KR20150068890A - 본딩장치 - Google Patents
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Abstract
(해결수단)
본딩장치(1)는, 복수의 레이저 발진기(7)와, 레이저광 입사구가 복수의 레이저 발진기 중의 어느 하나에 접속된 복수의 도광수단으로서의 광파이버(f1∼f36)를 구비하고 있다. 각 광파이버의 레이저광 사출구는 전자부품(3)의 가열영역(S)과 광학적으로 대향하고 있으며, 상기 가열영역(S)은 적어도 전자부품의 모서리부가 되는 모서리부 영역(S1)과 내측이 되는 내측영역(S2)으로 구획되어 있다. 그리고 레이저광 사출구가 모서리부 영역에 대응하고 있는 레이저 발진기는, 레이저광 사출구가 내측영역에 대응하고 있는 레이저 발진기보다 높은 레이저 출력으로 설정되어 있으며 또한 상기 복수의 가열영역(S1과 S2) 사이에 단열수단으로서의 단열홈(41)을 형성하여, 각 영역 사이의 전열을 억제하고 있다.
(효과)
예를 들면 사각형의 전자부품에서는 열이 달아나기 쉬운 4군데의 모서리부 영역(S1)을 내측영역(S2)에 대하여 단열하면서 높은 레이저 출력으로 가열할 수 있기 때문에 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
본딩장치(1)는, 복수의 레이저 발진기(7)와, 레이저광 입사구가 복수의 레이저 발진기 중의 어느 하나에 접속된 복수의 도광수단으로서의 광파이버(f1∼f36)를 구비하고 있다. 각 광파이버의 레이저광 사출구는 전자부품(3)의 가열영역(S)과 광학적으로 대향하고 있으며, 상기 가열영역(S)은 적어도 전자부품의 모서리부가 되는 모서리부 영역(S1)과 내측이 되는 내측영역(S2)으로 구획되어 있다. 그리고 레이저광 사출구가 모서리부 영역에 대응하고 있는 레이저 발진기는, 레이저광 사출구가 내측영역에 대응하고 있는 레이저 발진기보다 높은 레이저 출력으로 설정되어 있으며 또한 상기 복수의 가열영역(S1과 S2) 사이에 단열수단으로서의 단열홈(41)을 형성하여, 각 영역 사이의 전열을 억제하고 있다.
(효과)
예를 들면 사각형의 전자부품에서는 열이 달아나기 쉬운 4군데의 모서리부 영역(S1)을 내측영역(S2)에 대하여 단열하면서 높은 레이저 출력으로 가열할 수 있기 때문에 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
Description
본 발명은, 전자부품을 기판에 접합하기 위한 본딩장치(bonding裝置)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 레이저광(laser光)에 의하여 전자부품을 가열하여 기판에 접합하기에 적합한 본딩장치에 관한 것이다.
종래로부터 본딩장치로서, 레이저광을 발진하는 레이저 발진기와, 이 레이저 발진기에 의하여 발진된 레이저광을 도광(導光)하는 도광수단(導光手段)과, 이 도광수단에 의하여 도광된 레이저광이 조사(照射)되어서 가열되는 본딩툴(bonding tool)을 구비하고, 상기 본딩툴에 지지된 전자부품을 상기 본딩툴에 의하여 가열하여 기판에 접합하도록 한 것이 알려져 있다(특허문헌1).
상기 특허문헌1에 기재되어 있는 본딩장치에 있어서는, 본딩툴의 전역(全域)을 균일하게 가열하도록 되어 있기 때문에, 전자부품도 그 전역이 균일하게 가열된다.
그러나 예를 들면 전자부품의 주변영역의 열이 내측영역과 비교하여 달아나기 쉬운 경우에는, 전자부품의 전역을 균일하게 가열하더라도 실제로는 전자부품의 주변영역이 저온으로 되어 버려, 실제로는 균일하게 가열하는 것은 곤란했다.
본 발명은 그러한 사정을 감안하여 본딩툴의 가열영역을 복수로 구획(區劃)하고 각 가열영역을 별개의 온도로 가열할 수 있도록 함으로써, 전자부품의 전역을 적합한 조건에서 가열할 수 있도록 한 본딩장치를 제공하는 것이다.
즉 본 발명은, 레이저광을 발진하는 레이저 발진기와, 이 레이저 발진기에 의하여 발진된 레이저광을 도광하는 도광수단과, 이 도광수단에 의하여 도광된 레이저광이 조사되어서 가열되는 본딩툴을 구비하고, 상기 본딩툴에 지지된 전자부품을 상기 본딩툴에 의하여 가열하여 기판에 접합하도록 하는 본딩장치에 있어서, 상기 레이저 발진기와 도광수단을 각각 복수조로 구비하고, 각 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 각 도광수단을 통하여 상기 본딩툴의 복수의 가열영역에 각각 조사하여 상기 복수의 가열영역을 서로 다른 온도로 가열할 수 있도록 하고, 또한 상기 본딩툴에 상기 복수의 가열영역 사이의 전열을 억제하는 단열수단을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 구성에 의하면, 예를 들면 사각형의 전자부품에서는 그 네 구석의 4군데의 모서리부가 내측부분보다 열이 달아나기 쉽게 되지만, 복수의 레이저 발진기 중에서 제1레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 제1도광수단을 통하여 상기 본딩툴의 상기 네 구석에 대응하는 가열영역에 조사하여 상기 네 구석의 가열영역을 고온으로 가열할 수 있도록 하고, 한편 상기 복수의 레이저 발진기 중에서 제2레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 제2도광수단을 통하여 상기 본딩툴의 상기 내측부분에 대응하는 가열영역에 조사하여 상기 가열영역을 상기 네 구석에 대응하는 가열영역과 비교하여 저온으로 가열할 수 있도록 할 수 있다. 이렇게 본 발명에 의하면, 전자부품에 있어서 복수의 가열영역을 각각 독립해서 가열함으로써 전자부품의 전역을 바람직한 온도로 가열할 수 있다.
이와 동시에 상기 본딩툴에는, 상기의 예에 의하면 상기 네 구석에 대응하는 가열영역과 내측부분에 대응하는 가열영역과의 사이에 양자간의 전열(傳熱)을 억제하는 단열수단(斷熱手段)을 형성하고 있기 때문에, 상기 단열수단이 없는 경우와 비교하여 보다 효율적으로 전자부품의 전역을 바람직한 온도로 가열할 수 있다.
도1은, 본 발명의 제1실시예를 나타내는 단면도이다.
도2는, 도1의 레이저 발진기(7)에 있어서 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도3은, 전자부품(3)의 각 영역(S1∼S3)과 광파이버(f1∼f36)와의 배치관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도4는, 도3의 IV-IV선을 따른 단면에 있어서의 각 레이저광(L)의 강도분포(빔프로파일)를 설명하기 위한 설명도이다.
도5는, 도1의 V-V선을 따른 단면도이다.
도6은, 제1실시예에 있어서의 본딩툴(14)의 하면도이다.
도7은, 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도3과 동일한 설명도이다.
도8은, 각 광파이버(f1∼f36)와 레이저 발진기(7-1∼7-36)의 관계를 설명하는 설명도이다.
도9는, 제2실시예에 있어서의 본딩툴(14)의 하면도이다.
도10은, 제3실시예에 있어서의 본딩툴(14)의 하면도이다.
도2는, 도1의 레이저 발진기(7)에 있어서 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도3은, 전자부품(3)의 각 영역(S1∼S3)과 광파이버(f1∼f36)와의 배치관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도4는, 도3의 IV-IV선을 따른 단면에 있어서의 각 레이저광(L)의 강도분포(빔프로파일)를 설명하기 위한 설명도이다.
도5는, 도1의 V-V선을 따른 단면도이다.
도6은, 제1실시예에 있어서의 본딩툴(14)의 하면도이다.
도7은, 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도3과 동일한 설명도이다.
도8은, 각 광파이버(f1∼f36)와 레이저 발진기(7-1∼7-36)의 관계를 설명하는 설명도이다.
도9는, 제2실시예에 있어서의 본딩툴(14)의 하면도이다.
도10은, 제3실시예에 있어서의 본딩툴(14)의 하면도이다.
이하에서 도면에 나타내는 실시예에 대해서 본 발명을 설명하면, 도1에 있어서 본딩장치(bonding裝置)(1)는 기판(基板)(2)에 반도체칩(半導體chip) 등의 전자부품(3)을 접합할 수 있도록 되어 있으며, 도3에 나타내는 실시예에서는 상기 전자부품(3)은 정사각형 모양으로 형성되어 있다. 따라서 상기 전자부품(3)의 전체를 가열하기 위한 가열영역(加熱領域)(S)은 전자부품(3)의 형상을 따라서 정사각형으로 되며 또한 그 네 구석이 모서리부 영역(S1)으로 되어 있다.
상기 본딩장치(1)는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 상기 기판(2)을 지지해서 수평면내에서 X-Y방향으로 이동시키는 기판 스테이지(基板 stage)(4)와, 상기 기판 스테이지(4)의 상방(上方)측에 배치된 본딩헤드(bonding head)(5)와, 이 본딩헤드(5)를 승강시키는 승강가압기구(昇降加壓機構)(6)와, 레이저광(laser光)(L)을 발진하는 레이저 발진기(laser 發振器)(7)와, 레이저 발진기(7)로부터 발진된 레이저광(L)을 상기 본딩헤드(5)내로 도광(導光)하는 도광수단(導光手段)(8)을 구비하고 있다.
상기 본딩헤드(5)는 통모양의 하우징(housing)(5A)을 구비하고 있으며, 이 하우징(5A)의 하단부(下端部)에 2층의 투과부재(透過部材)(11, 12)로 이루어지는 툴베이스(tool base)(13)가 수평으로 고정되어 있다. 그리고 이 툴베이스(13)의 하면(下面)에 본딩툴(bonding tool)(14)이 착탈(着脫)되도록 흡착지지함과 동시에, 상기 본딩툴(14)의 하면에 전자부품(3)이 착탈되도록 흡착지지할 수 있도록 되어 있다.
상기 하우징(5A)의 측면 상부에는, 상기 도광수단(8)의 일단(一端)이 되는 레이저광 사출구(laser光 射出口)가 수평방향으로 되도록 접속되어 있으며, 이 도광수단(8)의 타단(他端)이 되는 레이저광 입사구(laser光 入射口)는 레이저 발진기(7)에 접속되어 있다.
상기 레이저 발진기(7)로부터 발진된 레이저광(L)은, 도광수단(8)을 통하여 하우징(5A)의 축심(軸心)을 향하여 수평으로 조사(照射)됨과 아울러, 집광렌즈(集光lens)(15)에 의하여 필요한 크기로 집광되도록 되어 있다. 그리고 수평방향으로 조사된 레이저광(L)은, 하우징(5A)내의 상방 중앙부에 배치된 반사 미러(反射 mirror)(16)에 의하여 연직하방으로 반사되어, 툴베이스(13)를 투과해서 본딩툴(14)에 조사되어 상기 본딩툴(14)을 가열하도록 되어 있다. 이에 따라 본딩툴(14)에 지지된 전자부품(3)도 가열되게 된다.
상기 기판 스테이지(4), 승강가압기구(6) 및 레이저 발진기(7)의 작동은 도면에 나타나 있지 않은 제어장치에 의하여 제어되도록 되어 있다. 제어장치가 레이저 발진기(7)를 작동시키면 레이저 발진기(7)로부터 레이저광(L)이 발진되고, 상기 레이저광(L)은 도광수단(8)을 통하여 본딩헤드(5)로 도광되고 나서 본딩툴(14)에 조사되어 이것을 가열하게 된다.
본 실시예의 레이저 발진기(7)는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 4조의 레이저 발진기(7A∼7D)로 구성되어 있으며 또한 각 조의 레이저 발진기(7A∼7D)는 각각 직렬로 배치된 8개의 레이저 발진소자(21)를 구비하고 있다. 따라서 레이저 발진기(7)는, 전체적으로 합계 32개의 레이저 발진소자(21)를 구비하고 있다.
각 조 8개의 레이저 발진소자(21)는, 각각 직렬로 배치되어 도면에 나타나 있지 않은 전원에 접속되어 있으며, 각 전원에 의하여 1조 8개의 레이저 발진소자(21)를 각 조별로 동일한 출력으로 레이저광(L)을 출력할 수 있도록 되어 있다.
그리고 2조의 레이저 발진기(7A, 7B)에 의하여 제1레이저 발진기를 구성하고 있으며 또한 다른 레이저 발진기(7C, 7D)는 각각 제2레이저 발진기(7C)와 제3레이저 발진기(7D)로 되어 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 8개의 레이저 발진소자(21)를 1그룹으로 하여 직렬로 접속하고 있기 때문에, 각 레이저 발진소자(21)를 그룹 단위로 제어할 수 있게 되어 그 제어가 용이하게 된다. 또한 전원의 수를 감소시킬 수 있기 때문에 본딩장치(1)의 초기비용의 절감을 도모할 수 있음과 아울러, 소비전력을 억제할 수 있기 때문에 운영비용의 절감을 도모할 수 있다.
다음에 본 실시예에서는 상기 가열영역(S)을, 상기한 네 구석의 모서리부 영역(S1)과, 전자부품(3)의 내측이 되는 내측영역(S2)과, 상기 모서리부 영역(S1)과 내측영역(S2) 이외가 되고 상기 전자부품(3)의 주변부인 외측영역(S3)의 3종의 영역으로 구획(區劃)하고 있다.
그리고 상기 제1∼제3레이저 발진기 중에서, 제1레이저 발진기(7A, 7B)는 각각 최대의 출력으로 설정되어 있으며, 이에 따라 직접적으로는 본딩툴(14)을 최대의 출력으로 가열함으로써 상기한 전자부품(3)의 모서리부 영역(S1)(도3)을 최대의 출력으로 가열할 수 있도록 되어 있다.
한편 제2레이저 발진기(7C)는 최소의 출력으로 설정하여 전자부품(3)의 내측이 되는 상기 내측영역(S2)을 가열할 수 있도록 되어 있으며 또한 제3레이저 발진기(7D)는 중간의 출력으로 설정하여 상기 외측영역(S3)을 가열할 수 있도록 되어 있다.
이렇게 각 조의 레이저 발진기(7A∼7D)의 출력을 서로 다르게 함으로써 전자부품(3)의 가열영역(S)을 가급적 균일하게 가열할 수 있도록 하고 있다. 일례로서 상기 제1레이저 발진기(7A, 7B)를 구성하는 레이저 발진소자(21)는 100%의 출력으로, 제3레이저 발진기(7D)를 구성하는 레이저 발진소자(21)는 60∼70%의 출력으로, 제2레이저 발진기(7C)를 구성하는 레이저 발진소자(21)는 20∼40%의 출력으로 각각 레이저광을 발진할 수 있도록 설정되어 있다.
상기 도광수단(8)은, 도3에 나타나 있는 바와 같이 동일한 외경(外徑)을 이루는 36개의 광파이버(光fiber)(f1∼f36)의 다발로 구성되어 있으며, 각 광파이버(f1∼f36)별로 서로 다른 도광경로를 경유한 각 레이저광(L)이 본딩헤드(5)로 도광되어, 상기 전자부품(3)의 가열영역(S)에 스폿모양(spot shape)으로 조사됨으로써 그 영역 전체를 가열할 수 있도록 되어 있다.
상기 36개의 광파이버(f1∼f36)에 있어서의 레이저광 출사구는, 도1에 나타내는 하우징(5A)의 측면 상부에 수평방향으로 되도록 부착된 원통모양의 케이싱(casing)(22)내에 다발상태로 고정되어 있으며, 상기 케이싱(22)을 통하여 상기 하우징(5A)의 측면에 수평상태로 연결되어서, 각각 집광렌즈(15) 및 반사 미러(16)를 통하여 또 본딩툴(14)을 통하여, 상기 전자부품(3)의 각 영역(S1∼S3)과 광학적으로 대향(對向)하도록 되어 있다.
더 구체적으로는 상기 36개의 광파이버(f1∼f36)의 레이저광 출사구는, 종횡으로 동일한 간격으로 각각 6개씩 배치된 매트릭스 모양의 다발로 되어 있으며, 이 매트릭스의 상단 좌측으로부터 하단 우측의 순서로 각 광파이버(f1∼f36)를 배치하고 있다. 그리고 상기 36개의 광파이버(f1∼f36)는, 상기한 3개의 영역(S1∼S3)에 맞춰 3개의 그룹으로 나누어져 있다.
즉 도3에 나타나 있는 바와 같이 네 구석의 4개의 모서리부 영역(S1)에는, 각 모서리부 영역(S1)별로 각각 4개의 광파이버의 레이저광 출사구가 광학적으로 대향하도록 배치되어 있으며, 좌측 상부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f1, f2, f7, f8)가, 우측 상부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f5, f6, f11, f12)가, 좌측 하부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f25, f26, f31, f32)가 또한 우측 하부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f29, f30, f35, f36)가 각각 대향하도록 되어 있다.
이들 합계 16개의 광파이버가 제1그룹의 광파이버를 구성하고 있으며 또한 제1그룹을 구성하는 16개의 광파이버 중에서, 각 모서리부 영역(S1)에 있어서의 가장 외측 모서리부가 되는 4개의 광파이버(f1, f6, f31, f36)와, 그 대각선상에 위치해서 가장 내측이 되는 4개의 광파이버(f8, f11, f26, f29)의 합계 8개의 광파이버를 1조로 하여, 도2에 나타나 있는 바와 같이 그들 레이저광 입사구를 제1레이저 발진기(7A)의 각 레이저 발진소자(21)에 각각 접속하고 있다.
또한 각 모서리부 영역(S1)과 대향하는 나머지 8개의 광파이버(f2, f5, f7, f12, f25, f30, f32, f35)는 이것을 1조로 하여, 그들 레이저광 입사구를 제1레이저 발진기(7B)의 각 레이저 발진소자(21)에 접속하고 있다.
따라서 최대의 출력으로 설정된 제1레이저 발진기(7A, 7B)로부터의 레이저광은, 합계 16개의 제1그룹의 광파이버를 통하여 네 구석의 모서리부 영역(S1)의 각각에 조사되게 된다.
또 네 구석에 대응하는 광파이버(f1, f6, f31, f36)에 접속되는 레이저 발진소자(21)를 포함하는 제1레이저 발진기(7A)의 출력을 제1레이저 발진기(7B)의 출력보다 약간 높게 되도록 하더라도 좋다.
나머지 16개의 광파이버 중에서, 12개의 광파이버(f9, f10, f14∼f17, f20∼f23, f27, f28)에 의하여 제2그룹의 광파이버를 구성하고 있으며, 이 제2그룹의 광파이버의 레이저광 출사구는 상기 내측영역(S2)과 광학적으로 대향하고 있다.
단 본 실시예에서는, 상기 내측영역(S2)의 중심위치에 즉 전자부품(3)의 중심위치에 레이저광을 조사하지 않는 무조사영역(無照射領域)(S2')을 형성하고 있으며, 상기 제2그룹의 광파이버 중에서 중심에 위치하는 4개의 광파이버(f15, f16, f21, f22)의 레이저광 출사구가 상기 무조사영역(S2')과 대향하고 있다. 따라서 이 4개의 광파이버는 레이저광을 조사할 필요가 없기 때문에, 제2레이저 발진기(7C)에는 접속시키지 않고 있다.
이에 대하여 나머지 8개의 광파이버(f9, f10, f14, f17, f20, f23, f27, f28)의 각 레이저광 입사구는, 최소의 출력으로 설정된 제2레이저 발진기(7C)에 접속되어 있다(도3). 따라서 최소의 출력으로 설정된 제2레이저 발진기(7C)로부터의 레이저광은 상기한 합계 8개의 제2그룹의 광파이버를 통하여, 상기 무조사영역(S2')을 제외한 내측영역(S2)으로 안내되어 이것을 가열하게 된다.
또 무조사영역(S2')과 대향하는 광파이버(f15, f16, f21, f22)를 생략하더라도 좋다.
마지막 8개의 광파이버(f3, f4, f13, f18, f19, f24, f33, f34)는 제3그룹의 광파이버를 구성하고 있으며, 이 제3그룹의 광파이버에 있어서의 레이저광 출사구는 상기 외측영역(S3)과 광학적으로 대향함과 아울러(도3), 각 레이저광 입사구는 중간의 출력으로 설정된 제3레이저 발진기(7D)에 접속되어 있다(도2).
따라서 중간의 출력으로 설정된 제3레이저 발진기(7D)로부터의 레이저광은, 합계 8개의 제3그룹의 광파이버를 통하여 외측영역(S3)으로 안내되어 이것을 가열하게 된다.
그런데 본 실시예에 있어서는, 각 레이저광(L)의 강도분포(强度分布)(빔프로파일(beam profile))는 가우시안 모드(gaussian mode)로 되어 있다(도4의 f6, f12, f18, f24, f30, f36 참조). 이 가우시안 모드에 있어서는, 조사 스폿(照射 spot)에 있어서의 레이저광(L)은, 그 광축(光軸)의 부분이 가장 강도가 높아지며, 광축의 주변은 강도가 저하하도록 되어 있다. 즉 서로 이웃하는 각 레이저광(L)은, 그들 사이의 부분에 있어서 강도가 약해지고 있다. 그리고 이 특징을 이용하여 후술하는 바와 같이 서로 이웃하는 열(列)의 레이저광(L) 사이의 위치에 전자부품(3)의 칩 흡인통로(chip 吸引通路)(23)를 구성하는 홈(groove)(12B)을 형성하고 있다.
다음에 도1에 의거하여 툴베이스(13)와 주변의 구성에 대해서 설명하면, 본 실시예의 툴베이스(13)는, 사파이어(sapphire)로 이루어지는 투과부재(11)를 상층(上層)으로 하고, 석영 글라스(石英 glass)로 이루어지는 투과부재(12)를 하층(下層)으로 한 적층구조(積層構造)로 되어 있다.
적층상태의 두 투과부재(11, 12)는 하우징(5A)의 하단의 내주부(內周部)에 삽입되어 있다. 투과부재(12)의 하면은, 환상(環狀)의 부착부재(24)에 의하여 하우징(5A)의 하단면과 대략 같은 높이에 수평으로 지지되어 있다. 한편 적층상태에 있어서의 투과부재(11)의 상면(上面)은, 하우징(5A)내에 삽입된 환상의 스토퍼(環狀 stopper)(25)에 의하여 가압(加壓)되어 수평으로 지지되어 있다. 이에 따라 툴베이스(13)를 구성하는 두 투과부재(11, 12)는 하우징(5A)내의 하부(下部)에 수평으로 지지됨과 아울러, 투과부재(11)의 하면과 투과부재(12)의 상면은 기밀(氣密)을 유지한 상태로 접촉되어 있다.
본 실시예에 있어서는, 하우징(5A), 스토퍼(25) 및 툴베이스(13)에 걸쳐 툴 흡인통로(tool 吸引通路)(26)가 형성됨과 아울러, 하우징(5A), 두 투과부재(11, 12) 및 본딩툴(14)에 걸쳐 상기한 칩 흡인통로(23)가 형성되어 있다. 툴 흡인통로(26)에 부압원(負壓源)(27)으로부터 도관(導管)(28)을 통하여 부압(負壓)이 공급되면, 툴베이스(13)의 하면(투과부재(12)의 하면)에 본딩툴(14)을 흡착지지할 수 있도록 되어 있다. 또한 칩 흡인통로(23)에 도관(31)을 통하여 부압원(32)으로부터 부압이 공급되면, 툴베이스(13)에 지지된 상태의 본딩툴(14)의 하면에 전자부품(3)을 흡착지지할 수 있도록 되어 있다.
도1, 도5에 나타나 있는 바와 같이 정사각형을 한 본딩툴(14)의 네 구석에 맞추어, 상하의 투과부재(11, 12)(툴베이스(13))에 걸쳐 4군데의 관통구멍(13A)이 형성되어 있으며, 이들 각 관통구멍(13A)의 상단(上端)은, 상기 스토퍼(25)의 하면에 형성된 홈(25A)과 통하게 되어 있다. 스토퍼(25)의 홈(25A)은, 상기 스토퍼(25)와 하우징(5A)에 걸쳐 형성된 L자형의 연통구멍(25B)을 통하여 상기 도관(28)의 일단에 접속되어 있다. 상기 4군데의 관통구멍(13A), 스토퍼(25)의 홈(25A)과 연통구멍(25B)에 의하여 툴 흡인통로(26)가 구성되어 있다.
상기 도관(28)의 타단은 부압원(27)에 접속되어 있으며, 상기 부압원(27)은 제어장치에 의하여 작동이 제어되도록 되어 있다. 본딩장치(1)에 의한 본딩작업이 이루어질 때에는 제어장치에 의하여 부압원(27)이 작동되고 있다. 그 때문에 본딩작업중에 있어서는 툴 흡인통로(26)에 부압이 공급되므로, 본딩툴(14)은 툴베이스(13)의 하면(투과부재(12)의 하면)에 흡착지지되도록 되어 있다.
다음에 상기 칩 흡인통로(23)에 대해서 설명한다. 하층의 투과부재(12)의 중심에는, 상하방향의 관통구멍(12A)이 형성되어 있으며 또한 이 관통구멍(12A)의 상단(上端)으로부터 연속해서 투과부재(12)의 상면에는 하우징(5A)의 내면까지 도달하는 직선모양의 홈(12B)이 형성되어 있다. 홈(12B)의 외측 끝의 위치에 맞추어 하우징(5A)에는 수평방향의 관통구멍(5B)이 형성되어 있으며, 상기 관통구멍(5B)에 도관(31)의 일단이 접속되어 있다.
직선모양의 홈(12B)은, 상기한 레이저 발진소자(21)의 조사 스폿이 서로 이웃하는 2열 사이에 위치하도록 상기 투과부재(12)의 상면에 형성되어 있다(도5 참조). 상기 직선모양의 홈(12B)의 전역(全域)은 투과부재(11)의 하면에 의하여 덮어져 있기 때문에, 직선모양의 홈(12B)의 내부공간은 중심으로부터 외측으로 신장하는 수평방향구멍으로서 형성된다. 그리고 투과부재(12)에 형성된 관통구멍(12A)과 상기 홈(12B)의 내부공간에 의하여 툴베이스(13)내에 접속통로(29)가 형성되어 있다. 즉 이 접속통로(29)는, 상기 칩 흡인통로(23)에 있어서 각 레이저 발진소자(21)로부터 조사되는 각 레이저광(L)의 조사방향과 교차하는 구간으로 되어 있다.
한편 본딩툴(14)의 중심에는 상하방향의 관통구멍(14A)이 형성되어 있어, 툴베이스(13)의 하면에 본딩툴(14)이 흡착지지되면, 본딩툴(14)의 관통구멍(14A)과 툴베이스(13)의 관통구멍(12A)이 통하도록 되어 있다(도1의 상태).
그리고 하우징(5A)의 관통구멍(5B)에는 도관(31)의 일단이 접속되어 있으며, 상기 도관(31)의 타단은 부압원(32)에 접속되어 있다. 이 부압원(32)은 제어장치에 의하여 작동이 제어되도록 되어 있어, 필요한 때에 제어장치가 부압원(32)으로부터 칩 흡인통로(23)로 부압을 공급함으로써 본딩툴(14)의 하면에 전자부품(3)을 흡착지지할 수 있도록 되어 있다.
본 실시예에서는, 상기 본딩툴(14)의 하면 즉 전자부품(3)을 흡착하는 흡착면(吸着面)에는, 도6에 나타나 있는 바와 같이 상기 관통구멍(14A)과 통하게 되는 흡착홈(14B)을 형성하고 있으며, 이 흡착홈(14B)을 통하여 전자부품(3)을 본딩툴(14)의 하면에 흡착지지할 수 있도록 되어 있다. 상기 흡착홈(14B)의 전역은 전자부품(3)에 의하여 밀봉되도록 되어 있으며, 그에 따라 흡착홈(14B)으로 유입된 부압이 외부로 달아나지 않도록 되어 있다.
따라서 본 실시예에서는 상기 칩 흡인통로(23)는, 본딩툴(14)의 흡착홈(14B), 관통구멍(14A), 접속통로(29), 하우징(5A)의 관통구멍(5B) 및 도관(31)으로 구성되어 있다.
또한 상기 본딩툴(14)의 하면에는, 상기 복수의 가열영역(S1∼S3) 사이의 전열(傳熱)을 억제하는 단열수단(斷熱手段)으로서의 단열홈(41)이 형성되어 있다.
본 실시예에 있어서는, 네 구석의 모서리부 영역(S1)을 그 이외의 가열영역(S2, S3)으로부터 단열시키기 위해서, 도6의 상하좌우에 각각 2개의 평행한 단열홈(41A)을 합계 4개 형성하고 있다. 이들 합계 4개의 단열홈(41A)은, 네 구석의 모서리부 영역(S1)과 그 이외의 가열영역(S2, S3)과의 사이에 위치하고 있다. 이때에 상기 단열홈(41A)은, 내측영역(S2)과 그 중심위치의 무조사영역(S2')과의 사이도 단열하게 된다.
또한 상기 내측영역(S2)과 외측영역(S3) 사이에도 합계 4개의 단열홈(41B)을 형성하고 있으며, 이들 4개의 단열홈(41B)에 의하여 내측영역(S2)과 외측영역(S3) 사이의 전열을 억제할 수 있도록 되어 있다.
상기 단열홈(41A, 41B)은 상기 흡착홈(14B)과 통하게 되어 있어, 각 단열홈(41A, 41B)내에도 부압을 유입할 수 있도록 되어 있다. 이렇게 단열홈(41A, 41B)내에도 부압을 유입함으로써 부압을 유입하지 않을 경우와 비교하여, 단열홈(41A, 41B)에 의한 단열효과를 높일 수 있도록 되어 있다. 단 단열홈(41A, 41B)으로부터 부압이 외부로 달아나지 않도록 이들 단열홈(41A, 41B)의 전역은 상기 전자부품(3)에 의하여 밀봉되도록 되어 있다.
또 상기 단열홈(41)의 깊이는, 단열홈(41)의 양측부분의 사이에 있어서의 전열을 효율적으로 억제하기 위해서 깊게 형성되어 있지만, 흡착홈(14B)은 부압을 유입할 수 있으면 좋기 때문에 얕게 형성하고 있다.
이상의 구성에 있어서, 본딩작업의 시작시에 있어서 제어장치는 부압원(27)으로부터 툴 흡인통로(26)로 부압을 공급하기 때문에, 본딩툴(14)은 툴베이스(13)의 하면에 흡착지지되고 있다. 그리고 제어장치에 의하여 부압원(32)으로부터 칩 흡인통로(23)로 부압이 공급되기 때문에, 전자부품(3)은 본딩툴(14)의 하면에 흡착지지되고 있다. 이때에 상기한 바와 같이 흡착홈(14B)과 단열홈(41)은 전자부품(3)에 의하여 밀봉되어 있어, 칩 흡인통로(23)내로 유입된 부압이 외부로 누설되지 않는다.
이 후에 제어장치는, 기판 스테이지(4)를 작동시켜서 본딩툴(14)에 지지된 전자부품(3)과 기판(2)을 얼라인먼트(alignment)한 상태에 있어서, 상기 승강가압기구(6)에 의하여 본딩헤드(5)를 하강시킨다. 이에 따라 본딩툴(14)에 흡착지지된 전자부품(3)은 기판(2)에 접촉하여 가압된다. 이 시점으로부터 제어장치가 레이저 발진기(7)를 작동시킴으로써 각 레이저 발진소자(21)로부터 레이저광(L)이 발진된다. 그러면 복수의 광파이버(f1∼f36)(f15, f16, f21, f22를 제외)로 이루어지는 도광수단(8)을 통하여 복수의 레이저광(L)이 하우징(5A)으로 도광되고, 집광렌즈(15)에 의하여 집광되고 나서 반사 미러(16)에 의하여 연직하방으로 방향전환된 후에 툴베이스(13)로 조사된다.
상기한 바와 같이 복수의 광파이버(f1∼f36)는 매트릭스 모양으로 다발로 되어 있기 때문에, 각 광파이버(f1∼f36)로부터 툴베이스(13)로 레이저광(L)이 조사되면, 그들 레이저광(L)의 조사 스폿도 매트릭스 모양이 된다(도3, 도5 참조).
이때에 도5에 나타나 있는 바와 같이 툴베이스(13)의 관통구멍(12A)에 의하여 레이저광(L)이 산란되는 것을 방지하기 위해서, 이 관통구멍(12A)의 주위에 상기한 레이저광(L)을 조사하지 않는 무조사영역(S2')을 형성하고 있다.
또한 부압이 공급되고 있는 칩 접속통로(29)에 있어서의 직선모양의 홈(12B)은, 서로 이웃하는 2열의 레이저광(L)의 중간에 배치되어 있으며 또한 도4에 나타나 있는 바와 같이 레이저광(L)의 강도 프로파일(强度 profile)은 가우시안 모드로 되어 있다. 그 때문에 툴베이스(13)에 홈(12B)이 형성되어 있음에도 불구하고, 홈(12B)에 의한 레이저광(L)의 열손실을 최소한도로 억제할 수 있다.
그리고 레이저광(L)이 2층의 투과부재(11, 12)로 이루어지는 툴베이스(13)를 투과해서 본딩툴(14)에 조사되면, 상기 본딩툴(14)이 레이저광(L)에 의하여 가열되어, 전자부품(3) 및 그 하면의 복수부분에 배치된 범프(bump)(35)(도1)가 가열되게 된다.
이때에 가장 저온이 되기 쉬운 네 구석의 모서리부 영역(S1)에는 제1레이저 발진기(7A, 7B)로부터 최대출력의 레이저광이 안내되고 또한 가장 고온이 되기 쉬운 내측영역(S2)에는 제2레이저 발진기(7C)로부터 최소출력의 레이저광이 안내되고 또한 그들 중간의 온도가 되기 쉬운 외측영역(S3)에는 제3레이저 발진기(7D)로부터 중간출력의 레이저광이 안내되므로, 전자부품(3)은 그 전역에서 가급적 균일하게 가열되게 된다.
이때에 상기 본딩툴(14)에는, 상기 모서리부 영역(S1), 내측영역(S2), 외측영역(S3) 및 무조사영역(S2')의 각각의 사이에, 그들 사이의 전열을 억제하는 단열홈(41)을 형성하고 있기 때문에, 상기 단열홈(41)이 없는 경우와 비교하여 보다 효율적으로 전자부품의 전역을 바람직한 온도로 가열할 수 있다.
이렇게 하여 본딩작업이 종료되면, 제어장치로부터의 명령에 의하여 부압원(32)으로부터 칩 흡인통로(23)에 대한 부압의 공급이 정지되므로, 본딩툴(14)에 의한 전자부품(3)의 지지상태가 해제된다. 그 후에 승강가압기구(6)에 의하여 본딩헤드(5)가 상승되고, 다음번의 본딩으로 이행(移行)하도록 되어 있다.
도7은 본 발명의 제2실시예를 나타낸 것으로서, 본 실시예에서는 가열영역(S)을 4종의 영역으로 구획하고 있다.
즉 본 실시예에서는, 상기 가열영역(S)을, 상기한 네 구석의 모서리부 영역(S1)과, 이 모서리부 영역(S1)을 둘러싸는 모서리부 인접영역(S4)과, 전자부품(3)의 외주측이 되고 외주영역으로부터 상기 모서리부 영역(S1)과 모서리부 인접영역(S4)을 제외한 외측영역(S3)과, 또한 상기 내측영역(S2)으로 구획하고 있다.
또한 본 실시예에서는, 상기 36개의 광파이버(f1∼f36)는 평행하게 다발로 되어 있으며, 도8에 나타나 있는 바와 같이 각 광파이버(f1∼f36)의 레이저광 입사구는 각각 별도로 레이저 발진기(7-1∼7-36)에 접속되어 있다. 즉 각 광파이버마다 레이저 발진기에 접속되어 있어, 각 레이저 발진기마다 레이저 출력을 제어할 수 있도록 되어 있다.
도7에 나타나 있는 바와 같이 네 구석의 모서리부 영역(S1) 중에서, 좌측 상부의 모서리부 영역(S1)에는 광파이버(f1)가, 우측 상부의 모서리부 영역(S1)에는 광파이버(f6)가, 좌측 하부의 모서리부 영역(S1)에는 광파이버(f31)가, 또한 우측 하부의 모서리부 영역(S1)에는 광파이버(f36)가 각각 대향하도록 되어 있다.
그리고 이들 4개의 광파이버(f1, f6, f31, f36)에 접속된 4대의 레이저 발진기(7-1, 7-6, 7-31, 7-36)는, 가장 고출력이 되도록 설정되어 있다.
또한 각 모서리부 영역(S1)을 각각 둘러싸는 4개의 모서리부 인접영역(S4) 중에서, 좌측 상부의 모서리부 인접영역(S4)에는 3개의 광파이버(f2, f7, f8)가, 우측 상부의 모서리부 인접영역(S4)에는 3개의 광파이버(f5, f11, f12)가, 좌측 하부의 모서리부 인접영역(S4)에는 3개의 광파이버(f25, f26, f32)가, 또한 우측 하부의 모서리부 인접영역(S4)에는 3개의 광파이버(f29, f30, f35)가 각각 대향하도록 되어 있다.
그리고 이들 합계 12개의 광파이버에 접속된 12대의 레이저 발진기(7-2, 7-7, 7-8, 7-5, 7-11, 7-12, 7-25, 7-26, 7-32, 7-29, 7-30, 7-35)는, 2번째로 고출력이 되도록 설정되어 있다.
또한 본 실시예에 있어서의 외측영역(S3)에는 합계 8개의 광파이버(f3, f4, f13, f18, f19, f24, f33, f34)가 각각 대향하도록 되어 있으며, 이들 합계 8개의 광파이버에 접속된 8대의 레이저 발진기(7-3, 7-4, 7-13, 7-18, 7-19, 7-24, 7-33, 7-34)는, 3번째로 고출력이 되도록 설정되어 있다.
마지막으로 본 실시예에 있어서의 내측영역(S2)에는 합계 12개의 광파이버(f9, f10, f14, f15, f16, f17, f20, f21, f22, f23, f27, f28)가 각각 대향하고 있지만, 본 실시예에 있어서도 제1실시예와 마찬가지로 내측영역(S2)의 중심에 무조사영역(S2')을 형성하고 있으며, 이 무조사영역(S2')에는 4개의 광파이버(f15, f16, f21, f22)가 대향하고 있다.
따라서 무조사영역(S2')과 대향하는 4개의 광파이버(f15, f16, f21, f22)에 접속된 4대의 레이저 발진기(7-15, 7-16, 7-21, 7-22)는, 기동되어 레이저광을 발진하지 않는다. 또 본딩장치(1)가 상기 전자부품(3)의 전용기(專用機)로서 구성되는 경우에는, 이들 4대의 레이저 발진기(7-15, 7-16, 7-21, 7-22)를 생략할 수 있음은 물론이다.
한편 무조사영역(S2') 이외의 내측영역(S2)과 대향하고 있는 합계 8개의 광파이버(f9, f10, f14, f17, f20, f23, f27, f28)에 접속된 12대의 레이저 발진기(7-9, 7-10, 7-14, 7-17, 7-20, 7-23, 7-27, 7-28)는, 4번째로 고출력이 되도록 바꾸어 말하면 가장 저출력이 되도록 설정되어 있다.
그리고 본 실시예에 있어서는, 도9에 나타나 있는 바와 같이 전부 5종의 가열영역(S1∼S4, S2') 사이의 전열을 억제하기 위해서, 본딩툴(14)의 하면에 합계 8개의 단열홈(41)을 형성하고 있다.
도9로부터 이해되는 바와 같이 예를 들면 좌측 상부의 모서리부 인접영역(S4)은 3개의 광파이버(f2, f7, f8)에 의하여 동일한 온도로 가열되는 영역이지만, 각 광파이버(f2, f7, f8)에 의하여 가열되는 영역의 각각이 단열홈(41)에 의하여 단열되어 있다. 이와 같이 동일한 온도로 가열되는 영역이더라도 각각을 단열하더라도 좋고, 따라서 도9의 상상선(想像線)에 의하여 나타나 있는 바와 같이 36개의 광파이버(f1∼f36)에 의하여 가열되는 36개의 모든 영역 사이에 단열홈(41)을 형성하더라도 좋다.
이와 같이 36개의 모든 영역 사이에 단열홈(41)을 형성한 본딩툴(14)은, 제1실시예의 본딩툴(14)로서도 겸용(兼用)할 수 있는 것은 분명하여, 본딩툴(14)의 겸용성을 향상시킬 수 있다.
그 이외의 구성은 제1실시예와 동일한 구성을 구비하고 있다.
상기 제2실시예에 있어서는, 상기 레이저 발진기의 레이저 출력은, 레이저광 사출구가 상기 무조사영역(S2')을 제외하는 내측영역(S2)과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기, 상기 외측영역(S3)과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기, 상기 모서리부 인접영역(S4)과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기, 상기 모서리부 영역(S1)과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기의 순으로 높아지도록 설정되어 있기 때문에, 본 실시예에 있어서도 전자부품(3)을 그 전역에서 가급적 균일하게 가열할 수 있다.
이때에 상기 본딩툴(14)에는 제1실시예와 마찬가지로 모서리부 영역(S1), 내측영역(S2), 외측영역(S3), 모서리부 인접영역(S4) 및 무조사영역(S2')의 각각의 사이에, 그들 사이의 전열을 억제하는 단열홈(41)을 형성하고 있기 때문에, 상기 단열홈(41)이 없는 경우와 비교하여 보다 효율적으로 전자부품의 전역을 바람직한 온도로 가열할 수 있다.
특히 본 실시예에서는, 각 광파이버(f1∼f36)마다 레이저 발진기(7-1∼7-36)를 설치하고 있는 것과, 각 광파이버에 의하여 가열되는 모든 영역 사이에 단열홈(41)을 형성하고 있는 것으로 함으로써, 각 영역마다 정밀한 가열온도제어가 가능하게 되어, 용융상태의 제어가 어려운 미세 범프(微細 bump)에 대한 대응에 있어서 유익하다.
또 제2실시예에 있어서, 제1실시예와 같이 동일한 출력의 레이저광을 발진하는 레이저 발진기를 동일한 전원에 대하여 직렬로 접속하여 그룹화하도록 하더라도 좋다.
도10은 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로서, 본 실시예에서는 가열영역(S)을 3종의 영역으로 구획하고 있다.
즉 본 실시예에서는, 상기 가열영역(S)을, 상기한 네 구석의 모서리부 영역(S1)과, 전자부품(3)의 외주측이 되는 외주영역으로부터 상기 모서리부 영역(S1)을 제외한 4개의 외측영역(S3)과, 또한 1개의 중앙의 내측영역(S2)으로 구획하고 있으며, 이들 9개의 영역은 각각 동일한 면적을 구비하도록 형성하고 있다. 즉 전자부품(3)의 가열영역(S)을 상하좌우로 3등분씩 합계 9개로 구획하고 있다. 그리고 본 실시예에서는 무조사영역(S2')은 형성하고 있지 않아, 모든 가열영역(S)에 레이저광을 조사하도록 하고 있다.
구체적으로는 네 구석의 4개의 모서리부 영역(S1)에는, 각 모서리부 영역(S1)별로 각각 4개의 광파이버의 레이저광 출사구가 광학적으로 대향하도록 배치되어 있으며, 좌측 상부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f1, f2, f7, f8)가, 우측 상부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f5, f6, f11, f12)가, 좌측 하부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f25, f26, f31, f32)가, 또한 우측 하부의 모서리부 영역(S1)에는 4개의 광파이버(f29, f30, f35, f36)가 각각 대향하도록 되어 있다.
그리고 이들 16개의 광파이버에 접속된 레이저 발진기는, 가장 고출력이 되도록 설정되어 있다.
나머지 20개의 광파이버 중에서 4개의 광파이버(f15, f16, f21, f22)의 레이저광 출사구는 1개의 내측영역(S2)과 대향하고 있으며, 이들 4개의 광파이버에 접속된 레이저 발진기는 가장 저출력이 되도록 설정되어 있다.
마지막 16개의 광파이버는 4개의 외측영역(S3)에 대응하고 있으며, 상부 중앙의 외측영역(S3)에는 4개의 광파이버(f3, f4, f9, f10)의 레이저광 출사구가, 중앙 좌측의 외측영역(S3)에는 4개의 광파이버(f13, f14, f19, f20)의 레이저광 출사구가, 중앙 우측의 외측영역(S3)에는 4개의 광파이버(f17, f18, f23, f24)의 레이저광 출사구가, 또한 하부 중앙의 외측영역(S3)에는 4개의 광파이버(f27, f28, f33, f34)의 레이저광 출사구가 각각 대향하고 있다. 그리고 이들 16개의 광파이버에 접속된 레이저 발진기는, 중간의 출력이 되도록 설정되어 있다.
이렇게 본 실시예에 있어서는, 동일한 면적을 구비하는 9개의 영역으로 구획하고 있으며, 본딩툴(14)의 하면에 각 영역(S1∼S3)의 사이에 합계 4개의 단열홈(41)을 형성하여 각 영역 사이의 전열을 억제하도록 하고 있다.
그 이외의 구성은 제1실시예와 동일한 구성을 구비하고 있어, 본 실시예에 있어서도 상기 각 실시예와 동등한 작용효과를 얻을 수 있다.
또한 다른 실시예로서 도10을 참조해서 말하면, 레이저광 사출구가 상기 외측영역(S3)과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기의 레이저 출력과, 상기 모서리부 영역(S1)과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기의 레이저 출력을 동일하게 설정하여, 이들 레이저 출력을 레이저광 사출구가 상기 내측영역과 대향하고 있는 광파이버에 접속된 레이저 발진기의 레이저 출력보다 크게 되도록 설정하더라도 좋다.
이 경우에는 상기 모서리부 영역을 포함시킨 전자부품의 외주측이 되는 외주영역의 전역이, 내측영역보다 높은 레이저 출력에 의하여 가열되게 되고 또한 외주영역의 전역과 내측영역 사이에는 단열홈(41)이 있기 때문에, 이것에 의해서도 전자부품의 균일한 가열을 도모할 수 있다.
또 상기 실시예에서는 단열수단으로서 단열홈(41)을 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 본딩툴(14)을 복수로 분할하고, 그들 사이에 단열재(斷熱材)를 삽입시켜서 분할부분을 서로 일체로 연결시킨 구성으로 하더라도 좋다.
1 ; 본딩장치
3 ; 전자부품
5 ; 본딩헤드 7, 7A∼7D, 7-1∼7-36 ; 레이저 발진기
8 ; 도광수단 14 ; 본딩툴
14A ; 관통구멍 14B ; 흡착홈
21 ; 레이저 발진소자 23 ; 칩 흡인통로
41, 41A, 41B ; 단열홈(단열수단) L ; 레이저광
f1∼f36 ; 광파이버 S ; 가열영역
S1 ; 모서리부 영역 S2 ; 내측영역
S2' ; 무조사영역 S3 ; 외측영역
S4 ; 모서리부 인접영역
5 ; 본딩헤드 7, 7A∼7D, 7-1∼7-36 ; 레이저 발진기
8 ; 도광수단 14 ; 본딩툴
14A ; 관통구멍 14B ; 흡착홈
21 ; 레이저 발진소자 23 ; 칩 흡인통로
41, 41A, 41B ; 단열홈(단열수단) L ; 레이저광
f1∼f36 ; 광파이버 S ; 가열영역
S1 ; 모서리부 영역 S2 ; 내측영역
S2' ; 무조사영역 S3 ; 외측영역
S4 ; 모서리부 인접영역
Claims (6)
- 레이저광(laser光)을 발진하는 레이저 발진기(laser 發振器)와,
이 레이저 발진기에 의하여 발진된 레이저광을 도광(導光)하는 도광수단(導光手段)과,
이 도광수단에 의하여 도광된 레이저광이 조사(照射)되어서 가열되는 본딩툴(bonding tool)을
구비하고,
상기 본딩툴에 지지된 전자부품을 상기 본딩툴에 의하여 가열하여 기판에 접합하도록 하는 본딩장치(bonding裝置)에 있어서,
상기 레이저 발진기와 도광수단을 각각 복수조로 구비하고, 각 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광을 각 도광수단을 통하여 상기 본딩툴의 복수의 가열영역(加熱領域)에 조사하여 상기 복수의 가열영역을 서로 다른 온도로 가열할 수 있도록 하고, 또한 상기 본딩툴에 상기 복수의 가열영역 사이의 전열(傳熱)을 억제하는 단열수단(斷熱手段)을 형성한 것을 특징으로 하는 본딩장치.
- 제1항에 있어서,
상기 단열수단은, 본딩툴에 형성된 홈(groove)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.
- 제2항에 있어서,
상기 본딩툴에 전자부품을 부압(負壓)에 의하여 흡착지지하기 위한 칩 흡인통로(chip 吸引通路)가 개구(開口)되고,
상기 전자부품은 칩 흡인통로로 유입되는 부압에 의하여 본딩툴에 흡착지지되도록 되어 있고,
또한 상기 단열수단으로서의 홈은 전자부품을 흡착하였을 때에 상기 전자부품에 의하여 밀봉(密封)되도록 되어 있고 또한 상기 홈은 상기 칩 흡인통로와 통하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 가열영역은, 적어도 다각형 형상을 구비하는 전자부품의 모서리부가 되는 모서리부 영역과 내측이 되는 내측영역으로 구획(區劃)되어 있고,
상기 모서리부 영역에 대응하는 레이저 발진기는, 상기 내측영역에 대응하는 레이저 발진기보다 높은 레이저 출력으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 가열영역은, 다각형 형상을 구비하는 전자부품의 모서리부가 되는 모서리부 영역과, 상기 전자부품의 외주측이 되는 외주영역으로부터 상기 모서리부 영역을 제외한 외측영역과, 또한 상기 전자부품의 내측이 되는 내측영역으로 구획되어 있고,
상기 레이저 발진기의 레이저 출력은, 상기 내측영역에 대응하는 레이저 발진기, 상기 외측영역에 대응하는 레이저 발진기, 상기 모서리부 영역에 대응하는 레이저 발진기의 순(順)으로 높게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 가열영역은, 적어도 다각형 형상을 구비하는 전자부품의 모서리부가 되는 모서리부 영역과, 상기 모서리부 영역을 둘러싸는 모서리부 인접영역과, 상기 전자부품의 외주측이 되는 외주영역으로부터 상기 모서리부 영역과 모서리부 인접영역을 제외한 외측영역과, 또한 상기 전자부품의 내측이 되는 내측영역으로 구획되어 있고,
상기 레이저 발진기의 레이저 출력은, 상기 내측영역에 대응하는 레이저 발진기, 상기 외측영역에 대응하는 레이저 발진기, 상기 모서리부 인접영역에 대응하는 레이저 발진기, 상기 모서리부 영역에 대응하는 레이저 발진기의 순으로 높게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 본딩장치.
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