CN102097342B - 封装系统及装片胶厚度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种封装系统及装片胶厚度控制方法。装片胶厚度控制方法包括：在框架载片台上点装片胶；将多个颗粒填充物混合在装片胶中；以及将待封装的芯片通过混合有颗粒填充物的装片胶粘结在框架载片台上。本发明在点胶和粘结步骤之间增加了将颗粒填充物混合在装片胶中的工序，以增加装片胶的厚度，避免了厚度难以控制的问题，且由于是将多个颗粒填充物混合在装片胶中，避免了装片胶厚度不均造成芯片倾斜粘结的问题，可在同一流水线上完成作业，无需在装片之前进行刷胶，减少了材料成本，也无需增加专业的生产设备，节约了成本，同时也减少了由于刷胶问题带来的崩片等问题。

Description

封装系统及装片胶厚度控制方法
技术领域
本发明涉及一种半导体封装工艺的改善方法，尤其涉及一种半导体封装过程中控制装片胶厚度的方法。
背景技术
在半导体封装过程中，需要使用装片胶将芯片粘固在引线框架的载片台上，为实现芯片和引线框架的电连接做准备，装片胶可以是导电胶，也可以是绝缘胶，其还具有散热、导电或绝缘的功能，同时，由于装片胶的主要成分是树脂，其可吸收热胀冷缩引起的应力而有效防止不同物质交界面的分层现象。
使用装片胶粘固芯片的主要指标是装片胶厚度，目前针对一些小芯片进行封装的过程中，因装片胶是液态，且芯片尺寸较小，使得装片胶厚度难以控制并且不稳定，容易造成装片胶散热或导电性能差、导通电阻漂移或超标、绝缘性能差而产生漏电流等，还可能造成胶层和载片台之间的分层现象而降低产品的可靠性，为防止出现上述问题，导电胶厚度应控制在10μm以上，绝缘胶厚度应控制在20μm以上，但是由于芯片尺寸小、焊头压力难以控制轨道高度误差、引线框架的厚度公差误差、引线框架Z方向的变形等，如何将小芯片的装片胶厚度提高到需要的指标是一直困扰业界的一个难题。
目前针对绝缘胶装片产品，出现“刷胶”工艺，即在圆片背面先刷一层绝缘胶，进行固化后再划片，然后进行装片，这种方法在实际操作时存在以下缺陷：
1）只能针对绝缘胶；
2）材料成本高，需要增加专门设备，增加了封装成本；
3）圆片边缘的芯片不能刷胶，因此在划片时容易出现崩片现象；
5）超小芯片在切割时容易飞出，装片时胶层容易与芯片分离而残留在贴片膜上。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种能够根据需要控制装片胶厚度的系统和方法，可使装片胶厚度达到需要的指标且降低成本。
为实现上述目的，本发明提供一种封装系统，包括放置有框架载片台的装片机轨道、在框架载片台上点装片胶的点胶头、在装片胶中混合多个颗粒填充物的颗粒布放器和在装片胶上放置待封装芯片的焊头，颗粒布放器下端设有多个供颗粒填充物落入装片胶的通孔，所述颗粒布放器的下端设有颗粒导引部，所述多个通孔设于所述颗粒导引部上，各通孔的孔径渐缩，且相邻通孔之间形成倒“V”字形孔壁，各相邻通孔之间的距离相等，所述导引部具有弹性，所述颗粒布放器的上端具有挤压所述颗粒填充物的气压装置。
为实现上述目的，本发明还提供一种装片胶厚度控制方法，包括：
在框架载片台上点装片胶；
将多个颗粒填充物混合在装片胶中，所述颗粒布放器下端设有多个供所述颗粒填充物落入所述装片胶的通孔，所述颗粒布放器的下端设有颗粒导引部，所述多个通孔设于所述颗粒导引部上，各通孔的孔径渐缩，且相邻通孔之间形成倒“V”字形孔壁，各相邻通孔之间的距离相等，所述导引部具有弹性，所述颗粒布放器的上端具有挤压所述颗粒填充物的气压装置；以及
将待封装的芯片通过混合有颗粒填充物的装片胶粘结在框架载片台上。
本发明封装系统及装片胶厚度控制方法在点胶和粘结步骤之间增加了将颗粒填充物混合在装片胶中的工序，以控制装片胶的厚度，颗粒填充物的厚度可根据需要而定，避免了厚度难以控制的问题，且由于是将多个颗粒填充物混合在装片胶中，避免了装片胶厚度不均造成芯片倾斜粘结的问题，可在同一流水线上完成作业，无需在装片之前进行刷胶，减少了材料成本，也无需增加专业的生产设备，节约了成本，同时也减少了由于刷胶问题带来的崩片等问题。
附图说明
图1为本发明装片胶厚度控制系统较佳实施方式的结构示意图。
图2为图1中的颗粒布放器的结构示意图。
图3为本发明装片胶厚度控制方法较佳实施方式的流程图。
图4为采用图3的方法进行封装后的封装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
请参考图1，本发明封装系统的较佳实施方式包括装片机轨道10、点胶头20、颗粒布放器30及焊头40。点胶头20、颗粒布放器30及焊头40沿装片机轨道10的方向依次设于装片机轨道10的上方。装片机轨道10用于放置框架载片台50，框架载片台50可在外力作用下沿装片机轨道10移动，以依次经过点胶头20、颗粒布放器30及焊头40的正下方，点胶头20用于在移动至其下方的框架载片台50上点装片胶21，颗粒布放器30中具有颗粒填充物31，颗粒布放器30用于在框架载片台50上的装片胶中混合颗粒填充物31以控制装片胶21的厚度，焊头40用于在混合有颗粒填充物31的装片胶21上放置待封装的芯片60以将芯片60粘结在框架载片台50上。通过在装片胶21中填充颗粒物，可以将装片胶21填充至需要的厚度。
请继续参考图2，本实施方式中，颗粒布放器30的下端设有颗粒导引部33，颗粒导引部33上设有多个通孔32，供颗粒填充物31通过并布设在装片胶21中。
可选地，各相邻通孔32之间等距，以使颗粒填充物31更加均匀混合在装片胶21中，从而改善装片胶21厚度的均匀性。
可选地，各通孔32的口径相同。
在一个示例中，颗粒布放器30还可以包括位于其上端的一气压装置34，气压装置34用以将处于通孔32处的颗粒填充物31挤压出颗粒布放器30使其竖直落入装片胶21中。
在一个示例中，通孔32可设计为孔径渐缩的通孔，且相邻通孔32之间形成倒“V”字形孔壁以对颗粒填充物31起到导引作用。
导引部33可具有弹性，以使气压装置34工作时将处于通孔32处的颗粒填充物31挤压出颗粒布放器30并防止气压装置34不工作时颗粒填充物31掉出颗粒布放器30。
颗粒填充物31可为球状、椭球状、扁平状或其他形状，只要使其在落下时能够保持同样的高度即可。
颗粒填充物31可为导电性、绝缘性或介于导电和绝缘之间，根据封装的需要而定。
颗粒填充物31可为金属、树脂或其他复合材料。
颗粒布放器30上的通孔32分布的区域尺寸小于装片胶21的分布的区域尺寸，以保证从通孔32落下的颗粒填充物31均混合在装片胶21中。
可选地，各颗粒填充物31的高度相同，以更好地改善装片胶21厚度的均匀性。这里，高度是指与载片台平面垂直方向的高度。
颗粒填充物31的高度可根据装片胶厚度的指标要求来选择。例如，当要求载片台和芯片之间的导电胶厚度达到10μm时，可选用直径为10μm的球状颗粒填充物或者高度为10μm的颗粒填充物。
请参考图3，本发明装片胶厚度控制方法的较佳实施方式利用封装系统控制装片胶厚度时，包括以下步骤：
步骤S1：点胶头20在框架载片台50上点装片胶21。
步骤S2：颗粒布放器30将多个颗粒填充物31混合在装片胶21中，以将装片胶21的厚度控制在需要的指标；本步骤中，可利用颗粒布放器30上方的气压装置将位于多个通孔32处的颗粒填充物31压出颗粒布放器30从而使其混合在装片胶21中。
步骤S3：焊头40在混合有颗粒填充物31的装片胶21上放置待封装的芯片60以将芯片60粘结在框架载片台50上，粘结后的结构如图4所示。
本发明封装系统及装片胶厚度控制方法在点胶和粘结步骤之间增加了将颗粒填充物混合在装片胶中的工序，以控制装片胶的厚度，颗粒填充物的厚度可根据需要而定，避免了厚度难以控制的问题，且由于是将多个颗粒填充物混合在装片胶中，避免了装片胶厚度不均造成芯片倾斜粘结的问题，可在同一流水线上完成作业，无需在装片之前进行刷胶，减少了材料成本，也无需增加专业的生产设备，节约了成本，同时也减少了由于刷胶问题带来的崩片等问题。

Claims (7)

1.一种封装系统，包括放置有框架载片台的装片机轨道、在所述框架载片台上点装片胶的点胶头、在所述装片胶中混合多个颗粒填充物的颗粒布放器和在装片胶上放置待封装芯片的焊头，所述颗粒布放器下端设有多个供所述颗粒填充物落入所述装片胶的通孔，所述颗粒布放器的下端设有颗粒导引部，所述多个通孔设于所述颗粒导引部上，各通孔的孔径渐缩，且相邻通孔之间形成倒“V”字形孔壁，各相邻通孔之间的距离相等，所述导引部具有弹性，所述颗粒布放器的上端具有挤压所述颗粒填充物的气压装置。
2.如权利要求1所述的封装系统，其特征在于：各颗粒填充物的高度相同。
3.如权利要求1所述的封装系统，其特征在于，所述颗粒填充物为球状、椭球状或扁平状。
4.如权利要求1所述的封装系统，其特征在于，所述颗粒填充物为金属或树脂。
5.一种装片胶厚度控制方法，包括：
在框架载片台上点装片胶；
通过颗粒布放器将多个颗粒填充物混合在所述装片胶中，所述颗粒布放器下端设有多个供所述颗粒填充物落入所述装片胶的通孔，所述颗粒布放器的下端设有颗粒导引部，所述多个通孔设于所述颗粒导引部上，各通孔的孔径渐缩，且相邻通孔之间形成倒“V”字形孔壁，各相邻通孔之间的距离相等，所述导引部具有弹性，所述颗粒布放器的上端具有挤压所述颗粒填充物的气压装置；以及
将待封装的芯片通过混合有颗粒填充物的装片胶粘结在所述框架载片台上。
6.如权利要求5所述的装片胶厚度控制方法，其特征在于：所述将颗粒填充物混合在装片胶中的步骤包括：
将所述多个颗粒填充物挤压出颗粒布放器并使其落入所述装片胶。
7.如权利要求5所述的装片胶厚度控制方法，其特征在于：各颗粒填充物的高度相同。
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