KR100643715B1 - 반도체 칩 본딩장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 반도체 칩 본딩장치는 상호 소정간격 이격되며 기판이 각각 로딩 또는 언로딩되는 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈과, 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 배치되며 공정진행에 따라 제1로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 제2로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하거나 제2로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 제1로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 기판 공급모듈과, 기판 공급모듈의 상부에 배치되며 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판에 칩을 본딩하는 칩 본딩모듈과, 기판 공급모듈의 상부에 배치되되 칩 본딩모듈과 소정간격 이격되며 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판에 액상의 레진을 도포하는 레진 도포모듈 및, 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 배치되며 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판을 가열하는 기판 가열모듈을 포함한다. 따라서, 본 발명 반도체 칩 본딩장치에 따르면, 본 발명의 장치에 구비된 기판 공급모듈과, 제1ㆍ제2로딩/언로딩 모듈 등에 의해 정방향과 역방향의 공정진행이 모두 가능하기 때문에 장치 하나로 엔씨피 본딩과 갱 본딩을 모두 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장치 하나로 갱 본딩과 이의 후속공정인 언더필 공정과 큐링 공정을 모두 수행할 수 있다.

Description

반도체 칩 본딩장치{Semiconductor chip bonding apparatus}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩 본딩장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 반도체 칩 본딩장치 중 기판 공급모듈의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 기판 공급모듈에 의해 필름 기판이 이송되고 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 반도체 칩 본딩장치를 이용하여 수행할 수 있는 본딩공정들의 예를 도시한 순서도로서, 도 4a는 엔씨피 본딩 공정을 도시한 것이고, 도 4b는 갱 본딩과 포팅 공정을 도시한 것이다.
본 발명은 반도체 칩을 기판의 표면에 본딩하는 기술에 관한 것으로, 특히 솔더범프(Solder bump)가 형성된 반도체 칩을 플립(Flip)시켜 패턴 리드(Pattern lead)들이 형성된 필름 기판 상에 본딩하는 반도체 칩 본딩장치에 관한 것이다.
최근 반도체 칩 패키지(Package)는 그것을 사용하는 전자기기의 소형화에 대 응하여 경박단소화 추세를 보이고 있다. 따라서, 이러한 경박단소화의 일환으로 반도체 칩 패키지의 기판으로서 종래의 인쇄회로기판 대신 테입 형태(Tape type)의 반도체 칩 패키지용 필름 기판이 많이 사용되고 있다. 그리고, 이와 같은 필름 기판에 반도체 칩을 본딩하는 방식도 종래의 와이어 본딩(Wire bonding)방식 대신 필름 기판에 반도체 칩을 플립시켜 본딩하는 플립 칩 방식이 많이 사용되고 있다.
한편, 필름 기판에 반도체 칩을 플립시켜 본딩하는 방법에는 엔씨피 본딩(Non Conductive Paste Bonding)과 같이 필름 기판 상에 액상의 접착제를 도포한 다음 이 접착제가 도포된 기판 상에 반도체 칩을 본딩하는 방법과, 갱 본딩(Gang Bonding)과 같이 필름 기판 상에 접착제를 도포하지 않고 바로 이 필름 기판 상에 반도체 칩을 본딩하는 방법이 있다.
여기서, 엔씨피 본딩과 같이 접착제를 도포하고 본딩하는 방법의 경우에는 본딩된 범프와 리드 등을 도포된 접착제가 경화되어 보호해주고 있기 때문에 후속공정으로 별도의 언더필(Under fill) 공정과 큐링(Curing) 공정 등이 필요하지 않게 된다. 하지만, 갱 본딩과 같이 접착제를 도포하지 않고 바로 반도체 칩과 필름 기판을 본딩하는 방법의 경우에는 본딩된 범프와 리드 등을 외부의 물리적/화학적 충격들로부터 보호하기 위하여 별도의 언더필 공정과 큐링 공정 등이 후속공정으로 더 필요하게 된다.
따라서, 종래의 경우 엔씨피 본딩과 갱 본딩을 모두 수행하기 위해서는 엔씨피 본딩을 위한 칩 본딩장치와 갱 본딩을 위한 칩 본딩장치를 별도로 구비해야 하는 비용의 낭비문제가 발생된다. 그리고, 갱 본딩의 경우에는 갱 본딩을 위한 칩 본딩장치 이외에도 별도의 언더필 공정과 큐링 공정 등의 후속공정을 위한 포팅(Potting)장치가 더 구비되어야 하는 문제가 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 엔씨피 본딩과 갱 본딩을 모두 수행할 수 있는 반도체 칩 본딩장치를 제공하는데 있다.
그리고, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 갱 본딩과 이의 후속공정인 언더필 공정과 큐링 공정을 모두 수행할 수 있는 반도체 칩 본딩장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 기술적 과제를 구현하기 위한 본 발명의 반도체 칩 본딩장치는 상호 소정간격 이격되며 기판이 각각 로딩 또는 언로딩되는 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈과, 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 배치되며 공정진행에 따라 제1로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 제2로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하거나 제2로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 제1로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 기판 공급모듈과, 기판 공급모듈의 상부에 배치되며 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판에 칩을 본딩하는 칩 본딩모듈과, 기판 공급모듈의 상부에 배치되되 칩 본딩모듈과 소정간격 이격되며 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판에 액상의 레진을 도포하는 레진 도포모듈 및, 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 배치되며 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판을 가열하는 기판 가열모듈을 포함한다.
이때, 상기 기판 공급모듈은 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에서 공급되는 기판의 양측단을 지지하도록 마련된 한쌍의 기판 지지레일과, 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이 중 제2로딩/언로딩 모듈 측에 설치되며 제1로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 제2로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 제1 기판 공급유닛과, 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이 중 제1로딩/언로딩 모듈 측에 설치되며 제2로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 제1로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 제2기판 공급유닛을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1기판 공급유닛은 한쌍의 기판 지지레일 사이에 배치되어 그들 사이로 기판이 공급되도록 상하방향으로 나란히 설치되고 기판의 상면과 밑면에 각각 접촉되며 회전하는 제1상ㆍ하부롤러(Roller)와, 제1롤러들에 의해서 기판이 공급되도록 제1상부롤러와 제1하부롤러 중 어느 하나의 롤러를 일측방향으로 회전시키는 제1서보모터(Servo motor) 및, 상기 선택된 어느 하나의 롤러와 제1서보모터 사이에 개재되어 어느 하나의 롤러와 제1서보모터의 연결을 선택적으로 단속하는 제1클러치(Clutch)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2기판 공급유닛은 한쌍의 기판 지지레일 사이에 배치되어 그들 사이로 기판이 공급되도록 상하방향으로 나란히 설치되고 기판의 상면과 밑면에 각각 접촉되며 회전하는 제2상ㆍ하부롤러와, 제2롤러들에 의해서 기판이 공급되도록 제2상부롤러와 제2하부롤러 중 어느 하나의 롤러를 타측방향으로 회전시키는 제2서보모터 및, 상기 선택된 어느 하나의 롤러와 제2서보모터 사이에 개재되어 어느 하나의 롤러와 제2서보모터의 연결을 선택적으로 단속하는 제2클러치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 기판 가열모듈은 기판 공급모듈의 하부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 기판 가열모듈은 제1로딩/언로딩 모듈과 레진 도포모듈 사이에 설치되어 기판을 가열하는 제1기판 가열유닛과, 레진 도포모듈의 하부에 설치되어 기판을 가열하는 제2기판 가열유닛과, 레진 도포모듈과 칩 본딩모듈의 사이에 설치되어 기판을 가열하는 제3기판 가열유닛과, 칩 본딩모듈의 하부에 설치되어 기판을 가열하는 제4기판 가열유닛과, 칩 본딩모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 설치되어 기판을 가열하는 제5기판 가열유닛 및, 기판 가열유닛들에 각각 연결되며 기판 가열유닛들을 모두 또는 상기 기판 가열유닛들 중 선택된 특정 기판 가열유닛만을 선택적으로 구동하는 컨트롤러(Controller)를 포함할 수 있다.
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또, 상기 기판 가열모듈은 제1로딩/언로딩 모듈과 레진 도포모듈 사이에 설치되어 기판을 가열하는 제1기판 가열유닛과, 칩 본딩모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 설치되어 기판을 가열하는 제2기판 가열유닛 및, 기판 가열유닛들에 각각 연결되며 기판 가열유닛들을 모두 또는 기판 가열유닛들 중 선택된 어느 하나의 기판 가열유닛만을 선택적으로 구동하는 컨트롤러를 포함할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩 본딩장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시한 반도체 칩 본딩장치 중 기판 공급모듈의 구성을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시한 기판 공급모듈에 의해 필름 기판이 이송되고 있는 상태를 도시한 사시도이다. 그리고, 도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 반도체 칩 본딩장치를 이용하여 수행할 수 있는 본딩공정들의 예를 도시한 순서도로서, 도 4a는 엔씨피 본딩 공정을 도시한 것이고, 도 4b는 갱 본딩과 포팅 공정을 도시한 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩 본딩장치는 제1로딩/언로딩 모듈(110), 제2로딩/언로딩 모듈(120), 기판 공급모듈(130), 칩 본딩모듈(140), 레진 도포모듈(150), 기판 가열모듈(160) 및, 반도체 칩 본딩장치를 전반적으로 제어하는 중앙제어모듈(미도시)을 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1로딩/언로딩 모듈(110)에는 반도체 칩이 본딩될 기판(예를 들면, 필름 기판;이하에서는 필름 기판을 일예로 들어 설명하기로 한다.)이 소정 두께만큼 감겨진 다음 로딩되거나 반도체 칩이 본딩된 필름 기판(90)이 소정 두께만큼 감겨진 다음 언로딩된다. 이때, 제1로딩/언로딩 모듈(110)은 필름 기판(90)이 감겨지거나 풀어질 수 있도록 회전가능한 릴(Reel) 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 필름 기판(90)은 이 릴 형태의 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 로딩된 다음 풀어질 수도 있고, 이 릴 형태의 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 점차 감겨진 다음 언로딩될 수도 있다.
제2로딩/언로딩 모듈(120)은 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 소정간격 이격되게 배치된다. 그리고, 제2로딩/언로딩 모듈(120)에는 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 같이 반도체 칩이 본딩될 필름 기판(90)이 소정 두께만큼 감겨진 다음 로딩되거나 반도체 칩이 본딩된 필름 기판(90)이 소정 두께만큼 감겨진 다음 언로딩된다. 따라서, 제2로딩/언로딩 모듈(120)도 필름 기판(90)이 감겨지거나 풀어질 수 있도록 회전가능한 릴(Reel) 형태로 형성될 수 있다.
기판 공급모듈(130)은 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이에 배치되며, 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 로딩된 필름 기판(90)을 제2로딩/언로딩 모듈(120) 측으로 공급하거나 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 로딩된 필름 기판(90)을 제1로딩/언로딩 모듈(110) 측으로 공급하는 역할을 한다.
구체적으로, 기판 공급모듈(130)은 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이에서 공급되는 필름 기판(90)의 양측단을 지지하도록 마련된 한쌍의 기판 지지레일(131)과, 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이 중 제2로딩/언로딩 모듈(120) 측에 설치되며 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 로딩된 필름 기판(90)을 제2로딩/언로딩 모듈(120) 측으로 공급하는 제1기판 공급유닛(138)과, 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이 중 제1로딩/언로딩 모듈(110) 측에 설치되며 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 로딩 된 필름 기판(90)을 제1로딩/언로딩 모듈(110) 측으로 공급하는 제2기판 공급유닛(134)을 포함한다.
이때, 한쌍의 기판 지지레일(131)은 필름 기판(90)의 양측단을 지지할 수 있도록 상호 소정간격 이격되게 배치된다. 그리고, 이 이격된 간격은 여러가지 종류의 필름 기판(90)을 지지할 수 있도록 조절가능하게 설치된다. 따라서, 한쌍의 기판 지지레일(131)에는 기판의 이격 간격을 조절할 수 있는 레일 간격조절유닛(미도시)이 더 구비될 수 있다.
또한, 제1기판 공급유닛(138)은 한쌍의 기판 지지레일(131) 사이에 배치되며 그들 사이로 필름 기판(90)이 공급되도록 상하방향으로 나란히 설치되어 회전하는 한쌍의 제1상ㆍ하부롤러(138a,138b)와, 제1상부롤러(138a)와 제1하부롤러(138b) 중 어느 하나의 롤러를 시계방향과 같은 일측방향으로 회전시키는 제1서보모터(138c) 및, 제1상부롤러(138a)와 제1하부롤러(138b) 중 선택된 어느 하나의 롤러와 제1서보모터(138c) 사이에 개재되어 어느 하나의 롤러와 제1서보모터(138c)의 연결을 선택적으로 단속하는 제1클러치(138d)로 구성된다. 따라서, 제1클러치(138d)가 제1서보모터(138c)와 어느 하나의 롤러를 연결할 때, 제1서보모터(138c)가 회전되면, 어느 하나의 롤러는 제1서보모터(138c)의 회전에 따라 회전된다. 이에 따라, 필름 기판(90)은 그 상면이 회전하는 제1상부롤러(138a)에 그리고 그 밑면이 회전하는 제1하부롤러(138b)에 각각 접촉됨으로써 제2로딩/언로딩 모듈(120) 측으로 공급되어지는 것이다.
또, 제2기판 공급유닛(134)은 제1기판 공급유닛(138)과 동일하게 구성되고, 다만 그 회전방향만 반대로 이루어진다. 즉, 제2기판 공급유닛(134)은 한쌍의 기판 지지레일(131) 사이에 배치되어 그들 사이로 필름 기판(90)이 공급되도록 상하방향으로 나란히 설치되고 필름 기판(90)의 상면과 밑면에 각각 접촉되며 회전하는 제2상ㆍ하부롤러(134a,134b)와, 제2롤러들(134a,134b)에 의해서 필름 기판(90)이 공급되도록 제2상부롤러(134a)와 제2하부롤러(134b) 중 어느 하나의 롤러를 반시계방향과 같은 타측방향으로 회전시키는 제2서보모터(134c) 및, 제2상ㆍ하부롤러(134a,134b) 중 선택된 어느 하나의 롤러와 제2서보모터(134c) 사이에 개재되어 어느 하나의 롤러와 제2서보모터(134c)의 연결을 선택적으로 단속하는 제2클러치(134d)로 구성된다. 따라서, 필름 기판(90)은 그 상면이 회전하는 제2상부롤러(134a)에 그리고 그 밑면이 회전하는 제2하부롤러(134b)에 각각 접촉됨으로써 제1로딩/언로딩 모듈(110) 측으로 공급되어지는 것이다.
한편, 칩 본딩모듈(140)은 기판 공급모듈(130)의 상부에 배치되며, 기판 공급모듈(130)에 의해 공급되는 필름 기판(90)에 반도체 칩을 본딩하는 역할을 한다. 따라서, 칩 본딩모듈(140)에 의한 반도체 칩 본딩 방법에는 열압착에 의한 본딩이나 초음파에 의한 본딩 또는 레이저에 의한 융착 본딩 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
레진 도포모듈(150)은 칩 본딩모듈(140)과 소정간격 이격된 기판 공급모듈(130)의 상부에 배치되며, 기판 공급모듈(130)에 의해 공급되는 필름 기판(90)에 액상의 소정 레진을 도포하는 역할을 한다. 이때, 레진은 진행하고자 하는 공정에 따라 각각 다른 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 갱 본딩 후 언더필 공정을 수 행할 때에는 에폭시(Epoxy) 레진 등이 사용될 수 있고, 엔씨피 본딩을 수행하기 전에는 엔씨피 레진 등이 사용될 수 있다.
기판 가열모듈(160)은 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이에 배치되며, 기판 공급모듈(130)에 의해 공급되는 필름 기판(90)을 가열하는 역할을 한다. 따라서, 기판 가열모듈(160)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
일실시예로, 기판 가열모듈(160)은 도 1에 도시한 바와 같이 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 레진 도포모듈(150) 사이에 설치되어 필름 기판(90)을 가열하는 제1기판 가열유닛(161)과, 레진 도포모듈(150)의 하부에 설치되어 필름 기판(90)을 가열하는 제2기판 가열유닛(162)과, 레진 도포모듈(150)과 칩 본딩모듈(140)의 사이에 설치되어 필름 기판(90)을 가열하는 제3기판 가열유닛(163)과, 칩 본딩모듈(140)의 하부에 설치되어 필름 기판(90)을 가열하는 제4기판 가열유닛(164)과, 칩 본딩모듈(140)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이에 설치되어 필름 기판(90)을 가열하는 제5기판 가열유닛(165) 및, 기판 가열유닛들(161,162,163,164,165)에 각각 연결되며 기판 가열유닛들(161,162,163,164,165)을 모두 또는 기판 가열유닛들 (161,162,163,164,165) 중 선택된 특정 기판 가열유닛만을 선택적으로 구동하는 컨트롤러(166)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 제2기판 가열유닛(162)은 필름 기판(90)을 가열하여 레진의 도포를 돕는 역할을 할 수 있고, 제4기판 가열유닛(164)은 필름 기판(90)을 가열하여 반도체 칩의 본딩을 돕는 역할을 할 수 있다.
다른 실시예로, 기판 가열모듈(160)은 도시되지 않았지만, 제1로딩/언로딩 모듈(110)과 레진 도포모듈(150) 사이에 설치되어 필름 기판(90)을 가열하는 제1기판 가열유닛과, 칩 본딩모듈(140)과 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 사이에 설치되어 필름 기판을 가열하는 제2기판 가열유닛 및, 기판 가열유닛들에 각각 연결되며 기판 가열유닛들을 모두 또는 기판 가열유닛들 중 선택된 어느 하나의 기판 가열유닛만을 선택적으로 구동하는 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3 및 도 4a와 도 4b를 참조하여, 본 발명에 따른 반도체 칩 본딩장치를 이용한 본딩공정의 예들을 설명하기로 한다.
먼저, 도 4a를 참조하여 엔씨피 본딩 공정(여기서, 엔씨피 본딩 공정은 도 3에서 A방향으로 진행되는 공정이다.)을 설명하면, 작업자는 우선 레진 도포모듈(150)에 액상의 엔씨피 레진을 충전한 다음 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 소정 두께로 감겨진 필름 기판(90)을 로딩하게 된다(S11).
이후, 필름 기판(90)이 로딩되면, 작업자는 로딩된 필름 기판(90)을 수동으로 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 연결한 다음, 엔씨피 본딩이 시작되도록 중앙제어모듈에 소정 시그날을 전송한다. 이에 따라, 중앙제어모듈은 제2기판 공급유닛(134)에 구비된 제2 클러치(134d)의 전원을 차단시킨 다음, 제1기판 공급유닛(138)에 구비된 제1서보모터(138c)를 일측방향으로 구동시킴과 아울러 기판 가열모듈(160), 칩 본딩모듈(140) 및 레진 도포모듈(150)을 전반적으로 구동하게 된다.
따라서, 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 로딩된 필름 기판(90)은 제1서보모터(138c)의 회전에 의해 연동되는 제1상ㆍ하부 롤러(138a,138b)에 접촉되어서 제2로 딩/언로딩 모듈(120) 측으로 공급되며 다음과 같은 여러 단계를 경유하게 된다.
즉, 제1로딩/언로딩 모듈(110)의 필름 기판(90)은 제1서보모터(138c)에 의해 이송되면서 제일 먼저 기판 가열모듈(160)의 제1기판 가열유닛(161)이 설치된 부분을 지나게 된다. 따라서, 기판 가열모듈(160)의 제1기판 가열유닛(161)은 그 상부를 지나는 필름 기판(90)을 소정 온도로 가열하여서 프리 베이킹(Pre baking)을 하게 된다(S12). 이에, 필름 기판(90)에 잔존하는 습기는 모두 제거된다.
이후, 습기가 제거된 필름 기판(90)은 레진 도포모듈(150) 측으로 공급된다. 따라서, 레진 도포모듈(150)은 필름 기판(90) 상에 액상의 엔씨피 레진을 도포한다(S13).
계속하여, 필름 기판(90) 상에 엔씨피 레진이 도포되면, 이 엔씨피 레진이 도포된 필름 기판(90)은 칩 본딩모듈(140) 측으로 이송된다. 이에 따라, 칩 본딩모듈(140)은 필름 기판(90) 상에 형성된 패턴 리드들(미도시)에 반도체 칩을 본딩한다(S14).
이후, 칩이 본딩된 필름 기판(90)은 제1서보모터(138c)의 구동에 의해 기판 가열모듈(160)의 제5기판 가열유닛(165)의 상부를 지나게 된다. 따라서, 기판 가열모듈(160)의 제5기판 가열유닛(165)은 그 상부를 지나는 필름 기판(90)을 한번 더 가열하게 된다. 이에 따라, 필름 기판(90) 상에 도포된 엔씨피 레진은 경화된다(S15).
이후, 칩이 본딩된 후 엔씨피 레진이 경화된 필름 기판(90)은 제1서보모터(138c)의 구동에 의해 이송되어 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 감겨지게 된다. 따라 서, 작업자는 여러 단계를 거치고 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 감겨진 필름 기판(90)을 언로딩함으로써 엔씨피 본딩 공정을 완료하게 된다(S16).
한편, 작업자는 이상과 같이 구성 및 동작되는 반도체 칩 본딩장치를 도 3의 B 방향으로 진행시킴으로써, 갱 본딩 및 포팅 공정을 더 수행할 수 있다.
도 4b를 참조하여 갱 본딩 및 포팅 공정(여기서, 갱 본딩 및 포팅 공정은 도 3에서 B방향으로 진행되는 공정이다.)을 구체적으로 설명하면, 작업자는 우선 레진 도포모듈(150)에 액상의 에폭시 레진을 충전한 다음 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 소정 두께로 감겨진 필름 기판(90)을 로딩하게 된다(S21).
이후, 필름 기판(90)이 로딩되면, 작업자는 로딩된 필름 기판(90)을 수동으로 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 연결한 다음, 갱 본딩 및 포팅 공정이 시작되도록 중앙제어모듈에 소정 시그날을 전송한다. 이에 따라, 중앙제어모듈은 제1기판 공급유닛(138)에 구비된 제1상ㆍ하부 롤러(138a,138b)가 자유회전되도록 제1클러치(138d)의 전원을 차단시킨 다음, 제2기판 공급유닛(134)에 구비된 제2서보모터(134c)를 타측방향으로 구동시킴과 아울러 기판 가열모듈(160), 칩 본딩모듈(140) 및 레진 도포모듈(150)을 전반적으로 구동하게 된다.
따라서, 제2로딩/언로딩 모듈(120)에 로딩된 필름 기판(90)은 제2서보모터(134c)의 회전에 의해 연동되는 제2상ㆍ하부 롤러(134a,134b)에 접촉되어서 제1로딩/언로딩 모듈(110) 측으로 공급되며 다음과 같은 여러 단계를 경유하게 된다.
즉, 제2로딩/언로딩 모듈(120)의 필름 기판(90)은 제2서보모터(134c)에 의해 이송되면서 제일 먼저 기판 가열모듈(160)의 제5기판 가열유닛(165)이 설치된 부분 을 지나게 된다. 이때, 제5기판 가열유닛(165)의 가열은 필요하지 않으므로, 중앙제어모듈은 컨트롤러(166)를 제어하여 제5기판 가열유닛(165)이 구동되지 않도록 한다. 따라서, 필름 기판(90)은 가열되지 않고 곧바로 칩 본딩모듈(140) 측으로 이송된다.
이후, 필름 기판(90)이 칩 본딩모듈(140) 측으로 이송되면, 칩 본딩모듈(140)은 필름 기판(90) 상에 형성된 패턴 리드들에 반도체 칩을 본딩한다(S22).
이후, 칩이 본딩된 필름 기판(90)은 제2서보모터(134c)의 구동에 의해 레진 도포모듈(150) 측으로 이송된다. 따라서, 레진 도포모듈(150)은 본딩된 칩과 필름 기판(90)의 사이 등에 에폭시 레진을 도포한다(S23).
계속하여, 에폭시 레진이 도포된 필름 기판(90)은 제2서보모터(134c)에 의해 기판 가열모듈(160)에 구비된 제1기판 가열유닛(161)의 상부를 지나게 된다. 따라서, 제1기판 가열유닛(161)은 필름 기판(90)을 소정온도로 가열하여 에폭시를 경화시키게 된다(S24).
이후, 칩이 본딩된 후 에폭시가 경화된 필름 기판(90)은 제2서보모터(134c)의 구동에 의해 이송되어 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 감겨지게 된다. 따라서, 작업자는 여러 단계를 거치고 제1로딩/언로딩 모듈(110)에 감겨진 필름 기판(90)을 언로딩함으로써 갱 본딩 및 포팅 공정을 완료하게 된다(S25).
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨 부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명 반도체 칩 본딩장치에 따르면, 본 발명의 장치에 구비된 기판 공급모듈과, 제1ㆍ제2로딩/언로딩 모듈 등에 의해 정방향과 역방향의 공정진행이 모두 가능하기 때문에 장치 하나로 엔씨피 본딩과 갱 본딩을 모두 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장치 하나로 갱 본딩과 이의 후속공정인 언더필 공정과 큐링 공정을 모두 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 상호 소정간격 이격되며, 기판이 각각 로딩 또는 언로딩되는 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈;
    상기 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 배치되며, 공정진행에 따라 상기 제1로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 상기 제2로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하거나 상기 제2로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 상기 제1로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 기판 공급모듈;
    상기 기판 공급모듈의 상부에 배치되며, 상기 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판에 칩을 본딩하는 칩 본딩모듈;
    상기 기판 공급모듈의 상부에 배치되되 상기 칩 본딩모듈과 소정간격 이격되며, 상기 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판에 액상의 레진을 도포하는 레진 도포모듈; 및,
    상기 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 배치되며, 상기 기판 공급모듈에 의해 공급되는 기판을 가열하는 기판 가열모듈을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기판 공급모듈은 상기 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에서 공급되는 기판의 양측단을 지지하도록 마련된 한쌍의 기판 지지레일과, 상기 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이 중 상기 제2로딩/언로딩 모듈 측에 설치되며 상기 제1로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 상기 제2로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 제1기판 공급유닛과, 상기 제1로딩/언로딩 모듈과 제2로딩/언로딩 모듈의 사이 중 상기 제1로딩/언로딩 모듈 측에 설치되며 상기 제2로딩/언로딩 모듈에 로딩된 기판을 상기 제1로딩/언로딩 모듈 측으로 공급하는 제2기판 공급유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1기판 공급유닛은 상기 한쌍의 기판 지지레일 사이에 배치되어 그들 사이로 상기 기판이 공급되도록 상하방향으로 나란히 설치되고 상기 기판의 상면과 밑면에 각각 접촉되며 회전하는 제1상ㆍ하부롤러와, 상기 제1롤러들에 의해서 상기 기판이 공급되도록 상기 제1상부롤러와 제1하부롤러 중 어느 하나의 롤러를 일측방향으로 회전시키는 제1서보모터 및, 상기 선택된 어느 하나의 롤러와 상기 제1서보모터 사이에 개재되어 상기 어느 하나의 롤러와 상기 제1서보모터의 연결을 선택적으로 단속하는 제1클러치를 포함하고,
    상기 제2기판 공급유닛은 상기 한쌍의 기판 지지레일 사이에 배치되어 그들 사이로 상기 기판이 공급되도록 상하방향으로 나란히 설치되고 상기 기판의 상면과 밑면에 각각 접촉되며 회전하는 제2상ㆍ하부롤러와, 상기 제2롤러들에 의해서 상기 기판이 공급되도록 상기 제2상부롤러와 제2하부롤러 중 어느 하나의 롤러를 타측방향으로 회전시키는 제2서보모터 및, 상기 선택된 어느 하나의 롤러와 상기 제2서보모터 사이에 개재되어 상기 어느 하나의 롤러와 상기 제2서보모터의 연결을 선택적으로 단속하는 제2클러치를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 기판 가열모듈은 상기 기판 공급모듈의 하부에 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 기판 가열모듈은 상기 제1로딩/언로딩 모듈과 상기 레진 도포모듈 사이에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제1기판 가열유닛과, 상기 레진 도포모듈의 하부에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제2기판 가열유닛과, 상기 레진 도포모듈과 상기 칩 본딩모듈의 사이에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제3 기판 가열유닛과, 상기 칩 본딩모듈의 하부에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제4 기판 가열유닛과, 상기 칩 본딩모듈과 상기 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제5기판 가열유닛 및, 상기 기판 가열유닛들에 각각 연결되며 상기 기판 가열유닛들을 모두 또는 상기 기판 가열유닛들 중 선택된 특정 기판 가열유닛만을 선택적으로 구동하는 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 기판 가열모듈은 상기 제1로딩/언로딩 모듈과 상기 레진 도포모듈 사이에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제1기판 가열유닛과, 상기 칩 본딩모듈과 상기 제2로딩/언로딩 모듈의 사이에 설치되어 상기 기판을 가열하는 제2기판 가열유닛 및, 상기 기판 가열유닛들에 각각 연결되며 상기 기판 가열유닛들을 모두 또는 상기 기판 가열유닛들 중 선택된 어느 하나의 기판 가열유닛만을 선택적으로 구동하는 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.
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