(57)【要約】【課題】本発明は、はんだ除去装置に関し、より詳細には、基板表面のはんだ残渣を除去して均一な大きさのバンプを構成するためのはんだ除去装置に関する。【解決手段】本発明は、基板の上面に形成されたマスクにはんだが塗布され、前記塗布されたはんだのうち過剰塗布された残りのはんだを除去するための装置であって、一対のリール部材と、前記一対のリール部材により巻取及び巻出を行い、前記マスクの上面に沿って移動するはんだ除去テープと、前記一対のリール部材の間に配置され、前記はんだ除去テープを前記マスク上に加熱及び加圧して前記残りのはんだを除去する加熱圧着部材と、を含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面の側に形成されたマスクにはんだが塗布され、前記塗布されたはんだのうち過剰塗布された残りのはんだを除去するためのはんだ除去装置であって、
一対のリール部材と、
前記一対のリール部材により巻取及び巻出を行い、前記マスクの前記基板に対向する面とは反対側の面に沿って移動するはんだ除去テープと、
前記一対のリール部材の間に配置され、前記はんだ除去テープを前記マスク上に加熱及び加圧して前記残りのはんだを除去する加熱圧着部材と、を含む、はんだ除去装置。
【請求項２】
前記一対のリール部材は、前記はんだ除去テープを巻き出す巻出ローラと、前記巻出ローラから巻き出された前記はんだ除去テープを巻き取る巻取ローラと、を有する、請求項１に記載のはんだ除去装置。
【請求項３】
前記巻出ローラと前記巻取ローラは移動方向によって巻取と巻出が交換される、請求項２に記載のはんだ除去装置。
【請求項４】
前記はんだ除去テープは銅材質を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のはんだ除去装置。
【請求項５】
前記はんだ除去テープは着脱可能に設けられる、請求項１から４のいずれか一項に記載のはんだ除去装置。
【請求項６】
前記加熱圧着部材は内部に設けられた加熱ヒータにより発熱される、請求項１から５のいずれか一項に記載のはんだ除去装置。
【請求項７】
前記加熱圧着部材は外部ヒータの熱伝導により発熱される、請求項１から５のいずれか一項に記載のはんだ除去装置。
【請求項８】
前記加熱圧着部材は、前記一対のリール部材の間に少なくとも一つ以上配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のはんだ除去装置。
【請求項９】
前記加熱圧着部材は、前記一対のリール部材の間で互いに異なる温度で発熱するように少なくとも二つ以上配置される、請求項１から８のいずれか一項に記載のはんだ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ除去装置に関し、より詳細には、基板表面のはんだ残渣を除去して均一な大きさのバンプを構成するためのはんだ除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、近年、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）上にはんだバンプを共に形成し、その上にデバイスを接続するフリップチップの適用が徐々に増加しつつある。特に、大容量のデータを高速に演算するＣＰＵ及びグラフィック用演算装置の場合、従来のＡｕ  ｗｉｒｅを利用して基板とデバイスを連結する技術において、基板とデバイスをはんだで連結し、接続抵抗を改善したフリップチップの適用が急激に増加している。
【０００３】
チップと基板を連結するために基板にはんだバンプを形成する方式は、はんだペーストを基板に印刷し、リフローを行って製造する方式と、微細なはんだボールを基板に実装して形成する方式と、溶融されたはんだを基板に直接またはマスクを利用して注入して形成する方式と、に分けられる。このように基板に形成したはんだバンプは、チップに形成されたＣｕまたははんだバンプとの接続のために溶融されて金属間の結合を行う。
【０００４】
溶融はんだを基板に注入してバンプを形成する方式としては、バー形態のはんだをインジェクションヘッド部に入れて全体を加熱し、溶融させて制御する方式を使用した。
【０００５】
しかし、このような形態のインジェクション方式は、ヘッド上部で溶融されたはんだがヘッドの開口部に流出するため精密制御が難しいという欠点がある。
【０００６】
それだけでなく、はんだが溶融された状態で長期間使用する場合、はんだが酸化されてインジェクション時にバンプを形成できないという問題を起こし、原資材を使用時間に合わせて交替しなければならないという問題点がある。
【０００７】
溶融はんだとパッドとの接合形成においてもフラックス（Ｆｌｕｘ）を使用することができないため、バンプの表面が酸化されて粗いだけでなく、パッドと金属間の化合物を十分に形成することができないという問題点が継続して指摘されている。
【０００８】
現在まで開発されたインジェクションヘッドは、溶融はんだボリュームを制御することが難しいため、基板にはんだをインジェクションした後にも過剰に投与されたはんだが基板表面に残っており、最終バンプのボリューム精度に問題を起こす。
【０００９】
表面に過剰に残っているはんだは、バンプをリフローしてラウンド状に製造する場合、周辺のバンプに比べて大きいバンプを形成することになり、デバイスの精密な実装時に周辺のバンプとバンプブリッジ不良をもたらす問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０-２５６７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記のような問題点を勘案して導き出されたものであって、基板表面のはんだ残渣を除去して均一な大きさのバンプを構成することにより、ブリッジ不良を最小化することができるはんだ除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を効果的に果たすために本発明は、基板の上面に形成されたマスクにはんだが塗布され、前記塗布されたはんだのうち過剰塗布された残りのはんだを除去するための装置であって、一対のリール部材と、前記一対のリール部材により巻取及び巻出を行い、前記マスクの上面に沿って移動するはんだ除去テープと、前記一対のリール部材の間に配置され、前記はんだ除去テープを前記マスク上に加熱及び加圧して前記残りのはんだを除去する加熱圧着部材と、を含むことができる。
【００１３】
この際、前記一対のリール部材は、はんだ除去テープを巻き出す巻出ローラと、前記巻出ローラから巻き出されたはんだ除去テープを巻き取る巻取ローラと、で構成されることができる。
【００１４】
前記はんだ除去テープは、はんだと金属との間の反応が優秀な銅材質で構成されることができ、前記はんだ除去テープは着脱可能に設けられることができる。
【００１５】
前記巻出ローラと巻取ローラは回転方向に沿って巻取と巻出が交換されることができ、前記加熱圧着部材は内部に設けられた加熱ヒータにより発熱されることができる。
【００１６】
前記加熱圧着部材は、外部ヒータの熱伝導により発熱されることもできる。
【００１７】
また、前記加熱圧着部材は、一対のリールの間に少なくとも一つ以上配置されることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施形態によるはんだ除去装置は、基板表面のはんだ残渣を除去して均一な大きさのバンプを構成することにより、ブリッジ不良を最小化することができる効果を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態によるはんだ除去装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態によるはんだ除去装置を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態によるはんだ除去装置によりはんだが除去された後、チップがＳＭＴされた状態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるはんだ除去装置の他の第１実施形態を示す図面である。
【図５】本発明の実施形態によるはんだ除去装置の他の第２実施形態を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明すると、次のとおりである。
【００２１】
図１は本発明の実施形態によるはんだ除去装置を示す斜視図であり、図２は本発明の実施形態によるはんだ除去装置を示す側面図であり、図３は本発明の実施形態によるはんだ除去装置によりはんだが除去された後、チップがＳＭＴされた状態を示す断面図である。
【００２２】
図示されたように、本発明の実施形態によるはんだ除去装置１００は、基板１０の上面に形成されたマスク１２にはんだ１４が塗布され、塗布されたはんだ１４のうち過剰塗布された残りのはんだ１４ａを除去するための装置である。
【００２３】
このような本発明のはんだ除去装置１００は、一対のリール部材２０と、一対のリール部材２０の間に設けられた加熱圧着部材４０と、を含む。
【００２４】
一対のリール部材２０がマスク１２の上面に沿って移動することではんだ除去テープ３０の巻取及び巻出を行う。一対のリール部材２０は、はんだ除去テープ３０を巻き出す巻出ローラ２２と、巻出ローラ２２から巻き出されたはんだ除去テープ３０を巻き取る巻取ローラ２４と、を含む。
【００２５】
この際、はんだ除去テープ３０は、基板１０の上面に塗布されたはんだ１４と金属との間の反応に優れた銅またはニッケル材質で構成されることができ、ニッケルよりは銅を素材として製造することが好ましい。
【００２６】
また、巻出ローラ２２と巻取ローラ２４に巻き取られたはんだ除去テープ３０は、基板１０の上面に塗布されたはんだ１４を拭き取って除去した後、新しいはんだ除去テープ３０に交換するために着脱可能に設けられる。
【００２７】
即ち、はんだ除去テープ３０は、使用後に巻出ローラ２２と巻取ローラ２４の一側に取り出したり差し込んだりして使用することができる。
【００２８】
このような一対のリール部材２０を介して基板１０の上面に塗布されたはんだ１４を除去する時には巻出ローラ２２からはんだ除去テープ３０を徐々に巻き出し、これと同時に、巻取ローラ２４ではんだ除去テープ３０を徐々に巻き取る。
【００２９】
この過程において、基板１０の上面における残りのはんだ１４ａがはんだ除去テープ３０の表面と反応して拭き取られることで基板１０の上面の残りのはんだ１４ａが除去される。
【００３０】
しかし、一対のリール部材２０のみを介して残りのはんだ１４ａを除去する時には、はんだ除去テープ３０を基板１０の上面に圧着しながら除去する時より効率性が多少劣る可能性がある。
【００３１】
従って、一対のリール部材２０の間にははんだ除去テープ３０を圧着して基板１０の上面の残りのはんだ１４ａをより効果的に除去するために、加熱圧着部材４０を設けることができる。
【００３２】
加熱圧着部材４０は、一対のリール部材２０の間に設けられてはんだ除去テープ３０を圧着及び加熱する。加熱圧着部材４０は、基板１０の上面との密着範囲を極大化するためにはんだ除去テープ３０との接触部分を偏平に構成することができる。
【００３３】
また、加熱圧着部材４０は、基板１０の上面の残りのはんだ１４ａがはんだ除去テープ３０と効果的に反応して拭き取られるようにはんだ除去テープ３０を加熱する。
【００３４】
この際、加熱圧着部材４０は、その内部に加熱ヒータ（不図示）が設けられて高温の状態を維持するか、外部ヒータ（不図示）の温度の伝達を受けて高温の状態を維持することができる。
【００３５】
このように構成された本発明の実施形態によるはんだ除去装置は、次のような作用を行う。
【００３６】
パターンが形成された基板１０の上部にマスク１２が塗布され、マスク１２の上部にはんだ１４が塗布された後、塗布された残りのはんだ１４ａを除去するための工程が進められる。
【００３７】
一対のリール部材２０は基板１０の上面に配置され、一対のリール部材２０の間に加熱圧着部材４０が配置される。
【００３８】
一対のリール部材２０が基板１０の上面に沿って移動し始めると、巻出ローラ２２と巻取ローラ２４が同一方向に回転して巻出ローラ２２に巻き取られたはんだ除去テープ３０が巻取ローラ２４に巻き取られ始める。
【００３９】
この際、巻出ローラ２２と巻取ローラ２４との間に配置された加熱圧着部材４０は、巻き出されるはんだ除去テープ３０を圧着と同時に加熱する。
【００４０】
加熱圧着部材４０によって加熱された残りのはんだ１４ａは、溶融されながらはんだ除去テープ３０によって拭き取られて基板の上面から除去される。
【００４１】
従って、基板１０のマスク１２に塗布されたはんだ１４のうち残りのはんだ１４ａは、はんだ除去テープ３０により除去されることで均一な高さを維持することができる。また、均一な高さにはんだボール５０を形成すると、はんだボール５０も均一な大きさで形成されることができ、積層されるチップ６０が安定した設置状態を維持することができる。
【００４２】
一方、図４及び図５は本発明の実施形態によるはんだ除去装置の他の実施形態を示すものである。
【００４３】
図示されたように、本発明のはんだ除去装置１００は、一対のリール部材２０が基板１０の上面に沿って一方向に移動することなく両方向に移動するようにして基板１０の上面に残っている残りのはんだ１４ａを完全に除去する。
【００４４】
即ち、一対のリール部材２０は、基板１０の上面から一方向にのみ移動しながらはんだ除去テープ３０の巻出及び巻取を繰り返すが、基板１０の上面に塗布されたはんだ１４の量が多い場合、基板１０の上面から残りのはんだ１４ａを完全に拭き取ることが困難になる。
【００４５】
従って、一対のリール部材２０が基板１０の上面を往復移動すると、一方向にのみ移動するより、残りのはんだ１４ａをより効果的に除去することができる。
【００４６】
この際、巻出ローラ２２と巻取ローラ２４の移動時に巻出ローラ２２と巻取ローラ２４の機能が交換され得る。換言すれば、巻出ローラ２２と巻取ローラ２４が基板１０の上面に沿って移動する際に、例えば時計方向に回転されると、往復移動時に半時計方向に回転されることができる。
【００４７】
従って、一対のリール部材の各ローラ２２、２４は、移動方向によって巻取と巻出が交換され得る。
【００４８】
また、一対のリール部材２０の間に設けられた加熱圧着部材４０は一対またはそれ以上が設けられることができる。
【００４９】
加熱圧着部材４０は、巻出ローラ２２と巻取ローラ２４との間の空間のほとんどを占めるように単数個が設けられることができるが、このような場合、基板１０の上面から残りのはんだ１４ａを完全に拭き取ることが難しい。
【００５０】
即ち、加熱圧着部材４０は、一対のリール部材２０の間に配置される際に所定温度ではんだ除去テープ３０を加熱するが、この場合、残りのはんだ１４ａの溶融程度が高すぎたり低すぎたりすると、残りのはんだ１４ａとはんだ除去テープ３０との間の反応性と濡れ性が低下する。
【００５１】
従って、基板１０の上面には少量の残りのはんだ１４ａが残っていることができる。
【００５２】
このような問題点は、一対のリール部材２０の間に互いに異なる温度で発熱する少なくとも二つの加熱圧着部材４０ａ、４０ｂを配置することにより解決して補完することができる。
【００５３】
より詳細に説明すると、例えば、互いに異なる温度で発熱するように、加熱圧着部材４０ａ、４０ｂを一対のリール部材２０の間に二つ配置させる。
【００５４】
一対のリール部材２０が移動する方向を基準とする場合、移動方向の前方に配置された加熱圧着部材４０の温度を低く調節する。
【００５５】
この状態で一対のリール部材２０が移動し始めると、前方の加熱圧着部材４０ａは、溶融し始める残りのはんだ１４ａとはんだ除去テープ３０が反応して残りのはんだ１４ａを拭き取り、後方の加熱圧着部材４０ｂは、残っている残りのはんだ１４ａを完全に溶融させてはんだ除去テープ３０と反応することによりはんだ除去テープ３０を利用して残りのはんだ１４ａを完全に除去することができる。
【００５６】
従って、基板１０の表面に残っている残りのはんだ１４ａは前記実施形態により均一な高さを維持することができ、ＳＭＴのような作業工程が進められても製品の不良が発生しなくなる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態によるはんだ除去装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、当業者であればその応用と変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１０  基板
１２  マスク
１４  はんだ
１４ａ  残りのはんだ
２０  リール部材
２２  巻出ローラ
２４  巻取ローラ
３０  はんだ除去テープ
４０  加熱圧着部材
４０ａ  前方側加熱圧着部材
４０ｂ  後方側加熱圧着部材
５０  はんだボール
６０  チップ
１００  はんだ除去装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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