KR101511616B1 - 반도체 칩 마운팅용 헤드 - Google Patents

반도체 칩 마운팅용 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR101511616B1
KR101511616B1 KR20130084521A KR20130084521A KR101511616B1 KR 101511616 B1 KR101511616 B1 KR 101511616B1 KR 20130084521 A KR20130084521 A KR 20130084521A KR 20130084521 A KR20130084521 A KR 20130084521A KR 101511616 B1 KR101511616 B1 KR 101511616B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
semiconductor chip
piston
air
housing
Prior art date
Application number
KR20130084521A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150010074A (ko
Inventor
최지웅
조진구
Original Assignee
(주)정원기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)정원기술 filed Critical (주)정원기술
Priority to KR20130084521A priority Critical patent/KR101511616B1/ko
Publication of KR20150010074A publication Critical patent/KR20150010074A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101511616B1 publication Critical patent/KR101511616B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67712—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrate being handled substantially vertically
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrates to be conveyed not being semiconductor wafers or large planar substrates, e.g. chips, lead frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components
    • H05K13/021—Loading or unloading of containers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool

Abstract

본 발명은 반도체 칩 마운팅용 헤드에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 기판상에 반도체 칩을 정확하게 마운팅하기 위하여, 레이저를 이용하되 회전 및 직선운동이 가능한 구조로 이루어져 있는 반도체 칩 마운팅용 헤드에 관한 것이다.
본 발명은 내측에 수용부가 구비된 케이스(1000); 상기 케이스(1000)에 고정되며, 상하 방향으로 운동하는 제1위치조절부(2000); 상기 제1위치조절부(2000)와 접촉하며, 반도체 칩(C)을 상기 기판(P) 상에 가압시키기 위한 제2위치조절부(3000); 및 상기 제2위치조절부(3000)의 하부에 장착되며, 상기 반도체 칩(C)을 진공 파지하여 상기 기판(P) 상에 레이저를 이용하여 본딩하기 위한 접합부(4000);를 포함한다.
본 발명은 기판에 반도체 칩 본딩시, 헤드의 상하 및 회전운동을 정밀하게 제어함으로써 레이저 본딩시 에러를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 칩 마운팅용 헤드{Head for mounting a semiconductor chip}
본 발명은 반도체 칩 마운팅용 헤드에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 기판상에 반도체 칩을 정확하게 마운팅하기 위하여, 레이저를 이용하되 회전 및 직선운동이 가능한 구조로 이루어져 있는 반도체 칩 마운팅용 헤드에 관한 것이다.
플립 칩(flip card chip) 등의 반도체 팁(chip)을 회로 기판에 결합하기 위한 본딩(bonding)은 가공 스테이지(stage)상에 회로 기판을 배치한 후, 툴(tool)으로 반도체 팁(chip)을 고정시킨 후 회로 기판측으로 가압시키면서, 회로 기판의 접속부에 결합시킨다.
이때 기판에 대한 반도체 칩(chip)의 위치를 높은 정밀도로 제어할 필요가 있다. 본딩(bonding)시 제어 정밀도를 높이기 위한 다양한 방법이 제시되고 있는데 하기의 특허문헌 2가 있다.
또한, 반도체 칩(chip)을 기판에 열압착시키고 접합하는 본딩 헤드(bonding head)로서, 레이저(laser)의 에너지를 이용하고 반도체 팁(chip)을 가열하는 것이 알려져 있다.이러한 선행문헌으로는 특허문헌 3이 있다.
1. 일본 공개특허 제2003-1532695호 (명칭 : 전자 부품 실장 장치) 2. 일본 공개특허 제2010-1297710호 (명칭 : 반도체 칩의 본딩 장치 및 본딩 방법) 3. 일본 공개특허 제2010-129890호 (명칭 : 본딩 헤드)
본 발명은 위와 같은 반도체 칩을 기판에 보다 정확하게 본딩시키기 위하여 XY 테이블 및 프레임상에서 Z 축으로 움직임에 따라 본딩시 위치를 정확하게 잡는 한편, 헤드의 상하 및 회전운동을 정밀하게 제어함으로써 레이저 본딩시 에러를 최소화 시키기 위함이다.
본 발명은 내측에 수용부가 구비된 케이스(1000); 상기 케이스(1000)에 고정되며, 상하 방향으로 운동하는 제1위치조절부(2000); 상기 제1위치조절부(2000)와 접촉하며, 반도체 칩(C)을 기판(P) 상에 가압시키기 위한 제2위치조절부(3000); 및 상기 제2위치조절부(3000)의 하부에 장착되며, 상기 반도체 칩(C)을 진공 파지하여 상기 기판(P) 상에 레이저를 이용하여 본딩하기 위한 접합부(4000);를 포함하되, 상기 제1위치조절부(2000)는 공압에 따라 작동되도록 제1공기유입구(2110)가 구비되며, 상기 케이스(1000)의 상부 일측에 체결되어 고정되는 제1실린더(2100); 상기 제1실린더(2100)의 내측에 구비되며, 상기 제1공기유입구(2110)로부터 공기가 유입에 의한 내부 공압에 의하여 상하 방향으로 운동하며, 내측부에 체결홈(2210)이 구비된 제1피스톤(2200); 상기 제1피스톤(2200)의 내측부에 구비된 체결홈(2210)과 일측부가 볼트체결되어 상기 제1피스톤(2200)의 상하 운동에 따라 함께 움직이는 연결대(2300); 상기 공기유입구(2110)로 공기가 유입됨에 따라 상기 제1실린더(2100) 내부에 공압이 상승하여 상기 제1피스톤(2200)이 하측방향으로 운동하되, 상기 제1실린더(2100) 내부에 공압이 떨어질 때 상기 제1실린더(2100)을 상방향으로 상승시키기 위한 제1스프링(2400); 상기 제1스프링(2400)을 지지하기 위하여 상기 제1실린더(2100)의 하부측에 고정되는 스프링지지판(2500); 및 상기 연결대(2300)의 타측부와 체결되며, 접촉압력이 계측되는 로드셀(2600);을 포함하며, 상기 제2위치조절부(3000)는 상기 로드셀(2600)의 상부면과 면접하는 제2피스톤(3100); 상기 제2피스톤(3100)을 수용하며, 내부에 공기가 유입될 수 있도록 제2공기유입구(3211)가 구비된 상측 수용부(3210) 및 상기 상측 수용부(3210)와 구획된 상기 하측 수용부(3220)로 이루어진 제2실린더(3200); 상기 제2실린더(3200)의 외주면에 삽입되며, 모터(M)의 회전력을 전달받아 회전하는 풀리(3300); 상기 제2실린더(3200)의 외주면에 삽입되며, 상기 풀리(3300)와 체결되어 상기 풀리(3300)의 회전과 함께 회전하는 제1하우징(3400); 상기 제1하우징(3400)의 하측부와 체결되는 제2하우징(3500); 상기 2하우징(3500)의 하측부에 체결되며, 상기 제2하우징(3500)과 상기 제1하우징(3400)의 내부를 순차적으로 관통하여 및 상기 제2실린더(3200)의 상기 하측 수용부(3220)와 체결되는 가이드 마스터(3600);를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 풀리(3300)의 회전시, 상기 제1하우징(3400), 제2하우징(3500), 가이드마스터(3600)가 일체로 회전할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제2피스톤(3100)의 상하 운동시, 상기 가이드마스터(3600)의 상측 단부가 상기 제2실린더(3220)의 하측 수용부에 고정되어 있어, 상기 가이드마스터(3600)가 상하 운동할 수 있다.
본 발명의 상기 제1하우징(3400)의 내측에는 상기 제2실린더(3200)의 하측단부와 접하는 스프링 지지부(3700); 일측은 상기 스프링 지지부(3700)에 지지되며, 타측은 상기 제2하우징(3500)의 내측부에 지지되는 제2스프링(3800); 을 포함하되,
상기 제2스프링(3800)은 상기 제2실린더(3200)의 내측으로 유입되는 공기의 압력이 감소될 때 복원력에 의하여 상기 제2실린더(3200)를 상방향으로 상승시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 제1피스톤(2200)은 상측에는 유입되는 공압에 따라 상하 운동할 수 있도록 구비된 제1수용부(2220); 및 상기 제1수용부(2220)와 구획되며, 상기 제1스프링(2400) 및 상기 연결대(2300)를 수용할 수 있도록 제2수용부(2230); 가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 제1피스톤(2200)은 중앙부가 내측으로 절곡되어, 별도 마련된 브레이크 실린더(2700)로부터 유입된 공기에 의하여, 상기 제1피스톤(2200)의 가압시 헌팅을 방지하기 위한 제3수용부(2240)가 구비될 수 있다.
본 발명은 상기 제1 및 제2 공기유입구(2110, 3210)측으로 유입되는 공기를 제어하기 위하여, 유출되는 공기를 조절하기 위한 전공 레귤레이터(R1); 상기 전공 레귤레이터(R1)로부터 공기가 유입되거나, 별도로 공기가 유입되는 정밀 레귤레이터(R2); 및 상기 정밀 레귤레이터(R2)로부터 공기가 유입되어, 상기 제1공기유입구(2110) 또는 제2공기유입구(3210)측으로 공기를 공급하는 것을 제어하기 위한 밸브(V);를 포함하는 할 수 있다.
본 발명의 상기 밸브(V)는 제1및 제2 유출포트(P1, P2)를 구비한 솔레노이드 밸브이며, 상기 제1 유출포트(P1)는 제1위치조절부(2000)의 제1공기유입구(2110)와 연결되어 있고, 제2 유출포트(P2)는 제2위치조절부(3000)의 제2공기유입구(3210)와 연결되어 있되, 초기 가동시 제1유출포트(P1)를 개방시켜, 제1위치조절부(2000)의 로드셀(2600)과 제2위치조절부(3000)의 제2피스톤(3100)과 접촉시키며, 상기 로드셀(2600)에서 접촉되는 압력이 감지될 경우, 상기 제1유출포트(P1)를 폐쇄하고 제2유출포트(P2)를 개방시켜 상기 접합부(4000)에 파지된 반도체 칩(C)을 상기 기판(P)상에 가압시킬 수 있다.
본 발명은 기판에 반도체 칩 본딩시, 헤드의 상하 및 회전운동을 정밀하게 제어함으로써 레이저 본딩시 에러를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드가 구비된 반도체 칩 본딩기.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제1위치조절부를 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제1위치조절부의 작동 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제2위치조절부를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제2위치조절부의 작동 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드에 공급되는 공기 조절 시스템 개념도.
첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상술한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드가 구비된 반도체 칩 본딩기를 나타낸다.
도 1을 참고하면, 반도체 칩 본딩기는 바닥에 위치하는 베이스(100), XY테이블(200), 프레임(300), 헤드(H), 비젼(500) 등으로 구성된다.
도 1을 참고하면, XY테이블(200)은 그 상부면측에 기판(P)이 위치하게 된다. 이후 설명할 반도체 칩(C)과의 본딩시 정확한 위치 제어를 위하여 X 축 및 Y 축으로 이동 가능하도록 구성된다. XY 테이블은 일반적으로 사용되는 구성으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 1을 참고하면, 프레임(300)은 베이스(100)의 일측으로부터 Z축상으로 구비된다. 프레임(300)은 헤드(H)가 Z 축상으로 상하 운동할 수 있도록 구성된다. 일측부에 모터(미도시) 및 레일 등이 구비되어, 헤드(H)가 상하 운동할 수 있는 구조이면 바람직할 것이며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
반도체 칩(C)이 기판(P)상에 정확하게 본딩될 수 있도록 비젼(500)이 구비될 수 있다. 비젼(500)은 좌표인식 장치로, 비젼(500)을 통하여 어느 하나의 반도체 칩(C)이 본딩될 좌표를 정확하게 인식하고, 인식된 좌표로 반도체 칩(C)이 이동할 수 있도록 제어를 돕게 된다. 비전(500)은 기판(P) 상에 구비된 얼라이먼트 마크(Allignment mark, 미도시)로부터 좌표를 인식, 이에 맞는 반도체 칩(C)이 이동할 수 있도록 돕는 것이다.
도 1을 참고하면, 프레임(300)의 일측에 브라켓(400) 및 이에 체결되는 헤드(H)가 구비된다.
본 발명의 효율적인 설명을 위하여, 반도체 칩 본딩기에 대하여 구체적인 설명은 생략하고, 이하에서는 헤드(H)에 대하여 상술하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드(H)를 나타낸다.
도 2를 참고하면, 제1위치조절부(2000) 및 제2위치조절부(300) 등을 수용하면서 도 1의 프레임(300)에 고정시키기 위한 케이스(1000)가 구비된다. 케이스(1000)의 체결판(1100)이 도 1의 브라켓(400)과 체결되거나, 프레임(300)과 직접적으로 체결될 수 있다. 이러한 구성으로 인하여 헤드(H)가 프레임(300)을 기준으로 Z축으로 상하 이동할 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제1위치조절부를 나타내는 개념도이며, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제1위치조절부의 작동 개념도이다.
이를 참고하여, 헤드 중 제1위치조절부(2000)에 대하여 설명한다.
도 2 및 3을 참고하면, 제1위치조절부(2000)는 제1실린더(2100), 제1피스톤(2200), 연결대(2300), 제1스프링(2400), 스프링지지판(2500), 및 로드셀(2600) 등을 포함한다.
도 2 및 3을 참고하면, 제1실린더(2100)에는 그 내측으로 제1피스톤(2200) 등이 수용되어 상하 운동할 수 있도록 내부에 공간이 구비되어 있으며, 내부 공간으로 공기 등이 유입될 수 있도록 제1공기유입구(2110)가 마련되어 있다. 도 1을 참고하면, 제1위치조절부(2000)를 고정시키기 위하여 제1실린더(2100)의 상부측에는 케이스(1000)와의 체결을 위하여 소정 부분 돌출된 돌출부(2120)가 마련되어 있다. 돌출부(2120)에 천공된 홀이 구비되어 있어, 케이스(1000)와 볼팅 체결될 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1실린더(2100)의 내측에는 제1피스톤(2200)이 마련된다. 제1피스톤(2200)은 상측에는 제1공기유입구(2110)로부터 유입된 공기가 수용될 수 있는 제1수용부(2220)가 구비된다. 유입된 공기의 공압에 따라 제1피스톤(2200)이 상하 운동할 수 있다. 한편, 제1수용부(2220)의 하부에는 이후 후술할 제1스프링(2400) 및 연결대(2300)가 수용될 수 있도록 제2수용부(2230)가 마련되어 있다. 제1수용부(2220)와 제2수용부(2230)을 구획할 수 있도록 격벽(2250)이 마련되어 있다. 격벽(2250)에는 제2수용부(2230)내에 수용되는 연결대(2300)가 체결될 수 있도록 체결홈(2210)이 형성되어 있다. 제1공기유입구(2110)로 유입되는 공기에 의하여 제1피스톤(2200)이 상하 운동할 때 공압에 따른 헌팅을 방지하기 위하여 제1피스톤(2200)의 중간부 측에는 내측으로 함몰된 제3수용부(2240)가 구비된다. 도 2를 참고하면, 제3수용부(2240) 내부로 공기가 별도 유입될 수 있도록 제1실린더(2100)의 외측에는 홀(2130)이 천공되어 있으며, 여기에 브레이크 실린더(2700)가 구비된다. 이로 인하여 제1공기유입구(2110)로 유입되는 공기에 의하여 제1피스톤(2200)의 헌팅이 방지된다.
도 3을 참고하면, 제2수용부(2230)의 내측에는 연결대(2300)가 구비된다. 연결대(2300)의 일측은 제2피스톤(2200)의 격벽(2250)에 구비된 체결홈(2210)에 체결된다. 또한, 연결대(2300)의 타측은 로드셀(2600)과 연결된다.
도 3을 참고하면, 제2수용부의 내측에는 제1스프링(2400)이 구비된다. 제1스프링(2400)은 제2실린더(2100)의 하측에 구비된 홈부(2140)에 삽입되며, 제1스프링(2400)의 하측부를 지지하기 위한 스프링지지판(2500)이 구비된다.
도 3 및 4를 참고하여, 제1위치조절부(2000)의 작동에 대하여 설명한다. 도 3 및 4를 참고하면, 제1공기유입구(2110)에 공기가 유입되면, 제1수용부(2220)에 공압이 상승하여 제1피스톤(2200)이 하측방향으로 하강한다. 제1피스톤(2200)의 하강에 따라 이와 함께 연결된 연결대(2300) 및 로드셀(2600)이 함께 하강하게 된다. 제1수용부(2220) 내부의 공압이 떨어지면, 제1스프링(2400)의 복원력에 의하여 제1피스톤(2200)을 밀어 올리게 되며, 이에 따라 연결대(2300) 및 이와 함께 연결된 로드셀(2600)이 함께 상승하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제2위치조절부를 나타내는 개념도이며 도 6은 본 발명에 따른 반도체 칩 마운팅용 헤드 중 제2위치조절부의 작동 개념도이다.
이를 참고하여 제2위치조절부(3000)에 대하여 설명한다.
도 5를 참고하면, 제2위치조절부(3000)는 제2피스톤(3100), 제2실린더(3200), 풀리(3300), 제1하우징(3400), 제2하우징(3500), 가이드 마스터(3600) 등을 포함한다. 제2위치조절부(3000)는 그 하부에 접합부(4000)가 체결되며, 상하 운동과 회전운동을 함께할 수 있다.
도 5를 참고하면, 제2피스톤(3100)의 상부면은 제1위치조절부(2000)의 로드셀(2600)의 하측 단부(2610)와 면접한다. 한편, 제2피스톤(3100)은 제2피스톤(3100)을 수용하기 위한 상측 수용부(3210)가 구비된다. 상측 수용부(3210)로 공기를 유입시키기 위한 제2공기유입구(3211)가 구비된다. 제2공기 유입구(3211)로 유입되는 공기의 압력으로 인하여 상측수용부(3210) 내부의 공압이 상승하여 제2위치조절부(3000)가 전체적으로 하강할 수 있다.
도 5를 참고하면, 후술하는 가이드 마스터(3600) 등을 수용하기 위한 하측 수용부(3220)가 대략 제2실린더(3200)의 중앙부에 형성된 구획벽(3230)에 의하여 상부 수용부(3210)과 구분되어 형성된다.
도 5를 참고하면, 상측 수용부(3210)에는 제2피스톤(3100)이 수용되어, 내부 공압에 의하여 움직일 수 있다.
도 5를 참고하면, 제2실린더(3200)의 외주면에는 풀리(3300)가 삽입 고정된다. 풀리(3300)는 도 2를 참고하여 케이스(1000)의 인접부분에 구비된 모터(M)에 의하여 구동될 수 있다. 한편, 도 2 및 도 5에서는 풀리(3300) 및 이를 구동하기 위한 모터(M)에 대하여 도시하였으나, 기어 어셈블리(미도시)가 체결될 수 있다.
도 5를 참고하면, 풀리(3300)의 내부 하측부에는 체결홈(3310)이 형성되어 있어, 후술하는 제1하우징(3400)의 상부측과 체결될 수 있다. 제1하우징(3400)은 풀리(3300)의 하부 단면측과 면접하며, 제2실린더(3200)의 외주면 일측과 인접하고, 전술한 바와 같이 제1하우징(3400)과 체결된다. 이를 위하여 제1하우징(3400)의 상부측에는 풀리(3300)의 체결홈(3310)과 대응되는 제1하우징 체결홈(34110)이 구비된다.
한편, 제1하우징(3400)의 내측은 중공되어 있으며, 풀리(3300)와 체결되는 상측부의 내부에는 전술한 제2실린더(3200)의 하측부가 삽입된다. 또한, 제1하우징의 하측부에는 후술하는 제2하우징(3500)과 체결되기 위한 제1하우징 하측 체결홈(3320)이 구비된다. 또한, 제1하우징(3400)의 내측부에 제2스프링(3800) 및 이를 지지하기 위한 제2스프링지지부(3700)가 구비된다. 제2스프링(3800)의 하측부를 지지하기 위하여 제1하우징(3400)의 내측부에는 단턱(3430)이 구비될 수 있다. 제2스프링지지부(3700)는 제2스프링(3800)의 상측부를 지지하며 제2실린더(3200)의 하측 단부와 면접하거나, 내부에 별도 마련된 베어링(3440)의 하측단부와 면접할 수 있다.
도 5를 참고하면, 제2하우징(3500)은 제1하우징(3400)의 하측단부와 체결된다. 이를 위하여 제1하우징 하측 체결홈(3420)과 대응되는 구조의 홈(3510)이 구비되어 볼트(B)로 체결될 수 있다.
도 5를 참고하면, 제2하우징(3500)의 내부는 중공되어 있어 후술하는 가이드 마스터(3600)가 삽입될 수 있다. 가이드 마스터(3600)의 하측부는 제2하우징(3500)의 하측부와 볼트(B)체결되어 고정되어 있다.
가이드마스터(3600)는 내부에 베어링(B)이 구비되어 있으며, 내측부(3610)는 그 단면의 형상이 각형, 구체적으로는 5각 또는 6각형 등의 형상을 띄고 있으며, 이와 면접되는 면에 베어링(B)이 구비된다. 또한 이를 감싸도록 외측부(3620)가 구비된다. 이러한 구조로 인하여, 내측부(3610)는 외측부(3620)을 기준으로 베어링(B)이 개재되어 상하운동이 가능하며, 내측부(3610) 또는 외측부(3620) 중 어느 하나가 회전시 함께 회전하게 된다.
제2위치조절부(3000)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 제2위치조절부(3000)의 상하운동에 대하여 설명한다. 도 5 및 6을 참고하면, 제1위치조절부(2000)의 제1피스톤(2200)의 하강운동에 의하여 로드셀(2600)이 하강함에 따라 제2피스톤(3100)을 가압하게 되거나, 제2위치조절부(3000)의 제2공기유입구(3211)로 공기가 유입됨에 따라 제2피스톤(3100)의 운동에 따라 제2위치조절부(3000)는 하강하게 된다.
구체적으로, 제2피스톤(3100)의 운동에 따라, 제2실린더(3200)가 하강하며, 제2실린더(3200)의 하측 수용부(3220)에 위치한 너트(N)에 고정된 가이드 마스터(3600)의 상측 단부가 압력을 받아 하강하게 된다. 이에 따라 가이드마스터(3600)의 내측부(3610)만 하강하게 되는 것이다.
한편, 제1하우징(3400)의 내부에는 제2스프링(3800)이 구비되어 있어, 제2실린더(3200)의 하강시 압축되어 있다가, 제2실린더(3200)의 공압이 떨어질때 제2스프링(3800)의 복원력에 의하여 제2실린더(3200)는 다시 상승하게 된다.
제2위치조절부(3000)의 회전운동에 대하여 설명한다.
도 2 및 5를 참고하면, 모터(M)의 회전에 따라 이에 맞물린 풀리(3300)가 회전한다. 풀리(3300)의 회전에 따라 이와 체결된 제1하우징(3400), 제1하우징(3400)의 하측부에 체결된 제2하우징(3500), 제2하우징(3500)의 하측부에 체결된 가이드 마스터(3600)가 회전하게 된다.
도 5를 참고하면, 제1하우징(3400)의 외측면에 구비된 커버(3700)는 그 내부에 구비된 베어링(B)을 고정하기 위한 것이며, 제2하우징(3500)의 외부에는 베어링(B) 및 이 베어링(B)을 고정하기 위한 고정부(3900) 등이 구비된다.
제2위치조절부에 구비된 커버(3700), 베어링(B), 고정부(3900) 등은 도 2에 도시된 케이스(1000)와 독립적으로 회전하기 위한 구성요소로 이해하면 될 것이다.
한편, 도 7을 참고하면, 제1위치조절부(2000), 제2위치조절부(3000) 및 제2위치조절부(3000)의 하단부에 구비된 접합부(4000)의 원활한 직선 및 회전운동을 돕기위하여 전공레귤레이터(R1), 정밀레귤레이터(R2) 및 공기 공급 제어를 위한 밸브(V)가 구비된다.
도 7을 참고하면, 정밀 레귤레이터(R2)에 주된 공기가 공급되며, 이를 제어하기 위하여 전압에 의하여 정밀 제어가 가능한 전공 레귤레이터(R1)가 정밀 레귤레이터(R2)의 전단에 구비된다. 정밀 제어된 공기가 밸브(V)측에 공급되며, 밸브(V)는 솔레노이드 밸브가 사용되는 것이 바람직하다. 한편, 밸브(V)에는 제1유출포트(P1), 제2유출포트(P2)가 각각 구비된다.
제1 유출포트(P1)는 제1위치조절부(2000)의 제1공기유입구(2110)와 연결되어 있고, 제2 유출포트(P2)는 제2위치조절부(3000)의 제2공기유입구(3210)와 연결있다.
초기 가동시 제1유출포트(P1)를 개방시켜, 제1위치조절부(2000)의 로드셀(2600)과 제2위치조절부(3000)의 제2피스톤(3100)과 접촉시키며, 로드셀(2600)에서 접촉되는 압력이 감지될 경우, 제1유출포트(P1)를 폐쇄하고 제2유출포트(P2)를 개방시켜 상기 접합부(4000)에 파지된 반도체 칩(C)을 상기 기판(P)상에 가압시키는 역할을 수행하게 된다.
도 2를 참고하면, 칩(C)을 진공 파지하기 위한 툴(4100)이 하측에 구비된다. 툴(4100)은 별도 마련된 진공 펌프(미도시)가 공기를 흡입함에 따른 흡입압력에 의하여 접합부(4000)의 하부측에 고정된다.
진공 흡입하기 위하여 접합부(4000)의 일측에는 4개의 흡입포트(4210, 4220, 4230, 4240)가 구비된다. 이 중 어느 하나의 흡입포트는 툴(4110)의 내부에 관통되어 형성된 유로(4110)와 연결되며, 흡입압력에 의하여 칩(C)이 툴(4100)에 달라붙게된다. 나머지 흡입포트는 진공 펌프(미도시)의 흡입 압력에 의하여 툴(4100)을 고정하는데 사용될 수 있다.
한편, 도 2를 참고하여 별도 마련된 광원(미도시)으로부터 조사된 레이저는 접합부(4000) 내부의 레이저 미러(미도시)에 조사된 후 기판(P) 및 칩(C) 측으로 조사되어 발열(약 50도에서 450도까지 제어가능한 것이 바람직함)시켜 기판(P)에 칩(C)을 본딩시킨다.
1000 : 케이스 2000 : 제1위치조절부
2100 : 제1실린더 2200 : 제1피스톤
2300 : 연결대 2400 : 제1스프링
2500 : 스프링지지판 2600 : 로드셀
3000 : 제2위치조절부 3100 : 제2피스톤
3200 : 제2실린더 3300 : 풀리
3400 : 제1하우징 3500 : 제2하우징
3600 : 가이드마스터 4000 : 접합부

Claims (8)

  1. 내측에 수용부가 구비된 케이스(1000); 상기 케이스(1000)에 고정되며, 상하 방향으로 운동하는 제1위치조절부(2000); 상기 제1위치조절부(2000)와 접촉하며, 반도체 칩(C)을 기판(P) 상에 가압시키기 위한 제2위치조절부(3000); 및 상기 제2위치조절부(3000)의 하부에 장착되며, 상기 반도체 칩(C)을 진공 파지하여 상기 기판(P) 상에 레이저를 이용하여 본딩하기 위한 접합부(4000);를 포함하되,
    상기 제1위치조절부(2000)는,
    공압에 따라 작동되도록 제1공기유입구(2110)가 구비되며, 상기 케이스(1000)의 상부 일측에 체결되어 고정되는 제1실린더(2100); 상기 제1실린더(2100)의 내측에 구비되며, 상기 제1공기유입구(2110)로부터 공기가 유입에 의한 내부 공압에 의하여 상하 방향으로 운동하며, 내측부에 체결홈(2210)이 구비된 제1피스톤(2200); 상기 제1피스톤(2200)의 내측부에 구비된 체결홈(2210)과 일측부가 볼트체결되어 상기 제1피스톤(2200)의 상하 운동에 따라 함께 움직이는 연결대(2300); 상기 공기유입구(2110)로 공기가 유입됨에 따라 상기 제1실린더(2100) 내부에 공압이 상승하여 상기 제1피스톤(2200)이 하측방향으로 운동하되, 상기 제1실린더(2100) 내부에 공압이 떨어질 때 상기 제1실린더(2100)을 상방향으로 상승시키기 위한 제1스프링(2400); 상기 제1스프링(2400)을 지지하기 위하여 상기 제1실린더(2100)의 하부측에 고정되는 스프링지지판(2500); 및 상기 연결대(2300)의 타측부와 체결되며, 접촉압력이 계측되는 로드셀(2600);을 포함하며,
    상기 제2위치조절부(3000)는,
    상기 로드셀(2600)의 상부면과 면접하는 제2피스톤(3100); 상기 제2피스톤(3100)을 수용하며, 내부에 공기가 유입될 수 있도록 제2공기유입구(3211)가 구비된 상측 수용부(3210) 및 상기 상측 수용부(3210)와 구획된 상기 하측 수용부(3220)로 이루어진 제2실린더(3200); 상기 제2실린더(3200)의 외주면에 삽입되며, 모터(M)의 회전력을 전달받아 회전하는 풀리(3300); 상기 제2실린더(3200)의 외주면에 삽입되며, 상기 풀리(3300)와 체결되어 상기 풀리(3300)의 회전과 함께 회전하는 제1하우징(3400); 상기 제1하우징(3400)의 하측부와 체결되는 제2하우징(3500); 상기 2하우징(3500)의 하측부에 체결되며, 상기 제2하우징(3500)과 상기 제1하우징(3400)의 내부를 순차적으로 관통하여 및 상기 제2실린더(3200)의 상기 하측 수용부(3220)와 체결되는 가이드 마스터(3600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀리(3300)의 회전시, 상기 제1하우징(3400), 제2하우징(3500), 가이드마스터(3600)가 일체로 회전하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2피스톤(3100)의 상하 운동시, 상기 가이드마스터(3600)의 상측 단부가 상기 제2실린더(3200)의 하측 수용부에 고정되어 있어, 상기 가이드마스터(3600)가 상하 운동하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1하우징(3400)의 내측에는 상기 제2실린더(3200)의 하측단부와 접하는 스프링 지지부(3700); 일측은 상기 스프링 지지부(3700)에 지지되며, 타측은 상기 제2하우징(3500)의 내측부에 지지되는 제2스프링(3800);
    을 포함하되,
    상기 제2스프링(3800)은 상기 제2실린더(3200)의 내측으로 유입되는 공기의 압력이 감소될 때 복원력에 의하여 상기 제2실린더(3200)를 상방향으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1피스톤(2200)은 상측에는 유입되는 공압에 따라 상하 운동할 수 있도록 구비된 제1수용부(2220); 및 상기 제1수용부(2220)와 구획되며, 상기 제1스프링(2400) 및 상기 연결대(2300)를 수용할 수 있도록 제2수용부(2230); 가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1피스톤(2200)은 중앙부가 내측으로 절곡되어, 별도 마련된 브레이크 실린더(2700)로부터 유입된 공기에 의하여, 상기 제1피스톤(2200)의 가압시 헌팅을 방지하기 위한 제3수용부(2240)가 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공기유입구(2110, 3210)측으로 유입되는 공기를 제어하기 위하여, 유출되는 공기를 조절하기 위한 전공 레귤레이터(R1); 상기 전공 레귤레이터(R1)로부터 공기가 유입되거나, 별도로 공기가 유입되는 정밀 레귤레이터(R2); 및 상기 정밀 레귤레이터(R2)로부터 공기가 유입되어, 상기 제1공기유입구(2110) 또는 제2공기유입구(3210)측으로 공기를 공급하는 것을 제어하기 위한 밸브(V);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 밸브(V)는 제1및 제2 유출포트(P1, P2)를 구비한 솔레노이드 밸브이며,
    상기 제1 유출포트(P1)는 제1위치조절부(2000)의 제1공기유입구(2110)와 연결되어 있고, 제2 유출포트(P2)는 제2위치조절부(3000)의 제2공기유입구(3210)와 연결되어 있되,
    초기 가동시 제1유출포트(P1)를 개방시켜, 제1위치조절부(2000)의 로드셀(2600)과 제2위치조절부(3000)의 제2피스톤(3100)과 접촉시키며, 상기 로드셀(2600)에서 접촉되는 압력이 감지될 경우, 상기 제1유출포트(P1)를 폐쇄하고 제2유출포트(P2)를 개방시켜 상기 접합부(4000)에 파지된 반도체 칩(C)을 상기 기판(P)상에 가압시키는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 마운팅용 헤드.
KR20130084521A 2013-07-18 2013-07-18 반도체 칩 마운팅용 헤드 KR101511616B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130084521A KR101511616B1 (ko) 2013-07-18 2013-07-18 반도체 칩 마운팅용 헤드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130084521A KR101511616B1 (ko) 2013-07-18 2013-07-18 반도체 칩 마운팅용 헤드

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150010074A KR20150010074A (ko) 2015-01-28
KR101511616B1 true KR101511616B1 (ko) 2015-04-13

Family

ID=52481980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130084521A KR101511616B1 (ko) 2013-07-18 2013-07-18 반도체 칩 마운팅용 헤드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101511616B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101654170B1 (ko) * 2015-02-25 2016-09-06 주식회사 제이스텍 디스플레이용 프리 본딩 장치
JP6764997B2 (ja) * 2017-03-24 2020-10-07 株式会社Ｆｕｊｉ データ作成装置及びデータ作成方法
KR20200084174A (ko) * 2019-01-02 2020-07-10 주식회사 프로텍 반도체 칩 레이저 본딩 장치
CN110729217A (zh) * 2019-10-22 2020-01-24 江苏佳晟精密设备科技有限公司 一种安装半导体芯片的装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990071852A (ko) * 1996-10-04 1999-09-27 야스카와 히데아키 액정패널의압착장치및액정장치의제조방법
JP2003249425A (ja) 2002-02-22 2003-09-05 Toray Eng Co Ltd 実装方法および装置
JP2004082183A (ja) 2002-08-28 2004-03-18 Seiko Epson Corp 加圧装置、加圧方法、電子部品の圧着方法および電気光学装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990071852A (ko) * 1996-10-04 1999-09-27 야스카와 히데아키 액정패널의압착장치및액정장치의제조방법
JP2003249425A (ja) 2002-02-22 2003-09-05 Toray Eng Co Ltd 実装方法および装置
JP2004082183A (ja) 2002-08-28 2004-03-18 Seiko Epson Corp 加圧装置、加圧方法、電子部品の圧着方法および電気光学装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150010074A (ko) 2015-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101511616B1 (ko) 반도체 칩 마운팅용 헤드
US7513284B2 (en) Compression device
JP4884537B2 (ja) 部品実装機、部品装着ヘッド、および部品装着方法
CN101707181B (zh) 一种芯片拾放控制方法及装置
CN108145535B (zh) 一种桌面五自由度微小型复合加工机床
KR101842624B1 (ko) 전자부품의 실장 장치
CN103921969A (zh) 片状元件的分类和装带一体化设备
JP2008124198A (ja) ハンドラのティーチング方法及びハンドラ
CN208016242U (zh) 一种高智能高精度液晶模组fpc自动整理装置
JP4522826B2 (ja) 電子部品圧着装置
CN102157351B (zh) 一种芯片拾放控制方法
TWI430389B (zh) The teaching method and processor of the processor
KR100545341B1 (ko) 본딩 장치
KR20030030587A (ko) Led 다이 본더
JP5018749B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
KR101394496B1 (ko) 멀티픽커장치 및 이를 이용한 반도체소자흡착방법
CN206273058U (zh) 引线钉牢夹具、支撑销和电子部件安装装置
CN111883354B (zh) 一种网络电感器封装设备
JP4451288B2 (ja) 表面実装機
US20100242465A1 (en) Shock Absorbing Fluidic Actuator
CN209772591U (zh) 一种双工位智能自动点胶机构
CN111834276A (zh) 裸芯顶出器及包含其的裸芯拾取装置
CN219256508U (zh) 一种热压封装装置及加工设备
CN216296962U (zh) 自动化产品涂胶装置
JP4220225B2 (ja) 表面実装機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
LAPS Lapse due to unpaid annual fee