用于半導(dǎo)體切單鋸的清潔裝置的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體器件組裝過程期間使用的鋸，并且更具體地涉及半導(dǎo)體器件組裝期間使用的具有自磨刃式鋸條的鋸。
[0002]已知在半導(dǎo)體器件組裝期間使用鋸，例如從晶片切割管芯。另外，在半導(dǎo)體器件組裝過程期間，多個半導(dǎo)體器件可以同時形成在引線框的一維或者二維組件(稱為引線框陣列)上。為了完成半導(dǎo)體器件的組裝，引線框陣列經(jīng)受使用鋸或者激光的切單處理。另外，鋸被用來切單在半導(dǎo)體晶片上制造的集成電路管芯。當(dāng)使用鋸執(zhí)行切單處理時，自磨鋸條可以被用來保持鋸條的銳利。
[0003]圖1A示出了自磨鋸條101的一部分的典型放大圖。自磨鋸條101具有嵌入在接合材料103 (諸如鎳)中的稱為磨料102的材料片，諸如金剛石屑。當(dāng)自磨鋸條101切割材料時，容屑槽104將切下來的材料帶離發(fā)生切割的區(qū)域。容屑槽104還向切割區(qū)運送水以用于冷卻。
[0004]保持磨料102的接合材料103在切割過程期間逐漸磨損。隨著接合材料103磨損，已經(jīng)保持在接合材料103內(nèi)的磨料消失,暴露新的磨料。接合材料103的磨損和新的磨料的曝露被稱為自磨。
[0005]如圖1B所示，磨料102、接合材料103和/或容屑槽104可能被光滑面105覆蓋，光滑面是由來自正在被切割的物體(諸如硅晶片)的材料形成。光滑面105可能抑制鋸條101的自磨功能并且使得鋸條101損傷正在被切割的晶片，導(dǎo)致管芯邊緣碎裂或者剝離。
[0006]有利的是將不會損傷被封裝的集成電路管芯的自磨鋸用于半導(dǎo)體器件組裝中。
【附圖說明】
[0007]本發(fā)明通過示例的方式來示出并且不受附圖的限制，在附圖中相似的附圖標(biāo)記指示類似的元件。圖中的元件為簡單和清楚起見而示出并且沒有必要按比例繪制。例如，為了清晰，層和區(qū)域的厚度可以被放大。
[0008]圖1A和IB示出了傳統(tǒng)的自磨鋸條的簡化局部放大圖；以及
[0009]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的切單鋸的側(cè)視圖并且圖2B-2E示出了其簡化的由俯視圖。
【具體實施方式】
[0010]在此公開本發(fā)明的詳細(xì)的示例性實施例。然而，在此公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)出于描述本發(fā)明示例實施例的目的而僅僅是代表性的。本發(fā)明的實施例可以具體實現(xiàn)為許多可替代形成并且不應(yīng)該理解為僅僅限于在此陳述的實施例。進(jìn)一步的，在此使用的術(shù)語僅僅出于描述特定實施例的目的而不意圖是限制本發(fā)明的示例實施例。
[0011]如在此使用的，單數(shù)形式〃 一個〃、〃 一種〃和〃所述〃意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地做出相反表示。進(jìn)一步將理解，術(shù)語〃包含〃、〃包括〃、〃具有〃、〃擁有〃、〃含有"和/或"帶有"表示所述特征、步驟或元件的存在，但是不排除一個或更多個其它特征、步驟或元件的增加或存在。還應(yīng)該注意，在可替代的實現(xiàn)方式中，所述的功能/行為可以不按照圖中所述的順序發(fā)生。例如，連續(xù)地示出的兩個圖實際上可以基本上同時執(zhí)行或者有時可以以相反的順序執(zhí)行，則取決于所涉及的功能/行為。
[0012]在此提及“一個實施例”或者“實施例”意味著與該實施例結(jié)合描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或者特性可以被包括在本發(fā)明的至少一個實施例內(nèi)。在說明書中各種位置出現(xiàn)的短語〃在一個實施例中〃不一定都是指相同的實施例，也不一定是必須地互斥的其它實施例的獨立的或者可替代的實施例。上述情況也適用于術(shù)語〃實施方式〃。
[0013]自磨鋸條增強(qiáng)在晶片鋸切處理期間發(fā)生的切單處理。然而，在自磨鋸條上形成光滑面由于妨礙曝露新的磨料而影響了鋸條的切削能力，由此抑制了自磨功能。此外，光滑面的存在將降低鋸條的銳利，其增大了切割期間置于鋸條上的機(jī)械應(yīng)力，這可以導(dǎo)致集成電路管芯的碎裂和剝離。
[0014]本發(fā)明的實施例是用于切單半導(dǎo)體器件的設(shè)備。該設(shè)備包括心軸模塊，其在切單處理期間旋轉(zhuǎn)用于鋸穿晶片或者多器件陣列的鋸條。該設(shè)備進(jìn)一步包括可移動清潔模塊，其相對于心軸模塊移動以達(dá)到清潔模塊在其處從鋸條去除材料的位置。
[0015]本發(fā)明的另一個實施例是一種方法，用于在切單處理期間從用于切穿晶片或者多器件陣列的鋸的鋸條去除材料。所述方法包括在切單鋸的心軸模塊上旋轉(zhuǎn)鋸條，并且相對于心軸模塊移動所述切單鋸的清潔模塊以從所述鋸條去除材料。
[0016]現(xiàn)在參考圖2A，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于切割晶片的切單鋸206的側(cè)視圖。切單鋸206包括(i)自磨鋸條201，用于在切單處理期間切穿晶片(未示出)和(ii)清潔子系統(tǒng)207，用于清潔自磨鋸條201。如所示出的，蓋208可以遮蔽一部分鋸條201，以便在切割過程期間提供保護(hù)。接近鋸條201放置的是冷卻劑分配器209，其提供冷卻劑(諸如水)到鋸條201，以免鋸條201過熱。來自分配器209的冷卻劑也可以從鋸道區(qū)域以及鋸條表面沖走在晶片切割過程期間產(chǎn)生的硅粉塵。
[0017]圖2B是圖2A的切單鋸206的簡化平面圖。圖2B中示出了心軸模塊210，其保持和旋轉(zhuǎn)鋸條201。微控制器位于PCB板上，PCB板位于切單鋸206的插件板導(dǎo)軌中，微控制器用于控制鋸條201的旋轉(zhuǎn)以及控制清潔子系統(tǒng)207?？刂破鬟€接收基于負(fù)載電流的信號，其間接地體現(xiàn)在切穿晶片的同時發(fā)生到鋸條的機(jī)械負(fù)載。因為在已知的半導(dǎo)體組裝過程中使用的微控制器是公知的，因此除為本發(fā)明所特有的內(nèi)容之外不提供進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]清潔子系統(tǒng)207包括X軸導(dǎo)軌211、Y軸導(dǎo)軌212和可移動清潔模塊213，其進(jìn)一步包括引導(dǎo)柱214、彈簧215、停止器結(jié)構(gòu)216、第一和第二清潔塊217和218和表面清潔表面219。清潔子系統(tǒng)207執(zhí)行清潔處理，其通過將清潔模塊213移動到清潔塊217和218中一個或者兩者接觸材料(例如光滑面)并由此去除材料的位置，光滑面可能不利地影響鋸條201的切削能力。
[0019]一個或更多個直線伺服電機(jī)(未示出)沿X軸導(dǎo)軌211和Y軸導(dǎo)軌212移動清潔模塊213。X軸導(dǎo)軌211允許相對于鋸條201沿X軸移動清潔模塊213。Y軸導(dǎo)軌212允許相對于鋸條201沿Y軸移動清潔模塊213。
[0020]沿X軸導(dǎo)軌211的移動距離由控制器使用關(guān)于鋸條201的半徑測量數(shù)據(jù)確定。鋸條的半徑測量數(shù)據(jù)指的是鋸條的半徑測量值，并且可以使用位于切單鋸上的遇阻傳感器(touchdown sensor)(未示出)周期性地確定。在半徑測量確定期間，切單鋸206將停止旋轉(zhuǎn)鋸條201，鋸條201將被指向到設(shè)置了遇阻傳感器的指定位置，將移動鋸條201直到接觸到遇阻傳感器，并且控制器將基于移動的距離計算半徑。
[0021]引導(dǎo)柱214、彈簧215和停止器結(jié)構(gòu)216在清潔過程期間控制第一和第二清潔塊217和218的位置。引導(dǎo)柱214彼此平行，其是附接于停止器結(jié)構(gòu)216的伸長結(jié)構(gòu)。引導(dǎo)柱214確保清潔塊217、218的表面清潔表面219在清潔過程期間相對于彼此保持平行。
[0022]引導(dǎo)柱214和彈簧215協(xié)同進(jìn)一步允許第一和第二清潔塊217和218具有相對于彼此的相對Y軸移動，使得其間的距離根據(jù)鋸條201的厚度(即，在鋸條201周邊處的上下表面220之間的距離)通過彈簧215的作用是可調(diào)節(jié)的。
[0023]圖2B的實施例具有兩個引導(dǎo)柱214。其它實施例可以具有其它數(shù)目的引導(dǎo)柱或者其它機(jī)構(gòu)確保兩個清潔塊217、218的表面清潔表面219相對于彼此保持平行。
[0024]清潔模塊213被設(shè)計成在兩個清潔塊217和218的表面清潔表面219之間在選擇的最小間隔距離和選擇的最大間隔距離之間建立間隔距離的工作范圍。根據(jù)情況，最小間隔距離可以被選擇為等于安裝鋸條201的原始厚度(或者可選地稍微大于或者稍微小于原始的鋸條厚度)，而最大間隔距離可以被選擇為等于比原始鋸條厚度大某一百分比，例如10%o
[0025]在兩個清潔塊217和218之間沒有插入任何東西的情況下，(預(yù)載的)彈簧215將清潔塊217，218之間的間隔距離保持為選擇的最小間隔距離。如果例如由于構(gòu)建了光滑面而使得實際厚度大于選擇的最小間隔距離的鋸條被插入在兩個清潔塊217-218之間，則兩個清潔塊217-218將被迫使分離。結(jié)果，彈簧215將施加恢復(fù)力試圖驅(qū)動兩個清潔塊217-218之間的間隔距離回到最小間隔距離，導(dǎo)致在鋸條201以高速旋轉(zhuǎn)切穿晶片的同時，兩個清潔塊217-218的表面清潔表面219施加研磨壓力到鋸條201的相應(yīng)的上下表面220上，由此清潔那些表面(例如從其去除光滑面)。彈簧215優(yōu)選地定位在引導(dǎo)柱214之間并且附接于清潔塊支架221。
[0026]如果嘗試在兩個清潔塊217-218之間插入厚度大于最大間隔距離的鋸條，則兩個清潔塊217-218之間的間隔距離將達(dá)到和試圖超過該最大間隔距離。作為安全措施，清潔模塊213可以配置具有檢測該情況的機(jī)械極限傳感器(未示出)，并且例如使得鋸關(guān)閉或另行停止切單處理。
[0027]第一和第二清潔塊217和218可以由研磨料制成，諸如氧化鋁或者碳化硅塊?？商娲兀?