[发明专利]使用掩模将导电性球搭载到工件上的方法及球搭载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用掩模将导电性球搭载到工件上的方法及球搭载装置。

背景技术

在专利文献1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1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1：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口，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1mm以下的导电性球，具体地说，将直径10μm～500μm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1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，且利用密封树脂（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1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。

发明内容

因而，将上述的基板或封装体作为工件（工件零件），为了将导电性球搭载到上述工件上，谋求有以工件翘曲为前提的、搭载导电性球的技术。

本发明的一技术方案是一种方法，该方法是包括借助具有用于搭载导电性球的多个开口的掩模而将导电性球搭载到工件上的方法，其中，搭载过程中，利用支承工件的至少下表面侧的、含有加热工件的机构的移动体，边加热工件边使工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口内。

在该方法中，通过将导电性球填充到掩模的开口来将导电性球搭载到工件上时，通过利用支承工件的移动体加热工件，能够缓和工件的翘曲。通过抑制工件的翘曲，易于进行工件与掩模之间的距离（间隙）的控制，但是另一方面，由于被加热的工件位于掩模的附近，或被加热的工件与掩模相接触，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，难以进行掩模与工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时，通过边加热工件边将工件维持在规定的温度上，并且边冷却掩模边抑制掩模的温度上升，易于进行掩模与工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，掩模的多个开口被工件以及移动体堵塞，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。