[發明專利]凸塊封裝結構及凸塊封裝方法

有效

• 申請號: 201210041079.3
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102593023A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王之奇;王宥軍;俞國慶;王琦;喻瓊;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: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603;H01L23/488;H05K3/34;H05K1/18
• 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的凸塊封裝結構及凸塊封裝方法。

背景技術

隨著可攜式及高性能微電子產品向短、小、輕、薄化方向發展，傳統打線方式(Wire?Bonding)作為晶片與各式基材結合的封裝技術已不能滿足現在消費電子產品的需求，取而代之的凸塊封裝成為晶圓級封裝的關鍵技術。

凸塊封裝被廣泛應用于平面顯示器的驅動芯片、影像傳感芯片、RFID等封裝中。現有的凸塊封裝工藝包括如下步驟：

請參考圖1，提供待封裝芯片，所述待封裝芯片包括：基底10，位于基底10表面的焊墊12，位于基底10表面且覆蓋所述焊墊12部分表面的鈍化層13；

請參考圖2，在所述焊墊12和所述鈍化層13表面形成凸塊14，所述凸塊14材料為金屬；

請參考圖3，在所述凸塊14表面形成焊料，所述焊料為錫鉛，通過焊料將所述凸塊14與印刷電路板(Printed?Circuit?Board，PCB)20表面的電極21電連接，所述電極21位置與凸塊14對應。

在公開號為CN100390983C的中國專利文件中，還可以發現更多與凸塊封裝相關的信息。

但是，隨著待封裝芯片電極數目不斷增多，使得封裝后凸塊間距不斷減小，較常用的凸塊焊接材料為錫鉛，凸塊作為與基材結合的橋梁，后續與PCB板等匹配時容易出現過剩的變形，導致凸塊間短路。

且隨著待封裝芯片的進一步發展，凸塊的面積也隨之縮小，使得凸塊與PCB板上的電極的接觸面積減小，封裝的難度增加，且封裝后的凸塊封裝結構良率低。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種封裝簡易且良率高的凸塊封裝結構及凸塊封裝方法。

為解決上述問題，本發明提供一種凸塊封裝方法，包括：提供待封裝襯底，所述待封裝襯底表面具有焊墊，焊墊表面具有凸塊；在所述待封裝襯底表面形成覆蓋所述凸塊的異向導電膠層；提供PCB板，所述PCB板具有突出PCB板表面的電極，所述電極位置與凸塊位置對應；將PCB板與待封裝襯底壓合，使得所述電極與所述凸塊位置正對并且PCB板表面與異向導電膠層表面接觸，其中，位于所述凸塊與所述電極間的異向導電膠層受到垂直所述封裝襯底表面的壓力。

可選的，所述異向導電膠層材料為異向導電薄膜。

可選的，所述異向導電膠層組成為絕緣膠材中分散著導電粒子。

可選的，所述異向導電膠層組成為為膠狀環氧樹脂中分散著導電粒子。

可選的，所述凸塊的形成步驟為：在所述焊墊表面形成光刻膠柱，所述光刻膠柱暴露出部分所述焊墊表面；在所述焊墊表面形成覆蓋所述光刻膠柱的導電層。

可選的，所述凸塊的形成步驟為：在所述焊墊兩側的待封裝襯底表面形成光刻膠柱；在所述焊墊表面形成覆蓋所述光刻膠柱表面和位于所述焊墊表面的光刻膠柱側壁的導電層。

可選的，所述凸塊的形成步驟為：在所述焊墊一側的待封裝襯底表面形成光刻膠柱；在所述焊墊表面形成覆蓋所述光刻膠柱表面和位于所述焊墊表面的光刻膠柱側壁的導電層。

可選的，所述導電層為鋁層、鎳層和金層的堆疊結構。

可選的，所述凸塊的形成步驟為：采用物理氣相沉積工藝形成覆蓋所述焊墊和待封裝襯底的金屬膜；在所述金屬膜表面形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形覆蓋與所述焊墊對應的金屬膜；以所述光刻膠圖形為掩膜，刻蝕所述金屬膜直至暴露出待封裝襯底，形成凸塊。

可選的，所述凸塊的形成步驟為：提供金屬板，將所述金屬板與待封裝襯底鍵合；在所述金屬板表面形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形覆蓋與所述焊墊對應的金屬板；以所述光刻膠圖形為掩膜，采用濕法刻蝕或干法刻蝕所述金屬板，直至暴露出待封裝襯底，形成凸塊。

可選的，所述凸塊為單一覆層或多層堆疊結構。

可選的，所述異向導電膠層表面高于所述凸塊表面。

可選的，所述待封裝襯底表面具有鈍化層，且所述鈍化層覆蓋部分所述焊墊表面。

本發明還提供一種凸塊封裝結構，包括：待封裝襯底，所述待封裝襯底表面具有焊墊，焊墊表面具有凸塊；位于所述待封裝襯底表面且覆蓋所述凸塊的異向導電膠層；與所述異向導電膠層粘合的PCB板，所述PCB板表面具有突出PCB板表面的電極，所述電極位置與凸塊位置對應，位于所述凸塊與所述電極間的異向導電膠層受到垂直所述封裝襯底表面的壓力。

可選的，所述異向導電膠層材料為異向導電薄膜。

可選的，所述異向導電膠層組成為絕緣膠材中分散著導電粒子。