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用于微电子装置的载带和相关方法与流程

2022-06-05 19:07:06 来源:中国专利 TAG:

用于微电子装置的载带和相关方法
1.优先权要求
2.本技术要求获得于2020年12月1日提交的申请号为63/119,946,标题为“一种用于微电子装置和相关方法的载带(carrier tapes for microelectronic devices and related methods)”的美国临时专利的优先权。
技术领域
3.本公开总体上涉及用于在卷轴上存储诸如半导体管芯等的微电子装置以进行运输以及与取放器一起使用的载带及相关方法。更具体地,本公开涉及载带,其可减少在将微电子装置从载带上取下期间对微电子装置造成损坏的可能性,可需要更少的材料和资源来实现将微电子装置临时存储在载带上,并且可提高在将半导体管芯从载带上取下期间的拾取和放置过程的准确性。


背景技术:

4.当将诸如半导体管芯等的微电子装置放置到诸如另一半导体管芯、晶片或其它大部分半导体衬底、中介层或印刷电路板(pcb)等的另一部件上时,可将半导体管芯以呈带-卷构造的方式设置在具有其他相互纵向间隔的半导体管芯的载带上。例如,半导体管芯可以收容在载带中的凹部或间隙中,并且可以利用粘附材料常规地保持在这些凹部或间隙中。一种可选的柔性盖带可用于覆盖载带的一或多个侧面上的凹部或间隙,并且可提供一个具有粘附剂的表面。其中粘附有半导体管芯的载带可以与可选的盖带一同卷到卷轴上用于存储、运输等。一旦到达取放半导体管芯的时间,可取下可选的盖带,并将半导体管芯从凹部或间隙中提起(例如,利用取放器)以放置并固定在另一部件上。这种带和卷轴组件可以用于所谓的“已知良好管芯”(kgd)的运输和处理,所述“已知良好管芯”(kgd)是经测试和鉴定(即,表征)为确定适合于特定应用的半导体管芯,如包括多个堆叠存储器管芯的存储器装置等。


技术实现要素:

5.在一些实施例中,用于微电子装置的载带可以包含具有凹部的细长带体。凹部的大小、形状和位置设置成在相应的凹部中收容相应的微电子装置。带体的材料的热膨胀系数和带体的邻近凹部的部分的构造可以允许带体的材料响应于带体的温度升高而膨胀,并扩大由带体的温度升高的部分包围的凹部的至少一个尺寸。这种膨胀和扩大可允许凹部收容微电子装置,并且响应于该部分温度从升高到降低,允许凹部收缩并使带体的邻近凹部的至少两个相对表面与该微电子装置接触并保持该微电子装置。
6.在其它实施例中,在载带上存储微电子装置的方法可以包括:将载带体的一部分从收缩状态加热到膨胀状态,以使载带体中的至少一个凹部在至少一个尺寸上膨胀到足以收容微电子装置。微电子装置可以至少部分地放置在至少一个凹部内。可冷却(如主动地、被动地)所述载带体部分,以使至少一个凹部在所述至少一个尺寸上收缩并将放置在其中
的微电子装置固定,载带体的部分邻近该凹部。
7.在其它实施例中,微电子装置的处理方法可包含:响应于加热包含该至少一些凹部的载带的至少一部分,将载带的至少一些凹部从收缩状态膨胀到膨胀状态,以使得:载带的限定该至少一些凹部中的相应的凹部的至少一个表面与位于该至少一些凹部中的相应的凹部内的微电子装置脱离接触。可以将微电子装置从该至少一些凹部中的相应的凹部中取出。
附图说明
8.虽然本公开以特别指出并明确要求保护特定实施例的权利要求作为结尾,但是当结合附图阅读时,根据以下描述,可以更容易地确定本公开范围内的实施例的各种特征和优点。在附图中:
9.图1是根据本公开的一种载带的一部分的横截面侧视图;
10.图2是一种载带的另一实施例的一部分的横截面侧视图;
11.图3是一种载带的另一实施例的一部分的横截面侧视图;
12.图4是一种载带的另一实施例的一部分的横截面侧视图;
13.图5是一种载带的另一实施例的一部分的横截面侧视图;
14.图6是根据本公开的一种载带的一部分的顶面视图;
15.图7是一种载带的另一实施例的一部分的顶面视图;
16.图8是根据本公开的一种使用载带的方法的流程图;
17.图9是图8的方法中的行为侧视截面示意图;
18.图10是图8的方法中的另一行为的侧视截面示意图;
19.图11是用于支撑载带的卷轴的透视图;
20.图12是根据本公开的一种使用载带的方法的流程图;以及
21.图13是图12的方法中的行为的侧视截面示意图。
具体实施方式
22.在本公开中呈现的图示并不意味着是任何特定的载带、卷轴、半导体管芯或其它微电子装置、卡盘、取放设备或其部件的实际视图,而仅仅是用于描述说明性实施例的理想化表示。因此,附图不必按比例绘制。
23.所揭示的实施例总体上涉及载带,其可减少在将微电子装置从载带上取下期间对如呈半导体管芯形式的微电子装置造成损坏的可能性,可需要更少的材料和资源来实现将半导管芯存储在载带上,并且可提高在将半导体管芯从载带上取下期间的拾取和放置过程的准确性。更具体地,公开了用于临时存储半导体管芯的载带的实施例,该实施例可以利用温度引起的膨胀和收缩而非粘附材料来将半导体管芯临时固定在载带中的凹部中。例如,本文所揭示的载带和载带中的凹部的相关形状可通过载带的接触表面与半导体管芯或叠加于半导体管芯表面的突出特征之间的摩擦将半导体管芯保持在凹部中。
24.如本文所用的,关于给定参数、性质或条件的术语“大致上”和“约”在一定程度上意指并且包含:本领域普通技术人员将理解的是给定参数、性质或条件满足一定程度内的变化,如在可接受的制造公差内。例如,大致上为或约为指定值的参数可以是指定值的至少
约90%、指定值的至少约95%,指定值的至少约99%,或甚至指定值的至少约99.9%。
25.如本文所用的,术语“凹部”在载带或带体的上下文中不仅包含具有侧壁和底面的空腔,而且还包含仅具有侧壁并完全延伸穿过载带或带体的狭槽或间隙。
26.图1是根据本公开的载带100的一部分的横截面侧视图。载带100可包含:例如具有从载带100的第一主表面104向载带100的第二主表面106延伸的至少一个凹部102的条状或片状材料。更具体地,载带100可包含:沿载带100的纵向长度分布的一系列或图案的等间距凹部102,至少一些凹部102的大小、形状和位置设置成支撑其中的相应半导体管芯。在一些实施例中,如图1所示的实施例,沿着载带100的至少大致上整个纵向长度,第二主表面106可以是至少大致上连续的,并且第一主表面104可以是不连续的,第一主表面104中的中断至少由凹部102的开口形成。此构造可表示用于形成根据本公开的载带100的某些工艺,例如注射成型或挤压工艺,随后进行材料去除工艺(例如机加工、铣削、激光钻孔、蚀刻)。
27.至少一些凹部102中的每个凹部的大小、形状和位置设置成支撑其中的相应半导体管芯。在一些实施例中,凹部102可包含底面108和两或多个侧面110,底面108被定位成与半导体管芯的主表面接触并支撑该主表面,侧面110被定位成:当相应的凹部处于收缩状态时,与半导体管芯的相应侧面接触并形成摩擦配合。更具体地,底面108和侧面110可以限定大致成直角矩形棱柱形的凹部102,该凹部102的大小设置成:当凹部102处于膨胀状态时,使半导体管芯(例如利用间隙配合)进入凹部102,以及设置成:与半导体管芯的一些侧面的至少一些部分(例如利用过盈配合)接触,使得当凹部102处于收缩状态时,将半导体管芯临时固定在凹部102中。
28.凹部102的尺寸和形状的公差以及载带100的材料的热膨胀系数(cte)可允许凹部102实现以下行为:响应于施加到最接近每个凹部102的载带100的热量而膨胀以收容相应的半导体管芯,并且响应于散热而收缩以与收容在这个凹部102中的相应的半导体管芯接触。例如,凹部102的特定尺寸和形状可以与预期收容在凹部102中的半导体管芯的平均尺寸和形状或特定尺寸和形状相同,凹部102的特定公差小于响应加热及随后的散热而达到的膨胀和收缩的程度。更具体地,凹部102的尺寸和形状的公差可以在膨胀和收缩程度的约25%至约50%之间,该膨胀和收缩程度是由给定凹部的长度和宽度响应给定大小的加热和随后的散热而达到的。作为具体的非限制性示例,凹部102的尺寸和形状的公差可以在约 /-20微米至约 /-35微米之间(例如约 /-25微米、约 /-30微米),并且响应于受热和随后散热而达到的膨胀和收缩程度可以在约60微米至约80微米之间(例如约70微米)。
29.载带100的材料的热膨胀系数(cte)可以例如约为3或更大。更具体地,载带100的材料的热膨胀系数(cte)可以例如在约5至约80之间。作为具体的非限制性实例,载带100的材料的热膨胀系数(cte)可在约10至约70之间(例如12、15、18、20、25)。载带100的材料可以是例如聚合物、金属、金属合金或复合材料。在一些实施例中,可利用常规用于载带的材料来形成根据本公开的载带100。作为具体的非限制性实例,载带100的材料可以是碳酸聚苯乙烯材料,例如在由advantek of eden prairie,minnesota提供的载带中使用的材料。载带100的所有表面可以完全不含粘附材料,特别是限定凹部102的如底面108和侧面110等的表面。载带100可以依靠例如除粘附力之外的力将半导体管芯保持在相应的凹部102内。更具体地,图1、图2和图3所示的载带100的实施例可利用一或两对限定凹部102的相对侧面110之间的摩擦力。在根据本公开的载带的其它实施例中,例如图4和图5中所示的
载带,机械干涉可使半导体管芯保持在其相关联的凹部内。
30.在用于临时存储半导体管芯的载带的常规实施方式中,通常使用粘附材料来将半导体管芯固定并保持在载带中的凹部内。当试图通过取放器的拾取头将半导体管芯从其凹部中取出时,粘附到包含管芯的凹部的底面108的半导体管芯的下表面之间的粘附力可响应于拾取头的向上的力在半导体管芯内诱发应力。例如,由于管芯的粘附部分(例如外围部分)可表现出比中心部分更强的结合性,因此当将半导体管芯从凹部取出时,粘附材料对破坏面向凹部的底面的半导体管芯的表面之间的粘附力的抵抗力可在半导体管芯内诱发不均匀的应力。这种现象随着半导体管芯的变薄(例如厚度约为60至65μm)变得明显,由于厚度约为50μm的半导体管芯已经商业化,其在产量方面已经成为一个重大问题,并且随着厚度接近约30μm或更小的管芯(现在正在开发中)进入市场,预计这种现象会严重影响产量。
31.本文的发明人发现,在一些情况下,在从凹部中取出期间,在粘附到凹部表面的半导体管芯中引起的拉伸、弯曲或这两种应力会通过例如在半导体管芯的材料中形成或传播微裂纹或裂缝而损坏半导体管芯。如上所述,较薄的半导体管芯会更容易破裂和损坏,并且除非将管芯组合到较高级封装的组件中进行测试或运行,否则这种损坏本身不会显现出来。通过消除粘附材料并修改载带和使用载带的技术,根据本公开的载带可减少在从载带中取出期间损坏包含薄半导体管芯在内的半导体管芯的可能性,并且提供其它益处。
32.综上所述,用于微电子装置的载带可包含具有凹部的细长带体。凹部的大小、形状和位置设置成在相应的凹部中收容相应的微电子装置。带体的材料的热膨胀系数和带体的邻近凹部的部分的构造可以允许带体的材料响应于带体的温度升高而膨胀,并扩大由带体的温度升高的部分包围的凹部的至少一个尺寸。这种膨胀和扩大可允许凹部收容微电子装置,并且响应于该部分温度从升高到降低,允许凹部收缩并使带体的邻近凹部的至少两个相对表面与该微电子装置接触并保持该微电子装置。
33.图2是载带200的另一实施例的一部分的横截面侧视图。与图1的载带100一样,图2所示的载带200可包含:例如具有从载带200的第一主表面204向载带200的第二主表面206延伸的至少一个凹部202的条状或片状材料。与图1的载带100不同的是,图2的载带200的第二主表面206沿载带100的纵向长度可不连续,第一主表面104也可不连续。第一主表面204中的中断可以由凹部102(以及可能地在第一主表面204中形成的其他特征)形成,并且第二主表面206中的中断可以由纵向地介入在相邻凹部202之间的缺口208形成。凹部202可位于载带200的第一侧上并朝向载带200的第一侧开口,而缺口208可位于载带200的第二相对侧上并朝向载带200的第二相对侧开口。此构造可表示用于形成根据本公开的载带200的某些工艺,例如注塑成型或挤出工艺,有选择性地在注射成型或挤出工艺之后进行成形工艺(例如用模具冲压)。
34.图3是载带300的另一实施例的一部分的横截面侧视图。与图1的载带100和图2的载带200一样,图3的载带300可包含:例如具有从载带300的第一主表面304朝向载带300的第二主表面306延伸的至少一个凹部302的细长条状或片状材料主体。与图1的载带100和图2的载带200不同的是,图3中所示的载带300的至少一些凹部302可成形为使相应半导体管芯的每个主表面的至少大部分不与限定凹部302的表面接触。例如,每个凹部302可包含侧面308,侧面308成形和定位成:包围位于该凹部302内的半导体管芯的对应侧面,两个或所有侧面308可以可选地成形和定位成:当该凹部302处于收缩状态时,形成摩擦配合抵靠半
导体管芯的相应侧面。每个凹部302还可包含其上可以支撑半导体管芯的主表面的一部分的底面310,底面310定向为至少大致上垂直于侧面308。如图3所示,底面310可以是围绕凹部302的外围的至少一部分延伸的台肩312的上表面。在一些实施例中,台肩312可以仅沿凹部302的两个侧面308和沿半导体管芯的相应表面延伸。在其它实施例中,台肩312可完全围绕凹部302的外围延伸,且完全在半导体管芯的对应外围下方延伸。
35.为了限定台肩312的一部分,凹陷314可以位于凹部302内。凹陷314可以从底面310朝向第二主表面306延伸到载带300的材料中。凹陷314的尺寸、形状和位置可设置为:在半导体管芯的主表面的剩余部分和管芯下面的载带300的材料之间限定一个空间。例如,凹陷314可以在凹部302的至少一个横截面中呈现直角矩形或梯形形状,并且当半导体管芯被支撑在凹部302中的台肩312的底面310上时,凹陷314的底面316可以与半导体管芯的主表面以凹陷314的深度进行间隔。通过提供这样的凹陷314以形成这样的空间,并且仅在台肩312的外围处支撑半导体管芯的主表面,可以通过例如以下方式减少在从凹部302中取出期间损坏半导体管芯的可能性:由载带300的材料和半导体管芯的主表面之间的接触或由凹部302的内外压力差引起的力。
36.图4是载带400的另一实施例的一部分的横截面侧视图。与图1的载带100、图2的载带200和图3的载带300一样,图4的载带400可包含:例如具有从载带400的第一主表面404朝向载带400的第二主表面406延伸的至少一个凹部402的条状或片状材料。与图1的载带100、图2的载带200和图3的载带300不同的是,图4中所示的载带400的至少一些凹部402可包含一或多个突片412,该突片412经成形、定位和配置以与半导体管芯接触以在凹部402处于收缩状态时将半导体管芯固持在凹部402中。例如,突片412可包含从第一主表面404附近延伸以及从一或多个侧面408横向延伸过部分凹部402的突起、台肩或小块。更具体地,可选择凹部402的深度,使得当半导体管芯在凹部402中并且该凹部402处于收缩状态时,可以将突片412定位成覆盖在半导体管芯的上主表面的一部分。在另一种实施方式中,可选择凹部402的深度,使得突片412的自由端与收容在凹部402中的半导体管芯的侧面相接触。
37.当凹部402处于收缩状态时,每个突片412可定位成阻止半导体管芯越过相应的突片412进入或离开凹部402。例如,凹部402可具有第一宽度414和第二宽度416,第一宽度414小于设置有突片412的半导体管芯的相应宽度,第二宽度416大于或等于半导体管芯的相应宽度。当凹部处于膨胀状态时,每个突片412可定位成允许半导体管芯越过相应的突片412进入或离开凹部402。例如,第一宽度414可以响应于施加热量而膨胀到大于或等于半导体管芯的相应宽度的尺寸,使得半导体管芯能够放置在其中或从凹部402取出。
38.给定突片412的远端418与限定相关联的凹部402的侧面408之间的最短距离可例如小于:当凹部402处于延伸状态时,凹部402的第二宽度416与收缩状态相比膨胀的距离的一半。例如,突片412的远端418与限定相关联的凹部402的侧面408之间的最短距离可小于约75微米。更具体地,突片412的远端418与限定相关联的凹部402的侧面408之间的最短距离可以在约15微米至约50微米之间(例如约25微米)。
39.图5是载带500的另一实施例的一部分的横截面侧视图。与图1中的载带100、图2中的载带200、图3中的载带300和图4中的载带400一样,图5中所示的载带500可包含:例如具有从载带500的第一主表面504朝向载带500的第二主表面506延伸的至少一个凹部502的条状或片状材料。也像图4的载带400一样,图5中所示的载带500的凹部502可包含一或多个突
片512,该突片512经成形、定位和配置以与半导体管芯接触以在凹部502处于收缩状态时将半导体管芯固持在凹部502中。与图4的载带400不同的是,图5所示的载带500的突片512可具有反向的倒角形状。例如,突片512可包含斜面514,使得与突片512对准的凹部502的第一宽度516随着距第二主表面506的距离的增加而减小。因此,收容在凹部502中的半导体管芯可以被斜面514压向凹部502的底面510。
40.如发明人所预期的,在可行的情况下,图1、图2、图3、图4和图5中所示的特征可以彼此组合。例如,图4的突片412或图5的突片512可与图1的载带100、图2的载带200或图3的载带300一起布置。类似地,图3的凹陷314可用于图1的载带100、图2的载带200、图4的载带400或图5的载带500。作为另一示例,可利用用于形成图1的载带100或图2的载带200的工艺来制造图3的载带300、图4的载带400或图5的载带500,其中对所得形状进行所得修改以及潜在的修改以利用材料添加工艺(例如3d打印)在冲压后的凹部中提供突片412或突片512。
41.图6是根据本公开的载带600的一部分的顶面视图。图6所示的载带600可包含:例如具有从载带200的第一主表面604延伸到载带200的材料中的至少一个凹部602的条状或片状材料。在一些实施例中,载带600的至少一些凹部602可成形为使得:当凹部702的其它表面与相应的半导体管芯接触时,凹部602的角部606与相应的半导体管芯间隔开。例如,在凹部602的角部606处的凹部602的第三宽度608、第一长度610,或第三宽度608和第一长度610可以大于在凹部602之间的至少一些位置处的第三宽度608、第一长度610,或第三宽度608和第一长度610。限定凹部602的至少两个侧面可以位于比第三宽度608小的第四宽度616处,比第一长度610短的第二长度618处,或该第四宽度616和该第二长度618处。例如,沿载带600的长度延伸的每个横向侧面612可相对于角部606的第三宽度608内凹,并且至少大体上垂直于横向侧面612延伸的每个纵向侧面614可相对于角部606的第一长度610内凹。
42.在此构造中,横向侧面612和纵向侧面614中的每一者可经定位和配置以在凹部602处于收缩状态时,与收容在凹部602中的半导体管芯的相应侧面接触。更具体地,横向侧面612和纵向侧面614可定位和配置成:当凹部602(例如响应于加热)处于膨胀状态时,允许半导体管芯进入凹部602,并且当凹部602(例如响应于冷却到室温)处于收缩状态时,形成摩擦配合抵靠半导体管芯的相应侧面。图7是根据本公开的载带600的一部分的顶面视图。与图6的载带600相同,图7所示的载带700可包含:例如具有从载带700的第一主表面704延伸到载带700的材料中的至少一个凹部702的条状或片状材料。也像图6的载带600一样,图7中所示的载带700的至少一些凹部702可成形为使得:当凹部702的其它表面与相应半导体管芯接触时,凹部702的角部706与相应半导体管芯间隔开。例如,只有两个限定凹部702的侧面(例如横向侧面710或纵向侧面712)可以相对于相应的角部706内凹。
43.在此构造中,两个相对的横向侧面710或两个相对的纵向侧面712可定位和配置成:当凹部702处于收缩状态时,与半导体管芯的相应侧面接触。更具体地,横向侧面710或纵向侧面712可定位和配置成:当凹部702(例如响应于加热)处于膨胀状态时,允许半导体管芯进入凹部702,并且当凹部702(例如响应于冷却到室温)处于收缩状态时,形成摩擦配合抵靠半导体管芯的相应侧面。
44.如发明人所预期的,在可行的情况下,图6和图7所示的特征可以与图1、图2、图3、图4和图5的特征组合。例如,图6或图7所示的内凹侧面可以与图1、图2、图3、图4和图5所示的凹部和载带的任何横截面形状一起使用。作为另一示例,图1至7的任一所示的载带可以
利用没有任何粘附材料的限定凹部的表面。
45.图8是根据本公开的使用载带的方法800的流程图。图9是图8的方法800中的行为的侧视截面示意图。结合参考图8和图9,方法800可以涉及:响应于对包含凹部302的载带300的至少一部分进行加热,将载带300的凹部302从收缩状态膨胀到膨胀状态,如行为802所示。例如,可利用热源加热载带的表面例如第二主表面306,并且响应于高温,载带300的材料可从收缩状态膨胀。该膨胀可导致凹部302的侧面308或凹部302的突片之间的横向、纵向或横向和纵向距离增加至膨胀状态,以提供用于将半导体管芯902引入到凹部302中的间隙。
46.利用热源加热载带300或载带的一部分可包含:例如将载带300的第二主表面306的一部分支撑在如图9所示的已加热卡盘904上。更具体地,载带300的部分可顺序地移动穿过已加热卡盘904的主表面908,从而由加热卡盘904发出的热量对载带300的相应部分进行加热。作为具体的非限制性的示例,可以从绕有载带300的卷轴上拉出载带300,以将部分载带300送到已加热卡盘904上方,从而加热主表面908,使得:当包含一系列相应的凹部302的载带300的一部分位于已加热卡盘904上时,该系列相应的凹部302从收缩状态(见图10)转换到图9所示的膨胀状态。每次可定位在已加热卡盘904上方并转变为膨胀状态的凹部302的数量可以约为例如2至20个。更具体地,每次可定位在已加热卡盘904的主表面908上的凹部302的数量可以约为例如3至10个(例如约为5个)。
47.当从收缩状态转变到膨胀状态时,载带300或载带300的一部分可以以初始温度启动并暴露于较高的温度以加热载带300的相关部分。举例来说,载带300最初可处于环境温度(即室温)下,且载带300的相关部分可暴露于这样的温度:高于室温且低于可能损坏载带300和/或半导体管芯902的温度。更具体地,载带300可最初处于约20℃至约25℃之间的温度,并且载带可暴露于约80℃至约120℃(例如约90℃、约100℃)之间的温度以将载带300的材料转变成膨胀状态。
48.在保持对凹部302进行加热的时间内,可足以实现从收缩状态转变到膨胀状态以取出半导体管芯902,以及确保可将任何半导体管芯902引入处于膨胀状态的凹部302中以运输和处理。例如,载带300的该部分可保持暴露于高温不超过60秒。更具体地,载带300的相关部分可保持暴露于高温约1秒至约30秒(例如约3秒、约5秒)。
49.凹部302的侧面308之间或相对突片之间的最短距离的变化反映出收缩状态与膨胀状态之间的转换,例如,可以为约100微米或更小。更具体地,凹部302的侧面308之间或相对突片之间的距离变化可在约25微米至约75微米之间(例如约50微米)。
50.一旦给定的凹部302已经转变到膨胀状态,就可以将半导体管芯902放置在该相应的凹部302中,如行为804所示。例如,取放器910可用于将半导体管芯902从其供应源(例如具有已表征为已知良好管芯(kgd)的半导体管芯902的单个晶片或测试托盘)取回,并将半导体管芯902放置在凹部302的已处于膨胀状态的其中一个凹部中。可以重复该过程直到当前处于膨胀状态的每个凹部302的内部都具有半导体管芯902。可将半导体管芯902的主表面908的至少一部分支撑在限定凹部302的底面310上,并且可将限定凹部302的侧面308与半导体管芯902的相应侧面914间隔开。在适用的情况下,覆盖凹部的突片可沿横向、纵向或横向和纵向从半导体管芯902侧面914向外定位,并且可将凹部302中的任何凹陷314的底面316与半导体管芯902的主表面912间隔开。
51.在一些实施例中,半导体管芯902可以是薄管芯。例如,每个半导体管芯902的厚度916可以约为50微米或更小。更具体地,每个半导体管芯902的厚度916可以在例如约20微米至约50微米之间(例如约30微米)。
52.图10是图8的方法800中的另一行为的侧视截面示意图。结合参考图8和图10,凹部302可收缩以响应于对载带300的该部分散热而将每个半导体管芯902固定在相关联的凹部302中,如行为806所示。在一些实施例中,载带300可简单地进给穿过已加热卡盘904(见图9)的主表面908(见图9),直到载带300的包含已插有半导体管芯902的凹部302的相关部分位于已加热卡盘904(见图9)的范围之外,并且可允许载带300冷却到室温。在其它实施例中,载带300的具有处于膨胀状态的部分凹部302,其中包含半导体管芯902,可以主动冷却以将该些凹部302收缩到图10所示的收缩状态。例如,载带300可以以从已加热卡盘904(见图9)穿过冷却卡盘1004的主表面1002的方式进行进给,以主动冷却载带300的相关部分。主动冷却载带300可使凹部302以更快的速率回到收缩状态,从而:当半导体管芯902存储在载带300的凹部302中并在卷轴上组装装有半导体管芯的载带300时,可有利地增加产量。
53.由于载带300在散热和施加主动冷却之后冷却,载带300可以收缩,使得凹部302从膨胀状态转变到收缩状态。当凹部302处于收缩状态且半导体管芯902位于相关联的凹部302内时,限定凹部302的两或多个侧面308可与相应侧面914接触,或部分突片可覆盖半导体管芯902的朝向凹部302外部的上部主表面912的相应部分。例如,限定凹部302的两个或四个侧面308可形成摩擦配合抵靠半导体管芯902的对应侧面914,或部分突片可与从侧面914向内定位的主表面912的相应部分接触。更具体地,由于限定凹部302的侧面308与半导体管芯902的相应侧面914接触并形成与其抵靠的摩擦配合,因此在半导体管芯902中引起了最大弯曲应变,其可以是例如约0.002mm/mm(约0.2%)或更小。
54.在实施例中,利用突片412(见图4)或突片512(见图5)将半导体管芯902保持在相关联的凹部302内,给定突片412(见图4)或突片512(见图5)与半导体管芯902的主表面912之间具有的最大重叠可以是例如约75微米或更小。更具体地,给定突片412(见图4)或突片512(见图5)与半导体管芯902的主表面912之间的最大重叠可以在例如约15微米至约50微米之间(例如约25微米)。
55.虽然已具体描述上述行为并将其应用于图3的载带300,但是也可以将产生半导体管芯在载带300的凹部302内的临时固定的同样的膨胀和收缩应用于图1至7中的任何载带。
56.综上所述,在载带上存储微电子装置的方法可包含:将载带体的一部分从收缩状态加热到膨胀状态,以使载体中的至少一个凹部在至少一个尺寸上膨胀到足以收容微电子装置。微电子装置可以至少部分地放置在至少一个凹部内。可冷却(如主动地、被动地)所述载带体部分,以使至少一个凹部在所述至少一个尺寸上收缩并将放置在其中的微电子装置固定,载带体的部分邻近该凹部。
57.图11是用于支撑载带100的卷轴1100的透视图。卷轴1100可包含:例如两个定向成至少大致上彼此平行的圆盘1104,以及载带100可围绕其缠绕的集线器1106,使得载带100的螺旋可围绕集线器1106位于圆盘1104之间。在一些实施例中,盖带1102可放置在凹部102上方,以减少污染或损坏支撑在其中的半导体管芯902的可能性。例如,盖带1102可放置成与载带100的至少一部分接触,以将至少一些半导体管芯902密封在相关联的凹部102中的。更具体地,盖带1102可沿着载带100的长度粘附到第一主表面104以覆盖每个凹部102并将
每个相关联的半导体管芯902密封在其相应的凹部102内。一旦将盖带1102应用到载带100上,载带100和盖带1102可以共同地缠绕在卷轴1100上以运输、存储、随后与取放器910(见图9)一起使用,或者它们的任意组合。
58.在其它实施例中,载带100,其凹部102中(例如通过与侧面110接触或通过来自突片的机械干涉)支撑有半导体管芯902,可在不具有任何盖带1102的情况下缠绕在卷轴1100上。一旦载带100完全缠绕在卷轴1100周围,则盖带1102可以仅放置在缠绕在卷轴1100周围的载带100的最外圆周的周围,或者可以围绕卷轴1100本身放置。例如,盖带1102可粘附到载带100的第一主表面104上,仅绕卷轴1100旋转一圈,盖带1102可位于卷轴1100自身的圆周周围,载带100位于载带100下面,或者盖带1102可缠绕在卷轴1100的整个外部,包含形成卷轴1100的圆盘1104和集线器1106的圆周和外表面。与将盖带1102应用到载带100的第一主表面104的整个长度相比,仅将盖带1102缠绕在载带100的最外部分的周围或缠绕在卷轴1100或其部分的周围可利用较少的资源,且产生较少的浪费。在另一实施方式中,可完全省略盖带1102,并且可将配备带的卷轴1100单独或与其它载带一起放置在密封容器中,以在进一步处理及运输到目的地期间实现环保,在所述目的地处将半导体管芯取出并在清洁环境中进行处理。
59.虽然已具体描述上述行为并将其应用于图1的载带100,但是也可以将围绕卷轴1100的同样的临时定位和由盖带1102产生的保护应用到图1至7的任何载带中。
60.图12是根据本公开的使用载带的方法1200的流程图。图13是图12的方法1200中的行为的侧视截面示意图。结合参考图12和图13,方法1200可以包含:响应于对载带300的至少一部分进行加热,将载带300的凹部302从收缩状态膨胀到膨胀状态,如行为1202所示。也如行为1202所示,对该部分载带300进行加热可使限定各个凹部302的至少一个表面与位于各个凹部302内的半导体管芯902脱离接触。例如,第二主表面306可利用热源加热,并且载带300的材料响应于利用热源加热而从收缩状态膨胀。该膨胀可导致凹部302的侧面308或凹部302的突片之间的横向、纵向或横向和纵向距离增加至膨胀状态,以将半导体管芯902引入到凹部302中。
61.利用热源加热载带300或载带的一部分可包含:例如将载带300的第二主表面306的一部分支撑在已加热卡盘1302上。更具体地,载带300的部分可以顺序地移动穿过已加热卡盘1302的主表面1304(其可以与最初将半导体管芯902放置在载带300中时使用的已加热卡盘904相同或不同),从而由已加热卡盘904发出的热量对载带300的相应部分进行加热。作为具体的非限制性的示例,当载带300的部分被拉动并顺序地进给到主表面908上方时,载带300可以从卷轴110展开,同时已加热卡盘1302对主表面1304进行加热,使得:当载带300的相关部分上的凹部302位于已加热卡盘1302上时,相应系列的凹部302从收缩状态(见图10)转换到图13所示的膨胀状态。每次可以以膨胀状态定位的凹部302的数量可以为例如约2至20个。更具体地,每次可定位在已加热卡盘1302的主表面1304上的凹部302的数量可以约为例如3至10个(例如约为5个)。
62.当从收缩状态转变到膨胀状态时,载带300或载带300的一部分可以以初始温度启动并暴露于较高的温度以加热载带300的相关部分。举例来说,载带300最初可处于环境温度(即室温)下,且载带300的包含收容有半导体管芯902的凹部302的相关部分可暴露于这样的温度:高于室温且低于可能损坏载带300和/或半导体管芯902的温度。更具体地,载带
300最初可处于约20℃至约25℃之间,并且载带可暴露于约80℃至约120℃之间的温度(例如,约90℃、约100℃)。
63.在保持对相关凹部302进行加热的时间内,可足以实现从收缩状态转变到膨胀状态,以及确保可将任何半导体管芯902从处于膨胀状态的凹部302中取出。例如,载带300的该部分可保持暴露于高温不超过60秒。更具体地,载带300的相关部分可保持暴露于高温约1秒至约30秒(例如约3秒、约5秒)。
64.凹部302的侧面308之间或相对突片之间的最短距离的变化反映出收缩状态与膨胀状态之间的转换,例如,可以为约100微米或更小。更具体地,凹部302的侧面308之间或相对突片之间的距离变化可在约25微米至约75微米之间(例如约50微米)。
65.一旦给定的凹部302已经转变到膨胀状态,就可以将半导体管芯902从该相应的凹部302中取出,如行为1204所示。例如,取放器1306(其可以是与最初用于将半导体管芯902放置在凹部302中的取放器910相同或不同的类型)可以用于将半导体管芯902从凹部302的已处于膨胀状态的其中一个凹部中提起来,可以重复该过程直到当前处于膨胀状态的每个凹部302中没有任何半导体管芯902。可将半导体管芯902的主表面908的至少一部分支撑在限定凹部302的底面310上,并且可将限定凹部302的侧面308与相应侧面914间隔开。在适用的情况下,覆盖凹部的突片可沿横向、纵向或横向和纵向从半导体管芯902侧面914向外定位,并且可将凹部302中的任何凹陷314的底面316与半导体管芯902的主表面912间隔开。然后可将半导体管芯902定位在例如另一部件(例如,晶片或其它大块衬底、另一半导体管芯、中介层或pcb)上以将半导体管芯902电连接到电气系统(例如存储器装置)中的其它部件。
66.综上所述,微电子装置的处理方法可包含:响应于加热包含该至少一些凹部的载带的至少一部分,将载带的至少一些凹部从收缩状态膨胀到膨胀状态,以使得:载带的限定该至少一些凹部中的相应的凹部的至少一个表面与位于该至少一些凹部中的相应的凹部内的微电子装置脱离接触。可以将微电子装置从该至少一些凹部中的相应的凹部中取出。
67.根据本公开的载带可减少在从载带取出期间对半导体管芯造成损坏的可能性。举例来说,减少(例如取消)依赖粘附材料将半导体管芯临时固定在载带的凹部中可减少半导体管芯上的应力,减少在插入到凹部中并从凹部中取出期间半导体管芯中同时发生的微裂纹或裂缝的形成和/或传播。通过减少在载带的整个主表面上布置盖带的需要,根据本公开的载带还可利用较少的材料和资源来实现将半导体管芯临时存储在载带上以供运输和处理。载带可通过取消粘附材料进一步降低半导体管芯的污染可能性。进一步地,所述载带的实施例所揭示的构造可允许每个半导体管芯关于x和y方向以及关于垂直轴的角度(即θ)更精确地定位在凹部中并因此当通过取放器的拾取头取出时便于准确定向,当将半导体管芯放置在另一部件上时,所述取放器需要较少的主动补偿。换句话说,由于如果在插入到凹部期间放置不准确,凹部的膨胀和收缩趋于将半导体管芯对准和重新定位,因此,在从载带中取出半导体管芯期间,载带可以改善取放过程的精度。
68.虽然主要是按照包括以下形式的凹部的载带进行描述:具有侧壁和底面的空腔,但是如上所述,载带可以仅采用以下形式的间隙:完全延伸通过载带厚度的狭槽。通常,例如在载带中,狭槽的底部至少部分地覆盖有粘附膜,每个狭槽中的半导体管芯粘附到该粘附膜。然而,本公开的实施例采用具有以下作用的表面的膨胀和收缩:限定各凹部且被配置成在载带材料收缩时与半导体管芯的两或多个侧边或侧缘接触,可将每一半
导体管芯保持在适当位置,从而不需要在管芯下面设置支撑面。特别地,可修改图4的设计,将突片412放置在对应于收容在中的管芯的中间厚度处的水平位置,以牢固地对接并接合管芯侧边。此外,可修改图5的设计,在狭槽的具有朝上的斜面的底部包含延伸突片,以夹紧收容在狭槽中的管芯的侧缘。
69.尽管根据本公开的实施例描述了配备有载带的单个卷轴的使用,但是可以设想的是,如果通过卡盘对载带进行加热或冷却的时间超过使用取放器放置或拾取半导体管芯所需的时间,可以采用多个卷轴在公共卡盘上并行地进给载带,使得取放器可以与不同载带上的多个凹部相互作用,并避免降低产量。类似地,包括用于收容半导体管芯的凹部的行列的所谓的“窝伏尔组件”可以根据本公开的实施例来配置,并且与加热和冷却卡盘一起使用。此外,可以并行地采用多个卷轴,每个卷轴装载有承载着表现出不同功能的kgd的载带,以组装包括具有不同功能的kgd的组件,例如混合存储器立方体(hmc),每个混合存储器立方体(hmc)包括:配置为控制器的逻辑管芯上的动态随机存取存储器(dram)管芯堆,或高带宽存储器(hbm),高带宽存储器(hbm)包括在控制器管芯上的动态随机存取存储器(dram)管芯堆,高带宽存储器(hbm)安装到具有处理器管芯(例如图形处理单元(gpu))的公共中介层。在另一实施方式中,本公开的实施例可采用装在卷轴上的载带以接收以特定次序从不同仓拾取的不同类型的半导体管芯,该特定次序对应于从载带取回半导体管芯的次序,以与在基底晶片、中介层、印刷电路板(pcb)或其它部件上的其它部件进行组装。在这种实施方式中,不同的凹部可以具有不同的尺寸和构造,并可以以适当的顺序进行制造,以收容不同尺寸和形状的不同半导体管芯。
70.在本公开范围内的另外的非限制性实施例包含:
71.实施例1:一种用于微电子装置的载带,包括:细长带体,所述细长带体包括凹部,所述凹部的大小、形状和位置设置成将相应的微电子装置收容在相应的凹部中;其中,所述带体的材料的热膨胀系数和所述带体的邻近所述凹部的部分的构造允许所述带体的所述材料响应于所述带体的温度升高而膨胀并扩大由所述带体的温度升高的部分包围的凹部的至少一个尺寸,且允许所述凹部收容微电子装置并响应于所述部分的温度从升高到降低而收缩,使所述带体的邻近所述凹部的至少两个相对表面与所述微电子装置接触并保持所述微电子装置。
72.实施例2:根据实施例1所述的载带,其中,所述带体的所述材料的所述热膨胀系数为3或更大。
73.实施例3:根据实施例1或实施例2所述的载带,其中,所述带体在所述带体的邻近所述凹部的表面上不含粘附材料。
74.实施例4:根据实施例1至3中任一项所述的载带,其中,至少一些所述凹部成形为使得其角部与保持在凹部中的微电子装置间隔开。
75.实施例5:根据实施例1至4中任一项所述的载带,其中,邻近至少一些所述凹部的所述带体的两个相对的横向侧面定位成:响应于温度的降低,接触并保持收容在所述至少一些凹部中的微电子装置。
76.实施例6:根据实施例1至5中任一项所述的载带,其中,邻近至少一些所述凹部的所述带体的两个横向侧面和两个纵向侧面定位成:响应于温度的降低,接触并保持收容在至少一些所述凹部中的微电子装置。
77.实施例7:根据实施例1至6中任一项所述的载带,其中,邻近至少一些所述凹部的所述带体被构造成:使得保持在所述至少一些所述凹部中的微电子装置的主表面的至少大部分不与所述带体接触。
78.实施例8:根据实施例7所述的载带,其中,邻近所述至少一些所述凹部的所述带体包括台肩,所述台肩围绕并在所述微电子装置的所述主表面的周边部分下方的周边的至少一部分和所述主表面的其余部分下方的空间内延伸。
79.实施例9:根据实施例1至8中任一项所述的载带,其中,邻近至少一些所述凹部的所述带体包括:接近所述至少一些所述凹部的开口的相对突片,所述相对突片定位成响应于温度的降低而覆盖收容在所述凹部中的微电子装置的主表面。
80.实施例10:根据实施例9所述的载带,其中,每个相对突片成形为朝向所述凹部的反向倒角。
81.实施例11:一种在载带上存储微电子装置的方法,包括:将载带体的一部分从收缩状态加热到膨胀状态,以使载带体中的至少一个凹部在至少一个尺寸上膨胀到足以收容微电子装置;将微电子装置至少部分地放置在所述至少一个凹部内;以及冷却所述载带体的所述部分,以使所述至少一个凹部在所述至少一个尺寸上收缩并将放置在其中的所述微电子装置固定,其中所述载带体的部分邻近所述凹部。
82.实施例12:根据实施例11所述的方法,还包括:对所述载带体的不同的纵向间隔的部分重复执行所述加热、放置和冷却的同时,使所述载带前进并绕卷轴缠绕所述载带的固定有微电子装置的部分。
83.实施例13:根据实施例12所述的方法,还包括:在绕卷轴缠绕之前,将盖带放置在所述载带的具有微电子装置的部分中的凹部的上方,或者在缠绕之后,将盖带绕所述载带的最外部分放置。
84.实施例14:根据实实施例11至13中任一项所述的方法,其中,加热所述载带体的至少一部分包括:使所述载带体的所述至少一部分暴露于介于约80℃至约120℃之间的温度下。
85.实施例15:根据实施例11至14中任一项所述的方法,其中,将微电子装置放置在所述至少一个凹部中包括:放置厚度为约50微米或更小的微电子装置。
86.实施例16:根据实施例11至15中任一项所述的方法,其中,固定包括:将所述微电子装置的侧边与所述载带体的邻近所述至少一个凹部的相对表面对接,或者使所述载带体的相对部分在所述微电子装置的主表面的周边部分上延伸。
87.实施例17:根据实施例11至16中任一项所述的方法,其中,冷却所述带体的所述部分包括:主动冷却所述载带体的所述部分。
88.实施例18:一种处理微电子装置的方法,包括:响应于加热包含所述至少一些凹部的所述载带的至少一部分,将载带的至少一些凹部从收缩状态膨胀到膨胀状态,以使得:所述载带的限定所述至少一些凹部中的相应的凹部的至少一个表面与位于所述至少一些凹部中的所述相应的凹部内的微电子装置脱离接触;以及将所述微电子装置从所述至少一些凹部中的所述相应的凹部中取出。
89.实施例19:根据实施例18所述的方法,其中,加热所述载带的所述至少一部分包括:将所述载带的所述至少一部分支撑在已加热卡盘上。
90.实施例20:根据实施例18或实施例19所述的方法,其中,将所述微电子装置从所述至少一些凹部中的所述相应的凹部中取出包括:利用取放器将所述微电子装置从所述至少一些凹部中的所述相应的凹部中取出。
91.虽然已经结合附图描述了某些说明性实施例,但是本领域的普通技术人员将认识和理解,本公开的范围不限于在本公开中明确示出和描述的实施例。相反地,可对本公开中所描述的实施例作许多添加、删除和修改以产生本公开范围内的实施例,例如明确主张的实施例,包含法律等效物。此外,来自一个公开的实施例的特征可以与另一个公开的实施例的特征组合,但仍在本公开的范围内。
再多了解一些

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