KR20090028161A - Semiconductor chip bonding apparatus and method - Google Patents

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Abstract

A semiconductor chip bonding device and method are provided to rapidly eject the air of the adhesive to outside by repetitively pressurizing the semiconductor chip on the substrate by using the bonding head. The substrate is absorbed to the stage(110). Adhesive is coated the top of the substrate. The semiconductor chip(C) is absorbed to the bonding head(120). The semiconductor chip is touched by the substrate with the lowering of the bonding head. By using the bonding head conveying unit(130), the bonding head raises as the determined times to remove the air of the adhesive. The semiconductor chip is bonded in the substrate by heating.

Description

반도체 칩 본딩 장치 및 방법{Semiconductor chip bonding apparatus and method}Semiconductor chip bonding apparatus and method

본 발명은 반도체 칩 본딩 장치 및 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 반도체 칩을 흡착 고정한 본딩 헤드가 하강하여 반도체 칩이 기판에 접촉되면, 반도체 칩을 본딩 압력 이하로 가압, 해제하는 동작을 반복 수행하여 접착제 내부에 잔류하는 공기(Void)를 제거할 수 있는 반도체 칩 본딩 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor chip bonding apparatus and method, and more particularly, when a bonding head which adsorbs and fixes a semiconductor chip is lowered and the semiconductor chip contacts the substrate, the operation of repeatedly pressing and releasing the semiconductor chip below the bonding pressure is repeatedly performed. The present invention relates to a semiconductor chip bonding apparatus and method capable of removing air remaining in an adhesive.

일반적으로 반도체 패키지의 여러 가지 실장방법 중에서 최근에는 제품의 소형화, 고 집적도 화에 따라 반도체 칩이 점차 고성능화되어 핀의 수가 더욱더 많아지게 되는데 비해, 핀과 핀 사이의 거리(패드 피치)를 좁히는 기술을 요구하고 있다. 이러한 기술 요구에 부응하고자 개발된 것이 플립칩 본딩(Flip Chip Bonding)이다.In general, among the various methods of mounting a semiconductor package, in recent years, semiconductor chips have become increasingly high-performance due to the miniaturization and high integration of products. However, the number of pins has been increased. I'm asking. Flip Chip Bonding was developed to meet these technical needs.

이와 같은 플립 칩 본딩 방식에 있어서는, 반도체 칩과 기판(Substrate)을 접착시키는 접착제 역할을 하는 동시에 이물질 침투를 방지하는 접착수지로, 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나 이방성 도전 접착제 (ACA: Anisotropic Conductive Adhesive), 혹은 NCP (Non Conductive Polymer) 등이 많이 사용된다.In such a flip chip bonding method, an anisotropic conductive film (ACF) or an anisotropic conductive adhesive (ACA) is an adhesive resin that serves as an adhesive for bonding a semiconductor chip and a substrate and also prevents foreign matter from penetrating. Anisotropic Conductive Adhesive (NPC), or Non Conductive Polymer (NCP) is commonly used.

이와 같이 ACF, ACP 혹은 NCP를 이용하여 두 매체를 본딩할 경우 본딩 매개물의 특성상 일정한 온도, 압력, 시간을 주어 가압을 하면서 열 융착을 시키는 방법을 이용한다.As such, when bonding two media using ACF, ACP, or NCP, a method of thermal fusion is used while applying pressure by giving a constant temperature, pressure, and time due to the nature of the bonding medium.

일정한 온도로 매개물을 가열하는 방법에는 히터가 구비된 핫 바가 부착된 장치를 이용하는 방법(열 압착방식), 초음파를 이용하여 접촉 부의 마찰열을 이용하는 방법(초음파 방식), 레이저를 이용하는 방법(레이저 방식) 등이 사용될 수 있다.The method of heating the medium to a constant temperature includes a method using a device equipped with a hot bar equipped with a heater (thermal compression method), a method of using friction heat of a contact part using ultrasonic waves (ultrasound method), a method using a laser (laser method). And the like can be used.

특히, 레이저 빔을 열원으로 하는 장치는 투명창을 사용하여 반도체 칩과 기판을 일정압력으로 가압하는 동시에 레이저 빔을 투과시키는 구조로 되어 있다.In particular, a device using a laser beam as a heat source has a structure in which a transparent window is used to press the semiconductor chip and the substrate at a constant pressure and to transmit the laser beam.

도 1은 종래 레이저 빔을 사용하는 반도체 칩 본딩 장치를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 반도체 칩 본딩 방법에 있어서 본딩 시간에 따른 NCP 경화를 설명하는 그래프이다.1 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a semiconductor chip bonding apparatus using a conventional laser beam, and FIG. 2 is a graph illustrating NCP hardening according to bonding time in a conventional semiconductor chip bonding method.

우선, 도 1을 참조하면, 스테이지(2) 상에 NCP와 같은 접착제(3a)가 도포 된 기판(3)이 흡착 고정되고, 반도체 칩 흡착 부(미 도시)에 의해 본딩 헤드(5)의 하면에 반도체 칩(6)이 흡착 고정된다.First, referring to FIG. 1, the substrate 3 on which the adhesive 3a, such as NCP is applied, is adsorbed and fixed on the stage 2, and the lower surface of the bonding head 5 is attached by a semiconductor chip adsorption unit (not shown). The semiconductor chip 6 is fixed by suction.

이 상태에서 본딩 헤드(5)를 기판(3) 쪽으로 이동시켜서, 반도체 칩(6)과 기판(3)을 접촉시킨 상태에서, 반도체 칩(6)을 하방으로 가압시킴과 아울러 레이저 빔을 상기 반도체 칩(6)에 조사한다.In this state, the bonding head 5 is moved toward the substrate 3 so that the semiconductor chip 6 is pressed downward while the semiconductor chip 6 is in contact with the substrate 3. The chip 6 is irradiated.

이 경우, 기판(3)에 도포되어 있던 NCP와 같은 접착제(3a)는 레이저 빔의 열 로 인하여 반도체 칩(6) 주위로 퍼지게 되고 경화에 의하여 고화(固化)된다.In this case, the adhesive 3a such as NCP applied to the substrate 3 spreads around the semiconductor chip 6 due to the heat of the laser beam and solidifies by curing.

도 2를 참조하면, 종래 반도체 칩 본딩 방법에 있어서는, NCP를 이용하며, 열 압착 방식을 채택하는 경우, 본딩 헤드의 온도가 400℃의 고온으로 유지되기 때문에 칩이 본딩 헤드에 흡착 고정되면, 칩 또한 대략 400℃의 고온으로 유지된다.Referring to FIG. 2, in the conventional semiconductor chip bonding method, when NCP is used and the thermocompression bonding method is adopted, the chip is adsorbed and fixed to the bonding head because the temperature of the bonding head is maintained at a high temperature of 400 ° C. It is also maintained at a high temperature of approximately 400 ° C.

이렇게 칩이 고온으로 유지된 상태에서 NCP가 도포 된 기판 위에 칩을 접착시키면, 접촉 직후, NCP 경화가 곧바로 진행된다.When the chip is bonded onto the NCP-coated substrate while the chip is kept at a high temperature, NCP curing proceeds immediately after contact.

NCP 경화가 곧바로 진행하는 경우, NCP 사이의 공기(Void)가 신속하게 NCP 밖으로 빠져나가지 못하고 NCP 내에 잔류하게 되며, 이렇게 공기가 NCP 내에 잔류하게 될 경우, 실제 반도체 칩을 구동시킬 때 발생하는 열에 의하여 NCP 내에 잔류하는 공기가 팽창하여 반도체 칩의 동작은 물론 내구성에 악 영향을 끼치는 문제점을 초래한다.When NCP hardening proceeds immediately, the voids between NCPs do not quickly escape the NCP and remain in the NCP. When the air remains in the NCP, the heat generated when driving the actual semiconductor chip is caused. Air remaining in the NCP expands, causing a problem that adversely affects the operation and durability of the semiconductor chip.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체 칩을 흡착 고정한 본딩 헤드가 하강하여 반도체 칩이 기판에 접촉되면, 반도체 칩을 본딩 압력 이하로 가압, 해제하는 동작을 반복 수행하여 접착제 내부에 잔류하는 공기를 신속히 외부로 배출함으로써, 반도체 칩의 내구성을 향상시키고 제품에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 반도체 칩 본딩 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and when the bonding head adsorbed and fixed to the semiconductor chip is lowered and the semiconductor chip is in contact with the substrate, the operation of pressing and releasing the semiconductor chip below the bonding pressure is repeatedly performed. It is an object of the present invention to provide a semiconductor chip bonding apparatus and method that can quickly discharge the air remaining in the outside, thereby improving the durability of the semiconductor chip and the reliability of the product.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 칩 본딩 장치는 접착제를 도포한 기판이 고정되는 스테이지; 상기 기판에 본딩되는 반도체 칩을 흡착 고정하는 본딩 헤드; 상기 반도체 칩을 상기 기판에 본딩시킬 수 있도록 상기 본딩 헤드를 이송시키는 본딩 헤드 이송유닛; 상기 반도체 칩을 상기 기판에 본딩시킬 수 있도록 상기 반도체 칩에 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사유닛; 상기 기판에 가해지는 압력을 측정하기 위하여 상기 스테이지에 설치되는 압력센서; 및 상기 압력센서로부터 제공되는 데이터를 토대로 상기 본딩 헤드 이송유닛의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.In order to achieve the above object, the semiconductor chip bonding apparatus of the present invention comprises: a stage to which a substrate coated with an adhesive is fixed; A bonding head configured to suction and fix the semiconductor chip bonded to the substrate; A bonding head transfer unit configured to transfer the bonding head to bond the semiconductor chip to the substrate; A laser beam irradiation unit for irradiating a laser beam to the semiconductor chip to bond the semiconductor chip to the substrate; A pressure sensor mounted to the stage to measure pressure applied to the substrate; And a control unit for controlling the operation of the bonding head transfer unit based on the data provided from the pressure sensor.

본 발명의 반도체 칩 본딩 방법은 기판상에 접착제를 도포한 기판을 스테이지에 흡착 고정하고, 본딩 헤드에 반도체 칩을 흡착 고정하는 단계; 본딩 헤드를 하강하여 반도체 칩을 상기 기판에 터치하는 단계; 본딩 헤드 이송유닛을 이용하여 상기 본딩 헤드를 정해진 횟수만큼 승강시키면서 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거하는 단계; 및 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거한 후 상기 반도체 칩을 가열하여 상기 기판에 본딩하는 단계를 포함한다.The semiconductor chip bonding method of the present invention comprises the steps of: adsorbing and fixing a substrate coated with an adhesive on a substrate to a stage, and adsorbing and fixing the semiconductor chip to a bonding head; Lowering a bonding head to touch a semiconductor chip with the substrate; Removing air remaining in the adhesive while elevating the bonding head by a predetermined number of times using a bonding head transfer unit; And removing the air remaining in the adhesive, and heating the semiconductor chip to bond it to the substrate.

상기 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거하는 단계에서는, 상기 본딩 헤드에 흡착 고정된 반도체 칩을 예열하는 단계; 및 상기 반도체 칩을 가압하고 감압하는 동작을 반복하는 단계를 포함한다.In the step of removing the air remaining in the adhesive, the step of preheating the semiconductor chip adsorbed and fixed to the bonding head; And repeating an operation of pressurizing and depressurizing the semiconductor chip.

상기 본딩 헤드에 흡착 고정된 반도체 칩을 예열하는 단계에서는, 접착제의 흐름성을 높이기 위하여 금속접합이 일어나지 않는 온도로 예열할 수도 있다.In the preheating of the semiconductor chip adsorbed and fixed to the bonding head, in order to increase the flowability of the adhesive, the semiconductor chip may be preheated to a temperature at which metal bonding does not occur.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 반도체 칩을 흡착 고정한 본딩 헤드가 하강하여, 반도체 칩이 기판에 접촉되면 반도체 칩을 본딩 압력 이하로 가압, 해제하는 동작을 반복 수행하여 접착제 내부에 잔류하는 공기를 외부로 신속히 배출함으로써, 반도체 칩의 내구성을 향상시키고 제품에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, when the bonding head which adsorbs and fixes the semiconductor chip is lowered and the semiconductor chip contacts the substrate, the air remaining in the adhesive is repeatedly performed by repeatedly pressing and releasing the semiconductor chip below the bonding pressure. By discharging quickly to the outside, the durability of the semiconductor chip can be improved and the reliability of the product can be improved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치를 보인 종단면도이고, 도 4는 본딩 시간에 따른 NCP 경화를 설명하는 그래프이다.3 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a semiconductor chip bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph illustrating NCP hardening according to a bonding time.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치(100)는 접착제(N)가 도포한 기판(111)을 흡착 고정하고, 히팅하는 스테이 지(110)를 구비한다.3 and 4, the semiconductor chip bonding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a stage 110 that suctions and fixes the substrate 111 coated with the adhesive N and heats the same. do.

상기 스테이지(110)의 직 상방에는 상기 기판(111)에 본딩되는 반도체 칩(C)을 흡착 고정하는 본딩 헤드(120)가 구비되어 있다.A bonding head 120 is provided above the stage 110 to suction and fix the semiconductor chip C bonded to the substrate 111.

상기 본딩 헤드(120)의 상부 일 측에는 상기 반도체 칩(C)을 상기 기판(111)에 본딩시킬 수 있도록 상기 본딩 헤드(120)를 승강시키는 이송시키는 본딩 헤드 이송유닛(130)이 구비되어 있다.A bonding head transfer unit 130 is provided at an upper side of the bonding head 120 to move the bonding head 120 up and down so as to bond the semiconductor chip C to the substrate 111.

상기 본딩 헤드(120)의 상부 타 측에는 상기 반도체 칩(C)을 상기 기판(111)에 본딩시킬 수 있도록 상기 반도체 칩(C)에 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사유닛(140)이 구비되어 있다.On the other side of the upper head of the bonding head 120 is provided a laser beam irradiation unit 140 for irradiating a laser beam to the semiconductor chip (C) to bond the semiconductor chip (C) to the substrate (111). .

상기 기판(111)에 가해지는 압력을 측정하기 위하여 상기 스테이지(110)에는 압력센서(150)가 구비되어 있다.In order to measure the pressure applied to the substrate 111, the stage 110 is provided with a pressure sensor 150.

또, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩장치(100)는 압력센서(150)로부터 제공되는 데이터를 토대로 상기 본딩 헤드 이송유닛(130)의 작동을 제어하는 제어 유닛(160)을 구비한다.In addition, the semiconductor chip bonding apparatus 100 according to an exemplary embodiment includes a control unit 160 that controls the operation of the bonding head transfer unit 130 based on data provided from the pressure sensor 150. .

본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 방법에 있어서는, 반도체 칩(C)을 흡착 고정한 본딩 헤드(120)가 하강하여, 상기 반도체 칩(C)이 기판(111)에 접촉되면 상기 반도체 칩(C)을 본딩 압력 이하로 가압, 해제하는 동작을 반복 수행하여 접착제(N) 내부에 잔류하는 공기를 제거한 후(도 4의 파선으로 표시)에 상기 반도체 칩(C)을 상기 기판(111)에 본딩한다.In the semiconductor chip bonding method according to an embodiment of the present invention, when the bonding head 120 which adsorbs and fixes the semiconductor chip C is lowered and the semiconductor chip C contacts the substrate 111, the semiconductor chip ( Pressing and releasing C) below the bonding pressure is repeatedly performed to remove air remaining in the adhesive N (indicated by the broken line in FIG. 4), and then the semiconductor chip C is placed on the substrate 111. Bond

도 4를 참조하면, 본딩 헤드를 정해진 횟수만큼 승강시키면서, 상기 반도체 칩을 가압, 감압하는 동작을 반복함으로써 NCP 접착제 내에 잔류하는 공기가 효율적으로 제거됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it may be confirmed that air remaining in the NCP adhesive is efficiently removed by repeating the operation of pressurizing and depressurizing the semiconductor chip while elevating the bonding head by a predetermined number of times.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 방법에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Hereinafter, a semiconductor chip bonding method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 단계(S 10)에서는, 기판상에 접착제를 도포한 기판을 스테이지에 흡착 고정하고, 본딩 헤드에 반도체 칩을 흡착 고정한다. 여기서 기판과 반도체 칩을 고정하는 방식은 진공 흡착 방식을 사용하지만, 다른 고정방식도 무방함은 물론이다.As shown in FIG. 5, in the first step S 10, the substrate on which the adhesive is applied onto the substrate is suction-fixed to the stage, and the semiconductor chip is suction-fixed to the bonding head. Here, the method of fixing the substrate and the semiconductor chip uses a vacuum adsorption method, but of course, there are other fixing methods.

제 2 단계(S 20)에서는, 본딩 헤드 이송유닛을 이용하여 본딩 헤드를 하강하여, 상기 기판에 터치한다. 이때 압력센서는 반도체 칩이 기판에 터치 되었는지를 감지하고, 그 결과를 제어 유닛에 전달한다.In the second step (S 20), the bonding head is lowered by using the bonding head transfer unit, and the substrate is touched. At this time, the pressure sensor detects whether the semiconductor chip has touched the substrate, and transmits the result to the control unit.

제 3 단계(S 30)에서는, 본딩 헤드 이송유닛을 이용하여 상기 본딩 헤드를 정해진 횟수만큼 승강시키면서 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거한다.In the third step (S 30), by using the bonding head transfer unit to lift the bonding head by a predetermined number of times to remove the air remaining in the adhesive.

마지막 단계(S 40)에서는, 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거한 후 상기 반도체 칩을 가열하여 상기 기판에 본딩한다.In the final step (S 40), after removing the air remaining in the adhesive, the semiconductor chip is heated and bonded to the substrate.

또, 전술한 제 3 단계(S 30)에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 접착제의 흐름성을 높이기 위하여 금속접합이 일어나지 않는 온도로 상기 본딩 헤드에 흡착 고정된 반도체 칩을 예열하고, 상기 반도체 칩을 가압, 감압하는 동작을 반복 수행함으로써, 접착제 내부에 잔류하는 공기를 효과적으로 제거한다.In addition, in the above-described third step S 30, as shown in FIG. 6, the semiconductor chip adsorbed and fixed to the bonding head is preheated at a temperature at which metal bonding does not occur in order to increase the flowability of the adhesive, and the semiconductor By repeatedly performing the operation of pressurizing and depressurizing the chip, air remaining in the adhesive is effectively removed.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치를 보인 종단면도이다.On the other hand, Figure 7 is a longitudinal cross-sectional view showing a semiconductor chip bonding apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치(200)는 접착제(N)가 도포한 기판(211)을 흡착 고정하는 스테이지(210)를 구비한다.As illustrated in FIG. 7, the semiconductor chip bonding apparatus 200 according to another exemplary embodiment includes a stage 210 for adsorbing and fixing a substrate 211 coated with an adhesive N. Referring to FIG.

상기 스테이지(210)의 직 상방에는 상기 기판(211)에 본딩되는 반도체 칩(C)을 흡착 고정하는 본딩 헤드(220)가 구비되어 있다.A bonding head 220 is provided above the stage 210 to adsorb and fix the semiconductor chip C bonded to the substrate 211.

상기 본딩 헤드(220)의 상부 일 측에는 상기 반도체 칩(C)을 상기 기판(211)에 본딩시킬 수 있도록 상기 본딩 헤드(220)를 승강시키는 이송시키는 본딩 헤드 이송유닛(230)이 구비되어 있다.A bonding head transfer unit 230 is provided at an upper side of the bonding head 220 to move the bonding head 220 up and down so as to bond the semiconductor chip C to the substrate 211.

상기 본딩 헤드(220)의 상부 타 측에는 상기 반도체 칩(C)을 상기 기판(211)에 본딩시킬 수 있도록 상기 반도체 칩(C)에 고온의 열을 가하는 히터유닛(240)이 구비되어 있다.The other side of the bonding head 220 is provided with a heater unit 240 for applying a high temperature heat to the semiconductor chip (C) to bond the semiconductor chip (C) to the substrate 211.

상기 기판(211)에 가해지는 압력을 측정하기 위하여 상기 본딩 헤드(220)에는 압력센서(250)가 구비되어 있다.In order to measure the pressure applied to the substrate 211, the bonding head 220 is provided with a pressure sensor 250.

또, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치(200)는 압력센서(250)로부터 제공되는 데이터를 토대로, 상기 본딩 헤드 이송유닛(230)의 작동을 제어하는 제어 유닛(260)을 구비한다.In addition, the semiconductor chip bonding apparatus 200 according to another exemplary embodiment includes a control unit 260 that controls the operation of the bonding head transfer unit 230 based on data provided from the pressure sensor 250. do.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치에 있어서는, 전술한 일 실시 예의 작동과 동일하므로 생략하기로 하고, 다만 레이저가 아닌 초음파나 히터(240) 등을 사용하는 구조로서, 압력센서(250)가 스테이지(211) 가 아닌 본딩 헤드(220)에 설치됨으로써, 상기 기판(211)에 가해지는 압력을 정밀하게 측정할 수도 있다.In the semiconductor chip bonding apparatus according to another embodiment of the present invention configured as described above, the same operation as in the above-described exemplary embodiment will be omitted. However, as a structure using an ultrasonic wave or a heater 240 instead of a laser, Since the sensor 250 is installed on the bonding head 220 instead of the stage 211, the pressure applied to the substrate 211 may be accurately measured.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications can be made without departing from the scope of the invention Of course.

따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

도 1은 종래 레이저 빔을 사용하는 반도체 칩 본딩 장치를 보인 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor chip bonding apparatus using a conventional laser beam;

도 2는 종래 반도체 칩 본딩 방법에 있어서 본딩 시간에 따른 NCP 경화를 설명하는 그래프2 is a graph illustrating NCP hardening according to bonding time in a conventional semiconductor chip bonding method.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치를 보인 종단면도3 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor chip bonding apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 본딩 시간에 따른 NCP 경화를 설명하는 그래프4 is a graph illustrating NCP curing according to the bonding time of FIG.

도 5는 본 발명의 반도체 칩 본딩 방법을 설명하는 흐름도5 is a flowchart illustrating a semiconductor chip bonding method of the present invention.

도 6은 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거하는 방법을 설명하는 흐름도6 is a flow chart illustrating a method for removing air remaining inside the adhesive.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 칩 본딩 장치를 보인 종단면도7 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a semiconductor chip bonding apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.

*주요부분에 대한 도면 설명* Description of main parts

100 : 반도체 칩 본딩 장치100: semiconductor chip bonding apparatus

110 : 스테이지110: stage

111 : 기판111: substrate

C : 반도체 칩C: semiconductor chip

120 : 본딩 헤드120: bonding head

130 : 본딩 헤드 이송유닛130: bonding head transfer unit

140 : 레이저 빔 조사유닛140: laser beam irradiation unit

150 : 압력센서150: pressure sensor

160 : 제어 유닛160: control unit

Claims (8)

접착제를 도포한 기판이 고정되는 스테이지;A stage to which the substrate to which the adhesive is applied is fixed; 상기 기판에 본딩되는 반도체 칩을 흡착 고정하는 본딩 헤드;A bonding head configured to suction and fix the semiconductor chip bonded to the substrate; 상기 반도체 칩을 상기 기판에 본딩할 수 있도록 상기 본딩 헤드를 이송시키는 본딩 헤드 이송유닛;A bonding head transfer unit configured to transfer the bonding head to bond the semiconductor chip to the substrate; 상기 반도체 칩을 상기 기판에 본딩할 수 있도록 상기 반도체 칩에 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사유닛;A laser beam irradiation unit for irradiating a laser beam to the semiconductor chip to bond the semiconductor chip to the substrate; 상기 기판에 가해지는 압력을 측정하는 압력센서; 및A pressure sensor for measuring a pressure applied to the substrate; And 상기 압력센서로부터 제공되는 데이터를 토대로 상기 본딩 헤드 이송유닛의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 반도체 칩 본딩장치.And a control unit for controlling the operation of the bonding head transfer unit based on data provided from the pressure sensor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력센서는 상기 스테이지에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.The pressure sensor is a semiconductor chip bonding apparatus, characterized in that installed on the stage. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압력센서는 상기 본딩 헤드에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩장치.The pressure sensor is a semiconductor chip bonding apparatus, characterized in that installed in the bonding head. 기판상에 접착제를 도포한 기판을 스테이지에 흡착 고정하고, 본딩 헤드에 반도체 칩을 흡착 고정하는 단계;Adsorbing and fixing the substrate coated with the adhesive on the substrate to the stage, and adsorbing and fixing the semiconductor chip to the bonding head; 본딩 헤드를 하강하여 반도체 칩을 상기 기판에 터치하는 단계;Lowering a bonding head to touch a semiconductor chip with the substrate; 본딩 헤드 이송유닛을 이용하여 상기 본딩 헤드를 정해진 횟수만큼 승강시키면서 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거하는 단계; 및Removing air remaining in the adhesive while elevating the bonding head by a predetermined number of times using a bonding head transfer unit; And 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거한 후 상기 반도체 칩을 가열하여 상기 기판에 본딩하는 단계를 포함하는 반도체 칩 본딩 방법.Bonding the substrate to the substrate by heating the semiconductor chip after removing the air remaining in the adhesive. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거하는 단계에서는In the step of removing the air remaining in the adhesive 상기 본딩 헤드에 흡착 고정된 반도체 칩을 예열하는 단계; 및Preheating the semiconductor chip adsorbed and fixed to the bonding head; And 상기 반도체 칩을 가압하고 감압하는 동작을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩 방법.And repeating the step of pressurizing and depressurizing the semiconductor chip. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 본딩 헤드에 흡착 고정된 반도체 칩을 예열하는 단계에서는, 접착제의 흐름성을 높이기 위하여 금속접합이 일어나지 않는 온도로 예열하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩 방법.The preheating of the semiconductor chip adsorbed and fixed to the bonding head, the semiconductor chip bonding method, characterized in that for preheating to a temperature at which no metal bonding occurs in order to increase the flowability of the adhesive. 반도체 칩을 흡착 고정한 본딩 헤드가 하강하여, 상기 반도체 칩이 기판에 접촉되면 상기 반도체 칩을 본딩 압력 이하로 가압, 해제하는 동작을 반복 수행하여 접착제 내부에 잔류하는 공기를 제거한 후에 상기 반도체 칩을 상기 기판에 본딩하는 반도체 칩 본딩 방법.When the bonding head to which the semiconductor chip is fixed and fixed is lowered, and the semiconductor chip contacts the substrate, the operation of pressing and releasing the semiconductor chip below the bonding pressure is repeatedly performed to remove the air remaining in the adhesive and then removing the semiconductor chip. A semiconductor chip bonding method for bonding to a substrate. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 반도체 칩을 본딩 압력 이하로 가압, 해제하는 동작에서는 접착제의 흐름성을 높이기 위하여 금속접합이 일어나지 않는 온도로 상기 반도체 칩을 예열하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 본딩 방법.And in the operation of pressing and releasing the semiconductor chip below a bonding pressure, preheating the semiconductor chip to a temperature at which metal bonding does not occur in order to increase flowability of an adhesive.
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