專利名稱：平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備與其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為關(guān)于一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備與方法，更特定言之，為 關(guān)于一簡易平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備與方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置領(lǐng)域，裝置密度日增且裝置尺寸日趨縮小。因此關(guān) 于該高密度裝置的封裝與互連技術(shù)需求亦日增。
傳統(tǒng)封裝技術(shù)必須先將晶圓上晶粒切割為個別晶粒，之后再個別 封裝晶粒。因此，上述技術(shù)的工藝甚為耗時。因此芯片封裝技術(shù)甚受 集成電路發(fā)展影響，因此，當(dāng)電子裝置尺寸要求日高，封裝技術(shù)亦復(fù) 如此。基于上述因素，封裝技術(shù)趨勢朝下列方向發(fā)展，球柵格數(shù)組封
裝(BGA)，覆晶封裝(FC-BGA)，芯片級封裝(CSP)，晶圓級封裝(WLP)。 晶圓級封裝為一延續(xù)性的封裝技術(shù)其于晶圓切割為個別晶粒前完成其 它所有工藝步驟。藉由此晶圓級封裝技術(shù)，可使所制備的晶粒具有極 小尺寸與良好電氣特性。
雖然晶圓級封裝技術(shù)有上述優(yōu)點(diǎn)，該項(xiàng)技術(shù)仍有數(shù)項(xiàng)因素影響其 接受性。傳統(tǒng)平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝工藝需要一封裝機(jī)包含上下工具與以 注射灌膠方法形成封膠層，其中封膠層的材料為環(huán)氧乙烷。傳統(tǒng)平板/ 晶圓結(jié)構(gòu)封裝工藝昂貴且有其它缺點(diǎn)，包含這些工具組裝需時甚久， 晶圓或平板結(jié)構(gòu)于封模工藝中易損壞，工藝中易發(fā)生翹曲，與需使用 特殊膠帶或工具以保護(hù)晶圓與平板結(jié)構(gòu)。
因此有發(fā)展一方法與設(shè)備，以便宜簡單的封膠，但對晶圓/平板結(jié) 構(gòu)不造成損害。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明一優(yōu)點(diǎn)為提供一簡易泛用平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備。
本發(fā)明一優(yōu)點(diǎn)為提供一簡易平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝工藝。
本發(fā)明一優(yōu)點(diǎn)為提供一簡易平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備與方法，用以 形成圓形或矩形平板/晶圓結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一優(yōu)點(diǎn)為提供一簡易平板/晶圓結(jié)構(gòu)封膠設(shè)備與方法，用以 分離模造平板/晶圓結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一優(yōu)點(diǎn)為模造平板/晶圓結(jié)構(gòu)形狀，例如模造平板/晶圓結(jié) 構(gòu)厚度與平整度可控制調(diào)整。
本發(fā)明一優(yōu)點(diǎn)為封裝工藝不會傷害晶粒作用表面。
本發(fā)明另一優(yōu)點(diǎn)為工藝中不造成翹曲。
本發(fā)明另一優(yōu)點(diǎn)為封裝材料為液體化合物、液體環(huán)氧乙烷、樹脂、 含有或不含有填充材質(zhì)的硅膠。
本發(fā)明提供一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，包含 一基材，包含一第 一分離層于其上，用以放置晶粒， 一上封膠基材其底表面包含一第二 分離層； 一真空腔體； 一微處理器用以控制封裝工藝。設(shè)備進(jìn)一步包
含一元件用以進(jìn)行機(jī)械和/或光學(xué)對準(zhǔn)，與一元件用以熱固化。上封膠 基材為圓形或矩形。微處理器為可編程，用以控制封裝層厚度與平整 度。
本發(fā)明一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝方法，包含:提供一包含第一分離層 的下基材，以供放置晶粒；涂敷一封裝層覆蓋晶粒并填滿晶粒間空隙; 利用真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合技術(shù)粘合一矩形或圓形封膠基材于封裝層 上表面，對封裝層構(gòu)型；使封裝材料熱固化以形成一平板/晶圓結(jié)構(gòu)； 自第一分離層分離上述平板/晶圓結(jié)構(gòu)；自上封膠基材的第二分離層分 離平板/晶圓結(jié)構(gòu)。封裝層利用真空印刷/涂布形成，其構(gòu)成材料包含 液體化合物、液體環(huán)氧乙烷、樹脂、含有或不含有填充材質(zhì)的硅膠； 此外，封裝層厚度與平整度由程序控制。真空粘合于真空腔體內(nèi)進(jìn)行， 以機(jī)械和/或光學(xué)對準(zhǔn)工藝控制施力時間與大小由程序控制。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一切割晶粒重分布于一重布工具的截面圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明以一封裝材料設(shè)于晶粒上與填充晶粒間空隙的 截面圖。
圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明將一上封膠基材下推，以粘合與控制封裝 層厚度的步驟。
圖4為根據(jù)本發(fā)明，顯示上封膠基材粘合于封裝層上表面的截面圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明顯示平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝分離工藝的一步驟。 圖6為根據(jù)本發(fā)明顯示平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝分離工藝的另一步驟。 圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的方塊圖。
主要元件符號說明
晶粒1 下基材2 第一分離層3， 封裝層4 上封膠基材5 第二分離層6 平板/晶圓結(jié)構(gòu)7 平板/晶圓結(jié)構(gòu)表面8 重布工具700
真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710 熱固化單元720
清潔單元730 分離工具740 平臺750 真空腔體7105 微處理器7110
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將配合其較佳實(shí)施例與隨附的圖示詳述于下，應(yīng)理解者為本發(fā)明中所有的較佳實(shí)施例僅為例示之用，因此除文中的較佳實(shí)施例 外，本發(fā)明亦可廣泛地應(yīng)用在其它實(shí)施例中。且本發(fā)明并不受限于任 何實(shí)施例，應(yīng)以隨附的權(quán)利要求范圍及其同等領(lǐng)域而定。
本發(fā)明揭露一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝方法。如圖1顯示，經(jīng)切割的晶 粒1通過撿拾與放置與精確對準(zhǔn)系統(tǒng)，重布于重布工具2;其中重布 工具的下基材2包含，具有對準(zhǔn)圖案的一第一分離層3，形成于其上， 且晶粒1以作用面朝下方式，以圖案化粘膠固定于第一分離層3。如
圖2所顯示，之后涂布一封裝材料，藉真空印刷/涂布法覆蓋晶粒l與 填充晶粒1間的空隙以形成一封裝層4;封裝材料可為液態(tài)化合物、 液態(tài)環(huán)氧乙垸、樹脂、或含有或不含有填充材質(zhì)的硅膠樹脂。之后，
如圖3，上封膠基材5通過真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)粘于封裝層4上 表面；其中封裝層4為以簡易材料構(gòu)成， 一第二分離層6形成于上封 膠基材5底部。于一本發(fā)明較佳具體實(shí)施例，為通過真空平板/晶圓結(jié) 構(gòu)粘合技術(shù)進(jìn)行粘合；其中真空粘合技術(shù)為于真空腔體進(jìn)行，以避免 于封裝層4內(nèi)形成氣泡。于下一步驟，如圖4，上封膠基材5被壓下 以控制封裝層4厚度；多余粘膠會被擠壓到上封膠基材5邊緣外。于 一關(guān)于本發(fā)明較佳具體實(shí)施例，厚度以程序控制，以控制封裝層4平 整度與厚度。于關(guān)于本發(fā)明另一具體實(shí)施例，粘合工藝為由機(jī)械和/或 光學(xué)對準(zhǔn)工藝控制。于關(guān)于本發(fā)明另一具體實(shí)施例，粘合工藝由程序 控制，以控制施力時間與大小。之后，將封裝層4熱固化以形成一包 含上封膠基材5、封裝層4與晶粒1的平板/晶圓結(jié)構(gòu)。如圖5顯示， 于下一步驟，去除多余粘膠，以形成矩形或圓形平板/晶圓結(jié)構(gòu)7，之 后平板/晶圓結(jié)構(gòu)7由重布工具的第一分離層3分離。當(dāng)平板/晶圓結(jié) 構(gòu)表面8清潔后，如圖6顯示，平板/晶圓結(jié)構(gòu)7由上封膠基材5的第 二分離層6藉機(jī)械力分離；之后即完成一模造平板/晶圓結(jié)構(gòu)。
參照圖7，本發(fā)明揭露一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備包含一重布工具 700、 一真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710、 一熱固化單元720、 一清潔單 元730與一分離工具740。所有上述元件與一平臺750耦合，用以制 造半導(dǎo)體裝置。重布工具700為利用撿拾與放置與精確對準(zhǔn)系統(tǒng)，放 置經(jīng)切割晶粒；其中重布工具700的下基材包含一具有對準(zhǔn)圖案形成于上的第一分離層，且晶粒以作用面朝下方式，藉圖案化粘膠固定于 第一分離層。 一封裝層為藉由以封裝材料覆蓋晶粒與填充晶粒間空隙 形成；封裝材料可為液體化合物、液體環(huán)氧乙垸、樹脂、硅樹脂及含 有或不含有填充材質(zhì)的硅膠。
本發(fā)明的真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710為用以將一上封膠基材粘 合于封裝層上表面。真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710包含一上封膠基材 與一真空腔體7105，與一微處理器7110。 一第二分離層形成于上封 膠基材底部。真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710配備一真空腔體7105， 用以進(jìn)行真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合工藝。于另一本發(fā)明較佳具體實(shí)施 例，為以真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710進(jìn)行厚度控制，其中厚度控制
以程序控制封裝層的平整度與厚度。于另一本發(fā)明較佳具體實(shí)施例， 封裝層厚度與平整度，為以施力時間與大小控制。于另一本發(fā)明較佳 具體實(shí)施例，真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)710使上封膠基材與封裝層對 準(zhǔn)；其中對準(zhǔn)操作是由一單元控制，以進(jìn)行機(jī)械和/或光學(xué)對準(zhǔn)。
平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備的熱固化單元720，是用以進(jìn)行熱固化工 藝以形成一平板/晶圓結(jié)構(gòu)，包含一上封膠基材，封裝層與晶粒。平板 /晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備的清潔單元730是用于移除工藝，以使平板/晶圓 結(jié)構(gòu)成為圓形或矩形或/與清潔平板結(jié)構(gòu)表面，例如，溶液。于本發(fā)明 另一較佳具體實(shí)施例，以分離工具740進(jìn)行分離工藝，例如，藉機(jī)械 力進(jìn)行，自第二分離層分離平板/晶圓結(jié)構(gòu)。
對熟悉此領(lǐng)域技藝者，本發(fā)明雖以較佳實(shí)例闡明如上，然其并非 用以限定本發(fā)明的精神。在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)所作的修改 與類似的配置，均應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)，此范圍應(yīng)覆蓋所有類似 修改與類似結(jié)構(gòu)，且應(yīng)做最寬廣的詮釋。
權(quán)利要求
1、一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于，包含一平臺用以負(fù)載一重布工具，包含一下基材，一第一分離層于其上且設(shè)置晶粒于該第一分離層上方，其中一對準(zhǔn)圖案形成于該第一分離層；一上封膠基材，于底表面包含一第二分離層；一真空腔體與該平臺耦合，以提供一預(yù)定工藝條件；一清潔單元與該平臺耦合；與一微處理器用以控制封裝工藝。
2、 如權(quán)利要求1所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于， 進(jìn)一步包含一熱固化單元與該平臺耦合。
3、 如權(quán)利要求1所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于， 進(jìn)一步包含一元件用以機(jī)械和/或光學(xué)對準(zhǔn)。
4、 如權(quán)利要求1所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于， 其中該上封膠基材為圓形或矩形。
5、 如權(quán)利要求1所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于， 其中該微處理器可編程，用以控制一封裝層厚度與平整度。
6、 如權(quán)利要求1所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于， 其中該上基材所施力量的時間與大小，由程序控制。
7、 如權(quán)利要求1所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備，其特征在于， 其中該清潔單元以溶液清潔該晶粒作用表面。
8、 一平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝方法，其特征在于，包含 提供一下基材包含一第一分離層用以供設(shè)置晶粒， 涂布一封裝層，覆蓋該晶粒并填充該晶粒間的空隙， 通過真空平板/晶圓粘合結(jié)構(gòu)粘合一上封膠基材的第二分離層與該封裝層的上表面，使該封裝層熱固化，以形成一平板/晶圓結(jié)構(gòu)；對該平板/晶圓結(jié)構(gòu)加以構(gòu)型；自該下基材的該第一分離層分離該平板/晶圓結(jié)構(gòu)；清潔該晶粒作用表面；與自該上封膠基材的該第二分離層分離該平板/晶圓結(jié)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求8所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝方法，其特征在于， 其中該封裝層以真空/涂布印刷形成。
10、 如權(quán)利要求8所述的平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝方法，其特征在于， 其中該封裝層的材料包含液體化合物、液體環(huán)氧樹脂、樹脂、含有或 不含有填充材質(zhì)的硅膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備與其方法。本發(fā)明揭露一下基材，包含一第一分離層，一上封膠基材包含一第二分離層，一簡易封裝層與一真空平板/晶圓結(jié)構(gòu)粘合機(jī)用以粘合，一熱固化單元，一清潔單元與一分離工具；其中上封膠基材為矩形或圓形。因此本發(fā)明提供一簡易，便宜的泛用平板/晶圓結(jié)構(gòu)封裝設(shè)備用以形成矩形/圓形的平板結(jié)構(gòu)，且不造成作用表面破壞。
文檔編號H01L21/56GK101295655SQ20081009319
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者楊文焜, 許獻(xiàn)文, 鄭明忠 申請人:育霈科技股份有限公司