TW201507038A - 密封片貼附方法 - Google Patents

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Shinichirou Mori
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Abstract

從兩面附設有第1及第2剝離襯墊之帶狀密封片之一方的第2剝離襯墊半切割到密封層為止，將密封片之未切斷側的第1剝離襯墊切斷成半導體基板的形狀以上。在被切斷成半導體基板的形狀以上之第1剝離襯墊上，一邊將具有被切斷成比該半導體基板形狀還小形的密封層之密封小片進行加熱及加壓，一邊將密封層以從形成於該半導體基板上之半導體元件的外側收束於半導體基板的外形以下之方式延伸而貼附。

Description

密封片貼附方法
本發明係關於將形成有由樹脂組成物所構成之密封層的密封片貼附在半導體基板上所形成的複數個半導體元件並加以密封之密封片貼附方法。
以框體圍繞1個半導體晶片的周圍後，利用由含浸有樹脂之預浸材所構成的第1密封用樹脂片和第2密封用樹脂片，分別夾住該半導體晶片的兩面之各面，而密封半導體晶片以製造半導體裝置(參照專利文獻1)。
專利文獻1 日本特開平5-291319號公報
然而，上述習知的方法，會產生如下之問題。
亦即，近年來，因為伴隨應用程式(application)的急速進步所需求的高密度安裝的關係，有半導體裝置小型化的傾向。因此，由於是在利用切割處理將半導體晶圓分斷成半導體元件之後，將半導體元件個別地用樹脂密封，所以會有產量降低，進而造成生產效率降低之不良情況產生。
本發明係有鑒於此種情事而完成者，其主要目的在提供一種可將密封片以良好精度貼附於半導體基板之密封片貼附方法。
於是，本案發明人等，為了解決該不良情況，反覆實驗、模擬並致力探討研究的結果，得到以下的見解。
嘗試在半導體基板的整面貼附形成有由樹脂組成物所構成的密封層之單片密封片並使之硬化後，分斷成該半導體裝置。於是，在貼附密封片時，為了提高對半導體元件的密接性，而將密封層加熱以使其軟化。
然而，在加熱壓接密封片的過程中，形成密封層的樹脂組成物會因加熱而軟化。亦即，因為是在黏度降低的狀態下將密封片壓接於半導體基板，故樹脂組成物會從半導體基板露出，而會有污染保持台、密封片的保持構件等的問題產生。
本發明為了達成此種目的，而採用如下之構成。
亦即，一種密封片貼附方法，其係將形成有由熱可塑性樹脂組成物所構成的密封層而成之密封片貼附於半導體基板，該密封片貼附方法的特徵為：將附設有比前述密封層形狀大的剝離襯墊的密封片，以使該剝離襯墊抵接於保持台的方式載置，將半導體基板的半導體元件的形成面按壓到前述保持台上被加熱的密封層而貼附。
(作用‧功效)根據此方法，將密封片貼附於半導體基板時，形成有因加熱而軟化之密封層的樹脂組成物，即便受到加壓而從半導體基板露出，也可藉剝離襯墊阻擋。因此，可抑制保持有密封片的保持台，因樹脂組成物的附著而受到污染的情況。
此外，在此方法中，較佳為密封層比半導體基板的形狀還小形，將該密封層一邊加熱及加壓，一邊延伸到半導體基板的形狀而貼附。
在此，密封片係呈在例如密封層的兩面附設有剝離襯墊的帶狀，從密封片的一面半切割到密封層為止，將密封片之未切斷側的剝離襯墊切斷成半導體基板的形狀以上，只要保持比半導體基板形狀大的剝離襯墊，在剝離小形的剝離襯墊之後，將該密封片貼附於半導體基板即可。
根據此方法，可確實地防止軟化的樹脂組成物在半導體基板的外側露出。
此外，上述各實施形態中，亦可利用檢測器檢測藉由密封片的加壓而施加於半導體基板的負載，並依據檢測結果一邊調整成預定好的負載，一邊將密封片貼附於半導體基板。
根據此方法，可抑制因過剩的負載的附加而軟化的樹脂組成物從半導體基板露出的情況。
根據本發明的密封片貼附方法，將密封片貼附於半導體基板時，從半導體基板露出的樹脂組成物，可藉由比半導體基板的外形還大形的剝離襯墊阻擋。因此，可抑制保持台受到樹脂組成物污染的情況。
1‧‧‧第1保持構件
2‧‧‧第1湯姆遜刀
3‧‧‧第2保持構件
5‧‧‧第2湯姆遜刀
6‧‧‧基板搬送機構
7‧‧‧保持台
8‧‧‧剝離輥
11‧‧‧加熱器
T‧‧‧密封片
CT‧‧‧密封小片
C‧‧‧半導體元件
M‧‧‧密封層
S1、S2‧‧‧第1及第2剝離襯墊
W‧‧‧半導體基板
圖1為顯示密封片的原材輥之斜視圖。
圖2為密封片的縱剖面圖。
圖3為顯示將密封片貼附於半導體基板的動作之流程圖。
圖4為顯示第1切斷工程之密封片的切斷動作之前視圖。
圖5為顯示第1切斷工程之密封片的切斷動作之前視圖。
圖6為顯示第2切斷工程之密封片的切斷動作之前視圖。
圖7為顯示切斷後之不要的密封片的剝離動作之前視圖。
圖8為顯示第1剝離襯墊的剝離動作之前視圖。
圖9為顯示第1剝離襯墊的剝離動作之前視圖。
圖10為顯示半導體基板與密封小片的對準之前視圖。
圖11為顯示密封片的貼附動作之前視圖。
圖12為顯示第2剝離襯墊的剝離動作之前視圖
圖13為顯示變形例之密封層的延伸過程之模式圖。
圖14為顯示變形例之密封片的貼附動作之前視圖。
圖15為顯示變形例之密封片的俯視圖。
[用以實施發明的最佳形態]
以下，參照圖式，說明本發明的一實施例。採用在表面形成有複數個半導體元件的半導體基板上，貼附形成有由樹脂組成物所構成的密封層之密封片的情況為例來進行說明。
<密封片>
例如，如圖1及圖2所示，密封片T是以捲繞有長條密封片T的原材輥或從該原材輥切斷成既定形狀的片狀體而供給。又，該密封片T係在密封層M的兩面附設有保護用第1剝離襯墊S1及第2剝離襯墊S2。
密封層M是從密封材料形成為片狀。以密封材料而言，可列舉例如：熱硬化性矽樹脂、環氧樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂、酚樹脂(phenol resin)、脲樹脂(urea resin)、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、酞酸二烯丙酯(diallyl phthalate)樹脂、熱硬化性胺甲酸乙酯樹脂(urethane resin)等的熱硬化性樹脂。又，以密封材料而言，也可列舉：上述熱硬化性樹脂、和以適當的比例含有添加劑的熱硬化性樹脂組成物。
以添加劑而言，可列舉例如：充填劑、螢光體等。以充填劑而言，可列舉例如：矽石(silica)、氧化 鈦(titania)、滑石(talc)、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽等的無機微粒子，例如：矽氧(silicone)粒子等的有機微粒子等。螢光體具有波長轉換機能，可列舉例如：能將藍色光轉換成黃色光的黃色螢光體、將藍色光變成紅色光的紅色螢光體等。以黃色螢光體而言，可列舉例如：Y3Al5O12：Ce(YAG(釔‧鋁‧石榴石)：Ce)等的石榴石型螢光體。以紅色螢光體而言，可列舉例如：CaAlSiN3：Eu、CaSiN2：Eu等的氮化物螢光體等。
密封層M在密封半導體元件前，被調整成半固體狀，具體而言，於密封材料含有熱硬化性樹脂的情況，可在例如：完全硬化(C階段化)之前，亦即，在半硬化(B階段)狀態下進行調整。
密封層M的尺寸係可依半導體元件及基板的尺寸而適當設定。具體而言，在密封片被準備為長條片的情況下，密封層的左右方向的長度、即寬度為例如100mm以上，較佳為200mm以上，例如為1500mm以下，較佳為700mm以下。又，密封層的厚度係可因應半導體元件的尺寸而適當設定，例如為30μm以上，較佳為100μm以上，又，例如為3000μm以下，較佳為1000μm以下。
第1剝離襯墊S1及第2剝離襯墊S2可列舉：例如聚乙烯片、聚酯片(PET等)、聚苯乙烯片、聚碳酸酯片、聚醯亞胺片等的聚合物片，例如陶瓷片，例如金屬箔等。在剝離襯墊之與密封層接觸的接觸面上，亦可實施氟處理等的脫模處理。第1剝離襯墊及第2剝離襯 墊的尺寸係可依剝離條件而適當設定，厚度為例如15μm以上，較佳為25μm以上，又，例如為125μm以下，較佳為75μm以下。
<密封片貼附方法>
以將從上述輥狀密封片切成既定形狀的單片密封小片貼附於半導體基板的情況為例，依據圖3所示的流程圖及圖4至圖12來進行說明。
首先，如圖4所示，由原材輥所供給的帶狀密封片T在第1切斷工程中其表面係由第1保持構件1所吸附保持。此外，第1保持構件1係以例如比半導體基板W大的夾盤台構成。
表面被吸附保持的密封片T係如圖5所示，藉由比半導體基板W的外形(直徑)大的環狀第1湯姆遜刀2，僅切斷背面側的第2剝離襯墊S2(步驟S1)。此外，切斷刃不限定於環狀湯姆遜刀2，亦可將前端變細的錐狀切割器穿刺，使其旋轉以僅切斷第2剝離襯墊S2。
經半切割後的密封片T被搬送到下游側的第2切斷工程而停止。亦即，密封片T係如圖6所示，其背面側藉由第2保持構件3吸附保持。此外，第2保持構件3係與第1保持構件1同樣，由例如比半導體基板W大的夾盤台構成。此外，第2保持構件3相當於本發明的保持台。
由第2保持構件3保持的密封片T係於該位置被拍攝相機所拍攝，該影像資料被傳送到控制部。控 制部從該影像資料求得經半切割後之密封片T的中心座標。控制部係進一步以該中心座標與環狀第2湯姆遜刀5的中心座標一致的方式進行該第2湯姆遜刀5的對準(步驟S2)。此外，該第2湯姆遜刀5係與半導體基板W的外形(直徑)為大致相同尺寸。
當第2湯姆遜刀5的對準完成，且該第2湯姆遜刀5與密封片T對向配置時，使第2湯姆遜刀5下降到既定高度而切斷表面側的第1剝離襯墊S1及密封層M(步驟S3)。
已切斷了第1剝離襯墊S1的第2湯姆遜刀5返回上方的待機位置。然後，如圖7所示，一邊藉由第2保持構件3吸附被切下的密封小片CT，一邊將被切下的密封片T剝離(步驟S4)。
被吸附保持於第2保持構件3的密封小片CT進一步被搬送到剝離工程。當密封小片CT到達剝離工程的剝離位置時，剝離輥8會逐漸下降。亦即，如圖8所示，捲繞於該剝離輥8的剝離帶TS係如鏈線所示，被按壓至密封小片CT背面側的第2剝離襯墊S2。其後，如圖9所示，以與第2保持構件3的搬送速度同步的速度，一邊捲起剝離帶TS，一邊將表面的第1剝離襯墊S1從密封小片CT剝離。被剝離的第1剝離襯墊S1係連同剝離帶TS一起被捲起並回收到回收筒管(bobbin)9(步驟S5)。
第1剝離襯墊S1從表面被剝離後的密封小片CT，係在被吸附保持於第2保持構件3的狀態下搬送到 貼附工程。此時，半導體基板W係藉由設置於基板搬送機構6的保持台7，吸附保持其背面而逐漸被搬送到貼附工程。
關於半導體基板W，係依據在第2切斷工程中所取得之密封小片CT的影像資料和預先取得之該半導體基板W的中心座標，如圖10所示，以密封小片CT與半導體基板W的兩中心座標一致的方式，使保持台7水平地繞縱軸芯旋轉以進行對準(步驟S6)。
當對準處理完成時，藉由利用埋設的加熱器11將第2保持構件3加熱，而將密封小片CT加熱到既定溫度為止。其後，如圖11所示，使保持台7下降到既定高度為止，藉此，半導體基板W逐漸被按壓到因加熱而軟化的密封小片CT(步驟S7)。
在藉該按壓所進行的貼附過程中，形成因加熱而軟化之密封層M的樹脂組成物，會一邊將形成於半導體基板W上的半導體元件C間的空氣排出，一邊逐漸進入。此時，在半導體基板W的外側露出且因自身重量而垂下的樹脂組成物，會被比半導體基板W的外形還大形的第2剝離襯墊S2阻擋。
在加壓停止狀態下以既定時間將樹脂組成物加熱以使其半硬化。當既定時間經過時，在使第2保持構件3的吸引作動的狀態下，於藉由保持台7將半導體基板W吸附保持的狀態下使其上升。此時，由於樹脂組成物的黏著力會因半硬化而降低，所以如圖12所示，藉由第2保持構件3所吸附的第2剝離襯墊S2會從密封層M被剝離(步驟S8)。
藉由密封層M密封了半導體元件C的半導體基板W，被搬送到所期望的處理工程，而完成一連串的貼附處理。
根據上述實施例，將半導體基板W之半導體元件C的形成面朝下按壓並貼附於密封小片CT時，由半導體基板W露出而垂下之軟化狀態的樹脂組成物，可藉由比半導體基板W的外形還大的第2剝離襯墊S2阻擋。因此，可防止樹脂組成物附著於第2保持構件3而造成污染的情況。
此外，本發明也可採用以下的形態實施。
(1)上述實施例中，密封小片CT亦可如圖13所示，形成為在比半導體基板W的形狀還大形的第2剝離襯墊S2，形成有比半導體基板W的外形還小形的密封層M之構成。
亦即，在貼附密封小片CT的過程中，如圖14所示，形成因加熱而軟化的密封層M之樹脂組成物逐漸延伸成放射狀。在將要到達半導體基板W的外形時停止密封小片CT的加壓，藉此，樹脂組成物係與上述實施例的圖12所示的狀態同樣，以從形成於半導體基板W上之半導體元件C的外側區域收束於半導體基板W的外形以下的範圍之方式延伸。
根據此方法，可確實地防止在半導體基板W的下方吸附保持密封小片CT的第2保持構件3上，附著有樹脂組成物而導致污染的情況。
(2)上述實施例中，亦可構成為在貼附工程中利用負載感測器(load sensor)測定施加於半導體基板W的負載，並調整負載。例如，在第2保持構件3或保持台7中的至少任一者具備負載感測器。構成為在密封片貼附過程中，利用控制部比較藉由該負載感測器所檢測之實際測量值與預定的基準值，當實際測量值超過基準值時，使保持台7的下降速度減速，以使負載保持固定。
根據此構成，可將因加熱而軟化(塑性變形)的樹脂組成物在半導體基板W上呈放射狀擴散的流速保持固定。亦即，可抑制因急速的流動而導致樹脂組成物從半導體基板W露出的情況。
(3)上述各實施例裝置中，半導體基板W的形狀不限定為圓形。因此，半導體基板W亦可為正方形或長方形等的四角形或多角形。例如，在半導體基板W為正方形的情況下，如圖15所示，密封小片CT只要設成在比該半導體基板W的形狀還大形之正方形的第2剝離襯墊S2上，形成有半導體基板W的形狀以下之密封層M的構成即可。
[產業上利用之可能性]
如上所述，本發明適於將密封片以良好精度貼附於半導體基板。

Claims (4)

  1. 一種密封片貼附方法，其係將形成有由熱可塑性樹脂組成物所構成的密封層而成之密封片貼附於半導體基板，該密封片貼附方法的特徵為：將附設有比前述密封層形狀大的剝離襯墊的密封片，以使該剝離襯墊抵接於保持台的方式載置，將半導體基板的半導體元件的形成面按壓到前述保持台上被加熱的密封層而貼附。
  2. 如請求項1之密封片貼附方法，其中前述密封層比半導體基板的形狀還小形，將該密封層一邊加熱及加壓一邊延伸到半導體基板的形狀而貼附。
  3. 如請求項2之密封片貼附方法，其中前述密封片係呈在密封層的兩面附設有剝離襯墊的帶狀，從前述密封片的一面半切割到密封層為止，將前述密封片之未切斷側的剝離襯墊切斷成半導體基板的形狀以上，保持比半導體基板形狀大的剝離襯墊，在剝離小形的剝離襯墊之後，將該密封片貼附於半導體基板。
  4. 如請求項1之密封片貼附方法，其中利用檢測器檢測藉由前述密封片的加壓而施加於半導體基板的負載，並依據檢測結果一邊調整成預定好的負載，一邊將密封片貼附於半導體基板。
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