KR20100100150A - Apparatus for mounting solderball - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A solder ball mounting device is provided to easily implement the separation of solder ball and a solder ball device by inserting air additionally in a process of separating the solder ball and the solder ball device using a vacuum device and an eject pin. CONSTITUTION: A plurality of penetration holes(220) passes through a body(210). An eject pin(230) is located within a plurality of penetration holes. A vacuum system(235) controls the vacuum within the penetration hole. An air compressor(270) injects the air into the penetration hole. A solder ball(240) is attached using the vacuum within the vacuum apparatus in a solder ball accepting unit(215).

Description

솔더볼 마운팅 장치{Apparatus for Mounting Solderball}Solderball Mounting Device {Apparatus for Mounting Solderball}

본 발명은 반도체 솔더볼 마운팅 장치에 관한 것으로, 특히 솔더볼 마운팅 장치를 제조함에 있어 공정 불량을 줄일 수 있도록 공기 주입 장치를 추가한 반도체 솔더볼 마운팅 장치에 관련된 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor solder ball mounting apparatus, and more particularly, to a semiconductor solder ball mounting apparatus in which an air injecting apparatus is added to reduce a process defect in manufacturing a solder ball mounting apparatus.

최근에는 반도체칩과 완제품의 크기가 거의 같을 정도로 얇고 작게 패키징(Packaging)하는 칩스케일패키지(CSP: Chip Scale Package)가 반도체의 경박단소화 추세에 따라 빠르게 확대 도입되고 있다. 이와 같은 칩스케일패키지의 여러 형태들 중에서 특히 볼그리드어레이(BGA; Ball Grid Array) 패키지가 가장 주목받고 있다. 볼그리드어레이 패키지는 반도체 칩이 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 또는 폴리이미드 테이프 상에 접착제에 의해 부착되고, 이 반도체칩과 인쇄회로기판 또는 폴리이미드 테이프의 회로 패턴이 전기적으로 연결되며, 통상의 밀봉작업과 인쇄회로기판 또는 폴리이미드 테이프의 하부 면에 다수의 솔더볼이 부착되는 과정을 통해 만들어진다. 상기 솔더볼을 부착시키기 위해서는 먼저 솔더볼이 부착될 자리에 플럭스(Flux)를 형성시켜 솔더볼의 접착력을 향상시키면서 솔더볼의 산화를 방지하고 동작 프로세스(Process) 상에서 솔더볼의 위치가 어긋나는 것을 방지한다. 이와 같은 플럭스 형성은 플럭스 도팅(Flux dotting) 장치를 이용하여 이루어진다.Recently, Chip Scale Packages (CSPs), which are thin and small packaging such that semiconductor chips and finished products are almost the same size, are rapidly being introduced in accordance with the trend of thin and short semiconductors. Among the various forms of such chip scale packages, the Ball Grid Array (BGA) package is particularly attracting attention. In the ball grid array package, a semiconductor chip is attached by an adhesive on a printed circuit board (PCB) or a polyimide tape, and a circuit pattern of the semiconductor chip and the printed circuit board or polyimide tape is electrically connected. It is made through a normal sealing operation and a plurality of solder balls are attached to the lower surface of the printed circuit board or polyimide tape. In order to attach the solder balls, first, a flux is formed at a place where the solder balls are to be attached, thereby improving the adhesion of the solder balls, preventing oxidation of the solder balls, and preventing the solder balls from being displaced in the operation process. Such flux formation is accomplished using a flux dotting apparatus.

여기서, 일반적으로 반도체 칩 패키지 조립 공정은 집적회로가 형성되어 있는 웨이퍼를 각각의 반도체 칩으로 분리하는 웨이퍼 소잉(wafer sawing) 공정, 각 반도체 칩을 리드 프레임에 소정의 접착 수단을 사용하여 고정하는 다이 어태치(die attach) 공정, 반도체 칩의 본딩 패드와 리드 프레임의 리드를 도전성 금속 세선을 사용하여 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 공정, 리드 프레임의 필요없는 부분들을 절단하여 제거하고 외부 접속 단자를 고정하기에 적합하도록 굴곡하는 트림/포밍(trim/forming) 공정, 반도체 칩의 전기적 기능을 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 에폭시계 성형 수지를 이용하여 봉지하는 몰딩(molding) 공정, 성형이 완료된 반도체 칩 패키지의 전기적 기능을 여러 가지 측면에서 검증하는 테스트(test) 공정 및 패키지 제품의 정보를 패키지 외관에 표시하는 마킹(marking) 공정 등을 포함하고 있으며, 이 밖에도 부수적으로 여러 가지 공정을 추가적으로 갖고 있다. 이러한 부수적인 여러 가지 공정 중 패키지 제품의 정보를 패키지 외관에 표시하는 마킹 공정 후 솔더 볼 접착을 위한 플럭스를 이용하여 기판에 붙이는 공정이 포함된다.Here, generally, a semiconductor chip package assembly process includes a wafer sawing process for separating a wafer on which an integrated circuit is formed into respective semiconductor chips, and a die for fixing each semiconductor chip to a lead frame using a predetermined bonding means. A die attach process, a wire bonding process that electrically connects the bonding pads of the semiconductor chip and the leads of the lead frame using conductive metal thin wires, cuts and removes unnecessary portions of the lead frame, and externally connects them. Trim / forming process that bends to fit the terminal, molding process to encapsulate using epoxy-based molding resin to protect the electrical function of semiconductor chip from external environment Test processes and package products that verify the electrical functionality of the chip package Information contains such marking (marking) a step of displaying on the package exterior, the other may incidentally has additionally a number of processes. Among these additional processes, a marking process for displaying information of the package product on the package appearance and then attaching the substrate to the substrate using a flux for solder ball bonding.

도 1은 종래 기술에 따른 솔더볼 마운팅(Mounting) 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solder ball mounting apparatus according to the prior art.

도 1을 참조하면, 솔더볼 마운팅 장치(100)는 몸체(110), 몸체를 관통하는 다수의 관통 홀(120), 상기 다수의 관통 홀(120)의 내부에 구비된 이젝트 핀(Eject Pin, 130) 및 상기 다수의 관통 홀(120)을 진공으로 조절하는 진공 장치(135)로 구성된다. 상기 진공 장치(135)는 솔더볼(140)을 집어 올리거나 솔더볼(140)을 내려놓을 때 필요한 진공관이다. 상기 솔더볼(140)이 진공 장치(135)에 의해 부착된 후 이동하여 원하는 위치에 안착된다. 솔더볼(140)을 이동하고 난 후, 진공 장치(135)의 진공을 제거하고 상기 다수의 관통 홀(120)의 내부에 구비된 이젝트 핀(130)을 이용하여 솔더볼(140)을 밀어냄으로써 볼 랜드(150) 상에 솔더볼(140)을 안착시킨다. Referring to FIG. 1, the solder ball mounting apparatus 100 includes a body 110, a plurality of through holes 120 penetrating through the body, and an eject pin 130 provided in the plurality of through holes 120. ) And a vacuum device 135 for adjusting the plurality of through holes 120 to a vacuum. The vacuum device 135 is a vacuum tube required when picking up the solder ball 140 or laying down the solder ball 140. The solder ball 140 is attached by the vacuum device 135 and then moved to be seated in the desired position. After moving the solder ball 140, by removing the vacuum of the vacuum device 135 and by pushing the solder ball 140 using the eject pin 130 provided in the interior of the plurality of through holes 120 ball land The solder ball 140 is seated on the 150.

전술한 반도체 소자의 제조 방법에서, 솔더볼 마운팅 장치(100)의 몸체(110)의 내부에 구비된 솔더볼 안착부(115)에 솔더볼(140)을 부착한 후, 상기 솔더볼 마운팅 장치(100)를 이동하여 볼 랜드(150) 상에 안착시킬 때 진공 장치(135)의 진공을 제거하고 이젝트 핀(130)을 이용하여 상기 솔더볼(140)을 상기 몸체(110) 밖으로 밀어냄으로써 솔더볼(140)을 솔더볼 마운팅 장치(100)와 분리하였다. 하지만, 진공 장치(135)의 진공이 완전히 제거되지 않아 이젝트 핀(130)이 정상적으로 상기 솔더볼(140)을 밀어내어도 상기 솔더볼(140)과 솔더볼 마운팅 장치(100)가 분리되지 못하는 문제점이 발생하고 있다.In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, after attaching the solder ball 140 to the solder ball seating portion 115 provided inside the body 110 of the solder ball mounting apparatus 100, the solder ball mounting apparatus 100 is moved. To remove the vacuum of the vacuum device 135 when seated on the ball land 150 by using the eject pin 130 to push the solder ball 140 out of the body 110 by solder ball mounting solder ball 140 It was separated from the device 100. However, even though the vacuum of the vacuum device 135 is not completely removed, even if the eject pin 130 pushes the solder ball 140 normally, the solder ball 140 and the solder ball mounting device 100 cannot be separated. have.

전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 진공 장치와 이젝트 핀(Eject Pin)을 이용하여 솔더볼(Solderball)과 솔더볼 장치를 분리하는 과정에서 추가로 공기(Air)를 주입하여 솔더볼과 솔더볼 장치의 분리가 용이하도록 함으로써 진공 장치에 남아있는 진공 때문에 솔더볼의 탈착이 제대로 이루어지지 않아 발생하는 작업 불량을 방지할 수 있는 솔더볼 마운팅 장치를 제공한다.In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention is injecting additional air (Air) in the process of separating the solder ball (Solderball) and the solder ball device by using a vacuum device and an eject pin (Spinner ball and solder ball device) It provides a solder ball mounting device that can prevent the work failure caused by the separation of the solder ball is not made properly due to the vacuum remaining in the vacuum device by making it easy to remove.

본 발명은 솔더볼을 볼랜드에 마운팅하는 솔더볼 마운팅 장치에 있어서 몸체, 상기 몸체를 관통하는 다수의 관통 홀, 상기 몸체에 고정되고 다수의 관통 홀 내에 위치하는 이젝트 핀, 상기 관통 홀 내의 진공을 조절하는 진공장치 및 상기 관통 홀에 공기를 주입하는 공기 주입 장치를 포함하는 솔더볼 마운팅 장치를 제공한다.The present invention provides a solder ball mounting apparatus for mounting a solder ball on a ball land body, a plurality of through holes penetrating the body, eject pins fixed to the body and located in the plurality of through holes, the vacuum to control the vacuum in the through holes It provides a solder ball mounting device comprising a device and an air injection device for injecting air into the through hole.

바람직하게는, 상기 몸체의 하부에 상기 관통 홀과 연결되어 상기 솔더볼이 안착되는 솔더볼 안착부를 더 포함한다.Preferably, further comprising a solder ball seating portion connected to the through hole in the lower portion of the body to seat the solder ball.

바람직하게는, 상기 솔더볼 안착부의 직경은 상기 관통 홀의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 한다.Preferably, the diameter of the solder ball seating portion is larger than the diameter of the through hole.

바람직하게는, 상기 솔더볼 안착부의 직경은 상기 솔더볼의 직경과 동일하거나 더 큰 것을 특징으로 한다.Preferably, the diameter of the solder ball seating portion is characterized in that the same or larger than the diameter of the solder ball.

바람직하게는, 상기 이젝트 핀은 상기 솔더볼 안착부로 돌출되는 것을 특징 으로 한다.Preferably, the eject pin is characterized in that protruding to the solder ball seating portion.

바람직하게는, 상기 공기 주입 장치는 상기 몸체에 연결된 공기 주입 호스를 이용하여 상기 관통 홀에 공기를 주입하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the air injection device is characterized in that for injecting air into the through hole using an air injection hose connected to the body.

바람직하게는, 상기 이젝트 핀 및 상기 공기 주입 장치를 이용하여 상기 솔더볼을 상기 볼랜드에 마운팅하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the solder ball is mounted on the ball land by using the eject pin and the air injection device.

본 발명은 진공 장치와 이젝트 핀(Eject Pin)을 이용하여 솔더볼(Solderball)과 솔더볼 장치를 분리하는 과정에서 추가로 공기(Air)를 주입하여 솔더볼과 솔더볼 장치의 분리가 용이하도록 함으로써 진공 장치에 남아있는 진공 때문에 솔더볼의 탈착이 제대로 이루어지지 않아 발생하는 작업 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다.The present invention is left in the vacuum device by making it easy to separate the solder ball and the solder ball device by injecting additional air in the process of separating the solder ball and the solder ball device using the vacuum device and the eject pin (Eject Pin) Due to the vacuum, there is an advantage that can prevent the bad work caused by the detachment of the solder ball.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 솔더볼 마운팅(Mounting) 장치를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a semiconductor solder ball mounting apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 솔더볼 마운팅 장치(200)는 몸체(210), 몸체(210)를 관통하는 다수의 관통 홀(220), 상기 다수의 관통 홀(220)의 내부에 구비된 이젝트 핀(Eject Pin, 230), 상기 다수의 관통 홀(220)의 진공을 조절하는 진공 장치(235) 및 상기 몸체(210)의 외부에 형성되어 상기 관통 홀(220)을 통해 공기를 주입하는 공기 주입 장치(270)로 구성된다. Referring to FIG. 2, the solder ball mounting apparatus 200 includes a body 210, a plurality of through holes 220 passing through the body 210, and eject pins provided in the plurality of through holes 220. Pin 230, a vacuum device for adjusting the vacuum of the plurality of through holes 220 and the air injection device is formed on the outside of the body 210 to inject air through the through hole (220) 270).

몸체(210)는 상, 하로 관통된 직사각판 형태로 구성되되, 상기 몸체(210)의 하부에 구비된 솔더볼 안착부(215)에서 진공 장치(235)의 진공을 이용하여 솔더볼(240)을 부착시킨다. Body 210 is configured in the form of a rectangular plate penetrated up and down, attaching the solder ball 240 using the vacuum of the vacuum device 235 in the solder ball seating portion 215 provided in the lower portion of the body 210 Let's do it.

진공 장치(235)는 솔더볼(240)을 집어 올리거나 솔더볼(240)을 일정 영역에 내려놓기 위한 진공관이다. 상기 솔더볼(240)은 진공 장치(235)의 진공에 의해 부착된 후 이동하여 원하는 위치에 안착된다. 상기 솔더볼(240)을 이동하고 난 후, 진공 장치(235)의 진공을 제거하고 상기 다수의 관통 홀(220)의 내에 구비된 이젝팅 핀(230)을 이용하여 솔더볼(240)을 밀어내어 반도체 기판(미도시)상의 볼 랜드(250)에 솔더볼(240)이 안착시킨다. 이때, 상기 솔더볼(240)과 상기 솔더볼 마운팅 장치(200)와의 분리 시 진공 장치(235)의 진공이 완전히 제거가 되지 않아 솔더볼(240)은 상기 솔더볼 안착부(215)에 그대로 붙어 있게 된다. The vacuum device 235 is a vacuum tube for picking up the solder ball 240 or lowering the solder ball 240 in a predetermined area. The solder ball 240 is attached by the vacuum of the vacuum device 235 and then moved to be seated in the desired position. After moving the solder ball 240, the vacuum of the vacuum device 235 is removed and the solder ball 240 is pushed out by using the ejecting pins 230 provided in the plurality of through holes 220. The solder ball 240 is seated on the ball land 250 on the substrate (not shown). In this case, the vacuum of the vacuum device 235 is not completely removed when the solder ball 240 and the solder ball mounting device 200 are separated, so that the solder ball 240 is attached to the solder ball seating part 215 as it is.

이러한 불량을 방지하기 위해, 상기 솔더볼(240)과 상기 솔더볼 마운팅 장치(200)와의 분리 시 공기 주입 장치(270)를 추가 장착하여 상기 솔더볼(240)과 상기 솔더볼 마운팅 장치(200)의 분리가 잘되도록 보완한다. 즉, 이젝팅 핀(230)을 이용하여 솔더볼(240)을 밀어내고, 잔여 진공 때문에 상기 솔더볼 마운팅 장치(200)와 부착되어 있는 상기 솔더볼(240)을 공기 주입 장치(270)를 이용하여 추가로 밀어내어 볼 랜드(260) 상에 안착시킨다. 여기서, 공기 주입 장치(270)는 몸체(210)에 구비되어 있고 진공 장치(235)와 몸체(210) 사이에 연결된 공기 주입 호스를 이용하여 공기(Air)를 주입한다.In order to prevent such a defect, when the separation between the solder ball 240 and the solder ball mounting device 200, an air injection device 270 is additionally installed to separate the solder ball 240 and the solder ball mounting device 200 well. Complement whenever possible. That is, the solder ball 240 is pushed out using the ejecting pins 230, and the solder ball 240 attached to the solder ball mounting device 200 due to the remaining vacuum is further used by using the air injection device 270. It is pushed out and seated on ball land 260. Here, the air injection device 270 is provided in the body 210 and injects air using an air injection hose connected between the vacuum device 235 and the body 210.

후속 공정으로, 상기 볼 랜드(250)에는 플럭스(Flux, 260)가 도팅(Dotting) 되어 있다. 상기 솔더볼(240)은 볼 랜드(250) 상에 위치한 플럭스(260)에 접착된다. 이와 같이, 다수의 솔더볼(240)이 모두 볼 랜드(250)에 안착되면, 솔더볼 마운팅 장치(200)가 상승하여 다음 공정으로 이동한다.In a subsequent process, flux 260 is doped in the ball land 250. The solder ball 240 is bonded to the flux 260 located on the ball land 250. As such, when the plurality of solder balls 240 are all seated on the ball lands 250, the solder ball mounting apparatus 200 is raised to move to the next process.

전술한 바와 같이, 본 발명은 진공 장치와 이젝트 핀(Eject Pin)을 이용하여 솔더볼(Solderball)과 솔더볼 장치를 분리하는 과정에서 추가로 공기(Air)를 주입하여 솔더볼과 솔더볼 장치의 분리가 용이하도록 함으로써 진공 장치에 남아있는 진공 때문에 솔더볼의 탈착이 제대로 이루어지지 않아 발생하는 작업 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention is to facilitate the separation of the solder ball and the solder ball device by injecting additional air (Air) in the process of separating the solder ball and the solder ball device using a vacuum device and an eject pin (Eject Pin). By doing so, there is an advantage of preventing work defects caused by desorption of solder balls due to vacuum remaining in the vacuum apparatus.

아울러 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions, and substitutions are possible, and that various modifications, additions and substitutions are possible, within the spirit and scope of the appended claims. As shown in Fig.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 솔더볼 마운팅 장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a semiconductor solder ball mounting apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 솔더볼 마운팅 장치를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a semiconductor solder ball mounting apparatus according to the present invention.

Claims (7)

솔더볼을 볼랜드에 마운팅하는 솔더볼 마운팅 장치에 있어서,In the solder ball mounting apparatus for mounting the solder ball to the ball land, 몸체;Body; 상기 몸체를 관통하는 다수의 관통 홀;A plurality of through holes penetrating the body; 상기 몸체에 고정되고 다수의 관통 홀 내에 위치하는 이젝트 핀;An eject pin fixed to the body and positioned in the plurality of through holes; 상기 관통 홀 내의 진공을 조절하는 진공장치; 및A vacuum device for adjusting a vacuum in the through hole; And 상기 관통 홀에 공기를 주입하는 공기 주입 장치Air injection device for injecting air into the through hole 를 포함하는 솔더볼 마운팅 장치.Solder ball mounting device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몸체의 하부에 상기 관통 홀과 연결되어 상기 솔더볼이 안착되는 솔더볼 안착부를 더 포함하는 솔더볼 마운팅 장치.Solder ball mounting device further comprising a solder ball seating portion is connected to the through hole in the lower portion of the body to seat the solder ball. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 솔더볼 안착부의 직경은 상기 관통 홀의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 솔더볼 마운팅 장치.Solder ball mounting device, characterized in that the diameter of the solder ball seating portion is larger than the diameter of the through hole. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 솔더볼 안착부의 직경은 상기 솔더볼의 직경과 동일하거나 더 큰 것을 특징으로 하는 솔더볼 마운팅 장치.Solder ball mounting device, characterized in that the diameter of the solder ball seating portion is equal to or larger than the diameter of the solder ball. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 이젝트 핀은 상기 솔더볼 안착부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 마운팅 장치.The eject pin is a solder ball mounting device, characterized in that protruding to the solder ball seating portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공기 주입 장치는 상기 몸체에 연결된 공기 주입 호스를 이용하여 상기 관통 홀에 공기를 주입하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 마운팅 장치.The air injection device is a solder ball mounting device, characterized in that for injecting air into the through hole using an air injection hose connected to the body. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이젝트 핀 및 상기 공기 주입 장치를 이용하여 상기 솔더볼을 상기 볼랜드에 마운팅하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 마운팅 장치.Solder ball mounting device, characterized in that for mounting the solder ball to the ball land by using the eject pin and the air injection device.
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WO2013168846A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-14 (주)신보기연 Device for arranging diamond particles and arranging method
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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