具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体封装设计，具体是涉及一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构。
【背景技术】
[0002]半导体芯片封装的方式是在芯片非功能面通过刻沟槽的方式将芯片功能面的导电焊垫暴露出来，并通过金属布线层将芯片功能面的导电焊垫的电性引到芯片非功能面上，并进行植焊球，焊球作为与外部件连接的窗口，以此方式将芯片内部电路引到外部。
[0003]图1给出了现有半导体芯片的封装结构，其中芯片周边为斜坡状规则沟槽60，即沿芯片周边长度方向，沟槽的宽度相同，导电焊垫20全部位于沟槽的底部，金属布线层的各金属线路40自沟槽底部的导电焊垫引出、经沟槽底部601和沟槽坡面602后引到半导体芯片非功能面101上的焊球50处。但是，由于芯片表面的布线面积有限，这种封装结构，在沟槽底部或沟槽坡面处往往存在两条并行走向的金属线路，且两条金属线路之间存在较窄的间隙401，导致金属线路从一些角度看去是从沟槽底部非连续地延伸至芯片非功能面的，如图2、图3、图4所示，这就可能会导致:a.在后续曝光过程中，光从沟槽坡面反射至沟槽底部的线路上，造成线路断路等缺陷；b.若间隙比较窄，有可能造成显影不洁；c.在刻完金属后，间隙处可能会有残胶去不干净。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，能够增加芯片表面的布线面积、减少封装过程中金属线路排布带来的不良影响、提高广品封装良率。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，包括半导体芯片，所述半导体芯片的功能面具有元件区和位于元件区周边的若干导电焊垫，所述元件区与所述导电焊垫通过内部金属线路进行电性连接；所述半导体芯片周边形成有自所述半导体芯片的非功能面向功能面延伸的不规则沟槽，所述不规则沟槽的底部暴露所述导电焊垫，所述不规则沟槽包括底部具有导电焊垫的第一沟槽部和底部没有导电焊垫的第二沟槽部，部分或全部所述第二沟槽部的宽度小于所述第一沟槽部的宽度；另设有将所述导电焊垫的电性引出至所述半导体芯片的非功能面上的若干条金属线路，相邻两条并行走向的金属线路之间的间隙位于靠近所述第二沟槽部的半导体芯片的非功能面上。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述半导体芯片的非功能面形成有作为金属线路与外部件连接窗口的焊球。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，通过将芯片周边的规则沟槽(芯片周边长度方向宽窄相同)按照导电焊垫的位置设计成一种不规则的沟槽(芯片周边长度方向宽窄不相同)，即将导电焊垫位置处的沟槽部分设计的较宽，而将没有导电焊垫的沟槽部分设计的较窄，这样，可以有效增大芯片表面的布线面积，合理利用芯片有限空间，同时减小封装面积。此外，通过上述不规则沟槽和布线设计，不仅可以使导电焊垫全部位于沟槽底部，还可以使相邻两条并行走向的金属线路之间的间隙位于该增加的布线面积上，避免在沟槽底部或沟槽坡面处形成两条并行的金属线路的情况；从而达到解决在曝光过程中由于反射造成的断路、短路问题；有效解决显影不洁或妝残留等冋题，提尚广品的封装良率及封装的可靠性。
【附图说明】
[0009]图1为现有技术半导体芯片封装结构示意图；
[0010]图2为图1中A处放大结构示意图；
[0011]图3为现有技术中沟槽内一种金属线路结构截面图；
[0012]图4为现有技术中沟槽内另一种金属线路结构截面图；
[0013]图5为本实用新型半导体芯片封装结构示意图；
[0014]图6为图5中B处放大结构示意图；
[0015]图7为本实用新型沟槽内金属线路结构截面图；
[0016]图8为本实用新型沟槽内金属线路结构立体图。
[0017]结合附图，作以下说明:
[0018]10 半导体芯片101 非功能面
[0019]20--导电焊垫30--不规则沟槽
[0020]301——第一沟槽部302——第二沟槽部
[0021]40——金属线路401——间隙
[0022]50——焊球60——规则沟槽
[0023]3021，601——沟槽底部
[0024]3022，602--沟槽坡面
【具体实施方式】
[0025]为使本实用新型能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。为方便说明，实施例附图的结构中各组成部分未按正常比例缩放，故不代表实施例中各结构的实际相对大小。
[0026]如图5、图6、图7和图8所示，一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，包括半导体芯片10，所述半导体芯片的功能面具有元件区和位于元件区周边的若干导电焊垫20，所述元件区与所述导电焊垫通过内部金属线路进行电性连接；所述半导体芯片周边形成有自所述半导体芯片的非功能面101向功能面延伸的不规则沟槽30，所述不规则沟槽的底部暴露所述导电焊垫，定义底部具有导电焊垫的沟槽部分为第一沟槽部301，定义底部没有导电焊垫的沟槽部分为第二沟槽部302，部分或全部所述第二沟槽部的宽度小于所述第一沟槽部的宽度；另设有将所述导电焊垫的电性引出至所述半导体芯片的非功能面101上的若干条金属线路40，相邻两条并行走向的金属线路之间的间隙401位于靠近所述第二沟槽部的半导体芯片的非功能面上。其中，半导体芯片可以为影像感测器芯片，元件区为影像感测器芯片的影像区域，然其应用不限于此，其还可以为微机电系统芯片、指纹识别芯片等。
[0027]上述结构中，通过将芯片周边的规则沟槽(芯片周边长度方向宽窄相同)按照导电焊垫的位置设计成一种不规则沟槽(芯片周边长度方向宽窄不相同)，即将导电焊垫位置处的沟槽的宽度设计的较宽，而将没有导电焊垫的沟槽设计的较窄，这样，可以有效增大芯片表面的布线面积，合理利用芯片有限空间，同时减小封装面积。通过上述不规则沟槽和布线设计，不仅可以使导电焊垫全部位于沟槽底部3021，还可以使相邻两条并行走向的金属线路之间的间隙位于该多出的布线面积上，避免在沟槽底部3021或沟槽坡面3022处形成两条并行的金属线路的情况；从而达到解决在曝光过程中由于反射造成的断路、短路问题；有效解决显影不洁或胶残留等问题，提高产品的封装良率及封装的可靠性。
[0028]优选的，所述半导体芯片的非功能面形成有作为金属线路与外部件连接窗口的焊球50。这样，金属布线层的各金属线路自沟槽底部的导电焊垫引出、经沟槽底部和沟槽坡面后引到半导体芯片非功能面上的焊球处。
[0029]以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，其特征在于:包括半导体芯片(10)，所述半导体芯片的功能面具有元件区和位于元件区周边的若干导电焊垫(20)，所述元件区与所述导电焊垫通过内部金属线路进行电性连接；所述半导体芯片周边形成有自所述半导体芯片的非功能面向功能面延伸的不规则沟槽(30)，所述不规则沟槽的底部暴露所述导电焊垫，所述不规则沟槽包括底部具有导电焊垫的第一沟槽部(301)和底部没有导电焊垫的第二沟槽部(302)，部分或全部所述第二沟槽部的宽度小于所述第一沟槽部的宽度；另设有将所述导电焊垫的电性引出至所述半导体芯片的非功能面上的若干条金属线路(40)，相邻两条并行走向的金属线路之间的间隙(401)位于靠近所述第二沟槽部的半导体芯片的非功能面(101)上。
2.根据权利要求1所述的具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，其特征在于:所述半导体芯片的非功能面形成有作为金属线路与外部件连接窗口的焊球(50)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有不规则沟槽的半导体芯片封装结构，包括半导体芯片，半导体芯片的功能面具有元件区和位于元件区周边的若干导电焊垫；半导体芯片周边形成有不规则沟槽，不规则沟槽的底部暴露导电焊垫，定义底部具有导电焊垫的沟槽部分为第一沟槽部，定义底部没有导电焊垫的沟槽部分为第二沟槽部，部分或全部第二沟槽部的宽度小于第一沟槽部的宽度；另设有将导电焊垫的电性引出至半导体芯片的非功能面上的若干条金属线路，相邻两条并行走向的金属线路之间的间隙位于靠近第二沟槽部的半导体芯片的非功能面上。本实用新型能够增加芯片表面的布线面积、减少封装过程中金属线路排布带来的不良影响、提高产品封装良率。
【IPC分类】H01L23-31
【公开号】CN204516747
【申请号】CN201520164315
【发明人】沈建树, 钱静娴, 翟玲玲, 黄小花, 王晔晔
【申请人】华天科技（昆山）电子有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月23日