[发明专利]半导体元件雷射焊接装置及方法

说明书

本发明关于一种半导体元件雷射焊接装置及方法，供焊接一贴合成品，该贴合成品由一框架及一基板相贴合而成，该框架设有一贴膜及排列设于该贴膜的复数半导体元件，包括：一焊接设备，包括一座体，该座体设有一焊接载台及一焊接模组，该焊接载台供承载该贴合成品，该焊接模组设有一扫描模组及一雷射焊头，该扫描模组供扫描该贴合成品，该雷射焊头发出雷射光束穿透该贴膜与该基板至少其中一者。本发明可快速将复数半导体元件贴合于一基板的复数导电线路，并将复数该半导体元件与复数该导电线路进行雷射焊接，因此可提高半导体产业的制程速度及降低成本。

技术领域

本发明有关于一种半导体元件雷射焊接装置及方法。

背景技术

一般半导体产业制程中，晶粒厂透过晶粒分选机，将晶粒排列于胶膜(Tape)上，出货给下游固晶厂，固晶厂使用贴件机方式(Pick and Place)，将晶片逐个摆放固定于线路基板上，过程中还需要点上锡膏等可固晶且又可导电的膏状有粘性介质，而后才将整片固晶后的导电板经过回流焊接(Reflow)制程进行加热固化。

然而，在此类习知制造过程具有下述缺点，1.Reflow制程温度上升曲线慢，一颗晶片上至少有2个回焊点的固化反应时间不一，容易使得晶粒翘起形成不良，2.Reflow制程无法针对单一不良晶粒进行修补或重工，重工整片会进而影响其他回焊正常的晶片，3.小于3密耳(mil)的晶粒，点胶技术良率难以突破，4.经过分选机、固晶机2次的Pick and Place制程作业时间慢、设备投资成本相当庞大，存在亟待改善的缺弊。

因此，有必要提供一种新颖且具有进步性的半导体元件雷射焊接装置及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种半导体元件雷射焊接装置及方法，将半导体元件依照线路基板接合点间距排列于Tape上，可直接进行Tape与导电基板的贴合，并以雷射光加热方式进行穿透式扫描焊接，其优点为：1.可减少LED等半导体元件回焊难以克服的异常问题，取代现有固晶机、Reflow设备，2.无须再次依电路板位置，由固晶设备对晶粒做Pickand Place作业，可直接由晶粒分选段的Tape膜进行真空贴合巨量转移，以显示屏动辄数千万颗的晶粒，速度远高于Pick and Place数万倍，可节省许多制程时间，3.雷射穿透式扫描焊接技术，因晶粒夹在Tape与线路基板之间，且真空贴合对晶粒与线路间具有压合的效果，雷射加热温度上升曲线快速，制程上不会有晶粒翘起等不良问题产生。

为达成上述目的，本发明提供一种半导体元件雷射焊接装置，供焊接一贴合成品，该贴合成品由一框架及一基板相贴合而成，该框架设有一贴膜及排列设于该贴膜的复数半导体元件，该半导体元件雷射焊接装置包括一焊接设备。该焊接设备包括一座体，该座体设有一焊接载台及一焊接模组，该焊接载台供承载该贴合成品，该焊接模组设有一扫描模组及一雷射焊头，该扫描模组供扫描该贴合成品，该雷射焊头发出雷射光束穿透该贴膜与该基板至少其中一者。

为达成上述目的，本发明另提供一种半导体元件雷射焊接方法，其提供一如上所述的半导体元件雷射焊接装置，另包括以下步骤。贴合：该第一对位平台供将该基板转动并对位至一第一预定角度，该第二对位平台供将该框架转动并对位至一第二预定角度，该第一拿取装置供将对位至该第一预定角度的基板及对位至该第二预定角度的框架其中一者拿取，并贴合至另一者以形成该贴合成品；焊接：将该贴合成品置放于该焊接载台，该扫描模组扫描定位该贴合成品，并相对移动该雷射焊头与该焊接载台的相对位置，以使该雷射焊头定位及对应复数该半导体元件并发出雷射光束穿透该贴膜与该基板至少其中一者，以加热复数该焊料进行焊接。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的贴合设备立体图。

图2为本发明一较佳实施例的贴合设备俯视图。

图3及图4为本发明一较佳实施例的贴合成品立体示意图。

图5及图6为本发明一较佳实施例的贴合成品侧视示意图。