TW202339606A - 電子零件安裝裝置及電子零件安裝方法 - Google Patents
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Abstract
電子零件安裝裝置（1）包含保持具有安裝面的電子零件（EC）並將其安裝於基板的接合頭（110），接合頭（110）包括：保持工具（111），具有保持電子零件（EC）的保持區域（111A）；罩（C1），包圍保持工具（111）的周圍，並且形成有在保持區域（111A）側開口的開口部；以及氣體噴出口（P1），向罩（C1）的內側供給沖洗氣體，在罩（C1）與保持工具（111）之間，遍及保持區域（111A）的整周設置有沖洗氣體供給路徑（R1）。
Description
本申請案發明是有關於一種電子零件安裝裝置及電子零件安裝方法。
在藉由倒裝晶片接合（flip chip bonding）方式而進行的電子零件的安裝裝置中，在將電子零件安裝於基板時，要求抑制因焊料的氧化而導致的劣化。
例如，在專利文獻1中揭示有一種晶片安裝方法，其特徵在於：在將形成於晶片的凸塊接合於形成於基板的焊墊時，一邊將晶片與基板之間保持為開放狀態，一邊使沖洗氣體局部流向至少凸塊周圍部分，在該沖洗氣體環境下將凸塊接合於焊墊。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2001-257238號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，根據專利文獻1所記載的晶片安裝方法，由於沖洗氣體是自一方向或兩方向被吹出，故在晶片與基板之間產生的沖洗氣體的旋渦中會捲入空氣，而氣體沖洗的效率有時會降低。
本申請案發明是鑒於此種情況而完成的，本申請案發明的目的在於提供一種氣體沖洗效率得到提高的電子零件安裝裝置及電子零件安裝方法。
[解決課題之手段]
本申請案發明的一實施方式的電子零件安裝裝置包含接合頭，所述接合頭保持具有安裝面的電子零件並將其安裝至基板，接合頭包括：保持工具，具有保持電子零件的保持區域；罩，包圍保持工具的周圍，並且形成有在保持區域側開口的開口部；以及氣體噴出口，向罩的內側供給沖洗氣體，在罩與保持工具之間，遍及保持區域的整周設置有沖洗氣體供給路徑。
根據該實施方式，在電子零件與基板的接合時，在基板與罩之間形成包圍電子零件的半密閉空間。藉由向該半密閉空間供給沖洗氣體，將殘留在該半密閉空間中的空氣自基板與罩之間的間隙排出，該半密閉空間的沖洗氣體濃度上升。此時，經由在罩與保持工具之間遍及保持區域的整周而設置的沖洗氣體供給路徑，自周圍等向性地對電子零件的安裝面供給沖洗氣體。因此，與僅自特定方向對安裝面供給沖洗氣體的結構相比，能夠抑制捲入沖洗氣體中的空氣殘留在安裝面的周圍，從而能夠提高氣體沖洗效率。因此，能夠降低沖洗氣體的流量，從而在電子零件與基板的接合時，能夠抑制因沖洗氣體奪走熱量而產生的熱損失。
在所述實施方式中，罩亦可具有較保持工具的保持區域突出的前端部。
根據該實施方式，形成於基板與罩之間的半密閉空間的密閉性提高，從而能夠進一步提高氣體沖洗效率。
在所述實施方式中，罩的前端部的內徑亦可小於罩中的保持區域的周圍的內徑。
根據該實施方式，能夠使沖洗氣體流動的方向朝向安裝面，從而能夠進一步提高氣體沖洗效率。
在所述實施方式中，罩的前端部亦可包含可撓性材料。
根據該實施方式，即便罩的前端部與基板或已安裝於基板的電子零件接觸，亦可防止基板或已安裝於基板的電子零件的損傷，從而能夠抑制不良品的產生。因此，能夠使罩靠近基板而無須避諱罩的前端部與基板或已安裝於基板的電子零件接觸，故在電子零件與基板的接合時，能夠提高形成於基板與罩之間且包圍電子零件的半密閉空間的密閉性。因此，能夠抑制氣體沖洗後來自該半密閉空間的沖洗氣體的流出量，從而能夠抑制在氣體沖洗後繼續供給的沖洗氣體的流量。
在所述實施方式中，在罩的前端部形成有狹縫或通氣孔。
根據該實施方式，能夠通過狹縫或通氣孔，將殘留在半密閉空間中的空氣排出，所述半密閉空間是在電子零件與基板的接合時形成於基板與防護罩之間且包圍電子零件。而且，能夠藉由狹縫或通氣孔的設計來調整該半密閉空間的密閉性。
在所述實施方式中，罩亦可構成為能夠相對於保持工具在罩的軸向上相對進退。
根據該實施方式，能夠根據氣體沖洗的進行程度來調整形成於基板與罩之間且包圍電子零件的半密閉空間的密閉性。例如，在氣體沖洗的初期，可增大基板與罩之間的間隙來促進空氣的排出，從而加快氣體沖洗的進行。在氣體沖洗的末期，可減小基板與罩之間的間隙來抑制沖洗氣體的流出，從而降低沖洗氣體的流量，藉此來抑制熱損失。此外，在使電子零件與基板接觸之前的階段，藉由在使罩相對於保持工具的保持區域而前進的狀態下預先開始供給沖洗氣體，從而可在電子零件周圍的沖洗氣體濃度較高的狀態下，在罩與基板之間形成半密閉空間，從而能夠縮短氣體沖洗所需的時間。在使電子零件與基板接觸的階段，藉由預先使罩相對於保持工具的保持區域而後退，從而可抑制基板與罩的接觸。於在基板與罩之間形成半密閉空間的階段，能夠根據基板的表面形狀及電子零件的安裝狀況來調整罩的位置。
本申請案發明的另一實施方式的電子零件安裝方法藉由接合頭保持具有安裝面的電子零件並將其安裝於基板，接合頭包括：保持工具，具有保持電子零件的保持區域；罩，包圍保持工具的周圍並且形成有將保持區域側開口的開口部；以及氣體噴出口，向罩的內側供給沖洗氣體，電子零件安裝方法包含：藉由保持工具保持電子零件；自氣體噴出口噴出沖洗氣體，藉此向沖洗氣體供給路徑供給沖洗氣體，所述沖洗氣體供給路徑是在保持有電子零件的保持工具與罩之間，遍及保持區域的整周而設置；以及在供給沖洗氣體的狀態下，將保持於保持工具的電子零件安裝於基板。
根據該實施方式，在電子零件與基板的接合時，在基板與罩之間形成包圍電子零件的半密閉空間。藉由對該半密閉空間供給沖洗氣體，殘留在該半密閉空間的空氣自基板與罩之間的間隙被排出，該半密閉空間的沖洗氣體濃度上升。此時，經由在罩與保持工具之間遍及保持區域的整周而設置的沖洗氣體供給路徑，自周圍等向性地對電子零件的安裝面供給沖洗氣體。因此，與僅自特定方向對安裝面供給沖洗氣體的結構相比，能夠抑制捲入沖洗氣體中的空氣殘留在安裝面的周圍，從而能夠提高氣體沖洗效率。因此，能夠降低沖洗氣體的流量，從而在電子零件與基板的接合時，能夠抑制因沖洗氣體奪走熱量而產生的熱損失。
[發明的效果]
根據本申請案發明，可提供氣體沖洗的效率得到提高的電子零件安裝裝置及電子零件安裝方法。
以下，一邊參照圖式，一邊對本申請案發明的實施方式進行說明。本實施方式的圖式為例示，各部的尺寸及形狀為示意性者，不應將本申請案發明的技術範圍限定於該實施方式來理解。
＜第一實施方式＞
首先，一邊參照圖1及圖2，一邊對本申請案發明的第一實施方式的電子零件安裝裝置1的結構進行說明。圖1是概略性地表示第一實施方式的電子零件安裝裝置的結構的圖。圖2是概略性地表示圖1所示的電子零件安裝裝置的沿著II-II線的剖面的結構的圖。
電子零件安裝裝置1是將半導體晶片EC翻轉後安裝於基板S的倒裝晶片接合器。半導體晶片EC是電子零件的一例，但並不限定於此。電子零件安裝裝置1並不限定於倒裝晶片接合器，亦可為黏晶機（die bonder）或表面安裝裝置。電子零件安裝裝裝置1所安裝的電子零件亦可為積體電路（Integrated Circuit，IC）封裝、電晶體（transistor）及二極體（diode）等半導體元件或暫存器（register）、電容器（capacitor）及電感器（inductor）等被動元件。將基板S與半導體晶片EC接合的焊料例如設置於半導體晶片EC的凸塊電極B。焊料亦可設置於基板S的電極墊PD，還可設置於凸塊電極B及電極墊PD這兩者。電子零件安裝裝置1包括頭單元100、控制部10、拾取單元20、轉印單元30、及安裝單元40。
頭單元100包括接合頭110及頭移動機構150。
接合頭110構成為能夠拾取安裝面具有凸塊電極B的半導體晶片EC。接合頭110具有保持工具111、加熱工具113、冷卻工具115、罩C1、氣體噴出口P1、及升降機構119。
保持工具111保持半導體晶片EC。保持工具111例如是具有抽吸孔112的吸附夾頭。保持工具111具有保持半導體晶片EC的保持區域111A，且構成為能夠拾取與保持區域111A接觸的半導體晶片EC。
加熱工具113是對保持工具111進行加熱的加熱機構，例如為陶瓷加熱器（ceramic heater）等。加熱工具113構成為尤其能夠使保持工具111的保持區域111A升溫，從而對被保持於保持區域111A的半導體晶片EC進行加熱。加熱工具113亦可包括熱電偶及測溫電阻體等的溫度感測器。
冷卻工具115是對保持工具111進行冷卻的冷卻機構，例如為冷卻流路或珀爾帖元件（Peltier element）等。冷卻工具115尤其使保持工具111的保持區域111A降溫。
罩C1設置為包圍保持工具111的周圍的筒狀。如圖2所示，在俯視保持工具111的保持區域111A時，在罩C1與保持工具111之間，遍及保持區域111A的整周形成有沖洗氣體供給路徑R1。例如，在罩C1與保持工具111之間設置有等向性的間隙。在罩C1形成有將保持工具111中的保持區域111A側開口的開口部。即，罩C1在被保持於保持工具111的半導體晶片EC中的凸塊電極B側開口。與罩C1的開口部為相反的一側封閉。亦可於罩C1設置有用於排出氣體的狹縫及通氣孔的至少一者。
罩C1在開口部側具有前端部C11。前端部C11較保持工具111的保持區域111A突出。前端部C11例如包圍被保持於保持工具111的半導體晶片EC中的凸塊電極B。或者，被保持於保持工具111的半導體晶片EC中的凸塊電極B亦可較前端部C11突出。
氣體噴出口P1向罩C1的內側供給沖洗氣體GS。例如，氣體噴出口P1朝向沖洗氣體供給路徑R1噴出沖洗氣體GS。沖洗氣體GS可使用氮氣或氬氣等非活性氣體、還原性氣體、置換氣體（例如在凸塊電極B的表面能夠被置換成氟基的氣體）等。總之，沖洗氣體GS只要是能夠沖洗以空氣為代表的形成氧化環境的氣體而形成非氧化環境的氣體即可。
升降機構119是使保持工具111沿著與轉印單元30的轉印面或安裝單元40的安裝面正交的方向（以下，設為「鉛錘方向」）升降的升降機構，例如為電動缸或致動器（actuator）等。升降機構119使保持工具111及罩C1一起沿鉛錘方向升降。在圖1所示的例中，罩C1相對於保持工具111的保持區域111A的相對位置被固定。或者，亦可如下所述，保持工具111與罩C1構成為能夠相互獨立地升降。即，亦可構成為，罩C1相對於保持工具111的保持區域111A的相對位置可變更。
頭移動機構150是使頭單元100沿著與轉印單元30的轉印面或安裝單元40的安裝面平行的方向（以下，設為「水平方向」）移動的移動機構，例如為正交機器人或機器人操作器（robot manipulator）。
控制部10控制升降機構119及頭移動機構150，以控制接合頭110的保持工具111在鉛錘方向及水平方向上的位置。而且，控制部10控制保持工具111的抽吸孔112，以拾取或釋放半導體晶片EC。而且，控制部10控制保持工具111的加熱工具113及冷卻工具115，並經由保持區域111A來調整半導體晶片EC的溫度。而且，控制部10控制保持工具111的氣體噴出口P1來進行沖洗氣體GS的供給開始、供給停止及供給量調整。
具體而言，控制部10自拾取單元20拾取半導體晶片EC，並將半導體晶片EC自拾取單元20搬送至轉印單元30。繼而，控制部10使半導體晶片EC的凸塊電極B浸漬於儲存在轉印單元30中的助焊劑FX中，並將半導體晶片EC自轉印單元30搬送至安裝單元40。繼而，控制部10開始沖洗氣體GS的供給，使半導體晶片EC的凸塊電極B與基板S的電極墊PD接觸後，對半導體晶片EC進行加熱並將其安裝於基板S。此時，為了抑制因流動的沖洗氣體GS而產生的熱損失，控制部10亦可在使凸塊電極B與電極墊PD接觸前後改變沖洗氣體GS的供給量。具體而言，亦可使得使凸塊電極B與電極墊PD接觸之後的沖洗氣體GS的供給量較使凸塊電極B與電極墊PD接觸之前的沖洗氣體GS的供給量而減少。再者，當半導體晶片EC向基板S的安裝結束時，控制部10對保持工具111進行冷卻，並且使接合頭110移動至拾取單元20為止，開始準備安裝下一個半導體晶片EC。
控制部10亦可獲取與拾取單元20、轉印單元30及安裝單元40的至少一個的動作狀況相關的資訊，並基於該資訊控制頭單元100。而且，控制部10亦可基於頭單元100的動作狀況，控制拾取單元20、轉印單元30及安裝單元40的至少一個。
拾取單元20自晶圓W拾取半導體晶片EC。具體而言，拾取單元20藉由上推機構21自晶圓W上推半導體晶片EC，並藉由拾取頭22拾取經上推的半導體晶片EC。所拾取的半導體晶片EC被拾取頭22翻轉後，被移交至接合頭110。再者，拾取單元並不限定於所述拾取單元，亦可為自收容有半導體晶片EC的托盤供給半導體晶片EC等電子零件的托盤饋送器（tray feeder）。此時，拾取單元亦可更包括保持托盤的保持部、及搬送托盤的輸送機（conveyor）、正交機器人或機器人操作器等。拾取單元例如亦可為帶式饋送器（tape feeder）。
在轉印單元30中，將助焊劑FX轉印至半導體晶片EC的凸塊電極B。轉印單元30包括儲存助焊劑FX的轉印平台31。助焊劑FX以一樣的深度儲存在轉印平台31的浸漬區域33中。再者，轉印單元30亦可更包括如下等：助焊劑管，將助焊劑FX供給至浸漬區域33；刮刀，將浸漬區域33的助焊劑FX表面刮平；溫度調整機構，調整助焊劑FX的溫度；以及圖像分析裝置，對浸漬區域33的助焊劑FX的轉印處理之前或之後的表面進行拍攝，並對助焊劑FX向凸塊電極B的轉印狀況進行分析。
在安裝單元40中，將半導體晶片EC安裝於基板S。安裝單元40包括載置基板S的安裝平台41。再者，安裝單元40亦可更包括：溫度調整機構，調整基板S的溫度來使焊料熔融；及搬送基板S的輸送機、正交機器人或機器人操作機等。
繼而，一邊參照圖3～圖7，一邊對使用電子零件安裝裝置1的電子零件安裝方法的概要進行說明。圖3是概略性地表示使用第一實施方式的電子零件安裝裝置的電子零件安裝方法的流程圖。圖4是概略性地表示圖3的步驟S120的情況的圖。圖5是概略性地表示圖3的步驟S130的情況的圖。圖6是概略性地表示圖3的步驟S140的情況的圖。圖7是概略性地表示圖3的步驟S150的情況的圖。在以下說明中，控制頭單元100的各構成元件的是控制部10。
首先，將接合頭110的溫度控制為第一溫度（S110）。接合頭110的溫度是指使用加熱工具113或冷卻工具115來控制的保持工具111的溫度，是經由保持區域111A對半導體晶片EC進行加熱或冷卻時的設定溫度。第一溫度設定為低於焊料的熔點。第一溫度亦可設定為低於助焊劑FX的活化溫度。在下述的步驟S170中，就縮短焊料的熔融所需的時間的觀點而言，第一溫度只要為焊料的熔點以下並且在下述的步驟S130中儲存在轉印平台31中的助焊劑FX不會氣化或劣化的溫度範圍即可，較為理想的是儘可能設定為高溫。為了將助焊劑FX轉印至凸塊電極B，保持半導體晶片EC的保持工具111靠近轉印平台31的時間短於轉印平台31上的助焊劑FX被加熱至第一溫度為止所需的時間。因此，第一溫度亦可設定為高於助焊劑FX的活化溫度。較為理想的是，第一溫度被設定為100℃以上且250℃以下，進而理想的是設定為150℃以上。作為一例，第一溫度為200℃左右。
繼而，自晶圓W拾取半導體晶片EC，將其翻轉後移交至接合頭（S120）。藉由上推機構21，自靜置的晶圓W朝向拾取頭22上推半導體晶片EC。此時，半導體晶片EC的凸塊電極B朝上。拾取頭22保持半導體晶片EC，並將其翻轉而調換半導體晶片EC的上下方向的朝向。此時，半導體晶片EC的凸塊電極B朝下。如圖4所示，控制頭移動機構150，使接合頭110沿水平方向移動至在鉛錘方向上與保持於拾取頭22的半導體晶片EC重合的位置。繼而，控制升降機構119，使保持工具111及罩C1向鉛錘下方下降，從而使保持區域111A與半導體晶片EC接觸。繼而，控制抽吸孔112，使半導體晶片EC吸附於保持區域111A。然後，控制升降機構119，使保持工具111及罩C1在保持著半導體晶片EC的狀態下向鉛錘上方上升。
繼而，將助焊劑FX轉印至凸塊電極B（S130）。首先，控制頭移動機構150，使接合頭110沿水平方向移動至在鉛錘方向上與浸漬區域33重合的位置。繼而，如圖5所示，控制升降機構119，使保持工具111及罩C1向鉛錘下方下降，從而使半導體晶片EC的凸塊電極B浸漬於助焊劑FX中。繼而，控制升降機構119，使保持工具111及罩C1向鉛錘上方上升。
繼而，開始供給沖洗氣體GS（S140）。首先，控制頭移動機構150，使接合頭110沿水平方向移動至在鉛錘方向上與基板S的安裝預定區域重合的位置。繼而，如圖6所示，自氣體噴出口P1噴出的沖洗氣體GS充滿罩C1內側的空間，並通過沖洗氣體供給路徑R1自該空間對氧化性氣體進行沖洗。沖洗氣體GS的剩餘部分亦通過沖洗氣體供給路徑R1被排出，藉此抑制氧化性氣體侵入罩C1內側的空間。再者，亦可在使接合頭110移動至在鉛錘方向上與基板S的安裝預定區域重合的位置之前或移動中途開始供給沖洗氣體GS。
繼而，使凸塊電極B與電極墊PD接觸（S150）。控制升降機構119，使保持工具111及罩C1向鉛錘下方下降，從而使凸塊電極B與電極墊PD接觸。此時，如圖7所示，在基板S與罩C1之間形成包圍半導體晶片EC的半密閉空間。氣體噴出口P1持續供給沖洗氣體GS，將殘留在半密閉空間的氧化性氣體自基板S與罩C1之間的間隙排出。藉此，形成包含沖洗氣體GS的非氧化性環境作為凸塊電極B的環境。
再者，開始供給沖洗氣體GS的步驟S140亦可在使凸塊電極B與電極墊PD接觸的步驟S150之後實施。
繼而，將接合頭110的溫度控制為第二溫度（S160）。第二溫度高於第一溫度。第二溫度被設定為高於焊料的熔點。藉此，焊料在包含沖洗氣體GS的非氧化性環境下軟化。第二溫度是在焊料不會劣化的溫度範圍內適當設定。較為理想的是，第二溫度被設定為250℃以上且400℃以下，進而理想的是設定為350℃以下。作為一例，第二溫度為300℃左右。
繼而，對接合頭110進行冷卻（S170）。使接合頭110低於焊料的熔點，藉此對焊料進行冷卻而使其固化。藉此，將半導體晶片EC焊接至基板S。
繼而，自保持工具111釋放半導體晶片EC（S180）。首先，解除藉由抽吸孔112而進行的吸氣，自保持區域111A釋放半導體晶片EC。繼而，控制升降機構119，使保持工具111及罩C1向鉛錘上方上升。
然後，再次回到步驟S110，將接合頭110的溫度控制為第一溫度。接下來，直至再次實施步驟S130為止的期間內，向轉印平台31的浸漬區域33中追加助焊劑FX，並藉由刮刀將供給至浸漬區域33中的助焊劑FX的表面刮平。
如以上所說明，在本實施方式的電子零件安裝裝置1中，接合頭110包括：保持工具111，具有保持半導體晶片EC的保持區域111A；罩C1，包圍保持工具111的周圍，並且形成有將保持區域111A側開口的開口部；以及氣體噴出口P1，向罩C1的內側供給沖洗氣體GS，在罩C1與保持工具111之間，遍及保持區域111A的整周設置有沖洗氣體供給路徑R1。
藉此，在半導體晶片EC與基板S的接合時，在基板S與罩C1之間形成包圍半導體晶片EC的半密閉空間。藉由向該半密閉空間供給沖洗氣體GS，殘留在該半密閉空間中的空氣自基板S與罩C1之間的間隙排出，該半密閉空間的沖洗氣體GS濃度上升。此時，經由在罩C1與保持工具111之間遍及保持區域111A的整周而設置的沖洗氣體供給路徑R1，自周圍等向性地對半導體晶片EC的安裝面供給沖洗氣體GS。因此，與僅自特定方向對安裝面供給沖洗氣體GS的結構相比，能夠抑制捲入沖洗氣體GS中的空氣殘留在安裝面的周圍，從而能夠提高氣體沖洗效率。因此，能夠降低沖洗氣體GS的流量，從而在半導體晶片EC與基板S的接合時，能夠抑制因沖洗氣體GS奪走熱量而產生的熱損失。
作為一實施方式，罩C1具有較保持工具111的保持區域111A突出的前端部C11。
藉此，形成於基板S與罩C1之間的半密閉空間的密閉性提高，從而能夠進一步提高氣體沖洗效率。
而且，使用電子零件安裝裝置1的電子零件安裝方法包含：藉由保持工具111保持半導體晶片EC；自氣體噴出口P1噴出沖洗氣體GS，藉此，向在保持有半導體晶片EC的保持工具111與罩C1之間遍及保持區域111A的整周而設置的沖洗氣體供給路徑R1供給沖洗氣體GS；以及在供給沖洗氣體GS的狀態下，將保持於保持工具111的半導體晶片EC安裝於基板S。
藉此，在半導體晶片EC與基板S接合的時，在基板S與罩C1之間形成包圍半導體晶片EC的半密閉空間。向該半密閉空間供給沖洗氣體GS，藉此，將殘留在該半密閉空間的空氣自基板S與罩C1之間的間隙排出，該半密閉空間的沖洗氣體GS濃度上升。此時，經由在罩C1與保持工具111之間遍及保持區域111A的整周而設置的沖洗氣體供給路徑R1，自周圍等向性地對半導體晶片EC的安裝面供給沖洗氣體GS。因此，與僅自特定方向對安裝面供給沖洗氣體GS的結構相比，能夠抑制捲入沖洗氣體GS中的空氣殘留在安裝面的周圍，從而能夠提高氣體沖洗效率。因此，能夠降低沖洗氣體GS的流量，從而在半導體晶片EC與基板S的接合時，能夠抑制因沖洗氣體GS奪走熱量而產生的熱損失。
再者，本實施方式的氣體噴出口P1朝向鉛錘下方設置，亦可朝向鉛錘上方、水平向內或水平向外設置。氣體噴出口P1例如為兩個，但亦可為一個，還可為三個以上的多個。
以下，對其他實施方式進行說明。再者，對與第一實施方式中所示的結構相同或類似的結構標註相同或類似的符號，並適當省略其說明。而且，不逐一說明同樣的結構所帶來的同樣的作用效果。
＜第二實施方式＞
一邊參照圖8，一邊對第二實施方式的接合頭210的結構進行說明。圖8是概略性地表示第二實施方式的接合頭的結構的圖。
第二實施方式的罩C2被設為，隨著朝向前端而水平方向的尺寸減小，前端部C21的內壁呈錐狀。罩C2的前端部C21的內徑小於罩C2中的保持區域111A的周圍的內徑。
藉此，能夠使沖洗氣體GS流動的方向朝向凸塊電極B，從而能夠進一步提高氣體沖洗效率。
再者，罩的前端部的內壁並不限定於錐狀，只要能夠使沖洗氣體GS流動的方向朝向凸塊電極B即可。罩的前端部的內壁亦可具有向內突起的突起部，罩的前端部亦可形成為L字狀或T字狀。
＜第三實施方式＞
一邊參照圖9，一邊對第三實施方式的接合頭310的結構進行說明。圖9是概略性地表示第三實施方式的接合頭的結構的圖。
第三實施方式的罩C3的前端部C31是藉由具有可撓性的橡膠而設置。前端部C31構成為在與基板S或已安裝於基板S的其他半導體晶片EC接觸的情況下能夠變形。在前端部C31設置有沿著鉛錘方向延伸的狹縫SL。狹縫SL用於排出氣體，並且使前端部C31容易變形。
如上所述，本實施方式的罩C3的前端部C31包含可撓性材料。
藉此，即便罩C3的前端部C31與基板S或已安裝於基板S的半導體晶片EC接觸，亦能夠防止基板S或已安裝於基板S的半導體晶片EC的損傷，從而能夠抑制不良品的產生。因此，能夠使罩C3靠近基板S而無須避諱罩C3的前端部C31與基板S或已安裝於基板S的半導體晶片EC接觸，故在半導體晶片EC與基板S的接合時，能夠提高形成於基板S與罩C3之間且包圍半導體晶片EC的半密閉空間的密閉性。因此，能夠抑制氣體沖洗後來自該半密閉空間的沖洗氣體的流出量，從而能夠抑制氣體沖洗後繼續供給的沖洗氣體的流量。
而且，亦可於本實施方式的罩C3的前端部C31形成狹縫。
根據該實施方式，能夠通過狹縫SL，將殘留在半密閉空間中的空氣排出，所述半密閉空間是在半導體晶片EC與基板S的接合時形成於基板S與罩C3之間且包圍半導體晶片EC。而且，可藉由狹縫SL的設計來調整該半密閉空間的密閉性。
再者，亦可在罩的前端部形成通氣孔來代替狹縫。罩的前端部的構成材料並不限定於橡膠，只要為可撓性材料即可。罩的前端部例如亦可藉由發泡胺基甲酸酯（urethane）等海綿（sponge）或布等設置。
＜第四實施方式＞
一邊參照圖10，一邊對第四實施方式的接合頭410的結構進行說明。圖10是概略性地表示第四實施方式的接合頭的結構的圖。
第四實施方式的接合頭410包括：升降機構419，使保持工具111沿著鉛錘方向升降；以及升降機構429，使罩C4沿著鉛錘方向升降。保持工具111與罩C4能夠分別獨立地升降。
如上所述，本實施方式的罩C4構成為能夠相對於保持工具111在罩C4的軸向上相對進退。
藉此，能夠根據氣體沖洗的進行情況來調整形成於基板S與罩C4之間且包圍半導體晶片EC的半密閉空間的密閉性。例如，在氣體沖洗的初期，可加大基板S與罩C4之間的間隙來促進空氣的排出，從而加速氣體沖洗的進行。在氣體沖洗的末期，可減小基板S與罩C4之間的間隙來抑制沖洗氣體GS的流出，從而降低沖洗氣體GS的流量，藉此抑制熱損失。此外，在使半導體晶片EC與基板S接觸之前的階段內，藉由在使罩C4相對於保持工具111的保持區域而前進的狀態下開始供給沖洗氣體GS，從而可在半導體晶片EC的周圍的沖洗氣體GS濃度高的狀態下，在罩C4與基板S之間形成半密閉空間，從而能夠縮短氣體沖洗所需的時間。在使半導體晶片EC與基板S接觸的階段內，藉由使罩C4相對於保持工具111的保持區域而後退，從而可抑制基板S與罩C4的接觸。於在基板S與罩C4之間形成半密閉空間的階段內，可根據基板S的表面形狀或半導體晶片EC的安裝狀況來調整罩C4的位置。
如以上所說明，根據本申請案發明的一實施方式，能夠提供氣體沖洗的效率得到提高的電子零件安裝裝置及電子零件安裝方法。
以上所說明的實施方式用於使本申請案發明容易理解，並非用於限定地解釋本申請案發明。實施方式所包括的各元件以及其配置、材料、條件、形狀及尺寸等並不限定於所例示的內容，可適當進行變更。而且，可將不同實施方式中所示的結構彼此局部替換或進行組合。
1:電子零件安裝裝置
10:控制部
20:拾取單元
21:上推機構
22:拾取頭
30:轉印單元
31:轉印平台
33:浸漬區域
40:安裝單元
41:安裝平台
100:頭單元
110:接合頭
111:保持工具
111A:保持區域
112:抽吸孔
113:加熱工具
115:冷卻工具
119:升降機構
150:頭移動機構
210、310、410:接合頭
419、429:升降機構
B:凸塊電極
C1、C2、C3、C4:罩
C11、C21、C31:前端部
EC:半導體晶片
FX:助焊劑
GS:沖洗氣體
P1:氣體噴出口
PD:電極墊
R1:沖洗氣體供給路徑
S:基板
SL:狹縫
S110～S180:步驟
W:晶圓
圖1是概略性地表示第一實施方式的電子零件安裝裝置的結構的圖。
圖2是概略性地表示圖1所示的電子零件安裝裝置的沿著II-II線的剖面的結構的圖。
圖3是概略性地表示使用第一實施方式的電子零件安裝裝置的電子零件安裝方法的流程圖。
圖4是概略性地表示圖3的步驟S120的情況的圖。
圖5是概略性地表示圖3的步驟S130的情況的圖。
圖6是概略性地表示圖3的步驟S140的情況的圖。
圖7是概略性地表示圖3的步驟S150的情況的圖。
圖8是概略性地表示第二實施方式的接合頭的結構的圖。
圖9是概略性地表示第三實施方式的接合頭的結構的圖。
圖10是概略性地表示第四實施方式的接合頭的結構的圖。
1:電子零件安裝裝置
10:控制部
20:拾取單元
21:上推機構
22:拾取頭
30:轉印單元
31:轉印平台
33:浸漬區域
40:安裝單元
41:安裝平台
100:頭單元
110:接合頭
111:保持工具
111A:保持區域
112:抽吸孔
113:加熱工具
115:冷卻工具
119:升降機構
150:頭移動機構
B:凸塊電極
C1:罩
C11:前端部
EC:半導體晶片
FX:助焊劑
GS:沖洗氣體
P1:氣體噴出口
PD:電極墊
R1:沖洗氣體供給路徑
S:基板
W:晶圓
Claims (7)
- 一種電子零件安裝裝置，包含接合頭，所述接合頭保持具有安裝面的電子零件並將其安裝至基板， 所述接合頭包括： 保持工具，具有保持所述電子零件的保持區域； 罩，包圍所述保持工具的周圍，並且形成有在所述保持區域側開口的開口部；以及 氣體噴出口，向所述罩的內側供給沖洗氣體， 在所述罩與所述保持工具之間，遍及所述保持區域的整周設有沖洗氣體供給路徑。
- 如請求項1所述的電子零件安裝裝置，其中 所述罩具有較所述保持工具的所述保持區域突出的前端部。
- 如請求項2所述的電子零件安裝裝置，其中 所述罩的所述前端部的內徑小於所述罩中的所述保持區域的周圍的內徑。
- 如請求項2或請求項3所述的電子零件安裝裝置，其中 所述罩的所述前端部包含可撓性材料。
- 如請求項2或請求項3所述的電子零件安裝裝置，其中 在所述罩的所述前端部形成有狹縫或通氣孔。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的電子零件安裝裝置，其中 所述罩構成為，能夠相對於所述保持工具在所述罩的軸向上相對進退。
- 一種電子零件安裝方法，藉由接合頭保持具有安裝面的電子零件並將其安裝至基板，其中 所述接合頭包括： 保持工具，具有保持所述電子零件的保持區域； 罩，包圍所述保持工具的周圍，並且形成有在所述保持區域側開口的開口部；以及 氣體噴出口，向所述罩的內側供給沖洗氣體， 所述電子零件安裝方法包含： 藉由所述保持工具保持所述電子零件； 自所述氣體噴出口噴出沖洗氣體，藉此，向沖洗氣體供給路徑供給沖洗氣體，所述沖洗氣體供給路徑是在保持有所述電子零件的所述保持工具與所述罩之間，遍及所述保持區域的整周而設置；以及 在供給所述沖洗氣體的狀態下，將保持於所述保持工具的所述電子零件安裝至所述基板。
Applications Claiming Priority (2)
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH09223868A (ja) * | 1996-02-19 | 1997-08-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品のボンディング方法とこれに用いる装置、ディスペンサ |
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2022
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2023
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