CN109935525A - 植球工艺和封装工艺 - Google Patents

植球工艺和封装工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109935525A
CN109935525A CN201711345665.6A CN201711345665A CN109935525A CN 109935525 A CN109935525 A CN 109935525A CN 201711345665 A CN201711345665 A CN 201711345665A CN 109935525 A CN109935525 A CN 109935525A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ball
vacuum
soldered ball
wafer
technique
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711345665.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王小鹏
金晨
何文文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Original Assignee
Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp, Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp filed Critical Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority to CN201711345665.6A priority Critical patent/CN109935525A/zh
Publication of CN109935525A publication Critical patent/CN109935525A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

一种植球工艺，包括：提供晶圆，所述晶圆具有多个第一植球区及多个第二植球区，所述第一植球区对应性能合格的芯片，所述第二植球区对应性能不合格的芯片；对所述晶圆进行植球，所述第一植球区被植球，同时所述第二植球区未被植球。

Description

植球工艺和封装工艺
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造工艺，特别涉及一种植球工艺和封装工艺。
背景技术
倒装工艺(Flip-chip technology)是在I/O(输入/输出)衬垫(Pad) 上沉积焊球，然后将芯片翻转加热利用熔融的焊球与陶瓷板相结合的技术，此技术已替换常规的打线接合，逐渐成为未来封装潮流。因倒装工艺 (Flip-chip technology)具有成本低、封装尺寸小等优点，其在半导体集成电路制造工艺中使用越来越多。
由于工艺原因，晶圆具有一定的针测良率(CPYield)，现有技术中，采用网版对晶圆进行植球，由于网版工艺不具有选择性，只要是具有网孔的位置都会被植球，这就导致晶圆所有位置都进行了植球。晶圆中有部分芯片未通过良率测试，是失效芯片(faildie)，对这样的芯片进行植球不仅浪费了材料，也提高了封装成本。
发明内容
本发明提供一种克服上述现象的植球工艺以及封装工艺，以降低植球工艺的成本，实现封装的多元化。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种植球工艺，包括：提供晶圆，所述晶圆具有多个第一植球区及多个第二植球区，所述第一植球区对应性能合格的芯片，所述第二植球区对应性能不合格的芯片；对所述晶圆进行植球，所述第一植球区被植球，同时所述第二植球区未被植球。
可选的，采用真空治具对所述晶圆进行植球，所述真空治具具有多个焊球板，每个焊球板对应于一个植球区。
可选的，所述真空治具的每个焊球板具有独立的真空开关。
可选的，所述真空治具与晶圆检测设备相连接，接收晶圆中芯片的测试结果数据。
可选的，所述真空治具包括真空发生器及真空管道，所述真空管道的一端连接所述真空发生器，另一端连接所述焊球板。
可选的，真空治具接收晶圆中芯片的测试结果数据具体包含：将芯片的测试结果数据转化为电磁信号传给所述真空治具，所述真空治具按照接收到的电磁信号控制所述真空开关。
可选的，所述真空管道具有一卡扣，所述卡扣可以分离所述真空管道。
可选的，对所述晶圆进行植球具体包括：用所述真空治具从焊球存储装置中吸取焊球；去除多余焊球；将余下的焊球植入相应的植球区。可选的，去除多余焊球，具体包含：用真空吸具吸取所述焊球，所述真空吸具的吸力小于所述真空治具，且所述真空吸具的吸力方向与所述真空治具的吸力方向相反。
可选的，去除多余焊球后，在所述焊球上涂覆一层助焊剂。
本发明还包括一种封装工艺，所述封装工艺包括上述的植球工艺的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
通过引入真空治具，实现选择性地选取性能合格的芯片进行植球，降低了工艺成本。
进一步，可以植入尺寸不同的焊球，实现灵活的多样性封装。
附图说明
图1是一种常规的植球方法示意图；
图2是一种植球结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图；
图4是本发明一实施例提供的真空治具结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的焊球板排列结构示意图；
图6是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图；
图7本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图；
图8是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的晶圆测试结构进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如前文所述，传统植球工艺过程中存在诸多问题，为解决所述技术问题，本发明提供：一种植球工艺，包括：提供晶圆，所述晶圆具有多个第一植球区及多个第二植球区，所述第一植球区对应性能合格的芯片，所述第二植球区对应性能不合格的芯片；对所述晶圆进行植球，所述第一植球区被植球，同时所述第二植球区未被植球。
其中，本发明的工艺方法中，实现选择性地选取性能合格的芯片进行植球，降低了工艺成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是一种常规的植球方法示意图，图1中，晶圆12放置在平台16上方，准备进行植球工艺，在晶圆12上方放置网版10，网版10具有网状结构，具有多个网孔，进行植球工艺时，在网版上方涂刷焊球材料，有网孔的位置，焊球材料会掉落下来，填充在晶圆中。具体地，请参照图2，晶圆12上设置有导电层11，导电层11上设置有一保护层15，其中所述保护层15在相应位置设置有多个开口，以露出所述导电层11，所述开口用于后续焊球的植入，然后，在所述开口中植入焊球14，其中，在植入焊球14之前，还包括涂布助焊剂13的过程。
晶圆中包含多个芯片(Die)，由于工艺的原因，其中一些芯片无法通过芯片探测测试(chip probing test，CP)。CP测试是对整片晶圆的每个芯片(Die) 做测试，属于晶圆级别的的电路及功能测试，是对整个晶圆工艺所做的一些基本器件参数，如Vt，Rdson，BVdss等的测试。CP测试的项目比较多，也比较全，能够把不满足规格界限的坏的芯片挑出来，用满足规格界限的好的 Die数量除以晶圆总的Die数量，就可以知道该片晶圆的良率。CP测试一方面可以监控前后道工艺好坏，另一方面可以避免封装过多的坏芯片，降低后道封装测试的成本。CP测试通过后，该Die才会进行下一步的封装，然后进行最终测试(final test)，确认Die在应用方面的性能。
本申请文件中，通过良率测试、性能合格的芯片所在区域称为第一植球区，未通过良率测试、性能不合格的芯片所在的区域称为第二植球区。其中，良率测试的具体内容为：先导入一定的电讯号，芯片接收电讯号后给出反馈，测试仪器通过接收到的电讯号，来判断芯片是否失效。
具体地，请参照图3，图3是本发明一实施例提供的植球工艺一步骤示意图。存储装置100中存储有大量的焊球101，可选地，本发明采用真空治具 102以吸取焊球101，以代替传统工艺中的网版技术。
真空治具102具有真空吸盘103，利用真空发生器装置在吸盘中产生真空或负压，将真空吸盘103靠近焊球101，由于压强的原因，焊球101会被吸收在真空吸盘103上。
真空治具的具体结构请参考图4，图4是真空治具102的结构示意图。具体地，真空治具102包含真空发生器107、真空管道112、多个焊球板109。所述真空发生器107用于制造真空环境，例如通过制造真空治具内外的空气压力差，从而产生吸力，需要说明的是，本文所说的真空不一定是100％的真空，只要能起到吸取焊球作用的负压，都属于本真空发生器107制造的工艺条件。所述真空管道112一端连接所述真空发生器，另一端连接所述焊球板，起连通作用，将真空环境传递至焊球板上的真空吸盘上。每个焊球板109对应于一个植球区，且每个焊球板具有独立的真空开关，可以根据植球区是否通过良率测试，决定是否打开真空开关，进行植球。
具体地，例如，对应于第一植球区的焊球板处于真空吸盘打开状态，吸取焊球，并进一步填充至对应芯片中；对应于第二植球区的焊球板处于真空吸盘关闭状态，不吸取焊球，因此不会向第二植球区的芯片中填充焊球。通过这种操作，可以仅在性能合格的第一植球区植入焊球，减少焊球的消耗，从而减低生产成本。
可选地，每个焊球板可以吸取不同尺寸的焊球，从而使得每个晶圆的植球区可以植入不同尺寸的焊球，相比于现有技术，生产灵活性、可控性更高。
可选地，真空治具102与晶圆检测设备相连接，接收晶圆中芯片的测试结果数据。具体地，真空治具102接收晶圆中芯片的测试结果数据具体包含：将芯片的测试结果数据转化为电磁信号传给所述真空治具102，真空治具102 按照接收到的电磁信号控制所述真空开关。
焊球板109的排列结构如图5所示，图5中，每个格子代表一个焊球板，其中A区域的焊球板代表对应第二植球区的焊球板，即未吸取焊球的焊球板。 B区域的焊球板代表对应第一植球区的焊球板，即吸取焊球的焊球板。每个焊球板对应晶圆中的一个芯片，根据芯片经过良率测试的结果数据，判断芯片所在区域属于第一植球区还是第二植球区，从而判断是否进行植球。
可选地，所述真空管道具有一卡扣108，卡扣108可以分离所述真空管道，这样的设计使得真空治具102更加灵活。卡扣可以是任何一种机械连接方式，只要能起到连接与可拆卸的目的，都在本发明的思想之内。
上文所述的这种真空吸取焊球的方法，可能会导致多余的焊球存在，因此在吸取焊球后，进行如图6所示的步骤。每一个晶圆中具有多个芯片(Die)，每个芯片具有多个衬垫，每个衬垫对应一个焊球，多余的焊球是指第一植球区中，数目多于衬垫数目的焊球。
请参考图6，可选地，在真空治具吸取焊球后，用真空吸具104进行吸取，真空吸具104的吸力方向与所述真空治具的吸力方向相反，且真空吸具104 对焊球的吸力应小于真空吸盘103对焊球的吸力，因此未被真空吸盘103直接对应吸附的焊球在真空吸具104的吸力作用下，被去除，从而去除真空治具中多余的焊球。所述真空吸具104的吸力根据实际情况设置，其吸力应做到既能去除掉多余的焊球，又不会将与真空吸盘对应的焊球吸附掉。去除多余焊球的方法可不限于真空吸取，其它能够去除多余焊球的方法都可以选用。
可选地，本申请文件所说的焊球是锡球。
请参考图7，可选地，在去除多余的焊球之后，在焊球表面涂覆一层助焊剂105，以便于固定所述焊球。
请参考图8，晶圆106置于平台110上方，将涂覆了助焊剂的焊球置于晶圆106的衬垫111上，打开所有真空开关，使焊球落入目标衬垫上，完成焊球的植入工艺。
本发明还包含一种封装工艺，所述封装工艺包括上述植球方法的步骤。
采用本发明的植球工艺及封装工艺，能够减少焊球用量，降低成本，此外还可以植入不同尺寸的焊球，实现多元化封装，灵活性更好。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种植球工艺，其特征在于，包括：
提供晶圆，所述晶圆具有多个第一植球区及多个第二植球区，所述第一植球区对应性能合格的芯片，所述第二植球区对应性能不合格的芯片；
对所述晶圆进行植球，所述第一植球区被植球，同时所述第二植球区未被植球。
2.如权利要求1所述的植球工艺，其特征在于，采用真空治具对所述晶圆进行植球，所述真空治具具有多个焊球板，每个焊球板对应于一个植球区。
3.如权利要求2所述的植球工艺，其特征在于，所述真空治具的每个焊球板具有独立的真空开关。
4.如权利要求2所述的植球工艺，其特征在于，所述真空治具与晶圆检测设备相连接，接收晶圆中芯片的测试结果数据。
5.如权利要求2所述的植球工艺，其特征在于，所述真空治具包括真空发生器及真空管道，所述真空管道的一端连接所述真空发生器，另一端连接所述焊球板。
6.如权利要求4所述的植球工艺，其特征在于，真空治具接收晶圆中芯片的测试结果数据具体包含：将芯片的测试结果数据转化为电磁信号传给所述真空治具，所述真空治具按照接收到的电磁信号控制所述真空开关。
7.如权利要求5所述的植球工艺，其特征在于，所述真空管道具有一卡扣，所述卡扣可以分离所述真空管道。
8.如权利要求2所述的植球工艺，其特征在于，对所述晶圆进行植球具体包括：
用所述真空治具从焊球存储装置中吸取焊球；
去除多余焊球；
将余下的焊球植入相应的植球区。
9.如权利要求8所述的植球工艺，其特征在于，去除多余焊球，具体包含：
用真空吸具吸取所述焊球，所述真空吸具的吸力小于所述真空治具，且所述真空吸具的吸力方向与所述真空治具的吸力方向相反。
10.如权利要求8所述的植球工艺，其特征在于，去除多余焊球后，在所述焊球上涂覆一层助焊剂。
11.一种封装工艺，其特征在于，所述封装工艺包括如权利要求1至10任意一项所述的植球工艺的步骤。
CN201711345665.6A 2017-12-15 2017-12-15 植球工艺和封装工艺 Pending CN109935525A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711345665.6A CN109935525A (zh) 2017-12-15 2017-12-15 植球工艺和封装工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711345665.6A CN109935525A (zh) 2017-12-15 2017-12-15 植球工艺和封装工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109935525A true CN109935525A (zh) 2019-06-25

Family

ID=66979466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711345665.6A Pending CN109935525A (zh) 2017-12-15 2017-12-15 植球工艺和封装工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109935525A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115003055A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 哈尔滨理工大学 一种电子元件加工设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2920504Y (zh) * 2006-07-07 2007-07-11 万润科技股份有限公司 改进的植球机的锡球吸引植入机构
CN201374873Y (zh) * 2009-01-08 2009-12-30 魏旭荣 一种植球机模具结构
CN201529822U (zh) * 2009-11-16 2010-07-21 重庆群崴电子材料有限公司 全自动植球机
CN102290356A (zh) * 2011-09-02 2011-12-21 四川卫士通信息安全平台技术有限公司 一种适用于bga芯片贴片焊接后进行封装保护的方法
CN104701222A (zh) * 2015-03-12 2015-06-10 上海理工大学 一种面阵凸点植球工艺的补球装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2920504Y (zh) * 2006-07-07 2007-07-11 万润科技股份有限公司 改进的植球机的锡球吸引植入机构
CN201374873Y (zh) * 2009-01-08 2009-12-30 魏旭荣 一种植球机模具结构
CN201529822U (zh) * 2009-11-16 2010-07-21 重庆群崴电子材料有限公司 全自动植球机
CN102290356A (zh) * 2011-09-02 2011-12-21 四川卫士通信息安全平台技术有限公司 一种适用于bga芯片贴片焊接后进行封装保护的方法
CN104701222A (zh) * 2015-03-12 2015-06-10 上海理工大学 一种面阵凸点植球工艺的补球装置及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115003055A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 哈尔滨理工大学 一种电子元件加工设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102016615B (zh) 用于询问电子部件的方法和设备
CN101558491B (zh) 具有用于多种部件触点类型的对齐不敏感支持的可重新编程电路板
CN108267679B (zh) 基于重离子微束辐照的锗硅异质结晶体管单粒子效应测试方法
CN104614656B (zh) 半导体芯片重测系统及其重测方法
KR20090015895A (ko) 전자 구성요소에 질의하기 위한 방법 및 장치
CN109935525A (zh) 植球工艺和封装工艺
CN205450046U (zh) 多探针测试组件
CN106019126A (zh) 一种半导体测试装置及其测试方法
CN1637745A (zh) 用于抑制电源噪声的半导体集成电路的设计方法
CN105870104A (zh) 一种具有电磁屏蔽功能的封装结构
CN103904056A (zh) 一种PoP封装结构及制造工艺
CN102122606B (zh) 一种晶圆级封装微球自动收集及供球循环设备
CN108109949B (zh) 一种芯片的封装方法及封装结构
CN104538376A (zh) 一种带有铜柱的pop封装结构及其制备方法
CN109581173A (zh) 一种基于微纳米管阵列的tsv转接板测试装置及方法
CN107134423A (zh) 倒装芯片键合装置及其键合方法
CN103543337A (zh) 用于电容测试组件的电容测试器件和方法
CN202487543U (zh) 一种piii工艺流程控制和在线剂量、均匀性检测装置
CN109904099A (zh) 氢效应试验箱和系统
CN108845165A (zh) 探针结构及其使用方法
CN102522345B (zh) 植球设备和利用该植球设备的植球方法
CN205376479U (zh) 一种半导体封装治具
CN106684017A (zh) 一种球栅阵列封装锡球制备及植球一体化装置
CN209843653U (zh) 一种静电吸附样品用扫描电镜样品台
CN104520981A (zh) 一种测试倒装led芯片的吸嘴、方法及测试机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190625