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KR20200059255A - 본딩시의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법, 비도전성 필름의 점도 측정 방법 및 본딩 장치 - Google Patents

본딩시의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법, 비도전성 필름의 점도 측정 방법 및 본딩 장치 Download PDF

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KR20200059255A
KR20200059255A KR1020207011353A KR20207011353A KR20200059255A KR 20200059255 A KR20200059255 A KR 20200059255A KR 1020207011353 A KR1020207011353 A KR 1020207011353A KR 20207011353 A KR20207011353 A KR 20207011353A KR 20200059255 A KR20200059255 A KR 20200059255A
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KR
South Korea
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temperature
conductive film
bonding
viscosity
semiconductor chip
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Application number
KR1020207011353A
Other languages
English (en)
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KR102353013B1 (ko
Inventor
토모노리 나카무라
토루 마에다
사토루 나가이
요시히로 사에키
오사무 와타나베
Original Assignee
가부시키가이샤 신가와
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

NCF를 사용하여 반도체 칩을 본딩할 때의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법으로서, 각종 온도상승률에 있어서의 NCF의 온도에 대한 점도의 변화를 나타내는 점도 특성 맵과, 동일한 온도상승률로 가열 개시 온도를 변화시킨 경우의 NCF의 온도에 대한 점도의 변화를 나타내는 가열 개시 온도 특성 맵에 기초하여 가열 개시 온도와 온도상승률을 설정한다.

Description

본딩시의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법, 비도전성 필름의 점도 측정 방법 및 본딩 장치
본 발명은 본딩시의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법, 본딩 장치를 사용한 비도전성 필름의 점도 측정 방법 및 본딩 장치의 구조에 관한 것이다.
반도체 칩을 수지 밀봉할 때의 수지를 상하에서 끼워넣어 가열하여 가열 용융시키고, 그 때의 수지의 퍼짐을 검출함으로써, 수지의 점도를 측정하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
또 원기둥 형상의 시료를 평행 평판에 끼워넣어 하중을 가했을 때의 두께의 변화에 기초하여 시료의 점도를 측정하는 방법이 알려져 있다(비특허문헌 1 참조).
일본 특개 2008-145273호 공보
시라이시 유타카 등, 「관입법, 평행판 변형-회전법의 조합에 의한 광역 점도계의 개발」, 일본금속학회시 제60권 제2호(1996), 184페이지 내지 191페이지
그런데, 전극에 금속 범프를 형성한 반도체 칩을 반전시키고, 금속 범프를 용융시켜 기판의 전극과의 사이에서 합금을 형성함으로써 반도체 칩을 기판에 접합하는 플립 칩 본딩이 사용되고 있다. 이 본딩에서는 반도체 칩과 기판 사이의 간극을 충전하기 위해서 열경화성의 비전도성 필름(이하, NCF라고 한다)이 사용되고 있다. NCF는 반도체 칩의 금속 범프 상에 첩부되어 있고, 반도체 칩을 가열했을 때, 금속 범프가 용융하기 전에 연화하여 반도체 칩과 기판 사이에 들어가고, 더욱 온도를 높이면 열경화를 개시한다. 그리고, NCF가 열경화를 개시한 후에 금속 범프가 용융하여 기판의 전극과의 사이에 합금을 만드는 것에 의해 반도체 칩이 기판에 접합된다.
그런데, NCF의 종류에 따라서는 가열시의 경화가 느려, NCF가 연화 상태에서 금속 범프의 용융이 개시되어버리는 경우가 있다. 이 경우, 연화한 NCF의 유동에 의해, 용융된 금속 범프가 흘러, 반도체 칩과 기판을 접합하는 합금의 형상이 삐뚤어져버려, 반도체 칩과 기판을 적합하게 접합할 수 없는 경우가 있다.
이 때문에, 적합한 본딩을 행하기 위해서는 온도에 대한 NCF의 점도의 변화 특성을 아는 것이 중요하다. 그러나, 온도에 대한 NCF의 점도의 변화 특성은 NCF의 가열 속도, 가열 개시 온도 등 다양한 요인으로 크게 변화한다. 이 때문에, NCF의 가열 속도, 가열 개시 온도 등의 다양한 파라미터를 변화시켜 본딩 시험을 행하여, 본딩시의 반도체 칩의 가열 조건을 결정하는 것이 필요하여, 본딩의 조건 설정에 시간이 걸린다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 단시간에 본딩시의 가열 조건을 설정 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 가열 조건 설정 방법은, 비도전성 필름을 사용하여 반도체 칩을 본딩할 때의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법으로서, 각종 온도상승률에 있어서의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화를 나타내는 점도 특성 맵과, 동일한 온도상승률로 가열 개시 온도를 변화시킨 경우의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화를 나타내는 가열 개시 온도 특성 맵의 어느 한쪽 또는 양쪽에 기초하여 가열 개시 온도와 온도상승률을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가열 조건 설정 방법에 있어서, 본딩은 반도체 칩에 형성된 금속 범프를 용융시켜 기판 또는 다른 반도체 칩의 전극과의 사이에서 합금을 형성함으로써 반도체 칩을 기판 또는 다른 반도체 칩에 접합하고, 비도전성 필름을 열경화 시켜 반도체 칩과 기판 또는 다른 반도체 칩과의 사이의 간극을 충전하는 것이며, 가열 개시 온도와 온도상승률의 설정은 금속 범프의 용융 개시 온도보다 낮은 온도에서 비도전성 필름의 점도가 경화 점도 이상이 되는 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하는 것으로 해도 된다.
본 발명의 가열 조건 설정 방법에 있어서, 점도 특성 맵은 본딩 스테이지와 본딩 툴 사이에 비도전성 필름을 끼워넣어 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 각종 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고, 본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하여, 각종 온도상승률에 있어서의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화 특성으로서 출력한 것이면 된다.
본 발명의 가열 조건 설정 방법에 있어서, 가열 개시 온도 특성 맵은 본딩 스테이지와 본딩 툴 사이에 비도전성 필름을 끼워넣어 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 각종 가열 개시 온도로부터 동일한 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고, 본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하여, 동일한 온도상승률로 가열 개시 온도를 변화시킨 경우의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화 특성으로서 출력한 것이면 된다.
본 발명의 가열 조건 설정 방법에 있어서, 설정한 가열 개시 온도와 온도상승률에 기초하여, 반도체 칩을 가열하는 히터로의 온도 지령을 설정해도 된다.
이것에 의해 본 발명의 가열 조건 설정 방법은 단시간에 본딩시의 가열 조건을 설정 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 점도 측정 방법은 본딩 장치를 사용한 비도전성 필름의 점도 측정 방법으로서, 본딩 스테이지와 본딩 툴 사이에 비도전성 필름을 끼워넣어 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 소정의 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고, 본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 본딩 장치는, 비도전성 필름이 재치되는 본딩 스테이지와, 본딩 스테이지와 함께 비도전성 필름을 끼워넣는 본딩 툴과, 본딩 툴을 상하 방향으로 구동하는 본딩 헤드와, 본딩 헤드에 내장된 히터와, 본딩 헤드의 높이와 히터의 출력을 조정하는 제어부를 구비하고, 제어부는 본딩 헤드를 강하시켜 비도전성 필름을 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 히터에 의해 소정의 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고, 본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해 본딩 장치를 이용하여 간편하게 비도전성 필름의 점도를 측정할 수 있다.
본 발명은 단시간에 본딩시의 가열 조건을 설정 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 본딩 장치에 의해 비도전성 필름(NCF)의 점도 측정을 행하고 있는 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은 점도 특성 맵의 일례이다.
도 4는 가열 개시 온도 특성 맵의 일례이다.
도 5는 선택한 가열 개시 온도와 온도상승률에 기초하는 NCF의 온도의 시간 변화와 히터 온도 지령값을 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 5에서 설정한 히터 온도 지령값에 의해 본딩을 한 경우의 반도체 칩, NCF의 온도의 시간 변화와 NCF의 점도의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하면서 실시형태의 가열 조건 설정 방법에 대해 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 실시형태의 가열 조건 설정 방법은, 도 1의 스텝 S101에 나타내는 점도 특성 맵 생성 스텝과, 도 1의 스텝 S102에 나타내는 가열 개시 온도 특성 맵 생성 스텝과, 도 1의 스텝 S103에 나타내는 가열 온도, 온도상승률 선택 스텝과, 도 1의 스텝 S104에 나타내는 히터 온도 지령 설정 스텝을 포함하고 있다.
가장 먼저 도 2, 3을 참조하면서 점도 특성 맵 생성 스텝에 대해 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, NCF(40)의 점도의 측정은 본딩 장치(100)를 사용하여 행한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본딩 장치(100)는 표면에 반도체 칩(32)을 진공 흡착하는 본딩 스테이지(10)와, 반도체 칩(31)을 진공 흡착하는 본딩 툴(24)과, 본딩 헤드(20)와, 제어부(90)를 포함하고 있다. 본딩 헤드(20)는 베이스(21)와, 베이스(21)에 부착되는 히트 블록(22)과, 베이스(21)를 상하 방향으로 구동하는 구동부(25)를 포함하고 있다. 본딩 툴(24)은 히트 블록(22)에 진공 흡착으로 고정되어 있다. 본딩 스테이지(10)에는 반도체 칩(32)을 가열하는 히터(12)가 내장되고, 히트 블록(22)에는 반도체 칩(31)을 가열하는 히터(23)가 내장되어 있다. 히터(12, 23)에는 히터(12, 23)로의 공급 전력을 조정하는 컨트롤러(14, 26)가 접속되어 있다. 제어부(90)는 내부에 CPU와 메모리를 구비하는 컴퓨터이다.
본딩 헤드(20)의 구동부(25)는 제어부(90)의 지령에 기초하여 본딩 툴(24)을 상하 방향으로 구동함과 아울러, 본딩 툴(24)의 높이와, 본딩 툴(24)의 압압하중(F)을 제어부(90)에 출력한다. 히트 블록(22)에는 히트 블록(22)의 온도를 검출하는 온도 센서(91)가 부착되어 있다. 또 본딩 장치(100)에는 NCF(40)의 온도를 검출하는 온도 센서(92)가 부착되어 있다. 온도 센서(92)는 예를 들면 비접촉식의 온도검출기여도 된다. 온도 센서(91, 92)가 취득한 온도 데이터는 제어부(90)에 입력된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본딩 스테이지(10) 상에 반도체 칩(32)을 진공 흡착하고, 그 위에 두께(H)의 NCF(40)를 재치한다. 또 본딩 툴(24)의 표면에 반도체 칩(31)을 진공 흡착시킨다. 그리고, 제어부(90)는 본딩 헤드(20)를 강하시켜 반도체 칩(31)을 NCF(40) 상에 접하게 하여, 반도체 칩(31, 32) 사이에 NCF(40)를 끼워넣는다. 이것에 의해 NCF(40)는 반도체 칩(31, 32)을 개재시켜 본딩 스테이지(10)와 본딩 툴(24) 사이에 끼워넣어진다. 그리고, 제어부(90)는 본딩 헤드(20)를 약간 강하시켜, NCF를 일정한 압압하중(F)으로 압압한다. 이 때, 본딩 스테이지(10)의 온도는 온도(TB)이며, 반도체 칩(31)의 온도는 온도(T0)이다.
제어부(90)는 구동부(25)에 의해 압압하중(F)이 일정하게 되도록 조정하면서, 컨트롤러(26)를 조절하여 히터(23)로의 통전 전력을 증가시키고, 소정의 온도상승률로 NCF(40)의 온도를 상승시켜간다. NCF(40)의 온도가 상승하면 NCF(40)가 연화하여 높이(H)가 감소하고, 본딩 툴(24)이 강하되어온다. 제어부(90)는 본딩 헤드(20)의 강하량에 의해 높이(H)의 변화를 검출한다.
여기서, NCF(40)에 가하고 있는 압압하중을 F(N), NCF(40)의 두께를 H(m), 시간을 t(sec), 시료의 NCF(40)의 체적을 Q(m3)라고 하면, NCF(40)의 점도(V(Pa·S))는 이하의 식에 의해 산출할 수 있다(예를 들면 비특허문헌 1 참조).
V=2*π*F*H5/3*Q*(-dH/dt)(2*π*H3+Q)----(식 1)
제어부(90)는 온도상승률을 A(℃/s)로 하여, NCF(40)의 온도를 T0로부터 상승시키고, 본딩 툴(24)의 높이가 감소할 때마다 (식 1)에 의해 NCF(40)의 점도(V)를 산출해간다. 그러면, 도 3의 실선(a)으로 나타내는 바와 같은 특성 커브가 얻어진다. 도 3의 실선(a)으로 나타내는 바와 같이, NCF(40)는 온도가 상승하면 연화하여 점도(V)는 경화 점도(Vs) 이하까지 저하된다. 거기로부터 더욱 온도를 올려가면, NCF(40)의 열경화가 시작되고, 온도(T1)에서 경화 점도(Vs)를 넘는다. 그 후, 열경화에 의해 NCF(40)의 점도는 급속하게 상승한다.
온도상승률을 A(℃/s)보다 큰 B(℃/s)로 하여, 마찬가지의 시험을 행하면, 일점쇄선(b)으로 나타내는 바와 같이, NCF(40)는 온도의 상승에 따라 연화한 후, 열경화에 의해 온도(T2(T2>T1))에서 경화 점도(Vs)를 넘고, 그 후, 점도(V)는 급속하게 상승한다. 마찬가지로, 온도상승률이 C(℃/s)(C>B)인 경우에는, 이점쇄선(c)으로 나타내는 바와 같이, NCF(40)는 열경화에 의해 온도(T3(T3>T2))에서 경화 점도(Vs)를 넘고, 온도상승률이 D(℃/s)(D>C)인 경우에는, 둥근플롯선(d)으로 나타내는 바와 같이, 온도(T4(T4>T3))에서 경화 점도(Vs)를 넘는다.
이와 같이, NCF(40)를 가열하면, 온도상승률이 커질수록, 열경화에 의해 점도(V)가 경화 점도(Vs)를 넘는 온도가 높아져간다.
점도 특성 맵(50)은 도 3에 나타내는 실선(a), 일점쇄선(b), 이점쇄선(c), 둥근플롯선(d)과 같이, 각종 온도상승률에 있어서의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도(V)의 변화 특성을 나타내는 선을 하나의 그래프로 정리한 맵이다. 도 3의 온도(TW)는 금속 범프 예를 들면 땜납 금속 범프의 용융 개시 온도를 나타낸다. 이것에 대해서는 나중에 설명한다.
이어서 도 4를 참조하면서, 가열 개시 온도 특성 맵(60)에 대해 설명한다. NCF(40)의 점도 측정 방법은 앞서 설명한 점도 특성 맵의 생성의 경우와 마찬가지이므로 설명은 생략한다.
도 4는 가열 개시 온도 특성 맵(60)의 일례를 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 이점쇄선(c)은 앞서 설명한 도 3의 이점쇄선(c)과 마찬가지로, 가열 개시 온도가 T0, 온도상승률이 C(℃/s)인 경우의 NCF(40)의 온도에 대한 NCF(40)의 점도(V)의 변화를 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 삼각플롯선(c1)은 가열 개시 온도가 T01(T01>T0)이며, 온도상승률이 이점쇄선(c)과 마찬가지의 C(℃/s)인 경우의 NCF(40)의 온도에 대한 NCF(40)의 점도(V)의 변화를 나타내고 있다. 또 도 4에 나타내는 ×플롯선(c2)은 가열 개시 온도가 T02(T02>T01)이며, 온도상승률이 이점쇄선(c)과 마찬가지의 C(℃/s)인 경우의 NCF(40)의 온도에 대한 NCF(40)의 점도(V)의 변화를 나타내고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 가열 개시 온도가 높아질수록, 점도(V)가 경화 점도(Vs)를 넘는 온도가 낮아져간다. 이와 같이, 가열 개시 온도 특성 맵은 도 4에 나타내는 이점쇄선(c), 삼각플롯선(c1), ×플롯선(c2)과 같이, 동일한 온도상승률로 가열 개시 온도를 변화시킨 경우의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화 특성을 나타내는 선을 하나의 그래프로 정리한 맵이다.
이어서 도 1의 스텝 S103에 나타내는 가열 개시 온도, 온도상승률의 선택에 대해 설명한다.
반도체 칩(31)에 형성된 금속 범프를 용융시켜 기판의 전극과의 사이에서 합금을 형성함으로써 반도체 칩(31)을 기판에 접합하고, NCF(40)를 열경화시켜 반도체 칩(31)과 기판 사이의 간극을 충전하는 본딩을 행하는 경우, 금속 범프가 용융하기 전에 NCF(40)가 연화하여 반도체 칩(31)과 기판 사이에 들어가고, NCF(40)가 열경화를 개시한 후에 금속 범프가 용융하여 기판의 전극과의 사이에 합금을 만드는 것이 중요하다. 이 때문에, 가열 개시 온도와 온도상승률은 금속 범프의 용융 개시 온도(TW)보다 낮은 온도에서 NCF(40)의 점도(V)가 경화 점도(Vs) 이상이 되는 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합으로 하는 것이 필요하다.
우선, 도 3에 나타내는 점도 특성 맵(50)을 사용하여 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하는 경우에 대해 설명한다. 도 4의 TW는 금속 범프의 용융 개시 온도이다. 가열 개시 온도가 T0인 경우, 온도상승률이 A(℃/s), B(℃/s)인 경우, 실선(a), 일점쇄선(b)으로 나타내는 바와 같이, 금속 범프의 용융 개시 온도(TW)보다 낮은 온도(T01, T02)에서 NCF(40)의 점도(V)가 경화 점도(Vs) 이상이 되므로, 가열 개시 온도(T0), 온도상승률(A, B)은 채용 가능한 조합이다. 한편, 온도상승률이 (℃/s), D(℃/s)인 경우, 이점쇄선(c), 둥근플롯선(d)으로 나타내는 바와 같이, 온도가 금속 범프의 용융 개시 온도(TW)보다 높아지지 않으면 NCF(40)의 점도(V)가 경화 점도(Vs) 이상이 되지 않는다. 이 때문에, 금속 범프의 용융 상태와 NCF의 유동 상태가 겹쳐, NCF(40)의 유동에 의해 용융된 금속 범프가 전극 상으로부터 흘러버려, 적합한 접합을 할 수 없다. 이 때문에, 가열 개시 온도(T0), 온도상승률(C, D)은 채용 불가능한 조합이다.
여기서, 온도상승률은 높을수록 본딩의 태스크 타임을 짧게 할 수 있으므로, 채용 가능한 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합 중 온도상승률이 큰 쪽의 조합을 선택한다.
즉, 도 4의 점도 특성 맵으로부터, 금속 범프의 용융 개시 온도(TW)보다 낮은 온도에서 점도(V)가 경화 점도(Vs) 이상이 되는 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하고, 그 중에서 온도상승률이 가장 높은 조합을 가열 조건으로서 선택한다.
또 온도상승률이 보다 큰 C(℃/s)로 본딩을 행하는 경우의 가열 조건은 도 4에 나타내는 가열 개시 온도 특성 맵(60)을 참조하여, 금속 범프의 용융 개시 온도(TW)보다 낮은 온도에서 점도(V)가 경화 점도(Vs) 이상이 되는 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합인, 가열 개시 온도가 T02, 온도상승률 C(℃/s)의 조합을 가열 조건으로서 선택한다.
이상의 설명에서는 도 4에 나타내는 가열 개시 온도 특성 맵(60)에 기재된 선에 기초하여 가열 조건을 선택하도록 했지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 삼각플롯선(c1)과 ×플롯선(c2)을 보간하여 가열 개시 온도를 T02보다 조금 낮은 온도로 설정해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시형태의 가열 조건 설정 방법은 많은 가열 조건에 따라 시험 본딩을 행할 필요가 없어지므로 단시간에 가열 조건의 설정을 행할 수 있다.
이어서 도 1의 스텝 S104에 나타내는 바와 같이, 선택한 가열 개시 온도와 온도상승률에 기초하여 히터(23)의 온도 지령을 설정하는 스텝에 대해 설명한다.
도 5(a)는 가열 개시 온도로서 T02, 온도상승률 C(℃/s)인 경우의 반도체 칩(31) 또는 NCF(40)의 시간에 대한 온도 상승을 나타내는 커브이다. 히터(23)로의 온도 지령과 반도체 칩(31) 또는 NCF(40)의 온도 상승 사이에는 시간 지연이 있다. 이 시간 지연은 미리 행한 시험 등에서 수치 모델의 구성, 파라미터 설정을 해둔다. 그리고, 그 설정 파라미터와 수치 모델을 사용하여 도 5(a)와 같은 온도 변화가 되도록 하는 히터(23)로의 온도 지령을 도 5(b)와 같이 생성한다. 그리고, 본딩시에는 도 5(b)에 나타내는 온도 지령에 의해 히터(23)를 제어한다. 이 결과, 도 6에 나타내는 바와 같이, NCF(40)의 점도(V)가 경화 점도(Vs)에 도달한 직후에 금속 범프가 용융하도록 하는 효율적인 본딩 조건으로 할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 가열 조건 설정 방법에 의하면, 단시간에 본딩 조건의 설정을 행할 수 있다.
이상의 설명은 점도 특성 맵(50)을 사용하여 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하는 경우, 가열 개시 온도 특성 맵(60)에 기재된 선에 기초하여 가열 조건을 선택하는 경우에 대해 설명했지만, 이와 같이, 어느 한쪽의 맵을 사용하여 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하는 것에 한정되지 않고, 양쪽의 맵을 사용하여 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하도록 해도 된다.
10…본딩 스테이지
12…히터
14, 26…컨트롤러
20…본딩 헤드
21…베이스
22…히트 블록
23…히터
24…본딩 툴
25…구동부
31, 32…반도체 칩
50…점도 특성 맵
60…가열 개시 온도 특성 맵
90…제어부
91, 92…온도 센서
100…본딩 장치

Claims (9)

  1. 비도전성 필름을 사용하여 반도체 칩을 본딩할 때의 반도체 칩의 가열 조건 설정 방법으로서,
    각종 온도상승률에 있어서의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화를 나타내는 점도 특성 맵과, 동일한 온도상승률로 가열 개시 온도를 변화시킨 경우의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화를 나타내는 가열 개시 온도 특성 맵 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 기초하여 가열 개시 온도와 온도상승률을 설정하는 것
    을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    본딩은 반도체 칩에 형성된 금속 범프를 용융시켜 기판 또는 다른 반도체 칩의 전극과의 사이에서 합금을 형성함으로써 반도체 칩을 기판 또는 다른 반도체 칩에 접합하고, 비도전성 필름을 열경화시켜 반도체 칩과 기판 또는 다른 반도체 칩과의 사이의 간극을 충전하는 것이며,
    가열 개시 온도와 온도상승률의 설정은 금속 범프의 용융 개시 온도보다 낮은 온도에서 비도전성 필름의 점도가 경화 점도 이상이 되는 가열 개시 온도와 온도상승률의 조합을 선택하는 것
    을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    점도 특성 맵은
    본딩 스테이지와 본딩 툴 사이에 비도전성 필름을 끼워넣어 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 각종 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고, 본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하여, 각종 온도상승률에 있어서의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화 특성으로서 출력한 것인 것을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가열 개시 온도 특성 맵은
    본딩 스테이지와 본딩 툴 사이에 비도전성 필름을 끼워넣어 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 각종 가열 개시 온도로부터 동일한 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고, 본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하여, 동일한 온도상승률로 가열 개시 온도를 변화시킨 경우의 비도전성 필름의 온도에 대한 점도의 변화 특성으로서 출력한 것인 것을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    설정한 가열 개시 온도와 온도상승률에 기초하여, 반도체 칩을 가열하는 히터로의 온도 지령을 설정하는 것을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    설정한 가열 개시 온도와 온도상승률에 기초하여, 반도체 칩을 가열하는 히터로의 온도 지령을 설정하는 것을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    설정한 가열 개시 온도와 온도상승률에 기초하여, 반도체 칩을 가열하는 히터로의 온도 지령을 설정하는 것을 특징으로 하는 가열 조건 설정 방법.
  8. 본딩 장치를 사용한 비도전성 필름의 점도 측정 방법으로서,
    본딩 스테이지와 본딩 툴 사이에 비도전성 필름을 끼워넣어 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 소정의 온도상승률로 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 본딩 툴의 강하량을 측정하고,
    본딩 툴의 강하량에 기초하여 비도전성 필름의 점도를 산출하는 비도전성 필름의 점도 측정 방법.
  9. 본딩 장치로서,
    비도전성 필름이 재치되는 본딩 스테이지와,
    상기 본딩 스테이지와 함께 상기 비도전성 필름을 끼워넣는 본딩 툴과,
    상기 본딩 툴을 상하 방향으로 구동하는 본딩 헤드와,
    상기 본딩 헤드에 내장된 히터와,
    상기 본딩 헤드의 높이와 상기 히터의 출력을 조정하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는
    상기 본딩 헤드를 강하시켜 상기 비도전성 필름을 일정한 하중으로 압압한 상태에서, 상기 히터에 의해 소정의 온도상승률로 상기 비도전성 필름의 온도를 상승시키면서, 상기 본딩 툴의 강하량을 측정하고,
    상기 본딩 툴의 강하량에 기초하여 상기 비도전성 필름의 점도를 산출하는 것
    을 특징으로 하는 본딩 장치.
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