用于組裝wlcsp晶片的方法及半導體器件的制作方法

用于組裝wlcsp晶片的方法及半導體器件的制作方法
【專利摘要】本發明提出一種半導體器件，該半導體器件具有有源器件、正面表面和背面表面，具有總厚度的半導體器件包括具有電路的有源器件，有源器件的電路限定在正面表面上，正面表面具有第一面積。在有源器件的背面具有凹部，該凹部的部分深度是有源器件的厚度，該凹部的寬度是部分深度，該凹部在垂直邊緣圍繞有源器件。在有源器件的背面表面上具有某一厚度的保護層，保護材料的面積大于第一面積，并且保護材料具有間隔距離。垂直邊緣具有保護層，垂直邊緣的保護層填充凹部與垂直邊緣齊平。保護材料的間隔距離是半導體器件的厚度與撞擊半導體器件的垂直面的工具的角度(θ)的正切值的函數。
【專利說明】用于組裝WLCSP晶片的方法及半導體器件
【技術領域】
[0001]本發明的實施例涉及半導體器件的封裝，更具體地是涉及有修改的晶片級芯片尺寸封裝(WLCSP)封裝，以保護半導體裸芯片免受損害，從而提高產品的可制造性和質量。
【背景技術】
[0002]電子工業繼續依賴于半導體技術的進步，以在更緊湊的區域中實現更高功能的設備。對于許多應用來說，實現較高功能的設備需要將大量的電子器件集成到單個硅晶片中。隨著在硅晶片的每個給定區域中電子器件的數量的增加，制造過程變得更加困難。
[0003]IC器件的封裝對于IC器件最終的性能越來越多地發揮作用。例如，在移動設備(即，移動電話，平板電腦，筆記本電腦，遙控器等)中，WLCSP組件被用于移動設備的組裝中。WLCSP組件節省了移動設備中的寶貴空間。組裝后，在某些實施例的過程中，客戶通過注射成型或外殼封裝來封裝這些WLCSP器件。對裸WLCSP的手工后處理可能會導致器件損壞，一般應盡量減少對WLCSP器件的處理。
[0004]需要一種WLCSP組裝過程，能夠應對由移動應用需求所提出的挑戰。

【發明內容】

[0005]本發明對于半導體器件的封裝是有用的。特別是，被配備作為用于制造移動設備的未被封裝的裸芯片的WLCSP產品，移動設備將這些設備依次直接封裝到印刷電路板上(努力節省移動設備中的寶貴空間)，可以使這些未被封裝的裸芯片經受住粗暴的處理。該處理會導致破裂或其他潛在的損害，可能直到移動設備到達最終用戶才表現出來。因此，用戶可能更喜歡由非易碎材料包圍的WLCSP產品，以避免在接收用于組裝到用戶的移動設備中的廣品之如對裸芯片本身造成損咅。
[0006]用戶在具有器件裸芯片的晶片的背面施加保護材料。通過鋸切將有源器件裸芯片分離。通過處理，未被封裝的裸芯片在其背面表面受到保護材料的保護，保護材料吸收了在組裝移動裝置期間人工處理的沖擊。該工藝還能夠被用于帶有或不帶有焊料球的芯片級封裝(CSP)。
[0007]在一個示例性實施例中，提出了一種用于組裝WLCSP晶片的方法，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片。該方法包括背面研磨晶片的背面表面至某一厚度。將某一厚度的保護層施加到晶片的背面表面上。將晶片的具有保護層的正面表面安裝到鋸切箔上。在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第一切口的刀片鋸切晶片的正面表面，鋸切至經背面研磨的晶片厚度的第一深度；再次沿著多個器件裸芯片的鋸線，用具有第二切口的刀片鋸切晶片，第二切口比第一切口窄，鋸切至保護層的厚度的深度。多個器件裸芯片被分離成單個的器件裸芯片。每個單個的器件裸芯片在背面具有保護層，保護層具有距離單個的器件裸芯片的垂直邊緣的間隔距離。
[0008]在另一個示例性實施例中，提出了一種半導體器件，半導體器件具有正面表面和背面表面，半導體器件具有厚度，半導體器件包括限定在正面表面上的具有某一面積的有源器件，正面表面具有第一面積。保護材料位于半導體器件的背面表面上，保護材料的面積大于第一面積。保護材料和層壓膜的組合的間隔距離是半導體器件的厚度與撞擊半導體器件的垂直面的工具的角度(Θ)的正切值的函數。該實施例的一個特征包括面積與保護材料相同的層壓材料；層壓材料被夾在背面表面和保護材料的下表面之間。
[0009]在一個示例性實施例中，提出了一種用于組裝WLCSP晶片的方法，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片。該方法包括，將晶片安裝到研磨箔上；背面研磨晶片的背面表面至某一厚度；在與多個器件裸芯片的鋸線相對應的區域中，對晶片的背面表面進行半切割；形成圍繞多個器件裸芯片中每一個器件裸芯片的槽，這些槽的寬度是半切割刀片切口的寬度，這些槽的深度是經背面研磨的晶片的厚度的大約50%。在晶片的背面上形成某一厚度的保護層，保護層填充在槽中并覆蓋背面表面。將WLCSP晶片的背面表面安裝到鋸切箔上。該方法還包括，在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第一切口的刀片鋸切WLCSP晶片的正面表面，至少鋸切至經背面研磨的晶片的第一深度，第一切口小于半切割刀片的切口 ；再在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第二切口的刀片鋸切WLCSP晶片的正面表面，第二切口比第一切口窄，并且鋸切的深度至少是保護層的厚度。多個器件裸芯片被分離成單個的器件裸芯片。每個單個的器件裸芯片在背面具有保護層，垂直邊緣具有由槽形成的凹部，填充凹部的保護層與垂直邊緣齊平，并且保護層具有距離單個的器件裸芯片的垂直邊緣的間隔距離。
[0010]在另一個示例性實施例中，提出一種用于組裝WLCSP晶片的方法，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片。該方法包括，將晶片安裝到研磨箔上；背面研磨晶片的背面表面至某一厚度。該方法還包括，在與多個器件裸芯片的鋸線相對應的區域中，對晶片的背面表面進行半切割，形成圍繞多個器件裸芯片中每一個器件裸芯片的槽，這些槽的寬度是半切割刀片切口的寬度，這些槽的深度是經背面研磨的晶片的厚度的大約50%。在晶片的背面上形成某一厚度的保護層，保護層填充在槽中并覆蓋背面表面。將WLCSP晶片的背面表面安裝到鋸切箔上。在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第一切口的刀片鋸切WLCSP晶片的正面表面，鋸切的深度至少為經背面研磨的厚度和保護層的厚度之和，第一切口小于半切割刀片的切口。拉伸鋸切箔并分離多個器件裸芯片得到單個的器件裸芯片。每個單個的器件裸芯片在背面都具有保護層，垂直邊緣具有由槽形成的凹部，填充凹部的保護層與垂直邊緣齊平，并且保護層與單個的器件裸芯片的垂直邊緣大致齊平。
[0011]在一個示例性實施例中，提出了一種用于組裝WLCSP晶片的方法，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片。該方法包括將晶片安裝到研磨箔上。背面研磨晶片的背面表面至某一厚度。將晶片的第一側表面安裝到鋸切箔上。在與多個器件裸芯片的鋸線相對應的區域中鋸切第二側表面，第二側表面與第一側表面相對，鋸切至晶片的經背面研磨的厚度的深度。拉伸鋸切箔，以使器件裸芯片分開。將晶片的正面表面再安裝到成型箔上，并去除鋸切箔。在被分開的器件裸芯片的背面表面和垂直面上，將器件裸芯片封裝在成型材料中，在背面表面上具有某一厚度的成型材料，在垂直面上具有另一厚度的成型材料。去除成型箔，再將WLCSP晶片的背面表面安裝到鋸切箔上。在多個器件裸芯片的鋸線中，鋸切成型的WLCSP晶片的正面表面，以使成型的晶片分離成單個的器件裸芯片，在每個單個的器件裸芯片上都具有保護性成型材料。[0012]在另一個示例性實施例中，提出了一種用于組裝WLCSP晶片的方法，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片，該方法包括:將晶片安裝到研磨箔上；背面研磨晶片的背面表面至某一厚度。該方法還包括，將晶片的背面表面安裝到鋸切箔上。在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第一切口的刀片鋸切WLCSP晶片的正面表面，鋸切至經背面研磨的晶片厚度的大約50%的第一深度；再沿著多個器件裸芯片的鋸線，用具有第二切口的刀片鋸切WLCSP晶片，第二切口比第一切口窄，并且鋸切至經背面研磨的晶片厚度的大約90%至大約95%的深度。在鋸切之后，拉伸鋸切箔，以使晶片分開并且使器件裸芯片分開，現在具有擴張的鋸線，導致垂直面上具有突出部分。將晶片的正面表面再安裝到成型箔上，并去除鋸切箔。在被分開的器件裸芯片的背面表面和垂直面上，用成型材料將器件裸芯片封裝在成型材料中，在背面表面上具有某一厚度的成型材料，在垂直面上具有另一厚度的成型材料，突出部分提供成型材料的增強錨定；去除成型箔，再將WLCSP晶片的背面表面安裝到鋸切箔上。在多個器件裸芯片的擴張的鋸線中，鋸切成型的WLCSP晶片的正面表面，以使成型的晶片分離成單個的器件裸芯片，在每個單個的器件裸芯片上都具有保護性成型材料。
[0013]在一個示例性實施例中，提出了一種半導體器件，半導體器件具有有源器件，正面表面和背面表面，半導體器件具有總厚度。半導體器件包括具有電路的有源器件，有源器件的電路限定在正面表面上，正面表面具有第一面積。在有源器件的背面具有凹部，該凹部的部分深度是有源器件的厚度，該凹部的寬度是部分深度，該凹部在垂直邊緣圍繞有源器件。在有源器件的背面表面上具有某一厚度的保護層，保護材料的面積大于第一面積，并且保護材料具有間隔距離；垂直邊緣具有保護層，垂直邊緣的保護層填充凹部與垂直邊緣齊平；以及保護材料的間隔距離是半導體器件的厚度與撞擊半導體器件的垂直面的工具的角度的正切值的函數。
[0014]上述內容并不代表本文中公開的每一個實施例或每一個方面。在附圖以及下面的【具體實施方式】中提供了對其它方面和示例性實施例的描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1示出的是相對于處理工具撞擊的角度，保護材料的間隔的程度；
[0016]圖2A-2C示出的是根據本發明的實施例的具有保護材料的示例器件；
[0017]圖2A示出的是對示例器件的處理；
[0018]圖2B示出的是將示例器件放置在印刷電路板上；
[0019]圖2C示出的是將可選地具有底部填充材料的示例器件焊接到印刷電路板上；
[0020]圖3是根據本發明的一個實施例的組裝過程的流程圖；
[0021]圖4A-4G示出的是通過圖3所示的過程進行組裝的示例WLCSP器件的橫截面；
[0022]圖5是根據本發明的另一個實施例的組裝過程的流程圖；
[0023]圖6A-6G示出的是通過圖5所示的過程進行組裝的示例性實施例的橫截面；
[0024]圖7是根據本發明的又一個實施例的組裝過程的流程圖；
[0025]圖8A-8E示出的是通過圖7所示的過程進行組裝的示例性實施例的橫截面；
[0026]圖9是根據本發明的一個實施例的組裝過程的流程圖，該過程具有附加的可選步驟“階段切割”；[0027]圖10A-10H示出的是通過圖9所示的具有可選步驟的過程進行組裝的示例性實施例；
[0028]圖11A-11H示出的是通過圖9所示的但不具有“階段切割”的過程進行組裝的示例性實施例；
[0029]圖12A是根據圖9所示的但不具有“階段切割”的過程組裝完成的器件；以及
[0030]圖12B是根據圖9所示的具有“階段切割”的過程組裝完成的器件。
[0031]本發明適用于各種修改和替代形式，本發明的細節具體是通過示例的方式呈現在附圖中的，下面將進行詳細的說明。應當理解，本文中描述的具體實施例并不是用來限制本發明。與此相反，意在覆蓋落在由所附權利要求限定的本發明的精神和范圍內的所有修改方案、等同方案和替代方案。
【具體實施方式】
[0032]本文中公開的實施例能夠避免晶片級芯片尺寸封裝(WLCSP)器件在組裝時受到損壞。該過程通過將器件安裝到比器件裸芯片尺寸大的保護材料上，以此來對硅器件提供機械保護，保護材料在器件的底面上形成邊界，這樣可以防止組裝工具直接接觸硅器件，從而避免破碎和其他損壞。這樣的過程可以被集成到常規的后端組裝當中。
[0033]請參閱圖1。在一個示例性實施例中，組件100包括厚度為T1的硅器件110。保護角α和厚度T1限定了保護材料的間隔距離Τ3。例如，為了保護厚度為T1 = 150 μ m的器件裸芯片免受工具5以20度的撞擊角造成的撞擊，大約55 μ m的間隔是比較合適的。一般，間隔距離為:
[0034]TftanaT1 (I)
[0035]保護材料120和膠115的總厚度T4是由所使用的材料來確定的。間隔量在“厚”刀片和“薄”刀片之間是存在差異的。例如，八英寸晶片(20.32cm)預先研磨掉的厚度Ttl大約為725 μ m，而六英寸晶片(15.24cm)預先研磨掉的厚度Ttl大約為675 μ m。請注意，這種技術可以被應用到任何尺寸的晶片襯底，并且能夠用于十二英寸(30.48cm)的襯底。此外，使用焊料球、焊料凸塊、焊盤等的器件受益于保護材料。然而，出于討論的目的，下面的例子使用焊料凸塊。然而，所描述的技術不限于焊料凸塊。在示例過程中，WLCSP被研磨成厚度大約為400 μ m,焊料凸塊的聞度大約為200 μ m。理想的是達到最小的晶片厚度1\,但是這可能會受限于使具有200 μ m的凸塊的晶片變薄的技術能力。在示例過程中，厚度T1可以在大約150 μ m至大約250 μ m的范圍內。或者，可以在施加焊料凸塊的步驟之前對薄晶片進行二次成型。在這種情況下，可以使硅晶片減薄到硅器件110的厚度T1在50 μ m以下。T2是保護材料120、膠115和硅器件110的總厚度，即T2是T4和T1之和。如果不使用膠115，則厚度T4表示的是保護材料120的厚度；如果使用膠115，則厚度T4表示的是保護材料120和膠115的總厚度。另外，在某些示例過程中，厚度T4至少是ΙΟΟμπι。通過膠115層壓在硅器件110背面的保護材料120可以是塑料的或者是金屬的。塑料材料可以但不必限于KAPTON⑧，PTFE (聚四氟乙烯)，成型材料等。KAPTON是由杜邦公司制造的聚酰亞胺膜(即poly-oxydiphenylene-pyromelIitimide:聚氧代二苯撐苯均四酸)的商標名稱。保護材料120和用于層壓的膠115必須能夠承受大約200°C到300°C的溫度范圍，這在WLCSP器件組裝的再流焊過程中是經常遇到的。其他柔性保護材料可以包括但不必限于聚四氟乙烯。某些成型材料可以包括但不必限于住友(例如:x84194)和日立(例如:cel400ZHF4053C)等公司制造
的產品。
[0036]在一個示例性實施例中，組裝的WLCSP器件的總厚度可以在大約360 μ m至大約400 μ m的范圍內(不包括焊料凸塊)。層壓材料越厚，對硅器件裸芯片的側壁保護越大。如果硅裸芯片的厚度可以被減少到大約30 μ m至大約50 μ m,則層壓的材料將會是大約350 μ m至大約370 μ m(如果包括膠在內的話，則是400 μ m的厚度)。硅厚度的減少是受背面研磨過程的能力以及處理焊料凸塊流中的“硅保護層鋸切”的能力控制的。
[0037]請參閱圖2A。在另一個示例性實施例中，WLCSP結構220可以薄至厚度T1大約為50 μ m，凹部間隔距離T3大約為10 μ m，角度α大約為10度。施加到晶片背面210的厚保護層230 (厚保護層230的厚度Τ4>150 μ m)提供了充分的保護，防止了由于工具、鑷子、真空棒等造成機械損壞。參閱圖2B-2C。受保護的器件結構220被安裝到示例的印刷電路襯底260的表面250上。用于將器件結構220安裝到印刷電路襯底260上的工具7不再能夠損壞器件結構220。通過可選的焊料底部填充材料280，器件結構270被很好地保護起來。
[0038]請參閱圖4A-4B。硅襯底400具有初始厚度T。。有源器件420位于襯底410的上表面上。通過背面研磨，使襯底410變薄成厚度Tf。在示例性實施例中，Tf大約為ΙΟΟμπι。虛線415表示被研磨掉的襯底材料的量。電觸點的區域435將接收焊料凸塊或其他電觸點類型。請參閱圖4C-4D。可以通過圖2所示的層壓來施加保護層430，或者可以將保護層430 二次成型到變薄的背面410上。焊料凸塊440被限定在電觸點的區域435中。
[0039]可以通過對變薄的晶片進行二次成型來施加保護層。在使用堅硬的材料例如金屬屏作為保護層的情況下，在接合過程中可以使用粘接劑來接合。更多的柔性保護層例如KAPTON箔片可以使用預先涂敷在箔片上的粘合劑或者預先涂覆在硅晶片上的粘合劑被層壓到硅晶片上。金屬屏可以是不銹鋼，銅，銀，金，或其它合金，但并不必限定于這些金屬，對金屬的選擇受成本約束和工藝參數支配。
[0040]請參閱圖3。在根據本發明的一個示例性實施例中，將WLCSP晶片(正面朝下)安裝到研磨箔上310。通過背面研磨使WLCSP晶片變薄315。將具有某一厚度的機械保護層施加到變薄的晶片的背面320。在晶片的正面上，將焊料凸塊附接到有源器件焊盤上325。將制備的晶片現在受保護的背面安裝到鋸切箔上330。用具有第一切口的鋸片(例如“厚刀片”)，通過正面鋸切晶片至變薄的晶片的深度335。用具有第二切口的鋸片(例如“薄刀片”)，進一步鋸切晶片至機械保護層的深度340。使所得到的器件分開(例如，“單一化”)345。從鋸帶上去除所得到的器件的裸芯片，并將其放置在托盤上或安裝到傳送帶上350。可以根據需要進行額外的電測試，然后器件被打包并運輸到最終用戶355。
[0041]請參閱圖4A-4D。具有初始厚度Ttl的晶片襯底410已經通過背面研磨415變薄。在其上已經施加了機械保護層430。晶片襯底410的正面具有有源器件420。焊料球440附著在器件的焊盤435上。
[0042]請參閱圖4Ε至4G。已經施加有保護層430的晶片組件470被附接到鋸切膜445上。具有給定“切口”(例如50 μ m)的第一鋸片10在每個有源器件420之間切割至變薄的硅襯底的厚度Tf的深度。具有比第一鋸片10更窄的切口(例如30 μ m)的第二鋸片15切割穿過保護層430的深度至鋸切膜445的上表面。現在晶片組件470由分離的器件裸芯片480構成。將分離的器件裸芯片480從鋸帶445上去除以用于后續加工。取決于所需的間隔的程度，可以將第二刀片調整得更高或更低。可以通過增大鋸線的寬度(即，晶片上的相鄰IC之間的距離)來增大第一“切口”的寬度。傳統的鋸的刀片可用于厚度大于300 μ μπ?的情況，或者可以使用對寬度沒有限制的其他蝕刻工藝。對于第二“切口”，也可以使用替代技術，例如導致切口寬度小于15 μ m的激光燒蝕技術。
[0043]請閱圖5。在根據本發明的示例過程中，WLCSP晶片被安裝到研磨箔上510。通過背面研磨使WLCSP晶片變薄515。在與各個器件裸芯片之間的鋸線相對應的區域中，(用具有第一切口的“厚”刀片)部分鋸切晶片的背面部分，鋸切至變薄的晶片厚度的大約50%的深度520。將機械保護層施加到晶片的背面525 ;鋸線中也填滿了機械保護層。可以通過現代影像學技術確定鋸線在各個器件之間的正確位置。例如，可以在硅襯底中使用紅外(IR)相機，硅襯底對短波紅外光是透明的，因此可以觀察到其中的特征。將所制備的晶片受保護的背面表面安裝到鋸切箔上530。將焊料凸塊附著到晶片正面的器件焊盤上535。在晶片的正面上，在與部分鋸切540相對應的鋸切位置中，用具有第二切口的“薄”刀片來鋸切晶片545 ;第二次鋸切545的深度為變薄的晶片的深度。所得到的器件是分開的(即“單個的”)550。從鋸帶上去除所得到的器件裸芯片555，并將其放置在適當的托盤中或傳送帶上。如果最終用戶希望的話，在包裝和運輸之前可以進行額外的產品測試560。
[0044]請參閱圖6A至6B。在另一個示例性實施例中，具有有源器件620的硅晶片610，在附著保護層630之前，沿著鋸線從背面部分切割至一定深度TmF_OT。可以通過傳統的刀片切割和任何其他適當的技術，如蝕刻或激光燒蝕技術來實現“半切割”45。在圖6C-6F中顯示了與根據圖4E-4G討論的過程相似的過程。在示例過程中，對于放置在鋸切箔645上的晶片，焊料凸塊640被附著到有源器件620的接觸區域635。用厚切口的鋸片65 (第一刀片)，晶片被鋸切到至少晶片厚度的深度和半切割55的厚度的深度；生產過程中要保證薄切口的刀片切割得大于晶片的厚度小于半切割55的厚度，以致不會留下硅的暴露的側面。請參閱圖6E-6F。用薄切口的鋸片75 (隨后的刀片或第二刀片)，繼續切割到機械保護層630的深度，直到到達鋸切箔645。經過隨后的鋸切之后，器件被分離成單個的器件610。
[0045]請參閱圖6G。請注意，硅615的垂直表面受到保護層635的半切割區域655的保護；而且該半切割區域655具有保護層635的額外的突出部分665。進一步減少了未受保護的硅的側面的面積。
[0046]如圖1中所示的那樣，圖6G進一步描繪了厚度Tltl的器件的對應特征。器件的厚度Tlt^P保護層的厚度T4tl之和為整個成型器件的厚度T2(l。間隔角度Θ由間隔距離T3tl來限定。器件裸芯片的側壁厚度在器件裸芯片的厚度Tltl和“半切割”的深度T__OT之間是不同的。
[0047]請參閱圖7。在根據本發明的另一個示例性實施例中，WLCSP被安裝到研磨箔上710。在WLCSP晶片的背面通過背面研磨715使WLCSP晶片變薄。用“厚”刀片在背面對晶片進行部分鋸切，鋸切至變薄的晶片厚度的大約50%的深度。施加背面的保護層，以便填充鋸線725。將經涂覆的晶片的涂覆側安裝到鋸帶上730。在晶片的正面上，焊料凸塊被附著到器件的焊盤上735。用“薄”刀片從晶片的正面，在與部分鋸切740相對應的位置中鋸切晶片，鋸切 的深度為變薄的晶片的厚度加上保護層的厚度。所得到的器件是分開的745。根據每個最終用戶的需要，可以在包裝和運輸之前進行另外的電測試750。
[0048]請參閱圖8A-8E。(用具有第一切口的刀片)對具有有源器件裸芯片的經背面研磨的晶片襯底810的背面表面進行部分鋸切45。施加成型材料830，并且成型材料830流入部分鋸切的切口 45中。在正面表面上器件裸芯片焊盤處，附著焊球840。晶片襯底被安裝到鋸帶845上。對晶片襯底810的正面進行第二次鋸切65，第二次鋸切65所使用的刀片的切口比第一次部分鋸切45所使用的刀片的切口窄。在鋸切之后，晶片被分離成單個的器件，如圖SE所示。器件裸芯片815的背面受到成型材料830的保護。
[0049]在示例過程中，根據最終用戶的要求，可以在施加保護性成型材料之前對晶片襯底進行單次切割，或者可以對晶片襯底進行臺階切割，臺階切割在器件裸芯片的硅邊緣上形成臺階斷面。
[0050]表1示出了示例過程的一些參數。
[0051]
【權利要求】
1.一種用于組裝WLCSP晶片的方法，其特征在于，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片，該方法包括: 將晶片安裝到研磨箔上； 背面研磨晶片的背面表面至某一厚度； 將晶片的第一選擇側表面安裝到鋸切箔上； 在與多個器件裸芯片的鋸線相對應的區域中鋸切第二側表面，第二側表面與第一選擇側表面相對，鋸切至晶片的經背面研磨的厚度的深度； 拉伸鋸切箔，以使器件裸芯片分開； 將晶片的正面表面再安裝到成型箔上，并去除鋸切箔； 在被分開的器件裸芯片的背面表面和垂直面上，將器件裸芯片封裝在成型材料中，在背面表面上具有某一厚度的成型材料，在垂直面上具有另一厚度的成型材料， 去除成型箔； 再將WLCSP晶片的背面表面安裝到鋸切箔上；以及 在多個器件裸芯片的 鋸線中，鋸切成型的WLCSP晶片的正面表面，以使成型的晶片分離成單個的器件裸芯片，在每個單個的器件裸芯片上都具有保護性成型材料。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，第一選擇側表面是選自下列中的一個:正面表面，背面表面。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，去除成型箔還包括在器件裸芯片的電觸點上安裝焊料球或焊料凸塊。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，成型材料選自下列中的至少一個:柔性線纜帶，封裝材料。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于， 第一選擇側表面是背面表面； 通過正面表面鋸切的深度是經背面研磨的晶片厚度的95%至99% ;以及通過使留在鋸線中的剩余晶片材料破裂來拉伸鋸切箔，以使經背面研磨的晶片分開，導致垂直面上具有突出部分，突出部分提供成型材料的增強錨定。
6.一種用于組裝WLCSP晶片的方法，其特征在于，晶片具有正面表面和背面表面，在正面表面上具有電觸點的多個器件裸芯片，該方法包括: 將晶片安裝到研磨箔上； 背面研磨晶片的背面表面至某一厚度； 將晶片的背面表面安裝到鋸切箔上； 在多個器件裸芯片的鋸線中，用具有第一切口的刀片鋸切WLCSP晶片的正面表面，鋸切至經背面研磨的晶片厚度的50%的第一深度； 再沿著多個器件裸芯片的鋸線，用具有第二切口的刀片鋸切WLCSP晶片，第二切口比第一切口窄，并且鋸切至經背面研磨的晶片厚度的90%至95%的深度； 拉伸鋸切箔，以使晶片分開并且使器件裸芯片分開，現在具有擴張的鋸線，導致垂直面上具有突出部分； 將晶片的正面表面再安裝到成型箔上，并去除鋸切箔； 在被分開的器件裸芯片的背面表面和垂直面上，將器件裸芯片封裝在成型材料中，在背面表面上具有某一厚度的成型材料，在垂直面上具有另一厚度的成型材料，突出部分提供成型材料的增強錨定； 去除成型箔； 再將WLCSP晶片的背面表面安裝到鋸切箔上；以及 在多個器件裸芯片的擴張的鋸線中，鋸切成型的WLCSP晶片的正面表面，以使成型的晶片分離成單個的器件裸芯片，在每個單個的器件裸芯片上都具有保護性成型材料。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括，在去除成型箔之后，將焊料球安裝到器件裸芯片的電觸點上。
8.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，背面表面上的成型材料的厚度至少為100 μ m。
9.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，垂直面上的成型材料的厚度至少為50 μ m。
10.一種半導體器件，其特征在于，具有有源器件，正面表面和背面表面，半導體器件具有總厚度，包括: 具有電路的有源器件，有源器件的電路限定在正面表面上，正面表面具有第一面積； 在有源器件的背面具有凹部，該凹部的部分深度是有源器件的厚度，該凹部的寬度是部分深度，該凹部在垂直邊緣圍繞有源器件； 在有源器件的背面表面上具有某一厚度的保護層，保護材料的面積大于第一面積，并且保護材料具有間隔距離； 垂直邊緣具有保護層，垂直邊緣的保護層填充凹部與垂直邊緣齊平；以及 保護材料的間隔距離是半導體器件的厚度與撞擊半導體器件的垂直面的工具的角度(Θ)的正切值的函數。
11.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，還包括， 連接到有源器件的電路內的電觸點的焊料球。
12.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，當保護材料的間隔角度至少為10度時限定間隔距尚(T30) ο
13.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，當保護材料的間隔角度為O度時限定間隔距離(T3tl)。
14.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于， 凹部的部分深度為有源器件的厚度的50%，凹部的寬度為半切割鋸片的寬度的50% ；以及 保護層的厚度至少為100 μ m。
15.根據權利要求14所述的半導體器件，其特征在于，保護層是選自下列中的至少一個:環氧基成型材料，聚酰亞胺膜，聚氨酯膜，硅基膜。
【文檔編號】H01L23/488GK103779237SQ201310495065
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】克里斯蒂安·延斯, 哈特莫特·布寧, 萊奧那德思·安托尼思·伊麗沙白·范吉莫特, 托尼·坎姆普里思, 薩沙·默勒 申請人:Nxp股份有限公司