一种超薄型芯片制造封装方法技术

一种超薄型芯片制造封装方法，包括如下步骤：步骤1.将倒装芯片晶圆初步研磨衬底层；步骤2.将单颗倒装芯片以阵列形式排列于载板上；载板包括一个硬质基板及贴合在硬质基板一侧的双面胶层；步骤3.以第一胶体填满倒装芯片阵列中芯片之间的空隙；步骤4.将倒装芯片顶面研磨二次减薄；步骤5.倒装芯片正上方铺盖一层第二胶体,完成最后封装；步骤6.切割得到封装好的单颗倒装芯片。采用本发明专利技术所述的薄型芯片制造封装方法，通过改变工艺流程,增加载板和弹性胶层，晶粒可增大减薄力度,实现晶粒封装后的厚度小于100微米的芯片，最低可达30微米。最低可达30微米。最低可达30微米。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄型芯片制造封装方法


[0001]本专利技术属于芯片
，具体涉及一种超薄型芯片制造封装方法。

技术介绍

[0002]目前LED芯片最常见的是正装结构，还有垂直结构和倒装结构。正装结构由于p，n电极在LED同一侧，容易出现电流拥挤现象，而且热阻较高，而垂直结构则可以很好的解决这两个问题，可以达到很高的电流密度和均匀度。这也导致垂直结构通常用于大功率LED应用领域，而正装技术一般应用于中小功率LED。
[0003]倒装结构技术也可以细分为两类，一类是在蓝宝石芯片基础上倒装，蓝宝石衬底保留，利于散热，但是电流密度提升并不明显;另一类是倒装结构并剥离了衬底材料，可以大幅度提升电流密度。
[0004]为了避免正装芯片中因电极挤占发光面积从而影响发光效率，芯片研发人员设计了倒装结构，即把正装芯片倒置，由于衬底被剥去而芯片材料透明，可使发光层激发出的光直接从电极的另一面发出,同时，针对倒装设计出方便LED封装厂焊线的结构，从而，整个芯片称为倒装芯片(Flip Chip)，该结构在大功率芯片较多用到。
[0005]倒装芯片具有以下优点: 一是没有通过蓝宝石散热，可通大电流使用;二是尺寸可以做到更小，光学更容易匹配;三是散热功能的提升，使芯片的寿命得到了提升;四是抗静电能力的提升;五是为后续封装工艺发展打下基础。
[0006]随着光电组件与集成电路技术发展，薄型化晶圆的需求，对晶圆越薄减薄加工的良率越低的限制，半导体晶圆的减薄后常见的厚度约150~250μm，小于80μm的厚度即面临量产可行的问题，更薄的厚度将会增加成本以及良率的损失，导致目前并没有相关产品在市场上。
[0007]晶圆减薄的困难点在于本身为硬脆材料，晶圆面积尺寸越大研磨抛光过程稳定性越低且破片率越高，因而导致这些半导体的封装厚度受到局限。由于硅晶圆比蓝宝石更易加工，用本专利技术所述制造工艺与封装方法对硅芯片进行封装可以达到30微米的更低厚度。

技术实现思路

[0008]为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术公开了一种超薄型芯片制造封装方法。
[0009]本专利技术所述超薄型芯片制造封装方法，包括如下步骤：步骤1.将倒装芯片晶圆初步研磨衬底层，使倒装芯片晶圆厚度初步减薄至80~150μm，将初步减薄后的晶圆经过切割为单颗倒装芯片；步骤2.将单颗倒装芯片以阵列形式排列于载板上；载板包括一个硬质基板及贴合在硬质基板一侧的双面胶层，单颗倒装芯片排列在双面胶层上并被胶层粘接固定，电极面贴向载板；步骤3.以第一胶体填满倒装芯片阵列中芯片之间的空隙，使第一胶体包覆倒装芯片四周，或较厚第一胶体五面包覆；
mm，双面打磨光滑的金属片，双面胶功能为一面可粘着固定单颗芯片的电极面，另一面可以粘着于固定于硬质基板，最好选择两面黏着度不一样的双面胶，一面黏着度较高，一面黏着度较低。黏着度较低的面贴在硬质基板，黏着度较高的面用于固定单颗芯片。
[0023]单颗倒装芯片排列在双面胶层上并被胶层粘接固定；步骤3.以第一胶体填满倒装芯片阵列中芯片之间的空隙，使第一胶体包覆倒装芯片四周，如果第一胶体量较大，可能对倒装芯片五面包覆；但不影响后续的制程，顶部的第一胶体可以在后续步骤中研磨去除。
[0024]第一胶体可以选择硅胶，其功能主要有：(1) 固定倒装芯片，研磨时可以避免蓝宝石位移；(2)减震：避免研磨时晶粒崩裂或产生缺陷；(3)可根据发光需求在第一胶体混入滤光介质，调整LED芯片光色或亮度等。
[0025]步骤3可以利用点注法:利用器具以挤出作胶体为点注来注入胶体，也可用机器设备来进行挤出点注；也可以用预制模具盖住倒装芯片后进行灌注。
[0026]步骤4.胶体包覆固化后将倒装芯片顶面研磨二次减薄，二次减薄得到的二次减薄芯片整体厚度降低至20um~70um，研磨液中的研磨粉材料为碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、立方氮化硼(CBN)、钻石微粉等。步骤5.倒装芯片正上方铺盖一层第二胶体,完成最后封装，第二胶体的厚度为20~80um，封装后的倒装芯片 厚度约40~100um；此处第二胶体可以和第一种胶体可以选择相同材料，也可以是其它胶体，不同光学性能的两种胶体可以实现更多样化的发光组件。
[0027]步骤6.切割得到封装好的单颗倒装芯片；切割第一胶体和第二胶体后，将单颗倒装芯片从硬质基板剥离，得到单颗倒装芯片；最后可采用排片机将独立的倒装芯片在SPV224蓝膜上排列整齐即完成封装，一般来说电极都是贴在蓝膜上，或利用自动贴片机将独立的倒装芯片装在芯片卷盘的载卷上，而硬质基板基本可以重复直到有缺陷或损毁，或是单次使用后即可抛弃。
[0028]具体实施方式2，以倒装式IC芯片为例:1.倒装式IC (Flip chip IC)，于硅晶圆完成半导体集成电路、金属线路及保护制程后，为了降低IC的厚度会将晶圆研磨硅基底材料，使其晶圆厚度减薄至50~250um；2.减薄后的倒装芯片经过切割为单颗的FC IC (长度和宽度的范围在100um~1000um)；上述步骤已于IC厂制作完成，本案使用中国台湾安沛科技公司(Anapex) FC IC 的单颗晶粒，长宽540x590um，厚度150um。
[0029]3.将单颗的FC IC 矩阵排列于载板(FC IC 之间隙 0.2~1mm，其载板由一平整的硬质基板及双面胶所组成，硬质基板可为金属片或是玻璃片，硬质基板厚度0.3~1mm，双面胶其一面贴合硬质基板，另一面贴合矩阵排列之FC IC 的电极；4.使用第一胶体填满矩阵排列晶粒之间的空隙，使第一胶体包覆晶粒四周；5.胶体包覆且固化后，将倒装芯片顶面研磨减薄至10~50um；6. 倒装芯片顶面上方再铺盖一层第二胶体进行最后的封装，第二胶体厚度可为20~50um；7. 材料切割完成，即完成可小于100um 薄型FC IC 封装。
[0030]具体实施例3:以普通LED芯片为例:步骤1.从厂家新世纪光电科技有限公司 (中国台湾)购入倒装式LED芯片晶圆，厂家已初步研磨蓝宝石衬底层，使倒装式LED芯片晶圆厚度初步减薄至100μm，并将初步减薄后的晶圆经过切割为单颗倒装芯片；其长和宽分别为200
×
500um 的单颗晶粒。
[0031]步骤2.将单颗倒装芯片以阵列形式排列于载板上，其中单颗芯片的间距取0.2
‑
0.5毫米，电极面贴向载板；步骤2利用由深圳新益昌科技股份有限公司 LED固晶机生产的倒装LED固晶机来进行。
[0032]载板包括一个硬质基板及贴合在硬质基板一侧的双面胶层，硬质基板厚度0.8 mm的玻璃片，双面胶功能为一面可粘着固定单颗芯片的电极面，另一面可以粘着于固定于硬质基板，选择两面黏着度不一样的双面胶，一面黏着度较高，一面黏着度较低。黏着度较低的面贴在硬质基板，黏着度较高的面用于固定单颗芯片。
[0033]单颗倒装芯片排列在双面胶层上并被胶层粘接固定；步骤3.以第一胶体为硅胶填满倒装芯片阵列中芯片之间的空隙，使第一胶体包覆倒装芯片四周，如果第一胶体量较大，可能对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄型芯片制造封装方法，包括如下步骤：步骤1.将倒装芯片晶圆初步研磨衬底层，使倒装芯片晶圆厚度初步减薄至80~150μm，将初步减薄后的晶圆经过切割为单颗倒装芯片；步骤2.将单颗倒装芯片以阵列形式排列于载板上；载板包括一个硬质基板及贴合在硬质基板一侧的双面胶层，单颗倒装芯片排列在双面胶层上并被胶层粘接固定，电极面贴向载板；步骤3.以第一胶体填满倒装芯片阵列中芯片之间的空隙，使第一胶体包覆倒装芯片四周，或较厚第一胶体五面包覆；步骤4.胶体包覆固化后将倒装芯片顶面研磨二次减薄，二次减薄得到的二次减薄芯片整体厚度降低至20μm~70μm；步骤5.倒装芯片正上方铺盖一层第二胶体,完成最后封装，第二胶体的厚度为20~80μm，封装后的倒装芯片厚度约40~100μm；步骤6.切割得到封装好...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹智挥，胡雪菲，陈爽，杨涛，
申请(专利权)人：邹智挥四川智翔翼科技有限公司四川智仁发生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：