CN105247667A - 密封片材粘贴方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种密封片材粘贴方法，将在两个面添设有第1剥离衬垫和第2剥离衬垫的带状的密封片材自一侧的第2剥离衬垫起半切割至密封层，将密封片材的未切断侧的第1剥离衬垫切断成外形大于或等于半导体基板的外形。一边在被切断成外形大于或等于半导体基板的外形的第1剥离衬垫上对具有外形比该半导体基板的外形小的密封层的密封片进行加热和加压，一边使密封层以收容在自形成在该半导体基板上的半导体元件的外侧起到半导体基板的外形以内的范围内的方式延展并进行粘贴。
Description
技术领域
本发明涉及在形成于半导体基板上的多个半导体元件上粘贴已形成有由树脂组合物组成的密封层的密封片材来进行密封的密封片材粘贴方法。
背景技术
在用框体包围了1个半导体芯片的四周之后，利用由浸渗有树脂的预浸料形成的第1密封用树脂片材和第2密封用树脂片材分别从该半导体芯片的两个面夹持，密封半导体芯片而制造出半导体装置(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平5－291319号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述以往的方法中产生如下的问题。
即，近年来，根据伴随着应用的飞速发展而产生对高密度安装的要求，半导体装置倾向于小型化。因而，在利用切割处理将半导体晶圆分断成半导体元件之后，用树脂逐个密封半导体元件，因此，生产能力下降，进而产生了生产效率降低这样的不良。
本发明即是鉴于这样的情况而完成的，其主要目的在于提供一种能够精度良好地在半导体基板上粘贴密封片材的密封片材粘贴方法。
用于解决问题的方案
因此，本发明人等为了解决该不良，反复进行实验、模拟而深入研究，结果，得出了以下的见解。
尝试了在半导体基板的整个面粘贴已形成有由树脂组合物组成的密封层的单张密封片材并使其固化之后将其分断成该半导体装置。因此，在粘贴密封片材时，为了提高相对于半导体元件的密合性，对密封层进行加热而使其软化。
然而，在对密封片材进行加热压接的过程中，形成密封层的树脂组合物会因加热而软化。即，将密封片材在树脂组合物的粘度降低的状态下压接于半导体基板，因此，产生了树脂组合物自半导体基板露出而将保持台、密封片材的保持构件等污染这样的问题。
本发明为了达到该目的，采取如下的结构。
即，一种密封片材粘贴方法，其用于将形成有由热塑性的树脂组合物组成的密封层的密封片材粘贴在半导体基板上，该密封片材粘贴方法的特征在于，将添设有外形比所述密封层的外形大的剥离衬垫的密封片材以该剥离衬垫抵接于保持台的方式载置，将半导体基板的半导体元件的形成面按压于在所述保持台上被加热了的密封层并进行粘贴。
(作用·效果)采用该方法，在将密封片材粘贴于半导体基板时，即使因加热而软化的、形成密封层的树脂组合物在加压的作用下自半导体基板露出，也能够利用剥离衬垫来挡住该树脂组合物。因而，能够抑制保持着密封片材的保持台因树脂组合物的附着而被污染的情况。
此外，在该方法中，优选的是，密封层的外形比半导体基板的外形小，一边对该密封层进行加热和加压，一边使该密封层延展成半导体基板的形状并进行粘贴。
在此，只要如下构成即可，即，密封片材例如是在密封层的两个面上添设有剥离衬垫的带状，将密封片材自密封片材的一个面起半切割至密封层，将密封片材的未切断侧的剥离衬垫切断成外形大于或等于半导体基板的外形的形状，对外形比半导体基板的外形大的剥离衬垫进行保持，将外形小的剥离衬垫剥离，之后将该密封片材粘贴于半导体基板。
采用该方法，能够可靠地防止软化了的树脂组合物向半导体基板的外侧露出。
此外，在所述各实施方式中，也可以是，利用检测器对因密封片材的加压而作用于半导体基板的载荷进行检测，一边根据检测结果将载荷调整至预先决定好的载荷，一边将密封片材粘贴于半导体基板。
采用该方法，能够抑制因施加过量的载荷而使软化了的树脂组合物自半导体基板露出。
发明的效果
采用本发明的密封片材粘贴方法，在将密封片材粘贴于半导体基板时，自半导体基板露出的树脂组合物被外形比半导体基板的外形大的剥离衬垫挡住。因而，能够抑制保持台被树脂组合物污染的情况。
附图说明
图1是表示密封片材的材料卷的立体图。
图2是密封片材的纵剖视图。
图3是表示在半导体基板上粘贴密封片材的动作的流程图。
图4是表示第1切断工序中的密封片材的切断动作的主视图。
图5是表示第1切断工序中的密封片材的切断动作的主视图。
图6是表示第2切断工序中的密封片材的切断动作的主视图。
图7是表示切断后的不需要的密封片材的剥离动作的主视图。
图8是表示第1剥离衬垫的剥离动作的主视图。
图9是表示第1剥离衬垫的剥离动作的主视图。
图10是表示半导体基板与密封片之间的对准的主视图。
图11是表示密封片材的粘贴动作的主视图。
图12是表示第2剥离衬垫的剥离动作的主视图。
图13是表示变形例的密封层的延展过程的示意图。
图14是表示变形例的密封片材的粘贴动作的主视图。
图15是表示变形例的密封片材的俯视图。
附图标记说明
1、第1保持构件；2、第1汤姆逊刀；3、第2保持构件；5、第2汤姆逊刀；6、基板输送机构；7、保持台；8、剥离辊；11、加热器；T、密封片材；CT、密封片；C、半导体元件；M、密封层；S1、S2、第1剥离衬垫和第2剥离衬垫；W、半导体基板。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一实施例。以在表面形成有多个半导体元件的半导体基板上粘贴已形成有由树脂组合物组成的密封层的密封片材的情况为例进行说明。
密封片材
如图1和图2所示，密封片材T例如利用卷绕长条的密封片材T而成的材料卷或者自该材料卷切断成预定形状的单张体来供给。此外，该密封片材T在密封层M的两个面添设有保护用的第1剥离衬垫S1和第2剥离衬垫S2。
密封层M由密封材料形成为片形状。作为密封材料，例如能够列举出热固性硅树脂、环氧树脂、热固性聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、尿素树脂、密胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二丙烯酯树脂、热固性聚氨酯树脂等热固性树脂。此外，作为密封材料，也能够列举出按适当的比例含有上述热固性树脂和添加剂的热固性树脂组合物。
作为添加剂，例如能够列举出填充剂、荧光体等。作为填充剂，例如能够列举出二氧化硅、二氧化钛、滑石、氧化铝、氮化铝、氮化硅等无机细颗粒、例如硅颗粒等有机细颗粒等。荧光体具有波长转换功能，例如能够列举出能够将蓝色光转换为黄色光的黄色荧光体、能够将蓝色光变为红色光的红色荧光体等。作为黄色荧光体，例如能够列举出Y3Al5O12：Ce(YAG(钇·铝·石榴石)：Ce)等石榴石型荧光体。作为红色荧光体，例如能够列举出CaAlSiN3：Eu、CaSiN2：Eu等氮化物荧光体等。
密封层M在密封半导体元件之前被调整为半固态状，具体地讲，在密封材料含有热固性树脂的情况下，例如在完全固化(C阶段化)之前、也就是在半固化(B阶段)状态下进行调整。
根据半导体元件和基板的尺寸适当设定密封层M的尺寸。具体地讲，密封片材是准备成长条的片材的情况下的密封层的左右方向上的长度、也就是宽度例如为100mm以上，优选为200mm以上，而且例如为1500mm以下，优选为700mm以下。此外，与半导体元件的尺寸相对应地适当设定密封层的厚度，例如为30μm以上，优选为100μm以上，而且例如为3000μm以下，优选为1000μm以下。
第1剥离衬垫S1和第2剥离衬垫S2例如能够列举出聚乙烯片材、聚酯片材(PET等)、聚苯乙烯片材、聚碳酸酯片材、聚酰亚胺片材等聚合物片材、例如陶瓷片材、例如金属箔等。也可以在剥离衬垫中的、与密封层接触的接触面上实施氟处理等脱模处理。根据剥离条件相应地适当设定第1剥离衬垫和第2剥离衬垫的尺寸，厚度例如为15μm以上，优选为25μm以上，而且例如为125μm以下，优选为75μm以下。
密封片材粘贴方法
以将自所述卷状的密封片材裁切出预定形状的单张密封片粘贴于半导体基板的情况为例并根据图3所示的流程图和图4～图12进行说明。
首先，如图4所示，在第1切断工序中，利用第1保持构件1对自材料卷供给过来的带状的密封片材T的表面进行吸附保持。此外，第1保持构件1由例如外形比半导体基板W的外形大的卡盘台构成。
如图5所示，利用外形比半导体基板W的外形(直径)大的环状的第1汤姆逊刀2仅将表面被吸附保持着的密封片材T的背面侧的第2剥离衬垫S2切断(步骤S1)。此外，切断刀并不限定于环状的第1汤姆逊刀2，也可以是，使顶端尖细的锥状的刀具自第2剥离衬垫S2刺入并进行旋转，从而仅将第2剥离衬垫S2切断。
在将半切割后的密封片材T输送至下游侧的第2切断工序后停止输送。即，如图6所示，密封片材T的背面侧被第2保持构件3吸附保持。此外，与第1保持构件1同样地，第2保持构件3也由例如外形比半导体基板W的外形大的卡盘台构成。此外，第2保持构件3相当于本发明的保持台。
利用摄像机对由第2保持构件3保持着的密封片材T的当前所在位置进行拍摄，将该拍摄到的图像数据发送至控制部。控制部根据该图像数据求出被半切割后的密封片材T的中心坐标。控制部进一步对该第2汤姆逊刀5进行对准，使得该中心坐标和环状的第2汤姆逊刀5的中心坐标一致(步骤S2)。此外，该第2汤姆逊刀5为与半导体基板W的外形(直径)大致相同的尺寸。
在完成第2汤姆逊刀5的对准而使该第2汤姆逊刀5和密封片材T相对配置时，使第2汤姆逊刀5下降到规定高度而将表面侧的第1剥离衬垫S1和密封层M切断(步骤S3)。
使将第1剥离衬垫S1切断后的第2汤姆逊刀5返回到上方的待机位置。之后，如图7所示，利用第2保持构件3来吸附已裁切出的密封片CT并将被裁切后的密封片材T剥离(步骤S4)。
将由第2保持构件3吸附保持着的密封片CT进一步向剥离工序输送。在密封片CT到达剥离工序的剥离位置时，使剥离辊8下降。即，如图8所示，卷绕在该剥离辊8上的剥离带TS如点划线所示那样被按压于密封片CT的背面侧的第2剥离衬垫S2。之后，如图9所示，一边以与第2保持构件3的输送速度同步的速度卷取剥离带TS，一边自密封片CT剥离表面的第1剥离衬垫S1。剥离下来的第1剥离衬垫S1与剥离带TS一同被卷取回收在回收卷轴9上(步骤S5)。
第2保持构件3在吸附保持着自表面剥离了第1剥离衬垫S1后的密封片CT的状态下将该密封片CT向粘贴工序输送。此时，将半导体基板W以背面被设于基板输送机构6的保持台7吸附保持的方式向粘贴工序输送。
根据在第2切断工序中取得的密封片CT的图像数据和预先取得的该半导体基板W的中心坐标，如图10所示，使保持台7水平移动和绕纵轴心旋转地对半导体基板W进行对准，使得密封片CT和半导体基板W这两者的中心坐标一致(步骤S6)。
在完成对准处理时，通过利用所埋设的加热器11对第2保持构件3进行加热来将密封片CT加热到规定的温度。之后，如图11所示，使保持台7下降到规定高度，从而将半导体基板W按压于因加热而软化的密封片CT(步骤S7)。
在利用该按压进行粘贴的过程中，因加热而软化的形成密封层M的树脂组合物一边将形成在半导体基板W上的半导体元件C之间的空气排出一边进入半导体元件C之间。此时，向半导体基板W的外侧露出并因自重而下垂的树脂组合物被外形比半导体基板W的外形大的第2剥离衬垫S2挡住。
在停止加压的状态下对树脂组合物加热规定时间而使其半固化。在经过规定时间时，在使第2保持构件3进行吸引动作的状态下，在利用保持台7吸附保持着半导体基板W的状态下使保持台7上升。此时，由于半固化使树脂组合物的粘接力降低，因此，如图12所示，由第2保持构件3吸附着的第2剥离衬垫S2自密封层M剥离(步骤S8)。
将半导体元件C被密封层M密封后的半导体基板W输送至期望的处理工序，从而完成一系列的粘贴处理。
采用所述实施例，在将半导体基板W的半导体元件C的形成面朝下地按压于密封片CT而粘贴密封片CT时，自半导体基板W露出并下垂的软化状态的树脂组合物被外形比半导体基板W的外形大的第2剥离衬垫S2挡住。因而，能够防止树脂组合物附着于第2保持构件3而将其污染的情况。
另外，本发明也可以按照以下那样的方式实施。
(1)在所述实施例中，密封片CT也可以如图13所示那样构成为在外形比半导体基板W的外形大的第2剥离衬垫S2上形成外形比半导体基板W的外形小的密封层M。
即，在粘贴密封片CT的过程中，如图14所示，因加热而软化的形成密封层M的树脂组合物呈放射状延展。在树脂组合物即将到达半导体基板W的外形时，停止对密封片CT进行加压，从而使树脂组合物延展成与所述实施例的图12所示的状态同样地收容在自形成在半导体基板W上的半导体元件C的外侧区域起到半导体基板W的外形以内的范围内。
采用该方法，能够可靠地防止树脂组合物附着于在半导体基板W的下方吸附保持着密封片CT的第2保持构件3而将其污染的情况。
(2)在所述实施例中，也可以构成为，利用负载传感器对在粘贴工序中作用于半导体基板W的载荷进行测量，以调整载荷。例如，在第2保持构件3和保持台7中的至少任意一者上设置负载传感器。构成为，在密封片材粘贴过程中，利用控制部对由该负载传感器检测的实测值和预先决定好的基准值进行比较，当实测值超过基准值时，使保持台7的下降速度降低而将载荷保持恒定。
采用该结构，能够将因加热而软化(塑性变形)的树脂组合物在半导体基板W上呈放射状扩展的流速保持为恒定。即，能够抑制树脂组合物因急速的流动而自半导体基板W露出的情况。
(2)在所述各实施例装置中，半导体基板W的形状并不限定于圆形。因而，半导体基板W也可以是正方形或长方形等四边形或多边形。例如，在半导体基板W为正方形的情况下，如图15所示，密封片CT只要构成为在外形比该半导体基板W的外形大的正方形的第2剥离衬垫S2上形成外形小于或等于半导体基板W的外形的密封层M即可。
产业上的可利用性
像以上那样，本发明适合精度良好地地将密封片材粘贴在半导体基板上。
Claims (4)
1.一种密封片材粘贴方法，其用于将形成有由热塑性的树脂组合物组成的密封层的密封片材粘贴在半导体基板上，该密封片材粘贴方法的特征在于，
将添设有外形比所述密封层的外形大的剥离衬垫的密封片材以该剥离衬垫抵接于保持台的方式载置，
将半导体基板的半导体元件的形成面按压于在所述保持台上被加热了的密封层并进行粘贴。
2.根据权利要求1所述的密封片材粘贴方法，其特征在于，
所述密封层的外形比半导体基板的外形小，一边对该密封层进行加热和加压，一边使该密封层延展成半导体基板的形状并进行粘贴。
3.根据权利要求2所述的密封片材粘贴方法，其特征在于，
所述密封片材是在密封层的两个面上添设有剥离衬垫的带状，
将所述密封片材自所述密封片材的一个面起半切割至密封层，
将所述密封片材的未切断侧的剥离衬垫切断成外形大于或等于半导体基板的外形，
对外形比半导体基板的外形大的剥离衬垫进行保持，将外形小的剥离衬垫剥离，之后将该密封片材粘贴于半导体基板。
4.根据权利要求1所述的密封片材粘贴方法，其特征在于，
利用检测器对因所述密封片材的加压而作用于半导体基板的载荷进行检测，一边根据检测结果将载荷调整至预先决定好的载荷，一边将密封片材粘贴于半导体基板。
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