封装方法_2

文档序号:9599163阅读:来源:国知局
对后续工艺的对位精度造成不良影响,致使产品良率降低。
[0043]为了解决上述问题,本发明提供一种封装方法,包括:提供载板,所述载板包括若干芯片区以及位于相邻芯片区之间的切割区,所述载板包括第一表面;在所述载板第一表面的切割区内形成若干凹槽;提供芯片,所述芯片包括相对的功能面和非功能面,所述功能面表面具有凸块,所述凸块突出于所述功能面;将所述芯片的非功能面与载板芯片区的第一表面固定;在所述载板第一表面和芯片表面形成塑封层,所述塑封层暴露出所述凸块的顶部表面;在形成所述塑封层之后,去除所述载板;在所述塑封层表面和凸块顶部表面形成再布线结构;对所述塑封层和再布线结构进行切割,使若干芯片相互分立,形成独立的封装结构。
[0044]其中,在将芯片的功能面固定于载板芯片区的第一表面之前,在载板的切割区内形成若干凹槽,能够通过所述凹槽,使后续形成的塑封层与所述载板之间,因热膨胀系数差异而产生的应力得以释放,以此消除由应力引起的芯片漂移问题以及塑封层曲翘问题。所述凹槽形成于切割区内,而所述切割区位于相邻芯片区之间,所述芯片区用于固定芯片,则所述凹槽位于相邻芯片之间的载板内。在形成所述塑封层的过程中,由于所述凹槽为载板的热膨胀预留了空间,从而能够释放因载板与塑封层之间因热膨胀差异而产生的应力,从而抑制固定于载板表面的芯片发生漂移现象。同时,由于所述应力得以释放,从而能够抑制所形成的塑封层发生曲翘问题。则后续形成的再布线结构与所述芯片之间的位置对准精确。因此,所形成的封装结构的良率提高,可靠性增强。
[0045]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0046]图2至图15是本发明实施例的封装过程的结构示意图。
[0047]请参考图2,提供载板200,所述载板200包括若干芯片区201以及位于相邻芯片区201之间的切割区202,所述载板200包括第一表面203。
[0048]所述载板200为后续工艺提供工作平台,用于承载芯片和后续形成的塑封层。在本实施例中,所述载板还包括与第一表面相对的第二表面。
[0049]在本实施例中,所述载板200为硬性基板,所述硬性基板为PCB基板、玻璃基板、金属基板、半导体基板或聚合物基板。所述硬性基板具有较高的硬度,不易发生形变,在后续工艺中足以支撑芯片和塑封层。在其它实施例中,所述载板200还能够为软性基板。
[0050]所述载板200的第一表面203用于固定芯片。后续形成的塑封层位于所述载板200的第一表面203。所述载板200的芯片区201后续用于固定芯片;所述载板200的切割区202对应的塑封层区域为后续进行切割的位置,通过切割使位于各芯片区201的芯片相互独立,以形成封装结构。
[0051]请参考图3,在所述载板200第一表面203的切割区202内形成若干凹槽204。
[0052]所述凹槽204位于切割区202内,而所述切割区202位于相邻芯片区201之间,即所述凹槽204位于相邻芯片区201之间。所述芯片区201的第一表面203在后续固定芯片,则所述凹槽204位于后续固定于载板200表面的相邻芯片之间。
[0053]由于所述载板200与后续形成的塑封层之间存在热膨胀系数差异,而所述凹槽204则能够为载板200的热膨胀预留空间。在后续于载板200第一表面203和芯片表面形成塑封层的过程中,由于所述凹槽204能够抵消所述载板200和塑封层之间的热膨胀差异,从而能够释放所述载板200的应力,进而能够抑制芯片相对于载板200表面发生的漂移现象,使得在形成塑封层之后,所述芯片相对于载板200的位置依旧精确。从而,后续形成再布线结构时易于精确对位,使得所述再布线结构与所述芯片之间的电连接状态良好,提高了封装结构的可靠性。
[0054]而且,由于在所述载板200内形成的凹槽204能够释放载板200的应力,从而有利于抑制后续形成的塑封层发生的翘曲现象,同样有利于后续形成再布线结构时进行精确对位,而且改善后续形成的封装结构的形貌,所形成的封装结构良率提高。
[0055]在本实施例中,在所述载板200第一表面203的切割区202内形成若干凹槽204的工艺为激光切割工艺。所述激光切割工艺能够直接在载板200的第一表面203进行对准并进行切割,因此操作较为简便,而且所形成的凹槽204位置精确,对于载板200第一表面203的损伤也较小。
[0056]在一实施例中,在采用所述激光切割工艺形成凹槽204时,还能够采用所述激光切割工艺在载板200芯片区201内的第一表面203形成对位标记;所述对位标记用于在后续粘接芯片时进行对准,使芯片在芯片区201内的位置精确。由于所述凹槽和对位标记同时形成,能够简化工艺步骤。
[0057]在另一实施例中,在所述载板200第一表面203的切割区202内形成若干凹槽204的步骤包括:在所述载板200的第一表面203形成掩膜层,所述掩膜层暴露出载板的切割区202 ;以所述掩膜层为掩膜,刻蚀所述载板200,在所述载板200的第一表面203形成凹槽204。
[0058]所述刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。在一实施例中,刻蚀形成所述凹槽204的工艺为各向异性的干法刻蚀工艺,所述各向异性的干法刻蚀工艺能够对所形成的凹槽204侧壁进行精确控制。在其它实施例中,所述干法刻蚀工艺还能够为各向同性的干法刻蚀工艺。
[0059]在本实施例中,所述凹槽204的深度与所述载板200厚度之间的比小于或等于3/4。若所述凹槽204的深度过大,则容易在后续工艺中造成所述载板200断裂;而当所述凹槽204的深度与载板200厚度之间的比小于或等于3/4时,所述凹槽204能够在保证足以释放载板200应力的同时,保证所述载板200不易在后续工艺中发生断裂。
[0060]所述凹槽204垂直于载板200第一表面203方向的横截面形状为V型或U型。在本实施例中,所述凹槽204的横截面形状为V型,即所述凹槽204的底部尺寸小于顶部尺寸,所述凹槽204底部具有顶角。在另一实施例中,当所述凹槽204的横截面形状为U型时,所述凹槽204的侧壁垂直于载板200的第一表面203。
[0061]请参考图4,图4是整片所述载板200朝向第一表面203的俯视结构示意图,所述若干芯片区201沿第一方向X和第二方向Y呈阵列排列,所述第一方向X和第二方向Y相互垂直。
[0062]所述凹槽204分别平行于第一方向X和第二方向Y,呈网格状分布。所述载板200的各芯片区201周围均由所述凹槽204包围,则后续在所述芯片区201的第一表面203固定芯片之后,所述芯片周围被所述凹槽204包围,能够使载板200芯片区201的应力均匀地向周围释放,有助于避免后续固定于芯片区201的芯片因芯片区201的应力不均而发生漂移。
[0063]在其它实施例中,还能够在所述芯片区周围的切割区内形成均匀分布的若干分立凹槽。
[0064]后续将芯片的非功能面与载板200芯片区201的第一表面203固定。在本实施例中,在将所述芯片的非功能面与载板200芯片区201的第一表面203固定之前,在所述载板200的第二表面205固定保护板。以下将结合附图进行说明。
[0065]请参考图5,在所述载板200的第二表面205固定保护板206。
[0066]在本实施例中,在所述载板200切割区202的第一表面203形成凹槽204之后,再于载板200的第二表面205固定保护板206。在其它实施例中,还能够在所述载板200切割区202的第一表面203形成凹槽204之前,于载板200的第二表面205固定保护板206。
[0067]所述保护板206的材料为机械强度较大的材料;所述保护板206的材料包括金属、半导体材料或聚合物材料中的一种或多种。在本实施例中,所述保护板206的材料为金属;所述金属包括铜、铝或铅。在其它实施例中,所述保护板206的材料为半导体材料;所述半导体材料包括硅,即所述保护板206能够为硅晶圆。
[0068]所述保护板206用于增强所述载板200的机械强度,则所述载板200能够选用机械强度较低的材料,例如采用聚合物材料的基板,因此,所述载板200的选择范围更为广泛。
[0069]而且,所述保护板206能够在后续工艺的传送过程中,用于与工艺的传送装置相接触,从而能够减少传送过程对载板200的损伤;还能够避免在所述传送过程中,所述载板200发生形变,以此防止芯片发生位移或塑封层发生形变。
[0070]在本实施例中,后续固定于载板200表面的芯片、以及形成于载板200表面的塑封层皆位于所述载板200的第一表面203,因此,所述保护板206位于所述载板200的第二表面 205。
[0071]在本实施例中,所述保护板206通过第三粘结层固定于载板200的第二表面205 ;所述第三粘结层具有粘性。在一实施例中,所述第三粘结层能够通过涂布工艺形成于载板200的第二表面205。在另一实施例中,所述第三粘结层还能够为粘性材料层,直接贴附于所述载板200的第二表面205。
[0072]在其它实施例中,所述保护板206还能够通过键合工艺固定于载板200的第二表面 205。
[0073]在本实施例中,所述保护板206完全覆盖所述载板200的第二表面205,所述保护板206边缘与所述载板200边缘齐平。在另一实施例中,所述保护板的边缘还能够突出于所述载板边缘。在其它实施例中,所述保护板覆盖部分所述载板的第二表面。
[0074]请参考图6,提供芯片210,所述芯片210包括相对的功能面211和非功能面212,所述功能面211表面具有凸块215,所述凸块215突出于所述功能面211。
[0075]所述芯片210能够为传感器芯片、逻辑电路芯片、存储芯片等。所述芯片210的功能面211内能够具有晶体管、无源器件(例如电阻、电容和电感等)、存储器件、传感器、电互连结构中的一者或多者。所述芯片210的形成步骤包括:提供衬底,所述衬
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