一种六面包覆型芯片尺寸的封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种六面包覆型芯片尺寸的封装结构，属于半导体封装技术领域。

背景技术：

晶圆级芯片尺寸封装技术，可以满足封装短小轻薄、成本低等优点。但是完成封装后的芯片封装体，侧壁的硅直接裸露在外界，在存在机械应力或者外界环境变化时，及易受损造成硅破裂、翘曲等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，针对芯片表面包覆不均匀、翘曲等问题，提供了一种六面包覆型芯片尺寸的封装结构。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种包覆型芯片尺寸的封装结构，其包括硅基本体和芯片电极，且芯片电极嵌入硅基本体表面，露出芯片电极正面，在所述硅基本体表面设置钝化层，且在芯片电极处设置有钝化层开口，所述钝化层开口尺寸小于芯片电极尺寸，且露出芯片电极的正面。

所述钝化层上覆盖介电层ⅰ，且与钝化层开口处设置介电层ⅰ开口，所述介电层ⅰ开口的尺寸小于钝化层开口的尺寸，所述介电层ⅰ的覆盖面积小于钝化层的面积并露出钝化层的边缘，在所述介电层ⅰ上覆盖金属种子层ⅰ，再在所述金属种子层ⅰ上覆盖再布线金属层；

在所述再布线金属层上覆盖介电层ⅱ，且在所需位置处相应设置介电层ⅱ开口，所述介电层ⅱ的侧面与介电层ⅰ的侧面齐平，在所述介电层ⅱ开口处依次设置金属种子层ⅱ和金属凸块，所述金属凸块上设置焊球；

还包括包覆层ⅰ和包覆层ⅱ，所述包覆层ⅰ设置于硅基本体的四周和背面，其上表面向上延展与介电层ⅱ的上表面齐平，所述包覆层ⅱ覆盖介电层ⅱ和包覆层ⅰ的上表面，其上表面与金属凸块的上表面齐平。

可选地，所述包覆层ⅰ与包覆层ⅱ是一体结构，将硅基本体的六个面包覆其中。

可选地，还包括硅基加强层，所述硅基加强层设置在包覆层ⅰ的背面。

可选地，所述金属种子层ⅰ包括下层的黏附、阻挡层和上层的铜金属种子层。

可选地，所述金属种子层ⅱ包括下层的黏附、阻挡层和上层的铜金属种子层。

有益效果

本实用新型可以实现芯片的侧壁及底部包覆，以及芯片的上表面包覆，最终实现六面包覆，可以有效降低翘曲，在制作重新布线层等工艺流程中，重构晶圆背部始终存在硅支撑载体，不存在cte不匹配的问题，无需调整翘曲。

附图说明

图1为本实用新型一种包覆型芯片尺寸的封装结构的实施例的剖面示意图；

图2为图1的变形；

其中：

晶圆100

硅基本体111

芯片电极113

包覆层ⅰ123

包覆层ⅱ132

钝化层210

钝化层开口213

介电层ⅰ310

介电层ⅰ开口311

金属种子层ⅰ410

再布线金属层510

介电层ⅱ320

介电层ⅱ开口321

金属种子层ⅱ420

金属凸块520

焊球600

硅基支撑板800。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例

本实用新型一种六面包覆型芯片尺寸的封装结构，图1为本实用新型一种包覆型芯片尺寸的封装结构的实施例的剖面示意图。其包括硅基本体111和芯片电极113，且芯片电极113嵌入硅基本体111表面，露出芯片电极113的正面。在硅基本体111表面设置钝化层210，且在芯片电极处设置有钝化层开口213，所述钝化层开口213尺寸小于芯片电极113尺寸，且露出芯片电极113的正面。

所述钝化层上覆盖介电层ⅰ310，且与钝化层开口213处设置介电层ⅰ开口311，此处介电层ⅰ开口311的尺寸小于钝化层开口213的尺寸。介电层ⅰ310的覆盖面积小于钝化层210的面积并露出钝化层210的边缘，所述介电层ⅰ310不覆盖到钝化层210边缘。在介电层ⅰ310上覆盖金属种子层ⅰ410，再在金属种子层ⅰ410上覆盖再布线金属层510。

在再布线金属层510上覆盖介电层ⅱ320，且在所需位置处相应设置介电层ⅱ开口321，介电层ⅱ320的侧面与介电层ⅰ310侧面齐平。在介电层ⅱ开口321处依次设置金属种子层ⅱ420和金属凸块520，金属凸块520上设置焊球600。

包覆层ⅰ123设置于硅基本体111的四周和背面，其上表面与介电层ⅱ320的上表面齐平。包覆层ⅱ132覆盖介电层ⅱ320和包覆层ⅰ123的上表面，其上表面与金属凸块520的上表面齐平。包覆层ⅰ123与包覆层ⅱ132也可以是一体结构，将硅基本体111的六个面包覆其中。

本实用新型主要先完成再布线金属层510，然后进行晶圆重构，完成五面包覆。在完成金属凸块520后，对所述芯片正面进行包覆，最终实现六面包覆，可以有效降低翘曲，在制作重新布线层等工艺流程中，重构晶圆背部始终存在硅支撑载体，不存在cte不匹配的问题，无需调整翘曲。

本实用新型还可以通过增加和去除再布线金属层实现多种封装结构。

在硅基本体111包覆层ⅰ123的背面形成硅基加强层810，如图2所示，以避免受到外力时造成封装结构的破损。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步地详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种包覆型芯片尺寸的封装结构，其包括硅基本体（111）和芯片电极（113），且芯片电极（113）嵌入硅基本体（111）表面，露出芯片电极正面，在所述硅基本体（111）表面设置钝化层（210），且在芯片电极处设置有钝化层开口（213），所述钝化层开口（213）尺寸小于芯片电极（113）尺寸，且露出芯片电极（113）的正面，

其特征在于，所述钝化层上覆盖介电层ⅰ（310），且与钝化层开口（213）处设置介电层ⅰ开口（311），所述介电层ⅰ开口（311）的尺寸小于钝化层开口（213）的尺寸，所述介电层ⅰ（310）的覆盖面积小于钝化层（210）的面积并露出钝化层（210）的边缘，在所述介电层ⅰ（310）上覆盖金属种子层ⅰ（410），再在所述金属种子层ⅰ（410）上覆盖再布线金属层（510）；

在所述再布线金属层（510）上覆盖介电层ⅱ（320），且在所需位置处相应设置介电层ⅱ开口（321），所述介电层ⅱ（320）的侧面与介电层ⅰ（310）的侧面齐平，在所述介电层ⅱ开口（321）处依次设置金属种子层ⅱ（420）和金属凸块（520），所述金属凸块（520）上设置焊球（600）；

还包括包覆层ⅰ（123）和包覆层ⅱ（132），所述包覆层ⅰ（123）设置于硅基本体（111）的四周和背面，其上表面向上延展与介电层ⅱ（320）的上表面齐平，所述包覆层ⅱ（132）覆盖介电层ⅱ（320）和包覆层ⅰ（123）的上表面，其上表面与金属凸块（520）的上表面齐平。

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述包覆层ⅰ（123）与包覆层ⅱ（132）是一体结构，将硅基本体（111）的六个面包覆其中。

3.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，还包括硅基加强层（810），所述硅基加强层（810）设置在包覆层ⅰ（123）的背面。

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属种子层ⅰ（410）包括下层的黏附、阻挡层和上层的铜金属种子层。

5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述金属种子层ⅱ（420）包括下层的黏附、阻挡层和上层的铜金属种子层。

技术总结
本实用新型一种六面包覆型芯片尺寸的封装结构，属于半导体封装技术领域。其包括硅基本体（111）和芯片电极（113），且芯片电极（113）嵌入硅基本体（111）表面，露出芯片电极（113）的正面。在硅基本体（111）表面设置钝化层（210），且在芯片电极处设置有钝化层开口（213），所述钝化层开口（213）的尺寸小于芯片电极（113）的尺寸，且露出芯片电极（113）的正面。主要先完成重现布线层（510），然后进行晶圆重构，完成五面包覆。在完成金属凸块（520）后，对所述芯片正面进行包覆，最终实现六面包覆。本实用新型有效隔绝芯片表面介电层Ⅰ与外界环境；另一方面，对介电层Ⅱ表面缓冲应力的同时，还可以支撑金属凸块，提高金属凸块的可靠性的作用。

技术研发人员：金豆;徐虹;徐霞;陈栋;张黎;张国栋;陈锦辉;赖志明
受保护的技术使用者：江阴长电先进封装有限公司
技术研发日：2019.12.16
技术公布日：2020.07.14