[发明专利]一种在晶圆级封装的塑封工序中避免晶圆破损的方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种晶圆级封装体的制备方法，更确切的说，本发明涉及一种在晶圆级封装体的制备过程中，避免晶圆在其晶圆级封装的塑封工序中破损的方法。

背景技术

不同于传统的芯片封装方式，晶圆级封装WLCSP(Wafer Level ChipScale Packaging)是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的IC颗粒，因此封装后的封装体的体积即几乎等同于裸芯片的原尺寸。

通常，通过切割晶圆(Wafer Saw)以将诸多芯片(Die)从晶圆上分离，此过程中切割刀的切割线路是依赖于布置在晶圆上的划片槽(Scribe Line)。

在晶圆级封装的塑封工艺中，塑封料的起始状态为液态或加热后为液态并在冷却后进行固化。为了保障注塑于晶圆表面的塑封料具有预定的塑封密度，液态的塑封料在塑封模具内必须具有一定的注塑压力，然而，划片槽的存在所带来的问题是，固化前具有流动性的塑封料易于从划片槽中溢出，产生位于晶圆边缘处的溢胶(Molding Bleeding)，如果外溢的塑封料将晶圆和塑封模具的夹具黏接在一起，则晶圆在完成塑封后，一旦将夹具与晶圆进行分离就会导致晶圆的破损。并且，由于部分塑封料从晶圆的划片槽中溢出，余下的塑封料则不足以完全覆盖晶圆的正面，或是其塑封密度较低。

另一方面，在当前的晶圆级封装的塑封工艺中，塑封模具的环形夹具按压在晶圆正面的边缘处，并用来固定晶圆，塑封完成后环形夹具与晶圆分离。如此，则晶圆正面的边缘部分仍然是裸露的而没有被塑封料覆盖，在随后的晶圆减薄时，该边缘部分极易破碎，并影响邻近晶圆边缘处的正常芯片。

专利号为US6107164的美国专利公开了一种晶圆级封装的半导体器件及半导体器件的制造方法，其制作流程参见本申请附图1A-1D(分别引用原申请附图3B、3D、4B、4C)，这种方法是制作晶圆级封装体的例子。产品的电极4是在晶圆10上的焊垫2上制作的，电极4与焊垫2通过铜互连线3连接。带有凸点电极4的晶圆10表面完全被树脂23包封起来，对树脂23抛光直到凸点电极4暴露出来并在凸点电极4上植球。之后，再按照之前的切割槽22将塑封好的晶圆10进行切割分离，形成晶圆级封装体1。此过程中，树脂23完全固化前为液态并具有流动性，易于从切割槽22中溢出，如果溢出的树脂将晶圆10和塑封模具的夹具黏接，则晶圆10和夹具分离即导致晶圆10破损。并且，总量减少的树脂23难以完全覆盖晶圆10。该专利所公开的技术方案无法避免晶圆10在其塑封工序中易于破损的缺陷。

公开号为US20080044984的美国专利申请公开了一种背面发光器件工艺。在一种方法中，其制作流程参见本申请附图2A-2D(分别引用原申请附图4A、4B、4C、4D)。在将晶圆2和承载基板4粘接前，先对晶圆2的边缘13进行处理，将晶圆2的边缘13切削成一个垂直的切面20，避免出现锋利的边缘。在另外一种方法里，晶圆的边缘处理安排在晶圆粘接到承载基板之后，在研磨晶圆背面前，用研磨的方法先去掉晶圆边缘处与承载基板粘接不好的部分。该专利申请的技术方案在于处理晶圆边缘与承载基板之间的粘附不佳的问题，但不涉及在晶圆级封装中对晶圆进行塑封的工艺。

我们所关注的领域：晶圆级封装的塑封工艺中，在减少塑封料溢出、预防晶圆破损，以及在解决晶圆的边缘不完全被塑封料覆盖的问题上，上述专利申请的方案或是当前已有的技术均难以有效的对其作出改善。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种避免晶圆塑封工序中晶圆破损的方法，包括以下步骤：

提供一晶圆，晶圆的正面包含有多颗以划片槽相互界定边界的芯片；

沿划片槽切割晶圆以形成位于划片槽处的切割槽；

于晶圆的正面绕着晶圆的边缘进行研磨，形成环绕在晶圆边缘处的凹陷于晶圆正面的一环形研磨槽；

进行塑封工艺，于晶圆正面塑封晶圆并形成覆盖晶圆正面的塑封料。

上述的方法，还包括以下步骤：

研磨塑封料以减薄塑封料的厚度；

于晶圆背面进行研磨以减薄晶圆的厚度，并于减薄后的晶圆的背面外露出切割槽；

沿切割槽对晶圆及塑封料进行切割，形成多颗以塑封体塑封包覆所述芯片的晶圆级封装体。

上述的方法，在对晶圆的边缘进行研磨过程中，形成的所述研磨槽的深度大于所述划片槽的深度。

上述的方法，任一芯片的顶部均设置有连接芯片内部电路的多个焊垫以及凸出于晶圆正面的多个凸点电极；并且

凸点电极与焊垫通过设置在芯片顶部的金属互联层而电性连接。