KR101834644B1 - 다이 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

다이 본딩 장치가 개시된다. 상기 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더 및 상기 연성 기판을 회수하기 위한 리와인더를 포함하는 기판 제공부와, 상기 언와인더 및 리와인더 사이에 배치되며 상기 웨이퍼로부터 제공되는 다이들을 상기 연성 기판의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들과, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이에 배치되며 상기 연성 기판의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛을 포함한다.

Description

다이 본딩 장치{Die bonding apparatus}
본 발명의 실시예들은 다이 본딩 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film) 패키지 등과 같은 TAB(Tape Automated Bonding) 패키지를 제조하기 위하여 테이프 형태의 연성 기판 상에 반도체 다이들을 본딩하는 이너 리드 본딩(Inner Lead Bong; ILB) 장치에 관한 것이다.
상기 TAB 패키지를 제조하기 위한 다이 본딩 장치는, 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 스테이지와, 테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더(Unwinder) 및 리와인더(Rewinder)를 포함하는 기판 제공부와, 상기 연성 기판 상에 다이들을 본딩하기 위한 본딩 유닛 등을 포함할 수 있다.
최근 다이 본딩 공정의 생산성을 향상시키기 위하여 듀얼 헤드 즉 두 개의 본딩 헤드들을 이용하여 리드 프레임 등의 기판들에 대하여 본딩 공정을 수행하는 장치들이 개발되고 있다. 그러나, 테이프 형태의 연성 기판의 경우 상기 연성 기판 상에 배치되는 본딩 영역들 사이의 간격과 다이 본딩 장치의 본딩 스테이지들 사이의 간격 조절이 어렵기 때문에 상기 연성 기판에 대하여는 듀얼 헤드 방식 다이 본딩 공정을 적용하기 어려운 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0051488호 (공개일자: 2016.05.11) 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0064647호 (공개일자: 2002.08.09)
본 발명의 실시예들은 테이프 형태의 연성 기판에 대하여 듀얼 헤드 방식의 다이 본딩 공정을 수행할 수 있는 다이 본딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 다이 본딩 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더 및 상기 연성 기판을 회수하기 위한 리와인더를 포함하는 기판 제공부와, 상기 언와인더 및 리와인더 사이에 배치되며 상기 웨이퍼로부터 제공되는 다이들을 상기 연성 기판의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들과, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이에 배치되며 상기 연성 기판의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 정렬 유닛은, 상기 제1 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제1 부위를 파지하기 위한 제1 그리퍼와, 상기 제2 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제2 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼와, 상기 연성 기판의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이의 위치 정렬을 위해 상기 제1 그리퍼와 제2 그리퍼를 각각 수평 방향으로 이동시키기 위한 그리퍼 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2 그리퍼들은 상기 연성 기판의 제1 및 제2 부위들의 가장자리 부위들을 파지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 그리퍼 구동부는 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 하나와 상기 제1 본딩 유닛 사이의 정렬을 위해 상기 제1 그리퍼를 상기 연성 기판의 이송 방향으로 이동시키고, 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 다른 하나와 상기 제2 본딩 유닛 사이의 정렬을 위해 상기 제2 그리퍼를 상기 연성 기판의 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 웨이퍼로부터 상기 다이들을 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들에 각각 전달하기 위한 제1 및 제2 다이 이송 유닛들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들은 상기 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하기 위한 피커를 각각 포함할 수 있으며, 상기 피커는 피커 구동부에 의해 수평 방향으로 각각 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들은 상기 피커를 반전시키기 위한 반전 구동부를 각각 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들에 의해 이송된 다이들을 각각 지지하기 위한 제1 및 제2 다이 스테이지들을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들은 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 상의 다이들을 픽업할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 각각은, 상기 웨이퍼로부터 제공된 다이를 픽업하고 상기 다이를 상기 연성 기판의 본딩 영역에 본딩하기 위한 본딩 헤드와, 상기 본딩 헤드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부와, 상기 연성 기판의 본딩 영역을 지지하기 위한 본딩 스테이지를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 본딩 스테이지에는 상기 연성 기판을 가열하기 위한 히터가 내장되며 상기 연성 기판을 진공 흡착하기 위한 진공홀들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들의 본딩 스테이지들 상부에 각각 배치되며 상기 본딩 스테이지들 상에 위치된 상기 연성 기판의 본딩 영역들의 위치를 확인하기 위한 상부 비전 유닛들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들의 본딩 헤드들에 의해 상기 다이들이 픽업된 상태를 확인하기 위한 하부 비전 유닛들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들의 본딩 헤드들로부터 이물질을 제거하기 위한 점착 테이프를 포함하는 클리닝 유닛들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 웨이퍼 카세트를 지지하기 위한 로드 포트와, 상기 로드 포트로부터 상기 웨이퍼를 인출하여 상기 웨이퍼 스테이지로 전달하기 위한 웨이퍼 이송 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 웨이퍼는 다이싱 테이프 상에 부착된 상태로 제공되며 상기 웨이퍼 스테이지 아래에는 상기 웨이퍼로부터 상기 다이들을 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 상기 웨이퍼 스테이지의 상부에 배치되며 상기 웨이퍼 상에서 상기 다이들의 위치를 확인하기 위한 웨이퍼 비전 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다이 본딩 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더 및 상기 연성 기판을 회수하기 위한 리와인더를 포함하는 기판 제공부와, 상기 언와인더 및 리와인더 사이에 배치되며 상기 웨이퍼로부터 제공되는 다이들을 상기 연성 기판의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들과, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이에 배치되며 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 하나와 상기 제2 본딩 유닛 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 정렬 유닛은, 상기 제1 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제1 부위를 파지하기 위한 제1 그리퍼와, 상기 제2 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제2 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼와, 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 하나와 상기 제2 본딩 유닛 사이의 위치 정렬을 상기 제2 그리퍼를 상기 연성 기판의 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지와, 상기 테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더 및 리와인더를 포함하는 기판 제공부와, 상기 언와인더 및 리와인더 사이에 배치되고 상기 웨이퍼로부터 제공되는 다이들을 상기 연성 기판의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들과, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이에 배치되고 상기 연성 기판의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 본딩 유닛들에 대한 상기 연성 기판의 본딩 영역들의 정렬 동작이 상기 정렬 유닛에 의해 수행될 수 있으므로, 두 개의 본딩 헤드들을 이용하여 다이 본딩 공정을 순차적으로 또는 동시에 수행할 수 있으므로 상기 다이 본딩 공정에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 및 제2 다이 이송 유닛들과 제1 및 제2 본딩 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 정렬 유닛을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 및 제2 그리퍼들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 6 및 도 7은 도 4에 도시된 정렬 구동부의 동작 예들을 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치(100)는 기판(30) 상에 반도체 다이들(20; 도 2 참조)을 본딩하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 테이프 형태의 연성 기판(30)의 본딩 영역들 상에 상기 다이들(20)을 본딩하기 위하여 사용될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 연성 기판(30) 상에는 상기 다이들(20)을 본딩하기 위한 리드 선들이 배치된 본딩 영역들이 연장 방향을 따라 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다이 본딩 장치(100)는, 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지(110)와, 상기 테이프 형태의 연성 기판(30)을 제공하기 위한 언와인더(122) 및 리와인더(124)를 포함하는 기판 제공부(120)와, 상기 언와인더(122) 및 리와인더(124) 사이에 배치되고 상기 웨이퍼(10)로부터 제공되는 다이들(20)을 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)과, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140) 사이에 배치되고 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140) 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛(190)을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 테이프(12)에 부착된 상태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼(10)는 다이싱 공정에 의해 복수의 다이들(20)로 개별화될 수 있으며, 상기 다이싱 테이프(12)에 부착된 상태로 제공될 수 있다. 이때, 상기 다이싱 테이프(12)는 원형 링 형태의 마운트 프레임(14)에 의해 지지될 수 있다.
상기 웨이퍼 스테이지(110) 상에는 상기 다이싱 테이프(12)의 가장자리 부위를 지지하기 위한 확장 링(112) 및 상기 마운트 프레임(14)을 파지하고 상기 마운트 프레임(14)을 하방으로 이동시킴으로써 상기 다이싱 테이프(12)를 확장시키는 클램프(114)가 구비될 수 있다. 결과적으로, 상기 다이들(20) 사이의 간격이 확장될 수 있으며, 이에 의해 상기 다이들(20)에 대한 선택적인 픽업이 용이해질 수 있다.
상기 웨이퍼(10) 아래에는 상기 다이싱 테이프(12)로부터 상기 다이들(20)을 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터(116)가 배치될 수 있으며, 상기 웨이퍼 스테이지(110)는 상기 다이 이젝터(116)의 이젝팅 동작을 위한 개구를 구비할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 웨이퍼 스테이지(110)와 상기 다이 이젝터(116)는 상기 다이들(20)을 선택적으로 픽업하기 위하여 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼 스테이지(110)는 스테이지 구동부에 의해 Y축 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 다이 이젝터(116)는 이젝터 구동부에 의해 X축 방향으로 이동될 수 있다. 그러나, 상기 웨이퍼 스테이지(110)와 다이 이젝터(116)의 이동 방향은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 언와인더(122)에는 상기 연성 기판(30)을 공급하기 위한 공급 릴이 장착될 수 있으며, 상기 리와인더(124)에는 상기 연성 기판(30)은 회수하기 위한 회수 릴이 장착될 수 있다. 일 예로서, 상기 언와인더(122)와 리와인더(124)는 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들에 상기 다이들(20)을 본딩하기 위하여 상기 연성 기판(30)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 웨이퍼(10)로부터 상기 다이들(20)을 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)에 각각 전달하기 위한 제1 및 제2 다이 이송 유닛들(150, 160)을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 및 제2 다이 이송 유닛들과 제1 및 제2 본딩 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들(150, 160)은 상기 웨이퍼(10)로부터 상기 다이들(20)을 픽업하기 위한 제1 피커(152)와 제2 피커(162)를 각각 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 피커들(152, 162)은 피커 구동부(170; 도 1 참조)에 의해 각각 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 특히, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 피커들(152, 162)은 진공압을 이용하여 상기 다이들(20)을 픽업할 수 있으며, 또한 상기 다이들(20)의 픽업을 위해 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 피커 구동부(170)는, 일 예로서, 상기 제1 및 제2 피커들(152, 162)을 X축 방향으로 각각 이동시킬 수 있으며, 리니어 모터 등을 이용하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 웨이퍼(10)의 상부에는 상기 웨이퍼(10) 상에서 상기 다이들(20)의 위치를 확인하기 위한 웨이퍼 비전 유닛(180)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 웨이퍼 비전 유닛(180)은 픽업될 다이(20)의 위치를 확인하기 위해 X축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 웨이퍼 비전 유닛(180)에 의한 다이 위치 확인 단계 후 상기 제1 또는 제2 피커(152 또는 162)에 의해 위치 확인된 다이(20)가 픽업될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들(150, 160)은 상기 제1 및 제2 피커들(152, 162)을 반전시키기 위한 제1 및 제2 반전 구동부들(154, 164)을 각각 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 반전 구동부들(154, 164)은 도시된 바와 같이 픽업된 다이들(20)의 반전이 필요한 경우 상기 제1 및 제2 피커들(152, 162)을 각각 반전시킬 수 있다.
상기 제1 피커(152)는 상기 다이들(20) 중 하나를 픽업한 후 상기 제1 본딩 유닛(130)으로 상기 픽업된 다이(20)를 전달하기 위한 제1 전달 위치로 이동될 수 있으며, 상기 제1 반전 구동부(154)는 상기 이동 중에 상기 픽업된 다이(20)를 반전시킬 수 있다. 한편, 상기 제1 피커(152)에 의해 상기 다이(20)가 상기 제1 본딩 유닛(130)에 전달되는 동안 상기 웨이퍼 비전 유닛(180)은 후속하여 픽업될 다이(20)의 위치를 확인할 수 있으며, 상기 제2 피커(162)는 상기 후속 다이(20)를 픽업하기 위하여 상기 웨이퍼(10)의 상부로 이동될 수 있다. 상기와 같이 제1 및 제2 다이 이송 유닛들(150, 160)에 의해 상기 다이들(20)이 번갈아 픽업될 수 있으므로 상기 다이들(20)의 픽업에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 다이들(20)의 반전이 필요없는 경우 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이들(20)을 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)로 전달하기 위한 제1 및 제2 다이 스테이지들(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 상에는 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들(150, 160)에 의해 이송된 다이들(20)이 각각 지지될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)은 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 상의 다이들(20)을 각각 픽업할 수 있다.
상기 제1 본딩 유닛(130)은, 상기 웨이퍼(10)로부터 제공된 다이(20)를 픽업하고 상기 다이(20)를 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역에 본딩하기 위한 제1 본딩 헤드(132)와, 상기 제1 본딩 헤드(132)를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 제1 헤드 구동부(134)와, 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역을 지지하기 위한 제1 본딩 스테이지(136)를 각각 포함할 수 있다. 상기 제2 본딩 유닛(140)은 상기 제1 본딩 유닛(130)과 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 본딩 유닛(140)은 제2 본딩 헤드(142)와 제2 헤드 구동부(144) 및 제2 본딩 스테이지(146)를 포함할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146)에는 상기 연성 기판(30)을 본딩 온도로 가열하기 위한 히터가 내장될 수 있으며, 상기 다이들(20)에 대한 본딩 공정이 수행되는 동안 상기 연성 기판(30)을 진공 흡착하기 위한 진공홀들을 가질 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146)의 상부에는 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들의 위치를 확인하기 위한 제1 및 제2 상부 비전 유닛들(200, 202)이 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 상부 비전 유닛들(200, 202)은 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146) 상에 위치된 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들의 위치를 확인할 수 있으며, 이를 통해 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146) 사이의 정렬이 이루어질 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 상부 비전 유닛들(200, 202)은, 일 예로서, Y축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들(132, 142)에 의해 픽업된 다이들(20)의 상태 즉 상기 픽업된 다이들(20)의 위치 정보와 자세 정보를 각각 확인하기 위한 제1 및 제2 하부 비전 유닛들(210, 212)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들(132, 142)은 상기 픽업된 다이들(20)의 자세 정보를 이용하여 상기 다이들(20)과 상기 본딩 영역들 사이를 정렬하기 위하여 상기 다이들(20)을 회전시킬 수 있으며 또한 상기 다이들(20)의 위치 정보를 이용하여 상기 다이들(20)을 상기 본딩 영역들 상의 정확한 위치에 각각 본딩할 수 있다.
또한, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들(132, 142)로부터 이물질을 제거하기 위한 클리닝 유닛들(220)을 더 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 클리닝 유닛들(220)은 각각 상기 이물질을 제거하기 위한 점착 테이프를 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들(132, 142)의 이동 경로 아래에 배치될 수 있다. 추가적으로, 상기 다이 본딩 장치(100)는 웨이퍼 카세트(40)를 지지하기 위한 로드 포트(230)와 상기 로드 포트(230)로부터 상기 웨이퍼(10)를 인출하여 상기 웨이퍼 스테이지(110)로 전달하기 위한 웨이퍼 이송 유닛(240)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정렬 유닛(190)은 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140) 사이의 위치 정렬을 위해 사용될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 정렬 유닛을 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 5는 도 4에 도시된 제1 및 제2 그리퍼들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 정렬 유닛(130)은, 일 예로서, 상기 제1 본딩 유닛(130)과 인접한 상기 연성 기판(30)의 제1 부위를 파지하기 위한 제1 그리퍼(192)와, 상기 제2 본딩 유닛(140)과 인접한 상기 연성 기판(30)의 제2 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼(194)와, 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140) 사이의 위치 정렬을 위해 상기 제1 그리퍼(192)와 제2 그리퍼(194)를 각각 수평 방향으로 이동시키기 위한 그리퍼 구동부(196)를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 그리퍼들(192, 194)은 상기 연성 기판(30) 및 상기 본딩 영역들 상에 본딩된 다이들(20)의 손상을 방지하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연성 기판(30)의 가장자리 부위들을 파지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 그리퍼들(192, 194)은 상기 연성 기판(30)의 이송 방향을 따라 이동 가능하게 구성될 수 있다. 특히, 상기 연성 기판(30)을 파지한 후 상기 그리퍼 구동부(196)에 의해 이동될 수 있으며 이를 통해 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)과 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들 사이의 정렬이 이루어질 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 4에 도시된 정렬 구동부의 동작 예들을 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
도 6을 참조하면, 상기 언와인더(122)와 리와인더(124)의 회전에 의해 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들이 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146) 상에 위치된 후 상기 제1 및 제2 그리퍼들(192, 194)은 상기 연성 기판(30)을 파지할 수 있다. 이어서, 상기 그리퍼 구동부(196)는 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들 중 하나가 상기 제1 본딩 스테이지(136) 상의 기 설정된 위치에 정렬되도록 상기 제1 그리퍼(192)를 상기 연성 기판(30)의 이송 방향으로 이동시킬 수 있으며, 또한 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들 중 다른 하나가 상기 제2 본딩 스테이지(146) 상의 기 설정된 위치에 정렬되도록 상기 제2 그리퍼(194)를 상기 연성 기판(30)의 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들의 위치 확인은 상기 제1 및 제2 상부 비전 유닛들(200, 202)에 의해 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 도 7을 참조하면, 상기 언와인더(122)와 리와인더(124)의 회전에 의해 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들이 상기 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146) 상에 위치될 수 있다. 이때, 상기 제1 본딩 스테이지(136) 상에 위치된 본딩 영역은 상기 언와인더(122)와 리와인더(124)의 회전에 의해 상기 제1 본딩 스테이지(136) 상의 기 설정된 위치에 정렬될 수 있다.
상기 제1 본딩 스테이지(136)와 상기 본딩 영역들 중 하나가 정렬된 후 상기 제1 및 제2 그리퍼들(192, 194)은 상기 연성 기판(30)을 파지할 수 있으며, 이어서 상기 그리퍼 구동부(196)는 상기 제2 본딩 스테이지(146) 상에 위치된 본딩 영역을 상기 제2 본딩 스테이지(146) 상의 기 설정된 위치에 정렬하기 위하여 상기 제2 그리퍼(194)를 상기 연성 기판(30)의 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기와 같이 제1 및 제2 본딩 스테이지들(136, 146) 상에 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들이 각각 기 설정된 위치들에 정렬된 후 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들(132, 142)에 의한 본딩 공정들이 각각 수행될 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 본딩 헤드들(132, 142)에 의한 본딩 공정들은 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 장치(100)는, 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지(110)와, 상기 테이프 형태의 연성 기판(30)을 제공하기 위한 언와인더(122) 및 리와인더(124)를 포함하는 기판 제공부(120)와, 상기 언와인더(122) 및 리와인더(124) 사이에 배치되고 상기 웨이퍼(10)로부터 제공되는 다이들(20)을 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)과, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140) 사이에 배치되고 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140) 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛(190)을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 본딩 유닛들(130, 140)에 대한 상기 연성 기판(30)의 본딩 영역들의 정렬 동작이 상기 정렬 유닛(190)에 의해 수행될 수 있으므로, 두 개의 본딩 헤드들(132, 142)을 이용하여 다이 본딩 공정을 순차적으로 또는 동시에 수행할 수 있으므로 상기 다이 본딩 공정에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 20 : 다이
30 : 연성 기판 40 : 웨이퍼 카세트
100 : 다이 본딩 장치 110 : 웨이퍼 스테이지
120 : 기판 제공부 122 : 언와인더
124 : 리와인더 130 : 제1 본딩 유닛
132 : 제1 본딩 헤드 136 : 제1 본딩 스테이지
140 : 제2 본딩 유닛 142 : 제2 본딩 헤드
146 : 제2 본딩 스테이지 150 : 제1 기판 이송 유닛
160 : 제2 기판 이송 유닛 170 : 피커 구동부
180 : 웨이퍼 비전 유닛 190: 정렬 유닛
192 : 제1 그리퍼 194 : 제2 그리퍼
196 : 그리퍼 구동부 200, 202 : 상부 비전 유닛
210, 212 : 하부 비전 유닛 220 : 클리닝 유닛
230 : 로드 포트 240 : 웨이퍼 이송 유닛

Claims (18)

  1. 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지;
    테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더 및 상기 연성 기판을 회수하기 위한 리와인더를 포함하는 기판 제공부;
    상기 언와인더 및 리와인더 사이에 배치되며 상기 웨이퍼로부터 제공되는 다이들을 상기 연성 기판의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들; 및
    상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이에 배치되며 상기 연성 기판의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛을 포함하되,
    상기 정렬 유닛은,
    상기 제1 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제1 부위를 파지하기 위한 제1 그리퍼;
    상기 제2 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제2 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼; 및
    상기 연성 기판의 본딩 영역들과 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이의 위치 정렬을 위해 상기 제1 그리퍼와 제2 그리퍼를 각각 수평 방향으로 이동시키기 위한 그리퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 그리퍼들은 상기 연성 기판의 제1 및 제2 부위들의 가장자리 부위들을 파지하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 그리퍼 구동부는 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 하나와 상기 제1 본딩 유닛 사이의 정렬을 위해 상기 제1 그리퍼를 상기 연성 기판의 이송 방향으로 이동시키고, 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 다른 하나와 상기 제2 본딩 유닛 사이의 정렬을 위해 상기 제2 그리퍼를 상기 연성 기판의 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼로부터 상기 다이들을 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들에 각각 전달하기 위한 제1 및 제2 다이 이송 유닛들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들은 상기 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하기 위한 피커를 각각 포함하며,
    상기 피커는 피커 구동부에 의해 수평 방향으로 각각 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들은 상기 피커를 반전시키기 위한 반전 구동부를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 다이 이송 유닛들에 의해 이송된 다이들을 각각 지지하기 위한 제1 및 제2 다이 스테이지들을 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들은 상기 제1 및 제2 다이 스테이지들 상의 다이들을 픽업하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 각각은,
    상기 웨이퍼로부터 제공된 다이를 픽업하고 상기 다이를 상기 연성 기판의 본딩 영역에 본딩하기 위한 본딩 헤드;
    상기 본딩 헤드를 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부; 및
    상기 연성 기판의 본딩 영역을 지지하기 위한 본딩 스테이지를 포함하는 다이 본딩 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 본딩 스테이지에는 상기 연성 기판을 가열하기 위한 히터가 내장되며 상기 연성 기판을 진공 흡착하기 위한 진공홀들이 구비되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들의 본딩 스테이지들 상부에 각각 배치되며 상기 본딩 스테이지들 상에 위치된 상기 연성 기판의 본딩 영역들의 위치를 확인하기 위한 상부 비전 유닛들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들의 본딩 헤드들에 의해 상기 다이들이 픽업된 상태를 확인하기 위한 하부 비전 유닛들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 본딩 유닛들의 본딩 헤드들로부터 이물질을 제거하기 위한 점착 테이프를 포함하는 클리닝 유닛들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  14. 제1항에 있어서, 웨이퍼 카세트를 지지하기 위한 로드 포트; 및
    상기 로드 포트로부터 상기 웨이퍼를 인출하여 상기 웨이퍼 스테이지로 전달하기 위한 웨이퍼 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼는 다이싱 테이프 상에 부착된 상태로 제공되며 상기 웨이퍼 스테이지 아래에는 상기 웨이퍼로부터 상기 다이들을 선택적으로 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 스테이지의 상부에 배치되며 상기 웨이퍼 상에서 상기 다이들의 위치를 확인하기 위한 웨이퍼 비전 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  17. 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지;
    테이프 형태의 연성 기판을 제공하기 위한 언와인더 및 상기 연성 기판을 회수하기 위한 리와인더를 포함하는 기판 제공부;
    상기 언와인더 및 리와인더 사이에 배치되며 상기 웨이퍼로부터 제공되는 다이들을 상기 연성 기판의 본딩 영역들 상에 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩 유닛들; 및
    상기 제1 및 제2 본딩 유닛들 사이에 배치되며 상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 하나와 상기 제2 본딩 유닛 사이의 위치 정렬을 위한 정렬 유닛을 포함하되,
    상기 정렬 유닛은,
    상기 제1 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제1 부위를 파지하기 위한 제1 그리퍼;
    상기 제2 본딩 유닛과 인접한 상기 연성 기판의 제2 부위를 파지하기 위한 제2 그리퍼; 및
    상기 연성 기판의 본딩 영역들 중 하나와 상기 제2 본딩 유닛 사이의 위치 정렬을 위해 상기 제2 그리퍼를 상기 연성 기판의 이송 방향에 대하여 반대 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  18. 삭제
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