一种安装方法，其用于集成半导体晶片装置，特别是作为制造中间产品的集成半导体组件结构，其包含：具有由壁(3)形成的至少一个凹部(2)的玻璃基材(1)；将要被布置在该凹部(2)中的一个或多个半导体晶片，特别是半导体组件(9)；以及至少一个弹簧元件(19)，其接合至该凹部(2)中并且构造在该玻璃基材(1)上，用于维持该半导体晶片(9)在该凹部(2)中的定位和/或定向，该方法具有下列方法步骤：设置该玻璃基材(1)，其具有接合到将要被定位的该半导体晶片(9)的轮廓空间(K)中的松弛弹簧元件(19)；设置弹簧操纵器基材(22)，其具有适合至少一个弹簧元件(19)和/或将要被定位的该半导体晶片(9)的该轮廓空间(K)的操纵元件(25)；使该玻璃基材(1)相对于该弹簧操纵器基材(22)移位，以使它的操纵元件(25)进入该凹部(2)，使该弹簧元件(19)预张紧且偏转至该半导体晶片(9)的该轮廓空间(K)之外；将该半导体晶片(9)放置在该凹部(2)中，以及使该玻璃基材(1)相对于该弹簧操纵器基材(22)向后移位，以使它的操纵元件(25)移出该半导体晶片(9)的该轮廓空间(K)，释放该弹簧元件(19)，从而该至少一个弹簧元件(19)作用于该半导体晶片(9)以维持其在该凹部(2)中的定位和/或定向。的定位和/或定向。的定位和/或定向。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于集成半导体晶片装置的安装方法以及安装装置
[0001]本申请要求德国专利申请DE 10 2020 200 817.5的优先权，其内容通过引用并入本文。
[0002]本专利技术涉及一种安装方法，其用于集成半导体晶片装置，特别是作为制造中间产品的集成半导体组件结构，以及涉及一种用于执行该安装方法的安装装置。
技术介绍
[0003]以下信息旨在澄清本专利技术的背景。由于不断改善各种电子组件的集成密度，半导体工业经历了快速的增长。在大多数情况下，集成密度的改善是不断减少最小特征尺寸的结果，从而更多组件可集成到特定区域中。
[0004]近年来，由于小型化、更高速度和更大带宽以及更低功耗的需求不断增加，对于用于也被称为管芯的未封装半导体晶片的更小和更富有创意的封装技术的需要增加。
[0005]在不断集成的过程中，对数量越来越多的先前在电路板上作为单个的半导体晶片并排安装的组件进行组合，以形成“较大的”半导体晶片。在这种情况下，因为能够通过制造工艺的持续优化而减小绝对尺寸，所以“较大的”意指管芯上的电路的数量。
[0006]在层叠的半导体装置中，为了形成功能装置，至少部分地在独立的基材上制造诸如逻辑、存储器、处理器电路之类的有源电路，然后使其彼此物理和电气接合。这样的接合工艺应用需要改进的高度复杂的技术。
[0007]例如，诸如CPU和高速缓存器之类的两个互补组件在半导体晶片上的组合可以使用术语“管芯上的”来改写：CPU具有“管芯上的”高速缓存器，也就是说正好在同一半导体晶片上，这极大地加快了数据的交换。组装和连接技术涉及将半导体晶片封装和集成到电路环境中的进一步处理。
[0008]许多集成电路通常在单个半导体晶片上制造，并且通过沿着切割线锯开该集成电路，使晶片上的各个半导体晶片成为单体。各个半导体晶片通常例如以多半导体晶片模块或其他类型的封装(Packaging)的形式进行独立密封。
[0009]晶片级封装(WLP)结构被用作电子产品的半导体组件的封装结构。电气输入/输出(I/O)接触的数量增加以及高功率集成电路(IC)的需求增加已经导致对允许中心距离较大的电气I/O接触的扇出WLP结构的开发。
[0010]在这种情况下，使用包含一个或多个电气重分布层(RDL)的电气重分配结构。各个RDL可以被设计为结构化的金属化层且用作电气互连件，其被设计为使嵌入在密封部中的电子组件连接至半导体组件封装的外部端子和/或布置在半导体组件封装的底面的半导体晶片的一个或多个电极。
[0011]DE 10 2007 022 959 A1公开了一种使半导体晶片嵌入浇铸料(casting compound)的半导体封装。重分布层设置有用于半导体晶片封装的表面安装的焊球。穿过半导体封装的穿通接触部设置有在半导体封装的表面上的焊料，第二半导体封装通过它能够
层叠于第一半导体封装上。
[0012]US 6 716 670 B1公开了一种用于表面安装的半导体晶片封装。在主表面上设置能够附接第二半导体晶片封装的接触的接触。
[0013]DE 10 2006 033 175 A1公开了一种电子模块，其包含逻辑部件与功率部件。该逻辑部件和功率部件布置在彼此堆叠地布置且浇铸在一起的基材上。
[0014]此外，US 2014/0091473 A1和US 2015/0069623 A1描述TMSC的3D半导体晶片集成，其中，在塑料树脂中浇铸半导体晶片，并且以硅通孔的形式创建通路或者以金属杆的形式将通路嵌入浇铸料中。
[0015]WO 1998/037580 A1涉及CSP的底填且公开了一种夹持器，其具有带侧壁的凹部，用于容纳作为其中包含的所制造的中间产品的半导体芯片及其载体。
[0016]US 4 953 283 A公开了一种用于对由金属或树脂制成的芯片进行机械加工的夹持器，其具有至少部分地以弹性构件为内衬的用于容纳芯片的凹部。
[0017]此外，US 2015/0303174 A1涉及复杂的3D集成，并且US 2017/0207204 A1涉及“集成扇出封装”。
[0018]引入浇铸料可以导致半导体晶片之间以及相对于半导体晶片的预定的期望位置的相对位移。由硬化引起的浇铸料的收缩还导致可能造成不均匀变形的张力。此外，流入浇铸料的动力造成半导体晶片在基材上漂移。对背面金属化物进行机械加工可能导致翘曲问题也是已知的。
[0019]为了避免上述缺点，代表最接近的现有技术的WO 2019/091728 A1提供了一种根据本专利权利要求1的前序部分所述的方法，其中，在引入浇铸料之前，设置或固定与半导体晶片有关的由玻璃制成的基材，其具有由对应壁形成的至少一个凹部，用于容纳一个或多个半导体晶片，以至少使各个半导体晶片被玻璃基材的壁包围，特别是彼此分离。因此，通过将一个或多个半导体晶片布置在相应的凹部中并且将其与其他半导体晶片分开布置，最佳地保护它们免受由引入浇铸料所造成的不希望的影响。试验已显示，玻璃基材将半导体晶片的与承载半导体晶片的基材或塑料基材的延伸主平面平行的位移限制为小于100μm，并且根据实现，限制为小于10μm。为此，玻璃基材形成具有适合半导体晶片的凹部的屏蔽，其可以优选地配备有贯穿孔(玻璃通孔：TGV)且允许贯穿连接(through
‑
connection)。
[0020]此外，从根据WO 2019/091728 A1的现有技术可知，在玻璃基材的壁上设置弹簧元件，用于维持半导体晶片在凹部中的定位和/或定向。在此将半导体晶片引入到对应凹部中可能造成问题，因为用于此目的的精细弹簧元件在伸展位置与作用于半导体晶片的位置之间必须适当地予以处理，在处于伸展位置时，它们设置在被半导体晶片的轮廓占用的被本文称为“轮廓空间”的空间外。
技术实现思路
[0021]为了解决这个问题，根据权利要求1的特征部分，本专利技术提供了一种对应的安装方法，其用于作为制造中间产品的集成半导体晶片装置，以及提供了一种根据权利要求8的用于对应地执行该方法的对应的安装装置。
[0022]因此，根据本专利技术的安装方法包含下列步骤：
[0023]‑
设置玻璃基材，其具有接合到将要被定位的半导体晶片的轮廓空间中的松弛弹
簧元件；
[0024]‑
设置弹簧操纵器基材，其具有适合至少一个弹簧元件和/或将要被定位的该半导体晶片的该轮廓空间的操纵元件；
[0025]‑
使该玻璃基材相对于该弹簧操纵器基材移位，以使它的操纵元件进入该凹部，使该弹簧元件预张紧且偏转至该半导体晶片的该轮廓空间之外；
[0026]‑
将该半导体晶片放置在该凹部中；以及
[0027]‑
使该玻璃基材相对于该弹簧操纵器基材向后移位，以使它的操纵元件移出该半导体晶片的该轮廓空间，释放该弹簧元件，因此，该至少一个弹簧元件作用于该半导体晶片以维持其在该凹部中的定位和/或定向。
[0028]根据本专利技术的方法使用该弹簧操本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种安装方法，其用于集成半导体晶片装置，特别是作为制造中间产品的集成半导体组件结构，其包含：具有由壁(3)构成的至少一个凹部(2)的玻璃基材(1)，将要被布置在该凹部(2)中的一个或多个半导体晶片，特别是半导体组件(9)，以及至少一个弹簧元件(19)，其接合至该凹部(2)中并且构造在该玻璃基材(1)上，用于维持该半导体晶片(9)在该凹部(2)中的定位和/或定向，其特征在于下列方法步骤：设置该玻璃基材(1)，其具有接合至将要被定位的该半导体晶片(9)的轮廓空间(K)中的松弛的弹簧元件(19)，设置弹簧操纵器基材(22)，其具有适合至少一个弹簧元件(19)和/或将要被定位的该半导体晶片(9)的该轮廓空间(K)的操纵元件(25)，使该玻璃基材(1)相对于该弹簧操纵器基材(22)移位，以使它的操纵元件(25)进入该凹部(2)，使该弹簧元件(19)预张紧且偏转至该半导体晶片(9)的该轮廓空间(K)之外，将该半导体晶片(9)放置在该凹部(2)中，以及使该玻璃基材(1)相对于该弹簧操纵器基材(22)向后移位，以使它的操纵元件(25)移出该半导体晶片(9)的该轮廓空间(K)，释放该弹簧元件(19)，从而该至少一个弹簧元件(19)作用于该半导体晶片(9)以维持其在该凹部(2)中的定位和/或定向。2.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于：该操纵元件(21)进入到该凹部(2)小于该玻璃基材(1)的厚度(D)的一半的最大穿透深度(t)。3.如权利要求1或2所述的安装方法，其特征在于：该操纵元件(25)从下方进入该玻璃基材(1)的该凹部(2)。4.如权利要求1至3中的任一项所述的安装方法，其特征在于：将具有梯形横...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼，
申请(专利权)人：LPKF激光电子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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