KR101086376B1 - 땜납볼 인쇄장치 - Google Patents

땜납볼 인쇄장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101086376B1
KR101086376B1 KR1020090086281A KR20090086281A KR101086376B1 KR 101086376 B1 KR101086376 B1 KR 101086376B1 KR 1020090086281 A KR1020090086281 A KR 1020090086281A KR 20090086281 A KR20090086281 A KR 20090086281A KR 101086376 B1 KR101086376 B1 KR 101086376B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solder ball
solder
filling member
supply head
mask
Prior art date
Application number
KR1020090086281A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100034697A (ko
Inventor
마코토 혼마
노리아키 무카이
신이치로 가와베
아키오 이가라시
나오아키 하시모토
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지 filed Critical 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
Publication of KR20100034697A publication Critical patent/KR20100034697A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101086376B1 publication Critical patent/KR101086376B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0607—Solder feeding devices
    • B23K3/0623—Solder feeding devices for shaped solder piece feeding, e.g. preforms, bumps, balls, pellets, droplets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/11334—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form using preformed bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01016—Sulfur [S]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0139—Blade or squeegee, e.g. for screen printing or filling of holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/041—Solder preforms in the shape of solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/05—Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0548—Masks
    • H05K2203/0557—Non-printed masks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

최근 반도체 칩의 전극부에 형성하는 땜납 범프가 미소화하고 있고, 땜납볼을 사용하여 인쇄하는 경우에 땜납볼도 미소화되고 있다. 이 때문에 인쇄 땜납볼을 정밀도 좋게 인쇄하는 것이 요구되고 있다.
땜납볼을 인쇄하기 위한 인쇄 헤드부에 종래의 스퀴지 대신, 반나선 형상의 선재를 복수 구비한 땜납볼 충전부재를 설치하여 소정의 가압력으로 마스크면에 가압함으로써 선재로 형성되는 공간부에서 땜납볼에 회전력이 부가됨으로써 땜납볼이 적절하게 분산되어, 마스크 개구부로 땜납볼이 밀어 넣어진다.

Description

땜납볼 인쇄장치{SOLDER BALL PRINTER}
본 발명은 땜납볼을 기판면 상의 전극에 인쇄하기 위한 장치에 관한 것이다.
종래의 땜납볼을 인쇄하기 위하여, 마스크(정렬부재) 상에 땜납볼을 공급 후, 축심을 대략 일치한 상태에서 접한 2개 이상의 선 형상 부재를 설치한 밀어 넣음 기구를 사용하여, 상기 선 형상 부재가 대략 수평인 자세로 맞닿음 가능한 상태에서, 상기 선 형상 부재를 가압하면서 밀어 넣음 기구를 수평 이동시켜, 마스크면의 개구부로 땜납볼을 공급하는 것이, 일본국 특개2004-62505호 공보에 개시되어 있다.
마찬가지로, 복수의 선 형상 부재를 구비한 밀어 넣음 기구를 사용하여, 선 형상 부재를 밀어 넣음 기구의 이동방향에 대하여 상하방향 및 수평방향으로 밀접시킨 상태로 배치한 것이 일본국 특개2005-343593호 공보에 개시되어 있다.
상기 밀어 넣음 기구를 사용하는 방식에서는, 마스크 상에 땜납볼을 공급하는 공급구와, 땜납볼을 마스크면의 개구부에 집어 넣기 위하여 복수의 선 형상 부재를 구비한 밀어 넣음 기구가 설치되어 땜납볼에 대하여 선 형상 부재가 수평인 자세로 맞닿도록 배치되어 있다. 또 볼 공급부는 마스크의 오른쪽 끝에 설치하고, 왼쪽 끝에 땜납볼을 흡인하는 흡인구를 설치한 구성으로 하고 있다. 즉 볼 공급구와, 밀어 넣음 기구는 별체의 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 볼 공급부로부터는 전극수보다 많은 땜납볼을 정량 칭량(稱量)하여 마스크면 상으로 공급하여 두고, 밀어 넣음 기구를 수평 이동시킴으로써 마스크 개구부로 땜납볼을 공급하기 때문에, 마스크 개구부가 밀어 넣음 기구의 이동방향으로 연속하여 설치되어 있는 경우, 볼이 공급되지 않는 개구부가 발생하기 쉽다. 또, 땜납볼이 약간 많게 개구부로 공급되는 경우도 발생하기 쉬워, 땜납볼의 공급량의 조정이 어렵다. 또, 땜납볼의 밀어 넣음 기구에 설치한 축심이 대략 일치된 선 형상 부재를 어떻게 하여, 상하방향 및 수평방향으로 밀접시키는지의 개시도 없다. 또한 선 형상 부재를 땜납볼에 대하여 수평인 자세로 맞닿게 하고 있기 때문에, 여분 땜납볼을 마스크 개구에 집어 넣는 소위 2중 볼의 결함을 발생시킬 염려도 있다.
본 발명의 목적은 상기 과제를 해소하고, 미소 사이즈의 땜납볼을 마스크 개구에 정밀도 좋게 공급하기 위한, 땜납볼 인쇄장치를 제공하는 것에 있다.
기판의 플럭스가 인쇄된 전극 패드 상에 땜납볼 공급 헤드로부터 땜납볼을 공급하여 인쇄를 행하는 땜납볼 인쇄기에 있어서, 땜납볼 공급 헤드가, 땜납볼을 저류하는 땜납볼 저류부와, 땜납볼 저류부로부터 소정량의 땜납볼을 마스크면으로 공급하기 위한 시브 형상체와, 땜납볼 공급 헤드의 이동방향에서 땜납볼 저류부의 전후에, 땜납볼을 마스크면의 개구부에 집어 넣고, 여분의 땜납볼을 긁어 모으기 위하여 마스크면에 접촉하는 쪽에 반나선 형상의 복수의 선재로 형성한 땜납볼 충전부재를 설치한 구성으로 하였다.
최근 땜납볼을 전극부에 인쇄하는 방법이 제안되어 있다. 특히, 인쇄 대상의 피치가 40 ㎛ ∼ 150 ㎛로 작아지는 경향에 있고, 땜납볼의 사이즈도, φ20 ∼ φ100 ㎛로 작은 사이즈의 것을 사용하도록 되어 있다. 그래서, 작은 땜납볼도 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 인쇄장치 및 범프 형성방법의 적합한 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1에, 땜납볼 충전·인쇄부의 땜납볼 공급 헤드의 개략 구성을 나타낸다. 도 1에서, 땜납볼 공급 헤드(3)는, 수평방향으로 이동하는 이동방향에 대하여 직각방향이 마스크 폭과 동일한 정도로 길게 형성되어 있다. 중앙부에 설치한 프레임체(61)와 그 하부측(마스크에 대향하는 쪽)에 설치한 시브 형상체(62)로 이루어지는 땜납볼 저류부(60)와, 그 땜납볼 저류부의 하부에는 스퀴지에 상당하는 반나선 형상(코일형상)의 복수의 선재로 구성되는 땜납볼 충전부재(63)가, 프레임체(61)에 나사 고정에 의하여 설치되어 있다. 이 시브 형상체는 복수의 선 형상 부재로 이루어지고, 땜납볼 저류부에 진동을 가함으로써 선재의 간격이 변화되어, 땜납볼을 하측으로 떨어 뜨릴 수 있게 되어 있다. 또한, 땜납볼 충전부재의 땜납볼 공급 헤드 이동방향의 전후에 땜납볼 스크레이퍼(scraper) 부재(63K)가 설치되어 있다.
땜납볼 저류부(60)의 프레임체(61) 상부에는 덮개(64)가 설치되어 있다. 덮개(64)는 가진 프레임(70)에 설치되어 있다. 가진 프레임(70)에는 헤드의 이동방향으로 고주파수(약 220∼250 Hz의 주파수)로 진동을 가하기 위한 수평방향 가진기(65)와, 이동방향으로 저주파수(약 1∼10 Hz 정도의 주파수)로 왕복 이동시키기 위한 캠기구(66)가 설치되어 있다. 가진 프레임(70)의 상부측에는 리니어 가이드(67R)를 따라 이동할 수 있도록 슬라이더(67)가 설치되어 있다. 또한, 리니어 가이드(67R)는 상기 캠(66)을 설치한 캠축 구동용 모터(68)를 헤드 설치 프레임(71)에 설치하고 있다. 이 헤드 설치 프레임(71)은, 헤드 이동 프레임(2)에 고정된 헤드 상하 구동기구(4)의 구동축에 설치되어 있다. 이 헤드 상하 구동기구(4)를 구동하여, 땜납볼 공급 헤드(3)를 마스크면측으로 이동하여, 땜납볼 충전부재(63)나 땜납볼 스크레이퍼 부재(63K)를 마스크면에 소정의 힘으로 가압한다. 헤드 이동 프레임(2)은 도 2에 나타내는 바와 같이 프레임 이동기구가 설치되어 있고, 땜납볼 공급 헤드(3)를 마스크면에 대하여 평행하게 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 땜납볼을 충전할 때에는 땜납볼 충전부재(63) 등을 마스크면에 가압하면서 수평 이동시킴으로써 땜납볼을 마스크 개구부로부터 기판면 상의 전극부로 공급한다.
도 2에는, 땜납볼을 인쇄하기 위한 땜납볼 인쇄기의 개략 구성을 나타낸다. 도 2(a)에는 마스크와 기판의 위치 맞춤을 행하고 있는 상태를, 도 2(b)에는 기판 상에 땜납볼을 인쇄하고 있는 상태를 나타내고 있다.
땜납볼 인쇄기(1)에는, 상하로 이동 가능하도록 구동부(11)를 구비한 인쇄 테이블(10)이 설치되어 있다. 이 인쇄 테이블(10) 상에 기판을 탑재하여, 마스크(20)의 면과 기판(21)의 면을 카메라(15)를 사용하여 위치 맞춤을 행한다. 그 후, 위치 맞춤용 카메라(15)를, 카메라 이동 프레임(5) 상을 이동시켜 퇴피시킨다. 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 테이블 상부에 설치되어 있는 마스크(20)를 기판(21)의 면에 접촉시키고, 헤드 상하 구동기구(4)를 구동하여, 볼 공급 헤드(3)를 상하 이동하여 땜납볼 충전부(63)를 마스크면에 소정의 가압력으로 접촉시킨다. 그리고, 헤드 구동부(2g)를 구동함으로써 볼나사(2b)를 회전시키고, 땜납볼 공급 헤드(3)를 수평방향으로 이동시킨다. 땜납볼 공급 헤드(3)가 이동하고 있을 때에, 볼 저류부(60)를 수평방향 가진기(65)로 진동을 가함으로써, 볼 저류부(60) 내의 땜납볼(24)을 시브 형상체(62)로부터 흔들어 내어 땜납볼 충전부재(63)로 떨어뜨린다. 그것과 동시에, 볼 저류부(60)를 사이에 두고 땜납볼 공급 헤드(3)의 이동방 향으로 설치되어 있는 땜납볼 충전부재(63)에 의하여, 마스크(20)에 설치되어 있는 개구부에 땜납볼을 충전하는 것이다. 땜납볼 충전부재(63)로 떨어뜨려진 땜납볼은 도 4에 나타내는 바와 같이, 땜납볼 공급 헤드(3)의 이동에 따라 반원의 나선 형상의 선 부재로 이루어지는 땜납볼 충전부재(63)에 의해, 회전력이 발생하고, 이것에 의해, 마스크 개구부에서 하향으로 힘이 작용하여, 개구부에 집어 넣어진다. 또 본 장치에는 마스크 이면을 청소하기 위한 청소기구(45)가 카메라 이동 프레임(5)에 설치되어 있고, 카메라(15)와 마찬가지로 수평방향으로 이동할 수 있게 되어 있다.
도 3에 땜납볼 충전부재의 평면도를 나타낸다. 도 3(a)는 땜납볼 충전부재(63)를 장치에 설치하기 전의 평면도를, 도 3(b)는 (a)의 B부의 확대도를 나타낸것이다. 땜납볼 충전부재(63)는, 도면에 나타내는 바와 같이, 평행하게 설치된, 소정의 간격(본 실시예에서는 약 35 mm)을 가지는 2개의 설치부(63P)(설치부의 폭은 약 5 mm)와, 상기 설치부(63P)의 사이에 소정 각도(약 5도∼35도)의 복수의 선재(63L)(두께 0.1 mm)를 소정의 간격(63S)(약 0.1 mm)으로 형성한 것이다. 즉, 본 실시예의 선재는, 간격을 설치한 2개의 설치부(63P)에 축심을 어긋나게 한 상태로 설치되어 있다. 선재의 각도는 바람직하게는 약 10도 정도가 좋다. 이 설치부(63P)는 헤드의 진행방향에 대하여 직각방향이 길이방향이 되도록 형성되어 있다. 즉, 헤드의 폭의 길이로 되어 있다. 이 땜납볼 충전부재(63)는 볼 저류부(60)의 프레임체(61)에 설치되어 있다. 즉, 설치 시에는 땜납볼 공급 헤드의 상하방향으로 나선형 코일의 상반(上半)분을 커트하여 설치한 형상이 된다. 이 때문 에, 땜납볼 공급 헤드를 마스크측으로 소정의 가압력을 작용시켜 접촉시킨 경우, 마스크와의 접촉부가 헤드 진행방향에 대하여 소정의 각도를 가지는 선재가 복수 동시에 이동하게 된다. 또한, 땜납볼 스크레이퍼 부재(63K)도 땜납볼 충전부재(63)와 대략 동일한 구성으로 되어 있어 충전부재 설치 프레임(69)과 프레임체(61) 사이에 설치되어 있다.
도 4에 땜납볼 충전상황의 개략도를 나타낸다. 도 4에서, 기판(21) 상의 전극부에는 플럭스(22)가 미리 인쇄되어 있다. 그리고, 마스크(20)의 개구부 근방의 이면측에는 미소 돌기(20a)가 설치되어 있어, 플럭스 등에 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 미소 돌기(20a) 대신, 필름 등의 미소 단차를 설치하여도 된다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 땜납볼 공급 헤드에 설치되어 있는 땜납볼 충전부재는, 상하방향으로는 선재(63L)로 형성되는 나선형(반원형)의 공간이 존재하고, 이 공간에 의해 땜납볼 공급 헤드의 이동에 따라 땜납볼(24)에, 헤드의 진행방향으로 회전력이 발생하고, 이것에 의하여, 땜납볼이 분산되어, 1개의 마스크 개구부에 1개의 땜납볼이 공급되게 된다. 또한, 땜납볼 저류부(60)에 설치한 시브 형상체(62)는 땜납볼 충전부재(63)와 동일한 구성으로 만들어져 있다. 단, 그 선 간격은 적용 볼 직경보다 약 5 ㎛ 작게 한 구조로 하고 있다.
도 5에 땜납볼 공급 헤드를 이동하였을 때에 이동방향에 대한 땜납볼의 집합상황을 나타낸 것이다.
땜납볼 저류부(60)의 마스크면과 대향하는 면측을 이 땜납볼 충전부재(63)와 동일한 구성으로, 나선의 경사방향을 반대로 형성함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같이, 땜납볼 공급 헤드(3)가 마스크면 상을 이동할 때, 이동방향에 따라 땜납볼(24)이 집합하여, 수평 가진기(65)의 동작으로 선재의 간격이 변화되어 마스크면에 적량의 땜납볼이 공급되고, 중앙부의 땜납볼 충전부재로 마스크 개구면에 집어 넣어진다. 또한, 진행방향 뒤쪽측에 설치한 땜납볼 스크레이퍼 부재는, 중앙의 땜납볼 충전부재로 마스크 개구면에 집어 넣어지지 않고 마스크면에 잔류하는 땜납볼을 마스크 개구부에 충전하는 역할 외에 잔류 땜납볼을 회수하는 기능도 구비하고 있다. 또한 도 5에 나타내는 바와 같이 선재(63L)의 경사방향은 땜납볼 저류부(60) 아래쪽의 땜납볼 충전부재(63)의 선재에 대하여, 땜납볼 충전부재(63)의 선재(63L)는 반대쪽의 경사가 마련되어 있다.
또한 본 시브 형상체나 땜납볼 충전부재의 제작방법의 일례로서는, 두께 0.05 ∼ 0.1 mm의 강판을 소정의 외형 크기로 기계 가공한 후, 선재부분을 남기고 선재 사이의 간극부를 에칭 가공한 것이다.
다음에, 땜납볼 인쇄의 일련의 동작을 설명한다.
먼저 전극부에 플럭스가 인쇄된 기판이 땜납볼 인쇄기로 반입되어 인쇄 테이블(10) 상에 탑재된다. 인쇄 테이블(10)에는 부압을 공급하는 흡착구가 복수 설치되어 있고, 여기에 부압을 공급함으로써 기판이 테이블면 상을 이동하지 않도록 유지하고 있다.
다음에, 기판면에 설치한 위치 맞춤 마크와, 마스크(20)에 설치되어 있는 위치 맞춤 마크를 위치 맞춤용 카메라(15)를 사용하여 촬상한다. 촬상한 데이터는 도시 생략한 제어부로 보내지고, 그곳에서 화상처리되어, 위치 어긋남량이 구해지 고, 그 결과에 의거하여, 인쇄 테이블(10)이 도시 생략한 수평방향 이동기구에 의하여 어긋남을 보정하는 방향으로 이동된다.
위치 맞춤이 종료되면, 인쇄 테이블을 상승시켜 마스크 이면에 접촉시킨다.
다음에, 땜납볼 공급 헤드를 인쇄 개시위치로 수평 이동하고, 마스크면까지 강하시킨다.
수평방향 가진기(61) 및 캠축 구동 모터를 구동하여 땜납볼 저류부에 수납되어 있는 땜납볼을 마스크면으로 공급한다.
땜납볼 공급 헤드를 수평방향으로 이동하면서 땜납볼 충전부재(코일 형상의 선재의 스프링작용)에 의하여 땜납볼을 마스크 개구부로 집어 넣고, 기판 상의 플럭스에 부착시킨다.
땜납볼 공급 헤드가 마스크면 상을 다 이동하면, 땜납 공급 헤드를 마스크면으로부터 이간하도록 상승시켜, 땜납볼 공급 헤드를 원점 위치로 되돌린다.
다음에, 인쇄 테이블을 강하시켜, 마스크를 테이블로부터 이간시킨다.
인쇄된 기판의 인쇄상태를 카메라로 촬상하여 결함의 유무를 조사한다.
결함이 있으면 리페어부로 기판을 반송하여 그곳에서 결함부를 수복한다.
결함부 수복 후 리플로우부로 기판을 반송하여, 땜납볼을 용융 고착시킨다.
이상, 대략적인 땜납볼의 인쇄공정을 설명하였으나, 리페어부나 리플로우부에 관해서는 상기한 장치와는 다른 장치가 되기 때문에, 상세한 설명은 하고 있지 않다.
이 공정 중에서, 본 발명의 땜납볼 공급 헤드를 사용함으로써 미소 지름의 땜납볼을 확실하게 마스크 개구부로부터 플럭스 상으로 공급할 수 있다.
땜납볼 공급 헤드에 땜납볼 저류부의 전후에 반나선 형상의 복수의 선재로 이루어지는 땜납볼 충전부재를 설치함으로써, 땜납볼 충전부재의 선재로 구성되는 상하방향의 공간부에서 공급된 땜납볼에 회전력이 작용되어, 땜납볼을 분산할 수 있음과 동시에, 1개의 마스크 개구부에 1개의 땜납볼을 정밀도 좋게 집어 넣을 수 있어 인쇄 정밀도를 향상할 수 있다.
도 1은 땜납볼 공급 헤드의 개략 구성을 나타내는 도,
도 2는 땜납볼 인쇄기의 개략 구성도,
도 3은 땜납볼 충전부재의 구성을 나타내는 도,
도 4는 땜납볼 충전부재의 땜납볼 충전의 상황을 나타내는 도,
도 5는 땜납볼 공급 헤드의 이동방향과 땜납볼의 상태를 설명하는 도면이다.

Claims (5)

  1. 기판의 플럭스가 인쇄된 전극패드 위에 땜납볼 공급 헤드로부터 땜납볼을 공급하여 인쇄를 행하는 땜납볼 인쇄기에 있어서,
    상기 땜납볼 공급 헤드가, 땜납볼을 저류하는 땜납볼 저류부와, 땜납볼 저류부로부터 소정량의 땜납볼을 마스크면으로 공급하기 위한 시브 형상체와, 상기 땜납볼 저류부의 땜납볼을 마스크 면에 공급하기 위하여, 상기 시브 형상체를 가진하는 수평 방향 가진기와, 상기 땜납볼 공급 헤드의 이동방향에서 땜납볼 저류부의 전후에, 상기 땜납볼 저류부의 상기 시브 형상체로부터 공급된 땜납볼을 마스크면의 개구부로 공급하고, 여분의 땜납볼을 긁어 모으기 위하여 마스크면에 접촉하는 쪽에 반나선 형상의 복수의 선재로 형성된 땜납볼 충전부재를 설치한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 땜납볼 인쇄기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수평 방향 가진기는 상기 땜납볼 충전부재도 땜납볼 공급 헤드의 이동방향으로 가진하는 것을 특징으로 하는 땜납볼 인쇄기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 땜납볼 공급 헤드를 상하 이동시키는 헤드 상하 구동기구를 구비하고, 상기 헤드 상하 구동기구로 땜납볼 공급 헤드에 설치한 땜납볼 충전부재를 마스크면에 가압하는 가압력을 작용시킴으로써, 상기 땜납볼 충전부재를 구성하는 선재를 땜납볼 공급 헤드의 이동방향에 대하여 소정의 각도로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 땜납볼 인쇄기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시브 형상체 및 땜납볼 충전부재를, 두께 0.05 ∼ 0.1 mm의 강판을 사용하여, 0.1 mm 간격에 폭 0.1 mm로 5도 ∼ 35도의 경사로 충전부재 설치부를 제외하고 에칭 가공함으로써 복수의 선재를 형성한 것을 특징으로 하는 땜납볼 인쇄기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 땜납볼 공급 헤드에 설치한 복수의 땜납볼 충전부재의 선재의 경사방향이 서로 반대방향이 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 땜납볼 인쇄기.
KR1020090086281A 2008-09-24 2009-09-14 땜납볼 인쇄장치 KR101086376B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008243680A JP4973633B2 (ja) 2008-09-24 2008-09-24 ハンダボール印刷装置
JPJP-P-2008-243680 2008-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100034697A KR20100034697A (ko) 2010-04-01
KR101086376B1 true KR101086376B1 (ko) 2011-11-23

Family

ID=42036614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090086281A KR101086376B1 (ko) 2008-09-24 2009-09-14 땜납볼 인쇄장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7896223B2 (ko)
JP (1) JP4973633B2 (ko)
KR (1) KR101086376B1 (ko)
CN (1) CN101685770B (ko)
TW (1) TWI460800B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140263589A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Hitachi, Ltd. Solder ball printing apparatus and solder ball printing method

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5018062B2 (ja) * 2006-12-15 2012-09-05 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷装置
JP5141521B2 (ja) * 2008-12-03 2013-02-13 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷機
JP2010225680A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Panasonic Corp 半田ボール搭載装置及び半田ボール搭載方法
JP5206572B2 (ja) * 2009-04-23 2013-06-12 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷装置
JP5251699B2 (ja) * 2009-04-23 2013-07-31 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷装置およびハンダボール印刷方法
JP5808229B2 (ja) * 2011-11-14 2015-11-10 株式会社日立製作所 ハンダボール印刷機
JP2014011231A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Hitachi Ltd ハンダボール印刷搭載装置
KR101475886B1 (ko) * 2013-05-06 2014-12-23 (주) 에스에스피 볼 공급장치 및 이를 이용한 솔더볼 범핑 방법
KR102082792B1 (ko) * 2018-01-09 2020-02-28 주식회사 코세스 미리 정해진 패턴으로 분포된 다수의 수용부에 솔더볼을 안착시키는 솔더볼 처리 장치
KR102467030B1 (ko) 2018-01-17 2022-11-14 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 그 패키지를 포함한 반도체 장치
JP7279978B2 (ja) * 2020-11-26 2023-05-23 Ａｉメカテック株式会社 検査・リペア装置
JP7072919B2 (ja) * 2020-11-26 2022-05-23 Ａｉメカテック株式会社 基板処理装置
CN113766823B (zh) * 2021-09-10 2023-06-02 上海无线电设备研究所 一种基于smt返修台的bga植球装置及方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3440243B2 (ja) * 2000-09-26 2003-08-25 株式会社アドバンストシステムズジャパン スパイラルコンタクタ
JP4186541B2 (ja) 2002-07-29 2008-11-26 富士ゼロックス株式会社 画像処理装置
JP3770496B2 (ja) * 2003-03-10 2006-04-26 日立金属株式会社 導電性ボールの搭載方法および搭載装置
CN1233029C (zh) * 2003-04-11 2005-12-21 华中科技大学 焊球植入装置
JP2005343593A (ja) 2004-06-01 2005-12-15 Hitachi Ltd エレベーター装置
TWI273666B (en) * 2004-06-30 2007-02-11 Athlete Fa Corp Method and device for mounting conductive ball
CN1826844B (zh) * 2004-08-04 2012-01-11 揖斐电株式会社 焊球搭载方法及焊球搭载装置
JP4557821B2 (ja) * 2005-06-30 2010-10-06 アスリートＦａ株式会社 微小粒子の配置装置および方法
JP5018062B2 (ja) * 2006-12-15 2012-09-05 株式会社日立プラントテクノロジー ハンダボール印刷装置
JP4892372B2 (ja) * 2007-02-21 2012-03-07 新光電気工業株式会社 導電性ボール載置装置及び導電性ボールの載置方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140263589A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Hitachi, Ltd. Solder ball printing apparatus and solder ball printing method
US8919634B2 (en) * 2013-03-14 2014-12-30 Hitachi, Ltd. Solder ball printing apparatus and solder ball printing method
KR101557794B1 (ko) 2013-03-14 2015-10-06 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 땜납 볼 인쇄기 및 땜납 볼 인쇄 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP4973633B2 (ja) 2012-07-11
CN101685770B (zh) 2011-10-26
TWI460800B (zh) 2014-11-11
US20100072259A1 (en) 2010-03-25
US7896223B2 (en) 2011-03-01
TW201030868A (en) 2010-08-16
KR20100034697A (ko) 2010-04-01
JP2010080468A (ja) 2010-04-08
CN101685770A (zh) 2010-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101086376B1 (ko) 땜납볼 인쇄장치
KR101116937B1 (ko) 땜납 볼 인쇄 장치 및 땜납 볼 인쇄 방법
KR101162852B1 (ko) 땜납 볼 인쇄 장치
TWI351905B (ko)
EP1757176B1 (en) Screen printing apparatus and screen printing method
KR101095931B1 (ko) 땜납볼 검사 리페어장치 및 땜납볼 검사 리페어방법
KR101102762B1 (ko) 땜납 볼 인쇄기
JP6759348B2 (ja) 対基板作業機、および挿入方法
JP5808229B2 (ja) ハンダボール印刷機
JP2004303797A (ja) 電子部品の実装方法
JP3779490B2 (ja) バンプ形成方法
JP2009010113A (ja) 半田ボールの実装装置
JP2007266334A (ja) 電子部品装着方法及び装置
JP4042491B2 (ja) スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法
KR101331705B1 (ko) 인쇄 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지 기판 제조방법
JP5141966B2 (ja) 微小ボール配列装置
JP2007173500A (ja) 電子部品の装着装置および装着方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140825

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee