KR20220098836A - 타겟 패드 위치 측정 방법 및 이를 이용한 정밀 솔더링 방법 - Google Patents

타겟 패드 위치 측정 방법 및 이를 이용한 정밀 솔더링 방법 Download PDF

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Abstract

제1비전수단으로 기판을 촬영하여 상기 기판에 구비된 복수의 타겟패드의 평면좌표를 확인하는 평면좌표 측정단계; 상기 제1비전수단을 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서 상기 기판을 복수회 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하는 영상촬영단계; 상기 영상촬영단계에서 촬영된 복수의 영상정보에서 상기 복수의 타겟패드 각각에 대한 초점강도를 판단하여, 상기 복수의 영상정보 중 각각의 타겟패드 별로 초점강도가 가장 높은 초점영상정보를 추출하는 초점강도 판단단계; 및 상기 초점강도 판단단계에서 각각의 타겟패드 별로 추출된 초점영상정보가 촬영된 상기 제1비전수단의 높이를 기준으로 각각의 타겟패드의 높이를 산정하는 타겟패드별 높이산정단계;를 포함하는 타겟패드 위치 측정 방법 및 이를 포함하는 정밀 솔더링 방법을 제공하여, 제1비전수단을 이용하여 높이를 조절하면서 복수의 타겟패드를 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하고, 이중 각각의 타겟패드의 초점강도가 가장 높은 영상정보를 추출하여 해당 영상정보가 촬영된 높이를 해당 타겟패드의 높이로 판단함으로써, 복수의 타겟패드 각각의 높이를 한번에 정밀하게 측정할 수 있어, 솔더링 품질을 향상시킬 수 있으며, 단시간에 다수의 타겟패드의 높이 측정이 가능하므로 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

타겟 패드 위치 측정 방법 및 이를 이용한 정밀 솔더링 방법{Method of Measuring the Positions of Target Pads and Micro Soldering Method Using the Same}
본 발명은 타겟 패드 위치 측정 방법 및 이를 이용한 정밀 솔더링 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비전수단을 이용하여 복수의 타겟패드의 높이를 신속하게 정밀하게 측정하는 타겟패드 위치 측정 방법 및 이를 이용한 정밀 솔더링 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자회로 기판은 반도체 칩 또는 능동, 수동소자 부품이 회로기판에 부착되어 이루어지는 것으로서, 근래에는 점차적으로 다기능, 소형화 및 고집적화가 요구되고 있는 실정이다.
이러한 요구에 대응하기 위하여, 기존의 리플로우(열풍 솔더링) 방식이 해결하지 못하는 열용량이 다른 이형 부품 또는 초소형 부품을 솔더링하기 위하여 레이저를 이용한 솔더링 방식이 많이 시도되고 있으며, 주로 Au 와이어 솔더, 솔더 페이스트를 이용하여 솔더링을 시행하고 있다.
그러나, 이러한 솔더링 방식은 솔더링 대상물에 직접적인 레이저 조사를 하는 방식으로, 레이저 조사과정에서 솔더링 대상물이 기계적 충격 또는 열 충격을 받아 접착면의 열팽창 차이 문제가 발생할 수 있으며 결과적으로 솔더링 불량 또는 직접 가열에 따른 탄화 발생의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 레이저로 솔더볼을 용융한 후 분사하여 솔더링하는 간접 레이저 조사방식이 제시되고 있으며, 이를 레이저 제팅 방식이라고 한다.
다른 한편으로, 상술한 직접 또는 간접 레이저 조사방식과 같은 정밀 솔더링의 솔더링 품질을 향상시키기 위해서는 타겟패드의 위치를 정확히 파악하여 정확한 위치에 솔더링 작업을 하는 것이 매우 중요하다 할 것이다.
특히, 타겟패드를 구비하는 기판은 제조공정 등의 과정에서 미세한 열변형이 일어날 수 있고, 그 결과로 도 1에서 도시하는 바와 같이, 중앙부위가 볼록해지거나(Convex), 오목해지는(Concave) 형태가 되어, 타겟패드의 위치, 특히 높이 차이가 발생하게 된다.
따라서, 각 타겟패드의 높이를 정밀하고, 신속하게 측정하는 것이 정밀 솔더링의 품질 확보를 위한 필수조건이라고 할 수 있다.
등록특허 제10-1947498호(2019.02.07)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 기판에 형성된 타겟패드들의 높이를 정밀하고 신속하게 측정할 수 있는 타겟패드 위치 측정 방법 및 이를 이용하는 정밀 솔더링 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 타겟패드 위치 측정 방법은, 제1비전수단으로 기판을 촬영하여 상기 기판에 구비된 복수의 타겟패드의 평면좌표를 확인하는 평면좌표 측정단계; 상기 제1비전수단을 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서 상기 기판을 복수회 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하는 영상촬영단계; 상기 영상촬영단계에서 촬영된 복수의 영상정보에서 상기 복수의 타겟패드 각각에 대한 초점강도를 판단하여, 상기 복수의 영상정보 중 각각의 타겟패드 별로 초점강도가 가장 높은 초점영상정보를 추출하는 초점강도 판단단계; 및 상기 초점강도 판단단계에서 각각의 타겟패드 별로 추출된 초점영상정보가 촬영된 상기 제1비전수단의 높이를 기준으로 각각의 타겟패드의 높이를 산정하는 타겟패드별 높이산정단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 타겟패드 위치 측정 방법은, 상기 평면좌표 측정단계 이후,
레이저변위센서를 통하여 상기 기판 상면의 소정 지점의 높이를 측정하고 이를 기준높이로 설정하는 기준높이 설정단계;를 더 포함하고, 상기 영상촬영단계는, 상기 기준높이를 기준으로 상기 제1비전수단을 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서 상기 기판을 복수회 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하는 단계일 수 있다.
본 발명에 의한 타겟패드 위치 측정방법은, 상기 평면좌표 측정단계에서, 상기 제1비전수단의 촬영영역에 상기 복수의 타겟패드가 모두 포함되지 않는 경우에는 복수의 영역으로 나누어, 상기 평면좌표 측정단계, 상기 영상촬영단계, 상기 초점강도 판단단계, 상기 타겟패드별 높이산정단계를 반복할 수 있다.
본 발명에 의한 정밀 솔더링 방법은, 상기 타겟패드 위치 측정방법; 용융된 솔더볼을 기판에 형성된 복수의 타겟패드에 분사하여 복수의 솔더볼 범프를 형성하는 솔더볼 제팅단계; 상기 복수의 솔더볼 범프에 플럭스를 도포하는 제2 플럭스 도포단계; 및 플럭스가 도포된 상기 복수의 솔더볼 범프에 레이저를 조사하는 포스트 히팅단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 정밀 솔더링 방법에 의하면, 비전수단을 이용하여 높이를 조절하면서 복수의 타겟패드를 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하고, 이중 각각의 타겟패드의 초점강도가 가장 높은 영상정보를 추출하여 해당 영상정보가 촬영된 높이를 해당 타겟패드의 높이로 판단함으로써, 복수의 타겟패드 각각의 높이를 한번에 정밀하게 측정할 수 있어, 솔더링 품질을 향상시킬 수 있으며, 단시간에 다수의 타겟패드의 높이 측정이 가능하므로 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1의 기판의 변형예를 도시한 참고도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정밀 솔더링 방법에 의해 솔더링이 진행되는 기판을 도시한 것.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 솔더링 방법을 수행하는 정밀 솔더링 장치를 도시한 개념도.
도 4의 (a)와 (b)는 제1비전수단에 의해 복수의 타겟패드 각각의 높이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 참고도.
도 5는 솔더볼 제팅수단이 솔더볼을 분사하여 솔더볼 범프를 형성하는 것을 도시한 참고도.
도 6은 플럭스 도포수단이 플럭스(flux)를 분사하는 것을 도시한 참고도.
도 7은 레이저 조사수단이 레이저를 조사하는 것을 도시한 참고도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 정밀 솔더링 방법의 순서도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 타겟패드 위치 측정 방법의 순서도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해 방향을 정의하면, 도면 상에 표시된 x, y, 및 z는 길이방향, 폭방향 및 높이방향을 각각 나타낸다. 여기에서, 길이방향 및 폭방향은 수평면과 평행한 방향일 수 있으며, 높이방향은 수평면에 수직한 방향일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정밀 솔더링 방법(S100)에 의해 솔더링이 진행되는 기판(S)을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 기판(S)에는 상기 정밀 솔더링 방법(S100)에 의해 솔더링이 진행되어 솔더볼이 안착되는 타겟패드(P)를 구비할 수 있다.
이때에, 상기 타겟패드(P)는 복수개가 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 솔더링 방법(S100)을 수행하는 정밀 솔더링 장치(100)를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 솔더링 방법(S100)을 수행하는 정밀 솔더링 장치(100)는 제1비전수단(110), 솔더볼 제팅수단(120), 제2비전수단(130), 플럭스 도포수단(140), 레이저조사수단(150)를 포함할 수 있다.
제1비전수단(110)은 솔더링의 대상이 되는 기판(S)에 형성된 타겟패드(P)의 갯수와 위치를 확인할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1비전수단은(110) 상기 기판(S)를 촬영한 영상정보를 통하여 상기 기판(S)에 형성된 상기 타겟패드(P)의 갯수를 확인하고 각각의 타겟패드(P)의 평면좌표, 즉, x,y 좌표를 확인할 수 있다.
또한, 상기 제1비전수단(110)은 상기 기판(S)에 형성된 복수의 상기 타겟패드(P)의 높이를 확인할 수 있다.
한편, 상기 제1비전수단(110)은 레이저변위센서(111)를 구비할 수 있으며, 상기 레이저변위센서(111)는 복수의 상기 타겟패드(P) 중 어느 하나의 높이를 측정하여 이를 기준높이로 설정할 수 있다.
이후, 상기 제1비전수단(110)은 상기 기준높이에서 상하로 소정의 간격으로 높이를 조절하면서 상기 기판(S)을 복수회 촬영할 수 있다.
예를 들어, 이때의 소정의 간격은 1㎛ 일 수 있다. 다시 말해서, 상기 제1비전수단(110)은 1㎛ 간격으로 높이를 조절하면서, 상기 기판(S)을 복수회 촬영할 수 있다. 이때에, 촬영된 복수의 영상 중 복수의 상기 타겟패드(P) 각각이 가장 선명한 영상은 각각 다를 수 있으며, 각각의 상기 타겟패드(P)가 가장 선명하게 촬영된 높이를 기준으로 각각의 상기 타겟패드(P)의 높이를 측정할 수 있다.
이하에서는, 상기 제1비전수단(110)에 의해 복수의 상기 타겟패드(P) 각각의 높이를 측정하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 4의 (a)와 (b)는 상기 제1비전수단(110)에 의해 복수의 타겟패드(P) 각각의 높이를 측정하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
먼저, 상기 제1비전수단(110)은 상기 기판(S)의 상측에 위치하여, 상기 복수의 타겟패드(P)가 촬영범위에 들어오도록 할 수 있다.
이후, 도 4의 (a)에서 도시하는 바와 같이, 상기 제1비전수단(110)은 상기 레이저변위센서(111)를 통하여 기준높이를 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1비전수단(110)은 상기 레이저변위센서(111)를 통하여 촬영범위의 중앙부위의 상기 기판(S)의 높이를 측정하여 이를 기준 높이로 설정할 수 있다.
이후, 상기 제1비전수단(110)은, 도 4의 (b)에서 도시하는 바와 같이, 상기 기준높이에서 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서, 상기 기판(S)을 복수회 촬영할 수 있다.
상기 제1비전수단(110)은 이와 같이 촬영된 복수의 영상정보를 저장하고, 상기 복수의 영상정보 중 상기 복수의 타겟패드(P) 각각의 초점 강도(Focus Intensity)가 가장 높은 영상정보를 각각 추출하여 해당 영상정보가 촬영된 높이를 해당 타겟패드(P)의 높이로 판단할 수 있다.
이때에 타겟패드(P)의 초점 강도(Focus Intensity)가 가장 높은 영상정보라 함은, 해당 타겟패드(P)가 가장 선명하게 촬영된 영상정보일 수 있다.
이와 같은 과정을 통하여, 상기 제1비전수단(110)은 상기 기판(S)에 구비된 복수의 상기 타겟패드(P) 각각의 높이를 한번에 정밀하게 측정할 수 있다.
이와 같이, 복수의 타겟패드(P) 각각의 높이를 한꺼번에 정밀하게 측정함으로써, 정밀한 솔더링이 가능하도록 하여 솔더링 품질을 향상시킬 수 있으며, 복수의 타겟패드(P)의 높이에 대해 단시간에 한꺼번에 측정이 가능하여 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 솔더볼 제팅수단(120)이 상기 복수의 타겟패드(P)에 용융된 솔더볼을 분사하는 것을 도시한 참고도이다.
솔더볼 제팅수단(120)은, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 복수의 타겟패드(P)에 용융된 솔더볼을 분사하여 상기 복수의 타겟패드(P)에 솔더볼 범프(B)를 형성함으로써 솔더링을 진행할 수 있다.
이때에, 상기 솔더볼 제팅수단(120)은 상기 제1비전수단(110)에 의해서 측정된 상기 복수의 타겟패드(P)의 위치, 즉 x, y, z 좌표를 참조하여 솔더링을 진행할 수 있으며, 이를 통하여 보다 정밀한 솔더링 작업이 가능할 수 있다.
제2비전수단(130)은 상기 제1비전수단(110)이 상기 복수의 타겟패드(P)의 x, y, z 좌표를 확인하는 방법과 동일한 방법으로 상기 솔더볼 제팅수단(120)으로부터 분사되어 상기 복수의 타겟패드(P)에 안착되어 형성된 복수의 솔더볼 범프(B)의 x, y, z 좌표를 확인할 수 있다.
한편, 여기에서는 상기 제1비전수단(110)과 상기 제2비전수단(130)이 별도로 구비되는 것으로 기술하고 있으나, 상기 제1비전수단(110) 하나만이 구비될 수 있고, 상기 제1비전수단(110)이 상기 복수의 타겟패드(P)의 x, y, z 좌표와 상기 복수의 타겟패드(P)에 각각 안착된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 x, y, z 좌표를 모두 확인할 수도 있다.
플럭스 도포수단(140)은 플럭스(flux)를 하측으로 분사할 수 있다.
도 6은 플럭스 도포수단(140)이 플럭스(flux)를 분사하는 것을 도시한 참고도이다.
상기 플럭스 도포수단(140)은, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 상기 기판(S)을 향해서 플럭스를 분사할 수 있는데, 상기 솔더볼 제팅수단(120)으로부터 솔더볼이 분사되기 전에 상기 복수의 타겟패드(P)에 플럭스를 분사할 수 있으며, 상기 솔더볼 제팅수단(120)으로부터 상기 솔더볼이 분사되어 상기 복수의 타겟패드(P)에 안착된 복수의 솔더볼 범프(B)에 플럭스를 분사할 수도 있다.
레이저 조사수단(150)은 하측을 향해 레이저를 조사할수 있다.
도 7은 레이저 조사수단(150)이 레이저를 조사하는 것을 나타내는 참고도이다.
도 7을 참조하면, 상기 레이저 조사수단(150)은 상기 기판(S)을 향해서 레이저를 조사할 수 있는데, 보다 구체적으로는, 상기 솔더볼 제팅수단(120)에 의해 상기 복수의 타겟패드(P)에 안착된 후 상기 플럭스 도포수단(140)에 의해 플럭스가 도포된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)에 레이저를 조사할 수 있다.
이를 통하여, 상기 레이저 조사수단(150)은 상기 복수의 솔더볼 범프(B)를 가열하여, 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 상부에 형성될 수 있는 딤플을 제거할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 레이저 조사수단(150)은 플럭스가 도포된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)를 가열하여 적어도 일부를 용융시킴으로써 딤플을 제거하고 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 형상을 보정할 수 있다.
즉, 도 1의 (a)와 같은 솔더볼 범프의 형상을 도1 의 (b)와 같은 형상으로 보정할 수 있어, 솔더링 품질을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 솔더링 방법(S100)에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 솔더링 방법(S100)의 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 솔더링 방법(S100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟패드 위치 측정 방법(S110), 기판에 구비되는 복수의 타겟패드(P)의 종류에 따라 타겟패드를 구분하는 타겟패드 구분단계(S120), 상기 복수의 타겟패드(P)에 플럭스를 도포하는 제1플럭스 도포단계(S130), 솔더볼을 상기 복수의 타겟패드(P)에 분사하여 복수의 솔더볼 범프(B)를 형성하는 솔더볼 제팅단계(S140), 상기 솔더볼 제팅단계(S140)에서 형성된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 위치를 확인하는 솔더볼 범프 위치 확인단계(S150), 상기 복수의 솔더볼 범프(B)에 플럭스를 도포하는 제2플럭스 도포단계(S160), 및 상기 복수의 솔더볼 범프(B)에 레이저를 조사하여 상기 복수의 솔더볼 범프(B)를 가열하는 포스트 히팅단계(S170)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타겟패드 위치 측정 방법(S110)은 제1비전수단(110)이 기판(S)에 구비된 복수의 타겟패드(P)의 위치, 즉 상기 복수의 타겟패드(P)의 x, y, z 좌표를 확인하는 단계일 수 있다.
도 9는 타겟패드 위치 측정 방법(S110)의 순서도이다. 도 9를 참조하면, 상기 타겟패드 위치 확인단계(S110)는 평면좌표 측정단계(S111), 기준높이 설정단계(S112), 영상촬영단계(S113), 초점강도 판단단계(S114), 및 타겟패드별 높이산정단계(S115)를 포함할 수 있다.
평면좌표 측정단계(S111)는 제1비전수단(110)이 기판(S)을 촬영하여, 상기 기판(S)에 구비된 복수의 타겟패드(P)의 평면좌표, 즉 x, y 좌표를 확인하는 단계일 수 있다.
여기에서, 상기 기판(S)에 구비된 복수의 타겟패드(P)가 상기 제1비전수단(110)의 촬영영역에 모두 들어오지 못하는 경우에는, 상기 제1비전수단(110)은 상기 기판(S)의 영역을 나누어 촬영하여 상기 복수의 타겟패드(P)의 x, y 좌표를 확인할 수 있다.
즉, 상기 기판(S)에 구비된 복수의 타겟패드(P)가 상기 제1비전수단(110)의 촬영영역에 모두 들어오지 못하는 경우에는 상기 기판(S)의 영역을 여러개로 나누어, 후술하는 기준높이 설정단계(S112), 영상촬영단계(S113), 초점강도 판단단계(S114), 및 타겟 패드별 높이 산정단계(S115)를 영역별로 반복하여 진행함으로써 상기 복수의 타겟패드(P)의 높이를 모두 확인할 수 있다.
기준높이 설정단계(S112)는 상기 제1비전수단(110)에 구비된 레이저변위센서(111)를 통하여 기준높이를 설정하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 기준높이 설정단계(S112)는 상기 레이저변위센서(111)를 통하여 상기 기판(S) 상면의 소정 지점의 높이를 측정하고 이를 기준높이로 설정하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 상기 기준높이 설정단계(S112)는 상기 레이저변위센서(111)를 통하여 상기 제1비전수단(110)의 촬영범위의 중앙부위의 상기 기판(S) 상면의 높이를 측정하여 이를 기준높이로 설정하는 단계일 수 있다.
영상촬영단계(S113)는 상기 기준높이를 기준으로 상기 제1비전수단(110)을 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서, 상기 기판(S)을 복수회 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하는 단계일 수 있다.
초점강도 판단단계(S114)는 상기 영상촬영단계(S113)에서 촬영된 복수의 영상정보에서 상기 복수의 타겟패드(P) 각각에 대한 초점 강도(focus intensity)를 판단하여, 상기 복수의 영상정보 중 각각의 타겟패드(P)별로 초점 강도(focus intensity)가 가장높은 초점영상정보를 추출하는 단계일 수 있다.
이때에 타겟패드(P)의 초점 강도(Focus Intensity)가 가장 높은 영상정보라 함은, 해당 타겟패드(P)가 가장 선명하게 촬영된 영상정보일 수 있다.
타겟패드별 높이산정단계(S115)는 상기 초점강도 판단단계(S114)에서 각각의 타겟패드(P)별로 추출된 상기 초점영상정보가 촬영된 상기 제1비전수단(110)의 높이를 기준으로 각각의 타겟패드(P)의 높이, 즉 z 좌표를 산정하는 단계일 수 있다.
이와 같이, 상기 타겟패드 위치 확인단계(S110)는 상기 제1비전수단(110)의 높이를 조절하면서 촬영된 복수의 영상정보를 통해서 상기 복수의 타겟패드(P)의 높이를 한꺼번에 정확히 살출할 수 있어, 정밀한 솔더링 작업이 가능하도록 할 수 있다.
즉, 복수의 타겟패드(P) 각각에 대해 비전수단의 촬영영역의 중심에 두고 초점강도(Focus intensity)를 측정하는 것은, 타겟패드(P)의 갯수가 많은 경우 매우 많은 시간이 소요될 수 있는데, 상기 타겟패드 위치 확인단계(S110)에 의하면, 사기 제1비전수단(110)의 촬영영역에 있는 상기 복수의 타겟패드(P)에 대해서 촬영된 동일한 복수의 영상정보를 통하여 높이를 정밀하게 측정할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.
타겟패드 구분단계(S120)는 상기 복수의 타겟패드(P) 소재의 열전도율이 소정 이상이면 고전도율 패드로 상기 복수의 타겟패드(P) 소재의 열전도율이 소정미만이면 저전도율 패드로 상기 타겟패드를 구분하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 상기 타겟패드 구분단계(S120)는 상기 복수의 타겟패드(P)의 소재가 열전도율이 상대적으로 높은 금(Au)인 경우에는 고전도율 패드로, 상기 복수이 타겟패드(P)의 소재가 열전도율이 상대적으로 낮은 구리(Cu)인 경우에는 저전도율 패드로 구분하는 단계일 수 있다.
제1플럭스 도포단계(S130)는 플럭스 도포수단(140)을 사용하여 상기 기판(S)에 형성된 상기 복수의 타겟패드(P)에 플럭스를 도포하는 단계일 수 있다.
이때에, 상기 제1플럭스 도포단계(S130)는 상기 타겟패드 구분단계(S120)에서 상기 복수의 타겟패드(P)가 저전도율 패드로 구분된 경우에만 시행되는 단계일 수 있다.
다시 말해서, 상기 복수의 타겟패드(P)의 소재가 금(Au)과 같이 열전도율이 상대적으로 높은 소재일 경우에는 상기 제1플럭스 도포단계(S130)를 생략할 수 있으며, 상기 복수의 타겟패드(P)의 소재가 구리(Cu)와 같이 열전도율이 상대적으로 낮은 소재일 경우에는 상기 제1플럭스 도포단계(S130)를 통하여 상기 복수의 타겟패드(P)에 플럭스를 도포한후 후술하는 솔더볼 제팅단계(S140)을 수행함으로써 솔더링 품질을 보장할 수 있다.
솔더볼 제팅단계(S140)은 용융된 솔더볼을 상기 복수의 타겟패드(P)에 분사하여 상기 복수의 타겟패드(P) 각각에 대응되는 복수의 솔더볼 범프(B)를 형성하는 단계일 수 있다.
여기에서, 상기 솔더볼 제팅단계(S140)는 상기 타겟패드 위치확인단계(S110)에서 확인된 상기 복수의 타겟패드(P)의 x, y, z 좌표를 토대로 하여 용융된 솔더볼을 분사함으로써, 정밀한 솔더링 작업이 가능할 수 있다.
솔더볼 범프 위치확인단계(S150)는 제1비전수단(110) 또는 제2비전수단(130)이 기판(S)에 구비된 복수의 타겟패드(P)에 형성된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 위치, 즉 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 x, y, z 좌표를 확인하는 단계일 수 있다.
여기에서, 상기 솔더볼 범프 위치확인단계(S150)는 상기 타겟패드 위치확인단계(S110)와 동일한 과정을 통해 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 위치를 확인할 수 있다.
따라서, 상기 솔더볼 범프 위치확인단계(S150)의 구체적인 과정에 대한 기술은 생략하도록 한다.
제2플럭스 도포단계(S160)는 플럭스 도포수단(140)을 사용하여 플럭스를 상기 복수의 솔더볼 범프(B)에 도포하는 단계일 수 있다.
이때에, 상기 제2플럭스 도포단계(S160)는 상기 솔더볼 범프 위치단계(S150)에서 확인된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)의 위치를 참조하여 플럭스를 도포할 수 있다.
이를 통하여, 플럭스를 보다 정밀하게 도포할 수 있어, 플럭스가 상기 기판(S)의 다른 부분을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
포스트 히팅단계(S170)는 레이저 조사수단(150)이 상기 복수의 솔더볼 범프(B)에 레이저를 조사하여 상기 복수의 솔더볼 범프(B)를 가열하는 단계일 수 있다.
이와 같이, 상기 포스트 히팅단계(S170)는 플럭스가 도포된 상기 복수의 솔더볼 범프(B)를 가열함으로써, 상기 솔더볼 범프(B)에 생길 수 있는 딤플을 제거하고 솔더볼 범프(B)가 안정적으로 형성될 수 있도록 함으로써 솔더링 품질을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 정밀 솔더링 방법(S100)에 의하면, 용융된 솔더볼을 타겟패드(P)에 분사하는 솔더볼 제팅단계(S130) 이후 플럭스를 도포하고, 솔더볼 범프(B)에 레이저를 조사하는 포스트 히팅단계(S170)를 통해서 솔더볼 범프(B)에 생길 수 있는 딤플을 제거하여 솔더링 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 솔더링 장치 110: 제1비전수단
111: 레이저 변위센서 120: 솔더볼 제팅수단
130: 제2비전수단 140: 플럭스 도포수단
150: 레이저 조사수단
S100: 본 발명의 일 실시예에 의한 정밀 솔더링 방법
S110: 본 발명의 일 실시예에 의한 타겟패드 위치 측정 방법
S111: 평면좌표 측정단계 S112: 기준높이 설정단계
S113: 영상촬영단계 S114: 초점강도 판단단계
S115: 타겟패드별 높이산정단계 S120: 타겟패드 구분단계
S130: 제1플럭스 도포단계 S140: 솔더볼 제팅단계
S150: 솔더볼 범프 위치확인단계 S160: 제2플럭스 도포단계
S170: 포스트 히팅단계

Claims (4)

  1. 제1비전수단으로 기판을 촬영하여 상기 기판에 구비된 복수의 타겟패드의 평면좌표를 확인하는 평면좌표 측정단계;
    상기 제1비전수단을 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서 상기 기판(S)을 복수회 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하는 영상촬영단계;
    상기 영상촬영단계에서 촬영된 복수의 영상정보에서 상기 복수의 타겟패드 각각에 대한 초점강도를 판단하여, 상기 복수의 영상정보 중 각각의 타겟패드 별로 초점강도가 가장 높은 초점영상정보를 추출하는 초점강도 판단단계; 및
    상기 초점강도 판단단계에서 각각의 타겟패드 별로 추출된 초점영상정보가 촬영된 상기 제1비전수단의 높이를 기준으로 각각의 타겟패드의 높이를 산정하는 타겟패드별 높이산정단계;를 포함하는 타겟패드 위치 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평면좌표 측정단계 이후,
    레이저변위센서를 통하여 상기 기판 상면의 소정 지점의 높이를 측정하고 이를 기준높이로 설정하는 기준높이 설정단계;를 더 포함하고,
    상기 영상촬영단계는, 상기 기준높이를 기준으로 상기 제1비전수단을 상하로 소정의 간격만큼 지속적으로 이동하면서 상기 기판을 복수회 촬영하여 복수의 영상정보를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 타겟패드 위치 측정 방법
  3. 제1항에 있어서,
    상기 평면좌표 측정단계에서,
    상기 제1비전수단의 촬영영역에 상기 복수의 타겟패드가 모두 포함되지 않는 경우에는 복수의 영역으로 나누어, 상기 평면좌표 측정단계, 상기 영상촬영단계, 상기 초점강도 판단단계, 상기 타겟패드별 높이산정단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 타겟패드 위치 측정 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 의한 타겟패드 위치 측정방법;
    용융된 솔더볼을 기판에 형성된 복수의 타겟패드에 분사하여 복수의 솔더볼 범프를 형성하는 솔더볼 제팅단계;
    상기 복수의 솔더볼 범프에 플럭스를 도포하는 제2 플럭스 도포단계; 및
    플럭스가 도포된 상기 복수의 솔더볼 범프에 레이저를 조사하는 포스트 히팅단계;를 포함하는 정밀 솔더링 방법.
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JP2007005567A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Toyota Industries Corp メタルジェット式金属ボール搭載装置
JP2015148604A (ja) * 2014-01-10 2015-08-20 Ntn株式会社 高さ検出装置、塗布装置および高さ検出方法
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