KR100614767B1

KR100614767B1 - Apparatus for mounting solder ball onto wafer

Info

Publication number: KR100614767B1
Application number: KR1020050024495A
Authority: KR
Inventors: 정현권; 김병석; 정재욱; 윤성규
Original assignee: 한미반도체 주식회사
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-08-28

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 솔더볼 부착장치에 관한 것으로, 웨이퍼에 솔더볼을 부착시키는 작업을 자동 또는 반자동으로 수행하여 작업 속도 및 생산성을 향상시키고, 웨이퍼의 전극패드와 마스크(또는 마스크) 간의 정렬도를 높여 불량 발생을 최소화할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an apparatus for attaching a solder ball to a wafer, which improves work speed and productivity by automatically or semi-automatically attaching solder balls to a wafer, and improves alignment between the electrode pads of the wafer and a mask (or mask). It is to minimize the occurrence.

이를 위한 본 발명은, 웨이퍼에 형성된 전극 패드의 패턴과 상응하는 패턴의 관통공을 갖는 마스크가 설치되며, 상기 마스크를 통해 웨이퍼의 각 전극 패드에 볼을 부착하는 작업이 이루어지는 수평 이동 가능한 볼부착부와; 외부로부터 웨이퍼가 투입되어 안착되는 수평 이동 가능한 척테이블이 설치된 로딩/언로딩부와; 상기 척테이블 상의 웨이퍼와 볼부착부 상의 마스크의 위치를 검출하는 비전검사유닛과; 상기 척테이블과 상기 비전검사유닛을 상기 로딩/언로딩부 및 볼부착부 사이에서 함께 반송하는 반송유닛을 포함하여 구성된 웨이퍼의 솔더볼 부착장치를 제공한다.According to the present invention, a mask having a through hole of a pattern corresponding to a pattern of an electrode pad formed on a wafer is installed, and a horizontally movable ball attaching part in which a ball is attached to each electrode pad of the wafer through the mask. Wow; A loading / unloading unit provided with a horizontally movable chuck table into which wafers are placed from outside; A vision inspection unit for detecting the position of the wafer on the chuck table and the mask on the ball attachment portion; Provided is a solder ball attaching apparatus for a wafer comprising a conveying unit for conveying the chuck table and the vision inspection unit together between the loading / unloading portion and the ball attaching portion.

웨이퍼, 솔더볼, 플럭스, flux, 부착장치, 마스크 Wafer, Solder Ball, Flux, Flux, Attachment, Mask

Description

Apparatus for Mounting Solder Ball onto Wafer}

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼의 솔더볼 부착장치의 일 실시예의 구조를 나타낸 평면도1 is a plan view showing the structure of an embodiment of a solder ball attachment device of the wafer according to the present invention

도 2는 도 1의 솔더볼 부착장치의 정면에서 본 요부 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts of the solder ball attaching apparatus of FIG.

도 3은 도 1의 솔더볼 부착장치의 측면에서 본 요부 단면도3 is a cross-sectional view of the main portion seen from the side of the solder ball attachment device of FIG.

도 4와 도 5는 각각 도 1의 솔더볼 부착장치의 가이드유닛 및 척테이블의 구성을 나타낸 사시도4 and 5 are respectively a perspective view showing the configuration of the guide unit and the chuck table of the solder ball attachment device of FIG.

도 6은 도 1의 솔더볼 부착장치의 회전판을 회동시키기 위한 회동부재의 구성을 나타낸 사시도6 is a perspective view showing the configuration of a rotating member for rotating the rotating plate of the solder ball attachment device of FIG.

도 7은 도 1의 솔더볼 부착장치의 볼부착용 마스크의 구조를 나타낸 사시도7 is a perspective view showing the structure of the ball attachment mask of the solder ball attachment device of FIG.

도 8 내지 도 12는 본 발명의 솔더볼 부착장치의 작동을 설명하는 도 2에 상응하는 요부 단면도8 to 12 are cross-sectional views of the main parts corresponding to FIG. 2 illustrating the operation of the solder ball attaching apparatus of the present invention.

도 13은 본 발명에 따른 웨이퍼의 솔더볼 부착장치의 다른 실시예의 구조를 나타낸 평면도13 is a plan view showing the structure of another embodiment of the solder ball attachment device of the wafer according to the present invention.

도 14는 도 13의 솔더볼 부착장치의 정면에서 본 요부 단면도14 is a cross-sectional view of the main portion seen from the front of the solder ball attachment device of FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 본체 30 : 모니터10: body 30: monitor

100 : 로딩/언로딩부 110 : 척테이블100: loading / unloading unit 110: chuck table

112 : 웨이퍼 홀더 115 : 공압실린더112: wafer holder 115: pneumatic cylinder

120 : 가이드유닛 122 : 가이드홀120: guide unit 122: guide hole

123 : 경사면부 130 : 마운트블록123: inclined surface portion 130: mount block

140 : XYθ스테이지 151 : X축 서보모터140: XYθ stage 151: X axis servomotor

153 : X축 가이드레일 155 : X축 스크류153: X-axis guide rail 155: X-axis screw

157 : X축 슬라이드블록 161 : Z축 서보모터157: X-axis slide block 161: Z-axis servo motor

163 : Z축 스크류 165 : Z축 슬라이드블록163: Z axis screw 165: Z axis slide block

167 : Z축 가이드바아 170 : 비전카메라167: Z-axis guide bar 170: vision camera

180 : 카메라블록 185 : 스크류 180: camera block 185: screw

190 : XYZ스테이지 200 : 볼부착부190: XYZ stage 200: ball attachment part

210 : Y축 이동판 212 : Y축 가이드레일 210: Y axis moving plate 212: Y axis guide rail

220 : 회전판 230 : 볼부착용 마스크220: rotating plate 230: ball mounting mask

241 : 가이드롤러 242 : 슬라이드링241: guide roller 242: sliding ring

300 : 플럭스도포부 330 : 플럭스 도포용 마스크300: flux coating unit 330: flux coating mask

본 발명은 웨이퍼에 솔더볼을 부착하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 는 반도체 소자의 제조시 웨이퍼 상태에서 각 전극 패드에 볼을 부착하는 작업을 반자동 또는 자동으로 수행할 수 있는 웨이퍼의 솔더볼 부착장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for attaching a solder ball to a wafer, and more particularly, to a solder ball attaching apparatus for a wafer capable of semi-automatically or automatically performing the task of attaching a ball to each electrode pad in a wafer state in the manufacture of a semiconductor device. It is about.

일반적으로, 반도체 패키지는 웨이퍼를 먼저 절단라인(scribe line)을 따라 절단하여 개개의 반도체 칩으로 분리한 후, 개개의 반도체 칩별로 여러가지 패키징 공정을 실시하는 것에 의해 제조되었다.In general, a semiconductor package is manufactured by first cutting a wafer along a scribe line, separating the wafer into individual semiconductor chips, and then performing various packaging processes for each semiconductor chip.

그러나, 이러한 기존의 반도체 패키지 제조방법은 반도체 칩 별로 많은 단위 공정이 실시되어야 하므로 하나의 웨이퍼에서 제조되는 반도체 칩들을 고려하게 되면 공정수가 너무 많아 수율이 저하되는 문제가 있다.However, since the conventional semiconductor package manufacturing method requires a large number of unit processes for each semiconductor chip, when the semiconductor chips manufactured from one wafer are considered, there is a problem in that the yield is too large.

이에 최근에는 웨이퍼를 먼저 절단하지 않고 웨이퍼 상태에서 패키징 공정을 우선적으로 실시한 후, 최종적으로 절단라인을 따라 절단하여 패키지를 제조하는 방안이 제시되었다. 이러한 방법으로 제조된 패키지를 웨이퍼 레벨 패키지라 한다.Recently, a method of manufacturing a package by first performing a packaging process in a wafer state without first cutting a wafer and finally cutting along a cutting line has been proposed. Packages manufactured in this manner are referred to as wafer level packages.

등록특허공보 제 10-0221651호(1999년 09월 15일 공고)에는 상술한 웨이퍼 레벨 패키지를 제조하기 위한 장치로서 웨이퍼의 전극 패드 상에 금속 범프(bump)(이하 솔더볼이라 함)를 형성하기 위한 마스크 프린트 장치가 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 10-0221651 (September 15, 1999) discloses a device for manufacturing a wafer level package as described above for forming a metal bump (hereinafter referred to as solder ball) on an electrode pad of a wafer. A mask print apparatus is disclosed.

이러한 종래의 마스크 프린트 장치는 크게 웨이퍼를 고정하는 지그와 마스크 및 스퀴지로 이루어진다. 상기 마스크 프린트 장치를 이용하여 웨이퍼에 솔더볼을 형성하는 방법에 대해 간략이 설명하면 다음과 같다.This conventional mask printing apparatus is composed of a jig, a mask, and a squeegee that largely fixes a wafer. A method of forming a solder ball on a wafer using the mask print apparatus will be briefly described as follows.

먼저, 웨이퍼에 마스크을 정렬시키고, 웨이퍼 상의 각 칩들의 전극 패드에 상기 마스크 상의 금속 페이스트를 스퀴지로 눌러 붙이면서 이동하면, 금속 페이스트가 마스크의 개구부를 통해 압출되면서 웨이퍼의 전극 패드에 전사(轉寫)된다. 이어서, 상기 마스크을 제거하고 리플로우(reflow)시키면 솔더볼이 형성된다. First, the mask is aligned to the wafer, and the metal paste on the mask is moved to the electrode pads of the chips on the wafer by squeegee and moved, and the metal paste is transferred to the electrode pad of the wafer while being extruded through the opening of the mask. . Subsequently, the mask is removed and reflowed to form solder balls.

이러한 방법과는 약간 다르게, 웨이퍼 상에 마스크를 정렬하고, 이 마스크를 통해 웨이퍼의 각 전극패드에 플럭스(flux)를 도포한 후, 볼부착용 마스크를 통해 상기 플럭스 위에 솔더볼을 부착하고, 고온에서 가열하여 융착시키는 방법이 있다.Slightly different from this method, the mask is aligned on the wafer, and flux is applied to each electrode pad of the wafer through the mask, and then a solder ball is attached onto the flux through a ball attach mask and heated at a high temperature. By fusion.

그러나, 상술한 것과 같은 종래의 웨이퍼에 솔더볼을 부착시키는 방법들은 플럭스를 도포하는 과정부터 솔더볼을 부착하는 전 과정을 작업자가 수동으로 진행해야 하므로 작업 속도가 느리고, 웨이퍼와 마스크 간에 오정렬이 발생할 확률이 높으며, 따라서 불량이 발생할 확률이 높은 문제가 있다. However, in the conventional methods of attaching solder balls to the wafer as described above, since the operator must manually perform the entire process of applying the solder balls to the solder balls, the operation speed is slow and there is a possibility of misalignment between the wafer and the mask. It is high, and therefore there is a problem that the probability of failure occurs.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼에 솔더볼을 부착시키는 작업을 자동 또는 반자동으로 수행하여 작업 속도 및 생산성을 향상시키고, 웨이퍼의 전극패드와 마스크 간의 정렬도를 높여 불량 발생을 최소화할 수 있는 웨이퍼의 솔더볼 부착장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to improve the work speed and productivity by automatically or semi-automatically attaching the solder ball to the wafer, to minimize the occurrence of defects by increasing the alignment between the electrode pad and the mask of the wafer It is an object of the present invention to provide an apparatus for attaching a solder ball to a wafer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따르면, 웨이퍼에 형성된 전극 패드의 패턴과 상응하는 패턴의 관통공을 갖는 마스크가 설치되며, 상기 마스크를 통해 웨이퍼의 각 전극 패드에 볼을 부착하는 작업이 이루어지는 수평 이동 가능한 볼부착부와; 외부로부터 웨이퍼가 투입되어 안착되는 수평 이동 가능한 척테이블이 설치된 로딩/언로딩부와; 상기 척테이블 상의 웨이퍼와 볼부착부 상의 마스크의 위치를 검출하는 비전검사유닛과; 상기 척테이블과 상기 비전검사유닛 을 상기 로딩/언로딩부 및 볼부착부 사이에서 함께 반송하는 반송유닛을 포함하여 구성된 웨이퍼의 솔더볼 부착장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a mask having a through hole of a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer is provided, the ball is attached to each electrode pad of the wafer through the mask A horizontally movable ball attachment portion in which work is performed; A loading / unloading unit provided with a horizontally movable chuck table into which wafers are placed from outside; A vision inspection unit for detecting the position of the wafer on the chuck table and the mask on the ball attachment portion; Provided is a solder ball attaching apparatus for a wafer comprising a conveying unit for conveying the chuck table and the vision inspection unit together between the loading / unloading portion and the ball attaching portion.

본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 웨이퍼에 형성된 전극 패드의 패턴과 상응하는 패턴의 관통공을 갖는 플럭스(flux) 도포용 마스크가 설치되며, 상기 플럭스 도포용 마스크를 통해 웨이퍼의 각 전극 패드에 플럭스를 도포하는 작업이 이루어지는 수평 이동 가능한 플럭스도포부와; 외부로부터 웨이퍼가 투입되어 안착되는 수평 이동 가능한 척테이블이 설치된 로딩/언로딩부와; 상기 척테이블 상의 웨이퍼와 플럭스도포부 상의 마스크의 위치를 검출하는 비전검사유닛과; 상기 척테이블과 상기 비전검사유닛을 상기 로딩/언로딩부 및 플럭스도포부 사이에서 함께 반송하는 반송유닛을 포함하여 구성된 웨이퍼의 솔더볼 부착장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a flux coating mask having a through hole of a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer is provided, and the flux is applied to each electrode pad of the wafer through the flux coating mask. A horizontally movable flux coating unit in which an operation of applying the coating is performed; A loading / unloading unit provided with a horizontally movable chuck table into which wafers are placed from outside; A vision inspection unit for detecting the position of the wafer on the chuck table and the mask on the flux application unit; Provided is a solder ball attaching apparatus for a wafer comprising a conveying unit for conveying the chuck table and the vision inspection unit together between the loading / unloading portion and the flux coating portion.

본 발명의 또 다른 한 형태에 따르면, 웨이퍼에 형성된 전극 패드의 패턴과 상응하는 패턴의 관통공을 갖는 볼부착용 마스크와, 상기 볼부착용 마스크를 전후(Y축) 방향으로 이동시킴과 더불어 수평 회전(θ)시키는 가동스테이지를 구비하며, 상기 볼부착용 마스크를 통해 웨이퍼의 각 전극 패드에 볼을 부착하는 작업이 이루어지는 볼부착부와; 웨이퍼에 형성된 전극 패드의 패턴과 상응하는 패턴의 관통공을 갖는 플럭스(flux) 도포용 마스크와, 상기 플럭스 도포용 마스크를 전후(Y축) 방향으로 이동시킴과 더불어 수평 회전(θ)시키는 가동스테이지를 구비하며, 상기 플럭스 도포용 마스크를 통해 웨이퍼의 각 전극 패드에 플럭스를 도포하는 작업이 이루어지는 플럭스도포부와; 외부로부터 웨이퍼가 투입되어 안착되는 척테이블과, 상기 척테이블을 좌우(X축), 전후(Y축)로 이동시킴과 더불어 수평 회전(θ)시키는 XYθ스테이지와, 상기 척테이블을 상하로 승강시키는 승강유닛을 구비한 로딩/언로딩부와; 상기 척테이블을 상기 로딩/언로딩부와 플럭스도포부 및 볼부착부로 반송하는 반송유닛과; 상기 반송유닛에 의해 상기 척테이블과 함께 이동하도록 설치되며, 상기 척테이블 상의 웨이퍼와 플럭스도포부 상의 플럭스 도포용 마스크 및 볼부착부의 볼부착용 마스크의 위치를 비전 검사하는 좌우(X축), 전후(Y축) 및, 수직(Z축)으로 이동 가능한 비전검사유닛 및; 상기 척테이블의 상부에 웨이퍼가 척테이블에 안착되는 것을 안내하는 가이드유닛을 포함하여 구성된 웨이퍼의 솔더볼 부착장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a ball attach mask having a through hole of a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer, and the ball attach mask is moved in the front and rear (Y-axis) direction and horizontal rotation ( a ball attaching portion having a movable stage for attaching balls to the electrode pads of the wafer through the ball attaching mask; Flux coating mask having through-holes of a pattern corresponding to the pattern of electrode pads formed on the wafer, and a movable stage for moving the flux coating mask in the front-rear (Y-axis) direction and horizontal rotation (θ). And a flux coating unit configured to apply flux to each electrode pad of the wafer through the flux coating mask; The chuck table into which the wafer is placed and seated from the outside, the XYθ stage for moving the chuck table to the left and right (X axis), front and rear (Y axis), and horizontal rotation (θ), and raising and lowering the chuck table up and down A loading / unloading unit having a lifting unit; A conveying unit for conveying the chuck table to the loading / unloading portion, the flux applying portion and the ball attaching portion; Installed to move together with the chuck table by the conveying unit, and the left and right (X-axis), front and rear (for vision inspection of the position of the wafer application mask on the chuck table and the flux application portion and the ball application mask on the ball attachment portion); Y axis) and a vision inspection unit movable vertically (Z axis); An apparatus for attaching a solder ball to a wafer including a guide unit configured to guide the wafer to be seated on the chuck table is provided on the chuck table.

이하, 본 발명에 따른 웨이퍼의 솔더볼 부착장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the solder ball attachment device of the wafer according to the present invention will be described in detail.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 솔더볼 부착장치의 제 1실시예의 구성을 나타낸 것으로, 본체(10)의 일측에 작업 대상 웨이퍼(W)가 로딩(loading)되고 작업 완료된 웨이퍼(W)가 언로딩되는 로딩/언로딩부(100)가 설치되며, 이 로딩/언로딩부(100)의 일측에 웨이퍼(W)에 볼을 부착하는 작업이 이루어지는 볼부착부(200)가 설치된다.1 to 3 illustrate a configuration of a first embodiment of a solder ball attaching apparatus for a wafer according to the present invention, in which a work target wafer W is loaded on one side of the main body 10, and the wafer W is completed. The loading / unloading unit 100 to be unloaded is installed, and the ball attachment unit 200 is installed at one side of the loading / unloading unit 100 to attach the ball to the wafer W.

그리고, 상기 로딩/언로딩부(100)에는 웨이퍼(W)가 안착되는 척테이블(110)이 설치된다. 상기 척테이블(110)의 상부에는 척테이블(110) 상에 안착된 웨이퍼(W)의 위치 및 볼부착부(200)의 볼부착용 마스크(230)의 위치를 비전 검사하는 2개의 비전카메라(170)가 설치된다. 상기 비전카메라(170)는 예컨대 CCD 카메라 등을 이용하여 구성할 수 있다. In addition, the loading / unloading unit 100 is provided with a chuck table 110 on which the wafer W is seated. Two vision cameras 170 vision-testing the position of the wafer W seated on the chuck table 110 and the position of the ball attachment mask 230 of the ball attachment portion 200 on the chuck table 110. ) Is installed. The vision camera 170 may be configured using, for example, a CCD camera.

상기 본체(10)의 상부에 설치된 상부 지지대(11)에는 가이드유닛(120)이 고정되게 설치된다. 상기 가이드유닛(120)은 로딩/언로딩부(100) 상에서 척테이블(110)의 상측에 배치되며, 작업자가 웨이퍼(W)를 척테이블(110) 상에 안착시킬 때 웨이퍼(W)가 척테이블(110)의 정위치에 안착되도록 가이드하는 역할을 한다. The guide unit 120 is fixed to the upper support 11 installed on the upper portion of the main body 10. The guide unit 120 is disposed above the chuck table 110 on the loading / unloading unit 100, and the wafer W chucks when the operator seats the wafer W on the chuck table 110. It serves as a guide to be seated in the correct position of the table (110).

도 4와 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 가이드유닛(120)은 웨이퍼의 형상과 대응하는 원호형태의 가이드홀(122)이 형성된 가이드몸체(121)를 가지며, 상기 가이드홀(122)의 내주면에는 경사면부(123)가 아래쪽 내측으로 경사지게 형성된다. As shown in Figure 4 and 5, the guide unit 120 has a guide body 121 is formed with a guide hole 122 of the arc shape corresponding to the shape of the wafer, the inner peripheral surface of the guide hole 122 The inclined surface portion 123 is formed to be inclined downwardly inward.

상기 척테이블(110)에는 바아형태로 된 복수개(이 실시예에서 3개)의 웨이퍼 홀더(112)가 상하로 이동 가능하게 설치된다. 상기 웨이퍼 홀더(112)는 척테이블(110)의 하부면에 설치된 공압실린더(115)에 의해 상하로 일정 높이로 승강하도록 구성된다. 상기 웨이퍼 홀더(112)에는 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수개의 진공홀(113)을 갖는 흡착홈(114)이 형성된다. The chuck table 110 is provided with a plurality of wafer holders 112 in the form of bars (three in this embodiment) to be movable up and down. The wafer holder 112 is configured to move up and down by a predetermined height by a pneumatic cylinder 115 installed on the lower surface of the chuck table 110. The wafer holder 112 has a suction groove 114 having a plurality of vacuum holes 113 for vacuum suction of the wafer.

상기 척테이블(110)은 상기 웨이퍼 홀더(112)를 장착하지 않고, 대신에 상기 척테이블 상에 요홈부를 형성하여, 작업자가 주걱을 이용하여 척테이블(110)에 올려놓은 후 주걱을 용이하게 빼낼수 있도록 구성될 수도 있다. The chuck table 110 does not mount the wafer holder 112, but instead, a recess is formed on the chuck table so that the operator can easily remove the spatula after placing it on the chuck table 110 using a spatula. It may be configured to be.

상기 웨이퍼 홀더(112)와 마찬가지로 상기 척테이블(110)에도 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 복수개의 진공홀(111)을 갖는 흡착홈(116)이 형성된다. Similar to the wafer holder 112, the chuck table 110 has a suction groove 116 having a plurality of vacuum holes 111 for vacuum suction of the wafer.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 로딩/언로딩부(100)에는 마운트블록(130)이 X축 방향으로 수평 이동가능하게 설치된다. 상기 마운트블록(130)의 전방에는 상기 척테이블(110)이 설치되고, 마운트블록(130)의 후방에는 상기 비전카메 라(170)가 설치되는 카메라블록(180)이 고정된다. Again, referring to FIGS. 1 to 3, the mounting block 130 is installed in the loading / unloading unit 100 so as to be horizontally movable in the X-axis direction. The front of the mount block 130, the chuck table 110 is installed, the rear of the mount block 130 is fixed to the camera block 180, the vision camera 170 is installed.

상기 척테이블(110)은 마운트블록(130) 상에서 좌우 방향(이하 X축 방향)과 전후방향(이하 Y축방향) 및 수평 회전(θ)이 가능하도록 설치된 XYθ 스테이지(140)에 설치된다. The chuck table 110 is installed on the XYθ stage 140 installed on the mounting block 130 to allow left and right directions (hereinafter referred to as the X axis direction), front and rear directions (hereinafter referred to as the Y axis direction), and horizontal rotation θ.

한편, 상기 마운트블록(130)에 설치된 척테이블(110) 및 비전검사유닛,예컨대 비전카메라(170)는 반송유닛 의해 X축 방향으로 수평하게 이동하면서 웨이퍼를 로딩/언로딩부(100) 및 볼부착부(200)로 함께 반송하도록 되어 있다. On the other hand, the chuck table 110 and the vision inspection unit, such as the vision camera 170 installed in the mount block 130 is moved horizontally in the X-axis direction by the transfer unit to load / unload the wafer 100 and ball It is made to convey to the attachment part 200 together.

이 실시예에서 상기 반송유닛은, 본체(10)의 하부를 이루는 하부 지지대(12)에 X축 방향을 따라 설치되며 상기 마운트블록(130)이 이동 가능하게 결합된 X축 가이드레일(153)과, 상기 X축 가이드레일(153)과 나란하게 설치된 X축 스크류(155)와, 상기 X축 스크류(155)의 회전에 의해 X축 스크류(155)를 따라 이동하도록 설치되며 상부면이 상기 마운트블록(130)과 고정되게 결합된 X축 슬라이드블록(157) 및, 상기 X축 스크류(155)를 회전시키는 X축 서보모터(151)로 이루어질 수 있다. 상기 X축 서보모터(151)는 벨트(152)에 의해 X축 스크류(155)에 연결되어 동력을 전달한다.In this embodiment, the conveying unit is installed along the X-axis direction on the lower support 12 forming the lower portion of the main body 10 and the X-axis guide rail 153 to which the mount block 130 is movably coupled; The X-axis screw 155 is installed in parallel with the X-axis guide rail 153, and is installed to move along the X-axis screw 155 by the rotation of the X-axis screw 155, the upper surface of the mount block An X-axis slide block 157 fixedly coupled to 130 and an X-axis servomotor 151 for rotating the X-axis screw 155 may be formed. The X-axis servomotor 151 is connected to the X-axis screw 155 by a belt 152 to transfer power.

이 실시예에서는 마운트블록(130)을 이동시키기 위한 수단으로서 X축 스크류(155) 및 X축 서보모터(151)를 이용한 선형 운동 시스템이 적용되었으나, 이와 다르게 리니어모터 또는 벨트와 풀리 및 서보모터를 이용한 공지의 선형 운동 시스템을 이용하여 마운트블록(130)을 이동시킬 수 있음은 물론이다. In this embodiment, a linear motion system using the X-axis screw 155 and the X-axis servomotor 151 is applied as a means for moving the mount block 130. Alternatively, a linear motor or a belt, a pulley and a servomotor are used. Mounting block 130 can be moved using a known linear motion system used, of course.

그리고, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 척테이블(110)의 승강 운동을 위하 여 상기 마운트블록(130)에 복수개의 고정바아(132)가 상하방향으로 연장되게 형성되고, 상기 각 고정바아(132)의 끝단부에는 모터블록(133)이 설치되며, 이 모터블록(133)에 Z축 서보모터(161)가 설치된다. 또한, 상기 Z축 서보모터(161)에는 Z축 스크류(163)가 상하방향으로 설치되고, 이 Z축 스크류(163)에는 Z축 슬라이드블록(165)이 Z축 스크류(163)를 따라 이동하도록 설치된다.And, as shown in Figure 3, for the lifting motion of the chuck table 110, a plurality of fixing bars 132 are formed in the mount block 130 to extend in the vertical direction, each fixed bar ( The motor block 133 is installed at the end of the 132, and the Z-axis servomotor 161 is installed at the motor block 133. In addition, the Z-axis servo motor 161 is provided with a Z-axis screw 163 in the vertical direction, the Z-axis screw 163 to move the Z-axis slide block 165 along the Z-axis screw 163. Is installed.

상기 Z축 슬라이드블록(165)의 양단부에는 상기 마운트블록(130)을 관통하여 상기 XYθ 스테이지(140)의 하부에 고정되는 복수개의 Z축 가이드바아(167)가 설치된다.A plurality of Z-axis guide bars 167 are installed at both ends of the Z-axis slide block 165 and penetrate the mount block 130 and fixed to the lower portion of the XYθ stage 140.

따라서, 상기 Z축 서보모터(161)가 동작하여 Z축 스크류(163)가 회전하게 되면, Z축 슬라이드블록(165)이 Z축 스크류(163)를 따라 승강하게 되고, 이에 따라 Z축 가이드바아(167)에 의해 Z축 슬라이드블록(165)에 연결된 XYθ 스테이지(140) 및 척테이블(110)이 상하로 승강 운동하게 된다. Therefore, when the Z-axis servo motor 161 is operated to rotate the Z-axis screw 163, the Z-axis slide block 165 is moved up and down along the Z-axis screw 163, accordingly Z-axis guide bar The XYθ stage 140 and the chuck table 110 connected to the Z-axis slide block 165 are moved up and down by 167.

한편, 상기 비전카메라(170)들은 사용자의 조작에 따라 X축과 Y축 및 Z축으로 이동하며 큰 피치와 미세한 피치로 그 위치 가변이 가능하게 2가지로 구성되어 있다. On the other hand, the vision camera 170 is moved in the X-axis, Y-axis and Z-axis in accordance with the user's operation and consists of two possible to change its position with a large pitch and fine pitch.

먼저, 큰 피치로 위치를 조정하는 것에 대해 설명하면, 비전카메라(170)의 X축 이동은 반송유닛에 의해 이루어진다. 또한, 상기 카메라블록(180)은 Z축 방향으로 연장되게 설치된 고정블록(181)과, 상기 고정블록(181)에 설치된 가이드레일(183)을 따라 상하로 이동가능하게 설치된 승강블록(182)의 2부분으로 이루어진다. 여기서, 상기 승강블록(182)은 고정블록(181)에 회동가능하게 설치된 스크류(185) 에 의해 가이드레일(183)을 따라 상하로 승강한다. 상기 스크류(185)의 상단에는 사용자가 손 또는 공구로 스크류(185)를 회전 조작할 수 있도록 핸들(186)이 설치된다. First, the adjustment of the position at a large pitch will be described. The X-axis movement of the vision camera 170 is made by the conveying unit. In addition, the camera block 180 of the fixed block 181 is installed to extend in the Z-axis direction, and the lifting block 182 is installed to be movable up and down along the guide rail 183 installed in the fixed block 181 It consists of two parts. Here, the lifting block 182 is moved up and down along the guide rail 183 by a screw 185 rotatably installed in the fixed block 181. A handle 186 is installed at the upper end of the screw 185 so that a user can rotate the screw 185 by hand or a tool.

또한, 상기 승강블록(182)의 상단부 양측에는 각 비전카메라(170)의 Y축 이동을 위해 Y축 가이드레일(188) 및 이 Y축 가이드레일(188)을 따라 이동하는 가이드블록(189)이 설치된다. 그리고, 미세피치조정을 위해서 상기 가이드블록(189)에는 상기 비전카메라(170)들이 각각 고정되는 공지의 XYZ스테이지(190)가 설치된다. 상기 비전카메라(170)들은 상기 XYZ스테이지(190)에 제공된 마이크로미터에 의해 XYZ축 방향으로 미세 이동하면서 그 위치가 미세 조정된다.In addition, on both sides of the upper end of the elevating block 182, the Y-axis guide rail 188 and the guide block 189 moving along the Y-axis guide rail 188 for the Y-axis movement of each vision camera 170 is Is installed. In addition, the guide block 189 is provided with a known XYZ stage 190 to which the vision cameras 170 are fixed, for fine pitch adjustment. The vision cameras 170 are finely moved in the XYZ axis direction by a micrometer provided to the XYZ stage 190 and their position is finely adjusted.

본체(10)의 상부에는 작업자가 비전카메라(170)에 의해 촬영된 영상을 보면서 비전카메라(170) 등의 위치를 조정할 수 있도록 모니터(30)가 설치된다. The monitor 30 is installed in the upper portion of the main body 10 so that the operator can adjust the position of the vision camera 170 and the like while watching the image captured by the vision camera 170.

그리고, 상기 볼부착부(200)는 본체(10)의 상부 지지대(11)에 Y축 방향으로 설치된 Y축 가이드레일(212)을 따라 이동 가능하도록 된 Y축 이동판(210)과, 상기 Y축 이동판(210)의 상부에 소정 각도로 수평 회전 가능하게 설치되는 회전판(220)과, 상기 회전판(220)의 상면에 고정되는 볼부착용 마스크(230)로 이루어진다. 또한, 상기 Y축 이동판(220)의 일측에는 Y축 이동판(210)을 상기 Y축 가이드레일(212)을 따라 이동시키며 위치를 조정하는 마이크로미터(215)가 설치된다. In addition, the ball attachment portion 200 is a Y-axis moving plate 210 to be movable along the Y-axis guide rail 212 installed in the Y-axis direction on the upper support 11 of the main body 10, and the Y It consists of a rotating plate 220 that is horizontally rotatable at a predetermined angle on the upper portion of the shaft moving plate 210, and the ball mounting mask 230 is fixed to the upper surface of the rotating plate (220). In addition, a micrometer 215 is installed at one side of the Y-axis moving plate 220 to adjust the position by moving the Y-axis moving plate 210 along the Y-axis guide rail 212.

상기 Y축 이동판(210)과 회전판(220)은 척테이블(110)이 하측에서 상측의 볼부착용 마스크(230)로 접근할 수 있도록 중앙이 개방된 사각틀 형태로 형성됨이 바람직하다. The Y-axis moving plate 210 and the rotating plate 220 is preferably formed in the form of a rectangular frame with an open center in the center so that the chuck table 110 can be accessed from the lower side to the upper mask mounting mask 230.

상기 볼부착용 마스크(230)는 회전판(220)의 양측에 설치된 가이드블록(252)에 의해 회전판(220)의 내,외측으로 슬라이딩하면서 인입출이 가능하게 되어 있다. 이중 하나의 가이드블록(252)는 상기 마스크를 다른 가이드블록(252)으로 밀어 붙일 수 있도록 회전판(220)에 탄력적으로 설치된다. 또한, 상기 회전판(220)의 양측부에는 상기 볼부착용 마스크(230)가 회전판(220) 내부로 완전히 인입되었을 때 상기 볼부착용 마스크(230)의 양측부를 고정하기 위한 복수개의 클램프(251)가 설치된다. 상기 클램프(251)는 예를 들어 토글 클램프(toggle clamp)를 이용하여 구성할 수 있다. 미설명부호 255는 회전판(220) 상에서 볼부착용 마스크(230)의 위치를 결정하는 스톱퍼이다. The ball attachment mask 230 is capable of drawing in and out while sliding in and out of the rotating plate 220 by guide blocks 252 provided on both sides of the rotating plate 220. One of the guide block 252 is elastically installed on the rotating plate 220 to push the mask to the other guide block 252. In addition, a plurality of clamps 251 are installed at both sides of the rotating plate 220 to fix both sides of the ball attaching mask 230 when the ball attaching mask 230 is completely inserted into the rotating plate 220. do. The clamp 251 may be configured using, for example, a toggle clamp. Reference numeral 255 denotes a stopper for determining the position of the ball attachment mask 230 on the rotating plate 220.

그리고, 상기 Y축 이동판(210)에 대한 회전판(220)의 수평 이동을 위해, 상기 Y축 이동판(210)의 각 모서리부에 외주면을 따라 지지홈(241a)이 형성된 가이드롤러(241)가 자유롭게 수평 회전가능하게 설치되며, 상기 회전판(220)의 하부면의 각 모서리부에는 일단부가 상기 가이드롤러(241)의 지지홈(241a)에 삽입되어 지지되는 원호형의 슬라이드링(242)이 설치된다. 또한, 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 회전판(220)의 일측에 고정핀(244)이 수직하게 설치되고, 상기 Y축 이동판(210)의 일측에는 그의 스핀들(246)이 상기 고정핀(244)과 연접하면서 상기 고정핀(244)을 일방향으로 이동시키는 마이크로미터(245)가 설치되며, 상기 마이크로미터(245)의 반대편에는 스프링(247)의 탄성력에 의해 상기 고정핀(244)을 마이크로미터(245)의 스핀들(246) 쪽으로 가압하는 탄지부(248)가 설치된다. In addition, a guide roller 241 having a support groove 241a formed along an outer circumferential surface of each of the corners of the Y-axis moving plate 210 for horizontal movement of the rotating plate 220 with respect to the Y-axis moving plate 210. Is freely installed horizontally rotatable, and an arc-shaped slide ring 242 having one end inserted into and supported in the support groove 241a of the guide roller 241 at each corner of the lower surface of the rotating plate 220. Is installed. In addition, as shown in FIG. 6, a fixing pin 244 is vertically installed on one side of the rotating plate 220, and one side of the Y-axis moving plate 210 has a spindle 246 of the fixing pin ( The micrometer 245 is installed to move the fixing pin 244 in one direction while being in contact with the 244, and the fixing pin 244 is placed on the opposite side of the micrometer 245 by the elastic force of the spring 247. A stop part 248 is pressed to the spindle 246 of the meter 245.

따라서, 작업자가 상기 마이크로미터(245)를 조작하여 스핀들(246)을 이동시 키면 이에 연접한 고정핀(244)이 이동하게 되고, 회전판(220)은 그의 슬라이드링(242)이 상기 가이드롤러(241)의 지지홈(241a)을 따라 이동하면서 원하는 각도로 회전하게 되는 것이다. Therefore, when the operator manipulates the micrometer 245 to move the spindle 246, the fixing pin 244 connected thereto is moved, and the rotating plate 220 has its slide ring 242 at the guide roller 241. While rotating along the support groove 241a of the) will be rotated at a desired angle.

한편, 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 볼부착용 마스크(230)에는 웨이퍼에 형성된 전극 패드의 패턴과 상응하는 패턴의 관통공(232) 및, 웨이퍼의 위치 정렬을 위한 타겟마크와 대응하는 '+'자형의 타겟마크(234)가 형성된다. 상기 타겟마크(234)는 작업 대상 웨이퍼의 종류에 따라 원형, 사각형 및 그 외의 형상도 가능하고, 웨이퍼 및 볼부착용 마스크(230)에 형성되지 않을 수도 있다. 또한, 웨이퍼 및 볼 부착용 마스크(230)에 타겟마크(234)가 없을 경우 웨이퍼의 전극패드와 볼 부착용 마스크(230)의 관통공의 일부를 타겟으로 할 수도 있다.On the other hand, as shown in Figure 7, the ball attachment mask 230 has a through hole 232 of the pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer, and the '+' corresponding to the target mark for position alignment of the wafer A 'shaped target mark 234 is formed. The target mark 234 may be circular, rectangular, or other shapes according to the type of wafer to be worked, and may not be formed on the wafer and the mask for attaching the ball 230. In addition, when the target mark 234 is not present on the wafer and mask for attaching the ball 230, a part of the through hole of the electrode pad of the wafer and the mask for attaching the ball 230 may be targeted.

상기와 같이 구성된 본 발명의 솔더볼 부착장치는 다음과 같이 작동한다.The solder ball attachment device of the present invention configured as described above operates as follows.

본격적인 볼부착 작업이 진행되기 전에, 작업 대상 웨이퍼(W)의 각 전극 패드는 볼부착용 마스크(230)의 관통공(232)들과 정확하게 정렬되어야 한다. 이를 위해, 볼부착 작업 전에 상기 비전카메라(170)와 척테이블(110) 상의 웨이퍼(W)와 볼부착용 마스크(230) 간의 위치를 정렬하는 위치셋팅과정이 선행된다.Before the full ball attaching operation is performed, each electrode pad of the target wafer W should be accurately aligned with the through holes 232 of the ball attaching mask 230. To this end, a position setting process of aligning positions between the wafer W and the ball attachment mask 230 on the vision camera 170 and the chuck table 110 is performed before the ball attachment operation.

도 8에 도시된 것과 같이, 작업 대상 웨이퍼(W) 또는 셋팅용 웨이퍼를 로딩/언로딩부(100)의 척테이블(110)에 투입시, 공압실린더(115)의 작동에 의해 상기 웨이퍼 홀더(112)가 척테이블(110)의 상측으로 상승한다. 이 때, 웨이퍼 홀더(112)의 끝단은 가이드유닛(120)의 가이드홀(122)의 하측에 연접하게 위치한다. As shown in FIG. 8, the wafer holder (W) or the setting wafer is inserted into the chuck table 110 of the loading / unloading unit 100 by the operation of the pneumatic cylinder 115. 112 rises above the chuck table 110. At this time, the end of the wafer holder 112 is located in contact with the lower side of the guide hole 122 of the guide unit 120.

이어서, 작업자가 상기 가이드유닛(120)의 가이드홀(122)에 웨이퍼(W)를 놓 으면, 가이드홀(122) 내주부의 경사면부(123)에 의해 웨이퍼(W)가 가이드홀(122) 내측으로 안내되면서 웨이퍼 홀더(112) 상단에 안착된다. 이 때, 웨이퍼 홀더(112)의 진공홀(113)을 통해 진공압이 형성되면서 웨이퍼는 웨이퍼 홀더(112) 상단에 진공 흡착되어 고정된다. Subsequently, when the operator places the wafer W in the guide hole 122 of the guide unit 120, the wafer W is guided by the inclined surface portion 123 of the inner circumference of the guide hole 122. It is guided inward and seated on top of the wafer holder 112. At this time, while the vacuum pressure is formed through the vacuum hole 113 of the wafer holder 112, the wafer is vacuum-adsorbed to the top of the wafer holder 112 and fixed.

이 후, 상기 공압실린더(115)의 작동에 의해 다시 웨이퍼 홀더(112)가 하강하면, 도 9에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(W)가 척테이블(110) 상면에 안착되고, 이와 동시에 척테이블(110)의 진공홀(111)을 통해 진공압이 형성되며 웨이퍼(W)가 척테이블(110) 상에 진공 흡착된다. 이 때의 척테이블(110)의 높이(이하 '작업 높이'라 하며, WP로 표시함)는 상기 볼부착부(200)의 볼부착용 마스크(230)의 높이와 거의 동일한 것이 바람직하다. Thereafter, when the wafer holder 112 is lowered again by the operation of the pneumatic cylinder 115, as shown in FIG. 9, the wafer W is seated on the upper surface of the chuck table 110, and at the same time, A vacuum pressure is formed through the vacuum hole 111 of 110 and the wafer W is vacuum-adsorbed on the chuck table 110. At this time, the height of the chuck table 110 (hereinafter referred to as "work height", denoted by WP) is preferably almost the same as the height of the ball mounting mask 230 of the ball attachment portion 200.

그리고, 비전카메라(170)는 웨이퍼(W)에 형성된 십자형 타겟마크 또는 전극 패드의 패턴 등을 촬영하여 웨이퍼(W)와 비전카메라(170) 간의 정렬 상태를 비전 검사한다. 이 때, 작업자는 모니터(30)를 통해 비전카메라(170)에 의해 촬영된 영상을 보면서 XYZ스테이지(190)를 움직여 비전카메라(170)의 위치를 조정한다. In addition, the vision camera 170 performs a vision inspection on the alignment state between the wafer W and the vision camera 170 by photographing a cross-shaped target mark formed on the wafer W or a pattern of an electrode pad. At this time, the operator adjusts the position of the vision camera 170 by moving the XYZ stage 190 while looking at the image captured by the vision camera 170 through the monitor (30).

도 10에 도시된 것과 같이, 비전카메라(170)와 척테이블(110) 상의 웨이퍼(W) 간의 정렬이 완료되면, Z축 서보모터(161)가 작동하여 Z축 스크류(163)가 일방향으로 회동하고, 척테이블(110) 및 XYθ 스테이지(140)는 Z축 가이드바아(167)를 따라 이송높이(TP)까지 하강한다. As shown in FIG. 10, when alignment between the vision camera 170 and the wafer W on the chuck table 110 is completed, the Z-axis servomotor 161 is operated to rotate the Z-axis screw 163 in one direction. Then, the chuck table 110 and the XYθ stage 140 descends to the feed height TP along the Z-axis guide bar 167.

상기 척테이블(110)이 이송높이까지 하강하면, 도 11에 도시된 것과 같이, X축 서보모터(151)가 작동하여 X축 스크류(155)가 회전하게 되고, 마운트블록(130) 및 이에 설치되어 있는 척테이블(110) 및 비전카메라(170)가 X축 가이드레일(153)을 따라 이동하여, 척테이블(110)은 볼부착부(200)의 볼부착용 마스크(230)의 하측에 위치하며, 비전카메라(170)는 볼부착용 마스크(230)의 상측에 위치하게 된다. When the chuck table 110 descends to the feed height, as shown in FIG. 11, the X-axis servomotor 151 is operated to rotate the X-axis screw 155, and the mounting block 130 and the mounting block 130 are installed thereon. The chuck table 110 and the vision camera 170 move along the X-axis guide rail 153 so that the chuck table 110 is located under the ball attachment mask 230 of the ball attachment portion 200. The vision camera 170 is located above the ball attachment mask 230.

이어서, 작업자는 다시 모니터(30)를 통해 비전카메라(170)에 의해 촬영된 영상을 보면서 상기 볼부착용 마스크(230)의 위치를 조정하여 비전카메라(170)에 대한 볼부착용 마스크(230)의 위치를 정렬한다. 상기 볼부착용 마스크(230)의 위치 조정은 상기 Y축 이동판(210)을 Y축 방향으로 이동시키고, 상기 회전판(220)을 소정의 각도로 회전시킴에 의해 이루어진다. 비전카메라(170)와 볼부착용 마스크(230) 간의 X축 방향 위치 정렬은 상기 X축 서보모터(151)의 작동으로 마운트블록(130)을 X축 방향으로 미세 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. Subsequently, the operator adjusts the position of the ball attachment mask 230 while viewing the image photographed by the vision camera 170 through the monitor 30 to position the ball attachment mask 230 with respect to the vision camera 170. Sort it. The position adjustment of the ball attachment mask 230 is made by moving the Y-axis moving plate 210 in the Y-axis direction and rotating the rotating plate 220 at a predetermined angle. Position alignment in the X-axis direction between the vision camera 170 and the ball attachment mask 230 may be made by finely moving the mount block 130 in the X-axis direction by the operation of the X-axis servomotor 151.

한편, 상기 비전카메라(170)와 볼부착용 마스크(230) 간의 위치 정렬이 이루어지면 모든 위치 셋팅 작업은 종료되고, 척테이블(110) 및 비전카메라(170)는 다시 X축 서보모터(151)의 작동에 의해 X축 가이드레일(153)을 따라 반대로 이동하여 도 10에 도시된 것과 같은 처음의 로딩/언로딩부(100) 위치로 복귀한다. 그리고, 도 8과 도 9에 도시된 것처럼 전술한 것과는 반대로 척테이블(110)이 상기 작업 높이(WP)까지 상승하고, 웨이퍼 홀더(112)가 가이드유닛(120)의 바로 하측까지 상승한 후 진공압이 해제되면서 작업자가 로딩/언로딩부(100)에서 웨이퍼를 반출하고, 이어서 새로운 작업 대상 웨이퍼(W)를 가이드유닛(120)을 통해 웨이퍼 홀더(112)에 안착시킨다. 이 때, 상기 작업 대상 웨이퍼(W)는 각 전극 패드에 볼 부착을 위한 플럭스(flux)가 도포된 상태이다. On the other hand, when the position alignment is made between the vision camera 170 and the ball attachment mask 230, all the position setting operation is finished, the chuck table 110 and the vision camera 170 is again of the X-axis servo motor 151 Operation causes the motor to move backward along the X-axis guide rail 153 to the initial loading / unloading portion 100 position as shown in FIG. 10. 8 and 9, the chuck table 110 rises to the working height WP, and the wafer holder 112 rises to the lower side of the guide unit 120. As the operator releases the wafer from the loading / unloading unit 100, a new work target wafer W is then mounted on the wafer holder 112 through the guide unit 120. In this case, the work target wafer W is in a state where a flux for ball attachment is applied to each electrode pad.

이 후 본격적인 웨이퍼의 볼 부착 작업이 진행된다.After that, the ball attaching operation of the wafer is performed in earnest.

즉, 상기 웨이퍼 홀더(112)에 플럭스(flux)가 도포된 상태의 웨이퍼(W)가 부착되면, 도 9에 도시된 것과 같이 웨이퍼 홀더(112)가 하강하여 척테이블(110) 상에 웨이퍼(W)를 안착시킨다. 이 때, 비전카메라(170)는 척테이블(110) 상의 웨이퍼(W)와 비전카메라(170) 간의 정렬 상태를 촬영하여 모니터(30)에 표시한다. 그리고, 작업자는 모니터(30)에 표시되는 영상을 보고, 만약 웨이퍼(W)와 비전카메라(170) 간의 정렬이 제대로 이루어지지 않았다면 XYθ 스테이지(140)를 조정하여 척테이블(110)의 위치를 미세 조정하고, 이로써 비전카메라(170)에 대한 웨이퍼(W)의 위치를 재정렬한다. That is, when the wafer W in the state where the flux is applied to the wafer holder 112 is attached, as shown in FIG. 9, the wafer holder 112 is lowered to form the wafer on the chuck table 110. Seat W). In this case, the vision camera 170 photographs an alignment state between the wafer W on the chuck table 110 and the vision camera 170 and displays the aligned state on the monitor 30. Then, the operator looks at the image displayed on the monitor 30, and if the alignment between the wafer (W) and the vision camera 170 is not properly made by adjusting the XYθ stage 140 to fine-tune the position of the chuck table 110 Adjustment, thereby rearranging the position of the wafer W relative to the vision camera 170.

이어서, 도 10에 도시된 것과 같이, 척테이블(110) 및 비전카메라(170)를 X축 방향을 이동시킨다. 이 때, 서보모터(151)가 일정한 펄스만큼 정확히 회전하기 때문에 비전카메라(170)와 볼 부착용 마스크(230)의 타겟은 최종 셋팅 관계를 유지하게 된다. 따라서, 작업자는 모니터를 통해 볼 부착용 마스크(230) 타겟이 비전카메라(170)의 정확한 위치에 들어온 것을 확인하고 다음 공정을 진행하게 된다. 그런데, 만일 상기 비전카메라(170)로 볼부착용 마스크(230)를 통해 웨이퍼의 위치를 비전 검사할 때, 정렬이 정확하게 이루어지지 않았다면 작업자는 모니터(30)를 보면서 XYθ 스테이지(140)를 미세 조정하여 웨이퍼의 위치를 정확하게 정렬시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 10, the chuck table 110 and the vision camera 170 are moved in the X-axis direction. At this time, since the servomotor 151 rotates exactly by a constant pulse, the target of the vision camera 170 and the ball attachment mask 230 maintains a final setting relationship. Therefore, the operator checks that the target for attaching the mask 230 for ball attachment through the monitor enters the correct position of the vision camera 170 and proceeds to the next process. However, if the vision camera 170 vision inspection the position of the wafer through the ball attachment mask 230, if the alignment is not made correctly, the operator finely adjusts the XYθ stage 140 while looking at the monitor 30 Align the position of the wafer accurately.

웨이퍼의 정렬이 정확히 이루어지면, 도 12에 도시된 것과 같이, Z축 서보모터(161)가 작동하여 Z축 슬라이드블록(165)이 Z축 가이드바아(167)를 따라 상승하고, 척테이블(110)의 상단이 볼부착용 마스크(230)의 바로 하면, 즉 작업 높이(WP) 까지 상승하게 된다.When the wafer is aligned correctly, as shown in FIG. 12, the Z-axis servomotor 161 is operated to move the Z-axis slide block 165 along the Z-axis guide bar 167, and the chuck table 110. ), The upper end of the mask mounting surface 230 immediately rises, that is, rises to the working height WP.

이어서, 작업자는 볼부착용 마스크(230)에 솔더볼을 넣고 붓을 사용하여 볼부착용 마스크(230)의 각 관통공(232)을 통해 웨이퍼(W)의 전극 패드에 볼을 삽입하여 부착시킨다. Subsequently, the worker inserts the solder ball into the ball attaching mask 230 and inserts the ball into the electrode pad of the wafer W through each through hole 232 of the ball attaching mask 230 using a brush.

볼 부착 작업이 완료되면, 도 11에 도시된 것과 같이, 다시 Z축 서보모터(161)의 작동에 의해 척테이블(110)이 이송높이(TP)까지 하강하고, X축 서보모터(151)의 작동에 의해 척테이블(110) 및 비전카메라(170)가 로딩/언로딩부(100)로 복귀한다. 이어서, 척테이블(110)이 작업높이(WP)로 상승하고, 웨이퍼 홀더(112)가 상승하면 작업자는 웨이퍼 홀더(112)의 웨이퍼(W)를 외부로 반출한 후 새로운 웨이퍼(W)를 웨이퍼 홀더(112)에 안착시켜 전술한 것과 동일한 과정으로 다음 볼부착 작업을 수행하면 된다. When the ball attachment operation is completed, as shown in FIG. 11, the chuck table 110 is lowered to the feed height TP by the operation of the Z-axis servomotor 161 again, and the X-axis servomotor 151 of the By operation, the chuck table 110 and the vision camera 170 return to the loading / unloading unit 100. Subsequently, when the chuck table 110 rises to the working height WP and the wafer holder 112 rises, the worker unloads the wafer W of the wafer holder 112 to the outside, and then a new wafer W is placed on the wafer. The next ball attachment operation may be performed by mounting the holder 112 in the same process as described above.

도 13과 도 14는 본 발명에 따른 웨이퍼의 솔더볼 부착장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 솔더볼 부착장치는 전술한 솔더볼 부착장치의 기본적인 구성에 더하여 웨이퍼의 전극 패드에 플럭스(flux)를 도포하는 플럭스도포부(300)가 추가적으로 설치된 구성으로 이루어진다. 13 and 14 show another embodiment of a solder ball attaching device for a wafer according to the present invention, in which the solder ball attaching device provides a flux to an electrode pad of a wafer in addition to the basic configuration of the solder ball attaching device described above. The flux coating unit 300 to be applied is made of a configuration additionally installed.

즉, 이 실시예의 솔더볼 부착장치는 전술한 실시예와 마찬가지로, 척테이블(110) 및 비전카메라(170)를 구비한 로딩/언로딩부(100)와, 웨이퍼의 전극 패드에 볼을 부착하는 작업이 이루어지는 볼부착부(200)를 가지며, 이에 더하여 상기 볼부착부(200)의 반대편에 웨이퍼에 볼 부착을 위한 플럭스를 도포하는 플럭스도포부(300)가 인라인(in-line) 상으로 배치된다.That is, the solder ball attaching apparatus of this embodiment is similar to the above-described embodiment, and the operation of attaching the ball to the loading / unloading unit 100 having the chuck table 110 and the vision camera 170 and the electrode pad of the wafer. The ball attachment portion 200 is formed, and in addition, the flux coating portion 300 for applying the flux for attaching the ball to the wafer on the opposite side of the ball attachment portion 200 is disposed in-line. .

상기 플럭스도포부(300)는 볼부착용 마스크(230) 대신 플럭스를 도포하기 위한 플럭스 도포용 마스크(330)를 구비하는 점을 제외하고 전술한 실시예의 볼부착부(200)와 거의 동일하게 구성되는 바, 플럭스도포부(300)의 상세 구성 및 그의 작용은 전술한 볼부착부(200)의 구성을 참조하며, 그 상세한 설명은 생략한다. The flux application unit 300 is configured in substantially the same manner as the ball attachment unit 200 of the above-described embodiment except that the flux application mask 330 for applying the flux instead of the ball attachment mask 230 is provided. The detailed configuration and operation of the flux application unit 300 refer to the configuration of the ball attachment unit 200 described above, and the detailed description thereof will be omitted.

다만, 플럭스도포부(300)의 구성요소를 볼부착부(200)의 구성요소와 구별할 수 있도록 하기 위하여 플럭스도포부(300)의 구성요소의 참조부호를 300번대로 부여하였다.However, in order to distinguish the components of the flux application unit 300 from the components of the ball attachment unit 200, reference numerals of the components of the flux application unit 300 are assigned to the number of 300.

이 두번째 실시예의 솔더볼 부착장치는, 위치 셋팅 작업시 로딩/언로딩부(100)에서 비전카메라(170)와 척테이블(110) 상의 웨이퍼(W) 간의 위치 정렬 후, 척테이블(110) 및 비전카메라(170)를 X축 가이드레일(153)을 따라 플럭스도포부(300)로 반송하여 비전카메라(170)에 대한 플럭스 도포용 마스크(330)의 위치를 정렬한다. 이어서, 척테이블(110) 및 비전카메라(170)를 X축 가이드레일(153)을 따라 반대편의 볼부착부(200)로 반송하여 비전카메라(170)에 대한 볼부착용 마스크(230)의 위치를 정렬한다. 물론, 위치 셋팅 작업시에는 플럭스 도포 작업이 선행될 필요가 없으므로 플럭스도포부(300)에서의 위치 셋팅 작업 이전에 볼부착부(200)에서 위치 셋팅 작업이 선행되고, 이후 플럭스도포부(300)에서 위치 셋팅 작업이 이루어질 수도 있을 것이다.The solder ball attachment device of this second embodiment, after the position alignment between the vision camera 170 and the wafer (W) on the chuck table 110 in the loading / unloading unit 100 during the position setting operation, the chuck table 110 and the vision The camera 170 is conveyed to the flux coating unit 300 along the X-axis guide rail 153 to align the position of the flux coating mask 330 with respect to the vision camera 170. Subsequently, the chuck table 110 and the vision camera 170 are conveyed along the X-axis guide rail 153 to the opposite ball attachment portion 200 to position the ball attachment mask 230 with respect to the vision camera 170. Sort it. Of course, since the flux coating operation does not have to be preceded during the position setting operation, the position setting operation is preceded by the ball attachment unit 200 before the position setting operation in the flux application unit 300, and then the flux application unit 300 is performed. Positioning may be done at.

그리고, 위치 셋팅 작업 후 웨이퍼에 볼을 부착하는 작업은 다음과 같이 이루어진다.After the position setting operation, the operation of attaching the ball to the wafer is performed as follows.

먼저, 로딩/언로딩부(100)에서 가이드유닛(120)을 통해 척테이블(110) 상에 웨이퍼(W)를 안착시키면, Z축 서보모터(161)의 작동에 의해 척테이블(110)이 이송높이(TP)로 하강하고, 이어서 X축 서보모터(151)의 작동에 의해 척테이블(110) 및 비전카메라(170)가 플럭스도포부(300)로 이동한다. 이 때, 비전카메라(170)는 플럭스 도포용 마스크(330)를 통해 웨이퍼의 위치를 비전 검사한다. First, when the wafer W is seated on the chuck table 110 through the guide unit 120 in the loading / unloading unit 100, the chuck table 110 is operated by the operation of the Z-axis servomotor 161. After descending to the feed height TP, the chuck table 110 and the vision camera 170 move to the flux application unit 300 by the operation of the X-axis servomotor 151. At this time, the vision camera 170 vision inspection the position of the wafer through the flux coating mask 330.

만약, 웨이퍼의 정렬이 정확하게 이루어지지 않았다면, 작업자는 모니터(30)를 보면서 XYθ 스테이지(140)를 미세 조정하여 웨이퍼의 위치를 정확하게 정렬시킨다. If the wafer is not aligned correctly, the operator finely adjusts the XYθ stage 140 while looking at the monitor 30 to accurately align the wafer position.

플럭스도포부(300)로 반송된 척테이블(110)은 작업높이(WP), 즉 플럭스 도포용 마스크(330)의 하면에 연접하도록 상승하고, 작업자가 플럭스 도포용 마스크(330)를 통해 웨이퍼(W)의 각 전극 패드에 스퀴즈(sqeeze)를 사용하여 플럭스를 도포한다. The chuck table 110 conveyed to the flux application unit 300 ascends so as to be in contact with the working height WP, that is, the lower surface of the flux application mask 330, and the operator passes the wafer (through the flux application mask 330). Flux is applied to each electrode pad of W) using a squeeze.

웨이퍼(W)에 플럭스를 도포하는 작업이 완료되면, 척테이블(110)이 다시 이송높이(TP)로 하강하고, X축 서보모터(151)의 작동에 의해 척테이블(110) 및 비전카메라(170)가 볼부착부(200)로 반송된다. 그리고, 비전카메라(170)는 볼부착용 마스크(230)를 통해 웨이퍼의 위치를 비전 검사한다. When the application of the flux to the wafer W is completed, the chuck table 110 is lowered to the transfer height TP again, and the chuck table 110 and the vision camera (operation) of the X-axis servomotor 151 are operated. 170 is conveyed to the ball attachment part 200. In addition, the vision camera 170 vision inspects the position of the wafer through the ball attachment mask 230.

이어서, 척테이블(110)이 작업높이까지 상승하여 볼부착용 마스크(230)를 통해 볼부착작업이 이루어지고, 다시 척테이블(110)이 하강한 다음, X축 서보모터 (151)의 작동에 의해 로딩/언로딩부(100)로 이동하여 웨이퍼(W)의 언로딩 작업이 이루어지게 된다. Subsequently, the chuck table 110 is raised to the working height, and the ball attaching operation is performed through the ball attaching mask 230, and the chuck table 110 is lowered again, and then, by the operation of the X-axis servomotor 151. Moving to the loading / unloading unit 100 is performed to unload the wafer W.

한편, 전술한 첫번째 실시예는 로딩/언로딩부(100)의 일측에 볼부착부(200)가 단독으로 구성되어 있으며, 두번째 실시예는 로딩/언로딩부(100)의 양측에 각각 볼부착부(200)와 플럭스도포부(300)가 각각 구성되어 있다. On the other hand, the first embodiment described above is the ball attachment portion 200 on one side of the loading / unloading unit 100 is configured alone, the second embodiment is attached to the ball on both sides of the loading / unloading unit 100, respectively The part 200 and the flux application part 300 are comprised, respectively.

하지만, 이 실시예들과 다르게, 상기 로딩/언로딩부(100)에 일측에 볼부착부를 구성하지 않고, 플럭스도포부만 단독으로 구성할 수도 있을 것이다. However, unlike these embodiments, instead of configuring the ball attachment part on one side of the loading / unloading part 100, only the flux coating part may be configured alone.

즉, 본 발명은 상기 로딩/언로딩부(100)의 일측 또는 양측에 볼부착부(200)와 플럭스도포부를 선택적으로 구성하여 웨이퍼의 솔더볼 부착장치를 구현할 수 있다. That is, the present invention may implement the solder ball attaching device of the wafer by selectively configuring the ball attachment portion 200 and the flux coating portion on one side or both sides of the loading / unloading portion 100.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 웨이퍼를 볼부착용 마스크 및/또는 플럭스 도포용 마스크로 반송하여 정렬시키는 공정이 모두 자동 또는 반자동으로 이루어지므로 웨이퍼에 솔더볼을 부착시키는 작업이 매우 빠르고 정확하게 이루어질 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, since the process of conveying and aligning the wafer to the ball attachment mask and / or the flux application mask is performed automatically or semi-automatically, the operation of attaching the solder ball to the wafer can be performed very quickly and accurately. .

또한, 웨이퍼의 전극패드와 마스크 간의 정렬도가 향상되므로 불량 발생이 최소화되는 이점도 얻을 수 있다. In addition, since the degree of alignment between the electrode pad and the mask of the wafer is improved, it is also possible to obtain an advantage of minimizing defects.

Claims

A mask having a through hole having a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer, the horizontally movable ball attaching part for attaching the ball to each electrode pad of the wafer through the mask;

A loading / unloading unit provided with a horizontally movable chuck table into which wafers are placed from outside;

A vision inspection unit for detecting the position of the wafer on the chuck table and the mask on the ball attachment portion;

And a conveying unit for conveying the chuck table and the vision inspection unit together between the loading / unloading portion and the ball attaching portion.

The method of claim 1, wherein a flux coating mask having a through hole of a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer is provided, the flux is applied to each electrode pad of the wafer through the flux coating mask A work done and further comprising a horizontally movable flux coating;

The vision inspection unit further inspects the position of the flux application mask;

And the conveying unit conveys the chuck table and the vision inspection unit together to the loading / unloading portion, the ball attaching portion, and the flux applying portion.

A flux coating mask having a through hole of a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer is installed, and horizontally movable to apply the flux to each electrode pad of the wafer through the flux coating mask. A flux coating unit;

A vision inspection unit for detecting the position of the wafer on the chuck table and the mask on the flux application unit;

And a conveying unit for conveying the chuck table and the vision inspection unit together between the loading / unloading unit and the flux applying unit.

4. The vision inspection unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the vision inspection unit includes a vision camera, and the vision camera includes any of left and right (X axis), front and rear (Y axis), and top and bottom (Z axis). Solder ball attachment device of the wafer, characterized in that configured to be movable to each position.

5. The solder ball attaching apparatus of claim 4, further comprising an XYθ stage for moving the chuck table in left and right (X axis), front and rear (Y axis) and horizontally rotating (θ).

The said ball attachment part is a horizontal axis movement plate installed so that a movement is possible in the direction perpendicular | vertical to the conveyance direction of the said chuck table, and it can be horizontally rotated at a predetermined angle on the upper part of the said horizontal axis movement plate. A rotating plate mounted and fixed to the mask, a clamp for fixing the mask on the rotating plate, a horizontal axis driving member for horizontally moving the horizontal moving plate by a predetermined distance, and a rotating member for rotating the rotating plate at a predetermined angle. Solder ball attachment device of the wafer, characterized in that configured to include.

7. The solder ball attachment of the wafer of claim 6, further comprising a pair of guide blocks slidably supporting both side portions of the mask so as to slide the mask horizontally on the rotating plate and to draw out the mask. Device.

The rotating member of claim 6, wherein the rotating member is freely horizontally rotatable at each corner of the horizontal plate moving plate and is provided with a guide roller having a support groove formed along an outer circumferential surface, and is provided at each corner of the lower surface of the rotating plate. An arc-shaped slide ring having one end inserted into and supported by the support groove of the guide roller, a fixing pin installed vertically on one side of the rotating plate, and installed on the horizontal shaft moving plate, and the spindle thereof is connected to the fixing pin. And a micrometer for moving the pin by a desired amount in one direction, and a tungsten part elastically supporting the fixing pin on the opposite side of the micrometer.

3. The solder ball attaching apparatus of claim 2, wherein the flux spreading portion, the loading / unloading portion, and the ball attaching portion are arranged in-line.

The said flux application part is a horizontal axis moving plate installed so that it can move to the direction perpendicular | vertical to the conveyance direction of the said chuck table, and can horizontally rotate at the predetermined angle on the upper part of the said horizontal axis moving plate. A rotating plate on which the flux coating mask is securely seated, a clamp for fixing the flux coating mask on the rotating plate, a horizontal axis driving member for horizontally moving the horizontal moving plate by a predetermined distance, and the rotating plate Device for attaching a solder ball of a wafer, comprising a rotating member rotating at an angle.

The wafer as claimed in claim 10, further comprising a pair of guide blocks slidably supporting both side portions of the mask so as to slide the flux coating mask horizontally on the rotating plate and draw in and out. Solder Ball Attachment.

A ball attaching mask having a through hole of a pattern corresponding to the pattern of the electrode pad formed on the wafer, and a movable stage for moving the ball attaching mask in the front-rear (Y-axis) direction and horizontal rotation (θ); A ball attaching part for attaching a ball to each electrode pad of the wafer through a ball attaching mask;

Flux coating mask having through-holes of a pattern corresponding to the pattern of electrode pads formed on the wafer, and a movable stage for moving the flux coating mask in the front-rear (Y-axis) direction and horizontal rotation (θ). And a flux coating unit configured to apply flux to each electrode pad of the wafer through the flux coating mask;

The chuck table into which the wafer is placed and seated from the outside, the XYθ stage for moving the chuck table to the left and right (X axis), front and rear (Y axis), and horizontal rotation (θ), and raising and lowering the chuck table up and down A loading / unloading unit having a lifting unit;

A conveying unit for conveying the chuck table to the loading / unloading portion, the flux applying portion and the ball attaching portion;

Installed to move together with the chuck table by the conveying unit, and the left and right (X-axis), front and rear (for vision inspection of the position of the wafer application mask on the chuck table and the flux application portion and the ball application mask on the ball attachment portion); Y axis) and a vision inspection unit movable vertically (Z axis);

And a guide unit for guiding the wafer to be seated on the chuck table.