KR101376888B1 - 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크 및 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법 - Google Patents

회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크 및 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크 및 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 솔더 볼이 삽입되어 솔더패드 상에 안착되는 공간을 제공하는 다수의 개구; 및 솔더패드 상의 솔더 볼의 안착 부위로의 플럭스의 스프레딩을 위한 유입 공간을 제공하며, 개구 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되는 트랜치; 를 포함하는, 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 제안된다. 또한, 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법이 제안된다.

Description

회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크 및 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법{MASK FOR BUMPING SOLDER BALL ON CIRCUIT BOARD AND SOLDER BALL BUMPING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 솔더 볼 범핑을 위한 마스크 및 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 플럭스의 스프레딩을 위한 유입 공간을 제공하도록 트랜치가 구비된, 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크 및 그를 이용한 솔더 볼 범핑 방법에 관한 것이다.
최근 PCB(Printed Circuit Board)상에 솔더 범프를 형성하고 그 위에 디바이스를 접속하는 플립칩(Flip Chip)의 적용이 점차 증가하고 있다. 특히 대용량의 데이터를 고속으로 연산하는 CPU 및 그래픽용 연산 장치의 경우에는 기존 와이어를 이용하여 기판과 디바이스를 연결하는 기술에서 기판과 디바이스를 솔더로 연결하여 접속 저항을 개선시킨 플립칩(Flip Chip)의 적용이 급격히 증가하고 있는 추세이다.
칩(Chip)과 기판을 연결하기 위해 기판에 형성시키는 솔더 범프(Solder Bump)는 솔더 페이스트(Solder Paste)를 기판에 인쇄하고 리플로우(Reflow)하여 만드는 방식, 미세한 솔더 볼(Solder Ball)을 기판에 실장하여 형성하는 방식, 용융된 솔더를 기판에 직접 또는 마스크를 이용해서 주입하여 형성하는 방법으로 나뉠 수 있다. 이렇게 기판에 형성시킨 솔더 범프는 칩에 형성된 Cu나 솔더 범프와 접속을 위해 용융되어 금속간 결합을 하게 된다.
가장 많이 사용되는 픽&플레이스(Pick & Place) 방식의 경우 지그(Jig)에 기판 패턴과 동일하게 진공 홀을 형성하고 솔더 볼을 진공으로 픽업(Pick-up)하여 기판에 플레이싱(Placing)하는 방식인데 동일한 크기의 솔더 볼만 장작이 가능하다. 볼 플레이싱(Ball Placing) 방식의 경우 메탈 마스크(Metal Mask)에 동일한 크기의 개구부를 형성한 후 솔더 볼을 메탈이나 우레탄 스퀴지를 이용하여 스퀴징하여 솔더 볼이 마스크 개구부를 통해 기판의 I/O 패드에 마운팅하는 방식이다.
최근에 미세 피치(Fine Pitch) 제품의 요구가 증가함에 따라 픽&플레이스(Pick & Place) 방식이나 볼 플레이싱(Ball Placing) 방식을 개선한 다양한 형태의 범핑 기술에 대한 연구가 진행되고 있다.
도 5는 종래의 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 도포된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 종래의 도 5에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크의 도포 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
볼 플레이싱(Ball Placing) 방식의 대표적인 사례가 감광성 드라이필름(DF)을 이용하여 기판 표면에 마스크를 형성한 후 솔더 볼을 스퀴징하여 DF 내부에 실장 시킨 후 플럭스를 도포하고 리플로우하여 범프를 형성하는 방식이다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같은 마스크를 이용하고 있다. 그러나 파인 피치(Fine Pitch)로 범프 피치(Bump Pitch)가 감소함에 따라 사용되는 솔더 볼의 크기도 100㎛ 이하로 감소하고 있다. 작아진 솔더 볼을 실장하기 위한 DF의 개구 크기도 솔더 볼 크기 대비 1.2배로 매우 작아짐에 따라 플럭스(Flux)를 도포 후에도 솔더 볼과 I/O 패드까지 전달되지 않아, 도 6에서와 같은 보이드(50)가 형성되고, 그에 따라 리플로우 후에도 Ball이 기판 I/O와 접속하지 못하는 문제점이 지적되고 있다.
DF 마스크를 기판에 형성하여 솔더 볼을 실장하여 범프를 형성하는 범핑 공법은 도 5에 도시된 바와 같이 제한된 DF 개구(30a) 내 공간에 솔더 볼(1)이 삽입된 상태에서 플럭스를 인쇄 또는 스프레이 방식으로 도포하기에 솔더 볼이 기판 I/O 패드(10)와 반응하여 신뢰도 높은 범프를 형성하기 위해 필요한 양의 플럭스(40)를 도포하기 어려웠다. 충분한 양의 활성제가 포함된 플럭스를 이용하기 위해서는 플럭스의 고형 성분 함유량이 많은, 즉 점도가 높은 플럭스(40)를 사용해야 하지만 고점도의 플럭스는 솔더 볼(10) 하부와 기판 패드(10)까지 흘러 들어가지 못한다는 단점이 있으며, 고형 성분을 낮추고 유기용제의 함유량을 높여 점도를 낮춘 플럭스를 사용할 경우 충분한 활성제를 확보하기 위해 플럭스를 스프레이 후 유기 용제를 휘발시키고, 다시 플럭스를 스프레이해야 하기 때문에 생산성이 매우 낮아지는 문제점이 있다. 또한 폴리머 소재의 DF가 장시간 유기 용제에 노출되기 때문에 결합력이 약해져서 DF이 기판 표면으로부터 떨어지거나 리플로우 공정 중에 마스크가 떨어져 불량을 발생시키는 문제점도 발생시키게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0128737호 (2011년 11월 30일 공개)
전술한 문제를 해결하고자, 마스크 표면에 트랜치를 형성하여 솔더 볼과 기판 패드 간의 접합에 필요한 플럭스의 주입 또는 스프레딩(spreading)에 필요한 볼륨을 확보하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따라, 솔더 볼이 삽입되어 솔더패드 상에 안착되는 공간을 제공하는 다수의 개구들; 및 오픈되어 솔더패드 상에 안착될 솔더 볼과 개구 사이로 플럭스의 스프레딩(spreading)을 위한 유입 공간을 제공하며, 개구 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되는 트랜치; 를 포함하는, 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 제안된다.
이때, 하나의 예에 있어서, 트랜치는 하나의 개구와 다른 하나의 개구를 연결하도록 형성될 수 있다.
또한, 이때, 트랜치는 하나의 개구 둘레 주위의 다른 두 개 또는 네 개의 개구들과 연결될 수 있다.
또 하나의 예에 있어서, 개구의 크기는 솔더 볼보다 크고 솔더패드보다 작을 수 있다.
또한, 하나의 예에서, 100㎛ 이하 크기의 솔더 볼을 사용하는 파인 피치 범핑에 사용될 수 있다.
또한, 하나의 예에 있어서, 마스크는 드라이필름을 포함할 수 있다.
또 하나의 예에서, 마스크는 회로기판 상의 솔더패드가 노출되도록 오픈 영역을 갖는 솔더레지스트 상에 부착될 수 있다.
다음으로, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 회로기판 상의 솔더패드가 노출되도록 오픈영역을 갖는 솔더레지스트 상에 마스크를 형성하되, 솔더패드의 영역을 노출시키는 다수의 개구들 및 솔더패드 상에 안착될 솔더 볼과 개구 사이의 공간으로의 플럭스의 스프레딩(spreading)이 가능하도록 개구 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되며 솔더레지스트를 노출시키도록 오픈된 트랜치를 포함하는 마스크를 형성하는 단계; 마스크 상의 다수의 개구를 통해 솔더패드 상으로 솔더 볼을 플레이싱(placing)하는 단계; 및 마스크 상의 트랜치를 통하여 솔더패드 상에 안착된 솔더 볼과 개구 사이의 공간으로 플럭스를 주입시키는 단계; 를 포함하는, 솔더 볼 범핑 방법이 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 마스크를 형성하는 단계에서, 하나의 개구와 다른 하나의 개구가 연결되도록 트랜치를 형성할 수 있다.
또한, 이때, 하나의 예에 있어서, 마스크를 형성하는 단계에서, 하나의 개구 둘레에 주위의 다른 두 개 또는 네 개의 개구들과 연결되도록 트랜치를 형성할 수 있다.
또 하나의 예에서, 솔더 볼 범핑 방법은 100㎛ 이하 크기의 솔더 볼을 사용하는 파인 피치 범핑일 수 있다.
또한, 하나의 예에 따르면, 마스크는 솔더패드의 외곽이 솔더레지스트에 의해 덮히는 한정(SMD)형 솔더패드가 형성된 솔더레지스트 상에 형성될 수 있다.
또는, 다른 하나의 예에서, 마스크는 솔더패드의 상면 전부가 노출되는 비한정(NSMD)형 솔더패드가 형성된 솔더레지스트 상에 형성될 수 있다.
또한, 하나의 예에 있어서, 플럭스를 주입시키는 단계 이후에 솔더패드 상에 안착된 솔더 볼을 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 또 하나의 예에서, 솔더 볼을 접합시키는 단계 이후에 마스크을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 이때, 마스크를 제거하는 단계에서 접합된 솔더 범프 주위의 플럭스를 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 마스크 표면에 트랜치를 형성하여 솔더 볼과 기판 패드 간의 접합에 필요한 플럭스의 주입 또는 스프레딩에 필요한 볼륨을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 마스크의 트랜치에 의해 플럭스의 주입 및/또는 스프레딩에 필요한 볼륨 확보가 가능하기 때문에 고형 성분 함유량이 낮고 유기 용제의 함유량이 높은 저점도 플럭스를 반복 도포함이 없이 사용할 수 있다.
또한, 플럭스 주입 공정에서 필요한 볼륨 확보가 가능하여 플럭스 주입 및/또는 스프레딩이 원활하게 이루어지기 때문에, 트랜치를 형성시키지 않는 경우 플럭스 스프레딩이 원활하지 않아 부족한 플럭스에 의해 기판의 솔더 패드와 솔더 볼의 반응력 부족으로 발생될 수 있는 범프 소실(bump missing) 문제를 해결할 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라, 마스크의 트랜치가 리플로우(reflow) 공정에서 플럭스로부터 발생하는 가스 배출 통로로 사용될 수 있기 때문에, 트랜치를 형성시키지 않는 경우 리플로우 공정 중 가스 배출이 이루어지지 않아 가스가 솔더 볼을 마스크 바깥으로 밀어내어 발생될 수 있는 범프 소실 문제를 해결할 수 있다.
또한, 이에 따라, 범프 소실을 방지할 수 있어, 공정 수율이 높고 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 예에 따라, 플럭스를 스프레이 등의 방법을 통해 도포 중 부분적으로 불균일하게 플럭스가 도포될 경우에도 수로처럼 연결된 트랜치를 통해 플럭스가 균일하게 도포될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 도포된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크의 도포 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 도포된 모습을 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 솔더 볼 범핑 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 도포된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 종래의 도 5에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크의 도포 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.
본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.
본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 참조되는 도면들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 예시로써, 모양, 크기, 두께 등은 기술적 특징의 효과적인 설명을 위해 과장되게 표현된 것일 수 있다.
우선, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크를 도면을 참조하여 구체적으로 살펴볼 것이다. 이때, 참조되는 도면에 기재되지 않은 도면부호는 동일한 구성을 나타내는 다른 도면에서의 도면부호일 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 도포된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크의 도포 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3a 내지 3c는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크가 도포된 모습을 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 1, 2, 3a, 3b 및 3c를 참조하면, 하나의 예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크(30)는 회로기판(도시되지 않음)의 솔더패드(10) 상에 솔더 볼(1)을 범핑하는데 사용된다. 본 발명의 실시예에 따른 마스크(30)는 회로기판(도시되지 않음)에 솔더 볼(1)을 범핑하는데 사용되고, 솔더레지스트(20)와 달리 솔더 볼(1) 범핑 및 접합 후에 제거된다. 이때, 마스크(30)는 다수의 개구(30a) 및 트랜치(30b)를 포함하고 있다.
예컨대, 마스크(30)는 회로기판(도시되지 않음) 상의 솔더패드(10)가 노출되도록 오픈 영역을 갖는 솔더레지스트(20) 상에 부착될 수 있다.
도 1, 2, 3a, 3b 및 3c를 참조하면, 다수의 개구(30a)는 솔더 볼(1)이 삽입되어 솔더패드(10) 상에 안착되는 공간을 제공한다.
도 1 및 2를 참조하면, 하나의 예에 있어서, 개구(30a)의 크기는 솔더 볼(1)보다 크고 솔더패드(10)보다 작을 수 있다. 도시되지 않았으나, 다른 예에서, 개구(30a)의 크기는 솔더패드(10)보다 클 수도 있다. 예컨대, 도시되지 않았으나, 비한정(NSMD, non solder mask defined) 타입 솔더패드의 경우 마스크(30)의 개구(30a)의 크기가 솔더패드(10)보다 클 수도 있다.
또한, 도 1, 3a, 3b 및 3c를 참조하면, 트랜치(30b)는 오픈되고, 그에 따라 솔더패드(10) 상에 안찰될 솔더 볼(1)과 개구(30a) 사이로 플럭스(40)의 퍼짐(스프레딩, spreading)을 위한 유입 공간을 제공하며, 개구(30a) 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되어 형성된다.
도 3a, 3b 및 3c를 참조하면, 하나의 예에 있어서, 트랜치(30b)는 하나의 개구(30a)와 다른 하나의 개구(30a)를 연결하도록 형성될 수 있다.
또한, 도 3a, 3b 및 3c를 참조하면, 하나의 예에서, 트랜치(30b)는 하나의 개구(30a) 둘레 주위의 다른 두 개 또는 네 개의 개구들(30a)과 연결될 수 있다.
또한, 하나의 예에서, 마스크(30)는 100㎛ 이하 크기의 솔더 볼(1)을 사용하는 파인 피치 범핑에 사용될 수 있다.
또한, 하나의 예에 있어서, 마스크(30)는 드라이필름 마스크(DF Mask)일 수 있다. 이때, 드라이필름 마스크는 폴리머 재질, 예컨대, 감광성 폴리머 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따라, 트랜치(30b)를 형성한 마스크(30)(Mask)의 경우 플럭스 주입 공정에서 필요한 볼륨 확보가 가능하기 때문에 고형 성분 함유량이 낮고 유기 용제의 함유량이 높은 저점도 플럭스(40)를 반복 도포함이 없이 사용할 수 있다. 또한, 플럭스 주입 공정에서 필요한 볼륨 확보가 가능하여 플럭스 주입 및/또는 스프레딩(퍼짐, spreading)이 원활하게 이루어지기 때문에, 트랜치(30b)를 형성시키지 않는 경우 플럭스(40) 스프레딩이 원활하지 않아 부족한 플럭스(40)에 의해 기판의 솔더 패드(10)와 솔더 볼(1)의 반응력 부족으로 발생될 수 있는 범프 소실(bump missing) 문제를 해결할 수 있다.
또한, 마스크(30) 표면의 트랜치(30b)는 리플로우(reflow) 공정에서 플럭스(40)로부터 발생하는 가스를 배출하는 통로로 사용할 수 있기 때문에, 트랜치(30b)를 형성시키지 않는 경우 리플로우 공정 중 발생되는 가스의 배출이 이루어지지 않아 생성된 가스가 실장된 솔더 볼(1)을 마스크(30) 바깥으로 밀어내어 발생될 수 있는 범프 소실 문제를 해결할 수 있다.
즉, 본 발명에 따라, 트랜치(30b)를 형성시키지 않는 경우 발생될 수 있는 범프 소실을 방지할 수 있고, 이에 따라, 공정 수율이 높고 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 예에 따라, 플럭스(40)를 스프레이 등의 방법을 통해 도포 중 부분적으로 불균일하게 플럭스(40)가 도포될 경우에도 수로처럼 연결된 트랜치(30b)를 통해 균일하게 도포될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 솔더 볼 범핑 방법을 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다. 이때, 전술한 제1 실시예에 따른 마스크(30)가 참조될 수 있고, 그에 따라 중복되는 설명들은 생략될 수도 있다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 솔더 볼 범핑 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 4c를 참조하면, 하나의 예에 따른 솔더 볼 범핑 방법은 마스크 형성 단계(도 4a 참조), 솔더 볼 플레이싱 단계(도 4b 참조) 및 플럭스 주입 단계(도 4c 참조)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 마스크(30)는 드라이필름 마스크일 수 있고, 예컨대 폴리머 재질의 감광성 드라이필름 마스크일 수 있다.
또한, 도 4d를 더 참조하면, 하나의 예에서, 솔더 볼 범핑 방법은 솔더 볼 접합 단계를 더 포함할 수 있고, 도 4e를 더 참조하면, 하나의 예에서, 솔더 볼 범핑 방법은 마스크 제거 단계를 더 포함할 수 있다.
하나의 예에서, 마스크(30)를 이용한 솔더 볼 범핑 방법은 100㎛ 이하 크기의 솔더 볼(1)을 사용하는 파인 피치 범핑일 수 있다.
도 4a를 참조하면, 마스크 형성 단계에서는, 회로기판(도시되지 않음) 상의 솔더패드(10)가 노출되도록 오픈영역을 갖는 솔더레지스트(20) 상에 마스크(30)를 형성한다. 이때, 마스크(30)는 솔더 볼(1)이 삽입될 솔더패드(10)의 영역을 노출시키는 다수의 개구(30a) 및 개구(30a) 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되며 솔더레지스트(20)를 노출시키도록 오픈된 트랜치(30b)를 포함한다. 즉, 마스크(30) 상에, 솔더 볼(1)이 삽입될 솔더패드(10)의 영역을 노출시키는 다수의 개구(30a) 및 솔더패드(10) 상에 안착될 솔더 볼(1)의 안착 부위로, 구체적으로, 솔더 볼(1)과 개구(30a) 사이의 공간으로 플럭스(40)의 스프레딩이 가능하도록 개구(30a) 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되며 솔더레지스트(20)를 노출시키도록 오픈된 트랜치(30b)를 형성한다.
이때, 하나의 예에서, 트랜치(30b)를 형성하는 단계에서, 하나의 개구(30a)와 다른 하나의 개구(30a)가 연결되도록 트랜치(30b)를 형성할 수 있다.
또한, 하나의 예에 있어서, 트랜치(30b)를 형성하는 단계에서, 하나의 개구(30a) 둘레에 주위의 다른 두 개 또는 네 개의 개구들(30a)과 연결되도록 트랜치(30b)를 형성할 수 있다.
본 발명에 따라, 마스크(30)에 트랜치(30b)가 형성됨에 따라, 솔더 볼(1)과 기판의 솔더패드(10)를 금속 반응을 통해 접합시키기 위해 필요한 플럭스(40)(flux)를 담고 있을 공간이 확보될 수 있다.
또한, 플럭스(40)가 불균일하게 도포되었을 경우 플럭스(40)가 트랜치(30b)를 통해 이동하여 균일하게 도포되도록 조정될 수 있다.
또한, 솔더 볼(1)을 용융시키기 위한 리플로우 공정에서는 플럭스(40)로부터 발생되는 가스가 마스크(30)의 트랜치(30b)를 통해 원활하게 배출될 수 있다.
또한, 도 4a 또는 도 4b 내지 4c를 참조하면, 하나의 예에 따르면, 마스크(30)는 솔더패드(10)의 외곽이 솔더레지스트(20)에 의해 덮히는 한정(SMD, solder mask defined) 타입의 솔더패드 또는 솔더랜드가 형성된 솔더레지스트(20) 상에 형성될 수 있다. 이때, 마스크(30) 개구의 크기는 솔더 볼(1)보다 크고 솔더패드(10)보다 작을 수 있다. 또는, 마스크(30) 개구의 크기는 솔더패드(10)와 같거나 그보다 클 수도 있다.
또는, 도시되지 않았으나, 다른 하나의 예에서, 마스크는 솔더패드(10)의 상면 전부가 노출되는 비한정(NSMD, non solder mask defined) 타입의 솔더패드 또는 솔더랜드가 형성된 솔더레지스트(20) 상에 형성될 수 있다. 이때, 마스크 개구의 크기는 솔더패드(10)보다 크거나 혹은 솔더패드(10)보다 작거나 같을 수도 있다.
다음, 도 4b를 참조하면, 솔더 볼 플레이싱 단계에서는 마스크(30) 상의 다수의 개구(30a)를 통해 솔더패드(10) 상으로 솔더 볼(1)을 플레이싱(placing)한다.
다음으로, 도 4c를 참조하면, 플럭스 주입 단계에서는 마스크(30) 상의 트랜치(30b)를 통하여 솔더패드(10) 상에 안착된 솔더 볼(1)의 안착 부위로, 구체적으로 솔더 볼(1)과 개구(30a) 사이의 공간으로 플럭스(40)를 주입시킨다.
다음으로, 도 4d를 더 참조하여, 제2 실시예에 따른 솔더 볼 범핑 방법의 또 하나의 예를 살펴본다.
이때, 하나의 예에 따른 솔더 볼 범핑 방법은 솔더 볼 접합 단계를 더 포함할 수 있다. 도 4d의 솔더 볼 접합 단계에서는 플럭스 주입 단계 이후에 솔더패드(10) 상에 안착된 솔더 볼(1)을 접합시킨다. 예컨대, 리플로우 공정에서 솔더 볼(1)을 솔더패드(10) 상에 접합시킬 수 있다.
또한, 도 4e를 더 참조하여, 또 하나의 예를 살펴보면, 하나의 예에 따른 솔더 볼 범핑 방법은 마스크 제거 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4e의 마스크 제거 단계에서는 솔더 볼 접합 단계 이후에 마스크(30)을 제거할 수 있다.
이때, 하나의 예에서, 마스크 제거 단계에서는 접합된 솔더 범프(1') 주위의 플럭스(40) 또한 제거할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따라, 트랜치(30b)를 형성한 마스크(30)를 사용함으로써 플럭스 주입 공정에서 필요한 볼륨 확보가 가능하다. 이에 따라, 플럭스 주입 및/또는 스프레딩이 원활하게 이루어지기 때문에, 트랜치(30b)를 형성시키지 않는 경우 플럭스(40) 스프레딩이 원활하지 않아 부족한 플럭스(40)에 의해 기판의 솔더 패드(10)와 솔더 볼(1)의 반응력 부족으로 발생될 수 있는 범프 소실(bump missing) 문제를 해결할 수 있다.
또한, 리플로우(reflow) 공정에서 마스크(30)의 트랜치(30b)를 가스 배출 통로로 사용할 수 있기 때문에, 트랜치(30b)를 형성시키지 않는 경우 리플로우 공정 중 발생되는 가스의 배출이 이루어지지 않아 생성된 가스가 실장된 솔더 볼(1)을 마스크(30) 바깥으로 밀어내어 발생될 수 있는 범프 소실 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 예에 따라, 플럭스(40)를 스프레이 등의 방법을 통해 도포 중 부분적으로 불균일하게 플럭스(40)가 도포될 경우에도 수로처럼 연결된 트랜치(30b)를 통해 균일하게 도포될 수 있다.
이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.
1 : 솔더 볼 1' : 솔더 범프
10 : 솔더패드 20 : 솔더레지스트
30 : 마스크 30a : 개구
30b : 트랜치 40 : 플럭스

Claims (17)

  1. 솔더 볼이 삽입되어 솔더패드 상에 안착되는 공간을 제공하는 다수의 개구들; 및
    오픈되어 상기 솔더패드 상에 안착될 상기 솔더 볼과 상기 개구 사이로 플럭스의 스프레딩을 위한 유입 공간을 제공하며 상기 개구 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되는 트랜치; 를 포함하는,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜치는 하나의 개구와 다른 하나의 개구를 연결하도록 형성된,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 트랜치는 하나의 개구 둘레 주위의 다른 두 개 또는 네 개의 개구들과 연결되는 것을 특징으로 하는,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구의 크기는 상기 솔더 볼보다 크고 상기 솔더패드보다 작은,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구의 크기는 상기 솔더패드보다 큰,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  6. 청구항 1에 있어서,
    100㎛ 이하 크기의 상기 솔더 볼을 사용하는 파인 피치 범핑에 사용되는,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  7. 청구항 1 내지 6 중의 어느 하나에 있어서,
    상기 마스크는 드라이필름을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  8. 청구항 1 내지 6 중의 어느 하나에 있어서,
    상기 마스크는 상기 회로기판 상의 상기 솔더패드가 노출되도록 오픈 영역을 갖는 솔더레지스트 상에 부착되는,
    회로기판의 솔더 볼 범핑을 위한 마스크.
  9. 회로기판 상의 솔더패드가 노출되도록 오픈영역을 갖는 솔더레지스트 상에 마스크를 형성하되, 상기 솔더패드를 노출시키는 다수의 개구들 및 상기 솔더패드 상에 안착될 솔더 볼과 상기 개구 사이의 공간으로의 플럭스의 스프레딩이 가능하도록 상기 개구 둘레의 적어도 일측으로부터 연장되며 상기 솔더레지스트를 노출시키도록 오픈된 트랜치를 포함하는 상기 마스크를 형성하는 단계;
    상기 마스크 상의 상기 다수의 개구를 통해 상기 솔더패드 상으로 상기 솔더 볼을 플레이싱(placing)하는 단계; 및
    상기 마스크 상의 상기 트랜치를 통하여 상기 솔더패드 상에 안착된 상기 솔더 볼과 개구 사이의 공간으로 상기 플럭스를 주입시키는 단계; 를 포함하는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 마스크를 형성하는 단계에서, 하나의 개구와 다른 하나의 개구가 연결되도록 상기 트랜치를 형성하는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 마스크를 형성하는 단계에서, 상기 하나의 개구 둘레에 주위의 다른 두 개 또는 네 개의 개구들과 연결되도록 상기 트랜치를 형성하는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 솔더 볼 범핑 방법은 100㎛ 이하 크기의 상기 솔더 볼을 사용하는 파인 피치 범핑인,
    솔더 볼 범핑 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 마스크는 상기 솔더패드의 외곽이 상기 솔더레지스트에 의해 덮히는 한정(SMD)형 솔더패드가 형성된 상기 솔더레지스트 상에 형성되는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 마스크는 상기 솔더패드의 상면 전부가 노출되는 비한정(NSMD)형 솔더패드가 형성된 상기 솔더레지스트 상에 형성되는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  15. 청구항 9 내지 14 중의 어느 하나에 있어서,
    상기 플럭스를 주입시키는 단계 이후에 상기 솔더패드 상에 안착된 상기 솔더 볼을 접합시키는 단계를 더 포함하는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 솔더 볼을 접합시키는 단계 이후에 상기 마스크을 제거하는 단계를 더 포함하는,
    솔더 볼 범핑 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 마스크를 제거하는 단계에서 상기 접합된 솔더 범프 주위의 상기 플럭스를 제거하는,
    솔더 볼 범핑 방법.
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