(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別単位の半導体チップを基板の実装位置に熱圧着ボンディングする熱圧着ボンディング装置において、
個別単位の半導体チップに切断された資材を供給する資材供給部；
前記資材供給部から前記半導体チップをピックアップして上下を反転させるフリップオーバーピッカー；
前記フリップオーバーピッカーから個別半導体チップの伝達を受けてチップが積載されるシートブロックに下ろしておくユニットピッカー；
前記シートブロック上の半導体チップを吸着支持するための吸着ホールが形成されており、前記半導体チップをフィルムを通じて吸着するために、下端にフィルムが設けられる吸着ヘッド；
前記吸着ヘッドの下端にフィルムを提供するフィルム提供手段；
前記吸着ヘッドに形成された吸着ホールと対向する位置に前記フィルムに孔を形成するために、前記フィルムの下面を支持して内部に打ち抜きピンが貫通するピン収容ホールが形成されるホールディングブロックを具備する打ち抜きユニット；および
前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップを熱圧着ボンディングするための基板が載置されるヒーティングテーブルを含み、
前記シートブロックと前記打ち抜きユニットはチップキャリアにＹ軸方向に並んで具備され、
前記チップキャリアはキャリアロボットによってＹ軸方向に移動可能となり、
前記フィルムを吸着している前記吸着ヘッドに形成された吸着ホールの正位置に打ち抜きユニットの打ち抜きピンが前記フィルムを穿孔できるように、前記吸着ヘッドと前記打ち抜きユニット間の相対位置を一致させるためのフィデューシャルが前記チップキャリアの下面に形成され、
前記フィデューシャルは前記シートブロックの下部に形成されたホールまたはマークであり、
前記シートブロックと前記吸着ヘッドがあらかじめ決定された距離だけ移動してアップルッキングビジョンの上部に位置した時、前記アップルッキングビジョンが前記フィデューシャルの中心位置と吸着ヘッドの中心位置をそれぞれ検出してこれらのオフセット値を求め、
前記シートブロックから設計寸法だけ離隔した打ち抜きユニットの位置値に前記オフセット値を反映した距離だけ前記シートブロックをＹ軸方向に移動させて前記吸着ヘッドの中心位置と前記打ち抜きユニットの中心位置を一致させることを特徴とする熱圧着ボンディング装置。
【請求項２】
前記打ち抜きユニットは、
ベース；
前記ベースに設置されて前記フィルムを穿孔する打ち抜きピン；
前記フィルムの下面を支持して前記打ち抜きピンが貫通するピン収容ホールが形成されるホールディングブロック；および
前記ベースと前記ホールディングブロックの間に介在される第１弾性部材を具備し、
前記ホールディングブロックは上下に移動可能に設けられ、前記ホールディングブロックが下へ移動する場合、前記打ち抜きピンが前記フィルムを穿孔することを特徴とする、請求項１に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項３】
前記打ち抜きユニットは、
前記ベースの下に固定されて前記打ち抜きピンを支持する固定部材；および
前記打ち抜きピンと前記固定部材の間に介在される第２弾性部材をさらに含み、
前記第２弾性部材は前記打ち抜きピンが前記フィルムを穿孔する時、前記打ち抜きピンに加えられる圧力よりも大きい圧力で形状が変化するように設けられる、請求項２に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項４】
前記資材供給部と前記ヒーティングテーブルは一部重なる空間を有する複層形態で配置され、前記フリップオーバーピッカーが前記資材供給部上の半導体チップを吸着して反転させた状態で昇下降運動が可能なユニッピッカーに伝達し、前記ユニットピッカーが前記半導体チップをシートブロックに積載した後で前記シートブロック上の半導体チップを吸着ヘッドがピックアップして前記基板にボンディングすることを特徴とする、請求項１に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項５】
前記打ち抜きユニットは前記ホールディングブロックの上下移動を案内するものの、前記ホールディングブロックの外周面に突出するフランジ部の上部を覆う係止段が形成されて前記ホールディングブロックの離脱を防止するガイド部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項６】
前記打ち抜きユニットは前記ベースの下に固定されて前記打ち抜きピンを支持する固定部材をさらに含み、
前記打ち抜きピンは前記ベースを下から貫通して前記ベースの上部に突出するように設けられ、前記打ち抜きピンの外周面に突出するフランジ部が前記ベースの下面に支持されることを特徴とする、請求項２に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項７】
前記ユニットピッカーにピックアップされた半導体チップの下面に位置するバンプ、異物またはクラック状態を検査するアップルッキングビジョンと、
前記基板の実装位置と前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップの間に介在して前記基板の実装位置と半導体チップの整列状態を検査するスリットビジョンをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項８】
前記吸着ヘッドをＸ軸およびＹ軸平面上の任意の位置に移動できるようにガントリー構造を有し、前記ヒーティングテーブルを中心にＸ軸方向に対称的に両側に具備され、
前記チップキャリアは前記吸着ヘッドの数に対応して具備されることを特徴とする、請求項１に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項９】
前記スリットビジョンの上部に設けられるチップビジョンと下部に設けられる基板ビジョンのずれを校正するためのフープユニットをさらに含み、
前記フープユニットは
0006673794.tif 000005
字状に構成されて上面にはフィデューシャルマークが形成された上部グラスが配置され、下面にはフィデューシャルマークが形成された下部グラスが配置されるものの、前記上部グラスの中心部と前記下部グラスの中心部が互いに一致した状態で同軸に配置されることを特徴とすることを特徴とする、請求項７に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項１０】
前記スリットビジョンは移動可能に具備された同軸ビジョンであり、
前記フープユニットの上部グラスと前記下部グラスの検査結果得られた位置を基準位置に設定し、前記ヒーティングテーブル上に置かれた基板に前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップを熱圧着ボンディングする前に前記スリットビジョンで検査をして得られた位置値を比較して吸着ヘッドの移動量を補償することを特徴とする、請求項９に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項１１】
前記スリットビジョンは前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップと前記半導体チップがボンディングされる基板の間で前記半導体チップの整列状態を検査した後フープユニットに移動して前記スリットビジョンのチップビジョンと基板ビジョンの誤差値を検査し、ずれがある場合、次の半導体チップと前記半導体チップがボンディングされる基板の整列状態を検査して前記吸着ヘッドの移動量を補償時に前記誤差値を反映することを特徴とする、請求項１０に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項１２】
前記吸着ヘッドに吸着されたフィルムを前記打ち抜きユニットでパンチングする間、前記スリットビジョンで熱圧着ボンディングが完了した半導体チップのボンディング状態を検査することを特徴とする、請求項１０に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項１３】
熱圧着ボンディング後、前記吸着ヘッドに付着されたフィルムを引き離せるようにフィルム離隔装置をさらに含み、
前記フィルム離隔装置はフィルムを押し出すフィルム離隔ローラ；および
前記フィルム離隔ローラと連結されて上下移動可能に設けられるローラ移送装置を具備することを特徴とする、請求項１に記載の熱圧着ボンディング装置。
【請求項１４】
前記吸着ヘッドが複数個の行と列で具備された基板の同一の行に対する熱圧着ボンディングを遂行する場合に、
前記吸着ヘッドはＸ軸方向にのみ移動し、
前記吸着ヘッドのＸ軸方向と交差する地点で前記チップキャリアをＹ軸方向に移動させるものの、
前記吸着ヘッドが固定された状態で前記吸着ヘッドに吸着されたフィルムを穿孔するために前記打ち抜きユニットが前記吸着ヘッドの下部に移動し、吸着ヘッドに吸着されたフィルムを穿孔した後は半導体チップが積載されたシートブロックが前記吸着ヘッドの下部に位置するように前記チップキャリアをＹ軸方向に移動させることを特徴とする、請求項１に記載の熱圧着ボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱圧着ボンディング装置に関するもので、さらに詳細には熱圧着を利用してチップを基板にボンディングする熱圧着ボンディング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体チップを回路基板に付着するための工程は非常に精密に遂行されなければならず、基板には半導体チップが固定される複数の実装領域が設けられる。一方、半導体チップと回路基板の実装領域は正確な電気的連結が遂行されなければならず、不良率を減らすために前記実装領域の正確な位置（パターン）に半導体チップが実装されなければならない。
【０００３】
前述した半導体チップ実装工程はボンディング工程と呼称され得る。精密作業が要求される工程の特殊性により回路基板の全体的な位置と回路基板の半導体チップ固定部の位置（実装領域）検査が完了した後半導体チップが回路基板に実装される。
【０００４】
熱圧着ボンディング装置はウェハーから個別半導体チップを分離し、これをボンディングピッカーがチップの下面（バンプ形成面）が下を向くようにピックアップした状態でボンディング対象基板にチップをボンディングする装置を意味する。
【０００５】
チップをボンディングする方法には、バンプにフラックスを塗布して基板の接続端子にバンプを付着する方法と、基板にフラックスを塗布して接続端子を基板に付着する方法がある。このとき、半導体チップは加熱された状態で圧着され、このような方法を熱圧着方式と呼ぶ。
【０００６】
しかし、このような熱圧着方式はボンディングピッカーがチップを加圧する圧力によって接着手段がチップの側面などに沿って上がって行き、ボンディングピッカーの下面に付着したり接着手段を加熱する間に発生するガスによってボンディングピッカーが汚染される問題が発生する恐れがある。
【０００７】
一方、従来の熱圧着ボンディング装置は精密度が重要であるため、ガントリによってボンディングピッカーを移動させる場合には、Ｘ軸およびＹ軸ムービングによる振動発生によって精密度が確保することができず、また、一個のボンディングピッカーが作業する間、他の一個のボンディングピッカーを作業する場合には精密度を検証することができないため、熱圧着ボンディング装置には一つのウェハーに一個のボンディングピッカーだけで熱圧着ボンディングを遂行していた。したがって、既存の熱圧着ボンディング装置は生産量（ＵＰＨ）が低下せざるを得なかったのが実状であった。
【０００８】
一方、韓国公開特許公報第１０−２０００−００３５０６７号には半導体チップを反転させて基板上に直接ボンディングする熱圧着ボンディング装置に関して開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許公報第１０−２０００−００３５０６７号（２０００．０６．２６．公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明は前述した問題を解決するために精密度とＵＰＨを向上させた熱圧着ボンディング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
より詳しくは、ガントリータイプで移動されるボンディングピッカーのＸ軸ムービング回数を減少させながらも、吸着ヘッドと半導体チップが実装される基板を同時に検査するスリットビジョンの熱変形による誤差を作業中に随時検査することによって精密度を確保および検証することによって、一つのウェハーを複数個のボンディングピッカーが熱圧着ボンディング作業することができるため、ＵＰＨを向上させることができる熱圧着ボンディング装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の一実施例によれば、熱圧着方式中にボンディングピッカーが汚染されることを防止できる熱圧着ボンディング装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、個別単位の半導体チップを基板の実装位置に熱圧着ボンディングする熱圧着ボンディング装置において、個別単位の半導体チップに切断された資材を供給する資材供給部；前記資材供給部から前記半導体チップをピックアップして上下を反転させるフリップオーバーピッカー；前記フリップオーバーピッカーから個別半導体チップの伝達を受けてチップが積載されるシートブロックに下ろしておくユニットピッカー；前記シートブロック上の半導体チップを吸着支持するための吸着ホールが形成されており、前記半導体チップをフィルムを通じて吸着するために、下端にフィルムが設けられる吸着ヘッド；前記吸着ヘッドの下端にフィルムを提供するフィルム提供手段；前記吸着ヘッドに形成された吸着ホールと対向する位置に前記フィルムに孔を形成するために、前記フィルムの下面を支持して内部に打ち抜きピンが貫通するピン収容ホールが形成されるホールディングブロックを具備する打ち抜きユニット；および前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップを熱圧着ボンディングするための基板が載置されるヒーティングテーブルを含む熱圧着ボンディング装置が提供され得る。
【００１４】
前記打ち抜きユニットは、ベース；前記ベースに設置されて前記フィルムを穿孔する打ち抜きピン；前記フィルムの下面を支持して前記打ち抜きピンが貫通するピン収容ホールが形成されるホールディングブロック；および前記ベースと前記ホールディングブロックの間に介在される第１弾性部材を具備し、前記ホールディングブロックは上下に移動可能に設けられ、前記ホールディングブロックが下へ移動する場合、前記打ち抜きピンが前記フィルムを穿孔することを特徴とすることができる。
【００１５】
前記打ち抜きユニットは前記打ち抜きピンと前記固定部材の間に介在される第２弾性部材をさらに含み、前記第２弾性部材は前記打ち抜きピンが前記フィルムを穿孔する時、前記打ち抜きピンに加えられる圧力よりも大きい圧力で形状が変化するように設けられ得る。
【００１６】
前記資材供給部と前記ヒーティングテーブルは一部重なる空間を有する複層形態で配置され、前記フリップオーバーピッカーが前記資材供給部上の半導体チップを吸着して反転させた状態で昇下降運動が可能なユニッピッカーに伝達し、前記ユニットピッカーが前記半導体チップをシートブロックに積載した後で前記シートブロック上の半導体チップを吸着ヘッドがピックアップして前記基板にボンディングすることを特徴とすることができる。
【００１７】
前記打ち抜きユニットは前記ホールディングブロックの上下移動を案内するものの、前記ホールディングブロックの外周面に突出するフランジ部の上部を覆う係止段が形成されて前記ホールディングブロックの離脱を防止するガイド部材をさらに含むことを特徴とすることができる。
【００１８】
前記打ち抜きユニットは前記ベースの下に固定されて前記打ち抜きピンを支持する固定部材をさらに含み、前記打ち抜きピンは前記ベースを下から貫通して前記ベースの上部に突出するように設けられ、前記打ち抜きピンの外周面に突出するフランジ部が前記ベースの下面に支持されることを特徴とすることができる。
【００１９】
前記ユニットピッカーにピックアップされた半導体チップの下面に位置するバンプ、異物またはクラック状態を検査するアップルッキングビジョンと、前記基板の実装位置と前記ボンディングピッカーに吸着された半導体チップの間に介在して前記基板の実装位置と半導体チップの整列状態を検査するスリットビジョンをさらに含むことを特徴とすることができる。
【００２０】
前記ボンディングピッカーをＸ軸およびＹ軸平面上の任意の位置に移動できるようにガントリー構造を有し、前記ヒーティングテーブルを中心にＸ軸方向に対称的に両側に具備され、前記チップキャリアは前記吸着ヘッドの数に対応して具備されることを特徴とすることができる。
【００２１】
前記スリットビジョンの上部に設けられるチップビジョンと下部に設けられる基板ビジョンのずれを校正するためのフープユニットをさらに含み、前記フープユニットは
0006673794.tif 000002
字状に構成されて上面にはフィデューシャルマークが形成された上部グラスが配置され、下面にはフィデューシャルマークが形成された下部グラスが配置されるものの、前記上部グラスの中心部と前記下部グラスの中心部が互いに一致した状態で同軸に配置されることを特徴とすることができる。
【００２２】
前記スリットビジョンは移動可能に具備された同軸ビジョンであり、前記フープユニットの上部グラスと前記下部グラスの検査結果得られた位置を基準位置に設定し、前記ヒーティングテーブル上に置かれた基板に前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップを熱圧着ボンディングする前に前記スリットビジョンで検査をして得られた位置値を比較して吸着ヘッドの移動量を補正することを特徴とすることができる。
【００２３】
前記スリットビジョンは前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップと前記半導体チップがボンディングされる基板の間で前記半導体チップの整列状態を検査した後フープユニットに移動して前記スリットビジョンのチップビジョンと基板ビジョンの誤差値を検査し、ずれがある場合、次の半導体チップと前記半導体チップがボンディングされる基板の整列状態を検査して前記吸着ヘッドの移動量を補償する時に前記誤差値を反映することを特徴とすることができる。
【００２４】
前記吸着ヘッドに吸着されたフィルムを前記打ち抜きユニットでパンチングする間、前記スリットビジョンで熱圧着ボンディングが完了した半導体チップのボンディング状態を検査することを特徴とすることができる。
【００２５】
前記シートブロック１６２と前記打ち抜きユニットはチップキャリアにＹ軸方向に並んで具備され、前記チップキャリアはキャリアロボットによってＹ軸方向に移動可能となることを特徴とすることができる。
【００２６】
熱圧着ボンディング後、前記吸着ヘッドに付着されたフィルムを引き離せるようにフィルム離隔装置をさらに含み、前記フィルム離隔装置はフィルムを押し出すフィルム離隔ローラおよび前記フィルム離隔ローラと連結されて上下移動可能に設けられるローラ移送装置を具備することを特徴とすることができる。
【００２７】
前記フィルムを吸着している前記吸着ヘッドに形成された吸着ホールの正位置に打ち抜きユニットの打ち抜きピンが前記フィルムを穿孔できるように、前記吸着ヘッドと前記打ち抜きユニット間の相対位置を一致させるためのフィデューシャルが前記チップキャリアの下面に形成されることを特徴とすることができる。
【００２８】
前記フィデューシャルは前記シートブロックの下部に形成されたホールまたはマークであり、前記シートブロックと前記吸着ヘッドがあらかじめ決定された距離だけ移動してアップルッキングビジョンの上部に位置した時、前記アップルッキングビジョンが前記フィデューシャルの中心位置と吸着ヘッドの中心位置をそれぞれ検出してこれらのオフセット値を求め、前記シートブロックから設計寸法だけ離隔した打ち抜きユニットの位置値に前記オフセット値を反映した距離だけ前記シートブロックをＹ軸方向に移動させて前記吸着ヘッドの中心位置と前記打ち抜きユニットの中心位置を一致させることを特徴とすることができる。
【００２９】
前記吸着ヘッドが複数個の行と列で具備された基板の同一の行に対する熱圧着ボンディングを遂行する場合に、前記吸着ヘッドはＸ軸方向にのみ移動し、前記吸着ヘッドのＸ軸方向と交差する地点で前記チップキャリアをＹ軸方向に移動させるものの、前記吸着ヘッドが固定された状態で前記吸着ヘッドに吸着されたフィルムを穿孔するためにフィルムユニットが前記吸着ヘッドの下部に移動し、吸着ヘッドに吸着されたフィルムを穿孔した後は半導体チップが積載されたシートブロックの間を移動させることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置は、ボンディングピッカーとチップの間にフィルムを介在させてボンディングピッカーがチップを加圧する圧力によってバンプが溶解されて形成される接着手段がチップの側面などに沿って上がって行くか熱圧着方式中に発生するガスによって汚染されることを防止することができる。
【００３１】
また、フィルムに吸着ホールを穿孔することによってフィルムを挟んでチップを吸着することができる。
【００３２】
また、チップを吸着する吸着ブロックがフィルムの上面を支持することによってフィルムが穿孔される過程で延びることを防止することができる。
【００３３】
また、打ち抜きユニットのホールディングブロックがフィルムの下面で穿孔ホールの周りを支持することによって穿孔過程で発生するバリ（ｂｕｒｒ）が下にひっくり返ることを防止することができる。したがって、吸着ヘッドがチップを吸着する時、チップを水平に配置することができる。
【００３４】
また、吸着ヘッドがミスアラインされる場合に打ち抜きピンが下に入るようにして吸着ヘッドまたは打ち抜きピンの破損を防止することができる。
【００３５】
また、ボンディング領域とチップ供給領域を２層構造に構成して空間効率を向上させることができる。
【００３６】
また、一つのウェハーを処理する工程に２つの吸着ヘッドを具備することによって吸着ヘッドが一つである時と比較して生産量を２倍に増加させることができ、このとき、ガントリの構造および材質をさらに強化させることによって駆動時の揺れや振動を減衰させることができる。
【００３７】
また、吸着ヘッドを移送させるためにガントリー構造を適用してヘッドロボットを設けるものの、吸着ヘッドがＸ軸方向に移動しながら一つのＸ軸方向の行に半導体チップを順次ボンディングする間、キャリアロボットがＹ軸方向にチップキャリアを移動させることができる。すなわち、吸着ヘッドが半導体チップをハンドリングするときにＹ軸方向に移動することなく同一の行で作業することができるので、吸着ヘッドの振動発生を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置の平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置の側面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るチップキャリアの平面図である。
【図４】図３の他の実施例に係るチップキャリアの平面図である。
【図５】本発明の一実施例に係るボンディングピッカーを示している側面図である。
【図６】吸着ヘッドが打ち抜きユニット上でフィルムを穿孔する前の様子を拡大して示している側断面図である。
【図７】図６のＡ領域拡大図である。
【図８】吸着ヘッドが打ち抜きユニット上でフィルムを穿孔した後の様子を示しているＡ領域拡大図である。
【図９】打ち抜きピンが下降した状態でバリの形状を示している拡大図である。
【図１０】吸着ヘッドが本発明の他の実施例に係る打ち抜きユニット上でフィルムを穿孔した後の様子を示している側断面図である。
【図１１】図１０のＢ領域拡大図である。
【図１２】吸着ヘッドがミスアラインされた場合の様子を示しているＢ領域拡大図である。
【図１３】本発明の一実施例に係るフィルム離隔装置を示している図面である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るフィルム離隔装置を示している図面である。
【図１５】本発明の一実施例に係るフープユニットを示している分解斜視図である。
【図１６】フープユニットがスリットビジョンを検査する様子を示している拡大図である。
【図１７】第１ボンディングピッカーが第１チップキャリア上で作業する間、第２チップキャリアがユニットピッカーから半導体チップの伝達を受けるために待機している様子を示している図面である。
【図１８】第２チップキャリアがユニットピッカーから半導体チップの伝達を受けて第２ボンディングピッカーの作業領域に移動し、第１チップキャリアはユニットピッカーから新しい半導体チップの伝達を受けるために待機している様子を示している図面である。
【図１９】吸着ヘッドがフィルムを穿孔するために打ち抜きユニットの上に位置する様子を示している図面である。
【図２０】吸着ヘッドがフィルムを穿孔した後シートブロック上部に位置する様子を示している図面である。
【図２１】アップルッキングビジョンが吸着ヘッドの中心位置を検出する様子を示している図面である。
【図２２】アップルッキングビジョンがシートブロックに形成されたフィデューシャルホールを検出する様子を示している図面である。
【図２３】打ち抜きユニットのオフセット値を反映して打ち抜きユニットとフィルムヘッドの中心位置を校正する様子を示している図面である。
【図２４】アップルッキングビジョンがユニットピッカーに吸着された半導体チップを検査する様子を示している図面である。
【図２５】半導体チップのボール面に異物が付着し、クラックができた状態を示している図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下では本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。下記で紹介する実施例は本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に本発明の思想を十分に伝達するために提示するものである。本発明は提示する実施例にだけ限定されず、他の形態でも具体化され得る。図面は本発明を明確にするために、説明と関係のない部分の図示を省略することができ、理解のために構成要素の大きさなどを多少誇張して表現することができる。
【００４０】
熱圧着ボンディング工程は、ソーイング（ｓａｗｉｎｇ）マシンを使って複数個の半導体チップに切断されたウェハーでそれぞれのチップを吸着し、それぞれのチップが位置される基板のボンディング位置（または実装領域）にチップをそれぞれ実装させる工程である。本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００は吸着ヘッド１４１およびヒーティングテーブル１５４中の一つ以上から加えられる熱によってバンプが基板の接続端子に熱圧着されてチップを基板に実装する。
【００４１】
図１と図２を参照して本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００について説明する。図１は本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００の平面図で、図２は本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００の側面図である。
【００４２】
熱圧着ボンディング工程はウェハーから切断されたチップをフリップオーバーピッカー１２０が吸着する段階と、前記チップの上面および下面が反転するように前記フリップオーバーピッカー１２０を上下に１８０度だけ回転させて反転する段階と、前記フリップオーバーピッカー１２０に吸着されたチップをユニットピッカー１３０に伝達する段階と、前記ユニットピッカー１３０にピックアップされたチップの下面を検査する段階と、チップをシートブロック１６２に下ろしておく段階と、ボンディングピッカー１４０を打ち抜きユニット１７０に移動させてフィルム１４８をパンチングして穿孔する段階と、前記ボンディングピッカー１４０を前記シートブロック１６２に移動させてチップを吸着する段階と、前記ボンディングピッカー１４０をボンディング位置に移動させる段階と、前記ボンディングピッカー１４０に吸着されたチップと基板の接続端子間の整列状態を検査する段階と、前記ボンディングピッカー１４０を加圧してチップを接続端子に熱圧着してボンディングする段階を含むことができる。
【００４３】
このために、本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００は、個別単位のチップに切断されたウェハーを供給するウェハー供給部１１０と、前記ウェハー供給部１１０からチップをピックアップするフリップオーバーピッカー１２０と、前記フリップオーバーピッカー１２０からチップをピックアップするユニットピッカー１３０と、前記ユニットピッカー１３０がチップを下ろしておくシートブロック１６２と、吸着ヘッド１４１の下に設けられるフィルム１４８をパンチングする打ち抜きユニット１７０と、前記ユニットピッカー１３０にピックアップされたチップの下面（バンプが付着されたバンプ面）を検査するアップルッキングビジョン１５５と、前記吸着ヘッド１４１にピックアップされたチップと基板のボンディング位置の整列状態を検査するスリットビジョン１５１と、基板を支持するヒーティングテーブル１５４を含むことができる。
【００４４】
そして本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００は下層と上層で設けられる２層構造を含むことができる。下層にはウェハー供給部１１０とフリップオーバーピッカー１２０が設けられ得、上層テーブル１５０にはユニットピッカー１３０と、アップルッキングビジョン１５５と、吸着ヘッド１４１と、スリットビジョン１５１と、ヒーティングテーブル１５４などが設けられ得る。
【００４５】
そして、上層テーブル１５０の一部は開口されて下層に設置されるフリップオーバーピッカー１２０から上層に設置されるユニットピッカー１３０にチップを伝達することができる。
【００４６】
ウェハー供給部１１０はウェハーが搭載されるウェハーテーブル１１１を含み、ウェハーテーブル１１１は第１方向レール１１２に沿ってＸ軸方向に移動し、第２方向レール１１３に沿ってＹ軸方向に移動することができる。ウェハーテーブル１１１はＸ軸とＹ軸方向に移動しながらピックアップ対象となるチップがフリップオーバーピッカー１２０がピックアップできる場所に位置するようにする。
【００４７】
フリップオーバーピッカー１２０はウェハーからチップを吸着してユニットピッカー１３０に伝達することができる。フリップオーバーピッカー１２０は上下方向に１８０度回転してチップの上下を反転させるフリップオーバーヘッド１２１を含み、フリップオーバーヘッド１２１は第３方向レール１２２に沿ってＺ軸方向に移動することができる。
【００４８】
このとき、ウェハー供給部１１０で熱圧着ボンディング面に形成されたバンプが上を向くようにウェハーを供給する場合、チップはフリップオーバーピッカー１２０によりピックアップされた後、回転によって上下位置が反転してバンプが形成されるボンディング面が下を向き、吸着ヘッド１４１により吸着される吸着面は上を向くことになる。
【００４９】
フリップオーバーピッカー１２０の吸着過程を詳しく説明すると、ウェハーの下方に位置するイジェクト１１４の打撃によって個別チップがウェハーから分離され得、フリップオーバーピッカー１２０は吸着などの方式によってチップをピックアップすることができる。また、イジェクト１１４とフリップオーバーピッカー１２０がＺ方向に同期制御されてチップをウェハーから分離することができる。すなわち、イジェクト１１４の上昇につれてフリップオーバーピッカー１２０もともに上昇してチップ分離作業を遂行できる。一方、フリップオーバーピッカー１２０のピックアップ方法は吸着だけでなく接着を含むことができ、グリップ（ｇｒｉｐｐｉｎｇ）方式によることも可能である。
【００５０】
ユニットピッカー１３０はフリップオーバーピッカー１２０からチップの伝達を受け、アップルッキングビジョン１５５はユニットピッカー１３０にピックアップされたチップのボンディング面を検査することができる。
【００５１】
ユニットピッカー１３０は第１方向レール１３１に沿ってＸ軸方向に移動することができ、第３方向レール１３２に沿ってＺ軸方向に移動することができる。一方、ユニットピッカー１３０のピックアップ方法は吸着だけでなく接着を含むことができ、グリップ（ｇｒｉｐｐｉｎｇ）方式によることも可能である。
【００５２】
アップルッキングビジョン１５５はチップの下面に形成されたバンプの整列状態、バンプの付着状態、またはバンプの汚染状態などを検査することができる。このような検査はカメラの撮像によって可能となり得、ユニットピッカー１３０の移送経路の下に位置して上方向（ｕｐ−ｌｏｏｋｉｎｇ）に撮像可能に配置され得る。
【００５３】
次いで、図３を参照してチップキャリア１６０を説明する。図３は本発明の一実施例に係るチップキャリア１６０の平面図である。
【００５４】
図３を参照すれば、チップキャリア１６０はアップルッキングビジョン１５５により検査が完了したチップが搭載されるシートブロック１６２とボンディングピッカー１４０に提供されるフィルム１４８をパンチングする打ち抜きユニット１７０を含むことができる。そして、チップキャリア１６０はキャリアロボット１６１によりＹ軸方向に移動することができ、シリンダーによってＸ軸方向に移動可能に具備され得る。
【００５５】
そして、チップキャリア１６０は着脱可能に設けられ得る。したがって、シートブロック１６２が汚染されたり打ち抜きユニット１７０が故障する場合、チップキャリア１６０を交換することによって工程の中断を最小化することができる。
【００５６】
シートブロック１６２にはチップのバンプが下を向くようにして搭載され得る。そして、シートブロック１６２にはチップを吸着する吸着ホール１６３が形成され得る。
【００５７】
打ち抜きユニット１７０はフィルム１４８をパンチングしてボンディングピッカー１４０の真空圧をチップに伝達することができる。打ち抜きユニット１７０については後で詳細に説明する。
【００５８】
図４は図３の他の実施例に係るチップキャリア１６０−１の平面図である。
【００５９】
図４を参照すれば、チップキャリア１６０−１はシートブロック１６２と打ち抜きユニット１７０がＹ軸方向またはボンディングピッカー１４０が移動する方向に垂直な方向に整列して配置され得る。図３に図示された実施例の場合には、シートブロック１６２と打ち抜きユニット１７０が同じ軸に配置されていないため、吸着ヘッド１４１がフィルム１４８をパンチングした後、チップキャリア１６０またはボンディングピッカー１４０がＸ軸方向に移動してシートブロック１６２に搭載されたチップをピックアップすることになるが、このとき、Ｘ軸方向へのムービングによって装備全体に振動が加えられ得る問題がある。
【００６０】
したがって、図４のようにチップキャリア１６０−１上にシートブロック１６２と打ち抜きユニット１７０が同じＹ軸線上に配置することによって、ボンディングピッカー１４０はチップキャリア１６０−１と打ち抜きユニット１７０の間で移動する際にＸ軸方向に移動することなくＹ軸方向に移動するだけで充分であり得る。このような構成によってガントリによって移動するボンディングピッカーのＸ軸ムービングが最小化し、装備内の振動が低減され得るため、図４のチップキャリア１６０−１を適用することがさらに好ましい。
【００６１】
再び図１と図２を参照すれば、チップキャリア１６０は上層テーブル１５０上に一対で設けられ得る。したがって、一つのユニットピッカー１３０が二つのチップキャリア１６０に順にチップを下ろしておくことができるため、工程時間が短縮され得る。そして、ボンディングピッカー１４０とスリットビジョン１５１もチップキャリア１６０の個数に対応して上層テーブル１５０上に一対で設けられ得る。したがって、ユニットピッカー１３０がフリップオーバーピッカー１２０からチップを伝達する間二つのボンディングピッカー１４０が連続的にチップを基板にボンディングする工程を遂行することによって工程を中断することなく継続的に連続することができる。
【００６２】
ユニットピッカー１３０の動作によってなされる過程について詳しく説明すると、ユニットピッカー１３０はＺ軸方向に動きながらバンプが下を向くように回転されたチップをフリップオーバーピッカー１２０からピックアップする。そして、ユニットピッカー１３０はＸ軸方向に動いてアップルッキングビジョン１５５の撮像領域に移動する。
【００６３】
アップルッキングビジョン１５５の撮像結果が良好と判断される場合、チップキャリア１６０のシートブロック１６２にチップを下ろしておく。このとき、キャリアロボット１６１はＹ軸方向に移動してチップキャリア１６０のシートブロック１６２がユニットピッカー１３０の下に位置するようにする。
【００６４】
またはチップキャリア１６０は動かずにユニットピッカー１３０がＹ軸方向に動いてチップキャリア１６０のシートブロック１６２上にチップを積載ことができる。この場合、ユニットピッカー１３０は第２方向レール（図示せず）によりＹ軸方向にガイドされ得る。
【００６５】
図５はボンディングピッカー１４０を示している側面図である。
【００６６】
図５を参照すれば、ボンディングピッカー１４０はシートブロック１６２上に置かれたチップの上面を吸着する吸着ヘッド１４１を含むことができる。
【００６７】
吸着ヘッド１４１はＸＹＺ座標系の空間上の任意の位置に動くように設けられ得る。一例として、吸着ヘッド１４１と連結されるヘッド本体１４４はヘッドロボット１４５に設置される第３方向レール１４７に沿ってＺ軸方向に移動することができる。そして、ヘッド本体１４４はヘッドロボット１４５に設置される第１方向レールに沿ってＸ軸方向に移動することができる。そして、ヘッドロボット１４５は上層テーブル１５０上に設置される第２方向レール１４６に沿ってＹ軸方向に移動することができる。
【００６８】
吸着ヘッド１４１はＺ軸方向に昇降するように設けられ得る。このために、動力を伝達するモーター１４２とモーター１４２の回転力を直線往復運動で伝達する動力伝達部材１４３を含むことができる。一例として、動力伝達部材１４３はウォームとウォームギアまたはラックとピニオンギアなどを含むことができる。
【００６９】
また、吸着ヘッド１４１はヘッド本体１４４と相対的にＺ軸を中心に自転するように設けられ得る。したがって、チップが歪んだ状態で吸着された場合にも吸着ヘッド１４１が回転することによってチップのバンプと基板の接続端子の位置を一致させることができる。
【００７０】
また、ボンディングピッカー１４０はチップに熱と圧力を加えるように設けられ得る。ボンディングピッカー１４０に設けられる発熱部から発生する熱はチップのバンプに伝達される。そして、吸着ヘッド１４１が下降してチップに圧力が加えられる。具体的に、チップを基板の実装位置に移動させてチップに熱と圧力を加えるとバンプが変形されてチップと基板がボンディングされ得る。このような過程を熱圧着ボンディングという。
【００７１】
スリットビジョン１５１は吸着ヘッド１４１と基板の間に位置して吸着ヘッド１４１にピックアップされたチップのバンプと基板の接続端子の整列状態が良好であるかを判断することができる。そして、スリットビジョン１５１の整列情報に誤差が発生する場合、その誤差を解消するために吸着ヘッド１４１が移動するか回転することができる。
【００７２】
また、スリットビジョン１５１はＸＹ平面上の任意の位置に動くように設けられ得る。一例として、スリットビジョン１５１は上層テーブル１５０上に設置される第１方向レール１５２に沿ってＸ軸方向に移動し、第２方向レール１５３に沿ってＹ軸方向に移動することができる。
【００７３】
ボンディングピッカー１４０の動作によってなされる過程について詳しく説明すると、ボンディングピッカー１４０は打ち抜きユニット１７０があるところに移動してフィルム１４８をパンチングし、シートブロック１６２に移動して吸着ヘッド１４１がフィルム１４８を挟んでチップの吸着面を吸着した後実装位置に移動する。そして、基板と吸着ヘッド１４１の間にスリットビジョン１５１が位置してチップの整列状態を検査する。万一、チップがＸＹ平面上から外れて位置する場合、吸着ヘッド１４１を移動させて誤差を解消し、チップの配置方向がＺ軸を中心に外れている場合、吸着ヘッド１４１を回転させて誤差を解消する。
【００７４】
チップの整列が完了すればスリットビジョン１５１が吸着ヘッド１４１の下降に干渉されない位置に移動し、吸着ヘッド１４１がＺ軸方向に下降してチップを基板に実装する。このとき、チップをボンディングするために熱圧着方式を利用することができる。すなわち、チップに熱を加えると同時に加圧してバンプが溶解されてチップが基板にボンディングされる。ボンディング完了後にもスリットビジョン１５１を利用して基板にボンディングが完了した半導体チップを検査できるＰＢＩ（Ｐｏｓｔ  Ｂｏｎｄｉｎｇ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）検査をすることができる。スリットビジョン１５１はボンディングピッカー１４０とガントリー構造、そして、チップキャリア１６０の構造に全く影響を受けないため、吸着ヘッド１４１がフィルム打ち抜き作業をする間、ＰＢＩを全数検査をしてもＵＰＨに全く影響を受けない。
【００７５】
一方、ヒーティングテーブル１５４は基板を支持することができる。そして、ヒーティングテーブル１５４は基板に熱を加えることができる。基板はヒーティングテーブル１５４から発生する熱によって一定の温度範囲を維持することができる。
【００７６】
説明されていない符号は第１補正マーク１５６と、第２補正マーク（図示せず）と、温度センサ１５８と、ロードセル１５９である。
【００７７】
熱圧着ボンディング装置１００はボンディング工程が繰り返されることにつれて、吸着ヘッド１４１とスリットビジョン１５１の位置整列に誤差が発生する恐れがある。特に、熱圧着方式中に発生する高熱と吸着ヘッド１４１に加えられる圧力はこのような誤差発生を加速化させ得る。したがって、チップを基板の実装位置に正確にボンディングさせるためには吸着ヘッド１４１とスリットビジョン１５１をあらかじめ設定された位置に初期化することが重要である。
【００７８】
ボンディング過程で発生した吸着ヘッド１４１とスリットビジョン１５１の誤差を正して初期状態に整列させるために、吸着ヘッド１４１は第１補正マーク１５６の情報に基づいて初期化を進行し、スリットビジョン１５１は第２補正マーク（図示せず）の情報に基づいて初期化を進行することができる。また、前記第１補正マーク１５６と第２補正マーク（図示せず）を利用してコンバージョンや取り替える時に吸着ヘッド１４１とスリットビジョン１５１をセッティングすることに使用することもできる。
【００７９】
そして、温度センサ１５８は吸着ヘッド１４１に伝達される温度を測定することができる。吸着ヘッド１４１の温度が基準温度より高いか低い場合にはボンディングの正確度または品質が落ちる恐れがあるためである。
【００８０】
そして、ロードセル１５９は吸着ヘッド１４１が加える圧力を測定することができる。吸着ヘッド１４１がチップを加える圧力が基準より高いか低い場合、ボンディングの正確度または品質が落ちる恐れがあるためである。
【００８１】
一方、チップが熱圧着方式によって基板にボンディングされる過程で、ボンディングピッカー１４０がチップを加圧する圧力によってバンプが溶解されて形成される接着手段がチップの側面などに沿って上がって行き、ボンディングピッカー１４０の下面に付着したり接着手段を加熱する間に発生するガスによってボンディングピッカー１４０が汚染される問題が発生する恐れがある。
【００８２】
このために本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００は吸着ヘッド１４１とチップの間にフィルム１４８を介在させることができる。このとき、吸着ヘッド１４１の真空圧がチップに加えられるためにはフィルム１４８を穿孔してホールを形成しなければならない。したがって、本発明の一実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００はフィルム１４８を穿孔する打ち抜きユニット１７０をさらに含むことができる。
【００８３】
フィルム１４８は巻き出しローラ１９４に巻かれて提供された状態で設けられ、吸着ヘッド１４１の両側に設けられる一対のガイドローラ１９３を通じて案内されて巻き出しローラ１９４の反対側に位置する巻き取りリール１９５に巻かれて保管され得る。
【００８４】
そして、巻き出しローラ１９４、巻き取りリール１９５、ガイドローラ１９３、およびフィルムリール１４９中のいずれか一つ以上はフィルム駆動ローラ１９６により動作してフィルム１４８を移送する駆動ローラであり得る。
【００８５】
次いで、図６〜図８を参照して本発明の一実施例に係る打ち抜きユニット１７０について説明する。
【００８６】
図６は吸着ヘッド１４１が本発明の一実施例に係る打ち抜きユニット１７０上でフィルム１４８を穿孔する前の様子を示している側断面道（ド）で、図７は図６のＡ領域拡大図である。そして、図８は吸着ヘッド１４１が打ち抜きユニット１７０上でフィルム１４８を穿孔した後の様子を示しているＡ領域拡大図である。
【００８７】
吸着ホール１７４ａの底面にはチップを吸着する吸着ブロック１７４が設けられ得る。そして、吸着ブロック１７４にはチップに真空圧を加える吸着ホール１７４ａが形成され得る。そして、吸着ブロック１７４は吸着ヘッド１４１と着脱可能に設けられて取替えが容易である。
【００８８】
フィルム１４８は吸着ブロック１７４の底面を囲むように設けられ得る。また、フィルム１４８の両側には一対のフィルムリール１４９が設けられ、フィルム１４８を一方向に移動させることができる。したがって、ボンディング過程でフィルム１４８が損傷する場合、損傷したフィルム１４８を横に移動させて新しいフィルム１４８が吸着ブロック１７４の底面を囲むようにすることができる。
【００８９】
本発明の一実施例に係る打ち抜きユニット１７０はチップキャリア１６０に設置されてフィルム１４８を穿孔する打ち抜きピン１７１と、フィルム１４８が穿孔される間フィルム１４８の底面を支持するホールディングブロック１７２を含むことができる。一方、図面には打ち抜きピン１７１が設置されるベースがチップキャリア１６０と一体で形成されたものを図示した。しかし、ベースはチップキャリア１６０とは別途で設けられることもある。
【００９０】
打ち抜きピン１７１は複数で設けられ得る。そして、打ち抜きピン１７１は吸着ブロック１７４の吸着ホール１７４ａの位置に対応する位置に設置され得る。また、打ち抜きピン１７１の先端部は穿孔過程で吸着ホール１７４ａの内部に収容されるものの、吸着ホール１７４ａと干渉されない形状で設けられ得る。一例として、打ち抜きピン１７１の先端部は上にいくほど直径が小さくなる円錐形態であり得る。
【００９１】
また、打ち抜きピン１７１はチップキャリア１６０に分離可能に結合することができる。一例として、打ち抜きピン１７１はチップキャリア１６０の下から上へ挿入されるものの、打ち抜きピン１７１の下に突出するフランジ部１７１ａがチップキャリア１６０の底面に係止されるように設けられ得る。そして、固定部材１７５がチップキャリア１６０の底面に結合されて打ち抜きピン１７１を固定することができる。固定部材１７５はチップキャリア１６０と着脱可能に設けられ、一例として、固定ボルト１７５ａにより結合することができる。
【００９２】
ホールディングブロック１７２はフィルム１４８の底面を支持することができる。特に、吸着ブロック１７４により加圧される加圧領域を支持するように設けられ得る。そして、ホールディングブロック１７２には打ち抜きピン１７１が貫通するピン収容ホール１７２ａが形成され得る。すなわち、打ち抜きピン１７１はホールディングブロック１７２の内部でピン収容ホール１７２ａを貫通してフィルム１４８を穿孔する。
【００９３】
ホールディングブロック１７２は上下に移動するように設けられ得る。初期位置ではホールディングブロック１７２の上面が打ち抜きピン１７１の先端よりも高いか同じ位置に設けられ得る。そして、ボンディングピッカー１４０の加圧によってホールディングブロック１７２が下降すると相対的に打ち抜きピン１７１が上昇してフィルム１４８を穿孔することができる。
【００９４】
また、ホールディングブロック１７２は第１弾性部材１７６により支持され得る。第１弾性部材１７６はホールディングブロック１７２とチップキャリア１６０の間に設けられ得る。第１弾性部材１７６はホールディングブロック１７２に外力が加えられていない場合にはホールディングブロック１７２を上に押し上げる力を作用する。そして、ボンディングピッカー１４０がホールディングブロック１７２を加圧する場合には第１弾性部材１７６の形状が変形されてホールディングブロック１７２が下へ移動することを許容する。一例として、第１弾性部材１７６はコイルスプリングであり得、第１弾性部材１７６の下端はチップキャリア１６０の上面に凹入される第１弾性部材収容溝１７６ａに収容され得る。
【００９５】
また、チップキャリア１６０にはホールディングブロック１７２の上下移動を案内するガイド部材１７３が設置され得る。そして、ガイド部材１７３はホールディング部材の外径に突出するフランジ部１７２ｂの上部を覆うように設けられる係止段１７３ａを形成することができる。したがって、ホールディングブロック１７２はガイド部材１７３を離脱しない。
【００９６】
また、ガイド部材１７３はチップキャリア１６０に分離可能に結合することができる。一例として、ガイド部材１７３はチップキャリア１６０を貫通する固定ボルト１７３ｂにより結合され得る。
【００９７】
ピン収容ホール１７２ａは穿孔過程で上昇する打ち抜きピン１７１に干渉されないように設けられ得る。一例として、ピン収容ホール１７２ａは打ち抜きピン１７１の端部の形状に対応する形状を有し、ピン収容ホール１７２ａの内径が打ち抜きピン１７１の外径よりも大きいように設けられ得る。
【００９８】
一方、打ち抜きピン１７１がフィルム１４８を穿孔する過程でフィルム１４８の穿孔ホール周りには上に向かってバリ（ｂｕｒｒ）が形成される。万一、フィルム１４８の下面を支持するホールディングブロック１７２がないか、ピン収容ホール１７２ａの大きさが打ち抜きピン１７１の外径よりも遥かに大きい場合には打ち抜きピン１７１が下降する過程でバリが打ち抜きピン１７１に沿って下がってきて下を向くことができる。このようにフィルム１４８のバリが下を向く場合、吸着ヘッド１４１に真空圧が作用してもチップがフィルム１４８に密着せず、水平に配置されないことがある。これは基板にチップをボンディングする過程で誤差を誘発させ得る。
【００９９】
しかし図９を参照すると、本発明の実施例に係る打ち抜きユニット１７０ではフィルム１４８のバリがフィルム１４８の穿孔ホールの上に向かって突出していることが分かる。図９は打ち抜きピン１７１が下降した状態でバリの形状を示している拡大図である。
【０１００】
ホールディングブロック１７２の上面に形成されるピン収容ホール１７２ａの内径は、打ち抜きピン１７１が最も高く上昇した時にホールディングブロック１７２の上面と同一平面に位置する打ち抜きピン１７１の外径よりも小さい程度で設けられ得る。
【０１０１】
また、ホールディングブロック１７２の上面に形成されるピン収容ホール１７２ａの内径は吸着ブロック１７４の下面に形成される吸着ホール１７４ａの内径と比較して同じであるか小さ句形成され得る。バリが形成される領域の最大サイズは吸着ホール１７４ａの内径を越えることはできない。したがって、ピン収容ホール１７２ａの内径がそれより小さいか同じである場合、打ち抜きピン１７１が下降する時、フィルム１４８のバリが打ち抜きピン１７１に沿ってピン収容ホール１７２ａ内部に入ることを防止することができる。
【０１０２】
次いで、図１０と図１１を参照して本発明の他の実施例に係る打ち抜きユニット１７０−１について説明する。
【０１０３】
図１０は吸着ヘッド１４１が本発明の他の実施例に係る打ち抜きユニット１７０−１上でフィルム１４８を穿孔した後の様子を示している側断面図で、図１１は図１０のＢ領域拡大図である。
【０１０４】
本発明の他の実施例に係る打ち抜きユニット１７０−１は打ち抜きピン１７１が上下に移動するように設けられ得る。このとき、打ち抜きピン１７１は一定圧力以上でのみ下へ下りて行くように設けられ、打ち抜きピン１７１がフィルム１４８を穿孔する途中には打ち抜きピン１７１が下へ下りて行くことができない。
【０１０５】
また、打ち抜きピン１７１は第２弾性部材１７７により支持され得る。第２弾性部材１７７は打ち抜きピン１７１と固定部材１７５の間に設けられ得る。第２弾性部材１７７は打ち抜きピン１７１に一定の大きさ以上の圧力が加えられない場合には打ち抜きピン１７１を上に押し上げる力を作用する。そして、一定大きさ以上の圧力が加えられる場合には第２弾性部材１７７の形状が変形されて打ち抜きピン１７１が下へ移動することを許容する。一例として、第２弾性部材１７７はコイルスプリングであり得、第２弾性部材１７７の上端は打ち抜きピン１７１の下部に設けられるフランジ部１７１ａに支持され、第２弾性部材１７７の下端は固定部材１７５に支持され得る。
【０１０６】
図１２は吸着ヘッド１４１がミスアライン（ｍｉｓａｌｉｇｎ）された場合の様子を示しているＢ領域拡大図である。
【０１０７】
図１２を参照すると、打ち抜きピン１７１は吸着ヘッド１４１がミスアラインされた場合に下へ下りて行くように設けられることによって吸着ヘッド１４１または打ち抜きピン１７１が破損することを防止することができる。
【０１０８】
このために第２弾性部材１７７の弾性係数は穿孔過程でフィルム１４８が打ち抜きピン１７１を加圧する程度の圧力では弾性変形を起こさないが、それより大きい圧力で弾性変形が始まるように選択され得る。
【０１０９】
すなわち、第２弾性部材１７７は吸着ヘッド１４１の加圧によってホールディングブロック１７２が下に下りていきながらフィルム１４８が打ち抜きピン１７１に加える圧力の大きさ範囲では変形されないため、打ち抜きピン１７１が下へ下りていかず、フィルム１４８を穿孔することができる。しかし、これより大きい圧力が作用する場合、例えばミスアラインされた吸着ヘッド１４１が打ち抜きピン１７１を加圧する場合には第２弾性部材１７７が変形して打ち抜きピン１７１が下へ移動することになる。
【０１１０】
図４ではチップキャリア１６０のシートブロック１６２の一側には吸着ヘッド１４１に吸着されているフィルム１４８にホールを穿孔するための打ち抜きユニット１７０が並んで配置され得ることを説明した。そして、チップキャリア１６０はキャリアロボット１６１によりＹ軸方向に移動可能に設けられる。
【０１１１】
そして、図１２ではミスアラインを避けるためには、吸着ヘッド１４１は打ち抜きユニット１７０に形成されたピン収容ホール１７２ａの位置と吸着ホール１７４ａの位置が整列した状態でフィルム１４８を穿孔することを説明した。万一、吸着ヘッド１４１が打ち抜きユニット１７０のピン収容ホール１７２ａと外れて配置された状態で打ち抜きピン１７１を利用してフィルム１４８を穿孔すると、図１２に図示されたように、打ち抜きピン１７１や吸着ブロック１７４に損傷が発生する恐れがあるためである。
【０１１２】
したがって、打ち抜きユニット１７０が吸着ヘッド１４１に吸着されたフィルム１４８の正確な位置を穿孔するために吸着ヘッド１４１と打ち抜きユニット１７０の相対位置を一致させる校正作業が必要である。
【０１１３】
本発明の実施例は吸着ヘッド１４１と打ち抜きユニット１７０の校正作業のために、吸着ヘッド１４１の位置を検出するビジョンカメラと打ち抜きユニット１７０の位置を検出できるビジョンカメラを各々設置するのではなく、一つのアップルッキングビジョン１５５を利用して吸着ヘッド１４１と打ち抜きユニット１７０の相対位置を補正して一致させる作業を遂行できる。ただし、一つのビジョンを利用するため、打ち抜きユニット１７０の位置を検出するための基準となる補正部をチップキャリア１６０の下面に設けた。一例として、補正部はフィデューシャルとして、シートブロックの下部に形成されたホールまたは補正マークを含むことができる。
【０１１４】
参考として、相対位置の補正および一致作業は前記シートブロックと前記吸着ヘッドがあらかじめ決定された距離だけ移動してアップルッキングビジョンの上部に位置した時、前記アップルッキングビジョンが前記フィデューシャルの中心位置と吸着ヘッドの中心位置をそれぞれ検出してこれらのオフセット値を求めた後、前記シートブロックから設計寸法だけ離隔した打ち抜きユニットの位置値に前記オフセット値を反映した距離だけ前記シートブロックをＹ軸方向に移動させて前記吸着ヘッドの中心位置と前記打ち抜きユニットの中心位置を一致させることができる。
【０１１５】
本発明のさらに他の実施例として特に図示してはいないが、チップキャリア１６０の打ち抜きユニット１７０とシートブロック１６２の位置を互いに取り替えて具備することもできる。すなわち、アップルッキングビジョンを中心にアップルッキングビジョンと近い内側に打ち抜きユニットを具備し、アップルッキングビジョンから遠い側にシートブロックを具備することもできる。このような場合にも同じ順序でシートブロックに半導体チップを積載して吸着ヘッドがフィルムパンチングをした後、シートブロックに積載された半導体チップをピックアップしていくことができる。すなわち、チップキャリアがユニットピッカー側にＹ軸方向に移送するとユニットピッカーが半導体チップをシートブロックに下ろしておき、その後チップキャリアがＹ軸方向に移送して吸着ヘッドの下部に打ち抜きユニットを位置させてフィルムを穿孔した後、再びチップキャリアがＹ軸方向に所定間隔移送して吸着ヘッドの下部に移送してシートブロックに積載された半導体チップを吸着した後、熱圧着ボンディングを遂行できる。
【０１１６】
しかし、本発明の吸着ヘッドは同一の行に対するボンディング作業を遂行する間、Ｘ軸方向にのみ移動し、チップキャリアがＹ軸方向の移動を担当するため、大きいムービングを担当するガントリのＸ軸方向移動を減少させることができ、装備内の振動にもほとんど影響を与えなくなる。
【０１１７】
図１３は本発明の一実施例に係るフィルム離隔装置１９０を示している図面である。
【０１１８】
打ち抜きユニット１７０がフィルム１４８をパンチングする一連の工程を経て半導体チップが基板に熱圧着ボンディングされた後は次の半導体チップの作業のために先に進行された同じ作業が繰り返される。このために、パンチングされたフィルム１４８はフィルムリール１４９で巻き取って回収し、新しいフィルム１４８を吸着ヘッド１４１の下に待機させなければならない。
【０１１９】
しかし、熱圧着時の熱によってフィルム１４８が溶けて吸着ヘッド１４１に付着される問題が発生する恐れがある。このような問題を解決するために本発明の実施例に係るボンディングピッカー１４０はフィルム離隔装置１９０を利用してフィルム１４８を押し出すことによって吸着ヘッド１４１に付着されたフィルム１４８を引き離すことができる。
【０１２０】
フィルム離隔装置１９０はフィルム１４８を押し出すフィルム離隔ローラ１９１と、フィルム離隔ローラ１９１と連結されて上下移動可能に設けられるローラ移送装置１９２を含むことができる。
【０１２１】
フィルム離隔ローラ１９１は回転可能なローラの形状に設けられることによって、フィルム１４８を押し出す過程でフィルム１４８に加えられる損傷を最小化することができる。そして、フィルム離隔ローラ１９１と連結されるローラ移送装置１９２はフィルム離隔ローラ１９１を上下方向に移動させることができ、例えばシリンダーであり得る。
【０１２２】
フィルム離隔装置１９０は吸着ヘッド１４１の一側に位置することができ、吸着ヘッド１４１の両側に位置するフィルムリール１４９中のいずれか一つと吸着ヘッド１４１の間に設けられ得る。
【０１２３】
図１４は本発明の他の実施例に係るフィルム離隔装置１９０−１を示している図面である。
【０１２４】
図１４を参照すると、フィルム離隔装置１９０−１は吸着ヘッド１４１の両側に位置することができ、吸着ヘッド１４１の両側に位置するフィルムリール１４９と吸着ヘッド１４１の間にそれぞれ設けられ得る。
【０１２５】
この場合、一対のフィルム離隔装置１９０−１は同時に駆動可能であるか相対的に駆動可能であり得る。例えば、いずれか一つのフィルム離隔装置１９０−１の動作だけではフィルム１４８が吸着ヘッド１４１からよく離れない場合、他の一つのフィルム離隔装置１９０−１が動作するように設けられ得る。
【０１２６】
次いで、図１５と図１６を参照して本発明の一実施例に係るフープユニット１８０について説明する。
【０１２７】
図１５は本発明の一実施例に係るフープユニット１８０を示している分解斜視図で、図１６はフープユニット１８０がスリットビジョン１５１を検査する様子を示している拡大図である。
【０１２８】
前記において、吸着ヘッド１４１と基板の間に位置して吸着ヘッド１４１にピックアップされた半導体チップのバンプと基板の接続端子の整列状態が良好であるかを判断できるスリットビジョン１５１が具備されることを説明した。
【０１２９】
本発明の実施例はスリットビジョン１５１の上部に設けられるチップビジョンと下部に設けられる基板ビジョンのずれを校正するための校正部であるフープユニット１８０を含むことができる。
【０１３０】
フープユニット１８０は上層テーブル１５０に設置され得る。フープユニット１８０はスリットビジョン１５１のずれを補正するグラスホルダー１８２と上層テーブル１５０に設置されてグラスホルダー１８２を支持するグラスサポート１８１を含むことができる。
【０１３１】
例えば、グラスホルダー１８２は複数のボルトなどを利用してグラスサポート１８１に設置され得る。そして、ボルトが貫通するグラスホルダー１８２の結合ホール１８２ｂは上下方向に延びる長孔形態で設けられ得る。したがって、グラスホルダー１８２はグラスサポート１８１に設置されるものの、上下方向に微細位置を調節可能に設置され得る。
【０１３２】
グラスホルダー１８２は
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字状に設けられ、上部ホルダーと下部ホルダーの間の空間にスリットビジョン１５１が位置することができる。
【０１３３】
グラスホルダー１８２はスリットビジョン１５１の上部に設けられるチップビジョンが撮像することができるフィデューシャルマークが具備される上部グラス１８３と、スリットビジョン１５１の下部に設けられる基板ビジョンが撮像することができるフィデューシャルマークが具備される下部グラス１８４を含むことができる。上部グラス１８３はフィデューシャルマークが形成されたチップ校正ジグとして使用され、下部グラス１８４はフィデューシャルマークが形成された基板校正ジグとして使用され得る。
【０１３４】
そして、上部グラス１８３の中心部と下部グラス１８４の中心部は互いに一致するように同軸に配置され得る。上下を同軸ですべて検査できるスリットビジョン１５１が上部グラス１８３と下部グラス１８４のフィデューシャルマークを検出することによってスリットビジョン１５１の傾きを確認することができる。
【０１３５】
そして、上部グラス１８３は上部グラスホルダー１８５に固定された状態でグラスホルダー１８２の上部ホルダーに設置され得る。そして、下部グラス１８４は下部グラスホルダー１８６に固定された状態でグラスホルダー１８２の下部ホルダーに設置され得る。
【０１３６】
そして、上部グラスホルダー１８５はグラスホルダー１８２の上部ホルダーに設けられるガイドレール１８２ａに沿って上部ホルダー上で上下方向に微細位置を調節可能に設置され得る。同じように下部グラスホルダー１８６はグラスホルダー１８２の下部ホルダーに設けられるガイドレール１８２ａに沿って下部ホルダー上で上下方向に微細位置を調節可能に設置され得る。
【０１３７】
また、フープユニット１８０は上部グラス１８３と下部グラス１８４の位置を補正できるアジャスト手段を含む。
【０１３８】
例えば、フープユニット１８０はグラスホルダー１８２がグラスサポート１８１に設置される位置を精密に調節することができるように第１アジャストブロック１８７を含むことができる。第１アジャストブロック１８７はグラスサポート１８１に固定された状態でグラスホルダー１８２の上下方向微細位置を調節することができるように設けられ得る。
【０１３９】
そして、フープユニット１８０は上部グラスホルダー１８５がグラスホルダー１８２の上部ホルダーに設置される位置を精密に調節することができるように第２アジャストブロック１８８を含むことができる。第２アジャストブロック１８８はグラスホルダー１８２の上部ホルダーに固定された状態で上部グラスホルダー１８５の上下方向微細位置を調節することができるように設けられ得る。
【０１４０】
図１６を参照すると、スリットビジョン１５１は
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字状のグラスホルダー１８２の内部空間で動くように設けられ、スリットビジョン１５１の上部に設けられるチップビジョンはフィデューシャルマークが形成された上部グラス１８３を検査し、スリットビジョン１５１の下部に設けられる基板ビジョンはフィデューシャルマークが形成された下部グラス１８４を検査することによってスリットビジョン１５１のずれを検査することができる。
【０１４１】
また、フープユニット１８０は熱変形が殆どない剛性のスチールまたはグラス素材で設けられ得、上部グラスと下部グラスは熱変形が殆どないグラス材質を利用することができる。
【０１４２】
スリットビジョン１５１は移動可能に具備された同軸ビジョンであり、チップ校正ジグとして利用される上部グラス１８３と基板校正ジグとして利用される下部グラス１８４の検査結果を通じて得られた位置を基準位置に設定することができる。
【０１４３】
そして、スリットビジョン１５１は半導体チップが基板にボンディングされる前までフープユニット１８０を通じてチップビジョンと基板ビジョンの誤差を確認して補償することができる。そして、スリットビジョン１５１はフープユニット１８０の領域で周期的に上部グラス１８３と下部グラス１８４のフィデューシャルマークを検査して熱変形に対する誤差を検査することができる。そして、スリットビジョン１５１が支持される上層テーブル１５０がヒーターまたはヒーティングテーブル１５４によって熱を受けながらスリットビジョン１５１の変形が発生する可能性があるで、フープユニット１８０を利用して変形の有無を周期的に確認して補償することによって正確を期することができる。このようなスリットビジョン１５１の誤差検査は吸着ヘッド１４１の駆動に影響を与えないため、作業中に周期的にそして、随時に確認して補償することができる。
【０１４４】
より詳しくは、前記スリットビジョンは前記吸着ヘッドに吸着された半導体チップと前記半導体チップがボンディングされる基板の間で前記半導体チップの整列状態を検査した後、フープユニットに移動して前記スリットビジョンのチップビジョンと基板ビジョンの誤差値を検査し、ずれがある場合、次の半導体チップと前記半導体チップがボンディングされる基板の整列状態を検査して前記吸着ヘッドの移動量を補償する際に前記誤差値を反映することができる。一つの半導体チップをハンドリングするたびに、その都度誤差値を反映することができて精密度を確保することができ、装備内の他の構成部と重なったり影響を与えないので、随時にスリットビジョンの誤差検査をしても装備内のＵＰＨを全く低下させない。
【０１４５】
そして、吸着ヘッド１４１に吸着された半導体チップをヒーティングテーブル１５４上に置かれた基板に熱圧着ボンディングする前にスリットビジョン１５１で検査し、得られた位置値を比較して吸着ヘッド１４１の移動量を補正することもできる。
【０１４６】
図１７は第１ボンディングピッカー１４０−１が第１チップキャリア１６０−１上で作業する間、第２チップキャリア１６０−２がユニットピッカー１３０から半導体チップの伝達を受けるために待機している様子を示している図面である。
【０１４７】
図１８は第２チップキャリア１６０−２がユニットピッカー１３０から半導体チップの伝達を受けて第２ボンディングピッカー１４０−２の作業領域に移動し、第１チップキャリア１６０−１はユニットピッカー１３０から新しい半導体チップの伝達を受けるために待機している様子を示している図面である。
【０１４８】
ここで、ボンディングピッカーがチップキャリア上の半導体チップの伝達を受ける時、Ｘ軸およびＹ軸方向に移動可能に具備されるボンディングピッカーはＸ軸方向にのみ移動し、チップキャリアがＹ軸方向に移動可能に具備されてボンディングピッカーの作業領域と同一の行を整列させることができるため、ガントリによって移動可能なボンディングピッカーはＹ軸移動を最小化することができ、振動発生を低減できる構成である。
【０１４９】
より詳細には、ボンディングピッカーがＸ軸に同一の行に対する熱圧着ボンディング作業を遂行する間にはボンディングピッカーはＹ軸に移動することなくＸ軸にのみ移動し、ボンディングピッカーのＸ軸行と同一の行にチップキャリアをＹ軸方向に移動させてチップキャリアの打ち抜き部を吸着ヘッドの下部に位置するようにする。以後、吸着ヘッドに吸着されたフィルムを打ち抜きユニットで穿孔すると、チップキャリアが再びＹ軸方向に移動してシートブロックを吸着ヘッドの下部に位置するようにする。したがって、ボンディングピッカーはＹ軸方向に移動することなくチップキャリアからフィルム穿孔後半導体チップを伝達することができる。そして、基板の行が変わる時にのみ最初に一度だけボンディングピッカーがＹ軸方向に移送すればよいため、ボンディングピッカーのＹ軸移動を最小化することができる。
【０１５０】
一方、本発明ではボンディングピッカーとチップキャリアがそれぞれ複数個で構成され、ボンディングピッカーはＸ−Ｙ平面上の任意の位置に移動可能なガントリー構造によって移送可能であり、Ｘ軸方向に互いに対称となるように具備される。チップキャリアはボンディングピッカーの個数に対応するように構成される。そして、このような第１ボンディングピッカー、第２ボンディングピッカー、第１チップキャリア、第２チップキャリアは次のような動作で駆動され得る。
【０１５１】
第１チップキャリア１６０−１が第１ボンディングピッカーに半導体チップを伝達してチップキャリアに半導体チップが置かれると、ボンディングピッカーの吸着ヘッドが第１打ち抜きユニットでフィルムにホールを穿孔した後、シートブロックに置かれた半導体チップを吸着する間に、第２チップキャリア１６０−２はユニットピッカー１３０から新しい半導体チップの伝達を受けた後、第２ボンディングピッカー側に半導体チップを伝達するために第２チップキャリア１６０−２をＹ軸方向に移動する間、作業が完了した第１チップキャリア１６０−１がＹ軸方向に移動してユニットピッカー１３０から新しい半導体チップの伝達を受けるため移動し、このような動作が互いに順次繰り返される。
【０１５２】
一方、打ち抜きユニット１７０と吸着ヘッド１４１の位置を整列させた状態で吸着ヘッド１４１に吸着されているフィルム１４８を穿孔すると、ボンディングピッカー１４０が一方向に移動してシートブロック１６２の上に積載された半導体チップをピックアップし、ヒーティングテーブル１５４に移動して半導体チップに熱と圧力を加えて半導体チップと基板をボンディングする。
【０１５３】
前記において、図１１および図１２と関連して一つのアップルッキングビジョン１５５を利用して本発明の吸着ヘッド１４１に吸着されたフィルム１４８の正確な位置を穿孔するために、吸着ヘッド１４１と打ち抜きユニット１７０の相対位置を一致させる校正作業が必要であることを説明したが、これに対して図１９〜図２３を参照してより詳しく説明する。
【０１５４】
アップルッキングビジョン１５５はチップキャリア１６０のＹ軸方向上に位置する。チップキャリア１６０はキャリアロボット１６１によりＹ軸方向に移動してアップルッキングビジョン１５５が位置するところに移動することができ、アップルッキングビジョン１５５はチップキャリア１６０に設けられるフィデューシャル情報を確認することができる。
【０１５５】
アップルッキングビジョン１５５がチップキャリア１６０の位置を確認できるようにチップキャリア１６０の下面にチップキャリア１６０の位置検出のためのフィデューシャルマークを形成することが重要である。
【０１５６】
このために、フィデューシャルを含む校正部はチップキャリア１６０の下面に付着する形態で設けられるか、シートブロック１６２の下部面に形成されるフィデューシャルホール１６４の形態で設けられ得る。校正部をシートブロック１６２に付着する過程で位置値が外れる問題が発生する恐れがあるため、シートブロック１６２と一体で形成されるフィデューシャルホール１６４を設けることによって、このような変数を除去することができ、シートブロック１６２の下部面にフィデューシャルホール１６４を設けることがさらに好ましい。
【０１５７】
このとき、フィデューシャルホール１６４をシートブロック１６２を上下方向に貫通するように形成することもできるであろう。
【０１５８】
アップルッキングビジョン１５５はチップキャリア１６０の下面に形成されたフィデューシャルホール１６４を検査し、フィデューシャルホール１６４と打ち抜きユニット１７０の離隔距離に関する情報を通じて打ち抜きユニット１７０の位置を検出することができる。
【０１５９】
図１９は吸着ヘッド１４１がフィルム１４８を穿孔するために打ち抜きユニット１７０の上に位置する様子を示している図面である。
【０１６０】
打ち抜きユニット１７０が設けられるチップキャリア１６０はキャリアロボット１６１によりＹ軸方向に移動してボンディングピッカー１４０の吸着ヘッド１４１が位置する領域に移動し、ボンディングピッカー１４０はＸ軸方向に移動してチップキャリア１６０の打ち抜きユニット１７０が位置する領域に移動する。
【０１６１】
より詳細には、チップキャリア１６０と連結されてこれを支持するキャリアロボット１６１はキャリア移送部材１６５に連結され得、キャリア移送部材１６５はキャリア移送モーター１６６の動力によって動作することができる。
【０１６２】
例えば、キャリア移送部材１６５はスクリューで設けられ得、キャリア移送モーター１６６とベルトなどによって連結され得る。そして、キャリアロボット１６１はキャリア移送部材１６５と結合するナット部材を含むように設けられてキャリア移送部材１６５の回転運動によって直線往復運動するように設けられ得る。
【０１６３】
すなわち、キャリア移送モーター１６６の駆動力はキャリア移送部材１６５に伝達されてこれを回転させ、キャリア移送部材１６５が一方向に回転するとこれとナット結合されたキャリアロボット１６１をＹ軸上の一方向に移動する。反対に、キャリア移送部材１６５が反対方向に回転するとキャリアロボット１６１がＹ軸上の反対方向に移動することができる。
【０１６４】
そして、キャリアロボット１６１はＹ軸方向に設けられるキャリア移送レール１６７に沿って移動することができる。
【０１６５】
図２０は吸着ヘッド１４１がフィルム１４８を穿孔した後シートブロック１６２上部に位置する様子を示している図面である。
【０１６６】
チップキャリア１６０はＹ軸方向に移動して吸着ヘッド１４１をシートブロック１６２の上部に位置させることができる。このとき、チップキャリア１６０はあらかじめ保存されたシートブロック１６２と打ち抜きユニット１７０の距離だけＹ軸方向に移動することができる。したがって、ボンディングピッカー１４０が移動せずとも吸着ヘッド１４１とシートブロック１６２を整列させることができる。
【０１６７】
図２１〜図２３は打ち抜きユニット１７０が吸着ヘッド１４１の正位置でフィルム１４８を穿孔するための校正方法を示した図面である。前記図面を参照して吸着ヘッド１４１と打ち抜きユニット１７０の中心位置を合わせる過程を説明する。
【０１６８】
図２１はアップルッキングビジョン１５５が吸着ヘッド１４１の中心位置を検出する様子を示している図面である。
【０１６９】
ボンディングピッカー１４０はＹ軸方向に移動して吸着ヘッド１４１をアップルッキングビジョン１５５の上部に位置させることができる。そして、アップルッキングビジョン１５５は吸着ヘッド１４１を撮像して吸着ヘッド１４１の中心位置を検出し、吸着ヘッド１４１の吸着ホール１７４ａが形成されたそれぞれの位置を検出する。
【０１７０】
図２２はアップルッキングビジョン１５５がシートブロック１６２に形成されたフィデューシャルホール１６４を検出する様子を示している図面である。
【０１７１】
チップキャリア１６０はＹ軸方向に移動してシートブロック１６２をアップルッキングビジョン１５５の上部に位置させる。このとき、チップキャリア１６０がＹ軸方向に移動する距離はあらかじめ保存されていてもよい。
【０１７２】
そして、アップルッキングビジョン１５５はシートブロック１６２の下部に形成されたフィデューシャルホール１６４を撮像して、吸着ヘッド１４１の中心位置とフィデューシャルホール１６４の中心位置間のオフセット距離（Ｄ１）がわかる。このとき、チップキャリア１６０に形成されたフィデューシャルホール１６４の中心位置と打ち抜きユニット１７０の中心位置間の距離（Ｄ２）は設計寸法としてあらかじめ保存された値である。
【０１７３】
すなわち、アップルッキングビジョン１５５がフィデューシャルホール１６４の位置を検出することによって打ち抜きユニット１７０の位置情報を取得することができる。
【０１７４】
また、前記した情報を通じて吸着ヘッド１４１の中心位置と打ち抜きユニット１７０の中心位置間の距離が分かる。すなわち、吸着ヘッド１４１の中心位置と打ち抜きユニット１７０の中心位置間の距離はフィデューシャルホール１６４の中心位置と打ち抜きユニット１７０の中心位置間の距離（Ｄ２）に前記で求めた吸着ヘッド１４１の中心位置とフィデューシャルホール１６４の中心位置間のオフセット距離（Ｄ１）を反映した距離である。
【０１７５】
したがって、オフセット距離（Ｄ１）を反映して求められた吸着ヘッド１４１の中心位置と打ち抜きユニット１７０の中心位置間の距離だけシートブロック１６２をＹ軸方向に移動させて吸着ヘッド１４１の中心位置と打ち抜きユニット１７０の中心位置を一致させることができる。
【０１７６】
このような校正過程を通じて吸着ヘッド１４１のピン収容ホール１７２ａと打ち抜きユニット１７０の打ち抜きピン１７１が一致するように位置を設定することによって吸着ヘッド１４１と打ち抜きユニット１７０の位置を整列することができる。
【０１７７】
図２４はアップルッキングビジョン１５５がユニットピッカー１３０に吸着された半導体チップ（Ｐ）を検査する様子を示している図面で、図２５は半導体チップ（Ｐ）のボール面に異物（Ｄ）が付着し、クラック（Ｃ）ができた状態を示している図面である。
【０１７８】
本発明の実施例に係る熱圧着ボンディング装置１００はウェハーからボールアップ状態で切断された半導体チップ（Ｐ）をフリップオーバーピッカー１２０が半導体チップの上、下面を反転させると、ユニットピッカー１３０が上下反転した半導体チップ（Ｐ）をピックアップしてアップルッキングビジョン１５５が位置するところに移動し、アップルッキングビジョン１５５が半導体チップ（Ｐ）のボール面（またはバンプ面）を検査した後、チップキャリア１６０のシートブロック１６２に半導体チップ（Ｐ）を下ろしておく過程を遂行する。
【０１７９】
このとき、アップルッキングビジョン１５５がボール面をあらかじめ検査して不良半導体チップ（Ｐ）を選別すると、不良と判断される半導体チップ（Ｐ）はボンディング過程に進行されずリジェクト処理される。すなわち、アップルッキングビジョン１５５で半導体チップの異物をあらかじめ検査することによって、不良半導体チップが基板にボンディングされることを防止することができる。
【０１８０】
図２５を参照すると、アップルッキングビジョン１５５は半導体チップ（Ｐ）のボール面にクラック（Ｃ）が存在するか異物（Ｄ）が付着した状態を検査することができる。
【符号の説明】
【０１８１】
１００：熱圧着ボンディング装置
１１０：ウェハー供給部
１１１：ウェハーテーブル
１１２：第１方向レール
１１３：第２方向レール
１１４：イジェクト
１２０：フリップオーバーピッカー
１２１：フリップオーバーヘッド
１２２：第３方向レール
１３０：ユニットピッカー
１３１：第１方向レール
１３２：第３方向レール
１４０：ボンディングピッカー
１４１：吸着ヘッド
１４２：モーター
１４３：動力伝達部材
１４４：ヘッド本体
１４５：ヘッドロボット
１４６：第２方向レール
１４７：第３方向レール
１４８：フィルム
１４９：フィルムリール
１５０：上層テーブル
１５１：スリットビジョン
１５２：第１方向レール
１５３：第２方向レール
１５４：ヒーティングテーブル
１５５：アップルッキングビジョン
１５６：第１補正マーク
１５８：温度センサ
１５９：ロードセル
１６０：チップキャリア
１６１：キャリアロボット
１６２：シートブロック
１６３：吸着ホール
１６４：フィデューシャルホール
１６５：キャリア移送部材
１６６：キャリア移送モーター
１６７：キャリア移送レール
１７０：打ち抜きユニット
１７１：打ち抜きピン
１７１ａ：フランジ部
１７２：ホールディングブロック
１７２ａ：ピン収容ホール
１７２ｂ：フランジ部
１７３：ガイド部材
１７３ａ：係止段
１７３ｂ：固定ボルト
１７４：吸着ブロック
１７４ａ：吸着ホール
１７５：固定部材
１７５ａ：固定ボルト
１７６：第１弾性部材
１７６ａ：第１弾性部材収容溝
１７７：第２弾性部材
１８０：フープユニット
１８１：グラスサポート
１８２：グラスホルダー
１８３：上部グラス
１８４：下部グラス
１８５：上部グラスホルダー
１８６：下部グラスホルダー
１８７：第１アジャストブロック
１８８：第２アジャストブロック
１９０：フィルム離隔装置
１９１：フィルム離隔ローラ
１９２：ローラ移送装置
１９３：ガイドローラ
１９４：巻き出しローラ
１９５：巻き取りリール
１９６：フィルム駆動ローラ
【図１】
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【図２】
0006673794.tif 000007
【図３】
0006673794.tif 000008
【図４】
0006673794.tif 000009
【図５】
0006673794.tif 000010
【図６】
0006673794.tif 000011
【図７】
0006673794.tif 000012
【図８】
0006673794.tif 000013
【図９】
0006673794.tif 000014
【図１０】
0006673794.tif 000015
【図１１】
0006673794.tif 000016
【図１２】
0006673794.tif 000017
【図１３】
0006673794.tif 000018
【図１４】
0006673794.tif 000019
【図１５】
0006673794.tif 000020
【図１６】
0006673794.tif 000021
【図１７】
0006673794.tif 000022
【図１８】
0006673794.tif 000023
【図１９】
0006673794.tif 000024
【図２０】
0006673794.tif 000025
【図２１】
0006673794.tif 000026
【図２２】
0006673794.tif 000027
【図２３】
0006673794.tif 000028
【図２４】
0006673794.tif 000029
【図２５】
0006673794.tif 000030