KR20190124511A - Solder ball attachment method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 솔더볼 어태치방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 50㎛ 또는 그 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼을 PCB에 어태치시킬 수 있도록 하여, PCB를 더욱 소형화할 수 있고, 솔더볼을 PCB에 어태치시킬 때, 정전기로 인한 다른 솔더볼이 달라 붙는 것을 방지할 수 있어 불량률을 낮출 수 있도록 한 솔더볼 어태치방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solder ball attach method, and more particularly, it is possible to attach a solder ball having a fine diameter of 50㎛ or less to the PCB, the PCB can be further miniaturized, attaching the solder ball to the PCB In this case, the present invention relates to a solder ball attach method that can prevent other solder balls from sticking due to static electricity, thereby lowering a defective rate.
주지하는 바와 같이, 최근 전자 기기의 소형화 및 고성능화에 수반하여 반도체 칩 등의 반도체소자도 보다 고집적화되는 추세에 있다.As it is well known, with the miniaturization and high performance of electronic devices, semiconductor devices such as semiconductor chips have become more integrated in recent years.
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.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.
일반적으로, 반도체 패키지는 웨이퍼에 반도체 칩이 상하로 적층되면서 종횡으로 인접 배열되어 제조된다.In general, semiconductor packages are manufactured by vertically adjoining the semiconductor chips while vertically stacked on the wafer.
이때, 반도체 칩은 가장자리에 범프가 형성되어 상하로 적층되는 반도체 칩들 사이를 전기적으로 접속시키며, 집적도가 높은 반도체 패키지를 제조한다.In this case, the semiconductor chip is electrically connected between the semiconductor chips stacked up and down by forming bumps at the edges, thereby manufacturing a highly integrated semiconductor package.
반도체 소자의 집적도가 높아질수록 범프의 크기는 점점 작아지는데, 범프의 크기를 작게 유지하면서도 그 크기를 일정하게 유지할 수 있는 방안으로서, 솔더볼을 이용하여 범프를 형성하는 방식이 많이 적용되고 있다.As the degree of integration of semiconductor devices increases, the size of the bumps is gradually reduced. As a method of maintaining the size of the bumps while maintaining the size of the bumps, the bumps are formed using solder balls.
이러한 솔더볼을 이용하여 범프를 형성하는 방식은, 어태치 마스크 상에 반도체 칩의 패턴에 부합하는 구멍이나 홈과 같은 수용홈을 식각 등에 의하여 미리 정해진 패턴으로 형성시키고, 솔더볼 공급기가 이동하면서 배출구를 통해 솔더볼을 어태치 마스크의 표면에 낙하시키면, 배출구보다 후행하는 가요성 재질의 스위퍼(sweeper)가 수용홈에 안착하지 않은 솔더볼을 쓸어내면서 근처의 수용홈으로 밀어 안착시키게 된다.In the bump forming method using the solder balls, an accommodating groove such as a hole or a groove corresponding to the pattern of the semiconductor chip is formed on the attach mask in a predetermined pattern by etching or the like, and the solder ball feeder moves through the outlet. When the solder ball is dropped onto the surface of the attach mask, a sweeper made of a flexible material following the discharge port sweeps the solder ball not seated in the receiving groove and pushes the solder ball into the adjacent receiving groove.
그리고, 수용홈에 솔더볼이 모두 안착되면, 이를 기판에 전사시킨 후, 리플로우 공정을 거쳐 원형 내지 타원형 범프로 형성한다.And, if all the solder ball is seated in the receiving groove, it is transferred to the substrate, and then formed into a round to elliptical bump through a reflow process.
그러나, 상기와 같은 종래의 범프 형성 공정은, 어태치 마스크의 수용홈에 솔더볼을 안착시키는 과정에서 가요성 스위퍼를 이용하여 솔더볼을 쓸어주는 공정이 포함되므로, 다수의 솔더볼이 스위퍼에 의해 쓸리는 과정에서 솔더볼의 표면이 손상되는 일이 발생될 수 밖에 없다.However, the conventional bump forming process as described above includes a process of sweeping the solder ball using a flexible sweeper in the process of seating the solder ball in the receiving groove of the attach mask, so that a plurality of solder balls are swept by the sweeper. Inevitably, the solder ball surface is damaged.
이로 인하여, 각 수용홈에 안착되는 솔더볼 중 손상된 솔더볼이 안착된 위치에서는 리플로우 공정을 거치면서 보다 작은 범프를 형성한다.For this reason, a smaller bump is formed during the reflow process at the position where the damaged solder ball is seated among the solder balls seated in each receiving groove.
따라서, 보다 작은 범프가 형성된 위치에서는 범프가 반도체의 배선을 불확실하게 연결하게 되어, 반도체 소자의 불량을 야기하는 원인이 되는 심각한 문제가 야기된다.Therefore, at the position where the smaller bumps are formed, the bumps uncertainly connect the wirings of the semiconductors, which causes a serious problem that causes the defects of the semiconductor elements.
이 뿐만 아니라, 반도체 소자의 집적화가 보다 가속화됨에 따라, 범프의 크기가 보다 소형화되고 있다.In addition to this, as the integration of semiconductor elements is accelerated, the size of bumps is further reduced.
따라서, 종래에는 300㎛ 내지 400㎛ 직경의 솔더볼이 사용되었지만, 조만간 250㎛ 내지 300㎛ 이하 직경의 솔더볼의 사용이 예정되어 있다.Therefore, in the past, solder balls having a diameter of 300 µm to 400 µm have been used, but sooner or later, use of solder balls having a diameter of 250 µm to 300 µm or less is expected.
350㎛ 이상의 솔더볼은, 정전기력에 비해 자체의 자중이 더 크므로 핸들링 하는 것이 비교적 용이했지만, 직경이 300㎛ 이하인 솔더볼은 정전기력에 의해 쉽게 들러붙어 있는 성질이 강하므로, 이들의 취급이 상당히 까다로워지는 문제점도 있다.Solder balls larger than 350 µm are relatively easy to handle because their own weight is greater than that of electrostatic force, but solder balls with diameters of 300 µm or less are easily adhered by the electrostatic force, which makes them difficult to handle. There is also.
더욱이, 솔더볼의 직경이 작아지면 가요성 스위퍼에 의해 물리적으로 쓸어 내는 것에 의해 일부는 수용홈에 안착시키고, 다른 일부는 수용홈의 바깥으로 배출시키는 것이 매우 곤란해진다.Furthermore, when the solder ball is made smaller in diameter, it is very difficult to physically sweep it out by the flexible sweeper so that some of the balls are seated in the receiving grooves and others are discharged out of the receiving grooves.
한편, 패턴 형태로 분포된 핀(pin)이 구비된 카트리지를 이용하여 핀마다 하나의 솔더볼을 픽업하여 이를 기판에 안착시키는 방식도 그동안 사용되었지만, 솔더볼의 크기가 300㎛ 이하보다 낮아지면 자중이 작아져 핀에 인가된 부압을 제거하더라도 정전기력에 의해 낙하하지 않으므로, 패턴 형태로 솔더볼을 안착시키는 것이 곤란해지는 문제점도 있었다.Meanwhile, a method of picking up one solder ball per pin and seating it on a substrate by using a cartridge having pins distributed in a pattern form has been used for a while, but when the size of the solder ball is lower than 300 μm, its own weight is small. Even if the negative pressure applied to the jersey pin is removed, it does not fall due to the electrostatic force, so that it is difficult to settle the solder ball in a pattern form.
따라서, 300㎛ 이하의 작은 직경의 미세 솔더볼을 비접촉 방식으로 기판에 어태치시킬 수 있는 기술의 필요성이 날로 대두되고 있다.Therefore, the necessity of the technique which can attach a small diameter solder ball of 300 micrometers or less to a board | substrate by a non-contact method is increasing day by day.
이러한 점을 감안하여, 특허출원번호 10-2012-0004151호에 솔더볼 어태치 방법이 게시된 바 있다.In view of this, the solder ball attach method has been published in Patent Application No. 10-2012-0004151.
살펴보면, 종래의 일반적인 솔더볼 어태치 방법은 기판을 기판 척에 고정시키는 기판고정단계와, 상기 기판에 솔더볼을 안착하고자 하는 패턴 배열된 다수의 위치에 플럭스를 도팅하는 플럭스 도팅 단계와, 상기 패턴 배열된 다수 위치에 수용공이 배열 형성된 어태치 마스크를 상기 기판의 패턴 배열과 정렬된 상태로 상기 기판의 상측에 위치 고정시키는 어태치 마스크 설치단계와, 솔더볼 공급기로부터 상기 기판 척의 어태치 마스크 표면에 다수의 솔더볼을 낙하시키는 솔더볼 낙하단계와, 상기 기판 척을 가진하여 상기 어태치 마스크의 표면에 낙하된 솔더볼이 상기 어태치 마스크의 판면을 따라 이동하면서 상기 수용공에 안착도록 진동시키되, 상기 기판 척은 원주 방향으로 가진되어, 상기 솔더볼을 상기 어태치 마스크의 판면을 따라 원주 방향 성분을 갖는 방향으로 이동시키면서 상기 수용공에 안착시키는 기판척 진동단계와, 상기 어태치 마스크를 상기 기판으로부터 이격되게 이동시켜 상기 수용공에 수용된 솔더볼을 상기 기판에 남기고 상기 어태치 마스크를 분리시키는 어태치 마스크 분리단계를 포함하여 구성된다.In general, a conventional solder ball attach method includes a substrate fixing step of fixing a substrate to a substrate chuck, a flux dotting step of doping flux at a plurality of patterned positions where a solder ball is to be mounted on the substrate, and the pattern arrangement An attach mask attaching step of fixing the attach mask having the receiving holes arranged in a plurality of positions on the upper side of the substrate in alignment with the pattern arrangement of the substrate, and a plurality of solder balls on the attach mask surface of the substrate chuck from a solder ball supplier; And a solder ball dropping step of dropping the solder ball, and having the substrate chuck oscillated so that the solder ball dropped on the surface of the attach mask moves along the plate surface of the attach mask and is seated in the receiving hole, wherein the substrate chuck is circumferentially Circumferential direction along the plate surface of the attach mask A substrate chuck vibrating step of seating in the receiving hole while moving in a direction having a component; and moving the attach mask away from the substrate to leave solder balls received in the receiving hole on the substrate and separating the attach mask. It comprises a detach mask detachment step.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 솔더볼 어태치 방법은 상기한 바와 같이 진동에 의해 솔더볼을 수용공에 안착시키도록 구성하고 있으나, 50㎛ 또는 그 이하의 작은 직경을 갖는 미세 솔더볼을 진동에 의해 어태치시킬 경우 정전기력에 의해 솔더볼이 서로 달라붙어 있는 상태이므로 솔더볼이 어태치 마스크의 수용공 내측면측으로 쉽게 삽입되기가 곤란하다는 단점이 있다.However, in the conventional general solder ball attach method configured as described above, the solder ball is seated in the receiving hole by vibration as described above, but the fine solder ball having a small diameter of 50 μm or less is attached by vibration. In this case, since the solder balls are stuck to each other by the electrostatic force, the solder balls are difficult to be easily inserted into the inner side of the receiving hole of the attach mask.
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 솔더볼보다 큰 직경의 안내공이 다수 형성된 안내용 마스크와, 상기 안내용 마스크 하부에 위치되어 상면에 솔더볼보다 작은 직경의 어태치용홀이 다수 형성되되, 상기 어태치용 홀은 진공 펌프의 구동에 의해 부압을 작용되게 구비되는 어태치용 마스크를 통하여 다수의 솔더볼을 PCB에 한 번에 어태치시킬 때, 정전기로 인한 다른 솔더볼이 달라붙는 것을 방지할 수 있어 50㎛ 또는 그 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼까지도 어태치가 가능하도록 한 솔더볼 어태치방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, a plurality of guide masks formed with a plurality of guide holes having a larger diameter than the solder ball, and a plurality of attach holes having a smaller diameter than the solder balls on the upper surface of the guide mask The attachment hole is formed to prevent a plurality of solder balls from sticking to the PCB at one time through an attach mask for attaching negative pressure by driving a vacuum pump, thereby preventing other solder balls from sticking to each other. It is an object of the present invention to provide a solder ball attach method, which enables attaching even solder balls having a fine diameter of 50 μm or less.
본 발명의 다른 목적들은 기술이 진행되면서 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become clear as the technology proceeds.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 솔더볼 어태치방법은, 솔더볼보다 작은 직경의 어태치용 홀이 다수 형성된 어태치용 마스크가 상기 솔더볼보다 큰 직경의 안내용 홀이 다수 형성된 안내용 마스크 저면과 이격되게 상승하는 단계와, 상기 어태치용 마스크 상승단계에 의해 승강된 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀과 안내용 마스크에 형성된 안내용 홀의 일치 여부를 비젼카메라로 확인하는 단계와, 상기 확인단계에 의해 어태치용 홀과 안내용 홀이 일치됨에 따른 어태치용 마스크를 상승시켜 안내용 마스크 저면에 상면이 접촉하는 단계와, 상기 접촉단계에 의해 안내용 마스크 저면에 어태치용 마스크 상면이 접촉되면, 진공 펌프의 구동에 의해 어태치용 홀에 부압이 작용하는 단계와, 상기 부압 작용단계에 어태치용 홀에 부압이 작용되면, 50㎛ 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼이 저장된 솔더볼 주입부를 안내용 마스크 상면에서 다방면으로 이동하는 단계와, 상기 이동단계에 의해 솔더볼이 안내용 홀을 관통하여 어태치용 홀에 걸림 고정되면, 어태치용 마스크를 회전시키는 단계와, 상기 회전단계에 의해 어태치용 마스크가 회동됨에 따른 PCB를 상승시켜 솔더볼을 PCB에 한 번에 어태치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the solder ball attach method of the present invention for achieving the above object, the attach mask having a large number of attach holes having a smaller diameter than the solder ball is raised apart from the bottom of the guide mask formed with a plurality of guide holes having a larger diameter than the solder ball. And confirming, by a vision camera, a plurality of attach holes formed in the attach mask, which are lifted by the attach mask raising step, and the guide holes formed in the guide mask, using a vision camera. When the attaching mask is raised according to the coincidence of the tooth hole and the guiding hole, the upper surface is in contact with the bottom of the guiding mask, and when the upper surface of the attaching mask is in contact with the bottom of the guiding mask by the contacting step, the vacuum pump is driven. The negative pressure acts on the attachment hole by the negative pressure, and the negative pressure acts on the attachment hole in the negative pressure action step. When the solder ball is inserted into the multi-sided direction from the upper surface of the guide mask to the solder ball injection portion is stored in the solder ball having a fine diameter of 50㎛ or less, and when the solder ball is fixed to the attaching hole through the guide hole, And rotating the attach mask, and attaching the solder ball to the PCB at a time by raising the PCB as the attach mask is rotated by the rotating step.
또한, 상기한 이동단계 후, 회전단계를 통하여 어태치용 마스크를 회전시키기 전에 비젼카메라를 통하여 모든 어태치용 홀에 솔더볼의 삽입 유무를 검사하기 위한 검사단계를 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, after the moving step, before the rotation of the attachment mask through the rotating step, the inspection step for inspecting the presence or absence of the insertion of the solder ball through all the attachment holes through the vision camera, characterized in that it is configured.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법에 따르면, 정전기로 인한 다른 솔더볼이 달라붙는 것을 방지할 수 있어 50㎛ 또는 그 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼까지도 어태치시킬 수 있어 반도체 및 LED 생산을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the solder ball attach method according to the present invention, it is possible to prevent other solder balls from sticking due to static electricity, so that even solder balls having a fine diameter of 50 μm or less can be attached to the semiconductor and LED production. There is an effect that can be improved.
또한, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법에 따르면, 미세한 솔더볼의 어태치 가능하게 되어 협소한 공간적인 문제로 인한 제품 개발에 어려움을 해소할 수 있는 효과와 함께 제품이 크기가 작고 얇아지고 그 수명이나 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the solder ball attach method according to the present invention as described above, it is possible to attach the fine solder ball, the product is small and thin with the effect that can solve the difficulty in product development due to the narrow space problem The effect is to increase the lifespan and capacity.
도 1은 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법을 설명하기 위한 고정도이다.1 is a flowchart illustrating a solder ball attach method according to the present invention.
Figure 2 is a high precision for explaining the solder ball attach method according to the present invention.
이하에서는, 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법의 일실시 예를 들어 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the solder ball attach method according to the present invention will be described in detail.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. First, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법은 솔더볼간 정전기력의 발생됨 없이 50㎛ 또는 그 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼까지도 PCB에 어태치가능하도록 구성된다.As shown, the solder ball attach method according to the present invention is configured to attach to a PCB even solder balls having a fine diameter of 50 μm or less without generating electrostatic force between solder balls.
즉, 상기한 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법은 솔더볼보다 작은 직경의 어태치용 홀이 다수 형성된 어태치용 마스크가 상기 솔더볼보다 큰 직경의 안내용 홀이 다수 형성된 안내용 마스크 저면과 이격되게 상승하는 단계(S110)와, 상기 어태치용 마스크 상승단계(S110)에 의해 승강된 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀과 안내용 마스크에 형성된 안내용 홀의 일치 여부를 비젼카메라로 확인하는 단계(S120)와, 상기 확인단계(S120)에 의해 어태치용 홀과 안내용 홀이 일치됨에 따른 어태치용 마스크를 상승시켜 안내용 마스크 저면에 상면이 접촉하는 단계(S130)와, 상기 접촉단계(S130)에 의해 안내용 마스크 저면에 어태치용 마스크 상면이 접촉되면, 진공 펌프의 구동에 의해 어태치용 홀에 부압이 작용하는 단계(S140)와, 상기 부압 작용단계(S140)에 어태치용 홀에 부압이 작용되면, 50㎛ 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼이 저장된 사이클론타입의 솔더볼 주입부를 안내용 마스크 상면에서 다방면으로 이동하는 단계(S150)와, 상기 이동단계(S150)에 의해 솔더볼이 안내용 홀을 관통하여 어태치용 홀에 걸림 고정되면, 어태치용 마스크를 회전시키는 단계(S160)와, 상기 회전단계(S160)에 의해 어태치용 마스크가 회동됨에 따른 PCB를 상승시켜 솔더볼을 PCB에 한 번에 어태치시키는 단계(S170)를 포함하여 이루어진다.That is, in the solder ball attach method according to the present invention, the attach mask having a large number of attach holes smaller in diameter than the solder ball is raised to be spaced apart from the bottom of the guide mask formed with a plurality of guide holes larger in diameter than the solder ball. (S110) and confirming whether the plurality of attach holes formed in the attach mask lifted by the attach mask raising step (S110) and the guide holes formed in the guide mask match with the vision camera (S120); By raising the attach mask according to the matching hole and the guiding hole by the checking step (S120), the upper surface is brought into contact with the bottom of the guiding mask (S130) and by the contacting step (S130). When the upper surface of the attach mask is in contact with the bottom surface of the contents mask, the negative pressure acts on the attach hole by driving the vacuum pump (S140) and the negative pressure acting step (S140). When the negative pressure is applied to the attach hole, the step of moving the cyclone-type solder ball injecting portion in which the solder ball having a fine diameter of 50 μm or less is stored in various directions from the upper surface of the guiding mask (S150) and the solder ball by the moving step (S150) When the guide hole is fixed to the attachment hole through the guide hole, the attaching mask is rotated (S160) and the attaching mask is raised by rotating the attaching mask by the rotating step (S160). Attaching at once (S170) is made.
여기서, 상기한 이동단계(S150) 후, 회전단계(S160)를 통하여 어태치용 마스크를 회전시키기 전에 비젼카메라를 통하여 모든 어태치용 홀에 솔더볼의 삽입 유무를 검사하기 위한 검사단계(S155)를 더 포함되어 구성된다.Here, after the moving step (S150), before the rotation of the attach mask through the rotation step (S160) further comprises a test step (S155) for checking the presence of the solder ball in all the attachment holes through the vision camera. It is configured.
또한, 상기한 회전단계(S160) 후, 어태치용 마스크에 걸림 고정된 솔더볼을 PCB측으로 어태치시키기 위해 PCB를 로딩하는 단계(S165)와, 상기 로딩단계(S165)에 의해 PCB가 로딩되면 양방향 비젼카메라로 어태치용 마스크에 걸림 고정된 솔더볼의 위치와 어태치시고자 하는 PCB의 위치를 측정하는 단계(S166)를 더 포함하여 이루어진다.In addition, after the rotating step (S160), the step of loading the PCB to attach the solder ball fixed to the attachment mask to the PCB side (S165), and when the PCB is loaded by the loading step (S165) bidirectional vision It further comprises the step (S166) of measuring the position of the solder ball and the position of the PCB to be attached to the attachment mask fixed to the mask with a camera.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The solder ball attach method according to the present invention made as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 상기한 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법의 어태치용 마스크 상승단계(S110)는 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 솔더볼 어태치장치의 제어부의 제어에 의해 구동부가 구동하는 것에 의해 어태치용 마스크가 솔더볼 어태치장치에 고정 설치된 안내용 마스크 저면측으로 서로에 대하여 소정 거리 이격되게 상승하는 단계이다.First, the attach mask raising step (S110) of the solder ball attach method according to the present invention as shown in Figures 1 and 2, by driving the drive unit under the control of the control unit of the solder ball attach apparatus The attach mask is a step of raising a predetermined distance apart from each other toward the bottom of the guide mask fixed to the solder ball attach device.
여기서, 상기한 안내용 마스크는 판상으로 형성되되, 판상에는 50㎛ 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼을 관통시켜 안내할 수 있도록 70㎛ 내경을 갖는 다수의 안내용 홀이 형성되어 구비된다.Here, the guide mask is formed in a plate shape, the plate is provided with a plurality of guide holes having an internal diameter of 70㎛ to guide through the solder ball having a fine diameter of 50㎛ or less.
또한, 상기한 어태치용 마스크는 안내용 마스크와 같이 판상으로 형성되되, 판상에는 상기 안내용 마스크의 안내용 홀을 안내되면서 관통한 솔더볼을 걸림시킬 수 있도록 상기 솔더볼보다 작은 35㎛ 내경을 갖는 다수의 어태치용 홀이 형성되어 구비된다.In addition, the attach mask is formed in a plate like a guide mask, the plate has a plurality of inner diameter of 35㎛ smaller than the solder ball to guide the solder ball through while guiding the guide hole of the guide mask Attachment holes are formed and provided.
또한, 상기한 어태치용 마스크는 진공펌프와 호스 연결된 진공챔버의 상면에 내부와 상기 다수의 어태치용 홀을 통하여 연통되게 구비되며, 상기 진공챔버는 스테이지 상면에 안착 고정되어 구비된다.In addition, the attach mask is provided in communication with the inside and the plurality of attach holes on the upper surface of the vacuum chamber connected to the vacuum pump and the hose, the vacuum chamber is provided fixed to the upper surface of the stage.
또한, 상기한 스테이지는 모터에 의해 180°각도로 회전가능하게 구비될 뿐만 아니라 승강부에 의해 승하강되게 구비된다,In addition, the stage is not only rotatably provided by the motor at an angle of 180 °, but also provided by the lifting unit.
상기한 확인단계(S120)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상승단계(S110)에 의해 어태치용 마스크가 안내용 마스크 저면과 이격되게 상승됨에 따른 상기 안내용 마스크에 형성된 다수의 안내용 홀과 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀의 일치 여부를 확인하는 단계이다.1 and 2, the identification step S120 includes a plurality of eye masks formed on the guide mask as the attach mask is raised to be spaced apart from the bottom of the guide mask by the raising step S110. It is a step of checking whether the content holes and the plurality of attach holes formed in the attach mask are matched.
상기한 접촉단계(S130)는 상기 비젼카메라로 안내용 마스크에 형성된 다수의 안내용 홀과 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀의 일치여부를 확인하는 확인단계(S120) 후, 어태치용 마스크가 상승하여 상면이 안내용 마스크 저면에 접촉하는 단계이다.In the contacting step (S130), after the confirmation step (S120) of checking whether the plurality of guide holes formed in the guide mask and the plurality of attach holes formed in the attach mask by the vision camera, the attach mask is raised. The upper surface is in contact with the bottom of the guide mask.
상기와 같이 어태치용 마스크가 상면이 안내용 마스크 저면에 접촉하므로 인해 부압 작용단계에 의해 솔더볼이 안내용 마스크에 형성된 다수의 안내용 홀을 안내되면서 통과하여 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀에 걸림 고정될 수 있다.Since the upper surface of the attach mask is in contact with the lower surface of the guide mask as described above, the solder ball is guided through the plurality of guide holes formed in the guide mask by a negative pressure action step, and then passes through the plurality of attach holes formed in the attach mask. The hook can be fixed.
상기한 부압 작용단계(S140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 접촉단계(S130)에 의해 안내용 마스크 저면에 어태치용 마스크 상면이 접촉되면, 진공 펌프의 구동에 의해 어태치용 홀에 부압이 작용하는 단계이다.In the negative pressure acting step S140, as shown in FIG. 1, when the attaching mask upper surface contacts the guide mask bottom surface by the contacting step S130, the negative pressure is applied to the attaching hole by driving a vacuum pump. It's a step.
이는, 상기 이동단계(S150)에 의해 솔더볼이 저장된 사이클론타입의 솔더볼 주입부가 안내용 마스크 상면이 이동할 때, 솔더볼이 부압에 의해 다수의 안내용 홀 통과하여 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀에 걸림 고정시키게 된다. This is because, when the cyclone-type solder ball injection portion of the cyclone type solder ball is stored by the moving step (S150) moves the upper surface of the guide mask, the solder ball passes through the plurality of guide holes by the negative pressure to the plurality of attach holes formed in the attach mask. It will lock.
상기한 이동단계(S150)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 50㎛ 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼이 저장된 사이클론타입의 솔더볼 주입부를 안내용 마스크 상면에서 다방면으로 이동시켜 상기 부압 작용단계(S140)에 의해 부압이 작용하고 있는 어태치용 홀측으로 솔더볼이 각각 공급될 수 있도록 하는 단계이다.1 and 2, the negative pressure action step is performed by moving a cyclone-type solder ball injecting part in which a solder ball having a fine diameter of 50 μm or less is stored from the upper surface of the guiding mask in various directions. S140) is a step to allow each of the solder balls to be supplied to the hole side for attaching the negative pressure is acting.
상기한 회전단계(S160)는, 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 이동단계(S150)에 의해 솔더볼이 어태치용 홀에 각각 걸림 고정된 어태치용 마스크를 PCB에 한 번에 어태치시킬 수 있도록 180°각도로 회전시키는 단계이다.In the rotating step (S160), as shown in Figure 1 and 2 of the accompanying drawings by the movement step (S150) the solder mask is fixed to each of the attach hole for the attachment mask on the PCB at once This is a step of rotating at an angle of 180 ° so as to be attached.
상기한 어태치단계(S170)는 상기 회전단계(S160)에 의해 회전된 어태치용 마스크 측으로 PCB가 상승하여 상기 어태치용 마스크의 어태치용 홀에 각각 걸림 고정된 다수의 솔더볼을 한 번에 PCB측으로 어태치시키기 위한 단계이다.In the attach step (S170), the PCB is raised to the attach mask side rotated by the rotating step (S160) to attach a plurality of solder balls fixed to the attach holes of the attach mask to the PCB at once. This is the step to attach.
즉, 상기한 어태치단계(S170)는 상기 회전단계(S160) 후, 어태치용 마스크에 걸림 고정된 솔더볼을 PCB측으로 어태치시키기 위해 PCB를 솔더볼 어태치장치로 로딩하는 단계(S165)와, 상기 로딩단계(S165)에 의해 PCB가 로딩되면 양방향 비젼카메라로 어태치용 마스크에 걸림 고정된 솔더볼의 위치와 어태치시고자 하는 PCB의 위치를 측정하는 단계(S166) 후 이루어지는 것으로, 상기 위치 측정단계(S166)에 의해 솔더볼의 위치와 어태치시키고자 하는 PCB의 위치가 일치되면 PCB가 상기 회전단계에 의해 회전된 어태치용 마스크 측으로 상승하여 상기 어태치용 마스크에 걸림 고정된 다수의 솔더볼을 한 번에 PCB측으로 어태치시키기 위한 단계이다.That is, the attach step (S170) is a step of loading the PCB into the solder ball attaching device (S165) to attach the solder ball fixed on the mask for the attachment to the PCB after the rotation step (S160), and the When the PCB is loaded by the loading step (S165) after the step (S166) of measuring the position of the solder ball and the PCB to be attached to the attachment mask is fixed to the attachment mask with a bidirectional vision camera, the position measurement step (S166) If the position of the solder ball and the position of the PCB to be matched by the same), the PCB rises to the side of the attaching mask rotated by the rotating step, and a plurality of solder balls locked to the attaching mask to the PCB at once. This is the step to attach.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 솔더볼 어태치방법을 통하여 50㎛의 미세한 직경을 갖는 솔더볼을 PCB에 어태치시키고자 할 경우에는 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 먼저, 솔더볼 어태치장치의 구동으로 50㎛의 미세한 직경을 갖는 솔더볼보다 작은 35㎛의 내경을 갖는 어태치용 홀이 다수 형성된 어태치용 마스크가 상기 솔더볼보다 큰 70㎛의 내경을 갖는 안내용 홀이 다수 형성된 안내용 마스크 저면과 0.5mm 이격된 간격을 갖도록 상승된다.When attaching a solder ball having a fine diameter of 50㎛ to the PCB through the solder ball attach method according to the present invention made as described above, first, as shown in the accompanying
상기와 같이 어태치용 마스크가 상승하여 안내용 마스크 저면과 0.5mm 간격을 갖도록 상승되면, 비젼카메라가 안내용 마스크 상면측으로 이동하여 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀과 안내용 마스크에 형성된 안내용 홀이 일치되는지를 확인한다.As described above, when the attach mask is raised to have a 0.5 mm interval from the bottom of the guide mask, the vision camera moves to the upper surface of the guide mask to guide the plurality of attach holes and guide masks formed in the attach mask. Check that the holes match.
상기 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀과 안내용 마스크에 형성된 안내용 홀이 일치되면, 어태치용 마스크가 더 상승하여 안내용 마스크 저면에 상면을 접촉된다.When the plurality of attach holes formed in the attach mask and the guide holes formed in the guide mask coincide with each other, the attach mask is further raised to contact the upper surface of the bottom of the guide mask.
상기 어태치용 마스크 상면이 안내용 마스크 저면에 접촉되면, 진공 펌프가 구동하여 어태치용 홀에 부압이 작용하게 된다.When the upper surface of the attach mask is in contact with the lower surface of the guide mask, a vacuum pump is driven so that negative pressure acts on the attach hole.
이후, 50㎛의 미세한 직경을 갖는 솔더볼이 저장된 사이클론타입의 솔더볼 주입부를 안내용 마스크 상면에서 다방면으로 이동시키는 것에 의해 솔더볼이 다수의 안내용 홀을 관통하여 어태치용 홀에 각각 걸림 고정된다.Subsequently, the solder ball is penetrated through the plurality of guide holes by the cyclone-type solder ball injection part in which the solder ball having a fine diameter of 50 μm is stored in various directions from the top surface of the guide mask to be locked to the attach hole.
상기와 같이 솔더볼이 어태치용 홀에 각각 걸림 고정되면, 어태치용 마스크가 180°각도로 회전하게 되고, 이후 PCB가 솔더볼 어태치장치측으로 로딩되며, 상기와 같이 PCB가 되면 상기 PCB와 솔더볼의 위치를 양방향 비젼카메라로 측정한다.As described above, when the solder balls are fixed to each of the attach holes, the attach mask is rotated at an angle of 180 °, and then the PCB is loaded onto the solder ball attach device, and when the PCB is formed as described above, the positions of the PCB and the solder balls are changed. Measure with a bidirectional vision camera.
상기와 같이 비젼카메라로 측정하여 상기 PCB와 솔더볼의 위치가 일치되면, 상기 PCB를 상승시켜 어태치용 마스크의 어태치용 홀이 각각 걸림 고정된 솔더볼이 PCB측ㅇ로 어태치된다.When the position of the PCB and the solder ball is matched by measuring with a vision camera as described above, the solder ball is attached to the PCB side by fixing the attachment hole of the attach mask of the attachment mask by raising the PCB.
이와 같이 다수의 솔더볼을 PCB에 한 번에 어태치시킬 때, 정전기로 인한 다른 솔더볼이 달라붙는 것을 방지할 수 있어 50㎛ 또는 그 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼까지도 어태치가 가능하게 된다.As such, when attaching a plurality of solder balls to the PCB at the same time, it is possible to prevent other solder balls from sticking due to static electricity, so that even solder balls having a fine diameter of 50 μm or less can be attached.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (3)
솔더볼보다 작은 직경의 어태치용 홀이 다수 형성된 어태치용 마스크가 상기 솔더볼보다 큰 직경의 안내용 홀이 다수 형성된 안내용 마스크 저면과 이격되게 상승하는 단계(S110)와;
상기 어태치용 마스크 상승단계(S110)에 의해 승강된 어태치용 마스크에 형성된 다수의 어태치용 홀과 안내용 마스크에 형성된 안내용 홀의 일치 여부를 비젼카메라로 확인하는 단계(S120)와;
상기 확인단계(S120)에 의해 어태치용 홀과 안내용 홀이 일치됨에 따른 어태치용 마스크를 상승시켜 안내용 마스크 저면에 상면이 접촉하는 단계(S130)와;
상기 접촉단계(S130)에 의해 안내용 마스크 저면에 어태치용 마스크 상면이 접촉되면, 진공 펌프의 구동에 의해 어태치용 홀에 부압이 작용하는 단계(S140)와;
상기 부압 작용단계(S140)에 어태치용 홀에 부압이 작용되면, 50㎛ 이하의 미세한 직경을 갖는 솔더볼이 저장된 솔더볼 주입부를 안내용 마스크 상면에서 다방면으로 이동하는 단계(S150)와;
상기 이동단계(S150)에 의해 솔더볼이 안내용 홀을 관통하여 어태치용 홀에 걸림 고정되면, 어태치용 마스크를 회전시키는 단계(S160)와;
상기 회전단계(S160)에 의해 어태치용 마스크가 회동됨에 따른 PCB를 상승시켜 솔더볼을 PCB에 한 번에 어태치시키는 단계(S170)를
포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 어태치방법.
Solder ball attach method,
A step of raising the attach mask having a plurality of attach holes smaller in diameter than the solder ball spaced apart from the bottom of the guide mask in which a plurality of guide holes having a diameter larger than the solder ball are formed (S110);
Confirming whether a plurality of attach holes formed in the attach mask lifted by the attach mask raising step (S110) and the guide holes formed in the guide mask coincide with the vision camera (S120);
(S130) contacting the bottom surface of the guide mask by raising the attach mask as the attach hole and the guide hole coincide by the checking step (S120);
When the attaching mask upper surface is in contact with the lower surface of the guide mask by the contact step (S130), the negative pressure acts on the attaching hole by the driving of the vacuum pump (S140);
When the negative pressure is applied to the hole for attaching in the negative pressure operation step (S140), the step of moving the solder ball injecting unit in which the solder ball having a fine diameter of 50 μm or less is stored in various directions from the upper surface of the guiding mask (S150);
When the solder ball is fixed to the attachment hole through the guide hole by the moving step (S150), rotating the attachment mask (S160);
The step of attaching the solder ball to the PCB at a time by raising the PCB as the attach mask is rotated by the rotating step (S160) (S170)
Solder ball attach method comprising the.
상기 이동단계(S150) 후, 회전단계(S160)를 통하여 어태치용 마스크를 회전시키기 전에 비젼카메라를 통하여 모든 어태치용 홀에 솔더볼의 삽입 유무를 검사하기 위한 검사단계(S155)를 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 솔더볼 어태치방법.
The method of claim 1,
After the moving step (S150), and before rotating the attach mask through the rotating step (S160) further comprises a check step (S155) for checking the presence or absence of the solder ball inserted into all the attachment holes through the vision camera that A solder ball attach method characterized by the above-mentioned.
상기 회전단계(S160) 후, 어태치용 마스크에 걸림 고정된 솔더볼을 PCB측으로 어태치시키기 위해 PCB를 로딩하는 단계(S165)와,
상기 로딩단계(S165)에 의해 PCB가 로딩되면 양방향 비젼카메라로 어태치용 마스크에 걸림 고정된 솔더볼의 위치와 어태치시고자 하는 PCB의 위치를 측정하는 단계(S166)를 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 솔더볼 어태치방법.The method according to claim 1 or 2,
After the rotating step (S160), loading the PCB to attach the solder ball fixed to the attachment mask to the PCB side (S165),
When the PCB is loaded by the loading step (S165) further comprises a step (S166) of measuring the position of the PCB to be attached to the position of the solder ball is fixed to the mask for attachment with a bidirectional vision camera (S166) How to attach solder balls.
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