一种芯片封装结构及其封装方法与流程

文档序号:12129433阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种芯片封装结构,其包括硅基本体(1)和芯片电极(11),所述硅基本体(1)的正面设置钝化层(12)并开设钝化层开口(121),所述芯片电极(11)由背面嵌入于硅基本体(1)的正面,所述钝化层开口(121)露出芯片电极(11)的正面,

其特征在于:所述钝化层(12)的上表面设置介电层(4)并开设介电层开口(41),所述介电层开口(41)也露出芯片电极(11)的正面;

所述芯片电极(11)的正面设置金属凸块结构(5),并与芯片电极(11)固连,所述金属凸块结构(5)由下而上依次包括金属种子层(51)、金属柱(53)、焊料层(55);

所述硅基本体(1)的侧壁与芯片电极(11)所在的水平面的夹角为α,夹角α取值范围为60°≤α≤120°,所述硅基本体(1)的背面设置导电加强层(13)和包封层(3),所述导电加强层(13)附着于硅基本体(1)的背面,所述包封层(3)包覆导电加强层(13)并覆盖硅基本体(1)的裸露的背面和侧壁,所述包封层(3)为一体结构,其与介电层(4)于两者的交界处密闭连接;

所述芯片封装结构的总厚度H为50~300微米。

2.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构,其特征在于:所述包封层(3)与介电层(4)于两者的交界处设置密闭连接结构,所述密闭连接结构在介电层(4)和\或硅基本体(1)上呈点状、锯齿状、阶梯状。

3.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构,其特征在于:所述导电加强层(13)由上而下依次包括金属种子层、导电金属层。

4.根据权利要求1所述的一种芯片封装结构,其特征在于:所述导电加强层(13)为高分子导电材料或导电纳米材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种芯片封装结构,其特征在于:所述导电加强层(13)完全覆盖硅基本体(1)的背面。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种芯片封装结构,其特征在于:所述导电加强层(13)部分覆盖硅基本体(1)的背面,其呈复数个同心环状、复数个条形状。

7.一种芯片封装结构的封装方法,包括步骤:

步骤一,取集成电路晶圆(100),其表面设有芯片电极(11)及相应的电路布局,覆盖于晶圆(100)上表面的钝化层(12)于芯片电极(11)上方开设钝化层开口(121)并露出芯片电极(11)的正面;

步骤二,利用光刻工艺在晶圆(100)表面设置介电层(4)并开设介电层开口(41),介电层开口(41)也露出芯片电极(11)的正面;

步骤三,利用溅射或化学镀的方法在晶圆(100表面沉积金属种子层(51),再依次利用光刻工艺、电镀工艺在芯片电极的正面设置金属柱(53)和金属柱(53)顶端的焊料层(55),去除剩余的光刻胶,并腐蚀去掉金属凸块结构(5)以外区域的无效的金属种子层,形成金属凸块结构(5);

步骤四,在晶圆(100)的正面临时键合与之大小一致的支撑载体(6),所述支撑载体(6)是硅基加强板或是玻璃基载体;

步骤五,通过物理研磨或湿法腐蚀的方法将晶圆(100)的背面进行减薄工艺,其减薄厚度根据实际情况确定;

步骤六,在减薄的晶圆(100)的背面通过蒸镀或印刷的方法形成导电加强层(13);

步骤七,沿划片道方向依次通过光刻、干法或湿法刻蚀以及光刻胶剥离工艺形成沟槽(7),所述沟槽(7)的底部在垂直方向上的位置低于芯片电极(11)的电路的底部,所述沟槽(7)的槽壁与沟底的夹角范围为β,夹角β的取值范围为60°≤β≤120°;

步骤八,在真空环境下,将形成沟槽(7)的晶圆(100)的背面通过注塑工艺注塑包封料或者贴膜工艺贴覆包封膜的方式形成包封层(3),所述包封层(3)完全包覆硅基本体(1)的侧壁和背面;

步骤九,通过印刷工艺或贴膜工艺在包封层(3)的背面形成背面保护层(8);

步骤十,去除键合的支撑载体(6),并对步骤三中的封装结构的上表面进行清洗以去除残留物,露出金属凸块结构(5);

步骤十一,将上述步骤中的封装结构再次沿划片道进行切割,形成复数颗独立的封装单体。

8.根据权利要求7所述的一种芯片封装结构的封装方法,其特征在于:步骤七中,所述沟槽(7)在深度方向上贯穿晶圆(100),将晶圆(100)分割成复数量的硅基本体(1)。

9.根据权利要求7或8所述的一种芯片封装结构的封装方法,其特征在于:步骤七中,在沟槽(7)形成之后还包括步骤:在所述沟槽(7)的沟底和\或槽壁通过激光工艺或刻蚀工艺形成呈点状、锯齿状或阶梯状的密闭连接结构。

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