Transactions of the KSME C: Technology and Education (대한기계학회논문집 C: 기술과 교육)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Development of Uniform Press for Wafer Bonder

웨이퍼 본딩 장비용 Uniform Press 개발

  • Lee, Chang-Woo (Dept. of Ultra Precision Systems, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Ha, Tae-Ho (Dept. of Ultra Precision Systems, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Lee, Jae-Hak (Dept. of Ultra Precision Systems, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Kim, Seung-Man (Dept. of Ultra Precision Systems, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Kim, Yong-Jin (Dept. of Ultra Precision Systems, Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Kim, Dong-Hoon (Dept. of Ultra Precision Systems, Korea Institute of Machinery & Materials)
  • 이창우 (한국기계연구원 첨단생산장비연구본부 초정밀시스템연구실) ;
  • 하태호 (한국기계연구원 첨단생산장비연구본부 초정밀시스템연구실) ;
  • 이재학 (한국기계연구원 첨단생산장비연구본부 초정밀시스템연구실) ;
  • 김승만 (한국기계연구원 첨단생산장비연구본부 초정밀시스템연구실) ;
  • 김용진 (한국기계연구원 첨단생산장비연구본부 초정밀시스템연구실) ;
  • 김동훈 (한국기계연구원 첨단생산장비연구본부 초정밀시스템연구실)
  • Received : 2015.01.27
  • Accepted : 2015.09.11
  • Published : 2015.12.01
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Abstract

The bonding process should be achieved in vacuum environment to avoid air bubble. In this study, we studied about pressure uniformity that became an issue in thermo compression bonding usually. Uniform press is realized by the method that use air spring and metal form spring. The concept of uniform press using air spring is removed except pressing direction in the press processing so angle between the vector of pressure surface and the pressure axis is parallel automatically. Air spring compensate the errors of machining and assembly. Metal form compensate the thermal deformation and flatness error.

스마트폰을 비롯한 고성능 모바일 전자기기의 발전에 따라서 경박단소한 전자부품의 요구가 커지고 있으며 이를 위해서 새로운 패키징 방법이 탄생하고 있다. 이러한 새로운 패키징 공정에서 웨이퍼 본딩 공정이 많이 요구되고 있다. 웨이퍼 본딩에서 많이 활용되는 방법이 열 압착 방법으로 가열된 헤드로 웨이퍼에 압력을 가하여 본딩하는 방법이다. 열 압착 방법에서 요구되는 공정조건은 온도 균일성과 Uniform Press이다. 온도 균일성은 마이크로 히터와 열 해석을 통한 설계로 비교적 쉽게 요구조건을 만족 시킬 수 있지만 Uniform Press를 가공과 조립으로만 요구조건을 만족시키기 위해서는 매우 높은 정밀도가 요구된다. 열 압착 방법은 고온에서 동작되므로 열 변형에 대한 기계적인 오차를 고려하여 설계, 가공, 조립이 진행되어야하므로 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 Air 스프링과 Metal Form의 자가 보정장치를 이용하여 가공, 조립, 열 변형으로 발생하는 기계적 오차를 보상하여 성능과 신뢰성을 향상시켰다.

Keywords

References

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