[发明专利]半导体晶粒封装或载体装载方法与相应的设备

说明书

技术领域

本发明与半导体晶粒封装或载体装载方法有关，所述方法包括以下步骤：提供第一工具部分，所述第一工具部分被构造与布置以在与所述第一工具部分关联的多数位置处，支撑多重半导体晶粒，并在与所述第一工具部分关联的所述位置处，提供多数半导体晶粒；提供第二工具部分，所述第二工具部分具有多数元件，所述元件被构造与布置以由元件对提供于所述第一工具部分上的半导体晶粒的表面区域施加压力；将所述第一与第二工具部分联合，因此在所述第一与第二工具部分之间定义一空间，所述半导体晶粒则布置于所述空间中；使元件对半导体晶粒所述表面区域上施加压力；使所述第一与第二工具部分分离；并去除所述已处理半导体产品。本发明进一步与相应的半导体晶粒封装或载体装载设备有关。

背景技术

例如，所述方法可为一半导体晶粒封装方法，所述方法进一步包括在使所述元件对所述半导体晶粒所述预定表面区域上施加压力之后，将液体状态的材料引入所述空间之中；以及使所述材料从所述液体状态凝固成固体状态。所述方法例如可进一步为一半导体晶粒载体装载方法，所述方法进一步包括于载体上提供半导体晶粒，所述载体与所述半导体晶粒之间则具有黏着材料；在于所述第一工具部分上提供所述半导体晶粒的步骤中，于所述第一工具部分上提供带有所述半导体晶粒的载体；并允许所述黏着材料硬化。所述方法与相应的装置为已知，因此一般而言与利用元件在半导体晶粒表面上提供压力有关。在所述半导体晶粒封装方法的情况中，利用保护所述半导体晶粒的某些材料进行半导体产品封装。

所述半导体晶粒本身则以多种其他方法制成于晶圆上，例如制成于硅晶圆上，且一般来说包含多数集成电路(IC)。其他的半导体晶粒可制成于玻璃基板上。所述半导体晶粒的实例为芯片、传感器、电源IC、倒装芯片存储器(MEM)、被动式不连续接触垫(例如，在太阳能中使用)、发光二极管(LED)、微流芯片、生物传感器，诸如此类，以及其组合。为了本发明叙述目的，所述半导体产品概被称为半导体晶粒。晶粒可从成品半导体晶圆分离。可在所述第一工具部分上提供裸晶粒，但也可以将所述晶粒布置于载体上以提供所述半导体晶粒。所述晶粒的多数接触垫可能需要保持开放，因此不应被封装。对于传感器而言，一般而言传感器区域保持为开放，而对于电源IC而言，散热器上的窗口必须保持开放，以允许连接至所述电源IC的散热器与环境之间的良好热接触。在晶粒封装时，可能需要多数开放区域或窗口。为了在所述封装中形成所述开放窗口，当维持所述半导体产品于所述第一与第二工具部分之间的空间中时，以元件与所述半导体晶粒接触，在此封装方法中，所述第一与第二工具部分为第一与第二外模插入元件。所述元件或插入元件(也称为插入件)可以固定方式附加至所述第二工具部分，或可具备装载弹簧以已知方法施加压力。在两者情形中，与所述插入件接触的所述晶粒(所述半导体产品)的表面高度，应该要能提供良好的接触。“太高”的晶粒表面使所述插入元件在所述晶粒上施加过高的压力，而可能伤害所述晶粒。“太低”的晶粒表面使所述插入元件无法于所述表面上施加足够的压力，造成所述封装材料于所述开放窗口上挤出或渗出。所述高度限制严格限制所述封装工艺的处理窗口。

此外，由所述(可位移)插入元件施加的力量为定常数，但如果所述插入元件比所述晶粒为宽时，可能因为所述空间中的封装材料而抵销力量。于所述插入元件下方提供的封装材料“溢出”所述晶粒，将造成抵销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压力。于所述第一与第二外模插入元件之间的空间中的晶粒配置将进一步使所述封装材料抵达所述晶粒下方，因此在所述晶粒上施加一力量，此力量是相对于所述插入元件所施加的力量。因此，对所述晶粒所施加的总压力将增加，对所述晶粒造成伤害。所述现象甚至进一步局限所述封装工艺的处理窗口。

在所述半导体晶粒载体装载方法的情况中，对所述半导体晶粒施加压力，而在所述黏着材料硬化时，所述黏着材料将在所述半导体晶粒与所述载体之间提供良好黏着。此方法也称为烧结法。在此方法中，一般而言也在与所述插入元件接触的所述晶粒表面中存在高度变化，因此使得对所述晶粒上施加的压力过高或过低。太高的压力也可能对所述晶粒造成伤害，而太低的压力则在所述晶粒与载体之间无法形成足够的黏着及/或接触。在此情况中所述处理窗口也同样严格受限于所述半导体产品上的高度限制。

发明内容

本发明的一项目标为提供一半导体晶粒封装或载体装载方法，所述方法提供处理窗口，而不受到与插入元件接触的所述半导体晶粒的表面高度变化的限制。