KR20150124614A - 기판 예열 유닛 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 예열 유닛은 지지 플레이트, 예열 플레이트 및 다수의 지지 블록들을 포함한다. 상기 지지 플레이트는 그 상부에 놓여지는 기판을 지지한다. 상기 예열 플레이트는 상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는다. 상기 지지 블록들은 상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지한다.

Description

기판 예열 유닛 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치{UNIT FOR PREHEATING A PRINTED CIRCUIT BOARD AND APPARATUS FOR BONDING A DIE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기판 예열 유닛 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 기판을 지지하면서 예열시키는 유닛 및 이를 포함하여 웨이퍼로부터 이젝팅된 다이를 상기 예열된 기판에 본딩하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다이 본딩 공정에서는 소잉 공정을 통해 웨이퍼로부터 개별화된 다이들을 인쇄회로기판에 본딩하기 위하여 웨이퍼로부터 상기 다이들을 픽업하여 이송하는 다이 픽업 유닛과 상기 다이가 본딩될 인쇄회로기판을 지지 고정하는 기판 고정 장치가 사용될 수 있다.
이때, 상기 기판 고정 장치는 상기의 다이 본딩 공정을 수행하기 위하여 상기 인쇄회로기판 상에 상기 다이를 가압하는 경우 상기 인쇄회로기판을 일정한 온도로 예열하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 기판 고정 장치는 상기 인쇄회로기판을 진공 흡착하여 지지 고정하는 진공 플레이트 및 상기 진공 플레이트의 하부에 직접 결합되어 상기 진공 플레이트에 고정된 인쇄회로기판을 예열하기 위하여 열을 제공하는 예열 플레이트를 포함한다. 이때, 상기 예열 플레이트 하부에는 열에 취약한 모터(motor) 또는 센서(sensor)와 같은 하부 구조물이 통상적으로 배치되므로, 상기 기판 고정 장치는 상기 예열 플레이트의 하부에 단열재 및 상기 단열재에 의해서도 전달되는 열을 냉각시키기 위하여 그 내부에 냉각 유체를 흘려주는 냉각 플레이트가 결합된다.
그러나, 상기 냉각 플레이트는 상기 냉각 유체를 공급하는 부분에서는 상기 예열 플레이트와의 열교환이 용이하게 이루어져 상기 하부 구조물을 상기의 열로부터 안정적으로 보호할 수 있는데 반해, 상기 냉각 유체가 배출되는 부분에서는 상기 냉각 플레이트의 내부를 흐르는 도중 열교환 작용에 의해서 가열되어 상기 하부 구조물을 상기의 열로부터 안정적으로 보호하지 못하고 있다. 즉, 상기 냉각 플레이트는 상기 하부 구조물을 상기 예열 플레이트의 열로부터 전체적으로 안정하게 보호하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 특허공개 제10-2011-0088196호 (공개일; 2011.08.03, 메탈코어 PCB 기판의 예열 장치 및 이를 이용한 메탈코어 PCB 기판의 솔더링 방법) 대한민국 특허공개 제10-1996-0006717호 (공개일; 1996.02.23, 인쇄회로기판의 드라이 필름 라미네이팅시의 기판예열장치)
본 발명의 목적은 예열 플레이트의 열로부터 그 하부의 구조물을 전체적으로 안정하게 보호할 수 있는 기판 예열 유닛을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 기판 예열 유닛을 포함하는 다이 본딩 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 기판 예열 유닛은 지지 플레이트, 예열 플레이트 및 다수의 지지 블록들을 포함한다.
상기 지지 플레이트는 그 상부에 놓여지는 기판을 지지한다. 상기 예열 플레이트는 상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는다. 상기 지지 블록들은 상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지한다.
일 실시예에 따른 각 지지 블록은 내부에 냉각 유체가 수평 방향으로 넓게 분산되도록 형성된 냉각 유로를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 각 지지 블록은 다공성 재질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 각 지지 블록은 다수의 미세홀들을 가질 수 있다.
일 실시예 따른 각 지지 블록은 상단 부위에 상기 예열 플레이트와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 지지 돌기를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 각 지지 블록은 상기 예열 플레이트를 지지하는 제1 지지부 및 상기 제1 지지부보다 넓은 면적을 가지면서 상기 제1 지지부에 결합되어 상기 하부 구조물에 지지되는 제2 지지부를 포함하며, 상기 제1 지지부는 상단 부위에 상기 예열 플레이트와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 지지 돌기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 지지 블록들은 상기 예열 플레이트의 하부에서 서로 일정한 사이 간격을 두고 배치될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 다른 특징에 따른 기판 예열 유닛은 지지 플레이트, 예열 플레이트 및 다공성 지지부를 포함한다.
상기 지지 플레이트는 그 상부에 놓여지는 기판을 지지한다. 상기 예열 플레이트는 상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는다. 상기 다공성 지지부는 상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하면서 다공성 특성을 갖는다.
일 실시예에 따른 상기 다공성 지지부는 내부에 냉각 유체가 공급되는 냉각 유로를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 다공성 지지부는 다공성 재질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 상기 다공성 지지부는 다수의 미세홀들을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 다공성 지지부는 상단 부위에 상기 예열 플레이트와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 다수의 지지 돌기들을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 다이 본딩 장치는 그 상부에 놓여지는 기판을 예열하는 기판 예열부 및 상기 기판 예열부의 상부에 위치하며 웨이퍼로부터 이젝팅된 다이를 상기 기판 예열부로부터 예열된 기판에 본딩하는 다이 본딩부를 포함한다.
일 실시예에 따른 상기 기판 예열부는 그 상부에 놓여지는 기판을 예열한다. 상기 다이 본딩부는 상기 기판 예열부의 상부에 위치하며 웨이퍼로부터 이젝팅된 다이를 상기 기판 예열부로부터 예열된 기판에 본딩한다. 이때, 상기 기판 예열부는 상기 기판에 그 상부에 놓여지는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는 예열 플레이트 및 상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하는 다수의 지지 블록들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 상기 기판 예열부는 상기 기판이 그 상부에 놓여지는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는 예열 플레이트 및 상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하며 내부에 냉각 유체가 공급되는 냉각 유로를 가지면서 다공성 특성을 갖는 다공성 지지부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 지지 플레이트에 지지되는 기판을 예열하기 위하여 상기 지지 플레이트의 하부에서 적어도 하나의 히터를 가지면서 결합되는 예열 플레이트와 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물 사이에 다수의 지지 블록들을 일정한 간격으로 배치시켜 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 이격 지지시킴으로써, 상기 예열 플레이트의 열이 상기 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 다른 구조물을 상기 예열 플레이트의 열로부터 전체적으로 안정하게 보호함으로써, 상기 예열 플레이트의 열로 인한 상기 다른 구조물의 기능 상의 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 예열 유닛을 구조적으로 나타낸 사시 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 예열 유닛을 측면에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 예열 유닛의 지지 블록을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지 블록의 냉각 유로를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 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.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 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.
하기에서 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 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 예열 유닛을 구조적으로 나타낸 사시 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 기판 예열 유닛을 측면에서 바라본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 예열 유닛(100)은 지지 플레이트(200), 예열 플레이트(300) 및 다수의 지지 블록(400)들을 포함한다.
상기 지지 플레이트(200)는 그 상부에 놓여지는 기판(10)을 지지한다. 상기 기판(10)은 이하의 도 6을 참조한 설명에서와 같이 웨이퍼로부터 소잉되어 개별화된 다이(30)가 본딩되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 기판(10)은 제조 공정 중 예열이 필요하다면 유리 기판 또는 세라믹 기판과 같은 모든 종류의 기판을 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트(200)는 상기 기판(10)을 지지하면서 동시에 움직이지 않도록 고정한다. 구체적으로, 상기 지지 플레이트(200)는 외부로부터 제공되는 진공압을 이용하여 상기 기판(10)을 진공 흡착하여 고정할 수 있다. 이에, 상기 지지 플레이트(200)의 상부에는 외부로부터 진공압이 제공되는 다수의 진공홀(210)들이 형성될 수 있다. 이때, 상기 진공홀(210)들은 상기 기판(10)의 에지 영역에 대응하여 그 중심 영역보다 더 많은 패턴으로 형성될 수 있다. 이는, 상기 기판(10)의 에지 영역을 완전하여 진공 흡착하여 고정하면 그 중심 영역은 이를 통하여 자연스럽게 실링되므로, 그 중심 영역에서는 상대적으로 적은 수의 진공홀(210)들에 의한 진공압으로도 평면적으로 안정하게 지지 고정할 수 있기 때문이다.
상기 예열 플레이트(300)는 상기 지지 플레이트(200)의 하부에 결합된다. 상기 예열 플레이트(300)에는 상기 지지 플레이트(200)에 지지 고정된 기판(10)을 예열하기 위하여 적어도 하나의 히터(310)가 내장된다. 이때, 상기 예열 플레이트(300)는 상기 기판(10)을 위치에 따라 균일하게 예열하는 것이 무엇보다 중요하다. 이에, 상기 예열 플레이트(300)는 기본적으로 상기 지지 플레이트(200)와 동일한 면적을 가지면서 결합되며, 상기 히터(310)는 상기 예열 플레이트(300)에 그 길이 방향과 수직한 방향으로, 즉 상기 예열 플레이트(300)의 단변 방향으로 내장된 구조를 가지면서 다수가 상기 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 나란하게 내장되어 상기 지지 플레이트(200)에 지지 고정된 기판(10)을 전면적으로 균일하게 예열시킬 수 있다. 실 예로, 상기 다수의 히터(310)들을 상기에서와 같이 내장시킨 상태에서 상기 인쇄회로기판(10)을 150℃로 예열할 경우, 상기 예열된 기판(10)은 위치에 따라 기준 범위인 ㅁ3℃보다 작은 약 ㅁ2.7℃로 매우 양호한 온도 분포를 나타내고 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다.
상기 지지 블록(400)들은 상기 예열 플레이트(300)의 하부에서 이를 지지한다. 구체적으로, 상기 지지 블록(400)들은 상기 예열 플레이트(300) 하부의 열예 취약한 다른 하부 구조물(450)에 상기 예열 플레이트(300)의 열이 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 하부 구조물(450)로부터 상기 예열 플레이트(300)를 이격 지지한다. 이때, 상기 지지 블록(400)들은 기본적으로 상기 예열 플레이트(300)를 안정하게 지지하기 위하여 상기 예열 플레이트(300)의 하부에서 서로 일정한 사이 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 하부 구조물(450)은 실질적으로 열에 매우 취약한 모터(motor), 센서(sensor) 또는 이들의 전기적인 구동을 제어하는 전기 제어판 등을 일 예로 들 수 있으며, 이외 열에 취약한 모든 부품 또는 장치도 모두 포함될 수 있음을 이해할 수 있다.
이하, 상기 지지 블록(400)들에 대해서는 도 3 내지 도 5를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 예열 유닛의 지지 블록을 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 지지 블록의 냉각 유로를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 지지 블록(400)들 각각은 제1 및 제2 지지부(410, 420)들을 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부(410)는 상기 예열 플레이트(300)와 접촉하여 이를 지지한다. 상기 제2 지지부(420)는 상기 제1 지지부(410)보다 넓은 면적을 가지면서 상기 제1 지지부(410)에 결합되어 상기 하부 구조물(450)에 지지된다. 이에, 상기 제1 지지부(410)와 상기 제2 지지부(420) 각각의 면적을 상대적으로 좁거나 넓게 형성한 이유는 상기 제1 지지부(410)와 상기 예열 플레이트(300)의 접촉 면적을 감소시켜 상기 예열 플레이트(300)로부터의 열이 전도되는 것을 감소시키면서 상기 제2 지지부(420)와 상기 하부 구조물(450) 사이의 접촉 면적을 증가시켜 상기 예열 플레이트(300)가 상기 하부 구조물(450)로부터 안정하게 지지되도록 하기 위해서이다. 이때, 상기 제2 지지부(420)는 상기 제1 지지부(410)보다 상대적으로 큰 부피를 가질 수밖에 없어 중량이 무거워 핸들링이 용이하지 않을 수 있으므로, 실질적으로 상기 제1 지지부(410)가 상기 하부 구조물(450)로부터 안정하게 지지되는데 크게 기여하지 않는 내부에는 별도의 중공 구조(422)를 형성하여 그 외관 부피는 그대로 유지한 상태에서 그 무게를 감소시킴으로써 상기의 핸들링을 용이하게 할 수 있다. 뿐만 아니라, 이렇게 중공 구조(422)를 상기 제2 지지부(420)에 형성할 경우에는 상기 중공 구조(422)로 인해서 상기 제2 지지부(420)의 전체적인 표면적이 증가하여 상기 예열 플레이트(300)로부터 상기 제1 지지부(410)를 통해 일부 전도되는 열을 추가로 방출할 수 있다는 효과도 기대할 수 있다.
또한, 상기 제1 지지부(410)는 상기 예열 플레이트(300)로부터의 열이 전도되는 것을 최소화하기 위하여 상단 부위에 상기 예열 플레이트(300)와의 접촉 면적이 더욱 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 지지 돌기(412)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 지지 블록(400)이 상기 제1 및 제2 지지부(410, 420)들을 포함한 상태에서 상기 지지 돌기(412)가 상기 제1 지지부(410)의 상단 부위에 형성된 것으로 설명하였지만, 상기 지지 블록(400)이 상기 제1 및 제2 지지부(410, 420)들로 구분되지 않은 상태에서 그 상단 부위에 직접 형성되어도 유사한 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 지지 블록(400)은 상기 예열 플레이트(300)로부터 일부 전도되는 열도 쉽게 방출되도록 다공성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 블록(400)은 열전도율인 낮으면서 다공성인 알루미나(alumina), 마그네시아(magnesia), 지르코니아(zirconia) 또는 실리콘 카바이드(silicon carbide)와 같은 세라믹 재질로 이루어질 수 있다. 이럴 경우, 상기 지지 블록(400)은 세라믹 재질이 본질적으로 가지고 있는 강도 특성을 통해 상기 예열 플레이트(300)가 상기 하부 구조물(450)로부터 더욱 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.
이와 달리, 상기 지지 블록(400)은 도 5에서와 같이 그 재질에 관계없이 다수의 미세홀들을 인위적으로 형성하여 상기 예열 플레이트(300)로부터 일부 전도되는 열을 쉽게 방출되도록 할 수도 있다. 이럴 경우, 상기 지지 블록(400)은 상기 예열 플레이트(300)가 상기 하부 구조물(450)로부터 안정하게 지지되도록 하기 위하여 충분한 강도를 갖는 금속 또는 수지 재질을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지 블록(400)은 상기와 같은 기계적인 구조 이외에, 상기 예열 플레이트(300)로부터 전도되는 일부 열 뿐만 아니라, 상기 예열 플레이트(300)로부터 상기 지지 블록(400)들 사이의 공간으로 복사되는 열도 인위적으로 냉각시키기 위하여, 상기 지지 블록(400)은 그 내부에 냉각 유체(20)가 유입 및 방출되도록 형성된 냉각 유로(430)를 가질 수 있다.
이에, 상기 냉각 유로(430)는 도 4에서와 같이, 상기 지지 블록(400)의 하부 위치에서 유입되어 그 상부에서 상기 예열 플레이트(300)로부터 상기 지지 블록(400)들 사이의 공간으로 복사되는 열을 전체적으로 균일하고 효과적으로 냉각시키기 위하여 수평 방향을 따라 넓게 분산되도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 냉각 유체(20)는 상기 예열 플레이트(300)의 하부에서 수평 방향을 따라 효율적으로 넓게 퍼지도록 기체 상태의 냉각 가스를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 냉각 가스는 이가 접하는 상기 지지 블록(400)들, 상기 예열 플레이트(300) 및 상기 하부 구조물(450) 중 금속 재질로 이루어진 적어도 하나가 부식되는 것을 방지하기 위할 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 상기 지지 플레이트(200)에 지지되는 기판(10)을 예열하기 위하여 상기 지지 플레이트(200)의 하부에서 적어도 하나의 히터(310)를 가지면서 결합되는 예열 플레이트(300)와 그 하부의 열에 취약한 하부 구조물(450) 사이에 다수의 지지 블록(400)들을 일정한 간격으로 배치시켜 상기 예열 플레이트(300)의 하부를 상기 하부 구조물(450)로부터 이격 지지시킴으로써, 상기 예열 플레이트(300)의 열이 상기 하부 구조물(450)로 직접 전도되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 구조물(450)을 상기 예열 플레이트(300)의 열로부터 전체적으로 안정하게 보호함으로써, 상기 예열 플레이트(300)의 열로 인한 상기 하부 구조물(450)의 기능상 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 예열 플레이트(300)로부터의 열이 열에 취약한 상기 하부 구조물(450)로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 다수의 지지 블록(400)들이 이들 사이에서 상기 예열 플레이트(300)를 지지하고 있는 구조로 설명하였지만, 이와 달리 상기 다수의 지지 블록(400)들을 대신하여 내부에 상기 예열 플레이트(300)로부터의 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 상기 지지 블록(400)의 냉각 유로(430)와 유사한 냉각 유체가 공급되는 냉각 유로를 가지면서 다공성 특성을 갖는 적어도 하나의 다공성 지지부(미도시)가 상기 예열 플레이트(300)의 하부를 지지하도록 설치될 수 있다. 이때, 상기 다공성 지지부는 일 예로, 하나의 플레이트 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 다공성 지지부는 상기 지지 블록(400)의 다공성 특징에서와 같이, 열전도율인 낮으면서 다공성인 알루미나(alumina), 마그네시아(magnesia), 지르코니아(zirconia) 또는 실리콘 카바이드(silicon carbide)와 같은 세라믹 재질로 이루어질 수도 있고, 충분한 강도를 갖는 금속 또는 수지 재질에 다수의 미세홀들이 인위적으로 형성된 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 다공성 지지부는 상기 지지 블록(400)의 설명에서와 같이 그 상단 부위에 상기 예열 플레이트(300)와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 상기 지지 블록(400)의 지지 돌기(412)와 유사한 구조가 일정한 간격으로 다수 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 장치를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
본 실시예에서 개시된 기판 예열부는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 기판 예열 유닛과 실질적으로 동일한 구조를 가지므로, 동일한 참조 번호를 사용하며 이에 따른 구체적인 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 다이 본딩 장치(1000)는 기판 예열부(100) 및 다이 본딩부(500)를 포함한다.
상기 기판 예열부(100)는 PCB와 같은 기판(10)이 그 상부에 놓여지는 지지 플레이트(200), 상기 지지 플레이트(200) 하부에 결합되면서 내부에 상기 기판(10)을 예열하기 위한 다수의 히터(310)들이 내장된 예열 플레이트(300) 및 상기 예열 플레이트(300)로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 하부 구조물(450)로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트(300)의 하부를 상기 하부 구조물(450)로부터 지지하는 다수의 지지 블록(400)들을 포함한다. 이와 달리, 상기 기판 예열부(100)는 상기 다수의 지지 블록(400)들 대신하여 다공성 특성을 갖는 적어도 하나의 다공성 지지부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 다이 본딩부(500)는 상기 기판 예열부(100)에 의해서 예열되어 본딩이 안정화된 기판(10)에 웨이퍼를 대상으로 소잉 공정을 통하여 개별화된 다이(30)들 각각을 본딩한다. 구체적으로, 상기 다이 본딩부(500)는 상기 다이(30)들 각각을 개별적으로 픽업하는 픽업부(510) 및 상기 픽업부(510)에 연결되어 상기 픽업부(510)에 픽업된 다이(30)를 상기 기판(10)으로 이송하는 이송부(520)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 다이 본딩부(500)가 상기 웨이퍼로부터 소잉 공정이 진행된 다이(30)들을 직접 픽업하여 상기 기판(10)으로 이송하는 것으로 설명하였지만, 상기 소잉 공정이 진행된 다이(30)들을 별도의 트레이(미도시)가 수납시킨 다음 상기 픽업부(510)를 통해 상기 트레이로부터 상기 다이(30)를 픽업하여 상기 기판(10)에 본딩시킬 수도 있다.
이와 같이, 상기 기판 예열부(100)의 예열 플레이트(300) 하부에서 이를 지지하는 지지 블록(400)들을 통해 그 하부의 열에 취약한 상기 하부 구조물(450)들을 상기 예열 플레이트(300)의 열로부터 안정하게 보호하여 상기 하부 구조물(450)의 기능상 오류에 의한 공정 불량을 방지함으로써, 상기 다이(30)를 본딩하는 공정의 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기판 20 : 냉각 유체
30 : 다이 100 : 기판 예열 유닛, 기판 예열부
200 : 지지 플레이트 210 : 진공홀
300 : 예열 플레이트 310 : 히터
400 : 지지 블록 410 : 제1 지지부
412 : 지지 돌기 420 : 제2 지지부
430 : 냉각 유로 450 : 하부 구조물
500 : 다이 본딩부 510 : 픽업부
520 : 이송부 1000 : 다이 본딩 장치

Claims (15)

  1. 그 상부에 놓여지는 기판을 지지하는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는 예열 플레이트; 및
    상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하는 다수의 지지 블록들을 포함하는 기판 예열 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 각 지지 블록은 내부에 냉각 유체가 수평 방향으로 넓게 분산되도록 형성된 냉각 유로를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 각 지지 블록은 다공성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 각 지지 블록은 다수의 미세홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 각 지지 블록은 상단 부위에 상기 예열 플레이트와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 지지 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 각 지지 블록은
    상기 예열 플레이트를 지지하는 제1 지지부; 및
    상기 제1 지지부보다 넓은 면적을 가지면서 상기 제1 지지부에 결합되어, 상기 하부 구조물에 지지되는 제2 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 지지부는 상단 부위에 상기 예열 플레이트와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 지지 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  8. 제1항에 있어서, 상기 지지 블록들은 상기 예열 플레이트의 하부에서 서로 일정한 사이 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  9. 그 상부에 놓여지는 기판을 지지하는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는 예열 플레이트; 및
    상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하는 다공성 특성을 갖는 다공성 지지부를 포함하는 기판 예열 유닛.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다공성 지지부는 내부에 냉각 유체가 공급되는 냉각 유로를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  11. 제9항에 있어서, 상기 다공성 지지부는 다공성 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  12. 제9항에 있어서, 상기 다공성 지지부는 다수의 미세홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  13. 제9항에 있어서, 상기 다공성 지지부는 상단 부위에 상기 예열 플레이트와의 접촉 면적이 감소되도록 돌출된 구조를 갖는 다수의 지지 돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 예열 유닛.
  14. 그 상부에 놓여지는 기판을 예열하는 기판 예열부; 및
    상기 기판 예열부의 상부에 위치하며, 웨이퍼로부터 이젝팅된 다이를 상기 기판 예열부로부터 예열된 기판에 본딩하는 다이 본딩부를 포함하며,
    상기 기판 예열부는
    상기 기판이 그 상부에 놓여지는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는 예열 플레이트; 및
    상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하는 다수의 지지 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
  15. 그 상부에 놓여지는 기판을 예열하는 기판 예열부; 및
    상기 기판 예열부의 상부에 위치하며, 웨이퍼로부터 이젝팅된 다이를 상기 기판 예열부로부터 예열된 기판에 본딩하는 다이 본딩부를 포함하며,
    상기 기판 예열부는
    상기 기판이 그 상부에 놓여지는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 하부에 결합되며, 내부에 상기 기판을 예열하기 위한 적어도 하나의 히터를 갖는 예열 플레이트; 및
    상기 예열 플레이트로부터의 열이 그 하부의 열에 취약한 다른 구조물로 직접 전도되는 것을 방지하기 위하여 상기 예열 플레이트의 하부를 상기 다른 구조물로부터 지지하면서 다공성 특성을 갖는 다공성 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 장치.
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