使用掩模将导电性球搭载到工件上的方法及球搭载装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够矫正工件的翘曲，且高精度地搭载导电性球的方法及球搭载装置。球搭载装置（1）包括：掩模（10），其具有用于将导电性球（B）搭载到工件（100）上的多个开口（12）；保持台（31），其支承工件的至少下表面侧，且控制工件相对于掩模的位置；填充头（5），其沿掩模的上表面（11）移动，将导电性球分别填充到掩模的多个开口内；冷却装置（60），其从与填充头的移动路径互不干扰的位置冷却掩模。在该球搭载装置中，在利用保持台加热工件的状态下，边抽吸并支承工件边使工件与掩模对齐，且边利用冷却装置冷却掩模边利用填充头将导电性球搭载到工件上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种使用掩模将导电性球搭载到エ件上的方法及球搭载装置。
技术介绍
在专利文献I中记载有如下内容，即，提供一种电子构件的安装方法，该安装方法中，在基板的上表面上形成密封芯片的合成树脂模制体并且使在该基板的下表面上形成凸点而构成电子构件，将该电子构件的凸点与印刷电路板的电极相接合，对该凸点加热而使该凸点熔融进而固定在印刷电路板的电极上，该电子构件的安装方法能够消除因电子构件的翘曲所造成的固定次品的产生。在专利文献I中还记载有如下内容，即，求出因基板与模制体的热膨胀率的差异引起的电子构件的翘曲的大小和加热温度之间的相关关系，并且求出凸点与印刷电路板的电极间的接合不良率和翘曲的大小之间的相关关系，根据该相关关系，求出不会产生由电子构件的翘曲引起的接合不良的加热温度，将电子构件加热至该加·热温度以上，使凸点熔融而固定在电极上。专利文献I :日本特开平08— 236918号公报层叠型半导体装置(半导体器件)存在有由所搭载的各半导体装置(芯片)的不均匀性和/或搭载有芯片的中继基板的布线密度等引起的不均匀性所造成的翘曲。连接有层叠型的半导体器件或多个半导体器件的基板的翘曲不止在利用回流焊等将半导体装置安装于印刷电路板等时会产生问题，在使用掩模搭载(安装)焊球等导电性球而制造半导体装置时也会产生问题。即，在半导体器件的制造过程中，近年来，研究采用如下方法，即，为了安装导电性球，在掩膜上设置多个开ロ，该掩膜发挥模板功的能，利用该掩膜将微小的导电性球，例如将直径Imm以下的导电性球，具体地说，将直径10 500 左右的导电性球搭载到基板的表面上。此时，仅因在半导体器件或基板(以后总称为基板)上存在有微小的翘曲，便难以控制基板与掩模之间的间隙，存在有导电性球进入到形成在掩模与基板之间的间隙内的可能性。有可能产生上述的球成为迷失球而被配置在相对于基板上所期望的位置偏移了的位置上，或被配置在不需要的位置上(形成双球)等的问题。而且,近年来,开发有被称为无芯结构或无基板结构的半导体的封装技术。无芯结构的I种类型是废除芯层，仅以多个布线层(积层层)的结构作为基板，代替以往的包含有以封装基板(中继基板)等以玻璃环氧层作为芯层的基板，进行硅芯片的安装，且利用密封树月旨(模制树脂)进行封装的结构。由于没有作为支承体的芯层，因此该结构易于翘曲，但是同时也被承认有抑制电源噪声、降低制造成本等的各种优点。无基板结构的I种类型是晶圆级别的封装(WLP)，是在超过芯片面积的大范围区域内形成二次布线层的扇出型的WLP。在扇出型的WLP中，由于利用铜等布线材料所形成的二次布线层与硅芯片一起被封装，因此作为封装体整体难以降低翘曲
技术实现思路
因而，将上述的基板或封装体作为エ件(エ件零件)，为了将导电性球搭载到上述エ件上，谋求有以エ件翘曲为前提的、搭载导电性球的技木。本专利技术的一技术方案是ー种方法，该方法是包括借助具有用于搭载导电性球的多个开ロ的掩模而将导电性球搭载到エ件上的方法，其中，搭载过程中，利用支承エ件的至少下表面侧的、含有加热エ件的机构的移动体，边加热エ件边使エ件与掩模的下表面相对，并且，边利用冷却装置冷却上述掩模边沿掩模的上表面移动填充头，将导电性球分别填充到掩模的多个开ロ内。在该方法中，通过将导电性球填充到掩模的开ロ来将导电性球搭载到エ件上时，通过利用支承エ件的移动体加热エ件，能够缓和エ件的翘曲。通过抑制エ件的翘曲，易于进行エ件与掩模之间的距离(间隙)的控制，但是另一方面，由于被加热的エ件位于掩模的附近，或被加热的エ件与掩模相接触，因此掩模的温度上升。若掩模的温度上升，则掩模的精度因热膨胀而下降，或存在有在掩模上产生变形的可能性，使搭载导电性球的位置的精度降低，难以进行掩模与エ件之间的距离的控制。因而，在本方法中，当利用掩模填充导电性球吋，通过边加热エ件边将エ件維持在规定的温度上，并且边冷却掩模边抑制掩模的温度·上升，易于进行掩模与エ件之间的距离的控制，并且维持了掩模的精度。因而，能够抑制迷失球、双球这样的填充失误的产生。填充过程中，优选包括利用冷却装置向掩模的下表面送风的操作。通过向掩模的下表面送风而冷却掩模，能够避开冷却装置与在掩模的上表面上移动的填充头之间的相互干扰，其中典型的冷却装置是风扇或鼓风机。另外，由于在掩模的下表面上，掩模的多个开ロ被エ件以及移动体堵塞，因此能够抑制在掩模的上表面上移动的导电性球受到送风的影响。进ー步说，填充过程中，优选包括利用移动体抽吸支承エ件的操作。如专利文献I所示的那样，若欲通过加热エ件来矫正翘曲，虽依赖于材质、翘曲的程度，但是优选加热至超过200°C的温度，其典型温度为加热至240°C以上。另ー方面，若エ件被加热至高温，则难以将掩模冷却至适当的温度，掩模的温度分布范围増大，成为产生变形等的原因。在该方法中，将作为エ件而被封装的构件，例如，将使用了中继基板、环氧树脂等的无芯基板、以及所搭载的芯片加热至较为易于变形的温度，其典型温度为50°C 100°C左右，并且通过利用移动体对エ件抽吸支承来矫正机械性的翘曲。因而，能够以相对较低的温度矫正エ件的翘曲，能够抑制掩模的温度上升。而且，在进行填充之前，优选包括边加热移动体上所搭载的エ件边利用矫正夹具从上方对エ件的至少一部分施加压カ来矫正エ件的翘曲。通过以矫正夹具施加压力，能够进ー步高效地矫正エ件的翘曲。另外，当填充导电性球时，利用移动体加热エ件并维持在50°C 100°C左右，并且通过对エ件抽吸支承，易于维持エ件被矫正夹具矫正后的状态。本专利技术的其他技术方案之一是ー种球搭载装置，该装置包括掩模，其具有用于将导电性球搭载到エ件上的多个开ロ ；移动体，其支承エ件的至少下表面侧，控制エ件的相对于掩模的位置，且含有加热エ件的机构，使エ件以加热后的状态与掩模的下表面相对；填充头，其沿掩模的上表面移动，将导电性球分别填充到掩模的多个开ロ内；冷却装置，其从避开填充头的移动路径的位置冷却掩模。在该球搭载装置中，由于以与填充头的移动路径互不干扰的方式设置冷却掩模的装置，因此在利用移动体加热エ件，并且利用冷却装置冷却掩模的同时，能够使填充头移动并将导电性球填充到掩模的开ロ内。因而，在矫正エ件的翅曲，抑制掩模的产生变形的同时能够将导电性球搭载到エ件上，能够抑制迷失球、双球的产生。冷却装置优选含有向掩模的下表面送风的风扇。另外，移动体优选含有抽吸支承エ件的功能。进ー步说，球搭载装置优选含有将移 动体上所搭载的エ件的至少一部分，从上方按压在移动体上的翘曲矫正夹具。附图说明图I是表示球搭载装置的一例的立体图。图2是表示保持台(移动体)的概要的立体图。图3是表示填充头的概要的剖视图。图4是表示利用球搭载装置将导电性球搭载到エ件上的过程的流程图。图5是示意性地表示移动エ件的状态的图。图6是示意性地表示矫正エ件的翘曲的状态的图。图7是示意性地表示对齐エ件与掩模，将导电性球填充到掩模的开口内的状态的图。具体实施例方式图I中表示球搭载装置(搭载装置、球安装系统、球安装机)I的概要。球搭载装置I是用于借助掩模10，利用填充头5将导电性球(导电性微小粒子)搭载到エ件100上的规定位置上的装置。掩模10作为具有用于将导电性球搭载到エ件100的规定位置上的多个开ロ(开ロ图案)12的模板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助具有用于搭载导电性球的多个开口的掩模而将导电性球搭载到工件上的方法，其中，搭载的方式过程包括，利用至少支承工件的至少下表面侧的、含有加热上述工件的机构的移动体，边加热上述工件边使其上述工件与上述掩模的下表面相对，并且进而，边利用冷却装置冷却上述掩模边沿上述掩模的上表面移动填充头，将导电性球分别填充到上述掩模的上述多个开口内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤津隆夫，谷贝忠，
申请(专利权)人：爱立发株式会社，
类型：发明
国别省市：