KR101033692B1

KR101033692B1 - 땜납 볼 탑재 방법 및 탑재 장치

Info

Publication number: KR101033692B1
Application number: KR1020097023291A
Authority: KR
Inventors: 신지 이시카와; 에이지 하시노; 고헤이 다쓰미
Original assignee: 신닛테츠 마테리알즈 가부시키가이샤
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2011-05-12
Also published as: JP5008452B2; US20100127049A1; JP2008282872A; KR20100005113A; WO2008140019A1; US8104663B2; EP2154715A1

Abstract

마스크(3)의 주변 부분을 볼 유지 구멍(3a)의 형성 영역보다 높게 하고, 마스크(3)의 볼 유지 구멍(3a)의 하부에 워크(1)를 배치하고, 볼 유지 구멍(3a)과 워크(1)의 전극을 위치 정렬하고, 마스크(3) 상에 땜납 볼(B)을 투입하며, 그 상태로 마스크(3)에 진동을 가하고, 땜납 볼(B)을 마스크(3) 표면에서 이동시켜, 땜납 볼(B)을 볼 유지 구멍(3a)에 떨어뜨리고, 마스크(3)의 주변 부분을 볼 유지 구멍(3a)보다 낮게 하여, 땜납 볼(B)의 잉여분을 마스크(3) 상으로부터 회수한다.

마스크, 땜납 볼, 마스크 진동 기구, 땜납 볼 회수 기구

Description

땜납 볼 탑재 방법 및 탑재 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MOUNTING SOLDER BALL}

본 발명은 프린트 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 표면에 형성된 전극에 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치에 관한 것이다.

프린트 기판이나 반도체 소자(이하, "워크"라 함) 등의 표면에 형성된 전극에 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치로 여러 가지 것이 제안되고 또한 실시되고 있다. 그 중에서도, 떨어뜨려 넣기 법이라 불리는 방법, 즉, 땜납 볼이 통과할 수 있는 복수의 볼 유지 구멍을 가진 마스크로 워크 표면을 덮고, 복수의 볼 유지 구멍을 워크의 복수의 전극에 대응시키는 위치 정렬을 실시한 후, 땜납 볼을 마스크 표면에서 이동시켜, 땜납 볼을 볼 유지 구멍에 떨어뜨리는 볼 탑재 방법에 대하여는, 예를 들면, 특허문헌 1 내지 특허문헌 4 등에 개시되어 있다.

이들은 마스크 상의 땜납 볼을 스퀴지, 브러쉬, 블레이드 및 와이어 등에 의하여 이동시켜 볼 유지 구멍에 떨어뜨려 넣는 볼 탑재 방법이다. 또한, 종래부터 마스크를 경사 또는 요동시킴으로써 유지 구멍에 떨어뜨리는 방법을 실시하고 있다.

또한, 특허 문헌 5에 개시되어 있는 바와 같이, 스퀴지로 볼의 이동을 규제하면서, 마스크와 워크를 일체로 하여 요동시키는 방법도 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개 특허 공보 평9-162533호

특허문헌 2: 일본 공개 특허 공보 평10-126046호

특허문헌 2: 일본 공개 특허 공보 2001-267731호

특허문헌 4: 일본 공개 특허 공보 2005-244006호

특허문헌 5: 일본 공개 특허 공보 2000-294676호

상기 종래 기술의 경우, 땜납 볼은 브러쉬, 스퀴지, 브레이드 및 와이어 등의 볼 이동 수단이 접촉하여 밀면 이에 의해서 이동한다. 이 때문에 마스크의 유지 구멍에 떨어뜨려 넣을 때에 볼이 손상되거나 볼이 절단되거나 하는 경우가 있고, 볼 이동 수단으로부터 이물 혼입이 발생하였다. 특히, 직경 200 ㎛ 이하의 작은 땜납 볼을 탑재하는 경우에, 이 방법을 사용하면 볼의 손상이나 절단이 빈번하게 발생하기 때문에, 실용적으로는 직경 200 ㎛ 초과의 비교적 큰 땜납 볼 밖에 탑재할 수 없다고 하는 결점이 있었다.

한편, 마스크 단체(單體) 또는 마스크와 워크를 일체로 하여 경사 및 요동시키는 경우에도, 특히 직경 200 ㎛ 이하의 작은 땜납 볼은 땜납 볼의 자중이 가볍기 때문에 균일 분산이 곤란하고, 땜납 볼을 모든 유지 구멍에 떨어뜨려 넣는데에 장시간을 요하고, 실용적이지 않다는 결점이 있다.

또한, 떨어뜨려 넣기 법으로 땜납 볼을 과부족 없이 떨어뜨려 유지하려면, 마스크와 워크 표면의 거리를 균일하게 유지하는 것이 중요하다. 그런데, 스퀴지나 와이어 등을 마스크 표면에 대고 밀어서 이동시키는 방법에서는, 그 압력 때문에 마스크가 워크 표면에 접촉하는 결점이 있다. 이 때문에 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 마스크와 워크 표면의 거리를 균일하게 유지하기 위한 스페이서를 두는 방법을 사용한다.

그러나, 직경이 작은 땜납 볼의 경우와 같이, 마스크와 워크가 접근하여 있는 경우에는, 스페이서를 워크 내에, 예를 들면 칩과 칩의 경계부에 둘 필요가 있다. 이 때문에 플럭스를 워크 전면에 도포할 수 없어서, 전극 위치에만 도포할 필요가 있었다. 또한, 전극에만 도포한 플럭스가 번지면 스페이서에 플럭스가 부착되기 때문에, 도포하는 플럭스에도 여러 가지 제한이 있었다.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 땜납 볼을 마스크 상에서 균일하게 분산시키는 동시에 이동시키고, 이로써 단시간에 확실하게 땜납 볼을 마스크에 형성한 모든 볼 유지 구멍에 떨어뜨려 넣도록 한 땜납 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 청구항 1에 관한 본 발명은, 땜납 볼이 통과할 수 있는 복수의 볼 유지 구멍을 가진 마스크를 사용하여, 적어도 복수의 전극 표면에 플럭스가 도포된 워크 상에, 상기 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼의 탑재 방법으로서, 상기 마스크의 주변 부분을 상기 볼 유지 구멍의 형성 영역보다 높게 하는 공정과, 상기 마스크의 볼 유지 구멍의 하부에 상기 워크를 배치하고, 상기 볼 유지 구멍과 상기 워크의 전극을 위치 정렬하는 공정과, 상기 마스크 상에 상기 땜납 볼을 투입하는 공정과, 그 상태로 상기 마스크에 진동을 가하고, 상기 땜납 볼을 상기 마스크 표면에서 이동시켜, 상기 땜납 볼을 상기 볼 유지 구멍에 떨어뜨려 넣는 공정과, 상기 마스크의 주변 부분을 상기 볼 유지 구멍보다 낮게 하여, 상기 땜납 볼의 잉여분을 상기 마스크 위로부터 회수하는 공정을 적어도 가진 것을 특징으로 하는 땜납 볼의 탑재 방법이다.

또한, 청구항 2에 관한 본 발명은, 청구항 1에 기재된 볼 탑재 방법에 있어서, 상기 마스크에 가하는 진동의 진동수가 20 ㎐ 이상인 것을 특징으로 하는 땜납 볼의 탑재 방법이다.

또한, 청구항 3에 관한 본 발명은, 청구항 1에 기재된 볼 탑재 방법에 있어서, 상기 마스크의 주변 부분의 상하 이동이 상기 볼 유지 구멍에 대하여 0.4 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 땜납 볼의 탑재 방법이다.

또한, 청구항 4에 관한 본 발명은, 청구항 1에 기재된 볼 탑재 방법에 있어서, 상기 플럭스를 균일하게 도포한 상기 워크를 사용하는 것을 특징으로 하는 땜납 볼의 탑재 방법.

또한, 청구항 5에 관한 본 발명은, 땜납 볼이 통과할 수 있는 복수의 볼 유지 구멍을 가진 마스크를 사용하여, 워크 위에 상기 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼의 탑재 장치로서, 상기 워크를 탑재하는 스테이지와, 이 스테이지를 상하 이동시키는 스테이지 상하 이동 기구와, 상기 마스크를 고정시키는 복수의 마스크용 프레임과, 상기 볼 유지 구멍에 대하여 바깥쪽의 상기 마스크용 프레임을 상하 이동시키는 마스크 상하 이동 기구와, 상기 마스크 상에 상기 땜납 볼을 투입하는 땜납 볼 투입 기구와, 상기 볼 유지 구멍과 상기 워크의 전극을 일치시키는 위치 결정 기구와, 상기 마스크에 진동을 가하는 마스크 진동 기구와, 잉여 땜납 볼을 상기 마스크 위에서 회수하는 땜납 볼 회수 기구를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 땜납 볼의 탑재 장치이다

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서, 워크 및 땜납 볼을 탑재하기 전의 탑재 장치의 상태를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서, 마스크용 프레임을 상승시킨 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서, 워크 스테이지에 웨이퍼를 설치한 상태를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 있어서, 워크 스테이지를 상승시켜 위치를 결정한 상태를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 있어서, 웨이퍼에 탑재하고 땜납 볼을 마스크 위에 투입한 상태를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 형태에 있어서, 땜납 볼을 마스크로부터 웨이퍼에 떨어뜨려 넣은 상태를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시 형태에 있어서, 잉여 땜납 볼을 회수하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시 형태에 있어서, 웨이퍼에는 땜납 볼을 탑재한 상태를 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시 형태에 있어서, 웨이퍼를 꺼내는 상태를 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시 형태에 있어서, 진동자를 설치한 탑재 장치를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 의한 땜납 볼의 탑재 방법 및 탑재 장치의 매우 적합한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1 내지 도 9에, 본 발명에 관한 땜납 볼의 탑재 공정의 일례를 나타낸다. 도 1은 땜납 볼의 탑재 장치에 있어서의 공정 초기 상태를 나타낸다. 본 발명이 취급하는 땜납 볼(B)(도 5 등을 참조)의 바람직한 사이즈는 직경이 60 ㎛ 내지 760 ㎛ 정도인 구형이다. 또한, 이하의 설명에서는 워크가 웨이퍼(1)(도 3 등을 참조)인 경우를 이용하여 설명하고 있으나, 워크가 기판인 경우에도 마찬가지이다.

여기서, 본 발명의 땜납 볼의 탑재 장치를 주로 도 1을 참조하여 개략적으로 설명한다. 워크(웨이퍼(1))는 워크 스테이지(2) 위에 탑재된다(도 3). 워크 스테이지(2)는 전형적으로 개략 원형으로 되어 있고, 또한, 예를 들면 진공(vacuum) 등의 방법으로 웨이퍼(1)를 흡착 고정하도록 되어 있다. 또한, 워크 스테이지(2)를 지지하는 스테이지 상하 이동 기구(4)를 구비하고, 이 스테이지 상하 이동 기구(4)가 예를 들면 이송 나사 기구를 통하여 워크 스테이지(2)를 소망하는 높이로 상하 이동시킬 수 있다.

또한, 스테이지 상하 이동 기구(4)에는 워크 스테이지(2)를 수평 직교하는 2축 X, Y 방향 및 회전 θ방향으로 미세 조정이 가능한 위치 결정 기구(도시하지 않음)가 부대되어 있다. 이 위치 결정 기구에 의하여 워크 스테이지(2)(웨이퍼(1)의 전극)와 후술하는 마스크(3)의 볼 유지 구멍과의 위치를 정렬할 수 있다. 또한, 위치 정렬 시의 위치 결정 확인 방법으로서 화상 처리 등의 방법을 사용할 수 있다.

워크 스테이지(2)의 상방 지근(至近)에는 마스크(3)를 탑재 지지하기 위한 마스크용 프레임(5)이 수평 배치된다. 마스크용 프레임(5)은 링 모양 또는 고리 모양으로 구성되고, 워크 스테이지(2)와 실질적으로 동심으로, 그리고 이것을 에워싸도록 배치된다. 또한, 마스크용 프레임(5)의 지지부(5a)가 워크 스테이지(2)의 측근에 입설(立設)된다. 마스크(3)는 점착제 등에 의하여 마스크용 프레임(5)의 정부(頂部)에 고정되고, 웨이퍼(1)의 전극에 대응하는 복수의 볼 유지 구멍(3a)을 가진다. 볼 유지 구멍(3a)은 전형적으로는 원형이지만, 사각형(정방형 등)으로 할 수도 있다.

마스크용 프레임(5)의 바깥쪽에는 또한, 마스크(3)의 외주연부를 지지하기 위한 마스크용 프레임(6)이 수평 배치된다. 마스크용 프레임(6)은 전형적으로는 링 모양 또는 고리 모양(또한, 사각형이어도 된다)으로 구성되고, 마스크용 프레임(5)과 실질적으로 동심으로 배치된다. 마스크용 프레임(6)은 그 지지부(6a)를 통하여, 마스크 상하 이동 기구(7)에 의하여 상하 이동이 가능하게 지지된다. 이 마스크 상하 이동 기구(7)는, 예를 들면 이송 나사 기구를 구비하고, 마스크용 프레임(6)을 소망하는 높이로 상하 이동시킬 수 있다.

여기서, 마스크용 프레임(5)은 지지부(5a)를 매개하여, 베이스 플레이트(8) 상에 고정 지지된다. 이 베이스 플레이트(8)는 또한 마스크 진동 기구(9)를 사이에 두고 장치 기대(基臺)(10)에 지지된다. 즉, 마스크 진동 기구(9)의 작동에 의하여, 마스크용 프레임(5)에 진동을 가할 수 있도록 되어 있다. 또한, 마스크 진동 기구(9)로서, 예를 들면, 조립 라인 등에서 사용하는 파츠피더 등에서 사용되는 진동기와 판 스프링으로 이루어지는 진동 부가 기구에 의하여 구성할 수 있다.

또한, 땜납 볼을 장치에 투입하기 위한 땜납 볼 투입 기구를 구비하며, 땜납 볼의 스토커(미도시)로부터, 예를 들면 도 5와 같이 슈트(11)에 의하여 마스크(3) 위에 땜납 볼을 투입할 수 있다.

또한, 땜납 볼을 회수하기 위한 볼 회수 기구를 구비하고, 예를 들면 도 7과 같이 링 형상의 받침 접시(12) 내에 땜납 볼(B)을 회수할 수 있다.

상기와 같이 구성된 땜납 볼 탑재 장치에 있어서, 다음으로 본 발명 방법의 공정에 따라서 땜납 볼 탑재 동작을 설명한다.

도 1의 공정 초기 상태에 이어서, 도 2는 마스크용 프레임(5)에 대하여 마스크용 프레임(6)을 들어올린 상태를 나타낸다. 전술한 바와 같이 마스크(3)를 접착제 등에 의하여 고정한 마스크용 프레임(5, 6)을 사용한다. 먼저, 마스크 상하 이동 기구(7)에 의하여, 마스크용 프레임(5)에 대하여 마스크용 프레임(6)을 상승시킨다. 또한, 마스크용 프레임(5)은 고정되어 있다. 이에 의하여 마스크(3)의 주변 부분이 볼 유지 구멍(3a)의 형성 영역보다 적당히 올라가서 접시 모양이 된다.

도 3은 워크 스테이지(2)에 워크(웨이퍼(1))를 설치한 상태를 나타낸다. 웨 이퍼(1)에는 미리 적어도 전극 위치에, 도시하지 않는 플럭스를 도포하여 둔다. 이 플럭스는 웨이퍼(1)에 탑재된 땜납 볼(B)이 용융 응고할 때까지, 간편하게 웨이퍼(1)의 전극 위에 땜납 볼(B)을 유지해 둘 수 있다.

본 발명의 방법에서는 마스크(3)를 웨이퍼(1)에 누르는 조작이 없기 때문에, 결과적으로, 마스크(3)와 웨이퍼(1) 사이에 스페이서를 둘 필요가 없다. 그 때문에 플럭스를 웨이퍼(1) 전면에 도포할 수 있다. 플럭스를, 예를 들면 인쇄기에 의하여 스텐실을 사용하여, 전극부에 점상(點狀)으로 도포하면, 땜납을 용융 응고시켜 구상의 범프로 하는 리플로우 처리시에, 점상의 플럭스가 연화 유동한다. 이 때문에, 그 위에 탑재된 땜납 볼도 플럭스의 유동에 의하여 이동하는 경우가 있고, 브릿지 등의 결함의 원인이 되는 경우가 있다.

본 발명에서 플럭스 도포는 분사법이나 스핀 코트법 등의 두께가 균일하고 워크 전체에 도포할 수 있는 방법이 적용될 수 있다. 리플로우시에 플럭스가 연화하여도 유동 그 자체가 발생하지 않기 때문에, 결함이 발생하지 않아서, 플럭스를 균일하게 도포한 워크를 사용하는 것이 더 바람직하다. 또한, 인쇄법에서는 인쇄 품질의 문제로 인하여 플럭스가 번질 우려가 있기 때문에, 플럭스의 종류나 성분이 한정되지만, 본 발명법에서는 플럭스에 적합한 도포 방법을 선택하면 좋다.

도 4는 스테이지 상하 이동 기구(4)에 의하여 워크 스테이지(2)를 소정의 높이까지 상승시킨 상태를 나타낸다. 그 때, 전술한 위치 결정 기구에 의하여 워크 스테이지(2)를 상하 좌우 방향으로 이동 및 수평 회전시켜, 마스크(3)의 볼 유지 구멍(3a)과 웨이퍼(1)의 전극과의 위치 정렬을 한다.

도 5는 땜납 볼 투입 기구에 의하여 슈트(11)로부터, 땜납 볼(B)을 투입한 상태를 나타낸다. 투입하는 땜납 볼(B)의 개수는 짧은 시간에 모든 볼 유지 구멍(3a)에 땜납 볼(B)을 떨어뜨리기 때문에, 볼 유지 구멍(3a)의 수의 2배를 넘는 것이 좋다.

이때, 마스크(3)와 웨이퍼(1)의 거리(상하 방향)는 탑재하는 땜납 볼의 크기에 따라서 적절한 값으로 한다. 떨어뜨릴 때에는 땜납 볼(B)의 두정부(頭頂部)가 마스크(3)의 윗면과 동일하거나, 또는 볼 직경의 0.5배 정도까지 높게 하는 것이 좋다. 이것에 의하여 1개의 볼 유지 구멍(3a)에 2개 이상의 땜납 볼(B)이 들어가는 것을 방지할 수 있다. 브러쉬나 스퀴지를 사용하여 땜납 볼을 떨어뜨리는 방법에서는 땜납 볼(B)의 두정부가 마스크(3) 윗면보다 위로 나와 있으면 브러쉬나 스퀴지에 의하여 땜납 볼이 손상되지만, 본 발명 방법에서는 이런 문제가 없다.

또한, 마스크용 프레임(5)에 대하여 마스크용 프레임(6)을 올리는 높이는 사용하는 땜납 볼(B)의 직경이나 가하는 진동의 강도에도 영향을 받지만, 사용하는 땜납 볼(B)의 직경이 60 ㎛ 이상, 760 ㎛ 이하인 범위에서는 진동을 가하였을 때에 땜납 볼(B)이 마스크(3) 위에 머물러 있도록 0.4 ㎜ 초과로 하는 것이 좋다. 또한, 마스크(3)의 변형을 방지하기 위하여 3 ㎜ 이하가 좋다. 직경이 작은 땜납 볼용 마스크는 일반적으로는 도금법에 따라 제작되지만, 본 방법에서는 마스크(3)의 변형이 작기 때문에, 염가의 1장의 평판 마스크를 사용할 수 있다.

또한, 마스크(3)에 형성하는 볼 유지 구멍(3a)은 땜납 볼(B)을 떨어뜨리기 쉽게 하기 위하여, 사용하는 땜납 볼(B)의 직경보다 큰, 구체적으로는 1.5배 이하 의 직경이 바람직하다. 또한, 마스크(3)에 형성된 볼 유지 구멍(3a)의 위치는 웨이퍼(1) 상에 형성되어 있는 전극 위치와 일치시키는데, 웨이퍼(1)의 워크 스테이지(2)에의 재치 상황에 따라서는, 워크 스테이지(2)의 이동 기구로 미세 조정할 수 있다.

도 6은 마스크 진동 기구(9)에 의하여 마스크(3)를 진동시키고, 그 볼 유지 구멍(3a)에는 땜납 볼(B)을 떨어뜨린 상태를 나타낸다. 마스크 진동 기구(9)의 사양으로서, 사용하는 땜납 볼(B)이나 마스크용 프레임(5)의 구조 등에 따라서, 높은 효율로 땜납 볼(B)이 균일 분산·이동하는 주파수를 선택한다.

통상적으로, 직경 200 ㎛ 이하의 작은 땜납 볼은 자중이 가볍기 때문에, 균일 분산이 곤란하다. 본 발명법에서는 땜납 볼(B)의 크기에 적합한 진동에 의하여, 60 ㎛의 땜납 볼(B)이라도, 균일 분산하거나 떨어뜨려 넣는 것이 가능하다. 또한, 마스크(3)가 아래 위로 크게 진동하면, 웨이퍼(1)의 표면에 접촉할 가능성이 있기 때문에, 상하 진동은 작은 것이 좋다.

탑재 장치에 의하여 매우 적합한 진동 수는 변화하지만, 직경 200 ㎛ 이하의 땜납 볼(B)을 사용한 경우에는 주파수가 20 Hz 이상이면 땜납 볼(B)의 분산과 이동이 발생한다. 또한, 진폭에 대하여는 육안으로는 땜납 볼(B)이 도약하지 않는 정도로 함으로써, 땜납 볼(B)에 대한 손상을 방지하도록 설정된다.

여기서, 마스터 진동 기구의 다른 예로서는, 도 10에 도시한 진동자(13)를 사용하는 방법도 있다. 즉, 도시하는 바와 같이 마스크용 프레임(5)에 직접 또는 마스크용 프레임(5)의 지근 위치의 지지부(5a)의 적소에 진동자(13)를 탑재하고, 마스크용 프레임(5)에 진동을 가한다. 이 경우에는 20 ㎑ 이상, 200 ㎑ 이하의 초음파 영역의 진동을 가하는데 적합하다.

도 7은 잉여의 땜납 볼(B)을 마스크(3) 위에서 제거하기 위하여, 마스크용 프레임(5)에 대하여 마스크용 프레임(6)을 내린 상태를 나타낸다. 이에 의하여 마스크(3) 이외의 스퀴지 등에 볼을 접촉시키지 않고, 도시하는 바와 같이 마스크용 프레임(6)의 바깥쪽에 설치한 볼 회수 기구의 받침 접시(12) 내에 땜납 볼(B)을 회수할 수 있다. 잉여의 땜납 볼(B)을 회수함으로써, 땜납 볼(B)이 낭비되지 않는 동시에, 볼 유지 구멍(3a)에 떨어뜨린 땜납 볼(B)에 손상을 가하는 경우가 없다.

상기의 경우, 땜납 볼(B)의 회수시에는 마스크 진동 메커니즘(9)에 의한 진동을 이용할 수 있다. 또한, 마스크용 프레임(5)에 대하여 마스크용 프레임(6)을 내리는 높이는 사용하는 땜납 볼(B)의 직경이나 가하는 진동의 강도에도 영향을 받지만, 사용하는 땜납 볼(B)의 직경이, 예를 들면 60 ㎛ 이상, 760 ㎛ 이하인 범위에서는 진동을 가할 때에 마스크(3) 상의 땜납 볼(B)이 배제되도록 0.2 ㎜ 초과로 하는 것이 바람직하고, 또한 마스크(3)의 변형을 방지하기 위해 3 ㎜ 이하가 바람직하다.

도 8은 잉여 볼을 제거한 후, 마스크용 프레임(6)을 마스크용 프레임(5)과 동일한 높이가 되도록 되돌리고, 모든 볼 유지 구멍(3a)에 땜납 볼(B)이 낙하된 상태를 나타낸다. 낙하된 땜납 볼(B)은 웨이퍼(1) 표면에 도포된 플럭스의 점착력에 의하여 웨이퍼(1)의 전극 상에 유지된다.

도 9는 워크 스테이지(2)를 강하시키고, 땜납 볼(B)이 탑재된 웨이퍼(1)를 제거할 수 있는 상태를 나타낸다. 이 후에 땜납을 용융 응고시켜 구상의 범프로 하는 리플로우 처리를 웨이퍼(1)에 실시함으로써 범프가 형성된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서 나타낸 각부의 형상 및 구조는 모두 본 발명을 실시함에 있어서 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않고, 이 예에만 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 적절하게 변경 가능하다.

본 발명의 땜납 볼 탑재 방법 및 장치에 의하면, 마스크를 진동시킴으로써, 땜납 볼을 마스크 상에서 균일하게 분산 그리고 이동시키고, 따라서 단시간에 확실하게 땜납 볼을 모든 볼 유지 구멍에 떨어뜨려 넣을 수 있다. 또한, 떨어뜨려 넣는 구멍을 가진 마스크 중앙부에 대하여, 마스크 주변부를 상하 이동시키는 것만으로 땜납 볼의 집산을 용이하게 하며, 땜납 볼을 손상시키는 경우가 없다. 따라서, 양질의 땜납 볼을 단시간에 확실하게 워크의 전극 위에 탑재할 수 있고, 고품질의 땜납 볼 탑재 워크를 고효율로 제조할 수 있다.

Claims

땜납 볼이 통과할 수 있는 복수의 볼 유지 구멍을 가진 마스크를 사용하여, 적어도 복수의 전극 표면에 플럭스가 도포된 워크 상에 상기 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼 탑재 방법으로서,

상기 마스크의 주변 부분을 상기 볼 유지 구멍의 형성 영역보다 높게 하는 공정과,

상기 마스크의 볼 유지 구멍의 하부에 상기 워크를 배치하고, 상기 볼 유지 구멍과 상기 워크의 전극을 위치 정렬하는 공정과,

상기 마스크 상에 상기 땜납 볼을 투입하는 공정과,

그 상태로 상기 마스크에 진동을 가하고, 상기 땜납 볼을 상기 마스크 표면에서 이동시켜, 상기 땜납 볼을 상기 볼 유지 구멍에 떨어뜨려 넣는 공정과,

상기 마스크의 주변 부분을 상기 볼 유지 구멍보다 낮게 하고, 상기 땜납 볼의 잉여분을 상기 마스크 위로부터 회수하는 공정을 적어도 가지는 것을 특징으로 하는 땜납 볼 탑재 방법.
제1항에 있어서, 상기 마스크에 가하는 진동의 진동수가 20 Hz 이상인 것을 특징으로 하는 땜납 볼 탑재 방법.
제1항에 있어서, 상기 마스크의 주변 부분의 상하 이동이 상기 볼 유지 구멍 에 대하여 0.4 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 땜납 볼 탑재 방법.
제1항에 있어서, 상기 플럭스를 균일하게 도포한 워크를 사용하는 것을 특징으로 하는 땜납 볼 탑재 방법.
땜납 볼이 통과할 수 있는 복수의 볼 유지 구멍을 가진 마스크를 사용하여, 워크 상에 상기 땜납 볼을 탑재하기 위한 땜납 볼 탑재 장치로서,

상기 워크를 탑재하는 스테이지와,

상기 스테이지를 상하 이동시키는 스테이지 상하 이동 기구와,

상기 마스크를 고정하는 복수의 마스크용 프레임과,

상기 볼 유지 구멍에 대하여 바깥쪽의 상기 마스크용 프레임을 상하 이동시키는 마스크 상하 이동 기구와,

상기 마스크 상에 상기 땜납 볼을 투입하는 땜납 볼 투입 기구와,

상기 볼 유지 구멍과 상기 워크의 전극을 일치시키는 위치 결정 기구와,

상기 마스크에 진동을 가하는 마스크 진동 기구와,

잉여 땜납 볼을 상기 마스크 위로부터 회수하는 땜납 볼 회수 기구를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 땜납 볼 탑재 장치.