KR20130059760A

KR20130059760A - 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비

Info

Publication number: KR20130059760A
Application number: KR1020110125896A
Authority: KR
Inventors: 노리야키 무카이; 오흥재; 이대영; 최진원
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-07
Also published as: US8651356B2; US20130134208A1

Abstract

본 발명은 솔더범프 형성장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치는 기판에 대해 솔더링 공정(soldering process)을 수행하되, 솔더(solder)를 수용하는 솔더 베스, 솔더 베스 내부에서 상기 솔더를 교반시키는 교반기, 교반기를 구동시키는 구동기, 그리고 기판에 대해 흡입압을 제공하는 흡입압 제공기를 포함한다.

Description

솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비{APPARATUS FOR FORMING SOLDER BUMP, AND FACILITY WITH THE SAME}

본 발명은 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파인 피치(fine pitch)화된 회로 기판에 대해 솔더 범프를 효율적으로 형성시킬 수 있는 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB)의 제조 공정은 기판에 형성된 전극 패드 상에 솔더 범프(solder bump)를 형성시키는 공정을 포함한다. 이와 같은 솔더 범프 형성 공정은 대표적으로 스퀴즈 솔더링(squeeze soldering) 공법 및 웨이브 솔더링(wave soldering) 공법 등을 이용하여 수행된다.

상기 스퀴즈 솔더링 공법은 기판에 형성된 전극 패드가 선택적으로 노출되도록 스크린 마스크를 상기 기판에 밀착시키고, 상기 스크린 마스크 상에 일정량의 솔더를 도포한 후, 스퀴즈라 불리는 플레이트로 상기 스크린 마스크를 훑고 지나가면서 상기 솔더가 상기 스크린 마스크를 통해 상기 접속 패드에 선택적으로 접촉되도록 하여, 솔더 범프를 형성시킨다. 상기 웨이브 솔더링은 솔더가 채워지는 솔더 베스를 준비한 후, 솔더 베스 상으로 전극 패드가 선택적으로 노출되도록 보호 패턴이 형성된 기판을 이송시키면서 기판의 전극 패드에 상기 솔더 베스 내 솔더가 접촉하도록 하여, 솔더 범프를 형성시킨다.

그러나, 상기와 같은 솔더링 공법으로는 극도로 파인 피치(fine pitch)화되고 있는 회로 기판에 대해, 효과적으로 솔더 범프를 형성시키기 어렵다.

1. 일본공개특허번호 : JP2008-41854 2. 미국등록특허번호 : US6,372,624 3. 미국등록특허번호 : US7,931,187

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 솔더 범프를 효과적으로 형성시킬 수 있는 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 파인 피치화된 회로 기판에 대해 효과적으로 솔더 범프를 형성시킬 수 있는 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 솔더범프 형성장치는 기판에 대해 솔더링 공정(soldering process)을 수행하되, 솔더(solder)를 수용하는 솔더 베스, 상기 솔더 베스 내부에서 상기 솔더를 교반시키는 교반기, 상기 교반기를 구동시키는 구동기, 그리고 상기 기판에 대해 흡입압을 제공하는 흡입압 제공기를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 흡입압 제공기는 상기 솔더 베스를 둘러싸도록 구비되어, 상기 솔더 베스와 함께 흡입압이 가해지는 공간을 제공하는 흡입 챔버 및 상기 흡입 챔버에 연결된 흡입 라인을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 흡입압은 진공압이고, 상기 흡입 라인 상에는 진공 펌프가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 솔더 베스는 상부가 개방된 구조를 갖는 저장 용기를 포함하되, 상기 저장 용기는 하부벽, 상기 하부벽으로부터 상방향으로 수직하게 연장된 하부 측벽, 그리고 상기 하부 측벽의 상단으로부터 상부로 갈수록 상기 저장 용기의 중심에 가까워지도록 경사지게 연장된 상부 측벽을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 교반기는 상기 솔더 베스 내에서 회전 가능하게 설치된 적어도 하나의 교반 롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 교반기는 상기 솔더 베스 내에서 상기 솔더를 가열시키는 가열기를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 교반기는 상기 솔더 베스 내에서 회전 가능하게 설치된 교반 롤러, 상기 교반 롤러 내부에 고정 설치되어 상기 솔더를 가열시키는 히터, 그리고 상기 히터의 가열 온도를 제어하는 온도 컨트롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동기는 상기 교반기에 결합된 이중 기어 및 상기 이중 기어를 구동시키는 구동 모터를 포함하되, 상기 이중 기어는 상기 고정 기어 및 상기 교반기에 결합되는, 그리고 상기 고정 기어를 축으로 하여 상기 고정 기어의 둘레를 따라 회전하는 회전 기어를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 교반기는 상기 솔더 내부에서 회전 가능하게 구비된 교반 롤러, 상기 교반 롤러 내부에 구비된 히터, 그리고 상기 히터의 가열 온도를 제어하도록 상기 히터에 연결되는 전기선을 갖는 온도 컨트롤러를 포함하되, 상기 전기선은 상기 고정 기어를 통해 상기 히터에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 솔더링 설비는 처리 기판을 이송하는 기판 이송 장치 및 상기 기판 이송기에 의해 이송되는 상기 처리 기판에 대해 솔더링 공정을 수행하는 솔더범프 형성장치를 포함하되, 상기 솔더범프 형성장치는 솔더를 수용하는 솔더 베스, 상기 솔더 베스 내부에서 상기 솔더를 교반시키는 교반기, 상기 교반기를 구동시키는 구동기, 그리고 상기 기판 이송 장치에 의해 상기 솔더 베스 상에서 이송되는 상기 처리 기판에 대해 흡입압을 제공하는 흡입압 제공기를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 처리 기판의 처리면이 아래를 향하도록 상기 처리 기판의 가장자리 부분을 클램핑(clamping)하는 클램퍼 및 상기 클램퍼를 구동시키는 클램퍼 이송기를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 회로 기판의 처리면에 상기 회로 기판에 형성된 전극 패드를 선택적으로 노출시키는 보호 패턴을 부착시키는 보호 패턴 부착기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 교반기는 상기 솔더 베스 내에서 회전 가능하게 설치된 교반 롤러 및 상기 교반 롤러에 구비되어 상기 솔더를 가열시키는 가열기를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비는 솔더를 롤러 구동 방식으로 교반시킴과 더불어 기설정된 온도로 가열시키는 교반기를 구비하여, 상기 솔더를 효과적으로 교반 및 가열시킬 수 있다.

본 발명에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비는 솔더링 공정시 솔더가 상기 전극 패드를 노출시키는 보호 패턴의 개구를 향해 사선 방향으로 밀어올려지도록 상기 솔더에 유동압을 가해 상기 솔더가 효과적으로 전극 패드에 진입하도록 함으로써, 솔더 범프의 형성 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비는 솔더링 공정시 처리 기판에 잔류하는 이물질 및 공기에 의해 상기 솔더가 전극 패드에 진입하는 것이 방해되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 솔더범프 형성장치의 내부 주요 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 솔더범프 형성장치의 구동부를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치의 솔더 범프 형성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 A 영역을 확대한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 설비를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 설비(100)는 솔더범프 형성장치(101) 및 기판 이송 장치(102)를 포함할 수 있다.

상기 솔더범프 형성장치(101)는 소정의 처리 기판(10)에 대해 솔더링 공정(soldering process)를 수행할 수 있다. 상기 솔더링 공정은 상기 처리 기판(10)에 솔더 범프(solder bump)를 형성시키는 공정이고, 상기 처리 기판(10)으로는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB)을 포함할 수 있다.

상기 기판 이송 장치(102)는 상기 솔더링 공정시 상기 솔더범프 형성장치(101)의 상부에서 상기 처리 기판(10)을 수평 이동시킬 수 있다. 상기 기판 이송 장치(102)는 상기 처리 기판(10)의 처리면이 아래를 향하도록 클램핑(clamping)하는 클램퍼(clamper:102a) 및 상기 클램퍼(102a)를 이송시키는 클램퍼 이송기(102b)를 포함할 수 있다. 상기 클램퍼(102a)는 상기 처리 기판(10)의 가장자리의 비처리 영역만을 선택적으로 클램핑할 수 있다. 상기 클램퍼 이송기(102b)는 상기 처리 기판(10)이 상기 솔더범프 형성장치(101)의 상부를 따라 수평 이동하도록 상기 클램퍼(102a)를 이송시킬 수 있다.

한편, 상기 처리 기판(10)은 회로 기판(12)에 대해 상기 회로 기판(12)의 전극 패드(14)가 선택적으로 노출되도록 하는 보호 패턴(16)을 형성시킨 구조물일 수 있다. 이를 위해, 상기 솔더링 설비(100)는 상기 회로 기판(10)에 대해 상기 보호 패턴(16)을 형성시키기 위한 보호 패턴 부착기(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 상기 보호 패턴 부착기는 상기 회로 기판(10)에 대해 드라인 필름(dry film)을 부착시키는 장치일 수 있다. 또는, 상기 보호 패턴 부착기는 상기 회로 기판(10)에 대해 폴리머 마스크(polymer mask)를 부착시키는 장치일 수 있다.

상기와 같은 구조의 솔더링 장치(100)는 상기 솔더범프 형성장치(10)를 하부에 배치시키고, 상기 기판 이송 장치(102)가 처리 기판(10)을 상기 솔더범프 형성장치(101)의 상부를 따라 이송시키면서, 이송되는 상기 처리 기판(10)에 대해 솔더링 공정을 수행하는 소위 웨이브 솔더링(wave soldering) 장치일 수 있다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치에 대해 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치를 보여주는 도면이이고, 도 3은 도 2에 도시된 솔더범프 형성장치의 내부 주요 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 4는 도 2에 도시된 솔더범프 형성장치의 구동부를 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치(101)는 하우징(110), 솔더 베스(120), 교반기(130), 구동기(140), 그리고 흡입압 제공기(140)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(110)은 상기 솔더범프 형성장치(100)의 구성들을 지지 및 보호하기 위한 케이스일 수 있다. 이를 위해, 상기 하우징(110)은 상기 솔더 베스(120), 상기 교반기(130), 상기 흡입압 제공기(150)를 외부에서 둘러싸는 측벽과 테이블 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 하우징(110)은 상기 구동기(140)의 설치를 위한 프레임을 제공할 수 있다.

상기 솔더 베스(120)는 용융 상태의 솔더(20)를 수용할 수 있다. 일 예로서, 상기 솔더 베스(120)는 상기 솔더(10)를 저장하는 저장 용기(122)를 가질 수 있다. 상기 저장 용기(122)는 상부가 개방된 형상을 가지며, 측벽(123) 및 하부벽(124)으로 구성될 수 있다. 상기 측벽(123)은 상기 하부벽(124)으로부터 상방향으로 수직하게 연장된 구조의 하부 측벽(123a) 및 상기 하부 측벽(123a)의 상단으로부터 상방향으로 연장되되, 상부로 갈수록 상기 저장 용기(122)의 중심에 가까워지도록 경사지게 연장된 구조의 상부 측벽(134b)을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 저장 용기(122)는 폭이 일정하여 육면체 형상을 갖는 하부 및 상방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는 상부를 가질 수 있다.

상기 교반기(130)는 상기 솔더 베스(120) 내 상기 솔더(20)를 교반시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 교반기(130)는 상기 솔더 베스(120) 내에서 회전 가능하게 설치된 교반 롤러(132)를 포함할 수 있다. 상기 교반 롤러(132)는 솔더링 공정시 상기 솔더(10)에 유동압을 제공하여, 상기 솔더(10)를 일정 흐름으로 유동시킬 수 있다. 상기 솔더(10)의 효과적인 유동압 제공을 위해, 상기 교반 롤러(132)의 표면에는 나사산(132a)이 형성될 수 있다. 상기 나사산(132a)의 구체적인 형상은 다양하게 변경 및 변형이 가능할 수 있다. 예컨대, 상기 교반 롤러(132)의 표면 구조는 다양한 형태의 요철 구조, 엠보싱 구조, 그리고 스크류 구조 등으로 변경될 수 있다. 상기 교반기(130)는 상기 솔더(20)에 직접적으로 접촉하는 구성이므로, 상기 솔더(20)에 의한 손상을 방지하기 위해, 스테인레스 스틸 또는 세라믹(Ceramic) 재질 등으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 교반기(130)는 상기 솔더(20)를 기설정된 온도로 가열시키기 위한 가열기(134)를 더 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 가열기(134)는 상기 교반 롤러(132)에 구비되는 히터(heater:134a) 및 상기 히터(134a)의 가열 온도를 제어하는 온도 컨트롤러(134b)를 포함할 수 있다. 상기 온도 컨트롤러(134b)는 상기 히터(134a)가 기설정된 가열 온도를 유지하도록 상기 히터(134a)의 온도를 조절할 수 있다. 상기 온도 컨트롤러(134b)는 상기 히터(134a)에 연결되는 전기선(134c)을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 교반기(130)는 상기 솔더 베스(120) 내부에서 회전 구동하면서 상기 솔더(20)를 교반시킴과 더불어, 상기 솔더(20)를 기설정된 온도로 가열시킬 수 있다.

한편, 상기 히터(134a)는 상기 교반 롤러(132) 내부에 삽입된 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 히터(134a)는 상기 교반 롤러(132) 내부에서 회전되지 않도록 고정설치될 수 있다. 이를 위해, 상기 히터(134a)는 대체로 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 상기 교반 롤러(132)는 내부에 상기 히터(134a)의 설치 공간이 제공되도록, 속이 빈 중공 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 교반 롤러(132)는 상기 히터(134a)의 둘레에서 회전가능하게 설치됨으로써, 상기 히터(134a)는 상기 교반 롤러(132)의 회전 운동으로부터 자유로울 수 있다.

상기 구동기(140)는 상기 교반기(130)를 구동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 구동기(140)는 체인 구동 방식으로 상기 교반기(130)를 구동시킬 수 있다. 이중 기어(142), 구동 모터(144), 그리고 상기 구동 모터(144)의 회전력을 상기 이중 기어(142)에 전달하기 위한 체인(146)을 포함할 수 있다. 상기 이중 기어(142)는 고정 기어(142a) 및 상기 고정 기어(142a)의 둘레를 감싸는 구조의 회전 기어(142b)를 구비할 수 있다. 상기 회전 기어(142b)는 상기 고정 기어(142a)를 축으로 하여 상기 고정 기어(142a)의 둘레를 따라 회전되도록 구성될 수 있다. 상기 회전 기어(142b)는 상기 교반 롤러(132)에 결합되어 상기 교반 롤러(132)과 함께 회전될 수 있다. 상기 체인(146)은 상기 회전 기어(142b)와 상기 구동 모터(144)에 결합된 기어 각각을 감싸도록 구비되어, 상기 구동 모터(144)의 회전력을 상기 회전 기어(142b)에 전달할 수 있다.

상술한 일 실시예에서는 상기 구동기(140)가 체인 구동 방식으로 상기 교반기(130)를 구동시키는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 구동기(140)가 상기 교반기(130)를 구동시키기 위한 방식은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 상기 구동기(140)는 벨트 구동 방식으로 상기 교반기(130)를 구동시킬 수 있다. 또는, 상기 구동기(140)는 전자기력 구동 방식으로 상기 교반기(130)를 구동시킬 수도 있다.

한편, 상기 온도 컨트롤러(134b)의 전기선(134c)은 상기 고정 기어(142a)에 형성된 홀(hole)을 통해, 상기 히터(134a)에 연결될 수 있다. 상기 히터(134a) 및 상기 고정 기어(142a)는 상기 교반 롤러(132)의 회전 운동으로부터 자유롭도록 설계되어 있으므로, 상기 전기선(134c)은 상기 교반기(130)의 회전으로부터 방해받지 않을 수 있다.

상기 흡입압 제공기(150)는 상기 처리 기판(10)에 대해 흡입압을 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 흡입압 제공기(150)는 상기 솔더 베스(120)의 양측에 구비되는 흡입 챔버(152) 및 상기 흡입 챔버(152)에 연결된 흡입 라인(154)을 구비할 수 있다. 상기 흡입 챔버(152)는 상기 솔더 베스(120)의 측벽과 함께, 흡입압이 제공되는 공간(이하, 흡입압 제공 공간:30)을 정의할 수 있다. 이를 위해, 상기 흡입 챔버(152)는 상기 솔더 베스(120)의 측벽으로부터 일정 간격이 이격되어 상기 측벽을 감싸도록 구비되어, 상기 솔더 베스(120)와 함께 외부 공간으로부터 밀폐되는 상기 흡입압 제공 공간(30)을 형성시킬 수 있다. 상기 흡입 라인(154)은 상기 흡입 챔버(152)에 연결되어, 상기 흡입압 제공 공간(30)에 흡입압이 가해지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 흡입 라인(154) 상에는 진공 펌프와 같은 흡입 부재(156)가 구비될 수 있다.

이하, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치(100)를 이용하여 처리 기판(10)에 대해 솔더링 공정을 수행하는 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 솔더링 장치(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치의 솔더 범프 형성 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 A 영역을 확대한 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 솔더링 공정이 개시되면, 솔더링 설비(100)의 솔더범프 형성장치(101)는 솔더 베스(120) 내 솔더(20)를 가열 및 교반시킬 수 있다. 이를 위해, 구동기(140)의 구동 모터(144)가 가동되어, 이중 기어(142)의 회전 기어(142b)가 벨트(146)로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다. 이에 따라, 상기 교반기(130)의 교반 롤러(132)가 회전되어, 상기 솔더(20)가 교반될 수 있다. 이와 더불어, 가열기(134)의 히터(134a)는 온도 컨트롤러(134b)로부터 제어되어, 상기 솔더(20)를 기설정된 온도로 가열시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 솔더(20)는 상기 교반기(130)에 의해 교반됨과 더불어, 기설정된 온도로 가열될 수 있다.

또한, 흡입압 제공기(150)의 흡입 부재(156)가 가동되어, 상기 흡입 라인(154)이 흡입 챔버(152) 내 흡입압 제공 공간(30)에 흡입압을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 흡입압은 진공(vacuum)일 수 있다. 이를 위해, 상기 흡입 부재(156)로는 진공 펌프가 사용될 수 있으며, 상기 진공 펌프의 가동에 의해 상기 흡입압 제공 공간(30)은 진공 상태가 될 수 있다.

상기와 같이, 솔더범프 형성장치(101)의 솔더링 공정의 스탠바이가 완료되면, 기판 이송 장치(102)의 클램퍼(102a)는 처리 기판(10)의 가장자리 비활성 영역을 클램핑하고, 클램퍼 이송기(102b)는 상기 처리 기판(10)이 상기 솔더범프 형성장치(101)의 상부를 따라 이송되도록, 상기 클램퍼(102a)를 이송시킬 수 있다. 이에 따라, 보호 패턴(16)에 의해 선택적으로 노출되는 회로 기판(12)의 전극 패드(14)에 상기 솔더 베스(120) 내 솔더(20)가 접촉되도록 하여, 상기 처리 기판(10)의 전극 패드(14)에 솔더 범프를 형성시킬 수 있다.

여기서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 처리 기판(10)의 이송 방향은 상기 솔더(20)의 유동 방향을 따르도록 할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 교반 롤러(132)를 시계 방향으로 회전시키고, 상기 처리 기판(10)을 오른쪽으로 이송시킴으로써, 상기 처리 기판(10)의 이송 방향을 상기 솔더(20)의 유동 방향에 상응하도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 솔더(20)는 상기 보호 패턴(16)에 의해 선택적으로 노출되는 전극 패드(14)를 향해, 사선 방향(40)으로 진입하도록 할 수 있다. 상기 솔더(20)가 사선 방향(40)으로 상기 보호 패턴(16)의 개구를 통해 진입하는 경우, 상기 솔더(20)를 향해 수직 방향으로 진입하는 경우에 비해 더 효과적으로 상기 전극 패드(14)에 진입할 수 있어, 솔더 범프 형성 효율이 향상될 수 있다. 특히, 상기 솔더(20)는 상기 교반기(130)의 유동압에 의해 상기 처리 기판(10)을 향해 밀어올려지는 힘이 가해지므로, 상기 솔더(20)는 보다 효과적으로 상기 보호 패턴(16)의 개구를 향해 진입할 수 있다.

한편, 상기 흡입압 제공기(150)는 상기 솔더 베스(120)로 상기 처리 기판(10)이 진입하기 이전에, 상기 처리 기판(10)에 대해 흡입압을 제공할 수 있다. 즉, 상기 솔더 베스(120)로 진입하는 상기 처리 기판(10)은 상기 솔더 베스(120)에 진입하기 전에, 상기 흡입 챔버(152)에 가해지는 흡입압에 의해, 흡입 처리가 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 처리 기판(10) 상의 이물질 및 불필요한 플럭스(flux) 등은 상기 흡입 챔버(152)에 의해 흡입되어 제거될 수 있다.

또한, 상기 흡입압 제공기(150)는 상기 처리 기판(10)의 솔더링 공정 이전에 상기 보호 패턴(16)의 개구 상에 있는 공기(air)를 제거하는 역할을 할 수 있다. 만약, 솔더링 공정 전에, 상기 처리 기판(10)의 처리면에 공기가 있으면, 상기 솔더(20)가 상기 보호 패턴(16)의 개구를 통해 상기 전극 패드(14)에 진입하는 과정에 있어서, 상기 공기에 의해 상기 전극 패드(14)에 상기 솔더(20)가 진입되는 것이 방해될 수 있다. 따라서, 상기 흡입 챔버(152)는 상기 솔더링 공정이 수행되기 바로 직전에 상기 처리 기판(10)을 흡입 처리하여, 상기 솔더(20)가 상기 전극 패드(14) 상에 공기에 의해 진입이 방해받는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 공기 제거률을 높이기 위해, 상기 흡입 챔버(152)는 진공 상태로 제공되어 상기 처리 기판(10)에 대해 진공압이 가해지도록 할 수도 있다. 이를 위해, 솔더링 공정시 상기 처리 기판(10)은 상기 솔더 베스(120)의 측벽(123) 상단에 접촉되도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 진공 챔버(152)는 상기 솔더링 공정시 상기 처리 기판(10)에 의해 개방된 상부가 밀폐되어, 상기 흡입압 제공 공간(30)은 진공 상태가 될 수 있다. 이에 더하여, 상기 솔더 베스(120)의 측벽(123)은 상기 처리 기판(10)에 대해 스퀴징처리를 하도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치(101)는 솔더 베스(120) 내에서 상기 솔더(20)에 유동압을 제공하면서 교반시킴과 더불어, 상기 솔더(20)를 기설정된 온도로 가열시키는 교반기(130)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비는 솔더를 롤러 구동 방식으로 교반시킴과 더불어 기설정된 온도로 가열시키는 교반기를 구비하여, 상기 솔더를 효과적으로 교반 및 가열시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치(101)는 솔더링 공정시 상기 처리 기판(10)에 대해 상기 솔더(20)가 사선 방향(40)으로 밀어 올려지도록, 상기 솔더(20)에 유동압을 제공하는 교반기(130)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비는 솔더링 공정시 솔더가 상기 전극 패드를 노출시키는 보호 패턴의 개구를 향해 사선 방향으로 밀어올려지도록 상기 솔더에 유동압을 가할 수 있다. 이 경우, 상기 솔더는 상기 전극 패드를 노출시키는 전극 패드의 개구에 효과적으로 진입하도록 할 수 있으므로, 미세 피치화된 회로 기판에 대해서도 효과적으로 전극 패드에 솔더가 진입하도록 할 수 있어, 솔더 범프의 형성 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 솔더범프 형성장치(101)는 처리 기판(10)이 솔더 베스(120)로 진입하기 전에 상기 처리 기판(10)에 대해 흡입압을 제공하는 흡입압 제공기(150)를 구비할 수 있다. 이 경우, 솔더링 공정 이전에 상기 처리 기판(10) 상의 이물질 및 공기를 제거하여, 솔더링 공정시 상기 솔더(20)가 보호 패턴(16)의 개구를 통해 상기 전극 패드(14)에 효과적으로 진입하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 솔더범프 형성장치 및 이를 구비하는 솔더링 설비는 솔더링 공정시 처리 기판에 잔류하는 이물질 및 공기에 의해 상기 솔더가 전극 패드에 진입하는 것이 방해되는 것을 방지할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 솔더링 설비
101 : 솔더범프 형성장치
102 : 기판 이송 장치
110 : 하우징
120 : 솔더 베스
122 : 저장 용기
123 : 측벽
124 : 하부벽
130 : 교반기
132 : 교반 롤러
134 : 가열기
140 : 구동기
142 : 이중 기어
144 : 구동 모터
146 : 체인
150 : 흡입압 제공기
152 : 흡입 챔버
154 : 흡입 라인
156 : 흡입 부재

Claims

기판에 대해 솔더링 공정(soldering process)을 수행하되,
솔더(solder)를 수용하는 솔더 베스;
상기 솔더 베스 내부에서 상기 솔더를 교반시키는 교반기;
상기 교반기를 구동시키는 구동기; 및
상기 기판에 대해 흡입압을 제공하는 흡입압 제공기를 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡입압 제공기는:
상기 솔더 베스를 둘러싸도록 구비되어, 상기 솔더 베스와 함께 흡입압이 가해지는 공간을 제공하는 흡입 챔버; 및
상기 흡입 챔버에 연결된 흡입 라인을 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 2 항에 있어서,
상기 흡입압은 진공압이고,
상기 흡입 라인 상에는 진공 펌프가 구비된 솔더범프 형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 솔더 베스는 상부가 개방된 구조를 갖는 저장 용기를 포함하되,
상기 저장 용기는:
하부벽;
상기 하부벽으로부터 상방향으로 수직하게 연장된 하부 측벽; 및
상기 하부 측벽의 상단으로부터 상부로 갈수록 상기 저장 용기의 중심에 가까워지도록 경사지게 연장된 상부 측벽을 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교반기는 상기 솔더 베스 내에서 회전 가능하게 설치된 적어도 하나의 교반 롤러를 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교반기는 상기 솔더 베스 내에서 상기 솔더를 가열시키는 가열기를 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교반기는:
상기 솔더 베스 내에서 회전 가능하게 설치된 교반 롤러;
상기 교반 롤러 내부에 고정 설치되어 상기 솔더를 가열시키는 히터; 및
상기 히터의 가열 온도를 제어하는 온도 컨트롤러를 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동기는:
상기 교반기에 결합된 이중 기어; 및
상기 이중 기어를 구동시키는 구동 모터를 포함하되,
상기 이중 기어는:
상기 고정 기어; 및
상기 교반기에 결합되는, 그리고 상기 고정 기어를 축으로 하여 상기 고정 기어의 둘레를 따라 회전하는 회전 기어를 포함하는 솔더범프 형성장치.
제 8 항에 있어서,
상기 교반기는:
상기 솔더 내부에서 회전 가능하게 구비된 교반 롤러;
상기 교반 롤러 내부에 구비된 히터; 및
상기 히터의 가열 온도를 제어하도록 상기 히터에 연결되는 전기선을 갖는 온도 컨트롤러를 포함하되,
상기 전기선은 상기 고정 기어를 통해 상기 히터에 연결되는 솔더범프 형성장치.
처리 기판을 이송하는 기판 이송 장치; 및
상기 기판 이송기에 의해 이송되는 상기 처리 기판에 대해 솔더링 공정을 수행하는 솔더범프 형성장치를 포함하되,
상기 솔더범프 형성장치는:
솔더를 수용하는 솔더 베스;
상기 솔더 베스 내부에서 상기 솔더를 교반시키는 교반기;
상기 교반기를 구동시키는 구동기; 및
상기 기판 이송 장치에 의해 상기 솔더 베스 상에서 이송되는 상기 처리 기판에 대해 흡입압을 제공하는 흡입압 제공기를 포함하는 솔더링 설비.
제 10 항에 있어서,
상기 기판 이송 장치는:
상기 처리 기판의 처리면이 아래를 향하도록 상기 처리 기판의 가장자리 부분을 클램핑(clamping)하는 클램퍼; 및
상기 클램퍼를 구동시키는 클램퍼 이송기를 포함하는 솔더링 설비.
제 10 항에 있어서,
회로 기판의 처리면에 상기 회로 기판에 형성된 전극 패드를 선택적으로 노출시키는 보호 패턴을 부착시키는 보호 패턴 부착기를 더 포함하는 솔더링 설비.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡입압 제공기는:
상기 솔더 베스를 둘러싸도록 구비되어, 상기 솔더 베스와 함께 흡입압이 가해지는 공간을 제공하는 흡입 챔버; 및
상기 흡입 챔버에 연결된 흡입 라인을 포함하는 솔더링 설비.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 솔더 베스는 상부가 개방된 구조를 갖는 저장 용기를 포함하되,
상기 저장 용기는:
하부벽;
상기 하부벽으로부터 상방향으로 수직하게 연장된 하부 측벽; 및
상기 하부 측벽의 상단으로부터 상부로 갈수록 상기 저장 용기의 중심에 가까워지도록 경사지게 연장된 상부 측벽을 포함하는 솔더링 설비.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교반기는:
상기 솔더 베스 내에서 회전 가능하게 설치된 교반 롤러; 및
상기 교반 롤러에 구비되어 상기 솔더를 가열시키는 가열기를 포함하는 솔더링 설비.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동기는:
상기 교반기에 결합된 이중 기어; 및
상기 이중 기어를 구동시키는 구동 모터를 포함하되,
상기 이중 기어는:
상기 고정 기어; 및
상기 교반기에 결합되는, 그리고 상기 고정 기어를 축으로 하여 상기 고정 기어의 둘레를 따라 회전하는 회전 기어를 포함하는 솔더링 설비.
제 16 항에 있어서,
상기 교반기는:
상기 솔더 내부에서 회전 가능하게 구비된 교반 롤러;
상기 교반 롤러 내부에 구비된 히터; 및
상기 히터의 가열 온도를 제어하도록 상기 히터에 연결되는 전기선을 갖는 온도 컨트롤러를 포함하되,
상기 전기선은 상기 고정 기어를 통해 상기 히터에 연결되는 솔더링 설비.