解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片技术

本发明专利技术涉及解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片。所述方法包括如下步骤：砷化镓晶圆在完成线路等级制作后，以675um厚度储存于高洁净度晶圆库通有氮气的箱柜内，按照排程放料作业；晶圆背面磨片减薄；中测，进行功能测试、交流参数和直流参数测试，根据测试结果筛选合格的砷化镓晶圆；晶圆背面贴DAF膜；紫外光照射固化DAF膜；晶圆切割划片，切割后将形成一颗颗孤立的芯片和DAF膜贴合在金属环内基膜表面；包装已切割晶圆运送至封装厂；贴装芯片到框架贴片区；烤箱固化使DAF膜固化为玻璃态；完成封装后续流程。本发明专利技术避免了砷化镓晶圆反复运输过程碎片或裂片风险；降低了运输成本，提高了作业良率及时效性。

【技术实现步骤摘要】
解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片
本专利技术涉及晶圆制造工艺领域，具体涉及解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片。
技术介绍
通常晶圆衬底不同对应功能也会不同，硅基晶圆应用广泛，技术成熟，但针对射频类高速处理功能，砷化镓具有明显优势。例如：砷化镓材料拥有一些比硅还要好的电子特性，使得砷化镓可以用在频率高于250GHz的场合；如果等效的砷化镓和硅元件同时都操作在高频时，砷化镓会产生较少的噪音；砷化镓有较高的击穿电压，所以砷化镓比同样的硅元件更适合操作在高功率的场合；砷化镓温度系数小，能在较高温度下正常工作。因为这些特性，砷化镓电路可以运用在移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等高频率应用系统。在射频开关应用领域，相比于绝缘体上硅开关，砷化镓在开关频率大于3GHz有明显的性能优势，而且砷化镓开关有更大的功率能力，在3GHz以内，绝缘体上硅开关由于性价方面的优势占市场主导。应用在功率放大射频领域通常采用芯片顶层金属晶体管连接背金孔，接地导通到芯片底部整面或局部背金。芯片工作产生热量通过芯片背金与导电胶连通，再导通到基板或框架接地焊盘，将热量及时传递到元器件金属表面，起到有效散热的作用。而在射频开关应用中，砷化镓芯片不需要背金孔散热设计，主要原因是射频开关一般选用高电压低电流模式，不会产生高热量释放，通常被定义为：IPD，即集成电路无源器件砷化镓晶圆切单颗裂片后废水含有有毒的砷化物，在废液处理上存在较高要求，废液处理设施复杂且昂贵，封装厂通常不投入砷化镓废液处理资源。当前业内通常在砷化镓晶圆制造厂完成整片晶圆制造后，继续进行晶圆减薄和划片切单颗工艺，由于砷化镓材料较脆，通常划片采用激光方式，整片砷化镓晶圆单颗裂片后芯片按照设计阵列仍粘附保留在划片膜上转运到封装厂进行后续制作。这样操作方便封装作业，但切割过程镭射气化切割道时将带起切割道内砷化镓衬底、电路层多种金属离子、及隔离层多种有机成分等残留物质吸附在芯片表面，会造成晶圆洁净度变差，长期放置会导致离子污染或封装作业良率下降等问题，不利于长期保存。而硅晶圆则不存在以上问题，通常是以整片晶圆裸片固定在小容器内转运到封装厂进行晶圆减薄及切割裂片，除个别Low-K值设计晶圆需要镭射切割外，大多硅晶圆都适合使用划片刀切割，这样操作的好处有利于延长晶圆洁净度和保存寿命。因此，在砷化镓晶圆不确定使用时间时，尽可能的先保存在晶圆制造厂专用设施内。然而，在砷化镓开关芯片正面贴装在没有芯片的基座框架上，框架利用多个支撑引脚将砷化镓芯片悬空支撑时，如图2所示，不能通过封装常用点胶方式将砷化镓固定在半蚀刻悬空框架上，点胶会导致胶体流动扩散到框架底部，塑封后会看到胶体外露在固化树脂表面，存在明显颜色差异。因此，需要在砷化镓芯片背面贴双面胶膜，再进一步贴装在悬空支撑框架上。因双面胶膜是具有弹性的固化形态，不会像点胶的流体形态流到框架底部，因此可以有效避免胶体外露在固化树脂表面的问题。但贴双面胶膜是在晶圆切割前加工，封装贴膜后需要将砷化镓晶圆运送回到砷化镓晶圆制造厂进行，并且切割裂片后需要再次运送至封装厂。主要存在以下缺点：砷化镓晶圆制造厂需要将晶圆减薄后整片运送至封装厂，运送过程极易发生碎片或裂片风险；封装厂贴膜后，胶膜的有效期限较短，贴膜有效期在4周。贴膜后需要运回晶圆制造厂切割裂片，然后再运到封装厂，这个过程根据两个厂区所在地不同需要1～2周时间，容易导致胶膜失效；贴膜后仍需整片晶圆运送至晶圆制造厂，运送过程还是容易发生碎片或裂片风险；反复运送提高了运输成本，且降低了时效性；并且，晶圆减薄后单晶硅质砷化镓从空气洁净度100级的晶圆厂转至1000级的封装厂进行贴膜，极易因粉尘颗粒静电吸附原因导致晶圆碎裂。
技术实现思路
为了解决砷化镓晶圆制造过程中反复运输的碎裂风险；降低运输成本，提高其时效性，并解决封装溢胶的问题，本专利技术提供了解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片，利用砷化镓晶圆制造工厂导入DAF膜贴片机和UV照射工艺设备，在晶圆中测后进行DAF贴膜并完成UV光照射，然后再进行晶圆切单颗等后续流程。一种解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：砷化镓晶圆在完成线路等级制作后，以675um厚度储存于高洁净度晶圆库通有氮气的箱柜内，按照排程放料作业；砷化镓晶圆背面磨片减薄；中测，是将砷化镓晶圆进行功能测试、交流参数和直流参数测试，根据测试结果筛选合格的砷化镓晶圆；砷化镓晶圆背面贴DAF膜；紫外光照射，固化DAF膜；砷化镓晶圆切割划片，切割后将形成一颗颗孤立的芯片和所述DAF膜贴合在金属环内基膜表面；包装固定在金属环内基膜表面上的已切割晶圆，运送至封装厂；贴装芯片到框架贴片区；烤箱固化，使所述DAF膜固化为玻璃态；完成封装后续流程。进一步地，所述高洁净度晶圆库为100级洁净度晶圆库。进一步地，所述砷化镓晶圆背面磨片减薄，需放置在蓝宝石平台作业；所述砷化镓晶圆背面磨片减薄的厚度为150um，偏差在±8um内。进一步地，所述砷化镓晶圆衬底砷化镓材料为单晶硅质，脆性易碎。进一步地，所述砷化镓晶圆背面贴DAF膜，包括如下步骤：先将固定在卷筒上的DAF膜安置在贴装机固定位置；通过固定滚轮将DAF膜与保护膜压合在砷化镓晶圆背面，所述滚轮通过气缸来控制，所述气缸的力的大小可以人为进行调节；针对150um厚度的单晶硅质砷化镓晶圆，滚轮压合力需保持在0.25Mpa到0.35Mpa之间，既能确保DAF膜与晶圆有效压合，又不使砷化镓晶圆被压裂；压合完成后，将贴敷于DAF膜上的保护膜水平反向分离撕下；固定DAF砷化镓晶圆，将砷化镓晶圆背面外露DAF膜的一面再次固定贴敷于金属保护环的基膜上。进一步地，所述砷化镓晶圆切割划片，需要利用波长为355nm的激光在砷化镓晶圆正面切割道位置进行三次激光切割；形成一颗颗孤立的芯片和DAF膜贴合在基膜表面。进一步地，所述贴装芯片到框架贴片区，包括如下步骤：将晶圆固定金属环加固在装片设备特定位置并顶起环内贴有芯片的基膜；通过顶针将单颗芯片背部顶起；芯片上方塑性真空吸嘴分拾芯片传送至金属铜框架贴芯片位置，完成芯片与铜框架的初步贴合。进一步地，所述烤箱固化，是将贴有芯片的铜框架传送至高温烤箱内经过130度20分钟左右恒温烘烤。本专利技术还提供一种解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜芯片，其特征在于，所述砷化镓芯片背面贴有DAF膜，局部DAF膜与金属铜框架支撑脚贴合，局部DAF膜处于悬空状态。进一步地，所述砷化镓芯片厚度为150um，偏差在±8um内。本专利技术取得的有益效果：避免砷化镓晶圆减薄、封装贴膜、再晶圆切割反复运输过程碎片或裂片风险；砷化镓晶圆可以长期裸片保存在高洁净度氮气箱内，在需要封装生产时再进行减薄-贴膜-切割流程，不会造成晶元洁净度下降问题，保持封装高的作业良率，寿命会得到长期有效延长；降低运输成本，提高时效性。附图说明图1是本专利技术实施例方法流程示意图；图2是本专利技术实施例贴装砷化镓贴膜芯片到框架贴片区俯视示意图；图3是本专利技术实施例贴装砷化镓贴膜芯片到框架贴片区剖面示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本专利技术技术方案的具体实施方式进行更加详细、清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：砷化镓晶圆在完成线路等级制作后，以675um厚度储存于高洁净度晶圆库通有氮气的箱柜内，按照排程放料作业；砷化镓晶圆背面磨片减薄；中测，是将砷化镓晶圆进行功能测试、交流参数和直流参数测试，根据测试结果筛选合格的砷化镓晶圆；砷化镓晶圆背面贴DAF膜；紫外光照射，固化DAF膜；砷化镓晶圆切割划片，切割后将形成一颗颗孤立的芯片和所述DAF膜贴合在金属环内基膜表面；包装固定在金属环内基膜表面上的已切割晶圆，运送至封装厂；贴装砷化镓芯片到框架贴片区；烤箱固化，使所述DAF膜固化为玻璃态；完成封装后续流程。

【技术特征摘要】
1.一种解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：砷化镓晶圆在完成线路等级制作后，以675um厚度储存于高洁净度晶圆库通有氮气的箱柜内，按照排程放料作业；砷化镓晶圆背面磨片减薄；中测，是将砷化镓晶圆进行功能测试、交流参数和直流参数测试，根据测试结果筛选合格的砷化镓晶圆；砷化镓晶圆背面贴DAF膜；紫外光照射，固化DAF膜；砷化镓晶圆切割划片，切割后将形成一颗颗孤立的芯片和所述DAF膜贴合在金属环内基膜表面；包装固定在金属环内基膜表面上的已切割晶圆，运送至封装厂；贴装砷化镓芯片到框架贴片区；烤箱固化，使所述DAF膜固化为玻璃态；完成封装后续流程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高洁净度晶圆库为100级洁净度晶圆库。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砷化镓晶圆背面磨片减薄，需放置在蓝宝石平台作业；所述砷化镓晶圆背面磨片减薄的厚度为150um，偏差在±8um内。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砷化镓晶圆衬底砷化镓材料为单晶硅质，脆性易碎。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砷化镓晶圆背面贴DAF膜，包括如下步骤：先将固定在卷筒上的DAF膜安置在贴装机固定位置；通过固定滚轮将DAF膜与保护膜压合在砷化镓晶圆背面，所述滚轮通过气缸来控制，所述气缸的力的大小可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴现伟，龙华，陈晓哲，宣凯，郭嘉帅，
申请(专利权)人：上海飞骧电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31