KR100949130B1 - 관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법 - Google Patents

관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 언더필제가 배치되는 전자 부품에 대한 관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 칩을 실장하는 공정에서의 언더필제의 유동 상태, 즉 보이드 거동의 가시화를 가능하게 하는 것을 과제로 한다.
유리 기판(5)에 유리칩(4)을 언더필제(12)를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 언더필제(12)에 발생하는 보이드(13)의 발생을 관찰하는 관찰 장치로서, 유리칩(4)을 유리 기판(5)에 실장하기 위한 실장 수단[흡착 헤드(8), 탑재 스테이지(10), 헤드 이동 기구(27), 가압력 조정 기구(30) 및 스테이지 이동 장치(40)]과, 실장 처리 중에 있어서의 언더필제(12)의 거동을 관찰하는 관찰 수단[촬상 카메라(23), 렌즈 유닛(24)]을 갖는다.

Description

관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법{OBSERVATION APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 언더필제가 배치되는 전자 부품에 대한 관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
예컨대, 반도체칩 등의 전자 부품(이하, 칩 부품이라고 함)을 실장 기판에 실장하는 방법으로서 플립칩 실장 공법이 알려져 있다. 플립칩 실장 공법은 칩 부품의 전극에 금(Au) 범프를 형성하고, 이 칩 부품을 실장 기판에 페이스 다운으로 접합하는 실장 방법이다. 또한, 이 플립칩 실장 공법에서는 칩 부품과 기판 사이에 언더필제(수지 접착제)를 충전하고, Au 범프와 전극의 접합을 보강하고 있다.
이 언더필제는 접합 공간에 균일한 상태로 충전되어 있는 것이 바람직하지만, 언더필제의 도포 공정이나 칩의 실장 공정에서 언더필제에 보이드(공극)가 발생하는 경우가 있으며, 이것이 원인으로 접합 강도나 품질에 영향을 부여하고 있다. 이 때문에, 종래로부터 언더필제의 내부에 발생한 보이드를 검출하는 각종 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 2를 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소화 64-025045호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평성 09-196617호 공보
그러나, 특허 문헌 1, 2에 개시된 종래의 방법은 칩 부품의 실장 후에 있어서, X선 투과나 실장 단면의 관찰로 보이드의 유무를 조사하는 것이다. 따라서, 칩 부품의 실장 후에 있어서의 보이드 발생의 유무 및 발생 위치는 검지할 수 있지만, 보이드가 언제 어떻게 발생하고 있는지를 관찰하는 것은 할 수 없다는 문제점이 있었다. 이 때문에, 보이드의 발생 원인이 불명확한 상태이며, 보이드를 억제할 수 있는 플립칩 실장 공법의 조건을 확정할 수 없었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 칩을 실장하는 공정에서의 언더필제의 유동 상태, 즉 보이드의 거동 가시화를 가능하게 한 관찰 장치 및 전자 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 다음에 진술하는 각 수단을 강구한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 1에 기재한 발명은,
기판에 피실장체를, 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 상기 언더필제에 발생하는 보이드의 발생을 관찰하는 관찰 장치로서,
상기 피실장체를 상기 기판에 실장하는 실장 수단과,
상기 실장 수단에 의한 상기 피실장체의 상기 기판에의 실장 처리 중에 있어서의 상기 언더필제의 거동을 관찰하는 관찰 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 2에 기재한 발명은,
청구항 1에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 실장 수단은 상기 피실장체를 유지하는 헤드와, 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 포함하고,
상기 관찰 수단은 상기 언더필제의 거동을 촬상하는 촬상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 3에 기재한 발명은,
청구항 2에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 헤드의 상기 피실장체의 촬상 위치에 제1 개구부를 형성하고,
상기 제1 개구부와 대향하는 위치에 상기 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 4에 기재한 발명은,
청구항 2에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 스테이지의 상기 기판의 촬상 위치에 제2 개구부를 형성하고,
상기 제2 개구부와 대향하는 위치에 상기 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 5에 기재한 발명은,
청구항 2 내지 4 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 헤드 또는 상기 스테이지 중 적어도 한쪽에, 상기 피실장체 또는 상기 기판을 가열하는 히터를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 6에 기재한 발명은,
청구항 2 내지 4 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 헤드 또는 상기 스테이지 중 적어도 한쪽을 투명 부재에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 7에 기재한 발명은,
청구항 2 내지 4 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 헤드의 상기 스테이지에 대한 가압력을 조정하는 가압 조정 수단을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 8에 기재한 발명은,
청구항 1 내지 4 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 피실장체는 유리칩인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 9에 기재한 발명은,
청구항 1 내지 4 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치에 있어서,
상기 촬상 수단으로서 X선 카메라 또는 적외선 카메라를 이용한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 청구항 10에 기재한 발명은,
실장 기판에 전자 부품을, 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장하는 실장 공정을 포함하는 전자 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 실장 공정 중에 상기 언더필제 안에 발생하는 보이드를 관찰하는 관찰 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 실제의 실장 조건으로 피실장체를 기판에 실장하면서, 언더필제의 거동(유동 상태)을 리얼 타임으로 관찰하는 것이 가능해진다.
다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 도면와 함께 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 관찰 장치(1)의 기본 구성을 설명하기 위한 도면이다. 관찰 장치(1)는 대략적으로 실장 수단(2)과 관찰 수단(3)으로 구성되어 있다. 이 관찰 장치(1)는 기판(5)에 피실장체(4)를 언더필제(12)를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 언더필제(12)에 발생하는 보이드(13)(도 10 참조)의 발생을 관찰하기 위한 장치이다.
여기서, 플립칩 실장이란, 피실장체(4)에 범프(6)를 형성하는 것과 함께 기판(5)에 전극(7)을 형성해 두고, 범프(6)가 전극(7)에 직접 접합되도록 피실장체(4)를 기판(5)에 페이스 다운으로 접합하는 실장 방법이다. 이 플립칩 실장에 의하면, 와이어 본딩법 등의 다른 본딩 방법에 비해서 다 핀(multiple pins)화에 대응할 수 있고, 또한, 실장 효율을 높일 수 있다.
실장 수단(2)은 피실장체(4)를 기판(5)에 실장하는 기능을 발휘하는 것이다. 이 실장 수단(2)은 헤드(8)와 탑재 스테이지(10)에 의해 구성되어 있다. 피실장체(4)는 헤드(8)에 장착되고, 또한 기판(5)은 탑재 스테이지(10)에 탑재된다. 헤 드(8)는 탑재 스테이지(10)를 향하여 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 헤드(8)는 도면 중 상하로 관통한 제1 개구부(9)가 형성되어 있다. 마찬가지로, 탑재 스테이지(10)에도 도면 중 상하로 관통한 제2 개구부(11)가 형성되어 있다.
관찰 수단(3)은, 예컨대 촬상 카메라이며, 헤드(8)에 형성된 제1 개구부(9)와 대향하는 위치, 또는 탑재 스테이지(10)에 형성된 제2 개구부(11)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 예에서는 제1 개구부(9)와 대향하는 위치에 관찰 수단(3)이 배치된 구성을 도시하고 있다.
피실장체(4) 및 기판(5)은 유리 등의 투명 재료에 의해 형성되어 있다. 따라서, 실장 수단(2)을 이용하여 언더필제(12)가 배치된 기판(5)에 피실장체(4)를 실장하는 실장 처리 중에 관찰 수단(3)에 의해 헤드(8)에 장착된 피실장체(4)를 제1 개구부(9)를 통해 관찰함으로써, 실장 처리 중에 있어서의 언더필제(12)의 거동을 관찰하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 관찰 장치(1)에 의하면, 피실장체(4)를 기판(5)에 실장하는 실제의 실장 조건 하에 있어서, 피실장체(4)의 기판(5)에의 실장에 수반하는 언더필제(12)의 거동(유동 상태)을 리얼 타임으로 관찰하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 관찰결과에 기초하여, 보이드(13)의 발생 원인을 구명하는 것이 가능해진다.
또한, 제2 개구부(11)를 통해 기판(5)측으로부터 언더필제(12)의 거동(유동 상태)을 리얼 타임으로 관찰하는 것도 가능하고, 언더필제(12)의 거동을 다각적으로 관찰할 수 있다. 또한, 도 1에 도시하는 예에서는 제1 및 제2 개구부(9, 11)를 범프(6) 혹은 전극(7)의 형성 위치 근방으로 한 예를 도시하고 있지만, 각 개구 부(9, 11)의 형성 위치는 특별히 한정되는 것은 아니며, 임의 위치에 형성하는 것이 가능하다.
또한, 도 1에서는 관찰 수단(3)으로서 통상의 촬상 카메라를 이용한 예를 도시하였기 때문에, 헤드(8) 및 탑재 스테이지(10)에 개구부(9, 11)를 형성하고, 피실장체(4) 및 기판(5)을 투명한 구성으로 하였다. 그러나, 관찰 수단(3)으로서 X선 촬상 카메라나 적외선 카메라를 사용함으로써, 헤드(8)나 탑재 스테이지(10)에 개구부(9, 11)를 형성하지 않고, 또한, 피실장체(4) 및 기판(5)으로서 투명한 것을 이용하지 않아도 언더필제(12)의 거동을 관찰하는 것이 가능해진다.
계속해서, 상기 기본 구성에 기초하는 본 발명의 일실시예인 관찰 장치(20)에 대해서 도 2 내지 도 12를 이용하여 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 12에 있어서, 도 1에 도시한 구성과 대응하는 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하는 것으로 한다.
우선, 도 2 내지 도 4를 이용하여 관찰 장치(20)의 전체 구성에 대해서 설명한다. 관찰 장치(20)는 대략적으로 관찰 수단(3), 흡착 헤드(8), 탑재 스테이지(10), 베이스(21), 카메라 스테이지(25), 헤드 이동 기구(27), 가압력 조정 기구(30), 스테이지 이동 장치(40) 및 제어 장치(50)(도 11 참조) 등에 의해 구성되어 있다(또한, 상기 각 구성에 있어서, 흡착 헤드(8), 탑재 스테이지(10), 헤드 이동 기구(27), 가압력 조정 기구(30) 및 스테이지 이동 장치(40)는 청구항에 기재한 실장 수단을 구성함).
베이스(21)는 지지판(22)이 세워져 설치되어 있다. 이 지지판(22)에는 관찰 수단(3), 흡착 헤드(8), 카메라 스테이지(25), 헤드 이동 기구(27), 가압력 조정 기구(30) 등이 배치되어 있다.
관찰 수단(3)은 촬상 카메라(23)와 렌즈 유닛(24)으로 구성되어 있다. 촬상 카메라(23)는 고속 화상을 촬상할 수 있는 고속 카메라이며, 예컨대 매초 200 프레임 이상의 화상을 생성할 수 있는 것이다. 촬상 카메라(23)는 PC 등에 의해 구성되고, 화상 처리 장치로서도 기능하는 제어 장치(50)에 접속되어 있으며, 촬상한 화상 데이터는 제어 장치(50)에 송신된다. 또한, 본 실시예에서 이용하고 있는 촬상 카메라(23)는 X선 카메라나 적외선 카메라가 아니라, 통상의 촬상 카메라이다.
렌즈 유닛(24)은 이 촬상 카메라(23)의 하부에 배치되어 있다. 이 렌즈 유닛(24)은 촬상 위치를 확대하는 기능을 발휘하는 것이다. 따라서, 후술하는 언더필제(12)의 거동은 렌즈 유닛(24)에 의해 확대되어 촬상 카메라(23)로 촬상된다. 이 촬상 카메라(23) 및 렌즈 유닛(24)[관찰 수단(3)]은 카메라 스테이지(25)에 부착되어 있다.
카메라 스테이지(25)는 지지판(22)에 배치되어 있다. 이 카메라 스테이지(25)는 관찰 수단(3)을 지지판(22)에 대하여 지지하고, 촬상 카메라(23)에 의한 촬상 위치를 미세 조정할 수 있는 구성으로 되어 있다. 따라서, 후술하는 스테이지 이동 장치(40)만이 아니고, 촬상 카메라(23)를 카메라 스테이지(25)에 의해 이동시키는 것에 따라서도 촬상 위치의 조정이 가능해진다.
또한, 렌즈 유닛(24)의 하부 위치에는 한 쌍의 조명(26)이 배치되어 있다. 이 조명(26)은 촬상 카메라(23)의 촬상 위치에 광을 조사하는 것이며, 이것에 의 해, 미세한 보이드의 거동 촬영에 있어서도 촬상에 필요한 충분한 조도를 얻을 수 있도록 구성되어 있다.
헤드 이동 기구(27)는 도 4에 확대하여 도시하는 바와 같이, 헤드 구동 모터(28), 고정 스테이지(29), 가압력 조정 기구(30) 및 헤드 홀더(31) 등에 의해 구성되어 있다. 고정 스테이지(29)는 지지판(22)에 고정되어 있으며, 이 고정 스테이지(29)의 상부에는 헤드 구동 모터(28)가 설치되어 있다.
고정 스테이지(29)는 그 내부에 헤드 구동 모터(28)를 구동원으로 하여 베이스판(37)을 상하 이동시키기 위한 승강 기구(도면에 나타나 있지 않음)가 설치되어 있으며, 헤드 홀더(31)는 이 베이스판(37)에 가압력 조정 기구(30)를 통해 부착되어 있다. 따라서, 헤드 홀더(31)가 상하 이동을 행하면, 이것에 따라 가압력 조정 기구(30) 및 헤드 홀더(31)도 상하 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다.
흡착 헤드(8)는 헤드 홀더(31)의 하단부에 설치되어 있다. 이 흡착 헤드(8)는 수평 방향으로 연장되도록 배치되어 있다. 다시 말하면, 흡착 헤드(8)는 후술하는 탑재 스테이지(10)와 평행한 상태가 되도록 헤드 홀더(31)에 고정되어 있다.
도 5를 참조하여, 흡착 헤드(8)의 구조에 대해서 설명한다. 흡착 헤드(8)는 제1 개구부(9), 칩 흡착부(32), 헤드용 흡인 이음새(attraction joint)(34) 및 칩용 히터(36) 등을 가진 구성으로 되어 있다.
흡착 헤드(8)는 하면에 칩 흡착부(32)가 배치되어 있다. 흡착 헤드(8)에는 개구(8a)가 형성되고, 또한 칩 흡착부(32)에는 개구(32a)가 형성되며, 이 각 개구(8a, 32a)는 협동하여 제1 개구부(9)를 형성한다. 이 제1 개구부(9)는 흡착 헤 드(8) 및 칩 흡착부(32)를 관통하는 관통 구멍이며, 상기한 관찰 수단(3)[촬상 카메라(23), 렌즈 유닛(24)]의 광축과 동축적이 되도록 형성되어 있다. 이것에 의해 관찰 수단(3)은 제1 개구부(9)를 통해 그 하부의 촬상이 가능해진다. 또한, 본 실시예에서는 관찰 수단(3)과 제1 개구부(9)가 대향하도록 배치되어 있다.
또한, 흡착 헤드(8) 및 칩 흡착부(32)에는 흡인 배관(35)이 형성되어 있으며, 그 일단부(도 5에 있어서의 좌단부)에 헤드용 흡인 이음새(34)가 접속되고, 타단부는 칩 흡착부(32)의 개구(32a) 근방에 개구한 구성으로 되어 있다. 헤드용 흡인 이음새(34)는 진공 펌프로 이루어지는 칩용 흡인 장치(47)(도 11 참조)에 접속되어 있으며, 이 칩용 흡인 장치(47)가 구동함으로써 흡인 배관(35)의 타단부에서는 흡인이 행하여진다.
피실장체가 되는 유리칩(4)은 칩 흡착부(32) 상에서 흡인 배관(35)의 타단부가 개구하는 위치에 장착된다. 이 때, 유리칩(4)은 상기한 진공 펌프의 흡인력(부압)에 의해 칩 흡착부(32)에 흡착되고, 이것에 의해 칩 흡착부(32)는 칩 흡착부(32)에 유지(장착)된다. 이 장착(흡착) 상태에 있어서, 유리칩(4)의 일부는 제1 개구부(9) 안에 연장되어 나오도록 장착된다. 또한, 제1 개구부(9)의 최하부에서의 직경은, 예컨대 2 mm이다.
또한, 흡착 헤드(8)는 내부에 칩용 히터(36)를 설치하고 있다. 이 칩용 히터(36)에서 발생하는 열은 흡착 헤드(8) 및 칩 흡착부(32)를 통해 유리칩(4)에 열전도된다. 즉, 유리칩(4)은 칩용 히터(36)에 의해 온도가 제어되는 구성으로 되어 있다.
상기한 바와 같이 유리칩(4)은 흡착 헤드(8)에 흡착됨으로써 유지된다. 또한, 흡착 헤드(8)는 상기한 헤드 이동 기구(27)에 의해 상하 이동하는 구성으로 되어 있기 때문에, 흡착 헤드(8)의 상하 이동에 따라 유리칩(4)도 상하 이동을 행하는 구성으로 되어 있다.
가압력 조정 기구(30)는 헤드 홀더(31)와 베이스판(37) 사이에 배치되어 있다. 이 가압력 조정 기구(30)는 예컨대 공기 실린더이며, 후술하는 바와 같이 헤드 이동 기구(27)에 의해 헤드 홀더(31)가 하강하여 유리칩(4)이 유리 기판(5)에 압박되었을 때, 이 압박력이 일정해지도록 기능하는 것이다.
다음에, 베이스(21) 상에 배치되는 기구에 대해서 설명한다. 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 베이스(21)에는 탑재 스테이지(10) 및 스테이지 이동 장치(40) 등이 배치된다.
스테이지 이동 장치(40)는 X-Y 스테이지(41)와 θ 스테이지(42)에 의해 구성되어 있다. 탑재 스테이지(10)는 이 스테이지 이동 장치(40)의 상부에 배치되어 있다.
X-Y 스테이지(41)는 탑재 스테이지(10)를 평면 방향(X-Y 방향)으로 이동하는 기능을 발휘하는 것이다. 또한, θ 스테이지(42)는 탑재 스테이지(10)를 회전 이동시키는 기능을 발휘하는 것이다. 이것에 의해, 탑재 스테이지(10)는 스테이지 이동 장치(40)에 의해 임의의 위치에 이동 가능한 구성으로 되어 있다.
탑재 스테이지(10)는 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 개구부(11), 기판용 흡인 이음새(44), 흡인 배관(45) 및 기판용 히터(46) 등을 가진 구성으로 되어 있 다. 제2 개구부(11)는 탑재 스테이지(10)를 관통하는 관통 구멍이며, 도 2, 도 3 및 도 6에 도시하는 구성의 관찰 장치(20)에는 반드시 설치할 필요는 없는 것이다.
그러나, 본 실시예와 같이 탑재 스테이지(10)에 제2 개구부(11)를 형성해 둠으로써, 도 7에 도시하는 바와 같이 관찰 수단(3)을 탑재 스테이지(10)의 하부에 배치하면, 유리칩(4)과 유리 기판(5) 사이에 발생하는 보이드를 하면측으로부터 관찰하는 것이 가능해진다.
또한, 탑재 스테이지(10)에는 흡인 배관(45)이 형성되어 있으며, 그 일단부(도 5에 있어서의 좌단부)에 기판용 흡인 이음새(44)가 접속되고, 타단부는 탑재 스테이지(10)의 제2 개구부(11) 근방에 개구한 구성으로 되어 있다. 기판용 흡인 이음새(44)는 진공 펌프로 이루어지는 기판용 흡인 장치(48)(도 11 참조)에 접속되어 있으며, 이 기판용 흡인 장치(48)가 구동함으로써 흡인 배관(45)의 타단부에서는 흡인이 행하여진다.
유리 기판(5)은 칩 흡착부(32) 상에서 흡인 배관(35)의 타단부가 개구하는 위치에 장착된다. 이 때, 유리 기판(5)은 상기한 진공 펌프의 흡인력(부압)에 의해 탑재 스테이지(10)에 흡착되고, 이것에 의해 유리 기판(5)은 탑재 스테이지(10)에 유지(장착)된다. 이 장착(흡착) 상태에 있어서, 유리 기판(5)은 제2 개구부(11)를 막도록 장착된다.
또한, 탑재 스테이지(10)는 내부에 기판용 히터(46)를 설치하고 있다. 이 기판용 히터(46)에서 발생하는 열은 탑재 스테이지(10)를 통해 유리 기판(5)에 열전도된다. 즉, 유리 기판(5)은 기판용 히터(46)에 의해 온도가 제어되는 구성으로 되 어 있다.
여기서, 본 실시예에서 이용하는 유리칩(4) 및 유리 기판(5)에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 유리칩(4)을 반도체칩으로 가정하고, 유리 기판(5)을 실장 기판으로 가정하고, 유리칩(4)을 유리 기판(5)에 실장할 때에 있어서의 유리칩(4)과 유리 기판(5) 사이에 개재한 언더필제(12)의 거동을 관찰하는 방법을 이용하고 있다.
이 때, 유리칩(4) 및 유리 기판(5)은 실제의 반도체칩 및 실장 기판과 근사하고 있는 것이 바람직하다. 이 때문에 본 실시예에서는 도 8A에 도시하는 바와 같이 유리 기판(5)에 있어서는 실제의 반도체칩과 같이 전극(7)을 형성하고 있으며, 또한, 도 8B에 도시하는 바와 같이 유리칩(4)에 있어서는 실제의 반도체칩과 동일한 범프(6)를 형성하고 있다.
따라서, 도 9에 도시하는 바와 같이 유리 기판(5)의 유리칩(4)이 실장되는 영역에 언더필제(12)를 배치하고, 계속해서 도 9에 도시하는 바와 같이 이 상태의 유리 기판(5)에 유리칩(4)을 실장함으로써, 언더필제(12)는 실제의 반도체칩을 실장 기판에 실장할 때와 대략 동일한 거동(유동)을 행한다. 따라서, 유리칩(4)과 유리 기판(5) 사이에서 언더필제(12) 안에 발생하는 보이드(13)도 실제의 반도체칩과 실장 기판과의 실장시와 대략 동일한 프로세스이며, 또한, 동일한 위치에서 발생한다. 또한, 유리칩(4) 및 유리 기판(5)은 투명하기 때문에, 언더필제(12)의 상태는 유리칩(4) 및 유리 기판(5)의 외부로부터 관찰하는 것이 가능하다.
따라서, 유리칩(4)의 상부로부터 언더필제(12) 및 보이드(13)의 상태를 관찰 하고자 하는 경우에는, 도 2, 도 3 및 도 6에 도시하는 바와 같이 관찰 수단(3)을 유리칩(4)의 상부에 배치함으로써, 제1 개구부(9) 및 유리칩(4)을 통해 언더필제(12) 및 보이드(13)의 상태를 관찰할 수 있다. 또한, 유리 기판(5)의 하부로부터 언더필제(12) 및 보이드(13)의 상태를 관찰하고자 하는 경우에는, 도 7에 도시하는 바와 같이 관찰 수단(3)을 유리 기판(5)의 하부에 배치함으로써, 제2 개구부(11) 및 유리 기판(5)을 통해 언더필제(12) 및 보이드(13)의 상태를 관찰할 수 있다.
또한, 유리칩(4)의 상부로부터 언더필제(12) 및 보이드(13)의 상태를 관찰하고자 하는 경우에는 반드시 유리 기판(5)을 이용할 필요는 없으며, 실제의 실장 기판을 이용하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 유리 기판(5)의 하부로부터 언더필제(12) 및 보이드(13)의 상태를 관찰하고자 하는 경우에는 반드시 유리칩(4)을 이용할 필요는 없으며, 실제의 반도체칩을 이용하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우에는 칩 혹은 기판 중 어느 한쪽을 실제로 이용하는 반도체칩 혹은 실장 기판으로 할 수 있기 때문에, 언더필제(12) 및 보이드(13)의 거동을 실제의 것에 더 가깝게 할 수 있다.
도 11은 상기한 관찰 장치(20)의 제어계의 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시예에서는 제어 장치(50)로서 화상 처리 기능을 갖는 퍼스널 컴퓨터를 이용하고 있다. 이 제어 장치(50)에는 상기한 촬상 카메라(23), 헤드 구동 모터(28), 칩용 히터(36), 스테이지 이동 장치(40), 기판용 히터(46), 칩용 흡인 장치(47), 기판용 흡인 장치(48)가 도시하지 않는 구동 장치 혹은 I/O 등을 통해 접속되어 있다. 또한, 제어 장치(50)에는 출력 수단으로서 표시 장치(51)가 접속되고, 화상 데이터를 기록하기 위한 기억 장치(52)가 접속되어 있다.
다음에, 상기한 구성을 갖는 관찰 장치(20)에 있어서, 제어 장치(50)가 실시하는 보이드 관찰 처리에 대해서 설명한다. 도 12는 제어 장치(50)가 실시하는 보이드 관찰 처리의 흐름도이다.
도 12에 도시하는 보이드 관찰 처리가 기동하면, 단계 10(도면에서는 단계를 S로 약기함)에 있어서, 칩용 히터(36) 및 기판용 히터(46)를 기동하고, 흡착 헤드(8)[칩 흡착부(32)]) 및 탑재 스테이지(10)를 가열한다. 계속해서, 헤드 이동 기구(27)를 구성하는 헤드 구동 모터(28)를 구동하여, 흡착 헤드(8)를 최상부의 위치(초기 위치)까지 이동시킨다(단계 12).
이 상태에 있어서, 탑재 스테이지(10)에 유리 기판(5)을 배치한다(단계 14). 이 탑재 스테이지(10)에 유리 기판(5)을 배치하는 처리는 후술하는 바와 같이 반송 로봇(71)을 이용하여 행하여도 좋고, 또한, 사람의 손에 의해 행하여도 좋다. 다음에, 제어 장치(50)가 기판용 흡인 장치(48)를 기동하여, 이 유리 기판(5)을 탑재 스테이지(10)에 고정한다(단계 16).
계속하여, 단계 18에서는 유리칩(4)을 유리 기판(5)의 상부에 적재한다(단계 18). 이 처리는 사람의 손에 의해 행해지는 처리이다. 또한, 유리칩(4)의 적재 위치는 정밀도가 필요한 것은 아니고, 작업자가 눈으로 보아 유리칩(4)에 형성되어 있는 범프(6)가 유리 기판(5)의 전극(7)과 일치하도록 적재하는 정도의 정밀도로 충분하다.
유리칩(4)이 유리 기판(5)의 상부에 적재된 것을 제어 장치(50)에 입력하면, 제어 장치(50)는 헤드 구동 모터(28)를 기동하고, 초기 위치에 있는 흡착 헤드(8)를 하강시킨다(단계 20). 그리고, 흡착 헤드(8)[칩 흡착부(32)]가 유리칩(4)에 접촉하면, 흡착 헤드(8)의 하강은 정지된다.
다음에, 제어 장치(50)는 칩용 흡인 장치(47)를 기동하여, 유리칩(4)을 흡착 헤드(8)에 진공 흡착시킨다(단계 22). 유리칩(4)은 단계 18의 처리에서는 단지, 유리 기판(5) 상에 적재된 것 뿐인 상태이기 때문에, 진공 흡착됨으로써 유리칩(4)은 흡착 헤드(8)에 장착(유지)된다.
상기한 바와 같이, 유리칩(4)이 흡착 헤드(8)에 장착되면, 제어 장치(50)는 헤드 구동 모터(28)를 다시 구동하고, 헤드 이동 기구(27)에 의해 흡착 헤드(8)를 소정의 위치 맞춤 위치까지 상측으로 이동시킨다(단계 24). 그리고, 제어 장치(50)는 스테이지 이동 장치(40)[X-Y 스테이지(41), θ 스테이지(42)]를 구동함으로써, 유리칩(4)의 범프(6)가 유리 기판(5)의 전극(7)의 형성 위치에 일치하도록 유리 기판(5)의 위치를 조정한다(단계 26). 이 위치 결정은, 예컨대 유리칩(4)에 얼라인먼트 마크를 설치하여 두는 등에 의해, 통상의 플립칩 실장에 있어서의 위치 결정 기술을 적용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 유리 기판(5)에 대한 X-Y 방향 및 θ 방향의 위치 결정 처리가 종료되면, 이 위치 결정된 상태를 유지하면서, 제어 장치(50)는 헤드 구동 모터(28)를 구동하여 다시 흡착 헤드(8)를 상측으로 이동시킨다(단계 28). 이 상측으로 이동시키는 처리는 흡착 헤드(8)의 위치가 언더필제(12)를 유리 기판(5)에 공급하는 것이 가능한 높이가 될 때까지 행해진다.
계속해서, 탑재 스테이지(10)에 흡착되어 있는 유리 기판(5)의 상부에 언더필제(12)가 공급된다. 이 언더필제(12)의 공급 처리는 사람의 손에 의해 행하여도 좋고, 또한, 디스펜서를 이용한 자동 공급 장치를 이용하여 자동적으로 행하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이 유리 기판(5) 상에 언더필제(12)가 공급되면, 제어 장치(50)는 헤드 구동 모터(28)를 재차 구동하여 흡착 헤드(8)를 하강시킨다. 이 때, 흡착 헤드(8)에 흡착되어 있는 유리칩(4)의 범프(6)와, 탑재 스테이지(10)에 흡착되어 있는 유리 기판(5)의 전극(7)은 고정밀도로 위치 결정된 상태를 유지하고 있다.
제어 장치(50)는 흡착 헤드(8)의 하강에 따라, 유리칩(4)이 관측 개시 위치에 도달하였는지 여부를 판단한다. 이 판단 방법으로서는 (1) 고정 스테이지(29) 안에 흡착 헤드(8)의 이동 거리를 측정하는 측거리 기구를 내장하고, 이 측거리 기구로부터의 신호로부터 판단하는 방법, (2) 탑재 스테이지(10)에 유리칩(4)[또는 흡착 헤드(8)]을 검출할 수 있는 검출 센서를 설치해 두고, 이 검출 센서로부터의 신호에 기초하여 판단하는 방법 등을 생각할 수 있다. 이 단계 34의 처리는 유리칩(4)이 관측 개시 위치에 도달할 때까지 실시된다. 또한, 본 실시예에서는 유리칩(4)이 유리 기판(5) 상의 언더필제(12)와 접촉한 위치를 관측 개시 위치로 하고 있다.
한편, 단계 헤드용 흡인 이음새(34)에 있어서, 유리칩(4)이 관측 개시 위치에 도달하였다고 판단되면, 처리는 단계 36으로 진행되고, 제어 장치(50)는 촬상 카메라(23)를 기동한다. 이것에 의해 촬상 카메라(23)는 제1 개구부(9)를 통해 유리칩(4)과 유리 기판(5) 사이에 끼워진 상태의 언더필제(12)의 거동의 촬상을 시작한다.
촬상 카메라(23)에서 생성되는 언더필제(12)의 거동을 촬상한 촬상 데이터는 제어 장치(50)에 송신된다. 상기한 바와 같이, 제어 장치(50)는 화상 처리 장치로서도 기능하기 때문에, 촬상 카메라(23)로부터 보내진 촬상 데이터는 제어 장치(50)에 있어서 각종 필터 처리 등의 화상 처리가 실시되어 표시 장치(51)에서 표시 가능한 화상 데이터가 된다. 이 화상 데이터는 기억 장치(52)에 보내져 기억(기록)된다.
계속하여, 단계 38에서는 제어 장치(50)는 흡착 헤드(8)가 관측 종료 위치에 도달하였는지 여부를 판단한다(단계 38). 이 관측 종료 위치는, 유리칩(4)의 범프(6)가 유리 기판(5)의 전극(7)과 접합하고, 실장 처리가 종료된 상태의 위치이다. 단계 38에서 부정 판단(NO)이 된 상태는 아직 유리칩(4)이 유리 기판(5)에 실장되는 위치까지 도달하고 있지 않은 상태이다. 이 때문에, 제어 장치(50)는 흡착 헤드(8)[유리칩(4)]의 하강 처리를 속행한다.
이 흡착 헤드(8)의 하강에 따라, 유리칩(4)은 유리 기판(5)에 근접해 가고, 유리 기판(5) 상에 공급되어 있는 언더필제(12)는 유리칩(4)에 가압되어 억지로 넓혀지며, 그 일부는 도 10에 도시되는 바와 같이 유리칩(4)의 외측으로 밀려나온 상태가 된다.
이 때, 유리칩(4) 및 유리 기판(5)은 각 히터(36, 46)에 의해 실제로 반도체 칩이 실장 기판에 실장될 때와 동일한 온도로 가열되고 있다. 따라서, 언더필제(12)는 실제로 반도체칩이 실장 기판에 실장될 때와 동일한 거동을 행한다. 또한, 유리칩(4)이 언더필제(12)를 가압하는 가압력은 헤드 이동 기구(27) 및 가압력 조정 기구(30)를 조정함으로써 가변할 수 있다. 따라서, 유리칩(4)이 언더필제(12)를 가압하는 가압력도 실제로 반도체칩이 실장 기판에 실장될 때와 동등한 가압력으로 조정되어 있다.
촬상 카메라(23)는 이 언더필제(12)가 억지로 넓어질 때의 거동을 촬상한다. 또한, 언더필제(12)에 발생하는 보이드(13)는 언더필제(12)가 억지로 넓어질 때에 발생하는 것이 알려져 있으며, 언더필제(12)가 억지 넓어질 때의 거동이 촬상됨으로써, 보이드(13)가 발생할 때의 상태도 촬상된다.
한편, 단계 38에서 흡착 헤드(8)가 관측 종료 위치에 도달하였다고 판단되면, 제어 장치(50)는 촬상 카메라(23)에 의한 촬상을 종료한다(단계 40). 또한, 계속하여, 단계 42에서 흡착 헤드(8)가 접합 종료 위치에 도달하였다고 판단되면, 제어 장치(50)는 헤드 구동 모터(28)를 정지하여, 흡착 헤드(8)의 하강을 정지시킨다(단계 44).
계속해서, 제어 장치(50)는 칩용 흡인 장치(47)를 정지하여 흡착 헤드(8)에 의한 유리칩(4)의 흡착을 해제하고(단계 46), 다음에 헤드 구동 모터(28)를 구동하여 흡착 헤드(8)를 상기한 초기 위치까지 상승시키며(단계 48), 또한, 기판용 흡인 장치(48)를 정지하여 탑재 스테이지(10)에 의한 유리 기판(5)의 흡착을 해제한다(단계 50).
유리 기판(5)의 흡착 처리가 해제되면, 유리 기판(5)이 탑재 스테이지(10)로부터 제거된다. 이 제거는 반송 로봇(71)(도 14 참조)을 이용하여 행하여도 좋고, 또한, 사람의 손에 의해 행하여도 좋다. 탑재 스테이지(10)로부터 유리 기판(5)이 제거되면, 제어 장치(50)는 칩용 히터(36) 및 기판용 히터(46)를 정지시키고(단계 54), 상기한 일련의 보이드 관찰 처리를 종료한다.
상기한 바와 같이, 관찰 장치(20)를 이용한 보이드 관찰 처리에서는 유리칩(4)에 의해 언더필제(12)를 가압하는 처리는, 실제로 반도체칩이 실장 기판에 실장될 때와 동등한 환경하에서 행해진다. 이 때문에, 유리칩(4)과 유리 기판(5) 사이에서 언더필제(12)는 실제로 반도체칩이 실장 기판에 실장될 때와 동등한 거동을 행하고, 촬상 카메라(23)는 이 언더필제(12)의 거동(유동 상태)을 리얼 타임으로 촬상할 수 있다. 따라서, 이 촬상된 언더필제(12)의 거동을 해석함으로써, 보이드(13)가 발생하는 원인을 구명하는 것도 가능해진다.
도 13은 상기한 관찰 장치(20)에 설치된 흡착 헤드(8)의 변형예인 흡착 헤드(60)를 도시하고 있다. 또한, 도 13에 있어서, 흡착 헤드(8)의 구성과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
본 변형예에 따른 흡착 헤드(60)는 전체를 투명한 유리에 의해 형성하고 있다. 이 구성으로 함으로써, 흡착 헤드(60)에 관통 구멍을 형성하지 않고, 흡착 헤드(60)의 상부로부터 언더필제(12)의 거동을 관찰하는 것이 가능해진다.
또한, 흡착 헤드(60)에는 유리칩(4)을 승온시키기 위한 히터를 설치할 필요가 있지만, 본 변형예에서는 이 히터로서 투명 히터(61)를 이용하고 있다. 이 투명 히터(61)는 투명한 발열체에 의해 형성되어 있다. 따라서, 투명 히터(61)의 배치 위치에 있어서도 흡착 헤드(60)를 투시하여 그 하부의 모양을 관찰하는 것이 가능하다.
이와 같이, 흡착 헤드(60)의 전체를 투명한 유리에 의해 형성함으로써, 흡착 헤드(8)에서는 필요한 제1 개구부(9)와 촬상 카메라(23)와의 광축 맞춤이 불필요해진다. 또한, 흡착 헤드(8)에서는 조명(26)으로부터의 증명광은 제1 개구부(9)를 통해 촬상 위치를 조사하는 구성으로 되어 있었지만, 흡착 헤드(60)의 전체를 투명한 유리로 함으로써, 조명(26)으로부터의 증명광은 흡착 헤드(60)의 전면을 투광하여 촬상 위치를 조명한다. 따라서, 동일한 조명(26)을 이용한 경우에는, 흡착 헤드(8)에 비해서 촬상 위치의 조도를 높일 수 있다.
또한, 상기한 관찰 장치(20)는 가시 영역의 광을 촬상할 수 있는 촬상 카메라(23)를 이용하여 언더필제(12)의 거동을 촬상하는 예를 나타내었지만, 촬상 수단으로서 X선 영역의 촬상 처리가 가능한 X선 카메라 혹은 적외선 영역의 촬상이 가능한 적외선 카메라를 이용하는 것도 가능하다. 이들 카메라를 이용함으로써, 유리칩(4) 및 유리 기판(5)을 이용하지 않고, 실제의 반도체칩 및 실장 기판을 이용하여 언더필제(12)의 거동 및 보이드(13)의 발생을 관찰하는 것이 가능해진다.
도 14는 본 발명에 따른 관찰 장치(20)를 적용한 실장 장치(70)를 도시하고 있다. 또한, 도 15는 전자 장치의 제조 공정을 도시하는 공정도이며, 동도면에서는 전자 장치로서 반도체칩을 실장 기판에 실장한 장치를 예로 들고 있다.
반도체 장치를 제조하는 공정은 대략적으로 도 15에 도시하는 바와 같이 반 도체칩 제조 공정(단계 60), 실장 공정(단계 62) 및 검사 공정(단계 63)을 갖고 있다. 반도체칩 제조 공정에서는 웨이퍼 상에 확산 처리, 성막 처리, 노광·현상 처리 등을 실시함으로써 회로 형성을 행하고, 필요에 따라 패키징을 행한 후에 범프를 형성하고, 또한, 이것을 다이싱함으로써, 반도체칩을 제조한다.
계속하여, 실장 공정에서는 후술하는 바와 같이 실장 장치(70)를 이용하여 반도체칩 제조 공정에서 제조된 반도체칩을 실장 기판에 실장한다. 이것에 의해, 반도체칩을 실장 기판 상에 탑재한 전자 장치가 제조된다. 계속해서, 이와 같이 제조된 전자 장치에 대하여, 신뢰성 시험 등의 검사 공정이 실시되고, 검사에 합격한 것이 출하된다.
여기서, 단계 62의 실장 공정에 대해서 설명한다. 실장 공정은 도 14에 도시하는 실장 장치(70)를 이용하여 실시된다. 이 실장 장치(70)는 도 1 내지 도 12를 이용하여 설명한 관찰 장치(20)와 기본적 구성은 동일하지만, 촬상 카메라(23)로서 X선 카메라를 이용하고 있는 점, 피실장체(4)가 되는 반도체칩(4)의 장착, 착탈을 행하는 반송 로봇(71)이 설치되어 있는 점, 반도체칩 제조 공정에서 이용하는 장치 및 검사 공정에서 이용하는 장치 사이에서 반도체칩 및 전자 장치를 반송하는 반송 컨베이어(72)가 부설되어 있는 점 등에서 상이하다.
실장 장치(70)는 관찰 장치(20)와 마찬가지로 반도체칩(4)을 실장 기판에 실장하는 실장 수단으로서 기능하는, 흡착 헤드(8), 탑재 스테이지(10), 헤드 이동 기구(27), 가압력 조정 기구(30) 및 스테이지 이동 장치(40)를 갖고 있다. 따라서, 실장 장치(70)를 이용함으로써, 반도체칩(4)을 실장 기판에 실장하는 것이 가능해 진다.
또한, 실장 장치(70)는 관찰 장치(20)와 마찬가지로, 촬상 카메라(23) 및 렌즈 유닛(24)으로 이루어지는 관찰 수단(3)을 갖고 있다. 따라서, 반도체칩(4)을 실장 기판에 실장할 때, 언더필제(12)의 거동도 합쳐서 촬상 카메라(23)에 의해 촬상할 수 있다. 이와 같이 하여 촬상된 화상 데이터는 기억 장치(52)에 저장되지만, 단계 64의 검사 공정에 있어서, 이 화상 데이터로부터 보이드의 발생량을 연산하여, 발생량이 많은 경우에는 제조된 전자 장치를 불량품으로 판단하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 출하되는 전자 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 각 반도체칩의 실장 기판에의 실장마다 화상 데이터는 기억 장치(52)에 저장되기 때문에, 언더필제(12)의 거동 및 보이드(13)의 발생을 촬상한 다수의 화상 데이터를 축적할 수 있다. 따라서, 이것을 분석 및 해석함으로써, 보이드(13)가 발생하는 메커니즘을 보다 정확히 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 개량이 물론 가능하다.
이상의 설명에 관하여, 이하의 항을 추가로 개시한다.
(부기 1)
기판에 피실장체를 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 상기 언더필제에 발생하는 보이드의 발생을 관찰하는 관찰 장치로서,
상기 피실장체를 상기 기판에 실장하는 실장 수단과,
상기 실장 수단에 의한 상기 피실장체의 상기 기판에의 실장 처리 중에 있어서의 상기 언더필제의 거동을 관찰하는 관찰 수단을
포함하는 것을 특징으로 하는 관찰 장치.(1)
(부기 2)
상기 실장 수단은 상기 피실장체를 유지하는 헤드와, 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 포함하고,
상기 관찰 수단은 상기 언더필제의 거동을 촬상하는 촬상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 관찰 장치.(2)
(부기 3)
상기 헤드의 상기 피실장체의 촬상 위치에 제1 개구부를 형성하고,
상기 제1 개구부와 대향하는 위치에 상기 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 관찰 장치.(3)
(부기 4)
상기 스테이지의 상기 기판의 촬상 위치에 제2 개구부를 형성하고,
상기 제2 개구부와 대향하는 위치에 상기 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 부기 2에 기재한 관찰 장치.(4)
(부기 5)
상기 헤드 또는 상기 스테이지 중 적어도 한쪽에 상기 피실장체 또는 상기 기판을 가열하는 히터를 설치한 것을 특징으로 하는 부기 2 내지 부기 4 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치.(5)
(부기 6)
상기 헤드 또는 상기 스테이지 중 적어도 한쪽을 투명 부재에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 부기 2 내지 부기 5 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치.(6)
(부기 7)
상기 히터를 투명 발명체로 형성한 것을 특징으로 하는 부기 6에 기재한 관찰 장치.
(부기 8)
상기 헤드의 상기 스테이지에 대한 가압력을 조정하는 가압 조정 수단을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 2 내지 부기 7 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치.(7)
(부기 9)
상기 피실장체는 유리칩인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 8 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치.(8)
(부기 10)
상기 기판은 유리 기판인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 9 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치.
(부기 11)
상기 촬상 수단으로서 X선 카메라 또는 적외선 카메라를 이용한 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 5 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치.(9)
(부기 12)
실장 기판에 전자 부품을 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장하는 실장 공정을 포함하는 전자 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 실장 공정 중에 상기 언더필제 안에 발생하는 보이드를 관찰하는 관찰공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.(10)
(부기 13)
상기 관찰 공정에서는 부기 1 내지 11 중 어느 1항에 기재한 관찰 장치를 이용하여 상기 보이드의 발생을 관측하는 것을 특징으로 하는 부기 12에 기재한 전자 장치의 제조 방법.
도 1은 본 발명에 따른 관찰 장치의 기본 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 관찰 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 관찰 장치를 도시하고 있으며, 도 3A는 정면도, 도 3B는 우측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 관찰 장치의 헤드 이동 기구 근방의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4A는 정면도, 도 4B는 우측면도, 도 4C는 저면도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 관찰 장치의 흡착 헤드 및 탑재 스테이지를 확대하여 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예인 관찰 장치의 일부를 단면으로 한 우측면도.
도 7은 촬상 카메라를 탑재 스테이지의 하부에 배치한 관찰 장치의 일부를 단면으로 한 우측면도.
도 8A는 유리 기판의 평면도이며, 도 8B는 유리칩의 평면도.
도 9는 유리칩을 유리 기판에 실장하기 직전의 상태를 도시한 도면.
도 10은 유리칩을 유리 기판에 실장함으로써, 언더필제에 보이드가 발생한 상태를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예인 관찰 장치 제어계의 구성을 도시한 블록도.
도 12는 제어 장치가 실시하는 보이드 관찰 처리의 흐름도.
도 13은 흡착 헤드를 유리에 의해 구성한 변형예를 도시한 단면도.
도 14는 본 발명의 일실시예인 관찰 장치를 적용한 실장 장치의 정면도.
도 15는 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 방법의 일례를 도시한 공정도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 관찰 장치 2 : 실장 수단
3 : 관찰 수단 4 : 피실장체(유리칩)
5 : 기판(유리 기판) 6 : 범프
7 : 전극 8 : 흡착 헤드
9 : 제1 개구부 10 : 탑재 스테이지
11 : 제2 개구부 12 : 언더필제
13 : 보이드 20, 20A, 20B : 관찰 장치
23 : 촬상 카메라 24 : 렌즈 유닛
25 : 카메라 스테이지 26 : 조명
27 : 헤드 이동 기구 28 : 헤드 구동 모터
29 : 고정 스테이지 30 : 가압력 조정 기구
31 : 헤드 홀더 32 : 칩 흡착부
33 : 개구부 34 : 헤드용 흡인 이음새
35 : 흡인 배관 36 : 칩용 히터
40 : 스테이지 이동 장치 41 : X-Y 스테이지
42 : θ 스테이지 44 : 기판용 흡인 이음새
45 : 흡인 배관 46 : 기판용 히터
47 : 칩용 흡인 장치 48 : 기판용 흡인 장치
50 : 제어 장치 51 : 표시 장치
52 : 기억 장치 60 : 흡착 헤드
61 : 투명 히터 70 : 실장 장치
71 : 반송 로봇 72 : 반송 컨베이어

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 기판에 피실장체를, 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 상기 언더필제에 발생하는 보이드의 발생을 관찰하는 관찰 장치로서,
    상기 피실장체를 상기 기판에 실장하는 실장 수단과,
    상기 실장 수단에 의한 상기 피실장체의 상기 기판에의 실장 처리 중에 있어서의 상기 언더필제의 거동을 관찰하는 관찰 수단
    을 포함하고,
    상기 실장 수단은 상기 피실장체를 유지하는 헤드와, 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 포함하고,
    상기 관찰 수단은 상기 언더필제의 거동을 촬상하는 촬상 수단을 포함하며,
    상기 헤드의 상기 피실장체의 촬상 위치에 제1 개구부를 형성하고,
    상기 제1 개구부와 대향하는 위치에 상기 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  4. 기판에 피실장체를, 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 상기 언더필제에 발생하는 보이드의 발생을 관찰하는 관찰 장치로서,
    상기 피실장체를 상기 기판에 실장하는 실장 수단과,
    상기 실장 수단에 의한 상기 피실장체의 상기 기판에의 실장 처리 중에 있어서의 상기 언더필제의 거동을 관찰하는 관찰 수단
    을 포함하고,
    상기 실장 수단은 상기 피실장체를 유지하는 헤드와, 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 포함하고,
    상기 관찰 수단은 상기 언더필제의 거동을 촬상하는 촬상 수단을 포함하며,
    상기 스테이지의 상기 기판의 촬상 위치에 제2 개구부를 형성하고,
    상기 제2 개구부와 대향하는 위치에 상기 촬상 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 헤드 또는 상기 스테이지 중 적어도 한쪽에 상기 피실장체 또는 상기 기판을 가열하는 히터를 설치한 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 헤드 또는 상기 스테이지 중 적어도 한쪽을 투명 부재에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 헤드의 상기 스테이지에 대한 가압력을 조정하는 가압 조정 수단을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 피실장체는 유리칩인 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  9. 기판에 피실장체를, 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장할 때에, 상기 언더필제에 발생하는 보이드의 발생을 관찰하는 관찰 장치로서,
    상기 피실장체를 상기 기판에 실장하는 실장 수단과,
    상기 실장 수단에 의한 상기 피실장체의 상기 기판에의 실장 처리 중에 있어서의 상기 언더필제의 거동을 관찰하는 관찰 수단
    을 포함하고,
    상기 관찰 수단으로서 X선 카메라 또는 적외선 카메라를 이용한 것을 특징으로 하는 관찰 장치.
  10. 실장 기판에 전자 부품을 언더필제를 개재시켜 플립칩 실장하는 실장 단계를 포함하는 전자 장치의 제조 방법에 있어서,
    제3항, 제4항 또는 제9항의 관찰 장치를 이용하여, 상기 실장 단계 중에 상기 언더필제 내에 발생하는 보이드를 관찰하는 관찰단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
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