一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了芯片封装领域内的一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构，包括上表面嵌入安装有铝垫的硅片，所述硅片的上表面及所述铝垫的外周覆盖有硅片保护层，所述铝垫的上表面及硅片保护层的上方覆盖有钛钨合金保护层，所述钛钨合金保护层的上方覆盖有金导电层，所述金导电层的上方设有金凸块，所述金凸块的上部被封装基板密封，所述钛钨合金保护层设置有至少三层。所述金凸块包括设置在所述金导电层上方的高晶格密度金凸块，所述高晶格密度金凸块与所述封装基板之间还设有低晶格密度金凸块。本实用新型增加保护层与铝垫、导电层的结合力，可靠性更强，凸块结合牢固，降低生产成本。
【专利说明】
一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构
技术领域
[0001]本实用新型属于芯片封装领域，特别涉及一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构。
【背景技术】
[0002]传统的液晶面板驱动芯片封装凸块包括上表面嵌入安装有铝垫的硅片，硅片的上表面及铝垫的外周覆盖有硅片保护层，铝垫的上表面及硅片保护层上方覆盖有保护层，保护层的上表面覆盖有导电层，导电层上方设有金凸块，金凸块的上方覆盖有封装基板。
[0003]硅片上的铝垫连接IC内部线路，铝垫与IC内部线路之间为电连接;硅片保护层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;金凸块在制造过程中采用电镀的方式沉积而成，所以需要一个导电性能优良的金属当导电层，由于金是所有金属中导电性、延展性最好的金属，因此通常采用金作为导电层;保护层既起到附着的作用，又起到保护的作用，可以强化金凸块与IC的结合强度，另外金凸块和铝垫在高温的工作环境中会形成合金，进而影响IC的功能，而保护层能够防止金和铝形成合金。
[0004]由于在封装过程中，凸块的硬度是一个关键的考虑因素，太硬会在封装过程中产生很大的应力，使保护层承受不了大应力而破裂，太软会使得凸块产生较大的形变，容易造成相邻两个凸块之间短路，而金就是一个可以提供适当硬度的金属。
[0005]传统的保护层的材料为钛钨合金，为可改变应力的单层保护层，单层保护层采用一次溅射沉积而成，藉由溅射功率、制程压力或溅射厚度来改变应力，其不足之处在于:为了满足承受应力的要求，单层保护层需要沉积比较厚的厚度，导致制程成本较高，化学蚀刻的药水使用量也会增加，成本更高;保护层与铝垫、导电层的结合力较差，可靠度不能达到要求，在推力测试中，凸块结合不牢固，铝垫会裸露。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构，增加保护层与铝垫、导电层的结合力，使可靠性更强，凸块结合牢固，降低生产成本。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构，包括上表面嵌入安装有铝垫的硅片，所述硅片的上表面及所述铝垫的外周覆盖有硅片保护层，所述铝垫的上表面及硅片保护层的上方覆盖有钛钨合金保护层，所述钛钨合金保护层的上方覆盖有金导电层，所述金导电层的上方设有金凸块，所述金凸块的上部被封装基板密封，所述钛钨合金保护层设置有至少三层。
[0008]多段式钛钨合金保护层在溅射沉积过程中，先进行第一段溅射沉积，然后终止沉积并利用载盘降温，然后进行第二段溅射沉积，再终止沉积并利用载盘降温，依次进行第η段溅射沉积，最终完成至少三层的钛钨合金保护层的溅射沉积过程。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:通过改变每层钛钨合金保护层的厚度改善保护层承受应力的可靠度，增加保护层与铝垫以及导电层的结合力，至少三层的钛钨合金保护层可以更加有效阻挡金跟铝形成合金;在推力测试中凸块结合牢固，铝垫不会裸露;至少三层的钛钨合金保护层与单层钛钨合金保护层相比，在相同应力下厚度可减少20%，相对化学蚀刻药水使用量也可节省20%，提高了制程能力，降低生产成本。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述金凸块包括设置在所述金导电层上方的高晶格密度金凸块，所述高晶格密度金凸块与所述封装基板之间还设有低晶格密度金凸块。由于高晶格密度金凸块与金导电层之间的晶格会再次重组，增加了产品的可靠性，高晶格密度金凸块和低晶格密度金凸块的两段式凸块比单段式凸块的可靠性更强，进一步防止铝垫裸露。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
[0011 ]其中，硅片，2铝垫，3硅片保护层，4第一钛钨合金保护层，5第二钛钨合金保护层，6第三钛钨合金保护层，7金导电层，8高晶格密度金凸块，9低晶格密度金凸块，1封装基板。
【具体实施方式】
[0012]如图1，为一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构，包括上表面嵌入安装有铝垫2的硅片I，硅片I的上表面及铝垫2的外周覆盖有硅片保护层3，铝垫2的上表面及硅片保护层3的上方覆盖有钛钨合金保护层，所述钛钨合金保护层的上方覆盖有金导电层7，金导电层7的上方设有金凸块，所述金凸块的上部被封装基板10密封，所述钛钨合金保护层设置有至少三层，为了便于说明，图中以三层钛钨合金保护层为例进行展示，即第一钛钨合金保护层4，第二钛钨合金保护层5，第三钛钨合金保护层6。所述金凸块包括设置在金导电层7上方的高晶格密度金凸块8，高晶格密度金凸块8与封装基板10之间还设有低晶格密度金凸块9。
[0013]多段式钛钨合金保护层在溅射沉积过程中，先进行第一段溅射沉积，然后终止沉积并利用载盘降温，然后进行第二段溅射沉积，再终止沉积并利用载盘降温，依次进行第η段溅射沉积，最终完成至少三层的钛钨合金保护层的溅射沉积过程。本结构的三层钛钨合金保护层需要进行三段溅射沉积。
[0014]通过改变每层钛钨合金保护层的厚度，实现改善保护层承受应力的可靠度，增加保护层与铝垫以及导电层的结合力，至少三层的钛钨合金保护层可以更加有效阻挡金跟铝形成合金;在推力测试中凸块结合牢固，铝垫不会裸露;至少三层的钛钨合金保护层与单层钛钨合金保护层相比，在相同应力下厚度可减少20%，相对化学蚀刻药水使用量也可节省20%，提高了制程能力，降低生产成本。
[0015]本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构，包括上表面嵌入安装有铝垫的硅片，所述硅片的上表面及所述铝垫的外周覆盖有硅片保护层，所述铝垫的上表面及硅片保护层的上方覆盖有钛钨合金保护层，所述钛钨合金保护层的上方覆盖有金导电层，所述金导电层的上方设有金凸块，所述金凸块的上部被封装基板密封，其特征在于:所述钛钨合金保护层设置有至少三层。2.根据权利要求1所述的一种多段式保护层液晶面板驱动芯片封装凸块结构，其特征在于:所述金凸块包括设置在所述金导电层上方的高晶格密度金凸块，所述高晶格密度金凸块与所述封装基板之间还设有低晶格密度金凸块。
【文档编号】H01L23/488GK205428908SQ201620029828
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月13日
【发明人】陈洋, 刘彦君, 李 雨
【申请人】江苏汇成光电有限公司