專利名稱：倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法及使用該方法的安裝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法、以及使用該方法的安裝設(shè)備，其中該方法是在低溫下將半導(dǎo)體芯片接合到基板上。
背景技術(shù)：
在倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片至一基板的典型的方法中，有一種方法是通過將熱固性樹脂涂敷到基板上、從熱固性樹脂的上方將該半導(dǎo)體芯片定位并放置于該基板上、并且使用接合工具(bonding tool)對該半導(dǎo)體芯片施加壓力同時(shí)進(jìn)行加熱以熱固該熱固性樹脂，將半導(dǎo)體芯片接合到基板上。此外還存在一種方法，在該方法中，通過使用接合工具并施加超聲波振動于該半導(dǎo)體芯片，以使用超聲波使金屬元件結(jié)合，從而更堅(jiān)固地將半導(dǎo)體芯片接合至基板上。
當(dāng)進(jìn)行超聲波接合時(shí)，還存在一種方法，其在使用超聲波將半導(dǎo)體芯片接合之后，在半導(dǎo)體芯片和基板之間的空間(填充后未充滿樹脂)填充熱固性樹脂，然后，進(jìn)行加熱以硬化該熱固性樹脂。當(dāng)采用此方法時(shí)，在使用超聲波將半導(dǎo)體芯片接合到基板的過程中，進(jìn)行超聲波接合的同時(shí)周圍溫度被加熱到基本上等于熱固性樹脂的加熱溫度(大約150℃)。這樣，在使用超聲波接合的過程中也進(jìn)行了加熱，從而首先增加了接合力，并且還使得在超聲波接合過程中構(gòu)件之間出現(xiàn)的熱收縮與由于熱固性樹脂的熱效應(yīng)出現(xiàn)的熱收縮盡可能相等，并因此防止接合的元件分離。
上述的每一接合半導(dǎo)體芯片的方法中均需要加熱步驟，因此存在需要大型設(shè)備的問題。此外，由于半導(dǎo)體芯片和基板的熱膨脹系數(shù)不同，所以進(jìn)一步存在的問題是在元件之間容易出現(xiàn)位置偏移，因此降低了半導(dǎo)體芯片接合的位置精確度。
日本特許公開專利公開號2001-308145揭示了一種安裝方法，其將帶有凸塊(bump)的半導(dǎo)體芯片放置在帶有焊盤(pad)的基板上，在該基板上涂敷有未充滿的粘合劑，并且施加熱和使用接合工具的超聲波振動，將該凸塊和焊盤接合，其中，在施加熱和超聲波的過程中，照射UV線，以使半導(dǎo)體芯片和基板之間被向外擠壓的粘合劑的周圍部分硬化。
然而，在上述安裝方法中，雖然粘合劑周圍部分通過UV線的照射而被硬化，但是UV線沒有到達(dá)在半導(dǎo)體芯片和基板之間的仍未硬化的粘合劑，從而導(dǎo)致的問題是在其后適宜的時(shí)間，必須執(zhí)行通過提供熱來硬化粘合劑的步驟。
專利文獻(xiàn)1日本特許公開專利公開號2001-308145如上所述，在傳統(tǒng)的安裝方法中存在需要加熱裝置的問題，從而導(dǎo)致設(shè)備尺寸的增大、以及安裝的位置精確度的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到解決上述問題而創(chuàng)作的，本發(fā)明的目的是提供一種倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法、以及使用該方法的安裝設(shè)備，該方法能在常溫下進(jìn)行接合，其不需要大型的加熱裝置，并甚至能夠?qū)Φ蜔嶙璧陌雽?dǎo)體芯片進(jìn)行接合，并且其可以提高安裝的位置精確度。
根據(jù)本發(fā)明的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其放置該半導(dǎo)體芯片的凸塊和基板的焊盤使之接觸，將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至該基板，并在該半導(dǎo)體芯片和該基板之間的空間填充絕緣粘合劑，該方法包括在該半導(dǎo)體芯片安裝在該基板上之前或在接合過程中，提供不對該絕緣粘合劑加熱的硬化觸發(fā)的步驟；以及，在由于所提供的該硬化觸發(fā)而致使該絕緣粘合劑進(jìn)行硬化的同時(shí)，通過壓力焊接或金屬結(jié)合使該半導(dǎo)體芯片的凸塊和該基板的焊盤接合的步驟。
可以采用以UV線照射作為該硬化觸發(fā)的延遲固化型粘合劑，作為該絕緣粘合劑，并且該方法可以還包括將該延遲固化型粘合劑涂敷到該基板上的安裝位置的步驟；用UV線照射所涂敷的延遲固化型粘合劑的步驟；以及，在已照射UV線的該延遲固化型粘合劑上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，并將該半導(dǎo)體芯片的凸塊接合到該基板的焊盤上的步驟。
或者，可以采用兩部分硬化樹脂作為該絕緣粘合劑，并且該方法可以還包括將該兩部分硬化樹脂中的一種液體涂敷到該基板上的安裝位置，然后將該兩部分硬化樹脂中的另一種液體與該一種液體混合的步驟；以及在涂敷有該兩部分硬化樹脂的該基板上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，以及將該半導(dǎo)體芯片的凸塊接合到該基板的焊盤上的步驟。
作為另一替換，可以采用兩部分硬化樹脂作為該絕緣粘合劑，并且該方法可以還包括將該兩部分硬化樹脂中的一種液體涂敷到該基板上的安裝位置，并將該兩部分硬化樹脂中的另一種液體涂敷在該半導(dǎo)體芯片的接合表面上的步驟；以及在涂敷有該兩部分硬化樹脂中的一種液體的該基板上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，以及將該半導(dǎo)體芯片的凸塊接合到該基板的焊盤上的步驟。
作為再一種替換，可以采用兩部分硬化樹脂作為絕緣粘合劑，其中，該兩部分硬化樹脂中的一種液體密封在微囊體中，所述微囊體混合在該兩部分硬化樹脂中的另一種液體中；可以將該兩部分硬化樹脂涂敷到該基板上的安裝位置；以及，可以在涂敷有該兩部分硬化樹脂的該基板上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，并且可以通過在接合過程中的能量使該微囊體破裂，以硬化該兩部分硬化樹脂。
一種用于半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝設(shè)備，其將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至一基板，并在該半導(dǎo)體芯片和該基板之間的空間填充絕緣粘合劑，該設(shè)備包括一平臺，該基板傳輸至該平臺上；一接合工具，其設(shè)置在該平臺的上方，并使該半導(dǎo)體芯片保持在該接合工具的下表面上，并能相對該平臺移動，以接近和離開該平臺；一涂敷單元，其將延遲固化型絕緣粘合劑涂敷到該基板上，對于該粘合劑，UV線照射是一硬化觸發(fā)；一傳輸單元，其將涂敷有該絕緣粘合劑的該基板從涂敷單元傳輸?shù)皆撈脚_；以及一UV照射單元，其用UV線照射涂敷到該基板上的該絕緣粘合劑。
用于半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝設(shè)備可以還包括一用于位置識別的攝像裝置，其能插入到該平臺和該接合工具之間，并檢測傳輸?shù)皆撈脚_上的該基板的位置、及保持在該接合工具上的該半導(dǎo)體芯片的位置，其中，可以采用發(fā)射包括UV線的光線的光源作為該攝像裝置的位置識別攝像光源，該攝像裝置還用作UV照射單元，并且在對該基板的位置進(jìn)行位置識別操作中，作為硬化觸發(fā)的UV線可以照射到涂敷在該基板上的該絕緣粘合劑。
另一種用于半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝設(shè)備，其將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至一基板，并在該半導(dǎo)體芯片和該基板之間的空間填充絕緣粘合劑，該設(shè)備包括一平臺，該基板傳輸至該平臺上；一接合工具，其設(shè)置在該平臺的上方，并使該半導(dǎo)體芯片保持在該接合工具的下表面上，并能相對該平臺移動，以接近和離開該平臺的相對移動；一第一涂敷單元，其將由兩部分硬化樹脂組成的絕緣粘合劑中的一種液體涂敷到該基板上的安裝位置；一第二涂敷單元，其將該絕緣粘合劑中的另一種液體涂敷到該半導(dǎo)體芯片的接合表面上；一第一傳輸單元，其將涂敷有該絕緣粘合劑中的一種液體的該基板從該第一涂敷單元傳輸?shù)皆撈脚_上；以及一第二傳輸單元，其通過該接合工具保持該半導(dǎo)體芯片，其中，該絕緣粘合劑中的所述另一種液體已經(jīng)從該第二涂敷單元涂敷至該半導(dǎo)體芯片上。
本發(fā)明的效果是不需要大型的加熱裝置，甚至能夠?qū)Φ蜔嶙璧陌雽?dǎo)體芯片進(jìn)行接合，并可提高安裝的位置精確度。


在參考附圖閱讀和理解下述詳細(xì)說明后，本發(fā)明的上述和其他目的和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得很明顯。
圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的整個(gè)倒裝式安裝設(shè)備的示意圖；圖2是對圖1顯示的安裝設(shè)備的超聲波接合單元的進(jìn)一步說明的示意圖；圖3A至圖3E是顯示安裝步驟的例子的示意圖；圖4是描述在單獨(dú)設(shè)置UV照射裝置的情況下的安裝設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，放置半導(dǎo)體芯片的凸塊和基板的焊盤使之接觸，將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至該基板，并在半導(dǎo)體芯片和基板之間的空間填充絕緣粘合劑，該方法包括下述步驟在半導(dǎo)體芯片安裝在基板上之前或在接合過程中，提供不對絕緣粘合劑加熱的硬化觸發(fā)(hardening trigger)的步驟；以及，在由于所提供的硬化觸發(fā)而致使絕緣粘合劑進(jìn)行硬化的同時(shí)，通過壓力焊接或金屬結(jié)合使半導(dǎo)體芯片的凸塊和基板的焊盤接合的步驟。
圖1是顯示倒裝式安裝設(shè)備10的一個(gè)例子的整個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記12代表超聲波接合單元。該超聲波接合單元12包括平臺13，一基板要傳輸至該平臺上；以及設(shè)置在該平臺13的上方的接合工具14，該接合工具14使一半導(dǎo)體芯片保持在該接合工具14的下表面上，并可以進(jìn)行朝向和離開該平臺13的相對移動。
該平臺13由公知XY工作臺組成，并可以通過未示出的驅(qū)動單元，在水平面內(nèi)沿所需方向移動。該XY工作臺構(gòu)造成能夠通過未示出的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，在水平面內(nèi)圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)。
接合工具14由公知的超聲波接合裝置構(gòu)成，并包括用于超聲波接合的喇叭管(horn)15、以及由氣缸機(jī)構(gòu)或類似物組成的可使喇叭管15上下移動的壓制裝置16。通過吸力使半導(dǎo)體芯片保持在喇叭管15的下表面上。
用于位置識別的攝像裝置18被設(shè)置成能夠插入到平臺13和接合工具14之間。該攝像裝置18檢測傳輸?shù)狡脚_13上的基板的位置、及保持在接合工具14的喇叭管15上的半導(dǎo)體芯片的位置，并通過在水平面內(nèi)使平臺13水平移動和/或使平臺13旋轉(zhuǎn)，使該基板和該半導(dǎo)體芯片對準(zhǔn)。
該攝像裝置18包括攝像光源(未示出)。該攝像光源照射已經(jīng)傳輸?shù)狡脚_13上的基板和保持在喇叭管15上的半導(dǎo)體芯片，以便通過攝像機(jī)進(jìn)行位置識別。該攝像光源可以發(fā)射包括可見光和UV線的光線。
圖2是用于進(jìn)一步說明超聲波接合單元12的示意圖。該超聲波接合單元12是公知機(jī)構(gòu)并因此僅對其進(jìn)行簡要的說明。
附圖標(biāo)記20代表壓力控制單元，其控制壓制裝置16；附圖標(biāo)記21代表超聲波振動器；附圖標(biāo)記22代表圖像處理單元；附圖標(biāo)記23代表移動攝像裝置18的移動裝置；附圖標(biāo)記24代表通過移動裝置23控制移動的移動控制單元；附圖標(biāo)記25代表控制平臺13的移動和旋轉(zhuǎn)的對準(zhǔn)控制單元；以及附圖標(biāo)記26代表主控制器。
通過使用移動控制單元24驅(qū)動移動裝置23，將攝像裝置18插入到已經(jīng)傳輸?shù)狡脚_13上的基板和通過吸力保持在喇叭管15上的半導(dǎo)體芯片之間。將來自攝像裝置18的圖像數(shù)據(jù)輸入到圖像處理單元22，檢測基板和半導(dǎo)體芯片之間的位置偏移，并通過對準(zhǔn)控制裝置25使平臺13移動和/或旋轉(zhuǎn)，以校正任一位置偏移，由此使該基板和該半導(dǎo)體芯片對準(zhǔn)。接下來，撤回該攝像裝置18。之后，通過壓力控制單元20驅(qū)動該壓制裝置16，以降低喇叭管15，并向保持在喇叭管15的下表面上的半導(dǎo)體芯片施加預(yù)定力，并從超聲波振蕩器21向半導(dǎo)體芯片提供超聲波，以將該半導(dǎo)體芯片接合至該基板。各種控制單元的驅(qū)動控制可以完全通過設(shè)置在主控制器26中的處理程序來執(zhí)行。
下面，返回到圖1，進(jìn)一步描述安裝設(shè)備10。
附圖標(biāo)記30代表涂敷單元。該涂敷單元30涂敷延遲固化型絕緣粘合劑，該粘合劑用UV線照射作為硬化觸發(fā)。通過基板傳輸器(傳輸單元)31將基板傳輸?shù)酵糠髥卧?0，絕緣粘合劑涂敷在涂敷單元30的內(nèi)部，并且，已經(jīng)涂敷有絕緣粘合劑的基板通過基板傳輸器31傳輸?shù)狡脚_13上。
該涂敷單元30可以由旋涂機(jī)構(gòu)等類似物構(gòu)成，其包括分配器32和旋轉(zhuǎn)工作臺(未示出)。然而，很明顯，涂敷單元30并不局限于旋涂機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，以UV線照射作為硬化觸發(fā)的延遲固化型粘合劑用作絕緣粘合劑。具有環(huán)氧樹脂作為基底樹脂并且由于陽離子催化聚合作用而出現(xiàn)固化反應(yīng)的材料，可作為此延遲固化型粘合劑。
在圖1中，附圖標(biāo)記35代表用于半導(dǎo)體芯片的傳輸單元。
在托盤(tray)(未示出)上存儲有大量的半導(dǎo)體芯片，并通過芯片供應(yīng)平臺36供應(yīng)。使用包括可以上下及水平移動的吸嘴37的芯片輸送裝置38，存儲在盤中的半導(dǎo)體芯片可以一次一片地被吸到吸嘴37上，并傳輸?shù)叫酒D(zhuǎn)平臺40的安裝工作臺41上。
該芯片翻轉(zhuǎn)平臺40具有吸臂(suction arm)42。該吸臂42包括吸嘴43，并且設(shè)置成能夠通過翻轉(zhuǎn)裝置44在位于安裝工作臺41上方的位置和相對側(cè)的位置之間翻轉(zhuǎn)180°。該翻轉(zhuǎn)裝置44還設(shè)置成能夠通過未示出的驅(qū)動單元，沿靠近安裝工作臺41的方向和靠近喇叭管15的方向來回移動。
半導(dǎo)體芯片傳輸?shù)桨惭b工作臺41上，其中，形成有凸塊的表面朝上。通過借助吸力使傳輸?shù)桨惭b工作臺41上的半導(dǎo)體芯片保持在吸臂42的吸嘴43上，翻轉(zhuǎn)該吸臂42，以及朝向喇叭管15移動半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片可以通過吸力保持在該喇叭管15的下表面。因此，半導(dǎo)體芯片通過吸力保持在喇叭管15上，其中帶有凸塊的表面朝下。
請注意，該吸嘴43被設(shè)置成能夠通過未示出的一機(jī)構(gòu)，沿垂直于該吸臂42的方向向內(nèi)和向外伸出(移動)，以便可以順利地在安裝工作臺41和喇叭管15之間傳遞半導(dǎo)體芯片。
圖3A至圖3E是顯示使用上述安裝設(shè)備10進(jìn)行半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝的過程的示意圖。
如圖3A所示，在涂敷單元30中，延遲固化型粘合劑51涂敷到基板50上。
涂敷有延遲固化型粘合劑51的基板50通過基板傳輸器31從涂敷單元30傳輸?shù)狡脚_13上。
另一方面，如上所述，半導(dǎo)體芯片52通過用于半導(dǎo)體芯片的傳輸單元35傳輸?shù)匠暡ń雍蠁卧?2，并通過吸力保持在該喇叭管15的下表面上。
在傳輸?shù)狡脚_13上的基板50和保持在喇叭管15上的半導(dǎo)體芯片52之間插入攝像裝置18，并且執(zhí)行如上所述的基板50和半導(dǎo)體芯片52之間的對準(zhǔn)。
當(dāng)通過攝像裝置18進(jìn)行對準(zhǔn)時(shí)，包括UV線的光線從該攝像光源照射到基板50上，該基板50上涂敷有延遲固化型粘合劑51。該狀態(tài)如圖3B所示。當(dāng)進(jìn)行基板50和半導(dǎo)體芯片52的對準(zhǔn)時(shí)，同時(shí)用UV線照射該延遲固化型粘合劑51，使得處理時(shí)間相應(yīng)地減少。照射UV線是一硬化觸發(fā)，但由于該粘合劑51是延遲固化型，故粘合劑51并不馬上進(jìn)行硬化，并且該基板50和半導(dǎo)體芯片52可以在中間時(shí)間段被充分對準(zhǔn)。
接下來，撤回?cái)z像裝置18，并且通過壓制裝置16降低借助吸力保持半導(dǎo)體芯片52的喇叭管15，從而以需要的壓力將該半導(dǎo)體芯片52壓到基板50上。之后，運(yùn)行該超聲波振蕩器21，并將超聲波從喇叭管15施加到半導(dǎo)體芯片52。通過此操作，半導(dǎo)體芯片52的凸塊52a超聲地接合到基板50的焊盤(未示出)上。
當(dāng)對半導(dǎo)體芯片52進(jìn)行超聲波接合時(shí)，周圍溫度保持在常溫。
該延遲固化型粘合劑51逐漸硬化。
通過此操作，半導(dǎo)體芯片52的接合和延遲固化型粘合劑51的硬化可以在低溫(常溫)下進(jìn)行。該狀態(tài)顯示于圖3D中。
這樣，當(dāng)半導(dǎo)體芯片52在接合時(shí)沒有加熱過程的情況下，從而即使半導(dǎo)體芯片52和基板50具有不同的熱膨脹系數(shù)，也不會出現(xiàn)熱膨脹或收縮，因此，不會出現(xiàn)例如接合的元件分離的問題。還能提高半導(dǎo)體芯片接合的位置精確度。由于不需要加熱裝置，可以簡化該設(shè)備。而且還可以接合具有低熱阻的半導(dǎo)體芯片52。
在延遲固化型粘合劑51被硬化之后，如圖3E所示，必要時(shí)進(jìn)行加熱以固化該延遲固化型粘合劑51。然后，在該延遲固化型粘合劑的硬化基本完成的狀態(tài)下，進(jìn)行固化，從而不存在接合元件分離的危險(xiǎn)。
請注意，雖然在上述實(shí)施例中通過將超聲波振動施加給半導(dǎo)體芯片52來執(zhí)行該接合，但也可以通過除了超聲波之外的方法，進(jìn)行半導(dǎo)體芯片52的凸塊52a和基板50的焊盤的金屬結(jié)合(其包括金屬表面活性接合(activebonding)。
或者，半導(dǎo)體芯片52可以通過壓力焊接方法接合，其使用壓制裝置16，簡單地將該半導(dǎo)體芯片52壓至該基板50上，在該基板50上涂敷有延遲固化型粘合劑51。在這種情況下，半導(dǎo)體芯片52通過硬化該延遲固化型粘合劑連接，從而可以保持半導(dǎo)體芯片52接合在該基板50上。
雖然在上述實(shí)施例中，在基板50的位置的識別操作中，攝像裝置18還用作UV照射裝置，并以UV線作為硬化觸發(fā)，照射涂敷到基板50上的絕緣粘合劑51，但很明顯還可以提供獨(dú)立于攝像裝置18的UV照射裝置。
在這種情況下，如圖4所示，還可以在涂敷裝置30和超聲波接合單元12之間設(shè)置UV照射裝置55，以便使用涂敷單元30涂敷延遲固化型粘合劑51，并用UV線照射由基板傳輸器31傳輸來的基板50。
此外，雖然在上述實(shí)施例中使用UV固化型絕緣粘合劑51，但還可以使用兩部分(two-part)硬化樹脂作為絕緣粘合劑。在這種情況下，優(yōu)選采用延遲固化型粘合劑作為兩部分硬化樹脂。
當(dāng)使用兩部分硬化樹脂時(shí)，在涂敷單元30中設(shè)置有涂敷兩部分硬化樹脂中的一種液體的分配器、以及涂敷兩部分硬化樹脂中的另一種液體的分配器(兩個(gè)分配器均未示出)。
在涂敷單元30中，通過一個(gè)分配器將兩部分硬化樹脂中的一種液體涂敷到基板50上的安裝位置，然后通過另一個(gè)分配器涂敷兩部分硬化樹脂中的另一種液體，并且此兩種液體混合。該兩種液體的混合是硬化觸發(fā)。可以在混合此兩種液體之后，馬上將基板50傳輸?shù)匠暡ń雍蠁卧?2。
將采用此方法涂敷有兩部分硬化樹脂的基板50傳輸?shù)匠暡ń雍蠁卧?2的平臺13上，并且，采用如上所述的方法，將半導(dǎo)體芯片52接合到基板50上。
在這種情況下，除了超聲波接合之外，該半導(dǎo)體芯片52的接合還可以通過金屬結(jié)合和/或壓力焊接的方法來進(jìn)行。在所述情況的任一種情況下，均可以在常溫下進(jìn)行半導(dǎo)體芯片52的接合。
在上述實(shí)施例中，使用兩部分硬化樹脂，通過涂敷單元30將兩部分硬化樹脂中的兩種液體以一定的時(shí)間間隔涂敷到基板50上，但是，還可以將兩部分硬化樹脂的一種液體涂敷在基板50上的安裝位置，并將另一種液體涂敷在半導(dǎo)體芯片52的接合表面上。在這種情況下，需要提供一涂敷單元(未示出)，該涂敷單元將另一種液體涂敷在與涂敷單元30分離的半導(dǎo)體芯片52的接合表面上。作為一個(gè)例子，涂敷單元可以設(shè)置成自由地沿該半導(dǎo)體芯片52前進(jìn)和撤回，其中，該涂敷單元將另一種液體涂敷在半導(dǎo)體芯片52上的形成有凸塊的表面上，該半導(dǎo)體芯片52通過吸力保持在喇叭管15的下表面上。例如浸有另一液體的海綿等涂敷夾具預(yù)先連接到該涂敷裝置上。在此實(shí)施例中，當(dāng)半導(dǎo)體芯片52被置于與基板50接觸的位置時(shí)，兩種液體混合，由此產(chǎn)生硬化觸發(fā)，以便在當(dāng)半導(dǎo)體芯片接合時(shí)提供該硬化觸發(fā)。
或者，當(dāng)使用兩部分硬化樹脂時(shí)，使用一種將液體密封在內(nèi)部混合另一種液體的微囊體中的兩部分硬化樹脂，通過涂敷單元30將兩部分硬化樹脂涂敷到基板50上，將涂敷有兩部分硬化樹脂的基板50傳輸?shù)皆摮暡ń雍蠁卧?2，并且，以與上述相同的方法，通過向半導(dǎo)體芯片52施加超聲波，來接合該半導(dǎo)體芯片52。在這種情況下，通過超聲波接合過程中的能量和/或通過在壓力焊接過程中的載荷，微囊體破裂，從而兩種液體混合，并且兩部分硬化樹脂硬化。在這種情況下，當(dāng)半導(dǎo)體芯片接合時(shí)，也提供了硬化觸發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其放置該半導(dǎo)體芯片的凸塊和基板的焊盤使之接觸，將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至該基板，并在該半導(dǎo)體芯片和該基板之間的空間填充絕緣粘合劑，該方法包括在該半導(dǎo)體芯片安裝在該基板上之前或在接合過程中，提供不對該絕緣粘合劑加熱的硬化觸發(fā)的步驟；以及在由于所提供的該硬化觸發(fā)而致使該絕緣粘合劑進(jìn)行硬化的同時(shí)，通過壓力焊接或金屬結(jié)合使該半導(dǎo)體芯片的凸塊和該基板的焊盤接合的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，采用以UV線照射作為該硬化觸發(fā)的延遲固化型粘合劑，作為該絕緣粘合劑，并且該方法還包括將該延遲固化型粘合劑涂敷到該基板上的安裝位置的步驟；用UV線照射所涂敷的延遲固化型粘合劑的步驟；以及在已照射UV線的該延遲固化型粘合劑上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，并將該半導(dǎo)體芯片的凸塊接合到該基板的焊盤上的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，采用兩部分硬化樹脂作為該絕緣粘合劑，并且該方法還包括將該兩部分硬化樹脂中的一種液體涂敷到該基板上的安裝位置，然后將該兩部分硬化樹脂中的另一種液體與該一種液體混合的步驟；以及在涂敷有該兩部分硬化樹脂的該基板上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，以及將該半導(dǎo)體芯片的凸塊接合到該基板的焊盤上的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，采用兩部分硬化樹脂作為該絕緣粘合劑，并且該方法還包括將該兩部分硬化樹脂中的一種液體涂敷到該基板上的安裝位置，并將該兩部分硬化樹脂中的另一種液體涂敷在該半導(dǎo)體芯片的接合表面上的步驟；以及在涂敷有該兩部分硬化樹脂中的一種液體的該基板上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，以及將該半導(dǎo)體芯片的凸塊接合到該基板的焊盤上的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，采用兩部分硬化樹脂作為絕緣粘合劑，其中，該兩部分硬化樹脂中的一種液體密封在微囊體中，所述微囊體混合在該兩部分硬化樹脂中的另一種液體中；將該兩部分硬化樹脂涂敷到該基板上的安裝位置；以及在涂敷有該兩部分硬化樹脂的該基板上定位和設(shè)置該半導(dǎo)體芯片，并且通過在接合過程中的能量使該微囊體破裂，以硬化該兩部分硬化樹脂。
6.如權(quán)利要求1所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，該絕緣粘合劑在常溫下被硬化。
7.如權(quán)利要求2所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，該絕緣粘合劑在常溫下被硬化。
8.如權(quán)利要求3所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，該絕緣粘合劑在常溫下被硬化。
9.如權(quán)利要求4所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，該絕緣粘合劑在常溫下被硬化。
10.如權(quán)利要求5所述的倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其中，該絕緣粘合劑在常溫下被硬化。
11.一種用于半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝設(shè)備，其將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至一基板，并在該半導(dǎo)體芯片和該基板之間的空間填充絕緣粘合劑，包括一平臺，該基板傳輸至該平臺上；一接合工具，其設(shè)置在該平臺的上方，并使該半導(dǎo)體芯片保持在該接合工具的下表面上，并能相對該平臺移動，以接近和離開該平臺；一涂敷單元，其將延遲固化型絕緣粘合劑涂敷到該基板上，對于該粘合劑，UV線照射是一硬化觸發(fā)；一傳輸單元，其將涂敷有該絕緣粘合劑的該基板從涂敷單元傳輸?shù)皆撈脚_上；以及一UV照射單元，其用UV線照射涂敷到該基板上的該絕緣粘合劑。
12.如權(quán)利要求11所述的用于半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝設(shè)備，其中，還包括一用于位置識別的攝像裝置，其能插入到該平臺和該接合工具之間，并檢測傳輸?shù)皆撈脚_上的該基板的位置、及保持在該接合工具上的該半導(dǎo)體芯片的位置；其中，采用發(fā)射包括UV線的光線的光源作為該攝像裝置的位置識別攝像光源，該攝像裝置還用作UV照射單元，并且在對該基板的位置進(jìn)行位置識別操作中，作為硬化觸發(fā)的UV線照射到涂敷在該基板上的該絕緣粘合劑。
13.一種用于半導(dǎo)體芯片的倒裝式安裝設(shè)備，其將該半導(dǎo)體芯片倒裝式地接合至一基板，并在該半導(dǎo)體芯片和該基板之間的空間填充絕緣粘合劑，包括一平臺，該基板傳輸至該平臺上；一接合工具，其設(shè)置在該平臺的上方，并使該半導(dǎo)體芯片保持在該接合工具的下表面上，并能相對該平臺移動，以接近和離開該平臺；一第一涂敷單元，其將由兩部分硬化樹脂組成的絕緣粘合劑中的一種液體涂敷到該基板上的安裝位置；一第二涂敷單元，其將該絕緣粘合劑中的另一種液體涂敷到該半導(dǎo)體芯片的接合表面上；一第一傳輸單元，其將涂敷有該絕緣粘合劑中的一種液體的該基板從該第一涂敷單元傳輸?shù)皆撈脚_上；以及一第二傳輸單元，其通過該接合工具保持該半導(dǎo)體芯片，其中，該絕緣粘合劑中的所述另一種液體已經(jīng)從該第二涂敷單元涂敷至該半導(dǎo)體芯片上。
全文摘要
一種倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片的方法，其能夠在常溫下進(jìn)行接合，并能提高接合的位置精確度。該倒裝式安裝半導(dǎo)體芯片(52)的方法包括在該半導(dǎo)體芯片(52)安裝在基板(50)上之前或在接合過程中，提供不對絕緣粘合劑(51)加熱的硬化觸發(fā)的步驟；以及，在由于所提供的該硬化觸發(fā)而致使該絕緣粘合劑進(jìn)行硬化的同時(shí)，通過壓力焊接或金屬結(jié)合使該半導(dǎo)體芯片的凸塊和該基板(50)的焊盤接合的步驟。
文檔編號H01L21/50GK1773687SQ20051005905
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者海沼則夫, 吉良秀彥, 小八重健二, 松村貴由, 中村公保 申請人:富士通株式會社