KR20090007008U - 솔더 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

솔더 공급 장치는 용융 솔더를 저장하는 저장부, 저장부와 연통되며, 용융 솔더가 저장부로부터 유출시키는 연결부 및 연결부의 단부와 연통되며, 그 단부가 기판과 접촉하여 연결부를 통하여 유출된 용융 솔더를 기판으로 공급하기 유출구가 형성되고, 유출구를 개폐시킬 수 있는 노즐부를 포함한다. 따라서 솔더 공급 장치는 기판에 안정적으로 솔더를 공급할 수 있다.

Description

솔더 공급 장치{APPARATUS FOR PROVIDING A SOLDER}
본 고안은 솔더 공급 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 고안은 노즐로부터 직접 기판에 솔더를 공급하는 솔더 공급 장치에 관한 것이다.
최근 마이크로 전자 패키징 기술은 접속 방법에서 와이어 본딩으로부터 솔더 범프로 변화하고 있다. 솔더 범프를 이용하는 기술은 다양하게 알려져 있다. 예를 들면, 전기 도금, 솔더 페이스트 프린팅, 증발 탈수법, 솔더볼의 직접 부착 등이 알려져 있다.
특히, C4NP(controlled collapse chip connection new process) 기술은 낮은 비용으로 미세 피치를 구현할 수 있으며 반도체 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 장점으로 인해 크게 주목받고 있다. 상기 C4NP 기술의 예는 미합중국 특허 제5,607,099호, 제5,775,569호, 제6,025,258호 등에 개시되어 있다.
상기 C4NP 기술에 의하면, 구형의 솔더 범프들은 템플릿의 캐비티들 내에서 형성되며 상기 솔더 범프들은 웨이퍼 상에 형성된 범프 패드들 상에 열압착된다. 상기 범프 패드들은 웨이퍼 상에 형성된 반도체 칩의 금속 배선들과 연결되어 있으며, 상기 범프 패드들 상에는 UBM(under bump metallurgy) 패드들이 구비될 수 있 다. 상기 UBM 패드들은 상기 솔더 범프들과 범프 패드들 사이에서 접착력을 향상시키기 위하여 제공될 수 있다.
상기와 같이 솔더 범프들이 전달된 웨이퍼의 반도체 칩들은 다이싱 공정에 의해 개별화될 수 있다. 상기 개별화된 반도체 칩은 열압착 공정과 언더필(under fill) 공정을 통해 기판 상에 접합될 수 있으며, 이에 의해 플립칩이 제조될 수 있다.
상기 솔더 범프들을 형성하기 위하여 상기 템플릿의 캐비티들 내에는 용융된 솔더가 주입될 수 있다. 상기 용융된 솔더의 주입을 위한 장치의 일 예는 미합중국 특허 제6,231,333호에 개시되어 있다. 상기 템플릿의 캐비티들 내에서 응고된 솔더들은 상기 템플릿을 가열함으로써 구형의 솔더 범프들로 형성될 수 있다. 하지만, 템플릿에 형성된 캐비티에 솔더를 가열하여 구형의 솔더 범프를 형성할 때 캐비티의 형상에 따라 범퍼 패드를 갖는 기판의 오정렬이 발생할 수 있다. 또한, 템플릿을 이용함에 따라 일차적으로 솔더를 템플릿에 공급한 후 이를 다시 기판에 제공하여 그 공정이 상대적으로 복잡해지는 문제가 있다.
따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 고안의 일 목적은 기판에 솔더를 안정적으로 공급하는 솔더 공급 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 솔더 공급 장치는 용융 솔더를 저장하는 저장부, 상기 저장부와 연통되며, 상기 용융 솔더가 상기 저장부로부터 유출시키는 연결부 및 상기 연결부의 단부와 연통되며, 그 단부가 기판과 접촉하여 상기 연결부를 통하여 유출된 용융 솔더를 상기 기판으로 공급하기 유출구가 형성되고, 상기 유출구를 개폐시킬 수 있는 노즐부를 포함한다. 여기서, 상기 노즐부는, 상기 연결부의 단부와 연통되며, 상기 유출구 및 수용홈이 형성된 노즐 몸체, 상기 수용홈에 수용되고 슬라이딩 방식으로 상기 유출구를 개폐하는 개폐구가 형성된 개폐 부재 및 상기 노즐 몸체와 연결되며, 상기 유출구로 유출된 상기 용융 솔더를 몰딩하는 몰딩 홈이 형성된 몰딩 부재를 포함할 수 있다. 또한, 솔더 공급 장치는 상기 개폐 부재와 기계적으로 연결되어 상기 개폐 부재를 상기 수용홈을 따라 슬라이딩시키는 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 몰딩 홈은 상기 용융솔더가 기판으로 공급되는 방향으로 넓어지는 직경을 가질 수 있다.
이러한 솔더 공급 장치에 따르면, 템플릿을 생략하고 노즐로부터 직접 기판 상으로 솔더 페이스트를 공급함으로써, 솔더 공급 장치의 구성이 단순화해진다. 또한 솔더 공급 장치를 이용하여 솔더 페이스트를 공급할 경우 그 프로세스가 단순화되어 공정 시간이 단축되고 따라서 작업 효율을 증대된다.
첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 솔더 공급 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여 기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 솔더 공급 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 노즐부를 설명하기 위한 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 노즐부와 개폐 부재간의 체결 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 솔더 공급 장치(100)는 저장부(110), 연결부(120) 및 노즐부(130)를 포함한다.
저장부(110)는 솔더를 용융 상태로 저장한다. 저장부(110)는 솔더를 일정한 용융상태로 유지하기 위하여 그 내부의 온도 및 압력이 일정하게 유지된다.
연결부(120)는 저장부(110)와 연통되며 용융 솔더를 저장부(110)로부터 유출시켜 노즐부(130)로 공급한다. 따라서, 연결부(120)은 저장부(110)와 노즐부(130)를 상호 연결시킨다. 연결부(120)는, 예를 들면 그 내부에 통로가 형성되어 통로를 통하여 용융 솔더가 흐른다.
노즐부(130)는 연결부(120)의 단부와 연통되며, 그 단부가 기판(W)과 접촉하여 연결부(120)를 통하여 유출된 용융 솔더를 기판(W)으로 공급하기 유출구(131)가 형성된다. 노즐부(130)는 그 내부에 형성된 유출구(131)를 개폐시킬 수 있다. 즉, 노즐부(130)가 용융 솔더를 기판(W)으로 공급할 경우 유출구(131)가 개방된다. 개 방된 유출구(131)를 통하여 용융 솔더가 기판(W)으로 공급된다. 이와 달리 노즐부(130)가 용융 솔더의 공급을 중단할 경우 유출구(131)는 폐쇄된다.
한편, 노즐부(130)는 저장부(110)와 연결되어 복수로 배치될 수 있다. 즉, 노즐부(130)는 기판(W)의 범퍼 패드(미도시)와 상호 대응되는 위치와 그 수로 배열될 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 있어서, 노즐부(130)는 노즐 몸체(133), 개폐 부재(137) 및 몰딩 부재(139)를 포함한다.
노즐 몸체(133)는 연결부(120)와 접촉한다. 노즐 몸체(133)의 중심부에는 상술한 유출구(131)가 형성된다. 따라서, 연결부(120) 및 유출구(131)가 상호 연통된다. 또한 노즐 몸체에는 개폐 부재(137)를 수용하는 수용홈(135)이 형성된다. 예를 들면, 수용홈(135)은 유출구(131)의 형성 방향에 상호 수직하게 교차되도록 형성될 수 있다.
개폐 부재(137)는 수용홈(135)에 수용되어 슬라이딩 방식으로 유출구(131)를 개폐시킨다. 개폐 부재(137)에는 유출구(131)와 대응되는 개폐구가 형성된다. 유출구(131)와 개폐구가 상호 연통될 경우 노즐부(130)는 기판(W) 상으로 솔더 페이스트를 공급한다. 노즐부(130)가 기판(W)으로 솔더 페이스트의 공급을 종료할 경우, 유출구(131) 및 개폐구가 서로 연통되지 않아서, 개폐 부재(137)가 유출구(130)를 폐쇄시킨다.
몰딩 부재(139)는 노즐 몸체(133)와 연결된다. 몰딩 부재(133)에는 유출구(131)로부터 유출된 용융 솔더를 기판(W)의 상기 범퍼 패드에 전사에 적합하도록 용융 솔더를 몰딩하는 몰딩홈(138)이 형성된다. 예를 들면, 몰딩 부재에는, 기판으로 공급되는 방향으로 넓어지는 직경을 갖는 몰딩홈(138)이 형성될 수 있다.
한편, 몰딩 부재(139)는 노즐 몸체(133)와 일체로 형성될 수 있다. 이와 다르게 몰딩 부재(139)는 노즐 몸체(133)와 별개로 형성된 후 접합될 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 있어서, 노즐부(130)는 개폐 부재(137)를 슬라이딩할 수 있도록 개폐 부재(137)를 구동시킬 수 있는 구동 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
이하, 상기 솔더 공급 장치를 이용하여 기판에 용융 솔더를 공급하는 프로세스에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4a는 도 1에 도시된 유출구가 개방된 상태를 도시한 평면도이다. 도 4b는 도 1에 도시된 유출구가 폐쇄된 상태를 도시한 평면도이다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 용융 솔더를 저장부(110) 내에 저장시킨 후, 저장부(110)로부터 연결부(120)를 통하여 노즐부(130)로 용융 솔더를 공급한다. 이어서, 노즐부(130)를 통하여 용융 솔더를 기판(W)에 공급한다.
도 4a를 참조하면, 노즐부(130)에 용융 솔더를 공급한 후, 개폐 부재(137)를 이용하여 유출구(131) 및 개폐구를 상호 연통시킨다. 따라서 유출구(131)를 통하여 용융 솔더가 몰딩 부재(139)의 몰딩 홈(138)으로 인입한다. 이후, 몰딩 홈(138)에 인입된 용융 솔더를 기판(W)의 범퍼 패드에 전사시킨다.
도 4b를 참조하면, 용융 솔더를 기판(W)의 범퍼 패드에 전사시킨 후, 개폐 부재(137)가 슬라이딩 방식으로 이동하여 유출구(131) 및 개폐구를 상호 어긋난다. 따라서 개폐 부재(137)가 유출구(131)를 폐쇄시킨다. 추가적으로 용융 솔더를 기판으로 공급하는 것이 억제된다.
앞서 설명한 본 고안의 상세한 설명에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 실용신안청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이와 같은 솔더 공급 장치에 따르면, 템플릿을 생략하고 노즐로부터 직접 기판 상으로 솔더 페이스트를 공급함으로써, 솔더 공급 장치의 구성이 단순화해진다. 또한 솔더 공급 장치를 이용하여 솔더 페이스트를 공급할 경우 그 프로세스스가 단순화되어 공정 시간이 단축되고 따라서 작업 효율을 증대된다. 솔더 공급 장치는 기판에 솔더 범퍼를 형성하는 공정에 적용될 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 솔더 공급 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 노즐부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 노즐부와 개폐 부재간의 체결 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4a는 도 1에 도시된 유출구가 개방된 상태를 도시한 평면도이다.
도 4b는 도 1에 도시된 유출구가 폐쇄된 상태를 도시한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 솔더 공급 장치 110 : 저장부
120 : 연결부 130 : 노즐부
131 : 유출구 133 : 노즐 몸체
135 : 수용홈 137 : 개폐 부재
139 : 몰딩 부재

Claims (4)

  1. 용융 솔더를 저장하는 저장부;
    상기 저장부와 연통되며, 상기 용융 솔더가 상기 저장부로부터 유출시키는 연결부; 및
    상기 연결부의 단부와 연통되며, 그 단부가 기판과 접촉하여 상기 연결부를 통하여 유출된 용융 솔더를 상기 기판으로 공급하기 유출구가 형성되고, 상기 유출구를 개폐시킬 수 있는 노즐부를 포함하는 솔더 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐부는,
    상기 연결부의 단부와 연통되며, 상기 유출구 및 수용홈이 형성된 노즐 몸체;
    상기 수용홈에 수용되고 슬라이딩 방식으로 상기 유출구를 개폐하는 개폐구가 형성된 개폐 부재; 및
    상기 노즐 몸체와 연결되며, 상기 유출구로 유출된 상기 용융 솔더를 몰딩하는 몰딩 홈이 형성된 몰딩 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 개폐 부재와 기계적으로 연결되어 상기 개폐 부재를 상기 수용홈을 따라 슬라이딩시키는 구동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 공급 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 몰딩 홈은 상기 용융솔더가 기판으로 공급되는 방향으로 넓어지는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 솔더 공급 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101033773B1 (ko) * 2009-08-11 2011-05-13 에스티에스반도체통신 주식회사 솔더 범프 형성용 템플릿 및 이를 이용한 솔더 범프 형성 방법

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