专利名称：晶圆级电磁防护结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁防护结构及其制造方法，特别是涉及ー种晶圆级电磁防护结构及其制造方法。
背景技术：
电磁防护结构(EMI Shielding Structure)最主要的用途是防止各种电子电路元件之间的电磁干扰现象的发生，从构造上说，电磁防护结构主要由基板単元、电子电路单元、金属防护单元、电性连接単元组合而成。具有电磁防护结构的电子电路元件能够广泛应用于各式各样的产品当中，例如笔记本电脑、手机、电子书、平板电脑、电子游戏主机、通讯 产品、数字相框、车用卫星导航、数字电视等各项应用。现有的相关技术是这样的，在制造电磁防护结构时，电磁防护结构的基板与电子电路元件须采用各种电性连接方式，导致整体结构过于庞大，或者成品的厚度过厚，这就违背了现今电子产品轻薄短小的趋势。因此，目前急需研发一种轻薄的、微型的电磁防护结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术电磁防护结构电性连接方式复杂导致电磁防护结构整体结构过于庞大、成品的厚度过厚的缺陷，提供ー种轻薄、微型电磁防护结构及其制造方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种晶圆级电磁防护结构，包括一晶圆以及ー电磁防护单元。晶圆的顶面具有一外露线路单元，并且外露线路单元的表面上具有多个导体。电磁防护单元具有ー围绕且设置于晶圆的周围表面上的第一电磁防护层及ー覆盖于晶圆底面的第二防护层。第一电磁防护层与第二电磁防护层相互连接，并且使得两者彼此间形成电性连接。优选地，该晶圆为硅晶圆，该导体为锡球或金属凸块。优选地，该第一电磁防护层为金属材质，该第二电磁防护层为金属派镀层。本发明的另ー技术方案为一种晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特点在于，其包括以下步骤提供一晶圆衬底，其中该晶圆衬底的顶面具有多个外露线路单元；在该晶圆衬底的顶面形成多条凹槽，其中每一条凹槽位于两个外露线路单元之间；在该些凹槽内形成一第一导电材料；在姆ー个外露线路单兀的表面上形成多个导体；移除该晶圆衬底的底面，以形成多个晶圆且使得该第一导电材料的底面裸露出来，其中该些晶圆彼此分离ー距离且分别对应于该些外露线路单元；将ー第二导电材料同时覆盖在该些晶圆的底面上以及该第一导电材料的底面上；以及沿着该些凹槽切割该第一导电材料以及该第二导电材料，以形成多个晶圆级电磁防护结构。优选地，该第二导电材料通过溅镀方式形成。优选地，该晶圆衬底的底面通过研磨方式移除。优选地，该些导体为锡球或金属凸块。优选地，上述切割步骤中，该第一导电材料被切割成多个第一电磁防护层，该第二导电材料被切割成多个第ニ电磁防护层。优选地，每ー个晶圆级电磁防护结构包括有 一晶圆，该晶圆顶面具有一外露线路单元，且该外露线路单元的表面上具有多个导体；以及—电磁防护单兀，该电磁防护单兀具有一第一电磁防护层以及ー第二电磁防护层，该第一电磁防护层围绕且设置于该晶圆的周围表面上，该第二电磁防护层覆盖于该晶圆的底面且连结该第一电磁防护层。优选地，该第一电磁防护层以及该第二电磁防护层由金属材料形成。优选地，该第一电磁防护层与该第二电磁防护层构成ー电磁防护单元，该电磁防护单元用于防止该晶圆与外部环境产生电磁干扰作用。本发明的积极进步效果在干本发明所提供的晶圆级电磁防护结构是具有微型结构的电磁防护结构。可以通过晶圆级的制程方法，并且通过将第一电磁防护层及第ニ电磁防护层分别设置于晶圆的周围表面上及底面上，来构成电磁防护単元，使得晶圆及外露线路单元均具有防止电磁干扰的效果。
图I为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的剖面示意图。图2A为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第一步骤的剖面示意图。图2B为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第二步骤的剖面示意图。图2C为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第三步骤的剖面示意图。图2D为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第四步骤的剖面示意图。图2E为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第五步骤的剖面示意图。图2F为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第六步骤的剖面示意图。图2G为本发明晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的第七步骤的剖面示意图。图3为图2B的俯视图。
图4为本发明晶圆级电磁防护结构的制造方法的各个步骤的流程示意图。附图标记说明I 晶圆I’晶圆衬底2外露线路单元3电磁防护单元31第一电磁防护层31’第一导电材料 32第二电磁防护层32’第二导电材料4 导体
具体实施例方式为了进一步说明本发明的技术特征以及技术内容，下面将结合附图详细说明本发明的技术方案，但是这里的说明与附图仅是用来说明本发明，并非限制本发明的权利要求范围。请參阅图I所示，其为本发明的晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例的剖面示意图。根据本发明的晶圆级电磁防护结构的其中一个实施例，该晶圆级电磁防护结构包括一晶圆I、一外露线路单兀2以及ー电磁防护单兀3。晶圆I可为一娃晶圆衬底(Silicon wafer substrate)材料所制成。晶圆I的顶面具有外露线路单元2，且外露线路单元2的表面上具有多个导体4。另外，导体4可为锡球或其它导电凸块(例如金属凸块)，使导体4兼具良好的导电性。外露线路单元2可为集成电路(Integrated circuit)的外露线路,但不局限于此。电磁防护单元3是由两个电磁防护层所构成的，其分别为第一电磁防护层31及第ニ电磁防护层32。第一电磁防护层31设置于晶圆I的周围表面上，也就是说，第一电磁防护层31围绕着晶圆I的侧表面。第二电磁防护层32覆盖在晶圆I的底面上，并且该第二电磁防护层32与第一电磁防护层31连接。也就是说，第二电磁防护层32与第一电磁防护层31不在同一个平面上，而是互相呈九十度角的垂直关系。另外，第一电磁防护层31与第二电磁防护层32彼此相互连接，使得两者彼此间形成电性连接。再者，第一电磁防护层31可由一金属溅镀层，其中优选的金属为铜。而第二电磁防护层32也可由一金属材质所形成，其中优选的金属也为铜。为了形成良好的电磁屏蔽作用，则晶圆级电磁防护结构的整体结构需要具有接地的特性。因此，电磁防护单元3需要与晶圆I的接地部位形成电性连接。上述的接地部位设置于晶圆I的侧面，也就是晶圆I的周围表面。换句话说，当第一电磁防护层31与晶圆I的周围表面接触，就形成了电性连接关系。通过上述的电性连接关系，使得电磁防护单元3能发挥最佳的电磁屏蔽效果。请參阅图2A至图2G所示，其分别为本发明的其中一个实施例的第一、ニ、三、四、五、六及七步骤的制作方法的剖面示意图。根据本发明晶圆级电磁防护结构的制作方法，其包括步骤
第一步骤(请參阅图2A)，首先，提供一晶圆衬底1’，其中该晶圆衬底I’的顶面具有多个外露线路单元2。当然，该晶圆衬底I’的顶面也可只设置至少ー个外露线路单元2。因此，本发明的外露线路单元2的数量可随着不同的设计需求来決定。第二步骤(请參阅图2B)，在晶圆衬底I’的顶面形成多条凹槽11，其中每一条凹槽11位于两个外露线路单元2之间。也就是说，若以阵列形式将外露线路单元2制作于晶圆衬底I’上，则凹槽11将呈棋盘状纵横交错地设置于晶圆衬底I’上(请參阅图3所示，图3为图2B的俯视图，这有助于本领域技术人员更为了解本步骤中所述的凹槽11的配置方式)。当然，在晶圆衬底I’顶面形成的凹槽11也可为至少一条。因此，本发明凹槽11的数量可随着不同的设计需求来決定。第三步骤(请參阅图2C)，在凹槽11内形成一第一导电材料31’。也就是说，将第ー导电材料31’填入所有的凹槽11中。第四步骤(请參阅图2D)，在每ー个外露线路单元2的表面上形成多个导体4，并 且导体分别电性连接于外露线路单元2。其中，上述的导体4可为锡球或其它导电凸块(例如金属凸块)。第五步骤(请參阅图2E)，移除晶圆衬底I’的底面，以形成多个晶圆I并且使得第ー导电材料31’的底面裸露出来，其中晶圆I彼此分离ー特定距离且分别对应于外露线路単元2。上述晶圆衬底I’的底面的移除方式可为研磨。也可以说，通过研磨的方式，使得晶圆衬底I’的厚度变薄，进而使得第一导电材料31’的底面裸露出来。因此，晶圆衬底I’被第一导电材料31’分隔出与外露线路单元2数量相等的多个区域，其中每一区域即为各自独立的晶圆I。第六步骤(请參阅图2F)，将ー第二导电材料32’同时覆盖在每一晶圆I的底面上以及第ー导电材料31’的底面上。其中第二导电材料32’可通过溅镀或其他的方式形成。第七步骤(请參阅图2G)，沿着每一条凹槽11切割第一导电材料31’及第ニ导电材料32’以形成多个晶圆级电磁防护结构。到这个阶段，就完成了本发明的晶圆级电磁防护结构的制造。通过上述的切割步骤，第一导电材料31’被切割成多个第一电磁防护层31，第二导电材料32’被切割成多个第二电磁防护层32。其中第一电磁防护层31与第二电磁防护层32构成多个电磁防护单元3，该多个电磁防护单元3用于防止外露线路单元2与外部环境产生电磁干扰作用。并且，电磁防护单元3与晶圆I的接地部位通过直接接触以形成电性连接。关于本发明中，各个元件的材质选用最符合经济效应以及导体特性较好的纯铜或铜合金，但不局限于此，各个元件的材质还可为其他具有良好传导性质的金属材料。因此，第一电磁防护层31及第ニ电磁防护层32可由铜质金属材料所形成。请參阅图4所示，其为本发明晶圆级电磁防护结构的制造方法的各个步骤的流程示意图。图中的标记S401 S407分别表示本发明其中一个实施例的第一步骤至第七步骤。通过图4可以更为了解本发明的整体制造方法的流程。根据本发明实施例，上述的晶圆级电磁防护结构通过晶圆级的制程方法，使得电磁防护结构为微型的电磁防护结构。并且通过将第一电磁防护层及第ニ电磁防护层分别设置于晶圆的周围表面上及底面上，以构成电磁防护单元，使得晶圆及外露线路单元均具有防止电磁干扰的屏蔽效果。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非对本发明的专利范围的限制。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背 离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种晶圆级电磁防护结构，其特征在于，其包括 一晶圆，该晶圆顶面具有一外露线路单元，且该外露线路单元的表面上具有多个导体；以及 ー电磁防护单兀，该电磁防护单兀具有一第一电磁防护层及一第二电磁防护层，该第ー电磁防护层围绕且设置于该晶圆的周围表面上，该第二电磁防护层覆盖于该晶圆的底面且与该第一电磁防护层连接。
2.如权利要求I所述的晶圆级电磁防护结构，其特征在于，该晶圆为硅晶圆，该导体为锡球或金属凸块。
3.如权利要求I所述的晶圆级电磁防护结构，其特征在于，该第一电磁防护层为金属材质，该第二电磁防护层为金属溅镀层。
4.一种晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤 提供一晶圆衬底，其中该晶圆衬底的顶面具有多个外露线路单元； 在该晶圆衬底的顶面形成多条凹槽，其中每一条凹槽位于两个外露线路单元之间； 在该些凹槽内形成一第一导电材料； 在每ー个外露线路单元的表面上形成多个导体； 移除该晶圆衬底的底面，以形成多个晶圆且使得该第一导电材料的底面裸露出来，其中该些晶圆彼此分离ー距离且分别对应于该些外露线路单元； 将ー第二导电材料同时覆盖在该些晶圆的底面上以及该第一导电材料的底面上；以及沿着该些凹槽切割该第一导电材料以及该第二导电材料，以形成多个晶圆级电磁防护结构。
5.如权利要求4所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在于，该第二导电材料通过溅镀方式形成。
6.如权利要求4所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在于，该晶圆衬底的底面通过研磨方式移除。
7.如权利要求4所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在干，该些导体为锡球或金属凸块。
8.如权利要求4所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在于，上述切割步骤中，该第一导电材料被切割成多个第一电磁防护层，该第二导电材料被切割成多个第二电磁防护层。
9.如权利要求8所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在干，每ー个晶圆级电磁防护结构包括有 一晶圆，该晶圆顶面具有一外露线路单元，且该外露线路单元的表面上具有多个导体；以及 ー电磁防护单兀，该电磁防护单兀具有一第一电磁防护层以及一第二电磁防护层，该第一电磁防护层围绕且设置于该晶圆的周围表面上，该第二电磁防护层覆盖于该晶圆的底面且连结该第一电磁防护层。
10.如权利要求9所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在于，该第一电磁防护层以及该第二电磁防护层由金属材料形成。
11.如权利要求9所述的晶圆级电磁防护结构的制造方法，其特征在于，该第一电磁防护层与该第二电磁防护层构成ー电磁防护单元，该电磁防护单元用于防止该晶圆与外部环 境产生电磁干扰作用。
全文摘要
本发明公开了一种晶圆级电磁防护结构，其包括一晶圆、一电磁防护单元。晶圆的顶面具有一外露线路单元，并且外露线路单元的表面上具有多个导体。电磁防护单元具有一围绕且设置于晶圆的周围表面上的第一电磁防护层以及一覆盖于晶圆底面的第二电磁防护层。本发明还公开了一种晶圆级电磁防护结构的制造方法。本发明的晶圆级电磁防护结构通过晶圆级的制程方法，使得电磁防护结构为微型的电磁防护结构，并且使得每一晶圆均具有防止电磁干扰的屏蔽效果。
文档编号H05K9/00GK102695405SQ20111007133
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者吴明哲 申请人:环旭电子股份有限公司, 环鸿科技股份有限公司