用於切割電器件的支承體的方法

2023-10-11 00:53:54

用於切割電器件的支承體的方法
【專利摘要】在用於電器件（30）的支承體（10）中，在所述支承體的第一表面（O10a）上將溝槽（20）引入到所述支承體（10）的材料中。所述支承體（10）被切穿，其方式是將切痕（60）從支承體（10）的與第一表面對置的第二表面（O10b）引入到所述支承體的材料中。切割引導進行為使得切痕（60）在支承體的第一表面（O10a）上通過溝槽（20）走向。通過將溝槽（20）設置在支承體（10）的表面附近的材料層中，可以避免分割部件（1,2）時材料從支承體（10）破裂出來。
【專利說明】用於切割電器件的支承體的方法
[0001]本發明涉及一種用於切割、尤其是鋸割電器件的支承體的方法，其中將布置在支承體上的部件分割。
[0002]電部件在大面積的支承體(所謂的晶片)上製造。電部件包括關聯的支承體，在所述支承體上設置有電器件和接觸端子用於施加或截取電壓。在製造電部件時，晶片首先具有多個部件，所述多個部件並排地設置在大面積的支承體上。為了將部件分割，將切痕設置在支承體的材料中。為此可以鋸開晶片。為了在部件分割時避免部件的器件損壞，器件必須與鋸痕有足夠距離地布置。
[0003]所希望的是，說明一種用於切割電器件的支承體的方法，其中供支承體上的器件使用的面積儘可能大。此外，要說明一種電部件，所述部件根據上述方法製造。
[0004]所述用於切割電器件的支承體的方法的實施形式和藉助所述方法製造的電器件的實施形式可以從權利要求中得到。
[0005]根據一個實施形式，用於切割電器件的支承體以將電器件分割的方法包括提供電器件的支承體。溝槽在支承體的第一表面上引入到所述支承體的材料中。所述支承體被切穿，其方式將切痕從支承體的與第一表面對置的第二表面引入到所述支承體的材料中，其中，切痕引導進行為使得切痕在支承體的第一表面上通過溝槽地走向。
[0006]支承體可以在兩側具有有效面(aktive Flaechen)。例如電器件可以布置在支承體的第一表面上，而在支承體的與第一表面對置的第二表面上可以布置接觸端子，例如可以布置焊料凸塊。接觸端子可以通過支承體的材料中的穿通接觸部來與所述器件連接。第二表面也可以裝配有其他器件，例如有源/無源電路、傳感器區域或者檢測器。所述器件可以是CMOS技術中的器件。為了分割布置在支承體上的部件，藉助切割裝置將支承體切穿。切割裝置可以是鋸片。為了鋸穿支承體，將切割裝置設置在支承體的第二表面上。
[0007]通過設置在支承體的第一表面上的溝槽，最大程度地避免了在從第二表面出發來切穿支承體的材料時支承體第一表面上的支承體材料的破碎和爆裂。鋸路寬度表示相鄰地設置在支承體上的、屬於不同部件的兩個器件之間的必要距離。與其中在第一表面上的支承體材料中沒有設置溝槽並且其中必要的鋸路寬度例如為80 μ m的支承體相比，通過把溝槽引入到支承體的第一表面中，可以根據晶片/器件的厚度來明顯地減小鋸路寬度，例如減小到50 μ m或者更小。由此可以明顯增大在第一表面上用於布置電器件的面。
[0008]電部件的一個實施形式包括帶有電器件的支承體，所述電器件布置在支承體的第一表面上。支承體在該支承體的第一表面的邊緣上具有切口，所述切口通過將溝槽引入支承體中而引起。
[0009]以下藉助示出本發明的實施例的附圖更為詳盡地闡明本發明。其中:
[0010]圖1示出了用於切割電器件支承體的方法的一個實施形式；
[0011]圖2示出了藉助在支承體表面上的鋸路中引入溝槽來切割電器件支承體的方法的另一實施形式；
[0012]圖3示出了用於切割電器件支承體的方法的另一實施形式，其中藉助引入通過支承體的切痕來將部件分離；[0013]圖4在放大的視圖中示出了引入支承體中的溝槽的一個實施形式；
[0014]圖5示出了用於切割支承體的方法的一個實施形式，其中帶有引入支承體表面中的溝槽；
[0015]圖6示出了電部件的一個實施形式，其帶有引入支承體表面中的切口。
[0016]為了製造電部件，在支承體上、例如矽構成的晶片上布置有多個部件。為了分割部件，藉助切割裝置來切穿晶片。
[0017]圖1示出了用於切割電部件1、2的支承體10的方法的一個實施形式。電部件1、2的每個都包括支承體10的一部分、電器件30和接觸端子40。器件30例如可以是用CMOS技術製造的晶片器件。電器件30可以包含有源組件和/或無源組件，例如電感、電容器或者表面波濾波器。電器件30布置在支承體10的表面OlOa上。接觸端子40布置在支承體10的與表面OlOa對置的表面OlOb上。器件30與接觸端子40之間的連接通過支承體10的材料中的穿通接觸部實現。晶片10在表面OlOb上還可以具有其他部件30。表面OlOa上設置有鋸割膜50，所述鋸割膜50覆蓋表面OlOa和器件30。該膜可以用粘合劑塗覆並且可以一件式地粘貼到整個支承體10上。
[0018]為了分割電部件1、2，用切割裝置100切穿支承體10。切割裝置100例如可以構建為帶有鋸片的鋸裝置。驅動裝置200使得鋸片運動。為了分割電部件，鋸片100被設置在支承體的表面OlOb上並且切痕60被引入支承體30中。鋸片100的切割引導使得將支承體10的材料完全切穿。鋸割膜沒有被完全地分開。在分割之後，各部件1、2由此附著在膜50上。
[0019]在鋸開支承體10時，當鋸片從表面附近的材料層顯現時，在表面OlOa上出現材料塊從支承體10的材料的折斷。在表面OlOb上通過鋸片而出現切痕60周圍的大約10 μ m範圍內的表面損壞，而在表面OlOa上出現支承體10的材料的較大爆裂。由於材料的爆裂和損壞，在表面OlOa上距切痕60的兩側大約IOOym距離中的平面不能夠用作有效面來設置器件。出於安全性原因，例如鋸路寬度設定在180 μ m到250 μ m之間，其不用作在表面OlOa上裝備器件的面。
[0020]在圖2和圖3中示出了用於切割支承體10以分割電部件1、2、3和4的方法的另一實施形式。支承體10可以是由矽材料構成的晶片，所述晶體包含多個部件。每個部件都包括支承體10的一部分、電器件30和用於施加和截取電壓的接觸端子40。部件可以兩側地具有有效面。電器件30例如可以布置在支承體10的表面OlOa上。在支承體10的與表面OlOa對置的表面OlOb上可以布置接觸端子40例如焊料凸塊，和/或布置其他電器件30。通過在支承體內部的穿通接觸部70，電器件30可以與接觸端子40連接。器件30例如可以用CMOS技術製造。所述器件可以包含有源組件和無源組件，例如電容器、電感或者表面波濾波器。
[0021]為了分割電部件1、2、3和4而將支承體10的材料切穿。在切穿整個支承體10之前，在支承體的表面OlOa上將溝槽20引入到支承體10的材料中。所述溝槽例如可以通過機械加工方法、例如通過鋸割來引入到支承體的材料中。為此，可以將驅動裝置200與切割裝置IOOa耦合。切割裝置例如可以具有鋸片100a，所述鋸片具有寬度BlOOa，例如具有15μπι到80μπι之間的寬度。優選的是，切割裝置IOOa具有40 μ m的寬度。鋸路寬度於是例如可以為45μπι。溝槽通過鋸入表面OlOa而引入到晶片中。在該預鋸割工藝中，沒有完全地切穿支承體，而是僅僅去除了支承體的表面附近的層。
[0022]為了將溝槽20引入支承體10的材料中，替代鋸割可以使用刻蝕方法。溝槽例如可以通過幹法刻蝕引入支承體10的材料中。為此使用相應的掩膜。所述掩膜例如具有支承體的寬度。
[0023]在引入溝槽時，支承體固定在膜50上。膜50可以施加在支承體的表面OlOb上。膜例如可以是塗覆有粘合劑的膜。所述膜優選布置在支承體的表面OlOb上，使得接觸端子40沉入膜的材料中並且由此完全被膜的材料包圍，其中所述接觸端子例如可以構建為具有80 μ m的高度的焊料球。此外，膜直接附著在支承體的表面OlOb上，並且尤其是在支承體的邊緣上近似為不透氣地緻密附著，使得可以避免表面OlOb由於汙物顆粒或者水導致的汙染。
[0024]圖3示出了分割部件1、2、3和4的步驟。為此，膜50布置在支承體的表面OlOa上以及布置在器件30上。所述膜例如可以用粘合劑塗覆並且粘貼到表面OlOa和器件30上。
[0025]切割裝置IOOb與驅動單元200耦合。為了分割部件1、2、3和4，支承體10被切割裝置IOOb分開。為了切穿支承體10，切割裝置IOOb設置在支承體的表面OlOb上。切割裝置IOOb可以具有鋸片寬度為25 μ m的鋸片，這大致對應於30 μ m的鋸路寬度。切割裝置IOOb在表面OlOa上的定位在此以一定位精度來實現。該定位精度可以在± 10 μ m之間，並且優選在±5 μ m之間。在切穿支承體10的材料時，在支承體10的材料中形成切痕60。切割裝置IOOb在表面OlOb上侵入支承體的材料中，並且在表面OlOa上又出現。切割引導進行為使得切痕60通過表面OlOa上的溝槽20走向。在一個優選的實施形式中，切割引導居中地通過溝槽20走向。在部件分割之後，單個部件1、2、3和4附著在膜50上並且可以從膜上取下。
[0026]通過在支承體10的表面OlOa上引入溝槽20，可以在很大程度上避免在表面附近的材料層的區域內鋸穿支承體10時材料的爆裂。相對於圖1示出的實施形式，由此可以縮小不同部件的電器件30之間的所需距離。表面OlOa上的要保持未被使用的區域例如可以減小到50 μ m。
[0027]圖4在放大的視圖中示出了溝槽20的一個實施形式。溝槽20具有寬度B20和深度T20。引入支承體10的材料中的切痕60具有寬度B60，其中寬度B60基本上對應於鋸片BlOO的寬度。溝槽20例如可以相對於支承體10的材料中的切痕60的切割引導而居中地走向。當在鋸穿支承體時，鋸片100在溝槽20內中央地從支承體10的材料突出時，實現了這一點。
[0028]溝槽20的寬度可以根據切痕60的寬度B60或者鋸片IOOb的寬度BlOO來選擇。鋸片IOOa可以實施為比鋸片IOOb更寬，使得溝槽例如比鋸裝置的鋸片IOOb的寬度BlOOb寬ΙΟμπι到30μπι。由此，溝槽比用於分開晶片的切痕寬。此外，溝槽的寬度還可以附加地根據定位精度來選擇，其中以所述定位精度將切割裝置IOOb設置到支承體10的表面OlOb上。溝槽20例如可以以寬度Β20引入到支承體10的材料中，其中所述寬度Β20對應於鋸片100Β或者切痕60的寬度BlOOb加上切割裝置IOOb的定位精度。當藉助切割裝置IOOa引入溝槽時，切割裝置的寬度BlOOa可以相應地選擇。
[0029]當鋸片BlOOb例如具有10 μ m到50 μ m之間的寬度BlOOb並且定位精度在±5μπι之間時，溝槽20可以具有15μπι到80μπι之間的寬度Β20。證明為特別有利的是，在支承體10的材料中設置寬度大於20 μ m的溝槽，優選是寬度為40 μ m的溝槽。為此，鋸片的寬度BlOOa例如可以為40 μ m。溝槽可以以超過10 μ m的深度T20並且優選以20 μ m的深度從表面OlOa出發引入支承體10的材料中。
[0030]圖5示出了在分割前的支承體10的一個實施形式。在支承體的材料中，溝槽20棋盤式地布置在支承體10的表面OlOa上。溝槽可以分別相對於彼此成直角地走向。為了分割電部件，支承體10從與表面OlOa對置的表面OlOb出發由切割裝置(例如鋸片)切穿。當鋸片完全地切穿了支承體10的材料並且通入溝槽20中時，可以幾乎完全地防止來自表面OlOa的材料塊的爆裂。不能用於裝備表面OlOa的面通過溝槽20的寬度而預先給定。由此，與沒有溝槽20的實施形式相比，可以明顯地減小在兩個部件之間要保持未被使用的面。
[0031]圖6示出了分割之後的電部件I的一個實施形式。電部件I具有布置在支承體10的表面OlOa上的器件30。在表面OlOb上例如布置有接觸端子40、傳感器區域，檢測器或者其他的有源/無源器件。接觸端子40通過支承體10的材料中的穿通接觸部70與器件30連接。該部件在表面OlOa和OlOb之間具有側面S10。
[0032]支承體10在表面OlOa的邊緣RlOa上具有切口 80，所述切口通過溝槽引起。切口可以構建為在支承體10的材料中的中斷。切口布置在部件I的表面OlOa和側面SlO之間。切口 80具有大約溝槽20的寬度B20減去切痕60的寬度B60的一半寬度。它可以例如具有超過10 μ m的寬度B20』和超過10 μ m的深度T20。
[0033]附圖標記表
[0034]I電部件
[0035]10支承體
[0036]20溝槽
[0037]30電器件
[0038]40接觸端子
[0039]50膜
[0040]60切痕
[0041]70穿通接觸部
[0042]80 切口
[0043]100a，IOOb切割裝置，鋸片
[0044]200驅動裝置
【權利要求】
1.一種用於切割電器件的支承體的方法，包括: -提供電器件(30)的支承體(10)， -在支承體的第一表面(OlOa)上將溝槽(20)引入支承體(10)的材料中， -通過從與支承體(10)的第一表面對置的第二表面(OlOb)將切痕(60)引入到支承體的材料中來切穿支承體(10)，其中切割引導進行為使得切痕在支承體的第一表面(OlOa)上通過溝槽(20)走向。
2.根據權利要求1所述的方法，其中將具有如下寬度(B20)的溝槽(20)引入到支承體的材料中:所述寬度比切痕(60)的寬度(B60)更大。
3.根據權利要求1或2所述的方法， -其中藉助切割裝置(IOOb)將切痕(60)引入到支承體的材料中， -其中以定位精度將切割裝置(IOOb)設置到支承體的第二表面(OlOb)上， -其中溝槽(60)的寬度對應於切割裝置(100b)的寬度加上所述定位精度，其中以所述定位精度將切割裝置(IOOb)設置到支承體的第二表面(OlOb)上。
4.根據權利要求3所述的方法， -其中使用鋸片作為切割裝置(100b), -其中切割裝置(100b)的鋸片的寬度(BlOOb)選擇為使得切痕具有10 μ m到50 μ m之間的寬度(B60 )，優選具有30 μ m的寬度`(B60 )。
5.根據權利要求4所述的方法，其中切割裝置(IOOb)的定位精度在±5μπι之間。
6.根據權利要求4或5所述的方法，-其中藉助具有鋸片的另一切割裝置(IOOa)將溝槽(20)引入到支承體(10)的材料中，-其中所述另一切割裝置(IOOa)的鋸片的寬度(BlOOa)選擇為使得將寬度(Β20)在15μπι到80μπι之間、優選寬度(Β20)為40μπι的溝槽(20)引入到支承體(10)的材料中。
7.根據權利要求1至6之一所述的方法，其中將深度(Τ20)超過10μ m、優選超過20 μ m的溝槽(20)引入到支承體(10)的材料中。
8.根據權利要求1至7之一所述的方法，包括: 將電器件(30)設置在支承體(10)的第一表面(OlOa)上。
9.根據權利要求1至8之一所述的方法，包括: 將接觸端子(40)設置在支承體(10)的第二表面(OlOb)上。
10.根據權利要求1至9之一所述的方法，包括: 將膜(50)設置在支承體(10)的第一表面(OlOa)上。
11.根據權利要求1至10之一所述的方法，其中通過刻蝕方法、尤其是通過幹法刻蝕、或者通過機械加工方法、尤其是通過鋸割，將溝槽(20)引入到支承體(10)的材料中。
12.根據權利要求1至11之一所述的方法，其中支承體(10)構建為晶片，尤其是由矽材料構成的晶片。
13.一種電部件，包括: -帶有電器件(30)的支承體(10)，所述電器件布置在支承體(10)的第一表面(OlOa)上， -其中支承體(10)在支承體的第一表面(OlOa)的邊緣(RlOa)上具有切口(80)。
14.根據權利要求13所述的電部件，其中所述切口(80)具有超過10μ m的寬度(B20』 )和超過10 μ m的深度。
15.根據權利要求13或14所述的電部件， -其中支承體(10)構建為晶片，尤其是由娃材料構成的晶片， -其中支承體具有與第一表面對置的第二表面(OlOb)， -其中在支承體的第二表面(`OlOb)上布置有接觸端子(40)。
【文檔編號】H01L21/56GK103493189SQ201280019178
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月17日 優先權日:2011年4月20日
【發明者】伯恩哈德·斯特林 申請人:ams股份有限公司