芯片结构的制作方法

文档序号:31344182发布日期:2022-08-31 11:22阅读:126来源:国知局

1.本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种芯片结构。


背景技术:

2.如今,许多设备对于芯片设置的内部空间的洁净程度,都有着极高的要求,然而,在现有的芯片中,通常都采用塑料外壳,或陶瓷,对芯片进行封装,由于塑料外壳或陶瓷外壳的化学性质不稳定,在长时间使用过程中,可能会挥发出气体,对设备芯片安装空间造成污染,影响设备的正常使用,同时,为便于对芯片设置的内部空间进行清洁,也需要晶圆与空间底部之间存在一定的空隙。


技术实现要素:

3.本发明的主要目的是提供一种芯片结构,旨在提供一种化学性质稳定的芯片封装结构。
4.为实现上述目的,本发明提出的芯片结构,包括:晶圆,具有其厚度方向上的两个设置面,各所述设置面上均设有多个焊盘;以及,多个插针,对应连接于其中一个所述设置面的多个焊盘上。
5.可选地,所述插针的材质为导电金属。
6.可选地,所述插针与对应的所述焊盘烧结连接为一体。
7.可选地,所述晶圆的材质包括硅。
8.可选地,两个所述设置面包括连接有所述插针的第一设置面以及与所述第一设置面相对的第二设置面;所述第二设置面上的焊盘的个数与所述第一设置面上的焊盘的个数不同,和/或,所述第二设置面上的焊盘的面积与所述第一设置面上的焊盘的面积不同。
9.可选地,所述第二设置面上的焊盘的个数少于所述第一设置面上的焊盘的个数。
10.可选地,所述第二设置面上的焊盘的面积大于所述第一设置面上的焊盘的面积。
11.可选地,所述插针远离所述晶圆的一端的端面呈圆弧面设置。
12.可选地,沿远离所述晶圆的方向上,所述插针远离所述晶圆的一端的截面逐渐减小设置。
13.可选地,多个所述插针沿所述晶圆的周向间隔设置。
14.本发明技术方案中,所述晶圆取消了封装外壳直接设置在芯片的安装座上,由于晶圆本身化学性质稳定,因此,不会出现长时间使用而导致产生挥发物,污染设备内部空间的问题,与此同时,所述晶圆沿其厚度方向设置有两个设置面,各所述设置面上均设有多个焊盘,插针设置在所述焊盘上,所述晶圆通过所述插针,支撑在所述安装座上,如此,以使所述晶圆与所述安装座之间留出空间,便于清洁。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本发明芯片结构的一实施例的结构示意图。
17.附图标号说明:标号名称标号名称100芯片结构2焊盘1晶圆3插针11第一设置面4安装座12第二设置面
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本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
19.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
20.另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
21.如今,许多设备对于芯片设置的内部空间的洁净程度,都有着极高的要求,然而,在现有的芯片中,通常都采用塑料外壳,或陶瓷,对芯片进行封装,由于塑料外壳或陶瓷外壳的化学性质不稳定,在长时间使用过程中,可能会挥发出气体,对设备芯片安装空间造成污染,影响设备的正常使用,同时,为便于对芯片设置的内部空间进行清洁,也需要晶圆与空间底部之间存在一定的空隙。
22.为解决上述问题,本发明提出了一种芯片结构,旨在提供一种化学性质稳定的芯片封装结构,图1为本发明提供的一实施例的结构示意图。
23.请参照图1,本发明所提供的芯片结构100,包括晶圆1和多个插针3,所述晶圆1具有其厚度方向上的两个设置面,各所述设置面上均设有多个焊盘2,多个所述插针3对应连接于其中一个所述设置面的多个焊盘2上。
24.本发明技术方案中,所述晶圆1取消了封装外壳直接设置在芯片的安装座4上,由
于晶圆1本身化学性质稳定,因此,不会出现长时间使用而导致产生挥发物,污染设备内部空间的问题,与此同时,所述晶圆1沿其厚度方向设置有两个设置面,各所述设置面上均设有多个焊盘2,插针3设置在所述焊盘2上,所述晶圆1通过所述插针3,支撑在所述安装座4上,如此,以使所述晶圆1与所述安装座4之间留出空间,便于清洁。
25.本发明对于所述插针3材质不做限制,所述插针3可以采用木质、橡胶材质,也可采用金属材质,具体地,在本发明的一实施例中,两个所述设置面包括连接有所述插针3的第一设置面11以及与所述第一设置面11相对的第二设置面12,其中,所述第一设置面11位于所述第二设置面12下方,所述插针3采用木头、橡胶等不导电材质作为材料,此时的插针3仅作为支撑晶圆1的支撑件使用,所述晶圆1通过烧结于所述第二设置面12的焊盘2,与外界电路进行电路传导。
26.在本发明的另一实施例中,所述插针3采用导电金属作为插针3材料,此时,所述插针3连接在所述焊盘2上,以与所述焊盘2在所述晶圆1与外部电路之间,形成连通电路。
27.在本发明的又一实施例中,位于所述第一设置面11的所述插针3采用导电金属作为插针3材料,位于所述第二设置面12的所述焊盘2,与外部电路同样呈导通状态,如此,以使所述晶圆1上下两侧,都能与外界形成导通的电路,便于芯片线路的连接。
28.对于所述导电侧设于所述第一设置面11或所述第二设置面12,以及同时设于所述第一设置面11和所述第二设置面12,本发明对此不做限制。
29.与此同时,进一步地,本发明对于所述插针3所使用的导电金属类型,同样不做限制,所述插针3可以采用铁作为插针3材料,也可采用铜作为插针3材料,只需所述材料导电即可,可以理解地,当所述插针3材料为金、银以及铜时,导电性能最好。
30.所述插针3可通过导电胶水,粘接在所述焊盘2上,也可烧结在所述焊盘2上,为提高所述芯片结构100的导电性能,在本发明的一实施例中,所述插针3烧结于所述焊盘2上,如此,以提高所述晶圆1与所述插针3之间的连接稳定性,进而提高所述芯片结构100的使用性能。
31.本发明对于所述第一设置面11与所述第二设置面12上的焊盘2数量不做限制,具体地,所述第一设置面11的焊盘2个数,可以大于所述第二设置面12的焊盘2个数,所述第一设置面11的焊盘2个数,也可少于所述第二设置面12上的焊盘2个数,由于在本发明中,所述第一设置面11上的焊盘2主要用于连接插针3,为提高所述晶圆1在所述安装座4上的支撑稳定性,在本发明的一实施例中,所述第二设置面12上的焊盘2的个数少于所述第一设置面11上的焊盘2的个数,如此,以增大所述插针3设置于所述晶圆1上的数量。
32.本发明对于所述第一设置面11与所述第二设置面12上的焊盘2面积也不做限制,所述第一设置面11的焊盘2面积可大于所述第二设置面12的焊盘2面积,所述第一设置面11的焊盘2面积也可以小于所述第二设置面12的焊盘2面积,所述第一设置面11的焊盘2面积也可以等于所述第二设置面12的焊盘2面积,本发明对此不做限制,考虑到所述第一设置面11与所述第二设置面12焊盘2作用不同,为提高所述晶圆1顶部与底部的辨识度,在本发明的一实施例中,所述第一设置面11与所述第二设置面12上的焊盘2面积被设置为不同,同样的,由于所述第一设置面11的焊盘2主要用于连接插针3,而所述第二设置面12上的焊盘2主要用于形成电流通路,因此,在本发明的又一实施例中,所述第二设置面12上的焊盘2的面积大于所述第一设置面11上的焊盘2的面积,如此,以通过减小所述第一设置面11上的焊盘
2面积,以提高所述第一设置面11可设置的插针3数量,提高所述插针3对于所述晶圆1支撑的稳定性,同时,通过增大所述第二设置面12上的焊盘2面积,以使所述第二设置面12上可设置更多地连通通路,提高所述芯片结构100的导电性能。
33.可以理解地,本发明的实质是采用化学性质稳定的材料,代替原本化学性质不稳定的塑料、陶瓷等结构,作为芯片的结构,因此,对于设于所述安装座4的所述晶圆1,材质应可以是硅或硅的化合物,优选地,在本发明的一实施例中,所述晶圆1材质采用硅,如此,以提高所述晶圆1的稳定性。
34.为减小所述插针3与所述安装座4之间的磨损,在本发明的一实施例中,所述插针3远离所述晶圆1的一端的端面呈圆弧面设置,如此,以减小所述插针3与所述安装座4之间的摩擦力,提高所述插针3的耐用程度,同时也使所述插针3可以被更容易插入所述安装座4中。
35.在本发明的另一实施例中,沿远离所述晶圆1的方向上,所述插针3远离所述晶圆1的一端的截面逐渐减小设置,如此,在不大幅影响所述插针3强度的情况下,通过减小所述插针3与所述安装座4的接触体积,以使所述插针3可以更容易插入所述安装座4中,减小所述插针3与所述安装座4之间的磨损,提高所述插针3的耐用度。
36.为使所述插针3可稳定支撑所述晶圆1,在本发明的一实施例中,多个所述插针3沿所述晶圆1的周向间隔设置,如此,以使所述插针3可以贴合所述晶圆1形状,支撑所述晶圆1。
37.为防止所述晶圆1因使用过久发生变形,在本发明的一实施例中,所述第一设置面11上,还设置有晶圆1支撑部,所述晶圆1支撑部沿四周呈托起状,包裹在所述晶圆1上,如此,以防止所述晶圆1由于长时间使用,而发生变形。
38.可以理解的,所述晶圆1支撑部的材质应包括一些如硅、锰等不易变形的材料,考虑到安装所述芯片结构100的内腔,需要保持清洁,因此,所述材料除了不易变形之外,还应具有不易挥发,化学性质稳定的特点,因此,在本发明的一实施例中,所述晶圆1支撑部采用类金刚石作为所述晶圆1支撑部的材料。
39.进一步地,所述插针3可直接烧结于所述晶圆1上,也可烧结于所述晶圆1支撑部上,再通过导电胶水等其他方式,可拆卸的安置在所述晶圆1上,如此,以使所述插针3即使出现损坏,也仅需更换所述晶圆1支撑部,而不用对整个晶圆1进行更换,便于后续所述芯片结构100的维护。
40.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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