KR20220153410A - Method of bonding a die - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 다이 본딩 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 반도체 소자, 엘이디 소자와 같은 전자 소자들을 베이스 기판에 부착할 수 있는 다이 본딩 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a die bonding method. More specifically, embodiments of the present invention relate to a die bonding method capable of attaching electronic devices such as semiconductor devices and LED devices to a base substrate.
전자 소자는, 반도체 제품, 광통신 및 디스플레이 등 다양한 분야에서 사용된다. 상기 전자 소자들은 제조 공정에서 양품 및 불량으로 분류되어 상기 불량을 제외하고 상기 양품으로 판정된 전자 소자들이 베이스 기판 상에 본딩될 수 있다.Electronic devices are used in various fields such as semiconductor products, optical communication, and displays. The electronic devices are classified into good products and defective products in a manufacturing process, and the electronic devices determined to be good products excluding the defective products may be bonded onto the base substrate.
상기 전자 소자들, 예를 들면 다이들을 베이스 기판 상에 본딩하는 다이 본딩 방법에 있어서, 캐리어 필름 상에 부착된 다이들 중 양품으로 판정된 정상 다이만을 선택하여, 상기 양품 다이들을 캐리어 필름으로부터 디본딩하여, 상기 양품 다이들을 어태치 필름에 부착한다. 이어서, 상기 어태치 필름으로부터 양품 다이를 픽업하여 상기 베이스 기판 상에 본딩할 수 있다. 이때, 상기 양품 다이들을 상기 베이스 기판 상에 본딩하기 위한 본딩 공정은 예를 들면 열압착 공정을 포함할 수 있다. In the die bonding method of bonding the electronic elements, for example, dies, on a base substrate, only normal dies determined to be good products are selected from among dies attached to a carrier film, and the good dies are debonded from the carrier film. Thus, the good dies are attached to the attach film. Subsequently, a good die may be picked up from the attach film and bonded to the base substrate. In this case, a bonding process for bonding the non-defective dies onto the base substrate may include, for example, a thermal compression bonding process.
상기 열압착 공정에는 복수의 양품 다이를 픽업하여 상기 베이스 기판의 상면을 향하여 열가압함으로써 상기 양품 다이가 베이스 기판 상에 부착될 수 있다.In the thermal compression process, a plurality of non-defective dies may be picked up and thermally pressed toward an upper surface of the base substrate to attach the non-defective dies to the base substrate.
상기 다이들 각각을 개별적으로 본딩할 경우, 상기 다이들 각각을 먼저 정렬하고 정렬된 다이들을 상기 베이스 기판 상에 각각 본딩한다. 이를 위하여 상기 본딩 공정은 상당한 오랜 시간이 소요될 수 있다. In the case of individually bonding each of the dies, each of the dies is first aligned, and the aligned dies are respectively bonded on the base substrate. For this purpose, the bonding process may take a very long time.
본 발명의 실시예들은 본딩 효율을 개선할 수 있는 다이 본딩 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a die bonding method capable of improving bonding efficiency.
본 발명의 실시예들에 따른 다이 본딩 방법에 있어서, 베이스 기판 상에 다이들 각각을 개별적으로 예비적으로 접합하고, 상기 다이들을 상기 베이스 기판에 향하여 가압 부재를 이용하여 전체적으로 가압한다. 이어서, 상기 다이들을 상기 베이스 기판 상에 메인 접합하다.In the die bonding method according to the embodiments of the present invention, each of the dies is individually and preliminarily bonded to a base substrate, and the dies are pressed against the base substrate as a whole using a pressing member. Subsequently, the dies are main bonded to the base substrate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가압 부재는 광투과성 및 플레이트 형상을 갖고, 상기 메인 접합하는 단계는 레이저 광을 이용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pressing member has light transmittance and a plate shape, and the main bonding step may use laser light.
여기서, 상기 다이들을 상기 베이스 기판 상에 메인 접합하기 위하여, 상기 복수의 다이들 사이에 위치하는 메탈 마스크를 이용하여 상기 다이들을 향하여 레이저를 조사할 수 있다.Here, in order to main-bond the dies on the base substrate, laser may be irradiated toward the dies using a metal mask positioned between the plurality of dies.
한편, 상기 레이저 광은 스캐닝 방식으로 조사될 수 있다.Meanwhile, the laser light may be irradiated in a scanning manner.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가압 부재를 이용하여 전체적으로 가압하는 단계는 상기 베이스 필름의 중심부로부터 외곽으로 상기 다이들을 순차적으로 가압할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the overall pressing using the pressing member, the dies may be sequentially pressed from the center of the base film to the outside.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가압 부재는 상기 다이들 각각에 대응되는 복수의 볼록부들을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pressing member may have a plurality of convex portions corresponding to each of the dies.
여기서, 상기 볼록부들 각각의 중심은 상기 다이들 각각의 중심에 대응될 수 있다.Here, the center of each of the convex portions may correspond to the center of each of the dies.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가압 부재는, 상기 다이들에 대응되는 리세스부들 및 상기 리세스부들 사이에 위치하는 마스크부를 갖는 메탈 마스크 및 상기 메탈 마스크의 상부에 배치된 탄성 플레이트를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pressing member includes a metal mask having recess portions corresponding to the dies and a mask portion disposed between the recess portions, and an elastic plate disposed on an upper portion of the metal mask. can do.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가압 부재는, 상기 다이들에 대응되는 마스크부 및 상기 마스크부들 사이에 위치하는 리세스를 갖는 메탈 마스크 및 상기 메탈 마스크의 하부에 배치되며, 상기 리세스부 내로 공기 팽창 가능하게 구비된 다이어프램을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pressing member is disposed on a metal mask having a mask portion corresponding to the dies and a recess positioned between the mask portions and a lower part of the metal mask, and the recess portion It may include a diaphragm provided to be air-inflatable.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 예비적으로 접합된 다이들 모두를 베이스 기판에 향하여 가압 부재를 이용하여 전체적으로 가압할 수 있다. 이로써, 다이 본딩 공정이 보다 개선된 공정 효율을 가질 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, all of the preliminarily bonded dies may be entirely pressed toward the base substrate using the pressing member. This allows the die bonding process to have more improved process efficiency.
한편, 메탈 마스크 또는 볼록 형상의 가압 부재를 이용하여 가압시 다이가 베이스 기판 상에 위치 틀어짐이 억제될 수 있다.On the other hand, when pressing using a metal mask or a convex pressing member, displacement of the die on the base substrate can be suppressed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1의 가압 부재를 이용하여 가압하는 공정의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a pressing process using the pressing member of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view for explaining a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view for explaining a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view for explaining a die 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 does not have to be configured as limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are not provided to fully complete the present invention, but rather to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art.
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 the embodiments of the present invention, when one element is described as being disposed on or connected to another element, the element may be directly disposed on or connected to the other element, and other elements may be interposed therebetween. It could be. Alternatively, when an element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or parts, but 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.Technical terms used in the embodiments of the present invention are only used for the purpose of describing specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise limited, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as can be understood by those skilled in the art having ordinary knowledge in the technical field of the present invention. The above terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art and description of the present invention, unless expressly defined, ideally or excessively outwardly intuition. 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 illustrations of idealized embodiments of the present invention. Accordingly, variations from the shapes of the illustrations, eg, variations in manufacturing methods and/or tolerances, are fully foreseeable. Accordingly, embodiments of the present invention are not to be described as being limited to specific shapes of regions illustrated as diagrams, but to include variations in shapes, and elements described in the drawings are purely schematic and their shapes is not intended to describe the exact shape of the elements, nor is it intended to limit the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2는 도 1의 가압 부재를 이용하여 가압하는 공정의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a flowchart illustrating a die bonding method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a pressing process using the pressing member of FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법에 있어서, 베이스 기판(10) 상에 다이들(20) 각각을 개별적으로 예비적으로 접합한다(S110). 상기 베이스 기판(10) 상에는 비전도성 필름, 이방성도전 필름 등과 같은 점착 필름(미도시)이 구비될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , in the die bonding method according to an embodiment of the present invention, each of the
상기 예비적인 접합 공정을 수행하기 위하여 피커(미도시)가 이용될 수 있다. A picker (not shown) may be used to perform the preliminary bonding process.
상기 피커는 다이를 픽업하여 상기 베이스 기판(10) 상에 플레이싱하는 픽앤플레이싱을 함으로써, 상기 베이스 기판(10) 상에 다이(20)를 예비적으로 부착할 수 있다. 상기 픽앤플레이싱 공정을 복수회 수행함으로써, 상기 베이스 기판(10) 상에 복수의 다이(20)들을 예비적으로 부착할 수 있다.The picker may preliminarily attach the
이어서, 상기 다이(20)들을 상기 베이스 기판(10)에 향하여 가압 부재(50)를 이용하여 전체적으로 가압하다(S130). 이로써, 상기 다이(20)들이 베이스 기판(10)의 상부 표면에 위치 고정될 수 있다. Subsequently, the
상기 가압 부재(50)는 상기 베이스 기판(10) 상에 예비적으로 부착된 다이(20)들 전체를 가압할 수 있다. 즉, 다이(20)들을 개별적으로 상기 베이스 기판(10)에 본접하는 대신에 상기 다이(20)들 모두를 베이스 기판(10)의 상부 표면에 위치 고정될 수 있다.The
상기 가압 부재(50)는 예를 들면, 탄성을 갖는 러버 재질을 가질 수 있다. 이로써, 상기 가압 부재(50)가 다이(20)를 가압할 때 발생하는 충격이 억제될 수 있다.The
또한, 상기 가압 부재(50)는 볼록한 형상을 복수의 볼록부들(50a)을 가질 수 있다. 상기 볼록부들(50a) 각각은 상기 다이들 각각에 대응될 수 있다. 이로써, 상기 가압 부재(50)가 상기 다이(20)들 각각의 중심부를 외곽 방향으로 순차적으로 가압할 수 있다. 따라서, 상기 다이(20)들이 상호 이격된 피치가 상기 베이스 기판(10) 상에서 일정하게 유지될 수 있다. In addition, the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가압 부재(50)는 다이어프램을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가압 부재(50)의 내부에는 공기가 주입됨에 따라 상기 가압 부재(50)는 볼록한 중앙부를 갖는 볼록 형상을 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the
이후, 상기 다이(20)들을 상기 베이스 기판(10) 상에 메인 접합한다(S150). 상기 메인 접합 공정은 예를 들면, 레이저 본딩 공정 또는 열압착 공정을 포함할 수 있다.Thereafter, the dies 20 are main bonded to the base substrate 10 (S150). The main bonding process may include, for example, a laser bonding process or a thermal compression bonding process.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다이(20)들 각각을 먼저 정렬하고 정렬된 다이(20)들을 상기 베이스 기판(10) 상에 예비적으로 접합하고, 상기 다이(20)들을 전체적으로 가압한 후 메인 접합한다. 이로써, 상기 본딩 공정에 필요한 공정 시간이 감소될 수 있다. According to embodiments of the present invention, each of the dies 20 is first aligned, the aligned dies 20 are preliminarily bonded to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view for explaining a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 가압 부재(30)는 광투과성 및 플레이트 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 가압 부재(30)는 플레이트 형상을 가짐에 따라 상기 다이(10)들 전체를 동시에 가압할 수 있다. 또한, 상기 가압 부재(30)는 광투과성을 가짐으로써, 레이저 광이 상기 가압 부재(30)를 투과하여 상기 다이들에 조사될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the pressing
한편, 상기 복수의 다이들 사이에 위치하는 메탈 마스크(40)를 이용하여 상기 다이(20)들을 향하여 레이저를 조사함으로써, 상기 다이(20)들을 상기 베이스 기판(10) 상에 메인 접합할 수 있다. 즉 메탈 마스크(40)는 투광부 및 마스크부를 포함한다. 상기 투광부를 통과한 레이저 광이 다이들에 조사되는 반면에, 상기 마스크부는 레이저광을 차단한다. 이로써, 상기 메탈 마스크(40)가 이용되어 상기 다이(20)들에 선택적으로 레이저광이 조사될 수 있다.Meanwhile, the dies 20 may be main bonded to the
또한, 레이저 광원(60)은 스캐닝 방식으로 구동함으로써, 상기 레이저 광이 다이들에 조사될 수 있다.In addition, the laser light may be irradiated to the dies by driving the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view for explaining a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하여 다이 본딩 공정이 설명된다. 이때, 열압착 공정이 이용될 수 있다.A die bonding process is described with reference to FIG. 4 . At this time, a thermocompression bonding process may be used.
상기 열압착 공정을 수행하기 위하여, 가압 부재(120)는 메탈 마스크(125) 및 탄성 플레이트(123)를 포함할 수 있다. 상기 다이들(20) 사이에 위치하는 메탈 마스크(125)가 구비된다. To perform the thermal compression bonding process, the pressing
상기 메탈 마스크(125)는 상기 다이들에 대응되는 위치에 형성된 리세스부(125a) 및 상기 리세스부들(125a) 사이에 위치하는 마스크부(125n)를 포함한다. 상기 마스크부(125b)는 상기 리세스부(125a)를 지지할 수 있다.The
상기 탄성 플레이트(123)를 이용하여 상기 다이들(10)을 향하여 가압하면서 열압착 공정이 수행될 수 있다. 상기 메탈 마스크(125)는 상호 인접하는 상기 다이들(20) 사이에 개재됨으로써 가압시 다이들(10)이 상기 베이스 기판(10) 상에서 틀어지는 것이 억제될 수 있다.A thermal compression bonding process may be performed while pressing toward the dies 10 using the
한편, 상기 열압착 공정을 수행하기 위하여 본딩 스테이지(110) 내에 장착된 히터(112) 및 쿨러(114)가 이용될 수 있다. Meanwhile, a
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for explaining a die bonding method according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여 다이 본딩 공정이 설명된다. 이때, 열압착 공정이 이용될 수 있다.A die bonding process is described with reference to FIG. 5 . At this time, a thermocompression bonding process may be used.
상기 열압착 공정을 수행하기 위하여, 가압 부재(120)는 메탈 마스크(125) 및 다이어프램(126)를 포함할 수 있다. 상기 다이들(20)들 각각에 대응되도록 메탈 마스크(125)가 구비된다. To perform the thermal compression bonding process, the pressing
상기 메탈 마스크(125)는 상기 다이들에 대응되는 위치에 형성된 마스크부 및 상기 마스크부들(125a) 사이에 위치하는 리세스부(125a)를 포함한다. The
상기 마스크부가 상기 다이들(10)의 상면을 향하여 가압할 때, 상기 다이어프램(126)은 내부로 주입되는 공기를 이용하여 팽창됨으로써, 상기 리세스부(125a)를 채운다. 이로써, 상기 다이어프램(126)은 상기 다이들의 측벽을 눌러줌으로써, 상기 다이들이 상기 베이스 기판(10) 상에서 위치하는 위치가 고정될 수 있다. 결과적으로 메탈 마스크(125)가 다이들(10)을 가압할 때, 상기 다이어프램(126)은 다이들(10)이 상기 베이스 기판(10) 상에서 틀어지는 것을 억제할 수 있다.When the mask part presses toward the upper surfaces of the dies 10, the
한편, 상기 열압착 공정을 수행하기 위하여 본딩 스테이지(110) 내에 장착된 히터(112) 및 쿨러(114)가 이용될 수 있다. Meanwhile, a
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 without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that there is
10 : 베이스 기판
20: 다이
110 : 본딩 스테이지10: base substrate 20: die
110: bonding stage
Claims (9)
상기 다이들을 상기 베이스 기판에 향하여 가압 부재를 이용하여 전체적으로 가압하는 단계; 및
상기 다이들을 상기 베이스 기판 상에 메인 접합하는 단계를 포함하는 다이 본딩 방법.individually preliminarily bonding each of the dies onto a base substrate;
entirely pressing the dies toward the base substrate using a pressing member; and
and main bonding the dies on the base substrate.
상기 메인 접합하는 단계는 레이저 광을 이용하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The method of claim 1, wherein the pressing member has light transmittance and a plate shape,
The main bonding step is a die bonding method, characterized in that using a laser light.
상기 다이들에 대응되는 리세스부들 및 상기 리세스부들 사이에 위치하는 마스크부를 갖는 메탈 마스크 ; 및
상기 메탈 마스크의 상부에 배치된 탄성 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The method of claim 1, wherein the pressing member
a metal mask having recess portions corresponding to the dies and a mask portion positioned between the recess portions; and
A die bonding method comprising an elastic plate disposed on top of the metal mask.
상기 다이들에 대응되는 마스크부 및 상기 마스크부들 사이에 위치하는 리세스를 갖는 메탈 마스크; 및
상기 메탈 마스크의 하부에 배치되며, 상기 리세스부 내로 공기 팽창 가능하게 구비된 다이어프램을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본딩 방법.The method of claim 1, wherein the pressing member
a metal mask having a mask portion corresponding to the dies and a recess positioned between the mask portions; and
and a diaphragm disposed below the metal mask and expandable by air into the recessed part.
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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2021
- 2021-05-11 KR KR1020210060961A patent/KR102573094B1/en active IP Right Grant
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