封装方法

摘要

本发明揭示了一种封装方法。包括：将一待封装结构放置在一封装区域，并开始计时直至开始封装；若计时到达第一时间，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质。由此，确保待封装结构能够较快的完成封装，避免在封装环境中的高温产生杂质而影响封装质量，而对于计时到达第一时间的情况，通过返工去除杂质，也确保了待封装结构表面的干净，不被污染，确保了封装质量，避免了分层缺陷。

权利要求

1.一种封装方法，包括：

将一待封装结构放置在一封装区域，并开始计时直至开始封装；

若计时到达第一时间，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质；其中，所述待封装结构为芯片上板封装结构。

2.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述第一时间为小于10分钟。

3.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述杂质包括碳元素。

4.如权利要求3所述的封装方法，其特征在于，所述返工为通过氧等离子体处理所述待封装结构。

5.如权利要求4所述的封装方法，其特征在于，所述氧等离子体的处理时间为30-300s。

6.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，若计时到达第一时间，封装设备进行示警并暂停后续待封装结构进入所述封装区域。

7.如权利要求6所述的封装方法，其特征在于，手动取出所述待封装结构并转移至返工设备内进行返工。

8.如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，若计时到达第一时间，封装设备自动将所述待封装结构传递至一备用晶舟内，并继续后续待封装结构进入所述封装区域。

9.如权利要求8所述的封装方法，其特征在于，待加载过设定数量的待封装结构后，将所述备用晶舟传递至返工设备内进行返工。

说明书

封装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种封装方法。

背景技术

[0002] 数十年来，芯片封装技术一直追随着IC的发展而发展，一代IC就有相应一代的封装技术相配合，而随着表面组装技术(SMT)的发展，更加促进芯片封装技术不断达到新的水平。

[0003] 芯片封装可以包含一个核心，并由一通用材料包覆形成，并且还可以包含附加层叠加在这个核心上。所述附加层填充有介电材料和导电材料交替形成。并结合刻蚀等工艺，形成内连线。

[0004] 目前，芯片上板(board on chip，BOC)封装被开发出来，这一封装也被称为开窗型半导体封装(window-type semiconductor package)，但是BOC封装尚存在一些问题需要进一步完善。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种封装方法，改善BOC封装过程的分层缺陷。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种封装方法，包括：

[0007] 将一待封装结构放置在一封装区域，并开始计时直至开始封装；

[0008] 若计时到达第一时间，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质。

[0009] 可选的，对于所述的封装方法，所述待封装结构为芯片上板封装结构。

[0010] 可选的，对于所述的封装方法，所述第一时间为小于10分钟。

[0011] 可选的，对于所述的封装方法，所述杂质包括碳元素。

[0012] 可选的，对于所述的封装方法，所述返工为通过氧等离子体处理所述待封装结构。

[0013] 可选的，对于所述的封装方法，所述氧等离子体的处理时间为30-300s。

[0014] 可选的，对于所述的封装方法，若计时到达第一时间，封装设备进行示警并暂停后续待封装结构进入所述封装区域。

[0015] 可选的，对于所述的封装方法，手动取出所述待封装结构并转移至返工设备内进行返工。

[0016] 可选的，对于所述的封装方法，若计时到达第一时间，封装设备自动将所述待封装结构传递至一备用晶舟内，并继续后续待封装结构进入所述封装区域。

[0017] 可选的，对于所述的封装方法，待加载过设定数量的待封装结构后，将所述备用晶舟传递至返工设备内进行返工。

[0018] 本发明提供的封装方法，包括：将一待封装结构放置在一封装区域，并开始计时直至开始封装；若计时到达第一时间，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质。由此，确保待封装结构能够较快的完成封装，避免在封装环境中的高温产生杂质而影响封装质量，而对于计时到达第一时间的情况，通过返工去除杂质，也确保了待封装结构表面的干净，不被污染，确保了封装质量，避免了分层缺陷。

附图说明

[0019] 图1为一种封装结构的示意图；

[0020] 图2为本发明一实施例中封装方法的流程图；

[0021] 图3为本发明一实施例中返工时的原理示意图。

具体实施方式

[0022] 下面将结合示意图对本发明的封装方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

[0023] 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0024] 如图1所示，发明人研究了一种BOC封装结构，包括形成有穿透其中的开口的衬底1；芯片2，通过粘合剂3安装在衬底1上表面的开口上，以使得芯片2的有源表面面对衬底1并且部分暴露于开口。多个键合引线6将芯片2的有源表面穿过开口连接至衬底1的下表面。在衬底1的下表面还具有多个焊球4，通过面罩5与衬底1连接。封装材料层7填充并包围衬底1、芯片2和引线6。

[0025] 但是发明人进一步研究后发现，这样的BOC封装结构容易导致分层缺陷，主要体现在芯片2和封装材料层7之间，具体在拐角处尤为明显。这种缺陷会导致封装破裂，影响封装结构的质量。

[0026] 发明人认为，这种缺陷发生在封装之后，而封装前待封装结构已经确保了表面整洁，因此判断缺陷发生缘由可能是封装过程时产生了异常所致。封装过程为将待封装结构放置在封装槽中，在较高温度下(例如200℃左右)进行封装。因此，高温可能成为一个影响因素。

[0027] 于是进行了如下一系列实验：

[0028] (1)选择两组待封装结构进入正常的封装设备中，并立即进行封装；

[0029] (2)选择两组待封装结构进入正常的封装设备中，在封装槽中停留1小时，再进行封装；

[0030] (3)选择两组待封装结构进入正常的封装设备中，在封装槽中停留4小时，再进行封装。

[0031] 其中合计6组待封装结构确保并无差异，以排除干扰。

[0032] 实验后发现，当待封装结构进入高温封装槽中立即进行封装的第(1)实验，所得封装结构不会出现异常。而若待封装结构进入高温封装槽中等待一段时间再进行封装的第(2)和第(3)实验，出现了异常，并且等待时间更长的第(3)实验出现的异常更为严重。

[0033] 进一步经过XPS(X射线光电子能谱分析)对第(3)实验进行检测，获得了如下表1所示的元素浓度变化：

[0034]

[0035]

[0036] 表1

[0037] 可见，在芯片表面上碳(C)的含量随着时间变长有着明显的提升。因此怀疑是材质具有低分子量有机物(主要成分为碳)的面罩5在受热下散发出来，影响了封装材料层7与待封装结构的黏附性。于是，可以采用氧等离子体进行清洗，经实验发现，清洗后的待封装结构再次被尽快封装，避免了异常发生。

[0038] 于是，发明人提出一种封装方法，请参考图2，包括：

[0039] 步骤S11，将一待封装结构放置在一封装区域，并开始计时直至开始封装；

[0040] 步骤S12，若计时到达第一时间，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质。

[0041] 下面对本发明的封装方法进行详细说明。

[0042] 执行步骤S11，将一待封装结构放置在一封装区域(例如封装槽)，并开始计时直至开始封装；

[0043] 所述待封装结构例如可以是如图1所示的封装前的结构，即芯片上板(board on chip，BOC)封装结构。

[0044] 本步骤容易被理解和执行，本领域技术人员知晓，封装设备有着诸多的传感器，在进行封装时有着相应的程序，因此很容易实现对程序的调整，加入时间检测这一项目。例如是当一个传感器检测到待封装结构进入封装槽后就传达开始计时的指令，直至另一个传感器检测到开始对待封装结构进行封装时停止计时。当然，经由上面分析可知，当时间较长时，会使得封装结构产生缺陷，因此，本发明对时间进行了限制。

[0045] 执行步骤S12，若计时到达第一时间(即设定时间)，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质。

[0046] 为了明确第一时间的具体范围，经过大量实验后，获得如下数据：

[0047]

[0048] 表2

[0049] 上述表格涉及时间为待封装结构放置在一封装区域至开始封装时的时间，总数为每个时间段下所涉及的待封装结构数量，异常数为异常的封装结构数量。

[0050] 由上述实验数据可以得知，设定所述第一时间为小于10分钟最为合适，即可以使得待封装结构不必进入封装槽后立即就进行封装，可以给封装过程中可能需要的其他附加操作留有余地；又能够尽可能的避免出现异常情况(例如分层缺陷)。

[0051] 但是，在实际操作过程中，很可能会出现到达第一时间后，仍然没有进行封装的情况。那么，如果在超时后继续进行封装，就很可能出现异常。为了避免这种情况，本发明对到达第一时间没有进行封装的待封装结构进行返工。

[0052] 由上文分析可知，所述杂质主要包括碳元素，例如是面罩5中散发出来的低分子量烃等有机物。因此，本发明中的返工为通过氧等离子体处理所述待封装结构。考虑到返工实际上涉及到的是氧将(有机物中的)碳转变二氧化碳的过程，因此本发明对处理条件并不做限制，所述氧等离子体处理可以采用较为常规的处理条件，当然也可以进行特别设计。

[0053] 如图3所示，示意性的示出了本发明的原理图。氧等离子体轰击在芯片2上，与其上的碳(或有机物)8发生反应，形成二氧化碳，从而作为气体排出，这样直到芯片2被处理干净。通过返工去除杂质，确保了待封装结构表面的干净，不被污染，确保了封装质量，避免了分层缺陷。

[0054] 在本发明的一个实施例中，所述氧等离子体的处理时间为30-300s。例如，可以是60s、100s等。

[0055] 在实际加工过程中，若计时到达第一时间，可以是封装设备进行示警并暂停后续待封装结构进入所述封装区域。即为传统意义上的使得设备处于down机状态，然后由技术人员手动取出所述待封装结构并转移至返工设备内进行返工。

[0056] 但是，考虑到down机会影响设备利用率，并且手动取出待封装结构可能会对技术人员和待封装结构都产生影响。因此，本发明还可以是若计时到达第一时间，封装设备自动将所述待封装结构传递至一备用晶舟内，并继续后续待封装结构进入所述封装区域。这样，待封装设备加载过设定数量的(例如一匹)待封装结构后，将所述备用晶舟传递至返工设备内进行返工。由此，就降低了人为操作对待封装结构带来的影响，并且尽可能避免了对设备利用率的影响。

[0057] 综上所述，本发明提供的封装方法，包括：将一待封装结构放置在一封装区域，并开始计时直至开始封装；若计时到达第一时间，则移出所述待封装结构并进行返工，所述返工为去除待封装结构表面的杂质。由此，确保待封装结构能够较快的完成封装，避免在封装环境中的高温产生杂质而影响封装质量，而对于计时到达第一时间的情况，通过返工去除杂质，也确保了待封装结构表面的干净，不被污染，确保了封装质量，避免了分层缺陷。

[0058] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。