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KR101515877B1 - Apparatus foe fabricating solder ball - Google Patents

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KR101515877B1
KR101515877B1 KR1020130104511A KR20130104511A KR101515877B1 KR 101515877 B1 KR101515877 B1 KR 101515877B1 KR 1020130104511 A KR1020130104511 A KR 1020130104511A KR 20130104511 A KR20130104511 A KR 20130104511A KR 101515877 B1 KR101515877 B1 KR 101515877B1
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chamber
piston
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문정탁
손재열
김응재
류수용
성형진
오용석
이학송
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엠케이전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 금속볼 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소정의 재료를 융용하여 금속볼을 제조하는 금속볼 제조 장치로서, 금속볼을 제조하는 제조부; 및 상기 금속볼을 수거하는 수거부;를 포함하며, 상기 제조부는, 재료가 공급되어 저장되는 챔버, 상기 챔버 내의 재료의 용융이 이루어지도록 소정의 열을 인가하는 가열 장치, 금속볼 액적이 낙하하도록 하부에 배치되는 오리피스, 금속볼 액적이 생성되도록 상기 오리피스 상부에 배치되는 피스톤, 및 상기 재료의 이물질을 제거하는 청정 시스템을 포함하는 금속볼 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a metal ball manufacturing apparatus, and more particularly, to a metal ball manufacturing apparatus for manufacturing a metal ball by melting a predetermined material, comprising: a manufacturing section for manufacturing a metal ball; And a rejection unit for collecting the metal balls, wherein the manufacturing unit includes a chamber in which a material is supplied and stored, a heating device for applying a predetermined heat so that the material in the chamber is melted, An orifice disposed at a lower portion thereof, a piston disposed above the orifice so as to generate a metal ball droplet, and a clean system for removing foreign matter from the material.

Description

금속볼 제조 장치{APPARATUS FOE FABRICATING SOLDER BALL}[0001] APPARATUS FOE FABRICATING SOLDER BALL [0002]

본 발명은 금속볼 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소정의 재료를 융용하여 금속볼을 제조하는 금속볼 제조 장치로서, 금속볼을 제조하는 제조부; 및 상기 금속볼을 수거하는 수거부;를 포함하며, 상기 제조부는, 재료가 공급되어 저장되는 챔버, 상기 챔버 내의 재료의 용융이 이루어지도록 소정의 열을 인가하는 가열 장치, 금속볼 액적이 낙하하도록 하부에 배치되는 오리피스, 금속볼 액적이 생성되도록 상기 오리피스 상부에 배치되는 피스톤, 및 상기 재료의 이물질을 제거하는 청정 시스템을 포함하는 금속볼 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a metal ball manufacturing apparatus, and more particularly, to a metal ball manufacturing apparatus for manufacturing a metal ball by melting a predetermined material, comprising: a manufacturing section for manufacturing a metal ball; And a rejection unit for collecting the metal balls, wherein the manufacturing unit includes a chamber in which a material is supplied and stored, a heating device for applying a predetermined heat so that the material in the chamber is melted, An orifice disposed at a lower portion thereof, a piston disposed above the orifice so as to generate a metal ball droplet, and a clean system for removing foreign matter from the material.

100 um 이하 초미세 금속볼의 제조를 위해서는 50 um 이하의 내경을 갖는 오리피스를 사용하여야 하며, 작은 오리피스 내경으로 인해 용융 솔더의 산화물이 오리피스를 폐쇄하는 문제가 발생할 수 있다.For the production of ultra-fine metal balls below 100 μm, an orifice having an inner diameter of 50 μm or less should be used, and the oxide of the molten solder may clog the orifice due to a small orifice inner diameter.

이를 개선하기 위해 합금 공정에서 원재료를 청정화시키는 청정화 작업을 수행하는 경우가 많으며, 이에 따라서 오리피스의 폐쇄 문제가 개선되어 왔다.In order to improve this, cleaning of the raw materials in the alloy process is often performed, and the problem of closing the orifice has been improved.

그러나, 합금공정에서 생성된 괴 상태의 원재료는 괴 표면에 산화막이 존재하여, 제조 장비내에 투입시 다시 산화물들이 용융 솔더 내에 혼재되는 문제점이 발생할 수 있다.However, the raw material of the mass produced in the alloying process may have a problem that the oxide is present on the surface of the mass, and the oxides are mixed in the molten solder again when put into the manufacturing equipment.

따라서, 합금 공정에서 이루어지는 원재료 청정화 시스템을 금속볼 제조 장치 내에 편입시킴으로써 오리피스 폐쇄현상을 개선할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to improve the orifice closure phenomenon by incorporating the raw material purification system made in the alloy process into the metal ball production apparatus.

등록특허 10-1179400Patent No. 10-1179400

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소정의 재료를 융용하여 금속볼을 제조하는 금속볼 제조 장치로서, 금속볼을 제조하는 제조부; 및 상기 금속볼을 수거하는 수거부;를 포함하며, 상기 제조부는, 재료가 공급되어 저장되는 챔버, 상기 챔버 내의 재료의 용융이 이루어지도록 소정의 열을 인가하는 가열 장치, 금속볼 액적이 낙하하도록 하부에 배치되는 오리피스, 금속볼 액적이 생성되도록 상기 오리피스 상부에 배치되는 피스톤, 및 상기 재료의 이물질을 제거하는 청정 시스템을 포함하는 금속볼 제조 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a metal ball manufacturing apparatus for manufacturing a metal ball by melting a predetermined material, And a rejection unit for collecting the metal balls, wherein the manufacturing unit includes a chamber in which a material is supplied and stored, a heating device for applying a predetermined heat so that the material in the chamber is melted, An orifice disposed at a lower portion of the orifice, a piston disposed at an upper portion of the orifice to generate a metal ball droplet, and a clean system for removing foreign matter from the material.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치는, 소정의 재료를 융용하여 금속볼을 제조하는 금속볼 제조 장치로서, 금속볼을 제조하는 제조부; 및 상기 금속볼을 수거하는 수거부;를 포함하며, 상기 제조부는, 재료가 공급되어 저장되는 챔버, 상기 챔버 내의 재료의 용융이 이루어지도록 소정의 열을 인가하는 가열 장치, 금속볼 액적이 낙하하도록 하부에 배치되는 오리피스, 금속볼 액적이 생성되도록 상기 오리피스 상부에 배치되는 피스톤, 및 상기 재료의 이물질을 제거하는 청정 시스템을 포함한다.In order to accomplish the above object, a metal ball manufacturing apparatus according to the present invention is a metal ball manufacturing apparatus for manufacturing a metal ball by melting a predetermined material, comprising: a manufacturing unit for manufacturing a metal ball; And a rejection unit for collecting the metal balls, wherein the manufacturing unit includes a chamber in which a material is supplied and stored, a heating device for applying a predetermined heat so that the material in the chamber is melted, An orifice disposed at the bottom, a piston disposed above the orifice to create a metal ball droplet, and a clean system for removing foreign material from the material.

바람직하게는, 상기 청정 시스템은, 배출 펌프를 포함하며, 상기 배출 펌프는, 가열 분위기에서 기화된 이물질을 배출하게 구성된다.Preferably, the clean system comprises a discharge pump, wherein the discharge pump is configured to discharge vaporized foreign substances in a heating atmosphere.

바람직하게는, 상기 청정 시스템은 진공 펌프를 포함하며, 상기 진공 펌프는 상기 챔버 내의 진공도를 0 내지 2.0 × 10 -2 torr 로 제어한다.Preferably, the clean system comprises a vacuum pump, wherein the vacuum pump controls the degree of vacuum in the chamber to from 0 to 2.0 x 10 < -2 > torr.

바람직하게는, 상기 청정 시스템은 온도 조절 장치를 포함하며, 상기 온도 조절 장치는 상기 챔버 내의 가열 분위기 온도를 500 ℃내지 800 ℃ 로 제어한다.Preferably, the clean system includes a temperature control device, wherein the temperature control device controls the temperature of the heating atmosphere in the chamber to 500 ° C to 800 ° C.

바람직하게는, 상기 피스톤과 상기 오리피스는 0 내지 0.5 mm 의 이격거리를 갖게 배치된다.Preferably, the piston and the orifice are spaced a distance of 0 to 0.5 mm.

바람직하게는, 상기 제조부는 상기 피스톤과 상기 오리피스 사이의 이격거리를 조절하는 간격 조절 장치를 포함한다.Preferably, the manufacturing section includes a gap adjusting device for adjusting a distance between the piston and the orifice.

바람직하게는, 상기 오리피스는 흑연 재질을 포함하여 구성된다.Preferably, the orifice comprises a graphite material.

본 발명에 따른 금속볼 제조 장치는, 제조부 내에 청정 시스템이 포함된 구성을 가짐에 따라서, 금속볼 제조에 사용되는 재료의 이물질이 제거되며 순수한 재료만으로 금속볼이 제조될 수 있다. 아울러, 제조를 위한 용융 과정에서 재료의 청정화 작업이 수행됨에 따라서, 별도의 청정화 장치가 독립적으로 구비될 필요가 없으며, 청정화가 이루어진 재료가 챔버 내에 공급되는 과정에서 외부에 노출되어 재 오염되는 것이 방지될 수 있다.Since the apparatus for manufacturing a metal ball according to the present invention has a configuration including a cleaning system in a manufacturing section, foreign materials of materials used for manufacturing a metal ball are removed and a metal ball can be manufactured from only pure materials. In addition, as the material is cleaned in the melting process for manufacturing, there is no need to provide a separate cleaning device independently, and it is prevented that the cleaned material is exposed to the outside and re-contaminated in the process of being supplied into the chamber .

따라서, 더욱 우수한 품질의 금속볼이 제조될 뿐만 아니라, 금속볼 액적이 낙하하는 오리피스의 폐쇄가 방지되어 제조 공정의 효율성이 개선되고 제조 단가가 절감될 수 있다.Therefore, not only the metal ball of higher quality is produced, but also the closing of the orifice in which the metal ball droplet falls down can be prevented, the efficiency of the manufacturing process can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

아울러, 피스톤과 오리피스 사이의 간격을 조절하는 간격 조절 장치가 구비되어 상기 오리피스와 피스톤 사이의 거리가 가변되며, 금속볼 액적의 크기 또한 적절히 가변될 수 있다. 따라서, 용도 및 필요에 따라서 다양한 크기의 금속볼이 제조될 수 있으며, 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 범용성이 개선될 수 있다.In addition, a gap adjusting device for adjusting the distance between the piston and the orifice may be provided to vary the distance between the orifice and the piston, and the size of the droplet of the metal ball may be appropriately varied. Accordingly, metal balls of various sizes can be manufactured according to applications and needs, and the versatility of the metal ball manufacturing apparatus according to the present invention can be improved.

아울러, 상기 오리피스는 흑연 재질을 포함함에 따라서 작은 오리피스를 사용함에도 불구하고 안정적이고 균일한 금속볼 액적이 형성될 수 있다.In addition, since the orifice includes a graphite material, a stable and uniform metal ball droplet can be formed even though a small orifice is used.

도 1 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 구조를 전체적으로 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 제조부를 나타낸 도면이다.
도 3 과 도 4 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 청정화 시스템을 사용하여 청정화를 수행하기 전과 후의 솔더 원재료의 젖음성 테스트 결과를 비교한 도면이다.
도 5 및 도 6 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 청정화 시스템을 사용하여 청정화를 수행할 때 청정화 온도를 달리한 결과를 비교한 도면이다.
도 7 과 도 8 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 청정화 시스템을 사용하여 청정화를 수행할 때 진공도를 달리한 결과를 비교한 도면이다.
도 9 내지 도 11 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 제조부에 구비된 오리피스의 재질을 달리한 결과를 비교한 도면이다.
도 12 는 상기 진공도, 청정화 온도, 및 제조 온도를 각각 변경한 결과를 종합적으로 비교 대조한 표이며
도 13 및 도 14 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치의 제조부에 구비된 오리피스와 피스톤 사이의 거리에 따른 금속볼 사이즈의 균일도를 비교한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing the entire structure of a metal ball manufacturing apparatus according to the present invention; FIG.
2 is a view showing a manufacturing part of a metal ball manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams comparing wettability test results of the solder raw material before and after performing the cleaning using the cleaning system of the metal ball manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams comparing results of different cleaning temperatures when cleaning is performed using the cleaning system of the apparatus for manufacturing a metal ball according to the present invention.
FIGS. 7 and 8 are views comparing results of different degrees of vacuum when purifying using the purifying system of the apparatus for manufacturing a metal ball according to the present invention.
9 to 11 are views comparing the results of different materials of the orifices provided in the manufacturing section of the metal ball manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 12 is a table comprehensively comparing the results of changing the vacuum degree, the cleaning temperature, and the manufacturing temperature
13 and 14 are diagrams comparing the uniformity of the metal ball size according to the distance between the orifice and the piston in the manufacturing section of the metal ball manufacturing apparatus according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present embodiments are not intended to be limiting.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 부재 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 부재의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 부재를 뒤집을 경우 "상부" 는 "하부"로 해석될 수 있다. 부재는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" May be used to readily describe an element or component and other element or components of the correlation. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of members during use or operation. For example, "upper" can be interpreted as "lower" when a member shown in the drawing is inverted. The members can also be oriented in different directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 부재는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 부재의 존재 또는 추가를 배제하지않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises, "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited element, step, operation and / Or additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

도 1 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 구조를 전체적으로 나타낸 도면이며, 도 2 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 제조부(10)를 나타낸 도면이고, 도 3 과 도 4 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 청정화 시스템(30)을 사용하여 청정화를 수행하기 전과 후의 솔더 원재료의 젖음성 테스트 결과를 비교한 도면이며, 도 5 와 도 6 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 청정화 시스템(30)을 사용하여 청정화를 수행할 때 청정화 온도를 달리한 결과를 비교한 도면이고, 도 7 과 도 8 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 청정화 시스템(30)을 사용하여 청정화를 수행할 때 진공도를 달리한 결과를 비교한 도면이고, 도 9 내지 도 11 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 제조부(10)에 구비된 오리피스(150)의 재질을 달리한 결과를 비교한 도면이며, 도 12 는 상기 진공도, 청정화 온도, 및 제조 온도를 각각 변경한 결과를 종합적으로 비교 대조한 표이며, 도 13 과 도 14 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 제조부(10)에 구비된 오리피스(150)와 피스톤(130) 사이의 거리에 따른 금속볼(S) 사이즈의 균일도를 비교한 도면이다.
2 is a view showing a manufacturing section 10 of the apparatus 1 for manufacturing a metal ball according to the present invention, and FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is a graph comparing the wettability test results of the solder raw material before and after performing the cleaning using the cleaning system 30 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are graphs FIGS. 7 and 8 are views for comparing the results of different cleaning temperatures when cleaning is performed using the cleaning system 30 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention. 9 through 11 are diagrams for comparing the results obtained when the cleaning is performed using the cleaning system 30 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention By comparing the results of different materials of the orifices 150 provided FIG. 12 is a table comprehensively comparing the results of changing the degree of vacuum, the cleaning temperature, and the manufacturing temperature, and FIGS. 13 and 14 are tables 10 is a graph comparing the uniformity of the sizes of the metal balls S according to the distances between the orifices 150 and the pistons 130. FIG.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)는, 소정의 재료를 융용하여 금속볼(S)을 제조하는 금속볼 제조 장치(1)로서, 금속볼(S)을 제조하는 제조부(10); 및 상기 금속볼(S)을 수거하는 수거부(20);를 포함하며, 상기 제조부(10)는, 재료가 공급되어 저장되는 챔버(110), 상기 챔버(110) 내의 재료의 용융이 이루어지도록 소정의 열을 인가하는 가열 장치(120), 금속볼(S) 액적이 낙하하도록 하부에 배치되는 오리피스(150), 금속볼(S) 액적이 생성되도록 상기 오리피스(150) 상부에 배치되는 피스톤(130), 및 상기 재료의 이물질을 제거하는 청정화 시스템(30)을 포함한다.In order to achieve the above object, a metal ball manufacturing apparatus (1) according to the present invention is a metal ball manufacturing apparatus (1) for manufacturing a metal ball (S) by melting a predetermined material, A manufacturing section 10 for manufacturing; And a rejection unit 20 for collecting the metal ball S. The manufacturing unit 10 includes a chamber 110 in which a material is supplied and stored, A orifice 150 disposed below the orifice 150 to drop a droplet of the metal ball S and a piston 150 disposed above the orifice 150 to generate a droplet of the metal ball S, (130), and a cleaning system (30) for removing foreign matter from the material.

본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)는 크게 제조부(10)와 수거부(20)를 포함하여 구성된다.A metal ball manufacturing apparatus (1) according to the present invention comprises a manufacturing section (10) and a rejection section (20).

제조부(10)는 금속볼(S)의 원재료인 소정의 재료를 공급받아 금속볼(S)을 제조하도록 구성되는 각종 장치를 포함하며, 실질적으로 금속볼 제조 장치(1)의 본체를 구성한다. 상기 금속볼(S)은 와이어 본딩 패키지에서 사용되는 금속볼(S)일 수 있으며, 바람직하게는 구형일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The manufacturing section 10 includes various devices configured to produce a metal ball S by receiving a predetermined material as a raw material of the metal ball S and substantially constitutes the main body of the metal ball manufacturing apparatus 1 . The metal ball S may be a metal ball S used in a wire bonding package, and may be spherical, but is not limited thereto.

금속볼(S) 제조에 사용되는 재료는 예컨대 솔더로서 Cu, Ni, Al, Co 등과 같은 각종 메탈을 포함하는 합금일 수 있으며, 소정의 화학적 첨가물이 첨가될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.The material used for manufacturing the metal ball S may be, for example, an alloy including various metals such as Cu, Ni, Al and Co as a solder, and a predetermined chemical additive may be added, but is not limited thereto.

재료는 소정의 챔버(110)에 저장된다. 상기 챔버(110)는 고열, 및 높은 기압 차이에 견딜 수 있도록 소정의 강도를 갖게 구성되며, 적정한 용량을 갖는다. The material is stored in a predetermined chamber 110. The chamber 110 is configured to have a predetermined strength so as to withstand a high temperature and a high atmospheric pressure difference, and has a proper capacity.

상기 챔버(110) 내의 재료를 가열할 수 있도록 소정의 가열 장치(120)가 구비된다. 상기 가열 장치(120)는 예컨대 전기 저항 등에 의해서 챔버(110)를 가열하여 챔버(110) 내의 재료가 용융될 수 있도록 하며, 그 구성 및 형태는 한정하지 아니한다.A predetermined heating device 120 is provided to heat the material in the chamber 110. The heating device 120 may heat the chamber 110 by, for example, electrical resistance so that the material in the chamber 110 can be melted. The configuration and the form of the heating device 120 are not limited.

상기 챔버(110) 내의 재료가 가열되어 용융되고, 상기 용융된 재료가 액적 상태로 낙하할 수 있도록 상기 챔버(110)의 하부에 소정의 오리피스(150)가 구비된다. 상기 오리피스(150)는 미세한 관 형태로 구성되며, 적정한 크기의 금속볼(S) 액적의 형성 및 금속볼(S) 액적의 제어에 적합하도록 소정의 형태 및 구성을 갖는다. 한편, 상기 오리피스(150)는 용융된 금속볼(S) 액적이 낙하함에 따라서 손상되기 쉬우므로, 경우에 따라서 교체할 수 있도록 상기 챔버(110)로부터 탈착가능하여 교체 가능한 구성을 가질 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 한편, 바람직하게는, 상기 오리피스(150)는 흑연 재질을 포함하여 구성된다. A predetermined orifice 150 is provided in the lower portion of the chamber 110 so that the material in the chamber 110 is heated and melted and the molten material falls into a droplet state. The orifice 150 is formed in a fine tube shape and has a predetermined shape and configuration so as to be suitable for formation of a metal ball S droplet having an appropriate size and control of a metal ball S droplet. Meanwhile, since the orifice 150 is susceptible to damage due to the drop of the molten metal ball S droplet, the orifice 150 may be detachable from the chamber 110 so as to be replaceable, Not limited. Preferably, the orifice 150 comprises a graphite material.

상기 오리피스(150)의 상부에는 피스톤(130)이 배치된다. 상기 피스톤(130)은 오리피스(150)와 소정의 이격거리를 가지며 피스톤 운동하도록 구성되어 용융된 재료가 금속볼(S) 액적을 형성하도록 한다. 이에 따라서, 상기 피스톤(130)은 상하 방향으로 피스톤(130) 운동을 하도록 구성될 수 있으며, 피스톤(130)과 상기 오리피스(150)의 이격 거리 및 피스톤(130) 운동의 주기 등은 적절히 조절 가능하게 구성될 수 있다. 한편, 상기 피스톤(130)이 피스톤 운동을 할 수 있도록 소정의 동력 인가 장치(140)이 구비될 수 있다.A piston 130 is disposed above the orifice 150. The piston 130 is spaced a predetermined distance from the orifice 150 and is configured to perform a piston motion, such that the molten material forms a droplet of a metal ball (S). The distance between the piston 130 and the orifice 150 and the period of motion of the piston 130 can be adjusted appropriately. Lt; / RTI > Meanwhile, a predetermined power application device 140 may be provided to allow the piston 130 to perform the piston movement.

청정화 시스템(30)은 상기 챔버(110) 내에 공급된 재료의 이물질을 제거하도록 마련된다. 청정화 시스템(30)은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 제조부(10)의 일부분을 구성하는 소정의 장치로 구성될 수 있으며, 상기 재료의 이물질을 제거하는 데 기여할 수 있는 여하한 부재 및 장치를 모두 포괄하는 개념으로, 어느 특정한 부재만을 지칭하는 개념이 아니다. 아울러, 상기 청정화 시스템(30)이 제조부(10)의 일부분을 구성한다 함은, 상기 청정화 시스템(30)이 제조부(10) 내에 편입되어 제조 과정에서 재료 내의 이물질 제거가 이루어질 수 있음을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 청정화 시스템(30)에 관해서는 후술하기로 한다.The cleaning system 30 is provided to remove foreign matter of the material supplied into the chamber 110. [ The cleaning system 30 may be constituted by a predetermined device constituting a part of the manufacturing section 10 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention and may be any device capable of contributing to removing foreign matter Member and device, and is not a concept that refers to any particular member. In addition, the cleaning system 30 constitutes a part of the manufacturing section 10, meaning that the cleaning system 30 is incorporated in the manufacturing section 10 to remove foreign substances in the material during the manufacturing process . ≪ / RTI > The purification system 30 will be described later.

한편, 상기한 각종 장치 및 부재 외에, 금속볼(S)의 제조에 적절한 분위기를 유지할 수 있도록 소정의 불활성 가스를 제공하는 불활성 가스 주입 장치(160), 각종 배관 구조, 및 밸브부(162, 172)가 구비될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.An inert gas injection device 160 for providing a predetermined inert gas so as to maintain an atmosphere suitable for manufacturing the metal ball S, various piping structures, and valve sections 162 and 172 , But is not limited thereto.

수거부(20)는 상기 제조부(10)에서 제조된 금속볼(S)이 수거되도록 구비되는 장치로서, 상기 오리피스(150)를 통해 낙하하는 금속볼(S) 액적이 낙하 과정에서 냉각되어 고형화될 수 있도록 하는 소정의 냉각 챔버(22), 수거 밸브(24), 및 수거 챔버(26)를 포함할 수 있다. The droplet removing unit 20 is provided to collect the metal balls S manufactured by the manufacturing unit 10 and the droplets of the metal balls S falling down through the orifices 150 are cooled in the dropping process, A collection chamber 24, and a collection chamber 26. The collection chamber 26 may include a plurality of cooling chambers 22,

상기 냉각 챔버(22)는 상하 방향으로 소정의 높이를 가지며 연장되어 상기 금속볼(S) 액적이 낙하 과정에서 냉각될 수 있도록 한다. The cooling chamber 22 has a predetermined height in the vertical direction so that the droplet of the metal ball S can be cooled during the dropping process.

수거 챔버(24)는 낙하한 금속볼(S)이 수집되는 소정의 부재로서, 수거 챔버(24) 내에는 상기 금속볼(S)이 적치될 수 있도록 하는 소정의 시브가 구비될 수 있다. 상기 시브는 소정의 운반 수단에 의해서 외부로 인출되어 상기 금속볼(S)이 외부로 반출될 수 있도록 할 수 있다. The collection chamber 24 is a predetermined member from which the dropped metal balls S are collected. The collection chamber 24 may be provided with a predetermined sheave so that the metal balls S can be placed thereon. The sheave may be drawn out by a predetermined conveying means so that the metal ball S can be taken out to the outside.

한편, 수거부(20)는 상기 금속볼(S)의 수집을 수행하는 각종 운반 장치, 및 금속볼(S) 수집에 기여하는 소정의 밸브 등을 포함할 수 있으며, 수거부(20)의 구체적인 구성은 한정하지 아니한다.
The rejection unit 20 may include various transport devices for collecting the metal balls S and predetermined valves contributing to the collection of the metal balls S, The configuration is not limited.

이하에서는 상기 청정화 시스템(30)에 대해 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the cleaning system 30 will be described in detail.

청정화 시스템(30)은 상기 재료 내의 이물질 제거에 기여할 수 있는 각종 장치를 포괄하는 개념으로, 반드시 이물질 제거에만 사용되는 장치 외에 이물질 제거에 기여할 수 있는 장치는 모두 포함하여 이해될 수 있다. The purification system 30 is a concept encompassing various apparatuses capable of contributing to the removal of foreign matter in the material, and may be understood to include all apparatuses which can contribute to the removal of foreign matter in addition to the apparatuses used only for removing foreign matter.

일 예로, 이물질 제거를 위해 상기 재료를 소정의 온도로 가열할 때, 상기 재료를 가열하는 가열 장치(120)는 이물질 제거에 기여할 수 있으나, 금속볼(S) 제조를 위한 재료의 용융에도 사용된다. 다른 예로, 기화된 이물질의 배출에 기여하는 소정의 펌프 및 기체 주입 장치 등은 이물질 제거에 기여하여 청정화 시스템(30)의 일 부분을 구성한다고 할 수 있으나, 상기 챔버(110) 내의 분위기를 조절하여 재료 용융 및 금속볼(S) 제조에도 기여하는 것이므로, 청정화 시스템(30) 외의 다른 요소에도 포함되는 것으로 이해될 수 있다.For example, when heating the material to a predetermined temperature for removing foreign substances, the heating device 120 for heating the material may contribute to the removal of foreign matter, but is also used for melting the material for manufacturing the metal ball S . As a further example, certain pumps and gas injectors contributing to the evacuation of vaporized foreign substances can contribute to the removal of foreign substances and constitute a part of the purification system 30, but the atmosphere in the chamber 110 can be adjusted But also contributes to the melting of the material and the production of the metal balls S, it can be understood to be included in other elements than the purification system 30. [

따라서, 청정화 시스템(30)은 제조부(10) 내의 타 부재 및 장치와 전혀 별개의 독립적인 장치로 한정되어 이해되어서는 안되며, 포괄적으로 제조부(10)를 구성하는 일 부분으로 이해될 수 있다.
Thus, the cleaning system 30 should not be understood to be limited to other devices and devices that are separate and distinct from the other components in the manufacturing portion 10, and may be understood as a part of making the manufacturing portion 10 comprehensively .

상기 청정화 시스템(30)은, 배출 펌프(170)를 포함하며, 상기 배출 펌프(170)는, 가열 분위기에서 이물질을 배출하게 구성된다.The purifying system 30 includes an exhaust pump 170, which is configured to exhaust foreign matter in a heating atmosphere.

상기 챔버(110)를 소정의 분위기에서 용융온도 이상 가열하면, 상기 챔버(110) 내의 재료가 용융되어 액상으로 전환된다. 이때, 상기 액상의 재료 내에 포함되어 있던 산소, 및 각종 산화물들과 같은 이물질은 표면 쪽으로 부상하며, 배출 펌프(170)의 작동에 따라서 상기 이물질이 제거될 수 있다. When the chamber 110 is heated to a melting temperature or more in a predetermined atmosphere, the material in the chamber 110 is melted and converted into a liquid phase. At this time, foreign substances such as oxygen and various oxides contained in the liquid material float toward the surface, and the foreign matter can be removed according to the operation of the discharge pump 170. [

이때, 상기 챔버(110) 내의 분위기는 진공, 또는 진공에 근접한 분위기일 수 있으며, 상기 배출 펌프(170)는 소정의 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 배출 펌프(170)가 작동함에 따라서 챔버(110) 내의 공기가 진공 펌프 방향으로 유동하여 외부로 배출될 수 있고, 동시에 상기 산화물과 같은 비교적 가벼운 이물질이 공기 유동에 따라서 배출될 수 있다. 한편, 이때 상기 챔버(110) 내의 진공도는 낮을수록 바람직하며, 바람직하게는 상기 진공 펌프는 챔버(110) 내의 진공도를 2.0 × 10-2 torr 이하로 조절할 수 있다.At this time, the atmosphere in the chamber 110 may be vacuum or an atmosphere close to a vacuum, and the discharge pump 170 may include a predetermined vacuum pump. As the discharge pump 170 is operated, the air in the chamber 110 flows toward the vacuum pump and can be discharged to the outside, while a relatively light foreign matter such as the oxide can be discharged according to the air flow. At this time, the vacuum degree in the chamber 110 is preferably as low as possible, and preferably, the vacuum pump can adjust the degree of vacuum in the chamber 110 to 2.0 × 10 -2 torr or less.

바람직하게는, 상기 청정화 시스템(30)은, 온도 조절 장치(미도시)를 포함하며, 상기 온도 조절 장치(미도시)는 상기 챔버(110) 내의 가열 분위기 온도를 500℃ 내지 900℃로 제어한다.Preferably, the cleaning system 30 includes a temperature controller (not shown), and the temperature controller (not shown) controls the temperature of the heating atmosphere in the chamber 110 to 500 ° C to 900 ° C .

상기 온도 조절 장치(미도시)는, 가열 장치(120)의 작동을 제어함으로써 챔버(110) 내의 온도를 조절하여 재료의 용융과 동시에 이물질의 분리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 상기 온도 조절 장치(미도시)는 챔버(110) 내의 온도가 500℃ 내지 900℃ 이 되도록 조절할 수 있고, 바람직하게는 상기 온도 조절 장치(미도시)는 챔버(110) 내의 온도가 800℃ 내외가 되도록 조절할 수 있다. 이에 따라서, 상기 온도 조절 장치(미도시)는 상기 가열 장치(120)의 작동을 제어하는 소정의 제어 장치 및 온도 센서를 포함할 수 있다. The temperature control device (not shown) may control the operation of the heating device 120 so that the temperature in the chamber 110 can be controlled to facilitate the separation of the foreign materials simultaneously with the melting of the material. At this time, the temperature controller (not shown) may adjust the temperature of the chamber 110 to 500 to 900 ° C. Preferably, the temperature controller (not shown) And the like. Accordingly, the temperature regulating device (not shown) may include a predetermined control device for controlling the operation of the heating device 120 and a temperature sensor.

본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)는, 제조부(10) 내에 청정화 시스템(30)이 포함된 구성을 가짐에 따라서, 금속볼 제조에 사용되는 재료의 이물질이 제거되며 순수한 재료만으로 금속볼(S)이 제조될 수 있다. 아울러, 제조를 위한 용융 과정에서 재료의 청정화 작업이 수행됨에 따라서, 별도의 청정화 장치가 독립적으로 구비될 필요가 없으며, 청정화가 이루어진 재료가 챔버(110) 내에 공급되는 과정에서 외부에 노출되어 재 오염되는 것이 방지될 수 있다.The metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention has a configuration in which the purification system 30 is included in the manufacturing section 10 so that the foreign materials of the materials used for manufacturing the metal balls are removed, (S) can be produced. In addition, as the material is cleaned in the melting process for manufacturing, there is no need to provide a separate cleaning device independently, and when the cleaned material is supplied into the chamber 110, Can be prevented.

따라서, 더욱 우수한 품질의 금속볼(S)이 제조될 뿐만 아니라, 금속볼(S) 액적이 낙하하는 오리피스(150)의 폐쇄가 방지되어 제조 공정의 효율성이 개선되고 제조 단가가 절감될 수 있다.
Therefore, not only the metal ball S of higher quality is manufactured, but also the closing of the orifice 150 in which the droplet of the metal ball S drops is prevented, so that the efficiency of the manufacturing process can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

바람직하게는, 상기 피스톤(130)과 상기 오리피스(150)는 0 내지 0.5 mm 의 이격거리를 갖게 배치된다.Preferably, the piston 130 and the orifice 150 are spaced a distance of 0 to 0.5 mm.

상기 피스톤(130)은 상기 오리피스(150)와 소정의 이격거리를 가지며 상하 방향으로 피스톤(130) 운동하여 오리피스(150)를 통해 상기 용융된 재료가 액적 상태로 낙하하도록 할 수 있다. 이때, 적절한 크기의 금속볼(S) 액적이 형성될 수 있도록 상기 피스톤(130)과 상기 오리피스(150)는 소정의 이격거리를 가지며, 이때 피스톤(130)과 오리피스(150)의 이격거리는 0 내지 0.5 mm 로 조절될 수 있다. 여기서, 이격거리라 함은 피스톤(130)이 최대로 전진하여 오리피스(150)에 가장 근접한 거리를 의미한다.The piston 130 has a predetermined distance from the orifice 150 and moves in a vertical direction to the piston 130 to allow the molten material to drop through the orifice 150 in a droplet state. At this time, the piston 130 and the orifice 150 have a predetermined separation distance so that a droplet of a metal ball S having an appropriate size can be formed. At this time, the separation distance between the piston 130 and the orifice 150 is 0 0.5 mm. Here, the spacing distance means the distance that the piston 130 is maximally advanced to the closest position to the orifice 150.

바람직하게는, 상기 피스톤(130)과 상기 오리피스(150) 사이의 이격거리를 조절하는 간격 조절 장치(142)가 구비될 수 있다. Preferably, a gap adjusting device 142 for adjusting a distance between the piston 130 and the orifice 150 may be provided.

간격 조절 장치(142)는 상기 피스톤(130)과 상기 오리피스(150) 사이의 이격거리가 조절될 수 있도록 구비되며, 예컨대 상기 피스톤(130)의 초기 위치를 가변하는 장치일 수 있다. 간격 조절 장치(142)가 구비됨에 따라서 상기 오리피스(150)와 피스톤(130) 사이의 거리가 가변되며, 금속볼(S) 액적의 크기 또한 적절히 가변될 수 있다. 따라서, 용도 및 필요에 따라서 다양한 크기의 금속볼(S)이 제조될 수 있으며, 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 범용성이 개선될 수 있다.
The gap adjusting device 142 is provided to adjust the distance between the piston 130 and the orifice 150 and may be a device for varying the initial position of the piston 130, for example. The distance between the orifice 150 and the piston 130 may be varied and the size of the droplet of the metal ball S may be appropriately varied. Therefore, metal balls S having various sizes can be manufactured according to applications and needs, and the versatility of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention can be improved.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 효과를 고찰한다.Hereinafter, effects of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention will be discussed with reference to the drawings.

도 3 과 도 4 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 청정화 시스템(30)을 사용하여 청정화를 수행하기 전과 후의 솔더 원재료의 젖음성 테스트 결과를 비교한 도면이다.3 and 4 are views comparing wettability test results of the solder raw material before and after performing the cleaning using the cleaning system 30 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention.

도 3 및 도 4 에 나타난 바와 같이, 청정화 수행 전과 후의 재료의 젖음성 테스트 결과를 검토하면, 청정화 수행 후 zero-cross time 이 감소하며, wetting force 가 증대되는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, when the wettability test results of the material before and after the cleaning are examined, it can be confirmed that the zero-cross time is reduced and the wetting force is increased after the cleaning is performed.

즉, zero-cross time 은 솔더의 수위가 평형을 이루는 데 걸리는 시간으로서, 이러한 zero-cross time 이 짧을수록 유리하다. zero-cross time 이 단축되기 위해서는 용융 솔더의 표면 장력이 낮아야 하고, 일반적으로 용융된 금속 내에 소정의 개제물이 많을수록 표면장력이 높아져 zero-cross time 이 길어지게 된다.That is, the zero-cross time is the time required for the level of the solder to equilibrate. The shorter the zero-cross time, the better. In order to shorten the zero-cross time, the surface tension of the molten solder must be low. In general, as the number of predetermined openings in the molten metal increases, the surface tension increases and the zero-cross time becomes longer.

본 발명에서 확인되는 바와 같이, 청정화 수행 후 zero-cross time 이 짧아지며, 이는 유체의 흐름이 향상되는 것으로 파악될 수 있고, 따라서 재료의 청정화를 통해 오리피스의 구멍을 통과하는 용융된 재료의 유동성이 향상되었음을 확인할 수 있다.As can be seen in the present invention, the zero-cross time is shortened after the cleaning has been performed, which can be seen to improve the fluid flow, and thus the fluidity of the molten material passing through the orifice hole .

아울러, 표면장력이 낮을수록 wetting force 가 증가하는 바, 도 3-2 에서 확인되는 바와 같이 weting force 가 청정화 이후 증가하였음은 곧 표면장력이 낮아짐을 의미하며 이는 마찬가지로 재료의 유동성이 향상되었음을 의미하는 것이다.In addition, as the surface tension is lower, the wetting force is increased. As shown in FIG. 3-2, the increase of the weting force after the cleaning means that the surface tension is lowered, which means that the fluidity of the material is improved likewise .

도 5 및 도 6 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 청정화 시스템(30)을 사용하여 청정화를 수행할 때 청정화 온도를 달리한 결과를 비교한 도면이며, 도 7 및 도 8 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 청정화 시스템(30)을 사용하여 청정화를 수행할 때 진공도를 달리한 결과를 비교한 도면이다.FIGS. 5 and 6 are graphs comparing the results of different cleaning temperatures when cleaning is performed using the cleaning system 30 of the apparatus 1 for manufacturing a metal ball according to the present invention. FIG. 5 is a graph comparing results of different degrees of vacuum when purifying using the purifying system 30 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention. FIG.

도 5 는 청정화 온도를 300℃ 으로 하였을 때 재료의 상태를 나타낸 도면이며, 도 6 은 청정화 온도를 800℃ 으로 하였을 때 재료의 상태를 나타낸 도면이다. 양자를 비교하여보면, 청정화 온도를 300 ℃ 로 한 경우에 비해, 800 ℃ 로 한 경우에 재료의 표면에 형성된 산화막이 더욱 감소한 것을 확인할 수 있다.FIG. 5 is a view showing the state of the material when the cleaning temperature is set to 300 ° C., and FIG. 6 is a view showing the state of the material when the cleaning temperature is 800 ° C. Comparing the both, it can be seen that the oxide film formed on the surface of the material is further reduced when the cleaning temperature is set to 800 ° C as compared with the case where the cleaning temperature is set to 300 ° C.

또한, 도 7 은 진공도를 10 -1 torr 로 하였을 때 재료의 상태를 나타낸 도면이며, 도 8 은 진공도를 10 -3 torr 로 하였을 때 재료의 상태를 나타낸 도면이다. 양자를 비교하여보면, 진공도를 10 -1 torr 로 한 경우에 비해, 10 -3 torr 로 한 경우에 재료의 표면에 형성된 산화막이 더욱 감소한 것을 확인할 수 있다.FIG. 7 is a view showing the state of the material when the degree of vacuum is 10 -1 torr, and FIG. 8 is a view showing the state of the material when the degree of vacuum is 10 -3 torr. In comparison, the oxide film formed on the surface of the material is further reduced when the degree of vacuum is set to 10 -3 torr, as compared with the case of 10 -1 torr.

상기와 같이 높은 온도 및 낮은 진공도를 유지한 상태에서 재료를 용융하였을 때 산화물이 제거되어 재료의 청정화가 더욱 향상된 것을 확인할 수 있다. As described above, when the material is melted in a state of maintaining a high temperature and a low degree of vacuum, it is confirmed that the oxide is removed and the material is further cleaned.

도 9 내지 도 11 은 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 제조부(10)에 구비된 오리피스(150)의 재질을 달리한 결과를 비교한 도면이다.9 to 11 are views comparing the results of different materials of the orifices 150 provided in the manufacturing section 10 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention.

도 9 는 오리피스(150) 재질 별 실험 제원 및 결과를 나타낸 것이며, 도 10 은 각각의 오리피스(150)를 나타낸 것이고, 도 11 은 각각의 오리피스(150)를 통해 생성된 액적의 균일도를 확인할 수 있는 그림이다.FIG. 10 shows the respective orifices 150, and FIG. 11 is a graph showing the uniformity of droplets generated through the respective orifices 150. FIG. It is a picture.

여기서, 도 9 의 (a) 는 메탈로 구성된 오리피스(150)를 사용한 경우의 액적을 나타낸 것이며, (b) 는 세라믹으로 구성된 오리피스(150)를 사용한 경우의 액적을 나타낸 것이며, (c) 는 흑연으로 구성된 오리피스(150)를 사용한 경우의 액적을 나타낸 것이다.9 (a) shows a droplet when an orifice 150 made of a metal is used, (b) shows a droplet when an orifice 150 made of a ceramic is used, and (c) In which the orifice 150 is used.

도 9 내지 도 11 에 따른 결과를 비교해 보면, 상기 오리피스(150)를 미끄러짐 특성이 우수한 흑연으로 구성할 경우 작은 오리피스(150)를 사용함에도 불구하고 가장 안정적이고 균일한 액적 형성이 이루어짐을 확인할 수 있다.9 to 11, it can be confirmed that when the orifice 150 is made of graphite having excellent slip characteristics, the most stable and uniform droplet formation can be achieved even though a small orifice 150 is used .

도 12 는 상기 진공도, 청정화 온도, 및 제조 온도를 각각 변경한 결과를 종합적으로 비교 대조한 표이며, 도 12 에 따라서 진공도, 청정화 온도, 제조 온도를 각각 변경시킴에 따라서 제조 결과가 가변됨을 확인할 수 있다.FIG. 12 is a table comprehensively comparing the results of changing the degree of vacuum, the cleaning temperature, and the manufacturing temperature. As shown in FIG. 12, it is confirmed that the manufacturing results are variable by changing the degree of vacuum, have.

도 13 및 도 14 는 본 발명에 따른 금속볼 제조 장치(1)의 제조부(10)에 구비된 오리피스(150)와 피스톤(130) 사이의 거리에 따른 금속볼(S) 사이즈의 균일도를 비교한 도면이다.13 and 14 illustrate the uniformity of the size of the metal ball S according to the distance between the orifice 150 and the piston 130 provided in the manufacturing section 10 of the metal ball manufacturing apparatus 1 according to the present invention Fig.

도 8-1 및 도 8-2 에 나타난 바와 같이, 같은 주파수를 갖는 피스톤 운동에서 피스톤(130)과 오리피스(150)의 간격이 커짐에 따라서 제조되는 금속볼(S) 사이즈가 커지며, 사이즈의 편차가 증대되는 것을 확인할 수 있다.As shown in Figs. 8A and 8B, as the distance between the piston 130 and the orifice 150 increases in the piston motion having the same frequency, the size of the metal ball S to be manufactured increases, Is increased.

상술한 바와 같이, 피스톤(130)과 오리피스(150) 사이의 간격을 조절하는 간격 조절 장치(142)가 구비됨에 따라서, 피스톤(130)과 오리피스(150) 사이의 간격이 조절되며, 공정 과정에서 피스톤(130)과 오리피스(150)가 최적의 간격을 갖도록 조절될 수 있으므로, 금속볼(S)이 균일한 크기를 가지며 제조될 수 있다.The gap between the piston 130 and the orifice 150 is adjusted by adjusting the gap between the piston 130 and the orifice 150 so that the gap between the piston 130 and the orifice 150 is adjusted. Since the piston 130 and the orifice 150 can be adjusted to have an optimum gap, the metal ball S can be manufactured with a uniform size.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention.

1: 금속볼 제조 장치
10: 제조부
20: 수거부
22: 냉각 챔버
24: 수거 밸브
26: 수거 챔버
30: 청정화 시스템
110: 챔버
120: 가열 장치
130: 피스톤
140: 동력 인가 장치
142: 간격 조절 장치
160: 불활성 기체 주입 장치
162: 밸브부
170: 배출 펌프
172: 밸브부
1: Metal ball manufacturing device
10: Manufacturing department
20: Rejection
22: cooling chamber
24: Collection valve
26: Collection chamber
30: Purification system
110: chamber
120: Heating device
130: Piston
140: Power application device
142: Spacer
160: inert gas injection device
162:
170: discharge pump
172:

Claims (7)

소정의 재료를 융용하여 금속볼을 제조하는 금속볼 제조 장치에 있어서,
상기 금속볼 제조 장치는,
금속볼을 제조하는 제조부; 및
상기 금속볼을 수거하는 수거부;를 포함하며,
상기 제조부는,
재료가 공급되어 저장되는 챔버,
상기 챔버 내의 재료의 용융이 이루어지도록 소정의 열을 인가하는 가열 장치,
금속볼 액적이 낙하하도록 하부에 배치되는 오리피스,
금속볼 액적이 생성되도록 상기 오리피스 상부에 배치되는 피스톤,
상기 재료의 이물질을 제거하는 청정 시스템, 및
간격 조절 장치를 포함하며,
상기 피스톤과 상기 오리피스는
0 내지 0.5 mm 의 이격거리를 갖게 배치되되,
상기 간격 조절 장치에 의해서 상기 피스톤과 상기 오리피스 사이의 이격거리가 조절되는 금속볼 제조 장치.
A metal ball manufacturing apparatus for manufacturing a metal ball by melting a predetermined material,
The metal ball manufacturing apparatus includes:
A manufacturing part for manufacturing a metal ball; And
And removing the metal balls,
In the manufacturing section,
A chamber in which the material is supplied and stored,
A heating device for applying a predetermined heat to melt the material in the chamber,
An orifice disposed at the bottom for dropping the metal ball droplet,
A piston disposed above the orifice to produce a metal ball droplet,
A cleaning system for removing foreign matter from the material, and
And a gap adjusting device,
The piston and the orifice
A distance of 0 to 0.5 mm,
And the distance between the piston and the orifice is adjusted by the gap adjusting device.
청구항 1에 있어서,
상기 청정 시스템은 배출 펌프를 포함하며,
상기 배출 펌프는 가열 분위기에서 기화된 이물질을 배출하는 금속볼 제조 장치.
The method according to claim 1,
The cleaning system includes a drain pump,
Wherein the discharge pump discharges vaporized foreign substances in a heating atmosphere.
청구항 1에 있어서,
상기 청정 시스템은 진공 펌프를 포함하며,
상기 진공 펌프는 상기 챔버 내의 진공도를 0 내지 2.0 X 10 -2 torr 로 제어하는 금속볼 제조 장치.
The method according to claim 1,
The cleaning system includes a vacuum pump,
Wherein the vacuum pump controls the degree of vacuum in the chamber to be 0 to 2.0 X 10 < -2 > torr.
청구항 1에 있어서,
상기 청정 시스템은 온도 조절 장치를 포함하며,
상기 온도 조절 장치는 상기 챔버 내의 가열 분위기 온도를 500℃ 내지 800℃ 로 제어하는 금속볼 제조 장치.
The method according to claim 1,
The cleaning system includes a temperature controller,
Wherein the temperature control device controls the temperature of the heating atmosphere in the chamber to 500 to 800 占 폚.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 오리피스는,
흑연 재질을 포함하는 금속볼 제조 장치.
The method according to claim 1,
The orifice
A metal ball manufacturing apparatus comprising graphite material.
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