[发明专利]一种预埋金属通孔圆片的制造方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆片(wafer)的制造方法及其装置，尤其是一种用于预埋金属通孔圆片的制造方法以及装置。

背景技术

随着半导体制程技术的不断发展，半导体封装技术也是随之不断发展。在封装领域，晶圆级封装的发展也是取得了很大的进步，并越来越广泛地应用于各种领域，尤其是在MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微电机系统)封装中。

而对于MEMS封装而言，硅通孔技术作为其中的核心技术，决定了晶圆级封装的命运。近年来各种通孔技术层出不穷，但受限于技术瓶颈和高成本，鲜有技术能运用于实际生产中。业界目前通常使用的硅通孔技术解决方案，主要是采用刻蚀技术。在标准的圆片上刻蚀出一定尺寸的通孔，然后采用电镀等方法填充通孔，以形成完整的电连接。而玻璃圆片的通孔，则通常是采用激光钻孔或者喷砂的方法，在标准的玻璃圆片上制作出通孔，再采用电镀等方法填充通孔，得到包含金属通孔的玻璃圆片。

但是，该等上述方法存在一定的局限。首先，通孔的制作需要标准的圆片作为基材，每次只能处理一片圆片，生产效率先对较低。其次，受限于电镀的填隙能力，通孔的深宽比有限。第三，刻蚀、溅射、电镀等技术的大量使用，使得通孔制作的成本居高不下，严重限制了三维晶圆级封装技术的推广应用。

因此，业界确有必要开发出一种低成本的预埋金属通孔圆片的制造方法，实现圆片通孔的低价生产，以利于晶圆级封装的推广普及。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有预埋金属通孔圆片的制造方法成本过高，不利于预埋金属通孔圆片的大量生产，进而限制了其广泛的应用。

为了解决上述技术问题，本发明所提出的技术方案是：

一种预埋金属通孔圆片的制造方法，其包括有以下步骤：提供一对承载装置、耐高温的模具以及若干线形金属；其中承载装置上预设有若干通孔；而模具内设有柱状收容腔，且其底部上设有若干通孔以将收容腔内部与模具外部连通。将线形金属从一个承载装置及模具底部的通孔中穿过，通过模具的收容腔后，再穿过另一承载装置的通孔，然后固定在各承载装置的两端并拉紧。将玻璃圆片原料注入模具的收容腔内，加热模具至圆片原料的软化点100度以 上的温度，然后保温至少10分钟。冷却模具至室温，取出圆片柱体，切割圆片柱体，得到带金属通孔的圆片。另外，据业界已知，其中圆片的形状，不仅限于圆形，其也可以包括矩形或是方形等其他形状。

进一步的，在不同实施方式中，其中在加热模具至玻璃圆片原料的软化点100度以上的温度的步骤中，具体加热的温度，在不同实施方式中，其可以是100度、120度、150度、180度、200度、220度、250度、280度、300度等等。可根据具体实际情况，自行设定高出的温度度数。

进一步的，在不同实施方式中，其中保温的具体时间，也可以是根据实际需要来具体限定。例如，保温时间可以是10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、50分钟、60分钟、70分钟、80分钟、90分钟、100分钟、110分钟、120分钟、130分钟、140分钟、150分钟等等。

进一步的，在不同实施方式中，其中所使用的一对承载装置，可以是一对金属平板。

进一步的，在不同实施方式中，其中对于承载装置以及模具底部上设置的通孔的排列方式，可以是按照实际具体要求设置。如此可使得圆片上预埋金属的位置可根据实际制造需要而定。例如，可以是所谓的规则排布或是按照预订设置的不规则排布等等，并无限制。

进一步的，在不同实施方式中，向模具收容腔内添加的玻璃圆片的原料最好为粉状。

进一步的，粉状玻璃圆片原料的目数最好是在200目以上。具体在不同实施方式中，使用的粉状玻璃圆片原料的目数可以是200目、250目、300目、350目、400目等等。

进一步的，在不同实施方式中，其中所使用的线形金属的熔点高于所述粉状玻璃的软化点。其中对于线形金属的截面形状及大小，其可以是各种形状及尺寸大小，并无限定。如此，圆片的金属通孔的大小及形状，就可随实际需要，通过选择适当形状及尺寸的线形金属实现。

在实际使用中，一般使用的是圆形。

进一步的，在不同实施方式中，其中所使用的金属为钨、铜、可伐中的一种或几种。

进一步的，在不同实施方式中，其中向模具收容腔中注入的玻璃圆片原料，并不注满整个模具收容腔。