封裝半導(dǎo)體器件的方法和用于執(zhí)行所述方法的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及封裝半導(dǎo)體器件的方法和用于執(zhí)行所述方法的設(shè)備，更具體地，涉及封裝安裝在柔性襯底上，例如覆晶薄膜(COF)帶、帶載封裝(TCP)帶等上的半導(dǎo)體器件的方法，以及用于執(zhí)行所述方法的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，例如液晶顯示器(IXD)的顯示設(shè)備可包括液晶面板和布置在所述液晶面板的背面上的背光單元。例如驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC)的半導(dǎo)體器件可用于驅(qū)動(dòng)所述液晶面板。這些半導(dǎo)體器件可以使用例如COF、TCP、玻璃覆晶(COG)等的封裝技術(shù)連接到所述液晶面板。
[0003]高分辨率顯示裝置可能需要由所述半導(dǎo)體器件提供增加的驅(qū)動(dòng)負(fù)載。在COF型半導(dǎo)體封裝的特定情況下，該增加的驅(qū)動(dòng)負(fù)載可導(dǎo)致增加的熱生成，從而導(dǎo)致與對(duì)增加散熱的需要有關(guān)的問(wèn)題。
[0004]為了解決對(duì)增加散熱的需要，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的一些現(xiàn)有技術(shù)方法涉及使用粘合構(gòu)件增加散熱片。例如，韓國(guó)公開(kāi)專利公報(bào)第10-2009-0110206號(hào)公開(kāi)了 COF型半導(dǎo)體封裝，其包括柔性襯底、安裝在所述柔性襯底的頂表面上的半導(dǎo)體器件和通過(guò)使用粘合構(gòu)件安裝在所述柔性襯底的底表面上的散熱片。
[0005]然而，由于柔性襯底的相對(duì)低的熱導(dǎo)率，安裝在柔性襯底的底表面上的散熱片可能是低效的。此外，此類散熱片通常具有通過(guò)使用例如鋁的金屬制成的板形狀，從而可能會(huì)降低COF型半導(dǎo)體封裝的柔性。此外，隨著時(shí)間的推移，在正常使用中，散熱片可能會(huì)從柔性襯底分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供改善半導(dǎo)體器件的散熱效率的封裝方法和用于執(zhí)行所述封裝方法的設(shè)備。
[0007]根據(jù)一些示例性實(shí)施方案，封裝半導(dǎo)體器件的方法可包括將柔性襯底傳送通過(guò)封裝模塊；檢測(cè)封裝區(qū)域中其上未安裝半導(dǎo)體器件的空白區(qū)域；并在位于所述封裝模塊的處理區(qū)域中的至少一個(gè)半導(dǎo)體器件上形成散熱層，以便封裝所述半導(dǎo)體器件。所述散熱層可通過(guò)使用絲網(wǎng)印刷工藝用散熱涂料組合物涂布所述半導(dǎo)體器件而形成，并且在所述空白區(qū)域上封裝過(guò)程可被省略。可將所述半導(dǎo)體器件安裝在柔性襯底上，所述柔性襯底具有縱向延伸的帶形狀并且在其上封裝區(qū)域沿其延伸方向限定。
[0008]在一些示例性實(shí)施方案中，所述散熱層的形成可包括在所述柔性襯底上布置具有開(kāi)口的掩模，所述開(kāi)口使所述半導(dǎo)體器件和所述柔性襯底的頂表面的與所述半導(dǎo)體器件鄰接的部分暴露。所述散熱層的形成可進(jìn)一步包括將散熱涂料組合物沉積到所述掩模上，并使用刮板用所述散熱涂料組合物填充所述開(kāi)口。
[0009]在示例性實(shí)施方案中，封裝模塊的處理區(qū)域可包括多個(gè)絲網(wǎng)印刷區(qū)域。除空白區(qū)域以外，剩余封裝區(qū)域上的絲網(wǎng)印刷工藝可同時(shí)進(jìn)行。
[0010]在一些示例性實(shí)施方案中，所述絲網(wǎng)印刷區(qū)域可彼此分離。
[0011]在一些示例性實(shí)施方案中，所述方法可進(jìn)一步包括固化在所述半導(dǎo)體器件上形成的所述散熱層。
[0012]在一些示例性實(shí)施方案中，所述方法可進(jìn)一步包括形成填充所述柔性襯底與所述半導(dǎo)體器件之間限定的空間的底部填充層。
[0013]在一些示例性實(shí)施方案中，所述底部填充層可通過(guò)將底部填充樹(shù)脂注入所述柔性襯底與所述半導(dǎo)體器件之間的空間中而形成。
[0014]在一些示例性實(shí)施方案中，所述底部填充層的形成可包括將柔性襯底傳送通過(guò)在封裝模塊之前布置的底部填充模塊，并在位于所述底部填充模塊的處理區(qū)域中的所述柔性襯底的封裝區(qū)域與所述半導(dǎo)體器件之間形成底部填充層。在所述空白區(qū)域上底部填充過(guò)程可被省略。
[0015]在一些示例性實(shí)施方案中，多個(gè)封裝區(qū)域可位于所述底部填充模塊的處理區(qū)域中，并且所述底部填充過(guò)程可以同時(shí)在安裝于剩余封裝區(qū)域上的半導(dǎo)體器件上進(jìn)行。在所述空白區(qū)域上底部填充過(guò)程可被省略。
[0016]在一些示例性實(shí)施方案中，所述方法可進(jìn)一步包括固化所述底部填充層。
[0017]在一些示例性實(shí)施方案中，所述散熱涂料組合物可包含約I重量％到約5重量％的表氯醇雙酸A樹(shù)脂、約I重量％到約5重量％的改性環(huán)氧樹(shù)脂、約I重量％到約10重量％的固化劑、約I重量％到約5重量％的固化促進(jìn)劑和剩余量的散熱填料。
[0018]在一些示例性實(shí)施方案中，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂可以是羧基封端的丁二烯丙烯腈(CTBN)改性環(huán)氧樹(shù)脂、胺封端的丁二烯丙烯腈(ATBN)改性環(huán)氧樹(shù)脂、腈丁二烯橡膠(NBR)改性環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸橡膠改性環(huán)氧樹(shù)脂(ARMER)、聚氨酯改性環(huán)氧樹(shù)脂或硅改性環(huán)氧樹(shù)脂。
[0019]在一些示例性實(shí)施方案中，所述固化劑可以是酚醛清漆型酚醛樹(shù)脂。
[0020]在一些示例性實(shí)施方案中，所述固化促進(jìn)劑可以是基于咪唑的固化促進(jìn)劑或基于胺的固化促進(jìn)劑。
[0021 ] 在一些示例性實(shí)施方案中，所述散熱填料可包括粒徑為約0.01 μ m到約50 μ m的氧化鋁。
[0022]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方案，可提供用于封裝半導(dǎo)體器件的設(shè)備。可將所述半導(dǎo)體器件安裝在柔性襯底上，所述柔性襯底具有縱向延伸的帶形狀并且在其上封裝區(qū)域沿其延伸方向限定。所述設(shè)備可包括配置成供應(yīng)所述柔性襯底的退繞機(jī)模塊、配置成回收所述柔性襯底的重繞機(jī)模塊，以及布置在所述退繞機(jī)模塊與所述重繞機(jī)模塊之間以便通過(guò)使用絲網(wǎng)印刷工藝用散熱涂料組合物涂布所述半導(dǎo)體器件的封裝模塊。所述封裝模塊可由此形成封裝所述半導(dǎo)體器件的散熱層。所述設(shè)備可進(jìn)一步包括控制單元，所述控制單元配置成檢測(cè)封裝區(qū)域中其上未安裝半導(dǎo)體器件的空白區(qū)域并控制所述封裝模塊的操作，以使在所述空白區(qū)域上封裝過(guò)程被省略。
[0023]在一些示例性實(shí)施方案中，所述封裝模塊可包括封裝室和布置在所述封裝室中的絲網(wǎng)印刷單元。所述絲網(wǎng)印刷單元可包括限定配置成在所述半導(dǎo)體器件上施加散熱涂料組合物的開(kāi)口的掩模。所述絲網(wǎng)印刷單元還可包括配置成在所述掩模上供應(yīng)所述散熱涂料組合物的噴嘴，以及配置成用所述散熱涂料組合物填充所述開(kāi)口的刮板。所述封裝模塊還可包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元配置成豎直移動(dòng)所述絲網(wǎng)印刷單元以便使其被布置在所述柔性襯底上并水平移動(dòng)所述刮板以便用所述散熱涂料組合物填充所述開(kāi)口。
[0024]在一些示例性實(shí)施方案中，所述設(shè)備可進(jìn)一步包括配置成固化所述散熱層的固化模塊。
[0025]在一些示例性實(shí)施方案中，所述固化模塊可包括布置在所述封裝模塊與所述重繞機(jī)模塊之間的固化室，以及多個(gè)沿所述柔性襯底的傳送路徑布置在所述固化室中以固化所述散熱層的加熱器。
[0026]在一些示例性實(shí)施方案中，所述設(shè)備可進(jìn)一步包括配置成在所述柔性襯底與所述半導(dǎo)體器件之間形成底部填充層的底部填充模塊。
[0027]以上概述僅出于概述一些實(shí)例性實(shí)施方案以提供對(duì)本發(fā)明的一些方面的基本理解的目的而提供。因此，應(yīng)理解，上述實(shí)施方案僅僅是實(shí)例，并且不應(yīng)被解釋為以任何方式縮小本發(fā)明的范圍或精神。應(yīng)理解，本發(fā)明的范圍除了在這里概述的那些實(shí)施方案以外還包括許多潛在的實(shí)施方案，其中一些將在下文進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0028]示例性實(shí)施方案可根據(jù)下文描述結(jié)合附圖更詳細(xì)地理解，其中:
[0029]圖1描繪了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案適合執(zhí)行封裝半導(dǎo)體器件的方法的設(shè)備的示意圖；
[0030]圖2描繪了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案的圖1的柔性襯底的示意圖；
[0031]圖3描繪了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案的圖1的絲網(wǎng)印刷單元的示意性平面圖；
[0032]圖4-6描繪了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案的圖1的絲網(wǎng)印刷單元的示意性側(cè)視圖；
[0033]圖7和8描繪了示意性前視圖，所述前視圖示出了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案的圖1的封裝模塊的操作；
[0034]圖9描繪了示意性前視圖，所述前視圖示出了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案的圖7的絲網(wǎng)印刷單元的操作的改進(jìn)實(shí)例；
[0035]圖10-12描繪了示意性剖視圖，所述剖視圖示出了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案的封裝半導(dǎo)體器件的方法；
[0036]圖13和14描繪了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案通過(guò)圖10-12中所示出的方法制造的半導(dǎo)體封裝的照片；
[0037]圖15描繪了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案適合執(zhí)行封裝半導(dǎo)體器件的方法的設(shè)備的示意圖；并且
[0038]圖16-18描繪了示意性剖視圖，所述剖視圖示出了根據(jù)一些示例性實(shí)施方案封裝半導(dǎo)體器件的方法。
實(shí)施方式
[0039]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述具體實(shí)施方案。然而，本發(fā)明可以不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限于這里所述的實(shí)施方案。而是，提供這些實(shí)施方案以使本發(fā)明全面且完整，并且將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0040]還應(yīng)理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一個(gè)之“上”時(shí)，它可以直接在另一個(gè)層、薄膜、區(qū)域或板上，或者也可存在一個(gè)或多個(gè)中間元件或?qū)?。另一方面，?yīng)理解，當(dāng)元件被直接布置在另一個(gè)元件上或連接到另一個(gè)元件時(shí)，其間不可存在再一個(gè)元件。此外，盡管例如“第一”、“第二”和“第三”的序數(shù)在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中用來(lái)描述各個(gè)元件、組合物、區(qū)域和/或?qū)?，但這些術(shù)語(yǔ)僅僅是出于便于提及和/或?yàn)樘囟ㄔ^(qū)域、層和/或部分提供在先基礎(chǔ)而使用。因此，除非明確說(shuō)明，這些術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被解釋為描述或暗示元件、組合物、區(qū)域和/或?qū)拥奶囟ù涡蚧蝽樞颉?br>[0041]在下文的描