专利名称：安装有电子元件的组件的制造方法及相应成品的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于安装有电子元件的组件(electronic components-mounted component)的制造方法，以通过将半导体元件之类的电子元件安装到一个片基上来制造安装有电子元件的组件，一种用于具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品的制造方法，以及具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品。具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品对应于堆叠模块(stack module)、存储卡、非接触IC卡以及此类器件。
背景技术：
以下将参照图11和图12对用于具有例如安装在一个承载基片上的多个半导体元件、电容、电阻以及此类无源元件的安装有电子元件的成品的常规制造方法进行说明。
按照惯例，在安装有半导体元件、电子元件以及此类无源元件的芯片尺寸封装(CSP，chip size package)、多芯片模块(MCM，multi chipmodule)或存储模块中，采用这种安装方法来安装半导体元件，即通过导电粘结剂或导电片利用热接触将半导体元件压在承载基片上。对于电子元件，采用这种安装方法，即通过回流印刷在承载基片上的预定电路图形中的钎焊膏将电子元件安装在该预定电路图形上。
更特别是，如图11所示，在半导体元件1的电极板1a上形成的凸起形状的电极2通过各向异性的导电粘结剂15与承载基片6上的电极3电相连。将密封材料5注入到半导体元件1和承载基片6之间，并使该密封材料5硬化，以便提高该半导体元件1和承载基片6之间的焊接强度(jointing strength)。在半导体元件1的安装面的相对面，承载基片6的电极4与母板11的预定电极8通过钎焊膏7相互连接，由此承载基片6与母板11相连。电子元件9的电极10通过钎焊膏7与母板11的电极8相连。
附图标记13是一个通孔，用于将母板11的正面上的电极8电连接到位于该母板11的背面的电路图形12上。在没有电路图形12的产品的情况下，不需要该通孔13。
在以上的配置中，形成了作为具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品的实例的存储模块14。
如图12所示，在存储模块14的制造过程中，首先在步骤1(在图12中以“S1”表示)中将钎焊膏7印刷在母板11的预定电极8上。通常通过丝网印刷来印刷钎焊膏。在接下来的步骤2(以“S2”表示)中，分别使装有半导体元件1的承载基片6和电子元件9在通过印刷形成的钎焊膏7上面对齐。在接下来的步骤3(以“S3”表示)中，使装有半导体元件1的承载基片6以及装有电子元件9的母板11通过回流熔炉，以熔化钎焊膏7。然后使该钎焊膏7硬化。
以如上所述的方式(例如，参照非专利文献1由Satoh等人在2002年2月4日到2002年2月5日召开的“电子设备中的微焊接和装配技术(Microjoints and Assembly Technology in Electronics)”会议上发表的“利用各种焊接材料的陶瓷CSP(芯片尺寸封装)的电路板可靠性(BoardReliability of Ceramic CSP by Various Kinds of Solder Material)”一文中的第133页)制造作为安装有电子元件的成品的存储模块14。
以上所述的用于具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品的制造方法以及作为利用该制造方法制造的安装有电子元件的成品的MCM(多芯片模块)或存储模块的配置，具有以下仍需解决的问题。
由于像CSP(芯片尺寸封装)之类的电子元件装载在母板11上，因此在模块的厚度增大了，从而不能响应最新的产品薄化的需要。由于这种厚度的增大，该模块容易受到弯曲的影响，而且难以具有韧性，并难以应用于面或此类形状。另外，母板11需要一个区域装载电子元件9和承载基片6。因此，在一个母板11上可装载电子元件的数量以及用于形成电路图形的区域取决于母板11的尺寸，从而不能满足最近的使母板11最小化的需要。
而且，由于半导体元件1和钎焊膏7直接暴露于空气中，当该半导体元件和钎焊膏在高温和高湿度环境下使用时就会发生氧化，这常常导致电路短路、接触不良、焊接强度下降以及此类情况。而且，由于回流熔炉中的不均匀温度，母板11的尺寸不能大。虽然批量生产是主流，但是生产率低。
发明内容
本发明用于解决以上问题，本发明的目的是提供一种用于安装有电子元件的组件的高质量、高生产率和低成本的制造方法，用于具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品的制造方法，以及安装有电子元件的成品。
在实现该目的的过程中，根据本发明的第一方面，提供一种用于安装有电子元件的组件的制造方法，包括将电子元件嵌入到片基中；通过对片基的加工面执行电火花加工、激光束加工、粒子束加工以及电子束加工中的至少一种处理去除该片基，并由此暴露出嵌入的电子元件的电极；以及形成与暴露的电极接触的电路图形。
可以设计该第一方面的方法，使得该方法进一步包括当对片基进行处理时，形成一个穿透片基加工面和与该加工面相对的背面的通孔，以及当形成电路图形时，通过导电性溅射、汽相沉积和填充导电材料中的至少一种处理经由该通孔在片基加工面和背面之间形成电连接。
可以设计该第一方面的方法，使得电子元件的电极具有凸起的电极，并且在将该电子元件嵌入到片基中之后使该凸起电极暴露。
可以设计该第一方面的方法，使得电路图形形成操作通过电镀、离子电镀、溅射和汽相沉积中的任意一种处理形成导体路线、金属薄膜电容、线圈和与暴露的电极接触的电阻中的至少一种。
可以设计该第一方面的方法，使得电路图形形成操作通过将钎焊膏或导电粘结剂印刷在暴露的电极上、然后加热并使该钎焊膏或导电粘结剂硬化，来形成电路图形。
可以设计该第一方面的方法，使得在同一过程中将多个电子元件嵌入到片基中，并且在形成电路图形之后切割该片基，从而对应于各自的安装有电子元件的组件。
可以设计该第一方面的方法，以便通过热压处理将电子元件嵌入到片基中，该片基是一个由聚氯乙稀、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、热塑聚酰亚胺和聚乙烯对苯二酸中的任意一种材料构成的厚度为0.010-2.000mm的热塑片，该片基的玻璃化转变点不低于333K且不高于423K，该电子元件的厚度小于该片基的厚度，该电子元件的电极的高度为0.0005-0.1mm，在热压时将片基的温度控制为比玻璃化转变点高50K或更高，且不高于473K。
根据本发明的第二方面，提供一种用于安装有电子元件的成品的制造方法，包括通过用于安装有电子元件的组件的制造方法制造安装有电子元件的组件；在制造完安装有电子元件的组件之后，在片基的厚度方向上堆叠该安装有电子元件的组件或该安装有电子元件的组件的片基；以及在堆叠之后，执行辗压处理，该用于安装有电子元件的组件的制造方法包括将电子元件嵌入到片基中，通过对片基的加工面执行电火花加工、激光束加工、粒子束加工以及电子束加工中的至少一种处理去除该片基，并由此暴露出嵌入的电子元件的电极，以及形成与暴露的电极接触的电路图形。
根据本发明的第三方面，提供一种通过用于安装有电子元件的成品的制造方法制造的安装有电子元件的成品，该制造方法包括通过用于安装有电子元件的组件的制造方法制造安装有电子元件的组件；在制造完安装有电子元件的组件之后，在片基的厚度方向上堆叠该安装有电子元件的组件或该安装有电子元件的组件的片基；以及在堆叠之后，执行辗压处理，该用于安装有电子元件的组件的制造方法包括将电子元件嵌入到片基中，通过对片基的加工面执行电火花加工、激光束加工、粒子束加工以及电子束加工中的至少一种处理去除该片基，并由此暴露出嵌入的电子元件的电极，以及形成与暴露的电极接触的电路图形。
根据本发明第一方面的用于安装有电子元件的组件的制造方法、第二方面的用于安装有电子元件的成品的制造方法以及第三方面的安装有电子元件的成品，将电子元件嵌入到片基中，因此可以使安装有电子元件的组件变薄。与常规技术相比，由于该安装有电子元件的组件变薄了，因此更具韧性，从而可以用于曲面或执行弯曲操作的地方。而且，由于是将电子元件嵌入到片基中，与常规技术相比，用于在片基表面形成膜层和用于形成电路图形的区域增大了，使该安装有电子元件的组件功能强、尺寸小。另外，由于对嵌入电子元件的电极进行电火花加工、激光束加工或此类处理以暴露该嵌入电子元件的电极，与常规技术相比电极暴露的时间更短，而且通过局部处理减小了对片基的损坏。因此本发明可以提供用于安装有电子元件的组件的高质量、高生产率和低成本的制造方法，用于安装有电子元件的成品的制造方法，以及如上所述的安装有电子元件的成品。
当连同本发明实施例参照附图，由以下的说明，本发明的上述及其它方面和特征将变得清楚。
图1是本发明一个实施例中的安装有电子元件的组件的剖面图，图2是本发明另一个不同实施例中的安装有电子元件的成品的剖面图，图3是用于图1所示的安装有电子元件的组件的制造过程的图解说明，图4是用于图1所示的安装有电子元件的组件的制造过程的图解说明，并展示了将电子元件嵌入到片基中的状态，图5是用于图1所示的安装有电子元件的组件的制造过程和暴露电极过程的图解说明，图6是用于图1所示的安装有电子元件的组件的制造过程的图解说明，并展示了暴露电极的状态，图7是图1所示的安装有电子元件的组件的一个改进实例的剖面图，图8显示了在一个片基上形成多个安装有电子元件的组件的状态，图9是用于图2所示的安装有电子元件的成品的制造方法的图解说明，图10是用于制造图1的安装有电子元件的组件的制造设备的配置的图解说明，图11是常规的安装有电子元件的组件的剖面图，以及图12所示的流程图显示了用于安装有电子元件的组件的常规制造过程。
具体实施例方式
在对本发明进行说明之前，应该注意以贯穿附图的相同附图标记表示相同部件。
以下将参照附图对用于安装有电子元件的组件的制造方法、用于具有安装有电子元件的组件的安装有电子元件的成品的制造方法以及通过用于作为本发明实施例的安装有电子元件的成品的制造方法制造的安装有电子元件的成品进行说明。以贯穿附图的相同附图标记表示相同部件。半导体元件、作为矩形无源元件的片状元件、圆柱形元件或此类元件等相当于包括在安装有电子元件的组件中的电子元件的一个实例。
图1所示的安装有电子元件的组件101具有嵌入在片基115中的半导体元件111和无源元件113。在去除片基115以暴露半导体元件111和无源元件113各自的电极112和113a之后，在片基115的加工面115a上形成安装有电子元件的组件101的电路图形119。
图2所示的安装有电子元件的成品105的结构为安装有电子元件的组件101和与该安装有电子元件的组件101相似的安装有电子元件的组件102在沿着这些安装有电子元件的组件101和102的厚度方向堆叠为两级，然后利用片形保护材料123和124对该堆叠的安装有电子元件的组件101和102进行辗压。
以下将对用于安装有电子元件的组件101和102的制造方法以及如上构成的安装有电子元件的成品105进行说明。
第一实施例首先将对用于安装有电子元件的组件101的制造方法进行说明。将作为电子元件的半导体元件111和无源元件113安装到片基115中的过程包括将电子元件嵌入到片形片基115中的过程，从该片基115暴露这些电子元件的电极112和113a的过程，以及形成可与暴露的电极112和113电连接的电路图形119的过程。这里的说明举例说明了形成具有嵌入在作为片基115的实例的热塑片基中的半导体元件111和无源元件113的片形模块(sheet module)的情况。
热塑片基优选地为，例如聚乙烯对苯二酸、聚氯乙稀、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、热塑聚酰亚胺或此类具有电绝缘特性的材料，且片基厚度为10μm-2.000mm。热塑片基115的厚度优选地大于要被嵌入的半导体元件111和无源元件113的厚度，半导体元件111的电极112的高度优选地为0.0005-0.1mm。而且，优选地，热塑片基115的玻璃化转变点不低于333K，但不高于423K。将在后面说明的在热压操作中的热塑片基115的温度优选地比玻璃化转变点高50K或更高，且不高于473K。
图3和图4展示了将半导体元件111和矩形无源元件113嵌入到热塑片基115中的过程的实例的剖面图。用于将电子元件嵌入到片基115中的方法不局限于该说明的方法。
通过对半导体元件111的极板111a进行已知的电镀、螺柱冲击压焊(stud bump bonding)或此类处理形成凸起电极112。而且，对形成的凸起电极112进行平坦化操作，使凸起电极112的高度一致。可以省略平坦化过程。
图3显示了在将电子元件111和113嵌入到热塑片基115中以前的状态。热塑片基115放置在可以被加热器1171加热的加热台117上。半导体元件111和具有电极113a的矩形无源元件113放置在该热塑片基115上。更进一步，可以通过驱动装置在热塑片基115的厚度方向171移动且通过加热器1162加热的冲压工具116与该半导体元件111和矩形无源元件113接触。在加热台117上的用于热塑片基的装载面117a以及冲压工具116的与电子元件的接触面116a由玻璃、不锈钢、陶瓷、特氟隆(已注册的商标)或此类材料构成，以提高热塑片基115在电极112和113a附近的流动速度，并且该装载面117a和该接触面116a优选地为平面的且刚硬的。
虽然在附图中未显示出来，但是当冲压工具116加热和冲压半导体元件111和无源元件113时，优选地使用释放材料(releasing material)以防止热塑片基115熔化并粘附在该冲压工具116上。释放材料优选地为，例如玻璃、陶瓷、纸、特氟隆(已注册的商标)或此类材料。例如，在厚度为180μm的半导体元件111将要被嵌入到由聚对苯二甲酸酯构成的200μm厚的热塑片基115的情况下，优选地将50-100μm厚的特氟隆(已注册的商标)片放置在该半导体元件111和该冲压工具116之间。
虽然在该实例中是移动冲压工具116同时保持加热台117固定不动，但是操作并不局限于这种结构，也可采用加热台117和冲压工具116沿厚度方向117相对移动的结构。
通过加热冲压工具116同时利用驱动装置1161使冲压工具116向载有热塑片基115的加热台117移动，将半导体元件111和无源元件113压入热塑片基115中。此时，当半导体元件111和矩形无源元件113附近的热塑片基115变成粘性流体并流向周围时，半导体元件111和矩形无源元件113就被嵌入到热塑片基115中，如图4所示。
在嵌入操作中，对热塑片基115进行温度控制是至关重要的。如果电子元件111和113以及热塑片基115的温度太低，则热塑片基115的粘性增大，造成热塑片基115的加工面与每个电极112和113a之间的距离增大了，由此阻挡热塑片基115进入电子元件111和113的周围。相反，如果热塑片基115的温度太高，则热塑片基115的流动性增大了并容易捕获气泡，并且有可能电子元件111和113甚至穿透热塑片基115。
因此，在例如具有4-50个直径为80μm、高度为40-60μm的金质电极的0.2-6mm和0.180mm厚的半导体元件111将要被嵌入到由对苯二酸酯构成的0.2mm厚的热塑片基115中的情况下，优选地，将处于嵌入操作中的热塑片基115的温度控制为150-170℃，冲压工具116的负载近似为400-500N，冲压时间为20-150s。
在以上所述的嵌入操作之后，驱动装置1161向上移动冲压工具116。使具有嵌入的半导体元件111和矩形无源元件113的热塑片基115与热台117分离，并使该热塑片基115冷却到室温。通过冷却使该热塑片基115再次硬化。此时，凸起电极112和113a仍然没有暴露在该热塑片基115的加工面上，或者是即使当电极曾经暴露时，电极表面上也轻微覆着胶凝的热塑片基115。例如，在该例中，在厚度方向171从电极112、113a到热塑片基115的加工面115a的距离最大为100μm。因此，实际上在该状态下不能在元件电极之间实现电连接。
为了实现电连接，在本发明实施例中，通过电火花加工、激光束加工、粒子束加工和电子束加工中的至少一种处理去除覆盖在电极112和113a的表面上的热塑片基115。在该例中采用激光束加工。更特别是，将如图4所示的具有嵌入在热塑片基115中的半导体元件111和矩形无源元件113的片形模块1010翻转，并将该片形模块1010放置在激光束加工台172上，使覆盖电极112和113a的热塑片基115的加工面115a与用于产生激光束的激光发生器173相对，如图5所示。然后，为了去除热塑片基115覆盖在电极112和113a上的覆盖部分115b，从激光发生器173施加一段固定时间的激光束174，同时将该激光束174聚焦在对应于覆盖部分115b的加工面115a上。通过使覆盖部分115b暴露于激光束174下使该覆盖部分115b熔化、进一步蒸发，并被去除，由此使电极112和113a暴露在外面。使用的激光器优选地为红宝石激光器、玻璃激光器、氩激光器、YAG(钇铝石榴石)激光器、二氧化碳激光器、激发物激光器或此类激光器。优选地，激光器功率密度为107-8W/cm2，且作用时间为10(-3)-(-5)s。
由于在如上所述的激光束加工之前，电极112和此类电极被覆盖部分115b覆盖，首先使红外线通过加工面115a来识别电极112和此类电极以及电路图形位置，以便将激光束174的曝光位置定位于电极112和此类电极。识别操作能够以例如±5μm的高精度设定曝光位置。
以通过利用以上的激光束加工去除覆盖部分115b使电极112和113a暴露在形成的开口115c处的这种方式制造的片形模块1010如图6所示。
在以上所述的激光束加工中，例如，优选地在模块的电极112的周围形成直径为80-100μm、深度为40μm的开口115c，而该模块包含具有40μm高、80μm柱脚直径的金质凸起电极112且嵌入在由例如聚对苯二甲酸酯或此类材料构成的膜层厚度为250μm的热塑片基115中的180μm厚的半导体元件111。
在如上所述形成开口115c之后，如图1所示，形成与暴露的电极112和113a接触的电路图形119。已知的溅射、汽相沉积、离子电镀、电镀、印刷导电粘结剂或此类方法可以用作电路图形19的形成方法。凸起形状的电极112的形状像山，并在开口115c处具有大的表面积，因此易于捕获溅射、汽相沉积粒子或导电粘结剂。这样，与电路图形形成材料的接触面积大，从而有利地减小在凸起形状的电极112与电路图形119之间的连接电阻。
在例如通过以上所述的溅射形成电路图形119的过程中，在高真空下施加高压以利用例如金、银、铜、铝、铬、镍、钯或此类作为靶材的材料产生等离子体，从而溅射靶材并通过掩模将靶材粒子堆积在热塑片基115上。在该溅射操作中，优选地输入氩气、氧气、氟化氢(HF)或此类气体。
作为替换，在热塑片基115的整个面都经受电镀、汽相沉积或此类处理之后，可以利用已知的照相平版印刷术形成电路图形119。
也可以通过利用掩模印刷导电粘结剂、加热然后使该导电粘结剂硬化来形成电路图形119。例如，当银膏(silver paste)用作导电粘结剂时，优选地利用250网眼/英寸的、乳剂厚度为0.030mm、掩模厚度为0.100mm的掩模通过橡皮滚子以5mm/s的速度进行印刷。在印刷之后，将热塑片基放在烘干炉中以使导电粘结剂硬化，由此形成电路图形119。导电粘结剂优选地为银膏、铜膏、银钯膏或此类胶剂。
如上所述，根据利用激光束暴露电极112和113a的加工方法，(1)与通过干刻蚀或此类方法切割片基的情况相比，因为激光束加工在每个加工点只花费1ms或更短的时间，因此能够在相当短的时间内进行加工，以及(2)因为加工是局部热输入加工，因此对片基的损坏更小，以及其它展示的优点。
第二实施例图7显示了对应于安装有电子元件的组件的片形模块，其具有作为穿透热塑片基115的加工面115a和与该加工面115a相对的背面115d的孔的通孔118，以及可与图1所示的安装有电子元件的组件101相比的薄膜电容120。通过利用激光、粒子束或电子束在热塑片基115的厚度方向上打孔来形成通孔118。当形成电路图形119时，同时向通孔118的内部的外表面或通孔118内提供导电材料。因此，通过导电性溅射、汽相沉积、填充导电材料以及此类处理中的至少一种处理经由通孔118实现加工面115a与背面115d之间的电连接。将通孔118的直径加工为例如0.1mm。通过溅射汽相沉积两种导电薄膜经由介质薄膜覆盖电极112来形成薄膜电容120。可以形成螺旋线图形以形成作为所述电路图形119的一部分的线圈。电路图形119可以包含通过该电路图形119形成的薄膜电阻。
如图8所示，可以将多个，例如9个半导体元件111嵌入到一个热塑片基115中，由此可以一次制造9个安装有电子元件的组件102。在这种情况下，可以在同一过程中一起嵌入9个半导体元件111。分别通过前面说明的相应方法，对一个热塑片基115执行电极112的暴露过程和电路图形形成过程。在形成9个安装有电子元件的组件102之后，利用切割机床、激光器或此类装置切割热塑片基以分离安装有电子元件的组件102。
不必说，在一个热塑片基115中形成的安装有电子元件的组件102的数量不限制为以上的9。
第三实施例使以上第一实施例中的安装有电子元件的组件101和以上第二实施例中的安装有电子元件的组件102在该安装有电子元件的组件101和102的厚度方向堆叠，并通过覆盖该安装有电子元件的组件101和102的片形保护材料123和124对该安装有电子元件的组件101和102进行辗压，由此可制造如图2所示的安装有电子元件的成品105。包括在该第三实施例的安装有电子元件的成品105中的安装有电子元件的组件102没有在背面115d上形成的电路图形119。该安装有电子元件的组件101和102相互对齐，使得在该安装有电子元件的组件102中形成的通孔128与该安装有电子元件的组件101的电路图形119电相连。将该安装有电子元件的组件101和102沿厚度方向171固定在保护材料123和124之间，然后利用具有两个滚筒125和在厚度方向171上移动滚筒125的压榨机126的滚动冲压机127对该安装有电子元件的组件101和102进行辗压。
以这种方式形成的安装有电子元件的成品105可防止电极111和113暴露在空气中，因此可以抗氧化或抗松动。同时，热塑片基115和此类元件也防止磨损。可以使安装有电子元件的成品形成便携式的薄卡片。堆叠的安装有电子元件的组件的数量不局限于以上的2，可以是3或更多。
在此将对用于执行直到每个上述实施例中安装有电子元件的组件的电极112和113a的暴露过程的制造设备进行说明。
图10所示的安装有电子元件的组件的制造设备201包括片基供给装置211，用于供给热塑片基115；电子元件供给装置221，用于供给半导体元件111和无源元件113；识别装置231；加工装置241；传送装置251；控制器261，用于控制驱动这些组成部件的每个部件。
加工装置241包括加热台117、冲压工具116和参照图3和图4讨论的此类部件，以及参照图5讨论的激光发生器。
传送装置251包括传送机构254、元件保持机构255、半导体元件翻转装置252、以及片材料翻转装置253，该传送装置251通过传送机构254对热塑片基115执行从片基供给装置211到加热台117以及从加热台117到激光束加工台172的传送操作，以及通过半导体元件翻转装置252对半导体元件111执行翻转操作，以及通过安装在从加热台117到激光束加工台172的传送路径中间的片材料翻转装置253对嵌有电子元件的热塑片基115执行翻转操作。通过传送放置了热塑片基115的托盘借助传送机构254来传送热塑片基115。半导体元件翻转装置252和片材料翻转装置253分别具有驱动装置2521和2531。
元件保持机构255将半导体元件111从电子元件供给装置221传送到半导体元件翻转装置252以及从半导体元件翻转装置252传送到加热台117。
识别装置231具有用于半导体元件的摄像机2311，用于识别排列在电子元件供给装置251上的和电子元件保持机构255保持的半导体元件，并对放置在加热台117上的热塑片基115成像，以及用于激光束加工的摄像机2312，用于识别在激光束加工台172上方布置的将要通过激光发生器173进行处理的加工位置。
以下将对如上组成的安装有电子元件的组件的制造设备201中的操作进行说明。
首先，在片基供给装置211上准备多片用于嵌入半导体元件111的热塑片基115，并将这些热塑片基115顺序地传送到加热台117上。加热台117和冲压工具116可以在任意大气压和真空压力下使用。优选地，加热台117和冲压工具116具有多台机构，以便在多个片基在厚度方向171上重叠时可以对该多个片基进行热压处理，以及旋转台机构，以便将热塑片基115顺序地传送到按例如预热、实际加热和冷却等功能划分的多个台的每个台上，并将这些热塑片基115排列为圆周形式，或兼有用于在热压操作中执行温度控制的温度分布线控制器以及此类装置。
在电子元件供给装置221上，具有在半导体元件111的电极极板上预先形成的凸起电极112的半导体元件111规则地存储在托盘中，且电极面朝上。将该托盘堆叠为多层。然而，半导体元件111的存储方法不局限于这种方法，而且可以将薄片状半导体元件存储为自身。
第二，通过用于半导体元件的摄像机2311识别在凸起电极112的形成面、电路图形、半导体元件111的轮廓或此类位置处的半导体元件111的特征点，从而选择期望的要被嵌入的半导体元件111。然后，具有吸取功能的元件保持机构255吸取并保持选择的半导体元件111，并将该半导体元件111放置在半导体元件翻转装置252上。在通过旋转半导体元件翻转装置252使半导体元件111的背面朝上之后，通过元件保持机构255再次在背面吸取并保持该半导体元件111。
同时，通过用于半导体元件的摄像机2311识别在加热台117上的热塑片基115上的嵌入位置，然后将翻转后的半导体元件111放置在位于加热台117上的热塑片基115上。
此后，当装载热塑片基时，移动冲压工具116以冲压该热塑片基。通过控制器261优选地控制如图3所示的冲压工具116的驱动装置1161。控制器261控制冲压工具116开始与半导体元件111接触的起始位置、冲压终点位置、下降速度、上升速度以及此类参数。
在将半导体元件111嵌入到热塑片基115中以及使嵌入了半导体元件111后的片形模块1010冷却之后，将该片形模块1010传送到片材料翻转装置253上，并通过片材料翻转装置253使该片形模块1010翻转。随后将该翻转厚的片形模块1010放置在激光束加工装置的激光束加工台172上。
在通过用于激光束加工的摄像机2312识别激光束加工位置后，通过激光发生器173施加激光束174，以照射热塑片基115的加工面115a，直到电极112和113a暴露为止。优选地，可设置加工时间、激光器输出以及激光发生器的此类参数。
通过以上操作形成具有暴露的电极112和113a的片形模块1010。通过未说明的传送装置将该片形模块1010从激光束加工台172传送到用于下一阶段中的电路图形的形成过程或此类过程。
虽然是连同本发明优选实施例参照附图对本发明进行充分说明，但是应该注意，对于那些精通该专业的人，各种变化和改进是显而易见的。应该将这些变化和改进理解为包括在如权利要求规定的本发明范围之内，除非这些变化和改进脱离了如权利要求规定的本发明范围。
权利要求
1.一种用于安装有电子元件的组件的制造方法，包括将电子元件(111和113)嵌入到片基(115)中；通过对片基的加工面(115a)执行电火花加工、激光束加工、粒子束加工以及电子束加工中的至少一种处理去除该片基，并由此暴露出嵌入的电子元件的电极(112和113a)；以及形成与暴露的电极接触的电路图形(119)。
2.根据权利要求1所述的用于安装有电子元件的组件的制造方法，进一步包括当对片基进行处理时，形成一个穿透片基加工面和与该加工面相对的背面(115d)的通孔(118)，以及当形成电路图形时，通过导电性溅射、汽相沉积和填充导电材料中的至少一种处理经由该通孔在片基加工面和背面之间形成电连接。
3.根据权利要求1所述的用于安装有电子元件的组件的制造方法，其中电子元件的电极具有凸起的电极(112)，并且在将该电子元件嵌入到片基中之后使该凸起电极暴露。
4.根据权利要求1所述的用于安装有电子元件的组件的制造方法，其中电路图形形成操作通过电镀、离子电镀、溅射和汽相沉积中的任意一种处理形成导体路线、金属薄膜电容、线圈和与暴露的电极接触的电阻中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于安装有电子元件的组件的制造方法，其中电路图形形成操作通过将钎焊膏或导电粘结剂印刷在暴露的电极上、然后加热并使该钎焊膏或导电粘结剂硬化，来形成电路图形。
6.根据权利要求1所述的用于安装有电子元件的组件的制造方法，其中在同一过程中将多个电子元件嵌入到片基中，并且在形成电路图形之后切割该片基，从而对应于各自的安装有电子元件的组件。
7.根据权利要求1所述的用于安装有电子元件的组件的制造方法，其中通过热压处理将电子元件嵌入到片基中，该片基是一个由聚氯乙稀、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、热塑聚酰亚胺和聚乙烯对苯二酸中的任意一种材料构成的厚度为0.010-2.000mm的热塑片，该片基的玻璃化转变点不低于333K且不高于423K，该电子元件的厚度小于该片基的厚度，该电子元件的电极的高度为0.0005-0.1mm，在热压处理时将片基的温度控制为比玻璃化转变点高50K或更高，且不高于473K。
8.一种用于安装有电子元件的成品的制造方法，包括通过用于安装有电子元件的组件的制造方法制造安装有电子元件的组件(101和102)；在制造完安装有电子元件的组件之后，在片基(115)的厚度方向(117)上堆叠该安装有电子元件的组件或该安装有电子元件的组件的片基；以及在堆叠之后，执行辗压处理，该用于安装有电子元件的组件的制造方法包括将电子元件(111和113)嵌入到片基(115)中，通过对片基的加工面(115a)执行电火花加工、激光束加工、粒子束加工以及电子束加工中的至少一种处理去除该片基，并由此暴露出嵌入的电子元件的电极(112和113a)，以及形成与暴露的电极接触的电路图形(119)。
9.一种通过用于安装有电子元件的成品的制造方法制造的安装有电子元件的成品，该制造方法包括通过用于安装有电子元件的组件的制造方法制造安装有电子元件的组件(101和102)；在制造完安装有电子元件的组件之后，在片基(115)的厚度方向(117)上堆叠该安装有电子元件的组件或该安装有电子元件的组件的片基；以及在堆叠之后，执行辗压处理，该用于安装有电子元件的组件的制造方法包括将电子元件(111和113)嵌入到片基(115)中，通过对片基的加工面(115a)执行电火花加工、激光束加工、粒子束加工以及电子束加工中的至少一种处理去除该片基，并由此暴露出嵌入的电子元件的电极(112和113a)，以及形成与暴露的电极接触的电路图形(119)。
全文摘要
将具有电极(112)的半导体元件(111)和具有电极(113a)的无源元件(113)嵌入到热塑片基(115)中，然后对该热塑片基(115)进行激光束加工、电子束加工或离子束加工以暴露出电极(112和113a)。此后，通过形成薄膜或印刷导电粘结剂形成电路图形(119)。由于通过激光束加工或如上所述的此类方式暴露电极，因此可以在短时间内且通过局部处理执行暴露，由此减小对片基的损坏。因此，可以提供用于安装有电子元件的组件的高质量、高生产率和低成本的制造方法，用于安装有电子元件的成品的制造方法，以及安装有电子元件的成品。
文档编号H01L21/56GK1499596SQ20031010445
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月29日 优先权日2002年10月30日
发明者樱井大辅, 人, 塚原法人 申请人:松下电器产业株式会社