压模52。加热设备38和加热界面24没有示出。该装置可以省略加热界面24。在图9可以看到装置50的这些元件。至少从图8中显而易见，压模52优选包括一个单一的平板件，该平板件的尺寸大于芯片10的上表面的尺寸。这样，压模52优选地具有一个或多个延伸超出芯片10上表面的一个或多个周边区域1a的外区域或凸缘52a，该外区域或凸缘52a优选地与压模的中心区域52b处在同一平面并成为压模52加热表面的一部分。压模52的中心区域52b为压模的加热表面的中心部分，该中心部分与芯片10的上表面直接接触。在一些实施例中，该压模的一个或多个外区域52a可位于低于中心区域52b的平面上，而离基板12更近.
[0030]从图9和10中所见，压模52的优选尺寸大体与加热界面24或加热设备38的尺寸一致。如图9所示，本发明改进的装置50的一个优点是当加热设备处于一个特定温度，该压模温度持续保持高于图3和4中的已知的装置20，30的压模温度。
[0031]图10示出加热界面24和平面压模52的热量分布，这些元件的外沿区域60a与图10中用不规则线分隔的渐热的内区域60b，c，d同样保热。透过界面24和压模52，这个热量分布模式或特性很明显。因此，如图11所示，压模52的边沿的热强度相对高。
[0032]图8到11的改进的装置50具有多个优点。第一个优点是该装置比已知装置更有效地在压模52的加热表面以及因此在芯片10的上表面持续保持较高的温度。更进一步的优点是芯片10的上表面的温度分布更均匀，因为芯片10的外区域1a没有冷的边沿区域。另一个优点是将不能适当地重新润湿的焊料凸点14减少，特别是那些位于芯片的外周边1a附近的焊料凸点14。还有另一个优点是压模52的外区域52a在同一平面(或较低平面)延伸超出芯片外边沿10a，给该外区域供热，更快更均匀地固定回填环氧糊状物18从而降低糊状物18的侧向蠕变。这能够导致基板上的芯片的密度更好，因为芯片的位置能够靠得更近。进一步，压模32的加热表面上分布更一致的高温有助更有效地重新润湿焊料凸点14，从而比起用本文描述的已知装置，更有效地焊接具有更高密度的焊料凸点14的芯片到基板12。为了清楚起见，焊料凸点14没有在图10和11中示出，但应理解的是它们仍然是焊接结构的一部分。
[0033]使压模52与芯片10接触的接触面大于芯片的上表面可引起问题，糊状物可能在固定之前通过熔化的焊料进入压模52的中心区域52b的表面与芯片10的上表面之间的小间隙。为了解决这个问题，压模52优选在其加热表面上设有凹槽54，该凹槽的开口横跨至少一个芯片10上表面的周边10a。起点在芯片10的外沿之前而终点在芯片10的外沿之后的凹槽防止或降低环氧糊状物18在固定前进入间隙。当压模厚度优选为500微米或更小时，但优选在300到450微米的范围，该凹槽的宽度优选为300微米到500微米。该凹槽54优选与芯片边沿1a重叠，重叠大约100微米到150微米。实验发现重叠至少100微米能够有效防止环氧糊状物18进入间隙。凹槽54更具另一意想不到的优点，当压模接触芯片10时，凹槽有便于压模置中和监控。
[0034]该凹槽的横截面优选为半圆形，但是它也可为其他横截面形状如三角形和四方形。
[0035]该压模可用金属或陶瓷做成。
[0036]本发明的热焊接工艺可包括热压非导电胶工艺。
【主权项】
1.一种将半导体器件或元件焊接到基板的装置，包括: 具有压模的加热设备，该压模具有加热表面，当该半导体器件或元件的底面放在具有预定数量的夹在该底面和基板之间的焊料凸点的基板上时，该加热表面用于与半导体器件或元件的上表面产生热接触；该压模用于加热该半导体器件或元件以促使焊料凸点回流；该压模的加热表面具有接触半导体器件或元件的上表面的中心区域和延伸超出半导体器件或元件的上表面的周边的外区域，该压模在其加热表面具有横跨该半导体器件或元件的上表面的周边的凹槽。2.如权利要求1所述的装置，其中压模加热表面延伸超出半导体器件或元件上表面周边的外区域与加热表面的中心区域处在同一平面或处在比加热表面的中心区域低的平面。3.如权利要求1或2所述的装置，其中压模包括平面加热件。4.如权利要求1到3任一项所述的装置，其中压模的厚度为500微米或小于500微米。5.如权利要求1到4任一项所述的装置，其中凹槽的宽度为300微米到500微米之间。6.一种用焊料凸点将半导体器件或元件焊接到基板的方法，包括以下步骤: 提供具有上表面和下表面的半导体器件或元件； 将半导体器件或元件的下表面放在具有预定数量的夹在该底面和基板之间的焊料凸点的基板上；以及 将压模的加热表面放到半导体器件或元件的上表面以促使焊料凸点回流； 通过把该加热表面放到半导体器件或元件的上表面，加热面的中心区域延伸超出半导体器件或元件的上表面，加热面的外表面延伸超出半导体器件或元件上表面的周边，该压模的加热表设有凹槽，该凹槽横跨半导体器件或元件的周边。7.如权利要求6所述的方法，通过将压模的加热表面放在半导体器件或元件的上表面从而延伸超出半导体器件或元件的上表面的周边的压模的加热表面的外区域与加热表面的中心区域处在同一平面或处在比加热表面的中心区域低的平面。8.如权利要求6或7所述的方法，其中压模包括平面加热件。9.如权利要求6到8任一项所述的方法，其中压模的厚度为500微米或小于500微米。10.如权利要求6到9任一项所述的方法，其中凹槽的宽度为300微米到500微米之间。
【专利摘要】一种将半导体器件或元件如芯片焊接到基板上的装置，该装置包括具有压模的加热设备，而该压模具有加热表面，当该芯片的底面放在具有预定数量的夹在该底面和基板之间的焊料凸点的基板上时，该加热表面用于与该芯片的上表面产生热接触。该压模用于加热该芯片以使焊料凸点回流。当回流焊料凸点固定了，所形成的焊缝用热定形环氧糊状物回填。该压模的加热表面具有接触芯片的上表面的中心区域和延伸超出芯片上表面周边的外区域。该压模的加热表面上具有横跨所述周边的凹槽。该压膜加热表面的外区域与其中心区域处在同一平面或处在比压模的中心区域低的平面。该压模包括平面加热件。
【IPC分类】H01L21/58
【公开号】CN104916553
【申请号】CN201410088377
【发明人】李相均
【申请人】东莞高伟光学电子有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月11日