Brevet FR2723930A1 — publié le 19960301

Cette invention se rapporte à un appareil destiné à séparer ou détacher des plaquettes semiconductrices d'une bande fixée sur le côté arrière d'une rondelle comprenant les plaquettes semiconductrices, et qui comporte des doigts d'éjection ayant des parties d'extrémité arrondies de façon à empêcher la plaquette séparée d'être endommagée. D'une manière générale, un processus d'assemblage de semi-conducteur commence par une étape de préparation d'une rondelle dans laquelle plusieurs dispositifs de circuit électronique sont formés grâce à un processus de fabrication de rondelle. Sur le côté arrière de la rondelle est fixée une bande adhésive, et la rondelle est alors partiellement, par exemple sur 70 à 95% de son épaisseur, séparée en plaquettes individuelles en gravant et en détachant la rondelle avec une lame au diamant ou un faisceau laser pulsé dans une étape de tronçonnage de rondelle. Les plaquettes séparées sont montées sur le support de plaquette d'une grille de connexion dans une étape de collage de plaquette.L'interconnexion électrique de la plaquette avec la grille de connexion est réalisée pendant l'étape de soudage de fil dans laquelle des plots de soudage sur la plaquette sont reliés à des conducteurs internes de la grille de connexion par des fils. La plaquette semi-conductrice et les conducteurs internes sont protégés par une résine moulée. Parmi ces étapes du processus de mise en boîtier, le processus de collage de plaquette est réalisé en choisissant une plaquette électriquement bonne, qui passe un test de tri électrique de plaquette (EDS) et en la fixant sur le support de plaquette de la grille de connexion. Les procédés de collage de plaquette peuvent être classés en trois catégories : un procédé eutectique adapté aux boîtiers hermétiquement étanches, un procédé a résine époxyde pour un circuit intégré à grande échelle de mémoire, et un procédé LOC (conducteur sur plaquette) utilisant des bandes polyimides sous température et pression élevées. La sélection d'une bonne plaquette commence avec la séparation de la bande fixée sur le dos de la rondelle d'une plaquette semi-conductrice. La figure 1 montre un appareil de séparation de plaquette semi-conductrice conventionnel. L'appareil de séparation 10 comporte un éjecteur 13 destiné à pousser vers le haut la plaquette semi-conductrice 11 devant être séparée d'une bande 12, un dispositif de support 14 destiné à supporter l'éjecteur 13 et la rondelle munie d'une bande, et un outil de saisie 17 destiné à transférer la plaquette séparée. Trois doigts d'éjection 16 ayant des extrémités pointues sont prévus pour l'éjecteur 13, et plusieurs trous débouchants 15 sont formés sur la surface supérieure du dispositif de support 14. La bande 12 est fixée et collée sur la surface supérieure du dispositif de support 14 en faisant le vide à travers les trous débouchants 15. La procédure de séparation d'une plaquette semi-conductrice de la bande fixée sur la surface inférieure de la plaquette va maintenant être expliquée. Une rondelle constituée de plusieurs plaquettes semi-conductrices 11 est fixée sur la bande 12, et ensuite coupée de telle sorte que les plaquettes sont partiellement détachées. La rondelle avec une bande est montée et fixée sur le dispositif de support 14, et les plaquettes sont alors totalement séparées mais toujours collées sur la bande en tirant sur la bande. A ce moment là, la bande 12 est fermement déposée sur la surface supérieure du dispositif de support 14 par l'action du vide appliqué par l'intermédiaire des trous débouchants 15.Grâce à un mouvement de soulèvement des doigts d'éjection 16 de l'éjecteur 13, la plaquette semi-conductrice 11 choisie pour être déconnectée de la bande est soulevée et séparée de la bande qui est fixée sur le dispositif de support 14. Toutefois, les doigts d'éjection ayant des parties d'extrémité d'un diamètre inférieur à 0,2 mm pénètrent à travers la bande et viennent directement en contact avec la surface des plaquettes comme cela est représenté sur la figure 2A. Lorsque les plaquettes devant être séparées sont des plaquettes de mémoire qui ont une surface qui augmente progressivement proportionnellement à l'augmentation de la capacité de mémoire, une force de soulèvement plus importante est nécessaire afin de séparer la bande plus grande de la rondelle. Mais il en résulte une augmentation de l'impact des doigts d'éjection sur la surface de plaquette et ceci laisse, dans le pire des cas, des marques de doigt sur la surface comme cela est représenté sur la figure 2B.Si les plaquettes avec ces marques de doigt sont utilisées dans des processus d'assemblage consécutifs, les plaquettes et/ou le dispositif résultant mis dans un boîtier peuvent se fissurer, et peuvent ainsi être rejetés. La figure 3 est une vue en coupe du boîtier de semi-conducteur conventionnel, et est prévu pour montrer les inconvénients de l'état de la technique. Si l'on se réfère à la figure 3, une plaquette semiconductrice 31 est montée sur un support de plaquette 32 grâce à un adhésif 33. Des conducteurs internes 35 sont reliés électriquement à des plots de soudage (non représentés) de la plaquette par des fils de liaison 34, et des conducteurs externes 36 sont pliés en forme de J de façon à être montés sur et reliés électriquement à un substrat tel qu'un circuit imprimé. La plaquette semi-conductrice 31 est moulée dans une résine de moulage 37 afin d'assurer des protections contre la chaleur, l'humidité et des forces externes indésirables. Dans le même temps, du fait que la plaquette semi-conductrice 31 a des marques de doigt (telles que représentées sur la figure 2B) provoquées par les doigts d'éjection (16 de la figure 1), la plaquette elle-même est davantage susceptible de se fissurer pendant les processus d'assemblage consécutifs, qui sont réalisés dans des conditions difficiles telles qu'une température et une pression élevées. Cette fissure peut provoquer un défaut critique des caractéristiques électriques de la plaquette et est une des causes de la fissuration du boîtier. Comme cela ressort de l'explication précédente, la fissure de la plaquette devient plus sérieuse lorsque l'extrémité du doigt d'éjection 16 est encore plus pointue, lorsque la force de soulèvement de l'éjecteur 13 est plus importante, et lorsque la résistance d'adhésif de la bande 12 est plus élevée. En outre, si les doigts d'éjection pointus 16 sont utilisés en continu dans l'appareil conventionnel, ces doigts peuvent s'user par friction, avec pour résultat une erreur de l'appareil due au déséquilibre de la force de soulèvement de chacun des doigts d'éjection. Par ailleurs, le changement des doigts usés constitue une dépense. C'est par conséquent un but de cette invention que de procurer un appareil capable d'empêcher des fissures des plaquettes semiconductrices en améliorant la configuration des parties d'extrémité des doigts d'éjection. Selon un aspect de la présente invention, un appareil destiné à séparer une plaquette semiconductrice d'une bande fixée sur la surface inférieure d'une rondelle comprenant la plaquette semi-conductrice comporte des moyens d'éjection pourvus de plusieurs doigts d'éjection destinés à pousser la plaquette vers le haut, des moyens de support, pourvus d'une surface supérieure en contact avec la bande fixée sur la rondelle, afin de supporter les moyens d'éjection, et des moyens de transfert destinés à transférer la plaquette après avoir été séparée, et est caractérisé en ce que les doigts d'éjection ont une partie d'extrémité arrondie d'un rayon de courbure prédéterminé. Les détails de la présente invention vont être décrits en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe de l'appareil conventionnel destiné à séparer une plaquette semi-conductrice de la bande fixée sur une rondelle ayant la plaquette devant être séparée. La figure 2A est une vue agrandie de la figure 1 destinée à expliquer le fonctionnement de l'appareil conventionnel. La figure 2B montre une plaquette semiconductrice dont la surface inférieure possède des marques de doigt d'éjection provoquées par l'appareil conventionnel. La figure 3 est une vue en coupe d'un boîtier de semi-conducteur, et est prévu pour montrer les inconvénients de l'appareil conventionnel. La figure 4 est une vue en coupe d'un appareil selon la présente invention destiné à séparer une plaquette semi-conductrice de la bande fixée sur une rondelle ayant la plaquette devant être séparée. La figure 5A est une vue agrandie de la figure 4 destinée à expliquer le fonctionnement de l'appareil selon la présente invention. La figure 5B montre la plaquette semiconductrice séparée par l'appareil selon la présente invention. La figure 6 est une vue en coupe d'un boîtier de semi-conducteur utilisant la plaquette séparée par l'appareil selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe de l'appareil de séparation de plaquette selon la présente invention. Si l'on se réfère à la figure, un appareil 40 destiné à séparer une plaquette semi-conductrice 41 d'une bande adhésive 42 comporte un éjecteur 43, un dispositif de support 44 destiné à supporter l'éjecteur 43 et à maintenir la bande 42, et un outil de saisie 47 destiné à transférer la plaquette séparée 41 vers une autre ligne du processus d'assemblage. Au niveau de la partie supérieure de l'éjecteur 43 sont prévus plusieurs doigts d'éjection 46 dont les parties d'extrémité sont rondes et non pas pointues comme celles de l'appareil conventionnel. De préférence, le rayon de courbure du doigt d'éjection 46 est supérieur à 0,2 mm afin d'empêcher la bande 42 d'être perforée et est inférieur à 0,5 mm afin de faciliter la séparation de la plaquette de la bande. Afin de garantir le rôle de la bande comme amortisseur de l'impact des doigts d'éjection 46 sur la surface de plaquette, et afin d'empêcher la bande d'être perforée, une bande de 70 à 80 m d'épaisseur est de préférence utilisée. Plusieurs trous débouchants 45 sont prévus dans le dispositif de support 44 au niveau de la surface supérieure. La bande 42 peut être fixée et collée sur la surface supérieure du dispositif de support par une force de dépression à travers les trous débouchants 45. La procédure de séparation de la plaquette semi-conductrice selon la présente invention va maintenant être décrite. La bande 42 est collée sur la surface inférieure d'une rondelle composée de plusieurs plaquettes semi-conductrices 41. La rondelle est tronçonnée en plaquettes individuelles en utilisant une lame en diamant ou un laser, mais les plaquettes sont fixées sur la bande. Après avoir monté la rondelle avec la bande sur la surface supérieure du dispositif de support 44 de l'appareil de séparation 40, la bande 42 est tendue de façon à ce que les plaquettes soient réparties plus largement et totalement séparées l'une de l'autre. En actionnant un contacteur de commande de dépression (non représenté) de l'appareil de séparation, de l'air qui se trouve à l'interface entre la bande et le dispositif de support est extrait par les trous débouchants 45.Les doigts d'éjection 46 de l'éjecteur 43 sont alors déplacés vers le haut afin de pousser vers le haut une plaquette semi-conductrice choisie pour être séparée. L'opération de poussée vers le haut peut être réalisée soit avec un déplacement en une seule étape, soit avec un déplacement en deux étapes afin de réduire un impact des doigts sur la surface de plaquette. La plaquette semi-conductrice séparée par les doigts d'éjection est transférée vers la ligne de processus d'assemblage suivante, par exemple une ligne de processus de collage de plaquette, grâce à l'outil de saisie 47. La figure 5A est une vue agrandie de la figure 4 destinée à expliquer le fonctionnement de l'appareil selon la présente invention. Le doigt d'éjection 46 pousse la plaquette 41 alors que la bande 42 tend à vouloir rester sur la surface de support grâce à une force d'attraction à dépression. I1 est à noter que le doigt d'éjection ayant une partie d'extrémité arrondie ne pénètre pas dans la bande, et vient indirectement en contact avec la surface de plaquette de façon à empêcher une formation de marques de doigt sur la surface de plaquette comme cela est représenté sur la figure 5B. La figure 6 est une vue en coupe d'un boîtier de semi-conducteur utilisant la plaquette séparée par l'appareil selon la présente invention. La plaquette semi-conductrice 61 séparée par l'appareil selon la présente invention est montée sur le support de plaquette 62 d'une grille de connexion grâce à un adhésif 63. La plaquette 61 est interconnectée électriquement avec les conducteurs internes 65 de la grille de connexion au moyen de fils 64. Les conducteurs externes 66 de la grille de connexion sont formés de façon à être montés correctement sur un circuit imprimé, et la plaquette est protégée contre la chaleur, l'humidité et un impact externe indésirable grâce à une résine moulée 67. Du fait qu'il n'y a pas de marque de doigt sur la surface de plaquette, des fissures de la plaquette ou du boîtier lui-même à cause de la marque de doigt ne se produisent pas. Comme cela ressort de la description précédente, la fiabilité du boîtier peut être améliorée car aucune fissure n'existe dans la plaquette semiconductrice du fait que l'appareil de séparation de la présente invention a les doigts d'éjection qui ont une partie d'extrémité arrondie. Le fonctionnement erroné de l'appareil est réduit du fait que les doigts d'éjection de la présente invention sont rarement usés. Et l'échange gênant des doigts d'éjection usés peut être éliminé. La présente invention peut être mise en oeuvre sous d'autres formes spécifiques sans sortir de l'esprit ou des caractéristiques essentielles de celleci. Les présentes formes de réalisation sont par conséquent à considérer comme des illustrations et non des limitations. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à séparer une plaquette semi-conductrice (41) d'une bande (42) fixée sur la surface inférieure d'une rondelle comprenant ladite plaquette (41), ledit appareil comportant des moyens d'éjection (43) pourvus de plusieurs doigts d'éjection (46) destinés à pousser la plaquette (41), des moyens de support (44), pourvus d'une première surface en contact avec la bande (42) fixée sur la rondelle, afin de supporter les moyens d'éjection (43), et des moyens de transfert (47) destinés à transférer la plaquette après séparation, caractérisé en ce que lesdits doigts d'éjection (46) ont des parties d'extrémité arrondie d'un rayon de courbure prédéterminé. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'éjection (43) se déplacent vers la rondelle en au moins deux étapes. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de courbure prédéterminé est supérieur à 0,2 mm et inférieur à 0,5 mm. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs trous débouchants (45) destinés à fixer la bande (42) fixée sur la rondelle en produisant une dépression à l'interface entre la bande (42) et la première surface des moyens de support (44) pendant le mouvement de soulèvement des doigts d'éjection (46) sont formés sur la première surface.