[發明專利]覆晶黏晶機以及黏晶平臺的平坦度與變形量補正方法

有效

• 申請號: 201380025531.X
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104303277A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 瀬山耕平
• 申請（專利權）人: 株式會社新川
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

技術領域

本發明涉及一種覆晶黏晶機的構造以及黏晶平臺的平坦度與變形量補正方法。

背景技術

大多情況下使用如下的覆晶黏晶方法，即，當在藉由抗蝕劑等而形成于半導體芯片的電極上的支柱(pillar)的前端形成焊料的皮膜之后，使半導體芯片反轉，將形成于支柱的前端的焊料的皮膜抵壓至基板的電極，進行加熱而使焊料熔融從而將半導體芯片安裝于基板上。這樣，使半導體芯片反轉而安裝于基板上的裝置被稱作覆晶黏晶機。而且，近年來，利用覆晶黏晶方法將其他半導體芯片黏晶于晶片(wafer)上的半導體芯片上而非基板上，從而制造出積層有半導體芯片的電子零件。

在覆晶黏晶方法中，因將半導體芯片的多個電極與基板上的多個電極同時連接，故重要的是以于半導體芯片的電極上的支柱的前端所形成的焊料皮膜的面同時與基板的電極進行接觸的方式，來將基板與半導體芯片保持為平行。因此，提出如下方法：藉由在上下方向上可移動的3個支持機構來支持用以吸附保持基板的黏晶平臺，且以保持黏晶平臺與黏晶工具的平行度的方式來調整黏晶平臺表面的斜度(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-114102號公報

[專利文獻2]日本專利特開2010-114103號公報

發明內容

[發明要解決的課題]

然而，近年來，半導體芯片變得大型化，同時連接的電極的數目為1000以上亦不在少數，此外，于電極上的支柱形成于前端的焊料皮膜的厚度非常薄，為5μm～10μm左右。而且，為了將1000個以上的支柱同時黏晶于基板的電極上，而要求將各支柱的前端面與基板電極面同時限制于焊料皮膜的厚度內。進而，隨著半導體芯片的電極的數目的增多，而擠壓半導體芯片的負載亦增大，近年來，黏晶時的推壓負載亦有時為500N左右。即，相當于人的體重程度的大的推壓負載會被施加至半導體芯片、黏晶平臺上。該情況下，因負載所引起的黏晶平臺的變形，而施加至半導體芯片、晶片(wafer)、基板等的力產生分布，產生電極或者支柱的部分接觸，從而存在黏晶質量下降的問題。

而且，覆晶黏晶方法中，為了使焊料熔融而將黏晶平臺連同黏晶工具一并進行加熱。然而，若因該加熱引起的溫度上升，而黏晶平臺自身產生變形，則會與上述同樣地，產生電極或者支柱的部分接觸，從而存在黏晶質量下降的問題。

進而，在覆晶黏晶機中，黏晶平臺固定于XY臺上，黏晶中會高速地沿XY方向移動。因此，如專利文獻1中記載的現有技術那樣，僅利用在分別以120度而錯開方向的V型槽中插入了前端為球面的軸(shaft)的支持構造，存在如下問題：無法承受住黏晶平臺高速地移動時的橫方向的負載，從而在黏晶平臺的位置產生彎曲，或在黏晶平臺中產生振動而無法進行良好的高速黏晶。

因此，本發明的目的在于在覆晶黏晶機中實現黏晶質量的提高與高速化。

[解決課題的手段]

本發明的覆晶黏晶機的特征在于包括：基體部；黏晶平臺，吸附固定黏晶對象物；多個上下方向位置調整支持機構，安裝于基體部，分別在上下方向上支持多個支持點并且調整各支持點的上下方向位置，上述多個支持點設置在黏晶平臺的與吸附固定黏晶對象物的表面為相反側的面；以及連接構件，將基體部與黏晶平臺予以連接，連接構件限制黏晶平臺相對于基體部的在沿著黏晶平臺的表面的第一軸的方向、與沿著黏晶平臺的表面而與第一軸正交的第二軸的方向上的相對移動，且容許黏晶平臺相對于基體部的繞第一軸的第一扭轉(twist)、繞第二軸的第二扭轉、及黏晶平臺相對于基體部的上下方向上的移動。

本發明的覆晶黏晶機中，亦較佳為連接構件為第一邊與第二邊平行的大致梯形形狀，且為板彈簧機構，包括：與第一邊鄰接且沿著第一邊的第一可撓性部，與第二邊鄰接且沿著第二邊的第二可撓性部，以及第一可撓性部與第二可撓性部之間的剛體部，第一邊與第二邊以與第一軸或第二軸平行的方式配置于基體部與黏晶平臺之間。

本發明的覆晶黏晶機中，亦較佳為板彈簧機構的第一邊比第二邊短，板彈簧機構的第一邊安裝在黏晶平臺的與表面為相反側的面上的自黏晶平臺的重心位置偏離第一距離的第一位置處，板彈簧機構的第二邊安裝在基體部的與黏晶平臺對向的面上的如下的第二位置處，即位在第一位置的與重心相反的一側且自重心偏離比第一距離長的第二距離。

本發明的覆晶黏晶機中，亦較佳為包括多個加壓彈簧，上述多個加壓彈簧將黏晶平臺的各支持點擠壓至各上下方向位置調整支持機構上，各上下方向位置調整支持機構包含與各支持點接觸的凸輪機構。