CN113555772A - 使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置，更详细来说涉及一种使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置，其使用从垂直腔表面发射激光器元件产生的红外线激光将倒装芯片形态的半导体芯片接合到基板。根据本发明的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置具有可快速且迅速地控制激光光并以高的生产率与品质将半导体芯片接合到基板的效果。

Description

使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置
技术领域
本发明涉及一种使用垂直腔表面发射激光器(vertical cavity surfaceemitting laser，VCSEL)元件的倒装芯片(flip chip)接合装置，更详细来说涉及一种使用从垂直腔表面发射激光器元件产生的红外线激光将倒装芯片形态的半导体芯片接合到基板的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。
背景技术
电子制品小型化的同时，广泛使用不使用引线接合(wire bonding)的倒装芯片形态的半导体芯片。倒装芯片形态的半导体芯片以如下方式安装到基板：在半导体芯片的下表面形成焊料凸块(solder bump)形态的多个电极，以接合到与形成在基板的焊料凸块对应的位置。
如上所述，以倒装芯片方式将半导体芯片安装到基板的方法大致有回焊(reflow)方式与激光接合方式。回焊方式为如下方式：通过在将在焊料凸块涂布有焊剂(flux)的半导体芯片配置在基板上的状态下经由高温的回焊而将半导体芯片接合到基板。与回焊方式相同地，激光接合方式为如下方式：通过在将在焊料凸块涂布有焊剂的半导体芯片配置在基板上的状态下对半导体芯片照射激光束而传递能量，从而瞬间使焊料凸块熔化后凝固的同时将半导体芯片接合到基板。
最近，所使用的倒装芯片形态的半导体芯片存在厚度变薄至数十微米以下的趋势。如上所述，在半导体芯片薄的情况下，因半导体芯片自身的内部应力而半导体芯片微细地弯曲或翘曲(warped)的情况多。如上所述，在半导体芯片变形的情况下，会发生在半导体芯片的焊料凸块中有与基板的对应的焊料凸块以不接触的状态接合的情况。此种状况导致半导体芯片接合工艺的不良。另外，在半导体芯片及基板的温度上升以将半导体芯片接合到基板的情况下，会发生因材料内部材质的热膨胀系数的差异而使半导体芯片或基板局部地弯曲或翘曲的现象。此种现象也导致半导体芯片接合工艺的不良。
回焊方式的问题在于：会使半导体芯片长时间暴露在高温下而使半导体芯片弯曲，且需要花费时间来冷却半导体芯片，从而降低了生产率。
激光接合方式使用激光光源产生装置与均化器(Homogenizer)。如上所述的使用激光光源的方式由于在均化器中产生的激光的能级太高，因此使用复杂的光学系统来降低能级进行使用。另外，还需要复杂的光学系统以对照射面积以均匀的能量照射激光光。如上所述以往的激光光照射方式存在需要复杂的光学系统而使整体装置的结构变复杂且使用不方便的问题。
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是为了解决如上所述的问题而发明的，目的在于提供一种即使不使用复杂的光学系统也可使用激光光将倒装芯片半导体芯片讯速且有效地接合到基板的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，本发明的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置包括：基板放置单元，供基板放置，所述基板处于配置有用于接合到基板的上表面的多个半导体芯片的状态；激光头，包括多个垂直腔表面发射激光器阵列与头本体，所述多个垂直腔表面发射激光器阵列包括发出红外线激光的多个垂直腔表面发射激光器元件(VCSEL元件：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔表面发射激光器元件)，以能够对放置在所述基板放置单元的基板上的所述半导体芯片照射红外线激光，从而将所述半导体芯片接合到所述基板，所述头本体设置有所述多个垂直腔表面发射激光器阵列；头移送单元，移送所述激光头；以及控制部，控制所述激光头与头移送单元的动作。
[发明的效果]
根据本发明的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置具有以下效果：可快且讯速地控制激光并以高的生产率与品质将半导体芯片接合到基板。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的概略性立体图。
图2是关于图1所示的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的一部分的仰视图。
图3是图1所示的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的正视图。
图4是根据本发明另一实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的主视图。
图5是关于图4所示的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的一部分的平面图。
[符号的说明]
100：基板放置单元
200：基板移送单元
300：激光头
310：头本体
320：垂直腔表面发射激光器阵列
321：垂直腔表面发射激光器元件
400：头移送单元
500：掩模部件
510：透过部
511：吸附孔
520：空腔
530：真空流路
600：掩模移送单元
700：红外线照相机
800：控制部
C：半导体芯片
S：基板
具体实施方式
在下文中，将参照附图对根据本发明的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置详细地进行说明。
图1是根据本发明一实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的概略性立体图，图2是关于图1所示的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的一部分的仰视图，图3是图1所示的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的主视图。
本实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置是用于使用从垂直腔表面发射激光器元件321产生的红外线激光将半导体芯片C接合到基板S的装置。在基板S与半导体芯片C中的任一侧或两侧分别形成焊料凸块，从而通过由红外线激光传递的能量将焊料凸块瞬间熔化并凝固，从而使半导体芯片C接合到基板S。
参照图1至图3，本实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置包括基板放置单元100、激光头300、头移送单元400、基板移送单元200与控制部800形成。
在基板放置单元100配置基板S。本实施例的情况，基板放置单元100吸附并固定基板S的下表面。基板放置单元100可使用支撑基板S的下表面的同时固定基板S的各种结构。
在基板放置单元100放置配置有多个半导体芯片C的基板S。基板放置单元100被基板移送单元200前后左右移送。基板移送单元200在水平方向上移送基板放置单元100来调节基板放置单元100的位置。
激光头300配置在基板放置单元100的上侧。激光头300包括多个垂直腔表面发射激光器阵列320与头本体310。头本体310以支架或框架形态形成，且垂直腔表面发射激光器阵列320以可装卸的方式设置在头本体310。垂直腔表面发射激光器阵列320包括多个垂直腔表面发射激光器元件321。本实施例所使用的垂直腔表面发射激光器元件321均由垂直腔表面发射激光器(VICSEL，VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)形成。如上所述，通过使用垂直腔表面发射激光器(VCSEL)形态的垂直腔表面发射激光器元件321，可产生平直度优异、能级高且易于控制的红外线激光。如上所述的垂直腔表面发射激光器元件321以固定间隔形成行与列并排列成多个来构成垂直腔表面发射激光器阵列320。在头本体310中如上所述形态的垂直腔表面发射激光器阵列320再次形成行与列并以固定间隔排列的方式构成。垂直腔表面发射激光器元件321及垂直腔表面发射激光器阵列320的个数与间隔及种类可以与用途相符的方式多样地构成。构成垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器元件321可全部相同地构成，也可根据作为接合对象的半导体芯片C的结构，按照位置配置不同种类的垂直腔表面发射激光器元件321来构成。作为垂直腔表面发射激光器阵列320单位，也可不同地形成构成此垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器元件321的种类。可以由一列或两列垂直腔表面发射激光器元件321构成垂直腔表面发射激光器阵列320，或由一行或两行垂直腔表面发射激光器元件321构成垂直腔表面发射激光器阵列320等各种形态来构成垂直腔表面发射激光器阵列320。
本实施例的情况，各个垂直腔表面发射激光器阵列320以与将接合的半导体芯片C的大小与形状对应的方式形成。
另外，本实施例的垂直腔表面发射激光器阵列320分别以可装卸的方式设置在头本体310。各个垂直腔表面发射激光器元件321以可装卸的形态构成垂直腔表面发射激光器阵列320并设置在头本体310，以可视需要改变构成垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器元件321的组合。在此种情况下，还可通过对分别具有不同输出或分别发出不同频率的红外线激光的垂直腔表面发射激光器元件321或垂直腔表面发射激光器阵列320进行组合来构成头本体310。
激光头300由头移送单元400移送。在本实施例的情况下，头移送单元400以使激光头300上升下降的方式构成。根据实施例，还可使用具有使头移送单元在水平方向、上下方向上移动并旋转的结构的头移送单元400。
控制部800控制激光头300、头移送单元400及基板移送单元200的动作。控制部800使头移送单元400动作以调节激光头300的高度，且使基板移送单元200动作以调节基板S的位置。另外，控制部800控制激光头300的动作以使激光头300的垂直腔表面发射激光器元件321闪烁，并调节各个垂直腔表面发射激光器元件321的输出。另外，控制部800通过预先输入的配置文件(profile)根据时间的流逝来调节各个垂直腔表面发射激光器元件321的闪烁与输出的红外线激光的强度。控制部800也可以垂直腔表面发射激光器阵列320为单位控制垂直腔表面发射激光器元件321的动作。即，控制部800也可控制各个垂直腔表面发射激光器阵列320的操作，使得属于相同垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器元件321同时闪烁并且彼此同步来调节输出。如上所述，属于相同垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器元件321也可以彼此串联连接的方式构成，使得可紧凑地构成控制部800可有效地控制垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器阵列320。
本实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置通过使用如上所述构成的激光头300，在与半导体芯片C的大小对应的面积内产生红外线激光，并直接对半导体芯片C进行照射。因此，本实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置具有不需要在激光头300与半导体芯片C之间对红外线激光进行聚光或分光、或改变路径的单独的光学系统的优点。
以下，对使用如上所述构成的垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的动作进行说明。
首先，基板S以基板S上配置有多个半导体芯片C的状态配置在基板放置单元100上。在如上所述的状态下，基板移送单元200在水平方向上移动基板放置单元100以将基板S移送到用于对基板S上的各个半导体芯片C执行接合作业的位置。由于在将焊剂涂布在基板S的状态下将各个半导体芯片C配置在基板S上，因此通过焊剂的粘性或粘附性可使半导体芯片C处于临时粘附到基板S的状态。除非施加比较大的振动或外力，否则配置在基板S的半导体芯片C由于焊剂而不晃动，且保持相对于基板S的位置。此时，使用如照相机等光学装置对基板S上配置的半导体芯片C进行拍摄，并掌握各个半导体芯片C的位置，控制部800也可使用此种信息来调整基板S的位置。
在如上所述的状态下，控制部800使头移送单元400动作来降低激光头300。控制部800可使激光头300下降直到激光头300接触半导体芯片C时为止，且也可使激光头300下降直到尽管不接触半导体芯片C但非常接近半导体芯片C的上表面的位置时为止。
在如上所述的状态下，控制部800点亮激光头300的各个垂直腔表面发射激光器元件321，从而使红外线激光照射到半导体芯片C。本实施例的情况，各个垂直腔表面发射激光器阵列320的面积与接合对象半导体芯片C的面积相同地形成，且各个垂直腔表面发射激光器阵列320之间的间隔与配置在基板S上的半导体芯片C之间的间隔相同地配置，从而构成激光头300。另外，如图2所示，在激光头300中为四个垂直腔表面发射激光器阵列320构成并配置的状态，以可同时接合四个半导体芯片C。控制部800根据预先存储的配置文件根据时间使各个垂直腔表面发射激光器元件321闪烁或调节输出以使半导体元件的温度上升。从垂直腔表面发射激光器元件321发出的红外线激光使半导体元件的温度上升或透过半导体芯片C，使半导体芯片C下表面的焊料凸块的温度上升。以如上所述的方法，控制部800控制激光头300的动作，使得可熔化焊料凸块以将半导体芯片C接合到基板S。
此时，在使激光头300接触半导体芯片C的上表面，并使用激光头300按压半导体芯片C的上表面的同时将半导体芯片C接合到基板S时，具有可通过半导体芯片C的温度上升防止半导体芯片C弯曲的同时进行接合的优点。如上所述，为了执行接触式接合，也可以还包括覆盖各个垂直腔表面发射激光器阵列320的透明材质的加压盖的方式构成激光头300。
垂直腔表面发射激光器元件321可快且准确地电子控制闪烁与输出。特别是，由于垂直腔表面发射激光器元件321的情况发出高输出能量，因此控制部800可通过各种方式控制激光头300的动作来讯速且准确地接合半导体芯片C。由于可如上所述般快速地接合半导体芯片C，因此本发明的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置具有以下优点：不需要长时间升高半导体芯片C的温度，从而可防止损坏半导体芯片C或使半导体芯片C弯折(bending)的现象。
如上所述，在完成对四个半导体芯片C的接合时，头移送单元400使激光头300上升。基板移送单元200移送基板放置单元100，以将接下来的四个半导体芯片C配置在激光头300的下侧。头移送单元400再次使激光头300下降，且控制部800使激光头300动作以再次对四个半导体芯片C执行接合作业。
通过依次执行如上所述的过程，可以快速且高的品质执行半导体芯片C的接合作业。
视情况，也可以非接触式使激光头300动作，而不以如上所述的接触式驱动激光头300。即，也可通过头移送单元400在使激光头300接近不接触半导体芯片C的近位置的状态下操作激光头300来接合半导体芯片C。在如上所述接合半导体芯片C时，激光头300与半导体芯片C之间的间隔宜为大于0且小于30cm。即，宜为激光头300与半导体芯片C之间的间隔大于0，以不进行接触，且小于30cm，以使从激光头300产生的红外线激光没有过度分散。如果激光头300与半导体芯片C之间的间隔窄，则具有容易各别且准确地控制与各个垂直腔表面发射激光器元件321对应的位置处的半导体芯片C的温度的优点。如果激光头300与半导体芯片C之间的间隔逐渐变远，则具有可比较均匀地控制半导体芯片C的温度的优点。
由于本实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置使用具有几毫米(mm)以内的大小的垂直腔表面发射激光器元件321，因此也可针对半导体芯片C的局部区域不同地控制温度。例如，也可以仅针对半导体芯片C的配置有焊料凸块的位置周边照射红外线激光的方式使激光头300动作。根据半导体芯片C的种类，还存在对多个元件进行组合的封装形态的半导体芯片C。在接合如上所述种类的半导体芯片C时，控制部800也可使激光头300动作，以根据各元件的大小、厚度及种类在相应元件的各个位置分别照射不同能级的红外线激光。此时，也可以如下方式构成激光头300以使控制部800容易地进行各别温度控制或红外线激光的输出控制：与各别元件的区域对应地构成彼此不同特性的垂直腔表面发射激光器阵列320，且使属于相同垂直腔表面发射激光器阵列320的垂直腔表面发射激光器元件321为彼此相同的种类。
另外，如前文对垂直腔表面发射激光器元件321或垂直腔表面发射激光器阵列320分别可以装卸的方式设置在头本体310的情况说明所示，根据接合对象半导体芯片C的种类，也可以每次不同的组合构成激光头300进行使用。即，也可通过对不同种类的垂直腔表面发射激光器元件321进行组合来构成激光头300，以可与半导体芯片C的区域对应地照射适当温度与强度的红外线激光。如上所述的情况，通过对输出红外线激光的频率特性不同或红外线激光的发射特性不同的垂直腔表面发射激光器元件321进行组合来构成激光头300。通过如上所述的方法，本发明的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置具有可使用以与接合对象半导体芯片C的特性相符地构成的激光头300来执行接合作业的优点。
以上，已参照图1至图3对本发明的一实施例进行了说明，但是本发明的范围不限于前文说明并示出的形态。
例如，尽管前文对具有在水平方向上移送基板放置单元100的结构的基板移送单元200举例进行了说明，但是也可使用以传送带形态移送基板S的形态的基板移送单元。在此情况下，以不仅可升降头移送单元而且也可在水平方向上移送的方式构成，从而可调整激光头相对于基板S的位置。
还可构成仅具有基板移送单元与头移送单元之一的结构的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。
另外，构成激光头300的垂直腔表面发射激光器元件321及垂直腔表面发射激光器阵列的组合也可使用彼此不同的垂直腔表面发射激光器元件，且也可使用全部相同规格的垂直腔表面发射激光器元件321来构成。
另外，已经说明了垂直腔表面发射激光器元件321或垂直腔表面发射激光器阵列320以可装卸的方式设置在头本体310的情况，但是视情况，也可构成在头本体具有垂直腔表面发射激光器元件及垂直腔表面发射激光器阵列结合固定的结构的激光头。视情况，也可以可装卸的方式构成头本体。
接下来，参照图4及图5，对根据本发明另一实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置进行说明。图4是根据本发明另一实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的主视图，图5是关于图4所示的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置的一部分的平面图。
参照图4及图5，根据本实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置与前文参照图1至图3说明的实施例的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置大部分的构成相同，区别在于还包括掩模部件500、掩模移送单元600及红外线照相机700。在下文中，对与图1至图3的实施例相同的构成赋予相同的部件编号来说明。
掩模部件500是配置在激光头300与基板放置单元100之间的构成。掩模部件500包括由透明材质形成的透过部510。透过部510使从激光头300产生的红外线激光透过，并传递到配置在下侧的半导体芯片C。
掩模移送单元600执行移送掩模部件500的作用。
本实施例的情况，掩模部件500还包括吸附孔511与真空流路530。吸附孔511与真空流路530形成在掩模部件500的透过部510。吸附孔511形成在与半导体芯片C的上表面对应的位置。本实施例的情况，如图5所示，在透过部510的与各个半导体芯片C对应的每个区域形成有透过部510的内部为空状态的空腔520，且各空腔520分别形成四个吸附孔511。真空流路530连接到空腔520。在真空流路530连接真空泵。当使真空泵动作通过真空流路530吸入空气时，通过吸附孔511传递负压，从而半导体芯片C的上表面被吸附到透过部510的下表面。如上所述，具有以下优点：当半导体芯片C被吸附孔511吸附到透过部510时，即使在半导体芯片C被红外线激光加热期间，半导体芯片C也不会弯曲且可保持平面状态。通过如上所述的构成，可提高倒装芯片形态的半导体芯片C相对于基板S的接合工艺的品质。
如上所述，掩模移送单元600移送掩模部件500。控制部800使掩模部件500动作。在通过基板移送单元200移送基板S或对准基板S的位置期间，掩模移送单元600使掩模部件500上升以不与半导体芯片C接触。当通过基板移送单元200完成基板S的对准时，掩模移送单元600使掩模部件500下降以接触半导体芯片C。在如上所述的状态下，控制部800使真空泵动作，以将半导体芯片C吸附到掩模部件500的透过部510，然后使激光头300动作以将半导体芯片C依次接合到基板S。
另一方面，红外线照相机700通过对被激光头300照射红外线激光的半导体芯片C进行拍摄来测量半导体芯片C的温度。控制部800可接收在红外线照相机700测量的温度的反馈，以控制激光头300的动作。
当激光头300在激光头300与掩模部件500之间存在一定间隔的状态下产生红外线激光时，红外线照相机700可实时测量半导体芯片C的温度。
在激光头300与掩模部件500接触的状态或非常接近的状态下产生红外线激光时，在使用激光头300执行作业之后使激光头300上升的状态下，红外线照相机700对半导体芯片C进行拍摄。
本实施例的情况，透过部510由BaF2形成。与仅使可见光与短波长区域的红外线透过的石英(Quartz)不同，BaF2是一种也使较长波长区域的红外线透过的透明材质。石英是使具有从0.18μm至3.5μm波长的光透过的材质，反之BaF2使具有从0.15μm至12μm波长的光透过。在照射红外线激光使半导体芯片C的焊料凸块熔化的过程中，半导体芯片C的温度也上升。通常，半导体芯片C的温度在50℃至500℃之间变化。根据维恩位移定律(Wien'sdisplacement law)，从在50℃至500℃之间变化的半导体芯片C发射的红外线的波长为大约3μm以上且9μm以下。如上所述，由于本实施例的掩模部件500的透过部510由BaF2形成，因此透过波长处于从0.15μm至12μm的光。即，透过部510不仅透过在激光头300中产生的所有激光光，而且透过具有从3μm至9μm的波长的所有红外线。因此，可在对配置在透过部510的下侧的半导体芯片C照射红外线激光加热的同时，红外线照相机700通过透过部510对半导体芯片C进行拍摄。即，红外线照相机700可通过透过部510准确地测量在50℃至500℃之间变化的半导体芯片C的温度。由于实际加热半导体芯片C的温度在200℃至400℃的情况多，因此使用可透过激光光的同时还透过此种温度范围的红外线的透过部510来使用红外线激光对半导体芯片C加热，且可确认半导体芯片C的温度。在此情况下，对应于200℃至400℃的红外线的波长对应于大约4μm至6μm。如上所述，由于BaF2使红外线激光与如上所述的波长带中的红外线一起透过，因此可用作透过部510的材料。透过部510的材质不限于BaF2，且也可由另一种透明材质形成透过部510。如上所述，在照射红外线激光的过程中，半导体芯片C的温度在50℃至500℃之间变化。此时，在半导体芯片C照射的红外线的波长为大约3μm以上且9μm以下。因此，可由透过具有3μm以上且9μm以下的波长的红外线的各种材质形成透过部510。例如，也可由如ZnSe等材质形成透过部510。ZnSe透过波长为0.6μm至16μm的红外线。也可由透过波长为2μm至16μm的红外线的如Ge等材质形成透过部510。另外，视情况，也可由使波长为4μm以上且6.5μm以下的红外线透过的透过部510构成掩模。作为此种材质可列举如CaF2或MgF2等材质。
以上，通过优选的例子对本发明进行了说明，但是本发明的范围不限于前文说明并图示的形态。
例如，已经举例说明使用具有红外线照相机700形态的垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置，但是也可构成使用不具有红外线照相机形态的垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。
掩模部件500的透过部的材质不限于例如BaF2、ZnSe、CaF2、MgF2等的材质，可由包括石英的其他各种材质构成透过部。
另外，前文针对掩模部件500形成有吸附孔511与真空流路530的形态举例进行了说明，但是也可使用不具有如上所述构成的掩模部件来构成使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。在此情况下，也可使用掩模移送单元或使用掩模部件自身的重量来对半导体芯片C加压的方式来构成使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。
另外，前文对具有移送掩模部件500的掩模移送单元600的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置举例进行了说明，但是也可构成不具有掩模移送单元的结构的使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置。

Claims (18)

1.一种使用垂直腔表面发射激光器元件的倒装芯片接合装置，包括：
基板放置单元，供基板放置，所述基板处于配置有用于接合到所述基板的上表面的多个半导体芯片的状态；
激光头，包括多个垂直腔表面发射激光器阵列与头本体，所述多个垂直腔表面发射激光器阵列包括发出红外线激光的多个垂直腔表面发射激光器元件，以能够对放置在所述基板放置单元的所述基板上的所述半导体芯片照射所述红外线激光，从而将所述半导体芯片接合到所述基板，所述头本体设置有所述多个垂直腔表面发射激光器阵列；
头移送单元，移送所述激光头；以及
控制部，控制所述激光头与所述头移送单元的动作。
2.根据权利要求1所述的倒装芯片接合装置，其中
所述激光头的所述多个垂直腔表面发射激光器阵列与所述多个垂直腔表面发射激光器元件中的至少一部分分别以能够装卸的方式设置在所述头本体。
3.根据权利要求1或2所述的的倒装芯片接合装置，其中
所述激光头的所述多个垂直腔表面发射激光器元件中的一部分中输出与发射激光的频率中的至少任一者分别彼此不同。
4.根据权利要求3所述的倒装芯片接合装置，其中
所述激光头中，所述多个垂直腔表面发射激光器元件中的一部分区域的垂直腔表面发射激光器元件以输出与发射激光的频率中的至少任一者与其他区域的垂直腔表面发射激光器元件彼此不同地构成。
5.根据权利要求1或2所述的倒装芯片接合装置，其中
所述控制部以使所述多个垂直腔表面发射激光器阵列中的每一者各别动作的方式控制，且以使所述垂直腔表面发射激光器元件中属于相同垂直腔表面发射激光器阵列的垂直腔表面发射激光器元件相同地动作的方式控制。
6.根据权利要求1或2所述的倒装芯片接合装置，其中
所述控制部以使所述多个垂直腔表面发射激光器元件分别各别动作的方式控制。
7.根据权利要求1或2所述的倒装芯片接合装置，其中
所述控制部在通过所述头移送单元使所述激光头直接接触多个所述半导体芯片中的任一者的状态下，点亮所述多个垂直腔表面发射激光器元件并将所述半导体芯片接合到所述基板。
8.根据权利要求1或2所述的倒装芯片接合装置，其中
所述控制部在通过所述头移送单元将所述激光头配置在相对于多个所述半导体芯片中的任一者大于0且小于30cm的高度的状态下，点亮所述多个垂直腔表面发射激光器元件并将所述半导体芯片接合到所述基板。
9.根据权利要求8所述的倒装芯片接合装置，其中
在所述多个垂直腔表面发射激光器元件中产生的所述红外线激光对所述半导体芯片直接照射。
10.根据权利要求1或2所述的倒装芯片接合装置，其中
所述控制部使所述激光头的所述多个垂直腔表面发射激光器元件的输出根据时间变化，并将所述半导体芯片中的任一者接合到所述基板。
11.根据权利要求10所述的倒装芯片接合装置，还包括：
基板移送单元，相对于所述激光头移送所述基板放置单元，
所述控制部控制所述基板移送单元的动作。
12.根据权利要求1或2所述的倒装芯片接合装置，还包括：
掩模部件，包括使所述红外线激光透过的透过部且配置在所述基板放置单元的上侧，以使得能够接触配置在所述基板上的多个所述半导体芯片的上表面。
13.根据权利要求12所述的倒装芯片接合装置，还包括：
掩模移送单元，移送所述掩模部件。
14.根据权利要求12所述的倒装芯片接合装置，其中
所述掩模部件还包括：吸附孔，形成在所述透过部的下表面，以能够吸附所述半导体芯片；真空流路，以与所述吸附孔连接的方式形成在所述透过部，以能够向所述吸附孔传递负压。
15.根据权利要求12所述的倒装芯片接合装置，其中
所述掩模部件的所述透过部由使从所述激光头照射的所述红外线激光透过，且使包括波长在3μm以上9μm以下的区域带的红外线透过的材质形成，
还包括：红外线照相机，对通过所述激光头照射所述红外线激光的所述半导体芯片进行拍摄。
16.根据权利要求15所述的倒装芯片接合装置，其中
所述掩模部件的所述透过部使包括波长在4μm以上6.5μm以下的区域带的红外线透过。
17.根据权利要求15所述的倒装芯片接合装置，其中
所述掩模部件的所述透过部使从所述激光头照射的所述红外线激光透过且由BaF2及ZnSe中的任一种形成。
18.根据权利要求15所述的倒装芯片接合装置，其中
所述红外线照相机在通过所述激光头对所述半导体芯片照射所述红外线激光时对所述半导体芯片进行拍摄，
所述控制部接收在所述红外线照相机中测量的值的反馈，并控制所述激光头的所述多个垂直腔表面发射激光器元件的动作。
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