覆晶作业及其应用的接合设备制造技术

本发明专利技术涉及一种覆晶作业及其应用的接合设备，该覆晶作业包括提供一具有通道的压合治具，使该压合治具经由该通道以真空吸附的方式吸取芯片模块，以经由该压合治具将该芯片模块通过多个焊料凸块接合于一线路板上，并提供加热装置，以加热该多个焊料凸块而回焊该多个焊料凸块，以经由该压合治具真空吸附该芯片模块，以抑制该芯片模块变形，使该焊料凸块能有效对应连接该线路板的接点。效对应连接该线路板的接点。效对应连接该线路板的接点。

【技术实现步骤摘要】
覆晶作业及其应用的接合设备


[0001]本专利技术有关一种半导体封装制程，尤指一种覆晶作业及其应用的接合设备。

技术介绍

[0002]随着近年来可携式电子产品的蓬勃发展，各类相关产品逐渐朝向高密度、高性能以及轻、薄、短、小的趋势发展，其中，应用于该可携式电子产品的各样式的半导体封装结构也因而配合推陈出新，以期能符合轻薄短小与高密度、高性能的要求。
[0003]随着电子产品的芯片配置密度提高，业界遂广泛地使用覆晶形式的半导体芯片。该覆晶形式的半导体芯片经由多个焊料凸块接合到封装基板上。
[0004]如图1A及图1B为现有电子装置于进行覆晶作业的剖视及平面示意图。
[0005]如图1A及图1B所示，将一芯片模块1a经由多个焊料凸块14设于一线路板13的接点130上，以形成一电子装置1，其中，该芯片模块1a包含一线路结构10、多个经由导电凸块110覆晶结合于该线路结构10上的半导体芯片11以及一包覆该线路结构10与该些半导体芯片11的封装层12。
[0006]于进行覆晶作业的过程中，如图1A所示，经由一石英材压合治具9将该芯片模块1a下压，使该线路结构10的电性接触垫100上的焊料凸块14进一步结合至该线路板13的接点130，其中，如图1C所示，一承载结构8经由通道80真空吸附该线路板13。之后，经由激光光束L由该压合治具9朝该线路板13的方向(如图1C所示的向下加热方向H)照射该半导体芯片11，以将能量传递到该些焊料凸块14而熔化该焊料凸块14，并于移除该激光光束L后硬化，使该焊料凸块14回焊固接于该接点130上，因而得以将该芯片模块1a覆晶接合于该线路板13上。
[0007]然而，目前覆晶形式的半导体芯片11，其厚度薄化至数百微米或更小，因而该半导体芯片11易因自身的内应力而略微弯曲或翘曲，致使该芯片模块1a变形，导致后续覆晶作业的过程中，该压合治具9于进行下压动作时，该焊料凸块14无法有效对应连接该接点130，如图1C所示。
[0008]此外，当提供该激光光束L时，该芯片模块1a和线路板13的温度会连同该焊料凸块14的温度一起升高，此时，因该半导体芯片11与该线路板13(或该线路结构10及该封装层12)的热膨胀系数的差异过大，因而该芯片模块1a或该半导体芯片11会产生弯曲或翘曲，故于回焊该焊料凸块14后，该焊料凸块14容易发生未润湿(non
‑
wetting)的问题。
[0009]因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。

技术实现思路

[0010]鉴于上述现有技术的种种缺陷，本专利技术提供一种覆晶作业及其应用的接合设备，可抑制芯片模块变形，使焊料凸块能有效对应连接线路板的接点。
[0011]本专利技术的接合设备，包括：压合治具，其具有通道，以经由该通道通过真空吸附的方式吸取芯片模块；承载治具，其承载线路板，使该芯片模块经由多个焊料凸块接合于该线
路板上；以及加热装置，其于该压合治具将该芯片模块下压接合于该线路板上后，加热该多个焊料凸块进行回焊。
[0012]本专利技术还提供一种覆晶作业，包括：提供一具有通道的压合治具，使该压合治具经由该通道以真空吸附的方式吸取芯片模块；经由该压合治具，将该芯片模块以多个焊料凸块接合于一线路板上；以及经由加热装置加热该多个焊料凸块以进行回焊。
[0013]前述的接合设备及覆晶作业中，该压合治具包含石英材。
[0014]前述的接合设备及覆晶作业中，该线路板设于一承载治具上，且该承载治具配置另一通道，以固定及承载该线路板。
[0015]前述的接合设备及覆晶作业中，该加热装置提供激光光束，以加热该多个焊料凸块。
[0016]前述的接合设备及覆晶作业中，还包括于该压合治具上配置多个多功能感测器，以即时监控该多个焊料凸块的回焊情况。
[0017]由上可知，本专利技术的接合设备及覆晶作业中，主要经由该压合治具配置有通道，以于覆晶作业的过程中，真空吸附该芯片模块，借以抑制该芯片模块变形，因而即使该半导体芯片易因自身的内应力而略微弯曲或翘曲，该芯片模块的外观仍不会变形，故相比于现有技术，当该压合治具于进行下压动作时，该焊料凸块能有效对应连接该接点。
[0018]此外，当加热该多个焊料凸块时，该芯片模块和该线路板的温度会连同该焊料凸块的温度一起升高，此时，即使该芯片模块因热膨胀系数的缘故而产生弯曲或翘曲，经由该压合治具真空吸附该芯片模块，即可抑制该芯片模块变形，故相比于现有技术，于回焊该焊料凸块后，该焊料凸块能避免发生未润湿(non
‑
wetting)的问题。
附图说明
[0019]图1A为现有电子装置于进行覆晶作业的剖面示意图。
[0020]图1B为现有电子装置的局部上视平面示意图。
[0021]图1C为现有电子装置于进行覆晶作业发生问题的剖面示意图。
[0022]图2A为本专利技术的接合设备于进行覆晶作业前的局部剖视示意图。
[0023]图2B为本专利技术的接合设备于进行覆晶作业时的局部剖视示意图。
[0024]图2C为本专利技术的接合设备于进行覆晶作业的回焊的局部剖视示意图。
[0025]图3为本专利技术的接合设备的另一实施例于进行覆晶作业前的局部立体示意图。
[0026]图4为本专利技术的接合设备的另一实施例于进行覆晶作业时的流程图。
[0027]图5A至图5B为本专利技术的接合设备于进行覆晶作业的回焊的电子装置变化过程的局部剖视示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]1:电子装置
[0030]1a:芯片模块
[0031]10:线路结构
[0032]100:电性接触垫
[0033]11:半导体芯片
[0034]110:导电凸块
[0035]12:封装层
[0036]13:线路板
[0037]130:接点
[0038]14:焊料凸块
[0039]2:接合设备
[0040]2a,9:压合治具
[0041]20,21,80:通道
[0042]20a:第一端口
[0043]20b:第二端口
[0044]2b:承载治具
[0045]30a:力量感测单元
[0046]30b:位移感测单元
[0047]31a,31b,31c:第一感测器
[0048]32a,32b,32c:第二感测器
[0049]33a,33b,33c:第三感测器
[0050]8:承载结构
[0051]F,F1:真空吸附作用力
[0052]H:加热方向
[0053]L:激光光束
[0054]S41～S44:步骤。
具体实施方式
[0055]以下经由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0056]须知，本说明书附图所绘示的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接合设备，其特征在于，包括：压合治具，其具有通道，以经由该通道通过真空吸附的方式吸取芯片模块；承载治具，其供承载线路板，使该芯片模块经由多个焊料凸块接合于该线路板上；以及加热装置，其于该压合治具将该芯片模块下压接合于该线路板上后，加热该多个焊料凸块进行回焊。2.如权利要求1所述的接合设备，其特征在于，该压合治具包含石英材。3.如权利要求1所述的接合设备，其特征在于，该承载治具配置另一通道，以固定及承载该线路板。4.如权利要求1所述的接合设备，其特征在于，该加热装置提供激光光束，以加热该多个焊料凸块。5.如权利要求1所述的接合设备，其特征在于，该设备还包括多个设于该压合治具上的多功能感测器，以即时监控该多个焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉龙，黄致明，余国华，林长甫，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：