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設(shè)置便于組裝的超小或超薄分立元件的制作方法

文檔序號(hào):11442482閱讀:316來源:國(guó)知局
設(shè)置便于組裝的超小或超薄分立元件的制造方法與工藝

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年8月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/033595號(hào)以及2014年10月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/060928號(hào)的權(quán)益,這兩個(gè)申請(qǐng)通過引用并入本文。



背景技術(shù):

本說明書一般涉及設(shè)置便于組裝的超小或超薄分立元件。

已知的組裝工藝使用機(jī)器人取放系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行將物品從一個(gè)位置傳送到另一個(gè)位置。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

考慮設(shè)置便于集成電路封裝中的取放的超小或超薄分立元件的方法,如2014年8月5日提交的美國(guó)申請(qǐng)第62/033595號(hào)所公開,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

通常,在一方面,方法包括:從載體釋放分立元件并將所述分立元件沉積在操縱件基板上,所述分立元件具有超薄、超小、或超薄且超小的構(gòu)造,所述操縱件基板的厚度為至少50微米、以及所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度為至少300微米。

實(shí)現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個(gè),或者以下特征中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的組合。該方法還可以包括將脫模層附裝到所述操縱件基板,使得所述分立元件以可釋放的方式附裝到所述脫模層。所述脫模層為熱敏材料。所述脫模層為紫外線(uv)光敏材料。所述脫模層包括第一層和第二層。所述第一層附裝到所述操縱件,所述第二層針對(duì)分立元件沉積而定向。所述第二層與所述第一層平行。所述第二層是uv敏感的。所述第二層是熱敏感的。所述第一層為永久粘合劑。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大,或者響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。該方法包括:將所述分立元件傳送到所述操縱件基板上,以接觸設(shè)備基板。該方法包括:將所述分立元件從所述操縱件基板釋放,以將所述分立元件沉積在所述設(shè)備基板上。將所述分立元件沉積在所述設(shè)備基板上包括將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板。將所述分立元件從所述操縱件釋放與將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板同時(shí)進(jìn)行。響應(yīng)于將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板而將所述分立元件從所述操縱件釋放。通過將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板,而引起所述分立元件從所述操縱件釋放。在將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板之后,完成將所述分立元件從所述操縱件釋放。通過與所述設(shè)備基板接合,將所述分立元件從所述操縱件釋放。接合還包括傳遞熱能或uv光,以將所述分立元件與所述基板接合并將所述分立元件從所述操縱件釋放。當(dāng)將所述分立元件從所述操縱件基板釋放時(shí),所述操縱件基板保持與所述設(shè)備基板相接觸。該方法還包括:將所述操縱件基板從所述分立元件移除。移除所述操縱件基板包括施加以下項(xiàng)中的至少一個(gè)或者這些項(xiàng)中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合:刷、葉片、壓縮空氣、真空力、振動(dòng)、或重力。所述操縱件基板的厚度在49微米與801微米之間、100微米與800微米之間、和/或300微米與800微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在400微米與600微米之間。

通常,在一方面,裝置包括:分立元件,其具有超薄、超小、或超薄且超小的構(gòu)造;以及操縱件基板,其以可釋放的方式附裝到所述分立元件,所述操縱件具有比所述分立元件更厚且更寬的構(gòu)造。

實(shí)現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個(gè),或者以下特征中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的組合。該裝置還包括:脫模層,所述脫模層附裝到所述操縱件基板,使得所述分立元件以可釋放的方式附裝到所述脫模層。所述脫模層為熱敏材料。所述脫模層為紫外線光敏材料。所述脫模層包括第一層和第二層。所述脫模層包括附裝到所述操縱件的第一層和針對(duì)分立元件沉積而定向的第二層。所述第二層與所述第一層平行。所述第二層是uv敏感的。所述第二層是熱敏感的。所述第一層為永久粘合劑。響應(yīng)于熱超過粘合劑的熱參數(shù),所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱超過粘合劑的熱參數(shù),所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。所述操縱件基板的厚度在49微米與801微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在100微米與800微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在300微米與800微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在400微米與600微米之間。

通常,在一方面,方法包括:應(yīng)用工藝步驟,以使超薄、超小、或超薄且超小的分立元件的表面與要附裝超薄、超小、或超薄且超小的分立元件的基板之間的材料,改變?yōu)樗霾牧蠈⒊ ⒊?、或超薄且超小的分立元件保持在所述基板上的狀態(tài)。所述工藝步驟同時(shí)使將超薄、超小、或超薄且超小的分立元件的相對(duì)側(cè)表面臨時(shí)保持在正由取放工具的卡盤保持的操縱件上的材料,改變?yōu)樵摬牧喜辉賹⒊ ⒊?、或超薄且超小的分立元件保持在所述操縱件上的狀態(tài)。該方法包括使?fàn)顟B(tài)改變的步驟,使?fàn)顟B(tài)改變的步驟包括傳遞熱能、uv光、或熱能和uv光二者。將所述分立元件的相對(duì)側(cè)表面臨時(shí)保持在操縱件基板上的材料包括脫膜層,所述脫模層包括第一層和第二層。將所述分立元件的相對(duì)側(cè)表面臨時(shí)保持在操縱件基板上的材料包括脫膜層,所述脫模層包括附裝到所述操縱件的第一層和臨時(shí)保持所述分立元件的第二層。所述脫膜層為熱敏材料。所述脫模層為uv光敏材料。所述第二層與所述第一層平行。所述第一層為永久粘合劑,所述第二層是熱敏感的。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。所述操縱件的厚度在49微米與801微米之間。所述操縱件至少一側(cè)的長(zhǎng)度在100微米與600微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在300微米與800微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在400微米與600微米之間。

通常,在一方面,方法包括:將超薄晶片沉積在操縱件基板上;以及將分立元件從所述超薄晶片釋放,所述分立元件具有超薄構(gòu)造,所述操縱件基板的厚度為至少50微米。

實(shí)現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個(gè),或者以下特征中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的組合。

該方法還包括:將脫模層附裝到所述操縱件基板,使得所述超薄晶片以可釋放的方式附裝到所述脫模層。釋放所述分立元件包括對(duì)所述超薄晶片進(jìn)行切割。對(duì)所述超薄晶片進(jìn)行切割還包括對(duì)所述操縱件基板進(jìn)行切割以形成切割操縱件基板,使得所述分立元件以可釋放的方式附裝到所述操縱件基板。所述分立元件被確定大小以覆蓋所述切割操縱件基板的表面。所述脫模層為熱敏材料。所述脫模層為紫外線光敏材料。所述脫模層包括第一層和第二層。所述脫模層包括附裝到所述操縱件的第一層和針對(duì)分立元件沉積而定向的第二層。所述第二層與所述第一層平行。所述第二層是uv敏感的。所述第二層是熱敏感的。所述第一層為永久粘合劑。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。該方法還包括:將所述分立元件傳送到所述操縱件基板上,以接觸設(shè)備基板。該方法還包括:將所述分立元件從所述操縱件基板釋放,以將所述分立元件沉積在所述設(shè)備基板上。將所述分立元件沉積在所述設(shè)備基板上包括將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板。將所述分立元件從所述操縱件釋放與將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板同時(shí)進(jìn)行。響應(yīng)于將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板而將所述分立元件從所述操縱件釋放。通過將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板,而引起所述分立元件從所述操縱件釋放。在將所述分立元件接合到所述設(shè)備基板之后,完成將所述分立元件從所述操縱件釋放。通過與所述設(shè)備基板接合,將所述分立元件從所述操縱件釋放。所述接合還包括傳遞熱能或uv光,以將所述分立元件與所述基板接合并將所述分立元件從所述操縱件釋放。所述操縱件基板的厚度在49微米至801微米之間。當(dāng)將所述分立元件從所述操縱件基板釋放時(shí),所述操縱件基板保持與所述設(shè)備基板相接觸。該方法還包括:將所述操縱件基板從所述分立元件移除。移除所述操縱件包括施加以下項(xiàng)中的至少一個(gè)或者這些項(xiàng)中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合:刷、葉片、壓縮空氣、真空力、振動(dòng)、液體噴射、靜電、電磁力或重力。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在100微米與600微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在300微米與800微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在400微米與600微米之間。

通常,在一方面,裝置包括:分立元件,其具有超薄構(gòu)造;以及操縱件基板,其以可釋放的方式附裝到所述分立元件,所述操縱件具有比所述分立元件更厚的構(gòu)造。

實(shí)現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個(gè),或者以下特征中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的組合。該裝置還包括:脫模層,所述脫模層附裝到所述操縱件基板,使得所述分立元件以可釋放的方式附裝到所述脫模層。所述脫模層為熱敏材料。所述脫模層為uv光敏材料。所述脫模層包括第一層和第二層。所述脫模層包括附裝到所述操縱件的第一層和針對(duì)分立元件沉積而定向的第二層。所述第二層與所述第一層平行。所述第二層是uv敏感的。所述第二層是熱敏感的。所述第一層為敏感的永久粘合劑。響應(yīng)于熱超過粘合劑的熱參數(shù),所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱超過粘合劑的熱參數(shù),所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。所述操縱件基板的厚度在99微米與801微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在100微米與600微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在300微米與800微米之間。所述操縱件基板的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在400微米與600微米之間。

通常,在一方面,方法包括:應(yīng)用工藝步驟,以使超薄分立元件的表面與要附裝所述超薄分立元件的基板之間的材料,改變?yōu)樗霾牧蠈⑺龀》至⒃3衷谒龌迳系臓顟B(tài)。所述工藝步驟同時(shí)使將所述超薄分立元件的相對(duì)側(cè)表面臨時(shí)保持在正由取放工具的卡盤保持的操縱件上的材料,改變?yōu)樵摬牧喜辉賹⑺龀》至⒃3衷谒霾倏v件上的狀態(tài)。

實(shí)現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個(gè),或者以下特征中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的組合。方法包括使?fàn)顟B(tài)改變的步驟,使?fàn)顟B(tài)改變的步驟包括傳遞熱能、uv光、或熱能和uv光二者。將所述分立元件的相對(duì)側(cè)表面臨時(shí)保持在操縱件基板上的材料包括脫膜層,所述脫模層包括第一層和第二層。將所述分立元件的相對(duì)側(cè)表面臨時(shí)保持在操縱件基板上的材料包括脫膜層,所述脫模層包括附裝到所述操縱件的第一層和臨時(shí)保持所述分立元件的第二層。所述脫膜層為熱敏材料。所述脫模層為uv光敏材料。所述第二層與所述第一層平行。所述第二層是uv敏感的。所述第二層是熱敏感的。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。所述操縱件的厚度在49微米與801微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在100微米與600微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在300微米與800微米之間。所述操縱件的至少一側(cè)的長(zhǎng)度在400微米與600微米之間。

通常,在一方面,方法包括:使用可脫模層將操縱件基板附裝到分立元件,當(dāng)將所述操縱件基板附裝到所述分立元件時(shí),使用工具來保持所述操縱件基板,并使所述分立元件接觸設(shè)備基板上的粘合劑層。該方法還包括使所述可脫模層將所述操縱件基板從所述分立元件釋放,并使所述分立元件在所述粘合劑層處附裝到所述設(shè)備基板,從所述操縱件基板撤走所述工具,同時(shí)所述操縱件基板通過釋放的所述可脫模層保持與所述分立元件的接觸。

實(shí)現(xiàn)方式可以包括以下特征中的一個(gè),或者以下特征中的任意兩個(gè)或更多個(gè)的組合。

該方法包括:解除所述操縱件基板與所述分立元件的接觸。解除所述操縱件基板與所述分立元件的接觸包括施加以下項(xiàng)中的至少一個(gè)或者這些項(xiàng)中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合:刷、葉片、壓縮空氣、真空力、振動(dòng)、或重力。所述可脫模層為熱敏材料。所述可脫模層為紫外線光敏材料。所述可脫模層包括第一層和第二層。所述可脫模層包括附裝到操縱件的第一層和針對(duì)分立元件沉積而定向的第二層。所述第二層與所述第一層平行。所述第二層是uv敏感的。所述第二層是熱敏感的。所述第一層為永久粘合劑。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。響應(yīng)于熱能的施加,所述第二層的熱敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的增大。響應(yīng)于uv光的施加,uv光敏感性引起粘合強(qiáng)度的降低。將所述分立元件從所述操縱件釋放與將所述分立元件附裝到所述設(shè)備基板同時(shí)進(jìn)行。響應(yīng)于將所述分立元件附裝到所述設(shè)備基板而將所述分立元件從所述操縱件釋放。通過將所述分立元件附裝到所述設(shè)備基板,而引起所述分立元件從所述操縱件釋放。在將所述分立元件附裝到所述設(shè)備基板之后,完成將所述分立元件從所述操縱件釋放。通過將所述分立元件附裝到所述設(shè)備基板,將所述分立元件從所述操縱件釋放。

除了其他方面,我們?cè)诖嗣枋隽顺『?或超薄分立元件(例如,包括集成電路的超小和/或超薄半導(dǎo)體裸片)的新的封裝方式,這些集成電路被臨時(shí)附裝到操縱件基板,使得所得組件與標(biāo)準(zhǔn)電子封裝設(shè)備(例如取放裸片接合器和其他芯片組裝設(shè)備)兼容。除了其他方面,我們描述的方法和產(chǎn)品相對(duì)簡(jiǎn)單、便宜、有效且與當(dāng)前系統(tǒng)兼容。在這方面,這些方法和產(chǎn)品將打開新的市場(chǎng)并擴(kuò)展當(dāng)前的包括低成本電子設(shè)備的技術(shù)市場(chǎng)。

我們概括地使用術(shù)語分立元件,以包括例如要成為產(chǎn)品或電子設(shè)備的一部分(例如電子、機(jī)電或光電元件、模塊或系統(tǒng))的任意單元,例如在半導(dǎo)體材料的一部分上形成有電路的任意半導(dǎo)體材料。

我們概括地使用術(shù)語設(shè)備基板,以包括例如將接收分立元件或組裝分立元件的任意物體,例如更高級(jí)組件(例如產(chǎn)品或電子設(shè)備、電子、機(jī)電或光電元件或系統(tǒng))。

我們概括地使用術(shù)語操縱件、操縱件基板、過渡操縱件或過渡操縱件基板,以包括厚度超過分立元件的任意剛性基板(諸如空白硅晶片、玻璃或陶瓷基板、或由剛性聚合物或復(fù)合材料制成的基板),以臨時(shí)用來將分立元件傳送到設(shè)備基板以及/或者臨時(shí)用來支撐一個(gè)或更多個(gè)分立元件。

我們概括地使用術(shù)語載體或載體基板,以包括例如包括一個(gè)或更多個(gè)分立元件(例如由制造商組裝的一批分立元件)的任意材料,例如包括一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體裸片的晶片。

針對(duì)分立元件,我們概括地使用術(shù)語超薄,以包括例如厚度與一般取放技術(shù)不兼容(例如,厚度小于或等于50μm)的分立元件。

針對(duì)分立元件,我們概括地使用術(shù)語超小,以包括例如大小與一般取放技術(shù)不兼容(例如,最大長(zhǎng)度小于或等于300μm/側(cè))的分立元件。

針對(duì)晶片,我們概括地使用術(shù)語超薄,以包括例如最大厚度小于或等于50μm的半導(dǎo)體晶片。

這些和其他方面、特征、實(shí)現(xiàn)方式和優(yōu)點(diǎn)可以被表達(dá)為用于進(jìn)行功能的方法、裝置、系統(tǒng)、元件、手段或步驟,并且以其他方式,可以被表達(dá)為這些方法、裝置、系統(tǒng)、元件、手段或步驟的組合。

根據(jù)以下描述以及權(quán)利要求,這些或其他方面、特征、實(shí)現(xiàn)方式和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

附圖說明

圖1是包括超小和超薄裸分立元件的操縱件組件和操縱件基板的示意性側(cè)視圖。

圖2是包括超小和超薄裸分立元件的操縱件組件和操縱件基板的示意性側(cè)視圖。

圖3是包括超薄裸分立元件的操縱件組件和操縱件基板的示意性側(cè)視圖。

圖4是示出使用圖1中的操縱件組件的分立元件封裝工藝的示例的示意圖。超小和超薄裸分立元件的有源層背向設(shè)備基板。

圖5是附裝分立元件之前的操縱件基板的示意性側(cè)視圖。

圖6是傳送組件和設(shè)備基板組件的示意性側(cè)視圖。

圖7是示出使用圖1中的操縱件組件的分立元件封裝工藝的另一示例的示意圖。超小和超薄裸分立元件的有源層背向設(shè)備基板。

圖8是附裝分立元件之前的操縱件基板的示意性側(cè)視圖。

圖9是多操縱件基板組件的示意性側(cè)視圖。

圖10是示出使用圖2中的操縱件組件的分立元件封裝工藝的示例的示意圖。超小和超薄裸分立元件的有源層面向設(shè)備基板。

圖11是傳送組件和設(shè)備基板組件的示意性側(cè)視圖。

圖12是附裝分立元件之前的操縱件基板的示意性側(cè)視圖。

圖13是示出使用圖3中的操縱件組件的分立元件封裝工藝的示例的示意圖。超薄裸分立元件的有源層面向設(shè)備基板。

圖14是傳送組件和設(shè)備基板組件的示意性側(cè)視圖。

圖15是示出與圖13的分立元件封裝工藝一起使用的工藝的示例的示意圖。

具體實(shí)施方式

除了其他方面,我們?cè)诖嗣枋隽烁叨热犴g和/或微小(例如極細(xì)微)分立元件的新的封裝方式。這種柔韌和極細(xì)微分立元件是超薄和/或超小的,并且提供了有益于廣泛應(yīng)用的柔韌性和低成本,但是,這種柔韌和極細(xì)微分立元件當(dāng)前也是與傳統(tǒng)封裝技術(shù)(例如取放設(shè)備)不兼容的。除了其他方面,我們?cè)诖嗣枋龅姆椒ê彤a(chǎn)品被優(yōu)化以與傳統(tǒng)取放設(shè)備相結(jié)合地處理這種超薄和/或超小分立元件。在這方面,這些方法和產(chǎn)品能夠?qū)е码娮赢a(chǎn)品的生產(chǎn)成本的降低,同時(shí)支持比利用傳統(tǒng)分立元件和取放設(shè)備可獲得的封裝率更高的封裝率。

如圖1所示,操縱件組件100包括分立元件10和操縱件基板108。將分立元件10形成為超薄(例如,最大厚度為50μm或更小、40μm或更小、30μm或更小、25μm或更小、20μm或更小、10μm或更小、以及5μm或更小)、超小(例如,最大長(zhǎng)度或?qū)挾瘸叽缧∮诨虻扔?00μm/側(cè)、250μm/側(cè)、200μm/側(cè)、150μm/側(cè)、以及100μm/側(cè))、或超薄且超小。就本身而言,分立元件10的尺寸促進(jìn)了當(dāng)前的大規(guī)模集成電路封裝技術(shù)(例如機(jī)械取放系統(tǒng))的發(fā)展,在并非完全無法封裝分立元件10或類似大小的分立元件的情況下,這些封裝技術(shù)例如由于物理限制、高昂成本、低效率和/或低生產(chǎn)率而無效。

分立元件10包括有源層102,有源層102包括集成電路設(shè)備。有源層102還可以包括鈍化層(未示出)。在圖1中,利用面向操縱件基板108的有源層102來定向分立元件10。在預(yù)期使用對(duì)于將分立元件電連接到設(shè)備基板上的其他元件通用的手段和材料(例如引線接合或帶自動(dòng)接合(tab)),來進(jìn)行這種連接的情況下,這種構(gòu)造是有利的。使用對(duì)于將分立元件的背面接合到設(shè)備基板這種附裝通用的手段和材料(例如,利用低共熔合金、焊接劑、粘合劑(例如導(dǎo)電和非導(dǎo)電環(huán)氧樹脂)、聚酰胺和其他合適的材料和方法來進(jìn)行接合),來進(jìn)行這種附裝。

如下所述,集成包裝方法或者能夠利用另一有源層定向來生產(chǎn)分立元件。例如,如圖2所示,操縱件組件200可以包括有源層102遠(yuǎn)離操縱件基板108或背向操縱件基板108的分立元件10。在預(yù)期使用稱為倒裝芯片組件的方法來將分立元件10電連接到諸如圖12中的示例所示的元件(例如設(shè)備基板上的導(dǎo)體)的情況下,這種定向是有利的。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中,操縱件基板108(例如空白硅晶片、玻璃、陶瓷或其他無機(jī)或有機(jī)物質(zhì))超出分立元件10,并且被確定大小并被構(gòu)造為與當(dāng)前取放系統(tǒng)兼容。在一些情況下,一個(gè)或更多個(gè)電路被置于過大的操縱件基板上,并且各獨(dú)立的操縱件被切割成一定大小。通常,操縱件基板108可以具有大于或等于300μm/側(cè)的長(zhǎng)度(優(yōu)選為400-600μm/側(cè))以及超過50μm的厚度(例如,大于50μm且在100-800μm之間的厚度)。在這些情況下,當(dāng)取放系統(tǒng)可能無法有效地傳送分立元件10時(shí),只要將分立元件10附裝到具有足夠大小和構(gòu)造的操縱件基板,取放系統(tǒng)將能夠傳送分立元件10。然而,就本身而言,取放系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)部署手段(例如缺乏真空力)無法僅僅釋放分立元件,而是還將釋放操縱件和分立元件組件。然而,除了其他優(yōu)勢(shì),附裝手段的特性及其相互之間(尤其是在分立元件、操縱件基板和設(shè)備基板之間)的相對(duì)關(guān)系是可選的,并且可被定制為將分立元件從操縱件基板釋放并在取放系統(tǒng)保持對(duì)操縱件基板的控制的同時(shí)將分立元件附裝到設(shè)備基板。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中,分立元件30可以具有大小但對(duì)于與當(dāng)前封裝技術(shù)之間的兼容性仍太薄。在這些情況下,如圖3所示,操縱件組件300可以包括附裝到操縱件基板308(長(zhǎng)度類似于分立元件30)的超薄分立元件30。就本身而言,操縱件組件300對(duì)于與取放系統(tǒng)之間的兼容性是足夠厚的。包括第二表面306和第一表面304的脫模層305的性質(zhì)基本類似于參照?qǐng)D1和圖2所描述的那樣。

在一些示例中,雙面脫模層105由多個(gè)子層(例如第一層和第二層)構(gòu)成。雙面脫模層105和一個(gè)或更多個(gè)子層(如果存在)可以包括一個(gè)或更多個(gè)表面(諸如內(nèi)表面或外表面)。例如,再次參照?qǐng)D1,分立元件10通過附裝到脫模層105而以可釋放的方式附裝到操縱件基板108。雙面脫模層105包括向分立元件10暴露的第一表面104和向操縱件基板108暴露的第二表面106。在一些示例中,脫模層105是已知與用于晶片切割或打薄的晶片安裝兼容的雙面熱釋放或uv釋放帶。在這種帶中,第二表面106包括壓敏粘合劑,第一表面104可以包括uv釋放材料或熱釋放材料。已知與半導(dǎo)體材料兼容的示例性釋放材料,并且可以基于期望的粘附特性來選擇示例性釋放材料。

在其他示例中,脫模層105是單層,使得第一表面104和第二表面106是相同材料。這種材料可以包括例如用于臨時(shí)晶片接合的旋涂熱釋放材料,例如valtech的熱釋放環(huán)氧系統(tǒng)或logitech的ocon-196薄膜接合蠟。其他示例性熱釋放材料包括乙烯醋酸乙烯酯(eva)共聚物膜,例如dynatex的wafergrip膠粘膜。其他示例性材料包括uv釋放粘合劑,例如在暴露于uv光能時(shí)能夠改變化學(xué)結(jié)構(gòu)的具有光功能組的聚合物。

在一些情況下,例如,各自選擇脫模層105與分立元件10之間的接合強(qiáng)度以及脫模層105與操縱件基板108之間的接合強(qiáng)度,使得當(dāng)分立元件10附裝到第一表面104時(shí),該附裝的接合強(qiáng)度比第二表面106與操縱件基板108之間的接合強(qiáng)度弱。分立元件10與第一表面104之間的接合強(qiáng)度也可以被選擇為比分立元件10與下面描述的設(shè)備基板之間的接合強(qiáng)度弱。例如,在一些情況下,脫模層105可以是熔化溫度比將分立元件10與下面首先描述的設(shè)備基板接合所需的溫度低的材料。示例包括蠟或類似的材料。

在其他示例中,選擇脫模層105使得相對(duì)于第二表面106的附裝機(jī)構(gòu),可獨(dú)立控制第一表面104的粘附機(jī)構(gòu)。該布置有助于確保分立元件10可以以可選擇的方式從操縱件基板108釋放,而無需將脫模層105從操縱件基板108釋放。

在其他情況下,例如,脫模層105可以擇一地或附加地包括雙圖層熱釋放帶(例如雙圖層熱釋放帶),該雙圖層熱釋放帶包括壓敏粘合劑層和釋熱粘合劑層。在一些情況下,第一表面104可以包括釋熱粘合劑層,而第二表面106可以包括壓敏粘合劑。至少在施加熱能時(shí),與層106與操縱件基板108之間的接合強(qiáng)度相比,超薄和超小分立元件10與脫模層105之間的接合強(qiáng)度更弱。就本身而言,遠(yuǎn)離操縱件基板的施加到超薄和超小分立元件10的力(例如,遠(yuǎn)離操縱件基板的拉力和/或剪切力)可以將超薄和超小分立元件10從操縱件108自由地移除,而無需還移除保持附裝到操縱件108的脫模層105。

雖然通常將分立元件10與操縱件基板108之間的附裝手段描述為膠帶,但是可以采用其他布置。例如,可以使用真空力或靜電力來臨時(shí)形成該附裝。與脫模層105一樣,可以選擇附裝手段和特征(例如接合強(qiáng)度)使得當(dāng)分立元件與基板接合時(shí),分立元件與基板之間的接合強(qiáng)度大于分立元件與操縱件之間的接合強(qiáng)度。

如圖4所示,用于封裝超小和超薄分立元件的工藝400通常能夠包括分立元件制造(402)、晶片準(zhǔn)備(404-412)、分立元件傳送(414)、操縱件基板附裝和切割(416)、附裝地點(diǎn)準(zhǔn)備(418)和分立元件接合(420)。

通常,可以使用已知的半導(dǎo)體技術(shù)(例如薄膜方法)來在半導(dǎo)體材料上(例如在塊狀硅基板上或在分層硅絕緣體硅基板上)形成承載大量分立元件的晶片(402)。

晶片可以使用已知的半導(dǎo)體技術(shù)經(jīng)歷局部切割(404)。例如,可以通過干蝕刻或濕蝕刻、通過機(jī)械切割(如圖4所示)或通過激光微加工,來局部分離分立元件。利用遮蔽膜和/或鈍化層能夠保護(hù)晶片表面免受損壞。例如,可以應(yīng)用光刻或模板/網(wǎng)屏打印的方法來應(yīng)用光刻膠、聚合物、uv可固化聚酰亞胺、層壓膜或其他合適的材料的層并形成圖案。

可以根據(jù)晶片的已知的半導(dǎo)體技術(shù)和材料(例如應(yīng)用光刻膠)來形成遮蔽膜。考慮晶片制造下游的預(yù)期工藝步驟來選擇遮蔽膜材料的厚度和構(gòu)成。例如,選擇遮蔽膜的厚度和構(gòu)成,使得在打開通道之后,例如在蝕刻工藝(410)(如下所述)期間,移除遮蔽膜。

可以基于預(yù)期的附裝工藝和組裝的分立元件的期望的最終厚度來選擇移除的材料在晶片通道中的深度。例如,在用來形成如圖1所示的操縱件組件100的分立元件面朝上工藝中,晶片通道的深度小于期望的最終分立元件厚度。優(yōu)選大于1μm且小于最終的分立元件厚度的1/2。例如考慮切割方法的精確度和精密度,可基于切割方法來選擇通道寬度。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中,將分立元件傳送到設(shè)備基板可以包括以下步驟。

通常,形成超薄分立元件包括首先形成薄晶片(406-408),例如厚度為50μm或更小、40μm或更小、30μm或更小、20μm或更小、10μm或更小、以及5μm或更小的薄晶片。能夠通過已知的半導(dǎo)體打薄技術(shù)(例如機(jī)械研磨、化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)、濕蝕刻、大氣下游等離子體蝕刻(adp)、干化學(xué)蝕刻(dce)、氣相蝕刻或這些技術(shù)的組合,例如機(jī)械研磨之后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光),基于期望的最終分立元件尺寸來降低晶片的厚度或使其變薄。

在一些示例中,可以使用諸如減薄的機(jī)械研磨技術(shù),使晶片變薄為大約50μm的厚度。然而,通常,隨著晶片厚度減小,由于薄晶片的脆性,通過機(jī)械研磨,晶片變得更加容易損壞。為了降低損壞晶片的風(fēng)險(xiǎn),可以使用非接觸材料移除工藝來降低超出通過傳統(tǒng)的機(jī)械研磨工藝可實(shí)現(xiàn)的厚度的晶片厚度。例如,為了實(shí)現(xiàn)20μm或更小的晶片厚度,可以使用已知的非接觸材料移除工藝(例如反應(yīng)離子蝕刻(rie)、氣相蝕刻或任意其他合適的工藝)來制造薄晶片。

可以僅通過在機(jī)械背面研磨之后使用專有3m晶片支持系統(tǒng)進(jìn)行拋光,來實(shí)現(xiàn)變薄為20μm或更小的晶片。在這種情況下,通過非接觸材料移除工藝的附加打薄是不必要的。

在晶片打薄之前或在晶片打薄期間,可以將晶片附裝到臨時(shí)操作基板(406-408)。臨時(shí)操作基板以可釋放的方式附著到晶片并且可移除而不損壞晶片。例如,臨時(shí)操作基板可以包括諸如熱釋放帶(例如,nitto的elep)或紫外線釋放帶的半導(dǎo)體帶,或者可以包括晶片操作固定裝置,該晶片操作固定裝置被構(gòu)造為使用操作薄晶片的真空力、靜電力或其他合適的手段,以可釋放的方式連接到晶片。選擇熱釋放帶或紫外線釋放帶,使得帶附著到晶片,但是可通過分別施加熱或uv而移除。在一些情況下,臨時(shí)操作基板可以是激光透過過渡操縱件(410-412),例如在pctwo2012/033147號(hào)中公開的使用動(dòng)態(tài)脫模層(稱為drl)的玻璃過渡操縱件,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

如上所述,通過例如沿著在晶片中形成的通道,將半導(dǎo)體材料的部分與晶片分離,來形成分立元件。如圖4所示,可以使用干蝕刻技術(shù)(例如使用rie)來從晶片中釋放各分立元件(410-412)。如上所述,選擇參數(shù)和等離子氣體成分,使得在蝕刻或移除任何其他的掩模材料(412)之前完全蝕刻或移除通道中的硅(410)。例如,在使用rie的情況下,可以根據(jù)工藝參數(shù)和等離子氣體成分來選擇光刻膠材料和厚度。在這種情況下,選擇參數(shù)和等離子氣體成分,使得在蝕刻或移除任何其他的掩模材料之前完全蝕刻或移除通道中的硅。在一些情況下,工藝參數(shù)包括1:1混合的sf6和o2作為等離子氣體、13-14pa的壓力、135w的功率和150v的dc偏壓。在該示例中,在打開通道之后,繼續(xù)蝕刻,直到從分立元件表面完全移除掩模層為止。

將各分立元件從操縱件基板釋放取決于使用的操作基板材料和/或粘合劑材料。如上所述,例如使用drl層將分立元件安裝到玻璃過渡操縱件。在這種情況下,可以使用激光傳送方法(414)來從drl釋放分立元件,而無需接觸超薄分立元件。可以使用能夠操作超薄分立元件的其他方法來將分立元件傳送到操縱件基板。

參照?qǐng)D4和圖5,可以通過使用針對(duì)超薄芯片組件的激光非接觸技術(shù)(414)(我們稱為sladt)(在pctwo2012142177號(hào)中公開,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文)來將分立元件從drl層釋放并將其附裝到操縱件基板?;诰懈罟ぞ叩哪芰?例如切口和精度、超小和超薄分立元件10的尺寸、以及操縱件108的尺寸)可選擇各分立元件10之間的距離502。合適的晶片切割工具和/或方法包括鋸切、激光切割、劃線、隱形切割和其他已知的合適方法。在一些示例中,距離502大于50μm,包括并在50μm與200μm之間。在形成各操縱件組件(例如操縱件組件110)之前,一個(gè)或更多個(gè)分立元件10被釋放到過大的操縱件基板108a上,以形成過大的操縱件組件500。在一些情況下,過大的操縱件組件位于玻璃過渡操縱件下方,使得當(dāng)釋放各分立元件時(shí),各分立元件沿著大致由箭頭504指示的方向而朝向脫模層105a行進(jìn),例如使用任意合適的工藝(例如層壓或旋涂)將脫模層105a預(yù)先涂覆到操縱件基板108a上。操縱件基板108a以及包括第二表面106a和第一表面104a的脫模層105a的性質(zhì),通常與參照操縱件組件100描述的性質(zhì)類似,除了操縱件基板108a和關(guān)聯(lián)的脫模層105a的增大的尺寸之外。

就本身而言,在一些實(shí)現(xiàn)方式中,第二表面106a包括用于將脫模層105a附裝到操縱件基板108a的壓力激活粘合劑,第一表面104a包括熱釋放表面或uv釋放表面,例如用于將分立元件10附裝到脫模層105a的熱釋放層或uv釋放層。這樣,隨著分立元件與脫模層105a接觸,以可釋放的方式將分立元件附裝到操縱件基板108a,直到例如施加熱或uv光為止。

在其他示例中,脫模層105a是單層,使得第一表面104a和第二表面106a是相同材料,例如熱釋放粘合劑或uv釋放粘合劑。

如其他地方所描述,這里描述的方法用于將超薄和/或超小裸分立元件附裝到在集成電路封裝中使用的任意設(shè)備基板,例如印刷電路板、塑料管套、陶瓷基板、柔性電路或其他設(shè)備基板。在將分立元件附裝到設(shè)備基板(例如設(shè)備基板604)之前,能夠提供針對(duì)分立元件的附裝手段。例如,如圖4所示,可以分配熱固化非導(dǎo)電分立元件附裝材料(例如henkel的ablebond8008nc),來形成分立元件的粘合劑表面608以附裝到設(shè)備基板604(418)。

參照?qǐng)D4和圖6,到設(shè)備基板的傳送600可以包括例如分立元件接合工具602、操縱件組件100和設(shè)備基板604。在一些實(shí)現(xiàn)方式中,分立元件接合工具602附裝到操縱件基板組件100的操縱件基板108。分立元件接合工具602向設(shè)備基板移動(dòng)并將分立元件10定位在設(shè)備基板604的附裝表面608的正上方。然后,分立元件接合工具602例如沿著大致由箭頭610示出的方向,使操縱件組件100向設(shè)備基板移動(dòng),直到分立元件10接觸粘合劑表面608為止。一旦進(jìn)行了接觸,分立元件接合工具應(yīng)用能夠固化粘合劑表面608上的粘合劑的力和溫度曲線。因?yàn)橥ㄟ^熱釋放層將分立元件10附裝到操縱件基板組件,所以傳遞到粘合劑表面608上的粘合劑的溫度曲線快速地或同時(shí)地使分立元件10與操縱件基板108之間的粘附變?nèi)酢2倏v件基板108與分立元件10之間的任何剩余的接合強(qiáng)度不足以克服分立元件10與設(shè)備基板604之間的接合強(qiáng)度。結(jié)果,隨著分立元件接合工具602和操縱件基板遠(yuǎn)離設(shè)備基板地移動(dòng),分立元件10仍附裝到設(shè)備表面。通過分立元件接合工具施加正壓力,操縱件基板隨后能夠從分立元件接合工具釋放,以在不同位置處置。

如果操縱件基板包括uv可脫模層(104)以替代熱釋放層,則通過能夠發(fā)出uv光的設(shè)備能夠使傳送手段(例如元件接合工具602)更加容易。與熱釋放分立元件接合工具一樣,uv釋放分立元件接合工具能夠發(fā)出足夠強(qiáng)度的uv光,以將分立元件從操縱件脫離接合。在這種情況下,需要附加熱源來將分立元件接合到設(shè)備基板??梢允惯@種熱源與保持設(shè)備基板的工作臺(tái)一體化。

在某些實(shí)現(xiàn)方式中,通過uv可脫模層能夠?qū)⒎至⒃雍系讲倏v件基板,同時(shí)設(shè)備基板上的粘合劑可以是uv固化粘合劑材料。在這種情況下,基于選擇的粘合劑發(fā)出足夠強(qiáng)度的uv光,能夠使分立元件與操縱件基板之間的接合變?nèi)?,并將分立元件接合到設(shè)備基板上的粘合劑。

在一些示例中,使用熱敏或uv敏感粘合劑的各種組合,使得分立元件與操縱件基板之間的接合變?nèi)?,而分立元件與設(shè)備基板之間的接合變強(qiáng)。

在一些情況下,通過設(shè)備基板也應(yīng)用(或擇一地應(yīng)用)熱或uv光,以固化設(shè)備基板上的粘合劑。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中,將分立元件傳送到設(shè)備基板可以包括以下步驟。

如圖7所示,用于在面朝上構(gòu)造中封裝超小和/或超薄分立元件的工藝700通??梢园ǐ@得或制造晶片(702)、局部切割晶片(704)、打薄晶片(706)、將分立元件與晶片分離(708)、將分立元件從晶片傳送到過渡操縱件基板(710)、將分立元件從過渡操縱件基板傳送到操縱件基板(712)、將分立元件接合到操縱件基板同時(shí)弱化過渡操縱件基板與分立元件之間的接合(712)、將操縱件基板劃分為各自包括分立元件的多個(gè)獨(dú)立的操縱件基板(714)、準(zhǔn)備與分立元件附裝的設(shè)備基板(716)、使用分立元件接合工具拾取操縱件組件并將操縱件組件定位在設(shè)備基板上方,以將分立元件與設(shè)備基板上的附裝粘合劑對(duì)準(zhǔn)(718)、移動(dòng)分立元件與設(shè)備基板上的附裝粘合劑接觸(718)、發(fā)出能量,使得分立元件與操縱件基板之間的接合變?nèi)酰至⒃c設(shè)備基板之間的接合變強(qiáng)(718)、移動(dòng)分立元件接合工具離開設(shè)備基板,同時(shí)分立元件保持接合到設(shè)備基板(718)、以及將操縱件基板從分立元件接合工具釋放(718)。

通常,可以使用已知的半導(dǎo)體技術(shù)(例如薄膜方法)來在半導(dǎo)體材料上(例如在塊狀硅基板上或在分層硅絕緣體硅基板上)形成承載大量分立元件的晶片(702)。

在切割(704)期間,晶片可以使用已知的半導(dǎo)體技術(shù)經(jīng)歷局部切割。例如,可以通過干蝕刻或濕蝕刻、通過機(jī)械切割(如圖7所示)或通過激光切割,來局部分離分立元件。在某些情況下,切割晶片以形成等于或略大于最終分立元件厚度的通道深度。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中,晶片打薄、分立元件分離基本類似于參照工藝400描述的晶片打薄、分立元件分離,除了與遮蔽膜相關(guān)的討論以外。例如,工藝700省略遮蔽膜,因此簡(jiǎn)單地執(zhí)行干蝕刻(708)直到通道暢通。

雖然從晶片傳送分立元件的工藝(710)基本類似于參照工藝400描述的工藝,但此處的分立元件首先被沿著方向812傳送到過渡操縱件基板808,各分立元件10分開距離802。參照?qǐng)D8,過大的操縱件組件800基本類似于過大的操縱件組件500,除了有源分立元件面102和脫模層805的類型之外。這里,有源分立元件面背向過渡基板808。此外,利用低溫粘合劑釋熱帶涂覆過渡基板808,使得當(dāng)帶被暴露于一定溫度時(shí),帶失去其粘合性質(zhì)。例如,的revalpha319y-4l具有90℃的釋放溫度。

參照?qǐng)D9,為了將分立元件從過渡操縱件基板808傳送到操縱件基板108,過渡操縱件基板808被放置在操縱件基板108上方或被堆疊在操縱件基板108上。在這種情況下,操縱件基板108包括脫模層105,脫模層105包括釋放溫度比過渡操縱件基板的釋放溫度高的熱敏層104,例如釋放溫度為150℃的的revalpha319y-4h。為了使分立元件與過渡操縱件基板之間的接合變?nèi)?,將疊層加熱到高于低溫帶的釋放溫度但低于高溫帶的釋放溫度的溫度。這種條件導(dǎo)致了過渡操縱件基板808失去附著力。就本身而言,過渡操縱件基板可自由移除。在一些情況下,過渡基板組件也是可再用的。

包括準(zhǔn)備設(shè)備基板(716)和將分立元件傳送到設(shè)備基板(718)的分立元件封裝工藝基本類似于參照?qǐng)D4描述的分立元件封裝工藝。

如圖10所示,用于在倒裝芯片構(gòu)造中封裝超小和超薄分立元件的工藝1000通??梢园ǐ@得或制造晶片(1002)、局部切割晶片(1004)、打薄晶片(1006)、將分立元件與晶片分離(1008)、將分立元件傳送到操縱件基板(1010)、將操縱件基板劃分為各自包括分立元件的多個(gè)獨(dú)立的操縱件基板(1012)、準(zhǔn)備與分立元件附裝的設(shè)備基板(1014)、使用分立元件接合工具拾取操縱件組件并將操縱件組件定位在設(shè)備基板上方,以將分立元件與設(shè)備基板上的附裝粘合劑對(duì)準(zhǔn)(1016)、移動(dòng)分立元件與設(shè)備基板上的附裝粘合劑接觸(1016)、發(fā)出能量,使得分立元件與操縱件基板之間的接合變?nèi)?,而分立元件與設(shè)備基板之間的接合變強(qiáng)(1016)、移動(dòng)分立元件接合工具離開設(shè)備基板,同時(shí)分立元件保持接合到設(shè)備基板,并將操縱件基板從分立元件接合工具釋放(1016)。

通常,如倒裝芯片構(gòu)造所需具有凸出分立元件的晶片是公知的。晶片凸點(diǎn)的常用方法包括螺柱凸點(diǎn)、無電鎳金鍍、焊錫球、錫膏印刷、錫電鍍等。雖然具有低調(diào)無電鎳金鍍的初始晶片與這里描述的工藝兼容,但是在從玻璃基板傳送分立元件(1010)之后且在將分立元件放置在操縱件基板上(1012)之前,可能出現(xiàn)凸點(diǎn)的產(chǎn)生。

晶片切割工藝(1004)、晶片打薄工藝(1006)、分立元件分離(1008)、分立元件傳送(1010)、形成各操縱件基板(1012)和分立元件接合(1016)基本類似于以上描述的其他方法。例如,如圖5和圖11所示,以相同的方式但是針對(duì)分立元件10上的有源面102的定向,將分立元件10放置在操縱件基板108上。這里,各分立元件10分開距離1202并沿方向1204行進(jìn)。

參照?qǐng)D10至圖12,使用導(dǎo)電材料1106和粘合劑材料1108將分立元件10附裝到設(shè)備基板608。

粘合劑材料和應(yīng)用方法的類型取決于被選擇用來將分立元件電連接到設(shè)備基板上的導(dǎo)體跡線的方法。例如,可以使用液體形式的導(dǎo)電粘合劑(例如,各向異性導(dǎo)電粘合劑、acp,例如creativematerials的類型115-29)或其他常用方法和材料(例如,各向異性導(dǎo)電膜和導(dǎo)電貼、各向同性導(dǎo)電膜和導(dǎo)電帖、以及焊接劑)。分立元件接合通常包括使用分立元件接合工具拾取操縱件組件并將操縱件組件定位在設(shè)備基板上方,以將分立元件與設(shè)備基板上的附裝粘合劑對(duì)準(zhǔn)(1016)、移動(dòng)分立元件與設(shè)備基板上的附裝粘合劑接觸(1016)、發(fā)出能量,使得分立元件與操縱件基板之間的接合變?nèi)?,而分立元件與設(shè)備基板之間的接合變強(qiáng)(1016)、移動(dòng)分立元件接合工具離開設(shè)備基板,同時(shí)分立元件保持接合到設(shè)備基板,并將操縱件基板從分立元件接合工具釋放(1016)。

在某些實(shí)施方式中,如果使用除acp接合之外的附著方法,則可期望定制地點(diǎn)準(zhǔn)備機(jī)構(gòu)和/或適應(yīng)新材料的工藝(1014)。

如圖13所示,用于在倒裝芯片構(gòu)造中封裝超薄分立元件的工藝1300通??梢园ǐ@得或制造晶片(1302)、使用機(jī)械打薄工藝或在機(jī)械打薄工藝之后通過非接觸打薄工藝來打薄晶片(1304)、將超薄晶片安裝到操縱件基板(1306)、將分立元件與晶片分離(1308)、準(zhǔn)備用于與分立元件附裝的設(shè)備基板(1310)、使用分立元件接合工具拾取操縱件組件并將操縱件組件定位在設(shè)備基板上方(同樣如圖14所示),以將分立元件與設(shè)備基板608上的附裝粘合劑對(duì)準(zhǔn),移動(dòng)分立元件與設(shè)備基板608上的附裝粘合劑604接觸,發(fā)出能量,使得分立元件與操縱件基板之間的接合變?nèi)酰至⒃c設(shè)備基板之間的接合變強(qiáng)(1312)、移動(dòng)分立元件接合工具離開設(shè)備基板,同時(shí)分立元件保持接合到設(shè)備基板,并將操縱件基板從分立元件接合工具釋放(1312)。

與其他倒裝芯片構(gòu)造一樣,使用導(dǎo)電材料604將分立元件附裝到設(shè)備基板608。

通常,晶片形成(1302)和通過接觸或非接觸材料移除工藝的晶片打薄(1304)基本類似于其他地方描述的工藝。然而,在某些情況下,略微改進(jìn)了各分立元件的分離和操縱件基板的大小確定(1308)。例如,沿著操縱件基板應(yīng)用包括第二表面306和第一表面304的脫模層305,熱或uv釋放層暴露于超薄晶片的背面并且壓敏層附裝到操縱件基板(1306)。在這種情況下,操縱件基板308的長(zhǎng)度和寬度可以等于超薄分立元件30的尺寸。就本身而言,操縱件基板和晶片可以被同時(shí)切割為獨(dú)立的操縱件組件300(1308)。

如圖15所示,如上所述,可以修改用于封裝分立元件的工藝,如用于將分立元件1501附裝到設(shè)備基板1502的工藝1500所示。例如,首先準(zhǔn)備設(shè)備基板1502(1310),以通過分配管1507在設(shè)備基板1502的要附裝分立元件的位置1515,將一定量的粘附劑1505分配到設(shè)備基板表面1509(包括導(dǎo)體1511),而附裝到分立元件1501。

然后,工藝1500通??梢园ǎ和ㄟ^分立元件傳送工具1508的真空管1516施加真空1513,來拾取(1502)操縱件組件1552(包括分立元件1501、操縱件基板108、脫模層105)。然后,具有操縱件組件的傳送工具被定位在設(shè)備基板的位置1515上方(同樣如圖13和圖14所示),從而將分立元件與設(shè)備基板1502(圖6中的604)上的附裝粘合劑對(duì)準(zhǔn)。然后,移動(dòng)分立元件與設(shè)備基板1502上的附裝粘合劑1505(圖6中的608)接觸。

在分立元件接觸設(shè)備基板1502上的附裝粘合劑1505(圖6中的608)(可以是或可以不是在處于有些液體狀態(tài)的時(shí)刻)之后,可以打破真空管中的真空以將傳送工具1508從操縱件釋放,并可以移走傳送工具。然后,可以移動(dòng)分離的分立元件接合工具1510與分立元件接觸。然后,可以通過接合工具1510與操縱件的接觸表面1519,并且還可以利用設(shè)備基板通過操縱件到接合1521、通過接合到分立元件1501、通過分立元件1501到接合1523,將壓力1550或能量1551(例如熱或uv能量,或二者)施加1517到分立元件1501、操縱件基板108、脫模層105。壓力或能量(或二者)可以同時(shí)或依次使分立元件與操縱件基板之間的接合1521變?nèi)?,并使分立元件與設(shè)備基板之間的接合1523變強(qiáng)(1504)。當(dāng)正施加壓力時(shí),壓力能夠同時(shí)操作以使接合1521變?nèi)酰⑹菇雍?523變強(qiáng)。當(dāng)正施加能量時(shí),在一些情況下,能量必須流過系統(tǒng)的連續(xù)構(gòu)件,使得可以在使接合1523開始變強(qiáng)或完成變強(qiáng)之前,開始使接合1521變?nèi)趸蛲瓿勺內(nèi)?,或者可以依次出現(xiàn)變?nèi)鹾妥儚?qiáng)。

在一些情況下,選擇脫模層105和附裝粘合劑,使得在操縱件與分立元件1501之間形成接合1521之前形成分立元件1501與設(shè)備基板1502之間的接合1523,或者可以時(shí)間完全重疊地同時(shí)出現(xiàn)接合1523和接合1521的形成,或者形成可以部分重疊(其中,接合1523或接合1521早于或晚于重疊期間而部分出現(xiàn))。接合1523或接合1521的形成可以包括材料(例如蠟材料)的硬化或軟化。例如,在一些情況下,脫模層105、附裝粘合劑1505或脫模層105和附裝粘合劑1505二者可以包括響應(yīng)于施加能量而硬化或軟化的一個(gè)或多個(gè)材料。在這種情況下,可以在接合1521的硬化之前發(fā)生接合1523的軟化,或者可以在接合1521的硬化之后發(fā)生接合1523的軟化,或者這兩個(gè)事件可以時(shí)間完全重疊地同時(shí)出現(xiàn),或者這兩個(gè)事件可以重疊但一者或另一者早于或晚于重疊期間而部分出現(xiàn)。

一旦在發(fā)展到適當(dāng)程度之后變?nèi)鹾妥儚?qiáng),可以移除分立元件接合工具1510,同時(shí)保持操縱件組件(包括分立元件1501、操縱件基板108、脫模層105)與接合到設(shè)備基板1502的分立元件接觸。雖然為接合到分立元件(由于接合1523變?nèi)?,但是例如由于重力、表面引力或在脫膠工藝之后保留的剩余附著力、或者這些力中的兩個(gè)或更多個(gè)的組合,而使操縱件保持與分立元件的接觸。然后,可以使用多種分離技術(shù)中的任意分離技術(shù)(例如使設(shè)備基板重定向以使得重力將操縱件從分立元件分離的磨刷、壓縮空氣、真空、振動(dòng)、液體噴射、靜電、電磁力、或這些技術(shù)中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合),來將操縱件基板從分立元件移除(1506)。通常,考慮多種分離技術(shù)(例如施加力、能量、接觸的技術(shù)、或這些技術(shù)中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合)來將操縱件基板從分立元件分離,只要分立元件和/或操縱件基板不被損壞即可。

在一些示例中,類似于圖6中的分立元件傳送工具602的使用,分立傳送工具1508可以被構(gòu)造為向操縱件組件施加真空力。在一些示例中,類似于圖6中的分立元件傳送工具602的使用,分立傳送工具1508可以被構(gòu)造為向操縱件組件施加壓力、熱或uv光、或以上這些的組合。

盡管圖15示出了移除一個(gè)操縱件組件,但是可以使用相同的分離技術(shù)或多種技術(shù)來同時(shí)移除兩個(gè)或更多個(gè)操縱件組件。例如,可以彼此接近地布置多個(gè)操縱件基板,使得刷、葉片、壓縮空氣的施加、真空的施加、振動(dòng)力的施加、或者以上這些中的兩個(gè)或更多個(gè)的任意組合,可以從操縱件組件的相應(yīng)分立元件移除兩個(gè)或更多個(gè)操縱件組件。

雖然圖15示出了與圖13的分立元件封裝工藝一起使用的工藝的示例,但是也可以類似地使用這里的工藝,利用圖4、圖7和圖10中示出的工藝來移除操縱件。

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