KR101475886B1 - Ball supplier and solder ball bumping method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 솔더볼 범핌 장비에서 볼마스크의 상부로 솔더볼을 공급하는 볼 공급장치를 개시한다. 본 발명에 따른 볼 공급장치는, 솔더볼이 통과할 수 있는 다수의 관통홀이 바닥에 형성된 볼공급통; 상기 볼공급통에 결합되며 상기 볼공급통의 내부로 공급할 솔더볼을 수용하는 볼저장통; 상기 볼공급통을 상기 볼마스크의 상부에서 수평방향으로 이동시키는 수평구동수단을 포함한다.
본 발명에 따르면 솔더볼 범핑 공정에서 솔더볼 공급을 자동화할 수 있고 잔류 솔더볼 제거가 용이하므로 볼 범핑공정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 브러쉬를 사용하지 않으므로 이로 인한 작업불량을 방지할 수 있다.The present invention discloses a ball feeder for supplying solder balls to the top of a ball mask in solder ball inflation equipment. A ball supply device according to the present invention includes: a ball supply cylinder having a plurality of through holes through which solder balls can pass; A ball reservoir coupled to the ball dispenser and containing a solder ball to be supplied into the ball dispenser; And horizontal driving means for horizontally moving the ball supply cylinder above the ball mask.
According to the present invention, it is possible to automate the supply of the solder balls in the solder ball bumping process and to easily remove the residual solder balls, thereby greatly improving the productivity of the ball bumping process. In addition, since the brush is not used, it is possible to prevent work defects.

Description

볼 공급장치 및 이를 이용한 솔더볼 범핑 방법{Ball supplier and solder ball bumping method using the same}Technical Field [0001] The present invention relates to a ball feeder and a solder ball bumping method using the same,

본 발명은 웨이퍼나 기판에 솔더볼을 부착하는 솔더볼 범핑 장비에 관한 것으로서, 구체적으로는 웨이퍼나 기판의 상부에 솔더볼을 공급하는 볼 공급장치와 이를 이용한 범핑 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solder ball bumping apparatus for attaching a solder ball to a wafer or a substrate, and more particularly, to a ball supply apparatus for supplying a solder ball to a wafer or a substrate and a bumping method using the same.

일반적으로 반도체 패키지를 제조하기 위해서는, 먼저 웨이퍼에 소정의 박막을 증착하고 증착된 박막을 포토리소그래피 및 식각 공정을 거쳐 회로패턴을 형성해야 한다.Generally, in order to manufacture a semiconductor package, a predetermined thin film is first deposited on a wafer, and the deposited thin film is subjected to photolithography and etching to form a circuit pattern.

또한 회로패턴이 형성된 웨이퍼를 다시 개별 다이(또는 칩)로 분할(sawing)하고, 분할된 개별 다이를 PCB기판에 부착하고 몰딩하는 패키징 공정을 수행해야 한다. In addition, a packaging process must be performed in which the wafer on which the circuit pattern is formed is again sawed into individual dies (or chips), and individual die segments are attached to the PCB substrate and molded.

이와 같이 종래에는 웨이퍼를 개별 다이로 분할한 후에 각 다이별로 패키징 공정을 진행하는 것이 일반적이었다. 그러나 최근에는 볼 범핑(ball bumping) 기술이 정교해지면서 웨이퍼를 절단하기 전에 마스크를 이용하여 웨이퍼에 다수의 솔더볼을 부착하는 웨이퍼 범핑 방법이 많이 사용되고 있다. Thus, conventionally, it has been common to divide the wafer into individual dies and then proceed with the packaging process for each die. Recently, however, wafer bumping methods have been widely used in which a plurality of solder balls are attached to a wafer by using a mask before cutting the wafer, as the ball bumping technique becomes more sophisticated.

종래의 일반적인 웨이퍼 범핑 방법은 다음과 같은 순서로 진행된다.Conventional general wafer bumping methods are performed in the following order.

먼저 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 척(10)의 상부에 웨이퍼(W)를 안치한 상태에서 플럭스마스크(30)를 정렬테이블(20)에 장착하고, 플럭스마스크(30)의 상부에서 블레이드(35)로 플럭스(F)를 스퀴징하면 플럭스마스크(30)의 마스크홀을 통과한 플럭스(F)가 웨이퍼(W)의 소정 위치에 도팅(dotting)된다.1 (a), a flux mask 30 is mounted on an alignment table 20 in a state in which a wafer W is placed on an upper portion of a chuck 10, The flux F passing through the mask hole of the flux mask 30 is dotted to a predetermined position of the wafer W. [

이어서 플럭스마스크(30)를 제거하고, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)의 상부에 볼마스크(40)를 장착한 다음 볼마스크(40)의 상부에 솔더볼(B)을 붓는다. 이어서 브러쉬(45)를 사용하여 볼마스크(40)의 상부에 솔더볼(B)을 충분히 분산시켜서 솔더볼(B)이 마스크홀을 통과하도록 하면서 잔류 솔더볼을 일측으로 모으고, 모인 잔류 솔더볼을 제거해야 한다.1 (b), the ball mask 40 is mounted on the upper part of the wafer W, and then the solder ball B is poured onto the upper part of the ball mask 40 . Then, the brush 45 is used to sufficiently disperse the solder ball B on the top of the ball mask 40 so that the solder ball B passes through the mask hole, collecting the residual solder ball on one side, and the collected residual solder ball should be removed.

그런데 이와 같은 웨이퍼 범핑 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.However, such a wafer bumping method has the following problems.

첫째, 볼마스크(40)의 상부에 솔더볼(B)을 붓고 수작업으로 브러싱을 해가면서 잔류 솔더볼을 제거해야 하므로 작업 시간이 많이 소요되어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.First, since the solder ball B is poured onto the top of the ball mask 40 and the remaining solder ball is removed while brushing the solder ball by hand, it takes a long time to work and the productivity is low.

둘째, 솔더볼 미부착 영역이 발생하지 않도록 하기 위해서 볼마스크(40)의 상부에 솔더볼을 과도하게 공급하는 경향이 있고, 이로 인해 생산비용이 증가하는 문제가 있다.Second, there is a tendency that the solder ball is excessively supplied to the upper portion of the ball mask 40 in order to prevent the solder ball non-sticking area from occurring, thereby increasing the production cost.

셋째, 브러싱 작업시에 이미 마스크를 통과한 솔더볼(B)이 브러쉬(45)에 의해 빠져나오는 경우가 있어서 작업불량의 위험이 높은 문제가 있다.Third, when the brushing operation is performed, the solder ball B that has already passed through the mask may be pulled out by the brush 45, which poses a problem of a high risk of operation failure.

한편 이러한 문제들은 웨이퍼 범핑에만 국한되는 것은 아니며, 다른 유형의 기판에서도 브러쉬를 이용하여 볼 범핑 공정을 수행할 때도 나타나는 것이므로 이에 대한 개선방안이 필요한 실정이다.However, these problems are not limited to wafer bumping, and other types of substrates are also required to perform a ball bumping process using a brush.

등록특허공보 제10-0993888호(2010.11.11 공고)Patent Registration No. 10-0993888 (published Nov. 11, 2010)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 브러쉬를 사용하지 않음으로써 웨이퍼 등의 기판에 대한 솔더볼 범핑 공정의 생산성을 높이고, 작업불량을 방지할 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to improve the productivity of a solder ball bumping process for a substrate such as a wafer by not using a brush and to prevent a work defect.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 솔더볼 범핑장비에서 볼마스크의 상부로 솔더볼을 공급하는 볼 공급장치로서, 솔더볼이 통과할 수 있는 다수의 관통홀이 바닥에 형성된 볼공급통; 상기 볼공급통에 결합되며 상기 볼공급통의 내부로 공급할 솔더볼을 수용하는 볼저장통; 상기 볼공급통을 상기 볼마스크의 상부에서 수평방향으로 이동시키는 수평구동수단을 포함하는 볼 공급장치를 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a ball supply apparatus for supplying a solder ball to an upper portion of a ball mask in a solder ball bumping apparatus, comprising: a ball supply cylinder having a plurality of through holes through which solder balls can pass; A ball reservoir coupled to the ball dispenser and containing a solder ball to be supplied into the ball dispenser; And horizontal driving means for horizontally moving the ball supply cylinder above the ball mask.

본 발명에 따른 볼 공급장치에서, 상기 수평구동수단은 수평가이드와 상기 수평가이드에 장착된 이동프레임을 포함하고, 상기 볼공급통은 상기 이동프레임에 장착된 회전구동수단의 회전축에 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.In the ball feeding apparatus according to the present invention, the horizontal driving means includes a horizontal guide and a moving frame mounted on the horizontal guide, and the ball feeding cylinder is coupled to the rotary shaft of the rotary driving means mounted on the moving frame .

또한 본 발명에 따른 볼 공급장치의 상기 볼공급통의 주변부에는 다수의 기체분사수단이 대칭적으로 설치되고, 상기 다수의 기체분사수단은 상기 볼마스크의 마스크프레임의 상면에 고압기체를 분사하여 상기 볼공급통의 저면과 상기 볼마스크의 상면을 이격시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a plurality of gas injecting means are symmetrically provided in the periphery of the ball feed cylinder of the ball dispensing apparatus according to the present invention, and the plurality of gas injecting means injects a high pressure gas onto the upper surface of the mask frame of the ball mask, And the bottom surface of the ball dispenser and the top surface of the ball mask are spaced apart from each other.

또한 본 발명에 따른 볼 공급장치의 상기 볼공급통의 바닥에는 상기 다수의 관통홀을 구비하는 그물망이 장착될 수 있다.In addition, a mesh having the plurality of through holes may be mounted on the bottom of the ball feeder of the ball feeding device according to the present invention.

또한 본 발명은, 바닥에 다수의 관통홀이 형성된 볼공급통과, 상기 볼공급통을 수평이동시키는 수평구동수단과, 상기 볼공급통을 회전시키는 회전구동수단을 포함하는 볼 공급장치를 이용한 솔더볼 범핑 방법에 있어서, 플럭스가 도팅된 기판의 상부에 볼마스크를 위치시키는 단계; 상기 볼마스크의 상부로 상기 볼공급통을 위치시키는 단계; 상기 볼공급통의 내부로 솔더볼을 공급하면서, 상기 회전구동수단과 상기 수평구동수단을 구동하여 상기 볼공급통을 상기 볼마스크의 상부에서 회전시키면서 수평이동시키면, 상기 볼공급통의 상기 관통홀과 상기 볼마스크를 통과한 솔더볼이 상기 기판에 부착되는 볼마운트 단계를 포함하는 솔더볼 범핑방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a solder ball bumping apparatus comprising: a ball supply passage having a plurality of through holes formed in a bottom; horizontal drive means for horizontally moving the ball supply cylinder; and rotation drive means for rotating the ball supply cylinder, A method, comprising: placing a ball mask on top of a substrate onto which a flux is doped; Positioning the ball dispenser over the ball mask; When the solder balls are supplied into the ball supply cylinder and the ball drive unit and the horizontal drive unit are driven to horizontally move the ball supply cylinder while rotating the ball supply cylinder over the ball mask, And a ball mount step in which a solder ball having passed through the ball mask is attached to the substrate.

본 발명에 따른 솔더볼 범핑방법의 상기 볼마운트 단계는 상기 볼공급통의 주변부에 장착된 기체분사수단에서 상기 볼마스크의 마스크프레임의 상부로 고압의 기체를 분사하여 상기 볼공급통의 저면과 상기 볼마스크의 상면을 이격시킨 상태에서 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the ball mounting step of the solder ball bumping method according to the present invention, a high-pressure gas is sprayed from the gas spraying means mounted on the peripheral portion of the ball dispensing cylinder to the upper portion of the mask frame of the ball mask, And then proceeding in a state in which the upper surface of the mask is spaced apart.

본 발명에 따르면 솔더볼 범핑 공정에서 솔더볼 공급을 자동화할 수 있고 잔류 솔더볼 제거가 용이하므로 볼 범핑공정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 브러쉬를 사용하지 않으므로 이로 인한 작업불량을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to automate the supply of the solder balls in the solder ball bumping process and to easily remove the residual solder balls, thereby greatly improving the productivity of the ball bumping process. In addition, since the brush is not used, it is possible to prevent work defects.

도 1은 종래의 웨이퍼 범핑 방법을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 공급장치를 예시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 볼 공급장치의 사용상태를 예시한 단면도
도 4는 볼공급통에 기체분사수단이 설치된 모습을 예시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 볼 공급장치의 사용상태를 예시한 평면도1 is a view showing a conventional wafer bumping method;
2 is a view illustrating a ball feeding device according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view illustrating the state of use of the ball supply device according to the embodiment of the present invention
4 is a view illustrating a state in which the gas injection means is installed in the ball supply cylinder
5 is a plan view illustrating a state of use of the ball supply device according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명은 웨이퍼, PCB기판 등(이하 '기판' 이라 한다)에 대한 솔더볼 범핑 작업에서 볼마스크의 상부에 솔더볼을 공급하는 볼 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ball feeder for supplying a solder ball to an upper portion of a ball mask in a solder ball bumping operation for a wafer, a PCB substrate or the like (hereinafter referred to as a " substrate ").

본 발명의 실시예에 따른 볼 공급장치(100)는 도 2의 개략 단면도에 나타낸 바와 같이, 외부와 연통하는 메쉬구조의 그물망(120)이 바닥에 장착되어 있는 볼공급통(110), 볼공급통(110) 내부의 일측에 구비된 볼저장통(130), 볼공급통(110) 바닥의 가장자리 부근에 그 일단이 위치하는 볼흡입관(140) 등을 포함한다.As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 2, the ball supply device 100 according to the embodiment of the present invention includes a ball supply cylinder 110 in which a mesh network 120, which communicates with the outside, A ball storage tube 130 provided at one side of the cylinder 110, a ball suction tube 140 having one end near the bottom of the ball supply cylinder 110, and the like.

볼공급통(110)은 원통 형상인 것이 바람직하지만 이에 한정되지는 않는다.The ball feeder 110 is preferably cylindrical, but is not limited thereto.

그물망(120)은 솔더볼이 통과할 수 있는 직경을 갖는 다수의 관통홀을 구비한다. 그물망(120)의 전체 직경은 그 하부에 위치할 볼마스크(40)의 홀영역의 직경보다 큰 것이 바람직하지만 이에 한정되지는 않는다. The mesh 120 has a plurality of through holes having a diameter through which solder balls can pass. The total diameter of the mesh 120 is preferably larger than the diameter of the hole area of the ball mask 40 located below it, but is not limited thereto.

볼저장통(130)은 외부에서 공급된 솔더볼을 일시 저장하고, 하단의 공급구(132)를 통해 볼공급통(110)의 내부로 솔더볼을 공급하는 역할을 한다. 도면에 나타내지는 않았지만 공급구(132)를 선택적으로 여닫을 수 있는 도어가 설치될 수도 있다. 볼저장통(130)은 도시된 바와 같이 볼공급통(110)의 내측에 설치될 수도 있고, 외측에 장착될 수도 있다.The ball storage tank 130 temporarily stores the solder ball supplied from the outside and supplies the solder ball into the ball supply cylinder 110 through the supply port 132 at the lower end. Although not shown in the drawing, a door capable of selectively opening and closing the supply port 132 may be provided. The ball storage container 130 may be installed inside or outside the ball supply cylinder 110 as shown in FIG.

볼흡입관(140)은 잔류 솔더볼을 흡입하여 배출시키는 것으로서 그 타단은 배출펌프(미도시)에 연결된다. 볼흡입관(140)으로 흡입된 솔더볼은 외부로 배출될 수도 있고, 볼공급통(110)의 내부에 임시 저장통을 설치하여 저장할 수도 있다.The ball suction pipe 140 sucks and discharges residual solder ball, and the other end is connected to a discharge pump (not shown). The solder ball sucked into the ball sucking pipe 140 may be discharged to the outside or may be stored in a temporary reservoir in the ball supply cylinder 110.

한편 본 발명의 일 실시예에서는 솔더볼 공급 중에 볼공급통(110)을 전체적으로 회전시키기 위하여 볼공급통(110)에 회전구동수단(150)을 연결한다. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the rotation driving means 150 is connected to the ball supply cylinder 110 to rotate the ball supply cylinder 110 as a whole during solder ball supply.

볼 공급 중에 볼공급통(110)이 정지해 있으면 볼저장통(130)에서 배출된 솔더볼이 공급구(132)의 부근에 집중적으로 쌓이게 되지만, 볼공급통(110)을 회전시키면 솔더볼을 그물망(120) 위에 훨씬 균일하게 분포시킬 수 있다. The solder ball discharged from the ball reservoir 130 is accumulated intensively in the vicinity of the supply port 132. When the ball supply cylinder 110 is rotated, ). ≪ / RTI >

솔더볼을 더욱 균일하게 분산시키기 위해서 볼저장통(130) 하단의 공급구(132)를 수직방향으로 형성하지 않고, 볼공급통(110)의 회전방향을 고려하여 경사지도록 형성할 수도 있다.In order to distribute the solder balls more uniformly, the supply port 132 at the lower end of the ball storage cylinder 130 may be formed to be inclined in consideration of the rotational direction of the ball supply cylinder 110, instead of being formed in the vertical direction.

회전구동수단(150)은 일단이 볼공급통(110)의 상단 중앙에 결합된 회전축과 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.The rotation driving means 150 may include a rotation shaft having one end coupled to the upper center of the ball feeder 110 and a motor for rotating the rotation shaft.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 공급장치(100)는 솔더볼 공급 중에 볼공급통(110) 전체를 수평방향으로 이동시키기 위한 수평구동수단을 포함할 수 있다. 수평구동수단은 볼공급통(110)의 상부에 배치된 수평가이드(180), 수평가이드(180)에 결합된 이동프레임(182), 이동프레임(182)을 이동시키는 구동수단을 포함한다.In addition, the ball supply device 100 according to an embodiment of the present invention may include horizontal driving means for moving the entire ball feeder 110 in the horizontal direction during solder ball supply. The horizontal driving means includes a horizontal guide 180 disposed at the top of the ball feeder 110, a moving frame 182 coupled to the horizontal guide 180, and driving means for moving the moving frame 182.

이때 회전구동수단(150)을 이동프레임(182)에 결합하면 볼공급통(110)은 수평가이드(180)를 따라 직선운동을 하면서 동시에 회전운동을 할 수 있고, 이를 통해 볼마스크(40)의 홀영역 전체에 솔더볼을 균일하고 원활하게 공급할 수 있다. At this time, when the rotation driving means 150 is coupled to the moving frame 182, the ball feeding cylinder 110 can perform a linear movement along the horizontal guide 180 while simultaneously rotating, The solder balls can be uniformly and smoothly supplied to the entire hole area.

만일 볼공급통(110)의 회전이 필요하지 않은 경우에는 볼공급통(110)을 이동프레임(182)에 직접 장착할 수도 있다.If the rotation of the ball feeder 110 is not required, the ball feeder 110 may be directly mounted on the moving frame 182. [

한편 볼공급통(110)의 바닥에 설치된 그물망(120)에 형성된 관통홀은 솔더볼의 직경보다 크므로 솔더볼이 외부로 빠지지 않도록, 도 3에 나타낸 바와 같이 볼마스크(40)의 상부에 볼공급통(110)을 최대한 근접시킨 상태에서 그물망(120)의 상부로 솔더볼을 공급해야 한다. On the other hand, since the through-holes formed in the mesh 120 provided at the bottom of the ball feeder 110 are larger than the diameter of the solder ball, The solder ball must be supplied to the upper portion of the mesh 120 in a state where the solder ball 110 is as close as possible.

이때 그물망(120)과 볼마스크(40) 사이의 간격은 솔더볼의 직경보다 작아야 함은 물론이고, 바람직하게는 솔더볼의 반지름보다 작아야 한다. 그래야만 볼마스크(40)의 상부에서 볼공급통(110)을 수평 이동시킬 때 잔류솔더볼이 볼마스크(40)의 상부에 남지 않게 된다.At this time, the distance between the mesh 120 and the ball mask 40 should be smaller than the diameter of the solder ball, preferably smaller than the radius of the solder ball. So that the residual solder balls do not remain on the top of the ball mask 40 when the ball supply cylinder 110 is horizontally moved from above the ball mask 40.

그런데 직경 1mm 이하의 솔더볼을 범핑하는 경우에 그물망(120)과 볼마스크의 간격을 이와 같이 유지하면서 볼공급통(110)을 수평 이동시키려면 매우 정밀한 고가의 장비가 필요하다.However, in order to move the ball feeder 110 horizontally while maintaining the distance between the mesh 120 and the ball mask in the case of bumping a solder ball having a diameter of 1 mm or less, a very precise and expensive equipment is required.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 볼공급통(110)의 주변에 기체분사수단(160)을 설치하고 고압의 분사기체에 의한 에어 슬라이드 효과를 이용하여 볼공급통(110)이 볼마스크의 상부에 미세간격으로 이격되도록 함으로써 볼공급통(110)이 수평가이드(180)를 따라 원활하게 움직일 수 있도록 하였다.In order to solve such a problem, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the gas injection means 160 is provided around the ball feed cylinder 110 and the air slide effect by the high- The ball supply cylinder 110 is spaced at a minute distance from the upper portion of the ball mask so that the ball supply cylinder 110 can smoothly move along the horizontal guide 180.

기체분사수단(160)은 볼공급통(110)의 내부에 설치될 수도 있고, 볼공급통(110)의 외측에 장착될 수도 있다. 다만, 기체분사수단(160)의 분사구가 볼마스크의 관통홀의 상부에서 고압기체를 분사하면 에어 슬라이드 효과를 얻을 수 없으므로 볼공급통(110)을 설치할 때는 기체분사수단(160)의 분사구가 볼마스크(40)의 마스크프레임의 상부에 위치하도록 해야 한다.The gas injecting means 160 may be installed inside the ball feeding cylinder 110 or may be mounted outside the ball feeding cylinder 110. However, when the injection port of the gas injection means 160 injects the high pressure gas at the upper portion of the through hole of the ball mask, the air slide effect can not be obtained. Therefore, when the ball feeder 110 is installed, It should be positioned above the mask frame of the mask 40.

기체분사수단(160)은 볼공급통(110)의 중심을 기준으로 다수 개, 바람직하게는 3개 이상이 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다. 기체분사수단(160)에 사용되는 기체는 공기인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, a plurality of, preferably three or more gas injecting means 160 are disposed symmetrically with respect to the center of the ball feeding cylinder 110. The gas used in the gas injecting means 160 is preferably air but is not limited thereto.

이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 볼 공급장치(100)를 이용한 솔더볼 범핑 방법을 설명한다.Hereinafter, a solder ball bumping method using the ball supply device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

먼저 공정위치에 안치된 기판(W)의 범핑영역에 플럭스를 도팅한 후에 볼 범핑 공정을 위하여 기판(W)의 상부에 볼마스크(40)를 위치시킨다. The ball mask 40 is first placed on the substrate W for the ball bumping process after the flux is dipped into the bumping area of the substrate W placed at the process position.

볼마스크(40)는 마스크프레임(41)과 마스크프레임(41)의 중앙에 형성된 홀영역을 포함하며, 홀영역에는 다수의 마스크홀(42)이 기판(W)의 범핑영역과 대응하는 패턴으로 형성된다.The ball mask 40 includes a mask frame 41 and a hole area formed at the center of the mask frame 41. A plurality of mask holes 42 are formed in the hole area in a pattern corresponding to the bumping area of the substrate W .

마스크프레임(41)은 기판(W)이 놓여지는 척의 주변에 배치된 정렬테이블(도 1의 20 참조)의 상면에 거치된다. 마스크프레임(41)에는 볼 범핑 공정중에 기체분사수단(160)에서 고압의 기체가 분사되므로 고압기체에 의해 변형되지 않도록 마스크프레임(41)을 정렬테이블의 상면에 완전히 밀착시키거나 변형되지 않을 정도로 충분히 지지해야 한다.The mask frame 41 is mounted on the upper surface of an alignment table (see 20 in Fig. 1) arranged around the chuck on which the substrate W is placed. Since the gas injection means 160 injects a gas at a high pressure during the ball bumping process, the mask frame 41 is sufficiently tightly contacted with the upper surface of the alignment table 41 so as not to be deformed by the high pressure gas, I must support.

이 상태에서 볼마스크(40)의 상부에 본 발명에 따른 볼 공급장치(100)를 위치시키고, 기체분사수단(도 4의 160)을 통해 고압의 기체를 분사한다.In this state, the ball supply device 100 according to the present invention is positioned on the top of the ball mask 40, and the high-pressure gas is injected through the gas injection means (160 in FIG. 4).

기체분사수단(160)에서 분사된 고압의 기체가 마스크프레임(41)의 상면에 부딪히면 볼 공급장치(100)와 볼마스크(40)의 사이에 미세한 간격이 발생한다.When the high pressure gas injected from the gas injecting means 160 collides with the upper surface of the mask frame 41, a minute gap is generated between the ball supplying device 100 and the ball mask 40.

이 상태에서 회전구동수단(150)을 동작하여 볼공급통(110)을 회전시키는 한편 볼저장통(130)으로 솔더볼(B)을 공급한다. 볼저장통(130)으로 공급된 솔더볼(B)은 하단의 공급구(132)를 통해 볼공급통(110)의 내부로 공급되며, 볼공급통(110)이 회전함에 따라 그물망(120)의 상부로 분산된다.In this state, the rotation driving means 150 is operated to rotate the ball supply cylinder 110 and supply the solder ball B to the ball storage cylinder 130. The solder ball B supplied to the ball storage container 130 is supplied to the inside of the ball supply cylinder 110 through the lower end supply port 132. When the ball supply cylinder 110 rotates, .

이어서 수평구동수단을 동작시키면, 볼공급통(110)이 볼마스크(40)의 상부에서 수평가이드(180)를 따라 수평운동을 한다. 수평운동 중에도 기체분사수단(160)을 통해 고압기체가 계속 분사되므로 볼공급통(110)과 볼마스크(40) 사이의 마찰로 인해 수평운동이 방해되지는 않는다.Then, when the horizontal driving means is operated, the ball supply cylinder 110 horizontally moves along the horizontal guide 180 at the upper portion of the ball mask 40. The horizontal motion is not disturbed by the friction between the ball supply cylinder 110 and the ball mask 40 because the high pressure gas is continuously injected through the gas injection means 160 even during the horizontal movement.

도 5는 이와 같이 볼공급통(110)이 회전하면서 수평이동하는 모습을 나타낸 것으로서, 수평이동하는 방향의 후단쪽 내벽에 잔류솔더볼이 쌓이게 되므로 솔더볼(B)이 공급 초기에 그물망(120) 전체에 충분히 분산되지 못하더라도 이동방향 앞쪽의 범핑영역에 충분한 솔더볼이 공급될 수 있게 된다.5 shows a state in which the ball feeder 110 rotates and moves horizontally. Since the residual solder ball is accumulated on the inner wall at the rear end in the horizontal moving direction, the solder ball B is supplied to the entire mesh 120 Sufficient solder balls can be supplied to the bumping area in front of the moving direction even though they are not sufficiently dispersed.

이러한 과정을 거치면서, 그물망(120)의 상부로 분산 공급된 솔더볼(B)은 도 3에 나타낸 바와 같이 그물망(120)의 관통홀과 그 하부의 마스크홀(42)을 통과하여 기판(W)의 상부에 도팅된 플럭스(F)에 부착된다.3, the solder ball B dispersed and supplied to the upper portion of the mesh 120 passes through the through hole of the mesh 120 and the mask hole 42 below the through hole, To the flux F that is dotted on top of the flux.

한편 기판(W)에서 이미 솔더볼이 부착된 영역에는 솔더볼(B)이 하부로 빠지지 않으므로 잔류 솔더볼들은 그물망(120)의 상부로 돌출된다. 본 발명의 실시예에서는 볼마스크(40)와 그물망(120)의 간격이 매우 작기 때문에 이러한 잔류 솔더볼들은 볼공급통(110)이 수평이동을 하더라도 하부로 빠지지 않고 그물망(120)에 밀려서 볼공급통(110)과 함께 이동하게 된다.On the other hand, since the solder ball B does not fall down to the region where the solder ball is already attached on the substrate W, the residual solder balls protrude to the upper portion of the mesh 120. The distance between the ball mask 40 and the mesh 120 is very small so that the residual solder balls are not pushed down even though the ball feeder 110 moves horizontally but are pushed by the mesh 120, (110).

따라서 마스크홀(42)이 형성된 홀영역을 완전히 벗어날 때까지 볼공급통(110)을 수평이동시키면 볼마스크(40)의 상부에는 잔류 솔더볼이 전혀 남지 않게 되며, 볼공급통(110) 내부의 잔류솔더볼은 볼마스크(40)의 홀영역 외관에서 볼흡입관(140)을 통해 배출된다.Therefore, if the ball supply cylinder 110 is moved horizontally until the hole area where the mask hole 42 is formed is completely removed, residual solder balls are not left on the upper portion of the ball mask 40, The solder ball is discharged through the ball suction pipe 140 at the outer surface of the hole area of the ball mask 40.

이와 같이 한번의 수평이동 후에 볼공급통(110) 내부의 잔류 솔더볼을 제거하지 않고, 다시 반대방향으로 볼공급통(110)을 수평이동시킬 수도 있다. 솔더볼 범핑의 불량률을 줄이기 위해서는 이와 같이 볼공급통(110)을 볼마스크(40)의 상부에서 수회 왕복시키는 것이 바람직할 것이다.After the horizontal movement, the ball supply cylinder 110 may be horizontally moved in the opposite direction without removing the residual solder balls in the ball supply cylinder 110. [ In order to reduce the defective rate of the solder ball bumping, it is desirable to reciprocate the ball feeder 110 several times at the top of the ball mask 40 in this way.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary,

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 볼공급통(110)의 그물망(120)을 대략 볼마스크(40)의 홀영역과 비슷한 직경으로 형성하였으나, 이보다 작은 직경의 그물망을 설치하고 볼공급통(110)을 볼마스크(40)의 상부에서 다양한 방향으로 수평이동시켜서 볼마스크(40)의 홀영역 전체에 솔더볼을 공급할 수도 있다.For example, in the embodiment of the present invention, the mesh 120 of the ball feeder 110 is formed to have a diameter substantially the same as the hole area of the ball mask 40, but a net having a smaller diameter may be provided, May be horizontally moved in various directions at an upper portion of the ball mask 40 to supply solder balls to the entire hole region of the ball mask 40.

또한 본 발명의 실시예에서는 볼공급통(110)을 볼마스크(40)의 상부에서 회전시키면서 수평이동시켰으나, 기판(W)의 크기가 비교적 작은 경우에는 볼공급통(110)을 회전시키지 않고 왕복 수평이동만을 통해 솔더볼 범핑을 수행할 수도 있다.In the embodiment of the present invention, when the size of the substrate W is relatively small, the ball supply cylinder 110 is rotated horizontally while being rotated at the top of the ball mask 40. However, Solder ball bumping may be performed only through horizontal movement.

또한 앞에서는 볼공급통(110)의 바닥에 그물망(120)을 설치하였으나, 필요에 따라서는 그물망(120)을 대신하여 다수의 관통홀이 구비된 판체를 설치하거나, 볼공급통(110)의 바닥에 다수의 관통홀을 형성할 수도 있다.Although the mesh 120 is provided on the bottom of the ball feeder 110 in the foregoing description, a plate having a plurality of through holes may be provided in place of the mesh 120, A plurality of through holes may be formed in the bottom.

이 밖에도 본 발명은 더욱 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.In addition, the present invention may be modified or modified in various ways, and it is to be understood that modifications and variations may be made without departing from the scope and spirit of the invention as set forth in the appended claims.

40: 볼마스크 41: 마스크프레임
42: 마스크홀 100: 볼 공급장치
110: 볼공급통 120: 그물망
130: 볼저장통 132: 공급구
140: 볼흡입관 150: 회전구동수단
160: 기체분사수단 180: 수평가이드
182: 이동프레임40: ball mask 41: mask frame
42: mask hole 100: ball feeder
110: ball feeder 120: mesh
130: ball reservoir 132: supply port
140: ball suction pipe 150: rotation driving means
160: gas injecting means 180: horizontal guide
182: Moving frame

Claims (6)

솔더볼 범핑장비에서 볼마스크의 상부로 솔더볼을 공급하는 볼 공급장치에 있어서,
솔더볼이 통과할 수 있는 다수의 관통홀이 바닥에 형성된 볼공급통;
상기 볼공급통에 결합되며 상기 볼공급통의 내부로 공급할 솔더볼을 수용하는 볼저장통;
상기 볼공급통의 저면과 상기 볼마스크의 상면을 이격시키기 위하여 상기 볼공급통의 주변부에 대칭적으로 설치되고, 상기 볼마스크의 마스크프레임의 상면에 고압기체를 분사하는 다수의 기체분사수단;
상기 볼공급통을 상기 볼마스크의 상부에서 수평방향으로 이동시키는 수평구동수단
을 포함하는 볼 공급장치A ball feeder for supplying a solder ball to a top of a ball mask in a solder ball bumping machine,
A ball feed cylinder having a plurality of through holes through which solder balls can pass;
A ball reservoir coupled to the ball dispenser and containing a solder ball to be supplied into the ball dispenser;
A plurality of gas injecting means symmetrically provided in a peripheral portion of the ball feeder for separating the bottom surface of the ball feeder from the top surface of the ball mask and injecting a high pressure gas onto the top surface of the mask frame of the ball mask;
A horizontal driving means for horizontally moving the ball supply cylinder above the ball mask,
≪ / RTI > 제1항에 있어서,
상기 수평구동수단은 수평가이드와 상기 수평가이드에 장착된 이동프레임을 포함하고,
상기 볼공급통은 상기 이동프레임에 장착된 회전구동수단의 회전축에 결합된 것을 특징으로 하는 볼 공급장치The method according to claim 1,
Wherein the horizontal driving means includes a horizontal guide and a moving frame mounted on the horizontal guide,
Characterized in that the ball feeding cylinder is coupled to a rotating shaft of a rotational driving means mounted on the moving frame 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼공급통의 바닥에는 상기 다수의 관통홀을 구비하는 메쉬구조의 그물망이 장착된 것을 특징으로 하는 볼 공급장치3. The method according to claim 1 or 2,
And a mesh network having a plurality of through holes is mounted on the bottom of the ball feeder. 바닥에 다수의 관통홀이 형성된 볼공급통과, 상기 볼공급통을 수평이동시키는 수평구동수단과, 상기 볼공급통을 회전시키는 회전구동수단을 포함하는 볼 공급장치를 이용한 솔더볼 범핑 방법에 있어서,
플럭스가 도팅된 기판의 상부에 볼마스크를 위치시키는 단계;
상기 볼마스크의 상부로 상기 볼공급통을 위치시키는 단계;
상기 볼공급통의 내부로 솔더볼을 공급하면서, 상기 회전구동수단과 상기 수평구동수단을 구동하여 상기 볼공급통을 상기 볼마스크의 상부에서 회전시키면서 수평이동시키면, 상기 볼공급통의 상기 관통홀과 상기 볼마스크를 통과한 솔더볼이 상기 기판에 부착되는 볼마운트 단계
를 포함하고, 상기 볼마운트 단계는 상기 볼공급통의 주변부에 장착된 기체분사수단에서 상기 볼마스크의 마스크프레임의 상부로 고압의 기체를 분사하여 상기 볼공급통의 저면과 상기 볼마스크의 상면을 이격시킨 상태에서 진행되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 범핑 방법1. A solder ball bumping method using a ball supply device including a ball supply passage formed with a plurality of through holes on a floor, a horizontal drive means for horizontally moving the ball supply cylinder, and a rotation drive means for rotating the ball supply cylinder,
Positioning a ball mask on top of the flux-doped substrate;
Positioning the ball dispenser over the ball mask;
When the solder balls are supplied into the ball supply cylinder and the ball drive unit and the horizontal drive unit are driven to horizontally move the ball supply cylinder while rotating the ball supply cylinder over the ball mask, A ball mount step in which a solder ball passing through the ball mask is attached to the substrate
Wherein the ball mounting step injects a high-pressure gas into the upper portion of the mask frame of the ball mask in the gas injecting means mounted on the periphery of the ball feeder, And the solder ball bumping method 삭제delete
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