[發(fā)明專利]一種GaN超薄芯片扇出型封裝結構及封裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210274190.0
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114361025B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 李春陽;彭祎;劉明明;羅立輝;方梁洪
• 申請（專利權）人: 寧波芯健半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;H01L21/56;H01L23/31;H01L23/544
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 吳英杰

本申請涉及一種GaN超薄芯片扇出型封裝結構及封裝方法，涉及半導體封裝技術的領域，其包括以下步驟：于GaN晶圓的焊盤上形成電鍍金屬柱；將GaN晶圓從具有電鍍金屬柱的一側進行切割；將GaN晶圓按照研磨厚度進行研磨；于GaN芯片上形成背膠；將背膠遠離GaN芯片的一側涂覆上粘合膠，并粘接于載體圓片上；形成塑封層，并通過研磨工藝研磨塑封層遠離載體圓片的一側以將電鍍金屬柱遠離GaN芯片的一側露出；在塑封后的GaN芯片遠離載體圓片的一側依次形成再布線層、PI保護層和UBM層；于UBM層上形成錫球。本申請具有通過先切割后研磨的技術，減少了研磨過程以及后續(xù)操作工程中造成晶圓隱裂或直接裂片的可能性，提高了切割的成品率和完整度的效果。

技術領域

本申請涉及半導體封裝技術的領域，尤其是涉及一種GaN超薄芯片扇出型封裝結構及封裝方法。

背景技術

GaN作為第三代半導體材料憑借其寬禁帶、高熱導率、高擊穿電場、高抗輻射能力等特點，在許多應用領域擁有前兩代半導體材料無法比擬的優(yōu)點，有望突破第一、二代半導體材料應用技術的發(fā)展瓶頸，市場應用潛力巨大。近年來，GaN晶圓已經(jīng)成為了學術界和工業(yè)界共同關注和著力研發(fā)的熱點，這類晶圓具有耐高壓、低損失，可在高頻、高溫下長期穩(wěn)定工作的特點。

相關技術中，晶圓級封裝（Wafer Level Packaging）主要分為扇入型（Fan-in）和扇出型（Fan-out）兩種。傳統(tǒng)的晶圓級封裝多采用Fan-in型態(tài)，應用于引腳數(shù)量較少的IC。但伴隨IC信號輸出引腳數(shù)目增加，對焊球間距（Ball Pitch）的要求趨于嚴格，此外由于后段SMT及PCB版的發(fā)展落后于芯片制造及封裝工藝的發(fā)展，從而限制了芯片尺寸及引腳間距的減小，為了解決如上問題扇出型封裝方式應運而生。扇出型封裝作為晶圓級封裝技術中新興起的一個封裝方式，已經(jīng)被全球各大封裝廠認定為未來最先進的封裝方式之一。

針對上述中的相關技術，發(fā)明人認為封裝過程中為了滿足電子產(chǎn)品輕、薄、短、小的要求，GaN晶圓采用超薄化工藝，目前一般采用先研磨至目標厚度，然后切割成單顆芯片，但是研磨厚度超薄，研磨后應力無法釋放，導致晶圓翹曲較大，因此在拿取、運輸及劃片貼膜過程中極易造成晶圓隱裂或直接裂片，尚有改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善研磨后應力無法釋放，導致晶圓翹曲較大，因此在拿取、運輸及劃片貼膜過程中極易造成晶圓隱裂或直接裂片的問題，本申請?zhí)峁┮环NGaN超薄芯片扇出型封裝方法及封裝結構。

第一方面，本申請?zhí)峁┑囊环NGaN超薄芯片扇出型封裝方法，采用如下的技術方案：

一種制備方法，包括：

包括以下步驟：

提供具有GaN芯片的GaN晶圓，并于GaN晶圓的焊盤上形成電鍍金屬柱，所述電鍍金屬柱位于GaN芯片上；

將GaN晶圓從具有電鍍金屬柱的一側進行切割，切割后切割位置的GaN晶圓的厚度小于等于所預設的研磨厚度；

于GaN晶圓靠近電鍍金屬柱的一側貼上磨片膜，使電鍍金屬柱包覆于其內(nèi)；

將GaN晶圓按照研磨厚度進行研磨，使得GaN晶圓分離成若干顆GaN芯片；

于GaN芯片遠離電鍍金屬柱的一側進行涂膠固化，形成背膠，以對GaN晶圓進行背膠保護；

將背膠遠離GaN芯片的一側涂覆上粘合膠，并提供載體圓片后將粘合膠遠離背膠的一側粘接于載體圓片上，以將GaN芯片粘接于載體圓片上；

將粘接于載體圓片上的GaN芯片進行塑封形成塑封層，并通過研磨工藝研磨塑封層遠離載體圓片的一側以將電鍍金屬柱遠離GaN芯片的一側露出；

在塑封后的GaN芯片遠離載體圓片的一側形成再布線層，其一端與電鍍金屬柱電連接，以將塑封后的GaN芯片和外界電器件電連接；