KR100965520B1 - 솔더범프 형성용 템플릿의 용융솔더 주입장치 - Google Patents

솔더범프 형성용 템플릿의 용융솔더 주입장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 솔더범프 형성용 템플릿의 용융솔더 주입장치는 챔버의 내부에 구비되고, 소정의 캐비티를 갖는 템플릿이 탑재되는 탑재대와, 탑재대를 회전시키는 구동수단과, 탑재대에 고정되어 회전되는 템플릿상에 용융상태의 솔더를 공급하는 솔더공급수단과, 템플릿상의 여분의 솔더를 제거하는 제거수단을 포함하여 구성됨으로써, 솔더를 주입하는 시간을 줄일 수 있고 균일한 양의 솔더를 주입할 수 있으므로, 제품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
템플릿, 용융솔더, 솔더범프

Description

솔더범프 형성용 템플릿의 용융솔더 주입장치 {APPRATUS FOR SUPPLYING MOLTEN SOLDER TO TEMPLATE FOR FORMING SOLDER BUMP}
본 발명은 기판의 전극패드상에 솔더범프를 형성하기 위한 템플릿에 용융상태의 솔더를 주입하는 용융솔더 주입장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판(printed circuit boar, PCB)과 같은 외부기판에 칩을 연결하는 방법에는 와이어 본딩 방법. 자동테이프 본딩 방법, 플립 칩 방법 등이 있다.
이들 중 플립 칩 방법은 전기접속의 경로가 짧아 속도와 파워를 향상시킬 수 있고, 단위 면적 당 전극패드의 수를 증가시킬 수 있다는 장점이 있기 때문에, 우수한 전기적 특성을 필요로 하는 슈퍼컴퓨터에서 휴대용 전자 제품들까지 넓은 응용분야에 이용되고 있다.
이러한 플립 칩 방법은 칩과 외부기판의 양호한 본딩을 위하여 기판에 솔더범프의 형성이 요구되는데, 이러한 솔더범프의 형성기술은 양호한 전도성과 균일한 높이를 가지며 미세 피치(fine pitch)를 갖는 솔더범프를 형성하는 방향으로 발달해 왔다.
이와 같은 플립 칩의 대표적인 범프 형성 기술은 범핑되는 물질에 따라 솔더범프의 특성 및 그 응용범위가 결정되는 특징이 있는데, 범핑 형성 기술로는 솔더 볼을 직접 기판상에 올리는 솔더 볼 배치 방법과, 전기 도금법(electroplating) 또는 스텐실 프린팅법(stencil printing)과 같이 중간단계를 거진 후 리플로우(reflow)에 의하여 솔더범프를 형성하는 방법 등으로 구분될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 기판(10)의 전극패드(11)에 솔더범프(12)를 형성하기 위하여 중간단계에 템플릿(template)(20)이 적용되는 플립 칩 방법을 순차적으로 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 템플릿(20)의 일면에는 기판(10)의 전극패드(11)와 대응되게 반구형상의 캐비티(21)들이 형성되어 있다.
템플릿(20)의 캐비티(21)들은 습식 또는 건식의 식각공정에 의하여 형성될 수 있으며, 이외에도 레이저에 의해 형성될 수 있다.
이와 같은 플립 칩 방법에 의한 솔더범프(12)의 형성공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 템플릿(20)에 형성된 캐비티(21)들에 금(Au), 은과 주석의 합금(Ag/Sn)등의 재질을 갖는 용융상태의 솔더(40)를 인젝터(30)에 의하여 템플릿(20)의 캐비티(21)의 내부로 주입시킨 후 솔더를 고형화시키고, 도 2에 도시된 바와 같이, 템플릿(20)을 뒤집어서 캐비티(21)들을 기판(10)의 전극패드(11)들과 정렬시킨 후, 고형화된 솔더(40)를 용융시켜 기판(10)상의 전극패드(11)로 전사하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 전극패드(11)상의 솔더(40)를 리플로우(reflow)하여 솔더범프(12)를 형성하는 과정으로 이루어진다.
그러나, 종래의 솔더범프(12)를 형성하는 기술은 인젝터(30)가 이동되면서 용융상태의 솔드(40)를 템플릿(20)의 캐비티(21)에 주입하는 방식으로 진행되므로, 각각 캐비티(21)에 동일한 양의 솔드(40)를 주입시키기가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 인젝터(30)가 이동되면서 솔드(40)를 템플릿(20)에 주입하므로 복수의 캐비티(21)의 모두에 솔드(40)를 주입시키기 위해서는 상당히 긴 시간이 요구되므로 제품의 생산성이 저하되고, 긴 시간 동안 솔드(40)의 용융상태를 유지하여야 하므로 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 회전되는 템플릿상에 용융상태의 솔더를 균일하게 도포하는 과정을 통하여 템플릿의 캐비티에 솔더를 주입함으로써, 균일한 양의 솔더를 캐비티에 주입할 수 있고 솔더의 주입시간을 줄일 수 있는 용융솔더 주입장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용융솔더 주입장치는 챔버의 내부에 구비되고, 소정의 캐비티를 갖는 템플릿이 탑재되는 탑재대와, 탑재대를 회전시키는 구동수단과, 탑재대에 고정되어 회전되는 템플릿상에 용융상태의 솔더를 공급하는 솔더공급수단과, 템플릿상의 여분의 솔더를 제거하는 제거수단을 포함하여 구성된다.
여기에서, 템플릿을 탑재대에 고정시키는 고정수단으로 템플릿의 둘레에서 밀착되게 위치되고 탑재대에 고정되는 고정부재가 구비될 수 있다.
또한, 템플릿은 탑재대의 일면에 흡착되는 것에 의하여 탑재대에 고정될 수 있는데, 이를 위하여, 템플릿과 탑재대와의 사이와 통로를 통하여 연결되어 공기를 흡입하는 흡입장치가 구비될 수 있다.
한편, 템플릿의 캐비티의 내부로 용융상태의 솔더가 용이하게 수용될 수 있도록, 템플릿에는, 캐비티와 연통되고 흡입장치와 연결되는 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 템플릿의 캐비티의 내부에 부압을 형성하는 압력과 템플릿을 탑재대에 흡착시키는 압력을 개별적으로 조절할 수 있도록, 캐비티에 형성된 관통홀을 통하여 캐비티의 내부에 부압을 형성하는 제1흡입장치와, 템플릿과 탑재대와의 사이와 통로를 통하여 연결되어 템플릿을 탑재대에 흡착시키는 제2흡입장치를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 템플릿상에 공급되어 도포되는 솔더의 용융상태를 유지하는 온도유지수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. 이와 같은, 온도유지수단으로는 탑재대의 내부에 소정의 공간을 차지하도록 배치되어 발열하는 히터가 적용될 수 있으며, 또한, 템플릿상의 솔더를 향하여 적외선 또는 고주파를 조사하는 솔더가열장치가 적용될 수 있다.
제거수단은 템플릿의 캐비티 이외에 템플릿상에 도포된 여분의 솔더를 용이하게 제거할 수 있도록, 템플릿의 솔더가 도포된 면과 접촉되어 이동되는 블레이드와, 블레이드를 이동시키기 위한 구동장치를 포함하는 간단한 구성으로 이루어진다.
한편, 솔더의 주입공정에 따라 챔버의 내부를 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지할 필요가 있으며, 이를 위하여, 챔버내의 공기를 흡입하여 챔버의 내부를 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지하는 배기장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 용융솔더 주입장치는 회전되는 템플릿상에 용융상태의 솔더를 균일하게 도포하는 과정을 통하여 템플릿의 캐비티에 솔더를 주입하므로, 솔더 를 주입하는 시간을 줄일 수 있고, 균일한 양의 솔더를 캐비티에 주입할 수 있으므로, 제품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 용융솔더 주입장치에 대하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용융솔더 주입장치는 내부에 밀폐된 공간을 마련하는 챔버(110)와, 챔버(110)의 내부에서 회전가능하게 위치되고 그 상부에 템플릿(120)이 탑재되는 탑재대(130)와, 탑재대(130)를 회전시키는 구동수단(140)과, 탑재대(130)상에 탑재된 템플릿(120)을 고정시키는 고정수단(150)과, 챔버(110)의 상부에 배치되어 템플릿(120)에 용융상태의 솔더를 공급하는 솔더공급수단(160)과, 템플릿(120)상에 코팅된 솔더의 용융상태를 유지시키는 온도유지수단(170)과, 회전상태에서 템플릿(120)상의 여분의 솔더를 제거하는 제거수단(180)을 포함하여 구성된다.
챔버(110)의 내부는 공정 중에 대기압의 상태로 유지될 수 있으며, 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지될 수 있다. 여기에서, 챔버(110)의 내부를 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지시키고자 하는 경우에는, 챔버(110)의 내부의 가스를 외부로 배기시키는 배기장치(190)가 구비될 수 있다.
템플릿(120)은 글라스와 같은 세라믹의 재질로 형성되며, 그 일면에는 기판의 전극패드와 대응되는 반구형상의 복수의 캐비티(121)가 형성된다. 캐비티(121)는 습식 또는 건식의 식각공정에 의하여 형성될 수 있으며, 이외에도 레이저에 의 하여 형성될 수 있다. 캐비티(121)는 템플릿(120)상으로 공급되는 용융상태의 솔더(140)를 수용하는 역할을 한다.
구동수단(140)은 탑재대(130)와 회전축(141)을 통하여 연결되어 탑재대(130)를 회전시키는 역할을 수행한다. 구동수단(140)은 정속회전이 가능하고 회전수를 제어할 수 있는 전기모터가 될 수 있다.
구동수단(140)의 회전수가 큰 경우에는 탑재대(130) 및 템플릿(120)의 회전속도가 커지므로, 템플릿(120)상에 도포되는 솔더의 코팅층의 두께는 용융상태인 솔더의 원심력에 의하여 얇아지며, 구동수단(140)의 회전수가 작은 경우에는 템플릿(120)상에 도포되는 솔더의 코팅층이 두꺼워지게 된다. 따라서, 다양한 템플릿(120)의 타입에 따라 구동수단(140)의 회전수를 조절하면서 템플릿(120)상에 도포되는 솔더의 양을 조절할 수 있다.
고정수단(150)은 템플릿(120)의 주위에 위치되는 고정부재(151)와, 템플릿(120)과 탑재대(130)와의 사이와 소정의 통로(153)를 통하여 연결되는 흡입장치(152)를 포함하여 구성된다.
고정부재(151)는 템플릿(120)의 둘레에서 템플릿(120)의 측면에 밀착되게 위치되고 탑재대(130)에 고정되어 템플릿(120)이 탑재대(130)에 견고하게 고정되도록 하는 역할을 수행한다.
흡입장치(152)는 템플릿(120)과 탑재대(130)와의 사이의 공기를 흡입하여 그 부압에 의하여 템플릿(120)의 하측면을 탑재대(130)의 상측면에 흡착시키는 역할을 수행한다. 흡입장치(152)의 통로(153)는 탑재대(130)를 관통하며, 템플릿(120)이 탑재대(130)에 흡착되는 힘이 균일하게 작용되도록 탑재대(130)를 관통하는 통로(153)는 복수로 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서는 템플릿(120)을 탑재대(130)에 고정시키기 위한 고정수단(150)으로 고정부재(151) 및 흡입장치(152)가 함께 구비되는 구성을 제시하지만, 이에 한정되지 아니하고, 고정부재(151)만을 적용하거나 또는 흡입장치(152)만이 적용될 수 있다. 특히, 챔버(110)의 내부가 진공으로 형성되는 경우에는 흡입장치(152)가 적용되지 아니할 수 있다.
고정수단(150)으로 흡입장치(152)가 구비되는 경우에는 템플릿(120)과 탑재대(130)와의 사이에는 소정의 부압이 유지되는 공간이 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 흡입장치(152)에 의한 부압을 이용하여 용융상태의 솔더가 템플릿(120)의 캐비티(121)의 내부로 용이하게 주입되도록, 템플릿(120)에는, 템플릿(120)과 탑재대(130)와의 사이의 공간과 캐비티(121)를 연통하는 미세한 관통홀(122)이 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 흡입장치(152)가 동작하면 관통홀(122)을 통하여 캐비티(121)의 내부에는 소정의 부압이 형성되므로, 솔더공급수단(160)으로부터 공급되어 템플릿(120)의 상면으로 도포되는 용융상태의 솔더가 캐비티(121)의 내부로 용이하게 수용될 수 있으며, 템플릿(120)의 회전에 의한 솔더의 이탈을 방지할 수 있다.
솔더공급수단(160)은 챔버(110)의 일측에 배치되고 소정의 압력이 작용됨과 아울러 솔더를 용융시키는 가열수단이 마련된 솔더탱크(161)와, 솔더탱크(161)로부터 템플릿(120)의 상측면까지 연장되는 공급관(162)을 포함하여 구성된다.
솔더공급수단(160)은 용융상태의 솔더를 템플릿(120)의 상측면으로 공급하는 역할을 수행하는 것으로, 회전되는 템플릿(120)에 솔더가 그 원심력에 의하여 템플릿(120)상에 균일하게 도포될 수 있도록, 공급관(162)의 개구는 템플릿(120)의 회전중심에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 공급관(162)에는 용융솔더의 공급량을 제어할 수 있는 밸브가 구비되는 것이 바람직하다.
온도유지수단(170)은 템플릿(120)상의 솔더를 용융상태로 유지시키는 역할을 수행하는 것으로, 탑재대(130)의 내부에 소정의 공간을 차지하도록 배치되는 히터(171)와, 챔버(110)의 일측에 구비되어 솔더를 향하여 적외선 또는 고주파를 조사하는 솔더가열장치(172)를 포함하여 구성된다.
히터(171)는 소정의 전원과 연결되어 발열하면서 탑재대(130) 및 템플릿(120)을 가열함으로써 템플릿(120)상의 솔더를 용융상태로 유지시키는 역할을 수행한다.
솔더가열장치(172)는 적외선이나 템플릿(120)에 대하여는 흡수율이 낮고 솔더에 대하여는 흡수율이 높은 파장대를 갖는 고주파를 발생하고 이를 템플릿(120)상의 솔더에 조사하여 솔더를 가열하여 용융상태로 유지시키는 역할을 수행한다.
솔더가열장치(172)는 적외선이나 고주파를 이용하여 솔더를 국소적으로 가열하여 용융상태로 유지시킬 수 있으므로, 템플릿(120)과 탑재대(130)의 열팽창의 정도의 차이로 인한 부품의 손상 등의 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에서는 솔더를 용융상태로 유지시키기 위한 온도유지수단(170)으로 템플릿(120) 및 탑재대(130)의 전체를 가열시키는 히터(171) 및 적외 선이나 고주파를 이용하여 솔더만을 가열시키는 솔더가열장치(172)가 함께 구비되는 구성을 제시하지만, 이에 한정되지 아니하고, 히터(171)만을 적용시키거나 또는 솔더가열장치(172)만을 적용할 수 있다.
제거수단(180)은 회전되는 템플릿(120)의 상측면에 솔더를 균일하게 도포한 후 템플릿(120)의 캐비티(121)의 솔더의 용량을 초과하여 템플릿(120)에 도포된 여분의 솔더를 제거하는 역할을 수행하는 것으로, 템플릿(120)의 상측면과 접촉되어 템플릿(120)의 상측면을 따라 이동하는 블레이드(blade)(181)와, 블레이드(181)를 이동시키기 위한 구동장치(182)를 포함하여 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 블레이드(181)는 템플릿(120)의 상측면과 접촉된 상태로 이동되면서 템플릿(120)의 캐비티(121)에 수용되지 않고 템플릿(120)의 상측면에 도포되는 솔더층을 제거하게 되며, 이에 따라, 캐비티(121)에는 적정한 용량의 솔더가 수용된다.
구동장치(182)는 유압 또는 공압실린더로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 아니하고, 블레이드(181)를 이동시키기 위한 다양한 기구가 적용될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 용융솔더 주입장치의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 챔버(110)의 내부에 위치된 탑재대(130)의 상측에 템플릿(120)을 안착시키고, 고정부재(151)로 템플릿(120)의 주위를 밀착시켜 템플릿(120)을 탑재대(130)에 고정한다. 그리고, 흡입장치(152)을 작동하면 템플릿(120)과 탑재대(130)의 사이의 공간의 공기가 흡입되면서 그 부압에 의하여 템플릿(120)이 탑재 대(130)에 더욱 견고하게 고정된다.
여기에서, 챔버(110)의 내부에 진공 또는 소정의 부압을 형성하고자 하는 경우에는, 배기장치(190)의 동작에 의하여 챔버(110)의 내부의 가스가 외부로 배기되며, 이에 따라 챔버(110)의 내부가 진공 또는 소정의 부압이 유지되는 상태가 된다. 챔버(110)의 내부가 진공 또는 소정의 부압의 상태로 형성되는 경우에는, 고정부재(151)를 통한 기구적인 고정을 통해서만 템플릿(120)을 탑재대(130)에 고정시킬 수 있으며, 흡입장치(152) 및 배기장치(190)의 압력을 조절하면서 템플릿(120)의 탑재대(130)상에 흡착시킬 수도 있다.
그리고, 구동수단(140)을 회전수를 조정하면서 작동하면, 구동수단(140)과 회전축(141)을 통하여 연결되는 탑재대(130)가 템플릿(120)과 함께 회전된다.
그리고, 솔더공급수단(160)을 작동하여 용융상태의 솔더를 공급관(162)을 통하여 회전되는 템플릿(120)의 상측면에 공급한다. 이에 따라, 용융상태의 솔더는 템플릿(120)의 회전중심으로부터 외측방향으로 퍼지면서 템플릿(120)상에 균일하게 도포된다.
이때, 템플릿(120)상으로 공급된 솔더는 캐비티(121)의 내부로 유입되는데, 흡입장치(152)의 동작에 의하여 템플릿(120)의 캐비티(121)에는 소정의 부압이 형성되므로, 용융상태의 솔더가 캐비티(121)로 용이하게 유입된다.
이때, 템플릿(120)상의 솔더의 용융상태는 온도유지수단(170)에 의하여 유지된다. 즉, 히터(171)가 발열되거나 솔더가열장치(172)가 작동되어 적외선이나 고주파를 솔더를 향하여 조사하게 된다. 온도유지수단(170)으로 히터(171)가 적용되는 경우에는, 템플릿(120)상에 솔더가 공급되기 전에 히터(171)를 미리 발열시켜 탑재대(130) 및 템플릿(120)을 예열시키는 것이 바람직하다.
그리고, 템플릿(120)상이 용융상태의 솔더가 균일하게 도포된 후에는 솔더의 공급을 중단하고, 솔더의 용융상태를 유지한 상태에서 구동장치(182)을 작동하여 블레이드(181)을 템플릿(120)의 상측면에 접촉한 상태로 이동시킨다. 이에 따라, 템플릿(120)의 캐비티(121)에 수용되는 솔더를 제외한 여분의 솔더가 제거된다.
이때, 흡입장치(152)의 관통홀(122)을 통한 흡입동작에 의하여 캐비티(121)의 내부의 솔더가 이탈되는 것이 방지된다.
그리고, 구동수단(140) 및 온도유지수단(170)의 동작을 중지하고, 캐비티(121)에 수용된 솔더가 고형화된 후, 고정수단(150)을 해제하여 템플릿(120)을 탑재대(130)로부터 분리시킴으로써, 템플릿(120)의 캐비티(121)에 솔더를 주입시키는 공정이 종료된다.
상기와 같이 구성되고 동작하는 본 발명의 일실시예에 따른 용융솔더 주입장치는 회전되는 템플릿(120)상에 용융상태의 솔더를 균일하게 도포하는 과정을 통하여 템플릿(120)의 캐비티(121)에 솔더를 주입하므로, 솔더를 주입하는 시간을 절약할 수 있고, 캐비티(121)에 균일한 양의 솔더를 주입시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 템플릿(120)을 탑재대(130)에 흡착시킴과 아울러 템플릿(120)의 캐비티(121)의 내부에 부압을 형성하는 흡입장치(152)가 구비됨으로써, 템플릿(120)을 탑재대(130)에 견고하게 고정시킬 수 있고, 캐비티(121)의 내부로 용융상태의 솔더를 용이하게 주입할 수 있으며, 공정 중에 솔더가 캐비티(121)로부터 이탈되는 것 을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융솔더 주입장치에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 일실시예에서 설명한 동일한 기능을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융솔더 주입장치는 템플릿(120)을 탑재대(130)에 흡착시키는 구성과, 템플릿(120)의 관통홀(122)을 통하여 캐비티(122)의 내부에 부압을 형성하는 구성이 별개로 구비된다.
즉, 탑재대(130)의 내부에 구비되어 탑재대(130)의 템플릿(120)이 접촉되는 면으로 연장되는 통로(158)와, 챔버(110)의 일측에 배치되고 통로(158)를 통하여 공기를 흡입하여 템플릿(120)을 탑재대(130)상에 흡착시키는 흡입장치(159)가 더 구비될 수 있다.
따라서, 템플릿(120)의 관통홀(122)과 통로(153)를 통하여 연결되는 흡입장치(152)는 캐비티(121)의 내부에 부압을 형성하여 용융상태의 솔더가 캐비티(121)의 내부로 용이하게 수용될 수 있도록 하고 솔더가 캐비티(121)로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 하고, 템플릿(120)에 통로(158)을 통하여 연결되는 흡입장치(159)는 템플릿(120)을 탑재대(130)에 흡착시키는 역할을 한다.
이와 같은 구성에 따르면, 템플릿(120)을 탑재대(130)에 흡착시키는 흡입장치(159)와 템플릿(120)의 캐비티(122)에 부압을 형성하는 흡입장치(152)가 별개로 구비되므로, 해당되는 역할을 하는 데에 필요한 압력을 개별적으로 조절할 수 있는 효과가 있다.
여기에서, 템플릿(120)을 흡착하는 흡입장치(159)의 흡입력은 캐비티(121)의 홀(122)을 흡입하는 흡입장치(152)의 흡입력에 비하여 크게 유지되는 것이 바람직하다. 즉, 템플릿(120)을 흡착하는 흡입장치(159)의 진공도는 캐비티(121)의 홀(122)을 흡입하는 흡입장치(152)의 진공도에 비하여 크게 유지되는 것이 바람직하다.
한편, 챔버(110)의 내부는 공정 중에 대기압의 상태로 유지될 수 있으며, 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지될 수 있다. 여기에서, 챔버(110)의 내부를 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지시키고자 하는 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 챔버(110)의 내부의 가스를 외부로 배기시키는 배기장치(190)가 구비될 수 있다. 이와 같은 구성의 경우에는, 템플릿(120)상에 용융상태의 솔더를 균일하게 도포시킬 수 있고, 캐비티(121)내에 균일한 양의 솔더를 용이하게 주입시킬 수 있으며, 주입된 솔더가 캐비티(122)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 최적의 조건을 두 개의 흡입장치(152)(159) 및 배기장치(190)를 적절히 조절하는 것으로 구현할 수 있다.
여기에서, 템플릿(120)을 흡착하는 흡입장치(159)의 흡입력은 캐비티(121)의 홀(122)을 흡입하는 흡입장치(152)의 흡입력에 비하여 크게 유지되고, 캐비티(121)의 홀(122)을 흡입하는 흡입장치(152)의 흡입력은 배기장치(190)의 흡입력에 비하여 크게 유지되는 것이 바람직하다. 즉, 템플릿(120)을 흡착하는 흡입장치(159)의 진공도가 최고이고, 캐비티(121)의 홀(122)을 흡입하는 흡입장치(152)의 진공도가 그 다음이며, 배기장치(190)의 진공도가 최저가 되도록 유지되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융상태의 솔더의 공급에 관한 작용 및 효과는 전술한 본 발명의 일실시예와 같다.
상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명에 따른 용융솔더 주입장치는 회전되는 템플릿상에 용융상태의 솔더를 공급하여 균일하게 도포하는 과정을 통하여 템플릿의 캐비티에 솔더를 주입하므로, 인젝터가 이동되면서 템플릿에 솔더를 주입하는 종래의 기술에 비하여, 솔더를 주입하는 시간을 절감할 수 있고, 템플릿의 캐비티에 균일한 양의 솔더를 주입시킬 수 있으므로, 제품의 품질 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 플립 칩 방식에 의하여 기판상에 솔더범프를 형성하는 과정이 순차적으로 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 용융솔더 주입장치가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용융솔더 주입장치에서 블레이드에 의하여 템플릿상에 코팅된 여분의 솔더가 제거되는 형상이 도시된 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융솔더 주입장치가 도시된 단면도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
110: 챔버 120: 템플릿
130: 탑재대 140: 구동수단
150: 고정수단 152, 159: 흡입장치
160: 솔더공급수단 170: 온도유지수단
180: 제거수단 190: 배기장치

Claims (11)

  1. 캐비티가 형성된 템플릿상에 솔더를 공급하여 상기 캐비티로 솔더를 주입시킨 후 고형화시키고 상기 템플릿의 캐비티를 기판의 전극패드와 정렬시킨 후 상기 캐비티에 주입된 솔더를 용융시켜 상기 기판의 전극패드로 전사하는 공정에서, 상기 템플릿의 캐비티로 용융상태의 솔더를 주입하는 용융솔더 주입장치에 있어서,
    챔버의 내부에 구비되고, 상기 템플릿이 탑재되는 탑재대;
    상기 탑재대에 탑재된 상기 템플릿상에 용융상태의 솔더를 공급하는 솔더공급수단;
    상기 템플릿상에 용융상태의 솔더가 공급될 때 용융상태의 솔더가 원심력에 의하여 상기 템플릿상에 도포되도록 상기 탑재대를 회전시키는 구동수단; 및
    상기 캐비티에 수용되는 솔더를 제외한 상기 템플릿상의 여분의 솔더를 제거하는 제거수단을 포함하는 용융솔더 주입장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 템플릿은, 상기 템플릿의 둘레에서 밀착되게 위치되고 상기 탑재대에 고정되는 고정부재에 의하여 상기 탑재대에 고정되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 템플릿은, 상기 템플릿의 일면이 상기 탑재대의 일면에 흡착되는 것에 의하여 상기 탑재대에 고정되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 템플릿과 상기 탑재대와의 사이와 통로를 통하여 연결되어 공기를 흡입 하는 흡입장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 템플릿에는, 상기 캐비티와 연통되고 상기 흡입장치와 연결되는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 템플릿의 상기 캐비티에는 소정의 관통홀이 형성되고;
    상기 관통홀을 통하여 상기 캐비티의 내부에 부압을 형성하는 제1흡입장치와;
    상기 템플릿과 상기 탑재대와의 사이와 통로를 통하여 연결되어 상기 템플릿을 상기 탑재대에 흡착시키는 제2흡입장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 템플릿상에 도포된 솔더의 용융상태를 유지하는 온도유지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 온도유지수단은 상기 탑재대의 내부에 소정의 공간을 차지하도록 배치 되어 발열하는 히터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 온도유지수단은 상기 템플릿상의 솔더를 향하여 적외선 또는 고주파를 조사하는 솔더가열장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제거수단은 상기 템플릿의 솔더가 도포된 면과 접촉되어 이동되는 블레이드와, 상기 블레이드를 이동시키기 위한 구동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
  11. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버내의 공기를 흡입하여 상기 챔버의 내부를 진공 또는 소정의 부압의 상태로 유지하는 배기장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융솔더 주입장치.
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