KR20110030759A - 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치 - Google Patents

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이창복
서경석
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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치에 관한 것으로, 플럭스 용기를 디핑플레이트 상에서 연속 반복적으로 상대 이동시키며 플럭스를 공급할 때, 디핑플레이트 상으로 공급된 플럭스가 디핑플레이트의 외측으로 밀려나지 않도록 하여 플럭스의 낭비를 최소화할 수 있으며, 잔여 플럭스로 인한 세척 주기를 증가시켜 작업 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치는, 플럭스가 수용되는 플럭스 수용홈이 형성된 디핑플레이트와; 상기 디핑플레이트 상에 디핑플레이트와 상대 이동 가능하게 설치되며, 플럭스가 수용되는 플럭스 투입구가 하측으로 개방되게 형성되고, 하부면이 경사지게 형성되며, 이동방향에 대해 직교하는 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치된 플럭스 용기를 포함하여 구성되어; 상기 디핑플레이트와 플럭스 용기의 상대 이동시 플럭스 용기가 일정 각도 기울어진 상태로 상대 이동하면서 플럭스를 공급하도록 된 것을 특징으로 한다.
플럭스, 반도체 패키지, 솔더볼

Description

반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치{Flux Supplying Apparatus for Manufacturing Semiconductor Packages}
본 발명은 반도체 패키지 제조 공정 중 반도체 패키지에 도포할 접착용 플럭스를 공급하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지의 제조 공정에서 반도체 패키지의 솔더볼을 회로기판 등에 접합시키기 위한 접착용 플럭스를 낭비없이 균일하게 공급하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치에 관한 것이다.
최근들어 이동통신단말기, 휴대용 인터넷 디바이스, 휴대용 멀티미디어 단말기 등 다양한 기능을 갖는 소형 멀티 애플리케이션의 개발 추세에 따라 경박단소화를 구현함과 동시에 고용량 및 고집적화를 구현할 수 있는 다양한 반도체 패키징 기술이 개발되고 있다.
일례로 반도체 패키지의 솔더볼에 도전성 접착제(이하 '플럭스(flux)'라고 함)를 일정량 도포한 후, 반도체 패키지의 솔더볼을 회로기판 상의 패드에 접합시켜 적층 구조의 반도체 패키지를 제작하기도 한다.
이와 같이 반도체 패키지의 솔더볼에 플럭스를 도포하여 회로기판 등에 접착시키기 위해서는 반도체 패키지의 솔더볼에 정량의 플럭스를 균일하게 도포해야 접 합 과정에서 불량이 발생하지 않게 된다. 만약, 반도체 패키지의 솔더볼에 플럭스가 균일하게 도포되지 않게 되면, 솔더볼을 회로기판 상의 패드에 접합시킬 때 플럭스가 인접한 다른 솔더볼에까지 도포되어 쇼트되거나, 솔더볼이 패드에 접합되지 않아 불량이 발생하게 된다.
이러한 반도체 패키지의 솔더볼에 도포될 플럭스를 공급하는 장치는 통상적으로 플럭스가 수용되는 플럭스 수용홈이 형성된 디핑플레이트와, 상기 디핑플레이트의 상측에서 디핑플레이트와 상대 이동하면서 디핑플레이트 상의 플럭스 수용홈 내측으로 플럭스를 공급하는 플럭스 용기로 구성되어, 플럭스 용기가 디핑플레이트의 상면에 접하면서 수평하게 상대 이동하며 일정량의 플럭스를 공급한다.
그런데, 상기와 같은 종래의 플럭스 공급장치는 플럭스 용기의 밑면이 편평하게 되어 있기 때문에 플럭스 용기가 디핑플레이트의 상면에 접하여 상대 이동할 때 디핑플레이트 상에 공급된 플럭스의 일부가 플럭스 용기의 하면에 의해 밀리면서 점차적으로 디핑플레이트 외측으로 밀려나게 된다. 상기 디핑플레이트 외측으로 밀려난 플럭스는 재활용되지 못하고 버려지게 된다. 따라서, 고가의 플럭스가 낭비되는 결과가 발생하게 되고, 이로 인해 생산원가가 증가하며, 디핑플레이트에 잔류하는 플럭스를 제거하기 위한 세척주기가 짧아지는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 플럭스 용기를 디핑플레이트 상에서 연속 반복적으로 상대 이동시키며 플럭스를 공급할 때, 디핑플레이트 상으로 공급된 플럭스가 디핑플레이트의 외측으로 밀려나지 않고 투입구 내측에 유지되도록 하여 플럭스의 낭비를 최소화할 수 있으며, 잔여 플럭스로 인한 세척 주기를 증가시켜 작업 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플럭스가 수용되는 플럭스 수용홈이 형성된 디핑플레이트와; 상기 디핑플레이트 상에 디핑플레이트와 상대 이동 가능하게 설치되며, 플럭스가 수용되는 플럭스 투입구가 하측으로 개방되게 형성되고, 하부면이 경사지게 형성되어, 이동방향에 대해 직교하는 축을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치된 플럭스 용기를 포함하여 구성되어; 상기 디핑플레이트와 플럭스 용기의 상대 이동시 플럭스 용기가 일정 각도 기울어진 상태로 상대 이동하면서 플럭스를 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치를 제공한다.
본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 플럭스 용기의 하부면은 전후 양방향으로 'V'자형으로 경사지며, 상기 축은 상기 플럭스 용기 하부면의 변곡지점과 동일하거나 그보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 본 발명의 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치는 상기 플럭스 용기의 회전 범위를 제한하는 회전제한수단을 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 회전제한수단은, 상기 플럭스 용기를 디핑플레이트에 대해 상대 이동시키는 구동수단에 개방되게 형성되어 상기 플럭스 용기의 회전축이 회전 가능하게 삽입되는 회동가이드홈과, 상기 플럭스 용기의 회전축의 일측에 상기 회동가이드홈 내측으로 돌출되게 형성되어 플럭스 용기가 회전축을 중심으로 회동할 때 상기 회동가이드홈의 내측면부와 접촉하여 회전을 제한하는 스톱퍼를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따르면, 상기 플럭스 용기의 전후단부에 모따기 가공된 챔퍼부가 형성된다.
이러한 본 발명에 따르면, 플럭스 용기의 하부면이 경사지게 형성되어 있으므로, 플럭스 용기가 구동수단의 작동에 의해 디핑플레이트에 대해 전후방향으로 수평 이동할 때, 플럭스 용기가 회전축을 중심으로 일정 각도 기울어진 상태로 디핑플레이트 상면을 따라 이동하게 되고, 이에 따라 플럭스 용기의 투입구의 내측에 플럭스가 유지되면서 공급된다.
따라서, 플럭스 공급 과정에서 플럭스가 플럭스 용기의 외측으로 밀려나는 현상이 최소화되므로 플럭스의 낭비가 대폭 줄어들며, 세척 주기를 길게 늘릴 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치를 나타낸 것으로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치는 디핑플레이트(10)와, 상기 디핑플레이트(10)의 상측에 구동수단에 의해 전후방향으로 수평 이동가능하게 설치되는 플럭스 용기(20)로 구성된다.
상기 디핑플레이트(10)는 반도체 패키지 제조장치의 본체에 고정된 베이스블록(15)의 설치홈(16) 상에 탈착이 가능하게 설치된다. 그리고, 디핑플레이트(10)의 상부면에는 반도체 패키지의 솔더볼에 도포될 플럭스가 수용되는 사각형의 플럭스 수용홈(11)이 형성되어 있다.
상기 플럭스 용기(20)는 대체로 직육면체 블록 형태로 이루어지며, 중간부분에 플럭스가 투입되어 수용되는 투입구(21)가 상하방향으로 관통되게 형성되어 있다. 상기 투입구(21)는 직육면체의 홀 형태로 이루어지며, 상기 디핑플레이트(10)의 플럭스 수용홈(11)의 폭과 상응하는 크기의 폭을 갖는다. 상기 플럭스 용기(20)의 하부면(24)은 중앙을 기점으로 전후 양방향으로 'V' 형태로 미세하게 경사지게 형성된다. 이와 같이 상기 플럭스 용기(20)의 하부면(24)이 'V' 형태로 형성될 경우, 하부면(24)의 하단 변곡지점은 이 실시예에서 뾰족한 형태를 가질수도 있지만 이와 다르게 부드럽게 만곡된 곡면으로 이루어질 수도 있을 것이다. 또한, 이와 다르게 상기 플럭스 용기(20)의 하부면(24)이 대략 'U'자형태로 만곡되게 경사진 형태로 형성될 수도 있을 것이다.
상기 플럭스 용기(20)의 양측면부에는 마운트블록(22)이 고정되게 설치되고, 이 마운트블록(22)의 하단부에는 상기 플럭스 용기(20)의 구동수단을 구성하는 구동부재(30)의 회동가이드홈(31) 내에 회전 가능하게 삽입되는 회전축(23)이 외측으로 돌출되게 형성된다. 여기서, 상기 플럭스 용기(20)를 이동시키는 구동수단은 플럭스 용기(20)의 양측면부에 연결되는 한 쌍의 구동부재(30)와 상기 구동부재(30)를 수평하게 직선 왕복 운동시키는 선형운동장치로 이루어진다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 선형운동장치로는 볼스크류와 서보모터, 또는 리니어모터, 벨트와 풀리 및 모터, 캠과 모터 등을 이용한 공지의 선형운동시스템을 이용하여 구성될 수 있다.
상기 플럭스 용기(20)의 회전축(23)은 플럭스 용기 하부면(24) 중앙의 변곡지점과 동일하거나 그보다 하측에 위치한다. 이는 구동수단에 의해 플럭스 용기(20)가 이동할 때 플럭스 용기(20)가 회전축(23)을 중심으로 이동방향과는 반대방향으로 회전하여 기울어진 상태로 이동할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 플럭스 용기(20)의 하부면(24) 중앙의 변곡지점이 디핑플레이트(10)의 상부면에 닿은 상태에서 구동수단의 구동부재(30)가 전후 방향 중 어느 한 방향으로 수평 이동하게 되면, 플럭스 용기(20)의 하단부에 위치한 회전축(23)이 당겨지거나 밀리면서 플럭스 용기(20)가 회전축(23)을 중심으로 이동 방향과는 반대 방향으로 회동하여 기울어 지게 되고, 이에 따라 플럭스 용기(20)의 하부면(24) 전단부 또는 후단부가 디핑플레이트(10)의 상부면에 밀착되면서 이동하게 되는 것이다.
한편, 상기 플럭스 용기(20)의 하부면(24) 전단부와 후단부 각각에는 모따기 가공된 챔퍼부(25)가 경사지게 형성된다. 상기 챔퍼부(25)는 플럭스 용기(20)가 회전하여 기울어질 때 디핑플레이트(10)의 상부면 상에 잔류하는 플럭스가 최대한 플럭스 용기(20)의 투입구(21) 내측으로 인입될 수 있도록 하는 기능을 하게 된다.
이와 같이 구성된 플럭스 공급장치의 작동에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 것과 같이, 플럭스 용기(20)가 디핑플레이트(10)의 상에 정지된 상태에서 플럭스 용기(20)의 투입구(21) 내측에 일정량의 플럭스(F)를 투입하면, 플럭스는 투입구(21)의 개방된 하부를 통해 플럭스(F)가 아래로 흘러내린다.
이 상태에서 상기 구동수단을 작동시키면, 구동부재(30)가 전방으로 수평 이동한다. 이 때, 도 4에 도시한 것과 같이, 플럭스 용기(20)가 회전축(23)을 중심으로 이동 방향과는 반대 방향인 후방으로 회동하여 일정 각도(θ)로 기울어지고, 플럭스 용기(20)의 후단부가 디핑플레이트(10)의 상부면에 밀착되면서 슬라이딩하게 된다. 따라서, 상기 투입구(21)의 하측에 수용된 플럭스(F)가 상기 플럭스 용기(20)의 투입구(21)의 후단부 내측벽면에 의해 투입구(21) 내부에 유지된 상태로 이동하게 된다.
상기 플럭스 용기(20)의 투입구(21)에 수용된 플럭스(F)는 플럭스 용기(20)가 디핑플레이트(10)의 플럭스 수용홈(11)을 지나면서 하측으로 흘러내려 플럭스 수용홈(11) 내에 채워지게 된다.
상기 플럭스 용기(20)가 디핑플레이트(10)의 전방으로 이동하게 되면, 상기 구동수단이 반대로 작동하여 구동부재(30)가 이전과는 반대로 후진하게 된다. 상기 구동부재(30)가 수평하게 후진하게 되면, 도 5에 도시된 것과 같이 플럭스 용기(20)는 이전과는 반대로 회전축(23)을 중심으로 전방으로 회전하여 플럭스 용기(20)가 일정 각도 기울어진 상태로 이동하게 된다.
상기 플럭스 용기(20)가 후진하여 초기 위치로 복귀하면, 별도의 패키지 픽커가 반도체 패키지를 픽업하여 상기 디핑플레이트(10)의 상측으로 이동한 다음, 하강하여 상기 플럭스 수용홈(11) 내에 수용된 플럭스에 반도체 패키지의 솔더볼을 소정 깊이로 담궈 솔더볼에 플럭스를 도포하고, 소정의 공정 위치로 이동한다.
이 후, 상기 플럭스 용기(20)는 전술한 것과 같은 과정을 반복적으로 수행하면서 디핑플레이트(10)의 플럭스 수용홈(11) 내에 플럭스를 공급한다.
상술한 것과 같이 상기 플럭스 용기(20)가 디핑플레이트(10)를 따라 전후방향으로 수평하게 이동할 때, 상기 플럭스 용기(20)는 회전축(23)을 중심으로 진행방향과는 반대방향으로 일정 각도(θ)로 기울어진 상태로 이동하게 되므로, 플럭스 용기(20)의 투입구(21) 내측에 플럭스(F)가 유지된 상태로 플럭스 공급이 이루어지게 된다. 따라서, 플럭스 공급 과정에서 투입구(21)의 아래로 흘러내린 플럭스(F)가 플럭스 용기(20)의 외측으로 밀려나가는 현상이 거의 없게 되므로, 플럭스의 낭비가 대폭 줄어들게 되고, 세척 주기 및 플럭스 투입 주기도 길게 늘릴 수 있게 된다.
전술한 첫번째 실시예의 플럭스 공급장치는 구동부재(30)의 수평 이동에 의해 플럭스 용기(20)의 회동시 플럭스 용기(20)의 하부면(24) 전단부 또는 후단부가 디핑플레이트(10)의 상면에 접촉하게 되고, 이로써 플럭스 용기(20)의 회전각도가 제한되었다.
하지만, 이와 다르게 도 6과 도 7에 도시한 것과 같이, 구동부재(30)의 회동가이드홈(31)을 대략 오각형으로 형성하고, 플럭스 용기(20)의 회전축(23)의 양쪽에 상기 회동가이드홈(31a)의 양측 모서리부분과 일정 거리 이격되게 스톱퍼(27)를 돌출 형성하여, 구동부재(30)의 수평 이동에 의한 플럭스 용기(20)의 회전시 스톱퍼(27)가 회동가이드홈(31)의 내측면에 접촉하면서 플럭스 용기(20)의 회전이 제한되도록 할 수도 있을 것이다.
또한, 도 8에 또 다른 실시예로 나타낸 것과 같이, 플럭스 용기(20)의 양측면의 회전축(23a)을 대략 삼각형 형상으로 형성하고, 구동부재(30)의 회동가이드홈(31)을 상기 회전축(23a)보다 약간 큰 형상의 삼각형 형상으로 형성하여, 상기 플럭스 용기(20)가 회전할 때 회전축(23a)의 어느 한 측면부가 상기 회동가이드홈(31b)의 내측면에 접촉하면서 플럭스 용기(20)의 회전이 제한되도록 할 수도 있을 것이다. 물론, 이 실시예에서 상기 회전축(23a)이 회동가이드홈(31b) 내측에서 일정 각도로 자연스럽게 회전할 수 있도록 하기 위하여 상기 회전축(23a)의 상단부는 곡면으로 형성되고 회동가이드홈(31b)의 상단부 역시 곡면으로 형성된다.
이외에도 본 발명의 플럭스 공급장치는 첨부된 특허청구범위의 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치의 작동을 설명하는 단면도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 디핑플레이트 11 : 플럭스 수용홈
20 : 플럭스 용기 21 : 투입구
23 : 회전축 24 : 하부면
25 : 챔퍼부 30 : 구동부재
31 : 회동가이드홈 F : 플럭스

Claims (8)

  1. 플럭스가 수용되는 플럭스 수용홈이 형성된 디핑플레이트와;
    상기 디핑플레이트 상에 디핑플레이트와 상대 이동 가능하게 설치되며, 플럭스가 수용되는 플럭스 투입구가 하측으로 개방되게 형성되고, 하부면이 경사지게 형성되며, 이동방향에 대해 직교하는 축(axis)을 중심으로 상하로 회전가능하게 설치된 플럭스 용기를 포함하여 구성되어;
    상기 디핑플레이트와 플럭스 용기의 상대 이동시 플럭스 용기가 일정 각도 기울어진 상태로 상대 이동하면서 플럭스를 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플럭스 용기의 하부면은 전후 양방향으로 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플럭스 용기의 하부면은 전후 양방향으로 'V'자형 또는 'U'자형으로 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 플럭스 용기의 하부면은 전후 양방향으로 'V'자형으로 형성되되, 하단부는 만곡된 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 플럭스 용기의 축은 상기 플럭스 용기 하부면의 변곡지점과 동일하거나 그보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 플럭스 용기의 회전 범위를 제한하는 회전제한수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회전제한수단은, 상기 플럭스 용기를 디핑플레이트에 대해 상대 이동시키는 구동수단에 개방되게 형성되어 상기 플럭스 용기의 회전축이 회전 가능하게 삽입되는 회동가이드홈과, 상기 플럭스 용기의 회전축의 일측에 상기 회동가이드홈 내측으로 돌출되게 형성되어 플럭스 용기가 회전축을 중심으로 회동할 때 상기 회동가이드홈의 내측면부와 접촉하여 회전을 제한하는 스톱퍼를 포함 하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 플럭스 용기의 전후단부에 모따기 가공된 챔퍼부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치.
KR1020090088338A 2009-09-18 2009-09-18 반도체 패키지 제조용 플럭스 공급장치 KR20110030759A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170082597A (ko) * 2014-11-11 2017-07-14 가부시키가이샤 신가와 플럭스 모음 장치

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