本發(fā)明涉及安裝裝置和安裝方法。更詳細(xì)地說(shuō)，涉及如下的安裝裝置和安裝方法：將在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片以隔著粘接劑的狀態(tài)熱壓焊到在上表面具有電極且配置在所述半導(dǎo)體芯片的下側(cè)的被接合物上。

背景技術(shù)：

作為將半導(dǎo)體芯片安裝在基板上的方法，公知有倒裝芯片工藝。在倒裝芯片工藝中，使用圖11所示的倒裝芯片焊接機(jī)50對(duì)半導(dǎo)體芯片的凸塊電極和基板的電極進(jìn)行熱壓焊而使它們接合。在圖11的倒裝芯片焊接機(jī)50中，具有由圖12所示的構(gòu)造構(gòu)成的熱壓焊頭57，該熱壓焊頭57具有如下功能：一邊利用加熱器58來(lái)加熱通過(guò)對(duì)附件59的吸附孔590內(nèi)進(jìn)行減壓而吸附保持了的半導(dǎo)體芯片c，一邊對(duì)基板s0進(jìn)行熱壓焊。

在倒裝芯片工藝中，為了確保接合部的可靠性，利用樹(shù)脂對(duì)半導(dǎo)體芯片與基板的間隙進(jìn)行密封。作為樹(shù)脂密封的方法，以往在接合后將液狀樹(shù)脂注入到間隙中而進(jìn)行熱硬化的方法是比較普遍的，但也大量地提出了如下工藝：將具有粘接性的樹(shù)脂以未硬化狀態(tài)配置在半導(dǎo)體芯片與基板之間，在該狀態(tài)下進(jìn)行熱壓焊(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

將作為粘接劑的未硬化樹(shù)脂配置在半導(dǎo)體芯片與基板之間并在該狀態(tài)下進(jìn)行的倒裝芯片工藝能夠同時(shí)進(jìn)行電極彼此的接合和樹(shù)脂密封。因此，還是適用于對(duì)貫通電極那樣的在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行層疊的三維安裝的工藝。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2004-315688號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

貫通電極那樣的在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片與通常的半導(dǎo)體芯片不同，如圖13所示在半導(dǎo)體芯片c上表面上也具有基于電極et的突起。因此，在利用倒裝芯片焊接機(jī)50的熱壓焊頭57來(lái)進(jìn)行吸附保持的情況下，在熱壓焊頭57的附件59與半導(dǎo)體芯片c上表面之間產(chǎn)生間隙。由于該間隙很微小，所以能夠?qū)⒃谏舷聝擅婢哂须姌O(et、eb)的半導(dǎo)體芯片c保持在附件上。但是，半導(dǎo)體芯片c周邊的空氣會(huì)持續(xù)地進(jìn)入到減壓狀態(tài)下的吸附孔590內(nèi)部(圖14)。

因此，在將在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片c隔著未硬化樹(shù)脂r熱壓焊到被接合物s(配線基板或在配線基板上層疊了在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體的被接合物)上的情況下，因加熱而從樹(shù)脂產(chǎn)生逸出氣體g，該逸出氣體g被吸引到吸附孔內(nèi)部590。在該逸出氣體g中含有有機(jī)成分等，在進(jìn)入到吸附孔590內(nèi)部的過(guò)程中，逸出氣體成分會(huì)附著在附件59的吸附面或吸附孔590內(nèi)部。逸出氣體成分對(duì)該附件59的吸附面或吸附孔590內(nèi)部的附著會(huì)因重復(fù)進(jìn)行熱壓焊而逐漸積累，有時(shí)也會(huì)因污染附件59的吸附面或堵塞吸附孔590而產(chǎn)生吸附不良。

并且，由于重復(fù)進(jìn)行加熱，所以還存在如下?lián)模核街囊莩鰵怏w成分變成碳化物，該碳化物從吸附孔落下到半導(dǎo)體芯片c上而引起品質(zhì)不良。

因此，如圖15那樣，為了消除半導(dǎo)體芯片c上表面與附件59的吸附面之間的間隙，考慮在附件59的吸附面設(shè)置對(duì)半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et進(jìn)行收納的凹部592。

但是，如果設(shè)置對(duì)半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et進(jìn)行收納的凹部592，則由于凹部592的容積比電極et大，所以在凹部592與電極et之間產(chǎn)生間隙。當(dāng)產(chǎn)生這樣的間隙時(shí)，在該凹部592中從附件59到半導(dǎo)體芯片c的傳熱被阻礙，半導(dǎo)體芯片c的加熱不充分。特別是對(duì)于在上下兩面的電極中使用了貫通電極的半導(dǎo)體芯片，會(huì)使針對(duì)下表面的電極的加熱不充分而成為接合不良的原因。并且，在壓力較大的情況下，在凹部592的周邊產(chǎn)生剪切應(yīng)力ta(圖16而對(duì)半導(dǎo)體芯片造成損傷，因此不優(yōu)選。

另一方面，如果附件59的吸附面為平坦，則只會(huì)對(duì)突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et施加熱和負(fù)載，半導(dǎo)體芯片c下側(cè)的未硬化樹(shù)脂r的流動(dòng)性變低，在半導(dǎo)體芯片c與被接合物s的電極之間咬入樹(shù)脂或產(chǎn)生空隙而成為接合不良的原因。

并且，也考慮了在到達(dá)產(chǎn)生逸出氣體g的溫度之前停止吸附而阻止逸出氣體成分流入到吸附孔590內(nèi)然后進(jìn)行加熱的方法，但存在如下?lián)模河捎跉饬鞲鶕?jù)吸附孔590的內(nèi)部與外部的壓差朝向半導(dǎo)體芯片c逆向流動(dòng)，所以半導(dǎo)體芯片c因在加熱時(shí)的樹(shù)脂的流動(dòng)而產(chǎn)生位置偏移。進(jìn)而，當(dāng)加熱開(kāi)始被延后時(shí)生產(chǎn)節(jié)拍變長(zhǎng)，生產(chǎn)性降低。

本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，提供安裝裝置和安裝方法，當(dāng)將在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片以隔著粘接劑的狀態(tài)熱壓焊到在上表面具有電極且配置在所述半導(dǎo)體芯片的下側(cè)的被接合物上時(shí)，既不會(huì)出現(xiàn)因逸出氣體造成的弊端，又確保了接合品質(zhì)。

用于解決課題的手段

為了解決上述的課題，技術(shù)方案1所述的發(fā)明是一種安裝裝置，其將在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片以隔著熱硬化性的粘接劑的狀態(tài)熱壓焊到在上表面具有電極且配置在所述半導(dǎo)體芯片的下側(cè)的被接合物上，其特征在于，

該安裝裝置具有熱壓焊頭，該熱壓焊頭具有在保持著所述半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)下進(jìn)行加熱而將該半導(dǎo)體芯片壓焊于所述被接合物的功能，

所述熱壓焊頭在對(duì)所述半導(dǎo)體芯片進(jìn)行保持的面上具有吸附孔，

所述安裝裝置具有減壓機(jī)構(gòu)，該減壓機(jī)構(gòu)與所述吸附孔連通，對(duì)吸附孔內(nèi)部進(jìn)行減壓，

所述安裝裝置還具有樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)，該樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)向所述半導(dǎo)體芯片與所述熱壓焊頭之間提供樹(shù)脂片，

使突出于所述半導(dǎo)體芯片上表面的電極埋沒(méi)在所述樹(shù)脂片中，然后進(jìn)行熱壓焊。

技術(shù)方案2所述的發(fā)明是技術(shù)方案1所述的安裝裝置，其特征在于，

所述安裝裝置還具有控制部，該控制部具有對(duì)所述熱壓焊頭的加熱溫度進(jìn)行設(shè)定的功能，

所述減壓機(jī)構(gòu)具有壓力計(jì)，該壓力計(jì)對(duì)所述吸附孔內(nèi)部的壓力進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量值輸出給所述控制部，

所述控制部具有根據(jù)所述壓力計(jì)的測(cè)量值對(duì)所述熱壓焊頭的加熱溫度的設(shè)定值進(jìn)行變更的功能。

技術(shù)方案3所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的安裝裝置，其特征在于，

所述樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)具有如下的開(kāi)孔功能：在樹(shù)脂片的與所述吸附孔對(duì)應(yīng)的位置形成貫通孔。

技術(shù)方案4所述的發(fā)明是技術(shù)方案1～3中的任意一項(xiàng)所述的安裝裝置，其中，

所述安裝裝置具有如下的功能：在所述熱壓焊之后，在使所述樹(shù)脂片與所述熱壓焊頭表面緊貼的狀態(tài)下，使所述樹(shù)脂片從所述半導(dǎo)體芯片分開(kāi)。

技術(shù)方案5所述的發(fā)明是技術(shù)方案4所述的安裝裝置，其特征在于，

所述安裝裝置具有使所述該壓焊頭與所述樹(shù)脂片分開(kāi)的移動(dòng)構(gòu)件。

技術(shù)方案6所述的發(fā)明是一種安裝方法，將在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片以隔著熱硬化性的粘接劑的狀態(tài)熱壓焊到在上表面具有電極且配置在所述半導(dǎo)體芯片的下側(cè)的被接合物上，其特征在于，該安裝方法具有如下的工序：

利用熱壓焊頭隔著樹(shù)脂片對(duì)所述半導(dǎo)體芯片進(jìn)行吸附保持，其中，所述樹(shù)脂片在與熱壓焊頭的吸附孔對(duì)應(yīng)的位置形成有貫通孔；

在使所述熱壓焊頭成為規(guī)定的溫度以下的狀態(tài)下，使突出于所述半導(dǎo)體芯片上表面的電極埋沒(méi)在所述樹(shù)脂片中；以及

使所述熱壓焊頭的設(shè)定溫度上升，將所述半導(dǎo)體芯片下表面的電極和被接合物上表面的電極接合，并且使所述粘接劑熱硬化。

技術(shù)方案7所述的發(fā)明是技術(shù)方案6所述的安裝方法，其特征在于，

在使突出于所述半導(dǎo)體芯片上表面的電極埋沒(méi)在所述樹(shù)脂片中的工序中，對(duì)所述吸附孔內(nèi)的壓力進(jìn)行監(jiān)視，在所述壓力成為規(guī)定的值以下之后，使所述熱壓焊頭的設(shè)定溫度上升到將所述半導(dǎo)體芯片下表面的電極和被接合物上表面的電極接合并且使所述粘接劑熱硬化的溫度。

技術(shù)方案8所述的發(fā)明是技術(shù)方案6或7所述的安裝方法，其特征在于，

在所述熱壓焊之后，在使所述樹(shù)脂片與所述熱壓焊頭表面緊貼的狀態(tài)下，使所述樹(shù)脂片從所述半導(dǎo)體芯片分開(kāi)。

技術(shù)方案9所述的發(fā)明是技術(shù)方案6～8中的任意一項(xiàng)所述的安裝方法，其特征在于，

在使所述樹(shù)脂片從所述半導(dǎo)體芯片分開(kāi)之后，使所述樹(shù)脂片從所述熱壓焊頭分開(kāi)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)將在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片以隔著粘接劑的狀態(tài)熱壓焊到在上表面具有電極且配置在所述半導(dǎo)體芯片的下側(cè)的被接合物上時(shí)，由于因突出于半導(dǎo)體芯片上表面的電極而產(chǎn)生的間隙被樹(shù)脂片堵住，所以防止了逸出氣體與半導(dǎo)體芯片上表面?zhèn)冉佑|，能夠進(jìn)行既不會(huì)出現(xiàn)因逸出氣體造成的弊端又確保了接合品質(zhì)的安裝。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是對(duì)在本發(fā)明中作為對(duì)象的半導(dǎo)體芯片和被接合物進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖3是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝裝置的熱壓焊頭的結(jié)構(gòu)的圖。

圖4是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝裝置的控制結(jié)構(gòu)的圖。

圖5的(a)是示出樹(shù)脂片與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的附件分開(kāi)了的狀態(tài)的圖，(b)是示出樹(shù)脂片緊貼在該附件表面上的狀態(tài)的圖。

圖6的(a)是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的穿孔裝置的針部與附件的吸附孔進(jìn)行了對(duì)位的狀態(tài)的圖，(b)是示出該穿孔裝置在樹(shù)脂片上形成開(kāi)口部的過(guò)程的圖，(c)是示出該穿孔裝置在樹(shù)脂片上形成開(kāi)口部的過(guò)程進(jìn)展的狀態(tài)的圖，(d)是示出通過(guò)該穿孔裝置在樹(shù)脂片上形成了開(kāi)口部的狀態(tài)的圖。

圖7的(a)是說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝裝置的熱壓焊頭前端部的附件隔著樹(shù)脂片對(duì)半導(dǎo)體芯片進(jìn)行吸附的狀態(tài)的圖，(b)是示出在被該附件隔著樹(shù)脂片吸附的半導(dǎo)體芯片上表面上突出的電極埋沒(méi)在樹(shù)脂片中的狀態(tài)的圖。

圖8的(a)是示出半導(dǎo)體芯片的電極埋沒(méi)在樹(shù)脂片中的示意圖，(b)是示出半導(dǎo)體芯片的電極埋沒(méi)在樹(shù)脂片中的一例的圖。

圖9的(a)是示出通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝裝置使半導(dǎo)體芯片與被接合物接近的過(guò)程的圖，(b)是示出在該過(guò)程中在半導(dǎo)體芯片上表面突出的電極埋沒(méi)在樹(shù)脂片中的狀態(tài)的圖，(c)是示出通過(guò)該過(guò)程之后的熱壓焊工序?qū)雽?dǎo)體芯片安裝在被接合物上的狀態(tài)的圖，(d)是示出在熱壓焊工序之后將樹(shù)脂片從半導(dǎo)體芯片剝離后的狀態(tài)的圖。

圖10的(a)是示出在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熱壓焊工序之后樹(shù)脂片與熱壓焊頭前端部的附件緊貼的狀態(tài)的圖，(b)是示出將樹(shù)脂片從該附件剝離后的狀態(tài)的圖，(c)是示出對(duì)該附件正下方的樹(shù)脂片進(jìn)行更新的狀態(tài)的圖。

圖11是示出以往的倒裝芯片焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖12是示出通過(guò)以往的倒裝芯片焊接機(jī)的熱壓焊頭對(duì)僅在下表面具有電極的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行保持的狀態(tài)的圖。

圖13是示出通過(guò)以往的倒裝芯片焊接機(jī)的熱壓焊頭對(duì)在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行保持的狀態(tài)的圖。

圖14是對(duì)通過(guò)以往的倒裝芯片焊接機(jī)對(duì)在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行熱壓焊時(shí)產(chǎn)生的逸出氣體進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖15是示出通過(guò)以往的倒裝芯片焊接機(jī)在熱壓焊頭的附件上設(shè)置凹部而對(duì)在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行保持的狀態(tài)的圖。

圖16是對(duì)在以往的倒裝芯片焊接機(jī)熱壓焊頭的附件上設(shè)置凹部而對(duì)在上下兩面具有電極的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行熱壓焊時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明的圖。

具體實(shí)施方式

使用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝裝置1。

利用安裝裝置1進(jìn)行安裝的半導(dǎo)體芯片c如圖2所示因貫通電極而在上下兩面具有電極，下表面的電極eb成為在前端部具有焊點(diǎn)bs的焊接凸塊，上表面的電極et也從上表面突出數(shù)μm左右。被接合物s是在圖2的(a)所示的基板s0或圖2的(b)所示的配線基板s0上層疊半導(dǎo)體芯片c而得的被接合物。并且，在本實(shí)施方式中，作為將半導(dǎo)體芯片c和被接合物s粘接的粘接劑，使用以熱硬化性樹(shù)脂為主要成分的非導(dǎo)電性膜(以下，稱(chēng)為“ncf”)。雖然ncf被粘貼在被接合物s的表面，但并不僅限于此，也可以粘貼在半導(dǎo)體芯片c的下表面。進(jìn)而，也可以使用以熱硬化性樹(shù)脂為主要成分的非導(dǎo)電性漿體(以下，稱(chēng)為“ncp”)來(lái)作為粘接劑。

關(guān)于圖1的安裝裝置1，在將ncf夾設(shè)于被接合物s與半導(dǎo)體芯片c之間的狀態(tài)下，通過(guò)焊點(diǎn)bs的熔接將半導(dǎo)體芯片c下表面的電極eb與被接合物s上表面的電極es接合，將半導(dǎo)體芯片c安裝在被接合物s之上。安裝裝置1具有：基臺(tái)3、載臺(tái)4、支承架5、熱壓焊單元6、熱壓焊頭7、加熱器8、附件9、樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2、圖像識(shí)別裝置10以及控制部11。并且，樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2包含樹(shù)脂片卷出部2s和樹(shù)脂片卷取部2r來(lái)作為構(gòu)成要素。

在以下的說(shuō)明中，將從樹(shù)脂片卷出部2s向樹(shù)脂片卷取部2r搬送樹(shù)脂片p的方向設(shè)為x軸方向，將與該x軸方向垂直的y軸方向，將熱壓焊頭7的與被接合物s垂直的移動(dòng)方向設(shè)為z軸方向，將以z軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方向設(shè)為θ方向來(lái)說(shuō)明。

基臺(tái)3是構(gòu)成安裝裝置1的主要的構(gòu)造體?；_(tái)3構(gòu)成為具有充分的剛性?；_(tái)3對(duì)載臺(tái)4和支承架5進(jìn)行支承。

載臺(tái)4一邊對(duì)被接合物s進(jìn)行保持，一邊使其移動(dòng)至任意的位置。載臺(tái)4構(gòu)成為在驅(qū)動(dòng)單元4a上安裝有能夠?qū)Ρ唤雍衔飐進(jìn)行吸附保持的吸附工作臺(tái)4b。載臺(tái)4安裝在基臺(tái)3上，構(gòu)成為能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元4a使吸附工作臺(tái)4b在x軸方向、y軸方向和θ方向上移動(dòng)。即，載臺(tái)4在基臺(tái)3上構(gòu)成為能夠使吸附在吸附工作臺(tái)4b上的被接合物s在x軸方向、y軸方向和θ方向上移動(dòng)。另外，在本實(shí)施方式中，載臺(tái)4通過(guò)吸附對(duì)被接合物s進(jìn)行保持，但并不僅限于此。

支承架5對(duì)熱壓焊單元6進(jìn)行支承。支承架5構(gòu)成為從基臺(tái)3的載臺(tái)4附近朝向z軸方向延伸。

作為加壓?jiǎn)卧臒釅汉竼卧?是使熱壓焊頭7移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。熱壓焊單元6由未圖示的伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠構(gòu)成。熱壓焊單元6構(gòu)成為通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生滾珠絲杠的軸向上的驅(qū)動(dòng)力。熱壓焊單元6構(gòu)成為由滾珠絲杠的軸向產(chǎn)生相對(duì)于被接合物s垂直的z軸方向上的驅(qū)動(dòng)力(加壓力)。熱壓焊單元6構(gòu)成為能夠通過(guò)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的輸出進(jìn)行控制而對(duì)z軸方向的加壓力即熱壓負(fù)載f進(jìn)行任意設(shè)定。另外，在本實(shí)施方式中，熱壓焊單元6由伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠構(gòu)成，但并不僅限于此，也可以由氣動(dòng)致動(dòng)器、液壓致動(dòng)器或音圈電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。熱壓焊單元6的加壓力被控制為能夠根據(jù)半導(dǎo)體芯片c的電極的個(gè)數(shù)、電極彼此與被接合物s的接觸面積來(lái)進(jìn)行改變。

熱壓焊頭7隔著樹(shù)脂片p對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行吸附保持，將熱壓焊單元6的驅(qū)動(dòng)力傳遞給半導(dǎo)體芯片c。熱壓焊頭7安裝在構(gòu)成熱壓焊單元6的未圖示的滾珠絲杠螺母上。并且，熱壓焊單元6被配置成與載臺(tái)4對(duì)置。并且，通過(guò)熱壓焊單元6使熱壓焊頭7在z方向上移動(dòng)從而與載臺(tái)4接近。在圖3中示出了熱壓焊頭7的結(jié)構(gòu)，在熱壓焊頭7上設(shè)置有加熱器8和附件9。

圖3所示的加熱器8用于對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行加熱，由筒式加熱器構(gòu)成。但是，并不僅限于筒式加熱器，也可以是陶瓷加熱器、橡膠加熱器等，只要能夠?qū)雽?dǎo)體芯片c加熱到規(guī)定的溫度即可。并且，加熱器8被組裝于熱壓焊頭7，但并不僅限于此，也可以構(gòu)成為通過(guò)組裝于載臺(tái)4而從載臺(tái)4側(cè)隔著被接合物s對(duì)ncf進(jìn)行加熱。

附件9隔著樹(shù)脂片p對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行保持。附件9被設(shè)置成在熱壓焊頭7上與載臺(tái)4對(duì)置。附件9構(gòu)成為能夠一邊對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行定位一邊進(jìn)行吸附保持。并且，附件9構(gòu)成為被加熱器8加熱。也就是說(shuō)，附件9構(gòu)成為能夠?qū)Π雽?dǎo)體芯片c進(jìn)行定位保持，并且通過(guò)來(lái)自加熱器8的傳熱對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行加熱。另外，在附件9上設(shè)置有用于吸附半導(dǎo)體芯片c的吸附孔90，吸附孔90與由真空泵等構(gòu)成的減壓機(jī)構(gòu)91連通。通過(guò)使減壓機(jī)構(gòu)91運(yùn)轉(zhuǎn)，吸附孔90內(nèi)部被減壓，附件9隔著具有后述的開(kāi)口部的樹(shù)脂片p對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行吸附保持。在該減壓機(jī)構(gòu)91中還設(shè)置有用于測(cè)量吸附孔90內(nèi)部的壓力的壓力計(jì)93。在圖3中，吸附孔90僅為1個(gè)部位，但并不僅限于此，也可以是多個(gè)部位，可以根據(jù)所吸附的半導(dǎo)體芯片c的大小來(lái)增加。

通過(guò)樹(shù)脂片p，即使ncf在該壓焊時(shí)從半導(dǎo)體芯片c露出，也不會(huì)附著在附件9上，因此附件9能夠使壓焊面的外周尺寸比半導(dǎo)體芯片c大。因此，能夠使熱在整個(gè)面上傳導(dǎo)到半導(dǎo)體芯片c的周邊部，使露出于半導(dǎo)體芯片c外周的ncf的焊腳形狀穩(wěn)定，能夠提高接合強(qiáng)度。并且，通過(guò)使對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行壓焊的面的外周尺寸比安裝的間距尺寸小，能夠抑制相鄰的半導(dǎo)體芯片c之間的干涉而進(jìn)行該壓焊。另外，為了高效地進(jìn)行導(dǎo)熱，優(yōu)選對(duì)附件9使用具有50w/mk以上的熱傳導(dǎo)率的材料。

附件9如果是能夠與加熱器8分離而拆裝的結(jié)構(gòu)，則會(huì)很便宜，能夠通過(guò)更換來(lái)與多個(gè)品種對(duì)應(yīng)而優(yōu)選，但也可以是一體型的構(gòu)造。

樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2將樹(shù)脂片卷出部2s和樹(shù)脂片卷取部2r作為構(gòu)成要素，將卷繞在樹(shù)脂片卷出部2s上的帶狀的樹(shù)脂片p提供到附件9與半導(dǎo)體芯片c之間，之后，利用樹(shù)脂片卷取部2r進(jìn)行卷取。在樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2中，除了樹(shù)脂片卷出部2s和樹(shù)脂片卷取部2r之外，也可以是用于穩(wěn)定地搬送樹(shù)脂片p的導(dǎo)輥等。并且，由于附件9隔著樹(shù)脂片p對(duì)半導(dǎo)體芯片c進(jìn)行吸附保持，所以需要在樹(shù)脂片p的與附件9的吸附孔90對(duì)應(yīng)的位置處也設(shè)置開(kāi)口部p0。作為在樹(shù)脂片p中設(shè)置開(kāi)口部p0的方法，如后述那樣，在樹(shù)脂片提供部2中使用穿孔機(jī)2h(參照?qǐng)D6)來(lái)實(shí)施。但是，設(shè)置開(kāi)口部p0的方法并不僅限于此，也可以是使用最初就具有開(kāi)口部的樹(shù)脂片p而使開(kāi)口部與吸附孔90對(duì)位的方法等。這里，作為樹(shù)脂片p，優(yōu)選既具有柔軟性、耐熱性又優(yōu)異、且在相對(duì)于半導(dǎo)體芯片的防粘性方面也優(yōu)異的材料，作為具有該特性的材料，優(yōu)選聚四氟乙烯(ptfe)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(pfa)等氟樹(shù)脂。并且，作為厚度，既要保持機(jī)械強(qiáng)度，也要考慮到針對(duì)半導(dǎo)體芯片的熱傳導(dǎo)性，因此優(yōu)選為20～50μm左右。

圖像識(shí)別裝置10根據(jù)圖像來(lái)獲取半導(dǎo)體芯片c與被接合物s的位置信息。圖像識(shí)別裝置10構(gòu)成為對(duì)保持于載臺(tái)4的被接合物s上表面的對(duì)位標(biāo)記和保持于附件9的半導(dǎo)體芯片c下表面的對(duì)位標(biāo)記進(jìn)行圖像識(shí)別而獲取被接合物s與半導(dǎo)體芯片c的位置信息。另外，關(guān)于被接合物s的對(duì)位標(biāo)記，在被接合物s僅為配線基板s0的情況下，使用標(biāo)記在配線基板s0上的對(duì)位標(biāo)記，在被接合物s是在配線基板s0上層疊有半導(dǎo)體芯片c的被接合物的情況下，使用標(biāo)記在配線基板s0上的對(duì)位標(biāo)記或?qū)盈B而得的最上層的半導(dǎo)體芯片c的對(duì)位標(biāo)記。

如圖4所示，控制部11對(duì)安裝裝置1的構(gòu)成要素進(jìn)行控制。具體來(lái)說(shuō)，控制部11可以是利用總線將cpu、rom、ram、hdd等連接而成的結(jié)構(gòu)，或者也可以是由單芯片的lsi等構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。控制部11對(duì)用于控制安裝裝置1的構(gòu)成要素的各種程序或數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。

控制部11與載臺(tái)4連接，能夠分別對(duì)載臺(tái)4的x軸方向、y軸方向、θ軸方向的移動(dòng)量進(jìn)行控制。控制部11與加熱器8連接，能夠?qū)訜崞?的溫度進(jìn)行控制。特別是控制部11能夠?qū)釅汉割^7的加壓時(shí)的平均溫度維持在由ncf的硬化溫度以上并且是焊接的融點(diǎn)以上的溫度構(gòu)成的一定的范圍內(nèi)?？刂撇?1與熱壓焊單元6連接，能夠?qū)釅汉竼卧?的z軸方向上的加壓力進(jìn)行控制?？刂撇?1與連通在附件9的吸附孔90的減壓機(jī)構(gòu)91連接，能夠?qū)Ω郊?的吸附狀態(tài)進(jìn)行控制?？刂撇?1與樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2連接，能夠?qū)Ω郊?正下方的樹(shù)脂片p進(jìn)行搬送。控制部11與圖像識(shí)別裝置10連接，能夠?qū)D像識(shí)別裝置10進(jìn)行控制，獲取半導(dǎo)體芯片c與被接合物s的位置信息。

以下，使用圖5到圖10對(duì)本發(fā)明的安裝裝置1所進(jìn)行的安裝工序進(jìn)行說(shuō)明。

首先，如圖5所示，使樹(shù)脂片p從遠(yuǎn)離附件9的表面的狀態(tài)(圖5的(a))緊貼于附件9表面(圖5的(b))。該操作只要將附件9與樹(shù)脂片p的相對(duì)距離縮短即可，可以通過(guò)熱壓焊工具6使熱壓焊工具9下降，也可以通過(guò)樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2使樹(shù)脂片p上升。

接著，在圖6中示出了在樹(shù)脂片p緊貼于附件9表面的狀態(tài)下，在樹(shù)脂片的與附件9的吸附孔90對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置開(kāi)口部p0的過(guò)程。即，從使穿孔機(jī)2h的針部2hn與吸附孔90進(jìn)行了對(duì)位的狀態(tài)(圖6的(a))開(kāi)始，使穿孔機(jī)2h上升(圖6的(a)～圖6的(c))，在樹(shù)脂片p中形成貫通孔然后使穿孔機(jī)2h下降。由此，在樹(shù)脂片p的與附件9的吸附孔90對(duì)應(yīng)的位置處形成開(kāi)口部p0(圖6的(d))。

在該狀態(tài)下，通過(guò)未圖示的半導(dǎo)體芯片交接機(jī)構(gòu)將半導(dǎo)體芯片c配置在附件工具9正下方。通過(guò)在該階段使減壓機(jī)構(gòu)91運(yùn)轉(zhuǎn)，半導(dǎo)體芯片c被吸附在附件工具9正下方的樹(shù)脂片p上(圖7的(a))。

以上，在從使附件9與樹(shù)脂片p緊貼的過(guò)程到將半導(dǎo)體芯片吸附在樹(shù)脂片p上的過(guò)程中，加熱器8的溫度被設(shè)定為不會(huì)從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度。另外，不會(huì)從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度根據(jù)ncf的組成而不同，但優(yōu)選120℃以下，更優(yōu)選100℃以下。

之后，如果變成圖7的(b)那樣突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et埋沒(méi)在樹(shù)脂片p中的狀態(tài)，便可以將加熱器8的設(shè)定溫度設(shè)為從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度以上。即，即使將加熱器8的設(shè)定溫度設(shè)為從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度，逸出氣體也不會(huì)附著在附件9表面或吸附孔90內(nèi)部。因此，如果變成圖7的(b)的狀態(tài)，則將加熱器8的設(shè)定溫度設(shè)為產(chǎn)生焊點(diǎn)bs的熔融并且產(chǎn)生ncf的硬化的溫度，能夠?qū)雽?dǎo)體芯片c熱壓焊在被接合物s上而進(jìn)行安裝。另外，能夠根據(jù)吸附孔90內(nèi)部的壓力來(lái)得知是否成為圖7的(b)那樣的狀態(tài)。如果是圖7的(b)的狀態(tài)，則通過(guò)減壓機(jī)構(gòu)91的運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸附孔90內(nèi)部處于密閉狀態(tài)，因此壓力降低得較大(高真空側(cè))，但與此相對(duì)，如果沒(méi)有變成突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et埋沒(méi)在樹(shù)脂片p中的狀態(tài)，則吸附孔90內(nèi)部的壓力降低得較小。因此，在半導(dǎo)體芯片c與樹(shù)脂片p緊貼之后，利用壓力計(jì)93對(duì)吸附孔90內(nèi)部的壓力進(jìn)行監(jiān)視，如果其測(cè)量值為規(guī)定的值以下，則能夠判斷為已成為圖7的(b)的狀態(tài)。另外，也可以使用流量計(jì)來(lái)代替壓力計(jì)93，根據(jù)流力計(jì)的測(cè)量值為規(guī)定的值以下來(lái)判斷為已成為圖7的(b)的狀態(tài)。

另外，利用圖8的(a)的示意圖示出了在圖7的(b)中電極et埋沒(méi)在樹(shù)脂片p中的狀態(tài)，但實(shí)際上如在圖8的(b)中示出的一例那樣，在電極et的周?chē)纬捎虚g隙pv。但是，由于在間隙pv的周?chē)?，?shù)脂片p與半導(dǎo)體芯片c的上表面緊貼，所以吸附孔90內(nèi)部的壓力降低。

從圖7的(a)的狀態(tài)起，有時(shí)僅對(duì)吸附孔90內(nèi)部進(jìn)行減壓便使突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et埋沒(méi)在樹(shù)脂片p中而變成圖7的(b)的狀態(tài)，但也有時(shí)是電極et稍微進(jìn)入到樹(shù)脂片p中的程度。能夠通過(guò)吸附孔90內(nèi)部的壓力沒(méi)有成為規(guī)定的值以下來(lái)判斷處于這樣的狀態(tài)。在這樣的情況下，半導(dǎo)體芯片c周邊的氣體被附件9表面或吸附孔90內(nèi)部吸收。因此，在該階段，需要將加熱器8的設(shè)定溫度設(shè)為不從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度。

在僅對(duì)吸附孔90內(nèi)部進(jìn)行減壓而沒(méi)有變成半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et埋入到樹(shù)脂片p中的狀態(tài)的情況下，在進(jìn)行了半導(dǎo)體芯片c與被接合物的對(duì)位之后，在將加熱器8的設(shè)定溫度設(shè)為不從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度的狀態(tài)下，通過(guò)熱壓焊單元6使半導(dǎo)體芯片c在z軸方向上朝向被接合物s移動(dòng)。由此，半導(dǎo)體芯片c下表面的電極eb與ncf接觸(圖9的(a))，進(jìn)而當(dāng)向z軸下方向施加壓力時(shí)，半導(dǎo)體芯片c受到來(lái)自上下兩面的力。通過(guò)該來(lái)自上下兩面的力使突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et逐漸嵌入到樹(shù)脂片p中，成為埋沒(méi)在樹(shù)脂片p中的狀態(tài)(圖9的(b))。此時(shí)同樣地，如果利用壓力計(jì)93對(duì)吸附孔90內(nèi)部的壓力進(jìn)行監(jiān)視，則其測(cè)量值為規(guī)定的值以下，因此能夠判定為突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極埋沒(méi)在樹(shù)脂片p中。在該階段，即使將加熱器8的設(shè)定溫度設(shè)為從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度，逸出氣體也不會(huì)附著在附件9表面或吸附孔90內(nèi)部，因此能夠?qū)⒓訜崞?的設(shè)定溫度設(shè)為產(chǎn)生焊點(diǎn)bs的熔融并且產(chǎn)生ncf的硬化的溫度，將半導(dǎo)體芯片c熱壓焊在被接合物s上而進(jìn)行安裝(圖9的(c))。如果半導(dǎo)體芯片c對(duì)被接合物s的安裝完成，則停止加熱器8所進(jìn)行的加熱而對(duì)附件9進(jìn)行降溫，并且使熱壓焊單元6和樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2在z軸方向上向與被接合物s相反的方向移動(dòng)，將樹(shù)脂片p從半導(dǎo)體芯片c剝離(圖9的(d))。這里，由于樹(shù)脂片p在熱壓焊后變成將突出于半導(dǎo)體芯片c上表面的電極et埋沒(méi)的狀態(tài)，所以當(dāng)僅使附件9上升時(shí)，樹(shù)脂片p冷卻、收縮從而變成無(wú)法從電極et分開(kāi)的狀態(tài)，因此優(yōu)選使其在緊貼著附件9的狀態(tài)下上升。

之后，通過(guò)熱壓焊單元6與樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2的相對(duì)移動(dòng)，使樹(shù)脂片p從附件9表面分開(kāi)(圖10的(a)、圖10的(b))。在該階段，由于附件9正下方的樹(shù)脂片p經(jīng)過(guò)了高溫工藝，所以存在物理性地?zé)崃踊虍a(chǎn)生變形或污染的可能性。因此，使樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2運(yùn)轉(zhuǎn)(圖10的(c))而將沒(méi)有經(jīng)過(guò)高溫工藝的樹(shù)脂片p配置在附件9的正下方。

以后，如果附件9的溫度下降至低于從ncf產(chǎn)生逸出氣體的溫度，則使安裝工序完成，或者如圖5的(b)那樣使樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)2運(yùn)轉(zhuǎn)而使樹(shù)脂片p與附件9表面緊貼，然后進(jìn)行接下來(lái)的半導(dǎo)體芯片c的安裝工序。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1：安裝裝置；2：樹(shù)脂片提供機(jī)構(gòu)；2s：樹(shù)脂片卷出部；2r：樹(shù)脂片卷取部；2h：穿孔機(jī)；2hn：針部；3：基臺(tái)；4：載臺(tái)；5：支承架；6：熱壓焊單元；7：熱壓焊頭；8：加熱器；9：附件；10：圖像識(shí)別裝置；11：控制部；90：吸附孔；91：減壓機(jī)構(gòu)；93：壓力計(jì)；c：半導(dǎo)體芯片；p：樹(shù)脂片；s：被接合物；eb：半導(dǎo)體芯片下表面的電極；et：半導(dǎo)體芯片上表面的電極；es：被接合物上表面的電極；ncf：非導(dǎo)電性膜(粘接劑)。