[发明专利]用于在晶圆级封装中暴露电极的方法及掩膜版

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在晶圆级封装中暴露电极的方法，以及该方法中所采用的掩膜版。

背景技术

近年来，半导体通用照明技术的迅速发展受到广泛关注。大功率白光LED器件大多是由紫外或蓝色LED加三基色或黄色荧光粉混合出白光，其中GaN基的蓝光LED加长波波长荧光粉合成白光是最常见的白光实现方案。所采用的制造方法一般为将荧光粉与透明聚合物胶水混合形成荧光胶，再将混合胶水涂覆在芯片上，从而使芯片发出的蓝光被荧光粉吸收并转换为长波长的发射光，最终合成得到白光。该制造方法所存在的一个显著问题是，由于荧光粉的比重远高于胶水的比重，因此荧光粉会逐渐的沉淀，进而导致荧光粉在LED芯片表面分布的厚度和浓度不均匀。一般而言，LED芯片四周的荧光胶会多于芯片正面的荧光胶，所以就会存在不同区域的荧光胶对于蓝光吸收强度不同的问题。因此所导致的一种典型结果是，在白光LED的中心区域的色温会高于边缘角度区域的色温，即中心偏蓝白、边缘偏黄绿。这种白光不均匀的特性，导致人眼从不同角度观察LED光源时，会有不同的颜色感受。反映在被照射物体上时，人眼会看到不同的照明区域有着不同的色彩表征。因此，LED发出的白光的不均匀性，一方面会导致人肉眼观察周围环境时的不舒适感，另一方面会导致物体颜色失真，从而不利于展现真实的照明效果。此外，普通点胶涂覆技术和喷涂技术是在LED组装阶段完成之后进行的，故金线（倒装结构芯片除外）上荧光胶挂球进一步降低了白光器件的光色一致性。

为避免芯片级涂覆方法的不足，一种保形涂覆法——晶圆级荧光粉涂覆技术——逐渐被广泛深入研究。晶圆级荧光粉涂覆是在制作完电极完成划片切割前道工序晶圆的LED上进行荧光粉涂覆的技术。这种技术可以显著改善荧光胶中荧光粉沉降或金线上荧光胶挂球造成芯片上各区域荧光粉不均匀而引起的光色不一致性。

在水平和垂直结构的晶圆上涂覆荧光胶之后，怎么暴露出电极以利种线完成电气连接是晶圆级荧光粉涂覆领域中的一项关键技术。当今在此领域应用较广泛的磨削方案是预先在电极上预种一定高度金球，然后在晶圆上涂覆一定厚度的荧光胶，之后利用磨削设备除去一定厚度的荧光胶露出预种金球；而另一种应用较广泛的光刻方案是在涂覆荧光胶之前将电极用光刻薄膜覆盖，然后涂覆荧光胶，之后再减薄荧光胶露出光刻薄膜，以利光刻或其他工艺露出电极。以上被较广泛采用的方案中，磨削精度难以精确控制，其中光刻技术成本较高。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提出一种用于在晶圆级封装中暴露电极的方法以及掩膜版，利用对荧光胶溶解性较强的溶液在掩膜版中定量定向溶解荧光胶，从而暴露出电极。

为达此目的，本发明一方面提出一种在晶圆级封装中暴露电极的方法，包括以下步骤：

S101将掩膜版与已完成荧光粉涂覆的晶圆定位，使所述掩膜版的网孔与所述晶圆的电极对位；

S102向掩膜版的网孔中注入荧光胶溶解液，使晶圆电极表面与掩膜版网孔对位部分的荧光胶层溶解；

S103从掩膜版取下所述晶圆并进行清洗和干燥处理。

在一个实施例中，设置所述掩膜版的厚度，使其网孔的容积适合容纳溶解荧光胶所需的溶解液；

所述掩膜版的厚度优选设置为2mm-5mm。

在一个实施例中，可以利用自动点射溶液设备的针头向掩膜版的网孔中注入荧光胶溶解液。

在一个实施例中，所述荧光胶溶解液至少含有甲氧基物、氢氧化物之一。

在一个实施例中，所述网孔的直径小于所述电极的横向尺寸；

在一个实施例中，在所述掩膜版与荧光胶层接触面的网孔边缘处，设有凸起的针状结构，用于当掩膜版与晶圆接触时，嵌入所述荧光胶层。

在一个实施例中，当所述电极的正负极与网孔对应部分的荧光胶层厚度不一致时，分别先后向正极或负极对应的网孔注入溶解液。

在一个实施例中，通过在掩膜版上设置定位孔或者通过真空吸附的方式，将掩膜版与已完成荧光粉涂覆的晶圆定位。

本发明的另一方面提供一种掩膜版，用于在晶圆级封装中暴露电极。该掩膜版包括网孔，所述网孔用于与所述晶圆的电极对位。

在一个实施例中，所述网孔的直径小于待暴露电极的横向尺寸。

在一个实施例中，在所述掩膜版与荧光胶层接触的一面的网孔边缘处，设有凸起的针状结构，当所述掩膜版与完成荧光粉涂覆的晶圆接触时，所述凸起的针状结构可嵌入所述晶圆荧光胶层；

所述掩膜版的厚度为2mm-5mm。

在一个实施例中，所述掩膜版设有定位孔，用于将掩膜版与已完成荧光粉涂覆的晶圆定位。