TWI223360B - Method of manufacturing an electronic component and, assembly of a foil and a plurality of electronic components - Google Patents

Description

1223360 ⑴ 玖、發明說喷 (發明說明應敘明··發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 本發明係關於製造一種電子元件之方法，該電子元件乃 。又有％連接區域者，其中使用雷射輻將一項標記設於尤如 一半導體元件之電子元件之表面上，該元件表面之一部份 暴路於雷射輻射，使其修改成未照射部份與該表面之其餘 部份產生視覺對比並形成該標記。 此 方法乃用以提供含有關於產品資訊之一標記，例如 類型編號，產品序號等，或係關於供應廠商之資訊。此種 方法簡單而費用低廉。 本案首段提及之此類型方法乃自丨983年8月3 〇日公佈之 美國專利申請案第4,401，992號獲悉，該專利說明書敘述如何 使用一雷射光束在一電子元件之合成樹脂密封之表面上產 生色謇對比。因為在該封裝上没以上述之標記，可將添加 劑週切地加於合成樹脂以達所述之目的，亦述及適合之強 度及如若使用脈衝雷射，所用之適切，脈衝持續時間。 該已知方法之缺點在於其不易應用於大規模製程。該元 件在叹置標記之前後操作費時，並需使用一操作裝置。因 此，實不易以一高速及低廉之方法在大量之元件上設置標 記。 因此，本發明之目的在應用一種方法能使大量之元件以 迅速而廉價之方式加設標記。 為達此目的，根據本發明之方法之特點在於將電子元件 (一側面藉一黏附層附著於一箔，且該元件在此側面上經 由該羯及黏附層而設以該標記。藉使各元件尤其是大量之 (2) (2)1223360 元件附著於一猪，此等元件可由該猪之巧妙使用而輕易操 縱之。該黏附層能使各元件暫時附著，及孩黏附層可用例 如紫外線（UV)輻射容易移除，在黏附層之較小黏力時，各 元件亦能以機械方式從該箔取下。藉由該箔及黏附層來設 置標記之優點在於該元件上，設置標記之側面之相對側面 不必與黏附層接觸。結果，實際上常包含各電連接區之該 側面不致暴露於來自黏附層之雜質，亦不會被其污染，否 則這些雜質會對該侧面之電導性不利’亦可能對任何與該 側面建立之電連接品質有不利之影響。令人驚異者，對雷 射輻射及輻射條件之適當選擇能使一良好之標記設於該元 件上，縱使該雷射輻射之實質部分為適用於該箔與黏附層 之合成樹脂所吸收，該元件仍不與該箔過早分離。而且， 本發明更瞭解，藉由本發明之方法對該箔與黏附層之破 壞，並未構成不能克服之缺點，因為該元件可於標記形成 後再從該箔取下。 在根據本發明方法之一較佳實例中，與其中有各電連接 區域之一侧面相對之該元件侧面乃被選擇為該元件附著於 該箔之一侧。較佳者，在一本體内之若干（大量）元件乃係 共同製作’以便互連及附著於該箔，其後於設以標記後個 別分開。該個別分開作業包含例如鋸開或切割，如有必要， 可將fl片延伸，並從該落取下各元件。此可代以在移除黏 附層之前或後檢取元件，該黏附層可用例如（紫外）光處 理，熱處理或用溶劑予以移除，標記之設置可在鋸開或切 割操作之前或後實施。較佳者施加標記乃在鋸開或割割操 作之後舉行，故每一元件能在設置標記之前予以個別特性 1223360

(3) 化及測試。結 作有利之修 由合成樹脂製 標記之表面部 至於以環氧 由使用來自一 將一光學泵激 結實及價廉及 有利地用於泵 如若將金屬 發生脈衝之雷 以加標記於合 射波長乃係最 暴露於輕射之 外，該波長與 與目的之雷射 至於供該箔 酸鹽（PC)聚乙 材料組之一種 因該箔之強度 有較高彈性之 之間隔可藉將 層之材料，形 在另一較佳 除去之一脫落 果，該標記亦可包含測試資料或特性資料。 正時，該元件於附著於箔片之前，乃設以宜 成密封，以及該元件密封之表面係用作設有 樹脂為基礎之合成樹脂密封，最佳之結果係 連續工作雷射之輻射獲得。在此實例中，可 纖維雷射適宜地用作上述之雷射。該雷射係 不需要來自外源之冷卻，一種二極體雷射可 激。 用作該元件之材料或密封之一部分，則使用 射所產生之雷射輻射可有最佳之結果。僅用 成樹脂之封裝時，經發現約1064 nm之雷射輻 適用者。在此兩情況中，視覺上之對比係由 該元件表面部份之燒蝕及/或融熔獲得。此 遠較其為短或長者比較所具之優點為可用於 乃最適合工業上各項應用。 用之材料，可由選自包含聚氯乙烯（PVC)聚碳 帝對酞酸鹽（PET)及聚乙烯莕二甲酸鹽（PEN)之 材料製成為有利。PET箔係特別具有吸引力， 能使在該箔上之各元件用鋸分開，PVC箔乃具 優點。在各元件已互相分開之後，各元件間 該箔伸展而輕易增加。經證明為適用作黏附 成包含丙晞酸之材料組之一部份。 實例中，該箔係設有可由雷射輻射之吸收而 層，結果可使各元件（在設有標記後）從該箔

1223360 發雜_ 設置標記之 (4) 取下，為達此目的，宜使用一層可吸收共用以 雷射輕射有不同波長之輕射者為宜。如若該脫落層係由用 以設置標記之雷射輻射產生，則標記及脫落作業均可使用 單一之雷射完成。該脫落輻射被產生作為宜用以設置標記 之雷射輻射之第三諧波，舉例而言，該輻射具有1064 nm之 波長。 根據本發明之方法能以極為方利方式應用於例如特別是 各別之二極體與電晶體之半導體元件。該方法對製造所謂 SMD(二表面安置裝置）之元件特別具有吸引力，最後，本發 明亦包含設有一標記之元件，特別是一半導體元件，該元 件乃以根據本發明之方法製成者。 在各附圖中： 圖1以圖解方式顯示根據本發明方法所製一半導體裝置 之立體示意圖； 圖2為圖1中所示之裝置在II-II方向之截面圖；及 圖3為圖1中所示已完成裝置之立體示意圖。 各附圖並非以比例尺繪製，及若干尺寸經特別放大以資 清晰。相對應之區域或元件盡可能用相同之參考編號。 圖1以圖解方式顯示根據本發明方法所製之一半導體裝 置之立體示意幻影之圖，而圖2顯示在方向II-II之一截面圖 中之圖1中裝置。已完成之裝置則顯示於圖3中，該裝置1 在上實例中包含（參閱圖3)—適用於表面安裝之二極體1。 一石夕質半導體元件（未圖示）具有pn -接面者被置於一鉛框 (亦未圖示）上，並係由合成樹脂封裝8包圍之，該合成樹脂 -10 -

1223360 封裝在此例中為環氧樹脂所製。在二極體1之— 调囟7有二 個電連接區域2 ;而在/相對之侧面4有一標記 叱Μ。此標記 包含例如一類型編號或一產品序號。 設有標記Μ之二極體1乃係以下列在製作。估 呎用一種所謂 之鉛框，其中放置大量之半體元件，用環氧樹 仰」加封裝8包封 具有各半導體元件之鉛框以形成本體參閱圖1及2) 於 此程序中’在表面7中伸展之連接區域並不掩蓋。隨後將本 體1 〇(參閱圖2)用一黏附層6附著於箔5。在此實例中，该^ 包έ PET及具有180/zm之厚度。黏附層6由紫外光固化之丙 烯酸黏劑組成並具有約20//m之厚度。在此實例中，本體1〇 包含40 X 40個別二極體1並係4X4 cm2該箔5具有8公分之直 徑及固定在合成樹脂環11内，本體1〇包括形成該體一部分 乏各二極體1，及以一侧面4附著於箔5，侧面4乃與其中各 連接區域2所在之侧面7相對。結果各連接區2保持乾淨及電 特性，其電阻及接觸能力完整無損。適用之落5為以加“出 售之AdwUl及Nmo出售之SWT箔本實例中所述之落係具有類 型名稱D218之Adwill箔。 使用雷射光束3，接著對極體丨之侧面4，經由箔5及黏附 層6而設上標記Μ。在此過程中，表面4之一部分被融化及/ 或移除，造成對表面4之未受輻射照射部分之視覺對比。由 於箔及黏附層6具吸收性，而為雷射光束3所損傷，但因謗 箔及黏附層僅暫時用作元件丨之載體，不致形成缺點。令人 驚奇者’經發現可將鬲品質之標記Μ以此種非常有效之方 式没於元件1上，而不致使各元件過早與該箔分離。 (6)1223360 用以設置標記Μ之裝備（參閱圖υ包含下列各元件：一石 榴石(Nd:YAG)雷射’以藉其產生具有約1〇64⑽波長之雷射 輕射3，使光束3指向一夹去从分 ^ n 尤采攻見器1 2並用兩透鏡使其加 寬’其後使用輕合於雷動機Ί < 、 、包軔機1 5，1 6之兩鏡1 3，1 4將光束2 轉換成掃描光束3Α，兩鏡13，izi-r丄、、^ w就i j 1 4可由孩兩電動機予以旋轉，

接著使用適田之透叙1 7，使掃描光束3 a聚焦通過用作聚焦 平面4乏兀件1頂側面4上之箔5及黏附層6，該透鏡η包含不 同之光學兀件，以確使透鏡丨7之聚焦平面儘可能平坦。 根據本發明之方法特別適合用以在較小元件丨，尤其是分 立之半導體元件例如二極體或電晶體上設置標記M，雖然 此等元件常係與積體電路有關而體積頗小，且被製造成在 尺寸上愈變愈小，部份乃由於成本費用所迫，但特別是由 於此等裝置之不斷整合與緊密例如其中擬使用各該元件之 行動電話機。

在此實例中關於標記Μ之良好結果乃以1.1瓦特之電力p 及250公董/秒之掃描速率獲得。波速3之寬度在此例中約為 40微米（//m)所有此等數據表示所用之能量φ約為〇丨焦耳/平 方公分，結果導致標記Μ有約為40 /zm之深度。最佳之結果 可使用CW(連續工作）雷射獲得。此表示代替本實例中所用 之雷射9 ’可由一光學泵激玻璃纖維雷射獲致極滿意之使 用’該玻璃纖維可由含ND纖維組成及泵激，可用發射於約 1 Vm之一極體雷射發生以及激活層係由例如inGaAs組成。 根據本發明之方法亦非常適用於製造其標記Μ設於一金 屬上之元件1。該金屬可為元件1之密封8之一部分，但標記 -12 - 1223360

⑺ 可用另一方式設於直接位於半導體元件上之金 並未個別顯示於附圖中。在本實例中，樣$己作業當然在設 置密封8以前實施。良好之結果係以2 5 V/之電力P，0.5 m焦 耳/脈衝之脈衝能量Q以及400公釐/秒之#描速率獲得。在此 例中光束3之寬度約為8〇 " m。脈衝持續時間為自1至200 nsec’在此例中約為12〇 nsec(毫微秒）及重複率f為1 KHz(千赫）

至400 KHz，此實例中為3 KHz。所有此等數據表示所用之能 量Φ為約10焦耳/平方公分。此舉獲致具有1 數值等級深 度之標記Μ ’經發現在1與5間之若干脈衝仍完全或部分通 過’消5與黏附層6，並於用作標記之金屬例如金或銅，經發 現一種脈衝雷射乃係最適合之輻射源。 在设置標記Μ之後（於上述之雨實例中）用鋸將各元件i互 相分開，用於此實例之箔5特別適合此程序。其後，利用控 制器可輕易將各元件丨從該落取下，並裝入一合成樹脂匿形 本體中’’亥匣形本體設有其中放置各元件i之小匣。黏附層 6可用各種方法移除。此外’各元件1可用-或數包裝落予 以包裝。

本發明並不限於例如本實例中所述之方法，因為在本發 明 <範圍内，對熟諳本技藝之人士能有許多變化及修正。 彳而"代替光照擬形成符號之區域，可光照其周圍環 境以形成一負標記。 记述者，在根據本發明之製造方法中所用之箔，亦可在 二衣迨過私中用作每一元件之（一部份）最後包裝。 圖式代表符號說明 -13 -

Claims (1)

1. 第091123675號申請案 中文申請專利範圍替換本(93年4月） 拾、申請專利範圍 1· 一種製造電子元件（1)之方法， 、 孩氣子元件乃設有各電連 接區域（2)者，其中使用雷射輻 、 、 知射（3)在電子元件（1)之表面 設置一標記（M)，該元件（1)之表 ， 、 ^ 衣面（4)< —部分（M)係暴露 於适射輕射（3) ’而修正成使參肪士 、 V ； ^ ^风定鹌照邵份（M)與該表面之其餘 部分成視覺對比，以形成標記、 < (M)，孩万法之特徵在將電 子元件⑴之-侧面⑷藉黏附層⑹附加於一箱(5)，且該元 件⑴在此侧面⑷藉由該箱（5)及黏附層（6)而設以標記 (M) 〇 2.根據申請專利範圍第η之方法，其特徵在元件⑴上與 設有電連接區域（2)之側面⑺相對之側面⑷，乃被選擇供使 該元件附著於該箔（5)之側面（4)。 3·根據申請專利範圍第丨或2項之方法，其特徵在在一本 體（10)内之若干元件（1)係共同製造成為相互連接並附著 於該洛（5)，而後各該元件於接著設以標記後被分成個 體〇 4·根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在元件⑴在附 加於該羯之前乃設有密封（8)，而元件⑴之密封⑻表面 係用作設有標記（Μ)之表面（4)。 5·根據申請專利範圍第4項之方法，其特徵在用作設有標 "己（Μ)之金封（8)部份之材料係由環氧樹脂製成，而雷射 輻射（3)係由一連續工作之雷射（9)產生。 6·根據申請專利範圍第5項之方法，其特徵在雷射輻射（3)係由一 纖維雷射產生，該纖維雷射則係用二極體雷射作光學之栗激。 1223360 申請專利範園績頁 7.根據申請專利範圍第4項之方法，其特徵在用作設有標 記（M)之密封（8)部份之材料係由一金屬製成，雷射輕射⑺ 則用一脈衝雷射（9)產生。 8·根據申請專利範圍第！項之方法，其特徵在標記㈤)之設 置乃使用具有約1064 nm(毫微米）波長之雷射輕射（3)。 9·根據申請專利範圍第i項之方法，其特徵在用作猪（5) 之材料係由從聚氯乙晞，聚碳酸鹽，聚乙缔，對酜酸鹽 及聚乙烯莕二甲酸鹽組成之材料組中選出之一種材料製 成。 10·根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在用作黏附層 (6)之材料係由包含丙烯酸酯之材料組中選出之一項材 料製成。 11. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在該羯設有一 脫落層’可由雷射輻射之吸收予以移除，因此各元件 可從該箔取下。 12. 根據申請專利範圍第丨丨項之方法，其特徵在該脫落層 吸收其波長與用以設置標記（M)之雷射輻射（3)波長不同 之雷射輻射’該輻射較佳由用以設置標記（M)之雷射輻 射（3)產生。 13·根據申請專利範圍第i項之方法，其特徵在一半導體元 件（1)係用作該元件（1)。 14·根據申請專利範圍第丨項之方法，其特徵在用於表面安 裝之一元件（1)係用作該元件（1)。 15·—種箔（5)及複數電子元件（1)之總成，其中該等電子元 1223360 申請專利範圍績頁 議議_類顯___鷄缓國____ 件（1)具有電子連接區域，且其中各電子元件（1)上之一 表面（4)設有一標記（M);其中該標記（M)與該表面（4) 之間，是利用標記（M)與表面（4)之其餘部份具有一視覺 對比之方式來產生表面修正效果而使標記（M)設置於 該表面（4)上，該等電子元件（1)藉由一黏附層（6)而連接 於該箔（5)上之表面（4)中標記（M)的所在位置。