[實用新型]柔性凸墊芯片封裝凸塊結構

有效

• 申請號: 200920045309.7
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN201450003U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 陳棟;張黎;賴志明;陳錦輝;曹凱
• 申請（專利權）人: 江陰長電先進封裝有限公司
• 主分類號: H01L23/482
• 分類號: H01L23/482;H01L23/488
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭

(一)技術領域

本實用新型涉及一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結構。屬芯片封裝技術領域。

(二)背景技術

隨著芯片封裝技術的發展，出現了許多種類的芯片封裝凸塊，如焊球凸塊、銅柱凸塊等。

這類封裝凸塊的結構具有這樣的特點：芯片電極上是厚度為數百納米的阻擋層和種子層，阻擋層和種子層上是數微米至數十微米的電鍍金屬層，電鍍金屬層上是焊球。這類芯片封裝凸塊基本上都是依次通過以下方法形成的：在芯片上濺射金屬阻擋層和種子層，在種子層上涂覆光刻膠，在光刻膠上開出窗口，通過電鍍的方式在光刻膠開口內形成電鍍金屬層，去除光刻膠和光刻膠下的阻擋層和種子層，然后在電鍍金屬層上形成焊球。

這類凸塊的結構以及形成方式導致兩個方面的問題：

(1)芯片抵抗應力能力差

凸塊整體上具有較大的剛性，當受到應力作用時，阻擋層、種子層和電鍍金屬層都很難通過形變來吸收和緩沖應力，容易導致芯片凸塊或芯片內部斷裂而失效。

(2)工藝復雜

由于需要用到凸塊電鍍工藝，增加了整個凸塊工藝的復雜程度。

(三)發明內容

本實用新型在于克服上述不足，提供一種具有較佳的抵抗應力能力的柔性凸墊芯片封裝凸塊結構。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種柔性凸墊芯片封裝凸塊結構，所述結構包括芯片本體、芯片電極、芯片表面保護層、柔性凸墊、過渡層以及焊球，所述芯片電極嵌置于芯片本體上，芯片表面保護層復合在芯片本體表面以及芯片電極表面外周邊，而芯片電極表面的中間部分露出芯片表面保護層，所述柔性凸墊設置于所述芯片電極表面的中間部分以及與所述芯片電極表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護層表面，所述過渡層復合于柔性凸墊上，所述焊球向上凸出設置于過渡層上。

本實用新型的有益效果是：

1、可靠性好

由于與晶圓連接處是柔性凸墊，當受到熱不匹配力或外力作用時，柔性凸墊起吸收和緩沖應力的作用，就有助于整個封裝體具備更高的抗溫度循環和抗跌落能力，從而具有更好的可靠性。

2、工藝相對簡單

通常制作焊球凸塊和銅柱凸塊時需要用到電鍍及相關前處理工藝，控制來說相對復雜；本實用新型提出的新型柔性凸墊封裝凸塊結構不需要電鍍及相關前處理工藝，從而使整個工藝得到簡化。

(四)附圖說明

圖1為本實用新型的過渡層部分包覆柔性凸墊，且焊球全部包覆過渡層示意圖。

圖2為本實用新型的過渡層全部包覆柔性凸墊，且焊球全部包覆過渡層示意圖。

圖3為本實用新型的過渡層全部包覆柔性凸墊，且焊球部分包覆過渡層示意圖。

圖中：芯片本體1、芯片電極2、芯片表面保護層3、柔性凸墊4、過渡層5、焊球6。

(五)具體實施方式

本實用新型柔性凸墊芯片封裝凸塊結構，主要由芯片本體1、芯片電極2、芯片表面保護層3、柔性凸墊4、過渡層5以及焊球6組成。所述芯片電極2嵌置于芯片本體1上，芯片表面保護層3復合在芯片本體1表面以及芯片電極2表面外周邊，而芯片電極2表面的中間部分露出芯片表面保護層3，所述柔性凸墊4設置于所述芯片電極2表面的中間部分以及與所述芯片電極2表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護層3表面，所述過渡層5復合于柔性凸墊4上，所述焊球6向上凸出設置于過渡層5上。

所述過渡層5全部或部分包覆于柔性凸墊4表面。

所述焊球6全部或部分包覆于過渡層5表面。

所述柔性凸墊4為導電高分子材料或者以高分子材料為基體的導電復合材料。

所述柔性凸墊4厚度在1μm～200μm。

所述過渡層5為單層或者多層金屬材料。

所述過渡層5厚度在0.01μm～100μm。

其實現過程為：

將柔性凸墊4設置于所述芯片電極2表面的中間部分以及與所述芯片電極2表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護層3表面，然后將過渡層5復合于柔性凸墊4上，最后將焊球6向上凸出設置于過渡層5上，

所述柔性凸墊4可以通過兩種方式實現：

一、在芯片表面保護層3和芯片電極2露出芯片表面保護層3處涂覆柔性材料，然后依次通過曝光、顯影和固化，使得柔性材料有選擇的固結芯片電極(2)表面的中間部分以及與所述芯片電極2表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護層3表面。

(二)、通過點膠和固化的方法，使得柔性材料有選擇的固結芯片電極2表面的中間部分以及與所述芯片電極2表面的中間部分接合位置處的芯片表面保護層3表面。

所述過渡層5可以通過該方式實現：在柔性凸墊完成后，利用濺射或蒸鍍的方法在芯片表面保護層3和所述柔性凸墊4表面淀積一層或多層金屬，這些淀積的金屬層可以是鈦、鈦鎢、釩、鎳、銅、金及其它金屬的一種或多種；然后通過涂覆光刻膠、曝光、顯影、刻蝕、去膠的方法去除多余的金屬，保留柔性凸墊上的金屬過渡層。所述焊球6可以通過涂助焊劑、植球、回流的方法實現，也可以通過印刷焊膏、回流的方法實現。