半導(dǎo)體器件封裝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及半導(dǎo)體器件封裝系統(tǒng)。在一個實施例中，提供了一種用于制作半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：噴注頭，配置為向載體上噴注熱固性膠體；裝配頭，配置為將半導(dǎo)體晶片經(jīng)由所述熱固性膠體貼合到所述載體上。在流水線作業(yè)中，每一次膠體實施的量得以保持穩(wěn)定，從而保證了晶片結(jié)合的品質(zhì)，提高了成品半導(dǎo)體器件的良品率，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。
【專利說明】半導(dǎo)體器件封裝系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型大體上涉及芯片封裝,更具體地,涉及晶片結(jié)合工藝(die bonding)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]半導(dǎo)體器件的制造過程通常包括將晶片附著或結(jié)合到基板上的步驟。附著或結(jié)合步驟的一個目的是產(chǎn)生晶片和基板之間的牢固的物理結(jié)合。已有不同的晶片附著方法，如共熔方法、焊接方法和膠合方法。粘合方法因為其經(jīng)濟性且適于流水線作業(yè)而得到廣泛的應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0003]傳統(tǒng)的晶片結(jié)合工藝中，采用涂布頭與基板或引線框架近距離地流體接觸的方式，通過涂布頭的虹吸作用和毛細作用將膠體涂布于基板或引線框架上。膠體的涂布量(體積)受到涂布頭與基板或引線框架之間的距離的影響，距離稍遠則涂布量較多，距離稍近則涂布量較少。由于流水線的起伏、基板或引線框架的翹曲等各種不理想的因素，導(dǎo)致每一次的膠體涂布量不穩(wěn)定，從而影響了晶片結(jié)合的品質(zhì)乃至成品半導(dǎo)體器件的良品率，降低了生產(chǎn)效率。
[0004]本實用新型的一個目的在于提供一種半導(dǎo)體器件封裝系統(tǒng)，以改善晶片結(jié)合的品質(zhì)。
[0005]在一個實施例中，提供了一種用于制作半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:噴注頭，配置為向載體上噴注熱固性膠體；裝配頭，配置為將半導(dǎo)體晶片經(jīng)由所述熱固性膠體貼合到所述載體上。所述載體例如但不限于引線框架或印刷電路板。
[0006]在一個實施例中，系統(tǒng)還包括傳送器，其配置為傳送所述載體。
[0007]在一個實施例中，系統(tǒng)還包括圖像傳感器，其配置為檢測所述載體的位置。
[0008]在一個實施例中，系統(tǒng)還包括控制器，其配置為控制所述噴注頭和裝配頭的動作。
[0009]在一個實施例中，所述噴注頭包括腔室以容納所述熱固性膠體，所述腔室的容積在0.1至200立方毫米的范圍之內(nèi)。
[0010]在一個實施例中，噴注頭中的所述腔室呈圓柱形，其內(nèi)徑在0.01毫米至2毫米的范圍之內(nèi)，其高度在0.02毫米至100毫米的范圍之內(nèi)。
[0011 ] 在一個實施例中，系統(tǒng)還包括支撐結(jié)構(gòu)以支持所述噴注頭和裝配頭。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]結(jié)合附圖，以下關(guān)于本揭示的優(yōu)選實施例的詳細說明將更易于理解。本揭示以舉例的方式予以說明，并非受限于附圖，附圖中類似的附圖標記指示相似的元件。
[0013]圖1示出了一種用于制作半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)10的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2示出了系統(tǒng)10中噴注頭12局部的剖面示意圖?！揪唧w實施方式】
[0015]附圖的詳細說明意在作為本揭示的當前優(yōu)選實施例的說明，而非意在代表本揭示能夠得以實現(xiàn)的僅有形式。應(yīng)理解的是，相同或等同的功能可以由意在包含于本揭示的精神和范圍之內(nèi)的不同實施例完成。
[0016]如圖1所示，系統(tǒng)10包括控制器20、噴注頭12、裝配頭16、圖像傳感器14和18、傳送器25以及外殼28。為了清楚地示出其他部件，外殼28以虛線示出。外殼28通常作為其他部件的支撐結(jié)構(gòu)，并且能夠起到防塵等作用。噴注頭12、裝配頭16、圖像傳感器14和18可通信地耦合到控制器20，并在控制器20的控制下動作。傳送器25可以是例如圖中所示的傳送帶，大體上沿著箭頭26所指的方向前進，傳送例如但不限于引線框架或印刷電路板的載體15。圖中示出了三個載體15a、15b以及15c，其中每個載體15包含數(shù)個呈矩陣排列的載體單元。傳送器25受控間歇性地使載體15停止前進以便于噴膠頭12和裝配頭16對載體進行相應(yīng)的操作。
[0017]圖像傳感器14配置為檢測載體15的位置，根據(jù)檢測到的位置，噴注頭12受控通過活塞的運動向載體上噴注熱固性膠體。圖像傳感器18配置為檢測經(jīng)過噴膠的載體15的位置，根據(jù)檢測到的位置，裝配頭16受控將半導(dǎo)體晶片貼合到熱固性膠體上。在作業(yè)中，對載體定位時，可以采用單顆載體單元定位方法，除此之外，圖像傳感器14和18也可以通過區(qū)域定位的方式對載體定位。噴膠頭12和裝配頭16作業(yè)時根據(jù)區(qū)域定位結(jié)果在該區(qū)域范圍內(nèi)進行作業(yè)，當對第一個載體單元作業(yè)后，根據(jù)載體上的載體單元之間的固定間距跳轉(zhuǎn)到下一個載體單元進行作業(yè)，直至該區(qū)域內(nèi)的載體單元全部作業(yè)完畢，再次通過圖像傳感器對下一個區(qū)域進行定位。圖中示出了尚未噴注膠體的載體15a、已經(jīng)噴注了膠體但尚未貼合晶片的載體15b以及已經(jīng)貼合了晶片的載體15c。之后，完成晶片貼合的載體可以被送入烤箱加熱固化。通常，噴注頭12中包括一個管狀腔室來容納膠體，該腔室的容積即限定了每一次噴注的膠體的體積。噴注頭12利用氣體及機械運動完成膠體噴注動作。因此，在流水線作業(yè)中，每一次膠體實施的量得以保持穩(wěn)定，從而保證了晶片結(jié)合的品質(zhì)，提高了成品半導(dǎo)體器件的良品率，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。
[0018]圖像傳感器14和18除了用于檢測載體15的位置，還可以用來檢測作業(yè)品質(zhì)，如檢測器14用于檢測噴膠的品質(zhì)，圖像傳感器18用來檢測晶片貼合品質(zhì)。
[0019]圖2示出了噴注頭12局部的剖面示意圖，斜線陰影部分表示剖面的實心部分。管狀腔室可以呈圓柱形，其具有內(nèi)徑D和高度H。內(nèi)徑D通常在0.01毫米至2毫米的范圍之內(nèi)，高度H通常在0.02毫米至100毫米的范圍之內(nèi)，腔室的容積通常在0.1至200立方毫米的范圍之內(nèi)。較小的內(nèi)徑D較有利于膠體噴注量的精確控制。噴注頭12可以設(shè)置為可拆卸式的，可以更換不同規(guī)格的噴注頭以適應(yīng)不同的需要。
[0020]雖然圖1所示實施例中，噴注頭12和裝配頭16被示為容納于同一個外殼28之內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，噴注程序和鏡片貼合程序可以分離，噴注頭和裝配頭也可以分別集成于兩個獨立的子系統(tǒng)之內(nèi)，由各自獨立的控制器所控制。
[0021]在另一個實施例中，用于制作半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)包括噴注頭、裝配頭、固定平臺以及傳送機械手等。固定平臺用于放置載體以供噴注頭和裝配頭進行作業(yè)。傳送機械手用于在固定平臺上傳送載體。
[0022]在一個實施例中，噴注頭的支撐結(jié)構(gòu)包括大體上垂直于傳送帶的前進方向的懸軌，噴注頭附著于該懸軌上的機械臂，從而能夠受控沿著懸軌的方向來回移動。噴注頭所附著的機械臂還可以設(shè)置為能夠沿著傳送帶的長度方向做短距離的移動，這可以通過懸吊于懸軌之上且與懸軌方向垂直的次級懸軌來實現(xiàn)。
[0023]在一個實施例中，一個機械臂上可以附著多個噴注頭，從而可以一次對多個載體或者一個載體上的多個區(qū)域，例如但不限于一個引線框架上的多個晶片承載盤，進行噴注。各噴注頭之間的距離與載體上的噴注區(qū)域相匹配。
[0024]盡管已經(jīng)闡明和描述了本揭示的不同實施例，本揭示并不限于這些實施例。僅在某些權(quán)利要求或?qū)嵤├谐霈F(xiàn)的技術(shù)特征并不意味著不能與其他權(quán)利要求或?qū)嵤├械钠渌卣飨嘟Y(jié)合以實現(xiàn)有益的新的技術(shù)方案。在不背離如權(quán)利要求書所描述的本揭示的精神和范圍的情況下，許多修改、改變、變形、替代以及等同對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件封裝系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 噴注頭,配置為向載體上噴注熱固性膠體； 裝配頭，配置為將半導(dǎo)體晶片經(jīng)由所述熱固性膠體貼合到所述載體上。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括傳送器，其配置為傳送所述載體。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括圖像傳感器，其配置為檢測所述載體的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器，其配置為控制所述噴注頭和裝配頭的動作。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噴注頭包括腔室以容納所述熱固性膠體，所述腔室的容積在0.1至200立方毫米的范圍之內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述腔室呈圓柱形，其內(nèi)徑在0.01毫米至2毫米的范圍之內(nèi)，其高度在0.02毫米至100毫米的范圍之內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括支撐結(jié)構(gòu)以支持所述噴注頭和裝配頭。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述載體為引線框架或印刷電路板。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括固定平臺以及傳送機械手，所述固定平臺配置為放置所述載體以供所述噴注頭和所述裝配頭進行作業(yè)，所述傳送機械手配置為在所述固定平臺上傳送所述載體。
【文檔編號】H01L21/58GK203787388SQ201420160524
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】丁青松, 張建華, 魏冬, 王明明, 李震宇 申請人:日月光半導(dǎo)體（昆山）有限公司