[發明專利]晶圓級封裝結構及封裝方法

無效

• 申請號: 201110257344.7
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102270590A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 王宥軍;俞國慶;楊紅穎;王蔚
• 申請（專利權）人: 蘇州晶方半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/498
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及芯片封裝領域，特別涉及一種晶圓級封裝結構及封裝方法。

背景技術

隨著芯片的尺寸越來越小，功能越來越強，焊墊數目增多，間距變窄，相應地，對芯片封裝也提出了較高的要求。

傳統的芯片封裝方法通常是采用引線鍵合(Wire?Bonding)進行封裝，但隨著芯片的飛速發展，晶圓級封裝逐漸取代引線鍵合，在公開號為CN101740422A的中國專利文件中，可以發現更多有關晶圓級封裝的資料。

現有的晶圓級封裝的工藝具體包括：請參考圖1，提供待封裝晶圓100，所述待封裝晶圓100表面具有多個分立焊墊101和鈍化層102，所述鈍化層102覆蓋所述焊墊101的側壁和部分表面，所述鈍化層102用于保護所述焊墊101避免受到損傷。

請參考圖2，濺鍍金屬層覆蓋所述焊墊101以及所述鈍化層102，所述金屬層作為后續電鍍銅工藝的籽晶層，還需要說明的是，為了使得金屬層與所述焊墊101以及所述鈍化層102粘附性好、應力小，通常會先濺鍍覆蓋所述焊墊101以及所述鈍化層102的鈦金屬層110，然后在鈦金屬層110表面濺鍍銅金屬層120。

請參考圖3，在所述銅金屬層120表面形成光刻膠圖形130，所述光刻膠圖形130與后續待形成的銅金屬柱位置對應，所述光刻膠圖形130暴露出與焊墊101對應的部分銅金屬層120。

請參考圖4，以所述光刻膠圖形130為掩膜，在所述光刻膠圖形130暴露出的銅金屬層120表面電鍍銅，形成銅金屬柱131，并在銅金屬柱131表面形成焊錫層132。

請參考圖5，去除所述光刻膠圖形130，并處理所述焊錫層132，在所述銅金屬柱131表面形成焊球133。

但是，采用上述工藝形成的晶圓級封裝可能會出現斷路現象，且封裝后的產品可靠性較差。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種封裝質量高且工藝簡單的晶圓級封裝結構及晶圓級封裝方法。

為解決上述問題，本發明提供一種晶圓級封裝方法，包括：提供待封裝晶圓，所述晶圓表面形成有多個分立焊墊；在所述焊墊表面形成導電的等高柱；在所述等高柱表面形成凸點。

可選的，所述等高柱形成步驟包括：

提供金屬板，所述金屬板具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，將金屬板的第一表面與形成有焊墊的晶圓表面對位鍵合；

去除部分金屬板，形成等高柱。

可選的，所述凸點的形成工藝為：

在等高柱表面形成凸點層，所述凸點層材料的熔點與等高柱的熔點不同；

回流焊凸點層，形成位于所述等高柱表面的凸點。

可選的，所述凸點層包括：底部金屬層和位于底部金屬層表面的焊料凸點層。

可選的，所述等高柱材料為銅。

本發明還提供一種晶圓級封裝結構，包括：待封裝晶圓，所述晶圓表面形成有多個分立焊墊；位于所述焊墊表面的等高柱；位于所述等高柱表面的凸點。

可選的，所述等高柱材料為銅。

可選的，所述等高柱為實心結構。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明提供的晶圓級封裝方法采用對位鍵合金屬板和待封裝晶圓，然后去除部分的金屬板形成多個等高實心柱，由于之前金屬板具有平坦表面和均一厚度，使得多個等高實心柱高度一致；本發明采用對金屬板刻蝕形成等高實心柱，所述等高實心柱內部沒有氣泡；形成在等高實心柱表面的凸點層厚度均一性好，使得后續回流焊形成的凸點高度一致且均一性好。

進一步的，本實施例的等高實心柱材料為銅，銅具有良好的傳導性，提高第一實施例的晶圓級封裝方法形成產品的電學性能，并且銅具有良好的散熱性能，具有良好導電性能且均一性好的等高實心柱能夠實現細間距互連。

本發明提供的晶圓級封裝結構凸點高度一致，所述等高實心柱內部沒氣泡，封裝質量高。

進一步的，本實施例的等高實心柱材料為銅，銅具有良好的傳導性，提高晶圓級封裝結構的電學性能，并且銅具有良好的散熱性能，具有良好導電性能且均一性好的等高實心柱能夠實現細間距互連，且位于等高柱表面的凸點高度一致。

附圖說明

圖1至圖5是現有晶圓級封裝工藝過程示意圖；

圖6是本發明晶圓級封裝方法的流程示意圖；

圖7是本發明實施例的晶圓級封裝方法的流程示意圖；

圖8至圖12是本發明實施例的晶圓級封裝方法的過程示意圖。

具體實施方式