專利名稱：祼芯片安裝方法及安裝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體晶片上的電極襯墊上形成凸起、在該凸起與電路基板等的電路形成體之間不通過導(dǎo)線而以直接結(jié)合的觸發(fā)芯片方式為主的裸芯片安裝方法及安裝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，電子設(shè)備中被要求小型化和輕量化，隨此，以提高電子電路的安裝密度為目的較多地使用將晶片分割成一個(gè)個(gè)片狀的裸芯片方式的半導(dǎo)體集成電路芯片(以下，簡稱作IC芯片)背面返回(日文里返)，直接安裝在電路基板上的觸發(fā)芯片安裝方法。作為利用觸發(fā)芯片安裝方法所生產(chǎn)的芯片，有包裝成與IC芯片相同尺寸的CSP(Chip Size Package)及在電路基板上安裝多個(gè)IC芯片的MCM(Multi Chip Module)，利用這些方法的生產(chǎn)正在不斷增加。在作為這種觸發(fā)芯片安裝方法之一的SBB(Stud Bump Bonding)工作法中，應(yīng)用金屬絲黏結(jié)工作法、在形成半導(dǎo)體晶片中各IC芯片的電極襯墊上形成凸起、對該凸起與電路基板上形成的配線電極不通過導(dǎo)線地直接結(jié)合。
近年來，隨著便攜式電子設(shè)備的小型化，進(jìn)一步促進(jìn)了IC芯片的小型化和薄型化。因此，在裸芯片安裝系統(tǒng)中，在為了將分割成IC芯片而進(jìn)行切割之前，存在在半導(dǎo)體晶片上具有可進(jìn)行凸起黏結(jié)的結(jié)構(gòu)。此外，在厚度為0.2mm以下的薄型的半導(dǎo)體晶片中，為了不使產(chǎn)生裂紋、缺口或電路的破壞這樣的損傷地進(jìn)行搬送、固定和凸起黏結(jié)，而使用搬送器。該搬送器在保護(hù)環(huán)下面具有張掛薄片的結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體晶片被貼附在薄片上，在保護(hù)環(huán)將周圍圍住的形態(tài)下從收納裝置向黏結(jié)座搬入，在該黏結(jié)座上形成凸起之后，從黏結(jié)座向收納裝置搬出。
圖6是表示以往的觸發(fā)芯片安裝方法的控制處理的流程圖。在該圖中，在前工序設(shè)備中，在制造半導(dǎo)體晶片(步驟S1)之后，將該半導(dǎo)體晶片貼附在搬送器的薄片4上(步驟S2)并以固定的形態(tài)向組裝工序設(shè)備搬送。在組裝工序設(shè)備中，在固定于搬送器上的狀態(tài)的半導(dǎo)體晶片上形成凸起(步驟S3)。該凸起黏結(jié)后的半導(dǎo)體晶片，在保持固定在搬送器的原狀下用前工序設(shè)備進(jìn)行搬送，在切割(步驟S4)之后進(jìn)行洗凈(步驟S5)。接著，半導(dǎo)體晶片再次向組裝工序搬送，通過將半導(dǎo)體晶片切割所制造的IC芯片的觸發(fā)芯片被安裝在電路基板上(步驟S6)。
但是，在以往的裸芯片安裝方法中，進(jìn)行凸起黏結(jié)之后，對半導(dǎo)體晶片1進(jìn)行切割時(shí)產(chǎn)生切屑，該切屑盡管在后道工序中可利用純水進(jìn)行清洗，但其一部分殘留在凸起與電路基板的電極之連接部上。因此，由于對半導(dǎo)體晶片1切割所制造的IC芯片在觸發(fā)芯片安裝于電路基板上時(shí)，在IC芯片與電路基板之間有可能產(chǎn)生因殘留的切屑引起導(dǎo)通不良。
此外，在組裝工序設(shè)備中進(jìn)行凸起黏結(jié)的半導(dǎo)體晶片1，為了進(jìn)行切割和清洗而一旦搬送至前工序設(shè)備中后，由于再搬送至組裝工序進(jìn)行觸發(fā)芯片安裝，故存在產(chǎn)生較大的時(shí)間和勞力損耗的問題。相對在前工序設(shè)備的清潔室中設(shè)置純水供給設(shè)備來說，該問題在組裝工序設(shè)備的清潔室中一般不設(shè)置純水供給設(shè)備的場合產(chǎn)生得較多。
因此，本發(fā)明是鑒于上述以往的問題而作成的，其目的在于提供可防止因在對半導(dǎo)體晶片切割時(shí)產(chǎn)生的切屑引起的IC芯片與電路基板之間的導(dǎo)通不良、并能減少時(shí)間和勞力損耗的裸芯片安裝方法及安裝系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的安裝方法，在前工序中，包括在將半導(dǎo)體晶片安裝在搬送器的狀態(tài)下分割成一個(gè)個(gè)的IC芯片的切割工序，將切割后的所述半導(dǎo)體晶片洗凈的洗凈工序，將完成洗凈后的所述半導(dǎo)體晶片保持安裝在所述搬送器上的原狀下向組裝工序搬送，并在所述半導(dǎo)體晶片的電極襯墊上形成凸起的凸起黏結(jié)工序，以及將形成凸起后的所述各IC芯片安裝在電路形成體上的安裝工序。
在這種裸芯片安裝方法中，在對半導(dǎo)體晶片進(jìn)行凸起黏結(jié)之前，在前工序設(shè)備的清潔室對半導(dǎo)體晶片進(jìn)行切割，由于在通過將因該切割產(chǎn)生的切屑洗凈除去后、向組裝工序設(shè)備搬送并進(jìn)行凸起黏結(jié)，故因切割引起的切屑不會附著在凸起上。因此，在IC芯片與電路基板之間不會產(chǎn)生因切屑引起的導(dǎo)通不良。此外，在前工序設(shè)備與組裝工序設(shè)備之間的半導(dǎo)體晶片的搬送1次地完成，故能減少時(shí)間和勞力的損耗。
此外，本發(fā)明的裸芯片安裝系統(tǒng)，包括在將半導(dǎo)體晶片安裝在搬送器的狀態(tài)下分割成一個(gè)個(gè)的IC芯片的切割設(shè)備，將切割后的半導(dǎo)體晶片洗凈的洗凈設(shè)備，在將完成洗凈后的半導(dǎo)體晶片保持安裝在搬送器上的原狀下向組裝工序搬送的搬送裝置，在半導(dǎo)體晶片的電極襯墊上形成凸起的黏結(jié)頭，以及將形成凸起的各IC芯片安裝在電路形成體上的觸發(fā)芯片黏結(jié)器。


圖1表示利用本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的裸芯片安裝方法的控制處理的流程圖。
圖2表示能將與上述相同裸芯片安裝方法具體化的凸起黏結(jié)裝置的透視立體圖。
圖3表示切割實(shí)施后的半導(dǎo)體晶片的俯視圖。
圖4表示與上述相同的凸起黏結(jié)裝置中的黏結(jié)頭的周圍結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖5表示半導(dǎo)體晶片被保持在搬送器上狀態(tài)的縱剖視圖。
圖6表示以往的觸發(fā)芯片安裝方法的控制處理的流程圖。
具體實(shí)施形態(tài)下面，參照附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。圖1是表示利用本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的裸芯片安裝方法的控制處理的流程圖。在該圖中，在前工序設(shè)備中，利用晶片制造設(shè)備制造半導(dǎo)體晶片1(步驟S11)后，如圖5所示利用保護(hù)環(huán)3、以圍住的狀態(tài)將該半導(dǎo)體晶片1貼附固定在搬送器2的薄片4上(步驟S12)、對在該搬送器2上固定狀態(tài)的半導(dǎo)體晶片1進(jìn)行切割(步驟S13)、將被切割后的半導(dǎo)體晶片1用設(shè)置在前工序設(shè)備的清潔室中的純水供給設(shè)備進(jìn)行洗凈(步驟S14)。
接著，半導(dǎo)體晶片1，在固定于搬送器2的狀態(tài)下，被搬送至組裝工序設(shè)備、進(jìn)行凸起黏結(jié)(步驟S15)。最后，通過半導(dǎo)體晶片1的切割被分割成一個(gè)個(gè)的IC芯片，利用組裝工序設(shè)備的觸發(fā)芯片黏結(jié)器將觸發(fā)芯片安裝在電路基板上(步驟S16)。
因此，在該裸芯片安裝方法中，在對半導(dǎo)體晶片1進(jìn)行凸起黏結(jié)之前，在前工序設(shè)備的清潔室中對半導(dǎo)體晶片1進(jìn)行切割，由于在通過洗凈除去因切割產(chǎn)生的切屑后搬送至組裝工序設(shè)備并進(jìn)行凸起黏結(jié)，故切割產(chǎn)生的切屑不會附著在凸起上。因此，在IC芯片與電路基板之間不產(chǎn)生因切屑引起的導(dǎo)通不良。此外在前工序設(shè)備與組裝工序設(shè)備之間的半導(dǎo)體晶片1的搬送1次地完成，故可減少時(shí)間和勞力的損耗。
接著，對使上述裸芯片安裝方法具體化的情況進(jìn)行說明。圖2是表示能將與上述相同裸芯片安裝方法具體化的凸起黏結(jié)裝置的透視立體圖，被設(shè)置在組裝工序設(shè)備中。如圖3所示，半導(dǎo)體晶片1，在前工序設(shè)備中，在貼附固定在搬送器2的薄片4上的狀態(tài)下利用切割設(shè)備進(jìn)行切割，然后洗凈。在該實(shí)施形態(tài)中，作為上述切割設(shè)備和洗凈設(shè)備，由于可使用已有的設(shè)備，故其圖示省略。
進(jìn)行上述切割而分割成一個(gè)個(gè)IC芯片的半導(dǎo)體晶片1，在保持固定于搬送器2上的原狀下，被容納在圖2所示的第1收納容器8內(nèi)，在被容納于該第1收納容器8內(nèi)的狀態(tài)下從前工序設(shè)備的清潔室向組裝工序設(shè)備的清潔室搬來。第1收納容器8利用第1升降機(jī)構(gòu)部22上升，被定位在與搬送機(jī)構(gòu)部9面對的高度位置。被容納在該被定位后的第1收納容器8內(nèi)的各半導(dǎo)體晶片1，在被固定于搬送器2上的原狀下利用搬送機(jī)構(gòu)部9一個(gè)個(gè)地取出。
在上述搬送機(jī)構(gòu)部9上被取出的搬送器2，利用移載機(jī)構(gòu)部10夾持保護(hù)環(huán)3的外周、或用吸附襯墊(未圖示)吸附保護(hù)環(huán)3的上面，再移放至黏結(jié)座11上。圖4表示在圖2的凸起黏結(jié)裝置中的上述黏結(jié)座11周圍的側(cè)視圖。在黏結(jié)座11上，在載置搬送器2的上面設(shè)有多孔質(zhì)部12，并設(shè)有與該多孔質(zhì)部12的下面連通的多個(gè)吸引孔13，因此，搬送器2，通過與吸引孔13連通而使多孔質(zhì)部12減壓，被吸引固定在多孔質(zhì)部12上。此外，在黏結(jié)座11上的各吸引孔13之間的部位，埋設(shè)有加熱器14，在分別形成于半導(dǎo)體晶片1的各IC芯片7上電極襯墊(未圖示)，用加熱器14加熱至成為在其上面形成凸起所必需的凸起黏結(jié)用溫度。
與上述黏結(jié)座11鄰接配設(shè)的黏結(jié)頭是眾所周知的裝置，在固定于搬送器2的狀態(tài)下，用于在載置于黏結(jié)座11的半導(dǎo)體晶片1上的電極襯墊上形成凸起。也就是說，黏結(jié)頭17，包括供給成為凸起的形成材料的金屬絲18的金屬絲供給部、熔融金屬絲18并將形成的熔融珠向電極襯墊上推壓的凸起作成部和在推壓時(shí)將超聲波作用在凸起上的超聲波發(fā)生部等。此外，黏結(jié)頭17，利用例如滾珠絲杠結(jié)構(gòu)在平面上被固定于向互相正交的X、Y方向可移動的X-Y工作臺19上。由此，黏結(jié)頭17，每次在半導(dǎo)體晶片1的電極襯墊上形成完凸起時(shí)，接著利用X-Y工作臺19需形成凸起而在電極襯墊上依次移動時(shí)，在半導(dǎo)體晶片1的整個(gè)電極襯墊上形成凸起。
完成凸起黏結(jié)后的半導(dǎo)體晶片1，在被安裝于搬送器2的狀態(tài)下利用移載機(jī)構(gòu)部10向搬送機(jī)構(gòu)部20上移載，并利用該搬送機(jī)構(gòu)部20容納于第2收納容器21內(nèi)。該第2收納容器21，在利用第2升降機(jī)構(gòu)部23上升至規(guī)定的高度位置后，被搬送至下個(gè)工序。即，半導(dǎo)體晶片1，在容納于上述第2收納容器21內(nèi)的狀態(tài)下向眾所周知的觸發(fā)芯片黏結(jié)器(未圖示)搬送。觸發(fā)芯片黏結(jié)器，將被固定在搬送器2的薄片4上的半導(dǎo)體晶片1被分割成一個(gè)個(gè)的IC芯片7的觸發(fā)芯片安裝在電路基板上。
如上所述，采用本發(fā)明的裸芯片安裝方法，由于在對半導(dǎo)體晶片實(shí)施凸起黏結(jié)之前對半導(dǎo)體晶片實(shí)施切割，并在通過洗凈除去因該切割產(chǎn)生的切屑之后進(jìn)行凸起黏結(jié)，故切割產(chǎn)生的切屑不會附著于凸起上。因此，在IC芯片與電路基板之間不會發(fā)生因切屑引起的導(dǎo)通不良。此外，在前工序設(shè)備與組裝工序設(shè)備之間的半導(dǎo)體晶片的搬送1次地完成，故能減少時(shí)間和勞力的損耗。
此外，本發(fā)明的裸芯片安裝系統(tǒng)，忠實(shí)地體現(xiàn)了本發(fā)明的裸芯片安裝方法。
權(quán)利要求
1.一種裸芯片安裝方法，其特征在于，包括下述工序在將半導(dǎo)體晶片安裝在搬送器的狀態(tài)下分割成一個(gè)個(gè)的IC芯片的切割工序，將切割后的所述半導(dǎo)體晶片洗凈的洗凈工序，將完成洗凈后的所述半導(dǎo)體晶片保持安裝在所述搬送器上的原狀下向組裝工序搬送，并在所述半導(dǎo)體晶片的電極襯墊上形成凸起的凸起黏結(jié)工序，以及將形成凸起后的所述各IC芯片安裝在電路形成體上的安裝工序。
2.一種裸芯片安裝系統(tǒng)，其特征在于，包括在將半導(dǎo)體晶片安裝在搬送器的狀態(tài)下分割成一個(gè)個(gè)的IC芯片的切割設(shè)備，將切割后的所述半導(dǎo)體晶片洗凈的洗凈設(shè)備，在將完成洗凈后的所述半導(dǎo)體晶片保持安裝在所述搬送器上的原狀下向組裝工序搬送的搬送裝置，在所述半導(dǎo)體晶片的電極襯墊上形成凸起的黏結(jié)頭，以及將所述各IC芯片安裝在電路形成體上的觸發(fā)芯片黏結(jié)器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種裸芯片安裝方法及安裝系統(tǒng)，在前工序中，包括在將半導(dǎo)體晶片安裝在搬送器的狀態(tài)下分割成一個(gè)個(gè)的芯片的切割工序，將切割后的半導(dǎo)體晶片洗凈的洗凈工序，將完成洗凈后的半導(dǎo)體晶片保持安裝在搬送器上的原狀下向組裝工序搬送，并在半導(dǎo)體晶片的電極襯墊上形成凸起的凸起黏結(jié)工序，以及將形成凸起后的各IC芯片安裝在電路形成體上的安裝工序。
文檔編號H01L21/68GK1412828SQ0214754
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月11日
發(fā)明者德永哲也, 米沢隆弘, 清村浩之, 笹岡逹雄, 堀江聡 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社