JP2014078694A - 半田ボール搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半田ボール搭載装置を提供する。
【解決手段】本発明による半田ボール搭載装置は、半田ボールが実装される基板と、上記基板の上面に配置され、上記半田ボールが通過可能な大きさの供給孔が形成されたマスクと、を含み、上記マスクは、上記供給孔が形成されたプレートと、上記プレートにおける供給孔が形成された領域の外郭に、下向きに突出形成される第１ポストと、上記プレートにおける供給孔が形成された領域の内部に、下向きに突出形成される第２ポストと、を含むことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、半田ボール搭載装置に関する。

半田ボール搭載装置は、基板に半田ボールを搭載するために使用される。半田ボール搭載装置は、半田ボール搭載用マスクを含み、半田ボール搭載用マスクは、半田ボールが搭載される基板の導電性パッドに対応する位置に形成された供給穴で構成されるパターンを備える。半田ボールを搭載する工程においては、半田ボール搭載用マスクにフラックスが付着することを防止するために、半田ボール搭載用マスクと基板との間にはフラックスの塗布厚さよりも大きい間隙が形成される必要がある。

図１を参照すると、半田ボールが搭載される導電性パッドが高密度に形成された基板のパッケージ結合領域には、凸状となる現象（ｈｉｇｈ ｃｏｎｖｅｘ Ｃ４ Ａｒｅａ Ｗａｒｐａｇｅ）が生じ、これにより基板と半田ボール搭載用マスクとの接触が発生するという問題点があった。このような現象は、半田ボール搭載用マスクと基板との間の間隙がマイクロ単位に形成されるマイクロボール工法では、特に問題となり得る。

本発明の背景技術は、大韓民国公開特許公報第１０−２００９−００２３２６８号（２００９．０３．０４）に開示されている。

本発明は、半田ボールが搭載される導電性パッドが高密度に形成された基板のパッケージ結合領域において、その結合領域が凸状となる現象により基板とマスクとが互いに接触するようになることを防止できる半田ボール搭載装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置は、半田ボールが実装される基板と、上記基板の上面に配置され、上記半田ボールが通過可能な大きさの供給孔が形成されたマスクと、を含み、上記マスクは、上記供給孔が形成されたプレートと、上記プレートにおける供給孔が形成された領域の外郭に下向きに突出形成される第１ポストと、上記プレートにおける供給孔が形成された領域の内部に下向きに突出形成される第２ポストと、を含む。

上記基板には、上記半田ボールが実装される導電性パッドを形成することができる。上記供給孔が形成される領域は、多数の導電性パッドが形成される基板のパッケージ結合領域に対応するように形成することができる。上記基板が載置されるステージを、さらに含むことができる。上記ステージは、磁場を発生させる磁気発生装置を含むことができる。

上記第１ポスト及び上記第２ポストは、強磁性体または常磁性体の物質からなることができる。上記プレートは、上記第１ポスト及び上記第２ポストが基板に載置される高さの差によって変形可能な弾性材質からなることができる。上記半田ボールは、マイクロボールであってもよい。

本発明は、基板のパッケージ結合領域が凸状となる現象が発生しても、基板全体、特に基板のパッケージ結合領域において、基板とマスクとの間に間隙が形成されるようにすることで、基板とマスクとが互いに接触することによる供給孔の詰まり及び半田ボールの実装率の低下を防止することができる。

基板のパッケージ結合領域が凸状となる現象を概略的に示す図面である。 パッケージ結合領域を有する基板を概略的に示す平面図である。 本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置を示す断面図である。 図３の半田ボール搭載装置に基板が載置された状態を示す断面図である。 マスクの一実施例を示す底面度である。

本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

「第１」、「第２」などの用語は、多様な構成要素を説明するために用いられるに過ぎず、構成要素がそれらの用語により限定されるものではない。それらの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけに用いられる。

本願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本発明において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組合せたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組合せたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなくてはならない。

以下、添付された図２から図５に基づいて本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置を説明する。図２は、パッケージ結合領域を有する基板を概略的に示す平面図である。図２を参照すると、基板２０には、上面に半田ボールが実装される導電性パッド２２が形成される。上記導電性パッド２２は、上記基板２０に形成された回路パターン（図示せず）に含まれて、以後実装される半田ボールを、上記基板２０に形成された回路パターンに連結する機能を果たす。

上記導電性パッド２２は、上記基板２０のパッケージ結合領域２４に高密度に形成されることができる。上記パッケージ結合領域２４は、主基板にＩＣ基板がパッケージとして結合される領域を意味することができる。このとき、上記基板２０は、主基板またはＩＣ基板であることができる。上記導電性パッド２２の上面には、半田ボールが導電性パッド２２に容易に付着するように、化学的に活性化するフラックスが形成されてもよい。

図３及び図４は、本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置を示す断面図であり、図５は、マスクの一実施例を示す底面図である。図３及び図４を参照すると、本発明の一実施例に係る半田ボール搭載装置１０は、ステージ１００及びマスク２００を含む。上記ステージ１００の上面に上記基板２０が載置され、支持されることができる。

上記ステージ１００は、図面には示されていないが、上記基板２０を上記ステージ１００に移送させる移送部と、上記基板２０が実装位置に正確に位置するように位置合わせする位置調整部と、上記基板２０が実装位置に固定されるように、真空で吸着する真空吸着部と、を含むことができる。上記ステージ１００は、磁場を発生させる磁気発生装置１１０を含むことができる。

上記磁気発生装置１１０は、上記ステージ１００の上面に磁界を形成することにより、後述するように、上記磁界内で磁化するマスク２００を上記ステージ１００の方に引き寄せる機能を果たす。上記磁気発生装置１１０は、磁石または電磁石からなってもよい。上記磁気発生装置１１０が電磁石からなる場合は、電気を供給する電源（図示せず）が接続される。上記磁気発生装置１１０は、ステージ１００の内部または上面に配置可能である。

上記マスク２００は、上記ステージ１００に載置された上記基板２０の上面に配置される。図５を参照すると、上記マスク２００は、プレート２１０、第１ポスト２２０及び第２ポスト２３０を含む。上記プレート２１０は、板状であってもよい。上記プレート２１０には、上記基板２０の導電性パッド２２に対応するように、半田ボール３０が通過可能な大きさの供給孔２１２が備えられる。上記半田ボール３０は、マイクロ単位の直径を有するマイクロボールであってもよい。

上記供給孔２１２は、上記導電性パッド２２に対応するように形成されるので、上記基板２０における上記パッケージ結合領域２４に対応する供給孔形成領域２１４が上記プレート２１０に形成されることができる。

上記プレート２１０は、上記第１ポスト２２０及び上記第２ポスト２３０が、上記基板２０に載置される高さの差によって反るように変形可能な弾性材質からなることができる。図４に示すように、上記第１ポスト２２０及び上記第２ポスト２３０は、上記基板２０の反りにより、上記基板２０に載置される高さが異なることがあるからである。

上記第１ポスト２２０は、上記プレート２１０の上記供給孔形成領域２１４の外郭に、下向きに突出形成される。上記第１ポスト２２０は、上記プレート２１０と一体に形成されてもよく、溶接またはその他の結合手段により結合されてもよい。上記第１ポスト２２０は、上記基板２０の上記導電性パッド２２に形成できるフラックスが、上記プレート２１０に接しない程度の高さを有し、上記第１ポスト２２０の高さと上記供給孔２１２の深みとの和は、上記半田ボール３０の直径と同一であるかまたは僅かに大きくてもよい。

上記第１ポスト２２０は、強磁性体または常磁性体の物質からなることができる。すなわち、上記磁気発生装置１１０により上記ステージ１００の上部に磁界が形成されると、上記第１ポスト２２０は、磁化され、上記ステージ１００の方に引き寄せられるので、上記基板２０の上面に密着されることができる。

上記第２ポスト２３０は、上記プレート２１０の上記供給孔形成領域２１４の内部に、下向きに突出形成される。上述したように、上記供給孔形成領域２１４は、上記基板２０の上記パッケージ結合領域２４に対応する位置に形成可能であり、上記基板２０の上記パッケージ結合領域２４に、凸状に反る現象（high convex CAW）が発生すると、上記供給孔形成領域２１４の内部に形成された上記第２ポスト２３０は、上記プレート２１０と上記基板２０との間に一定した間隙が維持されるようにする機能を果たす。

上記第２ポスト２３０は、上記プレート２１０と一体に形成されてもよく、溶接またはその他の結合手段により結合されてもよい。上記第２ポスト２３０は、上記基板２０の上記導電性パッド２２に形成できるフラックスが、上記プレート２１０に接しない程度の高さを有し、上記第２ポスト２３０の高さと上記供給孔２１２の深みとの和は、上記半田ボール３０の直径と同一であるかまたは僅かに大きくてもよい。

上記第２ポスト２３０は、強磁性体または常磁性体の物質からなることができる。すなわち、上記磁気発生装置１１０により上記ステージ１００の上部に磁界が形成されると、上記第２ポスト２３０は、磁化され、上記ステージ１００の方に引き寄せられるので、上記基板２０の上面に密着されることができる。

本発明は、上述した特定の好ましい実施例に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、多様な変形による実施が可能であり、そのような変形も請求範囲記載の範囲内に含まれるものといえる。

１０ 半田ボール搭載装置
２０ 基板
２２ 導電性パッド
２４ パッケージ結合領域
３０ 半田ボール
１００ ステージ
１１０ 磁気発生装置
２００ マスク
２１０ プレート
２１２ 供給孔
２１４ 供給孔形成領域
２２０ 第１ポスト
２３０ 第２ポスト

Claims (8)

1. 半田ボールが実装される基板と、
   前記基板の一方の面の側に配置され、前記半田ボールが通過可能な大きさの供給孔が形成されたマスクと、を含み、
   前記マスクは、
   前記供給孔が形成されたプレートと、
   前記プレートにおける前記供給孔が形成された領域の外郭に配され、前記プレートから前記基板に向かって突出形成される第１ポストと、
   前記プレートにおける前記供給孔が形成された前記領域の内部配され、前記プレートから前記基板に向かって突出形成される第２ポストと、を含むことを特徴とする半田ボール搭載装置。
2. 前記基板には、前記半田ボールが実装される導電性パッドが形成されることを特徴とする請求項１に記載の半田ボール搭載装置。
3. 前記供給孔が形成された前記領域は、複数の導電性パッドが形成される前記基板のパッケージ結合領域に対応するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の半田ボール搭載装置。
4. 前記基板が載置されるステージをさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半田ボール搭載装置。
5. 前記ステージは、磁場を発生させる磁気発生装置を含むことを特徴とする請求項４に記載の半田ボール搭載装置。
6. 前記第１ポスト及び前記第２ポストは、強磁性体または常磁性体の物質を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半田ボール搭載装置。
7. 前記プレートは、前記第１ポスト及び前記第２ポストが前記基板に載置される高さの差によって変形可能な弾性材質を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の半田ボール搭載装置。
8. 前記半田ボールは、マイクロボールであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の半田ボール搭載装置。