[发明专利]扩张均匀性高的扩晶机

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体行业和LED行业使用的扩晶机，使得晶元均匀扩张，相邻芯片之间的距离相等，减少后续的测量和分选工艺占用的机器分辨和定位时间，达到晶元级封装的要求，便于后续的工艺流程。

背景技术

晶元(wafer)上正方形和矩形芯片的切割道(cutting street)是沿互相垂直的两个方向：X方向和Y方向，X方向与晶元的平边(flat)平行。现有的扩晶机(wafer expander)都是沿晶元的半径方向扩张，因此，同一切割道方向上的相邻芯片(chip)之间的距离不相等，使得后续的测量和分选的工艺占用较多的机器分辨和定位时间。另外，芯片级封装(chip scale package)或晶元级封装(wafer level package)要求同一切割道方向上的芯片之间的距离基本上相同。因此，需要一种扩晶机，使得扩张后的晶元上的同一切割道方向的芯片之间的距离基本上相同。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种扩晶机，使得扩张后的晶元上同一切割道方向上相邻的芯片之间的距离基本相同，芯片之间的沿X方向的距离与沿Y方向的距离相同，使得后续的测量和分选的工艺占用较少的机器分辨和定位时间，满足芯片级封装的要求。第二个目的是提供一种扩晶机，使得扩张后的晶元在X方向的相邻的芯片之间的距离基本上相同，在Y方向的相邻的芯片之间的距离基本上相同，芯片之间的沿X方向的距离与沿Y方向的距离不同，因此，适用于矩形芯片，满足芯片级封装的要求。第三个目的是提供一种带有附件的扩晶机，达到上述第一和第二个目的。

本发明的扩晶机的工作原理：扩晶机包括：框架结构、顶膜结构、压膜结构、压环结构。顶膜结构设置在框架结构的内部，沿垂直方向往返运动，扩张放置在其上的十字形蓝膜。压膜结构设置在框架结构上方，压紧和放松十字形蓝膜。压环结构设置在顶膜结构的上方，压环结构下降，将扩张后的十字形蓝膜保持扩张状态。其特征在于，顶膜结构使得十字形蓝膜沿晶元的芯片切割道方向扩张。

本发明的扩晶机的实施实例：顶膜结构的顶端的表面是蓝膜接触面，十字形蓝膜放置在蓝膜接触面上。蓝膜接触面的外周的俯视形状为正方形或矩形，决定了十字形蓝膜扩张方向。一个实施实例：顶膜结构包括一个主体。主体的顶端表面是蓝膜接触面。蓝膜接触面的俯视的形状为正方形或矩形体。一个实施实例：顶膜结构包括第一主体和第二主体。第一主体设置在第二主体上方。第二主体的外形是圆柱体。第一主体的顶端的表面是蓝膜接触面，蓝膜接触面的外周的俯视形状为正方形或矩形。

本发明的扩晶机的实施实例：顶膜结构的顶端形成凸台和扩晶环支持面。十字形蓝膜放置在凸台的蓝膜接触面和内扩晶环的顶面上。放在扩晶环支持面上的内扩晶环的顶端的外周的俯视形状为正方形或矩形，决定了十字形蓝膜沿X和Y方向扩张。一个实施实例：顶膜结构包括一个主体。主体的顶端形成凸台和扩晶环支持面。一个实施实例：顶膜结构包括第一主体和第二主体。第一主体设置在第二主体上方。第二主体的形状为圆柱体。第一主体的顶端形成凸台和扩晶环支持面。

本发明的扩晶机的实施实例：顶膜结构的顶端的表面是蓝膜接触面。顶膜结构的顶端形成扩晶环槽。扩晶环槽把所述蓝膜接触面分成2部分：内蓝膜接触面和外蓝膜接触面。外蓝膜接触面的外周的俯视形状为正方形或矩形，决定了十字形蓝膜沿X和Y方向扩张。十字形蓝膜放置在内蓝膜接触面和外蓝膜接触面上，使得十字形蓝膜上的晶元在内蓝膜接触面上方，晶元的外周边缘没有超过内蓝膜接触面的外周边界。扩晶环槽的宽度等于或大于内扩晶环的厚度和外扩晶环的厚度之和。扩晶环槽的深度等于或大于内扩晶环或外扩晶环的宽度。一个实施实例：顶膜结构包括一个主体，主体的顶端表面形成扩晶环槽。一个实施实例：顶膜结构包括第一主体和第二主体。第一主体设置在第二主体上方。第二主体的形状为圆柱体。第一主体的顶端形成扩晶环槽。

本发明的扩晶机的实施实例：顶膜结构具有加热结构。

本发明的带有附件的扩晶机的工作原理：在传统的或本发明的扩晶机的顶膜结构的顶端设置一个附件，附件的顶端的表面与顶膜结构的顶端的表面在同一平面。附件的顶端的表面是蓝膜接触面，蓝膜接触面的外周的俯视形状为正方形或矩形，使得十字形蓝膜沿晶元的芯片切割道方向扩张，达到相邻的芯片之间的距离相同的目的。

带有附件的扩晶机的一个实施实例：顶膜结构的顶端形成凸台和扩晶环支持面；扩晶环支持面的宽度等于或大于内扩晶环的厚度和外扩晶环的厚度之和，扩晶环支持面的深度等于或大于内扩晶环或者外扩晶环的宽度。