KR20230073925A - Chip bonding device and a method for correcting posture of the bonding head - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칩 본딩 장치 및 본딩 헤드의 자세 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chip bonding device and a method for correcting a posture of a bonding head.
일반적으로 디스플레이 장치는 영상이 표시되는 표시 패널 및 표시패널에 장착되어 표시패널로 구동신호를 인가하는 구동 드라이브 IC를 포함한다.In general, a display device includes a display panel on which an image is displayed and a drive driver IC mounted on the display panel to apply a driving signal to the display panel.
디스플레이 장치에 사용되는 구동 드라이브 IC는 다수개의 범프(bump)들이 형성된 구동 패키지 및 구동 패키지의 범프에 본딩되는 배선을 포함하는 플랙시블 회로 기판을 포함한다.A driving driver IC used in a display device includes a driving package having a plurality of bumps and a flexible circuit board including wires bonded to the bumps of the driving package.
플랙시블 회로 기판의 배선은 구동 드라이브 IC의 범프 및 표시 패널의 신호선을 전기적으로 연결한다.The wiring of the flexible circuit board electrically connects the bump of the driving drive IC and the signal line of the display panel.
일반적으로 구동 드라이브 IC의 범프를 플랙시블 회로 기판의 배선에 전기적으로 연결하기 위해서는 본딩 스테이지에 구동 드라이브 IC 및 플랙시블 회로 기판을 배치한 후 가열된 본딩 헤드로 구동 드라이브 IC의 범프를 가압하여 범프 및 배선을 전기적으로 연결한다.In general, in order to electrically connect the bumps of the driving drive IC to the wiring of the flexible circuit board, place the driving drive IC and the flexible circuit board on a bonding stage and press the bumps of the driving drive IC with a heated bonding head to Connect the wires electrically.
구동 드라이브 IC를 가압하는 본딩 헤드는 구동 패키지의 상면과 평행하게 배치 또는 구동 패키지의 상면에 대하여 수평 자세를 유지해야 한다.The bonding head that presses the driving drive IC must be placed parallel to the top surface of the driving package or maintain a horizontal posture with respect to the top surface of the driving package.
본딩 헤드가 구동 패키지의 상면과 평행하지 않고 본딩 헤드가 구동 패키지의 상면에 대하여 기울어지게 배치될 경우, 구동 패키지의 일측에 배치된 범프들에는 기설정된 본딩 압력보다 높은 본딩 압력이 인가되고, 구동 패키지의 타측에 배치된 범프들에는 기설정된 본딩 압력보다 낮은 본딩 압력이 인가되어 구동 패키지 및 플랙시블 회로 기판의 본딩 불량이 발생될 수 있다.When the bonding head is not parallel to the top surface of the drive package and the bonding head is disposed inclined with respect to the top surface of the drive package, a bonding pressure higher than a predetermined bonding pressure is applied to bumps disposed on one side of the drive package, and the drive package A bonding pressure lower than a predetermined bonding pressure may be applied to the bumps disposed on the other side of the bumps, and thus bonding failure between the driving package and the flexible circuit board may occur.
대한민국 공개특허 10-2018-0040349, 본딩 헤드와 스테이지 사이의 평행도 보정 장치 및 이를 포함하는 칩 본더 (공개일자 2018년 04월 20일)에는 패키지 기판이 안치된 스테이지 및 본딩 헤드 사이의 평행도(또는 기울기)를 본딩 공정 중에 감지하는 감지 유닛을 포함하고, 감지 유닛은 하중 센서, 변위 센서, 스트레인 센서, 본딩 헤드의 기울어진 각도를 감지하는 원통형 엔코더 또는 플레이트형 엔코더, 로드셀을 포함하는 기술이 개시되어 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0040349, a parallelism correction device between a bonding head and a stage and a chip bonder including the same (published on April 20, 2018), parallelism (or inclination) between a stage on which a package substrate is placed and a bonding head ) during the bonding process, and the sensing unit includes a load sensor, a displacement sensor, a strain sensor, a cylindrical encoder or a plate-type encoder that detects an inclined angle of the bonding head, and a load cell. .
그러나 상기 보정 장치 및 칩 본더는 단지 본딩 헤드에 장착된 감지 유닛을 통해 본딩 헤드의 평행도를 감지 및 보정하기 때문에 본딩 헤드가 구동 패키지를 실제 가압한 후 발생되는 문제점에 대하여 대처하기 어렵고, 본딩 헤드의 평행도를 감지 및 보정하는데 상대적으로 많은 시간이 소요되는 기술적 한계를 갖는다.However, since the correction device and the chip bonder only detect and correct the parallelism of the bonding head through a sensing unit mounted on the bonding head, it is difficult to cope with problems that occur after the bonding head actually pressurizes the driving package, and the bonding head It has a technical limitation in that it takes a relatively long time to detect and correct parallelism.
본 발명은 본딩된 범프들의 명암비를 이용하여 본딩헤드 및 구동 패키지의 상면의 기울기를 판단하여 구동 패키지의 상면에 대응하여 본딩 헤드의 자세를 보정할 수 있는 칩 본딩 장치 및 본딩 헤드의 자세 보정 방법을 제공한다.The present invention provides a chip bonding device capable of correcting the posture of a bonding head corresponding to the top surface of a drive package by determining the inclination of the top surface of the bonding head and the drive package using the contrast ratio of bonded bumps and a method for correcting the posture of the bonding head. to provide.
일실시예로서, 칩 본딩 장치는 구동 패키지의 범프들과 접속되는 배선들이 형성된 투명 회로기판을 지지하는 본딩 스테이지 및 상기 범프들을 가압하여 상기 범프들을 상기 배선들에 본딩하는 본딩 헤드를 포함하는 본딩 유닛; 상기 투명 회로 기판의 하부에서 상기 배선에 본딩된 상기 범프들을 촬영하여 범프 이미지를 생성하는 비젼 유닛; 상기 본딩 헤드가 상기 구동 패키지의 상면에 대하여 평행하지 않은 상태에서 상기 구동 패키지 및 상기 투명 회로기판이 상호 본딩되었을 때 상호 이격된 상기 범프들의 비교 명암비 데이터, 상기 비교 명암비 데이터에 대응하는 상기 본딩 헤드의 기울기 데이터 및 코드가 저장되는 데이터 저장 모듈; 상기 범프 이미지에 포함된 상기 범프들의 실측 명암비 데이터를 산출하는 명암비 산출 유닛; 상기 실측 명암비 데이터에 대응하는 상기 비교 명암비 데이터 및 상기 기울기 데이터를 선택하고, 선택된 상기 기울기 데이터에 근거하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 보정하기 위한 보정 데이터를 산출하는 보정 데이터 산출 유닛; 및 상기 보정 데이터에 의하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 조절하는 자세 보정 유닛을 포함한다.As an embodiment, a chip bonding apparatus includes a bonding unit including a bonding stage supporting a transparent circuit board on which wires connected to bumps of a driving package are formed, and a bonding head pressing the bumps to bond the bumps to the wires. ; a vision unit generating a bump image by photographing the bumps bonded to the wiring at the bottom of the transparent circuit board; When the driving package and the transparent circuit board are bonded to each other in a state where the bonding head is not parallel to the top surface of the driving package, comparative contrast ratio data of the bumps spaced apart from each other, and the bonding head corresponding to the comparative contrast ratio data a data storage module in which gradient data and codes are stored; a contrast ratio calculating unit which calculates actual contrast ratio data of the bumps included in the bump image; a correction data calculating unit that selects the comparative contrast ratio data and the tilt data corresponding to the actually measured contrast ratio data, and calculates correction data for correcting the tilt of the bonding head based on the selected tilt data; and a posture correction unit adjusting the tilt of the bonding head based on the correction data.
칩 본딩 장치의 상기 명암비 산출 유닛은 상기 범프 이미지에 포함된 상기 범프들 중 일부인 제1 범프 그룹 및 상기 제1 범프 그룹과 일정 간격 이격된 제2 범프 그룹을 이용하여 상기 실측 명암비 데이터를 산출한다.The contrast ratio calculation unit of the chip bonding device calculates the actual contrast ratio data using a first bump group that is a part of the bumps included in the bump image and a second bump group spaced apart from the first bump group by a predetermined distance.
칩 본딩 장치의 상기 제1 범프 그룹은 상기 범프들 중 일측 외곽에 배치되며, 상기 제2 범프 그룹은 상기 범프들 중 상기 일측 외곽과 반대쪽인 타측 외곽에 배치된다.The first bump group of the chip bonding device is disposed on one outer edge of the bumps, and the second bump group is disposed on the other outer edge opposite to the one outer edge among the bumps.
본딩 헤드의 자세 보정 방법은 본딩 헤드가 구동 패키지의 상면에 대하여 평행하지 않은 상태에서 상기 구동 패키지 및 배선이 상호 본딩되었을 때 상기 구동 패키지의 범프들의 비교 명암비 데이터, 상기 비교 명암비 데이터에 대응하는 상기 본딩 헤드의 기울기 데이터 및 코드를 각각 저장하는 단계; 상기 본딩 헤드를 이용하여 상기 구동 패키지의 상기 범프 및 상기 배선을 가압하여 상기 범프 및 상기 배선을 본딩하는 단계; 상기 배선의 하부에서 상기 배선과 본딩된 상기 범프들을 촬영하여 범프 이미지를 생성하는 단계; 상기 범프 이미지에 포함된 상기 범프들의 실측 명암비 데이터를 산출하는 단계; 상기 실측 명암비 데이터에 대응하는 상기 비교 명암비 데이터 및 상기 기울기 데이터를 각각 선택하는 단계; 선택된 상기 기울기 데이터에 근거하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 보정하기 위한 보정 데이터를 산출하는 단계; 및 산출된 상기 보정 데이터에 의하여 상기 본딩 헤드의 자세를 조절하는 단계를 포함한다.A posture correction method of a bonding head may include comparison contrast ratio data of bumps of a driving package and the bonding corresponding to the comparative contrast ratio data when the driving package and wires are mutually bonded in a state in which the bonding head is not parallel to the top surface of the driving package. storing head tilt data and code respectively; bonding the bumps and the wires by pressing the bumps and the wires of the driving package using the bonding head; generating a bump image by photographing the bumps bonded to the wiring at a lower portion of the wiring; calculating actual contrast ratio data of the bumps included in the bump image; selecting the comparative contrast ratio data and the gradient data corresponding to the actually measured contrast ratio data, respectively; Calculating correction data for correcting the tilt of the bonding head based on the selected tilt data; and adjusting the posture of the bonding head based on the calculated correction data.
상기 범프 이미지를 생성하는 단계에서는 상기 본딩 헤드에 의하여 상기 구동 패키지 및 상기 배선을 n번(n은 1보다 큰 자연수) 본딩한 후 상기 범프 이미지를 생성한다.In the generating of the bump image, the driving package and the wiring are bonded n times (n is a natural number greater than 1) by the bonding head, and then the bump image is generated.
본 발명에 따른 칩 본딩 장치 및 본딩 헤드의 자세 보정 방법은 본딩된 범프들의 명암비를 이용하여 본딩헤드 및 구동 패키지의 상면의 기울기를 판단하여 구동 패키지의 상면에 대응하여 본딩 헤드의 자세를 보정할 수 있는 효과를 갖는다.The chip bonding apparatus and method for correcting the posture of the bonding head according to the present invention can correct the posture of the bonding head corresponding to the upper surface of the driving package by determining the inclination of the bonding head and the upper surface of the driving package using the contrast ratio of the bonded bumps. have an effect
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구동 패키지 및 투명 회로기판의 배면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 칩 본딩 장치를 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 저장 모듈에 저장된 데이터를 나타낸 표이다.
도 5는 본딩 헤드에 의하여 본딩된 범프의 실측 명암비 데이터, 기울기 데이터 및 보정 데이터를 도시한 표이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 본딩 헤드의 자세 보정 방법을 도시한 순서도이다.1 is a rear view of a driving package and a transparent circuit board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .
3 is a block diagram showing a chip bonding device according to an embodiment of the present invention.
4 is a table showing data stored in a data storage module according to an embodiment of the present invention.
5 is a table showing actually measured contrast ratio data, gradient data, and correction data of bumps bonded by a bonding head.
6 is a flowchart illustrating a method for correcting a posture of a bonding head according to an embodiment of the present invention.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.The present invention described below may apply various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 특허에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 특허에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this patent are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this patent, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to classify and describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
또한 본 특허에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.In addition, when at least two different embodiments are described in this patent, all or part of the components of each embodiment can be merged and mixed with each other, even if there is no specific description, within the scope of not departing from the technical spirit of the present invention. .
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구동 패키지 및 투명 회로기판의 배면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 칩 본딩 장치를 도시한 블럭도이다.1 is a rear view of a driving package and a transparent circuit board according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II' of FIG. 1 . 3 is a block diagram showing a chip bonding device according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 칩 본딩 장치(800)에 의하여 상호 본딩되는 구동 패키지(110)는 내부에 구동 회로(미도시)가 형성되며, 구동 패키지(110)의 외부에는 구동 회로와 전기적으로 연결된 단자인 범프(bump, 115)가 형성된다.1 to 3, a driving circuit (not shown) is formed inside the
범프(115)는 구동 패키지(110)의 하면에 복수개가 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.A plurality of
본 발명의 일실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이 구동 패키지(110)의 하면의 일측 단부에 배치된 범프(115)들은 제1 범프 그룹(116)으로 정의되며, 구동 패키지(110)의 하면에 제1 범프 그룹(116)과 일정 간격 이격된 타측 단부에 배치된 범프(115)들은 제2 범프 그룹(117)으로 정의된다.In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 , the
비록 본 발명의 일실시예에서 제1 범프 그룹(116)은 범프(115)들 중 일측 외곽에 배치되고, 제2 범프 그룹(117)은 범프(115)들 중 일측 외곽과 반대쪽인 타측 외곽에 배치된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 제1 범프 그룹(116) 및 제2 범프 그룹(117)은 위치와 상관 없이 일정 간격 이격된 범프(115)를 포함하여도 무방하다.Although, in one embodiment of the present invention, the
구동 패키지(110)의 각 범프(115)는 투명 회로기판(120)에 형성된 배선(125)에 전기적으로 접속되어 물리적/전기적으로 본딩된다.Each
구동 패키지(110)의 범프(115) 및 투명 회로기판(120)의 배선(125)은 도 3에 도시된 칩 본딩 장치(800)에 의하여 상호 본딩된다.The
도 3을 다시 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 칩 본딩 장치(800)는 본딩 유닛(150), 비젼 유닛(200), 데이터 저장 모듈(300), 명암비 산출 유닛(400), 보정 데이터 산출 유닛(500) 및 자세 보정 유닛(600)을 포함한다.Referring back to FIG. 3 , the
본딩 유닛(150)은 본딩 스테이지(160) 및 본딩 헤드(170)를 포함한다.The
본딩 스테이지(160)는 앞서 도 1 및 도 2를 통해 도시된 구동 패키지(110)가 실장된 투명 회로기판(120)을 지지한다.The
본딩 헤드(170)는 본딩 스테이지(160)의 상부에 배치되며, 본딩 헤드(170)는 본딩 스테이지(160)에 배치된 투명 회로기판(120)의 배선에 배치된 구동 패키지(110)를 가압하여 구동 패키지(110)의 범프가 투명 회로기판(120)의 배선에 본딩되도록 한다.The bonding
본 발명의 일실시예에서 본딩 헤드(170)는 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 기울어짐이 보정될 수 있는 다양한 메커니즘을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bonding
본딩 헤드(170)에는 본딩 헤드(170)의 하면이 구동 패키지(110)의 상면 또는 투명 회로기판(120)의 배선과 나란하게 배치되도록 본딩 헤드(170)의 자세를 제어하는 자세 보정 유닛(600)이 장착된다.The
자세 보정 유닛(600)은 모터(미도시)를 이용하여 본딩 헤드(170)의 하면 및 구동 패키지(110)의 상면, 본딩 헤드(170)의 하면 및 투명 회로기판(120)의 배선이 상호 평행하도록 본딩 헤드(170)의 자세를 조절한다.The
본 발명의 일실시예에서, 자세 보정 유닛(600)은 후술될 보정 데이터 산출 유닛(500)에 의하여 산출된 보정 데이터에 근거하여 본딩 헤드(170)의 자세를 정밀하게 제어한다.In one embodiment of the present invention, the
비젼 유닛(200)은 투명 회로기판(120)의 배선에 구동 패키지(110)의 범프가 본딩된 후 범프(115)를 촬영한다.The
비젼 유닛(200)은 디지털 카메라를 포함하며, 비젼 유닛(200)은 본딩 스테이지(160)의 외부로 배출된 범프(115)로부터 반사된 광을 촬영하여 범프 이미지(210)를 생성한다.The
본 발명의 일실시예에서 비젼 유닛(200)은 투명 회로기판(120)의 하부에 배치되며, 비젼 유닛(200)은 투명 회로기판(120)을 촬영하고 이로 인해 투명 회로기판(120)을 통해 범프(115)의 제1 범프 그룹(116) 및 제2 범프 그룹(117)들로부터 반사된 광이 촬영된다.In one embodiment of the present invention, the
비젼 유닛(200)은, 예를 들어, 구동 패키지(110)의 중앙 부분에 정렬된 후 구동 패키지(110)의 범프(115)를 촬영하여 범프 이미지(210)를 생성한다. 본 발명의 일실시예에서, 비젼 유닛(200)이 구동 패키지(100)의 중앙 부분에 정렬되는 것은 범프 이미지(210)에 포함되는 상호 이격된 제1 범프 그룹(116) 및 제2 범프 그룹(117)으로부터 반사된 광의 편차가 최소화 되도록 하기 위함이다.For example, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 저장 모듈에 저장된 데이터를 나타낸 표이다.4 is a table showing data stored in a data storage module according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 데이터 저장 모듈(300)에는 본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 평행하지 않은 상태에서 구동 패키지(110) 및 투명 회로기판(120)이 상호 본딩되었을 때 상호 이격된 범프들의 샘플 명암비 데이터(310), 샘플 명암비 데이터(310)에 대응하는 본딩 헤드(170)의 기울기 데이터(320) 및 대응 코드(330) 등이 저장된다.Referring to FIG. 4 , when the driving
예를 들어, 도 4에서 본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 a°(단, a는 범위) 기울어진 경우 비젼 유닛(200)에 의하여 촬영된 범프 이미지에 포함된 상호 이격된 범프들의 비교 명암비는 A:1(단, A는 자연수, 범위)이었다.For example, in FIG. 4 , when the
본 발명의 일실시예에서, a°는 각도 범위일 수 있고, 비교 명암비 역시 범위일수 있다.In one embodiment of the present invention, a° may be an angular range, and the comparative contrast ratio may also be a range.
한편, 본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 b°(단, b>a, 범위) 기울어진 경우 비젼 유닛(200)에 의하여 촬영된 범프 이미지에 포함된 상호 이격된 범프들의 비교 명암비는 B:1(단, B>A, B는 범위)이었다.Meanwhile, when the
본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 c°(단, c>b, c는 범위) 기울어진 경우 비젼 유닛(200)에 의하여 촬영된 범프 이미지에 포함된 상호 이격된 범프들의 비교 명암비는 C:1 (단, C>B, C는 범위)이었다.When the
또한 본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 n°(단 n>c, n은 범위) 기울어진 경우 비젼 유닛(200)에 의하여 촬영된 범프 이미지에 포함된 범프들의 비교 명암비는 N:1 (단, N>C, N은 범위)이었다.In addition, when the
본 발명의 일실시예에서, 본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면에 대하여 기울어진 각 각도의 범위는 연속된 범위이고, 비교 명암비의 각 범위 역시 연속된 범위이다.In one embodiment of the present invention, the range of each angle at which the
또한 본딩 헤드(170) 및 구동 패키지(110)의 상면이 이루는 기울기가 커질수록 범프 이미지에 포함된 상호 이격된 범프들의 명암비는 본딩 헤드(170) 및 구동 패키지(110)의 상면이 이루는 기울기에 대응하여 증가된다.In addition, as the inclination of the upper surfaces of the
도 5는 본딩 헤드에 의하여 본딩된 범프의 실측 명암비 데이터, 기울기 데이터 및 보정 데이터를 도시한 표이다.5 is a table showing actually measured contrast ratio data, gradient data, and correction data of bumps bonded by a bonding head.
도 3 및 도 5를 다시 참조하면, 명암비 산출 유닛(400)은 본딩 헤드(170)에 의하여 본딩된 구동 패키지(110)의 범프 및 투명 회로기판의 배선을 비젼 유닛(200)이 촬영하여 생성한 범프 이미지를 영상 처리하여 범프 이미지에 포함된 제1 범프 그룹(116) 및 제2 범프 그룹(117)의 실제 측정된 명암비인 실측 명암비 데이터(410)를 산출한다.Referring back to FIGS. 3 and 5 , the contrast
도 5에 도시된 바와 같이 실측 명암비 데이터는 C:1이고, 실측 명암비 데이터(410)는, 예를 들어, 데이터 저장 모듈(300)에 임시적으로 저장된다.As shown in FIG. 5 , the measured contrast ratio data is C:1, and the measured
보정 데이터 산출 유닛(500)은 데이터 저장 모듈(300)에서 실측 명암비 데이터(410)에 대응하는 비교 명암비(310)를 선택하고, 비교 명암비(310)가 선택됨에 따라 비교 명암비(310)에 대응하는 기울기 데이터(320) 및 코드(330)가 선택된다.The correction
예를 들어, 실측 명암비 데이터(410)가 C:1일 경우, 보정 데이터 산출 유닛(500)은 비교 명암비(310)에서 C:1을 선택하고, 비교 명암비(310)에서 C:1에 대응하는 코드 CODE3 및 기울기 데이터 c°를 선택한다.For example, when the actually measured
즉, 실측 명암비 데이터(410)가 C:1인 것은 본딩 헤드(170)는 구동 패키지(110)의 상면으로부터 c°만큼 기울어진 상태를 의미한다.That is, when the actually measured
보정 데이터 산출 유닛(500)은 본딩 헤드(170)의 기울기가 확인되면 본딩 헤드(170)의 기울기를 보정하기 위한 보정 데이터(510)를 산출한다.When the tilt of the
본 발명의 일실시예에서, 보정 데이터 산출 유닛(500)은 본딩 헤드(170)의 기울기를 이용하여 본딩 헤드(170)가 구동 패키지(110)의 상면과 평행하게 되도록 보정 데이터(510)를 계산하여 산출하거나, 도 5에 도시된 바와 같이 기울기 데이터(320)에 대응하는 보정 데이터를 미리 계산하여 룩업 테이블 형태로 데이터를 저장한 후 기울기 데이터에 대응하는 보정 데이터를 선택하여 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the correction
예를 들어, 본 발명의 일실시예에서 실측 명암비 데이터(410)가 C:1일 경우, 기울기 데이터는 c°이고 대응하는 코드는 CODE3이며, 기울기 데이터 c°에 대응하는 보정 데이터(510)는 CD3이다.For example, in one embodiment of the present invention, when the measured
보정 데이터 산출 유닛(500)에 의하여 보정 데이터(510)가 산출되면 도 3에 도시된 바와 같이 자세 보정 유닛(600)으로는 보정 데이터 산출 유닛(500)에 의하여 산출된 보정 데이터(510)가 전송되고, 자세 보정 유닛(510)은 보정 데이터(510)에 근거하여 본딩 헤드(170)의 자세를 제어하여 본딩 헤드(170) 및 구동 패키지(110)의 상면은 상호 평행하게 된다.When the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 본딩 헤드의 자세 보정 방법을 도시한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for correcting a posture of a bonding head according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본딩 헤드의 자세를 보정하기 위해서는 먼저 구동 패키지에 형성된 범프를 배선에 본딩하기 위한 본딩 헤드가 구동 패키지의 상면에 대하여 평행하지 않은 상태에서 구동 패키지 및 배선이 상호 본딩된 상태에서 범프를 비젼 유닛으로 촬영하여 범프 이미지를 형성하고 범프 이미지를 영상처리하여 구동 패키지의 범프들의 비교 명암비 데이터, 비교 명암비 데이터에 대응하는 본딩 헤드의 기울기 데이터 및 코드를 각각 저장한다. (단계 S10)Referring to FIG. 6 , in order to correct the posture of the bonding head, the bonding head for bonding the bump formed on the driving package to the wiring is not parallel to the top surface of the driving package, and the driving package and the wiring are bonded to each other. The bumps are photographed by the vision unit to form a bump image, and the bump image is image-processed to store comparative contrast ratio data of the bumps of the driving package, inclination data and a code of the bonding head corresponding to the comparative contrast ratio data, respectively. (Step S10)
비교 명암비 데이터, 기울기 데이터 및 코드가 각각 저장되면, 본딩 헤드를 이용하여 구동 패키지의 범프 및 배선을 가압하여 범프 및 배선을 실제로 본딩한다. (단계 S20)When the comparative contrast ratio data, the slope data, and the code are respectively stored, the bumps and wires of the driving package are pressed by using a bonding head to actually bond the bumps and wires. (Step S20)
구동 패키지의 범프 및 배선이 본딩 헤드에 의하여 가압되어 본딩되면 배선의 하부에서 배선과 본딩된 범프를 촬영하여 범프 이미지를 생성한다. (단계 S30)When the bumps and wirings of the drive package are pressed and bonded by the bonding head, a bump image is generated by photographing the bumps bonded to the wirings from a lower part of the wirings. (Step S30)
본 발명의 일실시예에서 범프 이미지는 본딩 헤드에 의하여 구동 패키지 및 배선을 n번(단, n은 1 이상 자연수) 본딩한 후 생성되거나, 범프 이미지는 일정 시간이 경과된 후 생성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bump image may be generated after bonding the driving package and the wire n times (where n is a natural number equal to or greater than 1) by the bonding head, or the bump image may be generated after a certain period of time has elapsed.
범프 이미지가 생성되면 범프 이미지에 포함된 이격된 범프들의 실측 명암비 데이터를 산출한다.(단계 S40)When the bump image is generated, actual contrast ratio data of spaced apart bumps included in the bump image is calculated (step S40).
이때 실측 명암비 데이터는 범프들 중 우측에 배치된 범프들 및 좌측에 배치된 범프들의 실측 명암비 데이터가 산출될 수 있다.In this case, the actually measured contrast ratio data of the bumps disposed on the right side and the bumps disposed on the left side among the bumps may be calculated.
실측 명암비 데이터가 산출되면, 실측 명암비 데이터에 대응하는 비교 명암비 데이터 및 상기 기울기 데이터를 각각 선택한다.(단계 S50)When the measured contrast ratio data is calculated, comparative contrast ratio data and the gradient data corresponding to the measured contrast ratio data are selected respectively (step S50).
실측 명암비 데이터에 대응하는 비교 명암비 데이터 및 기울기 데이터가 각각 선택되면 선택된 기울기 데이터에 근거하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 보정하기 위한 보정 데이터가 산출된다.(단계 S60)When comparison contrast ratio data and tilt data corresponding to actually measured contrast ratio data are selected, correction data for correcting the tilt of the bonding head is calculated based on the selected tilt data (step S60).
본딩 헤드의 기울기를 보정하여 본딩 헤드 및 구동 패키지의 상면이 상호 평행하도록 산출된 보정 데이터에 의하여 본딩 헤드의 자세는 조절된다. (단계 S70)The posture of the bonding head is adjusted by the correction data calculated by correcting the inclination of the bonding head so that the upper surfaces of the bonding head and the driving package are parallel to each other. (Step S70)
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본딩된 범프들의 명암비를 이용하여 본딩헤드 및 구동 패키지의 상면의 기울기를 판단하여 구동 패키지의 상면에 대응하여 본딩 헤드의 자세를 보정할 수 있는 효과를 갖는다.As described in detail above, it is possible to correct the posture of the bonding head corresponding to the upper surface of the driving package by determining the inclination of the upper surface of the bonding head and the driving package using the contrast ratio of the bonded bumps.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
150...본딩 유닛
200...비젼 유닛
300...데이터 저장 모듈
400...명암비 산출 유닛
500...보정 데이터 산출 유닛
600...자세 보정 유닛150...bonding
300 ...
500 ... correction
Claims (5)
상기 투명 회로 기판의 하부에서 상기 배선에 본딩된 상기 범프들을 촬영하여 범프 이미지를 생성하는 비젼 유닛;
상기 본딩 헤드가 상기 구동 패키지의 상면에 대하여 평행하지 않은 상태에서 상기 구동 패키지 및 상기 투명 회로기판이 상호 본딩되었을 때 상호 이격된 상기 범프들의 비교 명암비 데이터, 상기 비교 명암비 데이터에 대응하는 상기 본딩 헤드의 기울기 데이터 및 코드가 저장되는 데이터 저장 모듈;
상기 범프 이미지에 포함된 상기 범프들의 실측 명암비 데이터를 산출하는 명암비 산출 유닛;
상기 실측 명암비 데이터에 대응하는 상기 비교 명암비 데이터 및 상기 기울기 데이터를 선택하고, 선택된 상기 기울기 데이터에 근거하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 보정하기 위한 보정 데이터를 산출하는 보정 데이터 산출 유닛; 및
상기 보정 데이터에 의하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 조절하는 자세 보정 유닛을 포함하는 칩 본딩 장치.a bonding unit including a bonding stage supporting a transparent circuit board on which wires connected to bumps of a driving package are formed, and a bonding head pressing the bumps to bond the bumps to the wires;
a vision unit generating a bump image by photographing the bumps bonded to the wiring at the bottom of the transparent circuit board;
When the driving package and the transparent circuit board are bonded to each other in a state where the bonding head is not parallel to the top surface of the driving package, comparative contrast ratio data of the bumps spaced apart from each other and the bonding head corresponding to the comparative contrast ratio data a data storage module in which gradient data and codes are stored;
a contrast ratio calculating unit which calculates actual contrast ratio data of the bumps included in the bump image;
a correction data calculation unit configured to select the comparative contrast ratio data and the tilt data corresponding to the actually measured contrast ratio data, and calculate correction data for correcting the tilt of the bonding head based on the selected tilt data; and
and a posture correction unit configured to adjust an inclination of the bonding head based on the correction data.
상기 명암비 산출 유닛은 상기 범프 이미지에 포함된 상기 범프들 중 일부인 제1 범프 그룹 및 상기 제1 범프 그룹과 일정 간격 이격된 제2 범프 그룹을 이용하여 상기 실측 명암비 데이터를 산출하는 칩 본딩 장치.According to claim 1,
wherein the contrast ratio calculating unit calculates the actually measured contrast ratio data using a first bump group that is a part of the bumps included in the bump image and a second bump group spaced apart from the first bump group by a predetermined distance.
상기 제1 범프 그룹은 상기 범프들 중 일측 외곽에 배치되며, 상기 제2 범프 그룹은 상기 범프들 중 상기 일측 외곽과 반대쪽인 타측 외곽에 배치된 칩 본딩 장치.According to claim 2,
The first bump group is disposed on one outer edge of the bumps, and the second bump group is disposed on the other outer edge opposite to the one outer edge among the bumps.
상기 본딩 헤드를 이용하여 상기 구동 패키지의 상기 범프 및 상기 배선을 가압하여 상기 범프 및 상기 배선을 본딩하는 단계;
상기 배선의 하부에서 상기 배선과 본딩된 상기 범프들을 촬영하여 범프 이미지를 생성하는 단계;
상기 범프 이미지에 포함된 상기 범프들의 실측 명암비 데이터를 산출하는 단계;
상기 실측 명암비 데이터에 대응하는 상기 비교 명암비 데이터 및 상기 기울기 데이터를 각각 선택하는 단계;
선택된 상기 기울기 데이터에 근거하여 상기 본딩 헤드의 기울기를 보정하기 위한 보정 데이터를 산출하는 단계; 및
산출된 상기 보정 데이터에 의하여 상기 본딩 헤드의 자세를 조절하는 단계를 포함하는 본딩 헤드의 자세 보정 방법.When the driving package and the wire are bonded to each other in a state where the bonding head is not parallel to the top surface of the driving package, comparative contrast ratio data of bumps of the driving package, inclination data of the bonding head corresponding to the comparative contrast ratio data, and a code storing each;
bonding the bumps and the wires by pressing the bumps and the wires of the driving package using the bonding head;
generating a bump image by photographing the bumps bonded to the wiring at a lower portion of the wiring;
calculating actual contrast ratio data of the bumps included in the bump image;
selecting the comparative contrast ratio data and the gradient data corresponding to the actually measured contrast ratio data, respectively;
Calculating correction data for correcting the tilt of the bonding head based on the selected tilt data; and
and adjusting the posture of the bonding head based on the calculated correction data.
상기 범프 이미지를 생성하는 단계에서는 상기 본딩 헤드에 의하여 상기 구동 패키지 및 상기 배선을 n번(n은 1보다 큰 자연수) 본딩한 후 상기 범프 이미지를 생성하는 본딩 헤드의 자세 보정 방법.According to claim 4,
In the step of generating the bump image, the driving package and the wire are bonded n times (n is a natural number greater than 1) by the bonding head, and then the bump image is generated.
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KR20180040349A (en) | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for correcting a paralleism between a bonding head and a stage and chip bondder including the same |
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