KR20190019475A - 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 본딩장치 - Google Patents

Abstract

하부가 기판에 솔더링되는 기판연결부, 일단이 상기 기판연결부의 상부에 연결되어 켄틸레버 형태로 구비되고, 길이 방향을 따라 적어도 하나의 슬릿이 형성되도록 복수의 연결빔으로 구성된 켄틸레버부, 상기 켄틸레버부의 타단에 연결되어 상단이 웨이퍼에 접촉하도록 구비된 접촉부를 포함하는 프로브를 파지하는 한 쌍의 죠우를 구비하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼에 있어서, 상기 한 쌍의 죠우 중 적어도 하나의 죠우에는 상기 복수의 연결빔 중 최상단에 위치한 연결빔 상면의 적어도 일부에 접촉될 수 있도록 죠우단부가 형성되며, 상기 죠우단부의 길이는 상기 죠우 하면의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 본딩장치를 제공하여, 프로브의 상면은 죠우단부에 충분한 길이만큼 접촉함과 동시에, 한 쌍의 죠우가 상기 슬릿부는 덮지 않도록 함으로써, 상기 프로브의 성능 저하 문제를 일으키지 않으면서도, 본딩 작업시에 상기 프로브의 자세가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 본딩장치{Bonding Gripper for Probe Bonding Device and Probe Bonding Device Including the Same}

본 발명은 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 본딩장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브가 기울지 않도록 정확하게 본딩할 수 있도록 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 본딩장치에 관한 것이다.

프로브 카드는 웨이퍼(Wafer) 상에 형성된 칩(Chip)의 전기적인 특성을 검사하는데에 사용되는 장치이다.

도 1은 일반적인 프로브 카드(10)를 도시한 도면인데, 도 1을 참조하면, 프로브 카드(10)는 기판(세라믹, 유기 또는 웨이퍼 등)(11), 상기 기판에 형성된 전극(12) 및 상기 전극에 본딩된 복수의 프로브(13)를 포함한다.

한편, 반도체 공정을 통하여 제조된 웨이퍼 상의 칩은 상기 칩에 형성된 패드들을 통해 전기적 신호를 입력받아 소정의 동작을 수행한 후 처리결과를 다시 패드를 통해 웨이퍼 검사 시스템(Wafer Test System)으로 전달하게 되는데, 이와 같이 상기 칩이 올바르게 작동되는지를 판별하기 위하여 프로브 카드가 사용된다.

도 2는 종래의 프로브 본딩장치(20)를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 프로브 본딩장치(20)는 트레이(21), 제1그리퍼(22), 포밍유닛(23), 본딩 그리퍼(24), 납조(25), 척유닛(26), 및 레이저부(27)를 포함하여 구성된다.

상기 종래의 프로브 본딩장치(20)는, 트레이(21)에 실장된 프로브를 상기 제1그리퍼(22)가 파지하여 포밍유닛(23)으로 이송시킨 후, 상기 프로브를 포밍유닛(23)을 이용하여 기구적으로 정렬시키게 된다. 이후, 본딩 그리퍼(24)로 상기 프로브를 다시 파지하여 납조(25)에 디핑시켜 솔더 페이스트를 상기 프로브의 하부에 도포하게 된다. 이후, 상기 본딩 그리퍼(24)는 솔더 페이스트가 도포된 상기 프로브를 척유닛(26)상에 고정된 기판의 본딩 위치로 이송시키고, 상기 레이저부(28)에 의해서 레이저를 조사하여 본딩을 완료하게 된다.

한편, 프로브 카드의 품질을 위해서는 프로브가 본딩되는 자세의 정밀도가 매우 중요한데, 이를 위한 것이 바로 제1그리퍼(22), 포밍유닛(23) 및 본딩 그리퍼(24)가 차례로 프로브를 파지하는 동작이다.

도 3 은 종래의 프로브 본딩장치(20)가 제1그리퍼(22), 포밍유닛(23), 본딩 그리퍼(24)를 이용하여 프로브의 자세를 정렬하는 것을 설명한 참고도이다.

도 3의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 포밍유닛(23)은 제1그리퍼(22)로부터 프로브(13)를 전달받아, 프로브(13)의 하부를 파지한다(도 3의 (a) 및 (b)). 이때에, 프로브(13)의 하면은 포밍유닛(23)의 지그단부(23a)에 접촉하게 된다.

이후, 본딩 그리퍼(24)는 적어도 하나의 죠우(24a)에 죠우단부(24a')가 형성된 한 쌍의 죠우(24a, 24b)를 이용하여, 프로브(13)의 상부를 파지할 수 있는데, 프로브(13)를 완전히 파지하지 않은 상태에서, 본딩 그리퍼(24)를 하강시켜 프로브(13)의 상단은 죠우단부(24a')에 프로브(13)의 하단은 지그단부(23a)에 접촉하도록 함으로써 프로브(13)를 기구적으로 정렬할 수 있다.

그런 다음, 본딩 그리퍼(24)가 프로브(13)를 완전히 파지한 상태로, 프로브의 하단에 솔더 페이스트를 도포하는 작업 및 솔더링 작업을 행하게 된다.

한편, 도 1을 참조하면, 프로브(13)는 하부가 기판에 솔더링되는 기판연결부(13a), 일단이 상기 기판연결부(13a)의 상부에 연결되어 켄틸레버 형태로 구비되고, 길이 방향을 따라 적어도 하나의 슬릿(13b'')이 형성되도록 복수의 연결빔(13b')으로 구성된 켄틸레버부(13b), 상기 켄틸레버부(13b)의 타단에 연결되어 상단이 웨이퍼에 접촉하도록 구비된 접촉부(13c)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 형상의 프로브(13)를 파지하는 경우, 복수의 연결빔(13b')를 한꺼번에 파지하게 되면 프로브(13)의 품질에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 본딩 그리퍼(24)가 복수의 연결빔(13b')을 한꺼번에 파지하지 않도록 프로브(13) 일단의 극히 일부분만을 파지하게 된다.

이에 따라, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 프로브(13) 일단의 극히 일부분만이 죠우단부(24a')에 접촉한 상태가 되고, 이로 인하여 솔더링 작업시에 솔더링되는 단자의 형상 및 품질에 따라 프로브(13)의 자세가 기울어지는 경우가 자주 발생한다는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1718717호(2017.03.16)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프로브의 본딩 작업시에도 프로브가 기울어지지 않도록 자세를 유지시켜, 정확한 자세로 프로브를 본딩시킬 수 있는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 본딩장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼는, 하부가 기판에 솔더링되는 기판연결부, 일단이 상기 기판연결부의 상부에 연결되어 켄틸레버 형태로 구비되고, 길이 방향을 따라 적어도 하나의 슬릿이 형성되도록 복수의 연결빔으로 구성된 켄틸레버부, 상기 켄틸레버부의 타단에 연결되어 상단이 웨이퍼에 접촉하도록 구비된 접촉부를 포함하는 프로브를 파지하는 한 쌍의 죠우를 구비하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼로서, 상기 한 쌍의 죠우 중 적어도 하나의 죠우에는 상기 복수의 연결빔 중 최상단에 위치한 연결빔 상면의 적어도 일부에 접촉될 수 있도록 죠우단부가 형성되며, 상기 죠우단부의 길이는 상기 죠우 하면의 길이보다 길 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼에서, 상기 죠우단부의 일단과 상기 죠우 하면 일단의 길이방향 위치는 동일할 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼에서, 상기 한 쌍의 죠우는 각각, 몸체부; 및 상기 몸체부에서 하측으로 돌출 연장되어 형성된 파지부;를 포함하되, 상기 죠우단부는 상기 파지부에 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼에서, 상기 파지부는, 파지상부와 상기 파지상부의 길이보다 상대적으로 길이가 짧은 파지하부로 구성되고, 상기 죠우단부는 상기 파지상부에 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼에서, 상기 파지상부의 하단으로부터 상기 죠우단부까지의 높이는 상기 복수의 연결빔 중 최상단에 위치한 연결빔의 높이보다 낮을 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치는, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼; 복수의 프로브가 안착되는 적어도 하나의 트레이; 상기 트레이에 안착된 프로브를 파지하는 제1그리퍼; 상기 제1그리퍼로부터 상기 프로브를 전달받아, 상기 프로브를 기구적으로 정렬하는 포밍 유닛; 솔더페이스트가 수용되는 납조를 구비하는 디핑 유닛; 상기 프로브가 본딩되는 기판을 고정하는 척유닛; 및 레이저를 조사하여 상기 프로브를 상기 기판의 전극에 솔더링하는 레이저부;를 포함하고, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼는, 상기 포밍 유닛에 의해 정렬된 상기 프로브를 파지하며, 상기 납조에 상기 프로브를 디핑하여 상기 솔더페이스트를 상기 프로브의 하부에 도포되도록 하고, 상기 프로브를 상기 기판상의 본딩 위치로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치는, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼가 상기 포밍유닛(130)에 의해 파지된 프로브를 파지하는 것을 모니터링하는 제2비전수단;을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 프로브 본딩장치에서, 상기 제2비전수단은, 상기 파지하부가 상기 슬릿부를 덮지 않도록 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼의 위치를 조정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 프로브의 본딩 작업시에도 프로브가 기울어지지 않도록 자세를 유지시켜, 솔더 및 세라믹 밀착에 의한 정밀도 변형에 보다 안정적일 수 있도록 정확한 자세로 프로브를 본딩시킬 수 있다.

도 1은 프로프 카드를 도시한 참고도.
도 2는 종래의 프로브 본딩장치의 개략 사시도.
도 3은 프로브를 기구적으로 정렬하는 방법을 설명하기 위한 참고도.
도 4는 종래의 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼가 프로브를 파지한 상태를 도시한 참고도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 본딩장치(100)의 사시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 본딩장치(100)의 일부분을 확대 도시한 확대 사시도이다.

본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해 방향을 정의하면, 도면상에 표시된 x, y 및 z는 각각 길이방향, 폭방향 및 높이방향을 나타낸다. 여기에서, 길이방향 및 폭방향은 수평면과 평행한 방향일 수 있으며, 높이방향은 수평면에 수직한 방향일 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 본딩장치(100)는, 복수의 프로브(13)가 안착되는 적어도 하나의 트레이(110), 상기 프로브(13)를 파지하는 제1그리퍼(120), 상기 프로브(13)를 기구적으로 정렬하는 포밍유닛(130), 상기 프로브(13)를 파지하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140), 솔더페이스트가 수용되는 납조(151a)를 구비하는 디핑유닛(150), 기판을 고정하는 척유닛(160), 레이저를 조사하여 상기 프로브(13)를 본딩하는 레이저부(170), 상기 트레이(110)에 안착된 상기 프로브(13)의 위치를 매핑하는 제1비전수단(210), 상기 포밍 유닛(130)에 의한 상기 프로브(13)의 정렬상태를 확인하는 제2비전수단(220), 상기 프로브(13)가 상기 납조(151a)에서 디핑되는 것을 모니터링하는 제3비전수단(230), 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 파지되어 상기 기판상으로 이동된 상기 프로브(13)가 본딩될 정위치에 위치하였는지 확인하는 제4비전수단(240), 상기 레이저부(170)에 의한 본딩을 모니터링하는 제5비전수단(250) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

트레이(110)는 복수의 프로브(13)가 안착되도록 구비될 수 있다. 도 8은 프로브(13)가 안착된 트레이(110)를 도시한 참고도이다. 도 8을 참조하면, 상기 트레이(110)는 상기 프로브(13)의 하부가 수직으로 삽입될 수 있도록 삽입홈(111)이 등간격으로 형성될 수 있다.

한편, 이때에 프로브(13)는, 도 1에서 도시하는 바와 같이, 하부가 기판에 솔더링되는 기판연결부(13a), 일단이 상기 기판연결부(13a)의 상부에 연결되어 켄틸레버 형태로 구비되고, 길이 방향을 따라 적어도 하나의 슬릿(13b'')이 형성되도록 복수의 연결빔(13b')으로 구성된 켄틸레버부(13b), 상기 켄틸레버부(13b)의 타단에 연결되어 상단이 웨이퍼에 접촉하도록 구비된 접촉부(13c)를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 삽입홈(111)에는 상기 기판연결부(13a)의 하부가 삽입될 수 있다.

다른 한편으로, 상기 트레이(110)는 폭방향 및 길이방향, 즉 x축 및 y축을 따라 이동할 수 있다.

이때에, 제1비전수단(210)은 상기 프로브(13)가 안착된 위치를 매핑할 수 있으며, 후술하는 제1그리퍼(120)는 상기 제1비전수단(210)에 의해 매핑된 상기 프로브(130)의 위치로 이동하여 상기 프로브(130)를 파지할 수 있다.

제1그리퍼(120)는 상기 프로브(130)를 파지하여 후술하는 포밍유닛(130)으로 상기 프로브(130)를 이송시킬 수 있다. 이때에, 상기 제1그리퍼(120)는 상기 프로브(130)의 양측면에서 파지할 수 있는데, 상기 기판연결부(13a)의 양측면을 파지할 수 있으며, 상기 켄틸레버부(13b)에는 접촉하지 않도록 파지할 수 있다.

이는, 상기 켄틸레버부(13b)의 양측면을 파지하는 경우, 프로브(130)의 품질에 영향을 미쳐, 성능저하가 일어날 수 있기 때문이다.

포밍유닛(130)은 상기 제1그리퍼(120)에 의해 이송된 상기 프로브(13)를 전달받아, 상기 프로브(13)를 기구적으로 정렬할 수 있다.

도 9는 상기 프로브(13)를 기구적으로 정렬하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 도 9를 참조하면, 상기 포밍유닛(130)은 상기 프로브(13)를 상기 제1그리퍼(120)로부터 전달받아 파지할 수 있도록 한 쌍의 지그(131, 132)를 구비할 수 있다. 상기 한 쌍의 지그(131, 132) 중 어느 하나의 지그(131)에는 상기 프로브(13)의 하단, 즉 상기 기판연결부(13a)가 접촉될 수 있도록 하는 지그단부(131a)가 형성될 수 있다.

프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 프로브(13)를 파지하는 한 쌍의 죠우(141, 142)를 구비할 수 있다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)가 프로브(13)를 파지하고 있는 모습을 도시한 참고도이다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 한 쌍의 죠우(141, 142) 중 적어도 하나의 죠우(141)에는 상기 프로브(13)의 상면의 적어도 일부가 접촉될 수 있도록 죠우단부(141s)가 형성될 수 있다.

여기에서, 상기 죠우단부(141s)에 접촉되는 상기 프로브(13)의 상면은 상기 복수의 연결빔(13b) 중 최상단에 위치한 연결빔(13b)일 수 있다.

한편, 상기 한 쌍의 죠우(141, 142)는 각각, 몸체부(141a, 142a), 및 상기 몸체부(141a, 142a)에서 하측으로 돌출 연장되어 형성된 파지부(141b, 142b)를 포함할 수 있다.

이때에, 상기 죠우단부(141s)는 상기 파지부(141b)에 형성될 수 있으며, 상기 죠우단부(141s)의 길이(L1)는 상기 파지부(141b) 하면의 길이(L2), 즉, 상기 죠우(141) 하면의 길이(L2)보다 길 수 있다.

여기에서, 상기 죠우단부(141s)의 일단의 x, y 좌표는 상기 파지부(141b) 하면, 즉, 상기 죠우(141) 하면의 일단의 x, y 좌표와 동일하고 상기 죠유단부(141s)의 일단의 x 좌표와 상기 파지부(141b) 하면, 즉, 상기 죠우(141) 하면의 x 좌표는 상이할 수 있다.

다시 말해서, 상기 죠우단부(141s)의 일단과 상기 죠우(141) 하면, 즉, 상기 파지부(141b) 하면의 길이방향, 폭방향 위치는 동일할 수 있다.

이를 위해, 상기 파지부(141b)는, 파지상부(141ba)와 상기 파지상부(141b)의 길이보다 상대적으로 길이가 짧은 파지하부(141bb)로 구성되고, 상기 죠우단부(141s)는 상기 파지상부(141ba)에 형성될 수 있다.

여기에서, 상기 파지상부(141ba)의 하단으로부터 상기 죠우단부(141s) 까지의 높이(H1)는 상기 복수의 연결빔(13b') 중 최상단에 위치한 연결빔(13b')의 높이(H2)보다 낮을 수 있다.

이를 통하여, 상기 프로브(13)의 상면, 즉 상기 복수의 연결빔(13b') 중 최상단에 위치한 연결빔(13b')의 상면은 상기 죠우단부(141s)에 충분한 길이만큼 접촉함과 동시에, 상기 한 쌍의 죠우(141, 142)가 상기 슬릿부(13b'')는 덮지 않도록 함으로써, 상기 프로브(13)의 성능 저하 문제를 일으키지 않으면서도, 본딩 작업시에 상기 프로브(13)의 자세가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

도 9의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 포밍유닛(130)에 의해 파지된 상기 프로브(13)를 파지할 수 있다. 이때에, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 프로브(13)를 최소의 압력으로 파지한 상태에서 z축을 따라 하강하여, 상기 프로브(13)의 상단, 즉, 상기 복수의 연결빔(13b') 중 최상단에 위치한 연결빔(13b')의 상면은 상기 죠우단부(141s)에 접촉하고, 상기 프로브(13)의 하단, 즉, 상기 기판연결부(13a)의 하면은 상기 지그단부(131a)에 접촉하도록 할 수 있다. 이를 통하여, 상기 프로브(13)를 기구적으로 정렬할 수 있게 된다.

이렇게, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 정렬된 상태로 파지된 상기 프로브(13)는, 상기 슬릿부(13b'')가 상기 한 쌍의 죠우(141, 142)에 의해 파지되지 않으면서도, 상기 죠유단부(141s)에 상기 연결빔(13b')의 상면이 충분히 접촉하게 되므로, 상기 프로브(13)가 본딩되는 전극패드 등의 형상 불균일 등에 따라 상기 프로브(13)의 자세가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

이때에, 제2비전수단(220)은 상기 포밍유닛(130) 및 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의해 상기 프로브(13)의 기구적인 정렬이 제대로 되었는지 여부를 모니터링 할 수 있다.

아울러, 상기 제2비전수단(220)은, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)가 상기 프로브(13)를 파지함에 있어, 상기 슬릿부(13b'')는 파지하지 않도록 할 수 있다.

다시 말해서, 상기 제2비전수단(220)는 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)가 상기 포밍유닛(130)에 의해 파지된 프로브를 파지하는 것을 모니터링하여, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)의 파지하부(141bb)가 상기 슬릿부(13b'')를 파지하지 않도록 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)의 파지위치를 조정할 수 있다.

이를 통하여, 상기 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)의 파지하부(141bb)가 상기 슬릿부(13b'')를 파지하여 상기 프로브(13)의 품질에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다.

도 13은 디핑유닛(150)을 도시한 개략 사시도이다. 도 13을 참조하면, 디핑유닛(150)은, 적어도 하나의 납조(151a)를 구비하고 x축 및 y축을 포함하는 평면상에서 움직이는 납조부(151), 상기 납조부(151)의 상측에 위치하여 상기 납조(151a)에 솔더페이스트를 공급하는 실린지(152), 및 상기 납조부(151)의 상측에 위치하여, 상기 납조부(151)의 움직임에 의해 상기 납조(151a)에 공급된 솔더페이스트의 상면을 평탄하게 하는 스퀴지(153)를 구비할 수 있다.

이때에, 상기 납조부(151)는 z축과 평행한 축을 회전축으로 하여 회전할 수 있으며, 상기 납조(151a)는 상기 납조부(151)가 회전하는 원주방향을 따라 복수개가 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 납조부(151)는 상기 복수개의 납조(151a)가 형성된 간격만큼 회전하고 멈추는 동작을 주기적으로 반복할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 실린지(152)가 상기 복수의 납조(151a) 중 어느 하나에 솔더페이스트를 공급하면, 상기 납조부(151)는 솔더페이스트가 공급된 납조(151a)에 인접한 다른 납조(151a)가 상기 실린지(152)로부터 솔더페이스트를 공급받을 수 있는 위치로 이동하도록 회전할 수 있다. 도한, 이때에 상기 납조부(151)가 회전하면서, 솔더페이스트가 공급된 상기 납조(151a)는 상기 스퀴지(153)의 하단을 지나게 되므로, 상기 납조(151a)에 공급된 솔더페이스트의 상면을 평탄하게 할 수 있다.

도 14는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의해 프로브(13)가 납조(151a)에 디핑되는 것을 설명하기 위한 참고도이다. 도 14를 참조하면, 상기 납조부(151)의 회전에 의해 상기 납조(151a)에 수용된 솔더페이스트의 상면이 평탄하게 된 이후, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 프로브(13)를 파지하여, 상기 프로브(13)를 상기 납조(151a)에 디핑함으로써, 상기 프로브(13)의 하부에 솔더페이스트가 도포되도록 할 수 있다. 이 때에, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 프로브(13)가 상기 납조(151a)에 디핑된 상태에서 솔더페이스트가 균일하게 도포되도록 하기 위해서, 길이방향(x축 방향) 및/또흔 폭방향(y축 방향)으로 왕복 이동하도록 할 수 있다. 또한, 이때에 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 다른 과정에서보다 파지압력을 강하게 할 수 있다. 이를 통해서 디핑과정에서 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의해 파지된 상기 프로브(13)의 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 이때에 제3비전수단(230)은 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의해 파지된 상기 프로브(13)에 솔더페이스트가 제대로 도포되는지 모니터링 할 수 있다.

척유닛(160)은 상면에 상기 프로브(13)가 본딩되는 기판을 고정할 수 있다. 또한, 상기 척유닛(160)은 상기 기판을 예열하는 예열수단을 구비할 수 있으며, x, y, z 축방향으로의 이동 및 회전이 가능하도록 구비될 수 있다.

제4비전수단(240)은, 길이방향(x축방향), 폭방향(y축방향) 및 높이방향(z축방향)을 따라 이동할 수 있다.

상기 제4비전수단(140)은 상기 프로브(13)가 상기 기판상의 본딩위치로 이동할 수 있도록 위치정보를 파악할 수 있다. 다시 말해서, 상기 제4비전수단(240)은 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의해 파지된 상기 프로브(13)의 x, y, z 좌표를 측정하여, 본딩위치로 상기 프로브(13)가 이동하도록 할 수 있다.

한편, 제어부(미도시)는 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140) 및 상기 제4비전수단(240) 중 적어도 어느 하나의 높이를 소정의 간격만큼 순차적으로 조절하면서, 상기 제4비전수단(240)이 상기 프로브(13)의 일단을 복수회 촬영하도록 하여, 복수의 촬영된 영상을 근거로 상기 기판 상면으로부터 상기 프로브(13)까지의 노핑에 관한 정보를 취득할 수 있다.

도 15는 상기 제4비전수단(240)을 이용하여 상기 프로브(13)의 높이를 보정하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 도 15의 (a)를 참조하면, 상기 제4비전수단(240)의 높이를 상기 표준높이 상하로 소정의 간격으로 이동시켜 복수회 촬영할 수 있다. 이때, 상기 소정의 간격은 1㎛일 수 있다. 다시 말해서, 상기 제4비전수단(240)의 높이를 1㎛ 간격으로 조절하면서, 상기 프로브(13)의 일단을 복수회 촬영할 수 있다. 이때 촬영된 복수의 영상 중 가장 선명한 영상을 추출할 수 있으며, 상기 가장 선명한 영상이 촬영된 상기 제4비전수단(240)의 높이를 이용하여 상기 프로브(13)의 높이정보를 획득할 수 있다.

또한, 도 15의 (b)를 참조하면, 상기 제4비전수단(240)의 높이를 소정의 간격만큼 순차적으로 조절하면서, 상기 제4비전수단(240)이 상기 기판(B)상에 구비된 전극(L)을 복수회 촬영하도록 하여, 복수의 촬영된 영상 중 가장 선명한 영상이 촬영된 제4비전수단(240)의 높이를 이용하여 상기 기판(B) 상에 구비된 전극(L)의 높이에 관한 정보를 취득할 수 있다.

여기에서, 상기 제어부는 상기 프로브(13)의 높이정보와 상기 전극(L)의 높이에 관한 정보를 통해서, 상기 기판(B) 상에 구비된 전극(L)으로부터 상기 프로브(13)까지의 높이인 측정높이를 산정할 수 있다.

한편, 상기 제어부에는 상기 기판(B) 상에 구비된 전극(L)으로부터 상기 프로브(13)까지의 표준높이가 입력되어 있을 수 있다. 다시 말해서, 상기 표준높이는, 상기 기판(B)과 상기 프로브(13)의 기구적 정렬이 정확할 때의 상기 기판(B) 상의 전극(L)으로부터 상기 프로브(13)까지의 높이일 수 있다.

따라서, 상기 제어부에 사전 입력된 표준높이와 상기 측정높이를 비교하여, 상기 표준높이와 상기 측정높이가 일치하면, 상기 프로브(13)의 높이방향으로의 정렬이 제대로 되어있음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 표준높이와 상기 측정높이가 일치하지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)의 높이를 상기 표준높이와 상기 측정높이의 차이만큼 보정함으로써, 상기 프로브(13)의 높이를 보정할 수 있다.

이에 의해, 상기 프로브(13)가 상기 기판의 본딩위치에 정확히 위치하도록 할 수 있다.

레이저부(170)는 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의해 파지된 상기 프로브(13)가 상기 기판상의 본딩위치에 위치하면, 레이저를 조사하여 상기 프로브(13)의 하부에 도포된 솔더페이스트를 용융시켜 상기 프로브(13)를 상기 기판에 본딩할 수 있다.

이때에, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 레이저부(170)에 의해서 레이저가 조사되기 전에는, 상기 프로브(13)가 상기 기판에 접촉되지 않고 소정의 간격을 유지하고 있도록 할 수 있다. 이후, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)는 상기 레이저부(170)에 의해서 레이저가 조사되어 상기 솔더페이스트가 용융되는 과정에서, 상기 프로브(13)가 상기 기판에 접촉되도록 하강시킬 수 있다.

이를 통해서, 상기 프로브(13)의 하부에 도포된 솔더페이스트가 상기 프로브(13)의 하단보다 먼저 상기 기판에 접촉하여 상기 프로브(13)의 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기판의 표면품질에 따라, 상기 프로브(13)의 기판접촉부(13a)의 특정부분 특히, 상기 기판접촉부(13a)의 하면 타단측에 기판의 돌출부분이 먼저 닿음으로써 상기 프로브(13)가 기울어질 수 있는데, 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼(140)에 의하면, 상기 프로브(13)의 상면, 즉 상기 복수의 연결빔(13b') 중 최상단에 위치한 연결빔(13b')의 상면은 상기 죠우단부(141s)에 충분한 길이만큼 접촉함과 동시에, 상기 한 쌍의 죠우(141, 142)가 상기 슬릿부(13b'')는 덮지 않도록 함으로써, 상기 프로브(13)의 성능 저하 문제를 일으키지 않으면서도, 본딩 작업시에 상기 프로브(13)의 자세가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 레이저부(170)는 x, y축이 이루는 수평면과 소정의 각도를 이루도록 상기 프로브(13)의 측면을 향해 레이저를 조사할 수 있다.

여기에서, 상기 제5비전수단(250)은 상기 레이저부(170)에 의해 레이저가 조사되어 상기 프로브(13)가 상기 기판에 본딩되는 과정을 모니터링할 수 있다. 이에 더하여, 상기 제5비전수단(250)은 상기 레이저부(170)에서 조사되는 레이저와 평행한 방향으로 촬영하는 동축 카메라일 수 있으며, 이를 통해서, 상기 프로브(13)가 정확한 위치에 본딩되는지 보다 명확하게 확인할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

13: 프로브
100: 프로브 본딩장치
110: 트레이
120: 제1그리퍼
130: 포밍유닛
140: 제2그리퍼
150: 디핑 유닛
160: 척유닛
170: 레이저부
210: 제1비전수단
220: 제2비전수단
230: 제3비전수단
240: 제4비전수단
250: 제5비전수단

Claims (8)

1. 하부가 기판에 솔더링되는 기판연결부,
   일단이 상기 기판연결부의 상부에 연결되어 켄틸레버 형태로 구비되고, 길이 방향을 따라 적어도 하나의 슬릿이 형성되도록 복수의 연결빔으로 구성된 켄틸레버부,
   상기 켄틸레버부의 타단에 연결되어 상단이 웨이퍼에 접촉하도록 구비된 접촉부를 포함하는 프로브를 파지하는 한 쌍의 죠우를 구비하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼에 있어서,
   상기 한 쌍의 죠우 중 적어도 하나의 죠우에는 상기 복수의 연결빔 중 최상단에 위치한 연결빔 상면의 적어도 일부에 접촉될 수 있도록 죠우단부가 형성되며,
   상기 죠우단부의 길이는 상기 죠우 하면의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 죠우단부의 일단과 상기 죠우 하면 일단의 길이방향 위치는 동일한 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 죠우는 각각,
   몸체부; 및
   상기 몸체부에서 하측으로 돌출 연장되어 형성된 파지부;를 포함하되,
   상기 죠우단부는 상기 파지부에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 파지부는, 파지상부와 상기 파지상부의 길이보다 상대적으로 길이가 짧은 파지하부로 구성되고,
   상기 죠우단부는 상기 파지상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 파지상부의 하단으로부터 상기 죠우단부까지의 높이는 상기 복수의 연결빔 중 최상단에 위치한 연결빔의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼;
   복수의 프로브가 안착되는 적어도 하나의 트레이;
   상기 트레이에 안착된 프로브를 파지하는 제1그리퍼;
   상기 제1그리퍼로부터 상기 프로브를 전달받아, 상기 프로브를 기구적으로 정렬하는 포밍 유닛;
   솔더페이스트가 수용되는 납조를 구비하는 디핑 유닛;
   상기 프로브가 본딩되는 기판을 고정하는 척유닛; 및
   레이저를 조사하여 상기 프로브를 상기 기판의 전극에 솔더링하는 레이저부;를 포함하고,
   상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼는, 상기 포밍 유닛에 의해 정렬된 상기 프로브를 파지하며, 상기 납조에 상기 프로브를 디핑하여 상기 솔더페이스트를 상기 프로브의 하부에 도포되도록 하고, 상기 프로브를 상기 기판상의 본딩 위치로 이동시키는 프로브 본딩장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 본딩장치용 본딩 그리퍼가 상기 포밍유닛(130)에 의해 파지된 프로브를 파지하는 것을 모니터링하는 제2비전수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2비전수단은, 상기 파지하부가 상기 슬릿부를 덮지 않도록 상기 프로브 본딩장치용 본딩 그리퍼의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 프로브 본딩장치.
   
   

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