[發明專利]帶有厚底部基座的晶圓級封裝器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201310173515.7
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103681535B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 薛彥迅
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，包括：

一芯片及設置在芯片正面的各焊墊上的金屬互連結構；

一覆蓋在芯片背面的底部金屬層；

一通過導電粘合層焊接在底部金屬層上的底部基座；

一覆蓋在芯片正面的并包覆在各金屬互連結構側壁周圍的頂部塑封層；以及

包覆在芯片、底部金屬層、導電粘合層和底部基座各自周邊外側的一橫截面呈環形框狀的塑封體。

2.如權利要求1所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，所述塑封體還包覆在頂部塑封層的周邊的外側。

3.如權利要求1所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，所述焊墊包括第一類、第二類焊墊；并且

在所述芯片內設置有對準第二類焊墊并貫穿芯片厚度的通孔，所述底部金屬層通過填充在通孔內的導電材料而電性連接到所述第二類焊墊上。

4.如權利要求2所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，所述金屬互連結構的頂端與頂部塑封層的上表面處于同一平面。

5.如權利要求4所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，還包括設置在頂部塑封層上的被分割成多個獨立區域的圖案化金屬層；并且

其每個獨立區域均具有與一個或多個焊墊交疊的部分，以保障每個焊墊能通過金屬互連結構而電性連接到一個相應的獨立區域上。

6.如權利要求5所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，部分獨立區域帶有從頂部塑封層的上表面沿水平方向延伸至塑封體的外側壁處的引腳。

7.如權利要求1所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，所述塑封體包括包覆在一部分厚度的芯片、底部金屬層、導電粘合層、底部基座的各自周邊外側的第一塑封體；及

包括包覆在另一部分厚度的芯片的周邊外側的第二塑封體。

8.如權利要求7所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，所述金屬互連結構的頂端凸出于頂部塑封層的上表面。

9.如權利要求2或7所述的一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件，其特征在于，所述底部基座的平面面積小于芯片的橫截面面積；并且

所述塑封體，尤其是第一塑封體還包括環繞在所述底部基座周邊外側的增大了厚度的部分。

10.一種帶有底部基座的晶圓級封裝器件的制備方法，提供一包含有多個芯片的晶圓并在每個芯片的正面均設置有多個焊墊，其特征在于，包括以下步驟：

在每個焊墊上焊接一個金屬互連結構；

形成一覆蓋在晶圓正面的并將各金屬互連結構予以包覆的塑封層；

在晶圓的背面進行研磨以減薄晶圓并沉積一金屬層覆蓋在晶圓的減薄背面；

利用涂覆在金屬層上的一層導電的粘合材料將帶有底部基座陣列的一引線框架粘貼在金屬層上，使金屬層覆蓋在每個芯片背面的區域上相應粘貼一個底部基座；

形成貫穿粘合材料、金屬層、晶圓各自厚度的并將相鄰芯片分割開的多條第一切割槽，第一切割槽具有延伸至部分厚度的塑封層中的深度；

在所述第一切割槽中和相鄰底部基座之間的間隙中填充塑封料；

研磨減薄塑封層直至金屬互連結構予以外露；

沿第一切割槽對所述塑封料進行切割。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，對塑封料實施切割的步驟中，每個芯片四周的第一切割槽內的塑封料和粘附在該芯片背面的底部金屬層上的底部基座周圍的塑封料經切割后，形成包覆在該芯片及其頂部塑封層、底部金屬層、導電粘合層和底部基座各自周邊外側的一橫截面呈環形框狀的塑封體。

12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述焊墊包括第一類焊墊和第二類焊墊，并且形成第二類焊墊的步驟包括：

先在晶圓的每個芯片內形成深度小于晶圓厚度的通孔，然后再在該通孔內填充導電材料，之后再在芯片正面形成與通孔有交疊部分的并與通孔內的導電材料保持電接觸的第二類焊墊。

13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，在對晶圓研磨減薄的步驟中，填充在通孔內的導電材料從其減薄背面予以外露。