[發明專利]多光束激光剝離裝置

有效

• 申請號: 201910271405.1
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN111542216B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 崔在浚;金南成;金秉祿;俞鍾在;樸赴省
• 申請（專利權）人: 鐳射希股份有限公司
• 主分類號: H05K13/04
• 分類號: H05K13/04;B23K26/60;B23K26/32;B23K26/20
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 羅銀燕

本發明的多光束激光剝離裝置用于從基板剝離電子部件，其特征在于，包括：第一激光模塊，向包括作為剝離對象的電子部件和其周圍電子部件的附著位置在內的規定范圍的第一基板區域照射第一激光束，將多個上述電子部件的焊料加熱至規定的預熱溫度；以及第二激光模塊，向比上述第一基板區域窄的僅包括上述作為剝離對象的電子部件的附著位置的第二基板區域照射與上述第一激光束重疊的第二激光束，將上述作為剝離對象的電子部件的焊料追加加熱至開始熔融的剝離溫度。

技術領域

本發明涉及激光剝離裝置及方法，更詳細地，涉及為了解除單波束引起的基板的熱損傷并大幅改善基于激光剝離處理的電子部件不良率而適用多激光束的激光剝離裝置及方法。激光剝離裝置還稱為激光返工(re-work)裝置。

背景技術

在產業用激光加工中，具有微米(μm)級的精密度的應用領域為微激光加工，廣泛用于半導體產業、顯示器產業、印刷電路板(PCB)產業、智能手機產業等。

在用于所有電子設備的存儲芯片中，為了實現集成度和性能及超高速通訊速度，技術朝向最大限度地縮小電路線寬與線寬間隔的方向發展，但，目前僅通過縮小電路線寬與線寬間隔無法實現所要求的技術水平，僅處于以垂直方向層疊多個存儲芯片的水平。臺灣積體電路制造股份有限公司(TSMC)已經研發了層疊至128層為止的層疊技術，三星電子、SK海力士等將層疊至72層為止的技術適用于大量生產。

在顯示器的情況下，在具有數百微米大小(例如，320×180μm)并用作液晶電視(LCD TV)等的背光單元(BLU)的迷你發光二極管(LED)和具有數十微米大小(例如，100×100μm，40×50μm等)且用作三原色電視(RGB TV)或數字標牌的自發光光源的微型發光二極管使用層疊多個配線的印刷電路板。

如上所述，在焊接于具有多個內部配線層的多層印刷電路板的存儲芯片、發光二極管芯片等的一部分電子部件發生缺陷的情況下，當在以高密度配置多個電子部件的印刷電路板上僅剝離發生缺陷的相應電子部件時，由于根據激光照射的發熱處理，可能產生不良。

圖1為配置有電子部件的多層印刷電路板的一部分區間的剖視圖。在配置于區域A的電子部件10的下部具有高密度的配線層，在配置于區域B的電子部件20的下部具有低密度的配線層。

例如，可以確認，若以20w的功率照射激光光源，則相比于區域A，區域B的溫度急速上升。例如，在區域A的電子部件10到達適當剝離溫度的230～240℃的時間內，區域B的電子部件20過熱至300℃為止。在向基板的電子部件照射激光束時照射1mm以下的光束大小的激光束的情況下，用于熔融電子部件的焊料的激光束的能源密度相對的大，在基板上根據位置的溫度偏差大，因此，即使適用相同的激光束功率條件，根據基板上的位置發生過熱。

這種現象是內置于各區域的基板的配線層的密度引起的。在區域A中，高密度配線層順暢地執行將根據激光照射的熱量向基板的其他部分釋放的功能，但在區域B中，由于低密度配線層，這種散熱作用不充分。

因此，當進行激光剝離作業時，難以掌握各位置的印刷電路板內部配線結構，因此，只能通過利用相同功率的激光光源執行激光剝離，在此情況下，即使對區域A的電子部件10中獲取良好的剝離結果，在區域B中發生相應電子部件20過熱，甚至燃燒的現象。

在相同平面上以互不相同的密度配置芯片的柔性印刷電路板(FPCB，軟性印刷電路板)上也可觀察到與此類似的現象。即，當為了剝離位于密集地配置電子部件的區域的電子部件而照射激光光源時，發生稀疏地配置于相鄰區域的電子部件更加過熱的現象。

發明內容

本發明的目的在于，提供如下的激光剝離裝置和方法：解除在以往的激光剝離裝置中由于單波束的能源密度集中致使剝離位置周圍的電子部件及基板受損的問題。