KR100650944B1 - Flip-chip bonder for concentratly heating - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 출원인에 의해 기출원된 복사형 가열부를 가진 종래의 플립칩 본더장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도.1 is a perspective view showing a conventional flip chip bonder device having a radiant heating unit previously filed by the present applicant, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
도 3에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플립칩 본더장치의 고밀도 가열부 단면도.3 is a cross-sectional view of a high density heating unit of a flip chip bonder according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 플립칩 본더장치의 내측케이스에 냉각핀(14)이 추가 장착된 상태를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 가열팁 1a : 단열재1: heating tip 1a: insulation
2 : 외측케이스 3 : 내부공간 2: outer case 3: inner space
4 : 할로겐램프 5 : 반사판 4: halogen lamp 5: reflector
6 : 본체지지대 7 : 유입구 6: body support 7: inlet
8 : 내측케이스 9 : 볼록렌즈8: inner case 9: convex lens
10 : 냉각기체 11 : 램프지지대10: cooling gas 11: lamp support
12 : 유출구12: outlet
본 발명은 플립칩 본더장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 할로겐램프 자체의 성능개량 없이 복사광의 경로에 도광판과 볼록렌즈를 채용하여 가열판의 국소영역에 복사광의 열을 집중시킴으로써 향상된 고밀도 급속가열성능을 구현하고, 본딩작업 후 가열부의 주위에 냉각기체를 강제 유입시켜 가열부를 급속냉각 시킴으로써 생산성을 향상시키고, 아울러 가열판의 주연부에는 단열재가 부가되어 가열판의 급속가열 및 급속냉각을 도모하며 가열부의 급속가열로 인한 주변장치의 열손상을 방지할 수 있는 고밀도 가열기를 가진 플립칩 본더장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flip chip bonder device, and more particularly, by employing a light guide plate and a convex lens in the path of radiant light without improving the performance of a halogen lamp itself, to improve the high density rapid heating performance by concentrating radiant heat in a local area of the heating plate. Improving the productivity by forcibly introducing the cooling gas around the heating part after the bonding operation to rapidly cool the heating part, and heat insulation material is added to the periphery of the heating plate to facilitate rapid heating and rapid cooling of the heating plate The present invention relates to a flip chip bonder having a high density heater capable of preventing thermal damage of a peripheral device.
일반적인 플립칩 본딩(Flipped Chip Bonding)방식의 플립칩 본더장치의 가열방식은 광모듈 혹은 주로 반도체 칩(Chip)을 제조하는 공정에서 칩의 전극패턴 혹은 이너리드(Inner Lead)에 솔더볼(Solder Ball) 또는 도전성 솔더범프(Solder Bump) 등의 돌출부를 만들어주고 기판(Substrate)에 칩을 올려 가열접합함으로써 전기적으로 연결하는 방식을 말한다. The heating method of a flip chip bonder of the general flip chip bonding method is a solder ball on an electrode pattern or an inner lead of a chip in a process of manufacturing an optical module or a semiconductor chip. Or it refers to a method of electrically connecting by making a protrusion such as a solder bump (Solder Bump) and placing a chip on the substrate (substrate) and heat bonding.
다시 말하면 상기 플립칩 본딩은 기존의 와이어본딩이나 솔더링 방식과는 달리 기판과 본딩될 소자의 표면에 금속패드를 형성시키고 기판 또는 본딩될 소자의 한쪽 금속패드, 혹은 양자의 금속패드 위에 솔더범프를 미리 형성시킨 다음에, 기판과 본딩될 소자의 서로 상응하는 솔더범프가 마주 보도록 맞붙인 상태에서 솔더물질을 가열, 용융시켜 기판과 소자가 서로 본딩되게 하는 방식이다. In other words, unlike the conventional wire bonding or soldering method, the flip chip bonding forms a metal pad on the surface of the device to be bonded with the substrate and pre-solds the solder bumps on one metal pad or both metal pads of the substrate or the device to be bonded. After forming, the solder material is heated and melted while the corresponding solder bumps of the substrate and the devices to be bonded are faced to each other so that the substrate and the devices are bonded to each other.
이러한 기존의 플립칩본딩방식에 있어서 상기 솔더물질을 가열, 용융시키는 방식으로는 그 가열수단에 따라 열압착방식과 레이저압착방식 등이 있으며, 상기 열압착방식은 칩에 형성된 솔더범프들이 캐리어기판의 지정위치에 형성된 솔더범프와 대향되도록 본딩 포지션(Bonding Position)으로 이동한 후 칩의 후면으로부터 칩을 가열하면서 가압하되, 칩의 솔더범프와 기판의 솔더범프 사이에 배열된 접합물질을 녹는점까지 가열과 동시에 가압함으로써 양 솔더범프 사이를 접합하는 방식이다. In the conventional flip chip bonding method, a method of heating and melting the solder material includes a thermocompression method and a laser compression method depending on the heating means. The thermocompression method includes solder bumps formed on a chip of a carrier substrate. After moving to the bonding position (Bonding Position) to face the solder bump formed in the designated position and pressurized while heating the chip from the back of the chip, the heating material to the melting point of the bonding material arranged between the solder bump of the chip and the solder bump of the substrate At the same time, by pressing at the same time between the two solder bumps.
또한 레이저압착방식은 상기한 열압착방식과 유사하게 칩의 솔더범프들이 캐리어 기판의 지정된 솔더범프와 대향되도록 본드 포지션으로 이동한 후에 칩의 후면으로부터 칩을 가열하면서 가압하되 칩의 가열을 레이저를 이용하여 가열하는 방식으로 대한민국공개특허 2001-108103호에도 개시된 바 있다. In addition, the laser crimping method is similar to the thermal crimping method described above, and the solder bumps of the chip are moved to the bond position so as to face the designated solder bumps of the carrier substrate. It has also been disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 2001-108103 by heating.
한편 전술한 바와 같은 다양한 플립칩 가열방식에 있어 본 출원인은 열관성(Thermal Inertia)이 작아 가열시간이 매우 짧은 할로겐램프를 가열수단으로 사용하여 상기 플립칩을 가열하는 본딩장치(대한민국특허출원10-2003-0051335)를 기출원한 바 있으며, 이를 종래기술로 하여 도 1과 도 2를 통해 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, in the various flip chip heating methods described above, the present applicant has a bonding device for heating the flip chip using a halogen lamp having a low thermal inertia and having a very short heating time as a heating means (Korean Patent Application No. 10-A). 2003-0051335) has been previously filed, which will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
도 1은 본 출원인에 의해 기출원된 복사형 가열부를 가진 종래의 플립칩 본더장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도를 도시한 것이다. 1 is a perspective view showing a conventional flip chip bonder device having a radiant heating unit filed by the present applicant, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
도1에 따르면, 종래 플립칩 본더장치는 플립칩과의 정렬을 위해 정렬홈(미도시)이 형성된 실리콘기판으로 상면에 위치되는 가열판(21)과, 상기 가열판의 하측에 설치되어 상기 가열판을 가열하는 가열부(20)를 구비하는 플립칩 본더장치에 있어서, 상기 가열부는 열을 발생시키는 동시에 상기 플립칩 및 실리콘기판의 정렬홈을 관통하는 적외선을 발생시키는 할로겐램프(22)와, 상기 할로겐램프의 양 단자가 끼워져 전원을 공급하는 소켓(24)과, 상기 할로겐램프의 하측 및 양측면과 이격 형성된 램프 장착부를 구비하여 할로겐램프에서 발생한 열을 반사시키는 반사대(23)를 포함하여 구성된다. According to FIG. 1, a conventional flip chip bonder is a silicon substrate having an alignment groove (not shown) for alignment with a flip chip, and a
이와 같이 구성된 플립칩 본더장치의 동작순서는 먼저 상기 가열판(21)에 접합할 플립칩(미도시)이 올려진 후 복사형 가열부(20)인 할로겐램프(22)가 점등되어 방출된 복사광은 열전도 및 열흡수가 뛰어난 SiC소재로 제작되어 복사흡수율이 높은 가열판(21) 및 복사흡수율이 작도록 설계된 가열판고정판(25)으로 직접 진행되거나, 경면으로 가공된 반사대(23)에 부딪쳐 반사되어 가열판(21)으로 진행하게 된다. The operation sequence of the flip chip bonder configured as described above is the radiant light emitted by first turning on the flip chip (not shown) to be bonded to the
이처럼 가열판(21)에 흡수된 복사광은 그 소재의 특성상 바로 열로 변환하게 되는데 그 속도가 전도나 대류에 의해 가열되는 장치에 비해 월등히 빨라 가열판(21)은 급속히 가열되어 상기 가열판에 놓여진 플립칩을 가열시킴에 따라 적정온도에서 접합을 할 수 있게 한다. The radiant light absorbed by the
종래 플립칩 본드장치에서 가열판을 고정시키기 위한 용도로 별도 장착되는 가열판고정판(20)은 가열판(21)보다 복사열 흡수계수가 낮아 가열판과 같이 빠르게 가열되지 않고 그에 따라 불필요한 열손실이 발생하지 않은 장점을 가지고 있으나, 열을 집중시킬 수 있는 기능을 가지고 있지 않아 가열성능에 있어, 가열속도, 가열온도의 제어에 한계가 있었다. 이에 따라 생산성을 높이는 주요변수인 가열부의 급속가열을 위해 할로겐램프의 성능과 수명을 보다 향상시켜야 하는 기술적 문제가 상존하여 왔다. 또한 자연냉각방식에 의한 냉각효과의 한계로 발생된 부수적인 열이 주변장치에 영향을 미치게 되어 정밀 접합을 하는데 저해요인이 되었다. In the conventional flip chip bonding apparatus, the heating
따라서 기존의 할로겐램프 자체의 성능개량 없이 보다 향상된 급속가열성능을 구현할 수 있으며, 주변장치로의 영향을 최소화할 수 있도록 강제냉각방식에 의한 급속냉각성능을 겸비함으로써 급속가열과 급속냉각을 통해 연속된 일련의 생산공정에 있어 그 생산성을 극대화시킬 수 있는 플립칩 본딩장치의 개발이 요망된다. Therefore, it is possible to realize improved rapid heating performance without improving the performance of the existing halogen lamp itself, and to combine the rapid cooling performance by the forced cooling method to minimize the effect on the peripheral devices. It is desirable to develop a flip chip bonding device that can maximize productivity in a series of production processes.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 가열판의 미소영역에 열을 집중시켜 고속가열이 가능한 플립칩 본더장치를 제안하는 것을 목적으로 하고 있다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to propose a flip chip bonder capable of high-speed heating by concentrating heat in a small region of a heating plate.
본 발명의 또 다른 목적으로는 급속가열되는 가열판을 구비함으로써 냉납과 같은 불량을 현저히 저감시키는 것과 동시에 가열판 주위를 균일하게 급속냉각시킴에 따라 균열한 열분포를 가지고 작업효율을 향상시킬 수 있는 플립칩 본더장치를 제안하는 것을 목적으로 하고 있다. Another object of the present invention is to provide a flip-chip bonder that has a heating plate that is rapidly heated, thereby significantly reducing defects such as cold soldering and at the same time rapidly cooling around the heating plate, thereby improving work efficiency with cracked heat distribution. It aims to propose a device.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고밀도 가열기를 가진 플립칩 본더장치는, 칩이 재치되어 접합이 이루어지도록 상면에 위치되는 가열팁(1)과, 상기 가열팁(1)의 하측에 설치되어 상기 가열팁(1)을 가열하는 복사형 가열부(4)가 구비되는 플립칩 본더장치에 있어서, 상기 복사형 가열부(4)의 상부에 위치되어 가열부에서 발생되는 복사광 및 반사광이 직진성을 가지도록 하는 도광판(13)과 상기 도광판의 상부에 위치되며 도광판을 통과한 복사광이 일정거리 이격되어 형성된 상기 가열팁의 위치된 곳에 집중되도록 복사광을 굴절시키는 볼록렌즈(9)가 포함되는 것을 특징으로 하는 고밀도 가열기를 가진 플립칩 본더장치를 제공한다. In order to solve the above technical problem, a flip chip bonder having a high density heater according to the present invention includes a heating tip (1) positioned at an upper surface of the chip so that the chip is placed and bonded to each other, and a lower side of the heating tip (1). In the flip chip bonder device is provided with a
또한 상기 가열팁은 측면에 단열재가 장착되어 단열되며, 상기 플립칩 본더장치의 외측면 일측에 냉각기체(10) 유입구와 외측면 타측에 냉각기체(10) 배출구를 구비하여 상기 플립칩 본더장치가 냉각기체(10)의 강제순환에 의해 냉각되고, 상기 플립칩 본더장치의 외측면에는 냉각기체(10)에 의한 냉각효율을 높이기 위해 냉각핀(14)이 일정간격으로 이격되게 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the heating tip is insulated by the heat insulating material is mounted on the side, the flip chip bonder is provided with a
그리고 상기 복사형 가열부(4)에서 방출되는 복사광이 도광판(13)과 볼록렌즈(9)를 거쳐 가열팁으로 진행되는 경로상의 내부 공간(3a, 3b, 3c)은 진공상태인를 유지함으로써 급속가열과 급속냉각을 도모할 수 있다. The inner spaces 3a, 3b, and 3c on the path where the radiant light emitted from the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구 성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings refer to like elements, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
도 3에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플립칩 본더장치의 고밀도 가열부의 단면도가 도시되어 있다. 도3, 도4, 도5에서는 모두 단면도로 도시하고 있는데, 이는 종래기술로 도시된 도1의 사시도를 기준으로 한 단면도이므로 본 발명에 따른 전체적인 기술은 단면도를 상세하게 설명함으로써 당업자가 실시 가능하도록 기재될 수 있음은 물론이다. 3 is a cross-sectional view of the high density heating unit of the flip chip bonder according to the preferred embodiment of the present invention. 3, 4 and 5 are all shown in a cross-sectional view, which is a cross-sectional view based on the perspective view of FIG. 1 shown in the prior art so that the overall technology according to the present invention can be implemented by those skilled in the art by explaining the cross-sectional detail in detail. Of course, it can be described.
상기 가열부는 내측케이스(8)와 외측케이스(2)로 이루어지며 그 사이에 냉각기체(10)가 유·출입될 수 있도록 중공부가 형성된 몸체와, 상기 내측케이스 하부에 위치하며 하측으로 만곡된 U자형 곡면으로 형성되고 빛이 반사될 수 있도록 경면가공(鏡面加工) 처리된 반사판(5)과, 상기 반사판의 상부에 위치하며 가열을 위한 복사광을 방출하는 할로겐램프(4)와, 상기 할로겐램프의 상부에 위치하며 상기 할로겐램프로부터 직접 방출되거나 상기 반사판에 반사된 복사광에 직진성을 부여하는 도광체(13)와, 상기 도광체의 상부에 위치하며 상기 도광판을 거쳐 직진성을 갖는 복사광을 굴절시켜 미소면적에 집중시키는 볼록렌즈(9)와, 상기 미소면적에 대응되는 위치에 설치된 가열팁(1)을 포함하여 이루어진다. The heating unit includes an
본 발명에 따른 본딩장치는 1mm 수준의 정렬 초정밀도를 요구하는 플립칩 본더에 대한 것으로서 플립칩 본딩은 300도 이상의 중고온에서 이루어지기 때문에 정밀도를 유지하기 위해서는 정확한 정렬과 빠른 가열시간이 필수적이며 정렬도를 1mm 이하로 하는 접합장치이다. 본 발명의 가열부는 빠른 가열성능을 지닌 할로겐 램프를 사용한다. 상기 할로겐램프를 지지할 수 있도록 할로겐램프 고정부(11)이 할로겐램프의 하단에 위치되어 있다. The bonding apparatus according to the present invention is for a flip chip bonder requiring an ultra-high precision alignment of about 1 mm. Since the flip chip bonding is performed at a high temperature of 300 degrees or more, accurate alignment and fast heating time are essential to maintain accuracy. It is a joining device whose drawing is 1 mm or less. The heating section of the present invention uses a halogen lamp with fast heating performance. The halogen
할로겐 램프의 하부에 위치되며 끝단이 내측케이스에 접하도록 고정되는 반사판은 하부로 복사되는 할로겐램프의 열을 상부로 반사시키는데 적합한 형상이면 족하다. 본 발명에서는 하측으로 만곡된 U자형 곡면 또는 변형된 실시예로서 반구형 곡면을 가질 수 있다. A reflector plate positioned below the halogen lamp and fixed to the inner case at the end thereof may be a shape suitable for reflecting upward the heat of the halogen lamp radiated downward. In the present invention, it may have a U-shaped curved surface curved downward or a hemispherical curved surface as a modified embodiment.
상기 도광체는 광원으로부터 제공되는 빛을 일정방향으로 인도하는 역할을 하는 얇고 투명한 판으로, 주로 아크릴(PMMA)이 사출성형되어 제작되는 도광판(13)(Light Guide Panel)이거나, 그 외에 광학적 이성질체(異性質體)로 이루어져 투광된 빛을 선택적으로 흡수하거나 굴절시킴으로써 특정한 방향으로의 선편광된 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 광학기구인 편광판(13)이 사용된다. 상기 도광체는 앞서 기술한 바와 같이 상기 할로겐램프의 상부에 이격하여 위치되며, 할로겐램프로부터 직접 발생된 빛과, 반사판으로부터 반사된 빛이 통과할 수 있도록 내측케이스 내부에 장착된다.The light guide is a thin and transparent plate which serves to guide light provided from a light source in a predetermined direction, and is mainly a
또한, 이러한 상기 편광판은 전기석(電氣石)이나 자수정(紫水晶)과 같은 천연석이거나 헤라파타이트(herapathite)라고 불리는 단결정(單結晶)을 박막(薄膜)으로 하여 투광도를 높인 폴라로이드(polaroid)를 사용하는 것이 바람직하며 그 외 다양한 균등대체물이 가능함은 물론이다. In addition, the polarizing plate may be made of natural stone such as tourmaline or amethyst, or a polaroid having high light transmittance by using a single crystal called herapathite as a thin film. Of course, it is preferable that various other equivalents are possible.
그리고, 상기 반사판(5)은 경면가공을 하여 상방향과 반대 방향으로 진행하는 복사광이 반사되어 상향으로 진행되도록 하기 위해 금속재 표면을 폴리싱(polishing) 가공하거나, 복사흡수율과 열전도율이 작은 알루미늄이나 지르코니아 (zirconia) 재료를 사용하여 제작될 수 있으며, 반사판의 중앙에는 램프고정부(11)가 삽입되어 상기 할로겐램프를 고정시킴으로써 장치의 내구성을 향상시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 램프고정부는 공간을 최소화하여 고정하고 그 외 공간은 할로겐램프로부터 발생된 빛이 반사되는 반사경 곡면으로 활용할 수 있도록 한다.In addition, the
도광판의 상부에는 도광판으로부터 직진된 빛을 한곳에 모아줄 수 있도록 볼록렌즈를 구비한다. 상기 볼록렌즈를 통과하게 되면 주지하다시피 평행광을 초점으로 일컬는 한 지점에 모이게 하는 역할을 한다. 볼록렌즈는 양 끝단에 내부케이의 내측벽에 장착된다. 렌즈의 상부에는 가열팁이 위치되는데, 가열팁이 위치되는 곳이 볼록렌즈의 초점이 위치되는 곳이다. 본 발명에서는 가열팁의 하단에 볼록렌즈의 초점이 위치되도록 하는 것이 바람직하지만, 가열팁의 중심에 볼록렌즈의 초점이 위치되도록 하는 것도 무방하다. The upper portion of the light guide plate is provided with a convex lens to collect the light straight from the light guide plate in one place. As it passes through the convex lens, it is known that the parallel light serves to focus at a point called a focal point. The convex lens is mounted on the inner wall of the inner cable at both ends. At the top of the lens is a heating tip, where the heating tip is located where the focus of the convex lens is located. In the present invention, the focus of the convex lens is preferably positioned at the bottom of the heating tip, but the focus of the convex lens may be positioned at the center of the heating tip.
아울러, 도4에 도시된 바와 같이 상기 가열팁과 인접한 상기 외측케이스의 일측에는 상기 중공부로 유입되는 냉각기체(10)가 관통될 수 있도록 유입구(7)가 형성되며, 외측케이스의 타측에는 상기 유입구를 통해 유입된 냉각기체(10)가 상기 내측케이스의 주연부를 따라 유동되면서 가열부를 냉각시킨 후 외부로 배출될 수 있도록 유출구(12)가 형성됨으로써 일련의 본딩작업에 있어 급속가열에 이은 급속냉각으로 생산성을 극대화 시킬 수 있다. In addition, as shown in FIG. 4, an
또한 상기 내측케이스의 외주면에 냉각핀(14)을 추가 장착하여 상기 냉각기체(10)와 내측케이스가 접촉되는 열전달 면적을 넓힘으로써 가열부가 보다 효과적으로 냉각될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기와 같이 냉각기체(10)와 냉각핀 (14)이 직접 접촉하여 냉각되는 직접냉각방식 대신 간접냉각방식도 채용가능하고, 또한 상기 냉각핀(14)의 형상도 당업자의 기술수준에서 다양한 변형실시예가 있을 수 있을 것이다. In addition, the cooling
여기서, 상기 가열팁 주위에 구비되도록 몸체에 삽입되어 상기 가열팁을 고정시킴과 동시에 단열시키는 단열재(1a)가 설치되는 것이 바람직한데, 이는 할로겐램프에 의한 가열팁의 가열로 발생된 열이 플립칩에 보다 집중될 수 있도록 하여 급속가열을 도모하고, 주변장치에 전해지는 열전달은 최소화 할 수 있도록 구성하기 위함이다. Here, it is preferable that a heat insulator 1a is inserted into the body so as to be provided around the heating tip to fix the heating tip and at the same time to insulate the heating tip, in which heat generated by heating of the heating tip by a halogen lamp is flip-chip. In order to concentrate more on the purpose of rapid heating and to minimize the heat transfer to the peripheral devices.
덧붙여 상기 단열재는 상기 가열팁의 주위를 감싸듯이 설치되되, 복사광이 집중되는 수광(受光)면적과 플립칩이 위치되는 가열(加熱)면적을 제외한 나머지 측면부에 최적화된 설계를 통해 다양한 형태로 설치될 수 있을 것이며, 그 소재(素材) 또한 자체의 열전도율(熱傳導率)이 작은 것으로써 고온에서 사용가능한 무기질의 석면(石綿), 유리, 석영, 규조토(硅藻土)나 펄라이트(pearlite) 등이 사용가능하다. In addition, the heat insulator is installed like a wrap around the heating tip, but is installed in various forms through an optimized design on the remaining side except for the light receiving area where the radiant light is concentrated and the heating area where the flip chip is located. The material also has a low thermal conductivity, so that inorganic asbestos, glass, quartz, diatomaceous earth, pearlite, etc., which can be used at high temperatures Can be used.
한편, 특정 매체에서 빛의 속도는 진공상태에서 빛의 속도에 굴절률의 역수를 곱한 값이며 진공상태에서는 굴절률이 "1"이므로 복사광의 속도를 극대화시키며, 공기 기타 일반기체에 의해 복사광이 산란되는 현상을 방지함으로써 복사광이 보다 적은 손실과 최소 내부발열에서 효과적으로 사용될 수 있다. On the other hand, the speed of light in a specific medium is the value of the speed of light multiplied by the inverse of the refractive index. In the vacuum state, the refractive index is "1", which maximizes the speed of the radiant light. By preventing the phenomenon, radiant light can be effectively used at less loss and minimum internal heat generation.
따라서 할로겐램프에서 방출된 복사광이 도광판(13)과 볼록렌즈(9)를 거쳐 가열팁으로 진행되는 경로상의 내부 공간(3a, 3b, 3c)은 진공상태를 유지하는 것이 바람직하다. Therefore, the interior spaces 3a, 3b, and 3c on the path where the radiated light emitted from the halogen lamp passes through the
도5는 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같은 하부가열접합방식과 더불어 상부가열접합방식에 의해 주로 납땜할 때 쓰이는 작은 망치 모양의 기구인 일반 인두기로 활용될 수 있도록 구성한 다른 실시예의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of another embodiment configured to be utilized as a general iron which is a small hammer-like device mainly used for soldering by the lower heating bonding method and the upper heating bonding method as in the preferred embodiment of the present invention.
즉, 전술한 바와 같이 플립칩을 가열팁의 상면에 위치시켜 본딩하는 방식 외에 본 발명의 다른 실시예를 통해 상부에서 하부로 플립칩의 본딩부를 가압과 동시에 가열하여 전기부품을 본딩해야 하는 상부 가압·가열 압착방식의 생산공정에서도 활용가능할 것이다. That is, in addition to the method of bonding the flip chip to the upper surface of the heating tip as described above, in addition to pressing the bonding portion of the flip chip from the top to the bottom through another embodiment of the present invention by pressing at the same time to bond the electrical components It can be used in the production process of heat pressing method.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플립칩 본딩장치의 가열부 동작상태를 기술하면 다음과 같다. Hereinafter, an operation state of the heating unit of the flip chip bonding apparatus according to the preferred embodiment of the present invention will be described.
접합할 플립칩이 가열팁(1) 위에 올려지면 할로겐고정부(11)에 의해 고정된 할로겐램프(4)가 점등되고, 할로겐램프를 통해 방출된 복사광이 직접 복사와 반사판을 통한 반사를 거듭하는데, 이렇게 반사되고 분산되는 복사광은 내부공간(3)에서 상방향의 도광판을 향하게 된다. When the flip chip to be bonded is placed on the
상방향으로 진행된 복사광은 도광판(13)을 지나면서 직진성을 가져 볼록렌즈에 수직으로 입사되며, 볼록렌즈(9)를 통과하면서 일정한 거리에 형성된 초점에 집중된다. 이와 같이 초점이 형성된 지점에 가열팁(1)이 위치됨으로써 할로겐램프의 성능을 향상시키지 않고 보다 향상된 복사광을 얻을 수 있다. The light propagated in the upward direction passes through the
또한 할로겐램프의 작동으로 몸체에서 발생한 발열을 제거하기 위해 단열처 리된 가열팁의 원주 주위에 냉각기체(10)가 유입될 수 있는 유입구(7)를 구비하여 이를 통해 냉각기체(10)는 본체내의 외측케이스와 내측케이스 사이의 중공부에 강제송풍 등의 방법으로 유입된다. In addition, in order to remove the heat generated in the body by the operation of the halogen lamp is provided with an inlet (7) through which the cooling
이와 같이 외측케이스의 일측 유입구로 강제 유입된 냉각기체(10)는 가열팁 주위를 돌아 본체의 내측케이스를 따라 유동되면서 가열부를 냉각시킨 후 온도가 상승되어 유출구를 통해 강제 배출됨으로써 상기 가열부는 자연냉각방식이 아닌 강제냉각방식에 의해 냉각되어 급속냉각이 가능하게 된다. As such, the cooling
앞서 살펴본 바와 같이 이 장치는 종래기술에 비해 복사광 집중이 가능하여 미소면적을 급속하게 가열할 수 있는 장점이 있다. 이 장점으로 열손실을 감소하고 주변에 기구적인 피사체의 손상을 막을 수 있게 된다. 또한 열원의 용량을 줄이는 효과를 가져와 경제적으로도 이득을 보게 된다. As described above, the device has the advantage of being able to concentrate the radiant light rapidly compared to the prior art, which can rapidly heat a small area. This advantage reduces heat loss and prevents damage to mechanical objects around. In addition, it has the effect of reducing the capacity of the heat source, which will also benefit economically.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been described and illustrated in connection with a preferred embodiment for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications to the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 플립칩 본더장치는 미소영역에 열집중이 가능하여 고속가열이 가능할 뿐 만 아니라, 복사광을 집광하는 기능을 구비하고 있어 불필요한 열손실을 막는 효과를 제공한다.As described above, the flip chip bonder device according to the present invention is not only capable of high-speed heating due to heat concentration in a small area, and also has a function of condensing radiant light, thereby providing an effect of preventing unnecessary heat loss.
또한 가열칩의 단열과 효율적인 강제 냉각방식을 도입하여 주변장치에 열로 인한 문제발생을 차단하는 것이 가능하며, 급속가열과 급속냉각이 가능함에 따라 작업효율이 향상되는 장점을 가지고 있다.In addition, it is possible to prevent the problem caused by heat in the peripheral device by adopting the insulation of the heating chip and the efficient forced cooling method, and has the advantage of improving the work efficiency by enabling rapid heating and rapid cooling.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050086485A KR100650944B1 (en) | 2005-09-15 | 2005-09-15 | Flip-chip bonder for concentratly heating |
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KR1020050086485A KR100650944B1 (en) | 2005-09-15 | 2005-09-15 | Flip-chip bonder for concentratly heating |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=37714020
Family Applications (1)
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KR1020050086485A KR100650944B1 (en) | 2005-09-15 | 2005-09-15 | Flip-chip bonder for concentratly heating |
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Country | Link |
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KR (1) | KR100650944B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5681941A (en) | 1979-10-12 | 1981-07-04 | Shinkawa Ltd | Position projecting device of chip bonder |
JPS58159340A (en) | 1982-03-17 | 1983-09-21 | Fujitsu Ltd | Wire bonding method |
KR20000019510U (en) * | 1999-04-14 | 2000-11-15 | 마이클 디. 오브라이언 | illuminator structure of wire bonder for manufacturing semi-conductor package |
KR20060057098A (en) * | 2004-11-23 | 2006-05-26 | 삼성테크윈 주식회사 | Bonding head and flip chip bonder having the same |
-
2005
- 2005-09-15 KR KR1020050086485A patent/KR100650944B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5681941A (en) | 1979-10-12 | 1981-07-04 | Shinkawa Ltd | Position projecting device of chip bonder |
JPS58159340A (en) | 1982-03-17 | 1983-09-21 | Fujitsu Ltd | Wire bonding method |
KR20000019510U (en) * | 1999-04-14 | 2000-11-15 | 마이클 디. 오브라이언 | illuminator structure of wire bonder for manufacturing semi-conductor package |
KR20060057098A (en) * | 2004-11-23 | 2006-05-26 | 삼성테크윈 주식회사 | Bonding head and flip chip bonder having the same |
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