[發明專利]半導體晶粒封裝或載體裝載方法與相應的設備

有效

• 申請號: 201480015287.3
• 申請日: 2014-02-05
• 公開（公告）號: CN105247671B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 約翰內斯·科內利斯·德北爾;米歇爾·亨德里克斯·安東尼斯·威廉默斯·呂滕;蓋爾·赫伊津;邁克·路易斯·西奧多·赫德馬克爾
• 申請（專利權）人: 波斯科曼技術公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;B29C45/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,吳啟超

技術領域

本發明與半導體晶粒封裝或載體裝載方法有關，所述方法包括以下步驟：提供第一工具部分，所述第一工具部分被構造與布置以在與所述第一工具部分關聯的多數位置處，支撐多重半導體晶粒，并在與所述第一工具部分關聯的所述位置處，提供多數半導體晶粒；提供第二工具部分，所述第二工具部分具有多數元件，所述元件被構造與布置以由元件對提供于所述第一工具部分上的半導體晶粒的表面區域施加壓力；將所述第一與第二工具部分聯合，因此在所述第一與第二工具部分之間定義一空間，所述半導體晶粒則布置于所述空間中；使元件對半導體晶粒所述表面區域上施加壓力；使所述第一與第二工具部分分離；并去除所述已處理半導體產品。本發明進一步與相應的半導體晶粒封裝或載體裝載設備有關。

背景技術

例如，所述方法可為一半導體晶粒封裝方法，所述方法進一步包括在使所述元件對所述半導體晶粒所述預定表面區域上施加壓力之后，將液體狀態的材料引入所述空間之中；以及使所述材料從所述液體狀態凝固成固體狀態。所述方法例如可進一步為一半導體晶粒載體裝載方法，所述方法進一步包括于載體上提供半導體晶粒，所述載體與所述半導體晶粒之間則具有黏著材料；在于所述第一工具部分上提供所述半導體晶粒的步驟中，于所述第一工具部分上提供帶有所述半導體晶粒的載體；并允許所述黏著材料硬化。所述方法與相應的裝置為已知，因此一般而言與利用元件在半導體晶粒表面上提供壓力有關。在所述半導體晶粒封裝方法的情況中，利用保護所述半導體晶粒的某些材料進行半導體產品封裝。

所述半導體晶粒本身則以多種其他方法制成于晶圓上，例如制成于硅晶圓上，且一般來說包含多數集成電路(IC)。其他的半導體晶粒可制成于玻璃基板上。所述半導體晶粒的實例為芯片、傳感器、電源IC、倒裝芯片存儲器(MEM)、被動式不連續接觸墊(例如，在太陽能中使用)、發光二極管(LED)、微流芯片、生物傳感器，諸如此類，以及其組合。為了本發明敘述目的，所述半導體產品概被稱為半導體晶粒。晶粒可從成品半導體晶圓分離。可在所述第一工具部分上提供裸晶粒，但也可以將所述晶粒布置于載體上以提供所述半導體晶粒。所述晶粒的多數接觸墊可能需要保持開放，因此不應被封裝。對于傳感器而言，一般而言傳感器區域保持為開放，而對于電源IC而言，散熱器上的窗口必須保持開放，以允許連接至所述電源IC的散熱器與環境之間的良好熱接觸。在晶粒封裝時，可能需要多數開放區域或窗口。為了在所述封裝中形成所述開放窗口，當維持所述半導體產品于所述第一與第二工具部分之間的空間中時，以元件與所述半導體晶粒接觸，在此封裝方法中，所述第一與第二工具部分為第一與第二外模插入元件。所述元件或插入元件(也稱為插入件)可以固定方式附加至所述第二工具部分，或可具備裝載彈簧以已知方法施加壓力。在兩者情形中，與所述插入件接觸的所述晶粒(所述半導體產品)的表面高度，應該要能提供良好的接觸。“太高”的晶粒表面使所述插入元件在所述晶粒上施加過高的壓力，而可能傷害所述晶粒。“太低”的晶粒表面使所述插入元件無法于所述表面上施加足夠的壓力，造成所述封裝材料于所述開放窗口上擠出或滲出。所述高度限制嚴格限制所述封裝工藝的處理窗口。

此外，由所述(可位移)插入元件施加的力量為定常數，但如果所述插入元件比所述晶粒為寬時，可能因為所述空間中的封裝材料而抵銷力量。于所述插入元件下方提供的封裝材料“溢出”所述晶粒，將造成抵銷所述力量的另一力量，并因此由所述插入元件于所述晶粒上施加壓力。于所述第一與第二外模插入元件之間的空間中的晶粒配置將進一步使所述封裝材料抵達所述晶粒下方，因此在所述晶粒上施加一力量，此力量是相對于所述插入元件所施加的力量。因此，對所述晶粒所施加的總壓力將增加，對所述晶粒造成傷害。所述現象甚至進一步局限所述封裝工藝的處理窗口。

在所述半導體晶粒載體裝載方法的情況中，對所述半導體晶粒施加壓力，而在所述黏著材料硬化時，所述黏著材料將在所述半導體晶粒與所述載體之間提供良好黏著。此方法也稱為燒結法。在此方法中，一般而言也在與所述插入元件接觸的所述晶粒表面中存在高度變化，因此使得對所述晶粒上施加的壓力過高或過低。太高的壓力也可能對所述晶粒造成傷害，而太低的壓力則在所述晶粒與載體之間無法形成足夠的黏著及/或接觸。在此情況中所述處理窗口也同樣嚴格受限于所述半導體產品上的高度限制。

發明內容

本發明的一項目標為提供一半導體晶粒封裝或載體裝載方法，所述方法提供處理窗口，而不受到與插入元件接觸的所述半導體晶粒的表面高度變化的限制。