KR102037972B1 - Die bonding method - Google Patents

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KR102037972B1
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박준선
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세메스 주식회사
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Abstract

A die bonding method is disclosed. The die bonding method includes a step of picking up a die to be bonded onto a substrate using a bonding tool, a step of lowering the bonding tool to bond the die onto the substrate, a step of detecting the yawing vibration of the bonding tool with regard to a vertical axis after the die is in contact with the substrate; a step of attenuating the vibration of the bonding tool in accordance with the extent to which the yawing vibration is detected; and a step of pressing the die to a predetermined pressure to bond the die onto the substrate. It is possible to remove the vibration which can be generated in the bonding process.

Description

다이 본딩 방법{Die bonding method}Die bonding method

본 발명의 실시예들은 다이 본딩 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명의 실시예들은 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들을 기판 상에 본딩하는 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a die bonding method. More particularly, embodiments of the present invention relate to a method of bonding individualized dies onto a substrate by a dicing process.

일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정을 통해 개별화될 수 있고, 이어서 다이 본딩 공정을 통해 기판 상에 본딩될 수 있다.In general, semiconductor devices may be formed on a silicon wafer used as a semiconductor substrate by repeatedly performing a series of manufacturing processes, and the semiconductor devices formed as described above may be individualized through a dicing process, and then a die bonding process may be performed. Can be bonded onto the substrate through.

상기 다이 본딩 공정을 수행하기 위한 장치는 복수의 다이들로 분할된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지에 인접하도록 위치된 본딩 영역으로 기판을 이송하기 위한 기판 이송 유닛과 상기 다이들을 픽업하여 상기 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 유닛을 포함할 수 있다. 상기와 같은 다이 본딩 장치의 일 예는 대한민국 등록특허공보 제10-0929197호에 개시되어 있다.The apparatus for performing the die bonding process includes picking up the dies and a substrate transfer unit for transferring a substrate to a wafer stage for supporting a wafer divided into a plurality of dies and a bonding area positioned adjacent to the wafer stage. A bonding unit for bonding on the substrate. An example of such a die bonding apparatus is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0929197.

상기 본딩 유닛은 상기 다이를 픽업하고 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 툴을 포함할 수 있다. 상기 본딩 툴은 진공압을 이용하여 상기 다이를 파지할 수 있으며, 상기 다이의 정렬을 위해 회전 구동부에 의해 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 그러나, 상기 본딩 툴을 이용하여 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하는 과정에서 상기 본딩 툴에 요잉(yawing) 진동 즉 상기 본딩 유닛의 수직축을 기준으로 발생되는 좌우 방향의 진동이 발생될 수 있으며, 이 경우 상기 다이와 상기 기판 사이에 오정렬이 발생되거나 상기 다이에 스크레치와 같은 손상이 발생될 수 있다. 특히, 실리콘 관통 전극(Through Silicon Via; TSV) 기술을 이용하는 다이 본딩 공정의 경우 상기 다이와 상기 기판 상의 접속 단자들 사이의 정렬 불량이 발생될 수 있으며, 이 경우 접속 불량에 따른 성능 저하가 발생될 수 있다.The bonding unit may include a bonding tool for picking up the die and bonding on the substrate. The bonding tool may hold the die using vacuum pressure, and may be configured to be rotatable by a rotation drive for alignment of the die. However, in the process of bonding the die on the substrate using the bonding tool, yawing vibration, ie, vibration in the left and right directions generated based on the vertical axis of the bonding unit, may occur in the bonding tool. In this case, misalignment may occur between the die and the substrate or damage such as scratches may occur on the die. In particular, in the case of a die bonding process using a through silicon via (TSV) technology, misalignment between the die and the connection terminals on the substrate may occur, and in this case, performance degradation may occur due to the poor connection. have.

대한민국 등록특허공보 제10-0929197호 (등록일자 2009년 11월 23일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0929197 (Registration date November 23, 2009)

본 발명의 실시예들은 본딩 과정에서 발생될 수 있는 진동을 제거할 수 있는 다이 본딩 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a die bonding method that can eliminate vibrations that may occur during a bonding process.

본 발명의 실시예들에 따르면, 다이 본딩 방법은, 본딩 툴을 이용하여 기판 상에 본딩될 다이를 픽업하는 단계와, 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 본딩 툴을 하강시키는 단계와, 상기 다이가 상기 기판 상에 접촉된 후 수직축에 대한 상기 본딩 툴의 요잉(yawing) 진동을 검출하는 단계와, 상기 요잉 진동이 검출된 정도에 따라 상기 본딩 툴의 진동을 감쇠시키는 단계와, 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위해 상기 다이를 기 설정된 압력으로 가압하는 단계를 포함할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a die bonding method includes picking up a die to be bonded onto a substrate using a bonding tool, lowering the bonding tool to bond the die onto the substrate, Detecting yawing vibration of the bonding tool about a vertical axis after the die is contacted on the substrate, attenuating vibration of the bonding tool in accordance with the extent to which the yawing vibration is detected; Pressing the die to a predetermined pressure to bond the die onto the substrate.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 요잉 진동은 상기 본딩 툴과 연결된 모터의 엔코더 신호를 모니터링함으로써 검출될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the yawing vibration may be detected by monitoring an encoder signal of a motor connected with the bonding tool.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 요잉 진동은 상기 엔코더 신호에 기초하여 상기 모터의 동작을 피드백 방식으로 제어함으로써 감쇠될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the yawing vibration may be attenuated by controlling the operation of the motor in a feedback manner based on the encoder signal.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 요잉 진동은 상기 다이를 기 설정된 압력으로 가압하는 동안 감쇠될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the yawing vibration may be attenuated while pressing the die to a predetermined pressure.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 요잉 진동이 검출되는 경우 상기 본딩 툴의 하강을 중지시킨 후 상기 요잉 진동의 감쇠 단계를 수행할 수 있으며, 상기 요잉 진동이 제거된 후 상기 본딩 툴의 하강을 다시 수행할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, when the yaw vibration is detected, the lowering of the bonding tool may be stopped and the damping step of the yaw vibration may be performed, and the lowering of the bonding tool may be performed after the yawing vibration is removed. You can do it again.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이 본딩 방법은, 상기 다이를 상기 기 설정된 압력으로 기 설정된 시간 동안 유지시켜 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, the die bonding method may further include bonding the die on the substrate by maintaining the die at the preset pressure for a predetermined time.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 본딩 툴의 하강에 의해 다이가 기판 상에 접촉되는 경우 수직축에 대한 상기 본딩 툴의 요잉 진동이 발생될 수 있으며, 상기 요잉 진동이 검출되는 경우 상기 요잉 진동의 감쇠가 이루어질 수 있다. 특히, 상기 요잉 진동은 상기 본딩 툴과 연결된 모터의 엔코더 신호를 모니터링함으로써 검출될 수 있으며, 상기 모터의 엔코더 신호에 기초하여 상기 모터의 동작을 피드백 방식으로 제어함으로써 상기 요잉 진동을 빠르게 제거할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, when the die is in contact with the substrate by the lowering of the bonding tool, yawing vibration of the bonding tool with respect to the vertical axis may occur, and when the yawing vibration is detected Attenuation of the yawing vibration can be achieved. In particular, the yawing vibration may be detected by monitoring an encoder signal of a motor connected to the bonding tool, and the yawing vibration may be quickly removed by controlling the operation of the motor in a feedback manner based on the encoder signal of the motor. .

또한, 상기 요잉 진동은 상기 다이를 기 설정된 압력으로 가압하는 동안 제거되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 다이를 상기 기 설정된 압력으로 유지하는 동안 상기 요잉 진동에 의한 영향을 충분히 제거할 수 있다. 결과적으로, 상기 요잉 진동에 의한 상기 다이의 오정렬 또는 상기 다이의 손상이 충분히 방지될 수 있으며, 또한 상기 요잉 진동에 의해 발생될 수 있는 접속 불량을 사전에 충분히 방지할 수 있다.In addition, the yawing vibration is preferably removed while pressurizing the die to a predetermined pressure, and thus the yaw vibration caused by the yawing vibration while maintaining the die at the predetermined pressure to bond the die on the substrate. The effect can be eliminated sufficiently. As a result, misalignment of the die or damage to the die due to the yawing vibration can be sufficiently prevented, and in advance, a connection failure that can be caused by the yawing vibration can be sufficiently prevented in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 장치를 설명하는 개략적인 구성도이다.
도 3은 다이 본딩 과정에서 측정되는 요잉 진동을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a die bonding apparatus for performing the die bonding method illustrated in FIG. 1.
3 is a graph for explaining yawing vibration measured in the die bonding process.

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.Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, rather than to allow the invention to be fully completed.

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.In the embodiments of the present invention, when an element is described as being disposed or connected on another element, the element may be disposed or connected directly on the other element, with other elements interposed therebetween. May be Alternatively, if one element is described as being directly disposed or connected on another element, there may be no other element between them. Terms such as first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and / or parts, but the items are not limited by these terms. Will not.

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.The terminology used in the embodiments of the present invention is merely used for the purpose of describing particular embodiments and is not intended to limit the present invention. Also, unless stated otherwise, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as would be understood by one of ordinary skill in the art having ordinary skill in the art. Such terms, such as those defined in conventional dictionaries, will be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and description of the invention, and ideally or excessively intuition unless otherwise specified. It will not be interpreted.

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.Embodiments of the invention are described with reference to schematic illustrations of ideal embodiments of the invention. Accordingly, changes from the shapes of the illustrations, such as changes in manufacturing methods and / or tolerances, are those that can be expected sufficiently. Accordingly, embodiments of the invention are not to be described as limited to the particular shapes of the areas described as the illustrations, but include variations in the shapes, and the elements described in the figures are entirely schematic and their shapes Is not intended to describe the precise shape of the elements nor is it intended to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 장치를 설명하는 개략적인 구성도이다.1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram illustrating a die bonding apparatus for performing the die bonding method shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법은 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들을 픽업하여 기판 상에 본딩하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법은 TSV 기술을 이용하는 멀티칩 패키지(Multi-Chip Package; MCP) 제조를 위해 바람직하게 사용될 수 있다.1 and 2, a die bonding method according to an embodiment of the present invention may be used to pick up individual dies by a dicing process and bond them onto a substrate. In particular, the die bonding method according to an embodiment of the present invention can be preferably used for manufacturing a multi-chip package (MCP) using TSV technology.

상기 다이 본딩 방법을 수행하기 위한 다이 본딩 장치(100)는, 다이(10)를 픽업하고 기판(20) 상에 본딩하기 위한 본딩 유닛(110) 및 상기 기판(20)을 지지하기 위한 기판 스테이지(120)를 포함할 수 있다. 특히, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 본딩 방법을 수행하기 위하여 상기 본딩 유닛(110)의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.The die bonding apparatus 100 for performing the die bonding method may include a bonding unit 110 for picking up and bonding the die 10 and a substrate stage for supporting the substrate 20. 120). In particular, although not shown, it may include a control unit for controlling the operation of the bonding unit 110 to perform the die bonding method.

상기 본딩 유닛(110)은 진공압을 이용하여 상기 다이(10)를 픽업하기 위한 본딩 툴(112)과, 상기 본딩 툴(112)이 장착되는 본딩 헤드(114)와, 상기 본딩 헤드(114)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 헤드 구동부(116)와, 상기 다이(10)의 정렬을 위해 상기 본딩 툴(112)을 회전시키는 회전 구동부(118) 등을 포함할 수 있다.The bonding unit 110 may include a bonding tool 112 for picking up the die 10 using a vacuum pressure, a bonding head 114 on which the bonding tool 112 is mounted, and the bonding head 114. And a head driver 116 for moving the tool in the vertical and horizontal directions, and a rotation driver 118 for rotating the bonding tool 112 to align the die 10.

상기 기판 스테이지(120)는 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 정렬을 위해 상기 기판 스테이지(120)를 수평 방향으로 이동시키는 스테이지 구동부(122)와 연결될 수 있으며, 상기 기판(10)을 진공 흡착하기 위한 진공홀들(미도시)을 구비할 수 있다. 아울러, 상기 기판 스테이지(120)에는 상기 기판(20)을 기 설정된 공정 온도로 가열하기 위한 히터가 내장될 수 있다. 예를 들면, 도시되지는 않았으나, 상기 기판 스테이지(120)는 제1 수평 방향, 예를 들면, X축 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 본딩 헤드(114)는 제2 수평 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동될 수 있다.The substrate stage 120 may be connected to a stage driver 122 which moves the substrate stage 120 in a horizontal direction for alignment between the die 10 and the substrate 20, and the substrate 10. May be provided with vacuum holes (not shown) for vacuum adsorption. In addition, the substrate stage 120 may include a heater for heating the substrate 20 to a predetermined process temperature. For example, although not shown, the substrate stage 120 may be moved in a first horizontal direction, for example, an X-axis direction, and the bonding head 114 may be moved in a second horizontal direction, for example, It can be moved in the Y-axis direction.

또한, 도시되지는 않았으나, 상기 기판 스테이지(120)의 상부에는 상기 다이(10)가 본딩될 영역을 검출하기 위한 상부 카메라 유닛이 배치될 수 있으며, 상기 본딩 유닛(110)의 하부에는 상기 본딩 툴(112)에 파지된 다이(10)를 검출하기 위한 하부 카메라 유닛이 배치될 수 있다. 상기 회전 구동부(118)는 상기 하부 카메라 유닛에 의해 검출된 상기 다이(10)의 이미지를 이용하여 상기 본딩 툴(112)의 각도를 조절할 수 있다. 일 예로서, 상기 회전 구동부(118)는 상기 본딩 툴(112)을 회전시키기 위한 모터를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 다이(10)가 정렬된 후 정렬 상태 즉 상기 모터의 정지 상태를 일정하게 유지하기 위한 스텝 모터가 상기 회전 구동부(118)로서 사용될 수 있다. 상기와 다르게, 상기 회전 구동부(118)는 상기 모터의 정지 상태를 유지시키기 위한 전자 브레이크를 구비할 수도 있다.In addition, although not shown, an upper camera unit for detecting a region to which the die 10 is to be bonded may be disposed on the substrate stage 120, and the bonding tool may be disposed below the bonding unit 110. A lower camera unit for detecting die 10 held at 112 may be disposed. The rotation driver 118 may adjust the angle of the bonding tool 112 by using the image of the die 10 detected by the lower camera unit. As an example, the rotation driver 118 may include a motor for rotating the bonding tool 112. Preferably, a step motor for maintaining the alignment state, ie the stationary state of the motor, after the die 10 is aligned may be used as the rotation drive 118. Unlike the above, the rotation driving unit 118 may be provided with an electromagnetic brake for maintaining the stopped state of the motor.

상기 기판(20)은 인쇄회로기판일 수 있으며, 또한 상기 기판(20) 상에는 먼저 본딩된 다이가 배치될 수도 있다. 즉, 상기 다이(10)가 본딩될 본딩 영역은 상기 인쇄회로기판일 수도 있고, 상기 먼저 본딩된 다이일 수도 있다. 예를 들면, 상기 본딩 영역에는 상기 다이(10)의 외부 접속 단자들, 예를 들면, 솔더 범프들과의 연결을 위한 본딩 패드들이 구비될 수 있다.The substrate 20 may be a printed circuit board, and a die bonded first may be disposed on the substrate 20. That is, the bonding area to which the die 10 is to be bonded may be the printed circuit board or the first bonded die. For example, the bonding area may include bonding pads for connecting to external connection terminals of the die 10, for example, solder bumps.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 다이 본딩 장치(100)는 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지를 포함할 수 있으며, 상기 웨이퍼는 다이싱 공정에 의해 개별화된 다이들을 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼는 다이싱 테이프 상에 부착된 상태로 상기 웨이퍼 스테이지 상에 로드될 수 있으며, 상기 웨이퍼 스테이지 상에는 상기 다이싱 테이프를 지지하기 위한 확장 링이 배치될 수 있다. 상기 다이싱 테이프는 대략 원형 링 형태의 마운트 프레임에 장착될 수 있으며, 상기 웨이퍼 스테이지 상에는 상기 마운트 프레임을 파지하기 위한 클램프가 배치될 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지 상에는 상기 클램프를 하강시킴으로써 상기 다이싱 테이프를 확장시키기 위한 클램프 구동부가 배치될 수 있다.Although not shown, the die bonding apparatus 100 may include a wafer stage for supporting a wafer, and the wafer may include dies individualized by a dicing process. The wafer may be loaded onto the wafer stage while attached to a dicing tape, and an extension ring for supporting the dicing tape may be disposed on the wafer stage. The dicing tape may be mounted on a mount frame having a substantially circular ring shape, and a clamp for gripping the mount frame may be disposed on the wafer stage. In addition, a clamp driver for expanding the dicing tape may be disposed on the wafer stage by lowering the clamp.

상기 웨이퍼 스테이지는 상기 다이들이 부착된 다이싱 테이프의 하부면을 노출시키는 개구를 가질 수 있으며, 상기 개구 내측에는 상기 다이들을 선택적으로 상기 다이싱 테이프로부터 분리시키기 위한 다이 이젝터가 배치될 수 있다. 상기 본딩 유닛(110)은 상기 다이싱 테이프로부터 다이(10)를 픽업하여 상기 기판(20) 상에 본딩할 수 있다. 그러나, 상기와 다르게, 상기 다이 본딩 장치(100)는 상기 다이싱 테이프로부터 상기 다이(10)를 픽업하고 반전시키기 위한 피커와 상기 다이(10)가 놓여지는 다이 스테이지를 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 본딩 유닛(110)은 상기 다이 스테이지 상의 다이(10)를 픽업하여 상기 기판(20) 상에 본딩할 수 있다.The wafer stage may have an opening that exposes a lower surface of the dicing tape to which the dies are attached, and a die ejector may be disposed inside the opening to selectively separate the dies from the dicing tape. The bonding unit 110 may pick up the die 10 from the dicing tape and bond it onto the substrate 20. However, unlike the above, the die bonding apparatus 100 may include a picker for picking up and inverting the die 10 from the dicing tape and a die stage on which the die 10 is placed, in which case The bonding unit 110 may pick up the die 10 on the die stage and bond it on the substrate 20.

그러나, 상기 다이 본딩 장치(100)의 세부 구성은 다양하게 변경 가능하므로 본 발명의 범위가 상기한 바에 의해 한정되지는 않을 것이다. 예를 들면, 상기 다이 본딩 장치(100)는 복수의 다이들이 수납된 트레이를 구비할 수 있으며, 상기 본딩 유닛(110)은 상기 트레이로부터 상기 다이(10)를 픽업하여 상기 기판(20) 상에 본딩할 수도 있다.However, since the detailed configuration of the die bonding apparatus 100 can be variously changed, the scope of the present invention will not be limited by the above. For example, the die bonding apparatus 100 may include a tray in which a plurality of dies are accommodated, and the bonding unit 110 picks up the die 10 from the tray and onto the substrate 20. You can also bond.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명한다.Hereinafter, a die bonding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 먼저 S100 단계에서, 본딩 툴(112)을 이용하여 기판(20) 상에 본딩될 다이(10)를 픽업할 수 있다. 상기 다이(10)는 상기 다이싱 테이프 또는 트레이로부터 공급될 수 있으며, 상기 헤드 구동부(116)는 상기 다이(10)를 픽업하고 상기 다이(10)가 본딩될 기판(20)의 상부로 상기 다이(10)를 이동시키기 위해 상기 본딩 헤드(114)를 수직 및 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.Referring to FIG. 1, in operation S100, the die 10 to be bonded on the substrate 20 may be picked up using the bonding tool 112. The die 10 may be supplied from the dicing tape or tray, and the head driver 116 picks up the die 10 and places the die on top of the substrate 20 to which the die 10 is to be bonded. The bonding head 114 may be moved in the vertical and horizontal directions to move the 10.

한편, 상기 본딩 툴(112)에 의해 픽업된 다이(10)는 하부 카메라 유닛에 의해 촬영될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 하부 카메라 유닛에 의해 촬영된 이미지에 기초하여 상기 본딩 툴(112)의 정렬을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 다이(10)의 각도를 조절하기 위해 상기 회전 구동부(118)의 동작을 제어할 수 있다. 상기와 같이 다이(10)의 각도 정렬이 수행된 후 상기 회전 구동부(118)의 모터는 정지 상태로 유지될 수 있다. 또한, 상기 상부 카메라 유닛에 의해 상기 기판(20)의 이미지가 획득될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 다이(10)와 상기 기판(20) 사이의 위치 정렬을 위해 상기 헤드 구동부(116)와 상기 스테이지 구동부(122)의 동작을 제어할 수 있다.Meanwhile, the die 10 picked up by the bonding tool 112 may be photographed by a lower camera unit, and the controller may arrange the bonding tool 112 based on the image photographed by the lower camera unit. Can be performed. That is, the controller may control the operation of the rotation driver 118 to adjust the angle of the die 10. After the angle alignment of the die 10 is performed as described above, the motor of the rotation driving unit 118 may be maintained in a stopped state. In addition, an image of the substrate 20 may be obtained by the upper camera unit, and the controller may control the head driving unit 116 and the stage to align the position between the die 10 and the substrate 20. The operation of the driver 122 may be controlled.

상기와 같이 다이(10)의 각도 정렬 및 위치 정렬이 수행된 후 S110 단계에서 상기 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 본딩하기 위하여 상기 본딩 툴(112)을 하강시킬 수 있다. 즉, 상기 헤드 구동부(116)는 상기 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 본딩하기 위하여 상기 본딩 헤드(114)를 하강시킬 수 있으며, 상기 헤드 구동부(116)의 동작은 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.After the angle alignment and the position alignment of the die 10 are performed as described above, the bonding tool 112 may be lowered to bond the die 10 onto the substrate 20 in step S110. That is, the head driver 116 may lower the bonding head 114 to bond the die 10 onto the substrate 20, and the operation of the head driver 116 may be performed by the controller. Can be controlled.

이어서, S120 단계에서 상기 다이(10)가 상기 기판(20) 상에 접촉된 후 수직축에 대한 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동이 검출될 수 있다. 예를 들면, 상기 요잉 진동은 상기 본딩 툴(112)과 연결된 모터의 엔코더 신호를 모니터링함으로써 검출될 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 회전 구동부(118)의 모터에 장착된 엔코더와 연결될 수 있으며, 상기 엔코더의 출력 신호를 모니터링함으로써 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동을 검출할 수 있다.Subsequently, in step S120, the yaw vibration of the bonding tool 112 about the vertical axis may be detected after the die 10 is contacted on the substrate 20. For example, the yawing vibration can be detected by monitoring the encoder signal of the motor connected with the bonding tool 112. That is, the controller may be connected to an encoder mounted on the motor of the rotation driver 118, and may detect the yawing vibration of the bonding tool 112 by monitoring the output signal of the encoder.

도 3은 다이 본딩 과정에서 측정되는 요잉 진동을 설명하기 위한 그래프이다.3 is a graph for explaining yawing vibration measured in the die bonding process.

도 3을 참조하면, 상기 헤드 구동부(116)에 의한 상기 본딩 툴(112)의 수직 방향 이동은 점선으로 표시된 상기 헤드 구동부(116)의 수직축 모터 엔코드 신호를 통해 알 수 있으며, 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동은 실선으로 표시된 상기 회전 구동부(118)의 세타(Theta) 엔코더 신호를 통해 알 수 있다. 상기 요잉 진동은 상기 다이(10)가 상기 기판(20)에 접촉된 시점(C) 이후에 발생될 수 있다.Referring to FIG. 3, the vertical movement of the bonding tool 112 by the head driving unit 116 may be known through a vertical axis motor encoder signal of the head driving unit 116 indicated by a dotted line, and the bonding tool ( Yawing vibration of 112 can be seen through the theta encoder signal of the rotation drive unit 118 indicated by the solid line. The yawing vibration may occur after a time point C at which the die 10 contacts the substrate 20.

상기와 같이 요잉 진동이 검출되는 경우 S130 단계에서 상기 요잉 진동이 검출된 정도에 따라 상기 본딩 툴(112)의 진동을 감쇠시킬 수 있으며, S140 단계에서 상기 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 본딩하기 위해 상기 다이(10)를 가압할 수 있다. 특히, 상기 진동 감쇠 단계(S130)는 상기 다이(10)를 기 설정된 압력으로 가압하는 동안 즉 상기 S140 단계를 수행하는 동안에 동시에 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 요잉 진동의 진폭이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 제어부는 상기 진동을 감쇠시키기 위하여 상기 모터의 제어 이득(Control Gain)을 조절할 수 있으며, 도시된 바와 같이 상기 요잉 진동은 상기 접촉 시점(C) 이후에 신속하게 감쇠될 수 있다.When the yaw vibration is detected as described above, the vibration of the bonding tool 112 may be attenuated according to the degree of the yaw vibration detected in step S130, and the die 10 is placed on the substrate 20 in step S140. The die 10 may be pressurized to bond to it. In particular, the vibration damping step S130 may be simultaneously performed while pressing the die 10 to a predetermined pressure, that is, while performing the step S140. For example, when the amplitude of the yawing vibration is out of a preset range, the controller may adjust a control gain of the motor to attenuate the vibration. It can be attenuated quickly after (C).

구체적으로, 상기 제어부는 상기 모터의 엔코더 신호에 기초하여 상기 모터의 동작을 피드백 방식으로 제어할 수 있으며, 이를 통해 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동을 빠르게 감쇠시킬 수 있다. 특히, 상기 제어부는 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동이 상기 다이(10)를 기 설정된 압력으로 가압하는 동안 신속하게 제거될 수 있도록 상기 제어 이득을 조절할 수 있다.In detail, the controller may control the operation of the motor in a feedback manner based on the encoder signal of the motor, thereby quickly attenuating the yawing vibration of the bonding tool 112. In particular, the controller may adjust the control gain so that the yawing vibration of the bonding tool 112 can be quickly removed while pressing the die 10 to a predetermined pressure.

계속해서, S150 단계에서 상기 제어부는 상기 다이(10)의 가압 상태가 기 설정된 시간 동안 유지되도록 상기 헤드 구동부(116)의 동작을 제어할 수 있으며 이를 통해 상기 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 본딩할 수 있다.In operation S150, the controller may control the operation of the head driving unit 116 such that the pressurized state of the die 10 is maintained for a preset time, thereby allowing the die 10 to operate on the substrate 20. Can be bonded onto.

한편, 상기에서는 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동을 상기 다이(10)를 가압하는 동안 감쇠시키고 있으나, 다른 예로서, 기 설정된 범위를 벗어나는 요잉 진동이 검출되는 경우 상기 제어부는 상기 다이(10)의 가압을 중지시킨 후 상기 요잉 진동의 감쇠 단계를 수행할 수도 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 다이(10)의 가압을 중지시킨 상태에서 상기 요잉 진동을 제거할 수 있으며, 상기 요잉 진동이 제거된 후 상기 다이(10)를 다시 가압시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부는 상기 요잉 진동이 검출되는 경우 상기 헤드 구동부(116)의 동작을 중지시킴으로써 상기 다이(10)의 하강을 중지시킬 수 있으며, 상기 요잉 진동이 제거된 후 상기 헤드 구동부(116)를 다시 동작시킴으로써 상기 다이(10)의 하강을 다시 수행할 수 있다.Meanwhile, in the above, the yawing vibration of the bonding tool 112 is attenuated while pressing the die 10. As another example, when the yawing vibration is out of a preset range, the controller controls the die 10. After stopping the pressurization of the yaw vibration may be performed. That is, the controller may remove the yawing vibration in a state in which the pressing of the die 10 is stopped, and may pressurize the die 10 again after the yawing vibration is removed. In detail, the controller may stop the lowering of the die 10 by stopping the operation of the head driving unit 116 when the yawing vibration is detected, and the head driving unit 116 after the yawing vibration is removed. By operating again, the lowering of the die 10 can be performed again.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 본딩 툴(112)의 하강에 의해 다이(10)가 기판(20) 상에 접촉되는 경우 수직축에 대한 상기 본딩 툴(112)의 요잉 진동이 발생될 수 있으며, 상기 요잉 진동이 검출되는 경우 상기 요잉 진동의 감쇠가 즉시 이루어질 수 있다. 특히, 상기 요잉 진동은 상기 본딩 툴(112)과 연결된 모터의 엔코더 신호를 모니터링함으로써 검출될 수 있으며, 상기 모터의 엔코더 신호에 기초하여 상기 모터의 동작을 피드백 방식으로 제어함으로써 상기 요잉 진동을 빠르게 제거할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the yawing vibration of the bonding tool 112 with respect to the vertical axis occurs when the die 10 is in contact with the substrate 20 by the lowering of the bonding tool 112. If the yawing vibration is detected, the attenuation of the yawing vibration can be made immediately. In particular, the yawing vibration may be detected by monitoring an encoder signal of a motor connected to the bonding tool 112, and the yawing vibration is quickly removed by controlling the operation of the motor in a feedback manner based on the encoder signal of the motor. can do.

상기 요잉 진동은 상기 다이(10)를 기 설정된 압력으로 가압하는 동안 제거되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 다이(10)를 상기 기판(20) 상에 본딩하기 위하여 상기 다이(10)를 기 설정된 압력으로 유지하는 동안 상기 요잉 진동에 의한 영향을 충분히 제거할 수 있다. 결과적으로, 상기 요잉 진동에 의한 상기 다이(10)의 오정렬 또는 상기 다이(10)의 손상이 충분히 방지될 수 있으며, 또한 상기 요잉 진동에 의해 발생될 수 있는 접속 불량을 사전에 충분히 방지할 수 있다.The yawing vibration is preferably removed while pressurizing the die 10 to a predetermined pressure, so that the die 10 is pre-set to bond the die 10 onto the substrate 20. It is possible to sufficiently eliminate the effect of the yaw vibration while maintaining the. As a result, misalignment of the die 10 or damage to the die 10 due to the yawing vibration can be sufficiently prevented, and in addition, connection failure that can be caused by the yawing vibration can be sufficiently prevented in advance. .

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.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. I can understand that.

10 : 다이 20 : 기판
100 : 다이 본딩 장치 110 : 본딩 유닛
112 : 본딩 툴 114 : 본딩 헤드
116 : 헤드 구동부 118 : 회전 구동부
120 : 기판 스테이지 122 : 스테이지 구동부10: die 20: substrate
100 die bonding device 110 bonding unit
112: bonding tool 114: bonding head
116: head drive 118: rotation drive
120: substrate stage 122: stage driver

Claims (6)

본딩 툴을 이용하여 기판 상에 본딩될 다이를 픽업하는 단계;
상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위하여 상기 본딩 툴을 하강시키는 단계;
상기 다이가 상기 기판 상에 접촉된 후 수직축에 대한 상기 본딩 툴의 요잉(yawing) 진동을 검출하는 단계;
상기 요잉 진동이 검출된 정도에 따라 상기 본딩 툴의 진동을 감쇠시키는 단계; 및
상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하기 위해 상기 다이를 기 설정된 압력으로 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.Picking up the die to be bonded on the substrate using a bonding tool;
Lowering the bonding tool to bond the die onto the substrate;
Detecting yawing vibrations of the bonding tool about a vertical axis after the die is contacted on the substrate;
Damping vibrations of the bonding tool in accordance with the degree to which the yawing vibrations are detected; And
Pressing the die to a predetermined pressure to bond the die onto the substrate. 제1항에 있어서, 상기 요잉 진동은 상기 본딩 툴과 연결된 모터의 엔코더 신호를 모니터링함으로써 검출되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The die bonding method of claim 1, wherein the yawing vibration is detected by monitoring an encoder signal of a motor connected to the bonding tool. 제2항에 있어서, 상기 요잉 진동은 상기 엔코더 신호에 기초하여 상기 모터의 동작을 피드백 방식으로 제어함으로써 감쇠되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.3. The die bonding method of claim 2, wherein the yawing vibration is attenuated by controlling the operation of the motor in a feedback manner based on the encoder signal. 제1항에 있어서, 상기 요잉 진동은 상기 다이를 기 설정된 압력으로 가압하는 동안 감쇠되는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The die bonding method of claim 1, wherein the yawing vibration is attenuated while pressurizing the die to a predetermined pressure. 제1항에 있어서, 상기 요잉 진동이 검출되는 경우 상기 본딩 툴의 하강을 중지시킨 후 상기 요잉 진동의 감쇠 단계를 수행하며,
상기 요잉 진동이 제거된 후 상기 본딩 툴의 하강을 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The method of claim 1, wherein when the yawing vibration is detected, the lowering of the bonding tool is stopped and then the damping of the yawing vibration is performed.
And performing the lowering of the bonding tool again after the yawing vibration is removed. 제1항에 있어서, 상기 다이를 상기 기 설정된 압력으로 기 설정된 시간 동안 유지시켜 상기 다이를 상기 기판 상에 본딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The die bonding method of claim 1, further comprising bonding the die on the substrate by maintaining the die at the preset pressure for a preset time.
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