KR20220034694A - 다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

범용성이 보다 높은 다이 본딩 장치를 제공하는 것이다.
다이 본딩 장치는, 다이 공급부로부터 다이를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드와, 픽업 플립 헤드가 픽업한 다이를 픽업하는 트랜스퍼 헤드와, 트랜스퍼 헤드가 픽업한 다이가 적재되는 제1 중간 스테이지 및 제2 중간 스테이지와, 제1 중간 스테이지 또는 제2 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하여 기판에 적재하는 본드 헤드를 구비한다. 제1 중간 스테이지 및 제2 중간 스테이지는, 적어도, 트랜스퍼 헤드에 의해 다이가 적재되는 위치와 본드 헤드에 의해 다이가 픽업되는 위치 사이를 이동 가능하다. 제2 중간 스테이지는, 다이의 범프에 전사하기 위한 플럭스가 성막되는 수용부를 갖는다.

Description

다이 본딩 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{DIE BONDING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR APPARATUS}
본 개시는 다이 본딩 장치에 관한 것이며, 예를 들어 플럭스 전사를 행하는 다이 본딩 장치에 적용 가능하다.
다이라 불리는 반도체 칩을, 예를 들어 배선 기판이나 리드 프레임 등(이하, 총칭하여 기판이라 함)의 표면에 탑재하는 다이 본딩 장치에 있어서는, 콜릿 등의 흡착 노즐을 사용하여 다이를 기판 상에 반송하고, 압박력을 부여함과 함께, 접합재를 가열함으로써 다이의 표면을 위(페이스 업)로 하여 기판에 장착하는 장치가 있다. 또한, 다이 본딩 장치 중에는, 픽업한 다이를 뒤집어(플립) 표면을 아래(페이스 다운)로 하여 기판에 장착하는 장치가 있다. 또한, 다이의 표면에 마련된 돌기상의 접속 전극인 범프에 플럭스를 도포하여 기판에 장착되는 경우가 있다. 여기서, 플럭스는 납땜 촉진제이며, 이물이나 산화막을 제거하는 정화 작용, 접합부의 산화를 방지하는 산화 방지 작용 및 녹은 땜납이 둥그렇게 되는 것을 억제하는 표면 장력 저하 작용이 있다.
일본 특허 공개 제2015-177038호 공보
예를 들어, 페이스 다운의 본딩에 있어서는, 플럭스를 도포하는 경우로 하지 않는 경우가 있다. 또한, 보다 고정밀도화의 요구 또는 보다 고속화의 요구 등, 다이 본딩 장치에 있어서 요구되는 기능이 사용자에 따라 다르다.
본 개시의 과제는, 범용성이 보다 높은 다이 본딩 장치를 제공하는 것이다.
본 개시 중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 하기와 같다.
즉, 다이 본딩 장치는, 다이 공급부로부터 다이를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드와, 픽업 플립 헤드가 픽업한 다이를 픽업하는 트랜스퍼 헤드와, 트랜스퍼 헤드가 픽업한 다이가 적재되는 제1 중간 스테이지 및 제2 중간 스테이지와, 제1 중간 스테이지 또는 제2 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하여 기판에 적재하는 본드 헤드를 구비한다. 제1 중간 스테이지 및 제2 중간 스테이지는, 적어도, 트랜스퍼 헤드에 의해 다이가 적재되는 위치와 본드 헤드에 의해 다이가 픽업되는 위치 사이를 이동 가능하다. 제2 중간 스테이지는, 다이의 범프에 전사하기 위한 플럭스가 성막되는 수용부를 갖는다.
상기 다이 본딩 장치에 의하면, 범용성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더의 주요부의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때, 픽업 플립 헤드 및 트랜스퍼 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있어서 화살표 B 방향으로부터 보았을 때, 중간 스테이지 및 본드 헤드의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 제2 중간 스테이지의 디핑 기구를 제2 중간 스테이지의 이동 방향에 대하여 수직인 방향으로부터 본 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 C-C선에 있어서의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하는 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제1 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제2 페이스 다운 본딩 방법의 동작을 설명하는 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제2 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 제2 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제2 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제3 페이스 다운 본딩 방법의 동작을 설명하는 사시도이다.
도 19는 도 18에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제3 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20은 제3 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 제3 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 제3 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제4 페이스 다운 본딩 방법을 설명하는 사시도이다.
도 24는 도 23에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제4 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 25는 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 페이스 업 본딩의 동작을 설명하는 사시도이다.
도 26은 도 25에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 페이스 업 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 27은 제1 변형예에 있어서의 플립 칩 본더의 주요부의 개략을 도시하는 사시도이다.
이하, 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 단, 이하의 설명에 있어서, 동일 구성 요소에는 동일 부호를 부여하고 반복 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해, 실제의 양태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 개시의 해석을 한정하는 것은 아니다.
다이 본딩 장치로서의 플립 칩 본더에 대하여 설명한다. 또한, 실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더는, 예를 들어 칩 면적을 초과하는 넓은 영역에 재배선층을 형성하는 패키지인 팬 아웃형 패널 레벨 패키지(Fan Out Panel Level Package: FOPLP) 등의 제조에 사용된다.
(플립 칩 본더의 구성)
도 1은 실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1에 있어서 화살표 A 방향으로부터 보았을 때, 픽업 플립 헤드 및 트랜스퍼 헤드의 동작을 설명하는 도면이다. 도 3은 도 1에 있어서 화살표 B 방향으로부터 보았을 때, 중간 스테이지 및 본드 헤드의 동작을 설명하는 도면이다. 도 4는 도 1에 도시한 다이 공급부의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 플립 칩 본더(10)는, 크게 나누어, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2)와, 중간 스테이지부(3)와, 본딩부(4)와, 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 제어 장치(7)를 구비한다. 플립 칩 본더(10)는, 다이 D의 표면(범프면)을 아래로 하여 기판에 적재하는 페이스 다운 본딩 및 다이 D의 표면을 위로 하여 기판에 적재하는 페이스 업 본딩의 양쪽을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 중간 스테이지부(3)에 마련되는 2개의 중간 스테이지를 사용하여 다이 D를 반전하는 기구를 구비한다. 또한, 페이스 다운 본딩을 하는 경우에는, 2개의 중간 스테이지 중 1개를 범프에 플럭스를 도포하는 디핑 기구를 구비하는 스테이지로 변경 가능하다.
(다이 공급부)
다이 공급부(1)는, 워크의 일례인 기판 P에 실장하는 다이 D를 공급한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 다이 공급부(1)는, 분할된 웨이퍼(11)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지대(12)와, 웨이퍼(11)로부터 다이 D를 밀어올리는 밀어올림 유닛(13)을 구비한다. 웨이퍼 보유 지지대(12)는, 도 1에 도시한 구동 기구로서의 웨이퍼 보유 지지대 테이블(19)에 의해 XY 방향으로 이동하여, 픽업하는 다이 D를 밀어올림 유닛(13)의 위치로 이동시킨다. 웨이퍼 링(14)이 수납된 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)는 플립 칩 본더(10)의 외부로부터 공급된다. 웨이퍼 링(14)은, 웨이퍼(11)가 고정되며, 웨이퍼 보유 지지대(12)에 설치 가능한 지그이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 보유 지지대(12)는, 웨이퍼 링(14)을 보유 지지하는 익스팬드 링(15)과, 웨이퍼 링(14)에 보유 지지되며 복수의 다이 D가 점착된 다이싱 테이프(16)를 수평으로 위치 결정하는 지지 링(17)과, 다이 D를 상방으로 밀어올리기 위한 밀어올림 유닛(13)을 갖는다. 소정의 다이 D를 픽업하기 위해, 밀어올림 유닛(13)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.
다이싱 테이프(16) 상에서는 다이 D의 표면은 위를 향하고 있고, 페이스 다운 본딩을 행하는 다이 D의 표면에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 예를 들어 범프 Db가 마련되어 있다. 또한, 범프 Db는 예를 들어 구상이며 다이 D의 표면에 이산하여 복수 마련된다.
(픽업부)
픽업부(2)는, 다이 D를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드(21)와, 웨이퍼 인식 카메라(24)와, 트랜스퍼 헤드(25)와, 트랜스퍼 헤드(25)를 승강 및 X축 방향을 따라서 이동시키는 구동부(27)를 구비한다.
픽업 플립 헤드(21)는, 도시하지 않은 구동부에 의해, 승강, 회전, 반전 및 X축 방향을 따라서 이동한다. 픽업 플립 헤드(21)는 Y축 방향을 따르는 회전축을 중심으로 XZ 면내를 회전하여 픽업한 다이 D를 반전한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 픽업 플립 헤드(21)는 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(22)을 갖고, 트랜스퍼 헤드(25)는 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(26)을 갖는다. 웨이퍼 인식 카메라(24)는 픽업되는 다이 D의 바로 위에 마련된다. 이와 같은 구성에 의해, 픽업 플립 헤드(21)는, 웨이퍼 인식 카메라(24)의 촬상 데이터에 기초하여 다이 D를 픽업하고, 픽업 플립 헤드(21)를 180도 회전함으로써 다이 D를 반전시켜 이면을 위로 향하게 하여, 다이 D를 트랜스퍼 헤드(25)에 건네주는 자세로 한다.
트랜스퍼 헤드(25)는, 반전된 다이 D를 픽업 플립 헤드(21)로부터 수취하고, 구동부(27)에 의해, X축 방향을 따라서 이동하여 중간 스테이지부(3)에 적재하도록 구성되어 있다.
(중간 스테이지부)
중간 스테이지부(3)는, 다이 D가 일시적으로 적재되는 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)와, 언더비전 카메라(34)를 구비한다. 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 및 제3 중간 스테이지(31_3)는 도시하지 않은 구동부에 의해 Y축 방향을 따라서 이동 가능하다. 또한, 제1 중간 스테이지(31_1)는 다이 D를 흡착하여 Y축 방향을 따르는 회전축을 중심으로 XZ 면내를 회전하여 반전하여, 제3 중간 스테이지(31_3) 상에 적재 가능하다. 즉, 제1 중간 스테이지(31_1) 및 제3 중간 스테이지(31_3)에 의해 다이 D를 반전하는 기구를 구성하고 있다. 또한, 제2 중간 스테이지(31_2)는 후술하는 디핑 기구를 구비하고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 및 제3 중간 스테이지(31_3)는, Y축 방향에 있어서, 트랜스퍼 헤드(25)와의 다이 D의 전달 위치인 제1 위치 P1, 제2 중간 스테이지(31_2)에 있어서의 후술하는 플럭스 성막 위치인 제2 위치 P2 및 본드 헤드(41)와의 다이 D의 전달 위치인 제3 위치 P3을 이동 가능하다. 또한, 제2 위치 P2는, 제1 중간 스테이지(31_1)와 제3 중간 스테이지(31_3)의 다이 D의 전달 위치이기도 하다. 언더비전 카메라(34)는 본드 헤드(41)에 의해 보유 지지되어 있는 다이 D의 하면을 촬상한다. 여기서, 다이 D의 하면은, 페이스 업 본딩의 경우에는 다이 D의 이면측이며, 페이스 다운 본딩의 경우에는 다이 D의 표면측이다.
(본딩부)
본딩부(4)는, 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)로부터 다이 D를 픽업하여, 반송되어 오는 기판 P 상에 본딩한다. 본딩부(4)는 본드 헤드(41)와, 본드 헤드(41)를 Z축 방향을 따라서 이동시키는 본드 헤드 테이블(45)과, 본드 헤드 테이블(45)을 Y축 방향을 따라서 이동시키는 갠트리 테이블(Y 빔)(43)과, 갠트리 테이블(43)을 X축 방향을 따라서 이동시키는 한 쌍의 X 빔(도시하지 않음)과, 기판 P의 위치 인식 마크(도시하지 않음)를 촬상하여, 본딩 위치를 인식하는 본드 카메라(44)를 구비한다. 갠트리 테이블(43)은 본드 스테이지 BS(도 3 참조) 상에 걸치도록 Y축 방향을 따라서 신장하여 그 양단이 각각 X축 방향을 따라서 이동 가능하게 한 쌍의 X 빔에 지지되어 있다. 다이 D가 기판 P에 본딩될 때, 기판 P는 본드 스테이지 BS에 흡착 고정되어 있다. 본드 카메라(44)는 본드 헤드 테이블(45)에 마련되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본드 헤드(41)는 다이 D를 선단에 흡착 보유 지지하는 콜릿(42)을 갖는다.
이와 같은 구성에 의해, 본드 헤드(41)는, 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)로부터 다이 D를 픽업하고, 언더비전 카메라(34) 및 본드 카메라(44)로 본드 헤드(41)가 다이 D를 보유 지지하는 위치를 촬상한다. 이 촬상 데이터에 기초하여 본딩 위치 결정 보정 위치를 산출하고, 본드 헤드(41)를 이동시켜 기판 P에 다이 D를 본딩한다.
도시하지 않지만, 플립 칩 본더(10)는, 기판 P를 X축 방향을 따라서 이동시키는 1조의 평행하게 마련된 반송 레일과, 플립 칩 본더(10)의 외부로부터 반입되는 기판 P를 반송 레인에 공급하는 기판 공급부와, 다이 D가 적재된 기판 P를 플립 칩 본더(10)의 외부로 반출하는 기판 반출부를 구비한다. 이와 같은 구성에 의해, 기판 공급부로부터 기판 P를 공급하고, 반송 레일을 따라서 본딩 위치까지 이동시키고, 본딩 후, 기판 반출부까지 이동시켜, 기판 반출부에 기판 P를 건네준다. 기판 P에 다이 D를 본딩 중에, 기판 공급부는 새로운 기판 P를 공급하고, 반송 레일 상에서 대기한다.
제어 장치(7)는, 플립 칩 본더(10)의 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 프로그램(소프트웨어)이나 데이터를 저장하는 기억 장치(메모리)와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)를 구비한다.
(디핑 기구)
제2 중간 스테이지(31_2)에 마련되는 디핑 기구의 구성과 동작에 대하여 도 5 및 도 6을 사용하여 설명한다. 도 5는 제2 중간 스테이지의 디핑 기구의 개략을 설명하는 측면도이다. 도 6은 도 5에 도시한 C-C선에 있어서의 단면도이다.
다이 D의 범프 Db에 플럭스를 도포하는 디핑은, 다이 D의 범프 Db를 플럭스가 수납되어 있는 오목형 공동에 침지하여 행한다. 이것을 플럭스 전사라 한다. 또한, 도포에 의해 소실되는 공동의 플럭스를 보충한다. 이것을 플럭스 성막이라 한다. 이들 플럭스 전사 및 플럭스 성막을 행하는 기구를 디핑 기구라 한다.
제2 중간 스테이지(31_2)에 마련되는 디핑 기구(8)의 기본적인 구성은 일본 특허 공개 제2015-177038호 공보에 기재되는 구성과 마찬가지이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 디핑 기구(8)는, 스퀴지(81)와, 적어도 하나의 오목부로 형성된 플럭스 F의 수용부(82d)가 내장되어 있는 플레이트(82p)를 구비한다. 플레이트(82p)는 스퀴지(81) 아래를 Y축 방향을 따라서 이동하는 것이 가능하다. 플레이트(82p)가 이동함으로써 수용부(82d)에는 스퀴지(81)로부터 플럭스 F가 공급되어 균질하게 성막된다. 수용부(82d)에 공급되는 플럭스 F는, 플럭스 단체뿐만 아니라, 유연성이 있으며 플럭스와 친화성이 있는 물질, 예를 들어 실리콘을 주원료로 하는 매우 유연한 겔상 소재에 플럭스를 혼재시킨 것이어도 된다.
스퀴지(81)는, 플럭스 F가 균일하게 충전되고, 저부에 마련된 개방구로부터 수용부(82d)에 플럭스 F를 균일하게 보충한다. 스퀴지(81)의 저부의 개방구는, 수용부(82d)의 X축 방향의 폭 이상의 긴 변을 갖는다. 스퀴지(81)의 그 하방에 Y축 방향을 따라서 연신하는 가이드 슬라이더(81s)를 구비한다.
플레이트(82p)에 마련된 수용부(82d)는, 오목형 형상을 갖는다. 트랜스퍼 헤드(25) 또는 본드 헤드(41)는, 수용부(82d)에 강하하고, 다이 D의 범프 Db를 침지시켜 플럭스를 전사한다. 수용부(82d)의 깊이는, 범프 Db의 두께(tb)의 약 1/2 내지 2/3의 깊이를 갖는다. 예를 들어, tb=60㎛이면, 수용부(82d)의 깊이는 약 30㎛ 내지 40㎛가 된다.
플레이트(82p)는 하방에 플레이트(82k)를 구비하고, 플레이트(82k)는 상면에 Y축 방향을 따라서 연신하는 가이드 레일(82g)을 구비한다. 가이드 레일(82g)은 가이드 슬라이더(81s) 아래를 이동 가능하고, 플레이트(82p)는 스퀴지(81) 아래를 Y축 방향을 따라서 이동하는 것이 가능하다. 예를 들어, 스퀴지(81)를 스퀴지 로크(83)로 고정하고, 플레이트(82p)를 이동시킴으로써, 수용부(82d)에 플럭스를 성막할 수 있다.
트랜스퍼 헤드(25) 또는 본드 헤드(41)에 의해 범프 Db가 마련된 다이 D가 수용부(82d) 내에 침지되면, 모든 범프 Db에 납땜용 플럭스 F가 균일하게 도포된다. 그 후, 본드 헤드(41)에 의해 범프 Db에 플럭스가 전사된 다이 D가 수용부(82d)로부터 픽업 또는 인상된다.
제2 중간 스테이지(31_2)에 의한 플럭스 성막 동작에 대하여 이하 설명한다. 먼저, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막 위치로 이동하고, 도시하지 않은 구동부에 의해 스퀴지 로크(83)가 하강하여 스퀴지(81)를 고정한다.
다음에, 제2 중간 스테이지(31_2)는 Y축 방향을 따라서 도면의 좌측으로부터 우측으로 이동한다. 이에 의해, 스퀴지(81)에 마련된 가이드 슬라이더(81s) 아래를 플레이트(82k)에 마련된 가이드 레일(82g)이 Y축 방향을 따라서 이동하고, 스퀴지(81)가 플레이트(82p)에 대하여 상대적으로 Y축 방향을 따라서 플레이트(82p)의 우측 단부로부터 좌측 단부로 이동한다. 그 결과, 스퀴지(81) 내의 플럭스 F는 플레이트(82p)의 수용부(82d) 내에 공급된다. 다음에, 제2 중간 스테이지(31_2)를 Y축 방향을 따라서 도면의 우측으로부터 좌측으로 이동시켜, 스퀴지(81)가 플레이트(82p)에 대하여 상대적으로 Y축 방향을 따라서 플레이트(82p)의 좌측 단부로부터 우측 단부로 이동한다. 그 결과, 스퀴지(81) 내의 플럭스 F는 플레이트(82p)의 수용부(82d) 내에 공급된다. 이 제2 중간 스테이지(31_2)의 왕복 동작에 의해, 플레이트(82p)의 수용부(82d) 내에 플럭스가 성막된다.
마지막으로, 스퀴지 로크(83)가 상승하여 스퀴지(81)의 고정이 해제된다.
(페이스 다운 본딩 방법)
실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더(10)에 있어서는, 하기에 예시한 복수의 페이스 다운 본딩 방법의 실시가 가능하다.
(1) 제1 페이스 다운 본딩 방법
이 본딩 방법은, 제1 중간 스테이지(31_1)와 플럭스 전사 스테이지로서의 제2 중간 스테이지(31_2)가 사용되며, 본드 헤드(41)에 의해 플럭스에 다이를 침지하여 플럭스 전사가 행해진다.
(2) 제2 페이스 다운 본딩 방법
이 본딩 방법은, 제1 페이스 다운 본딩 방법에 있어서, 플럭스 전사의 전후에 있어서 다이가 촬상되어, 전사 어긋남이 확인된다.
(3) 제3 페이스 다운 본딩 방법
이 본딩 방법은, 제1 중간 스테이지(31_1)와 플럭스 전사 스테이지로서의 제2 중간 스테이지(31_2)가 사용되며, 트랜스퍼 헤드(25)에 의해 플럭스에 다이를 침지하여 플럭스 전사가 행해진다.
(4) 제4 페이스 다운 본딩 방법
이 본딩 방법은, 플럭스 전사를 행하지 않는 본딩 방법이며, 제2 중간 스테이지(31_2)가 디핑 기구를 갖지 않는 제3 중간 스테이지(31_3)로 교환되고, 픽업한 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1)와 제3 중간 스테이지(31_3)에 교대로 적재한다.
(제1 페이스 다운 본딩 방법)
먼저, 제1 페이스 다운 본딩 방법에 대하여 도 7 내지 도 13, 도 2 및 도 4를 사용하여 설명한다. 도 7은 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제1 페이스 다운 본딩 방법의 동작을 설명하는 사시도이다. 도 8은 도 5에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제1 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 9 내지 도 13은 제1 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 7에 도시한 플립 칩 본더를 화살표 B 및 화살표 A의 양쪽으로부터 보았을 때를 하나의 도면으로 나타낸 모식도이다. 도 9 내지 도 13에 있어서는, 도 3에 도시한 콜릿(26, 42)의 도시를 생략하였다.
제1 페이스 다운 본딩 방법에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 중간 스테이지(31_1) 및 플럭스 전사 스테이지로서의 제2 중간 스테이지(31_2)를 사용한다. 여기서, 제2 중간 스테이지(31_2)는, Y축 방향에 있어서, 트랜스퍼 헤드(25)와의 다이 D의 전달 위치인 제1 위치 P1 및 본드 헤드(41)와의 다이 D의 전달 위치인 제3 위치 P3을 이동 가능하다. 또한, 제3 위치 P3에 대하여 제1 위치 P1보다도 이격된 제2 위치 P2에 있어서, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막을 행한다.
실시 형태에 있어서의 반도체 장치의 제조 방법의 다이 본딩 공정에서는, 먼저, 도 4에 도시한 웨이퍼(11)로부터 분할된 다이 D가 첩부된 다이싱 테이프(16)를 보유 지지한 웨이퍼 링(14)을 플립 칩 본더(10)에 반입한다. 제어 장치(7)는, 웨이퍼(11)를 보유 지지하고 있는 웨이퍼 링(14)을 다이 공급부(1)의 웨이퍼 보유 지지대(12)에 적재한다. 또한, 기판 P를 준비하고, 플립 칩 본더(10)에 반입한다.
(스텝 S1: 웨이퍼 다이 인식)
제어 장치(7)는, 웨이퍼 보유 지지대 테이블(19)에 의해 웨이퍼 보유 지지대(12)를 다이 D의 픽업이 행해지는 기준 위치까지 이동시킨다. 다음에, 제어 장치(7)는, 웨이퍼 인식 카메라(24)에 의해 픽업 대상의 다이 D를 촬상하고, 촬상하여 취득한 화상으로부터, 웨이퍼(11)의 배치 위치가 그 기준 위치와 정확하게 일치하도록 미세 조정(얼라인먼트)을 행한다. 즉, 제어 장치(7)는, 웨이퍼 보유 지지대 테이블(19)에 의해 픽업하는 다이 D가 밀어올림 유닛(13)의 바로 위에 위치하도록 도 4에 도시한 웨이퍼 보유 지지대(12)를 이동시키고, 박리 대상 다이를 밀어올림 유닛(13)과 콜릿(22)에 위치 결정한다.
(스텝 S2: 웨이퍼 다이 픽업)
도 2에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 다이싱 테이프(16)의 이면에 밀어올림 유닛(13)의 상면이 접촉하도록 밀어올림 유닛(13)을 상방으로 이동시킨다. 이때, 제어 장치(7)는, 다이싱 테이프(16)를 밀어올림 유닛(13)의 상면에 흡착한다. 제어 장치(7)는, 콜릿(22)을 진공화하면서 하강시키고, 박리 대상의 다이 D 상에 착지시켜, 다이 D를 흡착한다. 제어 장치(7)는 콜릿(22)을 상승시켜, 다이 D를 다이싱 테이프(16)로부터 박리한다. 이에 의해, 다이 D는 픽업 플립 헤드(21)에 의해 픽업된다.
(스텝 S3: 픽업 플립 헤드 이동)
제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 픽업 위치로부터 반전 위치로 이동시킨다.
(스텝 S4: 픽업 플립 헤드 반전)
도 2에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 픽업 플립 헤드(21)를 180도 회전시켜, 다이 D의 범프 Db가 형성되어 있는 면(표면)을 반전시켜 하방으로 향하게 하고, 다이 D를 트랜스퍼 헤드(25)에 건네주는 자세로 한다.
(스텝 S5: 트랜스퍼 헤드 전달)
도 2에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 콜릿(26)을 진공화하면서 하강시키고, 픽업 플립 헤드(21)가 보유 지지하고 있는 다이 D 상에 착지시켜, 다이 D를 흡착한다. 픽업 플립 헤드(21)의 콜릿(22)에 의한 흡착을 해제함과 함께, 트랜스퍼 헤드(25)의 콜릿(26)을 상승시켜 다이 D를 픽업한다. 이에 의해, 다이 D의 트랜스퍼 헤드(25)로의 전달이 행해진다.
(스텝 S6: 픽업 플립 헤드 반전)
도 2에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, 픽업 플립 헤드(21)를 반전하여, 콜릿(22)의 흡착면을 하방으로 향하게 한다.
(스텝 S7: 트랜스퍼 헤드 이동)
도 2에 도시한 바와 같이, 스텝 S6 전 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 구동부(27)에 의해 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치로부터 제1 중간 스테이지(31_1) 상으로 이동시킨다. 여기서, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 중간 스테이지(31_1)는, Y축 방향에 있어서, 제1 위치 P1에 위치한다.
(스텝 S8: 제1 중간 스테이지 다이 적재)
도 2 및 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 하강시켜 트랜스퍼 헤드(25)에 보유 지지되어 있는 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1)에 적재한다.
(스텝 S9: 트랜스퍼 헤드 이동)
도 2에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 상승시켜 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 제1 중간 스테이지(31_1)의 상방으로부터 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치로 이동시킨다.
(스텝 S10: 제1 중간 스테이지 위치 이동)
도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 스텝 S9 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1)를 Y축 방향을 따라서 제1 위치 P1로부터 제3 위치 P3으로 이동시킨다.
(스텝 S11: 제1 중간 스테이지 다이 위치 인식)
도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 스텝 S10 후, 제어 장치(7)는, 본드 헤드(41)를 제3 위치 P3으로 이동시키기 전에, 제1 중간 스테이지(31_1)에 적재되어 있는 다이 D를 본드 카메라(44)에 의해 촬상하여 다이 D의 위치를 인식한다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막 완료이다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는, 다음 다이 D를 보유 지지하여 제1 위치 P1에 있어서 대기하고 있다. 제1 중간 스테이지(31_1)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다.
(스텝 S12: 본드 헤드 전달)
도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜, 본드 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이 D를 흡착한다. 그리고, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜 제1 중간 스테이지(31_1)로부터 다이 D를 픽업한다. 이에 의해, 다이 D의 본드 헤드(41)로의 전달이 행해진다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 전사 위치인 제2 위치 P2에 위치하고, 제2 중간 스테이지(31_2)의 수용부(82d)에는 성막된 플럭스가 저장되어 있다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는 다이 D를 보유 지지하여, 제1 중간 스테이지(31_1)가 되돌아가는 것을 기다리고 있다.
(스텝 S13: 제1 중간 스테이지 위치 이동)
도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로부터 제1 위치 P1로 이동시킨다.
(스텝 S14: 본드 헤드 이동)
도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 스텝 S13과 병행하여, 제어 장치(7)는, Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 제3 위치 P3에 위치하는 제2 중간 스테이지(31_2)의 상방으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)의 수용부(82d)에는 성막된 플럭스가 저장되어 있다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는 다이 D를 보유 지지하여, 제1 중간 스테이지(31_1)가 되돌아가는 것을 기다리고 있다. 제1 중간 스테이지(31_1)는 트랜스퍼 헤드(25)와의 다이 D의 전달 위치인 제1 위치 P1로 이동되고 있다(스텝 S13).
(스텝 S21: 제2 중간 스테이지 위치 이동)
제어 장치(7)는 제2 중간 스테이지(31_2)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로 이동시켜 대기한다.
(스텝 S22: 플럭스 전사)
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜 본드 헤드(41)가 보유 지지하고 있는 다이 D의 범프 Db를 제2 중간 스테이지(31_2)의 수용부(82d)에 성막되어 있는 플럭스 F에 침지한다. 이에 의해, 다이 D의 범프 Db에 플럭스가 전사된다. 이 상태에서는, 트랜스퍼 헤드(25)는 다이 D를 보유 지지하여, 제1 중간 스테이지(31_1)에 적재하고 있다(스텝 S8).
(스텝 S23: 본드 헤드 이동)
도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시킨 후, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 언더비전 카메라(34)의 상방으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막 동작을 하고 있다(스텝 S25). 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는, 픽업 플립 헤드(21)로부터의 다음 다이 D를 기다리고 있다. 제1 중간 스테이지(31_1)는 제3 위치 P3으로 이동되고 있다(스텝 S10).
(스텝 S24: 제2 중간 스테이지 위치 이동)
스텝 S23 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제2 중간 스테이지(31_2)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로부터 제2 위치 P2로 이동시킨다. 여기서, 제2 중간 스테이지(31_2)는 제2 위치 P2에 있어서 성막하지만, 제3 위치 P3과 제1 위치 P1 사이, 또는 이동하지 않고 제3 위치 P3에 있어서 성막해도 된다.
(스텝 S25: 플럭스 성막)
도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, 제2 위치 P2에 있어서, 스퀴지 로크(83)를 하강하여 스퀴지(81)를 고정함과 함께, 제2 중간 스테이지(31_2)(플레이트(82p))를 이동시킴으로써, 플레이트(82p)의 수용부(82d)에 스퀴지(81)로부터 플럭스 F를 공급하여, 플럭스를 성막시킨다.
(스텝 S15: 픽업 다이 위치 인식)
도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 언더비전 카메라(34)에 의해 촬상하여 다이 D의 위치를 인식한다.
(스텝 S16: 본드 헤드 이동)
도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 언더비전 카메라(34)의 상방으로부터 기판 P의 상방으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제3 중간 스테이지(31_3)는 플럭스 성막 동작을 하고 있다(스텝 S25). 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는, 픽업 플립 헤드(21)로부터의 다음 다이 D를 픽업하여 제1 위치 P1로 이동시킨다. 제1 중간 스테이지(31_1)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다.
(스텝 S17: 본드)
도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜, 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 기판 P 상에 본드한다. 이 상태에서는, 제3 중간 스테이지(31_3)는 플럭스 성막 완료이다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는, 다음 다이 D를 보유 지지하여 제1 위치 P1에 있어서 대기하고 있다. 제1 중간 스테이지(31_1)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다.
(스텝 S18: 본드 헤드 이동)
제어 장치(7)는, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시킨 후, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)(본드 카메라(44))를 기판 P의 상방의 외관 검사 위치로 이동시킨다.
(스텝 S19: 본드 외관 검사)
제어 장치(7)는 본드 카메라(44)에 의해 기판 P 상에 본딩된 다이 D를 촬상하여 외관을 검사한다.
(스텝 S20: 본드 헤드 이동)
도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)를 기판 P의 상방의 외관 검사 위치로부터 제3 위치 P3으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막 완료이다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는, 다음 다이 D를 보유 지지하여 제1 위치 P1에 있어서 대기하고 있다. 제1 중간 스테이지(31_1)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다.
또한, 기판 P에 대한 모든 다이 D의 본딩이 종료된 경우, 스텝 S19 후에, 제어 장치(7)는 기판 반출부에서 반송 레일로부터 다이 D가 본딩된 기판 P를 취출한다. 플립 칩 본더(10)로부터 기판 P를 반출한다.
그 후, 기판 P 상에 배치된 복수의 다이(반도체 칩)를 밀봉 수지로 일괄 밀봉함으로써, 복수의 반도체 칩과 복수의 반도체 칩을 덮는 밀봉 수지를 구비하는 밀봉체를 형성한 후, 밀봉체로부터 기판 P를 박리하고, 다음에 밀봉체의 기판 P가 첩부되어 있던 면 상에 재배선층을 형성하여 FOPLP를 제조한다.
제1 페이스 다운 본딩 방법에서는, 플럭스 전사 스테이지로서 제2 중간 스테이지(31_2)를 사용함으로써, 다이 D의 범프 Db에 플럭스를 전사하는 것이 가능하다. 또한, 플럭스 성막과 본딩 동작을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 또한, 스퀴지 로크(83)에 의해 스퀴지(81)를 고정함과 함께, 제2 중간 스테이지(31_2)를 이동시킴으로써, 플럭스 성막이 가능하여, 스퀴지(81)의 구동부가 불필요하게 된다.
(제2 페이스 다운 본딩 방법)
제2 페이스 다운 본딩 방법에 대하여 도 14 및 도 15를 사용하여 설명한다. 도 14는 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제2 페이스 다운 본딩 방법의 동작을 설명하는 사시도이다. 도 15는 도 14에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제2 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
제2 페이스 다운 본딩 방법에서는, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 본드 헤드(41)에 보유 지지된 다이 D의 범프 Db에 대한 플럭스 전사의 전후에 있어서, 언더비전 카메라(34)에 의해 다이 D의 범프 Db를 촬상하여 전사 상태를 확인한다.
제2 페이스 다운 본딩 방법의 스텝 S1 내지 S13, S15 내지 S25는 도 8에 도시한 제1 페이스 다운 본딩 방법과 마찬가지이며, 도 15에 있어서 스텝 S1 내지 S10의 도시를 생략하였다. 단, 스텝 S14는 스텝 S14a로 변경되고, 스텝 S14a와 스텝 22 사이에 스텝 S26 및 스텝 S27이 추가되어 있다. 이하, 제1 페이스 다운 본딩 방법과 다른 점을 중심으로 도 16 및 도 17을 사용하여 설명한다. 도 16 및 도 17은 제2 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 14에 도시한 플립 칩 본더를 화살표 B 및 화살표 A의 양쪽으로부터 보았을 때를 하나의 도면으로 나타낸 모식도이다. 도 16 및 도 17에 있어서는, 도 3에 도시한 콜릿(26, 42)의 도시를 생략하였다.
(스텝 S12: 본드 헤드 전달)
제1 페이스 다운 본딩 방법의 스텝 S12와 마찬가지로, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜, 본드 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이 D를 흡착한다. 그리고, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1)로부터 픽업한다. 이에 의해, 다이 D의 본드 헤드(41)로의 전달이 행해진다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막 완료이며, 제3 위치 P3에서 대기하고 있다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는 제1 위치 P1에 있어서 다이 D를 보유 지지하고, 제1 중간 스테이지(31_1)가 되돌아가는 것을 기다리고 있다.
(스텝 S13: 제1 중간 스테이지 위치 이동)
도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로부터 제1 위치 P1로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는 제1 위치 P1에 있어서 대기하고 있다.
(스텝 S14a: 본드 헤드 이동)
도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 스텝 S13과 병행하여, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 언더비전 카메라(34)의 상방으로 이동시킨다.
(스텝 S26: 픽업 다이 위치 인식)
도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 언더비전 카메라(34)에 의해 촬상하여 다이 D의 위치를 인식한다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는 제1 위치 P1에 있어서 대기하고 있다.
(스텝 S27: 본드 헤드 이동)
도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 언더비전 카메라(34)의 상방으로부터 제3 위치 P3으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 제3 위치 P3에 위치하고, 수용부(82d)에는 성막된 플럭스가 저장되어 있다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는 다이 D를 보유 지지하여, 제1 중간 스테이지(31_1)에 적재하고 있다.
(스텝 S22: 플럭스 전사)
도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜, 본드 헤드(41)가 보유 지지하고 있는 다이 D의 범프 Db를 제2 중간 스테이지(31_2)의 수용부(82d)에 성막되어 있는 플럭스 F에 침지한다. 이에 의해, 다이 D의 범프 Db에 플럭스가 전사된다. 이 상태에서는, 트랜스퍼 헤드(25)는 제1 중간 스테이지(31_1) 상을 상승하고 있다.
제2 페이스 다운 본딩 방법에서는, 스텝 S26 및 스텝 S15에 있어서 플럭스 전사의 전후에 있어서의 다이 D의 범프면을 촬상함으로써, 플럭스의 전사 어긋남을 확인하는 것이 가능하다.
(제3 페이스 다운 본딩 방법)
다음에, 제3 페이스 다운 본딩 방법의 동작에 대하여 도 18 내지 도 22를 사용하여 설명한다. 도 18은 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제3 페이스 다운 본딩 방법의 동작을 설명하는 사시도이다. 도 19는 도 18에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제3 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
제3 페이스 다운 본딩 방법에서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 트랜스퍼 헤드(25)에 의해 다이 D가 제2 중간 스테이지(31_2)의 수용부(82d) 내의 플럭스에 침지된다. 여기서, 제2 중간 스테이지(31_2)는, Y축 방향에 있어서, 트랜스퍼 헤드(25)와의 다이 D의 전달 위치인 제1 위치 P1 및 본드 헤드(41)와의 다이 D의 전달 위치인 제3 위치 P3을 이동 가능하다. 또한, 제1 페이스 다운 본딩 방법과 마찬가지로, 제2 위치 P2에 있어서, 제2 중간 스테이지(31_2)는, 플럭스 성막을 행한다. 또한, 플럭스 성막 위치는 제2 위치 P2 이외의 위치여도 되고, 예를 들어 제1 위치 P1 또는 제3 위치 P3이어도 된다.
도 19에 도시한 제3 페이스 다운 본딩 방법의 스텝 S1 내지 S6, S15 내지 S19는 도 8에 도시한 제1 페이스 다운 본딩 방법과 마찬가지이다. 이하, 도 8에 도시한 제1 페이스 다운 본딩 방법과 다른 점을 중심으로 도 20 내지 도 22를 사용하여 설명한다. 도 20 내지 도 22는 제3 페이스 다운 본딩 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 18에 도시한 플립 칩 본더를 화살표 B 및 화살표 A의 양쪽으로부터 보았을 때를 하나의 도면으로 나타낸 모식도이다. 도 20 내지 도 22에 있어서는, 도 3에 도시한 콜릿(26, 42)의 도시를 생략하였다.
(스텝 S7b: 트랜스퍼 헤드 이동)
도 20의 (b)에 도시한 바와 같이, 스텝 S6 전 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 구동부(27)에 의해 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치인 제0 위치 P0으로부터 제2 중간 스테이지(31_2)의 상방으로 이동시킨다. 여기서, 제2 중간 스테이지(31_2)는, Y축 방향에 있어서, 제1 위치 P1에 위치한다.
(스텝 S8b: 제2 중간 스테이지 다이 적재 및 플럭스 전사)
도 21의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 하강시켜 트랜스퍼 헤드(25)에 보유 지지하고 있는 다이 D를 제2 중간 스테이지(31_2)에 마련되어 있는 수용부(82d)에 적재한다. 이에 의해, 다이 D의 범프 Db가 수용부(82d)에 성막되어 있는 플럭스 F에 침지되어, 플럭스가 전사된다. 이 상태에서, 본드 헤드(41)는 다이 D를 기판 P에 적재한다.
(스텝 S9b: 트랜스퍼 헤드 이동)
도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 상승시켜 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 제0 위치 P0으로 이동시킨다. 이 상태에서, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)를 제3 위치 P3으로 이동시킨다. 제2 중간 스테이지(31_2)는 제3 위치 P3에서 대기하고 있다.
(스텝 S10b: 제2 중간 스테이지 위치 이동)
도 21의 (b)에 도시한 바와 같이, 스텝 S9 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제2 중간 스테이지(31_2)를 Y축 방향을 따라서 제1 위치 P1로부터 제3 위치 P3으로 이동시킨다. 이때, 다이 D는 수용부(82d)의 플럭스에 침지되어 있다.
(스텝 S11b: 제2 중간 스테이지 다이 위치 인식)
스텝 S10b 후, 제어 장치(7)는, 본드 헤드(41)를 제3 위치 P3으로 이동시키기 전에, 제2 중간 스테이지(31_2)에 적재되어 있는 다이 D를 본드 카메라(44)에 의해 촬상하여 다이 D의 위치를 인식한다. 제어 장치(7)는, 인식 결과에 기초하여 본드 헤드(41)에 의해 다이 D의 위치를 보정하는 경우도 있다.
(스텝 S12b: 본드 헤드 전달)
도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜 본드 헤드(41)의 콜릿에 의해 범프 Db에 플럭스 F가 전사된 다이 D를 흡착한다. 그리고, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜 다이 D를 제2 중간 스테이지(31_2)로부터 픽업한다. 이에 의해, 다이 D의 전달이 행해진다. 이 상태에서, 제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)에 의해 픽업 플립 헤드(21)로부터 다이 D를 픽업한다.
(스텝 S24b: 제2 중간 스테이지 위치 이동)
도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 스텝 S14b 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제2 중간 스테이지(31_2)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로부터 제2 위치 P2로 이동시킨다. 여기서, 제2 중간 스테이지(31_2)는 제2 위치 P2에 위치하지만, 제3 위치 P3과 제1 위치 P1 사이 또는 이동하지 않고, 제3 위치 P3에 위치해도 된다.
(스텝 S25b: 플럭스 성막)
도 20의 (b) 및 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 스퀴지 로크(83)를 하강하여 스퀴지(81)를 고정함과 함께, 제2 중간 스테이지(31_2)(플레이트(82p))를 이동시킴으로써, 플레이트(82p)의 수용부(82d)에 스퀴지(81)로부터 플럭스 F를 공급하여, 플럭스를 성막시킨다. 이 상태에서, 제어 장치(7)는, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)를 제3 위치 P3으로부터 기판 P의 상방으로 이동시킨다. 또한, 구동부(27)에 의해 트랜스퍼 헤드(25)를 제1 위치 P1로 이동시킨다.
(스텝 S13b: 제2 중간 스테이지 위치 이동)
제어 장치(7)는 제2 중간 스테이지(31_2)를 Y축 방향을 따라서 제2 위치 P2로부터 제1 위치 P1로 이동시킨다.
(스텝 S14b: 본드 헤드 이동)
스텝 S24b와 병행하여, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 제2 중간 스테이지(31_2) 상으로부터 언더비전 카메라(34)상으로 이동시킨다.
(스텝 S20b: 본드 헤드 이동)
도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜, X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)를 기판 P의 상방의 외관 검사 위치로부터 제3 위치 P3에 위치하는 제2 중간 스테이지(31_2) 상으로 이동시킨다. 이 상태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)는 플럭스 성막 완료이다. 또한, 트랜스퍼 헤드(25)는, 다음 다이 D를 픽업하기 위해 제1 위치 P1로부터 제0 위치 P0으로 이동되고 있다.
제3 페이스 다운 본딩 방법에서는, 플럭스 전사 기능을 구비하고 제2 중간 스테이지(31_2)에 트랜스퍼 헤드(25)에 의해 직접 다이 D를 적재한다. 이에 의해, 플럭스 전사를 트랜스퍼 헤드(25)로부터 본드 헤드(41)에 다이 D를 건네주는 동작의 일련의 픽업 동작 중에 행할 수 있다. 이 결과, 도 19에 도시한 바와 같이, 도 8에 도시한 본드 헤드(41)를 제2 중간 스테이지(31_2)의 침지하는 특별한 동작(스텝 S22, S23)이 불필요하게 된다. 이에 의해, 제1 페이스 다운 본딩 방법 및 제2 페이스 다운 본딩 방법보다도 택트 타임을 향상시킬 수 있어, 생산성을 높게 할 수 있다.
(제4 페이스 다운 본딩 방법)
제4 페이스 다운 본딩 방법의 동작에 대하여 도 23 및 도 24를 사용하여 설명한다. 도 23은 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 제4 페이스 다운 본딩 방법의 동작을 설명하는 사시도이다. 도 24는 도 23에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 제4 페이스 다운 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 23에 도시한 바와 같이, 디핑 기구를 갖는 제2 중간 스테이지(31_2)로부터 디핑 기구를 갖지 않는 제3 중간 스테이지(31_3)로 교환한다. 도 24에 도시한 제4 페이스 다운 본딩 방법의 스텝 S1 내지 S6, S15 내지 S20은 도 8에 도시한 제1 페이스 다운 본딩 방법과 마찬가지이다. 도 24에 도시한 제4 페이스 다운 본딩 방법에서는, 도 8에 도시한 스텝 S21 내지 S25는 없다. 이하, 도 8에 도시한 제1 페이스 다운 본딩 방법과 다른 점을 중심으로 설명한다.
(스텝 S7c: 트랜스퍼 헤드 이동)
스텝 S6 전 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 구동부(27)에 의해 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치로부터 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3) 상으로 이동시킨다. 여기서, 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)는, Y축 방향에 있어서, 제1 위치 P1에 위치한다.
(스텝 S8c: 중간 스테이지 다이 적재)
제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 하강시켜 트랜스퍼 헤드(25)에 보유 지지되어 있는 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3) 상에 적재한다.
(스텝 S9c: 트랜스퍼 헤드 이동)
제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 상승시켜 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)의 상방으로부터 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치로 이동시킨다.
(스텝 S10c: 중간 스테이지 위치 이동)
스텝 S9a 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)를 Y축 방향을 따라서 제1 위치 P1로부터 제3 위치 P3으로 이동시킨다.
(스텝 S11c: 중간 스테이지 다이 위치 인식)
스텝 S10a 후, 제어 장치(7)는, 본드 헤드(41)를 제3 위치 P3으로 이동시키기 전에, 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)에 적재되어 있는 다이 D를 본드 카메라(44)에 의해 촬상하여 다이 D의 위치를 인식한다.
(스텝 S12c: 본드 헤드 전달)
제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜 본드 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이 D를 흡착한다. 그리고, 제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)로부터 픽업한다. 이에 의해, 다이 D의 본드 헤드(41)로의 전달이 행해진다.
(스텝 S13c: 중간 스테이지 위치 이동)
스텝 S14c 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로부터 제1 위치 P1로 이동시킨다.
(스텝 S14c: 본드 헤드 이동)
스텝 S13c와 병행하여, 제어 장치(7)는, 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜 X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)의 상방으로부터 언더비전 카메라(34)의 상방으로 이동시킨다.
제4 페이스 다운 본딩 방법에서는, 픽업된 다이 D는 제1 중간 스테이지(31_1)와 제3 중간 스테이지(31_3)에 교대로 적재되고, 제1 중간 스테이지(31_1)와 제3 중간 스테이지(31_3)에 적재된 다이 D는 교대로 본드 헤드(41)에 의해 픽업된다. 이에 의해, 중간 스테이지가 하나인 경우보다도 고속의 본딩이 가능해진다.
(페이스 업 본딩의 동작)
다음에, 실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더(10)에 있어서 실시되는 페이스 업 본딩 방법에 대하여 도 25 및 도 26을 사용하여 설명한다. 도 25는 도 1에 도시한 플립 칩 본더에 있어서의 페이스 업 본딩의 동작을 설명하는 사시도이다. 도 26은 도 25에 도시한 플립 칩 본더에서 실시되는 페이스 업 본딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
페이스 업 본딩에서는, 제4 페이스 다운 본딩 방법과 마찬가지로, 도 25에 도시한 바와 같이, 디핑 기능을 갖는 제2 중간 스테이지(31_2)로부터 디핑 기능을 갖지 않는 제3 중간 스테이지(31_3)로 교환한다. 도 26에 도시한 페이스 업 본딩 방법의 스텝 S1 내지 S6, S15 내지 S20은 도 24에 도시한 제4 페이스 다운 본딩 방법과 마찬가지이다. 이하, 도 24에 도시한 제4 페이스 다운 본딩 방법과 다른 점을 중심으로 설명한다.
(스텝 S7d: 트랜스퍼 헤드 이동)
스텝 S6 전 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 구동부(27)에 의해 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치로부터 제1 중간 스테이지(31_1)의 상방으로 이동시킨다. 여기서, 제1 중간 스테이지(31_1)는, Y축 방향에 있어서, 제1 위치 P1에 위치한다.
(스텝 S8d: 제1 중간 스테이지 다이 적재)
제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 하강시켜 트랜스퍼 헤드(25)에 보유 지지되어 있는 다이 D를 제1 중간 스테이지(31_1) 상에 적재하고, 제1 중간 스테이지(31_1)에 의해 흡착한다.
(스텝 S9d: 트랜스퍼 헤드 이동)
제어 장치(7)는 트랜스퍼 헤드(25)를 상승시켜 트랜스퍼 헤드(25)를 X축 방향을 따라서 제1 중간 스테이지(31_1)의 상방으로부터 픽업 플립 헤드(21)와의 다이 D의 전달 위치로 이동시킨다.
(스텝 S31: 제1 중간 스테이지 위치 이동)
스텝 S9d 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1)를 Y축 방향을 따라서 제3 중간 스테이지(31_3)와의 다이 D의 전달 위치인 제2 위치 P2로 이동시킨다. 여기서, 제2 위치 P2는, 후술하는 제3 위치 P3에 대하여 제1 위치 P1보다도 이격된 위치이다.
(스텝 S32: 제1 중간 스테이지 반전 전달)
제어 장치(7)는, 제2 위치 P2에 있어서, 제1 중간 스테이지(31_1)를 반전시켜 다이 D의 표면을 위로 향하게 하여 제3 중간 스테이지(31_3) 상에 다이 D를 적재한다. 이에 의해, 다이 D의 제2 중간 스테이지(31_2)로의 전달이 행해진다.
(스텝 S33: 제1 중간 스테이지 위치 이동)
제어 장치(7)는 제1 중간 스테이지(31_1)를 회전하여 원래의 상태로 되돌리고, 제1 중간 스테이지(31_1)를 Y축 방향을 따라서 제2 위치 P2로부터 제1 위치 P1로 이동시킨다.
(스텝 S10d: 제3 중간 스테이지 위치 이동)
스텝 S33 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제3 중간 스테이지(31_3)를 Y축 방향을 따라서 제2 위치 P2로부터 본드 헤드(41)와의 다이 D의 전달 위치인 제3 위치 P3으로 이동시킨다.
(스텝 S11d: 제3 중간 스테이지 다이 위치 인식)
스텝 S10d 후, 제어 장치(7)는, 본드 헤드(41)를 제3 위치 P3으로 이동시키기 전에, 제3 중간 스테이지(31_3)에 적재되어 있는 다이 D를 본드 카메라(44)에 의해 촬상하여 다이 D의 위치를 인식한다.
(스텝 S12d: 본드 헤드 전달)
제어 장치(7)는 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 하강시켜 본드 헤드(41)의 콜릿에 의해 다이 D를 흡착한다. 그리고, 제어 장치(7)는 본드 헤드(41)를 상승시켜 다이 D를 제3 중간 스테이지(31_3)로부터 픽업한다. 이에 의해, 다이 D의 본드 헤드(41)로의 전달이 행해진다.
(스텝 S13d: 제3 중간 스테이지 위치 이동)
스텝 S15d 후 또는 병행하여, 제어 장치(7)는 제3 중간 스테이지(31_3)를 Y축 방향을 따라서 제3 위치 P3으로부터 제2 위치 P2로 이동시킨다.
(스텝 S14d: 본드 헤드 이동)
스텝 S13d와 병행하여, 제어 장치(7)는, 본드 헤드 테이블(45)에 의해 본드 헤드(41)를 상승시켜 X 빔 및 Y 빔(43)에 의해 본드 헤드(41)의 콜릿(42)이 보유 지지하고 있는 다이 D를 제3 중간 스테이지(31_3)의 상방으로부터 언더비전 카메라(34)의 상방으로 이동시킨다.
페이스 업 본딩 방법에서는, 반전 기능을 구비하는 제1 중간 스테이지(31_1)와 제3 중간 스테이지(31_3)를 사용함으로써, 픽업 플립 헤드(21) 등의 페이스 다운 본딩 방법에 사용하는 유닛을 사용하는 것이 가능하다.
<변형예>
이하, 실시 형태의 대표적인 변형예에 대하여, 몇가지 예시한다. 이하의 변형예의 설명에 있어서, 상술한 실시 형태에서 설명되어 있는 것과 마찬가지의 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 부호가 사용될 수 있는 것으로 한다. 그리고, 이러한 부분의 설명에 대해서는, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 실시 형태에 있어서의 설명이 적절히 원용될 수 있는 것으로 한다. 또한, 상술한 실시 형태의 일부, 및, 복수의 변형예의 전부 또는 일부가, 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에 있어서, 적절히, 복합적으로 적용될 수 있다.
(제1 변형예)
제1 변형예에 있어서의 플립 칩 본더에 대하여 도 27을 사용하여 설명한다. 도 27은 제1 변형예에 있어서의 플립 칩 본더의 주요부의 개략을 도시하는 사시도이다.
제1 변형예에 있어서의 플립 칩 본더는, 기판 P를 X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 이동 가능하게 함과 함께, 본드 헤드(41)(Y 빔(43))보다도 높은 위치에 고정한 기판 인식 카메라(46)를 마련한다. 제어 장치(7)는 기판 인식 카메라(46)에 의해 기판 P의 위치 및 본드 위치를 인식하여 그것들의 위치를 보정하도록 구성된다. 제어 장치(7)는 기판 P를 이동시켜 기판 P의 위치를 보정하고, 본드 헤드(41)를 이동시켜 본드 위치의 보정을 행한다. 또한, 본드 카메라(44)는 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 또는 제3 중간 스테이지(31_3)에 있어서의 다이 D의 위치를 인식하는 데 사용된다(스텝 S11, S11a, S11b, S11d). 이에 의해, 페이스 업 본딩 및 페이스 다운 본딩에 있어서의 본드 외관 검사(스텝 S19)를 위한 본드 헤드 이동(스텝 S18)이 불필요해진다.
(제2 변형예)
실시 형태에서는, 픽업부(2), 중간 스테이지부(3) 및 본딩부(4)를 각각 하나 구비한다. 제2 변형예에 있어서의 플립 칩 본더(10)는 픽업부(2), 중간 스테이지부(3) 및 본딩부(4)를 각각 2개 구비한다. 제2 변형예에 있어서의 플립 칩 본더에 대하여 실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더를 도시하는 도 1을 사용하여 설명한다.
제2 변형예에 있어서의 플립 칩 본더(10)는, 크게 나누어, 다이 공급부(1)와, 픽업부(2)와, 제2 픽업부와, 중간 스테이지부(3)와, 제2 중간 스테이지부와, 본딩부(4)와, 제2 본딩부와, 각 부의 동작을 감시하고 제어하는 제어 장치(7)를 구비한다. 제2 픽업부, 제2 중간 스테이지부 및 제2 본딩부는, 각각 픽업되는 다이 D를 지나 Y축 방향으로 신장하는 선에 대하여 픽업부(2), 중간 스테이지부(3) 및 본딩부(4)와 경면 대상으로 배치되고, 마찬가지로 구성되어, 마찬가지로 동작한다.
여기서, 중간 스테이지부(3)가 갖는 언더비전 카메라(34)는 제2 중간 스테이지부와 공용하여 언더비전 카메라를 하나로 해도 된다.
(제3 변형예)
실시 형태에서는, Y 빔(43)은 하나의 본드 헤드(41)를 구비하고 있다. 제3 변형예에 있어서의 플립 칩 본더(10)는 복수의 본드 헤드를 구비한다. 제3 변형예에 있어서의 플립 칩 본더에 대하여 실시 형태에 있어서의 플립 칩 본더를 도시하는 도 1, 도 9, 제3 중간 스테이지(31_3)를 도시하는 도 10 및 본딩 방법을 도시하는 도 8, 도 15, 도 19, 도 24, 도 26을 사용하여 설명한다.
제3 변형예에 있어서의 플립 칩 본더(10)에서는, 예를 들어 4개의 본드 헤드가 본드 헤드 테이블(45)에 마련된다. 또한, 제1 중간 스테이지(31_1), 제2 중간 스테이지(31_2) 및 제3 중간 스테이지(31_3)에는, 본드 헤드와 동수인 4개의 다이 D가 적재 가능하다. 제3 중간 스테이지(31_3)는 본드 헤드와 동수인 4개의 수용부(82d)를 갖는다. 제3 변형예에 있어서의 플립 칩 본더(10)의 본딩 방법은, 기본적으로는, 실시 형태와 마찬가지이지만, 하기의 공정이 다르다.
웨이퍼 다이 인식(스텝 S1) 내지 픽업 플립 헤드 반전(스텝 S6), 트랜스퍼 헤드 이동(스텝 S7, S7a, S7b, S7d), 중간 스테이지 다이 적재(스텝 S8, S8a, S8b, S8d) 및 트랜스퍼 헤드 이동(스텝 S9, S9a, S9b, S9d)을 본드 헤드의 수와 동일한 4회 반복한 후, 중간 스테이지 위치 이동(스텝 S10, S10a, S10b, S10d)을 행한다. 또한, 중간 스테이지 다이 위치 인식(스텝 S11, S11a, S11b, S11d), 픽업 다이 위치 인식(스텝 S15, S26) 및 본드 외관 검사(스텝 S19)는 본드 헤드와 동수인 4개의 다이 D를 1개씩 카메라로 인식한다.
(제4 변형예)
실시 형태에서는, 제2 중간 스테이지(31_2)의 스퀴지(81)는 고정된 상태에서 플럭스 성막을 행한다. 제4 변형예에 있어서의 플립 칩 본더(10)의 제2 중간 스테이지(31_2)에서는 스퀴지(81)를 이동시켜 플럭스 성막을 행한다. 제3 변형예에 있어서의 플립 칩 본더에 대하여 실시 형태에 있어서의 제2 중간 스테이지(31_2)를 도시하는 도 10을 사용하여 설명한다.
제4 변형예에 있어서의 디핑 기구(8)는, 일본 특허 공개 제2015-177038호 공보에 기재된 바와 같이, 플레이트(82k)에 마련된 가이드 레일(82g) 상에서 Y축 방향을 따라서 스퀴지(81)를 이동시키는 구동부를 갖는다. 여기서, 제4 변형예에 있어서의 디핑 기구(8)는 실시 형태에 있어서의 스퀴지 로크(83)를 구비하고 있지 않다.
이상, 본 개시자에 의해 이루어진 개시를 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 개시는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
예를 들어, 실시 형태에서는, 제1 중간 스테이지(31_1)가 반전 기능을 구비하는 예를 설명하였지만, 반전 기구는 없어도 된다. 즉, 플립 칩 본더(10)에 페이스 업 본딩 기능이 없어도 된다.
또한, 실시 형태에서는, 제2 중간 스테이지에 디핑 기구를 구비하는 예를 설명하였지만, 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 플럭스 성막 시간에 따라서 또한 디핑 기구를 구비하는 복수의 중간 스테이지를 마련하도록 해도 된다. 이에 의해, 플럭스 성막 시간이 픽업 시간보다 상당히 긴 경우에도, 디핑 기구를 구비하는 중간 스테이지가 하나인 경우보다도 고속의 본딩이 가능해진다.
또한, 실시 형태 및 제4 변형예에서는, 디핑 기구(8)는 일본 특허 공개 제2015-177038호 공보에 기재되는 구성과 마찬가지로 하는 예를 설명하였지만, 이들에 한정되는 것은 아니고, 플레이트가 스퀴지에 대하여 상대적으로 미끄럼 이동하는 구성이면 된다.
또한, 실시 형태에서는, FOPLP의 제조에 사용하는 플립 칩 본더의 예로 설명하였지만, 팬 아웃형 웨이퍼 레벨 패키지(Fan Out Wafer Level Package: FOWLP)에도 적용할 수 있다.
1: 다이 공급부
21: 픽업 플립 헤드
25: 트랜스퍼 헤드
31_1: 제1 중간 스테이지
31_2: 제2 중간 스테이지
82d: 수용부
41: 본드 헤드
D: 다이
P: 기판

Claims (20)

  1. 다이 공급부로부터 다이를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드와,
    상기 픽업 플립 헤드가 픽업한 상기 다이를 픽업하는 트랜스퍼 헤드와,
    상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이가 적재되는 제1 중간 스테이지 및 제2 중간 스테이지와,
    상기 제1 중간 스테이지 또는 상기 제2 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하여 기판에 적재하는 본드 헤드와,
    상기 픽업 플립 헤드, 상기 트랜스퍼 헤드, 상기 제1 중간 스테이지, 상기 제2 중간 스테이지 및 상기 본드 헤드의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비하고,
    상기 제1 중간 스테이지 및 상기 제2 중간 스테이지는, 적어도, 상기 트랜스퍼 헤드에 의해 다이가 적재되는 위치와 상기 본드 헤드에 의해 다이가 픽업되는 위치 사이를 이동 가능하고,
    상기 제2 중간 스테이지는, 상기 다이의 범프에 전사하기 위한 플럭스가 성막되는 수용부를 갖는 다이 본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이를 상기 제1 중간 스테이지에 적재하고,
    상기 제1 중간 스테이지를 상기 본드 헤드가 다이를 픽업하는 위치로 이동시키고,
    상기 제1 중간 스테이지에 적재된 다이를 픽업한 상기 본드 헤드를 상기 제2 중간 스테이지로 이동하여 상기 다이의 범프를 상기 수용부의 상기 플럭스에 침지하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본드 헤드가 픽업한 다이를 하방으로부터 촬상하는 언더비전 카메라를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 중간 스테이지 상으로부터 다이를 픽업한 상기 본드 헤드를 상기 언더비전 카메라 상으로 이동시켜 상기 다이를 촬상하고,
    상기 언더비전 카메라의 상방으로부터 상기 제2 중간 스테이지로 이동시켜 상기 다이의 범프를 상기 수용부의 상기 플럭스에 침지하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이의 범프를 상기 제2 중간 스테이지의 상기 수용부의 상기 플럭스에 침지하고,
    상기 제2 중간 스테이지를 상기 본드 헤드가 다이를 픽업하는 위치로 이동시키고,
    상기 본드 헤드에 의해 상기 제2 중간 스테이지의 상기 수용부 내에서 플럭스가 전사된 다이를 픽업하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중간 스테이지는, 상기 수용부를 갖지 않는 제3 중간 스테이지로 교환이 가능한 다이 본딩 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이를 상기 제1 중간 스테이지 또는 상기 제3 중간 스테이지에 교대로 적재하고,
    상기 제1 중간 스테이지 또는 상기 제3 중간 스테이지를 상기 본드 헤드가 다이를 픽업하는 위치로 교대로 이동시키고,
    상기 본드 헤드에 의해 상기 제1 중간 스테이지 또는 상기 제3 중간 스테이지에 적재된 다이를 교대로 픽업하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 중간 스테이지는, 상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이가 이면을 위로 하여 적재되고, 적재된 상기 다이를 반전하여 표면을 위로 하여 보유 지지하는 반전 기능 및 반전하지 않고 이면을 위로 하여 보유 지지하는 비반전 기능의 양쪽을 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이를 상기 제1 중간 스테이지에 적재하고,
    상기 제1 중간 스테이지를 반전하여 상기 제1 중간 스테이지에 보유 지지하고 있는 다이를 상기 제3 중간 스테이지에 적재하고,
    상기 제2 중간 스테이지를 상기 본드 헤드가 다이를 픽업하는 위치로 이동시키고,
    상기 본드 헤드에 의해 상기 제2 중간 스테이지에 적재된 다이를 픽업하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 중간 스테이지는, 상기 수용부를 갖는 플레이트와, 상기 플레이트의 상방에 마련되며, 플럭스가 충전되는 스퀴지를 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 스퀴지를 고정함과 함께, 상기 플레이트를 이동시킴으로써, 상기 수용부의 상기 플럭스를 성막하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제2 중간 스테이지에 있어서 플럭스가 전사된 다이를 픽업한 상기 본드 헤드를 언더비전 카메라 상으로 이동시켜 상기 다이를 촬상하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본드 헤드를 복수 구비하고,
    상기 제2 중간 스테이지는 상기 수용부를 복수 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    복수의 상기 본드 헤드의 각각에 의해 복수의 상기 수용부의 각각으로부터 플럭스가 전사된 다이를 픽업하도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이 고정되는 본드 스테이지와,
    상기 본드 스테이지 상에 걸치도록 제1 방향으로 신장하여 그 양단이 각각 제2 방향을 따라서 이동 가능하게 지지되는 빔을 구비하고,
    상기 본드 헤드는 상기 제1 방향을 따라서 이동 가능하게 상기 빔에 지지되도록 구성되는 다이 본딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 중간 스테이지, 상기 제2 중간 스테이지는 상기 제1 방향을 따라서 자유자재로 이동 가능한 다이 본딩 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 헤드는 상기 제2 방향을 따라서 상기 픽업 플립 헤드로부터 다이를 픽업하는 위치와 상기 제2 중간 스테이지 사이를 이동 가능한 다이 본딩 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 본드 헤드보다도 높은 위치에 고정한 기판 인식 카메라를 더 구비하고,
    상기 기판은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라서 이동 가능한 다이 본딩 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 빔, 상기 픽업 플립 헤드, 상기 트랜스퍼 헤드, 상기 제1 중간 스테이지 및 상기 제2 중간 스테이지를 각각 2개 구비하는 다이 본딩 장치.
  16. 다이 공급부로부터 다이를 픽업하여 반전하는 픽업 플립 헤드와, 상기 픽업 플립 헤드가 픽업한 상기 다이를 픽업하는 트랜스퍼 헤드와, 상기 트랜스퍼 헤드가 픽업한 상기 다이가 적재되는 제1 중간 스테이지 및 제2 중간 스테이지와, 상기 제1 중간 스테이지 또는 상기 제2 중간 스테이지에 적재된 상기 다이를 픽업하여 기판에 적재하는 본드 헤드를 구비하고, 상기 제1 중간 스테이지 및 상기 제2 중간 스테이지는, 적어도, 상기 트랜스퍼 헤드에 의해 다이가 적재되는 위치와 상기 본드 헤드에 의해 다이가 픽업되는 위치 사이를 이동 가능하고, 상기 제2 중간 스테이지는, 상기 다이의 범프에 전사하기 위한 플럭스가 성막되는 수용부를 갖는 다이 본딩 장치에 상기 기판을 공급하는 공정과,
    상기 제1 중간 스테이지 또는 상기 픽업 플립 헤드로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 제2 중간 스테이지에 적재함과 함께, 상기 플럭스에 상기 범프를 침지하는 플럭스 전사 공정과,
    상기 범프에 상기 플럭스가 전사된 상기 다이를 상기 제2 중간 스테이지로부터 픽업하여 상기 기판에 적재하는 본딩 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 본딩 공정과 병행하여, 상기 수용부에 플럭스를 성막하는 플럭스 성막 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 중간 스테이지로부터 픽업한 상기 플럭스가 전사된 상기 다이의 하면을 촬상하는 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 픽업 플립 헤드로부터 상기 다이를 픽업하여 상기 제1 중간 스테이지에 적재하는 공정과,
    상기 제1 중간 스테이지로부터 픽업한 상기 다이의 하면을 촬상하는 공정과,
    상기 제2 중간 스테이지로부터 픽업한 상기 플럭스가 전사된 상기 다이의 하면을 촬상하는 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  20. 제17항에 잇어서,
    상기 플럭스 전사 공정에 있어서, 상기 다이가 상기 수용부에 적재된 후, 상기 본딩 공정에 있어서 상기 플럭스가 전사된 상기 다이를 픽업하는 위치로 상기 제2 중간 스테이지를 이동시키는 반도체 장치의 제조 방법.
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