專利名稱：芯片封裝方法及使用該方法制造的晶圓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種芯片的封裝方法及使用該方法制造的晶圓。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，芯片封裝的目的在于防止裸芯片受到濕氣、熱量及噪聲的影響，并提供裸芯片與外部電路，例如印刷電路板或其他封裝基板之間的電連接的媒介。在封裝工藝中，需要將芯片固定在引線框架上，一般采用粘合劑粘貼的方法將芯片固定在引線框架上。目前，傳統(tǒng)的通過注射器針頭分發(fā)的漿料芯片粘合劑的芯片粘貼技術(shù)在日新月異·的半導(dǎo)體封裝行業(yè)中逐漸顯現(xiàn)出其局限性。首先，粘合劑的分發(fā)速度問題。在一些情形中，粘合劑的分發(fā)速度逐漸成為生產(chǎn)率的制約因素。其次是粘合劑的溢邊和爬升問題。因為大部分的漿料粘合劑傾向于樹脂流出，所以用傳統(tǒng)的粘合劑粘貼芯片時必須在引線框架上給樹脂流出形成的溢邊留有足夠的空間，圖I為使用傳統(tǒng)粘合劑粘貼芯片形成溢邊的示意圖。參見圖1，芯片10使用粘合劑12粘貼在引線框架11上，粘合劑溢出形成溢邊13。溢邊的形成導(dǎo)致了封裝必須比其本身大，不符合當(dāng)今小型化的趨勢。而且如果粘貼控制不好，則粘合劑漿料可能會沿芯片邊緣爬升，甚至蔓延過芯片。溢邊和漿料爬升還會帶來短路等一系列的問題。再次，傳統(tǒng)的粘合劑芯片粘貼方式不能很好的控制鍵合層厚度(BLT :Bond LineThickness)和芯片傾斜問題。把一枚芯片放置到漿料粘合劑區(qū)域之內(nèi)是一種精密的操作，力和時間必須可控。因此，力不能過大，以免粘合劑被從焊盤擠出，改變鍵合層厚度。芯片的水平放置也非常重要，任何方向的傾斜都可能會妨礙引線鍵合的工藝或?qū)煽啃援a(chǎn)生影響，由于傳統(tǒng)的粘合劑一般都具有一定的流動性，將芯片放置其上，會導(dǎo)致芯片不能固定，根基不穩(wěn)，因此容易傾斜。圖2所示為芯片10通過粘合劑12粘貼在引線框架11上發(fā)生傾斜的現(xiàn)象的示意圖。除此之外，上述參數(shù)控制的任何缺乏都能在短期或長期對可靠性產(chǎn)生影響。這些在生產(chǎn)操作中都增加了不良品產(chǎn)生的風(fēng)險。鑒于傳統(tǒng)的芯片粘貼方法存在的問題，業(yè)界提出了把芯片粘合材料預(yù)先覆在晶圓背面，然后再把每個芯片切割分離像共晶鍵合一樣使用的晶圓覆膜工藝(WBC :ffafer BackCoating)。晶圓覆膜工藝目前可劃分為兩大類1)預(yù)先在UV固化膠帶上涂抹具有粘性粘合劑制成干膜的干式DAF (Die Attach Film)工藝。通過它能夠直接在晶圓背面覆膜，此法雖然便利但其粘性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、粘接強度等受材料的影響非常大且制作成本很高，目前還不成熟。2)在晶圓背面涂抹膏狀粘合劑的Liquid-DAF工藝。此工藝目前常用的粘合劑涂抹方式有絲網(wǎng)印刷式和旋轉(zhuǎn)噴涂式在整片晶圓背面涂抹，這兩種方法由于是整片晶圓涂抹所以還是不能很好的控制溢邊問題，且背面的粘合劑固化后會存在內(nèi)應(yīng)力，會導(dǎo)致晶圓翹曲影響芯片分割，以及分割芯片時會造成芯片崩裂，粘合劑和芯片分離等問題。圖3A和3B所示為在晶圓背面涂抹膏狀粘合劑的芯片封裝工藝流程圖。參見圖3A所示，晶圓上含有芯片301、302、303，采用在晶圓背面涂抹膏狀粘合劑的方法在芯片301、302、303背面形成粘合劑層31，由于采用的是在整個晶圓背面涂抹粘合齊U，則導(dǎo)致在芯片邊緣存在溢邊。參見圖3B所示，對該晶圓進行切割，則芯片301、302、303對應(yīng)的粘合劑層為311、312、313，由于切割時造成芯片崩裂，則導(dǎo)致芯片302與粘合劑312分離。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種芯片封裝方法及使用該方法制造的晶圓，其可以較好地控制內(nèi)應(yīng)力造成的晶圓翹曲，避免切割時粘合劑與芯片分離。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種芯片封裝方法，包括以下步驟
(1)提供一晶圓，所述晶圓正面具有多個芯片；
(2)用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片背面印刷芯片粘合劑，所述絲網(wǎng)具有多個孔，每個孔對應(yīng)一個芯片位置；
(3)將晶圓切割成多個獨立的芯片，每個芯片的背面均具有粘合劑；
(4)提供引線框架，并將芯片通過背面的粘合劑粘貼在引線框架上。進一步，所述絲網(wǎng)的孔尺寸小于芯片的尺寸，這樣可以較好地控制粘合劑溢邊。進一步，步驟(3)中所述切割的步驟為(a)在晶圓正面粘貼藍膜；(b)采用機械裝置或者激光裝置從晶圓背面切割晶圓；(C)將芯片與藍膜分離。進一步，步驟(3)中所述切割為使用機械裝置或者激光裝置從晶圓正面切割晶圓。一種根據(jù)上述的芯片封裝方法制造的晶圓，所述晶圓包括用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片背面印刷的粘合劑層，每顆芯片的粘合劑層彼此獨立。進一步，所述粘合劑層尺寸小于芯片尺寸。本發(fā)明芯片封裝方法，使用一種帶孔的絲網(wǎng)對晶圓涂抹粘合劑，絲網(wǎng)的每個孔對應(yīng)一個芯片，從而實現(xiàn)晶圓上每個芯片獨立地涂抹粘合劑，避免了粘合劑內(nèi)應(yīng)力造成的晶圓翹曲，由于切割時只切割芯片，沒有切割到粘結(jié)層，避免了切割時粘合劑與芯片分離的問題。


圖I所示為使用傳統(tǒng)粘合劑粘貼芯片形成溢邊的示意 圖2所示為芯片通過傳統(tǒng)粘合劑粘貼在引線框架上發(fā)生傾斜現(xiàn)象的示意 圖3A和3B所示為在晶圓背面涂抹膏狀粘合劑的芯片封裝工藝流程 圖4所示為本發(fā)明芯片封裝方法步驟示意 圖5A所不為本發(fā)明使用的晶圓結(jié)構(gòu)不意 圖5B所示為本發(fā)明芯片封裝方法中使用的絲網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意 圖6A飛F所示為本發(fā)明芯片封裝方法的工藝流程 圖7所示為粘合劑層尺寸大于芯片尺寸的示意 圖8所示為根據(jù)本發(fā)明芯片封裝方法制造的晶圓的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的芯片封裝方法的具體實施方式
做詳細說明。圖4所示本發(fā)明芯片封裝方法步驟示意圖。參見圖4，芯片封裝方法包括如下步驟步驟S40，提供一晶圓，所述晶圓正面具有多個芯片；S41，用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片背面印刷芯片粘合劑，所述絲網(wǎng)具有多個孔，每個孔對應(yīng)一個芯片位置；S42，將晶圓切割成多個獨立的芯片，每個芯片的背面均具有粘合劑；S43，提供引線框架，并將芯片通過背面的粘合劑粘貼在引線框架上；S44，引線鍵合；S45，塑封。圖5A所示為本發(fā)明使用的晶圓結(jié)構(gòu)示意圖，晶圓50上按照一定順序分布有多個芯片501。圖5B為本發(fā)明芯片封裝方法中使用的絲網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，絲網(wǎng)51上按照一定順序分布有多個孔511。絲網(wǎng)51上孔511的分布與晶圓50上芯片501的分布是對應(yīng)的，即將絲網(wǎng)51覆蓋在晶圓50背面上時，一個孔511與一個芯片501的位置對應(yīng)。 圖6A飛E為本發(fā)明芯片封裝方法的工藝流程圖。為了清楚簡要描述本發(fā)明芯片封裝方法，在下文中截取晶圓和絲網(wǎng)的一部分橫斷面代替全部晶圓和絲網(wǎng)。參見圖6A及步驟S40，提供一晶圓60，所述晶圓60正面具有多個芯片，在本實施方式中僅示意性列舉芯片601、602、603，其他芯片的封裝步驟與芯片601、602、603相同，在此不再贅述。所述晶圓60為包括單晶硅在內(nèi)的任意一種材料，所述芯片601、602、603為任意一種常見的半導(dǎo)體芯片，比如存儲器、邏輯電路或者發(fā)光二極管。在進行后續(xù)步驟之前，還可以根據(jù)需要對晶圓60進行打磨，將晶圓60背面減薄到所需厚度。參見圖6B、6C、6D及步驟S41，用絲網(wǎng)61在晶圓60的芯片601、602、603背面印刷芯片粘合劑62，所述絲網(wǎng)具有多個孔，所述每個孔對應(yīng)一個芯片位置，在本實施方式中僅示意性地列舉孔611、612、613。在此步驟中，將絲網(wǎng)61覆蓋在晶圓60的背面，如圖6B所示，絲網(wǎng)61上的孔611、612、613分別與芯片601、602、603所在的位置對應(yīng)。絲網(wǎng)印刷粘合劑62到晶圓60的背面，在每個孔611、612、613中填充有粘合劑62，如圖6C，由于每個孔對應(yīng)一個芯片位置，因此，相當(dāng)于在每個芯片背面獨立印制粘合劑。將粘貼有粘合劑62的晶圓60取出，每個芯片601、602、603背面均具有獨立的粘合劑層621、622、623，每個芯片背面的粘合劑彼此不接觸，如圖6D所示，這樣會較好地控制內(nèi)應(yīng)力造成的晶圓翹曲，避免了分割芯片時芯片和粘結(jié)劑分離的問題。由于絲網(wǎng)的孔的深度比較均勻，因此，可以較好的控制粘合劑層的厚度。絲網(wǎng)61的孔的尺寸最好略小于芯片的尺寸，粘合劑僅能填充在孔限定的區(qū)域內(nèi)，這樣能夠較好地控制粘合劑溢邊。比如，晶圓60上的芯片為邊長4mm的正方形，則絲網(wǎng)61的孔可以為邊長3. 8mm的正方形，這樣形成的粘合劑層其尺寸小于芯片的尺寸，這樣在芯片超過孔限定的區(qū)域外上就沒有粘合劑，就不存在溢邊的問題。本發(fā)明中絲網(wǎng)的孔的形狀是不受限制的。參見圖6E及步驟S42，將晶圓60切割成多個獨立的芯片，每個芯片601、602、603的背面均具有粘合劑層621、622、623。此步驟中，所述切割的步驟為(a)在晶圓60正面粘貼藍膜；(b)采用機械裝置或者激光裝置從晶圓60背面切割晶圓；(c)在后續(xù)步驟中將芯片601、602、603逐一與藍膜分離。也可以采用其他方法對晶圓進行切割，比如，使用機械裝置或者激光裝置從晶圓正面切割晶圓。由于每個芯片背面的粘合劑層是單獨與芯片粘貼的，與其他芯片的粘合劑層沒有接觸，因此，在切割時沒有切割到粘合劑層，或者控制切割裝置切割的深度，使其只切割芯片，從而沒有造成芯片與粘合劑的分離。在上述切割步驟中，當(dāng)粘合劑層的尺寸小于芯片的尺寸時，采用任意一種切割方法都可以避免芯片與粘合劑層的分離。對于粘合劑層的尺寸大于芯片的尺寸，參見圖7所示，芯片601的粘合劑層621、與芯片601相鄰的芯片602的粘合劑層622尺寸均大于芯片601和602的尺寸，圖中僅簡要標(biāo)示部分芯片和粘合劑層。當(dāng)切割時，可以控制切割設(shè)備切割深度只切割到芯片與粘合劑交界處C處，這樣可以避免切割到粘合劑層，也可以使切刀厚度小于粘合劑層621與622之間的距離D，或者使用激光切割從兩個粘合劑層621與622之間切割，從而避免切割到粘合劑層，從而避免芯片與粘合劑層的分離。除上述方法以外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用本技術(shù)領(lǐng)域熟知的其它方法進行切割，只要保證不切到芯片即可。參見圖6F及步驟S43，提供引線框架64，并將芯片601通過背面的粘合劑層621粘貼在引線框架64上。此步驟僅描述了芯片601粘貼在引線框架64上，芯片602、603及其他芯片與此相同，不再贅述。·將芯片粘貼在引線框架后，繼續(xù)進行后續(xù)的步驟S44，引線鍵合，步驟S45，塑封。此兩步驟屬于常規(guī)操作，因此沒有使用工藝流程圖表示。圖8為一種根據(jù)上述的芯片封裝方法制造的晶圓，參考圖8所不，晶圓80包括用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片801、802、803背面印刷的粘合劑層821、822、823，每顆芯片的粘合劑層彼此獨立。所述粘合劑層尺寸小于芯片尺寸。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種芯片封裝方法，其特征在于，包括以下步驟(I)提供一晶圓，所述晶圓正面具有多個芯片；(2)用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片背面印刷芯片粘合劑，所述絲網(wǎng)具有多個孔，每個孔對應(yīng)一個芯片位置；(3)將晶圓切割成多個獨立的芯片，每個芯片的背面均具有粘合劑；(4)提供引線框架，并將芯片通過背面的粘合劑粘貼在引線框架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片封裝方法，其特征在于，所述絲網(wǎng)的孔尺寸小于芯片的尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片封裝方法，其特征在于，步驟(3)中所述切割的步驟為(a)在晶圓正面粘貼藍膜；(b)采用機械裝置或者激光裝置從晶圓背面切割晶圓；(c)將芯片與藍膜分尚。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片封裝方法，其特征在于，步驟(3)中所述切割為使用機械裝置或者激光裝置從晶圓正面切割晶圓。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片封裝方法制造的晶圓，其特征在于，所述晶圓包括用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片背面印刷的粘合劑層，每顆芯片的粘合劑層彼此獨立。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓，其特征在于，所述粘合劑層尺寸小于芯片尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種芯片封裝方法及使用該方法制造的晶圓，該方法用于半導(dǎo)體技術(shù)封裝領(lǐng)域，所述芯片封裝方法，包括以下步驟(1)提供一晶圓，所述晶圓正面具有多個芯片；(2)用絲網(wǎng)在晶圓的每顆芯片背面印刷芯片粘合劑，所述絲網(wǎng)具有多個孔，每個孔對應(yīng)一個芯片位置；(3)將晶圓切割成多個獨立的芯片，每個芯片的背面均具有粘合劑；(4)提供引線框架，并將芯片通過背面的粘合劑粘貼在引線框架上。本發(fā)明芯片封裝方法實現(xiàn)晶圓上每個芯片獨立地涂抹粘合劑，避免了粘合劑內(nèi)應(yīng)力造成的晶圓翹曲，也避免了切割時粘合劑與芯片分離的問題。
文檔編號H01L21/50GK102842511SQ201210296139
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者吳騰飛, 蔣慜佶, 高洪濤 申請人:上海凱虹科技電子有限公司, 上海凱虹電子有限公司, 達邇科技(成都)有限公司