[發明專利]可控氣氛的接合裝置、接合方法及電子裝置

無效

• 申請號: 200580051725.2
• 申請日: 2005-09-28
• 公開（公告）號: CN101273445A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 大見忠弘;森本明大
• 申請（專利權）人: 大見忠弘
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H05K3/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及一種在電子裝置的制造特別是安裝中必須用到的接合裝置。更詳細地說，涉及一種在用于將半導體芯片等電子元件上的端子和外部引出用的端子電連接的引線接合、倒裝片接合等接合和將半導體元件、電容器等電子元件往印刷布線板和封裝基板等安裝基板上安裝之際壓接金屬端子、電接合等中采用的接合裝置及接合方法。這種接合方法包括向FPC(Flexible?Printed?Circuit)的安裝、還有TAB(Tape?Automated?Bonding)、引線接合、倒裝片等的無引線接合等。

背景技術

近年來，隨著便攜電話和便攜信息終端、數字視頻終端等電子裝置的小型化、高功能性、高性能化所取得的進展，搭載有半導體封裝和電子元件等的印刷布線板也被強烈要求高功能化、小型化、輕量化。對于印刷基板的設計要求也從現有的50～100μm的設計規格將來要求10μm以下的設計規格，精細化要求提高。與之相應地，不僅將元件與印刷基板間電接合的端子尺寸縮小，而且端子間隔也窄間距化，從而要求具有高電特性和高可靠性的接合方法。另外，關于器件的封裝內的芯片和外部引出端子的電連接也高度精細化，于是也要求具有高電特性和高可靠性的接合方法。這種接合一般是利用壓接進行的金屬端子(也包括焊接突起等)彼此的接合，而現有的壓接接合例如倒裝片接合和引線接合等中是在數百℃的高溫、數噸/cm²的高壓下進行。在這樣的高溫、高壓條件下，大氣中的氧和水分與端子金屬和基板材料的樹脂等容易反應，產生金屬材料的氧化劣化和樹脂的分解、解體等，產生由于接合部的電特性的劣化和機械強度的降低而造成的可靠性降低、由于分解的有機物而造成的污染問題。

作為抑制接合時的氧化劣化的方法，有一種方法如專利文獻1所述的引線接合裝置等中所例示，通過采用惰性氣體氣氛為處理氣氛，從而抑制氧化劣化。

在引用了如上所述方法的接合裝置中，也產生裝置起動之后不久接合特性不穩定的問題和突發性地接合特性劣化等問題，要想在短時間內可靠地形成接合，不得不升高壓接壓力和壓接溫度。若升高壓接壓力，則產生作為基板的樹脂的變形問題，若升高壓接溫度，則產生樹脂劣化這樣的問題。

本發明的發明者們經過反復銳意研究，結果發現，要想進行接合溫度的低溫化、低壓力化、接合強度的強化，必須充分去除接合時接合部表面的吸附水分、有機物。為此，減少接合部氣氛的水分、有機物很重要。另外，還必須將接合部的溫度上升一定程度，蒸發掉接合部表面的水分。再有，發現還必須去除成為氣氛干燥氣體的流路的裝置內表面的水分、有機物污染且使其表面為難以吸附水分的惰性表面。另外，還要具有減少氣氛中含有的氧濃度的效果。采用含有水分和氧分別為10體積ppm以下、優選是1ppm以下、更優選是0.1ppm以下的惰性氣體氣氛。可以含有氫為爆炸臨界的4％以下。從而能夠降低壓接的壓力，其結果能夠防止元件特性的劣化。不過，在這種干燥的氣氛中會產生靜電，導致元件的破壞。為了防止這樣，優選是設置去除靜電機構。要想去除靜電能夠適用電離劑和軟X射線照射、α射線除電等，不過軟X射線照射更好。

考慮將專利文獻1所述的方法應用于焊接突起等接合裝置、抑制氧化劣化，不過根據專利文獻1的方法，只例示了在進行接合的處理部通過惰性氣體，沒有例示氣體中所含的水分量、有機物量和用于降低氣體中所含的水分量、有機物量的裝置構成。若在金屬端子表面吸附水分則阻礙端子彼此的密接，因此，不得不提高壓接的溫度、壓力。

專利文獻1：特開平5-109793號公報。

發明內容

為此，本發明的目的在于，提供一種電子裝置的電接合部不會產生氧化劣化等變質、能夠實現高性能高可靠性化的可在低溫、低壓條件下壓接的電子裝置制造用接合裝置及接合方法。

本發明的再其他目的在于，提供一種采用上述接合方法制造的電子裝置。