专利名称：使用静电力的基板组件载具的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及一种基板组件载具。
背景技术：
在集成电路的封装中，可以将管芯封装在层压基板上，该层压基板包括金属连接件，可以在层压基板的相对侧之间传递电信号。可以使用倒装芯片接合法将该管芯接合到层压基板的一侧上，并且实施回流，从而使互连管芯和层压基板的焊料凸块融化。层压基板使用可容易制成的材料。然而，这些材料易于由在焊料凸块的回流中所 使用的升高的温度产生翘曲。这种翘曲可能导致不规则连接和/或凸块裂缝，并且导致不良组件成品率。通常，为了减少层压基板的翘曲，可以使用夹具从两侧压挤层压基板。夹具可以包括下夹具和上夹具。上夹具通常具有在其中具有开口的网格图案，并且将层压基板夹置在下夹具和上夹具之间。通过位于上夹具中的开口露出层压基板的部分。通过开口将管芯接合在层压基板上。然而，夹具还带来了问题。例如，不能将上夹具所占用的层压基板的区域用于接合管芯，并且因此造成浪费。此外，传统夹具需要具有某一厚度，该夹具将层压基板保持在适当位置中。因此，上夹具可以从侧面到达管芯和层压基板。因为需要从管芯的侧面施加底部填充剂，所以对于诸如将底部填充剂施加在管芯和层压基板之间的空间中的某一工艺步骤，这种方式产生问题。此外，夹具的使用需要人为介入，并且在例如接合、助焊剂清洁、底部填充剂施加、烘焙、测试等的不同封装阶段可能需要具有不同网格大小的几套夹具。这可能导致将人为误差引入该工艺。因此，涉及层压基板的使用的工艺步骤难以实现自动化。
发明内容
为了解决现有技术所存在的缺陷根据本发明的一个方面，提供一种器件，包括便携式静电吸盘载具，包括支持架包括电介质顶面；以及双极电极，位于所述电介质顶面的下方，其中，所述双极电极包括正电极和与所述正电极电绝缘的负电极，并且其中，所述正电极和所述负电极以交替图案分布在与所述电介质顶面基本平行的平面内。在该器件中，所述便携式静电吸盘载具被完全密封，并且所述便携式静电吸盘载具包括电感器，用于将电力无线接入所述便携式静电吸盘载具中；信号接收器，被配置为从所述便携式静电吸盘载具的外部接收外部信号，并且其中，所述便携式静电吸盘载具被配置为，响应于所述外部信号，对所述双极电极进行充电和放电；嵌入式可充电电池，被配置为响应于所述外部信号，激活对所述双极电极进行充电和放电的步骤。在该器件中，所述便携式静电吸盘载具进一步包括引脚插孔，连接至所述双极电极，并且其中，所述器件进一步包括充电站，被配置为将电荷提供给所述双极电极，其中，所述充电站包括引脚，与所述引脚插孔相配合；以及放电站，被配置为对所述双极电极进行电荷放电，其中，所述引脚插孔包括正极引脚插孔，连接至所述正电极；负极引脚插孔，连接至所述负电极，和接地引脚插孔，连接至电接地。
根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括静电吸盘载具，被配置为将电介质部件吸附在所述静电吸盘载具的顶面上，其中，所述静电吸盘载具包括完全密封支持架包括电介质顶面；电极，位于所述电介质顶面的下方并且分布在基本上与所述电介质顶面平行的平面内；以及无线电源接收器，被配置为将电力无线接入所述静电吸盘载具中。在该器件中，所述电极包括双极电极，所述双极电极包括正电极和与所述正电极电绝缘的负电极，并且其中，以交替图案分布所述正电极和所述负电极；或者所述无线电源接收器包括电感器，被配置为与外部电感器一起形成变压器，以及其中，通过所述变压器接收所述电力。在该器件中，所述静电吸盘载具进一步包括信号接收器，被配置为从所述静电吸 盘载具的外部接收外部信号，并且其中，所述静电吸盘载具被配置为响应于所述外部信号，对所述电极进行充电和放电，其中，所述信号接收器包括光学信号接收器或者电磁信号接收器，所述静电吸盘载具进一步包括嵌入式可充电电池，连接至所述无线电源接收器。根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括将含电介质部件加载在静电吸盘载具上；对所述静电吸盘载具充电，从而将所述含电介质部件吸附在所述静电吸盘载具上；传送作为集成单元的所述静电吸盘载具和吸附在所述静电吸盘载具上的所述含电介质部件；以及使所述静电吸盘载具放电以将所述含电介质部件从所述静电吸盘载具上去吸盘。在该方法中，所述含电介质部件包括层压基板，并且其中，所述方法进一步包括在将所述含电介质部件吸附在所述静电吸盘载具上时，将管芯接合在所述层压基板上，所述方法进一步包括使在所述管芯和所述层压基板之间的焊料凸块回流，其中，在所述回流步骤期间，将所述含电介质部件吸附在所述静电吸盘载具上。在该方法中，对所述静电吸盘载具充电的步骤包括将引脚插入所述静电吸盘载具中；以及通过所述弓I脚将电荷提供给位于所述静电吸盘载具中的电极。在该方法中，对所述静电吸盘载具充电的步骤包括将电力无线提供给所述静电吸盘载具，从而对位于所述静电吸盘载具中的电极进行充电，所述方法进一步包括将信号提供给所述静电吸盘载具，从而激活充电步骤，其中，通过选自基本上由电磁信号接收器和光学信号接收器所构成的组的接收器来接收所述信号；或者所述方法进一步包括将电力和激活信号无线提供给所述静电吸盘载具，从而使位于所述静电吸盘载具中的电极进行放电。
为了更好地理解实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中图IA示出了静电吸盘载具和通过静电力吸附(chuck)在静电吸盘载具上的含电介质封装部件的示意图；图IB示出了位于静电吸盘载具中的双极电极的顶视图；图IC示出了在含电介质封装部件的底部表面处所积累的局部电荷的顶视图；图2示出了用于对静电吸盘载具充电的充电站的电路图；图3示出了用于使静电吸盘载具放电的放电站的电路图；图4示意性地示出了完全密封的静电吸盘载具；以及
图5至图7示意性地示出了封装工艺，其中，将静电吸盘载具用于吸附层压基板。
具体实施例方式下面，详细讨论本发明的实施例的制造和使用。然而，应该理解，本实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的发明概念。所讨论的具体实施例仅仅示出制造和使用本发明的具体方式，而不用于限制本公开的范围。根据实施例提供了新型静电吸盘载具和形成该静电吸盘载具的方法。论述了该实施例的变型例和操作。在整个附图和所描述的实施例中，将相同的参考标号用于指 定相同的元件。图IA示出了静电吸盘载具20的示意图，其中，可以将该静电吸盘载具用于吸附和运送含电介质部件40。可以通过静电力将含电介质部件40吸盘在静电吸盘载具20上。在实施例中，静电吸盘载具20为便携式静电吸盘载具。在可选实施例中，可以将静电吸盘载具20固定在生产工具的平台上(未示出)。在实施例中，含电介质部件40为层压基板，该层压基板可以包括金属焊盘42，位于含电介质部件40的相对侧上；和金属连接件44，连接至金属焊盘42。将金属连接件44通过位于含电介质部件40中的电介质材料46进行布线。尽管没有示出，但是含电介质部件40可以包括焊料凸块，诸如球栅阵列(BGA)球和微焊料凸块。在可选实施例中，含电介质部件40可以为用在集成电路制造工艺中的其他含电介质部件，诸如，插入件或者载具晶圆，其可以为玻璃晶圆。静电吸盘载具20包括支持架24，该支持架基本上可以密封内部元件以防止诸如水分和化学品的外部物质进入。支持架24可能或者不能包括引脚插孔26 (标示为26A、26B、以及26C)，可以将该引脚插孔用于将电信号和电力连接到静电吸盘载具20。当形成引脚插孔26时，为了防止水分透过引脚插孔26进入静电吸盘载具20，可以将弹性掩模30用于覆盖含有引脚插孔26的静电吸盘载具20的侧部。在可选实施例中，可以形成弹性掩模30作为密封环。例如，弹性掩模30可以由橡胶、聚合物、硅弹性体、氟碳橡胶(FKM，有时还称作氟橡胶)、压缩石棉纤维填料形成，但是还可以使用其他材料。弹性掩模30可以包括较小切口，该切口的位置对应于引脚插孔26的位置。例如，切口 27可以具有十字形，其中，没有从切口去除弹性掩模30的材料。因此，当没有将外部引脚插入引脚插孔26时，基本上通过弹性材料来密封切口 27。当将外部引脚插入引脚插孔26时，通过切口 27塞入外部引脚。静电吸盘载具20可以包括多个电极28，以与弹性吸盘载具20的顶面20A平行的平面对准这些电极，其中，将含电介质部件40置于顶面20A上，并且与该顶面接触。当对电极28充电时，在含电介质部件40中生产静电荷，并且因此，将含电介质部件40吸附在顶面20A上。介电层32形成为静电吸盘载具20的一部分，并且该介电层直接位于电极28的上方。顶面20可以为介电层32的表面。当将含电介质部件40吸附在静电吸盘载具20上时，介电层30将电极28与含电介质部件40隔离并且电绝缘。介电层32可以由聚合物和/或陶瓷形成，并且介电层32的厚度可以大于约20 μ m,并且例如，还可以在约200 μ m和约300 μ m之间。图IB示出了示例性电极28的顶视图。在实施例中，电极28包括正电极28A和负电极28B。因此，将电极28称作双极电极。在可选实施例中，电极28为单电极，并且可以包括正电极28A或者负电极28B，而不是包括这两者。另外，为了接地提供了接地电极28C。将正电极28A电连接在一起，并连接至引脚插孔26A。将负电极28B连接在一起，并且连接至引脚插孔26B，该引脚插孔与引脚插孔26A电绝缘。将接地电极28C连接至引脚插孔26C。可以以交替图案分布正电极28A和负电极28B。在实施例中，如图IB所示，形成电极28作为平行的直金属线。在可选实施例(没有示出)中，电极28中的每个可以具有任何使用的形状，例如，正弦波形状、螺旋形状等。当对电极28充电时，可以利用正电荷对正电极28A充电，而可以利用负电荷对负电极充电。因此，由于电子的重新分布，所以在含电介质部件40的相应部分上生成电 荷。例如，图IC示意性地示出了含电介质部件40的底部表面部分的顶视图，其中该底部表面部分与静电吸盘载具20的表面20A(图1A)接触。在直接位于正电极28A的上方并且垂直重叠该正电极的第一表面部分(使用标号标出的)中，积累负电荷，因此，将该第一表面部吸附至静电吸盘载具20。在直接位于负电极28B的上方并且垂直重叠该负电极的第二表面部分(使用“ + ”标号标出的)中，积累正电荷，因此，将该第二表面部分也吸附至静电吸盘载具20。由于在含电介质部件40中局部生成电荷，所以基本上可以中和含电介质部件40的表面40A(图I)(该表面远离静电吸盘载具20)并且没有实质的正电荷积累或者实质的负电荷积累。结果，在处理集成元件20/40的多种工艺中，希望去除位于表面40A上的积累电荷。因此，在没有含电介质部件40的极化所产生的问题存在的情况下，可以容易地实施含电介质部件40的去吸附。图2示出了用于对静电吸盘载具20进行充电的示例性充电站50。在实施例中，充电站50包括变压器52，用于接收AC电源54，该电源具有AC电压Vi。例如，通过二极管56和电容器58来对AC电源54进行整流从而引脚60A、60B、以及60C分别用作正极引脚、负极引脚、以及接地引脚。引脚60A、60B、以及60C分别与引脚插孔26A、26B、以及26C相配合。为了对静电吸盘载具20进行充电，将引脚60A、60B、以及60C分别插入引脚插孔26A (图1A，正极引脚插孔)、26B (负极引脚插孔)、以及26C (接地引脚插孔)，因此，对电极28充电。在充电以后，分别从引脚插孔26A、26B、以及26C移除引脚60A、60B、以及60C。图3示出了示例性放电站51，例如，该放电站包括二极管62。为了使静电吸盘载具20放电，分别将引脚60A'、60B'、以及60C'插入静电吸盘载具20的引脚插孔26A、26B、以及26C，并且因此，电极28放电，并且含电介质部件40从静电吸盘载具20去吸附。应该理解，充电站50和放电站51可以具有与所示不同的多种设计，这些不同设计也在本发明的范围内。在每次充电以后，例如，该充电可能持续几秒，可以在几小时或者几天的时间段内将含电介质部件40吸盘在静电吸盘载具20上，而在该时间段不需要再充电。在该时间段以后，可以对静电吸盘载具20再充电。如图IA所示的静电吸盘载具20具有引脚插孔26，然而，由于密封掩模30的使用水分渗透率较低，因此，内部部件不受水分影响。图4示出了完全密封的静电吸盘载具20。静电吸盘底盘20没有暴露于外部环境的电输出端以接收电力和/或电激活信号。在该实施例中，静电吸盘载具20包括电极28 (28A和/28B)，和充电/放电站71。充电/放电站71进一步包括分别对电极28充电和放电的充电站72和放电站74。没有示出充电/放电站71内部的电连接件。在所示的实施例中，如图4所示，电感器76用作无线电源接收器，用于从位于静电吸盘载具20的外部的电感器78接收电力。当将电感器78设置在电感器76附近时，将电感器76配置为以使该电感器与电感器78形成变压器。将电感器78连接至电源54。因此，可以将电力(电)通过变压器无线传输至静电吸盘载具20中，将该电力用于对电极28进行充电和放电。可以通过信号接收器80和82来实施激活充电动作和放电动作，这些信号接收器可以为光学信号接收器或者电磁接收器。在实施例中，接收器80和82为光学信号接收器，可以将信号接收器80和82置于透明窗口 83的后面，光信号可以穿过该 透明窗口到达信号接收器80和82。例如，信号接收器80可以接收光学激活信号，将该光学激活信号用于激活充电站72以对电极28进行充电。类似地，信号接收器82可以接收光学激活信号，传送该光学激活信号以激活放电站74使电极28放电。可以将嵌入式可充电电池86设置在静电吸盘载具20中，并且连接至电感器76、充电站72、以及放电站74。在接收到充电和放电激活信号的时候，嵌入式可充电电池86可有助于运行充电站72和放电站74。还可以由通过电感器76所接收到的电力对嵌入式可充电电池86进行再充电。通过这种设计，静电吸盘底盘20不必具有暴露于外部环境用于接收电力和激活信号的接口，因此，不存在用于水分渗透入静电吸盘载具20的水分渗透路径。结果，位于静电吸盘载具20内部的泄露电流和泄露电荷较小，造成更长的电荷保持时间。图5至图7示出了使用静电吸盘载具20的示例性集成电路制造工艺。在图5至图7中没有示出静电吸盘载具20和含电介质部件40的内部结构，并且例如可以在图IA和图4中找到这些细节。参照图5，提供了静电吸盘载具20。将含电介质部件40加载在静电吸盘载具20上，其中，该含电介质部件可以为层压基板(并且下文中，称作层压基板40)或者诸如插入件的其他种类的封装部件。接下来，对静电吸盘载具20进行充电以吸附层压基板40,从而将层压基板40固定在静电吸盘载具20上。接下来，如图6所示，通过焊料凸块93将管芯92附接在层压基板40上。在附接管芯92以后，包括管芯92、静电吸盘载具20、以及层压基板40的结构可以通过回流工艺。使用可以处于回流温度下而不被破坏的材料来形成静电吸盘底盘20。在该回流以后，可以实施助焊剂清洁工艺以清洁用于回流工艺的助焊剂。接下来，如图7所示，将底部填充剂96施加给位于管芯92和层压基板40之间的空间。然后，为了固化底部填充剂96，将图7所示的结构送入烘箱。在完成所有工艺以后，从静电吸盘载具20去吸附层压基板40。在全部上述工艺步骤期间，可以将层压基板40吸附在静电吸盘载具20上而不需要去吸附。可选地，在如图5至图7所示的工艺步骤的任何阶段，层压基板40可以去吸附和再吸附。在如图5至图7所示的整个期间，部件20/40用作集成电路，并且可以置于存储和传输集成部件20/40的存储装置(基板存储装置)中。应该意识到，在图5至图7中，夹具不需要位于层压基板40上，而通过静电力将层压基板40保持在静电吸盘载具上。与使用夹具的传统方案不同，整体上施加用于保持电介质部件40的力，而不是仅施加在与夹具接触的网格线上。因此，预防翘曲更有效。由于没有置于层压基板40上方的上夹具，所以可以实施上述工艺，而在对于诸如助焊剂清洁和底部填充剂施加的多种工艺过程中不受由上夹具所产生的问题的影响。此外，由于不需要上夹具，所以没有浪费层压基板40的面积。
根据实施例，便携式静电吸盘载具包括支持架,具有电介质顶面；和双极电极，位于电介质顶面的下方。该双极电极包括正电极和与该正电极绝缘的负电极。将正电极和负电极以交替图案分布在与电介质顶面基本平行的平面上。根据其他实施例，将静电吸盘载具配置为将电介质部件吸附在静电吸盘载具的顶面上。静电吸盘载具包括完全密封的支持架/表面，具有电介质顶面；电极，位于电介质顶面下方并且被分布在与电介质顶面基本平行的表面中；以及无线电源接收器，被配置为将电力无线接入静电吸盘载具。 还根据其他实施例，将含电介质部件加载在静电吸盘载具上。对静电吸盘载具进行充电以将含电介质部件吸附在静电吸盘载具上。静电吸盘载具和吸附在静电吸盘载具上 的含电介质部件可以作为集成单元传输。静电吸盘载具可以放电从而使含电介质部件从静电吸盘载具去吸附。尽管已经详细地描述了本实施例及其优势，但应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的本实施例的主旨和范围的情况下，做各种不同的改变，替换和更改。而且，本申请的范围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员应理解，通过本发明，现有的或今后开发的用于执行与本文所述的相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、制造，材料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。因此，所附权利要求应该包括在这样的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或步骤的范围内。此外，每条权利要求构成单独的实施例，并且多个权利要求和实施例的组合在本发明的范围内。
权利要求
1.一种器件，包括 便携式静电吸盘载具，包括 支持架包括电介质顶面；以及 双极电极，位于所述电介质顶面的下方，其中，所述双极电极包括正电极和与所述正电极电绝缘的负电极，并且其中，所述正电极和所述负电极以交替图案分布在与所述电介质顶面基本平行的平面内。
2.根据权利要求I所述的器件，其中，所述便携式静电吸盘载具被完全密封，并且 所述便携式静电吸盘载具包括电感器，用于将电力无线接入所述便携式静电吸盘载具中； 信号接收器，被配置为从所述便携式静电吸盘载具的外部接收外部信号，并且其中，所述便携式静电吸盘载具被配置为，响应于所述外部信号，对所述双极电极进行充电和放电； 嵌入式可充电电池，被配置为响应于所述外部信号，激活对所述双极电极进行充电和放电的步骤。
3.根据权利要求I所述的器件，其中，所述便携式静电吸盘载具进一步包括引脚插孔，连接至所述双极电极，并且其中，所述器件进一步包括 充电站，被配置为将电荷提供给所述双极电极，其中，所述充电站包括引脚，与所述引脚插孔相配合；以及 放电站，被配置为对所述双极电极进行电荷放电， 其中，所述引脚插孔包括正极引脚插孔，连接至所述正电极；负极引脚插孔，连接至所述负电极，和接地引脚插孔，连接至电接地。
4.一种器件，包括 静电吸盘载具，被配置为将电介质部件吸附在所述静电吸盘载具的顶面上，其中，所述静电吸盘载具包括 完全密封支持架包括电介质顶面； 电极，位于所述电介质顶面的下方并且分布在基本上与所述电介质顶面平行的平面内；以及 无线电源接收器，被配置为将电力无线接入所述静电吸盘载具中。
5.根据权利要求4所述的器件，其中，所述电极包括双极电极，所述双极电极包括正电极和与所述正电极电绝缘的负电极，并且其中，以交替图案分布所述正电极和所述负电极；或者 所述无线电源接收器包括电感器，被配置为与外部电感器一起形成变压器，以及其中，通过所述变压器接收所述电力。
6.根据权利要求4所述的器件，其中，所述静电吸盘载具进一步包括信号接收器，被配置为从所述静电吸盘载具的外部接收外部信号，并且其中，所述静电吸盘载具被配置为响应于所述外部信号，对所述电极进行充电和放电， 其中，所述信号接收器包括光学信号接收器或者电磁信号接收器， 所述静电吸盘载具进一步包括嵌入式可充电电池，连接至所述无线电源接收器。
7.一种方法，包括将含电介质部件加载在静电吸盘载具上； 对所述静电吸盘载具充电，从而将所述含电介质部件吸附在所述静电吸盘载具上； 传送作为集成单元的所述静电吸盘载具和吸附在所述静电吸盘载具上的所述含电介质部件；以及 使所述静电吸盘载具放电以将所述含电介质部件从所述静电吸盘载具上去吸盘。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述含电介质部件包括层压基板，并且其中，所述方法进一步包括在将所述含电介质部件吸附在所述静电吸盘载具上时，将管芯接合在所述层压基板上， 所述方法进一步包括使在所述管芯和所述层压基板之间的焊料凸块回流，其中，在所述回流步骤期间，将所述含电介质部件吸附在所述静电吸盘载具上。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，对所述静电吸盘载具充电的步骤包括 将引脚插入所述静电吸盘载具中；以及 通过所述弓I脚将电荷提供给位于所述静电吸盘载具中的电极。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，对所述静电吸盘载具充电的步骤包括将电力无线提供给所述静电吸盘载具，从而对位于所述静电吸盘载具中的电极进行充电， 所述方法进一步包括将信号提供给所述静电吸盘载具，从而激活充电步骤，其中，通过选自基本上由电磁信号接收器和光学信号接收器所构成的组的接收器来接收所述信号；或者 所述方法进一步包括将电力和激活信号无线提供给所述静电吸盘载具，从而使位于所述静电吸盘载具中的电极进行放电。
全文摘要
一种便携式静电吸盘载具包括支持架，具有电介质顶面；和双极电极，位于电介质顶面的下方。双极电极包括正电极和与正电极电绝缘的负电极。以交替方式将正电极和负电极分布在与电介质顶面基本平行的平面内。本发明还提供了一种使用静电力的基板组件载具。
文档编号H01L21/683GK102683255SQ201110419098
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年3月10日
发明者余振华, 刘重希, 萧义理, 黄英叡, 黄见翎 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司