安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将芯片安装在基板上的安装方法。
【背景技术】
[0002]传统地，已知一种将芯片安装在基板上的安装方法(例如，JP 2009-130293 A)。此文档中的安装方法包括置基板于一个裸片接合设备的台的表面上的基板放置过程，以及在芯片的接合表面与基板的接合表面相接触的同时通过从芯片侧施加热量以便加热芯片的接合表面和置于台的该表面上的基板的接合表面而将芯片接合在基板上的接合过程。
[0003]在基板放置过程中，基板以一种状态放置在台的表面上，即隔热层在台和基板的预定区域之间，芯片接合在所述预定区域上。作为芯片的一个例子，示出了一个LED芯片，其中电极(未示出)分别设在LED芯片厚度方向的两表面上。LED芯片包括由AuSn形成的芯片侧接合电极，作为其反面(靠近基板一侧)上的电极。此外，作为一个例子，示出了由硅晶圆形成的基板。在基板的其上接合各个芯片的预定区域内(在放置位置处)，基板设有裸片焊盘作为基板侧接合电极。每个裸片焊盘具有堆叠结构，该堆叠结构由Ti膜和形成在Ti膜上的Au膜构成，并且每个裸片焊盘的在表面侧的部分由Au制成。
[0004]在接合过程中，根据要安装在晶圆上的LED芯片数目，反复地执行一个规定步骤。在规定步骤中，LED芯片由设在裸片接合设备的头部上的吸夹头通过抽吸保持住，并利用所述头部的加热器通过吸夹头加热到限定的接合温度。在这种状态下，芯片侧接合电极的接合表面与相应的基板侧接合电极的接合表面相接触，而后在限定时间段内，适当的压力从头部侧持续施加至LED芯片，借此芯片侧接合电极和基板侧接合电极受到共晶接合。所述限定的接合温度设得比，例如，AuSn(其为芯片侧接合电极的材料)的熔化温度要高。适当的压力设在，例如，2kg/cm2至50kg/cm2的范围内。所述限定时间段设为，例如，大约10秒。
[0005]这里，期望以上文档中的安装方法被要求在芯片由吸夹头的抽吸保持住之前，通过裸片接合设备的识别装置高精度地识别芯片。此外，期望，在芯片侧接合电极的接合表面与相应基板侧接合电极的接合表面相接触之前，为将芯片对齐在基板上，以上文档中的安装方法被要求通过识别装置以高精度识别在台的表面上的基板的相应预定区域。因此，对上文的安装方法来说，缩短在生产线中安装过程所要求的流片间隔时间及在安装过程中提高生产量是困难的。注意，识别装置通常由相机、图像处理单元及监视器构成。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种可缩短流片间隔时间的安装方法。
[0007]本发明的将芯片安装在基板上的安装方法包括临时接合过程和主要接合过程。临时接合过程是将芯片临时地、单独地接合在基板上。主要接合过程是将临时接合在基板上的芯片牢固地、单独地接合在基板上。临时接合过程是根据要安装在基板上的芯片的数目反复地执行第一基本过程。第一基本过程包括第一步骤和第二步骤。第一步骤是将每个芯片的第二金属层对准在基板的第一金属层上。第二步骤是在第一步骤之后，从每个芯片侧施加压力以使第一和第二金属层固相扩散接合而将每个芯片临时接合在基板上。主要接合过程是根据基板上的芯片的数目反复地执行第二基本过程。第二基本过程包括第三步骤和第四步骤。第三步骤是识别每个临时安装在基板上的芯片的位置。第四步骤是在第三步骤之后，从每个芯片侧施加压力以使第一和第二金属层液相扩散接合而将每个芯片牢固地接合在基板上。
[0008]在所述安装方法中，优选地，固相扩散接合以第一限定温度进行，而液相扩散接合通过从每个芯片侧和基板侧中的至少一侧施加热量而以比第一限定温度高的第二限定温度进行。
[0009]在所述安装方法中，优选地，第一限定温度低于第一和第二金属层的熔化温度中较低的一个，而第二限定温度等于或高于第一和第二金属层的熔化温度中较高的一个。
[0010]在所述安装方法中，优选地，固相扩散接合为超声接合或表面活化接合。
[0011 ] 根据本发明的安装方法，可缩短流片间隔时间。
【附图说明】
[0012]现将以进一步细节描述本发明的优选实施例。本发明的其他特征和优点就下列详细描述及附图将得到更好的理解，附图中:
[0013]图1A是用于解释根据一个实施例的安装方法的示意性透视图；
[0014]图1B是用于解释根据该实施例的安装方法的示意性截面图；
[0015]图1C是用于解释根据该实施例的安装方法的示意性透视图；
[0016]图1D是用于解释根据该实施例的安装方法的示意性截面图；
[0017]图1E是用于解释根据该实施例的安装方法的示意性透视图；
[0018]图1F是用于解释根据该实施例的安装方法的示意性截面图；
[0019]图2A是根据该实施例的安装方法中的第一步骤的说明图；
[0020]图2B是根据该实施例的安装方法中主要接合过程的说明图；
[0021]图3A是根据该实施例的安装方法中的在基板上安装芯片的一个方面的说明图；
[0022]图3B是根据该实施例的安装方法中的在基板上安装芯片的一个方面的说明图；
[0023]图4是根据该实施例的安装方法中的另一个第一基本过程的说明图；
[0024]图5是根据该实施例的安装方法中的又一个第一基本过程的说明图；
[0025]图6A是根据实施例的安装方法中的再一个第一基本过程的说明图；以及
[0026]图6B是根据该实施例的安装方法中的还一个第一基本过程的说明图。
【具体实施方式】
[0027]根据本实施例的安装方法将参考图1A至图6B描述于下。
[0028]如图1E和IF所示，根据本实施例的安装方法是将芯片2安装在基板I上。安装方法包括将芯片2临时地、单独地接合在基板I上的临时接合过程(见图1A和1B)，以及将临时接合在基板I上的芯片2牢固地、单独地接合在基板I上的主要接合过程(见图1C和1D)。在安装方法中，基板I和每个芯片2之间的接合强度在主要接合之后比在临时接合之后尚。
[0029]临时接合过程是根据要安装在基板I上的芯片2的数目反复地执行第一基本过程。也就是说，第一基本过程单独地对基板I上的每个芯片2执行。第一基本过程包括第一步骤和第二步骤。
[0030]如图2A所示，在第一步骤中，将每个芯片2的第二金属层21对齐在基板I上的第一金属层11上。
[0031 ] 如图1B所示，在第一步骤后的第二步骤中，从每个芯片2侧施加压力，以使每个芯片2的第二金属层21和基板I的第一金属层11在第一限定温度固相扩散接合，并且相应地，每个芯片2临时接合在基板I上。固相扩散接合是一种在固相状态下，接合每个芯片2的第二金属层21的接合表面和基板I的第一金属层11的接合表面的方法。第一限定温度设得比第一和第二金属层11和21的熔化温度中较低的一个低。这里提到的临时接合意味着用于使每个芯片2保持处于这样一种状态的接合:即在执行主要接合之前，每个芯片2位于基板I上的规定位置。
[0032]如图1D和2B所示，主要接合过程是