专利名称：嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种圆片级封装结构，属半导体封装领域。
背景技术：
在电子线路中，通常需要有源器件和无源器件协同工作来实现一定的电气功能。 在传统的封装中，这些无源器件通常都是作为分立器件贴装在线路板上。这种组装方式不 仅占用封装空间，其组装成本也比较高。随着半导体技术的发展，芯片工作频率越来越高，新的高频器件也不断出现(如 射频器件)，相应的，也需要有更高精度的无源器件来配合高频器件实现其功能。比如，对于 射频(RF)器件，需要外加一个电感值精确的电感，并通过回路谐振产生匹配电阻来实现输 入输出匹配，从而使射频器件具有较高的性能。目前主流的封装方式是将高频器件和无源 器件分立封装，这种封装方式的缺点是1)占用的封装空间大，无法满足便携产品小体积封装的要求。2)无源器件精度不够，且受封装结构影响大，需要繁琐的调节过程。3)分立封装，组装成本高。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，将无源器件通过圆片级封装方式嵌入到功 能芯片表面，提供一种占用的封装空间小、无源器件精度高的低成本嵌入式无源器件圆片 级芯片尺寸封装结构。本实用新型的目的是这样实现的一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结 构，包括芯片，在芯片表面涂布有一层再钝化层，在再钝化层上设置有一层或者一层以上形 成无源器件的金属布线层，不同的金属布线层之间设置有介电层，不同的金属布线层之间 之间通过介电层上的通孔进行电气连接；在最上层金属布线层表面覆盖有一层金属线表面 保护层。上述各层都是通过圆片级的加工方式制备的。本实用新型的有益效果是1)、将无源器件集成到芯片表面后可以减小最终的封装体积。2)、由于采用了光刻工艺，可以得到高精准度的无源器件，可以实现纳亨级别的电 感和皮法级别的电容精度。3)、采用圆片级集成，且与目前凸块工艺相兼容，成本低。4)信号传输距离短，可满足高频需求。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。图2为图1的A-A剖示图。图3为本实用新型实施例2的结构示意图。[0017]图4为图3的B-B剖示图。芯片101、芯片端子102、再布线金属线103、金属线圈104、引线端子105、再钝化层 106、金属线表面保护层107、金属线108。
具体实施方式
实施例1 参见图1和图2，图1为本实用新型实施例1的结构示意图。图2为图1的A-A剖 示图。由图1和图2可以看出，本实用新型嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，包括 芯片101，在芯片101表面涂布有一层再钝化层106，在再钝化层106上设置有一层或者一 层以上(图中为一层)形成无源器件的金属布线层——金属线圈104，金属线圈104位于芯 片101的各芯片端子102之间，金属线圈104的引线端子105通过再布线金属线103连接 到所述芯片的芯片端子102上。实施例2:参见图3和图4，图3为本实用新型实施例2的结构示意图。图4为图3的B-B剖 示图。由图3和图4可以看出，实施例2与实施例1的区别在于形成无源器件的金属布线 层为金属线108，在该金属线108的引线端子105处生长金属凸块或金属凸点与外部线路相 连。如金属布线层有一层以上，则不同的金属布线层之间设置有介电层，不同的金属 布线层之间通过介电层上的通孔进行电气连接；在最上层金属布线层表面覆盖有一层金属 线表面保护层107。所述再钝化层106、介电层和金属线表面保护层107可以是聚酰亚胺(Polyimide) 或者苯环丁烷树脂(BCB)。每层金属布线层可以(但不限于)是钛、铜、金、镍或铁镍合金或 者以上两种或多种金属的层叠。通过制备不同的金属布线层来形成不同的无源器件。再钝 化层106、金属布线层以及金属线表面保护层107都是采用圆片级封装方式形成。所述芯片端子102为焊球或者金属凸点结构。其实现过程为步骤一、在包含功能芯片101的晶圆表面涂布一层再钝化层106，并通过光刻方式 将需要连接外部线路的芯片端子102开口使其暴露。步骤二、在再钝化层106表面通过溅射或者物理气象沉积等方式在整张晶圆表面 沉积电镀种子层。步骤三、在电镀种子层表面通过光刻等方式制作光刻掩膜，形成目标无源器件图 形。步骤四、将具有光刻掩膜的晶圆进行电镀，电镀后去除光刻掩膜并腐蚀掉无效区 域种子层金属，最终形成所要得到的无源器件。步骤五、在金属线路图形上涂覆保护层107(或介电层)，并通过光刻方式将需要 引线的金属垫处开口。步骤六、将晶圆背面减薄，并切割成单个含有嵌入式无源器件的芯片尺寸封装体。如果要制备双层或者多层集成无源器件，重复以上步骤二到步骤五。
权利要求一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，包括芯片(101)，其特征在于在所述芯片(101)表面涂布有一层再钝化层(106)，在再钝化层(106)上设置有一层或者一层以上形成无源器件的金属布线层，在最上层金属布线层表面覆盖有一层金属线表面保护层(107)，上述各层是在包含有芯片的晶圆表面通过圆片级封装方式形成的。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，其特征在于 所述金属布线层有一层以上，不同的金属布线层之间设置有介电层，不同的金属布线层之 间通过介电层上的通孔进行电气连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，其特征 在于所述无源器件的引线端子(105)通过再布线金属线(103)连接到所述芯片的芯片端子 (102)上。
4.根据权利要求3所述的一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，其特征在于 所述芯片端子(102)为焊球或者金属凸点结构。
5.根据权利要求1或2所述的一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，其特征 在于所述无源器件的引线端子(105)通过金属凸块或金属凸点与外部线路相连。专利摘要本实用新型涉及一种嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构，属半导体封装领域。所述封装结构包括芯片(101)，在所述芯片(101)表面涂布有一层再钝化层(106)，在再钝化层(106)上设置有一层或者一层以上形成无源器件的金属布线层，在最上层金属布线层表面覆盖有一层金属线表面保护层(107)。本实用新型嵌入式无源器件圆片级芯片尺寸封装结构占用的封装空间小，无源器件精度高。
文档编号H01L25/18GK201673908SQ201020225598
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者张黎, 赖志明, 郭洪岩, 陈栋, 陈锦辉 申请人:江阴长电先进封装有限公司