芯片倒装封装结构的制备方法及封装结构与流程

本申请涉及半导体，具体而言，涉及一种芯片倒装封装结构的制备方法及封装结构。

背景技术：

1、扇出型封装结构在采用倒装（face down）方式进行封装时，需要在形成塑封层后朝向塑封体正面进行激光打孔并填充金属层以将芯片的pad引出；然而，在填充金属层之前，芯片倒装在载板存在一定偏差，且塑封芯片过程也会导致芯片位置漂移，同时激光打孔是以载板位置作为参照对象进行的，也存在一定偏差；在上述多种偏差数据影响下，激光打孔位置容易偏离于芯片pad位置，导致金属层无法顺利将pad引出，存在加工精度不足的问题，影响了产品良品率。

2、针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种芯片倒装封装结构的制备方法及封装结构，封装结构的加工精度，从而提高产品的良品率。

2、第一方面，本申请提供了一种芯片倒装封装结构的制备方法，所述芯片倒装封装结构的制备方法包括以下步骤：

3、s1、提供晶圆，基于芯片分布在所述晶圆上表面设置结构金属层；

4、s2、根据所述芯片分布对所述晶圆进行划片处理以获取芯片单体；

5、s3、提供载板，基于临时键合层将芯片单体倒扣固定在载板上；

6、s4、塑封载板顶面以使塑封层顶面高于或等高于所述芯片单体背侧以获取塑封体；

7、s5、在所述塑封体上制作电连接结构。

8、本申请的芯片倒装封装结构的制备方法，与传统的倒装封装过程相比，其先以晶圆上的芯片作为加工基准制作结构金属层，使得结构金属层能准确设置在芯片上并保护芯片的pad，并在芯片单体倒装后将芯片单体及结构金属层同时进行封装，使得本申请的芯片倒装封装结构的制备方法跳过了现有倒装封装结构制备方法的激光打孔工序及其后覆盖金属层的过程，省去了激光打孔的偏差，提高了封装结构的加工精度，从而提高了产品的良品率。

9、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，所述结构金属层为ubm层或化锡层。

10、在该示例中，ubm层能连接保护并引出芯片的pad；化锡层通过化锡处理形成，具有光滑、平整、致密的特定，能均匀覆盖芯片的pad以将pad引出。

11、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，当所述结构金属层为ubm层时，设置结构金属层的步骤包括：

12、s11、基于芯片分布在所述晶圆上表面定义钝化图案；

13、s12、根据所述钝化图案在所述晶圆上表面沉积所述ubm层。

14、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，所述设置结构金属层的步骤包括执行于s11之前的步骤：

15、s10、基于芯片分布在所述晶圆上表面设置环绕pad的介电增厚层。

16、在该示例中，设置介电增厚层能遮挡芯片中pad以外的部分以对芯片形成保护，并在pad处形成开口，使得ubm层基于该介电增厚层进行沉积，并使得ubm层收束更紧凑，并主要沉积在开口内，使得电连接结构能直接与pad中部沉积的ubm连接，缩短走线范围，并能使得整个塑封体中的芯片间隔更小，增加每次封装处理中塑封体内的芯片单体的数量，以提高生产效率。

17、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，所述介电增厚层为具有多个围合孔以环绕所述晶圆上各个pad的pi保护层。

18、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，所述ubm层包括下沉金属结构体，所述下沉金属结构体与所述晶圆上pad的数量相同，且其下沉底部完全覆盖对应的pad。

19、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，所述下沉金属结构体向内倾斜下沉。

20、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，所述结构金属层覆盖在晶圆上各个芯片的pad上。

21、所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其中，步骤s5包括：

22、s51、拆除所述塑封体上的载板；

23、s52、倒置拆除载板后的塑封体，并依次进行制作重布线层、油墨开窗、植球处理。

24、第二方面，本申请还提供了一种如第一方面提供的芯片倒装封装结构的制备方法制备所得的封装结构，所述封装结构包括：

25、塑封层；

26、芯片单体，设置在所述塑封层内，其顶面具有结构金属层；

27、电连接结构，设置在所述塑封层及所述结构金属层上。

28、本申请的封装结构的封装过程先以晶圆上的芯片作为加工基准制作结构金属层，使得结构金属层能准确设置在芯片上并保护芯片的pad，并在芯片单体倒装后将芯片单体及结构金属层同时进行封装，使得该封装过程跳过了现有倒装封装结构制备方法的激光打孔工序及其后覆盖金属层的过程，省去了激光打孔的偏差，提高了封装结构的加工精度。

29、由上可知，本申请提供了一种芯片倒装封装结构的制备方法及封装结构，其中，该制备方法与传统的倒装封装过程相比，其先以晶圆上的芯片作为加工基准制作结构金属层，使得结构金属层能准确设置在芯片上并保护芯片的pad，并在芯片单体倒装后将芯片单体及结构金属层同时进行封装，使得本申请的芯片倒装封装结构的制备方法跳过了现有倒装封装结构制备方法的激光打孔工序及其后覆盖金属层的过程，省去了激光打孔的偏差，提高了封装结构的加工精度，从而提高了产品的良品率。

技术特征：

1.一种芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述芯片倒装封装结构的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述结构金属层为ubm层或化锡层。

3.根据权利要求2所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，当所述结构金属层为ubm层时，设置结构金属层的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述设置结构金属层的步骤包括执行于s11之前的步骤：

5.根据权利要求4所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述介电增厚层为具有多个围合孔以环绕所述晶圆上各个pad的pi保护层。

6.根据权利要求3所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述ubm层包括下沉金属结构体，所述下沉金属结构体与所述晶圆上pad的数量相同，且其下沉底部完全覆盖对应的pad。

7.根据权利要求6所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述下沉金属结构体向内倾斜下沉。

8.根据权利要求1所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，所述结构金属层覆盖在晶圆上各个芯片的pad上。

9.根据权利要求1所述的芯片倒装封装结构的制备方法，其特征在于，步骤s5包括：

10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的芯片倒装封装结构的制备方法制备所得的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：

技术总结
本发明涉及半导体技术领域，具体公开了一种芯片倒装封装结构的制备方法及封装结构，其中，该制备方法包括以下步骤：提供晶圆，基于芯片分布在晶圆上表面设置结构金属层；根据芯片分布对晶圆进行划片处理以获取芯片单体；提供载板，基于临时键合层将芯片单体倒扣固定在载板上；塑封载板顶面以使塑封层顶面高于或等高于芯片单体背侧以获取塑封体；在塑封体上制作电连接结构；该制备方法跳过了现有倒装封装结构制备方法的激光打孔工序及其后覆盖金属层的过程，省去了激光打孔的偏差，提高了封装结构的加工精度，从而提高了产品的良品率。

技术研发人员：华显刚,贺姝敏,杨斌
受保护的技术使用者：广东佛智芯微电子技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15