JP5748038B2 - Bump forming method and apparatus therefor - Google Patents

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Description

本発明はバンプ形成方法およびその装置に関し、詳しくはレーザ光を対象物に照射して対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法およびその装置に関する。   The present invention relates to a bump forming method and an apparatus therefor, and more particularly to a bump forming method and an apparatus for forming a bump by irradiating an object with laser light to melt a part of the object.

従来、対象物の表面にレーザ光を照射し、該対象物の一部を溶融させてバンプ（錐状突起）を形成するバンプ形成方法が知られている（特許文献１）。
一方、電子基板の表面に設けた電極パッドと電子部品などの相手物とを接触させるため、上記電極パッドの表面に２０〜５０μｍの高さのバンプを形成することが知られている（特許文献２）。 Conventionally, a bump forming method is known in which a surface of an object is irradiated with laser light, and a part of the object is melted to form a bump (conical protrusion) (Patent Document 1).
On the other hand, it is known that bumps having a height of 20 to 50 μm are formed on the surface of the electrode pad in order to bring an electrode pad provided on the surface of the electronic substrate into contact with a counterpart such as an electronic component (Patent Literature). 2).

特開２００３−３１１１０号公報JP 2003-31110 A 特開平５−２３５００１号公報JP-A-5-235001

しかしながら、上記特許文献１によるバンプ形成方法で形成したバンプは、電子放出金属の表面に形成されるマイクロカソードであり、上記特許文献２のような電極パッドのバンプとしては低い（１μｍ程度）という問題がある。
このような問題に鑑み、本発明は例えば電極パッドに好適な高さのバンプを形成することが可能なバンプ形成方法およびその装置を提供するものである。 However, the bump formed by the bump forming method according to Patent Document 1 is a microcathode formed on the surface of the electron-emitting metal, and is low (about 1 μm) as the bump of the electrode pad as in Patent Document 2. There is.
In view of such problems, the present invention provides a bump forming method and apparatus capable of forming a bump having a height suitable for an electrode pad, for example.

すなわち、請求項１にかかるバンプ形成方法は、レーザ光を対象物に照射して、該対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法において、
上記対象物を銅とし、
上記レーザ光を、０．１〜１０ｍｓｅｃのパルス幅でパルス照射して、１パルスあたりのエネルギー密度を２０〜５０Ｊ／ｍｍ２とし、
１回目のレーザ光の照射により対象物の表面を加熱して溶融させ、２回目の照射により溶融部分の表面にプラズマを発生させて表面波振動を誘起して、当該溶融部分の表面に上記バンプを形成することを特徴としている。
That is, the bump forming method according to claim 1 is a bump forming method in which a target is irradiated with laser light to melt a part of the target to form a bump.
The above object is copper,
The laser beam is pulse-irradiated with a pulse width of 0.1 to 10 msec, the energy density per pulse is 20 to 50 J / mm 2 ,
The surface of the object is heated and melted by the first laser light irradiation, and plasma is generated on the surface of the melted part by the second irradiation to induce surface wave vibration, and the bumps are formed on the surface of the melted part. It is characterized by forming .

請求項３にかかるバンプ形成方法は、レーザ光を対象物に照射して、該対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法において、
上記対象物をシリコンとし、
上記レーザ光を、０．１〜１ｍｓｅｃのパルス幅でパルス照射して、１パルスあたりのエネルギー密度を５〜７０Ｊ／ｍｍ２とし、
１回目のレーザ光の照射により対象物の表面を加熱して溶融させ、２回目の照射により溶融部分の表面にプラズマを発生させて表面波振動を誘起して、当該溶融部分の表面に上記バンプを形成することを特徴としている。
A bump forming method according to claim 3 is a bump forming method of forming a bump by irradiating an object with laser light and melting a part of the object.
The above object is silicon,
The laser beam is irradiated with a pulse with a pulse width of 0.1 to 1 msec, an energy density per pulse is set to 5 to 70 J / mm 2 ,
The surface of the object is heated and melted by the first laser light irradiation, and plasma is generated on the surface of the melted part by the second irradiation to induce surface wave vibration, and the bumps are formed on the surface of the melted part. It is characterized by forming .

請求項６にかかるバンプ形成方法は、レーザ光を対象物に照射して、該対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法において、
上記対象物を鉄合金とし、
上記レーザ光を、０．１〜１ｍｓｅｃのパルス幅でパルス照射して、１パルスあたりのエネルギー密度を４０〜３５０Ｊ／ｍｍ２とし、
１回目のレーザ光の照射により対象物の表面を加熱して溶融させ、２回目の照射により溶融部分の表面にプラズマを発生させて表面波振動を誘起して、当該溶融部分の表面に上記バンプを形成することを特徴としている。
A bump forming method according to claim 6 is a bump forming method of forming a bump by irradiating an object with laser light and melting a part of the object.
The above object is an iron alloy,
The laser beam is pulse-irradiated with a pulse width of 0.1 to 1 msec, the energy density per pulse is 40 to 350 J / mm 2 ,
The surface of the object is heated and melted by the first laser light irradiation, and plasma is generated on the surface of the melted part by the second irradiation to induce surface wave vibration, and the bumps are formed on the surface of the melted part. It is characterized by forming .

また請求項９にかかるバンプ形成装置は、対象物を支持する支持手段と、レーザ光を発振するレーザ発振器とを備え、
上記レーザ光を対象物に照射して対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成装置において、
上記レーザ発振器はファイバレーザ発振器であって、かつ励起光のＯＮ／ＯＦＦを制御してレーザ光をパルス照射させるパルス制御手段を備え、
上記対象物は非磁性体であって、
上記対象物に近接した位置に電界を発生させる電界発生手段を設け、
上記電界発生手段が発生させた電界の内部に上記対象物を位置させるとともに、該電界の強さを変動させることにより対象物内に渦電流を発生させて、
該対象物に上記レーザ光を照射して溶融させた対象物の溶融部分を電界発生手段に引き寄せ、形成するバンプのサイズ、もしくは、上記対象物の材質を変更する際には、上記パルス制御手段によって励起光のＯＮ時間、ＯＦＦ時間、または、励起回数の少なくともいずれか１つの設定を変更することを特徴としている。
さらに請求項１０にかかるバンプ形成装置は、対象物を支持する支持手段と、レーザ光を発振するレーザ発振器とを備え、
上記レーザ光を対象物に照射して対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成装置において、
上記レーザ発振器はファイバレーザ発振器であって、かつ励起光のＯＮ／ＯＦＦを制御してレーザ光をパルス照射させるパルス制御手段を備え、
上記対象物は磁性体であって、
上記対象物に近接した位置に磁界を発生させる磁界発生手段を設け、
上記磁界発生手段が発生させた磁界の内部に上記対象物が位置した状態で、該対象物に上記レーザ光を照射し、レーザ光によって溶融させた対象物の溶融部分を磁界発生手段に引き寄せ、形成するバンプのサイズ、もしくは、上記対象物の材質を変更する際には、上記パルス制御手段によって励起光のＯＮ時間、ＯＦＦ時間、または、励起回数の少なくともいずれか１つの設定を変更することを特徴としている。
 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a bump forming apparatus comprising: a supporting unit that supports an object; and a laser oscillator that oscillates a laser beam.
In the bump forming apparatus for forming a bump by irradiating the object with the laser beam and melting a part of the object,
The laser oscillator is a fiber laser oscillator, and includes pulse control means for controlling the ON / OFF of excitation light to irradiate laser light in pulses,
The object is a non-magnetic material,
An electric field generating means for generating an electric field at a position close to the object is provided,
Positioning the object inside the electric field generated by the electric field generating means, and generating an eddy current in the object by changing the strength of the electric field,
When the melted portion of the object melted by irradiating the object with the laser beam is drawn to the electric field generating means, and the size of the bump to be formed or the material of the object is changed, the pulse control means In this case, at least one of the ON time, the OFF time, and the number of excitation times of the excitation light is changed.
Furthermore, the bump forming apparatus according to claim 10 comprises a supporting means for supporting the object and a laser oscillator for oscillating the laser beam,
In the bump forming apparatus for forming a bump by irradiating the object with the laser beam and melting a part of the object,
The laser oscillator is a fiber laser oscillator, and includes pulse control means for controlling the ON / OFF of excitation light to irradiate laser light in pulses,
The object is a magnetic material,
Providing magnetic field generating means for generating a magnetic field at a position close to the object,
In the state where the object is located inside the magnetic field generated by the magnetic field generation means, the object is irradiated with the laser light, and the melted portion of the object melted by the laser light is drawn to the magnetic field generation means, When changing the size of the bump to be formed or the material of the object, at least one of the ON time, the OFF time, and the excitation frequency of the excitation light is changed by the pulse control means. It is a feature.

上記請求項１、３、６におけるバンプ形成方法によれば、対象物の素材に応じてそれぞれレーザ照射のパルス幅およびエネルギー密度を最適なものとすることで、好適な高さのバンプを形成することが可能となっている。
具体的には、対象物の表面に１回目のレーザ光の照射が行われると対象物の表面が溶融し、この溶融部分にさらにレーザ光を照射すると、上記溶融部分の表面にプラズマが発生して溶融部分の表面に表面波振動が誘起される。
この表面波は溶融部分の中心から外側に向けて同心円状に広がった後に該溶融部分の外縁で反転し、中央で衝突して上方に隆起した状態で凝固してバンプとなる。
そして、上記各素材に対して上記条件でレーザ光をパルス照射することで、十分な高さのバンプを得ることが可能となっている。 According to the bump forming method according to the first, third, and sixth aspects, a bump having a suitable height is formed by optimizing the pulse width and energy density of laser irradiation according to the material of the object. It is possible.
Specifically, when the surface of the object is irradiated with the first laser beam, the surface of the object is melted, and when the laser beam is further irradiated to the melted part, plasma is generated on the surface of the melted part. Thus, surface wave vibration is induced on the surface of the molten part.
This surface wave spreads concentrically from the center of the melted portion to the outside, then reverses at the outer edge of the melted portion, solidifies in a state of colliding at the center and rising upward to form a bump.
A bump having a sufficiently high height can be obtained by irradiating each material with pulses of laser light under the above conditions.

また請求項９、１０におけるバンプ形成装置によれば、パルス制御手段が形成するバンプの高さ（サイズ）や対象物の材質に応じて、照射されるレーザ光のパルス幅およびパルスインターバルやパルス照射の回数を設定することで、好適な高さのバンプを形成することが可能となっている。
具体的には、対象物の表面に１回目のレーザ光の照射が行われると、対象物の表面が溶融し、この溶融部分にさらにレーザ光を照射すると、上記溶融部分の表面にプラズマが発生して溶融部分の表面に表面波振動が誘起される。
この表面波は溶融部分の中心から外側に向けて同心円状に広がった後に該溶融部分の外縁で反転し、中央で衝突して上方に隆起した状態で凝固してバンプとなる。
そして、上記レーザ発振器をファイバレーザ発振器とし、パルス制御手段が励起光のＯＮ／ＯＦＦを制御してレーザ光をパルス照射させることで、上記溶融部分を衝撃により弾き飛ばすことなく溶融させることができ、上記バンプを形成することができる。
According to the bump forming apparatus of claims 9 and 10, the pulse width and pulse interval of the irradiated laser beam and the pulse irradiation according to the height (size) of the bump formed by the pulse control means and the material of the object. By setting the number of times, it is possible to form a bump having a suitable height.
Specifically, when the surface of the object is irradiated with the first laser beam, the surface of the object is melted, and when the laser beam is further irradiated to the melted part, plasma is generated on the surface of the melted part. As a result, surface wave vibration is induced on the surface of the molten portion.
This surface wave spreads concentrically from the center of the melted portion to the outside, then reverses at the outer edge of the melted portion, solidifies in a state of colliding at the center and rising upward to form a bump.
And, the laser oscillator is a fiber laser oscillator, and the pulse control means controls the excitation light ON / OFF to irradiate the laser light, so that the melting part can be melted without being blown off by impact, The bump can be formed.

第１実施例にかかるバンプ形成装置の側面図。1 is a side view of a bump forming apparatus according to a first embodiment. パルス照射されるレーザ光の出力を示した図。The figure which showed the output of the laser beam irradiated with a pulse. バンプの形成される過程を説明する図。The figure explaining the process in which a bump is formed. 第２実施例におけるバンプ形成方法を説明する図。The figure explaining the bump formation method in 2nd Example. 第３実施例におけるバンプ形成方法を説明する図。The figure explaining the bump formation method in 3rd Example. 第４実施例におけるバンプ形成方法を説明する図。The figure explaining the bump formation method in 4th Example. 第５実施例におけるバンプ形成方法を説明する図。The figure explaining the bump formation method in 5th Example.

以下図示実施例について説明すると、図１は第１実施例にかかるバンプ（突起）形成装置１を示し、基板２に設けた電極パッドからなる対象物３にバンプ（突起）４を形成する装置となっている。
上記バンプ形成装置１は、上記基板２の載置される支持手段としてのＸ−Ｙテーブル５と、レーザ光Ｌを発振するレーザ発振器６と、上記レーザ光Ｌを基板２に照射する加工ヘッド７とから構成されている。
上記基板２の表面には銅で製造された対象物３が所定のパターンで配置され、上記基板２がバンプ形成装置１に供給される際にはその表面が平坦となっている。
上記Ｘ−Ｙテーブル５は従来公知であり、基板２を水平にＸ−Ｙ方向に移動させて、上記加工ヘッド７の下方に所要の対象物３を移動させるものとなっている。
上記加工ヘッド７は、レーザ光Ｌの光路上に設けたベンドミラー８と、該ベンドミラー８によって下方に反射したレーザ光Ｌを集光する集光レンズ９とを備えている。
上記集光レンズ９はレーザ発振器６より照射されたレーザ光Ｌを上記対象物３の表面に所定のスポット径で集光させる凸レンズとなっており、集光されたレーザ光Ｌの出力分布はその中心が最大となるようになっている。 The illustrated embodiment will be described below. FIG. 1 shows a bump (projection) forming apparatus 1 according to the first embodiment, and an apparatus for forming a bump (projection) 4 on an object 3 made of an electrode pad provided on a substrate 2. It has become.
The bump forming apparatus 1 includes an XY table 5 as a supporting means on which the substrate 2 is placed, a laser oscillator 6 that oscillates laser light L, and a processing head 7 that irradiates the substrate 2 with the laser light L. It consists of and.
An object 3 made of copper is arranged in a predetermined pattern on the surface of the substrate 2, and when the substrate 2 is supplied to the bump forming apparatus 1, the surface is flat.
The XY table 5 is conventionally known, and the required object 3 is moved below the processing head 7 by moving the substrate 2 horizontally in the XY direction.
The processing head 7 includes a bend mirror 8 provided on the optical path of the laser light L, and a condenser lens 9 that condenses the laser light L reflected downward by the bend mirror 8.
The condensing lens 9 is a convex lens that condenses the laser light L emitted from the laser oscillator 6 on the surface of the object 3 with a predetermined spot diameter, and the output distribution of the condensed laser light L is The center is maximized.

レーザ発振器６はいわゆるファイバレーザ発振器となっており、近赤外線域のレーザ光Ｌを照射するとともに、レーザ光Ｌをパルス照射するためのパルス制御手段６ａを備えている。
上記ファイバレーザ発振器は、励起光に大きな出力を必要とせず、半導体レーザによる励起が可能であり、また短時間での励起光のＯＮ／ＯＦＦの繰り返しに対応可能であるという特徴を有している。
上記パルス制御手段６ａはファイバレーザ発振器における励起光のＯＮ／ＯＦＦを制御して、照射されるレーザ光Ｌのパルス幅やパルスインターバルを設定することが可能となっている。
このようなファイバレーザ発振器を用いるとともに、パルス制御手段６ａが励起光のＯＮ／ＯＦＦによりレーザ光Ｌのパルス照射を行うことで、Ｑスイッチによるようなパルス幅が短く尖頭値の高いレーザ光Ｌではなく、必要なパルス幅に渡り平均的なエネルギー密度でワンパルス毎のレーザ光Ｌを照射することができる。
つまり、レーザ発振器６からは図２に示すように、縦軸をレーザ光Ｌのエネルギー密度、横軸を時間とした場合、レーザ発振器６より照射されるレーザ光Ｌの出力は矩形状に現れるようになっている。 The laser oscillator 6 is a so-called fiber laser oscillator, and is provided with pulse control means 6a for irradiating the laser beam L in the near infrared region and irradiating the laser beam L in pulses.
The fiber laser oscillator does not require a large output for pumping light, can be pumped by a semiconductor laser, and can respond to repeated ON / OFF of pumping light in a short time. .
The pulse control means 6a can control the ON / OFF of the excitation light in the fiber laser oscillator, and can set the pulse width and pulse interval of the irradiated laser light L.
While using such a fiber laser oscillator, the pulse control means 6a performs pulse irradiation of the laser light L by turning on / off the excitation light, so that the laser light L having a short pulse width and a high peak value as by the Q switch is used. Instead, the laser light L for each pulse can be irradiated with an average energy density over a necessary pulse width.
That is, as shown in FIG. 2, when the vertical axis is the energy density of the laser light L and the horizontal axis is time, the output of the laser light L emitted from the laser oscillator 6 appears in a rectangular shape as shown in FIG. It has become.

そして、対象物３の素材が銅である場合、上記レーザ発振器６からは１００Ｗのレーザ光Ｌを照射するとともに、上記パルス制御手段６ａはレーザ光Ｌのパルス幅を０．１〜１０ｍｓｅｃの範囲とし、かつパルスインターバルを１〜１００ｍｓｅｃの範囲で設定する。
このような設定とすることで、対象物３には１パルスあたり２０〜５０Ｊ／ｍｍ２のエネルギー密度でレーザ光Ｌが照射されるようになっている。
このような条件で銅製の対象物３に２回レーザ光Ｌをパルス照射すると、対象物３の表面には高さ約３０μｍ、直径約６０μｍのバンプ４が形成されることが確認できた。
このバンプ４の高さは対象物３と相手物との接触に好適な高さであり、またバンプ４の直径は、該バンプ４を複数形成した場合に、隣接するバンプ４同士が干渉しないような径となっている。 When the material of the object 3 is copper, the laser oscillator 6 emits 100 W of laser light L, and the pulse control means 6a sets the pulse width of the laser light L to a range of 0.1 to 10 msec. And the pulse interval is set in the range of 1 to 100 msec.
With this setting, the object 3 is irradiated with the laser light L at an energy density of 20 to 50 J / mm 2 per pulse.
It was confirmed that when the laser beam L was irradiated twice on the copper object 3 under such conditions, bumps 4 having a height of about 30 μm and a diameter of about 60 μm were formed on the surface of the object 3.
The height of the bump 4 is a height suitable for contact between the object 3 and the counterpart, and the diameter of the bump 4 is such that adjacent bumps 4 do not interfere with each other when a plurality of the bumps 4 are formed. The diameter is large.

図３は、上記条件に基づいてレーザ光Ｌを対象物３に照射した場合における、バンプ４の形成過程を説明する図となっている。
まず、対象物３の表面に１回目のレーザ光Ｌの照射が行われると、対象物３の表面がレーザ光Ｌによって加熱されて溶融する（図３（ａ））。
レーザ光Ｌによって直接加熱された溶融部分３ａは、その熱によって周囲の対象物３を加熱し、レーザ光Ｌが照射された直後は溶融部分３ａが拡大してゆく（図３（ｂ））。
しかしながら、その後は時間の経過に伴って溶融部分３ａが冷えて縮小するが、上記パルスインターバルに従って２回目のレーザ光Ｌを照射する（図３（ｃ））
すると、レーザ光Ｌの照射された溶融部分３ａは、一度溶融された部分であることからより高温となり、その結果上記溶融部分３ａの表面にプラズマが発生して、その衝撃により溶融部分３ａの中央がへこみ、溶融部分３ａの表面には表面波振動が誘起される（図３（ｄ））。
この表面波は溶融部分３ａの中心から外側に向けて同心円状に広がってゆくが、その後溶融部分３ａの外縁に到達すると反転して中心に向けて狭まってゆく（図３（ｅ））。
そして、反転した表面波が溶融部分３ａの中央に達すると、該表面波が衝突して上方に隆起し、その後溶融部分が凝固することにより、中央に若干の凹部が形成されたバンプ４が形成されることとなる（図３（ｆ））。
このように、レーザ光Ｌを連続照射ではなくパルス照射することで、パルスインターバルの間に溶融部分３ａが冷却や酸化作用により粘度を増し、さらにパルスインターバルを１ｍｓｅｃ以上とすることで、隆起した部分が凝固しやすく隆起状態のまま維持させることができる。
なお、レーザ光Ｌのパルス照射を２回行った場合、上述したように約３０μｍのバンプ４を形成することができたが、パルス照射を３回行ったところ、約４０μｍのバンプ４が形成され、パルス照射の回数を多くすることでより高いバンプ４を形成できることが判明した。 FIG. 3 is a diagram for explaining the formation process of the bumps 4 when the object 3 is irradiated with the laser beam L based on the above conditions.
First, when the surface of the object 3 is irradiated with the first laser beam L, the surface of the object 3 is heated and melted by the laser beam L (FIG. 3A).
The melted portion 3a directly heated by the laser beam L heats the surrounding object 3 with the heat, and immediately after the laser beam L is irradiated, the melted portion 3a expands (FIG. 3B).
However, after that, the melted portion 3a cools and shrinks with the passage of time, but the second laser beam L is irradiated in accordance with the pulse interval (FIG. 3C).
Then, the melted portion 3a irradiated with the laser beam L becomes a higher temperature because it is a portion once melted. As a result, plasma is generated on the surface of the melted portion 3a, and the impact causes the center of the melted portion 3a. As a result, surface wave vibration is induced on the surface of the melted portion 3a (FIG. 3D).
This surface wave spreads concentrically from the center of the melted portion 3a toward the outside, but then reverses and narrows toward the center when reaching the outer edge of the melted portion 3a (FIG. 3 (e)).
When the inverted surface wave reaches the center of the melted part 3a, the surface wave collides and rises upward, and then the melted part solidifies to form a bump 4 having a slight recess at the center. (FIG. 3 (f)).
Thus, by irradiating the laser beam L with a pulse instead of continuous irradiation, the melted portion 3a increases in viscosity by cooling or oxidizing action during the pulse interval, and further, the raised portion by setting the pulse interval to 1 msec or more. Can be easily solidified and maintained in a raised state.
In addition, when the pulse irradiation of the laser beam L was performed twice, the bump 4 of about 30 μm could be formed as described above. However, when the pulse irradiation was performed three times, the bump 4 of about 40 μm was formed. It has been found that a higher bump 4 can be formed by increasing the number of times of pulse irradiation.

上記条件に対し、対象物３の素材が銅の場合、１パルスあたり２０Ｊ／ｍｍ２未満のエネルギー密度でレーザ光Ｌを照射すると、十分な溶融部分が得られず、十分な高さのバンプ４を形成することができない。
また銅はレーザ光Ｌを反射しやすいため、パルス幅を０．１〜１０ｍｓｅｃと長くするとともに、最大エネルギー密度を抑えぎみにするようになっており、これに対して５０Ｊ／ｍｍ２を超えるエネルギー密度でレーザ光Ｌを照射すると、溶融部分の径が大きくなって隣接するバンプ４同士が干渉してしまうという問題が発生する。
さらに、パルスインターバルは１ｍｓｅｃ以上で長くするものの、１００ｍｓｅｃを超えてしまうと、溶融部分の凝固が進行するため次のパルスでのレーザ照射によるプラズマの発生が抑制されてしまう。
一方、レーザ光Ｌのパルス照射をＱスイッチを用いた場合のように高尖頭値かつ短パルスで行うと、パルス照射ごとのピークエネルギーが高くなりすぎるため、溶融部分のプラズマによる衝撃で溶融部分が弾かれてしまい、バンプ４を形成することができない。
またメカニカルチョッパによるパルス照射を行う場合、シャープかつ自由なパルス照射が難しいという問題があり、ファイバレーザではないレーザロッドを用いた固体レーザ発振器とした場合、短時間で励起光のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと、励起光の出力が高いことから励起光源の耐久性が低下するという問題がある。 With respect to the above conditions, when the material of the object 3 is copper, if the laser beam L is irradiated at an energy density of less than 20 J / mm 2 per pulse, a sufficient melted portion cannot be obtained, and the bump 4 having a sufficient height Can not form.
Further, since copper easily reflects the laser beam L, the pulse width is increased to 0.1 to 10 msec, and the maximum energy density is suppressed, and the energy exceeding 50 J / mm 2 is compared with this. When the laser beam L is irradiated at a density, there is a problem that the diameter of the melted portion becomes large and adjacent bumps 4 interfere with each other.
Furthermore, although the pulse interval is longer than 1 msec, if it exceeds 100 msec, solidification of the melted portion proceeds, so that generation of plasma due to laser irradiation at the next pulse is suppressed.
On the other hand, if the pulse irradiation of the laser beam L is performed with a high peak value and a short pulse as in the case of using a Q switch, the peak energy for each pulse irradiation becomes too high. As a result, the bumps 4 cannot be formed.
In addition, when performing pulse irradiation with a mechanical chopper, there is a problem that sharp and free pulse irradiation is difficult. When a solid laser oscillator using a laser rod other than a fiber laser is used, ON / OFF of excitation light is repeated in a short time. In addition, since the output of the excitation light is high, there is a problem that the durability of the excitation light source is lowered.

そして上記構成を有するバンプ形成装置１によれば、銅以外の素材からなる対象物３に対しても、十分な高さのバンプ４を形成することができる。
単結晶シリコンからなるシリコンウエハとしての対象物３にダミーバンプを形成する場合、レーザ発振器６は出力１００Ｗのレーザ光Ｌを照射し、上記パルス制御手段６ａはレーザ光Ｌのパルス幅を０．１〜１ｍｓｅｃの範囲とし、かつパルスインターバルを１〜２５ｍｓｅｃの範囲で設定する。
このような設定とすることで、対象物３には１パルスあたり５〜７０Ｊ／ｍｍ２のエネルギー密度でレーザ光Ｌが照射されるようになっている。
また、各バンプ４を形成する毎にそれぞれ２回レーザ光Ｌを照射するようになっており、また上記集光レンズ９はレーザ光Ｌのスポット径を１０〜２０μｍの範囲とし、またレーザ光Ｌの中心部分でレーザ光Ｌの最高出力が得られるようになっている。
このような条件でレーザ光Ｌを照射することにより、シリコンウエハからなる対象物３の表面に十分な高さのバンプ４を形成することが可能である。
そして、１パルスあたりのエネルギー密度が５Ｊ／ｍｍ２未満では十分な大きさのバンプ４を形成できず、７０Ｊ／ｍｍ２を超えてしまうと、バンプ４形成後に溶融部分が冷却された際に、バンプ４の周囲に亀裂が発生してしまう。しかしながらシリコンの融点は銅より高いため、エネルギー密度も最大値は大きく設定するようになっている。
また、シリコンは入熱量が小さいため、パルスインターバルが長くなると冷えて固まりやすいことから、該パルスインターバルを２５ｍｓｅｃ以下の範囲で設定するようにしている。 And according to the bump forming apparatus 1 which has the said structure, the bump 4 of sufficient height can be formed also with respect to the target object 3 which consists of raw materials other than copper.
When forming the dummy bumps on the object 3 as a silicon wafer made of single crystal silicon, the laser oscillator 6 irradiates the laser beam L with an output of 100 W, and the pulse control means 6 a sets the pulse width of the laser beam L to 0.1 to 0.1. The range is 1 msec, and the pulse interval is set in the range of 1 to 25 msec.
With this setting, the object 3 is irradiated with the laser light L at an energy density of 5 to 70 J / mm 2 per pulse.
Each time the bumps 4 are formed, the laser beam L is irradiated twice, and the condenser lens 9 has a spot diameter of the laser beam L in the range of 10 to 20 μm. The maximum output of the laser beam L can be obtained at the central portion.
By irradiating the laser beam L under such conditions, it is possible to form bumps 4 having a sufficiently high height on the surface of the object 3 made of a silicon wafer.
If the energy density per pulse is less than 5 J / mm 2 , a sufficiently large bump 4 cannot be formed, and if it exceeds 70 J / mm 2 , when the melted portion is cooled after the bump 4 is formed, Cracks occur around the bumps 4. However, since the melting point of silicon is higher than that of copper, the maximum value of the energy density is set to be large.
In addition, since silicon has a small amount of heat input, it tends to cool and harden when the pulse interval becomes long, so the pulse interval is set within a range of 25 msec or less.

次に、上記対象物３が鉄合金である場合について説明する。この鉄合金は、例えば、鉄にクロムやニッケルを含んでいる。
対象物３が上記鉄合金である場合、レーザ発振器６は出力１００Ｗのレーザ光Ｌを照射し、上記パルス制御手段６ａはレーザ光Ｌのパルス幅を０．１〜１ｍｓｅｃの範囲とし、かつパルスインターバルを１〜１００ｍｓｅｃの範囲で設定する。
このような設定とすることで、対象物３には１パルスあたり４０〜３５０Ｊ／ｍｍ２のエネルギー密度でレーザ光Ｌが照射されるようになっている。
また、各バンプ４を形成する毎にそれぞれ２回レーザ光Ｌを照射するようになっており、また上記集光レンズ９はレーザ光Ｌのスポット径を１０〜２０μｍの範囲とし、またレーザ光Ｌの中心部分でレーザ光Ｌの最高出力が得られるようになっている。
このような条件でレーザ光Ｌを照射することにより、鉄合金からなる対象物３の表面に十分な高さのバンプ４を形成することができ、例えば細かな多数の突起を設けるような表面処理が可能となる。
鉄合金の場合は、シリコンよりもさらに融点が高く亀裂の発生もないため、エネルギー密度をさらに大きく設定するようにしているが、冷えて固まりやすく多数のバンプ４を形成するためタクトタイムが長くならないよう、パルスインターバルを最大１００ｍｓｅｃとしている。 Next, a case where the object 3 is an iron alloy will be described. This iron alloy contains, for example, chromium and nickel in iron.
When the object 3 is the iron alloy, the laser oscillator 6 irradiates the laser beam L with an output of 100 W, the pulse control means 6a sets the pulse width of the laser beam L to a range of 0.1 to 1 msec, and a pulse interval. Is set in the range of 1 to 100 msec.
With such a setting, the object 3 is irradiated with the laser light L at an energy density of 40 to 350 J / mm 2 per pulse.
Each time the bumps 4 are formed, the laser beam L is irradiated twice, and the condenser lens 9 has a spot diameter of the laser beam L in the range of 10 to 20 μm. The maximum output of the laser beam L can be obtained at the central portion.
By irradiating the laser beam L under such conditions, a sufficiently high bump 4 can be formed on the surface of the object 3 made of an iron alloy. For example, a surface treatment that provides a large number of fine protrusions. Is possible.
In the case of an iron alloy, the melting point is higher than that of silicon and cracks are not generated. Therefore, the energy density is set to be larger, but the tact time is not increased because a large number of bumps 4 are easily formed by cooling. Thus, the maximum pulse interval is 100 msec.

図４は第２実施例にかかるバンプ形成装置１の加工ヘッド７部分の拡大図を示し、このバンプ形成装置１は対象物３が上記鉄合金やその他ニッケルなどの磁性体である場合に利用可能となっている。ここでは対象物３が鉄合金である場合について説明する。
バンプ形成装置１の加工ヘッド７には、磁界Ｂを発生させる磁界発生手段１１が設けられており、具体的には加工ヘッド７を構成する上記集光レンズ９の下方に設けられるとともに、該磁界発生手段１１の中央にはＸ−Ｙテーブル５に向けて徐々に縮径する貫通孔１１ａが形成されている。
上記磁界発生手段１１は永久磁石となっており、この永久磁石が発生させる磁界Ｂは、図に示すように磁界発生手段１１の断面の外周を周回するように形成され、換言すると磁界発生手段１１は上記貫通孔１１ａを通過するリング状の磁界Ｂを形成するようになっている。
また上記貫通孔１１ａの内部では、磁界Ｂはレーザ光Ｌの光軸に沿って上下方向に形成されるようになっており、また磁界Ｂの中心は対象物３におけるバンプ４の形成位置を通過するようになっている。
そして磁界発生手段１１は、発生させた磁界Ｂの範囲内に上記対象物３が位置するよう、基板２に近接した位置に設けられている。 FIG. 4 is an enlarged view of the processing head 7 portion of the bump forming apparatus 1 according to the second embodiment. The bump forming apparatus 1 can be used when the object 3 is a magnetic material such as the above-described iron alloy or other nickel. It has become. Here, a case where the object 3 is an iron alloy will be described.
The processing head 7 of the bump forming apparatus 1 is provided with a magnetic field generating means 11 for generating a magnetic field B. Specifically, the processing head 7 is provided below the condenser lens 9 constituting the processing head 7, and the magnetic field. A through hole 11 a that gradually decreases in diameter toward the XY table 5 is formed in the center of the generating means 11.
The magnetic field generating means 11 is a permanent magnet, and the magnetic field B generated by the permanent magnet is formed so as to go around the outer periphery of the cross section of the magnetic field generating means 11 as shown in the figure, in other words, the magnetic field generating means 11. Forms a ring-shaped magnetic field B that passes through the through hole 11a.
Inside the through hole 11a, the magnetic field B is formed in the vertical direction along the optical axis of the laser light L, and the center of the magnetic field B passes through the formation position of the bump 4 on the object 3. It is supposed to be.
The magnetic field generation means 11 is provided at a position close to the substrate 2 so that the object 3 is positioned within the range of the generated magnetic field B.

上記第２実施例におけるバンプ形成装置１においても、上記第１実施例と同様、鉄合金製の対象物３にレーザ光Ｌを照射する際の条件で上記レーザ発振器６がレーザ光Ｌをパルス照射する。
すると、レーザ光Ｌにより上記対象物３の表面の一部が溶融するとともにプラズマによって表面波が発生し、溶融部分の中央が隆起する。
一方、上記加工ヘッド７に設けた磁界発生手段１１が発生させた磁界Ｂは上記対象物３を通過するように形成されていることから、磁界発生手段１１は磁性体からなる対象物３を磁力によって引き寄せている。
このため、対象物３の表面がレーザ光Ｌの照射によって部分的に溶融すると、磁力によって対象物３の溶融部分が上記磁界発生手段１１に引き寄せられ、その状態で凝固してバンプ４となる。
つまり、第２実施例の構成によれば、磁界によって溶融部分を引き寄せることができるため、磁界発生手段１１を設けない第１実施例に比べてさらに高いバンプ４を形成することが可能となっている。
ここで、上記磁界発生手段１１における貫通孔１１ａの内部には上記磁界Ｂが上記レーザ光Ｌの光軸方向に沿って形成され、またこの磁界Ｂは上記対象物３の溶融部分を通過するように形成されることから、溶融部分は貫通孔１１ａの中心に向けてまっすぐ上方に引き寄せられるようになっている。 Also in the bump forming apparatus 1 in the second embodiment, the laser oscillator 6 irradiates the laser beam L with the laser beam L under the conditions for irradiating the iron alloy target 3 with the laser beam L, as in the first embodiment. To do.
Then, a part of the surface of the object 3 is melted by the laser beam L and a surface wave is generated by the plasma, so that the center of the melted portion is raised.
On the other hand, since the magnetic field B generated by the magnetic field generating means 11 provided in the machining head 7 is formed so as to pass through the object 3, the magnetic field generating means 11 applies the magnetic force to the object 3 made of a magnetic material. Is attracted by.
For this reason, when the surface of the object 3 is partially melted by the irradiation of the laser beam L, the melted part of the object 3 is attracted to the magnetic field generating means 11 by the magnetic force and solidifies into the bump 4 in that state.
That is, according to the configuration of the second embodiment, the melted portion can be attracted by the magnetic field, so that it is possible to form bumps 4 that are higher than in the first embodiment in which the magnetic field generating means 11 is not provided. Yes.
Here, the magnetic field B is formed along the optical axis direction of the laser beam L in the through hole 11a of the magnetic field generating means 11, and the magnetic field B passes through the melted portion of the object 3. Therefore, the melted portion is drawn straight upward toward the center of the through hole 11a.

次に、図５は上記第３実施例にかかるバンプ形成装置１を示し、該第３実施例は上記第２実施例のバンプ形成装置１と同じ、磁界発生手段１１を備えたバンプ形成装置１となっている。
この第３実施例では、上記基板２に設けた対象物３は非磁性体からなる非磁性体部分３ｂと、該非磁性体部分３ｂの表面にめっき加工された磁性体からなる磁性体部分３ｃとから構成されている。
本実施例では、上記非磁性体部分３ｂは銅、金、アルミであり、また磁性体部分３ｃは上記第２実施例と同じ鉄合金となっている。
この第３実施例においても、上記鉄合金製の対象物３にレーザ光Ｌを照射する際の条件で上記レーザ発振器６がレーザ光Ｌをパルス照射する。
すると、レーザ光Ｌにより上記対象物３の表面の一部が溶融するとともにプラズマによって表面波が発生し、溶融部分の中央が隆起する。
このとき、対象物３の表面の磁性体部分３ｃとその下方の非磁性体部分３ｂとが同時に溶融し、このうち上記磁性体部分３ｃは上記磁界発生手段１１の磁力によって上方に引き寄せられる。
一方、非磁性体部分３ｂには磁力が作用しないが、上記磁性体部分３ｃと密着しているため、上記磁性体部分３ｃが磁界発生手段１１に引き寄せられるのに伴って非磁性体部分３ｂも上方に引き寄せられることとなる。
その結果、対象物３の表面がレーザ光Ｌの照射によって部分的に溶融すると、磁力によって対象物３の溶融部分が上記磁界発生手段１１に引き寄せられ、その状態で凝固するようになっている。
つまり、磁性体部分３ｃと非磁性体部分３ｂとからなる対象物３であっても、第２実施例と同様、磁界によって溶融部分を引き寄せることができるため、磁界発生手段１１を設けない第１実施例に比べてさらに高いバンプ４を形成することが可能となっている。 Next, FIG. 5 shows a bump forming apparatus 1 according to the third embodiment. The third embodiment is the same as the bump forming apparatus 1 of the second embodiment, and the bump forming apparatus 1 provided with the magnetic field generating means 11. It has become.
In this third embodiment, the object 3 provided on the substrate 2 includes a non-magnetic part 3b made of a non-magnetic substance, and a magnetic part 3c made of a magnetic substance plated on the surface of the non-magnetic part 3b. It is composed of
In the present embodiment, the nonmagnetic portion 3b is made of copper, gold, and aluminum, and the magnetic portion 3c is made of the same iron alloy as in the second embodiment.
Also in the third embodiment, the laser oscillator 6 irradiates the laser beam L in a pulsed condition on the condition when the object 3 made of iron alloy is irradiated with the laser beam L.
Then, a part of the surface of the object 3 is melted by the laser beam L and a surface wave is generated by the plasma, so that the center of the melted portion is raised.
At this time, the magnetic body portion 3c on the surface of the object 3 and the nonmagnetic body portion 3b below the same are melted simultaneously, and the magnetic body portion 3c is attracted upward by the magnetic force of the magnetic field generating means 11.
On the other hand, no magnetic force acts on the non-magnetic part 3b, but since the magnetic part 3c is in close contact with the magnetic part 3c, the non-magnetic part 3b is also attracted to the magnetic field generating means 11 as the magnetic part 3c is drawn. It will be drawn upwards.
As a result, when the surface of the object 3 is partially melted by the irradiation with the laser beam L, the melted part of the object 3 is attracted to the magnetic field generating means 11 by the magnetic force and solidifies in that state.
That is, even in the object 3 including the magnetic part 3c and the non-magnetic part 3b, the melted part can be attracted by the magnetic field as in the second embodiment, so the first magnetic field generating means 11 is not provided. It is possible to form bumps 4 that are higher than in the embodiment.

図６は第４実施例にかかるバンプ形成装置１の加工ヘッド７部分の拡大図を示し、このバンプ形成装置１は対象物３が上記銅やシリコンなどの非磁性体である場合に好適なものとなっている。ここでは対象物３が銅である場合について説明する。
バンプ形成装置１の加工ヘッド７には、電界Ｅを発生させる電界発生手段としての電磁石１２が設けられており、具体的には加工ヘッド７を構成する上記集光レンズ９の下方に設けられるとともに、該電磁石１２の中央にはＸ−Ｙテーブル５に向けて徐々に縮径する貫通孔１２ａが形成されている。
上記電磁石１２は、上記電流調節手段１２ｂが電流を変動させることで電界Ｅを変動させることが可能となっており、また上記対象物３は上記第１実施例と同様、発生された電界Ｅの内部に位置するようになっている。 FIG. 6 shows an enlarged view of the processing head 7 portion of the bump forming apparatus 1 according to the fourth embodiment. This bump forming apparatus 1 is suitable when the object 3 is a non-magnetic material such as copper or silicon. It has become. Here, a case where the object 3 is copper will be described.
The processing head 7 of the bump forming apparatus 1 is provided with an electromagnet 12 as an electric field generating means for generating an electric field E. Specifically, the processing head 7 is provided below the condenser lens 9 constituting the processing head 7. In the center of the electromagnet 12, a through hole 12a that gradually decreases in diameter toward the XY table 5 is formed.
The electromagnet 12 can change the electric field E by changing the current by the current adjusting means 12b, and the object 3 has the generated electric field E as in the first embodiment. It is located inside.

以下、第４実施例にかかるバンプ形成方法を説明すると、上記実施例と同様、上記レーザ発振器６は対象物３が銅である場合に好適な条件でレーザ光Ｌをパルス照射する。
すると、レーザ光Ｌにより上記対象物３の表面の一部が溶融するとともにプラズマによって表面波が発生し、溶融部分の中央が隆起する。
一方、上記電磁石１２は、上記電流調節手段１２ｂによって電界Ｅの強さを常時変動させており、これにより導電体である対象物３の内部には電磁誘導により渦電流が発生することとなる。
上記渦電流は上記レーザ光Ｌによって溶融した対象物３の溶融部分にも発生し、この渦電流によって溶融部分の内部には非磁性体であるにもかかわらず磁界が発生し、溶融部分はこの磁力により電磁石１２に引き寄せられることとなる。
つまり、第４実施例の構成によれば、電界Ｅによって溶融部分を引き寄せることができるため、電磁石１２を設けない第１実施例に比べてさらに高いバンプ４を形成することが可能となっている。 Hereinafter, the bump forming method according to the fourth embodiment will be described. Like the above embodiment, the laser oscillator 6 irradiates the laser beam L with pulses under conditions suitable when the object 3 is copper.
Then, a part of the surface of the object 3 is melted by the laser beam L and a surface wave is generated by the plasma, so that the center of the melted portion is raised.
On the other hand, the electromagnet 12 constantly varies the strength of the electric field E by the current adjusting means 12b, so that an eddy current is generated inside the object 3 as a conductor by electromagnetic induction.
The eddy current is also generated in the melted portion of the object 3 melted by the laser beam L, and a magnetic field is generated inside the melted portion by the eddy current, although it is a non-magnetic material. It will be attracted to the electromagnet 12 by the magnetic force.
That is, according to the configuration of the fourth embodiment, the melted portion can be drawn by the electric field E, so that it is possible to form bumps 4 that are higher than in the first embodiment in which the electromagnet 12 is not provided. .

図７は第５実施例にかかるバンプ形成装置１の加工ヘッド７近傍の拡大図を示している。このバンプ形成装置１は以下の点を除いて第２実施例と同様の構成を有しており、また基板２には磁性体である鉄合金製の対象物３が設けられている。
本実施例のバンプ形成装置１におけるＸ−Ｙテーブル５には、上記対象物３の設けられる位置にあわせてニッケルなどの磁性体からなるプレート１３が設けられており、上記基板２はこのプレート１３の表面に載置されるようになっている。
このような構成とすることで、上記加工ヘッド７に設けた磁界発生手段１１が発生させた磁界Ｂは上記プレート１３を通過するようになり、その結果上記プレート１３と磁界発生手段１１との間に位置する対象物３を磁界Ｂが上下に貫通することとなる。
これにより、上記レーザ光Ｌを照射して対象物３を溶融させると、上記第２実施例と同様、溶融部分は磁界発生手段１１の磁力によって上方に引き寄せられ、バンプ４が形成される。
ここで、上記プレート１３により磁界Ｂが対象物３を上下に貫通しているため、溶融部分が上方に向けてまっすぐ伸びやすくなっており、安定して上記バンプ４を形成することができる。 FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the processing head 7 of the bump forming apparatus 1 according to the fifth embodiment. The bump forming apparatus 1 has the same configuration as that of the second embodiment except for the following points, and the substrate 2 is provided with an object 3 made of an iron alloy as a magnetic material.
The XY table 5 in the bump forming apparatus 1 of the present embodiment is provided with a plate 13 made of a magnetic material such as nickel in accordance with the position where the object 3 is provided, and the substrate 2 is the plate 13. It is supposed to be placed on the surface.
With this configuration, the magnetic field B generated by the magnetic field generating means 11 provided in the machining head 7 passes through the plate 13, and as a result, between the plate 13 and the magnetic field generating means 11. Thus, the magnetic field B penetrates the object 3 located at the top and bottom.
As a result, when the object 3 is melted by irradiating the laser beam L, the melted portion is attracted upward by the magnetic force of the magnetic field generating means 11 as in the second embodiment, and the bumps 4 are formed.
Here, since the magnetic field B penetrates the object 3 up and down by the plate 13, the melted portion easily extends straight upward, and the bump 4 can be formed stably.

なお、上記第５実施例にかかるバンプ形成方法、つまりＸ−Ｙテーブル５にプレート１３を設ける構成については、第４実施例にかかる電磁石を備えたバンプ形成装置１にも適用することができる。
また、上記第２実施例のように対象物３が磁性体である場合や、第３実施例のように対象物３の表面に磁性体部分３ｃが形成されている場合であっても、これらの対象物３を第４実施例のような電界Ｅを発生させる電磁石を備えたバンプ形成装置１で処理してもよい。
この場合、電磁石は磁界発生手段としても利用することが可能であるため、溶融部分を磁力により引き上げることも、電界による過電流によって発生した磁力により引き上げることも、また、静電界により発生した静電力の作用により引き上げることも可能である。 The bump forming method according to the fifth embodiment, that is, the configuration in which the plate 13 is provided on the XY table 5 can be applied to the bump forming apparatus 1 including the electromagnet according to the fourth embodiment.
Even when the object 3 is a magnetic material as in the second embodiment, or when the magnetic material portion 3c is formed on the surface of the object 3 as in the third embodiment, these The object 3 may be processed by the bump forming apparatus 1 including an electromagnet that generates the electric field E as in the fourth embodiment.
In this case, since the electromagnet can also be used as a magnetic field generating means, the molten portion can be pulled up by a magnetic force, pulled up by a magnetic force generated by an overcurrent due to an electric field, or an electrostatic force generated by an electrostatic field. It is also possible to pull up by the action of.

１ バンプ形成装置 ２ 基板
３ 対象物 ４ バンプ
５ Ｘ−Ｙテーブル ６ レーザ発振器
６ａ パルス制御手段 １１ 磁界発生手段
１２ 電磁石 １３ プレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bump formation apparatus 2 Board | substrate 3 Target object 4 Bump 5 XY table 6 Laser oscillator 6a Pulse control means 11 Magnetic field generation means 12 Electromagnet 13 Plate

Claims (10)

レーザ光を対象物に照射して、該対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法において、
上記対象物を銅とし、
上記レーザ光を、０．１〜１０ｍｓｅｃのパルス幅でパルス照射して、１パルスあたりのエネルギー密度を２０〜５０Ｊ／ｍｍ２とし、
１回目のレーザ光の照射により対象物の表面を加熱して溶融させ、２回目の照射により溶融部分の表面にプラズマを発生させて表面波振動を誘起して、当該溶融部分の表面に上記バンプを形成することを特徴とするバンプ形成方法。 In a bump forming method of irradiating a target with laser light and melting a part of the target to form a bump,
The above object is copper,
The laser beam is pulse-irradiated with a pulse width of 0.1 to 10 msec, the energy density per pulse is 20 to 50 J / mm 2 ,
The surface of the object is heated and melted by the first laser light irradiation, and plasma is generated on the surface of the melted part by the second irradiation to induce surface wave vibration, and the bumps are formed on the surface of the melted part. Forming a bump. 上記レーザ光のパルス照射を、１〜１００ｍｓｅｃのパルスインターバルで行うことを特徴とする請求項１に記載のバンプ形成方法。   2. The bump forming method according to claim 1, wherein the pulse irradiation of the laser beam is performed at a pulse interval of 1 to 100 msec. レーザ光を対象物に照射して、該対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法において、
上記対象物をシリコンとし、
上記レーザ光を、０．１〜１ｍｓｅｃのパルス幅でパルス照射して、１パルスあたりのエネルギー密度を５〜７０Ｊ／ｍｍ２とし、
１回目のレーザ光の照射により対象物の表面を加熱して溶融させ、２回目の照射により溶融部分の表面にプラズマを発生させて表面波振動を誘起して、当該溶融部分の表面に上記バンプを形成することを特徴とするバンプ形成方法。 In a bump forming method of irradiating a target with laser light and melting a part of the target to form a bump,
The above object is silicon,
The laser beam is irradiated with a pulse with a pulse width of 0.1 to 1 msec, an energy density per pulse is set to 5 to 70 J / mm 2 ,
The surface of the object is heated and melted by the first laser light irradiation, and plasma is generated on the surface of the melted part by the second irradiation to induce surface wave vibration, and the bumps are formed on the surface of the melted part. Forming a bump. 上記レーザ光のパルス照射を、１〜２５ｍｓｅｃのパルスインターバルで行うことを特徴とする請求項３に記載のバンプ形成方法。   4. The bump forming method according to claim 3, wherein the pulse irradiation of the laser beam is performed at a pulse interval of 1 to 25 msec. 対象物に近接した位置に電界を発生させる電界発生手段を設け、
上記電界発生手段が発生させた電界の内部に上記対象物を位置させるとともに、該電界の強さを変動させることにより対象物内に渦電流を発生させて、
該対象物に上記レーザ光を照射して溶融させた対象物の溶融部分を電界発生手段に引き寄せることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバンプ形成方法。 An electric field generating means for generating an electric field at a position close to the object is provided,
Positioning the object inside the electric field generated by the electric field generating means, and generating an eddy current in the object by changing the strength of the electric field,
5. The bump forming method according to claim 1, wherein the melted portion of the object melted by irradiating the object with the laser beam is drawn to an electric field generating means. レーザ光を対象物に照射して、該対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成方法において、
上記対象物を鉄合金とし、
上記レーザ光を、０．１〜１ｍｓｅｃのパルス幅でパルス照射して、１パルスあたりのエネルギー密度を４０〜３５０Ｊ／ｍｍ２とし、
１回目のレーザ光の照射により対象物の表面を加熱して溶融させ、２回目の照射により溶融部分の表面にプラズマを発生させて表面波振動を誘起して、当該溶融部分の表面に上記バンプを形成することを特徴とするバンプ形成方法。 In a bump forming method of irradiating a target with laser light and melting a part of the target to form a bump,
The above object is an iron alloy,
The laser beam is pulse-irradiated with a pulse width of 0.1 to 1 msec, the energy density per pulse is 40 to 350 J / mm 2 ,
The surface of the object is heated and melted by the first laser light irradiation, and plasma is generated on the surface of the melted part by the second irradiation to induce surface wave vibration, and the bumps are formed on the surface of the melted part. Forming a bump. 上記レーザ光のパルス照射を、１〜１００ｍｓｅｃのパルスインターバルで行うことを特徴とする請求項５に記載のバンプ形成方法。   6. The bump forming method according to claim 5, wherein the pulse irradiation of the laser beam is performed at a pulse interval of 1 to 100 msec. 対象物に近接した位置に磁界を発生させる磁界発生手段を設け、
上記磁界発生手段が発生させた磁界の内部に上記対象物が位置した状態で、該対象物に上記レーザ光を照射し、レーザ光によって溶融させた対象物の溶融部分を磁界発生手段に引き寄せることを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載のバンプ形成方法。 Provide magnetic field generating means for generating a magnetic field at a position close to the object,
In the state where the object is located inside the magnetic field generated by the magnetic field generation means, the object is irradiated with the laser light, and the melted portion of the object melted by the laser light is drawn to the magnetic field generation means. A bump forming method according to claim 6 or 7, wherein: 対象物を支持する支持手段と、レーザ光を発振するレーザ発振器とを備え、
上記レーザ光を対象物に照射して対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成装置において、
上記レーザ発振器はファイバレーザ発振器であって、かつ励起光のＯＮ／ＯＦＦを制御してレーザ光をパルス照射させるパルス制御手段を備え、
上記対象物は非磁性体であって、
上記対象物に近接した位置に電界を発生させる電界発生手段を設け、
上記電界発生手段が発生させた電界の内部に上記対象物を位置させるとともに、該電界の強さを変動させることにより対象物内に渦電流を発生させて、
該対象物に上記レーザ光を照射して溶融させた対象物の溶融部分を電界発生手段に引き寄せ、形成するバンプのサイズ、もしくは、上記対象物の材質を変更する際には、上記パルス制御手段によって励起光のＯＮ時間、ＯＦＦ時間、または、励起回数の少なくともいずれか１つの設定を変更することを特徴とするバンプ形成装置。 A support means for supporting an object; and a laser oscillator for oscillating a laser beam,
In the bump forming apparatus for forming a bump by irradiating the object with the laser beam and melting a part of the object,
The laser oscillator is a fiber laser oscillator, and includes pulse control means for controlling the ON / OFF of excitation light to irradiate laser light in pulses,
The object is a non-magnetic material,
An electric field generating means for generating an electric field at a position close to the object is provided,
Positioning the object inside the electric field generated by the electric field generating means, and generating an eddy current in the object by changing the strength of the electric field,
When the melted portion of the object melted by irradiating the object with the laser beam is drawn to the electric field generating means, and the size of the bump to be formed or the material of the object is changed, the pulse control means The bump forming apparatus is characterized by changing at least one of the ON time, the OFF time, and the number of excitation times of the excitation light. 対象物を支持する支持手段と、レーザ光を発振するレーザ発振器とを備え、
上記レーザ光を対象物に照射して対象物の一部を溶融させてバンプを形成するバンプ形成装置において、
上記レーザ発振器はファイバレーザ発振器であって、かつ励起光のＯＮ／ＯＦＦを制御してレーザ光をパルス照射させるパルス制御手段を備え、
上記対象物は磁性体であって、
上記対象物に近接した位置に磁界を発生させる磁界発生手段を設け、
上記磁界発生手段が発生させた磁界の内部に上記対象物が位置した状態で、該対象物に上記レーザ光を照射し、レーザ光によって溶融させた対象物の溶融部分を磁界発生手段に引き寄せ、形成するバンプのサイズ、もしくは、上記対象物の材質を変更する際には、上記パルス制御手段によって励起光のＯＮ時間、ＯＦＦ時間、または、励起回数の少なくともいずれか１つの設定を変更することを特徴とするバンプ形成装置。 A support means for supporting an object; and a laser oscillator for oscillating a laser beam,
In the bump forming apparatus for forming a bump by irradiating the object with the laser beam and melting a part of the object,
The laser oscillator is a fiber laser oscillator, and includes pulse control means for controlling the ON / OFF of excitation light to irradiate laser light in pulses,
The object is a magnetic material,
Providing magnetic field generating means for generating a magnetic field at a position close to the object,
In the state where the object is located inside the magnetic field generated by the magnetic field generation means, the object is irradiated with the laser light, and the melted portion of the object melted by the laser light is drawn to the magnetic field generation means, When changing the size of the bump to be formed or the material of the object, at least one of the ON time, the OFF time, and the excitation frequency of the excitation light is changed by the pulse control means. A bump forming apparatus.
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