KR102047445B1 - 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치 - Google Patents

전자소자의 본딩 및 디본딩 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102047445B1
KR102047445B1 KR1020180014277A KR20180014277A KR102047445B1 KR 102047445 B1 KR102047445 B1 KR 102047445B1 KR 1020180014277 A KR1020180014277 A KR 1020180014277A KR 20180014277 A KR20180014277 A KR 20180014277A KR 102047445 B1 KR102047445 B1 KR 102047445B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electronic device
heating
bonding
debonding
unit
Prior art date
Application number
KR1020180014277A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190094755A (ko
Inventor
최재준
김남성
Original Assignee
레이저쎌 주식회사
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
Application filed by 레이저쎌 주식회사 filed Critical 레이저쎌 주식회사
Priority to KR1020180014277A priority Critical patent/KR102047445B1/ko
Priority to CN201980000268.6A priority patent/CN110462807A/zh
Priority to CN202310751139.9A priority patent/CN116685076A/zh
Priority to PCT/KR2019/001519 priority patent/WO2019151842A1/ko
Publication of KR20190094755A publication Critical patent/KR20190094755A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102047445B1 publication Critical patent/KR102047445B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60—Preliminary treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/328—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3431—Leadless components
    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 관한 것이다.
본 발명은 본딩 또는 디본딩의 대상인 전자소자가 실장된 기판이 배치되는 스테이지, 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 가열부, 상기 전자소자에 레이저를 조사하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 레이저 조사부, 작업제어명령을 입력받는 제어명령 입력부 및 상기 제어명령 입력부를 통해 입력받은 작업제어명령에 따라 상기 가열부와 상기 레이저 조사부를 동작시켜 상기 전자소자가 상기 기판에 본딩되거나 상기 기판에 본딩된 전자소자가 디본딩되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
다른 전자소자들에 영향을 주지 않으면서 목표 전자소자만을 기판에 안정적으로 본딩 및 디본딩할 수 있도록 하고, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키기 위해 요구되는 시간을 줄여 전체적인 본딩 및 디본딩 공정 시간을 단축하고 제품 수율을 향상시킬 수 있다. 또한 레이저광에 대한 흡수율이 과도하게 낮거나 높은 전자소자에 대한 본딩 및 디본딩도 가능하게 함으로써 응용범위를 매우 다양하게 확대할 수 있다.

Description

전자소자의 본딩 및 디본딩 장치{BONDING AND DEBONDING APPARATUS FOR ELECTRONIC PARTS}
본 발명은 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 다른 전자소자들에 영향을 주지 않으면서 목표 전자소자만을 기판에 안정적으로 본딩 및 디본딩할 수 있도록 하고, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키기 위해 요구되는 시간을 줄여 전체적인 본딩 및 디본딩 공정 시간을 단축하고 제품 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 집적회로칩(IC), 수동소자 등을 포함하는 전자부품은 리플로우(reflow) 공정을 통해 인쇄회로기판에 솔더링(soldering) 방식으로 본딩되며, 본딩된 전자부품들에 결함이 발견될 경우에는 리워크(rework) 공정을 통해 결함부품을 제거한 후 정상적인 전자부품으로 교체할 수 있다.
물론, 리플로우와 리워크를 위해 인쇄회로기판에는 솔더 패드가 구비되어 있고, 전자부품에는 솔더 패드에 대응하는 솔더 볼이 구비되어 있다.
한편, 종래에는 도 1에 개시된 바와 같이, 리플로우 공정 및 리워크 공정을 위해 전자부품에 구비된 솔더 볼을 용융점까지 가열하는 수단으로 열풍을 공급하는 방식을 사용하였다.
그러나 이러한 종래 기술에 따르면, 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 특정 전자부품에 대한 리워크 또는 리플로우 공정을 수행하는 과정에서 공급되는 열풍은 이 특정 부품에 인접한 다른 전자부품에도 공급될 수 밖에 없기 때문에, 리워크 또는 리플로우 공정의 대상이 아닌 다른 전자부품에 의도하지 않은 악영향을 주는 문제점이 있다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1에 개시된 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 리워크의 목표가 전자부품 A인 경우, 전자부품 A에 구비된 솔더 볼을 용융하기 위한 열풍은 전자부품 A뿐만 아니라, 전자부품 A에 인접한 다른 전자부품 B, C에도 공급되기 때문에, 정상적인 전자부품 B, C에 구비된 솔더 볼들이 용융되는 등, 전자부품 B, C에 의도하지 않은 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있다.
둘째, 열풍만을 이용한 종래 기술에 따르면, 리워크 또는 리플로우 공정 중에 솔더 볼을 용융점에 도달시키기 위해 열풍을 공급해야 하는 시간이 길기 때문에, 전체적인 공정 시간이 증가하여 제품 수율이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1702104호(등록일자: 2017년 01월 25일, 명칭: 반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치) 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0032042호(공개일자: 2007년 03월 20일, 명칭: 리플로우 오븐)
본 발명은 다른 전자소자들에 영향을 주지 않으면서 목표 전자소자만을 기판에 안정적으로 본딩 및 디본딩할 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키기 위해 요구되는 시간을 줄여 전체적인 본딩 및 디본딩 공정 시간을 단축하고 제품 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치는 본딩 또는 디본딩의 대상인 전자소자가 실장된 기판이 배치되는 스테이지, 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 가열부, 상기 전자소자에 레이저를 조사하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 레이저 조사부, 작업제어명령을 입력받는 제어명령 입력부 및 상기 제어명령 입력부를 통해 입력받은 작업제어명령에 따라 상기 가열부와 상기 레이저 조사부를 동작시켜 상기 전자소자가 상기 기판에 본딩되거나 상기 기판에 본딩된 전자소자가 디본딩되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 전자소자의 전기적 연결패턴은 상기 가열부 및 상기 레이저 조사부로부터 전달된 열에 의해 분산적으로 가열됨으로써, 본딩 또는 디본딩을 위한 가열 시간이 단축되고, 본딩 또는 디본딩을 위한 가열 과정에서 레이저의 1차 조사면인 상기 전자소자의 표면의 손상이 방지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 작업제어명령이 순차 동작 모드인 경우, 상기 제어부는, 상기 가열부와 상기 레이저 조사부가 순차적으로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 작업제어명령이 동시 동작 모드인 경우, 상기 제어부는, 상기 가열부와 상기 레이저 조사부가 동시에 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 작업제어명령이 중첩 동작 모드인 경우, 상기 제어부는, 상기 가열부와 상기 레이저 조사부가 적어도 일부 구간에서 중첩적으로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 가열부는, 공기대류 가열방식 또는 광복사 가열방식으로 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 가열부는, 상기 전자소자를 포함하는 영역에 열풍을 공급함으로써, 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 가열부는, 상기 전자소자를 포함하는 영역에 자외선 또는 적외선 중에서 하나 이상을 포함하는 광을 조사함으로써, 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 레이저 조사부에 의해 공급되는 광원은 레이저 조사영역에 속한 모든 지점들을 동시에 조사하는 동시 조사 면 광원인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 레이저 조사부에 의해 공급되는 광원은 레이저 조사영역에 속한 개별 지점들을 순차적으로 조사하는 순차 조사 면 광원인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치에 있어서, 상기 레이저 조사부에 의해 공급되는 광원은 점 광원이고, 상기 점 광원은 고속 미러 스캔 또는 하부의 스테이지 구동에 의해 상기 레이저 조사영역을 기준으로 면 광원 조사 효과를 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치는, 상기 본딩 또는 디본딩의 대상인 전자소자가 실장된 기판이 배치되는 스테이지; 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 가열부; 및 상기 전자소자에 레이저를 조사하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 레이저 조사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다른 전자소자들에 영향을 주지 않으면서 목표 전자소자만을 기판에 안정적으로 본딩 및 디본딩할 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키기 위해 요구되는 시간을 줄여 전체적인 본딩 및 디본딩 공정 시간을 단축하고 제품 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키는데 있어서 상기 가열부가 전자소자 전체와 상기 기판전체의 온도를 용융점 미만의 특정온도까지 가열함으로써 그 다음에 또는 동시에 또는 시간적 부분중첩적(partially overlapped in time domain)으로 솔더를 용융점 이상까지 가열하기 위하여 요구되는 전자소자 상부면의 온도를 낮게 유지하는 것을 가능하게 만들어 주어 본딩 및 디본딩을 수행함에 있어서 전자소자의 손상을 거의 완전히 제거할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키는데 있어서 전자소자의 레이저광에 대한 흡수율이 과도하게 낮거나 높을 때도 레이저광을 효율적으로 솔더 볼까지 도달시키는데 있어서 레이저광의 추가 온도상승폭을 조절할 수 있으므로 본딩 및 디본딩을 다양한 레이저광에 대한 흡수율을 가진 전자소자에 대해서 수행할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 열풍을 이용한 리플로우 및 리워크 방식을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치의 기능적 블록도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치의 예시적인 구성을 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치의 기능적 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치의 예시적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치는 스테이지(10), 가열부(20), 레이저 조사부(30), 제어명령 입력부(40) 및 제어부(50)를 포함한다.
스테이지(stage, 10)는 본딩 또는 디본딩의 대상인 전자소자(1)가 실장되어 있는 기판(3)이 배치되는 구성요소이다. 예를 들어, 기판(3)은 인쇄회로기판일 수 있으며, 이 인쇄회로기판에는 전자소자(1)와의 전기적 연결을 위한 솔더링 패드들이 구비될 수 있다. 전자소자(1)는 집적회로칩(IC), 수동소자 등을 포함하여 인쇄회로기판에 실장되는 임의의 소자일 수 있으며, 이 전자소자(1)에는 인쇄회로기판과 같은 기판(3)에 구비된 솔더링 패드들과 전기적으로 연결되는 전기적 연결패턴(2)이 구비되어 있다. 예를 들어, 전자소자(1)에 구비된 전기적 연결패턴(2)은 솔더 볼일 수 있으나, 이에 한정되지는 않고, 기판(3)과의 전기적 연결이 가능한 임의의 수단일 수 있다. 한편, 예를 들어, 기판(3)이 배치되는 스테이지(10)는 기구적으로 추가된 구성요소일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 기구적으로 추가된 구성요소가 아닌 일반적인 바닥면을 지칭할 수도 있다.
가열부(20)는 기판(3)에 실장되어 있는 전자소자(1)를 포함하는 영역을 가열하여 전자소자(1)에 구비된 전기적 연결패턴(2)을 가열하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 가열부(20)는, 공기대류 가열방식 또는 광복사 가열방식으로 전자소자(1)를 포함하는 영역을 가열하도록 구성될 수 있다.
구체적인 하나의 예로, 가열부(20)는, 전자소자(1)를 포함하는 영역에 열풍을 공급함으로써, 전자소자(1)를 포함하는 영역을 가열할 수 있다.
구체적인 다른 예로, 가열부(20)는, 전자소자(1)를 포함하는 영역에 자외선 또는 적외선 또는 자외선과 적외선을 모두 포함하는 광을 조사함으로써, 전자소자(1)를 포함하는 영역을 가열할 수 있다.
레이저 조사부(30)는 전자소자(1)에 레이저를 조사하여 전자소자(1)에 구비된 전기적 연결패턴(2)을 가열하는 기능을 수행한다.
하나의 예로, 레이저 조사부(30)에 의해 공급되는 광원은 레이저 조사영역에 속한 모든 지점들을 동시에 조사하는 동시 조사 면 광원일 수 있다.
다른 예로, 레이저 조사부(30)에 의해 공급되는 광원은 레이저 조사영역에 속한 개별 지점들을 순차적으로 조사하는 순차 조사 면 광원일 수 있다.
또 다른 예로, 레이저 조사부(30)에 의해 공급되는 광원은 실제적으로는 점 광원이고, 이 점 광원은 고속 미러 스캔 또는 하부의 스테이지 구동에 의해 레이저 조사영역을 기준으로 면 광원 조사 효과를 획득하도록 구성될 수도 있다.
제어명령 입력부(40)는 작업제어명령을 입력받는 구성요소로서, 작업제어명령은 작업자에 의해 입력되거나 미리 설정된 작업 프로그램에 따라 자동적으로 입력될 수도 있다.
제어부(50)는 제어명령 입력부(40)를 통해 입력받은 작업제어명령에 따라 가열부(20)와 레이저 조사부(30)를 동작시켜 전자소자(1)가 기판(3)에 본딩되거나 기판(3)에 본딩된 전자소자(1)가 디본딩되도록 제어하는 기능을 수행한다.
이러한 제어부(50)의 제어에 따라, 전자소자(1)의 전기적 연결패턴(2)은 가열부(20) 및 레이저 조사부(30)로부터 전달된 열에 의해 분산적으로 가열됨으로써, 1) 본딩 또는 디본딩을 위한 가열 시간이 단축되고, 2) 본딩 또는 디본딩을 위한 가열 과정에서 레이저의 1차 조사면인 전자소자(1)의 표면의 손상이 방지되고, 3) 본딩 또는 디본딩의 목표 전자소자 이외의 다른 전자소자들에 영향을 주지 않으면서 목표 전자소자만을 기판(3)에 안정적으로 본딩 또는 디본딩할 수 있다.
제어부(50)의 구체적이고 예시적인 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
첫째, 작업제어명령이 순차 동작 모드인 경우, 제어부(50)는, 가열부(20)와 레이저 조사부(30)가 동일 시점에서 동시에 동작하지 않고, 순차적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 구체적으로 예로는, 제어부(50)는, 1) 가열부(20)를 동작시켜 목표 전자소자 및 그 주변영역을 가열함으로써, 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴(2)을 용융점 이전의 온도까지 가열한 이후, 2) 가열부(20)의 동작을 정지시키고, 레이저 조사부(30)를 동작시켜 목표 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴(2)을 용윰점에 도달하도록 가열할 수 있다.
둘째, 작업제어명령이 동시 동작 모드인 경우, 제어부(50)는, 가열부(20)와 레이저 조사부(30)가 시간적으로 동시에 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따르면, 1) 가열부(20)가 공급하는 열에 의해 목표 전자소자 및 그 주변영역의 온도가 상승하기는 하지만, 전기적 연결패턴(2)이 용융점에는 도달하지 않는다. 2) 이와 동시에 레이저 가열부(20)가 목표 전자소자에 레이저를 조사하기 때문에, 목표 전사소자에 구비된 전기적 연결패턴(2)은 용융점에 도달하지만, 목표 전자소자 주변에 위치하는 전자소자들에 구비된 전기적 연결패턴들에는 레이저가 조사되지 않기 때문에 주변 전자소자들에 구비된 전기적 연결패턴들은 용융점에 도달하지 않는다.
셋째, 작업제어명령이 중첩 동작 모드인 경우, 제어부(50)는, 가열부(20)와 레이저 조사부(30)가 적어도 일부 시간 구간에서 중첩적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 구체적인 예로, 제어부(50)는, 1) 가열부(20)만을 제1 시간 동안 동작시켜 목표 전자소자 및 그 주변영역의 온도를 상승시킨 후, 2) 가열부(20) 및 레이저 조사부(30)를 제2 시간 동안 동작시켜 주변 영역에 비하여 목표 전자소자의 온도를 더 높게 상승시키다가, 목표 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴(2)이 용융점에 도달하도록 제어할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 다른 전자소자들에 영향을 주지 않으면서 목표 전자소자만을 기판에 안정적으로 본딩 및 디본딩할 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키기 위해 요구되는 시간을 줄여 전체적인 본딩 및 디본딩 공정 시간을 단축하고 제품 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키는데 있어서 상기 가열부가 전자소자 전체와 상기 기판전체의 온도를 용융점 미만의 특정온도까지 가열함으로써 그 다음에 또는 동시에 또는 시간적 부분중첩적(partially overlapped in time domain)으로 솔더를 용융점 이상까지 가열하기 위하여 요구되는 전자소자 상부면의 온도를 낮게 유지하는 것을 가능하게 만들어 주어 본딩 및 디본딩을 수행함에 있어서 전자소자의 손상을 거의 완전히 제거할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 목표 전자소자의 솔더 볼과 같은 전기적 연결패턴을 용융점에 도달시키는데 있어서 전자소자의 레이저광에 대한 흡수율이 과도하게 낮거나 높을 때도 레이저광을 효율적으로 솔더 볼까지 도달시키는데 있어서 레이저광의 추가 온도상승폭을 조절할 수 있으므로 본딩 및 디본딩을 다양한 레이저광에 대한 흡수율을 가진 전자소자에 대해서 수행할 수 있다는 효과가 있다.
1: 전자소자
2: 전기적 연결패턴
3: 기판
10: 스테이지
20: 가열부
30: 레이저 조사부
40: 제어명령 입력부
50: 제어부

Claims (12)

  1. 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치로서,
    본딩 또는 디본딩의 대상인 전자소자가 실장된 기판이 배치되는 스테이지;
    상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 가열부;
    상기 전자소자에 레이저를 조사하여 상기 전자소자에 구비된 전기적 연결패턴을 가열하는 레이저 조사부;
    작업제어명령을 입력받는 제어명령 입력부; 및
    상기 제어명령 입력부를 통해 입력받은 작업제어명령에 따라 상기 가열부와 상기 레이저 조사부를 동작시켜 상기 전자소자가 상기 기판에 본딩되거나 상기 기판에 본딩된 전자소자가 디본딩되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 작업제어명령이 순차 동작 모드인 경우, 상기 가열부와 상기 레이저 조사부가 순차적으로 동작하도록 제어하고,
    상기 작업제어명령이 동시 동작 모드인 경우, 상기 가열부와 상기 레이저 조사부가 동시에 동작하도록 제어하고,
    상기 작업제어명령이 중첩 동작 모드인 경우, 상기 가열부와 상기 레이저 조사부가 적어도 일부 구간에서 중첩적으로 동작하도록 제어하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자소자의 전기적 연결패턴은 상기 가열부 및 상기 레이저 조사부로부터 전달된 열에 의해 분산적으로 가열됨으로써, 본딩 또는 디본딩을 위한 가열 시간이 단축되고, 본딩 또는 디본딩을 위한 가열 과정에서 레이저의 1차 조사면인 상기 전자소자의 표면의 손상이 방지되는 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가열부는,
    공기대류 가열방식 또는 광복사 가열방식으로 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하는 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 전자소자를 포함하는 영역에 열풍을 공급함으로써, 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하는 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 전자소자를 포함하는 영역에 자외선 또는 적외선 중에서 하나 이상을 포함하는 광을 조사함으로써, 상기 전자소자를 포함하는 영역을 가열하는 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사부에 의해 공급되는 광원은 레이저 조사영역에 속한 모든 지점들을 동시에 조사하는 동시 조사 면 광원인 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사부에 의해 공급되는 광원은 레이저 조사영역에 속한 개별 지점들을 순차적으로 조사하는 순차 조사 면 광원인 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사부에 의해 공급되는 광원은 점 광원이고, 상기 점 광원은 고속 미러 스캔에 의해 상기 레이저 조사영역을 기준으로 면 광원 조사 효과를 획득하는 것을 특징으로 하는, 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치.
  12. 삭제
KR1020180014277A 2018-02-05 2018-02-05 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치 KR102047445B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180014277A KR102047445B1 (ko) 2018-02-05 2018-02-05 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치
CN201980000268.6A CN110462807A (zh) 2018-02-05 2019-02-07 电子部件的回流及返工装置
CN202310751139.9A CN116685076A (zh) 2018-02-05 2019-02-07 电子部件的回流及返工装置
PCT/KR2019/001519 WO2019151842A1 (ko) 2018-02-05 2019-02-07 전자부품의 리플로우 및 리워크 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180014277A KR102047445B1 (ko) 2018-02-05 2018-02-05 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190094755A KR20190094755A (ko) 2019-08-14
KR102047445B1 true KR102047445B1 (ko) 2019-11-21

Family

ID=67478851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180014277A KR102047445B1 (ko) 2018-02-05 2018-02-05 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102047445B1 (ko)
CN (2) CN116685076A (ko)
WO (1) WO2019151842A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11658147B2 (en) 2021-03-24 2023-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor manufacturing apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102436955B1 (ko) * 2020-03-11 2022-08-26 넥스타테크놀로지 주식회사 실장 헤드 및 이를 포함하는 부품 실장 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100919931B1 (ko) * 2007-11-06 2009-10-07 엘에스산전 주식회사 레이저 솔더링 장치 및 방법과 이를 이용한 전력용 반도체모듈의 제조방법
WO2015072598A1 (ko) * 2013-11-14 2015-05-21 (주)정원기술 레이저 압착 방식의 플립 칩 본딩을 위한 레이저 옵틱 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2596267B2 (ja) * 1991-08-01 1997-04-02 松下電器産業株式会社 振動板切断装置
JP2707189B2 (ja) * 1992-08-26 1998-01-28 株式会社日立製作所 電子部品の基板からの取外し方法及び装置
US20040245228A1 (en) * 2003-06-04 2004-12-09 Hongwei Liu Attach aligned optics and microelectronics with laser soldering methods
KR100841582B1 (ko) 2004-08-04 2008-06-26 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 리플로우 오븐
KR101113850B1 (ko) * 2005-08-11 2012-02-29 삼성테크윈 주식회사 플립 칩 본딩 방법 및 이를 채택한 플립 칩 본딩 장치
JP4887086B2 (ja) * 2006-07-19 2012-02-29 武井電機工業株式会社 薄膜除去方法及び薄膜除去装置
JP5148118B2 (ja) * 2007-01-15 2013-02-20 株式会社ジャパンユニックス レーザー式はんだ付け装置
KR20080101329A (ko) * 2007-05-17 2008-11-21 서울산업대학교 산학협력단 반도체칩 접합장치
KR20090123280A (ko) * 2008-05-27 2009-12-02 삼성전자주식회사 반도체 칩 패키지의 제조 방법, 반도체 웨이퍼 및 그 절단방법
US10083843B2 (en) * 2014-12-17 2018-09-25 Ultratech, Inc. Laser annealing systems and methods with ultra-short dwell times
KR101702104B1 (ko) 2015-11-20 2017-02-02 세교 (주) 반도체 소자를 포함한 전자소자의 리워크 작업을 위한 리워크 장치
CN107359134B (zh) * 2017-07-28 2020-09-11 湖北三江航天红峰控制有限公司 一种利用激光实现bga芯片返修的方法和装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100919931B1 (ko) * 2007-11-06 2009-10-07 엘에스산전 주식회사 레이저 솔더링 장치 및 방법과 이를 이용한 전력용 반도체모듈의 제조방법
WO2015072598A1 (ko) * 2013-11-14 2015-05-21 (주)정원기술 레이저 압착 방식의 플립 칩 본딩을 위한 레이저 옵틱 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11658147B2 (en) 2021-03-24 2023-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor manufacturing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190094755A (ko) 2019-08-14
CN110462807A (zh) 2019-11-15
CN116685076A (zh) 2023-09-01
WO2019151842A1 (ko) 2019-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090090468A1 (en) Flip-chip mounting apparatus
US7691671B2 (en) Radiant energy heating for die attach
JP3622714B2 (ja) 加工方法
KR102047445B1 (ko) 전자소자의 본딩 및 디본딩 장치
KR101935518B1 (ko) 레이저 솔더링 수선 공정, 레이저 솔더링 공정 및 레이저 솔더링 시스템
KR102376989B1 (ko) 선형 이송 방식의 레이저 리플로우 장치
KR101703561B1 (ko) 솔더 리플로워 장치
KR100814999B1 (ko) 볼륨 흐름 제어로 리플로우 납땜하기 위한 방법 및 장치
KR20080101329A (ko) 반도체칩 접합장치
JP2017051955A (ja) はんだ付装置及びはんだ付方法
TWI765143B (zh) 電子部件的回流及返工裝置
JP2006289464A (ja) レーザ加熱制御方法およびレーザ加熱装置
JP2682507B2 (ja) 自動半田付け用プリヒータ装置
KR102088902B1 (ko) 리플로우 솔더링 장치 및 리플로우 솔더링 방법
JP2006040920A (ja) リフロー半田付け装置及び方法、並びに基板保持板
KR101917859B1 (ko) 공공의 발생을 방지하기 위한 리플로우 솔더링 방법
KR102297954B1 (ko) 칩 솔더링 장치
KR102369108B1 (ko) 기판에 배치된 디바이스 모듈 처리 장치
JP2786146B2 (ja) はんだ付け方法および装置
JP2004276098A (ja) 加熱方法と加熱装置と半田付け方法と半田付け装置
KR20200145187A (ko) 레이저 디본딩 장치의 레이저모듈
JP2006222170A (ja) はんだ付け方法
KR20200125205A (ko) 레이저 디본딩 장치의 히팅모듈
KR20210149980A (ko) 솔더 에폭시를 이용한 레이저 본딩 및 디본딩하는 방법
KR20210146537A (ko) 칩 리워크 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right