KR101141921B1 - Method of positioning solder balls at patterned plural grooves and apparatus used therein - Google Patents

Method of positioning solder balls at patterned plural grooves and apparatus used therein Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for mounting a solder ball in a plurality of receiving parts, and an apparatus used for the same are provided to mount a solder ball of uniform-size on a holder substrate by excluding physical contact in a process that the solder ball is mounted in a receiving part of the holder substrate. CONSTITUTION: Contactless solder ball mounting equipments(110, 120, 130) are installed on a fixing frame. A transfer arm transfers a holder substrate(H) mounted on a receiving part(C). A holder mounts the holder substrate transferred by the transfer arm. A substrate holder transcribes a solder ball(mB) of the holder substrate to a substrate. An alignment vision checks an alignment state of the substrate and the holder substrate. A solder ball supplier randomly drops solder balls to one side of the surface of the substrate while moving according to a width direction of the holder substrate.

Description

미리 정해진 패턴으로 분포된 다수의 수용부에 솔더볼을 안착시키는 방법 및 이에 사용되는 장치 {METHOD OF POSITIONING SOLDER BALLS AT PATTERNED PLURAL GROOVES AND APPARATUS USED THEREIN}METHOD OF POSITIONING SOLDER BALLS AT PATTERNED PLURAL GROOVES AND APPARATUS USED THEREIN}

본 발명은 미리 정해진 패턴으로 솔더볼을 안착시키는 방법 및 이에 사용되는 솔더볼 주입 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 솔더볼의 크기가 300㎛ 이하의 미세한 크기의 솔더볼에 대해서도 손상없이 미리 정해진 패턴의 기판 상의 수용부에 안착시키는 방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for seating a solder ball in a predetermined pattern and a solder ball injecting apparatus used therein, and more particularly, to accommodate on a substrate of a predetermined pattern without damage even for a solder ball having a fine size of 300 mm or less. A method of seating on a part and an apparatus used therefor.

최근 전자 기기의 소형화 및 고성능화에 수반하여 반도체 칩 등의 반도체 소자도 보다 고집적화되는 추세에 있다. 따라서, 반도체 소자의 범프 패턴의 간격이 종래에 비하여 보다 촘촘하게 형성되고 있으며, 이에 따라 반도체 소자의 패턴에 부합하는 수용홈이 형성된 기판에 일정량의 용융 솔더를 주입한 후 이를 가열하는 리플로우 공정에 의하여 주입된 용융 솔더가 반구형 내지 구형의 범프로 형성하는 방법이 제안되고 있다. Recently, with the miniaturization and high performance of electronic devices, semiconductor devices such as semiconductor chips are also becoming more highly integrated. Therefore, the bump pattern of the semiconductor device is more closely spaced than in the prior art, and accordingly, a predetermined amount of molten solder is injected into a substrate having a receiving groove corresponding to the pattern of the semiconductor device and then heated by a reflow process. A method of forming the injected molten solder into hemispherical to spherical bumps has been proposed.

다시 말하면, 도1a에 도시된 바와 같이 홀더 기판(H) 상에 반도체 칩의 패턴에 부합하는 구멍이나 홈과 같은 수용홈(G)을 식각 등에 의하여 미리 정해진 패턴으로 형성시키고, 도1b에 도시된 솔더볼 공급기(10)가 10d로 표시된 방향으로 이동하면서 배출구(11)를 통해 솔더볼(B)을 홀더 기판(H)의 표면에 낙하시키면, 배출구(11)보다 후행하는 가요성 재질의 스위퍼(sweeper, 12)가 수용홈(G)에 안착하지 않은 솔더볼(B)을 쓸어내면서 근처의 수용홈(G)으로 밀어 안착시키게 된다.In other words, as shown in FIG. 1A, a receiving groove G such as a hole or a groove corresponding to the pattern of the semiconductor chip is formed on the holder substrate H in a predetermined pattern by etching or the like, and as shown in FIG. 1B. When the solder ball feeder 10 moves in the direction indicated by 10d and the solder ball B is dropped on the surface of the holder substrate H through the outlet 11, a sweeper of a flexible material trailing behind the outlet 11 is provided. 12) sweeps the solder ball (B) that is not seated in the receiving groove (G) while sliding to the adjacent receiving groove (G) to be seated.

그리고, 수용홈(G)에 솔더볼(B)이 모두 안착되면, 이를 기판에 전사시킨 후, 리플로우 공정을 거쳐 타원형 범프로 형성한다.
And, when all the solder ball (B) is seated in the receiving groove (G), it is transferred to the substrate, and then formed into an elliptical bump through a reflow process.

그러나, 상기와 같은 종래의 범프 형성 공정은, 홀더 기판(H)의 수용홈(G)에 솔더볼(B)을 안착시키는 과정에서 가요성 스위퍼(12)를 이용하여 솔더볼(B)을 쓸어주는 공정이 포함되므로, 다수의 솔더볼(B)이 스위퍼(12)에 의해 쓸리는 과정에서 솔더볼(B)의 표면이 손상되는 일이 발생될 수 밖에 없다. 이로 인하여, 각 수용홈(G)에 안착되는 솔더볼(B) 중 손상된 솔더볼(B)이 안착된 위치에서는 리플로우 공정을 거치면서 보다 작은 범프를 형성한다. 따라서, 보다 작은 범프가 형성된 위치에서는 범프가 반도체의 배선을 불확실하게 연결하게 되어, 반도체 소자의 불량을 야기하는 원인이 되는 심각한 문제가 야기된다. However, the conventional bump forming process as described above, the step of sweeping the solder ball (B) using the flexible sweeper 12 in the process of seating the solder ball (B) in the receiving groove (G) of the holder substrate (H). Since it is included, the surface of the solder ball (B) is inevitably generated in the process of the plurality of solder ball (B) is swept by the sweeper 12. For this reason, a smaller bump is formed during the reflow process at the position where the damaged solder ball B is seated among the solder balls B seated in each receiving groove G. Therefore, at the position where the smaller bumps are formed, the bumps uncertainly connect the wirings of the semiconductors, which causes a serious problem that causes the defects of the semiconductor elements.

이 뿐만 아니라, 반도체 소자의 집적화가 보다 가속화됨에 따라, 범프의 크기가 보다 소형화되고 있다. 따라서, 종래에는 250㎛ 내지 400㎛ 직경의 솔더볼(B)이 사용되었지만, 조만간 200㎛이하 직경의 솔더볼(B)의 사용이 예정되어 있다. 350㎛ 이상의 솔더볼은 정전기력에 비해 자체의 자중이 더 크므로 핸들링 하는 것이 비교적 용이했지만, 직경이 300㎛ 이하인 솔더볼은 정전기력에 의해 쉽게 들러붙어 있는 성질이 강하므로, 이들의 취급이 상당히 까다로워지는 문제점도 있었다. 더욱이, 솔더볼의 직경이 작아지면 가요성 스위퍼에 의해 물리적으로 쓸어 내는 것에 의해 일부는 수용홈(G)에 안착시키고, 다른 일부는 수용홈(G)의 바깥으로 배출시키는 것이 매우 곤란해진다. 따라서, 작아진 솔더볼을 처리하여 범프가 형성된 기판을 제작하는 것은 매우 까다로운 문제가 있었다.In addition to this, as the integration of semiconductor elements is accelerated, the size of bumps is further reduced. Therefore, although the solder ball B of 250 micrometers-400 micrometers diameter was used conventionally, the use of the solder ball B of diameter 200 micrometers or less is expected soon. Solder balls larger than 350㎛ are relatively easy to handle because their own weight is higher than that of electrostatic force, but solder balls smaller than 300㎛ are easily adhered by electrostatic force, which makes their handling difficult. there was. Moreover, when the diameter of the solder ball is small, it is very difficult to physically sweep it out by the flexible sweeper so that a part of it is seated in the receiving groove G, and the other part is discharged out of the receiving groove G. Therefore, it is very difficult to manufacture a substrate on which bumps are formed by treating a smaller solder ball.

한편, 패턴 형태로 분포된 핀(pin)이 구비된 카트리지를 이용하여 핀마다 하나의 솔더볼을 픽업하여 이를 기판(H)에 안착시키는 방식도 그동안 사용되었지만, 솔더볼의 크기가 300㎛이하보다 낮아지면 자중이 작아져 핀에 인가된 부압을 제거하더라도 정전기력에 의해 잘 낙하하지 않으므로, 패턴 형태로 솔더볼을 안착시키는 것이 곤란해지는 문제점도 있었다. 따라서, 앞으로 적용될 200㎛이하의 미세 솔더볼에 대해서는 현재의 방식으로는 홀더 기판(H)에 안착하는 것이 극히 곤란해지는 문제가 발생될 것이다.Meanwhile, a method of picking up one solder ball per pin and seating it on the substrate H by using a cartridge having pins distributed in a pattern form has been used. However, when the size of the solder ball is lower than 300 μm or less, Since the self-weight is small, even if the negative pressure applied to the pin is removed, it does not fall well due to the electrostatic force, so that it is difficult to settle the solder ball in the form of a pattern. Therefore, for the fine solder ball of 200 μm or less to be applied in the future, it will occur a problem that it is extremely difficult to seat on the holder substrate (H) in the current manner.

따라서, 300㎛이하의 작은 직경의 미세 솔더볼(B)을 비접촉 방식으로 기판에 정확하게 안착시킬 수 있도록 하는 기술의 필요성이 날로 대두되고 있다.
Therefore, the necessity of a technique for accurately seating a fine solder ball B having a diameter of 300 μm or less on a substrate in a non-contact manner is increasing day by day.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 미리 정해진 패턴으로 범프를 기판에 형성하는 공정의 일부에 해당하는 것으로, 홀더 기판에 형성된 다수의 수용부에 솔더볼을 비접촉 방식으로 빠짐없이 안착시킬 수 있는 방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention corresponds to a part of the process of forming a bump on a substrate in a predetermined pattern, the solder ball can be seated in a non-contact manner in a plurality of receiving portions formed on the holder substrate. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus used therefor.

즉, 본 발명은 가요성 부재의 스위퍼로 솔더볼과 물리적으로 접촉하는 것을 원천적으로 배제함으로써, 다수의 수용부에 온전한 상태의 솔더볼이 안착되도록 함으로써, 완성된 범프의 크기가 항상 균일하도록 하는 것을 목적으로 한다.That is, an object of the present invention is to exclude the physical contact with the solder ball by the sweeper of the flexible member so that the solder ball of the intact state is seated on the plurality of receiving portions, so that the size of the finished bump is always uniform. do.

또한, 본 발명은 솔더볼의 크기가 300㎛ 이하이더라도 원활하게 홀더 기판의 수용부에 안착할 수 있도록 함으로써, 반도체 소자의 집적화가 보다 발전되더라도 적용할 수 있는 솔더볼 안착 방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention provides a solder ball seating method and apparatus used therein that can be applied even if the integration of the semiconductor device is more advanced by allowing the solder ball to be smoothly seated in the receiving portion of the holder substrate even if the size of the solder ball 300㎛ or less For the purpose of

본 발명은 상술한 바의 목적을 달성하기 위하여, 다수의 수용부가 구비된 홀더 기판에 솔더볼을 안착시키는 방법으로서, 요입 형성된 다수의 수용부를 구비한 홀더 기판을 위치 고정시키는 홀더기판 고정단계와; 상기 솔더볼 공급기로부터 다수의 솔더볼을 상기 홀더 기판의 일측에 솔더볼을 낙하시키는 솔더볼 낙하단계와; 상기 홀더 기판의 표면에 낙하된 솔더볼이 상기 홀더 기판의 판면을 따라 일방향으로 이동하도록 진동시키는 홀더기판 진동단계와; 상기 홀더 기판의 상기 다수의 수용부에 부압을 작용시켜, 상기 홀더 기판의 표면을 따라 일방으로 이동하는 상기 솔더볼이 상기 다수의 수용부로 안착시키는 솔더볼 안착단계를; 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for seating a solder ball on a holder substrate having a plurality of receiving portions, comprising: a holder substrate fixing step of fixing a position of a holder substrate having a plurality of recessed portions; A solder ball dropping step of dropping a plurality of solder balls from the solder ball supplier to one side of the holder substrate; A holder substrate vibrating step of vibrating a solder ball dropped on a surface of the holder substrate to move in one direction along a plate surface of the holder substrate; A solder ball seating step of applying negative pressure to the plurality of housing portions of the holder substrate to allow the solder balls to move to one side along the surface of the holder substrate to the plurality of housing portions; It provides a non-contact solder ball seating method comprising.

이는, 홀더 기판의 표면 일측에 다수의 솔더볼을 무작위로 낙하시키면서 홀더 기판을 수평면에 대하여 일방으로 경사지게 진동시키고, 홀더 기판의 수용부에 부압을 작용시킴으로써, 상기 홀더 기판에 낙하한 솔더볼이 낮은 높이로 되튀면서 홀더 기판을 가로질러 타측으로 이동하고, 솔더볼의 이동 중에 홀더 기판의 수용부에 작용하는 부압에 의해 홀더 기판의 표면을 종방향으로 이동하는 솔더볼이 수용부에 안착시키기 위함이다. This vibrates the holder substrate to one side with respect to the horizontal plane while randomly dropping a plurality of solder balls on one surface of the holder substrate, and applies a negative pressure to the receiving portion of the holder substrate, thereby lowering the solder balls onto the holder substrate to a lower height. This is to allow the solder ball to move to the other side across the holder substrate while moving back and to move the surface of the holder substrate in the longitudinal direction by a negative pressure acting on the receiving portion of the holder substrate during movement of the solder ball.

이를 통해, 솔더볼에 물리적으로 접촉시키지 않으면서도 홀더 기판의 수용부에 각 솔더볼이 하나씩 안착되며, 이에 의해 최종적으로 기판에는 다수의 범프가 모두 균일한 크기로 형성된다. Through this, each solder ball is seated one by one in the receiving portion of the holder substrate without physically contacting the solder ball, whereby a plurality of bumps are finally formed on the substrate in a uniform size.

또한, 상기와 같은 방법은 솔더볼을 물리적으로 스위퍼에 의해 쓸어내지 않으므로, 솔더볼의 크기에 관계없이 적용할 수 있는 잇점이 있다. 즉, 종래에는 스위퍼에 의해 쓸어낼 때에 스위퍼의 하단이 홀더 기판의 표면으로부터 정해진 높이보다 상측으로 보다 높게 이격되면 솔더볼을 모두 쓸어내지 홀더 기판 상에 잔류하게 되고, 스위퍼의 하단이 홀더 기판의 표면으로부터 정해진 높이보다 상측으로 보다 낮게 이격되면 수용홈에 안착되었던 솔더볼이 바깥으로 튀어나오는 문제점이 있었다. In addition, the method as described above does not physically sweep the solder ball by the sweeper, there is an advantage that can be applied regardless of the size of the solder ball. That is, conventionally, when sweeping by the sweeper, if the lower end of the sweeper is spaced higher than the predetermined height above the surface of the holder substrate, all the solder balls are wiped out and remain on the holder substrate, and the lower end of the sweeper is removed from the surface of the holder substrate. There was a problem that the solder ball that is seated in the receiving groove is protruded to the outside when spaced higher than the predetermined height.

그러나, 본 발명에 따른 솔더볼 안착 방법은 스위퍼를 이용하여 솔더볼을 수용부에 안착하거나 수용부 주변의 솔더볼을 바깥으로 밀어내는 방식을 배제하고, 홀더 기판의 경사진 진동에 의해 그 표면의 솔더볼이 일방으로 이동하면서, 수용부에 도입된 부압에 의해 솔더볼이 하나씩 빨려들어가 안착되므로, 솔더볼의 크기가 작아지더라도 솔더볼을 홀더 기판의 수용부에 손상없이 각각 안착시키는 것이 가능해진다. However, the solder ball seating method according to the present invention excludes a method of seating the solder ball on the receiving part or pushing the solder ball around the receiving part outward using a sweeper, and the solder ball on the surface thereof is unilaterally inclined by the holder substrate. Since the solder balls are sucked one by one by the negative pressure introduced to the accommodation portion while moving to, the solder balls can be seated on the receiving portions of the holder substrate without damage even when the size of the solder balls is reduced.

그리고, 상기 솔더볼 낙하단계는 상기 솔더볼 공급기를 진동시켜 상기 솔더볼이 상기 솔더볼 공급기로부터 상기 홀더 기판의 표면으로 무작위로 낙하된다. 이에 의해, 솔더볼을 조금씩 그리고 지속적으로 일정량씩 홀더 기판의 표면에 무작위로 낙하되어, 낙하된 솔더볼이 홀더 기판을 가로질러 기판 표면을 따라 조금씩 튀면서 이동하여, 부압이 작용하는 수용부에 솔더볼이 하나씩 각각 안착된다. 이를 위해, 솔더볼 공급기는 범용적인 리니어 피더에 의해 진동될 수도 있으며, 수평 면에 대하여 일방으로 경사진 방향으로 진동시키는 구성에 의해 진동될 수도 있다.The solder ball dropping step causes the solder ball supply to vibrate so that the solder ball is randomly dropped from the solder ball supply to the surface of the holder substrate. Thereby, the solder balls are randomly dropped on the surface of the holder substrate little by little and continuously, and the dropped solder balls move little by little along the surface of the substrate across the holder substrate, so that the solder balls are each one in the receiving portion where the negative pressure acts. It is seated. To this end, the solder ball feeder may be vibrated by a general-purpose linear feeder, or may be vibrated by a configuration that vibrates in a direction inclined in one direction with respect to the horizontal plane.

이 때, 홀더 기판의 폭이 큰 경우에는 상기 솔더볼 공급기를 상기 홀더 기판의 폭방향으로 이동하면서 상기 솔더볼을 상기 홀더 기판의 표면에 무작위로 낙하시키는 공급기 이동단계를 더 포함하여 구성된다. 이에 따라, 솔더볼 공급기가 홀더 기판의 폭방향을 따라 왕복 이동하면서 조금씩 지속적으로 솔더볼을 무작위로 낙하시켜, 홀더 기판의 전체 표면을 가로질러 이동하는 솔더볼에 의해 모든 수용부가 솔더볼에 의해 채워진다.In this case, when the width of the holder substrate is large, the solder ball supplier is moved to the width direction of the holder substrate and further comprising a feeder moving step of randomly dropping the solder ball on the surface of the holder substrate. As a result, the solder ball feeder randomly drops the solder balls continuously little by little while continuously reciprocating along the width direction of the holder substrate, so that all the receiving portions are filled by the solder balls by the solder balls moving across the entire surface of the holder substrate.

한편, 상기 홀더 기판의 둘레를 요홈 형상으로 감싸는 솔더볼 수거홈에서 상기 수용부에 안착되지 않은 솔더볼을 수거하는 외부 솔더볼 수거단계를 더 포함하여, 수용부에 안착되지 않고 바깥으로 튕겨나가는 솔더볼이 상기 솔더볼 수거홈에 수용되어 수거된다. On the other hand, further comprising an external solder ball collecting step of collecting the solder ball is not seated in the receiving portion in the solder ball collecting groove surrounding the holder substrate in the groove shape, the solder ball is bounced out without being seated in the receiving portion is the solder ball Collected in the collection groove.

상기 솔더볼 안착단계에 의해 모든 수용부에 솔더볼이 안착된 것으로 추정되면, 상기 홀더 기판의 상기 수용부에 부압이 작용하는 상태에서, 상기 수용부에 작용하는 부압보다 낮은 부압을 상기 홀더 기판의 표면에 작용시켜 상기 수용부에 안착되지 않은 솔더볼을 수거하는 내부 솔더볼 수거단계를 거친다. 이에 의해, 홀더 기판의 표면에 잔류하는 솔더볼을 흡입기에 의해 비접촉 방식으로 수거한다. 다만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 홀더 기판에 부압을 작용시킨 상태에서 경사지게 하거나 뒤집는 방식으로 홀더 기판의 표면에 잔류하는 솔더볼을 제거할 수도 있다.When it is estimated that the solder ball is seated on all the receiving parts by the solder ball seating step, under the negative pressure acting on the receiving part of the holder substrate, a negative pressure lower than the negative pressure acting on the receiving part is applied to the surface of the holder substrate. It is subjected to the internal solder ball collection step to collect the solder ball is not seated on the receiving portion. As a result, the solder balls remaining on the surface of the holder substrate are collected in a non-contact manner by an inhaler. However, according to another embodiment of the present invention, the solder ball remaining on the surface of the holder substrate may be removed by inclining or inverting in a state in which negative pressure is applied to the holder substrate.

홀더 기판의 표면 상에 잔류하는 솔더볼을 흡입기로 수거한 이후에는, 상기 홀더 기판의 다수의 수용부에 상기 솔더볼이 하나씩 안착된 것을 검사 비젼으로 확인하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 즉, 홀더 기판의 표면의 모든 수용부에 솔더볼이 하나씩 안착되었는지 확인한다. 대체로 홀더 기판에는 수용홈의 개수보다 수배 내지 수십배 많은 양의 솔더볼이 무작위로 낙하된 후 가로질러 이동하므로, 각각의 홀더 기판의 사양별로 여러차례 반복실험에 의해 모든 수용부에 솔더볼이 채워진 것으로 확인된 양만큼 솔더볼이 낙하되어, 수용부의 일부가 솔더볼에 의해 채워지지 않는 것이 방지된다. 다만, 검사 비젼에 의해 솔더볼이 모든 수용부에 안착되지 않은 것으로 확인되면, 상기 솔더볼 낙하단계와 상기 홀더기판 진동단계와 솔더볼 안착단계를 반복하여 모든 수용부에 솔더볼이 안착되도록 한다. After collecting the solder balls remaining on the surface of the holder substrate with an inhaler, the method may further include a step of checking by inspection vision that the solder balls are seated one by one on the plurality of receiving portions of the holder substrate. That is, it is checked whether solder balls are seated one by one on all receiving portions of the surface of the holder substrate. In general, the amount of solder balls filled in all the accommodating parts by several repeated experiments according to the specification of each holder substrate because the solder balls are randomly dropped and moved across the holder substrate several times to several tens more times than the number of accommodating grooves. By this, the solder ball is dropped, so that a part of the accommodating portion is not filled by the solder ball. However, if it is confirmed by the inspection vision that the solder ball is not seated in all the receiving portion, by repeating the solder ball dropping step, the vibration of the holder substrate and the solder ball seating step to ensure that the solder ball is seated in all the receiving portion.

여기서, 상기 내부 솔더볼 수거단계는 상기 홀더 기판의 폭에 대응하는 길이로 부압이 작용하는 슬릿이 구비된 솔더볼 흡입기를 상기 홀더 기판의 표면을 따라 이동하는 것에 의해 행해질 수 있다. 이를 통해, 1회의 이동에 의해 홀더 기판의 표면에 잔류하는 모든 솔더볼을 회수할 수 있다.Here, the internal solder ball collecting step may be performed by moving a solder ball inhaler having a slit with a negative pressure acting along the surface of the holder substrate to a length corresponding to the width of the holder substrate. Through this, all solder balls remaining on the surface of the holder substrate by one movement can be recovered.

상기와 같이 솔더볼을 홀더 기판의 수용부에 하나씩 안착시키는 방법은 솔더볼이 4000㎛ 이상의 비교적 큰 크기의 솔더볼에 대하여 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 직경이 300㎛이하의 작은 직경의 솔더볼에 대해서도 적용 가능하다는 것이 확인되었다. 따라서, 본 발명은 직경이 50㎛ ~ 300㎛인 솔더볼을 홀더 기판의 패턴화된 수용부에 비접촉 방식으로 안착시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, the method of seating the solder balls one by one in the accommodating part of the holder substrate is applicable not only to solder balls having a relatively large size of solder balls of 4000 µm or more, but also to solder balls of smaller diameters of 300 µm or less. It was confirmed. Accordingly, the present invention can obtain an advantageous effect of allowing the solder ball having a diameter of 50 µm to 300 µm to be seated in a non-contact manner on the patterned receiving portion of the holder substrate.

한편, 범용적인 리니어 피더를 사용하지 않고, 수평면에 대해 일방으로 경사진 구성을 이용하여 진동시킬 경우에는, 상기 홀더 기판의 진동 방향의 경사도는 수평면에 대하여 0.5° 내지 10°로 설정될 수 있다. 솔더볼 공급기가 10°보다 큰 경사도로 진동하면 홀더 기판의 표면에 낙하된 솔더볼이 너무 빨리 이동하여 수용부에 원활하게 안착되지 않으며, 솔더볼 공급기가 0.5°보다 작은 경사도로 진동하면 홀더 기판에 낙하된 솔더볼의 이동 속도가 느려져 공정의 효율이 지연되는 문제가 야기된다. On the other hand, when using a configuration inclined in one direction with respect to the horizontal plane without using a general-purpose linear feeder, the inclination of the vibration direction of the holder substrate can be set to 0.5 ° to 10 ° with respect to the horizontal plane. If the solder ball feeder vibrates with an inclination greater than 10 °, the solder balls dropped on the surface of the holder substrate move too quickly and do not settle smoothly in the receptacle.If the solder ball feeder vibrates with an inclination less than 0.5 °, the solder balls drop onto the holder substrate. The slow moving speed of the causes a problem that the efficiency of the process is delayed.

이와 유사하게, 솔더볼 공급기의 진동 방향의 경사도는 수평면에 대하여 0.5° 내지 15°로 설정된다. 솔더볼 공급기가 15°보다 큰 경사도로 진동하면 진동 1주기당 홀더 기판의 표면에 한꺼번에 너무 많은 솔더볼이 낙하하는 문제가 야기되며, 솔더볼 공급기가 0.5°보다 작은 경사도로 진동하면 홀더 기판에 낙하되는 솔더볼의 양이 너무 작아져 공정 효율이 낮아지는 문제가 야기된다.Similarly, the inclination in the vibration direction of the solder ball feeder is set to 0.5 ° to 15 ° with respect to the horizontal plane. If the solder ball feeder vibrates with an inclination greater than 15 °, it causes the problem of too many solder balls dropping at once on the surface of the holder substrate per cycle of vibration.If the solder ball feeder vibrates with an inclination less than 0.5 °, the solder ball falls to the holder substrate. The amount is so small that the process efficiency is lowered.

여기서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 '홀더 기판'이라는 용어는 솔더볼이 안착될 수 있는 홈 또는 구멍 형태의 수용부가 구비되는 모든 형태의 기판으로 정의된다. 따라서, 상기 홀더 기판은 범프를 형성하기 위한 전(前) 공정으로서의 예비 기판 뿐만 아니라, 회로를 구성하는 데 사용되는 기판(board) 및 반도체 칩, 반도체 장치 등을 제조하는 데 사용되는 반도체 소자를 모두 포함할 수 있다.Here, the term 'holder substrate' used in the present specification and claims is defined as any type of substrate provided with a receiving portion in the form of a groove or a hole in which solder balls can be seated. Accordingly, the holder substrate is not only a preliminary substrate as a pre-process for forming bumps, but also a board used for constructing a circuit, and a semiconductor element used for manufacturing a semiconductor chip, a semiconductor device, and the like. It may include.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 '부압'은 대기압보다 낮은 압력을 지칭하는 것으로서 진공 상태를 포함한다.In addition, the term "negative pressure" used in the present specification and claims refers to a pressure lower than atmospheric pressure and includes a vacuum state.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 다수의 수용부가 구비된 홀더 기판을 고정시키고, 상기 수용부에 부압을 작용시키는 공기 통로가 구비된 고정대와; 다수의 솔더볼을 탑재된 상태로 상기 고정대에 고정된 홀더 기판의 일측에 솔더볼을 낙하시키는 솔더볼 공급기와; 상기 고정대를 진동시켜 상기 홀더 기판의 표면에 낙하된 솔더볼을 일방향으로 진행시키는 홀더기판 진동체를; 포함하여 구성된 비접촉식 솔더볼 안착 장치를 제공한다. On the other hand, according to another field of the invention, the present invention, a holder for holding a holder substrate having a plurality of receiving portion, the air passage for applying a negative pressure to the receiving portion; A solder ball supplier for dropping solder balls on one side of a holder substrate fixed to the holder while mounting a plurality of solder balls; A holder substrate vibrating body which vibrates the holder to advance the solder ball dropped on the surface of the holder substrate in one direction; It provides a contactless solder ball seating device configured to include.

여기서, 홀더기판 진동체는 내부에 마그네트가 설치되어 전후면에 경사지게 설치된 판스프링에 진동을 발생시키는 범용 리니어 피더로 구성될 수도 있으며, 솔더볼이 낙하한 홀더 기판의 일측변으로부터 타측변으로 수평면에 대하여 하향 경사진 방향으로 진동하도록 구성될 수도 있다. Here, the holder substrate vibrating body may be composed of a general-purpose linear feeder that generates a vibration in the leaf spring is installed inclined to the front and rear surfaces with a magnet installed therein, the solder ball dropped from one side of the holder substrate to the other side with respect to the horizontal plane It may be configured to vibrate in a downwardly inclined direction.

여기서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 솔더볼 공급기를 수평면에 대해 일방으로 경사진 방향으로 진동시켜 상기 솔더볼 공급기로부터 솔더볼이 상기 홀더 기판의 표면으로 조금씩 낙하하도록 하는 공급기 진동체가 추가적으로 구비될 수 있다. 이 때, 공급기 진동체는 범용적으로 사용되는 리니어 피더로 구성될 수도 있다.Here, according to another embodiment of the present invention, a feeder vibrating body may be further provided to vibrate the solder ball feeder in a direction inclined in one direction with respect to a horizontal plane so that the solder ball falls slightly from the solder ball feeder onto the surface of the holder substrate. . At this time, the feeder vibrating body may be constituted by a linear feeder used universally.

그리고, 본 발명은 상기 고정대는 상기 홀더 기판의 둘레에 솔더볼을 모으는 수집홈이 형성될 수 있다. 상기 수집홈에서 수거된 솔더볼을 상기 솔더볼 공급기로 공급하는 이동 수단이 포함된다. 여기서, 이동 수단은 압력에 의해 솔더볼을 이동시키는 배관으로 형성될 수도 있고, 솔더볼을 담아두는 통을 로봇 아암으로 집어 이동시킬 수도 있으며, 공지된 다양한 형태로 구성될 수 있다. In addition, the present invention may be formed with a collecting groove for collecting the solder ball around the holder substrate. Moving means for supplying the solder ball collected in the collecting groove to the solder ball supply is included. Here, the moving means may be formed of a pipe for moving the solder ball by the pressure, the barrel containing the solder ball may be moved to the robot arm, it may be configured in various known forms.

또한, 상기 솔더볼 공급기를 수평면에 대해 일방으로 경사진 방향으로 진동시키는 공급기 진동체를 더 포함하여, 상기 솔더볼 공급기로부터 솔더볼을 조금씩 그리고 지속적으로 상기 홀더 기판의 표면에 공급할 수도 있다.The apparatus may further include a feeder vibrating body configured to vibrate the solder ball feeder in a direction inclined in one direction with respect to a horizontal plane, and supply the solder balls little by little and continuously to the surface of the holder substrate.

수용부가 이루는 패턴 형태에 따라 홀더 기판의 폭이 큰 경우에는, 상기 솔더볼 공급기를 상기 홀더 기판의 폭 방향을 따라 왕복 이동시키는 왕복 이동 수단을; 더 포함하여, 상기 솔더볼 공급기가 상기 홀더 기판의 폭 방향으로 이동하면서 솔더볼을 상기 홀더 기판의 표면에 낙하시킬 수 있다. 여기서, 왕복 이동 수단은 영구자석편과 코일로 이루어지는 리니어 모터로 구성될 수도 있고, 리드 스크류에 의해 구성될 수도 있으며, 레일을 두고 모터 등의 액츄에이터에 의해 이동시키도록 구성될 수 도 있다. 즉, 공지된 다양한 형태의 이동 수단이 적용될 수 있다.A reciprocating means for reciprocating the solder ball supplier along the width direction of the holder substrate when the width of the holder substrate is large according to the pattern form of the accommodation portion; The solder ball supplier may drop the solder ball on the surface of the holder substrate while moving in the width direction of the holder substrate. Here, the reciprocating means may be composed of a linear motor consisting of a permanent magnet piece and a coil, may be constituted by a lead screw, or may be configured to move by an actuator such as a motor with a rail. That is, various known means of movement can be applied.

상기 홀더 기판의 상기 수용부에 작용하는 부압보다 낮은 부압이 작용하는 흡입구가 구비되어, 상기 흡입구가 상기 홀더 기판의 표면을 대향 이격되어 이동하면서 상기 홀더 기판의 상기 수용부에 안착되지 않은 솔더볼을 수거하는 솔더볼 흡입기를 더 포함할 수 있다. 이에 의해, 수용부에 솔더볼이 모두 채워진 다음에, 홀더 기판의 표면에 잔류하는 솔더볼을 솔더볼 흡입기의 흡입구를 통해 모두 흡입하여 비접촉 방식으로 수거할 수 있게 된다. 그리고, 상기 솔더볼 흡입기에서 수거된 솔더볼을 상기 솔더볼 공급기로 공급하는 이동 수단이 더 포함된다. 여기서, 이동 수단은 압력에 의해 솔더볼을 이동시키는 배관으로 형성될 수도 있고, 솔더볼을 담아두는 통을 로봇 아암으로 집어 이동시킬 수도 있으며, 공지된 다양한 형태로 구성될 수 있다. The suction port is provided with a negative pressure lower than the negative pressure acting on the receiving portion of the holder substrate, so that the suction port is moved away from the surface of the holder substrate to collect the solder ball not seated in the receiving portion of the holder substrate It may further comprise a solder ball inhaler. As a result, after the solder balls are completely filled in the accommodating part, all of the solder balls remaining on the surface of the holder substrate are sucked through the suction port of the solder ball inhaler to be collected in a non-contact manner. And, the moving means for supplying the solder ball collected in the solder ball inhaler to the solder ball supply is further included. Here, the moving means may be formed of a pipe for moving the solder ball by the pressure, the barrel containing the solder ball may be moved to the robot arm, it may be configured in various known forms.

이 때, 상기 흡입구는 상기 홀더 기판의 폭에 대응하는 길이의 슬릿 형태로 형성되어, 상기 솔더볼 흡입기가 상기 홀더 기판의 상측을 한번 이동하는 것에 의해 상기 홀더 기판의 상기 수용부에 수용되지 않은 솔더볼을 모두 수거할 수도 있다.At this time, the suction port is formed in the shape of a slit of a length corresponding to the width of the holder substrate, the solder ball inhaler by moving the upper side of the holder substrate once the solder ball not received in the receiving portion of the holder substrate All may be collected.

그리고, 상기 홀더 기판의 상기 수용부에 안착된 솔더볼 상태를 확인하는 검사 비젼을 더 포함하여, 홀더 기판의 수용부에 솔더볼이 하나씩 안착되고 수용부 이외의 영역에는 솔더볼이 잔류하지 않는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있다.And, further comprising an inspection vision for checking the state of the solder ball seated on the receiving portion of the holder substrate, to visually check whether the solder ball is seated one by one in the receiving portion of the holder substrate and the solder ball does not remain in areas other than the receiving portion. You can check it.

이 때, 상기 검사 비젼과 상기 솔더볼 흡입기는 함께 이동하되, 검사 비젼이 솔더볼 흡입기에 후행함으로써, 홀더 기판의 표면에 잔류하는 솔더볼을 제거하면서 수용부에 솔더볼이 하나씩 안착된 것을 확인하는 공정이 보다 짧은 시간에 이루어질 수 있고, 제어가 보다 간편해진다.
At this time, the inspection vision and the solder ball inhaler move together, but the inspection vision is followed by the solder ball inhaler, so that the process of confirming that the solder balls are seated one by one in the receiving portion while removing the solder balls remaining on the surface of the holder substrate is shorter. Can be made in time, and the control becomes simpler.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 홀더 기판의 표면 일측에 다수의 솔더볼을 무작위로 낙하시키면서 홀더 기판을 진동시켜 솔더볼이 홀더 기판의 판면에 대해 일방향으로 이동하게 되고, 이와 동시에 홀더 기판의 수용부에 부압을 작용시킴으로써, 상기 홀더 기판에 무작위로 낙하 공급된 솔더볼이 낮은 높이로 되튀면서 홀더 기판을 가로질러 일방향으로 이동하면서 홀더 기판의 수용부에 작용하는 부압에 의해 수용부에 안착되는 방식으로 솔더볼을 홀더 기판의 표면에 안착시킴으로써, 솔더볼의 크기가 작더라도 비접촉 방식으로 각 수용부에 솔더볼을 안착시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention vibrates the holder substrate while randomly dropping a plurality of solder balls on one surface of the holder substrate so that the solder balls move in one direction with respect to the plate surface of the holder substrate, and at the same time, the receiving portion of the holder substrate. By applying a negative pressure to the solder ball, the solder ball randomly dropped and supplied to the holder substrate moves in one direction across the holder substrate while rebounding to a low height, and the solder ball is seated in the receiving portion by negative pressure acting on the receiving portion of the holder substrate. By mounting on the surface of the holder substrate, even if the size of the solder ball is small, it is possible to obtain an advantageous effect of seating the solder ball in each receiving portion in a non-contact manner.

즉, 본 발명은 솔더볼을 홀더 기판의 수용부에 안착시키는 과정에서 물리적인 접촉을 배제함으로써, 균일한 크기의 솔더볼이 홀더 기판에 안착됨에 따라, 이후의 리플로우 공정에 의해 형성되는 범프의 크기가 일정해지는 효과를 얻을 수 있다. That is, the present invention excludes physical contact in the process of seating the solder ball in the receiving portion of the holder substrate, the solder ball of uniform size is seated on the holder substrate, so that the size of the bump formed by the subsequent reflow process A constant effect can be obtained.

이 뿐만 아니라, 스위퍼의 높이를 정교하게 설정해야 하는 종래의 방법과 달리, 물리적인 접촉이 배제된 상태로 솔더볼을 홀더 기판의 수용부에 안착시키므로, 솔더볼의 크기가 300㎛ 이하가 되더라도 정확하게 안착할 수 있게 되는 잇점이 있다.
In addition, unlike the conventional method in which the height of the sweeper must be set precisely, the solder ball is seated in the receiving part of the holder substrate without physical contact, so that the solder ball can be accurately seated even when the size of the solder ball is 300 μm or less. There is an advantage to this.

도1a 내지 도1c는 종래의 솔더볼 안착 방법을 순차적으로 도시한 도면
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 솔더볼 안착 장치가 구비된 솔더볼 처리 장치를 도시한 정면도
도3a 및 도3b는 도2의 비접촉식 솔더볼 안착 장치의 구성을 도시한 사시도
도4는 도3의 홀더기판 진동체의 다른 형태를 도시한 개략도
도5a 내지 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 솔더볼 안착 방법을 순차적으로 도시한 도면이다.Figures 1a to 1c sequentially shows a conventional solder ball seating method
Figure 2 is a front view showing a solder ball processing apparatus equipped with a contactless solder ball seating device according to an embodiment of the present invention
3A and 3B are perspective views showing the configuration of the contactless solder ball seating apparatus of FIG.
4 is a schematic view showing another form of the holder substrate vibrating body of FIG.
5A to 9 are views sequentially illustrating a non-contact solder ball seating method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상술한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 솔더볼 안착장치가 구비된 솔더볼 처리 장치(100)는, 고정 프레임(55)상에 설치된 비접촉식 솔더볼 안착 장치(110-150)와, 비접촉식 솔더볼 안착 장치(110-150)에서 솔더볼(mB)이 각 수용부(C)에 안착된 홀더 기판(H)을 이동시키는 이송 아암(160)과, 이송 아암(160)에 의해 이송된 홀더 기판(H)을 거치시키는 거치대(170)와, 거치대(170)에 놓여진 홀더 기판(H)을 향하여 플럭스가 표면에 묻은 기판(S)을 접근시켜 홀더 기판(H)의 솔더볼(mB)을 기판(S)으로 전사시키는 기판 홀더(180)와, 홀더 기판(H)과 기판(S)의 위치를 정렬시키는 것을 확인하는 정렬 비젼(190)으로 구성된다.The solder ball processing apparatus 100 having the non-contact solder ball seating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a non-contact solder ball seating apparatus 110-150 installed on a fixed frame 55 and a non-contact solder ball seating apparatus 110-150. A holder for mounting the holder arm (H) to move the holder substrate (H) seated in each receiving portion (C), and the holder substrate (H) transferred by the transfer arm (160) 170 and a substrate holder for transferring the solder ball mB of the holder substrate H to the substrate S by approaching the substrate S on which the flux adheres to the holder substrate H placed on the holder 170. 180 and an alignment vision 190 for confirming alignment of the positions of the holder substrate H and the substrate S.

상기 비접촉식 솔더볼 안착 장치(110-150)는, 홀더 기판(H)의 폭방향(120x)을 따라 이동하면서 솔더볼(mB)을 홀더 기판(H)의 표면 일측에 무작위로 낙하 공급시키는 솔더볼 공급기(110)와, 솔더볼 공급기(110)의 하측에 위치하여 솔더볼 공급기(110)를 일방(도3의 우측)으로 미세하게 하방 경사진 상태로 진동시켜 솔더볼 공급기(110)에 탑재된 솔더볼(mB)이 우측으로 천천히 이동시키는 공급기 진동체(120)와, 솔더볼 공급기(110)로부터 낙하된 솔더볼(mB)을 일방으로 이동시키도록 일방(도3의 우측)으로 미세하게 하방 경사진 상태로 진동시키는 홀더기판 진동체(130)와, 홀더기판 진동체(130)의 상측에 고정되어 홀더 기판(H)을 상면에 고정 거치하는 고정대(135)와, 홀더 기판(H)의 수용부(C) 이외에 잔류하는 솔더볼(mB)에 대해 부압을 가하여 회수하는 솔더볼 흡입기(140)와, 홀더 기판(H)의 각 수용부에 솔더볼(mB)이 하나씩 위치하였는지 여부를 시각적으로 확인하는 검사 비젼(150)으로 구성된다.The non-contact solder ball seating device (110-150), the solder ball feeder 110 for randomly drop supplying the solder ball (mB) to one side of the surface of the holder substrate (H) while moving along the width direction (120x) of the holder substrate (H). ) And the solder ball (mB) mounted on the solder ball supplier 110 by vibrating the solder ball supplier 110 in a state in which the solder ball supplier 110 is slightly inclined downward to one side (right side of FIG. 3). Vibrating holder 120 for vibrating in a state slightly inclined downward to one side (right side of Figure 3) to move the feeder vibrating body 120 and the solder ball (mB) dropped from the solder ball supply 110 to one side The solder ball remaining on the sieve 130, the holder 135 which is fixed to the upper side of the holder substrate vibrating body 130, and fixedly mounts the holder substrate H on the upper surface, and the receiving portion C of the holder substrate H. Solder ball inhaler 140 and the hole to recover by applying a negative pressure to (mB) Further, it is composed of an inspection vision 150 for visually confirming whether solder balls mB are located one by one at each receiving portion of the substrate H.

상기 솔더볼 공급기(110)는 도3a에 도시된 바와 같이 일측에는 솔더볼(mB)을 홀더 기판(H)의 표면으로 공급하도록 좁은 통로의 공급구(115)가 구비되며, 타측에는 1개 이상의 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 솔더볼(mB)을 모두 채울 수 있을 정도로 수용부(C) 개수의 수배 내지 수십배의 솔더볼이 탑재된다. 그리고, 공급기 진동체(120)가 진동함에 따라, 공급구(115)로부터 솔더볼(mB)가 홀더 기판(H)의 표면으로 조금씩 낙하시켜 공급한다. As shown in FIG. 3A, the solder ball supplier 110 is provided with a supply port 115 of a narrow passage so that one side of the solder ball mB is supplied to the surface of the holder substrate H, and the other side has one or more holder substrates. Solder balls of several times to several tens of the number of accommodating parts C are mounted to the extent that the solder balls mB can be filled in the accommodating part C of (H). Then, as the feeder vibrating body 120 vibrates, the solder ball mB drops from the supply port 115 to the surface of the holder substrate H little by little.

솔더볼 공급기(110)는 홀더 기판(H)의 폭 방향(120x)으로 왕복 이동하면서 솔더볼(mB)을 홀더 기판(H)의 일측에 공급한다. 이를 통해, 홀더 기판(H)의 폭에 비해 솔더볼 공급기(110)의 공급구(115)의 폭이 더 작으므로, 홀더 기판(H)의 전체 표면에 솔더볼(mB)이 일방향으로 이동할 수 있게 된다. The solder ball supplier 110 supplies the solder ball mB to one side of the holder substrate H while reciprocating in the width direction 120x of the holder substrate H. As a result, since the width of the supply port 115 of the solder ball supplier 110 is smaller than the width of the holder substrate H, the solder ball mB may move in one direction on the entire surface of the holder substrate H. .

솔더볼 공급기(110)는 폭 방향으로 설치된 레일(12x)을 따라 이동하며, 다양한 구동 수단이 적용될 수 있다. 예를 들어, 레일(12x)에 영구자석편이 설치되고 솔더볼 공급기(110) 하측에 코일이 설치되어 리니어 모터 원리로 폭방향으로 왕복 이동하도록 구동될 수도 있고, 도면에 도시되지 않았지만 폭방향으로 리드 스크류가 배열되고 솔더볼 공급기(110)의 하측부가 이 리드 스크류에 맞물리는 암나사부가 구비되어 리드 스크류의 회전에 따라 폭방향으로 왕복 이동하도록 구동될 수도 있다.
The solder ball supplier 110 moves along the rail 12x installed in the width direction, and various driving means may be applied. For example, a permanent magnet piece may be installed on the rail 12x and a coil may be installed below the solder ball supply 110, and may be driven to reciprocate in the width direction based on a linear motor principle. May be arranged and a lower end portion of the solder ball supplier 110 may be provided with a female thread portion engaged with the lead screw to reciprocate in the width direction according to the rotation of the lead screw.

상기 공급기 진동체(120)는 도3b에 도시된 바와 같이 범용 리니어 피더로 적용될 수 있다. 리니어 피더를 동작시키면 그 내부에 설치된 마그네트는 작은 힘에 의해서도 큰 진동을 발생시키므로, 전자력이 전후에 경사지게 설치된 판스프링(120k)에 전달되어 전후 방향의 진동을 발생되면서, 그 상측에 위치한 솔더볼 공급기(110)에 담겨진 솔더볼(mB)이 진동 스트로크마다 조금씩 전방(홀더 기판이 위치한 방향)으로 이동하게 된다. 이에 따라, 홀더 기판(H)의 일측 상부에 위치한 솔더볼 공급기(110)의 공급구(115)로부터 솔더볼(mB)이 홀더 기판(H)의 표면에 일정한 양만큼씩 낙하하여 공급된다. The feeder vibrator 120 may be applied as a general-purpose linear feeder as shown in FIG. 3B. When the linear feeder is operated, the magnet installed therein generates a large vibration even by a small force, so that the electromagnetic force is transmitted to the leaf spring 120k which is inclined forward and backward to generate vibration in the front and rear direction, and the solder ball feeder located on the upper side thereof ( Solder ball (mB) contained in 110 is moved forward (the direction in which the holder substrate is located) little by little for each vibration stroke. As a result, the solder balls mB are supplied to the surface of the holder substrate H by a predetermined amount from the supply port 115 of the solder ball supplier 110 positioned on one side of the holder substrate H.

상기 홀더기판 진동체(130)도 역시 범용 리니어 피더로 적용될 수 있다. 리니어 피더를 동작시키면 전자력이 전후에 경사지게 설치된 판스프링(130k)에 전달되어 전후 방향의 진동이 발생되면서, 홀더 기판(H)의 표면으로 낙하되면서 공급된 솔더볼(mB)은 조금씩 일방향(도3a의 우측 방향)으로 이동하게 된다. The holder substrate vibrating body 130 may also be applied as a general-purpose linear feeder. When the linear feeder is operated, the electromagnetic force is transmitted to the leaf spring 130k installed inclined forward and backward to generate vibrations in the front and rear directions, and the solder balls mB supplied while falling to the surface of the holder substrate H are gradually decreased in one direction (see FIG. 3A). To the right).

한편, 공급기 진동체(120)와 홀더기판 진동체(130)는 범용 리니어 피더로 적용될 수도 있지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도4에 도시된 구성(130')에 의해서도 솔더볼 공급기(110) 내의 솔더볼(mB) 및 홀더 기판(H) 상측의 솔더볼(mB)을 일방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 이 구성은 베이스(130b)에 대하여 제1연결링크(130L1) 및 제2연결링크(130L2)가 회동 가능하게 결합되고 그 상측에 진동 링크(130p)가 힌지 결합되어 4절 링크를 이룬다. 이 때, 전방에 위치하는 제1연결링크(130L1)의 길이(L1)는 후방에 위치한 제2연결링크(130L2)의 길이(L2)보다 더 짧게 형성되어, 상측 진동 링크(130p)는 수평면(44h)에 대하여 θ만큼 전방으로 하향 경사진 상태가 된다. 이 때, 제1연결링크(130L1) 또는 제2연결링크(130L2) 중 어느 하나에 가진 액츄에이터(131)가 설치되어 가진함으로써, 진동 링크(130p)가 130v방향으로 진동하면서 그 상측의 솔더볼(mB)을 전방(도4의 우측 방향)으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 진동 링크(130p)는 0.5° 내지 3°정도 하방 경사지게 0.2mm 내지 5 mm의 스트로크로 진동하는 것이 솔더볼의 이동에 적합하다. On the other hand, although the feeder vibrating body 120 and the holder substrate vibrating body 130 may be applied as a general-purpose linear feeder, according to another embodiment of the present invention, the solder ball feeder 110 is also provided by the configuration 130 'shown in FIG. The solder ball mB and the solder ball mB on the upper side of the holder substrate H can be moved in one direction. That is, in this configuration, the first connection link 130L1 and the second connection link 130L2 are rotatably coupled to the base 130b, and the vibration link 130p is hinged to the upper side to form a four-section link. At this time, the length (L1) of the first connecting link 130L1 located in the front is formed shorter than the length (L2) of the second connecting link (130L2) located in the rear, the upper vibration link (130p) is a horizontal plane ( 44h) is inclined downward forward by θ. At this time, the actuator 131 having either one of the first connection link (130L1) or the second connection link (130L2) is installed and excited, so that the vibration link (130p) in the 130v direction while the solder ball (mB) ) Can be moved forward (right direction in FIG. 4). At this time, the oscillating link 130p vibrates in a stroke of 0.2 mm to 5 mm inclined downward by 0.5 ° to 3 °, and is suitable for movement of the solder ball.

다시 말하면, 본 발명에 적용될 수 있는 공급기 진동체(120)와 홀더기판 진동체(130)는 상측에 위치한 솔더볼(mB)을 전체적으로 일방향으로 이동시킬 수 있는 진동(120v, 130v)을 발생시키는 모든 형태의 구성을 모두 포함한다. In other words, the feeder vibrator 120 and the holder substrate vibrator 130 that can be applied to the present invention are all forms that generate vibrations 120v and 130v that can move the solder balls mB located in the upper direction as a whole. Includes all of the configuration.

상기 고정대(135)는 홀더기판 진동체(130)의 상측에 위치하되, 도5에 도시된 바와 같이 진공 펌프(139)에 의해 부압을 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 인가할 수 있는 공기 통로(139p)가 1개 이상 마련된다. 이에 따라, 고정대(135)의 상면에 홀더 기판(H)을 거치시킨 상태로 진공 펌프(139)를 동작시키면, 공기 통로(139p)를 통해 전달되는 부압에 의해 홀더 기판(H)은 고정대(135)에 밀착되어 위치 고정되고, 동시에 홀더 기판(H)에 패턴 형태로 형성된 다수의 수용부(C)에도 부압(pz)이 작용한다. The holder 135 is located above the holder substrate vibrating body 130, and as shown in FIG. 5, a negative pressure may be applied to the receiving portion C of the holder substrate H by the vacuum pump 139. One or more air passages 139p are provided. Accordingly, when the vacuum pump 139 is operated while the holder substrate H is mounted on the upper surface of the holder 135, the holder substrate H is fixed by the negative pressure transmitted through the air passage 139p. ) Is fixed in position, and at the same time, a negative pressure pz also acts on a plurality of receiving portions C formed in a pattern on the holder substrate H. FIG.

고정대(135)는 일정한 두께로 형성되어 솔더볼(mB)을 전방으로 이동시키는 진동력이 홀더기판 진동체(130)로부터 홀더 기판(H)에 그대로 전달되도록 한다.Fixing member 135 is formed to a predetermined thickness so that the vibration force for moving the solder ball (mB) forward from the holder substrate vibrating body 130 to the holder substrate (H) as it is.

도3a에 도시된 바와 같이, 고정대(135)에는 홀더 기판(H)의 표면을 따라 일방향(우측 방향)으로 이동한 솔더볼(mB) 중 수용부(C)에 안착되지 못하고 바깥으로 흘러온 솔더볼(mB)을 수용하는 솔더볼 수거홈(135g)이 홀더 기판(H)의 둘레에 형성된다. 그리고, 도9에 도시된 바와 같이, 솔더볼 수거홈(135g)에 수거된 솔더볼(mB)은 배출구(135a)를 통해 수집통(148)에 모인다. As shown in FIG. 3A, of the solder balls mB moved in one direction (right direction) along the surface of the holder substrate H, the solder balls (mB) flowing out without being seated on the receiving portion C are shown in FIG. ), A solder ball collecting groove 135g is formed around the holder substrate H. And, as shown in Figure 9, the solder ball (mB) collected in the solder ball collecting groove (135g) is collected in the collecting container 148 through the outlet (135a).

고정대(135)에 위치 고정되는 홀더 기판(H)은 저면에 부압 챔버(pc)가 형성되며, 수용부(C)마다 부압이 작용할 수 있도록 수용부(C)와 부압 챔버(pc)를 연통하는 공기 통로(88)가 마련된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도면에 도시되지 않았지만 홀더 기판(H)의 저면에 부압 챔버(pc)가 형성되지 않고, 고정대(135)의 상면의 홀더 기판(H)의 자리에 요입 형성된 부압 챔버가 마련되고, 홀더 기판(H)에는 수용부(C)로부터 하방으로 연통하는 공기 통로(88)가 마련될 수도 있다. The holder substrate H, which is fixed to the holder 135, has a negative pressure chamber pc formed at a bottom thereof, and communicates the receiving portion C with the negative pressure chamber pc so that the negative pressure acts on each receiving portion C. An air passage 88 is provided. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, although not shown in the drawing, the negative pressure chamber pc is not formed on the bottom surface of the holder substrate H, and is recessed in place of the holder substrate H on the upper surface of the fixing table 135. The formed negative pressure chamber may be provided, and the holder substrate H may be provided with an air passage 88 communicating downwardly from the accommodation portion C.

상기 솔더볼 흡입기(140)는 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 솔더볼(mB)이 안착된 상태에서, 수용부 이외의 홀더 기판(H)의 표면에 잔류하는 솔더볼(mB)을 흡입하여 제거하기 위한 것이다. 이를 위해, 도8a 및 도8b에 도시된 바와 같이,솔더볼 흡입기(140)는 홀더 기판(H)의 폭에 대응하는 길이로 슬릿 형상의 흡입구(146)를 구비하고, 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 작용하는 부압(pz)보다 절대치가 작은 부압(pz', 즉 흡입력이 더 작은 부압)이 흡입구(146)에 작용하도록 진공 범프(149)와 관로(149p)를 통해 연통 설치된다. The solder ball inhaler 140 sucks the solder ball mB remaining on the surface of the holder substrate H other than the accommodation part while the solder ball mB is seated on the receiving part C of the holder substrate H. It is to remove. To this end, as shown in FIGS. 8A and 8B, the solder ball inhaler 140 includes a slit-shaped suction port 146 having a length corresponding to the width of the holder substrate H, and accommodates the holder substrate H. A negative pressure pz 'having an absolute value smaller than that of the negative pressure pz acting on the negative C, that is, a negative pressure having a smaller suction force, is communicated through the vacuum bump 149 and the conduit 149p so as to act on the suction port 146. .

솔더볼 흡입기(140)는 홀더 기판(H)의 표면에 대향하게 이격 배치되며, 이동 브라켓(145)에 고정 설치되어, 이동 브라켓(145)이 홀더 기판(H)의 종방향을 따라 배열된 이동 레일(55R)을 따라 이동하는 것에 의해 홀더 기판(H)의 표면에 잔류하는 솔더볼(mB)을 흡입 수거한다. 이 때, 솔더볼 흡입기(140)의 흡입구(146)에 작용하는 부압(pz')이 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 작용하는 부압(pz)보다 더 작으므로, 수용부(C)에 안착된 솔더볼(mB)은 솔더볼 흡입기(140)의 부압에도 수용부(C)에 안착된 상태를 유지한다. 흡입 수거된 솔더볼(mB)은 저장통(148)으로 이동된다. The solder ball inhaler 140 is spaced apart from the surface of the holder substrate H and fixedly installed on the moving bracket 145 so that the moving bracket 145 is arranged along the longitudinal direction of the holder substrate H. By moving along 55R, the solder ball mB remaining on the surface of the holder substrate H is collected by suction. At this time, since the negative pressure pz 'acting on the suction port 146 of the solder ball inhaler 140 is smaller than the negative pressure pz acting on the accommodating portion C of the holder substrate H, the accommodating portion C The solder ball (mB) seated on the maintains the state seated in the receiving portion (C) even under the negative pressure of the solder ball inhaler 140. Suction collected solder ball (mB) is moved to the reservoir 148.

상기 검사 비젼(150)은 솔더볼 흡입기(140)가 설치된 이동 브라켓(145)에 고정되며, 이동 브라켓(145)이 이동 레일(55R)을 이동함에 따라 검사 비젼(150)도 홀더 기판(H)의 표면을 따라 이동한다. 이를 통해, 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 솔더볼(mB1)이 하나씩 안착되었는지, 그리고 홀더 기판(H)의 수용부(C) 이외의 영역에 잔류하는 솔더볼(mB2)은 없는지 여부를 검사한다.
The inspection vision 150 is fixed to the moving bracket 145 on which the solder ball inhaler 140 is installed. As the moving bracket 145 moves the moving rail 55R, the inspection vision 150 also moves to the holder substrate H. Move along the surface. Through this, it is determined whether the solder balls mB1 are seated one by one in the receiving portion C of the holder substrate H, and whether there are no solder balls mB2 remaining in an area other than the receiving portion C of the holder substrate H. Check it.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 솔더볼 안착 장치(110-150)를 이용하여 솔더볼을 안착하는 공정을 상술한다.
Hereinafter, the process of seating the solder ball using the non-contact solder ball seating apparatus 110-150 according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.

단계 1: 수용부(C)가 빈 홀더 기판(H)을 고정대(135) 상에 거치시키고, 고정대(135)와 연통하는 진공 펌프(139)를 작용시켜 홀더 기판(H)을 고정대(135)상에 위치 고정하고, 동시에 다수의 수용부(C)에 부압(pz)을 작용시킨다. Step 1 : The receiving portion C mounts the empty holder substrate H on the holder 135 and operates the vacuum pump 139 in communication with the holder 135 to hold the holder substrate H to the holder 135. The position is fixed on the bed, and a negative pressure pz is applied to the plurality of receiving portions C at the same time.

그리고, 솔더볼 공급기(110)에 충분한 양의 솔더볼(mB)을 탑재한다. 이 때, 솔더볼(mB)의 양은 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 안착되지 않는 양을 고려하여 충분히 많은 양, 예를 들어 수용부(C) 개수의 수배 내지 수십배 만큼 채워진다.
Then, a sufficient amount of solder balls (mB) is mounted on the solder ball supplier (110). At this time, the amount of the solder ball (mB) is filled in a sufficiently large amount, for example several times to several tens of times the number of the receiving portion (C) in consideration of the amount that is not seated in the receiving portion (C) of the holder substrate (H).

단계 2: 그리고 나서, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 솔더볼 공급기(110)를 폭 방향(120x)으로 왕복 이동하면서, 홀더 기판(H)의 일측에 솔더볼(mB)을 일정한 양만큼씩 무작위로 낙하하여 공급한다. 이 때, 홀더 기판(H)은 하측에 위치한 홀더기판 진동체(130)의 진동에 의해 가진된다.
Step 2 : Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, while reciprocating the solder ball supplier 110 in the width direction 120x, the solder balls mB are fixed by a predetermined amount on one side of the holder substrate H. Randomly drop and feed. At this time, the holder substrate (H) is excited by the vibration of the holder substrate vibrating body 130 located below.

단계 3: 도6에 도시된 바와 같이, 홀더 기판(H)이 130v로 표시된 방향으로 진동함에 따라, 홀더 기판(H)의 일측에 낙하한 다수의 솔더볼(mB)은 홀더 기판(H)의 판면을 따라 종방향 경로로 되튀면서 홀더 기판(H)을 가로지르는 일방향(77p)으로 이동한다. 여기서, 솔더볼(mB)의 되튀는 높이 및 이동 속도는 홀더기판 진동체(130)의 진동 스트로크 및 진동 주파수를 조절하는 것에 의해 조절 가능하다. Step 3 : As shown in FIG. 6, as the holder substrate H vibrates in the direction indicated by 130v, the plurality of solder balls mB dropped on one side of the holder substrate H are the plate surface of the holder substrate H. As shown in FIG. Along the longitudinal path to move in one direction (77p) across the holder substrate (H). Here, the rebound height and the moving speed of the solder ball mB can be adjusted by adjusting the vibration stroke and the vibration frequency of the holder substrate vibrating body 130.

홀더 기판(H)의 다수의 수용부(C)에는 부압(pz)이 작용하므로, 홀더 기판(H)을 가로지르는 솔더볼(mB)의 일부(mB1)는 수용부(C)에 안착된다. 그리고, 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 안착되지 않은 솔더볼의 일부(mB3)는 홀더 기판(H)의 바깥을 감싸는 수거홈(135g)에 수거되고, 수용부(C)에 안착되지 않은 솔더볼의 다른 일부(mB2)는 홀더 기판(H)의 표면에 잔류한 상태가 된다.
Since the negative pressure pz acts on the plurality of receiving portions C of the holder substrate H, a portion mB1 of the solder ball mB that crosses the holder substrate H is seated on the receiving portion C. And, a portion of the solder ball (mB3) that is not seated on the receiving portion (C) of the holder substrate (H) is collected in the collecting groove (135g) surrounding the outside of the holder substrate (H), it is not seated on the receiving portion (C) The other portion mB2 of the solder ball, which remains, is left in the surface of the holder substrate H.

단계 4: 반복 시험에 의해 모든 수용부(C)가 솔더볼(mB)에 의해 채워진 것으로 검증된 조건의 솔더볼(mB)을 솔더볼 공급기(110)로부터 홀더 기판(H)에 공급한 후, 솔더볼 공급기(110)를 진동 구동하는 공급기 진동체(120)의 작동은 중지된다. 그리고, 홀더 기판(H)의 표면에서 솔더볼(mB)이 가로질러 이동하는 것이 종료되면, 홀더기판 진동체(130)의 작동도 중지된다. 이에 따라, 솔더볼 공급기(110)로부터 솔더볼(mB)이 홀더 기판(H)의 표면으로 낙하하는 것이 중단된다. Step 4 : After supplying the solder ball mB from the solder ball supply 110 to the holder substrate H in the condition that all the accommodating parts C are verified to be filled by the solder ball mB by the repetitive test, the solder ball supply ( The operation of the feeder vibrating body 120 for vibrating driving 110 is stopped. Then, when the movement of the solder ball mB across the surface of the holder substrate H is finished, the operation of the holder substrate vibrating body 130 is also stopped. Accordingly, the falling of the solder ball mB from the solder ball supplier 110 to the surface of the holder substrate H is stopped.

이 때에는, 도7에 도시된 바와 같이 홀더 기판(H)의 수용부(C)에는 모두 솔더볼(mB1)에 의해 채워지지만, 수용부(C) 주변에는 솔더볼(mB2)이 잔류한 상태가 된다.
At this time, as shown in FIG. 7, the accommodating part C of the holder substrate H is filled by the solder balls mB1, but the solder ball mB2 remains around the accommodating part C.

단계 5: 그 다음, 도8a 및 도8b에 도시된 바와 같이 진공 펌프(139)를 작동시켜 솔더볼 흡입기(140)의 흡입구(146)에 부압(pz')이 작용하도록 한 상태에서, 이동 브라켓(145)을 이동 레일(55R)을 따라 종방향(145y)으로 이동한다. 흡입구(146)는 홀더 기판(H)의 폭에 대응하는 길이의 슬릿 형태로 형성되므로, 솔더볼 흡입기(140)가 종방향(145y)으로 1회 이동하면, 흡입구(146)의 부압(pz')에 의해 홀더 기판(H)의 표면에 잔류하는 모든 솔더볼(mB2)은 수거된다. 이 때, 홉입구(146)의 부압(pz')은 수용부(C)의 부압(pz)보다 낮으므로, 수용부(C)에 안착된 솔더볼(mB1)은 흡입구(146)로 빨려 수거되지 않는다. Step 5 : Then, as shown in Figs. 8A and 8B, the vacuum pump 139 is operated so that the negative pressure pz 'acts on the inlet 146 of the solder ball inhaler 140, and the moving bracket ( 145 is moved along the moving rail 55R in the longitudinal direction 145y. Since the inlet 146 is formed in a slit shape having a length corresponding to the width of the holder substrate H, when the solder ball inhaler 140 moves once in the longitudinal direction 145y, the negative pressure pz 'of the inlet 146 is increased. By this, all the solder balls mB2 remaining on the surface of the holder substrate H are collected. At this time, since the negative pressure pz 'of the hop inlet 146 is lower than the negative pressure pz of the accommodating part C, the solder ball mB1 seated in the accommodating part C is sucked into the inlet 146 and is not collected. Do not.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 솔더볼 흡입기(140)를 사용하는 대신에, 바람을 불어주어 홀더 기판(H)의 표면에 잔류하는 솔더볼(mB2)을 홀더 기판(H)으로부터 제거할 수도 있다.
Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, instead of using the solder ball inhaler 140, the solder ball mB2 remaining on the surface of the holder substrate H may be removed from the holder substrate H by blowing air. have.

단계 6: 이동 브라켓(145)에는 솔더볼 흡입기(140)와 검사 비젼(150)이 탑재되어 있으므로, 이동 브라켓(145)의 이동에 따라 검사 비젼(150)이 솔더볼 흡입기(140)에 후행하면서, 도9에 도시된 바와 같이 홀더 기판(H)의 표면에 잔류하는 솔더볼(mB2)이 수거된 상태에서, 홀더 기판(H)의 수용부(C)에만 솔더볼(mB1)이 하나씩 위치하였는지 여부를 검사한다. Step 6 : Since the moving bracket 145 is equipped with the solder ball inhaler 140 and the inspection vision 150, the inspection vision 150 follows the solder ball inhaler 140 in accordance with the movement of the moving bracket 145. As shown in FIG. 9, the solder balls mB2 remaining on the surface of the holder substrate H are collected, and the solder balls mB1 are placed only in the receiving portion C of the holder substrate H. FIG. .

대체로 모든 수용부(C)에 솔더볼(mB1)이 안착되지만, 1개 이상의 수용부(C)에 솔더볼(mB)이 안착되지 않은 경우에는 단계 2 내지 단계 5를 반복하여 수행할 수도 있다.
In most cases, the solder balls mB1 are seated in all the receiving parts C, but when the solder balls mB are not seated in the one or more accommodating parts C, steps 2 to 5 may be repeated.

한편, 도9에 도시된 바와 같이 홀더 기판(H)의 바깥으로 튀어 나간 솔더볼(mB3)과 홀더 기판(H)의 표면에 잔류하였던 솔더볼(mB2)은 각각 수거홈(135g)과 솔더볼 흡입기(130)에 의해 수거되어, 저장통(148)에 모인다. 수거홈(135g)에 모인 솔더볼(mB3)은 통로(135a)를 통해 저장통(148)에 모이도록 안내되며, 솔더볼 흡입기(140)에 의해 수거된 솔더볼(mB2)은 진공 펌프(149)와 연통되는 배관(149p)과 저장통(148)으로 안내하는 통로(148p)의 굴곡을 적절히 배분하여, 공지된 다양한 방식에 의해 솔더볼(mB2)을 저장통(148)에 모이도록 한다. 저장통(148)에 모인 솔더볼(mB)은 이후에 행해지는 솔더볼 안착 공정에 사용된다.
Meanwhile, as shown in FIG. 9, the solder ball mB3 protruding out of the holder substrate H and the solder ball mB2 remaining on the surface of the holder substrate H are collected in the groove 135g and the solder ball inhaler 130, respectively. ) And collected in the reservoir 148. The solder ball mB3 collected in the collecting groove 135g is guided to collect in the reservoir 148 through the passage 135a, and the solder ball mB2 collected by the solder ball inhaler 140 communicates with the vacuum pump 149. The bending of the passage 148p leading to the pipe 149p and the reservoir 148 is appropriately distributed so that the solder balls mB2 are collected in the reservoir 148 by various known methods. The solder balls mB collected in the reservoir 148 are used in a solder ball seating process performed later.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 비접촉식 솔더볼 안착 방법 및 장치(110-150)는 현재 사용중인 250㎛ 이상의 직경의 솔더볼(mB)을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 비접촉 방식으로 수용부(C)에 솔더볼(mB)을 안착시키므로 50㎛ 내지 300㎛의 작은 크기의 미세 솔더볼도 적용할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명은 솔더볼(mB)이 홀더 기판(H)을 가로지르는 일방향으로 이동하면서 수용부(C)에 안착시키도록 구성되므로, 비접촉 방식이면서도 짧은 시간 내에 모든 수용부(C)에 빠짐없이 안착시킬 수 있는 잇점이 얻어진다.
The non-contact solder ball seating method and apparatus 110-150 according to the present invention configured as described above may not only apply solder balls (mB) having a diameter of 250 μm or more in use, but also solder balls in the receiving portion C in a non-contact manner. Since (mB) is seated, it is possible to obtain an advantageous effect that can be applied to fine solder balls of a small size of 50 µm to 300 µm. In addition, the present invention is configured so that the solder ball (mB) is seated in the receiving portion (C) while moving in one direction across the holder substrate (H), it is a non-contact method, but is completely seated in all the receiving portion (C) within a short time Benefits are obtained.

한편, 상기와 같이 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 솔더볼(mB)이 모두 안착되면, 이동 레일(55R)을 따라 160y로 표시된 방향으로 이동할 수 있으면서 상하 방향(162z)으로도 이동 가능한 이송 아암(160)에 의해 홀더 기판(H)은 거치대(170)에 위치 고정된다. On the other hand, when all the solder ball (mB) is seated in the receiving portion (C) of the holder substrate (H) as described above, it is possible to move in the direction indicated by 160y along the moving rail (55R) in the vertical direction (162z) The holder substrate H is fixed to the holder 170 by the transfer arm 160.

그리고 나서, 기판(S)이 파지된 기판 홀더(180)는 홀더 기판(H)의 상측에 위치하도록 이동하고, 이동 몸체(191)에 고정된 정렬 비젼(190)이 이동 레일(55R)을 따라 이동(191y)하여 기판(S)과 홀더 기판(H)의 사이에 위치한 후, 이들(S, H)의 정렬 상태를 확인한다. 기판(S)과 홀더 기판(H)이 서로 정렬된 이후에, 정렬 비젼(190)은 기판(S)과 홀더 기판(H) 사이의 바깥으로 이동하고, 기판 홀더(180)가 하방으로 이동하여 플럭스가 도포된 기판(S)으로 홀더 기판(H)의 수용부(C)에 안착되었던 솔더볼(mB)을 전사시킨다. 그리고, 이 기판(S)은 리플로우 공정을 거쳐 균일한 크기의 범프가 배열된 기판을 제작할 수 있게 된다.
Then, the substrate holder 180 holding the substrate S is moved to be positioned above the holder substrate H, and the alignment vision 190 fixed to the moving body 191 is along the moving rail 55R. After moving 191y and positioned between the substrate S and the holder substrate H, the alignment state of these S and H is checked. After the substrate S and the holder substrate H are aligned with each other, the alignment vision 190 moves outward between the substrate S and the holder substrate H, and the substrate holder 180 moves downwards. The solder ball mB, which is seated on the receiving portion C of the holder substrate H, is transferred to the substrate S coated with the flux. Then, the substrate S is able to produce a substrate in which bumps of uniform size are arranged through a reflow process.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

77: 솔더볼 경로 88: 공기 통로
100: 솔더볼 처리 장치 110: 솔더볼 공급기
120: 공급기 진동체 130: 홀더기판 진동체
135: 고정대 135g: 솔더볼 수거홈
140: 솔더볼 흡입기 145: 이동 브라켓
146: 흡입구 150: 검사 비젼
160: 이송 아암 170: 거치대
180: 기판 홀더 190: 정렬 비젼
C: 수용부 H: 홀더 기판
mB1, mB2, mB3; mB : 솔더볼 S: 기판77: solder ball path 88: air passage
100: solder ball processing unit 110: solder ball feeder
120: feeder vibrating body 130: holder substrate vibrating body
135: Fixture 135g: Solder ball collecting groove
140: solder ball inhaler 145: moving bracket
146: suction port 150: inspection vision
160: transfer arm 170: holder
180: substrate holder 190: alignment vision
C: accommodating part H: holder substrate
mB1, mB2, mB3; mB: Solder Ball S: Substrate

Claims (30)

다수의 수용부가 구비된 홀더 기판에 솔더볼을 안착시키는 방법으로서,
요입 형성된 다수의 수용부를 구비한 홀더 기판을 위치 고정시키는 홀더기판 고정단계와;
상기 솔더볼 공급기로부터 다수의 솔더볼을 상기 홀더 기판의 일측에 솔더볼을 낙하시키는 솔더볼 낙하단계와;
상기 홀더 기판은 리니어 피더에 의해 진동되면서 상기 홀더 기판의 표면에 낙하된 솔더볼이 상기 홀더 기판의 표면 상에서 일방향으로 이동하도록 진동시키는 홀더기판 진동단계와;
상기 홀더 기판의 상기 다수의 수용부에 부압을 작용시켜, 상기 홀더 기판의 표면을 따라 일방으로 이동하는 상기 솔더볼이 상기 다수의 수용부로 안착시키는 솔더볼 안착단계를;
포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
As a method for seating a solder ball on a holder substrate having a plurality of receiving portions,
A holder substrate fixing step of fixing a position of the holder substrate having a plurality of recesses formed therein;
A solder ball dropping step of dropping a plurality of solder balls from the solder ball supplier to one side of the holder substrate;
The holder substrate is vibrated by a linear feeder and the holder substrate vibrating step of vibrating the solder ball dropped on the surface of the holder substrate to move in one direction on the surface of the holder substrate;
A solder ball seating step of applying negative pressure to the plurality of housing portions of the holder substrate to allow the solder balls to move to one side along the surface of the holder substrate to the plurality of housing portions;
Non-contact solder ball seating method comprising.
제 1항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기를 상기 홀더 기판의 폭방향으로 이동하면서 상기 솔더볼을 상기 홀더 기판의 표면에 낙하시키는 공급기 이동단계를;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method of claim 1,
A feeder moving step of dropping the solder ball onto the surface of the holder substrate while moving the solder ball feeder in the width direction of the holder substrate;
Non-contact solder ball seating method further comprising.
제 1항에 있어서,
상기 솔더볼 낙하단계는 상기 솔더볼 공급기를 진동시키는 것에 의해 상기 솔더볼이 상기 솔더볼 공급기로부터 상기 홀더 기판의 표면으로 낙하되도록 하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method of claim 1,
And the solder ball dropping step causes the solder ball to fall from the solder ball supply to the surface of the holder substrate by vibrating the solder ball supply.
제 1항에 있어서,
상기 홀더 기판의 둘레를 감싸는 솔더볼 수거홈에서 상기 수용부에 안착되지 않은 솔더볼을 수거하는 외부 솔더볼 수거단계를;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method of claim 1,
An external solder ball collecting step of collecting solder balls not seated in the receiving part in the solder ball collecting grooves surrounding the holder substrate;
Non-contact solder ball seating method further comprising.
제 1항에 있어서, 상기 솔더볼 안착단계 이후에,
상기 홀더 기판의 상기 수용부에 부압이 작용하는 상태에서, 상기 수용부에 작용하는 부압보다 낮은 부압을 상기 홀더 기판의 표면에 작용시켜 상기 수용부에 안착되지 않은 솔더볼을 수거하는 내부 솔더볼 수거단계를;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
According to claim 1, After the solder ball seating step,
In the state where the negative pressure acts on the accommodating part of the holder substrate, an internal solder ball collecting step of collecting a solder ball not seated on the accommodating part by applying a negative pressure lower than the negative pressure acting on the accommodating part to the surface of the holder substrate. ;
Non-contact solder ball seating method further comprising.
제 5항에 있어서, 상기 내부 솔더볼 수거단계는,
상기 홀더 기판의 폭에 대응하는 길이의 슬릿 형상으로 형성되고 상기 수용부에 인가되는 부압(pz)보다 낮은 부압(pz')이 작용한 상태로 유지되면서, 흡입구가 상기 홀더 기판의 표면을 대향한 상태로 이동하는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method of claim 5, wherein the internal solder ball collecting step,
The suction port is formed in a slit shape having a length corresponding to the width of the holder substrate and is maintained at a negative pressure pz 'lower than the negative pressure pz applied to the accommodation portion, and the suction port faces the surface of the holder substrate. A non-contact solder ball seating method, which is performed by moving to a state.
제 5항에 있어서,
상기 홀더 기판의 다수의 수용부에 상기 솔더볼이 하나씩 안착된 것을 검사 비젼으로 확인하는 단계를;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
6. The method of claim 5,
Confirming, by an inspection vision, that the solder balls are seated one by one on a plurality of receiving portions of the holder substrate;
Non-contact solder ball seating method further comprising.
제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 솔더볼은 직경이 300㎛이하인 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The solder ball is a non-contact solder ball seating method, characterized in that less than 300㎛ diameter.
제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기는 리니어 피더에 의해 진동되면서 솔더볼을 홀더 기판의 표면으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The solder ball supplier is a non-contact solder ball seating method, characterized in that to drop the solder ball to the surface of the holder substrate while vibrating by the linear feeder.
삭제delete 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기는 리니어 피더에 의해 진동되면서 솔더볼을 홀더 기판의 표면으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The solder ball supplier is a non-contact solder ball seating method, characterized in that to drop the solder ball to the surface of the holder substrate while vibrating by the linear feeder.
제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홀더 기판은 솔더볼이 낙하한 일측으로부터 타측으로 하향 경사진 방향으로 진동되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The holder substrate is a non-contact solder ball seating method characterized in that the oscillating in the direction inclined downward from one side to the other side from which the solder ball fell.
제 12항에 있어서,
상기 홀더 기판이 진동하는 진동 방향은 수평면에 대하여 0.5° 내지 10°인 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method of claim 12,
The vibration direction in which the holder substrate vibrates is a non-contact solder ball seating method, characterized in that 0.5 ° to 10 ° with respect to the horizontal plane.
제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기는 솔더볼이 낙하하는 타측을 향하여 하향 경사진 방향으로 진동되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The solder ball supplier is a non-contact solder ball seating method characterized in that the oscillating in the direction inclined downward toward the other side of the solder ball falls.
제 12항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기가 진동하는 진동 방향은 수평면에 대하여 0.5° 내지 10°인 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 방법.
The method of claim 12,
Non-contact solder ball seating method characterized in that the vibration direction in which the solder ball feeder vibrates is 0.5 ° to 10 ° with respect to the horizontal plane.
다수의 수용부가 구비된 홀더 기판을 고정시키고, 상기 수용부에 부압을 작용시키는 공기 통로가 구비된 고정대와;
다수의 솔더볼을 탑재된 상태로 상기 고정대에 고정된 홀더 기판의 일측에 솔더볼을 낙하시키는 솔더볼 공급기와;
리니어 피더로 형성되어, 상기 고정대를 진동시켜 상기 홀더 기판의 표면에 낙하된 솔더볼을 일방향으로 진행시키는 홀더기판 진동체를;
포함하여 구성된 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
A holder having an air passage for fixing a holder substrate having a plurality of accommodation portions and applying negative pressure to the accommodation portion;
A solder ball supplier for dropping solder balls on one side of a holder substrate fixed to the holder while mounting a plurality of solder balls;
A holder substrate vibrating body which is formed of a linear feeder and vibrates the holder to advance the solder ball dropped on the surface of the holder substrate in one direction;
Including a contactless solder ball seating device.
제 16항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기를 수평면에 대해 일방으로 경사진 방향으로 진동시켜 상기 솔더볼 공급기로부터 솔더볼이 상기 홀더 기판의 표면으로 조금씩 낙하하도록 하는 공급기 진동체를;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
17. The method of claim 16,
A vibrator vibrating body in which the solder ball supplier vibrates in a direction inclined in one direction with respect to a horizontal plane so that solder balls fall little by little from the solder ball supplier to the surface of the holder substrate;
Contactless solder ball seating device further comprising.
제 17항에 있어서,
상기 고정대는 상기 홀더 기판의 둘레에 솔더볼을 모으는 수집홈이 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 17,
The holder is a non-contact solder ball seating device, characterized in that the collecting groove for collecting the solder ball is formed around the holder substrate.
제 18항에 있어서,
상기 수집홈에서 수거된 솔더볼을 상기 솔더볼 공급기로 공급하는 이동 수단을 더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
19. The method of claim 18,
Non-contact solder ball seating device further comprising a moving means for supplying the solder ball collected in the collecting groove to the solder ball supply.
제 17항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기에 탑재된 솔더볼을 상기 홀더 기판의 표면에 낙하시키도록 상기 솔더볼 공급기를 진동시키는 공급기 진동체를;
더 포함하여, 상기 솔더볼 공급기로부터 솔더볼을 조금씩 상기 홀더 기판의 표면에 공급하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 17,
A feeder vibrating body for vibrating the solder ball feeder to drop the solder balls mounted on the solder ball feeder onto the surface of the holder substrate;
The non-contact solder ball seating apparatus, further comprising supplying solder balls from the solder ball supplier to the surface of the holder substrate little by little.
제 17항에 있어서,
상기 솔더볼 공급기를 상기 홀더 기판의 폭 방향을 따라 왕복 이동시키는 왕복 이동 수단을;
더 포함하여, 상기 솔더볼 공급기가 상기 홀더 기판의 폭 방향으로 이동하면서 솔더볼을 상기 홀더 기판의 표면에 낙하시키는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 17,
Reciprocating means for reciprocating the solder ball supplier in a width direction of the holder substrate;
The non-contact solder ball seating apparatus, further comprising: dropping a solder ball on a surface of the holder substrate while the solder ball supplier moves in a width direction of the holder substrate.
제 17항에 있어서,
상기 홀더 기판의 상기 수용부에 작용하는 부압보다 낮은 부압이 작용하는 흡입구가 구비되어, 상기 흡입구가 상기 홀더 기판의 표면과 대향한 상태로 이동하면서 상기 홀더 기판의 상기 수용부에 안착되지 않은 솔더볼을 수거하는 솔더볼 흡입기를;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 17,
The suction port is provided with a negative pressure lower than the negative pressure acting on the receiving portion of the holder substrate, so that the suction hole is moved to face the surface of the holder substrate, the solder ball not seated in the receiving portion of the holder substrate Collecting solder ball inhalers;
Contactless solder ball seating device further comprising.
제 22항에 있어서,
상기 솔더볼 흡입기에서 수거된 솔더볼을 상기 솔더볼 공급기로 공급하는 이동 수단을 더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 22,
Non-contact solder ball seating device further comprising a moving means for supplying the solder ball collected in the solder ball inhaler to the solder ball supply.
제 22항에 있어서,
상기 흡입구는 상기 홀더 기판의 폭에 대응하는 길이의 슬릿 형태로 형성되어, 상기 솔더볼 흡입기가 상기 홀더 기판의 상측을 한번 이동하는 것에 의해 상기 홀더 기판의 상기 수용부에 수용되지 않은 솔더볼을 모두 수거하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 22,
The suction port is formed in a slit shape having a length corresponding to the width of the holder substrate, and the solder ball suction unit collects all the solder balls not accommodated in the receiving portion of the holder substrate by moving the upper side of the holder substrate once. Non-contact solder ball seating device, characterized in that.
제 22항에 있어서,
상기 홀더 기판의 상기 수용부에 안착된 솔더볼 상태를 확인하는 검사 비젼을;
더 포함하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 22,
An inspection vision for checking a solder ball state seated on the receiving portion of the holder substrate;
Contactless solder ball seating device further comprising.
제 25항에 있어서,
상기 검사 비젼과 상기 솔더볼 흡입기는 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착장치.
The method of claim 25,
And the inspection vision and the solder ball inhaler move together.
제 16항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 솔더볼은 직경이 50㎛이상 300㎛이하인 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method according to any one of claims 16 to 26,
The solder ball is a non-contact solder ball seating device, characterized in that the diameter of more than 50㎛ 300㎛.
삭제delete 제 20항에 있어서,
상기 공급기 진동체는 리니어 피더인 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.
The method of claim 20,
And said feeder vibrating body is a linear feeder.
제 16항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홀더기판 진동체는 상기 홀더 기판에 솔더볼이 낙하한 일측으로부터 타측으로 하향 경사진 방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 솔더볼 안착 장치.The method according to any one of claims 16 to 26,
The holder substrate vibrating body is a non-contact solder ball seating device, characterized in that the oscillating in the direction inclined downward from one side to the other side from which the solder ball fell on the holder substrate.
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