KR102326855B1 - 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법에 관한 것으로서, 복수 개의 반도체 소자를 기판의 복수 개의 전도성 회로에 신속하게 접착할 수 있고, 상기 다수의 반도체 소자와 상기 다수의 전도성 회로를 레이저 용접함으로써, 반도체 산업의 제조 과정의 속도를 향상시킬 수 있고 원가를 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 반도체 산업 제조 과정에서, 결정립 공장에서는 결정립 선별기를 이용하여 결정립을 테이프(Tape)에 배열하고, 하방의 결정립 응고 공장에 출하하며, 결정립 응고 공장은 부착기 방식(Pick and Place)을 사용하고, 칩을 회로 기판에 하나씩 배열하여 고정시키며, 과정중에 솔드 크림 등 결정립을 고정시킬 수 있고 전도성을 띤 크림을 점성 매개체로 사용해야 응고된 전체 전도판은 리플로(Reflow) 용접을 거쳐 가열 응고된다.
그러나, 이러한 기존의 제조 과정은 하기의 흠결을 구비한다. 첫째, Reflow 제조 공정 온도의 상승 곡선이 느리고 하나의 칩에 적어도 2개의 리플로 납땜 포인트 응고 반응 시간이 동일하지 않기에, 결정립이 위로 올라와 불량이 발생하게 된다. 둘째, Reflow 제조 공정은 단일한 불량 결정립을 보수하거나 재정비할 수 없고, 전체를 재정비하면 기타 리플로 납땜한 정상적인 칩에 영향을 줄 수 있다. 셋째, 3 밀(mil)보다 작은 결정립은 디스펜싱 기술 일드(yield)를 돌파하기 어렵다. 넷째, 선별기, 다이 본더를 거친 Pick and Place 제조 공정은 작업 시간이 느리고 기기 투가 원가가 상당히 높기에, 이를 개선해야 하는 폐단이 존재한다.
따라서, 진보성을 지닌 신형의 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법을 제공하여 상기의 문제들을 해결할 필요가 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 반도체 소자 레이저 용접 장치를 제공하며, 접착 완제품을 용접하기 위한 것으로서, 상기 접착 완제품은 프레임 및 기판을 서로 접착하여 형성되고, 상기 프레임에 코팅 필름 및 상기 코팅 필름에 배열 설치되는 복수 개의 반도체 소자가 설치되어 있으며, 상기 반도체 소자 레이저 용접 장치는 용접 기기를 포함한다. 상기 용접 기기 시트를 포함하고, 상기 시트에 용접 플랫폼 및 용접 모듈이 설치되어 있고, 상기 용접 플랫폼에 상기 접착 완제품이 적재되며, 상기 용접 모듈에 스캐닝 모듈 및 레이저 용접 헤드가 설치되어 있고, 상기 스캐닝 모듈은 상기 접착 완제품을 스캐닝하며, 상기 레이저 용접 헤드는 상기 코팅 필름과 상기 기판 중 적어도 하나를 관통하는 레이저 빔을 발사한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 반도체 소자 레이저 용접 방법을 더 제공하며, 상기와 같은 반도체 소자 레이저 용접 장치를 제공하기 위한 것으로서, 상기 제1 얼라인먼트 플랫폼은 상기 기판이 제1 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하며, 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼은 상기 프레임이 제2 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하고, 상기 제1 수취 장치는 상기 제1 기설정 각도로 얼라인먼트된 기판 및 상기 제2 기설정 각도로 얼라인먼트된 프레임 중의 하나를 취하여, 다른 하나에 접착하여 상기 접착 완제품을 형성하는 접착 단계; 상기 접착 완제품을 상기 용접 플랫폼에 안착시키고, 상기 스캐닝 모듈은 상기 접착 완제품을 스캐닝 포지셔닝하며, 상기 레이저 용접 헤드와 상기 용접 플랫폼의 상대 위치를 상대적으로 이동하여, 상기 레이저 용접 헤드가 상기 다수의 반도체 소자에 포지셔닝 및 대응되도록 하고 상기 코팅 필름과 상기 기판 중의 적어도 하나를 관통하는 레이저 빔을 발사하며, 상기 다수의 솔더를 가열하여 용접하는 용접 단계를 더 포함한다.
본 발명의 주요한 목적은 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법을 제공하는 것으로서, 반도체 소자를 회로 기판 접합점 간격에 따라 Tape에 배열하고, Tape와 전도성 기판의 접착을 직접 진행할 수 있으며, 레이저 광 가열 방식으로 관통형 스캐닝 용접을 진행하는 바, 그 장점은 하기와 같다.
첫째, LED 등 반도체 소자의 리플로 납땜이 이상 문제를 극복하지 못하는 것을 감소할 수 있고, 기존의 다이 본더, Reflow 기기를 대체할 수 있다.
둘째, 순차적으로 전기 회로판 위치에 따라 다이 본더 기기로 결정립에 대해 Pick and Place 작업을 진행할 필요가 없고, 결정립 분리 섹션의 Tape 필름으로 진공 접착 물질 전달을 진행하여, 스크린의 수만 개의 결정립에 대해 해당되며, 속도는 Pick and Place 수만배로서 제조 공정 시간을 대폭 절감할 수 있다.
셋째, 레이저 관통형 스캐닝 용접 기술은 결정립이 Tape와 회로 기판 사이에 있고, 전공 접착이 결정립과 회로 사이에서 압축되는 효과를 구비하기에, 레이저 가열 온도 상승 곡선이 빠르고 제조 공성에서 결정립이 위로 올라오는 등 불량의 문제가 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 기기 입체도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 기기 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 완제품 입체 모식도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 완제품 측면 모식도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예의 용접 기기 입체도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예의 용접 기기의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예의 용접 과정 모식도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예의 다른 한 용접 과정 모식도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 기기 다른 한 입체도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 기기 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 완제품 입체 모식도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 완제품 측면 모식도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예의 용접 기기 입체도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예의 용접 기기의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예의 용접 과정 모식도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예의 다른 한 용접 과정 모식도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예의 접착 기기 다른 한 입체도이다.
하기의 실시예는 단지 본 발명의 실시 가능한 양태를 설명하기 위한 것으로서, 이는 본 발명이 보호하고자 하는 범위를 한정하지 않음을 이에 설명한다.
도 1 내지 11을 참조하면, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내며, 본 발명의 반도체 소자 레이저 용접 장치 접착 완제품(94)을 용접하기 위한 것으로서, 상기 접착 완제품(94)은 프레임(92) 및 기판(91)을 서로 접착하여 형성되며, 상기 프레임(92)에 코팅 필름(921) 및 상기 코팅 필름(921)에 배열 설치되는 복수 개의 반도체 소자(922)가 설치되어 있고, 상기 반도체 소자 레이저 용접 장치는 용접 기기(5)를 포함한다.
상기 용접 기기(5)는 시트(6)를 포함하고, 상기 시트(6)에 용접 플랫폼(7) 및 용접 모듈(8)이 설치되어 있으며, 상기 용접 플랫폼(7)은 상기 접착 완제품(94)을 적재하고, 상기 용접 모듈(8)에 스캐닝 모듈(81) 및 레이저 용접 헤드(82)가 설치되어 있으며, 상기 스캐닝 모듈(81)은 상기 접착 완제품(94)을 스캐닝하고, 상기 레이저 용접 헤드(82)는 상기 코팅 필름(921)과 상기 기판(91) 중 적어도 하나를 관통하는 레이저 빔을 발사한다.
본 발명은 접착 기기(1)를 더 포함하고, 상기 접착 기기(1)는 베이스(2), 기판 검출 수단(3), 프레임 검출 수단(4) 및 제1 수취 장치(11)를 포함하며, 상기 베이스(2)는 서로 수직되는 X축(L1), Y축(L2) 및 Z축(L3)을 정의하고, 상기 기판 검출 수단(3)은 상기 베이스(2)에 설치되며 제1 얼라인먼트 플랫폼(31) 및 제1 검출 모듈(32)을 포함하며, 상기 제1 얼라인먼트 플랫폼(31)은 상기 Z축(L3)을 따라 회동하여 상기 기판(91)이 안착시키고, 상기 기판(91)에 복수 개의 전도성 회로(911)가 설치되어 있으며, 상기 제1 검출 모듈(32)은 상기 기판(91)을 스캐닝하고, 상기 프레임 검출 수단(4)은 상기 베이스(2)에 설치되며 제2 얼라인먼트 플랫폼(41) 및 제2 검출 모듈(42)을 포함하고, 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼(41)은 상기 Z축(L3)을 따라 회동하여 프레임(92)을 안착시키며, 본 실시예에서 상기 반도체 소자(922)는 LED결정립이고, 상기 제2 검출 모듈(42)은 상기 프레임(92)을 검출 스캐닝하며, 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼(41)은 상기 프레임(92)은 제2 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하고, 상기 전도성 회로(911) 또는 상기 다수의 반도체 소자(922)에 복수 개의 솔더(93)가 미리 설치되어 있으며, 본 실시예에서 상기 다수의 솔더(93)는 상기 다수의 반도체 소자(922)에 설치되고, 상기 제1 수취 장치(11)는 상기 제1 기설정 각도의 기판(91) 및 상기 프레임(92) 중의 하나를 취하여, 다른 하나에 접착하여 상기 접착 완제품(94)을 형성하며(본 실시예에서 상기 제1 수취 장치(11)는 상기 프레임(92)을 취하여 상기 기판(91)에 접착시킴), 설명해야 할 것은, 본 실시예에서 상기 제1 수취 장치(11)는 선택적으로 X축(L1) 및 Z축(L3)을 이동시킬 수 있고, 상기 제1 수취 장치(11)는 흡입반이며, 상기 제1 수취 장치(11)는 상기 기판(91)과 상기 프레임(92)을 상기 Z축(L3)의 방향을 따라 서로 접착시켜, 상기 프레임(92)의 각 상기 반도체 소자(922)가 상기 기판(91)의 상기 다수의 전도성 회로(911)에 정확하게 접착되도록 하여, 각 상기 솔더(93)는 각각 상기 반도체 소자(922) 및 상기 전도성 회로(911)와 서로 접촉한다.
본 발명은 반도체 소자 레이저 용접 방법을 더 제공하는 바, 상기와 같은 반도체 소자 레이저 용접 장치를 제공하기 위한 것으로서, 하기의 단계를 더 포함한다. 접착 단계: 상기 제1 얼라인먼트 플랫폼(31)은 상기 기판(91)이 제1 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하며, 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼(41)은 상기 프레임(92)이 제2 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하고, 상기 제1 수취 장치(11)는 상기 제1 기설정 각도로 얼라인먼트된 기판(91) 및 상기 제2 기설정 각도로 얼라인먼트된 프레임(4) 중의 하나를 취하여, 다른 하나에 접착하여 상기 접착 완제품(94)을 형성한다(본 실시예에서 상기 제1 수취 장치(11)는 상기 프레임(92)을 취하여 상기 기판(91)에 접착시킴), 언급해야 할 것은, 본 실시예에서 상기 접착 기기(1)에 접착 모니터링 모듈(16)(도 11에 도시된 바와 같음)이 더 설치되어 있고, 접착된 후의 상기 기판(91)과 상기 프레임(4)을 모니터링하여, 상기 다수의 반도체 소자(922)가 상기 다수의 전도성 회로(911)에 원활하게 접착되었는 지를 확인한다. 상기 접착 완제품(94)을 상기 용접 플랫폼(7)에 안착시키고, 상기 스캐닝 모듈(81)은 상기 접착 완제품(94)을 스캐닝 포지셔닝하며, 상기 레이저 용접 헤드(82)와 상기 용접 플랫폼(7)의 상대 위치를 상대적으로 이동하여, 상기 레이저 용접 헤드(82)가 상기 다수의 반도체 소자(922)에 포지셔닝 및 대응되도록 하고 상기 코팅 필름(921)과 상기 기판(91) 중의 적어도 하나를 관통하는 레이저 빔을 발사하며, 상기 다수의 솔더(93)를 가열하여 용접한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 기판(91)이 투명 재질이면(예컨대 투명한 세라믹 패널, 유리판, PCB 판 또는 사파이어 판), 상기 접착 완제품(94)은 상기 기판(91)이 상기 레이저 용접 헤드(82)를 향해 작업할 수 있고, 레이저 빔은 상기 기판(91)을 관통하여 용접 작업을 진행할 수 있으며; 상기 기판(91)이 불투명한 재질이면(예컨대 불투명한 세라믹 패널, 실리콘 웨이퍼 또는 PCB 판), 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 접착 완제품(94)은 단지 상기 코팅 필름(921)이 상기 레이저 용접 헤드(82)를 향해 작업을 진행할 수 있고, 레이저 빔은 상기 코팅 필름(921)을 관통하여 용접 작업을 진행하며, 상기 기판(91)의 실제 재질에 따라 작업을 진행할 수 있고, 상기 코팅 필름(921) 재질은 PE 블루 필름, UV 필름 또는 기타 투명하고 가요성을 띤 코팅 필름일 수 있다, 상기 다수의 반도체 소자(922)는 접착제가 필요 없고 상기 코팅 필름(921)에 접착할 수 있기에, 따라서 비교적 간단한 제조 공정을 구비하며, 상기 다수의 솔더(93)는 인쇄, 디스펜싱, 전기 도금 또는 에칭의 방식으로 상기 다수의 반도체 소자에 설치되어, 효율을 향상시키고, 비교적 바람직하게는 상기 레이저 빔의 파장은 0.2 um 내지 11 um이며, 코팅 필름(921)과 상기 기판(91)을 관통하는 가장 바람직한 효과를 구비하고, 상기 다수의 솔더(93)를 확실하게 가열시키며, 그 출력 밀도 범위는 1 KW/cm2 내지 10MW/cm2이고, 가열 시간은 0.01 내지 2000 밀리 초이며, 본 실시예에서 가장 바람직한 출력 밀도는 100 KW/cm2이고, 가열 시간은 0.05 밀리 초이며, 레이저 가열 과정은 레이저를 펄스형으로 변조할 수 있는 바, 그 주파수 범위는 1 내지 100 KHz이고, 최적화 조건은 4 KHz이며, 듀티 값은 15 %이고, 본 실시예에서 상기 용접 모듈(8)은 레이저 컨트롤러를 사용하여 전자 신호를 레이저 소스에 송출하여, 레이저 주파수, 듀티 값, 에너지 범위 변조를 진행한다.
구체적으로 말하자면, 상기 시트(6)에 상기 X축(L1)을 따라 연장되는 제1 레일(61) 및 상기 Y축(L2)을 따라 연장되는 제2 레일(62)이 설치되고, 상기 제2 레일(62)에 상기 제1 레일(61)이 슬라이딩 설치되며, 상기 용접 플랫폼(7)은 상기 제2 레일(62)에 슬라이딩 설치되어, 상기 용접 플랫폼(7)이 상기 용접 모듈(8)과 대응되게 상기 X축(L1) 및 Y축(L2)따라 이동하도록 하고, 상기 용접 모듈(8)의 스캐닝 모듈(81)은 상기 접착 완제품(94)을 스캐닝 및 얼라인먼트할 수 있다.
부가적으로 말하자면, 상기 레이저 용접 헤드(82)는 상기 스캐닝 모듈(81)이 스캔한 상기 다수의 반도체 소자(922) 및 상기 다수의 전도성 회로(911)의 분포 위치 및 정보에 따라 레이저 빔이 비추는 위치, 분포를 설정거나, 또는 반도체 업자가 미리 설정한 용접하고자 하는 위치 정보에 따라 용접할 수 있으며, 실제 사용 수요에 따라 용접 작업을 진행하며 이에 한하지 않는다. 상기 레이저 용접 헤드(82)는 포커스 시준 기능을 구비하고, 레이저 빔이 솔더(93)에 포커싱되도록 할 수 있으며, 상기 반도체 소자(922)는 열 전도를 받으면 온도의 상승 효율이 비교적 느리기에, 반도체 소자(922)가 과열되어 파손되는 것을 방지하며, 상세하게 말하자면, 여기서 레이저 스캐닝 좌표의 취득 방식은, 상기 다수의 전도성 회로(911)의 회로 특징점에 따라 인버팅 얼라인먼트를 진행하고, 기준 원시 좌표를 획득하며, 하기의 세가지 좌표 획득 방법으로 가공한다. 1. 상기 제1 검출 모듈(32) 및 상기 제2 검출 모듈(42)이 상기 기판(91) 및 상기 프레임(92)에 대해 진행한 전반적인 영상 스캐닝 포지셔닝에 따라 상기 다수의 솔더(93)의 좌표를 획득할 수 있고, 상기 스캐닝 모듈(81)은 상기 좌표에 따라 이동 가공하도록 하며, 2. 회로도를 그려넣어 좌표를 가릴 수 있고, 상기 스캐닝 모듈(81)은 상기 좌표에 따라 이동 가공하며, 3. 어레이 개수, 간격 거리를 입력하여, 상기 스캐닝 모듈(81)은 상기 좌표에 따라 이동 가공할 수 있다.
이 밖에, 상기 용접 모듈에 포커스 유닛(83)이 더 설치되어 있고, 상기 포커스 유닛(83)은 용접 플랫폼(7)의 평면을 레이저 최소 포커스 기초 원점으로 할 수 있으며, 상기 기판(91)의 두께, 상기 다수의 솔더(93)의 직경을 고려하여 입력하고, 광학 포커스를 산출 기초로 레이저 포커스 위치를 자동 조절하며, 원리는 레이저 집광 단면이고, 상기 다수의 전도성 회로(911)를 포괄한 전체 접점을 개념으로 하여 디포커스한다.
본 실시예에서 상기 시트(6)에 상기 용접 플랫폼(7)과 대응되게 상기 Z축(L3)을 따라 이동하는 리프팅 장치(63)가 더 설치되어 있고, 상기 용접 모듈(8)은 상기 리프팅 장치(63)에 설치되어 승하강한다.
본 실시예에서 상기 베이스에 기판 수취 암(12) 및 제1 코스 얼라인먼트 플랫폼(coarse alignment)(14)이 더 설치되어 있고, 상기 기판 수취 암(12)은 우선 상기 기판(91)을 상기 제1 코스 얼라인먼트 플랫폼(14)에 안착하여 코스 얼라인먼트를 진행한 후, 다시 상기 기판(91)을 상기 제1 얼라인먼트 플랫폼(31)에 안착시켜, 상기 제1 얼라인먼트 플랫폼(31)의 작업 시간을 절약할 수 있다.
상기 베이스(2)에 프레임 수취 암(13) 및 중계 플랫폼(15)이 더 설치되어 있고, 상기 중계 플랫폼(15) 및 상기 프레임 수취 암(13)은 상기 Y축(L2) 방향에 따라 이동하며, 상기 프레임 수취 암(13)은 프레임 박스 홀더(96)가 상기 프레임(92)을 취하여 상기 중계 플랫폼(15)에 안착시키도록 하고, 상기 제1 수취 장치(11)는 또한 상기 프레임(92)을 상기 중계 플랫폼(15)에서 취하여 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼(41)에 안착시키며, 상기 제1 수취 장치(11)는 또한 상기 접착 완제품(94)을 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼(41)에서 취하여 상기 중계 플랫폼(15)에 반환하고, 상기 프레임 수취 암(13)은 상기 접착 완제품(94)을 상기 중계 플랫폼(15)에서 취하여 상기 프레임 박스 홀더(96)에 안착시켜, 레이저 용접 제조 공정에 사용된다. 본 실시예에서 상기 프레임 수취 암(13)은 클램프(131)이고, 상기 프레임 수취 암(13)은 선택적으로 상기 Y축(L2)을 따라 이동할 수 있다.
또한 언급해야 할 것은, 본 실시예에서 상기 제1 검출 모듈(32)과 상기 제2 검출 모듈(42)은 전하 결합 소자(CCD) 센서이고, 상기 제1 검출 모듈(32)은 상기 기판(91)의 전도성 회로(911)를 스캐닝 및 얼라인먼트하며, 상기 제2 검출 모듈(42)은 상기 다수의 반도체 소자(922)의 배열을 스캐닝 및 얼라인먼트하여, 정확한 얼라인먼트의 효과를 달성한다.
상기 내용을 종합해보면, 본 발명의 반도체 소자 레이저 용접 장치 및 방법은 상기 프레임의 상기 다수의 반도체 소자를 상기 기판의 상기 다수의 전도성 회로에 접착시켜, 레이저 용접하여 상기 다수의 반도체 소자와 상기 다수의 전도성 회로를 용접하며, 코팅 필름을 이용하여 1회에 대량(수천 내지 수만 입자)의 1 내지 80 밀 등 작은 크기의 반도체 소자의 접착을 실현할 수 있고, 레이저 용접으로 대량의 반도체 소자를 용접하기에, 반도체 산업의 제조 공정 속도를 향상시킬 수 있고 원가를 절감할 수 있다.
1: 접착 기기 2: 베이스
3: 기판 검출 수단 4: 프레임 검출 수단
5: 용접 기기 6: 시트
7: 용접 플랫폼 8: 용접 모듈
11: 제1 수취 장치 12: 기판 수취 암
13: 프레임 수취 암 14: 제1 코스 얼라인먼트 플랫폼
15: 중계 플랫폼 16: 접착 모니터링 모듈
131: 클램프 31: 제1 얼라인먼트 플랫폼
32: 제1 검출 모듈 41: 제2 얼라인먼트 플랫폼
42: 제2 검출 모듈 61: 제1 레일
62: 제2 레일 63: 리프팅 장치
81: 스캐닝 모듈 82: 레이저 용접 헤드
83: 포커스 유닛 91: 기판
92: 프레임 93: 솔더
94: 접착 완제품 95: 크리스탈 홀더 박스
96: 프레임 박스 홀더 911: 전도성 회로
921: 코팅 필름 922: 반도체 소자
L1: X축 L2: Y축
L3: Z축
3: 기판 검출 수단 4: 프레임 검출 수단
5: 용접 기기 6: 시트
7: 용접 플랫폼 8: 용접 모듈
11: 제1 수취 장치 12: 기판 수취 암
13: 프레임 수취 암 14: 제1 코스 얼라인먼트 플랫폼
15: 중계 플랫폼 16: 접착 모니터링 모듈
131: 클램프 31: 제1 얼라인먼트 플랫폼
32: 제1 검출 모듈 41: 제2 얼라인먼트 플랫폼
42: 제2 검출 모듈 61: 제1 레일
62: 제2 레일 63: 리프팅 장치
81: 스캐닝 모듈 82: 레이저 용접 헤드
83: 포커스 유닛 91: 기판
92: 프레임 93: 솔더
94: 접착 완제품 95: 크리스탈 홀더 박스
96: 프레임 박스 홀더 911: 전도성 회로
921: 코팅 필름 922: 반도체 소자
L1: X축 L2: Y축
L3: Z축
Claims (10)
- 접착 완제품을 용접하기 위한 것으로서, 상기 접착 완제품은 프레임 및 기판을 서로 접착하여 형성되고, 상기 프레임에 코팅 필름 및 상기 코팅 필름에 배열 설치되는 복수 개의 반도체 소자가 설치되어 있으며,
시트를 포함하는 용접 기기와,
상기 시트에 용접 플랫폼 및 용접 모듈이 설치되어 있고, 상기 용접 플랫폼에 상기 접착 완제품이 적재되며, 상기 용접 모듈에 스캐닝 모듈 및 레이저 용접 헤드가 설치되어 있고, 상기 스캐닝 모듈은 상기 접착 완제품을 스캐닝하며, 상기 레이저 용접 헤드는 상기 코팅 필름과 상기 기판 중 적어도 하나를 관통하는 레이저 빔을 발사하고,
접착 기기를 더 포함하고, 상기 접착 기기는 베이스, 기판 검출 수단, 프레임 검출 수단 및 제1 수취 장치를 포함하며, 상기 베이스는 서로 수직되는 X축, Y축 및 Z축을 정의하고, 상기 기판 검출 수단은 상기 베이스에 설치되며 제1 얼라인먼트 플랫폼 및 제1 검출 모듈을 포함하며, 상기 제1 얼라인먼트 플랫폼은 상기 Z축을 따라 회동하여 상기 기판을 안착시키고, 상기 기판에 복수 개의 전도성 회로가 설치되어 있으며, 상기 제1 검출 모듈은 상기 기판을 스캐닝하고, 상기 프레임 검출 수단은 상기 베이스에 설치되며 제2 얼라인먼트 플랫폼 및 제2 검출 모듈을 포함하고, 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼은 상기 Z축을 따라 회동하여 상기 프레임을 안착시키며, 상기 제2 검출 모듈은 상기 프레임을 검출 스캐닝하고, 상기 전도성 회로 또는 상기 반도체 소자들에 복수 개의 솔더가 미리 설치되어 있으며, 상기 제1 수취 장치는 상기 기판 및 상기 프레임 중의 하나를 취하여 다른 하나에 접착하여, 상기 프레임의 각 상기 반도체 소자를 상기 기판의 상기 다수의 전도성 회로에 접착하여 접착 완제품을 형성하고, 각 상기 솔더는 각각 상기 반도체 소자 및 상기 전도성 회로와 서로 접촉하는 반도체 소자 레이저 용접 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 시트에 상기 X축을 따라 연장되는 제1 레일 및 상기 Y축을 따라 연장되는 제2 레일이 더 설치되어 있고, 상기 제2 레일은 상기 제1 레일이 슬라이딩 설치되며, 상기 용접 플랫폼은 상기 제2 레일이 슬라이딩 설치되어, 상기 용접 플랫폼이 상기 용접 모듈과 대응되게 상기 X축 및 Y축을 따라 이동하도록 하고, 상기 시트에 상기 용접 플랫폼과 대응되게 상기 Z축을 따라 이동하는 리프팅 장치가 더 설치되어 있으며, 상기 용접 모듈은 상기 리프팅 장치에 설치되는 반도체 소자 레이저 용접 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 레이저 용접 헤드는 상기 스캐닝 모듈이 스캐닝한 상기 다수의 반도체 소자 및 상기 다수의 전도성 회로의 분포 위치 및 정보에 따라 레이저 빔이 발사되는 위치, 분포를 설정하는 반도체 소자 레이저 용접 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 베이스에 프레임 수취 암 및 중계 플랫폼이 더 설치되어 있고, 상기 중계 플랫폼 및 상기 프레임 수취 암은 상기 Y축 방향을 따라 이동하며, 상기 프레임 수취 암은 프레임 박스 홀더가 상기 프레임을 취하여 상기 중계 플랫폼에 안착시키고, 상기 제1 수취 장치는 또한 상기 프레임을 상기 중계 플랫폼에서 취하여 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼에 안착시키며, 상기 제1 수취 장치는 상기 접착 완제품을 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼에서 취하여 상기 중계 플랫폼에 반환하고, 상기 프레임 수취 암은 상기 접착 완제품을 상기 중계 플랫폼에서 취하여 상기 프레임 박스 홀더에 안착시키는 반도체 소자 레이저 용접 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 프레임 수취 암은 클램프이고, 상기 프레임 수취 암은 선택적으로 상기 Y축을 따라 이동하는 반도체 소자 레이저 용접 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 수취 장치는 선택적으로 X축 및 Z축을 따라 이동하고, 상기 제1 수취 장치는 흡입반이며, 상기 제1 수취 장치는 상기 기판과 상기 프레임을 상기 Z축의 방향을 따라 서로 접착시키는 반도체 소자 레이저 용접 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 검출 모듈은 전하 결합 소자(CCD) 센서이고, 상기 제1 검출 모듈은 상기 기판의 전도성 회로를 스캐닝 및 얼라인먼트하며, 상기 제2 검출 모듈은 전하 결합 소자(CCD) 센서이고, 상기 제2 검출 모듈은 상기 다수의 반도체 소자의 배열을 스캐닝 및 얼라인먼트하는 반도체 소자 레이저 용접 장치.
- 제1항, 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 상기 반도체 소자 레이저 용접 장치를 제공하고,
상기 제1 얼라인먼트 플랫폼은 상기 기판이 제1 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하며, 상기 제2 얼라인먼트 플랫폼은 상기 프레임이 제2 기설정 각도로 회동하고 얼라인먼트 되도록 하고, 상기 제1 수취 장치는 상기 제1 기설정 각도로 얼라인먼트된 기판 및 상기 제2 기설정 각도로 얼라인먼트된 프레임 중의 하나를 취하여, 다른 하나에 접착하여 상기 접착 완제품을 형성하는 접착 단계;
상기 접착 완제품을 상기 용접 플랫폼에 안착시키고, 상기 스캐닝 모듈은 상기 접착 완제품을 스캐닝 포지셔닝하며, 상기 레이저 용접 헤드와 상기 용접 플랫폼의 상대 위치를 상대적으로 이동하여, 상기 레이저 용접 헤드가 상기 다수의 반도체 소자에 포지셔닝 및 대응되도록 하고 상기 코팅 필름과 상기 기판 중의 적어도 하나를 관통하는 레이저 빔을 발사하며, 상기 다수의 솔더를 가열하여 용접하는 용접 단계를 포함하는 반도체 소자 레이저 용접 방법. - 제9항에 있어서, 상기 용접 모듈에 포커스 유닛이 더 설치되어 있고, 상기 포커스 유닛은 용접 플랫폼의 평면을 레이저 최소 포커스 기초 원점으로 할 수 있고, 상기 기판의 두께, 상기 다수의 솔더의 직경을 고려하여 입력하며, 광학 포커스를 산출 기초로 레이저 포커스 위치를 자동 조절하며, 원리는 레이저 집광 단면이고, 상기 다수의 전도성 회로를 포괄한 전체 접점을 개념으로 하여 디포커스하는 반도체 소자 레이저 용접 방법.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |