KR101543317B1 - 본딩 부재 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본딩 헤드를 구성하며, 본딩 대상 반도체칩을 픽업 및 본딩하는 본딩 부재를 통해 본딩 헤드의 기울어짐 검사 등을 수행할 수 있는 본딩 부재 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치에 관한 것이다.

Description

본딩 부재 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치{Bonding Member And Semiconductor Chip Bonding Apparatus Having the Same}

본 발명은 반도체칩 본딩장치의 본딩 부재 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 본딩 대상 반도체칩을 픽업 및 본딩하는 본딩 부재를 이용하여 본딩 헤드의 기울어짐 검사, 로드셀 검사 및 보정 등을 수행할 수 있는 본딩 부재 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치에 관한 것이다.

반도체칩 본딩장치는 웨이퍼 등으로부터 개별 반도체칩을 픽업한 후 픽업된 반도체칩의 하면(범프)을 플럭스에 침지한 후 본딩 기판에 반도체칩을 본딩하는 장치를 의미한다.

이러한 반도체칩 본딩장치는 공압에 의하여 본딩 대상 반도체칩을 픽업하여 본딩하는 본딩 부재가 장착된 본딩 헤드를 구비할 수 있다.

상기 본딩 헤드는 이송유닛 등에 장착된 상태로 반도체칩 공급부와 본딩기판을 x축 방향 또는 y축 방향으로 왕복하며 반도체칩을 픽업, 이송 및 본딩할 수 있다.

이러한 본딩 헤드는 반복적인 이송 과정, 플럭스 침지 과정 또는 본딩 과정에서 본딩 헤드에 인가되는 충격(또는 충돌)에 의하여 본딩 헤드에 기울어짐(tilting) 또는 비틀림 등의 문제가 발생될 수 있다.

본딩 헤드의 기울어짐은 본딩 헤드의 수직한 승강방향(예를 들면, z축 방향)에 대하여 본딩 헤드의 기울어짐을 의미할 수 있다.

본딩 헤드에 기울어짐이 발생되는 경우, 본딩 헤드가 반도체칩을 픽업하는 픽업 과정, 플럭스에 반도체칩의 하면을 침지하는 침지과정 및 본딩기판에 반도체칩을 본딩하는 본딩 과정에서 각각 반도체칩의 픽업 과정에서 틀어짐이 발생되거나, 침지 과정에서 반도체칩의 하면에 침지되는 플럭스의 양이 불균일하게 되거나 또는 반도체칩을 본딩하는 과정에서 본딩 위치 등에 오차가 발생될 수 있다.

따라서, 작업의 시작 시점 또는 작업의 특성을 고려한 결정된 간격으로 본딩 헤드의 기울어짐 여부를 검사할 필요가 있다.

도 1은 종래의 반도체칩 본딩장치의 본딩 헤드(1000')의 단면도 및 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 검사하기 위한 검사 지그(10')의 측면도를 도시하며, 도 2는 종래의 반도체칩 본딩장치의 기울어짐 검사과정을 도시한다.

반도체칩 본딩장치를 구성하는 본딩 헤드(1000')는 본딩 대상 반도체칩의(sp) 종류 등에 따라 본딩장치의 활용도를 높이기 위하여 다양한 반도체칩의(sp) 본딩 작업이 가능하도록 다양한 면적 및 두께를 갖는 반도체칩을 픽업 및 본딩하기 위한 본딩 부재(100')가 본딩 헤드(1000')로부터 착탈이 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 본딩 부재(100')는 본딩 헤드(1000')의 하부에 구비되며, 본딩 헤드(1000')의 승강시 함께 승강하고, 본딩 헤드(1000')에 구비되는 공압이 인가되기 위한 공압유로가 형성되어 공압에 의하여 반도체칩의(sp) 픽업 상태를 유지할 수 있다.

종래의 반도체칩 본딩장치의 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 검사하기 위한 검사방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 본딩 헤드(1000')에서 본딩 부재(100')를 탈거하고, 본딩 부재(100')가 장착된 본딩 헤드(1000') 하부에 검사 지그(10')를 장착한 후 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 검사하기 위한 검사 탐침(520)에 검사 지그(10')의 하면이 접촉될 때까지 본딩 헤드(1000')를 하강시켜, 본딩 헤드(1000')의 하강 거리의 편차 등의 데이터를 참조하여 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 판단하는 방법을 사용하였다.

본딩 부재(100')를 탈거하고 검사 지그(10')를 사용하여 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 판단하는 이유는 다음과 같다.

최근에는 본딩 헤드(1000')에 의하여 픽업 및 본딩되는 반도체칩이 초소형화되어 본딩 부재(100')의 하면 중 반도체칩을 흡착하여 지지하는 흡착면(101') 역시 협소하므로, 검사 지그(10')를 사용하지 않고 본딩 부재(100') 자체로 본딩 헤드(1000')의 기울어짐 검사를 수행한다면, 본딩 부재(100')의 하부의 흡착부(101')의 직경이 작으므로, 본딩장치의 기울어짐 검사유닛을 구성하는 돌출된 검사 탐침(510)을 사용하여 상기 흡착부 중 복수 지점에서 본딩 헤드(1000')의 하강 거리를 측정한다고 하여도, 본딩 헤드(1000')의 기울어짐이 명확하게 본딩 헤드(1000')의 하강 거리로 반영되기 어렵다.

따라서, 본딩 헤드(1000')의 기울어짐이 명확하게 본딩 헤드(1000')의 하강 거리로 반영되어 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 명확하게 판단하기 위하여 검사 지그(10')를 사용하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 검사 지그(10')의 검사면(11')은 본딩 부재(100')의 흡착면(101')보다 넓은 면적을 가지므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 검사 탐침에 의한 본딩 헤드(1000')의 하강 거리를 충분히 이격된 위치를 선정할 수 있으므로, 본딩 헤드(1000')가 기울어진 경우에는 본딩 헤드(1000')의 하강 거리의 편차가 증폭되어 쉽게 본딩 헤드(1000')의 기울어짐을 용이하게 판단할 수 있다.

그러나, 종래의 검사방법은 본딩 부재(100')를 본딩 헤드(1000')에서 탈거한 후 검사 지그(10')를 장착하므로, 본딩 부재(100')의 탈거 과정, 검사 지그(10')의 장착 과정에서 본딩 헤드(1000')의 기울어짐 판단에 영향을 미칠 수 있는 오차가 반영되기도 하고, 검사 지그(10')의 장착과정에서 장착 상태가 완전하지 않은 경우 본딩 헤드(1000')의 기울어짐 검사의 정확성을 담보할 수 없는 문제를 발생시킬 수 있으며, 본딩 부재(100') 및 검사 지그(10')를 교체하는 과정을 요하므로, 반도체칩 본딩공정 전체를 지연시켜, 공정의 수율 등을 저하시킬 수 있다.

또한, 종래의 검사방법은 본딩 헤드의 기울어짐 검사 뿐만 아니라 본딩 헤드의 로드셀을 검사할 때도 본딩 부재를 탈거하고, 로드셀 검사용 부재를 장착해야 한다. 즉, 각각의 검사를 수행하는 경우에 각 용도에 맞는 부재로 교체해야 하는 번거로움이 있었고, 교체 시에 작업 중단이 이루어져야 하므로 생산성이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 교체하더라도 실제 작업시와는 다른 검사 결과를 가져오는 문제가 있고, 교체 과정에서 정밀도가 틀어지는 문제가 생길 수 있다.

본 발명은 본딩 헤드를 구성하며, 본딩 대상 반도체칩을 픽업 및 본딩하는 본딩 부재를 통해 본딩 헤드의 기울어짐 검사 등을 수행할 수 있는 본딩 부재 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 공압 유로가 구비되고 승강 구동되는 본딩 헤드를 구성하며, 반도체칩을 픽업 또는 본딩하는 반도체칩 본딩장치의 본딩 부재에 있어서, 상기 본딩 헤드의 장착부재에 착탈 가능하게 장착되는 장착부, 상기 장착부의 하부에 구비되며, 반도체칩을 픽업 및 본딩하는 작업부, 상기 공압유로와 연통되고, 상기 장착부 및 상기 작업부를 연통시키는 흡입유로 및, 상기 작업부 둘레에 구비되고, 상기 본딩장치에 구비된 검사 탐침에 접촉시켜 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하기 위한 검사부를 포함하는 본딩 부재를 제공할 수 있다.

이 경우, 상기 작업부는 하나의 판형 부재의 중심 영역 하부에서 하방으로 돌출되어 구비되고, 상기 검사부는 상기 판형 부재의 테두리에 구비되며, 상기 테두리의 하부에 평탄한 검사면을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 판형 부재의 하면 중 상기 검사부 내측 및 상기 작업부 외측에는 상방향으로 함몰된 함몰부가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 검사부 및 상기 함몰부는 원형 링 또는 사각 링 형태를 가질 수 있다.

이 경우, 상기 검사부 및 상기 함몰부는 원형 링 또는 사각 링 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 장착부 및 상기 작업부는 상기 흡입유로가 구비되는 파이프 형태의 연결부에 의하여 연결될 수 있다.

이 경우, 상기 장착부, 상기 연결부 및 상기 작업부는 일체형으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 작업부는 상기 흡입유로에 의하여 분배되는 흡입압을 반도체칩 상면에 분배하기 위한 흡착공간 및 상기 흡착공간을 구획하며 흡착되는 반도체칩의 상면을 지지하도록 하방으로 돌출되는 지지리브를 포함될 수 있다.

또한, 상기 검사부의 검사면은 상기 지지리브의 하단보다 상부에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 검사면 중 상기 검사 탐침에 접촉되어 본딩 헤드의 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 검사 지점은 2지점 이상이며, 상기 검사부의 하면의 평탄면 형태의 검사면 상에 소정 간격 이격되어 위치할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 본딩 부재를 포함하는 본딩 헤드, 상기 본딩 헤드가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛, 상기 본딩 헤드의 수직방향 기울어짐을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 검사 탐침이 구비되는 기울어짐 검사유닛 및 상기 본딩 헤드에 구비된 본딩 부재의 검사부의 복수 검사 지점이 상기 기울어짐 검사유닛의 검사 탐침에 접촉되도록 상기 본딩 헤드 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 제어유닛;을 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 검사부의 복수 검사 지점에서의 상기 검사 지점과 상기 검사 탐침의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드의 승강 높이를 감지하며, 감지된 각각의 승강 높이를 비교하여 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 본딩 부재를 포함하는 본딩 헤드, 상기 본딩 헤드가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛, 상기 본딩 헤드의 수직방향 기울어짐을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 검사 탐침이 구비되는 기울어짐 검사유닛 및 상기 본딩 헤드에 구비된 본딩 부재의 검사부의 복수 검사 지점이 상기 기울어짐 검사유닛의 검사 탐침에 접촉되도록 상기 본딩 헤드 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 제어유닛;을 포함하며, 상기 본딩 헤드를 상부 구조와 하부 구조로 구획하고, 상기 상부 구조 및 상기 하부 구조는 이격 거리가 가변되도록 상대 변위될 수 있도록 구성하며, 상기 제어유닛은 상기 검사부의 복수 검사 지점에서의 상기 검사 지점과 상기 검사 탐침의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드의 상기 상부 구조 및 상기 하부 구조의 이격 거리를 감지하며, 감지된 각각의 이격 거리를 비교하여 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 본딩 부재를 포함하는 본딩 헤드, 상기 본딩 헤드 및 상기 본딩 헤드의 일측으로부터 소정 거리 이격되어 나란히 배치된 하방 비전유닛이 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛, 상기 본딩 헤드의 위치 오차값을 검사하고 상기 위치 오차값을 보정하기 위하여, 복수 개의 피두셜 마크가 구비된 정렬 비교부, 상기 정렬 비교부의 상면에 거치되는 평판 형태의 거치부 및 상기 거치부의 테두리에 돌출되어 구비되고, 상기 본딩 헤드에 의하여 픽업시 본딩 부재의 검사면에 면 접촉되는 돌출 리브를 구비한 정렬 지그 및 상기 정렬 지그가 상기 정렬 비교부에 거치된 상태의 이미지를 상기 하방 비전유닛으로부터 획득하고, 상기 획득된 이미지를 통해 상기 본딩 헤드의 위치 오차값을 검사하고, 보정하는 제어유닛을 포함하는 반도체칩 본딩 장치를 제공할 수 있다.

이 경우, 상기 본딩 헤드에 의하여 상기 정렬 지그가 픽업되는 경우, 상기 본딩부재의 흡입유로를 통해 인가되는 압력이 상기 정렬지그의 거치부 및 상기 돌출 리브의 내측면 전체에 분배되어 인가되도록 하기 위하여 상기 본딩 부재의 작업부와 상기 검사부 및 상기 거치부에 사이에 외부와 밀폐되는 흡입공간이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 정렬 지그는 복수 개의 피두셜 마크가 형성된 투명한 재질로 구성되고,

상기 제어유닛은 상기 정렬 비교부에 거치된 상기 정렬 지그를 촬상하여 촬상된 이미지 상의 피두셜 마크의 실제 위치와 이송유닛의 제어신호의 목적 위치의 편차를 통해 상기 본딩 헤드의 X축, Y축 및 θ축 방향에 대한 본딩 헤드의 위치 오차 값을 보정할 수 있다.

여기서, 상기 정렬 비교부 및 상기 정렬 지그에 구비된 피두셜 마크는 격자 무늬로 복수 개가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 정렬지그의 거치부에서 돌출된 돌출 리브의 돌출 높이가 상기 본딩 부재의 중심영역에 구비된 작업부의 돌출 높이보다 크게 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 전술한 본딩 부재를 포함하는 본딩 헤드, 상기 본딩 헤드가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛, 반도체 칩의 단위면적당 가해지는 압력을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 로드셀 탐침이 구비되는 로드셀 검사유닛, 상기 본딩 헤드에 픽업되는 로드셀 검사지그 및 상기 본딩 헤드에 픽업된 상기 로드셀 검사지그가 상기 로드셀 검사유닛의 로드셀 탐침에 접촉되도록 상기 본딩 헤드 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 압력을 판단하는 제어유닛을 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 로드셀 검사지그가 픽업된 본딩 헤드를 최초 입력된 값만큼 승강 구동시켜 상기 로드셀 탐침에 접촉시 가해지는 하중을 측정함으로써 본딩헤드의 단위면적당 압력을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 본딩 부재에 의하면, 별도의 검사 지그 등을 사용하지 않고 본딩 헤드의 기울어짐 검사를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 본딩 부재에 의하면, 별도의 검사 지그 등을 사용하지 않고 검사지그 역할을 수행하는 검사부와 본딩 부재 역할을 수행하는 작업부가 일체로 형성되어 있어서, 실제 작업 환경과 동일한 조건에서 기울어짐 검사를 수행할 수 있으며, 교체 과정에서 기울어짐 정도가 변화될 수 있는 문제를 원천적으로 배제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본딩 헤드의 기울어짐 검사, 로드셀 검사, 자재 정렬상태 검사 등을 위해 각각의 검사지그로의 교체작업을 생략할 수 있으므로, 반도체칩 본딩 공정의 중단을 최소화하여 공정 효율(UPH)을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 본딩 부재 및 정렬 검사유닛을 통해 본딩 위치의 오차를 예측하고 실제 본딩 공정에서 예측된 본딩 위치의 오차를 보상하여, 반도체칩 본딩 공정의 불량을 최소화할 수 있다.

또한, 본딩 부재의 검사부와 작업부가 일체로 형성됨에도 불구하고, 본딩 부재의 작업부가 돌출되어 있는 구조로 인해 작업부가 반도체 칩을 픽업 및 본딩하는 과정에서 검사부가 다른 반도체 칩이나 기판 등에 간섭이나 충돌이 생기는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 본딩 부재를 적용 시에 본딩 또는 작업 위치 오차를 보정하기 위해 사용되는 정렬지그에 돌출 리브를 구비하여 본딩 부재의 검사면에 접촉시키도록 하면 정렬지그 검사용 부재로 교체할 필요없이 본 발명의 본딩 부재로 정렬 작업을 보정하는데 겸용하여 사용할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 본딩 부재를 이용하여 자재 픽업, 본딩 헤드의 기울어짐 검사, 로드셀 검사, 자재 정렬상태 검사 등을 모두 수행할 수 있으므로, 교체의 번거로움이 없고, 실제 작업과 동일한 환경에서 검사할 수 있으므로 신뢰성 높은 검사 결과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 반도체칩 본딩 장치의 본딩 헤드의 단면도 및 본딩 헤드의 기울어짐을 검사하기 위한 검사 지그의 측면도를 도시한다.
도 2는 종래의 반도체칩 본딩 장치의 기울어짐 검사과정을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 본딩 부재를 구비하는 본딩 헤드를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 본딩 부재를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 본딩 장치의 본딩 헤드의 기울어짐 검사를 수행하는 과정을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 본딩 장치의 요부를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 본딩 장치에 구비되는 정렬 지그의 몇가지 예를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 본딩 장치의 반도체칩의 정렬 검사를 위하여, 본딩 헤드가 정렬 지그를 픽업하는 과정을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 반도체칩 본딩 장치에 의하여 정렬 검사를 수행하기 위하여 하방 비전유닛에 의하여 촬상된 이미지의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치에 구비되는 로드셀 검사유닛을 통해 로드셀 검사과정이 수행되는 모습을 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 본딩 부재(100)를 구비하는 본딩 헤드(1000)를 도시하며, 도 4는 본 발명에 따른 본딩 부재(100)를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 본 발명에 따른 본딩 부재(100)를 구비하는 본딩 헤드(1000)의 단면도를 도시하며, 도 4(a)는 본 발명에 따른 본딩 부재(100)의 저면도를 도시하며, 도 4(b)는 본 발명에 따른 본딩 부재(100)의 측면도를 도시한다.

본 발명은 반도체칩 본딩장치의 본딩 헤드(1000)를 구성하며, 본딩 헤드(1000)의 하부에 착탈 가능하게 장착되어 본딩 대상 반도체칩(sp)을 픽업하여 본딩하고, 필요에 따라 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 수행할 수 있는 본딩 부재(100) 및 이를 구비하는 반도체칩 본딩장치를 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명은 본딩 헤드(1000)를 구성하며 공압유로(230)를 구비하는 장착부재(200)에 착탈 가능하게 장착되는 장착부(160), 상기 장착부(160) 하부에 구비되며, 본딩 대상 반도체칩(sp)을 픽업 및 본딩하는 작업부(111), 상기 장착부재(200)의 공압유로(230)와 연통되고, 상기 장착부(160) 및 상기 작업부(111)를 연통시키는 흡입유로(130) 및, 상기 본딩장치에 구비되는 검사 탐침(510)에 본딩 헤드(1000)를 승강시키는 방법으로 복수 검사 지점을 접촉시켜 본딩 헤드(1000)의 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 판단하기 위하여, 상기 작업부(111) 둘레에 구비되는 검사부(116)를 포함하는 본딩장치의 본딩 부재(100)를 제공할 수 있다.

도 4에 도시된 본딩 헤드(1000)에서 본딩 부재(100)는 본딩 헤드(1000)의 최하부를 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 본딩 헤드(1000)에서 본딩 부재(100)의 장착공간을 제공하는 본딩 헤드(1000)의 장착부재(200)에 장착되는 장착부(160)와 상기 장착부(160) 하부에 구비되며, 본딩 대상 반도체칩을 픽업 및 본딩하는 작업부(111)를 구비할 수 있다.

따라서, 본딩 헤드(1000)는 본딩 대상 반도체칩의 종류에 따라 작업부(111)의 직경 등이 다른 본딩 부재(100)가 장착되어 다양한 반도체칩의 본딩 작업을 수행할 수 있다. 서로 다른 직경을 갖는 작업부(111)를 갖는 본딩 부재(100)라도 동일한 본딩 헤드(1000)의 장착부재(200)에 장착되기 위해서는 상기 장착부(160)의 형상과 크기는 동일하도록 구성될 수 있다.

상기 장착부(160)는 상기 본딩 헤드(1000)의 장착부재(200)의 내측에 수용되어 장착 및 고정되며, 상기 작업부(111)는 본딩 헤드(1000)의 하단 위치에 배치되어 본딩 헤드(1000)의 승강에 따라 공압을 이용하여 본딩대상 반도체칩을 흡착하여 이송 및 본딩할 수 있다.

따라서, 본딩 헤드(1000)는 공압을 본딩 부재(100)의 작업부(111) 측으로 인가하기 위한 공압유로(230)가 구비된다. 그리고, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)가 장착되는 장착부재(200) 역시 공압유로(230)가 중심부에 구비될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 상기 장착부재(200)의 공압유로(230)와 연통되고, 상기 장착부(160) 및 상기 작업부(111)를 연통시키는 흡입유로(130)가 구비될 수 있다.

상기 흡입유로(130)는 상기 본딩 부재(100)를 상기 장착부재(200)에 장착시킨 경우, 상기 본딩 헤드(1000) 또는 장착부재(200)의 공압유로(230)와 일직선 상에 배치되어 상기 본딩 헤드(1000)의 공압유로(230)에서 인가되는 공압이 전달될 수 있다.

또한, 상기 장착부(160) 및 상기 작업부(111)는 상기 흡입유로(130)가 구비되는 파이프 형태의 연결부(120)에 의하여 연결될 수 있다. 상기 연결부(120)는 상기 장착부(160)에서 일정 거리 하방에 상기 작업부(111)가 배치되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 본딩장치에 구비되는 검사 탐침(510)(도 5의 510 참조)에 본딩 헤드(1000)를 이송 및 승강시키는 방법으로 복수 검사 지점을 접촉시켜 본딩 헤드(1000)의 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 판단하기 위하여, 상기 작업부(111) 둘레에 구비되는 검사부(116)를 구비할 수 있다.

종래의 본딩장치는 전술한 바와 같이 본딩 헤드(1000)의 기울어짐(tilting) 검사를 위해서는 본딩 부재(100)를 탈거한 뒤 검사 지그를 장착하고 본딩 헤드(1000)를 이송 및 승강시켜, 검사 지그의 하면인 검사면(116s) 상의 복수 검사 지점을 접촉시켜 본딩 헤드(1000)의 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 수행하였다.

그러나, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 작업부(111) 둘레에 검사부(116)를 구비할 수 있다.

최근의 반도체칩은 크기가 미세화되므로, 작업부(111) 근방의 특정 복수 지점을 접촉시키는 과정에서 상기 본딩 헤드(1000)의 승강 높이 편차를 통해 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 하는 것은 쉽지 않다.

따라서, 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 검사하기 위하여, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 작업부(111) 둘레에 작업부(111) 직경보다 확장된 직경을 갖는 검사부(116)를 포함할 수 있다.

그리고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 작업부(111) 및 상기 검사부(116)는 하나의 판형 부재(110)에 구비될 수 있다.

상기 작업부(111)는 상기 판형 부재(110)의 중심 영역 하부에 구비되고, 상기 검사부(116)는 상기 판형 부재(110)의 테두리에 구비될 수 있다.

상기 판형 부재(110)의 상부는 상기 연결부(120)의 하단에 연결되며, 상기 연결부(120)의 내측의 흡입유로(130)는 상기 판형 부재(110)의 중심부 하부에 구비되는 작업부(111)까지 연장되도록 구비될 수 있다.

상기 작업부(111)는 상기 판형 부재(110)의 중심 영역 하부에서 하방으로 돌출되어 구비되고, 상기 검사부(116)는 상기 판형 부재(110)의 테두리에 구비될 수 있다.

본딩 대상 반도체칩을 픽업하고 이를 본딩 기판에 본딩하는 작업은 본딩 부재(100)의 작업부(111)에 의하여 수행될 수 있다.

상기 작업부(111)는 상기 장착부(160) 및 상기 연결부(120)에 구비된 흡입유로(130)가 연장되며 픽업 대상 반도체칩의 상면에 공압을 분배하기 위한 흡착공간(111s)을 구비하여, 흡입유로(130)를 통해 인가되는 공압은 상기 흡착 공간에서 분포되어 반도체칩을 픽업할 수 있다.

그리고, 상기 작업부(111)는 상기 흡착공간(111s)을 경계를 구획하며 흡착되는 반도체칩의 상면을 지지하도록 하방으로 돌출되는 지지리브(111r)를 포함할 수 있다.

상기 검사부(116)는 상기 판형 부재(110)의 테두리 하부에 형성되는 평탄한 검사면(116s)을 포함할 수 있다.

상기 본딩 헤드(1000)가 기울어지지 않은 상태에서 본딩 부재(100)가 정확하게 장착된다면, 본딩 부재(100)의 평탄한 검사면(116s)은 수평 상태를 유지하여, 상기 검사면(116s) 중 복수 검사 지점에서 검사 탐침(510)이 접촉되도록 본딩 헤드(1000)를 승강시키는 경우 본딩 헤드(1000)의 승강 높이의 편차는 존재하지 않을 수 있다.

그러나, 본딩 헤드(1000)가 기울어진 상태에서는 상기 본딩 부재(100)의 검사면(116s)이 평탄하더라도 수직방향 또는 z 축에 대하여 일정한 경사를 갖도록 기울어질 것이고, 검사 탐침(510)을 사용하여 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 수행하는 복수 검사 지점에서의 본딩 헤드(1000)의 승강 높이의 편차가 발생될 수 있고, 이러한 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 간접적으로 판단할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본딩 부재(100)를 구성하는 판형 부재(110)는 원형 형태로 구성될 수 있다. 상기 판형 부재(110)의 테두리 하부에 구비된 검사부(116)의 검사면(116s)은 역시 원형 링 또는 원형 트랙 형태를 가질 수 있다.

본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사는 상기 검사면(116s) 상의 복수 검사 지점에서의 탐침 검사가 수행될 수 있다. 상기 검사 탐침(510)에 의한 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사는 상기 검사면(116s) 상의 적어도 2 지점 이상, 바람직하게는 3 검사 지점에서 수행될 수 있다.

본딩 헤드(1000)의 기울어짐 방향까지 정확하게 파악하기 위함이다. 예를 들어, 상기 검사 지점이 2 곳이라면, 2 검사 지점에서의 본딩 헤드(1000)의 승강 높이의 편차를 파악할 수는 있지만, 2 검사 지점을 가로지르는 연결선의 일측과 타측의 기울어짐은 판단할 수 없기 때문에 3 검사 지점(P1, P2, P3)에서 상기 검사 탐침(510)에 의한 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 수행하는 것이 바람직하다.

복수 개의 검사 지점은 특정 영역에 집중되어 선정되는 것 보다는, 상기 검사면(116s)에 골고루 분포되는 것이 바람직하다.

도 4(a)에 도시된 본딩 부재(100)는 검사면(116s) 상의 검사 지점은 제1 검사 지점(P1) 내지 제3 검사 지점(P3)이 구비하며, 제1 검사 지점(P1) 내지 제3 검사 지점(P3)은 소정의 간격으로 이격되어 배치됨이 도시된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)의 하부에는 상기 작업부(111)와 상기 검사부(116)가 구비되며 본딩 부재(100)의 하부를 구성하는 판형 부재(110)가 연결부(120) 하단에 연결된 상태로 구비된다. 본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 반도체칩 본딩장치의 본딩 헤드(1000)에 장착되어 고속으로 이송 및 승강되며 반도체칩을 픽업 및 본딩작업을 수행하게 된다.

따라서, 본딩 부재(100)의 하중이 증가되는 것은 본딩 헤드(1000)가 승강 가능하게 장착되는 이송유닛의 이송부의 구동에 부담을 줄 수 있으므로, 경량화가 필요하다.

따라서, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)의 작업부(111)와 검사부(116)가 구비되며 본딩 부재(100)의 하부를 구성하는 판형 부재(110)의 하면 중 상기 검사부(116) 내측 및 상기 작업부(111) 외측에는 상방향으로 함몰된 함몰부(113)가 구비될 수 있다.

상기 함몰부(113)를 형성하여, 상기 본딩 부재(100)는 상기 함몰부(113)의 무게 만큼 경량화가 가능하다.

상기 함몰부(113)의 형상은 상기 판형 부재(110)의 전체적인 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 판형 부재(110) 및 상기 검사부(116)(또는 검사면(116s))의 형상이 원형 또는 원형 링 형상이라면 상기 함몰부(113)의 형상도 대응되는 형상을 갖도록 원형 링 형태를 가질 수 있다.

만일, 상기 판형 부재(110) 및 상기 검사부(116)(또는 검사면(116s))의 형상이 사각형 또는 사각형 링 형상이라면 상기 함몰부(113)의 형상도 대응되는 형상을 갖도록 사각 링 형태를 가질 수 있다.

결국, 상기 작업부(111)를 둘러싸는 상기 함몰부(113)와 상기 검사부(116)의 전체적인 형상을 상기 작업부(111)의 형상에 대응되는 형상으로 구성할 수 있다.

일반적으로, 상기 작업부(111)(또는 상기 흡착공간(111s))의 형상이 원형 또는 사각형 형태를 가질 수 있으므로, 상기 검사부(116) 및 상기 함몰부(113)는 원형 또는 사각 링 형태를 가질 수 있다.

그리고, 상기 작업부(111)의 하단, 즉 상기 지지리브(111r)의 하단은 상기 검사부(116)의 평탄면 형태의 검사면(116s)보다 하부에 배치될 수 있다.

구체적으로는 도 3 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 작업부(111)를 구성하는 지지리브(111r)의 하단은 상기 검사부(116)의 검사면(116s)보다 하부로 돌출될 수 있다.

본딩 헤드(1000)의 이송 과정, 픽업 과정 또는 본딩 과정에서, 상기 검사부(116)의 검사면(116s)에 의하여 주변 반도체칩 등의 구조물과 발생시킬 수 있는 간섭을 최소화하기 위함이다. 상기 검사부(116)의 검사면(116s)을 상기 지지리브(111r)의 하단보다 상부에 배치하여 본딩 헤드의 이송 과정에서 발생될 수 있는 간섭을 완화할 수 있다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 장착부(160), 상기 연결부(120) 및 상기 작업부(111)는 일체형으로 구성될 수 있으며, 상기 작업부(111) 및 상기 검사부(116) 역시 하나의 판형 부재(110)에 함께 구비될 수 있으므로, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)는 전체가 일체형으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 본딩장치를 구성하는 본딩 헤드(1000)는 본딩 부재(100)가 장착된 장착부재(200)를 포함하는 하부 구조(300)와 상기 하부 구조(300)와 공압유로(230)가 공유되지만 미리 결정된 범위에서 이격 거리가 가변되도록 상대 변위가 가능하며 본딩 헤드(1000)를 이송하는 이송유닛의 이송부 측에 장착되는 상부 구조(400)로 구획될 수 있다.

본 발명에 따른 본딩 헤드(1000)를 상부 구조(400)와 하부 구조(300)로 구획하고, 상기 상부 구조(400)와 상기 하부 구조(300)를 이격 거리가 가변되도록 상대 변위가능하도록 구성시키는 경우에는 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사 과정에서, 본딩 부재(100)의 검사면(116s)이 검사 탐침(510)에 접촉될 때 본딩 부재(100)에 인가될 수 있는 충격을 완화하거나, 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사 과정에서 본딩 헤드(1000) 전체의 승강 높이를 측정하지 않고도 상기 검사면(116s) 상의 검사 지점에 검사 탐침(510)이 접촉되는 시점에서 상기 본딩 헤드(1000)의 상부 구조(400)와 하부 구조(300)의 이격 거리를 측정하는 방법을 사용할 수도 있다.

상기 상부 구조(400)와 상기 하부 구조(300)의 이격 거리를 측정하는 방법을 사용하는 경우에는 각각의 검사 지점에서 본딩 헤드(1000)의 전체 승강 거리의 오차는 본딩 헤드의 전체 승강 거리에 비해 아주 작은 수치일 것이므로, 측정 대상 거리 자체를 최소화하여 최소화된 측정 거리 간의 편차를 감지하는 것이 판단이 용이할 수도 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본딩 헤드(1000)의 상부 구조(400)와 하부 구조(300)는 미리 결정된 이격 거리(G)를 갖도록 이격된 상태로 유지되며, 상기 상부 구조(400)와 상기 하부 구조(300)는 탄성부재(미도시) 등에 의하여 이격 거리(G)가 유지되도록 할 수 있다.

상기 본딩 헤드(1000)를 구성하는 상부 구조(400)와 하부 구조(300) 중 어느 하나에 상부 구조(400)와 하부 구조(300) 사이의 이격 거리를 감지하기 위한 감지 유닛(미도시)이 구비될 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치의 제어유닛은 상기 본딩 헤드(1000)에 구비된 본딩 부재(100)의 검사부(116)의 복수 검사 지점이 상기 기울어짐 검사유닛(500)의 검사 탐침(510)에 접촉되도록 상기 본딩 헤드(1000) 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단할 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이, 상기 본딩 헤드(1000)를 상부 구조(400)와 하부 구조(300)로 구획하고, 상기 상부 구조(400) 및 상기 하부 구조(300)는 이격 거리가 가변되도록 상대 변위될 수 있도록 구성할 수 있으므로, 상기 제어유닛은 상기 검사부(116)의 복수 검사 지점에서의 상기 검사 지점과 상기 검사 탐침의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드의 상기 상부 구조(400) 및 상기 하부 구조(300)의 이격 거리를 감지하며, 감지된 각각의 이격 거리를 비교하여 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 과정을 수행할 수 있다.

그러나, 본딩 헤드(1000)의 검사부(116)의 복수 검사 지점에서의 검사지점과 검사 탐침(510) 접촉 시점에서의 각각의 본딩 헤드(1000)의 승강 높이를 감지하며, 감지된 각각의 승강 높이를 비교하여 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 판단하는 것 또한 가능하다. 이 경우, 상기 제어유닛은 상기 검사부의 복수 검사 지점에서의 상기 검사 지점과 상기 검사 탐침의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드의 승강 높이를 감지하며, 감지된 각각의 승강 높이를 비교하여 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 본딩 부재(100)가 장착되는 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 수행하는 과정을 도시한다.

구체적으로, 도 5(a)는 본 발명에 따른 본딩장치의 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 위하여 본딩 헤드(1000)가 하강하는 상태를 도시하며, 도 5(b)는 본 발명에 따른 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 위하여 본딩 헤드(1000)의 본딩 부재(100)가 검사 탐침(510)에 접촉된 상태를 도시한다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이, 상기 본딩 부재(100)의 상부 구조(400)와 하부 구조(300)는 미리 결정된 이격 거리(G)를 유지하지만, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 본딩 헤드(1000)가 하강하여, 상기 검사면(116s) 상의 특정 검사 지점에 검사 탐침(510)이 접촉되면, 상기 상부 구조(400)와 상기 하부 구조(300)의 이격 거리는 G'로 축소된다.

따라서, 복수 검사 지점(P)에서의 이격 거리 간의 편차(G-G')를 비교하면, 본딩 헤드(1000) 전체의 승강 거리의 편차를 판단할 수 있고, 그에 따라 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본딩 헤드(1000)의 수직방향 기울어짐을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 검사 탐침(510)이 구비되는 기울어짐 검사유닛(500)을 포함할 수 있다.

상기 기울어짐 검사유닛(500)은 검사판(530)에 함몰되어 형성된 기준면(520) 상에 돌출되도록 구비되는 검사 탐침(510)을 포함할 수 있다. 상기 검사판(530)에 기준면(520)을 함몰시켜 구성하는 이유는 상기 검사 탐침(510)이 돌출되므로 검사 과정 이후의 픽업 과정 또는 본딩 과정 등에서 검사 탐침(510)과 본딩 부재(100)의 간섭을 최소화하기 위함이다. 즉, 돌출된 검사 탐침(510)을 본딩장치 내에 구비하지만 그로 인한 간섭 등의 문제를 최소화하기 위함이다.

도 6은 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치의 요부를 도시하며, 도 7은 본 발명에 따른 본딩장치의 반도체칩의 정렬 검사에 사용되는 정렬 지그(610)의 몇가지 예를 도시한다.

본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치는 전술한 본딩 부재(100)를 포함하는 본딩 헤드(1000), 상기 본딩 헤드(1000)가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 수평방향의 임의의 위치로 이송하는 이송유닛, 상기 본딩 헤드(1000)의 수직방향 기울어짐을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 검사 탐침(510)이 구비되는 기울어짐 검사유닛(500), 상기 본딩 부재(100)의 검사부(116)의 복수의 검사 지점이 상기 기울어짐 검사유닛(500)의 검사 탐침(510)에 접촉되도록 상기 본딩 헤드(1000) 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 판단하는 제어유닛을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치는 상기 본딩 헤드(1000)를 수평 방향 또는 x-y 평면 상의 임의의 위치로 이송하기 위하여 이송 유닛을 구비할 수 있다.

상기 이송 유닛은 상기 본딩 헤드(1000)를 y축 방향으로 이송하기 위한 제1 이송 유닛(1100) 및 상기 본딩 헤드(1000)를 x축 방향으로 이송하기 위한 제2 이송 유닛(1300)을 구비할 수 있다.

상기 제1 이송 유닛(1100) 및 제2 이송 유닛(1300)은 각각의 제1 이송 라인 및 제2 이송 라인에서 슬라이딩 작동이 가능한 제1 이송부(1110) 및 제2 이송부(1310)를 구비할 수 있다.

상기 본딩 헤드(1000)는 제1 이송 유닛(1100)의 제1 이송부(1110)에 z축 방향으로 승강 가능하게 장착되어 제1 이송라인(1120)을 따라 y축 방향으로 슬라이딩 이송될 수 있으며, 상기 제1 이송라인(1120)의 단부는 상기 제2 이송유닛의 제2 이송부(1310)에 장착되어 제2 이송라인(1320)을 따라 x축 방향으로 슬라이딩 이송이 가능하므로, 상기 본딩 헤드(1000)는 본딩장치 내에서 수평 방향 또는 x-y 평면 상의 임의의 위치로 이송될 수 있다. 즉, 상기 본딩 헤드(1000)는 중첩된 갠트리 구조의 이송 유닛(1100, 1300)에 의하여 반도체칩 공급부(미도시) 및 반도체칩 본딩부(미도시)를 왕복하며 픽업 과정 및 본딩 과정을 수행할 수 있다.

상기 기울어짐 검사유닛(500)은 상기 본딩 헤드(1000)가 상기 제1 및 제2 이송 유닛(1300)에 의하여 이송이 가능한 영역 내에 배치될 수 있다. 따라서, 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사가 필요한 경우, 반도체칩 본딩장치의 제어유닛(미도시)은 상기 이송 유닛을 제어하여, 상기 본딩 헤드(1000)가 상기 기울어짐 검사유닛(500) 상부에 배치되도록 하고, 상기 본딩 헤드(1000)를 승강 구동시켜 각각의 본딩 부재(100)의 검사면(116s) 상의 각각의 검사 지점에서의 승강 높이를 감지하고, 감지된 본딩부의 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 검사할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 검사 지점이 순차적으로 검사 탐침(510) 상부에 도달하도록 상기 이송 유닛은 구동될 수 있다.

그리고, 상기 제어유닛은 복수 검사 지점에서의 상기 검사부(116)의 검사면(116s)과 상기 검사 탐침(510)의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드(1000)부의 승강 높이를 감지하며, 감지된 각각의 승강 높이를 비교하여 상기 본딩 헤드(1000)의 기울어짐을 판단할 수 있다.

이 경우, 본딩 헤드(1000)의 기울어짐 검사를 위한 본딩 헤드(1000)의 승강 높이를 판단하는 방법은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 복수 검사 지점에서의 본딩 헤드(1000)의 상부 구조(400)와 하부 구조(300)의 이격 거리 간의 편차(도 5의 G-G' 참조)를 비교하는 방법으로 판단될 수 있으며, 상기 검사부(116)의 복수 검사 지점은 상기 검사부(116)의 하부의 평탄한 검사면(116s) 상에 위치할 수 있음은 전술한 바와 같다.

본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치의 본딩 헤드(1000)는 이송 유닛(1100, 1300)에 의하여 고속으로 x-y 평면 상에서 이송되어, 이송 유닛을 구성하는 이송부(1110, 1310) 및 이송 라인(1120, 1320)의 열팽창 등에 의하여 본딩 과정에서 위치 오차를 유발할 수 있다. 미세화된 반도체칩을 본딩하는 과정에서 발생되는 오차를 완전히 제거할 수는 없지만, 본딩 위치 오차의 크기를 미리 파악할 수 있다면, 이를 본딩 과정에서 상기 이송 유닛 등에 의한 이송 과정에서 본딩 위치 오차를 보상할 수 있다.

따라서, 이러한 본딩 위치 오차를 수정하기 위한 방법으로 반도체칩 본딩장치 내에 본딩 위치 오차를 미리 측정하여 본딩 헤드(1000)의 이송 위치를 보상하여 정렬하기 위한 정렬 검사유닛(600)이 구비될 수 있다.

상기 정렬 검사유닛(600)은 상기 기울어짐 검사부(116)와 마찬가지로 반도체칩 본딩장치 내에 구비될 수 있다.

상기 정렬 검사유닛(600)은 복수 개의 피두셜 마크(FIDUCIAL MARK)가 구비된 정렬 비교부(620) 및 상기 본딩 헤드(1000)에 의하여 상기 정렬 비교부(620) 상에 거치되어 본딩 위치의 오차를 파악하기 위한 정렬 지그(610)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 정렬 검사유닛(600)의 정렬 비교부(620)는 반도체칩 본딩장치의 고정된 위치에 위치하며, 본딩 헤드(1000)에 의하여 픽업 및 이송된 정렬 지그(610)가 거치되는 장소이며, 정렬 지그(610)가 거치된 상태에서 정렬 비교부(620)에 구비된 피두셜 마크(Fm)와 정렬 지그(610)의 거치 위치를 통해 본딩 위치의 오차를 예측할 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 정렬 비교부(620) 이외에도 상기 정렬 지그(610)에도 피두셜 마크가 구비될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정렬 비교부(620) 및 상기 정렬 지그(610)에 구비되는 피두셜 마크(Fm, fm)는 각각 동일 간격의 격자 무늬가 복수 개로 구성될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 상기 정렬 지그(610) 상의 피두셜 마크(fm)의 개수가 동일하지 않은 이유는 정렬 지그(610)의 크기 등에 따라 다양한 변형이 가능함을 의미한다. 따라서, 도 7에 도시된 정렬 지그(610)가 크기가 크거나 피두셜 마크를 세밀하게 구성하여야 하는 경우라면 도 6에 도시된 정렬 지그(610)보다 많은 피두셜 마크(fm)를 제공할 수도 있다.

상기 정렬 검사유닛(600)을 구성하는 상기 정렬 지그(610)는 본딩 대상 반도체칩을 대신하여 본딩 헤드(1000)에 의해 픽업되어 상기 정렬 비교부(620)에 거치되어 촬상되고, 촬상된 이미지 상의 정렬 비교부(620)의 피두셜 마크(Fm)와 정렬 지그(610)의 피두셜 마크(fm)의 위치 오차를 통해 실제 본딩 헤드(1000)에 의한 본딩 위치의 오차를 추정할 수 있다.

상지 정렬 지그(610)가 상기 정렬 비교부(620)에 거치된 상태에서 상의 정렬 비교부(620)의 피두셜 마크(Fm)와 정렬 지그(610)의 피두셜 마크(fm)의 위치가 상호 비교되어야 하므로, 상기 정렬 지그(610)는 투명한 재질과 색상을 가질 수 있다. 상기 정렬 지그(610)는 예를 들면 유리, 플라스틱 등의 재질일 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 정렬 지그(610)는 피두셜 마크(fm)가 구비되며 상기 정렬 비교부(620) 상면에 적층되어 거치되는 평판 형태의 거치부(612)(612) 및 상기 거치부(612)(612)의 테두리에 구비되고, 상기 본딩 헤드(1000)에 의하여 픽업시 본딩 부재(100)의 검사부(116)에 접촉되는 돌출 리브(614)를 구비할 수 있다.

도 7(a)는 사각형 형태의 정렬 지그(610)를 도시하며, 도 7(b)는 원형 형태의 정렬 지그(610)를 도시한다. 정렬 지그(610)의 형태는 본딩 헤드(1000)의 본딩 부재(100), 특히 본딩 부재(100)의 검사부(116)의 하면인 검사면(116s)의 형태에 따라 정렬 지그(610)의 형태가 선택될 수 있다.

상기 정렬 지그(610)의 형상이 다른 경우에도 상기 정렬 지그(610)의 거치부(612)(612)에 구비되는 피두셜 마크(fm)의 간격 또는 형태는 동일한 형태일 수 있다. 이는 동일한 정렬 비교부(620)에서 함께 호환되어 사용되도록 하기 위함이다.

상기 정렬 검사유닛(600)을 통한 정렬 검사는 정렬 지그(610)를 정렬 비교부(620) 상에 거치한 상태의 평면 이미지 촬상 및 이미지 분석을 통해 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치는 본딩 헤드(1000)를 이송하기 위한 이송 유닛의 이송부에 하방 촬상이 가능한 하방 비전유닛(1200)을 구비할 수 있다. 따라서, 상기 하방 비전유닛(1200)은 상기 이송부가 이송되면 상기 본딩 헤드(1000)부와 함께 이송될 수 있으며, 상기 정렬 비교부(620) 상부로 이송되어 상기 정렬 비교부(620)에 거치된 정렬 지그(610)를 촬상할 수 있다.

또한, 상기 정렬 검사유닛(600)은 본딩 위치의 오차를 검사하기 위하여 구비되므로, 본딩 헤드(1000)의 본딩을 위한 이송 경로 근방에 구비되는 것이 바람직하다.

본딩 헤드(1000)의 본딩 부재(100)가 반도체칩을 픽업하여 본딩 대상 기판으로 이송되는 경로 상에는 픽업된 반도체칩의 하면을 촬상하기 위한 상방 비전유닛이 구비될 수 있다.

상기 상방 비전유닛은 본딩 헤드(1000)의 이송 경로 상에 배치어야 본딩 헤드(1000)의 이송 궤적을 최소화할 수 있기 때문이다. 따라서, 본딩 헤드(1000)에 의한 본딩 위치의 오차를 검사하기 위한 정렬 검사유닛(600)의 위치 역시 상기 상방 비전유닛 근방 또는 인접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 본딩장치의 반도체칩의 정렬 검사를 위하여, 본딩 헤드(1000)가 정렬 지그(610)를 픽업하는 과정을 도시한다. 구체적으로 도 8(a)는 본 발명에 따른 본딩장치의 반도체칩의 정렬 검사를 위하여 본딩 헤드(1000)가 정렬 지그(610)를 픽업하기 위하여 정렬 지그(610)로 접근하는 상태를 도시하며, 도 8(b)는 본 발명에 따른 본딩장치의 본딩 부재(100)가 정렬 지그(610)를 흡착하여 픽업 준비가 완료된 상태를 도시한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 정렬 지그(610)의 거치부(612) 둘레에는 돌출 리브(614)가 구비된다. 상기 본딩 헤드(1000)에 의하여 상기 정렬 지그(610)가 픽업되는 경우, 상기 본딩 부재(100)의 작업부(111), 상기 검사부(116) 및 상기 거치부(612)에 사이에 외부와 밀폐되는 흡입공간이 형성되어 유리 등의 재질로 구성되는 상기 정렬 지그(610)의 픽업 및 이송 과정에서 정렬 지그(610)를 안정적으로 흡착하여 정렬 지그(610)가 낙하되는 등의 사고를 방지하기 위함이다.

구체적으로, 상기 흡입공간은 상기 본딩 헤드(1000)에 의하여 상기 정렬 지그(610)가 픽업되는 경우, 상기 본딩 부재(100)의 흡입유로(130)를 통해 인가되는 압력이 상기 정렬 지그(610)의 거치부(612) 및 상기 돌출 리브(614)의 내측면 전체에 분배되어 인가되도록 하기 위하여 상기 본딩 부재(100)의 작업부(111)와 상기 검사부(116) 및 상기 정렬 지그(610)의 거치부(612)에 사이에 외부와 밀폐 상태가 형성될 수 있다.

따라서, 상기 본딩 헤드(1000)의 본딩 부재(100)의 흡입유로(130)에서 제공되는 공압 또는 흡입압이 상기 정렬 지그(610) 거치부(612) 및 돌출 리브(614)의 내측면 전체에 분배되어 인가되도록 하기 위하여, 상기 돌출 리브(614)의 상면과 상기 검사부(116)의 검사면(116s)이 면접촉 되도록 구성할 수 있다.

그러면, 상기 본딩 부재(100)의 흡입 유로를 통해 인가되는 공압은 상기 작업부(111)를 경유하여, 상기 정렬 지그(610)의 거치부(612)를 통해 상기 본딩 부재(100)의 함몰부(113)까지 흡입공간이 형성되어, 정렬 지그(610)의 이송 과정에서 충분한 흡입력을 제공할 수 있다.

상기 흡입공간이 상기 본딩 부재(100)의 함몰부(113)까지 확장되도록 하기 위하여, 상기 정렬 지그(610)의 거치부(612)에서 돌출된 돌출 리브(614)의 돌출 높이(tg)가 상기 본딩 부재(100)의 중심 영역 하부에 구비된 작업부(111)의 돌출 높이(tp)보다 크게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 정렬 지그(610)의 거치부(612)에서 돌출된 돌출 리브(614)의 높이(tg)가 상기 본딩 부재(100)의 중심 영역 하부에 구비된 작업부(111)의 돌출높이(tp)보다 크게 구성되면, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)를 통해 본딩 대상 반도체칩을 픽업하는 경우 작업부의 지지 리브(111r)와 반도체칩의 상면으로 구획되며, 반도체칩의 상면을 흡착하도록 공압이 분배되는 흡착공간(111s)이 상기 함몰부(113)까지 확장되어 큰 흡입공간(Si)를 형성할 수 있다.

상기 정렬 지그(610)의 거치부(612)에서 돌출된 돌출 리브(614)의 높이(tg)가 상기 본딩 부재(100)의 중심 영역 하부에 구비된 작업부(111)의 돌출높이(tp)와 같거나 작다면, 흡입유로(130)가 상기 작업부(111)의 지지 리브(111r) 등에 의하여 차단되어 상기 흡입 공간(Si)은 상기 상기 정렬 지그(610)의 돌출 리브(614) 및 상기 본딩 부재(100)의 함몰부(113)까지 확장될 수 없기 때문이다.

따라서, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 상기 본딩 부재(100)의 검사면(116s)과 상기 정렬 지그(610)의 돌출 리브(614)의 상면이 면접촉되도록 배치한 후 상기 본딩 부재(100)의 흡입유로(130)를 통해 흡입압을 인가하면 상기 본딩 헤드(1000)는 상기 정렬 지그(610)를 픽업하여 이송할 수 있으며, 본딩 위치 오차를 추정 또는 판단하기 위한 정렬 검사를 수행할 수 있다.

이때 정렬 검사의 수행시, 실제 작업과의 초점거리와 정렬 검사시의 초점 거리를 동일하게 맞추기 위하여 본딩 부재(100)의 작업부(111)에 픽업되는 실제 반도체칩의 두께와 상기 본딩 부재(100)의 검사면에 정렬 지그(610)의 돌출 리브가 면접촉된 상태에서 본딩 부재(100)의 작업부(111)로부터 정렬 지그(610)의 거치부(612)의 하면까지의 거리가 동일하게 설정되어야 한다. 그러나 정렬 지그(610)의 거치부(612)는 흡입 공간의 형성을 위하여 본딩 부재(100)의 작업부(111)로부터 소정 간격 이격되어 있으므로 실제 정렬 지그(610)의 거치부(612)의 두께는 반도체 칩의 두께보다 얇게 구성되는 것이 바람직하다.

만약 작업 편의를 위하여 정렬 지그(610)가 더 두껍게 제작되거나 반도체 칩의 두께와 동일하게 설정되는 경우에는 초점거리의 조절을 위하여 본딩 헤드(1000)의 높이를 조절할 수도 있다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치에 의하여 정렬 검사를 수행하기 위하여 상기 본딩 헤드(1000)가 구비된 제1 이송 유닛(1100)의 이송부에 장착된 하방 비전유닛(1200)에 의하여 촬상된 이미지들의 예시이다.

도 9에 도시된 이미지는 설명의 편의를 위하여 정렬 비교부(620)의 피두셜 마크와 정렬 지그(610)에 구비된 피두셜 마크만 표시하였다. 상기 정렬 비교부(620)의 피두셜 마크는 식별을 용이하게 하기 위하여 Fm으로 표시하였고 상기 정렬 지그(610)에 구비된 피두셜 마크는 fm으로 표시하였다. 또한 각각의 피두셜마크의 수에는 제한이 없으며, 도 9에서는 도트마크로 표시하였으나 사각형 등의 도형마크 또는 십자마크 등의 형상으로 표시될 수도 있다.

도 9(a)에 도시된 상태는 정렬 지그(610)가 정렬 비교부(620)에 거치된 상태에서 정렬 비교부(620)와 정렬 지그(610)의 피두셜 마크(fm)가 정확하게 중첩되지 못하고, 전체적으로 오른쪽 상방으로 쉬프트된 상태이다.

이는 반도체칩 본딩장치의 제어유닛이 정렬 지그(610)의 피두셜 마크(fm)가 정렬 비교부(620)의 피두셜 마크(fm)에 정확하게 중첩되도록 본딩 헤드(1000)를 이송하는 이송 유닛을 제어하였으나, x축 방향 오차 및 y축 방향 오차가 각각 +ㅿx 및 +ㅿy가 발생되었음을 의미한다.

이러한 오차의 발생은 본딩 헤드(1000)에 의하여 반도체칩을 픽업하여 본딩 기판에 본딩하는 본딩 과정에서도 발생될 수 있음을 의미한다.

따라서, 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치의 제어유닛은 본딩 헤드(1000)의 이송을 위해 상기 이송유닛을 제어하는 경우, 원래의 이송 목적지의 좌표가 (x', y')인 경우, 이송 목적지의 좌표를 (x'-ㅿx, y'-ㅿy)로 수정하여 이송유닛을 제어하면, 본딩 위치의 오차를 보상하거나 최소화할 수 있게 된다.

또한, 이러한 본딩 위치의 오차는 단순 x-y 평면 상에서의 쉬프트 오차 이외에도 z축을 중심으로 비틀림에 의한 오차도 발생될 수 있다.

도 9(b)에 도시된 예는 상기 정렬 지그(610)가 상기 정렬 비교부(620)의 의도된 위치에서 z축을 중심으로 반시계 방향으로 θ도 만큼 회전된 상태로 거치된 경우를 도시한다.

따라서, 이러한 오차는 실체 본딩 과정에서도 마찬가지로 재현될 가능성이 크므로, 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치의 제어유닛은 본딩 헤드(1000)의 이송을 위해 상기 이송유닛을 제어하는 경우, 원래의 이송 목적지에서의 본딩 각도를 -θ도 만큼 회전되도록 본딩 헤드(1000)를 제어하거나, 본딩 헤드(1000)에 장착된 본딩 부재(100)의 장착 상태를 수정할 수 있다. 이는 상기 제어유닛이 상기 정렬 지그(610)가 상기 정렬 비교부에 거치된 상태의 이미지를 상기 하방 비전유닛으로부터 획득하고, 상기 획득된 이미지를 통해 상기 본딩 헤드의 위치 오차값을 검사하고 오차를 보정함을 의미한다.

도 9(a) 및 도 9(b)에 도시된 각각의 오차들은 x-y 평면 상에서의 쉬프트 오차(X축 및 Y축 방향에 대한 본딩 헤드의 위치 오차)와 z축을 중심으로 하는 비틀림 오차(θ축 방향에 대한 본딩 헤드의 위치 오차)를 도시하였으나, x-y 평면 상에서의 쉬프트 오차와 z축을 중심으로 하는 비틀림 오차는 함께 발생될 수 있으며, 본딩장치의 제어유닛은 이를 함께 수정되도록 상기 이송유닛 또는 본딩 헤드(1000)의 제어를 수정할 수 있다.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 오차가 발생되는 경우, 상기 제어유닛은 상기 정렬 비교부에 거치된 상기 정렬 지그(610)를 촬상하여 촬상된 이미지 상의 피두셜 마크의 실제 위치와 이송유닛의 제어신호의 목적 위치의 편차를 통해 상기 본딩 헤드의 X축, Y축 및 θ축 방향에 대한 본딩 헤드(1000)의 위치 오차 값을 보정하도록 본딩 헤드(1000)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 본딩 헤드의 위치 오차값(X,Y,θ)은 다음과 같은 방법 등으로 수정될 수 있다. 본딩 헤드의 작업부가 정렬 지그(또는 반도체 칩)를 픽업하여 정렬 비교부 상에 내려놓고 본딩 헤드의 일측으로부터 소정 거리 이격되어 나란히 배치된 하방 비전유닛을 이용하여 정렬 지그 및 정렬 비교부를 촬상하여 비교부 상에 거치된 정렬 지그의 이미지를 획득하는 과정이 수행될 수 있다.

그리고, 본딩 헤드의 작업부가 정렬 지그(또는 반도체 칩)을 다시 픽업하고 기 입력된 위치값을 바탕으로 위치 오차값(X,Y,θ)을 보정하여 다시 정렬 비교부에 내려놓고 촬상하는 과정들을 반복하여 본딩 헤드와 하방 비전유닛의 위치 관계를 통해 본딩 헤드의 위치 오차값을 보정할 수도 있다.

또는, 반도체 칩의 하면을 촬상하기 위하여 고정적으로 구비되는 상방향 비전유닛을 추가적으로 이용하여 본딩 헤드와 하방 비전유닛, 상방향 비전유닛 간의 위치 관계를 이용하여 본딩 헤드의 위치 오차값을 보정할 수도 있다.

그리고, 본 발명에 따른 본딩 헤드는 위치 오차값들을 보정하기 위하여 회전 가능하게 구비되어 있기 때문에, 정렬지그 또는 반도체 칩을 픽업한 상태에서 90°, 180°,270°,360°등 소정 각도로 회전시킨 후 정렬 비교부 상에 내려놓거나, 회전되어 픽업된 칩을 하방 비전유닛으로 촬상함으로써, 본딩 헤드의 중심 축을 구할 수도 있고, 이에 의해 위치 오차값을 보다 정확하게 보정할 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 본딩 헤드 또는 본딩 부재는 본딩장치 또는 본딩 헤드에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

정리하면, 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치의 제어유닛은 상기 정렬 비교부(620)에 거치된 상기 정렬 지그(610)를 촬상하여 촬상된 이미지 상의 피두셜 마크의 실제 위치와 이송유닛의 제어신호의 목적(또는 목적지) 위치의 편차를 통해 상기 본딩 헤드(1000)의 본딩 위치의 수평 방향 오차 및 수직축에 대한 비틀림 오차를 측정하여, 반복적인 작업 등에 의해 발생되는 본딩 헤드의 위치 오차값들을 보정함으로써 실제 본딩 과정에서 반도체칩의 픽업 위치 또는 본딩 위치의 오차를 최소화하여 정밀한 작업을 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치에 구비되는 로드셀 검사유닛을 통해 로드셀 검사과정이 수행되는 모습을 도시한다. 구체적으로, 도 10(a)는 본딩 부재에 로드셀 탐침을 접촉시켜 로드셀 검사를 수행하는 과정을 도시하며, 도 10(b)는 본딩 부재에 로드셀 검사지그를 픽업한 상태에서 로드셀 검사지그에 로드셀 탐침을 접촉시켜 로드셀 검사를 수행하는 과정을 도시한다.

본 발명에 따른 반도체칩 본딩장치는 로드셀(load cell, 단위면적당 가해지는 압력) 검사유닛(700)을 추가로 구비할 수 있다. 즉, 본딩 헤드(1000)가 반도체 칩을 픽업하거나, 반도체 칩을 픽업한 후 반도체 칩에 플럭스를 정량 도포하거나 또는 플럭스가 도포된 칩을 본딩 기판에 본딩하고자 할 때 본딩 헤드(1000)에 픽업된 반도체 칩의 면적에 가해지는 압력이 각각 상이한 경우 작업의 불량을 유발할 수 있기 때문에, 로드셀 검사유닛(700)을 이용하여, 본딩 헤드(1000)의 로드셀을 검사할 수 있다. 이 경우, 로드셀 검사과정은 기울어짐 검사유닛에 의한 기울어짐 검사과정과 마찬가지로 검사가 수행될 수 있다.

상기 로드셀 검사유닛(700)은 로드셀 탐침(710)과 베이스 부재(720)을 포함할 수 있다. 또한, 로드셀 검사과정에서 본딩 부재(100)에 픽업되어 로드셀 탐침(710)이 접촉되어 로드셀 검사를 수행할 수 있는 로드셀 검사지그(730)가 사용될 수 있다.

본딩 헤드(1000)의 로드셀 검사가 필요한 경우, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 반도체칩 본딩장치의 제어유닛은 이송유닛을 제어하여 본딩 헤드(1000)가 로드셀 검사유닛(700)의 상부에 배치되도록 하고, 상기 본딩 헤드(1000)를 최초 입력된 값만큼 승강 구동시켜 본딩 부재(100)의 검사부(116)의 검사면(116s)을 로드셀 검사유닛(700)의 로드셀 탐침(710)에 접촉시켜서 가해지는 로드셀 또는 하중을 측정할 수 있다. 본 발명에서 로드셀 검사가 이루어지는 영역은 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 본딩 부재(100)의 검사면(116s)에만 제한되지 않을 수 있다.

구체적으로, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 별도의 로드셀 검사지그(730)를 사용할 수 있다. 작업부 측에 인가되는 로드셀을 보다 정확하게 측정하기 위하여 본딩 부재(100)의 중심 영역에 구비되어 반도체칩을 픽업 및 본딩하기 위한 작업부(111)에 별도의 로드셀 검사지그(730)를 픽업한 상태에서 로드셀 검사지그(730)에 로드셀 탐침(710)을 접촉시켜 로드셀을 검사할 수 있다.

따라서, 도 10(b)에 도시된 실시예는 상기 본딩 헤드(1000)에 픽업된 상기 로드셀 검사지그(730)가 상기 로드셀 검사유닛(700)의 로드셀 탐침(710)에 접촉되도록 상기 본딩 헤드(1000) 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 압력을 판단하는 제어유닛을 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 로드셀 검사지그(730)가 픽업된 본딩 헤드를 최초 입력된 값만큼 승강 구동시켜 상기 로드셀 탐침에 접촉시 가해지는 하중을 측정함으로써 본딩 헤드의 로드셀(단위면적당 압력)을 판단할 수 있다.

종래에는 하중 검사를 위하여, 본딩 헤드(1000)에서 본딩 부재(100)를 탈거하고 로드셀 검사부재를 장착하여 로드셀을 검사하였으나, 이는 기울어짐 검사와 마찬가지로 검사의 신뢰성 또는 공정의 효율이 저하되는 요인으로 작용하였다.

그러나, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본딩 부재(100)를 이용함으로써 로드셀 검사를 위한 본딩 부재(100)의 착탈과정을 거치지 않아도 되므로 실 작업 조건과 동일한 조건에서 하중을 검사할 수 있어서 기울어짐을 검사할 때와 마찬가지로 작업의 신뢰성 및 공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 10에 도시된 로드셀 검사과정에서 로드셀(또는 하중)의 측정은 로드셀 검사유닛(700) 또는 상기 본딩 헤드(1000)에 구비된 중량센서 또는 압력센서를 통해 수행될 수 있다. 그리고, 도 10에 도시된 로드셀 검사유닛은 본 발명에 따른 반도체칩 검사장치에 별도로 구비될 수도 있고, 경우에 따라서 도 5에 도시된 기울어짐 검사유닛(500)을 로드셀 검사유닛으로 사용할 수도 있을 것이다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

1 : 본딩장치
1000 : 본딩 헤드
100 : 본딩 부재
500 : 기울어짐 검사유닛
600 : 정렬 검사유닛
700 : 로드셀 검사유닛
900 : 상방향 비전유닛
1100, 1300 : 이송 유닛
1200 : 하방향 비전유닛

Claims (17)

1. 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하기 위한 검사부를 구비하며, 반도체칩을 픽업 또는 본딩하는 본딩부재를 포함하는 본딩헤드;
   상기 본딩 헤드가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛;
   상기 본딩 헤드의 수직방향 기울어짐을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 검사 탐침이 구비되는 기울어짐 검사유닛; 및
   상기 본딩 헤드에 구비된 본딩 부재의 검사부의 복수 검사 지점이 상기 기울어짐 검사유닛의 검사 탐침에 접촉되도록 상기 본딩 헤드 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 제어유닛;을 포함하며,
   상기 제어유닛은 상기 검사부의 복수 검사 지점에서의 상기 검사 지점과 상기 검사 탐침의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드의 승강 높이를 감지하며, 감지된 각각의 승강 높이를 비교하여 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
2. 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하기 위한 검사부를 구비하며, 반도체칩을 픽업 또는 본딩하는 본딩부재를 포함하는 본딩헤드;
   상기 본딩 헤드가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛;
   상기 본딩 헤드의 수직방향 기울어짐을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 검사 탐침이 구비되는 기울어짐 검사유닛; 및
   상기 본딩 헤드에 구비된 본딩 부재의 검사부의 복수 검사 지점이 상기 기울어짐 검사유닛의 검사 탐침에 접촉되도록 상기 본딩 헤드 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 제어유닛;을 포함하며,
   상기 본딩 헤드를 상부 구조와 하부 구조로 구획하고, 상기 상부 구조 및 상기 하부 구조는 이격 거리가 가변되도록 상대 변위될 수 있도록 구성하며, 상기 제어유닛은 상기 검사부의 복수 검사 지점에서의 상기 검사 지점과 상기 검사 탐침의 접촉 시점에서의 상기 본딩 헤드의 상기 상부 구조 및 상기 하부 구조의 이격 거리를 감지하며, 감지된 각각의 이격 거리를 비교하여 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
3. 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하기 위한 검사부를 구비하며, 반도체칩을 픽업 또는 본딩하는 본딩부재를 포함하는 본딩헤드;
   상기 본딩 헤드가 장착되는 이송부를 구비하며, 상기 이송부를 X축 또는 Y축 방향으로 이송하는 이송유닛;
   반도체 칩의 단위면적당 가해지는 압력을 검사하기 위하여 상방향으로 돌출된 로드셀 탐침이 구비되는 로드셀 검사유닛;
   상기 본딩 헤드에 픽업되는 로드셀 검사지그; 및
   상기 본딩 헤드에 픽업된 상기 로드셀 검사지그가 상기 로드셀 검사유닛의 로드셀 탐침에 접촉되도록 상기 본딩 헤드 및 상기 이송유닛을 제어하며, 상기 본딩 헤드의 압력을 판단하는 제어유닛;을 포함하며,
   상기 제어유닛은 상기 로드셀 검사지그가 픽업된 본딩 헤드를 최초 입력된 값만큼 승강 구동시켜 상기 로드셀 탐침에 접촉시 가해지는 하중을 측정함으로써 본딩헤드의 단위면적당 압력을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
4. 제1항 내지 제3항 중에 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 본딩부재는
   상기 본딩 헤드의 장착부재에 착탈 가능하게 장착되는 장착부;
   상기 장착부의 하부에 구비되며, 반도체칩을 픽업 및 본딩하는 작업부;
   상기 본딩 헤드에 구비된 공압유로와 연통되고, 상기 장착부 및 상기 작업부를 연통시키는 흡입유로를 더 포함하고,
   상기 검사부는 상기 작업부 둘레에 구비되어, 상기 본딩장치에 구비된 검사 탐침에 접촉시켜 상기 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 작업부는 하나의 판형 부재의 중심 영역 하부에서 하방으로 돌출되어 구비되고, 상기 검사부는 상기 판형 부재의 테두리에 구비되며, 상기 테두리의 하부에 평탄한 검사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 판형 부재의 하면 중 상기 검사부 내측 및 상기 작업부 외측에는 상방향으로 함몰된 함몰부가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 검사부 및 상기 함몰부는 원형 링 또는 사각 링 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
8. 제4항에 있어서,
   상기 장착부 및 상기 작업부는 상기 흡입유로가 구비되는 파이프 형태의 연결부에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 장착부, 상기 연결부 및 상기 작업부는 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
10. 제5항에 있어서,
    상기 작업부는 상기 흡입유로에 의하여 분배되는 흡입압을 반도체칩 상면에 분배하기 위한 흡착공간 및 상기 흡착공간을 구획하며 흡착되는 반도체칩의 상면을 지지하도록 하방으로 돌출되는 지지리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 검사부의 검사면은 상기 지지리브의 하단보다 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
12. 제5항에 있어서,
    상기 검사면 중 상기 검사 탐침에 접촉되어 본딩 헤드의 승강 높이의 편차를 통해 본딩 헤드의 기울어짐을 판단하는 검사 지점은 2지점 이상이며, 상기 검사부의 하면의 평탄면 형태의 검사면 상에 소정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
13. 제4항에 있어서,
    상기 본딩 헤드의 위치 오차값을 검사하고 상기 위치 오차값을 보정하기 위하여, 복수 개의 피두셜 마크가 구비된 정렬 비교부;
    상기 정렬 비교부의 상면에 거치되는 평판 형태의 거치부 및 상기 거치부의 테두리에 돌출되어 구비되고, 상기 본딩 헤드에 의하여 픽업시 본딩 부재의 검사면에 면 접촉되는 돌출 리브를 구비한 정렬 지그; 및
    상기 정렬 지그가 상기 정렬 비교부에 거치된 상태의 이미지를 하방 비전유닛으로부터 획득하고, 상기 획득된 이미지를 통해 상기 본딩 헤드의 위치 오차값을 검사하고, 보정하는 제어유닛을 포함하는 반도체칩 본딩장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 본딩 헤드에 의하여 상기 정렬 지그가 픽업되는 경우, 상기 본딩부재의 흡입유로를 통해 인가되는 압력이 상기 정렬지그의 거치부 및 상기 돌출 리브의 내측면 전체에 분배되어 인가되도록 하기 위하여 상기 본딩 부재의 작업부와 상기 검사부 및 상기 거치부에 사이에 외부와 밀폐되는 흡입공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 정렬 지그는 복수 개의 피두셜 마크가 형성된 투명한 재질로 구성되고,
    상기 제어유닛은 상기 정렬 비교부에 거치된 상기 정렬 지그를 촬상하여 촬상된 이미지 상의 피두셜 마크의 실제 위치와 이송유닛의 제어신호의 목적 위치의 편차를 통해 상기 본딩 헤드의 X축, Y축 및 θ축 방향에 대한 본딩 헤드의 위치 오차 값을 보정하는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 정렬 비교부 및 상기 정렬 지그에 구비된 피두셜 마크는 격자 무늬로 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
17. 제13항에 있어서,
    상기 정렬지그의 거치부에서 돌출된 돌출 리브의 돌출 높이가 상기 본딩 부재의 중심영역에 구비된 작업부의 돌출 높이보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체칩 본딩장치.
    

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