KR20150092508A - 솔더볼 공급 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

솔더볼 공급 장치 및 방법은 다수의 솔더볼을 저장 및 배출하도록 구비되는 솔더볼 박스; 상기 솔더볼 박스로부터 배출되는 상기 솔더볼을 픽업함과 아울러 상기 픽업한 솔더볼을 원하는 위치에 배치시키도록 구비되는 제1 픽업부; 및 상기 제1 픽업부로부터 상기 솔더볼을 픽업함과 아울러 상기 픽업한 솔더볼을 전기적 연결을 위한 기판의 패드 상에 부착시키도록 구비되는 제2 픽업부를 포함할 수 있다.

Description

솔더볼 공급 장치 및 방법{Apparatus and Method of supplying solder ball}

본 발명은 솔더볼 공급 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 전기적 연결을 위한 기판의 패드 상에 부착시키기 위한 솔더볼(solder ball)을 공급하기 위한 솔더볼 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자의 제조에서는 실리콘 웨이퍼로 이루어지는 기판 상에 회로 패턴을 형성한 후, 상기 회로 패턴을 외부로부터 보호하기 위한 패키지 공정을 수행한다. 그리고 상기 패키지 공정의 예로서는 상기 기판 상에 형성한 회로 패턴과 외부 기기를 전기적으로 연결하는 매개체로써 상기 기판의 패드 상에 솔더볼을 부착하는 공정을 들 수 있다.

상기 솔더볼을 부착하는 공정에서는 상기 솔더볼을 저장 및 배출하도록 구비되는 솔더볼 박스를 포함하는 솔더볼 공급 장치를 사용한다.

종래의 상기 솔더볼 공급 장치는 상기 솔더볼 박스에 저장된 솔더볼을 진공 흡입이 가능한 픽업부를 사용하여 직접적으로 픽업하고, 그리고 상기 픽업부에 의해 픽업된 상기 솔더볼을 기판 상의 패드와 마주하게 정렬시킨 후, 상기 픽업부의 진공을 해제함으로써 상기 기판 상의 패드에 상기 솔더볼을 공급하도록 구비된다.

그러나 종래의 상기 솔더볼 공급 장치의 경우에는 상기 픽업부를 사용하여 상기 솔더볼 박스에 저장된 상기 솔더볼을 직접적으로 픽업할 때 상기 픽업부의 일부분에서 상기 솔더볼이 픽업되지 않는 상황이 발생한다. 이는, 상기 솔더볼을 픽업할 때 상기 솔더볼과 상기 픽업부 사이에서의 정렬을 위한 공정이 생략되어 있기 때문이다.

이에, 종래의 상기 솔더볼 공급 장치를 사용하여 상기 기판 상의 패드에 솔더볼을 공급할 때 상기 기판의 패드 전체에 상기 솔더볼이 완전하게 공급되지 않는 상황이 발생하고, 그 결과 반도체 소자의 제조에 따른 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 기판 상에 패드 전체에 솔더볼을 빠짐없이 완전하게 공급할 수 있는 솔더볼 공급 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 장치는 다수의 솔더볼을 저장 및 배출하도록 구비되는 솔더볼 박스; 상기 솔더볼 박스로부터 배출되는 상기 솔더볼을 픽업함과 아울러 상기 픽업한 솔더볼을 원하는 위치에 배치시키도록 구비되는 제1 픽업부; 및 상기 제1 픽업부로부터 상기 솔더볼을 픽업함과 아울러 상기 픽업한 솔더볼을 전기적 연결을 위한 기판의 패드 상에 부착시키도록 구비되는 제2 픽업부를 포함할 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 장치에서, 상기 솔더볼 박스는 레일을 따라 이동하면서 상기 제1 픽업부로 상기 솔더볼을 배출하도록 구비될 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 장치에서, 상기 제1 픽업부 및 상기 제2 픽업부 각각은 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼 각각을 픽업할 수 있다.

언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 방법은 솔더볼 박스에 저장된 다수의 솔더볼을 배출시키는 단계; 상기 솔더볼 박스로부터 배출되는 상기 솔더볼을 제1 픽업함과 아울러 상기 제1 픽업한 솔더볼을 원하는 위치에 배치시키는 단계; 및 상기 제1 픽업한 상기 솔더볼을 제2 픽업함과 아울러 상기 제2 픽업한 솔더볼을 전기적 연결을 위한 기판의 패드 상에 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 방법에서, 상기 솔더볼 박스에 저장된 상기 다수의 솔더볼은 상기 솔더볼 박스가 레일을 따라 이동하면서 배출할 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 방법에서, 상기 제1 픽업 및 상기 제2 픽업 각각은 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼 각각을 픽업할 수 있다.

언급한 본 발명의 솔더볼 공급 장치 및 방법에서는 솔더볼 박스로부터 배출되는 솔더볼을 원하는 위치에 배치되도록 픽업할 수 있다. 이에, 본 발명의 솔더볼 공급 장치 및 방법을 적용할 경우 기판의 패드 상에 솔더볼을 빠짐없이 전체적으로 부착시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 솔더볼 공급 장치 및 방법에서는 솔더볼 박스에 저장된 솔더볼을 직접적으로 픽업하는 것이 아니라 솔더볼 박스로부터 배출되는 솔더볼을 픽업하는 구조를 가지기 때문에 솔더볼을 원하는 위치에 배치되도록 픽업할 수 있고, 그 결과 기판의 패드 상에 솔더볼을 빠짐없이 전체적으로 부착시킬 수 있는 것이다.

따라서 본 발명의 솔더볼 공급 장치 및 방법을 적용한 반도체 소자의 제조에서는 기판의 패드 상에 솔더볼을 빠짐없이 전체적으로 부착시킬 수 있기 때문에 반도체 소자의 제조에 따른 신뢰성의 향상을 기대할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 장치 및 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 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 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 공급 장치 및 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 솔더볼 박스(11), 제1 픽업부(13) 및 제2 픽업부(19)를 포함할 수 있다.

먼저 도 1을 참조하면, 상기 솔더볼 박스(11)는 다수개의 솔더볼(15)을 저장하는 구조를 가질 수 있다. 아울러, 상기 솔더볼 박스(11)는 후술하는 제1 픽업부(13)로 상기 솔더볼(15)을 배출하는 구조를 가질 수 있다. 이에, 상기 솔더볼 박스(11)는 상기 솔더볼(15)을 저장할 수 있는 저장 공간 및 상기 솔더볼(15)을 배출하는 배출구를 가질 수 있는 것이다. 특히, 상기 솔더볼 박스(11)는 위에서 아래로 상기 솔더볼(15)을 배출하는 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

그리고 도 2를 참조하면, 상기 제1 픽업부(13)는 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)을 픽업하는 구조를 가질 수 있다. 아울러, 상기 제1 픽업부(13)는 상기 픽업한 솔더볼(15)을 원하는 위치에 배치시키는 구조를 가질 수 있다. 특히, 상기 제1 픽업부(13)는 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼(15)을 픽업 및 원하는 위치에 배치시키는 구조를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 픽업부(13)는 원하는 위치에서만 상기 솔더볼(15)을 진공 흡입하도록 구비될 수 있다. 이에, 상기 제1 픽업부(13)는 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)을 진공 흡입함에 의해 픽업 및 원하는 위치에 배치시킬 수 있는 것이다. 언급한 바와 같이, 상기 제1 픽업부(13)는 상기 솔더볼(15)을 진공 흡입하는 구조를 가지기 때문에 상기 제1 픽업부(13)에는 상기 제1 픽업부(13)로 진공을 제공할 수 있는 부재가 연결될 수 있다. 이때, 상기 진공을 제공할 수 있는 부재는 반대로 상기 진공을 해제하는 기능을 갖도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 픽업부(13)와 연결되는 부재는 경우에 따라서 상기 진공을 제공 및 해제하는 기능을 갖도록 구비될 수 있는 것이다. 그리고 상기 제1 픽업부(13)에서의 진공 흡입은 상기 솔더볼(15)이 배치되는 원하는 위치에서만 이루어지도록 구비될 수 있다.

따라서 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 솔더볼 박스(11)로부터 상기 제1 픽업부(13)로 상기 솔더볼(15)을 배출시키고, 그리고 상기 제1 픽업부(13)가 원하는 위치에서만 배치되도록 상기 솔더볼(15)을 픽업할 수 있다. 여기서, 상기 솔더볼 박스(11)는 언급한 바와 같이 위에서 아래로 상기 솔더볼(15)을 배출하는 구조를 갖도록 구비될 수 있기 때문에 상기 제1 픽업부(13)는 상기 솔더볼 박스(11)의 아래에 위치하도록 구비할 수 있다. 그리고 상기 솔더볼 박스(11)는 레일(17)을 따라 이동하게 구비될 수 있다. 이에, 상기 솔더볼 박스(11)는 레일(17)을 따라 이동하면서 상기 솔더볼 박스(11)의 아래에 위치하는 상기 제1 픽업부(13)를 향하여 상기 솔더볼(15)을 배출시킬 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 솔더볼 박스(11) 및 상기 제1 픽업부(13)를 상부 및 하부 각각에 배치되는 구조를 갖도록 구비함으로써 상기 솔더볼(15)을 위에서 아래로 배출할 수 있는 것이다. 즉, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 종래와 같이 아래에 배치되는 솔더볼(15)을 위에서 진공 흡입하는 구조가 아닌 위에서 배출되는 솔더볼(15)을 아래에서 진공 흡입하는 구조를 갖도록 구비되는 것이다.

그러므로 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 제1 픽업부(13)의 원하는 위치에 빠짐없이 전체적으로 상기 솔더볼(15)을 픽업할 수 있는 것이다.

마지막으로 도 3을 참조하면, 상기 제2 픽업부(19)는 상기 제1 픽업부(13)에 의해 픽업된 솔더볼(15)을 상기 제1 픽업부(13)로부터 픽업하는 구조를 가질 수 있다. 아울러, 상기 제2 픽업부(19)는 상기 제1 픽업부(13)로부터 픽업한 상기 솔더볼(15)을 기판(21)의 패드(23) 상에 부착하는 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 픽업부(19)는 상기 제1 픽업부(13)로부터 상기 솔더볼(15)을 픽업하고, 그리고 상기 픽업한 솔더볼(15)을 전기적 연결을 위한 기판(21)의 패드(23) 상에 부착시키도록 구비되는 것이다.

그리고 상기 제2 픽업부(19)의 경우에도 상기 제1 픽업부(13)와 마찬가지로 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼(15)을 픽업할 수 있다. 따라서 상기 제2 픽업부(19)는 상기 제2 픽업부(19)로 진공을 제공할 수 있는 부재가 연결될 수 있다. 이때, 상기 진공을 제공할 수 있는 부재는 반대로 상기 진공을 해제하는 기능을 갖도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제2 픽업부(19)와 연결되는 부재는 경우에 따라서 상기 진공을 제공 및 해제하는 기능을 갖도록 구비될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 제2 픽업부(19)에서의 진공 흡입은 상기 제1 픽업부(13)에서의 진공 흡입과 일대일로 대응되는 위치에서 이루어지도록 구비될 수 있다. 아울러, 상기 제2 픽업부(19)에 의해 진공 흡입되는 상기 솔더볼(15)의 위치는 상기 기판(21)의 패드(23)의 배치와 대응되도록 구비될 수 있다. 이에, 상기 제1 픽업부(13) 및 상기 제2 픽업부(19)에서의 진공 흡입이 이루어지는 위치는 상기 기판(21)의 패드(23)가 배치되는 위치를 기준으로 구비될 수 있는 것이다.

그러므로 상기 기판(21)의 패드(23)를 기준으로 상기 제1 픽업부(13) 및 상기 제2 픽업부(19)에서의 진공 흡입이 이루어지는 위치를 결정 및 확장함으로써 보다 효율적으로 상기 솔더볼(15)의 픽업 및 상기 기판(21)의 패드(23)와의 부착을 수행할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 솔더볼 박스(11), 상기 제1 픽업부(13) 및 상기 제2 픽업부(19)를 구비함으로써 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)을 상기 제1 픽업부(13)가 픽업하고, 그리고 상기 제1 픽업부(13)에 픽업된 상기 솔더볼(15)을 상기 제2 픽업부(19)가 픽업하는 구조를 가질 수 있다.

여기서, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 솔더볼 박스(11)가 위에서 아래로 상기 솔더볼(15)을 배출하는 구조를 가지고, 상기 제1 픽업부(13)가 상기 솔더볼 박스(11) 아래에서 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)을 진공 흡입에 의해 원하는 위치에 배치되도록 픽업할 수 있다. 이에, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 솔더볼(15)의 픽업에 따른 불량을 최소화할 수 있다. 이는, 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)을 진공 흡입에 의해 상기 제1 픽업부(13)가 픽업하는 구조를 갖기 때문이다.

아울러, 본 발명의 솔더볼 공급 장치는 상기 제1 픽업부(13)가 픽업한 솔더볼(15)을 상기 제2 픽업부(19)가 픽업한 후, 상기 제2 픽업부(19)에 의해 픽업된 상기 솔더볼(15)을 상기 기판(21)의 패드(23) 상에 부착되는 구조를 갖기 때문에 상기 기판(21)의 패드(23) 전체에 빠짐없이 상기 솔더볼을 부착시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 픽업부(13)에 진공 흡입이 되지 않은 상태로 상기 솔더볼(15)이 남아 있어도 상기 제2 픽업부(19)가 진공 흡입에 의해 상기 제1 픽업부(13)의 원하는 위치에 픽업된 상기 솔더볼(15)만을 픽업하기 때문에 상기 기판(21)의 패드(23) 전체에 빠짐없이 상기 솔더볼(15)을 부착시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 솔더볼 공급 장치를 사용하여 상기 기판(21)의 패드(23) 상에 상기 솔더볼(15)을 부착시키는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

상기 솔더볼 박스(11)에 저장된 다수의 솔더볼(15)을 배출시킨다. 이에, 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)은 상기 제1 픽업부(13)에 의해 제1 픽업됨과 아울러 상기 제1 픽업된 솔더볼(15)은 상기 제1 픽업부(13)의 원하는 위치에 배치된다. 이때, 상기 제1 픽업부(13)는 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼(15)을 원하는 위치에 배치되도록 픽업할 수 있다.

아울러, 상기 솔더볼(15)의 배출은 상기 솔더볼 박스(11)가 레일(17)을 따라 이동하면서 이루어질 수 있다. 이와 달리, 본 발명에서는 상기 제1 픽업부(13(가 레일(17)을 따라 이동하면서 상기 솔더볼 박스(11)로부터 배출되는 상기 솔더볼(15)을 진공 흡입하는 구조를 가질 수도 있다.

그리고 상기 제1 픽업한 상기 솔더볼(15)을 제2 픽업함과 아울러 상기 제2 픽업한 솔더볼(15)을 전기적 연결을 위한 상기 기판(21)의 패드(23) 상에 부착시킬 수 있다. 이때, 상기 제2 픽업은 상기 제2 픽업부(19)에 의해 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 제1 픽업부(13)로부터 상기 제2 픽업부(19)로 상기 솔더볼(15)을 픽업할 때에는 상기 제2 픽업부(19)에만 진공 흡입이 이루어지고, 상기 제1 픽업부(13)에는 진공 흡입이 해제될 수 있고, 또한 상기 제2 픽업부(19)로부터 상기 기판(21)의 패드(23)로 상기 솔더볼(15)을 부착시킬 때에는 상기 제2 픽업부(19)에서의 진공 흡입이 해제될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 솔더볼 공급 장치 및 방법을 적용한 반도체 소자의 제조에서는 기판의 패드 상에 솔더볼을 빠짐없이 전체적으로 부착시킬 수 있기 때문에 반도체 소자의 제조에 따른 신뢰성의 향상을 도모할 수 있고, 그 결과 반도체 소자의 제품 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11 : 솔더볼 박스 13 : 제1 픽업부
15 : 솔더볼 17 : 레일
19 : 제2 픽업부 21 : 기판
23 : 패드

Claims (6)

1. 다수의 솔더볼을 저장 및 배출하도록 구비되는 솔더볼 박스;
   상기 솔더볼 박스로부터 배출되는 상기 솔더볼을 픽업함과 아울러 상기 픽업한 솔더볼을 원하는 위치에 배치시키도록 구비되는 제1 픽업부; 및
   상기 제1 픽업부로부터 상기 솔더볼을 픽업함과 아울러 상기 픽업한 솔더볼을 전기적 연결을 위한 기판의 패드 상에 부착시키도록 구비되는 제2 픽업부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 공급 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 솔더볼 박스는 레일을 따라 이동하면서 상기 제1 픽업부로 상기 솔더볼을 배출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 공급 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 픽업부 및 상기 제2 픽업부 각각은 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼 각각을 픽업하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 공급 장치.
4. 솔더볼 박스에 저장된 다수의 솔더볼을 배출시키는 단계;
   상기 솔더볼 박스로부터 배출되는 상기 솔더볼을 제1 픽업함과 아울러 상기 제1 픽업한 솔더볼을 원하는 위치에 배치시키는 단계; 및
   상기 제1 픽업한 상기 솔더볼을 제2 픽업함과 아울러 상기 제2 픽업한 솔더볼을 전기적 연결을 위한 기판의 패드 상에 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 공급 방법.
5. 제4 항에 있어서, 상기 솔더볼 박스에 저장된 상기 다수의 솔더볼은 상기 솔더볼 박스가 레일을 따라 이동하면서 배출하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 공급 방법.
6. 제4 항에 있어서, 상기 제1 픽업 및 상기 제2 픽업 각각은 진공 흡입에 의해 상기 솔더볼 각각을 픽업하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 공급 방법.

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