[发明专利]激光辅助接合装置及半导体组件的制造方法

说明书

本发明公开一种激光辅助接合装置及半导体组件的制造方法。激光辅助接合装置使一半导体芯片和一线路板电性连接，半导体芯片有多个焊料凸块，线路板有多个接垫及多个贯穿线路板的通孔，激光辅助接合装置包括吸附承载组件、光能加热单元及压合件，吸附承载组件包括一承载线路板的承载板及一抽气单元，承载板有对应于多个通孔的多个吸孔，抽气单元流体连通多个吸孔，光能加热单元置于承载板上方，压合件置于承载板与光能加热单元之间，半导体芯片与线路板夹设在压合件与承载板之间，抽气单元通过多个吸孔与多个通孔配合进行抽气使压合件吸附于半导体芯片，光能加热单元提供一激光穿透压合件及半导体芯片对多个焊料凸块加热。

技术领域

本发明涉及一种激光辅助接合装置及半导体组件的制造方法，特别是涉及一种利用激光使半导体芯片与线路板建立电性连接的激光辅助接合装置及半导体组件的制造方法。

背景技术

一般而言，在覆晶封装制程中，是将具有多个凸块的半导体晶粒放置在具有多个接点的电路板上，其中，半导体晶粒的多个凸块会分别对应于多个接点。随后，对半导体晶粒以及电路板执行一回焊制程，以使多个凸块连接于多个接点，从而建立半导体晶粒与电路板之间的电性连接。

在回焊制程中，半导体晶粒以及电路板会共同被传送至回焊炉内加热至回焊温度，通常是240℃至约260℃，持温约1小时，以使每一个凸块可接合于对应的接点。之后，半导体晶粒以及电路板会被移出回焊炉冷却。然而，请参照图1，由于电路板P与半导体芯片S1的热膨胀系数不同，以及在冷却过程中，半导体晶粒S的周围区域与中央区域的冷却速度差异，导致半导体芯片S1与电路板P在冷却过程中变形而翘曲，从而造成位于半导体芯片S1周围区域(或中间区域)且原先已经接合的凸块S11和对应的接点P11断开。

因此，目前开发出另一种激光辅助接合制程，其主要是利用穿透半导体晶粒的激光直接对凸块以及接点局部加热，而免于将电路板以及半导体晶粒送入回焊炉内加热，以最小化电路板的热膨胀及热收缩。然而，随着电路板以及半导体晶粒的厚度越来越趋向轻薄化，当半导体晶粒越来越薄时，即便采用激光辅助接合的技术手段，仍无法完全改善半导体晶粒翘曲的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种激光辅助接合装置及半导体组件的制造方法，其通过吸附一压合件于半导体芯片上，可在激光对半导体芯片的多个焊料凸块与线路板的接垫加热时，避免半导体芯片因受热而翘曲。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种激光辅助接合装置，用以使一半导体芯片和一线路板电性连接，半导体芯片具有多个焊料凸块，线路板具有多个接垫以及多个贯穿线路板的通孔，激光辅助接合装置包括吸附承载组件、光能加热单元以及压合件。吸附承载组件包括一用以承载所述线路板的承载板以及一抽气单元。承载板具有分别对应于多个通孔的多个吸孔，且抽气单元流体连通多个吸孔。光能加热单元设置于承载板的上方，压合件设置于承载板以及与光能加热单元之间。半导体芯片与线路板被夹设在压合件与承载板之间，且抽气单元通过多个吸孔与多个通孔的相互配合，以进行抽气并吸附压合件。光能加热单元所提供的一激光穿透压合件以及半导体芯片，以对多个焊料凸块加热。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种半导体组件的制造方法，其包括：提供一线路板，所述线路板具有多个接垫以及多个通孔；设置一半导体芯片于线路板上，以使半导体芯片的多个焊料凸块分别对应多个接垫，其中，多个通孔未被半导体芯片所遮盖；通过多个通孔吸附一压合件于半导体芯片上，以使压合件对半导体芯片施压；以及利用穿过压合件的一激光对相互对应的焊料凸块与接垫加热而使之相互焊接，以使半导体芯片与线路板相互电性连接而形成一半导体组件。

本发明的有益效果在于，本发明所提供的激光辅助接合装置及半导体组件的制造方法，其能通过“吸附一压合件于半导体芯片上”的技术方案，使得激光半导体芯片的多个焊料凸块与线路板的接垫加热时，能避免半导体芯片因受热而翘曲。