用于三维结构物的激光接合装置及方法制造方法及图纸

技术编号:22334472 阅读:35 留言:0更新日期:2019-10-19 13:06
本发明专利技术提供如下的用于三维结构物的激光接合装置及方法,即,除了印制电路板(PCB)基板、玻璃基板等整体呈平面形态的基板之外,还可根据客户要求来在弯曲部分具有规则形状或不规则形状的三维结构物(例:汽车尾灯或前照灯用构造物)自动接合电子元器件,并且,可防止电子元器件与三维结构物的排列不合格以及由此引起的接合不合格。

Laser joining device and method for 3D structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于三维结构物的激光接合装置及方法
本专利技术涉及激光接合技术,更详细地,涉及可根据客户要求来在弯曲部分具有规则形状或不规则形状的三维结构物(例:汽车尾灯或前照灯用构造物)自动接合电子元器件的激光接合装置及方法。
技术介绍
随着电子产品的小型化及高功能化,在保护半导体芯片免受诸如灰尘、湿气、电、机械负荷等各种外部环境影响的半导体封装方式方面,仅通过以往的线接合方式来实现轻薄简小型化是有限的,因此使用激光接合方式。激光接合方式是将半导体芯片附着在载体基板或电路带的电路图案并利用激光来接合的方式。日本授权专利号第3303832号中公开了一种用于将半导体芯片的每个电极一次性联接到配线基板的激光接合技术。在日本授权专利号第3303832号中,用于吸附半导体芯片的吸附头由透射激光束的玻璃构成,并且,操作台与珀尔贴器件相结合。半导体芯片通过激光束直接快速加热整个半导体芯片。配线基板通过结合在操作台的帕尔帖器件来被快速加热及快速冷却。美国公开专利号第2016/004938号涉及半导体芯片封装,公开了一种为了在电路基板联接半导体芯片管芯而利用激光的接合技术。在美国公开专利号第2016/004938号中,包括使激光束朝向半导体管芯来挥发焊剂(flux)并电连接凸块(bump)和电路图案之间的凸块回流步骤。韩国授权专利号第10-0913579号公开了用于接合柔性印刷电路(FlexiblePrintedCircuit,FPC)、带载封装(TapeCarrierPackage,TCP)及共模柔性印刷电路(CommonBlockFlexiblePrintedCircuit,CBF)、驱动器集成电路(DriverIntegratedCircuit,DriverIC驱动芯片)等驱动用电路基板的装置。在韩国授权专利号第10-0913579号中,将接合驱动用电路基板的基板移送到接合作业位置并取出,同时将驱动用电路基板接合在基板,从而基于接合作业缩短了节拍时间(tacttime)并实现作业的高速化。一般情况下,为了将半导体芯片等电子元器件或包括集成电路(IC)、晶体管(TR)、电阻器件(R)及电容器(C)在内的设备附着在印刷电路板而使用回流装置。目前,回流装置大致分为质量回流(massreflow)装置和激光回流装置。质量回流(massreflow)装置在传送带上放置多个附着有焊球、焊盘或焊膏等焊料的基板并驱动传送带。基板沿着所驱动的传送带并通过设置有红外线加热器(infraredheater)或陶瓷加热器加热区间。在此情况下,红外线加热器设置在传送带的上侧和下侧,红外线加热器对基板上的焊球施加热量来将半导体器件附着在基板。在质量回流装置中,电子元器件或设备在约50℃至最高约230~290℃之间的高温下经受约210秒(sec)的热应力。因此,电子元器件或设备可能受到热损坏,由此,存在电子元器件或设备的特性或寿命下降的问题。并且,红外线加热器需要3~10分钟左右的时间来对焊球施加热量,以使电子元器件或设备与基板相连接,因此存在不经济的问题。并且,质量回流工序因还向附着在基板的器件中的热承受力差的器件施加热量而有可能导致不合格,由于对整个基板施加热量,因此存在会在基板上发生热变形的问题。另一方面,近来,汽车前灯普遍采用发光二极管(LED),而发光二极管前灯结构物的形状从平面形态到三维形态不等。其中,在接合发光二极管的基板的形状为台阶型、碗型(bowl)等的不规则基板的情况下,若通过质量回流工序来使发光二极管与不规则的基板相结合,则传递到各个部位的热能不均匀,很大程度将导致接合不合格,由于向整个基板施加热能,因此存在会在整个基板上发生热变形的可能性更高的问题。除了汽车用前灯之外,若用于接合半导体芯片的基板的形状为三维不规则的,则难以避免如上所述的质量回流工序的缺点。因此,在基板的形状为三维或不规则的条件下,按接合部位照射均质化的激光束并可轻松调节激光束的各个照射区域的激光回流技术将成为非常有用的解决方案。尽管如此,目前为止的激光回流技术仅应用于整体上呈平面形态的基板,例如用于移动电话、电视(TV)等设备的印制电路板基板和玻璃基板。在基板未呈平面形态或者附着半导体器件的位置整体上不规则的情况下,将无法利用现有的激光接合装置来进行工作。因此,实际上需要可在如图1所示的三维结构物(例:汽车尾灯或前照灯用构造物)按各部位有效接合电子元器件的新型激光接合装置和方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术在如上所述的背景下提出,本专利技术提供如下的用于三维结构物的激光接合装置及方法,即,除了印制电路板(PCB)基板、玻璃基板等的整体上呈平面形态的基板之外,还可根据客户要求来在弯曲部分具有规则形状或不规则形状的三维结构物自动接合电子元器件。并且,本专利技术提供可防止电子元器件与三维结构物的排列不合格以及由此引起的接合不合格的用于三维结构物的激光接合装置及方法。可从对以下实施例的说明中轻松了解本专利技术的其他目的。技术方案为了实现如上述所述的目的,本专利技术的三维结构物激光接合装置包括:三维结构物供给部,供给将粘结物质涂敷于多个三维结构物并在上述粘结物质附着有电子元器件的上述多个三维结构物;以及激光接合部,向附着于上述多个三维结构物的电子元器件照射激光来进行接合。本专利技术的三维结构物激光接合装置包括:电子元器件供给部,装载并移送多个电子元器件;三维结构物供给部,支撑并移送多个三维结构物;粘结物质涂敷部,将粘结物质涂敷于上述多个三维结构物;电子元器件附着部,将上述电子元器件附着于上述多个三维结构物的涂敷有粘结物质的部分;以及激光接合部,向附着于上述多个三维结构物的电子元器件照射激光来进行接合。其中,三维结构物可以是客户要求的在弯曲部分具有规则形状或不规则形状的被附着物。尤其,三维结构物可以是汽车尾灯或前照灯用构造物。本专利技术的三维结构物激光接合方法包括:在工作台放置作为被附着物的多个三维结构物的步骤;通过工作台移送部来移送放置有上述多个三维结构物的工作台的步骤;将粘结物质涂敷于上述多个三维结构物的步骤;拾取电子元器件来附着在上述多个三维结构物的涂敷有粘结物质的部分的步骤;以及向附着于上述多个三维结构物的电子元器件照射激光来进行接合的步骤。专利技术的效果本专利技术的用于三维结构物的激光接合装置具有如下效果。第一,还可根据客户要求来在弯曲部分具有规则形状或不规则形状的三维结构物激光接合电子元器件。第二,可防止电子元器件与三维结构物的排列不合格、粘结物质涂敷不合格、电子元器件附着不合格以及接合不合格。应理解的是,本专利技术的效果并不限定于上述效果,而是包括可从本专利技术的详细说明或专利技术保护范围中所记载的专利技术的结构推导出的所有效果。附图说明图1为用于说明三维结构物的例示图。图2为用于说明本专利技术的用于三维结构物的激光接合装置的例示图。图3为用于说明本专利技术的用于三维结构物的激光接合装置的动作的例示图。图4为用于说明通过本专利技术的用于三维结构物的激光接合装置来在三维结构物接合电子元器件的过程的例示图。图5为用于说明对形成不规则形状的三维结构物进行供给的三维结构物供给部的结构的例示图。图6为用于说明本专利技术的用于三维结构物的激光接合方法的流程图。最佳实施方式以下,参照附图,对本专利技术进行说明。但是,本专利技术能够以多种不同本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种三维结构物激光接合装置,其特征在于,包括:三维结构物供给部,供给将粘结物质涂敷于多个三维结构物并在上述粘结物质附着有电子元器件的上述多个三维结构物;以及激光接合部,向附着于上述多个三维结构物的电子元器件照射激光来进行接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.20 KR 10-2016-01364771.一种三维结构物激光接合装置,其特征在于,包括:三维结构物供给部,供给将粘结物质涂敷于多个三维结构物并在上述粘结物质附着有电子元器件的上述多个三维结构物;以及激光接合部,向附着于上述多个三维结构物的电子元器件照射激光来进行接合。2.一种三维结构物激光接合装置,其特征在于,包括:电子元器件供给部,装载并移送多个电子元器件;三维结构物供给部,支撑并移送多个三维结构物;粘结物质涂敷部,将粘结物质涂敷于上述多个三维结构物;电子元器件附着部,将上述电子元器件附着于上述多个三维结构物的涂敷有粘结物质的部分;以及激光接合部,向附着于上述多个三维结构物的电子元器件照射激光来进行接合。3.根据权利要求2所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述电子元器件供给部包括:托盘,用于装载上述多个电子元器件;以及托盘移送部,沿着一方向移送上述托盘。4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述三维结构物供给部包括:工作台,支撑多个三维结构物;以及工作台移送部,移送放置有上述多个三维结构物的工作台。5.根据权利要求4所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述多个三维结构物为弯曲部分具有规则形状的被附着物。6.根据权利要求1至3中任一项所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述三维结构物供给部包括:放置部,用于放置多个三维结构物;驱动轴,与上述放置部相连接;驱动带,与上述驱动轴相连接;第一马达,用于使上述驱动带旋转;结合部,与上述驱动轴相结合;支撑部,使上述结合部以能够上下旋转的方式结合;以及第二马达,与上述结合部相连接,用于使上述结合部上下旋转。7.根据权利要求6所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述多个三维结构物为弯曲部分具有不规则形状的被附着物。8.根据权利要求4所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述粘结物质涂敷部包括:分配器,向放置在上述工作台的多个三维结构物涂敷焊锡膏或非导电性粘结剂;第一移送部,沿着与上述托盘的移送方向垂直的方向并以相对于上述工作台上下移动的方式移送上述分配器;以及第一龙门架,支撑上述第一移送部。9.根据权利要求8所述的三维结构物激光接合装置,其特征在于,上述粘结物质涂敷部还包括第一监测部,上述第一监测部用于检测上述多个三维结构物与分配器的排列状...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔在浚金秉禄
申请(专利权)人:镭射希股份有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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