[发明专利]电极结合方法和元件安装装置

说明书

技术领域

本发明涉及将元件电极结合到基底上电极的电极结合方法，以及适用该方法的元件安装装置，具体来说，涉及这样的电极结合方法和元件安装装置，其用等离子体来清洁电极表面，并在结合电极时保持该状态，以提供高可靠性的结合状态。

背景技术

迄今已经知道有多种电极结合方法，该方法将各种类型元件加载到具有平电极或隆起电极的基底上，所述元件诸如具有隆起电极或平电极的半导体器件、以及具有装备有隆起电极或平电极柔性基底的元件，该方法用超声波结合或热压法结合将这些电极彼此结合在一起。如果超声波结合或热压法结合使用在电极表面上的氧化物膜上，或存在有机物脏物和吸附的潮气，则结合表面可能包含这些东西而造成结合力的减弱。因此，还已经知道元件和基底的电极表面用酸洗进行湿法清洗，或在真空处理腔室中用等离子体处理方法进行清洁，由此，从电极表面除去氧化物膜或除去有机物脏物，以提供有高结合力和可靠性的结合状态。

实施清洁过程的清洁装置通常需要大型器件和高成本，然而，清洁装置的安装远离将元件加载和结合到基底上的安装装置。于是就出现这样的问题：基底和元件在清洁装置和安装装置之间运输时，因空气中的潮气、氧气、二氧化碳等，又会发生氧化物膜、有机物脏物和吸附的潮气，从而降低结合力。

然后，作为解决该问题的一种结合方法，已知有一种包括如下步骤的结合方法(如图10A至10C所示)：将结合的物件(电子元件)61和被结合的物件(基底)62放置成彼此靠近，使它们的平表面保持大致平行，从气体喷嘴63将惰性气体64供应到两者之间，于是，惰性气体填充在间隙中，再从电源65中施加电力在结合的物件61和被结合的物件62之间，以产生等离子体66(图10A)；然后，停止供应电力以消除等离子体66(图10B)；然后，将结合的物件61与被结合的物件62放置成相接触以进行结合(图10C)(见日本专利公开出版物No.2004-223600)。

如图11所示，还可知道一种方法，该方法包括：将来自气体源71的惰性气体和活性气体的混合气体通过流量调节装置72供应到大气压等离子体发生装置73；在大气压等离子体发生装置73中对混合气体施加高频电场，以产生大气压等离子体74；以及从等离子体喷嘴75将产生的大气压等离子体74喷淋到结合的物件(电子元件)76和被结合的物件(基底)77的结合区域，以用等离子体清洁结合区域的表面，同时，使结合的物件76和被结合的物件77的清洁结合区域在结合装置78内彼此接触，以结合结合的物件76和被结合的物件77(见日本专利公开出版物No.2004-228346)。

顺便提一下，在图10A至10C中所示的结合方法中，从电源65中施加电力至结合的物件61和被结合的物件62之间，以在其间产生等离子体66，其后，高电荷的等离子体66位于结合的物件61和被结合的物件62之间。这导致出现这样的问题：如果结合的物件61是带有电极的半导体器件，则由于带电等的原因，存在着结合物件61本身损坏的可能性，随之结合物件61本身的质量水平下降。

此外，在图11所示的结构中，由大气压等离子体发生装置73产生的大气压等离子体74只有很短的寿命，一旦到达大气压等离子体发生装置73外面就急剧地减弱。这要求大气压等离子体发生装置73和等离子体喷嘴75之间距离很短。在实际的装置中，因为个别仪器布置空间的缘故，难于实施如图11所示的如此模式。还有这样的问题：从等离子体喷嘴75进入到空气中的大气压等离子体74，与空气中含有的湿气和氧气碰撞并消失，已知来自等离子体喷嘴75的大气压等离子体74的有效辐射范围是在离等离子体喷嘴75的极端处为3mm之内。同时，如图12所示，如果结合的物件(电子元件)76较小，那么，形成结合的物件(电子元件)76的电极76a和被结合的物件(基底)77的电极77a的那个区域范围在几个毫米内，而如果结合的物件(电子元件)76较大，则该区域就在几十毫米内。在如此的情形中，有这样的问题：由于在许多情形中，用大气压等离子体74辐射的电极76a的表面不能如区域A那样辐射，所以，即使如区域B那样成功地辐射，被辐射的电极76a的表面也不再能从等离子体效应中获益。

本发明已经设计来解决上述传统的问题，本发明的一目的是提供一种电极结合方法，该方法不可能损坏待结合到基底上的元件，即使元件具有大的电极布置面积，该方法也能够用等离子体清洁电极表面，还能够在结合电极时保持清洁的状态，以提供高结合力和高可靠性的结合状态。

另一目的是提供一种适用上述电极结合方法的元件安装装置，以提供高结合力和高可靠性的结合状态。

发明内容