KR101821958B1 - Mounting method and mounting device - Google Patents
Mounting method and mounting device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101821958B1 KR101821958B1 KR1020137017614A KR20137017614A KR101821958B1 KR 101821958 B1 KR101821958 B1 KR 101821958B1 KR 1020137017614 A KR1020137017614 A KR 1020137017614A KR 20137017614 A KR20137017614 A KR 20137017614A KR 101821958 B1 KR101821958 B1 KR 101821958B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chip
- substrate
- solder
- electrode
- filler
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
- H01L24/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/1301—Shape
- H01L2224/13016—Shape in side view
- H01L2224/13017—Shape in side view being non uniform along the bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13075—Plural core members
- H01L2224/1308—Plural core members being stacked
- H01L2224/13082—Two-layer arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/13147—Copper [Cu] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16238—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/75252—Means for applying energy, e.g. heating means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/757—Means for aligning
- H01L2224/75753—Means for optical alignment, e.g. sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
- H01L2224/759—Means for monitoring the connection process
- H01L2224/7592—Load or pressure adjusting means, e.g. sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
- H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/812—Applying energy for connecting
- H01L2224/81201—Compression bonding
- H01L2224/81203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
- H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
Abstract
(과제)
필러범프 등의 미세한 솔더범프가 형성된 칩을 기판에 열압착하는 실장방법에 있어서, 필러범프가 기판의 전극에 양호하게 열압착되어 있는지 여부를 판정할 수 있는 실장방법 및 실장장치를 제공하는 것.
(해결수단)
칩을 열압착툴에 의하여 지지하여 기판측으로 하강시키는 공정과, 칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에, 칩을 지지하는 열압착툴의 온도를 솔더 용융온도로 승온하는 공정과, 미리 설정되어 있는 압입량만큼 칩을 기판측으로 압입하고, 압입이 완료되었을 때 기판의 전극으로부터의 반력을 측정하는 제1반력측정공정과, 필러범프에 형성된 솔더가 용융하였을 때의 기판의 전극으로부터의 반력을 측정하는 제2반력측정공정과, 상기 제1반력측정공정의 측정결과와, 상기 제2반력측정공정의 측정결과로부터, 용융된 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 반력판정공정을 구비하는 실장방법 및 실장장치를 제공한다.(assignment)
A mounting method for thermally bonding a chip on which a fine solder bump such as a filler bump is formed to a substrate, the mounting method and the mounting apparatus capable of judging whether or not the filler bump is favorably thermally bonded to the electrode of the substrate.
(Solution)
A step of lowering the chip supported by the thermocompression tool to the substrate side; a step of raising the temperature of the thermocompression tool supporting the chip to the solder melting temperature after the filler bump of the chip contacts the electrode of the substrate; A first reaction force measuring step of measuring the reaction force from the electrode of the substrate when the press-fitting is completed, and a second reaction force measuring step of measuring a reaction force from the electrode of the substrate when the solder formed on the filler bump is melted And a reaction force determining step of determining the amount of alignment of the molten filler bump and the electrode from the measurement result of the first reaction force measuring step and the measurement result of the second reaction force measuring step A mounting method and a mounting apparatus are provided.
Description
본 발명은, 플립칩(flip chip)에 형성된 기둥모양의 필러(pillar)의 선단(先端)에 솔더(solder)가 형성된 필러범프(pillar bump)가 부착된 플립칩을 기판에 열압착(熱壓着)하는 실장방법 및 실장장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a flip chip having a pillar bump on which a solder is formed at the tip of a columnar pillar formed on a flip chip, To a mounting method and a mounting apparatus.
최근, 고밀도실장(高密度實裝)의 요구로부터 솔더범프(solder bump)도 전극간격을 좁히고, 범프의 구조도 둥근모양을 띤 볼범프(ball bump)로부터 기둥모양의 형상의 것이 사용되도록 되어 있다. 특허문헌1에는 범프피치(bump pitch)를 초미세(超微細)하게 한 기둥모양의 필러범프가 개시되어 있다. 필러범프는, 협피치(狹pitch)로 세워 형성한 Cu 등의 필러(원기둥모양)의 선단에 반구(半球)모양의 솔더를 형성하고 있다. 선단의 솔더는 반구모양의 경우도 있고 선단부를 타원모양으로 평탄화시킨 것도 있다. 그 때문에 범프피치를 종래의 솔더 볼 타입의 솔더범프에 비하여 미세하게 할 수 있다. 또 고밀도실장에 대응할 수 있다. 이들의 솔더 부분은 필러(원기둥)의 저면(底面)의 면적이 미소면적이기 때문에, 종래의 솔더 볼 타입의 솔더범프에 비하여 매우 적은 양의 솔더로 솔더 접합부분이 형성되어 있다.
In recent years, from the demand of high density packaging (solder bump), the interval between the electrodes has been narrowed, and the structure of the bump has been changed from a ball bump having a round shape to a pillar shape .
이러한 필러범프가 형성된 칩을 기판에 열압착하여 접합상태를 검사하려고 하면 다음과 같은 문제가 있다.There is a problem as follows when attempting to check the bonding state by thermocompression bonding the chip on which the filler bumps are formed to the substrate.
칩과 기판의 얼라인먼트는, 칩 및 기판에 형성된 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 화상인식(畵像認識)하고, 화상인식 데이터에 의거하여 칩을 지지하는 열압착툴(熱壓着tool) 혹은 기판을 지지하는 기판 스테이지(基板stage)를 구동하여 얼라인먼트 하고 있다. 그 때문에 얼라인먼트 마크에 의거하여 칩과 기판이 얼라인먼트 되어 있어도, 필러범프와 기판의 전극의 센터 위치가 소정의 범위를 넘으면, 칩을 가압할 때에 필러범프가 전극으로부터 어긋나서 떨어지는 문제가 있다(특히, 범프피치가 미세화된 필러범프에서는 얼라인먼트의 마진이 좁고, 필러범프와 전극의 얼라인먼트가 곤란한 상황이 되어 있다). 필러범프가 전극으로부터 어긋나서 떨어진 상태의 칩과 기판의 접합은, 회로의 쇼트 등 불량을 초래하는 요인이 된다.Alignment of the chip and the substrate can be performed by image recognition (image recognition) of an alignment mark formed on the chip and the substrate, and a thermal compression tool or a substrate supporting the chip based on the image recognition data And a substrate stage (substrate stage) to be supported is aligned and aligned. Therefore, even if the chip and the substrate are aligned based on the alignment mark, if the center position of the electrode of the filler bump and the substrate exceeds a predetermined range, there is a problem that the filler bump deviates from the electrode when the chip is pressed (in particular, In the filler bumps in which the bump pitch is made finer, the alignment margin is narrow, and alignment of the filler bump and the electrode is difficult. The bonding of the chip and the substrate in a state in which the filler bump is offset from the electrode is a cause of defects such as a short circuit of the circuit.
또한 필러범프의 선단에 형성되어 있는 솔더의 양이 종래의 볼범프에 비해서 적기 때문에, 히터에 의한 솔더의 가열과 칩의 압력의 균형에 따라서는, 필러와 전극의 사이에서 용융(溶融)된 솔더가 눌려져 전극의 접합면에서 밀려나와 버리는 문제도 있다.In addition, since the amount of the solder formed at the tip of the filler bump is smaller than that of the conventional ball bump, depending on the balance of the solder heating by the heater and the pressure of the chip, There is a problem in that it is pushed out of the contact surface of the electrode.
따라서, 본 발명의 과제는 필러범프 등의 미세한 솔더범프가 형성된 칩을 기판에 열압착하는 실장방법에 있어서, 필러범프가 기판의 전극에 양호하게 열압착되어 있는지의 여부를 판정할 수 있는 실장방법 및 실장장치를 제공하는 것으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a mounting method for thermally bonding a chip on which a fine solder bump such as a filler bump is formed to a substrate by thermally bonding the filler bump to a substrate, And a mounting apparatus.
상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항1에 기재되어 있는 발명은,Means for Solving the Problems In order to solve the above problems,
칩에 형성된 필러범프를 기판에 형성된 전극에 가압하면서 가열하여 열압착하는 실장방법으로서,A packaging method for thermally pressing a filler bump formed on a chip while pressing the filler bump onto an electrode formed on a substrate,
칩을 열압착툴로 지지하여 기판측으로 하강시키는 공정과,Supporting the chip by a thermocompression tool and lowering the chip to the substrate side,
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에,After the filler bump of the chip contacts the electrode of the substrate,
칩을 지지하는 열압착툴의 온도를 솔더 용융온도로 승온(昇溫)하는 공정과,A step of raising the temperature of the thermocompression tool supporting the chip to the melting temperature of the solder,
미리 설정되어 있는 압입량만큼 칩을 기판측으로 압입하고, 압입이 완료되었을 때 기판의 전극으로부터의 반력(反力)을 측정하는 제1반력측정공정(第1反力測定工程)과,A first reaction force measuring step (first reaction force measuring step) for press-fitting the chip to the substrate side by a predetermined amount of press-in and measuring the reaction force (reaction force) from the electrode of the substrate when the press-
필러범프에 형성된 솔더가 용융하였을 때의 기판의 전극으로부터의 반력을 측정하는 제2반력측정공정과,A second reaction force measuring step of measuring a reaction force from the electrode of the substrate when the solder formed in the filler bump melts;
상기 제1반력측정공정의 측정결과와 상기 제2반력측정공정의 측정결과로부터, 용융된 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부(良否)를 판정하는 반력판정공정(反力判定工程)을 구비하는 실장방법(實裝方法)이다.A reaction force determining step (reaction force determining step) for determining, from the measurement result of the first reaction force measuring step and the measurement result of the second reaction force measuring step, whether the molten filler bump and the alignment of the electrode are good or not It is a method of implementation.
청구항2에 기재되어 있는 발명은, 청구항1의 발명에 있어서,The invention described in
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에,After the filler bump of the chip contacts the electrode of the substrate,
칩을 지지하고 있는 열압착툴의 승강위치를 측정하는 제1높이측정공정과,A first height measuring step of measuring a lifting position of a thermocompression tool supporting the chip,
미리 설정되어 있는 압력으로 미리 설정되어 있는 시간 동안 칩을 기판측으로 가압한 후에,After the chip is pressed to the substrate side for a preset time with a preset pressure,
칩을 지지하고 있는 열압착툴의 승강위치를 측정하는 제2높이측정공정과,A second height measurement step of measuring a lift position of the thermocompression tool supporting the chip,
상기 제1높이측정공정의 측정결과와 상기 제2높이측정공정의 측정결과로부터, 칩을 가압한 것에 의한 칩과 기판의 간격의 변화를 구하고, 솔더 용융(solder 溶融)전의 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 침강량 판정공정(沈降量 判定工程)을 구비하는 실장방법이다.From the measurement result of the first height measurement process and the measurement result of the second height measurement process, a change in the distance between the chip and the substrate due to the pressing of the chip is determined, and the alignment between the filler bump before the solder fusion and the electrode (Sediment amount determining step) for determining the amount of sediment of the sediment.
청구항3에 기재되어 있는 발명은,According to a third aspect of the present invention,
필러범프가 형성된 칩을 지지하는 열압착툴과,A thermocompression tool for supporting a chip on which the filler bumps are formed,
칩의 필러범프가 접합되는 전극을 구비한 기판을 지지하는 기판 스테이지와,A substrate stage for supporting a substrate having an electrode to which filler bumps of a chip are bonded,
칩을 지지한 열압착툴을 기판을 지지한 기판 스테이지 측으로 승강시키는 구동수단(驅動手段)과,A driving means (moving means) for moving the thermocompression tool supporting the chip to the substrate stage side supporting the substrate,
칩을 지지한 열압착툴의 승강위치를 검출하는 높이검출수단과,A height detecting means for detecting an elevating position of a thermocompression tool supporting the chip,
칩을 지지한 열압착툴이 기판을 가압할 때의 압력을 검출하는 하중검출수단(荷重檢出手段)과,A load detecting means (load detecting means) for detecting a pressure when the thermocompression tool supporting the chip presses the substrate,
열압착툴의 온도를 승온시키는 히터(heater)와,A heater for raising the temperature of the thermocompression tool,
상기 높이검출수단에 의하여 칩 높이위치정보를 측정하고, 상기 하중검출수단에 의하여 칩으로의 압력을 측정하고, 상기 구동수단과 상기 히터를 제어하는 제어수단(制御手段)을 구비한 실장장치(實裝裝置)로서,And a control means (control means) for measuring the chip height position information by the height detecting means, measuring the pressure to the chip by the load detecting means, and controlling the driving means and the heater As a device,
상기 제어수단이,Wherein,
상기 히터를 솔더 용융온도로 승온하고, 상기 구동수단을 구동하여 열압착툴을 기판측으로 미리 설정되어 있는 압입량만큼 압입했을 때의 상기 하중검출수단에 의하여 측정한 검출하중과, 필러범프에 형성된 솔더가 용융했을 때의 검출하중으로부터, 용융된 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 기능을 구비하는 실장장치이다.The detection load measured by the load detecting means when the heater is heated to the solder melting temperature and the driving means is driven to press the thermocompression tool to the substrate side by a preset amount of pressurization, And determining whether or not the molten filler bump and the electrode are aligned with each other based on the detection load when the molten filler bump is melted.
청구항4에 기재되어 있는 발명은, 청구항3의 발명에 있어서, According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention,
상기 제어수단이,Wherein,
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에,After the filler bump of the chip contacts the electrode of the substrate,
미리 설정되어 있는 압력으로 미리 설정되어 있는 시간 동안 칩을 기판측으로 가압하고, 가압한 것에 의한 칩과 기판의 간격의 변화로부터, 용융전의 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 기능을 구비하는 실장장치다.
A function of determining the amount of alignment of the filler bump and the electrode before melting from a change in the distance between the chip and the substrate due to the pressing of the chip toward the substrate during a preset time with a preset pressure, Device.
청구항1에 기재되어 있는 발명에 의하면, 필러범프를 구비한 칩을 열압착툴로 지지하여 기판측으로 하강하고 있다. 그리고 칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에, 칩을 지지하는 열압착툴의 온도를 솔더 용융온도로 승온하고 있다. 그리고 열압착툴의 온도가 필러범프에 전달되는 사이에, 칩을 기판측으로 미리 설정되어 있는 압입량만큼 압입하고 있다.According to the invention described in
그리고 칩의 압입이 완료되었을 때, 기판의 전극으로부터의 반력을 열압착툴에 설치된 하중검출수단에 의하여 측정하고, 제어수단에 제1반력측정결과로서 기억하고 있다(제1반력측정공정). 한편 열압착툴의 온도가 필러범프에 전달됨으로써 필러범프에 형성된 솔더의 용융이 진행되어 간다. 그 때문에 미리 설정된 압입량의 상태에서, 열압착툴이 승강위치를 지지하고 있어도 필러범프의 솔더가 용융하면, 기판의 전극으로부터의 반력은 조금씩 내려간다.When the pressing of the chip is completed, the reaction force from the electrode of the substrate is measured by the load detecting means provided in the thermocompression tool, and is stored as the first reaction force measurement result in the control means (first reaction force measuring step). On the other hand, since the temperature of the thermocompression tool is transferred to the filler bumps, the melting of the solder formed on the filler bumps proceeds. Therefore, when the solder of the filler bump melts even if the thermocompression tool supports the elevated position in a state of a predetermined amount of pressurization, the reaction force from the electrode of the substrate is gradually lowered.
그 때문에 청구항1의 발명에서는, 필러범프에 형성된 솔더가 용융할 때까지, 미리 설정되어 있는 시간(필러범프의 솔더의 용융이 완료하는 시간)이 경과한 후에 기판의 전극으로부터의 반력을 측정하고, 제어수단에 제2반력측정결과로서 기억하고 있다(제2반력측정공정). 그리고 제어수단에 기억된 제1반력측정결과와 제2반력측정결과로부터, 용융된 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하고 있다(반력판정공정).Therefore, according to the invention of
필러범프와 전극의 위치 어긋남이 발생하고 있으면, 용융된 필러범프의 솔더가 기판의 전극의 접합면에서 밀려나온 상태가 된다. 용융된 솔더 전체를 전극의 접합면에 의하여 지탱하는 경우에 비하여, 전극으로부터 밀려나와 있는 만큼 전극으로부터의 반력은 저하한다.If the displacement of the filler bump and the electrode occurs, the solder of the melted filler bump is pushed out from the bonding surface of the electrode of the substrate. The reaction force from the electrode decreases as the molten solder is pushed out of the electrode, as compared with the case where the entire solder is supported by the bonding surface of the electrode.
더 구체적으로는, 제1반력측정공정에서는 필러범프의 솔더는 완전하게 용융되어 있지 않기 때문에, 전극의 접촉면(필러범프가 접촉하는 면)에 필러범프가 얼라인먼트 되어 있으면, 전극의 접촉면에서 다소 밀려나와 있어도, 소정의 압입량만큼 칩을 압입해도 소정의 범위의 반력을 전극으로부터 받을 수 있다. 그러나 필러범프의 솔더가 용융된 상태에서는, 전극의 접촉면의 전체에 의하여, 필러범프의 솔더가 전극의 접합면 전체에 의하여 지탱되고 있는 경우와, 필러범프의 솔더의 일부가 전극으로부터 밀려나와 있는 경우에는 반력의 차이가 발생한다. 제2반력측정공정은 필러범프의 솔더가 용융된 상태가 되기 때문에, 전극의 접합면에서 솔더가 밀려나와 있는 경우에는, 칩을 압입하는 것에 의한 전극으로부터의 반력이 전극의 접촉면의 전체에 의하여 지탱하고 있는 경우에 비하여 저하되어 검출된다.More specifically, since the solder of the filler bump is not completely melted in the first reaction force measuring step, if the filler bump is aligned on the contact surface of the electrode (the surface on which the filler bumps come into contact) Even if the chip is pressed by a predetermined amount of indentation, a reaction force within a predetermined range can be received from the electrode. However, in the case where the solder of the filler bump is melted, the solder of the filler bump is supported by the entire bonding surface of the electrode due to the entire contact surface of the electrode, and when a part of the solder of the filler bump is pushed out of the electrode There is a difference in reaction force. Since the solder of the filler bump is melted in the second reaction force measuring step, when the solder is pushed out from the bonding surface of the electrode, the reaction force from the electrode by pressing the chip is held by the entire contact surface of the electrode Is detected and is detected.
이들의 반력의 측정결과(제1반력측정공정의 측정결과와 제2반력측정공정의 측정결과)로부터, 칩의 필러범프와 기판의 전극이 양호하게 얼라인먼트 되어 열압착되었는지를 판정할 수 있다(반력판정공정).It is possible to judge whether the filler bumps of the chip and the electrodes of the substrate are well aligned and thermocompression bonded from the measurement results of the reaction forces (the measurement results of the first reaction force measurement process and the second reaction force measurement process) Determination step).
청구항2에 기재되어 있는 발명에 의하면, 청구항1에 기재되어 있는 발명에 있어서, 필러범프를 구비한 칩을 열압착툴에 의하여 지지하여 기판측으로 더 하강하고, 칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에, 칩을 지지하고 있는 열압착툴의 승강위치를 측정하고 있다(제1높이측정공정).According to the present invention as set forth in
그리고 미리 설정되어 있는 압력에, 미리 설정되어 있는 시간만큼, 칩을 기판측으로 가압한 후에 칩을 지지하고 있는 열압착툴의 승강위치를 측정하고 있다(제2높이측정공정).Then, after the chip is pressed toward the substrate by a predetermined time for a preset pressure, the elevating position of the thermocompression tool supporting the chip is measured (the second height measuring step).
그리고 제1높이측정공정의 측정결과와 제2높이측정공정의 측정결과로부터, 가압한 것에 의한 칩과 기판의 간극의 변화를 구하여, 솔더 용융전의 필러범프와 전극의 얼라인먼트를 판정하고 있다(침강량 판정공정).Then, from the measurement results of the first height measurement process and the second height measurement process, the change in the gap between the chip and the substrate due to the pressurization is determined to determine the alignment of the filler bumps before the solder fusion and the electrodes Determination step).
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 상태에서는, 열압착툴이 승온하고 있지 않기 때문에, 필러범프의 솔더는 용융하지 않은 고상상태(固相狀態)가 된다. 그 때문에 기판의 전극의 접합면의 범위에 필러범프의 솔더의 접촉위치가 얼라인먼트 되어 있으면, 필러범프의 선단의 솔더가 전극의 접합면에 접한 상태가 된다. 이 상태에서, 미리 설정되어 있는 압력과 미리 설정되어 있는 시간만큼 칩을 기판에 가압하여도, 가압에 따른 필러범프의 솔더의 변형분만이 칩과 기판의 간극 변화가 된다. 그러나 필러범프의 솔더의 접촉위치가 전극의 접촉면에서 벗어나게 되어 전극의 접촉면의 단부(端部)에 한쪽으로 치우쳐 접한 경우에는, 칩을 소정의 압력으로 소정의 시간 동안 가압하면, 전극의 접촉면에서의 반력이 충분하지 않기 때문에, 가압량에 따라 칩이 기판측으로 침강(沈降)하게 된다. 그 때문에 칩과 기판의 간극은, 필러범프의 선단의 솔더가 전극의 접합면 내에 얼라인먼트 되어 있는 경우에 비하여 좁아지게 된다.In the state where the filler bumps of the chip are in contact with the electrodes of the substrate, the solder of the filler bumps is in a solid state (solid state) since the temperature of the thermocompression bonding tool is not raised. Therefore, when the contact position of the solder of the filler bump is aligned with the range of the bonding surface of the electrode of the substrate, the solder at the tip of the filler bump comes into contact with the bonding surface of the electrode. In this state, even if the chip is pressed against the substrate by a preset pressure and a preset time, only the deformation of the solder of the filler bump due to the pressing causes a change in the gap between the chip and the substrate. However, in the case where the contact position of the solder of the filler bump is deviated from the contact surface of the electrode and tilted at one end to the end of the contact surface of the electrode, if the chip is pressed at a predetermined pressure for a predetermined time, Since the reaction force is not sufficient, the chip is settled to the substrate side in accordance with the amount of pressurization. Therefore, the gap between the chip and the substrate becomes narrower than the case where the solder at the tip of the filler bump is aligned within the bonding surface of the electrode.
따라서, 필러범프가 전극에 접촉한 열압착툴의 승강위치인 제1높이측정공정의 측정결과와, 소정의 압력으로 소정의 시간 동안 칩을 가압한 후의 열압착툴의 승강위치인 제2높이측정공정의 측정결과로부터, 칩과 기판의 간극의 변화를 구함으로써 용융전의 필러범프의 솔더와 전극의 얼라인먼트가 양호하게 이루어지고 있는지 판정할 수 있다(침강량 판정공정).Therefore, the measurement result of the first height measuring step, which is the elevation position of the thermocompression tool in which the filler bump is in contact with the electrode, and the second height measurement, which is the elevation position of the thermocompression tool after pressing the chip for a predetermined time at a predetermined pressure From the measurement result of the process, it is possible to determine whether the alignment of the solder and the electrode of the filler bump before melting is good (determination of the amount of sediment) by obtaining a change in the gap between the chip and the substrate.
청구항3에 기재되어 있는 발명에 의하면, 실장장치가 필러범프를 구비한 칩을 지지하는 열압착툴과, 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 칩을 지지한 열압착툴을 기판을 지지한 기판 스테이지 측으로 승강시키는 구동수단과, 칩을 지지한 열압착툴의 승강위치를 검출하는 높이검출수단과, 칩을 지지한 열압착툴이 기판을 가압할 때의 압력을 검출하는 하중검출수단과, 열압착툴의 온도를 승온시키는 히터와, 높이검출수단에 의하여 검출된 칩 높이위치와 하중검출수단에 의하여 검출한 열압착툴의 압력에 의거하여 구동수단을 제어하는 제어수단을 구비하고 있다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the mounting apparatus comprises a thermocompression tool for supporting a chip having pillar bumps, a substrate stage for supporting the substrate, and a thermocompression tool supporting the chip, A load detecting means for detecting a pressure when the thermocompression tool supporting the chip presses the substrate, a thermocompression bonding means for thermocompression bonding the thermocompression bonding tool to the thermocompression bonding tool, And a control means for controlling the driving means on the basis of the chip height position detected by the height detecting means and the pressure of the thermocompression tool detected by the load detecting means.
또한 제어수단은, 히터를 솔더 용융온도로 승온하고, 미리 설정되어 있는 압입량만큼 구동수단을 구동하고, 기판의 전극에 접촉하고 있는 필러범프를 구비한 칩을 기판측으로 압입하고, 하중검출수단에 의하여 필러범프에 형성된 솔더가 용융하기 전의 전극으로부터의 반력과, 솔더가 용융한 후의 전극으로부터의 반력을 측정하고, 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 기능을 구비하고 있다.Further, the control means raises the temperature of the heater to the melting temperature of the solder, drives the driving means by a predetermined amount of press-fitting, presses the chip having the filler bump in contact with the electrode of the substrate toward the substrate, And a function of measuring the reaction force from the electrode before the solder formed in the filler bump melts and the reaction force from the electrode after the solder has melted and determining whether both the filler bump and the electrode are aligned.
솔더 용융온도로 히터를 승온한 후, 열압착툴에 지지된 칩의 필러범프의 선단에 형성된 솔더가 용융되어 갈 때까지 시간경과를 필요로 한다. 그 사이, 높이검출수단의 검출 결과에 의거하여 정밀하게 칩을 압입하고, 압입에 따른 전극으로부터의 반력을 하중검출수단에 의하여 검출하고 있다. 필러범프의 솔더 부분이 전극의 접합면에 얼라인먼트 되어 있어도, 부분적으로 튀어나와있는 경우에는, 소정의 시간경과 후의 전극으로부터의 반력이 튀어나와있지 않는 경우에 비하여 적어진다. 이들의 반력의 미묘한 차이를 하중검출수단이 정확하게 검출함으로써 필러범프의 위치 어긋남을 검출할 수 있다.It is necessary to elapse time until the solder formed at the tip of the filler bump of the chip supported by the thermosetting tool melts after the heater is heated by the solder melting temperature. In the meantime, the chip is press-fitted accurately on the basis of the detection result of the height detecting means, and the reaction force from the electrode due to press-fitting is detected by the load detecting means. Even if the solder portion of the filler bump is aligned with the bonding surface of the electrode, the solder portion of the filler bump is smaller than the case where the reaction force from the electrode does not protrude after a predetermined time elapses. It is possible to detect the positional deviation of the filler bumps by accurately detecting the subtle difference of the reaction force of these by the load detecting means.
청구항4에 기재되어 있는 발명에 의하면, 제어수단이 칩의 필러범프가 기판의 전극의 접합면에 접촉한 후에, 소정의 압력으로 소정의 시간 동안 칩을 기판측으로 가압한다. 가압한 것에 의한 칩과 기판의 간극의 변화를 높이검출수단에 의하여 측정하고, 용융전의 필러범프의 솔더와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 기능을 구비하고 있다.According to the invention described in
열압착툴을 하강시킴으로써, 열압착툴에 지지된 칩의 필러범프가 접촉한 위치를 높이검출수단에 의하여 측정하고, 하중검출수단에 의하여 칩의 압력을 소정의 값으로 유지하면서 소정의 시간 동안 가압하고 있다. 가압이 완료되었을 때의 열압착툴의 위치를 높이검출수단에 의하여 측정함으로써 칩과 기판의 간극의 변화를 측정할 수 있다.The position at which the filler bumps of the chip supported by the thermocompression tool are contacted is measured by the height detecting means by lowering the thermocompression tool, and while the pressure of the chip is maintained at a predetermined value by the load detecting means, . The position of the thermocompression bonding tool when the pressing is completed can be measured by the height detecting means to measure the change in the gap between the chip and the substrate.
칩의 필러범프가 전극의 접합면에 얼라인먼트 되어 있으면, 솔더 용융전의 필러범프의 솔더는 고상상태이므로 가압량에 따라 변형하고, 변형량이 칩과 기판의 간극의 변화가 된다. 그러나 필러범프와 전극의 얼라인먼트에 있어서, 필러범프가 전극의 접합면의 끝에 위치되어 있으면, 압력에 따라 칩은 기판측으로 침강하여 버린다. 이러한 경우에, 가압 완료시에는 칩과 기판의 간극은 필러범프와 전극이 얼라인먼트 되어 있는 경우에 비하여 좁아져 버린다. 칩과 기판의 간극의 변화로부터 얼라인먼트의 양부를 판정하는 제어수단을 사용하고 있으므로, 용융전의 필러범프의 위치 어긋남을 양호하게 검출할 수 있다.When the filler bumps of the chip are aligned with the bonding surfaces of the electrodes, the solder of the filler bumps before melting the solder is in a solid state and therefore deformed in accordance with the amount of pressurization, and the amount of deformation changes the gap between the chip and the substrate. However, in the alignment of the filler bump and the electrode, if the filler bump is located at the end of the bonding surface of the electrode, the chip is settled to the substrate side according to the pressure. In such a case, the gap between the chip and the substrate becomes narrower at the completion of the pressing than in the case where the filler bump and the electrode are aligned. The positional deviation of the filler bumps before melting can be satisfactorily detected since the control means for determining the degree of alignment from the change of the gap between the chip and the substrate is used.
이와 같이 본 발명에 의하면, 솔더범프가 기판의 전극에 양호하게 열압착되어 있는지 여부를 판정할 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to judge whether or not the solder bumps are satisfactorily thermally bonded to the electrodes of the substrate.
[도1]본 발명에 관한 실장장치의 개략적인 측면도이다.
[도2]칩과 기판의 관계를 나타내는 개략적인 측면도이다.
[도3]본 발명에 관한 실장방법을 설명하는 플로우차트이다.
[도4]Z축 헤드 높이와 검출하중을 나타내는 차트이다.
[도5]칩과 기판의 상태를 나타내는 측면도와, 검출하중, Z축 헤드 높이의 관계를 설명하는 도이다.1 is a schematic side view of a mounting apparatus according to the present invention.
2 is a schematic side view showing the relationship between a chip and a substrate.
3 is a flowchart illustrating a mounting method according to the present invention.
4 is a chart showing the Z-axis head height and detection load.
5 is a side view showing a state of a chip and a substrate, and explaining a relationship between a detection load and a Z-axis head height.
본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도1은 본 발명의 실시형태의 실장장치의 측면도, 도2는 실장장치에서 사용하는 칩(2)과 기판(6)의 측면도이다. 도1에 있어서, 실장장치(1)를 향해서 좌우방향을 X축, 전후방향을 Y축, X축과 Y축으로 구성되는 XY평면에 직교하는 축을 Z축, Z축을 회전중심으로 하는 축을 θ축이라고 한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a side view of a mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a side view of a
실장장치(1)는 칩(2)을 흡착하여 지지하는 헤드(8), 기판(6)을 흡착하여 지지하는 기판 스테이지(11), 칩(2)과 기판(6)에 형성된 얼라인먼트 마크를 인식하는 2시야 카메라(2視野 camera)(13), 실장장치(1) 전체를 제어하는 제어부(20)로 구성되어 있다.The mounting
헤드(8)에는 칩(2)에 부여되어 있는 가압력을 검출하는 로드셀(10)이 내장되어 있다. 헤드(8)의 하측(下側)에는 칩(2)을 흡착하여 지지하는 툴(9)이 장착되어 있다. 툴(9)에는 히터(16)와 열전대(18)가 내장되어 있으며, 제어부(20)로부터의 지령에 의거하여 칩(2)을 가열할 수 있도록 구성되어 있다(도1에서 히터(16)는 점선으로 표기하였다). 헤드(8)는 서보모터(14)와 서보모터(14)에 연결된 볼나사(15)를 구동제어함으로써 Z방향 상하로 승강한다. 본 발명의 구동수단은 서보모터(14)와 볼나사(15)로 구성되어 있다.A
또한 헤드(8)는, 제어부(20)로부터의 지령에 의거하여 압력을 제어하는 하중제어(荷重制御)와 Z축 높이위치를 제어하는 위치제어의 제어가 가능하도록 구성되어 있다. 본 발명의 열압착툴은 헤드(8)와 툴(9)로 구성되어 있다.The
헤드(8)의 압력은 모터의 토크에 의하여 제어되는 것이 바람직하지만, 보이스코일 모터(voice coil motor)나 공기압 실린더(空氣壓 cylinder) 등 가압력을 발생하는 것이면 어떤 수단이더라도 좋다.The pressure of the
하중제어 중에 압력을 일정하게 유지하기 위해서 Z방향으로 상하로 변동한 이동량은, 서보모터(14)의 인코더(encoder)(19)에 의한 위치검출수단에 의하여 위치정보를 취득할 수 있도록 구성되어 있다. 위치검출수단은 Z방향의 위치를 측정할 수 있는 것이면, 외부에 리니어 스케일(linear scale) 등을 사용해도 좋다.The movement amount that varies up and down in the Z direction in order to keep the pressure constant during the load control is configured to be able to acquire the position information by the position detecting means by the
기판 스테이지(11)는, 도면에 나타내지 않고 있는 구동기구에 의하여 X, Y, θ방향으로 이동가능하고, 흡착하여 지지된 기판(6)을 소정의 위치에 위치결정할 수 있도록 구성되어 있다.The
2시야 카메라(13)는, 툴(9)에 흡착하여 지지된 칩(2)과 기판 스테이지(11)에 흡착하여 지지된 회로기판(6) 사이에 삽입되어, 칩(2) 및 기판(6)에 붙여진 얼라인먼트 마크의 화상(畵像)을 인식할 수 있다. 보통은, 대기위치(도1의 점선표기 부분)에서 대기하고 있으며, 화상인식시에 화상인식위치(칩(2)과 기판(6) 사이)로 이동할 수 있도록 되어 있다.The field of
도2(a)에 나타나 있는 바와 같이 칩(2)은, 칩 이면(chip 裏面)(2b)에 Cu제(銅製)의 필러(4)(구리로 만든 지주)가 형성되어 있다. 필러(4)의 선단에는 솔더(5)가 형성되어 있다. 필러(4)와 솔더(5)로 필러범프(3)를 형성하고 있다. 기판(6)에는 전극(7)이 형성되어 전극(7)의 표면은 솔더 도금(7a)이 실시되어 있다. 기판(6)의 전극(7) 주위에는 비도전성 열경화수지(非導電性 熱硬化樹脂)인 접착제(17)가 충전되어 있다. 전극(7)에는 필러범프(3)와 접합되는 평탄한 접합면(7b)이 형성되어 있다.As shown in Fig. 2 (a), the
Cu제의 필러(4)의 형상은 원기둥모양의 것이 사용되고 있다. 또, 필러(4)는 원기둥모양에 한하지 않고 다각형의 기둥이나 원추모양의 기둥이더라도 좋고, 기둥의 선단에 솔더(5)가 형성된 것이면 좋다. 예를 들면 도2(b)와 같은 형상이더라도 좋다.The
이러한 실장장치(1)를 사용해서 칩(2)을 기판(6)에 실장하는 실장방법에 대해서, 도3의 플로우차트와 도4의 실장상태를 설명하는 그래프를 사용하여 설명한다. 도4는 가로축에 시간을 표기하고, 세로축에 헤드(8)의 Z축 방향의 높이 및 로드셀(10)의 검출하중을 표기하고 있다.A mounting method for mounting the
우선, 헤드(8)의 툴(9)에 칩(2)이 흡착되어 지지되고 있으며, 기판 스테이지(11)에 기판(6)이 흡착되어 지지되고 있는 상태에서, 헤드(8)가 기판(6) 측에 소정의 높이(서치 높이(search 높이))로 하강한 상태로부터 시작한다. 미리 칩(2)의 얼라인먼트 마크와 기판(6)의 얼라인먼트 마크는 2시야 카메라에 의하여 화상이 인식되고, 화상인식 데이터에 의거하여 기판 스테이지(11)가 X, Y, θ방향으로 얼라인먼트 되어 있다. 또한 툴(9)의 히터(16)는 예열온도(T1)로 따뜻하게 되어 있다. 예열온도(T1)에서는 솔더가 고상상태에서 용융상태로 변하는 연화(軟化)된 상태가 된다(예를 들면 160도 등). 헤드(8)의 구동제어는, 높이검출수단인 인코더(19)의 검출위치에 의거하여 서보모터(14)가 구동되고 위치제어되고 있다(스텝(ST00)).The
다음에 헤드(8)를 저속으로 소정의 높이만큼 하강시킨다. 전극(7) 주위의 접착제(17)를 밀어 젖히면서 필러범프(3)가 하강한다. 이 상태는 도4의 t0의 타이밍이 된다. 필러범프(3)가 전극(7)의 근방까지 근접한 상태가 된다. 헤드(8)가 서서히 하강하고, 필러범프(3)의 선단의 솔더(5)가 전극(7)에 접촉하는 타이밍을 검출하는 서치동작(search동작)을 한다(스텝(ST01)).Next, the
다음에 로드셀(10)에 의하여 하중(P1)이 검출된다(스텝(ST02)). 하중(P1)을 서치하중(search 荷重)이라고 한다. 도4의 타이밍(t1)이 필러범프(3)의 솔더(5)가 전극(7)에 접촉한 타이밍이다. 헤드(8)의 구동제어를 로드셀(10)의 검출하중에 의거하는 하중제어로 전환한다.Next, the load P1 is detected by the load cell 10 (step ST02). The load P1 is referred to as a search load. The timing t1 in Fig. 4 is the timing at which the
필러범프(3)의 솔더(5)가 전극(7)에 접촉하면, 예열온도(T1)로 따뜻하게 되어 있는 툴(9)의 온도가 기판(6) 측에 전달되게 된다.The temperature of the
또한 기판(6)에 미리 충전되어 있는 접착제(17)는, 칩(2)이 기판(6)에 서치하중(P1)으로 눌리어지면 필러범프(3)와 전극(7)이 접촉한 부분으로부터 밀어내어진다. 이 공정은, 접착제(17)가 필러범프(3)와 전극(7)의 사이에 잔류하고 있으면 뒤의 공정에서 제품불량이 되기 때문에 이루어지고 있다.When the
다음에 소정의 시간(tm1)만큼 서치하중(P1)을 유지한다(스텝(ST03)). 칩(2)에는 복수의 필러범프(3)가 형성되어 있다. 각각의 필러범프(3)의 높이는 미묘하게 다르다. 그 때문에 소정의 시간(tm1)만큼 서치하중(P1)을 유지함으로써 필러범프(3) 전체를 전극(7)의 접합면(7b)에 접지시키도록 하고 있다.Then, the search load P1 is held for a predetermined time tm1 (step ST03). A plurality of filler bumps (3) are formed on the chip (2). The height of each
다음에 헤드(8)의 높이검출수단인 인코더(19)에 의하여, 헤드(8)의 높이위치(H1)를 계측하고 제어부(20)에 기억한다(스텝(ST04)). 계측은 도4의 타이밍(t2)에서 이루어진다. 높이위치(H1)의 계측은 본 발명의 제1높이측정공정에 대응한다.Next, the height position H1 of the
다음에 헤드(8)의 설정하중을 P2로 변경한다(스텝(ST05)). 예열상태(예를 들면 160도 정도의 상태)에서는, 필러범프(3)의 선단에 형성된 솔더(5)는 용융하지 않는다. 솔더(5)는 고상상태에서 액상상태로 변하는 단계로서 연화된 상태가 된다. 그 때문에 헤드(8)가 설정하중(P2)으로 하중제어됨으로써, 연화된 솔더(5)가 전극(7)에 압입되어 형상이 변형한다.Next, the set load of the
다음에 도4의 타이밍 t3에서 t4까지의 소정의 시간(tm2) 동안, 헤드(8)를 설정하중(P2)으로 하중제어 한다.Next, during a predetermined time tm2 from timing t3 to time t4 in Fig. 4, the
다음에 헤드(8)의 높이검출수단인 인코더(19)로 헤드(8)의 높이위치(H2)를 계측하고, 제어부(20)에 기억한다(스텝(ST06)). 높이위치(H2)의 계측은 본 발명의 제2높이측정공정에 대응한다.Next, the height position H2 of the
헤드(8)의 하중제어의 설정하중 P1으로부터 P2로 변경함으로써 필러범프(3)가 전극(7)에 압입된다. 이때, 필러범프(3)와 전극(7)의 접합면(7b)이 위치 어긋남이 있을 경우에, 스텝(ST04)와 스텝(ST06)에서 계측된 헤드(8)의 높이 변위량(H1-H2)이, 미리 설정되어 있는 허용값(Ha)을 오버(over)하게 된다. 그 때문에 설정하중(P2)으로 소정의 시간(tm2) 동안 하중제어를 한 후에, 헤드(8)의 높이 변위량(H1-H2)이 허용값(Ha)의 범위내인가 아닌가 판정한다(스텝(ST07)). 판정은 도4의 타이밍(t4)에서 이루어진다. 헤드(8)의 높이 변위량(H1-H2)은 칩(2)과 기판(6)의 간극의 변화에 대응하고, 허용값(Ha)의 범위내인가 아닌가의 판정은, 본 발명의 용융전의 솔더범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 침강량 판정공정에 대응한다. 허용값(Ha)을 넘는 헤드(8)의 높이 변위량(H1-H2)이 검출된 경우에는, 제어부(20)에 작업중 기판(6)에 솔더(5)와 전극(7)의 위치 어긋남 불량이 있는 것을 기억한다(스텝(ST07 NG)).The
허용값(Ha)은, 필러범프(3)의 솔더(5)가 전극(7)의 접합면(7b)의 중심 부근에 얼라인먼트 되어 있는 경우를 기준으로 설정된다. 솔더(5)와 접합면(7b)의 접촉위치에 어긋남이 발생하여 전극(7)의 단부에 한쪽으로 치우쳐 접한 경우는, 설정하중(P2)으로 소정의 시간(tm2)만큼 칩(2)을 가압하면 전극(7)으로부터의 반력이 충분하지 않기 때문에, 가압량에 따라 칩(2)이 기판(6) 측으로 침강하게 된다.The permissible value Ha is set based on the case where the
따라서, 허용값(Ha)을 넘는 헤드(8)의 높이 변위량을 검출함으로써 필러범프(3)의 솔더(5)와 전극(7)의 접합면(7b)의 얼라인먼트가 양호하게 이루어지고 있는지 판정할 수 있다.Therefore, it is determined whether the alignment of the
또 설정하중(P2)은 미리 솔더(5)를 예열온도(T1)로 가열하여 연화된 상태에서 찌그러지는 경우가 없는 하중을 측정하여 제어부(20)에 기억시켜, 실제의 공정에서 사용하고 있다. 그 때문에 솔더(5)가 하중(P2)에 견디지 못하고 찌그러져 버리는 경우가 없다.In addition, the set load P2 is measured in advance by heating the
다음에 헤드(8)의 구동제어를, 로드셀(10)의 검출하중에 의거하는 하중제어로부터 높이검출수단인 인코더(19)의 검출위치에 의거하는 위치제어로 전환한다. 이에 따라 필러범프(3)와 전극(7)의 간격이 일정하게 유지되도록 위치제어가 이루어진다. 다음에 히터(16)의 설정온도를 T2로 변경한다. 온도(T2)에서는 필러범프(3)의 선단부의 솔더(5)가 솔더 용융온도에 도달한다(예를 들면 240∼280도).Next, the drive control of the
다음에 소정의 시간(tm3)이 경과한 후에, 헤드(8)를 압입량(Hb)만큼 기판(6) 측으로 더 하강하고, 필러범프(3)를 전극(7)에 압입한다(스텝(ST08)). 압입은 도4의 타이밍(t5)에서 이루어진다. 필러범프(3)가 전극(7)에 압입됨으로써 반력이 발생한다. 반력은 압입이 완료되었을 때(도4의 타이밍(t6)), 로드셀(10)에 의하여 헤드(8)의 검출하중(P3)으로서 측정된다(스텝(ST09)). 검출하중(P3)의 측정은 본 발명의 제1반력측정공정에 대응한다.The
다음에 소정의 시간(tm4)이 경과 한 후에, 로드셀(10)에 의하여 헤드(8)의 검출하중(P4)을 측정한다. 검출하중(P4)의 측정은, 헤드(8)의 하중변동이 발생하여 안정된 단계(도4의 타이밍(t7))에서 솔더(5)가 용융된 단계에서 이루어진다(스텝(ST10)). 검출하중(P4)의 측정은 본 발명의 제2반력측정공정에 대응한다. 헤드(8)는 압입량(Hb)을 유지하도록 위치제어되어 있기 때문에, 필러범프(3)가 전극(7)에 압입됨으로써 발생한 반력(검출하중(P3))은 솔더(5)의 용융에 따라 저하한다. 솔더(5)는 온도(T2)로 가열되고 있으므로 솔더(5)가 용융온도에 도달하고 있다. 또한 칩(2)과 기판(6)의 사이에 충전되어 있는 접착제(17)가 경화한다.Next, after the predetermined time (tm4) has elapsed, the load (P4) of the head (8) is measured by the load cell (10). The detection load P4 is measured at a stage where the load fluctuation of the
필러범프(3)와 전극(7)의 얼라인먼트가 정밀하게 잘 이루어지고 있을 경우에, 용융된 솔더(5)와 전극(7)에서 발생하는 반력(검출하중(P4))은 소정의 값을 유지한다. 그러나 필러범프(3)와 전극(7)의 얼라인먼트에 어긋남이 발생하고 있을 경우에, 전극(7)으로부터의 반력이 필러범프(3)에 작용하지 않기 때문에, 검출하중(P4)은 얼라인먼트가 정밀하게 잘 이루어지고 있을 경우에 비해 낮아진다. 이 특성에 의거하여 검출하중(P3)과 검출하중(P4)으로부터, 그 차이(P3-P4)가 미리 설정되어 있는 허용값(Hb)의 범위내인가 아닌가를 판정한다(스텝(ST11)). P3-P4가 허용값(Hb)의 범위내이면 필러범프(3)와 전극(7)의 얼라인먼트는 정밀하게 잘 이루어지고 있다고 판정하고, 범위 밖이면 필러범프(3)와 전극(7)의 얼라인먼트에 어긋남이 발생하고 있다고 판정한다. 이 양부판정은, 본 발명의 용융된 필러범프(3)와 전극(7)의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 반력판정공정에 대응한다. 허용값(Hb)을 넘는 경우에는, 제어부(20)에 필러범프(3)와 전극(7)의 위치 어긋남 불량이 있는 것을 기억한다(스텝(ST11 NG)).The reaction force (detection load P4) generated in the
다음에 히터(16)를 OFF하고, 툴(9)에 의한 칩(2)의 흡착지지를 해제하고, 헤드(8)를 상승하고, 기판(6)에 대한 칩(2)의 실장을 종료한다(스텝(ST12)).Next, the heater 16 is turned off, suction support of the
반력판정공정에 대해서, 칩(2)의 솔더(5)와 기판(6)의 전극(7)의 상태를 도5를 사용해서 상세하게 설명한다. 스텝(ST01)로부터 스텝(ST10)까지의 공정에 있어서, 칩(2)과 기판(6)의 위치관계를 도5에 나타낸다. 칩(2)의 필러범프(3)가 전극(7)에 접촉한 상태(스텝(ST02))를 도5(a)에 나타내고 있다. 이 상태의 칩(2)의 이면(2b)과 기판(6)의 거리를 h0이라고 한다. 검출하중은 P1에서 헤드(8)의 높이(H1)가 유지되고 있다.The state of the
칩(2)의 필러범프(3)가 전극(7)에 소정의 하중(필러(4)와 전극(7)이 접촉하지 않은 하중)에서 가압된 상태(스텝(ST06))를 도5(b)에 나타내고 있다. 이 상태의 칩(2)의 이면(2b)과 기판(6)의 거리를 h1이라고 한다. 검출하중은 P2에서 헤드(8)의 높이(H2)가 유지되고 있다.The state in which the
칩(2)의 필러범프(3)가 전극에 소정의 압입량(Hb)만큼 압입되고(스텝(ST09)), 솔더(5)가 용융온도에 도달한 상태(스텝(ST10))를 도5(c)에 나타내고 있다. 이 상태에서는 솔더(5)와 전극(7)의 얼라인먼트가 정밀하게 잘 이루어지고 있다. 그 때문에 솔더(5)와 전극(7)에서 발생하는 반력은, 솔더 용융상태에서도 소정치(所定値)를 유지한다.The state in which the
한편 솔더(5)와 전극(7)의 얼라인먼트에 어긋남이 발생하고 있는 경우를 도5(d)에 나타내고 있다. 용융된 솔더(5)와 전극(7)의 위치가 어긋나고 있기 때문에, 전극(7)으로부터의 반력이 솔더(5)에 전달되지 않는다. 그 때문에 검출하중(P4)이 정밀하게 잘 얼라인먼트 된 상태에 비해서 낮아진다.FIG. 5 (d) shows a case where the alignment between the
구체적으로는, 칩(2)과 기판(6)의 생산 로트(生産 lot)별로, 압입량(Hb)에 대한 검출하중 P3 및 P4의 값이 제어부(20)에 미리 기억되어 있다. 또한 위치 어긋남이 발생하였을 경우의 검출하중(P4)에 대해서도 설정치(設定値)가 제어부(20)에 기억되어 있다. 이들의 데이터에 의거하여 칩(2)과 기판(6)의 접합별로 검출하중(P3, P4)을 비교하고 접합의 양부판단을 한다.
Specifically, the values of the detection loads P3 and P4 relative to the indentation amount Hb are previously stored in the
1 : 실장장치
2 : 칩
2b : 칩 이면
3 : 필러범프
4 : 필러
5 : 솔더
6 : 기판
7 : 전극
7a : 솔더 도금
7b : 접합면
8 : 헤드
9 : 툴
10 : 로드셀
11 : 기판 스테이지
13 : 2시야 카메라
14 : 서보모터
15 : 볼나사
16 : 히터
17 : 접착제
18 : 열전대
19 : 인코더
20 : 제어부
T1 : 예열온도
T2 : 솔더 용융온도1: Mounting device
2: Chip
2b: on the chip side
3: filler bump
4: filler
5: Solder
6: substrate
7: Electrode
7a: Solder plating
7b:
8: Head
9: Tools
10: Load cell
11: substrate stage
13: 2 field of view camera
14: Servo motor
15: Ball Screw
16: heater
17: Adhesive
18: Thermocouple
19: Encoder
20:
T1: Preheating temperature
T2: Solder melting temperature
Claims (4)
칩을 열압착툴(熱壓着tool)에 의하여 지지하여 기판측으로 하강시키는 공정과,
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 후에,
칩을 지지하는 열압착툴의 온도를 솔더 용융온도로 승온하는 공정과,
미리 설정되어 있는 압입량만큼 칩을 기판측으로 압입하고, 압입이 완료되었을 때에, 기판의 전극으로부터의 반력을 측정하는 제1반력측정공정(第1反力測定工程)과,
필러범프에 형성된 솔더가 용융하였을 때에 기판의 전극으로부터의 반력을 측정하는 제2반력측정공정과,
상기 제1반력측정공정의 측정결과와 상기 제2반력측정공정의 측정결과로부터, 솔더의 용융에 따른 반력의 변화를 구하여 솔더가 용융된 필러범프와 전극의 얼라인먼트(alignment)의 양부를 판정하는 반력판정공정(反力判定工程)을
구비하는 실장방법.
A mounting method for heating a pillar bump formed on a chip while pressing the solder formed on the pillar bump to an electrode formed on the substrate and thermally bonding the pillar bump ,
A step of supporting the chip by a thermocompression tool and lowering the chip to the substrate side,
After the filler bump of the chip contacts the electrode of the substrate,
A step of raising the temperature of the thermocompression tool supporting the chip to the solder melting temperature,
A first reaction force measuring step (first reaction force measuring step) for measuring the reaction force from the electrode of the substrate when the chip is press-fitted into the substrate by a predetermined amount of press-in,
A second reaction force measuring step of measuring a reaction force from the electrode of the substrate when the solder formed in the filler bump melts,
A change in the reaction force due to the melting of the solder is obtained from the measurement result of the first reaction force measuring step and the measurement result of the second reaction force measuring step to determine a reaction force to determine the alignment of the solder molten filler bump and the electrode The determination process (reaction force determination process)
Respectively.
칩을 열압착툴에 의하여 지지하여 기판측으로 하강시키는 공정과,
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 것을 검출한 타이밍에 있어서 칩을 지지하고 있는 열압착툴의 승강위치를 측정하는 제1높이측정공정과,
예열에 의하여 솔더가 연화된 상태에서 연화된 솔더가 찌그러지는 일이 없는, 미리 설정되어 있는 하중으로 미리 설정되어 있는 시간 동안 칩을 기판측으로 가압한 후에, 칩을 지지하고 있는 열압착툴의 승강위치를 측정하는 제2높이측정공정과,
상기 제1높이측정공정의 측정결과와 상기 제2높이측정공정의 측정결과로부터, 칩을 가압한 것에 의한 칩과 기판의 간격의 변화를 구하여, 솔더 용융전의 단계에서 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 침강량 판정공정을
구비하는 실장방법.
There is provided a packaging method for thermally bonding a filler bump having solder formed at the tip of a filler bump formed on a chip,
A step of supporting the chip by a thermocompression tool and lowering the chip to the substrate side,
A first height measuring step of measuring a lifting position of a thermocompression tool supporting the chip at a timing at which the pillar bump of the chip is contacted with the electrode of the substrate ,
After pressing the chip to the substrate side for a preset time with a predetermined load at which the softened solder is not crushed in a state where the solder is softened by the preheating, A second height measuring step of measuring a height
The first measurement result of the height measurement process and from the measurement result of the second height measuring step, obtaining a change in the spacing of the chip and the substrate due to the pressure to the chip, good or bad of the pillar bumps and the electrode alignment in the stage before the solder melted The sedimentation amount determining step
Respectively.
칩의 필러범프가 접합되는 전극을 구비한 기판을 지지하는 기판 스테이지(基板 stage)와,
칩을 지지한 열압착툴을 기판을 지지한 기판 스테이지 측으로 승강시키는 구동수단(驅動手段)과,
칩을 지지한 열압착툴의 승강위치를 검출하는 높이검출수단과,
칩을 지지한 열압착툴이 기판을 가압할 때의 압력을 검출하는 하중검출수단(荷重檢出手段)과,
열압착툴의 온도를 승온시키는 히터(heater)와,
상기 높이검출수단에 의하여 칩 높이위치정보를 측정하고, 상기 하중검출수단에 의하여 칩으로의 압력을 측정하고, 상기 구동수단과 상기 히터를 제어하는 제어수단(制御手段)을
구비한 실장장치(實裝裝置)로서,
상기 제어수단이,
상기 히터를 솔더 용융온도로 승온하고, 상기 구동수단을 구동하여 열압착툴을 기판측으로 미리 설정되어 있는 압입량만큼 압입했을 때의, 상기 하중검출수단에 의하여 측정한 검출하중과, 필러범프에 형성된 솔더가 용융했을 때의 검출하중으로부터, 솔더의 용융에 따른 하중의 변화를 구하여 솔더가 용융된 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 기능을
구비하는 실장장치.
A thermocompression tool for supporting a chip on which the filler bumps are formed,
A substrate stage (substrate stage) for supporting a substrate having electrodes to which filler bumps of a chip are bonded,
A driving means (moving means) for moving the thermocompression tool supporting the chip to the substrate stage side supporting the substrate,
A height detecting means for detecting an elevating position of a thermocompression tool supporting the chip,
A load detecting means (load detecting means) for detecting a pressure when the thermocompression tool supporting the chip presses the substrate,
A heater for raising the temperature of the thermocompression tool,
A control means (control means) for measuring the chip height position information by the height detecting means, measuring the pressure to the chip by the load detecting means, and controlling the driving means and the heater
A mounting device comprising:
Wherein,
A detecting load measured by the load detecting means when the heater is heated to the solder melting temperature and the driving means is driven to press the thermocompression bonding tool to the substrate side by a preset amount of press-fitting, A function of determining the degree of alignment of the solder with the melted filler bump and the electrode by obtaining the change in the load due to the melting of the solder from the detection load when the solder is melted
.
칩의 필러범프가 접합되는 전극을 구비한 기판을 지지하는 기판 스테이지와,
칩을 지지한 열압착툴을 기판을 지지한 기판 스테이지 측으로 승강시키는 구동수단과,
칩을 지지한 열압착툴의 승강위치를 검출하는 높이검출수단과,
칩을 지지한 열압착툴이 기판을 가압할 때의 압력을 검출하는 하중검출수단과,
열압착툴의 온도를 승온시키는 히터와,
상기 높이검출수단에 의하여 칩 높이위치정보를 측정하고, 상기 하중검출수단에 의하여 칩으로의 압력을 측정하고, 상기 구동수단과 상기 히터를 제어하는 제어수단을
구비한 실장장치(實裝裝置)로서,
상기 제어수단이,
칩의 필러범프가 기판의 전극에 접촉한 것을 검출하는 타이밍과,
예열에 의하여 솔더가 연화된 상태에서 연화된 솔더가 찌그러지는 일이 없는, 미리 설정되어 있는 하중으로 미리 설정되어 있는 시간 동안 칩을 기판측으로 가압한 타이밍과의,
칩과 기판의 간격의 변화로부터 솔더 용융전의 단계에서 필러범프와 전극의 얼라인먼트의 양부를 판정하는 기능을
구비하는 실장장치. A thermocompression tool supporting a chip on which a filler bump having solder formed at the tip of the filler is formed,
A substrate stage for supporting a substrate having an electrode to which filler bumps of a chip are bonded,
A driving means for moving the thermocompression tool supporting the chip to a substrate stage side supporting the substrate,
A height detecting means for detecting an elevating position of a thermocompression tool supporting the chip,
A load detecting means for detecting a pressure when the thermocompression tool supporting the chip presses the substrate,
A heater for raising the temperature of the thermocompression tool,
A chip height position information is measured by the height detecting means, a pressure to the chip is measured by the load detecting means, and a control means for controlling the driving means and the heater
A mounting device comprising:
Wherein,
The timing of detecting that the filler bumps of the chip are in contact with the electrodes of the substrate,
And a timing at which the chip is pressed to the substrate side for a preset time with a predetermined load at which the softened solder does not collapse under the condition that the solder is softened by the preheating ,
A function of determining the degree of alignment of the filler bump and the electrode in the step before solder melting from a change in the distance between the chip and the substrate
.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011030158A JP5877645B2 (en) | 2011-02-15 | 2011-02-15 | Mounting method and mounting apparatus |
JPJP-P-2011-030158 | 2011-02-15 | ||
PCT/JP2012/052328 WO2012111439A1 (en) | 2011-02-15 | 2012-02-02 | Mounting method and mounting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140043045A KR20140043045A (en) | 2014-04-08 |
KR101821958B1 true KR101821958B1 (en) | 2018-01-25 |
Family
ID=46672370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020137017614A KR101821958B1 (en) | 2011-02-15 | 2012-02-02 | Mounting method and mounting device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5877645B2 (en) |
KR (1) | KR101821958B1 (en) |
TW (1) | TWI580510B (en) |
WO (1) | WO2012111439A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200142135A (en) | 2019-06-11 | 2020-12-22 | 세메스 주식회사 | Die bonding method and die bonding apparatus |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015130414A (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 東レエンジニアリング株式会社 | Automatic bonding device |
US11410866B2 (en) * | 2017-08-28 | 2022-08-09 | Shinkawa Ltd. | Apparatus and method for linearly moving movable body relative to object |
JP7174443B2 (en) | 2018-06-13 | 2022-11-17 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Electronic circuit connection method and electronic circuit |
JP2020080383A (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-28 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Manufacturing method and manufacturing device of display device |
JP7368962B2 (en) * | 2019-07-09 | 2023-10-25 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | mounting equipment |
US20230268312A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Soft touch eutectic solder pressure pad |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006245288A (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Casio Micronics Co Ltd | Method for forming bump and semiconductor device |
JP2008117993A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot press bonding equipment, and hot press bonding method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62271689A (en) * | 1986-05-14 | 1987-11-25 | オムロン株式会社 | Part incorporator |
US5686353A (en) * | 1994-12-26 | 1997-11-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP3176580B2 (en) * | 1998-04-09 | 2001-06-18 | 太陽誘電株式会社 | Electronic component mounting method and mounting device |
JP2003023040A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of mounting electronic component having bump |
JP2003332792A (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-21 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | Electronic circuit component mounting head |
JP2006054275A (en) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Sony Corp | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor manufacturing equipment |
WO2007066559A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Toray Engineering Co., Ltd. | Chip mounting apparatus and chip mounting method |
WO2010103934A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | ナミックス株式会社 | Underfill material and method for mounting electronic component |
-
2011
- 2011-02-15 JP JP2011030158A patent/JP5877645B2/en active Active
- 2011-12-22 TW TW100147900A patent/TWI580510B/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-02-02 WO PCT/JP2012/052328 patent/WO2012111439A1/en active Application Filing
- 2012-02-02 KR KR1020137017614A patent/KR101821958B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006245288A (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Casio Micronics Co Ltd | Method for forming bump and semiconductor device |
JP2008117993A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot press bonding equipment, and hot press bonding method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200142135A (en) | 2019-06-11 | 2020-12-22 | 세메스 주식회사 | Die bonding method and die bonding apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5877645B2 (en) | 2016-03-08 |
JP2012169495A (en) | 2012-09-06 |
WO2012111439A1 (en) | 2012-08-23 |
TW201233486A (en) | 2012-08-16 |
KR20140043045A (en) | 2014-04-08 |
TWI580510B (en) | 2017-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101821958B1 (en) | Mounting method and mounting device | |
JP5014151B2 (en) | Chip mounting apparatus and chip mounting method | |
KR101331548B1 (en) | Electronic packaging device and method | |
CN107658248B (en) | System for placing semiconductor chips on a substrate | |
US20070181644A1 (en) | Component mounting method and component mounting apparatus | |
US20060196912A1 (en) | Method and apparatus for mounting and removing an electronic component | |
JP4522881B2 (en) | Electronic component mounting method | |
JP2014123731A (en) | Method and device of thermal compression bonding for mounting semiconductor chip on substrate | |
JP5334250B2 (en) | Reflow soldering method and apparatus | |
JP5797368B2 (en) | Semiconductor chip bonding apparatus and bonding method | |
CN102151976A (en) | Bonding apparatus | |
JP6325053B2 (en) | Bonding system, bonding method, and semiconductor device manufacturing method | |
KR101775448B1 (en) | Method and device for joining electronic component | |
JP6083041B2 (en) | Bonding method, bonding system, and semiconductor device manufacturing method | |
KR101831389B1 (en) | Mounting device and mounting method | |
JP5930563B2 (en) | Mounting method and mounting apparatus | |
KR101591125B1 (en) | Chip mounting apparatus | |
JP5533480B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and mounting method | |
KR102277210B1 (en) | Apparatus and method of bonding a die | |
JP2014143442A (en) | Chip mounting device | |
CN215791838U (en) | Nut hot melting assembly equipment | |
CN113092476A (en) | Automatic butt-joint of vision detects all-in-one | |
JP2018129552A (en) | Chip mounting device | |
JP2017076827A (en) | Chip mounting device |
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 | ||
GRNT | Written decision to grant |