[发明专利]安装电子组件的方法和安装设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过将基板的电极端子和电子组件的电极端子接合在一起来将电子组件安装在基板上的方法以及安装设备，其中，基板和电子组件中的至少一个的电极端子由焊点(solder bump)组成。

背景技术

常规上通过将作为半导体芯片(作为电子组件)的电极端子的焊点接合到作为基板的电极端子的焊盘，来将半导体芯片以芯片倒装方式接合到基板。

下面将参照图5A至图5F来描述一种典型的方法。注意，在图5A至图5F中，仅示出了在半导体芯片和基板上形成的大量电极端子中的一对。

图5A示出了将在其上安装半导体芯片10的基板12。标号14表示作为形成在基板12的表面上的电极端子的焊盘，标号16表示覆盖基板12的表面的阻焊剂。图5B示出了已经从喷嘴排出焊剂18从而使焊盘14的表面被焊剂18覆盖的状态。图5C示出了作为半导体芯片10的电极端子的焊点20已经与焊盘14对准并且已经利用焊剂18的粘性而将半导体芯片10暂时固定到基板12的状态。

图5D示出了已经通过使焊点20回流而将半导体芯片10接合到基板12的状态。当使焊料回流时，由于焊剂18的活性效应而去除氧化膜，使得焊点20紧密地接合到焊盘14。图5E示出了已经通过冲洗而去除了残留在焊盘14的周缘的焊剂18的状态。焊剂18包括腐蚀电极的成分等。因此，必须通过冲洗来去除残留在基板12上的焊剂18。图5F示出了已经利用下填充(underfill)树脂22填充基板12与半导体芯片10之间的间隙以最终将半导体芯片10安装在基板12上的状态。

利用图5A至图5F中所示的常规方法，应用焊剂18以通过减少在焊点20的外表面上形成的氧化焊料膜来改善焊点20与焊盘14的接合。

利用上述常规方法，必须冲洗掉焊剂，这导致制造处理的复杂性和成本增加。为此，专利文献1公开了一种用于在无需使用焊剂的情况下去除焊点的表面上的氧化焊料膜的方法。在半导体芯片的焊点接触基板的焊盘的状态中，在使焊点回流之前对半导体芯片施加超声波振动，以使焊点摩擦焊盘，由此去除焊点的表面上的氧化焊料膜。通过这样做，可以改善回流之后焊点与焊盘之间的接合(参见专利文献1的第0011段)。

专利文献2也公开了一种施加超声波振动以去除焊点上的氧化膜和金属焊盘上的氧化膜的技术(参见专利文献2的第0019段)。专利文献2公开了以下内容：在以芯片倒装方式进行接合的过程中使用的气氛是标准气氛、诸如氮气或氩气的惰性气氛、或诸如二氧化碳气体或氢气的还原气氛(参见专利文献2的第0023段)。

专利文献3中公开的技术是不必冲洗掉焊剂的另一种常规方法。下面将参照图6A至图6C来描述专利文献3中公开的技术。

图6A示出了已经将焊剂填充物30从喷嘴26排出到在其上形成焊盘14的基板12的表面上从而使形成焊盘(电极)14的区域被焊剂填充物30覆盖的状态。图6B示出了在对半导体芯片10施加超声波振动的同时焊点20被压向焊盘14并接合到焊盘14的状态。如果在对半导体芯片10施加超声波振动的同时将焊点20压向焊盘14，则焊剂填充物30内部的填料将被焊点20挤压离开焊盘14的表面，使得焊点20与焊盘14相接触。由于焊剂填充物30用作焊剂，因此覆盖焊盘等的氧化膜被超声波振动的能量去除，并且仅使用超声波振动的能量就可以将焊点20接合到焊盘14(参见专利文献3的第0014、0015段)。

图6C示出了焊点20已经接合到焊盘14以将半导体芯片10安装在基板12上的状态。焊点20接合到焊盘14，并且半导体芯片10与基板12之间的间隙被焊剂填充物30下填充(参见专利文献3的第0016段)。

专利文献1

日本专利特开2000-174059号公报(第0011段)

专利文献2

日本专利特开平7-115109号公报(第0019、0023段)

专利文献3

日本专利特开2005-26579号公报(第0014至0016段、图1)

发明内容

专利文献1至3中公开的技术具有下列问题。

专利文献1公开了以下内容：对半导体芯片施加超声波振动，以使焊点摩擦焊盘，由此去除焊点的表面上的氧化焊料膜。

然而，本申请的发明人已经发现：如果对半导体芯片施加超声波振动以使焊点摩擦焊盘，则焊点上的氧化膜反而增加。