[發明專利]用于將多個半導體芯片結合到基板上的裝置和方法

在審

• 申請號: 201480056667.1
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN105637626A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 阿穆蘭·森;吉米·輝星·周;雷蒙德·少雄·林
• 申請（專利權）人: 豪銳恩科技私人有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

技術領域

各個實施例涉及用于將半導體芯片結合至基板的裝置和用于在基板 上結合多個半導體芯片的方法。

背景

許多電子裝置包括以電子裝置工作的方式來控制的電子電路。電子電 路可包括一個或多個半導體芯片結合在其上面的基板。

結合半導體芯片的過程可以包括使用中間材料，諸如例如附著至基板 上的焊料。另外，中間材料可以是導電的，以便電信號可以從基板行進至 芯片。基板可以包括用于在基板的不同部件之間以及結合至基板的不同半 導體芯片之間傳送電信號的一個或多個導電軌。

將半導體芯片結合至基板的過程可包括使半導體芯片接觸基板并施 加壓力和/或熱。

在過去的幾十年中，一直存在著持續小型化電子裝置的驅動。這繼而 產生將更小半導體芯片結合至基板上的需求。隨著半導體芯片的尺寸變得 更小，其與基板的連接也變得更小。因此，結合過程應將半導體芯片精確 地定位在基板上。如果基板和半導體芯片未對準，則半導體芯片可能失效 或不完全起作用。因此，必須開發用于將半導體芯片精確對準基板并結合 至基板來結合半導體芯片的裝置。

還存在減少花在將半導體芯片結合至基板的時間的驅動。通過減少這 個時間，減少制造電子裝置所花的總時間是可能的。繼而在相同的時間段 內可以制造更多的電子裝置，這對于大規模生產應用是明顯有利的。因此， 必須開發用于將半導體芯片有效結合至基板來結合半導體芯片的裝置。

概述

根據本發明的方面，提供用于將半導體芯片結合至基板的裝置，所述 裝置包括：

框架；

耦接至所述框架的多個結合頭，每個結合頭可操作來獲得和釋放芯 片；以及

耦接至所述框架和可操作來接收基板的結合臺；

所述多個結合頭中的每個結合頭可相對于所述結合臺相對運動并可 操作來使由結合頭獲得的芯片與在所述結合臺上接收的基板接觸并釋放 所述芯片以將所述芯片結合至所述基板。

所述多個結合頭中的至少兩個結合頭可操作來使由至少兩個結合頭 獲得的芯片作為一體相對于所述結合臺運動。

所述至少兩個結合頭可操作來使由至少兩個結合頭獲得的芯片作為 一體在平行于所述結合臺的平面的平面中運動。

所述至少兩個結合頭可操作來使由至少兩個結合頭獲得的芯片作為 一體朝所述結合臺或遠離所述結合臺運動。

所述多個結合頭中的一個結合頭可操作來使由所述一個結合頭獲得 的芯片相對于由所述多個結合頭中的另一結合頭獲得的芯片相對運動。

所述一個結合頭可操作來使由所述一個結合頭獲得的芯片獨立于由 另一結合頭獲得的芯片在平行于所述結合臺的平面的平面中運動。

所述一個結合頭可操作來使由所述一個結合頭獲得的芯片獨立于由 另一結合頭獲得的芯片朝所述結合臺或遠離所述結合臺運動。

所述多個結合頭可以可移動地耦接至所述框架，以及所述結合頭可線 性布置，并且毗鄰對的結合頭之間的間距可以是可調節的。

所述多個結合頭可經由導軌耦接至所述框架，以及每個結合頭可以可 操作來在所述導軌上滑動以調節毗鄰對的結合頭之間的間距。

所述導軌的長度可以被設定尺寸，使得當所述至少一個結合頭滑向所 述導軌的端部時，所述至少一個結合頭和所述結合臺之間的相對運動受限 制，使得所述至少一個結合頭不能使由所述至少一個結合頭獲得的芯片接 觸基板。

所述導軌可以可移動地耦接至所述框架以及所述導軌可包括可操作 來使所述導軌向所述結合臺運動或遠離所述結合臺運動以使多個結合頭 向所述結合臺運動或遠離所述結合臺運動的驅動機構。

所述框架可包括第一平臺和相對的第二平臺，所述第一平臺通過至少 一個支柱與所述第二平臺隔開并且保持平行于所述第二平臺，所述多個結 合頭耦接至第一平臺以及所述結合臺耦接至第二平臺。

所述結合臺可以可移動地耦接至第二平臺，以及所述結合臺可包括驅 動機構，所述驅動機構可操作來將結合臺在平行于第二平臺的平面中移 動。