封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法与流程

本发明属于集成电路封装技术领域，公开了封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法。

背景技术：

IC封装为了提高容量，增加功能，普遍使用多die(晶圆芯片)封装的方式，其包括了多个die封装平行放置的方式和堆叠die的封装方式，其中，die堆叠的层数从2到16层不等，当然，也有同种的die堆叠封装和不同种类的die堆叠封装，这样集成度越高越便于IC应用者的使用；多个die封装应用优势明显，但封装良率会低于单颗die的封装，根据叠加die个数增加不良品比率成倍数增加，简单来讲，因为其中一颗die上的一条线有问题会造成整颗IC报废，比如，一个两层堆叠封装的IC每颗die需要引到基板上的线为30条，两个die共有60条线，如果因为其中一条线连接有问题这颗产品就为不合格产品，但通常两颗中每一颗都是有独立功能的，没有断线的1颗也将随之报废，也有些是因为其中一颗die有损伤或者功能不良造成整颗IC报废；目前，封装的良品率两层堆叠die在99％，而4层、8层会更低，其中1％的封装造成的问题多半会因为里面的某条线或者其中1颗die有问题，99％的封装良品在电性测试时候还会产生2％左右的不良品，其中有很大比率也是因为某一个die有问题造成整颗报废；通过将多个die封装里面有问题的die隔离，使IC保留其它die的功能，从而使这颗IC可以发挥其它die的功能，解决报废品处理问题，以一个小型的封装厂一天产能15万颗32GB(里面是两颗16GB的晶圆Die叠加)闪存颗粒为例，里面将要有4.5万不良品，里面80％是因为一颗die问题造成，则可以通过隔断这颗die将IC降级成16GB使用，则将要回收4.5x80％＝3.6万颗产品，即使隔断操作不当造成5％的不良品里面还将有3.4万颗16GB产品，按当前市场价16GB IC单价4美金计算则将颗挽回13.6万美金，这种重工的成本低于0.1美金，则每天可挽回12.24美金，为此开发出问题die隔离方案。通过IC测试或者X-ray照射等分析方式判断出IC里面那层die出现问题，根据封装结构图判 定该层与基板连接线的位置，使用划片刀或者激光将该层die与基板的连线切断，这样产品其它die的功能可以完整的保留而不受干扰，起到产线报废品降级使用的效果。

技术实现要素：

为了解决现有技术中多个die中的一颗die有损伤或者功能不良造成整颗IC报废的问题，本发明公开以精确通过计算确定下刀位置，使得die的切割位置准确，避免die的浪费；通过物理损伤隔离法将报废IC降级使用，增加营收减少浪费的封装体切割断线方式实现堆叠IC不良品降级的方法。

本发明提供了封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法，包括封装外形图纸和内部焊线图纸，IC，die，金属线，刀片，划片机，所述IC具有多层结构，通过以下方法来实现：

第一、通过测试判定所测的IC内部多层结构中的出现问题层的die；

第二、确定切割刀的下刀位置并且设定参数，方法如下：

根据封装外形图纸和内部焊线图纸确定上层die引出金属线位置，用于定位下刀的位置：

根据封装外形图纸和内部焊线图纸确定上层封装体表面到第一层die的距离位置，到第二层die表面距离位置，确定切入深度；

第三、为了切割精度控制要求，使用切割晶圆的划片机，所述划片机包括机械划片机和激光划片机；所述机械划片机的刀片选择钻石颗粒比较大2000号以下的刀刃厚度小于40um的晶圆切割刀，切割速度小于10mm/s；所述激光划片机切割，激光划片机的切割深度精度均小于10um；

第四、将需要切的IC放在划片机带有真空吸附的切割盘上，其可根据材料不同会制作不同的切割盘，根据不同封装的IC准备不同的切割盘；

第五、切割完的die颗粒，可通过划片机里面的清洗吹干，清洗吹干后测试剩余die功能，剩余die未出现问题的IC作为降级品使用。

作为本发明进一步限制的，所述线弧顶点到die表面距离最小等于40um。

作为本发明进一步限制的，所述切割参数的设定为基于能够将上层die的线切断，也可以切入上层die，且未切到下层die。

作为本发明进一步限制的，所述切割刀的切入深度位置e使用的公式为e＝(b-40+c)/2。

与现有技术相比，本发明有益效果是：本发明封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法，可以精确通过计算确定下刀位置，使得die的切割位置准确，避免die的浪费；通过物理损伤隔离法将报废IC降级使用，增加营业收入，减少浪费；整个设计，操作简单，切割精确，提高了产品质量，起到产线报废品降级使用的效果。

附图说明

图1是本发明中封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法的两层堆叠die的LGA封装结构示意图；

图2是本发明中IC切割位置计算参照图；

图3是本发明中钻石切割刀片结构示意图。

图4是本发明中切割结构示意图。

图5和图6是本发明中切割位置结构示意图。

图7是本发明中多种层叠结构切割示意图。

图8是本发明中两颗die封装IC结构示意图。

图中：die1，第一层die，11，第二层die12，金属线2，IC平台3，IC截面4，刀片5，沟槽6。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图6所示，本发明提供了封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法，包括封装外形图纸和内部焊线图纸，IC，die，金属线2，刀片5，划片机，所述IC具有多层结构，其通过以下方法来实现，

第一、通过测试判定所测的IC内部多层结构中的出现问题层的die；

第二、确定切割刀的下刀位置并且设定参数，方法如下：

根据封装外形图纸和内部焊线图纸确定上层die引出金属线2位置，图中标示为a，用于定位下刀的位置；这样设置，能明确下刀的具体位置，避免切错位置，造成die报废。

根据封装外形图纸和内部焊线图纸确定上层封装体表面到第一层die11的距离位置，图为标示为b，到第二层die12表面距离位置，图中标示为c，由此，确定切入深度；

第三、为了切割精度控制要求，使用切割晶圆的划片机，所述划片机包括机械划片机和激光划片机；所述机械划片机的刀片选择钻石颗粒比较大2000号以下的刀刃厚度小于40um的晶圆切割刀，切割速度小于10mm/s；所述激光划片机切割，激光划片机的切割深度精度均小于10um；这样设置，切割具有一定的精确性。

第四、将需要切的IC放在划片机带有真空吸附的切割盘，也就是IC台3上，封装厂根据材料不同会制作不同的切割盘且根据不同封装的IC准备不同的切割盘；这样设置，切割精确。

第五、切割完的颗粒，可利用划片机里面的清洗吹干，清洗吹干后测试剩余die功能，未出现问题的作为降级品使用；

所述线弧顶点到die表面距离最小等于40um。

所述切割参数的设定为基于能够将第一层die11的金属线2切断，也可以切入第一层die11，且未切到第二层die12。

所述切割刀的刀片5切入深度e使用的公式为e＝(b-40+c)/2，这样设置，便于精确计算出切入深度，不易切断第二层die12。

如图5和图6所示，其具体实施步骤如下：

步骤一、根据IC设计图纸推算出切割位置，图中标示为a和切入封装体深度的位置，图中标示为e，由此得出，e＝(b-40+c)/2(如图一所示)；

步骤二、将IC放在划片机的真空固定IC平台3，根据步骤一计算的位及置切入深度进行切割(如图三所示)，机械切割选用钻石切割刀片进行切割，激光切割则无需使用刀片，由此可见，上层die连接基板的金属线已被切断(如图三和图四所示)，第二层die12未受影响；

步骤三、切割完后清洗，IC树脂面切割后的沟槽6(如图四所示)。

假设第二层die12需要隔离则切入位置和深度同样以不影响其它die或者基板为原则，即切断线，切入die也可以，其深度位置e(如图五和图六标示)通过计算公式为e＝(b-40+c)/2计算得出深度位置的具体数值，这样设置，计算准确。

如图7所示，四层叠die封装方式叠加的可有多种切断方式，其切断方式的次序为从下向上叠加次序1，2，3，4的排列切断组合，其包括有几种切断组合，分别为第四层，第二层和第四层，第三层和第四层，第二层、第三层和第四层；第二层，第一层和第二层，第一层、第二层和第四层；这样设置，组合方便。

如图8所示，平行放置的2颗die封装IC，其使用方法依照上述方法来使用。

本发明封装体切割断线实现堆叠IC不良品降级的方法，1、可以精确通过计算确定下刀位置，使得die的切割位置准确，避免die的浪费；2、通过物理损伤隔离法将报废IC降级使用，增加营业收入，减少浪费；3、整个设计，操作简单，切割精确，提高了使用度，起到产线报废品降级使用的效果需要指出的是，上述较佳实施方式仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的有效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。