覆晶粘晶用芯片保持工具以及覆晶粘晶方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种覆晶粘晶用芯片保持工具的构造以及使用该芯片保持工具的覆晶粘晶方法。
【背景技术】
[0002]关于将作为电子零件的半导体芯片安装于基板的方法，广泛采用覆晶粘晶，S卩，在半导体芯片的电路面上利用焊料等材料形成多个凸块(突起电极)，将该凸块通过加热熔融而接合于形成在电路基板上的多个电极，藉此将半导体芯片直接接合于电路基板。
[0003]覆晶粘晶中使用如下方法:预先通过分配器在电路基板上涂布热硬化性的非导电膏(NCP)，将经加热的半导体芯片推压至基板的电极而使凸块加热熔融从而将半导体芯片粘晶于基板上，与此同时，通过半导体芯片使非导电膏(NCP)加热硬化而将半导体芯片与电路基板之间进行树脂密封(例如，参照专利文献I)。
[0004]覆晶粘晶中使用的粘晶工具，例如如专利文献2的图1或图2所示，包含四方的平板状的基底、及吸附配置于基底的中心部的半导体芯片的薄的长方体的芯片保持台。芯片保持台的大小与粘晶的半导体芯片的大小大致相同。粘晶工具整体构成得薄，以能够高效地将加热器的热传递至由芯片保持台保持的半导体芯片，芯片保持台自基底突出的高度成为粘晶时不与邻接的半导体芯片接触的程度的高度(例如，参照专利文献2)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2005-150446号公报
[0008]专利文献2:日本专利特开2002-16091号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的问题
[0010]然而，近年来，正逐渐要求以窄的粘晶间距将多个半导体芯片45粘晶于基板40上。该情况下，芯片保持工具100可根据粘晶的半导体芯片45的大小而更换为芯片保持台105的尺寸小的芯片保持工具，而多数情况下就加热器20而言，使用的是相同大小的加热器，因而固定于芯片保持工具100的加热器20的基底101的大小与半导体芯片45的大小无关而为大致固定的大小。因此，如图4所示，在以比加热器20、或者基底101的长度CO窄的粘晶间距XP来粘晶半导体芯片45时，加热器20、或者芯片保持工具100的长度CO的一半的长度Cl比半导体芯片45的粘晶间距XP的1/2长，从而在粘晶时表面102延伸至涂布于邻接的粘晶位置的未粘晶的非导电膏(NCP)42的上表面为止，并覆盖于其上。加热器20将半导体芯片45加热至300°C?350°C的温度，因此芯片保持台105的表面102也达到相当高的温度，如图4的向下的箭头所示，会将未粘晶的非导电膏(NCP)42的表面加热。若非导电膏(NCP) 42被加热至70°C左右，则多数情况下会开始变质，从而如图4所示，若通过向芯片保持台105的周围露出的表面102，而加热至高温，则有时会在粘晶前开始变质，或者开始硬化。因此，在半导体芯片45的粘晶间距XP比加热器20、或者芯片保持工具100的长度CO窄，且加热器20的热自芯片保持工具100的表面102辐射至未粘晶的非导电膏(NCP) 42的情况下，例如多采用如下方法，即，暂时在每隔一个的粘晶位置涂布非导电膏(NCP)42，在该位置粘晶半导体芯片45后，再次在未粘晶半导体芯片45的位置涂布非导电膏(NCP)42，且在该位置粘晶半导体芯片45，以此方式将粘晶间距设为XP的2倍并分两次进行粘晶，从而存在除粘晶耗费时间外、粘晶的步骤变得复杂的问题。
[0011]本发明的目的在于利用简便的方法以窄的粘晶间距来对半导体芯片进行覆晶粘晶。
[0012]解决问题的手段
[0013]本发明的芯片保持工具是覆晶粘晶用的芯片保持工具，其特征在于包括:基体部；以及芯片保持台，自基体部的表面突出，且在其前端面保持半导体芯片，其中，芯片保持台相对于基体部偏移。
[0014]本发明的芯片保持工具中，也较佳为芯片保持台的偏移量比自基体部长度的1/2减去半导体芯片的粘晶间距的1/2所得的长度长，且较佳为芯片保持台的偏移量比芯片保持台的宽度的1/2短。
[0015]一种覆晶粘晶方法，在基板上粘晶多个半导体芯片，其特征在于包括:将芯片保持工具设定在覆晶粘晶装置的步骤，上述芯片保持工具包括基体部以及芯片保持台，上述芯片保持台相对于基体部偏移，且以在前端面保持半导体芯片的方式自基体部的表面突出；以及粘晶步骤，朝向芯片保持台的偏移侧交替地重复进行半导体芯片的粘晶与使芯片保持工具相对于基板的相对位置移动半导体芯片的粘晶间距的量，从而将多个半导体芯片粘晶于基板上。
[0016]发明的效果
[0017]本发明实现如下效果:能够利用简便的方法以窄的粘晶间距来对半导体芯片进行覆晶粘晶。
【附图说明】
[0018]图1A是本发明的实施形态的芯片保持工具的立视图。
[0019]图1B是本发明的实施形态的芯片保持工具的平面图。
[0020]图2是表示使用本发明的实施形态的芯片保持工具而进行的粘晶步骤的立视图。
[0021]图3是表示使用本发明的实施形态的芯片保持工具的粘晶步骤的平面图。
[0022]图4是表示使用现有技术的芯片保持工具而进行的粘晶步骤的立视图。
【具体实施方式】
[0023]以下，一边参照附图一边对本发明的实施形态进行说明。如图1A、图1B所示，本实施形态的芯片保持工具10包括:作为固定于加热器20的基体部的平板状的基底11，以及自基底11的表面12突出且在其前端面16保持半导体芯片的芯片保持台15。而且，在前端面16的中央设置着吸附固定半导体芯片的吸附孔17。图1A、图1B中表示芯片保持工具10吸附固定于被固定在粘晶头30的前端的加热器20的下表面22的状态，将覆晶粘晶装置的基板输送方向设为X方向，将在水平面内与X方向成直角的方向设为Y方向，将上下方向设为Z方向而进行说明。以下的各图中XYZ的方向也相同。
[0024]如图1A、图1B所示，基底11为厚度(Z方向)H1、宽度(X方向)D0、纵深(Y方向)EO的矩形平板，且与加热器20为大致相同的大小。加热器20侧的加热器连接面13利用真空吸附而固定于加热器20的下表面22 (Z方向负(minus)侧的面)。芯片保持台15配置于基底11的与加热器连接面13为相反的一侧，吸附半导体芯片的前端面16 (Z方向负侧的前端面)为自基底11的表面12以高度H2向Z方向负侧突出的、厚度(Z方向)H2、宽度(X方向)D2、纵深(Y方向)E2的长方体的基座，四方的芯片保持台15的XY方向的各边以与基底11的XY方向的各边平行的方式而配置。芯片保持台15的厚度H2为如下厚度，即，将半导体芯片粘晶时，不与邻接的半导体芯片或涂布于基板的非导电膏(NCP)42接触。而且，芯片保持工具10的整体厚度为HO。
[0025]如图1A、图1B所示，基底11的X方向的中心线51、Y方向的中心线52的交叉点即基底11的XY面内的中心点55，与加热器20、粘晶头30的在XY面内的中心点为同一点，如图1A所示，通过中心点55的Z方向中心线53在加热器20、粘晶头30、基底11中为共用。另一方面，芯片保持台15的X方向的中心线61、Y方向的中心线62处于分别自基底11的X方向的中心线51、Y方向的中心线52以距离ΔΧ、距离ΔΥ而向X方向负侧、Y方向正(plus)侧偏离所得的位置。而且，芯片保持台15的X方向的中心线61、Y方向的中心线62的交叉点即芯片保持台15的在XY面内的中心点65的位置，以及通过中心点65的Z方向中心轴63，也处于自基底11的X方向的中心线51、Y方向的中心线52的交叉点即基底11的在XY面内的中心点55以及中心线53分别以距离ΔΧ、距离Δ Y而向X方向负侧、Y方向正侧偏离所得的位置。即，芯片保持台15相对于基底11且相对于XY方向而分别偏移ΛΧ、Δ Y来配置。
[0026]因此，芯片保持台15的X方向的偏移侧长度Dl (自Y方向中心线62或者Z方向中心线63算起的X方向负侧长度)比基底11的X方向长度DO的1/2短了 X方向偏移量ΛΧΦ1 = DO/2-ΛΧ)。同样地，芯片保持台15的Y方向的偏移侧长度El (自X方向中心线61或者Z方向中心线63算起的Y方向正侧长度)也比基底11的Y方向长度EO的1/2短了 Y方向偏移量ΔΥ(Ε1 =Ε0/2-ΔΥ)。而且，如图2、图3所示，芯片保持台15的X方向偏移量ΛΧ、Y方向偏移量ΛΥ比如下的长度长，该长度是自基底11的X方向的长度D0、Y方向的长度EO的1/2减去半导体芯片45的X方向的粘晶间距ΧΡ、Y方向的粘晶间距YP的1/2所得(Δ X > D0/2-XP/2)、( Δ Y > Ε0/2-ΥΡ/2)。因此，芯片保持台15的X方向的偏移侧长度D1、Y方向的偏移侧长度EI比半导体芯片45的X方向的粘晶间距XP、Y方向的粘晶间距 YP 的 1/2 短(Dl < XP/2、El < ΥΡ/2)。
[0027]因此，如图2、图3所示，粘晶时，芯片保持工具10的X方向、Y方向的各偏移侧的表面12不会延伸至邻接的未粘晶的非导电膏(NCP) 42上，从而可抑制在粘晶时将邻接的未粘晶的非导电膏(NCP)4