CN105304585A - 侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构及方法 - Google Patents

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曹凯
谢皆雷
任超
吴超
罗立辉
方梁洪
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    • H01L2224/11—Manufacturing methods

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Abstract

本发明涉及一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，包括晶圆，所述晶圆的电极面上设有第一绝缘保护层，所述第一绝缘保护层在电极导通部处设有缺口，所述晶圆的侧壁和背面设有第二绝缘保护层，所述第二绝缘保护层与第一绝缘保护层连在一起。本发明还涉及上述封装结构的封装方法。本发明可以防止芯片在封装或者贴装过程由于侧壁和背面裸露导致的漏电不良。

Description

侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构及方法
技术领域
本发明涉及晶圆封装技术领域，特别是涉及一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构及方法。
背景技术
现有的晶圆封装工艺，在芯片切割分离后，其芯片侧面的硅直接裸露在环境中，在后续的封装及组装工艺中由于硅是半导体会导致芯片存在漏电失效。打线封装工艺的产品在塑封料冲压下经常会导致低线弧的线与芯片侧壁接触而导致漏电失效；晶圆级芯片封装(CSP)产品在贴装回流工艺中，焊锡球或电极区域容易因为焊锡膏印刷量过多而导致部分焊锡爬升到芯片侧壁裸露的硅上面，造成芯片漏电；或者由于芯片间距比较近，加热或回流后，导致芯片的侧壁或者背面接触到了其他器件的导体而导致失效。
尤其是对于极小尺寸晶圆级封装的产品，如0402、0210、01005等尺寸的封装产品，由于侧面没有保护导致漏电失效困扰一直没有解决。因为贴装工艺精度和稳定性局限性，而且器件其自身重量很轻，在表面贴装过程中电极的焊锡膏印刷量不稳定，以及回流受热温度不均，造成焊锡容易爬到芯片侧壁造成漏电甚至短路，导致芯片贴装不良。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构及方法，可以防止芯片在封装或者贴装过程由于侧壁和背面裸露导致的漏电不良。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，包括晶圆，所述晶圆的电极面上设有第一绝缘保护层，所述第一绝缘保护层在电极导通部处设有缺口，所述晶圆的侧壁和背面设有第二绝缘保护层，所述第二绝缘保护层与第一绝缘保护层连在一起。
所述第一绝缘保护层的厚度为0.5-15μm。
所述第二绝缘保护层的厚度为3-50μm。
所述电极导通部上设有导电线路层，所述导电线路层上设有用于导电的凸点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，包括以下步骤：
(1)在晶圆的电极面制作第一绝缘保护层，第一绝缘保护层在电极导通部处设有缺口；
(2)在晶圆的划片槽区域进行预切割，切割出一沟槽；
(3)在晶圆的电极面上进行贴膜，通过磨片工艺将晶圆背面减薄到预定的厚度，并让单颗芯片分离开来；
(4)在晶圆的背面和侧壁制作第二绝缘保护层，第二绝缘保护层与第一绝缘保护层连在一起，使得晶圆的侧面和背面完全被绝缘层保护；
(5)将晶圆与膜进行分离，得到单颗背面带有绝缘保护的芯片封装结构。
所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括在电极导通部上制作导电线路层，并在导电线路层上制作用于导电的凸点的步骤。
所述第一绝缘保护层的厚度为0.5-15μm。
所述第二绝缘保护层的厚度为3-50μm。
所述沟槽的深度为15-500μm。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明可以防止芯片在封装或者贴装过程由于侧壁和背面裸露导致的漏电不良，可以保护芯片并提升芯片强度，提升产品良率，可进行晶圆级生产，效率高，封装工艺简单，技术难度比较低，封装成本低，封装厚度可以降低到很薄。由于芯片的背面与侧面是通过一体化的第二绝缘保护层进行完全保护，其中没有任何间隙，因此在制作过程中不易裂片。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的结构示意图；
图2是本发明第二实施方式的结构示意图；
图3-图6是本发明第三实施方式的制作过程图；
图7-图12是本发明第四实施方式的制作过程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的第一实施方式涉及一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，如图1所示，包括晶圆100，所述晶圆100的电极面上设有第一绝缘保护层200，所述第一绝缘保护层200在电极导通部101处设有缺口，所述晶圆100的侧壁和背面设有第二绝缘保护层700，所述第二绝缘保护层700与第一绝缘保护层200连在一起。
本发明的第二实施方式同样涉及一种侧壁侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，其大致与第一实施方式相同，其区别在于，如图2所示，所述电极导通部101上设有导电线路层300，所述导电线路层300上设有用于导电的凸点400。
本发明的第三实施方式涉及一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，包括以下步骤：
步骤一：在晶圆100的电极面制作第一绝缘保护层200，第一绝缘保护层200的厚度为0.5-15μm，并在电极导通部101处设有缺口，可通过曝光显影、激光刻蚀或者湿法腐蚀等方式使电极导通部暴露出来，其中，划片槽被第一绝缘层200保护，见图3。
步骤二：在晶圆100的划片槽区域进行预切割，切割出具有一定深度的沟槽500，沟槽的深度为15-500μm，见图4。
步骤三：在晶圆100的电极面上进行贴膜600，通过磨片工艺将晶圆100背面减薄到预定的厚度，并让单颗芯片分离开来，见图5。
步骤四：在晶圆100的背面和侧壁制作第二绝缘保护层700，第二绝缘保护层700与第一绝缘保护层200连在一起，使得晶圆100的侧面和背面完全被绝缘层保护。其中，第二绝缘保护层700可通过印刷、喷射、旋涂等方式进行制作，见图6。
步骤五：将晶圆100与膜600进行分离，得到如图1所示的单颗背面带有绝缘保护的芯片封装结构。
本发明的第四实施方式同样涉及一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，包括以下步骤：
步骤一：在晶圆100的电极面制作第一绝缘保护层200，第一绝缘保护层200的厚度为0.5-15μm，并在电极导通部101处设有缺口，可通过曝光显影、激光刻蚀或者湿法腐蚀等方式使电极导通部暴露出来，其中，划片槽被第一绝缘层200保护，见图7。
步骤二：在电极导通部101上制作导电线路层300，该导电线路层300可通过溅射腐蚀、化学沉积、印刷或者喷涂的方式进行制作，该导电线路层300也可以是多层结构，见图8。
步骤三：在导电线路层300上制作用于导电的凸点400，凸点400可以通过化学沉积、印刷或者植球等方式进行制作，该凸点400可以是单一结构，也可以是多层结构，其成分可以是单一金属，也可以是金属合金，见图9。
步骤四：在晶圆100的划片槽区域进行预切割，切割出具有一定深度的沟槽500，沟槽的深度为15-500μm，见图10。
步骤五：在晶圆100的电极面上进行贴膜600，通过磨片工艺将晶圆100背面减薄到预定的厚度，并让单颗芯片分离开来，见图11。
步骤六：在晶圆100的背面和侧壁制作第二绝缘保护层700，第二绝缘保护层700与第一绝缘保护层200连在一起，使得晶圆100的侧面和背面完全被绝缘层保护。其中，第二绝缘保护层700可通过印刷、喷射、旋涂等方式进行制作，见图12。
步骤七：将晶圆100与膜600进行分离，得到如图2所示的单颗背面带有绝缘保护的芯片封装结构。

Claims (9)

1.一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，包括晶圆(100)，所述晶圆(100)的电极面上设有第一绝缘保护层(200)，所述第一绝缘保护层(200)在电极导通部(101)处设有缺口，其特征在于，所述晶圆(100)的侧壁和背面设有第二绝缘保护层(700)，所述第二绝缘保护层(700)与第一绝缘保护层(200)连在一起。
2.根据权利要求1所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，其特征在于，所述第一绝缘保护层(200)的厚度为0.5-15μm。
3.根据权利要求1所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，其特征在于，所述第二绝缘保护层(700)的厚度为3-50μm。
4.根据权利要求1所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装结构，其特征在于，所述电极导通部(101)上设有导电线路层(300)，所述导电线路层(300)上设有用于导电的凸点(400)。
5.一种侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在晶圆的电极面制作第一绝缘保护层，第一绝缘保护层在电极导通部处设有缺口；
(2)在晶圆的划片槽区域进行预切割，切割出一沟槽；
(3)在晶圆的电极面上进行贴膜，通过磨片工艺将晶圆背面减薄到预定的厚度，并让单颗芯片分离开来；
(4)在晶圆的背面和侧壁制作第二绝缘保护层，第二绝缘保护层与第一绝缘保护层连在一起，使得晶圆的侧面和背面完全被绝缘层保护；
(5)将晶圆与膜进行分离，得到单颗背面带有绝缘保护的芯片封装结构。
6.根据权利要求5所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括在电极导通部上制作导电线路层，并在导电线路层上制作用于导电的凸点的步骤。
7.根据权利要求5所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，其特征在于，所述第一绝缘保护层的厚度为0.5-15μm。
8.根据权利要求5所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，其特征在于，所述第二绝缘保护层的厚度为3-50μm。
9.根据权利要求5所述的侧壁及背面带有绝缘保护的芯片封装方法，其特征在于，所述沟槽的深度为15-500μm。
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