本发明专利技术公开了一种进行圆片级电互连与引出的装置及其加工方法，所述装置包括硅圆片和基板，在硅圆片上加工有一个以上带斜坡边缘的微电子芯片、隔离槽和连接梁，所述隔离槽为微电子芯片之间的镂空部位，硅圆片上的其他实体部位为外围框架，微电子芯片通过连接梁与外围框架相连接；硅圆片固定在基板上；微电子芯片上设置有芯片焊盘，基板上设置有基板焊盘，基板焊盘位于基板与隔离槽相对应的位置处，芯片焊盘和基板焊盘通过圆片级PI和铜互连工艺连接形成电互连和电引出。本发明专利技术提供的装置，加工简单，无须专门制作；本发明专利技术提供加工方法，简单易行，由于标准的圆片级PI与铜互连工艺已经相当成熟，实现容易，并能够达到高可靠性的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子机械，尤其涉及一种通过微机系统(简称MEMQ加工技术制造 的具有斜倒角的芯片装置，以及实现该芯片装置的高可靠性电互连和引出的加工方法。
技术介绍
引线键合就是用非常细小的线把芯片上焊盘和引线框架(或者基板)连接起来的 过程。引线键合是微电子封装中一种非常关键的工艺，引线键合质量的好坏直接关系到整 个器件的性能和可靠性，引线键合技术也直接影响到封装的总厚度。传统引线键合的缺点在于线弧高度比较高，一般在150 250um之间。线弧高度 是引线键合的一个重要的指标，线弧高度和引线键合参数、引线性能、引线框架的设计都有 关系。为了实现在更小的封装体积内提高封装密度，实现更多的功能，就需要控制引线键合 的线弧高度。在自动引线键合技术中，半导体器件键合点脱落是最常见的失效模式。这种 失效模式用常规筛选和测试很难剔除，只有在强烈振动下才可能暴露出来，因此对半导体 器件的可靠性危害极大。此外，引线键合还会存在键合位置不当、键合丝损伤、键合丝长尾、 键合丝颈部损伤、键合变形过大或过小、金属化表面有擦伤、键合引线与管芯夹角太小、残 留的键丝头在管芯上或管壳内等影响器件可靠性的问题。PI与铜互连技术的优点在于，其解决了标准CSP工艺中钝化层开口过大或过小以 及金属焊盘过小的问题。一般用PI与铜互连技术来实现芯片表面的电互连，通常用于表面 为平面的圆片上，并未应用到芯片与基板之间的互连。
技术实现思路
专利技术目的为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种具有斜倒角的芯片 装置及其加工方法，该装置结构简单、实现方法容易，并能够达到高可靠性的要求，能够克 服传统引线键合线弧高度过高、键合点易脱落及键合导致的芯片面积增大等缺陷。技术方案为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种进行圆片级电互连与引出的装置，包括硅圆片和基板，在硅圆片上加工有一 个以上带斜坡边缘的微电子芯片、隔离槽和连接梁，所述隔离槽为微电子芯片之间的镂空 部位，硅圆片上的微电子芯片、隔离槽和连接梁以外的其他实体部位为外围框架，微电子芯 片通过连接梁与外围框架相连接；所述硅圆片固定在基板上；所述微电子芯片上设置有芯 片焊盘，所述基板上设置有基板焊盘，所述基板焊盘位于基板与隔离槽相对应的位置处，所 述芯片焊盘和基板焊盘通过圆片级PI和铜互连工艺连接形成电互连和电引出。所述连接 梁主要用于固定和连接微电子芯片与外围框架。每一个微电子芯片优选通过四个连接梁与外围框架相连接。上述进行圆片级电互连与引出的装置的一种加工方法，具体包括如下步骤(al)在衬底硅圆片上制作一个以上微电子芯片，利用标准光刻和硅的各向异性腐 蚀的方法刻蚀出微电子芯片的斜坡面、隔离槽和连接梁，硅圆片上的微电子芯片、隔离槽和连接梁以外的其他实体部位为外围框架；在微电子芯片上制作芯片焊盘；(a2)制作基板以及基板焊盘，使基板焊盘位于基板上与隔离槽相对应的位置处；(a3)将硅圆片与基板进行键合；(a4)通过圆片级PI与铜互连工艺，在芯片焊盘和基板焊盘之间形成电互连和电 引出，具体包括如下步骤(a41)在微电子芯片表面涂覆一层PI层后，图形化PI层；(a42)在PI外侧溅射两层UMB (Ti/Cu)后，图形化UBM ；(a43)在UBM外侧镀铜层，实现微电子芯片与基板的电互连；(a5)对电互连结构的区域进行划片，形成具有带斜坡边缘的微电子芯片装置。上述加工方法中，使用的基板优选为玻璃基板或者硅基板。上述进行圆片级电互连与引出的装置的另一种加工方法，具体包括如下步骤(bl)在衬底硅圆片上制作一个以上微电子芯片，利用标准光刻和硅的各向异性腐 蚀的方法刻蚀出微电子芯片的斜坡面、隔离槽和连接梁，硅圆片上的微电子芯片、隔离槽和 连接梁以外的其他实体部位为外围框架；在微电子芯片上制作芯片焊盘；(b2)制作基板以及基板焊盘，使基板焊盘位于基板上与隔离槽相对应的位置处；(b3)将硅圆片粘到基板上；(b4)通过圆片级PI与铜互连工艺，在芯片焊盘和基板焊盘之间形成电互连和电 引出，具体包括如下步骤(b41)在微电子芯片表面涂覆一层PI层后，图形化PI层；(b42)在PI外侧溅射两层UMB (Ti/Cu)后，图形化UBM ；(b43)在UBM外侧镀铜层，实现微电子芯片与基板的电互连；(b5)对电互连结构的区域进行划片，形成具有带斜坡边缘的微电子芯片装置。上述加工方法中，使用的基板优选为陶瓷基板或者PCB板。有益效果本专利技术提供的一种具有斜倒角的芯片装置，在加工微电子器件结构的 同时可以一起加工，无须专门制作；与传统微电子器件的制作过程类似，仅需增加形成斜坡 形状的微电子芯片边缘以及位于微电子芯片与外围框架之间的连接梁的步骤；本专利技术提供 的实现高可靠性电互连和引出的方法，简单易行，铜互连线一端连接在芯片上，另一端连接 在要安装芯片的基板上；由于标准的圆片级PI与铜互连工艺已经相当成熟，所以实现起来 非常容易，并能够达到高可靠性的要求。附图说明图1为本专利技术装置的俯视结构示意图；图2为本专利技术装置的正视方向的剖面结构示意图；图3为本专利技术方法的工艺流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1、图2所示为一种进行圆片级电互连与引出的装置，包括硅圆片1和基板4， 在硅圆片1上加工有一个以上带斜坡边缘的微电子芯片2、隔离槽和连接梁，所述隔离槽为微电子芯片2之间的镂空部位，硅圆片1上的微电子芯片2、隔离槽和连接梁以外的其他实 体部位为外围框架8，微电子芯片2通过连接梁与外围框架8相连接；所述硅圆片1固定在 基板4上；所述微电子芯片2上设置有芯片焊盘52，所述基板4上设置有基板焊盘51，所述 基板焊盘51位于基板4与隔离槽相对应的位置处，所述芯片焊盘52和基板焊盘51通过圆 片级PI和铜互连工艺连接形成电互连和电引出。所述连接梁主要用于固定和连接微电子 芯片2与外围框架8，每一个微电子芯片通过四个连接梁(连接梁31、连接梁32、连接梁33 和连接梁34)与外围框架8相连接。图3所示为上述装置的加工方法的工艺流程图，包括如下步骤①准备衬底硅圆片1，在该衬底硅圆片1上制作微电子芯片2及芯片焊盘52 ；②利用标准光刻和硅的各向异性腐蚀的方法刻蚀出微电子芯片2的斜坡面、隔离 槽和连接梁(连接梁31、连接梁32、连接梁33和连接梁34)，硅圆片1上的微电子芯片2、 隔离槽和连接梁以外的其他实体部位为外围框架8 ；在微电子芯片上制作芯片焊盘52 ；③设计基板4以及基板焊盘51，使基板焊盘51位于基板4上与隔离槽相对应的位 置处；④将硅圆片1与基板4进行键合，或者将硅圆片1粘到基板4上；⑤在微电子芯片2表面涂覆一层PI层6 ；⑥图形化PI层6;⑦溅射两层UBM(Ti/Cu)；⑧图形化UBM;⑨镀Cu层7，实现微电子芯片2与基板4的电互连；⑩对包含上述电互连结构的区域进行划片，形成具有带斜坡边缘的微电子芯片装置。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出对于本
的普通技术人 员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本专利技术的保护范围。权利要求1.一种进行圆片级电互连与引出的装置，其特征在于所述装置包括硅圆片(1)和基 板G)，在硅圆片(1)上加工有一个以上带斜坡边缘的微电子本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种进行圆片级电互连与引出的装置，其特征在于：所述装置包括硅圆片（１）和基板（４），在硅圆片（１）上加工有一个以上带斜坡边缘的微电子芯片（２）、隔离槽和连接梁，所述隔离槽为微电子芯片（２）之间的镂空部位，硅圆片（１）上的微电子芯片（２）、隔离槽和连接梁以外的其他实体部位为外围框架（８），微电子芯片（２）通过连接梁与外围框架（８）相连接；所述硅圆片（１）固定在基板（４）上；所述微电子芯片（２）上设置有芯片焊盘（５２），所述基板（４）上设置有基板焊盘（５１），所述基板焊盘（５１）位于基板（４）与隔离槽相对应的位置处，所述芯片焊盘（５２）和基板焊盘（５１）通过圆片级ＰＩ和铜互连工艺连接形成电互连和电引出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王珍，王磊，唐洁影，黄庆安，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84
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