本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于超小封裝TVS產(chǎn)品的WLCSP六面塑封的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

WLCSP(晶圓片級(jí)芯片規(guī)模封裝)技術(shù)作為一種新型的封裝技術(shù)，已經(jīng)在很多產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。該工藝的最大特點(diǎn)是不需要lead frame來(lái)固定芯片，也不需要wire bonding等連接手段。而是直接在wafer level上工藝pillar，pillar的材質(zhì)可以是金、銅或者合金材料等。然后通過(guò)wafer sort直接實(shí)現(xiàn)芯片編測(cè)。

與傳統(tǒng)的封裝工藝相比，WLCSP工藝有工藝流程簡(jiǎn)單、步驟少、成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)。特別是不需要使用lead frame，所以芯片尺寸和形狀可以有更大的自由度，便于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)封裝難以實(shí)現(xiàn)的超高性能。

常規(guī)的WLCSP封裝一般不在產(chǎn)品中使用塑封保護(hù)，或者只是在封裝體的上下兩個(gè)表面使用塑封保護(hù)。很難實(shí)現(xiàn)在側(cè)邊絕緣保護(hù)。然而，在超小封裝TVS產(chǎn)品中，比如DFN1006、DFN0603甚至是DFN0402的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)在SMT貼片生產(chǎn)時(shí)，由于大多數(shù)SMT設(shè)備對(duì)于焊料的控制精度問(wèn)題，以及機(jī)械手臂或者人工抓取芯片時(shí)的控制精度問(wèn)題，導(dǎo)致焊料有可能對(duì)于芯片側(cè)邊造成污染，進(jìn)而導(dǎo)致電子產(chǎn)品的短路等嚴(yán)重的情況出現(xiàn)，并且影響電子產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是基于領(lǐng)先的WLCSP技術(shù)，以及TVS芯片的工藝特點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出一種實(shí)現(xiàn)TVS芯片WLCSP六面塑封的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種實(shí)現(xiàn)TVS芯片WLCSP六面塑封的結(jié)構(gòu)，包括晶圓層，所述晶圓層的一側(cè)面上制備有金屬凸點(diǎn)，取相鄰金屬凸點(diǎn)作為一對(duì)，所述晶圓上每一對(duì)金屬凸點(diǎn)的四周切割有空隙，所述空隙為具有長(zhǎng)方形截面的溝槽，空隙的深度不大于所述晶圓層的高度。

上述結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)超小封裝TVS產(chǎn)品的六面塑封工藝，其所得TVS封裝體的六個(gè)面都可以實(shí)現(xiàn)有效的絕緣封裝，該工藝的步驟如下：

(1)與常規(guī)的WLCSP工藝一樣，首先在晶圓正面完成金屬凸點(diǎn)制備(pillar工藝)；

(2)按照最終TVS產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)對(duì)晶圓進(jìn)行切割制備空隙，切割時(shí)控制空隙的深度，不能將晶圓切透；

以上步驟即可得到前述用于實(shí)現(xiàn)WLCSP六面塑封的TVS芯片結(jié)構(gòu)，接著進(jìn)行第(3)步：

(3)從晶圓正面向下完成第一次塑封(molding compound)，覆蓋步驟(2)切割所得到的空隙；

(4)從晶圓正面進(jìn)行晶圓減薄(wafer grind)，保證電極露出來(lái)；如果需要電極高于塑封表面，在金屬凸點(diǎn)出進(jìn)行一次植球或者鍍層工藝；

(5)從晶圓背面進(jìn)行晶圓減薄，減薄至最終TVS產(chǎn)品的尺寸要求；

(6)對(duì)晶圓背面進(jìn)行塑封，完成對(duì)晶圓背面的保護(hù)；

(7)沿著步驟(2)制備的空隙的中心進(jìn)行切割，割透，完成芯片的分離。

然后對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試和編帶等后續(xù)包裝，這樣就完成封測(cè)的全部工藝。

本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于TVS芯片設(shè)計(jì)時(shí)必須要按照成品pin腳的尺寸和位置要求來(lái)設(shè)計(jì)。工藝中用到兩次wafer切割，第一次需要遠(yuǎn)大于第二次的寬度，以保障側(cè)邊絕緣保護(hù)的厚度要求。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且工藝控制要求不高，成本相對(duì)較低。性能方面，由于芯片尺寸幾乎與最終的成品尺寸一致，所以設(shè)計(jì)人員可以有更多的空間來(lái)提升產(chǎn)品性能。這一點(diǎn)特別對(duì)于廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類產(chǎn)品的TVS產(chǎn)品尤其重要。另外，由于兩次wafer grind，特別是第二次wafer grind時(shí)，wafer正面已經(jīng)完成塑封，有足夠的機(jī)械支撐，所以有可能將成品的厚度控制得特別薄。這在超薄的電子設(shè)備應(yīng)用中特別有意義。

附圖說(shuō)明

圖1為TVS芯片的一種內(nèi)部電路原理圖。

圖2為TVS芯片的一種外觀簡(jiǎn)圖。

圖3為晶圓截面示意圖。

圖4為完成金屬凸點(diǎn)制備的晶圓。

圖5為本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)TVS芯片WLCSP六面塑封的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖6為完成了正面塑封的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖7為圖6結(jié)構(gòu)完成正面晶圓減薄時(shí)的結(jié)構(gòu)。

圖8為圖7結(jié)構(gòu)完成背面晶圓減薄時(shí)的結(jié)構(gòu)。

圖9為圖8結(jié)構(gòu)完成背面塑封時(shí)的結(jié)構(gòu)。

圖10為圖9結(jié)構(gòu)進(jìn)行分離的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

如圖3所示為晶圓100的截面圖，金屬區(qū)域110為晶圓正面作為電極的區(qū)域；

如圖4所示，與常規(guī)的WLCSP工藝一樣，首先在晶圓正面完成金屬凸點(diǎn)120制備(pillar工藝)。

如圖5所示，按照最終TVS產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)對(duì)晶圓進(jìn)行切割制備空隙130，切割時(shí)控制空隙的深度，不能將晶圓切透；

以上步驟即可得到前述用于實(shí)現(xiàn)WLCSP六面塑封的TVS芯片結(jié)構(gòu)。

如圖6所示，從晶圓正面向下完成塑封，得到正面塑封140，覆蓋切割所得到的空隙130；

如圖7所示，從晶圓正面進(jìn)行晶圓減薄，保證電極露出來(lái)；如果需要電極高于塑封表面，在金屬凸點(diǎn)出進(jìn)行一次植球或者鍍層工藝；

如圖8所示，從晶圓背面進(jìn)行晶圓減薄，減薄至最終TVS產(chǎn)品的尺寸要求；

如圖9所示，對(duì)晶圓背面進(jìn)行塑封，得到背面塑封150，完成對(duì)晶圓背面的保護(hù)；

如圖10所示，沿著空隙130的中心進(jìn)行切割，割透，完成芯片的分離。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。