封装装置
文献发布时间:2023-06-19 11:27:38
技术领域
本说明书公开一种将半导体芯片封装至被封装体的封装装置。
背景技术
以往,广泛已知有一种倒装芯片接合(flip chip bonder)技术,是将半导体芯片不经由引线(wire)封装至作为被封装体的基板或其他半导体芯片。在所述倒装芯片接合中,有时是在被封装体或半导体芯片预先涂布包含热硬化性树脂的接合材料,经由所述接合材料将半导体芯片固接至被封装体。在此情况下,当利用封装头(head)来对半导体芯片进行加热及加压时,被半导体芯片挤出的粘着材料有时会向上蔓延至上方而附着于封装头。另外,即使在未附着于封装头的情况下,自经加热的粘着材料所产生的烟雾气体(fumegas)有时也会侵入封装头内。
在专利文献1中,公开了一种封装装置,其为了防止此种粘着材料向热压接工具(封装头)的附着,利用薄膜(film)构件(保护薄膜(cover film)) 来覆盖热压接工具的底面。即,在专利文献1的封装装置中,在接合头(bonding head)设置热压接工具与依序进给(feed)薄膜构件的薄膜构件搬送机构。根据所述封装装置,可有效地防止粘着材料向热压接工具的附着。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2015-35493号公报
专利文献2:日本专利特开2004-165536号公报
发明内容
发明所要解决的问课题
然而,在专利文献1等的现有技术中,带状的薄膜构件呈直线地架设于热压接工具的正下方,在热压接工具的两侧固定设置有卷出卷筒及卷绕卷筒。换言之,在专利文献1的技术中,卷出卷筒及卷绕卷筒的布局自由度低。
再者,在专利文献2中,公开了一种将树脂薄膜(保护薄膜)与接合工具分离地设置的封装装置。然而,在专利文献2的封装装置中,树脂薄膜是用于保护芯片(半导体芯片)不受接合工具的振动影响,而非用于防止粘着材料向接合工具的附着。另外,在专利文献2的技术中,送出及回收薄膜的辊也呈直线地架设,这些辊的布局自由度低。
因此,在本说明书中,公开一种可以进一步提高各构件的布局自由度的封装装置。
解决问题的技术手段
本说明书所公开的封装装置是将半导体芯片封装至被封装体的封装装置,其特征在于包括:载台,载置所述被封装体;封装头,设置为能够在所述载台的上方升降,并将所述半导体芯片按压至所述被封装体;以及薄膜配置机构,使带状的保护薄膜介于所述封装头与所述载台之间,且所述薄膜配置机构包括:薄膜送出部,具有缠绕着所述保护薄膜的送出卷轴;薄膜回收部,具有卷绕经送出的所述保护薄膜的回收卷轴;以及一个以上的中继轴,设置于自所述送出卷轴朝向所述回收卷轴的所述保护薄膜的路径中途,将所述保护薄膜折回,以使所述保护薄膜的行进方向弯曲,且相对于所述保护薄膜即将弯曲前的行进方向其轴向在倾斜的方向上延伸。
另外,所述中继轴也可以配置为相对于所述即将弯曲前的保护薄膜的行进方向其轴向倾斜45度。
另外,所述封装装置也可具有允许操作员进入封装执行空间的进入开口,自所述进入开口观察时,所述送出部及所述回收部可均未配置于较所述载台更靠里侧。
另外,所述薄膜配置机构也可还包括薄膜移动机构,所述薄膜移动机构使所述送出部、所述一个以上的中继轴及所述回收部中的至少两个在水平方向上移动,以使横越所述载台的所述保护薄膜在水平方向上移动。
在此情况下,所述送出部及所述回收部中的至少一个可固定设置,而无法通过所述薄膜移动机构移动。
另外,所述一个以上的中继轴可包含配置于所述载台的第一方向两侧的第一中继轴及第二中继轴,所述第一中继轴及第二中继轴可均配置为相对于所述即将弯曲前的所述保护薄膜的行进方向其轴向倾斜45度,所述薄膜配置机构可使所述第一中继轴及所述第二中继轴在与第二方向相同的方向上连动地移动,所述第二方向与所述第一方向正交。
在此情况下,所述送出卷轴与所述回收卷轴可以所述保护薄膜通过自所述送出卷轴经由所述第一中继轴、所述第二中继轴朝向所述回收卷轴而形成大致コ字状的方式,相对于所述第一中继轴、所述第二中继轴在第二方向上分开地配置。
发明的效果
根据本说明书所公开的封装装置,可以使保护薄膜的路径弯曲,因此可以进一步提高各构件的布局自由度。
附图说明
图1是封装装置的概略性的前视图。
图2是封装装置的概略性的平面图。
图3是表示暂时压接处理的情况的图像图。
图4是表示正式压接处理的情况的图像图。
图5是表示送出部及回收部的更具体的结构的立体图。
图6是表示暂时压接处理的情况的概略平面图。
图7是表示正式压接处理的情况的概略平面图。
图8是表示正式压接处理的情况的概略平面图。
图9是另一封装装置的概略平面图。
图10是另一封装装置的概略平面图。
具体实施方式
以下,参照附图对封装装置10的结构进行说明。图1是表示封装装置10的基本结构的概略性的前视图,图2是概略性的平面图。再者,为了便于观察,在图1中省略回收部22的图示。另外,图3是表示暂时压接处理的情况的图,图4是表示正式压接处理的情况的图。
所述封装装置10是通过将多个半导体芯片102封装至作为被封装体的基板或其他半导体芯片而制造半导体装置的装置。以下,列举使用基板100作为被封装体的情况为例进行说明。半导体芯片102是利用倒装芯片接合技术而封装至基板。具体而言,如图3、图4所示,在各半导体芯片102的底面,形成有被称作凸块104的包含导电材料的突起,通过将所述凸块104与形成于基板100的表面的电极108接合,将半导体芯片102与基板100电性连接。
通常,在一个基板100,呈二维阵列状地封装有多个半导体芯片102。在基板100中的封装有半导体芯片102的部位,形成有与凸块104电性连接的电极108。另外,在基板100的上表面或半导体芯片102的底面,预先设置有非导电性且包含热硬化性的材料的接合材料106(例如非导电胶材(Non Conductive Paste,NCP)、或非导电性薄膜(Non ConductiveFilm,NCF)等)。在使所述接合材料106介于半导体芯片102与基板100之间的状态下,将半导体芯片102朝向基板100进行加热加压,由此接合材料106硬化,半导体芯片102被机械地粘着、固定于基板100。
封装装置10在将半导体芯片102封装至基板100时,执行暂时压接处理与正式压接处理。暂时压接处理是将半导体芯片102暂时放置于基板100的处理。另外,正式压接处理是对经暂时压接的半导体芯片102进行加热及加压,由此将半导体芯片102机械/电性连接至基板100。在所述正式压接处理时,半导体芯片102以接合材料106的硬化温度以上且凸块104的熔融温度以上的温度而受到加热。在本例中,连续执行多个半导体芯片102的暂时压接处理之后,连续执行经所述暂时压接的多个半导体芯片102的正式压接处理。
封装装置10是用于以所述程序来将半导体芯片102封装至基板100的装置。封装装置10包括载台12、封装头16、薄膜配置机构18、及控制这些各部的驱动的控制部20。
载台12是载置基板100(被封装体)的部位。在所述载台12,例如设置有抽吸保持基板100的抽吸孔、或用于对基板100进行加热的加热器(均未图示)等。所述载台12是由基座14予以支撑。
封装头16与载台12相向地设置,能够相对于载台12在水平方向及垂直方向上移动。如图3所示,在封装头16的前端面,形成有用于抽吸保持半导体芯片102的抽吸孔17。所述抽吸孔17连通于未图示的抽吸泵,借助通过所述抽吸泵所产生的负压,半导体芯片102被抽吸保持于封装头16的前端面。另外,在封装头16的内部,设置有用于对抽吸保持的半导体芯片102进行加热的加热器(未图示)。
在暂时压接处理中,封装头16自未图示的芯片供给源接取半导体芯片 102,将所述半导体芯片102载置于基板100上的封装位置之后,进行加热及加压,而将半导体芯片102暂时压接于基板100。所述暂时压接时的加热温度为接合材料106开始软化的软化开始温度以上、且接合材料106的硬化开始的硬化开始温度以下。另外,在正式压接处理中,封装头16对被暂时压接于基板100的半导体芯片102进行加热及加压,而将半导体芯片102正式压接于基板100。所述正式压接时的加热温度为凸块104熔融的熔融温度以上、且接合材料106的硬化开始温度以上。另外,正式压接处理时的加压力大于暂时压接处理时的加压力。
此外,如上所述,在正式压接处理时,封装头16将半导体芯片102按压至基板100。此时,如图4所示,被半导体芯片102挤出至外侧的接合材料 106的一部分有时会突出而向上蔓延。若所述向上蔓延的接合材料106附着于封装头16,则有可能无法适当地进行随后的封装处理。另外,即使在接合材料106未附着于封装头16的情况下,自经加热的接合材料106产生的烟雾气体也有时会进入封装头16的抽吸孔17,由此导致封装头16受到污染。
因此,在本说明书所公开的封装装置10中,在正式压接处理时,使保护薄膜110介于封装头16与半导体芯片102之间。如图4所示,通过设置所述保护薄膜110,可有效地防止接合材料106向封装头16的附着、及烟雾气体向封装头16的抽吸孔17的侵入。再者,当然,若保护薄膜110介于封装头 16与半导体芯片102之间且抽吸孔17被保护薄膜110覆盖,则无法通过封装头16抽吸保持半导体芯片102。因此,在封装头16抽吸保持半导体芯片 102的暂时压接处理中,保护薄膜110退避至在水平方向上离开半导体芯片 102及封装头16的位置。
在封装装置10,设置有薄膜配置机构18,所述薄膜配置机构18在正式压接处理时,使保护薄膜110介于经暂时压接的半导体芯片102与封装头16 之间。保护薄膜110为在单方向上长的带状,且其宽度大于一个半导体芯片 102的宽度。另外,保护薄膜110包含具有也能耐受熔融温度及硬化开始温度的程度的耐热性、而且接合材料106的剥离性高的原材料。具体而言,保护薄膜110例如包含聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)、四氟乙烯- 全氟烷基乙烯醚共聚物(全氟烷氧基烷烃(Perfluoroalkoxy Alkane,PFA)) 等氟树脂。
薄膜配置机构18具有:送出未使用的保护薄膜110的送出部21、回收已使用的保护薄膜110的回收部22、设置于保护薄膜110的路径中途的中继轴26、及使保护薄膜110在水平方向上移动的薄膜移动机构28。送出部21 在送出未使用的保护薄膜110的部位,具有至少缠绕有未使用的保护薄膜110 的送出卷轴23。另外,回收部22在回收已使用的保护薄膜110的部位,具有至少卷绕已使用的保护薄膜110的回收卷轴24。
在自送出卷轴23朝向回收卷轴24的保护薄膜110的路径中途,设置有中继轴26。如图2所示,中继轴26以所述中继轴26的轴向相对于朝向所述中继轴26的保护薄膜110的行进方向倾斜45度的方式配置。保护薄膜110 通过在所述中继轴26处折回,其行进方向弯曲大致90度。因此,中继轴26 的轴向相对于弯曲前后的保护薄膜110的行进方向倾斜45度。
再者,保护薄膜110伴随其送出在中继轴26的表面滑动同时前进。因此,中继轴26成为非旋转的轴,以使保护薄膜110在中继轴26的表面顺畅地滑动。另外,中继轴26的表面具有适度的滑动性,例如,也可对中继轴26的表面实施使滑动性提高的表面处理,例如氟树脂加工或陶瓷涂敷加工等。
此处,在图1、图2的例子中,隔着载台12在送出卷轴23的相反侧仅设置一个此种中继轴26。因此,保护薄膜110在自送出卷轴23朝向回收卷轴24的中途,以大致90度仅弯曲一次,作为整体,保护薄膜110在俯视时大致L字状的路径上前进。另外,在此情况下,回收卷轴24的旋转轴相对于送出卷轴23的旋转轴倾斜90度。但是,如后详述那样,中继轴26的个数不限于一个,也可为多个。
另外,在图1、图2中,为了便于观察,作为送出部21及回收部22,仅图示了送出卷轴23及回收卷轴24,但是在送出部21及回收部22,实际上大多设置有追加的驱动源或辊,以便适当地送出/回收保护薄膜110。图5是表示送出部21及回收部22的更具体的结构的立体图。如图5所示,另外,如上所述,保护薄膜110自送出卷轴23经由中继轴26卷绕至回收卷轴24。
伴随所述保护薄膜110的送出/回收,包含缠绕至送出卷轴23及回收卷轴24的保护薄膜110的薄膜卷筒的直径发生变动。若薄膜卷筒的直径发生变动,则当然卷轴每旋转一圈的薄膜送出/回收量会发生变化。为了吸收此种每旋转一圈的送出/回收量的变动,也可将可以控制旋转速度的马达连结于送出卷轴23及回收卷轴24的至少一者,通过调整所述马达的旋转速度来调整保护薄膜110的送出/回收量。但是,在此情况下,需要检测薄膜卷筒的直径的传感器,另外,马达控制容易变得复杂。
因此,为了使马达控制容易,也可如图5所示,在回收部22进一步设置夹持保护薄膜110的驱动辊30及从动辊33。驱动辊30及从动辊33设置于回收卷轴24的紧靠其的上游侧。从动辊33与驱动辊30协作夹入保护薄膜 110,伴随驱动辊30的旋转而从动旋转。驱动辊30连接于驱动马达32,能够以一定速度旋转。通过驱动辊30以一定速度旋转,保护薄膜110以一定速度被输送至回收卷轴24侧。
在此情况下,在回收卷轴24连结有回收马达29,回收卷轴24伴随所述回收马达29的驱动而旋转,也卷绕自驱动辊30输送的保护薄膜110。此时,保护薄膜110的回收速度由驱动辊30保证,因此不需要对回收马达29进行复杂的速度控制。另外,在此情况下,送出卷轴23也可设为伴随保护薄膜 110的拉出而从动旋转的结构。
另外,在送出部21及回收部22的至少一者,也进一步设置有将保护薄膜110的张力保持为一定的张力辊36。在图5的例子中,在回收部22设置有张力辊36。张力辊36设置于保护薄膜110的路径中途、且较驱动辊30更靠上游侧。张力辊36例如通过弹簧37等施力部件向保护薄膜110张紧的方向施力。在图5的例子中,张力辊36自上侧按压保护薄膜110并且通过弹簧 37向下侧施力。通过设置所述张力辊36,可以容易地将保护薄膜110的张力保持为一定。
进而,也可在送出部21及回收部22的至少一者设置调整保护薄膜110 的高度位置(相对于保护薄膜110的面垂直方向的位置)的调整辊34。通过设置所述调整辊34,即使形成于送出卷轴23及回收卷轴24的薄膜卷筒的直径发生变化,也可以将保护薄膜110架设于相同的高度位置。在图5的例子中,在送出卷轴23的紧靠其的下游侧设置第一调整辊34a,另外在张力辊36 的紧靠其的上游侧设置第二调整辊34b。
再次,参照图1、图2对薄膜配置机构18进行说明。如根据图1、图2 所明确那样,在本例中,送出卷轴23及中继轴26配置于载台12的两侧。因此,保护薄膜110在单方向(在图示例中为X方向)上横越载台12甚至载置于所述载台12的基板100。在正式压接处理开始前的阶段,在基板100上呈二维阵列状地暂时压接有多个半导体芯片102。因此,保护薄膜110可以覆盖一列半导体芯片102的上方。
薄膜配置机构18进一步包括使送出部21及中继轴26在Y方向上移动的薄膜移动机构27,以便可以依序变更由保护薄膜110覆盖的列。薄膜移动机构27通过使送出部21、中继轴26及回收部22中的配置于载台12的两侧的两个(在本例中为送出部21及中继轴26)在水平方向上移动,使横越载台12的保护薄膜110在水平方向上移动。所述薄膜移动机构27的具体的结构无特别限定,例如可包含使连结于送出部21及中继轴26的板50在单方向上进退的直动机构。作为直动机构可以使用各种公知的机构,例如可包含利用马达旋转的一对滑轮及架设于所述滑轮的正时带。另外,直动机构也可包含:利用马达旋转的花键轴、与所述花键轴并行地伸长的引导轴、及螺合有花键轴并且供引导轴插通的移动块。进而,作为其他形态,直动机构也可具有线性马达或液压缸或气缸、电磁缸等。
控制部20控制所述封装头16或薄膜配置机构18、载台12的驱动。控制部20例如包括进行各种运算的处理器(例如中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、及也存储各种数据及程序的存储器。对于控制部20输入由各种传感器所得的检测结果,控制部20根据所述检测结果来进行各部的驱动控制。更具体而言,控制部20进行封装头16的移动控制或封装头16及载台12的加热器的温度控制、抽吸机构的驱动控制等。另外,为了将保护薄膜110 配置于适当的位置,控制部20也进行薄膜配置机构18的驱动控制。
接下来,参照图6至图8对此种封装装置10对半导体芯片102的封装流程进行说明。图6至图8是表示封装中途的情况的概略平面图,图5表示暂时压接处理的情况,图7、图8表示正式压接处理的情况。
如上所述,在基板100的表面中的半导体芯片102的封装部位预先涂布有接合材料106。控制部20驱动封装头16,而使半导体芯片102暂时压接于基板100的各封装部位。具体而言,封装头16移动至未图示的芯片供给源,利用其前端面来抽吸保持新的半导体芯片102。继而,封装头16移动至对应的封装部位的正上方。随后,如图3所示,封装头16朝向基板100下降,将抽吸保持的半导体芯片102按抵至对应的封装部位(甚至接合材料106)上,由此来暂时压接半导体芯片102。
若可以暂时压接一个半导体芯片102,则封装头16在解除所述半导体芯片102的抽吸之后上升。随后,封装头16以相同的程序依序进行所有半导体芯片102的暂时压接。在图6中,标注于各半导体芯片102的数字表示暂时压接的顺序。如根据图6所明确那样,在图示例中,半导体芯片102自左下角开始进行暂时压接。然后,对于每一列使行进方向反转同时呈锯齿状地进行半导体芯片102的暂时压接。
此处,在所述暂时压接处理时,控制部20驱动薄膜移动机构28来使保护薄膜110退避至在水平方向上离开暂时压接的预定部位的位置。在本例中,通过使配置于载台12的两侧的送出部21及中继轴26移动至在水平方向上离开封装头16的位置,可以使保护薄膜110退避。通过如上所述在暂时压接处理的期间中,使保护薄膜110在水平方向上离开暂时压接的预定部位,封装头16的抽吸孔17不被保护薄膜110覆盖,因此可以利用封装头16适当地抽吸保持半导体芯片102。
若可以暂时压接所有的半导体芯片102,则控制部20继而使封装头16 执行正式压接处理。具体而言,封装头16将经暂时压接的半导体芯片102依序加压及加热而正式压接至基板100。在图7、图8中,标注于各半导体芯片 102的数字表示正式压接的顺序。在图示例中,正式压接也与暂时压接同样地自左下角开始,随后,对于每一列使行进方向反转同时呈锯齿状地前进。
此处,在正式压接处理时,控制部20驱动薄膜移动机构28,使保护薄膜110介于封装头16与作为正式压接对象的半导体芯片102之间。通过使保护薄膜110介于所述位置,在正式压接时,如图4所示,可以有效地防止向上蔓延的接合材料106向封装头16的附着、或烟雾气体向封装头16的侵入。
此处,作为正式压接对象的半导体芯片102依序变化。因此,保护薄膜 110的位置也必须根据正式压接处理的行进状况而依序变更。但是,在本例中,保护薄膜110是以覆盖一列(三个)半导体芯片102的方式而架设。因此,薄膜移动机构28在对位于保护薄膜110的正下方的一列(三个)半导体芯片102的正式压接结束之前,不使保护薄膜110(送出部21及中继轴26) 移动,若位于保护薄膜110正下方的所有半导体芯片102的正式压接结束,则使保护薄膜110移动至邻接的下一列的正上方。
根据图7、图8的例子,在对自附图上方计起的第二列半导体芯片102 进行正式压接时,如图7中所示,薄膜移动机构28使保护薄膜110位于所述第二列封装部位的正上方。另外,若第二列的所有半导体芯片102的正式压接处理结束,则如图8所示,薄膜移动机构使保护薄膜110(送出部21及中继轴26)位于自附图上方计起的第一列封装部位的正上方。
另外,利用所述薄膜移动机构28来连动保护薄膜110的水平移动,也进行保护薄膜110的送出/回收。具体而言,若一列半导体芯片102的正式压接处理结束,则回收部22驱动回收马达29或驱动马达32,而以与封装部位一列对应的距离回收保护薄膜110。在图7的例子中,保护薄膜110上的位置 P1位于基板100的一端附近,位置P2位于基板100的另一端附近。回收部 22以与自所述位置P1至位置P2的距离对应的量回收保护薄膜110。伴随所述回收,送出卷轴23也旋转,因此以与和经回收的距离相同的距离的量送出未使用的保护薄膜110。由此,在基板100的正上方配置有未使用的保护薄膜110。
另外,在使保护薄膜110在远离回收部22的方向上水平移动的情况下,自送出部21至回收部22的保护薄膜110的路径距离增加。需要以与所述增加的路径距离对应的量多余地拉出保护薄膜110。因此,在保护薄膜110在远离回收部22的方向上水平移动时,以与和所述移动距离相同的距离对应的量将保护薄膜110自送出卷轴23或回收卷轴24拉出。例如,在保护薄膜110 在远离回收部22的方向上水平移动时,也可通过反向驱动驱动马达32且使驱动辊30反向旋转,而将已使用的保护薄膜110自回收卷轴24拉出。另外,在保护薄膜110在接近回收部22的方向上水平移动时,保护薄膜110以与其移动距离对应的量松弛,因此,在所述情况下,以与所述移动距离对应的量多余地卷绕保护薄膜110。
此外,如至此为止的说明中所明确那样,在本例中,在保护薄膜110的路径中途,设置使所述保护薄膜110的行进方向弯曲的中继轴26。在本例中,为了简化说明,将中继轴26的个数设为一个,但通过适宜调整中继轴26的个数或位置,保护薄膜110的路径设计的自由度提高。而且,由此,送出部 21及回收部22的布局自由度提高。
即,在无中继轴26的情况下,保护薄膜110必须自送出卷轴23至回收卷轴24大致呈一直线前进,送出部21及回收部22的位置限定于载台12的两侧。然而,如至此为止的说明所明确那样,在送出部21及回收部22,设置有多个辊或马达、施力部件等,以便适当地送出/回收保护薄膜110,与中继轴26相比容易变得大型且复杂。根据封装装置10的种类,有时也无法在载台12的两侧充分地确保设置如上所述那样容易变得大型的送出部21及回收部22的空间。
另外,送出部21及回收部22与中继轴26相比结构复杂,因此需要更频繁的维护。此种维护也包含安装于送出卷轴23及回收卷轴24的薄膜卷筒的更换。在将送出部21及回收部22两者配置于载台12的两侧的情况下,也有时使用者难以进入送出部21及回收部22,从而维护变难。另一方面,如本例那样,若设置使保护薄膜110的行进方向弯曲的中继轴26,则可以使送出部21及回收部22的位置比较自由地活动,从而可以大幅地提高布局的自由度。
另外,如根据至此为止的说明所明确那样,需要根据正式压接处理的行进状况,使保护薄膜110在水平方向上移动。若设为无中继轴26、且在载台 12的两侧配置有送出部21及回收部22的结构,则为了使保护薄膜110水平移动,必须使送出部21及回收部22两者移动。然而,如上所述,送出部21 及回收部22大型且复杂,因此,在欲通过薄膜移动机构28使两者水平移动的情况下,薄膜移动机构28容易大型化、复杂化。
另一方面,在本例中,隔着载台12在送出部21的相反侧设置中继轴26。而且,使所述中继轴26与送出部21一起水平移动,另一方面,将回收部22 设为位置固定。由此,不需要用于使大型的回收部22移动的机构,能够实现封装装置10整体的小型化或成本降低。
接下来,参照图9对另一封装装置10的结构进行说明。图9是另一封装装置10的概略平面图。封装装置10被盖60覆盖,在所述盖60的内部,形成有将半导体芯片102封装至基板100的封装执行空间62。在盖60的前表面设置有进入开口64,所述进入开口64连通于封装装置10的内外,并且安装有开闭自如的门66。操作员经由所述进入开口64进入封装执行空间62内。
在封装执行空间62内,在宽度方向上设置有长条的基座14,在所述基座14上,设置有将基板100自宽度方向一端向另一端搬送(在附图Y方向上搬送)的基板搬送轨道38。在封装装置10的宽度方向两侧,设置有将基板100供给至封装装置10的装载机40及自封装装置10回收封装处理后的基板100的卸载机42。由装载机40供给至封装装置10的基板100沿着基板搬送轨道38向卸载机42侧搬送。
在基板100的搬送路径的中途,自上游侧起依次设置有预载台44及接合载台46。预载台44在暂时压接处理之前,对基板100进行加热。自进入开口64观察时,在预载台44的里侧设置有将接合材料106涂布于基板100的规定部位的分配器68。分配器68在基板100上呈二维阵列状地涂布接合材料106。
在较预载台44更下游侧位置设置有接合载台46。接合载台46是与图1、图2中的载台12对应的构件,且载置基板100。自进入开口64观察时,在接合载台46的里侧设置有封装半导体芯片102的封装头16。封装头16将多个半导体芯片102暂时压接至一个基板100后,对经暂时压接的多个半导体芯片102进行正式压接。图9中的双点划线的箭头表示压接处理中的封装头 16的行进路径。如根据图9所明确那样,封装头16反复进行连续对于基板搬送方向(Y方向)上排列的多个半导体芯片102进行压接的动作及向与基板搬送方向正交的方向(X方向)移位的动作,并呈锯齿状地推进压接处理。
在封装装置10也设置有薄膜配置机构18,所述薄膜配置机构18在正式压接处理时使保护薄膜110介于封装头16与半导体芯片102之间。所述薄膜配置机构18在保护薄膜110的路径中途设置有两个中继轴26a、26b,在俯视时保护薄膜110呈大致コ字状地架设的方面,与图1、图2所公开的薄膜配置机构18不同。
若更具体地说明,则如图9所示,在本例中,在接合载台46的Y方向两侧设置第一中继轴26a及第二中继轴26b。再者,当然所述两个中继轴26a、 26b以不阻碍基板100的搬送的方式配置。例如,也可设置跨越基板搬送轨道38的桥接器70,在所述桥接器70上设置中继轴26a、中继轴26b,以便不阻碍基板100的搬送。另外,作为其他形态,也可在基板搬送轨道38的上空设置在X方向上延伸的轨道(未图示),自所述轨道悬挂保持中继轴26a、中继轴26b。无论在哪一种形态下,两个中继轴26a、26b均配置于接合载台46 的两侧,自第一中继轴26a向第二中继轴26b前进的保护薄膜110自上侧覆盖一列半导体芯片102。
在第一中继轴26a的X方向近前侧设置有送出部21。送出部21固定设置于基座14,其位置不变。另外,送出卷轴23的旋转轴与Y方向平行,在 X方向上送出保护薄膜110。所述送出部21的结构与参照图1、图2、图5 说明的送出部21的结构大致相同。第一中继轴26a以其轴向相对于送出卷轴 23的旋转轴倾斜45度的方式配置。因此,自送出部21送出的保护薄膜110 在X方向上向里侧前进后,通过由第一中继轴26a折回,其行进方向弯曲90 度。
第二中继轴26b相对于第一中继轴26a镜像配置,两个中继轴26a、26b 以俯视时形成大致八字状的方式配置。若自另一角度来看,则第二中继轴26b 以其轴向相对于即将弯曲前的保护薄膜110的行进方向倾斜45度的方式配置。因此,由所述第二中继轴26b折回的保护薄膜110的行进方向再次弯曲 90度。
在第二中继轴26b的X方向近前侧设置有回收部22。回收部22也固定设置于基座14,其位置不变。另外,回收卷轴24的旋转轴与Y方向平行,可以卷绕在X方向上前进的保护薄膜110。所述回收部22的结构也与参照图 1、图2、图5说明的回收部22的结构大致相同。
薄膜配置机构18进一步具有使横越接合载台46的保护薄膜110在X方向上移动的薄膜移动机构28。在本例中,若使两个中继轴26a、26b在X方向上移动,则保护薄膜110也在X方向上移动。因此,薄膜移动机构28是使两个中继轴26a、26b在X方向上移动的机构。所述机构例如可以通过将连结于中继轴26a、中继轴26b的板安装于直动机构而结构。作为直动机构可以使用各种公知的机构,例如可包含利用马达旋转的一对滑轮及架设于所述滑轮的正时带。另外,直动机构也可包含:利用马达旋转的花键轴、与所述花键轴并行地伸长的引导轴、及螺合有花键轴并且供引导轴插通的移动块。进而,作为其他形态,直动机构也可具有线性马达或液压缸或气缸、电磁缸等。无论在哪一种形态下,均可以通过设置使两个中继轴26a、26b在X方向上移动的移动机构,使横越接合载台46的保护薄膜110的X方向位置变化。
此处,如根据至此为止的说明所明确那样,在本例中,送出部21及回收部22位置固定,仅使两个中继轴26a、26b水平移动。中继轴26a、中继轴 26b与送出部21及回收部22相比小型且轻量,因此通过设为所述结构,可以将薄膜移动机构28设为小型且简单的结构。特别是在本例中,压接处理在基板搬送方向(Y方向)上进行。在此情况下,需要以保护薄膜110在基板搬送方向(压接处理的行进方向)上横越接合载台46的方式架设保护薄膜 110。因此,在无中继轴26的情况下,必须将送出部21及回收部22配置于载台12的基板搬送方向两侧。然而,为了以不阻碍基板100的搬送的方式将大型且复杂的送出部21及回收部22配置为能够在接合载台46的两侧在X 方向上移动,需要复杂的结构,从而容易导致封装装置10的大型化或成本增加。在本例中,由于在接合载台46的两侧配置小型且轻量的中继轴26a、中继轴26b,因此可以解决此种问题。
另外,如根据图9所明确那样,在本例中,将送出部21及回收部22配置于自进入开口64观察时较接合载台46更靠近前侧。通过设为所述结构,操作员可以自进入开口64不越过接合载台46而进入送出部21或回收部22,因此能够容易地进行送出部21及回收部22的维护作业。
再者,至此说明的结构均为一例,只要至少在保护薄膜110的路径中途具有使所述保护薄膜110的行进方向弯曲的中继轴26,则其他结构可适宜变更。因此,中继轴26的个数或配置等可适宜变更。另外,送出部21及回收部22的设置位置或结构也可适宜变更。因此,例如如图10所示,可隔着接合载台46在基板搬送方向两侧设置第二中继轴26b及回收部22,并且在送出部21与第二中继轴26b之间设置第一中继轴26a。
另外,在至此为止的说明中,中继轴26相对于弯曲前后的保护薄膜110 的行进方向倾斜45度地配置,但中继轴26的倾斜可适宜变更。例如,中继轴26可相对于即将弯曲前的保护薄膜110的行进方向倾斜30度地配置。在此情况下,保护薄膜110通过由中继轴26翻掘,其行进方向弯曲120度。即,在将中继轴26的倾斜角度设为θ度的情况下,保护薄膜110通过由中继轴26 折回,其行进方向弯曲(180-2×θ)度。
另外,送出部21及回收部22只要分别至少具有送出卷轴23及回收卷轴 24,则可适宜变更。因此,送出部21及回收部22的结构并不限定于图5所示的结构。进而,封装装置10只要具有封装头16、载台12及薄膜配置机构 18,则其其他结构可适宜变更。
符号的说明
10:封装装置
12:载台
14:基座
16:封装头
17:抽吸孔
18:薄膜配置机构
20:控制部
21:送出部
22:回收部
23:送出卷轴
24:回收卷轴
26:中继轴
27:薄膜移动机构
28:薄膜移动机构
29:回收马达
30:驱动辊
32:驱动马达
33:从动辊
34:调整辊
34a:第一调整辊
34b:第二调整辊
36:张力辊
37:弹簧
38:基板搬送轨道
40:装载机
42:卸载机
44:预载台
46:接合载台
50:板
60:盖
62:封装执行空间
64:进入开口
66:门
68:分配器
70:桥接器
100:基板
102:半导体芯片
104:凸块
106:接合材料
108:电极
110:保护薄膜。
- 用于制造封装体的构件装置的方法和用于制造具有构件装置的封装体的方法、构件装置和封装体
- 保持装置、检查装置、检查方法、树脂封装装置、树脂封装方法及树脂封装品的制造方法