KR20190085547A - 본딩 장치 및 본딩 방법 - Google Patents

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KR20190085547A
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suction hole
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오사무 와타나베
토모노리 나카무라
토루 마에다
사토루 나가이
유이치로 노구치
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가부시키가이샤 신가와
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Abstract

[과제] 전자부품을 접착 재료를 통하여 기판 위에 양호하게 본딩하는 것이다.
[해결 수단] 본딩 장치(10)는 전자부품(100)을 기판(110) 또는 다른 전자부품에 접착 재료(112)를 통하여 열압착하는 본딩 장치이며, 낱개 형상의 다공질성 시트(130)를 사이에 끼고 전자부품(100)을 흡착하는 제1 흡인 구멍(50)이 설치된 본딩면(44)과, 본딩면(44)을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되고, 다공질성 시트(130)를 흡착하는 제2 흡인 구멍(52, 54)이 설치된 테이퍼 측면(46)을 포함하는 본딩 선단부(42)를 갖는 본딩 툴(40)과, 제1 흡인 구멍(50)과 제2 흡인 구멍(52, 54)을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부(30)를 구비한다.

Description

본딩 장치 및 본딩 방법
본 발명은 본딩 장치 및 본딩 방법에 관한 것이다.
반도체 다이 등의 전자부품을 기판 위에 본딩하는 실장 기술이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 접착제의 공급량을 제어하기 쉽게 하기 위해 수지 필름(접착제)을 기판에 공급하고, 본딩 툴에 의해 반도체 다이를 수지 필름을 통하여 기판에 본딩한다.
일본 특허 제4780858호 공보
그러나, 종래, 본딩 툴의 가열 및 가압에 의해 기판 위의 접착제가 반도체 다이의 측면으로부터 상방으로 기어오르고, 용융된 접착제가 본딩 툴의 선단부에 부착되는 경우가 있었다. 또한 접착제를 가열 용융하여 실장하는 경우, 접착제로부터 발생한 퓸 가스가 본딩 툴의 흡인 구멍에 들어가고, 이것에 의해 본딩 툴이 오염되는 경우가 있었다. 더욱이, 최근의 전자부품의 소형화에 따라, 본딩 공정에서도 협소 피치화를 고려할 필요가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전자부품을 접착 재료 을 통하여 기판 위에 양호하게 본딩할 수 있는, 본딩 장치 및 본딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 본딩 장치는 전자부품을 기판 또는 다른 전자부품에 접착 재료를 통하여 열압착하는 본딩 장치로서, 투기성을 갖는 낱개 형상의 투기성 시트를 사이에 끼고 전자부품을 흡착하는 제1 흡인 구멍이 설치된 본딩면과, 본딩면을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되고, 투기성 시트를 흡착하는 제2 흡인 구멍이 설치된 테이퍼 측면을 포함하는 본딩 선단부를 갖는 본딩 툴과, 제1 흡인 구멍과 제2 흡인 구멍을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부를 구비한다.
상기 구성에 의하면, 본딩면에 설치된 제1 흡인 구멍과, 테이퍼 측면에 설치된 제2 흡인 구멍을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부를 구비하기 때문에, 전자부품 또는 투기성 시트의 흡착 또는 이탈을 각각 필요에 따라 독립하여 제어할 수 있다. 또한 투기성 시트는 테이퍼 측면에 설치된 제2 흡인 구멍에서 흡착되기 때문에, 낱개 형상의 다공질성 시트의 단부가 아래로 늘어지는 것을 방지하여, 본딩 공정시에 투기성 시트를 본딩 선단부에 확실하게 흡착시킬 수 있다. 따라서, 전자부품을 접착 재료를 통하여 기판 위에 양호하게 본딩할 수 있다.
본 발명에 의하면, 전자부품을 접착 재료를 통하여 기판 위에 양호하게 본딩할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 본딩 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 본딩 툴의 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 본딩 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 시트 재치 스테이지의 평면도이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 본딩 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 본딩 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 본딩 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 본딩 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 제1 실시형태에 따른 본딩 방법의 플로우차트이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 본딩 장치를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 본딩 장치를 도시하는 도면이다.
이하에 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 부호로 나타내고 있다. 도면은 예시이며, 각 부의 치수나 형상은 모식적인 것이고, 본원발명의 기술적 범위를 당해 실시형태에 한정하여 해석해서는 안 된다.
또한, 본 발명의 각 실시형태에 있어서, 투기성이란 본딩 헤드와 반도체 다이 사이에 끼워지는 기어오름 방지용의 시트가 본딩 헤드에 형성된 제1, 제2 흡인 구멍으로부터 공급되는 진공에 의해 본딩 헤드가 반도체 다이를 그 본딩면에 유지할 수 있을 정도로 공기를 투과할 수 있는 성능을 말한다. 즉, 투기성을 갖는 기어오름 방지용의 시트는, 예를 들면, 이하에 설명한 바와 같이, 다공질 시트, 부직포 또는 투기 구멍이 형성된 시트이지만, 그 태양은 한정하여 해석되지 않는다.
(제1 실시형태)
도 1은 제1 실시형태에 따른 본딩 장치의 전체 개략을 도시한 도면이다. 본 실시형태에 따른 본딩 장치(10)는 전자부품의 일례인 반도체 다이(100)를 기판(110)의 본딩 영역에 실장하기 위한 장치이다.
도 1에 도시하는 예에서는, 기판(110)에 본딩되는 전자부품의 일례로서 반도체 다이(100)가 도시되어 있다. 반도체 다이(100)는 반도체 재료로 이루어진다. 반도체 다이(100)는 주면인 표면 및 이면을 갖는 직방체 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 반도체 다이(100)는 소정의 회로 패턴이 형성된 표면인 제1 주면(102a)과, 제1 주면(102a)과는 반대의 이면인 제2 주면(102b)을 갖는다. 본 실시형태에서는, 반도체 다이(100)의 제1 주면(102a)이 기판(110)에 대향하는 방향에, 반도체 다이(100)가 기판(110)에 본딩된다. 이러한 본딩 태양은 페이스 다운 본딩이라고 불린다.
본딩 장치(10)는 웨이퍼 스테이지(12), 중간 스테이지(14), 본딩 스테이지(16), 시트 재치 스테이지(17), 본딩 헤드(18), 본딩 헤드(18)에 Z축 구동 기구(20)를 통하여 부착된 본딩 툴(40)(본딩 선단부(42)를 포함한다.), 반도체 다이(100)의 화상 정보를 취득하는 촬상부(26, 27), 본딩 헤드(18)를 XY축 방향으로 이동시키는 XY 테이블(28), 이들 각종 구성의 동작을 제어하는 본딩 제어부(30)를 구비한다.
이하의 설명에서는, XY축 방향을 반도체 다이(100)의 주면(또는 어느 하나의 스테이지의 주면)에 평행한 방향으로 하고, Z축 방향을 XY축 방향의 면에 수직한 방향으로 하여 설명한다. 또한, X축 방향 및 Y축 방향은 서로 직교한다.
웨이퍼 스테이지(12)에는, 낱개화된 복수의 반도체 다이(100)로 이루어지는 웨이퍼(120)가 재치된다. 웨이퍼(120)는 소정의 회로 패턴이 형성된 표면인 제1 주면(122a)(반도체 다이(100)의 제1 주면(102a)에 상당한다.)과, 제1 주면(122a)과는 반대의 이면인 제2 주면(122b)(반도체 다이(100)의 제2 주면(102b)에 상당한다.)을 갖는다. 웨이퍼(120)는 제2 주면(122b)이 웨이퍼 스테이지(12) 위의 필름에 첩착 됨으로써, 웨이퍼 스테이지(12) 위에 고정되어 있다. 웨이퍼 스테이지(12) 위의 반도체 다이(100)는 흡착 툴 및 픽업 유닛(모두 도시하지 않음)과의 협조 동작에 의해 반도체 다이(100)를 픽업한 후, 이송 헤드(도시하지 않음)에 의해, 중간 스테이지(14)로 이송된다.
중간 스테이지(14)는 반도체 다이(100)를 일시적으로 재치하기 위한 스테이지이다. 중간 스테이지(14)는 웨이퍼 스테이지(12)와 본딩 스테이지(16) 사이에 배치되어 있다. 본딩 스테이지(16)에서 반도체 다이(100)를 기판(110)에 페이스 다운 본딩하는 경우, 웨이퍼 스테이지(12)로부터 픽업한 반도체 다이(100)의 방향을 표리 반전시켜, 중간 스테이지(14) 위에 제1 주면(102a)이 대향하는 방향에 반도체 다이(100)를 재치한다. 중간 스테이지(14)는 리니어 모터(도시하지 않음) 등의 구동 기구에 의해, XY축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 반도체 다이(100)는 제1 주면(102a)이 중간 스테이지(14) 위의 필름에 첩착됨으로써, 중간 스테이지(14) 위에 고정된다. 중간 스테이지(14) 위의 반도체 다이(100)는 흡착 툴 및 픽업 유닛(모두 도시하지 않음)의 협조 동작에 의해 반도체 다이(100)를 픽업한 후, 이송 헤드(도시하지 않음)에 의해, 본딩 스테이지(16)로 이송된다.
본딩 스테이지(16)는 기판(110)을 배치하고, 기판(110) 위에 반도체 다이(100)를 본딩하기 위한 스테이지이다. 기판(110)은 전자부품(반도체 다이(100))이 탑재되는 탑재 영역을 갖는다. 도 1에 도시하는 예에서는 기판(110)은 1개의 탑재 영역을 가지고 있다. 기판(110)은, 예를 들면, 본딩 스테이지(16) 위의 필름에, 기판(110)의 탑재 영역이 설치된 면과 반대의 면이 첩착됨으로써, 본딩 스테이지(16) 위에 고정된다.
또한, 변형예로서, 예를 들면, 1개의 기판(110)에 복수의 탑재 영역이 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 기판(110)의 각 탑재 영역에 전자부품(반도체 다이(100))이 탑재된 후, 탑재 영역마다 기판(110)을 낱개로 함으로써, 복수의 완성품(전자부품을 구비하는 전자 디바이스)을 얻을 수 있다.
또는, 기판(110) 위의 1개의 탑재 영역에 복수의 반도체 다이(100)가 포개어 쌓임으로써 스택형의 반도체 장치를 제조할 수도 있다. 즉, 본딩 스테이지(16) 위에서, 기판(110) 위에 이미 탑재된 다른 전자부품(예를 들면, 반도체 다이) 위에 전자부품(반도체 다이(100))을 탑재해도 된다. 이러한 스택형의 반도체 장치에서는, 탑재 영역에 탑재된 2 이상의 반도체 다이(100) 전체가 모두 동일한 방향을 향하고 있어도 되고, 또는 일부가 다른 방향을 향하고 있어도 된다.
기판(110)의 재질은, 예를 들면, 유기 재료(예를 들면, 에폭시 기판이나 폴리이미드 기판), 무기 재료(예를 들면, 유리 기판) 또는 그것들의 복합 재료(예를 들면, 유리 에폭시 기판)로 구성되어 있다. 기판(110)은 소위 인터포저이다.
또한, 본딩 스테이지(16)는 가이드 레일(도시하지 않음) 등의 구동 기구에 의해, 기판(110)을 X축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 본딩 스테이지(16)는 기판(110)을 가열하기 위한 가열 수단을 구비하고 있다.
시트 재치 스테이지(17)는 투기성을 갖는 낱개 형상의 다공질성 시트(130)(도 4 참조)를 공급 또는 회수하기 위한 스테이지이다. 시트 재치 스테이지(17)는 낱개 형상의 다공질성 시트(130)를 재치하는 적어도 1개의 시트 재치부(60)를 갖는다. 시트 재치부(60)의 구성은 후술한다.
본딩 헤드(18)에는, Z축 구동 기구(20)를 통하여 본딩 툴(40)이 부착되고, 또한, 본딩 툴(40)로부터 Y축 방향으로 소정 거리만큼 떨어진 위치에 촬상부(26)가 부착되어 있다. 바꿔 말하면, 도 1에 도시하는 예에서는, 본딩 툴(40) 및 촬상부(26)는 본딩 헤드(18)에 고정되어 있고, 본딩 헤드(18)가 XY 테이블(28)에 의해 이동함으로써, 본딩 툴(40) 및 촬상부(26)가 함께 XY축 방향으로 이동한다. 또한 촬상부(26)와 반대측에는, 촬상부(27)가 설치되어 있다. 촬상부(26)는 중간 스테이지(14) 또는 본딩 스테이지(16)에 있어서, 반도체 다이(100)의 제2 주면(102b)을 촬상 가능하며, 촬상부(27)는 반도체 다이(100)의 제1 주면(102a)을 촬상 가능하다. 또한, 변형예로서 촬상부(26)는 본딩 헤드(18)에 고정되어 있지 않고, 본딩 툴(40)과는 별개로 이동 가능해도 된다.
본딩 툴(40)은 반도체 다이(100)를 본딩하는 본딩 선단부(42)를 갖는다. 본딩 선단부(42)는 Z축 방향을 따라 뻗어 있는 본딩 툴(40) 중 본딩 스테이지(16)측의 단부이다. 본딩 툴(40)은 반도체 다이(100) 또는 기판(110)을 가열 가능하도록 히터(도시하지 않음)를 내장하고 있다. 또한 본딩 툴(40)은 반도체 다이(100) 또는 다공질성 시트(130)를 흡착 또는 이탈하는 것이 가능하도록 에어 배큐엄 기능 및/또는 에어 블로우 기능을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 본딩 툴(40)에 의해 다공질성 시트(130)를 사이에 끼고 반도체 다이(100)를 기판(110)에 본딩한다. 또한, 본딩 툴(40)의 구성은 후술한다.
다공질성 시트(130)는 일방의 주면과 타방의 주면 사이를 통기하기 위한 복수의 구멍을 갖는다. 다공질성 시트(130)의 걸리값은, 반도체 다이(100) 등의 전자부품을 흡착하기 위해 값이 작은 편이 좋고, 예를 들면, 1∼2(s/100cc/in2)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 다공질성 시트(130)는 본딩 대상인 반도체 다이(100)의 반도체 재료 또는 본딩면(44)의 재질보다도 부드러운 재질로 이루어진다. 다공질성 시트(130)는 예를 들면, 부직포이어도 된다.
다공질성 시트(130)는, 예를 들면, 사불화에틸렌 수지(PTFE)나 폴리이미드이지만, 그 재질은 한정되지 않고, 다른 다공질성의 재료를 사용해도 된다. 예를 들면, 사불화에틸렌 수지를 다공질성 시트(130)로서 사용하는 경우, 사불화에틸렌 수지는 PTFE 나노 파이버이어도 된다. PTFE 나노 파이버는 약 1∼2㎛의 구멍 직경을 갖고, 약 56㎛의 두께를 갖고, 걸리값이 1.2(s/100cc/in2)를 갖는 것을 사용해도 된다. PTFE 나노 파이버는 두꺼움에도 불구하고 걸리값을 작게 할(즉 통기성을 향상시킬) 수 있고, 또한 약 260℃로 가열해도 거의 열수축되지 않기 때문에, 예를 들면, 230℃ 이상의 열이 가해지는 제조 프로세스에 내열성을 갖는다. 따라서, PTFE 나노 파이버는 본 실시형태의 다공질성 시트(130)로서 사용하면 효과적이다.
본딩 제어부(30)는 본딩 장치(10)에 의한 본딩을 위한 필요한 처리를 제어하는 것이다. 본딩 제어부(30)는 본딩 툴(40)의 XYZ축 구동, θ축 구동(Z축 둘레의 회전) 및 틸트 구동(경사 방향)을 포함하는 본딩 툴(40)의 위치 제어, 에어 배큐엄 기능 및/또는 에어 블로우 기능의 온 또는 오프 제어, 반도체 다이(100)를 기판(110)에 실장할 때의 하중 제어, 본딩 툴(40) 또는 본딩 스테이지(16)의 열공급 제어 등을 행한다. 본딩 제어부(30)는 본딩 헤드(18), 본딩 툴(40) 또는 촬상부(26, 27) 등의 각 구성과의 사이에서 신호의 송수신이 가능하도록 접속되어, 이것에 의해 이것들의 동작을 제어한다.
본딩 제어부(30)에는, 제어 정보를 입력하기 위한 조작부(32)와, 제어 정보를 출력하기 위한 표시부(34)가 접속되어 있다. 이것에 의해 작업자가 표시부(34)에 의해 화면을 인식하면서 조작부(32)에 의해 필요한 제어 정보를 입력할 수 있도록 되어 있다.
본딩 제어부(30)는 CPU 및 메모리 등을 구비하는 컴퓨터 장치이며, 메모리에는 미리 본딩에 필요한 처리를 행하기 위한 본딩 프로그램 등이 저장된다. 본딩 제어부(30)는 후술하는 본 실시형태에 따른 반도체 다이의 실장 방법에 관계되는 각 공정을 실행 가능하게 구성되어 있다(예를 들면, 각 동작을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 구비한다).
다음에 도 2 및 도 3을 참조하면서, 본 실시형태에 따른 본딩 툴(40)의 상세를 설명한다. 도 2는 본딩 툴(40)의 평면도이다. 도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다.
본딩 선단부(42)는 본딩면(44)과, 본딩면(44)을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 측면(46a∼46d)(이하, 이것들을 정리하여 「테이퍼 측면(46)」이라고도 한다.)을 갖는다. 도 2에 도시하는 예에서는, 다공질성 시트(130) 또는 반도체 다이(100)를 흡착 또는 이탈 가능하도록, 본딩면(44)에는 복수의 제1 흡인 구멍(50)이 설치되고, 테이퍼 측면(46)에는 복수의 제2 흡인 구멍(52, 54)이 설치되어 있다.
본딩면(44)은 본딩 대상인 반도체 다이(100)의 형상에 대응하고 있고, 예를 들면, XY 평면에서 보아 직사각형 형상을 이루고 있다. 또한 본딩면(44)은 XY 평면에서 보아 반도체 다이(100)(전자부품)보다도 큰 형상을 갖는다. 이것에 의하면, 본딩면(44)에 의해 반도체 다이(100)의 전체를 균일하게 누를 수 있으므로 양호한 본딩을 실현할 수 있다.
테이퍼 측면(46)은 본딩면(44)의 각 변에 설치되어 있다. 도 2에 도시하는 예에서는, 본딩면(44)의 각 변 중 어느 1개의 변에 테이퍼 측면(46a)이 설치되고, 테이퍼 측면(46a)에 인접하여 테이퍼 측면(46b)이 설치되고, 테이퍼 측면(46b)에 인접하여 테이퍼 측면(46c)이 설치되고, 테이퍼 측면(46c)에 인접하여 테이퍼 측면(46d)이 설치되어 있다. 바꿔 말하면, 테이퍼 측면(46a, 46c)은 본딩면(44)의 서로 대향하는 각 변에 설치되고, 다른 한편, 테이퍼 측면(46b, 46d)은 본딩면(44)의 서로 대향하는 각 변에 설치되어 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 테이퍼 측면(46a∼d)과 본딩 툴(40)의 주변면(48)(또는 본딩면(44))이 이루는 각(θ1)은 θ1>90도(예를 들면, θ1≥135도)이다. 각 테이퍼 측면(46a∼d)의 경사각도(θ1)는 본딩면(44)의 크기나 반도체 다이(100)의 흡착 정도 등에 따라 적당히 설정할 수 있다.
복수의 제1 흡인 구멍(50)(도 2에서는 10개)은 본딩면(44)의 중앙 영역에 설치되어 있다. 이것에 의해 제1 흡인 구멍(50)에 의해 반도체 다이(100)를 효과적으로 흡착할 수 있다.
또한, 복수의 제1 흡인 구멍(50)은 본딩 툴(40)의 기단부측을 향하여 뻗어 있고 서로 연통하고 있다(도시하지 않음). 이것에 의해 복수의 제1 흡인 구멍(50)을 일괄하여 제어할 수 있다.
또한, 복수의 제2 흡인 구멍(52)(도 2에서는 3개)은 어느 1개의 테이퍼 측면(46a)에 설치되고, 복수의 제2 흡인 구멍(54)(도 2에서는 3개)은 테이퍼 측면(46a)과 대향하는 테이퍼 측면(46c)에 설치되어 있다. 다른 한편, 나머지 테이퍼 측면(46b, 46d)에는 제2 흡인 구멍이 설치되어 있지 않다. 이것에 의하면, 다공질성 시트(130)를 일방향에서 흡착 지지하기 때문에, 시트의 주름이나 아래로 늘어짐을 억제할 수 있어, 양호한 상태에서 본딩 선단부(42)에 흡착할 수 있다.
도 2에 도시하는 예에서는, 제2 흡인 구멍(52)(또는 제2 흡인 구멍(54))은 테이퍼 측면(46a)(또는 테이퍼 측면(46c))에서의 본딩면(44)의 변의 연장 방향을 따라 서로 간격이 대략 균등하게 되도록 배치되어 있다.
또한, 복수의 제2 흡인 구멍(52, 54)은 본딩 툴(40)의 기단부측을 향하여 뻗어 있고 서로 연통해 있다(도시하지 않음). 이것에 의해 복수의 제2 흡인 구멍(52, 54)을 일괄하여 제어할 수 있다.
본 실시형태에서는, 본딩면(44)에 설치되는 복수의 제1 흡인 구멍(50)과, 테이퍼 측면(46)에 설치되는 복수의 제2 흡인 구멍(52, 54)이 서로 독립하여 제어 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 예를 들면, (i) 본딩 툴(40)에 다공질성 시트(130) 및 반도체 다이(100)의 양쪽을 흡착시키는 경우에는, 제1 흡인 구멍(50) 및 제2 흡인 구멍(52, 54)의 흡인 동작을 모두 온 상태로 제어하고, (ii) 본딩 툴(40)로부터 반도체 다이(100)를 이탈시키는 경우에는, 제1 흡인 구멍(50)의 흡인 동작을 오프 상태로 하면서 제2 흡인 구멍(52, 54)의 흡인 동작을 온 상태로 제어하고, (iii) 본딩 툴(40)로부터 다공질성 시트(130)를 이탈시키는 경우에는, 제1 흡인 구멍(50) 및 제2 흡인 구멍(52, 54)의 흡인 동작을 모두 오프 상태로 한다.
또한, 상기 (i)∼(iii)에 있어서 흡인 동작을 오프 상태로 하는 것 대신에, 에어 블로우 등에 의해 진공 파괴를 일으키도록 배기 동작을 온 상태로 제어해도 된다. 이것에 의하면 반도체 다이(100) 또는 다공질성 시트(130)를 본딩 툴(40)로부터 확실하게 이탈할 수 있다.
다음에 도 4∼도 10을 참조하면서, 본 실시형태에 따른 본딩 방법을 설명한다. 도 4∼도 9는 본 실시형태에 따른 본딩 방법을 나타내는 도면이며, 도 10은 본 실시형태에 따른 본딩 방법의 플로우차트이다. 또한, 도 5는 본 실시형태에 따른 시트 재치 스테이지의 평면도이다. 본 실시형태에 따른 본딩 방법은, 도 1에 도시하는 본딩 장치(10)를 사용하여 행할 수 있다. 본 실시형태의 본딩 방법에 의해, 반도체 다이(100)가 접착 재료(114)를 통하여 기판(110)에 실장된 반도체 장치(140)(도 8 참조)를 제조할 수 있다.
이하, 도 10의 플로우차트에 따라, 도 4∼도 9의 각 도면을 참조하면서 본딩 방법을 설명한다.
우선, 웨이퍼 스테이지(12) 위에, 낱개로 된 복수의 반도체 다이(100)를 준비한다(S10). 구체적으로는, 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 스테이지(12) 위에, 필름에 첩착된 복수의 반도체 다이(100)로 이루어지는 웨이퍼(120)를 준비한다. 웨이퍼(120)는 복수의 반도체 다이(100)의 각각이 제1 주면(102a)이 상방을 향함과 아울러 제2 주면(102b)이 웨이퍼 스테이지(12)에 대향하는 방향에, 웨이퍼 스테이지(12) 위에 배치된다.
다음에 반도체 다이(100)를 중간 스테이지(14)로 이송한다(S11). 예를 들면, 흡착 툴 및 픽업 유닛(모두 도시하지 않음)과의 협조 동작에 의해, 웨이퍼 스테이지(12) 위의 복수의 반도체 다이(100)를 하나씩 중간 스테이지(14)로 이송한다.
다른 한편으로, 시트 재치 스테이지(17)의 시트 재치부(60)에 다공질성 시트(130)를 공급하고, 본딩 툴(40)을 시트 재치 스테이지(17)의 상방으로 이동시키고, 본딩면(44)에 다공질성 시트(130)를 흡착한다(S12). 구체적으로는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 본딩 선단부(42)를 시트 재치부(60)에 끼워 맞추어지게 함과 아울러, 제1 흡인 구멍(50) 및 제2 흡인 구멍(52, 54)의 흡인 동작을 온 상태(VAC: ON)로 하여, 본딩 선단부(42)에 다공질성 시트(130)를 흡착시킨다. 스텝 S12는 스텝 S11과 병행되어 또는 스텝 S11 후에 행할 수 있다.
여기에서, 시트 재치 스테이지(17)의 구성에 대하여 설명한다. 도 5는 시트 재치 스테이지(17)의 평면도이며, 도 4는 도 5의 VI-VI선 단면도이다.
시트 재치 스테이지(17)는 적어도 1개의 시트 재치부(60)를 가지고 있다. 1개의 시트 재치부(60)에는 낱개 형상의 1개의 다공질성 시트(130)가 재치된다. 도 4에 도시하는 예에서는, 1개의 시트 재치부(60)가 도시되어 있지만, 시트 재치 스테이지(17) 위에 복수의 시트 재치부(60)가 설치되어 있어도 된다.
시트 재치부(60)는 다공질성 시트(130)를 지지하는 바닥면(64)과, 바닥면(64)으로부터 멀어짐에 따라 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성된 테이퍼 측면(66a, 66b, 66c, 66d)(이하 이것들을 합쳐서 「테이퍼 측면(66)」이라고도 한다.)을 갖는다. 도 4에 도시하는 예에서는, 바닥면(64)에는 다공질성 시트(130)를 회수하기 위한 시트 회수구멍(62)이 설치되어 있다.
바닥면(64)은 본딩면(44)의 형상에 대응하고 있고, 예를 들면, XY 평면에서 보아 직사각형 형상을 이루고 있다. 또한, 바닥면(64)은 XY 평면에서 보아 반도체 다이(100)(전자부품)보다도 큰 형상을 갖는다.
테이퍼 측면(66)은 본딩 선단부(42)의 테이퍼 측면(46)에 대응하여 설치되고, 바닥면(64)의 각 변에 설치되어 있다. 도 5에 도시하는 예에서는, 바닥면(64)의 각 변 중 어느 1개의 변에 테이퍼 측면(66a)이 설치되고, 테이퍼 측면(66a)에 인접하여 테이퍼 측면(66b)이 설치되고, 테이퍼 측면(66b)에 인접하여 테이퍼 측면(66c)이 설치되고, 테이퍼 측면(66c)에 인접하여 테이퍼 측면(66d)이 설치되어 있다. 바꿔 말하면, 테이퍼 측면(66a, 66c)은 바닥면(64)의 서로 대향하는 각 변에 설치되고, 다른 한편, 테이퍼 측면(66b, 66d)은 바닥면(64)의 서로 대향하는 각 변에 설치되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 각 테이퍼 측면(66a∼d)과 시트 재치 스테이지(17)의 주변(68)(또는 바닥면(64))이 이루는 각(θ2)은 θ2>90℃(예를 들면, θ2≥135도)이다. 각 테이퍼 측면(66a∼d)의 경사각도(θ1)는 본딩 선단부(42)의 각 테이퍼 측면(46a∼d)의 경사각도(θ2)와 실질적으로 동일해도 된다.
도 10의 플로우차트로 되돌아오면, 다음에 본딩 툴(40)에 의해 반도체 다이(100)를 접착 재료(112)를 통하여 기판(110)에 열압착한다(S13).
구체적으로는, 우선, 본딩 선단부(42)에 다공질성 시트(130)를 흡착시킨 상태에서, 본딩 툴(40)을 중간 스테이지(14)의 상방으로 이동시키고, 중간 스테이지(14) 위의 반도체 다이(100)를 다공질성 시트(130)를 사이에 끼고 본딩 선단부(42)에 흡착시킨다. 그 후, 본딩 툴(40)을, 도 6에 도시하는 바와 같이, 본딩 스테이지(16)의 상방에 배치한다. 이 경우, 반도체 다이(100)는 소정의 회로 패턴이 형성된 제1 주면(102a)이 기판(110)에 대향하고, 제2 주면(102b)이 다공질성 시트(130)를 사이에 끼고 본딩면(44)에 흡착되어 있다. 또한 다공질성 시트(130)는 본딩면(44)과 테이퍼 측면(46)에 흡착되어 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 스텝 S13의 공정 중, 제1 흡인 구멍(50) 및 제2 흡인 구멍(52, 54)은 흡인 동작을 온 상태(VAC: ON)로 한다.
여기에서, 반도체 다이(100)의 구성에 대하여 설명한다. 반도체 다이(100)의 제1 주면(102a)에는, 복수의 전극 패드(104)와, 복수의 전극 패드(104) 위에 설치된 복수의 범프 전극(106)과, 복수의 범프 전극(106)의 주위에 설치된 보호막(108)이 설치되어 있다. 전극 패드(104)는 제1 주면(102a)에 형성된 회로 패턴과 전기적으로 접속된 단자이다. 또한 각 전극 패드(104)의 외주 단부에는, 보호막(108)에 의해 피복되어 있고, 이것에 의해 노출된 전극 패드(104)의 중앙부가 범프 전극(106)과의 접속부로 되어 있다.
전극 패드(104) 및 범프 전극(106)의 재질은 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 전극 패드(104)는 알루미늄 또는 구리 등이어도 되고, 또한 범프 전극(106)은 금 등이어도 된다.
도 6으로 되돌아오면, 본딩 스테이지(16) 위에는 기판(110)이 배치되어 있고, 기판(110)의 반도체 다이(100)가 탑재되는 영역에는 접착 재료(112)가 설치되어 있다. 도 6에 도시하는 예에서는, 접착 재료(112)는 상온에서 페이스트 형상이지만, 이것에 한정되지 않고 상온에서 필름 형상이어도 된다. 접착 재료(112)는, 예를 들면, 열경화성 수지이다. 이것에 의하면 접착 재료(112)를 가열함으로써 용융 및 경화시킬 수 있다.
그 후, 도 7에 도시하는 바와 같이, 본딩 툴(40)을 본딩 스테이지(16)를 향하여 하강시켜, 본딩 툴(40)에 의해 가압 및 가열을 행하고, 반도체 다이(100)를, 열경화한 접착 재료(114)를 통하여 기판(110) 위에 본딩한다. 이렇게 하여, 반도체 다이(100)의 범프 전극(106)과 기판(110)의 배선(도시하지 않음)의 전기적인 접합을 도모함과 동시에, 반도체 다이(100)와 기판(110) 사이를 수지 밀봉할 수 있다. 또한, 접착 재료는 본딩 전에 미리 기판(110) 위에 설치하는 태양에 한하지 않고, 본딩 공정 중에 반도체 다이(100)와 기판(110) 사이에 언더필로서 충전시켜도 된다.
반도체 다이(100)의 기판(110)에의 열압착이 종료한 후, 본딩면(44)으로부터 반도체 다이(100)를 이탈시킨다(S14). 구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 흡인 구멍(50)의 흡인 동작을 오프 상태로 하면서(VAC: OFF), 제2 흡인 구멍(52, 54)의 흡인 동작을 모두 온 상태로 제어한다(VAC: ON). 이렇게 하여, 본딩 선단부(42)에 다공질성 시트(130)를 흡착시키면서, 본딩 선단부(42)로부터 반도체 다이(100)만을 이탈시킬 수 있다. 이 경우, 다공질성 시트(130)는 대향하는 한 쌍의 테이퍼 측면(46a, 46c)에 흡착되어 있기 때문에, 본딩 선단부(42)에 안정하게 흡착시켜 둘 수 있다.
그 후, 본딩 툴(40)을 시트 재치 스테이지(17)의 상방으로 이동시키고, 본딩면(44)으로부터 시트 재치부(60) 위에 다공질성 시트(130)를 이탈시킨다. 구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 흡인 구멍(50) 및 제2 흡인 구멍(52, 54)의 흡인 동작을 모두 오프 상태로 한다. 이렇게 하여, 본딩 선단부(42)로부터 다공질성 시트(130)를 이탈시킬 수 있다. 그 후, 시트 재치부(60) 위에 배치된 사용 완료된 다공질성 시트(130)는 시트 회수구멍(62)의 흡인 동작을 온 상태(VAC: ON)로 함으로써, 시트 회수구멍(62) 내로 회수하도록 해도 된다.
또한, 상기 본딩 방법에 있어서, 흡인 동작을 오프 상태로 하는 것 대신에, 에어 블로우 등에 의해 진공 파괴를 일으키도록 배기 동작을 온 상태로 제어해도 된다. 이것에 의하면 반도체 다이(100) 또는 다공질성 시트(130)를 본딩 툴(40)로부터 확실하게 이탈할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 본딩 장치는 전자부품을 기판 또는 다른 전자부품에 접착 재료를 통하여 열압착하는 본딩 장치로서, 낱개 형상의 다공질성 시트를 사이에 끼고 전자부품을 흡착하는 제1 흡인 구멍이 설치된 본딩면과, 본딩면을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되고, 다공질성 시트를 흡착하는 제2 흡인 구멍이 설치된 테이퍼 측면을 포함하는 본딩 선단부를 갖는 본딩 툴과, 제1 흡인 구멍과 제2 흡인 구멍을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부를 구비한다.
상기 구성에 의하면, 본딩면에 설치된 제1 흡인 구멍과, 테이퍼 측면에 설치된 제2 흡인 구멍을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부를 구비하기 때문에, 전자부품 또는 다공질성 시트의 흡착 또는 이탈을 각각 필요에 따라 독립하여 제어할 수 있다. 따라서, 전자부품을 접착 재료를 통하여 기판 위에 양호하게 본딩할 수 있다. 또한, 다공질성 시트는 테이퍼 측면에 설치된 제2 흡인 구멍으로 흡착되기 때문에, 낱개 형상의 다공질성 시트의 단부가 아래로 늘어지는 것을 방지하여, 본딩 공정시에 다공질성 시트를 본딩 선단부에 확실하게 흡착시킬 수 있다. 또한, 제2 흡인 구멍이 설치된 부분은 테이퍼 형상으로 형성되어 있기 때문에, 협소 피치화에 대응한 본딩 공정을 행할 수 있다.
상기 태양에 있어서, 본딩면은 직사각형 형상을 이루고 있고, 테이퍼 측면은 적어도 본딩면의 서로 대향하는 각 변에 각각 설치되어도 된다.
상기 태양에 있어서, 본딩면은 당해 본딩면의 평면에서 보아 전자부품보다도 커도 된다.
상기 태양에 있어서, 본딩 툴에 대하여 다공질성 시트를 공급 또는 회수하기 위하여, 다공질성 시트를 재치하는 적어도 1개의 시트 재치부를 더 구비해도 된다.
상기 태양에 있어서, 적어도 1개의 시트 재치부는 다공질성 시트를 지지하는 바닥면과, 바닥면으로부터 멀어짐에 따라 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성된 테이퍼 측면을 포함해도 된다.
상기 태양에 있어서, 시트 재치부의 바닥면은 직사각형 형상을 이루고 있고, 시트 재치부의 테이퍼 측면은 적어도 바닥면의 서로 대향하는 각 변에 각각 설치되어도 된다.
상기 태양에 있어서, 시트 재치부의 바닥면에 다공질성 시트를 회수하는 시트 회수구멍이 설치되어도 된다.
본 실시형태에 따른 본딩 방법은 낱개 형상의 다공질성 시트를 사이에 끼고 전자부품을 흡착하는 제1 흡인 구멍이 설치된 본딩면과, 본딩면을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되고, 다공질성 시트를 흡착하는 제2 흡인 구멍이 설치된 테이퍼 측면을 포함하는 본딩 선단부를 갖는 본딩 툴을 준비하는 공정과, 제1 흡인 구멍 및 제2 흡인 구멍의 흡인 동작을 온 상태로 하여, 본딩면에 다공질성 시트를 사이에 끼고 전자부품을 흡착하는 공정과, 본딩 툴에 의해 전자부품을 기판 또는 다른 전자부품에 접착 재료를 통하여 열압착하는 공정과, 제2 흡인 구멍의 흡인 동작을 온 상태로 하면서 제1 흡인 구멍의 흡인 동작을 오프 상태 또는 배기 동작을 온 상태로 하여, 본딩면으로부터 상기 전자부품을 이탈시키는 공정을 포함한다.
상기 구성에 의하면, 본딩면에 설치된 제1 흡인 구멍과, 테이퍼 측면에 설치된 제2 흡인 구멍을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부를 구비하기 때문에, 전자부품 또는 다공질성 시트의 흡착 또는 이탈을 각각 필요에 따라 독립하여 제어할 수 있다. 따라서, 전자부품을 접착 재료를 통하여 기판 위에 양호하게 본딩할 수 있다. 또한 다공질성 시트는 테이퍼 측면에 설치된 제2 흡인 구멍으로 흡착되기 때문에, 낱개 형상의 다공질성 시트의 단부가 아래로 늘어지는 것을 방지하여, 본딩 공정시에 다공질성 시트를 본딩 선단부에 확실하게 흡착시킬 수 있다. 또한 제2 흡인 구멍이 설치된 부분은 테이퍼 형상으로 형성되어 있기 때문에, 협소 피치화에 대응한 본딩 공정을 행할 수 있다.
또한, 본딩 선단부와 전자부품 사이에 다공질성 시트가 개재하기 때문에, 접착 재료가 전자부품의 측면으로부터 상방으로 기어올랐다고 해도, 본딩 선단부에 접착 재료가 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, XY 평면에서 보아 전자부품보다도 큰 본딩면을 적용했다고 해도, 본딩 툴의 오염 등을 억제하여, 장치의 메인터넌스성을 떨어뜨리지 않는다. 그러므로, 전자부품의 전체를 균일하게 누름과 아울러 메인터넌스성의 향상을 도모할 수 있다.
또한 다공질성 시트를 사용하기 때문에, 전자부품 또는 접착 재료를 가열할 때에 발생하는 퓸 가스가 본딩 선단부에 부착되거나, 제1 흡인 구멍 및 제2 흡인 구멍에 들어가거나 하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 이 점에서도, 본딩 툴이 오염되는 것을 억제할 수 있어, 더한층의 메인터넌스성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 다양하게 변형하여 적용하는 것이 가능하다.
상기 실시형태에서는, 본딩 선단부(42)의 테이퍼 측면(46)을 본딩면(44)의 각 변에 설치하는 태양을 설명했지만, 모든 변에 테이퍼 측면(46)을 설치할 필요는 없고, 대향하는 2변에만 테이퍼 측면을 형성해도 된다. 이 경우, 대향하는 2변의 각 테이퍼 측면에 각각 1개 이상의 제2 흡인 구멍을 설치하면 된다.
상기 실시형태에서는, 테이퍼 측면(46a∼d) 중 대향하는 2개의 테이퍼 측면(46a, 46c)에 제2 흡인 구멍(52, 54)을 설치하는 태양을 설명했지만, 상기 태양에 더하여, 타방의 대향하는 2개의 테이퍼 측면(46b, 46d)에도 제2 흡인 구멍을 형성해도 된다.
상기 실시형태에서는, 제1 흡인 구멍(50) 및 제2 흡인 구멍(52, 54)을 각각 복수개 설치하는 태양을 설명했지만, 본딩면(44), 테이퍼 측면(46a) 및 테이퍼 측면(46c)에 설치하는 흡인 구멍은 각각 1개씩이어도 된다.
상기 실시형태에서는, 시트 재치 스테이지(17)는 다공질성 시트(130)의 공급 및 회수를 겸용하는 태양을 설명했지만, 다공질성 시트(130)를 공급하기 위한 스테이지와, 그것을 회수하기 위한 스테이지로 나누어도 된다. 그 경우, 각 스테이지의 시트 재치부의 구성은 동일하여도 된다.
상기 실시형태에서는, 반도체 다이(100)를 페이스 다운 본딩하는 태양을 예로서 설명했지만, 페이스 업 본딩에 본 발명을 적용해도 된다. 이 경우, 반도체 다이(100)의 제2 주면(102b)이 기판(110)에 대향하는 방향에, 반도체 다이(100)가 기판(110)에 본딩된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 본딩하는 반도체 다이(100)의 일례로서 제1 주면(102a)에 전극 패드(104) 및 범프 전극(106)이 설치되는 태양을 설명했지만, 양쪽 주면을 관통하는 관통 전극을 갖는 반도체 다이를 기판(110)에 본딩해도 된다. 이 경우, 기판(110)의 탑재 영역에 복수단에 걸쳐 반도체 다이를 스택시키고, 각 단마다 복수의 반도체 다이를 일괄하여 본딩해도 된다.
또한, 본딩 대상인 전자부품의 일례는 반도체 다이에 한하는 것은 아니고, 반도체 다이가 패키징된 반도체 장치를 기판에 본딩해도 된다. 또는, 전자부품은 능동 소자 또는 수동 소자의 어떤 것이어도 되고, 그 밖의 부품이어도 된다.
(제2 실시형태)
제1 실시형태에서는, 본딩 툴과 반도체 다이 사이에 투기성을 갖는 다공질 시트를 끼워 반도체 다이를 기판(110)에 접합했지만, 본 실시형태에서는, 투기성을 갖지 않는 시트에 투기 구멍을 뚫어 당해 시트에 투기성을 갖게 하고 있는 점에서 제1 실시형태와 상위하다. 이하, 제1 실시형태와 서로 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 본딩 장치를 도시하는 도면이다. 도 11에 도시하는 본 실시형태의 본딩 장치(10A)는 구멍 뚫기 기구(70)를 갖는다. 이 구멍 뚫기 기구(70)는 본딩 선단부(42)가 유지하는 기어오름 방지용의 시트(140)에 투기 구멍을 뚫는다. 시트(140)는 투기성을 갖지 않는, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 염화비닐, 폴리이미드 등의 수지 시트이지만, 그 재질은 한정되지 않고 사용할 수 있다.
구멍 뚫기 기구(70)는 본딩 헤드(20)가 XY 방향으로 이동 가능한 범위에 설치된다. 구멍 뚫기 기구(70)는 도 3에 도시하는 제1 흡기구멍(50)에 대응하여 시트(140)에 투기 구멍을 뚫는 복수의 바늘 부재(70a)를 구비한다. 바늘 부재(70a)는 구멍 뚫기 기구(70)와 함께 도시하지 않은 구동 기구에 의해 Z 방향으로 상승 및 하강하여 구멍 뚫기 기구(70)의 바로 위에 정지한 본딩 툴(40)에 유지된 시트(140)를 관통함으로써 당해 시트(140)에 투기 구멍을 뚫는다.
여기에서, 본딩 선단부(42)에 형성된 제2 흡인 구멍(52)은 본딩 툴(40)에 유지된 시트(140)의 주름, 아래로 늘어짐을 억제하기 위해 설치되어 있다. 그 때문에 시트(140)의 제2 흡인 구멍(52, 54)에 대응하는 개소에 구멍 뚫기 기구(70)에 의해 투기 구멍을 뚫지 않아도 본딩 툴(40)에 의해 반도체 다이(100)를 흡착하여 유지할 수 있다. 또한, 시트(140)의 주름, 아래로 늘어짐을 억제할 수 있으면, 제2 흡인 구멍(52)에 대응하는 투기 구멍을 뚫어도 되는 것은 당연하다.
또한, 구멍 뚫기 기구(70)는 구동 기구를 갖지 않고 본딩 장치(10A)에 고정하여 배치된 구성으로 해도 된다. 이 구성으로 한 경우, 본딩 툴(40)이 구멍 뚫기 기구(70)에 대하여 하강 및 상승함으로써 시트(140)에 투기 구멍을 뚫는다.
또한, 투기 구멍은 각각의 투기 구멍이 하나의 제1 흡인 구멍(52)에 대응하여 시트(140)에 뚫어져 있지 않아도 되고, 1개 또는 투기 구멍이 복수의 제1 흡기구멍(50)에 대응하여 뚫어진 것이어도 된다. 이 구성으로 하는 경우, 본딩 선단부(42)에 바늘 부재(70a)의 직경보다도 큰 직경을 갖는 구멍을 형성하고, 이 구멍에 대응하는 투기 구멍을 시트(140)에 뚫어도 된다. 또한 본딩 선단부(42)에 연통된 홈을 형성함과 아울러 이 홈과 대응시켜 바늘 부재(70a)를 중공 형상으로 하고, 당해 홈 및 중공 형상에 대응한 형상의 개구 구멍을 시트(140)에 형성해도 된다.
본 실시형태에 의하면, 기어오름을 억제하기 위해 투기성을 갖지 않는 시트(140)를 채용한 구성에서도, 본딩 툴(40)에 유지된 시트(140)의 주름, 아래로 늘어짐을 효과적으로 억제할 수 있다.
(제3 실시형태)
제2 실시형태의 구멍 뚫기 기구(70)는 본딩 툴(40)에 유지된 상태에서 시트(140)에 투기 구멍을 뚫고 있었지만, 본 실시형태의 구멍 뚫기 기구(71)는 시트 재치 스테이지(17)에 재치된 상태에서 시트(140)에 투기 구멍을 뚫는 점에서 상위하다. 이하, 제2 실시형태와 상위한 점을 중심으로 설명한다.
도 12는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 본딩 장치를 도시하는 도면이다. 도 12에 도시하는 본 실시형태의 본딩 장치(10B)는 복수의 바늘 부재(71a)를 갖는 구멍 뚫기 기구(71)를 구비한다. 시트 재치 스테이지(17)에는, 복수의 바늘 부재(71a)에 대응하는 도시하지 않은 구멍이 형성되어 있다. 구멍 뚫기 기구(71)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 시트 재치 스테이지(17)에 대하여 Z 방향으로 상승 또는 하강하여, 바늘 부재(71a)를 시트(140)에 관통시켜 투기 구멍을 형성한다. 또한, 구멍 뚫기 기구(71)를 본딩 장치에 고정하고, 시트 재치 스테이지(17)를 구멍 뚫기 기구(71)에 대하여 구동시킴으로써 시트(140)에 투기 구멍을 형성해도 된다.
본딩 툴(40)은 투기 구멍이 형성된 시트(140)를 흡착하여 유지하고, 당해 시트(140)를 통하여 반도체 다이(100)를 기판(110)에 접합한다.
또한, 본딩 장치는 시트(140)를 낱개화하는 도시하지 않은 낱개화 기구에 의해, 시트(140)를 잘라내어 낱개화함과 아울러 투기 구멍을 형성하는 태양으로 해도 된다. 또한 시트(140)에 투기 구멍을 형성하는 기구를 별도 설치해도 된다.
또한, 기어오름 방지용의 시트에는, 투기성을 갖지 않는 재질로 구성된 시트에 투기성을 부여하기 위한 복수의 투기 구멍이 규칙적 또는 불규칙적으로 똑같이 미리 형성된 시트를 사용해도 된다.
또한, 복수의 제1 흡인 구멍(50)이 본딩면(44)의 중앙 영역에 설치되어 있다고 설명했지만, 복수의 제1 흡인 구멍(50)은, 예를 들면, 본딩면(44)의 가장자리부 근방이나 본딩면(44)의 전체에 규칙적 또는 불규칙적으로 설치되어 있어도 된다.
또한, 제1 흡인 구멍(50), 제2 흡인 구멍(52)은 직사각형 등의 다각형의 구멍이나 긴 구멍이어도 된다. 또한, 제1 흡인 구멍(50), 제2 흡인 구멍(52)은 본딩면(44)에 연통하여 설치된 홈 형상이어도 된다.
또한, 본딩 툴(40)의 테이퍼 측면(46a∼46d)은 대향하는 2면에만 설치되어도 된다. 마찬가지로, 시트 재치부(60)의 테이퍼 측면(66a∼66d)도 대향하는 2면에만 설치되어도 된다.
상기 발명의 실시형태를 통하여 설명된 실시의 태양은 용도에 따라 적당히 조합하여, 또는 변경 혹은 개량을 가하여 사용할 수 있고, 본 발명은 상술한 실시형태의 기재에 한정되는 것은 아니다. 그러한 조합 또는 변경 혹은 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 특허청구범위의 기재로부터 명확하다.
10, 10A, 10B…본딩 장치, 12…웨이퍼 스테이지, 14…중간 스테이지, 16…본딩 스테이지, 17…시트 재치 스테이지, 18…본딩 헤드, 30…본딩 제어부, 40…본딩 툴, 42…본딩 선단부, 46a∼d…테이퍼 측면, 50… 제1 흡인 구멍, 52, 54…제2 흡인 구멍, 60…시트 재치부, 66a∼d…테이퍼 측면, 70, 71…구멍 뚫기 기구, 70a, 71a…바늘 부재, 110…기판, 112, 114…접착 재료, 130…다공질성 시트

Claims (13)

  1. 전자부품을 기판 또는 다른 전자부품에 접착 재료를 통하여 열압착하는 본딩 장치로서,
    투기성을 갖는 낱개 형상의 투기성 시트를 사이에 끼고 상기 전자부품을 흡착하는 제1 흡인 구멍이 설치된 본딩면과, 상기 본딩면을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되고, 상기 투기성 시트를 흡착하는 제2 흡인 구멍이 설치된 테이퍼 측면을 포함하는 본딩 선단부를 갖는 본딩 툴과,
    상기 제1 흡인 구멍과 상기 제2 흡인 구멍을 서로 독립하여 제어하는 본딩 제어부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본딩면은 직사각형 형상을 이루고 있고,
    상기 테이퍼 측면은 적어도 상기 본딩면의 서로 대향하는 각 변에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 본딩면은 당해 본딩면의 평면에서 보아 상기 전자부품보다도 큰 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본딩 툴에 대하여 상기 투기성 시트를 공급 또는 회수하기 위해, 상기 투기성 시트를 재치하는 적어도 1개의 시트 재치부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 시트 재치부는 상기 투기성 시트를 지지하는 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 멀어짐에 따라 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성된 테이퍼 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시트 재치부의 상기 바닥면은 직사각형 형상을 이루고 있고,
    상기 시트 재치부의 상기 테이퍼 측면은 적어도 상기 바닥면의 서로 대향하는 각 변에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시트 재치부의 상기 바닥면에 상기 투기성 시트를 회수하는 시트 회수구멍이 설치된 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투기성 시트는 투기성을 갖지 않는 시트에 뚫어진 투기 구멍에 의해 투기성을 갖는 것이며,
    상기 투기성을 갖지 않는 시트에 상기 투기 구멍을 뚫는 구멍 뚫기 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투기성 시트는 다공질성 시트인 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  10. 투기성을 갖는 낱개 형상의 투기성 시트를 사이에 끼고 전자부품을 흡착하는 제1 흡인 구멍이 설치된 본딩면과, 상기 본딩면을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 형성되고, 상기 투기성 시트를 흡착하는 제2 흡인 구멍이 설치된 테이퍼 측면을 포함하는 본딩 선단부를 갖는 본딩 툴을 준비하는 공정과,
    상기 제1 흡인 구멍 및 상기 제2 흡인 구멍의 흡인 동작을 온 상태로 하여, 상기 본딩면에 상기 투기성 시트를 사이에 끼고 상기 전자부품을 흡착하는 공정과,
    상기 본딩 툴에 의해 상기 전자부품을 기판 또는 다른 전자부품에 접착 재료 을 통하여 열압착하는 공정과,
    상기 제2 흡인 구멍의 흡인 동작을 온 상태로 하면서 상기 제1 흡인 구멍의 흡인 동작을 오프 상태 또는 배기 동작을 온 상태로 하여, 상기 본딩면으로부터 상기 전자부품을 이탈시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 투기성 시트를 재치하는 적어도 1개의 시트 재치부를 준비하는 공정을 더 포함하고,
    상기 적어도 1개의 시트 재치부는 상기 투기성 시트를 지지하는 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 멀어짐에 따라 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성된 테이퍼 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 투기성 시트는 투기성을 갖지 않는 시트에 뚫어진 투기 구멍에 의해 투기성을 갖는 것이며,
    구멍 뚫기 기구에 의해 투기성을 갖지 않는 시트에 상기 투기 구멍을 뚫는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 투기성 시트는 다공질성 시트인 것을 특징으로 하는 본딩 방법.
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