KR101918106B1 - 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판에 존재하는 불량소자만 선택적으로 교체할 수 있는 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법은 가압단계와, 불량소자 제거단계와, 대체소자 접합단계를 포함하고, 본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치는 제1점착필름과, 가압부와, 제2점착필름을 포함한다. 본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치는 불량소자를 제1점착필름에 점착시켜 떼어내고, 제2점착필름에 부착된 대체소자를 불량소자가 제거된 제거위치에 부착하여 접합시키는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 존재하는 불량소자만 선택적으로 교체할 수 있는 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 관한 것이다.
전자부품은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 다양한 회로소자를 탑재하는 공정을 통하여 제조된다. 예를 들어, 컴퓨터에 사용되는 메모리 카드는 다수의 메모리 소자를 인쇄회로기판에 실장하는 공정을 통하여 제조될 수 있고, 최근 각광받고 있는 마이크로 LED를 사용한 디스플레이는 다수의 LED 소자를 모듈화 된 회로기판에 솔더로 접속하여 제조되고 있다.
제조된 전자부품은 그 성능을 확인하기 위한 검수 공정을 거치는데, 불량으로 판별된 소자는 인쇄회로기판으로부터 제거하여 양품으로 전환하는 리페어 공정을 거치게 된다.
종래의 불량소자의 리페어 장치는 미리 가열된 미소 인두를 이용하여 기판에 배열된 다수의 소자 중 불량소자만 국부적으로 가열하여 불량소자에 부착된 솔더를 녹이고, 미소한 진공 흡착도구(suction tool)를 이용하여 불량소자와 솔더를 제거하였다.
최근 나노 기술이 발달함에 따라 소자의 크기가 갈수록 작아지고 있는데, 종래의 불량소자의 리페어 장치는 진공 흡착도구의 물리적 크기로 인해 이러한 미소 소자에는 적용하기 어려워지고 있다. 따라서, 기판에 배열된 다수의 미소 소자에 포함된 불량소자를 효과적으로 제거하여 새로운 소자로 대체할 수 있는 불량소자의 리페어 장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 점착필름을 이용하여 기판에 부착된 불량소자를 떼어낸 후 탄성 스탬프 혹은 점착필름을 이용하여 잔류솔더를 제거함으로써, 미소한 불량소자를 쉽게 제거할 수 있고, 불량소자가 제거된 위치에 새로운 소자를 견고하게 부착할 수 있는 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 불량소자의 리페어 방법은, 광투과성 재질의 제1점착필름을 가압하여 기판에 부착된 불량소자에 밀착시키는 가압단계; 상기 불량소자가 상기 제1점착필름에 점착된 상태에서 상기 제1점착필름을 상기 기판으로부터 이격시켜 상기 불량소자를 상기 기판에서 떼어내는 불량소자 제거단계; 광투과성 재질의 제2점착필름에 부착된 대체소자를 상기 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 밀착시켜 상기 대체소자를 상기 기판에 접합시키는 대체소자 접합단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 있어서, 상기 불량소자 제거단계 이후에 수행되며, 탄성 스탬프의 일부분이 변형되어 상기 기판의 제거위치에 밀착되도록 가압하여 상기 기판의 제거위치에 남아있는 잔류솔더를 제거하는 잔류솔더 제거단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 있어서, 상기 불량소자 제거단계 이후에 수행되며, 상기 기판 중 상기 불량소자가 제거된 제거위치에 대체솔더를 형성하거나, 상기 기판에 밀착되는 대체소자의 일면에 대체솔더를 형성하는 대체솔더 도포단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 있어서, 상기 가압단계는, 상기 불량소자와 상기 기판 사이에 경화된 솔더에 레이저빔을 조사하여 상기 솔더를 용융시킬 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 있어서, 상기 잔류솔더 제거단계는, 상기 탄성 스탬프가 상기 기판의 제거위치에 밀착된 상태에서 상기 잔류솔더에 레이저빔을 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 있어서, 상기 잔류솔더 제거단계는, 상기 기판과 접촉되는 상기 탄성 스탬프의 일면에 형성된 금속구조체층에 의해 상기 탄성 스탬프와 상기 잔류솔더 사이의 점착력이 커지게 할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 있어서, 상기 대체소자 접합단계는, 상기 대체소자를 상기 기판 측으로 가압한 상태에서 상기 대체솔더에 레이저빔을 조사하여 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합시키거나 또는 상기 대체소자를 상기 기판 측으로 가압한 상태에서 초음파를 인가하여 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합시킬 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 불량소자의 리페어 장치는, 불량소자가 포함된 기판과 마주보게 배치되고, 광투과성 재질로 된 제1점착필름; 상기 불량소자가 상기 제1점착필름에 점착되어 제거되도록 상기 제1점착필름을 상기 불량소자에 밀착되도록 가압하는 가압부; 상기 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 밀착되어 부착되는 대체소자를 구비하는 제2점착필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 불량소자와 상기 기판 사이에 경화된 솔더를 용융시키기 위하여 상기 제1점착필름을 투과하여 상기 솔더에 레이저빔을 조사하는 레이저 조사부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 불량소자가 제거된 상기 기판의 제거위치와 마주보게 배치되고, 일부분이 상기 기판의 제거위치에 밀착되도록 변형되면서 상기 기판의 제거위치에 남아있는 잔류솔더를 제거하는 탄성 스탬프;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 탄성 스탬프는, 상기 탄성 스탬프와 상기 잔류솔더 사이의 점착력이 커지도록 상기 기판과 접촉되는 상기 탄성 스탬프의 일면에 금속구조체층이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 가압부는, 상기 기판에서 이격되어 배치되는 가압지그와, 상기 가압지그가 상기 제1점착필름 또는 상기 탄성 스탬프에 가압밀착되도록 상기 가압지그를 승강시키는 가압구동부를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 가압지그는, 광투과성 재질을 갖는 렌즈 형상으로 마련되고, 상기 레이저 조사부에서 조사된 레이저빔이 상기 가압지그를 통과하면서 상기 불량소자 또는 상기 솔더에 초점을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 대체솔더를 형성하거나, 상기 기판에 밀착되는 대체소자의 일면에 대체솔더를 형성하는 솔더 도포부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 불량소자의 리페어 장치에 있어서, 상기 가압부는 상기 대체소자가 상기 기판에 밀착되도록 상기 대체소자를 가압하고, 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합하기 위하여 상기 제2점착필름을 투과하여 상기 대체솔더에 레이저빔을 조사하는 레이저 조사부; 또는 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합하기 위하여 상기 대체소자에 초음파를 인가하는 초음파 발생부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 따르면, 불량소자의 면적 또는 두께에 구애받지 않고 불량소자를 쉽고 간단하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 따르면, 대체솔더가 기판에 견고하게 접착될 수 있고, 대체솔더에 밀착되는 대체소자가 잔류솔더에 의해 이웃하는 소자들보다 높게 실장되거나 경사지게 실장되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 따르면, 탄성 스탬프의 일면에 형성된 금속구조체층을 통해 탄성 스탬프와 잔류솔더 사이의 점착력을 증대시켜 기판에 남아있는 잔류솔더를 보다 말끔하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 따르면, 금속구조체층을 솔더와 젖음성이 좋은 재질로 구성하여 탄성 스탬프와 잔류솔더 사이의 점착력을 더욱 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치에 따르면, 가압지그를 광투과성 재질을 갖는 렌즈 형상으로 마련함으로써, 집광렌즈의 기능을 대신함과 동시에 탄성 스탬프의 일부분을 가압하는 기능을 수행할 수 있고, 필요에 따라 대체소자를 가압하는 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량소자의 리페어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 제1점착필름에 의해 불량소자가 제거되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 탄성 스탬프에 잔류솔더가 제거되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 솔더 도포부에 의해 대체솔더가 형성되는 것을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 제2점착필름에 부착된 대체소자가 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 접합되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량소자의 리페어 방법을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 제1점착필름에 의해 불량소자가 제거되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 탄성 스탬프에 잔류솔더가 제거되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 솔더 도포부에 의해 대체솔더가 형성되는 것을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 제2점착필름에 부착된 대체소자가 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 접합되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량소자의 리페어 방법을 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량소자의 리페어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 제1점착필름에 의해 불량소자가 제거되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 탄성 스탬프에 잔류솔더가 제거되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 솔더 도포부에 의해 대체솔더가 형성되는 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 1의 불량소자의 리페어 장치에 구성된 제2점착필름에 부착된 대체소자가 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 접합되는 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량소자의 리페어 방법을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 불량소자의 리페어 장치는 기판(W)에 존재하는 불량소자(E1)만 선택적으로 교체하기 위한 장치로서, 제1점착필름(100)과, 가압부(200)와, 제2점착필름(300)을 포함한다.
상기 제1점착필름(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 불량소자(E1)가 포함된 기판(W)과 마주보게 배치되고, 광투과성 재질로 제작된다. 제1점착필름(100)은 소자(E)와의 인력(전자기력 또는 반데르발스 인력)이 작용될 수 있는 점탄성 물질을 포함하여 구성되며, 롤러에 감길 수 있도록 플렉서블(flexible)한 물질로 제작된다.
제1점착필름(100)은 대표적으로, PO(Polyolefin), PEN(Polyethylene Naphthalate), PI(Polyimide), COC(Cyclic Olefin Copolymer)와 같은 투명하고 유연한 플라스틱 소재로 된 필름에 OCA(optically clear adhesive)와 같은 점착물질을 도포하여 제작될 수 있다.
제1점착필름(100)은 제1롤러(110)에 감아져 제1롤러(110)의 구동에 의해 일측으로 이동될 수 있다. 도시되지 않았지만, 제1점착필름(100)의 위치를 이동시켜 제1점착필름(100)이 기판(W)과 마주보게 하기 위해 제1롤러(110)를 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키는 제1이동수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.
불량소자(E1)란, 기판(W)에 배열된 수많은 소자(E) 중에서 크랙이 발생한 소자, 잘못된 위치에 실장된 소자, 전류 흐름이 원활하지 않거나 단락된 소자 등을 말한다.
상기 가압부(200)는 불량소자(E1)와 마주보는 제1점착필름(100)의 일부분이 상기 불량소자(E1)에 밀착되도록 가압한다. 가압부(200)의 가압이 해제되면, 불량소자(E1)는 제1점착필름(100)에 점착되어 기판(W)에서 제거된다.
가압부(200)는 기판(W)에서 이격되어 배치되는 가압지그(210)와, 가압지그(210)가 제1점착필름(100) 또는 후술되는 탄성 스탬프(500)에 가압밀착되도록 가압지그(210)를 승강시키는 가압구동부(220)를 구비할 수 있다.
불량소자(E1)가 기판(W)에서 원활히 제거될 수 있도록 본 실시예에서는 레이저 조사부(400)가 더 포함될 수 있다. 레이저 조사부(400)는 불량소자(E1)와 기판(W) 사이에 경화된 솔더(P)를 용융시키기 위하여 제1점착필름(100)을 투과하여 솔더(P)에 레이저빔(L)을 조사한다.
레이저 조사부(400)는 레이저빔(L)을 출력하는 발진기(410), 기판을 향해 레이저빔을 반사시키는 반사렌즈(420), 레이저빔(L)의 초점(f)이 소자(E) 또는 솔더(P)에 형성되도록 레이저빔(L)을 집광시키는 집광렌즈(미도시)를 포함할 수 있다.
솔더(P)는 소자(E)와 기판(W)을 서로 물리적·전기적으로 연결시키는 접착물질로서, 저온용융 금속입자와 융제(flux)를 포함한 페이스트(paste) 형태, 혹은 저온용융 금속합금을 전극에 형성한 형태를 포함한다.
불량소자(E1)가 제1점착필름(100)에 점착되어 기판(W)에서 제거된 후에 불량소자(E1)가 제거된 기판(W)의 제거위치(Wa)에 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 미량의 잔류솔더(P1)가 남아있게 된다. 이를 제거하기 위해 본 발명은 탄성 스탬프(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 스탬프(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 불량소자(E1)가 제거된 기판(W)과 마주보게 배치되고, 일부분이 기판(W)의 제거위치(Wa)에 밀착되도록 변형되면서 기판(W)의 제거위치(Wa)에 남아있는 잔류솔더(P1)를 제거한다.
탄성 스탬프(500)의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 일정기준 이상의 점착력을 가지고, 유연하며, 레이저빔(L)이 통과될 수 있는 투명도를 가진 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 대표적으로 PDMS(Polydimethylsiloxane), 실리콘 rubber, EVA(Ethylene Vinyl Acetate), PET(Polyethylene terephthalate), PES(Polyether Sulfone), PEN(Polyethylene Naphthalate), COC(Cyclic Olefin Copolymer)로 된 필름이 사용될 수 있다.
탄성 스탬프(500)에 의해 잔류솔더(P1)가 제거됨으로써, 이후에 도포되는 대체솔더(P2)가 기판(W)에 견고하게 접착될 수 있고, 대체솔더(P2)에 밀착되는 대체소자(E2)가 잔류솔더(P1)에 의해 이웃하는 소자들보다 높게 실장되거나 경사지게 실장되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 탄성 스탬프(500)와 잔류솔더(P1) 사이의 점착력이 커지도록 기판(W)과 접촉되는 탄성 스탬프(500)의 일면에 금속구조체층(510)이 형성될 수 있다. 금속구조체층(510)은 탄성 스탬프(500)와 잔류솔더(P1) 사이의 점착력을 증대시키는 작용을 하며, 탄성 스탬프(500)와 함께 휘어질 수 있을 정도의 얇은 두께(보통 50 nm 이내)로 금속이 코팅되거나 또는 패터닝 방법을 통해 2차원 또는 3차원 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
금속구조체층(510)은 금, 백금, 은, 주석, 팔라듐, 로듐 중 어느 하나의 금속 또는 이러한 금속을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다. 이러한 금속들은 솔더(P)와의 젖음성(wettability)이 상대적으로 좋은 금속으로서, 이러한 젖음성에 비례하여 탄성 스탬프(500)와 잔류솔더(P1) 사이의 점착력은 더욱 증대된다. 이를 통해, 기판(W)에 남아있는 잔류솔더(P1)를 보다 말끔하게 제거할 수 있다.
제1점착필름(100)과 탄성 스탬프(500)를 하나의 가압수단을 이용하여 가압하는 것이 설비 측면에서 유리하다. 따라서, 탄성 스탬프(500)의 일부분이 변형되면서 기판(W)의 제거위치(Wa)에 밀착되도록 가압부(200)가 탄성 스탬프(500)를 가압하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 레이저 조사부(400)에 집광렌즈를 별도로 설치하여 레이저빔(L)을 집광시킬 수도 있으나, 설비 절감을 위해 본 실시예에서는 가압지그(210)를 광투과성 재질을 갖는 렌즈 형상으로 마련하고, 레이저 조사부(400)에서 조사된 레이저빔(L)이 가압지그(210)를 통과하면서 불량소자(E1) 또는 솔더(P)에 초점(f)을 형성하도록 구성된다.
레이저 조사부(400)에 구비해야 하는 집광렌즈의 기능을 대신함과 동시에 탄성 스탬프(500)의 일부분을 가압하는 기능을 수행할 수 있고, 필요에 따라 대체소자(E2)가 대체솔더(P2)에 확실히 점착되도록 대체소자(E2)를 가압하는 기능을 수행할 수도 있기 때문이다.
본 실시예에서는 솔더 도포부(600)를 더 포함할 수 있다. 솔더 도포부(600)는 도 4에 도시된 바와 같이 불량소자(E1)가 제1점착필름(100)에 점착되어 제거된 기판(W)의 제거위치(Wa)에 대체솔더(P2)를 도포하거나, 도시되지는 않았으나 편의에 따라 기판(W)에 밀착되는 대체소자(E2)의 일면에 대체솔더(P2)를 형성할 수도 있다.
솔더 도포부(600)는 노즐로 미세한 솔더 잉크를 분사하기 위하여 열 또는 기계적인 진동을 이용하는 잉크젯 프린팅 방식, 또는 솔더 잉크를 흘러나오도록 밀어내는 전기장을 사용하는 e-jet 프린팅 방식 등 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
상기 제2점착필름(300)은 대체솔더(P2)가 도포된 기판(W)과 마주보게 배치되고, 대체솔더(P2)에 부착되는 대체소자(E2)를 구비한다. 제2점착필름(300)은 제작편의상 제1점착필름(100)과 동일한 필름으로 할 수 있으나, 동일한 필름으로 한정되는 것은 아니다.
제2점착필름(300)은 제1점착필름(100)과 마찬가지로 제2롤러(310)에 감아져 제2롤러(310)의 구동에 의해 일측으로 이동될 수 있다. 이는 대체소자(E2)가 기판(W)에 접합되면, 제2점착필름(300)을 일정길이로 감아서 제2점착필름(300)에 부착된 또 다른 대체소자(E2)를 기판(W)과 마주보게 위치시키기 위함이다.
도시되지 않았지만, 제2점착필름(300)의 위치를 이동시켜 제2점착필름(300)이 기판(W)과 밀착되도록 하기 위해 제2롤러(310)를 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키는 제2이동수단을 더 포함할 수 있다. 기판(W)이 일정높이로 반송되는 상태에서 제1, 2점착필름(100, 300)을 포함한 본 발명의 기본 구성들을 기판(W)을 기준으로 상대적으로 이동시키는 것이 공정의 연속성 측면에서 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 불량소자의 리페어 장치는 종래의 진공흡착식 리페어 장치와는 달리 점착필름이 가지는 점착력을 이용하여 미소한 불량소자(E1)를 쉽게 제거할 수 있다.
종래의 진공흡착식 리페어 장치는 불량소자(E1)의 폭이 0.5 mm 이상이거나 불량소자(E1)의 두께가 20μm 이상인 경우, 이를 흡착하여 제거할 수 있었으나, 이보다 폭 또는 두께가 작은 불량소자(E1)의 경우, 흡착패드의 설계적 한계(진공홈 가공 제한)로 인해 불량소자(E1)를 원활하게 처리할 수 없었다.
이에 반해, 본 발명의 불량소자의 리페어 장치는 제1점착필름(100)을 기판에 잠시 붙였다 떼어내는 과정에서 제1점착필름(100)에 불량소자(E1)가 점착되므로, 불량소자(E1)의 면적 또는 두께에 구애받지 않고 불량소자(E1)를 원활하게 제거할 수 있게 된다.
지금부터는 본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 불량소자의 리페어 방법은 가압단계(S1)와, 불량소자 제거단계(S2)와, 대체소자 접합단계(S3)를 포함한다.
상기 가압단계(S1)는 도 2 또는 도 6에 도시된 바와 같이 광투과성 재질의 제1점착필름(100)을 가압하여 기판(W)에 부착된 불량소자(E1)에 밀착시키는 단계이다.
가압단계(S1)에서 불량소자(E1)와 기판(W)의 상호 결합력이 상실되도록 불량소자(E1)와 기판(W) 사이에 경화되어 있는 솔더(P)에 레이저빔(L)을 조사하여 솔더(P)를 용융시키는 것이 바람직하다.
상기 불량소자 제거단계(S2)는 불량소자(E1)가 제1점착필름(100)에 점착되고, 제1점착필름(100)을 기판(W)으로부터 이격시켜 불량소자(E1)를 기판(W)에서 떼어내는 단계이다.
이후, 제1롤러(110)의 구동에 의해 제1점착필름(100)에 점착된 불량소자(E1)가 일측으로 이동되어 처리되고, 또 다른 불량소자(E1)를 점착하기 위해 제1점착필름(100)의 새로운 면이 기판(W)과 마주보게 배치될 수 있다.
불량소자(E1)가 제거된 기판(W)의 제거위치(Wa)에 남아있는 미량의 잔류솔더(P1)를 처리하기 위해 잔류솔더 제거단계(S2a)가 수행될 수 있다. 도 3을 참조하면, 잔류솔더 제거단계(S2a)는 탄성 스탬프(500)의 일부분이 변형되어 기판(W)의 제거위치(Wa)에 밀착되도록 가압하여 기판(W)의 제거위치(Wa)에 남아있는 잔류솔더(P1)를 제거하는 단계이다.
가압단계(S1)에서 레이저빔(L)에 의해 용융되었던 잔류솔더(P1)는 일정시간이 지나면 경화되기 때문에 잔류솔더 제거단계(S2a)에서 탄성 스탬프(500)에 제대로 점착되지 않을 수 있다. 따라서, 잔류솔더 제거단계(S2a) 과정에서 잔류솔더(P1)에 레이저빔(L)을 조사하여 잔류솔더(P1)를 용융시킴과 동시에 탄성 스탬프(500)를 기판(W)의 제거위치(Wa)에 밀착하여 잔류솔더(P1)를 제거하는 것이 효과적이다.
잔류솔더 제거단계(S2a) 과정에서 탄성 스탬프(500)와 잔류솔더(P1) 사이의 점착력이 커질 수 있도록 기판(W)과 접촉되는 탄성 스탬프(500)의 일면에 미리 금속구조체층(510)을 형성하는 것이 바람직하고, 이때 금속구조체층(510)은 금, 백금, 은, 주석, 팔라듐, 로듐 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 이에 대한 효과는 상술한 바와 같다.
잔류솔더 제거단계(S2a) 이후에 대체솔더 도포단계(S2b)가 수행될 수 있다. 대체솔더 도포단계(S2b)는 도 4에 도시된 바와 같이 기판(W) 중 불량소자(E1)가 제거된 제거위치(Wa)에 대체솔더(P2)를 도포하거나, 도시되지는 않았으나 기판에 밀착되는 대체소자의 일면에 대체솔더를 형성하는 단계이다.
대체솔더(P2)는 정확한 양으로 정밀하게 공급되어 이미 형성된 솔더(P)와 대등한 폭과 두께로 형성된다. 이를 위해 E-jet 프린팅 방식을 채택한 헤드부를 이용하여 기판(W)의 제거위치(Wa)에 솔더 잉크를 공급할 수 있다.
상기 대체소자 접합단계(S3)는 도 5에 도시된 바와 같이 광투과성 재질의 제2점착필름(300)에 부착된 대체소자(E2)를 가압지그(210)로 눌러 기판(W)의 제거위치(Wa)에 가압밀착시키고, 대체소자(E2)와 기판(W) 사이의 대체솔더(P2)에 레이저빔(L)을 조사하여 대체솔더(P2)를 경화시켜 대체소자(E2)를 기판(W)에 접합시킨다.
대체소자(E2)가 대체솔더(P2)에 밀착된 상태에서 페이스트(paste) 상태의 대체솔더(P2)가 레이저빔(L)에 의해 발생된 열에 의해 경화되기 시작하고, 일정시간이 경과한 후에 대체솔더(P2)가 완전히 경화되어 대체소자(E2)가 기판(W)에 물리적, 전기적으로 접합된다.
한편, 대체소자 접합단계(S3)에 있어서 대체소자(E2)와 기판(W) 사이의 대체솔더(P2)에 레이저빔(L)을 조사하는 방법 외에도 초음파를 인가하는 것도 가능하다. 즉, 제2점착필름(300)에 부착된 대체소자(E2)를 가압지그(210)로 눌러 기판(W)의 제거위치(Wa)에 가압밀착시킨 상태에서, 가압지그(210)에 설치된 초음파 발생부(미도시)를 이용하여 가압지그(210)를 초음파를 인가하고 압력을 가함으로써, 대체소자(E2)와 대체솔더(P2)를 접합시킬 수 있다.
이후, 제2접합필름(300)을 기판(W)으로부터 이격시키고, 다음 리페어 공정을 위해 제2롤러(310)의 구동에 의해 제2점착필름(300)이 일정길이로 감아져 새로운 대체소자가 기판(W)과 마주보게 위치될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치는, 제1점착필름을 기판에 잠시 붙였다 떼어내는 과정에서 제1점착필름에 불량소자가 점착됨으로써, 불량소자의 면적 또는 두께에 구애받지 않고 불량소자를 쉽고 원활하게 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치는, 탄성 스탬프에 의해 잔류솔더가 제거됨으로써, 이후에 도포되는 대체솔더가 기판에 견고하게 접착될 수 있고, 대체솔더에 밀착되는 대체소자가 잔류솔더에 의해 이웃하는 소자들보다 높게 실장되거나 경사지게 실장되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치는, 탄성 스탬프의 일면에 형성된 금속구조체층을 통해 탄성 스탬프와 잔류솔더 사이의 점착력을 증대시켜 기판에 남아있는 잔류솔더를 보다 말끔하게 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치는, 금속구조체층을 솔더와 젖음성이 좋은 재질로 구성하여 탄성 스탬프와 잔류솔더 사이의 점착력은 더욱 증대시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치는, 가압지그를 광투과성 재질을 갖는 렌즈 형상으로 마련함으로써, 집광렌즈의 기능을 대신함과 동시에 탄성 스탬프의 일부분을 가압하는 기능을 수행할 수 있고, 필요에 따라 대체소자를 가압하는 기능을 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 제1점착필름
200 : 가압부
300 : 제2점착필름
400 : 레이저 조사부
500 : 탄성 스탬프
600: 솔더 도포부
W : 기판
E1 : 불량소자
E2 : 대체소자
P : 솔더
P1 : 잔류솔더
P2 : 대체솔더
200 : 가압부
300 : 제2점착필름
400 : 레이저 조사부
500 : 탄성 스탬프
600: 솔더 도포부
W : 기판
E1 : 불량소자
E2 : 대체소자
P : 솔더
P1 : 잔류솔더
P2 : 대체솔더
Claims (15)
- 광투과성 재질의 제1점착필름을 가압하여 기판에 부착된 불량소자에 밀착시키는 가압단계;
상기 불량소자가 상기 제1점착필름에 점착된 상태에서 상기 제1점착필름을 상기 기판으로부터 이격시켜 상기 불량소자를 상기 기판에서 떼어내는 불량소자 제거단계; 및
광투과성 재질의 제2점착필름에 부착된 대체소자를 상기 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 밀착시켜 상기 대체소자를 상기 기판에 접합시키는 대체소자 접합단계;를 포함하고,
상기 가압단계에서, 광투과성 재질의 가압지그는 상기 제1점착필름이 상기 불량소자에 밀착되도록 가압하고, 레이저빔은 상기 가압지그 및 상기 제1점착필름을 투과하여 상기 불량소자와 상기 기판 사이에 경화된 솔더를 용융시키기 위하여 조사되는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 불량소자 제거단계 이후에 수행되며,
탄성 스탬프의 일부분이 변형되어 상기 기판의 제거위치에 밀착되도록 가압하여 상기 기판의 제거위치에 남아있는 잔류솔더를 제거하는 잔류솔더 제거단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 불량소자 제거단계 이후에 수행되며,
상기 기판 중 상기 불량소자가 제거된 제거위치에 대체솔더를 형성하거나, 상기 기판에 밀착되는 대체소자의 일면에 대체솔더를 형성하는 대체솔더 도포단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 방법. - 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 잔류솔더 제거단계는,
상기 탄성 스탬프가 상기 기판의 제거위치에 밀착된 상태에서 상기 잔류솔더에 레이저빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 방법. - 제2항에 있어서,
상기 잔류솔더 제거단계는,
상기 기판과 접촉되는 상기 탄성 스탬프의 일면에 형성된 금속구조체층에 의해 상기 탄성 스탬프와 상기 잔류솔더 사이의 점착력이 커지는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 방법. - 제3항에 있어서,
상기 대체소자 접합단계는,
상기 대체소자를 상기 기판 측으로 가압한 상태에서 상기 대체솔더에 레이저빔을 조사하여 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합시키거나 또는 상기 대체소자를 상기 기판 측으로 가압한 상태에서 초음파를 인가하여 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합시키는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 방법. - 불량소자가 포함된 기판과 마주보게 배치되고, 광투과성 재질로 된 제1점착필름;
상기 불량소자가 상기 제1점착필름에 점착되어 제거되도록 상기 제1점착필름을 상기 불량소자에 밀착되도록 가압하고, 광투과성 재질의 가압지그와, 상기 가압지그가 상기 제1점착필름에 가압밀착되도록 상기 가압지그를 승강시키는 가압구동부를 구비하는 가압부;
상기 불량소자와 상기 기판 사이에 경화된 솔더를 용융시키기 위하여 상기 가압지그 및 상기 제1점착필름을 투과하여 상기 불량소자 또는 상기 솔더에 레이저빔을 조사하는 레이저 조사부; 및
상기 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 밀착되어 부착되는 대체소자를 구비하는 제2점착필름;을 포함하는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 장치. - 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 불량소자가 제거된 상기 기판의 제거위치와 마주보게 배치되고, 일부분이 상기 기판의 제거위치에 밀착되도록 변형되면서 상기 기판의 제거위치에 남아있는 잔류솔더를 제거하는 탄성 스탬프;를 더 포함하는 것을 불량소자의 리페어 장치. - 제10항에 있어서,
상기 탄성 스탬프는, 상기 탄성 스탬프와 상기 잔류솔더 사이의 점착력이 커지도록 상기 기판과 접촉되는 상기 탄성 스탬프의 일면에 금속구조체층이 형성되는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 장치. - 제10항에 있어서,
상기 가압구동부는 상기 가압지그가 상기 탄성 스탬프에 가압밀착되도록 상기 가압지그를 승강시키는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 장치. - 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 불량소자가 제거된 기판의 제거위치에 대체솔더를 형성하거나, 상기 기판에 밀착되는 대체소자의 일면에 대체솔더를 형성하는 솔더 도포부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 장치. - 제14항에 있어서,
상기 가압부는 상기 대체소자가 상기 기판에 밀착되도록 상기 대체소자를 가압하고,
상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합하기 위하여 상기 제2점착필름을 투과하여 상기 대체솔더에 레이저빔을 조사하는 레이저 조사부; 또는 상기 대체소자와 상기 대체솔더를 접합하기 위하여 상기 대체소자에 초음파를 인가하는 초음파 발생부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량소자의 리페어 장치.
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