專利名稱：改良頂針的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)過改進的頂針(eiector needle)、其制造方法、及其在微電子器件(例如，半導體芯片)的制造中的應用。。
背景技術：
半導體芯片被廣泛地應用于整個微電子工業(yè)中，并且，隨著超大規(guī)模集成電路(VLSI)的出現(xiàn)，更要求微電子設備(real estate)具有較大的單位元件密度。因此，為了滿足對于更小更廉價的應用的不斷增長的需求，半導體芯片本身必須應以更小的尺寸制造。對于3D堆積式存儲器件、RF電源組、智能卡和智能標簽中薄芯片的需求，要求超薄的晶片。
過去，多數(shù)現(xiàn)有技術都集中在半導體晶片及其組成的研究上。雖然目前設計的晶片比以前的產(chǎn)品尺寸大為減小，并且可靠性更高，但對于將晶片從其制備過程中的支持介質(zhì)上拆卸下來的工藝卻很少有人涉及。工業(yè)上特別希望具有能夠獲得分離的完整模片，并且沒有加工缺陷以及壞損模片最少的這種能力。
由于現(xiàn)有技術方法存在其固有的局限性，因此，始終在尋求新的制造方法來成功地滿足工業(yè)需求，從而降低由于對單個模片元件的損傷引起的組裝損失。所出現(xiàn)的大部分這些組裝損失源于不恰當?shù)哪Ｆ斸樀脑O置，或者選擇使用了劣質(zhì)的或不合適的頂針。在生產(chǎn)層面上來說，這一點是由于模片背面的損傷或者模片的裂紋或劃痕引起的。帶有劃痕、裂紋或破損的模片就不再適合使用了。
一般來說，微電子元件的制造包括將大量適當?shù)钠骷缣峁┯兴璨季值陌雽w芯片，放置于粘合膜或帶上。制造者利用該粘合膜或帶可制備出芯片。然而，一旦制備好后，需要將各個模片在不破壞各個元件的情況下從其支持晶片上取下，并將它們分隔成不連續(xù)的單元，以用于之后的封裝。在工業(yè)上，微電子器件制造過程中的這一階段存在問題，是造成無數(shù)失敗的起因。因為這些器件又小又精細，所以在這些器件與微型抽取或偏轉(zhuǎn)工具(例如，頂針、模片上推鉗、模片噴射銷、或頂針組件)之間的任何不必要的接觸或非對準接觸都可能破壞微電子器件，使其不適合進行進一步的處理。這種損失在工業(yè)上來說成本太高。
因此，需要一種經(jīng)過改進的用來取出微電子器件的方法和設備，尤其是將半導體模片從膠粘支持膜或帶上取下的方法和設備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種頂針，它能夠?qū)⑶笆龅娜秉c消除或減至最小，或者至少向公眾提供一個可用的選擇。
因此，就最主要的方面來看，本發(fā)明提供了一種適用于微電子器件制造的頂針，其硬度足以將模片從其粘合支持物上取下或偏轉(zhuǎn)，而不會對模片或模片襯背造成損傷，并且，該頂針由不同于硬化鋼、高速鋼或碳化鎢的材料制成。
相應地，在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種頂針，其硬度足以使模片從其粘合支持物上取下或偏轉(zhuǎn)，而不會對模片或模片襯背造成損壞，并且在釋放處理過程中對模片造成破壞之前自身折斷或變形。
優(yōu)選地，適用于微電子器件制造的頂針的硬度為M78～M80。
優(yōu)選地，該頂針包括熱塑性材料。
優(yōu)選地，該熱塑性材料為彈性抗靜電熱塑性聚合物或其類似物。
優(yōu)選地，該頂針的針尖半徑為50～500微米，其半徑最好為約100微米至300微米。
優(yōu)選地，模片的寬度為從0.1mm至約10mm，長度為從約0.1mm至約10mm。
優(yōu)選地，多個頂針結(jié)合或排列成一個針組件。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種適用于微電子器件制造的頂針，該頂針包括硬度為M78～M80的熱塑性聚合物，該頂針具有以下尺寸(i)針尖半徑為從約50微米至500微米，(ii)針長為從約10mm至約30mm，(iii)針尖偏離長軸的角度(針尖角)為從約5°至約70°，以及(iv)針的直徑為從約0.1mm至約2mm，并且優(yōu)選地，該頂針由熱塑性聚合物制成，具有(i)針尖半徑為從約100微米至300微米，(ii)針長為從約15mm至約20mm，(iii)針尖偏離長軸的角度為從約5°至約20°，以及(iv)針的直徑為從約0.1mm至約1mm。
本發(fā)明的第四方面提供了一種用于將各個模片從粘合襯背支持物上釋放的方法，該方法包括以下步驟(i)將包含多個不連續(xù)的芯片的晶片安裝到柔性、粘合薄片(foil)上，(ii)將晶片鋸成單獨的模片元件，以及
(iii)以既足以破壞粘合薄片與模片襯背之間的粘合力、又足以將模片引入到真空提取工具中以進行進一步處理的的作用力，將根據(jù)本發(fā)明的第一、第二或第三方面的頂針或頂針組件推入或者引入到各個模片的背面。
本發(fā)明的第五方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一、第二或第三方面的或者根據(jù)本發(fā)明第四方面的方法中的頂針或頂針組件，在半導體晶片制造芯片或模片的制造中的應用。
本發(fā)明的第六方面涉及一種使用根據(jù)本發(fā)明第一、第二或第三方面的或者根據(jù)本發(fā)明第四方面的方法中的頂針或頂針組件制造的微電子器件。
定義模片。矩形單片半導體材料，其上裝配有特殊的電子電路；指還未封裝的半導體。
晶片。薄的圓形硅板(或片)，其上能夠裝配許多獨立的芯片，然后切割成獨立的模片。
熱塑性材料。加熱時軟化、冷卻固化的材料。當進行充分加熱加壓時，熱塑性材料將軟化、流動、變形、或斷裂(在堅硬狀態(tài)下)。熱塑性材料的例子有縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、纖維素、氯化聚醚、碳氟化合物、聚酰胺(尼龍)、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、某些類型的聚氨酯、和乙烯樹脂。
硬度硬度被定義為當施加靜載荷時，材料對于壓痕的抵抗能力。用于測量硬度最常見的設備是肖氏硬度計。它對壓頭的穿透深度進行測量，大小從零到十分之一英寸(0.1英寸)。零讀數(shù)表示穿透深度為最大，讀數(shù)100表示沒有穿透。
洛氏硬度測試是一種常用來測量金屬或聚合物材料(塑料)的體硬度(bulk hardness)的方法。雖然硬度測試沒有給出任何的性能參數(shù)的直接測量結(jié)果，但硬度與強度、耐磨性卻有關。洛氏法測量的是由于施加在壓頭上的力而產(chǎn)生的壓痕的永久深度。
洛氏硬度級B和C通常用于金屬。洛氏E、M、R級用于聚合物。
得率。在各個晶片上生產(chǎn)的可接受單元(模片)的數(shù)目與可能的最大數(shù)目之比。
所示用的術語“微電子器件”涵蓋了半導體晶片制造芯片或模片，例如電路芯片、激光芯片、IC芯片、激光棒等。


結(jié)合附圖，下面將通過非限定性實施例對本發(fā)明進行描述，其中圖1示出了一個頂針，其針尖角為10°、針尖半徑為200微米、以及針長為18mm；圖2示出了一個頂針，其針尖角為15°、針尖半徑為250微米、以及針長為16.5mm；圖3示出了一個頂針，其針尖角為15°、針尖半徑為100微米、以及針長為18mm；圖4示出了一個頂針，其針尖角為15°、針尖半徑為200微米、以及針長為18mm；以及圖5示出了一個模片拾取過程。
附錄附錄提供了塑料頂針的產(chǎn)品評估信息，尤其是由(洛氏硬度為M78-M80的)熱塑性塑料制成的針的產(chǎn)品評估信息。
具體實施例方式
制造半導體存儲芯片的一個關鍵步驟是將各個離散的模片部件與晶片底板分離。本發(fā)明用于半導體芯片制造的裝配階段，更具體而言，涉及將各個模片與粘合帶分離，其中當制造芯片時，該粘合帶上面支撐這些芯片。盡管基于有關的制造商、所用的工具、以及所制造的部件類型而會有加工變化，但制成并經(jīng)過測試的半導體芯片的最后裝配步驟包括以下常規(guī)階段。這是很多個實例中的一個。
常規(guī)階段為(1)晶片安裝與切割。該步驟將晶片和薄膜架附著至粘合帶(聚脂薄膜)或紫外線敏感(UV)帶。在接下來的過程中，該帶在適當?shù)奈恢弥尉湍Ｆ?。用厚度約為一根頭發(fā)絲的菱形邊鋸片將晶片切割成各個模片。例如，鋸片可以45,000轉(zhuǎn)每分鐘旋轉(zhuǎn)，并以8.9厘米(3.5英寸)每秒的速度切割。在切割過程中，向鋸片的兩側(cè)噴水，使晶片保持低溫，并去除碎落的碎片。切割之后，使晶片接受最后的高壓沖洗。
(2)模片拾取和安放(模片脫離/附著)。在此階段，通過測試探針生成晶片圖。該圖識別出適于進一步處理的模片。將選出的模片從晶片中取出，并以通常高達4,000模片每小時的速度用粘合劑將其安放到引線架(lead frame)上或“中間物(interposer)”上。為了將模片從薄片或粘合帶中取出，隨著真空尖從頂端抬起模片，頂針從該帶下面往上推。不合適的或損壞的模片留在了粘合劑上，并棄除。然后將選出的完整的可用模片粘附至中間物(或引線架)，在烘箱中使成批的中間物固化，以固定粘合劑/環(huán)氧樹脂。
(3)絲焊。將薄金線(99.9999％純度，比頭發(fā)絲還細)附著至模片和中間物。金線提供了模片與計算機之間的通信通道(電路連接)。結(jié)合了超聲波能、熱、和力的超聲波金球焊(ultrasonicgold-ball bonding)可將模片焊墊連接至中間物/引線架焊墊。
(4)封裝。在封裝過程中，用硬塑化合物覆蓋模片和少部分的中間物/引線架，以保護模片。該裝置通過將中間物移動至鑄模區(qū)中、用力將加熱的化合物注入模腔中、并使化合物固化，來封裝模片。將鑄模打開，然后將中間物擠出并清除。
(5)引線修整。產(chǎn)品接下來必須進行電鍍或焊球附著(Solder-ball Attach)處理。在電鍍過程中，將引線架上的暴露金屬覆蓋導電金屬涂料。當將引線架浸入錫與鉛溶液中時，將引線架充電以吸附錫和鉛離子。這導致均勻的電鍍涂層，從而提高了導電性，防止引線生銹，并提供了干凈平整的表面。當對該部分加熱時，焊球附著至焊墊。鉛或焊球在最終使用產(chǎn)品中在部件與板應用之間提供了最終的相互連接。
(6)焊縫清理和成形。在焊縫清理和成形過程中，將引線架裝入焊縫清理和成形機中，在此處逐步地形成引腳，直到最終將芯片從架中切斷。對每個器件執(zhí)行開路短路測試，并將這些器件分入合格盤或斗(tube)、或不合格盤或斗中。引線的各種姿態(tài)或形狀以及封裝尺寸和形狀取決于最終應用以及客戶的封裝要求。
本發(fā)明涉及裝配處理中被稱作模片拾取與安放處理的部分。在該階段，各個模片從塑料薄片中取出，在這些塑料薄片上面，這些模片或者被支撐于和安放于中間運載器中，或者被升高并直接安放至例如模片附著材料的襯底上。通常，拾取和安放機與模片焊接機結(jié)合使用。該機器將包括頂針或具有多個類似比例針的頂塊(ejectorblock)。針或針塊(needle block)將用力抵住模片的背面，其中，使得將模片附著至薄片的粘合力被破壞。模片將從薄片中脫離，并被呈送給夾頭，然后被升高和抓取(拾取)，以傳送接受上述的步驟(3)及后面的處理。
令人吃驚的是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過選擇由更柔和地接觸模片背面的材料制成的頂針可消除或者至少顯著地減少在拾取和安放處理階段發(fā)生的很多產(chǎn)品缺陷。目前使用的是由高速鋼(HSS)或硬質(zhì)合金(WC)制成的頂針或噴射器釘。目前可用的針，其硬度對于其所應用的處理不柔和。高速鋼或硬質(zhì)合金頂針的硬度特性不是損壞了上面支撐由模片的粘性粘合層，就是損壞了芯片，使模片本身裂開或碎裂。而且，將各個模片從其粘合薄片升起的過程要求操作者保持集中注意力并具有專門技術。操作者不僅對于要移動的模片必須選擇合適的針類型，而且必須精確操作針的高度和速度。只存在極小的誤差余地，或者不存在誤差余地。當選用了錯誤的頂針類型時會導致?lián)p壞，另外采取了錯誤的頂針高度或頂針速度也是操作者失誤的一個恒定來源，并導致不期望的生產(chǎn)損失。將機器停工來重設運行參數(shù)，也是一個相當麻煩的過程。
本發(fā)明從而提供了一個創(chuàng)新方案來解決上述問題。通過使用由熱塑材料制成的頂針，發(fā)現(xiàn)這種頂針不僅消除了或者至少顯著地減少了由于進行半導體裝配的拾取和安放階段而損壞模片，而且顯著地降低了由操作者失誤導致的故障。使用熱塑塑料頂針有助于提供相當大的操作自由度，避免了需要小心翼翼地精確地操作。
優(yōu)選實施例的詳細描述在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種改進的頂針，其中，將在微電子部件制造的模片附著(die-attach)(DA)裝配階段中所用的傳統(tǒng)頂針替換成熱塑性材料或合成的熱塑性材料。
在多數(shù)優(yōu)選實施例中，本發(fā)明涉及由一種或多種熱塑性聚合物組成的頂針。本發(fā)明的頂針還避免了當不正確或不適當?shù)厥褂庙斸槙r許多與鉆動有關的缺陷。
可將這些缺陷分類成模片裂開模片碎裂模片斷裂，以及模片背面出現(xiàn)印痕(更多細節(jié)參見附錄)令人吃驚地，本發(fā)明使用具有抗靜電特性的可用在工程上的熱塑性塑料來制造頂針。熱塑性塑料在120℃(度)的溫度下保持其高拉伸性和沖擊強度。
通常，頂針由具有M78-M80的硬度的熱塑性材料制成，具有以下尺寸(i)針尖半徑為從約100微米(micron)到約300微米；(ii)針長度為從約15mm到約25mm；(iii)在縱軸上，針尖角度為從約5度到約20度；以及(iv)針直徑為從約0.1mm到約1mm。
在已經(jīng)對具有已知等同物的整體或部分進行了描述的情況下，這樣的等同物按照以前所描述的結(jié)合于此，而不在贅述。
9.實例現(xiàn)在回到圖1、圖2、圖3、以及圖4，所示出的頂針具有以下尺寸

頂針由工程熱塑性塑料制成，例如，指定的本廠的ZirneonTL-216。
頂針的重要特征涉及針尖半徑，已經(jīng)示出，針尖半徑分別為100μm(mm)、250μm(mm)、100μm(mm)、以及200μm(mm)。由HSS和TC制造的傳統(tǒng)的頂針的針尖半徑通常為100μm(mm)或更小。讀者將同樣注意到根據(jù)本發(fā)明的針尖角度同樣大致小于對比的傳統(tǒng)針的針尖角度。
根據(jù)本發(fā)明的熱塑性材料的頂針的同樣重要的特征在于它的硬度為M78-M80(以洛氏硬度級(Rockwell Scale)測量)。這種硬度的特征可以按照精確的尺寸規(guī)格加工針，使針具有良好的使用穩(wěn)定性，同樣使針在受到即將對模片(die，又稱管芯)造成損壞的壓力時就會折斷。
圖5是示出適用于本發(fā)明的拾取放置裝置的示意圖。將半導體芯片從薄片(foil)上釋放用到具有芯片夾持器的拾取頭1。該芯片夾持器設置為真空，具有拾取力，允許向上或側(cè)向提取模片2，使其離開粘合薄片。降低拾取頭1的同時，頂針3從其管罐殼體4以足以將模片從粘合薄片釋放的力向外頂出，從而使拾取頭碰到并緊固模片，并將其傳送到下一處理流程。頂針3從管罐殼體4中射出，撞擊模片2。頂針3容納在頂針保持器5中沒有示出的芯片頂出器通過真空保持粘合薄片的底部。
10.優(yōu)選實施例的變化/改變盡管已經(jīng)參考特定實施例描述了本發(fā)明，應當理解，可以對上述實施例進行各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。所描述的實例和特定部分僅出于說明目的。例如，只要能保持所需要的硬度特性(Rockwell Scale M78-m80)、良好的機械性能、以及尺寸穩(wěn)定性，就可以用來制造頂針的熱塑性材料的特定屬性(precise nature)。同樣應當理解，根據(jù)正在制造的模片的大小和類型以及操作速度，可以改變頂針的精確尺寸(所描述的特定尺寸)。
使用洛氏硬度級(Rockwell Scale)測量的硬度M78-M80具有約D785的肖氏硬度(Shore Hardness)。本領域技術人員將容易理解不同硬度級之間的對比。
說明書和權利要求書中的用語“包括”并不用于排除其他附加物、組件、組合物、或步驟。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
附件作為HSS或TC針的替換物的塑料頂針1)消除或大量減少由以下方面導致的芯片背面裂紋和芯片裂縫i)頂針的錯誤裝配。
ii)由于識別錯誤使用錯誤的頂針材料。
針信息針半徑100 micron微米材料 塑料(洛氏硬度M78-M80)針長度8.0mm針角度0.0度針直徑0.7mm 塑料針
ESEC 2007參數(shù)設定機器DA L5/Mc.1拾取時間300ms薄片接觸時間-200ms針頂高度1.2mm頂出器高度偏移量0.6mm針速度 40mm/s粘合頭真空度430mmhg頂出器真空度550mmhgASM AD889參數(shù)設定機器DA L15/Mc.2頂出器本地電平(home level)0聚酯薄膜電平 0預注射電平50頂出器向上190頂出器驅(qū)入0本地＝聚酯薄膜-RSMNO粘合頭真空度530mmhg頂出器真空度530mmhg
在ESEC2007機器上的塑料頂針
在ASM AD889機器上的塑料頂針 1 在ESEC 2007上運行10天后，沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
2 在ASM AD889上運行8天后沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
3 在ESEC 2007 & ASM AD889機器上沒有聚酯薄片穿過。
4 在ESEC上產(chǎn)生的總單位為226.9K，在ASM AD889上產(chǎn)生的總單位為337.6K。
總芯片拾取失敗-113/226.9K(ESEC)總芯片拾取失敗-219/337.6K(ASM)5 與HSS針Vs碳化鎢針相比，塑料針不會使用錯誤的針材料，沒有錯誤發(fā)生。6通過該估計，不會出現(xiàn)芯片放置錯誤。
7 針磨損18.0mm-17.93mm。
塑料頂針評估針信息針半徑 100微米材料 塑料(洛氏硬度M78-M80)針長度 18.0mm針角度 10.0度針直徑 0.7mm

使用期限對質(zhì)量結(jié)果

實際對質(zhì)量的結(jié)果
塑料針結(jié)果(帶套筒200μm半徑的大模片)針信息 詳情針半徑 ＝接近200μm平尖材料＝塑料(洛氏硬度M78-M80)針長度 ＝17.989mm針角度 ＝34.30°針直徑 ＝0.7mm芯片信息器件＝ABLR*A061CAQ芯片厚度＝375+/-25μm芯片尺寸＝2890μm×2560μm芯片成品背面＝原料硅機器類型＝ASM AD 889機器號/線 ＝NRS 20，DA#2
參數(shù)設定參數(shù) 設定 參數(shù) 設定BH表拾取延遲 50 臂接合延遲 60頭拾取延遲 30 頭接合延遲 60前噴射延遲 0吸取接合延遲 20向上噴射延遲 30 晶片膨脹 30拾取延遲 60 接合延遲 60最大噴射高度(具有套筒)1.2mm＝330電動機節(jié)距質(zhì)量向上頂電平設定＝305電動機節(jié)距(拾取電平)樣本大小1.針穿透粘性薄片(foil) 0/3502.在模片背面上的裂紋 0/253.模片放置缺陷 0/12004.未拾取模片/丟失模片8/1200(高度增加到310)向上噴射水平設置＝330電動機節(jié)距(最大高度)樣本大小1.針穿透粘性膜0/3502.裂紋在模片背面 0/253.模片布置缺陷0/12004.未拾取模片/丟失模片 0/1200260,341單元運行8天之后沒有正面穿透，并且在運行4天之后，我們僅可以看見套筒裂紋。同樣對于每個電平(level，桿)的監(jiān)測，沒有模片背面裂紋。
模片背面裂紋和帶穿透監(jiān)測向上噴射水平設定310電動機節(jié)距在大功率范圍下監(jiān)測(20x)

頂針狀況頂出器高電平設定310電動機節(jié)距大功率范圍下的檢查
頂針狀況頂出器高電平設定310電動機節(jié)距大功率范圍下的檢查 注釋1.監(jiān)測后沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
2.在頂出器高電平330(最大值設定)上沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
3.在頂出器高電平305(拾取電平)上沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
4.在頂出器高電平330(最大值設定)上沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
5.在頂出器高電平305上沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
6.以頂出器高電平305，沒能從1200個樣本單位中拾取模片8次。針長度變成310。
7.在用總輸出260.3K評估后，針磨損率為0.28％。
8.運行4天后，我們可以在聚酯薄膜表面上看到頂出器套筒裂紋。產(chǎn)品運行8天后沒有穿透。
附錄
對藍帶的塑料針評估報道BGA23x23/NRS目標消除由可以導致模片破裂問題的碳化鎢頂針引起的模片背面裂紋。
針信息針半徑＝100μm材料＝塑料針長度＝18.000mm針角度＝10.0°針直徑＝0.7mm模片信息設備＝UFAH*TX21CAP模片厚度＝375±25μm模片大小＝2940μm(x)，2940μm(y)模片成品背面＝原料硅機器類型＝ASM AD 889機器#/線纜＝NRS L3/DA2參數(shù)設定質(zhì)量頂出器高電平設定＝305樣本大小針穿透粘性薄片 0/30在模片背面上的裂紋 0/20
模片放置缺陷0/1200未拾取的模片13/1200頂出器高電平設定＝340樣本大小針穿透粘性薄片0/30在模片背面上的裂紋 0/20模片放置缺陷0/1200未拾取的模片0/1200模片背面裂紋和帶穿透監(jiān)測頂出器高電平設定330大功率范圍下的檢查(20x)頂針狀態(tài)頂出器高電平設定330大功率范圍下的檢查(5x)觀察/注釋1.在11天的監(jiān)測期間沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
2.在頂出器高電平340(最大值設定)沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
3.在頂出器高電平305沒有產(chǎn)生模片背面裂紋。
4.在11天的監(jiān)測期間沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
5.在頂出器高電平340(最大值設定)沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
6.在頂出器高電平305沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
7.在頂出器高電平305，未能拾取模片13x。
8.利用總輸出454k，在11天評估之后針磨損率為0.633％。
附件 UV帶的塑料針的評估報告目標為了消除由可以導致芯片破裂問題的鎢碳化物針引起的芯片背面裂紋。
針信息針半徑＝100μm材料＝塑料針長度＝18.000mm針角度＝10.0°針直徑＝0.7mm芯片信息設備＝MFHX*TO21AGP芯片厚度＝235±20μm芯片大小＝5300μm(x)，5390μm(y)芯片成品背面＝原料硅機器類型＝ASMAD 889機器#/線纜＝NRS L1/DA2
參數(shù)設定參數(shù) 設定參數(shù) 設定頂出器高電平 300 拾取延遲 50拾取電平 610 臂粘合延遲30BH表拾取延遲 30頭粘合延遲30頭拾取延遲30吸取粘合延遲 30預噴射延遲0 晶片延伸 7噴射高電平0拾取延遲 50質(zhì)量頂出器高電平設定＝300樣品尺寸針穿透粘性薄片0/20模片背面上的裂紋 0/20模片替換缺陷 0/1000拆開模片 0/1000頂出器高電平設定＝340樣品尺寸針穿透粘性薄片 0/20模片背面上的裂紋 0/20模片替換缺陷 0/1000拆開模片 0/1000
模片背面裂紋以及帶穿透監(jiān)測頂出器高電平設定300在大功率范圍(20x)下的檢查

頂針狀態(tài)頂出器高電平設定300在大功率范圍(5x)下的檢查 觀察/注釋1.在該12天監(jiān)測期間沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
2.在頂出器高電平340(最大值設定)沒有出現(xiàn)模片背面裂紋3.在頂出器高電平300沒有出現(xiàn)模片背面裂紋。
4.在該12天監(jiān)測期間沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
5.在頂出器高電平340(最大值設定)沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
6.在頂出器高電平300沒有出現(xiàn)粘性薄片穿透。
7.利用總輸出377K，在12天評估之后針磨損率為0.56％。
附錄
權利要求
1.一種適用于微電子器件制造的頂針，其硬度足以從粘合支承物釋放模片或使模片偏轉(zhuǎn)，但不會對所述模片或模片背襯造成損壞，其中，所述頂針由不同于硬化鋼、高速鋼、或碳化鎢的材料制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的頂針，所述頂針的硬度足以使得模片從粘合支承物釋放或偏轉(zhuǎn)，但不會對所述模片或模片背襯造成損壞，在釋放過程中，所述頂針在對所述模片或模片背襯造成損壞之前就自行折斷或變形。
3.一種適用于微電子器件制造的頂針，其具有通過洛氏硬度級測量的硬度M78-M80。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，所述頂針包括熱塑性材料。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，所述熱塑性材料是彈性的、抗靜電的、熱塑性的聚合物或類似物。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，所述熱塑性材料是熱塑性聚合物，指定的Zirneon TL-216。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，所述頂針的針尖半徑在50微米和500微米之間，最優(yōu)選在約100微米至300微米之間。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，所述頂針釋放或偏轉(zhuǎn)具有從約0.1mm到約10mm的寬度和從約0.1mm到約10mm的長度的模片。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，當從縱軸測量時，所述針尖的角度小于30°。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針，其中，多個單獨的頂針組合或排列在一起形成針塊。
11.一種適用于微電子器件制造的頂針，其硬度足以從粘合支承物釋放模片或使模片偏轉(zhuǎn)，但不會對所述模片或模片背襯造成損壞，其中，所述頂針由不同于硬化鋼、高速鋼、或碳化鎢的材料制成，具有以下尺寸(i)針尖半徑為從約50微米到約500微米；(ii)針長度為從約10mm到約30mm；(iii)在縱軸上，針尖角度為從約5度到約70度；以及(iv)針直徑為從約0.1mm到約2mm。
12.一種適用于微電子器件制造的熱塑性頂針，其硬度足以從粘合支承物釋放模片或使模片偏轉(zhuǎn)，但不會對所述模片或模片背襯造成損壞，其中，所述頂針由不同于硬化鋼、高速鋼、或碳化鎢的材料制成，具有以下尺寸(i)針尖半徑為從約50微米到約500微米；(ii)針長度為從約10mm到約30mm；(iii)在縱軸上，針尖角度為從約5度到約70度；以及(iv)針直徑為從約0.1mm到約2mm。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的熱塑性頂針，其中，所述頂針由熱塑性聚合物制成，具有以下尺寸(i)針尖半徑為從約100微米到約300微米；(ii)針長度為從約15mm到約25mm；(iii)在縱軸上，針尖角度為從約5度到約20度；以及(iv)針直徑為從約0.1mm到約1mm。
14.根據(jù)權利要求13所述的熱塑性頂針，其中，所述頂針由指定的熱塑性聚合物Zirneon TL-216制成。
15.根據(jù)權利要求13所述的熱塑性頂針，其中，所述頂針具有M78-M80的硬度，并具有以下尺寸(i)針尖半徑為從約100微米到約300微米；(ii)針長度為從約15mm到約25mm；(iii)在縱軸上，針尖角度為從約5度到約20度；以及(iv)針直徑為從約0.1mm到約1mm。
16.一種將單獨的模片從粘合背襯支承物釋放的方法，所述方法包括以下步驟(i)將包括多個分離的芯片的晶片裝配到柔性的粘合薄片上；(ii)將所述晶片分割成單獨的模片元件；以及(iii)用足以超過所述粘合薄片和所述模片背襯之間的粘合力并且能夠?qū)⑺瞿Ｆ峁┙o真空拾取工具以供后續(xù)處理的力，推動或使根據(jù)上述權利要求中任一項所述的頂針或頂針塊到每個模片的背側(cè)。
17.根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的頂針或頂針塊或根據(jù)權利要求16所述的方法在微電子器件的制造工藝中的用途。
18.一種微電子器件，其使用根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的頂針而被制造，或根據(jù)頂針塊或根據(jù)權利要求16所述的方法而被制造。
19.一種根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的、參照說明書所描述的實例中任何一個實例的、由圖1、2、3、或4說明的熱塑性頂針。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種頂針，用于制造半導體芯片或模片。頂針具有特定物理特性，其消除或減少對在半導體芯片的裝配過程中使用的貴重微型半導體電子組件的損害。本發(fā)明的頂針能夠在不使模片破裂和不損壞模片背面的情況下，將模片從其粘合薄片或帶上釋放。這些缺點對于工業(yè)來說是很常見的并且導致實際的生產(chǎn)損失。優(yōu)選地是，用熱塑性材料制造硬度為M78－M80、針尖半徑范圍為100－250mm(μ)、且針尖角度約為15°的頂針。
文檔編號H01L21/00GK1767150SQ200510108938
公開日2006年5月3日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權日2004年9月23日
發(fā)明者楊啟林 申請人:泰科工具服務公司