KR102100867B1 - 솔더 볼 탑재 장치 - Google Patents
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Abstract
기판을 지지하는(configured to support) 스테이지, 솔더 볼을 제공하는(configured to provide) 볼 플레이서 헤드, 및 상기 솔더 볼을 상기 기판 상에 정렬시키는(configured to align) 솔더 볼 마스크를 포함하는 솔더 볼 탑재 장치가 설명된다. 상기 솔더 볼 마스크는 제1 직경의 상부 개구부를 가진 상부 마스크 층, 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경의 중간 개구부를 가진 중간 마스크 층, 및 하부 마스크 층을 포함하고, 상기 중간 마스크 층은 상기 상부 마스크 층 보다 두꺼울 수 있다.
Description
본 발명은 솔더 볼(solder ball) 탑재용 마스크를 포함하는 솔더 볼 탑재 장치 및 솔더 볼 탑재 방법에 관한 것이다.
전자 기기의 소형화 및 박막화가 급속하게 진행됨에 따라 이들 전자 기기에 실장되는 반도체 장치 등과 같은 전자 부품에도 소형화 및 박막화가 요구되고 있다. 이들 전자 부품은 고밀도화가 진행되어, 접속 단자의 수가 증가하는 경향에 있다. 이들 요구를 충족하기 위한 전자 부품 실장 방법으로서, 플립 칩(flip chip) 탑재 등에 의해, 인쇄회로 등과 같은 실장 기판상에 외부 접속 단자로서의 도전성 솔더 볼을 표면 탑재하는 방법이 일반적으로 이용된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 솔더 볼 마스크를 이용한 솔더 볼 탑재 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 솔더 볼 마스크를 이용한 솔더 볼 탑재 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 솔더 볼 탑재 장치는 기판을 지지하는(configured to support) 스테이지, 솔더 볼을 제공하는(configured to provide) 볼 플레이서 헤드, 및 상기 솔더 볼을 상기 기판 상에 정렬시키는(configured to align) 솔더 볼 마스크를 포함한다. 상기 솔더 볼 마스크는 제1 직경의 상부 개구부를 가진 상부 마스크 층, 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경의 중간 개구부를 가진 중간 마스크 층, 및 하부 마스크 층을 포함하고, 상기 중간 마스크 층은 상기 상부 마스크 층보다 두꺼울 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 솔더 볼 탑재 장치는 상승 및 하강할 수 있는 (configured to move up and down) 기판 탑재부, 및 상기 기판 탑재부를 에워싸는 마스크 지지부를 포함하는 스테이지, 상기 마스크 지지부 상에 배치되는 솔더 볼 마스크, 및 상기 솔더 볼 마스크 상에 위치하는 볼 플레이서 헤드를 포함한다. 상기 솔더 볼 마스크는 제1 폭을 갖는 상부 개구부, 상기 제1 폭보다 넓은 제2 폭을 갖는 중간 개구부, 및 상기 제2 폭보다 넓은 제3 폭을 갖는 하부 개구부를 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 솔더 볼 탑재 장치는 솔더 볼 탑재 공정에서 마스크 개구부가 플럭스에 의해 오염되는 것이 방지 및 완화될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 솔더 볼 탑재 방법은 마스크 개구부가 플럭스에 의해 오염되지 않으므로 솔더 볼 탑재 공정의 생산성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 솔더 볼 탑재 장치를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 2a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 솔더 볼 마스크를 설명하는 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 기판을 설명하는 사시도이다.
도 3은 상부 마스크 층과 중간 마스크 층의 일부를 보여주는 도 2a의 C의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 하부 마스크 층을 보여주는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 도 2a 및 도 2b의 A-A' 및 B-B'를 따른 종단면도들이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 솔더 볼 탑재 방법의 일례를 구체적으로 설명하는 도면들이다.
도 2a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 솔더 볼 마스크를 설명하는 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 기판을 설명하는 사시도이다.
도 3은 상부 마스크 층과 중간 마스크 층의 일부를 보여주는 도 2a의 C의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 하부 마스크 층을 보여주는 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 도 2a 및 도 2b의 A-A' 및 B-B'를 따른 종단면도들이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 솔더 볼 탑재 방법의 일례를 구체적으로 설명하는 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below)' 또는 '아래(beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예와 함께 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서, 상면에 도전성 볼이 탑재될 전극을 갖는 기판으로, 반도체 웨이퍼나, 인쇄 회로 기판이나, 세라믹 기판 등이 있지만, 실시 예들에서는 인쇄 회로 기판이 예시적으로 설명될 것이다. 또한, 점착 재료로서는, 플럭스나 땝납 페이스트나 도전성 접착제 등이 이용되지만, 실시 예들에서는 플럭스가 예시적으로 설명될 것이다. 또한, 도전성 볼로서 솔더 볼이 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 솔더 볼 탑재 장치(solder ball mounter)를 설명하는 개략적인 측단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 솔더 볼 탑재 장치(100)는 스테이지(20, stage), 볼 플레이서 헤드(30, ball placer head) 및 솔더 볼 마스크(50, solder ball mask)를 포함할 수 있다.
스테이지(20)는 베이스(21, base), 베이스(21)의 중앙부 상의 기판 탑재부(23, substrate mounter), 및 베이스(21)의 주변부 상의 마스크 지지부(25, Mask supporter)를 포함할 수 있다. 상면도에서(in a top view) 마스크 지지부(25)는 기판 탑재부(23)를 에워쌀(surround) 수 있다. 베이스(21)는 기판 탑재부(23) 및 마스크 지지부(25)를 지지할 수 있다. 베이스(21)는 기판 탑재부(23)를 수직으로 상승 및 하강시키고 수평으로 회전시킬 수 있는 구동 수단(driving elements)을 포함할 수 있다. 기판 탑재부(23)는 상기 베이스(21)의 중앙부 상에 설치되고, 상면 상에 기판(10)이 탑재(mount)될 수 있다. 기판 탑재부(23)는 탑재된 기판(10)을 고정할 수 있는 진공 흡착 수단을 포함할 수 있다. 기판 탑재부(23)는 독립적으로 수직 이동할 수 있는 상승 및 하강 구동 수단을 포함할 수 있다. 기판 탑재부(23)의 상승 및 하강에 의해 솔더 볼 마스크(50)와 기판(10) 사이의 거리가 제어될 수 있다. 마스크 지지부(25)는 상기 베이스(21)의 주변부 상에 설치되어 솔더 볼 마스크(50)를 지지할 수 있고, 및 솔더 볼 마스크(50)를 고정할 수 있는 진공 흡착 수단을 포함할 수 있다.
솔더 볼 마스크(50)는 기판(10) 상에 위치하도록 마스크 지지부(25)로 지지될 수 있다. 예를 들어, 솔더 볼 마스크(50)의 일부는 마스크 지지부(25) 상에 위치할 수 있고, 다른 일부는 마스크 지지부(25)의 측면와 접촉하거나 인접할 수 있다. 솔더 볼 마스크(50)는 솔더 볼(60)이 통과하는 마스크 개구부(56, mask opening)를 포함할 수 있다. 마스크 개구부(56)는 기판(10) 상의 전극들(11, electrodes)과 정렬될 수 있다. 솔더 볼 마스크(50)는 니켈 같은 금속 또는 니켈을 포함하는 금속 합금을 포함할 수 있다.
볼 플레이서 헤드(30)는 볼 제공부(31, ball provider)와 에어 발생부(33, air generator)를 포함할 수 있다. 볼 제공부(31)는 복수개의 솔더 볼들(60)을 솔더 볼 마스크(50) 상에 제공할 수 있다. 에어 발생부(33)는 볼 제공부(31)의 하부에 설치될 수 있다. 에어 발생부(33)와 솔더 볼 마스크(50)의 상면은 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 에어 발생부(33)는 이 간격에 에어(air) 또는 N2 가스를 분사(jet)하여 에어 커튼(35, air curtain)을 형성할 수 있다. 에어 커튼(35)은 볼 제공부(31)에서 제공되는 솔더 볼(60)들이 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 볼 플레이서 헤드(30)의 내에 솔더 볼(60)들이 위치, 분포할 수 있다. 볼 플레이서 헤드(30)는 수평, 수직으로 이동 및 회전할 수 있다. 볼 플레이서 헤드(30)는 수직 이동하여 솔더 볼 마스크(50)와 소정의 간격을 유지할 수 있고, 솔더 볼 마스크(50) 상에서 수평 이동을 반복하여 솔더 볼 마스크(50)를 관통하는 마스크 개구부(56)을 통하여 기판(10) 상에 솔더 볼(60)을 제공할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 솔더 볼 마스크(50)를 설명하는 사시도이다. 도 2a를 참조하면, 솔더 볼 마스크(50)는 섬(island)모양으로 배열된 복수개의 유닛(unit) 마스크들(52)을 포함할 수 있다. 유닛(unit) 마스크들(52) 사이에 유닛 마스크들(52)을 정의하는 격자(lattice) 모양을 가진 마스크 경계부(mask boundary)(54)가 배치될 수 있다.
솔더 볼 마스크(50)는 상부 마스크 층(51), 중간 마스크 층(53), 및 하부 마스크 층(55)을 포함할 수 있다. 중간 마스크 층(53)은 상부 중간 마스크 층(53a)과 하부 중간 마스크 층(53b)를 포함할 수 있다.
상부 마스크 층(51)과 상부 중간 마스크 층(53a)은 실질적으로 동일한 수평 크기를 가질 수 있다. 하부 중간 마스크 층(53b)과 하부 마스크 층(55)은 실질적으로 동일한 수평 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 마스크 층(51)과 상부 중간 마스크 층(53a)이 중첩할 수 있고, 및 하부 중간 마스크 층(53b)과 하부 마스크 층(55)이 중첩할 수 있다. 상부 마스크 층(51)은 하부 마스크 층(55)보다 큰 수평 크기를 가질 수 있다.
상부 중간 마스크 층(53a)의 하면의 일부가 도 1에서 도시한 마스크 지지부(25)의 상면에 접촉할 수 있다. 하부 중간 마스크 층(53b)의 측면과 하부 마스크 층(55)의 측면이 마스크 지지부(25)의 측면과 접촉할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 기판(10)을 설명하는 사시도이다. 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(10)은 복수개의 유닛 기판들(12)을 포함할 수 있다. 유닛(unit) 기판(12)들 사이에 격자 형태의 기판 경계부(substrate boundary)(14)가 배치될 수 있다. 기판 경계부(14)는 마스크 경계부(54)와 수직으로 중첩하도록 정렬될 수 있다.
도 3은 상부 마스크 층(51)과 중간 마스크 층(53)의 일부를 보여주는 도 2a의 C의 확대도이다. 도 3를 참조하면, 상부 마스크 층(51)과 중간 마스크 층(53)은 솔더 볼(60)이 통과할 수 있는 원형 모양의 마스크 개구부(56)를 포함할 수 있다. 상부 마스크 층(51)은 상부 개구부(56a)를 포함할 수 있고, 및 중간 마스크 층(53)은 중간 개구부(56b)를 포함할 수 있다. 상부 개구부(56a)와 중간 개구부(56b)는 동일한 중심축을 갖도록 중첩 및 정렬될 수 있다. 상부 개구부(56a)의 직경(d1)은 중간 개구부(56b)의 직경(d2)보다 작을 수 있다. (d1<d2)
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 하부 마스크 층(55)을 보여주는 사시도이다. 도 4를 참조하면, 하부 마스크 층(55)은 하부 개구부(56c)를 정의하는 격벽(59, partition)을 포함할 수 있다. 격벽(59)은 마스크 경계부(54)와 수직으로 중첩되도록 정렬 및/또는 대응되도록 격자 형태를 가질 수 있다. 하부 개구부(56c)는 유닛(unit) 기판(12)과 정렬 및 대응되는 크기를 가질 수 있다. 하부 마스크 층(55)은 상부 마스크 층(51)과 중간 마스크 층(53)을 지지할 수 있다.
마스크 개구부(56)의 내벽이 심하게 오염되면 마스크 개구부(56)의 직경이 좁아지고 접착성을 가질 수 있으므로 솔더 볼(60)이 마스크 개구부(56)를 통과하지 못하거나 내벽 상에 접착될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 솔더 볼 탑재 장치(100)는 중간의 직경이 넓고 상부의 직경이 좁은 마스크 개구부(56)를 가진 솔더 볼 마스크(50)를 포함할 수 있다. 따라서, 마스크 개구부(56)의 내벽들이 플럭스(13) 및/또는 다른 물질들에 의해 오염되는 것이 방지 또는 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 의한 솔더 볼 탑재 장치(100)는 솔더 볼 탑재 공정의 안정성 및 생산성을 개선할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 기술적 사상의 실시 예에 따른 도 2a 및 도 2b의 A-A' 및 B-B'를 따른 종단면도들이다. 도 5a는 솔더 볼 마스크(50)의 일부, 예를 들어, 유닛 마스크(52)를 개념적으로 보여준다. 도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 솔더 볼 마스크(50) 또는 유닛 마스크(52)는 상부 개구부(56a)를 가진 상부 마스크 층(51), 중간 개구부(56b)를 가진 중간 마스크 층(53), 및 하부 개구부(56c)를 가진 하부 마스크 층(55)을 포함할 수 있다. 마스크 개구부(56)는 상부 개구부(56a), 중간 개구부(56b) 및 하부 개구부(56c)를 포함할 수 있다. 상부 개구부(56a)와 중간 개구부(56b)는 솔더 볼(60)을 수용(receiving)할 수 있다. 하부 개구부(56c)는 유닛 기판(12)을 노출시킬 수 있다. 하나의 상부 개구부(56a)와 하나의 중간 개구부(56b)가 대응할 수 있다. 하나의 하부 개구부(56c)는 다수의 상부 개구부들(56a) 및 중간 개구부들(56b)과 대응할 수 있다. 상부 개구부(56a)는 솔더 볼(60)의 직경의 1.2 ~ 1.3배의 직경을 가질 수 있다. 중간 개구부(56b)는 상부 개구부(56a)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 중간 개구부(56b)의 직경은 솔더 볼(60)의 직경의 1.3 ~ 1.4배의 직경을 가질 수 있다. 하부 개구부(56c)는 유닛 기판(12)의 크기에 해당하는 오픈 영역을 가질 수 있다. 상부 개구부(56a)의 직경이 중간 개구부(56b)의 직경보다 작게 형성함으로써, 마스크 개구부(56) 내벽이 플럭스(13)에 의해 오염되는 것이 감소될 수 있다. 부가하여, 상부 개구부(56a)의 내벽이 플럭스(13)에 오염이 발생되더라도, 상부 개구부(56a)를 통과하는 솔더 볼(60)에 의해 오염물이 제거될 수 있다. 상부 마스크 층(51)은 솔더 볼(60)의 무게에 의해 변형되지 않을 정도로 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 상부 마스크 층(51)은 20 ~ 40um의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는 30um의 두께가 적당할 수 있다. 중간 마스크 층(53)과 하부 마스크 층(55)은 상부 마스크 층(51)보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 중간 마스크 층(53)과 하부 마스크 층(55)은, 각각, 50 ~ 70um의 두께를 가질 수 있다.
도 5b는 기판(10)의 일부, 예를 들어, 유닛 기판(12)을 개념적으로 보여준다. 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기판(12) 또는 유닛 기판(12)은 다수 개의 전극들(11)을 포함할 수 있다. 기판(10)은 PCB(printed circuit board)를 포함할 수 있다. 전극들(11)은 구리, 니켈, 또는 금(gold) 같은 금속을 포함할 수 있다. 전극들(11) 상에 솔더 볼들(60)이 정렬, 탑재될 수 있다. 도 1을 더 참조하여, 전극들(11) 상에는 플럭스(13)가 제공될 수 있다. 플럭스(13)는 점성을 갖는 유기 용제를 포함할 수 있다. 플럭스(13)는 기판(10)의 전극들(11) 상에 솔더 볼들(60)을 임시로 고정하고, 전극들(11)이 산화되는 것을 방지할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시 예에 따른 솔더 볼 탑재 방법을 설명하는 도면이다. 도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 볼 탑재 방법은 기판(10) 상에 플럭스용 마스크(70)를 배치하는 것을 포함할 수 있다. 플럭스용 마스크(70)는 기판(10)의 전극(11)과 정렬하는 다수의 플럭스 개구부들(76)를 포함할 수 있다. 이후, 상기 방법은 플럭스용 마스크(70)를 이용하는 스크린 프린팅(screen printing) 공정 등을 수행하여 플럭스(13)를 전극들(11) 상에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이후, 상기 방법은 플럭스용 마스크(70)를 제거하는 것을 포함할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 상기 방법은, 도 1을 더 참조하여, 기판(10) 상에 솔더 볼 마스크(50)를 정렬하고, 마스크 개구부들(56)을 통하여 전극들(11) 상에 솔더 볼들(60)을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 솔더 볼 마스크(50)의 마스크 개구부들(56)은 각각 기판(10)의 전극들(11)과 정렬될 수 있다. 솔더 볼 마스크(50)와 기판(10)의 상면은 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 상기 방법은 솔더 볼(60)이 플럭스(13) 상에 탑재된 후, 솔더 볼 마스크(50)를 기판(10) 상으로부터 제거하는 것을 포함할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 상기 방법은 리플로우 공정(reflowing process) 등과 같은 가열 공정을 수행하여, 솔더 볼(60)을 전극(11)과 접합시키는 것을 포함할 수 있다. 이때 솔더 볼(60)은 리플로우(reflow)되어 반구 형태로 변형될 수 있다. 플럭스(13)는 가열에 의해 대부분 휘발되어 제거되지만, 기판(10)의 상면에 잔존할 수도 있다.
도 6d를 참조하면, 상기 방법은 세정 공정을 수행하여 전극(10)의 주변과 기판(10)상에 남아 있는 잔존 플럭스(13) 및 오염 물질을 제거하는 것을 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 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.
100: 솔더 볼 탑재 장치
10: 기판 11: 전극
12: 유닛(unit) 기판 13: 플럭스
14: 기판 경계부 20: 스테이지
21: 베이스 23: 기판 탑재부
25: 마스크 지지부 30: 볼 플레이서 헤드
31: 볼 제공부 33: 에어 발생부
35: 에어 커튼 50: 솔더 볼 마스크
51: 상부 마스크 층 52: 유닛 마스크
53: 중간 마스크 층 53a: 상부 중간 마스크 층
53b: 하부 중간 마스크 층 54: 마스크 경계부
55: 하부 마스크 층 56: 마스크 개구부
56a: 상부 개구부 56b: 중간 개구부
56c: 하부 개구부 59: 격벽
60: 솔더 볼 70: 플럭스 마스크
76: 플럭스 개구부
10: 기판 11: 전극
12: 유닛(unit) 기판 13: 플럭스
14: 기판 경계부 20: 스테이지
21: 베이스 23: 기판 탑재부
25: 마스크 지지부 30: 볼 플레이서 헤드
31: 볼 제공부 33: 에어 발생부
35: 에어 커튼 50: 솔더 볼 마스크
51: 상부 마스크 층 52: 유닛 마스크
53: 중간 마스크 층 53a: 상부 중간 마스크 층
53b: 하부 중간 마스크 층 54: 마스크 경계부
55: 하부 마스크 층 56: 마스크 개구부
56a: 상부 개구부 56b: 중간 개구부
56c: 하부 개구부 59: 격벽
60: 솔더 볼 70: 플럭스 마스크
76: 플럭스 개구부
Claims (10)
- 기판을 지지하는(configured to support) 스테이지;
솔더 볼을 제공하는(configured to provide) 볼 플레이서 헤드; 및
상기 솔더 볼을 상기 기판 상에 정렬시키는(configured to align) 솔더 볼 마스크를 포함하고,
상기 솔더 볼 마스크는,
제1 직경의 상부 개구부를 가진 상부 마스크 층;
상기 제1 직경보다 큰 제2 직경의 중간 개구부를 가진 중간 마스크 층; 및
하부 마스크 층을 포함하고,
상기 중간 마스크 층은 상기 상부 마스크 층 보다 두껍고,
상기 중간 마스크 층은 상부 중간 마스크 층 및 하부 중간 마스크 층을 포함하고,
상기 스테이지는 상기 솔더 볼 마스크를 지지 및 고정하는 마스크 지지부를 포함하고,
상기 상부 중간 마스크 층의 하면이 상기 마스크 지지부의 상면과 접촉하고,
상기 하부 중간 마스크 층의 외측면 및 상기 하부 마스크 층의 외측면은 상기 마스크 지지부의 측면과 접촉하는 솔더 볼 탑재 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 솔더 볼 마스크는,
섬 형태로 배열된 다수 개의 유닛 마스크들; 및
상기 유닛 마스크들을 정의하는 격자(lattice) 형태의 마스크 경계부를 포함하는 솔더 볼 탑재 장치 - 제1항에 있어서,
상기 중간 마스크 층은 상기 상부 마스크 층의 하면 상에 배치되고,
상기 하부 마스크 층은 상기 중간 마스크 층의 하면 상에 배치되고,
상기 상부 마스크 층의 상기 상부 개구부는 다수개의 상부 개구부들을 포함하고,
상기 중간 마스크 층의 상기 중간 개구부는 다수개의 중간 개구부들을 포함하고,
상기 다수개의 중간 개구부들은 상기 다수개의 상부 개구부들과 각각 연결되는 솔더 볼 탑재 장치. - 제3항에 있어서,
상기 하부 마스크 층은 하부 개구부를 갖고, 하나의 상기 하부 개구부가 상기 다수개의 중간 개구부들과 연결되는 솔더 볼 탑재 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 상부 마스크 층과 상기 상부 중간 마스크 층은 서로 동일한 수평 크기를 갖고, 및
상기 하부 중간 마스크 층과 상기 하부 마스크 층은 서로 동일한 수평 크기를 갖는 솔더 볼 탑재 장치. - 제5항에 있어서,
상기 스테이지는 베이스 및 상기 베이스의 중앙부 상에 설치되고, 상기 기판을 지지하는 기판 탑재부를 더 포함하되,
상기 마스크 지지부는 상기 베이스의 주변부 상에 설치되는 솔더 볼 탑재 장치. - 제1항에 있어서,
상기 상부 개구부와 상기 중간 개구부는 동일한 중심축을 갖도록 중첩 및 정렬되는 원 모양을 갖는 솔더 볼 탑재 장치. - 제1항에 있어서,
상기 솔더 볼 마스크는 니켈 합금을 포함하고,
상기 상부 마스크 층은 20~40μm의 두께를 갖고,
상기 중간 마스크 층은 50~70μm의 두께를 갖는 솔더 볼 탑재 장치. - 상승 및 하강할 수 있는 (configured to move up and down) 기판 탑재부, 및 상기 기판 탑재부를 에워싸는 마스크 지지부를 포함하는 스테이지;
상기 마스크 지지부 상에 배치되는 솔더 볼 마스크; 및
상기 솔더 볼 마스크 상에 위치하는 볼 플레이서 헤드를 포함하고,
상기 솔더 볼 마스크는:
제1 폭을 갖는 상부 개구부를 갖는 상부 마스크 층;
상기 제1 폭보다 넓은 제2 폭을 갖는 중간 개구부를 갖는 중간 마스크 층; 및
상기 제2 폭보다 넓은 제3 폭을 갖는 하부 개구부를 갖는 하부 마스크 층을 포함하되,
상기 중간 마스크 층은 상부 중간 마스크 층 및 하부 중간 마스크 층을 포함하고,
상기 상부 중간 마스크 층의 하면이 상기 마스크 지지부의 상면과 접촉하고,
상기 하부 중간 마스크 층의 외측면 및 상기 하부 마스크 층의 외측면 각각은 상기 마스크 지지부의 측면과 접촉하는 솔더 볼 탑재 장치. - 제9항에 있어서,
상기 볼 플레이서 헤드는,
상기 솔더 볼 마스크 상에 솔더 볼들을 제공하는 (configured to provide) 볼 공급부; 및
상기 볼 공급부의 하부에 설치된 에어 발생부를 포함하고,
상기 볼 공급부는 수직 및 수평으로 이동할 수 있고 (configured to move vertically and horizontaly), 및
상기 에어 발생부는 상기 솔더 볼 마스크 상에 에어를 분사할 수 있는 (configured to jet) 솔더 볼 탑재 장치.
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