KR101425613B1 - 플립칩 본딩장치 및 플립칩 본딩방법 - Google Patents

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Abstract

플립오버 픽커로부터 본딩픽커로 플립칩이 전달되는 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 플립칩 본딩장치는 다수의 반도체 칩을 포함하는 웨이퍼를 제공하는 웨이퍼 공급부, 반도체 칩을 웨이퍼로부터 픽업하는 픽커유닛, 픽커유닛으로부터 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하는 본딩픽커, 본딩픽커에 의해 피킹되는 반도체 칩의 하면 범프를 플럭스에 침지하기 위한 침지유닛, 본딩픽커에 의해 피킹되고 침지유닛의 플럭스에 침지된 반도체 칩의 하면을 검사하는 업룩킹 비전, 침지유닛의 플럭스 상태를 검사하는 플럭스 비전, 본딩픽커 또는 플럭스 비전 중 어느 하나 이상을 x-y평면 임의의 지점으로 이송하는 구동부, 및 기판이 안착되는 본딩 테이블을 포함하고, 본딩픽커에 의해 픽업된 반도체 칩이 플럭스에 침지된 후 업룩킹 비전에 의해 검사되는 것과 동시간대에 플럭스 비전이 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 한다.

Description

플립칩 본딩장치 및 플립칩 본딩방법{Flip chip bonding apparatus and flip chip bonding method}
본 발명은 플립칩 본딩장치 및 플립칩 본딩방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플립칩에 플럭스를 침지하기 전과 플럭스를 침지한 후의 플럭스의 상태를 모두 검사하기 위한 플립칩 본딩장치 및 플립칩 본딩방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩을 회로기판에 부착하기 위한 공정은 매우 정밀히 수행되어야 하며, 기판에는 반도체 칩이 고정되는 복수의 실장영역이 마련된다. 한편 반도체 칩과 회로기판의 실장영역은 정확한 전기적 연결이 수행되어야 하고, 불량률을 줄이기 위하여 상기 실장영역의 정확한 위치(패턴)에 반도체 칩이 실장되어야 한다.
전술한 반도체 칩 실장 공정은 본딩 공정이라 지칭될 수 있다. 정밀한 작업이 요구되는 공정의 특수성에 따라 회로기판의 전체적인 위치와 회로기판의 반도체 칩 고정부의 위치(실장영역) 검사가 완료된 후 반도체 칩이 회로기판에 실장된다.
플립칩 본딩장치는 웨이퍼로부터 개별 반도체 칩(플립칩)을 분리하여 이를 본딩픽커가 픽업한 상태에서 침지 플레이트에 수용된 플럭스에 플립칩의 하면(범프 형성면)을 침지한 후 본딩 대상 기판에 칩을 본딩하는 장치를 의미한다.
본딩픽커는 플립칩을 전달받는 단계, 플럭스에 플립칩의 하면을 침지하는 단계, 및 플립칩의 플럭스 도포 상태 또는 플립칩의 위치정보를 검사하는 단계를 거쳐 본딩 대상 기판에 플립칩을 본딩(실장)하게 된다.
한편, 전술한 해당 단계마다 상기 본딩픽커가 장착되는 본딩헤드는 플립칩 본딩장치의 미리 결정된 위치로 이송되며, 플립칩을 흡착하거나 침지시키거나 실장시킬 수 있다. 이때 상기 본딩헤드는 각각 x축 방향 및 y축 방향으로 중첩 설치된 갠트리(gantry) 타입의 이송장치에 의하여 x-y평면 상에서 미리 결정된 위치로 이송될 수 있다. 상기 본딩헤드는 이송과정에서 고속으로 가속되거나 감속될 수 있으며, 가속 또는 감속되는 과정이 반복되는 경우, 각각의 이송라인을 구성하는 부품에는 진동 및 발열이 생기며, 발열에 의한 특정 부품의 열팽창 및 진동에 의하여 상기 이송위치의 정밀성이 저하될 수 있다.
구체적으로 열팽창 및 진동에 의하여 반도체 칩의 위치정보 및 회로기판의 실장영역에 대한 위치정보를 정밀하게 얻을 수 없고 이에 따라 불량률이 높아지고 본딩공정의 신뢰도 및 정밀도가 떨어지게 된다. 따라서 전체 본딩공정 동안에 본딩헤드의 x축 방향 및 y축 방향으로의 이동횟수 및 이동거리를 줄이는 것이 중요하며, 특정 축 방향으로의 이동횟수 및 이동거리를 줄이기 위한 부품 배치 또한 중요하다.
이러한 생산성 및 정밀도 향상을 위한 노력의 일환으로 플립칩의 하면에 플럭스를 의도한 만큼 도포하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 상기 침지 플레이트에 수용되는 플럭스의 점도 및 양에 따라 플립칩에 도포되는 플럭스의 품질이 결정되게 된다. 이러한 노력의 일환으로 침지 플레이트를 검사하는 과정을 포함할 수 있으나 전체적인 생산성과의 관계에서 절충이 필요한 실정이다.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2000-0035067호에는 반도체 칩을 반전시켜서 기판 상에 직접 본딩하는 플립칩 본딩장치에 관하여 개시되어 있다.
한국 공개특허공보 제10-2000-0035067호(2000. 06. 26. 공개)
본 발명의 실시예는 정확도 및 장비의 UPH(Unit Per Hour: 시간 당 생산수량)를 향상시킬 수 있는 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법을 제공하고자 한다. 이를 위해, 본딩헤드의 특정 축 방향으로의 이동횟수 및 이동거리를 줄여 본딩헤드의 이송에 따른 열팽창 및 진동을 줄일 수 있는 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 플립칩에 도포되는 침지유닛의 반도체 칩의 침지 전 후를 검사하면서도 장비의 UPH를 저하시키지 않는 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 침지유닛의 반도체 칩의 침지 전후를 검사하여 플럭스 도포의 정확성을 향상하여 생산품질을 향상시킬 수 있고, 침지플레이트에 수용된 플럭스의 공급 과부족을 판단할 수 있는 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 플럭스 검사의 정확도를 향상시킬 수 있는 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 플럭스 촬상시 압흔을 더욱 명확하게 촬상할 수 있고, 플럭스 비전과 본딩픽커 또는 플럭스비전, 본딩픽커 및 기판 비전의 피치관계를 조정함으로써 공정 중에 침지플레이트의 침지 전 후 영상을 모두 촬상가능한 플립칩 본딩방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 개별 단위의 반도체 칩으로 절단된 웨이퍼로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 픽커유닛; 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하는 본딩픽커 및 상기 본딩픽커의 일측으로부터 소정거리 이격되어 상기 반도체 칩이 실장될 상기 기판 상의 위치를 검사하는 기판 비전을 포함하는 본딩헤드; 상기 본딩픽커에 의해 픽업되는 상기 반도체 칩의 하면 범프를 플럭스에 침지하기 위해 플럭스가 수용되는 침지유닛; 상기 본딩픽커에 의해 픽업되고 상기 침지유닛의 상기 플럭스에 침지된 상기 반도체 칩의 하면을 검사하는 업룩킹 비전; 상기 본딩픽커의 타측으로부터 소정거리 이격되어 배치하고 있으며, 상기 침지유닛에 수용된 상기 플럭스의 상태를 검사하는 플럭스 비전; 상기 본딩헤드 및 상기 플럭스 비전을 x-y평면의 임의의 지점으로 이송하는 구동부; 및 상기 기판이 안착되는 본딩 테이블;을 포함하고, 상기 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 기판 비전이 상기 침지유닛을 검사하고, 상기 본딩픽커에 의해 픽업되어 플럭스가 침지된 칩을 상기 업룩킹 비전으로 검사하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 픽커유닛, 상기 침지유닛 및 상기 업룩킹 비전은 Y축에 평행한 동축 상에 위치하고, 상기 플럭스 비전, 상기 본딩 픽커 및 상기 기판 비전의 이동방향과 평행하게 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 본딩픽커와 상기 기판 비전 간의 거리 및 방향은 상기 픽커유닛과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기이며, 상기 본딩픽커와 상기 플럭스 비전 간의 거리 및 방향은 상기 업룩킹비전과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기인 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 개별 단위의 반도체 칩으로 절단된 웨이퍼로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 픽커유닛; 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하는 본딩픽커 및 상기 본딩픽커의 일측으로부터 소정거리 이격되어 상기 반도체 칩이 실장될 상기 기판 상의 위치를 검사하는 기판 비전을 포함하는 본딩헤드; 상기 본딩픽커에 의해 픽업되는 상기 반도체 칩의 하면 범프를 플럭스에 침지하기 위해 플럭스가 수용되는 침지유닛; 상기 본딩픽커에 의해 픽업되고 상기 침지유닛의 상기 플럭스에 침지된 상기 반도체 칩의 하면을 검사하는 업룩킹 비전; 상기 본딩픽커의 타측으로부터 소정거리 이격되어 배치하고 있으며, 상기 침지유닛에 수용된 상기 플럭스의 상태를 검사하는 플럭스 비전; 상기 본딩헤드 및 상기 플럭스 비전을 x-y평면의 임의의 지점으로 이송하는 구동부; 및 상기 기판이 안착되는 본딩 테이블;을 포함하고, 상기 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하고, 상기 본딩픽커에 의해 픽업되어 플럭스가 침지된 칩을 상기 업룩킹 비전으로 검사하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 침지유닛, 상기 픽커유닛 및 상기 업룩킹 비전은 Y축에 평행한 동축 상에 위치하고, 상기 플럭스 비전, 상기 본딩 픽커 및 상기 기판 비전의 이동방향과 평행하게 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 플럭스 비전은 상기 본딩헤드의 이송방향에 평행한 축 상에 복수 개의 비전미러를 구비하고, 상기 비전미러는, 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제 1측방 비전미러; 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제 2 측방 비전미러; 및 상기 제1 측방 비전미러 및 제2 측방 비전미러로부터 반사된 상을 중앙으로 반사할 수 있는 중앙 비전미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 측방 비전미러 및 상기 중앙 비전을 거친 상기 침지유닛의 광경로와 상기 제2 측방 비전 미러 및 상기 중앙 비전을 거친 광경로는 일치하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 중앙 비전미러는 상기 제1측방 비전미러로부터 반사된 영상을 반사하거나 상기 제2측방 비전미러로부터 반사된 영상을 반사하기 위하여, 축 회전이 가능한 셔터 구조인 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 플럭스 비전은 상기 본딩헤드의 이송방향에 평행한 축 상에 복수 개의 비전미러를 구비하고, 상기 비전미러는, 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제 1측방 비전미러; 상기 제1측방 비전미러로부터 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 반사하는 제1 중앙 비전미러; 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제 2 측방 비전미러; 및 상기 제2 측방 비전미러로부터 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 반사하는 제2 중앙 비전미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 제2측방 비전미러 및 상기 제2 중앙 비전미러를 통해 반사되는, 상기 반도체 칩이 침지된 후의 상기 침지유닛의 상은 상기 제2중앙 비전미러의 상부 측에 배치된 상기 제1중앙 비전미러를 투과하여 플럭스 비전 측으로 전달되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 제1중앙 비전미러는, 반투명 미러 또는 하프 미러이며, 상기 제1 측방 비전미러를 통해 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 반사시키고, 상기 제2측방 비전미러 및 상기 제2 중앙 비전미러를 통해 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 제1 측방 비전미러 및 상기 제1 중앙 비전미러를 거친 상기 침지유닛의 광경로와 상기 제2 측방 비전 미러, 상기 제2 중앙 비전미러 및 상기 제1 중앙 비전미러를 거친 광경로가 일치하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 본딩픽커와 상기 제1 측방 비전미러 간의 거리 및 방향은 상기 픽커유닛과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기이며, 상기 본딩픽커와 상기 제2 측방 비전미러 간의 거리 및 방향은 상기 업룩킹비전과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기인 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 구동부는 상기 본딩헤드를 Y축 방향으로 이송하는 제1구동부와, 상기 본딩헤드를 X축 방향으로 이송하는 제2구동부를 포함하고, 상기 플럭스 비전은 상기 본딩헤드에 구비되어 함께 이송되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 침지유닛은, 상기 플럭스를 수용하여 상기 반도체 칩이 침지되는 침지 플레이트; 및 상기 침지 플레이트 상에 상기 플럭스를 공급하고, 상기 침지 플레이트와 접촉하는 부분에 스퀴지부가 마련되는 플럭스 탱크;를 포함하고, 상기 침지 플레이트와 상기 플럭스 탱크는 상대적인 슬라이딩 운동에 의해 플럭스를 공급하면서 평탄화시키는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 침지 플레이트는 상기 고정된 플럭스 탱크 하부로 슬라이딩 운동하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 침지유닛은, 상기 침지플레이트의 측부에서 빛을 제공하는 조명유닛을 더 포함하고, 상기 조명유닛은 상기 본딩헤드와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 본딩헤드의 이송방향 측으로 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
상기 조명유닛은 라이트, 램프, 광원 또는 미러이며, 상기 조명유닛은 상기 침지유닛 및 상기 스퀴지부를 향하여 마련되어 상기 플럭스의 상 및 상기 스퀴지부의 상을 반사시키는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 픽커유닛이 개별 단위의 칩으로 절단된 웨이퍼로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 제1픽업단계; X축 및 Y축으로 이송가능한 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 칩을 픽업하는 제2픽업단계; 상기 본딩픽커로부터 소정거리 이격되어 형성된 플럭스 비전으로, 플럭스가 수용된 침지 유닛의 플럭스 상태를 검사하는 제1 침지유닛 검사단계; 상기 본딩픽커에 의해 픽업된 칩의 하면을 플럭스의 상태 검사가 완료된 상기 침지 유닛에 침지하는 침지단계; 상기 본딩픽커로부터 소정거리 이격되어 형성된 플럭스 비전으로, 상기 칩이 침지된 후의 상기 침지 유닛의 플럭스 상태를 검사하는 제2침지유닛 검사단계; 상기 본딩픽커의 이송경로 상에 상방향 촬상이 가능하도록 배치된 업룩킹 비전을 통해 상기 침지유닛에서 침지된 칩의 하면 이미지를 검사하는 칩 검사단계; 및 상기 검사가 완료된 칩을 기판에 본딩하는 본딩단계를 포함하며, 상기 제1침지유닛 검사단계와 상기 침지단계는 동시에 수행되고, 상기 제2침지유닛 검사단계와 상기 칩 검사단계가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 따른 플립칩 본딩장치를 이용한 플립칩 본딩방법으로서, 상기 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 기판 비전 또는 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하고, 상기 본딩픽커에 의해 픽업되어 플럭스가 침지된 칩을 상기 업룩킹 비전으로 검사하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 플립칩 본딩장치와 플립칩 본딩방법은 본딩헤드의 특정 축 방향으로의 이동횟수 및 이동거리를 줄임으로써 본딩헤드의 이송에 따른 열팽창 및 진동을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 UPH를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 침지유닛의 반도체 칩 침지 전 후를 모두 검사하여 플럭스 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 업룩킹 비전에 의한 칩 검사와 플럭스 비전에 의한 플럭스 검사가 동시간대에 일어날 수 있도록 하여 플럭스 검사를 하는데 별도의 시간이 소요되지 않으므로, 장비의 UPH를 저하시키지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예는 본딩픽커의 칩 수수과정과 반도체 칩 침지 전 침지유닛 검사과정이 동시간대에 일어날 수 있도록 하여 플럭스 검사를 하는데 별도의 시간이 소요되지 않으므로, 장비의 UPH를 저하시키지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예는 두 개 이상의 비전미러를 포함하여 본딩헤드의 움직임을 최소화하면서도 하나의 플럭스 비전으로도 침지유닛의 침지 전 후를 모두 검사할 수 있어 플럭스 검사의 정확도를 향상시킴과 동시에 장비의 UPH를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 플립오버 픽커와 침지 플레이트의 배치를 통해 기판 비전이 침지 플레이트를 검사할 수 있어 플럭스 비전을 추가 설치할 필요없이 기존에 구비된 기판 비전을 통해 플럭스 검사도 겸용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 플럭스 라이트 또는 플럭스 미러를 이용하여 플럭스 검사의 정확도를 향상시키고, 플럭스의 압흔을 더욱 명확하게 촬상할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 스퀴지부를 이용하여 플럭스 평탄화 작업의 효율을 향상시키고, 스퀴지부를 촬영함으로써 스퀴지부에 플럭스뭉치가 생기는 것을 미리 발견하여 제거할 수 있다..
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치의 요부를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 A부분에 대한 상세도이다.
도 4는 플립칩의 침지과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치에서 본딩픽커가 플립오버 픽커로부터 플립칩을 전달받는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치에서 업룩킹비전이 플립칩을 검사하는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 본딩장치에서 본딩픽커가 플립오버 픽커로부터 플립칩을 옮겨받는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 본딩장치에서 업룩킹비전이 플립칩을 검사하는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 본딩장치에서 본딩픽커가 플립오버 픽커로부터 플립칩을 옮겨받는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 본딩장치에서 업룩킹비전이 플립칩을 검사하는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침지유닛을 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침지유닛을 나타내는 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침지유닛을 나타내는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 침지유닛을 나타내는 측면도이다.
도 15는 도 13의 평면도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 침지유닛을 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 본딩방법을 나타내는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 본딩방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래에서 소개하는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 제시하는 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로도 구체화될 수 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.
플립칩 본딩공정은 쏘잉(sawing)머신을 사용하여 복수 개의 반도체 칩(플립칩, 10)으로 절단된 웨이퍼에서 각각의 반도체 칩을 흡착하고 각각의 반도체 칩이 위치될 기판(710)의 본딩위치(실장영역)에 상기 플립칩(10)을 각각 실장시키는 공정이다.
일반적으로 플립칩 본딩공정은 웨이퍼(W)로부터 절단된 반도체 칩(플립칩)을 플립오버 픽커(210)가 흡착하는 단계와, 상기 플립칩(10)의 상면 및 하면이 반전되도록 상기 플립오버 픽커(210)를 상하로 180도 만큼 회전시키는 반전단계와, 본딩픽커(520)를 사용하여 상기 플립오버 픽커(210)에 흡착된 플립칩(10)을 상기 본딩픽커(520)로 전달하는 전달단계와, 상기 본딩픽커(520)를 이동시켜 상기 플립칩(10)의 하면에 형성된 범프(11, 도 4 참조)에 플럭스가 도포되도록 상기 플립칩(10)을 플럭스에 침지시키는 플럭스 도포단계와, 상기 플럭스가 도포된 플립칩(10)의 픽업위치를 검사하는 단계와, 상기 본딩픽커(520)를 본딩 테이블(720)로 이동하여 상기 본딩 테이블(720)에 안착된 기판(710)에서 기준 본딩위치에 상기 플립칩(10)을 실장하는 본딩단계를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참고하여 플립칩 본딩장치(1)와 본딩공정에 대하여 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1)의 평면도이고, 도 2는 플립칩 본딩장치(1)의 요부를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 A부분에 대한 상세도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1)는 개별 단위의 플립칩(10)으로 절단된 웨이퍼(W)를 공급하는 웨이퍼 공급부(100)와, 상기 플립칩(10)을 흡착하는 픽커유닛(200)과, 상기 픽커유닛(200)으로부터 상기 플립칩(10)을 제공받아 기판(710)에 실장하는 본딩유닛(500)과, 상기 본딩유닛(500)을 구동하는 구동부(610, 620)와, 상기 플립칩(10)이 침지되어 상기 플립칩(10)의 하면에 도포되는 플럭스가 마련되는 침지유닛(300)과, 상기 플립칩(10)이 기판(710)에 실장되기 전에 상기 플립칩(10)을 검사하는 검사유닛(400)을 포함할 수 있다.
웨이퍼 공급부(100)는 웨이퍼 온로더(110)에 의하여 웨이퍼(W)의 표면이 노출된 상태로 각각의 웨이퍼(W)를 지지하는 구조를 갖는다. 웨이퍼 공급부(100)는 별도의 이송 수단(미도시)에 의해 픽커유닛(200)이 위치하는 곳으로 웨이퍼(W)를 공급할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 공급부(100)는 복수 개의 웨이퍼(W)가 적층된 상태로 작업을 대기할 수 있으며, 웨이퍼(W)는 순차적으로 픽커유닛(200)이 위치하는 곳으로 공급될 수 있다.
픽커유닛(200)은 웨이퍼(W)로부터 플립칩(10)을 흡착하는 플립오버 픽커(210)와 상기 플립오버 픽커(210)를 구동하는 픽커 구동부(220)를 포함할 수 있다. 플립오버 픽커(210)는 상기 웨이퍼(W)로부터 개별 플립칩(10)을 흡착하고 상하방향으로 180도 회전하여 상기 플립칩(10)의 상하를 반전시킬 수 있다. 이 때 웨이퍼 공급부(100)는 플립칩(10) 하면에 형성된 범프(11, 도 4 참조)가 상방으로 위치하도록 웨이퍼(W)를 공급하므로, 상기 플립오버 픽커(210)에 의해 상하 위치가 반전된 플립칩(10)은 범프(11)가 형성되는 하면이 하방으로 위치하게 된다. 다만, 웨이퍼 공급부(100)에서 공급되는 웨이퍼(W)가 범프(11)가 하방으로 위치하는 상태에서 공급된다면 플립오버 픽커(210)가 상하방향으로 180도 회전할 필요가 없음은 당연하다. 또한 플립오버 픽커(210)의 회전 동작의 회전 방향 및 회전각은 다양하게 변형될 수 있다.
플립오버 픽커(210)의 흡착과정을 자세히 설명하면, 웨이퍼(W) 하방에 위치하는 이젝터(미도시)의 타격에 의해 개별 플립칩(10)이 웨이퍼(W)로부터 분리될 수 있으며, 플립오버 픽커(210)는 흡착 등의 방식에 의하여 플립칩(10)을 픽업할 수 있다. 이 때 플립오버 픽커(210)의 픽업 방법은 흡착뿐만 아니라 접착을 포함할 수 있으며 그립(gripping) 방식에 의하는 것도 가능하다.
본딩유닛(500)은 제1구동부(610)와 제2구동부(620)에 의해 x-y 평면의 임의의 방향으로 이동가능한 본딩헤드(510), 상기 본딩헤드(510)에 위치하는 본딩픽커(520), 플럭스 비전(530), 및 기판 비전(540)을 포함할 수 있다.
본딩픽커(520)는 상기 플립오버 픽커(210)로부터 플립칩(10)을 제공받아 픽업상태를 유지하고 본딩헤드(510)의 이동에 따라 이송되어 침지유닛(300)에 플립칩(10)을 침지하고, 본딩 테이블(720)에 안착되는 기판(710)에 플립칩(10)을 본딩할 수 있다. 이 때 플립칩(10)을 픽업하는 방법은 흡착 등의 방식에 의할 수 있다. 즉, 흡착뿐만 아니라 접착을 포함할 수 있으며 그립 방식에 의하는 것도 가능하다.
상기 본딩픽커(520)는 x축 및 y축 방향으로 이송 가능하고, 흡착과정, 침지과정, 또는 본딩과정에서 z축 방향으로 승강 가능할 수 있으며, 또한 z축을 중심으로 θ방향으로 회전 가능한 구조일 수 있다. 따라서 본딩픽커(520)는 상기 플립칩 본딩장치(1)의 x-y-z 공간 상의 임의의 위치로 이송될 수 있도록 구성될 수 있다. 본딩헤드(510)에 함께 위치할 수 있는 플럭스 비전(530)과 기판 비전(540)에 대해서는 후술하도록 한다.
도 4를 참조하면, 상기 본딩픽커(520)는 플립칩(10)에 진공흡착력을 직접 전달하여 상기 플립칩(10)을 흡착하는 흡착헤드(521)를 포함할 수 있다. 상기 흡착헤드(521)는 흡착된 플립칩(10)을 회전축(522)에 대해 시계방향 및/또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이로 인해, 흡착헤드(521)는 제어부의 제어에 따라 플립칩(10)의 위치를 θ(theta) 보정할 수 있다. 제어부의 제어방법에 대해서는 후술하기로 한다.
구동부는 상기 본딩헤드(510)를 구동하기 위한 것으로 갠트리 방식에 의할 수 있다. 갠트리 방식이란 x-y 평면 상에서 임의의 위치로 이송이 가능하도록 x축 방향으로 이송하는 구동부와 y축 방향으로 이송하는 구동부를 포함하는 방식을 의미할 수 있다. 구동부는 제1구동부(610)와 제2구동부(620)를 포함할 수 있으며, 제1구동부(610)는 본딩헤드(510)와 연결되어 상기 본딩헤드(510)를 y축 방향으로 이송할 수 있고, 제2구동부(620)는 상기 제1구동부(610)를 x축 방향으로 이송함으로써 결과적으로 본딩헤드(510)가 x축 방향으로 이송되는 결과를 가져올 수 있다. 이를 위해 제1구동부(610)의 양단에 연결되는 연결부(611)가 제2구동부(620) 상을 이동할 수 있도록 구성할 수 있다.
도 1에는 본딩헤드(510)가 제1구동부(610)에 연결되는 것을 도시하였지만, 이와 달리 본딩헤드(510)가 제2구동부(620)에 연결되는 것도 가능하며, 이 경우에는 제2구동부(620)의 양단에 연결부(미도시)가 위치하여 제1구동부(610) 상에서 이동할 수 있을 것이다.
구동부의 구동에 따른 본딩헤드(510)의 동작을 자세히 살펴보도록 한다. 본딩헤드(510)의 일 예로 제1구동부(610)에 연결되고, 본딩픽커(520), 플럭스 비전(530) 및 기판 비전(540)이 모두 수용되는 것을 설명하도록 한다. 본딩헤드(510)는 제2이송유닛(611)의 움직임에 의해 x축 방향으로 이동하여 픽커유닛(200)(더 자세히는 플립오버 픽커(210))의 상부로 이동될 수 있다. 이 때 필요에 따라 제1구동부(610)가 동작하여 y축 방향으로 이동할 수 있음은 당연하다. 본딩헤드(510)는 본딩픽커(520)가 침지유닛(300)(더 자세히는 침지 플레이트(310))과 검사유닛(400)(더 자세히는 업룩킹 비전(410))의 상부로 이동될 수 있다.
이 때 도 1에 도시된 바와 같이 침지유닛(300), 픽커유닛(200), 및 검사유닛(400)이 y축 방향으로 동축에 위치하는 경우 본딩헤드(510)는 x축 방향으로 이동하지 않으면서도 반도체 칩을 픽업하는 과정, 플럭스에 침지하는 과정, 및 업룩킹 비전(410)에 의해 검사하는 과정을 수행할 수 있게 된다. 본딩헤드(510)의 움직임이 줄어들수록 열발생과 진동이 감소하여 본딩헤드(510)의 위치오차를 저감할 수 있게 된다. 또한, 작업시간을 단축하여 생산성(UPH)을 향상할 수 있다. 검사유닛(400)에 의해 반도체 칩의 위치검사를 마친 본딩헤드(510)는 본딩 테이블(720)로 이동하여 반도체 칩을 기판(710)에 실장하게 된다.
한편, 본딩헤드(510)에 마련되는 본딩픽커(520)는 픽커유닛(200)으로부터 픽업하는 과정, 플럭스에 플립칩(10)을 침지하는 과정, 또는 기판(710)에 플립칩(10)을 본딩하는 과정에서 z축 방향으로 이동할 수 있다. 뿐만 아니라 θ방향으로 회전하여 미소한 오차를 보정할 수 있다. 또한 본딩헤드(510) 자체가 z축 방향으로 이동하는 것을 포함한다.
플립칩(10)의 침지과정을 도 3과 도 4를 참고하여 설명하도록 한다. 침지유닛(300)은 플럭스가 마련되는 침지 플레이트(310)와 상기 침지 플레이트(310)에 플럭스를 제공하는 플럭스 탱크(320)와 상기 침지 플레이트(310) 또는 상기 플럭스 탱크(320)를 구동하는 침지유닛(300) 구동부를 포함할 수 있다. 본딩픽커(520)에 픽업된 플립칩(10)은 상기 침지 플레이트(310)에 수용되는 플럭스에 침지되어 하면에 위치하는 범프(11)에 플럭스가 도포된다. 침지유닛(300)에 대하여는 다음에 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 플립칩(10)의 침지과정을 설명하기 위한 개념도이다. 침지 플레이트(310)는 플럭스(f)가 마련되는 플럭스 수용부(311)를 구비한다. 플럭스는 점성을 가진 물질로 플립칩(10) 하부의 범프(11)에 도포된다. 이 때 플럭스가 너무 많이 도포되어 인접하는 범프(11) 사이를 연결하면 반도체 칩의 전기적 오류를 발생할 수 있다. 반면에 플럭스가 너무 적게 도포되면 플립칩(10)이 기판(710)에 실장될 때 접촉 불량이 발생할 수 있다. 따라서 플럭스는 적당한 점성을 가지고 있어야 하며, 적당량이 준비되어 플립칩(10)이 침지될 수 있어야 한다.
플럭스는 점성을 가진 물질이기 때문에 플립칩(10)의 침지가 완료된 후에도 상기 범프(11)의 형상에 대응하는 압흔(Pressure Mark)(11a)이 전사되게 된다. 이러한 압흔(11a)은 다음 플립칩(10)이 침지되기 전에 제거되어야 하며, 시간이 지남에 따라 압흔(11a)이 사라지지만 공정의 속도를 향상시키기 위하여 플럭스의 상면이 평편해지도록 평탄화 과정을 거칠 수 있다.
다시 도 1과 도 2로 돌아와서, 검사유닛(400)은 본딩픽커(520)에 픽업된 플립칩(10)의 위치정보를 수집하는 업룩킹 비전(410)과 교정부(420)를 포함할 수 있다. 업룩킹 비전(410)은 본딩픽커(520)의 흡착면 중심이 플립칩(10)의 중심과 일치하는지 여부 및 일치하지 않는 경우에 이탈된 거리 또는 각도에 관한 정보를 수집하고, 플립칩(10) 하면에 형성된 범프(11)의 정렬 상태와 범프(11)에 플럭스가 도포된 상태를 검사할 수 있다. 이러한 검사는 카메라의 촬상에 의할 수 있다. 또한, 업룩킹 비전(410)은 본딩픽커(520) 이송경로의 하방에 위치하여 상방향(up-looking)으로 촬상이 가능하도록 배치될 수 있다. 이는 본딩픽커(520)에 픽업되어 있는 플립칩(10)의 하면을 촬상하여 위치 정보 등을 얻는 것이 정보획득에 용이하기 때문이다.
또한, 상기 업룩킹 비전(410)은 이송되는 플립칩(10) 하면의 일 지점 영역을 촬상하는 것만으로도 초기에 입력된 플립칩(10) 위치 정보에 기반하여 플립칩(10)의 틀어짐 정도 및 특정 방향으로의 변위량을 판단할 수 있다. 하지만 2지점 이상의 영역을 촬상하는 경우에는 보다 정확한 이미지를 추출할 수 있으며, 정보의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 플립칩(10)이 상기 업룩킹 비전(410)의 화각(FOV, Field of View) 내에 다 들어오는 경우에는 1회의 촬영으로 2지점을 촬상하여 그 이미지로부터 각각의 위치를 파악할 수 있다. 그러나 상기 플립칩(10)이 상기 업룩킹 비전(410)의 화각 내에 다 들어오지 못할 경우에는 2회에 걸쳐 2지점을 촬상할 수 있다.
업룩킹 비전(410)은 플라잉 타입(Flying type)이 가능하다. 플라잉 타입은 촬상을 위해 대상체가 정지할 필요 없이 움직이고 있는 대상체를 촬상하는 것을 의미한다. 플라잉 타입을 적용함으로써 장비가 정지할 필요가 없어 생산성이 향상된다. 또한 본딩픽커(520)가 정지 및 재구동하면서 발생할 수 있는 플립칩(10)의 위치 오차를 줄이고 열발생을 줄일 수 있는 효과도 얻을 수 있다. 위와 같은 플라잉 타입은 비단 업룩킹 비전(410)뿐만 아니라 플럭스 비전(530) 또는 기판 비전(540)에도 적용할 수 있다.
다음으로 본딩유닛(500)에 포함되는 플럭스 비전(530)과 기판 비전(540)에 대하여 설명하도록 한다. 플럭스 비전(530)은 상기 침지유닛(300)을 검사하기 위한 장치이다. 이러한 검사는 카메라의 촬상에 의할 수 있다. 플럭스 비전(530)은 침지 플레이트(310)를 검사하여 플럭스가 정량 준비되어 있는지, 플럭스의 평탄화 정도가 잘되어 있는지, 이물질이 침투되어 있는지, 점도는 기준치 범위에 있는지 등을 검사할 수 있다. 이 때, 플럭스비전(530)은 본딩픽커(520)에 의해 플립칩(10)이 침지되고 난 후를 촬상할 수도 있지만 침지 전을 촬상하는 것도 가능하다. 또한, 침지 전과 후를 모두 촬상하는 경우에는 플럭스 상태의 검사 정확도를 향상할 수 있을 것이다.
그 밖에도 플럭스 비전(530)은 플럭스 탱크(320)를 검사하여 플럭스 탱크(320)에 플럭스가 정량 준비되어 있는지, 이물질이 침투되어 있는지 등을 검사할 수 있다. 또한, 하나의 플럭스 비전(530)에 의해 상기 침지 플레이트(310)와 플럭스 탱크(320)를 모두 촬상하는 것뿐만 아니라, 복수의 플럭스 비전(530)이 마련되어 각각 침지 플레이트(310)와 플럭스 탱크(320)를 촬상하는 것도 가능하다.
기판 비전(540)은 상기 침지유닛(300)에서 플럭스에 침지된 플립칩(10)이 본딩되는 기판(710)을 검사하기 위하여 구비될 수 있다. 이러한 검사는 카메라의 촬상에 의할 수 있다. 기판 비전(540)은 본딩 테이블(720) 상에 안착된 기판(710)의 얼라인먼트를 확인하여 본딩과정에서 기판(710)의 위치 오차를 반영할 수 있다. 또한, 본딩픽커(520)가 플립칩(10)을 픽업하거나 상기 플립칩(10)을 플럭스에 침지시킬 때 기판 비전(540)과의 공간적 간섭이 발생하지 않도록 하기 위하여, 상기 기판 비전(540)은 렌즈면이 본딩픽커(520)의 흡착헤드(521)의 흡착면보다 높게 위치하도록 마련될 수 있다.
플립칩(10)이 기판(710)의 정확한 본딩위치에 실장될 수 있도록 하기 위하여 앞에서 살펴본 업룩킹 비전(410)과 함께 기판 비전(540)이 위치 정보를 수집할 수 있다. 앞에서 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10)의 하면을 촬상하여 본딩될 플립칩(10)의 위치 오차를 판단하기 위한 이미지를 얻는 것에 대하여 살펴보았다. 이와 더불어, 상기 기판 비전(540)은 본딩 테이블(720)에 거치된 기판(710)을 촬상하여 상기 기판(710) 상에서 플립칩(10)이 실장될 본딩 위치를 판단하기 위한 이미지를 얻을 수 있다. 또한 본딩 테이블(720) 상에서 기판(710)이 정해진 위치에 비틀림 없이 거치되어 있는지에 관한 정보, 또는 위치 오차에 관한 정보를 수집할 수 있다.
상기 기판 비전(540) 역시 상기 업룩킹 비전(410)과 마찬가지로 본딩 테이블(720)에 각각 거치된 기판(710) 상에서 본딩 위치를 정확하게 판단하기 위하여 상기 기판(710)의 본딩 위치 중 적어도 2지점 이상의 영역을 촬상할 수 있다. 또한, 상기 기판 비전(540)은 본딩 대상 기판(710)을 촬상하는 경우 이외에도 본딩이 완료된 기판(710)을 촬상하여 본딩 과정에서 불량이 발생된 것을 판단하기 위한 이미지 촬상에도 사용될 수 있다. 이 경우, 기판(710)에 대한 반도체 칩의 위치를 판단하여 불량 발생 여부를 판단할 수 있다.
기판 비전(540)은 그 이름에 제한되지 않고 기판(710)뿐만 아니라 웨이퍼(W) 또는 플럭스 등을 촬상활 수 있다. 일 예로, 기판 비전(540)은 상기 웨이퍼(W)에서 각각의 반도체 칩(또는 플립칩(10))의 위치정보를 획득하며, 상기 본딩 테이블(720)에서 기판(710) 상에 각각의 플립칩(10)이 실장될 기준 본딩위치의 위치정보를 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 플립칩 본딩장치(1)의 제어부(미도시)는 전술한 정렬정보제공부에서 피두셜마크(FM)의 위치정보를 획득하고, 상기 업룩킹 비전(410) 및 기판 비전(540)에서 촬상된 이미지를 근거로 상기 본딩픽커(520) 또는 상기 본딩 테이블(720)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다. 그리고, 플립칩(10) 또는 기판(710)의 비틀림(회전), 틀어짐, 기울어짐(틸팅) 등의 오차를 보정하기 위하여 본딩픽커(520)의 흡착헤드(521)를 회전시킬 수 있다. 본딩픽커(520)가 z축(회전축, 522)을 중심으로 θ방향으로 회전 가능한 구조일 수 있음은 앞서 살핀 바와 같다. 또한, 이와 마찬가지로 본딩 테이블(720)을 θ방향으로 회전 가능한 구조로 마련할 수 있다.
또한, 제어부는 픽커 구동부(220)를 제어하여 플립오버 픽커(210)가 플립칩(10)을 픽업할 수 있도록 하며, 침지유닛(300)을 제어하여 플럭스의 양과 점도를 유지할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 본딩장치는 UPH 향상을 위해 픽커유닛(200), 침지유닛(300), 본딩유닛(500), 및 검사유닛(400)을 한 쌍 이상 마련할 수 있다. 도 1에는 y축에 대칭하도록 마련하여 하나의 웨이퍼(W)로부터 동시에 두 파트의 픽커유닛(200) 등이 작업할 수 있도록 하였다.
다음으로 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1)에서 본딩유닛(500)의 작업과정을 자세히 살펴보도록 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1)에서 본딩픽커(520)가 플립오버 픽커(210)로부터 플립칩(10)을 전달받는 과정을 나타내는 측면도이고, 도 6은 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10)을 검사하는 과정을 나타내는 측면도이다.
제1 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1)는 하방에 좌측으로부터 침지유닛(300)(자세히는 침지 플레이트(310)), 픽커 유닛(자세히는 플립오버 픽커(210)), 검사유닛(400)(자세히는 업룩킹 비전(410)), 및 본딩 테이블(720)의 순서로 위치할 수 있다. 또한 상기 구성들은 같은 축 상에 위치하여 상기 본딩헤드(510) 또는 본딩픽커(520)가 x축 방향으로 움직이는 것을 최소화할 수 있다.
플립칩 본딩장치(1)는 상방에 좌측으로부터 플럭스 비전(530), 본딩픽커(520), 및 기판 비전(540)의 순서로 위치할 수 있다. 또한 상기 구성들은 본딩헤드(510)에 연결되어 일체로 움직일 수 있으며, 같은 축 상에 위치하여 상기 본딩헤드(510)가 x축 방향으로 움직이는 것을 최소화할 수 있다.
플립오버 픽커(210)를 구동하기 위한 픽커 구동부(220)는 상기 침지 플레이트(310)의 하부 공간에 위치할 수 있다. 이 때 침지 플레이트(310)가 x축 방향으로 습동 운동하는 데에 간섭되지 않도록 위치하여야 한다. 이러한 구성배치는 플립칩 본딩장치(1)를 컴팩트하게 하는 데 도움이 된다. 픽커 구동부(220)가 침지 플레이트(310) 하부의 공간에 위치하는 또 다른 이유는 플립오버 픽커(210)의 회전을 고려한 것이다. 상기 플립오버 픽커(210)는 웨이퍼(W)로부터 반도체 칩(또는 플립칩(10))을 픽업하고 이를 반전하여 본딩픽커(520)에 전달한다. 이 때 반전과정에서 x축 방향으로 180도 회전할 수 있으며, 이와 간섭되지 않기 위하여 픽커 구동부(220)의 위치가 정해지게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본딩픽커(520)가 플립오버 픽커(210)로부터 플립칩(10)을 픽업하는 것과 동시간대에 플럭스 비전(530)이 침지 플레이트(310)를 촬상하여, 플립칩(10)에 플럭스를 도포할 수 있을 정도로 플럭스의 양이 적절한지 여부와 점도와 평탄화 정도가 적절한지를 판단하게 된다. 이를 통해 플립칩(10)에 플럭스가 도포되는 과정에서 불량이 발생하여 플립칩(10)을 낭비하는 것을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 플립칩을 플럭스에 침지하기 전에 침지 플레이트를 촬상함으로써 침지 플레이트 상에 이물질의 투입여부를 확인할 수도 있고, 침지 플레이트의 플럭스에 기포나 버블 등이 생기지는 않았는지 확인할 수 있다. 만약, 기포나 버블 등이 생긴 상태에서 플립칩을 플럭스에 침지할 경우엔 기포나 버블 내부에는 플럭스가 비어있는 상태이기 때문에 플립칩의 범프에 플럭스가 균일하게 도포되지 못하여 추후 본딩작업에서 본딩 불량 등의 문제를 야기할 수도 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10) 하면을 검사하는 것과 동시간대에 상기 플럭스 비전(530)이 침지 플레이트(310)를 촬상하여, 플립칩(10)이 침지된 후의 플럭스의 상태를 검사하게 된다. 이는 플립칩(10)이 침지되기 전과 후를 비교하는 것이 침지되기 전만을 보고 판단하는 것보다 플럭스의 상태를 더 잘 판단할 수 있기 때문이다.
도 4를 참조하면, 플립칩(10)이 침지된 후에 플럭스의 표면에는 범프(11)의 압흔(Pressure Mark, 11a)이 전사될 수 있다. 이 압흔(11a)의 형상에 대한 영상을 통해 플럭스 양 또는 점성의 정도를 판별 가능하다. 또한, 압흔(11a)의 전사 상태를 통해 본딩픽커(520)의 경사 여부나, 본딩픽커(520)에 픽업된 플립칩(10)의 경사 여부도 판단할 수 있으며, 플립칩(10)에 플럭스가 정상적으로 도포되었는지 여부도 판단할 수도 있다. 즉, 압흔(11a)이 모든 범프(11)에 대하여 균일하게 형성되었다면 플립칩(10)이 경사지지 않은 것으로 판단 가능하다.
위에서 본딩픽커(520)가 플립오버 픽커(210)로부터 플립칩(10)을 픽업하는 것과 동시간대에 플럭스 비전(530)이 침지 플레이트(310)를 촬상하는 것은 어느 하나의 과정의 장단을 구별하지 않는다. 즉, 어느 하나의 과정 동안에 다른 과정의 시작과 끝이 마무리되는 것뿐만 아니라, 각각의 과정에 교차시간이 발생하는 것을 포함한다. 이는 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10) 하면을 검사하는 것과 동시간대에 상기 플럭스 비전(530)이 침지 플레이트(310)를 촬상하는 것도 마찬가지이다.
이에 플립칩을 플럭스에 침지하기 전과 플럭스를 침지한 이후의 침지플레이트의 영상을 모두 취득하는 것이 바람직하지만, 작업 중에 침지플레이트의 영상을 얻기 위하여 따로 시간을 내는 것은 장비속도 및 생산성에 영향을 줄 수 있으므로, 본 발명에서는 각각의 영상을 얻기 위하여 따로 시간을 내지 않고 기존의 픽커유닛으로부터 플립칩을 받는 작업과 동시에 플럭스 침지 전의 영상을 얻는 것과, 플럭스를 침지한 이후에 업룩킹비전을 통해 칩의 하면을 검사할 때 플럭스 침지 후의 영상을 얻음으로써 장비 속도를 저하하지 않는 것이 특징이다.
따라서, 침지 플레이트, 플립오버 픽커, 업룩킹 비전닛이 순차적으로 배치되어 있기 때문에, 본딩헤드가 플립칩을 수수하면서 플럭스 비전을 이용하여 침지 플레이트를 검사할 수도 있고, 플립칩에 플럭스를 도팅(침지)하고 업룩킹 비전으로 이동하는 동안 본딩헤드 및 본딩헤드의 일 측에 구비된 플럭스 비전(530)이 y축 방향으로 이송하면서 침지 플레이트(310)를 촬상할 수 있다. 그러나 이러한 이송은 장비를 복잡하게 하고 상이 흔들릴 우려가 발생할 수 있다. 따라서 플럭스 비전(530)은 본딩헤드가 플립칩을 수수하는 동안 또는 플럭스가 도포된 플립칩을 업룩킹 비전에서 검사하는 동안 플럭스 침지플레이트를 선명하게 촬영할 수 있도록 두 개 이상의 비전미러를 포함할 수 있다.
비전미러는 도 5와 6에 도시된 바와 같이 y축 방향으로 동축 상에 배치된 제1측방 비전미러(531)와 제2측방 비전미러(533)를 포함할 수 있다. 제1측방 비전미러(531)는 침지 전 플러스 표면의 상을 우회 경로를 통해 전달하고, 제2측방 비전미러(533)는 침지 후 플럭스 표면의 상을 우회 경로를 통해 전달한다. 또한, 제1측방 비전미러(531)는 제1중앙 비전미러(532)를 통해 빛을 반사하여 플럭스 비전(530)의 중앙으로 상을 전달하고 제2측방 비전미러(533)는 제2중앙 비전미러(534)를 통해 빛을 반사시키고, 제1중앙 비전미러(512)를 투과한 빛은 플럭스 비전(530)의 중앙으로 상을 전달하게 된다. 이때 제1측방 비전미러 및 제1중앙 비전미러를 거친 광경로와 제2측방 비전미러 및 제1중앙 비전미러를 거친 광경로는 일치되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면 제2중앙 비전미러(534)를 통해 반사된 빛은 제1중앙 비전미러(532)를 통과한다. 따라서 제1중앙 비전미러(532)는 반투명 미러, 하프 미러 등을 사용할 수 있다. 즉, 입사 광량의 일부를 반사하고 다른 일부를 투과 시키는 반투명 미러(semitransparent mirror)나 반사율과 투과율이 반반인 하프 미러(half mirror)를 사용함으로써 제1 측방 비전미러(531)를 통해 전달되는 상은 제1중앙 비전미러(532)를 통해 반사시켜서 플럭스 비전(530)의 중앙으로 전달하면서도 제2중앙 비전미러(534)를 통해 전달되는 상은 제1중앙 비전미러(532)를 통해 투과시킬 수 있다.
본 발명은 하나의 측방 비전미러 만을 사용할 수도 있다. 그러나 이 경우 침지 전, 후에 상으로부터 렌즈에까지 도달하는 거리가 달라져 어느 하나의 상은 초점이 맞지 않아 또렷해지지 않는 문제가 발생한다. 이는 초점이 상으로부터 렌즈에까지 도달하는 거리에 따라 달라지기 때문이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(2)에서 본딩픽커(520)가 플립오버 픽커(210)로부터 플립칩(10)을 옮겨받는 과정을 나타내는 측면도이고, 도 8은 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10)을 검사하는 과정을 나타내는 측면도이다. 제1 실시예(1)와 동일한 일련번호는 동일한 구성을 나타내므로, 그에 대한 설명은 생략하도록 한다.
제2 실시예에 따른 비전미러는 도 7와 도 8에 도시된 바와 같이, y축 방향으로 동축 상에 배치된 제1측방 비전미러(535)와 제2측방 비전미러(533)를 포함할 수 있다. 제1측방 비전미러(535)는 침지 전 플러스 표면의 상을 우회 경로를 통해 전달하고, 제2측방 비전미러(533)는 침지 후 플럭스 표면의 상을 우회 경로를 통해 전달한다. 또한, 제1측방 비전미러(535)와 제2측방 비전미러(533)는 중앙 비전미러(536)를 통해 빛을 반사하여 플럭스 비전(530-1)의 중앙으로 상을 전달하게 된다.
다른 방향으로부터 전달되는 상을 플럭스 비전(530-1)의 중앙으로 반사시키기 위해 중앙 비전미러(536)는 회전가능한 셔터 구조일 수 있다. 즉, 중앙 비전미러(536)는 플립오버 픽커(210)가 플립칩(10)을 픽업하는 때에는 상기 제1측방 비전미러(535)의 렌즈 방향과 동일한 방향으로 배치시키고, 상을 전달한 후에는 x축 방향으로 시계방향 또는 반시계방향으로 90°또는 270°회전하여 상기 플립칩(10)이 업룩킹 비전(410)에 의해 검사되는 때에 상기 제2측방 비전미러(533)의 렌즈 방향과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 x축 방향으로 회전하는 정도는 중앙 비전미러(536)의 한 면을 통해 반사할 것인지, 양 면을 통해 반사할 것인지에 따라 달라질 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(3)에서 본딩픽커(520)가 플립오버 픽커(210)로부터 플립칩(10)을 옮겨받는 과정을 나타내는 측면도이고, 도 10은 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10)을 검사하는 과정을 나타내는 측면도이다. 제1 실시예(1)와 동일한 일련번호는 동일한 구성을 나타내므로, 그에 대한 설명은 생략하도록 한다.
제1 실시예(1)에서 플립칩 본딩장치의 하방 좌측으로부터 침지 플레이트(310), 플립오버 픽커(210), 업룩킹 비전(410), 및 본딩 테이블(720)의 순서로 위치한 것과 달리, 제3 실시예(3)에서는 플립오버 픽커(210-1), 침지 플레이트(310), 업룩킹 비전(410), 및 본딩 테이블(720)의 순서로 위치한다. 또한, 플립칩 본딩장치(3)의 상방 순서는 제1 실시예(1)와 동일하지만 배치 거리는 상이할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본딩픽커(520)가 플립오버 픽커(210-1)로부터 플립칩(10)을 픽업하는 것과 동시간대에 기판 비전(540)이 침지 플레이트(310)를 촬상하여, 플립칩(10)에 플럭스를 도포할 수 있을 정도로 플럭스의 양이 적절한지 여부와 점도와 평탄화 정도가 적절한지를 판단하게 된다. 이를 달성하기 위하여, 본딩픽커의 중심축과 기판 비전의 중심축 까지의 거리(간격)는 침지 플레이트의 중심축과 플립오버 픽커의 중심축 까지의 거리(간격)와 대응되는 것이 바람직하다. 이들 간의 간격은 방향도 대응되는 것이 바람직하다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 업룩킹 비전(410)이 플립칩(10) 하면을 검사하는 것과 동시간대에 플럭스 비전(530-2)이 침지 플레이트(310)를 촬상하여, 플립칩(10)이 침지된 후의 플럭스의 상태를 검사하게 된다. 이를 위해, 본딩픽커의 중심축과 플럭스 비전의 중심축까지의 거리(간격)는 업룩킹 비전의 중심축과 침지 플레이트의 중심축 까지의 거리(간격)와 대응되는 것이 바람직하다.
플립칩 본딩장치(3) 하방의 배치 변경을 통해 제1 또는 제2 실시예와 같이 비전미러를 사용하지 않으면서도 플립칩(10) 침지 전, 후의 침지 플레이트(310)를 촬상할 수 있게 된다. 또한, 기판 비전(540)은 앞에서 기판(710) 또는 웨이퍼(W)를 촬상할 수 있음을 살핀 바에 더하여 침지 플레이트(310)도 촬상할 수 있다. 플립칩(10)이 침지되기 전과 후를 모두 촬상하는 것에 의한 효과는 제1 실시예(1)에서 살핀 바와 같으므로 그 설명을 생략하도록 한다.
다음으로 도 11 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플립칩 본딩장치(1)에서 침지유닛(300)을 자세히 살펴보도록 한다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침지유닛(300)을 나타내는 사시도이고, 도 12는 측면도이다.
침지유닛(300)은 플럭스를 수용하여 본딩픽커(520)에 의해 픽업되는 플립칩(10)이 침지되는 침지 플레이트(310), 상기 침지 플레이트(310)에 플럭스를 충전 또는 공급하는 플럭스 탱크(320), 및 상기 침지 플레이트(310)와 상기 플럭스 탱크(320)를 상대운동 하도록 하는 침지유닛 구동부(330)를 포함할 수 있다. 또한 침지 플레이트(310)는 플럭스를 수용할 수 있는 플럭스 수용부(311)를 구비한다. 침지 플레이트(310)는 플럭스 탱크(320)의 하부와 상대적으로 슬라이딩 운동하여 플럭스 수용부(311)에 부족한 만큼의 플럭스를 공급받을 수 있다. 플럭스 탱크(320)가 고정된 침지 플레이트(310) 상을 슬라이딩 운동하는 것 또는 침지 플레이트(310)가 고정된 플럭스 탱크(320) 하부를 슬라이딩 운동하는 것을 포함하지만, 이하에서는 플럭스 탱크(320)가 고정되고 침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동하는 것을 기본으로 설명하도록 한다.
침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동하면서 부족한 플럭스를 공급받는 것과 동시에 플럭스 탱크(320)가 상기 침지 플레이트(310) 상부를 가압하여 플럭스 수용부(311)에 담겨있는 플럭스 상면을 평편하게 할 수 있다. 이러한 목적을 위해 침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동하는 것을 평탄화 작업이라 한다. 평탄화 작업의 또 다른 목적은 플럭스의 점도를 기준치 범위로 맞추기 위함이다. 플럭스는 양이 적은 경우에 점도가 높아지고 침지플레이트가 지속적으로 슬라이딩 운동을 한다 하더라도 시간이 지나면서 침지 플레이트 내에 담겨있는 플럭스의 양이 줄어들면 침지플레이트 상의 플럭스의 표면과 플럭스 탱크 간의 접촉면적이 적어져서 마찰열 발생이 약해지므로 플럭스의 온도가 내려가서 점도가 높아지게 된다. 점도가 높아지는 경우 점도가 낮을 때 보다 압흔이 사라지는 데 오랜 시간이 소요될 수 있고 플럭스의 평탄도를 확보하는데 어려움이 있으며, 플럭스의 양이 부족하거나 평탄도가 확보되지 않는 경우에는 플립칩의 범프에 플럭스의 정량 도포가 이뤄지지 않아 본딩 불량 등을 초래할 수 있다. 심한 경우 높아진 점도에 의해 플립칩(10)이 본딩유닛으로부터 이탈되어 플럭스에 달라 붙을 수 있다. 따라서 침지 플레이트 내 플럭스의 정량 확보와, 평탄화 작업을 반복하면서 마찰에 의해 플럭스 온도를 증가시켜 점도를 기준치 범위 내로 높아지지 않도록 주기적으로 침지 플레이트의 점도를 확인하는 것이 중요하다.
한편, 침지 플레이트(310)가 플립칩(10)의 플럭스 침지를 위하여 전방으로 슬라이딩 운동하는 경우 상기 침지 플레이트(310)의 상부 공간으로 본딩픽커(520)가 진입할 수 있다. 뿐만 아니라 침지 플레이트(310)가 후방으로 슬라이딩 운동하는 경우에도 본딩픽커(520)는 상기 공간으로 진입하는 것을 제한받지 않는다. 본딩픽커(520)가 상기 공간으로 언제든지 진입할 수 있음으로 인한 효과는 평탄화 작업과 관련이 있다.
본딩픽커(520)는 침지 플레이트(310)의 상면이 노출된 경우에 상기 플럭스 수용부(311)의 상부에 위치하여 플립칩(10)을 플럭스에 침지시킨다. 또한, 침지 플레이트(310)는 플럭스 탱크(320) 하부로 슬라이딩 운동하여 플럭스를 평탄화 시킬 수 있음은 앞에서 살펴본 바와 같다. 만일, 침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동하는 경우와 달리 플럭스 탱크(320)가 슬라이딩 운동하는 경우를 가정하면, 플럭스 탱크(320)가 침지 영역에 있는 경우에는 본딩픽커(520)가 침지 영역으로 진입하지 못하고 기다려야 한다. 이처럼 본딩픽커(520)의 진입시점이 플럭스 탱크(320)와의 간섭 때문에 한정되는 경우 장비 전체의 UPH에 영향을 미치게 된다. 반대로 플럭스 평탄화 작업을 위하여 플럭스 탱크(320)가 침지 영역으로 전진하기 위해서는 본딩픽커(520)가 침지 영역으로부터 후퇴하는 것을 기다려야 한다. 본딩픽커(520)와 플럭스 탱크(320)의 간섭을 피하기 위해서는 평탄화 작업시간을 단축해야 하는 문제가 발생하는 것이다. 평탄화 작업시간의 단축으로 인해 플럭스 상면에 형성되는 압흔이 완전히 사라지지 않고 남거나 플럭스의 점도가 기준치 이상으로 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
플럭스 탱크(320)가 하부에 위치하는 플럭스 수용부(311)에 플럭스를 공급하기 위해서는 플럭스 탱크(320)의 하부에 개구가 형성되어야 한다. 또한 플럭스가 플럭스 수용부(311) 이외의 곳으로 새는 것을 방지하고 플럭스 수용부(311)의 플럭스 면을 평탄화하기 위해서는 플럭스 탱크(320)가 침지 플레이트(310)를 알맞은 압력으로 가압하여야 한다. 이하에서는 도 11 및 도 12를 참고하여 상기 가압 방법에 대하여 설명하도록 한다.
플럭스 탱크(320)는 플럭스를 수용하는 스퀴지 박스(321)와 상기 스퀴지 박스(321)를 가압하는 하부 가압부재(323)와 상부 가압부재(324)를 포함할 수 있다. 하부 가압부재(323)는 상기 플럭스 탱크(320)를 지지하는 하우징(326)에 회전 가능하도록 힌지 결합될 수 있다. 스퀴지 박스(321)의 측면에는 돌기(322)가 형성될 수 있고 상기 하부 가압부재(323)는 상기 돌기(322)에 대응하는 홈(323a)이 형성될 수 있어 돌기(322)에 압력을 가하여 스퀴지 박스(321)를 가압하게 된다. 또한, 보다 확실한 가압을 위하여 하부 가압부재(323)를 가압하는 상부 가압부재(324)를 더 포함할 수 있으며, 상부 가압부재(324)는 상기 하우징(326)과 독립적으로 회전운동 할 수 있도록 힌지 결합될 수 있다.
상부 가압부재(324)는 측부 가압부재(325)와 연결될 수 있으며, 측부 가압부재(325)는 상부 가압부재(324)와 회전 가능하도록 힌지 결합될 수 있다. 측부 가압부재(325)는 하우징(326)에 형성되는 걸림턱(326a)에 대응하는 걸림돌기(325a)를 구비하여 상부 가압부재(324)가 하우징(326)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
상부 가압부재(324)가 하부 가압부재(323)를 효과적으로 가압하기 위하여 상부 가압부재(324)와 하부 가압부재(323) 사이에 제1탄성체(327a, 예를 들면 스프링)가 개재될 수 있다. 상기 제1탄성체(327a)에 의해 하부 가압부재(323)가 침지 플레이트(310)를 가압하면서도 침지 플레이트(310)가 효과적으로 슬라이딩 운동 가능하게 된다. 마찬가지로 상부 가압부재(324)와 측부 가압부재(325) 사이에도 제2탄성체(327b)가 개재될 수 있으며, 제2탄성체(327b)는 측부 가압부재(325)의 회전축(522)보다 상부에 위치하여 상기 걸림턱(326a)과 걸림돌기(325a)의 결합을 견고히 할 수 있다.
위와 같은 가압장치에 의하여 플럭스 탱크(320)는 침지 플레이트(310)를 가압할 수 있게 된다. 다음으로 침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동할 수 있도록 하는 구조의 일 예를 살펴본다.
도 12를 참조하면, 침지 플레이트(310)를 슬라이딩 운동시키기 위해 나사산이 형성되는 스크류(331)와 상기 스크류(331)의 외주면에 마련되는 너트(332)를 포함할 수 있다. 상기 너트(332)와 상기 침지 플레이트(310)를 결합하기 때문에, 상기 스크류(331)가 회전함에 따라 상기 너트(332)와 함께 침지 플레이트(310)가 병진 운동 가능하다. 또한, 스크류(331)와 너트(332)는 내부에 볼(미도시)을 포함하여 회전운동을 병진운동으로 전환하는 데 마찰을 줄일 수 있다. 스크류(331)는 침지유닛(300) 구동부에 의해 회전 가능하다. 이와 같은 스크류 방식은 침지 플레이트(310)를 이동시키기 위한 한 방법에 불과할 뿐이고, 침지 플레이트(310)는 상기 스크류 방식 이외에도 다양한 방식으로 습동 운동 할 수 있다.
한편, 도 12를 참조하면 플럭스 탱크(320)는 조명유닛을 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 조명유닛은 라이트, 램프, 광원 또는 미러 등이 될 수 있으며, 이에 제한되지 않고 조명 기능을 수행할 수 있는 것이라면 어떠한 것이 될 수도 있다. 실시예에서는 플럭스 라이트와 플럭스 미러를 예로 들어 설명하였으나, 다른 조명유닛도 사용 가능함은 당연하다. 플럭스 라이트(340)는 플럭스 수용부(311)의 측부에 위치하여 플럭스 비전(530) 또는 기판 비전(540)이 플럭스를 검사할 때 밝고 선명한 상을 촬상할 수 있도록 돕는다. 이 때 플럭스 라이트(340)는 침지 플레이트(310)에 고정되지 않는다. 이는 침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동 하면서 플럭스 탱크(320)와 간섭되는 것을 방지하기 위함이다. 뿐만 아니라, 플럭스 라이트는 본딩픽커(본딩헤드)와의 간섭을 방지하기 위해, 본딩픽커(본딩헤드)의 이송방향에는 개구되어 설치되는 것이 바람직하다. 도 15 및 도 16을 참조하여 설명하면, 도 15의 경우에는 침지플레이트의 하방에 픽커유닛이 구비되어 본딩픽커의 이송방향이 전후 방향으로 이동되므로 침지플레이트의 슬라이딩 방향과 수직되는 방향으로 플럭스 라이트가 구비되는 것이며, 도 16의 경우에는 본딩픽커가 침지플레이트의 상방에 구비되어 본딩픽커가 침지플레이트의 후방영역으로 이동될 필요가 없기 때문에 침지플레이트의 전 방향을 제외하고 측방과 후방에 플럭스 라이트를 구비하는 것이다. 한편, 도 12에는 플럭스 라이트(340)가 지지되는 구체적인 구성을 생략하였지만 플럭스 탱크(320)와 연결되어 지지되거나 픽커 구동부(220)에 연결되어 지지되는 것 등이 가능하다.
플럭스 라이트(340)가 플럭스 수용부(311)의 측부에 위치하는 것은 상부에 위치하는 경우 빛이 플럭스에 반사되어 렌즈에 다량 노출됨으로 인해 플럭스 표면의 상이 선명하게 맺히지 않는 것을 방지하기 위함이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침지유닛(301)을 나타내는 측면도이고, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 침지유닛(302)을 나타내는 측면도이다.
도 13을 참조하면, 플럭스 탱크(320)는 조명유닛, 그 중에서도 플럭스 미러(350)를 더 포함할 수 있다. 스퀴지 박스(321)는 침지 플레이트(310)와 접촉하는 부분에 스퀴지부(321a)가 형성될 수 있다. 스퀴지부(321a)는 접촉면적을 줄여서 평탄화 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 스퀴지부(321a)의 단부에 고무 등의 탄성부를 마련하여 플럭스가 새는 것을 방지할 수 있다. 다만, 플럭스 탱크에 수용된 플럭스를 침지 플레이트에 채우기 위해 플럭스가 침지 플레이트 내로 유입되고, 이때 누설되는 플럭스들은 스퀴지부(321a) 및 스퀴지 박스(321)의 외부에 누적되어 플럭스 뭉치(f)가 형성될 수 있다. 플럭스 뭉치(f)는 플럭스의 점성이 상승할수록 더 잘 형성되는 경향이 있고, 외부의 이물질이 엉겨서 형성되기도 한다. 이러한 플럭스 뭉치(f)는 평탄화 작업 중에 플럭스 수용부(311)에 수용되는 플럭스의 상면에 흠을 낼 수 있다. 따라서, 플럭스 뭉치(f)가 생겼는지를 주기적으로 발견하여 제거해 주는 것이 좋다.
플럭스 미러(350)는 상기 스퀴지부(321a)를 향해 설치되어 스퀴지부(321a)의 상을 렌즈에 전달할 수 있다. 즉, 플럭스 비전(530) 또는 기판 비전(540)은 플럭스 수용부(311)뿐만 아니라 플럭스 미러(350)까지도 FOV(시야 범위, Field Of View) 내에 포함할 수 있다. 이 경우 플럭스 비전(530) 또는 기판 비전(540)은 플럭스의 상태를 검사함과 동시에 스퀴지부(321a)에 플럭스 뭉치(f)가 형성되었는지도 검사할 수 있게 된다. 또한, 이와 달리 본딩픽커(520)가 침지영역에서 x축 방향으로 소정 정도 이동하여 상기 플럭스 미러(350)에 반사되는 상을 획득하는 것도 가능하다. 또한, 이와 달리 플럭스 미러(350)의 각을 조정하여 반사각이 90도 이상이 되도록 하여 스퀴지부(321a)의 상을 렌즈에 직접 전달하는 것도 가능하다. 뿐만 아니라, 플럭스 미러가 직접 구동 가능하도록 설치될 수도 있다.
플럭스 미러(350) 역시 플럭스 라이트(340)와 마찬가지로 침지 플레이트(310)에 고정되지 않고 침지 플레이트(310) 상부 근방에 고정되어 위치하게 된다. 이는 플럭스 라이트(340)와 마찬가지로 침지 플레이트(310)가 슬라이딩 운동 하면서 플럭스 탱크(320)와 간섭되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 플럭스 미러는 본딩픽커(본딩헤드)와의 간섭을 방지하기 위하여 침지플레이트의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
도 13에는 플럭스 라이트(341)와 플럭스 미러(350)가 일체로 형성되는 것을 도시하였다. 두 부재가 일체로 형성됨으로 인하여 공간을 확보할 수 있게 된다. 플럭스 라이트(341)는 플럭스 수용부(311)를 향하여 설치되고 플럭스 미러(350)는 스퀴지 박스(321)를 향하여 설치되므로 두 부재가 일체로 형성되는 데 간섭이 발생하지 않는다.
도 14는 플럭스 미러(351, 352)가 스퀴지 박스(321)를 향하여 설치(351)됨과 동시에 플럭스 수용부(311)를 향하여 설치(352)되는 것을 도시한다. 플럭스 표면에는 홈부인 압흔이 형성되고 따라서 상부에서 직접 반사되는 상을 촬상하는 것은 입체적인 압흔을 나타내는데 부족할 수 있다. 따라서 플럭스 수용부(311)의 측부에 플럭스 미러(352)를 설치하여 압흔으로부터 반사되는 상을 효과적으로 렌즈에 전달할 수 있게 된다. 또한 도 14에는 생략되었지만 플럭스 라이트(340)가 설치될 수 있다.
앞에서도 설명하였지만, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 침지유닛(301)을 타나내는 평면도이고, 도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 침지유닛(303)을 나타내는 평면도이다.
도 15는 본딩픽커(520)의 진행방향(y축 방향)으로 플럭스 라이트(341) 및 플럭스 미러(350)가 마련되지 않아 본딩픽커(520)와의 간섭을 피하는 것을 도시한다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 침지 플레이트(310)가 플립오버 픽커(210)와 업룩킹 비전(410) 사이에 위치하므로 본딩픽커(520)가 침지 플레이트(310)를 가로질러(침지플레이트의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로) 이송된다. 따라서 도 15와 같이 플럭스 라이트(341) 및 플럭스 미러(350)는 y축의 양 측 방향으로 개방되어 있어야 본딩픽커(520)와의 간섭을 방지할 수 있다.
그러나 도 5 내지 도 8을 참조하면, 침지 플레이트(310)가 가장 외측에 위치하여 본딩픽커(520)가 침지 플레이트(310)를 가로지를 필요가 없게 된다. 본딩픽커(520)는 침지 플레이트(310)의 침지 영역 까지만 이송되었다가 다시 회귀하게 된다. 따라서 y축 방향 중 본딩픽커(520)의 이송 영역이 아닌 부분에는 플럭스 미러(353)가 형성되는 것이 가능하다. 다만 이러한 플럭스 미러(353)는 스퀴지부(321a)를 향하는 플럭스 미러(350)와 달리 플럭스 수용부(311)를 향한다. 따라서 도 14에서 살펴본 플럭스 수용부(311)를 향하는 플럭스 미러(352)와 마찬가지로 플럭스 압흔의 상을 선명하게 렌즈로 전달할 수 있게 된다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 플립칩 본딩방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 플립칩 본딩방법은 픽커유닛(200)이 반도체 칩을 웨이퍼(W)로부터 픽업하는 제1픽업과정(S100)을 포함한다. 제1픽업과정(S100)은 픽커 구동부(220)에 의해서 구동되는 플립오버 픽커(210)가 웨이퍼(W)로부터 반도체 칩(플립칩)을 픽업하여 흡착하는 과정과 상기 반도체 칩의 상하가 반전되어 범프(11)가 하방을 향하도록 회전시키는 과정을 포함할 수 있다.
제1픽업과정(S100)을 마친 후에는 본딩픽커(520)가 상기 픽커유닛(200)으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 제2픽업과정(S200)을 포함한다. 제2픽업과정(S200)은 본딩헤드(510)에 의해 구동되며 단부에 흡착헤드(521)를 구비하는 본딩픽커(520)가 상기 플립오버 픽커(210)로부터 상기 반도체 칩을 흡착하여 픽업하는 과정을 포함할 수 있다.
제2픽업과정(S200)을 마친 후에는 상기 본딩픽커(520)가 상기 반도체 칩을 침지유닛(300)에 침지하는 침지과정(S400)을 포함할 수 있다. 침지과정(S400)은 침지 플레이트(310)의 플럭스 수용부(311)에 수용되는 플럭스에 상기 본딩픽커(520)로부터 이송된 반도체 칩의 하부가 침지되어 범프(11)에 플럭스를 도포하는 과정을 포함할 수 있다.
침지과정(S400)을 마친 후에는 침지 후 검사과정(S500)과 반도체 칩 검사과정(S600)이 동시간대에 일어날 수 있다. 동시간대에 일어날 수 있다는 것은 어느 하나의 과정의 장단을 구별하지 않는다. 즉, 어느 하나의 과정 동안에 다른 과정의 시작과 끝이 마무리되는 것뿐만 아니라, 각각의 과정에 교차시간이 발생하는 것을 포함한다. 침지 후 검사과정(S500)은 플럭스 비전(530)이 상기 반도체 칩이 침지된 후의 침지유닛(300)을 검사하는 과정으로, 반도체 칩이 침지되고 난 후에 플럭스에 형성되는 압흔을 플럭스 비전(530)이 촬상하여 플럭스의 양 또는 농도에 관한 정보와 상기 반도체 칩에 플럭스가 도포된 상태에 대한 정보를 얻는 과정을 포함할 수 있다.
반도체 칩 검사과정(S600)은 업룩킹 비전(410)이 상기 침지유닛(300)에 침지된 반도체 칩의 하부를 검사하는 과정으로, 플럭스가 도포된 반도체 칩의 하부를 업룩킹 비전(410)이 상방을 촬상하는 방법으로 검사하여 상기 플럭스가 도포된 상태에 관한 정보, 상기 본딩픽커(520)의 흡착헤드 상에서 상기 반도체 칩이 기준위치와 비교할 때 갖는 위치오차에 관한 정보 등을 얻는 과정을 포함할 수 있다.
상기 침지 후 검사과정(S500)과 반도체 칩 검사과정(S600)이 동시간대에 일어나기 위해서는 상기 업룩킹 비전(410)과 상기 침지 플레이트(310)와의 거리 및 방향과 상기 본딩픽커(520)와 상기 플럭스 비전(530) 사이의 거리 및 방향이 서로 대응할 수 있다. 또한 상기 업룩킹 비전(410)과 상기 침지 플레이트(310)가 y축 방향에 대하여 동축에 배치되고 상기 본딩픽커(520)와 상기 플럭스 비전(530)이 y축 방향에 대하여 동축에 배치되는 것을 포함한다. 또한 상기 플럭스 비전(530)은 플럭스 비전(530)의 중심부로부터 이격된 위치에서 상을 반사하는 비전미러를 포함할 수 있다. 이 때 상기 거리 및 방향이 서로 대응하는 것은 상기 플럭스 비전(530)의 비전미러와의 거리 및 방향이 서로 대응하는 것으로 해석된다.
침지 후 검사과정(S500)과 반도체 칩 검사과정(S600)을 마친 후에는 상기 본딩픽커(520)가 상기 업룩킹 비전(410)에 의해 검사된 상기 반도체 칩을 기판(710)에 실장하는 실장과정(S800)을 포함할 수 있다. 실장과정(S800)은 본딩 테이블(720)에 흡착되는 기판(710)의 본딩위치에 상기 본딩픽커(520)에 의해 이송된 반도체 칩을 본딩하는 과정을 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 본딩방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 플립칩 본딩방법은 제1 실시예와 비교할 때, 제2픽업과정(S200)과 동시간대에 침지 전 검사과정(S310)이 일어날 수 있다는 점에서 차이가 있다. 침지 전 검사과정(S310)은 플럭스 비전(530)이 상기 반도체 칩이 침지되기 전의 침지유닛(300)을 검사하는 과정으로, 플럭스 비전(530)이 침지 플레이트(310)를 촬상하여 플럭스가 반도체 칩을 침지하기에 적당한 상태에 있는지에 관한 정보를 얻는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 반도체 칩이 침지되기 전에 플럭스의 양이 적당한지에 관한 정보 또는 플럭스의 점도 및 평탄화 정도에 관한 정보를 침지과정(S400) 전에 습득하여 반도체 칩에 플럭스가 도포되는 과정에서 불량이 발생하여 반도체 칩을 낭비하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2픽업과정(S200)과 침지 전 검사과정(S310)이 동시간대에 일어나기 위해서는 상기 플립오버 픽커(210)와 상기 침지 플레이트(310)와의 거리 및 방향과 상기 본딩픽커(520)와 상기 플럭스 비전(530) 사이의 거리 및 방향이 서로 대응할 수 있다. 또한 상기 플립오버 픽커(210)와 상기 침지 플레이트(310)가 y축 방향에 대하여 동축에 배치되고 상기 본딩픽커(520)와 상기 플럭스 비전(530)이 y축 방향에 대하여 동축에 배치되는 것을 포함한다. 또한 상기 플럭스 비전(530)은 플럭스 비전(530)의 중심부로부터 이격된 위치에서 상을 반사하는 비전미러를 포함할 수 있다. 이 때 상기 거리 및 방향이 서로 대응하는 것은 상기 플럭스 비전(530)의 비전미러와의 거리 및 방향이 서로 대응하는 것으로 해석된다.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 본딩방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 플립칩 본딩방법은 제1 실시예와 비교할 때, 제2픽업과정(S200)과 동시간대에 침지 전 검사과정(S320)이 일어날 수 있다는 점 및 실장과정(S800) 전에 기판 검사과정(S700)을 포함할 수 있다는 점에서 차이가 있다. 침지 전 검사과정(S320)은 반도체 칩이 침지유닛(300)에 침지되기 전의 상태를 기판 비전(540)이 검사하는 과정으로, 기판 비전(540)이 침지 플레이트(310)를 촬상하여 플럭스가 반도체 칩을 침지하기에 적당한 상태에 있는지에 관한 정보를 얻는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 반도체 칩이 침지되기 전에 플럭스의 양이 적당한지에 관한 정보 또는 플럭스의 점도 및 평탄화 정도에 관한 정보를 침지과정 전에 습득하여 반도체 칩에 플럭스가 도포되는 과정에서 불량이 발생하여 반도체 칩을 낭비하는 것을 방지할 수 있다.
기판 검사과정(S700)은 상기 기판 비전(540)이 상기 반도체 칩이 실장되기 전의 기판(710) 상부를 검사하는 과정으로, 반도체 칩이 실장될 기판(710) 상의 본딩위치를 확인하고 상기 업룩킹 비전(410)에 의해 습득된 반도체 칩의 위치 정보와 비교하여 상기 기판(710)의 틀어짐 또는 기울어짐 정도에 관한 정보를 습득하는 과정을 포함할 수 있다. 따라서 최종적으로 제어부에서 상기 업룩킹 비전(410)에 의한 반도체 칩 위치정보와 상기 기판 비전(540)에 의한 기판 위치정보를 비교하여 흡착헤드(521) 또는 본딩 테이블(720)의 위치 및 각도를 조절하여 반도체 칩이 기판(710) 상의 본딩위치에 오차없이 실장될 수 있도록 한다.
상기 기판 비전(540)은 위에서 살핀 바와 같이 기판 검사과정(S700) 외에도 침지 전 검사과정(S320)을 행할 수 있다.
1: 플립칩 본딩장치, 10: 플립칩,
11: 범프, 100: 웨이퍼 공급부,
110: 웨이퍼 온로더, 200: 픽커유닛,
210: 플립오버 픽커, 220: 픽커 구동부,
300: 침지유닛, 310: 침지 플레이트,
311: 플럭스 수용부, 320: 플럭스 탱크,
321: 스퀴지 박스, 321a: 스퀴지부,
330: 침지유닛 구동부, 340: 플럭스 라이트,
350: 플럭스 미러, 400: 검사유닛,
410: 업룩킹 비전, 420: 교정부,
500: 본딩유닛, 510: 본딩헤드,
520: 본딩픽커, 521: 흡착헤드,
522: 회전축, 530: 플럭스 비전,
531-536: 비전미러, 540: 기판 비전,
610: 제1구동부, 620: 제2구동부,
710: 기판, 720: 본딩 테이블,
730: 테이블베이스,

Claims (20)

  1. 개별 단위의 반도체 칩으로 절단된 웨이퍼로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 픽커유닛;
    상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하는 본딩픽커 및 상기 본딩픽커의 일측으로부터 소정거리 이격되어 상기 반도체 칩이 실장될 상기 기판 상의 위치를 검사하는 기판 비전을 포함하는 본딩헤드;
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되는 상기 반도체 칩의 하면에 마련되는 범프를 침지하기 위한 플럭스가 수용되는 침지유닛;
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되고 상기 침지유닛의 상기 플럭스에 침지된 상기 반도체 칩의 하면을 검사하는 업룩킹 비전;
    상기 본딩픽커의 타측으로부터 소정거리 이격되어 배치하고 있으며, 상기 침지유닛에 수용된 상기 플럭스의 상태를 검사하는 플럭스 비전;
    상기 본딩헤드 및 상기 플럭스 비전을 x-y평면의 임의의 지점으로 이송하는 구동부; 및
    상기 기판이 안착되는 본딩 테이블;을 포함하고,
    상기 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 기판 비전이 상기 침지유닛을 검사하고,
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되어 플럭스가 침지된 칩을 상기 업룩킹 비전으로 검사하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 픽커유닛, 상기 침지유닛 및 상기 업룩킹 비전은 Y축에 평행한 동축 상에 위치하고, 상기 플럭스 비전, 상기 본딩 픽커 및 상기 기판 비전의 이동방향과 평행하게 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본딩픽커와 상기 기판 비전 간의 거리 및 방향은 상기 픽커유닛과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기 및 방향이며,
    상기 본딩픽커와 상기 플럭스 비전 간의 거리 및 방향은 상기 업룩킹비전과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기 및 방향인 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  4. 개별 단위의 반도체 칩으로 절단된 웨이퍼로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 픽커유닛;
    상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하는 본딩픽커 및 상기 본딩픽커의 일측으로부터 소정거리 이격되어 상기 반도체 칩이 실장될 상기 기판 상의 위치를 검사하는 기판 비전을 포함하는 본딩헤드;
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되는 상기 반도체 칩의 하면에 마련되는 범프를 침지하기 위한 플럭스가 수용되는 침지유닛;
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되고 상기 침지유닛의 상기 플럭스에 침지된 상기 반도체 칩의 하면을 검사하는 업룩킹 비전;
    상기 본딩픽커의 타측으로부터 소정거리 이격되어 배치하고 있으며, 상기 침지유닛에 수용된 상기 플럭스의 상태를 검사하는 플럭스 비전;
    상기 본딩헤드 및 상기 플럭스 비전을 x-y평면의 임의의 지점으로 이송하는 구동부; 및
    상기 기판이 안착되는 본딩 테이블;을 포함하고,
    상기 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하고,
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되어 플럭스가 침지된 칩을 상기 업룩킹 비전으로 검사하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 침지유닛, 상기 픽커유닛 및 상기 업룩킹 비전은 Y축에 평행한 동축 상에 위치하고, 상기 플럭스 비전, 상기 본딩 픽커 및 상기 기판 비전의 이동방향과 평행하게 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 플럭스 비전은 상기 본딩헤드의 이송방향에 평행한 축 상에 복수 개의 비전미러를 구비하고,
    상기 비전미러는,
    상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제1 측방 비전미러;
    상기 반도체 칩이 침지된 이후의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제2 측방 비전미러; 및
    상기 제1 측방 비전미러 및 제2 측방 비전미러로부터 반사된 상을 중앙으로 반사할 수 있는 중앙 비전미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 측방 비전미러 및 상기 중앙 비전미러를 거친 상기 침지유닛의 상의 광경로 길이와 상기 제2 측방 비전미러 및 상기 중앙 비전미러를 거친 상기 침지유닛의 광경로 길이가 일치하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중앙 비전미러는 상기 제1 측방 비전미러로부터 반사된 영상을 반사하거나 상기 제2 측방 비전미러로부터 반사된 영상을 반사하기 위하여, 축 회전이 가능한 셔터 구조인 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 플럭스 비전은 상기 본딩헤드의 이송방향에 평행한 축 상에 복수 개의 비전미러를 구비하고,
    상기 비전미러는,
    상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제1 측방 비전미러;
    상기 제1 측방 비전미러로부터 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 반사하는 제1 중앙 비전미러;
    상기 반도체 칩이 침지된 이후의 상기 침지유닛의 상을 반사하는 제2 측방 비전미러; 및
    상기 제2 측방 비전미러로부터 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 반사하는 제2 중앙 비전미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 측방 비전미러 및 상기 제2 중앙 비전미러를 통해 반사되는, 상기 반도체 칩이 침지된 후의 상기 침지유닛의 상은 상기 제2 중앙 비전미러의 상부 측에 배치된 상기 제1 중앙 비전미러를 투과하여 플럭스 비전 측으로 전달되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 중앙 비전미러는,
    반투명 미러 또는 하프 미러이며,
    상기 제1 측방 비전미러를 통해 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 반사시키고,
    상기 제2 측방 비전미러 및 상기 제2 중앙 비전미러를 통해 반사된 상을 상기 플럭스 비전 측으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 측방 비전미러 및 상기 제1 중앙 비전미러를 거친 상기 침지유닛의 상의 광경로 길이와 상기 제2 측방 비전 미러, 상기 제2 중앙 비전미러 및 상기 제1 중앙 비전미러를 거친 상기 침지유닛의 광경로 길이가 일치하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 본딩픽커와 상기 제1 측방 비전미러 간의 거리 및 방향은 상기 픽커유닛과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기 및 방향이며,
    상기 본딩픽커와 상기 제2 측방 비전미러 간의 거리 및 방향은 상기 업룩킹비전과 상기 침지유닛 간의 거리 및 방향에 대응되는 크기 및 방향인 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  14. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 본딩헤드를 Y축 방향으로 이송하는 제1 구동부와, 상기 본딩헤드를 X축 방향으로 이송하는 제2 구동부를 포함하고,
    상기 플럭스 비전은 상기 본딩헤드에 구비되어 함께 이송되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  15. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 침지유닛은,
    상기 플럭스를 수용하여 상기 반도체 칩이 침지되는 침지 플레이트; 및
    상기 침지 플레이트 상에 상기 플럭스를 공급하고, 상기 침지 플레이트와 접촉하는 부분에 스퀴지부가 마련되는 플럭스 탱크;를 포함하고,
    상기 침지 플레이트와 상기 플럭스 탱크는 상대적인 슬라이딩 운동에 의해 플럭스를 공급하면서 평탄화시키는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 침지 플레이트는 상기 플럭스 탱크 하부로 슬라이딩 운동하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 침지유닛은,
    상기 침지플레이트의 측부에서 빛을 제공하는 조명유닛을 더 포함하고,
    상기 조명유닛은 상기 본딩헤드와의 간섭을 방지하기 위하여 상기 본딩헤드의 이송방향 측으로 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 조명유닛은 라이트, 램프, 광원 또는 미러이며,
    상기 조명유닛은 상기 침지유닛 및 상기 스퀴지부를 향하여 마련되어 상기 플럭스의 상 및 상기 스퀴지부의 상을 반사시키는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩장치.
  19. 픽커유닛이 개별 단위의 반도체 칩으로 절단된 웨이퍼로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 제1 픽업단계;
    X축 및 Y축으로 이송가능한 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 제2 픽업단계;
    상기 본딩픽커로부터 소정거리 이격되어 형성된 플럭스 비전으로, 플럭스가 수용된 침지 유닛의 플럭스 상태를 검사하는 제1 침지유닛 검사단계;
    상기 본딩픽커에 의해 픽업된 상기 반도체 칩의 하면을 플럭스의 상태 검사가 완료된 상기 침지유닛에 침지하는 침지단계;
    상기 본딩픽커로부터 소정거리 이격되어 형성된 플럭스 비전으로, 상기 반도체 칩이 침지된 후의 상기 침지유닛의 플럭스 상태를 검사하는 제2 침지유닛 검사단계;
    상기 본딩픽커의 이송경로 상에 상방향 촬상이 가능하도록 배치된 업룩킹 비전을 통해 상기 침지유닛에서 침지된 상기 반도체 칩의 하면 이미지를 검사하는 칩 검사단계; 및
    검사가 완료된 상기 반도체 칩을 기판에 본딩하는 본딩단계를 포함하며,
    상기 제1 침지유닛 검사단계와 상기 침지단계는 동시에 수행되고, 상기 제2 침지유닛 검사단계와 상기 칩 검사단계가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩방법.
  20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 플립칩 본딩장치를 이용한 플립칩 본딩방법으로서,
    상기 본딩픽커가 상기 픽커유닛으로부터 상기 반도체 칩을 픽업하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지되기 이전의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 기판 비전 또는 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하고,
    상기 본딩픽커에 의해 픽업되어 플럭스가 침지된 상기 반도체 칩을 상기 업룩킹 비전으로 검사하는 동안에 상기 반도체 칩이 침지된 이후의 플럭스 상태를 검사하기 위하여 상기 플럭스 비전이 상기 침지유닛을 검사하는 것을 특징으로 하는 플립칩 본딩방법.
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