液体材料的填充方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种装置构成的自由度高、无需进行复杂控制即可提供适当量液体材料的液体材料的填充方法及装置。本发明专利技术的液体材料的填充方法及其装置，是利用毛细管现象在衬底与其上所保持的工件的空隙填充从吐出部吐出的液体材料的方法；其特征在于包括：提供步骤，从吐出部向工件的边缘部提供液体材料；拍摄步骤，通过拍摄组件，对假定所述提供步骤中所提供的液体材料通过毛细管现象而渗出的区域的工件的边缘部的图像进行拍摄；判定步骤，根据所拍摄的图像，检测工件的边缘部是否存在液体材料，由此判定液体材料是否填充于衬底与工件的整个空隙；以及补充步骤，在判定为不良的情况，从吐出部向所述工件的边缘部提供液体材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用毛细管现象向衬底与其上. 隙内，填充从吐出部吐出的液体材料的方法，尤其体封装的底部填充(underfill)步骤中恰当地填充液再者，本专利技术中所谓"吐出"，包括液体材料离开吐出部前与工件 接触的型式的吐出方式、以及液体材料离开吐出部后与工件接触的型 式的吐出方式。
技术介绍
如图1所示，半导体封装的构成如下，经由焊锡凸块而使半导体 芯片连接在衬底上。在衬底与半导体芯片的空隙中填充底部填充材料， 可缓解热应力或来自外部的应力等的影响。将底部填充材料填充至衬底与半导体芯片的空隙的步骤，被称作 底部填充步骤。如图2的(a)至(c)所示，底部填充步骤是以如下 方式进行从位于半导体芯片的端部附近的吐出部提供底部填充材料， 利用毛细管现象使树脂填充至半导体芯片与衬底的空隙后，通过烘箱 等进行加热而使树脂硬化。在底部填充步骤中，如果半导体芯片与衬底的空隙中残留有气泡， 则进行加热以使底部填充材料硬化时，残留于空隙中的气泡膨胀，会 产生不良影响。因此，必须使气泡无残留、不进入所述空隙中。如果使吐出部沿着半导体的全周移动同时提供底部填充材料，则 底部填充材料朝向半导体芯片的全周流动，因此，如图3所示，在半 导体芯片的中心残留有未被排出的气泡。因此，通常较多情况为通过如图2的(a)至(c)所示的方式提 供底部填充材料。图2的(a)表示使吐出部以相对于半导体芯片静止 的方式提供底部填充材料的方法，图2的(b)表示使吐出部沿着半导所保持的工件的空 关于一种可在半导 体材料的方法及装体芯片一边移动同时提供底部填充材料的方法，图2的(C)表示使吐 出部沿着半导体芯片的两边移动同时提供底部填充材料的方》去。根据如图2的(a)至(c)所示的方法，因底部填充材料在一个 方向流过半导体芯片与衬底的空隙，所以半导体芯片与衬底的空隙中 的空气，被底部填充材料挤压而朝向提供侧的相反侧排出，结果，可 进行无气泡残留的填充。从吐出部提供的底部填充材料的量，是预先算出的填满半导体芯 片与衬底的整个空隙的量。通过提供所述量的底部填充材料，大部分 半导体芯片可获得底部填充材料填满半导体芯片与衬底的整个空隙的 良好结果。图4的(a)表示底部填充材料遍及半导体芯片与衬底的整个空隙 的状态。如此，较佳为，成为底部填充材料从半导体芯片边缘部(周 边)少量渗出的状态。然而，也存在底部填充材料未遍及半导体芯片的整个周边的情况， 如此状态的半导体封装被判定为不良。图4的(b)是表示底部填充材 料未遍及半导体芯片的整个周边的状态的图。在专利文献1中揭示有如下方法，使载置有半导体芯片的衬底倾 斜，从上方侧使底部填充材料流向半导体芯片与衬底的空隙中，并通 过设置于下方侧的监控相机，确认底部填充材料已到达下方，由此确 认底部填充材料已填满。在专利文献2中揭示有如下的底部填充材料的填充方法，在树脂 涂布装置中，在本步骤之前进行整平，通过CCD相机，测定残留树脂 的面积(吐出前的面积S1)、与形成于喷嘴前端部的树脂球的面积(吐 出后的面积S2)，并根据所测定的吐出后的面积S2与吐出前的面积Sl 的差，来进行树脂吐出量测定，所述树脂涂布装置包括阀式的分配器，在喷嘴的前端部形成树脂球，并将该树脂球转印涂布至衬底上； 图像辨识组件，具备拍摄部，该拍摄部拍摄附着于喷嘴前端部的树月旨； 以及控制组件，根据所拍摄的图像数据，控制从喷嘴的树脂吐出量。专利文献l:日本特开2000-82715号公报 专利文献2:日本特开2004-273541号公报
技术实现思路
(专利技术所欲解决的问题)然而，在专利文献1中揭示的方法中，为了不产生底部填充材料 的过剩提供，必须检测底部填充材料到达另一端的瞬间。因此，吐出 中必须实时解析监控相机的图像，判断底部填充材料是否到达另一端， 但该控制非常复杂。另外，在通过监控相机确认已到达的时间点，半导体芯片与衬底 的空隙的底部填充材料的流动处于不稳定的状态。即便确认已到达， 且从吐出部的提供也停止后，己提供的底部填充材料会流动。因此， 与从吐出部的提供无关，存在底部填充材料从半导体芯片的周围溢出 的现象。此种现象尤其在黏度高的底部填充材料的情况(在半导体芯 片与衬底的空隙中流动慢的底部填充材料的情况)易于发生。另一方面，实时确认底部填充材料的到达后，直至吐出部的实际 吐出停止为止，存在时滞，由此导致过剩提供。该问题在底部填充材 料的提供速度较快时易发生过剩提供，因此，考虑减慢提供速度来解 决所述问题。然而，黏度低的底部填充材料因其流动性而难以减慢提 供速度，另外，也存在因减慢提供速度而妨碍高速化的问题。另夕卜，在专利文献l中揭示有如下内容，流入时使衬底保持倾斜， 确认到达后使其变为水平，通过毛细管现象使从半导体芯片的相反侧 流出的底部填充材料返回，由此进行良好的填充。然而，如此使衬底 倾斜的机构会导致生产设备变大。更进一步，必须进行对应各半导体 芯片的填充而使衬底倾斜/水平变化的歩骤，因此需要花费额外时间， 导致生产性能变差。另外，半导体芯片较多为小型的，因此必须使包含吐出部的吐出 机构与监控相机接近配置。因此，吐出机构与监控相机的大小受到限 制，另外，吐出机构与监控相机的配置也受到限制。本专利技术的目的在于解决如上所述的问题。S口，本专利技术的目的在于 提供一种装置构成的自由度较高、且无需复杂控制即可提供适当量的 液体材料的液体材料的填充方法及装置。 (解决问题的手段)在确认液体材料是否充分填充于衬底与工件的空隙内的同时进行8液体材料提供的方法中，存在所述问题。因此，本专利技术者采用如下方 法提供所需量的液体材料，在填充于工件与衬底的空隙后，确认填 充状态，并仅在填充为不良的情况之后再进行补充。艮P，第1专利技术是一种液体材料的填充方法，利用毛细管现象，在 衬底与其上所保持的工件的空隙填充从吐出部吐出的液体材料的方 法；其特征在于，包括提供步骤，从吐出部向工件的边缘部提供液 体材料；拍摄歩骤，通过拍摄组件，对假定所述提供步骤中所提供的 液体材料通过毛细管现象而渗出的区域的工件的边缘部的图像进行拍 摄；判定歩骤，根据所拍摄的图像，检测工件的边缘部是否存在液体 材料，由此判定液体材料是否填充于衬底与工件的整个空隙；以及补 充步骤，在判定为不良的情况，从吐出部向所述工件的边缘部提供液 体材料。第2专利技术特征在于，如第1专利技术中，所述补充步骤为，从与在所 述提供步骤中所提供液体材料时吐出部的位置重叠的位置开始，提供 液体材料。换言之，从提供步骤中提供液体材料的侧的边缘部进行补充，可 防止气泡进入。即便在提供步骤中从已静止的吐出部提供，在补充步 骤中使吐出部稍微移动而提供的情况，也可获得相同的效果。第3专利技术特征在于，如第1专利技术中，所述补充步骤为，使吐出部 移动至所述判定步骤中不存在液体材料的工件的边缘部来提供液体材 料。第4专利技术特征在于，如第1至3专利技术中的任一专利技术中，在所述工 件为多边形的情况下，所述拍摄步骤中对工件的角的边缘部进行拍摄。第5专利技术特征在于，如第4专利技术中，所述工件的角是，构成离提 供步骤中吐出部位置所属的边最远位置的边，且不构成吐出部位置所 属的边的一个以上的角。第6专利技术特征在于，如第1至5专利技术中的任一专利技术中，所述判定 步骤包括辨识歩骤，该辨识步骤中根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体材料的填充方法，是利用毛细管现象，在衬底与其上所保持的工件的空隙填充从吐出部吐出的液体材料的方法，其特征在于，包括：　提供步骤，从吐出部向工件的边缘部提供液体材料；　拍摄步骤，通过拍摄组件，对假定所述提供步骤中所提供的液 体材料通过毛细管现象而渗出的区域的工件边缘部的图像进行拍摄；　判定步骤，根据所拍摄的图像，检测工件的边缘部是否存在液体材料，由此判定液体材料是否填充于衬底与工件之间的整个空隙；以及　补充步骤，在判定为不良的情况下，从吐出部向所述 工件的边缘部提供液体材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：生岛和正，
申请(专利权)人：武藏工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]