KR20020042602A - 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치 - Google Patents

고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분사탱크로부터 오리피스를 통해 유출시키고 진동장치의 진동에 의해 파쇄시켜 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지용 솔더볼과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조에 있어서, 그 엔지니어링 볼의 크기, 구형도 및 표면조도 등을 정밀하게 제조하고, 이에 따라 수율을 현저하게 증대시킬 수 있는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치를 제공한다.
그 주된 엔지니어링 볼의 제조방법은, 용융금속을 가열하면서 분사탱크(21)로부터 오리피스(21a)를 통해 유출시키고 진동장치(40)의 진동에 의해 파쇄시켜 불활성가스 내지 오일속을 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조방법에 있어서, 상기 분사탱크(21)로부터 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화하여 구형도 및 표면조도를 증대시키고 불량을 감소시키도록 팬 내지 펌프를 포함하는 유동수단(32)에 의해 불활성가스 내지 오일을 순환시켜 상기 액적이 통과되는 불활성가스 내지 오일에 유동성을 부여시키는 것을 특징으로 한다.

Description

고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING ENGINEERING BALLS WITH HIGH PRECISION AND HIGH YIELD}
본 발명은, 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 용융금속을 가열하면서 분사탱크로부터 오리피스를 통해 유출시키고 진동장치의 진동에 의해 파쇄시켜 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조에 있어서, 그 엔지니어링 볼의 크기, 구형도 및 표면조도 등을 정밀하게 제조하고, 이에 따라 수율을 현저하게 증대시킬 수 있는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치에 관한 것이다.
종래, 본 발명과 관련하는 칩 또는 기판(1)은 도 1에 평면도로서 도시된 바와 같이, 소정의 배열구조로 전기적 접촉을 위한 볼융착랜드(3)가 형성되고, 용이하게 외부의 소자나 기판과 전기적 접촉을 형성할 수 있도록 볼(5)이 그 볼융착랜드(3)에 각각 부착되어 있다. 이와 같은 구조의 솔더볼(solder ball)이 부착된 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)는, 외부의 소자나 기판상에 배치시킨 후, 열풍 등에 의해 열을 가함으로써 솔더볼이 융착하여 외부의 소자나 기판과의 전기적 접촉을 완성하게 되기 때문에 전기적 접촉을 형성하는데에 편리하여 최근 많이 채용되고 있는 실정이다.
이와 같은 솔더볼을 제조함에 있어서는 컷팅한 와이어를 용융시켜 일정온도의 냉각유 등에 분산시키는 컷 와이어(cut wire)방식이 있으나, 복잡한 제조공정(총34공정)과 생산단가 측면에서 어려움이 발생되고 있으며, 또한, 구형화 입도 및 진구도가 큰 폭으로 분산되는 등, 품질이 떨어진다는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위한 것으로, 저장탱크 내지 분사탱크로부터 용융상태의 금속을 진동에 의해 오리피스를 통과시켜 액적을 형성하고, 이를 응고시킴으로써 제조되게 되는데, 특히 응고되어 가는 과정에서 산소와의 접촉을 방지시킴으로써 오염을 방지하고 구형도를 향상시키고 있으며, 이를 위해 오일 또는 불활성가스분위기에서 용융금속액적을 낙하시켜 응고시킴으로써 비지에이/시에스피 패키지용 솔더볼과 같은 금속볼을 제조하여 왔다.
이러한 장치들에서는 기본적으로 기존의 진동장치에 의한 피스톤의 하강운동시에 분사탱크의 오리피스로부터 액적을 유출,낙하시키고, 상승운동시에 분사탱크로부터의 액적의 유출을 중지시켜 낙하하는 액적을 소정의 크기와 구형도로 형성한 후, 이를 냉각시켜 볼을 형성한 것이다.
또한, 상기 금속볼이 37Pb-63Sn, 36Pb-2Ag-62Sn, 95Pb-5Sn, 95Pb-1.5Ag-3.5Sn, In-48Sn, In-5Ag-15Pb, Sn-10Ag, Sn-3.5Ag 및 Sn-1Pd의 어느 하나의 조성을 지니는 솔더볼로 한정되어 왔다.
그러나, 상술한 종래의 방법들은, 고품질의 솔더볼과 같은 금속볼을 대량으로 또한, 연속적으로 생산하는 것을 목적으로 하지만, 여전히 다량의 불량품이 양품과 혼합되어 있음으로써 사이즈, 구형도, 표면조도 등을 검사하는 작업이 여간 어렵지 아니하여 생산성이 저하되며, 다량의 불량으로 인하여 수율이 저하된다고하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 용융금속을 가열하면서 분사탱크로부터 오리피스를 통해 유출시키고 진동장치의 진동에 의해 파쇄시켜 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지용 솔더볼과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조에 있어서, 그 엔지니어링 볼의 크기, 구형도 및 표면조도 등을 정밀하게 제조하고, 이에 따라 수율을 현저하게 증대시킬 수 있는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 관련되는 볼이 부착된 칩 또는 기판의 랜드의 배열구조를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 고정밀도의 엔지니어링 볼의 제조장치의 일실시예의 특징 구성을 도시한 개략단면도,
도 3는 본 발명에 따른 고정밀도의 엔지니어링 볼의 제조방법을 위한 제어장치의 일실시예의 특징 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 4은 도 3의 진동장치의 구동제어방법의 일예를 도시한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1: 칩 또는 기판
3: 볼융착랜드5: 볼
10: 용탕공급장치13: 용탕공급관
13': 유량제어수단14: 레벨센서
15: 열전대20: 엔지니어링 볼의 제조장치
21: 분사탱크21': 히터
22: 차저22a: 차저 제어부
23: 디플렉터23a: 디플렉터 제어부
30: 내부용기30a: 온도감지수단
31: 외부용기31a: 산소감지수단
32: 유동수단32a: 유동수단 제어부
32b: 히터32c: 냉각기
32d: 히터제어부32e: 냉각기제어부
34: 배출수단35: 저장용기
36: 가스탱크36a: 차압밸브
37: 오일탱크38: 오일보충라인
39: 배기펌브40: 진동장치
41: 진동장치 제어부42: 램프
43: 영상취득수단44: A/D변환부
45: 컴퓨터(주제어부)50: 불량볼 회수시스템
51: 거터51a: 높이감지수단
51b: 온도감지수단52: 피드백수단(모터펌프)
52a: 피드백수단제어부53: 피드백라인
54: 가열수단54a: 가열수단제어부
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법은, 용융금속을 가열하면서 분사탱크로부터 오리피스를 통해 유출시키고 진동장치의 진동에 의해 파쇄시켜 불활성가스 내지 오일속을 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조방법에 있어서, 상기 분사탱크로부터 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화하여 구형도 및 표면조도를 증대시키고 불량을 감소시키도록 팬 내지 펌프를 포함하는 유동수단에 의해 불활성가스 내지 오일을 순환시켜 상기 액적이 통과되는 불활성가스 내지 오일에 유동성을 부여시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 용융금속을 가열하면서 분사탱크로부터 오리피스를 통해유출시키고 진동장치의 진동에 의해 파쇄시켜 불활성가스 내지 오일속을 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조장치에 있어서, 상기 분사탱크로부터 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화하여 구형도 및 표면조도를 증대시키고 불량을 감소시키도록 그 불활성가스 내지 오일에 유동성을 부여하는 유동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조장치를 제공하며, 나아가, 볼영상의 사이즈, 구형도, 표면조도 등의 데이터로부터의 판단결과에 따라 유동수단 제어부를 개재하여 상기 유동수단에 의한 불활성가스 내지 오일의 순환속도를 가변적으로 제어하는 단계와, 온도감지수단, 히터, 냉각기, 히터제어부 및 냉각기제어부를 개재하여 구형도 및 표면조도 뿐만 아니라, 적절한 응고를 도모하여 불량을 극소화할 수 있도록 오일이나 가스의 온도를 제어하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에는 본 발명에 따른 고정밀도의 엔지니어링 볼의 제조장치(20)의 일실시예의 특징을 포함하는 구성이 개략단면도로서 도시되고, 도 3에는 본 발명에 따른 고정밀도의 엔지니어링 볼의 제조방법을 위한 제어장치를 포함하는 일실시예의 특징 구성이 블록도로서 설명되며, 도 4는 도 3의 진동장치 제어부(41)의 제어방법의 일예가 흐름도로서 도시된다.
도 2 및 도 3에서 본 발명에 따른 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조장치는, 종래와 같이 용융금속을 가열하면서 분사탱크(21)로부터 오리피스(21a)를 통해 유출시키고 진동장치(40)의 진동에 의해 파쇄시켜 낙하시키도록 구성되며, 본 발명에 따라 고정밀도 및 고수율을 보장하도록 유동수단(32)을 포함하여 구성되며, 더욱, 차저(22), 디플렉터(23), 영상취득수단(43), 컴퓨터(주제어부)(45) 및 각 제어부, 불량볼 회수시스템(50), 로타리형 배출수단(34), 오일탱크(37)와 오일보충라인(38) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 진동장치(40)는, 피에조소자와 같은 전기적 진동장치가 사용될 수 있으며, 분사탱크(21)내 오리피스(21a)에 근접하여 피스톤형태의 진동판(40')을 구비하는 것이 보다 균일한 액적형성을 위해 균일하게 진동을 전달할 수 있어 바람직하다. 또, 분사탱크(21)내의 용융금속은 열전대(15), 레벨센서(14), 유량제어수단(13'), 히터(21') 및 히터제어부(21")에 의해 일정한 온도, 압력, 유동 등이 안정된 유체의 상태를 유지하는 것이 동일하고도 균일한 액적을 형성시키기 위하여 바람직하다.
차저(22)는, 오리피스(21a)로부터 낙하되는 액적을 정전하로 대전시킴으로써 낙하하는 액적 상호간에 전기적 반발력을 작용시키고, 나아가, 디플렉터(23)에 의해 대전된 액적을 변위시킴으로써 디플렉팅시켜 더욱 낙하하는 액적 상호간의 접촉 내지 부분적 융착을 방지시켜 액적 상호간을 서로 완전히 분리시키게 된다. 이에 따라, 오리피스(21a)로부터 낙하하는 액적 상호간의 부착에 따른 불량을 제거하여수율을 극대화시킬 수 있게 된다. 더욱, 차저(22) 및 디플렉터(23)는 그 대전 전하량 및 디플렉팅량이 차저 제어부(22a) 및 디플렉터 제어부(23a)를 개재하여 볼의 크기, 구형도 및 표면조도 등에 따라 컴퓨터(45)에 의해 제어되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 컴퓨터(45)에 의한 제어는 초기 설정시에 특히 진동장치(40)의 주파수, 진폭, 파형모드 등의 설정제어에 바람직할 뿐만 아니라, 중간의 불량검사 및 제어에도 적용될 수 있다.
이를 위해 영상취득수단(43)이 상기 분사탱크(21)로부터 낙하하는 액적의 영상을 취득하여 영상신호 내지 영상데이타를 출력하도록 설치되며, 도 4에 도시된 바와 같이 취득된 영상신호는 아날로그 신호인 경우, A/D변환부(44)를 통해 컴퓨터(45)에 입력되며, 컴퓨터(45)에서는 그 취득된 액적의 영상신호 내지 영상데이타로부터 볼영상을 추출하고, 그 볼영상으로부터 사이즈, 구형도, 표면조도 등의 데이터를 획득하여 사이즈, 구형도, 표면조도 등에 관한 기준값범위에 속하는 지를 판단한다. 이 과정에서 기개발된 데이터 어퀴지션(data acquisition)법이 적용될 수 있다.
그 결과, 기준값범위에 속하지 아니하는 때에는 불량으로 처리하기 위해 디플렉터(23)에 의해 거터(51)로 낙하되도록 도 2 및 도 3에 도시된 디플렉터 제어부(23a) 및 디플렉터(23)를 제어하고, 진동장치 제어부(41)를 개재하여 진동장치(40)의 주파수, 진폭, 파형모드 등을 제어하도록 구성된다.
상기 영상취득수단(43)는 볼의 영상을 효과적으로 획득하기 위해 램프(42)가 설치될 수 있으며, 입체적 영상을 효과적으로 획득하기 위해 3대가 설치될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 거터(51)로 수집된 불량 엔지니어링 볼들을 용탕공급장치(7)로 유동시키도록 적어도 피드백수단(모터펌프)(52) 및 피드백라인(53)을 포함하는 불량볼 회수시스템(50)이 설치됨으로써 더욱 조업을 연속적으로 중단없이 이루어질 수 있게 된다. 이를 위해 불량 볼의 수집상태를 감지하기 위한 높이감지수단(51b)이 설치되고, 그 감지에 의해 피드백수단제어부(52a)를 개재하여 피드백수단(52)을 가동시킴으로써 피드백라인(53)을 통해 수집된 엔지니어링 볼들을 용탕공급장치(7)로 유동시킬 수 있게 된다. 미세한 볼들이기 때문에 용융되지 아니하더라도 유동성을 지니겠지만, 필요에 따라 가열수단(54), 온도감지수단(51a) 및 가열수단 제어부(54a)를 설치하여 유동성을 확보시키도록 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 특징을 설명하면, 도 2에서, 상기 분사탱크(21)로부터 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화하여 구형도 및 표면조도를 향상시키고 불량을 감소시키도록 유동수단(32)이 설치된다. 오일속으로 낙하시키는 경우, 그 오일을 충진시키기 위한 내부용기(30)와 불할성가스분위기를 유지하기 위한 외부용기(31)로 구성되지만, 불할성가스속으로 액적을 낙하시킴으로써 볼을 제조하는 때에는 내부용기(30)가 불필요하며, 단지, 외부용기(31)의 하단부를 도 2에서의 내부용기(30)의 하단부와 같이 형성함으로써 볼의 수집이 용이하게 되고, 외부로 배출시키는 것도 용이하게 된다.
그 유동수단(32)은, 내부용기(30)의 불활성가스 내지 오일에 유동성을 부여하기 위한 팬이나 펌프가 사용될 수 있다. 또, 유동수단 제어부(32a)를 구비하여볼영상의 사이즈, 구형도, 표면조도 등의 데이터로부터의 판단결과에 따라 가변적으로 제어되는 것이 바람직하다. 또한, 내부용기(30)내의 오일이나 가스의 온도를 제어하도록 온도감지수단(30a), 히터(32b), 냉각기(32c), 히터제어부(32d) 및 냉각기제어부(32e)를 도 2에서와 같이 구비할 수 있다. 이에 의해 구형도 및 표면조도 뿐만 아니라, 적절한 응고를 도모하여 더욱 불량을 극소화할 수 있게 된다.
한편, 양품인 볼을 배출시켜 연속조업이 가능하도록 하기 위해 적어도 배출통로가 밀폐되게 배치되는 로타리형 배출수단(34)을 구비하는 것이 바람직하다. 그 로타리형 배출수단(34)은, 배출제어부(34a)를 개재하여 다수의 회전칸막이(34a)이 일방향으로 간헐적으로 회전함으로써 상부에 쌓인 양품의 볼을 내부용기(30)로부터 하부의 저장용기(35)로 배출시키고, 오일속으로 볼을 낙하시키는 경우, 엔지니어링 볼이 배출되는 반대측의 배출수단(34)의 회전칸막이(34a)사이의 공간에 오일을 보충하는 오일탱크(37)와 오일보충라인(38)을 구비함으로써 공간에 의한 오일의 유동성에의 영향을 최소화하여 조업중단을 방지하는 것이 바람직하다.
또, 볼의 유해한 산화를 방지시키기 위해 산소감지수단(31a)에 의해 외부용기(31)내의 산소량을 감지하여 산소량이 과다한 때에는 배기펌프(39)로 배기시킴으로써 차압밸브(36a)를 통해 가스탱크(36)로부터 불활성가스가 외부용기(31)의 내부로 유입되어 외부용기(31) 내에서는 산소량을 억제시킴과 동시에 일정한 압력이 유지되도록 산소감지수단(31a), 가스탱크(36), 차압밸브(36a) 및 배기펌프(39)를 구비한다. 또한, 산소량이 높아지면, 구형도에도 영향을 미치게 되기 때문에 가급적 산소량을 감지하여 극소량으로 유지되도록 제어되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조장치의 작동 내지 작용은, 본 발명의 제조방법과 함께 설명하면, 다음과 같다.
종래와 같이 본 발명에 있어서도, 용융금속을 가열하면서 분사탱크(21)로부터 오리피스(21a)를 통해 유출시키고 진동장치(40)의 진동에 의해 파쇄시켜 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼을 제조하게 되는 바, 본 발명의 장치에 의하면, 오리피스(21a)로부터 낙하되는 액적을 차저(22)에 의해 정전하로 대전시킴으로써 낙하하는 액적 상호간에 전기적 반발력을 작용시키게 되고, 또한, 대전된 액적을 디플렉터(23)에 의해 변위시킴으로써 더욱 낙하하는 액적 상호간의 접촉 내지 부분적 융착을 방지시켜 액적 상호간을 서로 완전히 분리시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 수율을 극대화시킬 수 있게 된다. 열전대(15), 레벨센서(14), 유량제어수단(13'), 히터(21') 및 히터제어부(21")에 의해 일정한 온도, 압력, 유동 등이 안정된 유체의 상태로 유지되어 더욱 동일하고도 균일한 액적이 낙하하게 된다. 레벨센서(14)에 의한 용융금속의 보충대신에 액적이 낙하함에 따라 유량제어수단(13')을 통해 용융금속이 낙하된 양만큼 용탕공급장치(7)로부터 용탕공급관(13)을 통해 분사탱크(21)로 공급되어 일정한 압력이 오리피스(21a)에서 유지될 수도 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 분사탱크(21)로부터 낙하하는 액적의 영상을 영상취득수단(43)에 의해 취득하고, 그 취득된 액적의 영상으로부터 컴퓨터(45)에의해 볼영상을 추출하고, 그 볼영상으로부터 사이즈, 구형도, 표면조도 등의 데이터를 획득하여 사이즈, 구형도, 표면조도 등에 관한 기준값범위에 속하는 지를 판단한다. 그 판단단계에서 기준값범위에 속하지 아니하는 때에는 불량으로 처리하기 위해 상기 컴퓨터(45)에 의해 디플렉터 제어부(23a)를 개재하여 낙하하는 액적을 디플렉팅시키지 아니하거나 반대로 디플렉팅시키도록 디플렉터(23)를 제어함으로써 액적을 거터(51)로 낙하시키게 된다.
또한, 이와 같이 기준값범위에 속하지 아니하는 때에는 진동장치 제어부(41)를 개재하여 진동장치(40)의 주파수, 진폭, 파형(사인파, 사각파 등)모드 등을 제어하여 사이즈, 구형도, 표면조도 등을 조절한다. 도 4에는 영상취득수단(43)에 의한 진동장치(40)의 주파수, 진폭, 파형(사인파, 사각파 등)모드 등의 변수를 제어하는 것만이 간략하게 흐름도로서 도시되지만, 도 2 및 도 3에서와 같이 사이즈, 구형도, 표면조도 등에 영향을 미치는 모든 요인이 컴퓨터(45) 또는 직접적인 제어부에 의해 도 6과 유사한 방법으로 제어될 수 있다.
또, 내부용기(30)내에 충진된 오일이나 가스를 유동수단(32)에 의해 액적의 낙하속도와 유사하게 유동시킴으로써 액적의 낙하에 따른 유체의 저항을 최소화하여 응고되기까지의 변형을 방지하고, 이에 따라 구형도 및 표면조도를 증대시켜 불량을 감소, 수율을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 유체의 유동속도도 컴퓨터(45)에 의한 영상판단결과에 따라 유동수단 제어장치(32a)에 의해 제어됨으로써 더욱 최적의 분위기 속에서 액적이 낙하될 수 있게 된다.
한편, 양품인 볼을 내부용기(30)의 하부에서 수집되게 되고, 간헐적으로 로타리형 배출수단(34)을 회전시킴으로써 그 배출수단(34)의 회전칸막이(34a)의 상부에 쌓인 양품의 볼이 내부용기(30)로부터 하부의 저장용기(35)로 배출되게 된다. 오일속으로 볼을 낙하시키는 경우, 오일탱크(37)와 오일보충라인(38)으로부터 엔지니어링 볼이 배출되는 반대측의 배출수단(34)의 회전칸막이(34a)사이의 공간에 오일이 보충되게 되어 회전한 때 내부용기(30)의 오일의 유동성에의 영향을 최소화하여 불량방지를 도모할 수 있게 된다. 또, 불활성 가스가 내부용기(30)에 충진된 경우에도 내부용기(30)의 내부를 오염시키지 아니하도록 오일 대신 가스를 충진시킬 수 있다.
또한, 거터(51)로 수집된 불량 엔지니어링 볼들은 피드백수단(모터펌프)(52), 피드백라인(53), 높이감지수단(51b), 온도감지수단(51a), 가열수단(54), 가열수단제어부(54a) 등을 포함하는 불량볼 회수시스템(50)에 의해 용탕공급장치(7)로 유동됨으로써 더욱 조업을 연속적으로 중단없이 이루어질 수 있게 된다.
위에서 본 발명은, 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화함으로써 구형도 및 표면조도를 향상시키고 불량을 감소시킬 수 있게 되는 구성이외의 구성들과 함께 그 실시예가 설명되지만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법과 그 장치의 구성과 작용에 의하면, 유동수단(32)를 이용하여 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화함으로써 구형도 및 표면조도를 향상시키고 불량을 감소시킬 수 있게 되며, 또한, 불량을 극소화할 수 있어 수율을 현저하게 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 더욱 차저(22), 디플렉터(23), 영상취득수단(43), 컴퓨터(주제어부)(45) 및 각 제어부, 불량볼 회수시스템(50), 로타리형 배출수단(34), 오일탱크(37)와 오일보충라인(38) 등을 포함하여 구성됨으로써 더욱 정밀도 및 고수율을 보장할 수 있으며, 나아가, 조업을 중단함이 없게 되어 생산성을 극대화할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 용융금속을 가열하면서 분사탱크(21)로부터 오리피스(21a)를 통해 유출시키고 진동장치(40)의 진동에 의해 파쇄시켜 불활성가스 내지 오일속을 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조방법에 있어서,
    상기 분사탱크(21)로부터 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화하여 구형도 및 표면조도를 증대시키고 불량을 감소시키도록 팬 내지 펌프를 포함하는 유동수단(32)에 의해 불활성가스 내지 오일을 순환시켜 상기 액적이 통과되는 불활성가스 내지 오일에 유동성을 부여시키는 것을 특징으로 하는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 볼영상의 사이즈, 구형도, 표면조도 등의 데이터로부터의 판단결과에 따라 유동수단 제어부(32a)를 개재하여 상기 유동수단(32)에 의한 불활성가스 내지 오일의 순환속도를 가변적으로 제어하는 단계와, 온도감지수단(30a), 히터(32b), 냉각기(32c), 히터제어부(32d) 및 냉각기제어부(32e)를 개재하여 구형도 및 표면조도 뿐만 아니라, 적절한 응고를 도모하여 불량을 극소화할 수 있도록 오일이나 가스의 온도를 제어하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조방법.
  3. 용융금속을 가열하면서 분사탱크(21)로부터 오리피스(21a)를 통해 유출시키고 진동장치(40)의 진동에 의해 파쇄시켜 불활성가스 내지 오일속을 낙하시킴으로써 액적을 형성시키고, 구형화시키며, 냉각, 고형화시켜 비지에이/시에스피 패키지(Ball Grid Array/Chip Scaled Package)용 솔더볼(solder ball)과 같은 금속볼이나 세라믹 볼 등의 엔지니어링 볼의 제조장치에 있어서,
    상기 분사탱크(21)로부터 불활성가스 내지 오일속을 통과하여 액적이 낙하되는 때에 유체에 의한 낙하저항을 최소화하여 구형도 및 표면조도를 증대시키고 불량을 감소시키도록 그 불활성가스 내지 오일에 유동성을 부여하는 유동수단(32)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 볼영상의 사이즈, 구형도, 표면조도 등의 데이터로부터의 판단결과에 따라 상기 유동수단(32)에 의한 불활성가스 내지 오일의 순환속도를 가변적으로 제어하기 위한 유동수단 제어부(32a)와, 구형도 및 표면조도 뿐만 아니라, 적절한 응고를 도모하여 불량을 극소화할 수 있도록 오일이나 가스의 온도를 제어하기 위한 온도감지수단(30a), 히터(32b), 냉각기(32c), 히터제어부(32d) 및 냉각기제어부(32e)를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고정밀도 및 고수율의 엔지니어링 볼의 제조장치.
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