KR20110034769A - Ball mount apparatus applying flux to substrate and ball mount method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A ball mount device and a mounting method thereof are provided to reduce the replacement costs of a flux pin by not requiring a flux pin by directly coating flux on a substrate. CONSTITUTION: A transfer unit transfers a substrate to a process position. A loading unit(110) includes a loading picker(112) and a first guide device(114). A dispensing tool(170) discharges flux to one side of the substrate which approaches the process position. A ball tool(124) attaches the solder ball to the upper side of a plurality of ball pads. A second guide device(126) guides the movement of the ball tool and the dispensing tool in a Y axial direction.

Description

기판에 플럭스를 도포하는 볼 마운트 장비 및 방법{Ball mount apparatus applying flux to substrate and ball mount method thereof}Ball mount apparatus applying flux to substrate and ball mount method

본 발명은 볼 마운트 장비 및 방법에 관한 것으로서, 부다 구체적으로는 디스펜서(flux dispencer)와 블레이드(blade)를 이용하여 기판의 전면에 플럭스를 도포한 후에 솔더볼을 부착하는 볼 마운트 장비 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball mount equipment and method, and more particularly, to a ball mount equipment and method for attaching solder balls after applying flux to a front surface of a substrate using a flux dispencer and a blade. .

전자제품이 갈수록 소형화, 슬림화됨에 따라 이에 사용되는 반도체패키지도 BGA(Ball Grid Array) 또는 CSP(Chip Scale Package) 등의 고밀도 패키지가 많이 사용되고 있다. 또한 최근에는 카메라모듈에도 솔더볼 단자를 형성하는 추세에 있다.As electronic products are getting smaller and slimmer, semiconductor packages used in the semiconductors are being used in high density packages such as ball grid arrays (BGAs) or chip scale packages (CSPs). In recent years, solder ball terminals are also formed in the camera module.

도 1은 BGA패키지의 개략적인 구성을 나타낸 것으로서, BGA패키지는 PCB(Printed Circuit Board)기판(1), PCB기판(1)의 상부에 실장된 반도체 칩(2), PCB기판(1)과 반도체 칩(2)을 전기적으로 연결하는 와이어(3), 반도체 칩(2)과 와이어(3)를 보호하는 몰딩부(4)를 포함한다.1 illustrates a schematic configuration of a BGA package, in which a BGA package includes a printed circuit board (PCB) substrate 1, a semiconductor chip 2 mounted on top of the PCB substrate 1, a PCB substrate 1, and a semiconductor. A wire 3 electrically connecting the chip 2, and a molding part 4 protecting the semiconductor chip 2 and the wire 3.

또한 PCB기판(1)의 하부에는 내부의 회로패턴과 전기적으로 연결된 볼 패드(5)가 형성되며, 상기 볼 패드(5)에 플럭스(flux)를 이용하여 가접된 솔더볼(6)을 리플로우 공정을 통해 융착시킴으로써 BGA패키지가 완성된다. In addition, a ball pad 5 electrically connected to an internal circuit pattern is formed at a lower portion of the PCB 1, and the solder ball 6 welded to the ball pad 5 using flux is reflowed. By fusion through the BGA package is completed.

한편 개별 PCB기판(1)을 단위로 패키징 공정을 수행하면 생산성이 떨어지기 때문에, 실제로는 도 2에 도시된 바와 같이 다수 개의 PCB기판(1)이 일체로 연결되어 있는 PCB스트립(10)을 이용하여 패키징 공정을 진행하고, 공정이 완성된 이후에 도 1과 같이 개별 유닛으로 분리하는 경우가 대부분이다.On the other hand, since the productivity is reduced when the packaging process is carried out in units of individual PCB boards 1, in practice, as shown in FIG. 2, a plurality of PCB boards 1 are integrally connected using a PCB strip 10. Then, the packaging process is performed, and in most cases, the process is separated into individual units as shown in FIG. 1.

이러한 BGA패키지를 제조하기 위해서는 PCB기판(1)의 상면에 반도체 칩(2)을 부착하는 다이 본딩(die bonding) 공정, 몰딩공정, PCB기판(1)의 배면에 솔더볼(6)을 부착하는 볼 마운트(ball mount) 공정 등을 수행하여야 하며, 이들 공정은 각각의 공정에 최적화된 공정장비의 내부에서 진행된다.In order to manufacture such a BGA package, a die bonding process for attaching the semiconductor chip 2 to the upper surface of the PCB substrate 1, a molding process, a ball for attaching the solder ball 6 to the back surface of the PCB substrate 1 Mount the ball (ball mount) process and the like, these processes are carried out in the process equipment optimized for each process.

특히 종래의 볼 마운트 장비는 PCB기판(1)의 볼패드(5)마다 플럭스를 도팅하는 플럭스 툴(flux tool)과 솔더볼을 흡착하여 플럭스가 도팅된 볼패드(5)에 부착하는 볼 툴(ball tool)을 포함한다.In particular, the conventional ball mount equipment is a ball tool (ball) for adsorbing a flux tool (doping flux) and solder balls for each ball pad (5) of the PCB substrate (1) attached to the ball pad (5) is a flux-doped ball (ball tool).

플럭스 툴의 하단부에는 핀마운트 블록이 분리 가능하게 장착되며, 핀 마운트 블록에는 플럭스 도팅을 위한 플럭스 핀(flux pin)이 장착되어 있다. 또한 볼 툴의 하단부에는 솔더볼을 흡착할 수 있는 진공흡착홀이 형성된 볼 마운트 블록이 분리 가능하게 장착되어 있다. 이러한 핀마운트 블록과 볼 마운트 블록은 기판의 크기, 솔더볼의 크기에 따라 적절히 교체된다.A pin mount block is detachably mounted at the lower end of the flux tool, and a flux pin for flux dotting is mounted at the pin mount block. In addition, the lower part of the ball tool is detachably mounted with a ball mount block formed with a vacuum suction hole for adsorbing solder balls. These pin mount blocks and ball mount blocks are properly replaced according to the size of the board and the size of the solder balls.

그런데 이러한 구조의 볼 마운트 장비를 장시간 가동하다 보면, 플럭스 핀을 자주 교체해 주어야 하기 때문에 유지관리비용이 과도하게 발생하는 문제점이 있다. 플럭스 핀은 플럭스공급부에서 플럭스를 묻힌 후에 기판에 도팅하는 동작을 반복하게 되는데 장시간 사용으로 인해 단부가 마모되거나 변형되기 때문에 일정시간 사용 후에는 반드시 플럭스 핀을 교체해 주어야 한다.However, when the ball mount equipment having such a structure is operated for a long time, there is a problem that excessive maintenance costs occur because the flux pins must be frequently replaced. The flux pins repeat the operation of doping the substrate after the flux is buried in the flux supply part. The flux pins must be replaced after a certain period of time because the end wears or deforms due to prolonged use.

플럭스 핀은 정밀가공된 고가의 부품인데다 통상 핀 마운트 블록에 장착된 수백 개의 플럭스 핀을 한꺼번에 교체해야 하기 때문에 교체시에 상당한 비용이 발생한다.Flux pins are expensive parts that are precision machined, and typically require hundreds of flux pins mounted on a pin mount block to be replaced at a high cost.

또한 최근 회로패턴의 미세화로 인해 솔더볼의 직경도 갈수록 작아지기 때문에 플럭스 핀도 더욱 정밀하게 가공되어야 하는데, 이렇게 되면 플럭스 핀이 더욱 빨리 마모 또는 변형되므로 교체주기가 짧아져 비용부담이 더욱 커질 수밖에 없는 문제점이 있다.In addition, due to the recent miniaturization of the circuit pattern, the diameter of the solder ball becomes smaller and smaller, so the flux pin must be processed more precisely. This causes the flux pin to be worn or deformed more quickly, resulting in a shorter replacement cycle and a higher cost burden. There is this.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 볼 마운트 장비에서 플럭스 핀을 사용하지 않고도 볼 마운트가 가능하도록 함으로써 볼 마운트 장비의 유지관리비용을 절감하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, it is an object to reduce the maintenance cost of the ball mount equipment by allowing a ball mount without using a flux pin in the conventional ball mount equipment.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 다수의 볼패드를 구비하는 기판에 볼 마운트 공정을 수행하는 장비에 있어서, 상기 기판을 공정위치까지 이송하는 이송수단; 상기 공정위치에 도달한 상기 기판의 일면에 일정량의 플럭스를 토출하는 디스펜싱 툴; 토출된 상기 플럭스를 얇게 도포하여 상기 다수의 블패드의 상부에 플럭스층을 형성하는 블레이드; 상기 플럭스층이 형성된 상기 다수의 볼패드의상부에 솔더볼을 부착하는 볼 툴을 포함하는 볼 마운트 장비를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for performing a ball mount process on a substrate having a plurality of ball pads, the apparatus comprising: transfer means for transferring the substrate to a process position; A dispensing tool for discharging a predetermined amount of flux to one surface of the substrate having reached the process position; A blade for thinly applying the discharged flux to form a flux layer on top of the plurality of pads; Provided is a ball mount device comprising a ball tool for attaching a solder ball on top of the plurality of ball pads the flux layer is formed.

또한 본 발명은, 다수의 볼패드를 구비하는 기판에 대한 볼 마운트 방법에 있어서, (a) 상기 기판을 공정위치까지 이송하는 단계; (b) 상기 기판의 가장자리의 상면에 플럭스를 토출하는 단계; (c) 토출된 상기 플럭스를 블레이드로 얇게 도포하여 상기 다수의 볼패드의 상부에 플럭스층을 형성하는 단계; (d) 상기 플럭스층이 형성된 상기 다수의 볼패드의 상부에 솔더볼을 부착하는 단계를 포함하는 볼 마운트 방법을 제공한다.The present invention also provides a ball mounting method for a substrate having a plurality of ball pads, comprising: (a) transferring the substrate to a process position; (b) discharging the flux on the upper surface of the edge of the substrate; (c) thinly applying the discharged flux to a blade to form a flux layer on top of the plurality of ball pads; (d) providing a ball mounting method comprising attaching solder balls to the plurality of ball pads on which the flux layer is formed.

본 발명에 따르면, 기판에 직접 플럭스를 도포하기 때문에 플럭스 핀을 사용할 필요가 없어진다. 따라서 플럭스 핀의 교체에 따른 비용을 절감할 수 있어서 장비의 전반적인 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the invention, the flux is applied directly to the substrate, eliminating the need for flux fins. This reduces the cost of replacing the flux pins, which greatly improves the overall productivity of the machine.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 마운트 장비(100)의 평면구성을 나타낸 것으로서, x축 방향(도면상 가로방향)으로 배치된 제1 및 제2 스트립 이송라인(101,102)과, 제1 및 제2스트립 이송라인(101,102)의 상부에 x축 방향을 따라 순차적으로 설치된 로딩유닛(110), 볼 마운트유닛(120), 언로딩유닛(130)을 포함한다. 3 is a plan view showing a ball mount device 100 according to an embodiment of the present invention, and includes first and second strip transfer lines 101 and 102 arranged in the x-axis direction (horizontal direction in the drawing), and It includes a loading unit 110, a ball mount unit 120, an unloading unit 130 are sequentially installed in the x-axis direction on top of the first and second strip transfer line (101, 102).

로딩유닛(110)은 장비 내부로 투입된 PCB스트립(10)을 진공 흡착하여 제1 또는 제2 스트립 이송라인(101,102)에 올려 놓는 로딩 피커(112)와 상기 로딩 피커(112)의 y축 방향(도면상 세로방향)의 이동을 가이드하는 제1 가이드장치(114)를 포함한다. 로딩피커(112)의 일 측부에는 PCB스트립(10)의 위치데이터를 획득하기 위한 위치판독카메라(115)가 설치된다. The loading unit 110 vacuum-adsorbs the PCB strip 10 introduced into the equipment and places the loading picker 112 on the first or second strip transfer lines 101 and 102 and the y-axis direction of the loading picker 112 ( It comprises a first guide device 114 for guiding the movement of the longitudinal direction in the drawing. On one side of the loading picker 112, a position reading camera 115 for acquiring position data of the PCB strip 10 is installed.

볼 마운트유닛(120)은 PCB스트립(10)의 배면에 일정량의 플럭스를 토출하는 디스펜싱 툴(dispensing tool)(170), 솔더볼을 흡착한 후 PCB스트립(10)의 소정 위치에 부착하는 볼 툴(ball tool)(124), 상기 디스펜싱 툴(170)과 볼 툴(124)의 y축 방향의 이동을 가이드하는 제2 가이드장치(126)를 포함한다. 또한 도시하지는 않았지만 PCB스트립(10)에 토출된 플럭스를 얇게 도포하는 블레이드를 포함한다.The ball mount unit 120 is a dispensing tool 170 for discharging a certain amount of flux on the back surface of the PCB strip 10, and a ball tool for adsorbing solder balls to a predetermined position of the PCB strip 10. and a second guide device 126 for guiding movement of the dispensing tool 170 and the ball tool 124 in the y-axis direction. In addition, although not shown includes a blade for thinly coating the flux discharged on the PCB strip (10).

볼 툴(124)은 하단에 진공흡착홀이 형성된 볼 마운트블록(미도시)을 포함하며, PCB스트립(10)의 종류, 솔더볼의 크기에 따라 볼 마운트블록은 교체될 수 있다. The ball tool 124 may include a ball mount block (not shown) having a vacuum suction hole formed at the bottom thereof, and the ball mount block may be replaced according to the type of the PCB strip 10 and the size of the solder balls.

도 4는 볼 마운트유닛(120)의 y축 방향의 개략적인 구성을 나타낸 것으로서, 편의상 제1 스트립 이송라인(101)만을 도시하였다. 여기서 스트립 이송라인(101)의 일 측부에 블레이드(220)가 설치됨을 알 수 있다. 상기 블레이드(200)는 디스펜싱 툴(170)에 의해 PCB스트립(10)의 소정 위치에 토출된 플럭스를 기판의 전면으로 도포하는 역할을 한다. 4 illustrates a schematic configuration in the y-axis direction of the ball mount unit 120, and only the first strip transfer line 101 is illustrated for convenience. Here it can be seen that the blade 220 is installed on one side of the strip conveying line 101. The blade 200 serves to apply the flux discharged to a predetermined position of the PCB strip 10 by the dispensing tool 170 to the front surface of the substrate.

또한 디스펜싱 툴(170)은 미도시된 가압수단을 이용하여 저장된 플럭스를 일정량씩 토출하는 디스펜서(200)를 구비하며, 디스펜서(200)의 하단부에는 니들(needle) 또는 슬릿(slit) 형태의 토출구(210)가 형성된다.In addition, the dispensing tool 170 is provided with a dispenser 200 for discharging the stored flux by a predetermined amount by using the pressing means not shown, and the lower end of the dispenser 200 in the form of needle or slit (discharge) outlet 210 is formed.

디스펜서(200)가 PCB스트립(10)상의 소정 위치에 플럭스를 토출하기 위해서는 디스펜서(200)는 수직 및 수평방향으로 이동할 수 있어야 한다. 도 5는 이를 위한 디스펜서(200)의 장착구조를 예시한 것이다.In order for the dispenser 200 to discharge the flux at a predetermined position on the PCB strip 10, the dispenser 200 must be movable in the vertical and horizontal directions. Figure 5 illustrates a mounting structure of the dispenser 200 for this.

즉, 리니어가이드(176)에 의해 제2가이드장치(126)에 대해 수평방향으로 이동 가능하게 결합된 수평이동프레임(171)에 z축모터(172)를 장착하고, z축모터(172)의 구동축(173)에 수직이동프레임(174)을 연결한 후 수직이동프레임(174)에 디스펜서(200)를 장착할 수 있다.That is, the z-axis motor 172 is mounted on the horizontal frame 171 coupled to the second guide device 126 to be movable in the horizontal direction by the linear guide 176, and the z-axis motor 172 of the After the vertical movement frame 174 is connected to the drive shaft 173, the dispenser 200 may be mounted on the vertical movement frame 174.

수평이동프레임(171)과 수직이동프레임(174)의 사이에 수직방향의 리니어가이드(175)를 장착하면, z축 모터(172)에 의해 디스펜서(200)가 안정적으로 승강하게 된다,When the linear guide 175 in the vertical direction is mounted between the horizontal frame 171 and the vertical frame 174, the dispenser 200 is stably lifted and lowered by the z-axis motor 172.

이러한 디스펜싱 툴(170)의 구조는 예시에 불과한 것이므로 당업자에 의해 얼마든지 변형될 수 있다. 또한 블레이드(200)를 디스펜싱 툴(170)과 별도로 설치 하지 않고, 디스펜싱 툴(170)과 일체로 제작하거나 디스펜싱 툴(170)에 대해 이동 가능하게 결합할 수도 있다.Since the structure of the dispensing tool 170 is only an example, it can be modified by any person skilled in the art. In addition, the blade 200 may not be installed separately from the dispensing tool 170, but may be manufactured integrally with the dispensing tool 170 or movably coupled to the dispensing tool 170.

다시 도 3에서, 스트립 이송라인(101,102)의 일측에는 볼 툴(124)에 솔더볼이 빠짐없이 흡착되었는지 여부를 판단하는 검사카메라(150)가 볼 툴(124)의 이동경로의 하부에 설치된다. 3 again, the inspection camera 150 for determining whether the solder ball is adsorbed to the ball tool 124 without missing the ball tool 124 is installed at one side of the strip conveying line (101, 102).

언로딩유닛(130)은 볼 마운트 공정이 완료된 PCB스트립(10)이 제1 또는 제2 스트립 이송라인(101,102)을 따라 이송되어 오면 이를 외부로 언로딩 시키기 위한 것이다. 구체적으로는 제1 및 제2 스트립 이송라인(101,102)에서 PCB스트립(10)을 픽업하여 이송하는 언로딩 피커(132)와 상기 언로딩피커(132)의 y축 방향의 이동을 가이드하는 제3 가이드장치(134)를 포함한다.The unloading unit 130 is for unloading the PCB strip 10 in which the ball mount process is completed when the PCB strip 10 is transferred along the first or second strip transfer lines 101 and 102. More specifically, the unloading picker 132 for picking up and transporting the PCB strip 10 from the first and second strip transfer lines 101 and 102 and the third guide for moving the y-axis direction of the unloading picker 132. Guide device 134 is included.

볼 마운트유닛(120)과 언로딩유닛(130) 사이의 제1 및 제2 스트립 이송라인(101,102)의 상부에는 볼 마운트유닛(120)에서 공정을 마친 PCB스트립(10)에 대해 공정불량여부를 판독하는 검사카메라(160)가 설치될 수 있다. On the upper portions of the first and second strip transfer lines 101 and 102 between the ball mount unit 120 and the unloading unit 130, process defects with respect to the PCB strip 10 completed by the ball mount unit 120 are processed. The inspection camera 160 to read may be installed.

이하에서는 도7a 내지 도 7e의 공정순서도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 장비의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, with reference to the process flow chart of Figures 7a to 7e will be described the operation of the ball mount equipment according to an embodiment of the present invention.

먼저 본 발명의 볼 마운트 방법은 볼패드(5)가 형성된 PCB스트립(10)의 배면에 플럭스를 직접 도포하는데 특징이 있으므로 도 6에 도시된 바와 같이 볼패드(5)가 PCB스트립(10)에 형성된 오목홈(7)의 바닥면에 형성된 것을 대상으로 하는 것이 바람직하다. First, since the ball mounting method of the present invention is characterized by directly applying flux to the back surface of the PCB strip 10 on which the ball pad 5 is formed, the ball pad 5 is connected to the PCB strip 10 as shown in FIG. 6. It is preferable to make it the object formed in the bottom surface of the formed recessed groove 7.

이러한 구조의 PCB스트립(10)이 스트립이송라인(101)을 따라 공정영역에 도달하면, 먼저 디스펜싱 툴(170)이 제2가이드장치(126)를 따라 PCB스트립(10)의 상부까지 이동한다. (도 7a 참조)When the PCB strip 10 of this structure reaches the process area along the strip transfer line 101, the dispensing tool 170 first moves along the second guide device 126 to the upper portion of the PCB strip 10. . (See FIG. 7A)

이어서 디스펜싱 툴(170)의 디스펜서(200)가 하강하여 PCB스트립(10)의 일 가장자리의 상면에 플럭스(F)를 정량 토출한다. Subsequently, the dispenser 200 of the dispensing tool 170 descends to quantitatively discharge the flux F on the upper surface of one edge of the PCB strip 10.

이때 플럭스(F)는 PCB스트립(10)의 일 가장자리를 따라 선형으로 도포되어야 한다. 따라서 디스펜서의 토출구(210)가 점형의 니들인 경우에는 디스펜서(200)를 y축 방향으로 이동시키면서 플럭스를 토출해야 하고, 토출구(210)가 긴 슬릿 형태이거나 점형 토출구가 일렬로 배치된 경우에는 정지 상태에서 플럭스를 토출하면 된다. At this time, the flux (F) should be applied linearly along one edge of the PCB strip (10). Therefore, when the discharge port 210 of the dispenser is a pointed needle, the flux must be discharged while the dispenser 200 is moved in the y-axis direction, and when the discharge port 210 is in the form of a long slit or the discharge port is arranged in a line, the stop The flux may be discharged in a state.

한편 블레이드(220)가 PCB스트립(10)의 일측 가장자리에서 타측 가장자리까지 이동하면 PCB스트립(10)의 전체에 플럭스(F)가 균일한 두께로 도포되면서도 잔량이 남지 않아야 하므로 디스펜서(200)에 대해서는 정확한 토출량이 설정되어 있어야 한다. (도 7b 및 도 7c 참조)Meanwhile, when the blade 220 moves from one edge of the PCB strip 10 to the other edge, the flux F is applied to the entire PCB strip 10 with a uniform thickness, but the remaining amount should not remain. The correct amount of discharge must be set. (See FIGS. 7B and 7C)

이어서 디스펜싱 툴(170)을 원래의 위치로 복귀시킨 후에 블레이드(220)를 PCB스트립(10)의 상부로 이동시킨다. 블레이드(220)가 디스펜싱 툴(170)에 장착된 경우에는 디스펜싱 툴(170)이 원위치로 복귀하지 않아도 됨은 물론이다.The blade 220 is then moved to the top of the PCB strip 10 after the dispensing tool 170 is returned to its original position. When the blade 220 is mounted to the dispensing tool 170, the dispensing tool 170 does not have to return to its original position.

이어서 블레이드(220)의 하단부를 PCB스트립(10)의 표면에 근접시키고 PCB스트립(10)의 길이방향(x축 방향)을 따라 블레이드(220)를 이동시킨다. 이와 달리 블레이드(220)를 정지시킨 상태에서 PCB스트립(10)을 이동시킬 수도 있다.Subsequently, the lower end of the blade 220 approaches the surface of the PCB strip 10 and moves the blade 220 along the longitudinal direction (x-axis direction) of the PCB strip 10. Alternatively, the PCB strip 10 may be moved while the blade 220 is stopped.

이 과정에서 플럭스(F)는 블레이드(220)의 단부에 밀려서 PCB스트립(10)의 전면에 걸쳐 얇게 도포되며, PCB스트립(10)의 오목홈(7)에 플럭스(F)가 채워져서 볼패드(5)의 상부에 플럭스층이 형성된다. (도 7d 참조)In this process, the flux (F) is pushed to the end of the blade 220 is applied thinly over the entire surface of the PCB strip 10, the flux (F) is filled in the recess groove (7) of the PCB strip 10 ball pad The flux layer is formed on top of (5). (See FIG. 7D)

이어서 솔더볼(6)을 흡착한 볼 툴(124)을 PCB스트립(10)의 상부로 이동시키고, PCB스트립(10)의 각 볼패드(5)의 상부에 솔더볼(6)을 부착한다. (도 7e 참조)Subsequently, the ball tool 124 having absorbed the solder balls 6 is moved to the upper part of the PCB strip 10, and the solder balls 6 are attached to the upper part of each ball pad 5 of the PCB strip 10. (See Figure 7E)

이상의 과정을 거쳐 솔더볼 부착공정이 완료되면, 리플로우 공정을 통해 솔더볼(6)을 볼 패드(5)에 융착시킴으로써 볼마운트 공정이 완료된다. 리플로우 공정을 거치는 과정에서 PCB스트립(10)에 묻어 있던 플럭스는 휘발되어 제거된다.When the solder ball attaching process is completed through the above process, the ball mount process is completed by fusion bonding the solder ball 6 to the ball pad 5 through the reflow process. During the reflow process, the flux on the PCB strip 10 is removed by volatilization.

한편 도 7d에서는 블레이드(220)의 하단부를 PCB스트립(10)의 표면에 밀착시키지 않고 일정 간격을 이격시킨 상태에서 플럭스(F)를 도포하였다. 따라서 볼패드(5)의 상부뿐만 아니라 PCB스트립(10)의 나머지 영역에도 플럭스층이 형성된다.Meanwhile, in FIG. 7D, the flux F is applied in a state in which the lower end of the blade 220 is spaced apart from each other without closely contacting the surface of the PCB strip 10. Therefore, the flux layer is formed not only on the upper side of the ball pad 5 but also on the remaining area of the PCB strip 10.

이것은 오목홈(7)의 깊이가 충분하지 않을 경우 오목홈(7)의 내부에 충진되는 플럭스의 양이 충분하지 않아 솔더볼(6)이 정위치를 벗어날 위험이 있기 때문이다. This is because if the depth of the recess 7 is not sufficient, the amount of flux filled in the recess 7 is not sufficient, so that there is a risk that the solder ball 6 may be out of position.

따라서 오목홈의 깊이가 충분한 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이 블레이드(220)를 PCB스트립(10)의 표면에 거의 밀착시켜서 오목홈(7)을 제외한 PCB스트립(10)의 나머지 영역에는 플럭스(F)가 도포되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 플럭스(F)의 사용량도 줄일 수 있다.Therefore, when the depth of the concave groove is sufficient, as shown in FIG. 8, the blade 220 is brought into close contact with the surface of the PCB strip 10 so that the flux (except the concave groove 7) in the remaining area of the PCB strip 10. It is preferable not to apply F). In this way, the amount of flux F used can also be reduced.

또한 PCB스트립(10)에 개별 PCB유닛을 구획하는 절개홈이 형성된 경우에는 플럭스(F)를 도포하는 과정에서 절개홈을 통해 플럭스가 유실되므로 이 경우에는 개별 PCB유닛별로 플럭스 토출공정과 블레이드 공정이 진행되는 것이 바람직하다.In addition, in the case where an incision groove for partitioning an individual PCB unit is formed in the PCB strip 10, flux is lost through the incision groove in the process of applying the flux F. In this case, the flux discharge process and the blade process for each PCB unit are performed. It is preferable to proceed.

이를 위해 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 디스펜서(200)와 블레이드(220)를 이용하여 개별 PCB유닛의 일측 가장자리에 플럭스(F)를 순차적으로 도팅하고, 이어서 개별 PCB유닛에 대하여 순차적으로 블레이드(200)를 이용하여 플럭스(F)를 도포할 수 있다. For this purpose, as shown in FIGS. 9 and 10, by using one dispenser 200 and a blade 220, the flux F is sequentially doped at one edge of the individual PCB unit, and then, for each PCB unit. The flux F may be sequentially applied using the blade 200.

이와 달리 다수의 디스펜서(200)와 다수의 블레이드(220)를 이용하여 각 개별PCB유닛에 대해 한꺼번에 플럭스 토출 및 블레이드 공정을 진행할 수도 있다.Alternatively, the flux discharge and the blade process may be performed at the same time for each individual PCB unit by using the plurality of dispensers 200 and the plurality of blades 220.

한편 본 발명의 플럭스 공급방식은 블레이드(220)가 PCB스트립(10)에 대해 소정의 압력을 가할 수 있으므로 PCB스트립(10)을 적절히 지지할 수 있는 수단이 필요하다. Meanwhile, in the flux supply method of the present invention, the blade 220 may apply a predetermined pressure to the PCB strip 10, and thus, a means for properly supporting the PCB strip 10 is required.

이를 위해 스트립이송라인(101,102)에 PCB스트립(10)을 고정하는 고정수단(예, 결합돌기)을 형성할 수도 있고, PCB스트립(10)을 지지하는 별도의 캐리어를 사용할 수도 있다. 또한 도 11에 도시된 바와 같이 볼마운트 공정을 위한 별도의 스테이지(50)를 설치하고, PCB스트립(10)을 스트립 이송라인(101,102)로부터 상기 스테이지(50)로 이송한 후 공정을 진행할 수도 있다.To this end, it is possible to form fixing means (eg, coupling protrusions) for fixing the PCB strip 10 to the strip transfer lines 101 and 102, or a separate carrier for supporting the PCB strip 10 may be used. In addition, as shown in FIG. 11, a separate stage 50 may be installed for the ball mount process, and the PCB strip 10 may be transferred from the strip transfer lines 101 and 102 to the stage 50 before proceeding. .

한편 본 발명의 플럭스 공급방식은 볼패드(5)가 표면에 대해 만입된 구조의 PCB스트립(10)을 대상으로 하는 것이 바람직하지만, 그렇다고 해서 볼패드(5)와 PCB스트립(10)의 배면이 동일 평면상에 위치하거나 볼패드(5)가 PCB스트립(10)의 외부로 돌출된 경우에 대해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. Meanwhile, the flux supply method of the present invention preferably targets the PCB strip 10 having a structure in which the ball pad 5 is indented to the surface. However, the rear surface of the ball pad 5 and the PCB strip 10 is The scope of the present invention is not limited to the case where it is located on the same plane or the ball pad 5 protrudes out of the PCB strip 10.

한편 이상에서는 다수의 PCB유닛이 일체로 형성된 PCB스트립(10)에 솔더볼을 부착하는 볼 마운트 장비(100)를 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 솔더볼 마운트 장비는 하나의 PCB유닛에 솔더볼을 부착하거나, 보트 등의 이송수단에 탑재된 다수의 개별 PCB유닛에 솔더볼을 부착하는 장비에도 적용할 수 있다. 또한 웨이퍼나 개별 다이(또는 칩)에 솔더볼을 부착하는 장비에도 적용될 수 있다. 또한 카메라모듈용 기판에 솔더볼을 부착하는 장비에도 적용될 수 있다.Meanwhile, the ball mount device 100 for attaching the solder ball to the PCB strip 10 in which a plurality of PCB units are integrally described has been described, but the solder ball mount device according to the embodiment of the present invention attaches the solder ball to one PCB unit. Or, it can be applied to equipment for attaching solder balls to a number of individual PCB units mounted on a transport means such as a boat. It can also be applied to equipment that attaches solder balls to wafers or individual dies (or chips). It can also be applied to the equipment for attaching the solder ball to the substrate for the camera module.

또한 본 발명은 전술한 실시예 에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 이와 같이 변형 또는 수정된 실시 예도 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments may be modified or modified in various forms, and the present invention may be modified or modified as described above, if the modified or modified embodiments include the technical spirit of the present invention included in the claims to be described later. Naturally, it belongs to the scope of rights.

도 1은 BGA패키지의 단면 구성도1 is a cross-sectional view of a BGA package

도 2는 PCB스트립을 예시한 도면Figure 2 illustrates a PCB strip

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 솔더볼 마운트 장비의 평면도3 is a plan view of a solder ball mount equipment according to an embodiment of the present invention

도 4는 볼마운트 유닛의 y축 방향의 배치를 나타낸 구성도4 is a configuration diagram showing the arrangement in the y-axis direction of the ball mount unit;

도 5는 디스펜서의 장착구조를 예시한 도면5 is a view illustrating a mounting structure of the dispenser

도 6은 볼패드의 주변에 오목홈이 형성된 PCB스트립의 단면도6 is a cross-sectional view of a PCB strip in which recesses are formed around the ball pad.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 공정을 나타낸 공정순서도7a to 7e is a process flowchart showing a ball mount process according to an embodiment of the present invention

도 8은 PCB스트립의 오목홈에만 플럭스가 충진된 모습을 나타낸 도면8 is a view showing a state that the flux is filled only in the recessed groove of the PCB strip.

도 9 및 도 10은 각각 절개홈이 형성된 PCB스트립에 대한 플럭스 토출 및 블레이드 공정을 나타낸 도면9 and 10 are views illustrating a flux discharge and blade process for a PCB strip having an incision groove formed therein, respectively.

도 11은 PCB스트립이 스테이지에 안착된 모습을 나타낸 도면11 is a view showing a state that the PCB strip is seated on the stage

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

5: 볼패드 6: 솔더볼5: ball pad 6: solder ball

7: 오목홈 8: 절개홈7: concave groove 8: incision groove

10: PCB스트립 100: 볼 마운트 장비10: PCB strip 100: Ball mount equipment

110: 로딩유닛 112: 로딩피커 110: loading unit 112: loading picker

114: 제1가이드장치120: 볼 마운트유닛114: first guide device 120: ball mount unit

124: 볼 툴 126: 제2가이드장치124: ball tool 126: second guide device

130: 언로딩유닛 170: 디스펜싱 툴 130: unloading unit 170: dispensing tool

200: 디스펜서 210: 토출구200: dispenser 210: discharge port

220: 블레이드220: blade

Claims (3)

다수의 볼패드를 구비하는 기판에 볼 마운트 공정을 수행하는 장비에 있어서,In the equipment for performing a ball mount process on a substrate having a plurality of ball pads, 상기 기판을 공정위치까지 이송하는 이송수단;Transfer means for transferring the substrate to a process position; 상기 공정위치에 도달한 상기 기판의 일면에 일정량의 플럭스를 토출하는 디스펜싱 툴;A dispensing tool for discharging a predetermined amount of flux to one surface of the substrate having reached the process position; 토출된 상기 플럭스를 얇게 도포하여 상기 다수의 블패드의 상부에 플럭스층을 형성하는 블레이드;A blade for thinly applying the discharged flux to form a flux layer on top of the plurality of pads; 상기 플럭스층이 형성된 상기 다수의 볼패드의 상부에 솔더볼을 부착하는 볼 툴;A ball tool attaching a solder ball to an upper portion of the plurality of ball pads having the flux layer formed thereon; 을 포함하는 볼 마운트 장비Ball mount equipment including 다수의 볼패드를 구비하는 기판에 대한 볼 마운트 방법에 있어서,In the ball mounting method for a substrate having a plurality of ball pads, (a) 상기 기판을 공정위치까지 이송하는 단계;(a) transferring the substrate to a process position; (b) 상기 기판의 가장자리의 상면에 플럭스를 토출하는 단계;(b) discharging the flux on the upper surface of the edge of the substrate; (c) 토출된 상기 플럭스를 블레이드로 얇게 도포하여 상기 다수의 볼패드의 상부에 플럭스층을 형성하는 단계;(c) thinly applying the discharged flux to a blade to form a flux layer on top of the plurality of ball pads; (d) 상기 플럭스층이 형성된 상기 다수의 볼패드의 상부에 솔더볼을 부착하 는 단계;(d) attaching solder balls to the plurality of ball pads having the flux layer formed thereon; 를 포함하는 볼 마운트 방법Ball Mount Method Including 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기판은 각각 절개홈에 의해 구획되는 다수의 개별유닛을 포함하고,The substrate includes a plurality of individual units, each partitioned by an incision, 상기 (b)단계에서는 상기 다수의 개별유닛의 가장자리에 순차적으로 또는 동시에 상기 플럭스를 토출하고,In the step (b), the flux is discharged sequentially or simultaneously at the edges of the plurality of individual units, 상기 (c)단계에서는 상기 다수의 개별유닛에 대해 순차적으로 또는 동시에 상기 플럭스를 얇게 도포하는 것을 특징으로 하는 볼 마운트 방법In the step (c), the ball mount method characterized in that the flux is applied to the plurality of individual units sequentially or simultaneously thinly
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