KR20200049970A - 얼라인헤드를 포함하는 본딩장치 - Google Patents

얼라인헤드를 포함하는 본딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 얼라인헤드를 포함하는 본딩장치는, 접합 대상의 상면에 접촉되며, 레이저 투과성을 가지도록 형성된 레이저 투과부를 포함하는 얼라인헤드, 상기 얼라인헤드를 상하 방향으로 이동시키도록 형성되어 상기 접합 대상을 피접합 대상에 가압시키되, 상기 얼라인헤드의 기울기를 조절시킬 수 있도록 형성되는 가변 액추에이터 및 상기 레이저 투과부에 레이저 빔을 조사하여 상기 레이저 투과부에 접촉된 접합 대상에 열 에너지를 인가하는 레이저 조사유닛을 포함한다.

Description

얼라인헤드를 포함하는 본딩장치{Bonding Apparatus Having Align Head}
본 발명은 본딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접합 대상 간의 접합 과정에서 접합 대상이 기울어짐을 자체 정렬시키고, 균일한 가압이 가능하도록 하는 본딩장치에 관한 것이다.
칩과 기판을 접합하기 위한 방법으로 플립 칩(Flip Chip) 접합이 일반적으로 널리 사용되고 있다. 그리고 이와 같은 플립 칩 접합 방법은, 칩의 접합면에 형성된 솔더 범프를 기판의 패드에 맞추어 리플로우 머신으로 리플로우하는 과정을 거쳐 이루어진다.
하지만, 갈수록 모바일 제품의 고사양화가 요구됨에 따라 I/O수가 많아지게 되고, 범프의 피치 크기는 점점 줄어들고 있는 추세이다. 최근에는 피치 크기가 60um이하까지 줄어들게 되었으며, 이에 따라 기존의 리플로우 방식으로 칩을 접합하던 과정은 열압착 본딩을 이용해서 접합하는 방식으로 대체되고 있는 추세이다.
다만, 상기와 같이 열압착 본딩 시에는 히터 외곽부의 불균일한 열전달로 인해 칩과 기판 사이에 위치된 솔더 범프 중 최외곽 솔더 범프에서 오픈이 발생하여 불량이 발생하는 경향이 있었다.
뿐만 아니라 열압착 본딩 방식은 온도 상승에 필요한 시간 및 냉각에 필요한 시간이 매우 긴 편이라 생산성이 크게 떨어지며, 칩에 장시간의 압력 부여로 인해 칩에 크랙이 발생하는 문제도 있었다.
또한 열압착 본딩 방식은 칩과 기판의 접합 과정에서는 칩을 기판과 수평하게 정렬하여 접합을 수행해야 하기 때문에 사전 처리 시간이 요구되며, 접합 과정에서는 균일한 압력을 부여하기가 어려워 공정 안정성이 떨어지는 문제가 발생한다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
일본공개특허 제1994-089945호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 칩과 기판 등의 접합 대상을 안정적으로 접합할 수 있으며, 공정 소요시간을 최소화하는 동시에 수율을 극대화하기 위한 본딩장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 얼라인헤드를 포함하는 본딩장치는, 접합 대상의 상면에 접촉되며, 레이저 투과성을 가지도록 형성된 레이저 투과부를 포함하는 얼라인헤드, 상기 얼라인헤드를 상하 방향으로 이동시키도록 형성되어 상기 접합 대상을 피접합 대상에 가압시키되, 상기 얼라인헤드의 기울기를 조절시킬 수 있도록 형성되는 가변 액추에이터 및 상기 레이저 투과부에 레이저 빔을 조사하여 상기 레이저 투과부에 접촉된 접합 대상에 열 에너지를 인가하는 레이저 조사유닛을 포함한다.
그리고 상기 가변 액추에이터는 서로 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 액추에이터 모듈을 포함할 수 있다.
또한 상기 얼라인헤드는, 상기 레이저 투과부의 양측에 구비되어 각각 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈 중 어느 하나와 연결되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 가변 액추에이터는, 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈의 하부에 각각 구비되어 상기 연결부를 탈착 가능하게 하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 레이저 투과부는 상기 연결부보다 하부로 돌출되도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 레이저 투과부는 상기 연결부보다 상부로 돌출되도록 형성될 수 있다.
또한 상기 레이저 투과부는 상기 얼라인헤드에 복수 개가 구비될 수 있다.
그리고 상기 레이저 투과부 하면의 면적은 상기 접합 대상 상면의 면적에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한 상기 레이저 투과부 하면의 면적은 상기 접합 대상 상면의 면적보다 크게 형성되고, 상기 레이저 투과부 하면에는 상기 접합 대상 상면의 면적에 대응되는 면적을 가지는 함몰홈이 형성될 수 있다.
그리고 상기 함몰홈의 깊이는 상기 접합 대상의 두께보다 작은 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
또한 상기 가변 액추에이터의 상단부를 지지하도록 형성되어 상기 가변 액추에이터를 상하 이동시키는 고정플레이트 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 고정플레이트 어셈블리는, 상기 가변 액추에이터의 상단을 고정시키도록 형성되는 탑플레이트를 포함할 수 있다.
또한 상기 가변 액추에이터는 서로 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 액추에이터 모듈을 포함하고, 상기 탑플레이트에는 상기 레이저 조사유닛으로부터 조사된 레이저가 통과하는 레이저 투과홀이 형성될 수 있다.
그리고 상기 고정플레이트 어셈블리는, 상기 탑플레이트 및 별도의 이송테이블과 연결되어, 상기 이송테이블의 구동력에 의해 상하 이동 가능하게 형성되는 백플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 고정플레이트 어셈블리는, 상기 탑플레이트 및 상기 백플레이트 사이에 구비되어 지지력을 제공하는 리브플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 얼라인헤드를 포함하는 본딩장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 칩과 기판 등 접합 대상 간의 접합 과정에서 얼라인헤드의 기울기를 조절하여 접합 대상을 자체 정렬시킬 수 있으므로, 접합 대상 간의 접합을 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 레이저 빔을 이용하여 접합 대상에 열 에너지를 인가하므로 전체 면적에 걸친 균일한 접합이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
셋째, 공정 소요시간을 최소화하는 동시에 불량률을 최소화하여 수율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치에 있어서, 얼라인헤드의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치에 있어서, 가변 액추에이터를 통해 얼라인헤드의 기울기를 조절하는 모습을 나타낸 도면;
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치를 통해 칩과 기판을 접합하는 과정을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 본딩장치의 모습을 나타낸 도면; 및
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 본딩장치의 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치(100)는 얼라인헤드(130)와, 가변 액추에이터(120)와, 레이저 조사유닛(미도시)과, 고정플레이트 어셈블리(110)를 포함한다.
상기 얼라인헤드(130)는 접합 대상을 접합하기 위해 접합 대상의 상면에 접촉되는 구성요소이다. 이하 본 실시예의 경우 접합 대상은 칩인 것으로 하였으며, 피접합 대상은 기판인 것으로 예시하였으나, 상기 접합/피접합 대상은 본 실시예 외의 다양한 대상일 수 있음은 물론이다.
본 실시예에서 상기 얼라인헤드(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 일부가 레이저 투과성을 가지도록 형성된 레이저 투과부(132)와, 상기 레이저 투과부(132)의 양측에 구비되어 상기 가변 액추에이터(120)와 연결되는 연결부(134)를 포함하는 형태를 가진다.
특히 본 실시예에서 상기 레이저 투과부(132)는 상기 연결부(134)보다 하부로 돌출되도록 형성되며, 상기 레이저 투과부(132)의 하면(133b)은 상기 칩과 직접 접촉되도록 소정 면적을 형성한다.
이때 상기 레이저 투과부(132) 하면(133b)의 면적은 상기 칩 상면의 면적에 대응되도록 형성되며, 이에 따라 상기 레이저 투과부(132) 하면(133b)의 폭(d2)은 상기 칩의 폭과 동일한 폭을 가지도록 형성된다.
또한 상기 레이저 투과부(132)의 하부 돌출 길이(d1)는 현재 접합을 수행하기 위한 칩 외의 인접한 다른 칩에 간섭되지 않도록 정해질 수 있다.
그리고 본 실시예에서 상기 레이저 투과부(132)는 상기 연결부(134)보다 상부로 소정 길이(d3)만큼 돌출되도록 형성되며, 이는 상기 연결부(134)와 상기 레이저 투과부(132)의 영역을 서로 구분하기 위한 것이다. 다만, 상기 레이저 투과부(132)는 상부로 돌출되지 않고 상기 연결부(134)와 평탄하게 연결되는 형태로 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 연결부(134)의 상부에는 상기 가변 액추에이터(120)와 연결 가능하도록 하는 연결구(135)가 형성될 수 있으며, 상기 연결구(135)와 상기 가변 액추에이터(120)의 연결 방식은 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있다.
예컨대, 상기 연결구(135)는 홈 또는 홀 형태로 형성되어 후술할 액추에이터 돌출부(122, 도 3 참조)가 상기 연결구(135)를 삽입 또는 관통하는 연결 형태를 가질 수도 있으며, 또는 평탄면 형태로 형성되어 상기 액추에이터 돌출부(122)와 본딩에 의해 연결되는 형태일 수도 있는 등 다양한 연결 방식이 적용될 수 있을 것이다.
한편 전술한 바와 같이, 상기 레이저 투과부(132)는 적어도 일부가 레이저 투과성을 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대 상기 레이저 투과부(132)는 전체가 레이저 투과성을 가지도록 형성될 수도 있으며, 상기 칩과의 상대적인 크기를 고려하여 일부가 레이저 투과성을 가지도록 형성될 수 있다. 이때 상기 레이저 투과부(132)의 레이저 투과율을 95% 이상인 것이 바람직하다.
그리고 적어도 상기 레이저 투과부(134)는 300℃ 이상의 고온에서도 깨지지 않는 소재로 형성될 수 있으며, 예컨대 용융 실리카(Fused Silica) 등이 적용될 수 있을 것이다.
또한 본 실시예에서 상기 레이저 투과부(132)는 한 쌍의 연결부(134) 사이에 하나가 구비되는 것으로 하였으나, 이와 달리 상기 레이저 투과부(132)는 상기 얼라인헤드(130)에 복수 개가 구비되어 복수의 칩을 동시에 접합할 수 있음은 물론이다.
상기 가변 액추에이터(120)는 상기 얼라인헤드(130)를 상하 방향으로 이동시키도록 형성되어, 상기 얼라인헤드(130)의 레이저 투과부(132)가 상기 칩에 접촉된 상태에서 상기 칩을 기판 상에 구비된 범프에 가압시킬 수 있으며, 이와 동시에 상기 가변 액추에이터(120)는 상기 얼라인헤드(130)의 기울기를 조절시킬 수 있도록 형성된다.
본 실시예에서 상기 가변 액추에이터(120)는 서로 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)을 포함하며, 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)은 서로 독립적으로 길이 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 액추에이터 모듈(120a, 120b)은 피에조 액추에이터(Piezo Actuator) 형태로 형성되어 인장 및 수축에 의해 길이 조절될 수도 있으며, 실린더 및 피스톤 방식에 의해 길이가 조절될 수도 있다.
또는 상기 액추에이터 모듈(120a, 120b)은 길이 조절 방식이 아니라 하중 제어 방식을 가지도록 형성될 수도 있다.
본 실시예의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)이 서로 좌우 방향으로 이격되고, 각각의 하단부는 상기 얼라인헤드(130)의 연결부(134)와 연결된다. 이때 상기 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 하부에는 상기 연결부(134)와의 연결을 위한 액추에이터 돌출부(122)가 형성될 수 있다.
특히 상기 얼라인헤드(130)의 레이저 투과부(132)는 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 이격된 공간의 위치에 대응되도록 위치된 상태를 가진다. 이와 같이 하는 이유는 레이저 조사유닛(미도시)으로부터 조사되는 레이저가 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 이격된 공간 사이로 조사되어 상기 레이저 투과부(132)에 도달할 수 있도록 하기 위한 것이다.
즉 상기 레이저 조사유닛에서 조사된 레이저 빔은 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 이격된 공간 사이로 조사되어 상기 레이저 투과부(132)를 투과하고, 상기 레이저 투과부(132)에 접촉된 칩에 열 에너지를 인가함에 따라 칩과 기판의 접합을 수행할 수 있도록 한다.
또한 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)은 서로 개별적으로 길이 제어가 가능하도록 형성되므로, 이들의 상대적인 길이 가변에 의해 상기 얼라인헤드(130)의 기울기가 정해질 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 고정플레이트 어셈블리(110)는 상기 가변 액추에이터(120)의 상단부를 지지하도록 형성되며, 상기 가변 액추에이터(120)를 상하 이동시킬 수 있도록 한다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 고정플레이트 어셈블리(110)는, 상기 가변 액추에이터(120)의 상단을 고정시키도록 형성되는 탑플레이트(110a)와, 상기 탑플레이트(110a) 및 별도의 이송테이블(미도시)과 연결되어, 상기 이송테이블의 구동력에 의해 상하 이동 가능하게 형성되는 백플레이트(110b)와, 상기 탑플레이트(110a) 및 상기 백플레이트(110b) 사이에 구비되어 지지력을 제공하는 리브플레이트(110c)를 포함하는 형태를 가진다.
즉 상기 이송테이블을 통해 상기 백플레이트(110b)의 상하 이동이 이루어질 경우, 상기 백플레이트(110b)와 연결된 상기 탑플레이트(110a)가 상하 이동됨에 따라 상기 가변 액추에이터(120) 및 상기 얼라인헤드(130)의 변위가 가변될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 본딩장치는 상기 고정플레이트 어셈블리(110)의 상하 이동 및 상기 가변 액추에이터(120)의 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 미세 길이 제어에 의해 접합 대상의 이동 및 가압을 정밀하게 수행할 수 있게 된다.
한편 상기 탑플레이트(112)에는 상부에 위치된 레이저 조사유닛(미도시)으로부터 조사된 레이저가 통과하는 레이저 투과홀(112)이 형성될 수 있으며, 상기 레이저 투과홀(112)은 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 이격된 공간 사이에 대응되는 위치, 즉 상기 얼라인헤드(130)의 레이저 투과부(132)와 직선 상으로 이어지는 위치에 형성된다.
또한 본 실시예에서 상기 탑플레이트(112)에는 상기 가변 액추에이터(120)와의 연결을 위한 제1체결구(114a), 상기 리브플레이트(110c)와의 연결을 위한 제2체결구(114b), 상기 백플레이트(110b)와의 연결을 위한 제3체결구(114c)가 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 본딩장치(100)를 통해 칩과 기판을 접합하는 과정에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해 칩과 기판을 접합하기 위한 복수의 솔더 범프가 불균일한 길이를 가지는 것으로 하였으며, 이에 따라 접합을 수행하기 이전에 칩과 기판은 서로 수평을 이루지 않는 상태인 것으로 가정하였다.
먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(미도시) 상에 구비된 솔더 범프(20) 상에 칩(10)을 위치시킨 뒤, 상기 얼라인헤드(130)를 하향시키는 단계가 수행된다. 본 단계는 상기 얼라인헤드(130)가 상기 칩(10)을 인식할 때까지 지속된다.
이후 도 5에 도시된 바와 같이 상기 얼라인헤드(130)의 레이저 투과부(132) 하면(133b)이 상기 칩(10)에 접촉됨에 따라, 상기 얼라인헤드(130)가 상기 칩(10)을 인식하게 된다.
이때 전술한 바와 같이 불균일한 솔더 범프(20)의 길이에 의해 칩(10)과 기판은 서로 수평을 이루지 못한 상태이므로, 가변 액추에이터(120)는 상기 칩(10)의 상면과 상기 레이저 투과부(132) 하면(133b)이 서로 밀착될 수 있도록 상기 얼라인헤드(130)의 기울기를 조절하게 된다.
이와 함께 상기 레이저 조사유닛(미도시)에 의해 레이저 빔이 조사되어 레이저 투과부 상면(133a)에 도달한 뒤 상기 레이저 투과부(132)를 투과하게 되며, 상기 칩(10) 및 솔더 범프(20)에 열에너지가 균일하게 전달된다.
이후 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가변 액추에이터(120)는 상기 얼라인헤드(130)의 기울기를 수평으로 조절하여 상기 솔더 범프(20)의 높이를 균일화하게 되며, 상기 칩(10)과 기판을 서로 평행하게 위치시킨다.
다음으로 도 7에 도시된 바와 같이 상기 가변 액추에이터(120)는 상기 얼라인헤드(130) 전체를 평행 상태로 균일하게 하향시키고, 상기 솔더 범프(20)를 가압하여 상기 칩(10)과 기판의 접합을 수행하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 본딩장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 본 발명의 제2실시예는, 상기 얼라인헤드(130)를 상기 액추에이터 모듈(120a, 120b)과 선택적으로 탈착시킬 수 있도록 형성되는 특징을 가진다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 가변 액추에이터(120)는, 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈(120a, 120b)의 하부에 각각 구비되어 상기 얼라인헤드(130)의 연결부(134)를 탈착 가능하게 하는 고정부(124)를 더 포함한다.
본 실시예의 경우 상기 고정부(124)는 상기 연결부(134)를 측부에서부터 감싸도록 'ㄷ'자 형태를 가지도록 형성되며, 이에 따라 상기 얼라인헤드(130)는 상기 연결부(134)를 상기 고정부(124)에 인입하거나 인출함에 따라 탈착을 수행할 수 있도록 형성되나, 상기 고정부(124)와 상기 연결부(134)의 체결 방식은 본 실시예 외의 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 본딩장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 본 발명의 제3실시예는, 상기 얼라인헤드(130)의 상기 레이저 투과부(132) 하면(133b)의 면적이 칩 상면의 면적보다 크게 형성되고, 상기 레이저 투과부(132) 하면(133b)에는 상기 칩 상면의 면적에 대응되는 면적을 가지는 함몰홈(136)이 형성된다는 특징을 가진다.
상기 함몰홈(136)은 상기 칩이 상기 레이저 투과부(132) 하면(133b)에 접촉된 상태에서 측 방향으로 미끄러지지 않도록 안착시키는 역할을 수행한다.
즉 상기 칩은 상기 함몰홈(136)에 안착된 상태로 가압되어 기판과의 접합이 이루어질 수 있으며, 이때 상기 함몰홈(136)의 깊이는 상기 칩의 두께보다 작은 길이(d4)를 가지도록 형성되어, 상기 칩이 안착된 상태에서 다소 돌출되도록 함에 따라 상기 기판과의 원활한 접합이 이루어지도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 칩
20: 솔더 범프
100: 본딩장치
110: 고정플레이트 어셈블리
110a: 탑플레이트
110b: 백플레이트
110c: 리브플레이트
112: 레이저 투과홀
114a: 제1체결구
114b: 제2체결구
114c: 제3체결구
120: 가변 액추에이터
120a, 120b: 액추에이터 모듈
122: 액추에이터 돌출부
124: 고정부
130: 얼라인헤드
132: 레이저 투과부
133a: 레이저 투과부 상면
133b: 레이저 투과부 하면
134: 연결부
135: 연결구
136: 함몰홈

Claims (15)

  1. 접합 대상의 상면에 접촉되며, 레이저 투과성을 가지도록 형성된 레이저 투과부를 포함하는 얼라인헤드;
    상기 얼라인헤드를 상하 방향으로 이동시키도록 형성되어 상기 접합 대상을 피접합 대상에 가압시키되, 상기 얼라인헤드의 기울기를 조절시킬 수 있도록 형성되는 가변 액추에이터; 및
    상기 레이저 투과부에 레이저 빔을 조사하여 상기 레이저 투과부에 접촉된 접합 대상에 열 에너지를 인가하는 레이저 조사유닛;
    을 포함하는 본딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가변 액추에이터는 서로 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 액추에이터 모듈을 포함하는 본딩장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 얼라인헤드는,
    상기 레이저 투과부의 양측에 구비되어 각각 상기 한 쌍의 액추에이터 모듈 중 어느 하나와 연결되는 연결부를 더 포함하는 본딩장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가변 액추에이터는,
    상기 한 쌍의 액추에이터 모듈의 하부에 각각 구비되어 상기 연결부를 탈착 가능하게 하는 고정부를 더 포함하는 본딩장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 레이저 투과부는 상기 연결부보다 하부로 돌출되도록 형성된 본딩장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 레이저 투과부는 상기 연결부보다 상부로 돌출되도록 형성된 본딩장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 투과부는 상기 얼라인헤드에 복수 개가 구비되는 본딩장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 투과부 하면의 면적은 상기 접합 대상 상면의 면적에 대응되도록 형성된 본딩장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 투과부 하면의 면적은 상기 접합 대상 상면의 면적보다 크게 형성되고,
    상기 레이저 투과부 하면에는 상기 접합 대상 상면의 면적에 대응되는 면적을 가지는 함몰홈이 형성된 본딩장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 함몰홈의 깊이는 상기 접합 대상의 두께보다 작은 길이를 가지도록 형성된 본딩장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가변 액추에이터의 상단부를 지지하도록 형성되어 상기 가변 액추에이터를 상하 이동시키는 고정플레이트 어셈블리를 더 포함하는 본딩장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정플레이트 어셈블리는,
    상기 가변 액추에이터의 상단을 고정시키도록 형성되는 탑플레이트를 포함하는 본딩장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가변 액추에이터는 서로 좌우 방향으로 이격된 한 쌍의 액추에이터 모듈을 포함하고,
    상기 탑플레이트에는 상기 레이저 조사유닛으로부터 조사된 레이저가 통과하는 레이저 투과홀이 형성된 본딩장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 고정플레이트 어셈블리는,
    상기 탑플레이트 및 별도의 이송테이블과 연결되어, 상기 이송테이블의 구동력에 의해 상하 이동 가능하게 형성되는 백플레이트를 더 포함하는 본딩장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고정플레이트 어셈블리는,
    상기 탑플레이트 및 상기 백플레이트 사이에 구비되어 지지력을 제공하는 리브플레이트를 더 포함하는 본딩장치.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689945A (ja) 1992-09-09 1994-03-29 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置のパッケージング方法
JPH10190210A (ja) * 1996-12-27 1998-07-21 Taiyo Yuden Co Ltd 回路モジュールの製造方法
JP2000134053A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Seiko Epson Corp 水晶振動子の製造方法及びその装置
KR100662820B1 (ko) * 2005-09-27 2006-12-28 삼성테크윈 주식회사 플립칩 본더
KR20080079885A (ko) * 2007-02-28 2008-09-02 삼성테크윈 주식회사 칩 본딩 툴, 그 본딩 툴을 구비하는 플립 칩 본딩 장치 및 방법
KR101113850B1 (ko) * 2005-08-11 2012-02-29 삼성테크윈 주식회사 플립 칩 본딩 방법 및 이를 채택한 플립 칩 본딩 장치
KR101165030B1 (ko) * 2007-09-14 2012-07-13 삼성테크윈 주식회사 칩 본더

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689945A (ja) 1992-09-09 1994-03-29 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置のパッケージング方法
JPH10190210A (ja) * 1996-12-27 1998-07-21 Taiyo Yuden Co Ltd 回路モジュールの製造方法
JP2000134053A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Seiko Epson Corp 水晶振動子の製造方法及びその装置
KR101113850B1 (ko) * 2005-08-11 2012-02-29 삼성테크윈 주식회사 플립 칩 본딩 방법 및 이를 채택한 플립 칩 본딩 장치
KR100662820B1 (ko) * 2005-09-27 2006-12-28 삼성테크윈 주식회사 플립칩 본더
KR20080079885A (ko) * 2007-02-28 2008-09-02 삼성테크윈 주식회사 칩 본딩 툴, 그 본딩 툴을 구비하는 플립 칩 본딩 장치 및 방법
KR101165030B1 (ko) * 2007-09-14 2012-07-13 삼성테크윈 주식회사 칩 본더

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