一种用于矫正塑封平板翘曲的半导体装置及矫正方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及集成电路先进封装技术领域，具体涉及一种用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置及矫正方法。其中半导体装置包括：承载结构，包括用于承载塑封平板的承载区，承载区为平面设置；真空通道，设于承载结构上，且与承载区连通设置，用于对塑封平板和承载区之间的间隙施加真空；压制结构，设置于承载结构上方且沿垂直于承载区方向往返移动，压制结构具有与塑封平板对应设置且用于对塑封平板无裸露芯片处施加矫正压力的压制端，压制端与塑封平板的接触面为平面；加热结构，设于承载结构和/或压制结构上，用于对塑封平板加热升温。本发明专利技术的半导体装置在矫正时不容易损坏裸露芯片且矫正效果好。

A Semiconductor Device for Correcting Warpage of Plastic-encapsulated Plate and Its Correction Method

The invention relates to the field of advanced packaging technology for integrated circuits, in particular to a semiconductor device and a correction method for correcting the warpage of a plastic-encapsulated flat plate containing an integrated circuit chip. Semiconductor devices include: load-bearing structures, including load-bearing zones for plastic-encapsulated flat plates, which are planar; vacuum channels, which are located on load-bearing structures and connected with load-bearing zones, are used to vacuum the gap between plastic-encapsulated flat plates and load-bearing zones; pressure structures, which are set above load-bearing structures and move back and forth perpendicular to load-bearing zones, and pressure structures. It has a pressing end corresponding to the plastic-encapsulated plate and used to exert corrective pressure on the non-exposed chip of the plastic-encapsulated plate. The contact surface between the pressing end and the plastic-encapsulated plate is a plane. The heating structure is set on the bearing structure and/or the pressing structure for heating and heating the plastic-encapsulated plate. The semiconductor device of the present invention is not easy to damage the bare chip in rectification and has good rectification effect.

【技术实现步骤摘要】
一种用于矫正塑封平板翘曲的半导体装置及矫正方法
本专利技术涉及集成电路先进封装
，具体涉及一种用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置及矫正方法。
技术介绍
板级扇出封装由于其自身的特点，具有较高的产能，近年来一直被集成电路封测业界所关注，未来可望成为扇出封装的主要生产技术之一，特别是对于相对较多引脚的小芯片封装，其生产成本无疑具有巨大的吸引力。在扇出封装当中，塑封成型重构晶圆或大尺寸平板是必不可少的步骤，通常芯片按照封装设计版图，由贴片机将测试良好的芯片(known－gooddie)重新组合成可以继续工艺集成的晶圆或者平板。然而，由于芯片与塑封材料弹性模量、热膨胀系数等物理参数的差别，冷却后的塑封晶圆或者大尺寸平板往往不能保持表面平整，都呈现不同程度的翘曲，翘曲程度一般与弹性模量、膨胀系数差别大小、以及塑封料里面含有的填充材料所决定。经过热压注塑重构成型的平板尺寸也是影响翘曲程度的关键参数，平板的尺寸越大，翘曲的程度就越明显。比如塑封平板的尺寸从300x300毫米(长x宽)加大到600x600毫米，在使用同样的芯片与塑封材料，甚至同一样的工艺参数，尺寸较大的平板要呈现较大程度的翘曲。从材料挑选、匹配、工艺优化、芯片尺寸的选择等方面的开发工作可适量减小尺寸平板的翘曲程度，但是即使花费更大的制造成本，都无法在热压注塑工艺中取得满意的平整度，在封装芯片和材料改变以后，以前的经验往往不合适，还需要再去调试、研发。因此使用用于矫正平板翘曲的仪器很有必要，在使用仪器矫正平整后，对于各种各样的芯片尺寸大小、减薄芯片的厚度、塑封原料与填充材料比例、各种注塑制备工艺等条件下，都能获得符合半导体工艺平整度要求的塑封平板，现有技术中的矫正装置通过平台对塑封体施加矫正压力，但是由于塑封体表面有裸露芯片，通过平台进行施加矫正力会损坏表面裸露的芯片。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中用于矫正翘曲塑封平板的半导体装置在矫正时容易损坏塑封平板上的裸露芯片或矫正后的塑封平板仍然不平整、仍然存在各式各样的翘曲的技术缺陷，从而提供一种在矫正工艺时不容易损坏裸露芯片且矫正后的塑封平板平整度好、达到完全符合各项半导体工艺要求的平整度的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置及矫正方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，包括：承载结构，包括用于承载所述塑封平板的承载区，所述承载区为平面设置；真空通道，设于所述承载结构上，且与所述承载区连通设置，用于对所述塑封平板和所述承载区之间的间隙施加真空；压制结构，设置于所述承载结构上方且沿垂直于所述承载区方向往返移动，所述压制结构具有与所述塑封平板对应设置且用于对所述塑封平板无裸露芯片处施加矫正压力的压制端，所述压制端与所述塑封平板的接触面为平面；加热结构，设于所述承载结构和/或所述压制结构上，用于对所述塑封平板加热升温。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述压制端为与所述塑封平板周缘形状适配的环形结构，以对所述塑封平板的周缘施加矫正压力。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述真空通道为与所述承载区表面连通设置的沟槽和/或孔道，所述真空通道包括至少一个延伸至所述承载结构外部设置的连接口。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述真空通道为与所述承载区对应设置的沟槽。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述沟槽包括若干直线流道和若干弧形流道，若干所述直线流道平行排布，相邻两个所述直线流道的首尾通过所述弧形流道连通。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述沟槽还包括用于与真空系统连接的第一连接口以及用于流通惰性气体的第二连接口。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，还包括设置于所述压制结构上、且套设在所述压制端外侧的保护圈，所述压制端对所述塑封平板施加压力时，所述保护圈套设于所述塑封平板外缘以防止所述塑封平板变形。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述保护圈靠近所述塑封平板的一端为平面设置，且所述压制端与所述保护圈沿所述压制结构的移动方向的高度差小于所述塑封平板的厚度。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述保护圈套设于所述塑封平板外时与所述塑封平板之间留有间隙。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述间隙小于1毫米。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述压制结构还包括设置于所述压制端上方的压制台。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述压制端与所述压制台采用可拆卸的方式连接。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述压制台上设置有若干用于在加热升温时，使所述塑封平板的塑封材料中挥发出来的气体从压制空隙逃逸出去的通孔。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述通孔贯通所述压制台的上表面和下表面设置。上述用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述加热结构包括设置于所述压制结构上的第一加热结构以及设置于所述承载结构上的第二加热结构。本专利技术还提供了一种利用上述半导体装置矫正塑封平板的方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述塑封平板放置于所述承载区并对所述塑封平板进行加热升温；所述压制结构朝向所述塑封平板移动并使所述压制端与所述塑封平板接触施加压力，对所述塑封平板和所述承载区之间的间隙施加真空，使塑封平板与所述承载区表面紧密贴合；最后对矫正平整的所述塑封平板进行冷却。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，包括：承载结构，包括用于承载所述塑封平板的承载区，所述承载区为平面设置；真空通道，设于所述承载结构上，且与所述承载区连通设置，用于对所述塑封平板和所述承载区之间的间隙施加真空；压制结构，设置于所述承载结构上方且沿垂直于所述承载区方向往返移动，所述压制结构具有与所述塑封平板对应设置且用于对所述塑封平板无裸露芯片处施加矫正压力的压制端，所述压制端与所述塑封平板的接触面为平面；加热结构，设于所述承载结构和/或所述压制结构上，用于对所述塑封平板加热升温。塑封平板的表面都会有裸露的芯片，在对塑封平板进行翘曲矫正时，通常没有裸露芯片的一面与承载区接触，有裸露芯片的一面朝向压制结构设置，如果压制结构通过平面对塑封平板带有裸露芯片的一面进行压制，通常会损坏这些芯片，因此通过从塑封平板不含裸露芯片的一面与承载区之间施加真空，同时对塑封平板有裸露芯片的一面未贴芯片处施加压力，在二者的配合下可以在不损坏芯片的前提下，使翘曲的塑封平板得到高度平整。2.本专利技术提供的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置中，所述压制端为与所述塑封平板周缘形状适配的环形结构，以对所述塑封平板的周缘施加矫正压力。通常包含集成电路芯片的塑封平板都有一定宽度的留边，即在平板的周围几毫米内(通常3－6毫米)预先未贴芯片，因此压制端环形结构的设计可以对塑封平板周缘进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，包括：承载结构(3)，包括用于承载所述塑封平板(5)的承载区，所述承载区为平面设置；真空通道，设于所述承载结构(3)上，且与所述承载区连通设置，用于对所述塑封平板(5)和所述承载区之间的间隙施加真空；压制结构，设置于所述承载结构(3)上方且沿垂直于所述承载区方向往返移动，所述压制结构具有与所述塑封平板(5)对应设置且用于对所述塑封平板(5)无裸露芯片处施加矫正压力的压制端(4)，所述压制端(4)与所述塑封平板(5)的接触面为平面；加热结构，设于所述承载结构(3)和/或所述压制结构上，用于对所述塑封平板(5)加热升温。

【技术特征摘要】
1.用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，包括：承载结构(3)，包括用于承载所述塑封平板(5)的承载区，所述承载区为平面设置；真空通道，设于所述承载结构(3)上，且与所述承载区连通设置，用于对所述塑封平板(5)和所述承载区之间的间隙施加真空；压制结构，设置于所述承载结构(3)上方且沿垂直于所述承载区方向往返移动，所述压制结构具有与所述塑封平板(5)对应设置且用于对所述塑封平板(5)无裸露芯片处施加矫正压力的压制端(4)，所述压制端(4)与所述塑封平板(5)的接触面为平面；加热结构，设于所述承载结构(3)和/或所述压制结构上，用于对所述塑封平板(5)加热升温。2.根据权利要求1所述的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，所述压制端(4)为与所述塑封平板(5)周缘形状适配的环形结构，以对所述塑封平板(5)的周缘施加矫正压力。3.根据权利要求1所述的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，所述真空通道为与所述承载区表面连通设置的沟槽和/或孔道，所述真空通道包括至少一个延伸至所述承载结构(3)外部设置的连接口。4.根据权利要求3所述的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，所述真空通道为与所述承载区对应设置的沟槽。5.根据权利要求4所述的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，所述沟槽包括若干直线流道和若干弧形流道，若干所述直线流道平行排布，相邻两个所述直线流道的首尾通过所述弧形流道连通。6.根据权利要求5所述的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，所述沟槽还包括用于与真空系统连接的第一连接口以及用于流通惰性气体的第二连接口。7.根据权利要求1所述的用于矫正包含集成电路芯片的塑封平板翘曲的半导体装置，其特征在于，还包括设置于所述压制结构上、且套设在所述压制端(4)外侧的保护圈(2)，所述压制端(4)对所述塑封平板(5)施加压力时，所述保护圈(2)套设于所述塑封平板(5)外缘以防止所述塑封...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚大平，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32