[發明專利]晶圓級芯片封裝用半自動環氧樹脂薄膜制備機

無效

• 申請號: 200910030161.4
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101837331A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 杜彥召
• 申請（專利權）人: 昆山西鈦微電子科技有限公司
• 主分類號: B05C1/02
• 分類號: B05C1/02;B05C11/02;B05C13/02;B05C21/00;B05D7/24;H01L21/56
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本發明涉及晶圓級芯片封裝領域，尤其涉及晶圓級芯片封裝時超薄環氧樹脂薄膜的涂覆領域。

背景技術

環氧樹脂廣泛應用于微電子封裝領域，它是經由各組份按一定重量比混合，達到一定粘度后被涂覆在已經制作出微腔體結構的起保護作用的晶圓上(一般為玻璃晶圓)，涂膠后的保護性晶圓與具有功能性器件的硅晶圓進行精密對位鍵合，帶有微腔體結構的玻璃晶圓被粘結在硅晶圓正面形成密閉結構，該結構可以對硅晶圓上的對環境敏感微電子器件進行隔絕保護。

微電子器越來越向小型化發展，封裝技術也逐漸向WLCSP過度。在微電子器件晶圓級芯片尺寸封裝中，例如CMOS圖像傳感器、MEMS等微器件的封裝，需要對其功能部位進行密閉保護，一般做法是先在與硅晶圓相同尺寸的玻璃晶圓上用光刻膠光刻制作出具有一定高度、與芯片外圍輪廓尺寸一致的空腔，然后在空腔的薄壁上涂覆一層很薄的環氧樹脂薄膜，接著將涂過膠的玻璃晶圓和硅晶圓在對位機里精確對位，最后在鍵合機里進行鍵合完成封裝。

玻璃晶圓微結構上環氧樹脂膠膜的涂覆質量將直接決定鍵合質量，進而影響最后產品良率。在CMOS圖像傳感器及MEMS器件晶圓級封裝中，環氧樹脂膠膜的厚度一般要求為2微米到4微米，總厚度偏差：0.5微米，膠膜必須是均勻連續的，不能有斷開和積聚。

由于玻璃晶圓上的微結構是凸凹不平的“井”字型腔體型結構，涂膠時只能在腔體壁上涂膠，腔體內不能有環氧樹脂膠，所以旋轉甩膠、噴膠及點膠設備均不能滿足此要求。

到目前為之，晶圓級芯片尺寸封裝廠多為用不銹鋼滾輪，人工手動滾膠來制備膠膜，其步驟為：1)在一片毛玻璃板上涂上厚度為10微米左右的均勻平整薄膠層；2)作業員手動操作帶有手柄的不銹鋼滾輪，在毛玻璃板薄膠膜上來回往復滾動，滾動10-15分鐘后，可在不銹鋼滾輪上包覆一層5-6微米厚膠膜；3)操作員手持已經滾好膠后的不銹鋼滾輪，在已光刻出微結構的玻璃圓片上均勻滾動，玻璃圓片上的微結構被涂覆一層3-4微米的膠層；4)將玻璃圓片旋轉90度，重復步驟1)～步驟3)。

以上所述純手動操作工程的主要缺點有：一、費時。涂完一片玻璃圓片操作時間最少需要30分鐘，工作效率低，在大規模量產中嚴重影響產率，需要配置多個操作員作業才能滿足生產需求。此外，由于環氧樹脂膠在配好后，使用壽命是有嚴格要求的，一般混好后的使用壽命為30分鐘，所以操作員必須嚴格控制這個過程的作業時間，否則環氧樹脂膠可能會失效；二、對操作人員要求太高。由于純手動作業，膠膜質量的好壞完全憑操作員經驗來控制，所以需要長時間來培養有經驗的操作員，而且要求此崗位操作員的流動性要少，一旦有操作員辭職更換新的作業員，將導致產品品質有很大波動。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供了一種晶圓級芯片封裝用半自動環氧樹脂薄膜制備機，可有效提高晶圓級芯片環氧樹脂薄膜涂覆操作的生產效率，且有效提高了產品良率。

本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是：