切割及湿法腐蚀双结合的封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种圆片级封装结构，尤其涉及一种切割及湿法腐蚀双结合的封装结构。

背景技术：

圆片级封装(WLP)是在整片晶圆上完成全部或者大部分的封装、测试工序，然后进行切片分割。其是一种先进的封装技术，被广泛应于MEMS器件领域。在MEMS制造中，圆片级封装技术成为微加工中重要的工艺之一，它是微系统封装技术中重要的组成部分。

圆片级封装中导线互连通常有两种方法，即纵向通孔型(TSV技术)和横向埋线型两种。TSV技术实现的垂直方式的导线互连技术虽然能大大提高引线的密度，但TSV技术的成本较高，对于引线密度要求不高的MEMS器件来说并没有太大优势，同时也造成了衬底材料较大的应力。横向引线互连的结构简单，成本相对较低，非常适用于引线数量少的MEMS器件的封装。

但是，横向引线互连结构需要将盖板圆片非器件区域切除以漏出引线焊盘，盖板圆片与下方的衬底圆片一般间距很小，在几十微米范围，以常规的方法进行切割，往往会遇到两个问题：1.由于切割机Z轴运行精度、切割前贴膜时蓝膜厚误差以及贴膜过程中接触面不可避免的微气泡影响，切割深度无法精准控制，致使将盖板圆片非器件区域切除时划伤下方衬底圆片上的引线焊盘，从而造成器件失效；2.盖板圆片非器件区域切除时，块状的玻璃或者硅碎屑飞溅经常触碰到刀片，致使刀片损坏，严重可能影响到机器的正常功能使用。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种切割及湿法腐蚀双结合的封装结构。

本实用新型的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，包括有衬底圆片，其中：所述衬底圆片上分布有引线焊盘，所述引线焊盘上分布有MEMS器件，所述引线焊盘位于MEMS器件的外围，设置有键合环，所述键合环的顶端分布有括盖板圆片。

进一步地，上述的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，其中，所述盖板圆片的厚度为300至600um。

更进一步地，上述的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，其中，所述盖板圆片的厚度为500um。

更进一步地，上述的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，其中，所述衬底圆片的厚度为300至600um。

更进一步地，上述的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，其中，所述衬底圆片的厚度为500um。

更进一步地，上述的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，其中，所述键合环的厚度为10至50um。

更进一步地，上述的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，其中，所述键合环的厚度为20um。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、采用有机键合环-硅衬底和硅盖板-有机键合环-玻璃衬底两种键合封装结构，并针对每种结构提出结合湿法腐蚀工艺的结构划片方法，使用切割机对盖板圆片进行不切穿切割。

2、实现了圆片级封装横向引线互连结构引线焊盘的引出，同时避免了普通切割过程中碎屑飞溅致使崩刀的情况，大大提高了圆片级到独立芯片的生产效率及产品成品率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是切割及湿法腐蚀双结合的封装结构的结构示意图。

图2是切割机沿键合环外侧切割盖板圆片的截面示意图。

图3是切割机沿键合环外侧切割盖板圆片后的截面示意图。

图4是切割盖板圆片经腐蚀液腐蚀并清洁后的结构示意图。

图5是圆片裂片为单颗芯片的截面图。

图中各附图标记的含义如下。

1 盖板圆片 2 衬底圆片

3 键合环 4 MEMS器件

5 引线焊盘

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至5的切割及湿法腐蚀双结合的封装结构，包括有衬底圆片2，其与众不同在于：衬底圆片2上分布有引线焊盘5，引线焊盘5上分布有MEMS器件4。同时，引线焊盘5位于MEMS器件4的外围，设置有键合环3，在键合环3的顶端分布有括盖板圆片1。结合实际制造来看，盖板圆片1材质为硅，衬底圆片2材质为玻璃，引线焊盘5材质为金，键合环3材质为苯并环丁烯(BCB)。这样，拥有较佳的电学性能。

结合本实用新型一较佳的实施方式来看，盖板圆片1的厚度为300至600um，衬底圆片2的厚度为300至600um，键合环3的厚度为10至50um。同时，盖板圆片1的厚度为500um，衬底圆片2的厚度为500um，键合环3的厚度为20um。

结合本实用新型的实施来看，为了获取较佳的产品，拥有适当的划片效果，其可以采用以下制备划片方法：

首先，将键合后的产品衬底圆片2面，粘贴在切割用圆环上的蓝膜上。

之后，使用切割机沿键合环3外侧横向切割盖板圆片1。在此期间，设置切割高度，令盖板圆片1自上而下留有20至40um不切穿。并且，为了避免损伤键合环3，切割槽边缘距键合环3设置有90至110um的距离。当然，就本实用新型较佳的实施方式来看，可设置切割高度令盖板圆片1自上而下留有30um不切穿，切割槽边缘距键合环3设置有100um的距离。

接着，使用切割机沿键合环3外侧纵向切割盖板圆片1。在这个过程中，设置切割高度，令盖板圆片1自上而下留有20至40um不切穿，切割槽边缘距键合环3设置有90至110um的距离。同样，为了拥有较佳的切割效果，设置切割高度令盖板圆片1自上而下留有30um不切穿，切割槽边缘距键合环3设置有100um的距离。

随后，腐蚀硅盖板。考虑到盖板圆片1材质为玻璃，衬底圆片2材质为硅结构，可使用四甲基氢氧化铵(TMHA)溶液或是KOH溶液，腐蚀硅盖板，至未切穿部分腐蚀干净。

之后，清洗整个圆片，将盖板圆片1的玻璃或是硅碎屑清理干净，漏出引线焊盘5。

最终，沿切割槽切割衬底圆片2，将焊盘已引出的整片产品分割为单颗产品。

通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本实用新型后，拥有如下优点：

1、采用有机键合环-硅衬底和硅盖板-有机键合环-玻璃衬底两种键合封装结构，并针对每种结构提出结合湿法腐蚀工艺的结构划片方法，使用切割机对盖板圆片进行不切穿切割。

2、实现了圆片级封装横向引线互连结构引线焊盘的引出，同时避免了普通切割过程中碎屑飞溅致使崩刀的情况，大大提高了圆片级到独立芯片的生产效率及产品成品率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。