[发明专利]解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片

说明书

本发明涉及解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片。所述方法包括如下步骤：砷化镓晶圆在完成线路等级制作后，以675um厚度储存于高洁净度晶圆库通有氮气的箱柜内，按照排程放料作业；晶圆背面磨片减薄；中测，进行功能测试、交流参数和直流参数测试，根据测试结果筛选合格的砷化镓晶圆；晶圆背面贴DAF膜；紫外光照射固化DAF膜；晶圆切割划片，切割后将形成一颗颗孤立的芯片和DAF膜贴合在金属环内基膜表面；包装已切割晶圆运送至封装厂；贴装芯片到框架贴片区；烤箱固化使DAF膜固化为玻璃态；完成封装后续流程。本发明避免了砷化镓晶圆反复运输过程碎片或裂片风险；降低了运输成本，提高了作业良率及时效性。

技术领域

本发明涉及晶圆制造工艺领域，具体涉及解决封装溢胶问题的无源器件砷化镓贴膜方法及芯片。

背景技术

通常晶圆衬底不同对应功能也会不同，硅基晶圆应用广泛，技术成熟，但针对射频类高速处理功能，砷化镓具有明显优势。例如：砷化镓材料拥有一些比硅还要好的电子特性，使得砷化镓可以用在频率高于250GHz的场合；如果等效的砷化镓和硅元件同时都操作在高频时，砷化镓会产生较少的噪音；砷化镓有较高的击穿电压，所以砷化镓比同样的硅元件更适合操作在高功率的场合；砷化镓温度系数小，能在较高温度下正常工作。因为这些特性，砷化镓电路可以运用在移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等高频率应用系统。

在射频开关应用领域，相比于绝缘体上硅开关，砷化镓在开关频率大于3GHz有明显的性能优势，而且砷化镓开关有更大的功率能力，在3GHz以内，绝缘体上硅开关由于性价方面的优势占市场主导。

应用在功率放大射频领域通常采用芯片顶层金属晶体管连接背金孔，接地导通到芯片底部整面或局部背金。芯片工作产生热量通过芯片背金与导电胶连通，再导通到基板或框架接地焊盘，将热量及时传递到元器件金属表面，起到有效散热的作用。

而在射频开关应用中，砷化镓芯片不需要背金孔散热设计，主要原因是射频开关一般选用高电压低电流模式，不会产生高热量释放，通常被定义为：IPD，即集成电路无源器件

砷化镓晶圆切单颗裂片后废水含有有毒的砷化物，在废液处理上存在较高要求，废液处理设施复杂且昂贵，封装厂通常不投入砷化镓废液处理资源。当前业内通常在砷化镓晶圆制造厂完成整片晶圆制造后，继续进行晶圆减薄和划片切单颗工艺，由于砷化镓材料较脆，通常划片采用激光方式，整片砷化镓晶圆单颗裂片后芯片按照设计阵列仍粘附保留在划片膜上转运到封装厂进行后续制作。这样操作方便封装作业，但切割过程镭射气化切割道时将带起切割道内砷化镓衬底、电路层多种金属离子、及隔离层多种有机成分等残留物质吸附在芯片表面，会造成晶圆洁净度变差，长期放置会导致离子污染或封装作业良率下降等问题，不利于长期保存。

而硅晶圆则不存在以上问题，通常是以整片晶圆裸片固定在小容器内转运到封装厂进行晶圆减薄及切割裂片，除个别Low-K值设计晶圆需要镭射切割外，大多硅晶圆都适合使用划片刀切割，这样操作的好处有利于延长晶圆洁净度和保存寿命。

因此，在砷化镓晶圆不确定使用时间时，尽可能的先保存在晶圆制造厂专用设施内。

然而，在砷化镓开关芯片正面贴装在没有芯片的基座框架上，框架利用多个支撑引脚将砷化镓芯片悬空支撑时，如图2所示，不能通过封装常用点胶方式将砷化镓固定在半蚀刻悬空框架上，点胶会导致胶体流动扩散到框架底部，塑封后会看到胶体外露在固化树脂表面，存在明显颜色差异。

因此，需要在砷化镓芯片背面贴双面胶膜，再进一步贴装在悬空支撑框架上。因双面胶膜是具有弹性的固化形态，不会像点胶的流体形态流到框架底部，因此可以有效避免胶体外露在固化树脂表面的问题。