KR20060132404A - 솔더 볼 검사 방법, 이를 채택한 반도체 부품의 솔더 볼검사 장치, 및 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치 - Google Patents

솔더 볼 검사 방법, 이를 채택한 반도체 부품의 솔더 볼검사 장치, 및 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 솔더 볼이 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 올바르게 흡착되는지 여부를 카메라를 사용하지 않고 검출 판단할 수 있는 솔더 볼 검사 방법과, 이를 채택한 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치 및 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 솔더 볼 전달 다이에 서로 통전 되지 않도록 형성된 각각의 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 접착하여, 볼 수용홈 사이를 통전 시키는 단계와, 솔더 볼이 접착된 적어도 두 개의 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계와, 통전 여부에 따라서 솔더 볼이 정확히 볼 수용홈에 접착되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 솔더 볼 검사 방법과, 이를 채택한 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치 및 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치를 제공한다.

Description

솔더 볼 검사 방법, 이를 채택한 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치, 및 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치{Method for inspecting solder ball, apparatus for inspecting solder ball of semiconductor component implementing the same, and apparatus for transmitting solder ball of semiconductor component}
도 1은 종래의 솔더 볼 검사 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치 및 상기 솔더 볼이 안착되는 반도체 부품을 도시한 단면도이다.
도 3a은 도 2의 A부를 확대한 것으로, 볼 수용홈 사이가 통전 되는 경우를 도시한 단면도이다.
도 3b는 도 2의 A부를 확대한 것으로, 볼 수용홈 사이가 통전 되지 않는 경우를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 볼 수용홈 사이가 통전 되는 경우의 솔더 볼 검사 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 2의 볼 수용홈 사이가 통전 되지 않은 경우의 솔더 볼 검사 장치를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 변형예를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 측면에서의 실시예에 따른 반도체 부품의 솔더 볼 전 달 장치를 대략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 볼 수용홈 사이가 통전 되지 않은 경우의 솔더 볼 전달 장치의 일예를 도시한 블록도이다.
도 9는 도 7의 볼 수용홈이 형성된 일면 및 볼 브리지된 솔더 볼들을 분리하기 위한 구조를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 솔더 볼 검사 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 솔더 볼 검사 방법에서 볼 브리지된 솔더 볼들을 분리하는 단계를 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
3: 솔더 볼 100: 솔더 볼 전달 장치
114: 인쇄회로기판 120: 솔더 볼 수납 다이
125: 볼 부착 감지부 128: 볼 분리 수단
130: 솔더 볼 전달 다이 132: 볼 수용홈
132_a, 132_b, 132_c: 볼 수용홈군 140: 전기 패턴
140a: 전기 패턴 일측 단부 140b: 전기 패턴 타측 단부
140_a, 140_b, 140_c: 전기 패턴군 141: 단위 패턴
150: 통전 검출부 160: 판단 처리부
170: 솔더 볼 이동 부재
본 발명은 솔더 볼 검사 방법과 이를 채택한 솔더 볼 검사 장치, 및 이를 구비한 솔더 볼 전달 장치에 관한 것으로서, 솔더 볼이 수용 홀에 올바르게 흡착되는지 여부를 정확하고 신속하게 판단할 수 있는 솔더 볼 검사 방법과 이를 채택한 솔더 볼 검사 장치, 및 이를 구비한 솔더 볼 전달 장치에 관한 것이다.
통상적으로 반도체 패키지의 발전 추세는 패키지의 크기를 가급적 감소시키면서도 작동의 신뢰성이 보장될 수 있는 방향으로 나아가고 있다. 따라서 현재 가장 널리 사용되는 리드 프레임의 표면 실장형으로부터 초소형의 칩 스케일 반도체 패키지(chip scale semiconductor package)로 발전하고 있으며, 궁극적으로는 플립칩 반도체 패키지를 지향하고 있다. 플립칩 패키지는 종래 기술의 반도체 패키지에서 반도체 칩과 리드 프레임을 골드 와이어로 연결하는 와이어 본딩 기술 대신에, 반도체 칩인 다이의 전극과 반도체 패키지용 기판을 범프(bump)로 연결함으로써 이루어지는 반도체 패키지이다.
상기 플립칩 반도체 패키지를 제조하는 방법 중 하나로서 솔더 볼 범프를 이용할 수 있으며, 이러한 솔더 볼 범프를 제조하는 방법의 하나의 예를 들면, 반도체 웨이퍼의 원하는 부분에 플럭스(flux)를 전사시킨 후에 노즐을 사용하여 솔더 볼을 위치하고, 리플로우를 통하여 일괄 융착함으로써, 솔더 범프를 제조할 수 있다.
이러한 솔더 볼 범프 제조 방법은 다수개의 핀이 일괄적으로 패드에 접착된다는 점에서 공정의 생산성이 높고, 균일도가 증가된다는 이점이 있으나, 패드 상 에 일차로 형성되는 솔더 볼의 상태에 따라 솔더링 공정의 불량 발생여부가 결정되므로, 이들의 상태를 검사하는 공정이 필요하게 된다.
이러한 솔더 볼 검사 장치는 카메라를 사용하여 행한다. 즉, 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 솔더 볼 검사 장치의 일 예를 들면, 솔더 볼 검사 장치가 광원(15)과, 카메라(13)와, 테이블(11) 및 이미지 판단 처리부(19)로 구성된다. 상기 테이블(11)은 솔더 볼(3)이 형성되어있는 반도체 보드(1)를 탑재하고 좌우로 이동 가능하며, 상기 광원(15)은 반도체 보드(1)에 라인 라이트를 조사하되, 좌우로 회전하면서 조사하고, 상기 카메라(13)는 상기 광원(15)에서 조사되어 솔더 볼(3)에서 반사된 광 이미지를 촬영하여 이미지 판단 처리부(19)에 전달하면, 상기 이미지 판단 처리부(19)가 반사광 정보를 분석하여 솔더 볼(3)의 여러가지 정보, 예를 들어 볼의 유무, 볼 위치, 볼 피치, 볼 크기 등을 분석하여 솔더 볼(3)의 균일성과 상태를 파악하게 된다.
그런데, 솔더 볼 또는 범프가 구형을 가짐으로써, 카메라를 사용하여 솔더 볼 검사를 하는 경우에 상기 솔더 볼 또는 범프의 그림자에 의하여 정확한 위치 판단이 어려우며 이에 따라서 높은 해상도의 카메라가 필요하게 된다. 특히 최근에는 패키지가 미세 사이즈가 됨에 따라서 솔더 볼 또는 범프가 작아지게 되고, 이에 따라서 카메라의 인식을 위해서는 더욱더 높은 해상도가 요구된다.
이와 더불어, 반도체 장치와 같은 전극 패드의 면적이 넓어지거나, 전극 패드의 수가 많아질수록 카메라의 인식 속도 및 이미지 판단 처리부에서의 검사 속도가 느려진다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 솔더 볼이 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 올바르게 흡착되는지 여부를 카메라를 사용하지 않고 검출 판단할 수 있는 솔더 볼 검사 방법과, 이를 채택한 솔더 볼 검사 장치 및 솔더 볼 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 솔더 볼이 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 올바르게 흡착되는지 여부를, 정확하고 신속하게 판단할 수 있는 솔더 볼 검사 방법과, 이를 채택한 솔더 볼 검사 장치 및 솔더 볼 전달 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치는:
솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들이 접착되고, 상기 접착된 솔더 볼들이 분리되어 반도체 부품 상에 안착 되도록 하는 복수의 볼 수용홈들을 구비하는 솔더 볼 전달 다이;
상기 두 개의 솔더 볼들이 각각 대응된 볼 수용홈들에 올바르게 접착된 경우 그 양단이 통전 되도록, 상기 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈들 사이를 일 열로 연결하는 적어도 하나의 전기 패턴;
상기 전기 패턴의 통전 여부를 검출하는 통전 검출부; 및
상기 전기 패턴의 통전 여부에 따라서 상기 솔더 볼이 상기 볼 수용홈에 올바르게 접착되었는지를 판단하는 판단 처리부를 구비한다.
상기 전기 패턴은, 상기 각각의 볼 수용홈에 의하여 상호 통전 되지 않도록 상기 두개의 볼 수용홈 사이를 연결하는 적어도 하나의 단위 패턴이 연속적으로 연결되어서 이루어진 것이 바람직하다.
상기 판단 처리부는, 상기 전기 패턴의 양측 단부가 서로 통전 되는 경우 상기 솔더 볼들이 이들과 대응되는 각각의 볼 수용홈에 올바르게 접착되었다고 판단하고, 상기 전기 패턴의 양측 단부가 서로 통전 되지 않은 경우 상기 솔더 볼들 중 적어도 하나가 이와 대응되는 볼 수용홈에 올바르게 접착되지 않았다고 판단하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 측면에서의 반도체 부품의 솔더 볼 전달 장치는:
복수의 솔더 볼들을 수납한 솔더 볼 수납 다이;
상기 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들이 접착되고 상기 접착된 솔더 볼들이 분리되어 반도체 부품에 안착되도록 하는 복수의 볼 수용홈들과, 상기 솔더 볼들 사이를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 전기 패턴이 형성된 솔더 볼 전달 다이; 및
상기 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들을 이들과 각각 대응되는 상기 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 접착되도록, 상기 솔더 볼들을 이동시키는 솔더 볼 이동 부재를 구비한다.
여기서, 솔더 볼 전달 장치는 상기 볼 수용홈에 흡착되는 솔더 볼들이 서로 부착되어 있는지 여부를 감지하는 볼 부착 감지부 및 상기 볼 부착 감지부가 솔더 볼들이 서로 부착되어 있다고 감지되는 경우, 상기 서로 부착된 솔더 볼 사이를 분 리시키는 볼 분리 수단을 더 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 볼 부착 감지부는, 상기 볼 수용홈에 올바르게 수납된 솔더 볼들의 하면과 동일한 높이 또는 상기 높이보다 약간 낮은 높이에서의 솔더 볼의 존재 여부를 감지하는 센서를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 볼 분리 수단은, 상기 솔더 볼 전달 다이의 상기 볼 수용홈의 측방에서 작동 유체를 송풍시켜서, 상기 서로 부착된 솔더 볼들을 분리시키는 송풍 부재를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에서의, 솔더 볼 검사 방법은:
솔더 볼 전달 다이에 서로 통전 되지 않도록 형성된 각각의 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 접착하여, 상기 볼 수용홈 사이를 통전시키는 단계;
상기 솔더 볼이 접착된 적어도 두 개의 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계; 및
상기 통전 여부에 따라서 상기 솔더 볼이 정확히 볼 수용홈에 접착 되었는지여부를 판단하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 접착하는 단계는, 상기 각각의 볼 수용홈에 의하여 상호 통전 되지 않고 상기 두 개의 볼 수용홈 사이를 연결하는 하나의 단위 패턴 또는 복수의 단위 패턴들이 연속적으로 연결된 적어도 하나의 전기 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계는, 상기 전기 패턴 의 양측 단부 사이가 통전 되는지 여부를 검출함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 전극 패드의 양측 단부 사이가 통전 되는 경우에는, 솔더 볼들이 올바르게 상기 볼 수용홈에 흡착되었다고 판단하고, 상기 전극 패드의 양 단부 사이가 통전 되지 않은 경우에는, 상기 솔더 볼이 상기 볼 수용홈에 올바르게 접착되지 않았다고 판단할 수 있다.
상기 솔더 볼이 상기 볼 수용홈에 올바르게 접착되지 않았다고 판단하는 경우, 상기 솔더 볼을 상기 볼 수용홈에 접착 시키는 접착력을 상승시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 접착하는 단계는, 적어도 하나의 볼 수용홈으로 이루어진 단위 볼 수용홈군마다 상기 솔더 볼들을 접착하는 접착력이 독립적으로 제어되도록 상기 볼 수용홈들을 형성하는 단계, 및 상기 단위 볼 수용홈군을 연결하는 전기 패턴을 복수 개 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계는: 상기 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 수납 시에, 상기 솔더 볼들끼리 부착되었는지 여부를 검출하는 단계; 및 상기 솔더 볼들끼리 부착 된 경우, 상기 부착된 솔더 볼들을 서로 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 상호 부착된 솔더 볼들을 서로 분리시키는 단계는, 상기 볼 수용홈 측부로부터 상기 기체를 상기 상호 부착된 솔더 볼들 방향으로 송풍 함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 부품용 솔더 볼 검사 장치(이하 솔더 볼 검사 장치) 및 상기 솔더 볼이 안착되는 반도체 부품을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔더 볼 검사 장치 및 상기 솔더 볼이 안착되는 반도체 부품을 도시한 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 A부를 확대한 단면도이며, 도 4는 도 2의 볼 수용홈 사이가 통전 되는 경우의 솔더 볼 검사 장치를 도시한 블록도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 솔더 볼 검사 장치는, 솔더 볼 전달 다이(130)와, 적어도 하나의 전기 패턴(140)과, 통전 검출부(150)와, 판단 처리부(160)를 구비한다. 솔더 볼 전달 다이(130)는, 솔더 볼 수납 다이(120; 도 7 참조)에 수납된 솔더 볼(solder ball, 3)들을 접착하여 반도체 부품(110) 상에 안착시키는 기능을 한다. 여기서, 상기 반도체 부품(110)은 도 2에 도시된 바와 같은 인쇄회로기판일수 있고, 이와 달리 상기 반도체 부품(114)이 반도체 웨이퍼일수도 있다. 반도체 부품이 반도체 웨이퍼인 경우에는 상기 반도체 웨이퍼의 일면에 전극 패드가 형성되고, 상기 전극 패드 상에 솔더 볼(3)이 실장된 후, 상기 반도체 웨이퍼가 입방체화(dicing)될 수 있다.
상기 솔더 볼 전달 다이(130)에는 볼 수용홈(132)이 형성되어 있다. 이 볼 수용홈(132)에 솔더 볼이 접착되고, 또한 상기 볼 수용홈(132)에 접착된 솔더 볼이 상기 볼 수용홈(132)으로부터 분리됨으로써 반도체 부품 상에 탑재된다.
이를, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 솔더 볼 전달 다이(130)가, 일측면이 반도체 칩과 와이어 본딩되는 인쇄회로기판의 타측면에 솔더 볼을 탑재시키는 BGA 패키지용 솔더 볼 전달 다이(130)인 경우를 예를 들어서 설명한다. 도 2를 참고하면, 인쇄회로기판(114)의 일측면에는 솔더 볼 마스크층(115) 및 솔더 볼 안착부(116)가 형성되어 있다. 솔더 볼 안착부(116)는 복수개의 솔더 볼(3)이 접착되는 곳으로, 인쇄회로기판(114)에 형성된 배선과 전기적으로 연결된다. 그리고, BGA 패키지용 솔더 볼 전달 다이(130)가 인쇄회로기판(114)의 상부에 위치하여 인쇄회로기판(114)에 마련된 솔더 볼 안착부(116)에 솔더 볼(3)을 각각 안착시키게 된다.
이를 상세히 설명하면, 통상적으로 BGA 패키지용 솔더 볼 전달 다이에는 복수개의 솔더 볼(3)이 각각 수용되는 볼 수용홈(132)이 형성되고, 이 볼 수용홈(132)에는 소정의 진공압이 작용하는 진공홀(134)이 연결되어 볼 수용홈(132)에 수용된 솔더 볼(3)을 흡착 고정시킨다. 그리고, 솔더 볼 전달 다이(130)가 인쇄회로기판(114)에 상부에 위치하여 솔더 볼 안착부(116)에 대하여 볼 수용홈(132)에 흡착 고정된 솔더 볼(3)의 위치가 정렬되면, 진공홀(134)을 통하여 솔더 볼(3)에 작용하는 진공압이 제거되어 솔더 볼(3)이 솔더 볼 안착부(116)에 각각 배치된다. 그리고, 솔더 볼(3)에 소정의 온도를 가해지면 솔더 볼(3)의 표피층이 융해되어 인쇄회로기판(114)에 형성된 솔더 볼 안착부(116)에 접착된다.
상기 볼 수용홈(132)들이 형성된 솔더 볼 전달 다이(130)의 일면에는 적어도 하나의 전기 패턴(140)이 형성된다. 이 전기 패턴(140)은 상기 두 개의 솔더 볼(3)들이 각각 대응된 볼 수용홈(132)들에 정확히 수납된 경우 통전하도록 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 볼 수용홈(132)들 사이를 일 열로 연결한다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 볼 수용홈(132)에 솔더 볼(3)이 올바르게 접착된다면, 서로 전기가 통하지 않던 각각의 볼 수용홈(132)들끼리 통전 된다. 이와 달리 도 3b에 도시된 바와 같이, 볼 수용홈(132)에 솔더 볼(3)이 올바르게 접착되지 않는다면, 각각의 볼 수용홈(132)들끼리 통전 되지 않게 된다.
여기서, 상기 전기 패턴은, 후술하다시피 이웃하는 볼 수용홈(132)들 사이를 연결하는 단위 패턴(141)들이 연속적으로 이어져서 형성된다. 또한, 상기 볼 수용홈(132) 주위에는 상기 솔더 볼(3)들이 상기 볼 수용홈(132)에 접착시에 안착되는 볼 안착홈(133)이 형성될 수도 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전기 패턴(140)이 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 형성된 모든 볼 수용홈(132)들 사이를 연결할 수 있다. 이와 달리, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전기 패턴(140)은 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 형성된 볼 수용홈(132)들 중 일부 사이를 일 열로 연결하여서, 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 복수의 전기 패턴(140)들이 형성될 수도 있다.
상기 전기 패턴(140)의 통전 여부는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 통전 검출부(150)에 의하여 검출된다. 즉, 통전 검출부(150)에서 상기 전기 패턴(140)의 일측 단부(140a) 및 타측 단부(140b) 사이가 통전 되는지 여부를 검출한다. 이 경우, 상기 전기 패턴(140)은, 상기 각각의 볼 수용홈(132)에 의하여 상호 통전 되지 않고 상기 두 개의 볼 수용홈(132) 사이를 연결하는 하나의 단위 패턴(141)으로 이루어지거나, 상기 복수의 단위 패턴(141)들이 연속적으로 연결되어서 이루어진다.
판단 처리부(160)는 상기 통전 여부의 검출 결과에 따라서 상기 솔더 볼(3)이 볼 수용홈(132)에 올바르게 수납 되었는지를 판단한다. 즉, 상기 판단 처리부(160)는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부가 서로 통전 되는 경우 상기 솔더 볼(3)들이 이들과 대응되는 각각의 볼 수용홈(132)에 올바르게 삽입되었다고 판단하고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부(140a)(140b)가 서로 통전 되지 않은 경우 상기 솔더 볼(3)들 중 적어도 하나가 이와 대응되는 볼 수용홈(132)에 올바르게 삽입되지 않았다고 판단한다.
이로 인하여, 카메라 촬영 방법을 사용하지 않고도 솔더 볼이 볼 수용홈(132)에 올바르게 접착되었는지 여부가 판단된다. 특히 본 발명에 의하면, 카메라로 솔더 볼(3)을 촬영하여 이미지 처리할 필요가 없으며, 전기 패턴(140)의 통전 여부만 판단함으로써 간단하고, 정확하며, 신속하게 솔더 볼이 올바르게 볼 수용홈(132)에 접착되는지 여부를 판단할 수 있다.
이 경우, 상기 통전 검출부(150)는, 상기 전기 패턴(140)의 양 단부 사이의 전류 차를 검출하는 전류계를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 전류계는, 소정의 전류가 검출되는 경우에는 솔더 볼이 올바르게 볼 수용홈(132)에 흡착되었다고 판단하고, 소정의 전류가 검출되지 않은 경우에는 솔더 볼이 올바르게 볼 수용홈(132)에 흡착되지 않았다고 판단할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 솔더 볼 전달 다이(130)에 복수의 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들이 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들은 각각 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 형성된 일부 볼 수용홈(132)들로 이루어진 볼 수용홈군(132_a)(132_b)(132_c)을 일 열로 연결하도록 형성될 수 있다. 이 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들은 가로 또는 세로로 형성된 볼 수용홈(132)들을 연결하도록 형성될 수도 있고, 이와 달리 하나의 원을 이루도록 형성될 수도 있으며, 이와 더 다른 모습을 가질 수도 있다. 각각의 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들은 각각의 통전 검출부(150_a)(150_b)(150_c)와 연결되어서, 상기 접착 불량인 위치를 간단하고 신속하게 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 측면에서의 바람직한 실시예에 따른 반도체 부품용 솔더 볼 전달 장치(이하 솔더 볼 전달 장치, 100)를 도시하고, 도 8은 도 7의 볼 수용홈 사이가 통전 되지 않은 경우의 솔더 볼 전달 장치의 일예를 도시한다. 도 7을 참고하면, 상기와 같은 솔더 볼 검사 장치를 구비한 솔더 볼 전달 장치(100)는 상기 솔더 볼 전달 다이(130)와 함께, 솔더 볼 수납 다이(120)와, 솔더 볼 이동 부재(170)를 구비한다.
솔더 볼 수납 다이(120)는 복수의 솔더 볼(3)들을 수납하며, 상기 솔더 볼 수납 다이(120)에 수납된 솔더 볼(3)들은 솔더 볼 이동 부재(170)에 의하여 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 볼 수용홈(132)에 접착된다.
솔더 볼 이동 부재(170)는, 도면에서와 같이 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 상측에 위치한 진공 탱크 등의 흡인기를 구비하여서, 상기 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들을 흡입함으로써, 솔더 볼(3)들이 상기 볼 수용홈(132)에 접착되도록 할 수 있다. 본 발명에 구비된 솔더 볼 이동 부재(170)는 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 상기 솔더 볼 수납 다이(120)에 결합되어서 공기를 송풍하는 숭 풍 부재를 구비하는 것과 같이 상기 솔더 볼을 상기 볼 수용홈(132)에 접착되도록 하는 부재라면 본 발명에 포함된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 솔더 볼 전달 장치(100)는 통전 검출부(150) 및 판단 처리부(160)를 더 구비한다. 통전 검출부(150)는 상기 전기 패턴(140)의 통전 여부를 검출한다. 판단 처리부(160)는 상기 통전 검출부(150)의 검출 결과에 따라서 상기 솔더 볼(3)이 볼 수용홈(132)에 올바르게 수납 되었는지를 판단한다.
이 경우, 상기 판단 처리부(160)가 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부가 통전 되지 않았다고 판단하는 경우, 상기 솔더 볼 이동 부재의 상기 솔더 볼(3)을 볼 수용홈(132)으로 접착시키는 접착력이 증가되도록 한다. 즉, 솔더 볼 이동 부재(170)가 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 상측에 위치한 흡인기를 구비한다면, 상기 흡인기의 흡인력을 증가시킴으로써 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들을 흡입함으로써, 상기 솔더 볼이 상기 볼 수용홈(132)에 접착되는 접착력이 증가하게 된다.
특히, 상기 판단 처리부(160)가 상기 솔더 볼 이동 부재(170)와 전기적으로 연결되어서, 솔더 볼 이동 부재(170)의 접착력이 자동적으로 신속하게 제어되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 솔더 볼 전달 다이(130)에 복수의 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들이 형성되는 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 볼 수용홈군(132_a)(132_b)(132_c)마다 솔더 볼 이동 부재(170)가 독립적인 접착력을 구비하도록 할 수 있다. 이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 볼 수용홈군(132_a)(132_b)(132_c)들마다 별개의 솔더 볼 이동 부재(170_a)(170_b)(170_c)들을 배치할 수도 있고, 이와 달리 하나의 솔더 볼 이동 부재에서 각각의 볼 수용홈군(132_a)(132_b)(132_c)들에게 별개의 접착력을 제공할 수도 있다. 따라서, 각각의 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들은 각각의 통전 검출부(150_a)(150_b)(150_c)와 연결되어서, 상기 접착 불량인 위치를 간단하고 신속하게 알 수 있는 동시에, 접착 불량인 볼 수용홈군(132_b)에서의 접착력을 보다 크게 하여서 신속히 접착 완료되도록 할 수 있다.
한편, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 솔더 볼 전달 장치(100)는 볼 부착 감지부(125) 및 볼 분리 수단(128)을 더 구비할 수 있다. 볼 부착 감지부(125)는, 상기 볼 수용홈(132)에 흡착되는 솔더 볼(3)들이 서로 붙어있는지 여부를 감지한다. 상기 솔더 볼 사이가 서로 달라붙는 현상, 즉 볼 브리지(brigde) 현상은, 솔더 볼 수납 다이(120) 내에서의 습기나 공기 오염에 의하여 발생한다. 따라서, 상기 볼 브리지 현상이 일어나는 경우에는 볼 브리지된 하나의 솔더 볼(3a)이 볼 수용홈(132)에 수납 된다 하더라도, 이와 붙어있는 다른 솔더 볼(3b)이 이와 대응되는 볼 수용홈(132)에 수납되지 않게 되며, 이 경우에 상기 솔더 볼(3)은 올바르게 볼 수용홈(132)에 수납되지 않게 된다. 따라서 볼 부착 감지부(125)가 상기 솔더 볼(3)의 볼 브리지 여부를 검출한다.
상기 볼 부착 감지부(3)에서 상기 솔더 볼들의 브리지 여부를 검출하기 위해서 광센서 또는 초음파센서를 이용할 수 있다. 그 하나의 예를 들면, 상기 볼 수용홈(132)에 수납된 솔더 볼(3)의 하면과 실질적으로 동일한 높이 또는 상기 높이에 서 약간 낮은 높이의 상기 볼 수용홈(132) 일측에 발광 센서(126)가 배치되고, 상기 볼 수용홈(132)의 타측에 상기 발광 센서(126)로부터의 빛을 받아들이는 수광 센서(127)가 배치될 수 있다. 따라서 상기 솔더 볼(3)들이 이와 대응되는 볼 수용홈(132)에 올바르게 수납되는 경우에는, 발광 센서(126)로부터의 빛 모두를 수광 센서(127)가 수광할 수 있게 된다. 이와 달리 상기 솔더 볼(3)들이 이와 대응되는 볼 수용홈(132)에 올바르게 수납되지 않은 경우에는, 발광 센서(126)로부터의 빛을 수광 센서(127)가 수광할 수 없거나, 수광되는 빛의 양이 작게 된다. 따라서 솔더 볼(3)들의 일부가 볼 브리지되는지 여부를 확인할 수 있다.
이 경우, 상기 볼 부착 감지부(125)는 솔더 볼 수납 다이(120)에 배치될 수 있다. 즉, 상기 솔더 볼 수납 다이(120)의, 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 볼 수용홈(132)에 수용 된 솔더 볼 하면과 동일한 높이 또는 약간 아래의 높이를 가진 측방부에 볼 부착 감지부(125)가 배치될 수 있다.
솔더 볼 전달 장치는 상기 볼 부착 감지부(125)와 함께, 상기 볼 부착 감지부가 솔더 볼들이 서로 부착되어 있다고 감지되는 경우, 상기 서로 부착된 솔더 볼(3a)(3b) 사이를 분리시키는 볼 분리 수단(128)을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 볼 분리 수단(128)은, 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 상기 볼 수용홈(132)이 형성된 일면의 측방으로 작동 유체를 송풍시키는 송풍 장치를 구비할 수 있다. 상기 송풍 장치에서 송풍되는 작동 유체로는 불화성 기체나 공기일 수 있으며, 상기 작동 유체를 상호 부착된 솔더 볼로 송풍하여서 물리적으로 분리시키게 된다.
이 경우, 상기 송풍 장치의 송풍력은 상기 솔더 볼(3a)(3b)이 서로 부착된 상태를 벗어나서 서로 떨어지도록 할 정도이면 충분하다. 즉, 상기 송풍 장치의 송풍력이 볼 수용홈(132)에 접착되어 있는 솔더 볼(3)이 상기 볼 수용홈(132)으로부터 분리되는 정도이어서는 안 된다. 따라서, 상기 송풍 장치의 송풍력은 상기 솔더 볼 이동 부재(170)의 접착력보다 작은 것이 바람직하다.
도 10은 상기의 구조를 가진 솔더 볼 검사 장치 및 이를 구비한 솔더 볼 전달 장치가 채택하는 솔더 볼 검사 방법의 흐름도이다. 도 10과 함께 도 7을 참조하면, 솔더 볼 검사 방법은 솔더 볼 전달 다이(130)에 서로 통전 되지 않도록 형성된 각각의 볼 수용홈(132)들 내로 솔더 볼(3)을 수납하여, 상기 볼 수용홈(132) 사이를 통전시키는 단계(S10)와, 상기 솔더 볼(3)이 수납된 적어도 두 개의 볼 수용홈(132) 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계(S20)와, 상기 통전 여부에 따라서 상기 솔더 볼(3)이 올바르게 볼 수용홈(132)에 접착되었는지 여부를 판단하는 단계(S30)를 거친다. 즉, 솔더 볼(3)이 접착된 볼 수용홈(132) 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 간단한 방법으로써 솔더 볼이 볼 수용홈(132)에 올바르게 수납 되었는지를 판단할 수 있다.
이 경우, 상기 볼 수용홈(132) 사이를 통전시키는 단계(S10)는, 상기 각각의 볼 수용홈(132)에 의하여 상호 통전 되지 않고 상기 두 개의 볼 수용홈(132) 사이를 연결하는 하나의 단위 패턴(141)으로 이루어지거나 또는 복수의 단위 패턴(141)들이 연속적으로 연결되어 이루어진 적어도 하나의 전기 패턴(140)을 형성하는 단계(S11) 및 상기 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 솔더 볼을 접착시키는 단계(S12)를 포함한다.
여기서, (S11)단계는, 구리 등의 도전성 물질로 이루어진 전기 패턴(140)을 볼 수용홈(132) 사이에 패턴화하는 단계이다. 이 경우, 전기 패턴(140)은 상기 두 개의 볼 수용홈(132) 사이를 연결하는 적어도 하나의 단위 패턴(141)으로 이루어져 있다. 이 하나의 볼 수용홈(132) 사이에 형성된 단위 패턴(141)은 상기 볼 수용홈(132)에 의하여 서로 절연되어 있으며, 상기 솔더 볼(3)이 볼 수용홈(132)에 올바르게 수납되는 경우에 도전성의 솔더 볼(3)을 통하여 서로 통전 되도록 형성된다.
따라서 상기 적어도 하나의 단위 패턴(141)이 연결되어서 이루어진 전기 패턴(140) 사이에 형성된 적어도 하나의 수납 홈에 솔더 볼이 접착된 경우에는, 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부(140_a)(140_b)가 서로 도통되고, 전기 패턴(140) 사이에 형성된 볼 수납홈(132)들 중 적어도 하나에 솔더 볼(3)이 수납되지 않은 경우에는, 상기 솔더 볼이 수납되지 않은 볼 수용홈(132)에서 단위 패턴(141) 사이가 절연되어서 상기 전기 패턴(140)의 양단이 서로 도통되지 않게 된다.
이 경우, 상기 볼 수용홈(132) 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계(S20)는 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부(140a)(140b) 사이가 통전 되는지 여부를 검출함으로써 이루어질 수 있다. 상기 통전 여부를 검출하는 방법 중 하나로 상기 전기 패턴(140)의 양단 사이가 전류가 통하는지 여부를 검출할 수 있다.
상기 전기 패턴(140) 양단의 통전 여부를 검출한 뒤에는, 상기 볼 수용홈(132)에 올바르게 접착되었는지 여부를 판단하는 단계(S30)를 거친다. 이 (S30)단계에서는 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부가 통전된 경우에는 상기 볼 수용홈(132)에 솔더 볼이 올바르게 흡착되었다고 판단하고(S31), 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부가 통전 되지 않은 경우에는 상기 볼 수용홈(132)에 솔더 볼이 올바르게 흡착되지 않는다고 판단한다(S32).
이 경우, 상기 솔더 볼이 올바르게 수납되지 않았다고 판단하는 경우(S32)에는 상기 솔더 볼을 상기 볼 수용홈(132)에 접착시키는 접착력을 상승시키는 단계(S40)를 더 거칠 수 있으며, 이로 인하여 상기 솔더 볼(3)들을 이에 대응되는 볼 수용홈(132)에 접착시킬 수 있다. 이 경우, 상기 솔더 볼 전달 다이(130)의 각각의 볼 수용홈(132)과 연결되는 흡인기로서, 상기 솔더 볼(3)을 상기 볼 수용홈(132)에 흡착되도록 흡인시킬 수 있는데, 상기 흡인기의 흡인력을 증가시킴으로써 상기 접착력을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 전기 패턴(140)은, 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 형성된 볼 수용홈(132)들 모두를 일 열로 연결하도록 형성될 수 있다. 이로 인하여 상기 볼 수용홈(132)들 중 하나라도 올바르게 솔더 볼(3)이 흡착되지 않은 경우에는, 상기 전기 패턴(140)의 양측 단부(140_a)(140_b) 사이가 통전 되지 않게 된다. 따라서 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 형성된 모든 볼 수용홈(132)에 솔더 볼(3)이 흡착되었는지 여부를 간단히 판단할 수 있다.
이와 달리 하나의 솔더 볼 전달 다이(130)에 복수의 전기 패턴(140)이 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 전기 패턴(140)은 상기 솔더 볼 전달 다이(130)에 형성된 볼 수용홈(132)들 중 일부 볼 수용홈(132)들을 일 열로 연결하도록 형성될 수 있다. 이 전기 패턴(140)은 가로 또는 세로로 형성된 볼 수용홈(132)들을 연결하도록 형성될 수도 있고, 이와 달리 하나의 원을 이루도록 형성될 수도 있다.
이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 볼 수용홈군(132_a)(132_b)(132_c)마다 독립적인 접착력을 구비하도록 할 수 있다. 따라서, 각각의 전기 패턴(140_a)(140_b)(140_c)들은 각각의 통전 검출부(150_a)(150_b)(150_c)와 연결되어서, 상기 접착 불량인 위치를 간단하고 신속하게 알 수 있는 동시에, 접착 불량인 볼 수용홈군(132_b)에서의 접착력을 보다 크게 하여서 신속히 접착 완료되도록 할 수 있다..
한편, 상기 볼 수용홈(132)으로 접착되는 솔더 볼 사이가 서로 달라붙는 현상, 즉 브리지(brigde) 현상이 발생할 수 있다. 이 볼 브리지 현상의 주 원인은, 솔더 볼 수납 다이(120)나 솔더 볼 전달 다이(130) 내에서의 습기나 공기 오염에 의하여 상기 솔더 볼 사이가 정전기가 발생하기 때문이다.
따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 솔더 볼을 접착시키는 단계(S12) 이후에는, 상기 볼 수용홈(132) 사이가 통전 되는지 여부를 검출하여 판단하는 단계(S20)(S30)와 더불어, 상기 볼 브리지 현상이 발생하는지 여부를 검출하는 단계(S50) 및 상기 솔더 볼들끼리 브리지 현상이 발생하는 경우, 상기 부착된 솔더 볼들을 서로 분리시키는 단계(S60)를 구비하는 것이 바람직하다.
이 (S50) 및 (S60) 단계는 솔더 볼이 볼 수용홈에 올바르게 접찹되었다는 판단된 후에 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 상기 (S50) 및 (S60) 단계를 거친 후에 다시 (S20) 및 (S30) 단계를 다시 되돌아갈 필요가 없기 때문이다. 즉, (S50) 및 (S60) 단계를 먼저 거치고, 그 다음 상기 (S20) 및 (S30) 단계를 거친 후에, 솔 더 볼이 올바르게 볼 수용홈에 접착되지 않는다면, 다시 접착력을 증가시켜서 다시 볼 수용홈에 솔더 볼을 접착시켜야 하고, 상기 접착력을 증가시킨 경우에 볼 브리지 현상이 나타났는지를 확인하기 위하여 다시 (S50) 및 (S60) 단계를 거쳐야 하기 때문이다. 이 경우, 상기 부착된 솔더 볼들을 서로 분리시키는 단계(S60)는, 상기 볼 수용홈(132) 측부로부터 기체를 상기 상호 부착된 솔더 볼(3)들 방향으로 송풍함으로써 이루어질 수 있다. 이 경우 기체란 불활성 기체 또는 공기인 것이 바람직하며, 상기 기체를 송풍함으로써 상기 솔더 볼들간의 부착된 상태를 물리적으로 분리시킬 수 있다. 상기 기체의 송풍력은 상기 서로 부착된 솔더 볼(3)들끼리의 부착력보다 커야 되며, 이와 더불어 상기 볼 수용홈(132)에 솔더 볼이 접착된 접착력보다는 작아야 한다.
상기 솔더 볼 검사 방법을 거친 다음에는 솔더 볼(3)을 인쇄회로기판 또는 반도체 웨이퍼 상에 배치시킨 후 리플로우 시켜서 솔더 범프를 형성하게 된다.
이상 상기한 바와 같은 구조를 가진 본 발명에 의하면, 솔더 볼이 올바르게 수용 흡착되었는지 여부를 카메라로 사용하지 않고 판단할 수 있다. 따라서 촬상 단계, 이미지 처리단계 등을 거칠 필요가 없게 되어서, 간단하고 신속하게 솔더 볼이 볼 수용홈에 올바르게 흡착되었는지를 판단할 수 있다. 특히, 볼 수용홈들간의 전기 통전 여부를 판단하여 솔더 볼이 올바르게 볼 수용홈에 흡착되었는지 여부를 검출함으로써, 보다 정확하고 신속하게 판단 가능하다.
이와 더불어, 촬상 장치 및 이미지 프로세서 등의 장비가 불필요하게 되어서 제조비용이 감소하게 되고, 솔더 볼 전달 장치의 사이즈가 감소하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들이 접착되고, 상기 접착된 솔더 볼들이 분리되어 반도체 부품 상에 안착 되도록 하는 복수의 볼 수용홈들을 구비하는 솔더 볼 전달 다이;
    상기 두 개의 솔더 볼들이 각각 대응된 볼 수용홈들에 올바르게 접착된 경우 그 양단이 통전 되도록, 상기 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈들 사이를 일 열로 연결하는 적어도 하나의 전기 패턴;
    상기 전기 패턴의 통전 여부를 검출하는 통전 검출부; 및
    상기 전기 패턴의 통전 여부에 따라서 상기 솔더 볼이 상기 볼 수용홈에 올바르게 접착되었는지를 판단하는 판단 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 패턴은, 상기 각각의 볼 수용홈에 의하여 상호 통전 되지 않도록 상기 두개의 볼 수용홈 사이를 연결하는 적어도 하나의 단위 패턴이 연속적으로 연결되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 패턴은 상기 솔더 볼 전달 다이에 형성된 모든 볼 수용홈들 사이 를 연결하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단 처리부는, 상기 전기 패턴의 양측 단부가 서로 통전 되는 경우 상기 솔더 볼들이 이들과 대응되는 각각의 볼 수용홈에 올바르게 접착되었다고 판단하고, 상기 전기 패턴의 양측 단부가 서로 통전 되지 않은 경우 상기 솔더 볼들 중 적어도 하나가 이와 대응되는 볼 수용홈에 올바르게 접착되지 않았다고 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 검사 장치.
  5. 복수의 솔더 볼들을 수납한 솔더 볼 수납 다이;
    상기 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들이 접착되고 상기 접착된 솔더 볼들이 분리되어 반도체 부품에 안착 되도록 하는 복수의 볼 수용홈들과, 상기 솔더 볼들 사이를 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 전기 패턴이 형성된 솔더 볼 전달 다이; 및
    상기 솔더 볼 수납 다이에 수납된 솔더 볼들을 상기 솔더 볼 전달 다이의 볼 수용홈에 접착되도록, 상기 솔더 볼들을 이동시키는 솔더 볼 이동 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기 패턴은, 상기 볼 수용홈에 의하여 서로 통전 되지 않으며 상기 두 개의 볼 수용홈 사이를 일 열로 연결하는 적어도 하나의 단위 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기 패턴의 양 단부가 서로 통전하는지 여부를 검출하는 통전 검출부; 및
    상기 통전 검출부의 검출 신호에 따라서 상기 솔더 볼들이 상기 각각의 볼 수용홈에 올바르게 접착되었는지를 판단하는 판단 처리부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 솔더 볼 이동 부재는, 상기 판단 처리부가 상기 전기 패턴의 양 단부가 올바르게 삽입되지 않았다고 판단되는 경우, 상기 솔더 볼을 볼 수용홈으로 접착하는 접착력을 증가하는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 볼 수용홈에 흡착되는 솔더 볼들이 서로 부착되어 있는지 여부를 감지하는 볼 부착 감지부; 및
    상기 볼 부착 감지부가 솔더 볼들이 서로 부착되어 있다고 감지되는 경우, 상기 서로 부착된 솔더 볼 사이를 분리시키는 볼 분리 수단을 더 구비하는 것을 특 징으로 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 볼 부착 감지부는, 상기 볼 수용홈에 올바르게 수납된 솔더 볼들의 하면과 동일한 높이 또는 상기 높이보다 약간 낮은 높이에서의 솔더 볼의 존재 여부를 감지하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 볼 분리 수단은, 상기 솔더 볼 전달 다이의 상기 볼 수용홈의 측방에서 작동 유체를 송풍 시켜서, 상기 서로 부착된 솔더 볼들을 분리시키는 송풍 부재를 구비하는 것을 특징으로 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 송풍기의 송풍력은 상기 솔더 볼 이동 부재의 접착력보다 작은 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 솔더 볼 부착 장치.
  13. 솔더 볼 전달 다이에 서로 통전 되지 않도록 형성된 각각의 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 접착하여, 상기 볼 수용홈 사이를 통전 시키는 단계;
    상기 솔더 볼이 접착된 적어도 두 개의 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 통전 여부에 따라서 상기 솔더 볼이 정확히 볼 수용홈에 접착 되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 검사 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 볼 수용홈들 사이를 통전 시키는 단계는, 상기 각각의 볼 수용홈에 의하여 상호 통전 되지 않고 상기 두 개의 볼 수용홈 사이를 연결하는 하나의 단위 패턴 또는 복수의 단위 패턴들이 연속적으로 연결된 적어도 하나의 전기 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계는, 상기 전기 패턴 의 양측 단부 사이가 통전 되는지 여부를 검출함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 검사 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 볼 수용홈 사이가 통전 되는지 여부를 검출하는 단계는,
    상기 전극 패드의 양측 단부 사이가 통전 되는 경우에는, 솔더 볼들이 올바르게 상기 볼 수용홈에 접착되었다고 판단하고,
    상기 전극 패드의 양측 단부 사이가 통전 되지 않은 경우에는, 상기 솔더 볼이 상기 볼 수용홈에 올바르게 접착되지 않았다고 판단하는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 검사 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 접착하는 단계는, 적어도 하나의 볼 수용홈으로 이루어진 단위 볼 수용홈군마다 상기 솔더 볼들을 접착하는 접착력이 독립적으로 제어되도록 상기 볼 수용홈들을 형성하는 단계, 및 상기 단위 볼 수용홈군을 연결하는 전기 패턴을 복수 개 형성시키는 단계를 포함하고,
    상기 볼 수용홈에 상기 솔더 볼이 올바르게 접착되는지 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 솔더 볼에 상기 양측 단부가 통전 되지 않은 전기 패턴에 연결된 단위 볼 수용홈군에게, 상기 양측 단부가 통전된 전기 패턴에 연결된 단위 볼 수용홈군보다 더 큰 접착력을 부여하는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 검사 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 볼 수용홈에 솔더 볼을 접착하는 단계 이후에는,
    상기 볼 수용홈들 내로 솔더 볼을 수납 시에, 상기 솔더 볼들끼리 부착되었는지 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 솔더 볼들끼리 부착된 경우, 상기 부착된 솔더 볼들을 서로 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 검사 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 상호 부착된 솔더 볼들을 서로 분리시키는 단계는, 상기 볼 수용홈 측부로부터 상기 기체를 상기 상호 부착된 솔더 볼들 방향으로 송풍 함으로써 이루어 지는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 검사 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833593B1 (ko) * 2006-12-28 2008-05-30 주식회사 하이닉스반도체 플립 칩 패키지의 제조 방법
US8286851B2 (en) 2010-10-07 2012-10-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Jig for round solder ball attachment

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027291A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-18 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Transfervorrichtung zur Aufnahme und Übergabe einer Lotkugelanordnung
CN102456585B (zh) * 2010-10-25 2013-12-25 三星半导体(中国)研究开发有限公司 一种用于窄间距植球的焊球转移工具和转移方法
KR20150097841A (ko) * 2014-02-17 2015-08-27 삼성전자주식회사 솔더 볼 부착 장치 및 플럭스 도팅 장치
WO2016018363A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Hewlett-Packard Development Company, L. P. Interposer registration elements
CN107978596B (zh) * 2016-10-24 2020-05-12 光宝光电(常州)有限公司 光感测器模组及其穿戴装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5615823A (en) * 1994-07-26 1997-04-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Soldering ball mounting apparatus and method
US6003753A (en) * 1997-07-14 1999-12-21 Motorola, Inc. Air-blow solder ball loading system for micro ball grid arrays
SG83210A1 (en) * 1999-06-03 2001-09-18 Shibuya Kogyo Co Ltd Ball suction head

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833593B1 (ko) * 2006-12-28 2008-05-30 주식회사 하이닉스반도체 플립 칩 패키지의 제조 방법
US8286851B2 (en) 2010-10-07 2012-10-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Jig for round solder ball attachment

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