KR100295867B1

KR100295867B1 - 플럭스공급스크린의완충장치

Info

Publication number: KR100295867B1
Application number: KR1019980024209A
Authority: KR
Inventors: 김종배
Original assignee: 김종배; 풍산테크주식회사
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2018-06-25
Also published as: KR19980065098A

Abstract

본 발명은 플럭스를 공급하는 장치에 관한 것으로서, 특히, 스크린(70)의 양측면을 지지하는 복수의 스크린이동부재(50)와; 상기 스크린이동부재(50)의 일단이 삽설되는 삽설요홈(46)을 따라 상,하로 이동하여 핀끼움공(52)(44)으로 압입되는 안내핀(60)의 외주면에 베어링(65)을 설치하여 스크린이동부재(50)의 상,하이동을 스크린조절부재(40)로 안내하고, 스크린(70)에 플럭스를 문질러주는 제1,제2블레이드(160)(165)를 제1,제2고정지지대(100)(105)와 제1제,2이동지지대(120)(125)의 사이에 있는 제1,제2가이드핀(112)(117) 외주면에 제1,제2스프링(110)(115)이 설치되어 제1,제2이동지지대(120)(125)에 탄성력을 가하도록 하여 스크린(70)과 블레이드(160)(165)에 충격이 가하여지는 것을 방지하는 플럭스공급스크린의 완충장치인 바, 스크린이동부재를 스프링의 탄성력으로 스크린조절부재에 대하여 상,하로 진동시킴과 더불어 블레이드 역시 스프링의 탄성력으로 상,하로 진동시킴으로써 반도체기판에 플럭스가 균일하게 도포시킬 뿐만아니라 스크린 및 블레이드가 파손되는 것을 방지하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Description

플럭스공급스크린의 완충장치

본 발명은 반도체기판 상에 솔더볼을 부착시키기 위한 플럭스공급장치에 관한 것으로, 특히, 반도체기판 상에 솔더볼을 접착하기 위하여 블레이드를 스크린의 상부면에 이동시킬 때 스크린의 좌, 우 양측에 스크린이동부재를 스프링의 탄성력으로 스크린조절부재에 대하여 상,하로 완충시킴과 더불어 블레이드 역시 상,하로 진동시킴으로써 반도체기판에 플럭스가 균일하게 도포되도록 하는 플럭스공급스크린의 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체장치의 종류에는 여러 가지가 있으며, 이 반도체장치 내에 형성되는 트랜지스터 및 캐패시터등을 구성시키는 방법에는 다양한 제조기술이 사용되어서, 최근에는 반도체기판 상에 산화막을 입혀 전계효과를 내도록 하는 모스형 전계효과 트랜지스터(MOSFET; metal oxide semiconductor field effect transistor)(이하, 모스페트트랜지스터라 칭함)를 점차적으로 많이 사용하고 있는 실정에 있다.

이와 같이 반도체장치의 내부에 각종의 절연층 및 도전층등을 적층한 후 식각을 통하여 형성시킨 트랜지스터 및 커패시터등의 기억소자를 갖는 다이(DIE)를 기판의 상부면에 접착하여 부설시킨 후에 골드와이어로 다이의 금속배선층과 기판상에 박막화된 금속도선에 납땜으로 연결하여 반도체장치를 형성하게 된다.

상기한 반도체장치는 종래에는 모듈의 기판 위에 반도체장치를 설치하기 위하여 반도체장치에 다리와 같이 하부로 돌출된 리이드프레임이 형성되어 있으며, 이 프레임에 모듈의 박막에 납땜으로 연결하여 사용하도록 하였으나 최근에는 반도체장치와 그와 관련된 부품이 소형화됨에 따라 리이드프레임 대신에 반도체기판의 저면부분에 박막으로 연결된 도선에 구형의 작은 납으로 된 솔더볼(Solder Ball)을 사용하여 모듈의 기판에 형성된 박막에 납땜하여 도전하도록 구성된다.

한편, 솔더볼을 반도체기판[BGA(Ball Grid Array) Sub-Strate]에 접착시키기 위하여 반도체기판의 상부면에 일정한 점도를 갖는 플럭스(Flux)라는 용제를 점착시킨후에 상기한 솔더볼을 공급하여 접착시키도록 하였는 데 플럭스를 공급하기 위하여 솔더볼이 접착되는 위치에 미세한 구멍이 형성된 스크린(Screen)을 반도체기판에 대고서 플럭스를 스크린 상에 공급한 후에 고무재질로 된 블레이드(Blade)라는 기기를 사용하여 플럭스를 문질러주어 구멍을 통하여 반도체기판에 플럭스를 공급하고 그 후에 반도체기판을 이동시켜 그 위에 솔더볼을 이동시켜 접착시키도록 하였다.

즉, 상기한 장치에서 반도체기판 상에 스크린을 이동시킨 후에 블레이드로 플럭스를 문질러주기 전에 반도체기판이 스크린의 저면에 붙게되는 것을 방지하기 위하여 반도체기판과 스크린 상에 미세한 0.5 mm 정도의 간격을 둔 상태에서 블레이드로 스크린을 눌러서 플럭스를 스크린의 구멍을 통하여 반도체기판에 공급하도록 하였다.

이러한 플럭스를 도포하는 장치는 출원번호 96-26554호로 "플럭스 자동 도포 장치"라는 명칭으로 플럭스를 균일하게 도포하는 장치가 제안되어져 있으며, 특히, 그전에는 1994.10.8일자로 출원 출원번호 94-26261호로 용지에 인쇄를 하도록 하는 "자동연속 공급식 스크린 인쇄장치"가 제안되어 있다.

그런데, 상기한 스크린은 일반적으로 양측면에 지지된 상태에서 블레이드로 강력하게 압착시켜 플럭스를 반도체기판에 공급하게 되는 것으로서, 블레이드의 가압력이 스크린을 지지하는 양측면부분에서 중심부로 갈수록 반도체기판 방향으로 간격이 좁혀지는 상태로 굴곡시키면서 블레이딩되는 과정이 이루어지므로 플럭스가 반도체기판에 균일하게 공급되지 못하여 솔더볼의 접착이 정확하게 이루지지 않을 뿐만아니라 심한 경우에는 블레이드의 저면 또는 스크린의 상부면이 파손되는 등의 문제점을 지니고 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 반도체기판 상에 솔더볼을 접착하기 위하여 블레이드를 스크린의 상부면에 이동시킬 때 스크린의 좌, 우 양측에 스크린이동부재를 스프링의 탄성력으로 스크린조절부재에 대하여 상,하로 진동시킴과 더불어 블레이드 역시 스프링의 탄성력으로 상,하로 진동시킴으로써 반도체기판에 플럭스가 균일하게 도포되도록 하는 것이 목적이다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린상하진동장치의 사시 상태를 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 스크린상하진동장치의 결합 단면 상태를 보인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 블레이드진동장치의 사시 상태를 보인 도면.

도 4는 본 발명을 정면에서 본 도면.

도 5는 본 발명을 평면 상태에서 본 도면.

도 6는 본 발명을 측면에서 본 도면.

도 7(a) 내지 도 7(d)는 본 발명의 사용 상태를 순차적으로 보인 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 본체 12 : 지지대

20 : 메인고정부재 28 : 요홈부

30 : 고정핀 35 : 제1고정나사

37 : 고정조절나사 40 : 스크린조절부재

46 : 삽설요홈 50 : 스크린이동부재

60 : 안내핀 65 : 스프링

70 : 스크린 77 : 고정나사

80 : 지지블럭 82 : 높이조절노브

84, 86 : 제1,제2블레이드조절노브

90, 95 : 제1,제2높이조절블럭

100, 105 : 제1,제2고정지지대

110, 115 : 제1,제2스프링

120, 125 : 제1,제2이동지지대

130,135 : 제1,제2가압실린더

140, 145 : 제1,제2이동축

160, 165 : 제1,제2블레이드

170 : 플럭스공급노즐 180 : 플러스보관통

A : 스크린상하진동장치 B : 플럭스블레이드장치

이러한 목적은 스크린의 양측면을 지지하여 나사공으로 결합되는 조절나사에 의하여 스크린을 고정하는 복수의 스크린이동부재와; 상기 스크린이동부재의 일단이 삽설되는 삽설요홈을 따라 상,하로 이동하여 핀끼움공으로 압입되는 안내핀의 외주면에 설치된 스프링에 의하여 스크린이동부재의 상,하이동을 안내하는 스크린조절부재와; 상기 스크린조절부재의 양측면이 요홈부에 삽설되어 나사공으로 끼워지는 복수의 고정조절나사에 의하여 스크린의 위치를 조절하는 메인고정부재와; 상기 메인고정부재의 일측면이 걸려져서 고정 또는 분리되도록 본체로 부터 돌출된 복수의 지지대로 구성된 플럭스공급스크린의 완충장치를 제공함으로써 달성된다.

또한, 본 고안의 목적은 제1, 제2가압실린더의 좌,우 양측을 지지하는 제1,제2이동지지대와; 상기 이동지지대의 제1,제2가이드공에 삽입되어 제1,제2블레이드의 상,하이동을 안내하는 제1,제2가이드핀과; 상기 제1,제2가이드핀을 고정하여 지지하며, 제1,제1이동지지대에 대하여 일정거리 이격되어 있는 제1,제2고정지지대와; 상기 제1,제2고정지지대를 고정하고, 지지대에 지지된 지지블럭의 제1,제2안내홈을 따라 제1,제2블레이드조절노브의 나사조절에 의하여 상,하로 이동하는 제1,제2높이조절블럭으로 구성된 플럭스공급스크린의 완충장치를 제공함으로써 달성된다. 이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크린상하진동장치의 사시 상태를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 스크린상하진동장치의 결합 단면 상태를 보인 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 블레이드진동장치의 사시 상태를 보인 도면이고, 도 4는 본 발명을 정면에서 본 도면이고, 도 5는 본 발명을 평면 상태에서 본 도면이고, 도 6는 본 발명을 측면에서 본 도면이며, 도 7(a) 내지 도 7(d)는 본 발명의 사용 상태를 순차적으로 보인 도면이다.

본 발명의 플럭스공급스크린의 완충장치는 도 1에도시된 스크린(70)을 상,하로 진동시켜주는 스크린상하진동장치(A)와 도 3에 도시된 플럭스를 문질러주는 플럭스블레이드장치(B)로 이루어져 있다.

우선, 도 1에 도시된 스크린상하진동장치(A)는 스크린(70)의 양측면을 지지하여 나사공(72)(54)으로 결합되는 조절나사(77)에 의하여 스크린(70)을 고정하는 복수의 스크린이동부재(50)와; 상기 스크린이동부재(50)의 일단이 삽설되는 삽설요홈(46)을 따라 상,하로 이동하여 핀끼움공(52)(44)으로 압입되는 안내핀(60)에 의하여 스크린이동부재(50)의 상,하이동을 안내하는 스크린조절부재(40)와; 상기 스크린조절부재(40)의 양측면이 요홈부(28)에 삽설되어 나사공(24)(42)으로 끼워지는 복수의 제2고정나사(37)에 의하여 스크린(70)의 위치를 조절하도록 하는 메인고정부재(20)와; 상기 메인고정부재(20)의 일측면이 걸려져서 고정 또는 분리되도록 본체(10)로 부터 돌출된 복수의 지지대(12)로 구성된다.

그리고, 상기 스크린이동부재(50)의 핀끼움공(52)에 끼워진 상기 안내핀(60) 외주면에 베어링(65)이 설치되어 가이드핀(60)의 이동시에 가이드하고, 상기 안내핀(60)의 내측부분에 있는 스크린이동부재(50)와 스크린조절부재(40)의 사이에 스프링(67)이 설치되어 상기 스크린이동부재(50)를 스크린조절부재(40)에 대하여 상부로 탄성적으로 밀어주도록 구성된다.

그리고, 상기 베어링(65)은 안내핀(60)이 상,하로 동작할 때 마찰이 발생되는 것을 방지하기 위한 다수의 작은 볼베어링을 원통체내에 설치하여 사용하도록 한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 플럭스블레이드장치(B)의 구성은 제1,제2가압실린더(130)(135)의 제1,제2이동축(140)(145)에 연결된 제1, 제2블레이드(160)(165)로 플럭스를 문지르는 장치에서, 상기 제1, 제2가압실린더(130)(135)의 좌,우 양측을 지지하는 제1,제2이동지지대(120)(125)와; 상기 이동지지대(120)(125)의 제1,제2가이드공(122)(127)에 삽입되어 제1,제2블레이드(160)(165)의 상,하이동을 안내하는 제1,제2가이드핀(112)(117)과; 상기 제1,제2가이드핀(112)(117)을 고정하여 지지하며, 제1,제1이동지지대(120)에 대하여 일정거리 이격되어 있는 제1,제2고정지지대(100)(105)와; 상기 제1,제2고정지지대(100)(105)를 고정하고, 지지대(175)에 지지된 지지블럭(80)의 제1,제2안내홈(85)(87)을 따라 제1,제2블레이드조절노브(84)(86)의 나사조절에 의하여 상,하로 이동하는 제1,제2높이조절블럭(90)(95)로 구성된다.

그리고, 상기 제1,제2고정지지대(100)(105)와 제1제2이동지지대(120)(125)의 사이에 있는 제1,제2가이드핀(112)(117) 외주면에 제1,제2스프링(110)(115)이 설치되어 제1,제2이동지지대(120)(125)에 탄성력을 가하도록 구성된다.

또한, 상기 제1,제2이동지지대(120)(125)의 제1,제2가이드공(122)(127)에 삽입된 가이드핀(112)(117)의 외주면에는 베어링(114)(119)이 설치되어 가이드핀(112)(117)이 상,하로 동작할 때 발생되는 마찰력을 최소화하도록 한다.

또한, 상기 지지블럭(80)의 상부면에는 상기 지지대(175)에 대하여 제1,제2블레이드(160)(165)의 높이를 동시에 조절하는 높이조절노브(82)가 형성되어서 본 플럭스블레이드장치(B)의 전반적인 높이를 조절하도록 한다.

이하, 본 발명의 작용을 상세하게 살펴보도록 한다.

먼저, 본 발명의 사용 상태를 살펴 보게 되면, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 플럭스보관통(80)에 플럭스를 보관 한 후에 수평이동 스크류(177)를 회전시켜 지지대(175)를 우측으로 이동시킨 후에 상,하이동스크류(196)를 이용하여 본 플럭스블레이드장치(B) 및 스크린상하진동장치(A)를 동시에 하측으로 이동시키도록 한다.

그리고, 상기 이동패널(190)의 고정스트립(195)를 상측으로 이동시켜 플럭싱을 하고자하는 반도체기판(197)을 상측으로 이동시키도록 한다.

이러한 상태에서 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 플럭스블레이드장치(B)의 제 1가압실린더(130)의 제1이동축(140)을 하측으로 이동시키게 되어 제1블레이드(160)를 스크린(70)의 블레이드이동면(75)에 접촉시키도록 하고, 수평이동스크류(177)를 회전시켜 지지대(175)에 지지된 플럭스블레이드장치(A)를 우측에서 좌측으로 이동시키게 된다.

그러므로 제1블레이드(160)가 스크린(70)의 블레이드이동면(75)에 플럭스저장통(180)에 저장되어 플럭스이동파이프(185)를 거쳐 이동하여 플럭스공급노즐(170)로 분출되어진 플럭스를 문지르면서 이동하게 되고, 플럭스가 통공(76)을 통하여 하측으로 이동하여 고정스트립(195)에 지지된 반도체기판(197)의 상부면에서 솔더볼이 접착되는 위치에 공급되는 것이다.

그리고, 상기 플럭스블레이드장치(B)가 수평이동스크류(177)에 의하여 완전하게 좌측으로 이동하게 된 후에 도 7(C)에 도시된 바와 같이, 제1가압실린더(130)의 제1이동축(140)이 상측으로 이동하여 제1블레이드(160)가 스크린(70)에서 떨어지고, 대신에 제2가압실린더(135)의 제2이동축(145)이 하측으로 이동하여 제2블레이드(165)를 스크린(70)의 블레이드이동면(75)에 접촉시키도록 한다.

그리고, 상기 수평이동스크류(177)를 이용하여 플럭스블레이드장치(B)를 우측으로 이동시켜 제2블레이드(165)로 플럭스를 재차 스크린(70)의 블레이드이동면(75)을 따라 이동시키면 통공(76)을 통하여 플럭스가 반도체기판(197)의 솔더볼 접착위치에 재차 공급 되어진다.

그리고, 플럭스 공급작업이 완료되어지면, 상하이동스크류(196)가 상측으로 이동하여 본 스크린상하진동장치(A)와 플럭스블레이드장치(B)를 원래의 상태로 복귀되어지고, 다음의 작업 상태를 상기와 같은 방법으로 진행하게 된다.

이와 같이, 도 7(b)(c)에서와 같이, 제1,제2블레이드(160)(165)가 스크린(70)의 블레이드이동면(75)을 따라 이동하게 되면, 가하여진 가압력에 의하여 안내핀(60)에 지지되어 스프링(65)의 탄성력에 의하여 상측으로 이동되어 있는 스크린이동부재(50)가 스크린조절부재(40)의 삽설요홈(46)을 따라서 스프링(65)의 탄성력을 이기면서 하측으로 동작하게 됨에 따라 스크린(70)이 하측으로 이동하게 된다.

즉, 스크린(70)이 가압력에 의하여 스프링(65)에 지지되는 스크린이동부재(50)를 탄성적으로 하측으로 이동시켜 스크린(70)이 반도체기판(197)사이에 0.5㎜정도의 간격을 이동하면서 종래와 같이 스크린의 중심부분이 미세하게 구부려지는 것을 방지하여 반도체기판(197)에 도포되는 플럭스를 균일하게 공급하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 스크린 상,하진동장치(A)와 더불어서 제1,제2블레이드(160)(165)가 이동하는 경우 제1,제2가압실린더(130)(135)를 지지하는 제1,제2이동지지대(120)(125)가 제1,제2스프링(110)(115)의 탄성력을 이겨내어 상측으로 제1,제2가이드공(122)(127)이 제1,제2가이드핀(112)(117)을 따라 베어링(114)(119)의 가이드작용에 의하여 상,하로 진동하게 되면서 제1,제2블레이드(160)(165)에 가하여지는 충격을 최소화하면서 플럭스를 블레이딩할 수 있다.

이와 같이, 상기 스크린상하이동장치(A)와 플럭스블레이드장치(B)의 상호 보완작용에 의하여 반도체기판(197) 상에 블레이딩되는 플럭스의 도포를 균일하게 유지할 수 있고, 스크린(70)이 굴곡되거나 제1,제2블레이드(160)(165)에 손상이 가는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 반도체기판(197)에 접착되는 솔더볼의 갯수 및 위치가 변화되어 스크린(70)을 교환하여야 하는 경우에는 메인고정부재(20)를 본체(10)의 지지대(12)에 가고정시키는 고정핀(30)을 통공(22) 및 끼움공(14)에서 분리하여 이탈시키고, 제1고정나사(35)를 나사공(23)(16)에서 풀어서 해제하도록 한다.

그리고, 고정조절나사(37)의 결합 작용에 의하여 스크린조절부재(40)를 조절하여 스크린(70)의 위치를 미리 조절시킨 새로운 스크린(70)을 고정하는 메인고정부재(20)를 본체(10)의 지지대(12)에 대고서 고정핀(30)을 통공(22)을 통해 끼움공(14)으로 끼우고 제1고정나사(35)를 나사공(23)(16)에 체결하여 고정하도록 한다.

이때, 새롭게 장착된 스크린상하진동장치(A)를 갖는 스크린(70)을 사용하는 방법은 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 이용하도록 한다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 충격흡수장치를 사용하게 되면, 반도체기판 상에 솔더볼을 접착하기 위하여 블레이드를 스크린의 상부면에 이동시킬 때 스크린의 좌, 우 양측에 스크린이동부재를 스프링의 탄성력으로 스크린조절부재에 대하여 상,하로 진동시킴과 더불어 블레이드 역시 스프링의 탄성력으로 상,하로 진동시킴으로써 반도체기판에 플럭스가 균일하게 도포시킬 뿐만아니라 스크린 및 블레이드가 파손되는 것을 방지하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

또한, 상기 스크린의 위치를 미리 스크린조절부재로 조절한 상태에서 메인고정부재를 풀어서 본체의 지지대에 조립시키기만 하면 자동적으로 반도체기판에 대한 정렬이 이루어지므로 종래의 조절작업에 비하여 현저하게 조절시간을 단축시켜 작업성을 향상시키는 잇점이 있다.

Claims

스크린(70)의 통공(76)을 통하여 스크린(70)의 저면부에 위치한 반도체기판(197) 상에 제1, 제2블레이드(160)(165)로 문질러서 플럭스를 공급하는 장치에 있어서, 상기 스크린(70)의 양측면을 지지하여 나사공(72)(54)으로 결합되는 조절나사(77)에 의하여 스크린(70)을 고정하는 복수의 스크린이동부재(50)와; 상기 스크린이동부재(50)의 일단이 삽설되는 삽설요홈(46)을 따라 상,하로 이동하여 핀끼움공(52)(44)으로 압입되는 안내핀(60)에 의하여 스크린이동부재(50)의 상,하이동을 안내하는 스크린조절부재(40)와; 상기 스크린조절부재(40)의 양측면이 요홈부(28)에 삽설되어 나사공(24)(42)으로 끼워지는 복수의 제2고정나사(37)에 의하여 스크린(70)의 위치를 조절하도록 하는 메인고정부재(20)와; 상기 메인고정부재(20)의 일측면이 걸려져서 고정 또는 분리되도록 본체(10)로 부터 돌출된 복수의 지지대(12)와; 상기 스크린이동부재(50)의 핀끼움공(52) 내면에 끼워진상기 안내핀(60) 외주면에 가이드핀(60)의 마찰력을 감소시키도록 베어링(65)과; 상기 스크린조절부재(40)와 스크린이동부재(50)사이에 설치되어 가이드핀(60)의 외주면에 삽입되어 탄성력을 발휘하는 스프링(65)으로 구성된 것을 특징으로 하는 플럭스공급스크린의 완충장치.
제1, 제2가압실린더(130)(135)의 좌,우 양측을 지지하는 제1,제2이동지지대(120)(125)와; 상기 이동지지대(120)(125)의 제1,제2가이드공(122)(127)에 삽입되어 제1,제2블레이드(160)(165)의 상,하이동을 안내하는 제1,제2가이드핀(112)(117)과; 상기 제1,제2가이드핀(112)(117)을 고정하여 지지하며, 제1,제1이동지지대(120)에 대하여 일정거리 이격되어 있는 제1,제2고정지지대(100)(105)와; 상기 제1,제2고정지지대(100)(105)를 고정하고, 지지대(175)에 지지된 지지블럭(80)의 제1,제2안내홈(85)(87)을 따라 제1,제2블레이드조절노브(84)(86)의 나사조절에 의하여 상,하로 이동하는 제1,제2높이조절블럭(90)(95)로 구성된 플럭스 자동도포장치에 있어서, 상기 지지블럭(80)의 상부면에는 상기 지지대(175)에 대하여 제1,제2블레이드(160)(165)의 높이를 동시에 조절하도록 형성된 높이조절노브(82)와; 상기 가이드핀(112)(117)의 외주면에 가이드를 완활하게 하도록 형성된 베어링(114)(119)으로 구성한 것을 특징으로 하는 플럭스공급스크린의 완충장치.