KR20220048768A - Bonding block and method of bonding a chip using the same - Google Patents

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Abstract

A bonding module comprises: a body provided to press a chip against a substrate; a heater disposed inside the body and provided to heat the chip; and a purge gas supply unit provided to suppress contamination of an upper surface of the chip by supplying a purge gas into a purge region formed between a lower surface of the body and an upper surface of the chip while passing through the body. Thereby, contamination of the top surface of the chip defining the purge region can be suppressed.

Description

본딩 블록 및 이를 이용한 칩 본딩 방법{BONDING BLOCK AND METHOD OF BONDING A CHIP USING THE SAME}Bonding block and chip bonding method using the same

본 발명의 실시예들은 본딩 블록 및 이를 이용한 칩 본딩 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 칩을 기판에 대하여 열압착하여 상기 칩을 기판에 본딩하는 본딩 블록 및 상기 본딩 블록을 이용하여 칩을 기판에 본딩할 수 있는 칩 본딩 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a bonding block and a chip bonding method using the same. More specifically, embodiments of the present invention relate to a bonding block for bonding the chip to the substrate by thermocompression bonding the chip to the substrate, and a chip bonding method capable of bonding the chip to the substrate using the bonding block.

X선 튜브에 따르면 내부가 진공 상태에서 여기된 전자가 안정 상태로 변환하면서 에너지 차이에 해당하는 주파수를 갖는 광선이 발생된다. 상기 광선이 갖는 주파수가 X선의 파장 범위에 속하는 단파장을 가짐에 따라, 상기 광선이 검사 대상물을 투과할 때 해당 대상물을 구성 원소나 밀도에 따라 투과율이 달라진다. According to the X-ray tube, a ray having a frequency corresponding to the energy difference is generated as electrons excited in a vacuum state inside are converted to a stable state. As the frequency of the light beam has a short wavelength belonging to the wavelength range of X-rays, when the light beam passes through the object to be inspected, the transmittance varies depending on the constituent elements or density of the object.

상기 X선 튜브는 기판, 상기 기판 상에 본딩된 칩 및 상기 칩을 전체적으로 둘러싸도록 기판 상에 진공 상태를 유지하기 위한 진공 튜브를 포함한다.The X-ray tube includes a substrate, a chip bonded on the substrate, and a vacuum tube for maintaining a vacuum state on the substrate to completely surround the chip.

특히, 상기 칩은 그 상부에 팁을 구비한다. 이때, 상기 팁이 고온 상태에서 산소에 노출될 경우 상기 팁이 산화되어 오염되는 문제가 발생할 수 있다. In particular, the chip has a tip thereon. In this case, when the tip is exposed to oxygen at a high temperature, the tip may be oxidized and contaminated.

따라서, 상기 칩을 기판에 대하여 본딩할 때 발생할 수 있는 팁의 오염을 억제할 수 있는 본딩 모듈 및 상기 본딩 모듈을 이용하여 상기 칩을 기판에 본딩할 수 있는 본딩 방법에 대한 연구가 요구된다.Therefore, research on a bonding module capable of suppressing contamination of a tip that may occur when bonding the chip to a substrate and a bonding method capable of bonding the chip to a substrate using the bonding module is required.

본 발명의 실시예들은 칩을 기판에 대하여 본딩할 때 발생할 수 있는 칩의 오염을 억제할 수 있는 본딩 모듈을 제공한다.SUMMARY Embodiments of the present invention provide a bonding module capable of suppressing contamination of a chip that may occur when bonding a chip to a substrate.

본 발명의 실시예들은 칩을 기판에 본딩할 때 발생할 수 있는 칩의 오염을 억제할 수 있는 수 있는 본딩 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a bonding method capable of suppressing contamination of a chip that may occur when bonding a chip to a substrate.

본 발명의 실시예들에 따른 본딩 모듈은, 칩을 기판에 대하여 가압할 수 있도록 구비된 몸체, 상기 몸체의 내부에 배치되며, 상기 칩을 가열할 수 있도록 구비된 히터 및 상기 몸체를 관통하며, 상기 몸체의 하면 및 상기 칩의 상부면 사이에 형성된 퍼지 영역 내에 퍼지 가스를 공급하여 상기 칩의 상부면의 오염을 억제하도록 구비된 퍼지 가스 공급부를 포함한다.The bonding module according to embodiments of the present invention includes a body provided to press a chip against a substrate, a heater disposed inside the body, and a heater provided to heat the chip and the body, and a purge gas supply unit provided to suppress contamination of the upper surface of the chip by supplying a purge gas into a purge region formed between the lower surface of the body and the upper surface of the chip.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체는 중심부에 형성되어 상기 퍼지 영역과 연통되는 관통홀들을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the body may include through-holes formed in the center to communicate with the purge area.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체의 외곽부에는 상기 칩을 홀딩할 수 있도록 구비된 칩 홀딩부가 추가적으로 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a chip holding portion provided to hold the chip may be additionally provided on the outer portion of the body.

여기서, 상기 칩 홀딩부는 상기 몸체의 외곽에 형성되어 상기 칩의 외곽에 진공력을 인가할 수 있도록 구비된 진공 흡착기를 포함할 수 있다.Here, the chip holding part may include a vacuum adsorber which is formed on the periphery of the body to apply a vacuum force to the periphery of the chip.

또한, 상기 진공 흡착기를 이용하여 상기 칩을 픽업한 후 상기 퍼지 가스 공급부를 통하여 상기 퍼지 영역 내부로 퍼지 가스를 공급하도록 하는 제어부가 추가적으로 구비될 수 있다.In addition, a control unit configured to supply a purge gas into the purge region through the purge gas supply unit after picking up the chip using the vacuum adsorber may be additionally provided.

여기서, 상기 칩 홀딩부는 상기 몸체의 외곽을 따라 구비되며, 상기 칩의 외곽부를 클램핑하는 클램퍼를 포함할 수 있다.Here, the chip holding part may be provided along the periphery of the body, and may include a clamper for clamping the periphery of the chip.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 칩에는 상면으로부터 상부로 돌출된 팁이 구비되고, 상기 몸체의 하면에는 상기 팁을 수용하는 리세스 홈이 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the chip may be provided with a tip protruding upward from the upper surface, and a recess groove for accommodating the tip may be formed on the lower surface of the body.

본 발명의 실시예들에 따르면, 칩을 기판에 대하여 가압할 수 있도록 구비된 몸체, 상기 몸체의 내부에 배치되며, 상기 기판을 가열하는 히터 및 상기 몸체를 관통하며, 상기 몸체의 하면 및 상기 칩의 상부면 사이에 형성된 퍼지 영역 내에 퍼지 가스를 공급하여 상기 칩의 상부면의 오염을 억제하도록 구비된 퍼지 가스 공급부를 포함하는 본딩 블록을 이용하여 칩을 본딩하는 칩 본딩 방법에 있어서, 기판을 스테이지 상에 위치시키는 한편, 상기 칩을 픽업한다. 이어서, 상기 몸체에 형성된 퍼지 가스 공급 라인을 통하여 상기 퍼지 영역 내부로 퍼지 가스를 공급한 후, 상기 몸체 내부에 형성된 히터를 이용하여 상기 칩을 가열한다. 이어서, 상기 가열된 칩을 상기 기판에 대하여 압착한다.According to embodiments of the present invention, a body provided to press a chip against a substrate, disposed inside the body, passing through a heater for heating the substrate, and the body, a lower surface of the body and the chip In the chip bonding method of bonding a chip using a bonding block including a purge gas supply unit provided to suppress contamination of the top surface of the chip by supplying a purge gas into a purge region formed between upper surfaces of Pick up the chip while placing it on top. Then, after supplying a purge gas into the purge region through a purge gas supply line formed in the body, the chip is heated using a heater formed in the body. Then, the heated chip is pressed against the substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판에 형성된 패드 상에 금속 나노 분말 및 글라스 프릿을 함유하는 페이스트를 디스펜싱하는 공정이 추가될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a process of dispensing a paste containing metal nanopowder and glass frit on the pad formed on the substrate may be added.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면. 본딩 모듈은 몸체의 하면 및 칩의 상부면 사이에 형성된 퍼지 영역 내에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부를 포함한다. 따라서, 상기 칩의 상부면의 오염이 억제될 수 있다. According to embodiments of the present invention as described above. The bonding module includes a purge gas supply unit for supplying a purge gas into a purge region formed between the lower surface of the body and the upper surface of the chip. Accordingly, contamination of the upper surface of the chip can be suppressed.

특히, 본딩 공정에 필요한 칩 가열 전 상기 퍼지 가스 공급부는 퍼지 가스를 상기 퍼지 영역에 공급함으로써, 상기 칩의 상부면, 예를 들면 팁의 산화가 억제될 수 있다.In particular, since the purge gas supply unit supplies a purge gas to the purge region before heating the chip required for the bonding process, oxidation of the upper surface of the chip, for example, the tip may be suppressed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도1에 도시된 몸체를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 몸체 및 칩 사이의 퍼지 가스 영역의 일 예를 설명하기 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 몸체 및 칩 사이의 퍼지 가스 영역의 다른 예를 설명하기 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a cross-sectional view for explaining a bonding module according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view for explaining the body shown in Figure 1;
3 is a cross-sectional view illustrating an example of a purge gas region between the body and the chip shown in FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view illustrating another example of a purge gas region between the body and the chip shown in FIG. 1 .
5 is a cross-sectional view for explaining a bonding module according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a chip bonding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are provided to sufficiently convey the scope of the present invention to those skilled in the art, rather than being provided so that the present invention can be completely completed.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 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.In embodiments of the present invention, when an element is described as being disposed or connected to another element, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements may be interposed therebetween. it might be Conversely, when one element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. Although the terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or portions, the items are not limited by these terms. will not

본 발명의 실시예들에서 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.The terminology used in the embodiments of the present invention is only used for the purpose of describing specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. Further, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as understood by one of ordinary skill in the art of the present invention. The above terms, such as those defined in ordinary dictionaries, shall be interpreted to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and description of the present invention, ideally or excessively outwardly intuitive, unless clearly defined. will not be interpreted.

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 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic diagrams of ideal embodiments of the present invention. Accordingly, changes from the shapes of the diagrams, eg, changes in manufacturing methods and/or tolerances, are those that can be fully expected. Accordingly, the embodiments of the present invention are not to be described as being limited to the specific shapes of the areas described as diagrams, but rather to include deviations in the shapes, and the elements described in the drawings are entirely schematic and their shape It is not intended to describe the precise shape of the elements, nor is it intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도1에 도시된 몸체를 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 몸체 및 칩 사이의 퍼지 가스 영역의 일 예를 설명하기 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining a bonding module according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view for explaining the body shown in FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a purge gas region between the body and the chip shown in FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈(100)은, 몸체(110), 히터(130) 및 퍼지 가스 공급부(150)를 포함한다. 상기 본딩 모듈(100)은 기판(미도시)에 대하여 칩(10)을 열압착하여 상기 칩(10)을 기판에 본딩할 수 있다. 상기 칩(10)은 예를 들면, X선 튜브를 이루는 구성에 해당할 수 있다. 이때, 칩(10)은 상부면으로부터 돌출된 팁(13; 도 3 참조)을 포함할 수 있다. 상기 칩(10)은 중앙부(12) 및 상기 중앙부(12)를 둘러싸는 외곽부(11)를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 중앙부(12)가 열압착 중 오염될 수 있다.1 to 3 , the bonding module 100 according to an embodiment of the present invention includes a body 110 , a heater 130 , and a purge gas supply unit 150 . The bonding module 100 may thermocompress the chip 10 to a substrate (not shown) to bond the chip 10 to the substrate. The chip 10 may correspond to, for example, a configuration constituting an X-ray tube. In this case, the chip 10 may include a tip 13 (refer to FIG. 3 ) protruding from the upper surface. The chip 10 may include a central portion 12 and an outer portion 11 surrounding the central portion 12 . At this time, the central portion 12 may be contaminated during thermocompression bonding.

상기 몸체(110)는 칩(10)을 기판에 대하여 가압할 수 있도록 구비된다. 즉, 상기 몸체(110)는 상기 칩(10)의 상면을 가압하는 하면을 포함한다. 상기 몸체(110)는 승강하도록 구비됨으로써, 상기 칩(10)을 픽업하거나 상기 기판 상에 위치하는 칩(10)을 가압할 수 있다. 이때, 상기 몸체(110)는 상기 칩(10)에 대하여 인가되는 하중을 조절할 수 있다.The body 110 is provided to press the chip 10 against the substrate. That is, the body 110 includes a lower surface that presses the upper surface of the chip 10 . The body 110 is provided to move up and down, so that the chip 10 can be picked up or the chip 10 positioned on the substrate can be pressed. In this case, the body 110 may adjust the load applied to the chip 10 .

상기 히터(130)는 상기 몸체(110)의 내부에 배치된다. 상기 히터(130)는 상기 몸체(110)의 중심에 복수의 동심원 형태로 배열될 수 있다. 상기 히터(130)는 몸체(110)의 하면에 부착된 칩(10)에 대하여 열을 인가할 수 있다. 이로써, 상기 칩(10)의 온도가 증가함으로써 상기 칩(10)을 상기 기판에 열압착시켜 상기 칩(10)이 상기 기판에 본딩될 수 있다.The heater 130 is disposed inside the body 110 . The heater 130 may be arranged in the form of a plurality of concentric circles in the center of the body 110 . The heater 130 may apply heat to the chip 10 attached to the lower surface of the body 110 . Accordingly, the chip 10 may be bonded to the substrate by thermocompression bonding the chip 10 to the substrate by increasing the temperature of the chip 10 .

하지만, 상기 히터(130)가 상기 칩(10)의 온도를 증가시킬 때, 상기 칩(10)의 상면이 오염될 수 있다. 예를 들면, 상기 칩(10)의 상부면에 팁(13; 도 3 참조)이 형성될 경우, 상기 팁(13)의 온도가 증가하고 팁(13)이 산소에 노출될 경우 상기 팁(13)의 노출 부위가 산화될 수 있다. 특히, 팁(13)이 구리, 철과 같은 금속으로 이루어질 경우, 상기 열압착 공정을 통한 본딩 공정 중 상기 팁(13)에 대하여 산화 반응이 심각하게 발생할 수 있다.However, when the heater 130 increases the temperature of the chip 10 , the top surface of the chip 10 may be contaminated. For example, when a tip 13 (refer to FIG. 3) is formed on the upper surface of the chip 10, the temperature of the tip 13 increases and when the tip 13 is exposed to oxygen, the tip 13 ) can be oxidized. In particular, when the tip 13 is made of a metal such as copper or iron, an oxidation reaction may seriously occur with respect to the tip 13 during the bonding process through the thermocompression bonding process.

상기 퍼지 가스 공급부(150)는 상기 몸체(110)를 관통하도록 구비된다. 상기 몸체(110)가 상기 칩(10)의 상면을 가압할 때, 상기 몸체(110)의 하면 및 상기 칩(10)의 상면 사이에 퍼지 영역(50)이 정의될 수 있다. 이때, 상기 퍼지 영역(50)은 상기 칩(10)의 중앙부(12)에 대응될 수 있다.The purge gas supply unit 150 is provided to pass through the body 110 . When the body 110 presses the upper surface of the chip 10 , a purge region 50 may be defined between the lower surface of the body 110 and the upper surface of the chip 10 . In this case, the purge region 50 may correspond to the central portion 12 of the chip 10 .

상기 퍼지 가스 공급부(150)는 상기 퍼지 영역(50) 내에 퍼지 가스를 공급할 수 있도록 구비된다. 상기 퍼지 가스는 예를 들면, 질소 가스, 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스 등과 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다. The purge gas supply unit 150 is provided to supply a purge gas into the purge region 50 . The purge gas may include, for example, an inert gas such as nitrogen gas, helium gas, neon gas, argon gas, or the like.

상기 퍼지 가스가 상기 퍼지 영역(50) 내에 공급됨에 따라, 상기 퍼지 영역(50)의 일부를 정의하는 상기 칩(10)의 중앙부(12)가 오염되는 것이 억제될 수 있다. As the purge gas is supplied into the purge region 50 , contamination of the central portion 12 of the chip 10 defining a part of the purge region 50 may be suppressed.

예를 들면, 상기 히터(120)가 구동하여 상기 칩(10)을 가열하기 전, 상기 퍼지 가스가 상기 퍼지 영역(50)에 공급됨으로써 상기 칩(10)의 중앙부(12)가 산화되는 것이 억제될 수 있다.For example, before the heater 120 is driven to heat the chip 10 , the purge gas is supplied to the purge region 50 to suppress oxidation of the central portion 12 of the chip 10 . can be

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 퍼지 가스 공급부(150)는 상기 몸체(110)를 관통하는 한 쌍의 관통홀들(111, 116)과 각각 연결된 퍼지 가스 공급 라인(152) 및 퍼지 가스 배출 라인(157)을 더 포함한다. 상기 퍼지 가스 공급 라인(152)은 상기 퍼지 영역(50)에 퍼지 가스를 공급하고, 한편, 퍼지 가스 배출 라인(157)은 상기 퍼지 영역(50)으로부터 퍼지 가스를 배출한다. 이로써, 상기 퍼지 가스 라인(152, 157)이 상기 퍼지 가스를 순환시킬 수 있는 유로를 제공함으로써, 상기 퍼지 영역(50) 내에 퍼지 가스가 일정한 유량으로 지속적으로 제공될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the purge gas supply unit 150 includes a purge gas supply line 152 connected to a pair of through-holes 111 and 116 penetrating the body 110 and a purge gas discharge unit, respectively. It further includes line 157 . The purge gas supply line 152 supplies a purge gas to the purge area 50 , and the purge gas discharge line 157 discharges the purge gas from the purge area 50 . Accordingly, the purge gas lines 152 and 157 provide a flow path through which the purge gas can be circulated, so that the purge gas can be continuously provided in the purge region 50 at a constant flow rate.

상기 퍼지 가스 공급부(150)는 퍼지 가스 펌프(151) 및 배출 밸브(156)를 더 포함할 수 있다. 상기 퍼지 가스 펌프(151)는 상기 퍼지 가스 공급 라인(151) 상에 구비된다. 상기 퍼지 가스 펌프(151)는 상기 퍼지 가스 공급 라인(151)을 통하여 상기 퍼지 영역(50)에 퍼지 가스를 공급할 수 있다. 상기 배출 밸브(156)는 상기 퍼지 가스 배출 라인(157) 상에 구비된다. 상기 배출 밸브(156)는 상기 퍼지 가스 배출 라인(156)을 통하여 상기 퍼지 영역(50)에 퍼지 가스를 순환을 제어할 수 있다. The purge gas supply unit 150 may further include a purge gas pump 151 and a discharge valve 156 . The purge gas pump 151 is provided on the purge gas supply line 151 . The purge gas pump 151 may supply a purge gas to the purge region 50 through the purge gas supply line 151 . The discharge valve 156 is provided on the purge gas discharge line 157 . The discharge valve 156 may control circulation of a purge gas in the purge region 50 through the purge gas discharge line 156 .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진공 흡착기(121)를 이용하여 상기 칩을 픽업한 후 상기 퍼지 가스 공급부를 통하여 상기 퍼지 영역 내부로 퍼지 가스를 공급하도록 하는 제어부(160)가 추가적으로 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, after picking up the chip using the vacuum adsorber 121, a control unit 160 configured to supply a purge gas into the purge region through the purge gas supply unit may be additionally provided. there is.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체(110)의 외곽부에는 상기 칩(10)을 홀딩할 수 있도록 구비된 칩 홀딩부(120)가 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 칩 홀딩부(120)는 상기 칩(10)을 제1 위치에서 픽업하여 스테이지 상에 위치한 기판 상으로 이동시킬 수 있다. 상기 칩 홀딩부(120)는 예를 들면, 진공 흡착기(121, 126)를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a chip holding unit 120 provided to hold the chip 10 may be additionally provided on the outer portion of the body 110 . The chip holding unit 120 may pick up the chip 10 from a first position and move it onto a substrate located on a stage. The chip holding unit 120 may include, for example, vacuum adsorbers 121 and 126 .

상기 진공 흡착기(121, 126)는 상기 몸체(110)의 외곽에 형성된다. 상기 진공 흡착기(121, 126)는 상기 칩(10)의 외곽에 진공력을 인가할 수 있도록 구비된다. 이로써, 상기 진공 흡착기(121, 126)는 상기 칩(10)을 진공력으로 픽업하고 홀딩함으로써, 상기 칩(10)에 대한 손상이 억제될 수 있다. 특히, 상기 진공 흡착기(121, 126)가 몸체(110)의 외곽에 형성됨으로써, 칩(10) 픽업시 상기 몸체(110)의 외곽부만은 선택적으로 흡착한다. 따라서, 상기 진공 흡착기(121, 126)가 칩(10)을 픽업할 때, 상기 칩(10)의 중심부에 대한 손상이 억제될 수 있다.The vacuum adsorbers 121 and 126 are formed outside the body 110 . The vacuum adsorbers 121 and 126 are provided to apply a vacuum force to the outside of the chip 10 . As a result, the vacuum adsorbers 121 and 126 pick up and hold the chip 10 by vacuum force, so that damage to the chip 10 can be suppressed. In particular, since the vacuum adsorbers 121 and 126 are formed on the outside of the body 110 , only the outside of the body 110 is selectively sucked when the chip 10 is picked up. Accordingly, when the vacuum adsorbers 121 and 126 pick up the chip 10 , damage to the central portion of the chip 10 can be suppressed.

또한, 상기 진공 흡착기(121, 126)는 복수의 진공 라인(121, 126)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 진공 흡착기(121, 126)는 상기 몸체(110)의 외곽부에 칩(10)의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 따라서, 상기 진공 흡착기(121, 126)가 상기 칩(10)을 안정적으로 픽업하고 파지할 수 있다.Also, the vacuum adsorbers 121 and 126 may include a plurality of vacuum lines 121 and 126 . That is, the vacuum adsorbers 121 and 126 may be arranged along the circumferential direction of the chip 10 at the outer portion of the body 110 . Accordingly, the vacuum adsorbers 121 and 126 may stably pick up and hold the chip 10 .

도 3을 참조하면, 상기 퍼지 영역(50)은 칩(10)의 상면 및 상기 몸체(110)의 하면에 형성된 리세스 홈(115)에 의하여 정의될 수 있다. 상기 리세스 홈(115)은 상기 칩의 상면에 형성된 팁을 수용할 수 있는 수용 공간(퍼지 영역과 대응됨)을 제공할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the purge region 50 may be defined by a recess groove 115 formed on the upper surface of the chip 10 and the lower surface of the body 110 . The recess groove 115 may provide an accommodating space (corresponding to the purge area) capable of accommodating the tip formed on the top surface of the chip.

상기 퍼지 영역(50) 내에 퍼지 가스가 공급될 경우, 상기 퍼지 영역(50)이 불활성 분위기에서 상기 칩(10)을 상기 기판에 대하여 열압착하여 상기 칩(10)을 기판에 본딩시킬 수 있다. 이때, 상기 퍼지 영역(50)에 수용된 팁(13)에 대한 산화가 억제될 수 있다.When a purge gas is supplied into the purge region 50 , the purge region 50 may thermocompress the chip 10 to the substrate in an inert atmosphere to bond the chip 10 to the substrate. In this case, oxidation of the tip 13 accommodated in the purge region 50 may be suppressed.

도 4를 참조하면, 상기 퍼지 영역(50)은 몸체(110)의 하면 및 상기 칩(10)의 상면에 형성된 오목부(15)에 의하여 정의될 수 있다. 상기 오목부(15)는 상기 칩(10)의 상면에 형성된 팁(13)을 수용할 수 있는 수용 공간을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the purge region 50 may be defined by a concave portion 15 formed on a lower surface of the body 110 and an upper surface of the chip 10 . The concave portion 15 may provide an accommodation space capable of accommodating the tip 13 formed on the upper surface of the chip 10 .

상기 퍼지 영역(50) 내에 퍼지 가스가 공급될 경우, 상기 퍼지 영역(50)이 불활성 분위기에서 상기 칩(10)을 상기 기판에 대하여 열압착하여 상기 칩(10)을 기판에 본딩시킬 수 있다. 이때, 상기 퍼지 영역(50)에 수용된 팁(13)에 대한 산화가 억제될 수 있다. When a purge gas is supplied into the purge region 50 , the purge region 50 may thermocompress the chip 10 to the substrate in an inert atmosphere to bond the chip 10 to the substrate. In this case, oxidation of the tip 13 accommodated in the purge region 50 may be suppressed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈을 설명하기 위한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view for explaining a bonding module according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈(100)은, 몸체(110), 히터(130), 퍼지 가스 공급부(150) 및 칩 홀딩부(120)를 포함한다. 상기 칩 홀딩부(120)는 클램퍼(122, 137)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the bonding module 100 according to an embodiment of the present invention includes a body 110 , a heater 130 , a purge gas supply unit 150 , and a chip holding unit 120 . The chip holding part 120 includes clampers 122 and 137 .

상기 클램퍼(122, 137)는 상기 몸체(110)의 외곽을 따라 구비된다. 상기 클램퍼(122, 137)는 상기 칩(10)의 외곽부를 클램핑할 수 있다. 이로써, 상기 본딩 모듈(100)은 상기 칩(10)을 픽업하고 이송할 수 있다.The clampers 122 and 137 are provided along the outer edge of the body 110 . The clampers 122 and 137 may clamp the outer portion of the chip 10 . Accordingly, the bonding module 100 may pick up and transfer the chip 10 .

예를 들면, 상기 클램퍼(122, 137)는 서로 마주보도록 상기 몸체(110)의 외곽을 따라 한 쌍으로 제공될 수 있다.For example, the clampers 122 and 137 may be provided as a pair along the outer edge of the body 110 to face each other.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a chip bonding method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 본딩 방법을 수행하기 위하여 도 1에 도시된 본딩 모듈(100)이 이용된다. 1 and 6 , the bonding module 100 shown in FIG. 1 is used to perform a chip bonding method according to an embodiment of the present invention.

상기 본딩 모듈은 도 1 내지 도 4를 참조로 전술하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the bonding module has been described above with reference to FIGS. 1 to 4 , a detailed description thereof will be omitted.

먼저, 기판을 스테이지 상에 위치시킨다(S110). 상기 스테이지는, 상기 기판을 진공력, 정전기력, 또는 다른 힘을 이용하여 고정할 수 있다.First, a substrate is placed on the stage (S110). The stage may fix the substrate using vacuum force, electrostatic force, or other force.

상기 본딩 모듈(100)을 이용하여 상기 칩(10)을 픽업한다(S130). 이때, 상기 칩(10)은 진공력으로 픽업될 수 있다.The chip 10 is picked up using the bonding module 100 (S130). At this time, the chip 10 may be picked up by vacuum force.

이어서, 상기 몸체(110)에 형성된 퍼지 가스 공급부(150)을 통하여 상기 퍼지 영역(50) 내부로 퍼지 가스를 공급한다. 즉, 상기 칩(10)을 가열하기 전, 상기 퍼지 영역(50)에 먼저 퍼지 가스를 공급한다. 이로써, 상기 칩(10)의 상부면에 대한 산화 또는 상기 상부면에 형성된 팁(13; 도 3 참조)의 산화가 억제될 수 있다. Then, a purge gas is supplied into the purge region 50 through the purge gas supply unit 150 formed in the body 110 . That is, before heating the chip 10 , a purge gas is first supplied to the purge region 50 . Accordingly, oxidation of the upper surface of the chip 10 or oxidation of the tip 13 (refer to FIG. 3 ) formed on the upper surface may be suppressed.

이후, 상기 몸체(110) 내부에 형성된 히터(130)를 이용하여 상기 칩(10)을 가열한다. 즉, 히터(130)를 구동함으로써, 상기 히터(130)에서 발생된 열이 상기 몸체(110)를 경유하여 상기 칩(10)에 전도될 수 있다.Thereafter, the chip 10 is heated using the heater 130 formed inside the body 110 . That is, by driving the heater 130 , the heat generated by the heater 130 may be conducted to the chip 10 via the body 110 .

이후, 상기 본딩 모듈(100)을 이용하여 상기 가열된 칩(10)을 상기 기판에 대하여 압착한다. 이로써, 칩(10)이 기판의 상면에 본딩될 수 있다. Thereafter, the heated chip 10 is pressed against the substrate using the bonding module 100 . Accordingly, the chip 10 may be bonded to the upper surface of the substrate.

한편, 기판 상에는 패드가 형성될 경우, 상기 패드 상에 금속 나노 분말 및 글라스 프릿을 함유하는 페이스트를 디스펜싱하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 페이스트는 금속 나노 분말, 예를 들면 은(Ag) 나노 분말 및 글라스 프릿을 포함할 수 있다. 이때, 은 나노 분말의 입자들은 10 내지 100 nm 의 평균 직경을 가질 수 있다. 한편, 상기 페이스트는 분산제, 바인더 및 용매를 포함한다. 상기 금속 나노 분말은 후속하는 열압착 공정에서 상기 글라스 프릿들 사이에 균일하게 침투할 수 있다.Meanwhile, when a pad is formed on the substrate, a process of dispensing a paste containing metal nanopowder and glass frit on the pad may be additionally performed. In this case, the paste may include metal nanopowder, for example, silver (Ag) nanopowder and glass frit. In this case, the particles of the silver nanopowder may have an average diameter of 10 to 100 nm. Meanwhile, the paste includes a dispersant, a binder, and a solvent. The metal nanopowder may uniformly penetrate between the glass frits in a subsequent thermocompression bonding process.

상기 페이스트는 글라스 프릿을 제외한 금속 나노 분말, 예를 들면 은(Ag) 나노 분말을 포함할 수 있다. 이때, 은 나노 분말의 입자들은 10 내지 100 nm 의 평균 직경을 가질 수 있다. 즉, 상기 페이스트가 전체적으로 균일하게 분산된 은 나노 분말을 포함할 수 있다. 이로써, 상기 페이스트가 기판 상에 균일하게 공급될 수 있다.The paste may include metal nanopowders excluding the glass frit, for example, silver (Ag) nanopowders. In this case, the particles of the silver nanopowder may have an average diameter of 10 to 100 nm. That is, the paste may include silver nanopowder uniformly dispersed throughout. Accordingly, the paste may be uniformly supplied on the substrate.

상기 분산제는 금속 나노 분말(22)을 분산시키고 응집을 방지할 수 있다. 상기 분산제는 다양한 종류의 것이 이용될 수 있는데, 예컨대, 지방산, 생선 오일, 폴리 디알릴디메틸 암모니움 클로라이드(PDDA), 폴리아크릴 산(PAA), 폴리스티렌 설포내이트(PSS) 등을 포함할 수 있다.The dispersant may disperse the metal nanopowder 22 and prevent agglomeration. Various kinds of the dispersing agent may be used, for example, fatty acid, fish oil, poly diallyldimethyl ammonium chloride (PDDA), polyacrylic acid (PAA), polystyrene sulfonate (PSS), etc. may be used. .

상기 바인더는 취급 및 건조 처리 중에 페이스트의 변성을 방지할 수 있다. 상기 바인더는 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리비닐 부티랄(PVB), 왁스 등이 이용될 수 있다The binder can prevent denaturation of the paste during handling and drying treatment. As the binder, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), wax, etc. may be used.

상기 용매는 상기 페이스트의 점도를 조절할 수 있다. 상기 용매는 바인더의 종류에 따라 다양하게 선택된다. 예를 들면, 상기 용매는 글라스 프릿의 점도를 감소시키기 위한 것으로, "Haraeus HVS 100", "텍사놀", "테르피네올", "헤레어스 RV-372", "헤레어스 RV-507" 등이 이용될 수 있다.The solvent may control the viscosity of the paste. The solvent is variously selected according to the type of binder. For example, the solvent is for reducing the viscosity of the glass frit, such as "Haraeus HVS 100", "Texanol", "Terpineol", "Haraeus RV-372", "Heraeus RV-507", etc. This can be used.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that there is

10 : 칩 100 : 본딩 모듈
110 : 몸체 120 : 칩 홀딩부
130 : 히터 150 : 퍼지 가스 공급부10: chip 100: bonding module
110: body 120: chip holding part
130: heater 150: purge gas supply unit

Claims (9)

칩을 기판에 대하여 가압할 수 있도록 구비된 몸체;
상기 몸체의 내부에 배치되며, 상기 칩을 가열할 수 있도록 구비된 히터; 및
상기 몸체를 연통하며, 상기 몸체의 하면 및 상기 칩의 상부면 사이에 형성된 퍼지 영역 내에 퍼지 가스를 공급하여 상기 칩의 상부면의 오염을 억제하도록 구비된 퍼지 가스 공급부를 포함하는 본딩 블록.a body provided to press the chip against the substrate;
a heater disposed inside the body and provided to heat the chip; and
and a purge gas supply unit communicating with the body and configured to supply a purge gas to a purge region formed between a lower surface of the body and an upper surface of the chip to suppress contamination of the upper surface of the chip. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 상기 몸체의 중심부에 형성되어 상기 퍼지 영역과 연통되는 관통홀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 블록.The bonding block according to claim 1, wherein the body includes through-holes formed in a central portion of the body to communicate with the purge region. 제1항에 있어서, 상기 몸체의 외곽부에는 상기 칩을 홀딩할 수 있도록 구비된 칩 홀딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 블록.The bonding block according to claim 1, further comprising a chip holding part provided to hold the chip at an outer portion of the body. 제3항에 있어서, 상기 칩 홀딩부는 상기 몸체의 외곽에 형성되어 상기 칩의 외곽에 진공력을 인가할 수 있도록 구비된 진공 흡착기를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 블록.The bonding block according to claim 3, wherein the chip holding part comprises a vacuum adsorber formed on the outer side of the body to apply a vacuum force to the outer side of the chip. 제4항에 있어서, 상기 진공 흡착기를 이용하여 상기 칩을 픽업한 후 상기 퍼지 가스 공급부를 통하여 상기 퍼지 영역 내부로 퍼지 가스를 공급하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 블록.The bonding block according to claim 4, further comprising: a control unit configured to supply a purge gas into the purge region through the purge gas supply unit after picking up the chip using the vacuum adsorber. 제3항에 있어서, 상기 칩 홀딩부는 상기 몸체의 외곽을 따라 구비되며, 상기 칩의 외곽부를 클램핑하는 클램퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 블록.4. The bonding block according to claim 3, wherein the chip holding part is provided along an periphery of the body and includes a clamper for clamping the periphery of the chip. 제1항에 있어서, 상기 칩에는 상면으로부터 상부로 돌출된 팁이 구비되고, 상기 몸체의 하면에는 상기 팁을 수용하는 리세스홈이 형성된 것을 특징으로 하는 본딩 블록.The bonding block according to claim 1, wherein the chip is provided with a tip protruding upward from an upper surface, and a recess groove for accommodating the tip is formed on a lower surface of the body. 칩을 기판에 대하여 가압할 수 있도록 구비된 몸체, 상기 몸체의 내부에 배치되며, 상기 기판을 가열하는 히터 및 상기 몸체를 관통하며, 상기 몸체의 하면 및 상기 칩의 상부면 사이에 형성된 퍼지 영역 내에 퍼지 가스를 공급하여 상기 칩의 상부면의 오염을 억제하도록 구비된 퍼지 가스 공급부를 포함하는 본딩 블록을 이용하여 칩을 본딩하는 칩 본딩 방법에 있어서,
기판을 스테이지 상에 위치시키는 단계;
상기 칩을 픽업하는 단계;
상기 몸체에 형성된 퍼지 가스 공급 라인을 통하여 상기 퍼지 영역 내부로 퍼지 가스를 공급하는 단계;
상기 몸체 내부에 형성된 히터를 이용하여 상기 칩을 가열하는 단계; 및
상기 가열된 칩을 상기 기판에 대하여 압착하는 단계를 포함하는 칩 본딩 방법.A body provided to press a chip against a substrate, disposed inside the body, passing through a heater for heating the substrate, and the body, in a purge area formed between a lower surface of the body and an upper surface of the chip In the chip bonding method of bonding a chip using a bonding block including a purge gas supply unit provided to supply a purge gas to suppress contamination of an upper surface of the chip,
positioning the substrate on the stage;
picking up the chip;
supplying a purge gas into the purge region through a purge gas supply line formed in the body;
heating the chip using a heater formed inside the body; and
and pressing the heated chip against the substrate. 제8항에 있어서, 상기 기판에 형성된 패드 상에 금속 나노 분말 및 글라스 프릿을 함유하는 페이스트를 디스펜싱하는 단계를 더 포함하는 칩 본딩 방법.The method of claim 8 , further comprising dispensing a paste containing metal nanopowder and glass frit on the pad formed on the substrate.
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