KR101762647B1 - 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(Wafer Level Chip Scale Package, WLCSP)를 제조함에 있어, 마이크로 단위의 솔더볼(Solder ball)을 픽업(Pick up) 및 어태칭(Attaching)하기 위한 도전성 솔더볼(Solder ball)용 범핑툴(Bumping tool)의 제조방법에 관한 것이다.
특히, 솔더볼은 크기가 작아질수록 정전기력 등에 의한 인력이 크게 증가되면서 범핑툴에 불필요하게 달라붙는 현상이 발생되는 바, 본 발명은 범핑툴의 표면을 개질하여 이러한 인력증가현상을 미연에 방지함으로써, 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 초소형 반도체 캐피지의 상용화가 가능하도록 할 수 있다.
따라서, 반도체 분야 및 반도체 패키지 제조분야, 특히 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP) 기반의 제조공정에 사용되는 솔더볼 범핑툴 및 이를 이용한 솔더볼 전사장치 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
특히, 솔더볼은 크기가 작아질수록 정전기력 등에 의한 인력이 크게 증가되면서 범핑툴에 불필요하게 달라붙는 현상이 발생되는 바, 본 발명은 범핑툴의 표면을 개질하여 이러한 인력증가현상을 미연에 방지함으로써, 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 초소형 반도체 캐피지의 상용화가 가능하도록 할 수 있다.
따라서, 반도체 분야 및 반도체 패키지 제조분야, 특히 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP) 기반의 제조공정에 사용되는 솔더볼 범핑툴 및 이를 이용한 솔더볼 전사장치 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(Wafer Level Chip Scale Package, WLCSP)를 제조함에 있어, 마이크로 단위의 솔더볼(Solder ball)을 픽업(Pick up) 및 어태칭(Attaching)하기 위한 도전성 솔더볼(Solder ball)용 범핑툴(Bumping tool)의 제조방법에 관한 것이다.
특히, 솔더볼은 크기가 작아질수록 정전기력 등에 의한 인력이 크게 증가되면서 범핑툴에 불필요하게 달라붙는 현상이 발생되는 바, 본 발명은 범핑툴의 표면을 개질하여 이러한 인력증가현상을 미연에 방지함으로써, 마이크로 단위의 솔더볼이 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법에 관한 것이다.
반도체 분야의 기술은 소형화 및 집적화를 향상시키는 방향으로 개발되었으며, 최근에는 IT기기들의 소형화 추세에 따라 대용량의 데이터를 처리하는 저전력의 고성능 칩을 개발하는 방향으로 발전되고 있다.
이러한 기술개발에 의한 반도체 칩 패키지 중 하나인 플립칩(Flip chip)은, 다이(Die)라고도 불리우는 반도체 유닛(Unit)을 기판에 탑재할 때 금속리드(와이어)를 이용하지 않고, 납 재질의 범프볼(Bump ball)인 솔더볼(Solder ball)을 이용해 기판에 직접 융착시키는 방식에 의해 제작되는 것으로, 와이어리스(Wireless) 반도체라고도 한다.
이와 같이, 웨이퍼가 보다 얇아지고 입출력(I/O) 단자가 늘어나는 등 전자기기의 고성능, 저전력, 경박단소 추세가 계속되면서, 최근에는 웨이퍼에 직접으로 범프볼인 솔더볼을 안착하여 패키지를 제조하는 방식인 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package) 방식의 기술들이 개발되고 있다.
한편, WLCSP 방식의 반도체 패키지 제조 공정 중 솔더볼을 부착하는 공정에서, 솔더볼이 누락되거나 솔더볼의 크기, 위치 및 부착높이의 비정상, 솔더볼의 변형 및 형상불량 등이 발생될 수 있으며, 결과적으로 솔더볼을 얼마나 정확하게 정상적으로 어태칭(Attaching)하느냐가 반도체 수율(Yield)을 결정하는 중요한 요소 중 하나가 될 수 있다.
솔더볼을 픽업(Pick up) 및 어태칭하는 방식으로는, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1574124호 '솔더볼 어태치 툴'과 같이, 음압을 이용하여 흡착노즐에 솔더볼을 흡착하고 어태칭하는 진공흡착방식과, 대한민국 등록특허공보 제10-0355887호 '볼 그리드 어레이 범핑툴의 솔더볼 안착장치'와 같이 볼마스크를 위치시킨 후 마스크홀에 솔더볼을 공급하는 볼마스크방식 등이 있다.
이와 같이, 선행기술들은 대부분 솔더볼을 어떠한 방법으로 픽업하여 어떠한 방법으로 어태칭하느냐에 중점을 두고 개발되어 왔다.
한편, 앞서도 언급한 바와 같이, 반도체 분야의 기술은 소형화 및 집적화를 향상시키는 방향으로 개발되고 있는바, 패키지의 크기가 작아짐에 따라 솔더볼의 크기도 지속적으로 작아질 수밖에 없다.
이때, 솔더볼의 크기가 작아지게 되면서 기존에는 없었던 문제점이 발생하게 되었다.
바로, 솔더볼을 공급하는 솔더볼툴(Solder ball tool)의 표면에, 다수의 솔더볼들이 비정상적으로 달라붙는 현상이 발생된다는 점이다.
이는, 솔더볼의 크기가 마이크로(Micro) 단위 이하로 작아짐에 따라, 금속재의 솔더볼툴과 솔더볼 간에 정전기력 등을 포함하는 다양한 형태의 인력이 작용하기 때문이다.
이로 인해, 기존의 장치 및 설비들을 운용하는 경우, 솔더볼이 필요한 부분에 부착되거나 원하는 위치에 부착되지 못하여 누락되는 현상이 증가하고, 그 양상 또한 다양한 형태로 발생할 수 있다.
더욱이, 불필요하게 부착되어 있던 솔더볼이 고속기동하는 솔더볼툴(범핑툴이라고도 함)로부터 이탈되어 어태칭장치의 구성품들 사이로 유입되는 경우, 구성품들 간에 전기적인 문제를 유발시킴으로써, 어태칭장치가 정상적으로 작동하지 못하게 하거나 고장을 유발시키는 원인을 제공할 수 있다.
물론, 기존에도 솔더볼툴과 솔더볼 간에는 인력이 발생하였으나, 기존의 솔더볼은 충분한 크기로 형성되었고, 그에 따른 질량에 의한 영향이 인력에 의한 영향을 이길 수 있었기 때문에 솔더볼이 솔더볼툴에 부착되는 문제는 거의 발생하지 않았다.
그러나, 반도체 패키지의 소형화 및 집적화로 인해, 솔더볼의 크기가 작아짐에 따라 질량도 작아지게 되고 상대적으로 인력에 의한 영향이 크게 증가되기 때문에, 솔더볼의 비정상적인 부착현상이 발생하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 마이크로 단위의 도전성 솔더볼(Solder ball)이 범핑툴(Bumping tool)에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 솔더볼용 범핑툴의 표면을 개질하여 솔더볼의 크기가 작아질수록 증가되는 인력의 영향을 차단함으로써, 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 범핑툴의 표면개질방법을 다양하게 제시함으로써, 다양한 형상, 기능 및 방식의 범핑툴에 최적화된, 비정상적 솔더볼 부착방지효과를 얻을 수 있는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법은, 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(Wafer Level Chip Scale Package, WLCSP)의 제조에 사용되는 도전성 솔더볼(Solder ball) 전사장치에 구성된 솔더볼 범핑툴(Bumping tool)의 제조방법에 있어서, 웨이퍼 상에 가공된 유닛의 범프패턴(Bump pattern) 중 솔더볼이 부착될 위치에 대응하도록 외형을 형성 및 가공하여 솔더볼 범핑툴의 툴프레임을 제작하는 툴프레임 제작단계; 및 상기 툴프레임의 솔더볼 부착면에 대하여, 비정상적으로 솔더볼이 부착되는 것을 방지하도록 표면성질을 변화시키는 툴프레임 표면개질단계;를 포함한다.
또한, 상기 툴프레임 표면개질단계는, 상기 솔더볼 부착면을 기계연마하는 샌딩(Sanding)과정; 상기 솔더볼 부착면에 도금층을 형성하는 아노다이징(Anodizing)과정; 및 상기 솔더볼 부착면에 형성된 도피영역의 코너형상을 가공하는 형상가공과정; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 샌딩과정은, 불규칙한 형태로 표면거칠기를 증가시키도록 연마할 수 있다.
또한, 상기 형상가공과정은, 비흡착영역의 코너부를 챔퍼에지(Chamfer edge) 형상으로 가공할 수 있다.
또한, 상기 아노다이징과정은, 실링타임(Sealing time)을 14분 내지 16분으로 설정하여 수행할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP)를 제조함에 있어, 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 솔더볼은 크기가 작아질수록 정전기력 등에 의한 인력이 크게 증가되면서 범핑툴에 불필요하게 달라붙는 현상이 발생되기 때문에, 본 발명에서 제시한 기술을 적용함으로써, 보다 더 집적화 및 소형화된 반도체 패키지의 제조 및 수율향상을 할 수 있는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 범핑툴의 표면을 개질하여 이러한 인력증가현상을 미연에 방지함으로써, 마이크로 단위의 솔더볼이 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 마이크로 단위의 솔더볼을 이용하는 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP)의 수율을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 범핑툴의 표면개질방법을 다양하게 제시함으로써, 다양한 형상, 기능 및 방식의 범핑툴에 최적화된, 비정상적 솔더볼 부착방지효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
더불어, 마이크로 단위 이하에서 솔더볼의 불량부착을 개선하여 반도체 패키지의 수율을 향상시킴으로써, 초소형 반도체 캐피지의 상용화가 가능하도록 할 뿐만 아니라, 향후 지속적인 반도체 패키지의 고집적화 및 초소형화에 따른 반도체 분야의 기술개발을 이끌어 나갈 있다는 장점이 있다.
따라서, 반도체 분야 및 반도체 패키지 제조분야, 특히 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP) 기반의 제조공정에 사용되는 솔더볼 범핑툴 및 이를 이용한 솔더볼 전사장치 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 단계 'S200'의 구체적인 실시예들을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 나타난 과정 'S210'을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 나타난 과정 'S210'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 6은 본 발명에 의한 제조방법의 결과를 측정하기 위하여 실험용으로 제작된 범핑툴의 일 실시예를 나타내는 부분확대 절개사시도이다.
도 7은 도 2에 나타난 과정 'S220'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 8은 도 2에 나타난 과정 'S230'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 2는 도 1의 단계 'S200'의 구체적인 실시예들을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 나타난 과정 'S210'을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 나타난 과정 'S210'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 6은 본 발명에 의한 제조방법의 결과를 측정하기 위하여 실험용으로 제작된 범핑툴의 일 실시예를 나타내는 부분확대 절개사시도이다.
도 7은 도 2에 나타난 과정 'S220'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 8은 도 2에 나타난 과정 'S230'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
본 발명에 따른 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법은 툴프레임 제작단계(S100) 및 툴프레임 표면개질단계(S200)를 포함한다.
툴프레임 제작단게(S100)는 웨이퍼에 가공된 유닛에 솔더볼을 부착하기 위한 범핑툴(Bumping tool)의 툴프레임을 제작하는 것으로, 해당 유닛의 범프패턴(Bump pattern) 중 솔더볼이 부착될 위치에 대응하도록 외형을 형성 및 가공하여 툴프레임을 제작할 수 있다.
이때, 툴프레임의 구체적인 형상 및 구조는, 해당 범핑툴이 구성되 어태칭 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지 제작 방법에 따라 다양하게 변형될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
구체적으로, 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(Wafer Level Chip Scale Package, WLCSP)의 경우, 앞서 선행기술문헌을 참조로 살펴본 바와 같이 진공흡착방식, 볼마스크방식 등으로 솔더볼을 부착할 수 있다.
예를 들어, 진공흡착방식의 범핑툴은 진공노즐(또는 진공홀), 솔더볼 수용홀(또는 수용홈) 등이 형성될 수 있다.
다른 예로, 볼마스크방식의 범핑툴은 볼마스크 및 안착홀 등이 형성될 수 있다.
결과적으로, 어떠한 구조 및 기능의 범핑툴이라 하더라도, 마이크로 단위의 솔더볼이 앞서 설명한 이유로 인해, 표면에 불필요하게 부착되는 점은 동일 내지 유사하므로, 범핑툴에 대해서는 구체적으로 한정하지 않는 것이 당연하다.
툴프레임 표면개질단계(S200)는, 이와 같이 제작된 범핑툴의 툴프레임의 표면성질을 변화시키는 것으로, 어태칭 공정을 수행하는 과정에서 솔더볼이 부착될 수 있는 면(부착면)에 대하여, 마이크로 단위의 솔더볼(이하, 마이크로 솔더볼과 혼용함)이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지하도록 표면성질을 변화시킨다.
이러한 표면개질방법에 대해서는 하기에서 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1의 단계 'S200'의 구체적인 실시예들을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 툴프레임 표면개질단계(S200)는 샌딩(Sanding)과정(S210), 형상가공과정(S220) 및 아노다이징(Anodizing)과정(S230)을 포함할 수 있으며, 각 과정은 시계열적인 순서에 의해 수행되는 것이 아니라, 앞서 살펴본 바와 같이 다양한 이유로 인해 달라지는 해당 범핑툴의 특성에 따라 하나 이상을 선택하여 수행할 수 있다.
구체적으로, 샌딩과정(S210)은 범핑툴의 부착면을 기계적으로 연마하는 것으로, 부착면의 거칠기를 높이는 연마방식을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 나타난 과정 'S210'을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 도 3의 (a)와 같이 범핑툴(F)의 표면이 매끄러운 평면인 경우, 마이크로 솔더볼(B)에 영향(도 3에서 가는 실선)을 미치는 영역이 넓기 때문에, 인력에 의한 영향이 클 수 밖에 없다. 이에, 본 발명은 매끄러운 범핑툴의 표면을 거칠게 개질하여 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이 마이크로 솔더볼(B)에 영향을 미치는 면적을 최소화함으로써, 인력에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
형상가공과정(S220)은 솔더볼 부착면에 형성된 도피영역의 코너형상을 가공하는 방법으로, 앞서 설명한 두 가지 과정과 동일 내지 유사한 이유로 형상을 가공하는 방법이며, 하기에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
아노다이징과정(S230)은 범핑툴의 부착면을 포함하는 표면을 양극산화법으로 도금층을 형성하는 것으로, 특히 알루미늄의 합금특성에 의한 황산화수소용액에 저온 전해 방법으로 수행할 경우, 전기절연성을 크게 향상시킬 수 있으며, 이러한 방법을 하드아노다이징(Hard-anodizing)이라 한다. 하드아노다이징 표면처리 공법은 도금층(피막)의 두께에 따라 색상이 달라지는데, 본 발명에서는 마이크로 솔더볼에 대한 인력을 방지하기 위하여, 피막의 두께를 200㎛이상 형성하는 블랙아노다이징을 적용할 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 2에 나타난 과정 'S210'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 4에 나타난 범핑툴은 본 발명에 의한 과정 'S210'의 효과를 확인하기 위하여 제작된 테스트용 범핑툴로서, 도 4의 (a)에 나타난 바 와 같이 범핑툴의 중앙부를 포함한 좌측영역은 일반적인 폴리싱(Polishing)을 수행한 상태이다.
다시 말해, 범핑툴의 우측영역에 대하여 불규칙한 형태로 표면거칠기를 증가시키도록 연마하는 과정을 거친 상태이다.
이러한 범핑툴에 마이크로 솔더볼을 붓고 뒤집게 되면, 별도의 외력(예를 들어, 진공흡착)이 가해지지 않은 상태에서 마이크로 솔더볼의 부착여부를 확인할 수 있다.
결과적으로, 도 4의 (b)에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 샌딩과정을 거친 부분에는 마이크로 솔더볼이 부착되지 않음을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명은 샌딩과정을 거친 마이크로 솔더볼용 범핑툴을 제조하여 적용함으로써, 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP)를 제조함에 있어, 정전기력 등에 의한 인력에 의해 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 보다 더 집적화 및 소형화된 반도체 패키지의 수율을 향상시키고 해당 제품을 상용화 할 수 있다
또한, 도 5에 나타난 바와 같이 샌딩을 수행한 면이 거칠수록, 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 마이크로 솔더볼의 개수가 크게 감소하는 것을 알 수 있다.
도 5에서, (a)는 일반가공면에 솔더볼이 부착된 상태이고, (b)는 샌딩#80 가공후 솔더볼이 부착된 상태이며, (c)는 샌딩#36 가공후 솔더볼이 부착된 상태이고, (d)는 각 과정을 2차에 걸쳐 실험한 결과를 나타낸 표이다.
도 6은 본 발명에 의한 제조방법의 결과를 측정하기 위하여 실험용으로 제작된 범핑툴의 일 실시예를 나타내는 부분확대 절개사시도이다.
도 6의 범핑툴은 본 발명에 의한 과정 'S220'의 효과를 확인하기 위하여 제작된 테스트용 범핑툴로서, 마이크로 솔더볼이 부착되지 않아야 하는 도피영역(A)과, 범프패턴에 대응하여 마이크로 솔더볼이 부착되는 흡착영역(B)을 구분하여 제작될 수 있다.
다시 말해, 도 6에 나타난 범핑툴은, 웨이퍼에 가공된 유닛의 범프패턴에 대응하여 흡착영역(B)과 도피영역(A)을 가공하며, 도피영역(A)이 흡착영역(B)의 내부에 홈의 형태로 형성되어 있다.
그리고, 도피영역(A)의 모서리(C) 부분은 일정한 각도(θ)의 경사면을 형성될 수 있다.
도 7은 도 2에 나타난 과정 'S220'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 7을 참조하면, 모서리 부분인 코너선을 직각으로 형성한 경우, 코너부분에 다수의 마이크로 솔더볼이 부착됨을 확인할 수 있으며, 모서리 부분에 45°의 경사면을 형성한 경우, 마이크로 솔더볼이 부착되지 않음을 확인할 수 있다.
다시 말해, 도 2에 나타난 형상가공과정(S220)에서, 비흡착영역인 도피영역(A)의 코너부를 챔퍼에지(Chamfer edge) 형상으로 가공함으로써, 마이크로 솔더볼에 대한 인력의 영향을 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명은 형상가공과정을 거친 마이크로 솔더볼용 범핑툴을 제조하여 적용함으로써, 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP)를 제조함에 있어, 정전기력 등에 의한 인력에 의해 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 보다 더 집적화 및 소형화된 반도체 패키지의 수율을 향상시키고 해당 제품을 상용화 할 수 있다
도 7에서, (a)는 코너부를 직각으로 가공한 경우 마이크로 솔더볼이 부착된 상태이고, (b)는 45°의 각도로 챔퍼에지(경사면)을 가공한 경우 마이크로 솔더볼이 부착된 상태이며, (c)는 각 과정을 3차에 걸쳐 실험한 결과를 나타낸 표이다.
도 8은 도 2에 나타난 과정 'S230'을 수행한 결과를 보여주는 사진 및 결과표이다.
도 8에서, (a)는 도 6에 나타난 범핑툴에 대하여 아노다이징 실링타임(Sealing time)을 5분 수행한 경우 마이크로 솔더볼이 부착된 상태이고, (b)는 실링타임을 10분 수행한 경우 마이크로 솔더볼이 부착된 상태이며, (c)는 실링타임을 15분 수행한 경우 마이크로 솔더볼이 부착된 상태이며, (d)는 각 과정을 거친 실험결과를 영역별로 나타낸 표이다.
도 8에 나타난 각 사진들을 살펴보면, 아노다이징을 수행하는 시간이 증가할수록 마이크로 솔더볼의 부착력이 약화되는 것을 알 수 있다. 참고로, 20분 이상의 경우에서는 15분과 동일 내지 유사한 결과가 나타났다.
따라서, 본 발명에 의한 아노다이징과정(S230)은 실링타임(Sealing time)을 14분 내지 16분, 구체적으로는 15분으로 설정하여 수행하는 것이 가장 바람직하다.
따라서, 본 발명은 아노다이징과정을 거친 마이크로 솔더볼용 범핑툴을 제조하여 적용함으로써, 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP)를 제조함에 있어, 정전기력 등에 의한 인력에 의해 마이크로 단위의 솔더볼이 범핑툴에 비정상적으로 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 보다 더 집적화 및 소형화된 반도체 패키지의 수율을 향상시키고 해당 제품을 상용화 할 수 있다
이상에서 본 발명에 의한 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
Claims (5)
- 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지(Wafer Level Chip Scale Package, WLCSP)의 제조에 사용되는 도전성 솔더볼(Solder ball) 전사(Attaching)장치에 구성된 솔더볼 범핑툴(Bumping tool)의 제조방법에 있어서,
웨이퍼 상에 가공된 유닛의 범프패턴(Bump pattern) 중 솔더볼이 부착될 위치에 대응하도록 외형을 형성 및 가공하여 솔더볼 범핑툴의 툴프레임을 제작하는 툴프레임 제작단계; 및
상기 툴프레임의 솔더볼 부착면에 대하여, 비정상적으로 솔더볼이 부착되는 것을 방지하도록 표면성질을 변화시키는 툴프레임 표면개질단계;를 포함하며,
상기 툴프레임 표면개질단계는,
상기 솔더볼 부착면을 기계연마하는 샌딩(Sanding)과정;
상기 솔더볼 부착면에 도금층을 형성하는 아노다이징(Anodizing)과정; 및
상기 솔더볼 부착면에 형성된 도피영역의 코너형상을 가공하는 형상가공과정; 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 샌딩과정은,
불규칙한 형태로 표면거칠기를 증가시키도록 연마하는 것을 특징으로 하는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 형상가공과정은,
비흡착영역의 코너부를 챔퍼에지(Chamfer edge) 형상으로 가공하는 것을 특징으로 하는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 아노다이징과정은,
실링타임(Sealing time)을 14분 내지 16분으로 설정하여 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로 솔더볼용 범핑툴 제조방법. - 삭제
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| JP2006147697A (ja) | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Hitachi Metals Ltd | 導電性ボールの配列用マスク及びその製造方法 |
| KR100848887B1 (ko) | 2007-08-27 | 2008-07-29 | 삼성전기주식회사 | 메탈 마스크의 표면처리방법 및 이를 이용한 범핑 방법 |
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| JP2011044615A (ja) | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Kyushu Hitachi Maxell Ltd | 導電性ボール配列用マスク、及びその製造方法 |
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