一种数字隔离器及隔离结构的制作方法与流程

1.本发明涉及电子封装技术领域，特别涉及一种数字隔离器结构及其制作方法。


背景技术：

2.现有数字隔离器大多数采用环氧塑封料注塑成如psop16等塑料封装，如在潮湿环境中常会因吸湿导致数字隔离器出现漏电、击穿电压降低等问题；部分采用灌封陶瓷封装，解决了潮湿环境使用，但在航天等温度变化大的使用环境下又常常遇到引线键合互联可靠性问题。
3.为此空封陶瓷封装数字隔离器芯片采用蓝宝石等绝缘衬底，但制作成本增加太大；用mems工艺线聚酰亚胺制作数字隔离器芯片则要有专用工艺线；如采用成熟的硅圆片工艺线制作数字隔离器芯片，则需要将所有输入端、输出端到芯片侧面（半导体硅晶圆露出部分)的距离增大，以进消除通过半导体硅的表面爬电、漏电，但带来数字隔离器芯片增大超过设计要求而不能被接收等问题。
4.针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种数字隔离器及隔离结构的制作方法，以解决背景技术中的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种数字隔离器，包括：隔离器芯片，所述隔离器芯片包括作为衬底的半导体硅晶圆和制作在所述半导体硅晶圆顶面的隔离器；隔离结构，包覆所述隔离器芯片的侧面四周和底面。
7.可选的，所述隔离器上设有金属压焊盘，所述金属压焊盘包括输入端金属压焊盘、输出端金属压焊盘。
8.可选的，所述隔离结构包覆至所述输入端金属压焊盘和所述输出端金属压焊盘的外围；所述输入端金属压焊盘、所述输出端金属压焊盘及其内部部分则不被所述隔离结构包覆。
9.可选的，所述隔离器的绝缘层上还设有pi台阶。
10.可选的，所述隔离结构的材质为绝缘塑封料。
11.本发明还提供了一种数字隔离器隔离结构的制作方法，包括：提供隔离器芯片；将隔离器芯片倒贴在正面保护膜上；用液态注塑工艺做上隔离结构，包覆所述隔离器芯片；切割出分离槽，揭去正面保护膜，通过分离槽分离。
12.可选的，提供隔离器芯片之后，在其正面刻蚀出输入端金属压焊盘、输出端金属压焊盘和pi台阶，再将隔离器芯片倒贴在正面保护膜上。
13.可选的，所述输入端金属压焊盘、所述输出端金属压焊盘和所述pi台阶的刻蚀为同时进行。
14.可选的，用液态注塑工艺做上隔离结构，包覆所述隔离器芯片包括：用12"晶圆塑封机注塑，注塑的隔离结构厚度为0.50mm。
15.可选的，在注塑完成后经过145~155℃、1小时以上后使隔离结构固化。
16.在本发明提供的数字隔离器及隔离结构的制作方法中，所述数字隔离器包括隔离器芯片和隔离结构；隔离器芯片包括半导体硅晶圆，其顶面制作有隔离器；隔离器上设有金属压焊盘，金属压焊盘包括输入端金属压焊盘、输出端金属压焊盘；且所述输入端金属压焊盘和所述输出端金属压焊盘之外几百微米地方分别设有pi台阶，pi台阶制作在所述隔离器上。本发明不需要利用蓝宝石等价值昂贵的绝缘衬底圆片，不需要特定mems工艺线才能做厚层隔离，采用现有硅圆片工艺线和芯片液态注塑工艺即可解决数字隔离器的绝缘耐压问题，降低了数字隔离器制作投资和生产成本。
附图说明
17.图1是本发明提供的数字隔离器的俯视图；图2是本发明提供的数字隔离器的a
‑
a剖面图；图3是隔离器芯片的结构示意图；图4是将隔离器芯片倒贴在正面保护膜上的示意图；图5是用隔离结构包覆两个隔离器芯片的示意图；图6是在相邻隔离器芯片的缝线中割出分离槽的示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种数字隔离器及隔离结构的制作方法作进一步详细说明。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。
19.实施例一本发明提供了一种数字隔离器，其结构的俯视图如图1所示，剖面图如图2所示，包括隔离器芯片1和隔离结构2。如图3所示，所述隔离器芯片1包括半导体硅晶圆11，所述半导体硅晶圆11作为衬底，所述半导体硅晶圆11顶面制作有隔离器12；所述隔离器12上设有金属压焊盘，所述金属压焊盘包括输入端金属压焊盘121、输出端金属压焊盘122；且所述输入端金属压焊盘121和所述输出端金属压焊盘122之外几百微米地方分别设有pi台阶123，所述pi台阶123制作在所述隔离器12上。
20.请继续参阅图1和图2，所述隔离结构2包覆至所述输入端金属压焊盘121和所述输出端金属压焊盘122的外围；所述输入端金属压焊盘121、所述输出端金属压焊盘122及其内部部分则不被所述隔离结构2包覆。
21.实施例二本发明还提供了一种数字隔离器隔离结构的制作方法，包括如下步骤：提供如图3所示的隔离器芯片1，其正面刻蚀有输入端金属压焊盘121、输出端金属
压焊盘122和pi台阶123，所述pi台阶123略低于输入端金属压焊盘121、输出端金属压焊盘122；先将所述隔离器芯片1减薄到0.50mm，用30μm厚刀片划片，并用自动粘片机将1.00mm或以上尺寸的隔离器芯片1倒扣并粘接于12"正面保护膜3上，两个隔离器芯片之间的间隙为0.30mm；将隔离器芯片倒贴在正面保护膜上，如图4所示；如图5所示，用12"晶圆塑封机进行液态注塑工艺做上隔离结构2，包覆两个隔离器芯片1；注塑的隔离结构厚度为0.50mm；并经过150℃
±
5℃、1小时以上后固化；最后如图6所示，金刚砂轮划片机采用25μm厚刀片在相邻隔离器芯片1的缝线中间切割透，形成分离槽4，揭去正面保护膜3；用分选机或多功能装片机分选出隔离器芯片1即得到数字隔离器结构。
22.本发明通过将隔离器芯片采用倒扣于正面保护膜上，经液态注塑工艺和划片分割工艺，解决了空封的隔离器芯片因半导体硅引起的输入端与输出端之间的耐压不足问题。
23.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。


技术特征：
1.一种数字隔离器，其特征在于，包括：隔离器芯片（1），所述隔离器芯片（1）包括作为衬底的半导体硅晶圆（11）和制作在所述半导体硅晶圆（11）顶面的隔离器（12）；隔离结构（2），包覆所述隔离器芯片（1）的侧面四周和底面。2.如权利要求1所述的数字隔离器，其特征在于，所述隔离器（12）上设有金属压焊盘，所述金属压焊盘包括输入端金属压焊盘（121）、输出端金属压焊盘（122）。3.如权利要求2所述的数字隔离器，其特征在于，所述隔离结构（2）包覆至所述输入端金属压焊盘（121）和所述输出端金属压焊盘（122）的外围；所述输入端金属压焊盘（121）、所述输出端金属压焊盘（122）及其内部部分则不被所述隔离结构（2）包覆。4.如权利要求2所述的数字隔离器，其特征在于，所述隔离器（12）的绝缘层上还设有pi台阶（123）。5.如权利要求1所述的数字隔离器，其特征在于，所述隔离结构（2）的材质为绝缘塑封料。6.一种数字隔离器隔离结构的制作方法，其特征在于，包括：提供隔离器芯片；将隔离器芯片倒贴在正面保护膜上；用液态注塑工艺做上隔离结构，包覆所述隔离器芯片；切割出分离槽，揭去正面保护膜，通过分离槽分离。7.如权利要求6所述的数字隔离器隔离结构的制作方法，其特征在于，提供隔离器芯片之后，在其正面刻蚀出输入端金属压焊盘、输出端金属压焊盘和pi台阶，再将隔离器芯片倒贴在正面保护膜上。8.如权利要求7所述的数字隔离器隔离结构的制作方法，其特征在于，所述输入端金属压焊盘、所述输出端金属压焊盘和所述pi台阶的刻蚀为同时进行。9.如权利要求6所述的数字隔离器隔离结构的制作方法，其特征在于，用液态注塑工艺做上隔离结构，包覆所述隔离器芯片包括：用12"晶圆塑封机注塑，注塑的隔离结构厚度为0.50mm。10.如权利要求9所述的数字隔离器隔离结构的制作方法，其特征在于，在注塑完成后经过145~155℃、1小时以上后使隔离结构固化。

技术总结
本发明公开一种数字隔离器及隔离结构的制作方法，属于电子封装领域。所述数字隔离器包括隔离器芯片和隔离结构；隔离器芯片包括半导体硅晶圆，其顶面制作有隔离器；隔离器上设有金属压焊盘，金属压焊盘包括输入端金属压焊盘、输出端金属压焊盘；且所述输入端金属压焊盘和所述输出端金属压焊盘之外几百微米地方分别设有PI台阶，PI台阶制作在所述隔离器上。本发明不需要利用蓝宝石等价值昂贵的绝缘衬底圆片，不需要特定MEMS工艺线才能做厚层隔离，采用现有硅圆片工艺线和芯片液态注塑工艺即可解决数字隔离器的绝缘耐压问题，降低了数字隔离器制作投资和生产成本。字隔离器制作投资和生产成本。字隔离器制作投资和生产成本。


技术研发人员：丁荣峥 宣志斌 张庆 邓玉清
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十八研究所
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2021/10/8