[發(fā)明專利]具有非均勻真空分布的裸芯安裝端部

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180004373.0
• 申請日: 2011-02-28
• 公開（公告）號: CN102782829A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設計）人: P.K.萊;K.伯克;王麗;黃金香;邰恩勇;王健華;K.翁
• 申請（專利權(quán)）人: 晟碟半導體（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/67
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

技術(shù)領(lǐng)域

實施例涉及將切片的半導體裸芯與粘接帶分離的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

便攜式消費者電子裝置銷量上的迅猛發(fā)展推動高容量存儲裝置的需求。諸如閃存存儲卡的非易失性半導體存儲裝置正變?yōu)閺V泛用于滿足數(shù)字信息存儲和交換的不斷發(fā)展的需要。它們的便攜性、多功能性以及堅固耐用的設計，伴隨著它們的高可靠性和大容量，已經(jīng)使這樣的存儲裝置理想地用于廣泛種類的電子裝置，所述電子裝置例如包括數(shù)字照相機、數(shù)字音樂播放器、電子游戲機、PDA和移動電話。

盡管已經(jīng)知曉廣泛種類的封裝構(gòu)造，但是閃存存儲卡通常可制作為系統(tǒng)封裝(SiP)或者多芯片模塊(MCM)，其中多個裸芯以所謂的三維堆疊構(gòu)造安裝在基板上。傳統(tǒng)半導體封裝體20(沒有模塑化合物)的側(cè)視圖顯示在現(xiàn)有技術(shù)圖1中。典型的封裝體包括安裝在基板26上的多個半導體裸芯22、24。雖然圖1中沒有示出，但是半導體裸芯在裸芯的上表面上形成有引線鍵合焊墊。基板26可由上下導電層之間夾著的電絕緣核形成。上和/或下導電層可被蝕刻以形成導電圖案，導電圖案包括電引線和接觸焊墊。引線鍵合30連接在半導體裸芯22、24的引線鍵合焊墊和基板26的電引線之間，以電連接半導體裸芯到基板。基板上的接觸焊墊進而提供裸芯和主裝置之間的電通道。一旦裸芯和基板之間進行電連接，所述組件然后典型地封入模塑化合物中以提供保護封裝體。

為了形成半導體封裝體，執(zhí)行裸芯安裝(die?attach)工藝，在所述工藝中，半導體裸芯從晶片切片，從粘接帶上拾取，并且接合到基板。現(xiàn)有技術(shù)圖2示出了晶片40，其包括多個半導體裸芯，例如裸芯22(圖2中僅標號了其中的一些)。晶片40上的每個半導體裸芯22已經(jīng)被加工為包括本領(lǐng)域已知的集成電路，其能夠執(zhí)行特定的電子功能。在為不好的裸芯而測試裸芯22后，晶片可設置在粘接劑膜44(稱為裸芯安裝膜(DAF)帶)上，然后例如通過鋸或激光切片。DAF帶可由粘接到帶上的裸芯安裝膜形成，并且在裸芯與所述帶分開時，所述膜可保持固定到裸芯的底表面。切片工藝將晶片分成單獨的半導體裸芯22，其保持固定到DAF帶。圖2示出了固定到DAF帶44的晶片40。

為了分離單獨的裸芯，晶片和DAF帶被設在加工工具中，其一部分顯示于現(xiàn)有技術(shù)圖3中。圖3示出了裸芯脫離工具50，其包括真空卡盤52，在真空卡盤52上支撐晶片40和DAF帶44。為了從DAF帶44剝離裸芯，拾取工具60設置為包括真空端部62。拾取工具60降落在裸芯22上，以使其從DAF帶44上移除，真空施加給端部62，并且裸芯22上拉而離開帶44。拾取工具然后傳輸用于安裝的裸芯22到基板或傳輸?shù)絼e的地方。

圖4示出了傳統(tǒng)真空端部62的仰視圖。端部包括多個真空孔64，在圖4中標出了其中的一些，所述真空孔用于給真空端部62的表面連通負壓。真空孔64上的負壓將裸芯22保持在拾取工具60上。在傳統(tǒng)的真空端部中，真空孔64均勻地分布在端部的表面上，例如如圖4所示。

傳統(tǒng)真空端部的一個缺點是，雖然真空孔64在裸芯的表面上施加均勻的壓強以使裸芯從DAF帶剝離，但是裸芯不是以均勻的壓強從DAF帶剝離。具體地講，在用刀片分割晶片期間，刀片導致在裸芯要切割的邊緣附近的剪切和法向力。剪切和法向力在裸芯的邊緣增加了裸芯和DAF帶之間的粘接力。這些粘接力是距裸芯邊緣的距離x的函數(shù)，并且隨著距裸芯邊緣的距離的平方而減小。在一個示例中，DAF帶施加到裸芯的粘接力F(x)與某常數(shù)K成比例，除以距裸芯邊緣的距離x的平方：

F(x)：K/(1+x²)

常數(shù)K是不同粘接機制導致的不同常數(shù)的總和。例如，化學接合發(fā)生在粘接劑和切片帶(dicing?tape)之間，其化學接合可在由于用刀片或激光切割引起的加熱時被加強。另外，作為切片的結(jié)果，靜電力也可產(chǎn)生在裸芯邊緣附近。此外，范德瓦爾斯力發(fā)生在DAF和切片帶的分子內(nèi)。

現(xiàn)有技術(shù)圖5顯示了由真空端部62產(chǎn)生在裸芯22上的向上力F_u以及由于裸芯22和DAF帶44之間的粘接產(chǎn)生在裸芯22上的向下力F_d。如上所述，在真空端部的向上力是均勻的情況下，向下力隨著距邊緣的距離的平方變化。現(xiàn)有技術(shù)圖5示出了由于向上力F_u和向下力F_d在裸芯上的所得的凈力F_n。如圖6所示，裸芯22上的凈力從裸芯的邊緣朝著中間變大。