[發明專利]芯片焊接裝置

有效

• 申請號: 201210241584.2
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102881606A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 辻正人;坂本光輝
• 申請（專利權）人: 株式會社新川
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 王禮華;毛威

技術領域

本發明涉及芯片焊接裝置(die?bonding)的結構。

背景技術

在將半導體芯片接合在引腳框等基板上、連接半導體芯片各電極和基板的電極或引腳框的引腳的半導體裝置制造的后工序中,使用用于將半導體芯片接合在基板等的芯片焊接裝置,或用引線連接與基板等接合的半導體芯片的電極和引腳框的引腳的引線焊接裝置等的焊接裝置(例如參照專利文獻1)。又,在μGBA/IC的制造中,使用將TAB帶的內引腳壓焊在半導體電極的單點焊接裝置等(例如參照專利文獻2)。

在這種引線焊接裝置或單點焊接裝置中,使得作為焊接工具的毛細管或單點焊接工具等朝著相對半導體芯片的電極接離方向移動,使得引線或內引腳壓接在半導體芯片的電極,同時,通過超聲波使得引線或內引腳與半導體芯片的電極接合。因此,在各焊接裝置,需要使得各焊接工具相對半導體芯片的面沿著垂直方向移動。在這種以往技術的焊接裝置中,采用以下結構:例如,專利文獻1的圖7所記載那樣,使得安裝焊接工具的臂回轉,安裝在臂前端的焊接工具相對半導體芯片的電極表面大致垂直地接離。

但是,在該結構中,即使臂的長度長,因焊接工具前端進行圓弧狀移動,使得焊接工具總是相對半導體芯片的電極沿著垂直方向移動很困難。

于是,如專利文獻1的圖3所示,提出由二片平行彈簧支持焊接工具，使得毛細管相對半導體芯片沿著垂直方向接離,代替在回轉臂的前端安裝焊接工具。又,如專利文獻2的圖7所示,提出了以下平行連桿結構:平行配置二塊板,通過夾板夾持其中央部分,提高剛性,在二塊板的各兩端,分別形成各一個、合計四個回轉鉸鏈,通過該四個回轉鉸鏈使得單點焊接工具相對半導體芯片的電極面沿著垂直方向移動。

【專利文獻1】日本特開2001-127097號公報

【專利文獻2】日本特開2000-323522號公報

但是,用于將半導體芯片接合在基板等的芯片焊接裝置,從切割的晶片拾取半導體芯片,將拾取的半導體芯片焊接在基板或引腳上接合。該芯片焊接裝置的焊接頭安裝作為吸附半導體芯片拾取工具的夾具(collet),為了使得所述焊接頭相對半導體芯片表面沿著垂直方向移動,大多使用沿垂直方向移動的滑塊。當拾取半導體芯片時或將半導體芯片焊接在基板等上時,需要將夾具以某種程度的推壓載荷推壓在半導體芯片上。但是,若對半導體芯片施加大的推壓力,半導體芯片會破損,因此,大多構成為在夾具和焊接頭之間,安裝能根據焊接頭的下降距離調整夾具對半導體芯片的推壓力那樣的載荷彈簧,當拾取半導體芯片時或將半導體芯片焊接在基板等上時,過剩的推壓力不施加到半導體芯片。

另一方面,近年,半導體芯片厚度非常薄,其強度變低。又,也多使用采用砷化鎵等脆性材料的半導體芯片。因此,若施加以往那樣的拾取載荷,則存在這種薄或脆的半導體芯片破損情況的問題。但是,若為了減少半導體的拾取載荷,減弱載荷彈簧,則因使得夾具相對焊接頭上下方向滑動的Z方向導向件的摩擦力,產生不能施加合適的推壓載荷的情況,或者發生掛在Z方向導向件等,存在一時施加過剩的推壓載荷的問題。又,使用例如專利文獻1、2記載那樣的平行彈簧或平行連桿代替該Z方向導向件場合,平行彈簧或平行連桿本身彎曲剛性大,因此,若焊接頭下降,則載荷彈簧的反作用力及平行連桿等的變形反作用力施加,作為夾具向半導體芯片的推壓力。因此,存在以下問題:不能根據焊接頭的下降距離合適地調整對半導體芯片的推壓力,當拾取薄或脆的半導體芯片時或將半導體芯片焊接在基板等上時,不能施加必要的小的推壓載荷,難以合適地拾取薄或脆的半導體芯片焊接在基板等上。

發明內容

本發明的目的在于,在芯片焊接裝置中,合適地拾取薄或脆的半導體芯片進行焊接。

為了解決上述課題,本發明的芯片焊接裝置的特征在于:

所述芯片焊接裝置包括:

軸,在前端安裝拾取半導體芯片進行焊接的焊接工具;以及

焊接頭,通過至少一個平板聯桿安裝軸,沿著軸的延伸方向直線移動;

平板聯桿包含環狀板和渡板,所述環狀板沿著與軸延伸方向交叉的面延伸,安裝在焊接頭,所述渡板配置在與環狀板同一面,跨越環狀板的位于內側的中空部分,軸安裝在渡板。

在本發明的芯片焊接裝置中,較好的是,平板聯桿的環狀板在外緣對向的二個固定點固定在焊接頭,渡板沿著與連接環狀板的各固定點的方向交叉的方向延伸,從軸連接的中央向著與環狀板連接的兩端,寬度變小。

在本發明的芯片焊接裝置中,較好的是,環狀板從各固定點向著與渡板連接的兩端,寬度變小。