專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法以及半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件比如混合集成電路器件(混合IC)的方法以及半導(dǎo)體制造設(shè)備，并涉及例如能夠有效地應(yīng)用于內(nèi)置于蜂窩電話中的半導(dǎo)體器件的制造的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為制造半導(dǎo)體器件比如混合集成電路器件的方法，已知有例如在封裝基礎(chǔ)襯底的單元部分上安裝裸芯片或者其他部件的技術(shù)，可以采用或者挑選多聯(lián)形式(multi form)，之后用絕緣樹脂密封所述裸芯片和其他部件，形成密封樹脂，然后切割所述封裝基礎(chǔ)襯底連同所述樹脂，從而制造出基于所述單元部分的半導(dǎo)體器件(例如見專利文獻(xiàn)1(日本待審專利公開No.Hei 11(1999)-31704))。
該專利文獻(xiàn)1指出了一個問題當(dāng)用填充法形成所述密封樹脂時，密封樹脂的表面難以平整，當(dāng)將該工藝制造出來的半導(dǎo)體器件表面安裝到電路襯底上時，基于真空吸附嘴的吸附性能被降低了。
另一方面，已知有一種半導(dǎo)體器件具有這樣的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體芯片和芯片部件被安裝在模塊襯底的一個表面上，并被覆蓋以絕緣樹脂，形成被密封或者封裝部分。在這種情況下，當(dāng)將半導(dǎo)體器件(其中用焊料連接將芯片部件固定到模塊襯底上，并且用高彈性樹脂形成封裝部分)用回流焊(重熔焊，solder reflow)連接到安裝板上時，封裝部分中的焊料連接部分的焊料被重新熔化，因而會發(fā)生故障比如短路。短路的發(fā)生是引為，例如，當(dāng)焊料重新熔化時，由于熔化導(dǎo)致的膨脹壓力會剝離每一個芯片部件和用于形成封裝部分的樹脂之間的界面，或者樹脂與模塊襯底之間的界面，并且焊料流入其中，因而使得芯片部件兩端的電極端子被焊料連接起來。因此，已經(jīng)提出了一種半導(dǎo)體器件，其中，取代高彈性樹脂，使用具有低彈性模量的樹脂(例如在150攝氏度或者更高溫度下的彈性模量為200MPa或者以下的樹脂，例如硅樹脂)來形成封裝部分。這樣的半導(dǎo)體器件能防止短路，因為即使封裝部分中的焊料在回流(重熔)安裝時重新熔化，由于其熔化膨脹導(dǎo)致的壓力被低彈性樹脂緩解了(例如見專利文獻(xiàn)2(日本待審專利公開No.2000-208668))。
同樣，該專利文獻(xiàn)2描述了用印刷方法將樹脂施加到多聯(lián)襯底(multi-pickup)的整個表面上，通過烘烤硬化，形成一個批封裝部分，之后對所述多聯(lián)襯底進(jìn)行主分割，包括所述批封裝部分，以制造出半導(dǎo)體器件。作為所述樹脂，使用硅樹脂或者低彈性環(huán)氧樹脂。至于所述分割，將單列分割(one-row division)(主分割，primary division)和個體分割(fractionalization)(二次分割，secondary division)進(jìn)行兩次，從而制造出模塊(半導(dǎo)體器件)。
專利文獻(xiàn)2描述了當(dāng)在分割線上使用軟硅樹脂時，分割的進(jìn)行不夠，會發(fā)生未能分割開的點，因此用激光或者切片機進(jìn)行分割。
另一方面，作為安裝在蜂窩電話的安裝板上的半導(dǎo)體器件，例如有用在發(fā)射裝置中的高頻功率放大器件。目前的半導(dǎo)體器件具有這樣的結(jié)構(gòu)，例如，包括有源部件(有源元件)比如晶體管等以及無源部件(無源元件)比如電阻、電容等的電子部件被安裝在具有線路板結(jié)構(gòu)的模塊襯底的上表面上。在所述模塊襯底的背面上提供了多個電極端子(外部電極端子)，從而當(dāng)前的半導(dǎo)體器件形成表面安裝半導(dǎo)體器件。所述模塊襯底由低溫煅燒襯底(低溫煅燒多層布線板)形成，該襯底由陶瓷形成(例如見專利文獻(xiàn)3(日本待審專利公開No.Hei9(1997)-116091))。

發(fā)明內(nèi)容
內(nèi)置于蜂窩電話中的半導(dǎo)體器件在高頻區(qū)使用。在包括濾波器高頻電路的半導(dǎo)體器件(混合集成電路器件)中，通過在制造時進(jìn)行煅燒在襯底中形成濾波器線路。在這種情況下，阻抗低的材料比如銅、銀用來形成所述濾波器線路。由于銅和銀的熔點低，有必要用低溫煅燒來制造所述襯底。這樣，所述襯底利用低溫煅燒襯底(低溫煅燒多層布線板)。
在混合集成電路器件中，無源元件比如芯片電阻、芯片電容等通過焊接被安裝在模塊襯底的布線(焊盤，land)上。在用重熔法(回流法，reflow)(臨時熱處理)將半導(dǎo)體器件連接到安裝板上時，所述焊料重新熔化，這樣就導(dǎo)致如上所述的短路。因此，為了防止封裝體中重熔的焊料導(dǎo)致短路，本申請的申請人使用如專利文獻(xiàn)2所述的硅樹脂或者低彈性環(huán)氧樹脂作為形成所述封裝體的樹脂。然后，將多聯(lián)(multi-pickup)襯底(線路板)連同所述樹脂層一起分割，形成所述封裝體(基于主分割的單列分割，以及通過二次分割進(jìn)行的個體分割)，從而制造出半導(dǎo)體器件。
在這種情況下，分割是使用形成在線路板的下表面中、用于分割的小槽(分割線)進(jìn)行的。但是，如專利文獻(xiàn)2所述，當(dāng)形成在線路板150的整個表面上的樹脂層是如圖34所示由硅樹脂層形成時，會出現(xiàn)分割不開的樹脂部分152。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使用硅樹脂或者低彈性環(huán)氧樹脂作為封裝材料的制造半導(dǎo)體器件的方法，能夠可靠的進(jìn)行分割，從而不會留下沒有分割開的樹脂部分。本發(fā)明的目的還在于提供一種半導(dǎo)體制造設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中，覆蓋線路板的整個表面的封裝體的是通過印刷硅樹脂或者低彈性環(huán)氧樹脂形成的，該方法能夠檢查封裝體的表面的平整度的好壞。本發(fā)明的目的還在于提供一種半導(dǎo)體制造設(shè)備。
從下面對本發(fā)明的詳細(xì)說明和附圖，可以明了本發(fā)明的其他目的和新穎的特征。
下面簡要描述在本申請中公開的本發(fā)明的各個方面的概要。
(1)根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法包括下列步驟(a)準(zhǔn)備在第一表面的多個區(qū)域具有器件安裝部分和導(dǎo)體層、在與第一表面相反的第二表面上具有外部電極端子的線路板，其中，在最后的制造階段，所述各個區(qū)域?qū)⑼ㄟ^分割被分割為個體；(b)在所述多個區(qū)域中安裝電子部件，包括焊接；(c)用絕緣樹脂覆蓋所述多個區(qū)域，形成一個樹脂層；(d)準(zhǔn)備一個具有基礎(chǔ)(輸送滑道)、面對所述輸送滑道的上表面的第一裝置部分(支承體)(它們之間有預(yù)定的間隔)以及第二裝置部分(夾鉗)的分割機構(gòu)，該第二裝置部分這樣安排，使得上夾鉗和下夾鉗分別位于被置于所述輸送滑道上方的線路板的伸出的線路板部分的上表面一側(cè)和下表面一側(cè)，所述線路板被放置為使得其一部分伸出所述輸送滑道的一個邊緣而到達(dá)分割位置一側(cè)；(e)將所述線路板設(shè)置到所述輸送滑道的上表面，使得線路板的被分割部分與所述分割位置一致；(f)作為第一分割步驟，相對于支承體旋轉(zhuǎn)所述夾鉗，以在向上的方向上搖動所述伸出的線路板部分，從而將線路板在其接觸一個支點的位置分割開，所述支點設(shè)置在所述支承體中；以及(g)作為第二分割步驟，在與步驟(f)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)所述夾鉗，向下擺動所述伸出的線路板部分，將所述線路板壓向所述輸送滑道，以再次在所述第一分割步驟分割的位置分割所述線路板，其中，按照基于步驟(e)到(g)的主分割工藝，所述線路板形成多個條狀體，在每一個條狀體中，所述區(qū)域排為列，并且，其中，在前述之后，按照基于步驟(e)到(g)的二次分割工藝，將所述條狀體分割為每一個區(qū)域，從而制造出半導(dǎo)體器件。
所述樹脂層是通過在線路板上印刷在150攝氏度或者更高的溫度下彈性模量為200Mpa或者以下的樹脂(硅樹脂)，然后對其進(jìn)行去泡處理和硬化處理而形成的。在步驟(f)，在從上方和下方以非接觸狀態(tài)夾住置于輸送滑道的上表面上的線路板的伸出線路板部分的狀態(tài)下置于起始位置的夾鉗在向上的方向上繞著所述支點被旋轉(zhuǎn)約80度到120度。在下一個步驟(g)，在與步驟(f)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上將所述夾鉗旋轉(zhuǎn)一個角度，該角度是在步驟(f)的旋轉(zhuǎn)角度上加上一個從10度到45度的旋轉(zhuǎn)角度而獲得的。
一種半導(dǎo)體制造設(shè)備具有這樣的配置在支承體的下表面和置于輸送滑道上的線路板的樹脂層的表面之間有預(yù)定的空間。夾鉗置于這樣的起始位置，使得上夾鉗和下夾鉗位于在設(shè)置好的狀態(tài)下的伸出線路板部分的上表面一側(cè)和下表面一側(cè)，該伸出線路板部分位于輸送滑道上方，從輸送滑道的一個邊緣伸出。在該夾鉗中，上夾鉗和下夾鉗的定位在所述伸出的線路板部分與上夾鉗和下夾鉗分別形成預(yù)定的間隙。在步驟(f)，當(dāng)所述夾鉗相對于支承體在向上的方向旋轉(zhuǎn)時，所述伸出的線路板部分在不與上夾鉗接觸的狀態(tài)下被所述夾鉗的下夾鉗強制向上，從而分割所述線路板。在步驟(g)，當(dāng)所述夾鉗相對于所述支承體向下被旋轉(zhuǎn)時，所述伸出的線路板襯底部分在不與所述上夾鉗接觸的狀態(tài)下被所述夾鉗的上夾鉗強制向上，從而完全分割所述線路板。
下述的半導(dǎo)體制造設(shè)備在這樣的制造半導(dǎo)體設(shè)備的方法中使用。該半導(dǎo)體設(shè)備分割這樣的線路板其具有分別安裝在第一表面的多個區(qū)域中的電子部件，并具有對應(yīng)于所述每一個區(qū)域并對應(yīng)于與所述第一標(biāo)明相對的表面的第二表面中的外部電極端子，其中所述多個區(qū)域被覆蓋以絕緣樹脂層，根據(jù)基于控制系統(tǒng)的控制的主分割工藝形成所述區(qū)域排為列的條狀體，之后按照二次分割工藝將所述條狀體分割為每一個區(qū)域，從而制造出半導(dǎo)體器件。用于進(jìn)行主分割工藝的單列分割機構(gòu)和用于進(jìn)行二次分割工藝的個體分割機構(gòu)分別具有將所述線路板置于其上表面上而使得所述樹脂層具有一個上表面的輸送滑道、面對所述輸送滑道的上表面并面對置于所述輸送滑道上方的線路板的樹脂層的支承體，以及夾鉗。所述夾鉗設(shè)置為上夾鉗和下夾鉗分別置于置于所述輸送滑道上的線路板的伸出的線路板部分的上表面一側(cè)和下表面一側(cè)，所述線路板的放置使得其一部分伸出所述輸送滑道的一個邊緣二到達(dá)所述分割位置一側(cè)，對所述上夾鉗和下夾鉗分別在向上和向下的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。在所述主分割工藝和所述二次分割工藝中，所述線路板被置于所述輸送滑道的上表面上方并被設(shè)置到該上表面上，使得線路板的每一個分割部分與分割位置一致。另外，從所述輸送滑道伸出的所述伸出的線路板部分被置于所述上夾鉗和下夾鉗之間。接下來，相對于所述支承體在向上的方向上旋轉(zhuǎn)所述夾鉗，以使所述伸出的線路板部分向上搖動而允許其接觸設(shè)置在所述支承體中的支點，從而進(jìn)行分割所述線路板的第一分割。然后在與第一分割的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)所述夾鉗，使所述伸出的線路板部分?jǐn)[動到所述輸送滑道的上表面的下方，從而進(jìn)行第二次分割，在被所述第一次分割分割的相應(yīng)位置分割所述線路板。
所述分割機構(gòu)的夾鉗開始工作的啟示位置對應(yīng)于這樣的位置在所述線路板被設(shè)置到所述輸送滑道的上表面的狀態(tài)下，所述上夾鉗和所述下夾鉗以非接觸狀態(tài)位于所述伸出的線路板部分的上方和下方并保持夾持的狀態(tài)。所述夾鉗的結(jié)構(gòu)被設(shè)計為能夠從起始位置繞著所述支點在向上的方向旋轉(zhuǎn)至少80度到120度，在向下的方向在正向和反向旋轉(zhuǎn)過至少約10度到45度。
所述半導(dǎo)體制造機構(gòu)包括一個控制全體的控制系統(tǒng)、將所述線路板提供給所述單列分割機構(gòu)的裝載裝置、將由所述單列分割機構(gòu)分割和形成的條狀體在其縱向上輸送并提供給個體分割機構(gòu)的輸送機構(gòu)、順序地和單個地將所述個體分割機構(gòu)分割和形成個體的半導(dǎo)體器件輸送到一個或者多個臺，以及拾取機構(gòu)，它在最后階段用真空吸附工具將所述半導(dǎo)體器件保持住，并在控制系統(tǒng)的控制下將每一個無缺陷的產(chǎn)品輸送到無缺陷存儲單元，將每一個缺陷產(chǎn)品輸送到缺陷產(chǎn)品存儲單元。
該拾取機構(gòu)具有將半導(dǎo)體器件真空吸附到下端表面的工具、保持所述工具并三維移動和控制該工具的驅(qū)動單元、通過管道連接到該工具的真空源、以連通狀態(tài)連接到所述管道、由控制系統(tǒng)進(jìn)行開關(guān)操作的電磁閥以及連接在所述電磁閥和所述工具之間、測量所述工具中的真空度的數(shù)字真空計。關(guān)于所述數(shù)字真空計測量的真空度的信息被傳送給所述控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)根據(jù)關(guān)于真空度的所述信息控制所述拾取機構(gòu)。當(dāng)真空度大于或等于參考真空度時，控制系統(tǒng)將每一個半導(dǎo)體器件輸送給無缺陷存儲單元。當(dāng)真空度小于參考真空度時，控制系統(tǒng)將每一個半導(dǎo)體器件輸送到缺陷產(chǎn)品存儲單元。
在本申請中公開的本發(fā)明的代表性實施例所獲得優(yōu)點概述如下(1)用印刷硅樹脂的方法形成的樹脂層在印刷之后經(jīng)過去泡處理和硬化處理(烘烤處理)。重物質(zhì)比如包含在樹脂中的填料在處理時間長的去泡工藝中從上表面一側(cè)下沉到其下表面的線路板一側(cè)。結(jié)果，樹脂層的表面變?yōu)殡y以撕裂的樹脂成份的一個層。這樣，在將線路板折回到樹脂層一側(cè)的分割的情況下，即使在分割線路板時，壓力之作用于樹脂層的表面層中的樹脂成份層。因此，樹脂部分仍然保留了沒有將線路板分割開(留下來為分割開的樹脂部分)。在根據(jù)本發(fā)明的分割方法中，通過夾鉗的下夾鉗將陶瓷形成的線路板強制向上(上擺)，將從輸送滑道伸出的部分伸出的線路板部分壓向支承體以進(jìn)行彎曲應(yīng)力下的第一分割。之后，將位于上方的夾鉗向下旋轉(zhuǎn)擺動(下擺)，以使上夾鉗將所述伸出的線路板部分向下壓，從而再次在所述第一分割部分進(jìn)行反向分割，作為第二次分割。由于第二次分割允許張力作用于剩下的、薄的未分割開的樹脂部分，所述未分割開的樹脂部分就被撕開了。
這樣，就能進(jìn)行完全的分割。通過單列分割和個體分割完成單體的分割，從而制造出每一個半導(dǎo)體器件。
(2)輸送通過個體分割成為半導(dǎo)體器件的產(chǎn)品的拾取機構(gòu)在最后階段通過一個工具真空吸附和保持半導(dǎo)體器件，從測量其保持狀態(tài)下的真空度。容納后，基于關(guān)于真空度的信息控制所述拾取機構(gòu)。當(dāng)測量到的真空度大于等于參考真空度時，拾取機構(gòu)將半導(dǎo)體器件輸送到相應(yīng)的無缺陷產(chǎn)品存儲單元。當(dāng)真空度小于參考真空度時，拾取機構(gòu)將半導(dǎo)體器件輸送到相應(yīng)的缺陷產(chǎn)品存儲單元。這樣，只有封裝體的表的平整度令人滿意的產(chǎn)品才能出貨。結(jié)果，由用戶進(jìn)行按照半導(dǎo)體器件的工作時，能夠可靠地拾取每一個半導(dǎo)體器件，從而能夠進(jìn)行合格的安裝。


圖1(a)到1(c)是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，圖示半導(dǎo)體器件的制造方法的典型視圖；圖2的立體解了用本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體器件制造方法制造的半導(dǎo)體器件的外觀；圖3是半導(dǎo)體器件的典型放大剖面圖；圖4是半導(dǎo)體器件的典型放大底視圖；圖5的框示了其中內(nèi)置有半導(dǎo)體器件的蜂窩電話的部件的電路配置；圖6的流程圖用于描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例制造不低器件的方法；圖7(a)到7(c)的剖面圖用于描述表示制造半導(dǎo)體器件的方法的各個步驟；圖8的流程示了制造半導(dǎo)體器件時的襯底分割方法；圖9的立體示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例用于制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體制造設(shè)備的外觀；圖10的典型平面解了所述半導(dǎo)體制造設(shè)備的工作級及其相關(guān)機構(gòu)；圖11的典型平面示了所述半導(dǎo)體制造設(shè)備的單列分割機構(gòu)的典型平面圖；圖12是沿著圖1的線A-A線的典型剖面圖；圖13(a)到13(d)的典型視示了所述單列分割機構(gòu)的各工作級；圖14的典型視圖描繪了用于說明第一實施例的變形的襯底分割；
圖15的典型平面圖用于圖解所述半導(dǎo)體制造設(shè)備的用于進(jìn)行襯底的個體分割的個體分割機構(gòu)；圖16是沿著圖15的B-B線的典型剖圖；圖17的典型平面解了在所述個體分割機構(gòu)中，用于消除缺陷產(chǎn)品的滑動方式；圖18是沿著圖17的線C-C線的典型剖面圖；圖19的曲線解了對于硅樹脂在單列分割時的上擺角和覆蓋襯底的樹脂剩余量(未分割開的樹脂部分的厚度)之間的關(guān)系；圖20的曲線解了在個體分割時襯底分割位置及其位置處的切割角(下擺角)之間的關(guān)系；圖21的曲線解了對于低彈性環(huán)氧樹脂在單列分割時的上擺角和覆蓋襯底的樹脂剩余量(未分割開的樹脂部分的厚度)之間的關(guān)系；圖22(a)到22(d)的典型視解了個體分割機構(gòu)的各工作級；圖23的典型側(cè)視圖示意性地圖解了半導(dǎo)體制造設(shè)備的厚度檢查級的厚度檢查機構(gòu)；圖24的典型側(cè)視圖示意性地圖解了半導(dǎo)體制造設(shè)備的定位級的定位機構(gòu)；圖25的典型側(cè)視解了半導(dǎo)體制造設(shè)備的尺寸檢查級的尺寸加查機構(gòu)；圖26(a)到26(c)的典型視解了所述尺度檢查機構(gòu)的操作；圖27的典型視圖示意性地圖解了用在半導(dǎo)體制造設(shè)備中的用于檢查每一個產(chǎn)品的平面化的好壞的拾取機構(gòu)；圖28(a)和28(b)的典型視解了被拾取機構(gòu)判斷為無缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)品的真空吸附狀態(tài)，以及覆蓋有樹脂層的分割前襯底的平坦度狀態(tài)；圖29(a)和29(b)的典型視解了被拾取機構(gòu)判斷為缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)品的真空吸附狀態(tài)，以及覆蓋有樹脂層的分割前襯底的平坦度狀態(tài)；圖30(a)和30(b)的典型視解了用在表示本發(fā)明的第二實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備中的分割機構(gòu)，以及用該分割機構(gòu)進(jìn)行分割的狀態(tài)；圖31的典型視示了不能確定襯底的分割位置的狀態(tài)；圖32的典型視示了圖解說明本發(fā)明的第二實施例的改進(jìn)的分割機構(gòu)進(jìn)行的分割的狀態(tài)；圖33(a)到33(c)的典型視解了在每一個襯底位置對條狀體的分割狀態(tài)；以及圖34的典型視圖用于說明覆以傳統(tǒng)的硅樹脂的襯底的被分割的狀態(tài)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在所有用于描述本發(fā)明的實施例的附圖中，具有相同功能的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，不對它們進(jìn)行重復(fù)說明。
第一優(yōu)選實施例第一實施例將說明這樣一個例子其中，本發(fā)明應(yīng)用于制造內(nèi)置于蜂窩電話中的半導(dǎo)體器件(混合集成電路器件)。圖1到圖29是與制造半導(dǎo)體器件的方法相關(guān)的附圖，圖示了本發(fā)明的第一實施例，以及半導(dǎo)體制造設(shè)備。圖2到圖7的附圖與第一實施例制造的半導(dǎo)體器件相關(guān)。圖1(a)到1(c)和圖8到29是與半導(dǎo)體制造設(shè)備相關(guān)的附圖。
如圖2所示，由本實施例的半導(dǎo)體器件制造方法制造的半導(dǎo)體器件(混合集成電路器件)在外觀上包括一個模塊襯底2和封裝物或者封裝體3，所述模塊襯底2由方形的低溫煅燒層疊襯底構(gòu)成，所述封裝體由覆蓋所述模塊襯底2的上表面的絕緣樹脂組成。
低彈性樹脂被用作形成所述封裝體的樹脂。作為低彈性樹脂，可以使用在150攝氏度或者更高溫度下彈性模量小于等于200MPa的樹脂，或者在150攝氏度或者更高溫度下彈性模量在1MPa以上200MPa以下、在25攝氏度的溫度下彈性模量為200MPa以上的樹脂。已知硅樹脂是在150攝氏度或者更高溫度下彈性模量在200MPa或者以下的樹脂。已知環(huán)氧樹脂是在150攝氏度或者更高溫度下彈性模量在1MPa以上200MPa以下、在25攝氏度的溫度下彈性模量為200MPa以上的樹脂。在本實施例中，封裝體3由硅樹脂形成。
如圖3所示，在封裝體3的背面上設(shè)置多個外部電極端子4。圖4的視示了半導(dǎo)體器件1的背面。大大小小的方塊部分分別對應(yīng)于外部電極端子4。外部電極端子4的邊緣被覆以絕緣膜5，包括設(shè)置在封裝體3的背面上的氧化鋁鍍膜。沒有被絕緣膜5覆蓋的部分用作用于連接的實質(zhì)性外部電極端子部分。在圖4中，在由虛線框圍繞的區(qū)域中的外部電極端子4分別對應(yīng)于接地電極。
例如，半導(dǎo)體器件1的厚度約為1.6mm，模塊襯底2的厚度約為0.75mm。模塊襯底2是低溫煅燒襯底(低溫煅燒氧化鋁陶瓷襯底)，對應(yīng)于如圖3所示具有層疊結(jié)構(gòu)的襯底。在模塊襯底2的上表面、中間層和下表面分別設(shè)置導(dǎo)體層7a、7b和7c。設(shè)置來導(dǎo)體7d來延伸穿過模塊襯底2的各層、電連接任何導(dǎo)體層7a、7b和7c。另外，在模塊襯底2的上表面中，在預(yù)定的點，設(shè)置了凹槽8。即使在這些凹槽的每一個的底部，也設(shè)置了一個器件安裝導(dǎo)體層7e。通過未圖示的被夾在半導(dǎo)體芯片和相應(yīng)的導(dǎo)體層7e之間的粘合劑，將半導(dǎo)體芯片(有源部件有源元件)9固定(安裝)到相應(yīng)的導(dǎo)體層7e上。置于每一個半導(dǎo)體芯片9的上表面上的電極以及置于模塊襯底2的上表面中的預(yù)定導(dǎo)體層7a通過導(dǎo)線10分別相互電連接。各對導(dǎo)體層7a被設(shè)置在模塊襯底2的上表面中。芯片型電子部件11的電極部分通過焊料12被分別電連接到這些導(dǎo)體層7a對。所述芯片型電子部件11是無源部件(無源元件)比如芯片電阻、芯片電容、芯片電感等。如上所述，電路元件，不如有源元件、無源層等被安裝到模塊襯底2的第一表面上。
另一方面，絕緣膜5被選擇性地形成在模塊襯底2的下表面中。所述絕緣膜5部分覆蓋相應(yīng)的單體層7c。形成電源端子、信號端子等的方形外部電極端子沿著模塊襯底2的邊緣按列設(shè)置，盡管它們在中途是不連續(xù)的。
如圖4所示，從模塊襯底2的內(nèi)部部分地到其每一個邊緣設(shè)置了也用作外部電極端子的多個接地電極4f。所述接地電極4f等效于使通過絕緣膜5在廣大的區(qū)域上在模塊襯底2的下表面中形成的導(dǎo)體層7c以分區(qū)的形式暴露出來而獲得的電極。在從絕緣膜5暴露出來的每一個外部電極端子4的表面形成鍍膜15(見圖3)。盡管在圖中內(nèi)有圖示，鍍膜15包括對應(yīng)于下層的第一鍍膜和在第一鍍膜上形成的第二鍍膜。例如，導(dǎo)體層7c等效于在Ag上印刷含Pt的糊狀物并對質(zhì)煅燒而形成的導(dǎo)體層。所述第一鍍膜是Au，第二鍍膜是Ni。該結(jié)構(gòu)甚至與接地電極4f類似。
如果具體地描述，根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體器件1是包含功率放大器件(高頻功率放大器件)、雙工器等的混合集成電路器件1，其工作頻率為800MHz或者更高。這樣，下面先描述包含本發(fā)明的半導(dǎo)體器件1(高頻功率放大器件)的蜂窩電話。圖5的框示了雙波段無線通信設(shè)備的一部分。該框示了在無線通信系統(tǒng)中具有用于GSM系統(tǒng)的放大系統(tǒng)和用于DCS系統(tǒng)的放大系統(tǒng)的高頻功率放大器件，以及能夠用于這兩種同學(xué)系統(tǒng)的雙波段系統(tǒng)蜂窩電話的一部分。
圖5的框示了從高頻信號處理IC(RF線性)20到天線39的一部分。如圖所示，從高頻信號處理IC 20發(fā)出的GSM信號被發(fā)送給用于GSM的放大器(PA)21，該放大器21的輸出被耦合器22檢測到。耦合器22檢測到的信號被反饋給自動功率控制電路(APC電路)23。該APC電路23基于檢測到的信號來工作以控制放大器21。類似地，從高頻信號處理IC 20發(fā)出的DCS信號被發(fā)送給用于DCS的放大器(PA)24，該放大器24的輸出被耦合器25檢測到。耦合器25檢測到的信號被反饋給自動功率控制電路(APC電路)23。該APC電路23基于檢測到的信號來工作以控制放大器24。
放大器21的輸出通過一個輸出端子Pout1發(fā)送到濾波器26，并通過一個收發(fā)切換開關(guān)27輸入到一個雙工器38。天線39被連接到該雙工器38的輸出端子。類似地，放大器24的輸出通過一個輸出端子Pout2發(fā)送到濾波器35，并通過一個收發(fā)切換開關(guān)36輸入到一個雙工器38。
所述收發(fā)切換開關(guān)27和36響應(yīng)于來自控制端子cont1和cont2的控制信號而切換，以將天線39收到的信號發(fā)到接收端子RX1和RX2。這些信號通過濾波器30和37以及低噪放大器(LNA)31和38被發(fā)送到高頻信號處理IC 20。該無線通信設(shè)備能夠進(jìn)行GSM和DCS通信。
如圖5所示，根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體器件1具有這樣的結(jié)構(gòu)其中，放大器(PA)21和24、耦合器22和25、濾波器26和35、收發(fā)切換開關(guān)27和36以及雙工器38整體形成。
如圖6所示，這樣的半導(dǎo)體器件1用下述加工步驟制造準(zhǔn)備襯底(S1)、安裝電子部件(S2)、形成樹脂層(S3)和進(jìn)行分割(S4)。圖7(a)到7(c)分別是典型的剖面圖，圖示了在各個步驟的襯底的狀態(tài)。首先準(zhǔn)備襯底2a(S1)，其包括低溫煅燒陶瓷線路板，用于形成半導(dǎo)體器件1的結(jié)構(gòu)的如說明書所示的模塊襯底2。
襯底2a被配置為這樣的圖案其中，將用于制造半導(dǎo)體器件的方形區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)按行排列為矩陣形式。圖7(a)到圖7(c)圖示了襯底2a的一部分，也就是單個區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)2c。一個模塊襯底是通過分割和個體分割單個區(qū)域形成的。由于單個區(qū)域2c的布線結(jié)構(gòu)對應(yīng)于模塊襯底的已經(jīng)描述過的結(jié)構(gòu)，在此省略其說明。
如圖7(a)所示，在每一個區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)2c的第一表面中形成凹槽8。在每一個凹槽8的底部形成導(dǎo)體層7e。在所述第一表面上形成用于連接每一個芯片型電子部件的兩端的電極的導(dǎo)體層7a和線路。在襯底2a的每一個區(qū)域2c的相對表面也就是第二表面上的預(yù)定點，設(shè)置外部電極端子4。除了所述外部電極端子4之外的區(qū)域被絕緣膜5覆蓋。
這樣，如圖7(b)所示，進(jìn)行電子部件的安裝。也就是，將半導(dǎo)體芯片9固定到在每一個凹槽8的底部的與之相應(yīng)的導(dǎo)體層7e上。另外，用導(dǎo)線10將設(shè)置在每一個半導(dǎo)體芯片9的上表面上的相應(yīng)電極以及半導(dǎo)體芯片9的外圍導(dǎo)電層7a連接起來。同樣，將每一個芯片型電子部件11的兩個的電極部分用焊料12與導(dǎo)體層7a對連接起來。電子部件的安裝(S2)被包含在半導(dǎo)體芯片9和芯片型電子部件11的安裝中，還包括襯底2a的導(dǎo)體層7a和7e、半導(dǎo)體芯片9和芯片型電子部件11之間的電連接。
下面，如圖7(c)所示，在襯底2a的第一表面上形成樹脂層3a(S3)。樹脂層3a這樣形成印刷在150攝氏度或者更高溫度下的彈性模量小于等于200MPa的樹脂，使之達(dá)到預(yù)定厚度(例如從0.75mm到0.8mm)，然后對其進(jìn)行去泡工藝和硬化工藝(烘烤處理)。具體地說，印刷硅樹脂。在印刷之后，對樹脂層中包含的氣泡進(jìn)行去泡處理(去氣泡處理)。該去泡處理是這樣進(jìn)行的將襯底2a置于真空氛圍(53hPa)下10到20分鐘。烘烤處理這樣進(jìn)行將襯底2a置于150攝氏度的環(huán)境下90分鐘。
用硅樹脂來防止在安裝板上用重熔法安裝半導(dǎo)體器件時，封裝體中的焊料重熔導(dǎo)致短路。為此，還可以使用在150攝氏度或者更高溫度下的彈性模量在1MPa以上、200MPa以下、在25攝氏度的溫度下彈性模量大于200MPa的樹脂。低彈性環(huán)氧樹脂就是這樣的樹脂。
接下來，用噴墨方法或者類似方法，對于缺陷產(chǎn)品，在樹脂3a形成的襯底2a的暴露表面也就是第二表面上施加失效標(biāo)記。在隨后的處理中檢測該失效標(biāo)記，從而取消上面做了失效標(biāo)記的產(chǎn)品。在圖6的步驟S3的印刷之前，在通過識別檢測到在襯底的上表面上施加的失效標(biāo)記(預(yù)先對襯底的初始缺陷和組裝缺陷施加的失效標(biāo)記)之后，用噴墨方法或者類似方法在與襯底2a的第二表面相同的位置施加失效標(biāo)記。
接下來，與樹脂層3a一起分割襯底2a(S4)，以形成如圖3所示的半導(dǎo)體器件1。該分割過程是按照主分割工藝和二次分割工藝完成的。主分割工藝是單列分割工藝，也就是將襯底2a分割為條狀體，在條狀體中，所述區(qū)域排為列。所述二次分割工藝是個體分割工藝，也就是依次將所述條狀體在所述各區(qū)域之間的邊界處進(jìn)行分割，使之被分割為個體而形成半導(dǎo)體器件1。
在本實施例中，主分割工藝(單列分割)和二次分割工藝(個體分割)中的分割是由如圖9所示的半導(dǎo)體制造設(shè)備43進(jìn)行的。該半導(dǎo)體制造設(shè)備43具有正面和多個可開關(guān)的門54。在其正面設(shè)置有控制面板46。盡管圖中沒有具體圖示，在該半導(dǎo)體制造設(shè)備43內(nèi)部設(shè)置有控制系統(tǒng)，例如能夠?qū)Ω鳈C構(gòu)部分的驅(qū)動控制和通過各種檢測獲得的檢測到的信息(測量到的信息)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，并基于所述信息驅(qū)動和控制各個部分。
如圖8的流程圖所示，半導(dǎo)體制造設(shè)備43能夠進(jìn)行各種步驟操作，比如下述步驟準(zhǔn)備封裝后襯底(S11)，單列分割(S12)，個體分割(S13)，選擇缺陷產(chǎn)品(S14)，厚度檢測(S15)、尺寸檢測(S16)、平整度檢測(S17)以及選擇無缺陷/缺陷產(chǎn)品(S18)。
圖10的典型平面示了半導(dǎo)體制造設(shè)備43的各個工作級及其相關(guān)機構(gòu)。在圖10中，設(shè)置了單列分割級A、失效標(biāo)記監(jiān)測級B、個體分割級C、厚度檢測級D、定位級E、尺寸檢測級F、無缺陷產(chǎn)品保持級G以及缺陷產(chǎn)品保持級H。這些工作級部分分別由預(yù)定的單元加以配置。
在單列分割級A，依次按間距喂送具有樹脂層的襯底(線路板)2a(其中，產(chǎn)品形成部分(區(qū)域)被布置為矩陣形式)，對每一列進(jìn)行分割。附圖表記51和51所指的擱架通過手工依次被設(shè)置到一個襯底裝載器。襯底2a被放置為堆疊狀態(tài)，被設(shè)置到所述襯底裝載器50上，通過一個襯底供應(yīng)機構(gòu)52被依次一個一個送出到單列分割級A。盡管圖中未圖示，所述襯底供應(yīng)機構(gòu)52采用推送器結(jié)構(gòu)。襯底2a被所述推送器一個一個送出。然后，通過一個未圖示的輸送機構(gòu)，襯底2a被按照間距喂送到所述單列分割級A。在該單列分割級A，每一個襯底2a被一列一列分割，從而形成細(xì)長的條狀體2g。條狀體2g的結(jié)構(gòu)是這樣的其中，所述產(chǎn)品形成部分(區(qū)域)排列為一列。
在本實施例中，在分割襯底2a的情況下，進(jìn)行兩個分割，也就是形成條狀體2g的主分割工藝(單列分割)，以及在個區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)之間的邊界處分割所述條狀體2g以形成個體化的區(qū)域的二次分割工藝(個體分割)。這些分割是由分割機構(gòu)比如如圖1(a)和圖1(b)所示的機構(gòu)完成的。附帶說明，即使在下文中將上文所說明的簡稱為“襯底2a”，在知道個體分割的說明中，它的意思仍然是指具有樹脂層3a的襯底2a。
所述分割機構(gòu)包括一個用于將襯底2a(線路板)置于其上表面而使得樹脂層3a用作上表面的基座(輸送滑道)55，以及與輸送滑道55的上表面和置于該輸送滑道55上的襯底2a的樹脂層3a相面對的第一裝置部分(支承體)56。設(shè)置第二裝置部分(夾鉗)59，其這樣設(shè)置，使得上夾鉗57和下夾鉗58被定位在襯底2a的伸出的線路板部分2j的上表面一側(cè)和下表面一側(cè)，所述襯底2a被放置在所述輸送滑道55上，使得其一部分向分割位置一側(cè)伸出所述輸送滑道55的一個邊緣(圖中為右邊緣)。如圖1(a)所示，夾鉗59具有這樣的姿態(tài)夾住襯底2a的伸出的線路板部分2j。該夾鉗包括從側(cè)面以不接觸襯底2a和樹脂層3a的狀態(tài)(非接觸狀態(tài))以平坦?fàn)顟B(tài)置于輸送滑道55上方的平板，它在起始位置稱為“夾鉗”。該夾鉗59在起始位置被設(shè)置為上夾鉗57和下夾鉗58被保持在伸出的線路板部分2j的對面，在它們之間有一個從約0.2mm到0.3mm的間隙。
在襯底置于輸送滑道55上的狀態(tài)下，在襯底2a的上側(cè)的樹脂層3a和支承體56的下表面之間形成有預(yù)定大小的間隙。這是為了當(dāng)向上轉(zhuǎn)動夾鉗以用其下夾鉗58抬高所述伸出的線路板部分2j時，首先使置于襯底2a的上表面上的樹脂層3a與支承體56的右邊緣接觸，從而在其接觸位置分割襯底2a(以及樹脂層3a)。襯底2a的上表面上的樹脂層3a首先與支承體56接觸的部分，也就是右邊緣，被稱為支點或者支承點56a。
支承體56的下表面被制為平坦的，使得，當(dāng)伸出的線路板部分2j被強制向上時，具有樹脂層的襯底2a首先與支點56a接觸。樹脂層3a和支承體56的下表面之間的間隙也被設(shè)置為從約0.2mm到0.3mm。
隨著夾鉗59在向上的方向上的旋轉(zhuǎn)，下夾鉗58使伸出的線路板部分2i被強制向上。因此，以支點56a為中心，對襯底2a施加了彎曲應(yīng)力，從而在與支點56a接觸的襯底部分發(fā)生分離作用。這樣，所述支點和從該支點向下延伸的線段的位置被稱為分割位置。
為了方便襯底2a的分割，如圖1(a)所示在襯底2a的第二表面(圖1中的下表面)中形成槽(分割槽)2p。分割槽2p按照預(yù)定的間隔設(shè)置。盡管在圖1(a)中用實線指出了在右端一側(cè)首先要被分割的部分(線段)，即使在襯底2a的下表面一側(cè)也提供了槽(分割槽)2p，它與這樣的線段一致。每一個槽2p被形成為具有V形斷面的槽，這樣，其中容易發(fā)生應(yīng)力集中。在隨后用于說明分割的附圖包括圖1中，只在圖1(a)中圖示了分割槽2p，而在圖1(b)以及隨后的圖面中都省略了。
圖示于左側(cè)的輸送爪60按間距喂送躺在輸送滑道55上的襯底2a。在首次分割操作時，首先要被分割的部分與其相應(yīng)的分割位置對準(zhǔn)。在此設(shè)置之后，通過所述按間距的喂送(pitch-feeding)，每一個分割槽2p總是被置于對應(yīng)的分割位置。
所述夾鉗59可以分別在上下方向從置于所述起始位置的狀態(tài)開始被旋轉(zhuǎn)。對于夾鉗59的旋轉(zhuǎn)，可以將夾鉗59配置為這樣以所述支點為中心，能夠在向上的方向上從起始位置旋轉(zhuǎn)至少80度到120度，在向下的方向上，能夠在正向和反向旋轉(zhuǎn)超過至少約10度到45度。
在這樣的分割機構(gòu)中，如圖1(b)所示，以支點56a為中心，向上旋轉(zhuǎn)置于初始位置的夾鉗59，從而使伸出的線路板部分2j上擺而使之接觸設(shè)置在支承體56處的支點56a，從而分割襯底2a(第一分割)。但是，在這樣的單回程方向的旋轉(zhuǎn)中，如后面所述，即使由陶瓷指出的襯底2a被分開了，襯底2a的上表面上的樹脂層的表面層部分仍然沒有被分開，如圖1(b)右側(cè)的放大圖所示，因此發(fā)生了未被分開的樹脂部分3s的情況。也就是，分割部分(分割線)62產(chǎn)生了在樹脂層3a當(dāng)中停下來的狀態(tài)。
這樣，如圖1(c)所示，在與第一分割的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)夾鉗59，使伸出的線路板部分2j擺動到輸送滑道55的上表面以下，從而在被第一分割分開的位置(分割部分62)處將襯底2a完全分割開(第二分割)。在第二分割中，與圖1(c)下方的放大圖中的商圖的情況所示，由陶瓷構(gòu)成的被分割開的襯底的斷面首先相互碰在一起，從而有張應(yīng)力作用于未分割開的樹脂部分3s。結(jié)果，分割部分(分割線)62的前端繼續(xù)擴展到未被分割開的樹脂部分3s，如圖1(c)下方的放大圖所示，從而，未被分割開的樹脂部分3s最終也被完全分割開。附帶說明，將在說明單列分割機構(gòu)詳細(xì)說明第一分割和第二分割使用的旋轉(zhuǎn)角度等。
單列分割機構(gòu)和個體分割機構(gòu)的基本配置如圖1所示。但是，單列分割機構(gòu)與個體分割機構(gòu)的不同之處在于，例如，由于前者的分割寬度與后者相比較大，因此在結(jié)構(gòu)上輸送滑道55和支承體56要做得寬大一些，需要使支承體56具有剛性，因為有較大的力作用于支承體56，并且第一分割角度較大。附帶說明，在說明對單列分割機構(gòu)和個體分割機構(gòu)的說明中，用相同的命名和附圖表記來說明執(zhí)行相同的動作的部分。
下面沿著半導(dǎo)體制造設(shè)備43的各級的布置的方向來說明各個部分。如圖11和圖12所示，用于在其上表面放置每一個襯底2a的輸送滑道55被設(shè)置在單列分割級A部分。由襯底裝載器50將一張襯底2a送到輸送滑道55。該襯底2a由圖11和圖12中的輸送爪60按間距喂送到右側(cè)。輸送爪60由支承臂61支承。支承臂61連接到一個未圖示的驅(qū)動單元，執(zhí)行按間距喂送和間歇操作，以依次將襯底2a輸送到其對應(yīng)的分割位置。一個支承體56位于輸送滑道55右端的上方。支承體56包括具有支點或者支承點56a的下部部分和一個連接到該下部部分的板形部分65。一個可垂直運動的缸66的活塞桿66b固定到該板形部分65的上端，用來通過活塞桿66b的豎直運動上下移動支承體56。
當(dāng)將襯底2a放置到輸送滑道55上時，將支承體56升高。
上面所說的夾鉗59被置于輸送滑道55右端的延長線上。下夾鉗58被固定到一個支承塊68上，后者可以關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心67豎直旋轉(zhuǎn)(見圖11)。另外，上夾鉗57的兩端用螺栓69固定。支承塊68的兩端被固定到其相應(yīng)的可旋轉(zhuǎn)的軸71a和71b，所述軸由支承件70a和70b分別支承。一個旋轉(zhuǎn)軸71a的一端被固定到支承塊68，一個從動輪72被固定到其另一端。同樣，另一個旋轉(zhuǎn)軸71b通過一個軸承由支承件70b可旋轉(zhuǎn)地支承。
從動輪72被按照在一個驅(qū)動帶76上，或者被安裝到分割擺動馬達(dá)73的旋轉(zhuǎn)軸74上的驅(qū)動輪75。這樣，在單列分割擺動馬達(dá)73的正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動下，所述旋轉(zhuǎn)軸71在正反方向被旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，夾鉗59被豎直旋轉(zhuǎn)。如圖12所示，旋轉(zhuǎn)中心被設(shè)置在與支承體56的支點56a重合的位置。
下面描述單列分割機構(gòu)和個體分割機構(gòu)中所述夾鉗的上下擺動的旋轉(zhuǎn)角度。圖19和圖20圖示了由發(fā)明人進(jìn)行的試驗和分析所獲得的數(shù)據(jù)。圖19的曲線解了襯底的單列分割的上擺角和覆蓋襯底的剩余樹脂量(未被分割的樹脂部分的厚度)之間的關(guān)系。當(dāng)樹脂層3a的厚度被設(shè)定為800微米時，例如，從圖19的曲線可以看到，由陶瓷形成的襯底2a在約20度的上擺角被分割(見曲線圖中點P所示)。當(dāng)上擺角為70度時，未被分開的樹脂部分的厚度(剩余樹脂量)為約250微米。當(dāng)上擺角為80度時，剩余樹脂量(厚度)變?yōu)榇蠹s220微米?？梢岳斫猓?dāng)依次增大上擺角時，剩余樹脂量依次變薄。當(dāng)上擺角被設(shè)置為180度時，大多數(shù)情況下都能完全分割開，但是由于各機構(gòu)部分之間的布局關(guān)系，難以采用180度的上擺角。
這樣，在將上擺角設(shè)置為120度的情況下，在分割條狀體2g時檢查在二次分割時何時完全分開。圖20的曲線解了進(jìn)行襯底個體分割時襯底分割位置和在這些位置的切割角(下擺角)之間的關(guān)系。
襯底2a中所述各區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)被布置為矩形的矩陣形式，具有一個未被使用的框形部分2s，該框形部分圍繞著以矩陣形式布置的所述各區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)2c，如圖10所示。這樣做是考慮到了產(chǎn)品的可靠性。這樣，當(dāng)進(jìn)行主分割工藝以形成條狀體2g時，在第一分割時伸向所述夾鉗59一側(cè)的框部分80的存在形式是如圖20所示，在對應(yīng)于襯底位置的7個點(編號0到6)處依次進(jìn)行分割。圖33(a)到33(c)圖示了在各襯底位置處的分割(分割位置0，1和6)。附帶說明，下面對分割工藝的說是按照圖1的配置。圖33(a)圖示了框部分80被夾鉗59強制抬起從而在分割位置0被分割的狀態(tài)。圖33(b)圖示了第一區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)2c在分割位置1被向上擺動(旋轉(zhuǎn))而實現(xiàn)其分割的狀態(tài)。圖33(c)圖示了將最后一個區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)2c向下擺而將其與框部分81(在分割位置6)分割開的狀態(tài)。框部分81被置于輸送滑道55上。由于這些長度不大的框部分80和81的存在，在第一分割的情況下，相對于夾鉗被置于起始位置的狀態(tài)，以向下的26度的下擺角就能完全分割開條狀體。在最后分割的情況下，在28度的下擺角就能完全分開。圖中的角度被標(biāo)以負(fù)號(-)是因為置于起始位置的夾鉗被向下擺動(旋轉(zhuǎn))?？梢岳斫?，在襯底位置1到5的各個分割的情況下，可以在-11度到-15度的下擺角范圍實現(xiàn)條狀體的完全分割。這些數(shù)據(jù)對應(yīng)于樹脂層由硅樹脂形成的情況。
根據(jù)發(fā)明人的其它試驗的結(jié)果，可以知道，當(dāng)在單列長度被設(shè)定為約75mm的情況下上擺角為80度和90度時，分別在大約40度和50度的下擺角能夠分割襯底。
從上述實驗結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在分割襯底時增加上擺角時，可以使下擺角較小，而如果相反，使上擺角變小，則需要增加下擺角。
第一實施例顯示了這樣的例子其中，在每一個單列分割和個體分割進(jìn)行第一分割的情況下，置于起始位置的夾鉗59被旋轉(zhuǎn)到90度的上擺角；在隨后的第二分割的情況下，夾鉗59在相反的方向被旋轉(zhuǎn)，被旋轉(zhuǎn)到從起始位置向下到達(dá)20度的角位置。這里，如果將第一分割的樹脂剩余量(厚度)設(shè)定為0.1mm或者更小，則在第二分割時，可以在較小的角度可靠地分割襯底。
下面描述樹脂層3a由低彈性環(huán)氧樹脂組成的情況。圖21的曲線解了在分割襯底(其中的樹脂層由具有低彈性模量的環(huán)氧樹脂組成)時上擺角和覆蓋襯底的剩余樹脂量(未被分割的樹脂部分的厚度)之間的關(guān)系。
根據(jù)發(fā)明人的實驗結(jié)果，可以知道，當(dāng)在單列長度被設(shè)定為約75mm的條件下上擺角為30度和40度時，可以在大約30度的下擺角分割所述襯底。
從上述實驗結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果在分割襯底時增加上擺角，則可以使下擺角較小，而相反地，如果上擺角較小，則需要增大下擺角。
當(dāng)樹脂層3a由低彈性環(huán)氧樹脂形成時，在每一個單列分割和個體分割進(jìn)行的第一分割中，置于起始位置的夾鉗59被旋轉(zhuǎn)到40度的上擺角；在隨后的第二分割中，夾鉗59在相反的方向被旋轉(zhuǎn)，被旋轉(zhuǎn)到從起始位置向下到達(dá)30度的角位置。這樣就可以實現(xiàn)完全分割。
圖13(a)到圖13(d)圖示了在單列分割機構(gòu)中通過第一分割和第二分割形成條狀體2g的方法。如圖13(a)所示，將襯底2a定位和置于輸送滑道55的上表面上。
接下來，如圖13(b)所示，將夾鉗59關(guān)于支點56a向上旋轉(zhuǎn)90度(正向旋轉(zhuǎn))，進(jìn)行第一分割。通過這個旋轉(zhuǎn)，從所述輸送滑道55的一個邊緣(右邊緣)伸出的伸出的線路板部分2j被所述下夾鉗58強制向上，從而使要被分割的部分與支承體56的支點56a接觸。如圖13(c)所示，進(jìn)一步抬高夾鉗59，使得關(guān)于支點56a有彎曲應(yīng)力作用于所述伸出的線路板部分2j。這樣，如上所述，襯底2a被完全分開，從而使分割部分62切入樹脂層3a。但是，此時，如上所述，在樹脂層3a中仍然留有未被分割的樹脂部分3s，從而襯底2a處于尚未被完全分開的狀態(tài)。附帶說明，在圖13(a)到圖13(d)中，用黑圈表示旋轉(zhuǎn)中心67。旋轉(zhuǎn)中心67與支點56a重合。
接下來，如圖13(d)所示，在反方向旋轉(zhuǎn)夾鉗59，使上夾鉗57向下推動伸出的線路板部分2j以進(jìn)行第二分割。關(guān)于支點56a從夾鉗59的起始位置將其旋轉(zhuǎn)和向下移動約35度的角度。也就是，從起始位置將夾鉗59正向旋轉(zhuǎn)90度，然后反向旋轉(zhuǎn)125度。結(jié)果，襯底2a進(jìn)入被輸送滑道55的右邊緣和輸送爪60或者支承體56保持的狀態(tài)。然后，進(jìn)一步在反方向旋轉(zhuǎn)夾鉗59，從而使張應(yīng)力作用于所述未被分割的樹脂部分3s，如圖13(d)的右下角的放大圖所示。也就是，由于彎曲，由陶瓷構(gòu)成的被分割開的襯底2a的端面首先相互接觸，從而張應(yīng)力作用于所述未被分割的樹脂部分3s。這樣，分割部分(分割線)62的前端繼續(xù)擴展到未被分割的樹脂部分3s，從而，所述未被分割的樹脂部分3s最終也被完全分割開。這個過程是瞬間完成的。這樣，就如圖10所示形成了條狀體2g。條狀體2g導(dǎo)致這樣的結(jié)構(gòu)其中的多個區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)被排為一列。
圖14的典型視示了襯底的單列分割，圖解了第一實施例的改進(jìn)。在圖14中，即使在樹脂層3a的表面中都形成了槽(分割槽)3p，與分割槽2p一起使得更容易進(jìn)行分割。這樣在樹脂層3a的表面中形成分割槽3p使得有可能與分割槽2p的存在一起精確地確定每一個分割位置(分割線)，從而使得最終形成的半導(dǎo)體器件1的大小恒定。
下面結(jié)合圖15到圖18以及圖22(a)到圖22(d)說明失效標(biāo)記檢測級B和個體分割級C。在單列分割級A中通過單列分割形成的條狀體2g通過未圖示的輸送機構(gòu)被輸送到輸送滑道55上，其中設(shè)置有失效標(biāo)記檢測級B和個體分割級C。所述輸送機構(gòu)例如用作馬達(dá)驅(qū)動的輸送爪，它是一般常用的喂送機構(gòu)。在圖15和圖16中圖示了包括輸送滑道55、置于輸送滑道55的右邊緣的具有支點56a的支承體56以及置于輸送滑道55的右邊緣的延長線一側(cè)的夾鉗59的機構(gòu)。由于個體分割機構(gòu)在結(jié)構(gòu)上類似于單列分割機構(gòu)，類似的部件使用與單列分割機構(gòu)相同的名稱，附圖標(biāo)記則標(biāo)以撇號(’)。特別是，省略了結(jié)構(gòu)和操作與單列分割機構(gòu)相同的部件的說明。
個體分割機構(gòu)的輸送滑道55中設(shè)置有失效標(biāo)記檢測機構(gòu)，用于檢測條狀體2g的下表面上是否存在失效標(biāo)記。個體分割機構(gòu)中的夾鉗59中設(shè)置有一個具有選擇機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，用于取消在個體分割時具有失效標(biāo)記的產(chǎn)品(半導(dǎo)體器件)。所述夾鉗59的結(jié)構(gòu)是這樣的(滑動結(jié)構(gòu))，使得，當(dāng)接收到具有失效標(biāo)記的半導(dǎo)體器件時，夾鉗59就滑動到側(cè)面并切換。圖15和圖16的附解了夾鉗接收到?jīng)]有失效標(biāo)記的半導(dǎo)體器件的姿態(tài)。圖17和圖18圖解了夾鉗接收到具有失效標(biāo)記并使之被忽略而允許缺陷產(chǎn)品存儲盒88保存相應(yīng)的缺陷半導(dǎo)體器件的姿態(tài)。
如圖15所示，夾鉗59′具有上夾鉗57′和下夾鉗58′，位于在水平方向延伸的輸送滑道55’右端延長線一側(cè)。如圖16所示，一個支承體56’置于輸送滑道55’右端的上方少許。
為了使輸送滑道55’引導(dǎo)細(xì)長的條狀體2g，在輸送滑道55’的上表面上設(shè)置了以對引導(dǎo)件83，在其之間具有一個間隔，允許一個條狀體2g通過并引導(dǎo)之。所述引導(dǎo)件83用螺栓84被固定到所述輸送滑道55’上。輸送滑道55’的由所述條狀體2g通過的部分的結(jié)構(gòu)形成為透明體85，通過設(shè)置在輸送滑道55’下方的失效標(biāo)記檢測機構(gòu)來探測在條狀體2g的每一個區(qū)域(產(chǎn)品形成部分)是否存在失效標(biāo)記。該失效標(biāo)記檢測機構(gòu)包括一個將光線作用于該透明體85上的投影儀86，以及檢測所述條狀體2g的下表面的監(jiān)視攝像機87。失效標(biāo)記檢測機構(gòu)的信息被傳送給控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。根據(jù)該信息操縱一個選擇機構(gòu)來允許將缺陷產(chǎn)品分出并送到如圖18所示位于夾鉗59’下方的缺陷產(chǎn)品存儲盒88中。
所述個體分割機構(gòu)的支承體56’的分割力小于單列分割機構(gòu)的支承體56。這樣，支承體56’的剛度可以小于用在單列分割機構(gòu)中的支承體的剛度。支承體56’結(jié)構(gòu)可以設(shè)計為薄至大約3.5mm，例如。所述支承體56’的優(yōu)點是可以有效利用該支承體56’上方的空間區(qū)域。支承體56’的兩端用螺栓84分別固定到引導(dǎo)件83上。支承體56’可以是單層結(jié)構(gòu)或者可以是雙層結(jié)構(gòu)等。
被分割擺動馬達(dá)73’控制為可以正反旋轉(zhuǎn)的支承塊68’可滑動地在垂直于條狀體2g的輸送方向的方向(橫向)控制所述下夾鉗58’。該下夾鉗58’被固定到一個滑動部分89，該滑動部分89在所述支承塊68’上滑動。圖中省略了滑動機構(gòu)。所述個體分割機構(gòu)被配置為將所述分割擺動馬達(dá)73’的驅(qū)動輪75’通過耦合95’直接連接到旋轉(zhuǎn)軸71a’，以正反旋轉(zhuǎn)支承塊68’。
三個細(xì)長的引導(dǎo)件90用螺釘被固定到所述下夾鉗58’上。例如，由中繼引導(dǎo)件90和從條狀體2g的運動方向看設(shè)置在右側(cè)的引導(dǎo)件90形成缺陷產(chǎn)品滑道92。圖15的狀態(tài)顯示了無缺陷產(chǎn)品滑道91能夠接收每一個無缺陷產(chǎn)品的方式。所述無缺陷產(chǎn)品滑道91設(shè)置有一個阻擋器93，后者設(shè)置在所述無缺陷產(chǎn)品滑道91上，以接收在傾斜的無缺陷產(chǎn)品滑道91中滑動的半導(dǎo)體器件1。
在接收每一個缺陷產(chǎn)品的姿態(tài)下，所述下夾鉗58’滑向左側(cè)(在條狀體2g的運動方向上看)。這樣，缺陷產(chǎn)品滑動92如圖17所示接收被分割和個體化的半導(dǎo)體器件1。缺陷產(chǎn)品滑動92沒有設(shè)置阻擋器。這樣，通過在傾斜的無缺陷產(chǎn)品滑道91上滑動而被分出的半導(dǎo)體器件1被容納到缺陷產(chǎn)品存儲盒88中，如圖18所示。
如圖15所示，上夾鉗57’延伸得比下夾鉗58’長，使得上夾鉗57’總是面對滑動的下夾鉗58’，上夾鉗57’的兩端用螺釘被固定到支承塊68’上。
圖15圖示了接納每一個無缺陷產(chǎn)品的夾鉗59’的姿態(tài)，圖16圖解了在開始個體分割之前或者在完成分割之后返回到起始位置的夾鉗59’的狀態(tài)，圖17圖示了接納或者取出每一個缺陷產(chǎn)品的夾鉗59’的姿態(tài)，圖18圖解了進(jìn)行個體分割并被保持在傾斜狀態(tài)的夾鉗59’的狀態(tài)。
圖22(a)到22(d)圖示了在個體分割機構(gòu)中用第一分割和第二分割完成的個體化分割，也就是形成每一個半導(dǎo)體器件1的方法。如圖22(a)所示，將一個條狀體2g定位并置于其相應(yīng)的輸送滑道55’的上表面上。
接下來，如圖22(b)所示，將夾鉗59’關(guān)于支點56a’向上旋轉(zhuǎn)大約120度(正向旋轉(zhuǎn))，進(jìn)行第一分割。通過這個旋轉(zhuǎn)，從所述輸送滑道55’的一個邊緣(右邊緣)伸出的伸出的線路板部分2j’被其相應(yīng)的下夾鉗58強制向上，從而使要被分割的部分與支承體56’的支點56a’接觸。如圖22(c)所示，進(jìn)一步抬高夾鉗59’，使得關(guān)于支點56a’有彎曲應(yīng)力作用于所述伸出的線路板部分2j’。這樣，如上所述，條狀體2g被完全分開，從而使分割部分62’切入樹脂層3a。但是，此時，如上所述，在樹脂層3a中仍然留有未被分割的樹脂部分3s’，從而條狀體2g處于尚未被完全分開的狀態(tài)。附帶說明，在圖22(a)到圖22(d)中，用黑圈表示旋轉(zhuǎn)中心67’。旋轉(zhuǎn)中心67’與支點56a’重合。
接下來，如圖22(d)所示，在反方向旋轉(zhuǎn)夾鉗59’，使上夾鉗57’向下推動伸出的線路板部分2j’以進(jìn)行第二分割。關(guān)于支點56a’從夾鉗59’的起始位置將其旋轉(zhuǎn)和向下移動約30度的角度。也就是，從起始位置將夾鉗59’正向旋轉(zhuǎn)120度，然后反向旋轉(zhuǎn)150度。結(jié)果，條狀體2g進(jìn)入被輸送滑道55’的右邊緣和相應(yīng)的輸送爪60’或者支承體56’保持的狀態(tài)。然后，進(jìn)一步在反方向旋轉(zhuǎn)夾鉗59’，從而使張應(yīng)力作用于所述未被分割的樹脂部分3s’，如圖22(d)的右下角的放大圖所示。也就是，由于彎曲，由陶瓷構(gòu)成的被分割開的襯底2a的端面首先相互接觸，從而張應(yīng)力作用于所述未被分割的樹脂部分3s’。這樣，分割部分(分割線)62’的前端繼續(xù)擴展到未被分割的樹脂部分3s’，從而，所述未被分割的樹脂部分3s’最終也被完全分割開。所述分割部分(分割線)62’的擴展是瞬間發(fā)生的。這樣，每一個襯底2a通過個體分割形成模塊襯底2，樹脂層3a形成封裝體3。
所述下夾鉗58’的滑動部分基于所述失效標(biāo)記檢測機構(gòu)的信息被控制。這樣，被當(dāng)作無缺陷產(chǎn)品的每一個半導(dǎo)體器件1被置于所述下夾鉗58’的無缺陷產(chǎn)品滑道91上，而被視為缺陷產(chǎn)品的每一個半導(dǎo)體器件1被回收到所述缺陷產(chǎn)品存儲盒88中。
盡管在本實施例中只有下夾鉗58具有在取消具有失效標(biāo)記的每一個產(chǎn)品時向側(cè)面滑動的結(jié)構(gòu)，但是，無論是上夾鉗57還是下夾鉗58都可以具有這樣的向側(cè)面滑動的結(jié)構(gòu)。
置于所述個體分割級C的半導(dǎo)體器件1被個體輸送機構(gòu)97依次拾取輸送到接下來的多個級。在圖10中，個體輸送機構(gòu)97被配置為使五個臂98延伸在所述各級上，通過連接到其前端(但是未圖示)的下方的部分的真空吸附工具用真空吸附和保持所述半導(dǎo)體器件1，從而將半導(dǎo)體器件1輸送到下一級。
在厚度檢測級D設(shè)置有厚度檢測機構(gòu)。如圖23所示，在厚度檢測級D的臺100的側(cè)面設(shè)置有激光傳感器101a和光接收器101b。根據(jù)激光102的照射和接收到的光量，測量置于臺100上的半導(dǎo)體器件1的厚度。這樣測量到的信息被傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)進(jìn)行處理。與之有關(guān)的計算處理由控制系統(tǒng)進(jìn)行，以對缺陷產(chǎn)品或者無缺陷產(chǎn)品作出判斷。將該信息存儲起來。最后的級設(shè)置有拾取機構(gòu)，拾取半導(dǎo)體器件1并將無缺陷產(chǎn)品輸送到無缺陷產(chǎn)品存儲單元，將缺陷產(chǎn)品輸送到缺陷產(chǎn)品輸送到一。厚度檢測信息也等效于由拾取機構(gòu)判斷每一個產(chǎn)品的好壞的信息。如果產(chǎn)品被判斷為有缺陷，那么，即使其它的檢測信息將其判斷為無缺陷，它也要被輸送到缺陷產(chǎn)品存儲單元。
在定位級E中設(shè)置有一個定位機構(gòu)。如圖24所示，與所述半導(dǎo)體器件1相關(guān)，設(shè)置了逼近置于定位級E的臺105上的方形半導(dǎo)體器件1并在該方形半導(dǎo)體器件1的對角線24上與之間隔開的一對定位爪106。在所述一對定位爪106的相對的前端表面上分別提供凹槽107，其底部形成為直角凹槽，對應(yīng)于方形半導(dǎo)體器件1的一對角部。這樣，所述一對定位爪106與置于臺105上的半導(dǎo)體器件1相關(guān)地相對于中心靈活移動，使得半導(dǎo)體器件1的中心被定位到臺100的中心，從而完成其定位。盡管在本實施例中所述定位使用所述一對定位爪完成的，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以采用使用四個定位爪進(jìn)行定位的方法。
在尺寸檢測級F設(shè)置了用于檢測每一個半導(dǎo)體器件1的尺度的尺寸檢測機構(gòu)。如圖25和圖26(a)到26(c)所示，尺寸檢測級F的臺110具有從上到下穿過臺110的預(yù)定尺寸的檢測孔111。一個被控制為可以上下運動的豎直軸112被插入該檢測孔111中。該豎直軸112的上端用作基礎(chǔ)113，將半導(dǎo)體器件1置于其上。
在所述檢測孔111的上端部分設(shè)置一個將所述半導(dǎo)體器件1向中心引導(dǎo)的槽穴部分114。所述檢測孔111用作與半導(dǎo)體器件1相似的孔，半導(dǎo)體器件1可以以輕微的間隙插入。檢測孔111例如用作比半導(dǎo)體器件1的規(guī)定尺寸大大約170微米的孔。不能被插入檢測孔111中而如圖26(c)所示在檢測孔111中傾斜的半導(dǎo)體器件1就被判斷為在尺寸上有缺陷。
所述槽穴部分114形成為與半導(dǎo)體器件1相似的四邊棱錐形凹槽，用于將被輸送到臺111的半導(dǎo)體器件1引導(dǎo)到檢測孔111中。
臺110的性質(zhì)被形成為圓柱體的形式，其上部在兩級上變薄。在上一級的上部圓柱形部分115上，設(shè)置了多個通光孔116與檢測孔111交叉。在圖26(a)到26(c)中，設(shè)置了三個通光孔116。在外側(cè)通光孔處設(shè)置投影儀(光發(fā)射器)117，在其它的外側(cè)通光孔處設(shè)置接收從投影儀117發(fā)射的光118的光檢測器19。一個通光孔111設(shè)置在一個方形，兩個通光孔111在垂直于它的發(fā)過那些平行設(shè)置，從而增強尺寸檢測的可靠性。所述投影儀117和光檢測器119安裝在形成于中間圓柱部分120中的安裝孔121上方。連接到投影儀117和光檢測器119的電源線117a和119a通過所述安裝孔121被連接到控制系統(tǒng)，比如預(yù)定的控制器。
在進(jìn)行尺寸檢測時，將半導(dǎo)體器件1輸送到尺寸檢測級110的槽穴部分114。如圖26(a)所示，接納半導(dǎo)體器件1的豎直軸112被升高，并在預(yù)定高度停止，在這里其上端被定位到槽穴部分114的下部。因此，被輸送到槽穴部分114內(nèi)的半導(dǎo)體器件1被引導(dǎo)到槽穴部分114，使得半導(dǎo)體器件1被置于豎直軸112的上端。
接下來，如圖26(b)所示，將豎直軸112降低到預(yù)定高度(參考位置)。在此狀態(tài)下，在半導(dǎo)體器件1緊密地置于豎直軸112的平坦基部113的上方的情況下，光118在半導(dǎo)體器件1上方通過。因此，光118能夠被對應(yīng)的光檢測器119接收到。這個可接收到光的狀態(tài)被定義為無缺陷產(chǎn)品。當(dāng)半導(dǎo)體器件1不能被插入檢測孔111而如圖26(c)所示在基部113上方傾斜時，從對應(yīng)的投影儀117發(fā)出的光118射到半導(dǎo)體器件1上而不能到達(dá)對應(yīng)的光檢測器119。這個結(jié)果產(chǎn)生尺寸缺陷信息。
關(guān)于尺寸測量到的信息被輸送到控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。與之相關(guān)的計算處理由控制系統(tǒng)進(jìn)行以對無缺陷/缺陷產(chǎn)品進(jìn)行判斷。存儲該信息。這樣產(chǎn)生了由在最后級拾取半導(dǎo)體器件1的拾取機構(gòu)對無缺陷/缺陷產(chǎn)品進(jìn)行分離的指定信息。這樣，尺寸檢測信息還等效于由拾取機構(gòu)判斷每一個產(chǎn)品的好壞的信息。如果產(chǎn)品被判斷為有缺陷，則即使其它的檢測信息將產(chǎn)品判斷為無缺陷，所述產(chǎn)品也要被輸送到缺陷產(chǎn)品存儲單元。
所述拾取機構(gòu)被設(shè)置在所述尺寸檢測級F、無缺陷產(chǎn)品保持級G和缺陷產(chǎn)品保持級H上。所述拾取機構(gòu)被配置為根據(jù)尺寸檢測級F對拾取的半導(dǎo)體器件1的平整度的好壞的判斷信息(該信息基于后面將要描述的由拾取機構(gòu)對產(chǎn)品的平整度進(jìn)行的檢測)以及厚度檢測/尺寸檢測的通過/不通過信息，將被保持的半導(dǎo)體器件1輸送到無缺陷產(chǎn)品保持級G的無缺陷產(chǎn)品存儲單元或者缺陷產(chǎn)品保持級H的缺陷產(chǎn)品存儲單元。
如圖27所示，拾取機構(gòu)124具有將半導(dǎo)體器件1真空吸附到其下端表面上的工具(吸附嘴)125。該工具125由一個驅(qū)動單元126如圖10所示三維移動和控制。也就是，工具125被連接到對應(yīng)于驅(qū)動單元126的一部分的一個臂127的前端下表面。該臂127由驅(qū)動單元126三維移動。如圖27所示，管道或者管道系統(tǒng)128被連接到該工具125，一個真空源129連接到該管道128。有控制系統(tǒng)進(jìn)行開關(guān)操作的電磁閥130，以及節(jié)流閥131，被以連通狀態(tài)連接到管道128的中間點。用于測量工具125中的真空度的數(shù)字真空計132連接到所述電磁閥130和所述工具125直角的管道128。
當(dāng)在所述尺寸檢測級F拾取所述半導(dǎo)體器件1時，測量所述工具125中的真空度。在圖27中，簡單地用線指示尺寸檢測級F的臺10。該工具125在真空狀態(tài)下吸附和保持由半導(dǎo)體器件1的由樹脂形成的封裝體3的表面一側(cè)。因此，由數(shù)字真空計132測量的真空度在硅樹脂的表面起伏或者呈波浪形時會有極大的變化。
圖28(a)和28(b)的典型視解了被拾取機構(gòu)124判斷為無缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)品的真空吸附狀態(tài)，以及封裝體的表面的平整度的狀態(tài)。圖28(b)圖示了封裝體3在預(yù)定厚度時的平整度。低點和高點之間的差小于或等于100微米。附帶說明，在圖28(b)中，封裝體的尺度a和b為a＝7mm，b＝7mm，例如。
當(dāng)對應(yīng)于封裝體3的表面的硅樹脂表面的平整度如圖28(b)所示令人滿意時，由工具125的下端的真空吸附表面真空吸附半導(dǎo)體器件1，在所述真空吸附表面上的由彈性體形成的環(huán)125a基本上在整個圓周上接觸所述封裝體3，真空的泄漏減少了，因而增加了工具125的真空度(真空壓強)。
圖29(a)和29(b)的典型視解了被拾取機構(gòu)124判斷為缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)品的真空吸附狀態(tài)，以及封裝體3的表面的平整度的狀態(tài)。圖29(b)圖示了封裝體3在預(yù)定厚度時的平整度。低點和高點之間的差達(dá)到了150微米。
當(dāng)對應(yīng)于封裝體3的表面的硅樹脂表面的平整度如圖29(b)所示不令人滿意時，由工具125的下端的真空吸附表面真空吸附半導(dǎo)體器件1，在所述環(huán)125a的一部分不與封裝體3接觸，在它們之間形成的間隙133變大。這樣，空氣進(jìn)入工具125，因而工具125的真空度(真空壓強)降低。
因此測量工具125中的真空度。關(guān)于所測量的真空度的信息被送往控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在真空度地獄預(yù)定參考真空度時將半導(dǎo)體器件1判斷為平整度不合格的產(chǎn)品開襠真空度大于或等于參考真空度時將半導(dǎo)體器件1判斷為無缺陷的產(chǎn)品，并根據(jù)上面所說的判斷結(jié)果控制拾取機構(gòu)。
另一方面，在所述無缺陷產(chǎn)品保持級G中設(shè)置一個托盤135作為無缺陷產(chǎn)品存儲單元。在所述缺陷產(chǎn)品保持級H中設(shè)置一個缺陷產(chǎn)品存儲盒作為缺陷產(chǎn)品存儲單元。這樣，當(dāng)厚度檢測信息、尺寸檢測信息和平整度檢測信息中的任何信息被視為有缺陷時，拾取機構(gòu)124就在控制系統(tǒng)的控制下將相應(yīng)的半導(dǎo)體器件1輸送到缺陷產(chǎn)品存儲盒136。當(dāng)所有的信息都被判斷為令人滿意時，對應(yīng)的半導(dǎo)體器件1被裝到托盤125中，作為無缺陷產(chǎn)品。如圖10所示，用于保持和容納托盤135的擱架138被置于所述無缺陷產(chǎn)品保持級G中。所述托盤135被按照間距從擱架喂送到無缺陷產(chǎn)品存儲位置。當(dāng)托盤135裝滿時，其被送到托盤回收臺139。在托盤回收臺139上的托盤135被輸送到預(yù)定的位置。
根據(jù)第一實施例，帶來了以下優(yōu)點(1)印刷硅樹脂形成樹脂層3a，之后使之接受去泡處理和硬化處理(烘烤處理)。在處理時間長的去泡工藝中，樹脂中包含的重物質(zhì)比如填料從上表面一側(cè)下沉到在其下表面的襯底(線路板)2a一側(cè)。結(jié)果，樹脂層3a的表面成為難以撕裂的樹脂成份的一個層。這樣，在將襯底折回樹脂層3a一側(cè)進(jìn)行分割的情況下，即使分割襯底2a時，壓力僅僅作用于樹脂層3a的表面層中的樹脂成份層。因此，樹脂部分仍然保留而沒有分割襯底2a(留下了未被分割的樹脂部分)。在本發(fā)明的分割方法和半導(dǎo)體制造設(shè)備中，通過將其59的下夾鉗58使陶瓷形成的線路板(襯底2a，條狀體2g)的伸出的線路板部分2j強制向上(上擺)，將某些伸出的線路板部分2j壓向一個支承體，從而在彎曲應(yīng)力的作用下進(jìn)行第一分割。之后，將位于上方的夾鉗59向下旋轉(zhuǎn)擺動(下部)，以使上夾鉗57向下壓所述伸出的線路板部分2j，從而再次在第一分割部分進(jìn)行反向分割，作為第二分割。由于第二分割允許張力作用于剩余的薄的未被分割的樹脂部分3s，未被分割的樹脂部分3s被撕開。這樣，就能夠進(jìn)行完全的分割。通過單列分割和個體分割完成個體化，從而制造出每一個半導(dǎo)體器件1。
(2)在單列分割和個體分割中，每一個線路板的分割位置確定在支點56a，由形成在線路板中的分割槽2p確定所述分割位置(分割線)。因此，可以使得最終形成的半導(dǎo)體器件1的尺寸恒定。這樣，就正確了用戶端的安裝可靠性。
(3)由于在上擺時樹脂層3a的切割殘余被設(shè)定為小于等于0.1mm，在下擺時，不需要對線路板施加必需的荷載之外的荷載就能分離線路板。因此，能提供質(zhì)量穩(wěn)定的樹脂封裝產(chǎn)品。
(4)根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)中，強制伸出的線路板部分2j的向上或者下壓伸出的線路板部分2j的夾鉗59保持伸出的線路板部分2j時不是直接夾住所述伸出的線路板部分2j。盡管置于所述輸送滑道55上的線路板被保持時也是被夾在輸送滑道55和支承體56的支點56a之間，在該分割部分并不存在電子部件。因此，分割的進(jìn)行不會損壞線路板和安裝部件，因此可以得到質(zhì)量優(yōu)異的樹脂封裝產(chǎn)品。
根據(jù)第一實施例，從上述(1)到(4)明顯可見，不容易發(fā)生分割故障，可以得到高度可靠的半導(dǎo)體器件。還可以提高合格率。結(jié)果，可以以低成本提供質(zhì)量優(yōu)異的半導(dǎo)體器件。還可以，例如，為蜂窩電話提供半導(dǎo)體器件。
(5)在根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備中，輸送通過個體分割形成為半導(dǎo)體器件1的產(chǎn)品的拾取機構(gòu)124在最后級用工具125真空吸附和保持半導(dǎo)體器件1，但是在保持狀態(tài)下測量真空度。然后，基于關(guān)于真空度的信息，控制拾取機構(gòu)124。當(dāng)測得的真空度大于或等于參考真空度時，拾取機構(gòu)124將半導(dǎo)體器件1輸送到相應(yīng)的無缺陷產(chǎn)品存儲單元。當(dāng)真空度小于參考真空度時，拾取機構(gòu)124將半導(dǎo)體器件1輸送到相應(yīng)的缺陷產(chǎn)品存儲單元。這樣，只有封裝體3的表面的平整度令人滿意的產(chǎn)品才能出貨。結(jié)果，在用戶進(jìn)行安裝半導(dǎo)體器件1的工作時，可以可靠地拾取每一個半導(dǎo)體器件1，從而可以進(jìn)行令人滿意的安裝。
(6)根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備在下述方面具有優(yōu)異的特征在條狀體2g的狀態(tài)下，檢測在形成樹脂層3a時在表面上設(shè)置了失效標(biāo)記的襯底2a，當(dāng)分割和個體化條狀體2g時，可以選擇和淘汰被個體化的產(chǎn)品。
(7)根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備具有另外一個優(yōu)異的特征由于可以檢測每一個個體化的半導(dǎo)體器件1的厚度，可以由拾取機構(gòu)124淘汰每一個有缺陷的產(chǎn)品，只有無缺陷產(chǎn)品才能被裝入托盤135。
(8)根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備具有另外一個優(yōu)異的特征由于可以檢測每一個個體化的半導(dǎo)體器件1的尺寸，可以由拾取機構(gòu)124淘汰每一個有缺陷的產(chǎn)品，只有無缺陷產(chǎn)品才能被裝入托盤135。
(9)根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備能夠精確可靠地分割襯底2a和條狀體2g。預(yù)先設(shè)置了失效標(biāo)記的半導(dǎo)體器件1在進(jìn)行個體化分割時可以被淘汰。另外，拾取機構(gòu)124能夠根據(jù)在各個檢測級檢測的厚度檢測信息、尺寸檢測信息和平整度檢測信息來進(jìn)行缺陷產(chǎn)品的淘汰。這樣，根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備還有一個優(yōu)異的特征可以以高合格率制造高質(zhì)量的半導(dǎo)體器件1。
(10)自動分割的實現(xiàn)使得可以批量生產(chǎn)樹脂封裝產(chǎn)品，使得容易擴大圍繞襯底的安裝區(qū)并適應(yīng)其尺寸，使得能夠適應(yīng)尺寸的縮小和封裝的多樣化。
(11)使用根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備，還可以制造低彈性樹脂封裝的產(chǎn)品，這樣，在客戶進(jìn)行二次安裝時，可以防止封裝體3內(nèi)的焊料重熔時導(dǎo)致短路。
(12)通過使用根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備，可以提高半導(dǎo)體器件的質(zhì)量，減少其加工成本。
(13)通過使用根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備，還可以降低高頻模塊部件的成本。
(14)通過使用根據(jù)本實施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備，可以縮短TAT(周轉(zhuǎn)時間產(chǎn)品開發(fā)周期)(15)基于激光或者切片機的分割涉及的問題是，由于切割碎屑或者碎片的飛濺和粘附，以及所包含的石英的切割，切割部分變?yōu)榘咨?。相反，本實施例可以獲得干凈的分割面。
第二優(yōu)選實施例第二實施例圖示了一個例子，其中，在半導(dǎo)體制造設(shè)備中，可以令人滿意地進(jìn)行線路板的分割，并能夠精確地設(shè)定分割線路板的位置。圖30(a)和30(b)的典型視解了切割覆有樹脂層的襯底的切割機構(gòu)及其切割狀態(tài)。
如第一實施例所述，通過印刷形成的樹脂層3a的表面由于存在波浪形等而具有低的平整度。當(dāng)波浪形嚴(yán)重時，當(dāng)襯底2a的伸出的線路板部分2j被強制向上時，樹脂層3a不與支承體56的支點56a接觸，而是一個波浪形141的頂部142與支承體56的下表面接觸，如圖31所示。結(jié)果，在這種情況下由于施加分割力的位置與支點56a的位置不一致，即使分割槽2p基本上位于支點56a的正下方，分割也不一定從每一個分割槽2p的位置開始，從而擔(dān)心分割位置不規(guī)范。
第二實施例圖示了解決上述分割失靈問題的技術(shù)。在第二實施例中，支承體56被設(shè)計為其與輸送滑道55面對面設(shè)置的下表面成為如圖30(a)所示的平坦表面。向輸送滑道55伸出的伸出條狀體143被設(shè)置在支承體56的下表面的右端。所述伸出的條狀體143采用這樣的減縮斷面向下逐漸收細(xì)。將該伸出條狀體143做得較寬，這樣就能與較寬的襯底2a和條狀體2g線性接觸和支承之，以便對它們進(jìn)行分割。所述伸出條狀體143的前緣構(gòu)成支點56a。
根據(jù)這樣的分割機構(gòu)，當(dāng)夾鉗59如圖30(b)所示上擺時，下夾鉗58強制伸出的線路板部分2j向上。隨著其上擺，對應(yīng)于伸出的條狀體143的前端的支點56a首先與樹脂層3a的表面接觸。由于伸出的條狀體143的前端是尖銳的，伸出的條狀體143在某種程度上嚙合到樹脂層3a中。但是，其嚙合的位置對應(yīng)于與每一個分割槽2p面對的位置。因此，可以在分割槽2p處精確可靠地進(jìn)行分割。這樣，半導(dǎo)體器件1的尺寸總是保持恒定。
從上面的描述可以理解，伸出的條狀體143的伸出長度被設(shè)定為這樣的長度，使得在伸出的條狀體143的前端與槽(分割槽)2p接觸并嚙合到其中的狀態(tài)下，樹脂層的表面不與支承體56的下表面接觸。
圖32圖示了對本發(fā)明第二實施例的改進(jìn)。該例子用作這樣的機構(gòu)伸出的條狀體143的伸出表面的一個表面被設(shè)定為垂直于輸送滑道55的上表面的表面，使樹脂層3a的波浪形的突出部分或者頂部難以接觸連接到其豎直表面144的支承體56的下表面以及該豎直表面144，從而進(jìn)行令人滿意的分割。
上面基于實施例具體描述了本發(fā)明。但是本發(fā)明不限于這里的實施例。不用說，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)的范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下列步驟(a)準(zhǔn)備包括多個區(qū)域的線路板；(b)分別在所述多個區(qū)域中安裝電子部件；(c)在所述步驟(b)之后用絕緣樹脂密封所述多個區(qū)域；(d)在所述步驟(c)之后將所述線路板置于一個基座之上；(e)在所述步驟(d)之后，設(shè)置用作置于所述線路板上的彼此相鄰的所述多個區(qū)域之間的支點的第一裝置部分，向所述基座上方一側(cè)移動所述線路板的一端，從而將所述線路板的一部分切開；以及(f)在所述步驟(e)之后，將所述線路板的一端向所述基座的下方移動，從而切開樹脂，將所述多個區(qū)域之一分離出來。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(b)，用焊料將所述電子部件安裝到所述線路板上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述絕緣樹脂在大于等于150攝氏度的溫度下的彈性模量小于等于200MPa。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述絕緣樹脂包括硅樹脂。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述步驟(e)，覆蓋所述線路板的所述一端的上表面和下表面的第二裝置部分圍繞所述支點從所述基座的上表面被向上旋轉(zhuǎn)80度，并且，其中，在所述步驟(f)，圍繞所述支點，所述第二裝置部分從所述基座的上表面向下被旋轉(zhuǎn)10度的角度。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述絕緣樹脂在大于等于150攝氏度的溫度下的彈性模量范圍為1MPa以上200MPa以下，在25攝氏度的溫度下的彈性模量為大于等于200MPa。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述絕緣樹脂包括環(huán)氧樹脂。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述步驟(e)，圍繞所述支點，所述第二裝置部分從所述基座的上表面被向上旋轉(zhuǎn)30度或者更大的角度，并且，其中，在所述步驟(f)，圍繞所述支點，所述第二裝置部分從所述基座的上表面向下被旋轉(zhuǎn)10度或者更大的角度。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，對于所述線路板的上表面和用作支點的所述第一裝置部分之間的最短距離，提供了一個預(yù)定間距。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述步驟(e)包括，在對于所述線路板的上表面和所述第二裝置部分之間的最短距離提供了一個預(yù)定間距的狀態(tài)下，用覆蓋所述線路板的所述一端的上下表面的所述第二裝置部分向上移動所述線路板的所述一端，其中，所述步驟(f)包括，在對于所述線路板的下表面和所述第二裝置部分之間的最短距離提供了一個預(yù)定間距的狀態(tài)下，向下移動所述線路板的所述一端。
11.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件包括工作頻率為800MHz或者更高的功率放大器件。
12.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述電子部件包括形成在半導(dǎo)體襯底上的無源元件和有源元件。
13.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述線路板上的所述多個區(qū)域被排列為矩陣形式，并且，其中，在所述步驟(c)中，所述絕緣樹脂用印刷方法形成。
14.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述線路板包括陶瓷。
15.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在所述步驟(c)和步驟(e)之間，提供一個在彼此相鄰的所述多個區(qū)域之間的樹脂的表面中形成槽的步驟。
16.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下列步驟(a)準(zhǔn)備線路板；(b)在所述線路板上安裝電子部件；(c)在所述步驟(b)之后用絕緣樹脂從上面密封所述線路板；(d)在所述步驟(c)之后，用真空吸附夾吸附所述絕緣樹脂部分，并檢查所述絕緣樹脂的上表面的平整度。
17.一種半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，將電子部件分別安裝到多個區(qū)域中，按照每一個所述區(qū)域分割用絕緣樹脂密封的、包括所述電子部件的線路板，該半導(dǎo)體制造設(shè)備包括包括置于其上的線路板的基座；設(shè)置為用作所述線路板上的彼此相鄰的所述多個區(qū)域之間的支點的第一裝置部分；以及第二裝置部分，用于在所述線路板置于所述基座上的狀態(tài)下，以所述第一裝置部分作為支點，從所述基座的上表面向上移動所述線路板的一端，之后，以所述第一裝置部分作為支點，從所述基座的上表面向下移動所述線路板的所述一端，從而將所述線路板在彼此相鄰的所述多個區(qū)域之間分割開。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，其中，所述絕緣樹脂包括硅樹脂，其在150攝氏度或者更高溫度下的彈性模量小于等于200MPa，所述線路板包括陶瓷。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體制造設(shè)備，還包括所述第二裝置部分，用于以所述第一裝置部分作為支點，從所述基座的上表面向上移動所述線路板的一端到80度或者更大的角度，之后，以所述第一裝置部分作為支點，從所述基座的上表面向下移動所述線路板的所述一端到10度或者更大的角度，從而將所述線路板在彼此相鄰的所述多個區(qū)域之間分割開。
20.一種制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備，在所述半導(dǎo)體器件中，電子部件被安裝在線路板上，并用絕緣樹脂密封所述電子部件，該設(shè)備包括利用真空吸附來吸附所述絕緣樹脂部分，檢查所述絕緣樹脂的上表面的平整度的功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法以及半導(dǎo)體器件。在根據(jù)本發(fā)明的分割方法中，用夾鉗的下夾鉗使由陶瓷形成的線路板強制向上(上擺)，從輸送滑道伸出的伸出的線路板部分的一部分被壓向一個支承體，從而在彎曲應(yīng)力下進(jìn)行第一分割。之后，將向上定位的夾鉗向下旋轉(zhuǎn)擺動(下擺)，以使上夾鉗向下壓所述伸出的線路板部分，從而在所述第一分割部分進(jìn)行反向的分割，作為第二分割。由于第二分割允許張力作用于剩下的薄的未被分割的樹脂部分，所述未被分割的樹脂部分被分開。這樣，就能夠?qū)崿F(xiàn)完全分割。通過單列分割和個體分割完成最終分割，從而形成每一個半導(dǎo)體器件。
文檔編號H01L23/28GK1612310SQ20041008801
公開日2005年5月4日 申請日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者小林義彥, 佐藤勸, 谷本弘毅, 山田富男, 中島浩一, 下石智明, 鹽川吉則, 新津利治, 伊田勤 申請人:株式會社瑞薩科技