去除载板的方法与流程

1.本公开涉及半导体封装技术领域，具体涉及去除载板的方法。


背景技术：

2.现有技术中，在将裸芯片(die)键合到基板的过程中，大多需要经过加热制程(例如，倒装芯片键合或者热压缩键合)。在加热制程中，基板在热胀冷缩的作用下，可能会出现翘曲，进而导致裸芯片与基板之间键合断裂(die bond crack)以及裸芯片与基板之间键合过程无润湿(non-wetting)的现象。
3.为了防止基板在加热制程中翘曲，往往需要在加热制程之前，先将基板利用粘合剂或粘合薄膜粘合于载板上，再进入加热制程，以避免基板翘曲和裸芯片断裂的问题。但由于将基板粘合于载板上，在将裸芯片键合到基板后，又会出现如何将基板与载板分开的问题。


技术实现要素：

4.本公开提出了去除载板的方法。
5.第一方面，本公开提供了一种去除载板的方法，包括：准备载板、基板和至少一个半导体封装结构，所述载板设置有至少两个贯孔，所述贯孔内容纳有可上下活动的顶针，所述载板表面设置有粘合层，所述粘合层覆盖各所述贯孔；将所述基板设置于所述粘合层远离所述载板的表面，并使用真空装置粘合所述基板、所述粘合层和所述载板；将所述至少一个半导体封装结构键合至所述基板远离所述粘合层的表面；通过外力驱动所述贯孔内容纳的顶针朝向所述粘合层移动，以使所述基板与所述粘合层分离。
6.在一些可选的实施方式中，所述粘合层为硅胶层。
7.在一些可选的实施方式中，所述外力为手指施力、机械力或气压作用下所形成的。
8.在一些可选的实施方式中，所述半导体封装结构包括至少一个芯片。
9.在一些可选的实施方式中，所述将所述至少一个半导体封装结构键合至所述基板远离所述粘合层的表面，包括：
10.采用回焊方法将所述至少一个半导体封装结构键合至所述基板远离所述粘合层的表面。
11.在一些可选的实施方式中，所述使用真空装置粘合所述基板、所述粘合层和所述载板，包括：
12.将所述基板、所述粘合层和所述载板放置在空气泵浦的腔体内，在关闭所述腔体的同时对所述腔体抽真空，以实现将所述基板通过所述粘合层粘合至所述载板。
13.在一些可选的实施方式中，在所述将所述基板设置于所述粘合层远离所述载板的表面之前，所述方法还包括：
14.通过外力驱动所述贯孔内容纳的顶针朝远离所述粘合层的方向移动，以使所述顶针不接触所述粘合层。
15.为了解决现有将裸芯片键合到基板的加热制程中，如何将基板与载板分开的问题，本公开提供的去除载板的方法，通过在将半导体封装结构键合到基板之前，将粘合层和基板依次设置到载板上，再使用真空装置抽真空以实现将基板固定到载板。再通过外力驱动载板的贯孔内容纳的可上下活动的顶针朝向粘合层移动，最终实现基板与粘合层分离，也就实现了基板与载板分离。这里的基板不是通过粘合层的粘性粘合至载板，而是通过抽真空固定至载板，在完成基板与粘合层分离后，不需去除粘合层，简化制程且不需购买去除粘合层的设备，且粘合层可重复使用可以减少消耗性耗材成本。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
17.图1a-1e是根据本公开的去除载板的方法的一个实施例的纵向截面结构示意图。
18.符号说明：
19.1-载板；11-贯孔；2-基板；2a-基板远离粘合层的表面；3-半导体封装结构；4-顶针；5-粘合层；5a-粘合层远离载板的表面。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对说明本公开的具体实施方式，通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本公开所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
21.需要说明的是，说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书所记载的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本公开所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本公开可实施的范畴。
22.还需要说明的是，本公开的实施例对应的纵向截面可以为对应前视图方向截面，横向截面可以为对应右视图方向截面，而水平截面可以为对应上视图方向截面。
23.另外，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
24.下面参考图1a-1e，图1a-1e是根据本公开的去除载板的方法的一个实施例的在各个阶段的纵向截面结构示意图。为了更好地理解本公开的各方面，已简化各图。
25.参考图1a，准备载板1、基板2和至少一个半导体封装结构3。
26.这里，载板1可以是各种起支撑作用的载板(carrier)，本公开对此不做具体限定。
27.这里，载板1可以设置有至少两个贯孔11，贯孔11内容纳有可上下活动的顶针4，载板1表面设置有粘合层5，粘合层5覆盖各贯孔11。
28.载板1上设置的贯孔11可以是各种形状的、可以容纳相应顶针4的贯孔，本公开对
此不做具体限定。需要说明的是，图1a中仅示意性地示出了六个顶针4，但并非对顶针4数量的具体限定。实践中可以根据需要设计不同数量的顶针4。当然可以理解的是，顶针4的数量越多，越容易将基板2与载板1分离。
29.粘合层5可以是各种在真空吸附情况下具备一定吸附能力、在顶针4的作用下可以与基板2分离且在顶针4的作用下不会被破坏的粘合层，以实现在将半导体封装结构3键合到基板2上时，载板1与基板2的相对位置保持不变且对基板2提供一定的支撑力，确保基板2的位置保持不变，进而方便在键合过程中半导体封装结构3准确定位到基板2的相应键合位置。进而可以实现基板2与载板1的分离的同时，硅胶形成的粘合层5还可以在后续重复使用，减少耗材成本，并且由于不会残留胶体也就无需去除残留胶体的其他制程，简化制程以及减少了购置去除残留胶体的相应设备的经济成本。
30.在一些可选的实施方式中，粘合层5可以为硅胶层，硅胶在真空条件下会有吸附功能，可以实现在将半导体结构3键合到基板2的过程提高定位精度，且硅胶形成的粘合层5在顶针4的作用下可以与基板2分离的同时不会残留胶体，且粘合层5本身不会被破坏。
31.基板2可以是各种类型的基板，本公开对此不做具体限定。
32.基板2可包括有机物和/或无机物，其中有机物例如可以是：聚酰胺纤维(polyamide，pa)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、环氧树脂(epoxy)、聚对苯撑苯并二恶唑(poly-p-phenylene benzobisoxazole，pbo)纤维、fr-4环氧玻璃布层压板、pp(prepreg，预浸材料或称为半固化树脂、半固化片)、abf(ajinomoto build-up film)等，而无机物例如可以是硅(si)，玻璃(glass)，陶瓷(ceramic)，氧化硅，氮化硅，氧化钽等。
33.基板2还可以是例如印刷电路板，比如纸基铜箔层合物、复合铜箔层合物或聚合物浸渍的玻璃纤维基铜箔层合物等。
34.基板2还可包括互连结构(interconnection)，比如导电迹线(conductive trace)、导电导孔(conductive via)等。这里，导电导孔可以是通孔、埋孔或盲孔，且通孔、埋孔或盲孔中可以填充例如金属或金属合金的导电材料，这里，金属例如可以是金(au)、银(ag)、铝(al)、镍(ni)、钯(pd)、铜(cu)或其合金。
35.半导体封装结构3可以是各种半导体封装结构。在一些可选的实施方式中，半导体封装结构3可以包括至少一个芯片。其中，芯片可以是各种类型的裸芯片(即，die)。本公开对此不做具体限定。比如，可以包括逻辑芯片、存储芯片、微机电系统(mems，micro-electro-mechanical system)芯片、射频芯片等。
36.这里顶针4可以是由金属材质(例如，不锈钢、铝)或金属加非金属材料(例如，橡胶、塑胶等)制作而成的。
37.需要说明的是，图1a中仅示意性地示出了六个顶针4，但并非对顶针4数量的具体限定。实践中可以根据需要设计不同数量的顶针4。当然可以理解的是，顶针4的数量越多，越容易将基板2与载板21分离。
38.参考图1b，将基板2设置于粘合层5远离载板1的表面5a，并使用真空装置粘合基板2、粘合层5和载板1。
39.这里，使用真空装置粘合基板2、粘合层5和载板1是通过利用粘合层5在真空条件下具备吸附能力的特点，使用真空装置使得基板2、粘合层5和载板1置于真空环境，进而基板2可以在粘合层5的作用下粘合到载板1。
40.在一些可选的实施方式中，使用真空装置粘合基板2、粘合层5和载板1，可以是将基板2、粘合层5和载板1放置在空气泵浦的腔体内，在关闭腔体的同时对腔体抽真空，以实现将基板2通过粘合层5粘合至载板1。
41.参考图1c，将至少一个半导体封装结构3键合至基板2远离粘合层5的表面2a。
42.这里，可以采用各种实现方式将至少一个半导体封装结构3键合至基板2远离粘合层5的表面2a。例如，可选地可以采用键合(bonding)方法将至少一个半导体封装结构3键合至基板2远离粘合层5的表面2a。其中，键合方法例如可以是fcb(flip chip bonding，倒装芯片键合)或者tcb(thermal compression bonding，热压缩键合)，然后再执行回焊(reflow)制程。
43.参考图1d，通过外力驱动贯孔11内容纳的顶针4朝向粘合层5移动，最终接触并顶起粘合层5，以使基板2与粘合层5分离，进而如图1e所示，半导体封装结构3键合到基板2，且基板2已经与载板1分离，可以进行后续操作。
44.在一些可选的实施方式中，外力可以为手指施力、机械力或气压作用下所形成的。
45.实践中，由于执行完如图1d所示的操作之后，粘合层5被顶针4顶起，为了继续在粘合层5和载板1上对下一半导体封装结构3执行如图1a到图1e所示的操作，可以在图1b所示的将基板2设置于粘合层5远离载板1的表面5a之前，即图1a所示的操作之前或者图1a所示的操作之后，执行以下操作：通过外力驱动贯孔11内容纳的顶针4朝远离粘合层5的方向移动，以使顶针4不接触粘合层5。进而，可以继续执行图1b所示的将基板2设置于粘合层5远离载板1的表面5a，并使用真空装置粘合基板2、粘合层5和载板1。通过上述可选方式，可以实现重复利用粘合层5和载板1实现对半导体封装结构3键合到基板2后，将基板2与载板1分离，减少耗材成本。
46.尽管已参考本公开的特定实施例描述并说明本公开，但这些描述和说明并不限制本公开。所属领域的技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效元件而不脱离如由所附权利要求书限定的本公开的真实精神和范围。图示可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本公开中的技术再现与实际实施之间可能存在区别。可存在未特定说明的本公开的其它实施例。应将说明书和图示视为说明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本公开的目标、精神以及范围。所有此些修改都落入在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本公开的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本公开。