KR100978697B1 - Bonding method and bonding device - Google Patents

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야마우치아키라
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토레 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 본딩장치에 의하면, 수지를 통하여 칩을 기판에 실장하는 공정에서, 헤드에 의한 기판에의 칩의 가열압착이 종료하면, 헤드 내부에 설치된 제1 유로에 공기를 공급하고, 이 제1 유로의 아래쪽에 있는 세라믹 히터를 칩 실장에 사용하는 수지의 유리전이점까지 냉각한다. 헤드를 윗쪽의 대기위치로 복귀시켜서 칩에의 가압을 해제한다. 따라서, 헤드의 냉각에 수반하여 수지 자체도 유리전이점까지 냉각되어 거의 완전하게 경화하므로, 수지 내부에 함유되는 공기의 팽창에 의해 발생하는 보이드(Void)를 방지할 수가 있다.According to the bonding apparatus of the present invention, in the step of mounting the chip on the substrate through the resin, when the heat press bonding of the chip to the substrate by the head is completed, air is supplied to the first flow path provided inside the head. The ceramic heater at the bottom of the flow path is cooled to the glass transition point of the resin used for chip mounting. The head is returned to the upper standby position to release the pressure on the chip. Therefore, with the head cooling, the resin itself is also cooled to the glass transition point and hardened almost completely, thereby preventing voids caused by the expansion of the air contained in the resin.

본딩, 유리 기판, 유리전이점, 실장, 아웃가스Bonding, Glass Substrates, Glass Transition Points, Mounting, Outgases

Description

본딩방법 및 그 장치{BONDING METHOD AND BONDING DEVICE}Bonding Method and Apparatus {BONDING METHOD AND BONDING DEVICE}

본 발명은, 수지(樹脂) 기판이나 유리(Glass) 기판 등의 기판상에 반도체소자나 표면실장부품 등의 실장부재(實裝部材)를 실장하기 위한 본딩(Bonding)방법 및 그 장치에 관한 것이고, 특히 기판상에 실장(實裝)부재를 정밀도 좋게 실장하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding method for mounting a mounting member such as a semiconductor device or a surface mounting component on a substrate such as a resin substrate or a glass substrate, and a device thereof. In particular, the present invention relates to a technique for accurately mounting a mounting member on a substrate.

종래, 기판(예를들면, 액정, EL(Electro Luminescence), 플라즈마 디스플레이(Plasma Display) 등의 플랫(Plat) 표시 패널(Panel))의 제조공정에 있어서, 실장부재(예를들면, 반도체 칩(Chip) 등)를 기판에 실장하고 있다. 실장부재(이하, 간단히 「칩」이라 함)를 기판에 실장하는 본딩방법으로서는, 기판과 칩 사이에 수지, 예를들면 이방도전성막(ACF : Anisotropic Conductive Film)이나 비도전성수지(NCP : Non-Conductive Paste) 등을 개재시키고, 가열압착수단을 칩 윗쪽에서 압압(押壓)시키면서, 수지를 가열경화하여 칩을 기판에 가열압착하고 있다.Conventionally, in the manufacturing process of a substrate (for example, a flat display panel such as a liquid crystal, an electroluminescence (EL), a plasma display, etc.), a mounting member (for example, a semiconductor chip ( Chip) and the like are mounted on a substrate. As a bonding method for mounting a mounting member (hereinafter simply referred to as a "chip") on a substrate, a resin such as an anisotropic conductive film (ACF) or a non-conductive resin (NCP: Non- The resin is heated and hardened by heat-curing the resin while pressing the heat-compression means over the chip with a conductive paste, or the like.

그러나, 이와같은 본딩방법의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다. 예를들면, ACF나 NCP 등을 가열하면서 가열경화하여 칩을 기판에 실장한 경우, 고온에서 수지를 경화시키면, 수지로부터 아웃가스(Outgas)가 발생하고, 도 15 및 도 16의 칩 실장의 단면도에 도시된 바와 같이, 범프(Bump, 31)의 주변을 덮는 보이드 (Void, 32, 도 15에 도시함)나, 범프(31)와 기판전극(33) 사이에 걸치는 보이드(32, 도 16에 도시함)가 발생한다. 이 보이드(32)가 존재함으로써 결합력이 저하하여 도통불량(導通不良)이 일어나거나, 온도 상승시에 이 보이드(32)가 폭발되거나 한다고 하는 문제가 있다. 또한, 보이드뿐만 아니라 균열이나 틈이 발생하여 저항값이 증대하고, 도통불량을 발생시킨다고 하는 문제도 있다.However, in the case of such a bonding method, there are the following problems. For example, when a chip is mounted on a substrate by heating and curing while heating ACF, NCP, etc., when the resin is cured at a high temperature, outgas is generated from the resin, and cross-sectional views of the chip mounting of FIGS. 15 and 16 are performed. As shown in FIG. 15, the voids covering the periphery of the bump 31 (Void 32, shown in FIG. 15) or the voids 32 (FIG. 16) between the bump 31 and the substrate electrode 33 are shown. Shown). The presence of this void 32 causes a problem that the bonding force is lowered, so that poor conduction occurs, or that the void 32 explodes when the temperature rises. In addition, there is a problem that not only voids but also cracks and gaps are generated, the resistance value is increased, and conduction failure is generated.

또한, 도 17의 칩 실장의 단면도 및 도 18에 도시하는 도 17의 A-A선 단면도와 같이, 한번 도전입자(導電粒子)를 통하여 압접(壓接)된 것이, 수지가 완전 경화(유리전이점 이하로 온도가 저하)하기 전에 가압(加壓)이 제거된 것에 의해, 수지가 느슨해져서 칩(4)이 부상(浮上)하고, 범프(31)와의 사이에서 틈(35)이 생기거나 접촉저항이 증대하거나 하는 문제도 있다.In addition, as shown in the cross-sectional view of the chip mounting of FIG. 17 and the AA line cross-sectional view of FIG. 17 shown in FIG. 17, the resin is completely cured (less than the glass transition point) by pressing through the conductive particles once. When the pressure is removed before the furnace temperature is lowered, the resin is loosened, the chip 4 floats, and a gap 35 is formed between the bumps 31 and the contact resistance is increased. There is also the problem of increasing.

또한, 칩 실장시의 가열에 의해, 칩(4) 및 기판(2)의 양쪽이 가열되고 있다. 이 가열후에 상온까지 냉각될 때, 양쪽 부재의 선팽창계수의 차에 의해 기판(2) 자체가 도 19의 화살표로 표시되는 윗쪽으로 휘어져 버린다. 이 때, 유리전이점 이상의 온도에서는, 수지가 느슨해져서 도전입자(導電粒子, 34)와 범프(31) 사이에 틈이 생기거나 기판전극(33)과 범프(31) 사이에 개재하는 도전입자(34)의 접합면적이 변화하거나 하여, 범프(31)와 기판전극(33) 사이에서의 저항값이 증대한다.In addition, both of the chip 4 and the board | substrate 2 are heated by the heating at the time of chip mounting. When cooled to room temperature after this heating, the board | substrate 2 itself will bend upward by the arrow of FIG. 19 by the difference of the linear expansion coefficient of both members. At this time, at a temperature equal to or higher than the glass transition point, the resin is loosened and a gap is formed between the conductive particles 34 and the bumps 31 or the conductive particles interposed between the substrate electrodes 33 and the bumps 31 ( The junction area of 34 changes or the resistance value between the bump 31 and the substrate electrode 33 increases.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 된 것으로서, 기판에 실장부재를 정밀도 좋게 실장하는 본딩방법 및 그 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.This invention is made in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the bonding method which mounts a mounting member to a board | substrate with high precision, and its apparatus.

종래의 칩 실장시에서의 보이드의 발생원인은, 수지가 발하는 아웃가스나, 공기의 빨려들어감이라고 하는 것이 업계에서의 일반상식으로 되어 있다. 그래서, 당업계에서는, 이 보이드의 발생을 방지하기 위하여, 다음과 같은 대책을 취하고 있다.The cause of the voids in the conventional chip mounting is the common sense in the industry that the outgas emitted from the resin and the air sucked out. Therefore, in the art, the following measures have been taken to prevent the occurrence of this void.

(1)아웃가스의 발생을 방지하는 대책은, 수지 경화온도를 저온에서 행함으로써 아웃가스의 발생을 억제하고 있다.(1) The countermeasure against the outgas generation is suppressed by the resin curing temperature at low temperature.

(2)공기의 빨려들어감을 방지하는 대책은, 수지의 점도를 높히고, 수지내에 공기가 빨려들어가는 것을 어렵게 하고 있다.(2) The countermeasure to prevent air intake increases the viscosity of the resin and makes it difficult for air to be sucked into the resin.

그러나, 상술한 대책을 행하여도 보이드의 발생을 충분히 방지할 수 없는 것이 현 상황이다.However, even in the case where the above-mentioned countermeasures are taken, the occurrence of voids cannot be sufficiently prevented.

그래서, 보이드의 발생을 방지하기 위하여 유리 기판에 본딩중의 수지의 경화상태를 하부에서 현미경으로 관찰할 수 있는 장치를 개발하여, 다면적으로 검토한 결과, 이하의 현상이 발생한다고 하는 발견을 본 발명자는 얻을 수 있었다. 또한, 실험에는 경화온도 220℃, 유리전이점이 120℃인 NCP나 ACF의 수지를 사용하였다.Therefore, in order to prevent the generation of voids, the present inventors have developed a device capable of observing the cured state of a resin bonded to a glass substrate with a microscope from the bottom. Could get. In the experiment, a resin of NCP or ACF having a curing temperature of 220 ° C. and a glass transition point of 120 ° C. was used.

가열압착수단으로부터 220℃의 열을 항시 부여하여 칩을 기판에 가열압착하고 있는 단계에서는, 아직도 수지가 연화상태로 있다. 이와같은 수지가 경화하지 않은 연화상태인 채로 가압수단에 의한 가압을 해제하면, 압력을 해제한 순간에 수지 내부에 압력이 가해진 상태로 있는 공기가 순시에 팽창(수십배로 팽창)하여 범프 주위를 덮도록 한 보이드(32, 도 15에 도시함)나, 범프와 범프 사이에 걸치는 보이드(32, 도 20 및 도 20의 X방향의 도 21에 도시함)가 발생하는 일이 확인되었 다. 이 보이드(32)에 수분 등이 잔류하거나 쇼트(Shot)한다고 하는 문제가 있었다.The resin is still in a softened state in the step of applying heat at 220 ° C. from the heat-compression means at all times to heat-compress the chips to the substrate. When the pressurization by the pressurizing means is released while the resin is in a softened state that is not cured, the air in which the pressure is applied to the inside of the resin is instantaneously expanded (expanded tens of times) to cover the bumps. It was confirmed that a void 32 (shown in FIG. 15) or a void 32 (shown in FIG. 21 in the X-direction of FIG. 20 and FIG. 20) between the bump and the bump occurred. There existed a problem that water etc. remained in this void 32, or shot.

또한, ACF나 ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용한 경우에는, 칩 윗쪽에서의 가압에 의해 범프 부분에 있는 도전입자(폴리머 표면에 금이나 니켈 등을 도금가공한 것)가 탄성변형하면서 범프에 먹혀들어간 상태에서 전기적 접속이 유지되고 있다. 그러나, 가압수단에 의한 가압을 해제한 직후에서는 수지가 아직도 연화상태로 있으므로, 기판이 휘어진 경우에는 가압에 의해 평탄하게 연장되어 있던 것이, 원래대로 복원하려고 하여 기판 탄성응력에 수지점도가 떨어져 버리고, 범프와 전극 사이에 틈이 증대하는 부분으로 되버린다. 이 틈의 증대에 따라, 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 도전입자의 탄성변형이 복원한다.In addition, when ACF or ACP (Anisotropic Conductive Paste) is used, the conductive particles (plated with gold or nickel on the polymer surface) in the bumps are absorbed into the bumps by elasticity on the chip. The electrical connection is maintained in the state. However, immediately after releasing the pressurization by the pressurizing means, the resin is still in a softened state, so that when the substrate is bent, the resin that is flattened by pressurization attempts to be restored to its original state, and the resin viscosity falls to the substrate elastic stress. The gap is increased between the bump and the electrode. As the gap increases, elastic deformation of the conductive particles is restored, as shown in FIGS. 17 and 18.

구체적으로는, 도전입자가 먹혀들어감으로써 형성된 범프 부분의 요(凹)부와, 도전입자(34)와의 사이에 공간의 발생, 또는 이 공간에 수지가 유입하고, 접촉면적이 감소하고, 그 결과, 저항 증대로 된다. 다시말하여, 보이드의 발생이나 입자 압접상태의 문제는, 유리전이점(Tg온도) 이전의 수지가 연화상태에 있는 시점에서 가압해제함으로써 일어난다는 것을 알 수 있었다.Specifically, a space is generated between the concave portion of the bump portion formed by feeding the conductive particles and the conductive particles 34 or resin flows into this space, resulting in a decrease in the contact area. , Resistance increases. In other words, it was found that the generation of voids and the problem of the particle contact state occurred by depressurizing the resin before the glass transition point (Tg temperature) was in the soft state.

다시말하여, 수지를 가열경화할 때, 칩 윗쪽에서의 가압을 해제하여도 수지 내부에 포함되는 공기를 팽창시키는 일이 없고, 더욱이 ACF 등의 경우에는 가압을 해제한 때의 도전입자의 복원에 의한 탄성응력으로 수지점도가 떨이지는 일이 없도록 Tg온도 이하로 수지를 냉각한 후에, 가압해제하도록 하였다.In other words, when the resin is heat-cured, the air contained in the resin is not expanded even when the pressurization on the upper side of the chip is released. The pressure was released after cooling the resin below the Tg temperature so that the viscosity of the resin did not drop due to the elastic stress.

즉, 본 발명의 본딩방법은, 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장 부재를 기판에 실장하는 본딩방법에 있어서, 가압수단으로 실장부재를 기판에 가압하는 과정에서, 수지가 가열경화하도록 실장부재 또는 기판의 적어도 어느 일측을 가열수단으로 가열하는 가열압착과정과, 실장부재를 가압한 상태에서 가열수단을 냉각하는 냉각과정을 구비하고, 더욱이, 가열수단의 냉각 종료후에 가압수단에 의한 실장부재의 가압을 해제하는 것을 특징으로 하는 것이다.That is, the bonding method of the present invention is a bonding method in which a mounting member is mounted on a substrate by interposing a resin between the mounting member and the substrate, wherein the resin is heated and cured in the process of pressing the mounting member on the substrate by pressing means. A heating pressing process for heating at least one side of the member or the substrate with the heating means, and a cooling process for cooling the heating means in a state in which the mounting member is pressurized, and furthermore, the mounting member by the pressing means after the cooling of the heating means is finished. It is characterized in that to release the pressure.

본 발명의 본딩방법에 의하면, 실장부재(예를들면, 칩 등)와 기판 사이에 수지를 개재시키고, 가압수단에 의해 실장부재를 기판에 가압하는 과정에서, 실장부재 또는 기판의 적어도 어느 일측을 가열수단으로 가열하면서 수지를 가열경화시켜서 실장부재를 기판에 가열압착한다. 실장부재가 기판에 가열압착되면, 가열수단이 냉각되고, 그 후에 칩 윗쪽에서의 가압수단에 의한 가압이 해제된다. 즉, 가열수단의 냉각에 따라 수지 자체도 냉각된다. 따라서, 수지가 실질적으로 경화한 상태에서 칩 윗쪽에서의 가압이 해제되므로, 가압된 상태에서 수지 내부에 포함되어 있는 공기의 외압(外壓)이 제거되는 것에 의한 팽창을 억제할 수가 있다. 그 결과, 공기의 팽창에 의해 범프 주위나 범프와 범프 사이에 걸쳐서 발생한 보이드를 방지할 수 있으므로, 보이드의 발생에 의한 범프와 기판전극과의 도통불량이나 범프 사이의 쇼트 등을 방지할 수가 있다.According to the bonding method of the present invention, at least any one side of the mounting member or the substrate is inserted in the process of pressing the mounting member onto the substrate by pressing means by interposing a resin between the mounting member (for example, a chip) and the substrate. The resin is heat-cured while heating by heating means to heat-compress the mounting member to the substrate. When the mounting member is heat-compressed to the substrate, the heating means is cooled, and then pressurization by the pressing means on the chip is released. That is, the resin itself is also cooled by the cooling of the heating means. Therefore, since the pressurization on the upper side of the chip is released in the state where the resin is substantially cured, it is possible to suppress the expansion due to the removal of the external pressure of the air contained in the resin in the pressurized state. As a result, the voids generated around the bumps or between the bumps and the bumps due to the expansion of the air can be prevented, so that the poor conduction between the bumps and the substrate electrode due to the voids, the short between the bumps, and the like can be prevented.

또한, 본 발명의 본딩방법은, 냉각과정은, 사용하는 수지의 유리전이점 근방까지 냉각하는 것이 바람직하다.In the bonding method of the present invention, the cooling process is preferably cooled to the vicinity of the glass transition point of the resin to be used.

다시말하여, 냉각과정에서는, 냉각수단을 냉각하고, 기판과 실장부재를 접합하는 수지가 유리전이점까지 냉각된다. 따라서, 수지가 거의 완전하게 경화한 상 태에서 가압수단의 가압이 해제되므로, 가압된 상태에서 수지 내부에 포함되어 있는 공기의 외압이 제거되는 것에 의한 팽창을 억제할 수가 있다. 그 결과, 공기의 팽창에 의해 범프 주위나 범프와 범프 사이에 걸쳐서 발생한 보이드를 방지할 수 있으므로, 보이드의 발생에 의한 범프와 기판전극과의 도통불량이나, 범프 사이의 쇼트 등을 방지할 수가 있다.In other words, in the cooling process, the cooling means is cooled, and the resin joining the substrate and the mounting member is cooled to the glass transition point. Therefore, since the pressurization of the pressurizing means is released while the resin is almost completely cured, it is possible to suppress expansion due to the removal of the external pressure of air contained in the resin in the pressurized state. As a result, the voids generated around the bumps or between the bumps and the bumps due to the expansion of the air can be prevented, so that the poor conduction between the bumps and the substrate electrode due to the voids and the short between the bumps can be prevented. .

또한, 본 발명의 본딩방법은, 냉각과정은, 수지를 유리전이점 근방으로 냉각할 때, 수지의 온도가 유리전이점 근방이고, 더욱이 기판과 실장부재의 실온에서의 열팽창량이 거의 동등하게 되도록 기판과 실장부재의 적어도 어느 한쪽의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.In the bonding method of the present invention, the cooling process is such that when the resin is cooled near the glass transition point, the temperature of the resin is near the glass transition point, and further, the amount of thermal expansion at room temperature of the substrate and the mounting member is substantially equal. It is preferable to adjust the temperature of at least one of the mounting member.

다시말하여, 냉각과정에서는 수지온도가 유리전이점 근방으로 되고, 이 때에 기판과 실장부재의 실온에서의 열팽창량이 거의 동등하게 되도록 기판과 실장부재의 적어도 어느 한쪽의 온도조절이 행하여 진다. 따라서, 기판과 실장부재의 수축량의 차에 의해 실장부재와 기판이 휘어져서 발생하는 접합불량이나 저항값 불량을 회피할 수가 있다. 더욱이, 여기서 말하는 기판의 열팽창량이란, 예를들면 실장부재로서의 칩의 길이에 대응하는 기판부분의 열팽창량을 말한다.In other words, in the cooling process, the resin temperature is near the glass transition point, and at this time, the temperature control of at least one of the substrate and the mounting member is performed so that the amount of thermal expansion at room temperature of the substrate and the mounting member is almost equal. Therefore, it is possible to avoid poor bonding or poor resistance caused by the warpage of the mounting member and the substrate due to the difference in shrinkage between the substrate and the mounting member. Moreover, the thermal expansion amount of the board | substrate here means the thermal expansion amount of the board | substrate part corresponding to the length of a chip | tip as a mounting member, for example.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 기판과 실장부재의 온도의 조절은, 실장부재의 냉각 또는 기판의 가열의 적어도 어느 한쪽을 행하는 것이 바람직하다.Moreover, in the bonding method of this invention, it is preferable to adjust the temperature of a board | substrate and a mounting member at least one of cooling of a mounting member or heating of a board | substrate.

다시말하여, 실장부재측으로부터 직접 가열하여 실장부재를 기판에 실장할 때, 가열수단으로부터 거리가 가까운 순으로, 즉, 실장부재, 수지, 기판의 순번대로 온도가 높아지게 된다. 또한, 기판측을 가열하지 않으므로, 기판 자체가 방열 효과를 갖고, 실장부재와 기판과의 온도차는 크게 된다. 이 경우, 실장부재측을 적극적으로 냉각하거나, 또는 기판측을 대기(大氣) 개방상태의 자연냉각 또는 적극적으로 냉각하면서 기판을 가열하여 수지온도가 유리전이점 근방에 있어서 실장부재와 기판의 열팽창차를 없게 하도록 양쪽 부재의 온도를 조절한다. 따라서, 상술한 바와 같은 효과를 이룰 수가 있다.In other words, when the mounting member is directly heated from the mounting member side and the mounting member is mounted on the substrate, the temperature is increased in the order in which the distance from the heating means is close, that is, in the order of the mounting member, the resin, and the substrate. Moreover, since the board | substrate side is not heated, the board | substrate itself has a heat radiating effect, and the temperature difference between a mounting member and a board | substrate becomes large. In this case, the substrate is heated while actively cooling the mounting member side or by naturally cooling or actively cooling the substrate side in an open air state, and the resin temperature is different from the thermal expansion difference between the mounting member and the substrate in the vicinity of the glass transition point. Adjust the temperature of both members so that Therefore, the above effects can be achieved.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 냉각과정은, 사용하는 수지의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 가열수단을 냉각하는 것이 바람직하다.In the bonding method of the present invention, the cooling step is preferably to cool the heating means so that the glass transition point of the resin to be used is less than + 20 ° C.

다시말하여, 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 가압수단으로 가압하고, 더욱이 가열수단으로 가열하면서 실장부재를 기판에 가열압착한다. 실장부재를 기판에 가열압착한 후, 가열수단이, 사용하는 수지의 유리전이점의 +20℃ 이하까지 냉각된다. 이 냉각에 따라 수지 자체도 냉각되어, 거의 경화상태에 도달한다. 따라서, 상술한 바와 같은 효과를 이룰 수가 있다.In other words, the resin is interposed between the mounting member and the substrate by pressurizing means, and further, the mounting member is heated and pressed to the substrate while being heated by the heating means. After heat-pressing the mounting member to the board | substrate, a heating means is cooled to +20 degrees C or less of the glass transition point of resin to be used. With this cooling, the resin itself is also cooled to reach a hardened state. Therefore, the above effects can be achieved.

본 발명의 본딩방법은, 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장부재를 기판에 실장하는 본딩방법에 있어서, 가열에 의해 수지 자체가 가스를 발생하는 온도에 못 미치는 온도에서 수지를 가열하는 제1 가열과정과, 제1 가열과정에서 소정시간, 수지를 가열한 후, 제1 가열과정의 설정온도보다 높은 온도에서 수지를 가열하는 제2 가열과정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.The bonding method of the present invention is a bonding method in which a mounting member is mounted on a substrate by interposing a resin between the mounting member and the substrate, wherein the resin is heated at a temperature less than the temperature at which the resin itself generates gas by heating. And a second heating step of heating the resin at a temperature higher than a set temperature of the first heating step after the first heating step and the resin are heated for a predetermined time in the first heating step.

본 발명의 본딩방법에 의하면, 가열에 의한 수지 자체가 가스를 발생하는 온도에 못 미치는 온도에서 수지를 가열한 후, 이 가열온도보다 높은 온도에서 수지를 가열경화한다. 따라서, 가스가 발생하지 않는 상태에서 수지가 거의 경화상태 로 되고 점도가 높은 상태에서 온도가 올라가게 된다. 이 때, 가스가 발생하더라도 가스발생 응력보다 점도가 높아지게 되므로, 보이드 등의 발생을 방지할 수가 있다.According to the bonding method of the present invention, the resin is heated at a temperature that is lower than the temperature at which the resin itself by heating generates gas, and then the resin is heated and cured at a temperature higher than this heating temperature. Therefore, the resin is almost cured in the state where gas is not generated and the temperature is increased in the state of high viscosity. At this time, even if gas is generated, the viscosity becomes higher than the gas generating stress, so that generation of voids or the like can be prevented.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 제1 가열과정의 설정온도는 190℃ 미만이고, 제2 가열과정의 설정온도가 190℃ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제1 가열과정에서 제2 가열과정까지의 소정시간이 20초 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the bonding method of the present invention, it is preferable that the set temperature of the first heating process is less than 190 ° C, and the set temperature of the second heating process is 190 ° C or more. In addition, the predetermined time from the first heating process to the second heating process is preferably within 20 seconds.

이와같이, 제1 가열과정의 온도를 190℃ 미만, 제2 가열과정의 온도를 190℃ 이상으로 되도록 설정하고, 또는 제1 가열과정에서 제2 가열과정까지의 시간을 20초 이내로 설정함으로써, 가스가 발생하지 않는 상태에서 수지가 거의 경화상태로 되고 점도가 높은 상태에서 온도가 올라가게 된다. 그 결과, 가스가 발생하더라도 가스발생 응력보다 점도가 높아지게 되므로, 보이드 등의 발생을 방지할 수가 있다.Thus, by setting the temperature of the first heating process to less than 190 ℃, the temperature of the second heating process to 190 ℃ or more, or by setting the time from the first heating process to the second heating process within 20 seconds, In the state which does not generate | occur | produce, resin becomes hardened state and temperature rises in the state with high viscosity. As a result, even if gas is generated, the viscosity becomes higher than the gas generating stress, so that generation of voids or the like can be prevented.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 제2 가열과정의 후, 수지를 유리전이점 근방까지 냉각하는 것이 바람직하다.Further, in the bonding method of the present invention, it is preferable to cool the resin to near the glass transition point after the second heating process.

제2 가열과정의 후에, 가열된 수지가 유리전이점까지 냉각된다. 따라서, 실장부재로서, 예를들면, 칩의 경우에 발생하여 있는 범프 주위나 범프 사이에 발생하여 있는 보이드를 가압 해제시에 팽창시키거나 왜곡에 의해 수지에 균열을 발생시키거나 하는 일이 없이 수지를 완전하게 경화할 수가 있다.After the second heating process, the heated resin is cooled to the glass transition point. Therefore, as the mounting member, for example, a resin is formed without expanding the voids generated in the case of the chip or between the bumps when the pressure is released or causing cracks in the resin by distortion. Can be cured completely.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 실장부재를 기판에 실장하여 수지를 가열경화하여 실장부재를 기판에 고착시키기 까지의 과정에서, 기판에 실장부재를 가 압착(假壓着)하는 가압착과정과, 수지를 거의 완전하게 경화하여 기판에 실장부재를 고착하는 본압착(本壓着)과정으로 분할하고, 가압착과정을 제1 가열과정으로 하고, 본압착과정을 제2 가열과정으로 하는 것이 바람직하다.Further, in the bonding method of the present invention, a pressure bonding process of pressing and mounting the mounting member to the substrate in the process of mounting the mounting member on the substrate to heat curing the resin to fix the mounting member to the substrate. And dividing the resin almost completely into a main compression process for fixing the mounting member to the substrate, making the pressure bonding process the first heating process, and making the main compression process the second heating process. desirable.

가압착과정과 본압착과정으로 분할함으로써, 생산성을 향상시킬 수가 있다. 또한, 본압착을 멀티헤드(Multi-Head)화함으로써, 한층 더 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.By dividing into a pressing process and a main pressing process, productivity can be improved. In addition, the productivity can be further improved by multi-heading main compression.

또한, 본 발명의 본딩방법은, 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장부재를 기판에 실장하는 본딩방법에 있어서, 기판상에 수지를 도포한 소정 개소(個所)에 실장부재를 실장할 때, 그 개소에 도포되어 있는 수지를 미리 가열하여 연화한 상태에서 실장부재를 가압착하는 가압착과정과, 가압착한 실장부재 접합부의 수지를 더 가열하여 경화시켜서 기판에 실장부재를 고착시키는 본압착과정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the bonding method of this invention is a bonding method which mounts a mounting member to a board | substrate with resin interposed between a mounting member and a board | substrate, When mounting a mounting member in the predetermined place which apply | coated resin on the board | substrate. Press-fitting process for press-fitting the mounting member in a state in which the resin applied to the place is pre-heated and softened; It is characterized by having a.

기판상에 도포한 수지를 미리 가열한 상태에서 실장부재가 실장된다. 다시말하여, 수지는 가열에 의해 연화하여 있으므로, 수지에 실장부재를 압압하면서 실장하면, 실장시에 빨려 들어가는 공기가 실장부재와 수지 사이에서 빠져나가기 쉽게 된다. 따라서, 실장부재의 실장시 에 빨려 들어가는 공기를 저감할 수가 있다.The mounting member is mounted in a state where the resin coated on the substrate is heated in advance. In other words, since the resin softens by heating, when the mounting member is pressed while the mounting member is pressed against the resin, air sucked in during mounting is likely to escape between the mounting member and the resin. Therefore, the air sucked in at the time of mounting the mounting member can be reduced.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 가압착과정에서의 수지의 가열온도를 60℃에서 120℃의 범위로 설정하거나, 가압착과정에서의 수지의 가열은 기판의 이면(裏面)측으로부터 행하거나, 가압착과정에서의 수지의 가열은 기판의 윗쪽으로부터 열풍 블로우(Blow)를 수지로 향하여 공급하거나, 더욱이는 가압착과정과 본압착 과정을 연속 또는 분리하여 구비하거나 하는 것이 바람직하다.In the bonding method of the present invention, the heating temperature of the resin in the pressure bonding process is set in a range of 60 ° C to 120 ° C, or the resin heating in the pressure bonding process is performed from the back surface side of the substrate. The heating of the resin in the press bonding process is preferably performed by supplying a hot air blow toward the resin from the upper side of the substrate, or further, by providing the press bonding process and the main pressing process continuously or separately.

또한, 본 발명의 본딩방법은, 실장(實裝)부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장부재를 기판에 실장하는 본딩방법에 있어서, 상기 기판상에 수지를 도포한 소정 개소에 실장부재를 실장할 때의 접지속도를 10mm/s 이하로 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the bonding method of this invention is a bonding method which mounts a mounting member on a board | substrate through resin between a mounting member and a board | substrate, WHEREIN: Mounting a mounting member in the predetermined location which apply | coated resin on the said board | substrate. It is characterized by setting the ground speed at the time of 10mm / s or less.

본 발명의 본딩방법에 의하면, 실장부재의 기판에의 접지속도를 10mm/s 이하로 기판상의 수지를 도포한 소정 개소에 실장부재가 실장되고, 실장부재가 수지에 천천히 압압되므로, 이 압압되는 과정에서 실장부재와 수지 사이에 빨려 들어가는 공기가 빠져나가기 쉽게 된다.According to the bonding method of the present invention, the mounting member is mounted at a predetermined location where the resin on the substrate is applied to the substrate at a ground speed of 10 mm / s or less, and the mounting member is slowly pressed onto the resin, thereby being pressed. The air sucked in between the mounting member and the resin can easily escape.

또한, 본 발명의 본딩방법에 있어서, 수지는 도전입자를 혼입한 수지인 것이 바람직하다.Moreover, in the bonding method of this invention, it is preferable that resin is resin which mixed the conductive particle.

다시말하여, 실장부재(예를들면, 칩)를 기판에 가열압착할 때, 칩측의 범프와 기판전극 사이에 있는 도전입자가 탄성변형된다. 이 상태인 채로 수지가 냉각되어 거의 경화상태로 되므로, 도전입자의 탄성변형의 복원을 방지할 수가 있고, 칩과 기판에 대한 도전입자의 접촉면적을 일정하게 유지할 수가 있다.In other words, when the mounting member (e.g., the chip) is hot pressed to the substrate, the conductive particles between the bump on the chip side and the substrate electrode are elastically deformed. Since the resin is cooled and almost hardened in this state, the elastic deformation of the conductive particles can be prevented, and the contact area of the conductive particles with the chip and the substrate can be kept constant.

또한, 본 발명의 본딩장치는, 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장부재를 기판에 실장하는 본딩장치에 있어서, 기판을 재치(載置) 유지하는 유지 테이블(Table)과, 유지된 기판의 소정 개소에 실장부재를 가압하는 가압수단과, 가압된 상태의 실장부재를 가열하고, 수지를 가열경화하는 가열수단과, 실장부재를 가압상태에 있는 가열수단을 냉각하는 냉각수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이 다.Moreover, the bonding apparatus of this invention is a bonding apparatus which mounts a mounting member to a board | substrate through resin between a mounting member and a board | substrate, The holding table which hold | maintains a board | substrate, and the board | substrate hold | maintained Pressurizing means for pressurizing the mounting member at a predetermined point of the heating apparatus, heating means for heating the mounting member in a pressurized state, heat curing the resin, and cooling means for cooling the heating means in which the mounting member is pressurized. It is characterized by.

다시말하여, 유지 테이블상에 재치 유지된 기판상의 소정 개소에 수지를 통하여, 실장부재가 가압수단에 의해 가압되고, 더욱이 가열수단에 의해 가열되면서 기판에 압착된다. 그 후, 실장부재를 가열하는 가열수단을 냉각하면서 실장부재의 가압이 해제된다. 따라서, 가열수단의 냉각에 따라 수지 자체도 냉각되고, 거의 완전하게 경화하므로, 공기의 팽창에 의해 범프 주위나 범프와 범프 사이에 걸쳐서 발생한 보이드를 방지할 수 있으므로, 보이드의 발생에 의한 범프와 기판전극과의 도통불량이나, 범프 사이의 쇼트 등을 방지할 수가 있다.In other words, the mounting member is pressed by the pressing means through the resin to a predetermined position on the substrate held on the holding table, and is further pressed onto the substrate while being heated by the heating means. Thereafter, pressurization of the mounting member is released while cooling the heating means for heating the mounting member. Therefore, the resin itself is also cooled and hardened almost completely with the cooling of the heating means, so that voids generated around the bumps or between the bumps and the bumps due to the expansion of air can be prevented. Poor conduction with an electrode, short between bumps, etc. can be prevented.

또한, 본 발명의 본딩장치에 있어서, 냉각수단에 의한 냉각속도를, 사용하는 수지마다의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 제어하는 온도제어수단을 구비하는 것이 바람직하다.Furthermore, in the bonding apparatus of this invention, it is preferable to provide the temperature control means which controls the cooling rate by a cooling means so that it may become +20 degrees C or less of the glass transition point for every resin used.

다시말하여, 냉각수단의 냉각이 사용하는 수지마다의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 온도제어되어, 상술한 효과를 이룰 수가 있다.In other words, the cooling of the cooling means is temperature controlled such that the glass transition point for each resin used is + 20 ° C. or less, thereby achieving the above-described effect.

또한, 본 발명의 본딩장치에 의하면, 냉각수단은, 가열수단에 공기유로로 되는 관통공을 설치하고, 외부에서 공기를 불어넣는 송풍수단이나, 가열수단의 내부에 설치한 제1 유로와, 이 제1 유로에 공기를 공급하는 공기공급수단으로 구성되거나, 가열수단의 외주에 부착한 방열용의 냉각부재이거나, 가열수단의 내부에 설치된 제2 유로와, 이 제2 유로에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급수단으로 구성되거나, 더욱이 제2 유로가 히터패턴(Heater Pattern)을 내장한 히터부재에 면(面)하거나 하는 것이 바람직하다. Further, according to the bonding apparatus of the present invention, the cooling means includes: a blower means for providing air through the heating path to the heating means, for blowing air from the outside, and a first flow path provided inside the heating means, Or a cooling member for heat dissipation attached to the outer periphery of the heating means, or a second flow path provided inside the heating means, and cooling water for supplying cooling water to the second flow path. It is preferable that the second flow path be formed of a supply means or face the heater member incorporating a heater pattern.                 

또한, 본 발명의 본딩장치에 있어서, 유지 테이블측에 가열수단을 구비하고, 더욱이 유지 테이블에 유지되어 있는 기판온도가 사용하는 수지마다의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 가열수단의 온도를 제어하는 것이 바람직하다.In the bonding apparatus of the present invention, a heating means is provided on the holding table side, and the temperature of the heating means is adjusted so that the substrate temperature held on the holding table is equal to or less than + 20 ° C of the glass transition point for each resin to be used. It is desirable to control.

다시말하여, 유지 테이블측에 설치된 가열수단에 의해, 유지 테이블에 재치 유지된 기판이 가열된다. 다시말하여, 유지 테이블이 실장부재를 실장하는데 사용하는 수지마다의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 설정되므로, 냉각시에서의 실장부재와 기판의 온도차가 없게 되고, 양 부재의 선팽창계수의 차에 의해 발생하는 기판의 휨을 방지할 수가 있다.In other words, the substrate placed on the holding table is heated by the heating means provided on the holding table side. In other words, since the holding table is set so that the glass transition point for each resin used to mount the mounting member is not more than + 20 ° C, there is no temperature difference between the mounting member and the substrate during cooling, and the linear expansion coefficient of both members The warpage of the substrate caused by the difference can be prevented.

또한, 본 발명의 본딩장치에 있어서, 수지를 유리전이점 근방으로 냉각할 때, 수지의온도가 유리전이점 근방이고, 더욱이 기판과 실장부재의 실온으로부터의 열팽창량이 거의 동등하게 되도록 기판과 실장부재의 적어도 어느 한쪽의 온도를 조절하도록, 실장부재와 기판의 온도에 근거하여 냉각수단과 유지 테이블측의 가열수단을 제어하는 온도제어수단을 구비하는 것이 바람직하다.Further, in the bonding apparatus of the present invention, when the resin is cooled near the glass transition point, the temperature of the resin is near the glass transition point, and further, the substrate and the mounting member are almost equal in thermal expansion from the room temperature of the substrate and the mounting member. It is preferable to include a temperature control means for controlling the cooling means and the heating means on the holding table side based on the temperatures of the mounting member and the substrate so as to adjust the temperature of at least one of the sides.

다시말하여, 냉각과정에서 수지온도가 유리전이점 근방으로 되고, 이 때에 기판과 실장부재의 실온으로부터의 열팽창량이 거의 동등하게 되도록, 양쪽 부재의 온도가 조절된다. 따라서, 이 온도제어하는 방법으로서는, 예를들면 실장부재, 기판, 및 수지의 각 온도를 사전 테스트에 의해 얻은 기준값과, 냉각시에 검출하는 실측값과의 비교에 의해 구해지는 온도편차에 근거하여 제어하도록 미리 조건설정하여 있다.In other words, the temperature of both members is controlled so that the resin temperature becomes near the glass transition point in the cooling process, and the amount of thermal expansion from the room temperature of the substrate and the mounting member is approximately equal at this time. Therefore, this temperature control method is based on, for example, the temperature deviation determined by the comparison between the reference value obtained by the preliminary test for the respective temperatures of the mounting member, the substrate, and the resin, and the measured value detected during cooling. Conditions are set in advance to control.

또한, 본 발명의 본딩장치는, 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실 장부재를 기판에 실장하는 본딩장치에 있어서, 기판을 재치 유지하는 유지 테이블과, 유지 테이블에 재치 유지된 기판상의 수지가 도포된 소정 개소에 실장부재의 위치결정을 하여 실장하는 실장수단과, 실장부재를 기판에 실장할 때의 실장수단의 접지속도를 10mm/초 이하로 조절하는 속도제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the bonding apparatus of this invention WHEREIN: The bonding apparatus which mounts a mounting member to a board | substrate through resin between a mounting member and a board | substrate, The holding table which hold | maintains a board | substrate, and the resin on the board | substrate mounted and hold | maintained by the holding table And mounting means for positioning and mounting the mounting member at a predetermined location to which the coating member is applied, and a speed control means for adjusting the grounding speed of the mounting means when mounting the mounting member on the substrate to 10 mm / sec or less. It is.

다시말하여, 유지 테이블에 유지된 기판상의 수지가 도포된 소정 개소에, 실장수단에 의해 실장부재가 위치결정 실장된다. 이 실장부재가 기판에 실장되면, 실장수단의 접지속도가 10mm/초 이하로 되도록 속도제어수단에 의해 제어된다. 따라서, 상술한 효과를 이룰 수가 있다.In other words, the mounting member is positioned by the mounting means at a predetermined position where the resin on the substrate applied to the holding table is coated. When the mounting member is mounted on the substrate, it is controlled by the speed control means so that the grounding speed of the mounting means is 10 mm / sec or less. Therefore, the above-mentioned effect can be achieved.

도 1은, 제1 실시예에 관계하는 본압착장치의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view showing a schematic configuration of a main compression apparatus according to a first embodiment,

도 2는, 제1 실시예 장치에 관계하는 헤드의 요부 구성을 나타낸 정면도이고,Fig. 2 is a front view showing the main part configuration of the head according to the first embodiment device,

도 3은, 제1 실시예 장치에 관계하는 헤드의 요부 구성을 나타낸 측면도이고,3 is a side view showing the main part configuration of a head according to the first embodiment device;

도 4는, 세라믹 히터의 요부 구성을 나타낸 사시도이고,4 is a perspective view showing the main part structure of a ceramic heater;

도 5는, 본딩방법을 나타낸 플로우챠트(Flowchart)흐름도이고,5 is a flowchart flowchart showing a bonding method,

도 6은, 헤드의 온도제어 프로파일(Profile)을 나타낸 도면이고,6 is a view showing a temperature control profile of the head,

도 7은, 제2 실시예 장치에 관계하는 본딩장치의 개략적인 구성을 나타낸 사 시도이고,Fig. 7 is a trial showing a schematic configuration of a bonding apparatus according to a second embodiment apparatus,

도 8은, 제2 실시예 장치에 관계하는 헤드 주위의 요부 구성을 나타낸 정면도이고,Fig. 8 is a front view showing the main part configuration around the head according to the second embodiment device,

도 9는, 제2 실시예 장치를 사용한 본딩방법을 나타낸 플로우챠트이고,9 is a flowchart showing a bonding method using a second embodiment device,

도 10은, 헤드의 온도제어 프로파일을 나타낸 도면이고,10 is a view showing a temperature control profile of a head,

도 11은, 제1 변형예의 헤드의 요부 구성을 나타낸 사시도이고,11 is a perspective view illustrating a main portion structure of the head of the first modification;

도 12는, 제1 변형예의 헤드의 요부 구성을 나타낸 측면도이고,12 is a side view showing the main part structure of the head of the first modification;

도 13은, 제2 변형예의 헤드의 요부 구성을 나타낸 정면도이고,13 is a front view showing the main part configuration of the head of the second modification;

도 14는, 제3 변형예의 헤드의 요부 구성을 나타낸 측면도이고,14 is a side view showing the main part structure of the head of the third modification;

도 15는, 종래방법에 의해 칩을 기판에 본딩하였을 때의 단면도이고,15 is a cross-sectional view when the chip is bonded to the substrate by a conventional method,

도 16은, 종래방법에 의해 칩을 기판에 본딩하였을 때의 단면도이고,16 is a sectional view when the chip is bonded to the substrate by a conventional method,

도 17은, 종래방법에 의해 칩을 기판에 본딩하였을 때의 단면도이고,17 is a cross-sectional view when the chip is bonded to the substrate by a conventional method,

도 18은, 도 17의 A-A선 단면도이고,18 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 17,

도 19는, 종래방법에 의해 칩을 기판에 본딩하였을 때의 단면도이고,19 is a cross-sectional view when the chip is bonded to the substrate by a conventional method,

도 20은, 종래방법에 의해 칩을 기판에 본딩하였을 때의 평면의 단면도이고,20 is a sectional view of the plane when the chip is bonded to the substrate by a conventional method,

도 21은, 종래방법에 의해 칩을 기판에 본딩하였을 때의 도 20에서의 화살표 X방향에서 바라 본 때의 종단면도이고,Fig. 21 is a longitudinal sectional view when viewed from the arrow X direction in Fig. 20 when the chip is bonded to the substrate by a conventional method,

도 22는, 실시예 장치를 사용하여 행한 실험결과를 나타낸 도면이다.22 is a diagram showing experimental results performed using the example apparatus.

종래의 문제점을 해결하기 위한 형태로서, 이하의 것이 있다. As a form for solving the conventional problems, there are the followings.                 

본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〈제1 실시예〉<First Embodiment>

본 실시예에서는 ACP, ACF, NCP(Non-Conductive Film) 등의 열경화성수지를 사용하여 실장부재인 칩을 기판에 실장하는 경우를 예로 채택하여 설명한다.In this embodiment, a case in which a chip, which is a mounting member, is mounted on a substrate using thermosetting resins such as ACP, ACF, and non-conductive film (NCP) will be described as an example.

더욱이, 본 발명에서의 「실장부재」로서는, 예를들면, IC 칩, 반도체 칩, 광소자, 표면실장부품, 칩, 웨이퍼(Wafer), TCP(Tape Carrier Package), FPC(Flexible Printed Circuit) 등의 종류나 크기에 관계없이, 기판과 접합시키는 측의 모든 형태를 나타내고, 플랫 표시 패널로의 칩 본딩인 COG(Chip On Glass)나 TCP, 및 FPC의 본딩인 OLB(Outer Lead Bonding)가 고려된다.Moreover, as the "mounting member" in the present invention, for example, an IC chip, a semiconductor chip, an optical element, a surface mounting component, a chip, a wafer, a TCP (Tape Carrier Package), a FPC (Flexible Printed Circuit), or the like Regardless of the type or size, all forms on the side to be bonded to the substrate are shown, and COB (Chip On Glass), which is chip bonding to a flat display panel, TCP, and Outer Lead Bonding (OLB), which is bonding of FPC, are considered. .

또한, 본 발명에서의 「기판」이란, 예컨대, 수지기판, 유리기판, 필름기판, 칩, 웨이퍼 등의 종류에 관계없이, 설치부재와 접합시키는 측의 모든 형태를 나타낸다.In addition, the "substrate" in this invention shows all the forms of the side which joins with an installation member irrespective of the kind of resin substrate, a glass substrate, a film substrate, a chip, a wafer, etc., for example.

먼저, 본 실시예에 사용하는 장치에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.First, the apparatus used for a present Example is demonstrated concretely with reference to drawings.

도 1은 본 발명에 관계하는 본딩장치인 본압착장치의 개략구성을 도시한 사시도, 도 2는 실시예 장치의 헤드부분의 요부 구성을 도시한 정면도, 도 3은 실시예 장치의 헤드 부분의 요부 구성을 도시한 측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a main compression apparatus as a bonding apparatus according to the present invention, Fig. 2 is a front view showing the main configuration of a head portion of an embodiment apparatus, and Fig. 3 is a It is a side view which shows a main part structure.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에서의 본압착장치(1)는, 도시하지 않은 가압착(假壓着)유닛으로부터 반송되는 기판(2)을 수평유지하는 가동테이블(3)과, 기판상의 칩(4)을 가열압착하는 헤드(5)와, 칩(4)을 기판(2)에 가열압착할 때에 기 판(2)을 아래쪽으로부터 지지하는 유리 백업(Glass Back Up, 6)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the main crimping apparatus 1 according to the present invention includes a movable table 3 for horizontally holding a substrate 2 conveyed from a pressing unit not shown, and a substrate. A head 5 for hot pressing the upper chip 4 and a glass back up 6 for supporting the board 2 from below when the chip 4 is hot pressed to the substrate 2. It is.

가동테이블(3)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(2)을 흡착유지하는 기판유지 스테이지(7)를 구비하고, 이 기판유지 스테이지(7)가 수평 2축(X, Y)방향, 상하 (Z)방향, 및 Z축 주위(θ)방향으로, 각각 이동 자유롭게 구성되어 있다.The movable table 3 is provided with the board | substrate holding | maintenance stage 7 which adsorbs and hold | maintains the board | substrate 2, as shown in FIG. 1, and this board | substrate holding stage 7 is a horizontal two-axis (X, Y) direction. It is comprised so that a movement is possible in the up-down (Z) direction and the Z-axis circumference (theta) direction, respectively.

헤드(5)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 금속제의 툴(Tool)로 되는 본체(8)의 하부로부터 순차적으로 세라믹제의 세라믹 홀더(Ceramic Holder, 9), 세라믹 히터(Heater, 10), 및 세라믹 압자(壓子, 11)로 구성되어 있다. 더욱이, 세라믹 홀더(9)는 볼트(Bolt, 12)로 본체(8)에 장착되어 있음과 동시에, 세라믹 히터(10) 및 세라믹 압자(11)는, 세라믹 홀더(9)에 소결(燒結)되어 있다.As shown in FIG. 2, the head 5 is a ceramic holder 9 and a ceramic heater 10 made of ceramic sequentially from the lower part of the main body 8 serving as a metal tool. And a ceramic indenter (11). Furthermore, the ceramic holder 9 is attached to the main body 8 by bolts 12, and the ceramic heater 10 and the ceramic indenter 11 are sintered in the ceramic holder 9 have.

또한, 세라믹 압자(11)에는, 온도검출수단(13)으로서, 예컨대, 열전쌍, 측온저항체(測溫抵抗體) 등이 설치되어 있다. 즉, 세라믹 압자(11)가 세라믹 히터(10)로부터 받은 열을 온도검출수단(13)에서 검출하고, 그 검출결과를 온도제어부(21)에 송신한다.The ceramic indenter 11 is provided with, for example, a thermocouple, a resistance thermometer, and the like as the temperature detection means 13. That is, the ceramic indenter 11 detects heat received from the ceramic heater 10 by the temperature detecting means 13 and transmits the detection result to the temperature control part 21.

세라믹 홀더(9)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 세라믹 히터(10)의 발열부분의 상단면에 공기가 유통하여 배출되는 제1 유로(15)가 세라믹 홀더(9)의 하단부의 길이방향(도 3에서는 X방향)으로 관통하고 있다. 또한, 이 제1 유로(15)에는, 툴 본체(8)로부터 공기를 공급하는 공기공급유로(16)와 연통접속되어 있다. 더욱이, 이 공기공급유로(16)의 타단에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 연통접속된 밸브(V)를 구비한 내압호스(17)을 통하여 공기공급수단(18)로부터 공기가 공급된다. As shown in FIG. 3, the ceramic holder 9 has a first flow path 15 through which air flows through the upper end surface of the heat generating portion of the ceramic heater 10 and is discharged in the longitudinal direction of the lower end portion of the ceramic holder 9. It penetrates to X direction in FIG. The first flow passage 15 is also connected to an air supply passage 16 for supplying air from the tool main body 8. In addition, air is supplied from the air supply means 18 to the other end of the air supply passage 16 through a pressure-resistant hose 17 having a valve V connected in communication with each other, as shown in FIG. 2.                 

즉, 공기공급수단(18)로부터 공급된 공기는, 공기공급유로(16), 공기유로(15)의 순을 거쳐서 제1 유로(15) 양단의 개구부(15a)로부터 배출된다. 따라서, 세라믹 히터(10)의 발열부(10a)로부터 발생되는 열이 공기순환에 의해 빼앗기고, 세라믹 히터(10) 및 세라믹 압자(11)의 양쪽을 급속히 냉각할 수가 있다.That is, the air supplied from the air supply means 18 is discharged from the openings 15a at both ends of the first flow path 15 through the air supply flow path 16 and the air flow path 15. Therefore, heat generated from the heat generating portion 10a of the ceramic heater 10 is taken away by air circulation, and both the ceramic heater 10 and the ceramic indenter 11 can be cooled rapidly.

세라믹 히터(10)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 발열부(10a)와 단자부(10b)를 T자 형상으로 배치한 소정 두께(예컨대, 1mm정도)의 패널체(Pannel Body)에 형성되어 있다. 더욱이, 세라믹 히터(10)는, 전기절연체재인 세라믹재로 발열체(19)를 피복한 구성이고, 더욱이 단자부(10b)로부터 발열체(19)의 단자(20)를 돌출시키고 있다.As shown in FIG. 4, the ceramic heater 10 is formed in a panel body having a predetermined thickness (eg, about 1 mm) in which the heat generating portion 10a and the terminal portion 10b are arranged in a T shape. have. Moreover, the ceramic heater 10 is the structure which coat | covered the heat generating body 19 with the ceramic material which is an electrical insulation material, and also protrudes the terminal 20 of the heat generating body 19 from the terminal part 10b.

더욱이, 세라믹 홀더(9), 세라믹 히터(10)의 세라믹재 및 세라믹 압자(11)는, 질화규소에 소정량의 유리 등이 첨가된 재질로 구성되어 있다. 또한, 세라믹 홀더(9)의 선팽창계수는, 세라믹 히터(10) 및 세라믹 압자(11)의 선팽창계수와 동등한 것이 바람직하다. 더욱이, 그들의 열전도율은, 세라믹 히터(10)를 기점으로 하여 세라믹 압자(11)의 가압면측(加壓面側, 도 2에서는 아래쪽)으로 향할 정도로 큼과 동시에, 그것과 반대측(도 2에서는 윗쪽)의 세라믹 홀더(9)의 설치면측으로 향할 만큼 작게 되도록 하는 것이 바람직하다.Further, the ceramic holder 9, the ceramic material of the ceramic heater 10, and the ceramic indenter 11 are made of a material in which a predetermined amount of glass or the like is added to silicon nitride. The coefficient of linear expansion of the ceramic holder 9 is preferably equal to the coefficient of linear expansion of the ceramic heater 10 and the ceramic indenter 11. Furthermore, the thermal conductivity thereof is large enough to be directed toward the pressing surface side of the ceramic indenter 11 (downward in FIG. 2) from the ceramic heater 10 as a starting point, and on the opposite side (upward in FIG. 2). It is desirable that the ceramic holder 9 be small enough to face the installation surface side of the ceramic holder 9.

온도제어부(21)는, 사용하는 수지 마다에 따른 설정 조건, 예컨대, 가열시간, 세라믹 히터(10)의 냉각온도로서의 유리전이점 등이 미리 도시하지 않은 외부입력장치로부터 입력되어 있다. 이들 입력조건과 온도검출수단으로부터 검출되는 검출결과에 근거하여, 세라믹 히터(10)의 온도제어를 행하고 있다. 예컨대, 미리 설정입력된 유리전이점과 온도검출수단(13)으로부터 전송되는 실측값을 비교하고, 구해지는 온도편차에 따라 세라믹 히터(10)의 온도를 제어한다. 구체적으로는, 밸브(V)를 열어 공기를 공급하여 온도가 Tg 이하로 되면, 밸브(V)를 닫아서 헤드를 상승시킨다.The temperature control part 21 inputs setting conditions according to each resin to be used, for example, a heating time, a glass transition point as a cooling temperature of the ceramic heater 10, and the like from an external input device not shown in advance. The temperature control of the ceramic heater 10 is performed based on these input conditions and the detection result detected by the temperature detection means. For example, the glass transition point previously inputted is compared with the measured value transmitted from the temperature detecting means 13, and the temperature of the ceramic heater 10 is controlled according to the temperature deviation to be obtained. Specifically, when the valve V is opened to supply air and the temperature reaches Tg or less, the valve V is closed to raise the head.

다음에, 상술한 실시예 장치를 사용하여 칩을 기판에 실장하는 일련의 동작을 도 5의 플로우 챠트에 따라 설명한다. 더욱이, 본 실시예에서는, 수지의 경화 온도를 220℃、유리전이점(Tg)을 120℃로 미리 설정한 것으로 한다. 또한, 본 실시예에서는, 이전 공정의 가압착공정에서 칩이 기판에 미리 가압착된 상태에서 반송된 것에 대하여, 기판에 칩을 완전히 본압착(本壓着)하는 경우를 예로 들어 설명한다.Next, a series of operations for mounting a chip on a substrate using the above-described embodiment apparatus will be described according to the flowchart of FIG. 5. Furthermore, in the present embodiment, the curing temperature of the resin is set to 220 ° C and the glass transition point (Tg) to 120 ° C in advance. In addition, in this embodiment, the case where the chip is completely pressed against the substrate will be described as an example of the conveyance in the state where the chip is previously pressed against the substrate in the pressing process of the previous step.

<스텝 S1> 기판의 위치맞춤<Step S1> Alignment of the substrate

전단(前段)의 가압착공정에서 수지를 통하여 칩(4)이 가압착된 기판(2)이, 도시하지 않은 반송기구에 의해, 본압착장치(1)로 반송된다. 이 기판(4)은, 가동테이블(3)의 기판유지 스테이지(7)로 이동배치되어서 흡착유지된다. 기판유지 스테이지(7)는 도시하지 않은 구동기구에 의해, 전방(도 1의 Y방향)인, 헤드(5)와 유리 백업(6) 사이로 향하여 이동하고, 헤드(5)와 유리 백업(6)으로 칩(4)을 상하 방향으로부터 끼워넣도록 기판(4)의 위치맞춤을 행한다.The board | substrate 2 to which the chip | tip 4 was press-bonded through resin at the front end press bonding process is conveyed to this main bonding apparatus 1 by the conveyance mechanism not shown. This board | substrate 4 is moved to the board | substrate holding stage 7 of the movable table 3, and is hold | maintained by adsorption. The substrate holding stage 7 is moved between the head 5 and the glass back-up 6, which is the front (the Y-direction in FIG. 1) by a driving mechanism (not shown), and the head 5 and the glass back-up 6 Thus, the substrate 4 is aligned so as to sandwich the chip 4 from the vertical direction.

<스텝 S2> 칩의 가열압착 개시<Step S2> Start of thermal compression of the chip

기판(2)의 위치맞춤이 종료하면, 도시하지 않은 구동기구에 의해 헤드(5)가 하강하고, 이 헤드(5)와 기판(2)의 아래쪽에 있는 유리 백업(6)으로 칩(4)이 끼워 진다. 헤드(5)는, 기판(2)에의 칩(4)의 가열압착을 개시한다. 이 때, 헤드(5)에 구비된 세라믹 히터(10)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 칩(4)의 가열압착의 개시시점(tO)에 있어서 온도제어부(21)에 의해, 220℃로 설정되어 있다. 가열압착 개시와 동시에 개시시점(tO)으로부터 가열종료시점(t1)의 소정 시간, 온도제어부(21)에 의해 세라믹 히터(10)의 온도를 220℃로 유지하면서 칩(4)을 기판(2)에 가열압착하고, 그 결과, 칩(4)으로부터의 열전달에 의해 수지가 가열경화하기 시작한다.When alignment of the board | substrate 2 is complete | finished, the head 5 is lowered by the drive mechanism which is not shown in figure, and the chip 4 is carried out by this head 5 and the glass backup 6 under the board | substrate 2. Is fitted. The head 5 starts heat pressing of the chip 4 to the substrate 2. At this time, the ceramic heater 10 provided in the head 5 is 220 degreeC by the temperature control part 21 in the starting time tO of the heat-compression bonding of the chip 4, as shown in FIG. Is set to. The chip 4 is held on the substrate 2 while the temperature of the ceramic heater 10 is maintained at 220 ° C. by the temperature control unit 21 at a predetermined time from the start time tO to the end time of heating at the same time as the start of the hot pressing. Is heat-compressed, and as a result, the resin starts to heat-cure by heat transfer from the chip 4.

<스텝 S3> 냉각 개시<Step S3> Start cooling

가열종료시점(t1)에 도달하면, 메인(Main) 제어부(M)로부터 가열 OFF신호가 온도제어부(21)로 전송되고, 이 신호에 근거하여 온도제어부(21)로부터의 명령신호가 밸브(V)에 송신되어 밸브(V)가 개방된다. 밸브(V)의 개방에 의해 공기공급수단(18)으로부터 공기의 공급이 개시된다. 공기는 내압호스(17), 공기공급유로(16)를 거쳐서 제1 유로(15)로 유입된다. 이 유입된 공기가 제1 유로(15)의 양단 개구부(15a)로 향하여 유통하여 배출되고, 그 결과, 제1 유로(15)의 아래쪽으로 배치된 세라믹 히터(10) 및 세라믹 압자(11)를 급속히 냉각한다.When the heating end time t1 is reached, a heating OFF signal is transmitted from the main control unit M to the temperature control unit 21, and a command signal from the temperature control unit 21 is supplied to the valve V based on this signal. ), The valve V is opened. The opening of the valve V starts the supply of air from the air supply means 18. Air flows into the first flow path 15 through the pressure resistant hose 17 and the air supply passage 16. The introduced air flows to the openings 15a at both ends of the first flow path 15 and is discharged. As a result, the ceramic heater 10 and the ceramic indenter 11 disposed below the first flow path 15 are discharged. Cool rapidly.

<스텝 S4> 유리전이점에 도달하였는가?<Step S4> Have you reached the glass transition point?

냉각이 개시됨과 동시에, 세라믹 압자(11)에 설치된 온도검출수단(13)에 의해 축차적(逐次的)으로 헤드(5)의 온도가 검출되고, 그 실측값이 온도제어부(21)로 전송된다. 온도제어부(21)에서는, 세라믹 히터(10)의 냉각온도로서 미리 설정 입력된 유리전이점(Tg)과 실측값 비교 처리가 축차적으로 실행된다. 여기에서, 검출결과가 유리전이점(Tg)에 도달하지 않으면, 이 Tg와 실측값의 비교 처리를 반복하 면서 하면서 냉각을 계속한다. 반대로, 실측값이 Tg에 도달(도 6에 도시하는 시점t2)하면, 스텝 S5로 진행한다.At the same time as the cooling is started, the temperature of the head 5 is sequentially detected by the temperature detecting means 13 provided in the ceramic indenter 11, and the measured value is transmitted to the temperature control unit 21. In the temperature control part 21, the glass transition point Tg previously set as the cooling temperature of the ceramic heater 10, and the measured value comparison process are performed sequentially. Here, if the detection result does not reach the glass transition point Tg, cooling is continued while repeating the comparison process between this Tg and the measured value. On the contrary, when the measured value reaches Tg (time t2 shown in Fig. 6), the process proceeds to step S5.

즉, 세라믹 히터(10)의 온도를 Tg까지 냉각함으로써, 헤드(5)에 의해 가열되는 칩(4)도 냉각되고, 나아가서는 칩(4)을 기판(2)에 고착시키는 수지도 냉각한다.특히, 이 냉각에 따라 수지온도가 유리전이점(Tg)까지 냉각되는 것으로, 수지가 거의 완전히 경화한다.That is, by cooling the temperature of the ceramic heater 10 to Tg, the chip 4 heated by the head 5 is also cooled, and further, the resin for fixing the chip 4 to the substrate 2 is also cooled. In particular, with this cooling, the resin temperature is cooled to the glass transition point (Tg), and the resin hardens almost completely.

더욱이, 본 실시예에서는 세라믹 히터(10)의 냉각온도를 수지의 유리전이점(Tg)으로 설정하고 있지만, 이 냉각온도는, 사용하는 수지의 종류에 따른 유리전이점(Tg)의 +20℃이하의 범위내로 설정할 수도 있다.Furthermore, in this embodiment, the cooling temperature of the ceramic heater 10 is set to the glass transition point (Tg) of the resin, but this cooling temperature is + 20 ° C of the glass transition point (Tg) according to the type of resin used. It can also be set within the following range.

<스텝 S5> 가압 해제<Step S5> pressurization release

냉각온도가 Tg에 도달하면, 칩(4)에의 가압을 해제하고, 헤드(5)를 윗쪽 대기(待機)위치로 복귀시킨다. 이 때, 온도제어부(21)로부터의 명령신호에 의해 밸브(V)가 닫혀짐과 동시에, 다음의 칩(4)을 기판(2)에 고착하기 위하여, 세라믹 히터(10)의 온도를 220℃(도 6에 도시하는 시점t3)까지 상승하도록 온도제어를 행한다.When the cooling temperature reaches Tg, the pressure on the chip 4 is released, and the head 5 is returned to the upper standby position. At this time, the valve V is closed by the command signal from the temperature control unit 21 and the temperature of the ceramic heater 10 is set to 220 ° C. in order to secure the next chip 4 to the substrate 2. Temperature control is performed so as to rise to the time point t3 shown in FIG.

즉, 수지가 Tg까지 냉각되어 거의 완전히 경화한 상태에서 칩(4) 윗쪽으로부터의 가압이 해제되므로, 수지내의 공기의 팽창이 방지된다. 다시말해서, 수지경화에 의해 공기의 팽창을 억제할 수 있고, 범프 주위등의 보이드(Void)의 발생을 방지할 수가 있다.That is, since the pressurization from the upper side of the chip 4 is released while the resin is cooled to Tg and almost completely cured, the expansion of air in the resin is prevented. In other words, expansion of air can be suppressed by resin hardening, and generation | occurrence | production of voids, such as a bump periphery, can be prevented.

또한, 헤드(5)의 가압에 의해 탄성변형하여 접촉면적이 확장된 상태에서 범 프와 기판전극과의 사이에 개재하여 있는 도전입자(導電粒子)의 탄성복귀를, 수지경화에 의해 억제할 수 있다. 즉, 수지가 경화함으로써 도전입자의 탄성변형의 복원시에서의 탄성응력에 대하여 수지점도가 상회하여 도전입자의 탄성변형 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 범프와 도전입자 사이에 발생하였던 보이드를 해소 할 수가 있다.In addition, the elastic recovery of the conductive particles interposed between the bump and the substrate electrode in the state in which the elastic deformation due to the pressing of the head 5 and the contact area is expanded can be suppressed by resin curing. have. That is, when the resin is cured, the resin viscosity is higher than the elastic stress at the time of restoring the elastic deformation of the conductive particles, so that the elastic deformation state of the conductive particles can be maintained. As a result, voids generated between the bumps and the conductive particles can be eliminated.

<스텝 S6> 기판의 취출(取出)<Step S6> take out of the substrate

헤드(5)의 가압이 해제되면, 기판유지 스테이지(7)가 기판 주고 받기 위치까지 이동한다. 주고 받기 위치로 이동한 기판(2)은, 도시하지 않은 기판반송기구에 의해 기판수납유닛으로 반송되어서 기판회수 매거진(Magazine)에 수납된다.When the pressure of the head 5 is released, the substrate holding stage 7 moves to the substrate exchange position. The board | substrate 2 which moved to the sending / receiving position is conveyed to a board | substrate storage unit by the board | substrate conveyance mechanism not shown, and is accommodated in a board | substrate collection magazine.

이상으로서 1장의 기판(2)에 대하여 칩(4)의 본딩이 종료한다.The bonding of the chip | tip 4 is complete with respect to one board | substrate 2 as mentioned above.

상술한 바와 같이, 칩(4)을 기판(2)에 가열압착하면서 수지를 가열경화한 후에, 세라믹 히터(10)를 사용하는 수지마다의 유리전이점(Tg)까지 공기에 의해 급속히 냉각함으로써 헤드 전체가 Tg까지 냉각되고, 나아가서는 기판(2)에 칩(4)을 고착하는 수지도 Tg까지 냉각할 수가 있다.As described above, the resin is heat-cured while heat-pressing the chip 4 to the substrate 2, and then the head is rapidly cooled by air to the glass transition point Tg for each resin using the ceramic heater 10. The whole is cooled to Tg, and also the resin which fixes the chip | tip 4 to the board | substrate 2 can also be cooled to Tg.

따라서, 수지가 거의 완전히 경화한 상태로 되므로，이 상태에서 칩 윗쪽으로부터의 가압을 해제함으로써, 본 발명자에 의해 확인된 종래부터의 문제의 발생 원인을 해소할 수가 있었다.Therefore, since the resin is almost completely cured, by canceling the pressurization from the upper side of the chip in this state, the cause of the conventional problem identified by the present inventors can be eliminated.

구체적으로는, 종래법에서는 수지가 경화하기 전의 연화상태에서 헤드(5)를 상승시켜서 가압 해제하였을 때, 수지내에 있는 공기의 급격한 팽창에 의해 범프 주위를 피복하도록 보이드가 발생하고 있었다. 그러나, 본 실시예에서는 수지가 경화한 상태에서 가압을 해제함으로써 수지점도가 공기의 팽창에 의한 응력을 상회하여 보이드의 발생을 방지할 수가 있다.Specifically, in the conventional method, when the head 5 is raised and released under the softening state before the resin is cured, voids are generated so as to cover the bump circumference due to the rapid expansion of the air in the resin. However, in this embodiment, by releasing the pressure in the state where the resin is cured, the resin viscosity can be higher than the stress caused by the expansion of the air, thereby preventing the generation of voids.

또한, 종래 ACF나 ACP을 사용하였을 때, 도전입자의 탄성변형의 복원에 의해 칩이 윗쪽으로 들어 올려지고, 범프와 도전입자 사이에 공간이 발생하고 있었다. 그러나, 본 실시예에서는 수지가 경화한 상태에서 칩 윗쪽으로부터의 가압이 해제되므로, 수지점도가 도전입자의 탄성변형의 복원에 의해 작용하는 탄성응력을 상회하고, 범프와 기판전극과의 접속불량을 방지할 수가 있다.In addition, when ACF or ACP was used, the chip was lifted upward by the restoration of the elastic deformation of the conductive particles, and a space was generated between the bumps and the conductive particles. However, in this embodiment, since the pressurization from the upper side of the chip is released in the state where the resin is cured, the resin viscosity exceeds the elastic stress acting by the restoration of the elastic deformation of the conductive particles, and the connection between the bump and the substrate electrode is poor. I can prevent it.

<제2 실시예>Second Embodiment

상술한 제1 실시예에서는, 칩(4)을 기판(2)에 가열압착하여 거의 완전히 고착시키는 본압착장치에 대하여 설명하였지만, 본 실시예에서는, 기판(2)에 칩(4)을 실장하여 가압착 및 본압착가능한 본딩장치에 대하여 설명한다. 더욱이, 본딩장치로서는, 헤드 주위의 구성만이 제1 실시예 장치와 다르므로, 동일개소에 대하여는 동일부호를 붙이고, 다른 부분에 대하여 설명한다.In the above-described first embodiment, the present crimping apparatus is described in which the chip 4 is heat-compressed to the substrate 2 to be almost completely fixed. However, in the present embodiment, the chip 4 is mounted on the substrate 2. The bonding apparatus which can be crimped and crimped | bonded is demonstrated. Moreover, as the bonding apparatus, only the configuration around the head is different from the apparatus of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the other parts will be described.

도 7은 본 발명에 관계하는 본딩장치의 개략구성을 도시한 사시도, 도 8은 헤드 주위의 요부 구성을 도시한 정면도이다.Fig. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a bonding apparatus according to the present invention, and Fig. 8 is a front view showing the main part configuration around the head.

도 8에 도시한 바와 같이, 본딩장치(100)는, 칩(4)을 흡착유지하여 기판상의 수지(G)가 도포된 소정 개소에 위치결정하여 실장함과 동시에, 기판(2)에 칩(4)을 가열압착하는 실장·가열압착기구(101)과, 기판(2)을 수평유지하는 가동테이블(3)과, 기판(2)상의 수지부에 칩(4)을 압착할 때에 기판(2)을 아래쪽으로부터 지지하는 유리 백업(6)과, 유리 백업(6)을 가열하는 히터(102)와, 윗쪽 및 아래쪽의 각각 으로부터 기판(2)을 향하여 공기를 공급하는 노즐(103, 104)과, 이들 각 구성을 총괄적으로 제어하는 제어부(106)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 8, the bonding apparatus 100 adsorbs and holds the chip | tip 4, positions and mounts in the predetermined location to which resin G on the board | substrate was apply | coated, and simultaneously mounts the chip | tip to the board | substrate 2 The mounting / heating compression mechanism 101 for heating and crimping 4), the movable table 3 for horizontally holding the substrate 2, and the substrate 2 when pressing the chip 4 to the resin portion on the substrate 2; Glass backing 6 for supporting the glass backing 6, a heater 102 for heating the glass backing 6, nozzles 103 and 104 for supplying air toward the substrate 2 from above and below, respectively; And a control unit 106 that collectively controls each of these components.

실장·가열압착기구(101)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 그 하부에 칩(4)을 흡착유지하는 헤드(lO7)를 구비하고, 상하 (X)방향 및 수평 (Z)방향으로 이동가능하게 구성되어 있다. 또한, 헤드 내부에는, 도시하지 않은, 세라믹 히터를 구비함과 동시에, 이 히터를 냉각하기 위한 냉각수단도 구비하고 있다. 더욱이, 이 헤드의 구성은 제1 실시장치와 거의 동일구성이므로, 자세한 설명을 생략한다. 또한, 헤드(107)의 구성으로서는, 이 형태에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 헤드내에 냉각수단을 구비하지 않은 구성이라도 좋다.As illustrated in FIG. 7, the mounting / heating compression mechanism 101 includes a head 107 that holds and retains the chip 4 thereon, and moves in the vertical (X) direction and the horizontal (Z) direction. It is possible. The head is provided with a ceramic heater (not shown) and cooling means for cooling the heater. Moreover, since this head has a configuration substantially the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. In addition, the structure of the head 107 is not limited to this form, For example, the structure which does not have a cooling means in a head may be sufficient.

가동테이블(3)은, 기판(2)을 흡착유지하는 기판유지 스테이지(7)를 구비하고, 이 기판유지 스테이지(7)가 수평 2축(X, Y)방향, 상하 (Z)방향, 및 Z축 주위(θ)방향으로, 각각 이동 자유롭게 구성되어 있다.The movable table 3 includes a substrate holding stage 7 for holding and holding the substrate 2, and the substrate holding stage 7 is horizontal biaxial (X, Y) direction, up and down (Z) direction, and It is comprised so that a movement is possible in the Z circumference (theta) direction, respectively.

히터(102)는 유리 백업(6)을 가열하고, 그 열을 기판(2) 및 기판상의 수지(G)에 전달시켜서 가열하기 위한 것이다. 이 히터(102)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(2)으로부터 소정 거리를 둔 유리 백업(6)의 측벽에 부착되어 있고, 제어부(106)의 제어신호를 받은, 도시하지 않은 전압 컨트롤러(Controller)에 의해 온도제어되어 있다.The heater 102 is for heating the glass backup 6 and transferring the heat to the substrate 2 and the resin G on the substrate for heating. As shown in FIG. 8, the heater 102 is attached to a side wall of the glass backup 6 at a predetermined distance from the substrate 2 and receives a control signal from the control unit 106. The temperature is controlled by the controller.

기판 아래쪽으로 배치한 노즐(Nozzle, 103)은, 유리 백업(6)을 가열하였을 때에 유리 백업(6)이 기판(2)에 접촉하는 부분의 근방영역의 열전달을 억제하기 위한 것이고, 기판 이면(裏面)을 향하여 공기를 공급하도록 되어 있다. The nozzles 103 disposed below the substrate are for suppressing heat transfer in a region near the portion where the glass backup 6 contacts the substrate 2 when the glass backup 6 is heated. Air is supplied toward the surface.                 

또한, 기판 윗쪽에 배치한 노즐(104)은, 가열압착후의 칩(4)을 냉각하기 위한 것이고, 칩 실장부분을 향하여 공기를 공급하도록 되어 있다.Moreover, the nozzle 104 arrange | positioned above a board | substrate is for cooling the chip | tip 4 after heat press bonding, and is made to supply air toward a chip mounting part.

더욱이, 양쪽 노즐(103, 104)은, 제어부(106)로부터의 제어신호에 따라 밸브(V)의 개폐조작에 의해 공기 공급원(109)으로부터 공기가 공급되도록 되어 있다.In addition, both nozzles 103 and 104 are configured to supply air from the air supply source 109 by opening and closing the valve V in accordance with a control signal from the control unit 106.

제어부(106)는, 실장·가열압착기구(101)가 칩(4)을 기판(2)에 실장할 때의 접지속도의 조절, 유리 백업(6)을 가열하는 히터(102)의 온도조절, 및 기판(2)과 칩(4)을 냉각하기 위한 노즐(103, 104)로부터의 공기공급의 조절 등을 총괄적으로 행하고 있다. 더욱이, 구체적인 각 구성부의 제어에 대하여는 후술한다.The control unit 106 controls the grounding speed when the mounting / heating compression mechanism 101 mounts the chip 4 on the substrate 2, the temperature control of the heater 102 that heats the glass backup 6, And control of the air supply from the nozzles 103 and 104 for cooling the substrate 2 and the chip 4 are collectively performed. In addition, the control of each specific structure part is mentioned later.

다음에, 상술한 본딩장치를 사용하여 기판위에 도포한 수지(ACF) 부분에 칩을 실시할 경우로서, 기판에의 칩 실장전에 수지온도를 조절하면서 기판에 칩을 실장하고, 그 후에 가압착공정, 본압착공정 및 냉각공정을 거쳐서 기판에 칩을 고착하는 방법에 대하여 설명한다. 이하, 구체적인 방법에 대하여, 도 9의 플로우 챠트 및 도 10의 온도 프로파일에 따라 설명한다. 더욱이, 도 10에 도시하는 온도 프로파일은, 설명의 편의상, 칩 실장후를 나타내고 있다.Next, when the chip is applied to the resin (ACF) portion coated on the substrate using the above-described bonding apparatus, the chip is mounted on the substrate while adjusting the resin temperature before the chip is mounted on the substrate, and then the pressure bonding step. Next, the method of fixing the chip to the substrate through the main compression step and the cooling step will be described. Hereinafter, the specific method is demonstrated according to the flowchart of FIG. 9, and the temperature profile of FIG. Moreover, the temperature profile shown in FIG. 10 has shown after chip mounting for convenience of description.

<스텝 S10> 기판의 위치맞춤 <Step S10> Alignment of the substrate

기판(2)이, 도시하지 않은 반송기구에 의해, 본딩장치(100)로 반송된다. 이 기판(2)은, 가동테이블(3)의 기판유지 스테이지(7)에 이동배치되어서 흡착유지된다. 기판유지 스테이지(7)는 도시하지 않은 구동기구에 의해, 전방(도 7의 Y방향)인, 헤드(107)와 유리 백업(6) 사이를 향하여 이동하고, 헤드(107)와 유리 백업(6)으로 칩(4)을 상하방향으로부터 끼워지도록 기판(2)의 위치맞춤을 한다. The board | substrate 2 is conveyed to the bonding apparatus 100 by the conveyance mechanism not shown. This board | substrate 2 is moved and arrange | positioned at the board | substrate holding | maintenance stage 7 of the movable table 3, and is hold | maintained. The substrate holding stage 7 is moved toward the front (the Y direction in FIG. 7) between the head 107 and the glass backup 6 by a driving mechanism (not shown), and the head 107 and the glass backup 6 are moved. ), The substrate 2 is aligned so that the chip 4 is fitted from the vertical direction.                 

<스텝 Sl1> 수지의 가열<Step Sl1> Heating of Resin

위치맞춤 종료후, 히터(102)가 작동하여 유리 백업(6)을 가열하고, 그 열이 기판상의 수지(G)에 전달되어서 수지(G)를 연화시킨다. 본 실시예의 경우, 수지가 ACF이므로, 수지온도가 60∼120℃의 범위내로 설정된다. 바람직하게는, 80∼100℃이다. 수지온도가 60℃를 하회하면 수지(G)가 충분히 연화되지 않으므로, 칩(4)을 실장하였을 때에 칩(4)과 수지(G)의 계면 등에 빨려 들어가는 공기가 도망치지 않게 되고, 그 결과, 계면 등에 남은 공기가 보이드로 된다. 또한, 수지온도가 120℃를 초과하면, 수지(G)가 경화하여 버린다.After the end of the alignment, the heater 102 is operated to heat the glass backup 6, and the heat is transferred to the resin G on the substrate to soften the resin G. In the case of this embodiment, since the resin is ACF, the resin temperature is set within the range of 60 to 120 ° C. Preferably, it is 80-100 degreeC. If the resin temperature is lower than 60 ° C., the resin (G) does not soften sufficiently. Therefore, when the chip 4 is mounted, air sucked into the interface between the chip 4 and the resin G does not escape, and as a result, The air remaining at the interface becomes void. Moreover, when resin temperature exceeds 120 degreeC, resin (G) will harden | cure.

<스텝 S12> 칩의 실장<Step S12> chip mounting

소정 개소(個所)에 있는 칩(4)을 헤드(107)에 의해 흡착유지하여 기판상의 연화 상태에 있는 수지부에 위치결정하여 실장한다. 이 수지 위로 칩(4)을 설치할 때, 그 접지속도가 10mm/s 이하로 설정된다. 바람직한 범위는 1∼5mm/s이다. 접지속도가 10mm/s를 초과하면, 수지부에의 칩(4)의 가압시에 공기가 도망치는 일이 없어져 버린다.The chip 4 at a predetermined location is held by the head 107 by adsorption, positioned in a resin part in a softened state on the substrate, and mounted. When the chip 4 is placed over this resin, its grounding speed is set at 10 mm / s or less. The preferable range is 1-5 mm / s. When the grounding speed exceeds 10 mm / s, air does not escape during pressurization of the chip 4 to the resin part.

칩(4)이 실장되면, 히터(102)에 의한 가열을 정지한다.When the chip 4 is mounted, the heating by the heater 102 is stopped.

<스텝 13> 제1 가열공정<Step 13> First heating step

가압착공정에 상당하는 제1 가열공정에서는, 사용하는 수지(G)에 따라 가열하였을 때에 수지(G)로부터 가스(Gas, 이하, 간단히 「아웃가스」(Outgas)라고 함)가 발생하지 않는 설정온도에서 소정 시간, 헤드(107)에서 칩(4)을 가압하면서 수지(G)를 소정의 점도이상으로 되도록 가열경화시킨다. 여기에서 말하는 소정 점도 란, 다음의 제2 가열과정에서 수지(G)를 고온가열하였을 때에 발생하는 아웃가스의 발생 응력을 억제할 수 있는 점도를 말한다.In the first heating step corresponding to the pressure bonding step, a gas (Gas, hereinafter simply referred to as "outgas") is not generated from the resin G when heated according to the resin (G) to be used. The resin G is heat-cured so as to be equal to or more than a predetermined viscosity while pressing the chip 4 in the head 107 at a predetermined time at a temperature. The predetermined viscosity herein refers to a viscosity capable of suppressing the generated stress of the outgas generated when the resin G is heated at a high temperature in the second heating step.

더욱이, 제1 가열공정에서의 설정온도는, 예컨대 수지(G)가 ACF 인 경우, 도 10에 도시한 바와 같이, tO∼t1의 제1 가열공정의 사이, 수지온도가 190℃ 미만(도 10에서는 170℃）으로 되도록 헤드내의 히터온도를 조절하고 있다. 이 설정온도는, 바람직하게는, 120∼170℃이다.Further, the set temperature in the first heating step is, for example, when the resin G is ACF, as shown in FIG. 10, the resin temperature is less than 190 ° C during the first heating step of tO to t1 (FIG. 10). Is 170 ° C.), and the heater temperature in the head is adjusted to be preferably 120 to 170 ° C.

설정온도가 120℃를 하회하면, 수지(G)의 경화속도가 지연됨과 동시에, 충분한 수지점도를 얻을 수 없다. 반대로, 설정온도가 190℃를 초과하면, 아웃가스를 발생시킨다. 즉, 미경화(未硬化)의 상태에 있는 수지점도보다 아웃가스의 발생 응력이 상회하여, 칩(4)과 기판(2)의 계면 등에 보이드 등을 발생시키게 된다.When the set temperature is lower than 120 ° C, the curing speed of the resin (G) is delayed and sufficient resin viscosity cannot be obtained. On the contrary, when the set temperature exceeds 190 ° C, outgas is generated. That is, the outgas generated stress is higher than the resin viscosity in the uncured state, and voids or the like are generated at the interface between the chip 4 and the substrate 2.

또한, 도 10에 도시하는 tO∼t1의 가열시간으로서는, 20초 이내로 설정된다.바람직하게는, 1∼5초이다. 통상 ACF의 경우, 설정 온도가 180∼190℃에 있어서, 20초에서 경화할 필요가 있지만, 그 이하의 시간에서도 보이드없이 경화할 수가 있다.The heating time of tO to t1 shown in Fig. 10 is set within 20 seconds. Preferably, it is 1 to 5 seconds. In the case of ACF, although it is necessary to harden | cure in 20 second at set temperature 180-190 degreeC, it can harden | cure without a void even in the time below that.

더욱이, 설정온도와 가열시간에 대하여는, 사용하는 수지의 경화조건 등에 따라 적절히 설정변경된다.Further, the set temperature and the heating time are appropriately changed according to the curing conditions of the resin to be used.

<스텝 14> 제2 가열공정<Step 14> Second heating step

제1 가열공정에서의 수지의 가열경화가 종료하면 연속하여, 도 10에 도시하는 t1∼t2의 사이, 이전의 제1 가열공정에서의 가열온도보다 높은 온도에서 수지를 가열경화한다. 이 때의 설정온도는, 수지가 190℃ 이상으로 되도록 헤드내의 히터 온도를 조절하고 있다. 이 설정온도로서 바람직하게는, 200∼220℃의 범위이다. 제2 가열온도가 190℃를 하회하면, 수지의 경화촉진을 손상하기 때문이다.When the heat hardening of resin in a 1st heating process is complete | finished, it heat-cures resin at temperature higher than the heating temperature in a previous 1st heating process between t1-t2 shown in FIG. The set temperature at this time regulates the heater temperature in the head so that the resin is 190 ° C or higher. As this set temperature, it is the range of 200-220 degreeC preferably. This is because when the second heating temperature is lower than 190 ° C, the curing acceleration of the resin is impaired.

즉, 제2 가열공정에서는, 이전의 제 1가열공정에서 수지점도를 미리 높이고 있으므로, 190℃ 이상으로 온도를 올려서 수지가 아웃가스를 발생하더라도, 수지점도가 아웃가스 발생 응력을 억제할 수 있고, 그 결과, 보이드 등의 발생을 방지 할 수가 있다. 또한 설정온도가 220℃를 초과하고, 더욱이 240℃ 이상으로 되면, 수지의 내열상의 문제가 있다.That is, in the second heating step, since the resin viscosity is previously raised in the first heating step, the resin viscosity can suppress the outgas generation stress even if the temperature rises to 190 ° C or higher to generate the outgas. As a result, the generation of voids and the like can be prevented. If the set temperature exceeds 220 ° C and further becomes 240 ° C or more, there is a problem of heat resistance of the resin.

더욱이, 수지(G)를 가열하는 제2 가열공정의 설정시간으로서는, 본 실시예의 경우, 예컨대, 2초로 설정되어 있다.Moreover, as the setting time of the 2nd heating process which heats resin (G), it is set to 2 second, for example in this Example.

여기서, 제1 가열공정 개시(tO)부터 제2 가열공정 종료(t2)까지의 시간을 20초이내로 설정할 수도 있다. 이 경우에 있어서도, 보이드를 발생시키는 일이 없이 수지(G)를 경화시킬 수 있다.Here, the time from the start of the first heating step tO to the end of the second heating step t2 may be set within 20 seconds. Also in this case, resin (G) can be hardened without generating a void.

더욱이, 이 제2 가압공정은, 본압착공정에 상당한다.Moreover, this 2nd pressurization process is corresponded to this main crimping process.

<스텝 15> 냉각 개시<Step 15> Start cooling

제2 가열공정이 종료하면, 도 10의 t2의 시점으로부터 수지온도가 유리전이점(t3의 시점)으로 되도록 냉각이 개시된다. 구체적으로는, 이하의 순서로 냉각이 행하여진다. When the 2nd heating process is complete | finished, cooling is started so that resin temperature may become glass transition point (time of t3) from the time of t2 of FIG. Specifically, cooling is performed in the following order.

먼저, 제1 실시예의 본압착장치와 마찬가지로, 제어부(106)로부터 가열 OFF신호에 근거하여 도시하지 않은 밸브가 개방되어 헤드내에 공기의 공급이 개시된다. 이 공기의 공급에 따라 헤드내의 세라믹 히터 및 세라믹 압자를 급속히 냉각 한다. 이 때, 수지(G)는 대기 개방상태에 의한 냉각과 헤드(107)를 적극적으로 냉각하는 것에 의한 전열(傳熱)로 냉각효과를 받는다.First, similarly to the main crimping apparatus of the first embodiment, a valve (not shown) is opened from the control unit 106 based on the heating OFF signal to start supplying air into the head. As the air is supplied, the ceramic heater and the ceramic indenter in the head are rapidly cooled. At this time, the resin G has a cooling effect by cooling by the air open state and heat transfer by actively cooling the head 107.

소정 조건의 온도에 도달하면, 헤드(107)의 냉각을 정지하고, 제어부(106)는 밸브(V)를 개방 조작하여 기판 윗쪽의 노즐(lO4)로부터 칩(4)을 향하여 공기를 공급함과 동시에, 히터(102)의 온도에 의해 조절을 행한다. 즉, 수지(G)의 온도가 유리전이점이고, 더욱이 기판(2)과 칩(4)이 대기 개방의 실온상태로부터의 열팽창량이 대략 동등하게 되도록 칩(4)과 기판(2)의 온도조절을 행한다. 따라서, 칩(4)과 기판(2)이 냉각에 의해 수축할 때에 발생하기 쉬운 휘어짐을 방지할 수가 있다.When the temperature of the predetermined condition is reached, cooling of the head 107 is stopped, and the control unit 106 opens the valve V to supply air from the nozzle 104 above the substrate toward the chip 4. The temperature is adjusted by the temperature of the heater 102. That is, the temperature of the chip 4 and the substrate 2 is adjusted so that the temperature of the resin G is the glass transition point, and the amount of thermal expansion from the room temperature state of the substrate 2 and the chip 4 is approximately equal. Do it. Therefore, the warpage which tends to occur when the chip 4 and the substrate 2 shrink by cooling can be prevented.

더욱이, 이들 온도조절의 시간이나 조건의 설정방법으로서는, 사전 테스트에 의해, 칩(4), 기판(2), 및 수지(G)의 각 온도를 측정하면서 조건설정을 행한다.Moreover, as a setting method of the time and conditions of these temperature adjustments, conditions are set, measuring each temperature of the chip | tip 4, the board | substrate 2, and resin G by a prior test.

또한, 본 실시예에서의 기판(2)의 열팽창량이란, 기판 전체의 열팽창량을 의미하는 것은 아니고, 칩(4)이 설치된 부분과 그 부분을 둘러싸는 소정 영역내의 기판(2)의 열팽창량을 말한다. 이 영역은, 칩(4)의 크기 등에 의해 임의로 설정된다.In addition, the thermal expansion amount of the board | substrate 2 in a present Example does not mean the thermal expansion amount of the whole board | substrate, but the thermal expansion amount of the board | substrate 2 in the area | region where the chip | tip 4 was installed, and the predetermined area | region which surrounds this part. Say This area is arbitrarily set by the size of the chip 4 or the like.

<스텝 16> 가압 해제<Step 16> Press release

냉각온도가 유리전이점에 도달하면, 헤드(107)에 의한 칩(4)에의 가압을 해제하고, 헤드(107)를 윗쪽 대기위치로 복귀시킨다.When the cooling temperature reaches the glass transition point, the pressure on the chip 4 by the head 107 is released, and the head 107 is returned to the upper standby position.

<스텝 17> 기판 취출<Step 17> take out the substrate

헤드(107)의 가압이 해제되면, 기판유지 스테이지(7)가 기판 주고 받기 위치까지 이동한다. 주고 받기 위치로 이동한 기판(2)은, 도시하지 않은 기판반송기구 에 의해 기판수납유닛으로 반송되어서 기판회수 매거진에 수납된다.When the pressure of the head 107 is released, the substrate holding stage 7 moves to the substrate exchange position. The board | substrate 2 which moved to the sending / receiving position is conveyed to the board | substrate storage unit by the board | substrate conveyance mechanism not shown, and is accommodated in a board | substrate collection magazine.

이상으로 1장의 기판(2)에 대하여 칩(4)의 본딩이 종료한다.The bonding of the chip | tip 4 with respect to one board | substrate 2 is complete | finished as mentioned above.

다음에, 본 발명자는, 제2 실시예 장치를 사용하여 칩을 기판에 실장할 때의 접지속도(헤드속도)와 칩 실장시의 수지 연화온도를 변경하였을 때의 보이드의 발생상황을 확인하는 실험을 하였다. 그 결과를 이하에 설명한다.Next, the present inventors conducted an experiment to confirm the occurrence of voids when the grounding speed (head speed) when the chip is mounted on the substrate and the resin softening temperature when the chip is mounted using the apparatus of the second embodiment. Was done. The results are described below.

<구체예><Example>

유리 기판으로서 고투명도 크라운 글라스(Crown Glass)를 사용하고, 이 기판상의 전극부분에 도포하는 수지로서 ACF를 사용한다. 이 때의 ACF에 포함되는 입자직경이 3.5㎛로서 단위면적당의 입자수가 100만개/㎣의 것을 두께35㎛로 되도록 유리 기판에 도포하였다.High transparency crown glass is used as a glass substrate, and ACF is used as resin apply | coated to the electrode part on this board | substrate. The particle diameter contained in ACF at this time was 3.5 micrometers, and it apply | coated to the glass substrate so that it might be set to 35 micrometers in thickness of 1 million particles / cm <3> per unit area.

또한, ACF의 추장(推奬) 접합조건, 즉, 이 사용하는 수지가 가열에 의해 아웃가스를 발생하지 않는 온도로서 190℃미만, 수지를 거의 완전경화하는 온도를 220℃로 하였다.In addition, the recommended bonding conditions of ACF, that is, the temperature at which the resin used was less than 190 ° C as the temperature at which outgas was not generated by heating, was set to 220 ° C.

또한, 기판에 칩을 실장할 때의 헤드속도를 1, 3, 5, 10(mm/s)의 4 패턴(Pattern)으로 하고, 각 접지속도에서 기판에 칩을 실장할 때의 수지온도를 150, 170, 180, 200, 220(℃)의 각각에 대하여 실험을 하였다. 더욱이, 각 수지온도는, 시종 일정한 그대로 수지가 경화할때 까지 가열하였다. 이하, 실험에 의해 얻어진 결과를 도 22도에 나타낸다.In addition, the head speed when mounting the chip on the board is 4 patterns of 1, 3, 5, 10 (mm / s), and the resin temperature when mounting the chip on the board at each ground speed is 150. , 170, 180, 200, 220 (℃) were each tested. Moreover, each resin temperature was heated until resin hardened as always constant. Hereinafter, the result obtained by experiment is shown in FIG.

더욱이, 각 조건에서의 포인트(Point)수는 다음과 같이 하여 구하고 있다. 범프 주위 및 범프 주위이외의 영역에 발생하고 있는 보이드와, 보이드보다 대형인 균열의 발생의 각각을 기판의 이면측에서 육안으로 확인하고, 그 개수에 따라 포인트수를 구하고 있다. 구체적으로는, 보이드에 대하여는 소정 영역마다 확인할 수 없을 경우, 영역마다 「O」포인트를 부여하고, 수개 확인할 수 있었던 경우, 영역마다 「1」포인트, 수십개 확인할 수 있었던 경우, 「2」포인트를 부여하고 있다. 또한, 균열에 대하여도 같은 배점(配點)으로 하고, 보이드와 균열의 각각의 포인트를 가산하여 구하고 있다.Furthermore, the number of points in each condition is calculated as follows. Each of the voids occurring in the area around the bumps and the area around the bumps and the cracks larger than the voids is visually confirmed on the back surface side of the substrate, and the number of points is calculated according to the number. Specifically, "O" points are given for each area when voids cannot be confirmed for each predetermined area, and "1" points for each area, and "2" points are provided for each area when several can be confirmed. Doing. In addition, the same distribution point is also obtained for the crack, and each point of the void and the crack is added and calculated.

도 22로부터도 명백한 바와 같이, 수지온도 170℃인 때에 헤드속도를 5mm/s에서 칩을 기판 실장하여 수지를 경화하였을 때에 포인트수는 「0」이고, 보이드 등을 일체 확인한 적이 없는 양호한 칩 실장을 실현할 수 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 칩 실장시에 칩과 수지와의 계면 등에 빨려 들어가는 공기의 모두가 배출된다는 것을 의미한다. 또한, 추장 접합조건인 190℃ 이하에서 헤드속도를 1∼10mm/s의 범위로 설정함으로써, 공기의 빨려 들어감에 의한 의한 보이드 등의 발생을 저감할 수 있는 것도 확인할 수 있었다.As is apparent from Fig. 22, when the chip temperature was cured by mounting the chip at a head speed of 5 mm / s at a resin temperature of 170 DEG C, the number of points was "0", and good chip mounting without any voids or the like was confirmed. It could be confirmed that it can be realized. In other words, it means that all of the air sucked into the interface between the chip and the resin and the like are discharged during chip mounting. In addition, it was also confirmed that by setting the head speed in the range of 1 to 10 mm / s at 190 ° C. or less, which is the recommended joining condition, generation of voids or the like due to the suction of air can be reduced.

더욱이, 수지의 연화온도가 150℃와 200℃ 이상인 때에 보이드 등의 발생 포인트가 높은 이유는 다음과 같다.Further, the reason why the generation point such as voids is high when the softening temperature of the resin is 150 ° C and 200 ° C or higher is as follows.

수지 연화온도가 150℃이면, ACF 추장 접합조건보다 지나치게 낮아서 수지자체가 충분히 연화되지 않으므로, 칩과 수지와의 계면에 빨려 들어간 공기가 달아남이 없이 포함되어 버리기 때문이다.This is because if the resin softening temperature is 150 ° C, the resin itself is not sufficiently softened because it is too lower than the recommended ACF joining condition, so that air sucked into the interface between the chip and the resin is contained without running off.

또한, 수지 연화온도가 200℃ 이상인 경우, ACF의 추장 접합조건인 아웃가스가 발생하지 않는 온도를 초과하기 때문이고, 아웃가스의 발생이 기인한 보이드 등 이다.Moreover, when resin softening temperature is 200 degreeC or more, it is because it exceeds the temperature which outgas which is the recommended joining condition of ACF does not generate | occur | produce, and it is a void etc. which originated outgas generation.

이상과 같이, 기판상의 칩 실장 개소의 수지(G)를 미리 가열하여 연화시켜 둠과 동시에, 수지(G)에 칩(4)이 접지할 때의 접지속도를 제어함으로써, 실장시에 칩(4)과 수지(G)의 계면 등에 빨려 들어간 공기가 배출 제거되고, 그 결과, 공기의 빨려 들어감에 의한 수지 경화후의 보이드 등의 발생을 방지할 수가 있다.As described above, the resin G at the chip mounting point on the substrate is heated and softened in advance, and at the same time, the chip 4 is mounted at the time of mounting by controlling the ground speed when the chip 4 is grounded to the resin G. ), The air sucked into the interface between the resin and the resin (G) and the like is discharged and removed, and as a result, generation of voids or the like after curing of the resin due to the suction of the air can be prevented.

또한, 칩 실장후의 제1 가열공정에 있어서, 사용하는 수지(G)에 따라 가열하였을때에 아웃가스가 발생하지 않는 온도에서 소정 시간, 수지(G)를 미리 가열경화하고, 그 후의 제1 가열공정의 온도보다 높은 온도에 의해 수지(G)를 거의 완전히 경화시키는 제2 가열공정을 거침으로써, 제1 가열공정의 시점에서 수지점도가 제2 가열과정에서 발생하는 아웃가스의 발생 응력을 상회하므로, 아웃가스의 발생이 기인하는 보이드나 균열 등을 방지할 수가 있다.In the first heating step after chip mounting, the resin G is heat cured in advance for a predetermined time at a temperature at which no outgas is generated when heated according to the resin G to be used, and the first heating thereafter. By going through the second heating step of hardening the resin (G) almost completely at a temperature higher than the temperature of the process, the resin viscosity at the time of the first heating step exceeds the generated stress of the outgas generated in the second heating step. It is possible to prevent voids and cracks caused by outgassing.

또한, 제2 가열공정후에 수지(G)를 유리전이점으로 냉각할 때, 수지(G)의 온도가 유리전이점 근방이고, 더욱이 기판(2)과 칩(4)의 실온으로부터의 열팽창량이 동등하게 되도록 칩(4)에 공기를 공급하여 냉각함과 동시에, 유리전이점보다 낮은 온도로 되는 기판(2)을 히터(102)로 가열하면서, 양쪽 부재의 온도를 조절함으로써, 열팽창량을 제어하지 않고 양쪽 부재를 냉각하였을 때에 발생한 휘어짐을 해소할 수가 있다.When the resin G is cooled to the glass transition point after the second heating step, the temperature of the resin G is near the glass transition point, and the amount of thermal expansion from the room temperature of the substrate 2 and the chip 4 is equal. The amount of thermal expansion is not controlled by controlling the temperature of both members while supplying air to the chip 4 to cool the substrate 4 and cooling the substrate 2 at a temperature lower than the glass transition point with the heater 102. It is possible to eliminate the warpage generated when both members are cooled.

더욱이, 유리전이점에 도달하여 수지(G)가 대략 완전히 경화한 상태에서 헤드(107)의 가압을 해제하므로, 기판(2)과 칩(4)의 열팽창량의 차이에 의해 발생하기 쉬운 휘어짐을 일층 확실하게 해소할 수가 있다. Moreover, since the pressure of the head 107 is released in the state where the resin G has been completely cured by reaching the glass transition point, the warpage tends to occur due to the difference in the thermal expansion amount between the substrate 2 and the chip 4. It can be solved more reliably.                 

본 발명은, 상기한 실시예에 한정되지 않고, 다음과 같이 변형 실시할 수도 있다The present invention is not limited to the above embodiment, but may be modified as follows.

(1) 제1 실시예에서는, 전단(前段)의 가압착공정에서 기판의 소정 개소에 칩을 미리 가압착한 기판에 대하여, 칩을 기판에 완전히 고착하는 본압착을 하고 있지만, 가압착하는 일없이 본압착만의 일괄공정으로 칩을 기판에 설치하도록 하여도 좋다.(1) In the first embodiment, the main compression is performed in which the chip is completely fixed to the substrate with respect to the substrate in which the chip is previously pressed in a predetermined position on the substrate in the front pressing process. The chip may be provided on the substrate in a batch process only for main compression.

이 경우, 헤드(5)의 하단부에 칩(4)을 흡착유지하기 위한 흡착공(吸着孔)을 설치함과 함께, 기판(2)의 아래쪽에 인식수단을 설치하여, 기판유지 스테이지(7)에 배치된 기판(2)상의 마크위치와 칩(4)의 마크위치를 인식시켜서 위치맞춤을 행하도록 하면 좋다.In this case, an adsorption hole for adsorbing and holding the chip 4 is provided at the lower end of the head 5, and a recognition means is provided below the substrate 2 to provide the substrate holding stage 7. The mark position on the board | substrate 2 arrange | positioned at the mark and the mark position of the chip | tip 4 are recognized, and alignment may be performed.

(2)제1 실시예에서는, 헤드(5)에 세라믹 히터(10)를 구비하고, 칩(4)의 윗쪽으로부터만 수지를 가열하고 있지만, 기판유지 스테이지(7)측 만, 또는 칩(4)의 윗쪽 및 기판유지 스테이지측의 양쪽에 세라믹 히터 등의 가열수단을 설치하여도 좋다. 이 경우, 기판유지 스테이지(7)측의 히터온도를, 사용하는 수지의 유리전이점(Tg)과 같이 설정하는 것이 바람직하다.(2) In the first embodiment, the head 5 is provided with a ceramic heater 10 and the resin is heated only from above the chip 4, but only the substrate holding stage 7 side or the chip 4 Heating means such as a ceramic heater may be provided on both the upper side of the panel) and the substrate holding stage side. In this case, it is preferable to set the heater temperature of the board | substrate holding stage 7 side like the glass transition point Tg of resin to be used.

이와 같이, 기판유지 스테이지(7)측의 가열수단을 Tg로 설정하여 둠으로써, 수지가 거의 완전히 경화할 때의 칩(4)과 기판(2)의 온도를 같게 할 수가 있다. 따라서, 종래의 헤드(5)측으로부터만 가열하여 수지를 가열경화하였을 때에 칩(4)측과 기판(2)측의 선팽창계수의 차이에 의해 발생하기 쉬운 기판(2)의 휘어짐에 의한 왜곡을 해소할 수가 있다. Thus, by setting the heating means on the substrate holding stage 7 side to Tg, the temperature of the chip 4 and the substrate 2 when the resin is almost completely cured can be made equal. Therefore, when the resin is heated and cured by heating only from the conventional head 5 side, distortion due to the warp of the substrate 2 which is likely to occur due to the difference in the linear expansion coefficient between the chip 4 side and the substrate 2 side is eliminated. I can eliminate it.                 

또한, 가열수단으로서는, 세라믹 히터에 한정되는 것은 아니고, 수지를 가열경화할 수 있는 수단이면 좋다.In addition, as a heating means, it is not limited to a ceramic heater, What is necessary is just a means which can heat-harden resin.

(3)제1 실시예에서는, 냉각수단으로서 세라믹 히터(10)의 표면측에 따르도록 제1 유로(15)을 설치하고 있었지만, 아래와 같이 변형 실시하여도 좋다.(3) In the first embodiment, the first flow path 15 is provided so as to be along the surface side of the ceramic heater 10 as the cooling means, but may be modified as follows.

<변형예 1><Modification 1>

헤드(5)의 사시도인 도 11 및 그 측면도인 도 12에 도시한 바와 같이, 세라믹 홀더(9)의 측벽에 수평방향으로 관통하는 관통공(22)을 설치하고, 이 관통공 내부에 외부로부터 송풍수단 등으로 공기를 불어넣어서 공기를 유통시키도록 하여도 좋다.As shown in FIG. 11, which is a perspective view of the head 5, and FIG. 12, which is a side view thereof, a through hole 22 penetrating in the horizontal direction is provided on the side wall of the ceramic holder 9, and the inside of the through hole is formed from the outside. The air may be circulated by blowing air through a blowing means or the like.

더욱이, 이 관통공(22)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 헤드(5)의 내부에 공기를 공급하는 상기 실시예의 헤드(5)의 구성에 조합시켜도 좋고, 관통공(22)만에 의한 헤드(5)의 냉각을 실시하도록 하여도 좋다.Moreover, this through hole 22 may be combined with the structure of the head 5 of the said Example which supplies air to the inside of the head 5, as shown in FIG. The head 5 may be cooled.

<변형예 2><Modification 2>

헤드(5)의 정면도인 도 13에 도시한 바와 같이, 세라믹 홀더(9) 및 툴 본체(8)의 측벽의 기단측(基端側)으로부터 수평방향으로 연장되는 테이퍼(Taper)형상의 방열용 냉각부재(23, 핀)를 다단으로 부착하여도 좋다. 이와 같이, 복수의 핀(23)을 부착시킴으로써 헤드(5)의 방열효과의 향상을 도모할 수 있고, 나아가서는 헤드(5)의 냉각을 행할 수가 있다.As shown in FIG. 13, which is a front view of the head 5, for heat dissipation in a taper shape extending horizontally from the base end side of the sidewalls of the ceramic holder 9 and the tool body 8. The cooling member 23 (fin) may be attached in multiple stages. Thus, by attaching the some fin 23, the heat radiation effect of the head 5 can be improved, and also the head 5 can be cooled.

더욱이, 핀(23)은, 방열효과가 높은 부재가 바람직하고, 예컨대, 금속인 것이 바람직하다. Further, the fin 23 is preferably a member having a high heat dissipation effect, for example, preferably of metal.                 

또한, 이 핀(23)은, 도 12에 도시한 바와 같이, 헤드(5)의 내부에 공기를 공급하는 제1 실시예의 헤드(5)의 구성에 조합시켜도 좋고, 핀(23)만에 의한 헤드(5)의 냉각을 실시하도록 하여도 좋다.In addition, as shown in FIG. 12, this pin 23 may be combined with the structure of the head 5 of 1st Example which supplies air to the inside of the head 5, and only by the pin 23. As shown in FIG. The head 5 may be cooled.

<변형예 3><Modification 3>

제1 실시예 및 각 변형예에서는 공기에 의해 냉각을 실시하고 있지만, 냉각수를 이용하여 세라믹 히터(10)를 냉각하도록 하여도 좋다. 구체적으로는, 도 14의 측면도로 도시한 바와 같이, 냉각수 공급수단(24)으로부터 공급한 냉각수를 세라믹 히터(10)의 윗쪽을 따라 순환하도록 「U」자 형상의 제2 유로(25)를 설치하여도 좋다.Although cooling is performed by air in 1st Example and each modified example, you may make it cool the ceramic heater 10 using cooling water. Specifically, as shown in the side view of FIG. 14, a second flow path 25 having a “U” shape is provided to circulate the cooling water supplied from the cooling water supply means 24 along the upper side of the ceramic heater 10. You may also do it.

(4)제1 실시예에서는, 헤드(5)의 냉각에 공기나 냉각수를 이용하고 있지만, 다른 냉각매체를 이용하여도 좋다. 예컨대, 액체질소를 제2 유로에 공급 순환시키는 등으로 하여도 좋다.(4) In the first embodiment, air or cooling water is used for cooling the head 5, but other cooling media may be used. For example, the liquid nitrogen may be circulated in the second flow path.

(5)제2 실시예에서는, 1개의 본딩장치(100)을 사용하여 가압착공정과 본압착공정을 각각 실시하고 있지만, 가압착공정과, 본압착공정의 장치를 별도로 설치하도록 하여도 좋다. 이 경우, 본압착장치는, 가압착공정에서 기판 위로 가압착된 칩(4)을 가열압착할 뿐이기 때문에, 헤드부분에 칩(4)을 흡착유지하는 기능을 갖지 않아도 좋다.(5) In the second embodiment, the pressing process and the main pressing process are carried out using one bonding apparatus 100, respectively, but the apparatuses of the pressing process and the main pressing process may be provided separately. In this case, since the main compression apparatus only heat-presses the chips 4 pressed onto the substrate in the pressing process, it is not necessary to have a function of adsorbing and holding the chips 4 in the head portion.

이와 같이 가압착장치와 본압착장치를 개별적으로 함으로써, 양산성을 향상할 수가 있다.In this manner, by separately pressing the pressing device and the main pressing device, mass productivity can be improved.

(6)제2 실시예에서는, 칩 실장전에 수지를 연화시키는 수단으로서 유리 백업 (6)을 통하여 히터(102)의 열을 수지(G)에 전달시키고 있지만, 예컨대, 기판 윗쪽에 노즐 등을 배치하고, 열풍을 수지를 향하여 공급하여 연화시키도록 하여도 좋다. 또한, 기판 윗쪽을 이동가능한 히터를 구비한 아암(Arm)을 수지 근방으로 이동시키고, 히터의 복사열을 이용하여 비접촉 상태에서 수지를 연화시켜도 좋다.(6) In the second embodiment, the heat of the heater 102 is transferred to the resin G through the glass backup 6 as a means of softening the resin before chip mounting. For example, a nozzle or the like is disposed above the substrate. And soft air by supplying hot air toward the resin. In addition, an arm having a heater that is movable above the substrate may be moved near the resin, and the resin may be softened in a non-contact state by using radiant heat of the heater.

이상과 같이, 본 발명에 관계하는 본딩방법 및 그 장치는, 액정, EL(Electro Luminescence), 플라즈마 디스플레이 등의 플랫 표시 패널인 기판류에, 반도체 칩 등의 칩 부품을 본딩하는데 적합하다.As described above, the bonding method and the apparatus according to the present invention are suitable for bonding chip components such as semiconductor chips to substrates that are flat display panels such as liquid crystals, electroluminescence (EL), and plasma displays.

Claims (27)

실장(實裝)부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장부재를 기판에 실장하는 본딩(Bonding)방법에 있어서, In the bonding method of mounting a mounting member to a board | substrate by interposing resin between a mounting member and a board | substrate, 가압(加壓) 수단으로 실장부재를 기판에 가압하는 과정에서, 상기 수지가 경화반응을 개시하는 온도로 올려서 경화반응이 종료하기까지 당해 온도를 유지하도록 실장부재 또는 기판의 적어도 어느 일측을 가열수단으로 가열하는 가열압착과정과,At least one side of the mounting member or the substrate is heated in such a manner that the resin is raised to a temperature at which the curing reaction is initiated and the temperature is maintained until the curing reaction is completed in the process of pressing the mounting member to the substrate by a pressurizing means. Heating and pressing process for heating by 상기 실장부재를 가압한 상태에서 상기 가열수단을 냉각할 때, 사용하는 수지의 유리전이점에서 수지내의 공기와 아웃가스 중 적어도 어느 하나의 팽창을 억누를 수 있는 수지의 점도로 되기까지 상기 가열수단을 냉각함과 동시에, 기판과 실장부재의 실온에서의 열팽창량이 동등하게 되도록 기판과 실장부재의 적어도 어느 한쪽의 온도를 조절하는 냉각과정을 구비하고,When the heating means is cooled while the mounting member is pressurized, the heating means is maintained until the viscosity of the resin can suppress expansion of at least one of air and outgas in the resin at the glass transition point of the resin to be used. And a cooling process of controlling the temperature of at least one of the substrate and the mounting member so that the amount of thermal expansion at room temperature of the substrate and the mounting member is equal at the same time as cooling. 더욱이, 상기 가열수단을 냉각하여 상기 수지가 경화반응을 개시하는 온도에 이른 시점에서, 상기 가압수단에 의한 실장부재의 가압을 해제하는 것을 특징으로 하는 본딩방법.Furthermore, the bonding method characterized by releasing the pressurization of the mounting member by the pressurizing means when the heating means is cooled to reach a temperature at which the resin starts the curing reaction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각과정은, 사용하는 수지의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 가열수단을 냉각하는 것을 특징으로 하는 본딩방법.The cooling process, the bonding method characterized in that for cooling the heating means to be less than +20 ℃ of the glass transition point of the resin to be used. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수지는, 도전입자(導電粒子)를 혼입한 수지인 것을 특징으로 하는 본딩방법.The said resin is resin which mixed conductive particle | grains, The bonding method characterized by the above-mentioned. 실장부재와 기판 사이에 수지를 개재시켜서 실장부재를 기판에 실장하는 본딩장치에 있어서,In a bonding apparatus for mounting a mounting member on a substrate by interposing a resin between the mounting member and the substrate, 상기 기판을 재치(載置) 유지하는 유지 테이블(Table)과,A holding table for holding and holding the substrate; 상기 유지된 기판의 소정 개소에 실장부재를 가압하는 가압수단과,Pressing means for pressing the mounting member on a predetermined portion of the held substrate; 상기 가압된 상태의 실장부재를 가열함으로써, 상기 수지가 경화반응을 개시하는 온도로 올려서 상기 수지를 가열경화시키는 가열수단과,Heating means for heating and heating the mounting member in the pressurized state to raise the resin to a temperature at which curing reaction is initiated to heat-cure the resin; 상기 실장부재를 가압상태에 있는 가열수단을 냉각하는 냉각수단과,Cooling means for cooling the heating means in a pressurized state of the mounting member; 상기 실장부재를 가압한 상태에서 상기 가열수단을 냉각할 때, 사용하는 수지의 유리전이점에서 수지내의 공기와 아웃가스 중 적어도 어느 하나의 팽창을 억누를 수 있는 수지의 점도로 되기까지 상기 가열수단을 냉각함과 동시에, 기판과 실장부재의 실온에서의 열팽창량이 동등하게 되도록 기판과 실장부재의 적어도 어느 한쪽의 온도를 조절함과 동시에, 상기 가열수단을 냉각하여 상기 수지가 경화반응을 개시하는 온도에 이른 시점에서,상기 가압수단에 의한 실장부재의 가압을 해제하도록, 실장부재와 기판의 온도에 근거하여 냉각수단과 유지테이블측의 가열수단을 제어하는 온도제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 본딩장치. When the heating means is cooled while the mounting member is pressurized, the heating means is maintained until the viscosity of the resin can suppress expansion of at least one of air and outgas in the resin at the glass transition point of the resin to be used. At the same time as cooling, the temperature of at least one of the substrate and the mounting member is adjusted so that the amount of thermal expansion at the room temperature of the substrate and the mounting member is equal, and the heating means is cooled to a temperature at which the resin starts the curing reaction. Bonding apparatus characterized in that it comprises a temperature control means for controlling the cooling means and the heating means on the holding table side based on the temperature of the mounting member and the substrate so as to release the pressing of the mounting member by the pressing means. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 냉각수단에 의한 냉각온도를, 사용하는 수지마다의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 제어하는 온도제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.And a temperature control means for controlling the cooling temperature by said cooling means to be equal to or less than + 20 ° C of the glass transition point for each resin to be used. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 냉각수단은, 상기 가열수단에 공기유로로 되는 관통공을 설치하고, 외부에서 공기를 불어넣는 송풍수단인 것을 특징으로 하는 본딩장치.The cooling device is a bonding device, characterized in that the blowing means is provided with a through hole which is an air flow path to the heating means, and blows air from the outside. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 냉각수단은, 상기 가열수단의 내부에 설치된 제1 유로와, 이 제 1유로에 공기를 공급하는 공기공급수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.And said cooling means comprises a first flow path provided inside said heating means and an air supply means for supplying air to said first flow path. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 냉각수단은, 상기 가열수단의 외주에 부착된 방열용의 냉각부재인 것을 특징으로 하는 본딩장치.And said cooling means is a cooling member for heat radiation attached to an outer circumference of said heating means. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 냉각수단은, 상기 가열수단의 내부에 설치된 제2 유로와, 이 제2 유로에 냉각수를 공급하는 냉각수공급수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.The said cooling means is comprised by the 2nd flow path provided in the inside of the said heating means, and the cooling water supply means which supplies a coolant to this 2nd flow path, The bonding apparatus characterized by the above-mentioned. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제2 유로가 히터 패턴(Heater Pattern)을 내장한 히터부재에 면(面)하고 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.Bonding apparatus characterized by the above-mentioned 2nd flow path facing the heater member incorporating a heater pattern. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 유지 테이블측에 가열수단을 구비하고,A heating means is provided on the holding table side; 더욱이, 상기 유지 테이블에 유지되어 있는 기판온도가, 사용하는 수지마다의 유리전이점의 +20℃ 이하로 되도록 상기 가열수단의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 본딩장치.Furthermore, the bonding apparatus which controls the temperature of the said heating means so that the board | substrate temperature hold | maintained at the said holding table may become +20 degrees C or less of the glass transition point for every resin used. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190001271A (en) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 미코 Bonding head and apparatus for bonding chips having the bonding head
KR101959215B1 (en) * 2018-11-16 2019-03-19 (주)제이스텍 Low thrust bonding device of display panel or touchpanel

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347303A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Canon Inc Thermocompression bonding machine
JP4687273B2 (en) * 2005-06-23 2011-05-25 住友電気工業株式会社 Electronic component mounting method
JP4628234B2 (en) * 2005-09-30 2011-02-09 オプトレックス株式会社 Crimping apparatus and crimping method
KR100825799B1 (en) * 2007-01-03 2008-04-29 삼성전자주식회사 Semiconductor chip depressing a void during die attach process and semiconductor package including the same
JP4340703B2 (en) * 2007-11-01 2009-10-07 シャープ株式会社 Semiconductor mounting apparatus and semiconductor mounting method
KR20090066593A (en) * 2007-12-20 2009-06-24 삼성전자주식회사 Flip chip bonding apparatus and bonding method for the flip chip
KR101119541B1 (en) * 2009-11-30 2012-02-22 (주)멜파스 Apparatus of compressing for acf bonding and method of the same
JP5496141B2 (en) * 2011-03-30 2014-05-21 富士フイルム株式会社 Manufacturing method of electronic parts
KR101331590B1 (en) * 2011-04-06 2013-11-20 주식회사 휴템 Wafer bonder unsing electromagnetic wave heating
CN102520221B (en) * 2011-12-21 2014-02-19 中微光电子(潍坊)有限公司 Manufacturing method of electroluminescence test electrode
TWI501828B (en) * 2012-03-13 2015-10-01 Device and method for chip pressing
CH707480B1 (en) * 2013-01-21 2016-08-31 Besi Switzerland Ag Bonding head with a heating and cooling suction device.
US9093549B2 (en) 2013-07-02 2015-07-28 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same
US9659902B2 (en) * 2014-02-28 2017-05-23 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Thermocompression bonding systems and methods of operating the same
KR102158822B1 (en) * 2014-06-10 2020-09-22 세메스 주식회사 Bonding head and die bonding apparatus having the same
KR102295986B1 (en) 2014-12-01 2021-08-31 삼성디스플레이 주식회사 Chip bonding apparatus and chip bonding method
JP6752722B2 (en) * 2015-02-03 2020-09-09 東レエンジニアリング株式会社 Mounting device and mounting method
CN107210239B (en) * 2015-02-03 2021-03-05 东丽工程株式会社 Mounting device and mounting method
CN114300347A (en) * 2016-02-16 2022-04-08 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 Method for bonding substrates
TWI607884B (en) * 2016-06-04 2017-12-11 Usun Technology Co Ltd Pressing method of thin film display and flexible circuit board and pressing device thereof
CN109429438B (en) * 2017-08-25 2020-08-14 阳程科技股份有限公司 Method and device for laminating thin film display and flexible circuit board
CN108822749B (en) * 2018-08-20 2023-10-20 江苏省特种设备安全监督检验研究院 Epoxy heating and pressurizing device
CN110491802B (en) * 2019-07-16 2022-03-01 盐城瑾诚科技有限公司 Heat dissipation device used in integrated circuit packaging process
KR102604789B1 (en) * 2020-11-30 2023-11-21 세메스 주식회사 Heater assembly and bonding head including same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1187429A (en) * 1997-05-09 1999-03-30 Citizen Watch Co Ltd Mounting method for semiconductor chip
JP2000077469A (en) * 1998-08-31 2000-03-14 Hitachi Chem Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JP2001068508A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Sony Chem Corp Mounting method
JP2002057186A (en) * 2000-05-31 2002-02-22 Nippon Avionics Co Ltd Flip chip packaging method and printed wiring board

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6077382A (en) * 1997-05-09 2000-06-20 Citizen Watch Co., Ltd Mounting method of semiconductor chip
JPH11186300A (en) * 1997-12-19 1999-07-09 Sony Corp Sealing method of semiconductor device
JP3815149B2 (en) * 1999-11-04 2006-08-30 セイコーエプソン株式会社 Component mounting method and electro-optical device manufacturing method
JP3646056B2 (en) * 2000-11-06 2005-05-11 日本アビオニクス株式会社 Flip chip mounting method
JP4626839B2 (en) * 2001-05-21 2011-02-09 日本電気株式会社 Mounting method of semiconductor device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1187429A (en) * 1997-05-09 1999-03-30 Citizen Watch Co Ltd Mounting method for semiconductor chip
JP2000077469A (en) * 1998-08-31 2000-03-14 Hitachi Chem Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JP2001068508A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Sony Chem Corp Mounting method
JP2002057186A (en) * 2000-05-31 2002-02-22 Nippon Avionics Co Ltd Flip chip packaging method and printed wiring board

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190001271A (en) * 2017-06-27 2019-01-04 주식회사 미코 Bonding head and apparatus for bonding chips having the bonding head
KR102439617B1 (en) * 2017-06-27 2022-09-05 주식회사 미코세라믹스 Bonding head and apparatus for bonding chips having the bonding head
KR101959215B1 (en) * 2018-11-16 2019-03-19 (주)제이스텍 Low thrust bonding device of display panel or touchpanel

Also Published As

Publication number Publication date
JP4014481B2 (en) 2007-11-28
KR20050000499A (en) 2005-01-05
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WO2003094222A1 (en) 2003-11-13
CN1650415A (en) 2005-08-03
TWI237335B (en) 2005-08-01
CN100375256C (en) 2008-03-12

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