KR20150049085A

KR20150049085A - 볼 마운트 모듈

Info

Publication number: KR20150049085A
Application number: KR1020130129143A
Authority: KR
Inventors: 김선문; 김정훈
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2015-05-08
Also published as: US20150115016A1

Abstract

본 발명은 볼 공급조 내에 위치된 볼을 흡착 이송하여 기판의 볼 패드에 마운트 하는 볼 마운트 모듈로서, 흡입헤드; 상기 흡입헤드에 결합되며, 불규칙 공기 유로를 갖는 흡입 베이스; 그리고 상기 흡입 베이스의 불규칙 공기 유로와 연통되도록 볼 흡착공이 형성되며, 상기 흡입 헤드에 결합된 흡착패널; 을 포함할 수 있다. 상기 흡입 베이스는 세라믹으로 구성될 수 있다.

Description

볼 마운트 모듈{BALL MOUNT MODULE}

본 발명은 볼 마운트 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼 공급조 내에 위치된 볼을 흡착 이송하여 기판의 볼 패드에 마운트 하는 볼 마운트 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자의 칩 제조공정에서 설계된 단위셀을 배열하고 연결하기 위해서는 반도체 기판의 예정된 부분에 불순물의 선택적 도입공정, 절연층과 도전층을 적층하는 적층공정 및 패턴 마스크 공정 등이 차례로 실행되어 각각의 칩에 집적회로가 형성되며, 이렇게 형성된 집적회로 칩이 조립공정으로 보내져 패키지화된다.

반도체 패키징 기술 중 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array: BGA) 패키지는 반도체 실장 기술에서 기판의 뒷면에 구형의 남땜을 어레이상으로 줄지어 배열해 리드를 대신하는 표면 실장형 패키지의 한가지이다.

이러한 BGA 패키징 프로세스의 일반적인 공정 흐름은, 웨이퍼 마운트 공정, 다이 어태치 공정, 와이어 본드 공정, 몰드 공정, 마킹 공정, 솔더 볼 마운트 공정, 클리닝 공정, 싱귤레이션 공정으로 이루어진다.

이 중에서 솔더 볼 마운트 공정은 볼 공급조 내에 위치된 볼 마운팅 모듈이 볼을 흡착한 후 기판과 볼 공급조 사이를 왕복하면서 기판의 볼 패드에 볼을 연속적으로 마운팅 하게 된다.

그러나, 종래 볼 마운팅 모듈은 볼 흡착 시 볼이 흡착유로의 외곽 벽에 끼이는 현상이 발생됨에 따라 볼 마운팅 시 볼 드롭이 제대로 진행되지 않는 경우가 있다.

이러한 문제점을 방지하기 위해 최근에는 흡착유로의 개구부를 단차 가공하거나 확장된 직경으로 가공하기도 하지만, 흡착유로의 직경이 매우 작기 때문에 가공성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.

인용문헌: 대한민국특허공개 제 2003-0001031호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 다공질 세라믹체로 구성된 흡입 베이스의 선단부에 볼을 흡착하는 흡착패널을 탈착 가능하게 구성하여 볼의 크기에 따라 교체 사용할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 볼 흡착공의 내경을 상측보다 하측이 넓게 구성함으로써, 흡착된 볼의 끼임이 방지될 수 있도록 한 볼 마운트 모듈을 제공하는데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 흡입헤드; 상기 흡입헤드에 결합되며, 불규칙 공기 유로를 갖는 흡입 베이스; 그리고 상기 흡입 베이스의 불규칙 공기 유로와 연통되도록 볼 흡착공이 형성되며, 상기 흡입 헤드에 결합된 흡착패널; 을 포함할 수 있다. 상기 흡입 베이스는 세라믹으로 구성될 수 있다.

또한 상기 흡착헤드는 흡입 베이스의 상면과 양 측면을 감싸며 결합될 수 있으며, 상기 흡착 패널은 흡입 베이스와 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

상기 흡착 패널은 흡입 베이스와 볼트 결합될 수 있다.

그리고, 상기 볼 흡착공은 흡착 베이스의 밀착부위보다 외측을 향하여 확장된 내경을 갖도록 구성될 수 있으며, 상기 흡착패널에는 다수의 볼 흡착공이 일정 간격마다 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈은 다공질 세라믹체로 구성된 흡입 베이스의 선단부에 볼을 흡착하는 흡착패널을 탈착 가능하게 구성하여 마운팅 되는 볼의 크기에 따라 각각 대응 설치할 수 있어 모듈 전체를 교환하지 않아도 되기 때문에 제조비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 볼 흡착공의 크기를 상부보다 하부 내경이 넓도록 구성함에 따라 볼의 끼임 현상을 방지할 수 있어 정확한 볼 마운팅 가능함은 물론 생산성도 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈을 보인 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈에 볼이 흡착된 상태를 보인 작용상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈을 보인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈에 볼이 흡착된 상태를 보인 작용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈(100)은 공기를 흡입하는 흡입헤드(10)와 흡입헤드(10)에 결합된 흡입 베이스(20)와 흡입 베이스(20)와 밀착되며 흡입 헤드(10)에 결합된 흡착 패널(30)을 포함한다.

흡입 헤드(10)는 금속 또는 합성수지를 사출하여 제조될 수 있으며, 중앙부위에 공기가 이동될 수 있도록 소정크기의 통공(12)이 형성되어 있다. 또한 흡입 헤드의 통공(12)에는 도면에는 도시하지 않았지만 공기흡입펌프와 연결되어 공기흡입펌프의 작동에 따라 외부 공기가 통공(12)을 통해 공기흡입펌프로 이동하게 된다.

이러한 흡입 헤드(10)는 내부에 수용공간이 형성되어 있으며, 수용공간 내부를 밀폐시키도록 흡입 베이스(20)가 결합된다.

흡입 베이스(20)는 다수의 불규칙 공기 유로(22)가 내부에 구성되어 있다. 즉, 흡입 베이스(20)는 다수의 통공이 형성된 세라믹과 같이 다수의 공기 유로(22)가 불규칙한 형태로 구성되어 흡입 헤드(10)에서 공기 흡입이 시작되면, 흡입 베이스(20)의 전체면에서 공기 흡입이 진행된다.

이때, 흡입 베이스(20)는 흡입 헤드(10)의 수용공간 내부에 삽입된 상태임으로, 흡입 베이스(20)의 외부로 노출된 면 즉, 저면을 통해서만 공기가 흡입된다.

한편, 흡입 베이스(20)의 저면에는 메탈 마스크 형태로 구성된 흡착패널(30)이 밀착된 상태로 흡입 헤드(10)와 결합될 수 있다. 흡착패널(30)은 흡입 베이스(20)의 불규칙 공기 유로와 연통되도록 다수의 볼 흡착공(32)이 형성되어 있다.

흡착패널(30)은 흡입 헤드(10)와 볼트 결합될 수 있으며, 볼트 결합이 아니더라도 흡입 헤드(10)와 착탈 가능하게 결합된 형태라면 어느 구조라도 무관하다.

흡착패널(30)에 형성된 볼 흡착공(32)은 일정 간격마다 형성되어 볼 공급조(40)에 모아진 볼(B)을 흡입하게 된다. 이러한 볼 흡착공(32)은 흡착 베이스(20)의 밀착부위보다 외측을 향하여 확장된 내경을 갖도록 구성될 수 있다.

즉, 볼 흡착공(32)은 볼(B)의 직경이 미세피치로 구성된 예를 들어 볼(B)의 직경이 0.4mm 미만으로 구성된 볼(B)을 흡입하는데 용이하도록 상단부보다 하단부의 직경을 넓게 구성할 수 있다.

이때, 볼 흡착공(32)의 높이는 볼(B)의 반지름을 넘지 않는 범위내에서 구성됨에 바람직하다.

이러한 이유는 볼 흡착공(32)의 높이가 볼(B)의 반지름을 초과할 경우 공기흡입펌프에서 흡입되는 공기흡입력에 의해 볼 흡착공(32)과 볼(B) 사이의 접촉면적 증가로 인해 마찰력이 크게 발생될 수 있다. 이렇게 발생된 마찰력은 공기흡입펌프에서 공기 흡입을 정지시킨 후에도 볼(B)이 볼 흡착공(32)에서 쉽게 떨어지지 않게한다.

따라서, 볼 흡착공(32)의 높이는 볼(B)과 볼 흡착공(32)의 접촉면적이 최소화될 수 있도록 볼(B)의 반지름을 초과하지 않는 길이로 구성됨이 바람직하겠다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운트 모듈의 작용을 설명하면 다음과 같다.

볼 마운트 모듈(100)을 통해 볼 공급조(40) 내에 모아진 다수의 볼(B)을 흡입하여 기판의 볼 패드(미도시)에 마운팅 하기 위해서는 먼저, 위치 조절장치(미도시)를 작동하여 볼 마운팅 모듈(100)이 볼 공급조(40) 상부에 위치되도록 한다.

볼 마운팅 모듈(100)이 볼 공급조(40)에 모아진 볼(B) 상부까지 이동되면, 공기흡입펌프(미도시)를 작동시켜 흡입 헤드(10)를 통해 공기가 흡입되도록 한다.

이렇게 공기흡입이 시작되면, 외부 공기는 흡착패널의 볼 흡착공(32)을 통해 흡입 베이스(20)로 유입되고, 흡입 베이스의 공기 유로(22)를 지나 공기흡입펌프로 이동한다.

이처럼 외부 공기가 흡입되기 시작하면, 볼 공급조(40)에 모아진 볼(B)들이 각각 볼 흡착공(32)을 차단하면서 흡착된다.

볼 흡착공(32)이 볼(B)에 의해 모두 차단된 상태가 되면, 위치 조절장치를 작동하여 기판의 볼 패드가 위치한 곳으로 볼 마운트 모듈(100)을 이동시킨 다음 볼 마운팅을 진행하게 된다.

또한 볼 마운팅이 연속적으로 이루어진 후 다른 공정상에서 마운팅 되는 볼(B)의 크기가 다를 경우, 흡착패널(30)을 흡입헤드(10)와 분리한 다음 볼(B)의 크기에 맞는 흡착패널(30)을 교체하고 동일한 공정으로 볼 마운팅을 진행하게 된다.

따라서, 본 발명의 볼 마운팅 모듈(100)은 볼(B)이 볼 흡착공(32)에 흡착된 상태에서 이동 및 마운팅 되더라도 마찰력에 의한 볼(B)의 흡착 불량을 최소화시킬 수 있으며, 볼(B)의 크기에 따라 흡착패널(32)을 신속하게 교체하여 사용할 수 있기 때문에 작업성도 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 볼 마운팅 모듈에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.

10: 흡입헤드
12: 통공
20: 흡입 베이스
22: 공기유로
30: 흡착패널
32: 볼 흡착공
100: 볼 마운팅 모듈

Claims

흡입헤드;
상기 흡입헤드에 결합되며, 불규칙 공기 유로를 갖는 흡입 베이스; 그리고
상기 흡입 베이스의 불규칙 공기 유로와 연통되도록 볼 흡착공이 형성되며, 상기 흡입 헤드에 결합된 흡착패널; 을 포함하는 볼 마운트 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 흡입 베이스는 세라믹으로 구성된 볼 마운트 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 흡착헤드는 흡입 베이스의 상면과 양 측면을 감싸며 결합된 볼 마운트 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 흡착 패널은 흡입 베이스와 탈착 가능하게 결합된 볼 마운트 모듈.
제 4항에 있어서,
상기 흡착 패널은 흡입 베이스와 볼트 결합된 볼 마운트 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 볼 흡착공은 흡착 베이스의 밀착부위보다 외측을 향하여 확장된 내경을 갖도록 구성된 볼 마운트 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 흡착패널에는 다수의 볼 흡착공이 일정 간격마다 형성된 볼 마운트 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 볼 흡착공은 볼의 반지름 길이 보다 낮은 높이로 구성된 볼 마운트 모듈.