[發(fā)明專利]加壓加熱設(shè)備及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910149691.0
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN101640167A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊倉和之
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/677;H01L21/60
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王玉雙;付永莉

相關(guān)申請的交叉引用

該申請基于并要求2008年7月30日提交的申請?zhí)枮?008-196948的在先日本專利申請的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容在此并入供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

在此闡述的實施例涉及一種加壓加熱設(shè)備，該加壓加熱設(shè)備使用加壓加熱方法將電子部件通過接合材料接合到電路板。

背景技術(shù)

近幾年，數(shù)字信息家電設(shè)備(例如，手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及數(shù)字視頻)取得了顯著的發(fā)展。用于數(shù)字信息家電設(shè)備的電子裝置需要在小型化、輕量型、性能、功能性以及多樣性方面進(jìn)一步改進(jìn)。為了符合這種要求，半導(dǎo)體芯片已經(jīng)小型化并且設(shè)置到半導(dǎo)體芯片上的管腳數(shù)目增加。隨著這種進(jìn)步，半導(dǎo)體芯片布置中的腳距變小(密腳距布置)。因此，需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)這種密腳距布置的安裝方法。

作為芯片焊接技術(shù)之一的倒裝芯片安裝技術(shù)被認(rèn)為是實現(xiàn)高密度、小尺寸、高性能以及低成本裝置的關(guān)鍵技術(shù)，并且倒裝芯片安裝技術(shù)的應(yīng)用已得到擴(kuò)展。取決于凸塊材料和焊接類型，倒裝芯片(即，F(xiàn)C)安裝技術(shù)中具有各種工藝。根據(jù)封裝形式選擇最優(yōu)的FC安裝處理。

由于采用壓力接觸方法和金焊接方法，所以處理焊盤間距為50μm的封裝件的FC安裝技術(shù)更適用于大規(guī)模制造。但是，這些技術(shù)中存在的問題是：在FC安裝工藝之后會在底部填充(即，UF)材料中產(chǎn)生空隙。如果在UF材料中產(chǎn)生空隙，則可能發(fā)生電子遷移現(xiàn)象，這將引起電極之間的短路。因此，為了減少在對UF材料進(jìn)行加熱的過程中產(chǎn)生的空隙，建議在第一加熱過程中使UF材料成膠狀并隨后在第二加熱過程中使焊料熔化。通過在第一加熱過程中使UF材料成膠狀可減少在UF材料中產(chǎn)生空隙(氣泡)。但是，在該方法中存在的問題是：處理時間與使用一次加熱過程的方法相比延長二至十倍。另外，由于加熱一個半導(dǎo)體芯片的時間很長，因此熱會傳遞到與正在加熱的半導(dǎo)體芯片鄰近的半導(dǎo)體芯片中，這使得供給至鄰近的半導(dǎo)體芯片的UF材料開始固化過程。

因此，提出了一種在將壓力施加到多個半導(dǎo)體芯片上的同時對所述多個半導(dǎo)體芯片進(jìn)行加熱的方法(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。而且還提出了一種通過使用多個頭(包括用于加壓加熱半導(dǎo)體芯片的頭和用于加壓結(jié)合FPC的頭)同時加壓結(jié)合半導(dǎo)體芯片和柔性印刷電路板(即，F(xiàn)PC)的方法(例如，參考專利文獻(xiàn)2)。此外，提出了通過使用多個頭將多個TAB襯底同時加壓結(jié)合到液晶襯底上的方法(參考專利文獻(xiàn)3)。

專利文獻(xiàn)1：第11-121532號日本公開專利申請

專利文獻(xiàn)2：第2005-86145號日本公開專利申請

專利文獻(xiàn)3：第06-77643號日本公開專利申請

為了同時加壓加熱多個半導(dǎo)體芯片，必須在加壓加熱設(shè)備中設(shè)置多個加壓加熱頭。如果將加壓機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)設(shè)置于每個加壓加熱頭，則加壓加熱設(shè)備的制造成本會提高。

另外，必須在加壓加熱設(shè)備中設(shè)置用于安置多個加壓加熱頭(均具有加熱器)的空間。這可能會阻礙對以窄腳距布置的半導(dǎo)體芯片和以多列布置的半導(dǎo)體芯片的處理。即，各個半導(dǎo)體芯片的具有加壓機(jī)構(gòu)和加熱機(jī)構(gòu)(加熱器)的加壓加熱頭的平面投影尺寸(占地面積)必須大于每個半導(dǎo)體芯片的平面投影尺寸。因此，由于每個加壓加熱頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以窄腳距布置的每個半導(dǎo)體芯片，從而加壓加熱頭不能布置在半導(dǎo)體芯片的相應(yīng)的位置上。

而且，必須獨立地控制每個加壓加熱頭的加熱溫度和壓力，因此，控制復(fù)雜并且很難實施維護(hù)操作。

因此，期望開發(fā)出一種改進(jìn)的加壓加熱設(shè)備，其能夠很容易地獨立控制每個加壓加熱頭的加熱溫度和壓力。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供了一種加壓加熱設(shè)備，包括：基臺，其構(gòu)造為將待加壓加熱的物體放置在其上；加壓加熱頭，其設(shè)置為與所述基臺相對；以及壓力驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造為相對于所述基臺可移動地支撐所述加壓加熱頭，其中加壓加熱頭包括：多個壓力加熱工具；保持件，其構(gòu)造為獨立地容置所述多個加壓加熱工具中的每個加壓加熱工具；單個加熱塊，其構(gòu)造為與所述多個加壓加熱工具的端部接觸從而傳遞熱；以及多個支撐件，其構(gòu)造為分別相對于所述保持件獨立地和可移動地支撐所述多個加壓加熱工具。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，提供了一種加壓加熱方法，包括：將多個加壓加熱工具通過多個彈性材料構(gòu)件獨立地支撐在單個保持件上；以及通過移動所述保持件使所述多個加壓加熱工具分別壓抵多個待加壓加熱物體，并通過從所述單個加熱塊經(jīng)由所述多個加壓加熱工具進(jìn)行傳熱，來加熱待加壓加熱物體。