[發明專利]一種晶圓級芯片封裝工藝

在審

• 申請號: 202210140158.3
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114551248A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 陳小響;杜陽
• 申請（專利權）人: 江蘇芯德半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/56;H01L21/66;B41M5/26
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 裴素艷

本發明提供了一種晶圓級芯片封裝工藝，通過片環在晶圓背面貼一體膜，所述一體膜包括背膠膜和劃片膜；透膜打印，透過劃片膜在背膠膜上進行激光打印；高壓烘烤，消除在透膜打印過程中一體膜內產生的氣泡。本發明將一體膜直接貼到了晶圓和片環上，晶圓和片環通過一體膜形成一個整體結構，磨片后的所有機臺都能通過機械手臂自動抓取片環，無需接觸晶圓，解決了晶圓級封裝超薄片及翹曲片的全自動作業問題，同時降低了晶圓級超薄片及翹曲片在運輸過程中和作業過程中的隱裂、碎片風險；此外，進行了高壓烘烤，一體膜內的氣泡在高壓狀態下從劃片膜與背膠膜之間的間隙中排出，消除了氣泡。

技術領域

本發明涉及一種芯片，具體涉及一種晶圓級芯片。

背景技術

晶圓級封裝與機械加工的封裝方式不同，其幾乎所有的封裝過程步驟都是以晶圓的形式并行完成的，之后再進行切割制成單顆組件。隨著晶圓級封裝對產品的封裝厚度要求越來越薄，在產品運輸及作業過程中，產品隱裂、碎片的風險大大提高。

具體的，CSP產品封裝工藝流程為：植球（植球→回流→清洗）→測試→磨片（貼膜→磨片→揭膜）→背膠（背膠→烘烤）→打印→劃片（貼片→烘烤→劃片）→分選。

從上述工藝過程可以看出，在磨片機中將晶圓研磨至指定厚度之后，需要依次轉移至揭膜機、背膠機、打印機、劃片機，以完成后續工藝。由于磨片后的晶圓比較薄，通常晶圓厚度不大于170um，稱之為超薄片。由于超薄片的翹曲度通常也較大，因此也可稱之為翹曲片。隨著晶圓減薄后，產品越來越大的翹曲度，已超出先進封裝磨片揭膜機、背膠機、打印機、劃片貼片機等設備全自動作業能力，目前的超薄片很難被機械手臂夾取而不發生隱裂或碎片，從而導致其不能適應于全自動化作業，只能手動把產品放到設備底盤上進行手動生產。然而，由于超薄片本身沒有其他支撐，在手動運輸過程中容易發生產品隱裂以及碎片。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種不會引起隱裂或碎片的晶圓級芯片封裝工藝。

技術方案：一種晶圓級芯片封裝工藝，包括以下步驟：

①貼膜，在晶圓的正面貼保護膜；

②磨片，減薄晶圓的背面；

③通過片環在晶圓背面貼一體膜，所述一體膜包括背膠膜和劃片膜；

④撕掉晶圓正面保護膜；

⑤烘烤一體膜中的背膠膜，對其進行固化；

⑥透膜打印，透過劃片膜在背膠膜上進行激光打印；

⑦高壓烘烤，消除在透膜打印過程中一體膜內產生的氣泡。

進一步，步驟⑤烘烤的溫度為125~175℃。

進一步，步驟⑦高壓烘烤的壓力為2~10個大氣壓，溫度為125~175℃。

進一步，步驟③將晶圓置于片環的內圈并保持晶圓背面和片環表面平齊，將一體膜同時覆蓋并貼合在晶圓和片環上形成整體。

進一步，貼完一體膜后，通過夾取片環來轉移晶圓進行加工。

進一步，步驟②磨片之前進行植球、回流、清洗和測試。

進一步，步驟⑦高壓烘烤之后進行劃片和分選。

進一步，所述劃片膜的耐熱溫度為150℃。

有益效果：1、本發明將一體膜直接貼到了晶圓和片環上，晶圓和片環通過一體膜形成一個整體結構，磨片后的所有機臺都能通過機械手臂自動抓取片環，無需接觸晶圓，即能實現全自動生產；例如，在激光透膜打印時，打印機的提籃直接接觸片環，不接觸晶圓，解決了晶圓級封裝超薄片及翹曲片的全自動作業問題，同時降低了晶圓級超薄片及翹曲片在運輸過程中和作業過程中的隱裂、碎片風險。