TWI656934B - 雷射焊接裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光均勻化模組及包括其的雷射焊接裝置，該光均勻化模組及包括其的雷射焊接裝置可防止基於被附著物的照射區域內的位置的能源變得均勻，使位於被附著物的照射區域內的部分電子組件裝置因受到熱衝擊而產生故障，或因熱量不足而無法焊接焊料凸塊的問題。本發明的光均勻化模組包括：光纖維，數值孔徑(NA)為0.2以上且0.3以下，具有使雷射穿透的纖芯以及包圍該纖芯且沿著長度方向延伸的包層；導光部，使從光纖維射出的雷射成為具有均勻的能源分佈的面光源；鏡筒，多個透鏡模組以相互隔開的方式安裝，使得從導光部射出的面光源照射被附著物的照射區域；以及鏡筒驅動部，使多個透鏡模組單獨進行上升或下降，以調整面光源的照射區域的範圍和加熱溫度，就導光部而言，使用具有高穿透率的母材作為使雷射穿透的介質，以剖面為四方形的正六面體的方式形成，與光纖維具有0.2mm以上且0.5mm以下的隔開距離，在與雷射穿透的光軸水平的側面形成全反射塗敷膜，在與該光軸垂直的上部面和下部面形成無反射塗敷膜。

Description

雷射焊接裝置
本發明有關於光均勻化模組及包括其的雷射焊接裝置，特別有關於如下的光均勻化模組及包括其的雷射焊接裝置，即，藉由以輕且緊湊的方式構成光學系，使得當進行雷射焊接時，可精密控制向上下方向驅動用於吸附被附著物(例如，半導體晶片)的吸附頭的伺服電動機，並且可進行借助調整面光源大小的焊接工作。
隨著電子產品的小型化及高功能化，從灰塵、濕氣或電氣負荷、機械負荷等各種外部環境保護半導體的封裝方式中，僅藉由現有的引線鍵合方式實現輕薄短小化存在侷限性，因此正在使用倒裝晶片焊接方式。倒裝晶片焊接方式為如下的方式，即，在作為半導體晶片的輸入輸出端子的墊上形成焊料凸塊後，反轉該半導體晶片並直接貼在載體基板或電路帶的電路圖案。
作為用於倒裝晶片焊接的倒裝晶片焊接機，正在開發使用熱壓方式和雷射熱壓方式。在熱壓方式中，在加壓臂的內部內置有紅外線加熱器，且包括在加壓臂的下部具有用於吸附倒裝晶片的吸入孔的加壓頭。
熱壓方式的倒裝晶片焊接機借助導熱向倒裝晶片以傳遞熱，因此向倒裝晶片傳遞熱量的速度慢，且為了將倒裝晶片與基板接合需要10~30分鐘，由此存在降低生產率的缺點。
並且，最近為了使半導體封裝體的厚度變薄，並且降低成本，而向一個基板附著半導體晶片、積體電路(IC)裝置、發光二極體(LED)裝置、電阻器、電容器、電感器、變壓器或繼電器等的電子組件裝置。在積體電路裝置經過熱壓程序的情況下，存在積體電路裝置因接受熱衝擊而產生不良的問題。
為了防止上述問題，在進行熱壓程序後，向基板附著積體電路裝置的情況下，將積體電路裝置附著於借助紅外線加熱器以產生規定熱量變形的基板，因此存在難以將積體電路裝置正常焊接在所定位置的問題。
另一方面，在雷射熱壓方式中，為了使倒裝晶片的電極端子與基板的焊料凸塊相向，將晶片移動至焊接位置後，向晶片的後部面照射雷射，來一邊對倒裝晶片進行加熱，一邊進行焊接。雷射熱壓方式可實施利用光纖維和光學系向基板局部性地照射雷射的方式。
圖1為示出現有光纖維的立體圖。通常，雷射熱壓方式所使用的光纖維1由纖芯2和包層3形成。纖芯2呈內側中空的圓柱形態，包層3沿著長度方向延伸而成，以包圍纖芯2的外周面。與纖芯2相比，包層3由折射率低的材料形成，射入至纖芯2的內側的雷射被全反射，並穿透纖芯2。穿透纖芯2的雷射根據位置具有高斯函數(Gaussian function)形態的能源分佈。即，光纖維1可產生如下的問題，在相同照射區域內，因雷射的能源不均勻而根據電子組件裝置的位置與基板相結合所需的時間不同。並且，當使整體 電子組件裝置與基板相結合時，存在由於對集中雷射能源的部分的電子組件裝置施加過多的熱量，而產生熱衝擊的問題。並且，附著於基板的電子組件裝置的位置可根據半成品而變得不同。因此，需要根據附著於基板的電子組件裝置的位置，調整雷射的照射區域的技術。
韓國核准專利號第10-1416820號(以下，稱之為「現有文獻」)公開如下的用於雷射壓接方式的倒裝晶片焊接的雷射光學裝置，即，當進行倒裝晶片焊接時，該雷射光學裝置藉由利用雷射壓接方式，來向半導體晶片照射維持規定均勻度的方形光束，以對大面積供給均勻的熱源。
韓國核准專利號第10-1416820號公開的雷射光學裝置400，如圖2所示，包括：鏡筒410，借助多個透鏡將藉由光纖維傳遞的雷射光束轉換為方形(square)的雷射光束，以向水平方向輸出；反射鏡430，設置於焊接頭550的上部，藉由講從鏡筒410輸出的水平方向的雷射光束轉換為垂直向下方向，來照射焊接頭550，以作為熱源傳遞至真空附著於焊接下部的擔保體晶片。
在鏡筒410配置有多個透鏡420，多個透鏡420從雷射輸入部411依次配置光束擴展器(Beam Expander)421、準直透鏡(Collimation Lens)422、聚焦透鏡(Focusing Lens)423、非球面透鏡(Aspheric Lens)424、物鏡(Objectice Lens)425。光束擴展器421對藉由雷射輸入部411輸入的雷射光束進行擴張且擴散，準直透鏡422將擴張的雷射光束準直成平行光，聚焦透鏡423調整藉由準直透鏡422準直的雷射光束的焦點，非球面透鏡424借助非球面使雷射光束明顯，物鏡425借助雷射輸出部412向外部輸出雷射光束。
根據這些現有文獻，多個透鏡420使具有高斯函數形態的能源分佈的雷射轉換為方形的雷射光束。因此，存在安裝有多個透鏡420的鏡筒410變長、變重的缺點。
另一方面，在現有光學系中，有包括多種透鏡的產品，該多種透鏡在光纖維安裝準直透鏡，將具有高斯函數形態的能源分佈的雷射轉換為方形雷射光束，且以可調整光束大小的方式實現。這種光學系由於需要在光纖維安裝準直透鏡，因而具有難以製造且費用高的缺點。
最近上市的半導體晶片中，在焊盤上形成多個電極端子，多個電極端子由以規定高度形成的銅填充劑和以一體的方式形成於該銅填充劑的上部面的傳導性焊料形成。多個電極端子由端子之間的距離小於60μm的小螺距(fine pitch)的方式形成。因此，半導體晶片與基板的排列尤為重要。當半導體晶片與基板的排列變歪時，會產生因半導體晶片的多個電極端子之間的傳導性焊料相互接觸而產生架橋現象，或產生電極端子中的一部分與基板的焊料凸塊不接觸的問題。
並且，雷射熱壓方式可由在吸附半導體晶片的狀態下，對於基板一邊壓接半導體裝置，一邊進行雷射焊接的方式實施。但是，若用於吸附半導體晶片的吸附頭的平整度變得不同，則因半導體晶片的電極端子不能正確地對基板的焊料凸塊傳遞壓接力，從而可產生焊接不良。並且，在雷射熱壓方式中，在對於基板的半導體晶片的壓接力過大的情況下，半導體晶片的多個電極端子之間的傳導性焊料相互接觸，從而可產生架橋現象。
並且，雷射熱壓方式在借助半導體晶片吸附半導體晶 片的狀態下，使用相對於基板進行上下移動的伺服電動機。因此，在雷射熱壓方式中，在光均勻化模組中安裝有多個透鏡的鏡筒的長度短且輕，才能更準確的控制伺服電動機。
本發明基於如上所述的背景而提出，本發明提供如下光均勻化模組及包括其的雷射焊接裝置，即，藉由以輕且緊湊的方式實現光學系，當進行雷射焊接時，可精密控制向上下方向驅動用於吸附被附著物(例如，半導體晶片)的吸附頭的伺服電動機。
並且，本發明提供製造費用低廉，且可進行借助調整面光源大小的焊接工作的光均勻化模組及包括其的雷射焊接裝置。
可藉由對以下的實施例進行的說明來容易理解本發明的其他目的。
為了實現上述目的本發明提供如下的光均勻化模組，該光均勻化模組包括：光纖維，數值孔徑(NA)為0.2以上且0.3以下，具有使雷射穿透的纖芯以及包圍該纖芯且沿著長度方向延伸的包層；導光部，使從該光纖維射出的雷射成為具有均勻的能源分佈的面光源；鏡筒，以相互隔開的方式安裝有多個透鏡模組，用於使從該導光部射出的面光源照射被附著物的照射區域；以及鏡筒驅動部，使該多個透鏡模組單獨進行上升或下降，以調整面光源的照射區域的範圍和加熱溫度。
本發明的光均勻化模組的特徵在於，就導光部而言，使用具有高穿透率的母材作為使雷射穿透的介質，以剖面為四方形的正六面體的方式形成，以與該光纖維具有0.2mm以上且0.5mm以下的隔開距離的方式設置，在與雷射穿透的光軸水平的側面形成全反射塗敷膜，在與該光軸垂直的上部面和下部面形成無反射塗敷膜。
本發明的光均勻化模組的特徵在於，多個透鏡模組包括：聚光透鏡，用於對從導光部射出的雷射進行聚光；準直透鏡(Collimation Lens)，用於將穿透該聚光透鏡的雷射準直成平行光；以及聚焦透鏡，用於調整由該準直透鏡準直的雷射的焦點。
本發明的光均勻化模組的特徵在於，多個透鏡模組還包括：第一圓柱透鏡，用於調整穿透聚焦透鏡的雷射的第一軸方向長度；以及第二圓柱透鏡，用於調整穿透該第一圓柱透鏡的雷射的第二軸方向長度，該第一軸方向長度與第二軸方向長度相互正交。
本發明的雷射焊接裝置包括：基座，包括支撐被附著物使其固定的固定部以及用於移動該固定部的驅動部；晶片供給裝置，用於供給要向被附著物接合的半導體晶片；晶片轉移模組，包括用於支撐從該晶片供給裝置供給的半導體晶片的支撐板，以及用於向左右方向驅動該支撐板的支撐板驅動模組；吸附頭，用於吸附借助該晶片轉移模組移送的半導體晶片，根據晶片對齊控制信號進行旋轉；光均勻化模組，形成於該吸附頭的上部，藉由將高斯形態的雷射光束轉換為面光源，來照射被附著物的照射區域；驅動模組，用於向上下方向驅動該吸附頭和光均勻化模組，使得半導體晶片安裝於被附著物；視覺模組，包括圖像拍攝模組以及拍攝模組移 送部，該圖像拍攝模組用於產生吸附於該吸附頭的半導體晶片的圖像和固定於該基座的被附著物的圖像，該拍攝模組移送部用於使圖像拍攝模組移動至該吸附頭與基座之間；以及控制部，用於控制整體結構的工作。
該控制部可包括排列位置控制部，利用從視覺模組產生的吸附於吸附頭的半導體晶片的圖像和固定於基座的圖像，向吸附頭的驅動部輸出晶片對齊控制信號，並向基座的驅動部輸出基座位置控制信號；安裝控制部，用於控制該驅動模組，以使吸附於該吸附頭的晶片安裝於被附著物；以及光均勻化模組控制部，用於控制該光均勻化模組，以使從該光均勻化模組轉換的面光源照射被附著物的照射區域。
如上所述，本發明的光均勻化模組的導光部使用具有高穿透率的母材作為使雷射穿透的介質，以剖面為四方形的正六面體的方式形成，與光纖維具有0.2mm以上且0.5mm以下的隔開距離，在與雷射穿透的光軸水平的側面形成全反射塗敷膜，在與該光軸垂直的上部面和下部面形成無反射塗敷膜，從而可具有如下的優點，即，藉由以輕且緊湊的方式實現光學系，當進行雷射焊接時，可精密控制向上下方向驅動用於吸附被附著物(例如，半導體晶片)的吸附頭的伺服電動機。
本發明的均勻化模組包括：聚光透鏡，用於對從該導光部射出的雷射進行聚光；準直透鏡(Collimation Lens)，用於將穿透該聚光透鏡的雷射準直成平行光；聚焦透鏡，用於調整由該準直 透鏡準直的雷射的焦點；第一圓柱透鏡，用於調整穿透該聚焦透鏡的雷射的第一軸方向長度；以及第二圓柱透鏡，用於調整穿透該第一圓柱透鏡的雷射的第二軸方向長度，該第一軸方向長度與第二軸方向長度相互正交，從而存在製造費用低廉，且可藉由調整面光源大小來進行焊接工作的優點。
1‧‧‧光纖維
2‧‧‧纖芯
3‧‧‧包層
10‧‧‧基板
11‧‧‧電子組件裝置
12‧‧‧積體電路裝置
100‧‧‧雷射熱壓焊接裝置
105‧‧‧晶片供給裝置
110‧‧‧晶片轉移模組
115‧‧‧被附著物移送模組
120‧‧‧光均勻化模組
130‧‧‧吸附頭
140‧‧‧基座
150‧‧‧視覺模組
160‧‧‧驅動模組
170‧‧‧雷射產生器
180‧‧‧真空產生器
400‧‧‧雷射光學裝置
410‧‧‧鏡筒
411‧‧‧雷射輸入部
412‧‧‧雷射輸出部
420‧‧‧透鏡
421‧‧‧光束擴展器
422‧‧‧準直透鏡
423‧‧‧聚焦透鏡
424‧‧‧非球面透鏡
425‧‧‧物鏡
430‧‧‧反射鏡
550‧‧‧焊接頭
1210‧‧‧光纖維
1220‧‧‧導光部
1230‧‧‧透鏡模組
1231‧‧‧聚光透鏡
1232‧‧‧準直透鏡
1233‧‧‧聚焦透鏡
1234‧‧‧第一圓柱透鏡
1235‧‧‧第二圓柱透鏡
A1‧‧‧第一照射區域
A2‧‧‧第二照射區域
A3‧‧‧第三照射區域
圖1為示出現有光纖維的立體圖。
圖2為示出現有光均勻化模組的立體圖。
圖3為用於說明本發明雷射熱壓焊接裝置的例示圖。
圖4為示出本發明一實施例的光均勻化模組的例示圖。
圖5為示出本發明一實施例的穿透第一圓柱透鏡的雷射的照射區域的例示圖。
圖6為示出本發明一實施例的穿透第二圓柱透鏡的雷射的照射區域的例示圖。
圖7為示出本發明一實施例的光均勻化模組的雷射的照射區域的例示圖。
以下，參照附圖說明本發明。但是，本發明能夠以多種不同形式來實現，因此，不限定於在這裡說明的實施例。而且，為了明確說明本發明，在附圖中省略與說明無關的部分，在整個說明書中，對類似的部分使用類似的元件符號。
本說明書中所使用的術語僅為了說明特定的實施例而被使用，並非意圖限定本發明。若在文意上沒有明顯不同的意 思，則單數形式表述包括複數形式表述。在本說明書中，「包括」或「具有」等術語是指在說明書中所記載的特徵、數目、步驟、動作、結構要素、組件或它們的組合的存在，而應理解為不預先排除一個或一個以上的其他特徵、數目、步驟、動作、結構要素、組件或它們的組合的存在或附加功能性。
如圖3所示，本發明的雷射熱壓焊接裝置100可大致包括晶片供給裝置105、晶片轉移模組110、被附著物移送模組115、光均勻化模組120、吸附頭130、基座140、視覺模組150、驅動模組160、雷射產生器170以及真空產生器180。
晶片供給裝置105可包括將晶片從晶片分離的噴射模組和將分離的晶片反轉後安裝在支撐板的翻轉模組。晶片轉移模組110可包括用於支撐從晶片供給裝置105供給的晶片的支撐板和用於使支撐板左右驅動的支撐板驅動模組。被附著物移送模組115將被附著物P從上傳器移送至基座140，在基座140被雷射熱壓焊接的被附著物P被移送至下傳器。被附著物P為用於附著電子組件裝置和積體電路裝置等的半導體裝置的基板，可以是在銅填充劑上形成焊料S的。
如圖4所示，光均勻化模組120可大致包括光纖維1210、使從該光纖維射出的雷射轉換為具有均勻的能源分佈的面光源的導光部1220、使從導光部1220射出的面光源照射被附著物P的照射區域的多個透鏡模組1230。
光纖維1210具有纖芯2和包層3，該纖芯2的內側穿透雷射，該包層3包圍該纖芯2，且沿著長度方向延伸。與纖芯2相比，包層3由折射率低的材料實現，入射至纖芯2的內側的雷射全反射，從而穿透纖芯2。光纖維1210的數值孔徑為0.2以上且0.3以下。數值孔徑的單位為弧度(radian)，光纖維1210的數值孔徑與從光纖維1210射出的雷射的發散角(θ)成正比。
在光纖維1210的數值孔徑小於0.2弧度的情況下，因雷射的發散角小，而不被轉換為具有在導光部1220均勻化的能源分佈的面光源。相反地，在光纖維1210的數值孔徑大於0.3弧度的情況下，從光纖維1210射出的雷射光束中的一部分不被射入至導光部1220，即，產生雷射光束的損失。
導光部1220與光纖維1210以具有0.2mm以上且0.5mm以下的隔開距離的方式設置。導光部1220的長度1.0m以上且1.5m以下。當導光部1220的長度為1.0m以下時，從導光部1220的內部散射後輸出的雷射的光學均勻性降低，從而導致被附著物P的照射區域的溫度分佈不均勻。另一方面，當導光部1220的長度為1.5m以上時，雷射的光學均勻性非常優秀，但因光均勻化模組的整體長度加長，而導致製造費用上升，且不方便保存及移送光均勻化模組。
就導光部1220而言，使用具有高穿透率的母材作為使雷射穿透的介質、以剖面為四方形的正六面體的方式形成，在與雷射穿透的光軸水平的側面形成全反射塗敷膜，在與該光軸垂直的上部面和下部面形成無反射塗敷膜。由此，可防止穿透導光部1220的雷射光束向外部損失。
多個透鏡模組1230安裝於鏡筒，且可包括：聚光透鏡1231，用於對從該導光部1220射出的雷射進行聚光；準直透鏡1232，用於將穿透該聚光透鏡1231的雷射準直成平行光；以及聚 焦透鏡1233，用於調整由該準直透鏡1232準直的雷射的焦點。
吸附頭130可包括：頭架，在上部安裝有透明窗，在下部安裝有吸附模組，在側面形成有用於貫通內部空間與外部的貫通孔；固定架，用於固定安裝於頭架的透明窗和吸附模組；吸附模組，藉由形成突出形成於底部面的吸附面和從內部空間貫通至吸附面的吸入孔來吸附晶片；以及吸附頭驅動部，根據晶片對齊控制信號以旋轉吸附頭130。
透明窗和吸附模組的材質可由石英(quartz)、藍寶石實現。與由石英實現的吸附模組相比，由藍寶石實現的吸附模組的穿透率相對低，但研究發現，即使長時間使用，也能具有比石英更優秀的耐久性。吸附頭130的吸附模組的底部面可形成反射塗敷層。反射塗敷層可用於調整雷射的穿透量。
基座140可由用於支撐且固定借助被附著物移送模組115移送的被附著物P的固定部(例如，真空吸盤)，和按照基座位置調整控制信號以移動基座的2軸驅動部或5軸驅動部等的機構構成。
視覺模組150可包括：圖像拍攝模組，用於產生吸附於吸附模組的吸附面的晶片的C圖像和安裝於基座140的被附著物P的圖像；以及模組移送部，將圖像拍攝模組移動至吸附頭130與基座140之間。
驅動模組160用於控制晶片供給裝置105、晶片轉移模組110、被附著物移送模組115、光均勻化模組120、吸附頭130、基座140、視覺模組150、雷射產生器170以及真空產生器180的工作。
作為一例，驅動模組160可包括排列位置控制部，該排列位置控制部利用從視覺模組150產生的、吸附於吸附模組的吸附面的晶片C的圖像和被附著物P的圖像，向吸附頭130的吸附頭驅動部和基座的驅動部輸出晶片對齊控制信號和基座位置控制信號。
驅動模組160可包括：光均勻化模組120；用於驅動吸附頭130的機構，例如氣缸驅動部；以及安裝控制部，用於控制氣缸驅動部，以使吸附於吸附頭130的晶片C安裝於被附著物P。
驅動模組160可包括：鏡筒驅動部，使該多個透鏡模組1230單獨進行上升或下降，以調整面光源的照射區域的範圍和加熱溫度；以及光均勻化模組控制部，用於控制鏡筒驅動部。
如圖4所示，多個透鏡模組1230還可包括：第一圓柱透鏡1234，用於調整穿透該聚焦透鏡1233的雷射的第一軸方向長度；以及第二圓柱透鏡1235，用於調整穿透該第一圓柱透鏡1234的雷射的第二軸方向長度，該第一軸方向長度與第二軸方向長度相互正交。
圖5為示出本發明一實施例的穿透第一圓柱透鏡的雷射的照射區域的例示圖。圖6為示出本發明一實施例的穿透第二圓柱透鏡的雷射的照射區域的例示圖。
在圖5中，第一圓柱透鏡1234可調整穿透聚光透鏡121的雷射的第一軸方向長度。參照圖5，第一圓柱透鏡1234在立起圓柱的狀態下，呈向縱軸剖切的形狀，第一圓柱透鏡1234設置於聚光透鏡121的下部，且第一圓柱透鏡1234的凸出的面可以朝向上側的方式配置。穿透第一圓柱透鏡1234的雷射的照射區域可 由縮減第一軸方向長度的方式設置。作為一例，由於照射區域的第一軸方向長度縮減，因而穿透第一圓柱透鏡1234的雷射的照射區域可從第一照射區域A1轉換為第二照射區域A2。
在圖6中，第二圓柱透鏡1235可調整穿透第一圓柱透鏡1234的雷射的第二軸方向長度。此時，第二軸方向長度與第一軸方向長度相互正交。參照圖6，第二圓柱透鏡1235與第一圓柱透鏡1234呈相同的形狀。第二圓柱透鏡1235設置於第一圓柱透鏡1234的下部，凸出的面以朝向上側的方式配置，並且其方向可以與第一圓柱透鏡1234正交的方式配置。像這樣穿透第二圓柱透鏡1235的雷射的照射區域可由縮減第二軸方向長度的方式設置。作為一例，由於照射區域的第二軸方向長度縮減，因而穿透第二圓柱透鏡1235的雷射的照射區域可從第二照射區域A2轉換為第三照射區域A3。
第一圓柱透鏡1234及第二圓柱透鏡1235可容易地調整雷射的照射區域的形狀。此時，第一圓柱透鏡1234及第二圓柱透鏡1235不侷限於一實施例，只要是能夠容易地調整雷射的照射區域的第一軸方向長度及第二軸方向長度的結構，均可包括在一實施例中。作為一例，第一圓柱透鏡1234及第二圓柱透鏡1235可以凸出的面朝向下部的方式配置，上部面凹面的透鏡可配置於第一圓柱透鏡1234及第二圓柱透鏡1235的位置。
在這種情況下，可藉由調整雷射的照射區域來使第一軸方向長度和第二軸方向長度拉長。即，只要是第一圓柱透鏡1234及第二圓柱透鏡1235可藉由調整雷射的照射區域的第一軸方向長度和第二軸方向長度，來調整照射區域的橫向及縱向的長度比例， 則均可包括在一實施例。
並且，第一圓柱透鏡1234與第二圓柱透鏡1235可相互置換位置。即，穿透凸透鏡121的雷射相比第一圓柱透鏡1234先穿透第二圓柱透鏡1235，因而也可在調整照射區域的第二軸方向長度後，調整第一軸方向長度。
圖7為示出本發明一實施例的光均勻化模組的雷射的照射區域的例示圖。在基板10可安裝電子組件裝置11、積體電路裝置12等的半導體裝置。本發明的光均勻化模組120可容易地調整照射區域的形狀及寬度，以使雷射僅照射附著於基板10的電子組件裝置11。
作為一例，參照圖7，第三照射區域A3可調整為僅包括電子組件裝置11。因此，在積體電路裝置12附著於基板10的狀態下，即使實施雷射熱壓程序，光均勻化模組120也可防止向積體電路裝置12施加熱衝擊。並且，在基板10安置電子組件裝置11，且實施雷射熱壓程序後，附著積體電路裝置12的情況下，光均勻化模組120可使雷射無法照射用於附著積體電路裝置12的位置，因此可容易地附著積體電路裝置12。
例如，光均勻化模組120可在一個基板10上安裝電子組件裝置11和積體電路裝置12的狀態下實施雷射熱壓程序，也可在基板上僅安裝電子組件裝置11的狀態下，實施雷射熱壓程序後，在基板10附著積體電路裝置12。在雷射熱壓程序中適用光均勻化模組100的情況下，為了將電子組件裝置11附著於基板10，需要1秒至2秒左右的時間。即，在使用本發明的雷射熱壓焊接裝置100的情況下，由於雷射熱壓程序的整體時間被縮短，可實現迅 速生產半導體封裝體。
並且，如前所述，光均勻化模組120可藉由使穿透光纖維110的雷射的能源均勻，來在照射區域內使雷射的能源均勻。因此，位於照射區域內的電子組件裝置11可均勻附著於基板10。光均勻化模組120使照射區域外的能源非常小，因此可防止位於照射區域外的積體電路裝置12產生熱衝擊。光均勻化模組120可以在一個基板10上附著電子組件裝置11及積體電路裝置12的方式形成，因此可減少作為半成品的半導體封裝體的整體集成，且因降低成本而經濟實惠。
以上，雖然參照附圖中所示的實施例來說明瞭本發明，以使本發明所屬技術領域的普通技術人員可容易地理解且再現本發明，但這僅為例示，只要是本發明所屬技術領域的普通技術人員，就可以理解可對本發明進行多種變形及藉由等同的其他的實施例來實施本發明。因此，應理解為以上所描述的實施例在所有方面上僅用於舉例，而不用於限定本發明。例如，能夠以分散的方式實施以單一形式說明的各結構要素，同樣也能夠以結合的形式實施以分散的方式說明的結構要素。因此，本發明真正的技術保護範圍應藉由所記載的發明要求保護範圍來定義。
如前所述，以發明的最佳具體實施方式說明發明的具體實施方式。
(產業上之可利用性)
本說明書的技術可利用於雷射回流裝置。

Claims (1)

  1. 一種雷射焊接裝置，包括：一基座，包括支撐一被附著物使其固定的一固定部以及用於移動該固定部的一驅動部；一晶片供給裝置，包括將晶片從半導體晶片分離的一噴射模組和將分離的一半導體晶片反轉的一翻轉模組，該晶片供給裝置用於供給要向該附著物焊接的該半導體晶片；一晶片轉移模組，包括用於支撐從該晶片供給裝置供給的該半導體晶片的一支撐板以及用於向左右方向驅動該支撐板的一支撐板驅動模組；一吸附頭，用於吸附借助該晶片轉移模組移送的該半導體晶片，根據一晶片對齊控制信號進行旋轉；一光均勻化模組，形成於該吸附頭的上部，藉由將高斯形態的雷射光束轉換為一面光源，來照射該被附著物的一照射區域；一驅動模組，用於向上下方向驅動該吸附頭和該光均勻化模組，使得該半導體晶片安裝於該被附著物；一視覺模組，包括一圖像拍攝模組以及一拍攝模組移送部，該圖像拍攝模組用於產生吸附於該吸附頭的該半導體晶片的圖像和固定於該基座的該被附著物的圖像，該拍攝模組移送部用於使該圖像拍攝模組移動至該吸附頭與該基座之間；一排列位置控制部，利用從該視覺模組產生的吸附於該吸附頭的該半導體晶片的圖像和固定於該基座的圖像，向該吸附頭的一驅動部輸出該晶片對齊控制信號，並向該基座的該驅動部輸出一基座位置控制信號；一安裝控制部，用於控制該驅動模組，以使吸附於該吸附頭的一晶片安裝於該被附著物；以及一光均勻化模組控制部，用於控制該光均勻化模組，以使從該光均勻化模組轉換的該面光源照射該被附著物的該照射區域，該光均勻化模組包括：一光纖維，數值孔徑(NA)為0.2以上且0.3以下，具有使雷射穿透的一纖芯以及包圍該纖芯且沿著長度方向延伸的一包層；一導光部，使從該光纖維射出的雷射成為具有均勻的能源分佈的該面光源；一鏡筒，以相互隔開的方式安裝有多個透鏡模組，用於使從該導光部射出的該面光源照射該被附著物的該照射區域；以及一鏡筒驅動部，使該多個透鏡模組單獨進行上升或下降，以調整該面光源的該照射區域的範圍和加熱溫度，就該導光部而言，使用具有高穿透率的母材作為使雷射穿透的介質，以剖面呈四方形的正六面體的方式形成，以與該光纖維具有0.2mm以上且0.5mm以下的隔開距離的方式設置，在與雷射穿透的光軸水平的側面形成一全反射塗敷膜，在與光軸垂直的上部面和下部面形成一無反射塗敷膜，該多個透鏡模組包括：一聚光透鏡，用於對從該導光部射出的雷射進行聚光；一準直透鏡(Collimation Lens)，用於將穿透該聚光透鏡的雷射準直成平行光；以及一聚焦透鏡，用於調整由該準直透鏡準直的雷射的焦點，該多個透鏡模組還包括：一第一圓柱透鏡，用於調整穿透該聚焦透鏡的雷射的一第一軸方向長度；以及一第二圓柱透鏡，用於調整穿透該第一圓柱透鏡的雷射的一第二軸方向長度，該第一軸方向長度與該第二軸方向長度相互正交，該導光部的長度為1.0m以上且1.5m以下，該吸附頭包括：一頭架，在上部安裝有一透明窗，在下部安裝有一吸附模組，在側面形成有用於貫通內部空間與外部的一貫通孔；一固定架，用於固定安裝於該頭架的該透明窗和該吸附模組；一吸附模組，藉由形成突出形成於底部面的吸附面和從內部空間貫通至吸附面的一吸入孔來吸附晶片；一反射塗敷層，形成於該吸附模組的底部面，用於調整雷射的穿透量；以及一吸附頭驅動部，根據晶片對齊控制信號以旋轉該吸附頭，該透明窗和該吸附模組的材質由石英或藍寶石實現。
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