[发明专利]用于安装半导体芯片的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于安装半导体芯片的装置，且具体地说，涉及一种用于半导体封装制程中的粘晶(die bonding)装置。

背景技术

在整个半导体封装制程中，紧接在晶片切割之后的制程是粘晶(或称为固晶、上片或粘片)制程，其将晶片上因切割道切开后的各独立晶粒依序取放到导线架或衬底上，并通过银胶或胶带将导线架和晶粒相互稳固结合。

图1为常规粘晶机的主要机构示意图。衬底5由输送导轨19左边进料端加载，依序载入的多个衬底5由进料夹爪17向输送导轨19的出料端传送。衬底5会经过装粘胶的注射筒状容器8和点胶头9下方，容器8内的粘胶会经由点胶头9吐出在衬底5上的各单元。另外，取放机构11会依序拿取晶片15上的晶粒10，所述晶片15固定在薄膜上，而通过扩张机构12使薄膜拉伸而将晶粒10彼此距离拉开。被取放机构11拿起的晶粒10会移到输送导轨19端，并向下运动直到将晶粒10固定在衬底5上的胶材。

由于晶粒10固定在衬底5上需要花费较多时间，尤其是对于较大面积的晶粒10更是需要较多时间才能使胶材合适地挤出到四周。如果将胶材换为聚乙酰胺(polyimide)材质的胶带，那么每个晶粒10需要更多时间，约需要压合2到3秒才能使晶粒10与衬底5有效结合，因此很明显晶粒10压合过程会成为所述常规粘晶机的瓶颈动作，即每小时产出量(unit per hour；UPH)会受到影响而降低。当使用胶带为结合晶粒10与衬底5的物质时，每小时产出量甚到低于1200个。

常规粘晶机除了单位时间产量不好之外，其所运用的进料夹爪17受到衬底5翘曲问题的严重考验。尤其当从事于多芯片封装(multi-chip package；MCM)时，薄型衬底5在安装首颗晶粒后受到烘烤温度影响会产生翘曲。所述进料夹爪17是以接力方式交替传输到出料端，衬底5翘曲经常造成进料夹爪17交替换手时无法正确夹紧而定位，因此造成衬底5与输送导轨19间碰撞而卡料，甚到衬底5上晶粒10因刮伤或晶崩而需要报废。

综上所述，封装设备市场上急需要一种能显著提升单位时间产量的用于安装半导体芯片的装置，并且还要降低粘晶制程中不该有的停机率和报废率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于安装半导体芯片的装置，其通过多轨进料和输送导线架或衬底，并同时进行导线架或衬底的加温。如此通过多轨输送线间的交替进行粘晶动作，就能有效省去衬底温升的等待时间，进而提升所述装置的单位时间产量。

本发明的另一目的在于提供一种具有预压和后压的分段压合晶粒功能的粘晶装置，执行后压的主压合模块又包含多个压合头，因而可同时压合多个晶粒与衬底充分结合，因此能有效提升所述装置的单位时间产量。

本发明的另一目的在于提供一种没有交接传送动作的进料输送的粘晶装置，可避免衬底传送过程中被卡料或遭干涉的风险。

为达到上述目的，本发明揭示一种用于安装半导体芯片的装置，其是用于将半导体芯片安装固定在封装载体的封装设备，所述封装载体包括衬底或导线架。所述装置包含第一进料输送单元、第二进料输送单元、预压模块和主压合模块，其中所述第一进料输送单元和所述第二进料输送单元轮替地将衬底传送到所述预压模块处。所述预压模块会将多个半导体芯片依序放置在已送到定位的衬底表面或衬底上已固定的晶粒表面，并施加压力使所述半导体芯片与所述衬底初步结合。然后，所述主压合模块中的多个压合头会同时触压所述多个半导体芯片，并使所述多个半导体芯片与所述衬底或已固定的所述晶粒紧密结合。

附图说明

图1为常规粘晶机的主要机构示意图；

图2为本发明用于安装半导体芯片的装置的立体图；

图3为本发明用于安装半导体芯片的装置的上视图；和

图4(a)～4(b)为本发明物料传送模块的示意图。

具体实施方式