JP2019534547A - レーザーリフロー装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、一つのボンディング対象物に対するタクトタイム（ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）の短縮および複数のボンディング対象物全体に対するボンディング作業の高速化を実現できるレーザーリフロー装置に関する。本発明は、ボンディング対象物を支えるステージを含み、ボンディング対象物を移送するボンディング対象物移送部と；レーザーを面光源に変換させ、ボンディング対象物に照射するレーザー照射部とレーザー照射部を照射位置または待機位置へ移動させるレーザー照射部移送部；およびレーザー照射部と分離し、独立に設けられ、面光源のレーザーを透過させるビーム透過プレートとビーム透過プレートを作業位置または待機位置へ移動させるビーム透過プレート移送部を含む。

Description

本発明はレーザーリフロー装置に関する。より詳細には、一つのボンディング対象物に対するタクトタイム（ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）の短縮と複数のボンディング対象物全体に対するボンディング作業の高速化および積層されたり、捩れ（Ｗａｒｐａｇｅ）がひどくて、加圧が必要なボンディング対象物に対するボンディング作業の高速化を実現できるレーザーリフロー装置に関する。

一般の加圧方式のリフロー装置は、所定の温度で加熱されたヘッドにシリコンダイを接近させ、ダイに圧力と温度を加える方式で、薄いシリコンダイを基板上にボンディングする。これは、一つのヘッドが一つのシリコンダイに接触され、また加熱されたヘッドの熱伝導を用いてシリコンダイ下部のリフロー部分に熱を照射し、少なくとも数秒〜数十秒の熱伝導時間を必要とする。

一方、通常知られているレーザーリフロー装置は、ボンディング対象物を数秒間押さえながら、レーザーを照射してボンディングする装置である。半導体チップまたは集積回路（ＩＣ）は、とても小さいが、所定のサイズを有する。レーザーリフロー装置は、半導体チップまたは集積回路（ＩＣ）のサイズに対応する面光源のレーザーを照射してボンディングを行う。

韓国特許第１０−１２４５３５６号公報（以下、先行文献と称する）は、面光源のレーザーを用いたボンディング装置の加圧ヘッドを開示している。図６を参照すると、半導体チップ（５０）を真空により吸着しながら、面光源のレーザーが半導体チップ（５０）へ照射されるようにする吸着モジュール（４５）とそれを含む加圧ヘッド（４０）の構造について記述している。

先行文献によると、加圧ヘッドとレーザー照射部は、一つのモジュールとして製作され、駆動される。半導体ストリップのように複数の半導体チップをボンディングする場合、一つの半導体チップを加圧しながら面光源のレーザーを照射する動作を複数の半導体チップの個数分、繰り返して行うべきである。そのような機械的なメカニズムは、複数の半導体チップをボンディングするための全体の作業時間を限定する要因となっている。

複数の半導体チップをボンディングするための全体の作業時間を削減するため、既存の一部のメーカーでは、実現された加熱ヘッドを４個、多い場合は８個まで用いて、同時に複数の半導体チップボンディングを処理するボンディング装置を使っている。このように多くの加熱ヘッドを使うと、ボンディング装置の全体価格または価格の上昇をもたらす。一般に、このような加熱ヘッドを用いた加圧方式のリフロー装置は、少なくとも８億ウォン乃至２５億ウォンの高価の装備である。

それで、既存の加熱ヘッド方式やレーザーと加圧部一体型のヘッド方式に比べ、装備の価格とダイ当りのタクトタイム（ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）を大幅に減らせるレーザーリフロー装置が必要である。また、既存の前記方式は、一つのヘッドが常に一つのダイを押さえて、加圧および加熱し、リフロー作業を行うが、加圧部とレーザー照射部を分離して加圧した後、一度に複数個のダイを面光源のレーザーで照射して生産性を極大化できるレーザーリフロー装置が必要である。また、既存方式の場合、加熱部ヘッドの大きさに制限されて、レーザー或いは熱が伝達されるため、熱源であるレーザービームの大きさを多様に変化させ、使用できるレーザーリフロー装置が必要である。

一方、本出願の発明者は、基板を加圧した状態でレーザーボンディングをする場合、はんだ材料が溶融・再凝固する過程で、ガス（ｆｕｍｅｓ）が発生することを発見した。このようなガス（ｆｕｍｅｓ）は、加圧物体の底面にくっ付いているため、レーザーが照射されると、燃焼（ｂｕｒｎｉｎｇ）を発生させる原因物質として作用するとみなされる。それで、ボンディング品質の向上と加圧物体の耐久性の向上のため、レーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）が加圧物体の底面に付着することを防いだり、削除したりできる技術が必要である。

従来、レーザーリフロー装置は、加圧ヘッドとレーザー照射部が一体となっているため、加圧ヘッドが破損するとレーザー照射部も使用できない問題があった。また、破損した加圧ヘッドを取り替えるためには、加圧ヘッドとレーザービーム照射部全体を分解しなければならないため、取替え時間が所要される問題があった。

本発明は、上述のような問題を解決するために提案されたもので、積層されたり、捩れ（Ｗａｒｐａｇｅ）がひどくて加圧が必要なボンディング対象物に対するタクトタイム（ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）の短縮および複数のボンディング対象物に対するボンディング作業の高速化を実現できるレーザーリフロー装置を提供する。

また、本発明は、ボンディングに必要な面光源のレーザーの損失を抑え、ボンディング品質を向上させるレーザーリフロー装置を提供する。

また、本発明は、ボンディング対象物を押さえてくれる物の耐久性を向上させるレーザーリフロー装置を提供する。

本発明の他の目的は、以下の実施例に係る説明を通してより安易に理解できるだろう。

前記発明が解決しようとする課題を達成するためのレーザーリフロー装置は、ボンディング対象物を支持するステージを含み、前記ボンディング対象物を移送するボンディング対象物移送部と；レーザーを面光源に変換させ、前記ボンディング対象物に照射するレーザー照射部と前記レーザー照射部を照射位置または待機位置へ移動するレーザー照射部移送部；および前記レーザー照射部から分離し、独立に設置され、面光源のレーザービームを透過させる材質で実現され、前記ボンディング対象物に圧力を加えるビーム透過プレートと前記ビーム透過プレートを作業位置または待機位置に移動させるビーム透過プレート移送部を含む。

本発明に係るレーザーリフロー装置は、ビーム透過プレート下部に、レーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）が前記ビーム透過プレートの底面に付着することを防いでくれる保護フィルムを移送する保護フィルム移送部をさらに含む。

本発明に係るレーザーリフロー装置のビーム透過プレート移送部は、ビーム透過プレートに圧力を加える少なくとも一つ以上のアクチュエーターと、前記アクチュエーターによりビーム透過プレートに加わる圧力を感知する少なくとも一つ以上の圧力感知センサーをさらに含む。ビーム透過プレート移送部は、ビーム透過プレートの高さを検出する少なくとも一つ以上の高さ感知センサーをさらに含む。

ビーム透過プレートに圧力を加えるアクチュエーターは、一つ以上の加圧部として実現され、一つ以上の圧力感知センサーにより、リアルタイムでフィードバック制御およびモニターリング機能を行い、ビーム透過プレートに加わる圧力をコントロールできる。

ビーム透過プレートに圧力を加えるアクチュエーターのは、高さセンサーが設置され、圧力が加えられる高さとボンディングされる瞬間のボンディング対象物の位置を確認することができ、ボンディング対象物との一定の高さの間隔を維持する機能を有する。

ビーム透過プレートの母材は、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）、サファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）、溶融石英ガラス（Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ Ｇｌａｓｓ）またはダイヤモンドのうち、いずれか一つで実現できる。

ビーム透過プレートの底面に薄膜コーディング層が形成される。

本発明に係るレーザーリフロー装置は、ビーム透過プレートの底面にレーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）が外部へ排出される通路を形成することができる。

前記のように構成された本発明の本発明に係るレーザーリフロー装置によると、次のような効果がある。

第１に、ボンディング対象物を押さえてくれるビーム透過プレートとボンディング対象物に面光源のレーザーを照射するレーザー照射部をそれぞれ独立に、分離して形成することによって、ビーム透過プレートでボンディング対象物を押さえた状態でレーザー照射部をボンディング対象物の複数の照射位置に移動させた後、駆動することによって、一つのボンディング対象物に対するタクトタイム（ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）の短縮と複数のボンディング対象物全体に対するボンディング作業の高速化を実現でき、積層されたり、捩れ（Ｗａｒｐａｇｅ）がひどいボンディング対象物を加圧したり、一定の高さを維持して捩れ（Ｗａｒｐａｇｅ）を防いだりすることができる。

また、ビーム透過プレートとレーザー照射部をそれぞれ独立に分離して形成することによって、必要な場合、ビーム透過プレートだけを迅速に取り替えられ、ビーム透過プレートの取り替えによるボンディング作業の待機時間を抑え、生産性を高めることができる。

第２に、ビーム透過プレートの下部を保護フィルムで保護することができ、レーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）がビーム透過プレートの底面に付着することを防ぎ、ボンディング品質の向上とビーム透過プレートの耐久性を向上させることができる。

第３に、ビーム透過プレートの移送部は、ビーム透過プレートに加わる圧力を感知して、大面積加圧による一定の圧力をコントロールすることができ、一定の高さの間隔を維持できる高さのコントロールができるため、ボンディング対象物とビーム透過プレートとの平面度の調節が可能になり、ボンディングの不良率を抑えることができる。

第４に、ビーム透過プレートの底面に通路が形成されることによって、上部のサクション（ｓｕｃｔｉｏｎ）装置を通してレーザーボンディングの際に発生し、ビーム透過プレートの破損の原因となるガス（ｆｕｍｅｓ）を通路に沿って迅速に排出することができる。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するもので、後述する発明の詳細な説明と共に、本発明の技術思想をさらに理解させる役割をするもので、本発明は、そのような図面に記載された事項だけに限定して解釈されてはいけない。

本発明に係るレーザーリフロー装置を説明するための例示図である。 本発明に係るレーザーリフロー装置を説明するための例示図である。

本発明に係るレーザーリフロー装置の全体構成を概略的に図示する。

本発明に係るレーザーリフロー装置に使用可能なビーム透過プレートを図示する。

本発明に係るレーザーリフロー装置に用いられるレーザー照射部を説明するための例示図である。

公開されたプリップチップボンダーの加圧ヘッドの構造を図示した断面図である。

１１：ボンディング対象物
１１１：ステージ
１２０：レーザー照射部
１２１：光ファイバー
１２２：ビームシェイパー
１２３：光学部
１３０：ビーム透過プレート
１４０：ビーム透過プレート移送部
１５０：支持部
２１０：保護フィルム移送部
２１１：保護フィルム

本明細書において、用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いられたもので、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に違う意味を有しない限り、複数に表現を含む。本明細書における‘含む’または‘有する’などの用語は、本明細書に記載された特徴、数字、段階、作動、構成要素、部分品または、それらを組み合わせたものが存在することを指定するためであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、作動、構成要素、部分品またはそれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないことと理解されるべきである。

別途の定義がない限り、技術的な用語、科学の用語を含み、ここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者によって一般に理解できるものと同じ意味を表す。一般に、使われる辞書に定義されているのと同じ用語は、関連技術の文脈の有する意味と一致する意味があるものと解釈されるべきであり、本明細書に明白に定義しない限り、理想的であったり、過度に形式的な意味として解釈されない。

以下では、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。

本発明に係るレーザーリフロー装置は、図１に図示したように、下部に熱を加えられる構造を設けている多孔性物質あるいは真空孔が形成されたステージ（１１１）に支持されながら移送されるボンディング対象物（１１）に面光源のレーザーを照射するレーザー照射部（１２０）と、レーザー照射部（１２０）と分離し、独立に設けられ、面光源のレーザーを透過させるビーム透過プレート（１３０）と、ビーム透過プレート（１３０）を作業位置または待機位置に移動させるビーム透過プレート移送部（１４０）と、ビーム透過プレート移送部（１４０）が移動できるように支持する支持部（１５０）を含んで実現される。

レーザー照射部（１２０）は、レーザー発振機から発生され、光ファイバー（１２１）を通して伝達されるレーザーを面光源に変換させ、ボンディング対象物（１１）に照射する。レーザー照射部（１２０）は、スポット（ｓｐｏｔ）のレーザーを面光源の形に変換するビームシェイパー（１２２）と、ビームシェイパー（１２２）の下部に配置され、ビームシェイパー（１２２）から照射される面光源がボンディング対象物（１１）の照射領域に照射されるように、複数のレンズモジュールが鏡筒の内部にそれぞれ適当な間隔を置いて離隔し、装着される光学部（１２３）を含んで実現される。

レーザー照射部（１２０）は、ボンディング対象物（１１）との整列のために、ボンディング対象物（１１）とビーム透過プレート（１３０）との平面度の調節および高さの調節のため、ｚ軸に沿って上昇または下降したり、ｘ軸に沿って左・右に移動したり、ｙ軸に沿って移動できる。

本発明に係るレーザーリフロー装置は、ボンディング対象物（１１）を押さえてくれるビーム透過プレート（１３０）とボンディング対象物（１１）に面光源のレーザーを照射するレーザー照射部（１２０）をそれぞれ独立に分離して形成することで、ビーム透過プレート（１３０）でボンディング対象物（１１）を押さえた状態で、レーザー照射部（１２０）をボンディング対象物（１１）の複数の照射位置に移動させた後、駆動することによって、一つのボンディング対象物（１１）に対するタクトタイム（ｔａｃｔ ｔｉｍｅ）の短縮および複数のボンディング対象物全体に対するボンディング作業の高速化を実現できる。

本発明に係るレーザーリフロー装置は、ビーム透過プレート（１３０）に圧力を加える一つ以上のアクチュエーターとビーム透過プレート（１３０）に加わる圧力を感知する少なくとも一つの圧力感知センサーとビーム透過プレートの高さを検出する一つ以上の高さ感知センサーを含んで実現できる。圧力感知センサーによって、ボンディング対象物に加わる圧力を調整して、大面積の場合、多数のアクチュエーターと多数の圧力感知センサーによって、均一の圧力がボンディング対象物に伝達できるようにコントロールできる。また、一つ以上、或いは多数の高さ感知センサーによりボンディング対象物がボンディングされる瞬間の高さの位置値を確認したり、より正確なボンディングの高さの数値を探せる技術的なデータを提供し、一定の高さの間隔を維持しなければならない工程を行う場合、正確な高さをコントロールできる機能を提供する。圧力感知センサーは、一例で、一つまたは数個のロードセールで実現できる。

ビーム透過プレート（１３０）は、レーザー照射部（１２０）から出力されるレーザーを透過させる母材として実現できる。ビーム透過プレート（１３０）の母材は、すべてのビーム透過性材質として実現可能である。ビーム透過プレート（１３０）の母材は、例えば、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）、サファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）、溶融石英ガラス（Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ Ｇｌａｓｓ）またはダイヤモンドのうち、いずれか一つで実現できる。しかし、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）材質で実現されたビーム透過プレートの物理的特性は、サファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）で実現されたビーム透過プレートの物理的な特性と違う。例えば９８０nmのＬａｓｅｒを照射する場合、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）材質で実現されたビーム透過プレートに透過率は、８５％〜９９％であり、ボンディング対象物から測定された温度は１００℃である。反面、サファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）で実現されたビーム透過プレートの透過率は８０％〜９０％であり、ボンディング対象物から測定された温度は６０℃である。

例えば、光透過率とボンディングに必要な熱損失の側面から見ると、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）は、サファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）より優秀な性能を表す。しかし、本出願の発明者はレーザーリフロー装置を開発しながらビーム透過プレート（１３０）を繰り返してテストしてみた結果、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）材質で実現されるビーム透過プレート（１３０）は、レーザーボンディングの際にクラック（ｃｒａｃｋ）が生じたり、底面から燃焼（ｂｕｒｎｉｎｇ）が発生し、ボンディング品質に不良が発生する問題が発見された。それは、レーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）がビーム透過プレート（１３０）の底面にくっ付き、ガス（ｆｕｍｅｓ）がくっ付いた部分にレーザーの熱源が集中され、熱的ストレスを高めることと分析された。

クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）材質で実現されるビーム透過プレート（１３０）の損傷を防ぎ、耐久性の向上のため、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）材質で実現されるビーム透過プレート（１３０）の底面に薄膜コーディング層を形成することができる。ビーム透過プレート（１３０）の底面に形成される薄膜コーディング層は、通常の光学コーディングである誘導体コーディングまたはＳｉＣコーディングまたは、金属物質コーティングで実現できる。

ビーム透過プレート移送部（１４０）は、ビーム透過プレート（１３０）を作業位置または待機位置に移動する。一例で、ビーム透過プレート移送部（１４０）は、ビーム透過プレート（１３０）を下降または上昇させたり、左・右へ移動させた後、下降または上昇させることができる。

ビーム透過プレート移送部（１４０）は、ビーム透過プレート（１３０）に加わる圧力を感知する少なくとも一つの圧力感知センサーとビーム透過プレートの高さを検出する高さ感知センサーを含んで実現できる。圧力感知センサーは、一例で、少なくとも一つのロードセルで実現できる。高さ感知センサーは、リニアエンコーダで実現できる。

本発明に係るレーザーリフロー装置は、図２に図示したように、ビーム透過プレート（１３０）の下部へ、レーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）がビーム透過プレート（１３０）の底面に付着することを防いでくれる保護フィルム（２１１）を移送する保護フィルム移送部（２１０）をさらに含んで実現できる。

保護フィルム移送部（２１０）は、ロールの形で巻かれた保護フィルムを解きながら、一つの側に移送するリールツーリール（ｒｅｅｌ ｔｏ ｒｅｅｌ）方式で実現できる。保護フィルム（２１１）は、一例で、最高使用温度が摂氏３００℃以上で、連続最高の使用温度が２６０℃以上で、耐熱性が優秀な材質で実現されるのが望ましい。例えば、保護フィルム（２１１）は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（通常、テフロン樹脂とも称する；Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＴＦＥ）または、フッ素樹脂で実現することができる。フッ素樹脂（Ｐｅｒ Ｆｌｕｏｒｏ Ａｌｋｙｌｖｉｎｙｅｔｈｅｒ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；ＰＦＡ）は、フッ素化エチレンプロピレン樹脂の耐熱性を改善する製品として、連続最高の使用温度がポリテトラフルオロエチレン樹脂と同じく、摂氏２６０℃と記録され、高機能性樹脂である。

図３は、本発明のレーザーリフロー装置の全体構成を図示する。図３を参照すると、本発明のレーザーリフロー装置は、ボンディング対象物移送部（１１０）と、レーザー照射部（１２０）と、ビーム透過プレート（１３０）と、ビーム透過プレート移送部（１４０）と、支持部（１５０）と、保護フィルム移送部（２１０）を含んで実現できる。

ボンディング対象物移送部（１１０）は、ボンディング対象物を支持するステージ（１１１）を含み、ボンディング対象物を移送する。ステージ（１１１）は、下部に熱を加えることのできる構造を設けている多孔性物質あるいは、真空孔が形成される。ボンディング対象物を支持するステージ（１１１）は、所定の間隔で離隔される複数の駆動ローラーを含むコンベア方式であったり、精密な駆動要素と巨大な圧力に耐えられるガイドが付着された器具構造を設けた形で実現することができ、資材の種類によっては、Ｘ，Ｙ，Ｔｈｅｔａで精密に位置を合わせられる方式である。

レーザー照射部（１２０）は、レーザー発振機から発生され、光ファイバー（１２１）を通して伝達されるスポット（ｓｐｏｔ）のレーザーを面光源に変換させ、ボンディング対象物に照射する。レーザー照射部（１２０）は、スポット（ｓｐｏｔ）のレーザーを面光源に変換するビームシェイパー（１２２）と、ビームシェイパー（１２２）の下部に配置され、ビームシェイパー（１２２）から照射される面光源がボンディング対象物の照射領域に照射されるように複数のレンズモジュールが鏡筒内部にそれぞれ離隔するように装着される光学部（１２３）を含んで実現できる。

レーザー照射部（１２０）は、一例で、複数のレンズモジュールを個別に上昇または下降させ、面光源の照射領域の範囲と加熱温度を調節する鏡筒駆動部をさらに含んで実現できる。このような実施例によって、ボンディング対象物にレーザーを選択的に照射してボンディングすることができる。

図３には図示していないが、本発明のレーザーリフロー装置は、圧力感知センサーと高さ感知センサーから入力されるデータを用いて、ビーム透過プレート移送部（１４０）の操作をコントロールする制御部を含む。圧力感知センサーと高さ感知センサーは、ビーム透過プレート（１３０）とビーム透過プレート移送部（１４０）と、ボンディング対象物を支持するステージ（１１１）に設けることができる。例えば、制御部は、圧力感知センサーからデータの入力を受け、圧力が目標値に到達するように、ビーム透過プレート移送部（１４０）をコントロールする。また、高さ感知センサーからデータの入力を受け、高さの目標値に到達するようにビーム透過プレート移送部（１４０）をコントロールできる。

支持部（１５０）は、ビーム透過プレート移送部（１４０）が移動できるように支持する。一例で、支持部（１５０）は、ステージ（１１１）と横に並んで延長形成される一組のガントリータイプで実現できる。しかし、支持部（１５０）は、ビーム透過プレート移送部（１４０）をｘ軸、ｙ軸、または、ｚ軸に移動できるように支持する構成が含まれることと解釈されるべきである。

図４は、本発明のレーザーリフロー装置に使用可能なビーム透過プレートを図示する。本発明のレーザーリフロー装置は、図４を参照すると、ビーム透過プレート（４１０）の底面にレーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）が外部に排出される通路（４１１）が形成される。ビーム透過プレート（４１０）の底面に所定の間隔で離隔して形成される複数の突出部（４１２）が形成される。複数の突出部（４１２）は、エンボスの形でもあり得る。

図５は、本発明のレーザーリフロー装置に用いられるレーザー照射部を説明するための例示図である。

本発明では、ガウスモードビームを均一化したエネルギー分布を有する面光源に変換させるため、ビームシェイパー（ｂｅａｍ ｓｈａｐｅｒ）（５５０）を用いる。ビームシェイパー（ｂｅａｍ ｓｈａｐｅｒ）（５５０）の実施例は、韓国特許第１０−１０１７８４８号公報に開示されている。一例で、ビームシェイパー（ｂｅａｍ ｓｈａｐｅｒ）（５５０）は、光ファイバー（５５１）と均一化された四角形レーザーを形成するための、四角光パイプ（Ｓｑｕａｒｅ Ｌｉｇｈｔ Ｐｉｐｅ）を含んで実現できる。

図５を参照すると、光学部（５６０）は、凸レンズ（５６１）、第１円柱レンズ（５６２）、第２円柱レンズ（５６３）およびフォーカシングレンズ（５６４）を含むことができる。光学部（５６０）は、ビームシェイパー（ｂｅａｍ ｓｈａｐｅｒ）（５５０）の出口側に位置し、レーザーの照射領域の大きさと形を調節することができる。凸レンズ（５６１）は、面照射されるレーザーを集光するように、レーザーを均一化するビームシェイパー（ｂｅａｍ ｓｈａｐｅｒ）（５５０）の出口側に隣接して設けることができる。レーザーはビームシェイパー（ｂｅａｍ ｓｈａｐｅｒ）（５５０）の出口側を通過する際に発散され、散ることもあり得る。従って、凸レンズ（５６１）は、均一化されたビームが発散されないように集光し、集光されたレーザーを第１円柱レンズ（５６２）へ伝達することができる。凸レンズ（５６１）通過したレーザーは、第１照射領域（Ａ１）を設けられる。

第１円柱レンズ（５６２）は、凸レンズ（５６１）を通過したレーザーの第１軸方向の長さを調節できる。第１円柱レンズ（５６２）は、円柱を立てた状態で、縦軸に切断した形で設けることができ、第１円柱レンズ（５６２）は、凸レンズ（５６１）の下部に設けられ、第１円柱レンズ（５６２）の凸面が上側に向けられるように、配置することができる。第１円柱レンズ（５６２）を透過するレーザーの照射領域は、第１軸方向の長さが縮小されるように設けられる。第１円柱レンズ（５６２）を透過したレーザーは照射領域の第１軸方向の長さが縮小され、第１照射領域（Ａ１）から第２照射領域（Ａ２）へと照射領域が変更されることもある。

第２円柱レンズ（５６３）は、第１円柱レンズ（５６２）を通過したレーザーの第２軸方向の長さを調節できる。第２軸方向の長さは、第１軸方向の長さと互いに直交し、第２円柱レンズ（５６３）は、第１円柱レンズ（５６２）と同一の形で形成できる。第２円柱レンズ（５６３）は、第１円柱レンズ（５６２）の下部に設置され、凸面が上側に向けられるように配置し、第１円柱レンズ（５６２）と方向が直交するように配置することができる。第２円柱レンズ（５６３）を透過するレーザーの照射領域は、第２軸方向の長さが縮小するように実現できる。第２円柱レンズ（５６３）を透過したレーザーは、照射領域の第２軸方向の長さが縮小され、第２照射領域（Ａ２）から第３照射領域（Ａ３）へと照射領域が変更されることもある。

第１円柱レンズ（５６２）および第２円柱レンズ（５６３）は、レーザーの照射領域の形を容易に調節することができる。第１円柱レンズ（５６２）および第２円柱レンズ（５６３）は、レーザーの照射領域の第１軸方向の長さおよび第２軸方向の長さを容易に調節できる構成であれば、全部含まれる。第１円柱レンズ（５６２）および第２円柱レンズ（５６３）は、凸面が下部に向くように配置することができ、上面に凹面レンズが第１円柱レンズ（５６２）および第２円柱レンズ（５６３）の位置に設けることも可能である。レーザーの照射領域は、第１軸方向の長さと第２軸方向の長さが伸びるように調節する事ができる。第１円柱レンズ（５６２）および第２円柱レンズ（５６３）は、レーザーの照射領域の第１軸方向の長さと第２軸方向の長さを調節し、照射領域の横および縦の長さの比率を調整することができれば、全て一実施例に含まれることができる。

第１円柱レンズ（５６２）と第２円柱レンズ（５６３）は、それぞれ位置が変わることもあり得る。例えば、凸レンズ（５６１）を透過したレーザーが第１円柱レンズ（５６２）より、第２円柱レンズ（５６３）を先に透過するようにして、照射領域の第２軸方向の長さが調節された以後に第１軸方向の長さが調節されるようにすることも可能である。

フォーカシングレンズ（５６４）は、第１円柱レンズ（５６２）と第２円柱レンズ（５６３）を通過したレーザーの照射領域がすでに設定された広さを有するように調節できる。フォーカシングレンズ（５６４）は、第２円柱レンズ（５６３）により形成された照射領域の形を維持するが、照射領域の広さを増加または減少させることができる。フォーカシングレンズ（５６４）は、第２円柱レンズ（５６３）により形成された、照射領域の第１軸方向の長さ対比第２軸方向の長さの比率を維持して、形を維持した状態で、照射領域の広さを増加または減少させる。第２円柱レンズ（５６３）を透過したレーザーの照射領域である第３照射領域（Ａ３）をフォーカシングレンズ（５６４）を用いて拡大することで、第４照射領域（Ａ４）の広さを有することができる。フォーカシングレンズ（５６４）が第３照射領域（Ａ３）の広さを縮小できることはもちろんである。フォーカシングレンズ（５６４）は、取り替えの可能なように設けられる。

以上で説明した本発明は、前述した実施例および添付された図面に限定されるものではなく、本発明の技術的な思想を損なわない範囲内で、様々な取替え、変形および変更が可能である。これは、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者において明白なものである。従って、本発明の本の技術的な保護範囲は添付された請求範囲によってのみ、決められるべきであろう。

Claims (7)

1. ボンディング対象物を支えるステージを含み、前記ボンディング対象物を移送するボンディング対象物移送部；
   レーザーを面光源に変換させ、前記ボンディング対象物に照射するレーザー照射部；
   前記レーザー照射部を、照射する位置または待機位置へ移動させるレーザー照射部移送部；
   前記レーザー照射部と分離し、独立に設けられ、面光源のレーザービームを透過させる材質で実現され、前記ボンディング対象物に圧力を加えるビーム透過プレート；および
   前記ビーム透過プレートを作業位置または待機位置へ移動させるビーム透過プレート移送部；
   を含むことを特徴とする、レーザーリフロー装置。
2. 前記レーザーリフロー装置は、前記ビーム透過プレートの下部へのレーザーボンディングの際に発生するガス（ｆｕｍｅｓ）が、前記ビーム透過プレートの底面に付着することを防いでくれる保護フィルムを移送する保護フィルム移送部；
   をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のレーザーリフロー装置。
3. 前記ビーム透過プレート移送部は、前記ビーム透過プレートに圧力を加える少なくとも一つ以上のアクチュエーターと、前記アクチュエーターにより前記ビーム透過プレートに加わる圧力を感知する少なくとも一つ以上の圧力感知センサー；
   をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のレーザーリフロー装置。
4. 前記ビーム透過プレート移送部は、前記ビーム透過プレートの高さを検出する少なくとも一つ以上の高さ感知センサー：
   をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のレーザーリフロー装置。
5. 前記ビーム透過プレートとプレートの母材は、クォーツ（Ｑｕａｒｔｓ）、サファイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）、溶融石英ガラス（Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ Ｇｌａｓｓ）またはダイヤモンドのうち、いずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載のレーザーリフロー装置。
6. 前記ビーム透過プレートの底面に薄膜コーティング層が設けられることを特徴とする、請求項５に記載のレーザーリフロー装置。
7. 前記ビーム透過プレートの底面にレーザーボンディングを行う際に生じるガス（ｆｕｍｅｓ）が外部へ排出される通路が設けられたことを特徴とする、請求項１ないし請求項６に記載のレーザーリフロー装置。
   
   

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