CN104599982A - 全包封半导体晶圆级封装模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全包封半导体晶圆级封装模具，包括：可活动的上腔体模具、固定安装的下腔体模具，所述上腔体模具上开设有多个注塑口，用于向固定在所述上腔体模具与所述下腔体模具之间的待封装半导体晶圆注入模塑料，所述模塑料用于形成半导体晶圆上塑封体和背胶；所述上腔体模具上贯穿安装有多个可活动的上顶杆，所述下腔体模具上与所述上顶杆相对应的位置贯穿安装有多个固定的下顶杆，所述上顶杆与所述下顶杆用于固定所述待封装的半导体晶圆。本发明提供了的全包封半导体晶圆级封装模具在不需要光刻设备和贴膜或者背胶设备的情况下在半导体晶圆的主动面形成钝化层，并且在半导体晶圆的背面形成背胶，操作简单便捷，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种全包封半导体晶圆级封装模具。
背景技术
在半导体晶圆级封装时，需要在半导体晶圆的主动面形成再造钝化层，现有技术利用涂胶机、光刻机、显影机和固化炉来实现；另外，还需要在半导体晶圆的背面形成一层保护树脂，这通常通过印刷机或者旋转涂胶机或者贴膜机的方法形成背胶，固化后形成背胶膜。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明提供一种全包封半导体晶圆级封装模具，包括：可活动的上腔体模具、固定安装的下腔体模具，所述上腔体模具上开设有多个注塑口，用于向固定在所述上腔体模具与所述下腔体模具之间的待封装半导体晶圆注入模塑料，所述模塑料用于形成半导体晶圆上塑封体和背胶；
所述上腔体模具上贯穿安装有多个可活动的上顶杆，所述下腔体模具上与所述上顶杆相对应的位置贯穿安装有多个固定的下顶杆，所述上顶杆与所述下顶杆用于固定所述待封装的半导体晶圆。
本发明提供了的全包封半导体晶圆级封装模具在不需要光刻设备和贴膜或者背胶设备的情况下在半导体晶圆的主动面形成钝化层，并且在半导体晶圆的背面形成背胶，操作简单便捷，节约了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中全包封半导体晶圆级封装模具结构示意图；
图2为本发明中全包封半导体晶圆级封装模具使用过程示意图。
附图标记：
101-上腔体模具； 102-下腔体模具； 103-上顶杆；
104-下顶杆； 105-注塑口； 106-排气孔；
1011-上腔体； 1012-垫圈； 1021-下腔体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种全包封半导体晶圆级封装模具，包括：可活动的上腔体模具101、固定安装的下腔体模具102，所述上腔体模具101上开设有多个注塑口105，用于向固定在所述上腔体模具与所述下腔体模具之间的待封装半导体晶圆注入模塑料，所述模塑料用于形成半导体晶圆上塑封体和背胶；
所述上腔体模具101上贯穿安装有多个可活动的上顶杆103，所述下腔体模具102上与所述上顶杆103相对应的位置贯穿安装有多个固定的下顶杆104，所述上顶杆103与所述下顶杆104用于固定所述待封装半导体晶圆。
本发明提供的模具通过上腔体模具和下腔体模具放置半导体晶圆，并且通过上下顶杆固定住所述半导体晶圆，在不需要印刷机、旋转涂胶机或者贴膜机的情况下，直接在半导体晶圆的主动面形成钝化层以及在半导体晶圆的背面形成背胶，操作过程简单便捷，并且节约了生产的成本。
图2为本发明中全包封半导体晶圆级封装模具使用过程示意图，其中所示的上腔体模具101是可活动的，下腔体模具102为固定不动的，通过移开上腔体模具101将半导体晶圆放置在下腔体模具102上，再将所述上腔体模具移动至半导体晶圆上方，与下腔体模具配合形成一个腔体，使得半导体晶圆放置在形成的腔体内部；再通过上下顶杆103、104将半导体晶圆固定住，其中设置在下腔体模具上的下顶杆104也是固定不动的，设置在上腔体模具上的上顶杆是可上下移动的，当半导体晶圆放置好后，通过向下移动所述上顶杆，将半导体晶圆完全固定在上下腔体模具之间的腔体内部，保证了接下来的封装步骤能够准确并且高效的进行。
上腔体模具101上还有多个注塑口105，通过所述注塑口105通过传递模塑法将模塑料向固定在所述上腔体模具与所述下腔体模具之间的待封装半导体晶圆注入，形成半导体晶圆的钝化层和背胶；所述传递模塑法是先将热塑性塑料加热融化后，借助于柱塞压力使其通过注口进入加热的模腔而成型的方法，通过本发明的模具和上述的方法不需要使用涂胶机、光刻机等设备来完成。
可选的，所述上腔体模具101与所述待封装半导体晶圆形成上腔体1011，所述上腔体1011高度大于半导体晶圆上塑封体厚度。
可选的，所述上腔体高度至少大于100um；所述上腔体的高度要大于塑封体的高度，以便于半导体晶圆能够放在所述全包封半导体晶圆级封装模具中进行封装，塑封体的高度为20um～100um，所以所述上腔体的高度至少大于100um。
可选的，所述下腔体模具102与所述待封装半导体晶圆形成下腔体1021，所述下腔体1021高度等于半导体晶圆上背胶厚度。
可选的，所述下腔体高度为10um～45um。
如图1所示，所述上腔体模具101为倒置的U型模具，所述下腔体模具102为正放的U型模具，U型模具的内部分别形成了上腔体1011和下腔体1021，因为所述模具用来放置半导体晶圆，并且需要在所述半导体晶圆的上下表面分别形成钝化层和背胶，所以所述上腔体1011和下腔体1021的腔体高度是不相同的，且所述上腔体1011的高度由半导体晶圆上塑封体的厚度决定，所述上腔体的高度需要大于塑封体的厚度，使得形成钝化层后能够顺利的继续形成塑封体；所述下腔体1021的高度由需要形成的半导体晶圆的背胶厚度决定，设置所述下腔体的高度与背胶的厚度相当，能够进行良好的封装。
可选的，所述上腔体模具101上还设置有多个排气孔106，用于排除向所述待封装半导体晶圆注入模塑料时形成的气泡。本发明中半导体晶圆上表面的钝化层是通过传递模塑法形成的，在形成的过程中需要进行加热等措施，因此会有气泡的形成，需要通过上腔体模具上的多个排气孔将形成的气泡排除，保证封装的质量。
可选的，所述上腔体模具101与下腔体模具102边缘还设置有垫圈1012，用于固定所述待封装半导体晶圆的边缘区域。
可选的，所述垫圈厚度为0.2mm。为了保证封装的质量，完全固定半导体晶圆，且所述半导体晶圆的边缘处有约2.5～3mm的无效区域，所以在所述上下腔体模具的边缘设置垫圈1012，通过所述上下腔体压住半导体晶圆边缘的无效区域，一方面完全固定住所述半导体晶圆，另一方面保证晶圆的表面不受损坏。
本发明中提供的全包封半导体晶圆级封装模具将需要进行封装的半导体晶圆放置在通过上下腔模具形成的腔体中，并且通过一系列的方法将半导体晶圆固定住，通过注塑口实现钝化层和背胶的形成，使得半导体晶圆的封装更加的简便并且可行。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
Claims (8)
1.一种全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，包括：可活动的上腔体模具、固定安装的下腔体模具，所述上腔体模具上开设有多个注塑口，用于向固定在所述上腔体模具与所述下腔体模具之间的待封装半导体晶圆注入模塑料，所述模塑料用于形成半导体晶圆上的钝化层和背胶；
所述上腔体模具上贯穿安装有多个可活动的上顶杆，所述下腔体模具上与所述上顶杆相对应的位置贯穿安装有多个固定的下顶杆，所述上顶杆与所述下顶杆用于固定所述待封装的半导体晶圆。
2.根据权利要求1所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述上腔体模具与所述待封装半导体晶圆形成上腔体，所述上腔体高度大于半导体晶圆上塑封体厚度。
3.根据权利要求2所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述上腔体高度至少大于100um。
4.根据权利要求1所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述下腔体模具与所述待封装半导体晶圆形成下腔体，所述下腔体高度等于半导体晶圆上背胶厚度。
5.根据权利要求4所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述下腔体高度为10um～45um。
6.根据权利要求1所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述上腔体模具上还设置有多个排气孔，用于排除向所述待封装半导体晶圆注入模塑料时形成的气泡。
7.根据权利要求1所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述上腔体模具与所述下腔体模具边缘还设置有垫圈，用于固定所述待封装半导体晶圆的边缘区域。
8.根据权利要求7所述的全包封半导体晶圆级封装模具，其特征在于，所述垫圈厚度为0.2mm。
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