一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法及结构技术

本申请提供一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法及结构，该方法包括：提供基板，在所述基板上设置柔性衬底；对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行疏水处理，保留用于放置芯片的区域的亲水性，形成亲水区；在所述亲水区滴入去离子水，放入芯片以使所述芯片在所述去离子水的表面张力作用下定位到所述亲水区；加热去水后，在所述芯片上依次设置粘合层和金属层，通过所述金属层穿过所述粘合层与所述芯片的焊盘电连接，完成芯片封装。本申请通过在柔性衬底上设置亲水区，利用水的表面张力进行芯片定位，可快速准确的完成芯片对位。可快速准确的完成芯片对位。可快速准确的完成芯片对位。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法及结构


[0001]本专利技术涉及微电子器件制造领域，尤其涉及一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法及结构。

技术介绍

[0002]柔性电子器件在可穿戴电子、物联网、人工智能等领域有广阔的应用前景。超薄硅基芯片作为柔性芯片中的一类，具有高性能、可大规模集成等优点。但是超薄硅基芯片在制备和封装过程中极易引入缺陷或者破碎，造成芯片失效。因此超薄硅基芯片的柔性封装技术对于超薄硅基芯片的实际应用十分关键。超薄硅基芯片在柔性衬底上的封装过程中，超薄芯片需要精确的定位，通常需要在柔性衬底上挖槽实现定位，这增加了超薄芯片在转移和放置过程中破碎的风险。

技术实现思路

[0003]鉴于以上现有技术存在的问题，本专利技术提出一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法及结构，主要解决现有超薄芯片封装过程中定位不准确，且现有定位方式影响成品良率的问题。
[0004]为了实现上述目的及其他目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0005]本申请提供一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法，包括：
[0006]提供基板，在所述基板上设置柔性衬底；
[0007]对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行疏水处理，保留用于放置芯片的区域的亲水性，形成亲水区；
[0008]在所述亲水区滴入去离子水，放入芯片以使所述芯片在所述去离子水表面张力的作用下定位到所述亲水区；
[0009]加热去水后，在所述芯片上依次设置粘合层和金属层，通过所述金属层穿过所述粘合层与所述芯片的焊盘电连接，完成芯片封装。
[0010]在本申请一实施例中，对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行疏水处理之前，还包括：
[0011]对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行图案化处理，形成标识所述亲水区的胶层图案，以在所述胶层图案的基础上进行疏水处理。
[0012]在本申请一实施例中，在所述芯片上依次设置粘合层和金属层之后，还包括：
[0013]在所述粘合层和所述金属层背离所述柔性衬底的一侧设置保护层；
[0014]在所述保护层上设置开孔，并在所述开孔填充金属作为所述芯片的扇出。
[0015]在本申请一实施例中，在所述基板上设置柔性衬底的工艺步骤包括：
[0016]在所述基板上旋涂预设厚度的柔性衬底材料；
[0017]完成旋涂步骤进行真空加热固化，得到所述衬底，其中所述真空加热固化包括：升温至100℃，保持恒温半小时后在升温至150℃，保持恒温40分钟后，继续升温至260℃，保持
恒温半小时。
[0018]在本申请一实施例中，在所述芯片上依次设置粘合层和金属层，包括：
[0019]在所述芯片表面旋涂粘合层材料，经过真空加热固化后，得到所述粘合层；
[0020]在所述粘合层上与所述芯片的焊盘对应的位置制作通孔；
[0021]在所述粘合层背离所述芯片的表面制作所述金属层并填充所述通孔。
[0022]本申请还提供一种超薄硅基芯片的柔性封装结构，包括：
[0023]柔性衬底，其上设置用于放置芯片的芯片区，所述芯片区具有亲水性；
[0024]一个或多个芯片，设置于所述芯片区；
[0025]粘合层，扣接在所述芯片上；
[0026]金属层，设置于所述粘合层背离所述柔性衬底的一侧，且穿过所述粘合层与所述芯片的焊盘电连接。
[0027]在本申请一实施例中，所述金属层和所述粘合层背离所述柔性衬底的一侧设置有保护层，所述保护层上设置连通所述金属层的开孔，所述开孔内填充有金属作为所述芯片的扇出。
[0028]在本申请一实施例中，所述柔性衬底的材料包括：聚酰亚胺；所述粘合层的材料包括：苯并环丁烯；所述金属层的材料包括：AlSiCu，所述保护层的材料包括：聚酰亚胺；所述保护层的开孔填充的金属材料包括：TiW/Cu。
[0029]在本申请一实施例中，所述芯片的厚度小于50微米。
[0030]在本申请一实施例中，所述粘合层的厚度在70至100微米之间。
[0031]如上所述，本专利技术一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法及结构，具有以下有益效果。
[0032]本申请通过在柔性衬底上设置亲水区，利用水的表面张力进行芯片定位，可快速准确的完成芯片对位，结构简单，操作便捷，不再依赖于传统挖槽定位工艺，可有效节约制作成本。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一实施例中超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法的流程示意图。
[0034]图2为本申请一实施例中设置有柔性衬底的堆叠结构示意图。
[0035]图3为本申请一实施例中设置有亲水区的柔性衬底的俯视示意图。
[0036]图4为本申请一实施例中放置芯片后的柔性衬底的俯视示意图。
[0037]图5为本申请一实施例中放置芯片后的堆叠结构示意图。
[0038]图6为本申请一实施例中设置有粘合层的堆叠结构示意图。
[0039]图7为本申请一实施例中设置有通孔的堆叠结构示意图。
[0040]图8为本申请一实施例中设置有金属层的堆叠结构示意图。
[0041]图9为本申请一实施例中设置有保护层的堆叠结构示意图。
[0042]图10为本申请一实施例中保护层上设置扇出的堆叠结构示意图。
[0043]图11为本申请一实施例中超薄硅基芯片的柔性自对准封装的结构示意图。
具体实施方式
[0044]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0045]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0046]请参阅图1，本专利技术提供一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法，该方法包括以下步骤：
[0047]步骤S100，提供基板1，在所述基板1上设置柔性衬底2；
[0048]步骤S110，对所述柔性衬底2背离所述基板1的一侧表面进行疏水处理，保留用于放置芯片3的区域的亲水性，形成亲水区；
[0049]步骤S120，在所述亲水区滴入去离子水，放入芯片3以使所述芯片3在所述去离子水的表面张力作用下定位到所述亲水区；
[0050]步骤S130，加热去水后，在所述芯片3上依次设置粘合层4和金属层5，通过所述金属层5穿过所述粘合层4与所述芯片3的焊盘电连接，完成芯片3封装。
[0051]在步骤S100中，在所述基板1上设置柔性衬底2的工艺步骤包括：
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法，其特征在于，包括：提供基板，在所述基板上设置柔性衬底；对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行疏水处理，保留用于放置芯片的区域的亲水性，形成亲水区；在所述亲水区滴入去离子水，放入芯片以使所述芯片在所述去离子水的表面张力作用下定位到所述亲水区；加热去水后，在所述芯片上依次设置粘合层和金属层，通过所述金属层穿过所述粘合层与所述芯片的焊盘电连接，完成芯片封装。2.根据权利要求1所述的超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法，其特征在于，对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行疏水处理之前，还包括：对所述柔性衬底背离所述基板的一侧表面进行图案化处理，形成标识所述亲水区的胶层图案，以在所述胶层图案的基础上进行疏水处理。3.根据权利要求1所述的超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法，其特征在于，在所述芯片上依次设置粘合层和金属层之后，还包括：在所述粘合层和所述金属层背离所述柔性衬底的一侧设置保护层；在所述保护层上设置开孔，并在所述开孔填充金属作为所述芯片的扇出。4.根据权利要求1所述的超薄硅基芯片的柔性自对准封装方法，其特征在于，在所述基板上设置柔性衬底的工艺步骤包括：在所述基板上旋涂预设厚度的柔性衬底材料；完成旋涂步骤进行真空加热固化，得到所述衬底，其中所述真空加热固化包括：升温至100℃，保持恒温半小时后在升温至150℃，保持恒温40分钟后，继续升温至260℃，保持恒温...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新悦，陈仙，张培健，洪敏，张静，易肖辉，魏佳男，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：