特表 2022-535301 ＣＯＦパッケージ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-05

(54)【発明の名称】ＣＯＦパッケージ方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20220729BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311R

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021572854

(86)(22)【出願日】2020-10-13

(85)【翻訳文提出日】2021-12-07

(86)【国際出願番号】 CN2020120535

(87)【国際公開番号】W WO2021082898

(87)【国際公開日】2021-05-06

(31)【優先権主張番号】201911038471.0

(32)【優先日】2019-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521536442

【氏名又は名称】チップモア テクノロジー コーポレーション リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＨＩＰＭＯＲＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． １６６ ＦｅｎｇＬｉ Ｓｔ， Ｓｕｚｈｏｕ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ Ｓｕｚｈｏｕ， Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５０２４， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シー イャォシン

【テーマコード（参考）】

5F044

【Ｆターム（参考）】

5F044KK03

5F044KK16

5F044LL04

5F044PP03

5F044PP16

5F044PP19

5F044QQ01

(57)【要約】

本発明は、ＣＯＦパッケージ方法を開示し、前記方法は、パッケージするフレキシブル回路基板を提供し、前記フレキシブル回路基板の回路面上に複数の第１のピンを形成し、パッケージするチップを提供し、パッケージチップ上に複数の第２のピンを形成するステップＳ１と、フレキシブル回路基板の回路面を常に下向きにして、パッケージチップの第１のピンに配合する第２のピンが設けられる面を常に上向きにして、フレキシブル回路基板およびパッケージチップ上の相互に配合される第１のピンと第２のピンを対向して配置する状態を維持するステップＳ２と、フレキシブル回路基板に上から下への圧力を加え、および／または、前記パッケージチップに下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱して第１のピンと第２のピンを溶融共晶方法で溶接させるステップＳ３と、を含む。本発明は、製品歩留まりおよび安定性を向上させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パッケージするフレキシブル回路基板を提供し、前記フレキシブル回路基板の回路面上に複数の第１のピンを形成し、パッケージするチップを提供し、パッケージチップ上に複数の第２のピンを形成するステップＳ１と、
前記フレキシブル回路基板の前記回路面を常に下向きにして、前記パッケージチップの前記第１のピンに配合する前記第２のピンの面を常に上向きにして、前記フレキシブル回路基板および前記パッケージチップ上の相互に配合される前記第１のピンと前記第２のピンを対向して配置する状態を維持するステップＳ２と、
前記フレキシブル回路基板に上から下への圧力を加え、および／または、前記パッケージチップに下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱して前記第１のピンと前記第２のピンを溶融共晶方法で溶接させるステップＳ３と、
を含む、ことを特徴とするＣＯＦパッケージ方法。

【請求項2】

前記ステップＳ３は、具体的に、
前記フレキシブル回路基板の位置を固定し保持して、前記パッケージチップに下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱してチップをパッケージし、前記第１のピンと前記第２のピンを溶融共晶方法で溶接させることを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項3】

前記方法は、さらに、
前記パッケージチップ下方にサーマルヘッドを提供し、前記サーマルヘッドの吸着面を上向きにして、
前記サーマルヘッドの前記吸着面によって前記パッケージチップの前記第２のピンが設けられていない面を吸着し、
前記サーマルヘッドが移動するように駆動して、前記パッケージチップに加えられた下から上への圧力を提供すると同時に、高温に加熱してチップをパッケージすることを含む、ことを特徴とする請求項２に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項4】

前記ステップＳ３の後、前記方法は、さらに、前記吸着面の吸着力を解放して、前記サーマルヘッドを前記パッケージチップから分離させて取り除くことを含む、ことを特徴とする請求項３に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項5】

前記方法は、さらに、前記フレキシブル回路基板上方にベースプラットフォームを提供し、前記フレキシブル回路基板の前記第１のピンが設けられていない面を前記ベースプラットフォーム上に固定するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項6】

前記ベースプラットフォームは、透明かつ耐高温の材料から構成される、ことを特徴とする請求項５に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項7】

前記ベースプラットフォームは石英材料から構成される、ことを特徴とする請求項６に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項8】

前記方法は、さらに、前記ベースプラットフォーム上方にＣＣＤイメージング装置を提供するステップを含む、ことを特徴とする請求項５に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項9】

前記ステップＳ２は、さらに、前記ＣＣＤイメージング装置によって前記フレキシブル回路基板を透視し、前記フレキシブル回路基板上の前記第１のピンが前記パッケージチップ上の前記第２のピンに対向して配置されるかどうかを監視して、前記第１のピンと前記第２のピンが対向して配置される場合、次の操作を続行し、前記第１のピンと前記第２のピンが対向して配置されない場合、前記フレキシブル回路基板および／または前記パッケージチップを調整し、前記第１のピンと前記第２のピンが対向して配置されると、次の操作を続行することを含む、ことを特徴とする請求項８に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【請求項10】

前記ステップＳ３の後、前記方法は、さらに、前記フレキシブル回路基板と前記パッケージチップ間にプラスチックシールしてパッケージ中間製品を形成し、前記パッケージ中間製品を切断して単体のＣＯＦパッケージ構造を形成することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のＣＯＦパッケージ方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願】

【0001】

本出願は、２０１９年１０月２９日に出願された発明名称「ＣＯＦパッケージ方法」の中国特許出願（出願番号：２０１９１１０３８４７１．０）の優先権を主張し、そのすべての内容は参照によって本出願に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本発明は、半導体の製造分野に関し、特にＣＯＦパッケージ方法に関する。

【背景技術】

【0003】

集積回路の集積度が高まるにつれて、チップのパッケージ技術もますます多様化し、フリップチップパッケージ技術（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、以下、単に「ＦＣ」と称す。)は、チップパッケージの体積を減らし、信号転送パスを短縮するなどの利点を有し、現在チップパッケージの分野で幅広く応用されている。

【0004】

フリップチップパッケージ技術は、バーディー（ｂａｒｄｉｅ)を表面を下に向けて基板に接合することである。具体的なプロセスは、チップの表面にバンプ（ｂｕｍｐ)を形成し、熱圧着などの技術によりチップ上の複数のバンプを回路基板上の回路に電気的に接続および機械的に接続させた後、回路基板の内部回路によってチップと外部の電子装置を電気的に接続させる。

【0005】

液晶ディスプレイ回路パッケージの分野では、現在、ほとんどテープオンフィルム式のフリップチップパッケージ（Ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ、以下、単に「ＣＯＦ」と称す。)を採用している。このようなフリップチップパッケージ技術では、フレキシブル回路基板をパッケージチップのキャリアとして使用し、つまり、フレキシブル回路基板を上記回路基板として使用し、そして熱圧着技術によりチップ上のバンプとフレキシブル回路基板の内部ピンを接合させている。

【0006】

従来技術において、チップ上のバンプとフレキシブル回路基板の内部ピンを接合させるプロセスでは、フレキシブル回路基板のピンが上向きであり、チップのバンプが下向きであり、チップがサーマルヘッドによって吸着されてフレキシブル回路基板の真の上に移動した後、サーマルヘッドがチップを加熱しながら圧力を加えて、チップ上のバンプとフレキシブル回路基板の内部ピンを溶接させる。

【0007】

このようなパッケージ方法のプロセスでは、サーマルヘッド機構が多くの金属伝達機構で構成されるため、サーマルヘッドの動作中に、その金属機構が摩擦し得る。ワイヤが摩擦すると、多くの金属と非金属の粒子（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が生成され、これらの粒子がフレキシブル回路基板ピン上とピン間に落下する可能性が高くなる。バンプとピンが溶接された後、これらの粒子がピン接触不良またはピン間の短絡を引き起こし、チップの電気不良が発生し得る。さらに、いくつかの粒子は非常に小さいため、一般的な電気的測定では測定されない可能性があり、当該製品がディスプレイに組み込まれた後、ねじれまたは環境温度および湿度の影響を受け、金属の粒子が最終的にピン間の短絡を引き起こし得る。最終的に、非金属のハロゲン粒子に起因する金属移動と短絡が発生し、または、ピン上の粒子に起因する接合強度の不足により回路オープンを引き起こし、大きな損失につながる。

【発明の概要】

【0008】

本発明の目的は、上記の技術的問題を解決するＣＯＦパッケージ方法を提供することである。

【0009】

本発明の上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態は、以下のステップを含むＣＯＦパッケージ方法を提供する。
ステップＳ１： パッケージするフレキシブル回路基板を提供し、前記フレキシブル回路基板の回路面上に複数の第１のピンを形成し、パッケージするチップを提供し、パッケージチップ上に複数の第２のピンを形成する。

【0010】

ステップＳ２： フレキシブル回路基板の回路面を常に下向きにして、パッケージチップの第１のピンに配合する第２のピンの面が常に上向きにして、フレキシブル回路基板およびパッケージチップ上の相互に配合される第１のピンと第２のピンを対向して配置する状態を維持する。

【0011】

ステップＳ３： フレキシブル回路基板に上から下への圧力を加え、および／または、前記パッケージチップに下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱して第１のピンと第２のピンを溶融共晶方法で溶接させる。

【0012】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、ステップＳ３は、具体的に以下を含む。

【0013】

フレキシブル回路基板の位置を固定し保持して、前記パッケージチップに下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱してチップをパッケージし、第１のピンと第２のピンを溶融共晶方法で溶接させる。

【0014】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、前記方法は、さらに以下を含む。パッケージチップ下方にサーマルヘッドを提供し、前記サーマルヘッドの吸着面を上向きにして、サーマルヘッドの吸着面によってパッケージチップの第２のピンが設けられていない面を吸着し、サーマルヘッドが移動するように駆動して、前記パッケージチップに下から上へ加えられた圧力を提供すると同時に、高温に加熱してチップをパッケージする。

【0015】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、ステップＳ３の後、前記方法はさらに以下を含む。前記吸着面の吸着力を解放して、サーマルヘッドを前記パッケージチップから分離させて取り除く。

【0016】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、前記方法はさらに以下を含む。フレキシブル回路基板上方にベースプラットフォームを提供し、前記フレキシブル回路基板の第１のピンが設けられていない面を前記ベースプラットフォーム上に固定する。

【0017】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、前記ベースプラットフォームは、透明かつ耐高温の材料で構成される。

【0018】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、前記ベースプラットフォームは石英材料で構成される。

【0019】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、前記方法はさらに以下を含む。ベースプラットフォーム上方にＣＣＤイメージング装置を提供する。

【0020】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、ステップＳ２はさらに以下を含む。ＣＣＤイメージング装置はフレキシブル回路基板を透視して監視し、フレキシブル回路基板上の第１のピンがパッケージチップ上の第２のピンに対向して配置されるかどうかを監視し、第１のピンと第２のピンが対向して配置される場合、次の操作を続行し、第１のピンと第２のピンが対向して配置されない場合、フレキシブル回路基板および／またはパッケージチップを調整し、第１のピンと第２のピンが対向して配置されると次の操作を続行する。

【0021】

本発明の一実施形態のさらなる改善として、ステップＳ３の後、前記方法はさらに以下を含む。フレキシブル回路基板とパッケージチップ間にプラスチックシールしてパッケージ中間製品を形成し、パッケージ中間製品を切断して単体のＣＯＦパッケージ構造を形成する。

【0022】

従来技術と比較して、本発明のＣＯＦパッケージ方法は、フレキシブル回路基板とパッケージチップの位置を置き換えて反転した後パッケージを実行し、パッケージプロセス中、フレキシブル回路基板上方の機器の動作により発生した粒子がフレキシブル回路基板のピン上および／またはピン間に落下する事態を回避し、製品の歩留まりと安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態によって提供されるＣＯＦパッケージ方法の概略フローチャートである。

【図2】本発明にかかるＣＯＦパッケージの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下では、図面に示す実施形態を組み合わせて本発明を詳細に記述する。しかし、当該実施形態は、本発明を制限しない。当業者が当該実施形態に基づいてなした構造、方法または機能上の変換は、何れも本発明の保護範囲内に含まれる。

【0025】

なお、本明細書で使用される位置用語は空間の絶対位置であり、上とは「上」、「上方」を示し、下とは「下」、「下方」を示し、その空間位置は交換できない。空間の絶対位置の用語は使用または動作中の図示方位であり、実際の応用では、この構造は反転または位置交換できないことに留意されたい。

【0026】

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態は、ＣＯＦパッケージ方法を提供し、前記方法は以下のステップを含む。

【0027】

ステップＳ１： パッケージするフレキシブル回路基板１０を提供し、前記フレキシブル回路基板１０の回路面上に複数の第１のピン１１を形成し、パッケージするチップ２０を提供し、パッケージチップ２０上に複数の第２のピン１２を形成する。

【0028】

ステップＳ２： フレキシブル回路基板１０の回路面を常に下向きにして、パッケージチップ２０の第１のピン１１に配合する第２のピン１２の面を常に上向きにして、フレキシブル回路基板１０およびパッケージチップ２０上の相互に配合される第１のピン１１と第２のピン１２を対向して配置する状態を維持する。

【0029】

ステップＳ３： フレキシブル回路基板１０に上から下への圧力を加え、および／または前記パッケージチップ２０に下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱して第１のピン１１と第２のピン１２を溶融共晶方法で溶接させる。

【0030】

さらに、ステップＳ３の後、前記方法はさらに以下を含む。フレキシブル回路基板１０とパッケージチップ２０間にプラスチックシールしてパッケージ中間製品を形成し、パッケージ中間製品を切断して単体のＣＯＦパッケージ構造を形成する。

【0031】

本発明の実施可能な形態では、第１のピン１１は通常Ｃｕ（銅）から構成され、その表面にスズめっきされ、第２のピン１２は通常Ａｕ（金）から構成され、相互に当接される場合、高温に加熱された後、第１のピン１１と第２のピン１２の金とスズが高温下で溶融して共晶を形成し、ひいてはフレキシブル回路基板１０とパッケージチップ２０を接合させる。

【0032】

ステップＳ２に対して、従来技術に基づき、フレキシブル回路基板１０とパッケージチップ２０の位置を交換し反転させて、パッケージプロセス中に、第１のピン１１を常に下向きにして、第２のピン１２を常に上向きにすることを維持する。

【0033】

具体的な応用プロセス中、フレキシブル回路基板１０は通常パッケージチップ２０を覆うため、フレキシブル回路基板１０がパッケージチップ２０上方にある場合、パッケージチップ２０上方の機器の動作により発生した粒子が第１のピン１１上または第１のピン１１間に落下することなく、つまり、２つの部材を駆動するための機器の位置、種類によりパッケージ結果に影響を与えなくなる。

【0034】

本発明の好ましい実施形態では、ステップＳ３は具体的に以下を含む。フレキシブル回路基板１０の位置を固定し保持して、前記パッケージチップ２０に下から上への圧力を加えると同時に、高温に加熱してチップ２０をパッケージし、第１のピン１１と第２のピン１２を溶融共晶方法で溶接させる。

【0035】

本発明の具体的な実施形態では、パッケージチップ２０の下方にサーマルヘッド３０を提供し、前記サーマルヘッド３０の吸着面３１を上向きにして、サーマルヘッド３０の吸着面３１によってパッケージチップ２０の第２のピン１２が設けられていない面を吸着し、サーマルヘッド３０が移動するように駆動して、前記パッケージチップ２０に下から上へ加えられる圧力を提供すると同時に、高温に加熱してチップ２０をパッケージする。

【0036】

前記サーマルヘッド３０は本技術分野の周知の機器であり、その動作原理および具体的な構成をここで省略し、また、パッケージチップ２０の位置に合わせるために、この具体的な実施形態では、サーマルヘッド３０はパッケージチップ２０の下方に配置されると同時に、吸着パッケージチップ２０の第２のピン１２が設けられていない面にあわせるために、サーマルヘッド３０の吸着面３１を上向きにする必要がある。

【0037】

さらに、サーマルヘッド３０を使用してパッケージチップ２０を転移してパッケージチップ２０に圧力を加えパッケージチップ２０を加熱する場合、ステップＳ３の後、前記方法はさらに以下を含む。前記吸着面３１の吸着力を解放して、サーマルヘッド３０を前記パッケージチップ２０から分離させて取り除く。

【0038】

上記の構造によれば、サーマルヘッド３０が移動すると、それがパッケージチップ２０の下方に位置するため、サーマルヘッド３０の移動中に発生した粒子が第１のピン１１上または第１のピン１１間に落下するのをさらに防止する。

【0039】

本発明の具体的な実施形態では、前記方法はさらに以下を含む。フレキシブル回路基板１０の上方にベースプラットフォーム４０を提供し、前記フレキシブル回路基板１０の第１のピン１１が設けられていない面を前記ベースプラットフォーム４０上に固定する。

【0040】

本発明の具体的な実施過程中に、ベースプラットフォーム４０は同様に真空吸着方法でフレキシブル回路基板１０を固定するため、ここで詳細な説明を省略する。

【0041】

好ましくは、従来プロセスでは、ベースプラットフォーム４０は通常金属またはセラミックで構成され、それは全体として不透明であるため、フレキシブル回路基板１０とパッケージチップ２０の接合過程にそれらの間のピンずれ状況を監視できなく、両者を圧着して圧着領域から搬送して、撮像システムによってピン間の熱接合のずれ状況を確認する必要があるため、適時性が遅れ、ずれに起因する短絡により歩留まりの向上が困難である。

【0042】

これに対して、本発明の好ましい実施形態では、ベースプラットフォーム４０の材料を置き換え、透明かつ耐高温の材料から構成されるベースプラットフォーム４０を提供し、この材料として例えば石英材料が挙げられる。

【0043】

さらに、前記方法はさらに以下を含む。ベースプラットフォーム４０上方にＣＣＤイメージング装置５０を提供し、ＣＣＤイメージング装置５０によりフレキシブル回路基板１０を透視して、フレキシブル回路基板１０上の第１のピン１１がパッケージチップ２０上の第２のピン１２に対向して配置されるかどうかを監視し、第１のピン１１と第２のピン１２が対向して配置される場合、次の操作を続行し、第１のピン１１と第２のピン１２が対向して配置されない場合、フレキシブル回路基板１０および／またはパッケージチップ２０を調整して、第１のピン１１と第２のピン１２が対向して配置されると、次の操作を続行する。

【0044】

以上のように、本発明のＣＯＦパッケージ方法は、フレキシブル回路基板とパッケージチップの位置を交換し反転した後パッケージを実行するため、パッケージ過程中に、フレキシブル回路基板の上方の機器の動作により発生した粒子がフレキシブル回路基板のピン上および／またはピン間に落下するのを回避し、製品歩留まりおよび安定性を向上させ、なお、ベースプラットフォーム材料を置き換えることで、熱接合過程中にフレキシブル回路基板のパッケージチップに対する位置を直感的に監視し、さらに、ベースプラットフォーム側にＣＣＤイメージング装置を追加することで、熱接合過程中にフレキシブル回路基板のパッケージチップに対するずれを自動的かつ直感的に監視し、製品のパッケージ品質を向上させ、資源を節約することができる。

【0045】

理解すべきことは、本明細書が実施形態で記述されたが、各実施形態が１つの独立する技術案のみを含むとは限らず、明細書のこのような記述方式が単に明瞭にするために用いられる。当業者は、明細書を１つの全体としてすべきである。各実施形態における技術案は、適切に組み合わせられて当業者で理解され得る他の実施形態を形成可能である。

【0046】

上記した一連の詳細な説明は、本発明の実現可能な実施形態の具体的な説明にすぎず、本発明の保護範囲を制限するために用いられるものではない。本発明の要旨・精神を逸脱せずになされた均等な実施形態又は変更は、何れも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】