半導體產品及其制造該半導體產品的治具的制作方法
【專利摘要】本實用新型是關于半導體產品及其制造該半導體產品的治具。根據本實用新型一實施例的半導體產品治具包括上表面、與所述上表面相對的下表面，及若干呈陣列排布的產品承載區。每一產品承載區具有上凹槽及下凹槽，其中上凹槽自上表面凹陷延伸且在上表面的開口經配置以與所承載的產品尺寸相適應以經配置將所承載的產品固持于上凹槽；下凹槽自上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿下表面。本實用新型允許在不改變傳統濺鍍工藝機臺和材料且不增加成本的條件下，在BGA封裝型半導體產品上形成電磁屏蔽層，而不影響該BGA封裝型半導體產品的正常電路性能。
【專利說明】
半導體產品及其制造該半導體產品的治具
技術領域
[0001]本實用新型涉及半導體技術領域，特別是涉及半導體產品、制造該半導體產品的治具及方法。
【背景技術】
[0002]目前在對噪聲敏感的半導體產品設置電磁(EMI,ElectromagneticInterference)屏蔽層時，通常使用濺鍍工藝。在傳統的濺鍍工藝中，金屬原子處于高度激發的狀態。即使需要濺鍍的半導體產品底部和保護膠帶之間存在一點點空隙，也會導致金屬溢鍍到半導體產品的引腳面，造成半導體產品短路。對于焊球陣列封裝(BGA，Ball GridArray)產品而言，由于其背面植有錫球，勢必無法以引腳面貼于膠帶的傳統方式制作電磁屏蔽層。
[0003]鑒于BGA封裝的各種優勢，其得到越來越廣泛的應用。因而業內亟需解決BGA封裝型半導體產品的電磁屏蔽層設置問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的一個目的是提供一種半導體產品治具，該半導體產品治具允許在不改變傳統濺鍍工藝機臺和材料且不增加成本的條件下，在BGA封裝型半導體產品上形成電磁屏蔽層，而不影響該BGA封裝型半導體產品的正常電路性能。
[0005]本實用新型的一實施例提供一半導體產品治具，其包括:上表面、與上表面相對的下表面，及若干呈陣列排布的產品承載區。產品承載區中的每一者具有上凹槽及下凹槽，其中上凹槽自上表面凹陷延伸，且上凹槽在上表面的開口經配置以與所承載的產品尺寸相適應以經配置將所承載的產品固持于上凹槽，下凹槽自上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿下表面。
[0006]在本實用新型的一實施例中，下凹槽經配置在應用時為真空。所承載的產品是焊球陣列封裝芯片，其中焊球陣列封裝芯片于固持于上凹槽方向上的寬度大于等于上凹槽在該方向上的寬度，上凹槽的深度大于焊球陣列封裝芯片的焊球高度d，且焊球陣列封裝芯片的位于外側的焊球到該外側的距離c> 1.45*d+0.075mm。半導體產品治具可經配置進一步包含貼附于上表面的膠帶，且膠帶貼附上凹槽的底部以遮蔽下凹槽在底部的開口，膠帶厚度為ΙΟΟμπι以上。
[0007]本實用新型的另一實施例還提供了使用上述半導體產品治具制造的半導體產品。
[0008]本實用新型實施例可有效地防止在濺鍍工藝中從靶材濺射出的金屬原子接觸到半導體產品的底面，從而避免半導體產品的引腳間因溢鍍而發生短路;尤其適用于BGA封裝型的半導體產品。
【附圖說明】

[0009]圖1是根據本實用新型一實施例的半導體產品治具的俯視圖；
[0010]圖2是圖1中所示的半導體產品治具的剖面圖；及
[0011]圖3a_3d是根據本實用新型一實施例在半導體產品上形成EMI屏蔽層的方法的流程圖，其可使用圖1、2所示的半導體產品治具。
【具體實施方式】
[0012]為更好的理解本實用新型的精神，以下結合本實用新型的部分優選實施例對其作進一步說明。
[0013]在實施濺鍍工藝期間，從靶材濺射出的金屬原子，通常為銅(Cu)或不銹鋼(SUS)金屬原子，處于高度激發的狀態。由于BGA封裝型的半導體產品的引腳面上植有呈陣列分布的錫球，如果以傳統的方式將膠帶粘附在平坦濺鍍板上時，半導體產品和膠帶之間勢必存在一定高度的空隙。因此，在實施濺鍍工藝時，從靶材濺射出的一部分金屬原子將通過半導體產品和膠帶之間的空隙溢鍍到引腳面上，從而導致半導體產品的錫球間短路。本實用新型實施例提供的半導體產品治具10可很好的解決上述問題，而且并不局限于BGA封裝型的半導體產品。
[0014]圖1是根據本實用新型一實施例的半導體產品治具10的俯視圖，圖2是圖1中所示的半導體產品治具10的剖面圖。
[0015]如圖1、2所示，該半導體產品治具10具有相對的上表面100和下表面102，及自上表面100貫穿下表面102的呈陣列排布的多個產品承載區12。產品承載區12中的每一者具有上凹槽120和下凹槽122，其中上凹槽120自上表面100向下凹陷延伸，且上凹槽120在上表面100的開口 124經配置以與所承載的產品(待處理的半導體產品)20尺寸相適應以經配置將所承載的產品20固持于上凹槽120。下凹槽122自上凹槽120的底部126的一部分向下延伸并貫穿下表面102，即下凹槽122于上凹槽120的底部126的開口 128的尺寸小于上凹槽120的底部126的尺寸。對BGA封裝型的半導體產品20而言，優選的，其固持于上凹槽120方向上的寬度大于等于上凹槽120在該方向上的寬度。同時，上凹槽120的深度大于該BGA封裝型的半導體產品20的焊球200的高度d，且該BGA封裝型的半導體產品20的位于外側的焊球200到該外側的距離c>1.45*d+0.075mm。
[0016]產品承載區12的上凹槽120在垂直方向上的截面形狀可為楔形或矩形，本實施例中，半導體產品治具10同時包括截面形狀為楔形以及截面為矩形的上凹槽120。產品承載區12的下凹槽122在垂直方向的截面可為矩形或其它便于配置為真空的形狀。在根據本實用新型的一實施例中，該半導體產品治具10可進一步包含貼合于上表面100上的膠帶14(參見圖3a-3d)，該膠帶14可固定產品承載區12所承載的半導體產品20及遮蔽產品承載區12的下凹槽122于上凹槽120的底部126上的開口 128。
[0017]圖3a_圖3d是根據本實用新型一實施例在半導體產品20上形成EMI屏蔽層22的方法的流程圖，該方法可使用圖1、2所示的半導體產品治具10。
[0018]如圖3a所示，提供一半導體產品治具10，本實施例中該半導體產品治具10如圖1、2實施例所示。該半導體產品治具10的上表面100上可預設膠帶14，或另外設置，使膠帶14貼附于半導體產品治具10的上表面100，且經產品承載區12的上凹槽120的側壁和底部126，從而遮蔽下凹槽122在上凹槽120的底部126的開口 128以利后續的真空操作。膠帶14可選用具有一定厚度的雙面粘性膠膜，例如硅膠雙面膠膜以便膠帶14可承受一定的沖擊力。在根據本實用新型的一實施例中，膠帶14的厚度大于等于ΙΟΟμπι，例如膠帶14的厚度可為200μηι。
[0019]如圖3b所示，將待處理的半導體產品20，例如BGA芯片20固持于產品承載區12中相應一者的上凹槽120處。顯然，除BGA芯片20外，本實用新型還適用于其它封裝類型的半導體產品20，此處不贅述。相應的，該BGA芯片20的延伸于上凹槽120外的底面與膠帶14充分粘合而被固定于半導體治具10的上表面100上。在其它實施例中，待處理的半導體產品20也可小于上凹槽120的開口 124的寬度b而卡嵌于上凹槽120。
[0020]如圖3c所示，將產品承載區12的下凹槽122設置為真空并開啟真空操作。此時，位于下凹槽122在上凹槽120的底部126的開口 128處的膠帶14在真空作用下向下彎曲；同時，在BGA芯片20上施加一定的外力，使得BGA芯片20的底面的邊緣與上凹槽120在上表面100上的開口 124處的膠帶14更加較緊地粘合。在保證BGA芯片20被有效固定之后，靶材40開始實施濺鍍工藝。由于BGA芯片20的底面的邊緣與膠帶14充分地粘合，因此，在實施濺鍍工藝期間，能夠防止從靶材100濺射出的金屬原子42進入上凹槽120中而溢鍍到BGA芯片20的底面，從而BGA芯片20的引腳(焊球)200間因溢鍍而發生短路。
[0021]如圖3d所示，濺鍍工藝完成之后，在BGA芯片20的外表面即可形成EMI屏蔽層22。將BGA芯片20從半導體產品治具10上取下，即可得到具有EMI屏蔽層22的BGA芯片20。在根據本實用新型的一個實施例中，在半導體產品20的上表面上形成電磁屏蔽層22可進一步包括:濺鍍幫助附著金屬材料，如不銹鋼以形成電磁屏蔽層22的最下層，濺鍍電磁屏蔽金屬材料，如銅以形成電磁屏蔽層22的中間層，以及濺鍍抗氧化金屬材料，如不銹鋼以形成電磁屏蔽層22的最上層。相應的，所形成的EMI屏蔽層22可具有三層結構(未示出)。在根據本實用新型的一個實施例中，最下層的厚度為0.025-0.]^111，中間層的厚度為1-2(^1]1，在另一實施例中，中間層的厚度為3-6μηι，最上層和最下層的厚度之和為0.3-0.5μηι。
[0022]本實用新型實施例所提供的半導體治具10及使用該半導體治具10的制造方法可適用于BGA封裝類的半導體產品20，可有效防止在濺鍍工藝中金屬溢鍍到半導體產品20的弓I腳面，從而避免半導體產品20短路而保證產品的良率。
[0023]盡管已經闡明和描述了本揭示的不同實施例，本揭示并不限于這些實施例。僅在某些權利要求或實施例中出現的技術特征并不意味著不能與其他權利要求或實施例中的其他特征相結合以實現有益的新的技術方案。在不背離如權利要求書所描述的本揭示的精神和范圍的情況下，許多修改、改變、變形、替代以及等同對于本領域技術人員而言是明顯的。
【主權項】
1.一種半導體產品治具，所述半導體產品治具包括: 上表面； 下表面，與所述上表面相對;及 若干呈陣列排布的產品承載區，所述產品承載區中的每一者具有上凹槽及下凹槽， 其特征在于，所述上凹槽自所述上表面凹陷延伸，且所述上凹槽在所述上表面的開口經配置以與所承載的產品尺寸相適應以經配置將所承載的產品固持于所述上凹槽，所述下凹槽自所述上凹槽底部的一部分向下延伸并貫穿所述下表面。2.根據權利要求1所述的半導體產品治具，其特征在于，所述下凹槽經配置在應用時為真空。3.根據權利要求1所述的半導體產品治具，其特征在于，所承載的產品是焊球陣列封裝芯片。4.根據權利要求3所述的半導體產品治具，其特征在于，所述焊球陣列封裝芯片于固持于所述上凹槽方向上的寬度大于等于所述上凹槽在該方向上的寬度。5.根據權利要求3所述的半導體產品治具，其特征在于，所述上凹槽的深度大于所述焊球陣列封裝芯片的焊球高度d，且所述焊球陣列封裝芯片的位于外側的焊球到該外側的距離c>l.45*d+0.075mm。6.根據權利要求1所述的半導體產品治具，其特征在于，所述半導體產品治具經配置進一步包含貼附于所述上表面的膠帶，且所述膠帶貼附所述上凹槽的底部以遮蔽所述下凹槽在所述底部的開口。7.根據權利要求6所述的半導體產品治具，其特征在于，所述膠帶厚度為ΙΟΟμπι以上。8.一種半導體產品，其是焊球陣列封裝芯片，其特征在于，所述焊球陣列封裝芯片在權利要求I至7中任意一項所述的半導體產品治具上而形成。9.根據權利要求8所述的半導體產品，其特征在于，所述半導體產品具有電磁屏蔽層。10.根據權利要求9所述的半導體產品，其特征在于，所述電磁屏蔽層包括所述電磁屏蔽層的最下層、所述電磁屏蔽層的中間層，以及所述電磁屏蔽層的最上層。
【文檔編號】H01L21/60GK205723454SQ201620423430
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】汪虞, 王政堯
【申請人】蘇州日月新半導體有限公司