专利名称：网板以及在晶片背面形成保护层的方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种网板以及使用该网板在晶片背 面形成保护层的方法。
背景技术：
近年来，由于芯片的微电路制作朝向高集成度发展，因此，芯片封装也需向高 功率、高密度、轻薄与微小化的方向发展。芯片封装就是芯片制造完成后，以塑料或陶 瓷等材料，将芯片包在其中，以达保护芯片，使芯片不受外界水汽及机械性损害。芯片 封装的主要功能包括电能传送、信号传送、热的散失与保护支持。由于现今电子产品的 要求是轻薄短小及高集成度，造成芯片内包含的逻辑线路增加，而进一步使得芯片的I/ O(Input/Output)脚数增加，而为配合这些需求，产生了许多不同的封装方式，例如，球 栅阵列封装、多芯片模块封装以及倒装式封装等。上述各种封装方法都是将晶片分离成独立的芯片后再完成封装的程序，而晶片 级芯片尺寸封装(WaferLevel Chip Scale Package, WLCSP)则是半导体封装未来发展的趋
势，晶片级芯片尺寸封装是以整片晶片为封装对象，在晶片上同时对多个集成电路芯片 进行封装、老化、测试，是一种高度整合的封装技术。在晶片级芯片尺寸封装中，在预 期位置形成布线部分、电极部分和绝缘部分，使得它们并不伸出集成电路芯片的侧面区 域，这就大大降低了集成电路芯片的尺寸，并缩短了制造时间。一般来说，晶片级芯片尺寸封装过程通常包括如下步骤首先，提供一包括正 面和背面的晶片，所述晶片的正面已经形成有多个集成电路芯片和划片线；接着，在所 述晶片上二次布线，即在每个集成电路芯片上形成凸点下金属化层(UBM)；接下来，对 所述晶片的背面进行研磨以减薄所述晶片。其中晶片减薄工艺降低了封装贴装高度，并 且减薄后的晶片柔性较好，可提高后续形成的焊球的抗疲劳性能。然而，减薄后的晶片 的厚度通常只有8 15mil，因此减薄后的晶片非常容易产生损伤，在后续过程中容易破 裂。因此，晶片减薄后通常还需要进行背面涂覆工艺，也就是说，在晶片背面涂覆绝缘 材料并固化所述绝缘材料，以在晶片背面形成保护层，进而增加晶片的强度。目前，业界通常是利用网板印刷的方式在晶片背面涂覆绝缘材料。具体请参考 图1至图3，其中，图1是现有的网板的结构示意图，图2是现有的网板的使用示意图， 图3是利用现有的网板所形成的保护层的截面图。如图1至图3所示，网板(stencil) 10包 括框架11以及设置在框架11上的印刷孔12，其中印刷孔12与晶片20的尺寸相同。使 用过程中，首先将网板10放置于晶片20的背面上，其中晶片20的正面包括划片线21以 及由该划片线21限定的多个集成电路芯片22。接着，驱动网板10上方的印刷辊筒30， 以促使绝缘材料经网板10的印刷孔12涂覆到晶片20的背面上，之后，固化所述绝缘材 料，以在晶片20背面形成如图3所示的保护层23，其中，所述绝缘材料可以是聚酰亚胺 或环氧树脂等具有可成型性(molding)的材料。然而，在实际生产中发现，由于现有的网板10的印刷孔12与晶片20的尺寸相同，且其内部并未设置有印刷网，因此利用现有的网板10所形成的保护层23是一整体， 保护层23的面积与晶片20的面积相同，在固化过程中，绝缘材料内部具有较大的应力， 极易导致晶片20弯曲，使得在后续的制造工艺中加工难度较大，且晶片20非常容易破 碎，给工艺生产带来巨大的损失。因此，提 供一种网板，可减小绝缘材料固化过程中所产生的应力，确保晶片不 会弯曲，是十分必要的。
发明内容
本发明提供一种网板，以解决现有的网板所形成的保护层内部的应力较大，极 易导致晶片弯曲，使得在后续的制造工艺中加工难度大，并且晶片非常容易破碎的问 题。为解决上述问题，本发明提供一种网板，该网板用于将绝缘材料涂覆到晶片的 背面，该网板包括框架；设置于该框架上的印刷孔；以及安装在该印刷孔上的印刷 网，其中该印刷网与该晶片相匹配。可选的，所述晶片的正面包括划片线以及由该划片线限定的多个集成电路芯 片，所述印刷网与所述划片线相匹配。可选的，所述网板还包括由所述印刷网限定的多个印刷网孔，所述印刷网孔与 所述集成电路芯片相匹配。可选的，所述印刷网固定地安装在所述框架上。可选的，所述印刷网可拆卸地安装在所述框架上。可选的，所述印刷网的材质是金属，所述印刷网的材质是含镍合金，所述框架 为矩形，所述框架的材质是金属，所述框架的材质是含镍合金。可选的，所述网板的厚度为15 1500um。相应的，本发明还提供一种使用网板在晶片背面形成保护层的方法，其中该网 板包括框架；设置于该框架上的印刷孔；以及安装在该印刷孔上的印刷网，该印刷网 与该晶片相匹配，该方法包括提供一包括正面和背面的晶片；利用所述网板将绝缘材 料涂覆在所述晶片的背面；固化所述绝缘材料以在所述晶片的背面形成保护层。可选的，所述晶片的正面包括划片线以及由该划片线限定的多个集成电路芯 片，所述印刷网与所述划片线相匹配。可选的，所述网板还包括由所述印刷网限定的多个印刷网孔，所述印刷网孔与 所述集成电路芯片相匹配。可选的，所述印刷网固定地安装在所述框架上。可选的，所述印刷网可拆卸地安装在所述框架上。可选的，所述印刷网的材质是金属，所述印刷网的材质是含镍合金，所述框架 为矩形，所述框架的材质是金属，所述框架的材质是含镍合金。可选的，所述绝缘材料是聚酰亚胺。可选的，所述绝缘材料是环氧树脂。可选的，所述网板的厚度为15 1500um。与现有技术相比，本发明提供的网板具有以下优点
1、所述网板包括设置于框架上的印刷孔以及安装在该印刷孔上的印刷网，其中 该印刷网与该晶片相匹配，由所述印刷网限定的多个印刷网孔与晶片上的集成电路芯片 相匹配，因此，通过所述网板在晶片背面形成的保护层包括多个相互独立的保护区，其 中每一个保护区是与晶片正面上的集成电路芯片的面积、数量及排列方式相对应的，由 于每一个保护区的面积较小，可以减小绝缘材料固化过程中其内部的应力，确保晶片不 会弯曲，提高了晶片的强度。2、由于利用所述网板涂覆的绝缘材料在固化过程中的应力较小，因此，可在 晶片背面涂覆较厚的绝缘材料，以形成厚度较大的保护层，进而提高集成电路芯片的强 度，使集成电路芯片免受外界水汽及机械性损害，确保集成电路芯片的安全。
图1是现有的网板的结构示意图；图2是现有的网板的使用示意图；图3是利用现有的网板所形成的保护层的截面图；图4为本发明实施例所提供的网板的结构示意图；图5为晶片正面的示意图；图6是利用本发明实施例所提供的网板所形成的保护层的截面图。
具体实施例方式在背景技术中已经提及，由于现有的网板的印刷孔与晶片的尺寸相同，因此利 用现有的网板所形成的保护层是一整体，其面积与晶片的面积相同，这就使得在绝缘材 料固化过程中，绝缘材料内部具有较大的应力，导致晶片容易弯曲，在后续的制造工艺 中加工难度非常大，并且晶片极易破碎，给工艺生产带来巨大的损失。本发明的核心思想在于，提供一种网板，可减小固化过程中绝缘材料内部的应 力，确保晶片不会弯曲。下面将结合剖面示意图对本发明进行更详细的描述，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。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的 功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施 例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有 关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能 是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利 要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均 使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。请参考图4至图5，其中图4为本发明实施例所提供的网板的结构示意图，图 5为晶片正面的示意图。如图4所示，该网板100用于将绝缘材料涂覆到晶片200的背面，其包括框架110、设置于该框架110上的印刷孔、以及安装在该印刷孔上的印刷网 120，其中该印刷网120与该晶片相匹配，该印刷网120用于限定印刷在晶片200背面的 绝缘材料图案。其中，所述晶片200的正面包括划片线210以及由该划片线210限定的多个集成 电路芯片220，所述印刷网120与所述划片线210相匹配，由所述印刷网120限定的多个 印刷网孔130与所述集成电路芯片220相匹配。也就是说，印刷网120的尺寸与位置与 划片线210的尺寸与位置相对应，印刷网孔130的面积、数量、排列方式，与晶片200正 面的集成电路芯片220的面积、数量及排列方式相对应。具体地说，框架110为矩形，其材质通常是金属，优选的，框架110的材质是含 镍合金，当然，框架110的材质也可为硬度较好的塑料或其它材质。在本发明实施例中，印刷网120是可拆卸地安装在框架110上，以便于印刷网 120的清洗维护。当然，在本发明其它实施例中，印刷网也可固定地安装在框架上。其中，印刷网120的材质可以是金属，优选的，印刷网120的材质为含镍合金， 印刷网120的图案可通过本领域公知的例如激光切割或蚀刻等方式形成。本发明实施例所提供的网板100包括设置于框架110上的印刷孔以及安装在该印 刷孔上的印刷网120，其中该印刷网120与该晶片200相匹配，由所述印刷网120限定的 多个印刷网孔130与晶片200上的集成电路芯片220相匹配，因此，通过所述网板100在 晶片200背面形成的保护层包括多个相互独立的保护区，其中每一个保护区是与晶片200 正面上的集成电路芯片220的面积、数量及排列方式相对应的，由于每一个保护区的面 积较小，可以减小绝缘材料固化过程中其内部的应力，确保晶片200不会弯曲，提高了 晶片200的强度。此外，由于利用网板100涂覆的绝缘材料在固化过程中的应力较小，因此，可 增加所述网板100的厚度，进而在晶片200背面涂覆更厚的绝缘材料，以形成较厚的保 护层，进一步提高集成电路芯片的强度，确保集成电路芯片外界水汽及机械性损害。例 如，所述网板100的厚度可以为15 1500um。本发明还提供一种在晶片背面形成保护层的方法，该方法包括如下步骤首先，提供一包括正面和与正面相对的背面的晶片200，所述晶片200的正面包 括划片线210以及由该划片线210限定的多个集成电路芯片220。其中，在所述晶片200 上已经完成二次布线，即在集成电路芯片220上已经形成了凸点下金属化层，并且，晶 片200已经进行了背面减薄工艺，所述背面减薄工艺可降低封装贴装高度，并且减薄后 的晶片200柔性较好，可提高后续形成的焊球的抗疲劳性能。接着，将网板100放置于晶片200的背面上，并驱动网板100上方的印刷辊筒， 以促使绝缘材料经网板100涂覆到所述晶片200的背面上。其中，网板100包括框架 110、设置于该框架Iio上的印刷孔、以及安装在该印刷孔上的印刷网120，其中该印刷 网120与该晶片相匹配，所述绝缘材料经所述印刷网孔130涂覆到所述晶片200的背面
上。 最后，固化所述绝缘材料以在晶片200的背面形成如图6所示的保护层230。其 中，固化工艺的条件可根据实际的绝缘材料特性设定，本领域技术人员可以通过实验获 得具体的工艺参数，例如，固化工艺的温度可以为60 300°C，固化时间可以为0.5 4小时。 如图6所示，由于所述网板100包括与所述晶片200匹配的印刷网120，因此形 成的保护层230包括多个保护区231，其中每一个保护区231的面积较小，大大减小了固 化过程中绝缘材料内部的应力，确保晶片200不会弯曲，进而确保每一个集成电路芯片 220不受外界水汽以及外来机械力的冲击，并可减小后续划片过程中所产生的碎屑，有利 于激光打标工艺的顺利进行。综上所述，本发明提供一种网板以及使用该网板在晶片背面形成保护层的方 法，该网板用于将绝缘材料涂覆到晶片的背面，该网板包括框架、设置于该框架上的 印刷孔以及安装在该印刷孔上的印刷网，其中该印刷网与该晶片相匹配。本发明可以减 小绝缘材料固化过程中其内部的应力，确保晶片不会弯曲，提高了晶片的强度。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的 精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的 范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种网板，其用于将绝缘材料涂覆到晶片的背面，该网板包括 框架；设置于该框架上的印刷孔；以及安装在该印刷孔上的印刷网，其中该印刷网与该晶片相匹配。
2.如权利要求1所述的网板，其特征在于，所述晶片的正面包括划片线以及由该划片 线限定的多个集成电路芯片，所述印刷网与所述划片线相匹配。
3.如权利要求2所述的网板，其特征在于，还包括由所述印刷网限定的多个印刷网 孔，所述印刷网孔与所述集成电路芯片相匹配。
4.如权利要求1或3所述的网板，其特征在于，所述印刷网固定地安装在所述框架上。
5.如权利要求1或3所述的网板，其特征在于，所述印刷网可拆卸地安装在所述框架上。
6.如权利要求1所述的网板，其特征在于，所述印刷网的材质是金属。
7.如权利要求6所述的网板，其特征在于，所述印刷网的材质是含镍合金。
8.如权利要求1所述的网板，其特征在于，所述框架为矩形。
9.如权利要求8所述的网板，其特征在于，所述框架的材质是金属。
10.如权利要求9所述的网板，其特征在于，所述框架的材质是含镍合金。
11.如权利要求1所述的网板，其特征在于，其厚度是15 1500um。
12.一种使用权利要求1所述的网板在晶片背面形成保护层的方法，其中该网板包 括框架；设置于该框架上的印刷孔；以及安装在该印刷孔上的印刷网，其中该印刷网 与该晶片相匹配，其特征在于，该方法包括提供一包括正面和背面的晶片；利用所述网板将绝缘材料涂覆在所述晶片的背面；固化所述绝缘材料以在所述晶片的背面形成保护层。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述晶片的正面包括划片线以及由该划 片线限定的多个集成电路芯片，所述印刷网与所述划片线相匹配。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述网板还包括由所述印刷网限定的多 个印刷网孔，所述印刷网孔与所述集成电路芯片相匹配。
15.如权利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述印刷网固定地安装在所述框架上 ο
16.如权利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述印刷网可拆卸地安装在所述 框架上。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述印刷网的材质是金属。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述印刷网的材质是含镍合金。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述框架为矩形。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述框架的材质是金属。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述框架的材质是含镍合金。
22.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述绝缘材料是聚酰亚胺。
23.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述绝缘材料是环氧树脂。
24.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述网板的厚度是15 1500um。
全文摘要
本发明揭露了一种网板，该网板用于将绝缘材料涂覆到晶片的背面，该网板包括框架、设置于该框架上的印刷孔以及安装在该印刷孔上的印刷网，其中该印刷网与该晶片相匹配。本发明可以减小绝缘材料固化过程中其内部的应力，确保晶片不会弯曲，提高了晶片的强度。
文档编号H01L21/00GK102024671SQ20091019557
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者丁万春, 何智清, 王重阳 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司, 芯电半导体(上海)有限公司