CN110945668B - 用于在光电子模块上制造均匀的材料的层的晶片级方法 - Google Patents

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Abstract

用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造一个或多个均匀的材料的层的晶片级方法包括装配晶片组件，将可成型的材料注入晶片组件中，从晶片组件喷射过量的可成型的材料，和使在多个光电子模块的一个或多个表面上的一个或多个可成型的材料层硬化，使得硬化的一个或多个可成型的材料层为一个或多个均匀的材料的层。

Description

用于在光电子模块上制造均匀的材料的层的晶片级方法
技术领域
本公开涉及制造的晶片级方法。
背景技术
光电子模块可为包括多个组件(例如，接近传感器、数字照相机)的模块。在一些情况下，光电子模块可为包括数个组件或单个组件(例如，光电二极管、激光二极管、光学元件、棱镜、透镜堆、光导管)的模块。
发明内容
本公开描述了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造一个或多个均匀的材料的层的晶片级方法。例如，在一个方面中，方法包括装配晶片组件，其中晶片组件包括卡盘、工具晶片和模块晶片。模块晶片包括多个光电子模块。方法进一步包括将可成型的材料注入晶片组件中，使得多个光电子模块的一个或多个表面涂布有可成型的材料层。方法进一步包括从晶片组件喷射过量的可成型的材料，和进一步包括使可成型的材料层硬化。
在一些实施中，晶片级方法包括具有多个速释箔、多个速释突起、速释基板、透射部或上述的任何组合的晶片组件。
在一些实施中，将可成型的材料注入晶片组件中进一步包括将真空施加至晶片组件和/或使晶片组件旋转。
在一些实施中，从晶片组件喷射过量的可成型的材料包括将真空和/或加压的气体施加至晶片组件和/或使晶片组件旋转。
在一些实施中，使可成型的材料层硬化包括用反应性的加压的气体、热的加压的气体、反应性的和热的加压的气体、辐射或上述的任何组合使可成型的材料硬化。
其他方面、特征和优势将从下述详细的描述、附图和权利要求中显而易见。
附图说明
图1描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的晶片级方法。
图2A-2E描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的示例晶片级方法。
图3A-3F描绘用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的另一示例晶片级方法。
图4A-4D描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的又一示例晶片级方法。
图5A-5J描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的再一示例晶片级方法。
具体实施方式
图1描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的晶片级方法。在1000处，装配晶片组件102。晶片组件102可包括模块晶片104、工具晶片108和卡盘110。模块晶片104可包括多个光电子模块106。在一些情况下，光电子模块106可为包括多个组件(例如，接近传感器、数字照相机)的模块。在一些情况下，光电子模块106可为包括数个组件或单个组件(例如，光电二极管、激光二极管、光学元件、棱镜、透镜堆、光导管)的模块。
工具晶片108、卡盘110和模块晶片104配置为在多个光电子模块106周围产生气密密封，并且在晶片组件102中形成气密腔136。从而，工具晶片108和/或卡盘110可进一步包括气密安装架112和垫圈114(例如，由橡胶或聚硅氧烷组成)。此外，工具晶片108和/或卡盘110可包括一个或多个端口134，通过其可成型的材料124(或156、158)，比如以未固化的/未硬化的状态的液体环氧树脂，可穿过和进一步引导至多个腔136中。此外，一个或多个端口134可配置为引导加压的气体130，和/或热的/反应性的加压的气体132。进一步一个或多个端口134可配置为将真空126施加至晶片组件102。
工具晶片108可由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、玻璃、固化的环氧树脂、不锈钢或任何其他适当的材料组成。在一些情况下，工具晶片108可包括多个速释箔116(即，低粘合材料，比如特氟龙、PDMS、Mylar或低粘合纳米结构化材料的穿孔层)，或速释基板120(即，低粘合材料，比如特氟龙、PDMS、Mylar或低粘合纳米结构化材料的连续层)。在一些情况下，工具晶片108可包括形成工具晶片108的多个速释突起118。在一些情况下，工具晶片108可包括透射部122和非透射部138，如图4A-图4D中进一步阐释。
类似地，卡盘110且由聚二甲基硅氧烷(PDMS)、玻璃、固化的环氧树脂、不锈钢或任何其他适当的材料组成。在一些情况下，卡盘110可包括多个速释箔116(即，低粘合材料，比如特氟龙、PDMS、Mylar或低粘合纳米结构化材料的穿孔层)，或速释基板120(即，低粘合材料，比如特氟龙、PDMS、Mylar或低粘合纳米结构化材料的连续层)。
在2000处，经一个或多个端口134，将可成型的材料124(或156、158)注入晶片组件102中的多个腔136中。在一些情况下，在将真空126施加至晶片组件102的同时，可注入可成型的材料125(或156、158)，其中真空126可将可成型的材料124(或156、158)吸入至多个腔136中，使得不形成空隙或气穴。在一些情况下，在使晶片组件102旋转128(例如，以1000-3000转/分钟)的同时，可注入可成型的材料124(或156、158)，使得施加至可成型的材料124(或156、158)的向心力将可成型的材料吸入至多个腔136中。在一些情况下，在将真空126施加至晶片组件和使晶片组件102旋转128的同时，可注入可成型的材料124(或156、158)。
在3000处，从晶片组件102喷射过量的可成型的材料124(或156、158)。保留在晶片组件102中的可成型的材料为可成型的材料层142(或162、182)。可成型的材料层142(或162、182)可在多个光电子模块106的一个或多个表面上延伸，并且可在卡盘110和工具晶片108的表面上进一步延伸。在一些情况下，在将真空126施加至晶片组件102的同时，可喷射过量的可成型的材料124(或156、158)。在一些情况下，在使晶片组件102旋转(例如，以1000-3000转/分钟)的同时，可喷射过量的可成型的材料124(或156、158)，使得施加至过量的可成型的材料124(或156、158)的向心力将过量的可成型的材料从多个腔136吸出。在一些情况下，在将加压的气体130施加至晶片组件102的同时，可喷射过量的可成型的材料。在一些情况下，在将真空126和/或加压的气体130施加至晶片组件102的同时，和/或将晶片组件102旋转128的同时，可喷射过量的可成型的材料。
在4000处，使多个光电子模块106上的可成型的材料层142(或162、182)硬化/固化。在一些情况下，通过将反应性的加压的气体(例如，氧)、热的加压的气体(例如，100-100℃)，和/或热的和反应性的加压的气体施加至模块晶片，使多个光电子模块106上的可成型的材料层142(或162、182)硬化。例如，在一些情况下，在存在氧的情况下，可成型的材料124(或156、158)可硬化或固化。在这种情况下，加压的氧(即，反应性的加压的气体)可注入晶片组件102中。保留在晶片组件102中的可成型的材料(即可成型的材料层)可部分或完全硬化或固化。在另一实施例中，当加热至具体的温度时，可成型的材料可硬化或固化。在这种情况下，热的惰性加压的气体可注入晶片组件中。可成型的材料层可部分或完全硬化或固化。
在一些情况下，可用辐射(例如，红外或紫外线)使可成型的材料硬化或固化，并且多个光电子模块可透射辐射，如图4A-图4D中进一步阐释。
在一些情况下，可将包括可成型的材料的模块晶片转移至硬化站，其中可用辐射(例如，红外或紫外线)使可成型的材料完全硬化或固化，如图2A-图2E中进一步阐释。
在5000处，具有部分固化的可成型的材料的模块晶片可转移至硬化站，其中可用辐射(例如，红外或紫外线)使可成型的材料完全硬化或固化，如图3-图5中进一步阐释。
在6000处，可重复上述的步骤。在一些情况下，例如，可期望多层的可成型的材料。该步骤在图5A-图5J中进一步阐释。
图2描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的示例晶片级方法。图2A描绘了可成型的材料124经端口134注入晶片组件102中。经另一端口134，将真空126施加至晶片组件102。此外，使晶片组件102如由箭头128所描绘旋转。使晶片组件102如图2B中所描绘进一步旋转，使得晶片组件102中的可成型的材料124在晶片组件102中均匀分布。另外，在该示例中，将真空126施加至端口134，以使可成型的材料124脱气。使晶片组件102进一步旋转，如图2D中所描绘。而且，经端口134，将加压的气体130注入晶片组件102中。从另一端口134喷射过量的可成型的材料124，使可成型的材料层142留在多个光电子模块106的一个或多个表面上(即，模块上可成型的材料层144)和工具晶片108和卡盘110的表面上(即，可成型的材料层尾部146)。将工具晶片108和卡盘110与模块晶片104分开，如图2D中所描绘。而且，速释箔116和速释突起118使得可成型的材料层142分开成模块上可成型的材料层144和可成型的材料层尾部146。将模块晶片104安装至硬化站基板140(即，硬化站组件196)并且然后将硬化站组件196带至硬化站并且进行辐射160(例如，UV、IR)，如图2E中所描绘，使得模块上可成型的材料层144完全硬化/固化成模块上完全硬化材料148。
图3描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的另一示例晶片级方法。图3A和图3B描绘了如上述和图2A和图2B中分别阐释的示例过程中的步骤；但是，工具晶片108包括速释基板120。图3C描绘了如上述和图2C中阐释的示例过程中的步骤。在过量的材料124的喷射之后，经端口134，将热的、反应性的，或热的和反应性的加压的气体132注入至模块晶片102中。而且，在该示例中，将真空126施加至另一端口134。热的、反应性的，或热的和反应性的加压的气体132使得可成型的材料层142部分硬化，如图3D中所描绘，成为模块上部分硬化的可成型的材料层152和部分硬化的可成型的材料层尾部154。模块晶片104与工具晶片108和卡盘110分开，如图3E中所描绘，并且安装至硬化站基板140(即，硬化站组件196)。接着，如上述将硬化站组件196带至硬化站和进行辐射160。
图4描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的又一示例晶片级方法。图4A描绘了如上述和图2A和图3A中阐释的示例过程中的步骤；但是，模块106透射辐射，用于使可成型的材料124硬化/固化，并且工具晶片108进一步包括透射部122和非透射部138。透射部122也透射辐射，用于使可成型的材料124硬化/固化。图4B描绘了如上述和图2B和图3B中阐释的示例过程中的另一步骤；但是，辐射引导至工具晶片108的透射部122。辐射透射穿过模块106至可成型的材料124，使得可成型的材料124部分硬化成部分硬化的可成型的材料层152。图4C描绘了示例过程中的另一步骤。如上述，通过加压的气体130从晶片组件102喷射过量的可成型的材料124。而且，使晶片组件102旋转使得与加压的气体130一起，从晶片组件102喷射过量的可成型的材料124。如图4D中所描绘，将模块晶片104与工具晶片108和卡盘110分开。
图5描绘了用于在多个光电子模块的一个或多个表面上制造均匀的材料的层的又一示例晶片级方法。图5A-图5D分别描绘了如上述和图3A-图3D中阐释的示例过程中的步骤。在另一步骤中，经端口134将第二可成型的材料158注入晶片组件102中，并且经另一端口134将真空126施加至晶片组件102，如图5E中所描绘。在另一步骤中，将真空126施加至端口134，以使第二可成型的材料158脱气。在另一步骤中，将加压的气体130注入晶片组件102中，以喷射过量的第二可成型的材料，如图5F中所描绘。在另一步骤中，经端口134，将热的、反应性，或热的和反应性的加压的气体注入晶片组件102中。热的、反应性，或热的和反应性的加压的气体使第二可成型的材料158部分硬化成部分硬化的第二可成型的材料层190。在另一步骤中，将模块晶片与工具晶片108和卡盘110分开，并且安装至硬化站基板140，如图5I和图5J中所描绘。接着，硬化站组件196进行辐射，如上述在图5J中所描绘。
可对前述实施进行其他修改，并且在不同实施中的上述特征可在相同的实施中组合。因此，其他实施在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于制造均匀的材料的层的晶片级方法，所述方法包括：
装配晶片组件，所述晶片组件包括卡盘、工具晶片和模块晶片，其中所述模块晶片包括多个光电子模块；
将可成型的材料注入所述晶片组件中，使得所述多个光电子模块的一个或多个表面涂布有可成型的材料层；其中将可成型的材料注入所述晶片组件中包括使所述晶片组件旋转；
从所述晶片组件喷射过量的可成型的材料；和
使所述可成型的材料层硬化。
2.根据权利要求1所述的晶片级方法，其中所述晶片组件包括多个速释箔、多个速释突起、速释基板、透射部或它们的任何组合。
3.根据权利要求2所述的晶片级方法，其中将可成型的材料注入所述晶片组件中进一步包括将真空施加至所述晶片组件。
4.根据权利要求2或3所述的晶片级方法，其中从所述晶片组件喷射过量的可成型的材料包括将真空施加至所述晶片组件。
5.根据权利要求2或3所述的晶片级方法，其中从所述晶片组件喷射过量的可成型的材料包括使所述晶片组件旋转。
6.根据权利要求2或3所述的晶片级方法，其中从所述晶片组件喷射过量的可成型的材料包括将加压的气体施加至所述晶片组件。
7.根据权利要求4所述的晶片级方法，其中使所述可成型的材料层硬化包括用反应性的加压的气体、热的加压的气体、辐射或它们的任何组合，使所述可成型的材料硬化。
8.根据权利要求5所述的晶片级方法，其中使所述可成型的材料层硬化包括用反应性的加压的气体、热的加压的气体、辐射或它们的任何组合，使所述可成型的材料硬化。
9.根据权利要求6所述的晶片级方法，其中使所述可成型的材料层硬化包括用反应性的加压的气体、热的加压的气体、辐射或它们的任何组合，使所述可成型的材料硬化。
10.根据权利要求4所述的晶片级方法，其中使所述可成型的材料层硬化包括使所述模块晶片转移至硬化站并且使所述可成型的材料层经历辐射和/或热，以使所述可成型的材料层硬化。
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