CN207252042U - Smt印刷钢网及晶圆固定装置 - Google Patents

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甘景文
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Abstract

本实用新型公开了一种SMT印刷钢网,包括钢网本体,所述钢网本体上开设有与一次锡膏印刷区对应且未贯穿的凹槽,所述凹槽底部开设有与二次印刷锡膏区对应且贯穿的二次印刷孔,所述二次印刷锡膏区的面积小于所述一次锡膏印刷区的面积。本实用新型用于在印刷有与一次锡膏印刷区对应的一次锡膏层的基板上印刷二次锡膏层,所述二次锡膏印刷区与二次锡膏层对应,用于印刷二次锡膏层,即将锡膏分两次印刷,便于一次印刷锡膏后进行加热操作,再进行二次锡膏印刷,可有效减少二次锡膏印刷后回流焊接时空洞产生,可用于薄晶圆的固定粘贴。本实用新型还公开了一种SMT晶圆固定装置。

Description

SMT印刷钢网及晶圆固定装置
技术领域
本实用新型涉及SMT工艺,尤其涉及SMT工艺中将晶圆粘贴固定于基板上的装置。
背景技术
现有的锡膏固定晶圆方法(Solder Die Attach)采用的用锡膏印刷方法,锡膏从钢网印刷到基板后,后续再做晶圆/元件粘贴,通过回流炉做锡膏焊接,把晶圆/元件等固定在基板上。
然而,由于锡膏物料中含有的助焊剂(松香),由于晶圆贴上后助焊剂挥发受阻,在后续的回流焊接中会变成气泡留在晶圆底部,形成焊锡空洞。对于比较厚的晶圆粘贴,焊锡空洞不会产生严重问题,但随着晶圆工艺的发展,晶圆厚度越来越薄,焊锡空洞的风险暴露出来。尤其由于芯片封装工艺复杂,在完成薄的晶圆粘贴/固定工序后,需要做金线焊接(联接晶圆和基板),注塑(黑胶包裹晶圆)等工序,会对薄的晶圆,特别在空洞位置产生压力,导致晶圆裂开,造成产品报废。故,急需一种可减少空洞产生的固定晶圆的表面粘贴装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可减少产生的固定晶圆的SMT印刷钢网及晶圆固定装置,可用于薄晶圆的固定粘贴。
为了实现本实用新型的目的,本实用新型公开了一种SMT印刷钢网,包括钢网本体,所述钢网本体上开设有与一次锡膏印刷区对应且未贯穿的凹槽,所述凹槽底部开设有与二次印刷锡膏区对应且贯穿的二次印刷孔,所述二次印刷锡膏区的面积小于所述一次锡膏印刷区的面积。
本实用新型所述SMT印刷钢网包括与一次锡膏印刷区对应且未贯穿的凹槽和设于凹槽底部与二次印刷锡膏区对应且贯穿的二次印刷孔,用于在一次锡膏层上进行二次锡膏印刷,即将锡膏分两次印刷,便于一次印刷锡膏后进行加热操作,再进行二次锡膏印刷,可有效减少二次锡膏印刷后回流焊接时空洞产生,可用于薄晶圆的固定粘贴。
较佳地,所述二次印刷孔呈点状或者线状设置于所述凹槽的底部。
更佳地,所述二次印刷孔呈十字形设置于所述凹槽底部或者呈点状设置于所述凹槽的四角或者呈平行线状设置于所述凹槽底部。该方案使得二次锡膏印刷的锡膏量远小于一次锡膏印刷的锡膏量,在粘贴时,主要使用一次锡膏印刷的锡膏物料固定焊接晶圆,二次锡膏印刷的锡膏物料主要在晶圆粘贴时起到初步连接作用,在回流焊接时起到组焊作用。再者,该方案还使得二次锡膏层的锡膏物料在晶圆粘贴后,并未被封闭至粘贴面造成阻焊料挥发受阻,在第二次的回流焊接时,不会因为锡膏物料中含有的助焊剂挥发受阻,在回流焊接中会变成气泡留在晶圆底部。
较佳地,所述钢网本体上还设有与贴片印刷锡膏区对应的贴片印刷孔。
本实用新型还公开了一种SMT晶圆固定装置,用于将晶圆固定粘贴于基板上,包括锡膏印刷机、晶粒粘贴机构、回流炉和输送机构,所述锡膏印刷机用于将锡膏印刷至基板上预设的锡膏印刷区,其包括第一钢网和第二钢网,所述第一钢网上设有与一次锡膏印刷区对应的贯穿的一次印刷孔,所述第二钢网如上述SMT印刷钢网所示,所述锡膏印刷区包括一次锡膏印刷区和二次锡膏印刷区;所述晶粒粘贴机构将晶圆通过锡膏印刷区上的锡膏粘贴至所述基板上;所述回流炉对基板进行加热冷却和回流焊接;所述输送机构实现基板在所述锡膏印刷机、晶粒粘贴机构和回流炉之间的输送。
与现有技术相比,本实用新型SMT晶圆固定装置中包括第一钢网和第二钢网,第二钢网包括与一次锡膏印刷区对应且未贯穿的凹槽和设于凹槽底部与二次印刷锡膏区对应且贯穿的二次印刷孔,可使用第一钢网在基板上进行一次锡膏印刷以形成一次锡膏层,使用第二钢网在一次锡膏层上进行二次锡膏印刷以形成二次锡膏层,即将锡膏分两次印刷,便于一次印刷锡膏后先使用回流炉进行加热操作,再进行二次锡膏印刷,可有效减少二次锡膏印刷后回流焊接时空洞产生,可用于薄晶圆的固定粘贴。
较佳地,所述锡膏印刷机使用第一钢网在基板的一次锡膏印刷区印刷锡膏以形成一次锡膏层,使用第二钢网在所述基板上冷却后的一次锡膏层上的二次锡膏印刷区印刷锡膏以形成二次锡膏层;所述晶粒粘贴机构将晶圆粘贴至印刷有二次锡膏层的基板上;所述回流炉对印刷有一次锡膏层的基板进行加热冷却以使所述一次锡膏层中的助焊剂挥发,对粘贴有晶圆的基板进行回流焊接。
较佳地,所述锡膏印刷机包括第一锡膏印刷机和第二锡膏印刷机,所述第一锡膏印刷机包括第一钢网并将锡膏印刷至所述基板上的一次锡膏印刷区以形成一次锡膏层,所以第二锡膏印刷机包括第二钢网并将锡膏印刷至所述基板上的二次锡膏印刷区以形成二次锡膏层;所述回流炉包括第一回流炉和第二回流炉,所述第一回流炉对印刷有一次锡膏层的基板进行加热冷却,所述第二回流炉对粘贴有晶圆的基板进行回流焊接,所述输送机构实现基板在所述第一锡膏印刷机、第一回流炉、第二锡膏印刷机、晶粒粘贴机构和第二回流炉之间的依次输送。
较佳地,所述SMT晶圆固定装置还包括助焊剂清洗机构,所述助焊剂清洗机构对从所述回流炉输出的基板进行助焊剂清洗,所述输送机构将基板从所述回流炉输送至助焊剂清洗机构。
较佳地,所述SMT晶圆固定装置还包括贴片机构,所述输送机构将晶粒粘贴机构加工后的基板输送至所述贴片机构,所述贴片机构将元件通过锡膏印刷区上的锡膏粘贴在所述基板上。
更佳地,所述钢网本体上还设有与贴片印刷锡膏区对应的贴片印刷孔,所述锡膏印刷机使用第二钢网在所述基板上的贴片印刷锡膏区印刷锡膏以形成贴片锡膏层,所述贴片机构将元件通过贴片锡膏层粘贴在所述基板上,所述所述锡膏印刷区包括贴片印刷锡膏区。
附图说明
图1a至图1e是本实用新型所述固定晶圆的表面粘贴方法的流程示意图。
图2a至图2b是本实用新型使用第一钢网进行一次锡膏印刷的截面示意图。
图3a至图3b是本实用新型使用第一钢网进行一次锡膏印刷的平面示意图。
图4a至图4b是本实用新型使用第二钢网进行一次锡膏印刷的截面示意图。
图5a至图5c是本实用新型使用第二钢网进行一次锡膏印刷的平面示意图。
图6是本实用新型所述SMT晶圆固定装置的结构示意图。
图7是本实用新型另一实施例中所述SMT晶圆固定装置的结构示意图。
图8是本实用新型又一实施例中所述SMT晶圆固定装置的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图6,本实用新型公开了一种SMT晶圆固定装置100,包括锡膏印刷机30、晶粒粘贴机构40、回流炉50和输送机构60,所述锡膏印刷机30用于将锡膏印刷至基板10上预设的锡膏印刷区(预设的锡膏印刷区包括一次锡膏印刷区11、二次锡膏印刷区13),其包括第一钢网31和第二钢网32。所述晶粒粘贴机构40将晶圆20通过锡膏印刷区上的锡膏(二次锡膏层14)粘贴至所述基板上;所述回流炉50对基板10进行加热冷却和回流焊接。所述输送机构60实现基板20在所述锡膏印刷机30、晶粒粘贴机构40和回流炉50之间的输送。
参考图2a至图3a,所述第一钢网31包括钢网本体310,所述钢网本体310上设有与所述一次锡膏印刷区11对应的贯穿的一次印刷孔311。
参考图2a和图2b、图3a和图3b,工作时,锡膏印刷机30将第一钢网31盖于所述基板10上(如图2a或图3a所示),在覆盖所述第一钢网31的基板10上印刷锡膏以在所述基板10上的一次锡膏印刷区11形成一次锡膏层12(如图2b或图3b所示)。
参考图4a至图5a,所述第二钢网32包括钢网本体320,所述钢网本体320上开设有与所述一次锡膏印刷区11相对应的未贯穿的凹槽322,所述凹槽322 底部开设有与一次锡膏印刷区11对应且贯穿的二次印刷孔321。所述二次锡膏印刷区13的面积小于所述一次锡膏印刷区11(一次锡膏印刷区)的面积。一个一次锡膏印刷区11上设有一个或者多个二次印刷孔321。
其中,基板10上设有一次锡膏印刷区11和二次锡膏区13,二次锡膏印刷区13位于一次锡膏印刷区11上,一次锡膏印刷区11上印刷一次锡膏层12,二次锡膏印刷区13上印刷二次锡膏层14,二次锡膏从14印刷于一次锡膏层12上。
其中,所述二次印刷孔321可以呈点状设置于所述凹槽322的底部,也可以线状设置于所述凹槽322的底部。具体地,所述二次印刷孔321可呈十字形设置于所述凹槽322底部,也可以呈点状设置于所述凹槽322的四角,也可以呈平行线状设置于所述凹槽322底部。
参考4a和图4b、图5a和图5b,工作时,锡膏印刷机30将第二钢网32盖于所述基板10上(如图4a或图5a所示),在覆盖所述第二钢网32的基板10上印刷锡膏以在所述基板10上的二次锡膏印刷区13形成二次锡膏层14(如图4b或图4b所示)。
其中,锡膏印刷机30使用第一钢网31在基板10上印刷一次锡膏层12,回流炉50对印刷有一次锡膏层12的基板10进行加热冷却,锡膏印刷机30使用第二钢网32在冷却后的一次锡膏层12上印刷二次锡膏层14。晶粒粘贴机构40将晶圆20的背面粘贴至印刷有二次锡膏层14的基板上。回流炉50对粘贴有晶圆20的基板10进行回流焊接。
参考图5c,所述二次锡膏层14呈点状设置于所述一次锡膏层12上,也可以呈线状设置于所述一次锡膏层12上。具体地,继续参考图5c所述二次锡膏层14可呈交叉线状设置于所述一次锡膏层12上,所述二次锡膏层14可呈点状设置于所述一次锡膏层12的四角或者一次锡膏层上的其他位置,或者呈平行线状设置于所述一次锡膏层12上。
参考图1a至图1e,描述本实用新型使用SMT晶圆固定装置100固定晶圆的表面粘贴方法,包括以下步骤:参考图1a至图1b,锡膏印刷机30使用第一钢板31在所述基板10上的一次锡膏印刷区11印刷锡膏,以形成一次锡膏层12;输送机构60将印刷好一次锡膏层12的基板10输送至回流炉50,回流炉50加热所述基板10以使所述一次锡膏层12中的助焊剂挥发,并冷却所述一次锡膏层12;参考图1b和图1c,锡膏印刷机30使用第二钢网32在冷却后的所述一次锡膏层12上的二次锡膏印刷区13印刷锡膏,以形成二次锡膏层14,所述二次锡膏层14的面积小于所述一次锡膏层12。输送机构50将印刷好二次锡膏层14的基板10输送至晶粒粘贴机构40,晶粒粘贴机构40将晶圆20的背部粘贴在所述基板10的二次锡膏层14上。输送机构60将粘贴了晶圆20的基板10输送至回流炉50,回流炉50对粘贴有晶圆20的基板10进行回流焊接,即对基板10进行第二次加热并冷却,一次锡膏层12和二次锡膏层14加热融化形成焊锡层21以将所述晶圆20固定粘贴于所述基板10上。其中,所述助焊剂包括松香,当然,助焊剂也可以为其他成分。第一次加热冷却完的基板10可以由人工再次转移至锡膏印刷机30,也就可以由输送机构60输送至锡膏印刷机30。
参考图8,在本实用新型另一实施例中,锡膏印刷机有两个、回流炉有两个,两个锡膏印刷机分别为第一锡膏印刷机301和第二锡膏印刷机302,所述第一锡膏印刷机301包括第一钢网31并将锡膏印刷至所述基板10上的一次锡膏印刷区11形成一次锡膏层12,所以第二锡膏印刷机302包括第二钢网32并将锡膏印刷至所述基板10的二次锡膏印刷区13形成二次锡膏层14;所述回流炉包括第一回流炉501和第二回流炉502,所述第一回流炉501对印刷有一次锡膏层12的基板10进行加热冷却,所述第二回流炉502对粘贴有晶圆20的基板10进行回流焊接,所述输送机构60实现基板10在所述第一锡膏印刷机301、第一回流炉501、第二锡膏印刷机302、晶粒粘贴机构40、第二回流炉5022之间的依次输送。其中,可将第一锡膏印刷机301、第一回流炉501、第二锡膏印刷机302、晶粒粘贴机构40、第二回流炉502在工作线依次排布,输送机构50包括贯穿第一锡膏印刷机301、第一回流炉501、第二锡膏印刷机302、晶粒粘贴机构40、第二回流炉502的输送带。其中,第一回流炉501也可以由其他加热炉和冷却炉代替。
继续参考图7,所述SMT晶圆固定装置100中,在锡膏印刷机30和回流炉50之间还设有锡膏检查机构73,输送机构60将锡膏印刷机30加工好的基板10(印刷有一次锡膏层12的基板10和印刷有二次锡膏层14的基板10)输送至锡膏检查机构73,锡膏检查机构73检查基板10上的锡膏是否合格,剔除不合格产品。输送机构60将检查合格的基板10输送至晶粒粘贴机构40。
其中,有些芯片结构比较复杂,不但需要粘贴晶圆20,还需要粘贴一些元件,为此在晶粒粘贴机构40和回流炉之间还设有贴片机构74,为此,在锡膏印刷机30印刷二次锡膏层14的同时,还在基板10的贴片印刷锡膏区上印刷有贴片粘贴锡膏层16(如图5b所示),所述所述锡膏印刷区包括贴片印刷锡膏区。所述钢板32上还开设有与所述贴片印刷锡膏区对应的贴片锡膏印刷孔15(如图5a所示),用于在在锡膏印刷机30印刷二次锡膏层14的同时,通过贴片锡膏印刷孔15印刷锡膏以形成贴片粘贴锡膏层16。输送机构60将晶粒粘贴机构40加工完成的基板10输送至贴片机构74,贴片机构74对完成晶圆粘贴的基板进行元件粘贴,将元件通过贴片粘贴锡膏层16粘贴于基板10上。
继续参考图7,所述回流炉50之后还设有助焊剂清洗机构75,所述输送机构60将加热冷却或者回流焊接后的基板10送入助焊剂清洗机构75,进行助焊剂清洗。
继续参考图7,所述SMT晶圆固定装置100还包括AOI(Automatic OpticInspection)检查机构76,所述输送机构60将粘贴好晶圆的基板10或者粘贴好晶圆和元件的的基板10输送至AOI检查机构76进行检查,检查基板10晶圆粘贴(或晶圆粘贴和元件粘贴)是否合格。图7中,AOI检查机构76之后设有下料机台77,所述输送机构60将完成AOI检查的基板10输送至下料机台77中进行下料。
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种SMT印刷钢网,其特征在于:包括钢网本体,所述钢网本体上开设有与一次锡膏印刷区对应且未贯穿的凹槽,所述凹槽底部开设有与二次印刷锡膏区对应且贯穿的二次印刷孔,所述二次印刷锡膏区的面积小于所述一次锡膏印刷区的面积。
2.如权利要求1所述的SMT印刷钢网,其特征在于:所述二次印刷孔呈点状或者线状设置于所述凹槽的底部。
3.如权利要求2所述的SMT印刷钢网,其特征在于:所述二次印刷孔呈交叉线状设置于所述凹槽底部或呈点状设置于所述凹槽底部的四角或呈平行线状设置于所述凹槽底部。
4.如权利要求1所述的SMT印刷钢网,其特征在于:所述钢网本体上还设有与贴片印刷锡膏区对应的贴片印刷孔。
5.一种SMT晶圆固定装置,用于将晶圆固定粘贴于基板上,其特征在于:包括:
锡膏印刷机,将锡膏印刷至基板上预设的锡膏印刷区,其包括第一钢网和第二钢网,所述第一钢网上设有与一次锡膏印刷区对应且贯穿的一次印刷孔,所述第二钢网如权利要求1-4中任一项SMT印刷钢网所述,所述锡膏印刷区包括一次锡膏印刷区和二次锡膏印刷区;
晶粒粘贴机构,将晶圆通过锡膏印刷区上的锡膏粘贴至所述基板上;
回流炉,对基板进行加热冷却和回流焊接;
输送机构,实现基板在所述锡膏印刷机、晶粒粘贴机构和回流炉之间的输送。
6.如权利要求5所述的SMT晶圆固定装置,其特征在于:所述锡膏印刷机使用第一钢网在基板的一次锡膏印刷区印刷锡膏以形成一次锡膏层,使用第二钢网在所述基板上冷却后的一次锡膏层上的二次锡膏印刷区印刷锡膏以形成二次锡膏层;所述晶粒粘贴机构将晶圆粘贴至印刷有二次锡膏层的基板上;所述回流炉对印刷有一次锡膏层的基板进行加热冷却以使所述一次锡膏层中的助焊剂挥发,对粘贴有晶圆的基板进行回流焊接。
7.如权利要求6所述的SMT晶圆固定装置,其特征在于:所述锡膏印刷机包括第一锡膏印刷机和第二锡膏印刷机,所述第一锡膏印刷机包括第一钢网并将锡膏印刷至所述基板上的一次锡膏印刷区以形成一次锡膏层,所以第二锡膏印刷机包括第二钢网并将锡膏印刷至所述基板上的二次锡膏印刷区以形成二次锡膏层;所述回流炉包括第一回流炉和第二回流炉,所述第一回流炉对印刷有一次锡膏层的基板进行加热冷却,所述第二回流炉对粘贴有晶圆的基板进行回流焊接,所述输送机构实现基板在所述第一锡膏印刷机、第一回流炉、第二锡膏印刷机、晶粒粘贴机构和第二回流炉之间的依次输送。
8.如权利要求5所述的SMT晶圆固定装置,其特征在于:还包括助焊剂清洗机构,所述助焊剂清洗机构对从所述回流炉输出的基板进行助焊剂清洗,所述输送机构将基板从所述回流炉输送至助焊剂清洗机构。
9.如权利要求5所述的SMT晶圆固定装置,其特征在于:还包括贴片机构,所述输送机构将晶粒粘贴机构加工后的基板输送至所述贴片机构,所述贴片机构将元件通过锡膏印刷区上的锡膏粘贴在所述基板上。
10.如权利要求9所述的SMT晶圆固定装置,其特征在于:所述第二钢网的钢网本体上还设有与贴片印刷锡膏区对应的贴片印刷孔,所述锡膏印刷机使用第二钢网在所述基板上的贴片印刷锡膏区印刷锡膏以形成贴片锡膏层,所述贴片机构将元件通过贴片锡膏层粘贴在所述基板上,所述锡膏印刷区包括贴片印刷锡膏区。
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Patentee before: Lewin semiconductor (Dongguan) Co.,Ltd.