CN111029356A - 一种芯片的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片的封装方法，包括如下步骤：S01：将晶圆和玻璃圆片键合；S02：将键合之后的晶圆切割为N个芯片，N为大于0的正整数，所述芯片包括工作区域和键合pad；S03：将键合之后的玻璃圆片切割为N个封装层，且N个封装层与N个芯片一一对应；S04：将所述键合pad上方的封装层去除，并将所述键合pad引出。本发明提供的一种芯片的封装方法，通过先封装再背切晶圆的方法，不仅不影响封装后芯片的工作性能，还能延长芯片的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装领域，具体涉及一种芯片的封装方法。
背景技术
芯片封装即安装半导体集成电路芯片用的外壳，具有安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。芯片封装是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，芯片的接点用导线连接到封装外壳的键合pad上，键合pad又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。
对于CIS芯片，在封装过程中还要确保封装层不影响CIS芯片中的感光区域的感光性能。因此，对于CIS芯片的封装不仅要考虑封装功效，还要考虑到对于CIS芯片内部感光区域的保护。现有技术中CIS芯片的封装方法如附图1和附图2所示，包括如下步骤：S01：将晶圆11切割为N个CIS芯片12；S02：在CIS芯片12上采用焊接技术焊接键合pad；S03：在CIS芯片12中感光区域以及键合pad周围涂覆DAM胶层13，并通过DAM胶层13将CIS芯片12和封装层14进行键合。
采用上述方法制备的封装CIS芯片的结构如附图2所示，上述封装方法具有如下缺陷：(1)由于采用DAM胶层进行CIS芯片和封装层的键合，DAM胶层采用高粘度不透明胶，在键合过程中容易有溢胶产生，溢出的胶会沾污CIS芯片中感光区域。(2)现有技术中DAM胶层涂覆在CIS芯片中感光区域的四周，从而在封装层和CIS芯片之间产生空腔，该空腔的存在容易使得CIS芯片在后续气密性测试中不通过，若CIS芯片气密性不好，不仅会使得CIS芯片在后续使用过程中产生脱胶问题，还会使得CIS芯片中感光区域的感光受到影响，从而影响CIS芯片的使用效果和寿命。(3)现有技术中通常采用焊接方式将CIS芯片中键合pad进行引出，该引出方式需要多次焊接工艺，较为繁琐。(4)现有技术中在步骤S02及S03中进行键合pad引出以及键合的过程中，可能会引入环境中颗粒杂质，杂质一旦封装在CIS芯片中，在CIS产生的图像中会出现由于杂质引入而存在的黑点，影响CIS成像效果。
因此，需要寻找新的CIS芯片的封装方法，力求能够在达到封装效果的同时可以提高CIS芯片的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种芯片的封装方法，通过先封装再背切晶圆的方法，不仅不影响封装后芯片的使用性能，还能延长芯片的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种芯片的封装方法，包括如下步骤：
S01：将晶圆和玻璃圆片键合；
S02：将键合之后的晶圆切割为N个芯片，N为大于0的正整数，所述芯片包括工作区域和键合pad；
S03：将键合之后的玻璃圆片切割为N个封装层，且N个封装层与N个芯片一一对应；
S04：将所述键合pad上方的封装层去除，并将所述键合pad引出。
进一步地，所述芯片为CIS芯片，所述玻璃圆片为透明玻璃。
进一步地，所述步骤S01中采用透明胶将所述晶圆和玻璃圆片键合。
进一步地，所述透明胶包括光学透明胶。
进一步地，所述步骤S01中将透明胶均匀涂覆在所述玻璃圆片上，并将晶圆通过透明胶和玻璃圆片键合。
进一步地，所述步骤S04中采用切割工艺去除所述键合pad上方的封装层，再采用光刻工艺去除所述键合pad上方的透明胶。
进一步地，所述步骤S01中，在玻璃圆片和晶圆相接触的截面上，所述玻璃圆片的面积大于等于所述晶圆的面积。
进一步地，所述步骤S02采用红外线切割机进行晶圆切割。
进一步地，所述步骤S04通过引线键合的方法将所述键合pad引出。
进一步地，所述芯片在封装之后还包括步骤S05：将所述键合pad连接至探测台进行测试。
本发明的有益效果为：本发明采用透明胶和透明玻璃对CIS芯片进行封装，透明胶全局覆盖在透明玻璃上，能够确保封装过程中无杂质引入，也能确保CIS芯片中感光区域不受影响。本发明采用先封装再切割的工艺，使得CIS芯片中键合pad可以直接通过引线键合的方法引出，引出工艺简单快捷。
附图说明
附图1为现有技术中CIS芯片的封装方法示意图。
附图2为现有技术中CIS芯片封装之后的示意图。
附图3为本发明中晶圆和玻璃圆片键合的整体侧视图。
附图4为本发明中晶圆和玻璃圆片键合的示意图。
附图5为本发明中切割晶圆的示意图。
附图6为本发明中切割玻璃圆片的示意图。
附图7为本发明中去除键合pad上封装层的示意图。
附图8为本发明中键合pad通过引线引出的示意图。
图中：11晶圆，12 CIS芯片，13 DAMA胶层，14玻璃圆片，16键合pad，21晶圆，22 CIS芯片，23透明胶，24玻璃圆片，25封装层，26键合pad，27金属引线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
请参阅附图3-8，本发明提供的一种芯片的封装方法，可以用于任意芯片的封装，尤其适用于CIS芯片的封装。因为CIS芯片中包含感光区域，感光区域对于封装过程中使用的材质以及封装过程中引入的杂质异常敏感。除了CIS芯片以外，现有技术中的其他芯片也适用于本发明方法。以下仅以CIS芯片为例对本发明方法进行说明，本发明方法具体包括如下步骤：
S01：如附图3-4所示，将晶圆21和玻璃圆片24键合。具体的，本发明中晶圆即为CIS芯片所在的晶圆，在实际工艺中，一个晶圆中形成多个CIS芯片，通过切割工艺将CIS芯片再分割为独立的CIS芯片。
鉴于CIS芯片在实际工作中需要进行感光，因此，玻璃圆片优选的为透明玻璃。在晶圆和透明玻璃进行键合的时候，优选透明胶进行键合，具体可以为光学透明胶。具体的，如附图4所示，可以先将透明胶23均匀涂覆在透明玻璃上，再将晶圆通过透明胶和透明玻璃进行键合。
为了确保封装效果，本步骤中，在玻璃圆片和晶圆相接触的截面上，玻璃圆片的面积大于等于晶圆的面积。
值得说明的是，本发明中键合工艺采用全局均匀涂覆透明胶的工艺，确保CIS芯片表面不会引入颗粒杂质，也确保CIS芯片中感光区域上不会形成空腔，避免在后续气密性测试中出现气密性不达标的现象。当芯片为其他不需要感光的芯片时，本发明也可以采用不透明胶进行封装。当芯片为CIS芯片时，芯片对应的工作区域即为感光区域。
S02：如附图5所示，将晶圆切割为N个CIS芯片22，N为大于0的正整数，每个CIS芯片均包括感光区域和键合pad。本步骤中采用背切工艺对键合之后的晶圆进行切割，具体可以采用红外线按切割机(IR camera)对晶圆进行切割，具体的切割技术可以为现有技术中任意切割技术。
此时，CIS芯片中的感光区域和键合pad均被透明胶和封装层覆盖，避免在CIS芯片中感光区域引入颗粒杂质。本步骤中的切割方法适用于任何芯片封装过程。
S03：如附图6所示，将键合之后的玻璃圆片切割为N个封装层25，且N个封装层与N个CIS芯片一一对应。当玻璃圆片为透明玻璃时，本步骤可以采用玻璃切割机对透明玻璃进行切割，具体的切割技术可以为现有技术中任意切割技术。
此时，CIS芯片中的感光区域和键合pad均被透明胶和封装层覆盖，避免在CIS芯片中感光区域引入颗粒杂质。本步骤中的切割方法适用于任何芯片封装过程。
S04：如附图7-8所示，将键合pad上方的封装层去除，并将键合pad26引出。本步骤包括：先去除CIS芯片中键合pad上方的封装层，再去除用于键合封装层和晶圆的透明胶。具体包括如下步骤：
S041：如附图7所示，采用切割工艺去除键合pad上方的封装层；这里的去除步骤可以采用与步骤S03中相同的切割工艺。
S042：再采用光刻工艺去除键合pad上方的透明胶。去除透明胶的过程可以为现有技术中的光刻工艺，也可以采用现有技术中湿法去除工艺进行去胶。
S043：如附图8所示，采用引线键合的方法直接将CIS芯片中的键合pad26引出。具体可以采用金属引线27将键合pad26引出。
此时，CIS芯片中的感光区域和键合pad均被透明胶和封装层覆盖，避免在CIS芯片中感光区域引入颗粒杂质。本步骤中的引出方法适用于任何芯片封装过程。
S05：将金属引线27引出至探测台中进行CIS芯片性能测试。
经过本发明上述步骤的封装之后，CIS芯片与封装层之间不会引入颗粒杂质，通过透明胶和透明玻璃进行键合，可以很好地保护CIS芯片中感光区域，采用背切晶圆的方式，工艺可行。实验证明，采用本发明封装方法形成的CIS芯片的在FT(Final Test)中的良率明显优于采用现有技术中封装方法形成的CIS芯片的良率。
本发明采用透明胶和透明玻璃对CIS芯片进行封装，透明胶全局覆盖在透明玻璃上，能够确保封装过程中无杂质引入，也能确保CIS芯片中感光区域不受影响。本发明采用先封装再切割的工艺，使得CIS芯片中键合pad可以直接通过引线键合的方法引出，工艺简单快捷。
以上所述仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用于限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种芯片的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：将晶圆和玻璃圆片键合；
S02：将键合之后的晶圆切割为N个芯片，N为大于0的正整数，所述芯片包括工作区域和键合pad；
S03：将键合之后的玻璃圆片切割为N个封装层，且N个封装层与N个芯片一一对应；
S04：将所述键合pad上方的封装层去除，并将所述键合pad引出。
2.根据权利要求1所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述芯片为CIS芯片，所述玻璃圆片为透明玻璃。
3.根据权利要求2所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述步骤S01中采用透明胶将所述晶圆和玻璃圆片键合。
4.根据权利要求3所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述透明胶包括光学透明胶。
5.根据权利要求3所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述步骤S01中将透明胶均匀涂覆在所述玻璃圆片上，并将晶圆通过透明胶和玻璃圆片键合。
6.根据权利要求3所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述步骤S04中采用切割工艺去除所述键合pad上方的封装层，再采用光刻工艺去除所述键合pad上方的透明胶。
7.根据权利要求1所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述步骤S01中，在玻璃圆片和晶圆相接触的截面上，所述玻璃圆片的面积大于等于所述晶圆的面积。
8.根据权利要求1所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述步骤S02采用红外线切割机进行晶圆切割。
9.根据权利要求1所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述步骤S04通过引线键合的方法将所述键合pad引出。
10.根据权利要求1所述的一种芯片的封装方法，其特征在于，所述芯片在封装之后还包括步骤S05：将所述键合pad连接至探测台进行测试。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN103295893A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-11 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种晶圆级微组装工艺 |
| CN104555898A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-29 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种晶圆级封装中封盖的重复利用方法 |
| CN106876289A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-20 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种芯片及其封装方法 |
| CN108074823A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制作方法和电子装置 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103295893A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-11 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种晶圆级微组装工艺 |
| CN104555898A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-29 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种晶圆级封装中封盖的重复利用方法 |
| CN108074823A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件及其制作方法和电子装置 |
| CN106876289A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-20 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种芯片及其封装方法 |
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