Ic封装凸块的制造工艺的制作方法

文档序号:7106087阅读:390来源:国知局
专利名称:Ic封装凸块的制造工艺的制作方法
技术领域
本发明涉及驱动IC封装领域,特别是涉及一种IC封装凸块的制造工艺。
背景技术
目前业界在驱动IC封装上是使用纯金凸块,为节省成本也有业者推出铜、镍金等组合来取代金。在IC封装过程中,随着封装密度的提高,原本的传统封装形态已经难以满足键合工艺要求,为使其能达到工艺控制要求,我们开发出一些相应的封装技术,提高了产品的可靠性,其中金/钯凸块因其价格及金属本身相对于其他金属的稳定性,使其更具优势。金/钯凸块的制造一般采用电镀方法,将金属沉积后形成。但是,传统的制造过程难以保证凸块的可靠性,其寿命也不佳,不能满足客户的需求。

发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种IC封装凸块的制造工艺,能够制造出金加钯的双层凸块,作用于结合晶片和面板,能够降低材料成本,产品寿命更长,可靠度更加,增强了市场竞争性。为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是提供一种IC封装凸块的制造工艺,包括如下步骤
a、提供一硅片,其中所述硅片上至少形成有一铝垫及一硅片护层,在所述硅片上至少形成一双层凸块,所述双层凸块覆盖铝垫及硅片护层;
b、在硅片上还至少形成一保护层,在所述保护层上至少形成一导电层;
C、在硅片表面上至少形成一层厚度均一的光阻层,所述光阻层完全覆盖保护层和导电
层;
d、在硅片上对需要形成双层凸块的地方进行曝光和显影;
e、在娃片表面沉积双层凸块;
f、移除硅片表面的光阻层;
g、采用化学蚀刻将多余的金属区域去除。在本发明一个较佳实施例中,所述双层凸块的沉积过程包括如下步骤
第一,在硅片表面至少沉积一钯层,所述钯层至少覆盖导电层和保护层;
第二,在钯层表面至少沉积一第一金层,所述第一金层至少覆盖导电层、保护层以及钯层。在本发明一个较佳实施例中,所述双层凸块的钯层和第一金层采用电镀方式进行沉积。在本发明一个较佳实施例中,所述电镀过程中将电镀的阴极连接硅片表面。在本发明一个较佳实施例中,所述保护层为钛钨层,所述钛钨层通过溅镀方式形成在硅片上。
在本发明一个较佳实施例中,所述导电层为第二金层,所述第二金层通过溅镀方式形成在钦鹤层上。 在本发明一个较佳实施例中,所述光阻层采用高转速光阻涂布机在硅片表面形成。在本发明一个较佳实施例中,所述硅片上需要形成双层凸块的地方通过曝光显影技术进行显现,所述光罩全部覆盖住双层凸块。在本发明一个较佳实施例中,所述化学蚀刻过程包括如下步骤
第一,利用化学蚀刻将不需要有钛钨的区 域去除;
第二,利用化学蚀刻将多余的金区域去除。本发明的有益效果是本发明IC封装凸块的制造工艺流程简单,能够制造出金加钯的双层凸块,作用于结合晶片和面板,能够降低材料成本,产品寿命更长,可靠度更加,增强了市场竞争性。


图I是本发明驱动IC封装凸块一较佳实施例的结构示意 图2是本发明驱动IC封装结构一较佳实施例的结构示意 图3是图7是本发明IC封装凸块的制造工艺的流程 附图中各部件的标记如下I、第一金层,2、钮!层,3、导电层,4、保护层,5、娃片护层,6、铝垫,7、封装凸块,8、硅片,9、封装基板,10、槽孔,11、光阻层,12、光罩。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图I所示为本发明相关的IC封装凸块,其包括招垫6、硅片护层5、保护层4、导电层3和双层凸块。所述铝垫6设置在硅片8上,所述铝垫6与硅片8表面设置有硅片护层5,所述双层凸块设置在铝垫6上,所述双层凸块包括第一金层I和钯层2,所述双层凸块与硅片护层5之间设置导电层3和保护层4。如图2所示为本发明的IC封装结构,其包括硅片8、封装凸块7和封装基板9,所述封装凸块7设置在硅片8表面,所述封装基板9的下表面设置有槽孔10,所述封装凸块7配置于槽孔10内。如图3至图7所示为本发明的一种IC封装凸块的制造工艺,包括如下步骤
首先提供一娃片8,其中所述娃片8上至少形成有一招垫6及一娃片护层5,在所述娃
片8上至少形成一双层凸块,所述双层凸块覆盖铝垫6及硅片护层5。所述铝垫6设置在硅片上用于连接IC内部线路。铝垫6与IC内部线路之间为电性连接,将IC内部信息经由线路传递以达到预期效果。所述铝垫6与硅片表面设置有硅片护层5,其主要作为IC内部线路的保护层,它能够防止水氧或外在环境粉尘的污染,确保IC在一般环境中可以正常运作。如图3所示,在硅片8上还至少形成一保护层4,在所述保护层4上至少形成一导电层3。所述保护层4为钛钨层,钛钨层通过溅镀方式形成在硅片上。所述导电层3为第二金层,所述第二金层通过溅镀方式形成在钛钨层上。如图4所示,在硅片8表面上至少形成一层厚度均一的光阻层11,所述光阻层11全部覆盖保护层4和导电层3。优选地,所述光阻层11采用高转速光阻涂布机在硅片8表面形成。如图5 (a)至图5 (b)所示,在所述硅8片上需要形成双层凸块的地方通过曝光显影技术进行显现,所述光影中的光罩12全部覆盖住双层凸块。如图6所示,在硅片8表面沉积双层凸块。所述双层凸块的沉积过程包括如下步骤
第一,在硅片8表面至少沉积一钯层2,所述钯层至少覆盖导电层3和保护层4 ;
第二,在钯层2表面至少沉积一第一金层I,所述第一金层I至少覆盖导电层3、保护层4以及钯层2。在封装的过程中,金属的硬度是一个关键的考虑因素,金是一个可以提供适当硬度的金属,不仅可以保证片的表面保护层的承受应力,同时也可以避免凸块产生形变,造成相邻两个凸块形成短路。钯是一种极为稳定的材料,其价格只有金的30% (黄金330RMB/g钯117 RMB/g),且制造凸块的程序上只需要增加一道程序,与铜镍金凸块比起来,不论材料成本或是加工成本都极具市场竞争性。采用金钯凸块的组合既可以降低金凸块的成本,制造流程又不如铜镍金凸块复杂,且钯在空气中不易氧化其产品的可靠度远远超过铜。本发明中,所述双层凸块的钯层2和第一金层I采用电镀方式进行沉积,所述电镀过程中将电镀的阴极连接硅片表面。在凸块的制造过程中由于采用电镀的方式,所以需要一个导电优良的金属当导电层,而金是所有金属中导电性、延展性最好的金属,因此本发明中的封装凸块中采用金作为导电层3。钛钨层主要有两个功能一是当附着层,二是当屏障层。钛钨跟铝垫6能够形成良好的结合性,有效地强化了凸块跟IC的结合强度,另外金跟铝在高温的工作环境下会形成合金,进而影响了 IC的功能,而钛钨层能够阻挡金跟铝形成合金。如图7所示,对硅片8表面的光阻层11进行移除,并采用化学蚀刻将多余的金属区域去除。所述化学蚀刻过程包括如下步骤
第一,利用化学蚀刻将不需要有钛钨的区域去除;
第二,利用化学蚀刻将多余的金区域去除,从而完整整个制造流程。本发明的IC封装凸块的制造工艺有益效果是
金材料具有稳定性,金和钯材料的价格、加工成本等加起来比目前业界使用的铜镍金凸块更加便宜,对客户更具吸引力;
流程简单,能够制造出金加钯的双层凸块,作用于结合晶片和面板,能够降低材料成本,产品寿命更长,可靠度更加,增强了市场竞争性。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技
术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,包括如下步骤 a、提供一硅片,其中所述硅片上至少形成有一铝垫及一硅片护层,在所述硅片上至少形成一双层凸块,所述双层凸块覆盖铝垫及硅片护层; b、在硅片上还至少形成一保护层,在所述保护层上至少形成一导电层; C、在硅片表面上至少形成一层厚度均一的光阻层,所述光阻层完全覆盖保护层和导电层; d、在硅片上对需要形成双层凸块的地方进行曝光和显影; e、在娃片表面沉积双层凸块; f、移除硅片表面的光阻层; g、采用化学蚀刻将多余的金属区域去除。
2.根据权利要求I所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述双层凸块的沉积过程包括如下步骤 第一,在硅片表面至少沉积一钯层,所述钯层至少覆盖导电层和保护层; 第二,在钯层表面至少沉积一第一金层,所述第一金层至少覆盖导电层、保护层以及钯层。
3.根据权利要求2所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述双层凸块的钯层和第一金层采用电镀方式进行沉积。
4.根据权利要求3所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述电镀过程中将电镀的阴极连接硅片表面。
5.根据权利要求I所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述保护层为钛钨层,所述钛钨层通过溅镀方式形成在硅片上。
6.根据权利要求5所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述导电层为第二金
7.根据权利要求I所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述光阻层采用高转速光阻涂布机在硅片表面形成。
8.根据权利要求I所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述硅片上需要形成双层凸块的地方通过曝光显影技术进行显现,所述光罩全部覆盖住双层凸块。
9.根据权利要求6所述的IC封装凸块的制造工艺,其特征在于,所述化学蚀刻过程包括如下步骤 第一,利用化学蚀刻将不需要有钛钨的区域去除; 第二,利用化学蚀刻将多余的金区域去除。
全文摘要
本发明公开了一种IC封装凸块的制造工艺,包括如下步骤提供一硅片,硅片上至少形成有一铝垫及一硅片护层,在硅片上至少形成一双层凸块,双层凸块覆盖铝垫及硅片护层;在硅片上还至少形成一保护层,在保护层上至少形成一导电层;在硅片表面上至少形成一层厚度均一的光阻层,光阻层全部覆盖保护层和导电层;在硅片上对需要形成双层凸块的地方进行曝光和显影;在硅片表面沉积双层凸块;移除硅片表面的光阻层;采用化学蚀刻将多余的金属区域去除。通过上述方式,本发明IC封装凸块的制造工艺流程简单,能够制造出金加钯的双层凸块,作用于结合晶片和面板,能够降低材料成本,产品寿命更长,可靠度更加,增强了市场竞争性。
文档编号H01L21/60GK102856221SQ20121029353
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者余家良 申请人:江苏汇成光电有限公司
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