特許 7579587 ターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-30

(45)【発行日】2024-11-08

(54)【発明の名称】ターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20241031BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 B

G01R1/073 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022171886

(22)【出願日】2022-10-27

(65)【公開番号】P2023172843

(43)【公開日】2023-12-06

【審査請求日】2022-10-27

(31)【優先権主張番号】10-2022-0063643

(32)【優先日】2022-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】517416215

【氏名又は名称】レーザーセル カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】チェ、ジェジュン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ビョンロク

(72)【発明者】

【氏名】キム、テギュ

(72)【発明者】

【氏名】キム、ドンシク

(72)【発明者】

【氏名】リ、ジュンギ

(72)【発明者】

【氏名】リ、サンウォン

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－０１１６２９０（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１３１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０１３８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２２８６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０９１６７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６４－Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０１Ｒ １／０６－Ｇ０１Ｒ １／０７３

Ｂ２３Ｋ ２６／００－Ｂ２３Ｋ ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレイ上に置かれたプローブピンを一対の左右の鉗子で構成されたピングリッパで取った後、搬送するピックアップユニットと、前記ピックアップユニットによって搬送されたプローブピンにはんだペーストを塗布するディッピングユニットと、前記ピックアップユニットによってディッピングユニットから搬送されたプローブピンがボンディングされるプローブカードの上面に２つのレーザビームをそれぞれ照射することにより、前記プローブピンを前記プローブカードにボンディングするレーザボンディングユニットを含むターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュールにおいて、
内側が空の円形または多角形の本体部と、
前記本体部の内部に向かって第１方向に接続され、特定の波長帯の第１レーザビームが入射する第１レーザ接続部と、
前記本体部の内部に向かって前記第１方向と直交する第２方向に接続され、特定の波長帯の第２レーザビームが入射する第２レーザ接続部と、
前記本体部の内部に設けられ、前記本体部の内部で合った前記第１レーザビームと前記第２レーザビームがそれぞれ透過または反射されることによって同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように重畳するレーザフィルタ部と、
前記レーザフィルタ部によって同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように重畳されたレーザビームを本体部の第３方向に出射する重畳レーザ出射部とを含み、
照射される平面上において、前記第１レーザビームは直線状であり、
前記第２レーザビームは前記第１レーザビームを含み、前記第１レーザビームの面積よりも大きな面積の正方形である、
ターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【請求項2】

前記第１および第２レーザ接続部は、それぞれ異なる波長帯を有する前記第１および第２レーザビームが本体部の内部に垂直に入射するように、本体部の周りに垂直または水平方向で分割して設けられることを特徴とする、
請求項１に記載のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【請求項3】

前記レーザフィルタ部は、本体部の内部に前記第１および第２レーザ接続部に向かって斜めに設けられる、
請求項２に記載のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【請求項4】

前記第１および第２レーザ接続部は、内部にコリメーションレンズがそれぞれ設けられ、前記第１および第２レーザ接続部のいずれか１つは内部に回折光学素子（ＤＯＥ：Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）レンズがさらに設けられる、
請求項１に記載のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【請求項5】

前記重畳レーザ出射部は、内部にフォーカシングレンズが設けられる、
請求項１に記載のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【請求項6】

前記重畳レーザ出射部から出射される前記第１および第２レーザビームは、波長が異なることを特徴とする、
請求項１に記載のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【請求項7】

前記第１および第２レーザビームの波長はそれぞれ９８０ｎｍと８０８ｎｍであることを特徴とする、
請求項１に記載のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置に関する。より詳細には、従来はそれぞれ異なる焦点を有し、独立して完全に分離配置された第１および第２レーザオプティックモジュールを改善することにより、同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）上で重畳照射される統合型デュアルレーザオプティックモジュールを提供することで、日々微細化していくプローブピンレーザボンディングの際、統合型デュアルレーザオプティックモジュールから重畳照射される第１および第２レーザビームの出力および密度を精密に制御することができ、ボンディング不良率が著しく改善されるのはもちろん、装置の高集積化および高精度化に寄与できるターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、プローブカードは、半導体基板上に形成されたチップの電気的性能を検査するための装置である。

【0003】

より具体的には、プローブカード上には無数の複数のプローブピンがボンディングされ、複数のプローブピンは半導体チップのパッドと接触して電気信号を印加する方式でチップの正常な有無を確認する。

【0004】

このような半導体素子は、継続的に高集積化するにつれて、半導体素子の回路パターンも微細化している傾向にある。このため、半導体素子の微細回路パターンの間隔に対応する間隔を有するようにプローブピンがボンディングされたプローブカードも必要とされている。

【0005】

しかし、従来のプローブカードの製造方法は、自動化が進んでいないため、１つのプローブカードの性能を高めるために多くの時間がかかり、不良率も高かった。

【0006】

より具体的には、従来は人がピンセットを用いてウエハ上のプローブピンをカセットに移して積載した。すなわち、従来は人が直接手作業でウエハ上のプローブピンを縦に立てた後、カセットに積載しなければならなかったため、プローブピンにスクラッチや反りが発生して不具合が生じる問題があった。

【0007】

特に、最近では、プローブピン間の間隔を減らすためにプローブピンの厚さがさらに微細化しているため、プローブピンの復元力が大きく減少している。すなわち、ウエハ上のプローブピンは、カセットに手作業で移される過程で小さな衝撃でも容易に損傷が発生する可能性がさらに高まっている。したがって、プローブピンに損傷を与えない最小限の力でプローブピンの搬送を自動化する必要がある。

【0008】

また、従来は人がプローブピンを直接移す場合、各自の技術熟練度によってウエハ上のプローブピンをカセットに積載する時間がそれぞれ異なり、熟練した人であっても、時間当たりの生産量に差が生じるため、正確に時間の経過に伴う半製品の生産量を予測することは困難であった。

【0009】

そして、従来はプローブピンを搬送する装置の厚さのために、プローブカードに取り付けられるプローブピン間の間隔を狭めることに限界があった。

【0010】

より具体的には、プローブカード上にプローブピンを把持して搬送するグリップモジュールが一定の厚さを有しているため、プローブピンの厚さを薄く製造しても、プローブカードに取り付けられるプローブピンの間隔が少なくともグリップモジュールの厚さ以下には狭められないという限界があった。

【0011】

したがって、プローブカード生産現場では、全自動で行われ、プローブピンに加わる衝撃を最小限に抑えることができ、また、プローブカードに取り付けられるプローブピンの間隔を最小化できるプローブピンボンディング装置に対する要求が高い実情である。

【0012】

以下、図１および図２を参照すると、本発明の出願人は、既に４面にそれぞれ取り付けられたピングリッパがターンテーブル方式で連続的に回転しながらプローブピンをプローブカードに自動でレーザボンディングするターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置を出願したことがある。

【0013】

図１は、従来のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置の構成を一実施形態にしたがって示した平面図であり、図２は、図１のピックアップユニットを分離して示す斜視図であり、図３は従来のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置のレーザボンディング工程を概略的に示す例示図である。

【0014】

図１を参照すると、従来のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置１００は、ピックアップユニット１１０、ディッピングユニット１２０、レーザボンディングユニット１３０、サクションユニット１４０を含んで設けられる。

【0015】

まず、前記ピックアップユニット１１０は、複数のユニット１２０、１３０、１４０の中央に位置し、水平線上で３６０度回転しながらトレイＴ上に載置されたプローブピンＰを搬送する役割を果たす。

【0016】

図１に示すように、前記ピックアップユニット１１０は、ピックアップユニット１１０の右側（図１参照）に配置されたトレイＴからプローブピンＰを取ってピックアップした後、時計回りに沿って９０度ぐらい時間差を置いて回転できる。

【0017】

また、前記ピックアップユニット１１０の下側（図１参照）にはディッピングユニット１２０が配置され、前記ディッピングユニット１２０はピックアップユニット１１０によって時計回りに９０度回転して搬送されたプローブピンＰにはんだペースト（ｓｏｌｄｅｒ ｐａｓｔｅ、図５参照）を塗布する役割を果たす。

【0018】

また、前記ピックアップユニット１１０の左側（図１参照）にはレーザボンディングユニット１３０が配置され、前記レーザボンディングユニット１３０はピックアップユニット１１０によってディッピングユニット１２０から時計回りに９０度回転して搬送されたプローブピンＰのはんだペーストにレーザビームを照射することにより、前記プローブピンＰをプローブカードＳにボンディングする役割を果たす。

【0019】

また、前記ピックアップユニット１１０の上側（図１参照）にはサクションユニット１４０が配置され、前記サクションユニット１４０はピックアップユニット１１０によってレーザボンディングユニット１３０から時計回りに９０度回転して搬送されたプローブピンＰのうち不良が発生した場合、前記不良プローブピンＰを吸引して除去する役割を果たす。

【0020】

すなわち、前記ピックアップユニット１１０は、予め設定された角度（例えば、９０度）ぐらいの時間差をおいて時計回りに回転しながらトレイＴからプローブピンＰを取って固定した後、ディッピングユニット１２０によるディッピング工程、レーザボンディングユニット１３０によるレーザボンディング工程、およびサクションユニット１４０によるサクション工程を順次に行う。

【0021】

以下、図２を参照して前記ピックアップユニットの構成について詳しく見てみると、次の通りである。

【0022】

前記ピックアップユニット１１０の最下端には、プローブピンＰをグリップ（ｇｒｉｐ）して固定するための鉗子状のピングリッパ１１２が設けられる。

【0023】

また、前記ピングリッパ１１２の上端には、プローブピンＰに一定のグリップフォース（ｇｒｉｐ ｆｏｒｃｅ）が加わるようにピングリッパ１１２を制御するフォース制御部１１４が設けられる。

【0024】

また、前記ピングリッパ１１２とフォース制御部１１４は、Ｚ軸駆動部１１６に装着された状態で、前記Ｚ軸駆動部１１６の上下駆動により、前記ピングリッパ１１２とフォース制御部１１４も共に上下に昇降する。

【0025】

また、前記Ｚ軸駆動部１１６は、四角ボックス状の本体部１１７の各側面に設けられ、前記本体部１１７は互いに垂直な４つの側面を有する。

【0026】

これにより、前記本体部１１７の各側面にピングリッパ１１２、フォース制御部１１４、およびＺ軸駆動部１１６がそれぞれ設けられる。

【0027】

また、前記本体部１１７の上端には回転駆動部１１８が一体として結合されており、前記回転駆動部１１８の回転力により例えば、本体部１１７が９０度ぐらい回転する。

【0028】

このとき、前記本体部１１７が回転すると、前記本体部１１７の各側面に固定結合されたピングリッパ１１２、フォース制御部１１４及びＺ軸駆動部１１６も、前記本体部１１７と共に回転する。

【0029】

また、前記回転駆動部１１８の上端回転軸１１８ａには、ガントリークレーンの形の支持フレーム１１９が結合されているので、前記支持フレーム１１９によって回転駆動部１１８を含むピックアップユニット１１０が回転できるように支持する。

【0030】

したがって、前記ピックアップユニット１１０によってトレイＴ上に置かれた状態で供給されるプローブピンＰをピックアップして、水平線上で予め設定された所定の角度ぐらい時計回りに搬送することができる。

【0031】

また、図３を参照すると、前記レーザボンディングユニット１３０は、プローブピンＰに塗布されたはんだペーストに第１レーザビームＬＢ１を照射する第１レーザオプティックモジュール１３１と、前記プローブピンＰがボンディングされるプローブカードＳの上面に第２レーザビームＬＢ２を照射する第２レーザオプティックモジュール１３２がそれぞれ分割して構成された。

【0032】

これにより、前記第１レーザオプティックモジュール１３１は、プローブピンＰの下端に塗布されたはんだペースト（ｓｏｌｄｅｒ ｐａｓｔｅ）に第１レーザビームＬＢ１を照射してはんだペーストを融点まで加熱し、これと同時に、第２レーザオプティックモジュール１３２は、プローブピンＰがボンディングされるプローブカードＳの上面に第２レーザビームＬＢ２を照射し、プローブカードＳの上面をはんだペーストの融点以下に予熱する。

【0033】

したがって、第１レーザオプティックモジュール１３１から照射された第１レーザビームＬＢ１によってはんだペースト（ｓｏｌｄｅｒ ｐａｓｔｅ）が溶融すると、ピングリッパ１１２が下降し、プローブピンＰをプローブカードＳの上面にボンディングする。

【0034】

しかしながら、前述の従来のプローブピンレーザボンディング装置のデュアルレーザオプティックモジュールは、それぞれ異なる焦点を有する第１および第２レーザオプティックモジュールが分離して構成され、また、それぞれ異なる位置に装着された状態でレーザビームを分割または重畳照射するので、基板上にレーザボンディングに必要なターゲット温度を形成するために、第１および第２レーザオプティックモジュールからそれぞれ照射された第１および第２レーザビームのパワーおよび密度をそれぞれ精密に制御することが非常に難しく、これにより日々微細化していくプローブピンレーザボンディング工程において不良率が増加するという問題があった。

【0035】

さらに、分離された２つの光学系、すなわち第１および第２レーザオプティックモジュールを適用して装置を設計および製造する過程においても、従来の分離されたレーザオプティックモジュールおよび他の構成要素を配置または相互動作上で多くの空間上の制約が発生するため、機器の高集積、精密化のために改善課題が残っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0036】

【文献】韓国登録特許第１７４８５８３号

【0037】

【文献】韓国登録特許第１８７９３７６号

【0038】

【文献】韓国登録特許第２０２１－０１１６２９０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0039】

そこで、本発明は上記のような問題を解消できるように発明されたものであり、従来それぞれ異なる焦点を有し、独立して完全に分離配置された第１および第２レーザオプティックモジュールを改善して同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）上で重畳照射される統合型デュアルレーザオプティックモジュールを提供することで、日々微細化していくプローブピンレーザボンディングの際、統合型デュアルレーザオプティックモジュールから重畳照射される第１および第２レーザビームの出力および密度を精密に制御することができ、ボンディング不良率が著しく改善できることはもちろん、装置の高集積化および高精度化に寄与できるターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0040】

上記の目的を達成するための本発明に係る一実施形態によれば、水平線上で３６０度回転しながらトレイ上に置かれたプローブピンを一対の左右の鉗子からなるピングリッパで取った後、搬送するピックアップユニットと、前記ピックアップユニットにより搬送されたプローブピンにはんだペーストを塗布するディッピングユニットと、前記ピックアップユニットによってディッピングユニットから搬送されたプローブピンのはんだペーストに２つのレーザビームをそれぞれ照射することにより、前記プローブピンをプローブカードにボンディングするレーザボンディングユニットを含むターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュールにおいて、内側が空の円形または多角形の本体部と、前記本体部の内部に向かって第１方向に接続され、特定の波長帯の第１レーザビームが入射する第１レーザ接続部と、前記本体部の内部に向かって第１方向と直交する第２方向に接続され、特定の波長帯の第２レーザビームが入射する第２レーザ接続部と、前記本体部の内部に設けられ、前記本体部の内部で合った第１レーザビームと第２レーザビームがそれぞれ透過または反射されることによって同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように重畳するレーザフィルタ部、および前記レーザフィルタ部によって同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように重畳されたレーザビームを本体部の第３方向に出射する重畳レーザ出射部とを含んで設けられる。

【0041】

また、本発明に係る一実施形態によれば、前記第１および第２レーザ接続部は、それぞれ異なる波長帯を有する第１および第２レーザビームが本体部の内部に垂直に入射するように本体部の周囲に垂直または水平方向に分割して設けられる。

【0042】

また、本発明に係る一実施形態によれば、前記レーザフィルタ部は、本体部の内部に前記第１および第２レーザ接続部に向かって傾斜して設けられる。

【0043】

また、本発明に係る一実施形態によれば、前記第１および第２レーザ接続部は内部にコリメーションレンズがそれぞれ設けられ、前記第１および第２レーザ接続部のいずれかは内部に回折光学素子（ＤＯＥ：Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）レンズがさらに設けられる。

【0044】

また、本発明に係る一実施形態によれば、前記重畳レーザ出射部は、内部にフォーカシングレンズが設けられる。

【0045】

また、本発明に係る一実施形態によれば、前記重畳レーザ出射部から出射される第１および第２レーザビームは、波長と面積が異なるように構成される。

【0046】

さらに、本発明に係る一実施形態によれば、第１および第２レーザビームの波長はそれぞれ９８０ｎｍと８０８ｎｍである。

【発明の効果】

【0047】

前述のように本発明は、同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）で重畳照射される一体型デュアルレーザオプティックモジュールを提供することによって日々微細化していくプローブピンレーザボンディングの際、一体型デュアルレーザオプティックモジュールから重畳照射される第１および第２レーザビームの出力および密度を精密に制御でき、ボンディングの不良率が著しく改善できる効果がある。

【0048】

さらに、本発明は、従来の第１および第２レーザオプティックモジュールとして分離して構成された２つの光学系を１つのデュアルレーザオプティックモジュールに統合して構成することによって、装置を設計および製造する過程においても、レーザオプティックモジュールおよび他の構成要素を配置または相互作用する上でも多くの空間上の制約が解消されるため、装置の高集積化および高精度化に寄与できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】従来のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置の構成を本発明に係る一実施形態により示す平面図である。

【図2】本発明に係る図１のピックアップユニットを分離して示す斜視図である。

【図3】本発明に係る従来のターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるレーザボンディング工程を概略的に示す例示図である。

【図4】本発明に係るターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュールを一実施形態により全体的に示す正面図である。

【図5】本発明に係る図４においてデュアルレーザビームが出射される状態図である。

【図6】本発明に係る図５においてデュアルレーザビームが平面上に重畳照射される実写画像である。

【図7】本発明に係るレーザフィルタ部の透過率Ｔのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0050】

本明細書で用いる用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定する意図はない。単数の表現は、文脈上明らかに他のことを意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」乃至「設ける」などの用語は、本明細書に記載の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはその以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものの存在または追加の可能性を予め排除しないことを理解されるべきである。

【0051】

本明細書において別の定義がない限り、技術的または科学的用語を含み本明細書において用いられるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同じ意味を表す。

【0052】

一般的に使われる辞書で定義している用語は、関連技術の文脈上の有する意味と一致する意味があることと解釈されるべきであり、本明細書において明確に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されるべきではない。

【0053】

以下、添付の図４～図７を参照して、本発明に係る一実施形態によるターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置における同焦点デュアルレーザオプティックモジュールについて具体的に見てみると、以下の通りである。

【0054】

まず、本発明は、前述の図１～図３で説明したように、水平線上で３６０度回転しながらトレイ上に置かれたプローブピンを一対の左、右鉗子からなるピングリッパ１１２で取った後、搬送するピックアップユニット１１０と、前記ピックアップユニット１１０によって搬送されたプローブピンにはんだペーストを塗布するディッピングユニット１２０と、前記ピックアップユニット１１０によってディッピングユニット１２０から搬送されたプローブピンのはんだペーストに２つのレーザビームをそれぞれ照射することによって前記プローブピンをプローブカードにボンディングするレーザボンディングユニット１３０を含むターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置に関する。

【0055】

特に、本発明は、前記レーザボンディングユニット１３０に含まれる同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）の重畳レーザビームＬＢ１＋ＬＢ２を形成するためのデュアルレーザオプティックモジュール１３００に関する。

【0056】

前記デュアルレーザオプティックモジュール１３００は、従来のように２つのレーザオプティックモジュール１３１、１３２(図３を参照)をそれぞれ設けることなく、１つの本体部１３１０に２つの第１および第２レーザ接続部１３２０、１３３０が同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように一体化した同焦点二重デュアルレーザオプティックモジュール１３００を設ける。

【0057】

【0058】

図４は、本発明に係るターンテーブル方式のプローブピンレーザボンディング装置におけるデュアルレーザオプティックモジュールを一実施形態に従って全体的に示す正面図であり、図５は図４からデュアルレーザビームが出射される状態図であり、図６は図５のデュアルレーザビームが平面上に重畳照射される実写画像であり、図７は本発明に係るレーザフィルタ部の透過率Ｔのグラフである。

【0059】

前記図面を参照すると、本発明に係る同焦点の重畳レーザビームを形成するためのデュアルレーザオプティックモジュール１３００は、一実施形態によれば、内部が空の円形または多角形の本体部１３１０が設けられる。

【0060】

また、前記本体部１３１０の内部に向かって第１方向に接続され、特定波長帯の第１レーザビームＬＢ１が入射する第１レーザ接続部１３２０が設けられる。

【0061】

また、前記本体部１３１０の内部に向かって第１方向（一例として垂直方向）と直交する第２方向（一例では水平方向）に接続され、特定波長帯の第２レーザビームＬＢ２が入射する第２レーザ接続部１３３０が設けられる（図５参照）。

【0062】

本発明に係る一実施形態によれば、前記第１および第２レーザ接続部１３２０、１３３０は、それぞれ異なる波長帯を有する第１および第２レーザビームＬＢ１、ＬＢ２が本体部１３１０の内部に互いに垂直に入射するために、本体部１３１０の周囲に垂直または水平方向に分割して接続される。

【0063】

また、前記第１および第２レーザ接続部１３２０、１３３０は、内部にコリメーションレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）１３２１、１３３１がそれぞれ設けられ、前記第１および第２レーザ接続部１３２０、１３３０のいずれかは、内部に回折光学素子（ＤＯＥ：Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）レンズ１３２２がさらに設けられる。

【0064】

ここで、前記コリメーションレンズ１３２１、１３３１は、入射したレーザビームＬＢ１、ＬＢ２を平行光に変換する機能を果たし、回折光学素子レンズ１３２２は平面レーザビームのエネルギーを均一に分散させる機能を実行する。

【0065】

また、前記本体部１３１０の内部に設けられ、前記本体部１３１０の内部で合った第１レーザビームＬＢ１と第２レーザビームＬＢ２とがそれぞれ透過または反射されることにより、前記２つのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２が同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように重畳するレーザフィルタ部１３４０が設けられる。

【0066】

すなわち、前記レーザフィルタ部１３４０は、本体部１３１０に垂直または水平に結合された第１レーザ接続部１３２０および第２レーザ接続部１３３０を介してそれぞれ異なる波長の２つのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２が垂直に入射した後、レーザフィルタ部１３４０によってそれぞれ透過または反射されることにより、１つの重畳されたレーザビームＬＢ１＋ＬＢ２が形成される。

【0067】

より具体的には、前記レーザフィルタ部１３４０は、前記２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の光路を一致させることにより互いに重畳し、前記一方に重畳されたレーザ光ＬＢ１＋ＬＢ２を重畳レーザ出射部１３５０のフォーカシングレンズ１３５１を介して下方に出射する（図５参照）。

【0068】

このために、前記レーザフィルタ部１３４０は、本体部１３１０の内部に前記第１および第２レーザ接続部１３２０、１３３０に向かって斜めに設けられる。

【0069】

また、前記レーザフィルタ部１３４０により同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有するように重畳されたレーザビームＬＢ１＋ＬＢ２を本体部１３１０の第３方向（一例として、下方）に出射する重畳レーザ出射部が設けられる（図５参照）。

【0070】

このとき、前記重畳レーザ出射部１３５０は、内部に単一のフォーカシングレンズ１３５１が設けられる。

【0071】

図６を参照すると、前記重畳レーザ出射部１３５０から出射される第１および第２レーザビームは、波長と面積が異なるように構成される。

【0072】

本発明に係る一実施形態によれば、第１レーザビームＬＢ１は、リニア（ｌｉｎｅａｒ）状のレーザビームとすることができ、第２レーザビームはリニア状の第１レーザビームＬＢ１を含むより大きな面積の正方形（ｓｑｕａｒｅ）のレーザビームＬＢ２であってもよい。

【0073】

上記のように同焦点を有する、すなわち、同じ経路で出射される波長が異なる２つの重畳レーザビームＬＢ１＋ＬＢ２は、一例として、２ｍｍ×２ｍｍサイズの第２レーザビームＬＢ２の内部に０．２ｍｍ×０．９ｍｍサイズの第１レーザビームＬＢ１を重ね合わせた形態で照射することができる。このとき、前記重畳された第１および第２レーザビームＬＢ１＋ＬＢ２の波長はそれぞれ９８０ｎｍおよび８０８ｎｍとすることができ、重畳した状態での波長は同じに維持される。

【0074】

また、前記第１および第２レーザビームＬＢ１、ＬＢ２が重畳照射される領域では、第１または第２レーザビームＬＢ１、ＬＢ２が単独で照射される領域よりも高い温度を形成するため、それにしたがって、前記２つのレーザビームＬＢ１、ＬＢ２が重畳照射される領域では、より高い温度に基板が加熱される。

【0075】

図７を参照すると、本発明に係る一実施形態により、前記第１および第２レーザビームＬＢ１、ＬＢ２の波長がそれぞれ９８０ｎｍおよび８０８ｎｍで形成される場合、前記レーザフィルタ部１３４０により９８０ｎｍの波長を有する第１レーザビームＬＢ１はレーザフィルタ部１３４０を透過し、８０８ｎｍの波長を有する第２レーザビームＬＢ２はレーザフィルタ部１３４０に反射されて同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）を有する重畳されたレーザビームＬＢ１＋ＬＢ２が下方に出射される。

【0076】

すなわち、前記のように重畳されたデュアルレーザビームＬＢ１＋ＬＢ２は、重畳レーザ出射部１３５０のフォーカシングレンズ１３５１を介して下方の基板（図示せず）上に出射される。

【0077】

したがって、前述のように、本発明は、同焦点（ｃｏ－ｆｏｃｕｓ）上で重畳照射される一体型デュアルレーザオプティックモジュール１３００を提供することによって日々微細化していくプローブピンレーザボンディングの際、前記一体型デュアルレーザオプティックモジュール１３００から重畳照射される第１および第２レーザビームＬＢ１＋ＬＢ２の出力および密度をそれぞれ精密に制御することができる。

【0078】

さらに、本発明は、従来の第１および第２レーザオプティックモジュールに分離され、構成された２つの光学系を１つのデュアルレーザオプティックモジュールに統合構成することによって装置を設計および製造する過程においても、レーザオプティックモジュールおよび他の構成要素を配置または相互作用する上でも多くの空間上の制約が解消されるため、装置の高集積化および高精度化に寄与できる。

【0079】

【0080】

なお、本発明は、ただ前述の説明した一実施形態によってのみ限定されるものではなく、装置の細部構成や個数及び配置構造を変更する際にも同様の効果を生み出すことのできるものであるため、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば本発明の技術的思想の範囲内で様々な構成の追加および削除、変形が可能であることを明示する。

【0081】

１３００：デュアルレーザー光学モジュール
１３１０：本体部
１３２０：第１レーザ接続部
１３２１、１３３１：コリメーションレンズ
１３２２：回折光学素子（ＤＯＥ）レンズ
１３３０：第２レーザ接続部
１３４０：レーザフィルタ部
１３５０：重畳レーザ出射部
１３５１：フォーカシングレンズ
ＬＢ１、ＬＢ２：第１、第２レーザビーム
ＬＢ１＋ＬＢ２:同焦点重畳レーザビーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】