[发明专利]具有金属化侧壁的裸片和制造方法

说明书

本公开涉及具有金属化侧壁的裸片和制造所述裸片的方法。将连续金属层施加至晶片的背侧的每一边缘。在所述背侧中形成的多个沟道的底部处切割所述晶片以产生单独的裸片，所述单独的裸片分别具有作为所述裸片的侧壁的一部分的凸缘，并且包括被所述金属层覆盖的部分。当将单独的裸片耦合至裸片焊盘时，半导电胶水将在所述侧壁上的所述金属层和所述裸片的背侧粘附至所述裸片焊盘，从而减少沿着所述裸片的侧面的层离的风险。所述凸缘还通过用作防止所述胶水粘附爬升到所述裸片的所述侧壁的障碍，来防止所述胶水接触所述裸片的所述有源侧。

技术领域

本公开涉及具有背侧和部分侧壁被连续金属层覆盖的裸片以便改进在该裸片与烧结的半导电胶水之间的粘附作用。

背景技术

半导体封装件的制造通常通过生产具有有源侧和背侧的硅片开始。通过各种工艺在有源侧上形成多个裸片。然后将晶片切割成单独的裸片，并且通过使用在裸片背侧与裸片焊盘之间的裸片粘合剂来将各个裸片耦合至在其背侧上的裸片焊盘，而将有源侧耦合至多个电子信号线和电压端子。然后将包封物用于覆盖组合的裸片和裸片焊盘以产生半导体封装件。当将裸片贴附至裸片焊盘时，使用烧结过程来产生半导体胶水和裸片焊盘之间的金属间粘合能够提供比裸片贴附薄膜或者标准胶水更好的电学特性和热学特性。然而，烧结过程在最终的半导体封装件中产生两个严重的问题。

首先，当使用烧结过程时，胶水不粘附包括半导体裸片的硅材料。结果是，随着在使用期间裸片加热和冷却，裸片的连续膨胀和收缩造成在胶水与裸片自身之间的分离或者层离。这可能会使整个封装件开始层离或者可能会允许杂质(诸如，水分或者环境气体)更快地到达裸片的有源侧。一旦杂质到达裸片的有源侧，它们能够使有源侧短路，从而使裸片变得无效。其次，胶水粘附爬升到裸片的侧面可能会使胶水到达裸片的有源侧，这再次阻碍裸片执行其原本的电学功能并且因此破坏裸片。

在尝试解决第一个问题时，如可以从图1-3了解到，在将晶片分成单独的裸片之前，对一些晶片背侧涂覆金属层。

如在图1中示出的，晶片20包括在晶片有源侧21上形成的多个裸片22。该多个裸片22布置在具有切割线24的晶片有源侧21上以允许将该多个裸片22与晶片21分离而不损坏该多个裸片22。

图2示出了晶片20的沿图1的线A-A的截面图。在将晶片20分成多个裸片22之前，将金属层26施加至晶片背侧23。然后，为了准备晶片20以便进行处理，将胶带28贴附至在晶片背侧23上的金属层26。在图2中的虚线24示出了裸片上的为切割组合的裸片22、金属层26和胶带28提供指导的划线的位置。

图3描绘了通过使用刀片30对晶片20进行的典型切割过程。如切割线24所示出的，刀片30通过划线切割来去除切口32(kerf)。刀片30还完全切穿晶片20、金属层26和胶带28以便形成单独的裸片31。将裸片从晶片分割的另一个选择是通过蚀刻。参见NiclasRoxhed、Patrick Griss和 Stemme 2007年发表在J.Micromech.Microeng 17期第1087-92页的标题为“A Method For Tapered Deep Reactive Ion Etching Using AModified Bosch Process”的文章。这种蚀刻过程可以包括在包括大多数裸片的硅材料中产生倒角边缘。在切割过程中的材料损失是切口32，该切口32直接位于划线下方与刀片30的宽度相对。一旦将晶片20切割成单独的裸片31，便将胶带28从裸片去除，并且利用特定类型的半导体胶水通过使用烧结过程来将金属层26耦合至裸片焊盘。

遗憾的是，金属层26不延伸至各个单独的裸片的侧壁35。如可以在图3中看见的，侧壁35是无遮蔽的半导体材料。这样，在烧结的半导体胶水与裸片31的侧面之间不存在粘附作用或者粘附作用不良，这加剧了层离并且使杂质更快地到达在半导体封装件中的裸片的有源侧。另外，裸片的侧面35是平坦的并且它们不会辅助防止半导体胶水的粘附爬行，后者在半导体胶水到达裸片31的顶部的情况下，还可能使裸片31短路。

发明内容