KR20110088646A - Method of forming bumps on substrate in accordance with predetermined pattern and apparatus for inserting solders into openings on substrate - Google Patents

Method of forming bumps on substrate in accordance with predetermined pattern and apparatus for inserting solders into openings on substrate Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A formation method of a bump with a predetermined pattern and a solder ball injection device used in the same are provided to manufacture a spherical bump on a preliminary substrate by filling the spherical solder ball in a storage groove using a completed solder ball of a spherical shape which is made in advance, thereby enabling to form all size of bumps uniformly and reliably. CONSTITUTION: A main substrate is prepared in a main substrate preparation step. A storage groove(70) is formed by following a pattern in the preliminary substrate. A predetermined size of spherical solder ball(80) is inserted to the storage groove in a solder ball inserting step. A main substrate in which a conductive layer is distributed following the pattern is prepared and a flux is applied on the surface of the conductive layer in a flux applying step. The spherical solder ball is bonded with the main substrate by approaching the main substrate to the preliminary substrate and the spherical solder ball touching with the conductive layer of the main substrate in a solder ball joint step. The spherical solder ball is welded on the conductive layer by processing the main substrate with a reflow process in a fusion step.

Description

미리 정해진 패턴의 범프를 형성하는 방법 및 이에 사용되는 솔더볼 주입 장치 {METHOD OF FORMING BUMPS ON SUBSTRATE IN ACCORDANCE WITH PREDETERMINED PATTERN AND APPARATUS FOR INSERTING SOLDERS INTO OPENINGS ON SUBSTRATE}METHOD OF FORMING BUMPS ON SUBSTRATE IN ACCORDANCE WITH PREDETERMINED PATTERN AND APPARATUS FOR INSERTING SOLDERS INTO OPENINGS ON SUBSTRATE}

본 발명은 미리 정해진 패턴의 범프를 형성하는 방법 및 이에 사용되는 솔더볼 주입 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래에 비하여 보다 간단하고 신속한 공정에 의해 기판의 표면에 미리 정해진 패턴의 범프를 형성하는 방법 및 이에 사용되는 솔더볼 주입 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a bump of a predetermined pattern and a solder ball injection apparatus used therein, and more particularly to a method of forming a bump of a predetermined pattern on the surface of the substrate by a simpler and faster process than in the prior art And it relates to a solder ball injection device used therein.

최근 전자 기기의 소형화 및 고성능화에 수반하여 반도체 칩 등의 반도체 소자도 보다 고집적화되는 추세에 있다. 따라서, 반도체 소자의 범프 패턴의 간격이 종래에 비하여 보다 촘촘하게 형성되고 있으며, 이에 따라 반도체 소자의 패턴에 부합하는 수용홈이 형성된 기판에 일정량의 용융 솔더를 주입한 후 이를 가열하는 리플로우 공정에 의하여 주입된 용융 솔더가 반구형 내지 구형의 범프로 형성하는 방법이 제안되고 있다. Recently, with the miniaturization and high performance of electronic devices, semiconductor devices such as semiconductor chips are also becoming more highly integrated. Therefore, the bump pattern of the semiconductor device is more closely spaced than in the prior art, and accordingly, a predetermined amount of molten solder is injected into a substrate having a receiving groove corresponding to the pattern of the semiconductor device and then heated by a reflow process. A method of forming the injected molten solder into hemispherical to spherical bumps has been proposed.

다시 말하면, 도1a에 도시된 바와 같이 예비 기판(1) 상에 반도체 칩의 패턴에 부합하는 구멍이나 홈과 같은 수용홈(17)을 식각 등에 의하여 미리 정해진 패턴으로 형성시키고, 도1b에 도시된 용융솔더 공급장치(2)가 예비 기판(1)상을 이동하면서 용융 솔더(18)를 예비 기판(1)의 수용홈(17)을 채운다. 즉, 용융솔더 공급장치(2)는 용융 솔더(18)를 수용하는 수용 챔버(21)를 구비하여, 수용챔버(21)와 연통되는 배출 통로(12)를 통해 적절한 양의 용융 솔더(18)를 기판(1)의 위로 배출시킴으로써, 예비 기판(1)의 수용홈(17)에 용융 솔더(18)를 채우게 된다. 도면 중 미설명 부호인 13은 용융 솔더(18)가 수용홈(17)에 채워지는 동안에 기포가 함께 유입되지 않고 외기로 배출되도록 하는 기포배출통로이다. In other words, as shown in FIG. 1A, a receiving groove 17 such as a hole or a groove corresponding to the pattern of the semiconductor chip is formed on the preliminary substrate 1 in a predetermined pattern by etching or the like, and as shown in FIG. The molten solder supply device 2 moves on the preliminary substrate 1 and fills the molten solder 18 with the receiving groove 17 of the preliminary substrate 1. That is, the molten solder supply device 2 has an accommodating chamber 21 for accommodating the molten solder 18, and an appropriate amount of molten solder 18 through the discharge passage 12 communicating with the accommodating chamber 21. The molten solder 18 is filled in the receiving groove 17 of the preliminary substrate 1 by discharging the upper portion of the substrate 1. In the drawing, reference numeral 13 denotes a bubble discharge passage through which bubbles are not introduced together but are discharged to the outside while the molten solder 18 is filled in the receiving groove 17.

이와 같이, 용융솔더 공급장치(2)에 의하여 용융 솔더(18)는 도1c에 도시된 바와 같이 예비 기판(1)의 수용홈(17)에 채워지며, 그 다음에 리플로우 공정을 통해 도1d에 도시된 바와 같이 수용홈(17)에 채워진 용융 솔더(18)는 구형 범프(18a)를 생성한다. As such, the molten solder 18 is filled in the receiving groove 17 of the preliminary substrate 1 by the molten solder supply device 2, and then, through the reflow process, as shown in FIG. 1D. The molten solder 18 filled in the receiving groove 17 as shown in FIG. Creates a spherical bump 18a.

그 다음에는, 도면에 도시되지는 않았지만, 도전층이 형성된 주 기판에 구형 범프(18a)를 전사하면서 다시 리플로우 공정을 거쳐, 주 기판에 범프(18a)가 융착되도록 하여, 주 기판에 원하는 패턴의 범프를 형성시킬 수 있다.
Subsequently, although not shown in the drawing, the spherical bump 18a is transferred to the main substrate on which the conductive layer is formed, and then, the bump 18a is fused to the main substrate so that the bump 18a is fused to the main substrate. Can form bumps.

그러나, 상기와 같은 종래의 범프 형성 공정은 그 공정이 복잡하여 제조에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 기포배출통로(13)에도 불구하고 기포가 용융 솔더(18)와 함께 수용홈(17)에 유입되어 범프(18a)를 형성하는 데 불량이 발생되는 문제점이 있었다.However, the conventional bump forming process as described above has a problem that the process is complicated and requires a lot of cost, and despite the bubble discharge passage 13, the air bubbles are accommodated together with the molten solder 18 in the receiving groove ( 17) there was a problem that a defect occurred in forming the bump 18a.

또한, 상기 종래의 범프 형성 공정은 리플로우 공정을 2회에 걸쳐 행함에 따라 주 기판의 표면에 융착된 범프의 통전 특성이 저하되는 문제점도 야기되었다.In addition, the conventional bump forming step also causes a problem that the conduction characteristics of the bumps fused to the surface of the main substrate are degraded by performing the reflow step twice.

무엇보다도, 상기와 같은 종래의 범프 형성 공정은 식각에 의해 요입 형성된 수용홈(17)의 체적이 균일하지 않을 뿐만 아니라, 수용홈(17)에 채워진 용융 솔더(18)는 리플로우 공정에서 모두 주 기판에 전사되지 않음에 따라, 최종적으로 주 기판의 표면에 형성되는 범프는 그 크기의 편차가 발생되어, 후속적인 반도체 제조 공정이나 기판의 제작 공정에서 접속의 불량이 야기되는 치명적인 문제가 있었다. Above all, in the conventional bump forming process as described above, the volume of the accommodating groove 17 formed by the etching is not uniform, and the molten solder 18 filled in the accommodating groove 17 is mainly used in the reflow process. As the bumps are not transferred to the substrate, the bumps finally formed on the surface of the main substrate have a fatal problem in that the size of the bumps is generated, resulting in a poor connection in the subsequent semiconductor manufacturing process or the substrate manufacturing process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 종래에 비하여 보다 간단하고 신속한 공정에 의해 기판의 표면에 미리 정해진 패턴의 범프를 형성하는 방법 및 이에 사용되는 솔더볼 주입 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a method for forming a predetermined pattern of bumps on the surface of the substrate by a simpler and faster process than in the prior art and its object to provide a solder ball injection device used therein It is done.

그리고, 본 발명은 기포에 의한 불량이 발생할 여지를 근본적으로 제거한 범프 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. And it is an object of this invention to provide the bump formation method which fundamentally eliminated the possibility of the defect which a bubble generate | occur | produces.

또한, 본 발명은 모든 범프의 크기를 균일하게 형성할 수 있는 범프 형성 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a bump forming method capable of uniformly forming all bumps.

그리고, 본 발명은 범프를 형성함에 있어서 도전층과 융착을 위한 리플로우 공정으로서 전체 공정에서 1회만 거치도록 함으로써, 범프가 형성된 상태에서 범프를 통한 통전 특성을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is another object to improve the current-carrying characteristics through the bump in the bump formed state by passing only once in the whole process as a reflow process for fusion with the conductive layer in forming the bump.

즉, 본 발명은 범프 내에 기포의 발생을 억제하면서도 짧은 시간 내에 균일한 크기의 범프를 효율적으로 형성할 뿐만 아니라, 보다 신속한 공정에 의해 범프를 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.That is, an object of the present invention is to provide a method for efficiently forming bumps of a uniform size within a short time while suppressing the occurrence of bubbles in the bumps, as well as for forming bumps by a faster process.

본 발명은 상술한 바의 목적을 달성하기 위하여, 미리 정해진 패턴으로 범프를 기판에 형성하는 방법으로서, 상기 패턴에 따라 수용홈이 형성된 예비 기판을 준비하는 예비기판 준비단계와; 미리 정해진 크기의 구형 솔더볼을 상기 수용홈에 삽입하는 솔더볼 삽입 단계와; 상기 패턴에 따라 도전층이 분포된 주 기판을 준비하고, 상기 도전층의 표면에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포 단계와; 상기 주 기판을 상기 예비 기판을 향하여 접근시켜, 상기 수용홈에 삽입된 상기 구형 솔더볼이 상기 주 기판의 상기 도전층에 접촉하는 것에 의해 상기 구형 솔더볼을 상기 주 기판에 접합시키는 솔더볼 접합 단계와; 상기 주 기판을 리플로우 공정을 거쳐 상기 구형 솔더볼이 상기 도전층에 융착시키는 융착 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a bump on a substrate in a predetermined pattern, comprising: a preliminary substrate preparation step of preparing a preliminary substrate on which a receiving groove is formed according to the pattern; A solder ball insertion step of inserting a spherical solder ball having a predetermined size into the receiving groove; A flux coating step of preparing a main substrate on which the conductive layer is distributed according to the pattern and applying flux to the surface of the conductive layer; A solder ball bonding step of accessing the main substrate toward the preliminary substrate and bonding the spherical solder balls to the main substrate by contacting the conductive layers of the main substrate with the spherical solder balls inserted into the receiving grooves; A fusion step of fusion bonding the main substrate to the conductive layer by spherical solder balls; It provides a bump forming method characterized in that it comprises a.

이는, 예비 기판의 수용홈에 용융 솔더를 채운 후 리플로우 공정을 거쳐 구형 범프 형상을 형성하는 종래의 공정과 달리, 미리 구형으로 완성된 솔더볼을 이용하여 수용홈에 구형 솔더볼을 채우는 것에 의해 예비 기판에서의 구형 범프를 제작할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 본 발명은, 구형 범프를 제작하는 데 있어서 기포가 유입되어 불량이 발생되는 문제점을 해소할 수 있고, 용융 솔더가 종래 예비 기판의 수용홈에 잔류하여 생성된 구형 범프의 크기가 서로 다르게 되는 문제점을 해소할 수 있으며, 리플로우 공정을 거치지 않더라도 예비 기판에 미리 정해진 패턴으로 구형 범프를 형성하는 공정을 완성할 수 있게 된다. This is different from the conventional process of filling a molten solder into a receiving groove of a preliminary substrate and then forming a spherical bump shape through a reflow process, and filling the preliminary solder ball into the receiving groove by using a solder ball that is previously spherical. To make a spherical bump in. Through this, the present invention, in the manufacture of the spherical bumps can be solved the problem that the bubbles are introduced into the defect, the size of the spherical bumps generated by the molten solder remaining in the receiving groove of the conventional preliminary substrate is different It is possible to solve the problem, and to complete the process of forming a spherical bump in a predetermined pattern on the preliminary substrate even without a reflow process.

여기서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 '기판'이라는 용어는 회로를 구성하는 데 사용되는 기판(board)로서의 의미에 한정되는 것이 아니라, 반도체 칩, 반도체 장치 등을 제조하는 데 사용되는 반도체 소자의 의미를 포함하는 것으로 정의하기로 한다.
Here, the term 'substrate' used in the present specification and claims is not limited to the meaning as a board used to construct a circuit, but a semiconductor device used to manufacture a semiconductor chip, a semiconductor device, and the like. It is defined as including the meaning of.

이 때, 상기 솔더볼 접합단계와 상기 융착단계의 사이에, 상기 주 기판을 상기 예비 기판으로부터 멀리 이격시킨 후, 상기 주 기판을 180도 반전시키는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. At this time, between the solder ball bonding step and the fusion step, after the main substrate is spaced apart from the preliminary substrate, it may further include the step of inverting the main substrate 180 degrees.

그리고, 상기 솔더볼 삽입 단계는, 다수의 구형 솔더볼을 상기 예비 기판의 표면에 공급한 상태에서 가요성 재질의 스위퍼(sweeper)로 상기 구형 솔더볼을 쓸면서 상기 구형 솔더볼을 상기 수용홈으로 삽입하는 것을 보조한다. 이를 통해, 미세한 예비 기판의 수용홈에 미세한 구형 솔더볼이 빠짐없이 예비 기판의 수용홈에 삽입하는 것이 가능해진다. 여기서, 상기 스위퍼는 1개로 형성될 수도 있지만, 다수의 열로 형성되어 구형 솔더볼이 채워지지 않은 수용홈을 빠짐없이 채울 수 있도록 하는 것이 효과적이다. The solder ball inserting step may assist in inserting the spherical solder ball into the receiving groove while writing the spherical solder ball with a sweeper made of a flexible material while supplying a plurality of spherical solder balls to the surface of the preliminary substrate. do. Through this, it is possible to insert the fine spherical solder ball into the accommodating groove of the preliminary substrate without leaving the fine spherical solder ball. Here, the sweeper may be formed as one, but it is effective to form a plurality of rows to fill the accommodating grooves not filled with the spherical solder balls without missing.

그리고, 상기 수용홈에 삽입되지 않은 구형 솔더볼을 회수하는 단계를 추가적으로 포함하여, 예비 기판의 수용홈에 삽입되지 않은 구형 솔더볼에는 어떠한 이물질이 묻혀지지 않은 상태이므로 회수된 구형 솔더볼은 바로 다시 사용될 수 있다.And, further including the step of recovering the spherical solder ball is not inserted into the receiving groove, the spherical solder ball is not inserted into the receiving groove of the preliminary substrate because any foreign matter is not buried, the recovered old solder ball can be used again. .

상기 수용홈은 구형홈으로 형성되되, 상기 구형 솔더볼의 중심이 상기 구형홈 내부에 위치하도록 깊게 형성된다. 이를 통해, 일단 구형 솔더볼이 예비 기판의 수용홈에 삽입되면, 스위퍼가 훑고 지나가더라도 삽입된 구형 솔더볼이 수용홈으로부터 빠져나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. The receiving groove is formed as a spherical groove, and the center of the spherical solder ball is deeply formed so as to be located inside the spherical groove. Through this, once the spherical solder ball is inserted into the receiving groove of the preliminary substrate, the inserted spherical solder ball can be effectively prevented from escaping from the receiving groove even if the sweeper sweeps through.

또한, 상기 수용홈에 상기 구형 솔더볼이 채워졌는지 확인하는 단계를 추가적으로 포함하여, 수용홈에 구형 솔더볼이 모두 채워지지 않은 상태에서 주 기판에 전사하여 잘못된 패턴의 범프가 형성되는 것을 방지한다.
The method may further include checking whether the accommodating groove is filled with the spherical solder balls, thereby preventing the bumps of the wrong pattern from being transferred to the main substrate while the spherical solder balls are not filled in the accommodating grooves.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 상기 범프 형성 방법에 사용되는 구형 솔더볼 주입 장치로서, 다수의 구형 솔더볼을 수용하는 솔더볼 수용부와; 상기 솔더볼 수용부로부터 상기 예비 기판의 표면으로 상기 구형 솔더볼을 공급하는 솔더볼 공급통로와; 상기 예비 기판의 표면에 잔류하는 상기 구형 솔더볼을 쓸 수 있도록 상기 솔더볼 배출 통로의 후방에 위치하여 하방으로 연직으로 뻗은 가요성 재질의 스위퍼를; 포함하는 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치를 제공한다.On the other hand, according to another field of the invention, the present invention, the spherical solder ball injection device used in the bump forming method, the solder ball receiving portion for receiving a plurality of spherical solder ball; A solder ball supply passage for supplying the spherical solder balls from the solder ball receiving portion to the surface of the preliminary substrate; A sweeper made of a flexible material which extends in a vertical direction downwardly to the rear of the solder ball discharge passage so as to use the spherical solder ball remaining on the surface of the preliminary substrate; It provides a spherical solder ball injection device comprising a.

여기서, 상기 솔더볼 공급통로와 연통되고 상기 예비 기판의 상측에서 전면, 후면, 측면을 감싸 형성되되, 상기 예비 기판의 표면과 일부 이상이 접촉하지 않는 하부 챔버가 형성된다.Here, a lower chamber is formed in communication with the solder ball supply passage and surrounds the front, rear, and side surfaces at an upper side of the preliminary substrate, and at least a portion of the preliminary substrate does not come into contact with the surface of the preliminary substrate.

상기 스위퍼의 후방에 상기 수용홈에 삽입되지 않은 구형 솔더볼을 흡입하여 회수하는 솔더볼 회수통로를 추가적으로 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a solder ball recovery passage for sucking and recovering the spherical solder ball not inserted into the receiving groove in the rear of the sweeper.

상기 솔더볼 수용부는 구형 솔더볼을 공급하는 솔더볼 충전통로가 연통되는 것이 효과적이다. It is effective that the solder ball receiving passage communicates with the solder ball receiving part to supply a spherical solder ball.

여기서, 상기 스위퍼는 상기 수용홈에 상기 솔더볼의 상기 예비 기판의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 상기 예비 기판의 표면으로부터 높게 이격되고, 상기 예비 기판의 표면 상에 위치한 상기 솔더볼의 직경(d)의 높이보다는 낮게 이격되게 하방으로 연장 형성된다.Here, the sweeper is spaced apart from the surface of the preliminary substrate, rather than the height (h) of the solder ball from the surface of the preliminary substrate, the diameter of the solder ball located on the surface of the preliminary substrate. It extends downwardly to be spaced lower than the height of the.

또한, 상기 하부 챔버의 전방 벽은, 상기 수용홈에 삽입된 상기 구형 솔더볼의 상기 예비 기판의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 상기 예비 기판의 표면으로부터 높게 이격되고, 상기 예비 기판의 표면 상에 위치한 상기 구형 솔더볼의 직경(d)의 높이보다는 낮게 이격되게 하방으로 연장 형성된다.Further, the front wall of the lower chamber is spaced higher from the surface of the preliminary substrate than the height h of the spherical solder ball inserted into the receiving groove from the surface of the preliminary substrate, on the surface of the preliminary substrate. The spherical solder ball is formed extending downwardly spaced below the height of the diameter (d).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 미리 정해진 패턴으로 범프를 기판에 형성하는 방법으로서, 상기 패턴에 따라 수용홈이 형성된 예비 기판을 준비하는 예비기판 준비단계와; 미리 정해진 크기의 구형 솔더볼을 상기 수용홈에 삽입하는 솔더볼 삽입 단계와; 상기 패턴에 따라 도전층이 분포된 주 기판을 준비하고, 상기 도전층의 표면에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포 단계와; 상기 주 기판을 상기 예비 기판을 향하여 접근시켜, 상기 수용홈에 삽입된 상기 구형 솔더볼이 상기 주 기판의 상기 도전층에 접촉하는 것에 의해 상기 구형 솔더볼을 상기 주 기판에 접합시키는 솔더볼 접합 단계와; 상기 주 기판을 리플로우 공정을 거쳐 상기 구형 솔더볼이 상기 도전층에 융착시키는 융착 단계를; 포함하여 구성되어, 예비 기판의 수용홈에 용융 솔더를 채워 구형 솔더볼을 형성하기 위한 리플로우 공정을 거치는 종래의 공정과 달리, 미리 구형으로 완성된 솔더볼을 이용하여 수용홈에 구형 솔더볼을 채우는 것에 의해 예비 기판에서의 구형 범프를 제작함에 따라, 모든 범프의 크기를 신뢰성있게 균일하게 형성할 수 있으며, 종래에 비하여 보다 간단하고 신속한 공정에 의해 범프를 형성할 수 있는 방법을 제공한다. As described above, the present invention provides a method of forming a bump on a substrate in a predetermined pattern, comprising: a preliminary substrate preparation step of preparing a preliminary substrate on which a receiving groove is formed according to the pattern; A solder ball insertion step of inserting a spherical solder ball having a predetermined size into the receiving groove; A flux coating step of preparing a main substrate on which the conductive layer is distributed according to the pattern and applying flux to the surface of the conductive layer; A solder ball bonding step of accessing the main substrate toward the preliminary substrate and bonding the spherical solder balls to the main substrate by contacting the conductive layers of the main substrate with the spherical solder balls inserted into the receiving grooves; A fusion step of fusion bonding the main substrate to the conductive layer by spherical solder balls; And a reflow process for forming a spherical solder ball by filling molten solder in the receiving groove of the preliminary substrate, and filling the spherical solder ball in the receiving groove by using a previously completed solder ball. According to fabrication of the spherical bumps on the preliminary substrate, all bumps can be reliably and uniformly formed, and a method of forming bumps by a simpler and faster process than in the prior art is provided.

또한, 본 발명은 구형 솔더볼을 이용하여 범프를 형성함에 따라 종래의 용융 솔더를 이용하여 범프를 형성하는 것에 비하여 기포에 의한 불량이 발생할 여지를 근본적으로 제거한다. In addition, the present invention essentially eliminates the possibility of defects caused by bubbles as compared to forming bumps using conventional molten solder, as the bumps are formed using spherical solder balls.

그리고, 본 발명은 범프를 형성함에 있어서 도전층과 융착을 위한 리플로우 공정으로서 전체 공정에서 1회만 거치도록 함으로써, 범프가 형성된 상태에서 범프를 통한 통전 특성을 향상시킨 범프 형성 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a bump forming method of improving the current-carrying characteristics through bumps in a bump-formed state by passing only once in the entire process as a reflow process for fusion with a conductive layer in forming bumps.

즉, 본 발명은, 구형 범프를 제작하는 데 있어서 기포가 유입되어 불량이 발생되는 문제점을 해소할 수 있고, 용융 솔더가 종래 예비 기판의 수용홈에 잔류하여 생성된 구형 범프의 크기가 서로 다르게 되는 문제점을 해소할 수 있으며, 리플로우 공정을 거치지 않더라도 예비 기판에 미리 정해진 패턴으로 구형 범프를 형성하는 공정을 완성할 수 있는 유리한 효과를 갖는다. That is, the present invention can solve the problem that the bubble is introduced in the manufacturing of the spherical bumps and the defect is generated, the size of the spherical bumps generated by the molten solder remaining in the receiving groove of the conventional preliminary substrate is different from each other The problem can be solved, and it is advantageous to complete the process of forming a spherical bump in a predetermined pattern on the preliminary substrate even without undergoing a reflow process.

도1a 내지 도1d는 종래의 범프 전사용 소자의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면
도2a 내지 도2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 형성 방법을 순차적으로 도시한 도면
도3a는 도2c의 'A'부분의 확대도
도3b는 도2c의 'B'부분의 확대도
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 형성 방법을 순차적으로 도시한 순서도1A to 1D sequentially illustrate a method of manufacturing a conventional bump transfer device.
2A to 2G sequentially illustrate a bump forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is an enlarged view of portion 'A' of FIG. 2C
FIG. 3B is an enlarged view of portion 'B' of FIG. 2C
4 is a flowchart sequentially showing a bump forming method according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상술한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도2a 내지 도2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 형성 방법을 순차적으로 도시한 도면, 도3a는 도2c의 'A'부분의 확대도, 도3b는 도2c의 'B'부분의 확대도이다.2A to 2G are diagrams sequentially illustrating a bump forming method according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3A is an enlarged view of portion 'A' of FIG. 2C, and FIG. 3B is an enlarged view of portion 'B' of FIG. 2C. It is also.

본 발명의 일 실시예에 따른 미리 정해진 패턴의 범프를 기판에 형성하는 방법(S100)은 미리 정해진 패턴에 따라 수용홈(70)이 형성된 예비 기판(10)을 준비하는 예비기판 준비단계(S110)와, 미리 정해진 크기의 구형 솔더볼(80)을 수용홈(70)에 쓸어 삽입하는 솔더볼 삽입 단계(S120)와, 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 삽입되지 않은 구형 솔더볼(80)을 회수하는 솔더볼 회수 단계(S130)와, 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 구형 솔더볼(80)이 채워졌는지를 확인하는 단계(S140)와, 상기 패턴에 따라 도전층(52)이 분포된 주 기판(50)을 준비한 후 도전층(52)의 표면에 플럭스(54)를 도포하는 플럭스 도포 단계(S150)와, 주 기판(50)의 도전층(52)에 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 삽입된 구형 솔더볼(80)을 접합시키는 솔더볼 접합 단계(S160)와, 주 기판(50)을 예비 기판(10)으로부터 떨어뜨린 후 180도 반전(50r)시키는 단계(S170)와, 주 기판(50)을 리플로우 공정을 거쳐 구형 솔더볼(80)이 도전층(52)에 융착시키는 융착 단계(S180)으로 구성된다. In the method (S100) of forming a bump of a predetermined pattern on a substrate according to an embodiment of the present invention, a preliminary substrate preparation step (S110) of preparing a preliminary substrate 10 having a receiving groove 70 formed in accordance with a predetermined pattern. And, the solder ball insertion step (S120) for sweeping and inserting the spherical solder ball 80 of the predetermined size into the receiving groove 70, and the spherical solder ball 80 not inserted into the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10 Solder ball recovery step (S130) to recover, a step (S140) to determine whether the spherical solder ball 80 is filled in the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10, and the conductive layer 52 is distributed according to the pattern After preparing the main substrate 50, the flux applying step (S150) for applying the flux 54 to the surface of the conductive layer 52, and the conductive layer 52 of the main substrate 50 of the preliminary substrate 10 Solder ball bonding step (S160) for bonding the spherical solder ball 80 inserted into the receiving groove 70, and the main substrate 50 is separated from the preliminary substrate 10 180 consists of a reverse (50r), step (S170), and a fusing step (S180) for fusing to the main substrate 50, a spherical solder ball reflow through the process 80, the conductive layer 52 of.

상기 예비기판 준비단계(S110)는 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이 미리 정해진 패턴 분포대로 수용홈(70)이 형성된 예비 기판을 준비한다. 예비 기판(10)은 세라믹 재질로 형성되어 사출 성형된다.The preliminary substrate preparing step (S110) prepares a preliminary substrate on which the receiving groove 70 is formed in a predetermined pattern distribution as shown in FIGS. 2A and 2B. The preliminary substrate 10 is formed of a ceramic material and injection molded.

도2b에 도시된 바와 같이 예비 기판(10)의 수용홈(70)은 구면 또는 타원면으로 형성된다. 이 때, 범프 형성에 사용되는 구형 솔더볼(80)의 중심(c)이 예비 기판(10)의 표면으로부터 소정의 거리(d)만큼 아랫쪽에 위치하도록 수용홈(70)이 형성됨으로써, 수용홈(70)에 일단 삽입된 구형 솔더볼(80)은 작은 외력에 의해서는 다시 수용홈(70)의 바깥으로 빠져나가는 것을 기하학적으로 방지한다. 이를 위하여, 수용홈(70)의 구면 또는 타원면의 직경은 구형 솔더볼(80)의 직경보다 약간 크게 형성된다. As shown in FIG. 2B, the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10 has a spherical or ellipsoidal surface. At this time, the accommodating groove 70 is formed such that the center c of the spherical solder ball 80 used for bump formation is located below the surface of the preliminary substrate 10 by a predetermined distance d, thereby accommodating the accommodating groove ( The spherical solder ball 80 once inserted into 70 is geometrically prevented from escaping out of the receiving groove 70 again by a small external force. To this end, the diameter of the spherical or elliptical surface of the receiving groove 70 is formed slightly larger than the diameter of the spherical solder ball (80).

상기 솔더볼 삽입 단계(S120)는 도2c에 도시된 바와 같은 솔더볼 주입 장치(100)를 이용하여 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 구형 솔더볼(80)을 하나씩 삽입시키는 것에 의해 이루어진다. The solder ball insertion step (S120) is performed by inserting the spherical solder balls 80 one by one into the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10 by using the solder ball injection device 100 as shown in FIG. 2C.

여기서, 솔더볼 주입 장치(100)는 다수의 구형 솔더볼(80)을 수용하는 솔더볼 수용부(110)와, 솔더볼 수용부(110)로부터 예비 기판(10)의 표면에 구형 솔더볼(80)을 공급하는 솔더볼 공급 통로(120)와, 솔더볼 수용부(110)로부터 공급되어 예비 기판(10)의 표면에 잔류하는 구형 솔더볼(80)을 훑어 쓰는 것에 의해 수용홈(70)에 솔더볼(80)을 삽입시키는 스위퍼(130)와, 약한 부압을 작용시켜 수용홈(70)에 채워지지 않은 구형 솔더볼(80)을 회수하는 솔더볼 회수통로(140)와, 솔더볼 수용부(110)에 일정량 이상의 구형 솔더볼(80)이 위치하도록 솔더볼(80)을 충전하는 솔더볼 충전 통로(150)로 구성된다.Here, the solder ball injector 100 may supply a spherical solder ball 80 to the surface of the preliminary substrate 10 from the solder ball accommodating part 110 and the solder ball accommodating part 110 to accommodate the plurality of spherical solder balls 80. The solder ball 80 is inserted into the accommodating groove 70 by sweeping through the solder ball supply passage 120 and the spherical solder ball 80 supplied from the solder ball accommodating part 110 and remaining on the surface of the preliminary substrate 10. Sweeper 130, a solder ball recovery passage 140 for recovering the spherical solder ball 80 is not filled in the receiving groove 70 by applying a weak negative pressure, and the spherical solder ball 80 of the predetermined amount or more in the solder ball receiving portion 110 It consists of a solder ball charging passage 150 for filling the solder ball 80 to be located.

상기 솔더볼 수용부(110)는 다수의 솔더볼을 수용하고, 솔더볼 공급통로(120), 솔더볼 회수통로(140) 및 솔더볼 충전통로(150)와 연통되어, 지속적으로 예비 기판(10)의 표면에 솔더볼(80)을 공급하면서, 수용홈(70)에 채워지지 않은 솔더볼(80)을 솔더볼 회수 통로(140)를 통해 회수하고 새로운 솔더볼(80)을 솔더볼 충전통로(150)를 통해 공급받아 일정량의 솔더볼(80)을 유지한다. The solder ball accommodating part 110 accommodates a plurality of solder balls and is in communication with the solder ball supply passage 120, the solder ball recovery passage 140, and the solder ball charging passage 150, and continuously solder balls on the surface of the preliminary substrate 10. While supplying the 80, the solder ball 80 not filled in the receiving groove 70 is recovered through the solder ball recovery passage 140, and a new solder ball 80 is supplied through the solder ball charging passage 150 to supply a predetermined amount of solder balls. Maintain 80.

상기 솔더볼 공급통로(120)는 솔더볼 수용부(110)의 하부에 위치한 전방벽(111), 후방벽(112) 및 측벽(미도시)로 이루어진 챔버(X)의 전면에 위치하여, 챔버(X)의 전방부에 구형 솔더볼(80)을 공급한다. 여기서, 도3a에 도시된 바와 같이, 전방벽(111)은 수용홈(70)에 삽입된 구형 솔더볼(80)의 예비 기판(10)의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 더 긴 길이만큼 예비 기판(10)의 표면으로부터 이격되고, 동시에 예비 기판(10)의 표면 상에 위치한 상기 구형 솔더볼(80)의 직경(d)보다는 더 작은 길이(H1)만큼 예비 기판(10)의 표면으로부터 이격된다. 이를 통해, 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 삽입된 구형 솔더볼(80)은 전방벽(111)에 의해 간섭받지 않으면서, 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 채워지지 않고 그 표면에 잔류하는 구형 솔더볼(80)은 챔버(X)의 후방으로 밀어 모은다. The solder ball supply passage 120 is located at the front of the chamber X formed of the front wall 111, the rear wall 112, and the side wall (not shown) located below the solder ball accommodating part 110. Spherical solder ball 80 is supplied to the front of the). Here, as shown in FIG. 3A, the front wall 111 is preliminary by a length longer than the height of protrusion h from the surface of the preliminary substrate 10 of the spherical solder ball 80 inserted into the receiving groove 70. Spaced apart from the surface of the substrate 10 and at the same time spaced from the surface of the preliminary substrate 10 by a length H1 smaller than the diameter d of the spherical solder ball 80 located on the surface of the preliminary substrate 10. . Through this, the spherical solder ball 80 inserted into the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10 is not filled in the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10 without being interfered by the front wall 111. The spherical solder balls 80 remaining on the surface thereof are pushed to the rear of the chamber X.

한편, 챔버(X)의 전방벽(111) 및 후방벽(112)은 도2c에 도시된 바와 같이 예비 기판(10)의 표면에 접촉하지 않지만, 챔버(X)의 양측벽(미도시)는 예비 기판(10)의 양측 단부의 표면에 접촉하면서 전진 또는 후진한다. Meanwhile, the front wall 111 and the rear wall 112 of the chamber X do not contact the surface of the preliminary substrate 10 as shown in FIG. 2C, but both side walls (not shown) of the chamber X are It moves forward or backward while contacting surfaces of both ends of the preliminary substrate 10.

상기 스위퍼(130)는 도2c에 도시된 바와 같이 솔더볼 수용부(110)로부터 하방으로 연장된 가요성 재질로 형성되어, 솔더볼 공급통로(120)를 통해 예비 기판(10) 상에 공급된 구형 솔더볼(80)이 수용홈(70) 내에 삽입되도록 하는 것을 보조하면서, 수용홈(70)에 채워지지 않은 구형 솔더볼(80)은 챔버(X)의 후방으로 이동가능하게 한다. 한편, 도면에는 1열로 형성된 것을 예시적으로 도시하였지만, 다수의 열로 형성될 수 있다. The sweeper 130 is formed of a flexible material extending downward from the solder ball accommodating part 110 as shown in FIG. 2C, and is provided on a spherical solder ball supplied through the solder ball supply passage 120 on the preliminary substrate 10. While assisting the 80 to be inserted into the receiving groove 70, the spherical solder ball 80 not filled in the receiving groove 70 is movable to the rear of the chamber X. On the other hand, although the drawing is formed by way of one example, it can be formed in a plurality of rows.

그리고, 스위퍼(130)는 수용홈(70)에 채워진 솔더볼(80)의 예비 기판(10)의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 높게 이격되고, 예비 기판(10)의 표면 상에 위치한 상기 솔더볼은 끝단이 닿을 수 있는 길이로 하방 연장된다. 이를 통해, 스위퍼(130)에 의해 예비 기판(10)의 표면에 잔류하는 구형 솔더볼(80)을 전방과 하방을 향하는 방향(130d)으로 동시에 힘을 가하여, 구형 솔더볼(80)이 수용홈(70)에 안착하도록 보조한다. In addition, the sweeper 130 is spaced apart from the surface of the preliminary height h from the surface of the preliminary substrate 10 of the solder ball 80 filled in the receiving groove 70, and the solder balls are located on the surface of the preliminary substrate 10. Extends downward to a length that the end can reach. Through this, the spherical solder ball 80 remaining on the surface of the preliminary substrate 10 by the sweeper 130 is simultaneously applied in the direction 130d facing forward and downward, so that the spherical solder ball 80 receives the receiving groove 70. ) To help you settle down.

상기 솔더볼 회수통로(140)는 챔버(X)의 후방벽(112)과 이로부터 이격되지만 후방벽(112)보다는 짧은 길이의 벽의 사이에 형성되어, 후방벽(112)에 의해 후방으로 빠져나가지 못하고 수용홈(70)에는 채워지지 않은 솔더볼(80)을 약한 부압을 작용시켜 흡입하여 솔더볼 수용부(110)로 회수한다. 부압을 작용하기 위하여 솔더볼 회수통로(140)에는 진공펌프(141)가 설치되고, 회수되는 솔더볼(80)의 안내를 위하여 솔더볼 회수통로(140)에는 유체를 통과시키는 관통공(142)이 형성되고 솔더볼(80)의 이동 경로를 변동시키는 리브가 경사지게 형성된다. The solder ball recovery passage 140 is formed between the rear wall 112 of the chamber (X) and a wall which is spaced apart from the rear wall 112 but shorter than the rear wall 112, and exits backward by the rear wall 112. The solder ball 80 is not filled in the receiving groove 70 by applying a weak negative pressure to recover the solder ball receiving portion 110. A vacuum pump 141 is installed in the solder ball recovery passage 140 to act as a negative pressure, and a through hole 142 is formed in the solder ball recovery passage 140 for guiding the recovered solder balls 80. Ribs for changing the moving path of the solder ball 80 is formed to be inclined.

그리고, 도3b에 도시된 바와 같이, 후방벽(112)을 통해 솔더볼(80)이 빠져나가지 않도록 하기 위하여, 수용홈(70)에 채워진 솔더볼(80)의 예비 기판(10)의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 높게 이격되면서, 예비 기판(10)의 표면 상에 위치한 상기 솔더볼(80)에는 닿는 높이(H2)로 예비 기판(10)의 표면으로부터 이격되도록 연장된다. Then, as shown in FIG. 3B, in order to prevent the solder ball 80 from escaping through the rear wall 112, protruding from the surface of the preliminary substrate 10 of the solder ball 80 filled in the receiving groove 70. While being spaced higher than the height h, the solder ball 80 positioned on the surface of the preliminary substrate 10 extends to be spaced apart from the surface of the preliminary substrate 10 at a height H2.

상기 솔더볼 충전통로(150)는 솔더볼 수용부(110)의 구형 솔더볼(80)이 일정한 양만큼 유지되도록 예비 기판(10)에 구형 솔더볼(80)을 채우는 공정이 완료되면 구형 솔더볼(80)을 공급한다. The solder ball charging passage 150 supplies the spherical solder ball 80 when the process of filling the spherical solder ball 80 to the preliminary substrate 10 is maintained so that the spherical solder ball 80 of the solder ball accommodating part 110 is maintained in a predetermined amount. do.

상기와 같이 구성된 솔더볼 주입 장치(100)는 가요성 스위퍼(130)에 의해 솔더볼 공급통로(120)를 통해 공급되는 솔더볼(80)을 전방 및 하방으로 밀어 내리는 것에 의해 도2d에 도시된 바와 같이 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 빠짐없이 채울 수 있도록 한다. 이를 통해, 리플로우 공정없이 균일한 크기의 범프로 성형될 구형 솔더볼(80)을 미리 정해진 패턴의 분포대로 배치시키는 것이 가능해진다.
The solder ball injection device 100 configured as described above is preliminary as shown in FIG. 2D by pushing forward and downward the solder ball 80 supplied through the solder ball supply passage 120 by the flexible sweeper 130. It is possible to fill the receiving groove 70 of the substrate 10 without missing. Through this, it is possible to arrange the spherical solder ball 80 to be molded into a bump of uniform size in a distribution of a predetermined pattern without a reflow process.

상기 솔더볼 회수 단계(S130)는 솔더볼 삽입 단계(S120)와 동시에 전술한 솔더볼 주입 장치(100)의 솔더볼 회수 통로(140)를 통해 수용홈(70)에 채워지지 않은 솔더볼(80)을 회수하기도 하고, 예비 기판(10)의 수용홈(70)을 모두 채운 이후에 예비 기판(10)의 양측으로 떨어진 솔더볼(80)을 회수하는 것에 의해 이루어진다. The solder ball recovery step (S130) may recover the solder balls 80 that are not filled in the receiving grooves 70 through the solder ball recovery passage 140 of the solder ball injection device 100 at the same time as the solder ball insertion step (S120). After collecting all the receiving grooves 70 of the preliminary substrate 10, the solder balls 80 dropped to both sides of the preliminary substrate 10 are recovered.

상기 솔더볼 삽입확인단계(S140)는 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 구형 솔더볼(80)이 모두 채워지지 않으면, 후속 공정에 의해 만들어지는 주 기판의 범프가 원하는 패턴대로 형성되지 않게 되어 전기 접속의 불량을 야기하므로, 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 솔더볼(80)이 모두 채워졌는지를 검사한다. 이는, 예비 기판(10)의 상측에서 비젼(vision, 미도시)으로 촬영하여 수용홈(70)에 모두 솔더볼(80)이 채워진 이미지와 대비하여 적합 유무를 판단한다.In the solder ball insertion check step (S140), if all of the spherical solder balls 80 are not filled in the receiving grooves 70 of the preliminary substrate 10, the bumps of the main substrate, which are made by a subsequent process, are not formed in a desired pattern. Since it causes a bad electrical connection, it is checked whether all the solder balls 80 are filled in the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10. This, by taking a vision (not shown) on the upper side of the preliminary substrate 10 to determine the suitability compared to the image filled with the solder ball 80 in all of the receiving groove (70).

상기 플럭스 도포 단계(S150)는, 도2e에 도시된 바와 같이 예비 기판(10)의 솔더볼(80)의 위치에 대응하는 위치에 도전층(52)을 식각에 의해 형성된 주 기판(50)을 준비하고, 주 기판(50)의 도전층(52)에 접착성이 있으면서 솔더볼(80)의 이물질을 제거하는 데 도움이 되는 플럭스(54)를 도포한다. In the flux applying step (S150), as shown in FIG. 2E, the main substrate 50 formed by etching the conductive layer 52 at a position corresponding to the position of the solder ball 80 of the preliminary substrate 10 is prepared. Then, a flux 54 which is adhesive to the conductive layer 52 of the main substrate 50 and which helps to remove foreign substances in the solder ball 80 is applied.

그리고 나서, 도2e에 도시된 바와 같이 주 기판(50)을 도면부호 50d로 표시된 하방으로 이동시켜, 주 기판(50)의 도전층(52)에 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 삽입된 구형 솔더볼(80)을 접합시키는 솔더볼 접합 단계(S160)를 행한다. Then, as shown in FIG. 2E, the main substrate 50 is moved downwardly indicated by the reference numeral 50d so that the conductive layer 52 of the main substrate 50 is formed in the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10. A solder ball bonding step (S160) of bonding the inserted spherical solder balls 80 is performed.

그리고, 도2f에 도시된 바와 같이, 주 기판(50)을 예비 기판(10)으로부터 멀어지도록 상방(50d') 이동시키면, 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 채워져 있던 구형 솔더볼(80)은 플럭스(54)의 접착력에 의해 모두 주 기판(50)의 도전층(52)에 접착된다. As shown in FIG. 2F, when the main substrate 50 is moved upward 50d 'away from the preliminary substrate 10, the spherical solder ball 80 filled in the receiving groove 70 of the preliminary substrate 10 is moved. ) Are all bonded to the conductive layer 52 of the main substrate 50 by the adhesive force of the flux 54.

그 다음, 도2g에 도시된 바와 같이, 주 기판(50)을 예비 기판(10)으로부터 떨어뜨린 후 180도 회전시켜 반전시킨다(S170). 그리고 나서, 도2h에 도시된 바와 같이, 주 기판(50)을 리플로우 공정을 거쳐 구형 솔더볼(80)이 도전층(52)에 융착시키는 융착 단계(S180)를 행하고, 플럭스를 제거하는 세정 공정을 행하면 미리 정해진 패턴대로 분포된 범프(80a)를 구비한 기판(50)을 제조할 수 있게 된다.
Next, as shown in FIG. 2G, the main substrate 50 is dropped from the preliminary substrate 10 and then rotated 180 degrees to invert (S170). Then, as shown in Fig. 2h, a cleaning step of performing a fusion step (S180) in which the spherical solder ball 80 is fused to the conductive layer 52 through a reflow process, and the flux is removed. By doing this, it is possible to manufacture the substrate 50 having the bumps 80a distributed in a predetermined pattern.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 범프 형성 방법(S100)은, 예비 기판(10)의 수용홈(17)에 용융 솔더(18)를 채운 후 리플로우 공정을 거쳐 구형 범프 형상을 형성하는 종래의 공정과 달리, 미리 구형으로 완성된 구형 솔더볼(80)을 이용하여 예비 기판(10)의 수용홈(70)에 스위퍼(130)를 구비한 솔더볼 주입 장치(100)를 이용하여 구형 솔더볼(80)을 하방으로 쓸어내려 채우는 것에 의해 구형 범프 형상을 간단히 제작할 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명은, 구형 범프를 제작하는 데 있어서 기포가 유입되어 불량이 발생되는 문제점을 해소할 수 있고, 용융 솔더가 종래 예비 기판의 수용홈에 잔류하여 생성된 구형 범프의 크기가 서로 다르게 되는 문제점을 해소할 수 있으며, 1회의 리플로우 공정에 의하여 최종적인 미리 정해진 패턴의 범프를 갖는 도2h의 기판(50)을 간단한 공정에 의해 저렴하게 제조할 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.
As described above, in the bump forming method S100 according to the exemplary embodiment, after filling the molten solder 18 in the receiving groove 17 of the preliminary substrate 10, a bump shape may be formed through a reflow process. Unlike the conventional process, using a solder ball injection device 100 having a sweeper 130 in the accommodating groove 70 of the preliminary substrate 10 by using a spherical solder ball 80 completed in a spherical shape spherical solder ball ( Spherical bump shape can be easily produced by sweeping down 80). Through this, the present invention, in the manufacture of the spherical bumps can be solved the problem that the bubbles are introduced into the defect, the size of the spherical bumps generated by the molten solder remaining in the receiving groove of the conventional preliminary substrate is different The advantageous problem can be solved, and the advantageous effect of inexpensively manufacturing the substrate 50 of FIG. 2H having the final predetermined pattern of bumps by a simple process can be obtained by one reflow process.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. In the above, the preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

10: 기판 50: 주 기판
52: 도전층 54: 플럭스
70: 수용홈 80: 구형 솔더볼
100: 솔더볼 주입장치 110: 솔더볼 수용부
111: 전방벽 112: 후방벽
120: 솔더볼 공급통로 130: 스위퍼
140: 솔더볼 회수통로 150: 솔더볼 충전통로
X: 하부 챔버10: substrate 50: main substrate
52: conductive layer 54: flux
70: receiving groove 80: spherical solder ball
100: solder ball injector 110: solder ball receiving portion
111: front wall 112: rear wall
120: solder ball supply passage 130: sweeper
140: solder ball recovery passage 150: solder ball charging passage
X: lower chamber

Claims (12)

미리 정해진 패턴으로 범프를 기판에 형성하는 방법으로서,
상기 패턴에 따라 수용홈이 형성된 예비 기판을 준비하는 예비기판 준비단계와;
미리 정해진 크기의 구형 솔더볼을 상기 수용홈에 삽입하는 솔더볼 삽입 단계와;
상기 패턴에 따라 도전층이 분포된 주 기판을 준비하고, 상기 도전층의 표면에 플럭스를 도포하는 플럭스 도포 단계와;
상기 주 기판을 상기 예비 기판을 향하여 접근시켜, 상기 수용홈에 삽입된 상기 구형 솔더볼이 상기 주 기판의 상기 도전층에 접촉하는 것에 의해 상기 구형 솔더볼을 상기 주 기판에 접합시키는 솔더볼 접합 단계와;
상기 주 기판을 리플로우 공정을 거쳐 상기 구형 솔더볼이 상기 도전층에 융착시키는 융착 단계를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법.

As a method of forming a bump on a substrate in a predetermined pattern,
A preliminary substrate preparation step of preparing a preliminary substrate on which a receiving groove is formed according to the pattern;
A solder ball insertion step of inserting a spherical solder ball having a predetermined size into the receiving groove;
A flux coating step of preparing a main substrate on which the conductive layer is distributed according to the pattern and applying flux to the surface of the conductive layer;
A solder ball bonding step of accessing the main substrate toward the preliminary substrate and bonding the spherical solder balls to the main substrate by contacting the conductive layers of the main substrate with the spherical solder balls inserted into the receiving grooves;
A fusion step of fusion bonding the main substrate to the conductive layer by spherical solder balls;
Bump forming method comprising a.

제 1항에 있어서,
상기 솔더볼 접합단계와 상기 융착단계의 사이에,
상기 주 기판을 상기 예비 기판으로부터 멀리 이격시킨 후, 상기 주 기판을 180도 반전시키는 단계를;
추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법.
The method of claim 1,
Between the solder ball bonding step and the fusion step,
After the main substrate is spaced away from the preliminary substrate, inverting the main substrate by 180 degrees;
Bump forming method characterized in that it further comprises.
제 2항에 있어서, 상기 솔더볼 삽입 단계는,
다수의 구형 솔더볼을 상기 예비 기판의 표면에 공급한 상태에서 가요성 재질의 스위퍼(sweeper)로 상기 구형 솔더볼을 쓸면서 상기 구형 솔더볼을 상기 수용홈으로 삽입하는 것을 보조하는 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법.
The method of claim 2, wherein the solder ball insertion step,
Bump forming method characterized in that to assist the insertion of the spherical solder ball into the receiving groove while writing the spherical solder ball with a sweeper made of a flexible material in the state of supplying a plurality of spherical solder ball on the surface of the preliminary substrate .
제 3항에 있어서,
상기 수용홈에 삽입되지 않은 구형 솔더볼을 회수하는 단계를;
추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법.
The method of claim 3, wherein
Recovering spherical solder balls not inserted into the receiving grooves;
Bump forming method characterized in that it further comprises.
제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용홈은 구형홈으로 형성되되, 상기 구형 솔더볼의 중심이 상기 구형홈 내부에 위치하도록 깊게 형성된 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The accommodating groove is formed in a spherical groove, bump formation method characterized in that the deep formed so that the center of the spherical solder ball is located in the spherical groove.
제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용홈에 상기 구형 솔더볼이 채워졌는지 확인하는 단계를;
추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 범프 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
Checking whether the spherical solder ball is filled in the receiving groove;
Bump forming method characterized in that it further comprises.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 범프 형성 방법에 사용되는 구형 솔더볼 주입 장치로서,
다수의 구형 솔더볼을 수용하는 솔더볼 수용부와;
상기 솔더볼 수용부로부터 상기 예비 기판의 표면으로 상기 구형 솔더볼을 공급하는 솔더볼 공급통로와;
상기 예비 기판의 표면에 잔류하는 상기 구형 솔더볼을 쓸 수 있도록 상기 솔더볼 배출 통로의 후방에 위치하여 하방으로 연직으로 뻗은 가요성 재질의 스위퍼를;
포함하는 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치.
A spherical solder ball injection device used in the bump forming method according to any one of claims 1 to 4,
A solder ball accommodating part accommodating a plurality of spherical solder balls;
A solder ball supply passage for supplying the spherical solder balls from the solder ball receiving portion to the surface of the preliminary substrate;
A sweeper made of a flexible material which extends in a vertical direction downwardly to the rear of the solder ball discharge passage so as to use the spherical solder ball remaining on the surface of the preliminary substrate;
Spherical solder ball injection device comprising a.
제 7항에 있어서,
상기 솔더볼 공급통로와 연통되고 상기 예비 기판의 상측에서 전면, 후면, 측면을 감싸 형성되되, 상기 예비 기판의 표면과 일부 이상이 접촉하지 않는 하부 챔버를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치.
The method of claim 7, wherein
And a lower chamber communicating with the solder ball supply passage and surrounding the front, rear, and side surfaces of the preliminary substrate, wherein the lower chamber does not contact at least a portion of the surface of the preliminary substrate.
제 7항에 있어서,
상기 스위퍼의 후방에 상기 수용홈에 삽입되지 않은 구형 솔더볼을 흡입하여 회수하는 솔더볼 회수통로를;
추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치.
The method of claim 7, wherein
A solder ball recovery passage for suctioning and recovering spherical solder balls not inserted into the accommodation grooves at the rear of the sweeper;
Spherical solder ball injection device, characterized in that it further comprises.
제 7항에 있어서,
상기 스위퍼는 상기 수용홈에 상기 솔더볼의 상기 예비 기판의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 상기 예비 기판의 표면으로부터 높게 이격되고, 상기 예비 기판의 표면 상에 위치한 상기 솔더볼의 직경(d)의 높이보다는 낮게 이격되게 하방으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치.
The method of claim 7, wherein
The sweeper is spaced higher in the receiving groove from the surface of the preliminary substrate than the height h from the surface of the preliminary substrate of the solder ball, and the height of the diameter d of the solder ball located on the surface of the preliminary substrate. Spherical solder ball injection device, characterized in that formed to extend downward spaced apart lower than.
제 7항에 있어서,
상기 솔더볼 수용부는 구형 솔더볼을 공급하는 솔더볼 충전통로가 연통되는 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치.
The method of claim 7, wherein
The solder ball receiving unit is a spherical solder ball injection device, characterized in that the solder ball charging passage for supplying the spherical solder ball is in communication.
제 8항에 있어서, 상기 하부 챔버의 전방 벽은,
상기 수용홈에 삽입된 상기 구형 솔더볼의 상기 예비 기판의 표면으로부터의 돌출 높이(h)보다는 상기 예비 기판의 표면으로부터 높게 이격되고, 상기 예비 기판의 표면 상에 위치한 상기 구형 솔더볼의 직경(d)의 높이보다는 낮게 이격되게 하방으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 구형 솔더볼 주입 장치.
The method of claim 8, wherein the front wall of the lower chamber,
Of the diameter d of the spherical solder balls located on the surface of the preliminary substrate and spaced higher from the surface of the preliminary substrate than the height h of the spherical solder balls inserted into the receiving groove from the surface of the preliminary substrate. A spherical solder ball injection device, characterized in that extending downwardly spaced below the height.
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