JP2013191840A - チップ圧着装置およびその方法 - Google Patents

チップ圧着装置およびその方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013191840A
JP2013191840A JP2013027320A JP2013027320A JP2013191840A JP 2013191840 A JP2013191840 A JP 2013191840A JP 2013027320 A JP2013027320 A JP 2013027320A JP 2013027320 A JP2013027320 A JP 2013027320A JP 2013191840 A JP2013191840 A JP 2013191840A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
gas
pressure
chamber
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013027320A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5680684B2 (ja
Inventor
Zhi Hong Hong
誌宏 洪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AblePrint Technology Co Ltd
Original Assignee
AblePrint Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AblePrint Technology Co Ltd filed Critical AblePrint Technology Co Ltd
Publication of JP2013191840A publication Critical patent/JP2013191840A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5680684B2 publication Critical patent/JP5680684B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/2919Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75252Means for applying energy, e.g. heating means in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/753Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7598Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors specially adapted for batch processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832Applying energy for connecting
    • H01L2224/83201Compression bonding
    • H01L2224/83203Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/832Applying energy for connecting
    • H01L2224/83201Compression bonding
    • H01L2224/83209Compression bonding applying isostatic pressure, e.g. degassing using vacuum or a pressurised liquid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/8385Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H01L2224/83862Heat curing

Abstract

【課題】チップ圧着装置及びチップ圧着方法を提供する。
【解決手段】チップ圧着装置は、下部と、一又は複数の貫通穴を有する仕切り部と一又は複数のガス通路を有する上チャンバと前記仕切り部により前記上チャンバと仕切られ、一又は複数のガス入口及び一又は複数のガス出口を備える下チャンバとを有し、前記下部と密閉又は分離することができる上部と、前記貫通穴中で摺動可能に嵌装される一又は複数の圧着ヘッドと、前記上チャンバの少なくとも一のガス通路に接続され、そのガス通路を介して前記上チャンバを充圧する一又は複数の気圧源と、前記下チャンバの一又は複数のガス入口に接続される一又は複数の加熱ガス源と、を含む。それらのうち、前記下部と前記上部が接触するとき、前記上部の下チャンバと前記下部が密閉する。
【選択図】図1

Description

本発明は圧着装置及びその方法に関し、特にチップ圧着装置およびその方法に関する。
従来、チップをパッケージする間、様々な手段によりチップを載置板と接合する。そのうち、チップボンダによりチップの接合を行うことが提案されている。チップの接合を行うとき、通常、チップに対して圧力と熱を加え、チップと載置板の間に粘着剤を塗布する。従来のチップボンダにおいて、チップを載置板と接合するための必要な圧着力と温度は、チップの吸込みヘッドにより提供され、通常、機械的加圧手段によりチップと載置板を緊密に貼り合わせ、且つ加熱コイルや加熱管で加熱された、チップの吸込みヘッドの熱伝導によりチップを加熱する。しかし、上述した従来のチップボンダの加圧手段と加熱手段では、構造が複雑であること、同時にチップと載置板を均一で迅速に加熱又は冷却できないこと、チップの吸込みヘッドが長期加熱により破損又は変形しやすいことなどの欠点がある。
上述の問題点に鑑み、本発明は低いコストで同時に複数のチップを迅速に圧着できるチップ圧着装置及び方法を提供する。
一般に、本発明は、ガスで圧力を加えることにより、圧力を受ける圧着ヘッドで載置板上のチップに対して圧力を加え、気体対流により所定温度を有するガスがチップ及び載置板に対して加熱又は冷却を行う。
ガスで加圧することにより、圧着ヘッドに加える力を制御する方式のメリットは、単一の気圧源により、複数の圧着ヘッドに加える力を制御でき、かつチップ圧着構造を簡略化でき、よって製造コスト(設備、製造期間などのコスト)を大幅に削減でき、製造能力を向上できる。一方、気体対流により、チップ及び載置板を加熱又は冷却する方式のメリットは、複数のチップに対して均一で迅速に加熱又は冷却を行うことができ、よって製造コストを抑える効果が得られる。
本発明の好適な実施例に係わるチップ圧着装置は、下部と、一又は複数の貫通穴を有する仕切り部と一又は複数のガス通路を有する上チャンバと前記仕切り部により前記上チャンバと仕切られ、一又は複数のガス入口及び一又は複数のガス出口を備える下チャンバとを有し、前記下部と密閉する又は分離することができる上部と、前記貫通穴に摺動可能に嵌装される一又は複数の圧着ヘッドと、前記上チャンバの少なくとも一のガス通路に接続され、そのガス通路を介して前記上チャンバを充圧する一又は複数の気圧源と、前記下チャンバの一又は複数のガス入口に接続される一又は複数の加熱ガス源と、を含む。それらのうち、前記上部が前記下部に接触するとき、前記上部の下チャンバと前記下部が密閉する。
本発明の好適な実施例に係わるチップ圧着方法は、上記チップ圧着装置を使用し、一又は複数のチップを載置した載置板を前記チップ圧着装置の下部上に配置する工程と、前記チップ圧着装置の下部を上部と接触させて、前記圧着ヘッドを前記載置板上のチップと接触させる工程と、前記気圧源により、加圧ガスを前記上チャンバ内に導入して充圧し、前記圧着ヘッドに圧力を加えることにより、前記チップを前記載置板又は別のチップに密接に圧着する工程と、前記加熱ガス源により、加熱ガスを前記下チャンバ内に導入して、前記チップ及び前記載置板を加熱する工程と、を含む。
本発明のその他実施形態及びメリットは、以下の本発明の原理を例示した図面を合わせた詳細な説明により更に明白になる。
本発明の好適な実施例に基づくチップ圧着装置の側面図である。 図1のチップ圧着装置の平面図である。 本発明のもう一つの好適な実施例に基づくチップ圧着装置の側面図である。 図3のチップ圧着装置の上部の側面断面図である。 本発明の更にもう一つの好適な実施例に基づくチップ圧着装置の側面図である。 図5のチップ圧着装置の上部の側面断面図である。 本発明の好適な実施例に基づくチップ圧着方法のフローチャートである。
以下において定義する用語について、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所に異なる定義が与えられていない限り、いずれもこれらの定義を使用する。明確な指示の有無にかかわらず、全ての数値はいずれもこの定義が「ほぼ」という修飾を受ける。「ほぼ」という言葉は通常、当業者がその数値に等しいと見なして実質的に同等の性質、機能、結果などの数量範囲を生成するものを指す。
本明細書の「ガス」という用語は、従来のパッケージング処理に用いられる全てのガスまたはその混合物を意味する。本明細書の「チップ」という用語は、従来のパッケージング工程に用いられる各種形式のチップを意味する。
以下において図面を参照しながら、本発明のチップ圧着装置の好適な実施例を説明する。
図1は、本発明の好適な実施例に基づくチップ圧着装置100の側面図である。図2は、図1のチップ圧着装置100の平面図である。チップ圧着装置100は、下部102、上部104、一又は複数の圧着ヘッド106、気圧源108及び加熱ガス源110を含む。図1が示す実施例において、下部102は、チップ132を載置した載置板130を収容でき、上部104と下部102は、密閉する又は分離することができる。下部102は第1位置決め部112を有し、上部104は、第1位置決め部112に対応する第2位置決め部114を有する。下部102の第1位置決め部112と上部104の第2位置決め部114とのマッチングにより、上部104と下部102との間の位置決めを実現する。
第1位置決め部112と第2位置決め部114は、相互にマッチングできる位置決め装置又は構造であればよい。例えば、図1の実施例において、第1位置決め部112が位置決めポストであり、第2位置決め部114が位置決め穴であるが、これに制限されず、例えば、第1位置決め部112が位置決め穴であり、第2位置決め部114が位置決めポストであってもよい。
図1及び図2を参照し、上部104は、仕切り部116、上チャンバ118及び下チャンバ120を有する。そのうち、上チャンバ118は、仕切り部116により下チャンバ120と仕切られている。上チャンバ118はガス通路122を有し、下チャンバ120はガス入口124及びガス出口126を有し、仕切り部116は貫通穴128を有する。圧着ヘッド106は、貫通穴128に摺動可能に嵌装される。なお、上部104が下部102と接触するとき、上部104の下チャンバ120と下部102が密閉して閉鎖空間を形成する。
更に図1及び図2を参照し、気圧源108は上チャンバ118のガス通路122に接続される。そのガス通路122により、上チャンバ118を充圧する。上チャンバ118を充圧する際、圧着ヘッド106が貫通穴128に摺動可能に嵌装されているので、圧着ヘッド106は上チャンバ118内の圧力を受けて、下方へ移動する。従って、接触したチップ132に圧力を加え、よってチップ132を載置板130に密接に圧着する。図面において一つのガス通路122及び一つの気圧源108のみが示されているが、実際にはこの配置に制限されず、製造プロセスに応じて、複数のガス通路122及び/又は複数の気圧源108を設置できる。例えば、一つのガス通路122に複数の気圧源108を接続してもよく、或いは一つの気圧源108に複数のガス通路122を接続してもよい。
更に、図1及び図2を参照し、加熱ガス源110が下チャンバ120のガス入口124に接続され、よって加熱ガスを加熱ガス源110から下チャンバ120に導入し、ガス出口126を介して加熱ガスを回収する。従って、下チャンバ120内の温度は加熱ガスの熱対流により迅速に所定温度に達し、チップ132と載置板130との間の粘着剤の受熱を促進する。上述した上チャンバ118の充圧動作に合わせて、チップ132と載置板130との間の圧着効果を更に向上させる。図面において、一つの加熱ガス源110と二つのガス入口124及び二つのガス出口126が示されているが、実際には一つ又は複数の加熱ガス源と一つ又は複数のガス入口124及び一つ又は複数のガス出口126を設置できる。
ガス温度及びガス圧力を制御する手段により、本発明は複数のチップを同時に迅速に圧着する効果が達成でき、製造能力が向上し、製造設備のコストを削減できる。
図3は、本発明の別の実施例に基づくチップ圧着装置の300の側面図である。図4は、図3のチップ圧着装置300の上部304の側面から見た断面図である。チップ圧着装置300は、下部302、上部304、圧着ヘッド306、気圧源308及び加熱ガス源310を含む。図3に示すチップ圧着装置300は、図1に示すチップ圧着装置100に大体類似しているので、以下において類似の部材及び配置について詳細に述べず、異なる部材及びその関連の配置についてのみ説明する。
図3及び図4を参照し、チップ圧着装置300は更に、下チャンバ320のガス入口に接続される冷却ガス源330を含み、冷却ガス源330により、冷却ガスを下チャンバ320内に導入し、チップ及び載置板を冷却する。図面において一つの冷却ガス源330のみを示しているが、実際には製造プロセスに応じて複数の冷却ガス源330を設置できる。
図面において示していないが、本発明の別の実施例において、気圧源308は上チャンバ318に接続されるとともに、下チャンバ320のガス入口にも接続され、よって加圧ガスを下チャンバ320内に供給して、下チャンバ320の圧力を所望の状態に維持する。
更に図3及び図4を参照し、上部304において、上チャンバ318のガス通路322が一又は複数のガス出口332を備え、ガス出口332はスイッチ又は制御弁(図示せず)に接続される。上チャンバ318を充圧するとき、ガス出口332に接続されたスイッチ又は制御弁を閉じ、上チャンバ318を減圧するとき、このスイッチ又は制御弁を開く。
更に図3及び図4を参照し、上部304において、仕切り部316は、少なくとも一のガス入口334と少なくとも一のガス出口336を有する一又は複数の仕切りチャンバ338を含む。例えば、仕切りチャンバ338のガス入口334は、一又は複数の冷却ガス源340に接続され、よって冷却ガスを仕切りチャンバ338内に導入し、圧着ヘッド306の温度を低下させ、仕切り部316の貫通穴の使用寿命を延長し、その安定性を向上させる。
図5は、本発明の更に別の実施例に基づくチップ圧着装置の側面図である。図6は、図5のチップ圧着装置500の上部504の側面から見た断面図である。チップ圧着装置500は、下部502、上部504、圧着ヘッド506、気圧源508及び加熱ガス源510を含む。図5に示すチップ圧着装置500は、図3に示すチップ圧着装置300に大体類似しているので、以下において類似の部材及び配置について詳細に述べず、異なる部材及びその関連する配置についてのみ説明する。
図5に示す実施例において、気圧源508には加熱器542が設けられ、加熱器542は気圧源508内の加圧ガスを所定温度まで加熱し、この所定温度は、例えば約40℃から約800℃の間である。
図5及び図6を参照し、チップ圧着装置500は、更に一つ又は複数の圧力センサ544を備え、圧力センサ544が上チャンバ518内に設置され、よって上チャンバ518内の圧力をモニターできる。なお、圧力センサ544は、その検出信号を気圧源508に送信でき、よって気圧源508の上チャンバ518に対するガス供給を制御できる。
更に図5及び図6を参照し、チップ圧着装置500は、更に一つ又は複数の温度センサ546を含み、温度センサ546が下チャンバ520内に設置され、よって下チャンバ520内の温度をモニターできる。なお、温度センサ546は、その検出信号を加熱ガス源510及び/又は下チャンバ520のガス入口に接続される冷却ガス源530に送信でき、よって加熱ガス源510及び/又は冷却ガス源530の下チャンバ520に対するガス供給を制御できる。
前記圧力センサと前記温度センサを本発明の他の実施例に応用でき、例えば、図1と図3のチップ圧着装置にも応用できる。
更に図5及び図6を参照し、上部504において、上チャンバ518は、スイッチ又は制御弁(図示せず)に接続される一又は複数のガス出口548を有する。上チャンバ518を充圧するとき、ガス出口548に接続されるスイッチ又は制御弁を閉じ、上チャンバ518を減圧するとき、このスイッチ又は制御弁を開く。当然、図6の上チャンバ518のガス通路522が図4のガス通路322のように、一又は複数のガス出口を有してもよい。従って、上チャンバ518のガス出口548及び/又はガス通路522のガス出口により、上チャンバ518を減圧できる。
更に図5及び図6を参照し、上部504において、仕切り部516は、少なくとも一のガス入口534と少なくとも一のガス出口536を有する一又は複数の仕切りチャンバ538を含む。図5及び図6に示す実施例において、仕切りチャンバ538は真空源550に接続され、仕切りチャンバ538を1atm以下の真空状態に維持させる。これにより断熱効果が達成され、圧着ヘッド506の温度を低下させ、よって仕切り部516の貫通穴の使用寿命を延長し、その安定性を向上させる。本発明の実施例において、複数の製造プロセスを提供するために、仕切りチャンバは真空源及び冷却ガス源の両者に接続できる。
本発明の実施例において、気圧源は圧力固定式の気圧源でもよく、よって上チャンバに一定の圧力を供給できる。或いは、気圧源が圧力調整式の気圧源でもよく、よって異なる状況に応じて上チャンバの圧力を調整できる。上述の気圧源は、1atm以上、50atm以下の圧力を提供できる。
本発明の実施例において、加熱ガス源は、圧力固定式の加熱ガス源又は圧力調整式の加熱ガス源であり、よって所定圧力を有する加熱ガスを提供できる。この所定圧力は、1atm以上、50atm以下である。
以下において図面を参照して本発明のチップ圧着方法の実施例を説明する。
図7は本発明の実施例に基づくチップ圧着方法のフローチャート700である。前記チップ圧着方法は、上述のチップ圧着装置を使用する。図7に示すように、フローチャート700は、チップ搬入工程702、装置密閉工程704、上チャンバ充圧工程706及び下チャンバ加熱工程708を含む。
チップ搬入工程702において、一又は複数のチップを載置した載置板をチップ圧着装置の下部上に配置する。
装置密閉工程704において、チップ圧着装置の下部と上部を密閉させて、圧着ヘッドを載置板上のチップと接触させる。本発明の実施例において、圧着ヘッドをチップと接触させる前に、気圧源により加圧ガスを上チャンバ内に導入して充圧し、圧着ヘッドに対して圧力を加え、圧着ヘッドを所定の位置まで移動させる。
上チャンバ充圧工程706において、気圧源により、加圧ガスを上チャンバ内に導入して充圧し、圧着ヘッドに圧力を加えることにより、チップを載置板又は別のチップに密接に圧着させる。上述の充圧の圧力は例えば、1atm以上、50atm以下である。
下チャンバ加熱工程708において、加熱ガス源により、加熱ガスを下チャンバ内に導入し、チップ及び載置板を加熱する。この加熱ガスの温度は例えば、約40℃から約800℃の間である。
下チャンバ加熱工程708の後、更に、上チャンバ減圧工程を含むことができる。例えば、チップ及び載置板を加熱した後、上チャンバのガス出口及び/又はガス通路のガス出口により、上チャンバを減圧できる。
本発明の実施例において、チップ圧着装置は、一又は複数の気圧源を含むことができる。チップ圧着装置が複数の気圧源を含むとき、複数の気圧源により、異なる圧力のガスをそれぞれ上チャンバ内に導入することができ、よって複数段の圧着ヘッドの加圧制御を行える。
本発明の実施例において、チップ圧着装置は、一又は複数の加熱ガス源を含むことができる。チップ圧着装置が複数の加熱ガス源を含むとき、複数の加熱ガス源により、異なる温度の加熱ガスをそれぞれ下チャンバ内に導入でき、よって複数段の加熱制御を行える。
この他、本発明の実施例において、チップ圧着装置は、更に下チャンバのガス入口に接続される一又は複数の冷却ガス源を含むことができ、チップ圧着装置が複数の冷却ガス源を含むとき、複数の冷却ガス源により、異なる温度の冷却ガスを下チャンバにそれぞれ導入でき、複数段の温度の冷却制御を行える。
100 チップ圧着装置
102 下部
104 上部
106 圧着ヘッド
108 気圧源
110 加熱ガス源
112 第一位置決め部
114 第二位置決め部
116 仕切り部
118 上チャンバ
120 下チャンバ
122 ガス通路
124 ガス入口
126 ガス出口
128 貫通穴
130 載置板
132 チップ
300 チップ圧着装置
302 下部
304 上部
306 圧着ヘッド
308 気圧源
310 加熱ガス源
316 仕切り部
318 上チャンバ
320 下チャンバ
322 ガス通路
330 冷却ガス源
332 ガス出口
334 ガス入口
336 ガス出口
338 仕切りチャンバ
340 冷却ガス源
500 チップ圧着装置
502 下部
504 上部
506 圧着ヘッド
508 気圧源
510 加熱ガス源
516 仕切り部
518 上チャンバ
520 下チャンバ
522 ガス通路
530 冷却ガス源
534 ガス入口
536 ガス出口
538 仕切りチャンバ
542 加熱器
544 圧力センサ
546 温度センサ
548 ガス出口
550 真空源
700 フローチャート
702 チップ搬入工程
704 装置密閉工程
706 上チャンバ充圧工程
708 下チャンバ加熱工程

Claims (39)

  1. 下部と、
    一又は複数の貫通穴を有する仕切り部と一又は複数のガス通路を有する上チャンバと前記仕切り部により前記上チャンバと仕切られ、一又は複数のガス入口及び一又は複数のガス出口を備える下チャンバとを有し、前記下部と密閉する又は分離することができる上部と、
    前記貫通穴に摺動可能に嵌装される一又は複数の圧着ヘッドと、
    前記上チャンバの少なくとも一のガス通路に接続され、そのガス通路を介して、前記上チャンバを充圧する一又は複数の気圧源と、
    前記下チャンバの一又は複数のガス入口に接続される一又は複数の加熱ガス源と、を含み、
    前記下部と前記上部が接触するとき、前記上部の下チャンバと前記下部が密閉することができる、ことを特徴とするチップ圧着装置。
  2. 前記下チャンバの一又は複数のガス入口に接続される一又は複数の冷却ガス源を更に含む、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  3. 前記気圧源は前記下チャンバの一又は複数のガス入口に同時に接続される、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  4. 前記ガス通路は、一又は複数のガス出口を有し、前記ガス通路のガス出口を介して、前記上チャンバを減圧する、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  5. 前記上チャンバは、一又は複数のガス出口を有し、前記上チャンバのガス出口を介して、前記上チャンバを減圧する、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  6. 前記仕切り部は、少なくとも一のガス入口と少なくとも一のガス出口を有する一又は複数の仕切りチャンバを含む、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  7. 前記仕切りチャンバのガス入口は、一又は複数の冷却ガス源と接続される、ことを特徴とする請求項6記載のチップ圧着装置。
  8. 前記気圧源は、圧力固定式の気圧源である、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  9. 前記気圧源は、圧力調整式の気圧源である、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  10. 前記上チャンバ内に設置される一又は複数の圧力センサを更に含む、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  11. 前記一又は複数の圧力センサは、その検出信号を前記気圧源に送信できる、ことを特徴とする請求項10記載のチップ圧着装置。
  12. 前記下チャンバ内に設置される一又は複数の温度センサを更に含む、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  13. 前記一又は複数の温度センサは、その検出信号を前記加熱ガス源に送信できる、ことを特徴とする請求項12記載のチップ圧着装置。
  14. 前記気圧源には加熱器が設けられる、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  15. 前記加熱ガス源は、圧力調整式の加熱ガス源又は圧力固定式の加熱ガス源である、ことを特徴とする請求項1記載のチップ圧着装置。
  16. 前記仕切りチャンバに接続される真空源を更に含む、ことを特徴とする請求項6記載のチップ圧着装置。
  17. 前記下部は第一位置決め部を有し、また、前記上部は前記第一位置決め部に対応する第二位置決め部を有する、ことを特徴とする請求項1から16のいずれかに記載のチップ圧着装置。
  18. チップ圧着方法であって、当該方法は請求項1記載のチップ圧着装置を使用し、
    一又は複数のチップを載置した載置板を前記チップ圧着装置の下部上に配置する工程と、
    前記チップ圧着装置の下部と上部を密閉させて、前記圧着ヘッドを前記載置板上のチップと接触させる工程と、
    前記気圧源により、加圧ガスを前記上チャンバ内に導入して充圧し、前記圧着ヘッドに対し圧力を加えることにより、前記チップを前記載置板又は別のチップに密接に圧着する工程と、
    前記加熱ガス源により、加熱ガスを前記下チャンバ内に導入して、前記チップ及び前記載置板を加熱する工程と、
    を含む、ことを特徴とするチップ圧着方法。
  19. 前記チップ及び前記載置板を加熱した後、前記上チャンバを減圧する工程を更に含む、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  20. 前記チップ圧着装置の上チャンバのガス通路は、一又は複数のガス出口を有し、前記チップ及び前記載置板を加熱した後、前記ガス通路の一又は複数のガス出口を介して、前記上チャンバを減圧する、ことを特徴とする請求項19記載のチップ圧着方法。
  21. 前記チップ圧着装置の上チャンバは、一又は複数のガス出口を有し、前記チップ及び前記載置板を加熱した後、前記上チャンバの一又は複数のガス出口を介して前記上チャンバを減圧する、ことを特徴とする請求項19記載のチップ圧着方法。
  22. 前記圧着ヘッドを前記チップと接触させる前に、前記気圧源により、加圧ガスを前記上チャンバ内に導入して充圧し、前記圧着ヘッドに圧力を加えることにより、前記圧着ヘッドを所定の位置まで移動させる工程を更に含む、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  23. 前記チップ圧着装置は、前記下チャンバの一又は複数のガス入口に接続される一又は複数の冷却ガス源を更に含み、前記冷却ガス源により、冷却ガスを前記下チャンバ内に導入して前記チップ及び前記載置板を冷却する、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  24. 加圧ガスを前記上チャンバ内に導入して充圧し、前記圧着ヘッドに圧力を加えることにより、前記チップを前記載置板に密接に圧着し、前記充圧の圧力は1atm以上、50atm以下である、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  25. 加熱ガスを前記下チャンバ内に導入して前記チップ及び前記載置板を加熱し、前記加熱ガスの温度は40℃から800℃の間である、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  26. 前記チップ圧着装置は複数の加熱ガス源を含むとき、前記複数の加熱ガス源により、異なる温度を有する加熱ガスを前記下チャンバ内にそれぞれ導入することにより、多段階の加熱制御を実行できる、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  27. 前記チップ圧着装置が複数の気圧源を含むとき、前記複数の気圧源により、異なる圧力のガスを前記上チャンバ内にそれぞれ導入することにより、多段階の圧着ヘッド加圧制御を実行できる、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  28. 前記複数の気圧源は圧力調整式の気圧源である、ことを特徴とする請求項27記載のチップ圧着方法。
  29. 前記気圧源が前記下チャンバの一又は複数のガス入口に接続されることにより、加圧ガスを前記下チャンバ内に供給する、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  30. 前記チップ圧着装置の仕切り部が、少なくとも一のガス入口と少なくとも一のガス出口を有する一又は複数の仕切りチャンバを含む、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  31. 前記仕切りチャンバのガス入口が一又は複数の冷却ガス源に接続され、よって冷却ガスを前記仕切りチャンバ内に導入する、ことを特徴とする請求項30記載のチップ圧着方法。
  32. 前記チップ圧着装置は、前記仕切りチャンバと接続される真空源を更に含み、よって前記仕切りチャンバを1atm以下の真空状態を維持する、ことを特徴とする請求項30記載のチップ圧着方法。
  33. 前記チップ圧着装置は、一又は複数の圧力センサを更に含み、前記圧力センサは前記上チャンバ内に設置される、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  34. 前記一又は複数の圧力センサがその検出信号を前記気圧源に送信できる、ことを特徴とする請求項33記載のチップ圧着方法。
  35. 前記チップ圧着装置は、更に一又は複数の温度センサを含み、前記温度センサは前記下チャンバ内に設置される、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  36. 前記一又は複数の温度センサがその検出信号を前記加熱ガス源に送信できる、ことを特徴とする請求項35記載のチップ圧着方法。
  37. 前記気圧源には加熱器が設けられ、よって加圧ガスを所定温度まで加熱し、前記所定温度は40℃から800℃までの間である、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  38. 前記加熱ガス源は圧力調整式の加熱ガス源又は圧力固定式の加熱ガス源であり、よって所定圧力を有する加熱ガスを提供し、前記所定圧力は1atm以上、50atm以下である、ことを特徴とする請求項18記載のチップ圧着方法。
  39. 前記チップ圧着装置の下部は、第一位置決め部を有し、前記上部が前記第一位置決め部に対応する第二位置決め部を有し、前記下部と前記上部との間の位置決めを促進する、ことを特徴とする請求項18から38のいずれか一に記載のチップ圧着方法。
JP2013027320A 2012-03-13 2013-02-15 チップ圧着装置およびその方法 Active JP5680684B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101108506A TWI501828B (zh) 2012-03-13 2012-03-13 晶片壓合裝置及方法
TW101108506 2012-03-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013191840A true JP2013191840A (ja) 2013-09-26
JP5680684B2 JP5680684B2 (ja) 2015-03-04

Family

ID=49156550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013027320A Active JP5680684B2 (ja) 2012-03-13 2013-02-15 チップ圧着装置およびその方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9196600B2 (ja)
JP (1) JP5680684B2 (ja)
KR (1) KR101402703B1 (ja)
TW (1) TWI501828B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008021240B4 (de) * 2008-04-28 2012-11-22 Ersa Gmbh Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Werkstücken und Verfahren zur Bestimmung der thermischen Prozessstabilität in einer solchen Vorrichtung
US9434029B2 (en) * 2011-12-20 2016-09-06 Intel Corporation High performance transient uniform cooling solution for thermal compression bonding process
US9093549B2 (en) * 2013-07-02 2015-07-28 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same
US9282650B2 (en) * 2013-12-18 2016-03-08 Intel Corporation Thermal compression bonding process cooling manifold
US9659902B2 (en) * 2014-02-28 2017-05-23 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Thermocompression bonding systems and methods of operating the same
US10192847B2 (en) * 2014-06-12 2019-01-29 Asm Technology Singapore Pte Ltd Rapid cooling system for a bond head heater
TWI589206B (zh) * 2015-08-10 2017-06-21 Cooling press with uniform cooling effect
IT201700000191A1 (it) * 2017-01-02 2018-07-02 Amx Automatrix S R L Pressa e metodo di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato
KR102481474B1 (ko) 2018-01-10 2022-12-26 삼성전자 주식회사 레이저 본딩 장치, 반도체 장치들의 본딩 방법, 및 반도체 패키지의 제조 방법
CN108581168B (zh) * 2018-05-09 2020-06-26 西安君信电子科技有限责任公司 一种散热芯片的固体焊接工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6441230A (en) * 1987-08-06 1989-02-13 Mitsubishi Electric Corp Die-bonding device
JP2001230275A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JP2002110744A (ja) * 2000-09-26 2002-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体実装装置、および半導体実装方法
JP2002531844A (ja) * 1998-12-02 2002-09-24 イスメカ ホールディング ソシエテ アノニム Icチップをスピンドル上に把持し整列させる装置
JP2007012874A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Omron Corp 基板加熱方法、基板加熱装置および熱風式リフロー装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578159A (en) * 1993-06-29 1996-11-26 Hitachi Techno Engineering Co., Ltd. Hot press for producing multilayer circuit board
US5772835A (en) * 1996-05-29 1998-06-30 Ibm Corporation Vacuum oven chamber for making laminated integrated circuit devices
US7214573B2 (en) * 2001-12-11 2007-05-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device that includes patterning sub-islands
JP4014481B2 (ja) * 2002-04-30 2007-11-28 東レエンジニアリング株式会社 ボンディング方法およびその装置
EP1508428A1 (de) * 2003-08-22 2005-02-23 Leister Process Technologies Vorrichtung zum Verbinden von flächigen Kunststoffmaterialien
KR100662820B1 (ko) 2005-09-27 2006-12-28 삼성테크윈 주식회사 플립칩 본더
KR101367661B1 (ko) * 2006-08-25 2014-02-27 엘아이지에이디피 주식회사 척의 평행도 및 평편도 조절유닛을 가진 기판 합착장치
KR101165029B1 (ko) 2007-04-24 2012-07-13 삼성테크윈 주식회사 칩 가열장치, 이를 구비한 플립 칩 본더 및 이를 이용한플립 칩 본딩 방법
JP2009130269A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Nec Electronics Corp 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
KR100950755B1 (ko) * 2008-01-10 2010-04-05 주식회사 하이닉스반도체 몰딩 장치 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6441230A (en) * 1987-08-06 1989-02-13 Mitsubishi Electric Corp Die-bonding device
JP2002531844A (ja) * 1998-12-02 2002-09-24 イスメカ ホールディング ソシエテ アノニム Icチップをスピンドル上に把持し整列させる装置
JP2001230275A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JP2002110744A (ja) * 2000-09-26 2002-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体実装装置、および半導体実装方法
JP2007012874A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Omron Corp 基板加熱方法、基板加熱装置および熱風式リフロー装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI501828B (zh) 2015-10-01
TW201336606A (zh) 2013-09-16
US20130240115A1 (en) 2013-09-19
US9196600B2 (en) 2015-11-24
KR20130105256A (ko) 2013-09-25
JP5680684B2 (ja) 2015-03-04
KR101402703B1 (ko) 2014-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5680684B2 (ja) チップ圧着装置およびその方法
CN102956510A (zh) 制造结合体和功率半导体模块的方法
WO2008072543A1 (ja) 貼り合せ基板の分離方法、貼り合せ基板の分離装置及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN103367181A (zh) 用于接合基板的方法和设备
KR20130023265A (ko) 상온 접합 장치 및 상온 접합 방법
KR20140070635A (ko) 라미네이트 방법 및 라미네이트 장치
CN108138534B (zh) 具有改善的温度曲线的用于生产vig装置的方法
TWI588945B (zh) 積層型半導體封裝體的製造裝置
JP5229679B2 (ja) 加熱加圧システム
CN102502481B (zh) 基于局域加热技术的圆片级低温键合系统及装置
KR101363273B1 (ko) 접합장치 및 접합방법
WO2017114315A1 (zh) 一种键合机加热冷却装置及其制作方法
JP5585945B2 (ja) シール構造及び接合装置
JP2015136856A (ja) 複合材の製造方法及び製造装置
JP2011165952A5 (ja)
KR101619455B1 (ko) 적층형 반도체 패키지의 제조방법
CN117650062A (zh) 封装方法,以及半导体器件
KR20110065896A (ko) 라미네이션 방법 및 라미네이션 장치
KR102101431B1 (ko) 기판 스테이지
JP5207215B2 (ja) 加熱加圧システム
CN112929810B (zh) 一种pi音膜的高温高压成型机及其成型操作方法
WO2009031674A1 (ja) ラミネート装置、ラミネート装置用の熱板及びラミネート装置用の熱板の製造方法
JP5403494B2 (ja) 加熱システム及び張り合わせ装置
JP6333184B2 (ja) 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
KR20220026370A (ko) 본딩 헤드 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5680684

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250