KR100551625B1 - 접착기의 본딩헤드를 정렬하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
접착기, 특히 다이 접착기, 또는 픽 앤 플레이스 기계(pick and place machine) 의 본딩 헤드(3)를 정렬하기 위한 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
a) 반도체 칩이 캐리어 재료에 접착되는 접착 표면(2)에 평면 평행하게 (plane parallel)하게 설정된 지지 표면(6) 상에 2 개의 평면 평행한 표면들(8,9)을 구비한 정렬 판(10)을 배치하는 단계;
b) 그의 신호가 정렬 판(10)의 위치에 의존하는 측정 장치(7)를 교정(calibration)하는 단계;
c) 상기 정렬 판(10)을 접착기의 본딩 헤드(3)로 파지하고 그리고 상기 정렬 판(10)을 측정 장치(7) 위의 작은 거리에서 자유롭게 유지하는 단계;
d) 상기 측정 장치(7)로부터의 신호가 b)단계에 뒤따르는 신호와 같아질 때까지 본딩 헤드(3)를 정렬시키는 단계.
상기 방법을 실행하기 위해 적합한 장치들이 또한 개시된다.
Description
본 발명은 접착기(bonder), 특히 다이 접착기(die bonder), 또는 픽 앤 플레이스 기계(pick and place machine)에 관한 것이며 그리고 이들의 본딩 헤드(bonding head)를 간단한 방식으로 정렬할 수 있는 기계와 관련되어 사용되는 장치에 관한 것이다.
다이 접착기는 반도체 칩을 기판 위 특히 리드 프레임에 붙이거나 접합시키는 기계이다. 뒤이은 와이어 접합이 어떤 문제점들 없이 이루어지는 것을 보증하기 위해서는 약 10㎛의 특정된 오차 내에서 반도체 칩이 기판 위에 평면 병렬 방식으로 접착되도록 다이 접착기의 본딩 헤드의 공간적 배치(spatial positioning)가 조정되어져야 한다.
픽 앤 플레이스 기계(pick and place machine)은 잘 알려져 있다. 그것들은 예를 들어 반도체 칩을 또 다른 반도체 칩에 접착시키는 데 사용되어 진다. 이와 같은 공정들은 플립 칩(flip-chip) 또는 C4로 알려져 있다. 픽 앤 플레이스 기계은 또한 모든 종류의 전자 소자들을 인쇄 회로 판 위에 배치시키는데 널리 사용되어진다.
본 발명의 목적은 접착기(bonder), 특히 다이 접착기(die bonder), 또는 픽 앤 플레이스 기계(pick and place machine)의 본딩 헤드(bonding head)가 간단한 방식으로 정렬될 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 특이하고 바람직한 태양들은 이어지는 독립 청구 항과 종속 청구항에서 기술되어진다. 종속 청구항의 특징들은 독립 청구항의 특징들과 적절하게 그리고 청구 항들에 명백하게 기술된 것들 이외의 것들과 조합하는 식으로 결합될 수 있다.
본 발명의 제 1실시예에 따르면 접착기, 특히 다이 접착기, 또는 픽 앤 플레이스 기계(pick and place machine)의 본딩 헤드를 정렬시키는 방법이 제공된다. 2개의 평면 평행한 표면들(plane parallel surfaces)이 제공되는 정렬 판(alignment plate)은 지지 표면(supporting surface) 위에 배치되고 상기 지지 표면은 상기 접착 표면에 평면 평행하게 연장되며, 상기 접착 표면 위에서 반도체 칩은 캐리어 재료에 접착되어진다. 측정 장치(measuring device)는 교정되며(calibrated), 상기 측정 장치의 신호는 정렬 판의 위치에 관련된다. 그리고 나서 상기 정렬 판은 접착기의 본딩 헤드에 의해 쥐여지고 바람직하게는 작은 거리로 측정 장치 위에서 유지된다. 그리고 나서 상기 본딩 헤드는 측정 장치로부터의 신호가 교정(calibration) 후의 신호와 같아질 때까지 위치가 정렬된다.
본 발명의 제 2실시예에 있어서는 상기와 같은 방법을 실행시키기 위한 장치가 제공된다.
상기 정렬 판은 금속화된 또는 강자성의 표면을 가질 수 있다. 상기 측정 장치는 적어도 세 개, 바람직하게는 세 개 또는 네 개의 코일을 가지고 있으며, 상기 지지 표면에 거의 평행한 평면에 배치된다. 디스플레이는 최소한, 세 개 또는 그 이상의 코일에 의해 공급되는 신호들 중 두 개의 신호 사이의 차이를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 상기 장치는 어떠한 시점에서든지 상기 적어도 세 개의 코일 중 단지 하나만이 중요한 신호를 생성하도록 설계된다. 상기 장치는 코일이 시이퀀스(sequence)로 작동되도록, 즉, 시 분할 멀티플렉싱(time division multiplexing)으로 구성될 수 있다.
본 발명은 다이 접착기(die bonder)와 관련하여 기술되어질 것이다. 도 1은 접착 표면(bonding surface)(2)을 가진 다이 접착기(1)를 개략적으로 나타내고 있으며 그 접착 표면 위에서 반도체 칩들이 리드 프레임(lead frame), 또는 어떤 다른 캐리어 재료 상으로 차례로 접착되어 진다. 반도체 칩은 또한 소위 플립-칩(flip-chip)으로서 캐리어 재료에 적용될 수 있다. 반도체 칩의 부착은 그 목적을 위하여 제공되는 위치에서 진공 흡입에 의하여, 그리고 그것을 리드 프레임에 배치시킴에 의해 다이 접착기(1)의 본딩 헤드(3)가 반도체 칩을 쥐게, 즉 움켜쥐게 되는 것으로 진행된다. 본딩 헤드(3)는 흡입 구멍(5)이 있는 고무 부분(4)을 가지고 있어서 반도체 칩은 흡입 구멍(5)으로 밀봉을 형성한다.
본딩 헤드(3)에 다른 크기의 반도체 칩을 위하여 다른 크기의 고무 부분들(4)이 설치될 수 있다. 고무 부분(4)을 교환한 후 본딩 헤드(3)는 재 정렬(realigned)되어야 한다. 정렬 후 본딩 헤드(3)는 반도체 칩 표면의 가장자리에 있는 어떠한 지점도 그 표면 위의 어떠한 다른 지점을 넘어서 약 10㎛ 이상 돌출되지 않도록 반도체 칩을 캐리어 재료에 접착시켜야 한다. 다이 접착기(1)는 접착 표면(2)에 평행한 평면으로 정렬된 지지 표면(supporting surface)(6)을 가지고 있다. 두 개의 평면-평행한 표면들(plane-parallel surfaces) (8)과 (9)를 가지고 있는 정렬 판(alignement plate)(10)의 현재 위치와 관련된 신호를 전달하는 측정 장치(7)는 지지표면(6) 바로 아래, 그리고 상기 지지 표면에 고정적으로 연결되어 있다. 신호들은 디스플레이(11)에 의해 시각적으로 표시된다. 배치되어야 하는 반도체 칩이 소정의 허용 오차 내에서 평면-평행(plane-parallel) 방식으로 상기 접착 표면(2)에 접착될 수 있도록 본딩 헤드(3)는 두 개의 축에 관하여 수동으로, 두 개의 나사 (12)와 (13)에 의해, 또는 전자 구동 장치에 의해 회전될 수 있다.
본딩 헤드(3)의 정렬(alignment)은 다음과 같은 단계에 따라 행해진다:
a) 정렬 판(10)을 지지 표면(6) 위에 배치;
b) 측정 장치(7)의 교정(calibration);
c) 정렬 판(10)을 본딩 헤드(3)의 고무 부분(4)으로 파지 그리고 측정 장치(7) 위의 약간의 거리에서 상기 정렬 판(10)을 자유롭게 유지; 그리고
d) 측정 장치(7)로부터의 신호가 b)단계 후의 신호와 같아질 때까지 본딩 헤드(3)의 위치를 수동으로 또는 자동적으로 조정.
a)단계 후 상기 정렬 판(10)은 접착 면(2)에 평면 평행한(plane parallel) 소정의 기준 위치(reference position) 내에 배치된다. 상기 정렬 판(10)이 이 위치에 있을 때 측정 장치(7)에 의해 공급되는 신호들은 b)단계 동안에 감지되어진다. c) 단계 후 정렬 판(10)은 본딩 헤드(3)의 현재의 조정과 고무 부분(4)에 의해 정해지는 기울어진 위치에 있게된다. d)단계 동안 상기 정렬 판(10)이 접착 표면(2)에 평면 평행한 본딩 헤드(3)에 의하여 보지(保持)되어 있다고 측정 장치(7)의 신호들이 가리킬 때까지 정렬 판(10)의 기울어진 위치는 기준 위치로 이동된다.
측정 장치(7)의 교정(calibration)은 정렬 판(10)이 기준 위치에 있을 때 측정 장치(7)에 의해 기준 신호 또는 기준 신호들로 제공되는 신호 또는 신호들을 측정하고 그리고 저장하고 있는 것으로 이해되며 또는 정렬 판(10)이 기준 위치에 있을 때 측정 장치(7)의 신호가 미리 정해진 값, 예를 들면 "0"의 값을 나타내도록 상기 측정 장치(7)를 조정하고 있는 것으로 이해된다. 상기 방법의 b)단계는 예를 들어 이하에서 더욱 자세하게 기술되어질 것이다.
정렬 판(10)에 적절한 재료는 예를 들면 폴리카보네이트(polycarbonate)이며, 최소한 표면(9), 그러나 바람직하게는 양 표면들 (8)과 (9) 모두가 금속화된다. 수 그램의 정렬 판(10)의 무게는 다양한 크기의 반도체 칩에 의해 커버되는 범위 내에 있게 된다.
본딩 헤드(3)를 정렬시키는 종래의 방법들은 고무 부분(4)이 고려되어지지 않는 결함을 가지고 있다. 그러나 고무 부분(4) 그 자체는 원하지 않는 경사의 원인이 되는데 이는 이러한 부분의 흡입 구멍(5)이 제작되어질 수 없으며 요구되는 정밀도를 가지고 본딩 헤드(3)에 설치될 수가 없기 때문이다. 본 발명에 따른 방법의 이점은 본딩 헤드(3)의 필수적인 고무 부분(4)에 의해 야기되는 반도체 칩의 경사 그 자체가 제거되어 진다는 것이다.
통상의 전기 유도 거리 측정(inductive range-finding)은 적절한 측정 기술이며, 금속성 또는 강자성 물체가 근접 자계 내에서 이동할 때, 교류 전류에 의해 여기되는 코일의 오옴 저항 및/또는 인덕턴스가 변화하게 된다. 도 2A와 2B는 각각 바람직한 실시예의 평면도와 측면도를 도시하며, 여기서는 적어도 세 개의 코일 Sp1, Sp2 ,그리고 Sp3가 제공되는, 하지만 바람직하게는 네 개의 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4가 제공되는 회로 기판(14)이 측정 장치(7)의 역할을 하게 된다. 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4는 원점에 대하여 대칭적으로 xy 좌표계의 네 개의 사분면에 배치된다. 회로 기판(14)은 지지 표면(6)으로부터 약 1 밀리미터의 거리 d 에 평면 평행(plane parallel)으로 배치된다. 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4는 회로 기판 경로나 트랙으로부터 형성된 플랫 코일(flat coil)들이다. 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4을 향하는 정렬 판(10)의 표면(9)에 금속성의 또는 강자성의 표면이 제공된다. 또한 도 3을 참조하면, 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4는 각각의 신호 S1, S2, S3, 그리고 S4를 공급하며 이 신호들은 정렬 판(10)으로부터 대응되는 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4의 거리 z에 의존한다. 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4의 신호들 S1, S2, S3, 그리고 S4는 각각 이미 전기적으로 먼저 처리된 신호로 이해되어져야 한다. 본딩 헤드(3)의 조정 후에 정렬 판(10)이 가상의 축 y1 에 대해서 시계 방향으로 회전할 때, 코일 Sp1과 Sp4의 신호들 S1과 S4가 각각 증가하는 반면 코일 Sp2와 Sp3의 신호들 S2와 S3는 각각 감소하게 된다. 결국 차동 신호 S2-S1과 S3-S4는 또한 감소한다. 본딩 헤드(3)의 또 다른 조정 후 정렬 판(10)이 가상의 축 x1에 대해서 시계 방향으로 회전할 때, 신호 S3와 S4는 증가하는 반면에 신호 S1과 S2는 감소한다. 이 경우 두 개의 차동 신호 S2-S3와 S1-S4는 감소한다. 회로 기판(14)이 완전히 평평하고 모든 코일들이 동일한 특성 S(z)를 가지고 있을 때(여기서 z는 xy 평면에 수직한 방향을 나타낸다), 정렬 판(10)이 회로 기판(14)에 평행한 평면으로 유지될 때 두 개의 차동 신호 D1=S2-S1과 D2=S2-S3는 정확하게 소멸하게 된다.
회로 기판(14)은 피할 수 없는 제조 공차로 인해, 요구되는 정밀도를 가지고 접착 표면(2) 또는 지지 표면(6)에 평면 평행하게 필수적으로 향하는 것은 아니기 때문에, 그리고 코일 Sp1, Sp2, Sp3, 그리고 Sp4는 대개 다른 각각의 특성들 S1(z), S2(z), S3(z), 그리고 S4(z)를 가지고 있기 때문에 교정 과정(calibration procedure)이 적어도 한번 실행되어져야 한다. 이 교정 과정에서, 정렬 판(10)은 지지 표면(6) 위에 배치되고, 그리고 나서 i) 차동 신호 D1cal=S2cal-S1cal 과 D2cal=S2cal-S3cal 가 저장되거나 ii) 신호 S1cal 과 S3cal는 그들이 S2cal의 값을 가질 때까지, 다시 말하면 그 차동 신호 D1과 D2가 사라질 때까지, 즉 D1=0과 D2=0 이 될 때까지 균형이 유지된다.
i)의 경우, 본딩 헤드(3)의 정렬은, 차동 신호 D1과 D2가 각각의 값 D=D1cal 과 D2=D2cal 을 가질 때까지 본딩 헤드(3)를 조정함으로써, 즉 정렬 판(10)을 자유롭게 유지시킴으로써, 이후 d 단계를 따라 계속하여 수행된다. ii)의 경우, 본딩 헤드(3)의 정렬은, 차동 신호 D1과 D2가 사라질 때까지 본딩 헤드(3)를 조정함에 의해 수행된다. 예를 들면 먼저 회로는, 발진기 신호를 교호적으로(alternatively) 코일 Sp1과 Sp2 에 가함으로써, 그리고 차동 신호 D1=S2-S1을 표시함으로써 작동되며 따라서 차동 신호 D1이 나사(12)에 의하여 본딩 헤드(3)를 조정시킴으로써 사라질 수 있게 된다. 그리고 나서 상기 신호는 교호적으로 코일 Sp3와 Sp2에 가해지고 따라서 차동 신호 D2=S2-S3가 표시되며, 차동 신호 D2가, 나사(13)에 의해 본딩 헤드(3)를 조정시킴으로써 사라질 수 있게 된다.
교정 과정이 본딩 헤드(3)가 정렬될 때마다 매번 실행되어야 하는지 또는 가끔 실행되어야 하는지는, 온도, 습도 등과 같은 외부 영향에 대한 측정 장치(7)의 안정성에 의존한다.
세 개의 코일 Sp1, Sp2 그리고 Sp3는 정렬에 대해 그 자체로 충분하다. 그러나 여분을 이유로 해서 네 번째 코일 Sp4를 포함하는 것도 또한 유용하다. 근접하게 배치된 코일 Sp1, Sp2 그리고 Sp3는 서로 영향을 줄 수 있기 때문에, 어느 때라도 코일 Sp1, Sp2 그리고 Sp3중 단지 하나만이 현저한 자계(magnetic field)를 생성하는 작동 모드가 선호된다. 그러한 모드는 예를 들면 시분할 멀티플렉스(time division multiplex) 방식이다.
도 3은 코일 Sp1, Sp2 그리고 Sp3를 시분할 멀티플렉스 방식으로 작동시키기 위한 회로를 도시한다. 코일 Sp1, Sp2 그리고 Sp3는 평행한 경로 15 내지 17내에 배치된다. 상기 회로는 발진기(18), 컨트롤 장치(19) 및 뺄셈기(20)를 포함하며, 상기 회로의 출력은 디스플레이(11)로 공급된다. 각각의 경로 15내지 17은 그의 입력 측에 스위치(21)를, 그의 출력 측에 스위치(22)를 가지고 있고, 그 스위치들은 컨트롤 장치(19)에 의하여 작동되어질 수 있다. 상기 스위치(21)는 발진기(18)와 연결되어 있다. 각각의 경로 15내지 17의 출력은 뺄셈기(20)에 공급되어 진다. 저항기(23)와 커패시터(24)는 스위치(21) 다음에 연결되어 있고, 여기서 커패시터(24)는 대응되는 코일 Sp1, Sp2 또는 Sp3에 평행하게 배치된다. 코일과 커패시터(24)의 일방의 접속은 접지 m에 접속되고, 저항기(23)에 연결된 접속부가 검파기(detector)(25) 및 이어지는 샘플 앤드 홀드 모듈(sample-and-hold module)(26)에 제공된다. 샘플 앤드 홀드 모듈(26)의 출력은 경로의 출력을 형성한다. 각 샘플 앤드 홀드 모듈(26)은 새로운 값을 얻거나 저장하기 위해서 컨트롤 장치(19)에 의하여 작동된다. 검파기(25)로는 예를 들어 피크 진폭 검파기(peak amplitude detector) 또는 동기 검파기(synchronous detector)가 사용될 수 있다. 뺄셈기(20)은 예를 들어서 차동 증폭기(differential amplifier)로서 구성되는 Op-Amp일 수 있으며 그 Op-Amp의 반전 입력(inverting input)에 신호 S1이나 S3 가 공급되고 그 Op-Amp의 비 반전 입력(non-inverting input)에는 신호 S2가 제공되며, 따라서 차동 신호 D1=S2-S1 또는 차동 신호 D2=S2-S3가 그 뒤에 연결된 디스플레이(11)에 표시된다.
어떠한 한 시점에서도 (15)내지 (17)의 경로 중 단지 하나의 경로만이 작동 상태에 있다. 스위치 (21)과 (22)는 컨트롤 장치(19)에 의하여 주기적으로 닫히고 열리며, 도 4는 본딩 헤드(3)가 차동 신호 D1=S2-S1에 의하여 정렬되는 경우에 대하여, 시간 t의 함수로서 다음과 같은 전압 U의 상태를 도시한다:
a) 발진기 (18)의 출력에서의 전압,
b) 코일 Sp1을 가진 경로(15)의 스위치(21) 의 다음에 오는 전압,
c) 코일 Sp2를 가진 경로(16)의 스위치(21)의 다음에 오는 전압,
d) 경로(15)의 검파기(25)의 입력에서의 전압,
e) 경로(16)의 검파기(25)의 입력에서의 전압,
f) 경로(15)의 검파기(25)의 출력에서의 전압,
g) 경로(16)의 검파기(25)의 출력에서의 전압,
h) 경로(15)의 샘플 앤드 홀드 모듈(26)의 출력에서의 전압,
i) 경로(16)의 샘플 앤드 홀드 모듈(26)의 출력에서의 전압, 그리고
j) 뺄셈기(20)의 출력에서의 전압.
새로운 측정치를 얻기 위해서 컨트롤 장치(19)가 샘플 앤드 홀드 모듈(26)에 지시할 때의 시간들이 또한 나타나 있다. 발진기(18)가 플랫 코일(flat coil) Sp1 내지 Sp3에 인가하는 주파수는 약 1내지 10 ㎒ 사이에 있으며 바람직하게는 4 ㎒가 된다. 커패시터(24)의 정전 용량은 커패시터(24)와 이에 대응하는 코일 Sp1, Sp2 또는 Sp3에 의하여 형성되는 공진회로의 공진 주파수가 대략 발진기의 주파수와 같아지도록 맞추어져야 한다. 발진기의 주파수는 바람직하게는 공진 피크의 상승하는 엣지(rising edge)의 중간에 존재하도록 선택되어지며, 여기서 발진기 주파수에 대해서 코일 Sp1, Sp2 또는 Sp3로부터 오는 신호의 미분 값은 크다. 발진기(18)에 의해 생성되는 신호는 유리하게는 방형파(square-wave)이다. 발진기(18) 대신에 적절한 출력을 갖는 마이크로프로세서(microprocessor) 또한 사용될 수 있다. 발진기(18)에 의해 생성된 주파수를 스테핑 다운(stepping down)함에 의해 컨트롤 장치(19)는 소정의 주파수를 유도하여, 세 개의 경로 (15)내지 (17)의 스위치 (21)과 (22)가 열리고 닫히게 하고 샘플 앤드 홀드 모듈(26)이 제어되게 한다.
회로의 소자들은 유리하게는 회로 기판(14)의 하측에 직접 설치되는데, 이는 외부 영향으로부터의 간섭에 대한 내성을 크게 증가시킨다.
도 5는 광학 시스템이 측정 장치(7)로서 기능을 하는 실시예를 도시한다. 이 경우, 정렬 판(10)의 표면(9)은 광학적으로 양호한 반사율을 가진 표면, 예를 들면 거울 표면이다. 광학 시스템에는 광원(30), 반투명 거울(31), 렌즈(32)와 광 검출기(33)가 설치된다. 광원(30)과 광 검출기(photodetector)(33)는 렌즈(32)의 초점 (focal point) f, 또는 초점 면(focal plane)에 위치하게된다. 점 광원(30)으로부터 나오는 빛(34)은, 렌즈(32) 때문에, 평면파(plane wave)(35)로서 정렬 판(10)의 표면(9) 위에 입사되어지고 상기 표면(9)에서 반사되고 적어도 부분적으로는 반투명 거울(31)에 의해 광 검출기(33)로 가고, 렌즈(32)는 반사된 평행 광(36)을 광 검출기(33) 상으로 다시 모이게 한다. 광 센서(photosensor)의 2차원적 배열(two-dimensional array)은 유리하게는 광 검출기(33), 예를 들면 CCD(charge coupled device) 나 PSD(photosensitive device)로 사용된다. 통상의 스크린(37)은 광 센서에 의해 공급되어지는 디스플레이 신호들에 대한 디스플레이(11)로 사용되어질 수 있다. 상기 방법의 포인트 b) 에 따르는 광학 시스템의 교정을 위하여 y1과 z의 방향에서 광 검출기의 위치는, 반사된 광 빔(36)에 대응하는 빛의 스폿(spot)이 스크린(37)의 중앙에 나타날 때까지, 변화된다. y1 방향은 도면의 표면에 수직인 방향이다. 상기 방법의 포인트 d)에 따르는 정렬을 위하여, 본딩 헤드(3)는 반사된 광 빔(36)에 대응하는 빛의 스폿(spot)이 다시 스크린(37)의 중앙에 나타날 때까지 조정되어진다.
현존하는 다이 접착기들(1)이 개장되도록(retrofitted), 다이 접착기(1)의 본딩 헤드(3)를 정렬시키기 위하여 상술한 장치들은 다이 접착기(1) 내에 통합될 수 있거나 부속품들로서 제공될 수 있다. 후자의 경우에 지지 표면(6)은 본딩 헤드의 정렬이 수행되기 전에 접착 표면(2)에 평면-평행(plane-parallel)하게 향해야 한다.
본 발명의 특별한 실시예들이 기술되었지만, 많은 수정 사항들/부가 점들 및/또는 대체할 점들이 본 발명의 사상과 범위 내에서 만들어질 수 있다는 점이 인식되어야 할 것이다.
본 발명은 접착기(bonder), 특히 다이 접착기(die bonder), 또는 픽 앤 플레이스(pick and place machine)의 본딩 헤드(bonding head)가 간단한 방식으로 정렬 될 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있으며, 본딩 헤드의 필수적인 고무 부분에 의해 야기되는 반도체 칩의 경사 그 자체가 제거되어 진다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 본딩 헤드를 정렬시키기 위한 장치를 가진 다이 접착기를 도시한다.
도 2a와 2b는 본 발명에 따르는 코일이 측정 장치로서 기능하는, 본딩 헤드를 정렬시키는 장치를 도시한다.
도 3은 코일을 시분할 멀티플렉스(time-division multiplex) 방식으로 작동시키는 회로를 도시하는 회로도이다.
도 4는 전압 다이어그램을 도시한다; 그리고
도 5는 본 발명에 따르는 광 측정 장치가 사용되는, 본딩 헤드를 정렬시키기위한 장치를 도시한다.
Claims (13)
- 반도체 칩 또는 전자 소자를 캐리어의 접착 표면에 배치시키는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계에 있어서, 상기 캐리어의 접착 표면에 평행한 지지 표면; 정렬 판; 상기 정렬 판의 위치에 기초하여 최소한 하나의 신호를 생성하도록 설계된 측정 장치; 상기 정렬 판을 파지하고 상기 측정 장치 위의 작은 거리에서 상기 정렬 판을 자유롭게 유지시키는 본딩 헤드를 포함하며; 그리고 상기 측정 장치에 의해 생성된 상기 최소한 하나의 신호가 기준 신호와 같아질 때까지 상기 본딩 헤드의 위치가 조정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계.
- 제 1항에 있어서,상기 정렬 판이 상기 지지 표면 위에 배치될 때, 상기 기준 신호는 상기 측정 장치에 의해 생성되고 저장되는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 정렬 판은 금속성이나 강자성의 표면을 가지고 있고, 상기 측정 장치는 상기 지지 표면에 평행한 평면 내에 배치된 최소한 세 개의 코일들을 가지고 있으며, 상기 코일들은 상기 정렬 판의 위치에 기초한 각각의 신호를 공급하고, 상기 코일들의 신호들은 측정 장치의 최소한 하나의 신호를 생성하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계.
- 제 3항에 있어서,상기 측정 장치의 최소한 하나의 신호가 상기 최소한 세 개의 코일에 의해 공급되는 신호들 중 두 개의 신호 사이의 차이인 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계.
- 제 3항에 있어서,상기 최소한 세 개의 코일들은 시 분할 멀티플렉스 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 정렬 판은 광학적으로 반사성의 표면을 가지고 있으며, 상기 측정 장치는 상기 정렬 판을 평행 광선으로 비추도록 배치된 광학 시스템인 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계.
- 반도체 칩 또는 전자 소자를 캐리어의 접착 표면 위에 배치시키는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 접착 표면에 평행하게 배치되도록 구성된 지지 표면; 정렬 판; 상기 정렬 판의 위치에 기초하여 최소한 하나의 신호를 생성하도록 설계된 측정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 장치.
- 제 7항에 있어서,상기 정렬 판은 금속성 또는 강자성의 표면을 가지고 있고, 상기 측정 장치는 상기 지지 표면에 평행한 평면 내에 배치된 최소한 세 개의 코일을 가지고 있으며, 상기 코일은 상기 정렬 판의 위치에 기초하는 각 신호를 공급하며 그리고 상기 코일의 신호들은 측정 장치의 상기 최소한 하나의 신호를 생성하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 장치.
- 제 7항에 있어서,상기 정렬 판은 광학적으로 반사성의 표면을 가지고 있으며, 상기 측정 장치는 상기 정렬 판을 평행 광선으로 비추도록 배치되는 광학 시스템인 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 장치.
- 반도체 칩 또는 전자 소자를 캐리어의 접착 표면 위에 배치시키는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 다음의 단계들: 정렬 판을 파지하고 측정 장치 위의 작은 거리에서 상기 정렬 판을 자유롭게 유지시키는 단계; 그리고 상기 측정 장치에 의해 생성되는 최소한 하나의 신호가 기준 신호와 같아질 때까지, 상기 본딩 헤드의 위치를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 정렬 판을 상기 접착 표면에 평행하게 연장되는 지지 표면 위에 배치시키고, 상기 측정 장치에 의해서 생성되는 신호나 신호들을 각각 기준 신호나 기준 신호들로 저장하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 방법.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,상기 정렬 판은 금속성의 또는 강자성의 표면을 가지고 있으며, 상기 측정 장치는 상기 지지 표면에 평행한 평면 내에 배치된 최소한 세 개의 코일을 가지고 있고, 상기 코일들은 상기 정렬 판의 위치에 기초하는 각 신호를 공급하며, 그리고 상기 코일들의 신호들은 측정 장치의 상기 최소한 하나의 신호를 생성하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬 하기 위한 방법.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,상기 정렬 판은 광학적으로 반사성의 표면을 가지고 있으며. 상기 측정 장치는 상기 정렬 판에 평행 광선으로 비추도록 배치되는 광학 시스템인 것을 특징으로 하는 접착기 또는 픽 앤 플레이스 기계의 본딩 헤드를 정렬하기 위한 방법.
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