一种芯片的封装结构及其封装方法与流程

文档序号:23583714发布日期:2021-01-08 14:14阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种芯片的封装结构,其特征在于,其包括第一塑封体、塑封料ⅱ(610)、再布线金属层(710)、钝化层ⅱ(810)和金属连接件ⅱ(900),

所述第一塑封体包括具有有源表面的芯片单元本体(10)和塑封料ⅰ(510),所述芯片单元本体(10)的有源表面设置有若干个芯片电极(113),所述芯片单元本体(10)的有源表面和芯片电极(113)的上表面设置有钝化层ⅰ(210)和钝化层ⅰ开口(213),所述钝化层ⅰ开口(213)内设置绝缘层ⅰ(310)和绝缘层ⅰ开口ⅰ(311),所述绝缘层ⅰ开口ⅰ(311)露出芯片电极(113)的上表面,所述绝缘层ⅰ开口ⅰ(311)内设置金属连接件ⅰ,所述金属连接件ⅰ通过绝缘层ⅰ开口ⅰ(311)与芯片电极(113)连接,所述塑封料ⅰ(510)将金属连接件ⅰ进行塑封,其上表面与金属连接件ⅰ的上表面齐平;

所述塑封料ⅱ(610)包覆第一塑封体的四周和背面,形成第二塑封体,其上表面与第一塑封体的上表面齐平;

所述再布线金属层(710)设置于第二塑封体上方,所述再布线金属层(710)包括若干层金属层和绝缘填充层,上下相邻的金属层之间选择性连接,绝缘填充层设置于金属层之间,所述再布线金属层(710)的最下起始层设置下层焊盘(713)、最上终止层设置上层焊盘(715),所述下层焊盘(713)和上层焊盘(715)均露出绝缘填充层,其中所述下层焊盘(713)与第一塑封体的金属连接件ⅰ的上表面连接;

所述再布线金属层(710)上方设置钝化层ⅱ(810)和钝化层ⅱ开口(813),所述钝化层ⅱ开口(813)露出再布线金属层(710)的上层焊盘(715);

所述钝化层ⅱ(810)上方设置金属连接件ⅱ(900),所述金属连接件ⅱ(900)与再布线金属层(710)的上层焊盘(715)连接。

2.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述金属连接件ⅰ由下而上依次设置粘附阻挡层(410)、金属种子层ⅰ和金属凸块(430),所述粘附阻挡层(410)是一层或两层材料构成的复合层。

3.根据权利要求2所述的封装结构,其特征在于,所述金属凸块(430)的横截面形状包括但不限于矩形、圆形或椭圆形。

4.根据权利要求2或3所述的封装结构,其特征在于,所述金属种子层ⅰ和金属凸块(430)为一体结构。

5.根据权利要求1所述的封装结构,其特征在于,所述金属连接件ⅱ(900)由下而上依次包括粘附层(910)、金属种子层ⅱ、金属柱(920)和焊锡球(950)。

6.根据权利要求5所述的封装结构,其特征在于,所述金属种子层ⅱ和金属柱(920)为一体结构,所述金属柱(920)的横截面形状包括但不限于矩形、圆形或椭圆形。

7.一种芯片的封装结构的封装方法,工艺步骤如下:

步骤一,取一集成电路晶圆(100),其上表面设有芯片电极(113)和钝化层ⅰ(210),芯片电极(113)在集成电路晶圆(100)内实现电通讯并部分露出钝化层ⅰ开口(213),形成芯片电极(113)的输入/输出端;

步骤二,在钝化层ⅰ(210)上通过光刻的方法设置绝缘层ⅰ(310)和绝缘层ⅰ开口ⅰ(311)、划片道(313),绝缘层ⅰ开口ⅰ(311)露出芯片电极(113)的输入/输出端,划片道(313)呈横向和纵向垂直交织,将集成电路晶圆(100)预划分为复数颗阵列排布的芯片单元本体(10);

步骤三,通过溅射的方法,在绝缘层ⅰ开口ⅰ(311)内设置粘附阻挡层(410);再依次通过溅射、光刻、电镀、去胶及腐蚀的方法,在粘附阻挡层(410)上依次设置金属种子层ⅰ和金属凸块(430);

步骤四,于绝缘层ⅰ(310)上方,用塑封料ⅰ(510)将粘附阻挡层(410)、金属种子层ⅰ和金属凸块(430)进行第一次塑封,形成第一塑封体;

步骤五,通过研磨的方式去除晶圆(100)表面多余的塑封料ⅰ(510),露出金属凸块(430)的上表面,形成金属柱的输入/输出端(431);

步骤六,将晶圆(100)背面减薄并切成复数颗正面受保护的芯片单体(ⅰ);

步骤七,通过键合方法,将芯片单体(ⅰ)按照一定的顺序倒置排放在贴有临时键合膜(l2)的载片(l1)上;

步骤八,在载片(l1)上使用塑封料ⅱ(610)将芯片单体(ⅰ)进行第二次塑封,形成第二塑封体;

步骤九,通过解键合方法去除载片(l1)及临时键合膜(l2),露出芯片单体(ⅰ)的金属柱的输入/输出端(431),完成重构晶圆;

步骤十,通过金属再布线工艺,在重构晶圆表面设置再布线金属层(710),再布线金属层(710)包括若干层金属层和绝缘填充层,上下相邻的金属层之间选择性连接,绝缘填充层设置于金属层,起绝缘保护作用,再布线金属层(710)的最下起始层设置下层焊盘(713)、最上终止层设置上层焊盘(715),下层焊盘(713)和上层焊盘(715)均露出绝缘层,其中下层焊盘(713)与第一塑封体的金属连接件ⅰ的上表面连接;

步骤十一,通过光刻的方法,在再布线金属层(710)上方设置钝化层ⅱ(810)和钝化层ⅱ开口(813),钝化层ⅱ开口(813)露出再布线金属层(710)的上层焊盘(715);

步骤十二,再次通过溅射的方法,在钝化层ⅱ开口(813)内设置粘附层(910);再依次通过溅射、光刻、电镀、去胶及腐蚀的方法,在粘附层(910)上依次设置金属连接件ⅱ(900),金属连接件ⅱ(900)由下而上依次包括金属种子层ⅱ、金属柱(920)和焊锡球(950);

步骤十三,通过划片的方法,将上述塑封体切割成复数颗芯片封装单体。

8.根据权利要求7所述的封装方法,其特征在于,步骤三中,所述金属凸块(430)通过化学镀的方法形成。

9.根据权利要求8所述的封装方法,其特征在于,其步骤四至步骤五中,还包括如下工艺:在步骤四中,对于晶圆(100)中有对位标记的芯片单体(ⅰ),分别在芯片单体(ⅰ)的正面的原有对位标记(120)处设置对位标记保护块(150),再用塑封料ⅰ(510)将对位标记保护块(150)、粘附阻挡层(410)、金属种子层ⅰ和金属凸块(430)进行第一次塑封,形成第一塑封体;在步骤五中,实施研磨工艺去除晶圆(100)表面多余的塑封料ⅰ(510)时,在露出金属凸块(430)的上表面的同时露出对位标记保护块(150)。

10.根据权利要求9所述的封装方法,其特征在于,步骤十中,对于有对位标记保护块(150)的芯片单体i,设置再布线金属层(710)时,可采用原有对位标记(120)上方的对位标记保护块(150)进行精准对位。


技术总结
本发明公开了一种芯片的封装结构及其封装方法,属于半导体封装技术领域。其第一塑封体的芯片单元本体(10)上设置有芯片电极(113)、钝化层Ⅰ(210)、绝缘层Ⅰ(310),所述绝缘层Ⅰ开口Ⅰ(311)内设置金属连接件Ⅰ,所述塑封料Ⅰ(510)将金属连接件Ⅰ进行塑封,所述塑封料Ⅱ(610)包覆第一塑封体形成第二塑封体,所述再布线金属层(710)设置于第二塑封体上方,所述再布线金属层(710)上方设置钝化层Ⅱ(810)和金属连接件Ⅱ(900)。本发明能够有效地保护芯片正面,提高了产品的可靠性。

技术研发人员:徐虹;陈栋;金豆;徐霞;陈锦辉;郑芳
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:2020.11.24
技术公布日:2021.01.08
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1