KR20200104674A

KR20200104674A - 레이저를 이용한 접합 방법

Info

Publication number: KR20200104674A
Application number: KR1020190023298A
Authority: KR
Inventors: 최광성; 엄용성; 문석환; 김동영; 이상흥
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-04
Also published as: KR102652106B1

Abstract

레이저를 이용한 접합 방법이 제공된다. 상기 방법은, 기판 상에 접합하고자 하는 접합 부품을 위치시키는 단계; 상기 접합 부품 위에 레이저 흡수 물체를 위치시키는 단계; 및 상기 접합 부품에 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 레이저 흡수 물체는 상기 접합 부품의 일부와 접촉되는 형태로 구성된다.

Description

레이저를 이용한 접합 방법{Method for joining using laser}

본 발명은 접합 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 레이저를 이용한 접합 방법에 관한 것이다.

개인용 스마트 폰 기기뿐만 아니라 서버, 게임용 콘솔, 네트워크용 서버 등 하이 엔드(high-end)용 제품 및 광 통신용 모듈, 레이더용 모듈, 디스플레이, 태양전지에 이르기까지 다양한 산업에 대해, 작고 가볍고 얇고 고성능 다기능 모듈에 대한 요구가 증가되는 경향이다. 이에 따라 칩이 점점 얇아지고 있고 칩과 기판을 연결하는 인터커넥션(interconnection)의 크기와 피치(pitch)도 미세화되고 있다.

이러한 산업계의 기술 동향에 발맞추어 개발되고 있는 공정은, 기판상에 NCP(non-conductive paste) 혹은 NCF(non-conductive film)를 도포하고, 접합하고자 하는 칩이나 기판을 기판상에 위치시킨 후 레이저를 가하여 접합부에 접합에 필요한 열을 가하여 접합 공정을 완성한다. 경우에 따라, 접합하고자 하는 칩이나 기판을 하부에 위치시킬 수도 있다. 이때, 칩 혹은 기판이 평평하지 않고 휨(warpage) 현상을 보일 경우, 석영(quartz)과 같이 레이저를 거의 흡수하지 않는 물체를 통해 칩 혹은 기판에 압력을 가하여 접합이 안정적으로 수행될 수 있도록 한다. 이때, 스테이지(stage) 상에 있는 기판에 적절한 온도를 가할 수 있다. 이러한 칩 혹은 기판의 휨 현상은, 칩이나 기판의 두께가 200μm 이하 정도로 얇고, 여러 가지 소재 예를 들어 금속, 유전체로 이루어질 경우 이들 소재의 열팽창계수 차이로 인해 발생하게 된다.

그런데 이러한 공정에서, 접합부의 온도가 레이저에 의해 상승된다. 이는 레이저가 칩 혹은 기판에 열에너지의 형태로 흡수되고 이 흡수된 열에너지가 전도(conduction) 현상에 의해 접합부로 전달되기 때문이다.

폴리머 기반의 센서인 경우 열 전도율이 매우 떨어지는데, 열이 제대로 접합부로 빠지지 않아서 폴리머 기반 센서의 국부적인 영역에서 온도가 지나치게 상승하여 열 변형이 일어나거나 심지어 센서가 열에 의한 손상을 받을 수 있다. 이러한 문제로 인해 센서가 오작동하거나 불량이 발생할 수 있다.

또한, 서로 다른 크기의 센서 또는 칩, 또는 패키지 또는 기판과 같은 여러 종류의 부품들을 동일한 기판에 집적하는 경우, 소자 혹은 아래 기판에 손상이 발생할 가능성이 있으며, 작은 부품 또는 접합부 또는 그 아래 기판에 레이저 또는 열로 인한 손상이 발생할 수 있다.

관련 선행문헌으로는 대한민국 특허출원 등록 번호 제1187112호에 기재된 "레이저를 이용한 염료감응 태양전지의 제조 방법 및 염료감응 태양 전지"가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폴리머 기반의 부품을 레이저를 이용하여 기판에 접합할 때 폴리머 기판의 부품의 열 손상을 방지할 수 있는 접합 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따른 접합 방법은, 기판 상에 접합하고자 하는 접합 부품을 위치시키는 단계; 상기 접합 부품 위에 레이저 흡수 물체를 위치시키는 단계; 및 상기 접합 부품에 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 레이저 흡수 물체는 상기 접합 부품의 일부와 접촉되는 형태로 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 폴리머 기반 부품을 레이저를 이용하여, 열 변형 혹은 열 손상 없이 기판에 접합할 수 있다. 또한, 다양한 크기 혹은 부피의 다양한 부품들을 하나의 기판에 접합할 때, 부품들이나 기판 혹은 접합 소재의 손상 혹은 변형 없이 접합할 수 있다.

도 1은 레이저를 이용한 접합 공정을 나타낸 도이다.
도 2는 폴리머 기반의 센서를 레이저를 이용하여 접합하는 공정을 나타낸 도이다.
도 3은 다양한 크기의 센서 또는 칩 또는 패키지 또는 기판을 레이저를 이용하여 접합하는 공정을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법을 나타낸 도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법에 대하여 설명한다.

도 1은 레이저를 이용한 접합 공정을 나타낸 도이다.

첨부한 도 1의 (a)에서와 같이, 기판상에 NCP(non-conductive paste) 혹은 NCF (non-conductive film)을 도포한다. 경우에 따라서는 NCP나 NCF를 접합하고자 하는 칩이나 기판의 하부에 형성시킬 수도 있다. 이후, 도 1의 (b)에서와 같이, 접합하고자 하는 칩이나 기판을 픽 앤 플레이스(pick & place) 공정을 통해 기판상에 위치시킨다. 다음, 도 1의 (c)에서와 같이, 기판상에 위치된 칩이나 기판으로 레이저를 가하여 접합부에 접합에 필요한 열을 가하여 접합 공정을 완성한다. 이때 칩 또는 기판이 평평하지 않고 휨(warpage) 현상을 보일 경우, 석영(quartz)과 같이 레이저를 거의 흡수하지 않는 물체를 통해 칩 혹은 기판에 압력을 가하여 접합이 안정적으로 수행될 수 있도록 한다.

이때, 스테이지(stage) 상에 있는 기판에 적절한 온도를 가할 수 있다. 그런데 칩 혹은 기판의 휨 현상이 발생한다. 이러한 칩 혹은 기판의 휨 현상은 칩이나 기판의 두께가 200μm 이하 정도로 얇으며, 여러 가지 소재 예를 들어 금속, 유전체로 이루어질 경우, 이들 소재의 열팽창계수 차이로 인해 발생하게 된다.

이러한 접합 공정에서, 접합부의 온도가 레이저에 의해 상승되는 원인은 레이저가 칩 혹은 기판에 열에너지의 형태로 흡수되고 이 흡수된 열에너지가 전도 (conduction) 현상에 의해 접합부로 전달되기 때문이다. 레이저가 흡수되는 것을 식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서 x는 레이저가 흡수되는 깊이이고 I_o는 표면의 레이저 세기(intensity)이다. α는 소재의 흡수 계수이며, 파장과 온도 및 물질의 함수이다.

도 2는 폴리머 기반의 센서를 레이저를 이용하여 접합하는 공정을 나타낸 도이다.

첨부한 도 2에서와 같이, 기판상에 NCP 혹은 NCF를 도포하고, 접합하고자 하는 폴리머 기반 센서를 기판상에 위치시킨다. 이 경우, 석영(quartz)과 같이 레이저를 거의 흡수하지 않는 물체를 폴리머 기반 센서 위에 위치시킬 수 있다. 그리고 기판 상에 위치된 폴리머 기반 센서로 레이저를 가하여 접합부에 접합에 필요한 열을 가하여 접합 공정을 완성한다.

그런데 폴리머 기반의 센서인 경우 열 전도율이 매우 떨어진다. 이로 인해 레이저가 기판 전면을 비추고, 기판과 연결되는 전극이 센서 아래 면에 불균일하게 배치되는 경우, 열이 제대로 접합부로 빠지지 않아 폴리머 기반 센서의 국부적인 영역에서 온도가 지나치게 상승하여, 열 변형이 일어나거나 심지어 센서가 열에 의한 손상을 받을 수 있다. 이에 따라 폴리머 기반 센서가 오작동하거나 불량이 발생할 수 있다.

도 3은 다양한 크기의 센서 또는 칩 또는 패키지 또는 기판을 레이저를 이용하여 접합하는 공정을 나타낸 도이다.

첨부한 도 3에서와 같이, 서로 다른 크기의 센서 또는 칩 또는 패키지 또는 기판과 같은 여러 종류의 부품들을(예를 들어 마이크로 LED와 구동 IC 접합 또는 센서의 접합) 동일한 기판에 집적할 수 있다. 이 경우, 각 부품들의 높이가 상이해서, 석영과 같이 레이저를 거의 흡수하지 않는 물체를 부품들 위에 위치시키기 어렵다. 또한, 레이저를 사용하여 상이한 크기의 부품들을 동시에 접합할 경우, 부피가 작은 부품의 경우 지나치게 높은 세기의 레이저를 받아서, 부품 또는 부품 아래의 기판에 손상이 발생할 가능성이 있다. 또한, 크기가 작은 부품을 먼저 레이저로 접합하고 그 이후에 부피가 큰 부품을 레이저로 접합할 경우, 먼저 접합된 부품에 레이저가 추가적으로 가해질 수 있으며, 이에 따라 작은 부품 또는 접합부 또는 그 아래 기판에 레이저 혹은 열로 인한 손상이 발생할 수 있다.

전술한 설명에서, 기판은 PCB, 실리콘, backplane, 유연 및 stretching 기판, 유기 기판, 세라믹 기판 등 응용에 따라 다양한 소재와 공정이 적용된 기판이 될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 폴리머 기반의 부품을 기판에 접합하는 경우, 레이저를 기반으로 국부적인 열을 전달하여 접합을 수행하는 접합 방법을 제공한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법을 나타낸 도이다.

첨부한 도 4에서와 같이, 기판(1)상에 비도전성층(2)을 위치시킨다. 기판(1)의 상부에 패드(11)가 복수개 형성되어 있다. 기판(1)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board), 실리콘 기판 또는 인터포저 기판일 수 있다. 패드(11)는 구리 또는 금과 같은 UBM(Underbump metallization)을 포함할 수 있다. 여기서 비도전성층(2)은 NCP(non-conductive paste) 혹은 NCF(non-conductive film)로 이루어질 수 있다. NCP/NCF는 수지(base resin), 경화제, 환원제를 포함할 수 있으며, 실리카와 같은 필러(filler)를 포함할 수도 있다. 경우에 따라서는 비도전성층(2)을 위한 NCP나 NCF를 접합하고자 하는 폴리머 기반 부품의 하부에 형성시킬 수도 있다.

그리고, 접합하고자 하는 폴리머 기판 부품(3)을 기판(1) 상에 위치시킨다. 기판(1) 상에 위치되는 접합하고자 하는 폴리머 기판 부품은 설명의 편의상, "접합 부품"이라고 명명한다.

접합 부품(3)을 기판(1) 상에 위치시키는 것은, 접합 부품(3)의 하부면상에 배치된 솔더 범프(solder bump)(31)를 패드(11) 상에 배치하는 것을 포함할 수 있다. 솔더 범프(31)는 접합 부품(3)의 하부면 상에 배치된 하부 패드(32)에 부착된 것일 수 있다. 접합 부품(3)의 하부에 형성된 솔더 범프(31)는 패드(11)에 접촉될 수 있다. 하부 패드(32)는 구리 또는 금과 같은 UBM을 포함할 수 있다. 솔더 범프(31)는 예를 들어, Sn, In, SnBi, SnAgCu, SnAg, AuSn, InSn, BiInSn 또는 InSn을 포함할 수 있으며, 기타 Sn이나 In 합금으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 솔더 범프(31)의 크기는 0.1um에서 300um일 수 있다.

비도전성층(2)은 기판(1)과 접합 부품(3) 사이의 빈 공간을 채울 수 있으며, 비도전성층(2)은 패드(11), 하부 패드(32) 및 솔더 범프(31)의 표면과 접촉할 수 있다. 비도전성 층(2)은 빈 공간을 채우기 위하여 소정의 점도를 가질 수 있다.

다음, 본 발명의 실시 예에서는 접합 부품(3) 위에, 레이저를 흡수하는 물질로 이루어지는 레이저 흡수 물체(4)를 위치시킨다. 레이저 흡수 물체(4)는 레이저 흡수층이라고도 명명될 수 있으며, 예를 들어 레이저를 흡수할 수 있는 금속, 실리콘, 세라믹, 유전체 등으로 이루어질 수 있다. 레이저 흡수 물체(4)는 레이저를 흡수할 수 있는 하나의 물질로 구성되거나 여러 개의 층 또는 부분으로 구성될 수 있다. 또한, 레이저 흡수 물체(4)는 80W/m·K이상의 열전도도를 가지는 물질을 포함할 수 있다. 레이저 흡수 물체(4)는 3mm에서 10μm이내의 두께를 가질 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에서, 레이저 흡수 물체(4)가 폴리머 기반 센서와 같은 접합 부품(3)에서 접합부에 가까운 부분에만 접촉되도록, 레이저 흡수 물체(4)가 설계된다. 예를 들어, 도 4에서와 같이, 접합 부품(3)에서 접합부에 가까운 부분을 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)이라고 하면, 레이저 흡수 물체(4)가 접합 부품(3)의 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)에만 닿도록, 레이저 흡수 물체(4)가 접합 부품(3)의 상부 전체를 덮는 형태로 구성되면서 일측 및 타측에 제1 돌출부(41)와 제2 돌출부(42)를 포함하는 형태로 구성된다. 즉, 접합 부품(3)의 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)에 대응하는 레이저 흡수 물체(4)의 해당 위치에 제1 돌출부(41)와 제2 돌출부(42)가 형성되어, 레이저 흡수 물체(4) 전체가 접합 부품(3)의 상측에 접촉되지 않고, 레이저 흡수 물체(4)의 제1 돌출부(41)와 제2 돌출부(42)만이 접합 부품(3)에 접촉된다. 여기서, 접합부는 기판(1)과 접합 부품(3)이 접합되는 부분으로, 솔더 범프(31) 및 패드(11)를 포함할 수 있다.

이후, 레이저가 가해진다. 레이저는 예를 들어, helium-neon 레이저, Argon 레이저, UV 레이저, IR 레이저 또는 Excimer 레이저일 수 있으며, 예를 들어, 500nm 내지 2μm의 파장을 가질 수 있다.

레이저는 접합 부품(3)의 상부 및/또는 하부로 조사될 수 있다. 레이저의 일부는 접합 부품(3), 솔더 범프(31) 및 패드(11)에 흡수되어 열로 바뀔 수 있다. 열은 솔더 범프(31)와 패드(11) 쪽으로 전달되어, 솔더 범프(31)와 패드(11)를 부착시킬 수 있다. 아울러, 열로 인해 비도전성층(2)이 경화될 수 있다.

위에 기술된 바와 같이 레이저 흡수 물체(4)이 접합 부품(3) 위에 위치되면서 레이저 흡수 물체(4)의 일부 즉, 제1 돌출부(41)와 제2 돌출부(42)만이 접합 부품(3)의 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)에 접촉되는 구조로 이루어짐으로써, 레이저가 조사될 때, 레이저가 폴리머 기반 부품인 접합 부품(3)의 대부분에 전달되지 않고, 혹은 전달된다고 하더라도 레이저의 강도를 매우 줄일 수 있으며, 특히, 접합 부품(3)의 접합부에 대응하는 위치인 제1 부분(P1)과 제2 부분(P2)에만 전달된다.

접합 부품(3)의 접합부에 대응하는 위치의 상부에만 접촉된 레이저 흡수 물체(4)의 제1 및 제2 돌출부(41, 42)를 통해서만 접합에 필요한 열 에너지가 공급된다. 그러므로 레이저 기반 접합 공정 동안 발생할 수 있는 폴리머 기판 부품의 열 변형 혹은 열 손상을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법을 나타낸 도이다.

본 발명의 제2 실시 예에서는 접합하고자 하는 서로 다른 크기의 센서 또는 칩 또는 패키지 또는 기판과 같은 여러 종류의 부품(접합 부품이라고 명명됨)들이 배열 형태를 가지는 경우의 레이저 접합 공정을 나타낸다. 즉, 접합해야 할 서로 다른 크기의 접합 부품들이 복수개 있으면서 배열 형태를 이루는 경우의 접합 공정을 나타낸다.

여기서는 접합해야 할 서로 다른 크기나 부피를 가지는 접합 부품들이 제1 크기(또는 제1 부피)를 가지는 접합 부품들과 제2 크기(또는 제2 부피)를 가지는 제2 접합 부품들이 복수개 있으면서 배열 형태를 이루는 것을 예로 들어 설명하며, 여기서 제1 크기(또는 제1 부피)는 제2 크기(또는 제2 부피)보다 작다. 이는 하나의 예를 뿐이며, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 여기서, 제1 실시 예와 유사하게 수행되는 공정에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.

먼저, 첨부한 도 5의 (a)에서와 같이, 제1 크기의 접합 부품들(3a)을 기판(1) 상에 위치시킨다. 이때, 제1 크기의 접합 부품들(3a)의 하부면상에 배치된 솔더 범프가 기판(1)의 패드 상에 배치될 수 있다. 비도전성층이 기판(1)과 제1 크기의 접합 부품들(3a) 사이의 빈 공간을 채울 수 있다.

다음, 제1 크기의 접합 부품들(3a) 위에 레이저를 흡수하는 물질로 이루어지는 레이저 흡수 물체(4)를 위치시킨다. 특히, 본 발명의 실시 예에서, 레이저 흡수 물체(4)는 제1 크기의 접합 부품들(3a)의 상부 전체에 닿거나 또는 제1 크기의 접합 부품들(3a)의 상부 일부에 닿는 형태(예를 들어, 제1 실시 예와 같이, 레이저 흡수 물체가 제1 크기의 접합 부품들(3a)의 접합부에 가까운 부분에만 접촉되도록 구성될 수 있음)로 이루어진다. 이때, 레이저 흡수 물체(4)가 제1 크기의 접합 부품들(3a)을 제외한 기판(1) 상에는 닿지 않는 형태로 이루어진다. 즉, 레이저 흡수 물체(4)가 기판(1)을 덮는 형태로 이루어지나 제1 크기의 접합 부품들(3a)을 제외한 부분에는 닿지 않는 형태로 이루어진다.

이후, 레이저가 가해진다. 이때, 레이저 흡수 물체가 물리적으로 닿아 있는 접합하고자 하는 접합 부품의 온도만 올라가서 접합 공정이 이루어진다. 기판상 모든 패드에 접합에 필요한 플럭스, NCP, NCF와 같은 접합 소재가 기판 상에 도포되어 있더라고 접합하고자 하는 접합 부품 아래에 있는 접합 소재에만 열 에너지가 공급됨으로써, 열로 인한 접합 소재의 특성 변화가 발생하지 않는다. 따라서 기판의 손상 혹은 변형도 최소화할 수 있다.

다음에, 도 5의 (b)에서와 같이, 제2 크기의 접합 부품들(3b)을 기판(1)에 위치시킨다. 이때에도, 비도전성층이 기판(1)과 제2 크기의 접합 부품들(3b) 사이의 빈 공간을 채울 수 있다.

다음, 제2 크기의 접합 부품들(3b) 위에 레이저를 흡수하는 물질로 이루어지는 레이저 흡수 물체(4)를 위치시킨다. 특히, 본 발명의 실시 예에서, 레이저 흡수 물체(4)는 제2 크기의 접합 부품들(3b)의 상부 전체에 닿거나 또는 제2 크기의 접합 부품들(3b)의 상부 일부에 닿는 형태(예를 들어, 제1 실시 예와 같이, 레이저 흡수 물체가 제2 크기의 접합 부품들(3b)의 접합부에 가까운 부분에만 접촉되도록 구성될 수 있음)로 이루어진다. 이때, 레이저 흡수 물체(4)가 제2 크기의 접합 부품들(3b)을 제외한 기판(1) 상에는 닿지 않는 형태로 이루어진다. 즉, 레이저 흡수 물체(4)가 기판(1)을 덮는 형태로 이루어지나 제2 크기의 접합 부품들(3b)을 제외한 부분에는 닿지 않는 형태로 이루어진다.

이후, 레이저가 가해진다. 이때, 레이저 흡수 물체가 물리적으로 닿아 있는 접합하고자 하는 접합 부품의 온도만 올라가서 접합 공정이 이루어지며, 특히, 이미 기판에 접합되어 있는 제1 크기의 접합 부품에 레이저가 전달되지 않아 접합된 부품 혹은 접합부 혹은 기판을 보호할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저를 이용한 접합 방법을 나타낸 도이다.

본 발명의 제3 실시 예에서 제1 실시 예와 유사하게 수행되는 공정에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제3 실시 예에서는 접합해야 할 서로 다른 크기의 접합 부품들이 복수개 있으면서 배열 형태를 이루는 경우에, 서로 다른 크기의 접합 부품들을 동시에 기판에 접합하는 공정을 나타낸다.

구체적으로, 첨부한 도 6에서와 같이, 제1 크기의 접합 부품들(3a)과 제2 크기의 접합 부품들(3b)을 기판(1) 상에 위치시킨다. 이때, 제1 크기의 접합 부품들(3a)과 제2 크기의 접합 부품들(3b)의 하부면상에 배치된 솔더 범프가 기판(1)의 패드 상에 배치될 수 있다. 비도전성층이 기판(1)과 제1 및 제2 크기의 접합 부품들(3a, 3b) 사이의 빈 공간을 채울 수 있다.

다음, 제1 크기의 접합 부품들(3a)과 제2 크기의 접합 부품들(3b) 위에 레이저를 흡수하는 물질로 이루어지는 레이저 흡수 물체(4)를 위치시킨다. 특히, 본 발명의 실시 예에서, 레이저 흡수 물체(4)는 제1 크기의 접합 부품들(3a)과 제2 크기의 접합 부품들(3b) 각각의 상부 전체에 닿거나 또는 제1 크기의 접합 부품들(3a)과 제2 크기의 접합 부품들(3b)의 각각의 상부 일부에 닿는 형태(예를 들어, 제1 실시 예와 같이, 레이저 흡수 물체가 제1 및 제2 크기의 접합 부품들(3a, 3b)의 접합부에 가까운 부분에만 접촉되도록 구성될 수 있음)로 이루어진다. 이때, 레이저 흡수 물체(4)가 제1 크기의 접합 부품들(3a)과 제2 크기의 접합 부품들(3b)을 제외한 기판(1) 상에는 닿지 않는 형태로 이루어진다. 즉, 레이저 흡수 물체(4)가 기판(1)을 덮는 형태로 이루어지나 제1 및 제2 크기의 접합 부품들(3a, 3b)을 제외한 부분에는 닿지 않는 형태로 이루어진다.

이후, 레이저가 가해진다. 이때, 레이저 흡수 물체가 물리적으로 닿아 있는 접합하고자 하는 접합 부품의 온도만 올라가서 접합 공정이 이루어진다. 본 발명의 제3 실시 예에서는 제2 실시 예와는 달리 상이한 크기를 가지는 접합 부품들이 동시에 기판상에 집적될 수 있으며, 접합 부품 아래에 있는 접합 소재에만 열 에너지가 공급됨으로써, 열로 인한 접합 소재의 특성 변화가 발생하지 않는다. 따라서 기판의 손상 혹은 변형도 최소화할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 접합 방법은, RF/아날로그 혹은 디지털 디바이스 혹은 통신용 광 디바이스, 혹은 마이크로 LED 등과 같은 디스플레이용 디바이스, 혹은 전력 반도체, 혹은 바이오 디바이스, 혹은 태양전지 혹은 센서/MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems)를 포함하고 있는 전자 기기 혹은 모듈에 적용될 수 있으며, 또한 동종 혹은 이종의 디바이스들을 기판상에 집적할 때도, 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

기판 상에 접합하고자 하는 접합 부품을 위치시키는 단계;
상기 접합 부품 위에 레이저 흡수 물체를 위치시키는 단계; 및
상기 접합 부품에 레이저를 조사하는 단계
를 포함하고,
상기 레이저 흡수 물체는 상기 접합 부품의 일부와 접촉되는 형태로 구성되는, 접합 방법.