CN111735982A - 一种加速度计封装的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种加速度计封装的方法，其中，于执行一引线键合工艺之后，执行一贴装工艺，提供一金属盖固定于一基板的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒密封于基板上。有益效果：引线键合工艺之后，执行贴装工艺，通过金属盖固定基板的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒密封在基板上，避免现有技术中环氧树脂模压过程中产生的应力，有效提升加速度计的产品性能，降低产品成本，缩短生产周期。

Description

一种加速度计封装的方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种加速度计封装的方法。

背景技术

半导体装置被使用于多种电子应用中，例如个人电脑、手机、数码相机等其它电子装置。集成电路器件通常包括被容纳在封装内的裸晶粒，例如，加速度计封装不但为其内部的裸晶粒提供隔离周围环境的保护，更进一步为裸晶粒提供一个连接界面。

现有技术中，加速度计基本采用环氧树脂进行封装，其使用成本较高，并且对于加速度计这类MEMS(Micro-Electro-Mechanical System微电子机械系统)产品来说，其对应力的敏感度较高，在采用环氧树脂封装过程中产生的应力较大会对产品性能产生影响，并且使用环氧树脂生产的加速度计键合的线弧受材料参数等影响产生变形，导致线受损、短路等风险，因此对于生产工艺和材料特性也有较高的要求，同时也就增加了产品封装的成本和难度，并且采用环氧树脂进行封装需要较长的生产周期。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种加速度计封装的方法。

具体技术方案如下：

本发明提供一种加速度计封装的方法，其中，于执行一引线键合工艺之后，执行一贴装工艺，提供一金属盖固定于一基板的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒密封于所述基板上。

优选的，提供一具有多个裸晶粒的晶圆，对所述晶圆进行研磨及切割，以形成分立的裸晶粒。

优选的，于执行引线键合工艺之前对至少一个所述裸晶粒进行一预设次数的光学检验。

优选的，于所述光学检验之前，将复数个需要封装在同一芯片内的所述裸晶粒进行绑定。

优选的，所述引线键合工艺包括，在所述基板上设置一引线框，将绑定后的所述裸晶粒与所述引线框通过复数根金线进行键合。

优选的，所述贴装工艺包括，将所述金属盖通过一锡膏焊接固定于所述基板上，以形成一腔体，所述裸晶粒和所述金线位于所述腔体内，以形成一初步封装件。

优选的，所述金属盖具有一凹陷，所述凹陷的四壁与所述基板合围形成所述腔体。

优选的，执行所述贴装工艺之后还包括，对所述初步封装件进行打标记、切割分离以及检验，以得到所述加速度计的一最终封装件。

优选的，于所述贴装工艺之前还包括一涂胶工艺，所述涂胶工艺提供一胶水涂料，涂覆于所述金线上，用于防止所述金线损坏。

优选的，所述金属盖包括：

一透气通孔，用以释放所述腔体内的热量；

一防护膜，所述防护膜粘贴于所述金属盖的内侧顶部，且遮挡所述透气通孔，用以防护所述腔体内的所述基板、所述引线框、所述裸晶粒以及所述金线。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：引线键合工艺之后，执行贴装工艺，通过金属盖固定基板的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒密封在基板上，避免现有技术中环氧树脂模压过程中产生的应力，有效提升加速度计的产品性能，降低产品成本，缩短生产周期。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明的实施例的结构示意图；

图2为本发明的实施例的引线键合工艺之前的步骤图；

图3为本发明的实施例的引线键合工艺步骤图；

图4为本发明的实施例的贴装工艺步骤图；

图5为本发明的实施例的贴装工艺之后的步骤图；

图6为本发明的实施例的涂胶工艺步骤图。

上述附图标记表示说明：

金属盖1；基板2；引线框20；裸晶粒3；金线4；胶水涂料5；透气通孔6；防护膜7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明提供一种加速度计封装的方法，其中，于执行一引线键合工艺之后，执行一贴装工艺，如图1所示，提供一金属盖1固定于一基板2的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒3密封于基板2上。

具体地，现有的加速度计封装过程中，是采用环氧树脂模压在基板上，由于采用环氧树脂生产的加速度计键合的线弧受材料参数等影响产生变形，会导致线受损，短路等风险，从而影响产品的性能。

因此，本实施例中，通过执行贴装工艺，也就是将一个金属盖1替代传统的环氧树脂固定在基板2的顶部，用以将设置在基板2上的裸晶粒3被金属盖1覆盖，进而按照封装要求对加速度计进行封装，避免现有技术中环氧树脂模压过程中产生的应力，有效提升加速度计的产品性能，降低产品成本，缩短生产周期。

在一种较优的实施例中，引线键合工艺之前还包括，提供一具有多个裸晶粒3的晶圆(图中未显示)，对晶圆(图中未显示)进行研磨及切割，以形成分立的裸晶粒3。

具体地，如图2所示，目前，随着半导体封装组件的薄化趋势，封装组件内的晶圆也需要符合更薄的厚度，因此，需要将晶圆进行研磨，使得晶圆的尺寸更小，并在研磨之后需要对晶圆进行切割工艺，以使得将晶圆分立成多个裸晶粒3。

在一种较优的实施例中，于执行引线键合工艺之前对至少一个裸晶粒3进行一预设次数的光学检验。

具体地，在上述对晶圆进行研磨和切割的技术方案之后，需要对形成的裸晶粒3进行光学检验，从而保证形成的裸晶粒3具有较高的质量，一般至少进行两次光学检验，以保证检验结果具有较高的准确性。

在一种较优的实施例中，于光学检验之前，将复数个需要封装在同一芯片内的裸晶粒3进行绑定。

具体地，在上述光学检验的技术方案和对晶圆进行研磨和切割的技术方案之间，还需要将多个封装在同一芯片内的裸晶粒3进行绑定。

在一种较优的实施例中，引线键合工艺包括，将绑定后的裸晶粒3与引线框20通过复数根金线4进行键合。

具体地，如图3所示，采用金线4连接在引线框20的焊盘和裸晶粒3的焊盘上，用于将裸晶粒3和引线框20进行键合。

在一种较优的实施例中，贴装工艺包括，将金属盖1通过一锡膏(图中未显示)焊接固定于基板2上，以形成一腔体，裸晶粒3和金线4位于腔体内，以形成一初步封装件。

具体地，结合体1、4所示，在上述引线键合工艺之后，执行贴装工艺。在贴装工艺的过程中，采用金属盖1焊接在基板2的顶部，从而使得金属盖1覆盖裸晶粒3和金线4，起到保护裸晶粒3和金线4的作用。

进一步地，本实施例中，金属盖1通过使用锡膏(图中未显示)与基板2的顶部焊接，且经过回焊炉的时间不超过10分钟，相较于传统技术中，环氧树脂模压固化过程中只能固化90％左右，后续还需要一个高温过程来使环氧树脂反应完全固化，并且其完全固化时间是4～6小时，显而易见，本发明中通过金属盖1来替代环氧树脂，使得生产周期被有效的缩短。

在一种较优的实施例中，金属盖1具有一凹陷，凹陷的四壁与基板2合围形成腔体。

具体地，本实施例中，金属盖1的内上壁与基板2之间有一预设距离，以使得在金属盖1与基板2固定后，可以形成腔体，进而可将上述中的需要封装的裸晶粒3和金线4被包含在腔体内，以起到需要封装的裸晶粒3和金线4的作用。

进一步地，本实施例中，金属盖1与基板2顶部固定，相较于传统技术中，环氧树脂模压固化过程中只能固化90％左右，后续还需要一个高温过程来使环氧树脂反应完全固化，并且其完全固化时间是4～6小时，显而易见，本发明中通过金属盖1来替代环氧树脂，使得生产周期被有效的缩短。

在一种较优的实施例中，如图5所示，执行贴装工艺之后还包括，对初步封装件进行打标记、切割分离以及检验，以得到加速度计的一最终封装件。

在一种较优的实施例中，于贴装工艺之前还包括一涂胶工艺，涂胶工艺提供一胶水涂料5，涂覆于金线4上，用于防止金线4损坏。

具体地，如图6所示，在每根金线4上涂抹上胶水涂料5，从而起到保护金线4的作用。本实施例中的胶水涂料5可以是硅胶，所谓硅胶指的是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，具有吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等优点，因此，使用硅胶可以较好的保护上述中的金线4不易损坏。

在一种较优的实施例中，金属盖1包括：

一透气通孔6，用以释放腔体内的热量；

一防护膜7，防护膜7粘贴于金属盖1的内侧顶部，且遮挡透气通孔6，用以防护腔体内的基板2、引线框20、裸晶粒3以及金线4。

具体地，如图1所示，在上述技术方案中，由于金属盖1与基板2的顶部焊接经过回焊炉操作会产生热量，因此，可通过在金属盖1上设置一个透气通孔6，以使得腔体内的热量被释放，避免热量留在腔体内造成结构变形而产生应力。

本实施例中在金属盖1的顶部还粘贴一层防护膜7，用于防水防污染，起到保护腔体内的基板2、引线框20、裸晶粒3以及金线4的作用，且该防护膜7还可以粘贴在金属盖1的内侧的四周，可以达到最高级别IP68的防水作用。

进一步地，本实施例中的透气通孔6会被防护膜7遮挡，以避免外界的水和\或杂质通过该透气通孔6渗透到腔体内造成基板2、引线框20、裸晶粒3以及金线4的损坏。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：引线键合工艺之后，执行贴装工艺，通过金属盖固定基板的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒密封在基板上，避免现有技术中环氧树脂模压过程中产生的应力，有效提升加速度计的产品性能，降低产品成本，缩短生产周期。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加速度计封装的方法，其特征在于，于执行一引线键合工艺之后，执行一贴装工艺，提供一金属盖固定于一基板的顶部，以将至少一个需要封装的裸晶粒密封于所述基板上。

2.如权利要求1所述的加速度计封装的方法，其特征在于，所述引线键合工艺之前还包括，提供一具有多个所述裸晶粒的晶圆，对所述晶圆进行研磨及切割，以形成分立的所述裸晶粒。

3.如权利要求1所述的加速度计封装的方法，其特征在于，于执行引线键合工艺之前对至少一个所述裸晶粒进行一预设次数的光学检验。

4.如权利要求3所述的加速度计封装的方法，其特征在于，于所述光学检验之前，将复数个需要封装在同一芯片内的所述裸晶粒进行绑定。

5.如权利要求4所述的加速度计封装的方法，其特征在于，所述引线键合工艺包括，在所述基板上设置一引线框，将绑定后的所述裸晶粒与所述引线框通过复数根金线进行键合。

6.如权利要求5所述的加速度计封装的方法，其特征在于，所述贴装工艺包括，将所述金属盖通过一锡膏焊接固定于所述基板上，以形成一腔体，所述裸晶粒和所述金线位于所述腔体内，以形成一初步封装件。

7.如权利要求6所述的加速度计封装的方法，其特征在于，所述金属盖具有一凹陷，所述凹陷的四壁与所述基板合围形成所述腔体。

8.如权利要求6所述的加速度计封装的方法，其特征在于，执行所述贴装工艺之后还包括，对所述初步封装件进行打标记、切割分离以及检验，以得到一最终封装件。

9.如权利要求6所述的加速度计封装的方法，其特征在于，于所述贴装工艺之前还包括一涂胶工艺，所述涂胶工艺提供一胶水涂料，涂覆于所述金线上，用于防止所述金线损坏。

10.如权利要求5所述的加速度计封装的方法，其特征在于，所述金属盖包括：

一透气通孔，用以释放所述腔体内的热量；

一防护膜，所述防护膜粘贴于所述金属盖的内侧顶部，且遮挡所述透气通孔，用以防护所述腔体内的所述基板、所述引线框、所述裸晶粒以及所述金线。

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