[发明专利]用于将多个半导体芯片结合到基板上的装置和方法

说明书

技术领域

各个实施例涉及用于将半导体芯片结合至基板的装置和用于在基板 上结合多个半导体芯片的方法。

背景

许多电子装置包括以电子装置工作的方式来控制的电子电路。电子电 路可包括一个或多个半导体芯片结合在其上面的基板。

结合半导体芯片的过程可以包括使用中间材料，诸如例如附着至基板 上的焊料。另外，中间材料可以是导电的，以便电信号可以从基板行进至 芯片。基板可以包括用于在基板的不同部件之间以及结合至基板的不同半 导体芯片之间传送电信号的一个或多个导电轨。

将半导体芯片结合至基板的过程可包括使半导体芯片接触基板并施 加压力和/或热。

在过去的几十年中，一直存在着持续小型化电子装置的驱动。这继而 产生将更小半导体芯片结合至基板上的需求。随着半导体芯片的尺寸变得 更小，其与基板的连接也变得更小。因此，结合过程应将半导体芯片精确 地定位在基板上。如果基板和半导体芯片未对准，则半导体芯片可能失效 或不完全起作用。因此，必须开发用于将半导体芯片精确对准基板并结合 至基板来结合半导体芯片的装置。

还存在减少花在将半导体芯片结合至基板的时间的驱动。通过减少这 个时间，减少制造电子装置所花的总时间是可能的。继而在相同的时间段 内可以制造更多的电子装置，这对于大规模生产应用是明显有利的。因此， 必须开发用于将半导体芯片有效结合至基板来结合半导体芯片的装置。

概述

根据本发明的方面，提供用于将半导体芯片结合至基板的装置，所述 装置包括：

框架；

耦接至所述框架的多个结合头，每个结合头可操作来获得和释放芯 片；以及

耦接至所述框架和可操作来接收基板的结合台；

所述多个结合头中的每个结合头可相对于所述结合台相对运动并可 操作来使由结合头获得的芯片与在所述结合台上接收的基板接触并释放 所述芯片以将所述芯片结合至所述基板。

所述多个结合头中的至少两个结合头可操作来使由至少两个结合头 获得的芯片作为一体相对于所述结合台运动。

所述至少两个结合头可操作来使由至少两个结合头获得的芯片作为 一体在平行于所述结合台的平面的平面中运动。

所述至少两个结合头可操作来使由至少两个结合头获得的芯片作为 一体朝所述结合台或远离所述结合台运动。

所述多个结合头中的一个结合头可操作来使由所述一个结合头获得 的芯片相对于由所述多个结合头中的另一结合头获得的芯片相对运动。

所述一个结合头可操作来使由所述一个结合头获得的芯片独立于由 另一结合头获得的芯片在平行于所述结合台的平面的平面中运动。

所述一个结合头可操作来使由所述一个结合头获得的芯片独立于由 另一结合头获得的芯片朝所述结合台或远离所述结合台运动。

所述多个结合头可以可移动地耦接至所述框架，以及所述结合头可线 性布置，并且毗邻对的结合头之间的间距可以是可调节的。

所述多个结合头可经由导轨耦接至所述框架，以及每个结合头可以可 操作来在所述导轨上滑动以调节毗邻对的结合头之间的间距。

所述导轨的长度可以被设定尺寸，使得当所述至少一个结合头滑向所 述导轨的端部时，所述至少一个结合头和所述结合台之间的相对运动受限 制，使得所述至少一个结合头不能使由所述至少一个结合头获得的芯片接 触基板。

所述导轨可以可移动地耦接至所述框架以及所述导轨可包括可操作 来使所述导轨向所述结合台运动或远离所述结合台运动以使多个结合头 向所述结合台运动或远离所述结合台运动的驱动机构。

所述框架可包括第一平台和相对的第二平台，所述第一平台通过至少 一个支柱与所述第二平台隔开并且保持平行于所述第二平台，所述多个结 合头耦接至第一平台以及所述结合台耦接至第二平台。

所述结合台可以可移动地耦接至第二平台，以及所述结合台可包括驱 动机构，所述驱动机构可操作来将结合台在平行于第二平台的平面中移 动。