一种晶圆级封装定位机构及其定位方法与流程

本发明涉及晶圆级封装技术领域，具体涉及一种晶圆级封装定位机构及其定位方法。

背景技术：

晶圆级封装，是在晶圆上完成封装和测试，完成后再进行切割，具有生产效率高，生产成本低的优点。

目前，晶圆级封装时，定位方式为在一块晶圆上留出通孔，通过移动，使得通孔与另一块晶圆上的对位标记定位，或者是需要在晶圆和器件上制作定位销，通过可见光CCD成像观察。

在定位过程中，由于器件和晶圆的基底通常为对可见光不透明的硅、锗等材料，需要不停移动晶圆来定位；为了准确定位，要有多个定位标记，更增加了定位的难度，效率非常低下，难度特别高，所以主流的封装方式仍为器件对器件封装。器件对器件封装前，必须首先对晶圆进行切割，获得单个器件后再进行封装，晶圆的器件容积率降低，此种封装方式额外增加了工序，限制了生产效率，封装成本在整个工艺中占比最大。

为了降低成本和提高生产效率，高效率的晶圆级封装非常必要，最重要的就是提高定位效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种晶圆级封装定位机构及其定位方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶圆级封装定位机构，包括：

第一定位标记，设置于待定位的第一晶圆上；

第二定位标记，设置于待定位的第二晶圆上；

所述第一晶圆和所述第二晶圆平行层叠设置，以使定位完成后所述第一定位标记和所述第二定位标记呈重合状；

红外光源，设置于所述第一晶圆和所述第二晶圆一侧，以提供红外光信号；

红外探测器，设置于所述第一晶圆和所述第二晶圆另一侧，以监测透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的红外光信号；

图像显示系统，与所述红外探测器电性连接，以根据所述红外探测器反馈的红外光信号形成至少包括所述第一定位标记和所述第二定位标记的图像。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述红外光源为红外发光二极管、红外激光二极管、红外激光、氙灯、汞灯、卤素灯、钨灯中的一种或多种。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述红外光信号为波长大于或等于一微米且小于三微米的红外光。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述红外光信号为波长大于或等于三微米且小于或等于五微米的红外光。

为实现上述另一发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶圆级封装定位机构的定位方法，包括以下步骤：

在待定位的第一晶圆上设置第一定位标记；

在待定位的第二晶圆上设置第二定位标记；

将所述第一晶圆和所述第二晶圆平行层叠设置，以使定位完成后所述第一定位标记和所述第二定位标记呈重合状；

在所述第一晶圆和所述第二晶圆一侧设置红外光源，以提供红外光信号；

在所述第一晶圆和所述第二晶圆另一侧设置红外探测器，以监测透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的红外光信号；

将图像显示系统与所述红外探测器电性连接，以根据所述红外探测器反馈的红外光信号形成至少包括所述第一定位标记和所述第二定位标记的图像。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述红外光源为红外发光二极管、红外激光二极管、红外激光、氙灯、汞灯、卤素灯、钨灯中的一种或多种。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述红外光信号为波长大于或等于一微米且小于三微米的红外光。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述红外光信号为波长大于或等于三微米且小于或等于五微米的红外光。

相对于现有技术，本发明的技术效果在于：

本发明通过红外光成像，可以直观观察第一、二定位标记的实时位置，无需设置通孔和定位销结构，具有定位效率高的优点。

附图说明

图1是本发明实施方式中第一晶圆的结构示意图；

图2是本发明实施方式中第二晶圆的结构示意图；

图3是本发明实施方式中第一晶圆和第二晶圆定位完成的状态示意图；

图4是本发明实施方式中一种晶圆级封装定位机构的结构示意图；

图5是本发明实施方式中一种晶圆级封装定位机构的定位方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

以下提供本发明的一种实施方式：

请参见图1至4，一种晶圆级封装定位机构100，包括：

第一定位标记11，设置于待定位的第一晶圆1上；

第二定位标记21，设置于待定位的第二晶圆2上；

所述第一晶圆1和所述第二晶圆2平行层叠设置，以使定位完成后所述第一定位标记11和所述第二定位标记21呈重合状；

红外光源3，设置于所述第一晶圆1和所述第二晶圆2一侧，以提供红外光信号；

红外探测器5，设置于所述第一晶圆1和所述第二晶圆2另一侧，以监测透过所述第一晶圆1和所述第二晶圆2的红外光信号；

图像显示系统6，与所述红外探测器5电性连接，以根据所述红外探测器5反馈的红外光信号形成至少包括所述第一定位标记11和所述第二定位标记21的图像。

需要说明的是，第一定位标记11和第二定位标记21均是由遮光材料所制成。

在本实施方式中，第一定位标记11为圆形，第二定位标记21为十字形，当然，在其它实施方式中第一、二定位标记也可以为其它形状，例如四边形。

进行定位操作时，通过红外光成像，可以直观观察第一、二定位标记的实时位置，调整第一、二晶圆的相对位置，使第一定位标记11和第二定位标记21重合，此时第一晶圆1和第二晶圆2定位完成，具有定位效率高的优点。

进一步的，所述红外光源3为红外发光二极管、红外激光二极管、红外激光、氙灯、汞灯、卤素灯、钨灯中的一种或多种。

在本实施方式中，所述红外光信号为波长大于或等于一微米且小于三微米的红外光。

在其它实施方式中，所述红外光信号为波长大于或等于三微米且小于或等于五微米的红外光。

请参见图5，一种晶圆级封装定位机构的定位方法，包括以下步骤：

S1.在待定位的第一晶圆上设置第一定位标记；

在待定位的第二晶圆上设置第二定位标记；

将所述第一晶圆和所述第二晶圆平行层叠设置，以使定位完成后所述第一定位标记和所述第二定位标记呈重合状；

S2.在所述第一晶圆和所述第二晶圆一侧设置红外光源，以提供红外光信号；

S3.在所述第一晶圆和所述第二晶圆另一侧设置红外探测器，以监测透过所述第一晶圆和所述第二晶圆的红外光信号；

S4.将图像显示系统与所述红外探测器电性连接，以根据所述红外探测器反馈的红外光信号形成至少包括所述第一定位标记和所述第二定位标记的图像。

进行定位操作时，通过红外光成像，可以直观观察第一、二定位标记的实时位置，调整第一、二晶圆的相对位置，使第一定位标记和第二定位标记重合，此时第一晶圆和第二晶圆定位完成，具有定位效率高的优点。

进一步的，所述红外光源为红外发光二极管、红外激光二极管、红外激光、氙灯、汞灯、卤素灯、钨灯中的一种或多种。

在本实施方式中，所述红外光信号为波长大于或等于一微米且小于三微米的红外光。

在其他实施方式中，所述红外光信号为波长大于或等于三微米且小于或等于五微米的红外光。

本发明通过红外光成像，可以直观观察第一、二定位标记的实时位置，无需设置通孔和定位销结构，具有定位效率高的优点。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。