KR20090067857A - 다이본더용 양방향 촬상 광학계 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다이본더용 양방향 촬상 광학계는 일 방향으로 조명을 인가하는 조명 수단, 및 상기 일 방향으로부터 영상을 획득하는 촬상 수단을 포함하는 촬상 장치; 상기 조명의 인가 방향 중에 구비되며, 상기 일방향에 대하여 예각을 이루어 설치된 제1반사경; 및 상기 조명의 인가 방향 중에 구비되며, 상기 제1 반사경에 대칭되도록 상기 일방향에 대하여 예각을 이루어 설치된 제2 반사경; 을 포함하되, 상기 제1반사경은 상기 반도체 소자에 대한 영상을 상기 촬상 장치로 전달하며, 상기 제2 반사경은 상기 기판의 부착 부위에 대한 영상을 상기 촬상 장치로 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다이본더용 양방향 촬상 광학계룰 이용하면, 하나의 촬상장치로 양 방향으로부터 영상을 모두 취득할 수 있으므로, 모니터 장치에 양 방향에서 취득된 영상들을 모두 투사시킬 수 있어, 반도체 소자의 위치를 기판의 부착 부위에 대응하는 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다..

다이본더

Description

다이본더용 양방향 촬상 광학계 {Two way image picking up optical device for die-bonder}

본 발명은 양방향 촬상 광학계, 구체적으로 다이본더용 양방향 촬상 광학계에 관한 것이다.

다이본더는 반도체 소자 제조 공정 중 웨이퍼가 절단되어 형성된 반도체 소자를 자재 기판의 부착 부위에 부착시키는 다이본딩 공정에 이용되는 장치이다.

여기서, 상기 반도체 소자가 부착되는 기판의 부착 부위에는 스크린 프린터등 장비등을 통해 접착용 페이스트가 도포되어 있으므로, 다이본더는 상기 반도체 소자를 상기 부착 부위에 위치시키고 밀착시키는 것으로서 상기 반도체 소자를 상기 기판에 부착시키게 된다.

이러한 다이본더는 기판의 이송과 관련된 기판 이동부와, 웨이퍼의 로딩과 언로딩 및 픽업되는 반도체 소자의 위치를 결정하기 위한 웨이퍼의 운동과 관련된 웨이퍼 이동부, 그리고 웨이퍼에서 반도체 소자를 픽업하여 기판 위에 부착하는 다이 어태치(Die Attach)와 관련된 반도체 소자 이동부를 포함한다.

상기 다이본더를 이용하는 다이본딩 공정을 통해 상기 반도체 소자가 부착된 기판은 후속 공정인 와이어 본딩 공정으로 진행되어, 상기 반도체 소자의 상부의 패드와 상기 기판의 패드 사이를 와이어 등을 통해 연결하게 된다. 그러나, 이러한 다이본딩 공정에서, 상기 반도체 소자가 기판상의 정확한 부착 부위에 부착되지 않게 되면, 추후 와이어 본딩등의 공정이 정확하게 진행되기 어렵게 되며, 그러한 경우 상기 반도체 소자는 양품의 반도체 패키지로 제조될 수 없게 된다.

따라서, 다이본더는 상기 반도체 소자를 기판 상에서 정확한 부착 부위로 안내해야 할 필요가 있다.

종래의 다이본더는 이를 위해, 상기 반도체 소자의 위치를 확인하는 반도체 소자 위치 확인 촬상장치와 상기 기판의 부착 부위를 확인하는 기판 확인 촬상장치를 구비한 광학계를 구비하게 된다. 이러한 종래의 다이본더는 상기 광학계를 이용하여 상기 반도체 소자의 위치와 상기 기판의 부착 부위를 각각 확인함으로써, 상기 반도체 소자가 상기 기판의 부착 부위에 정확하게 위치할 수 있도록 하였다.

그런데, 이러한 종래의 다이본더용 광학계는 반도체 소자와 기판의 부착 부위 각각의 확인을 위해 두 개의 촬상장치를 필요로 하였다. 그 결과, 종래의 다이본더용 광학계에서는 사용 전에 두 개의 촬상장치를 별도로 세팅해야 하는 번거로움이 있었다. 이 경우, 특히 각 촬상장치의 특성이 상이한 경우 촬상장치의 세팅은 더욱 번거롭게 되었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 하나의 촬상장치를 이용하여 반도체 소자와 기판의 부착 부위를 동시에 촬상할 수 있는 다이본더용 광학계를 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다이본더용 양방향 촬상 광학계는 일 방향으로 조명을 인가하는 조명 수단, 및 일 방향으로부터 영상을 획득하는 촬상 수단을 포함하는 촬상 장치; 조명의 인가 방향 중에 구비되며, 일방향에 대하여 예각을 이루어 설치된 제1반사경; 및 조명의 인가 방향 중에 구비되며, 제1 반사경에 대칭되도록 일방향에 대하여 예각을 이루어 설치된 제2 반사경; 을 포함하되, 제1반사경은 반도체 소자에 대한 영상을 촬상 장치로 전달하며, 제2 반사경은 기판의 부착 부위에 대한 영상을 촬상 장치로 전달한다.

여기서, 상기 제1 반사경 및 제2 반사경은 반도체 소자 및 기판의 부착 부위에 수직하도록 배치된다.

다이본더용 양방향 촬상 광학계는 촬상장치로부터 촬상된 영상을 디스플레이하는 모니터 장치를 더 포함할 수 있다.

모니터 장치로부터 디스플레이되는 영상의 일부는 반도체 소자를 도시하고, 영상의 다른 일부는 기판의 부착 부위를 도시할 수 있다.

본 발명에서는 앞서 개시한 양방향 촬상 광학계를 이용하여, 하나의 촬상장치로 양 방향으로부터 영상을 모두 취득할 수 있으므로, 모니터 장치에 양 방향에서 취득된 영상들을 모두 투사시킬 수 있어, 반도체 소자의 위치를 기판의 부착 부위에 대응하는 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 다이본더용 양방향 광학계를 이용하면, 하나의 촬상 장치로 반도체 소자와 기판의 부착 부위의 영상을 모두 취득할 수 있어, 종래의 광학계와 같이 2개의 촬상장치로부터 각각 취득된 영상을 수집할 필요 없이, 모니터 장치에 기판의 부착부위의 영상과 반도체 소자의 영상을 투사시킬 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 위치를 반도체 소자의 영상을 이용하여 조절함으로써, 기판의 부착 부위의 수직 위치에 용이하게 위치시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광학계는 하나의 촬상장치만을 이용하여 양방향의 영상을 획득하므로 하나의 촬상장치만 세팅하면 되는 바, 종래의 광학계와 같이 2개의 촬상장치를 세팅할 필요가 없어 촬상장치 세팅시간을 감축할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학계는 하나의 촬상장치만을 이용하므로, 종래의 광학계에 비해 그 제조 비용이 감축되고, 그 구조도 단순해질 수 있으며, 그에 따라 유지 보수 비용도 감축될 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 다이본더용 양방향 촬상 광학계를 구체적으로 살펴본다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 다이본더용 양방향 촬상 광학계는 촬상장치(100), 제1 반사경(200), 및 제2반사경(300)을 포함하여 구성된다.

여기서, 촬상장치(100)는 대상에 대한 영상이 획득되는 광 경로와 평행한 경로를 통해 조명을 인가할 수 있는 조명 수단이 상기 광 경로와 동축으로 구비되는 것이 바람직하게 이용된다. 그러한 경우 본 발명의 촬상장치(100)는 일방향으로 조명을 인가하는 조명 수단과 그로부터 영상을 촬상하는 촬상 수단을 포함하게 된다. 이와 같은 조명 수단이 이용되는 경우, 본 발명에서는 별도의 조명 장치를 필요로 하지 않게 된다.

이러한 조명 수단은 다이 어태치(500)에 의해 고정된 반도체 소자(400)와, 레일(700)상에 위치하며 상기 반도체 소자(400)가 부착될 기판(600)의 부착 부위 모두에 빛을 동시에 조사할 수 있는 장치로서, 특별한 제한이 없으며, 통상적으로 발광 다이오드(light emission diode)를 이용한다.

본 실시예에서는 상기 촬상장치(100)의 조명 수단에서 인가되는 빛은 제1반사경(200)을 통해 다이 어태치(500)에 의해 고정되어 있는 반도체 소자(400)에 전달되며, 제2반사경(300)을 통해 레일(700)상에 위치하고 있는 기판(600)의 부착부 위에 전달된다.

이를 위해, 본 실시예서는 제1반사경(200) 및 제2반사경(300)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 촬상장치(100)의 조명 수단에서 인가되는 빛의 통로의 중앙 부분에 위치한다. 여기서, 제1반사경(200) 및 제2반사경(300)은 빛의 통로에 대하여 각각 소정의 예각을 이루도록 대칭되도록 구비된다.

이러한 제1반사경(200)의 예각으로 인해 상기 촬상장치(100)의 조명 수단에서 인가되는 빛은 반도체 소자(400)에 전달되며, 그로부터 획득되는 영상은 도 1에 도시된 화살표와 같이 촬상장치(100)에 도달하여 획득된다.

그리고, 제2반사경(300)의 예각으로 인해 상기 촬상장치(100)의 조명 수단에서 인가되는 빛은 기판(600)의 부착 부위에 전달되며, 그로부터 획득되는 영상은 도 1에 도시된 화살표와 같이 촬상장치(100)에 도달하여 획득된다.

이러한 제1반사경(200) 및 제2반사경(300)으로 인해, 반도체 소자(400)의 영상 및 기판(600)의 부착 부위의 영상은 동시에 촬상장치(100)에 의해 획득되며, 촬상장치(100)와 전기적으로 연결되는 모니터 장치(도시하지 않음)에 도 2와 같이 디스플레이 되게 된다. 즉, 모니터 장치로부터 디스플레이되는 영상의 일부는 반도체 소자(400)를 도시하고, 영상의 다른 일부는 기판(600)의 부착 부위를 도시하게 된다.

도 2에서, 좌측의 영상(810)은 반도체 소자(400)를 나타내며, 우측의 영상(820)은 기판(600)의 부착 부위를 나타내고 있다.

통상적으로 다이 어태치(500)에 의해 고정된 반도체 소자(400)는 수직으로 하강하여 기판(600)의 부착 부위에 부착되게 되므로, 촬상장치(100)에 의해 촬상되는 영상은 기판(600)의 부착 부위에 부착되는 면을 보여주게 된다. 반도체 소자(400)의 영상(810)에서, 패드(811)는 기판(600)의 부착 부위 중 접촉부(821)에 대응하여 부착되게 된다.

작업자는 도 2와 같은 모니터 영상을 보고, 다이 어태치(500)에 의해 고정된 반도체 소자(400)의 위치가 기판(600)의 부착 부위에 대하여 정확한 위치인지 확인하게 되며, 반도체 소자(400)의 위치가 정확하지 아니한 경우에는 다이 어태치(500)의 위치를 조절하여 반도체 소자(400)의 위치를 조정하게 된다.

그리고, 반도체 소자(400)의 위치 조정이 완료되면, 다이 어태치(500)는 하강하여 반도체 소자(400)를 기판(600)의 부착부위에 부착시키게 된다.

본 실시예는 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 양방향 촬상 광학계의 구성을 간단히 설명하고 있으나, 필요에 따라, 빛의 폭을 조절할 수 있는 렌즈, 빛의 방향을 조절할 수 있는 반사경, 렌즈 또는 촬상 장치의 거리를 조절할 있는 조절부등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 이러한 광학계를 다이본더에 이용한 경우를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 광학계의 용도가 이에 한정되는 것은 아니며, 양방향으로부터 영상을 동시에 취득해야 하는 장치이면 어떤 장치에도 이용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하 다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다이본더용 양방향 촬상 광학계의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다.

도 2는 도 1의 다이본더용 양방향 촬상 광학계에 의해 촬상된 영상의 일례를 보여준다.

Claims (4)

1. 반도체 소자를 대응하는 기판의 부착 부위에 부착시키는 다이본더에 구비되는 광학계에 있어서,

   일 방향으로 조명을 인가하는 조명 수단, 및 상기 일 방향으로부터 영상을 획득하는 촬상 수단을 포함하는 촬상 장치;

   상기 조명의 인가 방향 중에 구비되며, 상기 일방향에 대하여 예각을 이루어 설치된 제1반사경; 및

   상기 조명의 인가 방향 중에 구비되며, 상기 제1 반사경에 대칭되도록 상기 일방향에 대하여 예각을 이루어 설치된 제2 반사경;

   을 포함하되,

   상기 제1반사경은 상기 반도체 소자에 대한 영상을 상기 촬상 장치로 전달하며, 상기 제2 반사경은 상기 기판의 부착 부위에 대한 영상을 상기 촬상 장치로 전달하는 것을 특징으로 하는 다이본더용 양방향 촬상 광학계.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 반사경 및 제2 반사경이 상기 반도체 소자 및 상기 기판의 부착 부위에 수직하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 상기 다이본더용 양방향 촬상 광학계.
3. 제1항에 있어서,

   상기 촬상장치로부터 촬상된 영상을 디스플레이하는 모니터 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 다이본더용 양방향 촬상 광학계.
4. 제3항에 있어서,

   상기 모니터 장치로부터 디스플레이되는 영상의 일부가 상기 반도체 소자를 도시하고, 상기 영상의 다른 일부가 상기 기판의 부착 부위를 도시하는 것을 특징으로 하는 상기 다이본더용 양방향 촬상 광학계.

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