KR20140022582A - 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법 - Google Patents

플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140022582A
KR20140022582A KR1020120088804A KR20120088804A KR20140022582A KR 20140022582 A KR20140022582 A KR 20140022582A KR 1020120088804 A KR1020120088804 A KR 1020120088804A KR 20120088804 A KR20120088804 A KR 20120088804A KR 20140022582 A KR20140022582 A KR 20140022582A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vision
bonding
calibration
unit
picker
Prior art date
Application number
KR1020120088804A
Other languages
English (en)
Inventor
정현권
Original Assignee
한미반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한미반도체 주식회사 filed Critical 한미반도체 주식회사
Priority to KR1020120088804A priority Critical patent/KR20140022582A/ko
Publication of KR20140022582A publication Critical patent/KR20140022582A/ko

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
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • 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
    • H01L2224/75001—Calibration means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은 플립칩 본딩장치 및 반도체 패키지용 회로기판의 실장이 이루어지는 본딩장치의 교정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본딩장치의 UPH를 저하시키지 않으면서 본딩장치의 구동 중 회로기판의 실장영역을 촬영하기 위한 본딩비전과 단위유닛을 파지하기 위한 본딩픽커의 상대 위치를 실시간으로 교정할 수 있는 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법에 관한 것이다.

Description

플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법{Flip chip bonding apparatus and Calibration method thereof}
본 발명은 플립칩 본딩장치 및 반도체 패키지용 회로기판의 실장이 이루어지는 본딩장치의 교정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본딩장치의 UPH를 저하시키지 않으면서 본딩장치의 구동 중 회로기판의 실장영역을 촬영하기 위한 본딩비전과 단위유닛을 파지하기 위한 본딩픽커의 상대 위치를 실시간으로 교정할 수 있는 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩을 회로기판에 부착하기 위한 공정은 매우 정밀히 수행되어야 하며, 기판에는 반도체 칩이 고정되는 복수의 실장영역이 마련된다.
한편 반도체 칩과 회로기판의 실장영역은 정확한 전기적 연결이 수행되어야 하고, 불량률을 줄이기 위하여 상기 실장영역의 정확한 위치(패턴)에 반도체 칩이 실장되어야 한다.
전술한 반도체 칩 실장 공정은 본딩 공정이라 지칭될 수 있다. 정밀한 작업이 요구되는 공정의 특수성에 따라 회로기판의 전체적인 위치와 회로기판의 반도체 칩 고정부의 위치(실장영역) 검사가 완료된 후 반도체 칩이 기판에 실장된다.
플립칩 본딩공정은, 본딩픽커로 각각의 단위유닛의 상부면을 흡착하는 방식으로 상기 단위유닛을 파지하는 단계와, 상기 단위유닛의 상부면 및 하부면이 반전되도록 상기 픽커를 상하로 180°만큼 회전시키는 반전단계와, 본딩픽커를 사용하여 상기 픽커에 파지된 단위유닛을 파지하여 단위유닛을 상기 본딩픽커로 전달하는 전달단계와, 상기 본딩픽커를 이동시켜 상기 단위유닛의 하부면에 플럭스가 도포되도록 상기 단위유닛을 플럭스에 침지시키는 플럭스 도포단계와, 상기 플럭스가 도포된 단위유닛의 픽업위치를 검사하는 단계와, 상기 본딩픽커를 본딩부로 이동하여 상기 본딩부에 안착된 회로기판에서 기준 본딩위치에 상기 단위유닛을 실장하는 본딩단계를 포함할 수 있다.
여기서 회로기판의 위치 정보와 회로기판에 마련된 반도체 칩 고정부(실장영역)의 위치 정보는 비전을 통해 얻을 수 있다. 상기 비전은 반도체 칩을 촬영하기 위한 업룩킹비전과 회로기판의 실장영역을 촬영하기 위한 본딩비전을 포함하며, 상기 업룩킹비전으로 반도체 칩의 위치 정보를 파악하고, 본딩비전으로 회로기판의 실장 위치를 파악하게 된다.
회로기판의 위치는 회로기판에 형성된 복수 개의 기준 좌표점(예를 들면, 피듀셜 마크(fiducial mark)들을 통해 파악될 수 있고, 또한, 상기 회로기판에 마련된 실장영역의 위치 정보는 해당 실장영역의 패턴을 촬영함으로써 얻을 수 있다.
실장공정은 매우 높은 정밀도를 요하는 작업이기 때문에 반도체 칩의 위치 정보 및 회로기판의 실장영역의 위치 정보가 매우 중요하며, 이에 따라 위치 정보를 파악하기 위한 검사는 매우 정교하게 이루어져야 한다.
따라서 업룩킹 비전과 본딩비전 및 본딩픽커의 위치 관계를 파악하는 것이 매우 중요하다.
한편 플립칩 본딩장치는 복수의 본딩헤드를 구비할 수 있으며, 상기 본딩헤드는 본딩장치의 미리 결정된 위치로 각각 이송되며, 반도체 칩을 픽업 또는 실장할 수 있다.
이때 본딩헤드는 각각 x축 방향 및 y축 방향으로 크로스 설치된 갠트리(gantry) 타입의 이송장치에 의하여 x-y평면 상에서 미리 결정된 위치로 이송될 수 있다. 상기 본딩헤드는 반도체 칩을 파지하기 위한 본딩픽커와 전술한 패턴 검사를 수행하기 위한 본딩비전을 포함할 수 있으며, 상기 본딩픽커와 상기 본딩비전은 일체로 구동되도록 마련될 수 있다. 이때 상기 본딩픽커와 상기 본딩비전은 설계치만큼 소정의 간격으로 이격된 상태로 각각 마련될 수 있다.
상기 본딩헤드는 고속으로 가속되며 이송될 수 있으며, 고속으로 이송되는 과정이 반복되는 경우, 각각의 이송라인을 구성하는 부품에는 발열 또는 진동이 발생할 수 있으며, 발열 또는 진동 등에 의하여 특정 부품의 열팽창에 의하여 상기 이송위치의 정밀성이 저하될 수 있다. 즉, 상기 본딩픽커와 상기 본딩비전의 상대 위치가 설계치와 달리 변형될 수 있으며, 이러한 변형은 실장 정밀도에 큰 영향을 미친다. 또한, 본딩작업을 수행하는 것은 본딩픽커가 담당하므로, 업룩킹 비전과 본딩비전 및 본딩픽커의 위치 관계를 실시간으로 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다.
종래에는 상기 본딩픽커와 상기 본딩비전의 상대 위치를 교정하기 위하여 본딩장치의 구동을 정지시키고 본딩픽커가 본딩장치 일측에 별도로 구비된 교정부 상으로 이동한 후, 교정부 일측에 구비된 교정부재를 픽업하여 교정부 상면에 구비된 캘리브레이션 지그 상에 안착시키고 그 안착상태를 본딩비전으로 촬상하고 교정부재가 캘리브레이션 지그의 정위치에 안착되도록 위치값을 보정하여 다시 캘리브레이션 지그에 내려놓고 촬상하는 작업을 복수회 반복함으로써 본딩픽커와 본딩비전의 위치관계를 구하고, 이후, 본딩픽커가 업룩킹 비전 상부로 이동하여 업룩킹 비전으로 교정부재가 본딩픽커에 흡착된 상태를 촬상하여 업룩킹 비전과 본딩픽커의 위치관계를 산출 한 후, 본딩비전과 업룩킹 비전의 관계는 간접적으로 추정 연산하는 방법이 사용되었다.
그러나 본딩픽커와 본딩비전의 상대 위치를 교정하기 위하여 본딩장치의 구동을 정지시키는 경우 교정 작업이 완료된 후 본딩장치를 재가동하여 초기화되는 시간이 상당하고, 그 결과 UPH가 떨어지는 문제가 발생한다.
따라서 교정작업을 위하여 본딩장치를 정지시키지 않고도 실시간으로 교정을 수행할 수 있는 교정방법이 요구된다.
또한, 본딩장치 구동 중에 업룩킹 비전과 본딩비전 및 본딩픽커의 위치 관계를 교정하는 것뿐만 아니라 본딩장치의 초기 셋팅 시 설계치 위치관계를 조립 및 가공 오차로 인한 실제 위치 관계로 교정하는 작업 역시 중요하다.
본 발명은 본딩장치의 UPH를 저하시키지 않으면서 본딩장치의 구동 중 회로기판의 실장영역을 촬영하기 위한 본딩비전과 단위유닛을 파지하기 위한 본딩픽커의 상대 위치를 실시간으로 교정할 수 있는 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 작업레벨에서 접합공정이 수행되는 본딩부; 웨이퍼로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부로 이송하기 위한 본딩픽커와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전을 포함하는 본딩헤드; 상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전; 및 상기 제1 비전과 상기 제2 비전의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크가 마련된 교정유닛;을 포함하는 본딩장치의 교정방법을 제공한다.
또한, 상기 본딩장치의 교정방법은 (a)상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출하는 단계;와 (b)상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하는 단계; 및 (c)단계(a) 및 단계(b)를 통해 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 교정유닛은 상기 본딩장치의 구동 중에 제1 비전과 제2 비전이 중첩되는 영역으로 삽입되거나 후퇴되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 교정유닛은 단계 (a)가 완료된 후, 단계 (b)전에 제1 비전과 제2 비전이 중첩되는 영역으로부터 후퇴될 수 있다.
또한, 상기 교정유닛은 교정마크가 마련된 교정부재와 상기 교정부재를 이동시키기 위한 이송장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교정부재는 투명 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 이송장치는 단계 (a)에서 상기 교정마크가 제2 비전의 광축과 동일선상에 위치되도록 상기 교정부재를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 이송장치는 상기 교정부재를 병진 운동시키거나 회전 운동시키는 셔터 장치일 수 있다.
또한, 상기 이송장치는 본딩픽커일 수 있다.
또한, 상기 본딩장치는 상기 교정부재가 안착되는 안착부재를 추가로 포함하며, 단계 (a)에서 상기 교정부재는 안착부재 상에 안착된 후 상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 안착부재에는 상기 교정부재의 위치를 정렬시키기 위한 정렬부가 마련되며, 상기 정렬부에 의해 상기 교정마크가 제2 비전의 광축과 동일선상에 위치될 수 있다.
또한, 상기 안착부재에는 상기 교정부재를 흡착하기 위한 진공홀이 마련될 수 있다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 상기 제1 비전을 통한 상기 교정마크의 촬상은 상기 본딩부의 작업레벨에 대한 초점거리와 동일해지는 높이에서 이루어질 수 있다.
또한, 상기 교정유닛이 삽입 후퇴되는 레벨은 본딩 작업이 수행되는 본딩부의 작업레벨과 동일할 수 있다.
또한, 상기 제2 비전은 상기 교정마크에 대한 초점거리가 조절되도록 승강 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 교정부재의 두께는 본딩 작업 수행 시 상기 단위유닛을 촬상하기 위한제 2비전의 초점거리에 근거하여 교정부재의 굴절률에 따라 결정될 수 있다.
또한, 상기 교정마크는 제2 비전과 마주보는 교정부재의 일면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 교정마크는 십자 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 교정마크는 복수 개로 구성되어, 상기 복수개의 교정마크의 중심을 기준으로 위치값을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 소정의 작업레벨에서 공정이 수행되는 본딩부;와 웨이퍼로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부로 이송하기 위한 본딩픽커와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전을 포함하는 본딩헤드;와 상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전;과 상기 제1 비전과 상기 제2 비전의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크가 구비된 교정부재를 포함하는 교정유닛;과 상기 교정부재가 제1 비전과 제2 비전의 중첩영역으로 삽입시 상기 교정부재가 안착되는 안착부재; 및 상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하며, 촬상된 결과로부터 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값과 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하고, 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하기 위한 제어부를 포함하는 플립칩 본딩장치가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법에 따르면, 본딩장치의 UPH를 저하시키지 않으면서 본딩장치의 구동 중 회로기판의 실장영역을 촬영하기 위한 본딩비전과 단위유닛을 파지하기 위한 본딩픽커의 상대 위치를 실시간으로 교정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법에 따르면, 셔터 방식의 교정유닛을 통해 교정작업의 수행 전후로 주변 작업영역과 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법에 따르면, 교정 시 본딩비전의 초점거리가 본딩부의 작업레벨에서의 초점거리와 동일한 상태로 수행되므로 실장 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 플립칩 본딩장치의 평면도.
도 2는 본 발명과 관련된 플립칩 본딩장치의 요부 측면도.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치의 교정방법을 설명하기 위한 도면들.
본 발명의 일 측면의 일 실시예는 소정의 작업레벨에서 접합공정이 수행되는 본딩부; 웨이퍼로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부로 이송하기 위한 본딩픽커와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전을 포함하는 본딩헤드; 상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전; 및 상기 제1 비전과 상기 제2 비전의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크가 마련된 교정유닛;을 포함하는 본딩장치의 교정방법을 제공한다.
또한, 상기 본딩장치의 교정방법은 (a)상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출하는 단계;와 (b)상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하는 단계; 및 (c)단계(a) 및 단계(b)를 통해 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 교정유닛은 상기 본딩장치의 구동 중에 제1 비전과 제2 비전이 중첩되는 영역으로 삽입되거나 후퇴되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 교정유닛은 단계 (a)가 완료된 후, 단계 (b)전에 제1 비전과 제2 비전이 중첩되는 영역으로부터 후퇴될 수 있다.
또한, 상기 교정유닛은 교정마크가 마련된 교정부재와 상기 교정부재를 이동시키기 위한 이송장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교정부재는 투명 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 이송장치는 단계 (a)에서 상기 교정마크가 제2 비전의 광축과 동일선상에 위치되도록 상기 교정부재를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 이송장치는 상기 교정부재를 병진 운동시키거나 회전 운동시키는 셔터 장치일 수 있다.
또한, 상기 이송장치는 본딩픽커일 수 있다.
또한, 상기 본딩장치는 상기 교정부재가 안착되는 안착부재를 추가로 포함하며, 단계 (a)에서 상기 교정부재는 안착부재 상에 안착된 후 상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출할 수 있다.
또한, 상기 안착부재에는 상기 교정부재의 위치를 정렬시키기 위한 정렬부가 마련되며, 상기 정렬부에 의해 상기 교정마크가 제2 비전의 광축과 동일선상에 위치될 수 있다.
또한, 상기 안착부재에는 상기 교정부재를 흡착하기 위한 진공홀이 마련될 수 있다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 상기 제1 비전을 통한 상기 교정마크의 촬상은 상기 본딩부의 작업레벨에 대한 초점거리와 동일해지는 높이에서 이루어질 수 있다.
또한, 상기 교정유닛이 삽입 후퇴되는 레벨은 본딩 작업이 수행되는 본딩부의 작업레벨과 동일할 수 있다.
또한, 상기 제2 비전은 상기 교정마크에 대한 초점거리가 조절되도록 승강 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 교정부재의 두께는 본딩 작업 수행 시 상기 단위유닛을 촬상하기 위한제 2비전의 초점거리에 근거하여 교정부재의 굴절률에 따라 결정될 수 있다.
또한, 상기 교정마크는 제2 비전과 마주보는 교정부재의 일면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 교정마크는 십자 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 교정마크는 복수 개로 구성되어, 상기 복수개의 교정마크의 중심을 기준으로 위치값을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 소정의 작업레벨에서 공정이 수행되는 본딩부;와 웨이퍼로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부로 이송하기 위한 본딩픽커와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전을 포함하는 본딩헤드;와 상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전;과 상기 제1 비전과 상기 제2 비전의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크가 구비된 교정부재를 포함하는 교정유닛;과 상기 교정부재가 제1 비전과 제2 비전의 중첩영역으로 삽입시 상기 교정부재가 안착되는 안착부재; 및 상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하며, 촬상된 결과로부터 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값과 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하고, 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하기 위한 제어부를 포함하는 플립칩 본딩장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명과 관련된 플립칩 본딩장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명과 관련된 플립칩 본딩장치의 요부 측면도이다.
플립칩 본딩공정은 쏘잉(sawing)머신을 사용하여 복수 개의 단위유닛으로 절단된 웨이퍼에서 각각의 단위유닛을 파지하여 인쇄회로기판에서 상기 각각의 단위유닛이 위치될 기준 본딩위치(실장영역)에 상기 각각의 단위유닛을 실장시키는 공정이다.
플립칩 본딩공정은, 픽커로 각각의 단위유닛의 상부면을 흡착하는 방식으로 상기 단위유닛을 파지하는 단계와, 상기 단위유닛의 상부면 및 하부면이 반전되도록 상기 픽커를 상하로 180°만큼 회전시키는 반전단계와, 본딩픽커를 사용하여 상기 픽커에 파지된 단위유닛을 파지하여 단위유닛을 상기 본딩픽커로 전달하는 전달단계와, 상기 본딩픽커를 이동시켜 상기 단위유닛의 하부면에 플럭스가 도포되도록 상기 단위유닛을 플럭스에 침지시키는 플럭스 도포단계와, 상기 플럭스가 도포된 단위유닛의 픽업위치를 검사하는 단계와, 상기 본딩픽커를 본딩부로 이동하여 상기 본딩부에 안착된 회로기판에서 기준 본딩위치에 상기 단위유닛을 실장하는 본딩단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명과 관련된 플립칩 본딩장치(1000, 이하 본딩장치라고도 함)의 각 구성요소를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명과 관련된 플립칩 본딩장치(1000)는, 웨이퍼(W)를 공급하는 웨이퍼공급부(100)와, 상기 웨이퍼공급부(100)에서 공급된 웨이퍼(W)가 제공되는 웨이퍼부(200)와, 상기 웨이퍼부(200)에 제공된 웨이퍼(W)에서 복수개의 단위유닛으로 절단된 각각의 단위유닛(U)을 파지하는 플립오버 픽커(300(1), 300(2))와, X축, Y축, Z축으로 이동가능하고, Z축을 중심으로 θ 각도로 회전가능하며, 상기 플립오버 픽커(300(1), 300(2))로부터 각각의 단위유닛을 전달받아 파지하는 본딩헤드(400(1), 400(2))와, 상기 본딩헤드(400(1), 400(2))를 이동하여 본딩픽커에 파지된 각각의 단위유닛의 하부면에 도포할 플럭스(f)를 담고 있는 플럭스부(510(1), 510(2))와, 하부면에 상기 플럭스(f)가 도포된 각각의 단위유닛(U)을 실장할 인쇄회로기판(PCB)이 배치되어 있는 본딩부(700)와, 상기 플립오버 픽커(300(1), 300(2)), 상기 본딩헤드(400(1), 400(2)) 및 상기 플럭스부(510(1), 510(2))를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 본딩헤드(400(1), 400(2))는 상기 픽커에 의해 상하면이 반전된 단위유닛을 파지하는 본딩픽커(410(1), 410(2))와 본딩픽커(410(1), 410(2))로부터 일측 방향으로 기설정된 거리(d)만큼 이격되어 구비된 제1 비전(430(1), 430(2): 이하, '본딩비전'이라고도 함)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 플립칩 본딩장치(1000)는 피두셜마크(FM)(fiducial mark)를 포함하는 적어도 하나 이상의 정렬정보제공부(520)를 포함하고, 상기 정렬정보제공부(520)는 본딩헤드(400(1), 400(2))에 구비된 제1 비전(430(1), 430(2))에 상기 피두셜마크(FM)의 위치정보를 제공할 수 있다.
상기 정렬정보제공부(520)는 플립칩 본딩장치(1000)에 포함되는 각각의 장치들(예를 들어, 플립오버 픽커(300(1), 300(2)), 본딩헤드(400(1), 400(2)), 플럭스부(510(1), 510(2)), 본딩부(700), 웨이퍼부(200), 웨이퍼공급부(100), 이송라인 등)이 반복되는 공정으로 인해 열변형되거나 또는 장비 자체에서 발생되거나 외부 요인에 의해 발생되는 진동으로 상대위치가 변화되는 경우 각 장치들의 상대위치가 변화된 정도(즉, 변화거리 및 변화방향)에 대한 정보를 제공할 수 있다.
특히, 플립칩 본딩장치(1000)의 구성 요소 중에 본딩헤드(400(1), 400(2))는 도 1에 도시된 바와 같은 갠트리구조 등에 의해 이동되므로 구동을 위한 모터에 의해 열이 발생하고 열에 의해 본딩헤드(400)의 셋팅값에 오차가 발생하기 쉽고, 장비 가동 중 발생되는 진동 등에 의해 공정 중에 어느 정도 틀어졌는지 변화된 정도를 검사하고, 틀어짐을 보정하는 것이 중요하며, 상기 본딩헤드(400(1), 400(2))를 x-y평면 상 임의의 위치로 이송시키기 위한 갠트리 구조는 후술하기로 한다.
한편, 본딩헤드(400(1), 400(2))는 웨이퍼부(200)와 플립오버 픽커(300(1), 300(2))의 상부, 플럭스부(510(1), 510(2)), 제2 비전(530(1), 530(2)) 및 본딩부(700)에서 승강가능하게 설치되고, 웨이퍼부(200), 본딩부(700), 플럭스부(510(1), 510(2)) 및 플립오버 픽커(300(1), 300(2)) 사이를 병진이동가능하게 설치된다. 구체적으로, 상기 본딩헤드(400(1), 400(2))는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 이송라인(1300(1), 1300(2))을 따라 X축 방향을 따라 이동가능하게 설치되고, 제2 이송라인(1100(1), 1100(2))을 따라 Y축 방향을 따라 이동가능하게 설치된다.
여기서 제1 이송라인(1300(1), 1300(2))과 제2 이송라인(1100(1), 1100(2))은 중첩된 갠트리 구조로서 본딩헤드(400(1), 400(2))를 x-y평면 상의 임의의 위치로 이송시키도록 구성될 수 있으며, 각 이송라인의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 제1 이송라인(1300(1), 1300(2))과 상기 제2 이송라인(1100(1), 1100(2))이 형성하는 공간 내부에는, 웨이퍼부(200), 플럭스부(510(1), 510(2)), 본딩부(700) 및 플립오버 픽커(300(1), 300(2))가 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 본딩헤드(400(1), 400(2))는 동일한 구조를 갖는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 소정의 간격으로 떨어진 제2 이송라인(1100(1), 1100(2))에 각각 장착될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 본딩픽커(410(1))는 단위유닛에 진공흡착력을 직접 전달하여 상기 단위유닛을 파지하는 흡착헤드(411)와, 상기 흡착헤드(411)와 상기 본딩헤드(400(1)) 본체를 연결하며 상기 흡착헤드(411)에 진공흡입력을 전달하는 연결부재(415)를 포함한다. 상기 흡착헤드(411)는 파지된 단위유닛을 Z축에 대해 시계방향 및/또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있도록 구성된다. 이로 인해, 흡착헤드(411)는 제어부의 제어에 의해 단위유닛의 위치를 θ(theta) 보정할 수 있다.
제1 비전(430(1))은 본딩헤드(400(1))에서 상기 본딩픽커(410(1))로부터 일 측방향으로 기설정된 제1 거리(d)만큼 이격되어 설치된다. 본딩픽커(410(1))가 단위유닛을 파지하거나 상기 단위유닛을 플럭스에 침지시킬 때 제1 비전(430(1))과의 공간적 간섭이 발생하지 않도록 하기 위하여, 상기 제1 비전(430(1))은 상기 제1 비전(430(1))의 렌즈면이 상기 본딩픽커(410(1))의 흡착헤드(411)의 흡착면보다 높은 위치에 위치되도록 설치될 수 있으며, 이에 따라 상기 본딩픽커(410(1))와 상기 제1 비전(430(1))은 Z축 방향을 따라 소정의 간격만큼 이격될 수 있다.
제1 비전(430(1))은 상기 본딩부(700)에서 회로기판(PCB)에 각각의 단위유닛이 실장될 기준 본딩위치의 위치정보를 획득한다.
또한, 플럭스부(510(1), 510(2))와 본딩부(700) 사이에서 상기 본딩헤드(400(1), 400(2))의 이동경로 상에는, 상기 본딩픽커(410(1), 410(2))의 하부에서 상부 방향으로 본딩픽커(410(1), 410(2))의 흡착헤드(411)와 단위유닛을 촬영하는 제2 비전(530(1), 530(2): 이하, '업룩킹 비전'이라고도 함)이 구비될 수 있다.
상기 제2 비전(530(1), 530(2))은 본딩픽커(410(1), 410(2))에 대한 단위유닛의 위치정보를 수집하는 카메라로서, 구체적으로 상기 제2 비전(530(1), 530(2))은 본딩픽커(410(1), 410(2))의 흡착헤드(411)의 중심이 단위유닛의 중심과 일치하는지 여부, 본딩픽커(410, 410(2))의 흡착헤드(411)의 중심이 단위유닛의 중심으로부터 이탈된 거리, 본딩픽커(410(1), 410(2))의 흡착헤드(411)에 대해 단위유닛의 이탈된 각도 및 상기 단위유닛에 형성된 범프(볼) 정렬 상태 등을 촬영한다.
한편 상기 제2 비전(530(1), 530(2))은 상기 본딩 헤드(400(1), 400(2))의 이송경로의 하방에 배치되어 상방향(up-looking)으로 촬상이 가능하도록 배치될 수 있다.
상기 본딩헤드(400(1), 400(2))에 의하여 흡착된 단위유닛(플립칩)의 하면을 촬상하여 이송되는 단위유닛의 위치 등에 관한 정보를 획득할 수 있으며, 상기 제2 비전(530(1), 530(2))은 이송되는 단위유닛의 하면의 1 지점의 영역 촬상 만으로도 초기 입력된 단위유닛의 위치 정보에 기초하여 단위유닛의 틀어짐(회전) 정도 및 특정 방향으로의 변위량을 판단할 수도 있지만, 바람직하게는 2 지점 이상의 영역을 촬상함으로써 보다 정확한 이미지를 추출할 수 있다.
또한, 상기 단위유닛이 상기 제2 비전(530(1), 530(2))의 화각(FOV) 내에 다 들어오는 경우에는 1회 2지점 촬상(원샷 촬상)하여 그 이미지로부터 각각의 단위유닛의 위치를 파악할 수 있다. 그러나, 상기 단위유닛이 상기 제2 비전(530(1), 530(2))의 화각(FOV) 내에 다 들어오지 못할 경우에는 2회 2지점 촬상할 수 있다. 전술한 바와 같이 플럭스부(510(1), 510(2))에서 플럭스에 하면이 침지된 단위유닛은 본딩부(700)로 이송된다.
한편 상기 본딩부(700)에는 단위유닛이 실장되는 회로기판(PCB)이 배치된다.
또한, 제1 비전(430(1), 430(2))을 통하여 획득한 단위 유닛이 실장될 기준 본딩위치(실장영역)의 위치정보와, 제2 비전(530(1), 530(2)))을 통하여 획득한 단위 유닛의 위치정보를 바탕으로 양자의 상대위치를 계산하여 본딩픽커(410(1), 410(2))가 픽업한 상태의 단위유닛에 대해 x, y, θ 위치 보정을 수행한 후 회로기판의 본딩위치에 단위유닛을 실장한다
또한, 상기 본딩부(700)의 전방에는, 회로기판(PCB)의 위치 정렬정보를 미리 검사하는 프리얼라인부(600)가 구비될 수도 있다.
상기 프리얼라인부(600)에는 제3 비전(610)이 구비될 수 있고, 상기 제3 비전(610)은 각각의 회로기판(PCB)의 위치정보 및 인쇄된 회로상태를 수집 및 검사(전수검사)하고, 인쇄회로기판(PCB)에서 단위유닛들이 각각 실장될 위치인 기준 본딩위치에 대한 위치정보(패턴)를 수집한다.
프리얼라인부(600)가 구비되는 경우, 위치 정렬정보(실장 영역, 패턴 위치 등)가 미리 검사된 회로기판(PCB)이 본딩부(700)로 전달되어 본딩부에서 회로기판(PCB)의 위치 정렬정보 검사 시간이 단축될 수 있는 이점이 있다. 즉, 프리얼라인부(600)에서 회로기판의 전체 실장영역에 대해 각각 전수 검사하고, 본딩부(700)에서는 프리얼라인부(600)로부터 전달받은 회로기판(PCB)의 일부의 실장영역 또는 회로기판(PCB)에 형성된 피두셜마크 만을 검사함으로써 매핑(mapping)과정을 통해 회로기판(PCB)의 위치 정렬정보를 얻을 수 있으므로 본딩부(700)에서 회로기판(PCB)의 위치 정렬정보 검사시간을 단축할 수 있다.
또한, 제어부는 상기 플립오버 픽커(300(1), 300(2)), 상기 본딩헤드(400(1), 400(2)) 및 상기 플럭스부(510(1), 510(2))를 제어한다. 특히, 상기 제어부는 제1 비전(430(1), 430(2)), 및 제2 비전(530(1), 530(2)) 및 제3 비전(610)을 통하여 획득된 위치정보에 기초하여 본딩부(700)에서 회로기판(PCB)의 기준 본딩위치(실장영역)에 대한 단위유닛의 위치를 보정한다. 즉, 상기 제어부는 제1 비전(430(1), 430(2)), 및 제2 비전(530(1), 530(2)) 및 제3 비전(610)을 통해 획득한 위치정보에 기초하여 단위유닛의 위치에 대해 X축 보정, Y축 보정 및 세타(θ) 보정을 실행한다.
또한, 상기 제어부는 제1 비전(430(1), 430(2))을 통하여 획득된 적어도 하나 이상의 정렬정보제공부의 위치정보에 기초하여 플립칩 본딩장치(1000)를 구성하는 각각의 장치들(예를 들어, 플립오버 픽커(300(1), 300(2)), 본딩헤드(400), 플럭스부(510), 본딩부(700), 웨이퍼부(200), 웨이퍼공급부(100), 이송라인 등)이 반복되는 공정으로 인해 열변형된 경우 이의 틀어진 정도(오차값)를 계산하여 회로기판(PCB)의 기준 본딩영역의 위치를 정확하게 계산하여, 본딩시 픽커의 기준 좌표를 조정함으로써 단위유닛의 위치를 보정한다.
또한, 상기 제어부는 상기 플립오버 픽커(300(1), 300(2))가 상기 단위유닛을 파지한 후 상기 웨이퍼부(200)의 상부에서 기설정된 위치로 복귀하도록 상기 플립오버 픽커(300(1), 300(2))를 제어한다. 즉, 상기 제어부는 플립오버 픽커(300(1), 300(2))로부터 플립오버된(상하면이 반전된) 단위유닛을 본딩픽커로 전달하는 과정이 항상 기설정된 위치에서 실행되도록 상기 플립오버 픽커(300(1), 300(2))를 제어한다. 여기서 상기 기설정된 위치는 플립오버 픽커(300(1), 300(2))가 상하면이 반전된 단위유닛을 본딩픽커로 전달하는 지점이다.
전술한 바와 같이, 불량률을 줄이기 위하여 회로기판의 실장영역의 패턴의 촬영 공정과 단위유닛을 해당 실장영역으로 이동시키기는 이송 공정 및 단위유닛을 해당 실장영역에 실장시키기 위한 실장공정은 매우 중요하며, 높은 정밀도를 요구한다.
특히, 수마이크로미터의 정밀도를 요구하는 플립칩 본딩장치(1000) 등에 있어서는 본딩헤드(410(1), 410(2))와 제1 비전(430(1), 430(2))의 설계치에 따른 위치관계와 실제 위치관계의 오차값도 실장 정밀도에 큰 영향을 주기 때문에, 정밀한 실장공정을 위하여 진동, 열팽창 등에 의한 본딩헤드(410(1), 410(2))와 제1 비전(430(1), 430(2))간 실제 상대 위치관계에 근거하여 설계치에 따른 상대 위치관계를 교정하는 작업이 중요하다.
본 발명의 일 실시예는 전술한 바와 같이 소정의 작업레벨에서 공정이 수행되는 본딩부(700)와 웨이퍼(W)로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부(700)로 이송하기 위한 본딩픽커(410(1), 410(2))와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전(430(1), 430(2))을 포함하는 본딩헤드(400(1), 400(2))와 상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전(530(1), 530(2)) 및 상기 제1 비전(530(1), 530(2))과 제2 비전(530(1), 530(2))의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크(M)가 마련된 교정유닛(800)을 포함하는 본딩장치의 교정방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치의 교정방법은 (a)상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출하는 단계와 (b)상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하는 단계 및 (c)단계(a) 및 단계(b)를 통해 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하는 단계를 포함한다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치의 교정방법을 설명하기 위한 도면들이고, 구체적으로 도 3 내지 도 5는 전술한 본딩장치의 교정방법과 관련된 단계 (a)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치를 산출하는 단계를 설명한다.
제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 광축을 일치시키거나 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치 관계를 산출하기 위하여 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 전술한 교정유닛(800)이 위치된다.
상기 교정유닛(800)에는 각 비전(430(1), 530(1))의 상대 위치 관계 파악의 근거가 되는 교정마크(M)가 마련된다. 구체적으로, 상기 교정유닛(800)은 교정작업이 수행되는 경우에만 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입되거나 후퇴되는 구조를 가질 수 있다.
즉, 상기 교정유닛(800)은 통상 본딩공정이 이루어지는 동안 상기 본딩장치(1000)의 다른 공정 또는 구성부재와 간섭을 일으키지 않도록 상기 본딩장치(1000)의 일측으로 후퇴한 상태에서 위치될 수 있으며, 교정작업이 수행되는 경우에만 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입될 수 있다.
상기와 같은 구조를 위하여 상기 교정유닛(800)은 교정마크(M)가 마련된 교정부재(810)와 상기 교정부재(810)를 이동시키기 위한 이송장치(801)를 포함할 수 있으며, 상기 이송장치(801)는 상기 교정부재(810)를 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입시키거나 후퇴시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 교정유닛(800)의 삽입과 후퇴는 작업자에 의해 수동으로 이루어질 수도 있고, 일 실시태양으로 상기 교정부재(800)는 상기 교정부재(810)를 병진 운동시키거나 회전 운동시키는 셔터 장치에 의해서 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 중첩영역으로 삽입 또는 후퇴될 수도 있고, 본딩픽커(410(1))를 통해서도 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 중첩영역으로 삽입 또는 후퇴될 수 있다. 물론, 별도의 교정부재 픽업유닛을 구비하여 상기 작업을 수행할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 교정부재(800)가 상기 이송장치(801)에 의해 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 중첩영역으로 삽입되는 경우, 교정마크(M)가 제2 비전(530(1))의 광축과 동일선상에 위치하도록 하는 것이 정밀도 향상을 위해서 바람직하다.
한편, 상기 교정유닛(800)은 통상 본딩공정이 이루어지는 동안 상기 본딩장치(1000)의 다른 공정 또는 구성부재와 간섭을 일으키지 않도록 상기 본딩장치(1000)의 일측으로 후퇴한 상태에서 위치될 수 있으며, 예를 들어 상기 교정유닛(800)은 상기 플립오버 픽커(310(1)) 또는 플럭스부(510(1)) 주변의 무효공간에 배치(도 2 참조)될 수 있으며, 이에 따라 공간활용도를 높일 수 있다.
상기 교정부재(810)는 글라스 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 투명 수지 재질로 형성될 수도 있다. 상기 교정마크(M)는 상기 교정부재(810)의 일면에 위치될 수 있으며, 예를 들어 상기 교정마크(M)는 상기 제1 비전(430(1))과 마주보는 일면에 마련될 수도 있고, 상기 제2 비전(530(1)과 마주보는 일면에 마련될 수도 있으며, 교정부재(810)의 내부에 마련될 수도 있다.
이러한 교정마크(M)의 구비 위치는 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 초점거리와 관계되며 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
또한, 상기 교정부재(810)는 소정의 두께를 가질 수 있으며, 이러한 두께 또한 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 초점거리와 관계되며 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 하며, 상기 교정부재(810)는 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역에 용이하게 위치될 수 있도록 소정의 단면적을 가질 수 있다.
한편, 상기 교정부재(810)는 상기 이송장치(801)에 의해 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 중첩영역으로 삽입되고, 별도의 안착부재(도시되지 않음)에 상기 교정부재(810)가 안착된 상태에서 교정마크(M)에 대한 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 촬영이 수행될 수도 있고, 상기 이송장치가 셔터장치인 경우에는 상기 셔터장치가 상기 교정부재(810)의 위치를 고정시킨 상태에서 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 촬영이 수행될 수도 있다.
이때 상기 안착부재에는 상기 교정부재(810)의 위치를 정렬시키기 위한 정렬부가 마련될 수 있으며, 상기 교정부재(810)에도 상기 정렬부에 대응되는 안착부가 마련될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 교정마크(M)가 제2 비전(530(1))의 광축과 동일선상에 위치하도록 하는 것이 정밀도 향상을 위해서 바람직하다. 상기 교정부재(810)가 상기 안착부재에 안착되는 경우 교정마크(M)가 제2 비전(530(1))의 광축과 동일 선상에 위치될 수 있도록 상기 정렬부와 안착부가 각각 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 안착부재는 제2 비전(530(1))의 하우징일 수도 있으며, 상기 안착부재에는 상기 교정부재(810)를 견고하게 고정시키기 위한 진공홀이 마련될 수도 있다. 즉, 상기 정렬부와 안착부에 의하여 상기 교정부재(810)는 교정마크(M)가 제2 비전(530(1))의 광축과 동일 선상에 위치될 수 있도록 상기 안착부재에 안착되고, 진공홀을 통해 상기 교정부재(810)를 견고하게 고정된 상태에서 교정마크(M)에 대한 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 촬영이 수행될 수도 있다.
또한, 전술한 바와 같이 제1 비전(430(1))은 갠트리 구조에 의하여 X축 및 Y축 방향으로 각각 이동 가능하게 마련되며, 제2 비전(530(1))은 고정된 위치에 마련될 수 있다.
예를 들어, 전술한 단계 (a)를 수행하기 위하여 본딩 작업 중에 교정 작업이 요구되면, 제1 비전(430(1))이 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위가 중첩되는 영역으로 이동되고, 상기 교정유닛(800)은 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 교정유닛(800)은 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입될 수 있으며, 예를 들어 상기 교정유닛(800)의 교정부재(810)는 그 교정마크(M)가 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 동일 선상에 위치되도록 이동될 수도 있다.
그러나 상기 교정마크(M)는 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치 관계를 산출하기 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않고, 상기 교정부재(810)가 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입되면 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치 관계를 산출할 수 있다.
이후, 상기 제1 비전(430(1))과 상기 제2 비전(530(1))은 상기 교정마크(M)를 각각 촬상하게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 교정마크(M)가 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 동일 선상에 위치되는 경우, 상기 제2 비전(530(1))과 상기 제1 비전(430(1))의 광축을 비교하여 X축 방향에 따른 상대 위치(ΔX)와 Y축 방향에 따른 상대 위치(ΔY)가 산출될 수 있으며, Z축 방향에 따른 회전각도(Δθ)가 산출될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2 비전(530(1))은 상기 본딩장치(1000)에 X축 방향 또는 Y축 방향으로 이동되지 않는 고정된 상태로 마련될 수 있으므로, 제2 비전(530(1))을 기준으로 제1 비전(430(1))의 상대 위치가 산출될 수 있다.
또한, 상기 교정마크(M)에 대한 촬영은 1회에 완료될 수 있고, 필요에 따라 복수 회 촬상이 이루어질 수도 있으며, 상기 교정마크(M)는 하나 또는 그 이상일 수 있음은 물론이며, 이 경우에도 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치를 산출하기 위한 기준 마크는 단일의 교정마크(M)가 될 것이다.
한편, 상기 교정마크(M)는 원형일 수도 있으나, 십자 또는 다각형의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 교정마크가 일정 크기 또는 면적을 갖는 경우 상기 교정마크 내에서도 수 많은 기준점이 존재할 수 있으므로 수마이크로 단위의 정밀도를 요구하는 본딩장치에 있어서는 교정마크의 중심을 구하여 상기 중심을 기준으로 제 1비전과 제2비전의 상대위치를 산출하는 것이 요구되기 때문이다. 이와 관련하여 교정마크가 십자 또는 다각형의 형상을 갖는 것이 촬상된 교정마크의 영상으로부터 교정마크의 중심을 구하기 용이하기 때문에 교정마크는 십자 또는 다각형의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 일 실시태양으로 상기 교정마크(M)가 원형인 경우, 제1 비전과 제2 비전에 각각 촬영된 상기 교정마크(M)의 중심(원형의 중심)들을 기준으로 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치를 산출할 수도 있다. 또한, 상기 교정마크(M)가 다각형인 경우, 제1 비전과 제2 비전에 각각 촬영된 상기 교정마크(M)의 꼭지점들을 기준으로 교정마크의 중심들을 구할 수 있고, 이를 기준으로 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치를 산출할 수도 있다.
이와는 다르게, 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치를 산출하기 위한 기준 마크는 복수로 구비될 수 있다.
즉, 상기 교정부재(810)에는 복수의 교정마크(M)가 마련될 수도 있다. 이러한 경우 예를 들어 제1 비전(430(1))으로 상기 복수의 교정마크(M)를 촬영하는 경우, 복수의 교정마크(M)가 소정의 패턴을 형성할 것이고, 이러한 패턴의 중심을 파악할 수 있을 것이다. 또한, 제2 비전(530(1))으로 상기 복수의 교정마크(M)를 촬영하는 경우, 복수의 교정마크(M)가 소정의 패턴을 형성할 것이고, 이때에도 이러한 패턴의 중심을 파악할 수 있을 것이다. 따라서, 제1 비전(430(1))에 촬상된 상기 복수의 교정마크(M)들의 패턴 중심과 제2 비전(530(1))에 촬상된 상기 복수의 교정마크(M)들의 패턴 중심을 통해 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치를 산출할 수도 있다.
즉, 교정마크(M)의 개수 및 형상은 다양하게 결정될 수 있음은 물론이다.
한편, 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치의 산출이 완료되면, 교정유닛(800)의 이송장치(801)가 작동되고, 상기 교정부재(810)는 제2 비전(530(1))의 시야 범위에서 벗어나도록 후퇴하게 된다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치(1000)의 교정방법은 상기 제2 비전(530(1))을 통해 본딩픽커(410(1))를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전(530(1))과 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출하는 단계 (b)를 포함한다.
한편, 상기 교정부재(810)가 투명한 재질로 형성되는 경우에는 상기 교정부재(810)가 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야범위 내에 삽입된 상태에서도 상기 제2 비전(530(1))을 통해 본딩픽커(410(1))를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전(530(1))과 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출할 수도 있다.
단계 (a)가 완료된 후, 상기 본딩헤드(400(1))는 갠트리 구조에 의하여 X축 방향 및/또는 Y방향으로 이동 가능한 구조이므로, 상기 본딩헤드(400(1))는 상기 본딩픽커(410(1))가 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위 내에 위치되도록 이동될 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 본딩픽커(410(1))와 상기 제1 비전(430(1))은 설계당시 또는 이전 교정작업에 따른 상대 위치가 결정된 상태이므로, 상기 본딩헤드(400(1))는 상기 본딩픽커(410(1))가 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위 내에 위치될 수 있도록 전술한 상대 위치에 근거하여 이동될 수 있다.
상기 본딩픽커(410(1))가 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위 내에 위치되면, 상기 제2 비전(530(1))을 통해 상기 본딩픽커(410(1))가 촬상된다. 이때, 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 상기 본딩픽커(410(1))의 흡착헤드(411)의 상대 위치로부터 상기 제2 비전(530(1))와 상기 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출할 수 있다.
이와는 다르게, 상기 본딩픽커(410(1))에 교정을 위한 별도의 마크(도시되지 않음)가 마련될 수도 있으며, 이때에는 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 상기 본딩픽커(410(1))에 마련된 마크의 상대 위치로부터 상기 제2 비전(530(1))와 상기 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출할 수도 있다.
이와는 다르게, 본딩픽커(410(1))의 위치값을 확인하기 위하여, 본딩픽커(410(1))의 흡착헤드 즉, 흡착노즐을 직접 촬상하는 것이 바람직하지만, 본딩픽커(410(1))가 별도의 테스트 지그를 픽업한 상태를 촬상하는 것도 가능하다. 이때, 본딩픽커(410(1))가 상기 테스트 지그의 중심을 픽업한 상태인지 신뢰할 수 없으므로, 본딩픽커(410(1))가 테스트 지그를 픽업한 상태에서 촬상한 후, 본딩 헤드(410(1))를 180도 회전시켜 촬상함으로써 본딩픽커(410(1)의 회전 중심을 구하고, 그 값을 기준으로 본딩픽커(410(1))의 위치값을 구할 수도 있다.
또한, 상기 교정부재(810)가 투명재질로 형성된 경우, 교정부재(810)를 후퇴시키지 않은 상태에서 본딩픽커(410(1))의 위치값을 구하는 경우에는 상기 테스트 지그를 교정부재(810)의 상면에 내려놓고 촬상하는 것도 가능하다
단계 (a)를 통하여 제2 비전(530(1))을 기준으로 제1 비전(430(1))의 상대 위치가 산출되고, 단계 (b)를 통하여 상기 제2 비전(530(1))와 상기 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출되었으므로, 그 결과에 근거하여 상기 본딩픽커(410(1))와 상기 제1 비전(430(1))의 상대 위치를 산출할 수 있다.
살펴본 바와 같이 제2 비전(530(1))을 기준으로 그에 대한 제1 비전(430(1))의 상대 위치와 상기 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출하여 상기 본딩픽커(410(1))와 상기 제1 비전(430(1))의 상대 위치를 산출하고 있으므로 상기 본딩픽커(410(1))와 상기 제1 비전(430(1))의 상대 위치 산출은 직접적이고 정밀해진다.
또한, 교정작업이 본딩장치(1000)를 정지시키지 않고 실시간으로 수행될 수 있으므로, 재가동하여 초기화하는 동안의 생산 지연을 방지할 수 있으며, 열변형 및 진동 등에 의해 발생한 열팽창 및 비틀림에 의한 정밀도 저하를 계속적으로 방지할 수 있다.
지금까지는 제2 비전(530(1))을 기준으로 그에 대한 제1 비전(430(1))의 상대 위치를 산출하고, 제2 비전(530(1))을 기준으로 상기 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출하는 과정을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 그 반대로도 수행될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 본딩장치(1000)의 교정방법은 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치를 산출하는 단계(a)와 상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치를 산출하는 단계(b); 및 단계(a) 및 단계(b)를 통해 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치를 교정하는 단계(c)를 포함할 수 있다.
이러한 경우, 상기 본딩헤드(400(1))는 상기 본딩픽커(410(1))가 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위 내에 위치되도록 이동될 수 있으며, 상기 교정유닛(800)은 제2 비전(530(1))의 시야범위에서 벗어난 상태, 즉 후퇴한 상태로 유지된다.
또한, 상기 본딩픽커(410(1))가 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위 내에 위치되면, 상기 제2 비전(530(1))을 통해 상기 본딩픽커(410(1))가 촬상된다. 이때, 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 상기 본딩픽커(410(1))의 흡착헤드(411)의 상대 위치로부터 상기 제2 비전(530(1))과 상기 본딩픽커(410(1))의 상대 위치를 산출할 수 있다.
이후, 제1 비전(430(1))이 상기 제2 비전(530(1))의 시야범위가 중첩되는 영역에 위치될 수 있도록 상기 본딩헤드(400(1))가 이동되고, 상기 교정유닛(800)은 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입될 수 있다.
전술한 바와 같이 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 교정유닛(800)은 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입될 수 있으며, 예를 들어 상기 교정유닛(800)의 교정부재(810)는 그 교정마크(M)가 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 동일 선상에 위치되도록 이동될 수도 있다.
그러나 상기 교정마크(M)는 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치 관계를 산출하기 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않고, 상기 교정부재(810)가 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입되면 상기 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 상대 위치 관계를 산출할 수 있다.
이후, 상기 제1 비전(430(1))과 상기 제2 비전(530(1))은 상기 교정마크(M)를 각각 촬상하게 되며, 상기 교정마크(M)가 상기 제2 비전(530(1))의 광축과 동일 선상에 위치되는 경우, 상기 제2 비전(530(1))과 상기 제1 비전(430(1))의 광축을 비교하여 X축 방향에 따른 상대 위치(ΔX)와 Y축 방향에 따른 상대 위치(ΔY)가 산출될 수 있으며, Z축 방향에 따른 회전각도(Δθ )가 산출될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 상기 본딩부(700)에서는 소정의 작업레벨에서 고정이 수행되며, 상기 작업레벨은 회로기판(PCB)이 위치되는 높이일 수 있다. 상기 본딩헤드(400(1))의 제1 비전(430(1))은 상기 본딩픽커(410(1))가 단위유닛이 실장되는 위치를 결정하기 위하여 회로기판(PCB)의 실장영역의 패턴을 1회 또는 그 이상 촬영하게 된다.
이때 상기 제1 비전(430(1))은 상기 작업레벨을 기준으로 촬상한다. 따라서, 실장 정밀도를 높이기 위하여 상기 제1 비전(430(1))을 통한 상기 교정마크(M)의 촬상은 상기 본딩부(700)의 작업레벨에 대한 초점거리와 동일해지는 높이에서 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 교정부재(810)가 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 시야 범위가 중첩되는 영역으로 삽입되는 경우 상기 교정부재(810)는 전술한 본딩부(700)의 작업레벨과 동일한 높이에 위치될 수 있다.
구체적으로, 본딩픽커(410(1))와 제1 비전(430(1)) 축이 평행하게 구성되어 있다면 문제가 되지 않지만, 가공 및 조립 공차와 장비 구동에 따른 열적 변형으로 인하여 본딩픽커(410(1))와 제1 비전(430(1))의 축이 틀어져 있는 경우 측정 기준 높이에 따라 본딩픽커(410(1))와 제1 비전(430(1)) 간의 상대 위치값이 달라질 수도 있으며, 예를 들어 본딩픽커(410(1))와 본딩비전(430(1))이 하측으로 갈수록 넓어지는 사다리 꼴 형태와 같이 축이 비뚫어진 상태라면, 작업 레벨보다 높은 위치에서의 본딩픽커(410(1))와 제1 비전(430(1))의 상대 위치를 측정하면 작업 레벨에서의 본딩픽커(410(1))와 제1 비전(430(1))의 위치값보다 적은 값이 나올 것이다.
이러한 경우 작업 레벨과 상이한 높이에서 본딩픽커(410(1))와 제1 비전(430(1))의 위치값을 구하여 이를 토대로 위치값을 보정하여 실장한다면 실장불량을 초래할 수도 있다.
따라서 상기 교정부재(810)를 촬상하기 위한 기준 높이가 본딩 작업이 수행되는 작업 레벨과 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.
여기서 교정부재(810)를 촬상하기 위한 기준 높이가 작업 레벨과 동일하게 구성된다는 의미는 교정부재(810)가 삽입되는 높이(예를 들어, 교정부재가 안착되는 안착부 상면의 높이)가 본딩 작업이 수행되는 작업 레벨 즉, 본딩 작업 영역에서의 회로기판의 안착높이와 동일함을 의미할 수 있다.
또한, 교정부재(810)를 촬상하기 위한 기준 높이가 작업 레벨과 동일하게 구성된다는 의미는 교정부재(810)를 촬상하기 위한 기준 위치 즉, 초점거리가 본딩 작업이 수행되는 작업 레벨과 동일함을 의미하기도 한다.
한편 실제 본딩 작업 수행시 본딩픽커(410(1))가 파지한 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전(530(1))의 초점 거리가 고정되어 있는 경우 단위유닛을 촬영하는 경우의 제2 비전(530(1))의 초점거리와 상기 작업 레벨에서 제2 비전이 교정부재(810)를 촬영해야 하는 초점거리는 상이할 수 있다.
따라서 제2 비전(530(1))은 초점거리가 조절가능하도록 상기 제2 비전(530(1))은 상기 교정마크(M)에 대한 초점거리가 조절되도록 제1 비전(430(1))과 동일하게 승강 가능하게 마련될 수 있으며, 교정부재(810)를 촬상하는 경우 제2 비전(530(1))이 이동하여 초점거리를 맞춘 상태에서 교정마크(M)를 촬상할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 교정부재(810)는 소정의 두께를 가질 수 있으며, 이러한 두께 또한 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 초점거리와 관계된다.
제1 비전(430(1))은 전술한 바와 같이 승강 가능한 구조를 가지며, 이에 따라 상기 교정부재(810)에 대한 제1 비전(430(1))의 초점거리는 조절 가능할 수 있다. 그러나 제2 비전(530(1))은 전술한 바와 같이 상기 본딩장치(1000)에 고정된 구조를 가지고 있으므로, 상기 교정부재(810)에 대한 초점거리를 조절하는 것이 용이하지 않을 수 있다.
한편 상기 교정부재(810)는 재질에 따라 특유의 굴절률을 가질 것이며, 이러한 굴절률은 상기 제1 비전(430(1)) 및 제2 비전(530(1))의 초점거리에 영향을 미칠 수 있다. 전술한 바와 같이 제1 비전(430(1))은 승강 가능한 구조를 가지므로, 상기 교정부재(810)의 굴절률에 따라 초점거리가 조절 가능하지만, 제2 비전(530(1))은 고정된 구조를 갖는 이상 교정부재(810)의 굴절률에 따라 초점거리가 영향을 받을 수밖에 없을 것이다.
이때, 상기 교정부재(810)의 굴절률은 상기 교정부재(810)의 두께(t)가 관련이 있으므로, 상기 교정부재(810)의 두께(t)는 상기 교정마크(M)에 대한 제2 비전(530(1))의 초점거리에 근거하여 결정되는 것이 바람직하다.
구체적으로 교정부재(810)에 대한 초점 거리를 맞추기 위하여 교정부재(810)가 일정 두께를 갖도록 마련하되, 상기 교정부재(810)는 교정부재(810)의 재질에 따른 굴절률을 감안하여 두께(t)가 설정될 수 있고, 이에 따라 미리 설정된 제1 비전(430(1)) 및 제2 비전(530(1))의 초점 거리를 맞출 수 있다.
예를 들어 본딩픽커(410(1))가 단위유닛을 픽업한 상태에서 제2 비전(530(1))으로 단위유닛의 위치정보를 획득하기 위하여 촬상을 수행하는 작업레벨이 1.5T 라고 가정했을 때, 교정부재(810)가 유리 재질로 이루어진 경우에는 유리의 굴절률을 감안하여 교정부재의 두께를 2.3T로 마련하여 초점거리를 1.5T 높이에 맞출 수도 있다.
이와는 다르게, 전술한 바와 같이 제2 비전(530(1))의 초점거리가 조절가능하도록 상기 제2 비전(530(1))은 상기 교정마크(M)에 대한 초점거리가 조절되도록 제1 비전(430(1))과 동일하게 승강 가능하게 마련될 수 있다.
한편, 상기 교정마크(M)는 상기 교정부재(810)의 일면에 위치될 수 있으며, 예를 들어 상기 교정마크(M)는 상기 제1 비전(430(1))과 마주보는 일면에 마련될 수도 있고, 상기 제2 비전(530(1))과 마주보는 일면에 마련될 수도 있으며, 교정부재(810)의 내부에 마련될 수도 있다.
상기 교정마크(M)는 교정부재(810)의 상면, 하면 또는 내부에 존재할 수 있지만, 교정부재(810)가 일정 두께를 갖고 있기 때문에 교정부재(810)의 교정마크(M) 촬상 시 교정마크(M)의 위치에 따라 교정부재(810)의 굴절률에 영향을 받을 수 있고, 이에 따라 산출된 위치값이 다를 수도 있다.
일 실시태양으로 제2 비전(530(1))은 x축, y축 위치가 고정되어 있는 반면 제1 비전(410(1))은 x축, y축 밑 z축으로 이동 가능하므로 상기 교정마크(M)를 교정부재의 하면에 구비하는 것이 굴절률의 영향을 최소화시키는 하나의 방법이 될 수 있다.
즉 교정마크(M)의 구비 위치는 제1 비전(430(1))과 제2 비전(530(1))의 초점거리와 관계되며, 전술한 바와 같이 제1 비전(430(1))은 승강 가능한 구조를 가지므로, 상기 교정부재(810)의 굴절률 및 교정마크(M)의 구비 위치에 따라 초점거리가 조절 가능하지만, 제2 비전(530(1))은 고정된 구조를 갖는 이상 교정마크(M)의 구비 위치에 따라 초점거리가 영향을 받을 수밖에 없을 것이다.
이러한 영향을 줄이기 위하여 상기 교정마크(M)는 제2 비전(530(1))과 마주보는 교정부재(810)의 일면에 마련될 수 있다. 이러한 구조에서 제2 비전(530(1))의 초점거리는 상기 교정부재(810)의 두께에 의한 굴절률에 영향을 받지 않을 수 있으므로 보다 촬상 시보다 정확한 영상이 획득될 수 있고, 이에 따라 교정작업이 보다 정밀해질 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치의 교정방법에 따르면, 본딩장치의 UPH를 저하시키지 않으면서 본딩장치의 구동 중 회로기판의 실장영역을 촬영하기 위한 본딩비전과 단위유닛을 파지하기 위한 본딩픽커의 상대 위치를 실시간으로 교정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치의 교정방법에 따르면, 셔터 방식의 교정유닛을 통해 교정작업의 수행 전후로 주변 작업영역과 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 본딩장치의 교정방법에 따르면, 교정 시 본딩비전의 초점거리가 본딩부의 작업레벨에서의 초점거리와 동일한 상태로 수행되므로 실장 정밀도를 높일 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
W: 웨이퍼
PCB: 회로기판
100: 웨이퍼공급부
200: 웨이퍼부
300(1), 300(2): 플립오버픽커
400(1), 400(2): 본딩헤드
410(1), 410(2): 본딩픽커
430(1), 430(2): 제1 비전
530(1), 530(2): 제2 비전
600: 프리얼라인부
610: 제3 비전
700: 본딩부
800: 교정 유닛
1000 : 플립칩 본딩장치

Claims (19)

  1. 소정의 작업레벨에서 접합공정이 수행되는 본딩부; 웨이퍼로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부로 이송하기 위한 본딩픽커와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전을 포함하는 본딩헤드; 상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전; 및 상기 제1 비전과 상기 제2 비전의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크가 마련된 교정유닛;을 포함하는 본딩장치의 교정방법에 있어서,
    (a)상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출하는 단계;
    (b)상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하고 촬상된 결과로부터 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하는 단계; 및
    (c)단계(a) 및 단계(b)를 통해 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하는 단계를 포함하는 본딩장치의 교정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정유닛은 상기 본딩장치의 구동 중에 제1 비전과 제2 비전이 중첩되는 영역으로 삽입되거나 후퇴되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정유닛은 단계 (a)가 완료된 후, 단계 (b)전에 제1 비전과 제2 비전이 중첩되는 영역으로부터 후퇴되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교정유닛은 교정마크가 마련된 교정부재와 상기 교정부재를 이동시키기 위한 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 교정부재는 투명 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송장치는 단계 (a)에서 상기 교정마크가 제2 비전의 광축과 동일선상에 위치되도록 상기 교정부재를 이동시키는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 이송장치는 상기 교정부재를 병진 운동시키거나 회전 운동시키는 셔터 장치인 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송장치는 본딩픽커인 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 본딩장치는 상기 교정부재가 안착되는 안착부재를 추가로 포함하며,
    단계 (a)에서 상기 교정부재는 안착부재 상에 안착된 후 상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 안착부재에는 상기 교정부재의 위치를 정렬시키기 위한 정렬부가 마련되며,
    상기 정렬부에 의해 상기 교정마크가 제2 비전의 광축과 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 안착부재에는 상기 교정부재를 흡착하기 위한 진공홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서, 상기 제1 비전을 통한 상기 교정마크의 촬상은 상기 본딩부의 작업레벨에 대한 초점거리와 동일해지는 높이에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 교정유닛이 삽입 후퇴되는 레벨은 본딩 작업이 수행되는 본딩부의 작업레벨과 동일한 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 비전은 상기 교정마크에 대한 초점거리가 조절되도록 승강 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  15. 제 4 항에 있어서,
    상기 교정부재의 두께는 본딩 작업 수행 시 상기 단위유닛을 촬상하기 위한제 2비전의 초점거리에 근거하여 교정부재의 굴절률에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  16. 제 4 항에 있어서,
    상기 교정마크는 제2 비전과 마주보는 교정부재의 일면에 마련되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  17. 제 4 항에 있어서,
    상기 교정마크는 십자 또는 다각형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 교정방법.
  18. 제 4항에 있어서,
    상기 교정마크는 복수 개로 구성되어, 상기 복수개의 교정마크의 중심을 기준으로 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치의 교정방법.
  19. 소정의 작업레벨에서 공정이 수행되는 본딩부;
    웨이퍼로부터 절단된 복수의 단위유닛을 상기 본딩부로 이송하기 위한 본딩픽커와 상기 단위유닛이 실장되는 회로기판의 실장영역을 촬상하기 위한 제1 비전을 포함하는 본딩헤드;
    상기 단위유닛을 촬상하기 위한 제2 비전;
    상기 제1 비전과 상기 제2 비전의 상대 위치를 측정하기 위한 교정마크가 구비된 교정부재를 포함하는 교정유닛;
    상기 교정부재가 제1 비전과 제2 비전의 중첩영역으로 삽입시 상기 교정부재가 안착되는 안착부재; 및
    상기 제1 비전과 제2 비전으로 상기 교정마크를 각각 촬상하고 상기 제2 비전을 통해 본딩픽커를 촬상하며, 촬상된 결과로부터 촬상된 결과로부터 제1 비전과 제2 비전의 상대 위치값과 제2 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 산출하고, 산출된 결과에 기초하여 제1 비전과 본딩픽커의 상대 위치값을 교정하기 위한 제어부를 포함하는 플립칩 본딩장치.
KR1020120088804A 2012-08-14 2012-08-14 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법 KR20140022582A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120088804A KR20140022582A (ko) 2012-08-14 2012-08-14 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120088804A KR20140022582A (ko) 2012-08-14 2012-08-14 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140022582A true KR20140022582A (ko) 2014-02-25

Family

ID=50268468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120088804A KR20140022582A (ko) 2012-08-14 2012-08-14 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140022582A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9431365B2 (en) 2014-09-16 2016-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for bonding semiconductor chips
CN108389815A (zh) * 2018-04-28 2018-08-10 大连佳峰自动化股份有限公司 一种芯片倒装封装设备
KR20190043730A (ko) * 2017-10-19 2019-04-29 세메스 주식회사 다이 본딩 장치 및 방법
KR102078186B1 (ko) * 2019-08-29 2020-02-17 제너셈(주) 이동량 결정 방법 및 반도체 패키지 이송 장치
CN114566445A (zh) * 2022-01-22 2022-05-31 苏州艾科瑞思智能装备股份有限公司 一种面向晶圆三维集成的高精度微组装设备
CN116387209A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 北京中科同志科技股份有限公司 芯片封装系统及芯片封装方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9431365B2 (en) 2014-09-16 2016-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for bonding semiconductor chips
KR20190043730A (ko) * 2017-10-19 2019-04-29 세메스 주식회사 다이 본딩 장치 및 방법
CN108389815A (zh) * 2018-04-28 2018-08-10 大连佳峰自动化股份有限公司 一种芯片倒装封装设备
KR102078186B1 (ko) * 2019-08-29 2020-02-17 제너셈(주) 이동량 결정 방법 및 반도체 패키지 이송 장치
CN114566445A (zh) * 2022-01-22 2022-05-31 苏州艾科瑞思智能装备股份有限公司 一种面向晶圆三维集成的高精度微组装设备
CN114566445B (zh) * 2022-01-22 2023-09-08 苏州艾科瑞思智能装备股份有限公司 一种面向晶圆三维集成的高精度微组装设备
CN116387209A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 北京中科同志科技股份有限公司 芯片封装系统及芯片封装方法
CN116387209B (zh) * 2023-06-06 2023-09-05 北京中科同志科技股份有限公司 芯片封装系统及芯片封装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102238649B1 (ko) 반도체 칩 본딩 장치
JP7164314B2 (ja) 部品を基板上に搭載する装置及び方法
KR101404516B1 (ko) 전자부품 실장장치의 교정방법
JP7018341B2 (ja) ダイボンディング装置および半導体装置の製造方法
CN112185870B (zh) 高精度键合头定位方法及设备
KR20140022582A (ko) 플립칩 본딩장치 및 본딩장치의 교정방법
KR20170110651A (ko) 절단 장치 및 절단 방법
KR102132094B1 (ko) 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 실장 방법
KR20160110110A (ko) 본딩 장치 및 본딩 방법
JP2007173801A (ja) フリップチップを基板に取り付ける方法
CN1983539A (zh) 高精度晶粒键合装置
JP6927475B2 (ja) ボンディング位置合わせのためのデバイスおよび方法
KR102379168B1 (ko) 반도체 칩 본딩 장치
TWI516759B (zh) 半導體封裝的印刷電路板之檢測方法
KR101275133B1 (ko) 플립칩 본딩장치
KR101372379B1 (ko) 반도체 패키지용 회로기판의 검사방법
KR100696211B1 (ko) 본딩 장치
KR101360007B1 (ko) 플립칩 본딩장치
JP2820526B2 (ja) フリップチップボンディングの位置合わせ方法及び装置
KR100639401B1 (ko) 기준마크가 구비된 흡착패드 및 이를 이용한 흡착패드얼라인 방법
US10784130B2 (en) Bonding apparatus
JP7451259B2 (ja) 電子部品の実装装置
KR20220035085A (ko) 반도체 칩 본딩 장치
JP7450429B2 (ja) 電子部品の実装装置
KR20220084744A (ko) 본딩장치 및 본딩장치의 보정방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination