KR101741769B1 - Apparatus for controlling movement of die bonding head - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이 본딩 장치에 관한 것으로, 특히 다이 본딩 헤드의 이동을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 다이 본딩 헤드를 서로 다른 축 방향으로 각각 이동시키는 이송부들의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도측정부와, 상기 온도측정부에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 다이 본딩 헤드의 이동량을 보정하기 위한 보정부와, 상기 보정부에 의해 산출된 보정값에 따라 상기 이송부들을 제어하여 상기 다이 본딩 헤드를 정확한 픽업 혹은 본딩 위치로 이동시키는 이송부 구동 제어부를 포함함을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die bonding apparatus and, more particularly, to an apparatus and a method for controlling the movement of a die bonding head, And a controller for controlling the conveying units according to the correction value calculated by the correcting unit so as to control the die bonding of the die bonding head, And a feeder drive control unit for moving the head to an accurate pickup or bonding position.

Description

다이 본딩 헤드 이동 제어장치{Apparatus for controlling movement of die bonding head}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a die bonding head,

본 발명은 다이 본딩 장치에 관한 것으로, 특히 다이 본딩 헤드의 이동을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die bonding apparatus, and more particularly, to an apparatus and a method for controlling movement of a die bonding head.

일반적으로 반도체 패키지는 웨이퍼(wafer)로부터 각각의 반도체칩을 절단(sawing)하는 반도체칩 절단 단계와, 절단된 반도체칩, 일명 다이(die)를 기판에 부착하는 다이 본딩 단계와, 상기 다이와 기판의 접속 패드들을 도전성 와이어로 상호 연결하는 와이어 본딩 단계와, 상기 다이 및 다이의 주변부를 열경화성 수지로 몰딩하는 몰딩 단계와, 상기 열경화성 수지로 몰딩된 면에 일정한 문자 및 도형 등을 마킹하는 마킹 단계, 그리고 상기 기판으로부터 낱개의 반도체 패키지로 싱귤레이션(singulation)하는 단계를 통해 제조된다.In general, a semiconductor package includes a semiconductor chip cutting step of cutting each semiconductor chip from a wafer, a die bonding step of attaching the cut semiconductor chip, a so-called die, to the substrate, A molding step of molding the periphery of the die and the die with a thermosetting resin; a marking step of marking a certain character and a figure on the surface molded with the thermosetting resin; and And then singulating from the substrate to the individual semiconductor packages.

이러한 반도체 패키징 공정중 다이 본딩 단계에서는 각각의 반도체 제작공정에서 최종적으로 각기 다른 장비를 이용하여 정밀검사를 한 웨이퍼의 각 다이들중 양호한 것으로 선정된 다이만을 픽업하여 레일로 로딩한다. 상기 레일은 기판들을 다이 본딩 위치로 이동시킨다. 그러면 다이 본딩 헤드 유닛이 다이를 가압함으로써 결과적으로 기판의 다이 본딩 위치에 다이가 본딩되는 것이다.In the die bonding step of the semiconductor packaging process, only the die selected as the good among the respective dies of the wafer subjected to the close inspection is finally loaded in each semiconductor manufacturing process and loaded into the rail. The rails move the substrates to the die bonding position. The die bonding head unit then presses the die, resulting in the die being bonded to the die bonding location of the substrate.

이러한 다이 본딩 단계에서 사용되는 다이 본딩 장치의 동작을 도 1을 참조하여 부가적으로 설명하면, 우선 도 1은 일반적인 다이 본딩 장치의 일부를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에서 x축 방향은 기판을 다이 본딩 위치까지 이송시키는 이송 레일의 진행방향인 것으로 가정하고, z축 방향은 다이 본딩 헤드(110)가 상하 이동하는 수직방향인 것으로 가정하며, y축 방향은 이송 레일과 이격 배치되어 있는 웨이퍼 스테이지와 이송레일 간을 수평 이동하는 다이 본딩 헤드(110)의 수평진행방향인 것으로 가정하기로 한다.The operation of the die bonding apparatus used in this die bonding step will be described in detail with reference to Fig. 1. First, Fig. 1 schematically shows a part of a general die bonding apparatus. 1, it is assumed that the x-axis direction is the traveling direction of the transferring rail for transferring the substrate to the die bonding position, and the z-axis direction is assumed to be the vertical direction in which the die bonding head 110 moves up and down. And the horizontal direction of the die bonding head 110 moving horizontally between the transfer rail and the wafer stage and the transfer rail spaced apart from the transfer rail.

이러한 가정하에 도 1을 참조해 보면, 우선 다이 본딩 장치(100)는 개별화된 다이를 기판에 본딩하기 위한 것으로, 다이 본딩 헤드(110)과 그 다이 본딩 헤드(110)를 x축과 y축 및 z축 방향으로 이송시키기 위한 제1 내지 제3이송부(120,130,140)를 포함한다. 1, the die bonding apparatus 100 is for bonding an individual die to a substrate. The die bonding head 110 and the die bonding head 110 are connected to the x-axis and the y-axis, and a first to a third transfer part 120, 130, and 140 for transferring the toner in the z-axis direction.

다이 본딩 헤드(110)는 웨이퍼 스테이지에 놓인 웨이퍼로부터 다이를 픽업하여 이송 레일상의 다이 본딩 위치까지 그 픽업된 다이를 이송한후 이송 레일에 의해 이송되는 기판상에 다이를 본딩하는 역할을 수행한다. 참고적으로 웨이퍼 스테이지로부터 다이를 픽업하기 위해 다이 본딩 헤드(110)는 흡착부를 포함한다. 상기 흡착부는 내부에 진공라인을 가지며, 외부에서 제공되는 진공력으로 다이를 흡착하는 역할을 수행한다. 이러한 흡착부는 본 발명의 요지와 무관한 구성이므로 그에 대한 상세 도시 및 기능 설명은 이하 생략하기로 한다.The die bonding head 110 serves to pick up a die from a wafer placed on the wafer stage and to transfer the picked-up die to a die bonding position on the transfer rail and to bond the die onto the substrate conveyed by the transfer rail. For reference, the die bonding head 110 includes a suction portion for picking up a die from the wafer stage. The adsorption unit has a vacuum line therein and serves to adsorb the die by an external vacuum force. Since the adsorbing portion has a structure irrespective of the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

한편 다이 픽업을 위해 웨이퍼 스테이지상에 수직방향(z축) 위에 위치하는 다이 본딩 헤드(110) 혹은 기판상에 다이 본딩을 위해 이송 레일상에서 수직방향(z축) 위에 위치하는 다이 본딩 헤드(110)는 다이 픽업과 다이 본딩을 위해 수직방향으로 이송되어야 한다. 이와 같이 다이 본딩 헤드(110)를 수직방향(z축)으로 이송시키는 역할은 제1이송부(120)가 담당한다. 제1이송부(120)는 모터(150)와 볼 스크류(160)의 결합 형태로 구현될 수 있다.A die bonding head 110 positioned on the wafer stage in the vertical direction (z axis) for die pick-up or a die bonding head 110 located on the transfer rail in the vertical direction (z axis) for die bonding on the substrate, Must be transported vertically for die pick-up and die bonding. In this way, the first conveying unit 120 plays the role of conveying the die bonding head 110 in the vertical direction (z axis). The first transfer unit 120 may be implemented as a combination of the motor 150 and the ball screw 160.

또한 다이 본딩 헤드(110)는 다이 본딩을 위해서 웨이퍼 스테이지와 이송 레일 사이를 오고 가야 한다. 이를 위해 제2이송부(130)는 본딩 헤드(110)를 웨이퍼 스테이지에서 이송 레일로 혹은 이송 레일에서 웨이퍼 스테이지로 이송하는 역할을 담당한다. 이러한 제2이송부(130) 역시 모터(150)와 볼 스크류(160)의 결합 형태로 구현될 수 있다. 제3이송부(140) 역시 모터와 볼 스크류의 결합형태로 구현되며, 본딩 헤드(110)를 이송레일 진행방향(x축)으로 이송시키는 역할을 담당한다.The die bonding head 110 also has to go between the wafer stage and the transfer rail for die bonding. To this end, the second transfer unit 130 is responsible for transferring the bonding head 110 from the wafer stage to the transfer rail or from the transfer rail to the wafer stage. The second transfer part 130 may also be implemented as a combination of the motor 150 and the ball screw 160. The third transfer unit 140 is also implemented as a combination of a motor and a ball screw, and serves to transfer the bonding head 110 in the conveying rail moving direction (x axis).

이러한 구성을 가지는 다이 본딩 장치(100)에서 다이 본딩 헤드(110)는 모터(150)와 볼 스크류(160)에 의해 x축, y축, z축 방향으로 각각 이동하면서 다이 본딩 작업을 수행하게 되는데, 모터(150)의 고속 구동과 장시간의 작업과정에서 볼 스크류(160)가 변형되는 문제가 발생된다. 예를 들어 각 축 방향으로 본딩 헤드(110)가 이동하면서 장시간 작업이 진행될 경우, 볼 스크류(160)의 온도가 상온 이상으로 상승된다. 이와 같이 볼 스크류(160)의 온도가 상승되면 결과적으로 볼 스크류(160)가 팽창됨으로써 픽업 및 본딩 위치의 변형을 가져온다. 실험에 의하면 볼 스크류(160)의 장시간 구동시 정해진 픽업 위치 혹은 밴딩 위치에서 x,y 좌표상으로 약 20 내지 50㎛가 오프셋되는 것으로 조사되었다. 이와 같이 볼 스크류(160)의 열팽창으로 인해 본딩 헤드(110)가 정상적인 픽업 혹은 밴딩 위치에서 약 20 내지 50㎛ 오프셋되면 정상적인 픽업 혹은 밴딩이 이루어질 수 없다. 따라서 볼 스크류(160)의 열팽창으로 인한 오차를 보정할 수 있는 방안이 요구된다.In the die bonding apparatus 100 having such a configuration, the die bonding head 110 performs the die bonding operation while moving in the x-axis, y-axis, and z-axis directions by the motor 150 and the ball screw 160 , There is a problem that the ball screw 160 is deformed during the high-speed driving of the motor 150 and the long working process. For example, when the bonding head 110 moves in the respective axial directions and the operation is performed for a long time, the temperature of the ball screw 160 rises to room temperature or higher. As the temperature of the ball screw 160 rises, the ball screw 160 is inflated, resulting in deformation of the pickup and bonding positions. Experiments have shown that about 20 to 50 占 퐉 are offset on the x, y coordinates at a predetermined pickup position or banding position when the ball screw 160 is driven for a long time. If the bonding head 110 is offset by about 20 to 50 μm at the normal pick-up or bending position due to the thermal expansion of the ball screw 160, normal pickup or bending can not be performed. Accordingly, there is a need for a method capable of correcting an error due to thermal expansion of the ball screw 160.

이에 본 발명의 목적은 다이 본딩 장치에서 다이 본딩 헤드를 이동시키는 이송부의 열팽창으로 인해 발생할 수 있는 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 보정하여 정확하게 다이(die)의 픽업과 본딩이 이루어질 수 있도록 유도하는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a die bonding apparatus capable of correcting an offset of a pick-up and a bonding position that may occur due to thermal expansion of a transfer unit for moving a die bonding head in a die bonding apparatus, A head movement control device and a method thereof.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 다이 본딩 장치에서 다이 본딩 헤드를 이동시키는 이송부의 열팽창으로 인해 발생할 수 있는 다이 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 신속하게 보정할 수 있는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다. Still another object of the present invention is to provide a die bonding head movement control apparatus capable of quickly correcting offsets of die pick-up and bonding positions that may occur due to thermal expansion of a transfer section for moving a die bonding head in a die bonding apparatus, .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling movement of a die bonding head,

다이 본딩 헤드를 서로 다른 축 방향으로 각각 이동시키는 이송부들의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도측정부와;At least one temperature measuring part for measuring temperatures of the transfer parts for respectively moving the die bonding head in different axial directions;

상기 온도측정부에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 다이 본딩 헤드의 이동량을 보정하기 위한 보정부와;A correcting unit for correcting a movement amount of the die bonding head according to a temperature value measured by the temperature measuring unit;

상기 보정부에 의해 산출된 보정값에 따라 상기 이송부들을 제어하여 상기 다이 본딩 헤드를 정확한 픽업 혹은 본딩 지점으로 이동시키는 이송부 구동 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.And a transfer section drive control section for controlling the transfer sections according to the correction value calculated by the correcting section to move the die bonding head to an accurate pickup or bonding point.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어장치는,According to another embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for controlling movement of a die bonding head,

픽업될 다이가 위치하는 웨이퍼 스테이지;A wafer stage on which the die to be picked up is located;

상기 스테이지에서 y축 방향으로 이격 배치된 것으로, 상기 다이가 본딩될 기판을 x축 방향으로 이송시키는 이송 레일;A transfer rail spaced apart from the stage in the y-axis direction and transferring the substrate to be bonded to the die in the x-axis direction;

상기 웨이퍼 스테이지에서 다이를 픽업하고, 그 픽업된 다이를 상기 이송 레일상의 다이 본딩 위치까지 이송한후 그 이송 레일에 의해 이송된 기판상에 다이를 본딩하는 다이 본딩 헤드와;A die bonding head for picking up the die at the wafer stage, transferring the picked-up die to a die bonding position on the transfer rail, and bonding the die onto the substrate transferred by the transfer rail;

상기 기판이 안착된 이송 레일의 진행 방향과 동일한 방향으로 상기 다이 본딩 헤드를 수평 이동시키는 x축 볼 스크류와; An x-axis ball screw for horizontally moving the die bonding head in the same direction as the traveling direction of the transfer rail on which the substrate is placed;

상기 웨이퍼 스테이지와 이송 레일 사이로 상기 다이 본딩 헤드를 수평 이동시키는 y축 볼 스크류와;A y-axis ball screw horizontally moving the die bonding head between the wafer stage and the transfer rail;

상기 다이 본딩 헤드를 수직 이동시키는 z축 볼 스크류와; A z-axis ball screw vertically moving the die bonding head;

상기 x, y 및 z축 볼 스크류 중 적어도 하나의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도측정부;At least one temperature measuring unit for measuring a temperature of at least one of the x, y and z axis ball screws;

상기 온도측정부에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 x, y 및 z축 볼 스크류 중 적어도 하나의 이동량을 보정하기 위한 보정부;A correcting unit for correcting a movement amount of at least one of the x, y and z axis ball screws according to the temperature value measured by the temperature measuring unit;

상기 보정부에 의해 산출된 보정값에 따라 상기 x, y 및 z축 볼 스크류 중 적어도 하나를 제어하여 상기 다이 본딩 헤드를 정확한 픽업 혹은 본딩 위치로 이동시키는 이송부 구동 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.And a feeder drive control unit controlling at least one of the x, y and z-axis ball screws according to the correction value calculated by the correcting unit to move the die bonding head to an accurate pickup or bonding position .

더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어방법은 다이 본딩 헤드를 하나 이상의 방향으로 이동시키는 적어도 복수의 이송부를 포함하는 장치에서 실행 가능한 방법으로서,Furthermore, a die bonding head movement control method according to an embodiment of the present invention is a method executable in an apparatus including at least a plurality of transfer sections for moving a die bonding head in at least one direction,

각 이송부의 온도를 실시간으로 측정하는 단계와;Measuring the temperature of each transfer part in real time;

측정된 온도값에 따라 상기 다이 본딩 헤드를 정상적인 픽업 혹은 본딩 지점에 위치시키기 위한 보정값을 획득하는 단계와;Obtaining a correction value for positioning the die bonding head at a normal pickup or bonding point according to a measured temperature value;

획득된 보정값에 따라 상기 이송부를 구동 제어하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.And driving and controlling the conveyance unit according to the obtained correction value.

상술한 바와 같은 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 다이 본딩 헤드를 이동시키는 이송부의 온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 온도가 이송부의 열팽창을 야기시키는 온도일 경우 그 열팽창으로 인해 발생되는 다이 본딩 헤드의 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 보정해 줌으로써, 정확하게 다이의 픽업과 본딩이 이루어질 수 있도록 유도하는 효과가 있다.According to the present invention, the temperature of the transfer part for moving the die bonding head is measured in real time. If the measured temperature is a temperature causing the thermal expansion of the transfer part, die bonding caused by the thermal expansion By correcting the offset of the pick-up and bonding position of the head, it is possible to induce pickup and bonding of the die precisely.

더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동제어장치는 이송부의 열팽창으로 인해 발생되는 다이 본딩 헤드의 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 보정함에 있어, 측정된 온도값에 단순히 매핑되어 있는 보정값들을 리드하여 위치 보정하기 때문에, 다이 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 신속하게 보정할 수 있는 효과가 있다.Further, in correcting the offset of the pick-up and bonding position of the die bonding head caused by the thermal expansion of the transfer unit, the die bonding head movement control apparatus according to the embodiment of the present invention may correct correction values simply mapped to the measured temperature value Since the position is corrected by the lead, there is an effect that the offset of the die pick-up and the bonding position can be corrected quickly.

도 1은 일반적인 다이 본딩 장치의 일부를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어장치의 블럭구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 다이 본딩 헤드의 픽업 및 본딩 위치를 보정하기 위한 흐름도.1 schematically shows a part of a general die bonding apparatus;
2 is a block diagram of a die bonding head movement control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart for correcting the pickup and bonding position of a die bonding head according to an embodiment of the present invention;

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 다이 본딩 장치의 일반적인 구성 및 동작과 관련된 공지 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 경우 그에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, a detailed description of known functions relating to the general construction and operation of the die bonding apparatus will not be described in detail as it may unnecessarily obscure the gist of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어장치의 블럭구성도를 도시한 것이다. 이러한 다이 본딩 헤드 이동 제어장치의 기구적 구성은 도 1에 도시한 바와 같다.2 is a block diagram of a die bonding head movement control apparatus according to an embodiment of the present invention. The mechanical structure of such a die bonding head movement control device is as shown in Fig.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어장치는 기본적으로 다이 본딩 헤드(110)와, 그 다이 본딩 헤드(110)를 x축과 y축 및 z축 방향으로 이송시키기 위한 제1 내지 제3이송부(120,130,140)를 포함한다. 2, the apparatus for controlling movement of a die bonding head according to an embodiment of the present invention basically includes a die bonding head 110 and a die bonding head 110 for transferring the die bonding head 110 in the x-, The first to third transfer units 120, 130, and 140 are provided.

다이 본딩 헤드(110)는 웨이퍼 스테이지(170)에 놓인 웨이퍼로부터 다이를 픽업한다. 그 후, 상기 다이 본딩 헤드(110)는 이송 레일(180)상의 다이 본딩 위치까지 그 픽업된 다이를 이송한다. 그 후 상기 다이 본딩 헤드(110)는 이송 레일(180)에 의해 이송되는 기판(190)상에 다이를 본딩하는 역할을 수행한다.The die bonding head 110 picks up the die from the wafer placed on the wafer stage 170. The die bonding head 110 then transfers the picked-up die to the die bonding location on the transfer rail 180. [ The die bonding head 110 then serves to bond the die onto the substrate 190 carried by the transfer rail 180.

참고적으로 웨이퍼 스테이지(170)는 픽업될 다이를 제공하는 웨이퍼가 위치하는 곳으로, 다이 본딩 헤드 이동 제어장치의 본체와 y축 방향으로 이격 배치될 수 있다. 실시예에 따라서는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치와 일체화되는 구조를 가질 수도 있다. 그리고 이송 레일(180) 역시 상기 스테이지(170)에서 y축 방향으로 이격 배치된 것으로, 상기 다이가 본딩될 기판을 x축 방향으로 이송시키는 역할을 담당한다.For reference, the wafer stage 170 can be disposed in the y-axis direction with respect to the body of the die bonding head movement control apparatus, where the wafer providing the die to be picked up is located. But may have a structure integrated with the die bonding head movement control apparatus according to the embodiment. The transfer rail 180 is also spaced apart from the stage 170 in the y-axis direction, and serves to transfer the substrate to be bonded to the die in the x-axis direction.

한편 다이 본딩 헤드(110)는 다이 픽업을 위해 수직방향으로 이송되어야 한다. 또한 다이 본딩 헤드(110)는 다이 본딩을 위해 수직방향으로 이송되어야 한다. 이와 같이 다이 본딩 헤드(110)를 수직방향(z축)으로 이송시키는 역할은 제1이송부(120)가 담당한다. 제1이송부(120)는 도 1에서 설명한 바와 같이 모터(150)와 볼 스크류(160)의 결합 형태로 구현 가능하다.While the die bonding head 110 must be transported in the vertical direction for die pick-up. The die bonding head 110 must also be transported in the vertical direction for die bonding. In this way, the first conveying unit 120 plays the role of conveying the die bonding head 110 in the vertical direction (z axis). The first transfer unit 120 may be implemented as a combination of the motor 150 and the ball screw 160 as illustrated in FIG.

또한 다이 본딩 헤드(110)는 다이 본딩을 위해서 웨이퍼 스테이지(170)와 이송 레일(180) 사이를 오고 가야 한다. 이를 위해 제2이송부(130)는 다이 본딩 헤드(110)를 웨이퍼 스테이지(170)에서 이송 레일(180)로 혹은 이송 레일(180)에서 웨이퍼 스테이지(170)로 y축 방향 이송하는 역할을 담당한다. The die bonding head 110 also has to go between the wafer stage 170 and the transfer rail 180 for die bonding. To this end, the second transfer unit 130 serves to transfer the die bonding head 110 from the wafer stage 170 to the transfer rail 180 or from the transfer rail 180 to the wafer stage 170 in the y-axis direction .

이러한 제2이송부(130) 역시 모터(150)와 볼 스크류(160)의 결합 형태로 구현될 수 있다. 제3이송부(140) 역시 모터와 볼 스크류의 결합형태로 구현 가능하며, 다이 본딩 헤드(110)를 이송레일(180) 진행방향(x축)으로 이송시키는 역할을 담당한다.The second transfer part 130 may also be implemented as a combination of the motor 150 and the ball screw 160. The third transfer unit 140 can also be implemented as a combination of a motor and a ball screw and is responsible for transferring the die bonding head 110 in the traveling direction (x axis) of the transfer rail 180.

이러한 구성 외에 본 발명의 실시예에 따른 다이 본딩 헤드 이동 제어장치는 다이 본딩 헤드(110)를 서로 다른 축(x,y,z) 방향으로 각각 이동시키는 이송부들(130,140)의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도측정부(200,210)와, 상기 온도측정부(200,210)에 의해 측정된 온도값에 따라 다이 본딩 헤드(110)의 이동량을 보정하기 위한 보정부(220)와, 상기 보정부(220)에 의해 산출된 보정값에 따라 상기 이송부들(120,130,140)을 제어하여 다이 본딩 헤드(110)를 정확한 픽업 혹은 본딩 위치로 이동시키는 이송부 구동 제어부(230)를 더 포함한다.In addition to this configuration, the die bonding head movement control apparatus according to the embodiment of the present invention may be used for measuring the temperatures of the transfer units 130 and 140 that move the die bonding head 110 in the direction of the different axes (x, y, z) A correction unit 220 for correcting a movement amount of the die bonding head 110 according to a temperature value measured by the temperature measurement units 200 and 210; And a transfer section drive control section 230 for controlling the transfer sections 120, 130 and 140 according to the correction value calculated by the transfer section driving section 120 to move the die bonding head 110 to an accurate pickup or bonding position.

상기 온도측정부(200,210)는 각각의 이송부(130,140)를 구성하는 볼 스크류의 실시간 온도를 측정하기 위한 것으로 볼 스크류와의 비접촉 방식으로 온도를 측정할 수 있는 적외선 온도센서로 구현 가능하며, 접촉 방식으로 온도를 측정할 수 있는 써모커플로도 구현 가능하다. 각 이송부(130,140)를 구성하는 볼 스크류는 마운팅부에 의하여 본체에 장착 가능하므로, 온도측정부(200,210)는 상기 마운팅부의 온도를 측정하여 위치 보정에 이용되도록 할 수도 있다. The temperature measuring units 200 and 210 are used for measuring real-time temperatures of the ball screws constituting the respective transferring units 130 and 140. The temperature measuring units 200 and 210 can be implemented by an infrared temperature sensor capable of measuring temperature in a non- It can also be implemented as a thermocouple capable of measuring temperature. Since the ball screws constituting each of the transferring parts 130 and 140 can be mounted on the main body by the mounting part, the temperature measuring parts 200 and 210 may be used for position correction by measuring the temperature of the mounting part.

도 2에서는 제2이송부(130)와 제3이송부(140)를 구성하는 볼 스크류의 온도만을 측정하기 위해 두 개의 온도측정부(200,210)를 도시하였으나, 제1이송부(120)를 구성하는 볼 스크류의 온도를 측정하기 위한 온도측정부를 추가할 수도 있을 것이다.2 shows two temperature measuring units 200 and 210 for measuring only the temperature of the ball screw constituting the second transferring unit 130 and the third transferring unit 140. However, A temperature measuring unit for measuring the temperature of the liquid.

한편 보정부(220)는 상기 온도측정부(200,210)에서 측정된 각각의 온도값에 대하여 다이 본딩 헤드(110)를 x축과 y축으로 이동시키기 위한 위치 보정값들이 매핑 저장되어 있는 메모리를 포함한다. 변형 가능한 실시예로서 보정부(220)는 온도측정부(200,210)에서 측정된 온도와 기준온도(예를 들면 상온 27℃) 차에 따라 서로 다른 보정상수를 기본좌표(x,y) 데이터에 승산하는 방식으로 보정값을 산출할 수도 있다.Meanwhile, the corrector 220 includes a memory in which position correction values for moving the die bonding head 110 in x and y axes are mapped and stored for each temperature value measured by the temperature measuring units 200 and 210 do. As a deformable embodiment, the corrector 220 multiplies different correction constants by the difference between the temperature measured by the temperature measuring units 200 and 210 and the reference temperature (for example, at a room temperature of 27 ° C) The correction value may be calculated.

참고적으로 상기 메모리에 저장된 위치 보정값들을 예시하면 하기 표1과 같다.For reference, the position correction values stored in the memory are shown in Table 1 below.

27℃27 ℃ 28℃28 ℃ 29℃29 ℃ 30℃30 ℃ 31℃31 C ...... 픽업 x/yPickup x / y 0/00/0 -5/-10-5 / -10 -10/-20-10 / -20 -15/-30-15 / -30 -20/-40-20 / -40 ...... 본딩 x/yBonding x / y 0/00/0 -2/-10-2 / -10 -4/-20-4 / -20 -6/-30-6 / -30 -8/-40-8 / -40 ......

상기 표1을 참조해 보면, 볼 스크류의 측정온도가 27℃라면 픽업 위치와 본딩 위치의 보정이 필요 없다는 것을 알 수 있고, 만약 볼 스크류의 측정온도가 30℃라면 픽업 위치를 기준위치(x,y좌표축 (0,0))에서 x축 방향으로 -15㎛, y축 방향으로 -30㎛ 보정할 것을 지시한다. 이와 같이 각 측정온도에 대해 픽업과 본딩 위치의 오프셋 보정값을 테이블화하여 메모리에 저장하면 단순히 측정된 온도값에 대응하는 값을 리드하여 다이 본딩 헤드(110)를 이동시키면 되므로, 다이 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 신속하게 보정할 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the correction of the pickup position and the bonding position is not necessary if the measurement temperature of the ball screw is 27 ° C. If the measurement temperature of the ball screw is 30 ° C., axis coordinate (0, 0)) in the x-axis direction and -30 m in the y-axis direction. When the offset correction values of the pick-up and bonding positions are stored in the memory in the form of a table for each measurement temperature, a value corresponding to the measured temperature value is simply read to move the die bonding head 110, The offset of the position can be corrected quickly.

이에 반하여 온도측정부(200,210)에서 측정된 온도와 기준온도(예를 들면 상온 27℃) 차에 따라 서로 다른 보정상수를 기본좌표(x,y) 데이터에 승산하는 방식으로 보정값을 산출하면, 저장 데이터의 사이즈를 줄일 수 있지만 별도의 승산을 요구하는 프로세싱 기능이 구비되어야 하기 때문에 보정부(220)의 부하처리 부담이 가중될 수 있다. On the other hand, if the correction value is calculated by multiplying the basic coordinate (x, y) data by different correction constants according to the temperature measured by the temperature measuring units 200 and 210 and the difference between the reference temperature (for example, The size of the stored data can be reduced, but a processing function that requires a separate multiplication must be provided, so that the burden imposed on the load of the corrector 220 can be increased.

더 나아가 상기 표1을 참조해 보면, 온도 1℃ 마다 픽업 및 본딩 위치의 x,y좌표가 규칙적으로 변화되는 것을 알 수 있다. 따라서 픽업 위치의 기본 좌표(x,y) 데이터를 (-5, -10)으로 설정하고, 본딩 위치의 기본 좌표(x,y) 데이터를 (-2, -10)으로 설정한다면, 이후 온도측정부(200,210)에서 측정된 온도와 기준온도(27℃) 차에 따라 상기 설정된 기본 좌표 데이터에 서로 다른 보정상수를 승산하면 오프셋 보정값을 획득할 수 있다.Furthermore, referring to Table 1, it can be seen that the x and y coordinates of the pick-up and bonding positions are regularly changed every 1 ° C. Therefore, if the basic coordinate (x, y) data of the pickup position is set to (-5, -10) and the basic coordinate (x, y) data of the bonding position is set to (-2, -10) The offset correction value can be obtained by multiplying the set basic coordinate data by different correction constants according to the temperature measured at the units 200 and 210 and the reference temperature (27 DEG C) difference.

이하 상술한 구성을 가지는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치의 동작을 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the die bonding head movement control apparatus having the above-described configuration will be described in more detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 다이 본딩 헤드(110)의 픽업 및 본딩 위치를 보정하기 위한 흐름도를 도시한 것이다.3 shows a flow chart for correcting the pickup and bonding positions of the die bonding head 110 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 다이 본딩 헤드 이동 제어장치가 정상 동작하는 것을 가정한다면, 다이 본딩 헤드(110)는 제2이송부(130)에 의해서 Y축 방향에 존재하는 웨이퍼 스테이지(170)의 픽업 위치로 이동한다. 픽업 위치는 이미 설정된 값으로써 이송부 구동 제어부(230)내에 저장 관리된다. 픽업 위치로 다이 본딩 헤드(110)가이동 완료되면, 다이 본딩 헤드(110)는 제1이송부(120)에 의해서 Z축 방향으로, 즉 하 방향으로 이동하여 다이를 픽업(S10단계)한다.3, assuming that the die bonding head movement control apparatus operates normally, the die bonding head 110 moves the pick-up position of the wafer stage 170 in the Y-axis direction by the second transfer unit 130, . The pick-up position is stored and managed in the conveyance unit drive control unit 230 at a preset value. When the die bonding head 110 moves to the pickup position, the die bonding head 110 moves in the Z axis direction, that is, the downward direction by the first transfer unit 120 to pick up the die (step S10).

다이 픽업이 완료된 다이 본딩 헤드(110)는 다시 제2이송부(130)에 의해서 대략적으로 Y축 방향에 존재하는 이송레일(180) 상방의 본딩 위치까지 이동한다. 이송레일(180) 상방에 위치하는 다이 본딩 헤드(110)는 이송레일(180)상에 존재하는 기판(190)과 기 설정된 거리만큼 이격되어 배치된다. 이송레일(180) 상방의 본딩 위치까지 이동 완료한 다이 본딩 헤드(110)는 다시 제1이송부(120)에 의해 일정 거리 만큼 하강한다. 이와 같이 다이 본딩 헤드(110)가 일정 거리 만큼 하강하면서 일정한 압력으로 다이를 기판(190)상에 본딩(S12단계)한다. The die bonding head 110 having completed the die pick-up moves again to the bonding position above the transfer rail 180 which is present in the Y-axis direction by the second transfer section 130 again. The die bonding head 110 positioned above the transfer rail 180 is disposed at a predetermined distance from the substrate 190 existing on the transfer rail 180. [ The die bonding head 110, which has completed the movement to the bonding position above the transfer rail 180, is lowered by a predetermined distance again by the first transfer unit 120. As such, the die bonding head 110 is lowered by a certain distance, and the die is bonded onto the substrate 190 at a constant pressure (step S12).

본딩 완료한 다이 본딩 헤드(110)는 이후 제1이송부(120)와 제2이송부(130)에 의해 상하(Z축) 및 수평(X축 및 Y축) 이동을 반복하면서 상술한 다이 픽업 및 다이 본딩 작업을 반복 수행한다.The die bonding head 110 having completed the bonding is then subjected to the vertical (Z-axis) and horizontal (X-axis and Y-axis) movements by the first transfer part 120 and the second transfer part 130, Repeat the bonding operation.

다이 픽업 및 다이 본딩 작업이 계속되는 동안 각 이송부(120,130,140)를 구성하는 볼 스크류에는 열팽창으로 인한 변형이 발생될 수 있다. During the die pick-up and die bonding operations, deformation due to thermal expansion may occur in the ball screws constituting the respective transfer parts (120, 130, 140).

이를 위해 본 발명의 실시예에서는 온도측정부(200,210)를 통해 볼 스크류의 실시간 온도를 측정(S14단계)한다. 다이 픽업 및 다이 본딩 작업시 온도측정부(200,210)에 의해 실시간 측정된 온도값들은 보정부(220)로 전달된다. 이에 보정부(220)는 각 온도측정부(200,210)에서 측정된 온도값에 따라 다이 본딩 헤드(110)를 정상적인 픽업 혹은 본딩 지점에 위치시키기 위한 보정값을 획득(S16단계)하여 이송부 구동 제어부(230)로 전달한다. 예를 들어 온도측정부(200)에 의해 측정된 제2이송부(130)의 볼 스크류 온도가 상기 표1에 기재된 30℃라면, 보정부(220)는 픽업 및 본딩 위치의 보정값으로써 (-15/-30), (-6/-30)를 각각 독출하여 이송부 구동 제어부(230)로 전달하는 것이다. For this, in the embodiment of the present invention, the real-time temperature of the ball screw is measured through the temperature measuring units 200 and 210 (step S14). The temperature values measured in real time by the temperature measuring units 200 and 210 during the die pick-up and die bonding operations are transmitted to the correcting unit 220. The correction unit 220 obtains a correction value for positioning the die bonding head 110 at a normal pickup or bonding point according to the temperature measured by the temperature measuring units 200 and 210 at step S16, 230). For example, if the temperature of the ball screw of the second feeding part 130 measured by the temperature measuring part 200 is 30 ° C as shown in Table 1, the correcting part 220 calculates the correction value of the pickup and bonding position (-15 / -30) and (-6 / -30), respectively, and transmits them to the conveyance unit drive control unit 230.

이에 이송부 구동 제어부(230)는 현재 다이 본딩 헤드(110)가 다이 픽업 단계에 놓여 있는지 다이 본딩 단계에 놓여 있는지를 판단하고 그 판단된 결과에 따라 상기 보정값 (-15/-30), (-6/-30)중 하나를 선택하여 다이 본딩 헤드(110)의 위치를 보정(S18단계)한다. The feeder drive control unit 230 determines whether the die bonding head 110 is currently in the die pick-up step or in the die bonding step, and determines the correction values (-15 / -30) and (- 6 / -30) to correct the position of the die bonding head 110 (step S18).

예를 들어 다이 본딩 헤드(110)가 다이 픽업 단계를 수행해야 한다면, 이송부 구동 제어부(230)는 전달받은 보정값중 픽업 위치를 보정하기 위한 보정값 (-15/-30)을 선택한다. 그리고 미리 정해진 픽업 지점(0,0)이 아닌 그 지점에서 상기 보정값 (-15/-30) 만큼 오프셋된 지점으로 다이 본딩 헤드(110)가 이동하도록 제2이송부(130)와 제3이송부(140)를 제어한다. For example, if the die bonding head 110 needs to perform the die pick-up step, the feeder drive control unit 230 selects a correction value (-15 / -30) for correcting the pickup position among the received correction values. The second transfer unit 130 and the third transfer unit 130 are moved such that the die bonding head 110 moves to a point offset from the predetermined pickup point 0,0 by the correction value of -15 / 140).

이와 같이 다이 픽업 위치 혹은 다이 본딩 위치를 보정하게 되면, 각 이송부(130,140)의 볼 스크류가 열팽창되어 발생되는 문제, 즉 다이 픽업 및 다이 본딩 에러를 획기적으로 줄일 수 있게 되는 것이다. 참고적으로 상술한 다이 픽업 단계(S10), 다이 본딩 단계(S12), 실시간 온도 측정 단계(S14), 위치 보정값 획득 단계(S16), 위치 보정 단계(S18)는 본 발명의 실시예에 따른 장치가 동작하는 동안 반복 수행될 것이다.When the die pick-up position or the die bonding position is corrected in this way, the problems that the ball screws of the respective transfer parts 130 and 140 are thermally expanded, that is, the die pick-up and die bonding errors can be remarkably reduced. For reference, the die-up step S10, the die bonding step S12, the real-time temperature measurement step S14, the position correction value obtaining step S16, and the position correcting step S18 described above are performed in accordance with the embodiment of the present invention It will be repeated during the operation of the device.

이상 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 다이 본딩 헤드를 이동시키는 이송부의 온도를 실시간으로 측정하고, 그 측정된 온도가 이송부의 열팽창을 야기시키는 온도일 경우 그 열팽창으로 인해 발생되는 다이 본딩 헤드의 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 보정해 줌으로써, 정확하게 다이의 픽업과 본딩이 이루어질 수 있도록 유도하는 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention described above, the temperature of the transfer part for moving the die bonding head is measured in real time, and when the measured temperature is a temperature causing thermal expansion of the transfer part, die bonding By correcting the offset of the pick-up and bonding position of the head, it is possible to induce pickup and bonding of the die precisely.

더 나아가 본 발명은 이송부의 열팽창으로 인해 발생되는 다이 본딩 헤드의 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 보정함에 있어, 측정된 온도값에 단순히 매핑되어 있는 보정값들을 리드하여 위치 보정하기 때문에, 다이 픽업 및 본딩 위치의 오프셋을 신속하게 보정할 수 있는 효과가 있다.Further, in correcting the offset of the pick-up and bonding position of the die bonding head caused by the thermal expansion of the transfer part, the correction values that are simply mapped to the measured temperature values are read and corrected, The offset of the position can be corrected quickly.

100: 다이 본딩 장치 110: 다이 본딩 헤드
120: 제1이송부 130: 제2이송부
140: 제3이송부 150: 모터
160: 볼 스크류 170: 웨이퍼 스테이지
180: 이송 레일 190: 기판100: die bonding apparatus 110: die bonding head
120: first transfer part 130: second transfer part
140: Third transfer part 150: Motor
160: ball screw 170: wafer stage
180: transfer rail 190: substrate

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 픽업될 다이가 위치하는 웨이퍼 스테이지;
상기 스테이지에서 y축 방향으로 이격 배치된 것으로, 상기 다이가 본딩될 기판을 x축 방향으로 이송시키는 이송 레일;
상기 웨이퍼 스테이지에서 다이를 픽업하고, 그 픽업된 다이를 상기 이송 레일상의 다이 본딩 위치까지 이송한후 그 이송 레일에 의해 이송된 기판상에 다이를 본딩하는 다이 본딩 헤드와;
상기 다이 본딩 헤드가 결합되는 것으로, 상기 웨이퍼 스테이지와 이송 레일 사이로 상기 다이 본딩 헤드를 수평 이동시키는 y축 볼 스크류와;
상기 y축 볼 스크류가 결합되는 것으로, 상기 기판이 안착된 이송 레일의 진행 방향과 동일한 방향으로 상기 다이 본딩 헤드를 수평 이동시키는 x축 볼 스크류와;
상기 y축 볼 스크류가 결합되는 것으로, 상기 다이 본딩 헤드를 수직 이동시키는 z축 볼 스크류와;
상기 x, y 및 z축 볼 스크류 각각의 온도를 측정하기 위한 온도측정부;
상기 온도측정부에 의해 측정된 온도값에 따라 상기 x, y 및 z축 볼 스크류 각각의 이동량을 보정하기 위한 보정값을 산출하는 보정부와;
상기 보정부에 의해 산출된 보정값에 따라 상기 x, y 및 z축 볼 스크류 각각을 제어하여 상기 다이 본딩 헤드를 정확한 픽업 혹은 본딩 위치로 이동시키는 이송부 구동 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치.A wafer stage on which the die to be picked up is located;
A transfer rail spaced apart from the stage in the y-axis direction and transferring the substrate to be bonded to the die in the x-axis direction;
A die bonding head for picking up the die at the wafer stage, transferring the picked-up die to a die bonding position on the transfer rail, and bonding the die onto the substrate transferred by the transfer rail;
A y-axis ball screw for horizontally moving the die bonding head between the wafer stage and the transfer rail, to which the die bonding head is coupled;
An x-axis ball screw for horizontally moving the die-bonding head in the same direction as the traveling direction of the transfer rail on which the substrate is mounted, to which the y-axis ball screw is coupled;
A z-axis ball screw for vertically moving the die bonding head to which the y-axis ball screw is coupled;
A temperature measuring unit for measuring the temperature of each of the x, y, and z-axis ball screws;
A correcting unit for calculating a correction value for correcting the movement amount of each of the x, y and z-axis ball screws according to the temperature value measured by the temperature measuring unit;
And a feeder drive control unit controlling each of the x, y and z axis ball screws according to the correction value calculated by the correcting unit to move the die bonding head to an accurate pickup or bonding position. Head movement control device. 청구항 5에 있어서, 상기 보정부는, x, y, 및 z축 볼 스크류에 따라서 서로 다른 보정 상수를 가져서,
상기 각각의 x, y, 및 z축 볼 스크류의 측정 온도값을, 상기 각각의 x, y, 및 z축 볼 스크류의 기본 온도값에 각각의 보정 상수를 승산하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치.[6] The apparatus of claim 5, wherein the correcting unit has different correction constants according to x, y and z-axis ball screws,
Wherein the measured temperature values of each of the x, y, and z-axis ball screws are multiplied by respective correction constants to the base temperature values of the respective x, y, and z-axis ball screws. Control device. 청구항 5에 있어서, 상기 y축 볼 스크류는 마운팅부에 의하여 본체에 장착되고,
상기 온도측정부는 상기 마운팅부의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치.[6] The apparatus of claim 5, wherein the y-axis ball screw is mounted on the body by a mounting portion,
Wherein the temperature measuring unit measures the temperature of the mounting unit. 삭제delete 청구항 5에 있어서, 상기 보정부는,
측정된 각각의 온도값에 대하여 다이 본딩 헤드를 x축과 y축과, z축으로 이동시키기 위한 보정값들이 매핑되어 있는 메모리에서 리드하는 방식으로 보정값을 획득함을 특징으로 하는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치.The image processing apparatus according to claim 5,
And a correction value is obtained by reading from a memory in which correction values for moving the die bonding head in the x-axis, the y-axis and the z-axis are mapped to the measured temperature values, Control device. 청구항 5에 있어서, 상기 보정부는,
측정된 온도와 기준온도 차에 따라 서로 다른 보정상수를 기본좌표(x,y, z) 데이터에 승산하는 방식으로 보정값을 산출 획득함을 특징으로 하는 다이 본딩 헤드 이동 제어장치.The image processing apparatus according to claim 5,
Wherein the correction value is calculated by multiplying the basic coordinate (x, y, z) data by different correction constants according to the measured temperature and the reference temperature difference.
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