一种封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种封装结构，通过在缓冲层上设置有三角形或者仿三角形的第一通孔的结构设计，增大了焊球与芯片之间的第二金属层与缓冲层的接触面积，减小了在进行焊球实现芯片与衬底的互连的时候，由于操作力度过大或者受环境变化的影响对芯片表面的压力，避免了芯片表面第一金属层及第二金属层的断裂或者钝化层断裂的情况，提高了芯片的可靠性及产品电测的良品率。
【专利说明】一种封装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制造的【技术领域】，尤其涉及一种封装结构。
【背景技术】
[0002]随着多种电子元件(如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的不断改进，使得集成电路经历了持续的快速发展。其中，集成电路的芯片封装技术得到了人们普遍的重视。其中，倒装芯片(Flip-Chip)封装技术的应用范围日益广泛，对Flip-Chip封装技术的要求也随之提高。同时，Flip-Chip也向制造者提出了一系列新的严峻挑战，如何为这项复杂的技术提供封装，组装及测试的可靠性支持。以往的一级封闭技术都是将芯片的有源区面朝上，背对基板和贴后键合，如引线健合和载带自动健全(TAB)。Flip-Chip则将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片与衬底的互连，硅片直接以倒扣方式安装到PCB，从硅片向四周引出1/0，使得互联的长度大大缩短，减小了 RC延迟，提高了电性能。在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。
[0003]但是，对于集成密度越高，意味着基板上的布线越来越密集，在进行焊料凸点实现芯片与衬底的互连的时候，由于操作力度过大或者受环境变化的影响，极易产生下应力，焊料凸点下压芯片，使得芯片表面分布的金属线断裂甚至芯片表面的钝化层断裂，进而影响广品电测的良品率。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种封装结构，以解决现有技术中在实现芯片与衬底的互连的时候，由于操作力度过大或者受环境变化的影响，极易产生下应力，焊料凸点下压芯片，使得芯片表面分布的金属线断裂甚至芯片表面的钝化层断裂，致使产品电测的良品率低的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种封装结构，所述封装结构，包括:芯片、形成于所述芯片表面的钝化层、形成于所述钝化层表面的第一金属层、形成于所述第一金属层表面的缓冲层、形成于所述缓冲层表面的第二金属层及形成于所述第二金属层表面的焊球；其中，
[0006]所述缓冲层上设置有暴露所述第一金属层的第一通孔，所述第一通孔的形状为三角形或者仿三角形。
[0007]可选的，在所述的封装结构中，所述第二金属层上设置有第二通孔，所述第二通孔的形状为八边形，并且所述第二通孔与所述第一通孔相通。
[0008]可选的，在所述的封装结构中，所述第二金属层采用电镀的Cu。
[0009]可选的，在所述的封装结构中，所述钝化层上设置有与所述芯片相通的圆形通孔。
[0010]可选的，在所述的封装结构中，所述钝化层为聚酰亚胺层或者BCB层。
[0011]可选的，在所述的封装结构中，所述第一金属层上设置有与所述钝化层相通的圆形通孔。[0012]可选的，在所述的封装结构中，所述第一金属层为电镀的铜线层。
[0013]可选的，在所述的封装结构中，所述缓冲层厚度为3μπι?6μπι。
[0014]可选的，在所述的封装结构中，所述焊球直径尺寸为IOOym?250μπι。
[0015]在本实用新型所提供的封装结构中，通过在缓冲层上设置有三角形或者仿三角形的第一通孔的结构设计，增大了焊球与芯片之间的第二金属层与缓冲层的接触面积，减小了在进行焊球实现芯片与衬底的互连的时候，由于操作力度过大或者受环境变化的影响对芯片表面的压力，避免了芯片表面第一金属层及第二金属层的断裂或者钝化层断裂的情况，提闻了芯片的可罪性及广品电测的良品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型封装结构的剖面结构示意图；
[0017]图2是本实用新型封装结构中第二金属层及缓冲层通孔形状的示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的封装结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0019]请参考图1、图2，其为本实用新型实施例的封装结构的相关示意图。如图1所示，所述封装结构包括:芯片1、形成于所述芯片I表面的钝化层10、形成于所述钝化层10表面的第一金属层11、形成于所述第一金属层11表面的缓冲层20、形成于所述缓冲层20表面的第二金属层21及形成于所述第二金属层21表面的焊球2 ;其中，所述缓冲层20上设置有暴露所述第一金属层11的第一通孔200，所述第一通孔200的形状为三角形或者仿三角形。
[0020]具体的，所述缓冲层20上三角形或者仿三角形(由曲线围成的三边形)的第一通孔形状的设计，使得第一通孔200相对现有技术中通孔的面积减小，从而增大了焊球2与芯片I上的缓冲层20的接触面积，进而降低焊球2在使用过程中对芯片I表面第一金属层11及第二金属层21的压力。第二金属层21及缓冲层20上通孔的形状请参照图2。
[0021]优选的，所述第二金属层21上设置有第二通孔210，所述第二通孔210的形状为八边形，并且所述第二通孔210与所述第一通孔200相通。所述第二金属层21采用电镀的Cu。进一步，在保证较好的导电性能的同时，保护了所述缓冲层20。
[0022]优选的，所述钝化层10上设置有与所述芯片I相通的圆形通孔；其中，所述钝化层10为聚酰亚胺层或者BCB层。相比其他聚合物，BCB具有低介电常数和介电损失，在加工中和加工后吸水最少，具有很好的平整性以及低的固化温度，同时钝化层10也作为焊料的掩膜板，能防止所述芯片被擦伤。进一步，提高了封装结构的性能。
[0023]优选的，所述第一金属层11上设置有与所述钝化层10相通的圆形通孔；其中，所述第一金属层11为电镀的铜线层。进一步，保护钝化层10的同时，由于铜线具有较好的导电性能及导热性能，提高了封装结构的性能。
[0024]优选的，所述缓冲层20厚度为3 μ m?6 μ m。进一步，提高了封装结构的性能。具体的，缓冲层20的设置有利于载流子的传输，并且保护缓冲层20所覆盖的所述第一金属层11。
[0025]优选的，所述焊球直径尺寸为100 μ m?250 μ m。
[0026]综上，在本实用新型所提供的封装结构中，通过在缓冲层上设置有三角形或者仿三角形的第一通孔的结构设计，增大了焊球与芯片之间的第二金属层与缓冲层的接触面积，减小了在进行焊球实现芯片与衬底的互连的时候，由于操作力度过大或者受环境变化的影响对芯片表面的压力，避免了芯片表面第一金属层及第二金属层的断裂或者钝化层断裂的情况，提闻了芯片的可罪性及广品电测的良品率。
[0027]显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种封装结构，其特征在于，包括:芯片、形成于所述芯片表面的钝化层、形成于所述钝化层表面的第一金属层、形成于所述第一金属层表面的缓冲层、形成于所述缓冲层表面的第二金属层及形成于所述第二金属层表面的焊球；其中， 所述缓冲层上设置有暴露所述第一金属层的第一通孔，所述第一通孔的形状为三角形或者仿三角形。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二金属层上设置有第二通孔，所述第二通孔的形状为八边形，并且所述第二通孔与所述第一通孔相通。
3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二金属层采用电镀的Cu。
4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述钝化层上设置有与所述芯片相通的圆形通孔。
5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述钝化层为聚酰亚胺层或者BCB层。
6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一金属层上设置有与所述钝化层相通的圆形通孔。
7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一金属层为电镀的铜线层。
8.如权利要求1-7任一项中所述的封装结构，其特征在于，所述缓冲层厚度为3μπι?6 μ m0
9.如权利要求1-7任一项中所述的封装结构，其特征在于，所述焊球直径尺寸为.100 μ m ?250 μ m。
【文档编号】H01L23/488GK203774294SQ201420103451
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】周胜平, 孙宝亮, 佟大明, 何智清 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司