[發明專利]用于組裝WLCSP晶片的方法及半導體器件

有效

• 申請號: 201310495065.3
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103779237B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·延斯;哈特莫特·布寧;萊奧那德思·安托尼思·伊麗沙白·范吉莫特;托尼·坎姆普里思;薩沙·默勒
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/304;H01L23/31;H01L23/488
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

本發明提出一種半導體器件，該半導體器件具有有源器件、正面表面和背面表面，具有總厚度的半導體器件包括具有電路的有源器件，有源器件的電路限定在正面表面上，正面表面具有第一面積。在有源器件的背面具有凹部，該凹部的部分深度是有源器件的厚度，該凹部的寬度是部分深度，該凹部在垂直邊緣圍繞有源器件。在有源器件的背面表面上具有某一厚度的保護層，保護材料的面積大于第一面積，并且保護材料具有間隔距離。垂直邊緣具有保護層，垂直邊緣的保護層填充凹部與垂直邊緣齊平。保護材料的間隔距離是半導體器件的厚度與撞擊半導體器件的垂直面的工具的角度(θ)的正切值的函數。

技術領域

本發明的實施例涉及半導體器件的封裝，更具體地是涉及有修改的晶片級芯片尺寸封裝(WLCSP)封裝，以保護半導體裸芯片免受損害，從而提高產品的可制造性和質量。

背景技術

電子工業繼續依賴于半導體技術的進步，以在更緊湊的區域中實現更高功能的設備。對于許多應用來說，實現較高功能的設備需要將大量的電子器件集成到單個硅晶片中。隨著在硅晶片的每個給定區域中電子器件的數量的增加，制造過程變得更加困難。

IC器件的封裝對于IC器件最終的性能越來越多地發揮作用。例如，在移動設備(即，移動電話，平板電腦，筆記本電腦，遙控器等)中，WLCSP組件被用于移動設備的組裝中。WLCSP組件節省了移動設備中的寶貴空間。組裝后，在某些實施例的過程中，客戶通過注射成型或外殼封裝來封裝這些WLCSP器件。對裸WLCSP的手工后處理可能會導致器件損壞，一般應盡量減少對WLCSP器件的處理。

需要一種WLCSP組裝過程，能夠應對由移動應用需求所提出的挑戰。

發明內容

本發明對于半導體器件的封裝是有用的。特別是，被配備作為用于制造移動設備的未被封裝的裸芯片的WLCSP產品，移動設備將這些設備依次直接封裝到印刷電路板上(努力節省移動設備中的寶貴空間)，可以使這些未被封裝的裸芯片經受住粗暴的處理。該處理會導致破裂或其他潛在的損害，可能直到移動設備到達最終用戶才表現出來。因此，用戶可能更喜歡由非易碎材料包圍的WLCSP產品，以避免在接收用于組 裝到用戶的移動設備中的產品之前對裸芯片本身造成損害。

用戶在具有器件裸芯片的晶片的背面施加保護材料。通過鋸切將有源器件裸芯片分離。通過處理，未被封裝的裸芯片在其背面表面受到保護材料的保護，保護材料吸收了在組裝移動裝置期間人工處理的沖擊。該工藝還能夠被用于帶有或不帶有焊料球的芯片級封裝(CSP)。

在一個示例性實施例中，提出了一種用于組裝WLCSP晶片的方法，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片。該方法包括背面研磨晶片的背面表面至某一厚度。將某一厚度的保護層施加到晶片的背面表面上。將晶片的具有保護層的正面表面安裝到鋸切箔上。在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第一切口的刀片鋸切晶片的正面表面，鋸切至經背面研磨的晶片厚度的第一深度；再次沿著多個器件裸芯片的鋸線，用具有第二切口的刀片鋸切晶片，第二切口比第一切口窄，鋸切至保護層的厚度的深度。多個器件裸芯片被分離成單個的器件裸芯片。每個單個的器件裸芯片在背面具有保護層，保護層具有距離單個的器件裸芯片的垂直邊緣的間隔距離。

在另一個示例性實施例中，提出了一種半導體器件，半導體器件具有正面表面和背面表面，半導體器件具有厚度，半導體器件包括限定在正面表面上的具有某一面積的有源器件，正面表面具有第一面積。保護材料位于半導體器件的背面表面上，保護材料的面積大于第一面積。保護材料和層壓膜的組合的間隔距離是半導體器件的厚度與撞擊半導體器件的垂直面的工具的角度(θ)的正切值的函數。該實施例的一個特征包括面積與保護材料相同的層壓材料；層壓材料被夾在背面表面和保護材料的下表面之間。