재(8500)는 도 26의 가열 부재(7300) 및 이동 부재(7500)와 동일한 구조를 가진다. 지지 부재(8100)는 입력 매거진(8140)과 출력 매거진(8160)을 가진다. 입력 매거진(8140)과 출력 매거진(8160)은 도 26의 입력 매거진(7140) 및 출력 매거진(7160)과 동일한 구조를 가진다. 다만, 입력 매거진(8140)은 가열 부재(8300)의 전방에서 가열 부재(8300)에 고정 설치되고, 출력 매거진(8160)은 가열 부재(8300)의 후방에서 가열 부재(8300)에 고정 설치된다.
도 1a는 본 발명에 적용 가능한 피처리체의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 1b는 본 발명에 적용 가능한 피처리체의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 패키지 장치의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 리플로우 장치의 일 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3에서 지지 부재의 일 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 2의 가열 부재를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 2의 장치에서 리플로우 공정이 수행되는 과정을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 5의 가열 부재의 변형된 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 5의 가열 부재의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 8의 가열 부재를 가지는 리플로우 장치를 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 8의 가열 부재의 변형된 예를 보여주는 사시도이다.
도 11은 도 5의 가열 부재의 또 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 11의 가열 부재를 가지는 리플로우 장치를 보여주는 사시도이다.
도 13은 도 11의 가열 부재의 변형된 예를 보여주는 사시도이다.
도 14는 도 5의 가열 부재의 또 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 15는 도 14의 가열 부재를 가지는 리플로우 장치를 보여주는 사시도이다.
도 16은 도 14의 가열 부재의 변형된 예를 보여주는 사시도이다.
도 17a는 도 5의 가열 부재의 또 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 17b는 도 17a의 가열 부재의 변형된 예를 보여주는 사시도이다.
도 18은 도 17a의 가열 부재를 사용하여 리플로우 공정이 수행되는 과정을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 19는 리플로우 장치의 다른 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 20은 도 19의 입력 매거진의 사시도이다.
도 21 내지 도 23은 도 19의 장치에서 리플로우 공정이 수행되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
도 24는 리플로우 장치의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 25는 도 24의 장치에서 리플로우 공정이 수행되는 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 26은 리플로우 장치의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 27은 리플로우 장치의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.

Claims (10)

  1. 피처리체에 제공된 솔더 볼을 리플로우하는 장치에 있어서,
    전원과;
    상기 전원으로부터 전류를 인가받아 피처리체를 가열하는 코일과;
    상기 코일의 전방 또는 후방에 제공되며, 상기 피처리체를 지지하는 지지 부재와; 그리고
    상기 피처리체가 상기 코일에 의해 감싸여져 제공되는 내측 공간을 관통하여 지나가도록 상기 피처리체 또는 상기 코일을 상대 이동시키는 이동 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 공간 내에 위치되도록 상기 코일에 고정 설치되며, 상기 코일의 내측 공간 내에서 상기 피처리체의 직선 이동을 안내하도록 피처리체를 지지하는 안내 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일은 제 1 선부와 제 2 선부를 가지며,
    상기 제 1 선부와 상기 제 2 선부는 동일한 형상으로 제공되고, 이들 사이를 가로지르는 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치되며,
    상기 제 2 선부는 상기 1 선부의 끝단으로부터 계속적으로 연장되어 제공되며,
    상기 제 1 선부는 상기 제 2 선부를 향하는 방향으로 돌출되도록 연장되며 상기 피처리체의 일측 가장자리를 지지하는 하나 또는 상하 방향으로 적층되는 복수의 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 공간은 서로 구별되도록 복수 개가 제공되는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내측 공간 내에 위치되도록 상기 코일에 고정 설치되며, 상기 코일의 내측 공간 내에서 상기 피처리체의 직선 이동을 안내하도록 피처리체를 지지하는 지지면을 가지는 안내 부재를 더 구비하되,
    상기 안내 부재는 제 1 방향을 따라 나란하게 복수 개가 제공되며,
    상기 내측 공간들은 상기 안내 부재에 의해 서로 구별되는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 코일은 제 1 선부와 제 2 선부를 가지며,
    상기 제 1 선부와 상기 제 2 선부는 동일한 형상으로 형성 지어지고, 이들 사이를 가로지르는 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치되며,
    상기 제 2 선부는 상기 1 선부의 끝단으로부터 계속적으로 연장되어 제공되며,
    상기 제 1 선부는 상기 제 2 선부와 마주보는 면의 반대쪽으로 볼록하게 되는 복수의 확대부와 상기 확대부들 사이에 위치되는 축소부를 가지며,
    상기 제 1 선부의 축소부 및 이와 마주하는 상기 제 2 선부의 축소부 사이의 영역의 폭은 상기 제 1 선부의 확대부 및 이와 마주하는 상기 제 2 선부의 확대부 사이의 영역의 폭보다 좁게 제공되고,
    상기 제 1 선부와 확대부 및 이와 마주하는 상기 제 2 선부의 확대부 사이의 영역은 상기 내측 공간으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 코일은,
    대체로 서로 평행하게 배치되는 적어도 세 개의 선부들과;
    인접하는 상기 선부들의 일 끝단들을 연결하며, 상기 선부들보다 하나 작은 수로 제공되는 연결부들을 포함하되,
    상기 코일은 그 길이방향을 따라서 상기 선부와 연결부가 순차적으로 교대로 제공되고,
    두 개의 상기 선부들 및 이들을 연결하는 연결부 사이의 영역들은 각각 상기 내측 공간으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 코일의 전방에 제공되며, 상기 피처리체들이 서로 적층되도록 삽입되는 제 1 매거진과;
    상기 코일의 후방에 상기 제 1 매거진과 마주보도록 제공되며, 상기 피처리체들이 서로 적층되도록 삽입되는 제 2 매거진을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
  9. 피처리체에서 제공된 솔더 볼을 리플로우 방법에 있어서,
    코일을 제공하는 단계와;
    상기 코일에 전류를 인가하는 단계와; 그리고
    상기 피처리체가 상기 코일에 의해 감싸여져 제공되는 내측 공간을 관통하도록 상기 피처리체 또는 상기 코일을 상대 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판 또는 상기 코일을 상대 이동시키는 단계는 복수의 상기 피처리체들이 상기 제 1 변과 나란한 방향 또는 서로 간에 적층되는 방향으로 배치 되어 동시에 상기 코일의 내측 공간을 관통하도록 상기 피처리체 또는 상기 코일을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 방법.
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