半導(dǎo)體產(chǎn)品、制造該半導(dǎo)體產(chǎn)品的治具及方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品、制造該半導(dǎo)體產(chǎn)品的治具及方法。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具包括上表面、與所述上表面相對(duì)的下表面，及若干呈陣列排布的產(chǎn)品承載區(qū)。每一產(chǎn)品承載區(qū)具有上凹槽及下凹槽，其中上凹槽自上表面凹陷延伸且在上表面的開(kāi)口經(jīng)配置以與所承載的產(chǎn)品尺寸相適應(yīng)以經(jīng)配置將所承載的產(chǎn)品固持于上凹槽；下凹槽自上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿下表面。本發(fā)明允許在不改變傳統(tǒng)濺鍍工藝機(jī)臺(tái)和材料且不增加成本的條件下，在BGA封裝型半導(dǎo)體產(chǎn)品上形成電磁屏蔽層，而不影響該BGA封裝型半導(dǎo)體產(chǎn)品的正常電路性能。
【專利說(shuō)明】
半導(dǎo)體產(chǎn)品、制造該半導(dǎo)體產(chǎn)品的治具及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及半導(dǎo)體產(chǎn)品、制造該半導(dǎo)體產(chǎn)品的治具及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在對(duì)噪聲敏感的半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)置電磁(EMI,ElectromagneticInterference)屏蔽層時(shí)，通常使用濺鍍工藝。在傳統(tǒng)的濺鍍工藝中，金屬原子處于高度激發(fā)的狀態(tài)。即使需要濺鍍的半導(dǎo)體產(chǎn)品底部和保護(hù)膠帶之間存在一點(diǎn)點(diǎn)空隙，也會(huì)導(dǎo)致金屬溢鍍到半導(dǎo)體產(chǎn)品的引腳面，造成半導(dǎo)體產(chǎn)品短路。對(duì)于焊球陣列封裝(BGA，Ball GridArray)產(chǎn)品而言，由于其背面植有錫球，勢(shì)必?zé)o法以引腳面貼于膠帶的傳統(tǒng)方式制作電磁屏蔽層。
[0003]鑒于BGA封裝的各種優(yōu)勢(shì)，其得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因而業(yè)內(nèi)亟需解決BGA封裝型半導(dǎo)體產(chǎn)品的電磁屏蔽層設(shè)置問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體產(chǎn)品治具及使用該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具的制造方法，該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具及使用該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具的制造方法允許在不改變傳統(tǒng)濺鍍工藝機(jī)臺(tái)和材料且不增加成本的條件下，在BGA封裝型半導(dǎo)體產(chǎn)品上形成電磁屏蔽層，而不影響該BGA封裝型半導(dǎo)體產(chǎn)品的正常電路性能。
[0005]本發(fā)明的一實(shí)施例提供一半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其包括:上表面、與上表面相對(duì)的下表面，及若干呈陣列排布的產(chǎn)品承載區(qū)。產(chǎn)品承載區(qū)中的每一者具有上凹槽及下凹槽，其中上凹槽自上表面凹陷延伸，且上凹槽在上表面的開(kāi)口經(jīng)配置以與所承載的產(chǎn)品尺寸相適應(yīng)以經(jīng)配置將所承載的產(chǎn)品固持于上凹槽，下凹槽自上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿下表面。
[0006]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，下凹槽經(jīng)配置在應(yīng)用時(shí)為真空。所承載的產(chǎn)品是焊球陣列封裝芯片，其中焊球陣列封裝芯片于固持于上凹槽方向上的寬度大于等于上凹槽在該方向上的寬度，上凹槽的深度大于焊球陣列封裝芯片的焊球高度d，且焊球陣列封裝芯片的位于外側(cè)的焊球到該外側(cè)的距離c>1.45*d+0.075mm。半導(dǎo)體產(chǎn)品治具可經(jīng)配置進(jìn)一步包含貼附于上表面的膠帶，且膠帶貼附上凹槽的底部以遮蔽下凹槽在底部的開(kāi)口，膠帶厚度為100ym以上。
[0007]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一在半導(dǎo)體產(chǎn)品上形成電磁屏蔽層的方法，其包括:提供半導(dǎo)體產(chǎn)品治具。該半導(dǎo)體治具包括:一上表面;一下表面，與上表面相對(duì);及若干呈陣列排布的產(chǎn)品承載區(qū)。產(chǎn)品承載區(qū)中的每一者具有上凹槽及下凹槽，其中上凹槽自上表面凹陷延伸，下凹槽自上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿下表面。該在半導(dǎo)體產(chǎn)品上形成電磁屏蔽層的方法進(jìn)一步包含將膠帶貼附于上表面，及將膠帶貼附于上凹槽的底部以遮蔽下凹槽在底部的開(kāi)口；將半導(dǎo)體產(chǎn)品固持于產(chǎn)品承載區(qū)中相應(yīng)一者的上凹槽以使得半導(dǎo)體產(chǎn)品的邊緣與膠帶充分粘合;將下凹槽設(shè)置為真空；及在半導(dǎo)體產(chǎn)品的上表面上形成電磁屏蔽層。
[0008]本發(fā)明的又一實(shí)施例還提供一具有電磁屏蔽層的半導(dǎo)體產(chǎn)品，其可由上述方法使用上述半導(dǎo)體產(chǎn)品治具得到。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例可有效地防止在濺鍍工藝中從靶材濺射出的金屬原子接觸到半導(dǎo)體產(chǎn)品的底面，從而避免半導(dǎo)體產(chǎn)品的引腳間因溢鍍而發(fā)生短路;尤其適用于BGA封裝型的半導(dǎo)體產(chǎn)品。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具的俯視圖；
[0011]圖2是圖1中所示的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具的剖面圖；及
[0012]圖3a_3d是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在半導(dǎo)體產(chǎn)品上形成EMI屏蔽層的方法的流程圖，其可使用圖1、2所示的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為更好的理解本發(fā)明的精神，以下結(jié)合本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例對(duì)其作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]在實(shí)施濺鍍工藝期間，從靶材濺射出的金屬原子，通常為銅(Cu)或不銹鋼(SUS)金屬原子，處于高度激發(fā)的狀態(tài)。由于BGA封裝型的半導(dǎo)體產(chǎn)品的引腳面上植有呈陣列分布的錫球，如果以傳統(tǒng)的方式將膠帶粘附在平坦濺鍍板上時(shí)，半導(dǎo)體產(chǎn)品和膠帶之間勢(shì)必存在一定高度的空隙。因此，在實(shí)施濺鍍工藝時(shí)，從靶材濺射出的一部分金屬原子將通過(guò)半導(dǎo)體產(chǎn)品和膠帶之間的空隙溢鍍到引腳面上，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)品的錫球間短路。本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10可很好的解決上述問(wèn)題，而且并不局限于BGA封裝型的半導(dǎo)體
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[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10的俯視圖，圖2是圖1中所示的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10的剖面圖。
[0016]如圖1、2所示，該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10具有相對(duì)的上表面100和下表面102，及自上表面100貫穿下表面102的呈陣列排布的多個(gè)產(chǎn)品承載區(qū)12。產(chǎn)品承載區(qū)12中的每一者具有上凹槽120和下凹槽122，其中上凹槽120自上表面100向下凹陷延伸，且上凹槽120在上表面100的開(kāi)口 124經(jīng)配置以與所承載的產(chǎn)品(待處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品)20尺寸相適應(yīng)以經(jīng)配置將所承載的產(chǎn)品20固持于上凹槽120。下凹槽122自上凹槽120的底部126的一部分向下延伸并貫穿下表面102，即下凹槽122于上凹槽120的底部126的開(kāi)口 128的尺寸小于上凹槽120的底部126的尺寸。對(duì)BGA封裝型的半導(dǎo)體產(chǎn)品20而言，優(yōu)選的，其固持于上凹槽120方向上的寬度大于等于上凹槽120在該方向上的寬度。同時(shí)，上凹槽120的深度大于該BGA封裝型的半導(dǎo)體產(chǎn)品20的焊球200的高度d，且該BGA封裝型的半導(dǎo)體產(chǎn)品20的位于外側(cè)的焊球200到該外側(cè)的距離c>1.45*d+0.075mm。
[0017]產(chǎn)品承載區(qū)12的上凹槽120在垂直方向上的截面形狀可為楔形或矩形，本實(shí)施例中，半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10同時(shí)包括截面形狀為楔形以及截面為矩形的上凹槽120。產(chǎn)品承載區(qū)12的下凹槽122在垂直方向的截面可為矩形或其它便于配置為真空的形狀。在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中，該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10可進(jìn)一步包含貼合于上表面100上的膠帶14(參見(jiàn)圖3a-3d)，該膠帶14可固定產(chǎn)品承載區(qū)12所承載的半導(dǎo)體產(chǎn)品20及遮蔽產(chǎn)品承載區(qū)12的下凹槽122于上凹槽120的底部126上的開(kāi)口 128。
[0018]圖3a_圖3d是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例在半導(dǎo)體產(chǎn)品20上形成EMI屏蔽層22的方法的流程圖，該方法可使用圖1、2所示的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10。
[0019]如圖3a所示，提供一半導(dǎo)體產(chǎn)品治具1，本實(shí)施例中該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具1如圖1、2實(shí)施例所示。該半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10的上表面100上可預(yù)設(shè)膠帶14，或另外設(shè)置，使膠帶14貼附于半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10的上表面100，且經(jīng)產(chǎn)品承載區(qū)12的上凹槽120的側(cè)壁和底部126，從而遮蔽下凹槽122在上凹槽120的底部126的開(kāi)口 128以利后續(xù)的真空操作。膠帶14可選用具有一定厚度的雙面粘性膠膜，例如硅膠雙面膠膜以便膠帶14可承受一定的沖擊力。在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中，膠帶14的厚度大于等于ΙΟΟμπι，例如膠帶14的厚度可為200μηι。
[0020]如圖3b所示，將待處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品20，例如BGA芯片20固持于產(chǎn)品承載區(qū)12中相應(yīng)一者的上凹槽120處。顯然，除BGA芯片20外，本發(fā)明還適用于其它封裝類型的半導(dǎo)體產(chǎn)品20，此處不贅述。相應(yīng)的，該BGA芯片20的延伸于上凹槽120外的底面與膠帶14充分粘合而被固定于半導(dǎo)體治具10的上表面100上。在其它實(shí)施例中，待處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品20也可小于上凹槽120的開(kāi)口 124的寬度b而卡嵌于上凹槽120。
[0021]如圖3c所示，將產(chǎn)品承載區(qū)12的下凹槽122設(shè)置為真空并開(kāi)啟真空操作。此時(shí)，位于下凹槽122在上凹槽120的底部126的開(kāi)口 128處的膠帶14在真空作用下向下彎曲；同時(shí)，在BGA芯片20上施加一定的外力，使得BGA芯片20的底面的邊緣與上凹槽120在上表面100上的開(kāi)口 124處的膠帶14更加較緊地粘合。在保證BGA芯片20被有效固定之后，靶材40開(kāi)始實(shí)施濺鍍工藝。由于BGA芯片20的底面的邊緣與膠帶14充分地粘合，因此，在實(shí)施濺鍍工藝期間，能夠防止從靶材100濺射出的金屬原子42進(jìn)入上凹槽120中而溢鍍到BGA芯片20的底面，從而BGA芯片20的引腳(焊球)200間因溢鍍而發(fā)生短路。
[0022]如圖3d所示，濺鍍工藝完成之后，在BGA芯片20的外表面即可形成EMI屏蔽層22。將BGA芯片20從半導(dǎo)體產(chǎn)品治具10上取下，即可得到具有EMI屏蔽層22的BGA芯片20。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在半導(dǎo)體產(chǎn)品20的上表面上形成電磁屏蔽層22可進(jìn)一步包括:濺鍍幫助附著金屬材料，如不銹鋼以形成電磁屏蔽層22的最下層，濺鍍電磁屏蔽金屬材料，如銅以形成電磁屏蔽層22的中間層，以及濺鍍抗氧化金屬材料，如不銹鋼以形成電磁屏蔽層22的最上層。相應(yīng)的，所形成的EMI屏蔽層22可具有三層結(jié)構(gòu)(未示出)。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，最下層的厚度為0.025-0.]^111，中間層的厚度為1-2(^1]1，在另一實(shí)施例中，中間層的厚度為3-6μηι，最上層和最下層的厚度之和為0.3-0.5μηι。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體治具10及使用該半導(dǎo)體治具10的制造方法可適用于BGA封裝類的半導(dǎo)體產(chǎn)品20，可有效防止在濺鍍工藝中金屬溢鍍到半導(dǎo)體產(chǎn)品20的引腳面，從而避免半導(dǎo)體產(chǎn)品20短路而保證產(chǎn)品的良率。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求書所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其包括: 上表面； 下表面，與所述上表面相對(duì);及 若干呈陣列排布的產(chǎn)品承載區(qū)，所述產(chǎn)品承載區(qū)中的每一者具有上凹槽及下凹槽，其中所述上凹槽自所述上表面凹陷延伸，且所述上凹槽在所述上表面的開(kāi)口經(jīng)配置以與所承載的產(chǎn)品尺寸相適應(yīng)以經(jīng)配置將所承載的產(chǎn)品固持于所述上凹槽，所述下凹槽自所述上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿所述下表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其中所述下凹槽經(jīng)配置在應(yīng)用時(shí)為真空。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其中所承載的產(chǎn)品是焊球陣列封裝芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其中所述焊球陣列封裝芯片于固持于所述上凹槽方向上的寬度大于等于所述上凹槽在該方向上的寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其中所述上凹槽的深度大于所述焊球陣列封裝芯片的焊球高度d，且所述焊球陣列封裝芯片的位于外側(cè)的焊球到該外側(cè)的距離C〉1.45*d+0.075mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其中所述半導(dǎo)體產(chǎn)品治具經(jīng)配置進(jìn)一步包含貼附于所述上表面的膠帶，且所述膠帶貼附所述上凹槽的底部以遮蔽所述下凹槽在所述底部的開(kāi)口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其中所述膠帶厚度為ΙΟΟμπι以上。8.一種在半導(dǎo)體產(chǎn)品上形成電磁屏蔽層的方法，其包括: 提供半導(dǎo)體產(chǎn)品治具，其包括: 一上表面； 一下表面，與所述上表面相對(duì);及 若干呈陣列排布的產(chǎn)品承載區(qū)，所述產(chǎn)品承載區(qū)中的每一者具有上凹槽及下凹槽，其中所述上凹槽自所述上表面凹陷延伸，所述下凹槽自所述上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿所述下表面； 將膠帶貼附于所述上表面，及將所述膠帶貼附于所述上凹槽的底部以遮蔽所述下凹槽在所述底部的開(kāi)口； 將所述半導(dǎo)體產(chǎn)品固持于所述產(chǎn)品承載區(qū)中相應(yīng)一者的上凹槽以使得所述半導(dǎo)體產(chǎn)品的邊緣與所述膠帶充分粘合； 將所述下凹槽設(shè)置為真空;及 在所述半導(dǎo)體產(chǎn)品的上表面上形成電磁屏蔽層。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體產(chǎn)品的上表面上形成電磁屏蔽層進(jìn)一步包括:濺鍍幫助附著金屬材料以形成所述電磁屏蔽層的最下層，濺鍍電磁屏蔽金屬材料以形成所述電磁屏蔽層的中間層，以及濺鍍抗氧化金屬材料以形成所述電磁屏蔽層的最上層。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述膠帶是雙面粘性膠膜。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述膠帶的厚度為ΙΟΟμπι以上。12.—種半導(dǎo)體產(chǎn)品，其是焊球陣列封裝芯片且具有通過(guò)權(quán)利要求8至11中任意一項(xiàng)所述的方法而形成的電磁屏蔽層。
【文檔編號(hào)】H01L21/50GK105826211SQ201610308240
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】汪虞, 王政堯
【申請(qǐng)人】蘇州日月新半導(dǎo)體有限公司