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CN115910848A - 浸渍装置、芯片贴装装置以及半导体器件的制造方法 - Google Patents

浸渍装置、芯片贴装装置以及半导体器件的制造方法 Download PDF

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CN115910848A
CN115910848A CN202211083049.9A CN202211083049A CN115910848A CN 115910848 A CN115910848 A CN 115910848A CN 202211083049 A CN202211083049 A CN 202211083049A CN 115910848 A CN115910848 A CN 115910848A
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CN
China
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flux
film
plate material
film thickness
bare chip
Prior art date
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Pending
Application number
CN202211083049.9A
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English (en)
Inventor
李健柱
酒井一信
加藤贵广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fasford Technology Co Ltd
Original Assignee
Fasford Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fasford Technology Co Ltd filed Critical Fasford Technology Co Ltd
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Abstract

提供一种能够实现更均匀的助焊剂薄膜形成的浸渍装置。浸渍装置具备刮板装置、以及从助焊剂形成助焊剂膜的板材。所述板材的表面具有纳米级的算术平均粗糙度的粗糙面。浸渍装置构成为使所述刮板装置与所述板材相对移动，从所述刮板装置向所述板材的所述粗糙面供给所述助焊剂。

Description

浸渍装置、芯片贴装装置以及半导体器件的制造方法
技术领域
本公开涉及芯片贴装装置，例如能够应用于进行助焊剂转印的芯片贴装装置。
背景技术
在将被称为裸芯片的半导体芯片搭载于例如布线基板或引线框架等(以下总称为基板)的表面的芯片贴装装置中，有从半导体晶片(仅称为晶片)拾取分割后的裸芯片，并将裸芯片表背翻转后使表面朝下(面朝下)地安装于基板的装置(倒装芯片贴装机)。一部分倒装芯片贴装机具有向作为设于裸芯片的表面的突起状的连接电极的凸块涂敷助焊剂的浸渍(浸渍涂层)工序。在此，助焊剂是锡焊促进剂，其有去除异物或氧化膜的净化作用、防止接合部氧化的氧化防止作用以及抑制熔融的焊料成球的表面张力降低作用。
在浸渍工序中，贴装头升降，将裸芯片的凸块面浸渍到设于涂敷装置的收纳了助焊剂膜的凹状的空洞来将助焊剂膜转印至凸块。另外，涂敷装置具备用于对因转印而失去的空洞的助焊剂膜进行补充的机构。该机构使底部被打开且容纳有助焊剂的容器移动至具有空洞的板材上。在特开2015-177038号公报中公开了这种涂敷装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2015-177038号公报
发明内容
通常，转印至凸块的助焊剂膜的厚度最好在凸块的直径的1/3左右。在例如凸块径为
Figure BDA0003834010670000011
的C4(Controlled Collapse Chip Connection：可控塌陷芯片连接)凸块的情况下，助焊剂膜的厚度为30～100μm，在为
Figure BDA0003834010670000021
的C2(Chip Connection：芯片连接)凸块的情况下，助焊剂膜的厚度为10～30μm。因此，伴随凸块窄间距化，若使凸块径进一步变小，则需要使助焊剂膜的厚度变薄。在伴随薄膜化而形成助焊剂膜时，助焊剂不会在板材上均匀地润湿，会产生不均，而难以进行均匀的薄膜。
本公开的课题在于提供一种能够实现更均匀的助焊剂薄膜形成。
若简单说明本公开中具有代表性的概要，则如下所述。
即，浸渍装置具备刮板装置以及将对助焊剂成膜的板材。所述板材的表面具有纳米级的算术平均粗糙度的粗糙面。浸渍装置构成为使所述刮板装置与所述板材相对移动，从所述刮板装置向所述板材的所述粗糙面供给所述助焊剂。
附图说明
图1是示出实施方式中的倒装芯片贴装机的主要部分的概略的立体图。
图2是说明在图1中从箭头A方向观察时拾取倒装头以及转移头的动作的图。
图3是说明在图1中从箭头B方向观察时中间台以及贴装头的动作的图。
图4是示出图1的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
图5是从相对于第二中间台的移动方向垂直的方向观察图1示出的第二中间台的浸渍机构的侧视图。
图6是沿着图5示出的C-C线的、浸渍机构的剖视图。
图7是示出用图1示出的倒装芯片贴装机实施的面朝下贴装方法的流程图。
图8是示出图5示出的浸渍机构的要部的俯视图。
图9的(a)是示出在对浸渍机构的板材实施粗糙面加工的情况下的接触角的图，图9的(b)是示出在没有对浸渍机构的板材实施粗糙面的情况下的接触角的图。
图10是示出板材的粗糙面的有无以及不同粘度的助焊剂在间隙高度为20μm时形成的助焊剂的膜厚偏差的图。
图11是示出板材的粗糙面的有无以及不同粘度的助焊剂在间隙高度为40μm时形成的助焊剂的膜厚偏差的图。
图12是示出在助焊剂的粘度为10Pas的情况下的助焊剂的膜厚偏差的图。
图13是示出在助焊剂的粘度为33Pas的情况下的助焊剂的膜厚偏差的图。
图14是说明使用了激光位移计的膜厚测定的图。
图15是说明利用实施方式解决图14示出的问题点的图。
图16是示出第一变形例中的浸渍机构的要部的俯视图。
图17的(a)是图16示出的虚线A内的俯视图，图17的(b)是沿着图16示出的B-B线的、浸渍机构的主要部分的剖视图。
图18的(a)是第二变形例中的、相当于图16示出的虚线A内的部位的俯视图，图18的(b)是第二变形例中的、相当于沿着图16示出的B-B线的、浸渍机构的主要部分的部位的剖视图。
其中，附图标记说明如下：
8 浸渍机构(浸渍装置)
81 刮板装置
82p 板材
RS 粗糙面
具体实施方式
以下，使用附图说明实施方式。在此，在以下的说明中，有时对相同构成要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。此外，为了使说明更明确，有时与实际的形态相比，示意性示出附图各部分的宽度、厚度、形状等，但只不过为一例，不限定对本公开的解释。
说明作为芯片贴装装置的倒装芯片贴装机。此外，实施方式中的倒装芯片贴装机用于在例如超过封装所包含的芯片面积的宽区域形成再布线层的封装、即扇出面板级封装(Fan Out Panel Level Package：FOPLP)等的制造。
(倒装芯片贴装机的构成)
图1是示出实施方式中的倒装芯片贴装机的概略构成的立体图。图2是说明在图1中从箭头A方向观察时拾取倒装头以及转移头的动作的图。图3是说明在图1中从箭头B方向观察时中间台以及贴装头的动作的图。图4是示出图1示出的裸芯片供给部的主要部分的概略剖视图。
如图1所示，倒装芯片贴装机10大体具备裸芯片供给部1、拾取部2、中间台部3、贴装部4、监视并控制各部分的动作的控制装置7。倒装芯片贴装机10进行使裸芯片D的表面(凸块面)朝下再载置于基板的面朝下贴装。
(裸芯片供给部)
裸芯片供给部1供给向作为工件的一例的基板P安装的裸芯片D。如图4所示，裸芯片供给部1具备保持分割后的晶片11的晶片保持台12、从晶片11上推裸芯片D的上推单元13。晶片保持台12通过作为图1示出的驱动机构的晶片保持台座19而在XY方向上移动，使拾取的裸芯片D移动至上推单元13的位置。从倒装芯片贴装机10的外部供给容纳有晶片环14的晶片盒(不图示)。晶片环14为供晶片11固定且能够安装于晶片保持台12的治具。
如图4所示，晶片保持台12具备保持晶片环14的扩展环15、将由晶片环14保持且粘着有多个裸芯片D的切割带16水平定位的支承环17、以及用于将裸芯片D向上方上推的上推单元13。为了拾取规定的裸芯片D，上推单元13构成为利用未图示的驱动机构在上下方向上移动。
在切割带16上，裸芯片D的表面朝上，在进行面朝下贴装的裸芯片D的表面如图4所示例如设有凸块Db。此外，凸块Db例如以凸形状在裸芯片D的表面分散地设有多个。
(拾取部)
拾取部2具备拾取并翻转裸芯片D的拾取倒装头21、晶片识别摄像头24、转移头25、以及使转移头25升降且沿着X轴方向移动的驱动部27。
拾取倒装头21通过未图示的驱动部而沿着升降、旋转以及X轴方向移动。拾取倒装头21以沿着Y轴方向的旋转轴为中心而在XZ面内旋转而使拾取到的裸芯片D翻转。如图2所示，拾取倒装头21具有在前端吸附保持裸芯片D的筒夹22，转移头25具备在前端吸附保持裸芯片D的筒夹26。晶片识别摄像头24设在拾取到的裸芯片D的正上方。根据这种构成，拾取倒装头21基于晶片识别摄像头24的摄像数据拾取裸芯片D，使拾取倒装头21旋转180度，由此，设为使裸芯片D翻转而使背面朝上，将裸芯片D交付至转移头25的姿势。
转移头25构成为从拾取倒装头21接收翻转后的裸芯片D，由驱动部27驱动而沿着X轴方向移动，载置于中间台部3。
(中间台部)
中间台部3具备供裸芯片D临时载置的第一中间台31_1、第二中间台31_2、以及仰角摄像头34。第一中间台31_1以及第二中间台31_2能够通过未图示的驱动部沿着Y轴方向移动。另外，第二中间台31_2具备后述的浸渍机构。
如图3所示，第一中间台31_1以及第二中间台31_2能够在Y轴方向上在第一位置P1、第二位置P2以及第三位置P3之间移动。在此，第一位置P1为与转移头25之间交接裸芯片D的交接位置。第二位置P2为第二中间台31_2中的后述的助焊剂成膜位置。第三位置P3为与贴装头41之间交接裸芯片D的交接位置。仰角摄像头34摄像由贴装头41保持的裸芯片D的下表面。在此，裸芯片D的下表面为设有凸块Db的裸芯片D的表面侧。
(贴装部)
贴装部4具备贴装头41、贴装头座45、门架座(Y梁)43、使门架座43沿着X轴方向移动的一对X梁(不图示)、以及贴装摄像头44。如图3所示，贴装头41具有在前端吸附保持裸芯片D的筒夹42。贴装头41从第一中间台31_1或者第二中间台31_2拾取裸芯片D，而贴装至搬运来的基板P上。在裸芯片D贴装于基板P时，基板P吸附固定于贴装台BS。贴装头座45使贴装头41沿着Z轴方向移动。门架座43以跨过贴装台BS上的方式沿着Y轴方向延伸且该两端分别沿着X轴方向移动自如地支承于一对X梁。门架座43使贴装头座45沿着Y轴方向移动。贴装摄像头44设于贴装头座45。贴装摄像头44拍摄基板P的位置识别标记(未图示)，识别贴装位置。
根据这种构成，贴装头41从裸芯片D拾取第一中间台31_1或者第二中间台31_2，利用仰角摄像头34以及贴装摄像头44拍摄贴装头41保持裸芯片D的状态以及贴装裸芯片D的位置。基于该摄像数据算出贴装定位修正位置，移动贴装头41而在基板P贴装裸芯片D。
虽未图示，但倒装芯片贴装机10具备：使基板P沿着X轴方向移动的一组平行设置的搬运轨道；将从倒装芯片贴装机10的外部搬入的基板P供给至一组平行设置的搬运轨道的基板供给部；将载置有裸芯片D的基板P搬出至倒装芯片贴装机10的外部的基板搬出部。根据这种构成，从基板供给部供给基板P，沿着一组平行设置的搬运轨道移动至贴装位置为止，在贴装后，移动至基板搬出部为止，向基板搬出部交付基板P。在向基板P贴装裸芯片D的过程中，基板供给部供给新的基板P，在一组平行设置的搬运轨道上待机。
控制装置7具备监视并控制倒装芯片贴装机10的各部分的动作的、保存程序(软件)或数据的存储装置(存储器)、以及执行保存在存储器内的程序的中央处理装置(CPU)。
(浸渍机构)
使用图5以及图6说明设于第二中间台31_2的浸渍机构的构成和动作。图5是从相对于第二中间台的移动方向垂直的方向观察第二中间台的浸渍机构的侧视图。图6是沿着图5示出的C-C线的、浸渍机构的剖视图。
向裸芯片D的凸块Db涂敷助焊剂的浸渍工序是将裸芯片D的凸块Db浸渍到容纳有助焊剂的凹状的空洞来进行的。将此称为助焊剂转印。另外，补充因涂敷失去的空洞的助焊剂。将此称为助焊剂成膜。将进行这些助焊剂转印以及助焊剂成膜的机构称为浸渍机构或者浸渍装置。
如图5所示，浸渍机构8具备刮板装置81、以及嵌入有用凹部形成的助焊剂F的收容部82d的板材82p。板材82p能够在刮板装置81的下方沿着Y轴方向移动。通过使板材82p移动，从刮板装置81向收容部82d供给助焊剂F来均质地成膜。向收容部82d供给的助焊剂F不仅可以为助焊剂单体，还可以为有柔软性且与助焊剂具有亲和性的物质，例如以硅为主原料的非常软质的胶状素材与助焊剂的混合物。
刮板装置81均匀地填充助焊剂F，从设于底部的开放口向收容部82d均匀地补充助焊剂F。刮板装置81的底部的开放口具有收容部82d的X轴方向上的宽度以上的长边。在刮板装置81的下方具有沿着Y轴方向延伸的一组引导滑块81s。
设于板材82p的收容部82d具有凹状的形状。转移头25或者贴装头41使收容部82d下降，使裸芯片D的凸块Db浸渍在其中来转印助焊剂。在图5中，收容部82d仅设在一处，但也可以设置多个。收容部82d的深度具有凸块Db的厚度(tb)的大约1/2～2/3的深度。例如，若tb＝30μm，则收容部82d的深度为大约15μm～20μm。
板材82p在下方具有板材82k，板材82k在上表面具有沿着Y轴方向延伸的一组引导轨道82g。一组引导轨道82g能够在一组引导滑块81s的下方移动，板材82p能够在刮板装置81的下方沿着Y轴方向移动。例如，用刮板锁83固定刮板装置81，移动板材82p，由此，能够在收容部82d成膜助焊剂。
若利用转移头25或者贴装头41将设有凸块Db的裸芯片D浸渍在收容部82d内，则向所有凸块Db均匀地涂敷锡焊用助焊剂F。此后，通过贴装头41从收容部82d拾取或者提起对凸块Db转印了助焊剂的裸芯片D。
以下，说明基于第二中间台31_2的助焊剂成膜动作。首先，第二中间台31_2向助焊剂成膜位置移动，利用未图示的驱动部使刮板锁83下降来固定刮板装置81。
接下来，第二中间台31_2沿着Y轴方向从图的左侧向右侧移动。由此，设于板材82k的一组引导轨道82g在设于刮板装置81的一组引导滑块81s的下方沿着Y轴方向移动，刮板装置81相对于板材82p相对地沿着Y轴方向从板材82p的右端向左端移动。其结果为，刮板装置81内的助焊剂F被向板材82p的收容部82d内供给。接下来，第二中间台31_2沿着Y轴方向从图的右侧向左侧移动，刮板装置81相对于板材82p相对地沿着Y轴方向从板材82p的左端向右端移动。其结果为，刮板装置81内的助焊剂F被向板材82p的收容部82d内供给。通过该第二中间台31_2的往返动作而在板材82p的收容部82d内成膜助焊剂。
最后，使刮板锁83上升来解除刮板装置81的固定。
接下来，使用图1、图2、图4、图5以及图7说明使用了倒装芯片贴装机10的半导体器件的制造方法。图7是示出利用图1示出的倒装芯片贴装机实施的面朝下贴装方法的流程图。
在倒装芯片贴装机10中，能够实施多个面朝下贴装方法。第一的面朝下贴装方法使用作为助焊剂转印台的第二中间台31_2，利用转移头25使裸芯片浸渍于助焊剂来进行助焊剂转印。第二面朝下贴装方法使用第一中间台31_1和作为助焊剂转印台的第二中间台31_2，利用贴装头41使裸芯片浸渍于助焊剂来进行助焊剂转印。第三面朝下贴装方法在第二面朝下贴装方法的基础上，在助焊剂转印前后拍摄裸芯片，来确认转印偏移的情况。在下述半导体器件的制造方法中，说明使用了第一面朝下贴装方法的例子。
在实施方式中的半导体器件的制造方法的芯片贴装工序中，首先，将图4示出的保持了贴附有将晶片11分割得到的裸芯片D的切割带16的晶片环14搬入倒装芯片贴装机10。控制装置7将正在保持晶片11的晶片环14载置于裸芯片供给部1的晶片保持台12。另外，准备基板P，搬入倒装芯片贴装机10。
(步骤S1：晶片裸芯片识别)
控制装置7利用晶片保持台座19将晶片保持台12移动至进行裸芯片D的拾取的基准位置。接下来，控制装置7利用晶片识别摄像头24拍摄拾取对象的裸芯片D，根据拍摄得到的图像，以使晶片11的配置位置与其基准位置准确一致的方式进行微调整(对准)。即，控制装置7以使利用晶片保持台座19拾取到的裸芯片D位于上推单元13的正上方的方式移动图4示出的晶片保持台12，将剥离对象裸芯片定位于上推单元13和筒夹22。
(步骤S2：晶片裸芯片拾取)
如图2所示，控制装置7以使上推单元13的上表面接触切割带16的背面的方式将上推单元13向上方移动。此时，控制装置7将切割带16吸附于上推单元13的上表面。控制装置7对筒夹22抽真空并使其下降，着落至剥离对象的裸芯片D上，来吸附裸芯片D。控制装置7使筒夹22上升，从切割带16剥离裸芯片D。由此，裸芯片D通过拾取倒装头21来拾取。
(步骤S3：拾取倒装头移动)
控制装置7将拾取倒装头21从拾取位置移动至翻转位置。
(步骤S4：拾取倒装头翻转)
如图2所示，控制装置7使拾取倒装头21旋转180度，成为使裸芯片D的形成有凸块Db的面(表面)翻转而朝向下方来将裸芯片D交付至转移头25的姿势。
(步骤S5：转移头交接)
如图2所示，控制装置7对筒夹26抽真空使其下降，着落至拾取倒装头21所保持的裸芯片D上，来吸附裸芯片D。解除拾取倒装头21的筒夹22的吸附，并且使转移头25的筒夹26上升来拾取裸芯片D。由此，进行将裸芯片D向转移头25的交接。
(步骤S6：拾取倒装头翻转)
如图2所示，控制装置7使拾取倒装头21旋转，使筒夹22的吸附面朝向下方。
(步骤S7b：转移头移动)
如图1所示，在步骤S6之前或者与之并行地，控制装置7利用驱动部27使转移头25沿着X轴方向从作为与拾取倒装头21之间交接裸芯片D的交接位置的第零位置P0向第二中间台31_2的上方移动。在此，第二中间台31_2在Y轴方向上位于第一位置P1。
(步骤S8b：第二中间台裸芯片载置以及助焊剂转印)
如图1所示，控制装置7使转移头25下降而将由转移头25保持的裸芯片D载置于设在第二中间台31_2的收容部82d。由此，使裸芯片D的凸块Db浸渍于在收容部82d由助焊剂F形成的助焊剂膜，来转印助焊剂膜。
(步骤S9b：转移头移动)
如图1所示，控制装置7使转移头25上升而将转移头25沿着X轴方向移动至第零位置P0。在该状态下，通过X梁以及门架座43将贴装头41移动至第三位置P3。第二中间台31_2在第三位置P3待机。
(步骤S10b：第二中间台位置移动)
如图1所示，在步骤S9b之后或者与之并行地，控制装置7将第二中间台31_2沿着Y轴方向从第一位置P1移动至第三位置P3。此时，裸芯片D的凸块Db浸渍于收容部82d的助焊剂膜。
(步骤S11b：第二中间台裸芯片位置识别)
如图1以及图3所示，在步骤S10b之后，控制装置7在将贴装头41移动至第三位置P3之前，通过贴装摄像头44拍摄载置于第二中间台31_2的裸芯片D来识别裸芯片D的位置。控制装置7也有基于识别结果利用贴装头41修正裸芯片D的位置的情况。
(步骤S12b：贴装头交接)
如图1所示，控制装置7利用贴装头座45使贴装头41下降而通过贴装头41的筒夹吸附在凸块Db转印有助焊剂F的裸芯片D。然后，控制装置7利用贴装头座45使贴装头41上升而从第二中间台31_2拾取裸芯片D。由此，进行裸芯片D的交接。在该状态下，控制装置7利用转移头25从拾取倒装头21拾取裸芯片D。
(步骤S24b：第二中间台位置移动)
如图1所示，在步骤S14b之后或者与其并行地，控制装置7将第二中间台31_2沿着Y轴方向从第三位置P3向第二位置P2移动。在此，第二中间台31_2位于第二位置P2，但也可以位于第三位置P3与第一位置P1之间，或者不移动而位于第三位置P3。
(步骤S25b：助焊剂成膜)
如图1以及图5所示，控制装置7使刮板锁83下降来固定刮板装置81，并且使第二中间台31_2(板材82p)沿着Y轴方向从第二位置P2进一步向与第一位置P1相反一侧移动。由此，从刮板装置81向板材82p的收容部82d供给助焊剂F，形成助焊剂膜。然后，控制装置7利用激光位移计等膜厚测定装置91测定助焊剂膜的厚度。在该状态下，控制装置7通过X梁以及门架座43使贴装头41从第三位置P3向基板P的上方移动。另外，通过驱动部27使转移头25移动至第一位置P1。
(步骤S13b：第二中间台位置移动)
如图1所示，控制装置7使第二中间台31_2沿着Y轴方向从第二位置P2移动至第一位置P1。
(步骤S14b：贴装头移动)
如图1所示，与步骤S24b并行地，控制装置7利用贴装头座45使贴装头41上升下降，利用X梁以及门架座43使贴装头41的筒夹42所保持的裸芯片D从第二中间台31_2上向仰角摄像头34上移动。
(步骤S15：拾取裸芯片位置识别)
如图1所示，控制装置7利用仰角摄像头34拍摄贴装头41的筒夹42保持的裸芯片D，来识别裸芯片D的位置。
(步骤S16：贴装头移动)
如图1所示，控制装置7通过X梁以及门架座43使贴装头41的筒夹42保持的裸芯片D从仰角摄像头34的上方向基板P的上方移动。在该状态下，第二中间台31_2进行助焊剂成膜动作(步骤S25b)。另外，转移头25拾取来自拾取倒装头21的下一个裸芯片D并向第一位置P1移动。第一中间台31_1在第三位置P3待机。
(步骤S17：贴装)
如图1所示，控制装置7利用贴装头座45使贴装头41下降，将贴装头41的筒夹42保持的裸芯片D贴装在基板P上。在该状态下，在第二中间台31_2上已完成助焊剂成膜。另外，转移头25保持下一个裸芯片D并在第一位置P1待机。第一中间台31_1在第三位置P3待机。
(步骤S18：贴装头移动)
控制装置7在利用贴装头座45使贴装头41上升下降之后，利用X梁以及门架座43使贴装头41(贴装摄像头44)移动至基板P的上方的外观检查位置。
(步骤S19：贴装外观检查)
控制装置7通过贴装摄像头44拍摄贴装在基板P上的裸芯片D来检查外观。
(步骤S20b：贴装头移动)
如图1所示，控制装置7利用贴装头座45使贴装头41上升下降，利用X梁以及门架座43使贴装头41从基板P的上方的外观检查位置移动至位于第三位置P3的第二中间台31_2之上。在该状态下，在第二中间台31_2上，已完成助焊剂成膜。另外，转移头25为了拾取下一个裸芯片D而从第一位置P1移动至第零位置P0。
另外，在向基板P贴装完所有裸芯片D的情况下，在步骤S19之后，控制装置7利用基板搬出部从搬运轨道取出贴装有裸芯片D的基板P。从倒装芯片贴装机10搬出基板P。
此后，通过封固树脂统一封固配置在基板P上的多个裸芯片(半导体芯片)，由此，形成具有多个半导体芯片和覆盖多个半导体芯片的封固树脂在内的封固体。此后，从封固体剥离基板P，接下来，在贴附有封固体的基板P的面上形成再布线层，来制造FOPLP。
在本实施方式中的第一面朝下贴装方法中，如图1所示，通过转移头25使裸芯片D浸渍于第二中间台31_2的收容部82d内的助焊剂膜。在此，第二中间台31_2能够在Y轴方向上在作为与转移头25之间交接裸芯片D的交接位置的第一位置P1与作为与贴装头41之间交接裸芯片D的交接位置的第三位置P3移动。另外，在第二位置P2，第二中间台31_2进行助焊剂成膜。此外，助焊剂成膜位置可以为第二位置P2以外的位置，例如也可以为第一位置P1或者第三位置P3。
在本实施方式中的第一面朝下贴装方法中，具备助焊剂转印功能，利用转移头25将裸芯片D直接载置于第二中间台31_2。由此，能够在从转移头25向贴装头41交接裸芯片D的动作的一连串的拾取动作中进行助焊剂转印。
接下来，使用图8说明本实施方式中的浸渍机构8的板材82p。图8是示出图5示出的浸渍机构的要部的俯视图。
设于作为转印板材的板材82p的收容部82d的底的上表面(表面)至少在供凸块Db浸渍的部位(成膜面)形成有表面粗度(算术平均粗糙度(Ra))为纳米级的稳定的粗糙面RS。纳米级在1nm以上且低于1000nm。Ra优选为100～1000nm。例如可以实施NAP处理(注册商标)，而在收容部82d的表面形成Ra为300～500nm的凹凸。在此，板材82p的构件例如为SUS(不锈钢)。
接下来，使用图9说明在板材82p的收容部82d的表面(板材82p的成膜面)形成的粗糙面相对于助焊剂膜的润湿性。图9的(a)是示出在对板材实施粗糙面加工处理的情况下的接触角的图，图9的(b)是示出在没有对板材实施粗糙面处理的情况下的接触角的图。
如图9的(a)所示，在对板材82p的成膜面形成粗糙面RS的情况下，通过因粗糙面RS实现的表面张力的减少(毛细现象)，使接触角(θB)变得小于90度，从而改善表面相对于助焊剂膜的润湿性。此外，如图9的(b)所示，在板材82p的成膜面没有形成粗糙面的情况下，接触角(θA)变得比90度大。此外，纳米级的粗糙面与微级以上的粗糙面相比其粗度很小，因此，能够减小相对于助焊剂的薄膜的凹凸的影响。微级以上是指1μm以上。
使用图10以及图11说明形成于板材82p的成膜面的助焊剂膜的厚度偏差。图10是示出板材的粗糙面的有无以及不同粘度的助焊剂在间隙高度为20μm时形成的助焊剂的膜的厚度偏差的图。图11是示出板材的粗糙面的有无以及不同粘度的助焊剂在间隙高度为40μm时形成的助焊剂膜的厚度偏差的图。在此，间隙高度也称为刮板的高度，为从收容部82d的表面到刮板装置81的底面为止的高度。
图10的(a1)以及图11的(a1)为在板材82s的成膜面没有粗糙面且助焊剂的粘度为10Pas的情况。图10的(a2)以及图11的(a2)为在板材82s的成膜面有粗糙面且助焊剂的粘度为10Pas的情况。图10的(a1)以及图10的(a2)中的目标膜厚范围(TFTR)为13μm±2μm。图11的(a1)以及图11的(a2)中的目标膜厚范围(TFTR)为25μm±5μm。
图10的(b1)以及图11的(b1)是在板材82s的成膜面没有粗糙面且助焊剂的粘度为25Pas的情况。图10的(b2)以及图11的(b2)是在板材82s的成膜面有粗糙面且助焊剂的粘度为25Pas的情况。图10的(b1)以及图10的(b2)中的目标膜厚范围(TFTR)为12μm±2μm。图11的(b1)以及图11的(b2)中的目标膜厚范围(TFTR)为26μm±5μm。
图10的(c1)以及图的11的(c1)是在板材82s的成膜面没有粗糙面且助焊剂的粘度为33Pas的情况。图10的(c2)以及图11的(c2)是在板材82s的成膜面有粗糙面且助焊剂的粘度为33Pas的情况。图10的(c1)以及图10的(c2)中的目标膜厚范围(TFTR)为15μm±2μm。图11的(c1)以及图11的(c2)中的目标膜厚范围(TFTR)为27μm±5μm。
如图10以及图11所示，无论为哪一种助焊剂的粘度以及间隙高度，在板材82p的成膜面没有粗糙面的情况下，实测值都比目标膜厚范围(设定值范围)小。另外，实测值偏差比设定值范围大。在板材82p的成膜面有粗糙面的情况下，实测值基板落在目标膜厚范围内。另外，膜厚偏差与没有粗糙面的情况相比变少。
通过成膜面的外周内侧面利用表面张力拉伸助焊剂，或者由刮板装置拉伸，其结果为，推定为在成膜面中央附近，助焊剂膜的厚度变小，产生与设定值范围偏离的倾向。与之相对地，若使成膜面成为粗糙面，则在粗糙面表面与助焊剂的界面产生对抗表面张力等的表面阻力，助焊剂无法流动，因此推断出膜厚变薄的倾向变弱。
使用图12以及图13说明将目标膜厚范围设为5μm±20％的情况下的膜厚偏差。图12是示出助焊剂的粘度为10Pas的情况下的助焊剂的膜厚偏差的图。图13是示出助焊剂的粘度为33Pas的情况下的助焊剂的膜厚偏差的图。
如图12所示，a1的膜厚为4.1μm，a2的膜厚为4.5μm，a3的膜厚为4.3μm。另外，b1的膜厚为4.5μm，b2的膜厚为4.9μm，b3的膜厚为5.1μm。c1的膜厚为4.8μm，c2的膜厚为5.0μm，c3的膜厚为4.9μm。九处(a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3)的膜厚为4.1～5.1μm，落在5μm±20％以内。
如图13所示，a1的膜厚为4.1μm，a2的膜厚为4.6μm，a3的膜厚为4.2μm。另外，b1的膜厚为4.8μm，b2的膜厚为5.1μm，b3的膜厚为5.3μm。c1的膜厚为5.1μm，c2的膜厚为5.4μm，c3的膜厚为5.0μm。九处(a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3)的膜厚为4.1～5.4μm，落在5μm±20％以内。
每当成膜助焊剂时使用膜厚测定装置91来测定助焊剂膜的厚度。使用图14以及图15来说明助焊剂膜的厚度的测定。图14是说明使用了激光位移计的膜厚测定的图。图15是说明利用实施方式解决图14示出的问题点的图。
如图14所示，膜厚测定装置91的一例即激光位移计，例如将激光的入射光(IL)照射至作为被测定物的膜OFM，并利用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等传感器测定其反射光，基于反射光的受光量(ALR)的峰值间的距离(h)测定膜OFM的厚度。
如图14的左侧所示，在所形成的膜为不透明的情况下，根据利用形成膜之前的物体表面使入射光(IL)反射的反射光(RL)和利用所形成的不透明的膜OFM的表面使入射光(IL)反射的表面反射光(SRL)来计测膜OFM的膜厚(h)。
然而，如图14的右侧所示，在所形成的膜为透明的情况下，接受在所形成的透明的膜TFM的底面入射光(IL)发生反射且折射后的光即折射反射光(RRL)，因此，不易分离表面反射光(SRL)与折射反射光(RRL)。因此，会产生计测基于折射反射光(RRL)的膜厚(h’)的误计测。
在SUS(不锈钢)等金属的表面，入射光被正反射(易于反射)。另一方面，如图15所示，若对金属的表面实施粗糙面处理，则在粗糙面，入射光会漫反射(不易反射)。由此，折射反射光(RRL)的受光量与在透明的膜TFM的表面反射的表面反射光(SRL)的受光量相比变小，易于分离表面反射光(SRL)与折射反射光(RRL)。
根据实施方式，能够防止润湿性很低的低粘性助焊剂的凝集，即使为薄膜(5μm以下)也能够形成更均匀的膜厚。由此，能够向凸块径为
Figure BDA0003834010670000161
的凸块转印助焊剂。
另外，能够利用相对于SUS等助焊剂的亲油性很小的素材来制作薄膜用转印用板材。另外，与微级以上的粗大的粗糙面相比，易于除去转印板材上的旧的助焊剂。另外，能够利用刮板机构稳定地扩展很薄的助焊剂膜。另外，易于进行膜厚测定。另外，能够稳定地制造窄凸块间距的半导体产品。
＜变形例＞
以下，例示了几个实施方式的具有代表性的变形例。在以下的变形例的说明中，相对于与用上述实施方式说明的部分具有相同构成以及功能的部分，使用与上述的实施方式相同的附图标记。而且，关于这部分的说明，在技术上不矛盾的范围内，可适当引用上述的实施方式中的说明。另外，上述实施方式的一部分、以及多个变形例的全部或者一部分在技术上不矛盾的范围内可适当复合应用。
(第一变形例)
使用图16以及图17说明第一变形例中的浸渍机构8的板材82p。图16是示出第一变形例中的浸渍机构的要部的俯视图。图17的(a)是图16示出的虚线A内的俯视图，图17的(b)是沿着图16示出的B-B线的、浸渍机构的主要部分的剖视图。
如图16所示，设于作为转印板材的板材82p的收容部82d的底面至少在凸块Db浸渍的部位形成了表面粗度(算术平均粗糙度(Ra))为纳米级的稳定的粗糙面RS。例如图17的(a)以及图17的(b)所示，粗糙面RS在浸渍机构8的刮板动作中在沿着板材82p移动的方向(Y轴方向)的方向上通过例如造型方式形成纳米级的连续的槽。粗糙面RS更优选为具有沿着助焊剂扩展的方向的成分的方向的连续的槽。即，如图16所示，粗糙面RS在位于与刮板装置81相距较远一侧的收容部82d的两个角部，形成有沿着不仅包括Y轴方向的成分还包括X轴方向的成分在内的方向的连续的槽。位于与刮板装置81相距较近一侧的收容部82d的两个角部可以形成有仅沿着Y轴方向的连续的槽，也可以形成有沿着不仅包括Y轴方向的成分还包括X轴方向的成分在内的方向的连续的槽。形成于收容部82d的底面的表面的槽例如Ra为300～500nm。在此，板材82p的构件例如为SUS。
根据第一变形例，利用与刮板动作平行的一个方向的槽使表面张力减少(毛细现象)，还进一步提高基于刮板动作的槽内的液体的移动性。由此，能够改善由刮板动作引起的助焊剂的伸展，而更稳定地进行薄膜形成。另外，在持续向转印板材(浸渍板材)进行助焊剂的涂敷的情况下，通过刮板动作还能够有效排出包含槽内的先前涂敷的劣化的助焊剂在内的异物，能够降低因劣化的助焊剂引起的异物等造成的产品不良。
(第二变形例)
使用图18说明第二变形例中的浸渍机构8的板材82p。图18的(a)是相当于图16示出的虚线A内的部位的俯视图，图18的(b)是相当于沿着图16示出的B-B线的、浸渍机构的主要部分的部位的剖视图。
粗糙面RS也可以在浸渍机构8的刮板动作中在沿着板材82p移动的方向(Y轴方向)的方向上形成纳米级的连续的研磨槽。形成于收容部82d的底面的表面的槽例如Ra为300～500nm。在此，板材82p的构件例如为SUS。
以上，基于实施方式以及变形例具体说明了由本公开的发明人提出的公开，但本公开不限于上述实施方式以及变形例，当然能够进行各种各样的变更。
例如，在实施方式中，说明了固定刮板装置81并移动板材82p来将对助焊剂成膜的例子。然而，刮板装置81只要相对于板材82p相对移动即可，也可以固定板材82p并移动刮板装置81来将对助焊剂成膜。
另外，在变形例中，说明了设置与刮板动作平行的一个方向上的槽的例子。然而，槽延伸的方向只要具有与刮板动作平行的方向的成分即可，例如可以沿着与刮板动作方向呈90度以外的角度(优选为45度以下、更优选为接近0度的角度)的方向延伸，另外，也可以呈锯齿状延伸。
另外，也可以将转印板材设为圆形，使刮板装置旋转。在该情况下，在转印板材形成同心涡状的槽来形成助焊剂的薄膜。也可以固定刮板装置并使转印板材旋转。
另外，可以使刮板高度可变。由此，在形成助焊剂的薄膜时，能够以测定出的膜厚为基础进行刮板装置的高度的调整，能够始终以适当的膜厚进行处理。在排出劣化的助焊剂时，能够缩窄刮板高度。由此，能够进一步提高针对转印板材的纳米级的粗糙面(包括槽在内)内的助焊剂的排出性。
另外，可以设为能够易于卸下转印板材。由此，易于进行转印板材的清洗。此外，在卸下转印板材进行清洗的情况下，由于纳米级的粗糙面的孔的深度很浅，所以清洗性也会变高。
另外，在清洗转印板材的情况下，可以一边从刮板装置喷出作为助焊剂的溶剂的清洗用酒精一边进行刮板动作。由此，能够在深度很浅的纳米级的粗糙面物理性地铺开清洗液，能够提高清洗效率。
另外，在进行助焊剂的薄膜形成时可以附加超声波(振动)。但在转印时不附加。能够利用刮板使局部涂厚的部分变平缓，提高转印板材表面的自由能，提高润湿性。
另外，在转印板材的构造上，可以在向助焊剂难以扩展的位置引导助焊剂这样的方向配置纳米级的连续槽。由此，能够整体改善润湿性，并且还能够向助焊剂难以扩展的位置引导助焊剂来进行助焊剂膜的形成。
另外，在实施方式中，以用于制造FOPLP的倒装芯片贴装机为例进行了说明，但也是用于扇出型晶片级封装(Fan Out Wafer Level Package：FOWLP)。

Claims (13)

1.一种浸渍装置，其具备：
刮板装置；以及
将对助焊剂成膜的板材，
所述板材的表面具有纳米级的算术平均粗糙度的粗糙面，
所述浸渍装置构成为使所述刮板装置与所述板材相对移动，从所述刮板装置向所述板材的所述粗糙面供给所述助焊剂。
2.根据权利要求1所述的浸渍装置，其中，
所述粗糙面的算术平均粗糙度为100nm以上1000nm以下。
3.根据权利要求1所述的浸渍装置，其中，
所述粗糙面为在具有沿着所述助焊剂扩展的方向的成分在内的方向上的连续的槽。
4.根据权利要求1所述的浸渍装置，其中，
所述粗糙面为具有沿着所述刮板装置与所述板材的相对移动方向的成分在内的方向上的连续的槽。
5.根据权利要求1所述的浸渍装置，其中，
从所述板材的表面到所述刮板装置的底面为止的高度能够改变。
6.一种芯片贴装装置，其包括：
浸渍装置，其具备刮板装置和将对助焊剂成膜的板材，所述板材的表面具有纳米级的算术平均粗糙度的粗糙面，该浸渍装置构成为使所述刮板装置与所述板材相对移动，从所述刮板装置向所述板材的所述粗糙面供给所述助焊剂；以及
控制浸渍装置的控制装置。
7.根据权利要求6所述的芯片贴装装置，其中，
所述控制装置构成为将裸芯片的凸块浸渍于所述板材的所述助焊剂。
8.根据权利要求6所述的芯片贴装装置，其中，
所述控制装置构成为通过固定所述刮板装置并且移动所述板材，将所述板材的所述助焊剂成膜。
9.根据权利要求8所述的芯片贴装装置，其中，
还具备测定成膜后的所述助焊剂的膜厚的膜厚测量仪。
10.根据权利要求9所述的芯片贴装装置，其中，
所述膜厚测量仪为激光位移计。
11.根据权利要求9或者10所述的芯片贴装装置，其中，
所述控制装置构成为基于由所述膜厚测量仪测定出的助焊剂的膜厚来调整成膜的助焊剂的膜厚。
12.一种半导体器件的制造方法，其包括：
向在表面具有纳米级的算术平均粗糙度的粗糙面的板材成膜用于向具有凸块的裸芯片的所述凸块进行转印的助焊剂的助焊剂成膜工序；以及
拾取所述裸芯片并使所述凸块浸渍于所述助焊剂的助焊剂转印工序。
13.根据权利要求12所述的半导体器件的制造方法，其中，
在所述助焊剂成膜工序之后，还包括测定成膜后的助焊剂的膜厚的膜厚测定工序。
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