KR20090023268A - 도전성 볼 탑재 장치 - Google Patents

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시부야 코교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 배열 마스크의 상면과 피탑재물의 상면 사이의 간격을 적정 거리로 제어함으로써, 더블볼의 발생이나 솔더볼의 절단 혹은 손상 등이 발생하지 않는 도전성 볼 탑재 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도전성 볼 탑재 장치에 다음 수단을 채용한다.
첫 번째로, 피탑재물을 흡착 지지하는 적재면을 상면에 갖는 스테이지와, 피탑재물 공급 위치와 도전성 볼 탑재 위치 사이에서 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단과, 배열 마스크를 통해 도전성 볼을 피탑재물에 탑재하는 수단과, 배열 마스크와 상기 스테이지의 적재면 사이의 거리를 변경 가능한 승강 수단을 구비한다.
두 번째로, 상기 공급 위치에, 적재면에 놓여진 피탑재물의 두께 측정 수단을 설치하고, 상기 공급 위치에서 피탑재물의 두께를 측정한다.
세 번째로, 상기 측정한 두께에 따라 탑재 위치에서의 피탑재물의 상면과 배열 마스크의 상면 사이의 거리가 소정 거리가 되도록 승강 수단을 제어하여 도전성 볼을 탑재한다.

Description

도전성 볼 탑재 장치{CONDUCTIVE BALL MOUNTING APPARATUS}
본 발명은 도전성 볼 탑재 장치의 개량에 관한 것으로서, 상세하게는, 플럭스가 인쇄된 피탑재물인 웨이퍼 상에 배열 마스크를 설치하고, 배열 마스크의 상면을 따라 다수의 도전성 볼을 수용한 볼 컵을 이동시킴으로써, 도전성 볼을 배열 마스크의 관통구멍으로 낙하시켜 피탑재물 상에 탑재하는 도전성 볼 탑재 장치에 있어서의 배열 마스크와 피탑재물 사이의 간격 제어를 주안점으로 개발된 것이다.
종래부터, 특허 문헌 1에 기재한 바와 같이, 플럭스가 인쇄된 피탑재물인 웨이퍼 상에 배열 마스크를 설치하고, 배열 마스크의 상면을 따라 다수의 솔더볼을 수용한 볼 컵을 이동시킴으로써 도전성 볼을 배열 마스크의 관통구멍으로 낙하시켜 웨이퍼 상에 탑재하는 도전성 볼 탑재 장치가 존재하였다.
이러한 도전성 볼 탑재 장치에 있어서는, 볼 컵의 이동에 의해 도전성 볼인 솔더볼을 낙하시킬 때에, 배열 마스크에 플럭스가 부착되는 것을 방지하기 위해서 배열 마스크와 웨이퍼의 사이에 플럭스의 도포 두께보다 큰 간극을 형성하도록 하고 있다. 이러한 탑재 시의 배열 마스크와 웨이퍼의 간격은 통상적으로, 웨이퍼를 기준 두께로 하여 웨이퍼가 놓이는 스테이지와 배열 마스크를 소정 거리가 되도록 하여 설정하고 있다.
그런데, 웨이퍼의 두께에는 편차가 있으며, 큰 것은 100 ㎛나 되는 것도 있었다. 이러한 편차는 사용 솔더볼 직경의 절반 이상에 해당하는 경우도 있으며, 예컨대 도 5에 도시된 바와 같이 웨이퍼(14)의 두께가 기준 두께보다 얇은 경우에는, 낙하시킨 솔더볼(21A)의 위에 있는 솔더볼(21B)이 관통구멍(18)으로 깊게 낙하하거나, 솔더볼(21A)이 위에 있는 솔더볼(21B)에 눌려 배열 마스크(19)와 웨이퍼(14) 사이로 들어가기 쉬워지거나 하여 더블볼(double ball) 발생의 하나의 원인이 되고 있다.
반대로, 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(14)의 두께가 기준 두께보다 두꺼운 경우에는, 낙하한 솔더볼(21A)의 상부가 배열 마스크(19)의 상면으로부터 돌출되어, 배열 마스크(19)의 상면에 근접하여 이동하는 볼 컵(23)에 의해 그 솔더볼(21A)이 절단되거나 손상되는 경우가 있었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-88344호 공보
본 발명은, 배열 마스크의 상면과 피탑재물의 상면 사이의 간격을 적정 거리로 제어함으로써, 더블볼의 발생이나 솔더볼의 절단 또는 손상 등이 발생하지 않는 도전성 볼 탑재 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 도전성 볼 탑재 장치에 다음 수단을 채용한다.
첫 번째로, 도전성 볼이 탑재되는 피탑재물을 흡착 지지하는 적재면을 상면에 갖는 스테이지와, 피탑재물이 공급되는 공급 위치와 피탑재물에 도전성 볼이 탑재되는 탑재 위치 사이에서 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단과, 탑재 위치에서 배열 마스크를 갖고, 상기 배열 마스크를 통해 도전성 볼을 피탑재물에 탑재하는 탑재 수단과, 탑재 수단의 배열 마스크와 상기 스테이지의 적재면의 거리를 변경시킬 수 있는 승강 수단을 구비하는 도전성 볼 탑재 장치로 한다.
두 번째로, 상기 공급 위치에, 적재면에 놓여진 피탑재물의 두께를 측정하는 두께 측정 수단을 설치하고, 상기 공급 위치에서 피탑재물의 두께를 측정한다.
세 번째로, 상기 측정한 두께에 따라 탑재 위치에서의 피탑재물의 상면과 배열 마스크의 상면의 거리가 소정 거리가 되도록 승강 수단을 제어하여 도전성 볼을 탑재한다.
제2 발명은, 제1 발명에, 상기 공급 위치에, 스테이지에 놓여진 피탑재물의 변형을 교정하는 변형 교정 수단을 설치하고, 공급 위치에서 변형을 교정하고 나서, 피탑재물의 두께를 측정하는 수단을 부가한 도전성 볼 탑재 장치이다.
제3 발명은, 제2 발명에 있어서의 변형 교정 수단이, 피탑재물의 도전성 볼이 놓이는 위치에 형성된 전극이 없는 주변부에 접촉하여 압착하는 압박 부재를 가지며, 압박 부재의 상면의 높이를 측정함으로써 피탑재물의 두께를 측정하도록 한 것을 제2 발명에 부가한 도전성 볼 탑재 장치이다.
제4 발명은 제1 내지 제3 발명에, 상기 탑재 위치에 인접하여 인쇄용 마스크를 가지며, 이 인쇄용 마스크를 통해 플럭스를 피탑재물에 인쇄하는 인쇄 수단을 설치하고, 상기 공급 위치에서 측정한 피탑재물의 두께에 따라 피탑재물 상면과 인쇄 마스크의 상면의 거리가 소정 거리가 되도록 승강 수단을 제어하는 수단을 부가한 도전성 볼 탑재 장치이다.
제1 발명은, 피탑재물이 공급되는 공급 위치에, 적재면에 놓여진 피탑재물의 두께를 측정하는 두께 측정 수단을 설치하고, 상기 공급 위치에서 피탑재물의 두께를 측정하며, 이 측정한 두께에 따라 탑재 위치에서의 피탑재물의 상면과 배열 마스크의 상면의 거리가 소정 거리가 되도록 승강 수단을 제어하여 도전성 볼을 탑재하고 있기 때문에, 낙하시킨 솔더볼(21A)의 위에 있는 솔더볼(21B)이 관통구멍(18)으로 깊게 낙하하거나, 솔더볼(21A)이 위에 있는 솔더볼(21B)에 눌려 배열 마스크(19)와 웨이퍼(14) 사이로 들어가기 쉬워지거나, 반대로, 낙하시킨 솔더볼(21A)의 상부가 배열 마스크(19)의 상면으로부터 돌출하여 배열 마스크(19)의 상면에 근 접하여 이동하는 볼 컵(23)에 의해 그 솔더볼(21A)이 절단되거나 손상되는 일이 없어졌다.
제2 발명에 따르면, 피탑재물이 공급되는 공급 위치에, 스테이지에 놓여진 피탑재물의 변형을 교정하는 변형 교정 수단을 설치하고, 공급 위치에서 변형을 교정하고 나서, 피탑재물의 두께를 측정하는 등의 수단을 부가한 도전성 볼 탑재 장치로 하고 있기 때문에, 변형이 있는 피탑재물인 경우에도, 배열 마스크의 상면과 피탑재물의 상면의 간격을 적정 거리로 유지할 수 있게 되었다.
또한, 제3 발명에 따르면, 변형 교정 수단은, 피탑재물의 전극이 없는 주변부에 접촉하여 압착하는 압박 부재를 가지며, 압박 부재의 상면의 높이를 측정함으로써 피탑재물의 두께를 측정하도록 한 도전성 볼 탑재 장치이기 때문에, 피탑재물 상에 형성되는 전극의 위치에 관계없이 정밀도 좋게 피탑재물의 두께를 측정할 수 있게 되었다.
또한, 제4 발명에서는, 탑재 위치에 인접하여 설치된 플럭스 인쇄 수단도, 피탑재물의 두께에 따라 승강 수단에 의한 거리 제어를 행하는 것으로 하였기 때문에, 정밀도가 좋은 플럭스 인쇄를 행할 수 있어, 제품 정밀도가 높은 도전성 볼 탑재 장치로 되었다.
이하, 도면을 참조하여, 실시예와 함께 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서, 상면에 도전성 볼이 탑재되며 전극을 갖는 피탑재물로서는, 반도체 웨이퍼(이후, 단순히 웨이퍼라 표기함)나, 전자 회로 기판이나, 세라믹 기판 등이 있지만, 실시예에서는 웨이퍼(14)를 이용하고 있다. 또한, 점착 재료로서는, 플럭스나 땜납 페이스트나 도전성 접착제 등이 이용되지만, 실시예에서는 플럭스(38)가 이용되고 있다. 또한, 도전성 볼로서는 솔더볼(21)이 이용되고 있다.
도 1은 솔더볼 탑재 장치(1) 전체를 도시한 개략 평면도로서, 상기 솔더볼 탑재 장치(1)는, 도 1의 좌측에서부터, 반입용의 웨이퍼 공급부(2), 플럭스 인쇄부(3), 볼 탑재부(4) 및 반출용의 웨이퍼 전달부(5)를 포함하고 있다. 솔더볼 탑재 장치(1)의 전(前) 공정에는 웨이퍼 수용부(6), 1차 얼라이먼트부(7) 및 반입용 로봇(8)이 존재하고, 후(後) 공정에는 웨이퍼 수납부(10) 및 반출용 로봇(11)이 존재한다.
전 공정의 1차 얼라이먼트부(7)는 웨이퍼(14)를 수평면에서 회전시키도록 되어 있고, 웨이퍼(14)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(14)의 오리엔테이션 플랫 또는 노치의 위치를 검출하여 웨이퍼(14)의 개략적인 위치를 보정하고, 웨이퍼 공급부(2)에 올려놓은 웨이퍼(14)를 소정 방향으로 되게 하는 부분이다.
솔더볼 탑재 장치(1)에는 웨이퍼 공급부(2)로부터 플럭스 인쇄부(3), 볼 탑재부(4), 웨이퍼 전달부(5)로 웨이퍼(14)를 반송하는 웨이퍼 반송 스테이지(12) 및 반송로(13)가 형성되어 있다. 솔더 볼 탑재 장치(1)는, 반송 스테이지(12)를 X축 방향(도면의 좌우 방향)으로 이동시키는 이동 수단으로서, 반송로(13)를 갖는 이동 장치(43)를 구비한다.
웨이퍼 반송 스테이지(12)에는 공급되어 놓인 웨이퍼(14)를 흡착 지지하는 흡착 스테이지(22)가 존재하며, 이 흡착 스테이지(22)를 갖는 웨이퍼 반송 스테이 지(12)는 반송로(13)에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있고, 웨이퍼(14) 공급 위치로 되는 웨이퍼 공급부(2)와, 플럭스 인쇄부(3), 솔더볼(21)이 탑재되는 탑재 위치로 되는 볼 탑재부(4), 나아가서는 웨이퍼 전달부(5) 사이를 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 웨이퍼 반송 스테이지(12)는 웨이퍼(14) 반송 방향에 직교하는 방향(Y축 방향)의 이동 수단인 Y축 구동 기구(28)와, 회동 수단인 θ축 구동 기구(29)와, 승강 수단인 Z축 구동 기구(30)를 구비하고 있다. Z축 구동 기구(30)는, 웨이퍼 공급부(2)에서 웨이퍼(14)의 두께를 측정하기 위하여 웨이퍼를 승강시키는 역할이나, 플럭스 인쇄부(3)에서 인쇄 마스크(15)와 웨이퍼(14) 사이의 거리를 제어하는 역할이나, 볼 탑재부(4)에서 웨이퍼(14)에 솔더볼(21)을 탑재할 때의, 볼 배열 마스크(19)와 웨이퍼(14) 사이의 거리를 제어하는 역할도 수행하고 있다. 또한, 웨이퍼 반송 스테이지(12)의 흡착 스테이지(22) 근방에는 마스크 인식 카메라(50)가 위쪽을 향해 2대 설치되어 인쇄 마스크(15)나 볼 배열 마스크(19)의 하면에 형성된 얼라이먼트 마크를 인식하도록 되어 있다.
본 발명에 있어서의 웨이퍼 공급 위치가 되는 웨이퍼 공급부(2)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 변형 교정 장치(24)와, 두께 측정 장치(25)와, 얼라이먼트 마크 인식 장치(26)가 설치되어 있다. 여기서의 얼라이먼트 마크 인식 장치(26)는 흡착 스테이지(22)의 적재면(60)에 놓인 웨이퍼(14)의 2 지점의 얼라이먼트 마크를 인식하고, 플럭스 인쇄부(3)나 볼 탑재부(4)에서 웨이퍼(14)와 인쇄 마스크(15)나 볼 배열 마스크(19)를 정렬하기 위한 것이다.
웨이퍼 반송 스테이지(12)의 흡착 스테이지(22)의 상면에 있는 적재면으로부터의 흡착만으로는 웨이퍼(14)의 변형이 교정되지 않기 때문에, 웨이퍼 공급부(2)에는 변형 교정 장치(24)가 설치되어 있다. 웨이퍼(14)의 전극(61)은 배열 패턴에 맞추어 형성되고, 종류에 따라 돌출되어 있거나, 움푹 패이거나 하여 형성되어 있지만, 주변부에는 형성되어 있지 않다. 따라서, 변형 교정 장치(24)는 웨이퍼(14) 주변부의 전극이 형성되어 있지 않은 곳에 접촉하고 링형의 접촉면(40)을 갖는 원형 압박 부재(27)에 의해 형성되고, 웨이퍼 공급부(2)의 반송로(13) 위쪽으로 돌출된 프레임(31)에 현수되도록 설치되어 있다.
상세히 설명하면, 프레임(31)에는 수평인 지지면(42)과 이 지지면(42)을 관통하는 관통구멍이 형성되고, 원형 압박 부재(27)의 상면 중심부에 나사축(41)이 설치된다. 이 나사축(41)은 지지면(42)에 형성된 관통구멍 내에 유동(遊動) 가능하게 끼워지고, 지지면(42)으로부터 상측으로 돌출된 부분에 너트(39)가 나사식으로 부착되어 너트(39) 하면이 프레임(31)의 지지면(42)에 접촉하도록 되어 있다. 이에 따라 원형 압박 부재(27)는 상측으로 이동 가능하고, 너트(39)의 위치를 조절함으로써, 원형 압박 부재(27)의 하한 위치가 설정된다.
흡착 스테이지(22)에 웨이퍼(14)가 놓인 상태로 흡착 스테이지(22)를 상승시켰을 때에, 하한 위치의 원형 압박 부재(27)를 들어올림으로써, 주로 원형 압박 부재(27)의 자중(自重)이 아래쪽에 대하여 압박력으로서 작용하여 웨이퍼(14)의 변형을 교정하도록 되어 있다. 또한, 원형 압박 부재(27)의 상면에는 상기 나사축(41)을 사이에 두고 2개의 가이드 핀(35)이 세워지고, 프레임(31)에는 통 형상의 가이 드(34)가 설치되며, 가이드(34)에 의해 가이드 핀(35)의 상하 이동을 안내하도록 되어 있다. 또한, 변형 교정 장치(24)에 의해 교정한 후, 웨이퍼 반송 스테이지(12)의 흡착 스테이지(22)의 상면에 일단 흡착을 행하면, 볼 탑재시까지 흡착이 계속되기 때문에, 변형은 원래의 상태로 되돌아오지 않는다.
두께 측정 장치(25)는 접촉식 센서라도 좋고, 비접촉식 센서라도 좋지만, 실시예에서는, 고정밀도 측정이 가능한 접촉식 센서가 이용되고 있다. 두께 측정 장치(25)는 프레임(31)에 부착되어 있고, 원형 압박 부재(27)의 상면의 높이를 측정함으로써, 웨이퍼(14)의 두께를 측정하도록 되어 있다.
두께 측정 장치(25)는 웨이퍼(14)를 올려놓지 않은 흡착 스테이지(22)의 적재면을 원형 압박 부재(27)에 접촉시킨 후, 조금 상승시킨 소정 위치를 기준 위치로 하고, 이때의 원형 압박 부재(27)의 상면의 높이로 영(0)을 출력하도록 설정되어 있다. 그리고, 웨이퍼(14)를 올려놓은 상태에서 흡착 스테이지(22)를 상기 기준 위치까지 상승시킴으로써, 두께 측정 장치(25)는 웨이퍼(14)를 통해 들어 올려진 원형 압박 부재(27)의 상면의 높이를 측정하고, 기준 위치와의 차분으로 웨이퍼(14)의 두께의 값을 얻는다. 또한, 1 로트 내에서 웨이퍼(14)의 두께에는 상당한 편차가 있으며, 편차가 100 ㎛ 정도로 큰 웨이퍼(14)가 존재한다. 그것에 비하여 1장의 웨이퍼(14) 내에서는 편차가 거의 없다.
플럭스 인쇄부(3)에는 플럭스 공급 장치(16)와, 웨이퍼(14)에 점착 재료인 플럭스를 인쇄하기 위한 인쇄 마스크(15)가 배치되어 있다. 인쇄 마스크(15)는 웨이퍼(14) 상의 전극의 배열 패턴에 맞추어 배열된 관통구멍이 형성되어 있고, 관통 구멍 형성 영역(36) 내의 인쇄 마스크(15)의 하면 2 지점에는 얼라이먼트 마크(도시되어 있지 않음)가 표기되며, 형틀(17)에 부착되어 프레임 등의 고정부에 더 유지되어 있다.
플럭스 공급 장치(16)는 인쇄 마스크(15)의 상면을 따라 스퀴지(도시되어 있지 않음)를 이동시킴으로써 플럭스가 인쇄 마스크(15)의 관통구멍 내에 인쇄되고, 웨이퍼(14)의 전극 상에 공급되도록 되어 있다. 또한, 도면 중 부호 33은 인쇄 마스크(15)에 부착된 플럭스를 제거하는 클리닝 유닛이다. 상기 플럭스 인쇄부(3)에 있어서도, 웨이퍼 공급부(2)에서 측정한 웨이퍼(14)의 두께에 따라 Z축 구동 기구(30)에 의해 인쇄 마스크(15)와 웨이퍼(14) 사이의 거리를 제어하고 있다.
볼 탑재부(4)에는 솔더볼 공급 장치(20)와, 웨이퍼(14) 상의 전극의 패턴에 맞추어 배열된 관통구멍(18)이 형성된 볼 배열 마스크(19)가 배치되어 있다.
볼 배열 마스크(19)의 두께는 공급되는 솔더볼(21)의 직경의 약 절반의 두께이며, 관통구멍(18)의 직경은 솔더볼(21)의 직경보다 약간 크게 형성되어 있다. 또한, 볼 배열 마스크(19)는, 인쇄 마스크(15)와 같이, 관통구멍 형성 영역(36) 내의 하면 2 지점에 얼라이먼트 마크(도시되어 있지 않음)가 표기되어 형틀(37)에 부착되어 프레임 등의 고정부에 유지되어 있다.
솔더볼 공급 장치(20)는 다수의 솔더볼(21)을 저장한 볼 호퍼와, 볼 배열 마스크(19)에 솔더볼(21)을 낙하시키는 볼 컵(23)과, 볼 컵(23)을 X축 가이드 및 Y축 가이드를 따라 이동시키고 Z축 방향으로도 변이시킬 수 있는 이동 유닛을 갖고 있다. 상기 볼 컵(23)이 볼 배열 마스크(19)의 상면을 따라 이동함으로써, 관통구 멍(18)으로부터 솔더볼(21)을 웨이퍼(14)에 탑재한다. 또한, 볼 호퍼는 솔더볼(21)의 사이즈와 재료에 따라 교환된다.
이하, 도면에 따라 실시예에 따른 솔더볼 탑재 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 솔더볼(21)이 탑재되는 웨이퍼(14)는 웨이퍼 수용부(6)의 카세트(32)에 수납되어 있다. 그리고, 반입용 로봇(8)에 의해 웨이퍼 수용부(6)의 카세트(32)로부터 1장의 웨이퍼(14)가 꺼내어져 1차 얼라이먼트부(7)로 반입된다. 1차 얼라이먼트부(7)에서는, 웨이퍼(14)를 회전시킴으로써, 오리엔테이션 플랫 또는 노치의 위치를 검출하고, 웨이퍼(14)의 개략적인 위치를 보정하며, 오리엔테이션 플랫 또는 노치를 소정 위치가 되도록 한다. 계속해서, 웨이퍼(14)는 반입용 로봇(8)에 의해 1차 얼라이먼트부(7)로부터 웨이퍼 공급부(2)에 대기하고 있는 웨이퍼 반송 스테이지(12)에 놓여진다. 이러한 웨이퍼 탑재 전에, 두께 측정 장치(25)에 의해 기준 위치까지 상승시킨 흡착 스테이지(22)의 적재면의 위치를 측정하고, 이 측정치를 기준치(0)로 설정해 둔다.
웨이퍼(14)가 웨이퍼 반송 스테이지(12)의 흡착 스테이지(22)에 흡착되면, 흡착 스테이지(22)는 Z축 구동 기구(30)에 의해 상승하고, 변형 교정 장치(24)의 원형 압박 부재(27)의 링형 접촉면(40)에 웨이퍼(14)의 주변부를 접촉시킨다. 이에 따라 웨이퍼(14)의 변형을 교정한 후, 두께 측정 장치(25)에 의해 웨이퍼(14)의 두께를 측정한다. 그 후, 얼라이먼트 마크 인식 장치(26)에 의해 웨이퍼(14)의 얼라이먼트 마크의 위치 좌표에 대한 인식을 행한다.
공급 위치에서 얼라이먼트 마크의 위치 좌표가 인식된 후, 웨이퍼(14)가 놓 여진 웨이퍼 반송 스테이지(12)는 반송로(13)를 따라 플럭스 인쇄부(3)로 이동하여 소정의 위치에서 정지한다. 여기서, 마스크 인식 카메라(50)에 의해 웨이퍼(14)와 인쇄 마스크(15)의 얼라이먼트 마크에 대한 위치 좌표를 인식하고, 웨이퍼(14)의 얼라이먼트 마크와 인쇄 마스크(15)의 얼라이먼트 마크의 위치를 일치시키도록 웨이퍼 반송 스테이지(12)를, 반송로(13)의 X축 구동 기구에 의해 X축 방향으로, Y축 구동 기구(28)에 의해 Y축 방향으로, 그리고 θ축 구동 기구(29)에 의해 θ축 방향으로 이동시켜 위치 결정을 행한다.
위치 결정 종료 후, 웨이퍼 반송 스테이지(12)는 웨이퍼 공급부(2)에서 측정된 웨이퍼(14)의 두께에 따라 Z축 구동 기구(30)에 의해 상승하고, 플럭스(38)가 준비된 인쇄 마스크(15)에 대하여 소정의 높이 위치에서 정지한다. 이 상태에서 인쇄 마스크(15) 상의 Y축 방향 일단부에 플럭스가 공급되고, 스퀴지를 타단부를 향해 이동시킴으로써 인쇄 마스크(15)의 관통구멍으로부터 웨이퍼(14)의 전극 상에 플럭스가 인쇄된다.
플럭스 인쇄 후, 웨이퍼 반송 스테이지(12)는 Z축 구동 기구(30)에 의해 하강하고, 반송로(13)에 의해 볼 탑재부(4)로 이동하여 소정의 위치에서 정지한다. 여기서도 마스크 인식 카메라(50)에 의해 볼 배열 마스크(19)의 얼라이먼트 마크를 인식하여 웨이퍼(14)의 얼라이먼트 마크와 볼 배열 마스크(19)의 얼라인먼트 마크의 위치를 일치시키도록, 웨이퍼 반송 스테이지(12)를, 반송로(13)의 X축 구동 기구에 의해 X축 방향으로, Y축 구동 기구(28) 및 θ축 구동 기구(29)에 의해 Y축 방향 및 θ축 방향으로 이동시켜 위치 결정을 행한다. 그 후, 웨이퍼 반송 스테이 지(12)는 Z축 구동 기구(30)에 의해 웨이퍼 공급부(2)에서 측정된 웨이퍼(14)의 두께에 따라 흡착 스테이지(22)를 상승시켜 볼 배열 마스크(19)와 적재면(60) 사이의 거리를 변경시켜, 볼 배열 마스크(19)의 상면과 흡착 스테이지(22) 상의 웨이퍼(14)의 상면과의 사이에 소정의 간극을 두고 정지한다.
볼 컵(23)이 볼 배열 마스크(19) 상을 이동하여 볼 배열 마스크(19)의 관통구멍(18)으로 솔더볼(21)을 낙하시키고, 웨이퍼(14) 상에 솔더볼(21)을 탑재한다. 경우에 따라서는, 볼 낙하 후에, 볼 배열 마스크(19)를 웨이퍼 반송 스테이지(12)에 대하여 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 미세 이동시킴으로써, 관통구멍(18) 내의 솔더볼(21)의 위치를 보정한다.
솔더볼 탑재 후, 웨이퍼 반송 스테이지(12)는 Z축 구동 기구(30)에 의해 하강하고, 반출용 웨이퍼 전달부(5)로 이동하여 정지한다. 웨이퍼 수납부(10)에서는, 반출용 로봇(11)에 의해 웨이퍼(14)를 웨이퍼 반송 스테이지(12)로부터 웨이퍼 수납부(10)의 카세트(32)로 이동시킨다. 반출용 로봇(11)이 웨이퍼 반송 스테이지(12)로부터 웨이퍼(14)를 꺼내면, 웨이퍼 반송 스테이지(12)는 원래의 위치인 웨이퍼 공급부(2)로 되돌아가서 1 공정을 완료한다. 본 장치는 이상의 동작을 반복한다.
도 1은 본 실시예에 따른 솔더볼 탑재 장치의 전체를 도시한 개략 평면도.
도 2는 볼 탑재부를 도시된 측면 설명도.
도 3은 웨이퍼 공급부의 일부 단면의 측면 설명도.
도 4는 웨이퍼 공급부의 평면 설명도.
도 5은 기준보다 얇은 웨이퍼에서의 솔더볼 상태를 도시한 설명도.
도 6은 기준보다 두꺼운 웨이퍼에서의 솔더볼 상태를 도시한 설명도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 솔더볼 탑재 장치
2 : 웨이퍼 공급부
3 : 플럭스 인쇄부
4 : 볼 탑재부
5 : 웨이퍼 교환부
6 : 웨이퍼 수용부
7 : 1차 얼라이먼트부
8 : 반입용 로봇
10 : 웨이퍼 수납부
11 : 반출용 로봇
12 : 웨이퍼 반송 스테이지
13 : 반송로
14 : 웨이퍼
15 : 인쇄 마스크
16 : 플럭스 공급 장치
17, 37 : 형틀
18 : 관통구멍
19 : 볼 배열 마스크
20 : 솔더볼 공급 장치
21 : 솔더볼
22 : 흡착 스테이지
23 : 볼 컵
24 : 변형 교정 장치
25 : 두께 측정 장치
26 : 얼라이먼트 마크 인식 장치
27 : 원형 압박 부재
28 : Y축 구동 기구
29 : θ축 구동 기구
30 : Z축 구동 기구
31 : 프레임
32 : 카세트
33 : 클리닝 유닛
34 : 가이드
35 : 가이드 핀
36 : 관통구멍 형성 영역
38 : 플럭스
39 : 너트
40 : 접촉면
41 : 나사축
42 : 지지면
50 : 마스크 인식 카메라

Claims (4)

  1. 도전성 볼이 탑재되는 피탑재물을 흡착 지지하는 적재면을 상면에 갖는 스테이지와,
    피탑재물이 공급되는 공급 위치와 피탑재물에 도전성 볼이 탑재되는 탑재 위치 사이에서 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단과,
    탑재 위치에서 배열 마스크를 가지며, 이 배열 마스크를 통해 도전성 볼을 피탑재물에 탑재하는 탑재 수단과,
    탑재 수단의 배열 마스크와 상기 스테이지의 적재면 사이의 거리를 변경 가능한 승강 수단
    을 구비하며,
    공급 위치에, 적재면에 놓여진 피탑재물의 두께를 측정하는 두께 측정 수단을 설치하고,
    공급 위치에서 피탑재물의 두께를 측정하고, 그 측정한 두께에 따라 탑재 위치에서의 피탑재물의 상면과 배열 마스크의 상면 사이의 거리가 소정 거리가 되도록 승강 수단을 제어하여 도전성 볼을 탑재하는 것을 특징으로 하는 도전성 볼 탑재 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공급 위치에서 스테이지에 놓여진 피탑재물의 변형을 교정하는 변형 교정 수단을 설치하고, 공급 위치에서 변형을 교정하고 나서, 피탑 재물의 두께를 측정하는 도전성 볼 탑재 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 변형 교정 수단은 도전성 볼이 놓여지는 피탑재물의 위치에 형성된 전극이 없는 주변부에 접촉하여 압착하는 압박 부재를 가지며, 압박 부재의 상면의 높이를 측정함으로써 피탑재물의 두께를 측정하도록 한 도전성 볼 탑재 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탑재 위치에 인접하여 인쇄용 마스크를 가지며, 이 인쇄용 마스크를 통해 플럭스를 피탑재물에 인쇄하는 인쇄 수단을 설치하고, 상기 공급 위치에서 측정한 피탑재물의 두께에 따라 피탑재물의 상면과 인쇄 마스크의 상면 사이의 거리가 소정 거리가 되도록 승강 수단을 제어하는 도전성 볼 탑재 장치.
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