芯片焊接机以及半导体制造方法技术

本发明专利技术提供能够正确焊接芯片的可靠性高的芯片焊接机以及半导体制造方法。本发明专利技术的芯片焊接机具有：焊接头，其从晶圆吸附芯片并将其焊接到衬底上；定位机构，其具有以规定精度定位所述芯片的位置的第一调整机构，并定位所述焊接头；定位控制部，其控制所述定位机构；第二调整机构，其设置在所述焊接头上，以比所述第一调整机构高的精度调整所述芯片的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片焊接机(Die Bonder)以及半导体制造方法，尤其涉及可靠性高的。
技术介绍
在将芯片(半导体芯片)搭载在配线衬底、引线框等衬底上进行封装的エ序的一部分中，有从晶圆吸附芯片并将其结合到衬底上的芯片焊接エ序。芯片焊接エ序中，需要正确地将芯片焊接到衬底的焊面上。然而，为了衬底面易于焊接而加热到80°C 250°C左右的高温。由于高温或辐射热，会发生结构部件的位置偏移等，从而不能将芯片焊接到正确的位置。作为解决该问题的现有技术有专利文献I。专利文献I的课题是，根据来自高温的焊接平台的辐射热，使检测焊接位置的摄影机与焊接工具的位置差(偏置量)时刻变化。为了解决该课题，专利文献I中以设置在焊接平台附近的參照物为基准点来检测其偏置量，从而修正焊接位置。专利文献I日本特开2001-203224号公报但是，近来的芯片焊接的定位精度随着芯片的微小化而要求IOym程度的高精度，而且在TSV (Thought Silicon Via)等三维实装技术的发展中要求高到几]i m的程度。因此，需要开发能够高精度定位的技木。另外，除了专利文献I的课题之外，由于衬底、支承衬底的焊接平台等的热膨胀导致衬底侧的焊接位置偏移的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而研发的，其目的在于提供一种能够将芯片正确焊接的可靠性高的。为了实现上述目的，本专利技术至少具有以下特征。本专利技术的第一技术方案中，芯片焊接机具有焊接头，其从晶圆吸附芯片并将其焊接到衬底上；定位机构，其具有以规定精度定位所述芯片的位置的第一调整机构，并定位所述焊接头；定位控制部，其控制所述定位机构；第二调整机构，其设置在所述焊接头上，以比所述第一调整机构更高的精度调整所述芯片的位置。而且，本专利技术的第二技术方案中，所述第二调整机构具有从多个方向作用于所述焊接头的前端部轴并且以规定位移使所述前端部轴移动的促动器。而且，本专利技术的第三技术方案中，所述促动器设置在与焊接所述芯片的面平行的面、或与焊接所述芯片的面成角度的面的任意ー个上。而且，本专利技术的第四技术方案中，所述促动器为压电元件或超磁致伸縮元件。而且，本专利技术的第五技术方案中，设置有从所述多个方向的相对方向产生使所述规定位移复原的复原カ的复原カ构件。而且，本专利技术的第六技术方案中，具有用焊接头从晶圆吸附芯片的步骤；用第一调整机构以规定的精度调整所述芯片的位置，用第二调整机构以比所述第一调整机构更高的精度调整所述芯片的位置，从而进行所述焊接头的定位的步骤；所述焊接头将所述芯片焊接到衬底上的步骤。根据本专利技术，能够提供能够正确焊接芯片的可靠性高的。附图说明图I是从上方观察本专利技术实施例的芯片焊接机的示意图。图2是具有本专利技术特征的具有焊接位置修正装置的焊接头部的实施例的概要结构图。图3是示出了本实施例中的微调整机构的实施例I的视图。图4是示出了本实施例中的两台位置修正摄影机的配置的视图。图5是示出了焊接头吸附芯片来到焊接位置的上侧时起的处理流程的视图。图6是示出了图5的处理流程中的拍摄画面的视图。图7是示出了本实施例中的微调整机构的实施例2的视图。图8是示出了本实施例中的微调整机构的实施例3的视图。附图标记的说明I:晶圆供给部3:芯片焊接部4 :控制部5 :衬底供给 运送部10 :芯片焊接机20 :位置偏移检测部21 :基准标记形成光源(光源)22 :处理位置摄影机23、24、25 :位置修正拍照摄影机(位置修正摄影机)31 :预成型部32 :焊接头部41 :焊接头41c :夹头41j :焊接头的前端部轴42:位置检测摄影机43:固定台44 :焊接平台(stage)45 :引线框45b :焊接位置(处理位置) 45c :处理位置的中心位置45pl、45p2 :识别图案45s :包括处理位置和基准标记的处理位置周边区域47 :移动机构50 :焊接位置修正装置60 :定位机构61 :三维粗调整机构62 :微调整机构62k :微调整机构固定部62X X轴微调整机构 62Y Y轴微调整机构62Xs、62Ys :支承棒62Xa、62Ya :促动器部 D:芯片KM:基准标记□:位置修正拍照摄影机与引线框面所成的角具体实施方式以下，结合附图说明本专利技术的实施例。图I是从上方观察本专利技术实施例的芯片焊接机10的示意图。芯片焊接机10大致具有晶圆供给部I、衬底供给 运送部5、芯片焊接部3、以及控制这些部件等的控制部4。晶圆供给部I具有晶圆盒升降机构11和拾取装置12。晶圆盒升降机构11具有充填了晶圆载环的晶圆盒(未图示)，依次将晶圆载环供给到拾取装置12。拾取装置12以能够从晶圆载环拾取所希望的芯片的方式移动晶圆载环。衬底供给 运送部5具有装料机51、框架供给器52和卸料器53。装料机51将粘接芯片的衬底(例如引线框)供给到框架供给器52。框架供给器52通过框架供给器52上的两处处理位置将衬底运送到卸料器53。卸料器53保管被运送的衬底。芯片焊接部3具有预成型部31和焊接头部32。预成型部31向由框架供给器52运送的衬底涂布芯片粘结剂。焊接头部32从拾取装置12拾取芯片而上升，使芯片移动到框架供给器52上的焊接点。然后，焊接头部32使芯片在焊接点下降，将芯片焊接到涂布有 芯片粘结剂的衬底上。图2是具有本专利技术特征的具有焊接位置修正装置50的焊接头部32的实施例的概要结构图。焊接位置修正装置50大致具有检测焊接位置偏移量的位置偏移检测部20、焊接头41的定位机构60、基于位置偏移检测部20的数据等对定位机构60进行控制的控制部4中内置的定位控制部4p。除了后述的焊接位置修正装置50之外，焊接头部32还具有用前端的夹头41c吸附保持芯片D并进行焊接的焊接头41、为了进行作为衬底的引线框45的位置对准而检测引线框的位置的衬底位置检测拍照摄影机42 (以下只称为位置检测摄影机)、支承或固定焊接头41和位置检测摄影机42的固定台43、使固定台43沿XY方向移动的移动机构47、保持引线框45的焊接平台(以下只称为平台)44。而且，52是形成有对引线框45进行运送的衬底供给 运送部5的框架供给器。定位机构60具有由ニ维粗调整移动机构41m和上述移动机构47构成的三维粗调整机构61和后述的图3所示的微调整机构62，所述ニ维粗调整移动机构41m构成焊接头41、使夹头41c升降(在Z方向上移动)、使夹头41c相对于固定台43沿Y方向移动。而且，基于由后述的位置偏移检测部20得到的位置偏移量，进行焊接头41 (夹头41c)的位置的粗调整或微调整。三维粗调整机构61由例如马达、滚珠丝杠(未图示)等构成时，因焊接速度的关系，其精度为10 u m。因而，粗调整、微调整分配为，由三维粗调整机构61进行直至IOiim的调整，对于IOiim以内的调整由微调整机构62调整直至几y m。而且，上述实施例中，使三维粗调整机构的自由度分散于固定台43和焊接头41，但也可以使全部自由度集中在固定台43或焊接头41上。图3是示出了本实施例中的微调整机构62的实施例I的视图。图3中，图3 (a)示出了从箭头H(參照图2)所示的Y轴大约成45度的方向观察微调整机构62时的立体图，图3(b)示出了俯视图。微调整机构62具有与X轴平行地推压焊接头41的前端部轴41 j而对夹头41c (焊接头41)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.18 JP 2011-0328811.ー种芯片焊接机，其特征在于，具有 焊接头，其从晶圆吸附芯片并将其焊接到衬底上； 定位机构，其具有以规定精度定位所述芯片的位置的第一调整机构，并定位所述焊接头； 定位控制部，其控制所述定位机构； 第二调整机构，其设置在所述焊接头上，以比所述第一调整机构高的精度调整所述芯片的位置。2.如权利要求I所述的芯片焊接机，其特征在于，所述第二调整机构具有从多个方向作用于所述焊接头的前端部轴并且以规定位移使所述前端部轴移动的促动器。3.如权利要求2所述的芯片焊接机，其特征在干，所述促动器设置在与焊接所述芯片的面平行的面、或与焊接所述芯片的面成角度的面的任意ー个上。4.如权利要求2所述的芯片焊接机，其特征在于，所述促动器为压电元件或超磁致伸缩元件。5.如权利要求3所述的芯片焊接机，其特征在于，所述促动器为压电元件或超磁致伸缩元件。6.如权利要求2所述的芯片焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原正道，木志芳明，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术仪器，
类型：发明
国别省市：