專利名稱：半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，特別是關(guān)于一種具有不規(guī)則外觀形狀的半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置。
背景技術(shù)：
隨著新一代手機(jī)與各式便攜式產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展，小型存儲卡市場快速成長，例如SD(Secure Digital)、MMC(Multi Media Card)卡等，這種存儲卡是一種高容量的閃存電路模塊，該電路模塊可連接到一電子信息平臺，例如個人計(jì)算機(jī)、個人數(shù)字助理裝置(Personal DigitalAssistant，PDA)、數(shù)字照相機(jī)、多媒體瀏覽器，儲存各種數(shù)字型的多媒體數(shù)據(jù)，例如數(shù)字相片數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。
有關(guān)存儲卡模塊結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)包括，如美國專利第5,677,524號″CHIP CARD AND A METHOD FOR PRODUCING IT″、美國專利第6,040,622號″SEMICONDUCTOR PACKAGE USING TERMINALSFORMED ON A CONDUCTIVE LAYER OF A CIRCUIT BOARD″以及日本專利62-239554號″IC CARD TYPE EP-ROM STRUTURE″等。
圖1A至1C是現(xiàn)有存儲卡的制作過程示意圖。如圖1A，首先預(yù)制一具有多個基板單元100的基板條10，各該基板單元100用連接桿(connecting bar)104與該基板條10連接，且每一個基板單元100上預(yù)先劃分出至少一置晶區(qū)101和多個被動元件安置區(qū)102，且設(shè)置有多個電性連接墊103。這些電性連接墊103作為最后完成的存儲卡外接電性連接點(diǎn)。
如圖1B，進(jìn)行置晶程序，在基板單元100上的置晶區(qū)101上安置至少一半導(dǎo)體芯片11，并在該被動元件安置區(qū)102上粘接被動元件13；接著利用如焊線14等方式，將芯片11電性連接到基板單元100。然后對應(yīng)各該基板單元形成一封裝膠體15，包覆基板單元100上安置的芯片11及焊線14。之后，即可對該連接桿(connecting bar)104進(jìn)行沖壓(punch)，分離各基板單元100。
如圖1C所示，在封裝膠體15上覆蓋一披覆有粘膠層16的外殼體17，將整個完成封裝的基板單元100嵌入并粘附到該外殼體17形成的容納空間170中。這樣便完成存儲卡的制程。
請參閱圖2A及2B，中國臺灣專利公告第570294號則公開另一種存儲卡的制造方法，它是在一具有多個基板單元200的陣列式基板模塊片20，對應(yīng)各該基板單元200進(jìn)行芯片21及被動元件23的接置與電性連接，再在該整片基板模塊片上形成一封裝膠體(未標(biāo)出)，接著利用鉆石砂輪(Grinding wheel cutter)沿各該基板單元200進(jìn)行切割，通過成批方式制作出多個呈矩形的封裝件2，再將該封裝件2嵌入到一外殼體26中。由于采用長寬尺寸更小的基板單元，且用陣列方式成批制作，降低了生產(chǎn)成本。
市場上為配合各種輕、薄、短、小電子裝置的發(fā)展，存儲卡的設(shè)計(jì)也需因此更加小型化，從MMC演變至RSMMC及MMC-μ；以及由SD演變至mini SD及μ-SD等發(fā)展應(yīng)用，伴隨著制程變化及產(chǎn)品多樣化，存儲卡封裝件的需求樣式已不再由單調(diào)直線構(gòu)成的方正矩形，目前已轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胁灰?guī)則的形狀。然而，上述制程中鉆石砂輪切割方式，僅可形成直線的切割路徑，無法滿足不規(guī)則形狀的卡式封裝件需求，尤其是該鉆石砂輪無法承受側(cè)向力，耗損大，造成切割成本上升。
再者，上述現(xiàn)有技術(shù)中需要在芯片完成封裝后，再額外封蓋一外殼體，如此，不僅需要額外的外殼體，也要將該外殼體粘附在封裝件上，這樣會導(dǎo)致成本及制程步驟增加，不符合經(jīng)濟(jì)效益。
請參閱圖3，美國專利US 6,541,307揭示一種不需使用外殼體的多媒體電路卡制程技術(shù)，它主要提供一包括多個基板單元300的基板條30，后續(xù)可直接對應(yīng)各基板單元300進(jìn)行置晶、打線及封裝膠體制程，且該封裝膠體形成對應(yīng)為存儲卡的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，供后續(xù)對應(yīng)各基板單元300的位置進(jìn)行切割，形成多個卡式封裝件，省去外殼體的成本與制程。
上述制程中，雖可省去外殼體的成本與制程，但因各該基板單位300是用連接桿(connecting bar)304與基板條30相連接，故在后續(xù)利用沖壓切斷該連接桿304分離各封裝件時，切割完成的封裝件周邊會殘留有連接桿304，從而影響到產(chǎn)品的外觀及質(zhì)量。該制程仍存在著無法解決存儲卡封裝件呈現(xiàn)不規(guī)則形狀的切割處理問題。
另請參閱圖4，美國專利US 2004/0259291則公布另一種不需使用外殼體且可處理不規(guī)則存儲卡封裝件的制程技術(shù)，它是在一具有多個基板單元的基板模塊片上對應(yīng)各基板單元進(jìn)行置晶及打線作業(yè)，再全面在該基板模塊片上進(jìn)行封裝膠體制程，接著再利用水刀或激光方式對應(yīng)要形成的存儲卡封裝件外觀進(jìn)行切割，形成多個具有不規(guī)則形狀的存儲卡封裝件4。
上述制程中，對應(yīng)切割不規(guī)則封裝件使用的水刀，是經(jīng)過超高壓增壓器，將水壓增至55000psi，然后通過一直徑僅0.004英時的噴嘴噴出，產(chǎn)生3000英呎/秒(約三倍音速)的高速水流，同時可在水添加高硬度細(xì)砂，增強(qiáng)其切割能力，可切割金屬及硬質(zhì)材料。然而，該水刀制程的成本高，在水刀的水柱內(nèi)需加入細(xì)砂的研磨材料(abrasive)，該細(xì)砂產(chǎn)生的粉塵及渣料不僅造成環(huán)境污染，同時該研磨材料是拋棄式的，使用過一次后即需丟棄無法重復(fù)使用，相對提高制程成本；再者該水刀的切割寬度及路徑受水刀壓力及研磨材料顆粒大小的限制，因此極易在切割不規(guī)則封裝件時，造成切割路徑不穩(wěn)定，且該水刀的噴口常被研磨材料阻塞，相對也增加了制程的不穩(wěn)定；另外由于其切割面被細(xì)砂沖刷，造成封裝件切割面不平整。
該技術(shù)也可采用激光方式進(jìn)行切割，激光切割時會產(chǎn)生封裝膠體及基板邊緣燒焦等問題，造成切割面不平整，同時切口也會有毛邊及粉塵污染等情況；另外，受限于激光照射角度的影響，造成部分封裝件的切割面有歪斜現(xiàn)象；再者該激光切割成本(如激光切割設(shè)備、燈管耗材成本)過高，不符合經(jīng)濟(jì)效益。此外，不論水刀或激光切割方式，由于它是利用細(xì)砂或具有能量的光束從封裝膠體的上緣向下沖切，容易造成封裝膠體的崩缺(chip-out)等切割面不平滑的問題，嚴(yán)重影響存儲卡封裝件的外觀及質(zhì)量。
因此，如何在不使用外殼體的情況下形成不規(guī)則卡式半導(dǎo)體封裝件，同時達(dá)到美觀且可避免因利用水刀及激光切割造成的缺失，實(shí)為此相關(guān)研發(fā)領(lǐng)域迫切解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，可形成不規(guī)則形狀的封裝件。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，不會導(dǎo)致切割面凹凸不平，可形成平滑、平整切割面的封裝件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，避免因使用水刀或激光導(dǎo)致制程成本提高及復(fù)雜性增加等問題。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，避免粉塵及細(xì)砂等環(huán)境污染問題。
本發(fā)明的還一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，避免切割面歪斜問題。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，避免封裝件及基板燒融問題。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，不僅不需使用鉆石砂輪，且可有效提升切割工具的壽命及降低切割工具的成本。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，降低切割工具的耗材。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，避免由上而下垂直沖切封裝件時造成封裝膠體崩缺問題。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，形成不需使用外殼體的卡式半導(dǎo)體封裝件。
為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法包括提供一具有多個基板單元的基板模塊片，在各該基板單元上接置并電性連接至少一個半導(dǎo)體芯片；在該基板模塊片上形成包覆該半導(dǎo)體芯片的封裝膠體，其中該封裝膠體是一體成型包覆全部的半導(dǎo)體芯片；以及通過一具有側(cè)銑刀的切割裝置并程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑，對應(yīng)各該基板單元切割該基板模塊片及封裝膠體，形成多個滿足需求形狀外觀的半導(dǎo)體封裝件。
通過上述制法，本發(fā)明也公開一種切割裝置，用于切割已完成芯片封裝模壓的半導(dǎo)體封裝件，該切割裝置包括一側(cè)銑刀及一可程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑的控制模塊，直接應(yīng)用該側(cè)銑刀并程序化控制其切割路徑，沿該半導(dǎo)體封裝件的需求形狀外觀，切割構(gòu)成該半導(dǎo)體封裝件的基板結(jié)構(gòu)與封裝膠體，形成不規(guī)則形狀的半導(dǎo)體封裝件。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，是利用側(cè)銑刀(rounter)的成熟切割技術(shù)，配合程序化控制其切割路徑，并可通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行刀具路徑補(bǔ)償作用，可針對不規(guī)則形狀需求的半導(dǎo)體封裝件，提供精密、平滑及平整的切削路徑，同時該側(cè)銑刀刀具有成本低廉，壽命長，且耗材僅為該刀具本身。業(yè)界現(xiàn)有用于切割半導(dǎo)體封裝件使用的刀具為鉆石砂輪，其僅可形成直線切割路徑，無法切割不規(guī)則形狀的存儲卡封裝件，尤其是該鉆石砂輪無法承受側(cè)向力，且耗損大，造成切割成本上升；傳統(tǒng)切割半導(dǎo)體封裝件采用水刀技術(shù)時成本較高，該細(xì)砂粉塵及渣料造成環(huán)境污染，耗材過多，影響切割密度，路徑過多造成不穩(wěn)定以及切割面不平整等問題；或切割半導(dǎo)體封裝件采用激光技術(shù)時，產(chǎn)生封裝膠體及基板邊緣燒焦造成切割面不平整，切口會有毛邊及粉塵污染等情況，激光照射角度限制影響造成切割面歪斜現(xiàn)象，激光切割成本過高等問題；不論水刀或激光切割方式，因其利用細(xì)砂或具有能量的光束從封裝膠體的上緣向下沖切，造成封裝膠體的崩缺(chip-out)等切割面不平滑問題。本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置可克服現(xiàn)有封裝件切割技術(shù)中存在的問題及困難，突破半導(dǎo)體封裝業(yè)界長久根深蒂固存在的切割封裝件方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中長期存在的切割刀具存在的問題，滿足封裝件切割面平滑、完整的需求。
本發(fā)明可將封裝膠體直接形成在具有多個基板單元且完成置晶制程的基板模塊片上，進(jìn)行切割制程時利用程序化控制側(cè)銑刀切割路徑，直接沿著要形成外觀形狀的半導(dǎo)體封裝件周緣進(jìn)行裁切，即可形成不需使用外殼體且具有不規(guī)則形狀的卡式封裝件。


圖1A至1C是現(xiàn)有多媒體電路卡的制程示意圖；圖2A及2B是中國臺灣專利公告第570294號存儲卡的制造方法；圖3是美國專利US 6,541,307不使用外殼體的存儲卡制程技術(shù)；圖4是美國專利US 2004/0259291不使用外殼體且可處理不規(guī)則存儲卡封裝件的制程技術(shù)；圖5A至5E是本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的制法示意圖；以及圖6是本發(fā)明切割裝置的方塊示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例圖5A至5E是本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法平面示意圖。
如圖5A所示，提供一具有多個基板單元500的基板模塊片50，該基板單元500已完成線路布局，且表面設(shè)置有多個電性連接墊(未標(biāo)出)，作為最后完成半導(dǎo)體封裝件的外接電性連接點(diǎn)。
如圖5B所示，在各該基板單元500上接置至少一個半導(dǎo)體芯片51，并使該半導(dǎo)體芯片51電性導(dǎo)接到基板單元500。其中該半導(dǎo)體芯片51可以以倒裝芯片或打線方式電性連接到該基板單元500。
此外，若芯片需要搭配外接的被動元件，于此同時將所需的被動元件連接到各個基板單元500上的被動元件安置區(qū)。但若芯片的內(nèi)部電路已整合所需的被動元件，不需進(jìn)行此步驟。
如圖5C所示，在該基板模塊片50上形成全面覆蓋該基板單元500的封裝膠體，且該封裝膠體500是一體成型包覆全部的半導(dǎo)體芯片51。
如圖5D及5E所示，同時配合參閱圖6所示本發(fā)明的切割裝置方塊示意圖，本發(fā)明的切割裝置63包括側(cè)銑刀631及一可程序化控制該側(cè)銑刀631切割路徑的控制模塊，該側(cè)銑刀631先鉆設(shè)到該基板模塊片50中，再利用布設(shè)在其側(cè)邊的刀口6311經(jīng)程序化控制其切割路徑，并可通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行切割路徑補(bǔ)償作用，對應(yīng)各基板單元500形成不規(guī)則的切割路徑530(如虛線所示)，進(jìn)行切割該基板模塊片50及封裝膠體52，形成多個滿足需求形狀外觀的半導(dǎo)體封裝件(例如卡式封裝件)。進(jìn)而可針對不規(guī)則形狀需求的半導(dǎo)體封裝件提供精密、平滑及平整的切削路徑。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件可應(yīng)用在多媒體電路卡(Multi-Media Card，MMC)或其它功能、尺寸的電路卡或存儲卡，例如CF(Compact FlashCard)、MS(Memory Stick)、SMC(Smart Media Card)、SD(Secure DigitalMemory Card)或其它基板柵格陣列(Land Grid Array，LGA)封裝的電路卡或存儲卡等。
此外，本發(fā)明基板模塊片的各基板單元排列采用單排或多排設(shè)置，尤其在以多排設(shè)置排列時，可配合各基板單元及封裝膠體的位置設(shè)計(jì)，使切割路徑同時通過相鄰封裝件的封裝膠體，快速切割完成且節(jié)省制程作業(yè)及基板材料。
請參閱圖6所示的方塊圖，通過上述制法，本發(fā)明也公開一種切割裝置63，該切割裝置63包括一側(cè)銑刀631及一用于程序化控制該側(cè)銑刀631切割路徑的控制模塊632，該切割裝置63用于切割已完成芯片封裝模壓的半導(dǎo)體封裝件，其中利用側(cè)銑刀631并程序化控制其切割路徑，沿該半導(dǎo)體封裝件需求的形狀外觀，切割構(gòu)成該半導(dǎo)體封裝件的基板結(jié)構(gòu)與封裝膠體，形成不規(guī)則形狀的半導(dǎo)體封裝件。其中，該半導(dǎo)體封裝件是卡式封裝件；該半導(dǎo)體封裝件包括基板、接置并電性連接到該基板的半導(dǎo)體芯片以及形成在該基板上包覆該半導(dǎo)體芯片的封裝膠體。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，是利用側(cè)銑刀(rounter)的成熟切割技術(shù)，配合程序化控制其切割路徑，并可通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行刀具路徑補(bǔ)償作用，可針對不規(guī)則形狀需求的半導(dǎo)體封裝件，提供精密、平滑及平整的切削路徑，同時該側(cè)銑刀刀具有成本低廉，壽命長，且耗材僅為該刀具本身。業(yè)界現(xiàn)有用于切割半導(dǎo)體封裝件使用的刀具為鉆石砂輪，其僅可形成直線切割路徑，無法切割不規(guī)則形狀的存儲卡封裝件，尤其是該鉆石砂輪無法承受側(cè)向力，且耗損大，造成切割成本上升；傳統(tǒng)切割半導(dǎo)體封裝件采用水刀技術(shù)時成本較高，該細(xì)砂粉塵及渣料造成環(huán)境污染，耗材過多，影響切割密度，路徑過多造成不穩(wěn)定以及切割面不平整等問題；或切割半導(dǎo)體封裝件采用激光技術(shù)時，產(chǎn)生封裝膠體及基板邊緣燒焦造成切割面不平整，切口會有毛邊及粉塵污染等情況，激光照射角度限制影響造成切割面歪斜現(xiàn)象，激光切割成本過高等問題；不論水刀或激光切割方式，因其利用細(xì)砂或具有能量的光束從封裝膠體的上緣向下沖切，造成封裝膠體的崩缺(chip-out)等切割面不平滑問題。本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置可克服現(xiàn)有封裝件切割技術(shù)中存在的問題及困難，突破半導(dǎo)體封裝業(yè)界長久根深蒂固存在的切割封裝件方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中長期存在的切割刀具存在的問題，滿足封裝件切割面平滑、完整的需求。
本發(fā)明可將封裝膠體直接形成在具有多個基板單元且完成置晶制程的基板模塊片上，進(jìn)行切割制程時利用程序化控制側(cè)銑刀切割路徑，直接沿著要形成外觀形狀的半導(dǎo)體封裝件周緣進(jìn)行裁切，即可形成不需使用外殼體且具有不規(guī)則形狀的卡式封裝件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝件的制法包括提供一具有多個基板單元的基板模塊片，在各該基板單元上接置并電性連接至少一個半導(dǎo)體芯片；在該基板模塊片上形成包覆該半導(dǎo)體芯片的封裝膠體，其中該封裝膠體是一體成型包覆全部的半導(dǎo)體芯片；以及通過一具有側(cè)銑刀的切割裝置并程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑，對應(yīng)各該基板單元切割該基板模塊片及封裝膠體，形成多個滿足需求形狀外觀的半導(dǎo)體封裝件。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝件是卡式封裝件。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該半導(dǎo)體芯片以倒裝芯片或打線的方式電性連接到該基板單元。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該切割裝置包括側(cè)銑刀及可程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑的控制模塊，該側(cè)銑刀先鉆設(shè)到該基板模塊片中，再利用布設(shè)在其側(cè)邊的刀口經(jīng)程序化控制其切割路徑，進(jìn)行切割該基板模塊片及封裝膠體。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體封裝件的制法，其特征在于，該切割路徑還可通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償作用，對應(yīng)各基板單元形成不規(guī)則的切割路徑。
6.一種切割裝置，用于切割已完成芯片封裝模壓的半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，該切割裝置包括一側(cè)銑刀及一可程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑的控制模塊，直接應(yīng)用該側(cè)銑刀并程序化控制其切割路徑，沿著該半導(dǎo)體封裝件的需求形狀外觀，切割構(gòu)成該半導(dǎo)體封裝件的基板結(jié)構(gòu)與封裝膠體，形成不規(guī)則形狀的半導(dǎo)體封裝件。
7.如權(quán)利要求6所述的切割裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝件是卡式封裝件。
8.如權(quán)利要求6所述的切割裝置，其特征在于，該切割裝置的側(cè)銑刀先鉆設(shè)到該基板結(jié)構(gòu)中，再利用布設(shè)在其側(cè)邊的刀口經(jīng)程序化控制其切割路徑，進(jìn)行切割該基板結(jié)構(gòu)及封裝膠體。
9.如權(quán)利要求6所述的切割裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝件包括基板、接置并電性連接到該基板的半導(dǎo)體芯片以及形成在該基板上包覆該半導(dǎo)體芯片的封裝膠體。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置。該半導(dǎo)體封裝件的制法包括提供一具有多個基板單元的基板模塊片；在該基板模塊片上形成包覆該半導(dǎo)體芯片的封裝膠體；以及通過一具有側(cè)銑刀的切割裝置并程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑，形成多個滿足需求形狀外觀的半導(dǎo)體封裝件。該切割裝置包括一側(cè)銑刀及一可程序化控制該側(cè)銑刀切割路徑的控制模塊。本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的制法及其切割裝置，可形成平順、平整且不規(guī)則形狀的封裝件，避免因使用水刀或激光導(dǎo)致制程成本提高及復(fù)雜度增加、粉塵及細(xì)砂等環(huán)境污染問題，有效提升切割工具壽命及降低切割工具的成本，降低切割工具耗材，形成不使用外殼體的卡式半導(dǎo)體封裝件。
文檔編號G06K19/077GK1873936SQ20061007496
公開日2006年12月6日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者陳建志, 王忠寶, 顧永川, 黃建屏, 盧增志 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司