裝置封裝設(shè)施及方法，及利用鄰苯二甲酸酯的裝置處理設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種使用鄰苯二甲酸酯的裝置包裝設(shè)施及方法，以及一種利用該鄰苯二甲酸酯的裝置處理設(shè)備。該裝置封裝設(shè)施包括：安裝單元，該安裝單元在第一裝置與第二裝置之間提供鄰苯二甲酸酯，以將該第一裝置及該第二裝置彼此附接；處理單元，該處理單元熱處理彼此附接的該第一裝置及該第二裝置，以移除該鄰苯二甲酸酯且將該第一裝置及該第二裝置彼此固定；以及轉(zhuǎn)移單元，該轉(zhuǎn)移單元將彼此附接的該第一裝置及該第二裝置自該安裝單元轉(zhuǎn)移至該處理單元。本發(fā)明提供的裝置封裝設(shè)施及方法能夠通過(guò)使用鄰苯二甲酸酯替代助熔劑來(lái)減小對(duì)人體、儀器及環(huán)境的影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
裝置封裝設(shè)施及方法，及利用鄰苯二甲酸酯的裝置處理設(shè) 備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及使用鄰苯二甲酸酯的裝置包裝設(shè)施及方法，及利用鄰苯二甲酸酯的裝 置處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制造諸如半導(dǎo)體晶片的裝置時(shí)，進(jìn)行用于將裝置安裝于諸如基板的另一裝置上 的封裝工藝。特定而言，通過(guò)將一個(gè)晶片安裝于另一晶片上的用于3D IC的3D封裝技術(shù)有 助于更高密度包裝。因此，晶片至晶片連接愈短，即可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路布局的高自由度，以制造出 高效能1C。
[0003] -般而言，在將一個(gè)裝置安裝于另一裝置上時(shí)，將助熔劑用于半導(dǎo)體封裝工藝。助 熔劑可涂覆在裝置之間的接觸部分以便彼此粘附。
[0004] 然而，助熔劑對(duì)人體有害。另外，若助熔劑保留于裝置上，助熔劑可中斷裝置的正 常操作，從而劣化裝置的效能。因此，在使用助熔劑的典型半導(dǎo)體封裝工藝中，有必要進(jìn)行 清潔及干燥裝置的工藝，以便在將裝置彼此附接且粘結(jié)之后移除保留于裝置上的助熔劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供：裝置封裝設(shè)施及方法，其能夠通過(guò)使用鄰苯二甲酸酯替代助熔劑來(lái) 減小對(duì)人體、儀器及環(huán)境的影響；以及利用鄰苯二甲酸酯的裝置處理設(shè)備。
[0006] 本發(fā)明亦提供：裝置封裝設(shè)施及方法，其能夠排除清潔及干燥工藝，在將助熔劑用 于封裝時(shí)，基本上在裝置彼此粘結(jié)之后進(jìn)行檢查之前涉及該等工藝；以及利用鄰苯二甲酸 酯的裝置處理設(shè)備。
[0007] 本發(fā)明的實(shí)施例提供裝置封裝設(shè)施，其包括：安裝單元，該安裝單元在第一裝置與 第二裝置之間提供鄰苯二甲酸酯，以將第一裝置及第二裝置彼此附接；處理單元，該處理單 元熱處理彼此附接的第一裝置及第二裝置，以移除鄰苯二甲酸酯且將第一裝置及第二裝置 彼此固定；以及轉(zhuǎn)移單元，該轉(zhuǎn)移單元將彼此附接的第一裝置及第二裝置自安裝單元轉(zhuǎn)移 至處理單元。
[0008] 在一些實(shí)施例中，第一裝置可包括以下至少一個(gè)：焊球、半導(dǎo)體晶片及基板，且第 二裝置可包括以下至少一個(gè)：半導(dǎo)體及基板。
[0009] 在其他實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯可包括以下至少一個(gè)：鄰苯二甲酸二甲酯（DMP) 及鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)。
[0010] 在其他實(shí)施例中，安裝單元可將第一裝置的突出部分浸沒(méi)于鄰苯二甲酸酯中以將 鄰苯二甲酸酯涂覆于該突出部分，且移動(dòng)第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)以允許該突出部 分接觸第二裝置。
[0011] 在甚至其他實(shí)施例中，安裝單元可將鄰苯二甲酸酯涂覆于第一裝置及第二裝置的 至少一個(gè)，且移動(dòng)第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)以允許第一裝置及第二裝置于涂布有鄰 苯二甲酸酯的部分上彼此接觸。
[0012] 在其他實(shí)施例中，安裝單元可將由鄰苯二甲酸酯形成的薄膜或微滴涂覆或分配于 第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)，且移動(dòng)第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)以允許第一裝置 及第二裝置于涂布有鄰苯二甲酸酯的部分上彼此接觸。
[0013] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，安裝單元可使第一裝置及第二裝置彼此接觸，且提供鄰苯二 甲酸酯至第一裝置與第二裝置之間的接觸部分的邊緣，以允許鄰苯二甲酸酯得以吸收、粘 貼或芯吸于第一裝置與第二裝置之間的邊界上。
[0014] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，處理單元可在第一溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置及第二裝 置以移除鄰苯二甲酸酯，在大于第一溫度的第二溫度下加熱第一裝置及第二裝置以熔融安 置于第一裝置與第二裝置之間的接觸部分上的粘結(jié)材料，且在小于第二溫度的第三溫度下 冷卻第一裝置及第二裝置以固化粘結(jié)材料。
[0015] 在甚至進(jìn)一步實(shí)施例中，第一溫度可低于鄰苯二甲酸酯的沸點(diǎn)，第二溫度可大于 或等于粘結(jié)材料的熔點(diǎn)，且第三溫度可小于粘結(jié)材料的熔點(diǎn)。
[0016] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，處理單元可在約180°C至約220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接的 第一裝置及第二裝置以移除鄰苯二甲酸酯。
[0017] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，處理單元可在約180°C至約220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接 的第一裝置及第二裝置歷時(shí)約60秒或更長(zhǎng)以移除鄰苯二甲酸酯。
[0018] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，處理單元可在大氣壓或小于大氣壓的壓力下預(yù)熱彼此附接 的第一裝置及第二裝置以移除鄰苯二甲酸酯。
[0019] 在甚至更進(jìn)一步實(shí)施例中，處理單元可在第一溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置及 第二裝置，同時(shí)使第一裝置及第二裝置暴露于氮或含氮甲酸蒸氣以移除鄰苯二甲酸酯。
[0020] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，在移除鄰苯二甲酸酯之后，處理單元可在大于第一溫度的 第四溫度下、于大氣壓或小于大氣壓的壓力下加熱第一裝置及第二裝置，同時(shí)使第一裝置 及第二裝置暴露于甲酸蒸氣以移除粘結(jié)材料的表面上形成的雜質(zhì)。
[0021] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，彼此固定的第一裝置及第二裝置可自裝置封裝設(shè)施取出且 轉(zhuǎn)移至檢查設(shè)施。
[0022] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，裝置封裝方法包括：在第一裝置與第二裝置之間提供 鄰苯二甲酸酯以將第一裝置及第二裝置彼此附接；熱處理彼此附接的第一裝置及第二裝置 以移除鄰苯二甲酸酯；以及熱處理第一裝置及第二裝置以將第一裝置及第二裝置彼此固 定。
[0023] 在一些實(shí)施例中，第一裝置可包括以下至少一個(gè)：焊球、半導(dǎo)體晶片及基板，且第 二裝置可包括以下至少一個(gè)：半導(dǎo)體及基板。
[0024] 在其他實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯可包括以下至少一個(gè)：鄰苯二甲酸二甲酯（DMP) 及鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)。
[0025] 在其他實(shí)施例中，第一裝置及第二裝置的附接可包括：將第一裝置的突出部分浸 沒(méi)于鄰苯二甲酸酯中以將鄰苯二甲酸酯涂覆于該突出部分；以及移動(dòng)第一裝置及第二裝置 的至少一個(gè)以允許該突出部分接觸第二裝置。
[0026] 在甚至其他實(shí)施例中，第一裝置及第二裝置的附接可包括：將鄰苯二甲酸酯涂覆 于第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)；以及移動(dòng)第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)以允許第一 裝置及第二裝置于涂布有鄰苯二甲酸酯的部分上彼此接觸。
[0027] 在其他實(shí)施例中，第一裝置及第二裝置的附接可包括：將由鄰苯二甲酸酯形成的 薄膜提供于第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)；以及移動(dòng)第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)以 允許第一裝置及第二裝置于涂布有鄰苯二甲酸酯的部分上彼此接觸。
[0028] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，第一裝置及第二裝置的附接可包括：使第一裝置及第二裝置 彼此接觸，且提供鄰苯二甲酸酯至第一裝置與第二裝置之間的接觸部分的邊緣，以允許鄰 苯二甲酸酯得以吸收于第一裝置與第二裝置之間的邊界上。
[0029] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯的移除可包括在第一溫度下預(yù)熱彼此附接的第 一裝置及第二裝置以移除鄰苯二甲酸酯，且第一裝置及第二裝置的固定可包括：在大于第 一溫度的第二溫度下加熱第一裝置及第二裝置以熔融安置于第一裝置與第二裝置之間的 接觸部分上的粘結(jié)材料；以及在小于第二溫度的第三溫度下冷卻第一裝置及第二裝置以固 化粘結(jié)材料。
[0030] 在甚至進(jìn)一步實(shí)施例中，第一溫度可低于鄰苯二甲酸酯的沸點(diǎn)，第二溫度可大于 或等于粘結(jié)材料的熔點(diǎn)，且第三溫度可小于粘結(jié)材料的熔點(diǎn)。
[0031] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯的移除可包括在約180°C至約220°C的溫度下 預(yù)熱彼此附接的第一裝置及第二裝置。
[0032] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，第一裝置及第二裝置的預(yù)熱可包括在約180°C至約220°C 的溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置及第二裝置歷時(shí)約60秒。
[0033] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯的移除可包括在大氣壓或小于大氣壓的壓力 下預(yù)熱彼此附接的第一裝置及第二裝置。
[0034] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯的移除可包括在第一溫度下預(yù)熱彼此附接的 第一裝置及第二裝置，同時(shí)使第一裝置及第二裝置暴露于氮或含氮甲酸蒸氣。
[0035] 在甚至更進(jìn)一步實(shí)施例中，裝置封裝方法可進(jìn)一步包括：在移除鄰苯二甲酸酯之 后，在大于第一溫度的第四溫度下、于大氣壓或小于大氣壓的壓力下加熱第一裝置及第二 裝置，同時(shí)使第一裝置及第二裝置暴露于甲酸蒸氣以移除粘結(jié)材料的表面上形成的雜質(zhì)。
[0036] 在更進(jìn)一步實(shí)施例中，彼此固定的第一裝置及第二裝置可自裝置封裝設(shè)施取出且 通過(guò)檢查設(shè)施檢查。
[0037] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，裝置處理設(shè)備包括：工藝腔室、裝置支撐件及加熱器。 第一裝置及第二裝置使用鄰苯二甲酸酯彼此附接，且隨后于工藝腔室內(nèi)熱處理以移除鄰苯 二甲酸酯，且將第一裝置永久地附著至第二裝置。裝置支撐件安置于工藝腔室內(nèi)以支撐彼 此附接的第一裝置及第二裝置。加熱器加熱彼此附接的第一裝置及第二裝置。
[0038] 在一些實(shí)施例中，第一裝置可包括以下至少一個(gè)：焊球、半導(dǎo)體晶片及基板，且第 二裝置可包括以下至少一個(gè)：半導(dǎo)體及基板。
[0039] 在其他實(shí)施例中，鄰苯二甲酸酯可包括以下至少一個(gè)：鄰苯二甲酸二甲酯（DMP) 及鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)。
[0040] 在其他實(shí)施例中，加熱器在第一溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置及第二裝置以移 除鄰苯二甲酸酯，在大于第一溫度的第二溫度下加熱第一裝置及第二裝置以熔融安置于第 一裝置與第二裝置之間的接觸部分上的粘結(jié)材料，且在小于第二溫度的第三溫度下冷卻第 一裝置及第二裝置以固化粘結(jié)材料。
[0041 ] 在甚至其他實(shí)施例中，第一溫度可低于鄰苯二甲酸酯的沸點(diǎn)，第二溫度可大于或 等于粘結(jié)材料的熔點(diǎn)，且第三溫度可小于粘結(jié)材料的熔點(diǎn)。
[0042] 在其他實(shí)施例中，加熱器可在約180°C至約220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接的第一 裝置及第二裝置以移除鄰苯二甲酸酯。
[0043] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，加熱器可在約180°C至約220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接的第 一裝置及第二裝置歷時(shí)約60秒或更長(zhǎng)以移除鄰苯二甲酸酯。
[0044] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，裝置處理設(shè)備可進(jìn)一步包括壓力控制部件，該壓力控制部件 用于在進(jìn)行預(yù)熱時(shí)使工藝腔室之內(nèi)壓維持于大氣壓或小于大氣壓的壓力。
[0045] 在甚至進(jìn)一步實(shí)施例中，裝置處理設(shè)備可進(jìn)一步包括供應(yīng)部件（例如，起泡器或 遞送件），該供應(yīng)部件用于在進(jìn)行預(yù)熱時(shí)將氮或含氮甲酸蒸氣供應(yīng)至工藝腔室中。
[0046] 在進(jìn)一步實(shí)施例中，流體供應(yīng)部件可在預(yù)熱之后將甲酸蒸氣供應(yīng)至工藝腔室中， 且加熱器可在大于第一溫度的第四溫度下第一裝置及第二裝置以移除粘結(jié)材料的表面上 形成的雜質(zhì)。
[0047] 本發(fā)明提供的裝置封裝設(shè)施及方法能夠通過(guò)使用鄰苯二甲酸酯替代助熔劑來(lái)減 小對(duì)人體、儀器及環(huán)境的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0048] 包括附圖來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，且將附圖并入本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明 書(shū)的一部分。附圖例示本發(fā)明的示范性實(shí)施例，且連同說(shuō)明書(shū)一起用以解釋本發(fā)明的原理。 在附圖中：
[0049] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置封裝設(shè)施的示意圖。
[0050] 圖2至4為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0051] 圖5至7為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0052] 圖8至10為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0053] 圖11至12為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0054] 圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置處理設(shè)備的視圖。
[0055] 圖14為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的移除鄰苯二甲酸酯的工藝的視圖。
[0056] 圖15及16為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的將第一裝置及第二裝置彼此粘結(jié)的 工藝的視圖。
[0057] 圖17為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的在移除鄰苯二甲酸酯的后移除保留 于粘結(jié)材料上的雜質(zhì)的工藝的視圖。
[0058] 圖18為例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置封裝工藝的流程圖。
[0059] 圖19為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0060] 圖20為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0061] 圖21為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0062] 圖22為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0063] 圖23為展示已涂覆鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)的晶粒面的光學(xué)顯微鏡影像。鄰苯 二甲酸二甲酯（DMP)利用浸漬夾具涂覆于晶粒面的轉(zhuǎn)角。
[0064] 圖24為其上已安裝有附接裝置的樣本的載板的影像。
[0065] 圖25為其上已安裝有附接裝置的樣本的載體晶圓的影像。
[0066] 圖26A為展示晶粒的轉(zhuǎn)角位置于該晶粒附接至PCB(印刷電路板）的后的光學(xué)顯 微鏡影像，且圖26B為同一轉(zhuǎn)角位置于經(jīng)歷所有移動(dòng)試驗(yàn)之后的光學(xué)顯微鏡影像。
[0067] 圖27A至27D為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的光學(xué)顯微鏡影像。焊球最初 是通過(guò)使用鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)附接至銅焊盤(pán)。
[0068] 圖28A及28B為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的掃描電子顯微術(shù)（SEM)影 像。焊球最初是通過(guò)使用鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)附接至銅焊盤(pán)。
[0069] 圖29A及29B為回流之后PCB上的焊球及銅焊盤(pán)的SEM影像。焊球最初是通過(guò)使 用鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)附接至銅焊盤(pán)。
[0070] 圖30A至30D為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的光學(xué)顯微鏡影像。焊球最初 通過(guò)使用鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)附接至銅焊盤(pán)。
[0071] 圖31A及31B為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的SEM影像。焊球最初通過(guò)使 用鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)附接至銅焊盤(pán)。
[0072] 圖32A及32B為回流之后PCB上的焊球及銅焊盤(pán)的SEM影像。焊球最初通過(guò)使用 鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)附接至銅焊盤(pán)。
[0073] 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：
[0074] 1裝置封裝設(shè)施
[0075] 10安裝單元
[0076] 20轉(zhuǎn)移單元
[0077] 30處理單元
[0078] 31工藝腔室
[0079] 32裝置支撐件
[0080] 33加熱器
[0081] 34供應(yīng)部件
[0082] 35壓力控制部件
[0083] 100 第一裝置
[0084] 110突出部分/粘結(jié)材料
[0085] 200 第二裝置
[0086] 210 焊盤(pán)
[0087] 220 模版
[0088] 221 孔洞
[0089] 300鄰苯二甲酸酯
[0090] 301裝置處理設(shè)備
[0091] 400裝置封裝工藝
[0092] S410 工藝
[0093] S420 工藝
[0094] S430 工藝
[0095] S411 工藝
[0096] S412 工藝
[0097] S413 工藝
[0098] S414 工藝
[0099] S415 工藝
[0100] S416 工藝
[0101] S417 工藝
[0102] S418 工藝
【具體實(shí)施方式】
[0103] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及特征及其實(shí)行方法將經(jīng)由參考附圖描述的以下實(shí)施例來(lái)闡明。然 而，本發(fā)明可以許多不同形式來(lái)具體化且不應(yīng)解釋為限于本文闡述的實(shí)施例。實(shí)情為，提供 此等實(shí)施例以便本公開(kāi)內(nèi)容將為徹底及完全的，且將為本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)本發(fā)明的 范疇。另外，本發(fā)明僅由申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的范疇限定。
[0104] 除非另外加以定義，否則本文使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)及科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有本領(lǐng) 域技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。常用詞典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)視為具有與相關(guān)聯(lián)技術(shù)情 形中相同的含義，且除非本說(shuō)明書(shū)中明確定義，否則術(shù)語(yǔ)不會(huì)理想地或過(guò)度地視為具有正 式含義。
[0105] 在以下描述中，僅使用技術(shù)術(shù)語(yǔ)來(lái)解釋特定示范性實(shí)施例而不限制本發(fā)明。除 非有明確提及，否則單數(shù)形式的術(shù)語(yǔ)可包括復(fù)數(shù)形式。"包含（comprises)"及/或"包含 (comprising) "的含義指定組成物、組分、成分、步驟、操作及/或要素不排除其他組成物、 組分、成分、步驟、操作及/或要素。在本說(shuō)明書(shū)中，"及/或"意指其包括所列組分的至少一 個(gè)。
[0106] 在本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝中，使用鄰苯二甲酸酯替代已用于將裝置彼此粘 結(jié)的典型助熔劑來(lái)進(jìn)行封裝。鄰苯二甲酸酯可為在進(jìn)行塑膠模制時(shí)用作塑化劑的化學(xué)添加 劑，特定而言，其可為用于軟化聚氯乙烯（PVC)的材料。在本發(fā)明的實(shí)施例中，鄰苯二甲酸 酯、特定而言為鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)或鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)可用于半導(dǎo)體封裝 中，以解決通過(guò)使用典型助熔劑所出現(xiàn)的各種限制且簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，進(jìn)而減小制造成本。
[0107] 在下文，本發(fā)明的示范性實(shí)施例將參考附圖詳細(xì)地描述。
[0108] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置封裝設(shè)施1的示意圖。
[0109] 參考圖1，裝置封裝設(shè)施1可為其中至少兩個(gè)裝置彼此粘結(jié)來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體封裝的 設(shè)施。裝置封裝設(shè)施1可包括安裝單元10、處理單元30及轉(zhuǎn)移單元20。
[0110] 安裝單元10可在第一裝置與第二裝置之間提供鄰苯二甲酸酯來(lái)將第一裝置及第 二裝置彼此粘結(jié)。處理單元30可熱處理彼此粘結(jié)的第一裝置及第二裝置，以移除鄰苯二甲 酸酯且將第一裝置及第二裝置彼此固定。轉(zhuǎn)移單元20可將彼此粘結(jié)的第一裝置及第二裝 置自安裝單元10轉(zhuǎn)移至處理單元30。
[0111] 第一裝置可為安裝于第二裝置且粘結(jié)至第二裝置的受安裝物體。例如，第一裝置 可包括以下至少一個(gè)：焊球、半導(dǎo)體晶片、基板，但不限于此。此外，第二裝置可其上安裝有 第一裝置的安裝物體。例如，第二裝置可包括以下至少一個(gè)：半導(dǎo)體晶片及基板，但不限于 此。換言的，第一裝置及第二裝置可為在半導(dǎo)體封裝中彼此粘結(jié)及固定的任何物體。
[0112] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于裝置封裝的鄰苯二甲酸酯可包括DMP及DIBP的至少一 個(gè)。
[0113] 安裝單元10可在第一裝置與第二裝置之間提供鄰苯二甲酸酯，以進(jìn)行將第一裝 置及第二裝置彼此粘結(jié)的裝置安裝工藝。
[0114] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，安裝單元10可將第一裝置的突出部分浸沒(méi)于鄰苯二甲酸 酯中以將鄰苯二甲酸酯涂覆于該突出部分，且移動(dòng)第一裝置及第二裝置的至少一個(gè)以允許 該突出部分接觸第二裝置。
[0115] 圖2至4為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0116] 參考圖2,安裝單元10可將第一裝置100的突出部分110浸沒(méi)于鄰苯二甲酸酯300 中以將鄰苯二甲酸酯300涂覆于該突出部分110。為如上所述將鄰苯二甲酸酯300涂覆于 第一裝置100的突出部分110,安裝單元10可包括用于升舉第一裝置100的上升裝置。
[0117] 然后參考圖3及4,安裝單元10可移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)， 以允許涂布有鄰苯二甲酸酯300的突出部分110接觸安置于第二裝置200上的焊盤(pán)210。
[0118] 盡管在圖3例示的實(shí)施例中，安裝單元10將第一裝置100朝向第二裝置200移 動(dòng)來(lái)允許突出部分110接觸第二裝置200的焊盤(pán)210,但本發(fā)明不限于此。例如，安裝單元 100可將第二裝置200朝向第一裝置100移動(dòng)以允許突出部分110接觸焊盤(pán)210。或者，安 裝單元100可將第一裝置100及第二裝置200兩者一起移動(dòng)以允許突出部分110接觸焊盤(pán) 210。在此狀況下，安裝單元10可包括用于升舉第二裝置200的上升裝置。
[0119] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，安裝單元10可將鄰苯二甲酸酯300涂覆于第一裝置 100及第二裝置200的至少一個(gè)，以將第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)移動(dòng)以便第 一裝置100及第二裝置200彼此接觸鄰苯二甲酸酯300。
[0120] 圖5至7為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0121] 參考圖5,安裝單元100可將鄰苯二甲酸酯300涂覆于第一裝置100及第二裝置 200的至少一個(gè)。盡管在圖5例示的實(shí)施例中，安裝單元10將鄰苯二甲酸酯300涂覆于第 二裝置200的焊盤(pán)210,但本發(fā)明不限于此。例如，安裝單元10可將鄰苯二甲酸酯300涂覆 于第一裝置100的接觸部分。此外，根據(jù)實(shí)施例，鄰苯二甲酸酯300可涂覆于第一裝置100 及第二裝置200的接觸部分兩者。
[0122] 如圖5所例示，安裝單元10可以如下方式將鄰苯二甲酸酯300涂覆于第二裝置 200的接觸部分：將鄰苯二甲酸酯300的液滴滴落于第二裝置200的接觸部分上。然而，如 圖6所例示，安裝單元10可將具有孔洞221的模版220附接至第二裝置200。鄰苯二甲酸 酯300均勻展布于模版220上，進(jìn)而將鄰苯二甲酸酯300涂覆于第二裝置200。根據(jù)本實(shí)施 例，打孔于模版220中的孔洞221可限定相應(yīng)于第二裝置200的接觸部分（例如，焊盤(pán)210) 的位置。
[0123] 然后參考圖7,安裝單元10可移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)，以允 許第一裝置100及第二裝置200于涂布有鄰苯二甲酸酯300的部分上彼此接觸。
[0124] 如以上參考圖3所述，為允許第一裝置100及第二裝置200彼此接觸，安裝單元10 可僅移動(dòng)第一裝置100或僅移動(dòng)第二裝置200,或可移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200兩 者。
[0125] 根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，安裝單元10可將由鄰苯二甲酸酯300形成的薄膜涂覆 于第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)，以移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至少 一個(gè)以便第一裝置100及第二裝置200于涂覆薄膜的部分上彼此接觸。
[0126] 圖8至10為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0127] 參考圖8,安裝單元10可將由鄰苯二甲酸酯300形成的薄膜300涂覆于第一裝置 100及第二裝置200的至少一個(gè)。例如，如圖8所例示，安裝單元10可將由鄰苯二甲酸酯 300形成的薄膜涂覆于將焊盤(pán)210安置于第二裝置200上的表面。為此，安裝單元10可包 括驅(qū)動(dòng)裝置，其將薄膜朝向第二裝置200移動(dòng)以將薄膜壓在欲涂覆薄膜的表面上。
[0128] 然后參考圖9,安裝單元10可移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)，以允 許第一裝置100及第二裝置200于涂覆有薄膜的部分上彼此接觸。
[0129] 類(lèi)似地，為允許第一裝置100及第二裝置200彼此接觸，安裝單元10可僅移動(dòng)第 一裝置100或僅移動(dòng)第二裝置200,或可移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200兩者。
[0130] 因此，如圖10所例示，第一裝置100與第二裝置200之間的空間可由鄰苯二甲酸 酯300填充。此處，整體空間可由鄰苯二甲酸酯300填充，或空間的僅一部分可由鄰苯二甲 酸酯300填充。
[0131] 根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，安裝單元10可允許第一裝置100及第二裝置200彼此 接觸，且在第一裝置100與第二裝置200之間的接觸部分的邊緣上提供鄰苯二甲酸酯300， 以允許鄰苯二甲酸酯300得以吸收、粘貼或芯吸于第一裝置100與第二裝置200之間的邊 界上。
[0132] 圖11至12為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的視圖。
[0133] 根據(jù)實(shí)施例，安裝單元10可使第一裝置100及第二裝置200彼此接觸，且隨后在 第一裝置100與第二裝置200之間的接觸部分上提供鄰苯二甲酸酯300。
[0134] 例如，安裝單元10可將鄰苯二甲酸酯300的液滴滴落于第一裝置100與第二裝置 200之間的接觸部分的邊緣上，以在接觸部分上提供鄰苯二甲酸酯300。根據(jù)實(shí)施例，鄰苯 二甲酸酯300可提供至接觸部分的邊緣上的多個(gè)點(diǎn)。
[0135] 因此，如圖12所例示，因?yàn)猷彵蕉姿狨?00通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象吸收于第一裝置100 與第二裝置200之間的邊界上，所以鄰苯二甲酸酯300可填充至第一裝置100與第二裝置 200之間的空間的整體或一部分中。
[0136] 轉(zhuǎn)移單元20可將彼此附接的第一裝置100及第二裝置200轉(zhuǎn)移穿過(guò)上述安裝工 藝至處理單元30。轉(zhuǎn)移單元20可包括機(jī)器人或運(yùn)送機(jī)，該機(jī)器人或運(yùn)送機(jī)安置在安裝單元 10與處理單元30之間以運(yùn)載第一裝置100及第二裝置200,但本發(fā)明不限于此。例如，用 于轉(zhuǎn)移裝置的裝置可根據(jù)實(shí)施例來(lái)進(jìn)行多種實(shí)現(xiàn)。
[0137] 處理單元30可處理轉(zhuǎn)換裝置以移除鄰苯二甲酸酯300,且隨后將裝置彼此固定， 進(jìn)而完成封裝工藝。
[0138] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，處理單元30可包括裝置處理設(shè)備，該裝置處理設(shè)備熱處理 通過(guò)使用鄰苯二甲酸酯300彼此附接的第一裝置100及第二裝置200,以移除鄰苯二甲酸酯 300且隨后將第一裝置100及第二裝置200彼此固定。
[0139] 圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置處理設(shè)備301的視圖。
[0140] 參考圖13,根據(jù)實(shí)施例，裝置處理設(shè)備301可包括工藝腔室31、裝置支撐件32及 加熱器33。
[0141] 工藝腔室31可提供其中進(jìn)行裝置處理工藝的空間。裝置支撐件32可安置于工藝 腔室31內(nèi)以支撐彼此附接的第一裝置100及第二裝置200。加熱器33可加熱彼此附接的 第一裝置100及第二裝置200。
[0142] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，處理單元30可在第一溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置100 及第二裝置200以移除鄰苯二甲酸酯300,在大于第一溫度的第二溫度下加熱第一裝置100 及第二裝置200以熔融安置于第一裝置100及第二裝置200之間的接觸部分上的粘結(jié)材 料，且在小于第二溫度的第三溫度下冷卻第一裝置100及第二裝置200以固化粘結(jié)材料 IlO0
[0143] 圖14為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的移除鄰苯二甲酸酯300的工藝的視圖。
[0144] 參考圖14,處理單元30可在第一溫度Tl下預(yù)熱裝置，以在裝置彼此粘結(jié)的前移除 安置于裝置之間的鄰苯二甲酸酯300。為此，加熱器33可在第一溫度Tl下預(yù)熱彼此附接的 第一裝置100及第二裝置200。
[0145] 根據(jù)本實(shí)施例，第一溫度Tl可低于鄰苯二甲酸酯300的沸點(diǎn)。
[0146] 特定而言，加熱器33可在約180°C至約220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置 100及第二裝置200,以移除鄰苯二甲酸酯300。在此狀況下，加熱器33可在約180°C至約 220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置100及第二裝置200歷時(shí)約60秒或更長(zhǎng)。
[0147] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)進(jìn)行用于移除鄰苯二甲酸酯300的預(yù)熱時(shí)，工藝腔室31 的內(nèi)壓力Pl可維持于大氣壓或小于大氣壓的壓力。為此，裝置處理設(shè)備301可包括用于控 制工藝腔室31的內(nèi)壓力的壓力控制部件35。壓力控制部件35可通過(guò)使用諸如栗或壓縮機(jī) 的排氣單元將工藝腔室31的內(nèi)壓力控制及維持于預(yù)定壓力。
[0148] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)進(jìn)行用于移除鄰苯二甲酸酯300的預(yù)熱時(shí)，可將干燥氮 或含氮甲酸蒸氣供應(yīng)至工藝腔室31中。為此，裝置處理設(shè)備301可包括諸如起泡器或酸性 蒸氣遞送件的供應(yīng)部件34,用于將工藝所需的流體供應(yīng)至工藝腔室31中。流體供應(yīng)部件 34可經(jīng)由管將流體自其中儲(chǔ)存流體的儲(chǔ)存容器供應(yīng)至工藝腔室31中。此外，諸如閥的流速 控制單元可安置于管中以控制供應(yīng)流體的流動(dòng)速率。
[0149] 根據(jù)實(shí)施例，提供至第一裝置100與第二裝置200之間的邊界以將第一裝置100 及第二裝置200彼此粘結(jié)的鄰苯二甲酸酯300可經(jīng)由預(yù)熱相變成氣體，且隨后排出工藝腔 室31的外。為移除鄰苯二甲酸酯300,氮?dú)饣虻凹姿岬幕旌蠚怏w可用作工藝流體。
[0150] 在移除鄰苯二甲酸酯300之后，處理單元30可在大于第一溫度Tl的第二溫度下 加熱第一裝置100及第二裝置200以熔融安置于第一裝置100與第二裝置200上之間的接 觸部分上的粘結(jié)材料110,且隨后在小于第二溫度的第三溫度下冷卻第一裝置100及第二 裝置200以固化粘結(jié)材料110。
[0151] 圖15及16為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的將第一裝置100及第二裝置200彼 此粘結(jié)的工藝的視圖。
[0152] 參考圖15,處理單元30可在大于第一溫度Tl的第二溫度T2下加熱鄰苯二甲酸酯 300自其移除的第一裝置100及第二裝置200,以熔融安置于第一裝置100與第二裝置200 之間的接觸部分上的粘結(jié)材料110。
[0153] 為此，加熱器33可在第二溫度T2下加熱第一裝置100及第二裝置200。因此，安 置于第一裝置100與第二裝置200之間的例如焊錫凸塊的粘結(jié)材料110可熔融來(lái)形成于第 一裝置100與第二裝置200之間的邊界上。
[0154] 此處，供應(yīng)部件34可將甲酸供應(yīng)至工藝腔室31中。此外，壓力控制部件35可將 工藝腔室31的內(nèi)壓力Pl維持于大氣壓或小于大氣壓的壓力。
[0155] 然后參考圖16,處理單元30可在小于第二溫度T2的第三溫度T3下冷卻第一裝 置100及第二裝置200,以固化粘結(jié)材料110。因此，第一裝置100及第二裝置200可通過(guò) 粘結(jié)材料110彼此固定及粘結(jié)。
[0156] 此處，第二溫度T2大于或等于粘結(jié)材料110的熔點(diǎn)，且第三溫度T3可小于粘結(jié)材 料110的熔點(diǎn)。第二溫度T2及第三溫度T3可根據(jù)粘結(jié)材料110的種類(lèi)而改變。除如上所 述的焊錫的外，粘結(jié)材料110可包括不同種類(lèi)的金屬、金屬合金、含樹(shù)脂金屬及類(lèi)似物。
[0157] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在移除鄰苯二甲酸酯300之后，處理單元30可在小于 第一溫度的第四溫度下、于大氣壓或小于大氣壓的壓力下加熱第一裝置100及第二裝置 200,同時(shí)使第一裝置100及第二裝置200暴露于甲酸蒸氣，以移除粘結(jié)材料110的表面上 形成的雜質(zhì)。
[0158] 圖17為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的在移除鄰苯二甲酸酯之后移除保留 于粘結(jié)材料110上的雜質(zhì)的工藝的視圖。
[0159] 參考圖17,在進(jìn)行預(yù)熱以移除第一裝置100與第二裝置200之間的鄰苯二甲酸酯 300之后，處理單元30可在第四溫度T4下熱處理第一裝置100及第二裝置200,以另外進(jìn) 行移除粘結(jié)材料110的表面上形成的雜質(zhì)的工藝，之后熔融粘結(jié)材料110。
[0160] 為此，加熱器330可在大于第一溫度Tl的第四溫度T4下加熱第一裝置100及第 二裝置200。此外，流體供應(yīng)部件34可將甲酸供應(yīng)至工藝腔室31中。根據(jù)實(shí)施例，流體供 應(yīng)部件34可供應(yīng)含氮甲酸蒸氣。此外，壓力控制部件35可將工藝腔室31的內(nèi)壓力P4維 持于大氣壓或小于大氣壓的壓力。
[0161] 雜質(zhì)可為形成于粘結(jié)材料110的表面上的材料。此外，當(dāng)雜質(zhì)與粘結(jié)材料110 - 起熔融時(shí)且隨后包括于第一裝置100與第二裝置200之間的粘結(jié)部分中，雜質(zhì)可為劣化裝 置的效能的材料。例如，當(dāng)粘結(jié)材料110為金屬時(shí)，雜質(zhì)可為金屬氧化物。
[0162] 如上所述，經(jīng)由移除鄰苯二甲酸酯300且熔融及固化粘結(jié)材料110而彼此固定的 第一裝置100及第二裝置200可自裝置封裝設(shè)施取出以完成封裝工藝。
[0163] 換言的，不同于使用助熔劑將裝置彼此粘結(jié)的典型封裝工藝，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例使用鄰苯二甲酸酯的封裝工藝中，粘結(jié)材料可經(jīng)預(yù)熱以于熔融粘結(jié)材料的前移除鄰苯 二甲酸酯。因此，不必進(jìn)行單獨(dú)的清潔及干燥工藝。
[0164] 因此，當(dāng)與典型封裝工藝的彼等者相比時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的封裝工藝中， 可減少工藝數(shù)量，可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，且可減小制造成本。
[0165] 如上所述，封裝裝置可在不進(jìn)行清潔及干燥工藝的情況下直接轉(zhuǎn)移至檢查設(shè)施以 用于檢查。
[0166] 圖18為例示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的裝置封裝工藝400的流程圖。
[0167] 裝置封裝工藝400可通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的先前實(shí)施例的裝置封裝設(shè)施1來(lái)進(jìn)行。
[0168] 參考圖18,裝置封裝工藝400可包括在第一裝置100與第二裝置200之間提供鄰 苯二甲酸酯300以將第一裝置100及第二裝置200彼此附接的工藝（S410);熱處理彼此附 接的第一裝置100及第二裝置200以移除鄰苯二甲酸酯300的工藝（S420)，以及熱處理第 一裝置100及第二裝置200以將第一裝置100及第二裝置200彼此固定的工藝（S430)。
[0169] 第一裝置100可包括以下至少一個(gè)：焊球、半導(dǎo)體晶片及基板，但不限于此。第二 裝置200可包括以下至少一個(gè)：半導(dǎo)體晶片及基板，但不限于此。
[0170] 鄰苯二甲酸酯300可包括DMP及DIBP的至少一個(gè)。
[0171] 圖19為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0172] 參考圖19,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將第一裝置100及第二裝置200彼此附接的工 藝（S410)可包括將第一裝置100的突出部分110浸沒(méi)于鄰苯二甲酸酯300中以將鄰苯二 甲酸酯300涂覆于突出部分110的工藝（S411)，及移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至 少一個(gè)以允許突出部分110接觸第二裝置200的工藝（412)。
[0173] 圖20為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0174] 參考圖20,根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，將第一裝置100及第二裝置200彼此附接的 工藝（S410)可包括將鄰苯二甲酸酯300涂覆于第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè) 的工藝（S413)，及移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)以允許第一裝置100及第 二裝置200于涂布有鄰苯二甲酸酯300的部分上彼此接觸的工藝（S414)。
[0175] 圖21為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0176] 參考圖21，根據(jù)又一實(shí)施例，將第一裝置100及第二裝置200彼此附接的工藝 (S410)可包括將由鄰苯二甲酸酯300形成的薄膜提供至第一裝置100及第二裝置200的 至少一個(gè)的工藝（S415)，及移動(dòng)第一裝置100及第二裝置200的至少一個(gè)以允許第一裝置 100及第二裝置200于提供薄膜的部分上彼此接觸的工藝（S416)。
[0177] 圖22為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的安裝裝置的工藝的流程圖。
[0178] 參考圖22,根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，將第一裝置100及第二裝置220彼此附接的 工藝（S410)可包括允許第一裝置100及第二裝置200彼此接觸的工藝（S417)，及將鄰苯二 甲酸酯300提供至第一裝置100與第二裝置200之間的接觸部分的邊緣以允許鄰苯二甲酸 酯300吸收于第一裝置100與第二裝置200之間的邊界上的工藝（S418)。
[0179] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，移除鄰苯二甲酸酯300的工藝（S420)可包括在第一溫度Tl 下預(yù)熱彼此附接的第一裝置100及第二裝置200以移除鄰苯二甲酸酯300的工藝。
[0180] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將第一裝置100及第二裝置200彼此固定的工藝（S430)可 包括在大于第一溫度Tl的第二溫度T2下加熱第一裝置100及第二裝置200以熔融安置于 第一裝置100及第二裝置200之間的接觸部分上的粘結(jié)材料110的工藝，及在小于第二溫 度T2的第三溫度T3下冷卻第一裝置100及第二裝置200以固化粘結(jié)材料110的工藝。
[0181] 第一溫度Tl可低于鄰苯二甲酸酯300的沸點(diǎn)。
[0182] 第二溫度T2大于或等于粘結(jié)材料110的熔點(diǎn)，且第三溫度T3可小于粘結(jié)材料110 的熔點(diǎn)。
[0183] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，移除鄰苯二甲酸酯300的工藝（S420)可包括在約180°C至 約220°C的溫度下預(yù)熱彼此附接的第一裝置100及第二裝置200的工藝。
[0184] 根據(jù)實(shí)施例，預(yù)熱第一裝置100及第二裝置200的工藝可包括在約180°C至約 220°C的溫度下預(yù)熱第一裝置100及第二裝置200歷時(shí)約60秒或更長(zhǎng)的工藝。
[0185] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，移除鄰苯二甲酸酯300的工藝（S420)可包括在大氣壓或小 于大氣壓的壓力下預(yù)熱彼此附接的第一裝置100及第二裝置200的工藝。
[0186] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，移除鄰苯二甲酸酯300的工藝（S420)可包括在第一溫度Tl 下預(yù)熱彼此附接的第一裝置100及第二裝置200,同時(shí)將第一裝置100及第二裝置200暴露 于氮或含氮甲酸蒸氣的工藝。
[0187] 根據(jù)實(shí)施例，裝置封裝工藝400可進(jìn)一步包括以下工藝：在移除鄰苯二甲酸酯300 的工藝（S42)之后，在大于第一溫度Tl的第四溫度T4下、于大氣壓或小于大氣壓的壓力下 加熱第一裝置100及第二裝置200,同時(shí)將第一裝置100及第二裝置200暴露于氮或含氮甲 酸蒸氣以移除粘結(jié)材料110的表面上形成的雜質(zhì)。
[0188] 經(jīng)由上述工藝彼此固定的第一裝置及第二裝置可自裝置封裝設(shè)施1取出以完成 封裝。封裝裝置可在不進(jìn)行清潔及干燥工藝的情況下直接轉(zhuǎn)移至檢查設(shè)施中以用于檢查。
[0189] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，替代助熔劑的鄰苯二甲酸酯可用于封裝工藝以最小化對(duì)人 體、儀器及環(huán)境的影響。
[0190] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，檢查可在不進(jìn)行清潔及干燥工藝的情況下、在裝置彼此粘 結(jié)之后直接進(jìn)行，從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。
[0191] 為確認(rèn)鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)的粘著強(qiáng)度，發(fā)明人制備樣本，其中根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例使用鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)來(lái)附接晶粒（第一裝置）及PCB試件（第二裝置）。 進(jìn)行試驗(yàn)，使樣本經(jīng)受可在生產(chǎn)期間遇到的且引起晶粒相對(duì)于PCB試件移動(dòng)的力。使用光 學(xué)顯微鏡觀(guān)察且記錄晶粒相對(duì)于PCB的位置。在每一試驗(yàn)之后，將晶粒的粘著位置與其初 始粘著位置相比，以判定其是否已移動(dòng)。圖23至26B為來(lái)自對(duì)鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)樣 本的此系列試驗(yàn)的影像。
[0192] 該系列的粘著試驗(yàn)由五個(gè)類(lèi)型的試驗(yàn)組成。欲判定裝置是否由于兩個(gè)類(lèi)型的回流 儀器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)而變化位置，裝置是否在人運(yùn)載裝置時(shí)變化位置，裝置是否在沖擊施加于 裝置時(shí)變化位置，以及裝置是否在通過(guò)車(chē)輛運(yùn)送裝置時(shí)變化位置。
[0193] 首先，如圖23所示，將鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)涂覆于晶粒的轉(zhuǎn)角，以如圖24所 示將晶粒附接至PCB試件。通過(guò)使用膠帶將此等樣本安裝于由SEMIgear制造的 Vienna工具的載板上，且隨后在Vienna工具中機(jī)械地循環(huán)。作為此循環(huán)的部分，樣本經(jīng)歷 持續(xù)約40秒的負(fù)載鎖定沖洗工藝。
[0194] 檢查表明，晶粒相對(duì)于PCB的粘著位置在Vienna循環(huán)試驗(yàn)期間不變化。
[0195] 此外，如圖25的影像所示，將樣本安裝于載體晶圓上，且隨后通過(guò)使用由 SEMIgear, Inc制造的Geneva工具進(jìn)行晶圓轉(zhuǎn)移試驗(yàn)。如圖25所例示，每一次設(shè)定中四個(gè) 樣本之一是安裝于載體晶圓上的6點(diǎn)鐘位置，相應(yīng)于晶圓凹口，且其他三個(gè)樣本是安裝于 載體晶圓上的12點(diǎn)鐘位置。
[0196] 載體晶圓首先置放于Geneva的負(fù)載鎖定中，其中載體晶圓經(jīng)歷30秒沖洗循環(huán)。隨 后在載體FOUP與負(fù)載鎖之間使用Geneva的機(jī)器人手臂將載體晶圓轉(zhuǎn)移五次。
[0197] 檢查表明，在Geneva循環(huán)試驗(yàn)期間晶粒不會(huì)變化其相對(duì)于PCB的粘著位置。
[0198] 附接有樣本的晶圓隨后由手部運(yùn)載大致60秒。在此時(shí)間期間，垂直地固持晶圓。 再次，檢查表明此試驗(yàn)期間晶粒的粘著位置無(wú)變化。
[0199] 在下一試驗(yàn)中，載體為垂直地固持且由個(gè)人的手部擊打20次的晶圓。盡管如此， 此試驗(yàn)仍不會(huì)引起晶粒的粘著位置變化。
[0200] 最后，將具有附接樣本的載體晶圓置放于FOUP中。將此FOUP裝載入車(chē)輛的車(chē)廂 中，隨后車(chē)輛行駛?cè)舾商斓臅r(shí)程。再次，晶粒相對(duì)于PCB的粘著位置不變化。
[0201] 圖26A為展示生產(chǎn)樣本之后晶粒的轉(zhuǎn)角位置的光學(xué)顯微鏡影像，且圖26B為展示 在完成所有五個(gè)粘著試驗(yàn)之后晶粒的同一轉(zhuǎn)角位置的光學(xué)顯微鏡影像。
[0202] 如圖26A及26B所例示，可見(jiàn)晶粒相對(duì)于PCB的粘著位置未變化，而是維持為其在 轉(zhuǎn)移及經(jīng)受各種力時(shí)的情況。
[0203] 類(lèi)似地，當(dāng)對(duì)使用鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)替代鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)來(lái)粘 附的裝置進(jìn)行與先前試驗(yàn)相同的試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)測(cè)定：此等晶粒亦不會(huì)變化其粘著位置。
[0204] 經(jīng)由上述試驗(yàn)，經(jīng)確認(rèn)：即使當(dāng)使用鄰苯二甲酸酯替代助熔劑時(shí)，裝置得以有效地 固定。
[0205] 此外，發(fā)明人確認(rèn)：盡管當(dāng)裝置通過(guò)使用鄰苯二甲酸酯來(lái)附接以進(jìn)行回流工藝時(shí)， 未進(jìn)行單獨(dú)的清潔及干燥工藝，但沒(méi)有鄰苯二甲酸酯殘余物保留于裝置上。
[0206] 首先，焊球通過(guò)將DMP涂覆于銅焊盤(pán)且隨后將焊球置放于頂部上來(lái)粘附于銅焊 盤(pán)。銅焊盤(pán)為硅晶圓基板的一部分。此處，焊球含有約96. 5%的錫、約3%的銀及約0.5% 的銅。隨后，對(duì)通過(guò)使用由SEMIgear, Inc制造的Geneva儀器對(duì)樣本進(jìn)行回流工藝。此處， 回流工藝在約235°C的最高溫度下進(jìn)行，且使最高溫度維持約15秒。
[0207] 使用相同回流工藝使首先使用鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)粘附于PCB的銅焊盤(pán)的焊 球回流，該回流工藝使用相同儀器及處理?xiàng)l件。
[0208] 圖27A至27D為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的光學(xué)顯微鏡影像，圖28A及 28B為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的掃描電子顯微術(shù)（SEM)影像，且圖29A及29B 為回流之后PCB上的焊球及銅焊盤(pán)的SEM影像。所有焊球首先通過(guò)使用鄰苯二甲酸二甲酯 (DMP)粘附于銅焊盤(pán)。
[0209] 如圖27至29所例示，焊球具有平滑及圓形形狀，且與焊盤(pán)充分對(duì)準(zhǔn)。此外，根據(jù) 觀(guān)察結(jié)果，在進(jìn)行回流工藝之后不留下鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)殘余物。
[0210] 類(lèi)似地，硅晶圓及PCB樣本使用如上的相同儀器及工藝條件來(lái)回流。然而，使用鄰 苯二甲酸二異丁酯（DIBP)替代鄰苯二甲酸二甲酯（DMP)將焊球粘附于兩個(gè)樣本上的銅焊 盤(pán)。
[0211] 圖30A至30D為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的光學(xué)顯微鏡影像，圖31A及 31B為回流之后硅晶圓上的焊球及銅焊盤(pán)的掃描電子顯微術(shù)（SEM)影像，且圖32A及32B為 回流的后PCB上的焊球及銅焊盤(pán)的SEM影像。所有焊球首先通過(guò)使用鄰苯二甲酸二異丁酯 (DIBP)粘附于銅焊盤(pán)。
[0212] 如圖30至32所例示，在鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)的情況下，焊球具有平滑及 圓形形狀，且與焊盤(pán)充分對(duì)準(zhǔn)。此外，根據(jù)觀(guān)察結(jié)果，在進(jìn)行回流工藝之后不留下鄰苯二甲 酸二異丁酯（DIBP)殘余物。
[0213] 經(jīng)由其中鄰苯二甲酸酯用于在回流工藝中附接裝置的上述試驗(yàn)，經(jīng)確認(rèn)，裝置彼 此充分粘結(jié)，在檢查的前無(wú)需單獨(dú)清潔及干燥工藝來(lái)移除粘著殘余物。因此，根據(jù)先前實(shí)施 例，當(dāng)與使用典型助熔劑的回流工藝相比時(shí)，工藝的數(shù)量可得以減少，以改良生產(chǎn)力且消除 對(duì)人體、儀器及環(huán)境的有害影響。
[0214] 已在以上參考實(shí)施例描述本發(fā)明，但此僅描述例如本發(fā)明的技術(shù)觀(guān)點(diǎn)，且因此不 限于該等實(shí)施例。應(yīng)了解，本發(fā)明的各種實(shí)施例可由本領(lǐng)域技術(shù)人員設(shè)想。本發(fā)明的范疇 將僅取決于所附的權(quán)利要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種裝置封裝設(shè)施，其包含： 一安裝單元，其在第一裝置與第二裝置之間提供鄰苯二甲酸酯以將該第一裝置及該第 二裝置彼此附接； 一處理單元，其熱處理彼此附接的該第一裝置及該第二裝置，以移除該鄰苯二甲酸酯 且將該第一裝置及該第二裝置彼此固定；以及 一轉(zhuǎn)移單元，其將彼此附接的該第一裝置及該第二裝置自該安裝單元轉(zhuǎn)移至該處理單 J L· 〇2. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該第一裝置包含以下至少一個(gè)：一焊球、一半 導(dǎo)體晶片及一基板，且 該第二裝置包含該半導(dǎo)體及該基板的至少一個(gè)。3. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該鄰苯二甲酸酯包含鄰苯二甲酸二甲酯（DMP) 及鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)的至少一個(gè)。4. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該安裝單元將該第一裝置的一突出部分浸沒(méi) 于鄰苯二甲酸酯中以將該鄰苯二甲酸酯涂覆于該突出部分，且移動(dòng)該第一裝置及該第二裝 置的至少一個(gè)以允許該突出部分接觸該第二裝置。5. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該安裝單元將該鄰苯二甲酸酯涂覆于該第一 裝置及該第二裝置的至少一個(gè)，且移動(dòng)該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)以允許該第一 裝置及該第二裝置于涂布有與該鄰苯二甲酸酯的該部分上彼此接觸。6. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該安裝單元提供將由該鄰苯二甲酸酯形成的 一薄膜提供至該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)，且移動(dòng)該第一裝置及該第二裝置的至 少一個(gè)以允許該第一裝置及該第二裝置于涂布有該鄰苯二甲酸酯的該部分上彼此接觸。7. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該安裝單元使該第一裝置及該第二裝置彼此 接觸，且提供該鄰苯二甲酸酯至該第一裝置與該第二裝置之間的一接觸部分的一邊緣，以 允許該鄰苯二甲酸酯得以吸收于該第一裝置與該第二裝置之間的一邊界上。8. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，該處理單元在一第一溫度下預(yù)熱彼此附接的 該第一裝置及該第二裝置以移除該鄰苯二甲酸酯，在大于該第一溫度的一第二溫度下加熱 該第一裝置及該第二裝置以熔融安置于該第一裝置與該第二裝置之間的一接觸部分上的 一粘結(jié)材料，且在小于該第二溫度的一第三溫度下冷卻該第一裝置及該第二裝置以固化該 粘結(jié)材料。9. 如權(quán)利要求8的裝置封裝設(shè)施，其中，該第一溫度低于該鄰苯二甲酸酯的一沸點(diǎn)， 該第二溫度大于或等于該粘結(jié)材料的一熔點(diǎn)，且 該第三溫度小于該粘結(jié)材料的該熔點(diǎn)。10. 如權(quán)利要求8的裝置封裝設(shè)施，其中，該處理單元在約180°C至約220°C的一溫度下 預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置以移除該鄰苯二甲酸酯。11. 如權(quán)利要求10的裝置封裝設(shè)施，其中，該處理單元在約180°C至約220°C的一溫度 下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置歷時(shí)約60秒或更長(zhǎng)以移除該鄰苯二甲酸酯。12. 如權(quán)利要求8的裝置封裝設(shè)施，其中，該處理單元在一大氣壓或小于該大氣壓的一 壓力下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置以移除該鄰苯二甲酸酯。13. 如權(quán)利要求8的裝置封裝設(shè)施，其中，該處理單元在該第一溫度下預(yù)熱彼此附接的 該第一裝置及該第二裝置，同時(shí)使該第一裝置及該第二裝置暴露于氮或含氮甲酸蒸氣以移 除該鄰苯二甲酸酯。14. 如權(quán)利要求8的裝置封裝設(shè)施，其中，在移除該鄰苯二甲酸酯之后，該處理單元在 大于該第一溫度的一第四溫度下、于一大氣壓或小于該大氣壓的一壓力下加熱該第一裝置 及該第二裝置，同時(shí)使該第一裝置及該第二裝置暴露于甲酸蒸氣以移除粘結(jié)材料的一表面 上形成的雜質(zhì)。15. 如權(quán)利要求1的裝置封裝設(shè)施，其中，將彼此固定的該第一裝置及該第二裝置自該 裝置封裝設(shè)施取出且轉(zhuǎn)移至一檢查設(shè)施。16. -種裝置封裝方法，該裝置封裝方法包含以下步驟： 在第一裝置與第二裝置之間提供鄰苯二甲酸酯以將該第一裝置及該第二裝置彼此附 接； 熱處理彼此附接的該第一裝置及該第二裝置，以移除該鄰苯二甲酸酯；以及 熱處理該第一裝置及該第二裝置以將該第一裝置及該第二裝置彼此固定。17. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該第一裝置包含以下至少一個(gè)：一焊球、一 半導(dǎo)體晶片及一基板，且 該第二裝置包含該半導(dǎo)體及該基板的至少一個(gè)。18. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該鄰苯二甲酸酯包含鄰苯二甲酸二甲酯 (DMP)及鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)的至少一個(gè)。19. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該第一裝置及該第二裝置的該附接包含： 將該第一裝置的一突出部分浸沒(méi)于該鄰苯二甲酸酯中以將該鄰苯二甲酸酯涂覆于該 突出部分；以及 移動(dòng)該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)以允許該突出部分接觸該第二裝置。20. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該第一裝置及該第二裝置的該附接包含： 將該鄰苯二甲酸酯涂覆于該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)；以及 移動(dòng)該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)以允許該第一裝置及該第二裝置于涂布有 該鄰苯二甲酸酯的該部分上彼此接觸。21. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該第一裝置及該第二裝置的該附接包含： 將由該鄰苯二甲酸酯形成的一薄膜提供至該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)；以及 移動(dòng)該第一裝置及該第二裝置的至少一個(gè)以允許該第一裝置及該第二裝置于涂布有 該鄰苯二甲酸酯的該部分上彼此接觸。22. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該第一裝置及該第二裝置的該附接包含： 使該第一裝置及該第二裝置彼此接觸；以及 提供該鄰苯二甲酸酯至該第一裝置與該第二裝置之間的一接觸部分的一邊緣，以允許 該鄰苯二甲酸酯得以吸收于該第一裝置與該第二裝置之間的一邊界上。23. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，該鄰苯二甲酸酯的該移除包含在一第一溫 度下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置以移除該鄰苯二甲酸酯，以及 該第一裝置及該第二裝置的該固定包含： 在大于該第一溫度的一第二溫度下加熱該第一裝置及該第二裝置，以熔融安置于該第 一裝置與該第二裝置上的一粘結(jié)材料；以及 在小于該第二溫度的一第三溫度下冷卻該第一裝置及該第二裝置以固化該粘結(jié)材料。24. 如權(quán)利要求23的裝置封裝方法，其中，該第一溫度低于該鄰苯二甲酸酯的一沸點(diǎn)， 該第二溫度大于或等于該粘結(jié)材料的一熔點(diǎn)，且 該第三溫度小于該粘結(jié)材料的該熔點(diǎn)。25. 如權(quán)利要求23的裝置封裝方法，其中，該鄰苯二甲酸酯的該移除包括在約180°C至 約220Γ的一溫度下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置。26. 如權(quán)利要求25的裝置封裝方法，其中，該第一裝置及該第二裝置的該預(yù)熱包含在 約180°C至約220°C的該溫度下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置歷時(shí)約60秒。27. 如權(quán)利要求23的裝置封裝方法，其中，該鄰苯二甲酸酯的該移除包含在一大氣壓 或小于該大氣壓的一壓力下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置。28. 如權(quán)利要求23的裝置封裝方法，其中，該鄰苯二甲酸酯的該移除包含在該第一溫 度下預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置，同時(shí)使該第一裝置及該第二裝置暴露于氮 或含氮甲酸蒸氣。29. 如權(quán)利要求23的裝置封裝方法，其進(jìn)一步包含在該鄰苯二甲酸酯的該移除之后， 在大于該第一溫度的一第四溫度下、于一大氣壓或小于該大氣壓的一壓力下加熱該第一裝 置及該第二裝置，同時(shí)使該第一裝置及該第二裝置暴露于甲酸蒸氣以移除該粘結(jié)材料的一 表面上形成的雜質(zhì)。30. 如權(quán)利要求16的裝置封裝方法，其中，將彼此固定的該第一裝置及該第二裝置自 該裝置封裝設(shè)施取出且通過(guò)一檢查設(shè)施檢查。31. -種裝置處理設(shè)備，其包含： 一工藝腔室，其中進(jìn)行熱處理通過(guò)使用鄰苯二甲酸酯彼此附接的第一裝置及第二裝置 以移除該鄰苯二甲酸酯的一工藝，及將該第一裝置固定至該第二裝置的一工藝； 一裝置支撐件，其安置于該工藝腔室內(nèi)以支撐彼此附接的該第一裝置及該第二裝置； 以及 一加熱器，其加熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置。32. 如權(quán)利要求31的裝置處理設(shè)備，其中，該第一裝置包含以下至少一個(gè)：一焊球、一 半導(dǎo)體晶片及一基板，且 該第二裝置包含該半導(dǎo)體及該基板的至少一個(gè)。33. 如權(quán)利要求31的裝置處理設(shè)備，其中，該鄰苯二甲酸酯包含鄰苯二甲酸二甲酯 (DMP)及鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP)的至少一個(gè)。34. 如權(quán)利要求31的裝置處理設(shè)備，其中，該加熱器在一第一溫度下預(yù)熱彼此附接的 該第一裝置及該第二裝置以移除該鄰苯二甲酸酯，在大于該第一溫度的一第二溫度下加熱 該第一裝置及該第二裝置以熔融安置于該第一裝置與該第二裝置之間的一接觸部分上的 一粘結(jié)材料，且在小于該第二溫度的一第三溫度下冷卻該第一裝置及該第二裝置以固化該 粘結(jié)材料。35. 如權(quán)利要求34的裝置處理設(shè)備，其中，該第一溫度低于該鄰苯二甲酸酯的一沸點(diǎn)， 該第二溫度大于或等于該粘結(jié)材料的一熔點(diǎn)，且 該第三溫度小于該粘結(jié)材料的該熔點(diǎn)。36. 如權(quán)利要求34的裝置處理設(shè)備，其中，該加熱器在約180°C至約220°C的一溫度下 預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置以移除該鄰苯二甲酸酯。37. 如權(quán)利要求36的裝置處理設(shè)備，其中，該加熱器在約180°C至約220°C的一溫度下 預(yù)熱彼此附接的該第一裝置及該第二裝置歷時(shí)約60秒或更長(zhǎng)以移除該鄰苯二甲酸酯。38. 如權(quán)利要求34的裝置處理設(shè)備，其進(jìn)一步包含一壓力控制部件，其用于在進(jìn)行該 預(yù)熱時(shí)使該工藝腔室的一內(nèi)壓維持于一大氣壓或小于該大氣壓的一壓力。39. 如權(quán)利要求34的裝置處理設(shè)備，其進(jìn)一步包含一流體供應(yīng)部件，其用于在進(jìn)行該 預(yù)熱時(shí)將氮或含氮甲酸蒸氣供應(yīng)至該工藝腔室中。40. 如權(quán)利要求39的裝置處理設(shè)備，其中，該流體供應(yīng)部件在該預(yù)熱之后將該甲酸蒸 氣供應(yīng)至該工藝腔室中，且 該加熱器在大于該第一溫度的一第四溫度下加熱該第一裝置及該第二裝置，以移除形 成于該粘結(jié)材料的一表面上的雜質(zhì)。
【文檔編號(hào)】H01L21/56GK106033736SQ201510112008
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日
【發(fā)明人】張健, 約書(shū)亞·皮恩里斯, 羅仕劍
【申請(qǐng)人】Psk有限公司, 塞米吉爾公司