安裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將芯片安裝在基板上的安裝方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)地，已知一種將芯片安裝在基板上的安裝方法(例如，JP 2009-130293 A)。此文檔中的安裝方法包括置基板于一個裸片接合設備的臺的表面上的基板放置過程，以及在芯片的接合表面與基板的接合表面相接觸的同時通過從芯片側施加熱量以便加熱芯片的接合表面和置于臺的該表面上的基板的接合表面而將芯片接合在基板上的接合過程。
[0003]在基板放置過程中，基板以一種狀態(tài)放置在臺的表面上，即隔熱層在臺和基板的預定區(qū)域之間，芯片接合在所述預定區(qū)域上。作為芯片的一個例子，示出了一個LED芯片，其中電極(未示出)分別設在LED芯片厚度方向的兩表面上。LED芯片包括由AuSn形成的芯片側接合電極，作為其反面(靠近基板一側)上的電極。此外，作為一個例子，示出了由硅晶圓形成的基板。在基板的其上接合各個芯片的預定區(qū)域內(nèi)(在放置位置處)，基板設有裸片焊盤作為基板側接合電極。每個裸片焊盤具有堆疊結構，該堆疊結構由Ti膜和形成在Ti膜上的Au膜構成，并且每個裸片焊盤的在表面?zhèn)鹊牟糠钟葾u制成。
[0004]在接合過程中，根據(jù)要安裝在晶圓上的LED芯片數(shù)目，反復地執(zhí)行一個規(guī)定步驟。在規(guī)定步驟中，LED芯片由設在裸片接合設備的頭部上的吸夾頭通過抽吸保持住，并利用所述頭部的加熱器通過吸夾頭加熱到限定的接合溫度。在這種狀態(tài)下，芯片側接合電極的接合表面與相應的基板側接合電極的接合表面相接觸，而后在限定時間段內(nèi)，適當?shù)膲毫念^部側持續(xù)施加至LED芯片，借此芯片側接合電極和基板側接合電極受到共晶接合。所述限定的接合溫度設得比，例如，AuSn(其為芯片側接合電極的材料)的熔化溫度要高。適當?shù)膲毫υO在，例如，2kg/cm2至50kg/cm2的范圍內(nèi)。所述限定時間段設為，例如，大約10秒。
[0005]這里，期望以上文檔中的安裝方法被要求在芯片由吸夾頭的抽吸保持住之前，通過裸片接合設備的識別裝置高精度地識別芯片。此外，期望，在芯片側接合電極的接合表面與相應基板側接合電極的接合表面相接觸之前，為將芯片對齊在基板上，以上文檔中的安裝方法被要求通過識別裝置以高精度識別在臺的表面上的基板的相應預定區(qū)域。因此，對上文的安裝方法來說，縮短在生產(chǎn)線中安裝過程所要求的流片間隔時間及在安裝過程中提高生產(chǎn)量是困難的。注意，識別裝置通常由相機、圖像處理單元及監(jiān)視器構成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種可縮短流片間隔時間的安裝方法。
[0007]本發(fā)明的將芯片安裝在基板上的安裝方法包括臨時接合過程和主要接合過程。臨時接合過程是將芯片臨時地、單獨地接合在基板上。主要接合過程是將臨時接合在基板上的芯片牢固地、單獨地接合在基板上。臨時接合過程是根據(jù)要安裝在基板上的芯片的數(shù)目反復地執(zhí)行第一基本過程。第一基本過程包括第一步驟和第二步驟。第一步驟是將每個芯片的第二金屬層對準在基板的第一金屬層上。第二步驟是在第一步驟之后，從每個芯片側施加壓力以使第一和第二金屬層固相擴散接合而將每個芯片臨時接合在基板上。主要接合過程是根據(jù)基板上的芯片的數(shù)目反復地執(zhí)行第二基本過程。第二基本過程包括第三步驟和第四步驟。第三步驟是識別每個臨時安裝在基板上的芯片的位置。第四步驟是在第三步驟之后，從每個芯片側施加壓力以使第一和第二金屬層液相擴散接合而將每個芯片牢固地接合在基板上。
[0008]在所述安裝方法中，優(yōu)選地，固相擴散接合以第一限定溫度進行，而液相擴散接合通過從每個芯片側和基板側中的至少一側施加熱量而以比第一限定溫度高的第二限定溫度進行。
[0009]在所述安裝方法中，優(yōu)選地，第一限定溫度低于第一和第二金屬層的熔化溫度中較低的一個，而第二限定溫度等于或高于第一和第二金屬層的熔化溫度中較高的一個。
[0010]在所述安裝方法中，優(yōu)選地，固相擴散接合為超聲接合或表面活化接合。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的安裝方法，可縮短流片間隔時間。
【附圖說明】
[0012]現(xiàn)將以進一步細節(jié)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點就下列詳細描述及附圖將得到更好的理解，附圖中:
[0013]圖1A是用于解釋根據(jù)一個實施例的安裝方法的示意性透視圖；
[0014]圖1B是用于解釋根據(jù)該實施例的安裝方法的示意性截面圖；
[0015]圖1C是用于解釋根據(jù)該實施例的安裝方法的示意性透視圖；
[0016]圖1D是用于解釋根據(jù)該實施例的安裝方法的示意性截面圖；
[0017]圖1E是用于解釋根據(jù)該實施例的安裝方法的示意性透視圖；
[0018]圖1F是用于解釋根據(jù)該實施例的安裝方法的示意性截面圖；
[0019]圖2A是根據(jù)該實施例的安裝方法中的第一步驟的說明圖；
[0020]圖2B是根據(jù)該實施例的安裝方法中主要接合過程的說明圖；
[0021]圖3A是根據(jù)該實施例的安裝方法中的在基板上安裝芯片的一個方面的說明圖；
[0022]圖3B是根據(jù)該實施例的安裝方法中的在基板上安裝芯片的一個方面的說明圖；
[0023]圖4是根據(jù)該實施例的安裝方法中的另一個第一基本過程的說明圖；
[0024]圖5是根據(jù)該實施例的安裝方法中的又一個第一基本過程的說明圖；
[0025]圖6A是根據(jù)實施例的安裝方法中的再一個第一基本過程的說明圖；以及
[0026]圖6B是根據(jù)該實施例的安裝方法中的還一個第一基本過程的說明圖。
【具體實施方式】
[0027]根據(jù)本實施例的安裝方法將參考圖1A至圖6B描述于下。
[0028]如圖1E和IF所示，根據(jù)本實施例的安裝方法是將芯片2安裝在基板I上。安裝方法包括將芯片2臨時地、單獨地接合在基板I上的臨時接合過程(見圖1A和1B)，以及將臨時接合在基板I上的芯片2牢固地、單獨地接合在基板I上的主要接合過程(見圖1C和1D)。在安裝方法中，基板I和每個芯片2之間的接合強度在主要接合之后比在臨時接合之后尚。
[0029]臨時接合過程是根據(jù)要安裝在基板I上的芯片2的數(shù)目反復地執(zhí)行第一基本過程。也就是說，第一基本過程單獨地對基板I上的每個芯片2執(zhí)行。第一基本過程包括第一步驟和第二步驟。
[0030]如圖2A所示，在第一步驟中，將每個芯片2的第二金屬層21對齊在基板I上的第一金屬層11上。
[0031 ] 如圖1B所示，在第一步驟后的第二步驟中，從每個芯片2側施加壓力，以使每個芯片2的第二金屬層21和基板I的第一金屬層11在第一限定溫度固相擴散接合，并且相應地，每個芯片2臨時接合在基板I上。固相擴散接合是一種在固相狀態(tài)下，接合每個芯片2的第二金屬層21的接合表面和基板I的第一金屬層11的接合表面的方法。第一限定溫度設得比第一和第二金屬層11和21的熔化溫度中較低的一個低。這里提到的臨時接合意味著用于使每個芯片2保持處于這樣一種狀態(tài)的接合:即在執(zhí)行主要接合之前，每個芯片2位于基板I上的規(guī)定位置。
[0032]如圖1D和2B所示，主要接合過程是