KR100216841B1

KR100216841B1 - 솔더볼 범핑 장비의 솔더볼 흡착상태 검사장치

Info

Publication number: KR100216841B1
Application number: KR1019960047919A
Authority: KR
Inventors: 이규형
Original assignee: 김규현; 아남반도체주식회사
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19980028749A

Abstract

본 발명은 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비에 관한 것으로, BGA(Ball Grid Array ; 볼 그리드 어레이)패키지의 배면에는 다수의 솔더볼안착홀이 형성되어 있어 여기에 솔더볼을 안착하고 이를 접속하여 신호인출단자로 사용되는데, 종래에는 이러한 작업이 수작업으로 이루어 졌음으로 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되고, 솔더볼안착홀에 솔더볼을 정확히 안착시키지 못하여 많은 불량을 초래하였던 바, 본 발명은 BGA패키지의 배면에 형성된 솔더볼안착홀에 수백개의 솔더불을 안착시키기 위해서 PCB프레임자재를 정확하게 로딩하고, 로딩된 PCB프레임자재를 리니어모터에 의해 컨트롤되는 인덱스유니트에 흡착 고정하여 이 인텍스유니트를 이송시키면서 패키지 배면에 플럭스를 도포하고, 그 위에 솔더볼을 안착시킨 다음, 이를 검사한 후에 노(Furnace)로 이송시키도록 된 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비에서 BGA패키지의 배면에 솔더볼을 안착시키기 위해서 솔더볼을 흡착하였을 때 정확하게 흡착되었나를 검사함으로서 불량을 방지하고, 생산성을 향상시키도록 된 것이다.

Description

솔더볼 범핑장비의 솔더볼 흡착상태 검사장치

본 발명은 BGA(Ball Grid Array ; 볼 그리드 어레이)패키지의 배면에 솔더볼을 안착시키기 위해 PCB프레임자재를 정확하게 로딩하고, 로딩된 PCB프레임자재를 리디어모터에 의해 컨트롤되는 인덱스유니트에 흡착 고정하여 이 인덱스유니트를 이송시키면서 패키지 배면에 플럭스를 도포하고, 그 위에 솔더볼을 안착시킨 다음, 이를 검사한 후에 노(Furnace)로 이송시키도록 된 솔더볼 범핑(Solder Ball Bumping)장비의 솔더볼 흡착상태 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔더볼을 흡착하였을 때 솔더볼이 정확하게 흡착되어 있나를 검사하여 불량을 방지하고, 생산성을 향상시키도록 된 것이다.

일반적으로 제7도에 도시된 바와 같이 BGA패키지(32)는 그 배면에는 다수의 솔더볼안착홀(32a)이 형성되어 있고, 상기 솔더볼안착홀(32a)에 솔더볼을 안착하고 이를 접속한다. 이때 솔더볼은 한 패키지당 수백개의 솔더볼이 안착되어 신호인출단자로 사용하는 것이다.

이러한 BGA패키지(32)의 배면에 안착되는 솔더볼은 솔더볼안착홀(32a)에 정확하게 안착되어야 하는데, 종래에는 BGA패키지(32)의 배면에 솔더볼을 안착시킬 때 솔더볼을 일일이 손으로 하나씩 안착시키거나, 티져(Tweezer)나 핀셋 등으로 안착시켰던 것이다. 이렇게 함으로서 다수의 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키는 데는 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되고, 솔더볼을 패키지의 솔더볼안착홀에 정확히 안착시켜야 함으로 수작업을 통한 안착은 많은 불량을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 패키지 배면의 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해서 다수의 PCB프레임자재가 적층된 하나의 매거진에서 PCB프레임자재를 로딩하고, 그 배면에 플럭스를 도포하여 수백개의 솔더볼을 안착시키는 작업이 모두 수작업으로 이루어 졌음으로서 작업능률이 저하됨은 물론, 불량을 초래하는 요인이 되었던 것이다.

본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, BGA패키지의 배면에 형성된 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해서 솔더볼을 흡착하였을 때 정확하게 흡착되었나를 검사함으로서 불량을 방지하고, 생산성을 향상시키도록 된 솔더볼 범핑장비의 솔더볼 흡착상태 검사장치를 제공함에 있다.

제1도는 본 발명에 따른 솔더볼 범핑장비의 전체 구조를 나타낸 평면도.

제2도는 본 발명의 솔더볼 흡착부를 나타낸 측면도.

제3도는 본 발명의 솔더볼 흡착상태를 나타낸 단면도.

제4도는 본 발명의 솔더볼 흡착상태 검사장치를 나타낸 정면도.

제5도는 본 발명의 솔더볼 흡착상태 검사장치를 나타낸 측면도.

제6도는 PCB프레임을 도시한 배면도.

제7도는 BGA패키지의 솔더볼 설치부를 도시한 배면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 라이트 12 : 아크릴판

13 : 카메라 14 : 발광부

15 : 수광부 21 : 흡착블럭

21a : 솔더볼흡착공 31 : PCB프레임자재

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 솔더볼 범핑 장비의 전체구성을 나타낸 평면도로서, 일측에 다수의 PCB프레임자재(31)가 적층된 매거진을 장착하여 순차적으로 PCB프레임자재(31)를 로딩하는 로딩부(A)와, 상기 로딩부(A)에서 순차적으로 로딩된 PCB프레임자재(31)를 배큠에 의해 고정하고, 이를 다음고정을 위하여 정확한 위치로 이송시키는 인덱스유니트(B)와, 상기 인덱스유니트(B)에 고정된 PCB프레임자재(31)의 배면에 스크린프린팅 방식에 의해 플럭스를 도포하는 플럭스도포부(C)와, 상기 PCB프레임자재(31)의 배면에 솔더볼을 안착시키기 위해 수백만개의 솔더볼이 담겨진 상태로 진동되는 바이블레이션 솔더볼 트레이(D)와, 상기 바이브레이션 솔더볼 트레이(D)에서 솔더볼을 흡착하여 플럭스가 도포된 PCB프레임자재(31)의 배면에 솔더볼을 안착시키는 픽 ＆ 플레이스유니트(E)와, 상기 바이브레이션 솔더볼 트레이(D)에서 픽 ＆ 플레이스유니트(E)로 솔더볼을 흡착한 상태를 레이저와 빛에 의해 정확하게 흡착되어 있나를 검사하는 검사장치(F)와, 상기 PCB프레임자재(31)에 솔더볼이 안착되어 있는 상태를 비젼카메라로 검사하는 인스펙션유니트(G)와, 상기 인스펙션유니트(G)에서 검사가 완료된 PCB프레임자재(31)를 양호와 불량으로 구분하여 양호는 노(Furnace)로 이송시켜 리플로우하고, 불량은 빈 매거진에 적층시키는 언로딩부(H)로 크게 이루어지는 것이다.

제2도는 본 발명에 따른 솔더볼 흡착상태를 나타낸 단면도로서, 솔더볼(33)을 흡착 할 수 있는 솔더볼흡착공(21a)이 형성된 흡착블럭(21)의 상부에 라이트(11)를 설치하고, 그 하부에는 불투명재의 아크릴판(12)을 설치하여 라이트(11)에서 투과된 빛에 의하여 흡착블럭(21)의 솔더볼흡착공(21a)에 솔더볼이 전부 흡착되어 있나를 하부의 카메라(13)로 검사하는 것으로, 상기 불투명재의 아크릴판(12)은 라이트(11)에서 투과되는 빛이 한곳에 집중되지 않고 퍼지도록 하는 것이다.

또한, 상기 흡착블럭(21)의 일측에는 레이저를 투과하는 발광부(14)를 설치하고, 타측에 상기 발광부(14)에서 투과된 레이저를 감지하는 수광부(15)를 설치하여 상기 흡착블럭(21)의 솔더볼흡착공(21a)에 흡착된 솔더볼의 높이를 감지하여 두개의 솔더볼이 흡착되어 있나를 검사하는 것이다.

즉, 상기 흡착블럭(21)의 솔더볼흡착공(21a)으로 솔더볼(33)을 흡착하였을 때, 솔더볼이 전부 흡착되었나는 흡착블럭(21)의 상부에 설치된 라이트(11)에서 빛을 투과하여 하부의 카메라(13)로 인식하여 검사하고, 솔더볼흡착공(21a)에 두개의 솔더볼이 흡착되었나는 상기 레이저를 투과하는 발광부(14)와 투과된 레이저를 감지하는 수광부(15)에 의해서 검사함으로서 정확한 솔더볼의 흡착이 이루어지는 것이다.

또한, 상기 검사장치(F)에서 불량으로 판단되었을 때는 즉, 솔더볼흡착공(21a)에 솔더볼(33)이 흡착되지 않았거나, 또는 솔더볼흡착공(21a)에 두개의 솔더볼이 흡착되어 있을 때에는 불량의 솔더볼을 담을 수 있는 불량솔더볼보관함(23)에 담아두는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 솔더볼 범핑 장비는, 로딩부(A)에 PCB프레임자재(31)가 적층된 매거진을 장착하여 푸셔로 PCB프레임자재(31)의 후단부를 밀어서 인덱스유니트(B)로 로딩하면, 상기 PCB프레임자재(31)는 인덱스유니트(B)에 흡착 고정되고, 이러한 PCB프레임자재(31)의 배면에 스크린 프린팅 방식으로 플럭스를 도포하는 것이다.

이와 같이 PCB프레임자재(31)의 배면에 플럭스를 도포하면 인덱스유니트(B)는 리니어모터에 의해 솔더볼이 안착되는 위치로 정확하게 이송되고, 솔더볼 트레이(D)에서 픽 ＆ 플레이스유니트(E) 로 솔더볼을 흡착하여 플럭스가 도포된 PCB프레임자재(31)의 배면에 솔더볼을 안착시키는 것이다.

이와 같이 픽 ＆ 플레이스유니트(E)로 솔더볼(33)을 흡착하면 검사장치(F)에서 솔더볼이 정확하게 흡착되었나를 검사하고, 솔더볼이 정확하게 흡착되어 있으면 PCB프레임자재(31)의 배면에 솔더볼(33)을 안착하고, 솔더볼이 정확하게 흡착되어 있지 않으면, 이를 불량솔더볼보관함(23)에 보관시킨 후, 솔더볼보관함(22)에서 다시 솔더볼(33)을 흡착하는 것이다.

이와 같이 검사장치(F)에서 솔더볼 흡착상태를 검사하는 방법은 흡착블럭(21)의 상부에 설치된 라이트(11)에서 빛을 발하여 솔더볼흡착공(21a)으로 빛의 투과여부를 감지하는 카메라(13)에 의해 솔더볼흡착공(21a)에 솔더볼이 전부 흡착되어 있나를 검사하고, 솔더볼흡착공(21a)에 두개의 솔더볼이 흡착되어 있나는 발광부(14)에서 레이저를 투과하여 이를 수광부(15)에서 감지함으로서 솔더볼의 정확한 높이를 감지하여 두개의 솔더볼이 흡착되어 있나를 검사하는 것이다.

이와 같은 검사를 거쳐 불량으로 판단되면 즉, 솔더볼이 정확하게 흡착되어 있지 않으면, 이를 불량솔더볼보관함(23)에 보관시킨 후, 솔더볼보관함(22)에서 다시 솔더볼을 흡착하여 플럭스가 도포된 PCB프레임자재(31)에 솔더볼을 한꺼번에 안착시키는 것이다.

상기와 같이 PCB프레임자재(31)에 솔더볼이 안착되면 인덱스유니트(B)는 리니어모터에 의해 인스펙션유니트(G)로 정확하게 이송되면서 PCB프레임자재(31)의 배면에 솔더볼 정확하게 안착되어 있나를 검사하고, 솔더볼이 정확하게 안착되어 있으면, 언로딩부(H)에서 PCB프레임자재(31)를 노(Furnace)로 이송시켜 리플로우하고, 정확하게 안착되어 있지 않으면 빈 매거진으로 적층시키는 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 솔더볼 범핑 장비에 의하면, BGA패키지의 배면에 형성된 솔더볼안착홀에 솔더볼을 안착시키기 위해서 솔더볼을 흡착하였을 때 정확하게 흡착되었나를 검사함으로서 불량을 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims

솔더볼을 흡착할 수 있도록 솔더볼흡착공이 형성된 흡착블럭의 상부에 라이트를 설치하고, 그 하부에는 불투명재의 아크릴판을 설치하며, 상기 흡착블럭이 이송되는 전방 하부에는 상기 라이트의 빛을 감지하는 카메라를 설치하여 솔더볼흡착공에 흡착된 솔더볼의 흡착유무를 감지하고, 상기 흡착블럭이 이송되는 일측에는 레이저를 투과하는 발광부를 설치하고, 타측에는 상기 발광부에서 투과된 레이저를 감지하는 수광부를 설치하여 상기 솔더볼흡착공에 흡착된 솔더볼의 높이를 감지하도록 된 것을 특징으로 하는 솔더볼 범팽(Solder Ball Bumping)장비의 솔더볼 흡착상태 검사 장치.