KR101344499B1 - Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same - Google Patents

Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
KR101344499B1
KR101344499B1 KR1020080001596A KR20080001596A KR101344499B1 KR 101344499 B1 KR101344499 B1 KR 101344499B1 KR 1020080001596 A KR1020080001596 A KR 1020080001596A KR 20080001596 A KR20080001596 A KR 20080001596A KR 101344499 B1 KR101344499 B1 KR 101344499B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
template
solder
housing
nozzle
slot
Prior art date
Application number
KR1020080001596A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090075942A (en
Inventor
박필규
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020080001596A priority Critical patent/KR101344499B1/en
Publication of KR20090075942A publication Critical patent/KR20090075942A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101344499B1 publication Critical patent/KR101344499B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/742Apparatus for manufacturing bump connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/741Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L2224/742Apparatus for manufacturing bump connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/40Details of apparatuses used for either manufacturing connectors or connecting the semiconductor or solid-state body

Abstract

템플릿의 캐버티들에 용융된 솔더를 주입하기 위한 노즐과 이를 포함하는 장치에 있어서, 상기 솔더 주입 노즐은 솔더 물질을 수용하기 위한 원통형의 내부 공간 및 템플릿의 표면 부위에 형성된 캐버티들에 상기 솔더 물질을 주입하기 위해 상기 내부 공간과 연통된 슬롯을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 연결되어 상기 솔더 물질이 용융된 상태를 유지하도록 상기 하우징을 가열하는 히터와, 상기 내부 공간에서 회전 가능하도록 배치되며 상기 용융된 솔더가 상기 슬롯을 통해 상기 템플릿의 캐버티들에 주입되도록 스크루 형태의 홈이 외주면에 형성된 피스톤을 포함할 수 있다.A nozzle and a device for injecting molten solder into cavities of a template, the solder injection nozzle comprising a cylindrical internal space for accommodating solder material and cavities formed in the surface portion of the template. A housing having a slot in communication with the internal space for injecting material, a heater connected to the housing to heat the housing to keep the solder material molten, and rotatably disposed in the internal space; A screw-shaped groove may include a piston formed on an outer circumferential surface thereof so that molten solder is injected into the cavities of the template through the slot.

Description

템플릿의 캐버티들에 용융된 솔더를 주입하기 위한 노즐 및 이를 포함하는 장치 {Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same}Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same

본 발명은 템플릿의 캐버티들에 용융된 솔더를 주입하기 위한 노즐과 이를 포함하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 마이크로 전자 패키징(microelectronic packaging) 기술에서 솔더 범프들(solder bumps)을 형성하기 위하여 템플릿의 표면 부위에 형성된 캐버티들에 용융된 솔더를 주입하기 위하여 사용되는 노즐과 이를 포함하는 솔더 주입 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle for injecting molten solder into cavities of a template and an apparatus comprising the same. More specifically, in microelectronic packaging technology, a nozzle and a solder including the same are used to inject molten solder into cavities formed in the surface portion of the template to form solder bumps. It relates to an injection device.

최근 마이크로 전자 패키징 기술은 접속 방법에서 와이어 본딩으로부터 솔더 범프로 변화하고 있다. 솔더 범프를 이용하는 기술은 다양하게 알려져 있다. 예를 들면, 전기 도금, 솔더 페이스트 프린팅, 증발 탈수법, 솔더볼의 직접 부착 등이 알려져 있다.Recently, microelectronic packaging technology is changing from wire bonding to solder bump in the connection method. Techniques using solder bumps are widely known. For example, electroplating, solder paste printing, evaporation dehydration, direct attachment of solder balls, and the like are known.

특히, C4NP(controlled collapse chip connection new process) 기술은 낮은 비용으로 미세 피치를 구현할 수 있으며 반도체 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 장점으로 인해 크게 주목받고 있다. 상기 C4NP 기술의 예는 미합중국 특허 제 5,607,099호, 제5,775,569호, 제6,025,258호, 등에 개시되어 있다.Particularly, C4NP (controlled collapse chip connection new process) technology is attracting attention because it can realize fine pitch at a low cost and can improve the reliability of a semiconductor device. Examples of the C4NP technology are disclosed in U.S. Patent Nos. 5,607,099, 5,775,569, 6,025,258, and the like.

상기 C4NP 기술에 의하면, 구형의 솔더 범프들은 템플릿의 캐버티들 내에서 형성되며 상기 솔더 범프들은 웨이퍼 상에 형성된 범프 패드들 상에 열압착된다. 상기 범프 패드들은 웨이퍼 상에 형성된 반도체 칩의 금속 배선들과 연결되어 있으며, 상기 범프 패드들 상에는 UBM(under bump metallurgy) 패드들이 구비될 수 있다. 상기 UBM 패드들은 상기 솔더 범프들과 범프 패드들 사이에서 접착력을 향상시키기 위하여 제공될 수 있다.According to the C4NP technique, spherical solder bumps are formed in the cavities of the template and the solder bumps are thermocompressed onto the bump pads formed on the wafer. The bump pads are connected to metal wirings of a semiconductor chip formed on a wafer, and under bump metallurgy (UBM) pads may be provided on the bump pads. The UBM pads may be provided to improve the adhesion between the solder bumps and the bump pads.

상기와 같이 솔더 범프들이 전달된 웨이퍼의 반도체 칩들은 다이싱 공정에 의해 개별화될 수 있다. 상기 개별화된 반도체 칩은 열압착 공정과 언더필(under fill) 공정을 통해 기판 상에 접합될 수 있으며, 이에 의해 플립칩이 제조될 수 있다.The semiconductor chips of the wafer to which the solder bumps are transferred as described above can be individualized by the dicing process. The individualized semiconductor chip may be bonded onto a substrate through a thermal compression process and an underfill process, whereby a flip chip can be manufactured.

상기 솔더 범프들을 형성하기 위하여 상기 템플릿의 캐버티들 내에는 용융된 솔더가 주입될 수 있다. 상기 용융된 솔더의 주입을 위한 장치의 일 예는 미합중국 특허 제6,231,333호에 개시되어 있다. Molten solder may be injected into the cavities of the template to form the solder bumps. An example of a device for the injection of the molten solder is disclosed in U.S. Patent No. 6,231,333.

종래의 기술에서 용융된 솔더를 주입하기 위한 인젝션 헤드(injection head)는 평탄한 하부면을 가지며, 다수의 셀들(cells)이 형성된 몰드 플레이트(mold plate) 상에서 슬라이딩 운동한다. 상기 인젝션 헤드의 하부면 부위에는 상기 용융된 솔더를 주입하기 위한 인젝션 슬롯(injection slot), 진공압을 제공하는 진공 슬롯 및 상기 인젝션 슬롯과 진공 슬롯을 연결하는 리세스(recess)가 형성되어 있다. 상기 용융된 솔더는 상기 인젝션 헤드가 슬라이딩 운동하는 동안 상기 진공압 에 의해 상기 셀들에 순차적으로 채워진다.In the prior art, an injection head for injecting molten solder has a flat lower surface and performs sliding motion on a mold plate having a plurality of cells formed therein. An injection slot for injecting the molten solder, a vacuum slot for providing a vacuum pressure, and a recess connecting the injection slot and the vacuum slot are formed in a portion of the lower surface of the injection head. The molten solder is sequentially filled in the cells by the vacuum pressure during the sliding movement of the injection head.

상기와 같은 종래의 기술에 따르면, 상기 리세스의 체적이 작기 때문에 상기 리세스의 내부 압력 조절이 어려우며, 또한 상기 용융된 솔더가 상기 진공 슬롯 내로 흡입될 우려가 있다. 또한, 상기 인젝션 헤드의 구조가 복잡하며 상기 인젝션 헤드와 상기 몰드 플레이트 사이의 접촉 면적이 넓기 때문에 상기 용융된 솔더가 상기 주입 헤드와 상기 몰드 플레이트 사이에서 누설될 수 있다.According to the conventional technique, since the volume of the recess is small, it is difficult to adjust the inner pressure of the recess, and the molten solder may be sucked into the vacuum slot. In addition, since the structure of the injection head is complicated and the area of contact between the injection head and the mold plate is large, the molten solder may leak between the injection head and the mold plate.

본 발명의 제1 목적은 템플릿의 캐버티들에 용융된 솔더를 주입하기 위한 개선된 노즐을 제공하는데 있다.It is a first object of the present invention to provide an improved nozzle for injecting molten solder into the cavities of a template.

본 발명의 제2 목적은 템플릿의 캐버티들에 용융된 솔더를 주입하기 위한 개선된 노즐을 포함하는 솔더 주입 장치를 제공하는데 있다.It is a second object of the present invention to provide a solder injection apparatus comprising an improved nozzle for injecting molten solder into cavities of a template.

상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 솔더 주입 노즐은 솔더 물질을 수용하기 위한 원통형의 내부 공간 및 템플릿의 표면 부위에 형성된 캐버티들에 상기 솔더 물질을 주입하기 위해 상기 내부 공간과 연통된 슬롯을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 연결되어 상기 솔더 물질이 용융된 상태를 유지하도록 상기 하우징을 가열하는 히터와, 상기 내부 공간에서 회전 가능하도록 배치되며 상기 용융된 솔더가 상기 슬롯을 통해 상기 템플릿의 캐버티들에 주입되도록 스크루 형태의 홈이 외주면에 형성된 피스톤을 포함할 수 있다.Solder injection nozzle according to an aspect of the present invention for achieving the first object is a cylindrical inner space for accommodating the solder material and the inner space for injecting the solder material in the cavities formed in the surface portion of the template A housing having a slot in communication with the housing, a heater connected to the housing to heat the housing to maintain the molten state of the solder material, and rotatably disposed in the internal space, wherein the molten solder is disposed through the slot. The screw-shaped groove may include a piston formed on the outer circumferential surface to be injected into the cavities of the template.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 슬롯은 상기 하우징의 하부면에 형성될 수 있으며, 상기 하우징의 하부면은 상기 슬롯의 양측으로 상기 템플릿의 표면 부위에 면접촉되도록 구비된 평탄한 후단부와 상기 템플릿의 표면 부위와 이격되도록 구성된 경사진 전단부를 포함할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the slot may be formed on the lower surface of the housing, the lower surface of the housing is a flat rear end and the surface provided to be in surface contact with the surface portion of the template on both sides of the slot; It may include an inclined shear configured to be spaced apart from the surface portion of the template.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부면의 전단부는 하방으로 돌출된 곡면 형태를 가질 수 있다.According to embodiments of the present invention, the front end portion of the lower surface may have a curved surface protruding downward.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부면의 후단부에는 상기 슬롯과 평행하게 연장하는 리세스가 형성될 수 있다. 상기 하부면의 후단부가 상기 템플릿의 표면 부위에 접촉된 상태에서 상기 슬롯을 통해 상기 캐버티들에 순차적으로 상기 용융된 솔더를 제공하기 위하여 상기 노즐이 상기 템플릿의 표면 부위를 스캔하는 동안 상기 리세스는 상기 템플릿의 표면 상에 잔류하는 솔더 물질을 제거하기 위하여 사용될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a recess extending in parallel with the slot may be formed at the rear end of the lower surface. The recess while the nozzle scans the surface portion of the template to sequentially provide the molten solder to the cavities through the slot with the rear end of the bottom surface in contact with the surface portion of the template May be used to remove solder material remaining on the surface of the template.

상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 솔더 주입 장치는 솔더 주입 노즐과 상기 솔더 주입 노즐 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절부를 포함할 수 있다. 상기 솔더 주입 노즐은 솔더 물질을 수용하기 위한 원통형의 내부 공간 및 템플릿의 표면 부위에 형성된 캐버티들에 상기 솔더 물질을 주입하기 위해 상기 내부 공간과 연통된 슬롯을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 연결되어 상기 솔더 물질이 용융된 상태를 유지하도록 상기 하우징을 가열하는 히터와, 상기 내부 공간에서 회전 가능하도록 배치되며 상기 용융된 솔더가 상기 슬롯을 통해 상기 템플릿의 캐버티들에 주입되도록 스크루 형태의 홈이 외주면에 형성된 피스톤을 포함할 수 있다. 상기 압력 조절부는 상기 하우징의 내부 공간과 연결될 수 있으며 상기 하우징의 내부 공간의 압력을 일정하게 유지하기 위하여 상기 하우징의 내부 공간으로 정제된 공기 또는 불활성 가스를 공급할 수 있다.Solder injection apparatus according to another aspect of the present invention for achieving the second object may include a solder injection nozzle and a pressure control unit for adjusting the pressure inside the solder injection nozzle. The solder injection nozzle is connected to the housing having a cylindrical internal space for accommodating solder material and a housing having a slot in communication with the internal space for injecting the solder material into cavities formed in the surface portion of the template. A heater for heating the housing to maintain the molten state of the solder material, and a screw-shaped groove disposed to be rotatable in the internal space and to inject the molten solder into the cavities of the template through the slot. It may include a piston formed on the outer peripheral surface. The pressure regulator may be connected to the inner space of the housing and supply purified air or inert gas to the inner space of the housing to maintain a constant pressure in the inner space of the housing.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 솔더 주입 노즐 내부의 용융된 솔더는 노즐 내부와 외부 사이의 압력 차이에 의해 템플릿의 캐버티들에 주입 되는 것이 아니라 솔더 주입 노즐 내부에 배치되는 스크루 형태의 피스톤에 의해 주입될 수 있다. 따라서, 상기 압력 차이를 제어할 필요가 없으며 상기 용융된 솔더의 토출량을 정밀하게 제어할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the molten solder inside the solder injection nozzle is not injected into the cavities of the template due to the pressure difference between the inside and outside of the nozzle, but the screw disposed inside the solder injection nozzle It can be injected by a piston in the form. Therefore, it is not necessary to control the pressure difference and precisely control the discharge amount of the molten solder.

또한, 종래의 인젝션 헤드와 비교하여 노즐과 템플릿 사이의 접촉 면적이 상대적으로 작기 때문에 상기 노즐과 템플릿 사이에서 용융된 솔더의 누설을 감소시킬 수 있다.In addition, since the contact area between the nozzle and the template is relatively small compared to the conventional injection head, leakage of molten solder between the nozzle and the template can be reduced.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 구성 요소 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 요소들을 추가적으로 구비할 수 있으며, 특정 요소가 다른 구성 요소 또는 장치 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 상기 다른 구성 요소 또는 장치 상에 직접 배치되거나 그들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, but may be implemented in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of each device or component and regions are exaggerated for clarity of the present invention, and each device may additionally include various additional components not described herein, Is referred to as being located on another component or device, it may be directly disposed on or interposed between the other component or device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융된 솔더의 주입 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an apparatus for injecting molten solder according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1을 참조하면, 용융된 솔더의 주입 장치(100)는 용융된 솔더(10)의 주입 공정이 수행되는 프로세스 챔버(102)를 포함할 수 있다. 상기 프로세스 챔버(102)는 밀폐된 공간을 제공하며, 상기 프로세스 챔버(102) 내에는 표면 부위에 다수의 캐버티들(22; 도 2 참조)이 형성된 템플릿(20)을 지지하는 척(104)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 1, the injection device 100 of molten solder may include a process chamber 102 in which an injection process of molten solder 10 is performed. The process chamber 102 provides an enclosed space, and within the process chamber 102 a chuck 104 supporting a template 20 having a plurality of cavities 22 (see FIG. 2) formed at a surface portion thereof. This can be arranged.

또한, 상기 프로세스 챔버(102) 내에는 용융된 솔더(10)를 제공하기 위한 노즐(110; 도 2 참조)이 배치될 수 있다. 그러나, 상기 노즐(110)은 상기 프로세스 챔버(102)의 상부 패널을 통해 상방으로 연장할 수도 있다.In addition, a nozzle 110 (see FIG. 2) for providing molten solder 10 may be disposed in the process chamber 102. However, the nozzle 110 may extend upward through the top panel of the process chamber 102.

상기 노즐(110)은 하우징(112)과 피스톤(114) 및 제1 히터(116)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(112)은 솔더 물질을 수용하기 위한 원통형의 내부 공간을 가질 수 있다. 상기 하우징(112)은 상기 제1 히터(116)와 연결될 수 있으며, 상기 제1 히터(116)는 상기 솔더 물질을 용융시키며 상기 솔더 물질이 용융된 상태로 유지되도록 하기 위하여 상기 솔더 물질의 용융점 이상의 온도로 상기 하우징(112)을 가열할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 히터(116)로서 상기 하우징(112)에 내장될 수 있는 전기 저항 열선이 사용될 수 있다. 또한, 상기 하우징(112)의 하부에는 상기 용융된 솔더(10)를 외부로 토출하기 위하여 상기 내부 공간과 연통된 슬롯(112a; 도 2 참조)이 형성되어 있다.The nozzle 110 may include a housing 112, a piston 114, and a first heater 116. The housing 112 may have a cylindrical inner space for accommodating the solder material. The housing 112 may be connected to the first heater 116, and the first heater 116 melts the solder material and maintains the solder material in a molten state at or above the melting point of the solder material. The housing 112 may be heated to a temperature. For example, an electric resistance heating wire that may be embedded in the housing 112 may be used as the first heater 116. In addition, a slot 112a (see FIG. 2) communicating with the inner space is formed at a lower portion of the housing 112 to discharge the molten solder 10 to the outside.

상기 피스톤(114)은 상기 하우징(112) 내부에서 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 특히, 상기 피스톤(114)의 외주면에는 스크루 형태의 홈이 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 용융된 솔더(10)는 상기 피스톤(114)의 회전에 의해 상기 하우징(112)의 외부로 토출될 수 있다.The piston 114 may be disposed to be rotatable inside the housing 112. In particular, a screw-shaped groove may be formed on the outer circumferential surface of the piston 114. As a result, the molten solder 10 may be discharged to the outside of the housing 112 by the rotation of the piston (114).

한편, 상기 용융된 솔더(10)는 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 비스무트(Bi), 인듐(In), 등을 포함할 수 있으며, 이들은 단독 또는 조합의 형태로 사용될 수 있다.Meanwhile, the molten solder 10 may include tin (Sn), silver (Ag), copper (Cu), bismuth (Bi), indium (In), and the like, which may be used alone or in combination. Can be.

상기 용융된 솔더(10)의 주입 장치(100)는 상기 노즐(110)과 상기 척(104)에 의해 지지된 템플릿(20) 사이에서 상대적인 미끄러짐 운동을 발생시키기 위한 제1 구동부(118)와 제2 구동부(120)를 포함할 수 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 제1 구동부(118)는 상기 노즐(110)의 하단 부위가 상기 템플릿(20)의 표면 부위에 접촉되도록 상기 노즐(110)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 제2 구동부(120)는 상기 템플릿(20)에 접촉된 노즐(110)로부터 상기 용융된 솔더(10)가 상기 캐버티들(22)에 순차적으로 주입되도록 상기 노즐(110)과 상기 템플릿(20) 사이에서 상대적인 운동을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 구동부(120)는 상기 척(104)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.The injection device 100 of the molten solder 10 includes a first drive unit 118 and a first drive unit 118 for generating a relative sliding motion between the nozzle 110 and the template 20 supported by the chuck 104. 2 may include a driving unit 120. As shown, the first driving unit 118 may move the nozzle 110 in the vertical direction such that the lower end portion of the nozzle 110 contacts the surface portion of the template 20, and the second The driving unit 120 is disposed between the nozzle 110 and the template 20 so that the molten solder 10 is sequentially injected into the cavities 22 from the nozzle 110 in contact with the template 20. Relative motion can occur at For example, the second driver 120 may move the chuck 104 in the horizontal direction.

예를 들면, 각각의 제1 구동부(118) 및 제2 구동부(120)는 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 각각의 제1 구동부(118) 및 제2 구동부(120)는 모터와 리니어 모션 가이드를 포함하는 단축 구동기를 포함할 수도 있다. 그러나, 상기 제1 및 제2 구동부들(118, 120)의 구성은 다양하게 변경될 수 있으며, 본 발명의 범위는 상기 제1 및 제2 구동부들(118, 120) 각각의 구성들에 의해 한정되지는 않을 것이다.For example, each of the first drive unit 118 and the second drive unit 120 may include a hydraulic or pneumatic cylinder. Alternatively, each of the first driver 118 and the second driver 120 may include a single axis driver including a motor and a linear motion guide. However, the configuration of the first and second drivers 118 and 120 may be changed in various ways, and the scope of the present invention is limited by the configurations of the respective first and second drivers 118 and 120. It won't be.

또한, 상기 노즐(110)과 척(104) 사이의 상대적인 미끄러짐 운동을 발생시키기 위한 구동부들의 구성은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 솔더 주입 장치(100)는 상기 노즐(110) 또는 척(104)을 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 하나의 구동부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 척(104)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 제1 구동부와 상기 노즐(110)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 구동부를 포함할 수도 있다.In addition, the configuration of the driving units for generating a relative sliding motion between the nozzle 110 and the chuck 104 may be variously changed. For example, the solder injection apparatus 100 may include one driving unit for moving the nozzle 110 or the chuck 104 in the horizontal and vertical directions. In addition, it may include a first drive for moving the chuck 104 in the vertical direction and a second drive for moving the nozzle 110 in the horizontal direction.

추가적으로, 상기 솔더 주입 장치(110)는 상기 하우징(112) 내부의 피스톤(114)을 회전시키기 위한 제3 구동부(122)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 구동부(122)는 모터 및 회전 속도를 조절하기 위한 감속기 등을 포함할 수 있다.In addition, the solder injection apparatus 110 may further include a third driver 122 for rotating the piston 114 inside the housing 112. The third driving unit 122 may include a motor and a speed reducer for adjusting the rotation speed.

성기 척(104)은 제2 히터(124)와 연결될 수 있으며, 상기 제2 히터(124)는 상기 템플릿(20)의 온도를 조절하기 위하여 제공될 수 있다. 특히, 상기 제2 히터(124)는 상기 척(104) 내에 내장될 수 있으며, 전기 저항 열선을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 히터(124)는 상기 템플릿(20)의 온도를 상기 솔더의 용융점보다 낮은 온도로 조절할 수 있다. 특히, 상기 제2 히터(124)는 상기 템플릿(20)의 온도를 상기 노즐(110)의 온도보다 약 3℃ 내지 약 10℃ 정도만큼 낮게 조절할 수 있다. 상기 템플릿(20)의 온도가 과도하게 낮을 경우, 상기 템플릿(20)에 접촉된 노즐(110)의 온도가 저하될 수 있으며, 이에 따라 상기 노즐(110) 내부의 솔더가 응고될 수 있다. 또한, 상기 템플릿(20)의 온도가 상기 솔더의 용융점보다 높은 경우, 상기 캐버티들(22)에 주입된 용융된 솔더(10)가 응고되지 않을 수 있다.The genital chuck 104 may be connected to the second heater 124, and the second heater 124 may be provided to adjust the temperature of the template 20. In particular, the second heater 124 may be embedded in the chuck 104 and may include an electric resistance heating wire. For example, the second heater 124 may adjust the temperature of the template 20 to a temperature lower than the melting point of the solder. In particular, the second heater 124 may adjust the temperature of the template 20 by about 3 ° C. to about 10 ° C. below the temperature of the nozzle 110. When the temperature of the template 20 is excessively low, the temperature of the nozzle 110 in contact with the template 20 may be lowered, so that the solder inside the nozzle 110 may solidify. In addition, when the temperature of the template 20 is higher than the melting point of the solder, the molten solder 10 injected into the cavities 22 may not solidify.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 노즐을 설명하기 위한 확대 단면도들이고, 도 4는 도 1에 도시된 노즐과 템플릿 사이의 상대적인 운동을 설명하기 위한 평면도이다.2 and 3 are enlarged cross-sectional views illustrating the nozzle illustrated in FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view illustrating the relative motion between the nozzle and the template illustrated in FIG. 1.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 하우징(112)은 상부 및 하부가 닫힌 실린더 형상을 가질 수 있으며, 상기 하우징(112)의 닫힌 하부면 부위를 통해 상기 슬롯(112a)이 형성될 수 있다.2 and 3, the housing 112 may have a cylinder shape in which upper and lower portions are closed, and the slot 112a may be formed through a closed lower surface portion of the housing 112.

예를 들면, 상기 슬롯(112a)은 상기 하우징(112)의 하부면 중앙 부위에서 상기 노즐(110)과 템플릿(20) 사이의 상대적인 운동 방향에 대하여 수직하는 방향으로 연장할 수 있다. 특히, 상기 하우징(112)의 하부면은 상기 슬롯(112a)의 양측으로 상기 템플릿(20)의 표면 부위에 면접촉되도록 구비된 평탄한 후단부와 상기 템플릿(20)의 표면 부위와 이격되도록 구성된 경사진 전단부를 포함할 수 있다.For example, the slot 112a may extend in a direction perpendicular to the relative direction of movement between the nozzle 110 and the template 20 at the central portion of the lower surface of the housing 112. In particular, the lower surface of the housing 112 is configured to be spaced apart from the flat rear end portion provided to be in surface contact with the surface portion of the template 20 to both sides of the slot (112a) and the surface portion of the template 20. It may comprise a photographic front end.

상기 하부면의 전단부는 상기 상대적인 운동에 의해 상기 하우징(112)과 템플릿(20) 사이에서 운동 간섭이 발생되는 것을 방지하기 위하여 구비될 수 있다. 따라서, 상기 운동 간섭에 의해 템플릿(20)의 표면 부위가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 도시된 바와 같이, 상기 하부면의 전단부는 상기 상대적인 미끄러짐 운동을 원활하게 하기 위하여 하방으로 돌출된 곡면 형상을 가질 수 있다.The front end portion of the lower surface may be provided to prevent the movement interference between the housing 112 and the template 20 by the relative movement. Therefore, it is possible to prevent the surface portion of the template 20 from being damaged by the movement interference. In particular, as shown, the front end portion of the lower surface may have a curved surface protruding downward to facilitate the relative sliding movement.

한편, 상기 노즐(110)과 상기 템플릿(20) 사이에서의 상대적인 운동과 상기 피스톤(114)의 회전에 의해 상기 캐버티들(22)에 용융된 솔더(10)가 주입되는 과정에서 상기 노즐(110)과 템플릿(20) 사이에서 누설이 발생될 수 있다. 즉, 상기 템플릿(20)의 표면 부위에 솔더 잔류물이 형성될 수 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 하부면의 후단부에는 상기 슬롯(112a)과 평행하게 연장하는 리세스(112b)가 형성될 수 있다. 상기 리세스(112b)는 상기 템플릿(20)의 표면 부위로부터 상기 솔더 잔류물을 제거하기 위하여 구비될 수 있다.Meanwhile, in the process of injecting the molten solder 10 into the cavities 22 by the relative movement between the nozzle 110 and the template 20 and the rotation of the piston 114, the nozzle ( Leakage may occur between 110 and template 20. That is, solder residue may be formed on the surface portion of the template 20. In order to solve the above problems, a recess 112b extending in parallel with the slot 112a may be formed at the rear end of the lower surface. The recess 112b may be provided to remove the solder residue from the surface portion of the template 20.

도 4를 참조하면, 상기 템플릿(20)은 평탄한 상부면을 가질 수 있으며, 상기 캐버티들(22)은 상기 상부면 부위에 형성될 수 있다. 또한, 상기 템플릿(20)은 반도체 웨이퍼와 유사한 형태를 갖는 몰드 영역(20a)과 상기 몰드 영역(20a)을 감싸는 주변 영역(20b)을 가질 수 있으며, 상기 캐버티들(22)은 상기 몰드 영역(20a) 내에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4, the template 20 may have a flat upper surface, and the cavities 22 may be formed in the upper surface portion. The template 20 may have a mold region 20a having a shape similar to that of a semiconductor wafer and a peripheral region 20b surrounding the mold region 20a, (20a).

한편, 상기 노즐(110)의 직경은 상기 몰드 영역(20a)의 직경보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 노즐(110)은 한 번의 스캔 동작으로 상기 몰드 영역(20a)의 캐버티들(22)에 용융된 솔더를 주입할 수 있다. 그러나, 상기 노즐(110)의 직경은 상기 몰드 영역(20a)보다 작을 수도 있으며, 이 경우, 상기 노즐(110)은 다수의 반복적인 스캔 동작들을 통해 상기 몰드 영역(20a)의 캐버티들(22)에 용융된 솔더를 주입할 수 있다.On the other hand, the diameter of the nozzle 110 may be larger than the diameter of the mold region 20a. In this case, the nozzle 110 may inject molten solder into the cavities 22 of the mold region 20a in one scan operation. However, the diameter of the nozzle 110 may be smaller than the mold region 20a, in which case the nozzle 110 may undergo cavities 22 of the mold region 20a through a number of repetitive scan operations. ) Can be injected into the molten solder.

다시 도 1을 참조하면, 상기 용융된 솔더 주입 장치(100)는 솔더 주입 공정을 제어하기 위한 공정 제어부(130)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the molten solder injection apparatus 100 may include a process controller 130 for controlling a solder injection process.

도 5는 도 1에 도시된 공정 제어부를 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the process control unit illustrated in FIG. 1.

도 5를 참조하면, 상기 공정 제어부(130)는 온도 조절부(140)와 압력 조절부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the process controller 130 may include a temperature controller 140 and a pressure controller 150.

상기 온도 조절부(140)는 상기 노즐(110)에 연결된 제1 온도 센서(142)와 상기 척(104)에 연결된 제2 온도 센서(144) 및 상기 제1 및 제2 온도 센서들과 연결된 온도 제어부(146)를 포함할 수 있다. 상기 온도 제어부(146)는 상기 제1 및 제2 온도 센서들(142, 144)과 연결되며 상기 제1 및 제2 온도 센서들(142, 144)로부터 제공되는 온도 신호들에 기초하여 상기 노즐(110) 및 상기 척(104)의 온도를 제어하기 위한 제어 신호들을 발생시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 히터(112) 및 제2 히터(114)는 상기 온도 제어부(146)의 제어 신호들에 의해 제어될 수 있다.The temperature controller 140 includes a first temperature sensor 142 connected to the nozzle 110, a second temperature sensor 144 connected to the chuck 104, and a temperature sensor 140 connected to the first and second temperature sensors A control unit 146, and the like. The temperature control unit 146 is connected to the first and second temperature sensors 142 and 144 and detects the temperature of the nozzle 142 based on the temperature signals provided from the first and second temperature sensors 142 and 144. [ 110 and control signals for controlling the temperature of the chuck 104 may be generated. That is, the first heater 112 and the second heater 114 may be controlled by the control signals of the temperature controller 146.

상기 압력 조절부(150)는 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력을 측정하기 위한 제1 압력 센서(152)와, 상기 노즐(110) 내부의 압력을 측정하기 위한 제2 압력 센서(154)와, 상기 프로세스 챔버(102)의 내부 압력과 상기 노즐(110)의 내부 압력을 조절하기 위한 제어 신호들을 발생시키는 압력 제어부(156), 상기 압력 제어부(156)와 연결되어 상기 프로세스 챔버(102)와 상기 노즐(110) 내부로 정제된 공기 또는 불활성 가스를 제공하는 가스 제공부(160) 및 상기 프로세스 챔버(102)와 상기 노즐(110) 내부를 진공 배기시키는 진공 제공부(170)를 포함할 수 있다.The pressure regulator 150 may include a first pressure sensor 152 for measuring the pressure in the process chamber 102, a second pressure sensor 154 for measuring the pressure in the nozzle 110, and A pressure control unit 156 for generating control signals for adjusting an internal pressure of the process chamber 102 and an internal pressure of the nozzle 110, and connected to the pressure control unit 156 to the process chamber 102. It may include a gas providing unit 160 for providing purified air or inert gas into the nozzle 110 and a vacuum providing unit 170 for evacuating the process chamber 102 and the inside of the nozzle 110. have.

상기 가스 제공부(160)는 불활성 가스를 저장하는 가스 저장 용기(162)를 포함할 수 있으며, 상기 가스 저장 용기(162)는 가스 공급 라인들에 의해 상기 노즐(110) 및 상기 프로세스 챔버(102)와 연결될 수 있다. 각각의 가스 공급 라인들에는 온/오프 밸브(164)와 질량 유량 제어기(166)가 설치될 수 있으며, 상기 온/오프 밸브들(164)과 질량 유량 제어기들(166)에 의해 상기 프로세스 챔버(102) 및 노즐(110)로 각각 공급되는 불활성 가스의 유량들이 제어될 수 있다. 한편, 상기 불활성 가스로는 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 등이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 노즐(110) 내부의 용융된 솔더(10) 및 상기 캐버티들(22)에 주입된 용융된 솔더 또는 응고된 솔더가 오염되는 것을 방지할 수 있다.The gas supply 160 may include a gas storage vessel 162 for storing an inert gas and the gas storage vessel 162 is connected to the nozzle 110 and the process chamber 102 ). Off valves 164 and a mass flow controller 166 may be provided on each of the gas supply lines and may be provided to the process chamber (not shown) by the on / off valves 164 and mass flow controllers 166. [ 102 and the nozzle 110 can be controlled. As the inert gas, nitrogen (N 2 ), argon (Ar), helium (He), or the like may be used. Thus, the molten solder 10 in the nozzle 110 and the molten solder or solidified solder injected into the cavities 22 can be prevented from being contaminated.

상기 진공 제공부(170)는 진공 펌프(172)와 버퍼 탱크(174)를 포함할 수 있으며, 상기 진공 펌프(172)는 제1 진공 라인에 의해 상기 버퍼 탱크(174)와 연결될 수 있으며, 상기 버퍼 탱크(174)는 제2 진공 라인들에 의해 상기 노즐(110) 및 상기 프로세스 챔버(102)와 연결될 수 있다. 각각의 제2 진공 라인들에는 온/오프 밸브(176)와 질량 유량 제어기(178)가 설치될 수 있다.The vacuum supply unit 170 may include a vacuum pump 172 and a buffer tank 174 and the vacuum pump 172 may be connected to the buffer tank 174 by a first vacuum line, The buffer tank 174 may be connected to the nozzle 110 and the process chamber 102 by second vacuum lines. On each of the second vacuum lines, an on / off valve 176 and a mass flow controller 178 may be provided.

상기 가스 제공부(160) 및 진공 제공부(170)의 온/오프 밸브들(164, 176)과 질량 유량 제어기들(166, 178)은 상기 압력 제어부(156)와 연결되며, 상기 압력 제어부(156)의 제어 신호들에 의해 각각 제어될 수 있다.The on / off valves 164 and 176 and the mass flow controllers 166 and 178 of the gas supplier 160 and the vacuum supplier 170 are connected to the pressure controller 156, 156, respectively.

상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력은 대기압 또는 대기압보다 낮게 유지될 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력은 약 760Torr 내지 약 50mTorr 정도에서 조절될 수 있다. 상기 노즐(110) 내부의 압력은 상기 용융된 솔더(10)의 주입에 의해 강하될 수 있으며, 상기 압력 조절부(150)는 상기 노즐(110) 내부의 압력을 일정하게 유지시키기 위하여 불활성 가스를 공급할 수 있다. 특히, 상기 용융된 솔더(10)의 주입 공정이 수행되는 동안 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력과 상기 노즐(110) 내부의 압력은 실질적으로 동일하게 유지될 수 있다. 또한, 상기 솔더 주입 공정이 진행되기 전 및 후에는 상기 노즐(110) 내부의 압력이 상기 프로세스 챔버(102)의 내부 압력과 동일하거나 낮게 조절될 수 있다. 이는 상기 노즐(110) 내부의 용융된 솔더(10)가 상기 슬롯(112a)을 통해 누설되는 것을 방지하기 위함이다.The pressure inside the process chamber 102 can be kept lower than atmospheric pressure or atmospheric pressure. For example, the pressure inside the process chamber 102 can be regulated at about 760 Torr to about 50 mTorr. The pressure inside the nozzle 110 may be lowered by the injection of the molten solder 10, and the pressure adjusting unit 150 may use an inert gas to maintain a constant pressure inside the nozzle 110. Can supply In particular, the pressure inside the process chamber 102 and the pressure inside the nozzle 110 may be maintained to be substantially the same while the injection process of the molten solder 10 is performed. In addition, before and after the solder injection process, the pressure inside the nozzle 110 may be adjusted to be equal to or lower than the internal pressure of the process chamber 102. This is to prevent the molten solder 10 inside the nozzle 110 from leaking through the slot 112a.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 압력 조절부(150)는 불활성 가 스 대신 정제된 공기를 공급할 수도 있다. 이 경우, 상기 압력 조절부(150)는 공기에 포함된 화학적 오염 물질 및 파티클들을 제거하기 위한 필터 유닛을 포함할 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the pressure regulator 150 may supply purified air instead of inert gas. In this case, the pressure regulator 150 may include a filter unit for removing chemical contaminants and particles contained in the air.

다시 도 1을 참조하면, 상기 프로세스 챔버(102)는 상기 템플릿(20)의 반입 및 반출을 위한 게이트 도어(106)를 가질 수 있다. 상기 게이트 도어(106)를 통해 상기 프로세스 챔버(102) 내부로 반입된 템플릿(20)은 상기 척(104)에 의해 지지될 수 있다. 여기서, 도시되지는 않았으나, 상기 용융된 솔더의 주입 장치(100)는 상기 템플릿(20)의 로딩 및 언로딩을 위한 리프팅 유닛을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 리프팅 유닛은 상기 척(104)을 통해 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치되는 다수의 리프트 핀들과 상기 리프트 핀들에 구동력을 제공하는 구동부를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 리프팅 유닛의 구성은 다양하게 변경될 수 있으며, 본 발명의 범위는 상기 리프팅 유닛의 구성에 의해 한정되지는 않을 것이다.Referring back to FIG. 1, the process chamber 102 may have a gate door 106 for loading and unloading the template 20. The template 20 carried into the process chamber 102 through the gate door 106 may be supported by the chuck 104. Here, although not shown, the molten solder injection apparatus 100 may further include a lifting unit for loading and unloading the template 20. For example, the lifting unit may include a plurality of lift pins arranged to be vertically movable through the chuck 104, and a driving unit for providing a driving force to the lift pins. However, the configuration of the lifting unit may be variously changed, and the scope of the present invention is not limited by the configuration of the lifting unit.

이어서, 상기 용융된 솔더 주입 장치(100)를 이용하여 템플릿(20)의 캐버티들(22)에 용융된 솔더(10)를 주입하는 방법이 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.Next, a method of injecting the molten solder 10 into the cavities 22 of the template 20 using the molten solder injecting apparatus 100 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다수의 캐버티들(22)이 형성된 표면 부위를 갖는 템플릿(20)이 프로세스 챔버(102)의 게이트 도어(106)를 통해 상기 프로세스 챔버(102) 내부로 반입된다. 상기 템플릿(20)은 리프팅 유닛에 의해 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 척(104) 상으로 로딩된다. 여기서, 상기 템플릿(20)은 외부의 트랜스퍼 모듈(미도시)에 의해 상기 프로세스 챔버(102) 내부로 반입될 수 있다.A template 20 having a surface portion where a plurality of cavities 22 is formed is introduced into the process chamber 102 through the gate door 106 of the process chamber 102. The template 20 is loaded onto the chuck 104 inside the process chamber 102 by a lifting unit. Here, the template 20 may be transferred into the process chamber 102 by an external transfer module (not shown).

상기 템플릿(20)이 로딩된 후, 상기 프로세스 챔버(102) 내부는 대기압 이하의 압력으로 조절된다. 이때, 가스 제공부(160)는 상기 프로세스 챔버(102) 내부로 불활성 가스를 공급하며, 상기 진공 제공부(170)는 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 가스를 진공 배기시킨다. 이는 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 오염물질을 제거하기 위함이다. 한편, 상기 하우징(112)은 제1 히터(116)에 의해 상기 솔더의 용융점 이상의 온도로 가열된 상태이며, 이에 의해 상기 하우징(112) 내부에서 상기 솔더가 용융된 상태로 유지된다. 또한, 상기 노즐(110)의 내부 압력은 상기 용융된 솔더(10)가 상기 노즐(110)의 슬롯(112a)을 통해 누설되지 않도록 상기 프로세스 챔버(102)의 내부 압력보다 낮은 상태로 유지된다. 즉, 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력을 조절하는 동안 상기 프로세스 챔버(102)와 상기 노즐(110) 사이의 차압이 일정하게 유지된다.After the template 20 is loaded, the inside of the process chamber 102 is adjusted to a pressure below atmospheric pressure. At this time, the gas supplier 160 supplies an inert gas into the process chamber 102, and the vacuum supplier 170 evacuates the gas inside the process chamber 102. This is to remove contaminants inside the process chamber 102. Meanwhile, the housing 112 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder by the first heater 116, thereby maintaining the solder in the molten state inside the housing 112. In addition, the internal pressure of the nozzle 110 is maintained lower than the internal pressure of the process chamber 102 so that the molten solder 10 does not leak through the slot 112a of the nozzle 110. That is, the pressure difference between the process chamber 102 and the nozzle 110 is kept constant while adjusting the pressure inside the process chamber 102.

한편, 상기 템플릿(20)은 제2 히터(124)에 의해 상기 솔더의 용융점보다 낮은 온도로 가열된다. 이때, 상기 노즐(110)과 상기 템플릿(20) 사이의 온도 차이는 약 3℃ 내지 약 10℃ 정도, 예를 들면, 약 5℃ 정도로 유지될 수 있다.Meanwhile, the template 20 is heated to a temperature lower than the melting point of the solder by the second heater 124. At this time, the temperature difference between the nozzle 110 and the template 20 may be maintained at about 3 캜 to about 10 캜, for example, about 5 캜.

상기 프로세스 챔버(102)의 내부 압력 조절이 완료된 후, 제2 구동부(120)는 상기 척(104)에 의해 지지된 템플릿(20)을 용융된 솔더(10)를 제공하기 위한 노즐(110) 아래로 이동시키며, 이어서, 제1 구동부(118)는 상기 노즐(110)이 상기 템플릿(20)의 주변 영역(20b)의 표면 부위에 접촉되도록 상기 노즐(110)을 하방으로 이동시킨다. 여기서, 종래의 인젝션 헤드와 비교하여 상기 노즐(110)과 상기 템플릿(20) 사이의 접촉 면적이 작기 때문에 상기 노즐(110)과 템플릿(20) 사이에서 상 기 용융된 솔더(10)의 누설이 감소 또는 방지될 수 있다.After the internal pressure regulation of the process chamber 102 is completed, the second drive unit 120 is under the nozzle 110 to provide the molten solder 10 to the template 20 supported by the chuck 104. Next, the first drive unit 118 moves the nozzle 110 downward so that the nozzle 110 contacts the surface portion of the peripheral area 20b of the template 20. Here, since the contact area between the nozzle 110 and the template 20 is smaller than that of the conventional injection head, the leakage of the molten solder 10 between the nozzle 110 and the template 20 is reduced. Can be reduced or avoided.

상기 노즐(110)을 상기 템플릿(20)에 접촉시킨 후, 상기 노즐(110) 내부의 압력은 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력과 실질적으로 동일하게 조절된다. 상기 노즐(110) 내부의 압력은 상기 노즐(110)의 내부로 불활성 가스를 공급함으로써 조절될 수 있다.After contacting the nozzle 110 with the template 20, the pressure inside the nozzle 110 is adjusted to be substantially equal to the pressure inside the process chamber 102. The pressure inside the nozzle 110 may be adjusted by supplying an inert gas into the nozzle 110.

이어서, 상기 제2 구동부(120)는 상기 노즐(110)과 템플릿(20) 사이에서 상대적인 미끄러짐 운동을 발생시키기 위하여 상기 척(104)을 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 상기 제3 구동부(122)는 하우징(112) 내부의 용융된 솔더(10)를 토출하기 위하여 상기 피스톤(114)을 회전시킨다. 결과적으로, 상기 용융된 솔더(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상대적인 미끄러짐 운동과 피스톤(114)의 회전에 의해 상기 템플릿(20)의 캐버티들(22)에 순차적으로 주입될 수 있다. 특히, 상기 미끄러짐 운동 중에 상기 하우징(112)의 하부면이 경사진 전단부를 가지므로 상기 템플릿(20)의 손상이 방지될 수 있으며, 또한 하우징(112)의 하부면 후단부의 리세스(112b)에 의해 템플릿(20) 상의 솔더 잔류물이 충분히 제거될 수 있다.Subsequently, the second driver 120 moves the chuck 104 in a horizontal direction to generate a relative sliding motion between the nozzle 110 and the template 20. In addition, the third driver 122 rotates the piston 114 to discharge the molten solder 10 inside the housing 112. As a result, the molten solder 10 is sequentially injected into the cavities 22 of the template 20 by the relative sliding motion and rotation of the piston 114 as shown in FIGS. 2 and 3. Can be. In particular, since the lower surface of the housing 112 has an inclined front end portion during the sliding movement, the damage of the template 20 can be prevented, and the recess 112b of the rear end of the lower surface of the housing 112 can be prevented. This allows the solder residue on the template 20 to be sufficiently removed.

한편, 상기 캐버티들(22)에 주입된 솔더(10a)는 상기 노즐(110)과 상기 템플릿(20)의 온도 차이에 의해 응고될 수 있다.The solder 10a injected into the cavities 22 may be solidified due to the temperature difference between the nozzle 110 and the template 20.

상기 용융된 솔더(10)의 주입이 완료된 후, 상기 노즐(110) 내부의 압력은 상기 용융된 솔더(10)가 상기 노즐(110)의 슬릿을 통해 누설되지 않도록 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 압력보다 낮게 조절된다.After the injection of the molten solder 10 is completed, the pressure inside the nozzle 110 is lower than the pressure inside the process chamber 102 so that the molten solder 10 does not leak through the slit of the nozzle 110. Pressure.

상기 노즐(110) 내부의 압력을 조절한 후, 상기 제1 구동부(118)는 상기 노 즐(110)을 상방으로 이동시키고, 이어서, 상기 제2 구동부(120)는 상기 척(104)을 상기 게이트 도어(106)와 인접한 지점으로 이동시킨다.After adjusting the pressure inside the nozzle 110, the first driving unit 118 moves the nozzle 110 upwards, and then the second driving unit 120 moves the chuck 104 to the upper surface of the nozzle 110. Move to a point adjacent to the gate door 106.

계속해서, 상기 템플릿(20)은 상기 리프팅 유닛에 의해 상기 척(104)으로부터 언로딩되며, 상기 트랜스퍼 모듈에 의해 상기 프로세스 챔버(102)로부터 반출된다.Subsequently, the template 20 is unloaded from the chuck 104 by the lifting unit, and is taken out of the process chamber 102 by the transfer module.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 주입 노즐을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view for describing a solder injection nozzle according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 용융된 솔더(10)를 템플릿의 캐버티들에 주입하기 위한 솔더 주입 노즐(210)은 원통형의 내부 공간을 갖고 상부가 닫힌 실린더 형태를 갖는 본체(212)와, 상기 내부 공간 내에 회전 가능하도록 배치되는 피스톤(214)과, 상기 본체(212)와 연결되어 상기 본체(212)를 가열하는 히터(216)와, 상기 본체(212) 하부에 연결되어 일 방향으로 연장하는 하부 구조물(218)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the solder injection nozzle 210 for injecting the molten solder 10 into the cavities of the template includes a main body 212 having a cylindrical inner space and a closed upper cylinder, and the inner portion of the template. A piston 214 disposed to be rotatable in the space, a heater 216 connected to the main body 212 and heating the main body 212, and a lower part connected to the lower part of the main body 212 and extending in one direction The structure 218 can be included.

상기 하부 구조물(218)은 상기 템플릿과 노즐(210) 사이에서의 상대적인 미끄러짐 운동 방향에 대하여 수직하는 방향으로 연장할 수 있으며, 상기 용융된 솔더(10)를 토출하기 위하여 상기 본체(212)의 내부 공간과 연통되는 슬롯(218a)을 가질 수 있다. 또한, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 하부 구조물(218)의 하부면은 상기 슬롯(218a)을 기준으로 경사진 전단부와 평탄한 후단부를 가질 수 있으며, 상기 평탄한 후단부에는 상기 슬롯(218a)과 평행하게 연장하는 리세스가 형성될 수 있다.The lower structure 218 may extend in a direction perpendicular to the relative sliding movement direction between the template and the nozzle 210, and may be formed inside the body 212 to discharge the molten solder 10. It may have a slot 218a in communication with the space. In addition, although not shown in detail, the lower surface of the lower structure 218 may have an inclined front end and a flat rear end with respect to the slot 218a, and the flat rear end may be parallel to the slot 218a. Recesses may be formed that extend.

상기와 같은 노즐(210)의 구성 요소들에 대한 추가적인 상세 설명은 도 2 내 지 도 3을 참조하여 기 설명된 노즐(110)의 설명과 유사하므로 생략하기로 한다.Further detailed description of the components of the nozzle 210 as described above is similar to the description of the nozzle 110 described above with reference to FIGS. 2 to 3 and will be omitted.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 용융된 솔더를 주입하기 위한 노즐의 구조가 종래의 인젝션 헤드와 비교하여 간단하므로 상기 노즐의 제조 비용이 절감될 수 있다. 또한, 상기 노즐과 상기 템플릿 사이의 접촉 면적이 상대적으로 작기 때문에 상기 노즐과 상기 템플릿 사이에서 상기 용융된 솔더가 누설되는 것이 감소 또는 방지될 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, since the structure of the nozzle for injecting molten solder is simpler than the conventional injection head, the manufacturing cost of the nozzle can be reduced. Also, since the contact area between the nozzle and the template is relatively small, leakage of the molten solder between the nozzle and the template can be reduced or prevented.

상기 솔더 주입 노즐 내부의 용융된 솔더는 노즐 내부와 외부 사이의 압력 차이에 의해 템플릿의 캐버티들에 주입되는 것이 아니라 솔더 주입 노즐 내부에 배치되는 스크루 형태의 피스톤에 의해 주입될 수 있다. 따라서, 상기 압력 차이를 제어할 필요가 없으며 상기 용융된 솔더의 토출량을 정밀하게 제어할 수 있다.The molten solder inside the solder injection nozzle may be injected by a screw shaped piston disposed inside the solder injection nozzle, rather than injected into the cavities of the template due to the pressure difference between the inside and the outside of the nozzle. Therefore, it is not necessary to control the pressure difference and precisely control the discharge amount of the molten solder.

추가적으로, 상기 노즐 하부면의 경사진 전단부와 후단부의 리세스에 의해 템플릿의 손상이 방지될 수 있으며 템플릿 상의 솔더 잔유물이 충분히 제거될 수 있다.In addition, damage to the template may be prevented by recesses of the inclined front and rear ends of the nozzle lower surface, and the solder residue on the template may be sufficiently removed.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융된 솔더의 주입 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an apparatus for injecting molten solder according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 노즐을 설명하기 위한 확대 단면도들이다.2 and 3 are enlarged cross-sectional views for describing the nozzle shown in FIG. 1.

도 4는 도 1에 도시된 노즐과 템플릿 사이의 상대적인 운동을 설명하기 위한 평면도이다.4 is a plan view for explaining a relative motion between the nozzle and the template shown in FIG.

도 5는 도 1에 도시된 공정 제어부를 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the process control unit illustrated in FIG. 1.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 주입 노즐을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view for describing a solder injection nozzle according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

10 : 용융된 솔더 20 : 템플릿10: melted solder 20: template

20a : 몰드 영역 20b : 주변 영역20a: mold area 20b: peripheral area

22 : 캐버티 100 : 솔더 주입 장치22: Cavity 100: Solder injection device

102 : 챔버 104 : 척102 chamber 104 chuck

106 : 게이트 도어 110 : 노즐106: gate door 110: nozzle

112 : 하우징 112a : 슬롯112: housing 112a: slot

112b : 리세스 114 : 피스톤112b: recess 114: piston

116 : 제1 히터 118 : 제1 구동부116: first heater 118: first drive unit

120 : 제2 구동부 122 : 제3 구동부120: second driver 122: third driver

124 : 제2 히터 130 : 공정 제어부124: second heater 130: process control

140 : 온도 조절부 146 : 온도 제어부140: temperature control unit 146: temperature control unit

150 : 압력 조절부 160 : 가스 제공부150: pressure adjusting unit 160: gas providing unit

170 : 진공 제공부170: vacuum providing unit

Claims (5)

솔더 물질을 수용하기 위한 원통형의 내부 공간 및 템플릿의 표면 부위에 형성된 캐버티들에 상기 솔더 물질을 주입하기 위해 상기 내부 공간과 연통된 슬롯을 갖는 하우징;A housing having a cylindrical interior space for receiving solder material and a slot in communication with the interior space for injecting the solder material into cavities formed in the surface portion of the template; 상기 하우징과 연결되어 상기 솔더 물질이 용융된 상태를 유지하도록 상기 하우징을 가열하는 히터; 및A heater connected to the housing and heating the housing to maintain the molten state of the solder material; And 상기 내부 공간에서 회전 가능하도록 배치되며 상기 용융된 솔더가 상기 슬롯을 통해 상기 템플릿의 캐버티들에 주입되도록 스크루 형태의 홈이 외주면에 형성된 피스톤을 포함하는 솔더 주입 노즐.And a piston disposed rotatably in the inner space and having a groove formed on an outer circumferential surface of a screw-shaped groove so that the molten solder is injected into the cavities of the template through the slot. 제1항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 하우징의 하부면에 형성되어 있으며, 상기 하우징의 하부면은 상기 슬롯의 양측으로 상기 템플릿의 표면 부위에 면접촉되도록 구비된 평탄한 후단부와 상기 템플릿의 표면 부위와 이격되도록 구성된 경사진 전단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 주입 노즐.According to claim 1, wherein the slot is formed in the lower surface of the housing, the lower surface of the housing is a flat rear end and the surface portion of the template provided to be in surface contact with the surface portion of the template on both sides of the slot. And a slanted shear configured to be spaced apart from the solder injection nozzle. 제2항에 있어서, 상기 하부면의 전단부는 하방으로 돌출된 곡면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 솔더 주입 노즐.The solder injection nozzle of claim 2, wherein the front end portion of the lower surface has a curved shape protruding downward. 제2항에 있어서, 상기 하부면의 후단부에는 상기 슬롯과 평행하게 연장하는 리세스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔더 주입 노즐.The solder injection nozzle of claim 2, wherein a recess extending in parallel to the slot is formed at a rear end of the lower surface. 솔더 물질을 수용하기 위한 원통형의 내부 공간 및 템플릿의 표면 부위에 형성된 캐버티들에 상기 솔더 물질을 주입하기 위해 상기 내부 공간과 연통된 슬롯을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 연결되어 상기 솔더 물질이 용융된 상태를 유지하도록 상기 하우징을 가열하는 히터와, 상기 내부 공간에서 회전 가능하도록 배치되며 상기 용융된 솔더가 상기 슬롯을 통해 상기 템플릿의 캐버티들에 주입되도록 스크루 형태의 홈이 외주면에 형성된 피스톤을 포함하는 솔더 주입 노즐; 및A housing having a slot in communication with the inner space for injecting the solder material into the cylindrical inner space for accommodating the solder material and the cavities formed in the surface portion of the template, and connected to the housing to melt the solder material A heater for heating the housing to maintain a closed state, and a piston disposed rotatably in the inner space and having a screw groove formed on an outer circumferential surface thereof so that the molten solder is injected into the cavities of the template through the slot. A solder injection nozzle comprising; And 상기 하우징의 내부 공간과 연결되며 상기 하우징의 내부 공간의 압력을 일정하게 유지하기 위하여 상기 하우징의 내부 공간으로 정제된 공기 또는 불활성 가스를 공급하는 압력 조절부를 포함하는 솔더 주입 장치.And a pressure regulator connected to an inner space of the housing and supplying purified air or an inert gas to the inner space of the housing to maintain a constant pressure in the inner space of the housing.
KR1020080001596A 2008-01-07 2008-01-07 Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same KR101344499B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080001596A KR101344499B1 (en) 2008-01-07 2008-01-07 Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080001596A KR101344499B1 (en) 2008-01-07 2008-01-07 Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090075942A KR20090075942A (en) 2009-07-13
KR101344499B1 true KR101344499B1 (en) 2013-12-24

Family

ID=41333117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080001596A KR101344499B1 (en) 2008-01-07 2008-01-07 Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101344499B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101139723B1 (en) * 2010-05-11 2012-04-26 세크론 주식회사 Apparatus and method of injecting melted solder
KR101150672B1 (en) * 2010-06-21 2012-05-25 세크론 주식회사 Apparatus for transferring a solder and method of transferring a solder using the same
CN102810489B (en) * 2012-08-17 2015-01-21 杭州士兰集成电路有限公司 Chip packaging system, chip packaging method, injecting device, and stamping and injecting linkage device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003166007A (en) 2001-03-28 2003-06-13 Tamura Kaken Co Ltd Method for manufacturing metal fine-particle, substance containing metal fine-particle, and soldering paste composition
JP2005324189A (en) 2004-04-16 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluid jetting method, fluid jetting apparataus, and display panel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003166007A (en) 2001-03-28 2003-06-13 Tamura Kaken Co Ltd Method for manufacturing metal fine-particle, substance containing metal fine-particle, and soldering paste composition
JP2005324189A (en) 2004-04-16 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluid jetting method, fluid jetting apparataus, and display panel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090075942A (en) 2009-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100923249B1 (en) Method of injecting melted solder into cavities of template and apparatus for performing the same
KR102208459B1 (en) Resin-molding die and resin-molding device
KR101300868B1 (en) Dispensing device and mounting system
US20080048008A1 (en) Method for step-down transition of a solder head in the injection molding soldering process
KR101344499B1 (en) Nozzle for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same
KR20110113132A (en) Substrate processing apparatus
KR20140060514A (en) Metal filling apparatus
KR20110112195A (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium
US9498837B2 (en) Vacuum transition for solder bump mold filling
JP4025174B2 (en) Electrolyte injection device
TWI724166B (en) Resin supply method, resin supply device and resin sealing method
KR101408729B1 (en) Method of injecting melted solder including ferromagnetic material into cavities of template and apparatus for performing the same
JP4422625B2 (en) Inter-substrate liquid injection method and inter-substrate liquid injection device
JP2012200686A (en) Dispensing method and dispensing apparatus
KR20100121055A (en) Nozzle assemble for injecting melted solder into cavities of template and apparatus having the same
KR20110062229A (en) Nozzle assembly for injecting melted solder into cavities of a template and apparatus for injecting melted solder including the same
KR101349987B1 (en) Molten metal dispenser
KR20110002921A (en) Apparatus for injecting melted solder into cavities of template
KR101150572B1 (en) Solder bumping apparatus and solder bumping method
JP2001024017A (en) Electronic parts manufacturing apparatus and method therefor
JP7453683B2 (en) Resin sealing device
JP2018144086A (en) Soldering method and soldering device
KR20110061705A (en) Nozzle assembly for injecting melted solder into cavities of a template and apparatus for injecting melted solder including the same
KR101139723B1 (en) Apparatus and method of injecting melted solder
JP2004207257A (en) Dispenser nozzle for sealing semiconductor device and semiconductor device sealing apparatus using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee