초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 솔더 페이스트 젯팅용 피에죠 펌프 및 Non-stop 디스펜서 개발.
-. 토출정밀도 : 1% 이하
-. Min Flow Rate : 0.01mg/s 이하
-. Pump Max Hz. : 1200Hz이상
-. 연속구동시 Max Hz : 450Hz이상
-. Min Dot Size : 250㎛ 이하
-. Viscosity : 30,000cp 이상
-. Dispensing accuraty : 30㎛ 이하
- 반복정밀도 : 10㎛ 이하
○ 다양한

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 솔더 페이스트 젯팅용 피에죠 펌프 및 Non-stop 디스펜서 개발.
-. 토출정밀도 : 1% 이하
-. Min Flow Rate : 0.01mg/s 이하
-. Pump Max Hz. : 1200Hz이상
-. 연속구동시 Max Hz : 450Hz이상
-. Min Dot Size : 250㎛ 이하
-. Viscosity : 30,000cp 이상
-. Dispensing accuraty : 30㎛ 이하
- 반복정밀도 : 10㎛ 이하
○ 다양한 Volume size와 High Throughput 실현을 위한 Multi Head Solder Jet Dispensing 시스템 개발 및 변속 기능이 구현된 Non-stop 디스펜싱 장비 개발
-. 솔더 페이스트 젯팅용 Non-contact 방식의 듀얼 피에죠 스택이 장착된 디스펜서 펌프개발.
-. Non-stop 디스펜싱 패턴 구현이 가능한 디스펜서 장비 개발.
-. 솔더 페이스트 디스펜싱 검사 및 보정 용 Inspection 시스템 개발.

□ 개발내용 및 결과
○ Dispensing Pump: 다양한 Volume size와 High throughput 실현을 위한 Multi head solder jet dispensing 시스템 개발
구동파형 설정 가능한 알고리즘 최적화
구동속도 제어 가능한 알고리즘 최적화
구동변위 제어 가능한 알고리즘 최적화
다양한 Volume size 구현 기능을 가진 Solder 젯팅용 Piezo 펌프 구조물 설계 및 개발
자재의 Specification에 따른 Head간 젯팅 제어 기능 구현
High throughput 실현을 위한 구동 제어 알고리즘 개발
자재의 Specification에 따른 헤드 간 Volume size, Dispensing 제어 알고리즘 및 컨트롤러 개발
○ Dispenser 장비: 변속 기능이 구현된 Non-stop 디스펜싱 장비 개발
기존의 Non-stop dispensing에 변속 기능 추가 구현
Non-stop 변속 Dispensing 작업 시, Dotting의 직진도 개선을 위한 Triggering 기능 구현.
Non-stop 및 변속 기능이 구현된 모션과 Dispensing 컨트롤러 간의 상호 제어 알고리즘 개발
○ Inspection: 2D검사 + 3D검사 통합 검사 시스템 개발
1-4차년에 개발된 모든 인스펙션 기술을 통합하여 디스펜서와 결합된 시스템 구축
인스펙션에서 취득된 데이터는 디스펜서를 제어하기 위한 중요 인자로 제공
시간과 공간적 요소에 의한 외부 환경 변화, 원/부자재 조건 변화 등을 검출하여 디스펜서에 전달
디스펜서는 용액 양 제어를 위한 중요 펙터로 적용하여 안정된 품질을 유지
-. 토출정밀도 : 0.67% 이하 (성적서 첨부)
-. Min Flow Rate : 0.0097mg/s 이하 (성적서 첨부)
-. Pump Max Hz. : 1428Hz이상 (성적서 첨부)
-. 연속구동시 Max Hz : 450Hz이상 (성적서 첨부)
-. Min Dot Size : 157㎛ 이하 (성적서 첨부)
-. Viscosity : 30,000cp 이상 (성적서 첨부)
-. Dispensing accuraty : 23㎛ 이하 (성적서 첨부)
- 반복정밀도 : 9.8㎛ 이하 (성적서 첨부)

○ Multi head solder jet dispensing 시스템 구조, 진동 특성 해석, 전자파 특성 해석
Multi head solder jet dispensing 시스템 모델링
고 Hz 작동 시 진동특성 해석 및 저진동 설계 반영
젯팅 특성 분석을 통한 최적 노즐 설계
피에조 엑추에이터에 의한 전자파 특성 해석
○ Dispenser 장비: Non-stop 디스펜싱 장비 동적 특성 해석 및 최적화
기존의 Non-stop dispensing에 변속 기능 추가 시 작동 메 커니즘 해석

□ 기술개발 배경
● 기존의 한계로 인한 문제점
-. 기존 SMD 및 Package assembly 공정에서 component 및 BGA를 substrate와 Interconnect시 솔더 페이스트에 대한 프린팅 공정이 스크린 printer 장비를 이용하여 진행되어 왔음. 이는 Package의 다변화에 따른 소량 다품종 생산등에 있어 마스크제작 비용 상승과 솔더 페이스트 재료 loss 를 증가시켰음, 또한 3D substrate의 지속적인 증가에 따라 스크린 프린터를 이용한 작업이 한계에 부딪혀 디스펜싱 공법에 대한 Needs가 지속적으로 상승하고 있음.

-. 디스펜싱을 이용한 솔더 페이스트 작업은 전통적인 니들 토출 방법으로는 생산성의 한계를 가지고 있고, 관로 길이에 따른 니들 막힘 현상으로 인해 사용에 제한성을 가지고 있음. 또한 니들에 임팩트를 가하여 젯팅하는 방식으로는 페이스트 입자가 손상을 일으켜 니들 막힘현상 유발하여 작업이 불가능한 영영으로 간주되어 왔음.

-. 솔더 페이스트 젯팅의 방법으로 니들에 임팩트를 가하지 않고 분사할 수 있는 Non-contact 방식의 분사방법이 스웨덴의 MYDATA사에 의해 새롭게 대두 되면서 솔더 젯팅 디스펜서 장비 시장이 급속히 커져가고 있는 상황임.

● 기술개발 배경
- 솔더 페이스트 젯팅용 Non-contact 방식의 듀얼 피에죠 스택이 장착된 디스펜서 펌프개발, Non-stop 디스펜싱 패턴 구현이 가능한 디스펜서 장비 개발, 3D 솔더 페이스트 디스펜싱 검사 및 보정 용 Inspection 시스템 개발을 적용하여, 인쇄 공정 단순화 및 생산서 향상을 통하여, 현재 양산 장비에 적용할 수 있는 기술을 확보하는 것을 목표로 함.

-. 해외 마케팅 과정에서 분석된 해외 바이어들의 개발 요구 사항인 “솔더 페이스트 젯팅용 피에죠 펌프 및 Non-stop 디스펜서 기능 탑재”에 대응하기 위한 추가 연구 지원을 과제를 통해 획득하고 이를 바탕으로 해외시장 및 국내시장에 적극적으로 대응하여 본 기업의 매출 및 성장에 기여하고자 함.

- 본 연구를 통하여 기업 성장의 속도 및 체제를 바꿀 수 있으며, 또한 관련 협력 업체의 기술 수준의 향상, 공정의 혁신적인 개선을 통한 제품의 가격 경쟁력 강화 및 고용 창출을 통하여 전반적인 지역산업의 발전에 기여하기 위함.

□ 핵심개발 기술의 의의
- “솔더 페이스트 젯팅용 피에죠 펌프 및 Non-stop 디스펜서 기능” 방법을 개발하여 제품의 차별화를 하였음.

- 생산성이 증대된 양산 장비 기술을 확보하여 세계 최고의 기술을 확보한 기업이 될 것을 기대함.

□ 적용 분야
-.MEMS package, Flexible PCB Connector
-.반도체 Flip chip Under-fill Application
-.WLP Package

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 20
• 제1장 서론 ... 21
• 제1절 과제의 개요 ... 21
• 제2장 기술개발 내용 및 방법 ... 29
• 제1절 최종목표 및 평가방법 ... 29
• 제2절 단계목표 및 평가방법 ... 31
• 제3절 연차별 개발내용 및 개발범위 ... 33
• 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 96
• 제3장 결과 ... 97
• 제1절 연구개발 최종결과 ... 97
• 1. 1단계 연구개발 결과 ... 97
• 2. 2단계 연구개발 결과 ... 98
• 제2절 연구개발 추진체계 ... 100
• 제3절 고용창출효과 ... 101
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 102
• 제4장 사업화 계획 ... 103
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 103
• 제2절 사업화 계획 ... 104
• 제3절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 107
• 부 록 : 시험성적서, 도면, 설계도 등 ... 108
• 끝페이지 ... 115